JP2010054704A - Observing device, method for controlling the same, and program - Google Patents

Observing device, method for controlling the same, and program Download PDF

Info

Publication number
JP2010054704A
JP2010054704A JP2008218294A JP2008218294A JP2010054704A JP 2010054704 A JP2010054704 A JP 2010054704A JP 2008218294 A JP2008218294 A JP 2008218294A JP 2008218294 A JP2008218294 A JP 2008218294A JP 2010054704 A JP2010054704 A JP 2010054704A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
control
sample
aperture diameter
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008218294A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukinori Ogawa
幸徳 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2008218294A priority Critical patent/JP2010054704A/en
Publication of JP2010054704A publication Critical patent/JP2010054704A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To speedily recognize an observing position even when a specimen is observed from an oblique direction. <P>SOLUTION: The observing device includes an objective lens 105a or 105b. A lens barrel 106 is provided with an optical system for obtaining an optical image of a specimen 101 placed on the placing face of a stage 102. A control section controls the aperture diameter of an aperture diaphragm 112 provided in the optical system based on the angle of the inclination of the optical axis of the optical system relative to the placing face, to control the depth of the field of the optical system. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、顕微鏡装置やビデオマイクロスコープなどといった、試料の拡大観察を行う観察装置の技術に関する。   The present invention relates to a technique of an observation apparatus that performs magnified observation of a sample, such as a microscope apparatus or a video microscope.

実体顕微鏡やビデオマイクロスコープのような、試料の拡大観察を行う従来の観察装置は、例えば加工物の穴の内側面の観察のような、ある程度の高さを有している試料の斜め方向からの観察には不向きであった。   A conventional observation device that performs magnified observation of a sample, such as a stereomicroscope or a video microscope, can be used from an oblique direction of a sample having a certain height, such as observation of the inner surface of a hole in a workpiece. It was unsuitable for observation.

このような試料の斜め方向からの観察を行う技術が、例えば特許文献1に開示されている。この技術は、マイクロスコープのカメラのピント位置を回転中心として当該カメラを傾けることができる構造を備えることで、対象物の任意の位置を任意の方向から観察可能にしている。
特開2001−59599号公報
A technique for observing such a sample from an oblique direction is disclosed in Patent Document 1, for example. This technique makes it possible to observe an arbitrary position of an object from an arbitrary direction by providing a structure in which the camera can be tilted about the focus position of the camera of the microscope.
JP 2001-59999 A

しかしながら、特許文献1の技術では、カメラを傾ける前後のどちらにおいてもピントが合っているのは、傾斜前後でのピント合焦面の交線部分のみである。このため、とりわけ観察部位に高低差のある場合などにおいて、対象物におけるどの位置を観察しているのかを、ピントをカメラの傾斜後に再調整することなく認識することは容易ではない。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, only the intersecting line portion of the focusing surface before and after tilting is in focus both before and after tilting the camera. For this reason, it is not easy to recognize which position on the object is being observed without re-adjusting the focus after tilting the camera, particularly when there is a difference in height between the observation sites.

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、試料を斜め方向から観察する際に観察位置を迅速に認識できるようにすることである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and a problem to be solved is to make it possible to quickly recognize an observation position when observing a sample from an oblique direction.

本発明の態様のひとつである観察装置は、対物レンズを備えており、ステージの載置面上に載置された試料の光学像を得る光学系と、該載置面に対する該光学系の光軸の傾き角度に基づいて該光学系の被写界深度を制御する制御手段と、を有するというものである。   An observation apparatus according to one aspect of the present invention includes an objective lens, obtains an optical image of a sample placed on a stage placement surface, and light of the optical system with respect to the placement surface. Control means for controlling the depth of field of the optical system based on the tilt angle of the axis.

なお、上述した観察装置において、該制御手段は、該光学系に備えられている開口絞りの開口径を該傾き角度に基づいて制御することによって、該被写界深度の制御を行うように構成することができる。   In the observation apparatus described above, the control means is configured to control the depth of field by controlling the aperture diameter of the aperture stop provided in the optical system based on the tilt angle. can do.

なお、このとき、該制御手段は、該開口径の制御を、該対物レンズの種類に更に基づいて行うように構成することができる。
また、このとき、該制御手段は、該開口径の制御を、該光学系に備えられている変倍装置に設定されている倍率に更に基づいて行うように構成することもできる。
At this time, the control means can be configured to further control the aperture diameter based on the type of the objective lens.
Further, at this time, the control means can be configured to further control the aperture diameter based on the magnification set in the zooming device provided in the optical system.

あるいは、このとき、該制御手段は、該開口径の制御後に、該試料について合焦している光学像が該光学系で得られるように該試料と該対物レンズとの相対距離を変化させる合焦制御を更に行うように構成することができる。   Alternatively, at this time, after the control of the aperture diameter, the control means changes the relative distance between the sample and the objective lens so that an optical image focused on the sample is obtained by the optical system. The focus control can be further performed.

また、本発明の別の態様のひとつである制御装置は、対物レンズを備えている光学系であってステージの載置面上に載置された試料の光学像を得る該光学系を有する観察装置を制御する制御装置であって、該載置面に対する該光学系の光軸の傾き角度の入力を取得する取得手段と、該傾き角度に基づいて該光学系の被写界深度を制御する制御手段と、を有するというものである。   In addition, a control apparatus according to another aspect of the present invention is an observation system including an optical system that includes an objective lens and obtains an optical image of a sample placed on a stage placement surface. A control device for controlling the apparatus, the acquisition means for acquiring the input of the tilt angle of the optical axis of the optical system with respect to the mounting surface, and the depth of field of the optical system based on the tilt angle Control means.

なお、上述した制御装置において、該制御手段は、該光学系に備えられている開口絞りの開口径を該傾き角度に基づいて制御することによって、該被写界深度の制御を行うように構成することができる。   In the control device described above, the control means is configured to control the depth of field by controlling the aperture diameter of an aperture stop provided in the optical system based on the tilt angle. can do.

なお、このとき、該制御手段は、該開口径の制御後に、該試料について合焦している光学像が該光学系で得られるように該試料と該対物レンズとの相対距離を変化させる合焦制御を更に行うように構成することができる。   At this time, the control means, after controlling the aperture diameter, changes the relative distance between the sample and the objective lens so that an optical image focused on the sample can be obtained by the optical system. The focus control can be further performed.

また、本発明の更なる別の態様のひとつであるプログラムは、対物レンズを備えている光学系であってステージの載置面上に載置された試料の光学像を得る該光学系を有する観察装置の制御をコンピュータに行わせるためのプログラムであって、該載置面に対する該光学系の光軸の傾き角度の入力を取得する傾き角度取得処理と、該傾き角度と該光学系に備えられている開口絞りの開口径とが対応付けられているテーブルを参照して、該傾き角度取得処理により取得した傾き角度に対応付けられている開口径を該テーブルから取得する開口径取得処理と、該開口絞りを制御して、該開口絞りの開口径を該開口径取得処理により取得した開口径にする開口径制御処理と、を該コンピュータに行わせるというものである。   According to another aspect of the present invention, a program includes an optical system that includes an objective lens and obtains an optical image of a sample placed on a stage placement surface. A program for causing a computer to control an observation apparatus, comprising: an inclination angle acquisition process for acquiring an input of an inclination angle of the optical axis of the optical system with respect to the placement surface; and the inclination angle and the optical system An aperture diameter acquisition process for acquiring an aperture diameter associated with the tilt angle acquired by the tilt angle acquisition process with reference to a table associated with the aperture diameter of the aperture stop being performed, The computer controls the aperture stop so that the aperture diameter of the aperture stop is set to the aperture diameter acquired by the aperture diameter acquisition process.

なお、上述したプログラムにおいて、該開口径制御処理による該開口絞りの制御後に該光学系により得られる該試料の光学像を取得する光学像取得処理と、該試料と該対物レンズとの相対距離を変化させることで、該光学像取得処理により取得される該光学像のコントラスト値を最大にする制御を行って、該試料について合焦している光学像が該光学系で得られるようにする合焦処理と、を更に該コンピュータに行わせるようにしてもよい。   In the above-described program, an optical image acquisition process for acquiring an optical image of the sample obtained by the optical system after the aperture stop is controlled by the aperture diameter control process, and a relative distance between the sample and the objective lens. By changing the value, control is performed to maximize the contrast value of the optical image acquired by the optical image acquisition process so that an optical image focused on the sample can be obtained by the optical system. You may make it make this computer perform a focusing process further.

本発明によれば、以上のようにすることにより、試料を斜め方向から観察する際に観察位置を迅速に認識できるようになるという効果を奏する。   According to the present invention, as described above, there is an effect that the observation position can be quickly recognized when the sample is observed from an oblique direction.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず図1Aについて説明する。図1Aは、本発明を実施する観察装置である顕微鏡の構成を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, FIG. 1A will be described. FIG. 1A shows the configuration of a microscope that is an observation apparatus for carrying out the present invention.

図1Aにおいて、顕微鏡1には、試料101を載置面上に載置可能なステージ102と、ステージ102に対向してレボルバ103とが取り付けられている。
レボルバ103はマウンタ104を備えており、互いに倍率の異なる対物レンズ105a及び105b(例えば1倍である低倍対物レンズ105aと例えば10倍である高倍対物レンズ105b)を2つ設置することができる。なお、レボルバ103は、この他に、マウンタ104を回転させる不図示のレボルバモータと、不図示のレボルバセンサ群とを備えて構成されている。
In FIG. 1A, the microscope 1 is provided with a stage 102 on which a sample 101 can be placed on a placement surface, and a revolver 103 facing the stage 102.
The revolver 103 includes a mounter 104, and two objective lenses 105a and 105b having different magnifications (for example, a low magnification objective lens 105a that is 1 × and a high magnification objective lens 105b that is 10 ×) can be installed. In addition, the revolver 103 includes a revolver motor (not shown) that rotates the mounter 104 and a revolver sensor group (not shown).

レボルバセンサ群は、レボルバ接続センサ、レボルバセンサ、及び移動完了センサより構成されているが、いずれも不図示である。ここで、レボルバ接続センサは、レボルバ103が接続されていることを検知する。また、レボルバセンサは、顕微鏡1の光学系の光軸上に配置されているのがどの対物レンズであるかを識別する。更に、移動完了センサは、当該光軸への対物レンズの挿入完了を検知する。   The revolver sensor group includes a revolver connection sensor, a revolver sensor, and a movement completion sensor, all of which are not shown. Here, the revolver connection sensor detects that the revolver 103 is connected. The revolver sensor identifies which objective lens is disposed on the optical axis of the optical system of the microscope 1. Further, the movement completion sensor detects completion of insertion of the objective lens into the optical axis.

なお、レボルバ103を省略して、鏡筒部106に単一の対物レンズを固定した構成としても構わない。
また、図1Aにおいて破線で示す鏡筒部106は回動支持部107により支持されており、回動支持部107を通り顕微鏡1の光学系の光軸に垂直な軸を中心として、鏡筒部106を回動させることができる。つまり、鏡筒部106を回動させると、顕微鏡1の光学系の光軸が、ステージ102の載置面に対して傾くことになる。
The revolver 103 may be omitted, and a single objective lens may be fixed to the lens barrel portion 106.
1A is supported by a rotation support unit 107 and passes through the rotation support unit 107 and is centered on an axis perpendicular to the optical axis of the optical system of the microscope 1. 106 can be rotated. That is, when the lens barrel portion 106 is rotated, the optical axis of the optical system of the microscope 1 is inclined with respect to the mounting surface of the stage 102.

また、図示していないが、鏡筒部106には角度目盛りがあり、この角度目盛りを見ることで観察者は鏡筒部106の現在の回動角度、すなわち、ステージ102の載置面に対する顕微鏡1の光学系の光軸の傾き角度を知ることができる。   Although not shown, the lens barrel portion 106 has an angle scale, and by observing the angle scale, the observer can view the current rotation angle of the lens barrel portion 106, that is, a microscope with respect to the mounting surface of the stage 102. The tilt angle of the optical axis of one optical system can be known.

試料101を照明するための光は、同軸落射光源108から発せられた後、照明光学系109を通ってハーフミラー110へと導かれる。この光は、ハーフミラー110で反射した後、顕微鏡1の光学系の光軸上に挿入されている対物レンズ105a若しくは105bを通って試料101に照射される。   Light for illuminating the sample 101 is emitted from the coaxial incident light source 108 and then guided to the half mirror 110 through the illumination optical system 109. After this light is reflected by the half mirror 110, the sample 101 is irradiated through the objective lens 105 a or 105 b inserted on the optical axis of the optical system of the microscope 1.

試料101で反射した光は、対物レンズ105a若しくは105b、ハーフミラー110、ズームレンズ群111、及び開口絞り112を通った後に、結像レンズ113によって試料101の像をカメラ114の受光面に結像させる。観察者は、カメラ114により得られる、試料101の像についての画像を、後述するようにして観察する。   The light reflected by the sample 101 passes through the objective lens 105a or 105b, the half mirror 110, the zoom lens group 111, and the aperture stop 112, and then forms an image of the sample 101 on the light receiving surface of the camera 114 by the imaging lens 113. Let An observer observes the image about the image of the sample 101 obtained by the camera 114 as described later.

なお、ズームレンズ群111は、低倍率から高倍率までの観察を実現させる不図示の機構と、不図示の複数のズームレンズと、各ズームレンズを駆動させる不図示のズームレンズモータとを備えて構成されている。また、開口絞り112は、絞り径を可変させる不図示の調節機構と、その調節機構を駆動させる開口絞り駆動モータ115とを備えて構成されている。   The zoom lens group 111 includes a mechanism (not shown) that realizes observation from a low magnification to a high magnification, a plurality of zoom lenses (not shown), and a zoom lens motor (not shown) that drives each zoom lens. It is configured. The aperture stop 112 includes an adjustment mechanism (not shown) that changes the aperture diameter and an aperture stop drive motor 115 that drives the adjustment mechanism.

次に図1Bについて説明する。図1Bは、図1Aに示した顕微鏡1を含む試料観察システムの構成を示している。
顕微鏡1に備えられている電動部である、レボルバ103、ズームレンズ群111、及び開口絞り112を制御する制御部2が、顕微鏡ケーブル116を介して顕微鏡1に接続されている。この制御部2は、制御部ケーブル117を介してPC3にも接続されており、PC3から発せられる各種の指示を受信する。PC3には操作部ケーブル118を介して操作部4が接続されている。PC3は、観察者による操作部4への操作に対応付けられている各種の入力に従って所定の制御処理を実行し、制御部2への各種の指示の送信や、カメラケーブル119を介して接続されているカメラ114と、表示部ケーブル120を介して接続されている表示部5との制御を行う。
Next, FIG. 1B will be described. FIG. 1B shows a configuration of a sample observation system including the microscope 1 shown in FIG. 1A.
A revolver 103, a zoom lens group 111, and a control unit 2 that controls the aperture stop 112, which are electric units provided in the microscope 1, are connected to the microscope 1 via a microscope cable 116. The control unit 2 is also connected to the PC 3 via the control unit cable 117, and receives various instructions issued from the PC 3. The operation unit 4 is connected to the PC 3 via the operation unit cable 118. The PC 3 executes predetermined control processing in accordance with various inputs associated with the operation of the operation unit 4 by the observer, and is connected via the transmission of various instructions to the control unit 2 and the camera cable 119. The camera 114 and the display unit 5 connected via the display unit cable 120 are controlled.

なお、制御部2は顕微鏡1の本体内又はPC3に組み込まれている構成であっても構わない。
次に図2について説明する。図2は、図1Bに示した試料観察システムにおける電気系統の構成の第一の例を示している。
Note that the control unit 2 may be configured in the main body of the microscope 1 or incorporated in the PC 3.
Next, FIG. 2 will be described. FIG. 2 shows a first example of the configuration of the electrical system in the sample observation system shown in FIG. 1B.

制御部2は、CPU(中央演算装置)201、制御プログラムや固定のデータなどが格納されているROM202、演算データなどの各種のデータが格納されるRAM203、及び各種電動部と制御部2とを接続している各種I/F(インタフェース)部204a〜204eと、CPU201、ROM202、RAM203、及び各種I/F部204a〜204eを相互に接続しているバス線205とより構成される。   The control unit 2 includes a CPU (Central Processing Unit) 201, a ROM 202 that stores control programs and fixed data, a RAM 203 that stores various types of data such as calculation data, and various electric units and the control unit 2. The connected I / F (interface) units 204a to 204e, the CPU 201, the ROM 202, the RAM 203, and the bus line 205 that connects the various I / F units 204a to 204e to each other.

制御部2は、各種I/F部204a〜204eとして、絞り駆動I/F部204a、ズームレンズI/F部204b、レボルバI/F部204c、光源I/F部204d、及びPCI/F部204eを備えている。   The control unit 2 includes, as various I / F units 204a to 204e, an aperture drive I / F unit 204a, a zoom lens I / F unit 204b, a revolver I / F unit 204c, a light source I / F unit 204d, and a PCI / F unit. 204e is provided.

絞り駆動I/F部204a、ズームレンズI/F部204b、及びレボルバI/F部204cは、それぞれ、CPU201からの駆動指示に応じて開口絞り駆動モータ115、ズームレンズモータ206、及びレボルバモータ207を指定の方向及び駆動量で駆動させる不図示のドライバと、これらのモータの現在の駆動位置を特定する不図示の現在位置カウンタとより構成されている。なお、レボルバI/F部204cは、不図示のレボルバセンサ群の検知状態を保持する不図示のセンサレジスタを更に備えている。   The aperture drive I / F unit 204a, the zoom lens I / F unit 204b, and the revolver I / F unit 204c, respectively, are an aperture stop drive motor 115, a zoom lens motor 206, and a revolver motor 207 in accordance with a drive instruction from the CPU 201. Are driven by a designated direction and drive amount, and a current position counter (not shown) for specifying the current drive position of these motors. The revolver I / F unit 204c further includes a sensor register (not shown) that holds a detection state of a revolver sensor group (not shown).

CPU201は、PC3から発せられる後述する各電動部への制御命令を、PCI/F部204eを介して受信し、当該制御命令に対応する駆動指示を、絞り駆動I/F部204a、ズームレンズI/F部204b、及びレボルバI/F部204cへ与える。なお、このとき、CPU201は、当該駆動指示を与えた後に、各電動部に備えられているセンサの検知結果を、絞り駆動I/F部204a、ズームレンズI/F部204b、及びレボルバI/F部204cを介して取得する。ここで、当該駆動指示に応じた状態変化が当該検知結果に認められた場合には正常終了を示す情報をPC3に返信し、当該駆動指示に応じた状態変化が当該検知結果に認めらない場合には、モータ等に異常があったとみなして、エラー情報をPC3に返信する。   The CPU 201 receives, via the PCI / F unit 204e, control commands to be described later that are issued from the PC 3, and sends drive instructions corresponding to the control commands to the aperture drive I / F unit 204a and the zoom lens I. / F unit 204b and revolver I / F unit 204c. At this time, after giving the drive instruction, the CPU 201 displays the detection results of the sensors provided in the respective electric units as the diaphragm drive I / F unit 204a, the zoom lens I / F unit 204b, and the revolver I / F. Obtained via the F unit 204c. Here, when a change in state according to the drive instruction is recognized in the detection result, information indicating normal termination is returned to the PC 3, and a change in state according to the drive instruction is not recognized in the detection result. In this case, it is assumed that there is an abnormality in the motor or the like, and error information is returned to the PC 3.

なお、光源I/F部204dは、同軸落射光源108が発する光の光量及び向きを、CPU201からの駆動指示に応じて変化させる不図示の機構を制御する。
PC3は、制御部2と同様に、CPU(中央演算装置)301、制御プログラムや固定のデータなどが格納されているROM302、演算データなどの各種のデータが格納されるRAM303、並びに制御部2、操作部4、表示部5、及びカメラ114とPC3とを接続している各種I/F部304a〜304dと、CPU301、ROM302、RAM303、及び各種I/F部304を相互に接続しているバス線305とより構成される。ここで、PC3は、各種I/F部304a〜304dとして、操作I/F部304a、制御I/F部304b、表示部I/F304c、及びカメラI/F部304dを備えている。
The light source I / F unit 204d controls a mechanism (not shown) that changes the amount and direction of light emitted from the coaxial incident light source 108 in accordance with a drive instruction from the CPU 201.
Like the control unit 2, the PC 3 includes a CPU (central processing unit) 301, a ROM 302 that stores control programs and fixed data, a RAM 303 that stores various types of data such as calculation data, and the control unit 2, The operation unit 4, the display unit 5, and the various I / F units 304a to 304d that connect the camera 114 and the PC 3, the CPU 301, the ROM 302, the RAM 303, and the various I / F units 304 are mutually connected. The line 305 is constituted. Here, the PC 3 includes an operation I / F unit 304a, a control I / F unit 304b, a display unit I / F 304c, and a camera I / F unit 304d as various I / F units 304a to 304d.

CPU301は、観察者により入力された指示を、操作I/F部304aを介して操作部4から受信すると共に、各種電動部の制御信号や情報を制御部2との間で制御I/F部304bを介して送受信する。また、制御部2から受信した情報を、各種電動部の現在の状態を示す現在情報及びエラー情報として、表示部5へ表示部I/F304cを介して転送して表示させる。また、CPU301は、カメラ画像転送スタート/ストップや、フレームレート等のカメラ設定の送信、カメラ画像情報の受信などの指示をカメラI/F部304dを介してカメラ114へ行い、更に、カメラ114での撮像画像を表示部5へ転送して表示させる。   The CPU 301 receives an instruction input by the observer from the operation unit 4 via the operation I / F unit 304 a and controls the control signals and information of various electric units with the control unit 2. It transmits and receives via 304b. Further, the information received from the control unit 2 is transferred to the display unit 5 via the display unit I / F 304c and displayed as current information and error information indicating the current state of various electric units. In addition, the CPU 301 instructs the camera 114 to start / stop camera image transfer, transmit camera settings such as a frame rate, and receive camera image information to the camera 114 via the camera I / F unit 304d. The captured image is transferred to the display unit 5 and displayed.

なお、制御部2及びPC3の各々により各種の処理は、それぞれ、当該処理を制御部2及びPC3に行わせるための制御プログラムをROM202及び302に予め格納しておき、CPU201及び301が当該制御プログラムを読み出して実行することによって、実現される。   Note that various processes performed by the control unit 2 and the PC 3 are stored in advance in the ROMs 202 and 302 in order to cause the control unit 2 and the PC 3 to perform the processes. This is realized by reading and executing.

カメラ114は、PC3によって予め設定されたフレームレートで試料101の像を撮像する。このカメラ114は、撮像した画像の転送が、PC3からのカメラ画像転送スタート/ストップ指示に従って制御される。   The camera 114 captures an image of the sample 101 at a frame rate preset by the PC 3. The camera 114 is controlled to transfer a captured image in accordance with a camera image transfer start / stop instruction from the PC 3.

次に図3について説明する。図3は、PC3が表示部5に表示させるGUI(Graphical User Interface)画面の例を示している。
図3に示すGUI画面は、カメラ画像表示部3000、角度入力部3001、及び倍率調整スクロール部3002を備えている。ここで、カメラ画像表示部3000は、カメラ114で撮像された画像の表示領域である。また、角度入力部3001は、鏡筒部106の回動角度の指定を、図示のように、ラジオボタンを用いて行うように構成されている。また、倍率調整スクロール部3002は、顕微鏡1の観察倍率の指定を、1倍から100倍までの範囲で、図示のように、スクロールバーを用いて行うように構成されている。
Next, FIG. 3 will be described. FIG. 3 shows an example of a GUI (Graphical User Interface) screen displayed on the display unit 5 by the PC 3.
The GUI screen shown in FIG. 3 includes a camera image display unit 3000, an angle input unit 3001, and a magnification adjustment scroll unit 3002. Here, the camera image display unit 3000 is a display area of an image captured by the camera 114. Further, the angle input unit 3001 is configured to specify the rotation angle of the lens barrel unit 106 using radio buttons as shown in the figure. Further, the magnification adjustment scroll unit 3002 is configured to specify the observation magnification of the microscope 1 using a scroll bar as illustrated in the range from 1 to 100 times.

次に図4について説明する。図4は、PC3内のRAM303における格納データの例を示したものである。
RAM303において、AS_pos番地には、開口絞り112の開口径を示す値が、全開を100としたときの割合の値で格納される。zoom_pos番地には、1倍から10倍までの範囲で、ズームレンズ群111の倍率値が格納される。また、revo_pos番地には、顕微鏡1の光学系の光軸上に配置されている対物レンズ105a若しくは105bの種類を示す値が格納されている。例えば、この値が「0」ならば低倍対物レンズ105aが配置されていることを示し、この値が「1」ならば、高倍対物レンズ105bが配置されていることを示す。なお、これらの値は、絞り駆動I/F部204a、ズームレンズI/F部204b、及びレボルバI/F部204cから、駆動用の各モータの現在の駆動位置を特定する不図示の現在位置カウンタの値を制御部2がそれぞれ取得してCPU301へと送られてきたものを、CPU301が格納したものである。
Next, FIG. 4 will be described. FIG. 4 shows an example of data stored in the RAM 303 in the PC 3.
In the RAM 303, the value indicating the aperture diameter of the aperture stop 112 is stored at the AS_pos address as a value when the fully open is 100. In the zoom_pos address, the magnification value of the zoom lens group 111 is stored in the range of 1 to 10 times. Further, a value indicating the type of the objective lens 105a or 105b disposed on the optical axis of the optical system of the microscope 1 is stored in the revo_pos address. For example, if this value is “0”, it indicates that the low-magnification objective lens 105a is disposed, and if this value is “1”, it indicates that the high-magnification objective lens 105b is disposed. Note that these values are current positions (not shown) that specify the current driving positions of the driving motors from the aperture driving I / F unit 204a, the zoom lens I / F unit 204b, and the revolver I / F unit 204c. The CPU 301 stores the counter values acquired by the control unit 2 and sent to the CPU 301.

なお、angle_pos番地には、図3に例示したGUI画面の角度入力部3001を用いて指定された回動角度(すなわち、ステージ102の載置面に対する顕微鏡1の光学系の光軸の傾き角度)を示す値が格納される。   Note that the angle_pos address is a rotation angle designated using the angle input unit 3001 on the GUI screen illustrated in FIG. 3 (that is, the tilt angle of the optical axis of the optical system of the microscope 1 with respect to the mounting surface of the stage 102). Is stored.

次に図5について説明する。図5は、PC3内のROM302に予め格納されているデータテーブルである、開口径表の例を示したものである。
図5のテーブルにおいて、current_posは、顕微鏡1の観察倍率であり、この値は、RAM303における前述したzoom_pos番地の値とrevo_pos番地の値との積の値である。また、angle_posは、図3に例示したGUI画面の角度入力部3001を用いて指定された前述の傾き角度であり、RAM303におけるangle_pos番地の値である。つまり、図5のテーブルは、RAM303におけるzoom_pos番地、revo_pos番地、及びangle_pos番地の各値に基づいて、開口絞り112の適切な開口径の値を得るためのものである。また、このテーブルに示されている開口径の値は、全開を「100」としたときの割合の値である。
Next, FIG. 5 will be described. FIG. 5 shows an example of an aperture diameter table, which is a data table stored in advance in the ROM 302 in the PC 3.
In the table of FIG. 5, current_pos is the observation magnification of the microscope 1, and this value is the product of the value of the aforementioned zoom_pos address and the value of the revo_pos address in the RAM 303. Further, angle_pos is the aforementioned inclination angle specified using the angle input unit 3001 of the GUI screen illustrated in FIG. 3, and is the value of the address_pos in the RAM 303. That is, the table in FIG. 5 is used to obtain an appropriate aperture diameter value of the aperture stop 112 based on the values of the zoom_pos address, the revo_pos address, and the angle_pos address in the RAM 303. Further, the value of the opening diameter shown in this table is a value of the ratio when the fully open is “100”.

この適切な開口径について、図6を用いて説明する。
例えば、カメラ114の撮像素子として、いわゆる1/3型のCCD(電荷結合素子)を用いると、顕微鏡1の視野(CCDのイメージサイズ)はおよそ4.8mm×3.6mmである。図6における視野F0は、鏡筒部106の回動角度が0、すなわち、顕微鏡1の光学系の光軸が、ステージ102の載置面に対して垂直である状態を表しており、この状態においては、視野全体に亘りピントが合っている状態を想定している。なお、本実施形態では、この状態、すなわち、顕微鏡1の光学系の光軸がステージ102の載置面に垂直である状態における当該光軸の傾き角度を「0°」と表示することとする。
This appropriate opening diameter will be described with reference to FIG.
For example, when a so-called 1/3 type CCD (charge coupled device) is used as the imaging device of the camera 114, the field of view of the microscope 1 (CCD image size) is approximately 4.8 mm × 3.6 mm. The field of view F0 in FIG. 6 represents a state in which the rotation angle of the lens barrel 106 is 0, that is, the optical axis of the optical system of the microscope 1 is perpendicular to the mounting surface of the stage 102. Is assumed to be in focus over the entire field of view. In the present embodiment, the tilt angle of the optical axis in this state, that is, in a state where the optical axis of the optical system of the microscope 1 is perpendicular to the mounting surface of the stage 102 is displayed as “0 °”. .

ここで、図6に示すように、視野の長手方向の中点を通り当該長手方向と直交する軸を中心にθだけ視野を回転させる(すなわち鏡筒部106を回動させて、顕微鏡1の光学系の光軸の傾き角度をθとする)。すると、視野の長手方向の両端の領域は、顕微鏡1の現在の被写界深度範囲を外れるために、ピントがずれた状態となり、ピントが合った状態が維持されるのは、前述した軸の近傍の領域(図6における斜線を付した領域)のみとなってしまう。ここで、このように視野を回転させても視野全体に亘ってピントがあった状態を維持するためには、被写界深度を深くして同図のHとなるようにすればよい。そこで、図1Bの試料観察システムでは、鏡筒部106を回動させたときには、開口絞り112の開口径を変化させて被写界深度を変更することで、顕微鏡1の視野全体でピントが合うようにする。こうすることで、試料101を斜め方向から観察する際に観察位置を迅速に認識することができる。   Here, as shown in FIG. 6, the field of view is rotated by θ around the axis passing through the midpoint of the field of view in the longitudinal direction and orthogonal to the longitudinal direction (that is, the lens barrel 106 is rotated to rotate the field of the microscope 1. The inclination angle of the optical axis of the optical system is θ). Then, the regions at both ends in the longitudinal direction of the field of view are out of focus because they are out of the current depth of field range of the microscope 1, and the focused state is maintained because of the above-described axis. Only the neighboring area (the hatched area in FIG. 6) is obtained. Here, in order to maintain a state where the entire field of view is in focus even if the field of view is rotated in this way, the depth of field may be increased so as to become H in the figure. Therefore, in the sample observation system of FIG. 1B, when the lens barrel 106 is rotated, the entire field of view of the microscope 1 is focused by changing the aperture diameter of the aperture stop 112 and changing the depth of field. Like that. By doing so, the observation position can be quickly recognized when the sample 101 is observed from an oblique direction.

なお、被写界深度は、観察に使用する対物レンズ105a若しくは105bの種類や、ズームレンズ群111の倍率によっても値が異なる。そこで、この試料観察システムでは、図5に示したテーブルを参照することで、ズームレンズ群111の倍率値、対物レンズ105a若しくは105bの種類、及び鏡筒部106の傾き角度に基づいた、開口絞り112の適切な開口径を得るようにしている。   The depth of field varies depending on the type of the objective lens 105a or 105b used for observation and the magnification of the zoom lens group 111. Therefore, in this sample observation system, the aperture stop based on the magnification value of the zoom lens group 111, the type of the objective lens 105a or 105b, and the tilt angle of the lens barrel 106 is referred to by referring to the table shown in FIG. An appropriate opening diameter of 112 is obtained.

なお、本実施形態においては、このテーブルには、適切な開口径の値の実測を予め行って得られたものを格納しておくようにする。
次に図7について説明する。図7は、図2に示した電気系統の構成の下でPC3によって行われる制御処理の処理内容をフローチャートで示したものである。
In the present embodiment, this table stores information obtained by conducting actual measurements of appropriate aperture diameter values in advance.
Next, FIG. 7 will be described. FIG. 7 is a flowchart showing the contents of the control process performed by the PC 3 under the configuration of the electrical system shown in FIG.

まず、ステップ701において、図1Bに示した試料観察システムの電源がオンとされて各部に電力の供給が開始される。すると、PC3では、ROM302に予め格納されている所定の制御プログラムをCPU301が読み出して実行することで、図7の以降の処理を開始し、図3に例示したGUI画面を表示部5に表示させる。   First, in step 701, the power source of the sample observation system shown in FIG. 1B is turned on, and supply of power to each unit is started. Then, in the PC 3, the CPU 301 reads out and executes a predetermined control program stored in advance in the ROM 302, thereby starting the processing subsequent to FIG. 7 and displaying the GUI screen illustrated in FIG. 3 on the display unit 5. .

次に、ステップ702において、PC3は、開口絞り112の現在の開口径、ズームレンズ群111の現在の倍率、及び、顕微鏡1の光学系の光軸上に現在配置されている対物レンズ105a若しくは105bの種類を取得する処理を行う。すなわち、PC3のCPU301は、まず、開口絞り112の現在の開口径の取得指示を制御部2に与え、絞り駆動I/F部204aから得た開口径を示す値を制御部2から取得して、RAM303のAS_pos番地に格納する処理を行う。また、CPU301は、ズームレンズ群111の現在の倍率の取得指示を制御部2に与え、ズームレンズI/F部204bから得た倍率を示す値を制御部2から取得して、RAM303のzoom_pos番地に格納する処理を行う。更に、CPU301は、顕微鏡1の光学系の光軸上に現在配置されている対物レンズ105a若しくは105bの種類の取得指示を制御部2に与え、レボルバI/F部204cから得た当該種類を示す値を制御部2から取得して、RAM303のrevo_pos番地に格納する処理を行う。   Next, in step 702, the PC 3 causes the current aperture diameter of the aperture stop 112, the current magnification of the zoom lens group 111, and the objective lens 105 a or 105 b currently disposed on the optical axis of the optical system of the microscope 1. Process to get the type of. That is, the CPU 301 of the PC 3 first gives an instruction to acquire the current aperture diameter of the aperture stop 112 to the control unit 2, and acquires a value indicating the aperture diameter obtained from the aperture drive I / F unit 204 a from the control unit 2. , A process of storing in the AS_pos address of the RAM 303 is performed. Further, the CPU 301 gives an instruction to acquire the current magnification of the zoom lens group 111 to the control unit 2, acquires a value indicating the magnification obtained from the zoom lens I / F unit 204 b from the control unit 2, and addresses zoom_pos in the RAM 303. Process to store in. Further, the CPU 301 gives an instruction to acquire the type of the objective lens 105a or 105b currently arranged on the optical axis of the optical system of the microscope 1 to the control unit 2, and indicates the type obtained from the revolver I / F unit 204c. A value is acquired from the control unit 2 and stored in the revo_pos address of the RAM 303.

次に、ステップ703において、PC3のCPU301は、カメラ画像転送スタートの指示をカメラ114へ送信して試料101の像の撮像の開始を指示する処理を行う。このとき、カメラ114は撮像を開始して得られた画像をPC3に転送する。PC3は、カメラ114から画像を受け取ったときには、表示部5で表示中のGUI画面におけるカメラ画像表示部3000に嵌め込んで表示する処理を行う。   Next, in step 703, the CPU 301 of the PC 3 performs processing for transmitting a camera image transfer start instruction to the camera 114 and instructing the start of capturing an image of the sample 101. At this time, the camera 114 transfers an image obtained by starting imaging to the PC 3. When the PC 3 receives an image from the camera 114, the PC 3 performs a process of fitting and displaying the image on the camera image display unit 3000 on the GUI screen being displayed on the display unit 5.

その後、試料101の斜め方向からの観察のため、観察者は、鏡筒部106を傾けると共に、そのときの傾き角度を、表示部5に表示中のGUI画面における角度入力部3001を利用してPC3に指定する。PC3のCPU301は、ステップ704において、この指定結果を取得して、RAM303のangle_pos番地に格納する処理を行う。   Thereafter, in order to observe the sample 101 from an oblique direction, the observer tilts the lens barrel unit 106 and uses the angle input unit 3001 on the GUI screen displayed on the display unit 5 to determine the tilt angle at that time. Specify to PC3. In step 704, the CPU 301 of the PC 3 obtains this designation result and stores it in the angle_pos address of the RAM 303.

次に、ステップ705において、PC3は、開口絞り112の適切な開口径の値を取得する処理を行う。すなわち、PC3のCPU301は、まず、RAM303におけるzoom_pos番地の値とrevo_pos番地の値との積を算出して顕微鏡1の現在の観察倍率current_posを取得する処理を行う。続いて、CPU301は、ROM302に予め格納されている、図5に例示した開口径表を参照し、取得した顕微鏡1の現在の観察倍率current_posとRAM303におけるangle_pos番地の値とから、当該開口径表においてこれらの値に対応する開口径の値を取得する処理を行う。この処理によれば、例えば、ズームレンズ群111の現在の倍率が3倍であり、対物レンズ105a若しくは105bの種類が1倍である低倍対物レンズ105aであった場合に、傾き角度の指定が60°であったならば、図5のテーブルからは、開口絞り112の適切な開口径の割合として、『60』が得られる。   Next, in step 705, the PC 3 performs a process for acquiring an appropriate aperture diameter value of the aperture stop 112. That is, the CPU 301 of the PC 3 first performs a process of calculating the product of the value of the zoom_pos address and the value of the revo_pos address in the RAM 303 to obtain the current observation magnification current_pos of the microscope 1. Subsequently, the CPU 301 refers to the aperture diameter table illustrated in FIG. 5 and stored in advance in the ROM 302, and determines the aperture diameter table from the current observation magnification current_pos of the microscope 1 and the value of the angle_pos address in the RAM 303. The process of acquiring the values of the aperture diameters corresponding to these values is performed. According to this processing, for example, when the zoom lens group 111 is the low magnification objective lens 105a in which the current magnification of the zoom lens group 111 is 3 and the type of the objective lens 105a or 105b is 1 time, the tilt angle is designated. If the angle is 60 °, “60” is obtained from the table of FIG. 5 as the ratio of the appropriate aperture diameter of the aperture stop 112.

次に、ステップ706では、PC3のCPU301は、開口絞り112の開口径を前ステップで取得した値とする指示を制御部2へ与える処理を行う。制御部2は、この指示を受け取ると、この指示に対応する駆動指示を絞り駆動I/F部204aに与えて、開口絞り112の開口径を前ステップで取得した割合になるようにモータを駆動させる。   Next, in step 706, the CPU 301 of the PC 3 performs a process of giving an instruction to the control unit 2 to set the aperture diameter of the aperture stop 112 to the value acquired in the previous step. Upon receiving this instruction, the control unit 2 gives a drive instruction corresponding to this instruction to the aperture drive I / F unit 204a, and drives the motor so that the aperture diameter of the aperture stop 112 becomes the ratio acquired in the previous step. Let

以上のステップ706の処理を終えたときには、PC3のCPU301は、ステップ704へと処理を戻し、以降、上述した処理を繰り返し行う。
以上の制御処理をPC3が行うことにより、開口絞り112の開口径を、鏡筒部106の回動に応じて変化させることが可能となり、顕微鏡1の被写界深度が変更される。その結果、鏡筒部106を回動させても顕微鏡1の視野全体でピントが合うので、試料101を斜め方向から観察する際にも観察位置を迅速に認識することができ、高い操作性の提供が可能となる。
When the processing in step 706 is completed, the CPU 301 of the PC 3 returns the processing to step 704, and thereafter repeats the above-described processing.
When the PC 3 performs the above control processing, the aperture diameter of the aperture stop 112 can be changed according to the rotation of the lens barrel portion 106, and the depth of field of the microscope 1 is changed. As a result, even if the lens barrel portion 106 is rotated, the entire field of view of the microscope 1 is in focus, so that the observation position can be quickly recognized even when the sample 101 is observed from an oblique direction, and the operability is high. Provision is possible.

次に図8について説明する。図8は、図1Bに示した試料観察システムにおける電気系統の構成の第二の例を示している。
この図8の構成は、焦準部駆動モータ401と照準部I/F402とが追加されていることを除けば、図2に示した構成の第一の例と同一である。従って、ここでは、同一の構成要素についての説明を省略する。
Next, FIG. 8 will be described. FIG. 8 shows a second example of the configuration of the electrical system in the sample observation system shown in FIG. 1B.
The configuration of FIG. 8 is the same as the first example of the configuration shown in FIG. 2 except that a focusing unit drive motor 401 and an aiming unit I / F 402 are added. Therefore, the description about the same component is abbreviate | omitted here.

図8の構成では、顕微鏡1の光学系の光軸方向に鏡筒部106を上下させる焦準部駆動モータ401と、不図示のオートフォーカス機構とが、顕微鏡1の鏡筒部106に更に備えられている。   In the configuration of FIG. 8, the lens barrel unit 106 of the microscope 1 further includes a focusing unit drive motor 401 that moves the lens barrel unit 106 up and down in the optical axis direction of the optical system of the microscope 1 and an autofocus mechanism (not shown). It has been.

また、制御部2には、焦準部駆動モータ401を駆動させるための焦準部I/F402が備えられている。焦準部I/F402は、CPU201からの駆動指示に応じて焦準部駆動モータ401を指定の方向及び駆動量で駆動させる不図示のドライバと、この焦準部駆動モータ401の現在の駆動位置を特定する不図示の現在位置カウンタとより構成されている。   The control unit 2 includes a focusing unit I / F 402 for driving the focusing unit drive motor 401. A focusing unit I / F 402 is a driver (not shown) that drives the focusing unit drive motor 401 in a specified direction and driving amount in accordance with a drive instruction from the CPU 201, and a current drive position of the focusing unit drive motor 401. And a current position counter (not shown).

次に図9について説明する。図9は、図8に示した電気系統の構成の下でPC3によって行われる制御処理の処理内容をフローチャートで示したものである。
図9にけるステップ801からステップ806にかけての処理は、図7に示した制御処理におけるステップ701からステップ706にかけての処理と同一であるので、説明は省略する。
Next, FIG. 9 will be described. FIG. 9 is a flowchart showing the contents of the control process performed by the PC 3 under the configuration of the electrical system shown in FIG.
The processing from step 801 to step 806 in FIG. 9 is the same as the processing from step 701 to step 706 in the control processing shown in FIG.

ステップ806の処理の終了に続き、PC3のCPU301は、ステップ807の処理を行う。すなわち、CPU301は、ステップ807において、同軸落射光源108の光量を上げる旨の指示を制御部2へ与える処理を行う。制御部2のCPU201は、この指示を受け取ると、この指示に対応する駆動指示を絞り光源I/F部204dに与えて、同軸落射光源108から発せられる光の光量を上げる制御を行う。なお、この処理は、ステップ806の処理により開口絞り112が絞られたことによる光量の減少を補償するためのものである。   Following the end of the process in step 806, the CPU 301 of the PC 3 performs the process in step 807. That is, in step 807, the CPU 301 performs a process of giving an instruction to the control unit 2 to increase the light quantity of the coaxial incident light source 108. When the CPU 201 of the control unit 2 receives this instruction, it gives a drive instruction corresponding to this instruction to the aperture light source I / F unit 204d to perform control to increase the amount of light emitted from the coaxial incident light source 108. This process is for compensating for a decrease in the amount of light due to the aperture stop 112 being reduced by the process of step 806.

以降のステップ808からステップ810にかけての処理は、カメラ114で撮像した画像のコントラストが最大となるように鏡筒部106を上下動させることで、試料101に顕微鏡1の光学系のピントを合わせる、いわゆるコントラストAF(オートフォーカス)機能を実現させるための処理である。   In the subsequent processing from step 808 to step 810, the lens barrel portion 106 is moved up and down so that the contrast of the image captured by the camera 114 is maximized, thereby focusing the optical system of the microscope 1 on the sample 101. This is a process for realizing a so-called contrast AF (autofocus) function.

すなわち、まず、ステップ808では、PC3のCPU301は、顕微鏡1の光学系の光軸方向に鏡筒部106を所定量上下動させる旨の指示を制御部2へ与える処理を行う。制御部2のCPU201は、この指示を受け取ると、この指示に対応する駆動指示を焦準部I/F402に与えて焦準部駆動モータ401を駆動させて鏡筒部106を上下動させ、当該光軸上の対物レンズ105a若しくは105bと、ステージ102の載置面上に載置されている試料101との相対距離を変化させる制御を行う。   That is, first, in step 808, the CPU 301 of the PC 3 performs a process of giving an instruction to the control unit 2 to move the lens barrel unit 106 up and down by a predetermined amount in the optical axis direction of the optical system of the microscope 1. Upon receiving this instruction, the CPU 201 of the control unit 2 gives a driving instruction corresponding to this instruction to the focusing unit I / F 402 to drive the focusing unit drive motor 401 to move the lens barrel unit 106 up and down. Control is performed to change the relative distance between the objective lens 105 a or 105 b on the optical axis and the sample 101 placed on the placement surface of the stage 102.

次に、ステップ809では、PC3のCPU301は、カメラ114から転送されてくる試料101の撮像画像をキャプチャする処理を行う。そして、続くステップ810において、キャプチャした画像が、試料101にピントの合ったものとなっているか否かを判定する処理を行う。なお、この判定は、キャプチャした画像のコントラスト値が最大となっているか否かを以って行う。ここで、CPU301は、キャプチャした画像が、試料101にピントの合ったものであったと判定したとき(判定結果がYesのとき)には、オートフォーカスのための処理を終了してステップ804へと処理を戻し、以降、上述した処理を繰り返し行う。一方、CPU301は、キャプチャした画像が、試料101にピントの合ったものではないと判定したとき(判定結果がNoのとき)には、ステップ808へと処理を戻し、鏡筒部106を更に所定量上下動させるための処理を行った上で、再度ステップ809及び810の処理を行う。   Next, in step 809, the CPU 301 of the PC 3 performs processing for capturing a captured image of the sample 101 transferred from the camera 114. In subsequent step 810, processing is performed to determine whether or not the captured image is in focus on the sample 101. This determination is made based on whether the captured image has the maximum contrast value. Here, when the CPU 301 determines that the captured image is in focus on the sample 101 (when the determination result is Yes), the CPU 301 ends the process for autofocus and proceeds to step 804. The processing is returned, and thereafter, the above-described processing is repeated. On the other hand, when the CPU 301 determines that the captured image is not in focus on the sample 101 (when the determination result is No), the CPU 301 returns the process to step 808 to further place the lens barrel unit 106. After performing the process for moving the fixed amount up and down, the processes of steps 809 and 810 are performed again.

以上の制御処理をPC3が行うことにより、開口絞り112の開口径を、鏡筒部106の回動に応じて変化させることが可能となり、更に、鏡筒部106の回動後にオートフォーカスが自動的に実行されて試料101にピントを合わせるので、より高い操作性の提供が可能となる。   By performing the above control processing by the PC 3, the aperture diameter of the aperture stop 112 can be changed according to the rotation of the lens barrel portion 106, and further, autofocus is automatically performed after the lens barrel portion 106 is rotated. Since this is executed and focused on the sample 101, higher operability can be provided.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、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、対物レンズ105aと対物レンズ105bとの切り替えを無くすと共に、ズームレンズ群111の倍率を固定とし、開口絞り112の開口径の制御を、顕微鏡1の光学系の光軸の傾き角度のみに基づいて行うようにすることができる。また、対物レンズ105aと対物レンズ105bの切り替えのみをなくし、開口絞り112の開口径の制御を、顕微鏡1の光学系の光軸の傾き角度とズームレンズ群111の倍率とに基づいて行うようにすることもできる。更には、ズームレンズ群111の倍率のみを固定とし、開口絞り112の開口径の制御を、顕微鏡1の光学系の光軸の傾き角度と対物レンズ105a若しくは105bの種類とに基づいて行うようにすることもできる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
For example, the switching between the objective lens 105 a and the objective lens 105 b is eliminated, the magnification of the zoom lens group 111 is fixed, and the aperture diameter of the aperture stop 112 is controlled based only on the tilt angle of the optical axis of the optical system of the microscope 1. Can be done. Further, only the switching between the objective lens 105a and the objective lens 105b is eliminated, and the aperture diameter of the aperture stop 112 is controlled based on the tilt angle of the optical axis of the optical system of the microscope 1 and the magnification of the zoom lens group 111. You can also Furthermore, only the magnification of the zoom lens group 111 is fixed, and the aperture diameter of the aperture stop 112 is controlled based on the tilt angle of the optical axis of the optical system of the microscope 1 and the type of the objective lens 105a or 105b. You can also

また、図7に示した制御処理において、開口絞り112の開口径の制御後に、当該制御で開口絞り112を絞ったことによる光量低下の補償のために、図9に示した制御処理と同様に、同軸落射光源108の光量を増加させるようにしてもよい。   Further, in the control process shown in FIG. 7, after the control of the aperture diameter of the aperture stop 112, in order to compensate for the light amount reduction due to the aperture stop 112 being stopped by the control, the same as the control process shown in FIG. 9. The light quantity of the coaxial incident light source 108 may be increased.

また、図1Aに示した顕微鏡1は、鏡筒部106の回動を観察者が手動で行うようにしているが、この代わりに、回動支持部107に回動モータを設け、鏡筒部106の回動を電動にしてもよい。また、鏡筒部106の回動による顕微鏡1の光学系の光軸の傾き角度を検出するセンサを顕微鏡1に設けることで、傾き角度のPC3への入力を手動で行う代わりに、当該センサの検出結果をPC3が直接受け取って開口絞り112の開口径の制御を自動的に行うようにしてもよい。   Further, in the microscope 1 shown in FIG. 1A, the observer manually rotates the lens barrel portion 106. Instead, a rotation motor is provided in the rotation support portion 107, and the lens barrel portion is provided. The rotation of 106 may be electric. Further, by providing the microscope 1 with a sensor that detects the tilt angle of the optical axis of the optical system of the microscope 1 by the rotation of the lens barrel 106, instead of manually inputting the tilt angle to the PC 3, The PC 3 may directly receive the detection result and automatically control the aperture diameter of the aperture stop 112.

また、例えば図10のようなチルトステージ1000を用いて試料101側を回動可能とする一方で鏡筒部106を固定し、チルトステージ1000を回動させることで、試料101の載置面に対する顕微鏡1の光学系の光軸の傾き角度を変化させるようにしてもよい。なお、このようにする場合には、図3に示したGUI画面における角度入力部3001への入力は、チルトステージ1000の傾斜角度を入力するようにすることは言うまでも無い。   Further, for example, a tilt stage 1000 as shown in FIG. 10 can be used to rotate the sample 101 side, while the lens barrel portion 106 is fixed and the tilt stage 1000 is rotated, so that the sample 101 side can be rotated. The tilt angle of the optical axis of the optical system of the microscope 1 may be changed. In this case, needless to say, the tilt angle of the tilt stage 1000 is input to the angle input unit 3001 on the GUI screen shown in FIG.

また、開口絞り112の開口径の制御後に、当該制御で開口絞り112を絞ったことによる光量低下の補償を行うために、同軸落射光源108の光量を上げる代わりに、カメラ114のシャッター速度を下げてもよい。   In addition, after the aperture diameter of the aperture stop 112 is controlled, the shutter speed of the camera 114 is decreased instead of increasing the light amount of the coaxial incident light source 108 in order to compensate for the light amount decrease due to the aperture stop 112 being throttled by the control. May be.

また、図9の制御処理において、鏡筒部106の回動前後での取得画像の解像度の変化を避けるために、オートフォーカス制御処理の完了後に、同軸落射光源108の光量及び開口絞り112の開口径を、オートフォーカス制御処理の開始前の状態へ戻すようにしてもよい。   Further, in the control process of FIG. 9, in order to avoid a change in the resolution of the acquired image before and after the rotation of the lens barrel unit 106, the light quantity of the coaxial incident light source 108 and the opening of the aperture stop 112 are opened after the autofocus control process is completed. The aperture may be returned to the state before the start of the autofocus control process.

また、図5に示した開口径表を参照して開口絞り112の適切な開口径の値を得る代わりに、適切な開口径の値を、顕微鏡1の光学系の光軸の傾き角度と顕微鏡1の観察倍率とより算出する算出式を予め求めておき、この算出式に数値を代入して計算することで、適切な開口径の値を求めるようにしてもよい。   Further, instead of obtaining an appropriate aperture diameter value of the aperture stop 112 with reference to the aperture diameter table shown in FIG. 5, an appropriate aperture diameter value is obtained by calculating the inclination angle of the optical axis of the optical system of the microscope 1 and the microscope. A calculation formula calculated from the observation magnification of 1 may be obtained in advance, and an appropriate aperture diameter value may be obtained by substituting a numerical value into this calculation formula.

本発明を実施する顕微鏡の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the microscope which implements this invention. 図1Aに示した顕微鏡を含む試料観察システムの構成を示している。を示す図である。1B shows a configuration of a sample observation system including the microscope shown in FIG. 1A. FIG. 図1Bに示した試料観察システムにおける電気系統の構成の第一の例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of a structure of the electric system in the sample observation system shown to FIG. 1B. GUI画面の例を示している。An example of a GUI screen is shown. PC内のRAMにおける格納データの例を示した図である。It is the figure which showed the example of the storage data in RAM in PC. 開口径表の例を示す図である。It is a figure which shows the example of an opening diameter table | surface. 適切な開口径を説明する図である。It is a figure explaining an appropriate opening diameter. 図2に示した電気系統の構成の下でPCによって行われる制御処理の処理内容をフローチャートで示した図である。It is the figure which showed the processing content of the control processing performed by PC under the structure of the electric system shown in FIG. 2 with the flowchart. 図1Bに示した試料観察システムにおける電気系統の構成の第二の例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of a structure of the electric system in the sample observation system shown to FIG. 1B. 図8に示した電気系統の構成の下でPCによって行われる制御処理の処理内容をフローチャートで示した図である。It is the figure which showed the processing content of the control processing performed by PC under the structure of the electric system shown in FIG. 8 with the flowchart. チルトステージの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a tilt stage.

符号の説明Explanation of symbols

1 顕微鏡
2 制御部
3 PC
4 操作部
5 表示部
101 試料
102 ステージ
103 レボルバ
104 マウンタ
105a、105b 対物レンズ
106 鏡筒部
107 回動支持部
108 同軸落射光源
109 照明光学系
110 ハーフミラー
111 ズームレンズ群
112 開口絞り
113 結像レンズ
114 カメラ
115 開口絞り駆動モータ
116 顕微鏡ケーブル
117 制御部ケーブル
118 操作部ケーブル
119 カメラケーブル
120 表示部ケーブル
201、301 CPU
202、302 ROM
203、303 RAM
204a 絞り駆動I/F部
204b ズームレンズI/F部
204c レボルバI/F部
204d 光源I/F部
204e PCI/F部
205、305 バス線
304a 操作部I/F部
304b 制御部I/F部
304c 表示部I/F部
304d カメラI/F部
401 焦準部駆動モータ
402 焦準部駆動I/F
1000 チルトステージ
3000 カメラ画像表示部
3001 角度入力部
3002 倍率調整スクロール部
1 Microscope 2 Control unit 3 PC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 Operation part 5 Display part 101 Sample 102 Stage 103 Revolver 104 Mounter 105a, 105b Objective lens 106 Lens barrel part 107 Rotation support part 108 Coaxial incident light source 109 Illumination optical system 110 Half mirror 111 Zoom lens group 112 Aperture stop 113 Imaging lens 114 Camera 115 Aperture driving motor 116 Microscope cable 117 Control unit cable 118 Operation unit cable 119 Camera cable 120 Display unit cable 201, 301 CPU
202, 302 ROM
203, 303 RAM
204a Aperture drive I / F unit 204b Zoom lens I / F unit 204c Revolver I / F unit 204d Light source I / F unit 204e PCI / F unit 205, 305 Bus line 304a Operation unit I / F unit 304b Control unit I / F unit 304c Display unit I / F unit 304d Camera I / F unit 401 Focusing unit drive motor 402 Focusing unit drive I / F
1000 Tilt stage 3000 Camera image display unit 3001 Angle input unit 3002 Magnification adjustment scroll unit

Claims (10)

対物レンズを備えており、ステージの載置面上に載置された試料の光学像を得る光学系と、
前記載置面に対する前記光学系の光軸の傾き角度に基づいて該光学系の被写界深度を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする観察装置。
An optical system that includes an objective lens and obtains an optical image of the sample placed on the stage placement surface;
Control means for controlling the depth of field of the optical system based on the tilt angle of the optical axis of the optical system with respect to the placement surface;
An observation apparatus comprising:
前記制御手段は、前記光学系に備えられている開口絞りの開口径を前記傾き角度に基づいて制御することによって、前記被写界深度の制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の観察装置。   2. The depth of field according to claim 1, wherein the control unit controls the depth of field by controlling an aperture diameter of an aperture stop provided in the optical system based on the tilt angle. Observation device. 前記制御手段は、前記開口径の制御を、前記対物レンズの種類に更に基づいて行うことを特徴とする請求項2に記載の観察装置。   The observation apparatus according to claim 2, wherein the control unit further controls the aperture diameter based on a type of the objective lens. 前記制御手段は、前記開口径の制御を、前記光学系に備えられている変倍装置に設定されている倍率に更に基づいて行うことを特徴とする請求項2又は3に記載の観察装置。   The observation apparatus according to claim 2, wherein the control unit further controls the aperture diameter based on a magnification set in a zoom device provided in the optical system. 前記制御手段は、前記開口径の制御後に、前記試料について合焦している光学像が前記光学系で得られるように該試料と前記対物レンズとの相対距離を変化させる合焦制御を更に行うことを特徴とする請求項2から4のうちのいずれか一項に記載の観察装置。   The control means further performs focus control to change a relative distance between the sample and the objective lens so that an optical image focused on the sample is obtained by the optical system after the aperture diameter is controlled. The observation apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the observation apparatus is provided. 対物レンズを備えている光学系であってステージの載置面上に載置された試料の光学像を得る該光学系を有する観察装置を制御する制御装置であって、
前記載置面に対する前記光学系の光軸の傾き角度の入力を取得する取得手段と、
前記傾き角度に基づいて前記光学系の被写界深度を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする制御装置。
A control device that controls an observation device having an optical system that includes an objective lens and has an optical system for obtaining an optical image of a sample placed on a placement surface of a stage,
Obtaining means for obtaining an input of an inclination angle of the optical axis of the optical system with respect to the mounting surface;
Control means for controlling the depth of field of the optical system based on the tilt angle;
A control device comprising:
前記制御手段は、前記光学系に備えられている開口絞りの開口径を前記傾き角度に基づいて制御することによって、前記被写界深度の制御を行うことを特徴とする請求項6に記載の制御装置。   The said control means controls the said depth of field by controlling the aperture diameter of the aperture stop with which the said optical system is equipped based on the said inclination angle. Control device. 前記制御手段は、前記開口径の制御後に、前記試料について合焦している光学像が前記光学系で得られるように該試料と前記対物レンズとの相対距離を変化させる合焦制御を更に行うことを特徴とする請求項7に記載の制御装置。   The control means further performs focus control to change a relative distance between the sample and the objective lens so that an optical image focused on the sample is obtained by the optical system after the aperture diameter is controlled. The control device according to claim 7. 対物レンズを備えている光学系であってステージの載置面上に載置された試料の光学像を得る該光学系を有する観察装置の制御をコンピュータに行わせるためのプログラムであって、
前記載置面に対する前記光学系の光軸の傾き角度の入力を取得する傾き角度取得処理と、
前記傾き角度と前記光学系に備えられている開口絞りの開口径とが対応付けられているテーブルを参照して、前記傾き角度取得処理により取得した傾き角度に対応付けられている開口径を該テーブルから取得する開口径取得処理と、
前記開口絞りを制御して、該開口絞りの開口径を前記開口径取得処理により取得した開口径にする開口径制御処理と、
を該コンピュータに行わせるためのプログラム。
A program for causing a computer to control an observation apparatus having an optical system that includes an objective lens and obtains an optical image of a sample placed on a placement surface of a stage,
An inclination angle acquisition process for acquiring an input of an inclination angle of the optical axis of the optical system with respect to the placement surface;
With reference to a table in which the tilt angle and the aperture diameter of the aperture stop provided in the optical system are associated, the aperture diameter associated with the tilt angle acquired by the tilt angle acquisition process is Opening diameter acquisition processing acquired from the table;
An aperture diameter control process for controlling the aperture stop so that the aperture diameter of the aperture stop is the aperture diameter acquired by the aperture diameter acquisition process;
A program for causing the computer to execute.
請求項9に記載のプログラムであって、
前記開口径制御処理による前記開口絞りの制御後に前記光学系により得られる前記試料の光学像を取得する光学像取得処理と、
前記試料と前記対物レンズとの相対距離を変化させることで、前記光学像取得処理により取得される前記光学像のコントラスト値を最大にする制御を行って、該試料について合焦している光学像が前記光学系で得られるようにする合焦処理と、
を更に前記コンピュータに行わせることを特徴とするプログラム。
The program according to claim 9, wherein
An optical image acquisition process for acquiring an optical image of the sample obtained by the optical system after the control of the aperture stop by the aperture diameter control process;
An optical image focused on the sample by controlling the maximum contrast value of the optical image acquired by the optical image acquisition process by changing the relative distance between the sample and the objective lens. Focusing processing so that can be obtained by the optical system,
Is further executed by the computer.
JP2008218294A 2008-08-27 2008-08-27 Observing device, method for controlling the same, and program Pending JP2010054704A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008218294A JP2010054704A (en) 2008-08-27 2008-08-27 Observing device, method for controlling the same, and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008218294A JP2010054704A (en) 2008-08-27 2008-08-27 Observing device, method for controlling the same, and program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010054704A true JP2010054704A (en) 2010-03-11

Family

ID=42070714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008218294A Pending JP2010054704A (en) 2008-08-27 2008-08-27 Observing device, method for controlling the same, and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010054704A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012202778A (en) * 2011-03-24 2012-10-22 Olympus Corp Erecting imaging device
JP2013072996A (en) * 2011-09-27 2013-04-22 Olympus Corp Microscope system
JP2014106350A (en) * 2012-11-27 2014-06-09 Olympus Corp Microscope system, focusing method and control method
CN106796342A (en) * 2014-10-06 2017-05-31 徕卡显微系统(瑞士)股份公司 The microscope of the zoom system, pancreatic system with overdesign
CN106796341A (en) * 2014-10-06 2017-05-31 徕卡显微系统(瑞士)股份公司 The microscope of the iris ring with adjust automatically

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07218840A (en) * 1994-02-02 1995-08-18 Shimadzu Corp Microscope provided with video camera
JPH10260366A (en) * 1997-03-17 1998-09-29 Olympus Optical Co Ltd Pattern inspection device
JP2006300553A (en) * 2005-04-15 2006-11-02 Nikon Corp Inspection device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07218840A (en) * 1994-02-02 1995-08-18 Shimadzu Corp Microscope provided with video camera
JPH10260366A (en) * 1997-03-17 1998-09-29 Olympus Optical Co Ltd Pattern inspection device
JP2006300553A (en) * 2005-04-15 2006-11-02 Nikon Corp Inspection device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012202778A (en) * 2011-03-24 2012-10-22 Olympus Corp Erecting imaging device
JP2013072996A (en) * 2011-09-27 2013-04-22 Olympus Corp Microscope system
JP2014106350A (en) * 2012-11-27 2014-06-09 Olympus Corp Microscope system, focusing method and control method
CN106796342A (en) * 2014-10-06 2017-05-31 徕卡显微系统(瑞士)股份公司 The microscope of the zoom system, pancreatic system with overdesign
CN106796341A (en) * 2014-10-06 2017-05-31 徕卡显微系统(瑞士)股份公司 The microscope of the iris ring with adjust automatically
JP2017530416A (en) * 2014-10-06 2017-10-12 ライカ マイクロシステムズ (シュヴァイツ) アクチエンゲゼルシャフトLeica Microsystems (Schweiz) AG Microscope with iris diaphragm adapted automatically
US10234671B2 (en) 2014-10-06 2019-03-19 Leica Microsystems (Schweiz) Ag Microscope with self-adapting iris diaphragm
CN106796342B (en) * 2014-10-06 2019-08-20 徕卡显微系统(瑞士)股份公司 The microscope of zoom system, pancreatic system with overdesign

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7253385B2 (en) Microscope image acquiring system with separate microscope and imaging instrument controllers that operate cooperatively
JP5863357B2 (en) Magnification observation apparatus, and image display method and spectroscopic method switching method of magnification observation apparatus
EP1767980B1 (en) Microscope and virtual slide forming system
US20100033812A1 (en) System and method for adjusting the spherical aberration of objective lenses
JP5705883B2 (en) Lens device
US10613313B2 (en) Microscopy system, microscopy method, and computer-readable recording medium
JP2010054704A (en) Observing device, method for controlling the same, and program
JP6033015B2 (en) Optical equipment
JP2007286613A (en) Endoscopic apparatus
JP2005114859A (en) Microscope
JP2009162974A (en) Microscope system and its control method
JPWO2010038846A1 (en) Microscope system and observation control method
JP5289879B2 (en) Microscope system, focus drift correction method and program in microscope system
JP5192965B2 (en) Microscope system, control program, and control method
JP2007034050A (en) Observation apparatus and control method thereof
JP5656507B2 (en) Shooting system
JP5730696B2 (en) Image processing apparatus and image display system
JP5532318B2 (en) Microscope device and recording medium
JP2010256724A (en) Observation device
JP2010002534A (en) Microscope device
JP2004085672A (en) Camera system
JP3831451B2 (en) Optical measuring device
JP5875834B2 (en) Virtual slide creation device
JP2003279831A (en) Video magnification device
JP2016048400A (en) Enlarging observation device and enlarging observation method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20110708

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120712

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20120724

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20121120