JP2008233608A

JP2008233608A - 顕微鏡装置

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Publication number: JP2008233608A
Application number: JP2007074297A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Mizusawa; 大輔水澤
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2007-03-22
Filing date: 2007-03-22
Publication date: 2008-10-02

Abstract

【課題】ＬＥＤ光源の点灯制御を行う制御部の回路規模が小さく、且つ、ＬＥＤ光源の交換作業を短時間で済ませることのできる照明部を備えた顕微鏡装置を提供する。
【解決手段】ＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ１３は、明視野光源ユニット１０１若しくは暗視野光源ユニット１０９のどちらかを点灯状態に切替える指示を取得する。ＣＰＵ４０４１は、機種毎に抵抗値が異なる識別抵抗４０５で生じる電圧降下量に基づき照明装置９の機種を識別する。不揮発性メモリ４０４４には、これらの光源ユニットと光源ユニットへ供給する電流量を決定する制限抵抗とを当該機種毎に対応付けた機種情報が記録されている。ＣＰＵ４０４１は、識別した照明装置９の機種についての当該機種情報において、これらの光源ユニットのうち点灯状態へと切替える指示がされているものに対応付けられている制限抵抗を選択することにより、光源ユニットへ供給する電流量を制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、顕微鏡の技術に関し、特に、標本の照明光を得る照明装置の技術に関する。

顕微鏡やこれを用いた光学検査装置は、医学・生物分野における細胞や生体組織などの観察や、工業分野においても半導体ウエハ、ＦＰＤ（フラットパネル・ディスプレイ）用ガラス基板、磁気ヘッド等の検査、金属組織や新素材の研究開発など、種々の目的で使用されるものであり、ユーザのニーズに応じるための種々の装置が存在する。

これらの顕微鏡を用いて行う試料の観察法として、同軸落射によりケーラー照明を行ったときの試料からの直接反射光を観察する明視野観察法（以下、「ＢＦ」（Bright Field）と略す）と、対物レンズの外側からリング状の照明光を斜めに照明したときの試料からの散乱光を観察する暗視野観察法（以下、「ＤＦ」（Dark Field）と略す）とがある。

これらの観察法を実施するために使用する照明装置の技術として、例えば特許文献１には、観察法に応じて別々のＬＥＤ（発光ダイオード）光源が顕微鏡の照明光路に配置されており、観察法の切り換えに応じ、切り換え前後の観察法に対応するＬＥＤ光源をそれぞれ消灯及び点灯させるという技術が開示されている。この照明装置は、複数のＬＥＤ素子を備えており、このうちの中央部の半導体素子と円周部の半導体素子とを別個に点灯させることができるように構成されている。ここで、顕微鏡での観察法の切り換えが行われてＢＦに切り換えられた場合には、中央部の半導体素子が点灯状態となり、円周部の半導体素子が消灯状態となる。一方、ＤＦに切り換えられた場合には、中央部の半導体素子が消灯状態となり、円周部の半導体素子が点灯状態となる。
特開２００１−１５４１０３号公報

しかしながら、上述のような照明部では、以下のような問題が生じ得る。
まず、定格・波長・数量が異なるＬＥＤ素子を照明部として複数保持し、これらを観察法に応じて点灯／消灯の制御を行う場合、光量のムラを抑制するためにはＬＥＤ素子に対して供給すべき電流を異ならせる必要があるため、ＬＥＤ素子に対しひとつずつ制御部を横成する必要が生じる。すると、制御部の規模が大きくなるため、照明部全体のサイズが大きくなってしまう。

また、故障等の理由により照明部のＬＥＤ光源の交換を行うと、交換後のＬＥＤ素子は交換前のものと定格・波長・数量が同一であるとは限らないため、当該交換前になされていた制御部に対する設定のままで、適切なＬＥＤ素子の点灯制御を行うことはできない。このため、交換後の照明部のＬＥＤ素子の仕様に応じて制御部の再設定を行い、照明部に供給する電流値を調整する必要がある。この調整作業は煩雑なものであるため、照明部の交換作業は多大な時間を要するものとなってしまう。

本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、ＬＥＤ光源の点灯制御を行う制御部の回路規模が小さく、且つ、ＬＥＤ光源の交換作業を短時間で済ませることのできる照明部を備えた顕微鏡装置を提供することである。

本発明の態様のひとつである顕微鏡装置は、標本へ照明光を照射する少なくとも２つ以上のＬＥＤ（発光ダイオード）光源と、前記ＬＥＤ光源を全て備えている照明部と、前記ＬＥＤ光源の各々へ供給する電流量を決定する複数の制限抵抗と、前記複数のＬＥＤ光源のうちのいずれか１つを点灯状態に切替える指示を取得する切替え指示取得手段と、前記照明部に１つのみ備えられており当該照明部の機種を識別する識別情報を提示する識別情報提示手段と、前記識別情報提示手段により提示される前記識別情報に基づいて前記照明部の機種を識別する機種識別手段と、前記ＬＥＤ光源と前記制限抵抗とを前記照明部の機種毎に対応付けた情報である機種情報が記録されている機種情報記録手段と、前記切替え指示取得手段が前記指示を取得したときに、前記制限抵抗を当該指示に基づいて選択することによって前記ＬＥＤ光源へ供給する電流量を制御する制御手段と、を有しており、前記制御手段は、前記機種識別手段によって識別された照明部の機種についての前記機種情報において、前記指示により点灯状態へと切替える指示がされているＬＥＤ光源に対応付けられている制限抵抗を選択することによって、前記電流量を制御する、ことを特徴とするものであり、この特徴によって前述した課題を解決する。

なお、上述した本発明に係る顕微鏡装置において、前記照明部は、前記標本の明視野観察を行うためのＬＥＤ光源、及び、前記標本の暗視野観察を行うためのＬＥＤ光源を少なくとも備えているように構成することができる。

また、前述した本発明に係る顕微鏡装置において、前記識別情報提示手段は、前記照明部の機種毎に異なる抵抗値を有する固定抵抗であり、前記機種識別手段は、前記識別情報提示手段である固定抵抗により生じる電圧降下量に基づいて前記照明部の機種を識別する、ように構成することもできる。

また、本発明の別の態様のひとつである顕微鏡装置は、標本へ照明光を照射する少なくとも２つ以上のＬＥＤ（発光ダイオード）光源と、前記ＬＥＤ光源を１つずつ備えている複数の照明部と、前記ＬＥＤ光源の各々へ供給する電流量を決定する複数の制限抵抗と、前記複数のＬＥＤ光源のうちのいずれか１つを点灯状態に切替える指示を取得する切替え指示取得手段と、前記照明部に１つずつ備えられており当該照明部の機種を識別する識別情報を提示する識別情報提示手段と、前記識別情報提示手段により提示される前記識別情報に基づいて前記照明部の機種を識別する機種識別手段と、前記ＬＥＤ光源と前記制限抵抗とを前記照明部の機種毎に対応付けた情報である機種情報が記録されている機種情報記録手段と、前記切替え指示取得手段が前記指示を取得したときに、前記制限抵抗を当該指示に基づいて選択することによって前記ＬＥＤ光源へ供給する電流量を制御する制御手段と、を有しており、前記制御手段は、前記機種識別手段によって識別された照明部の機種についての前記機種情報において、前記指示により点灯状態へと切替える指示がされているＬＥＤ光源に対応付けられている制限抵抗を選択することによって、前記電流量を制御し、前記識別情報提示手段は、前記照明部の機種毎に異なる抵抗値を有する固定抵抗であり、前記機種識別手段は、前記照明部に１つずつ備えられている前記識別情報提示手段である固定抵抗を全て並列接続して形成される合成抵抗により生じる電圧降下量に基づいて前記照明部の機種を識別する、ことを特徴とするものであり、この特徴によって前述した課題を解決する。

本発明によれば、以上のようにすることにより、ＬＥＤ光源の点灯制御を行う制御部の回路規模が小さく、且つ、ＬＥＤ光源の交換作業を短時間で済ませることのできる照明部を備えた顕微鏡装置の提供を可能にするという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は、この実施の形態にのみ限定されるものではない。
なお、各図面において同一の要素には同一の符号を付している。

図１について説明する。同図は、本実施例に係る顕微鏡装置の構成を示している。
図１に示した顕微鏡装置は、標本１が載置されるステージ２と、ステージ２に載置された標本１の上方に配置される対物レンズ３と、レボルバ４を介して対物レンズ３を保持すると共に焦準ユニット５を介してステージ２を保持する顕微鏡本体６と、ＢＦ及びＤＦ時に落射照明光を標本１に照射する照明装置９と、照明装置９における観察光路上に配置されている鏡筒７と、鏡筒７の前面部に取り付けられている接眼レンズ８と、を備えている。また、顕微鏡本体６には、焦準ユニット５を駆動する焦準ハンドル５ａと、この顕微鏡装置の各部の制御を行う制御部１０と、制御部１０と電気的に接続されており制御部１０を含む顕微鏡装置の各電動部へ電力を供給する電源部１１と、照明装置９が標本１に照射する光の光量の調整指示を取得して制御部１０に伝える調光部１２と、この顕微鏡装置により行う観察法をＢＦとＤＦとの間で切り換える指示を取得して制御部１０に伝えるＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ１３と、を備えている。

ステージ２は、図示していないＸ軸ハンドル及びＹ軸ハンドルが回転操作されると、この操作に応じて対物レンズ３の光軸（Ｚ軸）に直交した水平面（ＸＹ平面）で移動する。従って、この操作により、対物レンズ３に対する標本１の観察位置を水平面方向に自在に変化させることができる。

対物レンズ３は、倍率が異なる他の対物レンズ３と共にレボルバ４に取り付けられており、レボルバ４に対し着脱自在である。ここで、操作者が不図示のマウンタを駆動させるとレボルバ４が回転し、この操作に応じていずれかの対物レンズ３が標本１の上方に選択的に配置される。本実施例におけるレボルバ４には不図示の取り付け穴が６個設けられており、最大６つまで対物レンズ３の装着が可能である。なお、この取り付け穴には、番号＃１〜＃６各々が割り当てられている。

焦準ユニット５は、焦準ハンドル５ａが回転操作されるとステージ２を昇降移動する。これにより、標本１と対物レンズ３との光軸方向の相対距離を変化させて焦点を合わせる。

標本１は、照明装置９に構成されている照明光学系により照明される。このときの標本１からの反射光が観察光学系を通って接眼レンズ８に伝わることで標本１の顕微鏡観察が行われる。

照明光学系は、明視野光源ユニット１０１、コレクタレンズ１０２、リレーレンズ１０３、開口絞り１０４、視野絞り１０５、リレーレンズ１０８、及びハーフミラー１０６より構成されており、これらは顕徹鏡本体６内に配置されている。また、観察光学系は、対物レンズ３、ハーフミラー１０６、及び結像レンズ１０７より構成されている。ここで、ハーフミラー１０６は照明光学系と観察光学系とで共用しており、このハーフミラー１０６によって照明用の明視野光路と観察用の光路とを光学的に分岐させる。この他に、照明光学系として、暗視野光路１１０が対物レンズ３内部に対物レンズ３の光軸と同軸に配置されており、照明装置９内における暗視野光路１１０上には暗視野光源ユニット１０９が配置されている。

観察光学系では、標本１に照射した照明光の反射光である観察光が、対物レンズ３及びハーフミラー１０６を通過して、鏡筒７内に設けられている結像レンズ１０７に集光される。これによって、標本１の観察像が結像する。この観察像は、鏡筒７内に設けられた結像レンズ１０７を介して所定の結像面上に結像され、接眼レンズ８を介して目視により観察される。

明視野光源ユニット１０１は照明光学系の光軸上に配置されている。明視野光源ユニット１０１の構成を図２に示す。このように、明視野光源ユニット１０１は、基板２０３と、基板２０３の中心位置に配置されているＬＥＤ２０１と、ＬＥＤ２０１に電力を供給するためのケーブルユニット２０２とを備えて構成されている。ここで、ケーブルユニット２０２は、制御部１０との接続用のコネクタがケーブルに圧着されて構成されている。

暗視野光源ユニット１０９は、暗視野光路１１０に配置されている。暗視野光源ユニット１０９の構成を図３に示す。このように、暗視野光源ユニット１０９は、円環状に形成されている基板３０３と、基板３０３上に円環状に配列されているＬＥＤ３０１と、ＬＥＤ３０１に電力を供給するためのケーブルユニット３０２とを備えて構成されている。ここで、ケーブルユニット３０２は、制御部１０との接続用のコネクタがケーブルに圧着されて構成されている。

これら明視野光源ユニット１０１及び暗視野光源ユニット１０９は、制御部１０からの供給電力に応じて標本１の照明光を発する。なお、この照明光の調光は、調光部１２に対する操作に応じて調整される基準電圧を基にして、制御部１０がＬＥＤ２０１及び３０１に流す電流を変化させることにより行われる。

調光部１２は、操作者がＣＷ（時計回り）方向に回転操作すると、照明光の光量が増加し、ＣＣＷ（反時計回り）方向に回転操作すると、照明光の光量が減少する。なお、詳細は後述するが、調光部１２は、回転操作される調光ボリウム（可変抵抗）と、固定抵抗である制限抵抗とより構成されている。

ＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ１３は、明視野光源ユニット１０１と暗視野光源ユニット１０９との点灯／消灯の切替えの指示を取得する。ＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ１３が切替えられてＯＦＦ状態にされると、明視野光源ユニット１０１のＬＥＤ２０１が点灯し、暗視野光源ユニット１０９のＬＥＤ３０１が消灯する。一方、ＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ１３が切替えられてＯＮ状態にされると、明視野光源ユニット１０１のＬＥＤ２０１が消灯し、暗視野光源ユニット１０９のＬＥＤ３０１が点灯する。

次に図４について説明する。同図は、図１に示した顕微鏡装置における調光部１２、照明装置９、及び制御部１０の電気回路構成を示している。
調光部１２は、前述したように、回転操作される調光ボリウム１２ａと固定抵抗である制限抵抗１２ｂとより構成されている。

制御部１０は、基準電圧電源部４０１、定電流回路部４０２、ＬＥＤユニット切替え部４０３、及び照明装置判定部４０４を備えて構成されている。
基準電圧電源部４０１は、電源部１１より制御部１０に印加供給される電源電圧（Ｖｃｃ）を、所定の基準電圧（Ｖｒｅｆ）に変換して出力する。この基準電圧は、調光部１２及び定電流回路部４０２で利用される。

定電流回路部４０２は、オペアンプ４０２１、供給電流上限値調整部４０２２、オペアンプ４０２３、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）４０２５、供給電流下限値調整部４０２８、制限抵抗切替え部４０２９と、抵抗器４０２４、４０２６、４０２７とを備えて構成されている。

オペアンプ４０２１は、電圧フォロアとして機能させており、調光部１２における調光ボリウム１２ａと制限抵抗１２ｂとの直列接続によって基準電圧（Ｖｒｅｆ）が分圧されて得られた電圧を、インピーダンス変換した上で供給電流上限値調整部４０２２へ出力する。

供給電流上限値調整部４０２２は、オペアンプ４０２１からの出力電圧を可変抵抗器４０２２ａと抵抗器４０２２ｂとの直列接続により分圧して出力する。ここで、可変抵抗器４０２２ａを調整することにより、供給電流上限値調整部４０２２からの出力電圧の上限値を調整することができる。

オペアンプ４０２３の非反転入力端子には供給電流上限値調整部４０２２からの出力電圧が印加されている。オペアンプ４０２３の出力は抵抗器４０２４を介してＮ型であるＦＥＴ４０２５のゲート端子に入力される。ＦＥＴ４０２５のドレイン端子はＬＥＤユニット切替え部４０３に接続されており、ソース端子は制限抵抗切替え部４０２９に接続されている。更に、ＦＥＴ４０２５のソース端子は抵抗器４０２６を介してオペアンプ４０２３の反転入力端子にフィードバック接続されている。従って、オペアンプ４０２３は、ＦＥＴ４０２５のゲート電圧を制御してドレイン電流を変化させ、反転入力端子への印加電圧が供給電流上限値調整部４０２２からの出力電圧に一致させるようにする。

但し、オペアンプ４０２３の反転入力端子には、抵抗器４０２７を介して供給電流下限値調整部４０２８も接続されている。ここで、供給電流下限値調整部４０２８である可変抵抗を調整すると、ＦＥＴ４０２５のソース電圧を供給電流上限値調整部４０２２からの出力電圧よりも高い電圧で安定させることができる。従って、供給電流上限値調整部４０２２からの出力電圧をゼロ（接地電位）としても、供給電流下限値調整部４０２８が所定の電圧を出力するように調整しておけば、オペアンプ４０２３は一定のドレイン電流をＦＥＴ４０２５が流すように制御する。

ＬＥＤユニット切替え部４０３は、ＬＥＤ切替えセレクタ４０３１とコネクタ４０３２とを備えて構成されている。ここで、コネクタ４０３２には明視野光源ユニット１０１のケーブルユニット２０２と暗視野光源ユニット１０９のケーブルユニット３０２とが接続される。

ＬＥＤ切替えセレクタ４０３１は、ＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ１３の開閉に応じて切り替わる。すなわち、ＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ１３が切替えられてＯＦＦ状態にされると、ＬＥＤ切替えセレクタ４０３１は、明視野光源ユニット１０１のＬＥＤ（図２の２０１）のカソード端子とＦＥＴ４０２５のドレイン端子とを接続し、ＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ１３が切替えられてＯＮ状態にされると、ＬＥＤ切替えセレクタ４０３１は、暗視野光源ユニット１０９において４×４に直並列接続されているＬＥＤ（図３の３０１）のカソード側節点とＦＥＴ４０２５のドレイン端子とを接続する。なお、明視野光源ユニット１０１のＬＥＤのアノード端子及び暗視野光源ユニット１０９におけるＬＥＤ群のアノード側節点は、制御部１０に印加供給される電源電圧（Ｖｃｃ）の電源線が接続される。

照明装置判定部４０４は、照明装置９に備えられており照明装置９の機種毎に抵抗値の異なる識別抵抗４０４５と、識別抵抗４０４５の各端子がそれぞれケーブルを介して接続されるコネクタ４０５０と、ＣＰＵ（中央処理装置）４０４１と、ＣＰＵ４０４１が作業用記憶領域として各種のデータを一時的に記憶保持させるＲＡＭ４０４２と、ＣＰＵ４０４１が各種の制御処理を提供するために実行する制御プログラムが予め格納されているＲＯＭ４０４３と、照明装置９の機種識別情報等の各種データが予め格納されている不揮発性メモリ４０４４と、電源電圧（Ｖｃｃ）を識別抵抗４０５と抵抗４０４９とで分圧して得られる電圧であり照明装置９の機種の識別に用いる識別電圧Ｖ_IDをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換回路４０４５と、ＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態に応じて得られる切替え電圧（Ｖ_change）を２値信号として取得するＤ−ＦＦ（フリップフロップ）回路部４０４６と、ＣＰＵ４０４１から受け取ったデジタルデータを制限抵抗切替え部４０２９での切替えに使用するパラレル信号に変換して出力するＩ／Ｏ（インタフェース）部４０４７と、ＣＰＵ４０４１、ＲＡＭ４０４２、ＲＯＭ４０４３、不揮発性メモリ４０４４、Ａ／Ｄ変換回路４０４５、Ｄ−ＦＦ回路部４０４６、及びＩ／Ｏ部４０４７を相互に接続して各種のデータの授受を可能としているバス４０４８と、を備えて構成されている。

電源部１１から制御部１０に電力の供給が開始されると、ＣＰＵ４０４１はＲＯＭ４０４３に格納されている制御プログラムを読み出してその実行を開始し、Ｄ−ＦＦ回路部４０４６から出力されるＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態と、Ａ／Ｄ変換回路４０４５から出力される識別電圧Ｖ_IDのデータとの監視を行う。ここで、ＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態の変化若しくは識別電圧Ｖ_IDの変化が検出された場合には、ＣＰＵ４０４１は、不揮発性メモリ４０４４に予め格納されている後述の機種情報を参照し、この機種情報に基づいて制限抵抗切替え部４０２９の制御情報を取得し、Ｉ／Ｏ部４０４７を介して制限抵抗切替え部４０２９へ出力する。

制限抵抗切替え部４０２９は、抵抗値の異なる複数の抵抗（制限抵抗）と、Ｉ／Ｏ部４０４７からの制御情報に基づいて制限抵抗のうちのいずれかをＦＥＴ４０２５のソース端子とグランド（接地電位）線との間に挿入するスイッチとを備えて構成されており、ＣＰＵ４０４１からの指示に応じてこのスイッチの切替えを行うことにより、ＦＥＴ４０２５のドレイン電流、すなわち明視野光源ユニット１０１若しくは暗視野光源ユニット１０９に備えられているＬＥＤを流す電流を決定する。

ここで図５について説明する。同図は、図４の制御部１０における不揮発性メモリ４０４４に格納されている機種情報テーブルの一例を示している。このテーブルは、ＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態及び識別電圧Ｖ_IDの値と、制限抵抗切替え部４０２９において選択される制限抵抗とを対応付けたものである。

照明装置９を顕微鏡本体６に接続すると、照明装置９に備えられている識別抵抗４０５がコネクタ４０５０に接続されて識別電圧Ｖ_IDが生じる。例えば、このときの識別電圧Ｖ_IDが１０ミリボルトであったとすると、ＣＰＵ４０４１は、図５に示したテーブルを参照し、識別電圧が「１０ｍＶ」である第１行目及び第２行目に注目する。すなわち、この場合において、顕微鏡本体６に接続された照明装置９は、１０ｍＶの識別電圧を発生させる「装置Ａ」なる機種であることが分かる。

ここで、ＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ１３が例えばＯＦＦ状態であることを検出した場合には、ＣＰＵ４０４１は、このテーブルにおける第１行目における「制限抵抗」の欄のデータ「Ｄ」を抽出する。そして、制限抵抗切替え部４０２９における制限抵抗のうちの「Ｄ」を選択する制御情報をＩ／Ｏ部４０４７へ出力する。Ｉ／Ｏ部４０４７は、この制御情報を受け取ると、制限抵抗切替え部４０２９へ制御信号を出力して制限抵抗ＤのみをＦＥＴ４０２５のソース端子とグランド線との間に挿入させる。また、ＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ１３が例えばＯＮ状態であることを検出した場合には、ＣＰＵ４０４１は、このテーブルにおける第２行目における「制限抵抗」の欄のデータ「Ｂ」を抽出する。そして、制限抵抗切替え部４０２９における制限抵抗のうちの「Ｂ」を選択する制御情報をＩ／Ｏ部４０４７へ出力する。Ｉ／Ｏ部４０４７は、この制御情報を受け取ると、制限抵抗切替え部４０２９へ制御信号を出力して制限抵抗ＢのみをＦＥＴ４０２５のソース端子とグランド線との間に挿入させる。

次に、以上のように構成されている制御部１０の動作を説明する。
例えば、顕微鏡装置の操作者がＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ１３を切替えてＯＦＦ状態にすると、この状態は、ＬＥＤユニット切替え部４０３及び照明装置判定部４０４に伝えられる。

ＬＥＤユニット切替え部４０３では、この状態が伝えられると、ＬＥＤ切替えセレクタ４０３１が切り替わり、明視野光源ユニット１０１のＬＥＤのカソード端子とＦＥＴ４０２５のドレイン端子とを接続する。

一方、照明装置判定部４０４のＣＰＵ４０４１は、ＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ１３がＯＦＦ状態に切替えられたことを検出すると、このときの識別電圧Ｖ_IDを取得する。そして、これらの情報に基づき、制限抵抗切替え部４０２９の制御情報を、不揮発性メモリ４０４４に予め格納されている機種情報から取得し、Ｉ／Ｏ部４０４７を介して制限抵抗切替え部４０２９へ出力する。

制限抵抗切替え部４０２９は、照明装置判定部４０４から受け取った制御情報において選択されている制限抵抗をＦＥＴ４０２５のソース端子とグランド線との間に挿入させるようにスイッチの切替えを行う。

以上の動作により、明視野光源ユニット１０１は点灯状態となり、暗視野光源ユニット１０９は消灯状態となる。
ここで、顕微鏡装置の操作者がＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ１３を切替えてＯＮ状態にすると、この状態は、ＬＥＤユニット切替え部４０３及び照明装置判定部４０４に伝えられる。

ＬＥＤユニット切替え部４０３は、この状態が伝えられると、ＬＥＤ切替えセレクタ４０３１が切り替わり、暗視野光源ユニット１０９のＬＥＤ群のカソード側節点とＦＥＴ４０２５のドレイン端子とを接続する。

一方、照明装置判定部４０４のＣＰＵ４０４１は、ＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ１３がＯＮ状態に切替え検出すると、このときの識別電圧Ｖ_IDを取得する。そして、これらの情報に基づき、制限抵抗切替え部４０２９の制御情報を、不揮発性メモリ４０４４に予め格納されている機種情報から取得し、Ｉ／Ｏ部４０４７を介して制限抵抗切替え部４０２９へ出力する。

以上の動作により、明視野光源ユニット１０１は消灯状態となり、暗視野光源ユニット１０９は点灯状態となる。
以上のように、本実施例に係る顕微鏡装置によれば、照明装置９内のＬＥＤ光源を明視野用のものと暗視野用のものとの間で切替える指示を行うと、これらのＬＥＤ光源への供給電流を制限する制限抵抗もこの指示に連動して切り替わるので、照明装置９として仕様の異なる機種を選択し観察法毎にＬＥＤ光源を切り換えて点灯制御を行う場合でも、照明装置９を制御する制御部１０を共用することができる。

図６について説明する。同図は、本実施例に係る顕微鏡装置の構成を示している。なお、図６において、図１に示した実施例１に係る顕微鏡装置におけるものと同一の符号を付した同一の構成要素についての詳細な説明は省略する。

図６に示した顕微鏡装置では、照明装置６０５と鏡筒７との間に中間鏡筒６００が配置されている。
中間鏡筒６００は、中間鏡筒光源６０１と、リレーレンズ６０２、ハーフミラー６０３、及びレンズ６０７とを介して、照明装置６０５の照明光学系に照明光を挿入し、標本１に照明光を照射している。

また、図６に示した顕微鏡装置では、顕微鏡装置の各部の制御を行う制御部７００、及び、標本１に対する照明光の光源を中間鏡筒６００の中間鏡筒光源６０１と照明装置６０５の明視野光源ユニット６０６との間で切替える指示を取得して制御部７００に伝える光源切替えスイッチ６０４が顕微鏡本体６に備えられている。

次に図７について説明する。同図は、図６に示した顕微鏡装置における調光部１２、照明装置６０５、中間鏡筒６００、及び制御部７００の電気回路構成を示している。なお、図７において、図４に示した実施例１に係る顕微鏡装置におけるものと同一の符号を付した同一の構成要素についての詳細な説明は省略する。

図７において、制御部７００は、コネクタ７０４及び７０５を有している点において、コネクタ４０３２及び４０５０を有している図４の制御部１０と異なっている。
コネクタ７０４にはケーブルを介して照明装置６０５が接続され、コネクタ７０５にはケーブルを介して中間鏡筒６００が接続される。ここで、照明装置６０５及び中間鏡筒６００の両方が接続された場合には、照明装置６０５に備えられている識別抵抗７０３と、中間鏡筒６００に備えられている識別抵抗７０２とが並列接続される。従って、電源電圧（Ｖｃｃ）を識別抵抗７０２及び７０３の並列接続抵抗と抵抗４０４９とで分圧して得られる電圧が、制御部７００で検出される識別電圧Ｖ_IDになる。

ＬＥＤ切替えセレクタ４０３１は、光源切替えスイッチ６０４の開閉に応じて切り替わる。すなわち、光源切替えスイッチ６０４が切替えられてＯＦＦ状態にされると、ＬＥＤ切替えセレクタ４０３１は、中間鏡筒光源６０１であるＬＥＤのカソード端子とＦＥＴ４０２５のドレイン端子とを接続する。一方、光源切替えスイッチ６０４が切替えられてＯＮ状態にされると、ＬＥＤ切替えセレクタ４０３１は、明視野光源ユニット６０６に備えられているＬＥＤのカソード端子とＦＥＴ４０２５のドレイン端子とを接続する。

なお、Ｄ−ＦＦ回路部４０４６は、光源切替えスイッチ６０４のＯＮ／ＯＦＦ状態に応じて得られる切替え電圧（Ｖ_change）を２値信号として取得する。また、照明装置６０５内の明視野光源ユニット６０６に備えられているＬＥＤのアノード端子及び中間鏡筒６００内の中間鏡筒光源６０１であるＬＥＤのアノード端子は、制御部７００に印加供給される電源電圧（Ｖｃｃ）の電源線が接続される。

ここで図８について説明する。同図は、図７の制御部７００における不揮発性メモリ４０４４に格納されている機種情報テーブルの一例を示している。このテーブルは、光源切替えスイッチ６０４のＯＮ／ＯＦＦ状態及び識別電圧Ｖ_IDの値と、制限抵抗切替え部４０２９において選択される制限抵抗とを対応付けたものである。

例えば、照明装置６０５及び中間鏡筒６００の両方を顕微鏡本体６に接続すると、照明装置９に備えられている識別抵抗７０３がコネクタ７０４に接続されると共に、中間鏡筒６００に備えられている識別抵抗７０２がコネクタ７０５に接続されて識別電圧Ｖ_IDが生じる。例えば、このときの識別電圧Ｖ_IDが１５ミリボルトであったとすると、ＣＰＵ４０４１は、図８に示したテーブルを参照し、識別電圧が「５ｍＶ」である第３行目及び第４行目に注目する。すなわち、この場合において、顕微鏡本体６に接続された照明装置６０５及び中間鏡筒６００は、５ｍＶの識別電圧を発生させる「装置Ａ」なる機種と「装置Ｂ」なる機種との組み合わせであることが分かる。

ここで、光源切替えスイッチ６０４が例えばＯＦＦ状態であることを検出した場合には、ＣＰＵ４０４１は、このテーブルにおける第３行目における「制限抵抗」の欄のデータ「Ｃ」を抽出する。そして、制限抵抗切替え部４０２９における制限抵抗のうちの「Ｃ」を選択する制御情報をＩ／Ｏ部４０４７へ出力する。Ｉ／Ｏ部４０４７は、この制御情報を受け取ると、制限抵抗切替え部４０２９へ制御信号を出力して制限抵抗ＣのみをＦＥＴ４０２５のソース端子とグランド線との間に挿入させる。また、光源切替えスイッチ６０４が例えばＯＮ状態であることを検出した場合には、ＣＰＵ４０４１は、このテーブルにおける第４行目における「制限抵抗」の欄のデータ「Ａ」を抽出する。そして、制限抵抗切替え部４０２９における制限抵抗のうちの「Ａ」を選択する制御情報をＩ／Ｏ部４０４７へ出力する。Ｉ／Ｏ部４０４７は、この制御情報を受け取ると、制限抵抗切替え部４０２９へ制御信号を出力して制限抵抗ＡのみをＦＥＴ４０２５のソース端子とグランド線との間に挿入させる。

また、例えば、中間鏡筒６００を接続せずに、照明装置６０５のみを顕微鏡本体６に接続した場合には、照明装置６０５に備えられている識別抵抗７０３のみがコネクタ７０４に接続されて識別電圧Ｖ_IDが生じる。例えば、このときの識別電圧Ｖ_IDが１０ミリボルトであったとすると、ＣＰＵ４０４１は、図８に示したテーブルを参照し、識別電圧が「１０ｍＶ」である第１行目に注目する。すなわち、この場合において、顕微鏡本体６に接続された照明装置６０５は、１０ｍＶの識別電圧を発生させる「装置Ａ」なる機種であることが分かる。この場合には、ＣＰＵ４０４１は、光源切替えスイッチ６０４の状態とは無関係に、このテーブルにおける第１行目における「制限抵抗」の欄のデータ「Ｃ」を抽出する。そして、制限抵抗切替え部４０２９における制限抵抗のうちの「Ｃ」を選択する制御情報をＩ／Ｏ部４０４７へ出力する。Ｉ／Ｏ部４０４７は、この制御情報を受け取ると、制限抵抗切替え部４０２９へ制御信号を出力して制限抵抗ＣのみをＦＥＴ４０２５のソース端子とグランド線との間に挿入させる。

一方、例えば、照明装置６０５を接続せずに、中間鏡筒６００のみを顕微鏡本体６に接続した場合には、中間鏡筒６００に備えられている識別抵抗７０２のみがコネクタ７０５に接続されて識別電圧Ｖ_IDが生じる。例えば、このときの識別電圧Ｖ_IDが５０ミリボルトであったとすると、ＣＰＵ４０４１は、図８に示したテーブルを参照し、識別電圧が「５０ｍＶ」である第２行目に注目する。すなわち、この場合において、顕微鏡本体６に接続された中間鏡筒６００は、５０ｍＶの識別電圧を発生させる「装置Ｂ」なる機種であることが分かる。この場合には、ＣＰＵ４０４１は、光源切替えスイッチ６０４の状態とは無関係に、このテーブルにおける第２行目における「制限抵抗」の欄のデータ「Ａ」を抽出する。そして、制限抵抗切替え部４０２９における制限抵抗のうちの「Ａ」を選択する制御情報をＩ／Ｏ部４０４７へ出力する。Ｉ／Ｏ部４０４７は、この制御情報を受け取ると、制限抵抗切替え部４０２９へ制御信号を出力して制限抵抗ＡのみをＦＥＴ４０２５のソース端子とグランド線との間に挿入させる。

次に、以上のように構成されている制御部７００の動作を説明する。なお、ここでは、照明装置６０５及び中間鏡筒６００の両方が顕微鏡本体６に接続されているものとする。
例えば、顕微鏡装置の操作者が光源切替えスイッチ６０４を切替えてＯＦＦ状態にすると、この状態は、ＬＥＤユニット切替え部４０３及び照明装置判定部７０１に伝えられる。

ＬＥＤユニット切替え部４０３では、この状態が伝えられると、ＬＥＤ切替えセレクタ４０３１が切り替わり、中間鏡筒光源６０１のＬＥＤのカソード端子とＦＥＴ４０２５のドレイン端子とを接続する。

一方、照明装置判定部７０１のＣＰＵ４０４１は、光源切替えスイッチ６０４がＯＦＦ状態に切替えすると、このときの識別電圧Ｖ_IDを取得する。そして、これらの情報に基づき、制限抵抗切替え部４０２９の制御情報を、不揮発性メモリ４０４４に予め格納されている機種情報から取得し、Ｉ／Ｏ部４０４７を介して制限抵抗切替え部４０２９へ出力する。

制限抵抗切替え部４０２９は、照明装置判定部７０１から受け取った制御情報において選択されている制限抵抗をＦＥＴ４０２５のソース端子とグランド線との間に挿入させるようにスイッチの切替えを行う。

以上の動作により、中間鏡筒光源６０１は点灯状態となり、明視野光源ユニット６０６は消灯状態となる。
ここで、顕微鏡装置の操作者が光源切替えスイッチ６０４を切替えてＯＮ状態にすると、この状態は、ＬＥＤユニット切替え部４０３及び照明装置判定部７０１に伝えられる。

ＬＥＤユニット切替え部４０３では、この状態が伝えられると、ＬＥＤ切替えセレクタ４０３１が切り替わり、明視野光源ユニット６０６のＬＥＤのカソード端子とＦＥＴ４０２５のドレイン端子とを接続する。

一方、照明装置判定部７０１のＣＰＵ４０４１は、光源切替えスイッチ６０４がＯＮ状態に切替えられたことを検出すると、このときの識別電圧Ｖ_IDを取得する。そして、これらの情報に基づき、制限抵抗切替え部４０２９の制御情報を、不揮発性メモリ４０４４に予め格納されている機種情報から取得し、Ｉ／Ｏ部４０４７を介して制限抵抗切替え部４０２９へ出力する。

以上の動作により、中間鏡筒光源６０１は消灯状態となり、明視野光源ユニット６０６は点灯状態となる。
以上のように、本実施例に係る顕微鏡装置によれば、少なくとも２つ以上の照明部（照明装置６０５と中間鏡筒６００）に各々保持されているＬＥＤ光源の点灯制御を行う場合でも、ＬＥＤ光源の点灯／消灯の切替え指示を行うと、これらのＬＥＤ光源への供給電流を制限する制限抵抗もこの指示に連動して切り替わるので、顕微鏡本体６に接続されている照明部を交換した場合や、照明部を顕微鏡本体とは物理的に異なる場所に配置している場合でも、ＬＥＤ光源の仕様に応じて適切な点灯制御を行うことができる。

以上のように、本発明の各実施例に係る顕微鏡装置は、光源の切替えの指示に連動して光源への供給電流を制限する制限抵抗が切り替わる。従って、各々仕様の異なる複数の光源を使用する場合でも、１つの制御部で点灯制御を共用できるので、制御部が占有するスペースが小さい顕微鏡装置の提供が可能となる。

また、本発明の各実施例に係る顕微鏡装置は、照明部の機種情報に応じた点灯制御を制御部が行うので、仕様が異なる光源を複数有している照明部の光源を切替えて点灯制御を行う場合でも、切替えの度に制御部から光源へ供給する電流の調整を行う必要がない。従って、この調整に要する手間が軽減される。

また、本発明の各実施例に係る顕微鏡装置は、照明部が機種を判別するための識別抵抗を有しているので、顕微鏡本体の照明部を別のものに取り替えた場合や、顕微鏡本体とは物理的に異なる場所に配置した照明部の光源を点灯制御する場合でも、その識別抵抗に基づいて照明部の機種情報を知ることができる。従って、様々な光源の仕様に適した点灯制御を汎用的に行える制御部を備えた顕微鏡装置を提供することができる。

以上、本発明の実施形態についてそれぞれ説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良・変更が可能である。

例えば、前述した各実施例においては、制限抵抗決定部４０２９を、ＦＥＴ４０２５のソース端子とグランド線との間に配置する構成としていた。この代わりに、例えば、制限抵抗決定部４０２９を所定の抵抗値の固定抵抗に置き換えると共に、供給電流上限値調整部４０２２における可変抵抗器４０２２ａの抵抗値を照明装置判定部４０４（若しくは７０１）が制御することで、ＬＥＤ光源への供給電流を制御するように構成することもできる。更には、可変抵抗器４０２２ａの代わりに、例えば、調光部１２における制限抵抗１２ｂの抵抗値を照明装置判定部４０４（若しくは７０１）が制御することで、ＬＥＤ光源への供給電流を制御するように構成することもできる。

また、前述した各実施例において、照明装置判定部４０４（若しくは７０１）は、照明部に備えられている識別抵抗が生じさせる電圧降下量の違いに基づいて照明部の機種の識別を行うようにしていた。この代わりに、例えば、機種毎に固有のビットデータを照明部が顕微鏡本体６に有線で送信するようにし、照明装置判定部４０４（若しくは７０１）は、このビットデータに基づいて照明部の機種を識別するように構成することもできる。更には、例えば、機種毎に固有のビットデータが予め記録されているＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグを各照明部に備えるようにし、照明装置判定部４０４（若しくは７０１）は、顕微鏡本体６に接続された照明部に備えられているＲＦＩＤタグに記録されているビットデータを読み出し、このビットデータに基づいて照明部の機種を識別するように構成することもできる。

また、前述した各実施例において、機種情報は不揮発性メモリ４０４４に予め記憶させておくようにしていたが、この代わりに、例えば、機種情報をＲＯＭ４０４３に予め記憶させておくように構成することもできる。また、機種情報を不揮発性メモリ４０４４に予め記憶させておく代わりに、ＰＣを顕微鏡本体６に接続して不揮発性メモリ４０４４に記憶されている機種情報をＰＣで書き換え可能な構成とすることも可能である。このように、機種情報を書き換え可能としておくことにより、不揮発性メモリ４０４４には保持されていなかった機種である照明部のＬＥＤ光源を点灯制御する場合でも、この照明部の機種情報を書き加えることで、その照明部のＬＥＤ光源の仕様に適合した制限抵抗の選択が可能になる。

なお、前述した各実施例では、ＬＥＤ光源を明視野観察用及び暗視野観察用として使用していたが、蛍光観察用、位相差観察用などの各種の観察法に使用するものであってもよい。

また、ＬＥＤ光源から出射する光の波長は、可視光のみならず、紫外光、あるいは赤外光を出射するものであってもよい。本発明によれば、これら複数の異なる各種のＬＥＤ光源に応じた制限抵抗の選択を容易にし、且つ、制御部を共用することを可能にする。

実施例１に係る顕微鏡装置の構成を示す図である。明視野光源ユニットの構成を示す図である。暗視野光源ユニットの構成を示す図である。図１に示した顕微鏡装置における調光部、照明装置、及び制御部の電気回路構成を示す図である。図４の制御部における不揮発性メモリに格納されている機種情報テーブルの一例を示す図である。実施例２に係る顕微鏡装置の構成を示す図である。図６に示した顕微鏡装置における調光部、照明装置、中間鏡筒、及び制御部の電気回路構成を示す図である。図７の制御部における不揮発性メモリに格納されている機種情報テーブルの一例を示す図である。

符号の説明

１標本
２ステージ
３対物レンズ
４レボルバ
５焦準ユニット
６顕微鏡本体
７鏡筒
８接眼レンズ
９照明装置
１０制御部
１１電源部
１２調光部
１２ａ調光ボリウム
１２ｂ制限抵抗
１３ＢＦ／ＤＦ切替えスイッチ
１０１明視野光源ユニット
１０２コレクタレンズ
１０３、１０８リレーレンズ
１０４開口絞り
１０５視野絞り
１０６ハーフミラー
１０７結像レンズ
１０９暗視野光源ユニット
１１０暗視野光路
２０１、３０１ＬＥＤ
２０２、３０２ケーブルユニット
２０３、３０３基板
４０１基準電圧電源部
４０２定電流回路部
４０２２供給電流上限値調整部
４０２１、４０２３オペアンプ
４０２２ａ可変抵抗器
４０２２ｂ、４０２４、４０２６、４０２７抵抗器
４０２５ＦＥＴ
４０２８供給電流下限値調整部
４０２９制限抵抗切替え部
４０３ＬＥＤユニット切替え部
４０３１ＬＥＤ切替えセレクタ
４０３２コネクタ
４０４照明装置判定部
４０４１ＣＰＵ
４０４２ＲＡＭ
４０４３ＲＯＭ
４０４４不揮発性メモリ
４０４５Ａ／Ｄ変換回路
４０４６Ｄ−ＦＦ回路部
４０４７Ｉ／Ｏ部
４０５識別抵抗
４０５０コネクタ
６００中間鏡筒
６０１中間鏡筒光源
６０２リレーレンズ
６０３ハーフミラー
６０４光源切替えスイッチ
６０５照明装置
６０６明視野光源ユニット
６０７レンズ
７００制御部
７０１照明装置判定部
７０２、７０３識別抵抗
７０４、７０５コネクタ

Claims

標本へ照明光を照射する少なくとも２つ以上のＬＥＤ（発光ダイオード）光源と、
前記ＬＥＤ光源を全て備えている照明部と、
前記ＬＥＤ光源の各々へ供給する電流量を決定する複数の制限抵抗と、
前記複数のＬＥＤ光源のうちのいずれか１つを点灯状態に切替える指示を取得する切替え指示取得手段と、
前記照明部に１つのみ備えられており当該照明部の機種を識別する識別情報を提示する識別情報提示手段と、
前記識別情報提示手段により提示される前記識別情報に基づいて前記照明部の機種を識別する機種識別手段と、
前記ＬＥＤ光源と前記制限抵抗とを前記照明部の機種毎に対応付けた情報である機種情報が記録されている機種情報記録手段と、
前記切替え指示取得手段が前記指示を取得したときに、前記制限抵抗を当該指示に基づいて選択することによって前記ＬＥＤ光源へ供給する電流量を制御する制御手段と、
を有しており、
前記制御手段は、前記機種識別手段によって識別された照明部の機種についての前記機種情報において、前記指示により点灯状態へと切替える指示がされているＬＥＤ光源に対応付けられている制限抵抗を選択することによって、前記電流量を制御する、
ことを特徴とする顕微鏡装置。
前記照明部は、前記標本の明視野観察を行うためのＬＥＤ光源、及び、前記標本の暗視野観察を行うためのＬＥＤ光源を少なくとも備えていることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡装置。
前記識別情報提示手段は、前記照明部の機種毎に異なる抵抗値を有する固定抵抗であり、
前記機種識別手段は、前記識別情報提示手段である固定抵抗により生じる電圧降下量に基づいて前記照明部の機種を識別する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡装置。
標本へ照明光を照射する少なくとも２つ以上のＬＥＤ（発光ダイオード）光源と、
前記ＬＥＤ光源を１つずつ備えている複数の照明部と、
前記ＬＥＤ光源の各々へ供給する電流量を決定する複数の制限抵抗と、
前記複数のＬＥＤ光源のうちのいずれか１つを点灯状態に切替える指示を取得する切替え指示取得手段と、
前記照明部に１つずつ備えられており当該照明部の機種を識別する識別情報を提示する識別情報提示手段と、
前記識別情報提示手段により提示される前記識別情報に基づいて前記照明部の機種を識別する機種識別手段と、
前記ＬＥＤ光源と前記制限抵抗とを前記照明部の機種毎に対応付けた情報である機種情報が記録されている機種情報記録手段と、
前記切替え指示取得手段が前記指示を取得したときに、前記制限抵抗を当該指示に基づいて選択することによって前記ＬＥＤ光源へ供給する電流量を制御する制御手段と、
を有しており、
前記制御手段は、前記機種識別手段によって識別された照明部の機種についての前記機種情報において、前記指示により点灯状態へと切替える指示がされているＬＥＤ光源に対応付けられている制限抵抗を選択することによって、前記電流量を制御し、
前記識別情報提示手段は、前記照明部の機種毎に異なる抵抗値を有する固定抵抗であり、
前記機種識別手段は、前記照明部に１つずつ備えられている前記識別情報提示手段である固定抵抗を全て並列接続して形成される合成抵抗により生じる電圧降下量に基づいて前記照明部の機種を識別する、
ことを特徴とする顕微鏡装置。