(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系から得られる試料の光学像を、撮像部を介して表示部に表示する観察装置の制御方法であって、
前記光学系を構成する可動素子の移動による当該光学系における前記試料の観察状態の変更開始を契機に、前記撮像部から前記表示部への前記光学像の出力を停止する第１ステップと、
前記可動素子の移動完了による前記観察状態の変更完了を契機に前記撮像部から前記表示部への前記光学像の出力を再開する第２ステップと、を含み、
さらに、前記観察状態の変更が前記光学系の観察倍率の変更である場合に、前記光学像の前記出力を停止する前の光学像から倍率が段階的にまたは連続的に異なる複数の補間画像を生成して、前記第１ステップと前記第２ステップの間に、該補間画像を前記表示部に順次表示する第３ステップを含む、
ことを特徴とする観察装置の制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の観察装置の制御方法において、
前記第3ステップでは、前記第１ステップと前記第２ステップの間に、前記可動素子が移動中であることを示すメッセージ情報を前記表示部に表示する、ことを特徴とする観察装置の制御方法。
【請求項３】
光を照射して試料の光学像を得る光学系と、
前記光学像を取得する撮像部と、
前記撮像部から取得した前記光学像を表示させる表示部と、
前記光学系の観察状態を変更する場合に前記光学系の光軸上に移動する少なくとも一つの可動素子と、
前記可動素子の状態を検知する検知部と、
前記光学系の観察状態の変更を契機に、前記撮像部により取得される光学像の前記表示部における表示を停止し、前記検知部における前記可動素子の移動完了の検出を契機に、前記撮像部により取得される光学像の前記表示部における表示を再開させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記観察状態の変更が前記光学系の観察倍率の変更である場合に、前記撮像部により取得される光学像の前記表示部における表示を停止する前に前記撮像部により取得された光学像の画像から倍率が段階的にまたは連続的に異なる複数の補間画像を生成して、該補間画像を前記撮像部により取得される光学像の代わりの画像として前記可動素子の移動開始から移動完了まで前記表示部に順次表示する、
ことを特徴とする観察装置。
【請求項４】
請求項３記載の観察装置において、
前記表示部は、前記可動素子の移動開始から移動完了まで前記可動素子が移動中であることを示すメッセージ情報を表示する、
ことを特徴とする観察装置。
【請求項５】
請求項３記載の観察装置において、
前記制御部は、前記検知部による前記可動素子の前記光軸上からの前記移動開始の検出を契機に、前記撮像部に対して前記表示部への前記光学像の転送停止の指示を送ることにより、前記撮像部により取得される光学像の前記表示部における表示を停止し、前記検知部による前記可動素子の前記光軸上への前記移動完了の検出を契機に、前記撮像部に対して前記表示部への前記光学像の転送再開の指示を送ることにより、前記撮像部により取得される光学像の前記表示部における表示を再開させる、
ことを特徴とする観察装置。
【請求項６】
光を照射して試料の光学像を得る光学系と、
前記光学像を取得する撮像部と、
前記撮像部から取得した前記光学像を表示させる表示部と、
前記光学系の観察状態を変更する場合に前記光学系の光軸上に移動する少なくとも一つの対物レンズと前記光学系の光軸上を移動するズームレンズと、
前記対物レンズの状態を検知する検知部と、
前記光学系の観察状態の変更を指示入力する操作部と、
前記操作部から入力された変更指示情報に基づいて前記対物レンズ及び前記ズームレンズを移動させる電動駆動部と、
前記操作部から前記対物レンズの変更指示を受信すると、前記撮像部に対して前記表示部への前記光学像の転送停止の指示を送信した後に前記電動駆動部による前記対物レンズの移動を開始させ、前記電動駆動部から移動完了の通知を受信すると、前記撮像部に対して前記表示部への前記光学像の転送再開の指示を送信する制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記撮像部に対して前記表示部への前記光学像の転送停止の指示を送信する前に前記撮像部により取得された光学像の画像から倍率が段階的にまたは連続的に異なる複数の補間画像を生成して、該補間画像を前記撮像部により取得される光学像の代わりの画像として前記対物レンズの移動開始から移動完了まで前記表示部に順次表示する、
ことを特徴とする観察装置。
【請求項７】
光学系から得られる試料の光学像を、撮像部を介して表示部に表示する観察装置の制御プログラムであって、
前記光学系を構成する可動素子の移動による当該光学系における前記試料の観察状態の変更開始を契機に、前記撮像部から前記表示部への前記光学像の出力を停止する第１ステップと、
前記可動素子の移動完了による前記観察状態の変更完了を契機に前記撮像部から前記表示部への前記光学像の出力を再開する第２ステップと、
さらに、前記観察状態の変更が前記光学系の観察倍率の変更である場合に、前記光学像の前記出力を停止する前の光学像から倍率が段階的にまたは連続的に異なる複数の補間画像を生成して、前記第１ステップと前記第２ステップの間に、該補間画像を前記表示部に順次表示する第３ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする観察装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察装置およびその制御技術に関し、たとえば、試料や標本を多様な倍率で表示部に表示して観察する観察装置等に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、顕微鏡等の観察装置は、駆動部等の電動化が進み、観察者の操作負担が格段に軽減されてきている。特に、観察装置に関する知識に乏しい観察者が多い現場では、どのような観察手法を用いて、どのように観察するかではなく、観察したい画像をいかに容易に得るか、が重要となってきている。
【０００３】
また、上述のように、観察したい画像を容易に得ることが重要視される観察装置の場合には、従来の観察装置のように観察光学系の接眼部を肉眼で覗きながら焦点位置を調整して観察するのではなく、外部のモニタやディスプレイなどに観察像を映し出すことで、大勢の観察者による観察、観察者の疲労軽減、観察画像の容易な保存を可能にする利便性の高い製品が求められている。
【０００４】
さらに、観察対象物が多様化しており、観察倍率も低倍から高倍まで倍率レンジの広いものが求められている。このため複数の対物レンズを備えた固定倍率レンズユニットと、低倍率から高倍率までの連続変動ズームユニットを組み合わせて、観察装置の使用に不慣れな観察者でも低倍から高倍までの広い倍率範囲での観察を行うことができる観察装置が登場するようになってきた。さらにこの倍率変動に伴って、より操作性を向上させるための様々な技術が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１では、ステージやフォーカスの移動速度を、固定倍率レンズユニットの観察倍率に応じて変化させることで、観察倍率を変えても視野内における試料像の移動速度がほぼ一定となるようにソフトウェア上で制御する技術が開示されており、操作性のよい顕微鏡を提供している。
【０００６】
また、倍率の調節が電動化され、観察者の操作が軽減する顕微鏡が増えてきた一方で、対物レンズの切換え時に発生する光学系内での照明光の迷走に起因して観察視野に強い光が瞬間的に入射するフラッシュライト（迷光）現象が発生するなど、観察に支障をきたす技術的課題が多く、観察者により負担のない工夫が施されてきた。中でも特許文献２では、対物レンズの切換えに連動させて開口絞り径を変更させるという、対物レンズの切換え時に発生する迷光現象を抑制する技術を開示している。
【特許文献１】特開２００６−３１３３１１号公報
【特許文献２】特開２００６−１４５６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献１の技術では、対物レンズの切換えの最中においてもその切換え中の映像がそのまま表示されるため、観察者はその切換えの度に違和感をもち、観察に集中できないという技術的課題がある。
【０００８】
さらに、特許文献２の技術では、対物レンズの切換え時に開口絞り径が小さくなるように変更するために、観察している映像は一旦暗くなるが、対物レンズの切換え中の映像はそのまま流れ、再び明るくなるという不自然な映像が観察者の目に入る。従って、これもまた、観察者はその切換えの度に違和感をもち、観察に集中できないという技術的課題がある。
【０００９】
本発明の目的は、観察者が対物レンズのような可動素子の切換え時に表示部を通じて受ける違和感を緩和させる、操作性の良好な観察技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記課題を解決するために以下のように構成する。
本発明の観察装置の制御方法の態様の一つは、光学系から得られる試料の光学像を、撮像部を介して表示部に表示する観察装置の制御方法であって、上記光学系を構成する可動素子の移動による当該光学系における上記試料の観察状態の変更開始を契機に、上記撮像部から上記表示部への上記光学像の出力を停止する第１ステップと、上記可動素子の移動完了による上記観察状態の変更完了を契機に上記撮像部から上記表示部への上記光学像の出力を再開する第２ステップと、を含み、
さらに、前記観察状態の変更が前記光学系の観察倍率の変更である場合に、前記光学像の前記出力を停止する前の光学像から倍率が段階的にまたは連続的に異なる複数の補間画像を生成して、前記第１ステップと前記第２ステップの間に、該補間画像を前記表示部に順次表示する第３ステップを含む、むようにする。
【００１１】
なお、さらに、前記第3ステップでは、上記第１ステップと上記第２ステップの間に、上記可動素子が移動中であることを示すメッセージ情報を上記表示部に表示する、ようにすることが好ましい。
【００１３】
本発明の観察装置の態様の一つは、光を照射して試料の光学像を得る光学系と、上記光学像を取得する撮像部と、上記撮像部から取得した上記光学像を表示させる表示部と、上記光学系の観察状態を変更する場合に上記光学系の光軸上に移動する少なくとも一つの可動素子と、上記可動素子の状態を検知する検知部と、上記光学系の観察状態の変更を契機に、上記撮像部により取得される光学像の上記表示部における表示を停止し、上記検知部における上記可動素子の移動完了の検出を契機に、上記撮像部により取得される光学像の上記表示部における表示を再開させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記観察状態の変更が前記光学系の観察倍率の変更である場合に、前記撮像部により取得される光学像の前記表示部における表示を停止する前に前記撮像部により取得された光学像の画像から倍率が段階的にまたは連続的に異なる複数の補間画像を生成して、該補間画像を前記撮像部により取得される光学像の代わりの画像として前記可動素子の移動開始から移動完了まで前記表示部に順次表示する、ように構成する。
【００１４】
なお、上記表示部は、上記可動素子が移動中であることを示すメッセージ情報を上記可動素子の上記移動開始から上記移動完了まで表示する、ように構成することが好ましい。
【００１６】
また、上記制御部は、上記検知部による上記可動素子の上記光軸上からの上記移動開始の検出を契機に、上記撮像部に対して上記表示部への上記光学像の転送停止の指示を送ることにより、上記撮像部により取得される光学像の上記表示部における表示を停止し、上記検知部による上記可動素子の上記光軸上への上記移動完了の検出を契機に、上記撮像部に対して上記表示部への上記光学像の転送再開の指示を送ることにより、上記撮像部により取得される光学像の上記表示部における表示を再開させる、ように構成しても良い。
【００１７】
また、光を照射して試料の光学像を得る光学系と、上記光学像を取得する撮像部と、上記撮像部から取得した上記光学像を表示させる表示部と、上記光学系の観察状態を変更する場合に上記光学系の光軸上に移動する少なくとも一つの対物レンズと上記光学系の光軸上を移動するズームレンズと、上記対物レンズの状態を検知する検知部と、上記光学系の観察状態の変更を指示入力する操作部と、上記操作部から入力された変更指示情報に基づいて上記対物レンズ及び上記ズームレンズを移動させる電動駆動部と、上記操作部から上記対物レンズの変更指示を受信すると、上記撮像部に対して上記表示部への上記光学像の転送停止の指示を送信した後に上記電動駆動部による上記対物レンズの移動を開始させ、上記電動駆動部から移動完了の通知を受信すると、上記撮像部に対して上記表示部への上記光学像の転送再開の指示を送信する制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記撮像部に対して前記表示部への前記光学像の転送停止の指示を送信する前に前記撮像部により取得された光学像の画像から倍率が段階的にまたは連続的に異なる複数の補間画像を生成して、該補間画像を前記撮像部により取得される光学像の代わりの画像として前記対物レンズの移動開始から移動完了まで前記表示部に順次表示する、ように構成する。                                                 
【００１８】
本発明の観察装置の制御プログラムの態様の一つは、光学系から得られる試料の光学像を、撮像部を介して表示部に表示する観察装置の制御プログラムであって、上記光学系を構成する可動素子の移動による当該光学系における上記試料の観察状態の変更開始を契機に、上記撮像部から上記表示部への上記光学像の出力を停止する第１ステップと、上記可動素子の移動完了による上記観察状態の変更完了を契機に上記撮像部から上記表示部への上記光学像の出力を再開する第２ステップと、
さらに、前記観察状態の変更が前記光学系の観察倍率の変更である場合に、前記光学像の前記出力を停止する前の光学像から倍率が段階的にまたは連続的に異なる複数の補間画像を生成して、前記第１ステップと前記第２ステップの間に、該補間画像を前記表示部に順次表示する第３ステップと、をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、観察者が対物レンズのような可動素子の切換え時に表示部を通じて受ける違和感を大幅に緩和させることができる。また、操作性の良好な観察技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態である観察装置の構成の一例を示す概念図であり、図２は、本実施の形態の観察装置の制御系の構成の一例を示す概念図である。
【００２３】
図１に例示されるように、本実施の形態１の観察装置Ｋ１は、顕微鏡１、駆動制御部２、同軸落射光源１２０および制御端末３を備えている。
顕微鏡１には、試料１０９を載置するステージ１１０と、それに対向してレボルバ１０５が設けられている。このレボルバ１０５は、マウンタ１０７に倍率が異なる複数の対物レンズ１０８を保持し、この複数の対物レンズ１０８を切り換えるためのマウンタ１０７を回転させるレボルバモータ１０６と、レボルバセンサ群１１７を有している。さらに、顕微鏡１は、標本に対して焦準を行うための図示しない焦準部を有している。この焦準部は、ステージ１１０を対物レンズ１０８の光軸方向に移動させる機構であってもよいし、顕微鏡１を観察ヘッドとステージ１１０を保持する架台とに分離し、観察ヘッドを架台に対して対物レンズ１０８の光軸方向に移動させる機構としても構わない。
【００２４】
本実施の形態の顕微鏡１の場合、対物レンズ１０８として、たとえば、１×の低倍対物レンズ１０８ａと、１０×の高倍対物レンズ１０８ｂが、レボルバ１０５に装着されている。なお、以下の説明では、低倍対物レンズ１０８ａおよび高倍対物レンズ１０８ｂを必要に応じて対物レンズ１０８と総称する。
【００２５】
レボルバセンサ群１１７は、レボルバ１０５が接続されていることを検知する不図示のレボルバ接続センサ、現在どちらの対物レンズ１０８がズームレンズ群１０３の光軸上にあるかを識別する不図示のレボルバセンサと、対物レンズ１０８が光軸に挿入されたことを検知する不図示の移動完了センサから構成されている。
【００２６】
ズームレンズ群１０３は、ズームレンズ１０４および当該ズームレンズ１０４を駆動するズームレンズモータ１１６で構成されている。
本実施の形態１の顕微鏡１において、試料１０９を照明するための照明光１２０ａは、同軸落射光源１２０からファイバー１１５を介して当該顕微鏡１に入射される。ファイバー１１５にて伝播される照明光１２０ａは、照明光学系１１４を通って平行光となり、ハーフミラー１０２へと導かれる。ハーフミラー１０２により９０度反射された照明光１２０ａは対物レンズ１０８を通り、試料１０９に照明される。試料１０９で反射した観察光１２０ｂは、対物レンズ１０８、ズームレンズ群１０３を通り、結像レンズ１１３によりカメラ１１１に試料１０９の光学像を結像させる。
【００２７】
カメラ１１１で得られた試料１０９の画像を、制御端末３を介してモニタ４に表示することで、観察者は、モニタ４を介して試料１０９の画像を観察することが可能となる。
顕微鏡１には、電動部であるレボルバ１０５およびズームレンズ群１０３を制御する駆動制御部２が顕微鏡ケーブル１１８で接続され、この駆動制御部２は、駆動制御部ケーブル１３０を介して接続されているパーソナルコンピュータ等の制御端末３にて制御される。
【００２８】
制御端末３は、専用のソフトウェア（後述の制御プログラム３０６）によって駆動制御部２を制御し、さらに、カメラケーブル１２１を介してカメラ１１１を制御し、モニタケーブル１２２を介してモニタ４を制御している。
【００２９】
図２は、本実施の形態１の観察装置Ｋ１を構成する顕微鏡１、駆動制御部２、制御端末３およびモニタ４の電気的な接続関係の一例を例示している。
駆動制御部２は、バス線２０５を介して相互に接続されたＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、ズームレンズＩ／Ｆ部２０４ａ、レボルバＩ／Ｆ部２０４ｂ、制御端末Ｉ／Ｆ部２０４ｃ、を備えている。
【００３０】
ＣＰＵ２０１は、たとえばマイクロプロセッサ等で構成され、ＲＯＭ２０２に格納された制御プログラム２０２ａを実行することで、制御端末３の管理下で後述のような顕微鏡１のレボルバモータ１０６、ズームレンズモータ１１６の動作を制御する。
【００３１】
不揮発性の読み出し専用メモリ等で構成されるＲＯＭ２０２には、ＣＰＵ２０１によって実行される上述の制御プログラム２０２ａや、固定的に記憶されるデータなどが格納されている。
【００３２】
ＳＲＡＭ等のメモリで構成されるＲＡＭ２０３には、ＲＯＭ２０２に格納された図示しない制御プログラムの実行時における演算データなどのデータが格納される。
ズームレンズＩ／Ｆ部２０４ａは、駆動制御部２と顕微鏡１のズームレンズモータ１１６との接続インタフェースを提供する。
【００３３】
レボルバＩ／Ｆ部２０４ｂは、駆動制御部２とレボルバモータ１０６およびレボルバセンサ群１１７との接続インタフェースを提供する。
制御端末Ｉ／Ｆ部２０４ｃは、駆動制御部２と制御端末３との接続インタフェースを提供する。
【００３４】
ズームレンズＩ／Ｆ部２０４ａは、ＣＰＵ２０１からの駆動指示に基づいてズームレンズモータ１１６を指定の方向と駆動量で駆動させるドライバ１１６ａと、ズームレンズモータ１１６の現在位置を保持する現在位置カウンタ１１６ｂを備えている。
【００３５】
レボルバＩ／Ｆ部２０４ｂは、ＣＰＵ２０１からの駆動指示に基づいてレボルバモータ１０６を指定の方向と駆動量で駆動させるドライバ１０６ａと、レボルバモータ１０６の現在位置を保持する現在位置カウンタ１０６ｂと、レボルバセンサ群１１７の状態を保持するセンサレジスタ１１７ａを備えている。
【００３６】
ＣＰＵ２０１（制御プログラム２０２ａ）は、制御端末３から発せられる顕微鏡１の各電動部への制御命令を制御端末Ｉ／Ｆ部２０４ｃを経由して受信し、ズームレンズＩ／Ｆ部２０４ａおよびレボルバＩ／Ｆ部２０４ｂへ指示した後、同じく、当該ズームレンズＩ／Ｆ部２０４ａおよびレボルバＩ／Ｆ部２０４ｂを通して一定時間内に、ズームレンズモータ１１６およびレボルバモータ１０６の各々の現在位置カウンタ１１６ｂおよび現在位置カウンタ１０６ｂ（センサレジスタ１１７ａ）の状態を確認し、これらの状態が変わると正常終了、状態が変わらないときレボルバモータ１０６またはズームレンズモータ１１６等に異常があったと判断し、エラー情報等を制御端末３に返信する。
【００３７】
制御端末Ｉ／Ｆ部２０４ｃは制御端末３からの指示を、バス線２０５を経由して駆動制御部２の各部に制御信号として中継する役目をする。
一方、本実施の形態１の制御端末３は、バス線３０５を介して相互に接続されるＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、カメラＩ／Ｆ部３０４ａ、駆動制御部Ｉ／Ｆ部３０４ｂ、モニタＩ／Ｆ部３０４ｃと、モニタ４、さらには図示しないキーボードやマウス等の操作インタフェースを備えている。
【００３８】
ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に格納された制御プログラム３０６を実行することで、後述のような顕微鏡１（駆動制御部２）の制御動作を実行する。
ＲＯＭ３０２は、たとえば、不揮発性のメモリからなり、ＣＰＵ３０１が実行する制御プログラム３０６や固定データ（後述の無表示（空白）画面等の待機状態を示す画像データ）などを記憶する。
【００３９】
ＲＡＭ３０３は、制御プログラム３０６の実行時における作業記憶領域を提供する。本実施の形態１の場合には、後述のｃｕｒ＿ｐｏｓ番地ｍ１、ｒｅｖｏ＿ｐｏｓ番地ｍ２、ｔａｒｇｅｔ＿ｐｏｓ番地ｍ３で特定されるデータの記憶領域として使用される。
【００４０】
カメラＩ／Ｆ部３０４ａは、カメラケーブル１２１を介したカメラ１１１と制御端末３との接続インタフェースを提供する。
駆動制御部Ｉ／Ｆ部３０４ｂは、駆動制御部ケーブル１３０を介した駆動制御部２と制御端末３との接続インタフェースを提供する。
【００４１】
モニタＩ／Ｆ部３０４ｃは、モニタケーブル１２２を介した制御端末３とモニタ４との接続インタフェースを提供する。
上述のように、制御端末３には、観察者が操作するソフトウェアとして制御プログラム３０６がインストールされており、観察者からの操作インタフェースを介した指示入力を処理し、制御端末Ｉ／Ｆ部２０４ｃを経由して、駆動制御部２に対して、顕微鏡１のレボルバモータ１０６、ズームレンズモータ１１６等の各電動部への制御命令１３０ａを送信する。
【００４２】
また、制御端末３のＣＰＵ３０１は、制御プログラム３０６を実行することによって、カメラＩ／Ｆ部３０４ａを介した後述のようなカメラ１１１に対する撮影画像１２１ｂの転送スタート／ストップ指示、フレームレート等のカメラ設定情報の送信、カメラ１１１からの撮影画像１２１ｂの受信、さらにはモニタＩ／Ｆ部３０４ｃを介した撮影画像１２１ｂのモニタ４へ表示指示を行う。
【００４３】
制御端末３によるカメラ１１１に対する撮影画像１２１ｂの転送スタート／ストップ指示、フレームレート等のカメラ設定情報の送信、等のカメラ１１１の制御は、制御端末３からカメラケーブル１２１を介してカメラ１１１に送信されるカメラ制御コマンド信号１２１ａによって行われる。
【００４４】
この場合、モニタＩ／Ｆ部３０４ｃには、モニタ４に表示される画像データが格納されるフレームメモリ３０７が設けられている。
本実施の形態の場合、このフレームメモリ３０７は、後述のように、カメラ１１１からの撮影画像１２１ｂの転送が停止される際に、停止直前の撮影画像１２１ｂを保存する記憶装置としても機能する。
【００４５】
なお、このフレームメモリ３０７はＲＡＭ３０３の一部に設定してもよい。モニタＩ／Ｆ部３０４ｃは、フレームメモリ３０７の画像データを実時間で読み出すことによりモニタ４への画像表示を行う。
【００４６】
すなわち、フレームメモリ３０７に画像データとしてカメラ１１１から転送された撮影画像１２１ｂを書き込む（更新）ことにより、カメラ１１１による試料１０９の撮影画像がモニタ４に表示される。
【００４７】
また、カメラ１１１からの撮影画像１２１ｂの転送がストップされると、フレームメモリ３０７の更新が停止され、転送がストップされる直前にカメラ１１１から転送された撮影画像１２１ｂが当該フレームメモリ３０７に保存され、モニタ４に表示され続ける。
【００４８】
さらに、カメラ１１１からの撮影画像１２１ｂの転送ストップ時に、ＣＰＵ３０１（制御プログラム３０６）からの書き込み指示により、任意の画像データ（例えばＲＯＭ３０２が記憶する無表示（空白）画面等の待機状態を示す画像データ）をフレームメモリ３０７に書き込むことで、その書き込み指示した画像をモニタ４に表示させることもできる。
【００４９】
本実施の形態１の観察装置Ｋ１を構成する顕微鏡１に備えられたカメラ１１１は、制御端末３から設定されたフレームレートで撮像を行っており、制御端末３からの撮影画像の転送スタート指示、転送ストップ指示により、撮影画像を転送するかしないかが制御される。
【００５０】
本実施の形態の観察装置Ｋ１におけるユーザインタフェースについて説明する。
図３は、本実施の形態の観察装置における操作画面の一例を示す概念図である。
この図３に例示されるように、制御端末３の表示装置であるモニタ４では、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）として操作画面４００が表示される。
【００５１】
この図３に例示される操作画面４００は、カメラ画像表示部４０１、倍率調整スクロール部４０２、マウスポインタ４０３、等で構成されている。
この操作画面４００のカメラ画像表示部４０１には、カメラ１１１から受信した撮影画像１２１ｂが表示される。
【００５２】
操作画面４００の倍率調整スクロール部４０２は、マウスポインタ４０３によってユーザから操作されることにより、顕微鏡１における試料１０９の撮影倍率を制御するために用いられる。
【００５３】
なお、操作画面４００の倍率調整スクロール部４０２に表示される倍率は、観察装置Ｋ１が試料１０９の観察像を拡大する総合倍率である。
駆動制御部２のＣＰＵ２０１は、ズームレンズＩ／Ｆ部２０４ａおよびレボルバＩ／Ｆ部２０４ｂから、それぞれのモータの位置情報を取得し、ＲＡＭ２０３の図示しない作業領域に格納しておくことにより、ズームレンズ群１０３およびレボルバ１０５の現在位置を保持している。
【００５４】
図４は、本実施の形態の観察装置の制御端末における制御データの設定例を示す概念図である。
図４に例示されるように、制御端末３のＲＡＭ３０３には、制御プログラム３０６の動作における作業情報の記憶領域として、ｃｕｒ＿ｐｏｓ番地ｍ１、ｒｅｖｏ＿ｐｏｓ番地ｍ２、ｔａｒｇｅｔ＿ｐｏｓ番地ｍ３が設定されている。
【００５５】
すなわち、ＲＡＭ３０３のｃｕｒ＿ｐｏｓ番地ｍ１には、たとえば、１倍から１０倍まで１倍刻みのズームレンズ群１０３のズーム倍率値を格納する。
ｒｅｖｏ＿ｐｏｓ番地ｍ２には現在の光軸に入っている対物レンズ１０８の種類が格納されており、ｒｅｖｏ＿ｐｏｓ番地ｍ２の格納値が０なら低倍対物レンズ１０８ａ（１×）、１なら高倍対物レンズ１０８ｂ（１０×）となっている。
【００５６】
ｔａｒｇｅｔ＿ｐｏｓ番地ｍ３には、操作画面４００の倍率調整スクロール部４０２を介してユーザから指示された指定倍率（一例として、１倍〜１００倍）が格納される。
すなわち、本実施の形態１の顕微鏡１では、一例として、対物レンズ１０８として、低倍対物レンズ１０８ａ（１×）および高倍対物レンズ１０８ｂ（１０×）を備えており、これらの対物レンズ１０８とズームレンズ群１０３（１×〜１０×）の組合せにて、１倍から１００倍までの範囲の観察倍率（総合倍率）を実現する。
【００５７】
したがって、制御端末３の制御プログラム３０６は、ユーザから要求される総合倍率が１倍〜１０倍の範囲では、低倍対物レンズ１０８ａとズームレンズ群１０３の組み合わせが観察に用いられ、１１倍〜１００倍の範囲では、高倍対物レンズ１０８ｂとズームレンズ群１０３の組合せが用いられるように、低倍対物レンズ１０８ａと高倍対物レンズ１０８ｂを切り換える制御を行う。
【００５８】
以上のように構成された本実施の形態１の観察装置Ｋ１の動作について説明する。図５は、本実施の形態１の観察装置Ｋ１の制御動作の一例を示すフローチャートである。
図５に例示される観察装置Ｋ１の制御動作は、大別して、対物レンズ切換え無し処理部５００Ａと、対物レンズ切換え有り処理部５００Ｂに分かれる。この図５のフローチャートに例示される処理は、制御端末３内のＲＯＭ３０２に格納されている制御プログラム３０６をＣＰＵ３０１が実行することによって実現される。
【００５９】
まず、制御端末３の電源が投入され、制御プログラム３０６の実行が開始されると、制御端末３はズームレンズ群１０３の現在位置の取得指示を駆動制御部２に出し、駆動制御部２からズームレンズ群１０３の現在位置応答を取得した後、制御端末３内のＲＡＭ３０３のｃｕｒ＿ｐｏｓ番地ｍ１に格納する。
【００６０】
また、レボルバ１０５に関しても同様に、駆動制御部２に対し、どちらの対物レンズ１０８がズームレンズ群１０３の光軸上にあるかの取得指示を出し、駆動制御部２からの応答を取得した後、制御端末３内のＲＡＭ３０３のｒｅｖｏ＿ｐｏｓ番地ｍ２に格納する（ステップ５００）。
【００６１】
その後、制御端末３は、カメラ１１１へ画像転送スタート指示を送信し、カメラ１１１から転送されるカメラ画像信号（撮影画像１２１ｂ）を取得して、フレームメモリ３０７に書き込むことにより、モニタ４への試料１０９の観察画像の表示を開始する。
【００６２】
制御端末３のＣＰＵ３０１（制御プログラム３０６）は、操作画面４００の倍率調整スクロール部４０２に変更指示があると（ステップ５０１）、制御端末３内のＲＡＭ３０３のｔａｒｇｅｔ＿ｐｏｓ番地ｍ３に指示値を格納する。
【００６３】
次に指示倍率すなわちｔａｒｇｅｔ＿ｐｏｓ番地ｍ３の格納値が１１以上か１１未満かの判別を行う（ステップ５０２）。
ｔａｒｇｅｔ＿ｐｏｓ番地ｍ３の格納値が１１以上の場合（ステップ５０２がＹＥＳ）、ｒｅｖｏ＿ｐｏｓ番地ｍ２の格納値を確認する（ステップ５０３ａ）。
【００６４】
低倍対物レンズ１０８ａがズームレンズ群１０３の光軸上にあれば（ステップ５０３ａがＮＯ）、ｒｅｖｏ＿ｐｏｓ番地ｍ２の格納値が０であり、対物レンズを切換える必要があるため、対物レンズ切換え有り処理部５００Ｂへ移行し、高倍対物レンズ１０８ｂが光軸上にあれば（ステップ５０３ａがＹＥＳ）、ｒｅｖｏ＿ｐｏｓ番地ｍ２の格納値が１であり、対物レンズ切換えの必要が無くズームレンズ駆動指示を駆動制御部２へ出し（ステップ５０４）、再び倍率の変更指示を待つ（ステップ５０１）。
【００６５】
ｔａｒｇｅｔ＿ｐｏｓ番地ｍ３の格納値が１１未満の場合も同様に、ｒｅｖｏ＿ｐｏｓ番地ｍ２を確認する（ステップ５０３ｂ）。
ここで、高倍対物レンズ１０８ｂがズームレンズ群１０３の光軸上にあれば（ステップ５０３ｂがＮＯ）、ｒｅｖｏ＿ｐｏｓ番地ｍ２の格納値が１であり、対物レンズ１０８を切換える必要があるため、対物レンズ切換え有り処理部５００Ｂへ移行する。
【００６６】
一方、低倍対物レンズ１０８ａがズームレンズ群１０３の光軸上にあれば（ステップ５０３ｂがＹＥＳ）、ｒｅｖｏ＿ｐｏｓ番地ｍ２の格納値が０であり、対物レンズ切換えの必要が無くズームレンズ駆動指示を駆動制御部２へ出し（ステップ５０４）、再び倍率の変更指示を待つ（ステップ５０１）。
【００６７】
続いて、対物レンズ切換え有り処理部５００Ｂについて説明する。
制御端末３は、まずｃｕｒ＿ｐｏｓ番地ｍ１の格納値をｒｅｖｏ＿ｐｏｓ番地ｍ２の格納値で割った商が１０または０．１であるか否かを判別する（ステップ５０５）。これはズームレンズ群１０３の駆動の必要性の有無で場合分けしたものである。
【００６８】
例えば、現在のズームレンズ群１０３におけるズーム比が２０×（ｃｕｒ＿ｐｏｓ番地ｍ１の格納値が２０）で、倍率指示値が２×（ｒｅｖｏ＿ｐｏｓ番地ｍ２の格納値が２）であったとすると、演算結果は１０となり、ステップ５０５の判定結果が真となる。この場合、対物レンズ１０８を高倍対物レンズ１０８ｂに切換えるのみで指示倍率が達せられる。
【００６９】
このステップ５０５の判定結果が真で対物レンズ１０８の切り換え動作が発生する場合、制御端末３がカメラ１１１への画像転送ストップ指示を送り、撮影画像１２１ｂの転送を停止させ、撮影画像１２１ｂによるフレームメモリ３０７の更新を停止する。これにより、モニタ４には画像転送ストップ指示を送る直前にフレームメモリ３０７に書き込まれた撮影画像１２１ｂによる画像が表示され続けることになる（ステップ５０６ａ）。すなわち、対物レンズ１０８の切り換え時の乱れた画像がモニタ４に表示されることが防止される。
【００７０】
その後、制御端末３は対物レンズ１０８の駆動指示を駆動制御部２へ送る（ステップ５０７ａ）。そして制御端末３は、レボルバモータ１０６による対物レンズ１０８の駆動が終わったことを駆動制御部２から受信すると（ステップ５０８ａの判定結果がＹＥＳ）、カメラ１１１へ画像転送スタート指示を送り、再びカメラ１１１から撮影画像１２１ｂが制御端末３に転送され、この撮影画像１２１ｂをフレームメモリ３０７に書き込むことでモニタ４へのカメラ１１１からのライブ画像の表示を開始させ（ステップ５０９ａ）、ステップ５０１に戻って再び、ユーザからの倍率変更指示を待つ（ステップ５００）。
【００７１】
一方、ズームレンズ群１０３の切り換えが必要な場合において、ｃｕｒ＿ｐｏｓ番地ｍ１の格納値をｒｅｖｏ＿ｐｏｓ番地ｍ２の格納値で割った商が１０または０．１でなかった場合（ステップ５０５がＮＯ）、ズームレンズ群１０３のズーム倍率変更と、対物レンズ１０８の切換えの両方を実行する必要がある。この場合も、制御端末３がカメラケーブル１２１を介してカメラ１１１へカメラ制御コマンド信号１２１ａとして画像転送ストップ指示を送り、撮影画像１２１ｂの転送を停止させる。これにより、上述のステップ５０６ａと同様に、モニタ４にはカメラ制御コマンド信号１２１ａによる画像転送ストップ指示送る直前の画像が表示され続けることになる（ステップ５０６ｂ）。
【００７２】
その後、対物レンズ１０８およびズームレンズ群１０３の駆動指示を駆動制御部２へ送る（ステップ５０７ｂ）。
そして、制御端末３は、レボルバモータ１０６による対物レンズ１０８の駆動が終わったことを駆動制御部２から受信すると（ステップ５０８ｂ）、カメラ１１１へ画像転送スタート指示を送る。これにより、カメラ１１１から転送される撮影画像１２１ｂのフレームメモリ３０７への書き込みが再開され、モニタ４への現在のカメラ１１１による観察画像の表示が再開され（ステップ５０９ｂ）、ステップ５０１に戻って倍率変更指示を待つ（ステップ５００）。
【００７３】
このように、従来では、顕微鏡１における倍率切換え時にモニタ４における観察画像の表示が一旦途切れたり、フラッシュライト現象が発生したり、又は乱れた状態で表示されていたのに対して、本実施の形態の観察装置Ｋ１によれば、顕微鏡１における倍率の切り換え中においても、切り換え操作の直前のカメラ１１１の観察画像がモニタ４に連続して擬似的に表示されるので、顕微鏡１の観察者が違和感を覚えることなく、モニタ４による試料１０９の観察に集中できる。
【００７４】
なお、この実施の形態１の観察装置Ｋ１では、対物レンズ１０８の切り換え時に、モニタ４には画像転送ストップ指示を送る直前の観察画像が表示され続けるように制御しているが、これに限らない。
【００７５】
たとえば、対物レンズ１０８等の切り換え中におけるモニタ４の操作画面４００に対して、たとえば、図６に例示されるような対物レンズ１０８の切換え中であることが観察者にわかる内容の「ただ今対物レンズ＃１に切り換え中」等のメッセージ４０４をモニタ４に表示させることもできる。このメッセージ４０４のモニタ４への表示は、ＣＰＵ３０１がフレームメモリ３０７にメッセージ４０４のデータを書き込むことで実現される。また、切り換え操作の直前のカメラ１１１の観察画像にメッセージ４０４を重畳表示させるようにしても構わない。
【００７６】
また、この実施の形態１の観察装置Ｋ１では、制御端末３からカメラ１１１にカメラケーブル１２１を介して画像転送スタート指示／ストップ指示を送っているが、駆動制御部２とカメラ１１１を図示しない外部トリガ信号ケーブルで接続し、駆動制御部２からの外部トリガ信号でカメラ１１１からの画像転送動作を再開させる構成としても良い。
【００７７】
（実施の形態１の変形例）
次に、上述の実施の形態１の対物レンズ切換え有り処理部５００Ｂの変形例を、対物レンズ切換有り処理部５００Ｃとして以下に例示する。
【００７８】
この変形例では、上述の観察装置Ｋ１において、対物レンズ１０８の切り換えの前後で観察倍率が大きく変化する場合に、切り換え中に、倍率の変化を補間する異なる倍率の複数の画像をモニタ４に表示することで、モニタ４の観察者の操作性を向上させる例を示す。
【００７９】
図７は、この変形例の対物レンズ切換有り処理部５００Ｃの処理を示すフローチャートである。
なお、図７は、上述の図５の対物レンズ切換え無し処理部５００Ａにおける（ステップ５０３ｂ）および（ステップ５０１）に図示のように接続される。したがって、既述の対物レンズ切換え無し処理部５００Ａの重複した説明は割愛する。
【００８０】
なお、図７で示されている処理は、制御端末３内のＲＯＭ３０２に格納されている制御プログラム３０６を実行するＣＰＵ３０１により行われる。
また、この対物レンズ切換有り処理部５００Ｃでは、制御プログラム３０６は、以下のような変数を制御端末３のＲＡＭ３０３に設定して後述のように使用する。
【００８１】
すなわち、変数として、ＲＡＭ３０３のｚｏｏｍ＿ｍａｇ１には、現在のズーム倍率値を格納する。
ＲＡＭ３０３のｒｅｖｏ＿ｍａｇ１には現在の対物レンズ倍率値を格納する。
【００８２】
ＲＡＭ３０３のｏｂｓｒ＿ｍａｇ１には、（１）式でｚｏｏｍ＿ｍａｇ１とｒｅｖｏ＿ｍａｇ１から得られる現在の観察倍率値を格納する。
観察倍率値  ＝  ｚｏｏｍ＿ｍａｇ１  ×  ｒｅｖｏ＿ｍａｇ１  ……（１）
ＲＡＭ３０３のｒｅｖｏ＿ｍａｇ２には、現在光路に入っていない対物レンズの対物レンズ倍率値が格納される。
【００８３】
ＲＡＭ３０３のｚｏｏｍ＿ｍａｇ２には現在のズームレンズ倍率値がそのまま格納される。
ＲＡＭ３０３のｏｂｓｒ＿ｍａｇ２には、上述の（１）式と同様にして、ｚｏｏｍ＿ｍａｇ２とｒｅｖｏ＿ｍａｇ２の積として得られる、対物レンズ切り換え後の観察倍率値が格納される。
【００８４】
ＲＡＭ３０３のｄｚには、切れ変え前後の倍率の補間段階を示す係数が設定される。
次に、本変形例の対物レンズ切換有り処理部５００Ｃの作用を説明する。
上述の図５のフローチャートにおけるステップ５０３ｂから「対物レンズ切換有り処理部５００Ｃ」に入ると、制御端末３（すなわち、制御プログラム３０６を実行するＣＰＵ３０１）はカメラ１１１へ画像転送ストップ指示を送り、画像転送を止め、制御端末３内のＲＡＭ３０３または図示しないハードディスク等の外部記憶装置に画像転送ストップ指示を送る直前の画像を保存し、モニタ４には、この画像を表示させる（ステップＳ１０６）。
【００８５】
制御端末３内のＲＡＭ３０３のｒｅｖｏ＿ｍａｇ２には、現在光路に入っていない対物レンズの対物レンズ倍率値が格納される。ｚｏｏｍ＿ｍａｇ２には現在のズームレンズ倍率値がそのまま格納され、ｚｏｏｍ＿ｍａｇ２とｒｅｖｏ＿ｍａｇ２から、対物レンズ切り換え後の観察倍率値がｏｂｓｒ＿ｍａｇ２に格納される。
【００８６】
ここで、対物レンズ切り換え後の観察倍率値が現在の観察倍率値より大きいかの判別（ｏｂｓｒ＿ｍａｇ２＞ｏｂｓｒ＿ｍａｇ１）を行い（ステップＳ１０７）、切り換え後の観察倍率値の方が大きい場合は「切換処理Ａ」に、小さい場合は「切換処理Ｂ」に移行する。
【００８７】
「切換処理Ａ」は観察倍率が上がる場合の処理である。処理に入ると、現在の観察倍率を切り換え後の対物レンズ倍率値で実現できるかの判別を行う（ステップＳ２０１）。
現在の観察倍率値（ｏｂｓｒ＿ｍａｇ１）を切り換え後の対物レンズ倍率値（ｒｅｖｏ＿ｍａｇ２）で割った値が、最小ズーム倍率以上であれば、対物レンズ１０８を切り換えても、同じかほぼ近い観察倍率を実現できる状態にあると判断できる。
【００８８】
ｏｂｓｒ＿ｍａｇ１／ｒｅｖｏ＿ｍａｇ２≧ 最小ズーム倍率・・・（２）
（２）式の演算結果が「真」の場合、ｚｏｏｍ＿ｍａｇ２に先の計算結果を四捨五入した値（例えば１．８なら２）を格納し（ステップＳ２０２）、ｚｏｏｍ＿ｍａｇ２とｒｅｖｏ＿ｍａｇ２から、ズームレンズ１０４の移動と対物レンズ１０８の切り換え後の観察倍率がｏｂｓｒ＿ｍａｇ２に格納される。
【００８９】
制御端末３は、ｚｏｏｍ＿ｍａｇ２の位置へ移動するようにズームレンズ駆動指示を駆動制御部２へ出し（ステップＳ２０３）、ｒｅｖｏ＿ｍａｇ２への対物レンズ切り換え指示を駆動制御部２へ出す（ステップＳ２０４）。
【００９０】
対物レンズ１０８の切り換えとズームレンズ１０４の移動が終わったことを駆動制御部２から受信すると（ステップＳ２１０）、カメラ１１１へ画像転送スタート指示を送る（ステップＳ２１１）。
【００９１】
その後、上述の各変数の現在値データの更新（ステップＳ２１２）を行い、再び観察倍率の変更指示を待つ（図５のステップ５０１）。
（２）式の演算結果が「偽」の場合、ｚｏｏｍ＿ｍａｇ２には最小ズーム倍率値を格納し（ステップＳ２０５）、ｚｏｏｍ＿ｍａｇ２とｒｅｖｏ＿ｍａｇ２から、ズームレンズ１０４の移動と対物レンズ１０８の切り換え後の観察倍率がｏｂｓｒ＿ｍａｇ２に格納される。
【００９２】
制御端末３は、ｚｏｏｍ＿ｍａｇ２の位置へ移動するようにズームレンズ駆動指示を駆動制御部２へ出し（ステップＳ２０６）、現在の観察倍率値と変更後の観察倍率値から係数ｄｚを算出する。
【００９３】
ｄｚ＝（変更後の観察倍率値／現在の観察倍率値）／４・・・（３）
そして、制御端末３内のＲＡＭ３０３やハードディスクに保存した画像から、ｄｚ倍、（ｄｚ×２）倍、（ｄｚ×４）倍の補間画像ＧＭ１、補間画像ＧＭ２、補間画像ＧＭ３、を作成してＲＡＭ３０３内に保存する（ステップＳ２０７）。
【００９４】
例えば現在の観察倍率値が１０×、変更後の観察倍率値が１００×であれば、ｄｚは２．５となり、保存された１０×の画像から、２５×、５０×、１００×の補間画像ＧＭ１〜ＧＭ３が作成される。
【００９５】
次に制御端末３は、ｒｅｖｏ＿ｍａｇ２への対物レンズ切り換え指示を駆動制御部２へ出した後（ステップＳ２０８）、モニタ４に一定時間（たとえば、対物レンズ切換時間の１／４）毎に、作成した３枚の補間画像ＧＭ１〜ＧＭ３を順に表示させる。３枚目の補間画像ＧＭ３の表示の後は、指示があるまでその補間画像ＧＭ３を表示し続ける（ステップＳ２０９）。
【００９６】
制御端末３は、対物レンズ１０８の切り換えとズームレンズ１０４の移動が終わったことを駆動制御部２から受信すると（ステップＳ２１０）、カメラ１１１へ画像転送スタート指示を送る（ステップＳ２１１）。
【００９７】
その後、各変数の現在値データの更新（ステップＳ２１２）を行い、再び観察倍率の変更指示を待つ（図５のステップ５０１）。
次に「切換処理Ｂ」について説明する。この「切換処理Ｂ」は観察倍率が下がる場合の処理である。この切換処理Ｂに入ると、上述の「切換処理Ａ」と同じく、現在の観察倍率を切り換え後の対物レンズ倍率値で実現できるかの判別を行う（ステップＳ２１３）。
【００９８】
現在の観察倍率値（ｏｂｓｒ＿ｍａｇ１）を切り換え後の対物レンズ倍率値（ｒｅｖｏ＿ｍａｇ２）で割った値が、最大ズーム倍率以下であれば、対物レンズ１０８を切り換えても、同じかほぼ近い観察倍率を実現できる状態にあると判断できる。
【００９９】
ｏｂｓｒ＿ｍａｇ１／ｒｅｖｏ＿ｍａｇ２≦ 最大ズーム倍率・・・（４）
なお、（４）式の左辺の計算結果は、対物レンズ１０８の倍率によってはズームレンズ１０４（ズームレンズ群１０３）で実現される倍率の分解能以下の数値となることがある。この場合は、上述の「切換処理Ａ」と同様に、後に四捨五入等で丸める処理が行われる。
【０１００】
（４）式の演算結果が「真」の場合、ｚｏｏｍ＿ｍａｇ２に先の計算結果を四捨五入した値を格納し（ステップＳ２１４）、ｚｏｏｍ＿ｍａｇ２とｒｅｖｏ＿ｍａｇ２から、ズームレンズ移動と対物レンズ切り換え後の観察倍率値がｏｂｓｒ＿ｍａｇ２に格納される。制御端末３は、ｚｏｏｍ＿ｍａｇ２の位置へ移動するようにズームレンズ駆動指示を駆動制御部２へ出し（ステップＳ２１５）、ｒｅｖｏ＿ｍａｇ２への対物レンズ切り換え指示を駆動制御部２へ出す（ステップＳ２１６）。
【０１０１】
対物レンズ１０８の切り換えとズームレンズ１０４の移動が終わったことを駆動制御部２から受信すると（ステップＳ２１０）、カメラ１１１へ画像転送スタート指示を送る（ステップＳ２１１）。
【０１０２】
その後、各変数の現在値データの更新（ステップＳ２１２）を行い、再び観察倍率の変更指示を待つ（図５のステップ５０１）。
（４）式の演算結果が「偽」の場合、ｚｏｏｍ＿ｍａｇ２には最大ズーム倍率値を格納し（ステップＳ２１７）、ｚｏｏｍ＿ｍａｇ２とｒｅｖｏ＿ｍａｇ２から、ズームレンズ移動と対物レンズ切り換え後の観察倍率がｏｂｓｒ＿ｍａｇ２に格納される。制御端末３は、上述の（４）式が「真」の場合と同様に、ｚｏｏｍ＿ｍａｇ２の位置へ移動するようにズームレンズ駆動指示を駆動制御部２へ出し（ステップＳ２１８）、ｒｅｖｏ＿ｍａｇ２への対物レンズ切り換え指示を駆動制御部２へ出す（ステップＳ２１９）。
【０１０３】
対物レンズ１０８の切り換えとズームレンズ１０４の移動が終わったことを駆動制御部２から受信すると（ステップＳ２１０）、カメラ１１１へ画像転送スタート指示を送る（ステップＳ２１１）。
【０１０４】
その後、各変数の現在値データの更新（ステップＳ２１２）を行い、再び観察倍率の変更指示を待つ（図５のステップ５０１）。
このように、この実施の形態１の変形例の対物レンズ切換有り処理部５００Ｃによれば、観察倍率変更（対物レンズ１０８の切り換え、ズームレンズ１０４の移動）の前後でモニタ４に表示される画像が途切れず、倍率が上がる場合には、対物レンズ１０８の切り換え中に、倍率の異なる複数の補間画像ＧＭ１〜ＧＭ３を順次表示し、倍率の変更経緯をモニタ４に表示することで、倍率変更前後での観察像の繋がりが理解しやすいため、観察者の観察効率を高めることができる。
【０１０５】
なお、本変形例において、拡大画像を表示する際の表示間隔や表示枚数、その拡大倍率などは一例であり、これに限らない。また、倍率が下がる場合には、倍率変更直前の画像を表示しているが、倍率が上がる場合と同じく縮小画像を表示するとしても構わない。
【０１０６】
さらに、変更前後での倍率差が小さい場合は、拡大画像の表示は行わないようにしたり、各実施の形態と変形例を組み合わせたり、それぞれの動作フローを制御モードとして任意に選択したり、切り替えたりすることも可能である。
【０１０７】
（実施の形態２）
図８は、本発明の他の実施の形態である観察装置の構成の一例を示す概念図であり、図９は、その制御系の構成例を示す概念図である。
【０１０８】
図８に例示されるように、本実施の形態の観察装置Ｋ２は、顕微鏡５、制御部６、操作部８、表示部７を含んでいる。
顕微鏡５は、ステージ１１０、レボルバモータ６０２、レボルバ６０３、マウンタ６０４、複数の対物レンズ６０５、レボルバセンサ群６０６、カメラ１１１、結像レンズ１１３を備えている。さらに、顕微鏡５は、ハーフミラーユニット６０１、照明光学系６０８、照明装置６０９、暗視野照明光路６０７を備えている。さらに、顕微鏡５は、標本に対して焦準を行うための図示しない焦準部を有している。この焦準部は、ステージ１１０を対物レンズ１０８の光軸方向に移動させる機構であってもよいし、対物レンズ６０５をその光軸方向に移動させる機構としても構わない。
【０１０９】
この観察装置Ｋ２の場合には、顕微鏡５のカメラ１１１は、表示部ケーブル６１１を介して表示部７に接続されている。
また、制御部６は、顕微鏡ケーブル１１８、カメラケーブル１２１、操作部ケーブル６１０を介して、顕微鏡５、カメラ１１１、操作部ケーブル６１０に、それぞれ接続され、顕微鏡５、カメラ１１１、操作部８を制御する。
【０１１０】
この実施の形態２に例示された顕微鏡５におけるレボルバ６０３は、最大で６つまで対物レンズ６０５（＃１〜＃６）の設置が可能になっている。
このレボルバ６０３は、対物レンズ６０５を取り付けるマウンタ６０４と、対物レンズ６０５を電動で暗視野照明光路６０７の光軸に挿入させるため、マウンタ６０４を回転させるレボルバモータ６０２と、レボルバセンサ群６０６から構成されている。
【０１１１】
マウンタ６０４には、上述の６個の対物レンズ６０５の図示しない装着穴が設けられており、この装着穴の穴番号（＃１〜＃６）によって、複数の対物レンズ６０５が識別される。
【０１１２】
レボルバセンサ群６０６は、レボルバ６０３が接続されていることを検知する不図示のレボルバ接続センサ、現在どの対物レンズ６０５が暗視野照明光路６０７の光軸上にあるかを識別する不図示のレボルバセンサ、対物レンズ６０５が暗視野照明光路６０７の光軸に挿入されたことを検知する不図示の移動完了センサから構成されている。
【０１１３】
本実施の形態２の観察装置Ｋ２を構成する顕微鏡５に備えられた暗視野照明系の構成の一例について説明する。
照明装置６０９から放射される照明光６０９ａの光路上には、照明光学系６０８を介してハーフミラーユニット６０１が配置されている。このハーフミラーユニット６０１の中央部には透孔６０１ａが貫通して形成されている。そして、ハーフミラーユニット６０１は照明光６０９ａの光束のうち外周付近のみをステージ１１０の側に下向き反射し、対物レンズ６０５における環状の暗視野照明光路６０７へ導くものとなっている。
【０１１４】
また、ハーフミラーユニット６０１は明視野観察が可能な不図示の明視野観察用ハーフミラーユニットと切換えることができる。
図９を参照して、本実施の形態２の観察装置Ｋ２における制御系（電気系）の構成例を説明する。
【０１１５】
制御部６は、バス線６００５によって相互に接続されたＣＰＵ６００１、ＲＯＭ６００２、ＲＡＭ６００３、カメラＩ／Ｆ部６００４ａ、レボルバＩ／Ｆ部６００４ｂ、操作Ｉ／Ｆ部６００４ｃ、を備えている。
【０１１６】
ＣＰＵ６００１は、たとえばマイクロプロセッサやマイクロコンピュータ等で構成され、ＲＯＭ６００２に格納された制御プログラム６００２ａを実行することによって、後述のような顕微鏡５やカメラ１１１、操作部８等の制御動作を行う。
【０１１７】
ＲＯＭ６００２は、たとえば不揮発性の読み出し専用メモリ等で構成され、制御プログラム６００２ａ、固定的に記憶すべきデータなどが格納されている。
ＲＡＭ６００３は、ＳＲＡＭ等のメモリで構成され、制御プログラム６００２ａの実行時における演算データなどデータが格納される。
【０１１８】
カメラＩ／Ｆ部６００４ａは、カメラケーブル１２１を介した制御部６とカメラ１１１の接続インタフェースを提供する。
レボルバＩ／Ｆ部６００４ｂは、顕微鏡ケーブル１１８を介したレボルバモータ６０２およびレボルバセンサ群６０６と制御部６の接続インタフェースを提供する。
【０１１９】
操作Ｉ／Ｆ部６００４ｃは、制御部６と操作部８の接続インタフェースを提供する。
カメラＩ／Ｆ部６００４ａは、ＣＰＵ６００１からカメラ１１１へ出力されるトリガ信号１２１ｃ、露光時間ｔ１、フレームレートｔ２等のカメラ設定情報を送信する接続インタフェースの役目をする。
【０１２０】
図１０は、カメラケーブル１２１を介して制御部６からカメラ１１１に送信されるトリガ信号１２１ｃの一例を示すタイミングチャートである。
この場合、トリガ信号１２１ｃの立ち下がりがカメラ１１１の撮影スタートを示し、立ち上がりが撮影ストップを示すようにカメラ１１１に認識される。
【０１２１】
また、立ち下がりから立ち上がりまでの期間が露光時間ｔ１であり、立ち下がりから次の立ち下がりまでの期間がフレームレートｔ２の設定で制御される。
レボルバＩ／Ｆ部６００４ｂは、ＣＰＵ６００１から駆動指示があるとレボルバモータ６０２を指定の方向と駆動量で駆動させるドライバ６０２ａと、レボルバモータ６０２の現在位置を保持する現在位置カウンタ６０２ｂおよびレボルバセンサ群６０６の状態を保持するセンサレジスタ６０６ａで構成されている。
【０１２２】
また、操作Ｉ／Ｆ部６００４ｃは、ＣＰＵ６００１が操作部８からの指示を受信するための接続インタフェースを提供するものであり、本実施の形態の場合には、上述のように操作部８が接続されている。
【０１２３】
このような構成の制御部６において、ＣＰＵ６００１（制御プログラム６００２ａ）は、操作部８からの指示を操作Ｉ／Ｆ部６００４ｃを介して受信し、レボルバ６０３（レボルバモータ６０２）への駆動命令を、レボルバＩ／Ｆ部６００４ｂを介して指示し、前記レボルバＩ／Ｆ部６００４ｂを通して一定時間内にレボルバセンサ群６０６からレボルバ６０３のセンサ状態をセンサレジスタ６０６ａにて確認し、センサ状態が変わると正常終了、センサ状態が変わらないときモータ等に異常があったと判断してエラー情報等を受信する。レボルバＩ／Ｆ部６００４ｂを介してレボルバセンサ群６０６から受信された情報は、現在対物レンズ番号（マウンタ６０４の穴番号＃１〜＃６）およびエラー情報として、後述の操作部８の状態表示部８０１に表示させる。
【０１２４】
図１１は、本実施の形態の観察装置Ｋ２に備えられた操作部８の構成例を示す概念図である。
この図１１に例示されるように、本実施の形態２の観察装置Ｋ２における操作部８は、状態表示部８０１と、倍率操作ボタン群８０２（ＵＰボタン８０２ａ、ＤＯＷＮボタン８０２ｂ）および露光時間調節ボタン群８０３（ＵＰボタン８０３ａ、ＤＯＷＮボタン８０３ｂ）で構成されている。そして、観察者が、倍率操作ボタン群８０２や露光時間調節ボタン群８０３のボタンを押下することで、露光時間ｔ１や観察装置Ｋ２における倍率等の操作指示信号が、操作Ｉ／Ｆ部６００４ｃを介してＣＰＵ６００１へ送信される。
【０１２５】
カメラ１１１は、暗視野照明光路６０７の光路上において、ハーフミラーユニット６０１の背後側に配置され、結像レンズ１１３およびハーフミラーユニット６０１の中央の透孔６０１ａを介して、照明光６０９ａの照射による試料１０９からの反射光６０９ｂを取り込む構成となっている。
【０１２６】
そして、カメラ１１１は、操作部８で設定された露光時間ｔ１で、ＣＰＵ６００１から指示されたトリガ信号１２１ｃにより、試料１０９からの反射光６０９ｂによる撮像動作を行っており、撮像した試料１０９等の観察映像（映像信号６１１ａ）を、表示部ケーブル６１１を介して表示部７へ送信して表示させている。
【０１２７】
図１２は、本実施の形態の観察装置Ｋ２の制御部６において用いられる制御情報の設定例を示す概念図である。
この図１２に例示されるように、本実施の形態２の場合には、制御部６内のＲＡＭ６００３には、ｒｅｖｏ＿ｐｏｓ番地ｍ４、ｔａｒｇｅｔ＿ｒｅｖｏ番地ｍ５、ｔａｒｇｅｔ＿ｅｘｐ番地ｍ６の記憶領域が設定される。
【０１２８】
ｒｅｖｏ＿ｐｏｓ番地ｍ４にはレボルバセンサ群６０６から得られる光軸上にある対物レンズ６０５の番号（＃１〜＃６）を格納する。
ｔａｒｇｅｔ＿ｒｅｖｏ番地ｍ５には操作部８から指示された倍率指示が格納され、ｔａｒｇｅｔ＿ｅｘｐ番地ｍ６には操作部８から指示された露光時間ｔ１が格納される。
【０１２９】
上述のように構成された本実施の形態２の観察装置Ｋ２の動作について説明する。
図１３は、本実施の形態の観察装置Ｋ２における初期化処理の一例を示すフローチャートであり、図１４は、対物レンズの切り換え処理の一例を示すフローチャートである。
【０１３０】
なお、図１３および図１４で例示されている処理は、制御部６内のＲＯＭ６００２に格納されている制御プログラム６００２ａを実行するＣＰＵ６００１により行われる。
図１３のフローチャートに例示されるように、まず、制御部６の電源が投入されると（ステップ１０００）、ＣＰＵ６００１は、対物レンズ６０５が暗視野照明光路６０７の光軸上に挿入されているかの確認をレボルバセンサ群６０６の中の移動完了センサより行う（ステップ１００１）。
【０１３１】
対物レンズ６０５が暗視野照明光路６０７の光軸上に挿入されていない場合（ステップ１００１がＮＯ）、操作部８の状態表示部８０１にエラー表示させ（ステップ１００２ｂ）、対物レンズ６０５が暗視野照明光路６０７の光軸上に挿入されるのを待つ。
【０１３２】
対物レンズ６０５が暗視野照明光路６０７の光軸上に挿入されていることを確認すると（ステップ１００１がＹＥＳ）、レボルバセンサ群６０６から、どの対物レンズ６０５（すなわち、マウンタ６０４のどの穴番号の穴に装着された対物レンズ６０５）が暗視野照明光路６０７の光軸上にあるかを取得して、制御部６のｒｅｖｏ＿ｐｏｓ番地ｍ４に格納し、状態を操作部８の状態表示部８０１へ表示させる（ステップ１００２ａ）。続いて、カメラ１１１へのトリガ信号１２１ｃの送信を開始し、表示部７にカメラ１１１から得られた現在の観察画像（ライブ映像）を表示させて初期化が完了する（ステップ１００３）。
【０１３３】
次に、図１４のフローチャートを参照して、制御部６が顕微鏡５に対物レンズ６０５の切り換え指示を出力する場合の動作を説明する。
観察者による操作部８の倍率操作ボタン群８０２の操作により倍率ｕｐ／ｄｏｗｎの指示があると（ステップ１１０１）、ＣＰＵ６００１はカメラ１１１へのトリガ信号１２１ｃの送信を停止し、表示部７にカメラ１１１のライブ映像を表示させるのをやめる（ステップ１１０２）。これにより、カメラ１１１からの映像信号６１１ａの転送がなくなるため、表示部７には何も表示されない。
【０１３４】
その後、ＣＰＵ６００１は、レボルバモータ６０２の駆動指示をレボルバ６０３へ送り、対物レンズ６０５を切換える（ステップ１１０３）。一定時間の後（ステップ１１０４）、レボルバセンサ群６０６から切換えが完了したことを確認し（ステップ１１０５）、切換え完了通知を受信すると（ステップ１１０５でＹＥＳ）、カメラ１１１へトリガ信号１２１ｃを送り、カメラ１１１から表示部７への映像信号６１１ａの転送を再開させて、表示部７にカメラ１１１のライブ映像を再び表示させる（ステップ１１０６ａ）。
【０１３５】
ステップ１１０５でＮＯの場合には、操作部８の状態表示部８０１にエラー表示を行いつつ、切換え完了通知の受信を待つ（ステップ１１０６ｂ）。
この実施の形態２の観察装置Ｋ２の場合、マウンタ６０４の回転による対物レンズ６０５の切り換えに際して、マウンタ６０４や対物レンズ６０５が暗視野照明光路６０７の光路を横切るので、従来技術では、照明光６０９ａの一部が乱反射等により迷走状態となり、一部の乱反射光がハーフミラーユニット６０１の透孔および結像レンズ１１３を介してカメラ１１１に入射することにより、表示部７に異常に明るい散乱画像が表示されるフラッシュライト現象が発生していた。
【０１３６】
これに対して、本実施の形態２の観察装置Ｋ２では、マウンタ６０４の駆動による対物レンズ６０５の切り換えに際して、上述のように、カメラ１１１から表示部７への映像信号６１１ａの転送は抑止されているので、表示部７におけるフラッシュライト等の望ましくない現象を防止できる。
【０１３７】
すなわち、この実施の形態２の観察装置Ｋ２の場合には、上述の実施の形態１の観察装置Ｋ１の効果に加えて、さらに、対物レンズ６０５等の光学素子の切換え時に発生する一瞬明るい迷光（フラッシュライト）の表示部７における表示を確実に防止できる、という効果が得られる。
【０１３８】
以上説明したように、本発明の各実施の形態によれば、対物レンズのような可動素子の切換え時の乱れた映像の表示部における表示を抑止することで、観察者が違和感を抱くことなく試料の観察に集中できる。
【０１３９】
また、対物レンズの切換えがあっても、再び観察可能な状態に戻ったか否かが観察者に分かり易くなり、意図した観察状態の変更が実現されたか否かを確実に把握できるようになる。
【０１４０】
また、操作性が格段に向上する。
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１４１】
たとえば、上述の実施の形態１および実施の形態２では、切り換えられる対物レンズがレボルバに取り付けられた場合を例示しているが、ターレット等に取り付けられた構成でもよい。
【０１４２】
また、レボルバの駆動方法としてはレボルバモータ等を用いる電動に限らず手動であっても良い。手動の場合には、対物レンズが観察光学系の光軸から外れたことを検知するセンサをレボルバセンサ群に設けて、そのセンサ信号をカメラ画像転送スタート／ストップ指示のトリガ信号としてレボルバＩ／Ｆ部から受信するようにする。
【０１４３】
さらに、観察光学系に採用される照明法も落射照明法や暗視野照明法以外のレーザ照明や、紫外線照明等による試料１０９の蛍光観察であっても良い。
また、上述の実施の形態１および実施の形態２では、可動素子として対物レンズを駆動する例を示したが、これ以外に、明視野や暗視野照明等の観察法に応じて用いられる光学素子を有するキューブや、観察光学系の光軸上に切換え可能に配置される調光フィルタなどのフィルタ、開口絞りや視野絞りなどの各種絞り径が可変な可変絞り、微分干渉観察時に光軸上に挿脱されるＤＩＣプリズム等の可動素子を駆動する観察光学系にも適用できる。
【０１４４】
さらに、可動素子の駆動例としては、移動可能なステージおよび対物レンズ等の可動素子のうち少なくとも一方を光軸方向（Ｚ方向）に移動させて対物レンズと試料との相対距離を可変させる焦準移動（Ｚ移動）、観察光学系の光軸に直交する平面内（Ｘ−Ｙ方向）で試料を移動させる位置決め移動（Ｘ−Ｙ移動）、オートフォーカス動作などを含むものである。
【０１４５】
また、可動素子は上述の例示には限定されず、顕微鏡にて使用されるものであって観察光学系の光軸上に移動可能に配置されるものであれば他のものであっても構わない。
また、上述の実施の形態２では、制御部６として、マイクロコンピュータ等の代わりに汎用のパーソナルコンピュータを用いた構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本発明の一実施の形態である観察装置の構成の一例を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施の形態である観察装置の制御系の構成の一例を示す概念図である。
【図３】本発明の一実施の形態である観察装置における操作画面の一例を示す概念図である。
【図４】本発明の一実施の形態である観察装置の制御端末における制御データの設定例を示す概念図である。
【図５】本発明の一実施の形態である観察装置の制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施の形態である観察装置の制御端末における操作画面の変形例を示す概念図である。
【図７】本発明の一実施の形態である観察装置の制御動作の変形例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施の形態である観察装置の構成の一例を示す概念図である。
【図９】本発明の他の実施の形態である観察装置の制御系の構成例を示す概念図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態である観察装置におけるカメラの制御に用いられる制御信号の一例を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明の他の実施の形態である観察装置に備えられた操作部の構成例を示す概念図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態である観察装置の制御部において用いられる制御情報の設定例を示す概念図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態である観察装置における初期化処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の他の実施の形態である観察装置における対物レンズの切り換え処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４７】
１  顕微鏡
２  駆動制御部
３  制御端末
４  モニタ
５  顕微鏡
６  制御部
７  表示部
８  操作部
１０２  ハーフミラー
１０３  ズームレンズ群
１０４  ズームレンズ
１０５  レボルバ
１０６  レボルバモータ
１０６ａ  ドライバ
１０６ｂ  現在位置カウンタ
１０７  マウンタ
１０８  対物レンズ
１０８ａ  低倍対物レンズ
１０８ｂ  高倍対物レンズ
１０９  試料
１１０  ステージ
１１１  カメラ
１１３  結像レンズ
１１４  照明光学系
１１５  ファイバー
１１６  ズームレンズモータ
１１６ａ  ドライバ
１１６ｂ  現在位置カウンタ
１１７  レボルバセンサ群
１１８  顕微鏡ケーブル
１２０  同軸落射光源
１２０ａ  照明光
１２０ｂ  観察光
１２１  カメラケーブル
１２１ａ  カメラ制御コマンド信号
１２１ｂ  撮影画像
１２１ｃ  トリガ信号
１２２  モニタケーブル
１３０  駆動制御部ケーブル
１３０ａ  制御命令
２０１  ＣＰＵ
２０２  ＲＯＭ
２０３  ＲＡＭ
２０４ａ  ズームレンズＩ／Ｆ部
２０４ｂ  レボルバＩ／Ｆ部
２０４ｃ  制御端末Ｉ／Ｆ部
２０５  バス線
３０１  ＣＰＵ
３０２  ＲＯＭ
３０３  ＲＡＭ
３０４ａ  カメラＩ／Ｆ部
３０４ｂ  駆動制御部Ｉ／Ｆ部
３０４ｃ  モニタＩ／Ｆ部
３０５  バス線
３０６  制御プログラム
３０７  フレームメモリ
４００  操作画面
４０１  カメラ画像表示部
４０２  倍率調整スクロール部
４０３  マウスポインタ
４０４  メッセージ
６０１  ハーフミラーユニット
６０１ａ  透孔
６０２  レボルバモータ
６０２ａ  ドライバ
６０２ｂ  現在位置カウンタ
６０３  レボルバ
６０４  マウンタ
６０５  対物レンズ
６０６  レボルバセンサ群
６０６ａ  センサレジスタ
６０７  暗視野照明光路
６０８  照明光学系
６０９  照明装置
６０９ａ  照明光
６０９ｂ  反射光
６１０  操作部ケーブル
６１１  表示部ケーブル
６１１ａ  映像信号
８０１  状態表示部
８０２  倍率操作ボタン群
８０２ａ  ＵＰボタン
８０２ｂ  ＤＯＷＮボタン
８０３  露光時間調節ボタン群
８０３ａ  ＵＰボタン
８０３ｂ  ＤＯＷＮボタン
６００１  ＣＰＵ
６００２  ＲＯＭ
６００２ａ  制御プログラム
６００３  ＲＡＭ
６００４ａ  カメラＩ／Ｆ部
６００４ｂ  レボルバＩ／Ｆ部
６００４ｃ  操作Ｉ／Ｆ部
６００５  バス線
ＧＭ１〜ＧＭ３  補間画像
Ｋ１  観察装置
Ｋ２  観察装置
ｔ１  露光時間
ｔ２  フレームレート
【図４】
0005096955.tif 000002
【図５】
0005096955.tif 000003
【図６】
0005096955.tif 000004
【図８】
0005096955.tif 000005
【図９】
0005096955.tif 000006
【図１０】
0005096955.tif 000007
【図１１】
0005096955.tif 000008
【図１２】
0005096955.tif 000009
【図１３】
0005096955.tif 000010
【図１４】
0005096955.tif 000011
【図１】
0005096955.tif 000012
【図２】
0005096955.tif 000013
【図３】
0005096955.tif 000014
【図７】
0005096955.tif 000015