JP2002098898A - 光学顕微鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に細胞診断のスクリーニング等を目的とし
た光学顕微鏡において、操作性の向上を図り、ユーザー
に対し、余計な労力をあたえず円滑な観察環境を提供で
きる光学顕微鏡装置を提供する。 【解決手段】 対物レンズを電動で切換えを行う対物レ
ンズ切換え手段１と、対物レンズの切換え指示を入力す
る対物レンズ切換え指示手段３と、対物レンズ切換え手
段１の制御を行う駆動制御手段４と、観察試料７を固定
するステージ６と、ステージ６の移動状態を検出するス
テージ状態検出手段５とを備え、駆動制御制御手段４が
ステージ６の状態によって対物レンズの切換えを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーニング等
を目的とした光学顕微鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、細胞診断等のスクリーニングを行
う場合、ユーザー（スクリーナー）は、まず低倍対物レ
ンズで、図９に示すように、細胞診断等を行う標本を載
置したスライドガラス２４の端からスキャニング経路２
５に沿って、ステージを動かしながらスキャニングを行
う。異常と思われる点が見つかると、ステージを停止さ
せて、高倍の対物レンズに切換えてその部分の観察を行
い、再び低倍の対物レンズに切換えてスキャニングを開
始する。

【０００３】また、特許第２９７５０４９号公報記載の
顕微鏡の電動レボルバ制御装置における対物レンズの切
換えについて説明する。図１０に示すように、レボルバ
２６のレボルバ穴Ａ〜Ｅに、Ａ：５倍の対物レンズ、
Ｂ：１０倍の対物レンズ、Ｃ：２０倍の対物レンズ、
Ｄ：５０倍の対物レンズ、Ｅ：１００倍の対物レンズが
それぞれ装着されている。先ず、観察光路Ｏにレボルバ
穴Ａ（５倍の対物レンズ）が位置している状態で、操作
部（図示しない）の左回転の押しボタンスイッチ（図示
しない）が押されると、レボルバ２６は左方向に１ステ
ップ回動して、観察光路にレボルバ穴Ｂ（１０倍の対物
レンズ）が位置決めされる。ここで、１０倍の対物レン
ズがスキャニングに適している判断されると、スキャニ
ングを開始する。その後、細部検査が必要な場合は、操
作部（図示しない）の左回転の押しボタンスイッチ（図
示しない）を押すことにより、レボルバ２６を左方向に
１ステップづつ回動させて、細部検査に適した対物レン
ズとしてレボルバ穴Ｄ（５０倍の対物レンズ）が位置決
めされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の装置にお
ける対物レンズの切換えは、ユーザーが、手動もしくは
ハンドスイッチ等で、その度に対物レンズの切換えを行
っていた。また、特許第２９７５０４９号公報記載の装
置においても、対物レンズの切換えは、ユーザーが、手
動によって、操作部の押しボタンスイッチを押すことに
よって行っていた。

【０００５】このため、特に、１日にいくつもの試料の
観察を行わなければならないユーザーにとっては、負担
となるという問題点があった。

【０００６】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、特に細胞
診断のスクリーニング等を目的とした光学顕微鏡におい
て、操作性の向上を図り、ユーザーに対し、余計な労力
をあたえず円滑な観察環境を提供できる光学顕微鏡装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、対物
レンズを電動で切換えを行う対物レンズ切換え手段と、
対物レンズの切換え指示を入力する対物レンズ切換え指
示手段と、対物レンズ切換え手段の制御を行う駆動制御
手段と、観察試料を固定するステージと、ステージの移
動状態を検出するステージ状態検出手段とを備え、駆動
制御手段がステージの状態によって対物レンズの切換え
を行うことを特徴とする光学顕微鏡装置である。

【０００８】請求項２の発明は、ステージ状態検出手段
は、ステージの水平方向に対する移動速度を検出するも
のであって、駆動制御手段は、顕微鏡の光路に挿入され
ている対物レンズとステージの水平方向に対する移動速
度とこの移動速度に達してからの経過時間とに基づい
て、対物レンズの切換えを行うことを特徴とする光学顕
微鏡装置である。

【０００９】請求項３の発明は、ステージ状態検出手段
は、ステージの垂直方向の移動速度を検出するものであ
って、駆動制御手段は、顕微鏡の光路に挿入されている
対物レンズとステージの移動方向の情報とステージの垂
直方向の移動速度とこの移動速度に達してからの経過時
間とに基づいて、対物レンズの切換えを行うことを特徴
とする光学顕微鏡装置である。

【００１０】請求項４の発明は、ステージ状態検出手段
は、ステージの水平方向の移動に対する移動感度を検出
するものであって、駆動制御手段が、ステージの移動感
度と顕微鏡の光路に挿入されている対物レンズとステー
ジの水平方向の移動速度とこの移動速度に達してからの
経過時間とに基づいて、対物レンズの切換えを行うこと
を特徴とする光学顕微鏡装置である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態につい
て、図１〜図４を参照して説明する。

【００１２】図１において、対物レンズ切換え部１は、
図２に示すように、電動レボルバ２に装着された対物レ
ンズＡ、対物レンズＢの２つの対物レンズを、電動で切
換えるものである。なお、対物レンズＡは低倍側、対物
レンズＢは高倍側であるとする。レンズ切換え指示手段
は、ハンドスイッチ３から構成されており、駆動制御手
段は、駆動制御部４から構成されている。また、ステー
ジ状態検出部５は、ステージ６のＸ方向の移動状態とＹ
方向の移動状態を検出するためのものであり、その検出
情報は駆動制御部４に送られる。また、ステージ状態検
出部５は、Ｘ方向の移動を検出するエンコーダー５ａ、
Ｙ方向の移動を検出するエンコーダー５ｂとから構成さ
れている。

【００１３】上記駆動制御部４は、ハンドスイッチ３と
ステージ状態検出部５からの情報により、対物レンズ切
換え部１を制御することによって、対物レンズＡ、Ｂの
切換えを行うことができる。上記ハンドスイッチ３は、
ユーザーであるスクリーナーが対物レンズ切換えの指示
を入力するためのものであり、ハンドスイッチ３に装着
されたボタン３ａを押す度に、対物レンズＡ、Ｂを交互
に切換えることができる。

【００１４】図３は、光学顕微鏡の構成を示すものであ
る。ステージ６は、観察試料７を載せる部分であり、ホ
ルダ８によって観察試料７の固定を行い、光軸に対し直
交方向である水平方向の移動、すなわち、ステージハン
ドル９でＸ方向、ステージハンドル１０でＹ方向に試料
を移動できるように構成されている。なお、光軸に対し
同軸方向であるＺ方向の移動は、ハンドル１１で行うこ
とができる。

【００１５】また、ステージ６に載置した観察試料７
を、下方から照明するための光源１２を備えており、光
源１２からの照明光は、減光のためのＮＤフィルター１
３、視野絞り１４、コンデンサレンズ１５を介して、観
察試料７に入射するようになっている。この観察試料７
からの光束は、鏡筒部１６に取付けられた対物レンズ切
換え部１に配置された対物レンズＡを通過して、接眼レ
ンズ１７へ導かれるように構成されている。

【００１６】第１の実施の形態の動作について、図４の
フローチャートを参照して説明する。

【００１７】最初は、低倍側である対物レンズＡが選択
されているものとして説明する。観察試料７を低倍側で
ある対物レンズＡによって、スキャニング動作を行う
（ステップＳ１）。このスキャニング動作中は、対物レ
ンズ切換え指示手段であるハンドスイッチ３のボタン３
ａは、押されない（ステップＳ２）。観察試料７の観察
点、すなわちステージ６は、図９に示すように移動す
る。このとき、ステージ状態検出部５は、エンコーダー
５ａ、エンコーダー５ｂの出力からステージのＸ、Ｙ方
向の移動速度ｓの検出を行い（ステップＳ３）、ステー
ジ６の状態が移動中から停止中に移行したかの判定を行
っている（ステップＳ４）。ステップＳ４における判定
条件は、以下のとおりである。（イ）低倍側対物レンズ
Ａを使用中である。（ロ）ステージ６の水平方向の速度
ｓがＳ１以下である。（ハ）ステージ速度ｓがＳ１以下
になってからＴ１時間経過した。この条件を満たした場
合、ステージ状態は移動中から停止中になったと判定す
る。

【００１８】したがって、観察試料７をスキャニング中
に異常点を見つけたために、ステージ６を停止させた場
合、駆動制御部４は、ステージ状態が移動中から停止中
になったことを判定する。

【００１９】ステージ６が停止中であるとの判定が行わ
れると、駆動制御部４は、対物レンズ切換え部１に対
し、低倍側の対物レンズＡから高倍側の対物レンズＢに
切換えを行うための制御を行う（ステップＳ５）。すな
わち、観察試料７のスキャニング中に異常点を見つけて
ステージ６を停止させると、自動的に高倍側である対物
レンズＢに切換えが行われることになる。

【００２０】次に、高倍側の対物レンズＢから，再び観
察試料７のスキャニング動作に移行した場合は、上記対
物レンズ切換え指示手段のハンドスイッチ３のボタン３
ａは押されない（ステップＳ６）。観察試料７の観察
点、すなわち、ステージ６は、図９のように移動する。
このとき、ステージ状態検出部５は、エンコーダー５
ａ、５ｂの出力からステージ６のＸ、Ｙ方向の移動速度
ｓの検出を行い（ステップＳ７）、そして、駆動制御部
４はステージ状態が，ステージ停止中からステージ移動
中に移行したかの判定を行う（ステップＳ８）。この場
合の判定条件は、以下のとおりである。（イ）高倍側対
物レンズＢを使用中である。（ロ）ステージ６の水平方
向の移動速度ｓがＳ２以上である。（ハ）移動速度ｓが
Ｓ２以上になってからＴ２時間経過した。

【００２１】この条件を満たした場合、ステージ状態が
停止中から移動中に移行したと判定し、駆動制御部４
は，対物レンズ切換え部１に対し、高倍側の対物レンズ
Ｂから低倍側の対物レンズＡに切換えるように制御を行
う。

【００２２】なお、駆動制御部４は、ハンドスイッチ３
の信号も検出しており、このハンドスイッチ３のボタン
３ａが押される度に、対物レンズＡ、対物レンズＢを交
互に切換える機能も有している（ステップＳ２、Ｓ
６）。

【００２３】さらに、ステップＳ４、Ｓ８において、判
定条件を満たさない場合は、自動的に、スタートの状態
に戻ることになる。

【００２４】第１の実施の形態によれば、以下の効果を
奏する。

【００２５】特に、スクリーニングを目的とした光学顕
微鏡装置における観察時において、対物レンズの切換え
がＸ、Ｙ方向のステージの動きに連動して行うことがで
きる。したがって、操作性の向上を図れると共に、ユー
ザーに対し、余計な労力を与えず、円滑な観察環境を提
供することが可能となる。

【００２６】本発明の第２の実施の形態について、図５
〜図６を参照して説明する。

【００２７】本実施の形態は、第１の実施の形態におけ
るステージ６が、電動ステージ１８によって構成されて
いるものである。なお、第１の実施の形態と同一の構成
については、同一の符号を付して説明は省略する。

【００２８】電動ステージ１８は、Ｘ方向、Ｙ方向に電
動で駆動が可能なステージであり、ユーザーは、ステー
ジコントローラ１９のジョイステック２０によって、
Ｘ、Ｙ方向の駆動の指示を入力する。

【００２９】また、上記電動ステージ１８に接続された
エンコーダー１８ａは、Ｘ方向のステージ状態を検出す
るものであり、エンコーダー１８ｂは、Ｙ方向のステー
ジの状態を検出するものである。

【００３０】さらに、電動ステージ１８は、駆動感度を
切換えることのできるステージ制御部２１を有してお
り、ステージコントローラー１９の粗微動切換えボタン
２２を押すことによって、ステージ駆動を粗動動作また
は微動動作に切換えることができる。この電動ステージ
１８の粗動動作、微動動作の切換え情報は、駆動制御部
４に送信される。

【００３１】第２の実施の形態の動作について、図６の
フローチャートを参照して説明する。

【００３２】最初は、低倍側である対物レンズＡが選択
されているものとして説明する。観察試料７を低倍側で
ある対物レンズＡによって、電動ステージ１８の移動は
粗動動作でスキャニング動作を行う（ステップＳ１）。
このスキャニング動作中は、対物レンズ切換え指示手段
であるハンドスイッチ３のボタン３ａは、押されない
（ステップＳ２）。観察試料７の観察点、すなわち電動
ステージ６は、図９に示すように移動する。スキャニン
グ中に観察試料７の異常点を見つけた場合、ステージコ
ントローラー１９のボタン２２を押すことによって、ス
テージ制御部２１を介して、駆動制御部４に電動ステー
ジ１８の駆動を微動動作に切換えるための情報を送信す
る（ステップ３）。すると、駆動制御部４は、この情報
を受けて、対物レンズ切換え部１に対し、対物レンズＡ
から対物レンズＢに切換えるように制御する（ステップ
６）。観察試料７に異常点が見つからないで、電動ステ
ージ１８が粗動動作中であっても、エンコーダー１８
ａ、エンコーダー１８ｂの出力からステージのＸ、Ｙ方
向の移動速度ｓの検出を行い（ステップＳ４）、ステー
ジ１８の状態が移動中から停止中に移行したかの判定を
行っている（ステップＳ５）。ステップＳ５における判
定条件は、以下のとおりである。（イ）低倍側の対物レ
ンズＡを使用中である。（ロ）電動ステージ１８の水平
方向の速度ｓがＳ１以下である。（ハ）電動ステージ速
度ｓがＳ１以下になってからＴ１時間経過した。この条
件を満たした場合、電動ステージ状態は移動中から停止
中になったと判定し、駆動制御部４は、対物レンズ切換
え部１に対して、高倍側の対物レンズＢに切換えるよう
に制御する（ステップＳ６）。

【００３３】したがって、観察試料７をスキャニング中
に異常点を見つけて、電動ステージ１８を停止させた場
合、もしくは電動ステージ１８を微動動作に切換えた場
合、自動的に対物レンズＡから対物レンズＢに切換わ
る。

【００３４】続いて、次のスキャニングを開始するた
め、電動ステージ１８を微動動作から粗動動作に切換え
た場合について、説明する。

【００３５】まず、電動ステージ１８は、微動動作中で
あるから、対物レンズＢが選択されており（ステップＳ
１）、ステージコントローラー１９のボタン２２が押さ
れて（ステップＳ７）、ステージ制御部２１から粗動動
作の情報が、駆動制御部４に送信される。すると、駆動
制御部４は、対物レンズ切換え部１に対し、対物レンズ
Ｂを対物レンズＡに切換えるように制御する（ステップ
８）。または、ステージコントローラー１９のボタン２
２が押されない場合は、電動ステージ１８が粗動動作に
切換わったことを駆動制御部４が判断して（ステップ
９）、駆動制御部４は対物レンズ切換え部１に対し、対
物レンズＢを対物レンズＡに切換えるように制御する
（ステップ８）。したがって、再度スキャニング開始時
には、自動的に低倍側である対物レンズＡに切換えが行
われることになる。

【００３６】なお、駆動制御部４は、ハンドスイッチ３
の信号も検出しており、ハンドスイッチ３のボタン３ａ
が押される度に、対物レンズＡ、対物レンズＢを交互に
切換えを行う機能も有している（Ｓ２、Ｓ７）。

【００３７】第２の実施の形態によれば、以下の効果を
奏する。

【００３８】特に、細胞診断のスクリーニングを目的と
した光学顕微鏡装置における観察時において、対物レン
ズの切換えがステージの動きに連動して行うことが可能
となる。したがって、操作性の向上を図れると共に、ユ
ーザーに対し、余計な労力を与えず円滑な観察環境を提
供することが可能となる。

【００３９】第３の実施の形態について、図７〜図８を
参照して説明する。

【００４０】第１の実施の形態と同一の構成について
は、同一の符号を付して説明は省略する。本実施の形態
は、第１の実施の形態のステージ状態検出部５を、図７
に示すように、光軸方向と同軸であるｚ方向の動きを検
出するエンコーダー２３で構成したものであり、駆動制
御部４にて、ステージ６のｚ方向の移動速度と移動方向
の判別を行っている。なお、対物レンズＡ、Ｂがステー
ジ６に近づく方向を＋Ｚ方向、対物レンズＡ、Ｂがステ
ージ６から離れる方向を−Ｚ方向とする。

【００４１】第３の実施の形態の動作について、図８の
フローチャートを参照して説明する。

【００４２】観察試料７の交換時に自動的に対物レンズ
が切換えられることを説明する。

【００４３】まず、対物レンズＢが選択されている（ス
テップ１）。次いで、ハンドスイッチ３のボタン３ａが
押されていないので（ステップ２）、対物レンズＢのま
まである。駆動制御部４は、ステージ状態検出部５のエ
ンコーダー２３によって、ステージ６のｚ方向の移動速
度ｓｚを検出する（ステップＳ３）。さらに、ステージ
６の移動方向がーｚ方向である場合は（ステップＳ
４）、以下の判定条件、すなわち、（イ）高倍側の対物
レンズＢを使用中である。（ロ）移動方向が−Ｚ方向で
ある。（ハ）ステージ６の速度ｓｚがＳ３以上である。
（ニ）ステージ速度ｓｚがＳ３以上になってからＴ３時
間経過した。という判定条件を満たした場合（ステップ
５）、駆動制御部４は、対物レンズ切換え部１に対し、
高倍側の対物レンズＢから低倍側の対物レンズＡに切換
えを行うように制御する（ステップ６）。

【００４４】また、ハンドスイッチ３のボタン３ａを押
すことによって（ステップＳ７）、駆動制御部４は、対
物レンズ切換え部１に対し、対物レンズＡを対物レンズ
Ｂに切換えるように制御することもできる（ステップ
８）。

【００４５】したがって、観察試料７の交換のためにス
テージ６を下げた場合、観察試料７の交換後は、自動的
に低倍側の対物レンズＡによる観察からスタートするこ
とができる。

【００４６】第３の実施の形態によれば、以下の効果を
奏する。

【００４７】光学顕微鏡装置における観察時において、
対物レンズの切換えをステージの垂直方向の動きに連動
して行うことができる。したがって、操作性の向上を図
れると共に、ユーザーに余計な労力を与えず円滑な観察
環境を提供することが可能となる。

【００４８】なお、本発明の第１〜第３の実施の形態に
おいて、ステージの状態から２つの対物レンズの切換え
を行うことについて説明したが、ステージの状態から対
物レンズの切換えを行うという観点では、これに限った
ことではなく、例えば、標本の有無や、ステージに移動
座標といったステージ状態を判定に加えても良く、ま
た、対物レンズも２つに限定されない。その他、本実施
の形態で説明した方式に限らず、周知の他の方法に適用
することもできる。

【００４９】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、特
にスクリーニング等を目的とした光学顕微鏡装置におい
て、操作性の向上を図り、ユーザーに対し、余計な労力
を与えず円滑な観察を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるのブロック
図。

【図２】本発明の第１の実施の形態における部分構成
図。

【図３】本発明の第１の実施の形態における顕微鏡の概
略構成図。

【図４】本発明の第１の実施の形態におけるフローチャ
ート図。

【図５】本発明の第２の実施の形態におけるブロック
図。

【図６】本発明の第２の実施の形態におけるフローチャ
ート図。

【図７】本発明の第３の実施の形態におけるブロック
図。

【図８】本発明の第３の実施の形態におけるフローチャ
ート図。

【図９】従来技術のスキャニングの状態を示す図。

【図１０】従来技術のレボルバの構成を示す図。

【符号の説明】

１ 対物レンズ切換え部 ３ ハンドスイッチ ４ 駆動制御部 ５ ステージ状態検出手段 ６ ステージ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズを電動で切換えを行う対物レ
   ンズ切換え手段と、対物レンズの切換え指示を入力する
   対物レンズ切換え指示手段と、対物レンズ切換え手段の
   制御を行う駆動制御手段と、観察試料を固定するステー
   ジと、ステージの移動状態を検出するステージ状態検出
   手段とを備え、駆動制御手段がステージの状態によって
   対物レンズの切換えを行うことを特徴とする光学顕微鏡
   装置。
2. 【請求項２】 ステージ状態検出手段は、ステージの水
   平方向に対する移動速度を検出するものであって、駆動
   制御手段は、顕微鏡の光路に挿入されている対物レンズ
   とステージの水平方向に対する移動速度とこの移動速度
   に達してからの経過時間とに基づいて、対物レンズの切
   換えを行うことを特徴とする請求項１記載の光学顕微鏡
   装置。
3. 【請求項３】 ステージ状態検出手段は、ステージの垂
   直方向の移動速度を検出するものであって、駆動制御手
   段は、顕微鏡の光路に挿入されている対物レンズとステ
   ージの移動方向の情報とステージの垂直方向の移動速度
   とこの移動速度に達してからの経過時間とに基づいて、
   対物レンズの切換えを行うことを特徴とする請求項１記
   載の光学顕微鏡装置。
4. 【請求項４】 ステージ状態検出手段は、ステージの水
   平方向の移動に対する移動感度を検出するものであっ
   て、駆動制御手段が、ステージの移動感度と顕微鏡の光
   路に挿入されている対物レンズとステージの水平方向の
   移動速度とこの移動速度に達してからの経過時間とに基
   づいて、対物レンズの切換えを行うことを特徴とする請
   求項２記載の光学顕微鏡装置。