JP2006072154A - 顕微鏡装置、顕微鏡ユニット、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 自動合焦動作を迅速・確実に行えるようにし、また対物レンズ切換え時の試料と対物レンズとの激突を確実に防ぐ。
【解決手段】 ＴＮの初期値を切換え先の対物レンズのレボルバ穴番号ｎとし、レボルバ穴番号ＴＮの対物レンズのＷＤ値（ＷＤ（ＴＮ））、ＡＦ有効範囲（ＡＡ（ＴＮ））を、図８のデータテーブルから取得して、これらをＲＡＭ１３４内のＴＷ(Target WD)番地、ＴＡ(Target AF Area)番地に格納する（ステップＳ７）。そして、これらＴＷ、ＴＡと、上記ＣＤ、及びＥｒを用いて、ＣＤ＜ＴＷ−Ｅｒ（ステップＳ８）、ＣＤ＜ＴＡ（ステップＳ９）の両方の条件を満たすものが見つかるまで、ＴＮを順次１減算していく。そして、両方の条件を満たすＴＮが見つかったら、一旦レボルバ穴番号ＴＮの対物レンズに切換えてオートフォーカスを実行し、その後にレボルバ穴番号ｎの対物レンズに切換える。
【選択図】 図９

Description

本発明は、通常の顕微鏡装置、または顕微鏡ユニットを組み込んだＩＣ／ＬＣＤや磁気ヘッドの検査装置又はアライメント装置、ＩＣ／ＬＣＤ／医療／生物の自動検査装置等に用いられる顕微鏡装置に関する。

顕微鏡は、医学、生物学を始めとして、工業分野においてもＩＣウェハや磁気ヘッドの検査、金属組織等の品質管理、新素材等の研究開発の種々の分野や用途に使用されている。ところで、通常このような顕微鏡での合焦は、対物レンズと観察の対象となる試料との相対位置関係を調整して行われ、合焦機構として対物レンズまたは試料を載置するステージを焦準部により対物レンズの光軸方向に移動させて行うようにしている。

また、最近の顕微鏡は、ＡＦセンサ（ＡＦ；オートフォーカス）を搭載すると共に、ＡＦセンサで検出されたＡＦ信号に基づいてモータにより焦準部を駆動することにより、自動的な合焦位置合わせを可能にしたＡＦ機能を有するものも考えられている。更に、対物レンズの切換え指示を受け、対物レンズの切換えが完了したら、観察者が指示しなくても自動的にＡＦ機能を動作させるという“倍率選択−ＡＦ自動モード”も考えられている。

従来のＡＦ機能を有する顕微鏡は、例えば焦準部を、ＡＦセンサから得られるＡＦ信号の有効な範囲（以下、ＡＦ有効範囲と称す）に亘って移動させ、焦準部を合焦位置まで移動させるようになっている。ここで、“倍率選択−ＡＦ自動モード”で対物レンズを切換えるとき、指示前対物レンズの焦準部位置が、
（指示後対物レンズの合焦位置）±（ＡＦ有効範囲）
の範囲を超えるとき、電動焦準部は対物レンズと試料との激突を防ぐため、指示後の対物レンズに移動した後、焦準部の駆動範囲の下限からＡＦ動作を始める。つまり、焦準部位置を一旦駆動範囲の下限位置まで移動させて、そこからＡＦ有効範囲に入るまで、上限位置に向けて焦準部を移動させていく。この場合、移動速度が速いと、ＡＦ有効範囲に入ったことを検知しないままＡＦ有効範囲を通り過ぎてしまう可能性があった。この為、電動焦準部は、ＡＦ有効範囲を通り越すのを防ぐ為に、駆動範囲の下限からＡＦ有効範囲までは、駆動速度を遅くする。特に例えば１００倍対物レンズの様にＡＦ有効範囲の小さい対物レンズでＡＦを実行する場合、ＡＦ有効範囲が小さいが故にＡＦ実行時の焦準部位置はＡＦ有効範囲外にあることが多く、上記駆動範囲の下限からＡＦ有効範囲までの駆動速度は、遅くする必要がある（ＡＦ有効範囲が小さいほど、ＡＦ有効範囲を通り過ぎてしまう可能性が高くなる）。

このように、ＡＦ有効範囲の小さい対物レンズほど、ＡＦによる合焦動作時間が非常に長くなるという問題があった。
更に、ＡＦ機能を用いなくても
（指示前対物レンズの焦準部位置）＞（指示後対物レンズの合焦位置）＋（指示後対物レンズの作動距離（ＷＤ；ワーキングディスタンス））となるとき、指示後対物レンズに切換えたときに試料と対物レンズが激突するという問題があった。尚、ＷＤとは、同焦位置における対物レンズの先端から試料の上面（カバーガラスのある試料であればカバーガラス表面）までの距離のことである。

上述した問題を解決する為に、従来、例えば特許文献１記載の発明が提案されている。
この発明は、各対物レンズの同焦位置を予め登録し、対物レンズ切換え指示が成された後、指示後対物レンズの同焦位置に移動し、各対物レンズが持っている同焦ズレを補正する機能を特徴としている。

この発明では、同焦ズレの補正は観察者の目視での判断により行われる為、低倍対物レンズの焦点深度の端で同焦補正が登録されることが容易に考えられる。この状態で対物レンズ切換え指示がなされ、
（指示前対物レンズの焦点深度）＞（指示後対物レンズのＡＦ有効範囲）
となるとき、一度焦準部を下限リミット位置まで移動し、ＡＦ動作を開始するため、ＡＦ動作に時間が掛かってしまう。更に、
（指示前対物レンズの焦点深度）＞（指示後対物レンズのＷＤ）
となるとき、試料と対物レンズが激突する可能性があるという問題も生じる。尚、焦点深度とは、ピントが合っている位置から対物レンズと試料面との距離を変えても、ピントがシャープに合っている範囲のことである。

例えば５倍対物レンズに代表される低倍対物レンズは焦点深度、ＷＤ、ＡＦ有効範囲が大きく、また１００倍対物レンズに代表される高倍対物レンズは焦点深度、ＷＤ、ＡＦ有効範囲が小さい為、上記の問題は一般的な光学顕微鏡であれば起こり得る。特に４倍やそれ以下の低倍対物レンズがある場合、上記問題は容易に起こり得る。

そこで、従来、上記の問題を解決する為に、例えば特許文献２記載の発明が提案されている。
この発明では、各対物レンズ毎に焦準部の上限・下限リミット位置を設け、焦準部が上限・下限リミットを越えたときに動作禁止指示を出すことで、試料と対物レンズが激突することを防いでいる。
特開平１０−１６１０３８号公報 特開２００１−２０１６９４号公報

しかしながら、上記特許文献２の発明でも、焦準部が上限・下限リミットを越えたときに動作禁止指示が出された後には、手動で焦準部を合焦位置付近まで設定し直す必要があり、ＩＣ検査装置等の観察者が居ない自動機においては、検査がストップしてしまうという問題が起こる。また、観察者が厚さの異なる試料を用いた場合には、上限・下限リミット位置を再登録する必要があり、多くの作業時間を要していた。

また、上記特許文献１，２の何れも、上述した「ＡＦ有効範囲の小さい対物レンズでＡＦを実行したときに合焦動作時間が非常に長くなる」という問題は解決していない。尚、この問題は、レボルバに装着される対物レンズが１つのみの場合でも起こる。

本発明の課題は、対物レンズ切換え時の自動合焦動作において迅速で確実な自動焦準動作を行うことができ、またＡＦ機能を用いない場合も含め対物レンズ切換え時の試料と対物レンズとの激突を確実に防ぐことができ、あるいは対物レンズ切換え時に限らずＡＦ有効範囲の小さい対物レンズでＡＦを実行する場合にも迅速な自動焦点動作を行うことができる顕微鏡装置等を提供することである。

本発明の第１の顕微鏡装置は、３つ以上の対物レンズを装着可能で、電動で該対物レンズのうちの１つを光路内に挿入させるように切換え駆動する電動レボルバと、前記対物レンズの切換えを指示させる指示部と、試料と前記対物レンズとの間隔を変える焦準機構と、制御部とを備え、前記制御部は、前記各対物レンズに係わる対物レンズ情報を記憶する記憶手段と、前記指示部から任意の前記対物レンズへの切換え指示を受けると、該指示前と指示先の対物レンズの前記対物レンズ情報に基づいて、そのまま該指示先の対物レンズに切換えるか、あるいは他の対物レンズを介してから該指示先の対物レンズに切換えるかを判定する判定手段と、該判定手段により他の対物レンズを介すると判定された場合、前記電動レボルバを制御して該他の対物レンズに切換えさせ、前記焦準機構による該他の対物レンズについての合焦後に、前記電動レボルバを制御して前記指示先の対物レンズに切換えさせる対物レンズ切換え制御手段とを有するように構成する。

また、本発明の第２の顕微鏡装置は、少なくとも１つ以上の対物レンズを装着可能で、電動で該対物レンズのうちの１つを光路内に挿入させるように切換え駆動する電動レボルバと、試料と前記対物レンズとの間隔を変える焦準機構と、オートフォーカス機構と、制御部と、外部から前記制御部に対して任意の指示を行う指示部とを備え、前記制御部は、 前記各対物レンズに係わる対物レンズ情報を記憶する記憶手段と、前記指示部からオートフォーカスの実行指示を受けると、そのままオートフォーカスを実行するか、一旦他のレンズに切換えるかを判定する判定手段と、該判定手段により他のレンズを介すると判定された場合、前記電動レボルバを制御して該他のレンズに切換えさせ、前記オートフォーカス機構による該他のレンズについての合焦後に、前記電動レボルバを制御して元の対物レンズに切換えさせる対物レンズ切換え制御手段とを有するように構成する。

本発明の顕微鏡装置等によれば、対物レンズ切換え時の自動合焦動作において、一旦他の対物レンズを介することにより、迅速で確実な自動焦準動作を行うことができ、あるいは対物レンズ切換え時ではなくてもＡＦ有効範囲の小さい対物レンズでＡＦを実行する場合にも、一旦他の対物レンズを介することにより、迅速な自動焦点動作を行うことができる。またＡＦ機能を用いない場合も含め対物レンズ切換え時の試料と対物レンズとの激突を確実に防ぐことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施例による顕微鏡装置全体の構成図である。
尚、本発明は、通常の顕微鏡装置だけでなく、顕微鏡機能を備えるＩＣ／ＬＣＤ検査装置、ＩＣ／ＬＣＤアライメント装置、ＩＣ自動検査装置、ＬＣＤ自動検査装置、医療自動検査装置、生物自動検査装置、磁気ヘッド検査装置、磁気ヘッドアライメント装置等にも適用できるものであり、ここでは、これらの装置も全て「顕微鏡装置」と呼ぶものとする。また、近年、顕微鏡装置は複数のユニットからなり、上記通常の顕微鏡装置やＩＣ／ＬＣＤ検査装置、ＩＣ／ＬＣＤアライメント装置、ＩＣ自動検査装置、ＬＣＤ自動検査装置、医療自動検査装置、生物自動検査装置、磁気ヘッド検査装置、磁気ヘッドアライメント装置等は、複数の顕微鏡ユニットを組み合わせることや顕微鏡ユニットを組み込むことで構成されるので、後述する本発明の顕微鏡機能を提供する顕微鏡ユニット自体も本発明の適用範囲である。

図１に示す例の顕微鏡１は、通常の顕微鏡装置を例にするものであり、複数の対物レンズ１０１を着脱可能に備え（尚、後述するように対物レンズが１つの場合も有り得る）、この複数の対物レンズ１０１のうちの任意の１つを電動で光路内に挿入させる為の電動レボルバ１０２、顕微鏡光源１０３、試料１０４を載せる為のステージ１０９、照明ユニット１０５、試料１０４からの光を観察者に導く鏡筒１０６、接眼レンズ１０７、ＡＦ動作を行う為のセンサであるＡＦユニット１０８、ステージ１０９を電動で上下させる焦準部１１０、観察者が顕微鏡１の各電動部の動作を指示する為の顕微鏡指示スイッチ１１１、各電動部を制御するコントロール部１１２等から構成される。コントロール部１１２は、例えば図２に示すように、ＣＰＵ／ＭＰＵ等である制御部１３１や比較演算部１３２、後述する本例の各電動部制御処理や比較判定処理を制御部１３１や比較演算部１３２で実行させる為の所定の制御プログラムや所定のアプリケーション・プログラムが格納されているＲＯＭ等の不揮発性メモリ１３３、及びＲＡＭ等の揮発性メモリ１３４（以下、ＲＡＭと略称する）を有する。これより、コントロール部１１２は、コンピュータであるとも言える。そして、コントロール部１１２は顕微鏡装置に組み込むものに限らず、外部のパーソナル・コンピュータ等であってもよい。尚、制御部１３１と比較演算部１３２は、実際には同じＣＰＵであってもよい。そして、上記所定の制御プログラムや所定のアプリケーション・プログラムを、ＣＰＵ／ＭＰＵ等が読み出し・実行することにより、後述する図９、図１０、図１３、図１４に示すフローチャートの処理が実現される。また、不揮発性メモリ１３３又はＲＡＭ１３４には、後述する図８、図１１、図１５等のデータが格納され、これらデータを用いて上記フローチャートの処理が実現される。

電動レボルバ１０２は、複数の対物レンズ１０１を着脱可能なレボルバ部１０２ａと、このレボルバ部１０２ａを回転させる為の電動モータ１１３と、現在使用している対物レンズ（光路内に挿入させている対物レンズ）のレボルバ穴番号を検出するレボルバセンサ１１４等から構成される。レボルバ部１０２ａには、例えば図３に示す例では１番〜６番の各番号が割付けられている６つのレボルバ穴２０１（ａ）〜２０１（ｆ）が設けられており、各対物レンズ１０１は倍率が小さい順にレボルバ穴２０１（ａ）〜２０１（ｆ）に取り付けられている。

顕微鏡指示スイッチ１１１は、例えば図４に示す構成例では、初期設定スイッチ群３０１、表示部３０２、ＡＦスイッチ３０３、レボルバ切換えスイッチ群３０４から構成されており、詳しくは後述する。

以下、図１のＡＦユニット１０８の構成について詳細に説明する。
図１に示す例のＡＦユニット１０８は、当該ＡＦユニット１０８に使用される光源としては、赤外線等の可視外光波長領域の光を発光するレーザーダイオードに代表されるＡＦ光源１１５が使用される。このＡＦ光源１１５は、光源駆動部１１６によって制御されるものであり、ＡＦ光源１１５から発せられたレーザ光は、平行光を保つためのコリメートレンズ１１７を通り、光束の半分をカットする投光部ストッパ１１８を介してＰＢＳ１１９でＰ偏光成分のみが反射され、試料１０４側に導かれる。集光レンズ１２０により一旦集光された光束は、収差補正レンズ１２１を通り、λ／４板１２２を通過する時に４５°偏光され、ダイクロックミラー１２３により反射される。

上記収差補正レンズ１２１は、対物レンズ１０１のＡＦ光源１１５の赤外波長と、顕微鏡光源１０３の可視波長との焦点位置の不一致を調節するため、焦点距離を変更するズーム機構１２４を備えた構成となっている。

ダイクロックミラー１２３は、赤外波長域のみが反射され、可視域は通過する性質をもっている。これにより、ＡＦ光源１１５の赤外波長はダイクロックミラー１２３で反射し、対物レンズ１０１を介し、試料１０４に照射される。顕微鏡光源１０３からの観察光及び照明光は、照明ユニット１０５から、対物レンズ１０１を介して試料１０４に照射される。試料１０４により反射されたＡＦ光源１１５からの光束は、今度は逆に対物レンズ１０１、ダイクロックミラー１２３を介し、λ／４板１２２を通過するときに更に４５°偏光され、Ｓ偏光成分に切換わる。その後、収差補正レンズ１２１、集光レンズ１２０を介して戻り、ＰＢＳ１１９へ入射する。

ここで、光束は、上記した様にＳ偏光成分になっているので、そのままＰＢＳ１１９を通過し、受光側ストッパ１２５、受光側集光レンズ１２６を通過した後にフォトダイオード１２７（以下、ＰＤと略称する）に結像される。ＰＤ１２７は、光軸を中心に２個のフォトダイオード（センサＡ，Ｂ）が並ぶ光検出器である。ＰＤ１２７で結像されたスポットの光強度に応じた電流信号は、増幅器１２８にて電流／電圧変換された後に所定の増幅率をもって増幅され、更にＡ／Ｄ変換器１２９にてディジタル値に変換されてからコントロール部１１２で演算処理される。

一方、試料１０４により反射された顕微鏡光源１０３からの光束は、対物レンズ１０１を介し、ダイクロックミラー１２３、照明ユニット１０５を通過し、鏡筒１０６、接眼レンズ１０７を介して、観察者が観察可能となる。

ここで、ＡＦ動作の原理を簡単に説明する。
尚、下記の低倍、中倍、高倍とは、例えば５倍、２０倍、１００倍程度の倍率のことである。

図５（ａ）は、中倍対物レンズ使用時のＰＤ１２７への結像の様子を表した図である。
ここで仮に、試料１０４の位置が合焦位置より上、すなわち対物レンズ１０１から近い位置の場合を想定すると、ＡＦ光源１１５からの光束は試料１０４から早く反射され、ＰＤ１２７に結像されるスポット像４０１（ａ）は中心位置からセンサＢよりに、且つ強度が弱まって結像される。

また、試料１０４が合焦位置より下にある場合、すなわち対物レンズ１０１から遠い遠い位置の場合には、ＰＤ１２７に結像されるスポット像４０２（ａ）は、センサＡ寄りに結像される。

また、試料１０４が正確に合焦位置にある場合のスポット像４０３（ａ）は、センサＡ，Ｂ共に均等な範囲でほぼ光軸の中心に結像する。
図５（ｂ）は、高倍対物レンズを使用した場合の試料１０４からの反射光のＰＤ１２７への結像の様子を表した図である。図示のように、焦点深度が小さい高倍対物レンズの場合、合焦位置より上、下のスポットの形状４０１（ｂ），４０２（ｂ）は、中倍対物レンズのスポット像４０１（ａ）、４０２（ａ）に比べ大きくなる。

図５（ｃ）は、低倍対物レンズを使用した場合の試料１０４からの反射光のＰＤ１２７への結像の様子を表した図である。図示のように、焦点深度が大きい低倍対物レンズの場合、合焦位置より上、下のスポットの形状４０１（ｃ），４０２（ｃ）は、中倍対物レンズのスポット像４０１（ａ）、４０２（ａ）に比べ小さくなる。

図６（ａ）に、低倍、中倍、高倍の各対物レンズを使用した場合に上記センサＡ，Ｂにより検出される信号であるＡ信号、Ｂ信号の一例を示す。また、図６（ｂ）には、（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）を示す。

ＡＦユニット１０８では、Ａ信号、Ｂ信号、Ａ＋Ｂ信号、（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）の少なくとも１つを用いて合焦距離の判定を行う為、
ＰＤ出力 ＞ ノイズ判定閾値（ＮＴＨ）
となる焦準部１１０の駆動範囲が、ＡＦ信号有効範囲となる。

尚、上記ノイズ判定閾値ＮＴＨは、予め設定されている値であり、例えば観察者が任意の値を設定可能となっている。
また、図６（ｂ）には、焦準部１１０の位置と（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）との相関関係を示す。

図６（ａ）に示す通り、ＡＦ信号有効範囲は、低倍対物レンズでは図中に５０１で示した焦準部範囲、同様に中倍対物レンズでは焦準部範囲５０２、高倍対物レンズでは焦準部範囲５０３となる。図より明らかなように、ＡＦ信号有効範囲は、高倍対物レンズが最も狭く、対物レンズの倍率が小さくなるほど広くなる。

このようなＰＤ１２７で結像されたスポット像の動きやＰＤ１２７の出力に基づいて、コントロール部１１２は、以下の（１）式となる焦準部１１０の駆動範囲（図６（ｂ）に５０４で示す）に、焦準部１１０を移動させる制御を行うことで、ＡＦ動作を行わせる。

−ＦＴＨ ＜ （Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ） ＜ ＋ＦＴＨ ・・・（１）式
（尚、ＦＴＨは、合焦判定閾値であり、予め設定されている値であり、例えば観察者が任意の値を設定可能である）
例えば、相対的にセンサＡの出力のほうが大きい場合には焦準部１１０を上に移動させるように駆動制御し、相対的にセンサＢの出力のほうが大きい場合には焦準部１１０を下に移動させるように駆動制御する。かくして、試料１０４に正確に合焦できることになる。
尚、以下、（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）をＡＦ信号と称す。

以上のように構成された本実施例の顕微鏡１の動作について、以下、説明する。
まず、電動レボルバ１０２のレボルバ部１０２ａに取り付けられている各対物レンズ１０１の焦点深度、ＷＤ、ＡＦ有効範囲の情報を、コントロール部１１２の不揮発性メモリ１３３に格納させるため、顕微鏡操作の前段階として、初期設定を行う。図７にこの焦点深度、ＷＤ、ＡＦ有効範囲の初期設定値の一例を示し、以下、この初期設定値例を設定させる為の動作について、図４（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。

初期設定は、観察者等が顕微鏡指示スイッチ１１１を用いて行う。
既に簡単に説明してある通り、顕微鏡指示スイッチ１１１は例えば図４（ａ）に示す構成を有する。観察者等が初期設定動作を開始するためにINITIALスイッチ３０５を押すことにより、コントロール部１１２の制御部１３１（ＣＰＵ等）が、INITIALスイッチ３０５が押されたことを認識し、表示部３０２に例えば図４（ｂ）のように初期状態であることを表示させる。ここで観察者等がＷＤスイッチ３０６を押すと、表示部３０２の表示内容は例えば図４（ｃ）に示す内容に切り換わる。ここで、観察者等がREVO１スイッチ３０７を押すと、レボルバ穴201(a)に取り付けられている対物レンズ１０１のＷＤの設定モードに入り、観察者等が△スイッチ３１３または▽スイッチ３１４を押して図４（ｃ）に表示されている６桁の数値を増加／減少させて所望のＷＤ値を設定する。設定が完了したら、最後にＳＥＴスイッチ３１５を押すことで、レボルバ穴201(a)のＷＤ情報の設定値が、不揮発性メモリ１３３（例えばフラッシュメモリ）の所定アドレスWD(1)に書き込まれる。尚、上記６桁の数値の単位は「０．０１μｍ」である。つまり、例えば数値が２５００であれば、２５（μｍ）を意味する。他のレボルバ穴201(b)〜201(f)に取り付けられている対物レンズ１０１に関しても、上記レボルバ穴201(a)と同様にして、そのＷＤ情報を設定できる。すなわち、REVO２スイッチ３０８〜REVO６スイッチ３１２を押して、レボルバ穴201(b)〜201(f)のＷＤ値を上記と同様に設定することで、これら設定値が不揮発性メモリ１３３の各所定アドレスWD(2)〜WD(6)に書き込まれる。

上記ＷＤ情報の設定が完了したら、続いて、焦点深度（Depth Of Focus）の設定を行う為、観察者等がＤＯＦスイッチ３１６を押すと、表示部３０２には図４（ｄ）に示す画面が表示される。そして、上記ＷＤ情報の設定の場合と同様に、観察者等がREVO１スイッチ３０７〜REVO６スイッチ３１２、ＳＥＴスイッチ３１５、△、▽スイッチ３１３，３１４を操作して、各レボルバ穴に取り付けられている各対物レンズ１０１に関して、その焦点深度情報を設定する。この各焦点深度の設定値は、上記ＷＤ値と同様、それぞれ不揮発性メモリ１３３の所定のアドレスDOF(1)〜DOF(6)に格納される。

更に、ＡＦ有効範囲（AF available Area）についても同様に、観察者等が、まずＡＡスイッチ３１７を押して、その後、REVO１スイッチ３０７〜REVO６スイッチ３１２、ＳＥＴスイッチ３１５、△、▽スイッチ３１３，３１４を操作して、各レボルバ穴に取り付けられている各対物レンズ１０１に関して、そのＡＦ有効範囲情報を設定する。この各ＡＦ有効範囲の設定値は、上記ＷＤ値、焦点深度と同様、それぞれ不揮発性メモリ１３３の所定のアドレスＡＡ(1)〜ＡＡ(6)に格納される。

図８に、上記設定によって不揮発性メモリ１３３に格納された、各対物レンズ１０１のＷＤ、焦点深度、ＡＦ有効範囲のデータテーブルを示す。観察者等が図７に示すデータを設定・入力したのであるから、図８のデータは基本的には図７と同じであるが、上記の通り設定する数値の単位が「0.01μｍ」であるので、例えば図７における650は、図８では65000となっている。尚、図８に示すＡＦＰについては後述する。また尚、よく知られているように不揮発性メモリに格納されたデータは、電源遮断後も保持されることから、レボルバ部１０２ａに装着されている対物レンズが交換されない限り、再設定の必要はない。

尚、図８のデータに限らず、一旦他のレンズに切換えるのか否かを判定する為に用いるデータ（例えば後述する図１１、図１５、図８の一部等や、閾値ＴｈＡＡ、ＮＴＨ等）を、まとめて、対物レンズ情報と呼ぶものとする。

上記設定が行われた後は、観察者は任意のときに顕微鏡１を操作して任意の試料１０４の観察を行う。
以下、観察の際の顕微鏡１の動作について図９のフローチャート図を用いて説明する。

尚、以下の説明では、最初は図７に示す例におけるレボルバ穴201(a)に装着されている１．２５倍対物レンズが使用されており、ＡＦ機能によりその焦点が合っている状態から、REVO６スイッチ３１２が押された場合を具体例にしている。

まず最初に、顕微鏡１電源を投入すると、コントロール部１１２、各電動部が初期化を行う（ステップS１）。初期化が完了したら、コントロール部１１２は、電動レボルバ１０２のセンサ部１１４から、現在使用している対物レンズのレボルバ穴番号Ｎ（上記の通り本例ではＮ＝１）を取得し、これをコントロール部１１２のＲＡＭ１３４内の所定アドレス（ＣＮ（Current Number）番地に）格納する（ステップS２）。更に、上記各種設定値を格納している不揮発性メモリ１３３から、現在使用されている対物レンズの焦点深度値ＤＯＦ（Ｎ）を取得し（この例では17188）、これをＲＡＭ１３４内の所定アドレス（ＣＤ（Current DOF）番地）に格納する（ステップS３）。

そして、観察者等が顕微鏡指示スイッチ１１１において所望の対物レンズへの切換えを指示すると（上記例では、REVO６スイッチ３１２を押す）（ステップS４，ＹＥＳ）、コントロール部１１２は、指示されたレボルバ穴番号ｎ（この例ではｎ＝６）を取得して、これをＲＡＭ１３４内の２つの所定アドレス（ｎ、ＴＮ（Target Number）番地）にそれぞれ格納する（ステップS５）。

そして、まず、ＴＮ≦ＣＮである場合（ステップＳ６，ＮＯ）、すなわち対物レンズ１０１を低倍率側に動かす指示であった場合、もしくは現在の対物レンズ１０１が指示された場合には、コントロール部１１２は電動レボルバ１０２を制御して、上記指示された対物レンズ、すなわちレボルバ穴番号ＴＮの対物レンズに切換えさせて（ステップＳ１０）、ＡＦ（オートフォーカス）処理を実行し（ステップＳ１１）、図９の処理は終了する（この場合も一応ステップＳ１２の処理は行われるが、ステップＳ１３の判定は必ずＹＥＳになる）。尚、ステップＳ１１のＡＦ処理自体は、従来と同様であってよい。

一方、ＴＮ＞ＣＮであった場合（ステップＳ６，ＹＥＳ）、すなわち上記の例のように対物レンズ１０１を高倍率側に動かす場合には、以下に説明するステップＳ７以降の処理により、必要に応じて一旦ＣＮとｎの間の何れかの対物レンズに切換えてＡＦ処理を実行し、その後にｎ番の対物レンズへ切換えることで、試料と対物レンズが激突することなく、迅速で確実な自動焦準動作を行うことができるようになる。

まず、レボルバ穴番号ＴＮの対物レンズのＷＤ値（ＷＤ（ＴＮ））、ＡＦ有効範囲（ＡＡ（ＴＮ））を、図８のデータテーブルから取得して、これらをＲＡＭ１３４内のＴＷ(Target WD)番地、ＴＡ(Target AF Area)番地に格納する（ステップＳ７）。そして、これらＴＷ、ＴＡと、上記ＣＤ、及びＥｒを用いて、ＣＤ＜ＴＷ−Ｅｒ（ステップＳ８）、ＣＤ＜ＴＡ（ステップＳ９）の両方の条件を満たすか否かを判定する。

ステップＳ８は、基本的には、指示前の対物レンズの焦点深度が、対象の対物レンズ（最初は指示先の対物レンズｎ、その後は任意の中間対物レンズＴＮ）のＷＤより小さいか否かを判定するものである。つまり、もし対象の対物レンズに切換えたら試料に激突する可能性があるかを判定する。但し、ここではＥｒによる補正を行っている。Ｅｒは、各対物レンズの同焦ズレ量の最大値であり、ここでは仮に10000（0.1mm）が設定・登録されているものとする。指示先対物レンズのＷＤから同焦ズレ量を差し引くことで、対物レンズと試料との激突の可能性を無くしている。

ステップＳ９は、指示前の対物レンズの焦点深度が、比較対象の対物レンズ（最初は指示先の対物レンズｎ、その後は任意の中間対物レンズＴＮ）のＡＦ有効範囲内であるか否かを判定する。つまり、もし対象の対物レンズに切換えたら「焦準部を一旦下限位置まで移動させるＡＦ動作」となってしまうか否かを判定する。

そして、ステップＳ８，Ｓ９の両方の条件を満たす場合にはステップＳ１０の処理に進み、少なくとも何れか一方の条件を満たさない場合にはステップＳ１５、Ｓ１６の処理に進む。上記例では最初はＴＮ＝６であるので、ＴＷ＝21000、ＴＡ＝150となり、ＣＤ＝17188であるので、ステップＳ８の判定はＮＯとなり、ステップＳ１５，Ｓ１６の処理に進むことになる。

尚、本例では、ステップＳ８，Ｓ９の両方の条件を満たすものとしているが、この例に限らず、何れか一方の条件のみとしてもよい。すなわち、ステップＳ９を削除し、ステップＳ８のみとした場合でも、上記「試料と対物レンズとが激突する」という問題を解決できる。その逆に、ステップＳ８を削除し、ステップＳ９のみとした場合でも、上記「焦準部を一旦下限位置まで移動させるＡＦ動作」を回避できるので、ＡＦに時間が掛かるという問題を解決できる。

ステップＳ１６では、ＴＮの値を現在値から１減算し（ＴＮ＝ＴＮ−１）、ステップＳ７の処理に戻る。但し、その前に、ステップＳ１５で、ＴＮ＞ＣＮ＋１であるか否かを判定する。つまり、元々、ステップＳ１６でＴＮの値を減算し、またはこの減算を繰り返した結果、ＴＮがＣＮ＋１の対物レンズ（つまり、現在使用している対物レンズの隣の対物レンズ）に関しても、ステップＳ８，Ｓ９の両方とも判定ＹＥＳとなることがなかった場合に、ステップＳ１５の判定はＮＯとなる。この場合、隣のレンズに移動させることすら出来なくなるということになり、通常は有り得ないので、観察者等が図８の設定値を入力する際に誤入力した可能性が高い。よって、例えば図８の設定値を見直すように確認用メッセージ表示し（ステップＳ１７）、その後は観察者の判断で、強制的にステップＳ１０の対物レンズ切換えを行わせる指示を出してもよい（ステップＳ１８，ＹＥＳ）。この指示を出さなかった場合には（ステップＳ１８，ＮＯ）、エラー表示を行い（ステップＳ１９）、当該処理は終了する。その後は、例えば、観察者等が図８の設定値を見直して、もし間違いがあれば、設定し直す。

再び上記ステップＳ１６，Ｓ７の説明に戻る。ステップＳ１６でＴＮの値を１減算したことで、ステップＳ７ではこの更新後のＴＮに対応する新たなＴＷ、ＴＡの値を設定することになる。上記の例では、最初はＴＮ＝６であり、１減算することでＴＮ＝５となっているので、ＴＷ＝ＷＤ（５）＝66000、ＴＡ＝ＡＡ（５）＝900となる。そして、再びステップＳ８，Ｓ９の判定を行うと、今度はステップＳ８の判定はＹＥＳとなるがステップＳ９の判定はＮＯとなるので、再度ステップＳ１６でＴＮを１減算し、ステップＳ７ではＴＷ＝ＷＤ（４）＝300000、ＴＡ＝ＡＡ（４）＝4000となる。この場合もステップＳ９の判定はＮＯとなり、ステップＳ１５を経て再度ステップＳ１６でＴＮを１減算し、ステップＳ７ではＴＷ＝ＷＤ（３）＝650000、ＴＡ＝ＡＡ（３）＝21000となる。

この場合には、ステップＳ８，Ｓ９の両方とも判定ＹＥＳになるので、電動レボルバ１０２を制御してレボルバ部１０２ａを回転させて、レボルバ穴番号ＴＮ（この例ではＴＮ＝３）に装着されている対物レンズ１０１に切換えさせ（ステップＳ１０）、この状態でオートフォーカス（ＡＦ）処理を実行する(ステップＳ１１)。このとき、指示前の対物レンズの焦点深度（ＤＯＦ（１））は、レボルバ穴番号ＴＮ（＝３）の対物レンズのＷＤ、ＡＦ有効範囲（WD(3)、AA(3)）よりも小さいので、試料１０４と対物レンズ１０１の先端とが激突する可能性はなく、ＡＦ動作も迅速に行われることになる。

ＡＦ処理が完了したら、続いて、各変数値を現在の状況に応じた値へと設定し直す為に、ＣＤ＝ＤＯＦ（ＴＮ）、ＣＮ＝ＴＮとする（ステップＳ１２）。そして、現在使用されている対物レンズＴＮ（＝３）が、ステップＳ４で指示された対物レンズｎ（＝６）であるか否かを確認する（ステップＳ１３）。この例ではＴＮ≠ｎであるので（ステップＳ１３，ＮＯ）、再びステップＳ７の処理に戻る。但し、その前に、ステップＳ４で指示された番号（指示先のレボ穴ｎ＝６）をＴＮに再度セットしておく（ステップＳ１４）。上記の例ではＣＤ＝ＤＯＦ（３）＝３０６、ＣＮ＝３、ＴＮ＝６となって、再びステップＳ７以降の処理を行うことになる。

そして、この新たな設定値によりステップＳ７，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１６の処理を行うと、上記の例ではＴＮ＝５のときステップＳ８，Ｓ９の両方の判定がＹＥＳとなり、ステップＳ１０でレボルバ穴番号ＴＮ（＝５）の対物レンズに切換えて、ステップＳ１１のＡＦ処理を実行し、ステップＳ１２で設定し直す。そして、ステップＳ１３の判定がＮＯとなり、再びステップＳ１４で設定し直してステップＳ７に戻り、今度はステップＳ４で指示されたレボルバ穴番号ＴＮ（＝６）の対物レンズに切換えてＡＦ処理を行うことになるので（ステップＳ１０，Ｓ１１）、ステップＳ１３でＹＥＳとなり、本処理は終了する。

以上説明した処理により、対物レンズを高倍率側に切換える場合でも、試料１０４と対物レンズ１０１の先端とが激突する可能性はなく、ＡＦ動作も迅速に行われることになる。

以上説明した処理は、対物レンズの切換え指示があったときに、場合によっては指示先の対物レンズ以外の対物レンズに一旦切換えてＡＦ動作を行うものであったが、対物レンズの切換え指示ではない場合でも、一旦他の対物レンズに切換えてＡＦ動作を行うことで、合焦動作時間が長く掛かるという問題を解決することもできる。すなわち、現在使用している対物レンズが高倍率、つまりＡＦ有効範囲が小さい対物レンズであり、これをそのまま使用してＡＦ動作を行わせる場合、従来では上述してある通り非常に時間が掛かっていた。これに対して、本発明の発明者等は、以下に説明するように一旦他の対物レンズに切換えてＡＦ動作を行った後に元の（現在使用している高倍率の）対物レンズに戻してＡＦ動作を行うという、一見余計な動作を行わせる手法のほうが時間が掛からないということを、実験により確認した。例えば従来では３〜４秒掛かっていたものが、少なくとも３秒以下になること確認した。これについて、以下、図１０のフローチャートを参照して説明する。

図１０は、特にＡＦ有効範囲が小さい対物レンズを使用している場合に、合焦動作時間を短くする為の処理フローチャートである。また、図１０の処理は、図８のデータテーブルの一部を用いる不図示のテーブルを参照して行うものとする。この不図示のテーブルは、図８のテーブルのうち、ＡＦ有効範囲の情報（ＡＡ(1)〜ＡＡ(2)）のみがあればよい。

図１０において、まず、顕微鏡の電源が投入されると、コントロール部１１２や各電動ユニット等の初期化を行う（ステップＳ２１）。初期化が完了したら、コントロール部１１２は、電動レボルバ１０２のレボルバセンサ１１４から、現在使用している対物レンズ１０１のレボルバ穴番号Ｎ（この例ではＮ＝６）を取得し、これをＲＡＭ１３４のＮ(Number)番地、及びＣＮ(Current Number)番地に格納する（ステップＳ２２）。その後はユーザからの指示待ち状態となり、ユーザがＡＦスイッチ３０３を押すことで、ＡＦ指示信号を受けたコントロール部１１２は、まず、現在使用している対物レンズ１０１のＡＦ有効範囲の大きさが、十分であるか否かを確認する為に、図８のテーブルからそのＡＦ有効範囲ＡＡ（ＣＮ）を取得してＲＡＭ１３４のＣＡ番地に格納したうえで（ステップＳ２４）、ＣＡ＜ＴｈＡＡの判定を行う（ステップＳ２５）。

ここで、ＴｈＡＡ(Threshold AF Area)は、予め設定・保存されている閾値であり、例えば５０倍対物レンズのＡＦ有効範囲を目安として決められており、ここでは仮にＴｈＡＡ＝1000であるとする。そして、もしＣＡ≧ＴｈＡＡであれば（ステップＳ２５，ＮＯ）、そのまま通常のＡＦ動作を行うようにする（ステップＳ３４）。つまり、上記のように本手法は、低倍率の（ＡＦ有効範囲が大きい）対物レンズを使用している場合にはあまり意味がない為、高倍率の対物レンズ（この例では、５０倍と１００倍）を使用している場合のみ、本手法（つまり、わざわざ他の対物レンズを経由させる）を適用する為に、ステップＳ２５の処理を行う。

そして、上記の例ではＣＮ＝６、ＣＡ＝１５０であるので、ＣＡ＜ＴｈＡＡとなり（ステップＳ２５，ＹＥＳ）、ステップＳ２６以降の処理、すなわち本手法の処理に移る。
まず、現在の試料１０４の位置がＡＦ有効範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ２６）。これは既に図６で説明したように、ＰＤ出力 ＞ ノイズ判定閾値（ＮＴＨ）
となる焦準部の駆動範囲が、ＡＦ信号有効範囲となる。

そして、もし、ＡＦ有効範囲内であれば（ステップＳ２６，ＹＥＳ）、そのままＡＦ動作を実行すればよい（ステップＳ３４）。ＡＦ有効範囲の小さい対物レンズであっても、ＡＦ有効範囲内にあれば、わざわざ他の対物レンズを経由させる必要はないからである。

一方、ＡＦ有効範囲内ではない場合には（ステップＳ２６，ＮＯ）、まずＣＮを−１デクリメントし（ステップＳ２７）、図８のテーブルからＡＡ（ＣＮ）を取得してＣＡ番地に格納し（ステップＳ２８）、ＣＡ＜ＴｈＡＡの判定を行い（ステップＳ２９）、この判定はＹＥＳになるまで、ステップＳ２７〜Ｓ２９の処理を繰返し実行する。

上記の例では、最初はＣＮ＝５となり、ＡＡ（５）は900であるので、ステップＳ２９の判定はＮＯとなり、再びステップＳ２７に戻り、今度はＣＮ＝４でＡＡ（４）は4000であるので、ステップＳ２９の判定はＹＥＳとなり、ステップＳ３０に進む。

ステップＳ３０では、電動レボルバ１０２を制御して、レボルバ穴ＣＮの対物レンズに切換えさせる。この例では、レボルバ穴４の対物レンズに切換えさせる。そして、ＡＦ動作を実行させる（ステップＳ３１）。この対物レンズのＡＦ有効範囲は十分大きいので（そうなるようにＴｈＡＡの値を設定しておく）、仮に試料１０４がＡＦ有効範囲外の位置にあり、駆動範囲の下限からＡＦ動作を実行することになったとしても、焦準部１１０による移動速度はそれほど遅くないので、迅速にＡＦ動作を行うことができる。その後は対物レンズを元に戻してＡＦ動作を実行させる。すなわち、ＣＮ＝Ｎ（＝６）とし（ステップＳ３２）、レボルバ穴ＣＮ（＝６）の対物レンズへと切換えさせて（ステップＳ３３）、ＡＦ動作を実行する（ステップＳ３４）。このとき、試料１０４の位置はレボルバ穴６の対物レンズのＡＦ有効範囲内に入っているので、焦準部１１０を一旦下限位置まで移動させるような動作が行われないので、迅速にＡＦ動作を行うことができる。ＡＦ動作が完了したら処理を終了する。

次に、以下に、試料１０４の厚さが変わったときの設定変更方法について説明する。
まず、対物レンズ１０１が試料１０４に合焦の状態で、観察者等が顕微鏡指示スイッチ１１１のＳＥＴスイッチ３１５を押すと、現在の焦準部位置が不揮発性メモリ１３３のアドレスＡＦＰ(AF Position)に格納される。その後、観察者等がＩＣウェハの様な同じ厚さの試料１０４に交換した後にＡＦスイッチ３０３を２回連続で押すと、コントロール部１１２はＰＤ１２７出力をＡＦユニット１０８から読み出して、これがＡＦ有効範囲外であれば、不揮発性メモリ１３３のアドレスＡＦＰから上記焦準部位置を読み出して、これに基づいて焦準部１１０へ移動指示を出すことで、試料１０４交換前の位置へ復帰させることができる。

ここで、試料１０４の厚さが変わったときには、マニュアルで焦準部１１０を動かして焦点を合わせてからＳＥＴスイッチ３１５を押すことで、もしくはＡＦスイッチ３０３を１回押し、ＡＦ動作完了後にＳＥＴスイッチ３１５を押すことで、不揮発性メモリのアドレスＡＦＰの値が更新される。このようにすると、試料１０４の厚さが変わったときの設定の手間を最小限にすることができる。

尚、上述した説明は、一例を説明したものであり、これに限るものではなく、例えば以下のようにしてもよい。
例えば、上記Ｅｒは、特許文献１記載のような同焦補正のついている顕微鏡であれば不要である。また、観察者等がＥｒの値を任意の値に設定することが可能である。

また、例えば、ＷＤ、焦点深度、ＡＦ有効範囲は、対物レンズの種類・倍率に応じて決まっているので、予め、ユーザ又は製造元等で、その使用が想定される対物レンズ（またはそのユーザが所有する全ての対物レンズ、あるいは世の中に存在する全て又は主要な対物レンズ等）について、各種類・倍率に対応付けたＷＤ、焦点深度、ＡＦ有効範囲のテーブルを不揮発性メモリ１３３に格納しておき、初期設定時に各種類・倍率を表示部３０２に表示させて、観察者等に所望の（現在装着させている対物レンズの）種類・倍率を選択させることで、自動的に例えば図８に示すテーブルが作成されるようにしてもよい。これにより、観察者等による設定作業の負担を軽減すると共に設定ミスが起こる可能性を小さくすることができる。

また、上記説明では、同じ厚さの試料に交換した場合には、ＡＦスイッチ３０３を二度押しすることで焦準部をＡＦＰの位置に動かすようにしているが、この動作を指示する為の専用スイッチを設けるようにしてもよい。

また、上記ＴｈＡＡは、予め決められた値に限らず、例えばユーザが任意に設定可能としてもよい。また、図１０の処理は、ステップＳ２３のＡＦ実行指示によって開始されるものとしたが、この例に限らず、例えば追従モードＡＦで、Ｘ−Ｙステージを操作し、ＡＦ有効範囲から外れたときに処理開始するようにしてもよい。つまり高倍率の対物レンズでＡＦを掛けながら水平方向に試料を動かしつつ観察するような場合に、水平方向に動かすことでもしＡＦ有効範囲から外れたときに、安全策として一旦低／中倍倍率レンズに切換えるようにしてもよい。

以上の説明は、第１の実施の形態についての説明であるとする。
上記第１の実施の形態の顕微鏡装置によれば、対物レンズ切換え時の自動合焦動作において、一旦他の対物レンズを介することにより、迅速で確実な自動焦準動作を行うことができ、あるいは対物レンズ切換え時ではなくてもＡＦ有効範囲の小さい対物レンズでＡＦを実行する場合にも、一旦他の対物レンズを介することにより、迅速な自動焦点動作を行うことができる。またＡＦ機能を用いない場合も含め対物レンズ切換え時の試料と対物レンズとの激突を確実に防ぐことができる。あるいは、試料の厚さが変わったときの設定の手間を最小限にすることができる。

以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態においても、顕微鏡のハードウェア構成は図１と略同様であり、図１と同様である部分については同一符号を用いるものとし、ここではその図示及び説明を省略する。また、試料の厚さが変わったときの設定変更方法も上記第１の実施の形態と同様であり、その説明は省略する。第２の実施の形態では、顕微鏡指示スイッチ１１１は図４（ａ）の代わりに図１２の示すものを用い、不揮発性メモリ１３３には図８のデータテーブルの代わりに図１１の対物レンズ移動テーブル９０１を格納させ、図９のフローチャートの処理の代わりに図１３のフローチャートの処理を実行する。

尚、第２の実施の形態についての以下の説明においても、上記第１の実施の形態と同様に、観察者等が顕微鏡指示スイッチ１１１のREVO６スイッチを押すことで、レボルバ穴１に装着されている低倍対物レンズから、レボルバ穴６に装着されている高倍対物レンズに切換えた場合を具体例として、顕微鏡１の動作について説明する。

まず、第１の実施の形態では、観察者等が例えば図８に示す情報を設定・入力してやらなければならず、顕微鏡操作に慣れていない観察者にとっては負担が大きい、誤入力する等の問題があり、また顕微鏡操作に熟練した観察者にとっても手間となる。これに対して既に、各対物レンズの種類・倍率を選択すれば済むようにする変形例を説明してあるが、それでもやはりある程度の手間は掛かるものである。

これに対して、第２の実施の形態では、観察者の手間が掛からないようにできる。
ここで、一般的に、対物レンズを使用する組合せは、観察者の用途に応じてほぼ決まっており、顕微鏡メーカーは各種の倍率の対物レンズをセットにしてラインナップしている。その為、各レボルバ穴に取り付けられる対物レンズは、ほぼ決まった倍率の対物レンズが取り付けられる。

本例では、これを利用して、予め例えば顕微鏡メーカー側で、各対物レンズのセット（以下、単にセットと呼ぶ）毎に、例えば図８に示すデータテーブルを作成して図９の処理を実行することで、どの対物レンズからどの対物レンズに切換えると、どの対物レンズを経由することになるのかを知ることができるので、これをデータテーブル化することで例えば図１１に示す対物レンズ移動テーブル９０１を作成できる。そして、例えば顕微鏡を販売する際に、販売先の用途に応じたセットに対応する対物レンズ移動テーブルを、不揮発性メモリ１３３に格納しておくことで、観察者は初期設定を行う必要がなくなる。あるいは観察者が２種類以上のセットを使い分ける場合には、これら複数のセットに対応する複数の対物レンズ移動テーブルを不揮発性メモリ１３３に格納しておき、観察者がそのとき使用するセットの名称／番号等を選択・入力することで、選択されたセットに対応する対物レンズ移動テーブルを用いて図１３の処理を実行するようにしてもよい。以下の説明では、観察者は初期設定を一切行う必要が無い例について説明する。

まず、観察者は初期設定を行う必要が無いので、顕微鏡指示スイッチ１１１は、図４（ａ）の構成ではなく、図１２に示す構成であればよい。図１２に示す例では、顕微鏡指示スイッチ１１１は、ＡＦスイッチ1003、レボルバ切換えスイッチ群1004、ＳＥＴスイッチ1005、ＡＦが正常終了していることを表示するＡＦ確認用ＬＥＤ1006から構成される。

また、ここでは、使用する対物レンズのセットとして、ＩＣ検査顕微鏡での一般的なセットを用いるものとし、これによりレボルバ穴１には５倍対物レンズ、レボルバ穴２には１０倍対物レンズ、レボルバ穴３には２０倍対物レンズ、レボルバ穴４には５０倍対物レンズ、レボルバ穴５には１００倍対物レンズ、レボルバ穴６には１５０倍対物レンズを装着するものとする。

以上の構成を例にして、以下、図１３のフローチャートの処理について説明する。
尚、ここでは、電源投入時の使用レンズはレボルバ穴１に装着されている５倍対物レンズであり、ＡＦ動作により焦点があっている状態から、ステップＳ４３において１５０倍対物レンズに切換える為に観察者が図１２のREVO６スイッチ1012を押した場合を具体例にして説明する。

まず顕微鏡電源を投入すると、コントロール部１１２、各電動ユニットが初期化を行う（ステップＳ４１）。初期化が完了したら、コントロール部１１２は、電動レボルバ１０２のレボルバセンサ１１４から、現在のレボルバ穴番号Ｎ（Ｎ＝１）を取得して、これをＲＡＭ１３４のＮ(Number)番地に格納する（ステップＳ４２）。

そして、上記例によりREVO６スイッチ1012が押されたことによる切換え指示をコントロール部１１２が受けると（ステップＳ４３，ＹＥＳ）、指示されたレボルバ穴番号ｎ（この例ではｎ＝６）を取得して、これをＲＡＭ１３４内のｎ番地に格納する（ステップＳ４４）。

そして、Ｎ≧ｎであった場合には（ステップＳ４５，ＹＥＳ）、すなわち対物レンズ１０１を低倍率側に動かす指示であった場合、もしくは現在の対物レンズ１０１が指示された場合には、コントロール部１１２は電動レボルバ１０２を制御して、上記指示された対物レンズ、すなわちレボルバ穴番号ｎの対物レンズに切換えさせて（ステップＳ５０）、ＡＦ（オートフォーカス）処理を実行し（ステップＳ５１）、ステップＳ４２に戻る。

一方、Ｎ＜ｎであった場合（ステップＳ４５，ＮＯ）、すなわち上記の例のように対物レンズ１０１を高倍率側に動かす場合には、指示前のレボルバ穴番号Ｎと指示先のレボルバ穴番号ｎとを用いて、不揮発性メモリ１３３に記憶されている図１１等の対物レンズ移動テーブル９０１から、該当する値を読み出してＲＡＭ１３４のＴＭ(Travel Mode；移動モード)、ＶＮ(Via Number；経由番号)番地に格納する（ステップＳ４６）。対物レンズ移動テーブル９０１には、Ｎとｎの組合せに対応した値が格納されており、この値の１桁目には電動レボルバ１０２の移動方法（Ｄ(Direct；直接移動)またはＶ(Via；経由移動)）が格納され、２桁目には経由先のレボルバ穴番号が格納されており、上記ＴＭ番地には１桁目、ＶＮ番地には２桁目の値が格納される。ここでの例では、Ｎ＝１、ｎ＝６であるので、ステップＳ４６の処理によってＴＭ＝Ｖ、ＶＮ＝３となる。尚、経由させない場合には、２桁目には０が格納されている。

次にＲＡＭ１３４のＴＭ番地を参照して移動モードの確認を行う（ステップＳ４７）。そして、移動モードがＤ（直接移動）ならば（ステップＳ４７、ＹＥＳ）、電動レボルバ１０２を制御して、レボルバ穴ｎの対物レンズに切換えさせ（ステップＳ５０）、ＡＦ（オートフォーカス）動作を実行する（ステップＳ５１）。その後はステップＳ４２に戻り、ステップＳ４３において観察者が再び対物レンズの切換えを指示するまで待つ。

一方、この例では移動モードがＶ（経由移動）であるので（ステップＳ４７，ＮＯ）、電動レボルバ１０２を制御して、レボルバ穴ＶＮ（＝３）の対物レンズに切換えさせ（ステップＳ４８）、ＡＦ（オートフォーカス）動作を実行し、その後にレボルバ穴ｎの対物レンズに切換えさせ、ＡＦ（オートフォーカス）動作を実行する（ステップＳ５１）。その後は上記と同様、切換え指示待ち状態となる。

尚、図示の例では、経由させる対物レンズは強制的に１つのみにしているが、この例に限らない。第１の実施の形態の場合と同様、２つ以上の対物レンズを経由させるようにしてもよい。この場合、例えばテーブル９０１の“値”に３桁目を設けて、２つの対物レンズを経由させる場合には２回目の対物レンズのレボルバ穴番号を３桁目に設定しておき、ステップＳ４９の処理後に、もし３桁目に値が設定されていた場合には、３桁目にあるレボルバ穴番号の対物レンズに切換えさせてＡＦを実行してからステップＳ５０の処理に進むようにすればよい。あるいはその逆に、第１の実施の形態において、経由させる対物レンズを強制的に１つのみとする変形例があってもよい。

本実施例では、各対物レンズの焦点深度を比較対象として使用したが、焦点深度は
ＤＯＦ ＝ λ／（２×（ＮＡ）²）
（ＮＡ；対物レンズの開口数、λ；光の波長）
で求まるので、ユーザは、顕微鏡初期設定時に、焦点深度の代わりに各対物レンズのＮＡを顕微鏡指示スイッチ１１１において入力し、コントロール部１１２内に、ＮＡから焦点深度を計算するプログラムを持つ構成としてもよい。

以上説明したように、第２の実施の形態では、上述してある第１の実施の形態の効果の他に、初期設定が不要となるため、初期設定の面倒な手間が掛からず、観察者が簡易的に使用できるという効果が得られる。更に、図１３の処理は図１１のテーブル９０１を参照して直に判断して行えるので、図９の処理に比べて、演算、更新処理が必要ない分、高速に処理が行えるようになる。

また、第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様、ＡＦ有効範囲が小さい（高倍率の）対物レンズ使用時のＡＦ動作を、高速化することができる。これについては、第１の実施の形態では図８のテーブルを用いて図１０のフローチャートの処理を実行したが、第２の実施の形態では図１５のＡＦテーブル1401を用いて図１４のフローチャートの処理を実行する。

図１５に示すＡＦテーブル1401が図１１のテーブル901と異なる点は、テーブル901は切換え前後の対物レンズの組（Ｎとｎ）に関して“値”（Ｄ又はＶと、経由させる対物レンズの番号）が設定されているのに対して、ＡＦテーブル1401では現在使用している対物レンズＮに関して“値”が設定されている点である。尚、ＡＦテーブル1401の“値”は、「対物レンズＮのＡＦ有効範囲＞経由させる対物レンズのＤＯＦ範囲」となるように設定しておくことが望ましい。

図１４のフローチャートにおいて、まず、顕微鏡の電源を投入すると、コントロール部１１２や各電動ユニットの初期化を行う（ステップＳ６１）。初期化が完了したら、コントロール部１１２は、電動レボルバ１０２のレボルバセンサ１１４から、現在使用している対物レンズ１０１のレボルバ穴番号（この例では６）を取得し、これをＲＡＭ１３４のＮ(Number)番地に格納する（ステップＳ６２）。その後は観察者からの指示待ち状態となり、観察者がＡＦスイッチ３０３を押すことで、ＡＦ指示信号を受けたコントロール部１１２は（ステップＳ６３，ＹＥＳ）、ＡＦテーブル1401を参照して、上記Ｎ（＝６）に対応する“値”を取得し、その１桁目を揮発性メモリ１３４のＡＭ(AF Mode)番地、２桁目をＡＮ(AF via Number)番地に格納する（ステップＳ６４）。

そして、まず、ＡＭがＤ(Direct)であれば（ステップＳ６５，ＹＥＳ）、そのままＡＦ動作を実行して（ステップＳ７０）当該処理は完了する。
一方、上記の例ではＮ＝６であるので、ＡＭはＶ(Via)であり（ステップＳ６５，ＮＯ）、ＡＮは４であるので、レボルバ穴４の対物レンズに切換えて（ステップＳ６７）、ＡＦ動作を実行し（ステップＳ６８）、その後、元に戻して（レボルバ穴６の対物レンズに切換えて（ステップＳ６９）、ＡＦ動作を実行する（ステップＳ７０）。但し、その前に、図１０のステップＳ２６と同じく、現在の試料１０４の位置がＡＦ有効範囲内に入っているか否かを判別し（ステップＳ６６）、もしＡＦ有効範囲内に入っているならば（ステップＳ６６，ＹＥＳ）、他の対物レンズに切換えること無くそのままＡＦ動作を実行させる（ステップＳ７０）。

尚、図１０の処理の場合と同様に、経由させる対物レンズ（＝４）のＡＦ有効範囲は十分に大きいので（その様にテーブル1401に設定しておく）、上記ステップＳ６８のＡＦ動作において仮に試料１０４がＡＦ有効範囲外にあった為に焦準部１１０で駆動範囲の下限位置から移動させる動作を行うことになっても、その速度は遅くはないので、迅速にＡＦ動作を行うことができる。また、これも図１０と同様であるが、ステップＳ６７〜Ｓ６９の処理を経てステップＳ７０の処理を行うときには、試料１０４はＡＦ有効範囲内に入っているので、迅速にＡＦ動作を行うことができる。

尚、上記図１０、図１４の処理は、レボルバに６個の対物レンズが装着されている場合を例にしたが、勿論、この様な例に限らず、対物レンズが２個以上あれば、図１０や図１４の処理は実現可能である。更に、後述する第３の実施の形態を利用すれば、対物レンズが１個のみの場合でも、図１０や図１４の処理は実現可能である。つまり、対物レンズが１個のみの場合でも、後述するＡＦ位置合わせレンズ1204を用いることで、図１０や図１４の処理を実現できる。対物レンズが１つしかない顕微鏡システムとしては、例えば半導体検査ステーションのアライメント装置等がある。あるいは、オートフォーカスに対応していない安価な対物レンズ１つしかないシステムであっても適用可能である。このように、上記図１０、図１４の処理は、レボルバに最低１個以上の対物レンズが装着されていれば実現可能である。

次に、以下に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
この第３の実施の形態は、ＩＣ検査装置に代表される、用途が限定されている顕微鏡システム等のように、必要とされる対物レンズの数が少ない顕微鏡、特には低倍対物レンズと高倍対物レンズしか搭載されていない顕微鏡を対象とする実施形態である。

このような顕微鏡システムにおいては、中倍対物レンズが設けられていない為、観察者が低倍対物レンズから高倍対物レンズへの切換えを指示したときに、上記第１、第２の実施の形態のような「一旦中倍対物レンズに切換えてＡＦ動作を実行し、その後に高倍対物レンズに切換える」という手法を採ることができない。これに対して、中倍対物レンズを新たに設けることも考えられるが、このような観察目的ではない（必要としない）対物レンズを追加するやり方では、高価な対物レンズを無駄に用いることになり、コスト高となる。

以下に説明する第３の実施の形態では、上記問題点を解決できる。
尚、対物レンズ切換えに係わる処理は、上記図９又は図１３のフローチャートの処理と同様であり、また顕微鏡１全体の構成は図１と同様であり、同一部分には同一符号を用いて説明するものとし、ここではその図示及び説明を省略する。

図１６に、本実施の形態における電動レボルバ１０２のレボルバ部1201の構成を示す。
図示のレボルバ部1201は、３つのレンズが取り付け可能となっており、図示の例では５倍対物レンズ1202、１００倍対物レンズ1203、及びＡＦ位置合わせレンズ1204が取り付けられている。５倍対物レンズ1202はレボルバ穴１に、ＡＦ位置合わせレンズ1204はレボルバ穴２に、１００倍対物レンズ1203はレボルバ穴３に取り付けられている。尚、５倍対物レンズ1202、１００倍対物レンズ1203のＷＤ、焦点深度、ＡＦ有効範囲は、図７に示すものと同じである。

ここで、ＡＦ位置合わせレンズ1204は、１枚の単レンズから構成され、図１７（ａ）に示すようにＡＦ光源波長については収差が補正されており、図１７（ｂ）に示すように顕微鏡用光源については収差が補正されていないレンズであり、それ故、対物レンズに比べて安価なレンズである。また、ＡＦ位置合わせレンズ1204は、その同焦位置は５倍対物レンズ1202、１００倍対物レンズ1203と同位置、そのＷＤは１００倍対物レンズ1203のＷＤより大きく、その焦点深度は１００倍対物レンズ1203のＡＦ有効範囲より小さい値となるように設計されている。

上記構成のレボルバ部1201を用いる第３の実施の形態における対物レンズ切換えに係わる処理について、以下に説明する。
本例の対物レンズ切換えに係わる処理は、第２の実施の形態と略同様であるので、図１、図１２、図１３を用いて説明する。但し、本例では、コントロール部１１２の不揮発性メモリ１３３に、図１１のデータの代わりに、特に図示しないが、レボルバ穴１の対物レンズからレボルバ穴３の対物レンズに切換える際には必ずレボルバ穴２を経由することを指定するデータが記憶されており、このデータを参照して図１３の処理を行う。

尚、ここでは、最初は５倍対物レンズ1202を用いておりＡＦ動作により焦点があっている状態であるものとし、この状態において観察者がREVO３スイッチ1009にて１００倍対物レンズ1203への切換えを指示した場合を例にして説明する。

この例の場合、Ｎ＝１、ｎ＝３であるので、上記図１３のステップＳ４５の判定はＮＯとなるのでステップＳ４６の処理を行うと、ステップＳ４７の判定はＮＯとなり、ステップＳ４８において一旦レボルバ穴２に装着されているＡＦ位置合わせレンズ1204に切換えられ、ステップＳ４９のＡＦ動作が実行されることになる。これによって、焦準部１１０のステージ１０９の位置（すなわち試料１０４の位置）が変わり、１００倍対物レンズ1203のＡＦ有効範囲内となる。よって、その後のステップＳ５０、Ｓ５１の処理により１００倍対物レンズ1203に切換えてＡＦ動作を実行したとき、上記のように焦準部位置は１００倍対物レンズ1203のＡＦ有効範囲内にある為、焦準部１１０を下限位置まで下げる制御を行うことなく、ＡＦ動作を実行できる。

以上説明したように、第３の実施の形態では、中倍対物レンズが無い顕微鏡システムにおいて、コスト増加を最小限度に抑えて第１、第２の実施の形態と同様の効果が得られるようにできるシステム構築が可能となる。

尚、第３の実施の形態については、上述した説明は一例であり、これに限るものではない。例えば、上記説明では第２の実施の形態のフローチャートを用いたが、第１の実施の形態のフローチャートを用いることとしてもよい。また、例えば、上記ＡＦ位置合わせレンズ1204は、単レンズに限定されるものではなく、例えばＡＦ光源１１５の波長で収差補正されている少なくとも１枚以上のレンズ群で構成されてもよく、また各レンズは球面レンズ、非球面レンズの何れであっても構わない。また、上記説明では、対物レンズは低倍対物レンズ、高倍対物レンズの２つあるとしたが、既に述べてあるように、高倍対物レンズ１つしかない顕微鏡システム、オートフォーカスに対応していない安価な対物レンズ１つしかないシステムであっても適用可能である。

また、上記説明ではＡＦ位置合わせレンズ1204は１つのみ使用したが、倍率が異なるＡＦ位置合わせレンズを複数用意しても構わない。
また尚、第１〜第３の実施の形態は、上述した説明のものに限らない。

例えば、上述した説明は、ＡＦ動作として、赤外線レーザーを用いた瞳分割法アクティブＡＦを例にしているが、この例に限らず、ピンホール法等のその他のアクティブＡＦを用いてもよい。また、アクティブＡＦを使用した場合の光源は、赤外線レーザーに限定されず、例えばＬＥＤ等の他の可視外域光源を用いてもよい。

また、近年、可視光源を用いるよりも高い光学分解能を実現するため、水銀・キセノンランプを光源として、波長２４８(nm)等のＤＵＶ光(Deep UltraViolet；深紫外)を光源用波長として用いるＤＵＶ顕微鏡装置があるが、ＤＵＶ顕微鏡装置の対物レンズをＡＦ光源についても対応させることは、製造上コストアップに繋がる。

上記のＤＵＶ顕微鏡装置においても、本手法を用いれば、ＤＵＶ顕微鏡装置のＡＦについて安価な構成が可能となる。
また、第１、第２の実施の形態については、コントラストＡＦの様な顕微鏡光源からの観察光をＡＦ制御用の光に用いるパッシブＡＦ法を用いても良い。

あるいは、顕微鏡指示スイッチ１１１は、上記説明で述べたようなスイッチボックス型に限定するものではなく、例えば液晶タッチパネル等のユニットやＰＣ（パソコン）のようなコンピュータを用いても良い。また、レボルバ切換えスイッチ群３０４は、図４（ａ）、図１２に示すような各レボルバ穴を直接指定する形態に限らず、例えばレボルバを右回り／左回りで回転させる１又は２つのスイッチであってもよい。この場合には、このスイッチを１回又は複数回押すことで、所望の対物レンズへの切換えを指定することになる。

あるいは、上記説明では、顕微鏡の電動ユニットは、電動レボルバ、電動焦準部、ＡＦとしたが、これらに限定されず、例えば電動絞り、電動観察法選択レボルバ、結像レンズ選択等の他のいかなる電動ユニットの組み合わせであってもよい。

また、上記説明では、レボルバ穴１に最も倍率が小さい対物レンズを取り付け、レボルバ穴番号が大きくなるにつれ倍率の大きい対物レンズを取り付けるものとしたが、この取り付けの順番は任意であっても構わない。但し、その場合には当然、図８等のテーブルの設定内容は、電動レボルバへの取り付けの順番を反映させたものとすることは言うまでもない。

また、第１、第２の実施の形態に関しては、上記説明では６穴の電動レボルバを用いたが、この例に限らず、少なくとも３つ以上のレボルバ穴を備えた電動レボルバでも可能である。

あるいは、上記説明では、指示前と指示先の対物レンズ情報を比較して、ある条件になったときに強制的に他の対物レンズを経由させるようにしたが、これに限らず、例えば経由させる対物レンズに切換える前に警告表示を行い、他の対物レンズを経由させるか否かを観察者が選択できるようにしてもよい。

また、上記説明では、倍率選択−ＡＦ自動モードを用いている場合の対物レンズ切換えに係わる動作例を説明したが、これに限らず、倍率選択−ＡＦ自動モードを用いていない場合や、そもそもＡＦ機能を備えていない顕微鏡であっても、試料と対物レンズとの激突を防ぐ為に本発明を適用することが可能である。尚、この場合には、ステップＳ１１等のＡＦ動作実行に代えて、例えば手動による合焦を行うようにする。

あるいは上記顕微鏡装置の全部又は一部（顕微鏡ユニット）を組み込んだＩＣ、ＬＣＤアライメント装置、ＩＣ、ＬＣＤ、医療、生物自動検査装置等にも、本発明は適用可能である。また、これより、本発明は、上記本発明の特徴を有する顕微鏡ユニット自体として構成することもできる。尚、顕微鏡ユニットとは、例えば照明系ユニット、フォーカシングユニット、架台等のように、顕微鏡装置を構成する各部をユニット化し、これらユニットを組み合わせて顕微鏡装置を構成したり、他の何等かの装置にユニットを組み込むことができるものであり、本分野においてよく知られているものである。

既に述べたように、コントロール部１１２は、外部のパーソナル・コンピュータ等であってもよい。このような場合のコントロール部１１２としてのパソコン等のコンピュータのハードウェア構成の一例を、図１８に示す。

図１８に示す例のコンピュータ７００は、ＣＰＵ７０１、ＲＯＭ７０２、ＲＡＭ７０３、記憶部７０４、インタフェース部７０５、操作入力部７０６、表示部７０７等を有し、これらはバス７０８を介して相互に接続されており、ＣＰＵ７０１による管理の元で相互にデータのやりとりを行うことができる。

ＣＰＵ(Central Processing Unit)７０１は、コンピュータ７００全体の動作制御を司る中央処理装置である。
ＲＯＭ７０２は、一応図示してあるが、無くてもよく、ここでは特に説明しない。

ＲＡＭ(Random Access Memory)７０３は、記憶部７０４に格納されている各種のアプリケーションプログラム（特に図９、図１０、図１３、図１４に示すフローチャートの処理を実現する為のプログラム）をＣＰＵ７０１が実行するときにワークメモリとして使用され、また各種のデータの一時的な格納領域として必要に応じて用いられるメインメモリとしても使用されるメモリである。

記憶部７０４は、上記各種のアプリケーションプログラムやデータを格納する記憶装置であり、例えばハードディスク装置であり、あるいはＦＤ（フレキシブルディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の携帯可能記録媒体である。尚、ここでいう携帯可能とは、コンピュータ７００とは独立して持ち運び可能であるという意味である。

インタフェース部７０５は、例えば任意のネットワークを介して外部の他の何らかの装置とデータ送受信を行う為の通信制御部である。例えばインタフェース部７０５を介して、外部の情報処理装置（サーバ等）から上記各種のアプリケーションプログラムをダウンロードするようにしてもよい。

操作入力部７０６は、例えばキーボード、マウス、タッチパネル等である。
表示部７０７は、ディスプレイ等である。
尚、操作入力部７０６、表示部７０７は無くてもよい。但し、もし、顕微鏡指示スイッチ１１１の機能を、コンピュータ７００で実現する場合には必要となる。この場合は、図４、図１２等に示す顕微鏡指示スイッチ１１１の各種スイッチ群を表示部７０７に表示して、操作入力部７０６によって所望のスイッチを選択させる。

図１９に、上記組立作業支援装置の各種機能をコンピュータにより実現させる為のアプリケーションプログラムを記憶した記録媒体、記憶装置、そのダウンロードの例を示す。
図１９において、上記各種のアプリケーションプログラム（特に図９、図１０、図１３、図１４に示すフローチャートの処理を実現させる為のプログラム）は、コンピュータ７００内の記憶装置７１０（ハードディスク装置７１１、ＲＯＭ７１２等）に格納してあってもよいし、携帯可能記録媒体７２０（フレキシブルディスク７２１、ＣＤ−ＲＯＭ７２２、ＭＯ７２３、ＤＶＤ−ＲＯＭ７２４等）に記録されていてもよいし、外部の任意の情報処理装置（サーバ等）７３０内の記憶装置７３１に格納されていてもよい。そして、例えば、携帯可能記録媒体７２０をコンピュータ７００に挿入して、この携帯可能記録媒体７２０に記録されている上記プログラムを読み出す。あるいは、記憶装置７３１に格納されているプログラムを、任意のネットワーク７４０（公衆回線網、インターネット、ケーブルテレビ網、何等かの専用線等）を介してダウンロードしてもよい。

（付記１） ３つ以上の対物レンズを装着可能で、電動で該対物レンズのうちの１つを光路内に挿入させるように切換え駆動する電動レボルバと、
前記対物レンズの切換えを指示させる指示部と、
試料と前記対物レンズとの間隔を変える焦準機構と、
オートフォーカス機構と、
制御部とを備え、
前記制御部は、
前記各対物レンズに係わる対物レンズ情報を記憶する記憶手段と、
前記指示部から任意の前記対物レンズへの切換え指示を受けると、該指示前と指示先の対物レンズの前記対物レンズ情報に基づいて、そのまま該指示先の対物レンズに切換えるか、あるいは他の対物レンズを介してから該指示先の対物レンズに切換えるかを判定する判定手段と、
該判定手段により他の対物レンズを介すると判定された場合、前記電動レボルバを制御して該他の対物レンズに切換えさせ、前記焦準機構による該他の対物レンズについての合焦後に、前記電動レボルバを制御して前記指示先の対物レンズに切換えさせる対物レンズ切換え制御手段とを有し、
前記制御部は、前記合焦を、該オートフォーカス機構によって行わせ、
前記対物レンズ情報は前記電動レボルバに装着している各対物レンズの焦点深度とオートフォーカス有効範囲と作動距離であり、前記判定手段は前記指示前の対物レンズの焦点深度が前記指示先の対物レンズの作動距離以上である場合に、他の対物レンズを介すると判定することを特徴とする顕微鏡装置。

（付記２） 複数の対物レンズを装着可能で、電動で該対物レンズのうちの１つを光路内に挿入させるように切換え駆動する電動レボルバを有する顕微鏡装置の一部を構成する顕微鏡ユニットであって、
前記各対物レンズに係わる対物レンズ情報を記憶する記憶手段と、
任意の前記対物レンズへの切換え指示を受信すると、指示前と指示先の対物レンズの前記対物レンズ情報に基づいて、そのまま該指示先の対物レンズに切換えるか、あるいは他の対物レンズを介してから該指示先の対物レンズに切換えるかを判定する判定手段と、
該判定手段により他の対物レンズを介すると判定された場合、前記電動レボルバを制御して該他の対物レンズに切換えさせ、該対物レンズについての合焦後に、前記電動レボルバを制御して前記指示先の対物レンズに切換えさせる対物レンズ切換え制御手段と、
を有することを特徴とする顕微鏡ユニット。

（付記３） 少なくとも１以上の対物レンズを装着可能で、電動で該対物レンズのうちの１つを光路内に挿入させるように切換え駆動する電動レボルバを有する顕微鏡装置の一部を構成する顕微鏡ユニットであって、
オートフォーカスの実行指示を受けると、そのままオートフォーカスを実行するか、一旦他のレンズに切換えるかを判定する判定手段と、
該判定手段により他のレンズを介すると判定された場合、前記電動レボルバを制御して該他のレンズに切換えさせ、前記オートフォーカス機構による該他のレンズについての合焦後に、前記電動レボルバを制御して元の対物レンズに切換えさせる対物レンズ切換え制御手段と、
を有することを特徴とする顕微鏡ユニット。

（付記４） 少なくとも１以上の対物レンズを装着可能で、電動で該対物レンズのうちの１つを光路内に挿入させるように切換え駆動する電動レボルバを有する顕微鏡装置を制御するコンピュータに、
オートフォーカスの実行指示を受けると、そのままオートフォーカスを実行するか、一旦他のレンズに切換えるかを判定する機能と、
他のレンズを介すると判定された場合、前記電動レボルバを制御して該他のレンズに切換えさせ、前記オートフォーカス機構による該他のレンズについての合焦後に、前記電動レボルバを制御して元の対物レンズに切換えさせる機能と、
を実現させる為のプログラム。

顕微鏡装置全体の構成図である。 図１のコントロール部の構成図である。 レボルバ部の構成例である。 顕微鏡指示スイッチの構成例（その１）である。 （ａ）〜（ｃ）は、中倍、高倍、低倍の対物レンズのＰＤへの結像の様子を表した図である。 （ａ）は低倍、中倍、高倍の各対物レンズを使用した場合のセンサＡ，Ｂによる検出信号の一例、（ｂ）は焦準部の位置と（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）との相関関係を示す。 各対物レンズのＷＤ、焦点深度、ＡＦ有効範囲のデータ例である。 図７の例に応じて設定・記憶されるデータテーブルである。 第１の実施の形態における顕微鏡装置の動作（その１）を説明する為のフローチャート図である。 第１の実施の形態における顕微鏡装置の動作（その２）を説明する為のフローチャート図である。 第２の実施の形態において参照する対物レンズ移動テーブルの例である。 顕微鏡指示スイッチの構成例（その２）である。 第２の実施の形態における顕微鏡装置の動作（その１）を説明する為のフローチャート図である。 第２の実施の形態における顕微鏡装置の動作（その２）を説明する為のフローチャート図である。 図１４の処理で参照するＡＦテーブルの例である。 第３の実施の形態におけるレボルバ部の構成例である。 （ａ）、（ｂ）はＡＦ位置合わせレンズの特性を説明する為の図である。 コンピュータのハードウェア構成図である。 アプリケーションプログラムを記憶した記録媒体、記憶装置、そのダウンロードの例を示す。

符号の説明

１ 顕微鏡
１０１ 対物レンズ
１０２ 電動レボルバ
１０２ａ レボルバ部
１０３ 顕微鏡光源
１０４ 試料
１０５ 照明ユニット
１０６ 鏡筒
１０７ 接眼レンズ
１０８ ＡＦ（オートフォーカス）ユニット
１０９ ステージ
１１０ 焦準部
１１１ 顕微鏡指示スイッチ
１１２ コントロール部
１１３ 電動モータ
１１４ レボルバセンサ
１１５ ＡＦ光源
１１６ 光源駆動部
１１７ コリメートレンズ
１１８ 投光部ストッパ
１１９ ＰＢＳ
１２０ 集光レンズ
１２１ 収差補正レンズ
１２２ λ／４板
１２３ ダイクロックミラー
１２４ ズーム機構
１２５ 受光部ストッパ
１２６ 受光側集光レンズ
１２７ ＰＤ
１２８ 増幅器
１２９ Ａ／Ｄ
１３１ 制御部
１３２ 比較演算部
１３３ 不揮発性メモリ
１３４ 揮発性メモリ（ＲＡＭ）
２０１（ａ）〜（ｆ） レボルバ穴
３０１ 初期設定スイッチ群
３０２ 表示部
３０３ ＡＦスイッチ
３０４ レボルバ切換えスイッチ群
３０５ INITIALスイッチ
３０６ ＷＤスイッチ
３０７〜３１２ REVO１スイッチ〜REVO６スイッチ
３１３ △スイッチ
３１４ ▽スイッチ
３１５ SETスイッチ
３１６ DOFスイッチ
３１７ ＡＡスイッチ
401(a)〜403(c) スポット像
５０１ 焦準部範囲(低倍)
５０２ 焦準部範囲（中倍）
５０３ 焦準部範囲（高倍）
５０４ 焦準部の駆動範囲
７００ コンピュータ
７０１ ＣＰＵ
７０２ ＲＯＭ
７０３ ＲＡＭ
７０４ 記憶部
７０５ インタフェース部
７０６ 操作入力部
７０７ 表示部
７０８ バス
７１０ 記憶装置
７１１ ハードディスク装置
７１２ ＲＯＭ
７２０ 携帯可能記録媒体
７２１ フレキシブルディスク
７２２ ＣＤ−ＲＯＭ
７２３ ＭＯ
７２４ ＤＶＤ−ＲＯＭ
７３０ 情報処理装置
７３１ 記憶装置
７４０ ネットワーク
９０１ 対物レンズ移動テーブル
1003 ＡＦボタン
1004 レボルバ切換えスイッチ群
1005 ＳＥＴスイッチ
1006 ＡＦ確認用ＬＥＤ
1007〜1012 REVO１スイッチ〜REVO６スイッチ
1201 レボルバ部
1202 ５倍対物レンズ
1203 １００倍対物レンズ
1204 ＡＦ位置合わせレンズ

Claims (11)

1. ３つ以上の対物レンズを装着可能で、電動で該対物レンズのうちの１つを光路内に挿入させるように切換え駆動する電動レボルバと、
   前記対物レンズの切換えを指示させる指示部と、
   試料と前記対物レンズとの間隔を変える焦準機構と、
   制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記各対物レンズに係わる対物レンズ情報を記憶する記憶手段と、
   前記指示部から任意の前記対物レンズへの切換え指示を受けると、該指示前と指示先の対物レンズの前記対物レンズ情報に基づいて、そのまま該指示先の対物レンズに切換えるか、あるいは他の対物レンズを介してから該指示先の対物レンズに切換えるかを判定する判定手段と、
   該判定手段により他の対物レンズを介すると判定された場合、前記電動レボルバを制御して該他の対物レンズに切換えさせ、前記焦準機構による該他の対物レンズについての合焦後に、前記電動レボルバを制御して前記指示先の対物レンズに切換えさせる対物レンズ切換え制御手段と、
   を有することを特徴とする顕微鏡装置。
2. オートフォーカス機構を更に備え、
   前記制御部は、前記合焦を、該オートフォーカス機構によって行わせることを特徴とする請求項１記載の顕微鏡装置。
3. 前記対物レンズ情報は前記電動レボルバに装着している各対物レンズの焦点深度とオートフォーカス有効範囲であり、前記判定手段は前記指示前の対物レンズの焦点深度が前記指示先の対物レンズのオートフォーカス有効範囲以上である場合に、他の対物レンズを介すると判定することを特徴とする請求項２記載の顕微鏡装置。
4. 前記対物レンズ情報は前記電動レボルバに装着している各対物レンズの焦点深度と作動距離であり、前記判定手段は前記指示前の対物レンズの焦点深度が前記指示先の対物レンズの作動距離以上である場合に、他の対物レンズを介すると判定することを特徴とする請求項１又は２記載の顕微鏡装置。
5. 前記対物レンズ情報は予め設定されるものであり、
   直接その値を入力・設定させ、
   あるいは予めその使用が予想される全ての対物レンズの対物レンズ情報を登録しておき選択させるものであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の顕微鏡装置。
6. 前記対物レンズ情報は、指示前と指示先の対物レンズの組合せ各々について、その切換えパターンを登録したテーブルであり、
   前記制御部は、前記指示部から任意の前記対物レンズへの切換え指示を受けると、該指示前と指示先の対物レンズの組についての前記切換えパターンに従って、前記判定により他のレンズへの切換えを行うことを特徴とする請求項１又は２記載の顕微鏡装置。
7. 複数のレンズを装着可能で、電動で該レンズのうちの１つを光路内に挿入させるように切換え駆動する電動レボルバと、
   前記レンズの切換えを指示させる指示部と、
   試料と前記レンズとの間隔を変える焦準機構と、
   制御部とを備え、
   前記複数のレンズのうち２つ以上は対物レンズであり、１つ以上はオートフォーカス位置合わせ用レンズであり、
   前記制御部は、前記指示部から、指示先の対物レンズに切換えさせる指示があった場合、前記電動レボルバを制御して、必要に応じて一旦前記オートフォーカス位置合わせ用レンズに切換えさせて、前記焦準機構による該オートフォーカス位置合わせ用レンズについての合焦後に、指示先の対物レンズに切換えさせる対物レンズ切換え制御手段と、
   を有することを特徴とする顕微鏡装置。
8. 少なくとも１つ以上の対物レンズを装着可能で、電動で該対物レンズのうちの１つを光路内に挿入させるように切換え駆動する電動レボルバと、
   試料と前記対物レンズとの間隔を変える焦準機構と、
   オートフォーカス機構と、
   制御部と、
   外部から前記制御部に対して任意の指示を行う指示部とを備え、
   前記制御部は、
   前記各対物レンズに係わる対物レンズ情報を記憶する記憶手段と、
   前記指示部からオートフォーカスの実行指示を受けると、そのままオートフォーカスを実行するか、一旦他のレンズに切換えるかを判定する判定手段と、
   該判定手段により他のレンズを介すると判定された場合、前記電動レボルバを制御して該他のレンズに切換えさせ、前記オートフォーカス機構による該他のレンズについての合焦後に、前記電動レボルバを制御して元の対物レンズに切換えさせる対物レンズ切換え制御手段と、
   を有することを特徴とする顕微鏡装置。
9. 前記他のレンズは、他の対物レンズ、又はオートフォーカス位置合わせ用レンズであることを特徴とする請求項８記載の顕微鏡装置。
10. 前記オートフォーカス位置合わせ用レンズは、オートフォーカス光源波長については収差が補正されていることを特徴とする請求項７又は９記載の顕微鏡装置。
11. 複数の対物レンズを装着可能で、電動で該対物レンズのうちの１つを光路内に挿入させるように切換え駆動する電動レボルバを有する顕微鏡装置を制御するコンピュータに、
    任意の前記対物レンズへの切換え指示を受信すると、予め記憶されている前記各対物レンズに係わる対物レンズ情報を参照して、指示前と指示先の対物レンズの前記対物レンズ情報に基づいて、そのまま該指示先の対物レンズに切換えるか、あるいは他の対物レンズを介してから該指示先の対物レンズに切換えるかを判定する機能と、
    他の対物レンズを介すると判定された場合、前記電動レボルバを制御して該他の対物レンズに切換えさせ、該対物レンズについての合焦後に、前記電動レボルバを制御して前記指示先の対物レンズに切換えさせる機能と、
    を実現させる為のプログラム。
    
    

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