(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
標本を載置するステージと、電動レボルバによって切り換えられる複数の対物レンズと、前記ステージと前記電動レボルバとの少なくとも一方を移動させ、前記対物レンズと前記標本との間隔を変える電動焦準機構と、前記複数の対物レンズに対応する作動距離と前記電動焦準機構の焦準位置とを記憶する対物レンズデータ記憶部と、前記対物レンズを切り換えたとき、切り換えた先の対物レンズに対応して前記対物レンズデータ記憶部に記憶された焦準位置となるように前記電動焦準機構を制御する制御回路とを備えた顕微鏡の焦準装置において、
前記複数の対物レンズは乾燥系の対物レンズと液浸系の対物レンズとを含み、
前記制御回路は、現在光路上にある対物レンズが液浸系で、次に光路に入る対物レンズが乾燥系の場合は、前記次に光路に入る対物レンズに対応する焦準位置よりも前記ステージと前記対物レンズとが離れる方向にそれぞれ所定量だけ退避させた位置に前記電動焦準機構の位置を制御することを特徴とする顕微鏡の焦準装置。
【請求項２】
前記制御回路は警告手段を備え、前記次に光路に入る対物レンズと前記標本との間隔が前記所定量以上となったときには、前記標本が前記次に光路に入る対物レンズの焦準位置にないことを前記警告手段によって知らせることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡の焦準装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は顕微鏡の焦準装置に関し、特に電動レボルバと電動焦準機構とを備えた顕微鏡の焦準装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の顕微鏡の焦準装置として、電動レボルバと電動焦準機構との動作を制御回路によって制御し、対物レンズの切換え時に対物レンズが光路に入る前に、ステージを一定距離だけ下降させ、対物レンズが光路に入った後、ステージを元の位置に上昇させ、低倍率の対物レンズを焦点合わせした後、高倍率の対物レンズに切り換えた場合でも、高倍率の対物レンズの先端と標本との接触による標本の破損を防止するものが、特公平４−２６０８２号公報に開示されている。
【０００３】
この顕微鏡の焦準装置によれば、乾燥系の対物レンズを用いて同じ厚さの標本を観察している場合には標本の破損を防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、研究用顕微鏡では、高解像力を求めるため、高倍率の対物レンズでの観察後、更に油や水等の液体を用いた液浸系の対物レンズを使用することが多くなってきている。
【０００５】
しかし、対物レンズを液浸系対物レンズに切換えるとき、液体を対物レンズと標本との間に満たすためにはいちいち対物レンズと標本との間隔を作動距離（以下、ＷＤ（ワーキングディスタンス）と称する）以上に広げなければならない。
【０００６】
また、液浸系対物レンズは作動距離が乾燥系に比べて小さく、対物レンズの先端の直径が大きいため、対物レンズと標本との間隔がわずかでも狭くなると、対物レンズが標本と接触したり、標本を破損したりしてしまうことがある。
【０００７】
更に、厚さの異なる標本を観察する場合、先ず厚さの薄い標本を用いて焦準位置を決めた後、厚さの厚い標本に交換するが、対物レンズの切り換えによって対物レンズの先端と標本とが接触し、標本を破損するおそれがある。
【０００８】
以下、具体例を挙げて説明する。
【０００９】
一般に、標本はスライドグラスの上に数μｍの厚さの結晶等を貼り付け、その上にカバーグラスを装着して構成されている。スライドグラスやカバーグラスの厚さにはバラツキがあり、例えばバラツキの許容範囲が以下のように設定されている。
0003915158.tif 000002
すなわち、スライドグラスで０．７ｍｍ、カバーグラスで０．０６ｍｍのバラツキが生じるため、標本としては０．７６ｍｍのバラツキが生じてしまうことがある。
【００１０】
一方、液浸系の対物レンズのＷＤは、例えば種類により以下のように設定されている。
0003915158.tif 000003
上記対物レンズのＷＤと標本の厚さのバラツキとを比較した場合、対物レンズのＷＤが標本のバラツキより小さくなる状況が生じることがわかる。
【００１１】
したがって、この状況で高倍率の対物レンズが光路に入り、ステージが元の位置に上昇したとき、標本が対物レンズの先端と接触し、最悪の場合には標本が破損してしまうおそれがある。
【００１２】
また、焦点深度の深い対物レンズを使用し、その焦点深度の端で観察を行った後に焦点深度の浅い対物レンズに切り換えると同様のことが起きる。
【００１３】
焦点深度が深い対物レンズには、例えば種類により以下のものがある。
0003915158.tif 000004
したがって、例えば倍率０．５×の対物レンズの焦点深度範囲の端で観察し、ＷＤの小さい液浸系の対物レンズに切り換えて焦点を合わせようとすると、対物レンズと標本とが接触し、最悪の場合には標本を破損してしまうおそれがある。
【００１４】
逆に液浸系の対物レンズから乾燥系の対物レンズに切り換えたときには、標本上面に付けた液体が乾燥系の対物レンズの先端に付着し、像が著しく見え難くなったり、像として見えなくなったりするおそれがある。
【００１５】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は液浸系対物レンズから乾燥系対物レンズに切り換えるときに、切換え後の乾燥系対物レンズの先端への液体の付着を防止できる顕微鏡の焦準装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明の顕微鏡の焦準装置は、標本を載置するステージと、電動レボルバによって切り換えられる複数の対物レンズと、前記ステージと前記電動レボルバとの少なくとも一方を移動させ、前記対物レンズと前記標本との間隔を変える電動焦準機構と、前記複数の対物レンズに対応する作動距離と前記電動焦準機構の焦準位置とを記憶する対物レンズデータ記憶部と、前記対物レンズを切り換えたとき、切り換えた先の対物レンズに対応して前記対物レンズデータ記憶部に記憶された焦準位置となるように前記電動焦準機構を制御する制御回路とを備えた顕微鏡の焦準装置において、前記複数の対物レンズは乾燥系の対物レンズと液浸系の対物レンズとを含み、前記制御回路は、現在光路上にある対物レンズが液浸系で、次に光路に入る対物レンズが乾燥系の場合は、前記次に光路に入る対物レンズに対応する焦準位置よりも前記ステージと前記対物レンズとが離れる方向にそれぞれ所定量だけ退避させた位置に前記電動焦準機構の位置を制御することを特徴とする。
【００１７】
液浸系対物レンズから乾燥系対物レンズに切り換えるとき、ステージと対物レンズとが次に光路に入る対物レンズに対応する焦準位置よりも大きく離れるので、液浸系対物レンズから乾燥系対物レンズに切り換えるとき、対物レンズと標本との間に十分に広い間隔が形成され、標本の厚さが厚くなった場合でも乾燥系対物レンズと標本との接触による乾燥系対物レンズの先端への液体の付着を防止することができる。
【００１８】
請求項２の発明の顕微鏡の焦準装置は、請求項１に記載の顕微鏡の焦準装置において、前記制御回路は警告手段を備え、前記次に光路に入る対物レンズと前記標本との間隔が前記所定量以上となったときには、前記標本が前記次に光路に入る対物レンズの焦準位置にないことを前記警告手段によって知らせることを特徴とする。
【００１９】
警告手段によって警告を受けたとき、観察者は対物レンズを光路に入れるために標本と次に光路に入る対物レンズの間隔が大きくなっている状態であり、装置の動作不良ではないことを知ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１はこの発明の一実施形態に係る顕微鏡の焦準装置のブロック構成図、図２は対物レンズデータの入力方法の一例を示す図である。
【００２２】
顕微鏡の焦準装置（以下、焦準装置と称する）１は、データ入力部２０と、対物レンズデータ記憶部３と、制御回路１０と、レボルバ４０と、レボルバ切換スイッチ４と、レボルバ駆動モータ６と、レボルバ駆動回路７と、センサ８と、ステージ１４と、ステージ駆動モータ１６と、ステージ駆動回路１７と、センサ１８と、ブザー６０（警告手段）とを備える。
【００２３】
データ入力部２０はレボルバ４０に取り付ける対物レンズの倍率、ＷＤ、ＮＡ（開口数）、同焦点距離（対物レンズの焦点位置から胴付面までの距離）等の対物レンズデータを入力するものであり、入力されたデータは対物レンズデータ記憶部３に記憶される。
【００２４】
このデータ入力部２０によるデータの入力は、例えば図２に示すように、所定の用紙にバーコード２１で表した対物レンズの倍率等の対物レンズのデータをバーコードリーダ２２で読み取ったり、テンキー（図示せず）で入力したり、対物レンズデータ記憶部３に予めデータを記憶させておき、この記憶されたデータを読み出したりすることによって行われる。
【００２５】
制御回路１０はレボルバ切換スイッチ４が押されたときの対物レンズの焦準位置を対物レンズデータ記憶部３（データテーブル３ａ）に記憶させるとともに、レボルバ切換スイッチ４の指令に基づいて駆動回路７の通電を制御し、モータ６を所定方向へ回転させてレボルバ４０に取り付けられている複数の対物レンズを順次光路上に位置させる。
【００２６】
また、制御回路１０は駆動回路１７の通電を制御することによってモータ１６を所定方向へ回転させ、ステージ１４を光路方向へ移動させる。
【００２７】
更に、制御回路１０は次に光路に入る対物レンズと標本との間隔が所定量以上に離れたとき、スイッチ６１を閉じてブザー６０により警告音を発生させる。
【００２８】
センサ８はレボルバ４０の位置を監視し、どの対物レンズが光路上に位置しているかを検知するとともに、センサ１８はステージ１４の位置を監視し、ステージ１４の光路方向の位置を検知する。
【００２９】
なお、ステージ１４と、モータ１６と、駆動回路１７と、センサ１８とから電動焦準機構５０が構成される。また、警告手段としてはブザー６０のように聴覚に訴えるものに限るものではなく、灯りを点滅させるように視覚に訴えるものであってもよい。
【００３０】
図３（ａ）は焦準位置における乾燥系対物レンズと標本との高さの関係を説明する図、図３（ｂ）は焦準位置における液浸系対物レンズと標本との高さの関係を説明する図、図４は乾燥系対物レンズから液浸系対物レンズへの切換動作を説明する図、図５は顕微鏡の焦準装置の操作を説明するフローチャートである。なお、図５において、Ｓ１〜Ｓ１３は動作の各ステップを示す。
【００３１】
図３（ａ）は倍率２０×の乾燥系対物レンズ４１を用いた状態を示し、図３（ｂ）は倍率４０×の液浸系対物レンズ４２を用い、その先端と標本５との間に液体Ｗが介在している状態を示している。なお、ここでは標本５を載置したステージ１４が上下動する正立型の顕微鏡を例に説明する。
【００３２】
倍率２０×の乾燥系対物レンズ４１の作動距離がＷＤ１、倍率４０×の液浸系対物レンズ４２の作動距離がＷＤ２であるので、液浸系対物レンズ４２は倍率の高い、作動距離の小さいものであることがわかる（ＷＤ１＞ＷＤ２）。
【００３３】
次に図４及び図５を参照して乾燥系対物レンズから液浸系対物レンズへ切り換えるときの焦準装置の操作を説明する。
【００３４】
観察光路に、例えば倍率２０×の乾燥系対物レンズ４１が入っている場合、倍率２０×の乾燥系対物レンズ４１に対応するレボルバ位置がセンサ８によって検知される（Ｓ１）。
【００３５】
制御回路１０は検知された位置に対応する焦準位置データＡをデータテーブル３ａから読み出す（Ｓ２）。
【００３６】
焦準位置データＡに基づいて駆動回路１７を介してモータ１６を駆動し、標本５（ステージ１４）を所定の焦準位置へ移動させる（Ｓ３）。
【００３７】
その後、画像を見ながら手動によりステージ１４を上下動させてピント合わせを行う（Ｓ４）。
【００３８】
レボルバ切換スイッチ４が押されたとき（Ｓ５）、次の対物レンズデータを読み取る（Ｓ６）。
【００３９】
現在光路に入っている対物レンズが液浸系対物レンズであるか否かを判断する（Ｓ７）。
【００４０】
現在光路に入っている対物レンズが液浸系対物レンズでないので（ＮＯ）、次に光路に入れる対物レンズが液浸系であるか否かを判断する（Ｓ８）。
【００４１】
次に光路に入れる対物レンズが液浸系対物レンズ４２であるので、ステージ１４の退避位置を、次に光路に入れる液浸系対物レンズ４２の焦準位置に退避量Ａ（標本５と対物レンズが離れる方向の変化量、例えば、２０ｍｍ）を加えた位置とする（Ｓ９）（図４（ｂ）参照）。
【００４２】
そのため、液浸系対物レンズ４２の先端と標本との間には間隔Ｂが生じるので、この間隔Ｂを利用して液浸系対物レンズ４２に油を付ける。このとき、ステージ１４が退避位置にあることをブザー６０の警報音によって警告する。
【００４３】
データテーブル３ａの焦準位置データに基づきステージ１４を所定の焦準位置へ移動させる（Ｓ１０）。
【００４４】
レボルバ４０を回転させ（Ｓ１１）、倍率４０×の液浸系対物レンズ４２に切り換える。
【００４５】
レボルバ４０は停止した後、センサ８によってレボルバ位置が確認される（Ｓ１２）。
【００４６】
上記操作によってピントが合わない状態となるので、観察者は再度ピント合わせるために手動による焦準位置への操作を行う（Ｓ４）。
【００４７】
図６は液浸系対物レンズから乾燥系対物レンズへの切換動作を説明する図である。
【００４８】
また、図５及び図６を参照して液浸系対物レンズから乾燥系対物レンズへ切り換えるときの焦準装置の動作を説明する。
【００４９】
観察光路に、例えば倍率４０×の液浸系対物レンズ４２が入っている場合、倍率４０×の液浸系対物レンズ４２に対応するレボルバ位置がセンサ８によって検知される（Ｓ１）。
【００５０】
制御回路１０は検知された位置に対応する焦準位置データＡをデータテーブル３ａから読み出す（Ｓ２）。
【００５１】
焦準位置データＡに基づいて駆動回路１７を介してモータ１６を駆動し、標本５（ステージ１４）を所定の焦準位置へ移動させる（Ｓ３）。
【００５２】
その後、画像を見ながら手動によりステージ１４を上下動させてピント合わせを行う（Ｓ４）。
【００５３】
レボルバ切換スイッチ４が押されたとき（Ｓ５）、次の対物レンズデータを読み取る（Ｓ６）。
【００５４】
現在光路に入っている対物レンズが液浸系対物レンズであるか否かを判断する（Ｓ７）。
【００５５】
現在光路に入っている対物レンズが液浸系対物レンズ４２であるので（ＹＥＳ）、ステージ１４の退避位置を、次に光路に入れる対物レンズの焦準位置に退避量Ｃ（標本５と対物レンズが離れる方向の変化量、例えば、２０ｍｍ）とを加えた位置とする（Ｓ１３）（図５（ｂ）参照）。このとき、ステージ１４が退避位置にあることをブザー６０の警報音によって警告する。
【００５６】
データテーブル３ａの焦準位置データに基づきステージ１４を所定の焦準位置へ移動させる（Ｓ１０）。
【００５７】
レボルバ４０を回転させ（Ｓ１１）、倍率２０×の乾燥系対物レンズ４１に切り換える。
【００５８】
レボルバ４０は停止した後、センサ８によってレボルバ位置が確認される（Ｓ１２）。
【００５９】
上記操作によってピントが合わない状態となるので、観察者は再度ピントを合わせるために手動による焦準位置への操作を行う（Ｓ４）。
【００６０】
この実施形態によれば、以下の効果を発揮できる。
▲１▼乾燥系対物レンズ４１から液浸系対物レンズ４２に切り換えるとき、対物レンズ４２と標本５との間に十分に広い間隔が形成されるので、標本５の厚さが厚くなった場合でも対物レンズ４２と標本５との接触を避けることができる。また、標本５に迅速に液体Ｗを付着させることができるので、液浸観察のための作業性が向上する。
▲２▼液浸系対物レンズ４２から乾燥系対物レンズ４１に切り換えるとき、対物レンズ４１と標本５との間に十分に広い間隔が形成されるので、標本５の厚さが厚くなった場合でも乾燥系対物レンズ４１と標本５との接触による乾燥系対物レンズ４１の先端への液体Ｗの付着を防止することができる。また、液浸系対物レンズ４２を取り外し易いので、液浸系対物レンズ４２の先端に付着した液体Ｗの除去が容易である。
▲３▼切り換えの際、接触のおそれのある対物レンズ４１，４２の種類は限られるので、退避の対象とする対物レンズ４１，４２を、例えば対物レンズデータ記憶部３に予め記憶させておくことで顕微鏡の操作性を向上させることができる。
▲４▼ブザー６０によって警告を受けたとき、観察者は顕微鏡が対物レンズ４１，４２を光路に入れるために標本５と次に光路に入る対物レンズ４１，４２との間隔が大きくなっている退避状態であり、動作不良ではないことを知ることができる。
▲５▼対物レンズ４１，４２を切り換えるとき、対物レンズ４１，４２と標本５とが接触しないよう所定量離すだけの制御であるので、制御回路１０を簡単な構成とすることができる。
【００６１】
なお、上記実施形態では乾燥系対物レンズから液浸系対物レンズに切り換えるときも液浸系対物レンズから乾燥系対物レンズに切り換えるとき退避量を同じ２０ｍｍとしたが、異なる退避量であってもよく、要は対物レンズと標本とが接触しない退避量であればよい。
【００６２】
【発明の効果】
以上に説明したように請求項１記載の発明の顕微鏡の焦準装置によれば、乾燥系対物レンズから液浸系対物レンズに切り換えるとき、対物レンズと標本との間に十分に広い間隔が形成される。
【００６３】
したがって、液浸系対物レンズから乾燥系対物レンズに切り換えるとき、標本の厚さが厚くなった場合でも乾燥系対物レンズと標本との接触による乾燥系対物レンズの先端への液体の付着を防止することができる。
【００６４】
請求項２に記載の発明の顕微鏡の焦準装置によれば、警告手段によって警告を受けたとき、観察者は顕微鏡が対物レンズを光路に入れるために標本と次に光路に入る対物レンズとの間隔が大きくなっている状態であり、動作不良ではないことを知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の一実施形態に係る顕微鏡の焦準装置のブロック構成図である。
【図２】図２は対物レンズデータの入力方法の一例を示す図である。
【図３】図３（ａ）は焦準位置における乾燥系対物レンズと標本との高さの関係を説明する図、図３（ｂ）は焦準位置における液浸系対物レンズと標本との高さの関係を説明する図である。
【図４】図４は乾燥系対物レンズから液浸系対物レンズへの切換動作を説明する図である。
【図５】図５は顕微鏡の焦準装置の操作を説明するフローチャートである。
【図６】図６は液浸系対物レンズから乾燥系対物レンズへの切換動作を説明する図である。
【符号の説明】
１  顕微鏡の焦準装置
５  標本
３  対物レンズデータ記憶部
１０  制御回路
１４  ステージ
４０  電動レボルバ
４１，４２  対物レンズ
５０  電動焦準機構
６０  ブザー（警告手段）
【図１】
0003915158.tif 000005
【図２】
0003915158.tif 000006
【図３】
0003915158.tif 000007
【図４】
0003915158.tif 000008
【図５】
0003915158.tif 000009
【図６】
0003915158.tif 000010