JP2011013503A - 顕微鏡システム、及び該制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】顕微鏡観察において、いかなる観察条件でも最適な調光感度への調整を容易に行うことができる顕微鏡システムを提供する。
【解決手段】標本を照明するための照明手段と、照明手段より出力される光量を指示する調光指示手段と、顕微鏡の観察条件毎にある、調光指示手段により指示された指示値と、照明手段に印加する電圧値とが関係付けられて設定され、各観察条件において調光指示手段により指示可能な全範囲の指示値と該指示値に対応する該電圧値とが設定された該電圧関連情報が格納された格納手段と、照明手段より発光される光量を制御する光量制御手段と、調光指示手段により指示された指示値に対応した電圧値を、観察条件に応じた電圧関連情報から取得し、該取得した電圧値に基づいて、光量制御手段に前記光量の制御をさせる制御手段と、を備えることにより、上記課題の解決を図る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、顕微鏡システムの調光制御に関する。

顕微鏡の照明光において、従来のハロゲンランプ光源からＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ‐ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）照明光源へと推移してきている。その理由は、次の通りである。ハロゲンランプは、調光により色温度（色度）が大きく変化する為、色度を変化させずに調光するには減光フィルタ等の光学素子が必要である。それに対し、ＬＥＤは電圧や電流を変化させるだけで色度をほとんど変化させずに調光できる。そのため、ＬＥＤを光源として用いると、余計な構成が必要無いというメリットがある。また、同じ光量の場合、ハロゲンランプに対し、ＬＥＤは数分の１の消費電力である。そのため、ＬＥＤを光源として用いると、余計な電力や発熱を抑えられるというメリットがある。

また、この様な照明光源の推移の背景としては、ＬＥＤの発光効率が日進月歩で向上し、顕微鏡での使用に耐え得る輝度になってきたことも挙げられる。

特許第０４０７１９６１号 特開２００４‐８５９５９号公報

しかしながら、ＬＥＤ照明系は以下のような問題点を抱えている。その問題点は、ＬＥＤの駆動電圧（駆動電流）と発光量の関係から発生する、低倍観察と高倍観察での光量調整の操作性における差異である。以下では、ＬＥＤの光量と、ＬＥＤの駆動電圧を調整する調光ボリュームの回転角に対するＬＥＤの光量増加率を調光感度と定義して、ＬＥＤの調光感度について説明する。

調光ボリュームを回転させることによってＬＥＤ照明系の光量を調整する場合、調光ボリュームを１０°回転させたときに、光量が一定量増加する。このときの光量増加量を＋１［ｌｘ］とする。このとき、（ｉ）回転角が５０°から６０°に増加した場合、５０°のときの光量を５［ｌｘ］とすると、６０°の場合は、５＋１＝６［ｌｘ］となる。つまり、光量は、１．２倍（＝６／５）となるので、光量増加率は２０%である。一方、（ｉｉ）回転角が２５０°から２６０°に増加した場合、２５０°のときの光量を２５［ｌｘ］とすると、２６０°の場合は、２５＋１＝２６［ｌｘ］となる。つまり、光量は、１．０４倍（＝２６／２５）となるので、光量増加率は４%である。

このように、ＬＥＤの調光感度は、光量Ｉ（θ）が線形的に増加する特性（Ｉ∝θ）を持つので、低倍観察と高倍観察とでは、調光ボリュームの回転角に対する光量増加率が異なる。

それに対して、ハロゲンランプの調光感度は、調光ボリュームの回転角θと光量Ｉ（θ）との関係において、非線形となる。よって、低倍観察と高倍観察とでは、調光ボリュームの回転角に対する光量増加率もＬＥＤほど変動がない。したがって、操作性の観点では、ハロゲンランプの調光特性に馴れ親しんだ観察者にとって、ＬＥＤ照明系の調光操作は使い勝手が悪い。

また、標本を照明する照明光の輝度が一定の場合、高倍率の対物レンズほど標本上の光量が低下するのでより光量を必要とするのに対し、低倍率の対物レンズほど光量を要しない。しかしながら、従来の調光ボリュームでは、回転角に対する光量の増加量が一定であるため、光量をさほど要しない低倍観察において、必要以上に明るくできる。その反面、高倍観察において、必要な光量を得ることができなかった。

そこで、ＬＥＤ照明系の調光操作を改善するため、数々の技術が考案されている。特許文献１では、ズーム機構の倍率を変更した際に調光感度を低倍と高倍の観察でほぼ一定にすることが開示されている。また、特許文献２では、対物レンズを切り替えた際に生じる光量不足や過剰な光量を防ぐことが開示されている。

しかしながら、特許文献１では対物レンズを切り替えた際の調光感度については言及していない。また、特許文献２では設定した出力電圧データ付近の光量の調整は可能であるが、その後の調光操作については言及していない。このように、従来技術では、標本や観察環境に応じた調光操作において柔軟性に欠いている。

上記課題に鑑み、本発明では、顕微鏡観察において、いかなる観察条件でも最適な調光感度への調整を容易に行うことができる顕微鏡システムを提供する。

本発明にかかる顕微鏡システムは、標本を照明するための照明手段と、前記照明手段より出力される光量を指示する調光指示手段と、顕微鏡の観察条件毎にある、前記調光指示手段により指示された指示値と、前記照明手段に印加する電圧値とが関係付けられて設定され、各観察条件において前記調光指示手段により指示可能な全範囲の指示値と該指示値に対応する該電圧値とが設定された電圧関連情報が格納された格納手段と、前記照明手段より発光される光量を制御する光量制御手段と、前記調光指示手段により指示された指示値に対応した電圧値を、前記観察条件に応じた前記電圧関連情報から取得し、該取得した電圧値に基づいて、前記光量制御手段に前記光量の制御をさせる制御手段と、を備えることを特徴とする。

前記顕微鏡システムにおいて、前記指示部は、回転型目盛りを回転させることが可能であって、該目盛りの回転角θを指示情報として出力し、前記各電圧関連情報に設定された電圧値は、前記調光指示手段の回転角θと前記照明手段の光量Ｉとの関係がＩ（θ）∝θ又はＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）となるように設定された電圧値であることを特徴とする。

前記顕微鏡システムは、さらに、１以上の対物レンズを支持可能であって、該複数の対物レンズのうち観察光路上に配置される対物レンズを切り替えることができる対物レンズ切り替え手段と、前記複数の対物レンズのうち観察光路に配置された対物レンズを検出する対物レンズ検出手段と、を備え、前記各電圧関連情報には、前記対物レンズの種類に応じた電圧値であって、前記調光指示手段により指示可能な全範囲の指示値に対応する該電圧値が設定され、前記制御手段は、前記電圧関連情報のうち、前記対物レンズ検出手段により検出した対物レンズに対応する電圧関連情報を選択し、該選択した電圧関連情報から、前記調光指示手段により指示された指示値に対応した電圧値を取得し、該取得した電圧値に基づいて、前記光量制御手段に前記光量の制御をさせることを特徴とする。

前記顕微鏡システムは、さらに、観察法を切り替える観察法切替手段と、を備え、前記電圧関連情報には、前記観察法に応じた電圧値であって、前記調光指示手段により指示可能な全範囲の指示値に対応する該電圧値が設定され、前記制御手段は、前記電圧関連情報のうち、前記観察法切替手段により切り替えられた観察法に対応する電圧関連情報を選択し、該選択した電圧関連情報から、前記調光指示手段により指示された指示値に対応した電圧値を取得し、該取得した電圧値に基づいて、前記光量制御手段に前記光量の制御をさせることを特徴とする。

前記顕微鏡システムにおいて、前記光量制御手段は、前記照明手段への通電パルス幅を変えることにより照明光の光量を制御することを特徴とする。
前記顕微鏡システムにおいて、前記照明手段は、固体半導体素子によって構成されることを特徴とする。

顕微鏡システムで用いられ、照明光源の調光制御を行う照明制御装置は、照明光源より出力される光量を指示する調光指示部からの指示信号を取得する指示信号取得手段と、顕微鏡の観察条件毎にある、前記調光指示部により指示された指示値と、前記照明光源に印加する電圧値とが関係付けられて設定され、各観察条件において前記調光指示手段により指示可能な全範囲の指示値と該指示値に対応する該電圧値とが設定された電圧関連情報が格納された格納手段と、前記照明手段より発光される光量を制御する光量制御手段と、前記調光指示手段により指示された指示値に対応した電圧値を、前記観察条件に応じた前記電圧関連情報から取得し、該取得した電圧値に基づいて、前記光量制御手段に前記光量の制御をさせる制御手段と、を備えることを特徴とする。

顕微鏡システムの制御方法は、調光指示部により、照明装置より出力される光量を指示し、制御部により、顕微鏡の観察条件毎にある、前記調光指示部により指示された指示値と、前記照明部に印加する電圧値とが関係付けられて設定され、各観察条件において前記調光指示部により指示可能な全範囲の指示値と該指示値に対応する該電圧値とが設定された該電圧関連情報格納部のうち、該観察条件に応じた電圧関連情報格納部から、前記調光指示部により指示された指示値に対応した電圧値を取得し、前記光量制御部により、前記取得した電圧値に基づいて、前記照明部より発光される光量の制御をさせることを特徴とする。

本発明によれば、顕微鏡観察において、いかなる観察条件でも最適な調光感度への調整を容易に行うことができる。

通常の調光ボリュームの回転角に対する照明光の光量との関係を示す。 第１の実施形態にかかる顕微鏡システムの全体構成（第１の構成例）を示す。 第１の実施形態における顕微鏡システムの全体構成（第２の構成例）を示す。 第１の実施形態における電圧テーブルの一例を示す。 第１の実施形態における調光感度制御フローを示す。 調光ボリュームの回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝θの関係が成立し、かつ全ての対物レンズに共通な電圧テーブルを使用する場合における、各対物レンズで使用する調光ボリュームの調光範囲を示す。 第２の実施形態における対物レンズごとに調光範囲を設定したグラフを示す。 第２の実施形態における顕微鏡システムの全体構成を示す。 第２の実施形態における対物レンズの倍率に応じた調光範囲の制御フローを示す。 図７（Ａ）のグラフに対応する対物レンズを用いる場合の電圧テーブルの例を示す。 図７（Ｂ）のグラフに対応する対物レンズを用いる場合の電圧テーブルの例を示す。 図７（Ｃ）のグラフに対応する対物レンズを用いる場合の電圧テーブルの例を示す。 第２の実施形態（変形例１）における対物レンズごとに調光範囲を設定したグラフを示す。 図１１（Ａ）のグラフに対応する対物レンズを用いる場合の電圧テーブルの例を示す。 図１１（Ｂ）のグラフに対応する対物レンズを用いる場合の電圧テーブルの例を示す。 図１１（Ｃ）のグラフに対応する対物レンズを用いる場合の電圧テーブルの例を示す。 第２の実施形態（変形例２）における調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝θの関係があり、各対物レンズ１５−１７に応じた出力電圧の下限値と上限値を電圧テーブルに記憶しているときの調光特性を示す。 調光ボリュームの回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係が成立し、かつ全ての対物レンズに共通な電圧テーブルを使用する場合における、各対物レンズで使用する調光ボリュームの調光範囲を示す。 第３の実施形態における対物レンズごとに調光範囲を設定したグラフを示す。 図１５（Ａ）のグラフに対応する対物レンズを用いる場合の電圧テーブルの例を示す。 図１５（Ｂ）のグラフに対応する対物レンズを用いる場合の電圧テーブルの例を示す。 図１５（Ｃ）のグラフに対応する対物レンズを用いる場合の電圧テーブルの例を示す。 第３の実施形態（変形例１）における対物レンズごとに調光範囲を設定したグラフを示す。 図１７（Ａ）のグラフに対応する対物レンズを用いる場合の電圧テーブルの例を示す。 図１７（Ｂ）のグラフに対応する対物レンズを用いる場合の電圧テーブルの例を示す。 図１７（Ｃ）のグラフに対応する対物レンズを用いる場合の電圧テーブルの例を示す。 第３の実施形態（変形例２）における調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係があり、各対物レンズ１５−１７に応じた出力電圧の下限値と上限値を電圧テーブルに記憶しているときの調光特性を示す。 第４の実施形態にかかる顕微鏡システムの全体構成を示す。 第４の実施形態における観察法に応じた調光範囲の制御フローを示す。 第４の実施形態（変形例）における調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝θの関係があり、観察法に応じた出力電圧の下限値と上限値を電圧テーブルに記憶しているときの調光特性を示す。 第５の実施形態における調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係があり、観察法に応じた出力電圧の下限値と上限値を電圧テーブルに記憶しているときの調光特性を示す。 第６の実施形態における顕微鏡システムの全体構成を示す。 第６の実施形態における対物レンズと観察法に応じた調光範囲の制御フロー（その１）を示す。 第６の実施形態における対物レンズと観察法に応じた調光範囲の制御フロー（その２）を示す。 第６の実施形態における調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝θの関係があり、対物レンズと観察法に応じた出力電圧の下限値と上限値を電圧テーブルに記憶しているときの調光特性を示す。 第７の実施形態における調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係があり、対物レンズと観察法に応じた出力電圧の下限値と上限値を電圧テーブルに記憶しているときの調光特性を示す。

本発明の実施形態に係る顕微鏡システムは、照明手段、調光指示手段、格納手段、光量制御手段、制御手段を備える。
照明手段は、標本を照明するために用いられる。前記照明手段は、例えば、固体半導体素子によって構成され、本実施形態で言えば、白色ＬＥＤ６に対応する。

調光指示手段は、前記照明手段より出力される光量を指示する。調光指示手段は、例えば本実施形態で言えば、調光ボリューム４に対応する。

格納手段には、電圧関連情報が格納されている。格納手段は、例えば本実施形態で言えば、ＲＯＭ１に相当する。電圧関連情報には、顕微鏡の観察条件毎にある、前記調光指示手段により指示された指示値と、前記照明手段に印加する電圧値とが関係付けられて設定され、各観察条件において前記調光指示手段により指示可能な全範囲の指示値と該指示値に対応する該電圧値とが設定されている。電圧関連情報は、例えば本実施形態で言えば、電圧テーブルに相当する。

光量制御手段は、前記照明手段より発光される光量を制御する。光量制御手段は、例えば本実施形態で言えば、光量制御装置３に対応する。
制御手段は、前記調光指示手段により指示された指示値に対応した電圧値を、前記観察条件に応じた前記電圧関連情報から取得し、該取得した電圧値に基づいて、前記光量制御手段に前記光量の制御をさせる。制御手段は、例えば本実施形態で言えば、ＣＰＵ２に対応する。
このように構成することにより、いかなる観察条件でも最適な調光感度への調整を容易に行うことができる。

前記顕微鏡システムにおいて、前記指示部は、回転型目盛りを回転させることが可能であって、該目盛りの回転角θを指示情報として出力することができる。このとき、前記各電圧関連情報に設定された電圧値は、前記調光指示手段の回転角θと前記照明手段の光量Ｉとの関係がＩ（θ）∝θ又はＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）となるように設定された電圧値である。
このように構成することにより、いずれの観察条件下でも、調光ボリュームの全範囲を使用することができるので、調光の微調整を行うことができる。

前記顕微鏡システムは、さらに、対物レンズ切り替え手段、対物レンズ検出手段を備えてもよい。
対物レンズ切り替え手段は、１以上の対物レンズを支持可能であって、該複数の対物レンズのうち観察光路上に配置される対物レンズを切り替えることができる。対物レンズ切り替え手段は、例えば本実施形態で言えば、レボルバ８に対応する。

対物レンズ検出手段は、前記複数の対物レンズのうち観察光路に配置された対物レンズを検出する。対物レンズ検出手段は、例えば本実施形態で言えば、センサ１１に対応する。

この場合、前記各電圧関連情報には、前記対物レンズの種類に応じた電圧値であって、前記調光指示手段により指示可能な全範囲の指示値に対応する該電圧値が設定されている。また、前記制御手段は、前記電圧関連情報のうち、前記対物レンズ検出手段により検出した対物レンズに対応する電圧関連情報を選択し、該選択した電圧関連情報から、前記調光指示手段により指示された指示値に対応した電圧値を取得し、該取得した電圧値に基づいて、前記光量制御手段に前記光量の制御をさせる。
このように構成することにより、いずれの対物レンズを選択しても、調光ボリュームの全範囲を使用することができるので、調光の微調整を行うことができる。

前記顕微鏡システムは、さらに、観察法切替手段を備えてもよい。観察法切替手段は、観察法を切り替えることができる。観察法切替手段は、例えば本実施形態で言えば、観察法切替スイッチ７に相当する。

このとき、前記電圧関連情報には、前記観察法に応じた電圧値であって、前記調光指示手段により指示可能な全範囲の指示値に対応する該電圧値が設定されている。前記制御手段は、前記電圧関連情報のうち、前記観察法切替手段により切り替えられた観察法に対応する電圧関連情報を選択し、該選択した電圧関連情報から、前記調光指示手段により指示された指示値に対応した電圧値を取得し、該取得した電圧値に基づいて、前記光量制御手段に前記光量の制御をさせる。
このように構成することにより、いずれの観察法を選択しても、調光ボリュームの全範囲を使用することができるので、調光の微調整を行うことができる。

また、前記顕微鏡システムにおいて、前記光量制御手段は、前記照明手段への通電パルス幅を変えることにより照明光の光量を制御することができる。
以下に、本発明の実施形態について詳述する。

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態では、ＬＥＤにおける調光感度の特性を改善するため、調光ボリュームの回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係を持たせることにより、調光ボリュームの回転角に対する光量変化率を一定にすることができる顕微鏡システムについて説明する。

図１は、通常の調光ボリュームの回転角に対する照明光の光量との関係を示す。上記（ｉ）の場合が低倍観察時、上記（ｉｉ）の場合が高倍観察時に用いる回転角とすると、低倍と高倍の観察時で調光感度が異なってしまう。この理由は、ＬＥＤの調光特性が、図１の破線のように調光ボリュームの回転角θに対して光量Ｉ（θ）が線形的に増加する特性（Ｉ∝θ）を持つからである。

理想的な調光感度とは、どの倍率でも一定の光量増加率であることをいう。光量増加率が一定とは、たとえば回転角が１０°上昇した時の光量増加率を１０%とすると、（ｉ'）回転角が５０°から６０°に増加した場合、５０°のときの光量を５［ｌｘ］とする。すると、６０°の場合は５×１．１＝５．５［ｌｘ］となる。また、（ｉｉ'）回転角が２５０°から２６０°に増加した場合、２５０°のときの光量を２５［ｌｘ］とする。すると２６０°の場合は２５×１．１＝２７．５［ｌｘ］となる。

このような調光感度は図１の実線で表される曲線となり、調光ボリュームの回転角θと光量Ｉ（θ）はＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係となる。従来のハロゲンランプによる照明系では、Ｉ（θ）∝ＥＸＰ（θ）に近い調光特性を持つ。

図２は、第１の実施形態にかかる顕微鏡システムの全体構成（第１の構成例）を示す。図２は、標本からの透過光を利用する観察法の場合における顕微鏡システムの構成を示す。顕微鏡システムは、主として顕微鏡装置本体と、照明制御装置２０、調光ボリューム４を有する。顕微鏡装置本体は、ステージ５、白色ＬＥＤ６、対物レンズ１５、接眼レンズ９を有する。

照明制御装置２０は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２、光量制御装置３、入力インターフェース（以下、インターフェースをＩ／Ｆと称する）２１、光源用Ｉ／Ｆ２２を有する。

入力Ｉ／Ｆ２１は、調光指示手段としての調光ボリューム４と接続されており、調光ボリューム４からの操作指示信号が入力される。光源用Ｉ／Ｆ２２には、白色ＬＥＤ６が接続されている。なお、照明制御装置２０は、顕微鏡本体及びその他の周辺機器と接続するためのインターフェースを備えていてもよい。

ステージ５には、標本１０が載置されており、その中央に開口部を持つ。対物レンズ１５と接眼レンズ９は、ステージ５の下側に位置する。照明光源として、白色ＬＥＤ６を用いる。３６０°回転可能なダイヤル式の調光ボリューム４により、白色ＬＥＤ６の光量を指示する。

ＣＰＵ２は、入力Ｉ／Ｆ２１、光源用Ｉ／Ｆ２２、ＲＯＭ１、光量制御装置３と接続されている。ＣＰＵ２は、入力Ｉ／Ｆ２１を介して調光ボリューム４からの指示信号を受信することができる。

ＲＯＭ１には、光量Ｉ（θ）と調光ボリューム４の回転角θとがＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係で関連付けられるように、調光ボリューム４の回転角θと関係付けられた電圧値が格納された電圧テーブルが記録されている。

光量制御装置３は、Ａ／Ｄコンバータ、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御装置などで構成される。ＰＷＭ制御装置の機能により、光量制御装置３は、白色ＬＥＤ６への電圧の供給を、通電パルス幅ｔを可変させて行うことができる。ここで通電パルス幅は、Ａ／Ｄコンバータから出力される０から２５５の値に応じて、最小パルス幅から最大パルス幅まで可変する。最大パルス幅の場合、連続点灯が行なわれる。これにより、光量制御装置３は、光源用Ｉ／Ｆ２２を介して、白色ＬＥＤ６の光量制御を行うことができる。

調光ボリューム４の回転角の情報は、逐一ＣＰＵ２によって検出される。ＣＰＵ２は、回転角に応じて、ＲＯＭ１に格納された電圧テーブル（例えば、格納アドレス：００１１ｈ）から対応する電圧値を読み出す。ＣＰＵ２は、その読み出した電圧値を光量制御装置３に設定する。光量制御装置３は、その設定された電圧値に基づいて、白色ＬＥＤ６の光量を制御する。

調光ボリューム４の回転角による光量の変化は、ＲＯＭ１に記憶された電圧テーブルを使用することにより、自由に変更可能である。

図３は、第１の実施形態における顕微鏡システムの全体構成（第２の構成例）を示す。反射光を用いた観察法の場合には、図２の構成に対して、白色ＬＥＤ６の光を透過し、標本１０からの光を反射するような透過率と反射率をもったミラー１９が追加される。この場合、対物レンズ１５、接眼レンズ９は、標本１０の上部に設置される。なお、本実施形態は、図２、図３のいずれの構成の顕微鏡システムにも適用できるが、説明の便宜のため、以下では図２の構成を用いて説明する。

図４は、第１の実施形態における電圧テーブルの一例を示す。図４の電圧テーブルには、調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係が成立するように、回転角θと、その回転角θに対応する電圧値が格納されている。図４では、調光ボリューム４の回転角１５度毎に電圧値が設定されている。

図５は、第１の実施形態における調光感度制御フローを示す。図５を用いて調光方法を説明する。観察者が調光ボリューム４を回転させると、回転角θの値がＣＰＵ２によって検出される（Ｓ１）。ＣＰＵ２は回転角θに対応する電圧値をＲＯＭ１に記憶された電圧テーブルから読み出し、光量制御装置３へ出力する（Ｓ２）。光量制御装置３は、その電圧値に基づく電力を白色ＬＥＤ６へ供給する。

続けて調光ボリューム４を回転させると（Ｓ３で「Ｙｅｓ」）、Ｓ１に戻って再び調光を行うことができる。観察を継続する場合（Ｓ４で「Ｎｏ」）、Ｓ３に戻る。観察を終了する場合（Ｓ４で「Ｙｅｓ」）、本フローは終了する。

このとき、調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係が成立するので、調光特性は図１の実線のようになる。その結果、調光ボリュームの回転角に対する光量変化率が一定となる。

第１の実施形態によれば、調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係を持たせることにより、調光ボリューム４の回転角に対する光量変化率が一定となる。これにより、対物レンズの倍率にかかわらず常に一定の調光感度を得ることが可能となる。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態では、調光ボリュームの回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝θの関係が成立する場合において、対物レンズに応じて調光可能な範囲を変更することにより、調光の微調整を可能とする顕微鏡システムについて説明する。

図６は、調光ボリュームの回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝θの関係が成立し、かつ全ての対物レンズに共通な電圧テーブルを使用する場合における、各対物レンズで使用する調光ボリュームの調光範囲を示す。

顕微鏡観察では対物レンズの倍率が上がると、多くの光量を必要とする。逆に、倍率が低い観察領域では少ない光量で十分である。１０倍、４０倍、１００倍の３種類の対物レンズを使用した場合、それぞれの対物レンズが必要とする光量の範囲は図６のグラフのようになる。

光源が持つ光量の最大の値に対して、各対物レンズの光量は、（１）１０倍対物レンズでは０‐３０％の範囲、（２）４０倍対物レンズでは３０‐６０％の範囲、（３）１００倍対物レンズでは６０‐１００％の範囲と分かれている。よって使用する対物レンズに応じて、調光ボリュームを使用する範囲が限定される。そのため、調光の微調整が困難であったり、必要としない光量範囲における無駄な調光操作を行ってしまったり、光量増加率が一定ではないといった問題がある。そこで、本実施形態では、図７に示すように、対物レンズ毎に電圧テーブルを用意し、対物レンズに応じて電圧テーブルを設定する。

図７は、第２の実施形態における対物レンズごとに調光範囲を設定したグラフを示す。図７の左側のグラフは、図６のグラフと同一であって、全ての対物レンズに共通な電圧テーブルを使用する場合における、各対物レンズで使用する調光ボリュームの調光範囲を示す。

図７（Ａ）は、図７の左側のグラフの（１）１０倍の対物レンズで使用する調光領域（光量０‐３０％の範囲）を抜き出して、ボリューム回転角０〜１００度をボリューム回転角０〜３６０度の範囲で使用できるように設定した電圧テーブルを用いた場合の調光特性を示す。

図７（Ｂ）は、図７の左側のグラフの（２）４０倍の対物レンズで使用する調光領域（光量３０‐６０％の範囲）を抜き出して、ボリューム回転角１００〜２００度をボリューム回転角０〜３６０度の範囲で使用できるように設定した電圧テーブルを用いた場合の調光特性を示す。

図７（Ｃ）は、図７の左側のグラフの（３）１００倍の対物レンズで使用する調光領域（光量６０‐１００％の範囲）を抜き出して、ボリューム回転角２００〜３６０度をボリューム回転角０〜３６０度の範囲で使用できるように設定した電圧テーブルを用いた場合の調光特性を示す。

図７（Ａ）〜図７（Ｃ）のいずれのグラフでも、調光ボリュームの回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝θの関係がある。これにより、調光ボリュームの全範囲を使用して、各対物レンズに必要な光量の領域を調整することが可能となる。よって、調光の微調整の際の操作性を向上させることができる。
以下に、本実施形態の詳細について説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図８は、第２の実施形態における顕微鏡システムの全体構成を示す。図８の構成は、図２の構成に、レボルバ８、センサ１１、磁石１２，１３，１４、対物レンズ１５，１６，１７、入力Ｉ／Ｆ２３を追加したものである。なお、これらの部材を図３の構成に追加してもよい。

レボルバ８には単一、または複数の対物レンズ１５−１７を装着することが可能である。レボルバ８の切替は手動で行うことができる。入力Ｉ／Ｆ２３は、センサ１１と接続されており、センサ１１からの検出信号が入力される。

観察光路に配置された対物レンズ１５−１７を検出し識別するために、各対物レンズ１５−１７にはそれぞれ、磁石１２−１４が装着されている。各対物レンズに装着された磁石の個数に応じて、光軸近傍に配置されたセンサ１１が反応する。

ＲＯＭ１には、対物レンズ毎に、対物レンズに応じた電圧テーブルが記録されている。対物レンズ１５−１７としてそれぞれ、１０倍、４０倍、１００倍の３種類を使用する。それらの対物レンズに対応した電圧テーブルは例えば、順番に、ＲＯＭ１のアドレス００２１ｈ、００２２ｈ、００２３ｈに割り当てられている。

ＣＰＵ２は、入力Ｉ／Ｆ２１、光源用Ｉ／Ｆ２２、入力用Ｉ／Ｆ２３、ＲＯＭ１、光量制御装置３と接続されている。ＣＰＵ２は、入力Ｉ／Ｆ２３を介してセンサ１１からの検出信号を受信することができる。

調光ボリューム４の回転角の情報は逐一ＣＰＵ２によって検出される。センサ１１の検知結果に応じて、ＣＰＵ２は、現在使用している対物レンズの電圧テーブルをＲＯＭ１から読み出す。それから、ＣＰＵ２は、調光ボリューム４の回転角に応じて、電圧テーブルから電圧値を読み出し、光量制御装置３へ出力する。その電圧値に基づいて、光量制御装置３は、白色ＬＥＤ６の光量を制御する。

図９は、第２の実施形態における対物レンズの倍率に応じた調光範囲の制御フローを示す。図９を用いて調光方法を説明する。対物レンズ１５−１７に装着された磁石１２−１４はそれぞれ、対物レンズの倍率によって数が異なる。センサ１１は、光軸上に配置された対物レンズに装着された磁石の数を検出する（Ｓ１１）。センサ１１は、その検出結果を検知情報としてＣＰＵ２へ送信する。

ＣＰＵ２は、センサ１１からの検出情報を受信し、その検出情報に基づいて、光軸上に配置された対物レンズを識別する（Ｓ１２−Ｓ１４）。ＣＰＵ２は、その識別した対物レンズに対応する電圧テーブルをＲＯＭ１から読み出す（Ｓ１５−Ｓ１７）。もし、Ｓ１２−Ｓ１４でセンサ１１からの検出情報が得られない場合には、Ｓ１１へと戻る。

調光ボリューム４の回転角θの値をＣＰＵ２が検出すると（Ｓ１８）、ＣＰＵ２は回転角θに対応する電圧値をＳ１５−Ｓ１７のいずれかで取得した電圧テーブルから読み出し、その電圧値を光量制御装置３へ出力する（Ｓ１９）。光量制御装置３は、その電圧値に基づく電力を白色ＬＥＤ６へ供給する。

続けて調光ボリューム４を回転させると（Ｓ２０）、Ｓ１８に戻って調光を行うことができる。対物レンズ１５−１７を変更した場合（Ｓ２１）、Ｓ１１に戻って操作を続けることが可能である。
観察を続ける場合（Ｓ２２で「Ｎｏ」）、Ｓ２０に戻る。観察を終了する場合（Ｓ２２で「Ｙｅｓ」）、本フローは終了する。

図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃはそれぞれ、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）のグラフに対応する対物レンズ１５，１６，１７を用いる場合の電圧テーブルの例を示す。調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝θの関係を持つように、ＲＯＭ１に記憶された各対物レンズに対応する電圧テーブルそれぞれに、電圧値が設定されている。図１０Ｂの光量の下限値は、図１０Ａの上限値と一致する。図１０Ｃの光量の下限値は、図１０Ｂの上限値と一致する。これにより、対物レンズに応じて調光の微調整が可能である。

図１１は、第２の実施形態（変形例１）における対物レンズごとに調光範囲を設定したグラフを示す。すなわち、図１１は、図７の変形例を示す。図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）では、調光ボリュームの回転角θが０度のときの光量はそれぞれ、３０度、６０度であった。それに対して、図１１では、調光ボリュームの回転角θが０度から閾値までは光量を０とし、回転角θがその閾値を超えると、回転角θに応じて光量が増加する。このとき、Ｉ（θ）∝θの関係が成立する。

このように図１１では、各対物レンズにおいて調光ボリュームの回転角θが０度のときには光量０［ｌｘ］となり、回転角θが一定の閾値を超えると、各対物レンズに必要な光量範囲での調光が可能となる。これにより、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）及び図１１（Ｃ）で完全な消灯が可能となり、すべての対物レンズや観察方法における操作性に一貫性を持たせることができるので、操作性を向上させることができる。また、省エネの観点からも完全消灯の状態にできることは有用である。

図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃはそれぞれ、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）、図１１（Ｃ）のグラフに対応する対物レンズ１５，１６，１７を用いる場合の電圧テーブルの例を示す。図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃでは、光量の下限値がいずれも０である。上述の通り、回転角θが１５度に達すると、各対物レンズに必要な光量範囲での調光が可能となる。

図１３は、第２の実施形態（変形例２）における調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝θの関係があり、各対物レンズ１５−１７に応じた出力電圧の下限値と上限値を電圧テーブルに記憶しているときの調光特性を示す。

図１１では、１０倍の対物レンズ選択時において、調光ボリュームの回転角θに閾値を設定しなかった。それに対して、図１３では、１０倍の対物レンズ選択時においても、調光ボリュームの回転角θが０度から閾値までは光量を０とし、回転角θが閾値を超えると、調光ボリュームの回転角θに応じて光量が増加する。

また、図７及び図１１では、対物レンズ毎の調光範囲は重複していなかった。それに対して、図１３では、対物レンズ間で調光範囲が一部重複している。図１３において、例えば、４０倍の対物レンズ選択時の調光ボリュームの回転角θ＝３６０度において、光量は４０％であるが、１００倍の対物レンズ選択時の回転角θが０度に近い側において、光量は４０未満％となっている。このように、電圧テーブルに設定する電圧値に下限値と上限値を設定してもよい。また、対物レンズ毎にＩ（θ）∝θの係数を変更してもよい。

第２の実施形態によれば、対物レンズに応じた電圧テーブルを用意することにより、各対物レンズ毎に調光ボリューム４の回転角θを０〜３６０度の全てを使用することができる。そのため、対物レンズに応じて調光の微調整が可能となる。

また、対物レンズに応じて調光可能な光量の下限値や上限値を設定することもできる。それにより、観察に必要としない過度の光量を除外でき、調光操作をより迅速かつ容易に行うことが可能となる。ＲＯＭ１に対物レンズごとにＩ（θ）∝θに従った電圧テーブルを記憶させることで、さまざまな調光特性を得ることが可能である。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態では、調光ボリュームの回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係が成立する場合において、対物レンズに応じて調光可能な範囲を変更することにより、調光の微調整を可能とする顕微鏡システムについて説明する。本実施形態は、第２の実施形態におけるＩ（θ）∝θに従う調光特性をＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）に従うように設定した電圧テーブルを用いた点が異なる。

図１４は、調光ボリュームの回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係が成立し、かつ全ての対物レンズに共通な電圧テーブルを使用する場合における、各対物レンズで使用する調光ボリュームの調光範囲を示す。

第１の実施形態のように、調光ボリュームと光量の関係をＩ∝ＥＸＰ（θ）にすると、図１４のように対物レンズのどの倍率でも光量増加率が一定であるという効果が生まれる。しかし、図６と同様に、対物レンズ毎に、調光ボリュームを使用できる範囲が限定されてしまう。そこで、本実施形態では、図１５に示すように、対物レンズに応じて電圧テーブルを設定する。

図１５は、第３の実施形態における対物レンズごとに調光範囲を設定したグラフを示す。図１５の左側のグラフは、図１４のグラフと同一であって、全ての対物レンズに共通な電圧テーブルを使用する場合における、各対物レンズで使用する調光ボリュームの調光範囲を示す。

図１５（Ａ）は、図１５の左側のグラフの（１）１０倍の対物レンズで使用する調光領域（光量０‐３０％の範囲）を抜き出して、ボリューム回転角を０〜３６０度の範囲で使用できるように設定した電圧テーブルを用いた場合の調光特性を示す。

図１５（Ｂ）は、図１５の左側のグラフの（２）４０倍の対物レンズで使用する調光領域（光量３０‐６０％の範囲）を抜き出して、ボリューム回転角を０〜３６０度の範囲で使用できるように設定した電圧テーブルを用いた場合の調光特性を示す。

図１５（Ｃ）は、図１５の左側のグラフの（３）１００倍の対物レンズで使用する調光領域（光量６０‐１００％の範囲）を抜き出して、ボリューム回転角を０〜３６０度の範囲で使用できるように設定した電圧テーブルを用いた場合の調光特性を示す。

図１５（Ａ）〜図１５（Ｃ）のいずれのグラフでも、調光ボリュームの回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係がある。これにより、調光ボリュームの全範囲を使用して、各対物レンズに必要な光量の領域を調整することが可能となる。

以下に、本実施形態の詳細について説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

第３の実施形態における顕微鏡システムの全体構成は、図８と同様である。また、第３の実施形態における対物レンズの倍率に応じた調光範囲の制御フローは、図９と同様である。第２の実施形態と異なる部分は、Ｓ１５−Ｓ１７で取得する電圧テーブルの内容だけである。

図１６Ａ、図１６Ｂ、図１６Ｃはそれぞれ、図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）、図１５（Ｃ）のグラフに対応する対物レンズ１５，１６，１７を用いる場合の電圧テーブルの例を示す。調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係を持つように、ＲＯＭ１に記憶された各対物レンズに対応する電圧テーブルそれぞれに、電圧値が設定されている。図１６Ｂの光量の下限値は、図１６Ａの上限値と一致する。図１６Ｃの光量の下限値は、図１６Ｂの上限値と一致する。これにより、対物レンズに応じて調光の微調整が可能である。

図１７は、第３の実施形態（変形例１）における対物レンズごとに調光範囲を設定したグラフを示す。すなわち、図１７は、図１５の変形例を示す。図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）では、調光ボリュームの回転角θが０度のときの光量はそれぞれ、３０度、６０度であった。それに対して、図１７では、調光ボリュームの回転角θが０度から閾値までは光量を０とし、回転角θが閾値を超えると、回転角θに応じて光量が増加する。このとき、Ｉ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係が成立する。

このように図１７では、各対物レンズにおいて調光ボリュームの回転角θが０度のときには光量０［ｌｘ］となり、回転角θが一定の閾値を超えると、各対物レンズに必要な光量範囲での調光が可能となる。これにより、図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）及び図１７（Ｃ）で完全な消灯が可能となり、すべての対物レンズや観察方法における操作性に一貫性を持たせることができるので、操作性を向上させることができる。また、省エネの観点からも完全消灯の状態にできることは有用である。

図１８Ａ、図１８Ｂ、図１８Ｃはそれぞれ、図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）、図１７（Ｃ）のグラフに対応する対物レンズ１５，１６，１７を用いる場合の電圧テーブルの例を示す。図１８Ａ、図１８Ｂ、図１８Ｃでは、光量の下限値がすべて０である。調光ボリュームの回転角θが１５度に達すると、各対物レンズに必要な光量範囲での調光が可能となる。

図１９は、第３の実施形態（変形例２）における調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係があり、各対物レンズ１５−１７に応じた出力電圧の下限値と上限値を電圧テーブルに記憶しているときの調光特性を示す。

図１７では、１０倍の対物レンズ選択時において、調光ボリュームの回転角θに閾値を設定しなかった。それに対して、図１３では、１０倍の対物レンズ選択時においても、調光ボリュームの回転角θが０度から閾値までは光量を０とし、回転角θが閾値を超えると、回転角θに応じて光量が増加する。

また、図１５及び図１７では、対物レンズ毎の調光範囲は重複していなかった。それに対して、図１９では、対物レンズ間で調光範囲が一部重複している。図１９において、例えば、４０倍の対物レンズ選択時の調光ボリュームの回転角θが３６０度において、光量は５０％以上であるが、１００倍の対物レンズ選択時の回転角θが０度に近い側において、光量は５０未満％となっている。また、対物レンズ毎にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の係数を変更してもよい。

このように、電圧テーブルに設定する電圧値に下限値と上限値を設定してもよい。また、調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係が成立するように、電圧テーブルを設定することにより、調光ボリュームの回転角θに対する光量変化率を一定にすることができるので、対物レンズに応じて調光の微調整が可能である。

第３の実施形態によれば、対物レンズに応じた電圧テーブルを用意することにより、各対物レンズ毎に調光ボリューム４の回転角θを０〜３６０度の全てを使用することができる。そのため、対物レンズに応じて調光の微調整が可能となる。

また、対物レンズに応じて調光可能な光量の下限値や上限値を設定することもできる。それにより、観察に必要としない過度の光量を除外でき、調光操作をより迅速かつ容易に行うことが可能となる。ＲＯＭ１にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）に従った電圧テーブルを記憶させることで、さまざまな調光特性を得ることが可能である。さらに、一定の調光感度を得ることが可能である。

＜第４の実施形態＞
第４の実施形態では、調光ボリュームの回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝θの関係が成立する場合において、観察法に応じて調光可能な範囲を変更することにより、調光の微調整を可能とする顕微鏡システムについて説明する。
以下に、本実施形態の詳細について説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図２０は、第４の実施形態にかかる顕微鏡システムの全体構成を示す。図２０の構成は、図２の構成に、観察法切替スイッチ７を追加したものである。なお、その部材を図３の構成に追加してもよい。

観察法切替スイッチ７を用いて観察法を切り替えることができる。観察法切替スイッチ７では、明視野観察、位相差観察、暗視野観察の３種類の切替が可能である。それぞれの観察法では光量に差異がある。

明視野観察では、照明光以外の外界の光を取り込んで観察可能であるため、多くの光量を必要としない。一方、暗視野観察では外界からの光が無い状態で観察を行うので、多くの光量を必要とする。位相差観察は暗視野観察ほどの暗闇を必要としないため、明視野と暗視野の中間程度の光量でよい。

観察方法によっても使用する光量範囲が変化する。よって、それぞれの観察方法に応じた電圧テーブルが必要となる。そこで、ＲＯＭ１には観察法に応じた電圧テーブルが記録されている。観察法は明視野観察、位相差観察、暗視野観察の３種類とし、その観察法毎の電圧テーブルは、たとえば順番にＲＯＭ１のアドレス００３１ｈ、００３２ｈ、００３３ｈに割り当てられる。

観察法切替スイッチ７により、ＣＰＵ２は観察法に応じた電圧テーブルをＲＯＭ１から読み出し、調光ボリューム４の回転角に応じて、その読み出した電圧テーブルから電圧値を読み出し、光量制御装置３に出力する。光量制御装置３はその電圧値に基づく電力を、白色ＬＥＤ６に出力し、白色ＬＥＤ６の光量を制御する。

図２１は、第４の実施形態における観察法に応じた調光範囲の制御フローを示す。図２１を用いて調光方法を説明する。ユーザは、観察法切替スイッチ７により、観察法（明視野観察、位相差観察、暗視野観察）を切り替える。すると、明視野観察、位相差観察、暗視野観察のうちいずれかに切り替えた旨の変更情報が観察法切替スイッチ７からＣＰＵ２へ送信される。

ＣＰＵ２は、観察法切替スイッチ７からの変更情報を受信し、その変更情報に基づいて観察法切替スイッチ７の状態を検出する（Ｓ３１）。ＣＰＵ２は、その変更情報に基づいて、明視野観察、位相差観察、暗視野観察のうちいずれかに切り替えた旨を判別する（Ｓ３２−Ｓ３４）。

すると、ＣＰＵ２は、その判別結果に基づいて、判別した観察法に対応した電圧テーブルをＲＯＭ１のアドレス００３１ｈ、００３２ｈ、００３３ｈのいずれかから読み出す（Ｓ３５−Ｓ３７）。もし、Ｓ３２−Ｓ３４で観察法を判別できない場合には、Ｓ３１へと戻る。

調光ボリューム４の回転角θの値をＣＰＵ２が検出すると（Ｓ３８）、ＣＰＵ２は回転角θに対応する電圧値をＲＯＭ１の電圧テーブルから読み出し、その電圧値を光量制御装置３へ出力する（Ｓ３９）。光量制御装置３は、その電圧値に基づく電力を白色ＬＥＤ６へ供給する。

続けて調光ボリューム４を回転させると（Ｓ４０）、Ｓ３８に戻って調光を行うことができる。観察法切替スイッチ７により、観察法を変更した場合（Ｓ４１）、Ｓ３１に戻って操作を続けることが可能である。

観察を続ける場合（Ｓ４２で「Ｎｏ」）、Ｓ４０に戻る。観察を終了する場合（Ｓ４２で「Ｙｅｓ」）、本フローは終了する。

ここで、各観察法に応じた電圧テーブルに設定する電圧値は、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）と同様に、調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝θの関係を持つように、設定してもよい。また、図２２で説明するように、各観察法の調光範囲に下限値、上限値を設定してもよい。

図２２は、第４の実施形態（変形例）における調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝θの関係があり、観察法に応じた出力電圧の下限値と上限値を電圧テーブルに記憶しているときの調光特性を示す。この構成においては観察法に応じて調光の微調整が可能である。さらに、観察に必要としない光量を除外することで、調光操作をより迅速かつ容易に行うことが可能となる。

第４の実施形態によれば、観察法に応じた電圧テーブルを用意することにより、各観察法毎に調光ボリューム４の回転角θを０〜３６０度の全てを使用することができる。そのため、観察法に応じて調光の微調整が可能となる。

また、観察法に応じて調光可能な光量の下限値や上限値を設定できる。それにより、観察に必要としない過度の光量を除外でき、調光操作をより迅速かつ容易に行うことが可能となる。ＲＯＭ１にＩ（θ）∝θに従った電圧テーブルを記憶させることで、さまざまな調光特性を得ることが可能である。

＜第５の実施形態＞
第４の実施形態では、調光ボリュームの回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係が成立する場合において、観察法に応じて調光可能な範囲を変更することにより、調光の微調整を可能とする顕微鏡システムについて説明する。本実施形態は、第４の実施形態の変形例であり、第４の実施形態において、ＲＯＭ１にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）に従った電圧テーブルを記憶させたものである。なお、本実施形態において、第１〜第４の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図２３は、第５の実施形態における調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係があり、観察法に応じた出力電圧の下限値と上限値を電圧テーブルに記憶しているときの調光特性を示す。この構成においては調光ボリュームの回転角に対する光量変化率が一定であり、観察法に応じて調光の微調整が可能である。

第５の実施形態によれば、観察法に応じて調光可能な光量の下限値や上限値を設定できる。それにより、観察に必要としない過度の光量を除外でき、調光操作をより迅速かつ容易に行うことが可能となる。ＲＯＭ１にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）に従った電圧テーブルを記憶させることで、さまざまな調光特性を得ることが可能である。特に、Ｉ（θ）∝ＥＸＰ（θ）とすることで一定の調光感度を得ることが可能である。

＜第６の実施形態＞
第６の実施形態では、調光ボリュームの回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝θの関係が成立する場合において、対物レンズと観察法に応じて調光可能な範囲を変更することにより、調光の微調整を可能とする顕微鏡システムについて説明する。本実施形態は、第２の実施形態と、第４の実施形態とを組み合わせたものである。なお、本実施形態において、第１〜第４の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図２４は、第６の実施形態における顕微鏡システムの全体構成を示す。図２４の構成は、図２の構成に、観察法切替スイッチ７、レボルバ８、センサ１１、磁石１２，１３，１４、対物レンズ１５，１６，１７を追加したものである。

対物レンズと観察法の各組み合わせに対応する電圧テーブルがＲＯＭ１に記憶されている。さらに、ＲＯＭ１には、対物レンズ情報、観察法情報等が記憶されている。
ＣＰＵ２は対物レンズ情報と観察法情報をＲＯＭ１から読み出し、それらの組み合わせに対応する電圧テーブルをＲＯＭ１から読み出す。

本実施形態では、例えば対物レンズ１５−１７として、例えば１０倍、４０倍、１００倍の３種類を使用する。各対物レンズの情報は、例えば、１０倍、４０倍、１００倍の順にＲＯＭ１のアドレス００２１ｈ、００２２ｈ、００２３ｈに割り当てられている。

また、本実施形態では、例えば観察法は明視野観察、位相差観察、暗視野観察の３種類であるとする。各観察法の情報は、例えば、明視野観察、位相差観察、暗視野観察の順に、ＲＯＭ１のアドレス００３１ｈ、００３２ｈ、００３３ｈに割り当てられる。

ここで、対物レンズと観察法の組み合わせに応じた電圧テーブルを用意する。例えば、対物レンズが１０倍，４０倍，１００倍の３種類あり、観察方法が明視野観察、位相差観察、暗視野観察の３種類ある場合には、対物レンズと観察法の組み合わせが９種類存在し、電圧テーブルは９つ必要となる。ＲＯＭ１には対物レンズと観察法の組み合わせにより異なる電圧テーブルが次のように記憶されている。例えば、（対物レンズ情報の格納アドレス，観察法情報の格納アドレス）＝（００２１ｈ，００３１ｈ）、（００２１ｈ，００３２ｈ）、（００２１ｈ，００３３ｈ）、（００２２ｈ，００３１ｈ）、（００２２ｈ，００３２ｈ）、（００２２ｈ，００３３ｈ）、（００２３ｈ，００３１ｈ）、（００２３ｈ，００３２ｈ）、（００２３ｈ，００３３ｈ）の順にＲＯＭ１のアドレス００４１ｈ−００４９ｈが与えられている。

センサ１１と観察法切替スイッチ７により、ＣＰＵ２は対物レンズと観察法の組み合わせに応じた電圧テーブルをＲＯＭ１から読み出し、調光ボリューム４の回転角に応じて、その電圧テーブルから電圧値を読み出し、その電圧値を光量制御装置３へ出力する。光量制御装置３は、その電圧値に基づく電力を白色ＬＥＤ６へ供給する。

図２５Ａ及び図２５Ｂは、第６の実施形態における対物レンズと観察法に応じた調光範囲の制御フローを示す。図２５Ａ及び図２５Ｂを用いて調光方法を説明する。対物レンズ１５−１７に装着された磁石１２−１４は、対物レンズの倍率によって数が異なる。

センサ１１は、光軸上に配置された対物レンズに装着された磁石の数を検出する（Ｓ５１）。センサ１１は、その検出結果を検知情報としてＣＰＵ２へ送信する。ＣＰＵ２は、センサ１１からの検出情報を受信し、その検出情報に基づいて、光軸上に配置された対物レンズを識別する（Ｓ５２−Ｓ５４）。

ＣＰＵ２は、その識別した対物レンズに対応する電圧テーブルをＲＯＭ１から読み出す（Ｓ５５−Ｓ５７）。もし、Ｓ５２−Ｓ５４でセンサ１１からの検出情報が得られない場合には、Ｓ５１へと戻る。

次に、ユーザは、観察法切替スイッチ７により、観察法（明視野観察、位相差観察、暗視野観察）を切り替える。すると、明視野観察、位相差観察、暗視野観察のうちいずれかに切り替えた旨の変更情報が観察法切替スイッチ７からＣＰＵ２へ送信される。

ＣＰＵ２は、観察法切替スイッチ７からの変更情報を受信し、その変更情報に基づいて観察法切替スイッチ７の状態を検出する（Ｓ５８）。ＣＰＵ２は、その変更情報に基づいて、明視野観察、位相差観察、暗視野観察のうちいずれかに切り替えた旨を判別する（Ｓ５９−Ｓ６１）。

すると、ＣＰＵ２は、その判別結果に基づいて、判別した観察法に対応した観察法情報をＲＯＭ１のアドレス００３１ｈ、００３２ｈ、００３３ｈのいずれかから読み出す（Ｓ６２−Ｓ６４）。もし、Ｓ５９−Ｓ６１で観察法を判別できない場合には、Ｓ５８へと戻る。

ＣＰＵ２は対物レンズと観察法の組み合わせを調べ（Ｓ６５）、その組み合わせを判別する（Ｓ６６−Ｓ７４）。ＣＰＵ２は、その判別した対物レンズと観察法の組み合わせに応じた電圧テーブルをＲＯＭ１のアドレス００４１ｈ−００４９ｈのいずれかから読み出す（Ｓ７５−Ｓ８３）。

調光ボリューム４の回転角θの値をＣＰＵ２が検出すると（Ｓ８４）、ＣＰＵ２は回転角θに対応する電圧値をＲＯＭ１の電圧テーブルから読み出し、その電圧値を光量制御装置３へ出力する（Ｓ８５）。光量制御装置３は、その電圧値に基づく電力を白色ＬＥＤ６へ供給する。
続けて調光ボリューム４を回転させると（Ｓ８６）、Ｓ８４に戻って調光を行うことができる。

観察法切替スイッチ７を押下して、観察法を変更した場合（Ｓ８７）、Ｓ５８に戻って操作を続けることが可能である。対物レンズを変更した場合（Ｓ８８）、Ｓ５１に戻って操作を続けることが可能である。観察を続ける場合（Ｓ８９で「Ｎｏ」）、Ｓ８６に戻る。観察を終了する場合（Ｓ８９で「Ｙｅｓ」）、本フローを終了する。
ＲＯＭ１に記憶された電圧テーブルは、調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間に次のような関係を持っているとき、図２６のようになる。

図２６は、第６の実施形態における調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝θの関係があり、対物レンズと観察法に応じた出力電圧の下限値と上限値を電圧テーブルに記憶しているときの調光特性を示す。この構成においては対物レンズと観察法に応じて調光の微調整が可能である。

第６の実施形態によれば、対物レンズと観察法の組み合わせにより、第２又は第４の実施形態よりも、さらに調光性能を向上させることが可能である。

＜第７の実施形態＞
第６の実施形態では、調光ボリュームの回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係が成立する場合において、対物レンズと観察法に応じて調光可能な範囲を変更することにより、調光の微調整を可能とする顕微鏡システムについて説明する。本実施形態は、第３の実施形態と、第５の実施形態とを組み合わせたものであると共に、第６の実施形態の変形例であり、第６の実施形態において、ＲＯＭ１にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）に従った電圧テーブルを記憶させたものである。なお、本実施形態において、第１〜第４の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図２７は、第７の実施形態における調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係があり、対物レンズと観察法に応じた出力電圧の下限値と上限値を電圧テーブルに記憶しているときの調光特性を示す。この構成においては調光ボリュームの回転角に対する光量変化率が一定であり、対物レンズと観察法に応じて調光の微調整が可能である。

第７の実施形態によれば、対物レンズと観察法の組み合わせにより、第３又は第５の実施形態よりも、さらに調光性能を向上させることが可能である。

第１〜第７の実施形態によれば、いずれの対物レンズ、または、いずれの観察方法、またはこれらのいずれの組み合わせを選択しても、調光ボリュームの全範囲を使用することができるので、調光の微調整を行うことができる。これは、調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）又はＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係が成立するように、電圧テーブルにおける調光ボリューム４の回転角θとこの回転角θに対応する電圧値とを設定することにより実現することができる。

なお、上記の実施形態では、対物レンズまたは観察方法に応じて電圧テーブルを要したが、これに限定されず、その他の観察条件を切り替える構成要素に応じて、電圧テーブルを用意してもよい。

また、上記の実施形態では、調光ボリューム４の回転角θと光量Ｉ（θ）の間にＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）又はＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）の関係が成立したが、これに限定されず、その他のｎ次関数の関係が成立してもよい。

また、上記の実施形態によれば、対物レンズに応じて調光可能な光量の下限値や上限値を設定することもできる。それにより、観察に必要としない過度の光量を除外でき、調光操作をより迅速かつ容易に行うことが可能となる。

なお、本発明は、以上に述べた実施の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構成または実施形態を取ることができる。

１ ＲＯＭ
２ ＣＰＵ
３ 光量制御装置
４ 調光ボリューム
５ ステージ
６ 白色ＬＥＤ
７ 観察法切替スイッチ
８ レボルバ
９ 接眼レンズ
１０ 標本
１１ センサ
１２，１３，１４ 磁石
１５，１６，１７ 対物レンズ
１９ ミラー
２０ 照明制御装置
２１，２３ 入力Ｉ／Ｆ
２２ 光源用Ｉ／Ｆ

Claims (8)

1. 標本を照明するための照明手段と、
   前記照明手段より出力される光量を指示する調光指示手段と、
   顕微鏡の観察条件毎にある、前記調光指示手段により指示された指示値と、前記照明手段に印加する電圧値とが関係付けられて設定され、各観察条件において前記調光指示手段により指示可能な全範囲の指示値と該指示値に対応する該電圧値とが設定された電圧関連情報が格納された格納手段と、
   前記照明手段より発光される光量を制御する光量制御手段と、
   前記調光指示手段により指示された指示値に対応した電圧値を、前記観察条件に応じた前記電圧関連情報から取得し、該取得した電圧値に基づいて、前記光量制御手段に前記光量の制御をさせる制御手段と、
   を備えることを特徴とする顕微鏡システム。
2. 前記指示部は、回転型目盛りを回転させることが可能であって、該目盛りの回転角θを指示情報として出力し、
   前記各電圧関連情報に設定された電圧値は、前記調光指示手段の回転角θと前記照明手段の光量Ｉとの関係がＩ（θ）∝θ又はＩ（θ）∝ＥＸＰ（θ）となるように設定された電圧値であることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。
3. 前記顕微鏡システムは、さらに、
   １以上の対物レンズを支持可能であって、該複数の対物レンズのうち観察光路上に配置される対物レンズを切り替えることができる対物レンズ切り替え手段と、
   前記複数の対物レンズのうち観察光路に配置された対物レンズを検出する対物レンズ検出手段と、
   を備え、
   前記各電圧関連情報には、前記対物レンズの種類に応じた電圧値であって、前記調光指示手段により指示可能な全範囲の指示値に対応する該電圧値が設定され、
   前記制御手段は、前記電圧関連情報のうち、前記対物レンズ検出手段により検出した対物レンズに対応する電圧関連情報を選択し、該選択した電圧関連情報から、前記調光指示手段により指示された指示値に対応した電圧値を取得し、該取得した電圧値に基づいて、前記光量制御手段に前記光量の制御をさせる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡システム。
4. 前記顕微鏡システムは、さらに、
   観察法を切り替える観察法切替手段と、
   を備え、
   前記電圧関連情報には、前記観察法に応じた電圧値であって、前記調光指示手段により指示可能な全範囲の指示値に対応する該電圧値が設定され、
   前記制御手段は、前記電圧関連情報のうち、前記観察法切替手段により切り替えられた観察法に対応する電圧関連情報を選択し、該選択した電圧関連情報から、前記調光指示手段により指示された指示値に対応した電圧値を取得し、該取得した電圧値に基づいて、前記光量制御手段に前記光量の制御をさせる
   ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
5. 前記光量制御手段は、前記照明手段への通電パルス幅を変えることにより照明光の光量を制御する
   ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
6. 前記照明手段は、固体半導体素子によって構成される
   ことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
7. 顕微鏡システムで用いられ、照明光源の調光制御を行う照明制御装置であって、
   照明光源より出力される光量を指示する調光指示部からの指示信号を取得する指示信号取得手段と、
   顕微鏡の観察条件毎にある、前記調光指示部により指示された指示値と、前記照明光源に印加する電圧値とが関係付けられて設定され、各観察条件において前記調光指示手段により指示可能な全範囲の指示値と該指示値に対応する該電圧値とが設定された電圧関連情報が格納された格納手段と、
   前記照明手段より発光される光量を制御する光量制御手段と、
   前記調光指示手段により指示された指示値に対応した電圧値を、前記観察条件に応じた前記電圧関連情報から取得し、該取得した電圧値に基づいて、前記光量制御手段に前記光量の制御をさせる制御手段と、
   を備えることを特徴とする照明制御装置。
8. 調光指示部により、照明装置より出力される光量を指示し、
   制御部により、顕微鏡の観察条件毎にある、前記調光指示部により指示された指示値と、前記照明部に印加する電圧値とが関係付けられて設定され、各観察条件において前記調光指示部により指示可能な全範囲の指示値と該指示値に対応する該電圧値とが設定された該電圧関連情報格納部のうち、該観察条件に応じた電圧関連情報格納部から、前記調光指示部により指示された指示値に対応した電圧値を取得し、
   前記光量制御部により、前記取得した電圧値に基づいて、前記照明部より発光される光量の制御をさせる
   ことを特徴とする顕微鏡システムの制御方法。