(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の対物レンズと、前記複数の対物レンズが取り付けられるレボルバ穴を有し、いずれか１つの対物レンズを光路中に配置する電動レボルバと、前記電動レボルバの回転位置を検出するレボルバ位置検出手段と、前記光路に配置される対物レンズを電動で切換えるための指示を発する指示手段と、を有する電動顕微鏡において、
前記複数の対物レンズが、それぞれ液浸系であるか否かの情報を記憶する記憶手段と、
前記指示手段からの切換え指示を受けたとき、前記レボルバ位置検出手段からの前記回転位置を示す信号と前記記憶手段に記憶された情報とに基づいて、現在光路上にある対物レンズ、又は次に光路に配置される対物レンズが液浸系の対物レンズであると判断した場合は、前記液浸系の対物レンズのレボルバ穴とその隣のレボルバ穴との途中の回転位置で停止させるように前記電動レボルバの駆動を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする電動顕微鏡。
【請求項２】
前記制御手段に接続され、前記電動レボルバが切換え途中の回転位置で停止した時に、対物レンズが光路に配置されていないことを操作者に知らせるための警告手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の電動顕微鏡。
【請求項３】
前記制御手段は、前記電動レボルバが切換え途中の回転位置で停止後、再度前記指示手段からの切換え指示を受けた場合、前記指示された対物レンズを光路に配置するように前記電動レボルバの駆動を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の電動顕微鏡。
【請求項４】
前記制御手段は、前記液浸系の対物レンズが前記光路から外れる時、および前記光路に挿入されるときに、通常の切換え速度よりも遅い速度で前記電動レボルバを回転制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電動顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は顕微鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、顕微鏡の分野においては電動化、自動化が進み、操作者に対して標本の観察以外には不要な労力をかけないようにしている。特に、高級機種の顕微鏡のほとんどは、焦準ステージやレボルバ等が電動化されている。電動レボルバにおいては、顕微鏡操作パネルに正転ボタンと逆転ボタンの２つのボタンにより、対物レンズを隣の対物レンズに１つづつ切換えるようなものや、操作パネルに、レボルバに装着された全対物レンズに対応するボタンがあり、そのボタン操作により任意の対物レンズをダイレクトに顕微鏡光路に挿入させることができるもの等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
顕微鏡に取り付ける対物レンズとしては、対物レンズの先端と標本との間の空間に水や油等の液体を満たして用いる液浸系の対物レンズと、何も満たさない（対物レンズの先端と標本との間の空間が空気で満たされる）で用いられる乾燥系の対物レンズとがある。
【０００４】
液浸系の対物レンズを用いて標本を観察する場合、対物レンズと標本との間に水又は油をスポイト等によって注入する作業が必要である。このとき、従来の顕微鏡によって電動で対物レンズを切換えると、瞬時に液浸系対物レンズが光路上に配置されてしまう。この状態では、標本と液浸系対物レンズとの間隔が非常に狭く、液体を注入する作業をすることが困難である。このような場合は、液浸系の対物レンズに切換えた後、ステージを若干下げて対物レンズと標本との間隔を広げ、標本上に液体を垂らした後、対物レンズ先端にに液体が着くまでステージを上げて、焦準を合わせる必要がある。又は、液浸系の対物レンズに切換える場合のみ、スイッチ操作による電動切換えをしないで、手動でレボルバを回転させながら、対物レンズと標本との間に液体を注入する作業をすることも考えられる。
【０００５】
また、液浸系対物レンズから乾燥系対物レンズに切換えるような場合も、対物レンズと標本との間の液体を取り除く必要がある。
しかしながら、従来の顕微鏡では上述の如き液体を注入、除去する際の顕微鏡の操作が面倒であり、また、液浸系対物レンズを用いる場合は手動操作、その他の場合は電動操作と、その時々で手動、電動操作をしなければならず、電動による利点が半減されてしまう。
【０００６】
本発明は上述の如き問題に鑑みてなされたもので、液浸系対物レンズの顕微鏡光路への挿脱時、液体の注入、除去作業がしやすい電動顕微鏡を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、複数の対物レンズ（４１、４２）と、複数の対物レンズが取り付けられるレボルバ穴を有し、いずれか１つの対物レンズを光路中に配置する電動レボルバ（４０）と、電動レボルバの回転位置を検出するレボルバ位置検出手段（８）と、光路に配置される対物レンズを電動で切換えるための指示を発する指示手段（４）と、を有する電動顕微鏡において、複数の対物レンズが、それぞれ液浸系であるか否かの情報を記憶する記憶手段（３）と、指示手段からの切換え指示を受けたとき、前記レボルバ位置検出手段からの前記回転位置を示す信号と前記記憶手段に記憶された情報とに基づいて、現在光路上にある対物レンズ、又は次に光路に配置される対物レンズが液浸系の対物レンズであると判断した場合は、前記液浸系の対物レンズのレボルバ穴とその隣のレボルバ穴との途中の回転位置で停止させるように電動レボルバの駆動を制御する制御手段（１０）とを有することを特徴とするものである。
【０００８】
この発明によれば、対物レンズが液浸系に切換わるとき、および液浸系の対物レンズから他の対物レンズに切換わるときに、レボルバを切換え途中の回転位置で停止させるため、液浸系対物レンズで用いる液体の注入、つけ直し、および除去等の作業が格段にしやすくなる。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載した顕微鏡がさらに、制御手段に接続され、電動レボルバが切換え途中の回転位置で停止した時に、対物レンズが光路に配置されていないことを操作者に知らせるための警告手段（６０）を有することを特徴とするものである。
【０００９】
この発明によれば、警告手段により、操作者は対物レンズが光路に正確に配置されていないことを簡単に知ることができる。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は２に記載した顕微鏡の制御手段が、電動レボルバが切換え途中の回転位置で停止後、再度指示手段からの切換え指示を受けた場合、指示された対物レンズを光路に配置するように電動レボルバの駆動を制御することを特徴とするものである。
【００１０】
この発明によれば、切換え途中で停止している対物レンズを簡単に光路に配置させることができる。
請求項４記載の本発明は、請求項１乃至３に記載の顕微鏡の制御手段が、液浸系の対物レンズが光路から外れる時、および光路に挿入されるときに、通常の切換え速度よりも遅い速度で電動レボルバを回転制御することを特徴とするものである。
【００１１】
この発明によれば、液浸系の対物レンズを光路に配置するとき、および光路から外すときに、レボルバが低速で動くため、対物レンズと標本との間の液体中に気泡が入りにくく、液体が飛び散ったりすることも無い。
【００１２】
【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。
図１はこの発明の一実施形態に係る顕微鏡のブロック構成図、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。
顕微鏡１は、対物レンズのデータを入力するためのデータ入力部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、レボルバの回転位置（顕微鏡光路に配置された対物レンズが取り付けられているレボルバ穴の番地）を検出する回転位置センサ８と、レボルバ駆動モータ６の回転位置を検出してレボルバ４０の現在の回転位置を検出するエンコーダ９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、ステージのＺ方向における位置を検出するセンサ１８と、対物レンズが光路に配置されていないことを知らせるランプ６０（警告手段）とを備える。
【００１３】
ここで、本実施形態では、レボルバ駆動モータ６の回転位置を検出する部材としてエンコーダ９を用いているが、ポテンショメータ等を用いてもよい。また、警告手段としてはランプ６０のように視覚に訴えるものに限るものではなく、ブザーのように聴覚に訴えるものであってもよい。
また、本実施形態におけるレボルバ切換えスイッチ４は、正転スイッチと逆転スイッチとの２つのスイッチを有するもので、制御回路１０は各スイッチからの１回の切換え指示によってレボルバを正転又は逆転させ、隣の対物レンズに切換えるものである。
【００１４】
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種類（液浸系か乾燥系か等）、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各対物レンズに対応したデータベースとして、制御回路１０を介して対物レンズデータ記憶部３に記憶される。具体的には、各対物レンズが装着されるレボルバ穴の番地（レボルバ回転位置センサ８からの検出信号に対応）に対応して、上述の対物レンズに関するデータが記憶される。
【００１５】
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２２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２１で読み取ったり、テンキー（図示せず）で入力したりすることによって行われる。
また、対物レンズデータ記憶部３には、各対物レンズに応じたステージの焦準位置に関するデータも記憶されている。
【００１６】
制御回路１０はレボルバ切換スイッチ４の切換え指示に基づいて駆動回路７を制御し、モータ６を所定方向へ回転させて、切換スイッチの指示に応じた対物レンズを光路上に位置させる。このとき、制御回路１０は、現在光路に配置されている対物レンズの種類と、切換え後に光路に配置される対物レンズの種類とを認識することができる。また、切換え後に光路に配置される対物レンズに応じて記憶された焦準位置データを対物レンズレンズデータ記憶部３から読み出し、駆動回路１７を制御してモータ１６を所定方向へ回転させ、ステージ１４を光路に配置された対物レンズの焦準位置へ移動させる。
【００１７】
次に、対物レンズを切換えて液浸系の対物レンズを光路に配置させる場合と、液浸系の対物レンズから他の対物レンズへ切換える場合について以下に説明する。
図３は、倍率２０×の乾燥系対物レンズ４１から倍率４０×の液浸系対物レンズに切換えられる状態を示したものであり、図３（ａ）は２０×の乾燥系対物レンズで標本を観察している状態、図３（ｂ）は切換え途中の回転位置で各対物レンズが停止している状態、図３（ｃ）は４０×の液浸系の対物レンズが光路に配置された状態を示す。
【００１８】
図３（ａ）に示すように、２０×の乾燥系対物レンズ４１で標本を観察した後操作者は、レボルバ切換えスイッチ４を操作して、隣の４０×液浸系対物レンズ４２に切換え指示をする。このとき、制御回路１０は、回転位置センサ８からの検出信号、レボルバ切換えスイッチ４からの切換え指示信号、および記録部３に記憶されているデータに基づいて、現在光路に配置されている対物レンズの種類と、次に光路に配置される対物レンズの種類とを認識する。
【００１９】
通常、対物レンズを切換える場合は、制御回路１０は所定のパルス数（例えば１００パルス）だけレボルバ駆動モータ６を回転させるように、レボルバ駆動回路７に制御信号を出力する。そして、機械的な位置決め機構（例えばクリックストップ機構）によって対物レンズが光路に位置決めされる。しかし、図３に示すように、次の対物レンズが液浸系の場合、制御回路１０は上記所定パルス数を半分（５０パルス）にして、レボルバ駆動回路７に制御信号を出力する。このことにより、図３（ｂ）に示すように、対物レンズは切換えの途中の、ほぼ中間の回転位置で停止する。ここで、「ほぼ中間」といった理由は、レボルバ駆動回路７が位置決め制御をせず、オープンループによる駆動制御を行なうため、慣性や摩擦等によって切換えの中間より手前、又は行き過ぎることがある。しかし、ここで重要なのは切換えの途中の回転位置でレボルバが停止することである。
【００２０】
このように、切換え途中の回転位置でレボルバが停止することにより、液浸系対物レンズでの観察に必要な液体（水や油等）Ｗを、簡単に標本につけることができる。
ここで、レボルバ駆動制御回路７は、レボルバを切換え途中の回転位置で停止させる場合、オープンループではなくクローズドループによる位置決め制御を行なっても良い。
【００２１】
標本に液体を付けた後、操作者が再度レボルバ切換えスイッチ４を操作することにより、制御回路１０は切換え先の対物レンズである４０×の液浸系対物レンズ４２を光路に配置させる。このとき、本実施形態においては、前回指示したスイッチ（正転、又は逆転）と同じスイッチを押したとき、４０×の液浸系対物レンズを配置し、異なるスイッチを押すと、再び図３（ａ）に示すように再び２０×の乾燥系対物レンズ４１が光路に配置される。
【００２２】
また、制御回路１０は、レボルバを切換え途中の回転位置から、切換え先の位置に配置するとき、回転速度を通常の切換え速度より低速にする。このことにより、標本上につけた液体と対物レンズ先端との間に気泡が入りにくくなり、標本の観察に適した状態となる。
逆に、液浸系対物レンズで観察後に次の対物レンズに切換える場合も、上述と同様にレボルバは途中の回転位置で停止する。これは、次の対物レンズが液浸系の場合でも乾燥系の場合でも同様である。なぜなら、次の対物レンズが乾燥系の場合は、標本上の液体を除去する作業が必要があり、次の対物レンズが液浸系の場合であっても、液体のつけ直しや補充等の作業が必要だからである。
【００２３】
ここで、制御回路１０は、液浸系対物レンズを光路から外す場合も、通常の回転速度よりも低速で回転させる。このような構成により、仮に液浸系対物レンズ４２を光路に配置するときに気泡が入っても、レボルバ切換えスイッチ４を操作することにより、液浸系対物レンズ４２を光路から出し入れする（例えば、図３（ｃ）と図３（ｂ）との状態を繰り返す）ことにより、気泡を取り除く作業を手動ではなく、電動で行なうことができる。
【００２４】
次に、本実施形態の顕微鏡の動作について、図４に示すフローチャートを用いいて説明する。
図４は、制御回路１０による顕微鏡の制御手順を示すフローチャートである。
先ず、制御回路１０は、レボルバ回転位置センサ８からの信号に基づいて、レボルバ位置（光路に配置されているレボルバ穴の番地）を確認する（Ｓ１）。その後、そのレボルバ位置に取り付けられている対物レンズのデータを記憶部３から読み出す（Ｓ２）。そして、記憶された焦準位置データに基づいて駆動回路１７を介してモータ１６を駆動し、ステージ１４を焦準位置へ移動させる（Ｓ３）。
【００２５】
次に、レボルバ切換えスイッチ４からのレボルバ切換え指示があるか否かを判断し、指示があるまで待機する（Ｓ４）。この間、操作者は、標本の画像を見ながら手動によりステージ１４を上下動させて正確にピント合わせを行ったり、標本の観察を行なうことができる。
レボルバ切換スイッチ４が押されたとき、制御回路１０は次の対物レンズデータを読み取る（Ｓ５）。そして、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（Ｓ６）。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場合、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）。
【００２６】
Ｓ６において、現在の対物レンズが液浸系であると判断した場合は、レボルバの駆動速度を通常の速度Ｖｎよりも遅い速度Ｖｓに設定する（Ｓ７）。この速度Ｖｎ、Ｖｓは予め定められ、記憶部３に記憶されている。また、記憶部３に記憶されているＶｓは、図２に示すバーコードリーダー２１により、Ｖｓとは異なる速度に設定するための設定バーコードを読み取ることによって変更することができる。この変更はバーコードの読み取り以外にも、例えば制御回路１０に接続された操作パネルのテンキーを押すことによって変更できるようにしてもよい。
【００２７】
その後、レボルバを駆動させる際の駆動パルス数を半分に変更した後（Ｓ９）、次の対物レンズに対応して記憶された焦準位置へステージ１４を駆動する（Ｓ１０）。この駆動パルス数（５０パルス）は予め定められ、記憶部３に記憶されている。また、レボルバを切換え途中の回転位置で停止させる際の駆動パルス数（本実施形態においては５０パルス）は、図２に示すバーコードリーダー２１により、異なる位置に設定するための設定バーコードを読み取ることによって、パルス数を変更（例えば８０パルス）することができる。この変更はバーコードの読み取り以外にも、例えば制御回路１０に接続された操作パネルのテンキーを押すことによって変更できるようにしてもよい。
【００２８】
Ｓ８において、次の対物レンズが液浸系である場合、上述のＳ９へすすむ。液浸系でない場合は、上述のＳ１０へすすむ。
Ｓ１０にてステージ位置を次の対物レンズの焦準位置に配置した後、レボルバを回転させる（Ｓ１１）。このとき、切換え前の対物レンズが液浸系（Ｓ６でＹＥＳ）の場合、レボルバ４０は、切換え途中の回転位置まで遅い速度Ｖｓで回転する。切換え前の対物レンズが液浸系でなく切換え後の対物レンズが液浸系（Ｓ８でＹＥＳ）の場合は、切換え途中の回転位置まで通常の速度Ｖｎで回転する。また、いずれにも当てはまらない場合には、次の対物レンズに切換る回転位置まで通常の速度Ｖｎで回転する。
【００２９】
次に、制御回路１０は、レボルバ回転位置センサ８からの信号に基づいて、レボルバの位置を読み取る（Ｓ１２）。ここで、位置の読み取りができない場合、対物レンズが光路に入っていないと判断し、ランプ６０を点灯させる（Ｓ１３）。その後、レボルバの回転速度を低速（Ｖｓ）に設定し（Ｓ１４）、レボルバの回転駆動の制御を位置補正駆動モードに設定する。Ｓ１４ですでに低速（Ｖｓ）に設定されている場合はそのままの状態を保つ。
【００３０】
ここで、位置補正モードについて説明する。通常、レボルバを回転させる場合は所定のパルス数分だけ動くように制御する。しかし、位置補正モードとは、レボルバが正規の回転位置に入ったことを確認するまで（レボルバ回転位置センサ８からの信号が得られるまで）レボルバを低速（Ｖｓ）で動かし続けるように制御することである。
【００３１】
Ｓ１５にて位置補正モードにした後、Ｓ４に戻り、再度レボルバの切換え指示があるまで待機する。Ｓ４でレボルバ切換え指示があると、Ｓ４からＳ１０までを再度繰り返し、Ｓ１１にてステージを位置補正モードで回転させる。これはＳ１２にてレボルバ位置が確認されるまで繰り返される。
Ｓ１２にてレボルバ位置が確認されると、レボルバ駆動パルス数、駆動速度を元に戻し、位置補正モードを解除し、ランプを消灯させる（Ｓ１６）。そして、再びＳ４に戻り、レボルバの切換え指示があるまで待機する。
【００３２】
上述のように、本実施形態の顕微鏡は、対物レンズが液浸系に切換わるとき、および液浸系の対物レンズから他の対物レンズに切換わるときに、レボルバを切換え途中の回転位置で停止させるため、液浸系対物レンズで用いる液体の注入、つけ直し、および除去等の作業が格段にしやすくなる。また、液浸系の対物レンズを光路に配置するとき、および光路から外すときに、レボルバが低速で動くため、対物レンズと標本との間の液体中に気泡が入りにくく、液体が飛び散ったりすることも無い。さらに、対物レンズが光路に配置されていないときは、位置補正モードにより、正しく光路に入るまでレボルバを回転させているので、簡単な操作により正確に対物レンズを光路中に配置させることができる。これは、液浸系の対物レンズを用いるときに限らず、手でレボルバを回転させ対物レンズを光路から外してしまった場合や、レボルバの摩耗等により対物レンズ切換え時の位置決め制御が正しく行なわれなくなった場合等にも対応できる。
【００３３】
また、本実施形態においては、対物レンズの切換えを正転スイッチと逆転スイッチとによって隣の対物レンズに１つずつ切換えるものとしたが、操作パネルに、レボルバに装着された全対物レンズに対応するボタンがあり、そのボタン操作により任意の対物レンズをダイレクトに顕微鏡光路に挿入させることができるものであってもよい。この場合、液浸系対物レンズに切換える指示がなされたとき、切換えるまでの総パルス数を先ず求め、その駆動パルス数から任意のパルス数（例えば５０パルス）引いた分だけ、レボルバを駆動させるような制御をすればよい。この事により、液浸系対物レンズが光路に配置される手前の回転位置でレボルバが停止することになり、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１に記載した本発明の電動顕微鏡によれば、対物レンズが液浸系に切換わるとき、および液浸系の対物レンズから他の対物レンズに切換わるときに、レボルバを切換え途中の回転位置で停止させるため、液浸系対物レンズで用いる液体の注入、つけ直し、および除去等の作業が格段にしやすくなる。
【００３５】
請求項２に記載の発明によれば、警告手段により、操作者は対物レンズが光路に正確に配置されていないことを簡単に知ることができる。
請求項３に記載の発明によれば、切換え途中ので停止している対物レンズを簡単に光路に配置させることができる。
請求項４に記載の発明によれば、液浸系の対物レンズを光路に配置するとき、および光路から外すときに、レボルバが低速で動くため、対物レンズと標本との間の液体中に気泡が入りにくく、液体が飛び散ったりすることも無い。
【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２０×の乾燥系対物レンズで標本を観察している状態、図３（ｂ）は切換え途中の回転位置で各対物レンズが停止している状態、図３（ｃ）は４０×の液浸系の対物レンズが光路に配置された状態を示す図である。
【図４】図４は顕微鏡の制御手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１・・・  顕微鏡
５・・・  標本
３・・・  対物レンズデータ記憶部
６・・・  レボルバ駆動モータ
７・・・  レボルバ駆動回路
８・・・  回転位置センサ
９・・・  エンコーダ
１０・・・  制御回路
１４・・・  ステージ
２１・・・  バーコードリーダー
４０・・・  電動レボルバ
４１，４２・・・  対物レンズ
５０・・・  電動焦準機構
６０・・・  ランプ（警告手段）
【図１】
0003823471.tif 000002
【図２】
0003823471.tif 000003
【図３】
0003823471.tif 000004
【図４】
0003823471.tif 000005