JP2000098248A - 顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡易な構成により、対物レンズの切換え時、開
口絞りの切換時における防眩を図る顕微鏡を提供するこ
と。 【解決手段】照明光源４から放射された照明光を絞りを
通してレボルバ２に取付けられた対物レンズ１１に導
き、かつ観察法または前記対物レンズ１１の切換え時の
前記レボルバ１１の動作に連動して前記絞りの径を切換
える顕微鏡において、前記レボルバ２における対物レン
ズ１１の切換え方向または現状の対物レンズと目標の対
物レンズの種別を認識することにより、前記レボルバ１
１の切換え及び前記絞りの切換の一方を先に行なうよう
制御する制御手段（２１）を具備。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動レボルバを備
えた顕微鏡に関わり、特に落射照明観察用顕微鏡に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】落射照明観察用顕微鏡では照明光源から
の照明光を試料に照射し、その反射光が対物レンズを通
して観察される。この種の顕微鏡はレボルバに複数の対
物レンズを備えており、レボルバを回転させることによ
り倍率を変えて観察がなされる。

【０００３】最近の顕微鏡では、レボルバの切換えを電
動で行なうものが多く、またレボルバのほかにも各種操
作部を電動化することで操作を軽減する顕微鏡が多数提
供されている。特に照明装置の視野絞りや開口絞りは、
対物レンズや観察法に応じて適切な径にすることで光学
性能を最大限に引き出すことができるため、これらの制
御をレボルバと連動した電動制御としたものが紹介され
ている。

【０００４】また、対物レンズの倍率、透過率に応じ
て、光源の明るさまたはＮＤフィルタなどによる減光手
段を電気的に制御し、対物レンズの切換えにおける明る
さの変化を最小にするという技術も知られている。これ
らの機能は、使用頻度や価格帯などにより選択的に装備
される機能である。

【０００５】特開平９−２１９５７号公報には、対物レ
ンズの諸元データに基づき、開口絞り、調光（ＮＤ）ユ
ニットなどを最適な状態に制御する顕微鏡が開示されて
いる。対物レンズは、その倍率、開口数（ＮＡ）により
透過率が異なり、一般的には高倍率の対物レンズの透過
率は低く（暗い）、低倍率の対物レンズの透過率は高い
（明るい）。また、対物レンズの性能を最大限に引き出
すための開口絞りは、各対物レンズの瞳径に対し７０％
程度の径に絞ることが適切とされる。この場合、一般的
に高倍率の対物レンズの瞳径は小さく、低倍率の対物レ
ンズの瞳径は大きい。

【０００６】以上のことから、高倍率の対物レンズは透
過率が低く、開口絞り径を小さくする必要があるため、
照明の効率が悪く観察像は暗くなる。一方、低倍率の対
物レンズは透過率が高く、開口絞り径も大きいため、明
るい観察像が得られる。また開口絞りは、所定の対物レ
ンズにおいて、径を小さくして照明の開口数を落とし像
の深度を上げたり、コントラストを強調することにも用
いられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述した特開平９−２
１９５７号公報による顕微鏡は、対物レンズ毎の光学性
能を最大限に引き出すと同時に、明るさの違いをＮＤユ
ニットで補正するものであり、作業者は各対物レンズに
て同様の明るさで観察することが可能である。

【０００８】しかし、対物レンズの切換えを行なう場
合、切換え途中も含めて一瞬でもそれらの明るさを越え
る観察像は眩しく感じるのという問題があり、この問題
を避けなければならない。例えば、高倍率の対物レンズ
から低倍率の対物レンズへ切換える時に、必要以上の明
るさの観察像が一瞬でも作業者に入らないようにしなけ
ればならない。

【０００９】このような課題に対し公知の例として、対
物レンズの切換えとともに専用のシャッタを挿脱すると
いう手法が取られているが、そのためのシャッタ機構や
部材が必要になり、コスト面で不利な構成である。ま
た、特開平６−３３７３５９号公報では、迷光防止のた
めに対物レンズ切換え時に照明光の電源を遮断する顕微
鏡照明装置が開示されている。さらに類似技術として、
特開平７−２０９５８４号公報には確実に光量が落ちる
のを待ってからレボルバを回す顕微鏡制御装置が開示さ
れている。

【００１０】上記各案によると、効果は上がるものの光
源を頻繁にＯＮ／ＯＦＦすることになり、光源の寿命を
縮める結果となったり（特に一般的に光源に用いられる
ハロゲン球は、繰り返し点灯、消灯は行なうと寿命を縮
めることが知られている。）、光源によっては、簡単に
点灯、消灯を繰り返せないもの（例えば、水銀灯などの
アーク光源）も多い。さらに上記各技術は、各種の切換
動作に、その他の動作を付加することになり、電力的、
耐性的にも効率の悪いものになる。

【００１１】一方、所定の対物レンズにおいて開口絞り
を適宜調節する場合、開口絞りを小さくすれば像は暗く
なり、開口絞りを大きくすれば明るくなるが、それに伴
う大きな光量変化は観察者にとって不都合を生ずる。本
発明の目的は、簡易な構成により、対物レンズの切換え
時、開口絞りの切換時における防眩を図る顕微鏡を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の顕微鏡は以下の如く構成され
ている。 （１）本発明の顕微鏡は、照明光源から放射された照明
光を絞りを通してレボルバに取付けられた対物レンズに
導き、かつ観察法または前記対物レンズの切換え時の前
記レボルバの動作に連動して前記絞りの径を切換える顕
微鏡において、前記レボルバにおける対物レンズの切換
え方向または現状の対物レンズと目標の対物レンズの種
別を認識することにより、前記レボルバの切換え及び前
記絞りの切換の一方を先に行なうよう制御する制御手段
を備えている。

【００１３】（２）本発明の顕微鏡は、照明光源から放
射された照明光を絞りを通してレボルバに取付けられた
対物レンズに導き、かつ観察法または前記対物レンズの
切換え時の前記レボルバの動作に連動して光源の調光手
段または減光手段を動作させる顕微鏡において、前記レ
ボルバにおける対物レンズの切換え方向または現状の対
物レンズと目標の対物レンズの種別を認識することによ
り、前記レボルバの切換えと前記調光手段による調光ま
たは前記減光手段による減光との一方を先に行なうよう
制御する制御手段を備えている。

【００１４】（３）本発明の顕微鏡は、照明光源から放
射された照明光を絞りを通してレボルバに取付けられた
対物レンズに導き、かつ観察法または前記対物レンズの
切換え時に前記レボルバの動作に連動して光源の調光手
段または減光手段を連動させる顕微鏡において、前記絞
りの径の切換えを行なう切換手段と、前記切換え手段に
よる径の切換時に、前記絞りの径の変化する方向または
現状の絞りの径と目標の絞りの径の比較結果により、前
記絞りの径の切換えと前記調光手段による調光または前
記減光手段による減光との一方を先に行なうよう制御す
る制御手段を備えている。

【００１５】上記手段を講じた結果、それぞれ以下のよ
うな作用が生ずる。 （１）本発明の顕微鏡によれば、対物レンズの切換えが
高倍率から低倍率への切換えである場合、まず対物レン
ズの切換えを行い、その後に開口絞りを対物レンズに合
わせた径のものに切換え、対物レンズの切換えが低倍率
から高倍率への切換えである場合、まず開口絞りを目標
対物レンズ用の径のものに切換えてから対物レンズを切
換えることになる。すなわち、対物レンズの切換えと開
口絞りの切換えの順番を以下のように変化させる。

【００１６】高倍率→低倍率の場合：（高倍率、絞り
小）→（低倍率、絞り小）→（低倍率、絞り大） 低倍率→高倍率の場合：（低倍率、絞り大）→（低倍
率、絞り小）→（高倍率、絞り小） よって、対物レンズの切換時における明るさ変化は、徐
々に明るくなるか、または徐々に暗くなるので、現状の
対物レンズもしくは目標の対物レンズで観察像以上の明
るさが一瞬でも観察者に入ることがない。

【００１７】（２）本発明の顕微鏡によれば、対物レン
ズの切換えが高倍率から低倍率への切換えである場合、
まず目標対物レンズに合わせた調光または減光を行い、
その後に対物レンズを切換える。対物レンズの切換えが
低倍率から高倍率への切換えである場合、まず対物レン
ズの切換えを行い、その後に目標対物レンズに合わせた
調光または減光を行なう。すなわち、対物レンズの切換
えと照明光量の切換えの順番を以下のように変化させ
る。

【００１８】高倍率→低倍率の場合：（高倍率、光量
大）→（高倍率、光量小）→（低倍率、光量小） 低倍率→高倍率の場合：（低倍率、光量小）→（高倍
率、光量小）→（高倍率、光量大） よって、対物レンズの切換時における明るさ変化は、明
→暗→明となり、現状の対物レンズもしくは目標の対物
レンズで観察像以上の明るさが一瞬でも観察者に入るこ
とがない。

【００１９】（３）本発明の顕微鏡によれば、開口絞り
を任意に可変した時に、調光手段または減光手段により
その径に対する適切な明るさの調節を行う。すなわち、
同一の対物レンズにおいて、開口絞り径を小さくする場
合照明光量を上げ、開口絞り径を大きくする場合光量を
下げるため、常に安定した明るさが得られる。

【００２０】開口絞りの調整が小さい径から大きい径へ
の切換えである場合、まず目標開口絞り径に合わせた調
光または減光を行い、その後に開口絞りを切換える。開
口絞り調整が大きい径から小さい径への切換えである場
合は、まず開口絞りを切換え、その後に目標開口絞り径
に合わせた調光または減光を行う。すなわち、開口絞り
の切換えと照明光量の切換えの順番を以下のように変化
させる。

【００２１】絞り径小→絞り径大の場合：（絞り径小、
光量大）→（絞り径小、光量小）→（絞り径大、光量
小） 絞り径大→絞り径小の場合：（絞り径大、光量小）→
（絞り径小、光量小）→（絞り径小、光量大） よって、開口絞りの切換時における明るさ変化は、明→
暗→明となり、現状の開口絞径もしくは目標の開口絞り
径で観察像以上の明るさが一瞬でも観察者に入ることが
ない。

【００２２】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１は、本
発明の第１の実施の形態に係る顕微鏡の構成を示す側面
図である。この顕微鏡は落射照明観察用顕微鏡であり、
顕微鏡本体３に光源部１、電動レボルバ２、ステージ１
２、及び鏡筒１４が備えられている。

【００２３】図１において、光源部１の照明光源４から
射出された落射照明光ａは、コレクタレンズ５、リレー
レンズ６を介し、開口絞りユニット７、視野絞り８を通
り、リレーレンズ９を介してハーフミラー１０に入射す
る。ハーフミラー１０は明視野照明用のミラーであり、
ハーフミラー１０による反射光は対物レンズ１１の瞳の
位置に光源４の像を結像させ、電動レボルバ２及び対物
レンズ１１を介してステージ１２上の試料１３にケーラ
ー照明を行なう。試料１３からの反射光は観察像とし
て、光軸ｂ上の対物レンズ１１及びハーフミラー１０を
透過し鏡筒１４へ導かれ、鏡筒１４に装着されている接
眼レンズ１５、ＴＶ観察装置１６等に入射されて観察さ
れる。

【００２４】電動レボルバ２、開口絞りユニット７は、
それぞれモータＭ１，Ｍ２、センサＳ１，Ｓ２を備えて
いる。図示しない制御回路の制御により、電動レボルバ
２は電動で回転し対物レンズの選択を行ない、開口絞り
ユニット７はそれぞれ径の異なる複数の孔７１の回転切
換（または、開口絞りユニット７が一つの孔を設け、複
数の羽根絞りにより前記孔の径を可変切換するようにし
てもよい）を電動で行なう。また光源４は、前記制御回
路により電圧による調光が可能となっている。あるい
は、光源４に対してＮＤユニットとして複数のフィルタ
の挿脱を行なうことで調光が可能となるようにしてもよ
い。

【００２５】図２は、本顕微鏡における電気回路のブロ
ック図であるとともに、対物レンズ及び開口絞りの切換
えに係る概念図である。図２において、各電動部は制御
回路／電源回路２１に接続され、操作部２２のスイッチ
類により自在に動作可能となっている。操作部２２は、
対物レンズ切換えのための正逆回転用のレボルバースイ
ッチ（ＳＷ−Ｈ１，Ｌ１）２３１，２３２、開口絞り切
換スイッチ（ＳＷ−Ｈ２，Ｌ２）２４１，２４２等を備
え、制御回路／電源回路２１を介して各電動部に動作指
示を与える。

【００２６】制御回路／電源回路２１は、操作部２２の
レボルバースイッチ２３１，２３２からの指示に応じ
て、レボルバ制御／駆動回路２６によりモータＭ１を駆
動しレボルバ２を回転させるとともにセンサＳ１を用い
て、所望の対物レンズを光軸ｂの位置へ移動させる。こ
のとき、センサＳ１により現状の対物レンズ及び目標の
対物レンズの倍率（孔位置）を認識することが可能であ
る。

【００２７】また、開口絞り制御／駆動回路２８により
モータＭ２を駆動するとともにセンサＳ２を用いて、所
望の開口絞りを光軸ｂ´の位置へ移動させる。このと
き、センサＳ２により現状の開口絞り径及び目標の開口
絞り径（孔位置）を認識することが可能である。

【００２８】図２において、レボルバ２に取付けられた
複数の対物レンズの倍率はＡが最も低く、Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄ、Ｅの順で徐々に高くなっている。レボルバースイッ
チ（ＳＷ−Ｈ１）２３１が操作されると、光軸ｂ上にあ
る対物レンズが倍率の高いものに切換わる。また光軸ｂ
上に対物レンズＥがある場合、レボルバースイッチ（Ｓ
Ｗ−Ｈ１）２３１により、対物レンズＡに切換えられ
る。一方、レボルバースイッチ（ＳＷ−Ｌ１）２３２が
操作されると、光軸ｂ上にある対物レンズが倍率の低い
ものに切換わる。また光軸ｂ上に対物レンズＡがある場
合、レボルバースイッチ（ＳＷ−Ｌ１）２３２により、
対物レンズＥに切換えられる。

【００２９】また、開口絞りユニット７に設けられた複
数の孔の径はＡ´が最も大きく、Ａ´、Ｂ´、Ｃ´、Ｄ
´、Ｅ´の順で徐々に小さくなっている。開口絞り切換
スイッチ（ＳＷ−Ｈ２）２４１が操作されると、光軸ｂ
´上にある孔が径の大きいものに切換わる。また光軸ｂ
´上に孔Ａ´がある場合、開口絞り切換スイッチ（ＳＷ
−Ｈ２）２４１により、孔Ｅ´に切換わる。一方、開口
絞り切換スイッチ（ＳＷ−Ｌ２）２４２が操作される
と、光軸ｂ´上にある孔が径の小さいものに切換わる。
また光軸ｂ´上に孔Ｅ´がある場合、開口絞り切換スイ
ッチ（ＳＷ−Ｌ２）２４２により、孔Ａ´に切換わる。

【００３０】図３（ａ）〜（ｃ）は、本顕微鏡における
開口絞りユニット７の詳細図である。図３（ａ）は照明
光源４側から見た図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）
は視野絞り８側から見た図である。なお、図３（ｂ）に
おけるセンサ基板７９は、センサＳ２´の側面図を図示
するために別の向きから見た図を２点鎖線で書き込んだ
ものである。開口絞りユニット７には、それぞれ異なる
孔径を有する複数の開口絞り７１ａ〜７１ｆが形成され
た開口絞りターレット７２が備えられている。この開口
絞りターレット７２は、ベアリング７３を介して回転軸
７４を中心に回転し、各開口絞り７１ａ〜７１ｆのうち
所望の径の開口絞り７１ａ〜７１ｆを落射照明光Ｑの光
軸７５（ｂ´）に選択配置するものとなっている。

【００３１】これら開口絞りは、一般的に複数の羽根絞
りによる連続変化のものが多いが、開口絞りユニット７
のように固定絞りを段階的に切換るものも増えている。
羽根絞りでは、繰り返し動作による耐久性の不安、発塵
の可能性などがあることから、観察像の定量的な評価の
ためには、絞り径として再現性のよい固定絞りが好まれ
る傾向がある。そして、羽根絞りによる連続可変は、径
の精度、再現性に難がある。

【００３２】しかるに、開口絞り７１ａ〜７１ｆは、最
大径（光学的開放）の開口絞り７１ａから順番に孔径が
小さく形成され、対物レンズ１１の瞳径に応じて選択さ
れ位置を制御系に記憶するものとなっている。なお、対
物レンズ１１は、一般的に高倍率の対物レンズほど瞳径
が小さくなっている。

【００３３】また、開口絞りターレット７２は、暗視野
観察時に全ての対物レンズ１１で最大径の開口絞り７１
ａ、明視野観察時に各対物レンズ１１に適応した径の開
口絞り７１ａ〜７１ｆを選択するように制御される。

【００３４】ステッピングモータＭ２の回転軸にはピニ
オン７６が設けられ、このピニオン７６が開口絞りター
レット７２の外周付近に設けられたギア７７に螺合して
いる。各孔の切換え選択の電気的な原点検出、切換えを
行なうための機構を説明する。開口絞りターレット７２
の孔間のスペースにマグネット２０２が埋め込み接着さ
れている。開口絞りユニット７にはホール素子基板２０
１があり、ホール素子のセンサＳ２”が用いられてい
る。

【００３５】図中、開口絞り７１ａが光路に入っている
ときに、開口絞りターレット７２のマグネット２０２は
丁度ホール素子基板２０１の位置に重なり、この状態が
原点であることを認識する。

【００３６】本顕微鏡の電源投入時、開口絞りユニット
７は開口絞りターレット７２を回転させ、マグネット２
０２とホール素子２０１の位置を合致させ開口絞り７１
ａの位置を認識する。また、開口絞りターレット７２の
最外周には、センサ板突起部７８が開口絞り７１ａ〜７
１ｆの孔数だけ配置されており、センサ基板７９により
各開口絞り７１ａ〜７１ｆが光軸付近であることを検出
する。なお、センサ基板７９には、通過型フォトインタ
ラプタ等のセンサＳ２´が用いられている。

【００３７】また、この開口絞りターレット７２の停止
位置精度を高めるために、板バネ８１とコロ８２により
クリック機構を設けている。開口絞りターレット７２の
一方の側面の外周部には、各絞り孔に対応させてクリッ
ク溝８３が設けられており、板バネ８１に付勢されたコ
ロ８２が、このクリック溝８３に落ち込むことにより開
口絞りターレット７２が位置決めされる。

【００３８】したがって、ステッピングモータＭ２に一
定のパルスが送られると開口絞りターレット７２が回転
し、センサＳ２´によりセンサ板突起部７８を検出した
ときにステッピングモータＭ２を停止させることによ
り、各絞り孔７１ａ〜７１ｆを照明光路７５上に移動す
ることができる。このとき、電源投入時に定められた原
点（開口絞り７１ａが照明光路７５上にある状態）か
ら、どちらの方向にいくつのパルスを送ったか、または
センサＳ２´がどちらに何回検出されたかを制御するこ
とで、観察法または対物レンズ１１に適応した径の開口
絞り７１ａ〜７１ｆが選択されるものとなっている。

【００３９】本顕微鏡では、操作部２２のレボルバース
イッチ（ＳＷ−Ｈ１、ＳＷ−Ｌ１）２３１，２３２から
の指示により対物レンズを切換える際に、記憶回路２７
に記憶されている対物レンズ、観察法毎の最適な開口絞
り径に応じて、開口絞り制御／駆動回路２８によりモー
タＭ２、センサＳ２（Ｓ２´，Ｓ２”）を用いて開口絞
りを自動的に切換えるものであり、その時の切換えの順
番を定義したことを特徴とする。

【００４０】図４は、本第１の実施の形態における対物
レンズ切換えと開口絞り切換えの連動に関する動作シー
ケンスを示すフローチャートである。制御回路／電源回
路２１は、まずステップＳ１で、操作部２２からの入力
を検出し、ステップＳ２で、レボルバースイッチ２３
１，２３２のいずれかがＯＮであることを確認すると、
ステップＳ３で、対物レンズの切換が高倍率側から低倍
率側への切換であるか、あるいは低倍率側から高倍率側
への切換であるかを判定する。（図２に示すセンサＳ１
及びレボルバ制御／駆動回路２６により、現状の対物レ
ンズと目標の対物レンズを認識する。） 上記ステップＳ３で、対物レンズの切換が高倍率側から
低倍率側への切換である場合、現状の開口絞り径のま
ま、以下のように対物レンズを切換え、目標対物レンズ
に到達させる。まずステップＳ４で、制御回路／電源回
路２１はレボルバ制御／駆動回路２６によりレボルバー
モータ（Ｍ１）を駆動してレボルバー２を回転させ、ス
テップＳ５で、光軸ｂ上に位置する対物レンズを検出す
る。この検出は、ステップＳ６で目標の対物レンズが光
軸ｂ上に到達するまで行なわれる。そして、上記ステッ
プＳ６で目標の対物レンズが光軸ｂ上に到達した場合、
ステップＳ７でレボルバーモーターを停止させる。

【００４１】このとき、対物レンズは高倍率側から低倍
率側へ切換わっているので、切換わった目標対物レンズ
は透過率が良くなり観察光量が上がるが、開口絞りが高
倍率用のままであるため、この時点では目標対物レンズ
本来の明るさには達していない。

【００４２】上記ステップＳ７で、対物レンズの切換が
終わりレボルバーモータが停止すると、ステップＳ８
で、制御回路／電源回路２１は開口絞りが切換わってい
るか否かを判断する。この場合、開口絞りはまだ切換わ
っていないので、以下のように開口絞りを目標対物レン
ズに合わせたものに切換える。なお、開口絞りが切換わ
っている場合、上記ステップＳ１以降の動作を行なう。

【００４３】まずステップＳ９で、制御回路／電源回路
２１は開口絞り制御／駆動回路２８により開口絞りモー
タ（Ｍ２）を駆動して開口絞りターレット７２を回転さ
せ、ステップＳ１０で、光軸ｂ´上に位置する開口絞り
を検出する。この検出は、ステップＳ１１で目標の開口
絞りが光軸ｂ´上に到達するまで行なわれる。そして、
上記ステップＳ１１で目標の開口絞りが到達した場合、
ステップＳ１２で開口絞りモータを停止させる。

【００４４】このとき、初めて目標対物レンズとそれに
適した開口絞り径が得られることになり、光量は増加す
ることになるが、切換え途中においても観察像が徐々に
明るくなっていくので、作業者にとって不都合のない自
然な切換となる。

【００４５】上記ステップＳ１２で、開口絞りの切換が
終わり開口絞りモータが停止すると、ステップＳ１３
で、制御回路／電源回路２１はレボルバーの切換えが終
わっているか否かを判断する。ここで、レボルバーの切
換えが終わっていなければ上記ステップＳ４以降の動作
を行ない、終わっていれば上記ステップＳ１以降の動作
を行なう。

【００４６】なお上記と異なり、低倍率側から高倍率側
への切換の場合は、まず開口絞りの切換から始まる。透
過率が高く、開口絞り径も大きい明るい観察像から、先
に高倍率用の小さい絞り径に切換わることで、まずは観
察像が暗くなる。次に対物レンズが切換わるため、目標
対物レンズの適切な明るさになるまでの経過で徐々に暗
くなることになり、作業者にとって不都合がなく自然で
ある。

【００４７】本第１の実施の形態によれば、対物レンズ
の切換えとそれに連動した開口絞りの切換に際し、対物
レンズの切換が低倍率側から高倍率側であるか、あるい
は高倍率側から低倍率側であるかに関わらず、観察像の
明るさの変化が自然であり作業者に違和感を与えない。
また、切換え動作自体は各切換部の動作のみであり、無
駄のない構成をなしているといえる。

【００４８】（第２の実施の形態）本第２の実施の形態
に係る顕微鏡の構成は図１〜図３に示したものと同一で
あるため、その説明を省略する。

【００４９】図２に示す記憶回路３１は各対物レンズに
最適な光量比からなるテーブルを有し、調光回路３２は
光源４へ印加する電圧を制御回路／電源回路２１からの
指示により調整する。制御回路／電源回路２１は、レボ
ルバスイッチ（ＳＷ−Ｈ１、ＳＷ−Ｌ１）２３１，２３
２からの信号により対物レンズの切換が指示されたと
き、調光回路３２及び記憶回路３１により目標の対物レ
ンズに最適な光量に切換える。

【００５０】上述したように、対物レンズは高倍率にな
るほど透過率が低くなるため、同様の明るさで観察する
ためには、高倍率では光量を上げ、低倍率では光量を下
げる必要がある。本第２の実施の形態では、各対物レン
ズの倍率、透過率の光量比テーブルにより、各対物レン
ズで同様の明るさの観察像を得ることができる。本第２
の実施の形態は、対物レンズの切換えと調光機能の連動
に際し、切換えの順番を定義する。

【００５１】図５は、本第２の実施の形態における対物
レンズ切換えと調光の連動に関する動作シーケンスを示
すフローチャートである。制御回路／電源回路２１は、
まずステップＳ２１で、操作部２２からの入力を検出
し、ステップＳ２２で、レボルバースイッチ２３１，２
３２のいずれかがＯＮであることを確認すると、ステッ
プＳ２３で、対物レンズの切換が低倍率側から高倍率側
への切換であるか、あるいは高倍率側から低倍率側への
切換であるかを判定する。（図２に示すセンサＳ１及び
レボルバ制御／駆動回路２６により、現状の対物レンズ
と目標の対物レンズを認識する。） 上記ステップＳ２３で、対物レンズの切換が低倍率側か
ら高倍率側への切換である場合、光源の明るさは現状の
まま、以下のように対物レンズを切換え、目標対物レン
ズに到達させる。まずステップＳ２４で、制御回路／電
源回路２１はレボルバ制御／駆動回路２６によりレボル
バーモータ（Ｍ１）を駆動してレボルバー２を回転さ
せ、ステップＳ２５で、光軸ｂ上に位置する対物レンズ
を検出する。この検出は、ステップＳ２６で目標の対物
レンズが光軸ｂ上に到達するまで行なわれる。そして、
上記ステップＳ２６で目標の対物レンズが光軸ｂ上に到
達した場合、ステップＳ２７でレボルバーモータを停止
させる。このとき、対物レンズは低倍率側から高倍率側
へ切換わっているので、透過率が悪いため観察光量が下
がっている。

【００５２】上記ステップＳ２７で、対物レンズの切換
が終わりレボルバーモータが停止すると、ステップＳ２
８で、制御回路／電源回路２１は明るさが切換わってい
るか否かを判断する。この場合、調光はまだ行なわれて
いないので、調光回路３２により光源４の明るさを、記
憶回路３１のデータに基づき以下のように目標対物レン
ズに合わせたものに調光する。なお、調光が終わってい
る場合、上記ステップＳ１以降の動作を行なう。

【００５３】まずステップＳ２９で、調光回路３２は目
標対物レンズの明るさデータを記憶回路３１から読み出
し、ステップＳ３０で光源４の明るさを設定する。この
とき、初めて目標対物レンズとそれに適した光源４の明
るさが得られることになり、光量は増加することになる
が、切換え途中においても、観察像が一度暗くなってま
た明るくなるので、作業者は必要以上の明るさを一瞬で
も感じることがない。

【００５４】調光が終わると、ステップＳ３１で、制御
回路／電源回路２１はレボルバーの切換えが終わってい
るか否かを判断する。ここで、レボルバーの切換えが終
わっていなければ上記ステップＳ２４以降の動作を行な
い、終わっていれば上記ステップＳ２１以降の動作を行
なう。

【００５５】なお上記と異なり、高倍率側から低倍率側
への切換の場合は、まず光源の明るさの切換から始ま
る。高倍率の対物レンズは透過率が低いため、光源が明
るい状態から、先に低倍率の対物レンズにおいて充分に
明るい光量まで落とすことで、まずは観察像が暗くな
る。次に対物レンズが切換わるため、目標対物レンズに
おいて適切な明るさになるまでの経過で、一度暗くなっ
てからまた明るくなるため（元の明るさに戻る）、作業
者にとって便利な上、必要以上の明るさを一瞬でも感じ
ることがない。

【００５６】本第２の実施の形態によれば、対物レンズ
の切換えとそれに連動した調光に際し、対物レンズの切
換が低倍率側から高倍率側であるか、あるいは高倍率側
から低倍率側であるかに関わらず、観察像の明るさの変
化が自然であり作業者に違和感を与えない。また、切換
え動作自体は各切換部の動作のみであり、無駄のない構
成をなしているといえる。

【００５７】（第３の実施の形態）本第３の実施の形態
に係る顕微鏡の構成は図１〜図３に示したものと同一で
あるため、その説明を省略する。

【００５８】図２に示す開口絞りユニット７は、対物レ
ンズの切換えに連動して最適な径を選択するための開口
絞り制御／駆動回路２８、記憶回路２９を有するが、操
作部２２の開口絞りスイッチ（ＳＷ−Ｈ２、Ｌ２）２４
１，２４２により、同一の対物レンズの径を記憶された
径より大きくまたは小さくすることも可能である。開口
絞りを瞳径に対して絞り込むことで、深度が増大したり
コントラストが上がったりするので、状況に応じて調整
することができる。開口絞りスイッチ（ＳＷ−Ｈ２）２
４１を押すと開口絞りは径の大きくなる方に、開口絞り
スイッチ（ＳＷ−Ｌ２）２４２を押すと径の小さくする
方に切換わる。

【００５９】記憶回路３１には、各対物レンズの設定明
るさのテーブルとともに、各開口絞り径での明るさのデ
ータを記憶させておく。この場合、同一の対物レンズで
開口絞り径を開口絞りスイッチ２４１で大きくすると、
観察像は明るくなるので、制御回路／電源回路２１から
の指示により調光回路３２で光源４の照明光量を下げ
る。また、開口絞りスイッチ２４２で開口絞り径を小さ
くすると、観察像が暗くなるので、制御回路／電源回路
２１からの指示により調光回路３２で光源４の照明光量
を上げる。したがって、作業者は同一の対物レンズで開
口絞りを切換えることができ、切換え前後で同様の明る
さにて観察することが可能であり、不自然な光量変化を
感じることがない。

【００６０】（第４の実施の形態）本第４の実施の形態
に係る顕微鏡の構成は図１〜図３に示したものと同一で
あるため、その説明を省略する。本第４の実施の形態
は、開口絞りの切換えと調光機能の連動に際し、切換え
の順番を定義する。

【００６１】図６は、本第４の実施の形態における開口
絞り切換えと調光の連動に関する動作シーケンスを示す
フローチャートである。制御回路／電源回路２１は、ま
ずステップＳ４１で、操作部２２からの入力を検出し、
ステップＳ４２で、開口絞りスイッチ２４１，２４２の
いずれかがＯＮであることを確認すると、ステップＳ４
３で、開口絞りの切換が大きい径から小さい径への切換
であるか、あるいは小さい径から大きい径への切換であ
るかを判定する（図２に示すセンサＳ２及び開口絞り制
御／駆動回路２８により、現状の開口絞り径と目標の開
口絞り径（位置）を認識する。）。

【００６２】上記ステップＳ４３で、開口絞りの切換が
大きい径から小さい径への切換である場合、光源の明る
さは現状のまま、以下のように開口絞りを切換え、目標
開口絞り径に到達させる。まずステップＳ４４で、制御
回路／電源回路２１は開口絞り制御／駆動回路２８によ
り開口絞りモータ（Ｍ２）を駆動して開口絞りターレッ
ト７２を回転させ、ステップＳ４５で、光軸ｂ´上に位
置する開口絞りを検出する。この検出は、ステップＳ４
６で目標の開口絞りが光軸ｂ´上に到達するまで行なわ
れる。そして、上記ステップＳ４６で目標の開口絞りが
光軸ｂ´上に到達した場合、ステップＳ４７で開口絞り
モータを停止させる。このとき、開口絞り径は小さくな
る方向へ切換わっているので、照明効率が悪いため観察
光量が下がっている。

【００６３】上記ステップＳ４７で、開口絞りの切換が
終わり開口絞りモータが停止すると、ステップＳ４８
で、制御回路／電源回路２１は明るさが切換わっている
か否かを判断する。この場合、調光はまだ行なわれてい
ないので、調光回路３２により光源４の明るさを、記憶
回路３１のデータに基づき以下のようにその対物レンズ
の目標開口絞り径に合わせた光量に調光する。なお、調
光が終わっている場合、上記ステップＳ１以降の動作を
行なう。

【００６４】まずステップＳ４９で、調光回路３２はそ
の対物レンズの目標開口絞り用の明るさデータを記憶回
路３１から読み出し、ステップＳ５０で、光源４の明る
さを設定する。このとき、初めて目標開口絞りとそれに
適した光源４の明るさが得られることになり、光量は増
加することになるが、切換え途中においても、観察像が
一度暗くなってまた明るくなる（元と同様の明るさに戻
る）ので、作業者は必要以上の明るさを一瞬でも感じる
ことがない。

【００６５】調光が終わると、ステップＳ５１で、制御
回路／電源回路２１は開口絞りの切換えが終わっている
か否かを判断する。ここで、開口絞りの切換えが終わっ
ていなければ上記ステップＳ４４以降の動作を行ない、
終わっていれば上記ステップＳ４１以降の動作を行な
う。

【００６６】なお上記と異なり、開口絞りの小さい径か
ら大きい径への切換の場合は、まず光源の明るさの切換
から始まる。絞り径が小さく照明効率が低いため、光源
が明るい状態から、先に大きい絞り径の時の充分な明る
さまで光量を落とすことで、まずは観察像が暗くなる。
次に開口絞りが切換わるため、目標開口絞り用の適切な
明るさになるまでの経過で、一度暗くなってからまた明
るくなるため、作業者にとって便利な上、必要以上の明
るさを一瞬でも感じることがない。

【００６７】本第４の実施の形態によれば、開口絞りの
みの切換とそれに連動した調光に際し、開口絞りの径の
増減の方向に関わらず、観察像の明るさ変化が自然であ
り最終的には同様の明るさを得ることができ、作業者に
違和感を与えない。また、切換え動作自体は各切換部、
調光部の動作のみであり、無駄のない構成をなしている
といえる。

【００６８】本発明は上記各実施の形態のみに限定され
ず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。
上記各実施の形態では、開口絞りの切換えを段階切換の
ターレットで行ない、調光を光源の電圧可変により行な
ったが、開口絞りを複数の絞り羽根の電動による連続可
変、調光を複数のＮＤフィルタの挿脱、無段階ＮＤホイ
ールでの連続調光とするよう構成することも可能であ
る。この場合、開口絞り、調光とも対物レンズ毎の最適
値データ、テーブルをさらに細分化できるので、様々な
観察像、明るさの設定が可能である。また、本発明は落
射照明による実施の形態を示したが、透過照明でも全く
同様の効果が得られる。

【００６９】本発明は、連動する各動作の順番を定義し
たものであるが、これらの切換時間は合わせて１ｓｅｃ
以内程度に達成可能であり、作業者にとって連動がほぼ
同時になされたと思える程度の制御が行なわれる。

【００７０】

【発明の効果】本発明の顕微鏡によれば、対物レンズの
切換えとそれに連動した開口絞りの切換えに際し、対物
レンズの切換え途中における観察像の明るさの変化が自
然であり、作業者は一瞬でも眩しいと感じることがな
い。

【００７１】本発明の顕微鏡によれば、対物レンズの切
換えとそれに連動した調光に際し、対物レンズを切換え
ても同様の明るさが得られるとともに、切換え途中にお
ける明るさの変化が自然である。

【００７２】本発明の顕微鏡によれば、同じ対物レンズ
で開口絞りのみを切換えても、同様の明るさで観察する
ことが可能であり、不自然な光量変化を生じない。さら
に、開口絞りのみの切換えとそれに連動した調光に際
し、開口絞りの径の増減の方向に関わらず、観察像の明
るさの変化が自然であり、最終的には同様の明るさを得
ることができる。

【００７３】よって本発明の顕微鏡によれば、製造コス
トを上げる専用のシャッタや耐久性に不安のある減光装
置さらには切換え動作以外の動作を伴わずに、対物レン
ズの切換え時、開口絞りの切換時における防眩を達成で
きる。また、開口絞りの調節時も適切な明るさを維持
し、さらに同様な防眩機能を持たせることができる。ま
た、各切換え動作は各切換部の最低必要な動作、機能の
みで行なわれるため、無駄のない構成になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る顕微鏡の構成を示す
側面図。

【図２】本発明の実施の形態に係る顕微鏡における電気
回路のブロック図。

【図３】本発明の実施の形態に係る顕微鏡における開口
絞りユニットの詳細図。

【図４】本発明の第１の実施の形態における対物レンズ
切換えと開口絞り切換えの連動に関する動作シーケンス
を示すフローチャート。

【図５】本発明の第２の実施の形態における対物レンズ
切換えと調光の連動に関する動作シーケンスを示すフロ
ーチャート。

【図６】本発明の第４の実施の形態における開口絞り切
換えと調光の連動に関する動作シーケンスを示すフロー
チャート。

【符号の説明】

１…光源部 ２…電動レボルバ ３…顕微鏡本体 ４…照明光源 ５…コレクタレンズ ６…リレーレンズ ７…開口絞りユニット ８…視野絞り ９…リレーレンズ １０…ハーフミラー １１…対物レンズ １２…ステージ １３…試料 １４…鏡筒 １５…接眼レンズ １６…ＴＶ観察装置 Ｍ１，Ｍ２…モータ Ｓ１，Ｓ２…センサ ２１…制御回路／電源回路 ２２…操作部 ２３１，２３２…レボルバースイッチ ２４１，２４２…開口絞り切換スイッチ ２６…レボルバ制御／駆動回路 ２７…記憶回路 ２８…開口絞り制御／駆動回路 ３１…記憶回路 ３２…調光回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】照明光源から放射された照明光を絞りを通
   してレボルバに取付けられた対物レンズに導き、かつ観
   察法または前記対物レンズの切換え時の前記レボルバの
   動作に連動して前記絞りの径を切換える顕微鏡におい
   て、 前記レボルバにおける対物レンズの切換え方向または現
   状の対物レンズと目標の対物レンズの種別を認識するこ
   とにより、前記レボルバの切換え及び前記絞りの切換の
   一方を先に行なうよう制御する制御手段を具備したこと
   を特徴とする顕微鏡。
2. 【請求項２】照明光源から放射された照明光を絞りを通
   してレボルバに取付けられた対物レンズに導き、かつ観
   察法または前記対物レンズの切換え時の前記レボルバの
   動作に連動して光源の調光手段または減光手段を動作さ
   せる顕微鏡において、 前記レボルバにおける対物レンズの切換え方向または現
   状の対物レンズと目標の対物レンズの種別を認識するこ
   とにより、前記レボルバの切換えと前記調光手段による
   調光または前記減光手段による減光との一方を先に行な
   うよう制御する制御手段を具備したことを特徴とする顕
   微鏡。
3. 【請求項３】照明光源から放射された照明光を絞りを通
   してレボルバに取付けられた対物レンズに導き、かつ観
   察法または前記対物レンズの切換え時に前記レボルバの
   動作に連動して光源の調光手段または減光手段を連動さ
   せる顕微鏡において、 前記絞りの径の切換えを行なう切換手段と、 前記切換え手段による径の切換時に、前記絞りの径の変
   化する方向または現状の絞りの径と目標の絞りの径の比
   較結果により、前記絞りの径の切換えと前記調光手段に
   よる調光または前記減光手段による減光との一方を先に
   行なうよう制御する制御手段を具備したことを特徴とす
   る顕微鏡。