JP2006301022A - 間欠移動型電動光学絞り付き顕微鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の顕微鏡構成では、開口絞りを適切な位置にまで絞る際に時間がかかり、また絞り位置を表示する表示部を設けていないために正確な位置決めが不可能であった。また、現在の開口絞り径をＰＣモニタで表示させると、設置スペースが増大する。
【解決手段】本発明は、絞り部材１１と、絞り部１１を有する照明ユニット８と、絞り部材１１を制御する制御部４０と、制御部４０を操作するフロントスイッチ２０と、絞り位置を表示する表示部３０と、を備え、光学絞りのプリセット値からの移動が迅速で、位置決めの再現性が良く、安価且つ省スペースで微調整が可能な顕微鏡である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、間欠移動型電動光学絞りを搭載した顕微鏡に関する。

一般に顕微鏡は、医学、生物学を始めとして、工業分野においても半導体ウエハや磁気ヘッドの検査、金属組織などの品質管理・新素材など研究開発といった多種多様な分野で様々な用途に使用されている。

従来の顕微鏡として、例えば、図１８に示すような特許文献１に開示される電動顕微鏡がある。この従来の電動顕微鏡は、ハロゲンランプ等の光源１０１と、光源１０１から出射した光を集光するコレクターレンズ１０２と、光源１０１の色温度を変えずに調光するためのＮＤフィルター１０３と、視野絞り１０４及び開口絞り１０５からなる電動光学絞りと、複数のコンデンサーレンズ１０６と、観察試料１０７を載置するステージ１０８と、電動レボルバ１０９に取り付けられた複数の対物レンズ１１０と、を備えている。

電動光学絞りは、図示しない操作部のスイッチからの指示により閉じた状態から開放した状態まで、連続的に動かすことが可能である。また一般に複数の対物レンズ１１０を取り付ける、レボルバ穴毎に、開口絞り１０５に代表される電動駆動部の設定位置が登録されている。これは一般的にプリセット機能と呼ばれ、電動レボルバ１０９を切り換えた際に、開口絞り１０５も連動し、電動レボルバ１０９の移動先の穴番号で登録されている設定位置（プリセット位置）に移動する。プリセット機能があることにより、観察者は対物レンズ１０８を設定するだけで開口絞り１０５を設定することなく、最適な位置での標本観察が可能となる。

また特許文献２に開示されている従来の顕微鏡は、図１９に示すように顕微鏡本体２００の鏡筒双眼部２０１で目視観察するために図示しない可視光光学系と紫外光観察用ＴＶカメラ２０２の撮像画像をパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）２０３のモニタ２０４で観察する構成である。また、ＰＣ２０３から顕微鏡本体２００を操作し、電動駆動部の駆動・静止状態、光学絞りの現在位置情報をモニタ２０４上に表示させる。更にこの顕微鏡２００は、ＰＣ２０３から、開口絞りの絶対移動をコマンドで指示する。観察者はコマンドを入力する、もしくはプログラムを組むことで、プリセット位置から、開口絞りを移動させる際に、開口絞り移動指示を出し、また現在位置を確認することで、迅速な位置決め再現性の良い検査が可能となる。

更に、図２０には、特許文献３に開示されている従来の顕微鏡構造を示す。この従来の顕微鏡は、操作指令スイッチ３０１及び情報入力装置３０２がマイクロコンピュータ３０３と接続している構成である。このマイクロコンピュータ３０３は、モータ３０５，３０６及びアドレス検出装置３０７，３０８と接続している。モータ３０５は、対物レンズ３１１〜３１５を装着したレボルバ３０９を回転させ、モータ３０６は、複数の径が異なる開口絞りを装着したターレット３１０を回転させる。

このようにこのターレット３１０を回転させることにより、本装置は開口絞りの径を変化させている。観察者は、プリセット位置から、開口絞りを変化させる際に、移動先のターレット番号を指示することで、迅速、かつ正確な開口絞り位置設定が可能になる。
特開２００１−３０５４３３公報 特開平０９−０２１９５７号公報 特開平０６−２２２２６９号公報

前述した特許文献１に開示されている電動顕微鏡は、半導体基板や液晶基板などの多配線構造を持つ試料など、立体構造を持つ試料１０７を観察する際に、プリセット位置のほかに、開口絞り１０５を絞り込み、対物レンズ１１０の焦点深度を深くして観察することが多い。この場合、前述した顕微鏡は、操作部のスイッチを押して開口絞り１０５を適切な径まで移動させるが、開口絞り１０５は連続移動であるため、適切な径までの移動に時間がかかる。また、半導体・液晶検査工程は、正確で再現性の高い検査が要求されるが、このような顕微鏡では、開口絞り１０５の位置表示部が設けられていないために、プリセット位置から開口絞りを行う際の正確な位置決めが不可能であり、検査時にエラーが生じる可能性がある。

また近年、半導体工場などでは、クリーンルームなどの設備投資の抑制から製造装置や検査装置の設置スペースを極力小さくするという傾向があり、各装置全体の小型化が求められている。そのため前述した特許文献２に開示されている顕微鏡は、ＰＣ２０３及びモニタ２０４というシステムを追加し、設置スペースを増加させてしまう。またＰＣ２０３を用いることで顕微鏡全体のコストも割高になってしまう。

更に前述した特許文献３に開示されている顕微鏡の開口絞り移動は、微妙な位置を設定することができない。また、微妙な位置設定を行うためには、ターレット３１０の数を増やすこととなり、コストがかかってしまう。またターレット３１０自体が大きく、顕微鏡全体が大きくなってしまうという問題点がある。

よって本発明では、電動の光学絞りを用いた顕微鏡において、ＰＣなどを必要とせず、ターレットの機械的な間欠機構の部品がなく、かつ、光学絞りのプリセット値からの移動が迅速で、位置決めの再現性が良く、安価且つ省スペースで微調整が可能な顕微鏡を提供することを目的とする。

本発明は目的を達成するために、光源から照射される光束を絞る電動光学絞り部材と、電動光学絞り部材を制御するための制御部と、制御部に移動指示を出し、電動光学絞りを操作する操作部と、を備えた顕微鏡であって、制御部は、操作部から移動操作を受けた際に、電動光学絞り部材を一定の間隔で間欠移動させることを特徴とする間欠移動型電動光学絞り付き顕微鏡と、光源から照射される光束を絞る電動光学絞り部材と、少なくとも２つ以上の対物レンズと、対物レンズを取り付け、移動させるための電動レボルバと、電動光学絞り部材と電動レボルバを制御するための制御部と、制御部から移動指示が出されるように操作する操作部と、を具備する顕微鏡であって、制御部は、操作部からの操作により電動レボルバの穴位置毎に応じて、電動光学絞り部材を一定の間隔で間欠移動させることを特徴とした間欠移動型電動光学絞り付き顕微鏡を提供する。

本発明によれば、電動の光学絞りを用いた顕微鏡において、コンピュータなどの制御装置を必要とせず、ターレットなどの機械的な間欠機構の部品が不要であり、かつ、光学絞りのプリセット値からの移動が迅速で、位置決めの再現性が良く、安価且つ省スペースで微調整が可能になる顕微鏡を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１乃至図１１を参照して本発明に係る第１の実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る第１の実施形態における装置全体の概略構成を示す図である。

図１に示すように、顕微鏡１は、試料２を搭載可能なステージ３と対向させた位置に、レボルバユニット４を配置している。このレボルバユニット４に設けられたレボルバ４ａは、最大６つまで対物レンズ５を装着することができる。レボルバ４ａは、各対物レンズを装着するための図示しない取り付け穴には、１〜６の番号が割り当てられている。またレボルバユニット４は、他にレボルバモ一タ６と、レボルバセンサ群７と、を設けている。レボルバセンサ群７は、レボルバユニット４の現在の穴番号を検知する図示しない穴番号センサと、対物レンズ５に対して光軸が挿入されたことを検知する図示しない移動完了センサと、を設けている。

照明ユニット８は、試料２を照射するために光を出射する顕微鏡光源９と、この顕微鏡光源９から出射される光が透過する照明系レンズ９（ａ）と、照明系レンズ９（ａ）によって光が集光し、開口絞り（以下、ＡＳ：Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｓｔｏｐと称する）ユニット１０に設けられ且つ少なくとも２枚以上の絞り羽により構成される羽絞りである絞り部材１１と、この絞り部材１１の位置に集光した後に透過する照明系レンズ９（ｂ）と、照明系レンズ９（ｂ）により透過する図示しない視野絞り（以下、ＦＳ：Ｆｉｅｌｄ Ｓｔｏｐと称する）と、対物レンズ５に向けて光を９０度偏向するハーフミラー１２と、により構成されている。

また、光軸上に配置されたＡＳユニット１０は、他に羽絞りである絞り部材１１を電動で開閉させるために駆動するパルスモータで構成されるＡＳモータ１６と、ＡＳモータ１６の原点位置を検知するためのＡＳセンサ１７と、を有している。このＡＳユニット１０は、絞り部材１１を開閉することにより、試料２の像の明るさ・コントラストを調節する。

ハーフミラー１２により９０度偏向された光は、対物レンズ５を透過し、ステージ３に搭載された試料２へ照射される。試料２によって反射された反射光は、再び対物レンズ５及びハーフミラー１２を透過した後、鏡筒１３へ通光する。その際、観察者は、接眼レンズ１４、もしくはＣＣＤカメラ１５から得られた画像を図示しないモニタに表示して試料２を観察することができる。

ステージ３は、Ｘ、Ｙ方向の面方向に移動可能になっており、さらにこの面と直交するＺ方向に移動可能な焦準部１８の上に取り付けられている。本顕微鏡１は、観察者が焦準部１８を動かすことにより、試料２を対物レンズ５のピント位置に合せることができる構成である。

次に図２を参照して操作部であるフロントスイッチ２０の構成について詳細に説明する。図２はフロントスイッチ２０の外観構成を示す図である。

顕微鏡１は、電動駆動部であるレボルバユニット４及びＡＳユニット１０を観察者が操作するためのフロントスイッチ２０を設置している。

フロントスイッチ２０は、顕微鏡１の電源ＯＮ状態を表示するための点滅するパイロットランプ２１と、レボルバユニット４を時計回り（以下、ＣＷ（Ｃｌｏｃｋ Ｗｉｓｅ）と称する、レボルバ穴はマイナス方向）もしくは反時計回り（以下、ＣＣＷ（Ｃｏｕｎｔｅｒ Ｃｌｏｃｋ Ｗｉｓｅ）と称する、レボルバ穴はプラス方向）に回転させるレボルバ駆動ボタン群２２と、ＡＳユニット１０の絞り部材１１を開閉させるＡＳ駆動ボタン群２３と、から構成される。

レボルバ駆動ボタン群２２は、ＣＷボタン２４と、ＣＣＷボタン２５と、から構成される。ＣＷボタン２４またはＣＣＷボタン２５を一度押すと、制御部４０からレボルバモ一タ６に駆動指示がなされ、対物レンズ５が回転して切り換えが行われる。

ＡＳ駆動ボタン群２３は、開ボタン２６と、閉ボタン２７とから構成される。ＡＳユニット１０の駆動はこれらのボタンを押し続けている間、絞り部材１１が駆動し、離すと駆動が停止する（連続モード）。またＡＳ駆動ボタン群２３は、瞬間的に押し離すと絞り部材１１が間欠的に移動する（ステップモード）。

これらレボルバ駆動ボタン群２２及びＡＳ駆動ボタン群２３は、観察者が焦準部１８の図示しないハンドルを操作しながらかつ、ボタンに直ぐにアクセスできるように、観察者が操作しやすい顕微鏡１の正面に配置されている。

次に図３を参照して表示部３０に関して詳細に説明する。図３は、表示部３０の外観構成を示す図である。
図３に示すように表示部３０は、複数例えば、８個のＬＥＤ３１（ａ）〜３１（ｈ）から構成されており、絞り部材１１の現在の絞り位置を表示するために設置されている。表示は、例えば、絞り部材１１が最小値まで絞られているときは、ＬＥＤ３１（ａ）のみ点灯し、最大値まで開放しているときはＬＥＤ３１（ａ）〜（ｈ）まで点灯するようになっている。

次に図１及び図４を参照して制御部４０に関して詳細に説明する。図４は、制御部４０の構成を示す図である。

図４に示すように制御部４０は、ＣＰＵ４１と、演算データなどデータが格納されるＲＡＭ４２と、制御プログラム及び各対物レンズ５のＡＳプリセット径などが格納されているＲＯＭ４３と、不揮発性メモリ４４と、レボルバユニット４のレボルバセンサ群７を制御し、モータの駆動をカウントし、現在位置を記憶するレボルバユニットＩ／Ｏ部４５（ａ）と、ＡＳユニット１０のＡＳセンサ１７を制御し、モータの駆動量のカウント値による現在位置を記憶するＡＳユニットＩ／Ｏ部４５（ｂ）と、フロントスイッチ２０の入出力となるフロントスイッチＩ／Ｏ部４５（ｃ）と、表示部３０への入出力となる表示部Ｉ／Ｏ部４５（ｄ）と、設定部１９のスイッチの設定を行う設定部Ｉ／Ｏ部４５（ｅ）と、レボルバユニットＩ／Ｏ部４５（ａ）からの制御をうけレボルバモータ６を駆動させるレボルバドライバ４６と、ＡＳユニットＩ／Ｏ部４５（ｂ）からの制御をうけＡＳユニット１０に設けられたＡＳモータ１６を駆動させるＡＳドライバ４７と、から構成される。

次に図５及び図６を参照して表示部の制御を詳細に説明する。図５は、制御部４０の一部であるＣＰＵ４１と表示部Ｉ／Ｏ部４５（ｄ）の制御構成を示す図である。図６は、ＲＡＭ４２及びＲＯＭ４３内部に格納されたデータを示す図である。

図５に示すように表示部３０のＬＥＤ３１（ａ）〜３１（ｈ）を点灯させるためには、ＣＰＵ４１から表示部Ｉ／Ｏ部４５（ｄ）の各ボタンに相当するアドレスヘ“Ｈ”信号を送信する。同様に消灯させるときは、同アドレスに“Ｌ”信号を送信する。

図６に示すようにＲＡＭ４２のＡＰ番地は、レボルバ穴プリセットテーブルがあり、１列目にレボルバ穴番号、２列目にはプリセット径が記憶されている。またＲＯＭ４３のＲＴ番地にはロータリープリセットテーブルがあり、１列目には、設定部１９のロータリースイッチの番号、２列目には設定位置が記憶されている。

次に図７を参照して設定部１９の構成を詳細に説明する。図７は、設定部１９の外観構成を示す図である。
図７に示す設定部１９は、ピアノ式スイッチ６１と、ロータリー式スイッチ６２（ａ）〜６２（ｆ）と、により構成されている。ピアノ式スイッチ６１は、観察者の誤操作を防ぐためにＡＳボタン無効設定などの顕微鏡の設定を行うことができる。またロータリー式スイッチ６２（ａ）〜６２（ｆ）は、レボルバ穴と同じ数用意され、レボルバ穴ごとのＡＳの設定径（ＡＳプリセット設定位置）を１６段階で切り換えることができる。

次にこのように構成された本実施形態の動作方法について詳細に説明する。
まず、図８に示すフローチャートを参照して顕微鏡１の初期化処理を説明する。なお、説明を判りやすくするため、電源投入後にレボルバユニット４が穴３に位置している例について述べる。

まず顕微鏡１の電源が投入されると、制御部４０内のＣＰＵ４１が初期化される（Ｓｔｅｐ１）。初期化した後、図７に示す設定部１９のピアノ式スイッチ６１の各設定値を読み込み顕微鏡１の設定をする（Ｓｔｅｐ２）。次にロータリー式スイッチ６２の各設定値を取得し、図６に示すＲＡＭ４２内の先頭アドレスｓｗ番地をｓｗ＝［Ｎ］（Ｎ＝１〜６）番地にセットする（Ｓｔｅｐ３）。ここでレボルバ穴ごとのプリセット値を設定するため、ＲＯＭ４３内のＲＴ［ｓｗ］番地を参照して、ＲＡＭ４２のＡＰ［１］〜［６］番地にセットする（Ｓｔｅｐ４）。ここでは図７に示すレボルバ穴１に相当するロータリー式スイッチ６２（ａ）の設定値は、０であるためｓｗ［１］＝０、この０をＲＯＭ４３の先頭アドレスＲＴ番地に代入すると、ＲＴ［０］番地の中身は、３０００であるためＡＰ［１］番地には３０００が設定される。同様にｓｗ［２］＝１、ＡＰ［２］＝２０００、ｓｗ［３］＝２、ＡＰ［３］＝１５００、ｓｗ［４］＝３、ＡＰ［４］＝１１００、ｓｗ［５］＝６、ＡＰ［５］＝５００、ｓｗ［６］＝Ｄ、ＡＰ［６］＝１００がセットされる。その後、ＡＳユニット１０は、初期化を行う。初期化動作としては、ＡＳモータ１６の原点位置出しを行うため、ＡＳモータ１６は、ＡＳセンサ１７の位置に移動する（Ｓｔｅｐ５）。

ＡＳユニット１０は、レボルバユニット４の現在の穴位置に応じたプリセット位置に移動するため、レボルバセンサ群７の穴番号センサから現在の穴位置を取得する（Ｓｔｅｐ６）。次に取得した穴番号をＲＡＭ４２内のｎ番地にセットする（Ｓｔｅｐ７）。前述したようにこのときのレボルバユニット４は、穴３に設置されているため、ｎ＝３となる。よってＲＡＭ４２のＡＰ［ｎ］番地に設定されているＡＳプリセット径を取得し（Ｓｔｅｐ８）、ＲＡＭ４２内のｔａｐ番地にセットする（Ｓｔｅｐ９）。このとき、ＡＰ［３］番地の中身は１５００であるので、ｔａｐ＝１５００となる。ＡＳユニット１０は、ｔａｐ番地の位置、すなわち１５００の位置へ移動し（Ｓｔｅｐ１０）、初期化が終了する。

次に図９に示すフローチャートを参照してレボルバ駆動時のＡＳユニット１０の処理動作を説明する。ここではレボルバユニット４が穴３にあり、ＣＣＷボタン２５が押されたときの動作についてのみ述べる。

初めにレボルバ駆動ボタン群２２が押されたか否かを判定する（Ｓｔｅｐ２１）。レボルバ駆動ボタン群２２が押された場合、ＣＷボタンが押されたか否か判定する（Ｓｔｅｐ２２）。一方、レボルバ駆動ボタン群２２が押されていない場合には、その待機状態を維持する。この判定でＣＷボタンが押されたと判定した際には、ＲＡＭ４２内のｎ番地に予め設定されている現在のレボルバ穴位置から１を引いて、ＲＡＭ４２内のｔｎ番地にセットする（Ｓｔｅｐ２３）。押されていないと判定した場合には、ＲＡＭ４２内のｎ番地に予め設定されている現在のレボルバ穴位置に１を足して、ＲＡＭ４２内のｔｎ番地にセットする（Ｓｔｅｐ２４）。ここではＣＣＷボタンが押されたためＳｔｅｐ２４へ進み、ＲＡＭ４２内のｔｎ番地にセットする（ｔｎ＝４）。

次に移動先のレボルバ穴番号が設定されるとレボルバユニット４は、穴番号ｔｎ（＝４）へ移動する（Ｓｔｅｐ２５）。次にＡＳユニット１０を連動動作させるため、ＲＡＭ４２のＡＰ［ｔｎ］番地からプリセット径を取得する（Ｓｔｅｐ２６）。

この取得したプリセット径をＲＡＭ４２内のｔａｐ番地にセットする（Ｓｔｅｐ２７）。ここではｔｎ＝４であるため、ｔａｐ＝１１００となる。

最後にＡＳユニット１０の移動先が設定されたところで、ＡＳユニット１０は、設定位置に移動する（Ｓｔｅｐ２８）。移動後、ここでは図示しないが、ＲＡＭ４２内のｎ番地内の値を書き換え動作、ｔｎ番地のリフレッシュ動作の更新を行いこのフローを終了する。

次に、図１０に示すフローチャートを参照してＡＳユニット１０の移動処理を説明する。

まずＡＳ駆動ボタン群２３の開ボタン２６が連続で押された場合（連続移動処理モード）について説明する。

初めに開ボタン２６が押されたか否か判定する（Ｓｔｅｐ３１）。この判定で押された場合、連続モードとステップモードとを切り分けるため、５００ｍｓｅｃ待機する（Ｓｔｅｐ３２）。例えば、５００ｍｓｅｃ待機した後、もう一度開ボタン２６が押されているか否かを判定する（Ｓｔｅｐ３３）。

開ボタン２６が、再度、押されていれば、開・閉どちらの駆動指示ボタンが押されたか判定する（Ｓｔｅｐ３４）。この判定で閉ボタン２７が押されている場合は（閉）、ＲＡＭ４２内のｄｉｒ番地をＣＬ（ＣＬＯＳＥ）にセットする。（Ｓｔｅｐ３５）。一方、開ボタン２６が押されている場合には（開）、ＲＡＭ４２内のｄｉｒ番地をＯＰ（ＯＰＥＮ）にセットする。（Ｓｔｅｐ３６）。このように移動方向をセットした後、ＡＳユニット１０に設けられた絞り部材１１は、セットされたｄｉｒ方向に連続移動する（Ｓｔｅｐ３７）。連続移動した後、リミットに到達したか否かを判定する（Ｓｔｅｐ３８）。リミットに到達したならば、Ｓｔｅｐ３７にもどる。またリミットに到達しなければ、ＡＳボタン群２３の開ボタン２６がＯＦＦ（離された）か否かを判定する（Ｓｔｅｐ３９）。開ボタン２６がＯＦＦでなければＳｔｅｐ３７に戻り、ＯＦＦであれば絞り部材１１は、移動を終了し、フローは終了する。

次に、図６、図１０及び図１１を参照して開ボタン２６を瞬間的に押した場合（ステップ移動処理モード）について説明する。図１１は、ステップ移動についての動作説明を示す図である。

図６に示すようにＡＳユニットの駆動範囲は、位置０〜３０００であり、その全範囲に渡りＲＴ［０］〜ＲＴ［９］及びＲＴ［Ａ］〜ＲＴ［Ｆ］の位置を配置されている。前述と同様、開ボタン２６が押されると（Ｓｔｅｐ３１）、例えば、５００ｍｓｅｃ待機した後（Ｓｔｅｐ３２）、再度開ボタン２６の状態を確認し（Ｓｔｅｐ３３）、ＡＳボタンがＯＦＦであれば、Ｓｔｅｐ４０以降のステップ移動モードのシーケンスへ進む。

まず、現在のＡＳユニット１０がプリセットテーブルのどの位置にあるかを確認する。そのためにＡＳユニットＩ／Ｏ部４５（ｂ）から現在のＡＳユニット１０の現在位置を取得し、現在位置をＲＡＭ４２内のｃｐ番地にセットする（Ｓｔｅｐ４０）。次にＲＴ［ｉ］番地（ｉ＝０から開始）の値とｃｐの値に対して、ｃｐ≧ＲＴ［ｉ］における比較を行う（Ｓｔｅｐ４１）。この比較で、ｃｐよりもＲＴ［ｉ］が大きければ、現在位置に達していないものと判定して、ｉをインクリメントして（Ｓｔｅｐ４２）、ＲＴ［ｉ］のアドレスを大きく、即ち設定位置を小さくしてＳｔｅｐ４１へ戻り、ｃｐ≧ＲＴ［ｉ］が真になるまで繰り返し現在位置がどの位置にあるかを判別する。一方、この判定でｃｐよりもＲＴ［ｉ］が小さく、現在位置がテーブルのどの位置にあるかを判別したら、ＡＳユニット１０の移動先の設定を行う。まず、ＡＳ駆動ボタン群２３の押されたボタンの方向が開ボタン２６または閉ボタン２７のどちらかをチェックする（Ｓｔｅｐ４３）。

このチェックにおいて開ボタン２６が押された場合、ｉ＝０かどうかを判定する（Ｓｔｅｐ４４）。ｉ＝０の場合、ＡＳユニット１０の設定位置は、３０００である。そのためＡＳユニット１０はこれ以上動けないため、移動先を指定するＲＡＭ４２内のｔａｐ番地に、現在位置のＲＴ［ｉ］をセットする（Ｓｔｅｐ４５）。ｉ≠０の場合は、図１１に示すように、ＡＳユニット１０は１つ上のテーブルの値に間欠的に移動するため、ｔａｐ番地にはＲＴ［ｉ−１］をセットする（Ｓｔｅｐ４６）。

一方、Ｓｔｅｐ４３で閉ボタン２７が押された場合の動作は、図１１のＣａｓｅ１とＣａｓｅ２に示すように、ＡＳユニット１０の移動先が異なるため、ｃｐ＝ＲＴ［ｉ］の判定を行う（Ｓｔｅｐ４７）。

結果が真であるときは、ｉ＝１５か否かを判定する（Ｓｔｅｐ４８）。ｉ＝１５ならばＡＳユニット位置１０は０であり、ＡＳユニット１０はこれ以上動けないため、ｔａｐ番地に現在位置のＲＴ［ｉ］をセットする。（Ｓｔｅｐ４９）。ｉ≠１５の場合は、図１０のｃａｓｅ２に示すように、ＡＳユニット１０は１つ下のテーブルの値に間欠的に移動するため、ｔａｐ番地にはＲＴ［ｉ＋１］をセットする（Ｓｔｅｐ５０）。

またＳｔｅｐ４７の判定でｃｐ≠ＲＴ［ｉ］の場合は、図１１に示すＣａｓｅ１のように、現在のＡＳユニット１０位置がテーブルの中間にあるため、ｔａｐ番地にはＲＴ［ｉ］がセットされる（Ｓｔｅｐ５１）。

このようにＡＳユニット１０はセットされたｔａｐ番地の値に移動し（Ｓｔｅｐ５２）、このフローは、終了する。

次に図３を参照して表示部３０の動作方法について詳細に説明する。
ＡＳユニット１０の動作が終了後、ＡＳユニットＩ／Ｏ部４５（ｂ）からＡＳユニット１０の現在位置を取得する。その際、現在位置が０であれば、ＣＰＵ４１はＡＳユニットＩ／Ｏ部４５（ｂ）のＬＥＤ３１（ａ）に相当するアドレスのみ点灯指示を出す。

同様に、現在位置が１〜１００の時は、ＬＥＤ３１（ａ）と（ｂ）のアドレスヘの点灯指示、現在位置が１０１〜１５０の時は、ＬＥＤ３１（ａ）〜（ｃ）のアドレスヘの点灯指示といった様に、ＡＳユニット１０の現在位置に応じたＬＥＤ３１のアドレスへ点灯指示を出す。

本実施形態は、ＡＳ駆動ボタン群２３を押すことで、連続モード及びステップモードに代表されるように絞り部材１１が間欠移動し、かつ表示部３０にてＡＳユニット１０の現在位置を表示できる。これによりＰＣやＡＳターレットを用いずに安価且つ省スペースにできる。また観察者は、ＡＳプリセット値に加えて、ＡＳユニット１０を動かして観察する場合において、迅速かつ正確にＡＳユニット１０を移動可能である。

次に図１２及び図１３を参照して本発明に係る第２の実施形態について詳細に説明する。図１２は、本実施形態に係るフロントスイッチ２０の外観構成図である。図１３は、本実施形態に係るＡＳユニットのプリセット設定を行う際のフローチャートである。なお、本実施形態は、前述した第１の実施形態と異なる構成部位についてのみ説明し、第１の実施形態と同等の部位には同じ参照符号を付してその詳細な説明は省略する。

図１２に示すようにフロントスイッチ２０は、ＡＳユニット１０の現在位置をロータリー式スイッチ６２の各番号に設定するための設定スイッチ２８を追加している。また図示しないが、ロータリー式スイッチ６２の各番号によるＡＳユニット１０の設定テーブル（ＲＴ［ｉ］テーブル）は、不揮発性メモリ４４内にある。

次に図１３を参照して本実施形態の作用について説明する。
顕微鏡１の電源を投入すると、まず図７に示す設定部１９のピアノ式スイッチ６１の設定値を読み込み、顕微鏡設定を行う。このとき、ピアノ式スイッチ６１のＢｉｔ１が押されているか否かを判定する（Ｓｔｅｐ６１）。このとき、ピアノ式スイッチ６１のＢｉｔ１がＯＦＦであれば観察モードとなり、初期化動作を行う（Ｓｔｅｐ６２）。初期化動作の完了後にこのシーケンスを終了する。一方、Ｂｉｔ１がＯＮであれば、各ロータリー式スイッチ６２の各番号にＡＳユニット１０の現在値をアサインする設定モードになり、図示しないＲＡＭ４２内のカウンタｉを０にセットする（Ｓｔｅｐ６３）。

次にカウンタｉ≦Ｆか否かを判定する（Ｓｔｅｐ６４）。この判定でｉ≦Ｆであればロータリー式スイッチ６２をｉの番号、ここでは０に移動させる（Ｓｔｅｐ６５）。その後、開ボタン２６又は、閉ボタン２７の操作によりＡＳユニット１０をロータリー式スイッチ０番にアサインしたい位置に移動させる（Ｓｔｅｐ６６）。さらに、設定スイッチ２７を押し（Ｓｔｅｐ６７）、ＡＳユニットＩ／Ｏ部４５（ｂ）から現在位置を取得し、ＲＴ［０］にセットする（Ｓｔｅｐ６８）。そしてｉをインクリメントし（Ｓｔｅｐ６９）、Ｓｔｅｐ６４へ戻る。このシーケンスをロータリー式スイッチ６２の番号分、計１６回繰り返す。

またＳｔｅｐ６４の判定でカウンタｉ＞Ｆであったら（Ｓｔｅｐ６４）、ロータリー式スイッチ６２全ての番号への設定が完了したことになり、このシーケンスを終了する。

このような設定モードが終了したら、ピアノ式スイッチ６１のＢｉｔ１をＯＦＦにし、電源を再投入することで、顕微鏡１は、観察モードに設定される。
本実施形態は、ＡＳプリセットテーブル値を任意に設定できることにより、観察者の好みに合せたＡＳユニット１０の設定を可能にすることができる。

次に図１４乃至図１７を参照して本発明に係る第３の実施形態について詳細に説明する。図１４は、本実施形態に係るハンドスイッチ７１の外観構成図である。図１５は、本実施形態に係る不揮発生メモリ４４内のテーブルを示す図である。図１６は、本実施形態に係る初期設定について説明するためのフローチャートである。なお、本実施形態は、前述した第１の実施形態と異なる構成部位についてのみ説明し、第１の実施形態と同等の部位には同じ参照符号を付してその詳細な説明は省略する。

図１４に示すようにハンドスイッチ７１は、レボルバユニット４の移動を指示するレボルバ駆動ボタン群７２と、ＡＳユニット１０の移動を指示するＡＳ駆動ボタン群７３と、レボルバユニット４及びＡＳユニット１０の現在の状態を表示する表示窓７４と、各レボルバ穴に設置する対物レンズ５を設定するときに用いる選択ボタン群７５と、設定ボタン７６と、から構成される。

図１５に示すように、制御部４０内の不揮発性メモリ４４は、ＯＢテーブルとＲＴテーブルを設けている。ＯＢテーブルは、１列目にはレボルバ穴番号のアドレス及び２列目には種別・倍率といった対物レンズ情報が記載されている。ＲＴテーブルは、１列目にレボルバ穴とロータリー式スイッチ番号のアドレス及び２列目にＡＳユニット１０の設定位値が記載されている。また、ＲＯＭ４３のＣＡＬ番地にはＯＢテーブルに記載された対物レンズの対物レンズ情報に対応し、且つテーブルを設定するための基本値が設定されているＣＡＬテーブルがある。図示しないが、制御部４０には、ハンドスイッチ７１とＣＰＵ４１とのインターフェイスであるハンドスイッチＩ／Ｏ部が用いられている。

次に図１６を参照して本実施形態の動作方法を詳細に説明する。
顕微鏡１の電源を投入すると、まず設定部１９のピアノ式スイッチ６１の設定値を読み込み、顕微鏡の設定を行う。このとき、ピアノ式スイッチ６１のＢｉｔ２がＯＮか否かを判定する（Ｓｔｅｐ８１）。この判定でＯＮされていなければ観察モードとなり、初期化動作が行われ（Ｓｔｅｐ８２）、このシーケンスを終了する。一方、この判定でＯＮされていれば、ピアノ式スイッチ６１のＢｉｔ３がＯＮか否かを判定する（Ｓｔｅｐ８３）。この判定で、Ｂｉｔ３がＯＮであれば、現在のレボルバ穴に取り付いている対物レンズ５の種別・倍率の入力を行う入力モードに移行する。

入力モードでは、レボルバセンサ群７から現在の穴番号を取得し、ＲＡＭ４２内のｎ番地ヘセットする（Ｓｔｅｐ８４）。ここで図１４に示すように表示窓７４は、対物レンズの種別・倍率を例えば、“ＯＢ１ Ｌ１０”と表示する。ＯＢ１とは現在のレボルバ穴１を示し、Ｌ１０とは長作動距離対物レンズの倍率が１０倍であることを示している。選択ボタン群７５の任意の一方を押し、設置されている対物レンズ５の種類を選択する（Ｓｔｅｐ８５）。次に設定ボタン７６を押す（Ｓｔｅｐ８６）。

これによりＯＢ［ｎ］アドレスに現在の対物レンズの種別がセットされる（Ｓｔｅｐ８７）。そしてＲＴ［ｎ］［０］〜ＲＴ［ｎ］［Ｆ］までの値が自動的に演算される（Ｓｔｅｐ８８）。詳しい計算方法は、後述する。ここで、対物レンズ５を移動させ変換し（Ｓｔｅｐ８９）、Ｓｔｅｐ８４からＳｔｅｐ８９までの同様の処理を繰り返し、全てのレボルバ穴について対物レンズ５の種別の登録を行う。

全てのレボルバ穴について登録が完了したら、ピアノ式スイッチ６１のＢｉｔ３をＯＦＦにし、電源を再投入し、再びＳｔｅｐ８１の確認の後、Ｓｔｅｐ８３に移行する。ここでＢｉｔ３はＯＦＦであるため、観察モード２に移行する。

観察モード２では、まず現在のロータリー式スイッチ６２の設定値を取得し、ｓｗ［１］〜［６］にセットする（Ｓｔｅｐ９０）。そして、各レボルバ穴のプリセット値を、ＲＴテーブルを参照し、ＲＡＭ４２内のＡＰ［１］〜［６］番地にセットする。ここで図６に示すようにレボルバ穴１のロータリー式スイッチ６２（ａ）設定値が０であるので、ＡＰ［１］には、ＲＴ［１］［０］がセットされる。同じように、ＡＰ［２］＝ＲＴ［２］［１］、ＡＰ［３］＝ＲＴ［３］［２］、ＡＰ［４］＝ＲＴ［４］［３］、ＡＰ［５］＝ＲＴ［５］［６］、ＡＰ［６］＝ＲＴ［６］［Ｄ］がセットされる（Ｓｔｅｐ９１）。その後、ＡＳユニット１０の初期化動作を開始する（Ｓｔｅｐ９２）。以降の動作は図８に示すＳｔｅｐ５以降の動作と同様であり、ここでの説明は省略する。

次にＳｔｅｐ８８での演算について、図１５に示すＲＴテーブルを用いて説明する。
絞り部材１１の設定位置は、一般的には対物レンズ瞳径の７０〜８０％が最適値と言われ、また観察に応じて瞳径範囲内で観察者の好みに設定する。ここで瞳径は以下の式で決定される。
（瞳径）＝２×ＮＡ（開口数）×ｆ（対物レンズの焦点距離）：単位［ｍｍ］
図１６に示すフローチャートのＳｔｅｐ６５で、対物レンズ５の種別・倍率がＯＢ［ｎ］に設定された後、まず図１５に示す不揮発性メモリ４４内のＣＡＬテーブルを参照する。ＣＡＬテーブルは、各対物レンズの種類によって基本値が設定されている。この基本値は、瞳径に相当する絞り部材１１の位置情報であり、各対物レンズに応じて以下の式で計箕された値である。
（基本値）＝（瞳径）×（ＡＳの瞳位置への投影倍率）^−１×３０００（パルス）÷（ＡＳ最大径）−（１）
参照した、ＣＡＬテーブルからの値について、以下の式で求めた値に基づき、ＲＴ［１］［ｉ］〜ＲＴ［６］［ｉ］にセットする。
ＲＴ［Ｎ］［ｉ］＝（基本値）÷１６×（１６−ｉ）−（２）
（但し、Ｎ＝レボルバ番号：１〜６、ｉ＝ロータリー式スイッチ番号：１〜１６）
ここで、ＯＢ［１］は、Ｌ５に設定されているので、ＣＡＬテーブルのＬ５の値を参照すると１８００であり、（２）式から、
ＲＴ［１］［０］＝１８００÷１６×（１６−０）＝１８００
ＲＴ［１］［１］＝１８００÷１６×（１６−１）＝１６８７．５≒１６８８
という様にＲＴテーブルが算出される。

このように本実施形態は、対物レンズ５に応じたＡＳプリセットテーブルが自動生成されることにより、観察者は、設定の手間がかからずに、使用倍率に応じた最適な観察が可能となる。
なお本発明は、光学絞りを落射ＡＳに限定したが、透過ＡＳ、落射・透過ＦＳであっても構わない。

本発明では、ピアノ式スイッチ６１、ロータリースイッチ６２を使用したが、設定部１９の構成はこれに限定されない。またこれらスイッチのＢｉｔ数はこの数に限定されない。

本発明では、連続モードと、ステップモードを切り分けるために待機時間を５００ｍｓｅｃとしたが、これに限定されない。また設定部１９のピアノ式スイッチ６１などで、ステップ移動と連続移動を切り換えられるようにしても構わない。
本発明では、ＰＣを用いないシステムについて述べたが、省スペースが可能であればＰＣを設けたシステムであっても構わない。

本発明では、表示部３０は、８個のＬＥＤを用いたが、この数は限定されない。また７セグメントＬＥＤや、液晶やプラズマディスプレイなどでも良い。更に、ステップモードではボタンを押した回数分ＡＳユニット１０は間欠移動し、観察者が回数を記憶することで、正確な位置決めは達成できるので、表示部は特に必要としなくてもよい。

本発明では、ＲＴ［ｉ］テーブルは、移動範囲全てに渡っていたがこれに限定されない。またＡＳユニット１０がある位置以下になったら、ステップ移動から連続移動に切り換わるとしても良い。

本発明では、レボルバ穴番号とプリセット値の組合せについて説明したが、観察方法−レボルバ穴番号−プリセット値としても構わない。また、このとき各観察方法によってＡＰ［ｉ］テーブルが必要であることは言うまでもない。

本発明では、連続モード時の移動速度は一定であったが、移動速度は、視野の明るさが一定に変化する速度としても良い。
本発明では、ＡＳユニット１０の移動は、開ボタン２６、閉ボタン２７による操作のみであったが、図１７に示すように直接移動先を指示するボタンを設ける構成であっても構わない。

本発明では、フロントスイッチ２０を用いて、顕微鏡操作を行ったが、図１４に示すような、ハンドスイッチを用いても構わない。このとき、制御部４０内にハンドスイッチＩ／Ｏ部が必要であることは言うまでもない。
第１の実施形態では、ＲＯＭ内にＲＴ［ｉ］テーブルを設けたが、不揮発性メモリ内であっても構わない。

第２の実施形態は、１つのロータリー式スイッチ６２で、全レボルバ穴の設定値をアサインすることとしたが、各レボルバ穴について図１３に示すフローチャートの動作を行うこととしても良い。第２の実施形態では、図１３に示すフローチャーはｉ＝Ｆまでループするが、ＲＴ［ｉ］の値が０になったところで、ＲＴ［ｉ］以降の値は全て０となり、このループを抜けることとしても良い。

第２の実施形態では、フロントスイッチ２７に新たに設定スイッチ２８を設けたが、開ボタン２６、閉ボタン２７などのフロントスイッチ２７上のボタンで代用しても構わない。
第２の実施形態は、ロータリー式スイッチ６２の各番号のアサインにおけるＡＳ設定値のアサインを、フロントスイッチを用いて行ったが、ＰＣなどからの通信を用いてアサインを行っても構わない。この場合、制御部４０内に通信用Ｉ／Ｏ部が必要であることは言うまでもない。

図１４に示す第３の実施形態は、（１）式及び（２）式を使用してＲＴテーブルの値を決定したが、この式に限定されず、各対物レンズにおいて最適なテーブルが設定できればよい。
第３の実施形態では、対物レンズの設定をハンドスイッチ７１を用いたが、例えばＰＣなどのシステムからの通信で設定を行っても構わない。この場合、制御部４０内に通信用Ｉ／Ｏ部が必要であることは言うまでもない。

本発明に係る第１の実施形態における装置全体の概略構成を示す図である。 本装置におけるフロントスイッチの外観構成を示す図である。 本装置における表示部の外観構成を示す図である。 本装置における制御部の構成を示す図である。 本装置における制御部の一部であるＣＰＵと表示部の制御構成を示す図である。 本装置におけるメモリ内部のデータを示す図である。 本装置における設定部の外観構成を示す図である。 顕微鏡の初期化処理を示すフローチャートである。 レボルバ駆動時のＡＳユニットの処理動作を示すフローチャートである。 ＡＳユニットの移動処理を示すフローチャートである。 ステップ移動についての動作説明図である。 本発明に係る第２の実施形態における、フロントスイッチの外観構成図である。 本実施形態に係るＡＳユニットのプリセット設定を行う際のフローチャートである。 本発明に係る第３の実施形態におけるハンドスイッチの外観構成図である。 本実施形態に係る不揮発生メモリ内のテーブルを示す図である。 本実施形態に係る初期設定を行う際のフローチャートである。 ＡＳユニットの構成に係る変形例を示す図である。 従来の顕微鏡の構成を示す図である。 従来の顕微鏡の構成を示す図である。 従来の顕微鏡の構成を示す図である。

符号の説明

１：顕微鏡、２：試料、３：ステージ、４レボルバユニット、５：対物レンズ、６：レボルバモータ、７：レボルバセンサ群、８：照明ユニット、９：顕微鏡光源、９（ａ），（ｂ）：照明系レンズ、１０：ＡＳユニット、１１：絞り部材、１２：ハーフミラー、１３：鏡筒、１４：接眼レンズ、１５：ＣＣＤカメラ、１６：ＡＳモータ、１７：ＡＳセンサ、１８：焦準部、１９：設定部、２０：フロントスイッチ、２１：パイロットランプ、２２：レボルバ駆動ボタン群、２３：ＡＳ駆動ボタン群、２４：ＣＷボタン、２５：ＣＣＷボタン、２６：開ボタン、２７：閉ボタン、３０：表示部、３１（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ），（ｈ）：ＬＥＤ、４０：制御部、４１：ＣＰＵ、４２：ＲＡＭ、４３：ＲＯＭ、４４：不揮発生メモリ、４５（ａ）：レボルバユニットＩ／Ｏ部、４５（ｂ）：ＡＳユニットＩ／Ｏ部、４５（ｃ）：フロントスイッチＩ／Ｏ部、４５（ｄ）：表示部Ｉ／Ｏ部、４５（ｅ）：設定部Ｉ／Ｏ部、４６：レボルバドライバ、４７：ＡＳドライバ、６１：ピアノ式スイッチ、６２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ），（ｈ）：ロータリー式スイッチ。

Claims (8)

1. 光源から照射される光束を絞る電動光学絞り部材と、
   前記電動光学絞り部材を制御するための制御部と、
   前記制御部に移動指示を出し、前記電動光学絞りを操作する操作部と、
   を備えた顕微鏡であって、
   前記制御部は、前記操作部から移動操作を受けた際に、前記電動光学絞り部材を一定の間隔で間欠移動させることを特徴とする間欠移動型電動光学絞り付き顕微鏡。
2. 前記電動光学絞り部材は、
   少なくとも２枚以上の絞り羽により構成される羽絞りと、
   前記羽絞りを開閉駆動させるモータと、
   を具備し
   前記電動光学絞り部材は、前記制御部が前記モータを制御し、前記羽絞りを開閉することで、絞られることを特徴とする請求項１に記載の間欠移動型電動光学絞り付き顕微鏡。
3. 前記光学絞り部材が間欠移動する間隔は、前記制御部内に設けられた設定テーブルに任意に設定された値に基づき決定されることを特徴とする請求項１に記載の間欠移動型電動光学絞り付き顕微鏡。
4. 光源から照射される光束を絞る電動光学絞り部材と、
   少なくとも２つ以上の対物レンズと、
   前記対物レンズを取り付け、移動させるための電動レボルバと、
   前記電動光学絞り部材と前記電動レボルバを制御するための制御部と、
   前記制御部から移動指示が出されるように操作する操作部と、
   を具備する顕微鏡であって、
   前記制御部は、前記操作部からの操作により前記電動レボルバの穴位置毎に応じて、前記電動光学絞り部材を一定の間隔で間欠移動させることを特徴とした間欠移動型電動光学絞り付き顕微鏡。
5. 前記光学絞り部材が間欠移動する間隔は、前記制御部内にあり、前記レボルバ穴位置ごとに異なる設定テーブルに任意に設定された値に基づき決定されることを特徴とする請求項４に記載の間欠移動型電動光学絞り付き顕微鏡。
6. 前記設定テーブルは、予め前記操作部から設定された前記対物レンズの情報により、自動的に生成されることを特徴とする請求項５に記載の間欠移動型電動光学絞り付き顕微鏡。
7. 前記設定テーブルは、前記レボルバ穴と同数のスイッチを有し、前記レボルバ穴ごとに前記電動光学絞り部材の設定径を切り換えることを特徴とする請求項５に記載の間欠移動型電動光学絞り付き顕微鏡。
8. 前記設定径は、ロータリー式スイッチによって切り換えることを特徴とする請求項７に記載の間欠移動型電動光学絞り付き顕微鏡。

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