JP2015127780A - Microscope device - Google Patents

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茂人 村上
Shigeto Murakami
茂人 村上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate work of attaching a lens on a camera.SOLUTION: A microscope head unit 4 includes: a physical connection mechanism which integrally and rotatably makes a physical connection between a microscope camera unit 10 and microscope lens unit 20, which can be removed by relative rotation; and an electrical connection mechanism which electrically connects the microscope camera unit 10 and microscope lens unit 20 to allow for reading lens identification information when the microscope camera unit 10 and microscope lens unit 20 are physically connected by the physical connection mechanism, where the lens identification information is electrically sent to a main body via the electrical connection mechanism, the microscope camera unit 10, and a cable unit 3.

Description

本発明は、拡大した画像を撮像して表示するデジタルマイクロスコープのような顕微鏡装置に関する。   The present invention relates to a microscope apparatus such as a digital microscope that captures and displays an enlarged image.

微小物体等の試料やワーク等の観察対象物を拡大して表示する拡大観察装置として、光学レンズを使った光学顕微鏡やデジタルマイクロスコープ等が利用されている。デジタルマイクロスコープは、撮像光学系を介して入射する観察対象固定部に固定された観察対象からの反射光又は透過光を、2次元状に配置された画素毎に電気的に読み取るCCDやCMOS等の撮像素子で受光し、電気的に読み取られた画像をディスプレイ等の表示部に表示する(例えば特許文献1)。デジタルマイクロスコープの構成例を図11に示す。この図に示すデジタルマイクロスコープ1100は、観察対象物Sを載せるステージ1130と、撮像素子を備える顕微鏡カメラ部1110と、顕微鏡カメラ部1110の先端に設けられた複数のレンズで構成された顕微鏡レンズ部1120とで構成される顕微鏡ヘッド部1104と、顕微鏡ヘッド部1104とケーブル部1103を介して接続された表示部1152を有するコントローラ部1102を備える。ステージ1130上の観察対象物Sを撮像した画像は、顕微鏡ヘッド部1104からコントローラ部1102に送られて、表示部1152の画面上で表示される。顕微鏡カメラ部1110と顕微鏡レンズ部1120は、それぞれの光軸を一致させるようにして装着される。また顕微鏡レンズ部を交換式として、倍率や絞りの異なる顕微鏡レンズ部を観察目的や観察対象物に応じて選択することも行われている。   An optical microscope using an optical lens, a digital microscope, or the like is used as a magnification observation apparatus that magnifies and displays a sample such as a minute object or an observation target such as a workpiece. A digital microscope is a CCD, CMOS, or the like that electrically reads reflected light or transmitted light from an observation target fixed to an observation target fixing unit incident through an imaging optical system for each pixel arranged in a two-dimensional shape. The image is received by the image sensor and electrically read image is displayed on a display unit such as a display (for example, Patent Document 1). A configuration example of the digital microscope is shown in FIG. A digital microscope 1100 shown in this figure includes a stage 1130 on which an observation object S is placed, a microscope camera unit 1110 having an imaging device, and a microscope lens unit configured by a plurality of lenses provided at the tip of the microscope camera unit 1110. And a controller unit 1102 having a display unit 1152 connected to the microscope head unit 1104 via a cable unit 1103. An image obtained by imaging the observation object S on the stage 1130 is sent from the microscope head unit 1104 to the controller unit 1102 and displayed on the screen of the display unit 1152. The microscope camera unit 1110 and the microscope lens unit 1120 are mounted so that their optical axes coincide. Further, a microscope lens unit is exchangeable, and microscope lens units having different magnifications and diaphragms are selected depending on the observation purpose and the observation object.

顕微鏡レンズ部を交換式とした顕微鏡においては、顕微鏡カメラ部の先端に顕微鏡レンズ部を物理的に装着する構成の他、顕微鏡レンズ部の情報を制御系で読み取るための電気的な接続も別途必要となる。このため従来は、図12に示すように顕微鏡カメラ部1110と顕微鏡レンズ部1120とを機械的に連結すると共に、顕微鏡レンズ部1120から引き出されたレンズ側ケーブル1124をコントローラ部1102と別に接続していた。この構成であれば、図13に示すように顕微鏡カメラ部1110のみならず顕微鏡レンズ部1120もコントローラ部と電気的に接続できるので、顕微鏡レンズ部1120の情報をコントローラ部1102側で把握できる。しかしながらこの構成では、レンズの交換時にはレンズ本体のみならずケーブルの着脱も必要となって接続の手間がかかる上、ケーブルの引き回しが不便という問題があった。特にレンズ交換を頻繁に行う用途では、作業が繁雑になる。   In a microscope with an interchangeable microscope lens unit, the microscope lens unit is physically attached to the tip of the microscope camera unit, as well as an electrical connection for reading the microscope lens unit information with the control system. It becomes. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 12, the microscope camera unit 1110 and the microscope lens unit 1120 are mechanically coupled, and the lens side cable 1124 drawn from the microscope lens unit 1120 is connected separately from the controller unit 1102. It was. With this configuration, as shown in FIG. 13, not only the microscope camera unit 1110 but also the microscope lens unit 1120 can be electrically connected to the controller unit, so that information on the microscope lens unit 1120 can be grasped on the controller unit 1102 side. However, with this configuration, when replacing the lens, it is necessary to attach and detach the cable as well as the lens main body, which requires troublesome connections and inconveniences in routing the cable. Especially in applications where the lenses are frequently changed, the work becomes complicated.

特開2012−145722号公報JP 2012-145722 A 特開2004−170574号公報JP 2004-170574 A

本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、レンズをカメラに装着する作業を省力化した顕微鏡装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such conventional problems. A main object of the present invention is to provide a microscope apparatus that saves labor for attaching a lens to a camera.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

上記の目的を達成するために、第1の顕微鏡装置によれば、観察の対象物を載置するための載置部と、観察対象物を撮像するための顕微鏡ヘッド部と、前記顕微鏡ヘッド部と接続されるケーブル部と、前記ケーブル部を介して前記顕微鏡ヘッド部と接続される本体部と、前記本体部と一体又は別体に設けられ、前記顕微鏡ヘッド部で観察対象物を撮像した画像を表示させるための表示部と、前記顕微鏡ヘッド部の撮像条件を制御するための制御手段とを備える顕微鏡装置であって、前記顕微鏡ヘッド部は、撮像素子を有し、接続された前記ケーブル部を介して該撮像素子からの画像情報を前記本体部へ送る顕微鏡顕微鏡カメラ部と、前記顕微鏡カメラ部の先端に着脱自在に装着され、電気的に読み出し可能なレンズの種別に関するレンズ識別情報を保持する顕微鏡レンズ部とを備え、さらに前記顕微鏡ヘッド部は、前記顕微鏡カメラ部と前記顕微鏡レンズ部とを、一体的に回転可能の状態で物理的に連結すると共に、相対的な回転により着脱自在とする物理的接続機構と、前記物理的接続機構で前記顕微鏡カメラ部と前記顕微鏡レンズ部とを物理的に連結することで、前記顕微鏡カメラ部と前記顕微鏡レンズ部とを前記レンズ識別情報を読み出せるように電気的に接続する電気的接続機構とを備えており、前記レンズ識別情報は、前記電気的接続機構、前記顕微鏡カメラ部及び前記ケーブル部を介して前記本体部へ電気的に送られる。上記構成により、顕微鏡カメラ部に顕微鏡レンズ部を物理的に装着することで、同時に電気的接続も図られ、別途電気接続のためのケーブル等を接続する手間を省くことができる。また制御手段は現在装着されている顕微鏡レンズ部の種別を、ケーブルレスで取得でき、現在接続されている顕微鏡レンズ部の種別に応じた適切な動作制御を図ることが可能となる。   In order to achieve the above object, according to the first microscope apparatus, a placement unit for placing an observation object, a microscope head part for imaging the observation object, and the microscope head part An image obtained by capturing an observation object with the microscope head unit, and a main body unit connected to the microscope head unit via the cable unit; A microscope unit comprising a display unit for displaying the image and a control unit for controlling the imaging conditions of the microscope head unit, wherein the microscope head unit has an image sensor and is connected to the cable unit A microscope microscope camera unit that sends image information from the imaging device to the main body unit via a lens, and a lens identification relating to the type of lens that is detachably attached to the tip of the microscope camera unit and can be electrically read A microscope lens unit for holding the information, and the microscope head unit physically connects the microscope camera unit and the microscope lens unit in a state where the microscope camera unit and the microscope lens unit can rotate integrally, and by relative rotation. A physical connection mechanism that is detachable, and the microscope camera unit and the microscope lens unit are physically connected to each other by the physical connection mechanism, whereby the microscope camera unit and the microscope lens unit are connected to the lens identification information. The lens identification information is electrically connected to the main body through the electrical connection mechanism, the microscope camera unit, and the cable unit. Sent. With the above configuration, by physically attaching the microscope lens unit to the microscope camera unit, electrical connection can be achieved at the same time, and it is possible to save the trouble of separately connecting a cable or the like for electrical connection. Further, the control means can acquire the type of the currently installed microscope lens unit without a cable, and can perform appropriate operation control according to the type of the currently connected microscope lens unit.

また、第2の顕微鏡装置によれば、前記顕微鏡レンズ部はさらに、レンズ本体と、前記レンズ本体の端面に装着され、前記レンズ接続面を構成するマウント部とを備えており、前記マウント部は、前記顕微鏡カメラ部と接続するためのマウント側カメラ接続面と、前記レンズ本体と接続するためのマウント側レンズ接続面とを備えており、前記マウント側カメラ接続面に、前記接続端子を備えて前記レンズ側接続面とし、前記マウント側カメラ接続面は前記カメラ側接続面と、光軸回りにおける所定の回転位置にて固定されるように構成され、前記マウント側レンズ接続面は、前記レンズ本体との接続面で回転自在に連結できる。上記構成により、顕微鏡レンズ部を固定したまま顕微鏡カメラ部を任意の回転角度に調整できるので、載置部の移動や顕微鏡カメラ部の姿勢などに応じて観察に適した相対角度に調整することが可能となる。   Further, according to the second microscope apparatus, the microscope lens unit further includes a lens body, and a mount part that is attached to an end surface of the lens body and constitutes the lens connection surface. A mount-side camera connection surface for connecting to the microscope camera unit, and a mount-side lens connection surface for connecting to the lens body, and the connection terminal is provided on the mount-side camera connection surface. The lens-side connection surface is configured such that the mount-side camera connection surface is fixed to the camera-side connection surface at a predetermined rotational position around the optical axis, and the mount-side lens connection surface is the lens body. It can be connected freely on the connection surface. With the above configuration, since the microscope camera unit can be adjusted to an arbitrary rotation angle while the microscope lens unit is fixed, it is possible to adjust the relative angle suitable for observation according to the movement of the mounting unit and the attitude of the microscope camera unit. It becomes possible.

さらに、第3の顕微鏡装置によれば、前記マウント部が、可撓性を有するレンズ側ケーブルを介して前記顕微鏡レンズ部と電気的に接続されており、前記顕微鏡レンズ部のレンズ識別情報は、前記レンズ側ケーブルを介して前記マウント部のレンズ側接続端子に送出可能に構成できる。上記構成により、顕微鏡レンズ部のレンズ識別情報をマウント部に送出するための電気接続経路を別途用意することで、マウント部と顕微鏡レンズ部との回転を許容しつつも、マウント部と顕微鏡レンズ部との電気接続を可能としている。特にマウント部と顕微鏡レンズ部との回転自在な接続構造を簡素化し、またレンズ側ケーブルの可撓性によりマウント部と顕微鏡レンズ部との回転も阻害されない。さらにマウント部と顕微鏡レンズ部とは一体となって顕微鏡カメラ部と着脱されるため、レンズ側ケーブルは挿抜する必要がなく、顕微鏡レンズ部の交換作業の簡素化も維持される。   Further, according to the third microscope apparatus, the mount unit is electrically connected to the microscope lens unit via a flexible lens side cable, and the lens identification information of the microscope lens unit is: It can comprise so that it can send out to the lens side connection terminal of the said mount part via the said lens side cable. With the above configuration, by separately preparing an electrical connection path for sending lens identification information of the microscope lens unit to the mount unit, while allowing rotation of the mount unit and the microscope lens unit, the mount unit and the microscope lens unit It is possible to make an electrical connection. In particular, the rotatable connection structure between the mount portion and the microscope lens portion is simplified, and the rotation of the mount portion and the microscope lens portion is not hindered by the flexibility of the lens side cable. Furthermore, since the mount portion and the microscope lens portion are integrally attached to and detached from the microscope camera portion, it is not necessary to insert and remove the lens side cable, and simplification of the replacement operation of the microscope lens portion is maintained.

さらにまた、第4の顕微鏡装置によれば、前記接続端子は、断面円形に沿って円弧状に並べられた複数の端子で構成できる。   Furthermore, according to the fourth microscope apparatus, the connection terminal can be composed of a plurality of terminals arranged in an arc along a circular cross section.

さらにまた、第5の顕微鏡装置によれば、前記載置部が、前記顕微鏡ヘッド部を該載置部に対して傾斜させることが可能なヘッド傾斜機構を備えることができる。上記構成により、顕微鏡ヘッド部を載置部に対して傾斜させて撮像を行う傾斜観察が可能な顕微鏡装置において、顕微鏡レンズ部の交換作業をスムーズに行うことができる。特に傾斜観察では、顕微鏡ヘッド部を傾斜させる際に顕微鏡レンズ部が観察対象物に接近して接触し易くなるため、顕微鏡レンズ部を固定することでこのような接触の虞を低減できる。   Furthermore, according to the fifth microscope apparatus, the placing section can include a head tilting mechanism that can tilt the microscope head section with respect to the placing section. With the above-described configuration, the microscope lens unit can be exchanged smoothly in the microscope apparatus capable of tilt observation in which the microscope head unit is tilted with respect to the placement unit to perform imaging. In particular, in tilt observation, when the microscope head unit is tilted, the microscope lens unit easily approaches and comes into contact with the observation target. Therefore, the possibility of such contact can be reduced by fixing the microscope lens unit.

さらにまた、第6の顕微鏡装置によれば、前記顕微鏡カメラ部と顕微鏡レンズ部とが、前記カメラ側接続面とレンズ側接続面とを介して連結された状態で、前記載置部に対して前記顕微鏡カメラ部の光軸回りに回転可能に構成できる。上記構成により、顕微鏡カメラ部と顕微鏡レンズ部とが一体となって載置部に対して光軸回りに回転され、載置部上の観察対象物を実際に移動させる方向と、表示部での表示における移動方向とを調整でき、使い勝手のよい観察環境が実現される。   Furthermore, according to the sixth microscope apparatus, the microscope camera unit and the microscope lens unit are coupled to each other through the camera side connection surface and the lens side connection surface with respect to the mounting unit. The microscope camera unit can be configured to be rotatable around the optical axis. With the above configuration, the microscope camera unit and the microscope lens unit are integrally rotated around the optical axis with respect to the mounting unit, and the direction in which the observation object on the mounting unit is actually moved and the display unit The moving direction in the display can be adjusted, and an easy-to-use observation environment is realized.

さらにまた、第7の顕微鏡装置によれば、さらに前記載置部と、顕微鏡ヘッド部との相対距離を自動で調整可能なZ軸移動手段と、前記載置部と、顕微鏡ヘッド部との相対位置を変化可能なXY移動手段と、前記Z軸移動手段及びXY移動手段によって異なる位置、相対距離で複数枚撮像された画像を合成した合成画像を生成するための画像合成手段とを備えることができる。   Furthermore, according to the seventh microscope apparatus, the Z-axis moving means capable of automatically adjusting the relative distance between the placement section and the microscope head section, the relative position between the placement section and the microscope head section. An XY moving unit capable of changing a position; and an image synthesizing unit for generating a synthesized image obtained by synthesizing a plurality of images captured at different positions and relative distances by the Z-axis moving unit and the XY moving unit. it can.

さらにまた、第8の顕微鏡装置によれば、前記顕微鏡ヘッド部は、前記載置部に対して、該顕微鏡カメラ部の光軸周りにおいて任意の回転角度で前記顕微鏡カメラ部が保持されるように取り付けられる。   Furthermore, according to the eighth microscope apparatus, the microscope head unit is configured such that the microscope camera unit is held at an arbitrary rotation angle around the optical axis of the microscope camera unit with respect to the mounting unit. It is attached.

さらにまた、第9の顕微鏡装置によれば、前記本体部は、さらに、照明用の照明光源を備え、前記ケーブル部は、前記画像情報を伝達する電気的ケーブルと、前記照明光源からの光を伝達する光学的ケーブルとを備え、前記顕微鏡レンズ部は、さらに、前記照明光源からの照明光を前記光学的ケーブルを介して受けつけて、該照明光を観察対象領域に向けて照射するための照明光学系を備えることができる。   Still further, according to the ninth microscope apparatus, the main body portion further includes an illumination light source for illumination, and the cable portion transmits an electric cable for transmitting the image information and light from the illumination light source. An optical cable for transmitting, and the microscope lens unit further receives illumination light from the illumination light source via the optical cable and illuminates the illumination light toward the observation target region. An optical system can be provided.

さらにまた、第10の顕微鏡装置によれば、前記載置部は、さらに、照明用の照明光源を備え、前記顕微鏡レンズ部は、さらに、前記照明光源からの照明光を前記光学的ケーブルを介して受けつけて、該照明光を観察対象領域に向けて照射するための照明光学系を備えることができる。   Furthermore, according to the tenth microscope apparatus, the placement unit further includes an illumination light source for illumination, and the microscope lens unit further transmits illumination light from the illumination light source via the optical cable. And an illumination optical system for irradiating the illumination light toward the observation target region.

さらにまた、第11の顕微鏡装置によれば、前記顕微鏡レンズ部は、さらに、照明用の照明光源と、該照明光源からの光を観察対象領域に向けて照射するための照明光学系を備えることができる。   Furthermore, according to the eleventh microscope apparatus, the microscope lens unit further includes an illumination light source for illumination and an illumination optical system for irradiating light from the illumination light source toward the observation target region. Can do.

本発明の一実施の形態に係る顕微鏡装置の外観図である。1 is an external view of a microscope apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態に係る顕微鏡装置のブロック図である。1 is a block diagram of a microscope apparatus according to an embodiment of the present invention. 顕微鏡装置の撮像系の外観構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance structure of the imaging system of a microscope apparatus. カメラ側接続面を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a camera side connection surface. レンズ側接続面を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a lens side connection surface. 顕微鏡ヘッド部の顕微鏡レンズ部と顕微鏡カメラ部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the microscope lens part and microscope camera part of a microscope head part. 顕微鏡ヘッド部を揺動させる様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that a microscope head part is rock | fluctuated. 実施例2に係る顕微鏡装置を示す斜視図である。6 is a perspective view showing a microscope apparatus according to Embodiment 2. FIG. 実施例3に係る顕微鏡装置の、顕微鏡ヘッド部を着脱する状態を示す分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view illustrating a state in which a microscope head unit is attached to and detached from a microscope apparatus according to a third embodiment. 図9の顕微鏡装置のヘッド識別情報を制御系で読み取る状態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the state which reads the head identification information of the microscope apparatus of FIG. 9 with a control system. 図11は、従来のデジタルマイクロスコープの概略構成を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a conventional digital microscope. 従来の顕微鏡装置で、顕微鏡カメラ部と顕微鏡レンズ部とを接続する様子を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows a mode that a microscope camera part and a microscope lens part are connected with the conventional microscope apparatus. 図12の顕微鏡装置で、顕微鏡カメラ部と顕微鏡レンズ部とをコントローラ部と電気的に接続する様子を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a mode that a microscope camera part and a microscope lens part are electrically connected with a controller part by the microscope apparatus of FIG. 変形例に係る顕微鏡装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the microscope apparatus which concerns on a modification. さらに他の変形例に係る顕微鏡装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the microscope apparatus which concerns on another modification. 図16Aは、さらに他の変形例に係る顕微鏡装置の顕微鏡ヘッド部を示す模式図、図16Bは図16Aの顕微鏡ヘッド部のB−B線における水平断面図である。FIG. 16A is a schematic view showing a microscope head portion of a microscope apparatus according to still another modification, and FIG. 16B is a horizontal sectional view taken along line BB of the microscope head portion of FIG. 16A.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための顕微鏡装置を例示するものであって、本発明は顕微鏡装置を以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a microscope apparatus for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the microscope apparatus as follows. Further, the present specification by no means specifies the members shown in the claims to the members of the embodiments. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely explanations. It is just an example. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same name and symbol indicate the same or the same members, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing.

本発明の実施例において使用される顕微鏡装置とこれに接続される操作、制御、表示、その他の処理等のためのコンピュータ、プリンタ、外部記憶装置その他の周辺機器との接続は、例えばIEEE1394、RS−232xやRS−422、USB等のシリアル接続、パラレル接続、あるいは10BASE−T、100BASE−TX、1000BASE−T等のネットワークを介して電気的、あるいは磁気的、光学的に接続して通信を行う。接続は有線を使った物理的な接続に限られず、IEEE802.x等の無線LANやBluetooth(登録商標)等の電波、赤外線、光通信等を利用した無線接続等でもよい。さらにデータの交換や設定の保存等を行うための記録媒体には、メモリカードや磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等が利用できる。なお本明細書において顕微鏡装置とは、顕微鏡本体のみならず、これにコンピュータ、外部記憶装置等の周辺機器を組み合わせた拡大観察システムも含む意味で使用する。   The connection between the microscope apparatus used in the embodiments of the present invention and computers, printers, external storage devices and other peripheral devices for operation, control, display, and other processing connected thereto is, for example, IEEE 1394, RS -232x, RS-422, serial connection such as USB, parallel connection, or electrical, magnetic, or optical connection via 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T, etc. . The connection is not limited to a physical connection using a wire, but IEEE802. Wireless connection using radio waves such as wireless LAN such as x, Bluetooth (registered trademark), infrared rays, optical communication, or the like may be used. Furthermore, a memory card, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a semiconductor memory, or the like can be used as a recording medium for exchanging data or storing settings. In this specification, the term “microscope device” is used to mean not only a microscope body but also a magnification observation system in which peripheral devices such as a computer and an external storage device are combined.

また、本明細書において顕微鏡装置は、拡大観察を行うシステムそのもの、ならびに撮像に関連する入出力、表示、演算、通信その他の処理をハードウェア的に行う装置や方法に限定するものではない。ソフトウェア的に処理を実現する装置や方法も本発明の範囲内に包含する。例えば汎用の回路やコンピュータにソフトウェアやプログラム、プラグイン、オブジェクト、ライブラリ、アプレット、コンパイラ、モジュール、特定のプログラム上で動作するマクロ等を組み込んで撮像そのものあるいはこれに関連する処理を可能とした装置やシステムも、本発明の顕微鏡装置に該当する。また本明細書においてコンピュータには、汎用あるいは専用の電子計算機の他、ワークステーション、端末その他の電子デバイスも包含する。さらに本明細書においてプログラムとは、単体で使用されるものに限られず、特定のコンピュータプログラムやソフトウェア、サービス等の一部として機能する態様や、必要時に呼び出されて機能する態様、OS等の環境においてサービスとして提供される態様、環境に常駐して動作する態様、バックグラウンドで動作する態様やその他の支援プログラムという位置付けで使用することもできる。   Further, in this specification, the microscope apparatus is not limited to a system that performs magnified observation, and an apparatus or method that performs input / output, display, calculation, communication, and other processes related to imaging in hardware. An apparatus and method for realizing processing by software are also included in the scope of the present invention. For example, a general-purpose circuit or computer that incorporates software, programs, plug-ins, objects, libraries, applets, compilers, modules, macros that operate on specific programs, etc., and enables imaging itself or related processing The system also corresponds to the microscope apparatus of the present invention. In this specification, the computer includes a workstation, a terminal, and other electronic devices in addition to a general-purpose or dedicated electronic computer. Further, in the present specification, the program is not limited to a program that is used alone, an aspect that functions as a part of a specific computer program, software, service, etc., an aspect that is called and functions when necessary, an environment such as an OS, etc. It can also be used as a mode provided as a service, a mode that operates resident in the environment, a mode that operates in the background, and other support programs.

以下、図1〜図2を用いて、本発明の一実施の形態に係る顕微鏡装置100を説明する。顕微鏡装置100は、図1に示すように撮像系1と制御系2に大別される。撮像系1は、観察対象物Sである試料又はワークその他の被写体を照明するための照明部60と、照明部60により照明された観察対象物Sを撮像する顕微鏡ヘッド部4を備える。顕微鏡ヘッド部4は、撮像素子12を含む顕微鏡カメラ部10と、顕微鏡カメラ部10の先端に着脱自在に装着される顕微鏡レンズ部20とを備える。顕微鏡レンズ部20は複数枚の光学レンズで構成された撮像光学系(レンズ光学系)を構成する。またヘッド部4は、照明光の反射光又は透過光を受光する撮像手段として機能する。   Hereinafter, a microscope apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The microscope apparatus 100 is roughly divided into an imaging system 1 and a control system 2 as shown in FIG. The imaging system 1 includes an illuminating unit 60 for illuminating a sample or a work or other subject that is the observation target S, and a microscope head unit 4 that images the observation target S illuminated by the illuminating unit 60. The microscope head unit 4 includes a microscope camera unit 10 including an image sensor 12 and a microscope lens unit 20 that is detachably attached to the tip of the microscope camera unit 10. The microscope lens unit 20 constitutes an imaging optical system (lens optical system) composed of a plurality of optical lenses. The head unit 4 functions as an imaging unit that receives reflected light or transmitted light of illumination light.

また撮像系1は、観察対象物Sを載置する載置部30と、この載置部30と顕微鏡ヘッド部4との光軸方向における相対距離を変化させ焦点を調整する第一焦点調整部としてZ上ステージ及びこのZ上ステージを駆動するための上ステージ昇降器16とを備える。一方顕微鏡ヘッド部4も、光軸方向における載置部との相対距離を変化させ焦点を調整する第二焦点調整部としてZ上ステージを備える。この載置部30上に載置された観察対象物Sに対して、撮像光学系11を介して入射され、観察対象物Sで反射された反射光又は観察対象物Sの底面側から照射された透過光を、顕微鏡カメラ部10の撮像素子12で電気的に読み取る。   The imaging system 1 also includes a placement unit 30 on which the observation object S is placed, and a first focus adjustment unit that adjusts the focal point by changing the relative distance between the placement unit 30 and the microscope head unit 4 in the optical axis direction. And an upper stage elevator 16 for driving the Z upper stage. On the other hand, the microscope head unit 4 also includes an upper Z stage as a second focus adjustment unit that adjusts the focal point by changing the relative distance from the mounting unit in the optical axis direction. The observation object S placed on the placement unit 30 is incident via the imaging optical system 11 and reflected from the observation object S or irradiated from the bottom surface side of the observation object S. The transmitted light is electrically read by the image sensor 12 of the microscope camera unit 10.

さらに制御系2は、顕微鏡カメラ部10で撮像された拡大画像を表示する表示部52を有する本体部50を備える。顕微鏡カメラ部10は、ケーブル部3を介して本体部50と接続される。なお図1の例では、表示部52を本体部50と一体に設けているが、表示部を本体部と別部材とすることもできる。またケーブル部3は、カメラ部10の撮像素子で得られた画像情報を本体部50側に伝達するための電気的ケーブルに加えて、照明光を本体部50からヘッド部4側に伝達するための光学的ケーブル3bを備えている。ケーブル部3は、電気的ケーブルと光学的ケーブル3bと統合することもできるし、これらを個別に設けることもできる。   Furthermore, the control system 2 includes a main body unit 50 having a display unit 52 that displays an enlarged image captured by the microscope camera unit 10. The microscope camera unit 10 is connected to the main body unit 50 via the cable unit 3. In the example of FIG. 1, the display unit 52 is provided integrally with the main body unit 50, but the display unit may be a separate member from the main body unit. Further, the cable unit 3 transmits illumination light from the main body unit 50 to the head unit 4 side in addition to an electrical cable for transmitting image information obtained by the imaging element of the camera unit 10 to the main body unit 50 side. The optical cable 3b is provided. The cable portion 3 can be integrated with the electrical cable and the optical cable 3b, or these can be provided individually.

さらにまた載置部30は、下ステージ昇降器35による高さ方向、すなわちZ方向への移動に加えて、平面内での移動も可能としている。具体的には、X軸方向およびY軸方向に移動可能なX−Yステージを備える。また、載置部30を回転させる回転可能なステージ(θステージ)を備えることもできる。   Furthermore, the placement unit 30 can be moved in a plane in addition to the movement in the height direction, that is, the Z direction by the lower stage elevator 35. Specifically, an XY stage that can move in the X-axis direction and the Y-axis direction is provided. In addition, a rotatable stage (θ stage) that rotates the placement unit 30 may be provided.

この本体部のブロック図を図2に示す。この図に示すように本体部50は、下ステージ昇降器35によって焦点を調整したときのステージ30と撮像光学系11の光軸方向における相対距離に関する焦点距離情報を、光軸方向とほぼ垂直な面内における観察対象物Sの2次元位置情報と共に記憶する焦点距離情報記憶部としてメモリ53と、撮像素子12によって読み取られた画像を表示する表示部52と、顕微鏡ヘッド部4および下ステージ昇降器35とデータを通信するためのインターフェイス54とを備える。この顕微鏡装置100は、撮像光学系11を介して入射するステージ30に固定された観察対象物Sからの反射光又は透過光を電気的に読み取る撮像素子12を用いて観察像を撮像し、表示部52に表示させる。   A block diagram of the main body is shown in FIG. As shown in this figure, the main body 50 indicates focal length information related to the relative distance between the stage 30 and the imaging optical system 11 in the optical axis direction when the focal point is adjusted by the lower stage elevator 35, substantially perpendicular to the optical axis direction. A memory 53 as a focal length information storage unit that stores the two-dimensional position information of the observation object S in the plane, a display unit 52 for displaying an image read by the image sensor 12, a microscope head unit 4 and a lower stage elevator 35 and an interface 54 for communicating data. The microscope apparatus 100 captures and displays an observation image using an imaging element 12 that electrically reads reflected light or transmitted light from an observation object S fixed to a stage 30 that is incident via an imaging optical system 11. This is displayed on the unit 52.

さらに顕微鏡装置100は、顕微鏡カメラ部10で画像を撮像する際の条件を設定するための撮像条件や、その他の必要な各種の設定や操作を行うための操作部55と、設定された領域に対応する観察対象物Sの一部又は全部に関するメモリ53に記憶された焦点距離情報に基づいて、設定された領域に対応する観察対象物Sの光軸方向における高さを演算する制御部51を備える。この顕微鏡装置100は、撮像素子12を用いて指定された領域に対応する観察対象物Sの光軸方向における平均高さ(深さ)を演算できる。   Furthermore, the microscope apparatus 100 includes an imaging condition for setting conditions for capturing an image with the microscope camera unit 10, an operation unit 55 for performing other necessary settings and operations, and a set area. A control unit 51 that calculates the height in the optical axis direction of the observation object S corresponding to the set region based on the focal length information stored in the memory 53 regarding part or all of the corresponding observation object S. Prepare. The microscope apparatus 100 can calculate an average height (depth) in the optical axis direction of the observation object S corresponding to a region designated by using the imaging element 12.

操作部55は本体部50又はコンピュータと有線もしくは無線で接続され、あるいはコンピュータに固定されている。一般的な操作部55としては、例えばマウスやキーボード、スライドパッド、トラックポイント、タブレット、ジョイスティック、コンソール、ジョグダイヤル、デジタイザ、ライトペン、テンキー、タッチパッド、アキュポイント等の各種ポインティングデバイスが挙げられる。またこれらの操作部55は、拡大観察用操作プログラムの操作の他、顕微鏡装置100自体やその周辺機器の操作にも利用できる。さらに、インターフェース画面を表示するディスプレイ自体にタッチスクリーンやタッチパネルを利用して、画面上をユーザが手で直接触れることにより入力や操作を可能としたり、又は音声入力その他の既存の入力手段を利用、あるいはこれらを併用することもできる。図1の例では、操作部55はマウス等のポインティングデバイスで構成される。
(照明部60)
The operation unit 55 is connected to the main body unit 50 or the computer in a wired or wireless manner, or is fixed to the computer. Examples of the general operation unit 55 include various pointing devices such as a mouse, keyboard, slide pad, track point, tablet, joystick, console, jog dial, digitizer, light pen, numeric keypad, touch pad, and accu point. These operation units 55 can be used not only for operation of the magnification observation operation program but also for operation of the microscope apparatus 100 itself and its peripheral devices. Furthermore, using a touch screen or touch panel on the display itself that displays the interface screen, the user can directly input or operate the screen by hand, or use voice input or other existing input means, Or these can also be used together. In the example of FIG. 1, the operation unit 55 is configured by a pointing device such as a mouse.
(Lighting unit 60)

照明部60は、撮像素子12に結像される観察対象物Sを照明する照明光を生成する。照明部60の照明光源は、本体部50に内蔵され、光学的ケーブル3bを介して照明光がヘッド部4の照明部60に伝達される。なお照明部60は、ヘッド部4に組み込み式としたり、ヘッド部4と脱着可能な別体とする構成のいずれも採用できる。また照明光の照明方式としては、落射照明や透過照明等が適宜利用できる。落射照明とは、観察対象物の上方から照明光を落とす照明方法であり、リング照明や同軸落射照明等が含まれる。図1に示す照明部60は、観察対象物Sに同軸落射光を照射するための同軸落射照明部62と、リング状の光源からリング状照明光を照射するためのリング照明部63と、透過光を照射するための透過照明部64を備えている。これらの照明は、光学的ケーブル3bを介して本体部50と接続される。本体部50は光学的ケーブル3bを接続するコネクタを備えると共に、コネクタを介して光学的ケーブル3bに光を送出するための照明光源を内蔵する。またリング照明部63は、全周照明と側射照明を切り替えることができる。これを実現するため、リング照明部63として複数のLEDを環状に配置し、一部のLEDをON/OFFする構成や、照明光の一部をカットするターレット式のマスクを配置する構成等が利用できる。これら照明光の点灯制御や切り替えは、照明光制御部で行われる。照明光制御部は、照明光を切り替えるための照明光切替部を備えている。   The illumination unit 60 generates illumination light that illuminates the observation object S imaged on the image sensor 12. The illumination light source of the illumination unit 60 is built in the main body unit 50, and illumination light is transmitted to the illumination unit 60 of the head unit 4 through the optical cable 3 b. Note that the illumination unit 60 may be of any type that is built into the head unit 4 or a separate unit that is detachable from the head unit 4. As the illumination method of illumination light, epi-illumination, transmission illumination, or the like can be used as appropriate. The epi-illumination is an illumination method in which illumination light is dropped from above the observation object, and includes ring illumination, coaxial epi-illumination, and the like. The illumination unit 60 shown in FIG. 1 includes a coaxial incident illumination unit 62 for irradiating the observation object S with coaxial incident light, a ring illumination unit 63 for irradiating ring-shaped illumination light from a ring-shaped light source, and a transmission A transmission illumination unit 64 for irradiating light is provided. These lights are connected to the main body 50 via the optical cable 3b. The main body 50 includes a connector for connecting the optical cable 3b, and incorporates an illumination light source for sending light to the optical cable 3b via the connector. Further, the ring illumination unit 63 can switch between all-around illumination and side illumination. In order to realize this, there are a configuration in which a plurality of LEDs are arranged in a ring shape as the ring illumination unit 63, a configuration in which some LEDs are turned ON / OFF, a configuration in which a turret mask that cuts a part of illumination light is arranged, etc. Available. The illumination light control and switching are performed by the illumination light control unit. The illumination light control unit includes an illumination light switching unit for switching illumination light.

上述の通り照明部60は、同軸落射照明部62とリング照明部63を備えている。同軸落射照明とは、カメラの撮像面と同じ方向から照射する方法であり、明視野照明とも呼ばれる。同軸落射照明は、例えばシリコンウェハやLCDパネルなど特に鏡面ワークの凸凹を見る場合に効果的となる。照明部60の点灯制御は、照明光制御部で行われる。また照明光制御部は照明光切替部を備えており、照明切替部は、同軸落射照明部62とリング照明部63とを切り替え可能としている。また照明切替部は、同軸落射照明部62とリング照明部63とを比率を変えて混合させるように構成することもできる。
(照明光源)
As described above, the illumination unit 60 includes the coaxial incident illumination unit 62 and the ring illumination unit 63. The coaxial epi-illumination is a method of irradiating from the same direction as the imaging surface of the camera, and is also called bright field illumination. The coaxial epi-illumination is effective when looking at unevenness of a mirror workpiece, such as a silicon wafer or an LCD panel. The lighting control of the illumination unit 60 is performed by the illumination light control unit. The illumination light control unit includes an illumination light switching unit, and the illumination switching unit can switch between the coaxial incident illumination unit 62 and the ring illumination unit 63. The illumination switching unit can also be configured to mix the coaxial incident illumination unit 62 and the ring illumination unit 63 at different ratios.
(Lighting source)

照明光源としては、LED(Light Emitting Diode)やLD(Laser Diode)といった半導体発光素子が利用できる。例えば、RGBの波長域を有するLEDを用意し、各LEDの点灯により照明光を赤、緑、青色にそれぞれ切り替えたり、これらの混色によって白色光を得ることができる。特にLEDはON/OFF応答性に優れるため、測定のスループットを向上できる利点も得られる。また長寿命で低消費電力であり、発熱量も少なく、機械的衝撃に強いといった特長も備える。あるいは、光源光の紫外線や可視光線で励起される蛍光体等の波長変換部材を利用した光源とすることもできる。これにより、1個のLEDでも白色光を発光できる。さらに、可視光以外に紫外光や赤外光を照射可能なLEDを光源として用いることもできる。例えば赤外光による観察は、不良品の解析や生体組織の組織分布等において有用である。なお照明光源には半導体発光素子に限らず、幅広い波長域の白色光を発する白色光源として、ハロゲンランプ、キセノンランプ、HIDランプ等を利用してもよい。また可視光のみならず赤外光を照射可能な光源としてもよい。特にハロゲンランプは、発光波長の波長域が広いため好ましい。また、単一の光源を利用するのみならず、複数の光源を備え、これらを同時に点灯して混色光を照明光としたり、あるいは切り替えて照明することもできる。   As the illumination light source, a semiconductor light emitting element such as an LED (Light Emitting Diode) or an LD (Laser Diode) can be used. For example, an LED having an RGB wavelength range is prepared, and illumination light can be switched to red, green, and blue by turning on each LED, or white light can be obtained by mixing these colors. In particular, since the LED is excellent in ON / OFF responsiveness, there is an advantage that the measurement throughput can be improved. It also has features such as long life, low power consumption, low heat generation, and resistance to mechanical shock. Or it can also be set as the light source using wavelength conversion members, such as the fluorescent substance excited by the ultraviolet-ray of visible light, or visible light. Thereby, even one LED can emit white light. Further, an LED capable of emitting ultraviolet light or infrared light in addition to visible light can be used as a light source. For example, observation with infrared light is useful for analysis of defective products, tissue distribution of living tissue, and the like. The illumination light source is not limited to the semiconductor light emitting element, and a halogen lamp, a xenon lamp, an HID lamp, or the like may be used as a white light source that emits white light in a wide wavelength range. Moreover, it is good also as a light source which can irradiate not only visible light but infrared light. In particular, a halogen lamp is preferable because the wavelength range of the emission wavelength is wide. In addition to using a single light source, a plurality of light sources can be provided, and these can be turned on simultaneously to make mixed color light illumination light, or can be switched to illuminate.

なお、照明光源は本体部に内蔵する構成に限られない。例えば、載置部や顕微鏡レンズ部に設けることもできる。変形例として図14に示す顕微鏡装置400は、載置部30側に照明光源として、透過照明光源65Bを設けている。また図15に示す顕微鏡装置500は、顕微鏡レンズ部20側に同軸落射照明やリング照明用の照明光源65Cを備えている。また、同軸落射照明用とリング照明用の照明光源を共通にする他、同軸落射照明とは別にリング照明用の照明光源を個別に設けることもできる。リング照明用光源を設けた顕微鏡ヘッド部の一例を16Aの断面図に示す。この図に示す顕微鏡ヘッド部4Bは、先端に照明ヘッド26を固定している。この照明ヘッド26は、多数のLED27からの光を観察対象物に照射するためのもので、例えば透明のアクリル樹脂の外表面に金属薄膜が蒸着された導光手段で構成されている。LED27は、図16Bの底面図に示すように、円周上に例えば等角度ピッチで全周にわたって設けられている。   The illumination light source is not limited to the configuration built in the main body. For example, it can also be provided on the placement unit or the microscope lens unit. As a modification, the microscope apparatus 400 shown in FIG. 14 includes a transmission illumination light source 65B as an illumination light source on the placement unit 30 side. 15 includes an illumination light source 65C for coaxial epi-illumination and ring illumination on the microscope lens unit 20 side. In addition to using a common illumination light source for coaxial epi-illumination and ring illumination, an illumination light source for ring illumination can be provided separately from the coaxial epi-illumination. An example of a microscope head portion provided with a ring illumination light source is shown in a cross-sectional view of 16A. The microscope head unit 4B shown in this figure has an illumination head 26 fixed to the tip. The illumination head 26 is for irradiating the observation object with light from a large number of LEDs 27. For example, the illumination head 26 includes light guide means in which a metal thin film is deposited on the outer surface of a transparent acrylic resin. As shown in the bottom view of FIG. 16B, the LEDs 27 are provided over the entire circumference, for example, at an equiangular pitch on the circumference.

このような構成により、光ファイバ等で照明光を本体部側から顕微鏡ヘッド部側に伝達する必要をなくし、外部に引き出すケーブルを少なくして構成を簡素化できる利点が得られる。また、顕微鏡ヘッド部側の内部においても、照明光源からの光を光ファイバで分岐する他、直接照明に高輝度のLED等の半導体発光素子を設けてもよい。特にLEDは、従来のハロゲンランプなどと比べて小型で発熱量も少なく、長寿命でメンテナンスフリー化も図ることができる。
(支持台40)
With such a configuration, there is no need to transmit illumination light from the main body side to the microscope head side by using an optical fiber or the like, and there is an advantage that the configuration can be simplified by reducing the number of cables drawn to the outside. Further, inside the microscope head side, the light from the illumination light source may be branched by an optical fiber, and a semiconductor light emitting element such as a high-intensity LED may be provided for direct illumination. In particular, an LED is small in size and generates a small amount of heat as compared with a conventional halogen lamp or the like, has a long life, and can be made maintenance-free.
(Support base 40)

顕微鏡装置100の撮像系1の外観構成の一例を図3に示す。この図に示す撮像系1は、観察対象物Sを載置する載置部30と顕微鏡ヘッド部4を支持する支持台40を備えている。支持台40は、載置部30を水平面内あるいは上下移動可能な状態に保持するステージ固定機構42と、載置部30を保持した状態で顕微鏡ヘッド部4を傾斜させるヘッド傾斜機構44を備えている。これらステージ固定機構42及びヘッド傾斜機構44は、ベース部41に固定されている。ベース部41は平板状として、安定的に支持台40を自立させる。
(ステージ固定機構42)
An example of the external configuration of the imaging system 1 of the microscope apparatus 100 is shown in FIG. The imaging system 1 shown in this figure includes a placement unit 30 on which the observation object S is placed and a support base 40 that supports the microscope head unit 4. The support base 40 includes a stage fixing mechanism 42 that holds the mounting unit 30 in a horizontal plane or a state in which the mounting unit 30 can move up and down, and a head tilting mechanism 44 that tilts the microscope head unit 4 while holding the mounting unit 30. Yes. The stage fixing mechanism 42 and the head tilting mechanism 44 are fixed to the base portion 41. The base portion 41 is formed in a flat plate shape, so that the support base 40 can be stably provided.
(Stage fixing mechanism 42)

ステージ固定機構42は、載置部30を水平面内(XY軸方向)及び垂直方向(Z軸方向)に移動可能な一以上の移動機構を介して、載置部30を支持台40に固定している。具体的には、ここでは移動機構として、載置部30をZ軸方向に移動させるためのZ軸方向移動機構(第一焦点調整部)、載置部30をXY軸方向に移動させるためのXY軸移動機構、載置部30をθ方向に回転させるための回転移動機構が利用できる。図3に示す例では、Z軸移動機構としてベース部41上に昇降可能に固定されたスライダ32でもって下ステージ昇降器35を実現し、さらに回転移動機構として、スライダ32上に固定された中間連結部34でもって載置部30を回転可能とし、加えてXY軸移動機構として、中間連結部34上に固定されたXYステージでもって、載置部30をXY軸方向に移動可能としている。
(ヘッド傾斜機構44)
The stage fixing mechanism 42 fixes the mounting unit 30 to the support base 40 through one or more moving mechanisms that can move the mounting unit 30 in the horizontal plane (XY axis direction) and in the vertical direction (Z axis direction). ing. Specifically, here, as a moving mechanism, a Z-axis direction moving mechanism (first focus adjustment unit) for moving the mounting unit 30 in the Z-axis direction, and a mechanism for moving the mounting unit 30 in the XY-axis direction. An XY axis movement mechanism and a rotation movement mechanism for rotating the placement unit 30 in the θ direction can be used. In the example shown in FIG. 3, the lower stage elevator 35 is realized by the slider 32 fixed to the base portion 41 so as to be movable up and down as the Z-axis movement mechanism, and further, the intermediate stage fixed on the slider 32 as the rotational movement mechanism. The mounting portion 30 can be rotated by the connecting portion 34, and the mounting portion 30 can be moved in the XY-axis direction by an XY stage fixed on the intermediate connecting portion 34 as an XY axis moving mechanism.
(Head tilt mechanism 44)

一方ヘッド傾斜機構44は、顕微鏡ヘッド部4を載置部30に対して傾斜させるため、ベース部41に揺動軸45を介して揺動自在に連結された揺動部46と、揺動部46に顕微鏡ヘッド部4を固定するためのヘッド固定部48とを備える。揺動部46は、ベース部41から上方に突出する姿勢に設けられた揺動支柱47と、揺動軸45とを備える。またヘッド固定部48は、揺動支柱47に顕微鏡ヘッド部4を、ほぼ平行な姿勢で固定するヘッド用アーム49を備える。揺動支柱47は、下端に揺動軸45を設けており、揺動軸45を中心として旋回するようにベース部41に支持される。またヘッド用アーム49は、顕微鏡ヘッド部4を載置部30の上方に保持するよう、揺動支柱47の上部から中間部の位置で、揺動支柱47をクランプするなどして固定される。またヘッド用アーム49の先端には、顕微鏡ヘッド部4を固定する固定機構が設けられる。ここでは、固定機構は顕微鏡ヘッド部4の外周を囲むリング状に形成されて、リング状の中心に顕微鏡ヘッド部4を挿入して、周囲の複数の位置から止めねじで螺合されて固定される。   On the other hand, the head tilting mechanism 44 is configured to swing the microscope head unit 4 with respect to the mounting unit 30. The swinging unit 46 is swingably connected to the base unit 41 via the swinging shaft 45. 46 is provided with a head fixing portion 48 for fixing the microscope head portion 4. The oscillating portion 46 includes an oscillating column 47 provided in a posture protruding upward from the base portion 41, and an oscillating shaft 45. The head fixing portion 48 includes a head arm 49 that fixes the microscope head portion 4 to the swing column 47 in a substantially parallel posture. The swing column 47 is provided with a swing shaft 45 at the lower end, and is supported by the base portion 41 so as to turn around the swing shaft 45. The head arm 49 is fixed by clamping the swing column 47 at a position intermediate from the upper portion of the swing column 47 so as to hold the microscope head unit 4 above the placement unit 30. Further, a fixing mechanism for fixing the microscope head unit 4 is provided at the tip of the head arm 49. Here, the fixing mechanism is formed in a ring shape that surrounds the outer periphery of the microscope head portion 4, and the microscope head portion 4 is inserted into the center of the ring shape, and is fixed by being screwed with a set screw from a plurality of surrounding positions. The

ベース部41の上面には、下方に向かって末広がりとしたブロック41aが固定され、このブロック41aの上部に軸受部41bを形成している。軸受部41bは、離間して固定された一対のガイド部41cを備えており、一対のガイド部41cは側面視において凹形状に形成されている。各ガイド部41cは、Y軸方向に平行な軸を中心軸として形成された円形の孔部を開口している。これらの孔部には揺動軸45がY軸方向に沿って嵌合されている。この例では、揺動軸45に目盛を設けており、顕微鏡ヘッド部4を揺動させる角度を目盛でもって目視できるように構成している。
(顕微鏡カメラ部10)
On the upper surface of the base portion 41, a block 41a that extends downward is fixed, and a bearing portion 41b is formed above the block 41a. The bearing portion 41b includes a pair of guide portions 41c that are fixed apart from each other, and the pair of guide portions 41c are formed in a concave shape in a side view. Each guide portion 41c opens a circular hole formed with an axis parallel to the Y-axis direction as a central axis. A rocking shaft 45 is fitted in these holes along the Y-axis direction. In this example, a scale is provided on the swing shaft 45 so that the angle at which the microscope head unit 4 is swung can be seen with the scale.
(Microscope camera unit 10)

顕微鏡ヘッド部4は、撮像素子を有する顕微鏡カメラ部10と、顕微鏡カメラ部10の先端に着脱自在に装着される顕微鏡レンズ部20とを備える。顕微鏡カメラ部10は、照明部60により照明された観察対象物Sから、撮像光学系11を介して入射する反射光を電気的に読み取る撮像素子12を備える。撮像素子12は、この例ではCMOSを利用しているが、CCD等、他の受光素子も利用できる。
(表示部52)
The microscope head unit 4 includes a microscope camera unit 10 having an image sensor, and a microscope lens unit 20 that is detachably attached to the tip of the microscope camera unit 10. The microscope camera unit 10 includes an imaging element 12 that electrically reads reflected light incident through the imaging optical system 11 from the observation object S illuminated by the illumination unit 60. In this example, the imaging device 12 uses a CMOS, but other light receiving devices such as a CCD can also be used.
(Display unit 52)

またこのような画像データやメモリ53に保持された設定内容は、表示部52にて表示させることができる。表示部52はCRTや液晶ディスプレイ、有機EL等のモニタが利用できる。また、制御部51に対して、ユーザが各種操作を行うための操作部55を接続している。操作部55はコンソールやマウス等の入力デバイスである。なおこの例においても表示部や操作部は、本体部と一体的に組み込むことも、外付けの部材とすることもできる。さらに表示部をタッチパネルで構成すれば、表示部と操作部を一体に構成することもできる。   Such image data and the setting contents held in the memory 53 can be displayed on the display unit 52. The display unit 52 can use a monitor such as a CRT, a liquid crystal display, or an organic EL. In addition, an operation unit 55 is connected to the control unit 51 for a user to perform various operations. The operation unit 55 is an input device such as a console or a mouse. Also in this example, the display unit and the operation unit can be integrated with the main body unit or can be external members. Furthermore, if a display part is comprised with a touch panel, a display part and an operation part can also be comprised integrally.

ここで下ステージ昇降器35の動作について説明する。本体部50は、モータ制御回路36に対してステッピングモータ37の制御に関する制御データを入力することによって、載置部30と、撮像光学系11および撮像素子12を有する顕微鏡ヘッド部4との光軸方向における相対距離、ここではz方向における高さを変化させる。具体的には、本体部50は、下ステージ昇降器35の制御に必要な制御データをモータ制御回路36に入力することによってステッピングモータ37の回転を制御し、載置部30の高さz(z方向の位置)を昇降させる。ステッピングモータ37は、回転に応じた回転信号を生成する。本体部50は、モータ制御回路36を介して入力される回転信号に基づいて、載置部30と撮像光学系11の光軸方向における相対距離に関する情報としての載置部30の高さzを記憶する。この載置部30は、観察対象物Sに対して観察位置の位置決めを行う観察位置決め手段として機能する。   Here, the operation of the lower stage elevator 35 will be described. The main body 50 inputs control data related to the control of the stepping motor 37 to the motor control circuit 36, whereby the optical axis between the placement unit 30 and the microscope head unit 4 including the imaging optical system 11 and the imaging element 12. The relative distance in the direction, here the height in the z direction is changed. Specifically, the main body 50 controls the rotation of the stepping motor 37 by inputting control data necessary for controlling the lower stage elevator 35 to the motor control circuit 36, and the height z ( z position) is moved up and down. The stepping motor 37 generates a rotation signal corresponding to the rotation. Based on the rotation signal input via the motor control circuit 36, the main body 50 determines the height z of the mounting unit 30 as information regarding the relative distance between the mounting unit 30 and the imaging optical system 11 in the optical axis direction. Remember. The placement unit 30 functions as an observation positioning unit that positions the observation position with respect to the observation object S.

なお、下ステージ昇降器35はこのような電動式に限られず、手動式で昇降させる構成としてもよいことはいうまでもない。   Needless to say, the lower stage elevator 35 is not limited to such an electric type, and may be manually raised and lowered.

さらに本実施の形態においては、載置部30の高さを変化させることによって載置部30と撮像光学系11の光軸方向における相対距離を変化させるのみならず、撮像光学系の高さ、すなわち顕微鏡ヘッド部4の高さも変化可能としている。顕微鏡ヘッド部4は本体部50とケーブル部3により接続される。これにより、顕微鏡ヘッド部4で取得したデータはケーブル部3を介して本体部50に送出され、本体部50側で必要な処理を行うことができる。   Furthermore, in the present embodiment, not only the relative distance in the optical axis direction between the mounting unit 30 and the imaging optical system 11 is changed by changing the height of the mounting unit 30, but also the height of the imaging optical system, That is, the height of the microscope head unit 4 can also be changed. The microscope head unit 4 is connected to the main body unit 50 and the cable unit 3. Thereby, the data acquired by the microscope head unit 4 is sent to the main body unit 50 via the cable unit 3, and necessary processing can be performed on the main body unit 50 side.

撮像素子12は、x方向およびy方向に2次元状に配置された画素毎に受光量を電気的に読み取ることができる。撮像素子12上に結像された観察対象物Sの像は、撮像素子12の各画素において受光量に応じて電気信号に変換され、撮像素子制御回路13においてさらにデジタルデータに変換される。本体部50は、撮像素子制御回路13において変換されたデジタルデータを受光データDとして、光軸方向(図2中のz方向)とほぼ垂直な面内(図2中のx、y方向)における観察対象物Sの2次元位置情報としての画素の配置情報(x、y)と共にメモリ53に記憶する。ここで、光軸方向とほぼ垂直な面内とは、厳密に光軸に対して90°をなす面である必要はなく、その撮像光学系および撮像素子における解像度において観察対象物Sの形状を認識できる程度の傾きの範囲内にある観察面であればよい。   The image sensor 12 can electrically read the amount of received light for each pixel arranged two-dimensionally in the x and y directions. The image of the observation object S formed on the image sensor 12 is converted into an electrical signal in accordance with the amount of received light in each pixel of the image sensor 12, and further converted into digital data in the image sensor control circuit 13. The main body 50 uses the digital data converted by the image sensor control circuit 13 as the received light data D in a plane (x and y directions in FIG. 2) substantially perpendicular to the optical axis direction (z direction in FIG. 2). The information is stored in the memory 53 together with pixel arrangement information (x, y) as two-dimensional position information of the observation object S. Here, the in-plane substantially perpendicular to the optical axis direction does not need to be a plane strictly forming 90 ° with respect to the optical axis, and the shape of the observation object S is determined by the resolution of the imaging optical system and the imaging element. Any observation surface may be used as long as it is within a recognizable inclination range.

また、以上の説明では載置部30の一例として、観察対象物Sが載置部30に載置される例を示したが、例えば載置部の代わりにアームを取り付け、その先端に観察対象物Sを固定する構成とすることもできる。さらに顕微鏡ヘッド部4は、カメラ取り付け部43に装着して使用する他、脱着可能として手持ち等の方法により所望の位置、角度に配置することもできる。
(制御部51)
In the above description, an example in which the observation object S is placed on the placement unit 30 is shown as an example of the placement unit 30. For example, instead of the placement unit, an arm is attached and the observation target is attached to the tip of the arm. It can also be set as the structure which fixes the thing S. FIG. Further, the microscope head unit 4 can be used by being attached to the camera mounting unit 43, and can be arranged at a desired position and angle by a method such as hand-holding so as to be detachable.
(Control unit 51)

制御部51は、撮像した観察画像を、表示部52で表示可能な解像度に変換して表示するよう制御する。図1の顕微鏡装置100においては、顕微鏡カメラ部10が撮像素子12によって観察対象物Sを撮像した観察画像を表示部52に表示する。一般にCMOSやCCD等の撮像素子の性能は、表示部での表示能力を上回ることが多いので、撮像した観察画像を一画面に表示するためには画像を間引く等して解像度を一画面で表示可能なサイズまで落とし、縮小表示している。顕微鏡カメラ部10で読み取ったときの読取解像度を第一の解像度とすると、表示部52においては第一の解像度よりも低い第二の解像度で表示されることとなる。   The control unit 51 controls the captured observation image to be displayed after being converted to a resolution that can be displayed by the display unit 52. In the microscope apparatus 100 of FIG. 1, the microscope camera unit 10 displays an observation image obtained by imaging the observation object S by the imaging element 12 on the display unit 52. In general, the performance of an image sensor such as a CMOS or CCD often exceeds the display capability of the display unit, so in order to display a captured observation image on a single screen, the resolution is displayed on a single screen by thinning the image. Reduced to the possible size and reduced. When the reading resolution when reading with the microscope camera unit 10 is the first resolution, the display unit 52 displays the second resolution lower than the first resolution.

さらに、観察像の静止画を連続的に撮像し、これを表示部52で表示する際にも、連続的に撮像画像を切り替えて表示することで、あたかも動画のように表示させてもよい。このような連続撮影モードは、制御部51によって通常の静止画像の撮影、表示モードと切り替えることができる。またこのような連続撮影に際しても、画素ずらし機能を働かせることもできる。
(物理的接続機構)
Furthermore, when still images of observation images are continuously captured and displayed on the display unit 52, the captured images may be displayed by switching them continuously to display them as if they were moving images. Such a continuous shooting mode can be switched to normal still image shooting and display mode by the control unit 51. In addition, the pixel shifting function can also be used during such continuous shooting.
(Physical connection mechanism)

また顕微鏡装置100は、顕微鏡カメラ部10と顕微鏡レンズ部20とを、相対的に回転不可の状態で物理的に連結すると共に、着脱自在とする物理的接続機構を備える。具体的に顕微鏡カメラ部10は、顕微鏡レンズ部20と物理的に接続するためのカメラ側接続面71を備える。また顕微鏡レンズ部20は、カメラ側接続面71と物理的に接合されるレンズ側接続面73を備える。カメラ側接続面71の一例を図4の斜視図に、レンズ側接続面73の一例を図5の斜視図に、それぞれ示す。これらの図に示すように、カメラ側接続面71とレンズ側接続面73とは、物理的接続機構、具体的には係合構造や嵌合構造によって機械的に接続される。例えば図4、図5の例では、カメラ側接続面71の中央に、円柱状に突出させた円柱状突出部を形成し、円柱状突出部の側面の端縁側に、円弧状の鍔部を部分的に突出させている。一方レンズ側接続面73は、円柱状突出部を挿入可能な円筒状窪みを中央に形成しており、さらに円筒状窪みの内面には、鍔部を係合させるためのスリットを形成している。スリットを部分的に切り欠くことで、円柱状突出部を円筒状窪みに挿入可能とし、さらにカメラ側接続面71をレンズ側接続面73とを相対的に回転させることで、鍔部をスリットに案内して係合させ、ロック状態として顕微鏡カメラ部10と顕微鏡レンズ部20とを連結できる。また、顕微鏡カメラ部10と顕微鏡レンズ部20とを相対的に回転させてロック状態を解除することで、顕微鏡カメラ部10と顕微鏡レンズ部20とを分離することも容易に行える。なお、上述した物理的接続機構でいう相対的に回転不可の状態とは、ロック状態において顕微鏡カメラ部と顕微鏡レンズ部とが連結された状態を意味し、連結又は着脱動作時に顕微鏡カメラ部と顕微鏡レンズ部とを相対的に回転させてロック状態、ロック状態の解除を行う動作を意味するものでない。また、以上の係合構造は一例であって、本発明においては顕微鏡カメラ部と顕微鏡レンズ部とを着脱自在に連結する物理的接続機構として、既知の構成を適宜採用できる。
(電気的接続機構)
The microscope apparatus 100 also includes a physical connection mechanism that allows the microscope camera unit 10 and the microscope lens unit 20 to be physically connected in a relatively non-rotatable state and to be detachable. Specifically, the microscope camera unit 10 includes a camera-side connection surface 71 for physically connecting to the microscope lens unit 20. The microscope lens unit 20 includes a lens-side connection surface 73 that is physically bonded to the camera-side connection surface 71. An example of the camera side connection surface 71 is shown in the perspective view of FIG. 4, and an example of the lens side connection surface 73 is shown in the perspective view of FIG. As shown in these drawings, the camera side connection surface 71 and the lens side connection surface 73 are mechanically connected by a physical connection mechanism, specifically, an engagement structure or a fitting structure. For example, in the example of FIGS. 4 and 5, a columnar protrusion is formed in the center of the camera-side connection surface 71 so as to protrude in a columnar shape, and an arcuate collar is provided on the side edge of the columnar protrusion. It partially protrudes. On the other hand, the lens-side connection surface 73 has a cylindrical recess into which a columnar protrusion can be inserted at the center, and further, a slit for engaging the collar portion is formed on the inner surface of the cylindrical recess. . By partially notching the slit, the columnar protrusion can be inserted into the cylindrical depression, and the camera side connection surface 71 is rotated relative to the lens side connection surface 73, so that the collar portion becomes the slit. The microscope camera unit 10 and the microscope lens unit 20 can be connected in a locked state by being guided and engaged. Moreover, the microscope camera unit 10 and the microscope lens unit 20 can be easily separated by rotating the microscope camera unit 10 and the microscope lens unit 20 relatively to release the locked state. Note that the relatively non-rotatable state in the above-described physical connection mechanism means a state in which the microscope camera unit and the microscope lens unit are coupled in the locked state, and the microscope camera unit and the microscope are coupled or detached during the operation. It does not mean an operation of releasing the locked state or the locked state by relatively rotating the lens unit. Further, the above engagement structure is an example, and in the present invention, a known configuration can be appropriately employed as a physical connection mechanism for detachably connecting the microscope camera unit and the microscope lens unit.
(Electrical connection mechanism)

さらに顕微鏡カメラ部10と顕微鏡レンズ部20とは、互いに電気的に接続するための電気的接続機構を備えている。具体的には、顕微鏡カメラ部10はカメラ側接続面71に、この顕微鏡レンズ部20と電気的に接続するためのカメラ側接続端子72を備えている。また顕微鏡レンズ部20は、同じくレンズ側接続面73に、顕微鏡レンズ部20を顕微鏡カメラ部10に装着した際にカメラ側接続端子72と電気的に接続されるレンズ側接続端子74を備えている。これらのカメラ側接続端子72、レンズ側接続端子74は、カメラ側接続面71、レンズ側接続面73にそれぞれ配置されており、カメラ側接続面71とレンズ側接続面73とを物理的接続機構でもって機械的に連結した状態、すなわちロック状態における顕微鏡レンズ部20と顕微鏡カメラ部10との回転位置において、対応するカメラ側接続端子72とレンズ側接続端子74とが接触されるよう、位置や大きさ、形状が設計されている。いいかえると、物理的接続機構でもって顕微鏡カメラ部10と顕微鏡レンズ部20とが連結されると、同時に電気的接続機構の接続も実現される。この結果、従来のように、別途ケーブル等を介して顕微鏡レンズ部を制御系あるいは撮像系と電気的に接続する必要がない。これにより、特に頻繁にレンズ交換を行うような観察においては、レンズ交換時の作業を簡略化できる利点が得られる。またケーブルの本数を減らして、取り回しの点でも有利となる。   Furthermore, the microscope camera unit 10 and the microscope lens unit 20 are provided with an electrical connection mechanism for electrically connecting each other. Specifically, the microscope camera unit 10 includes a camera-side connection terminal 72 for electrically connecting to the microscope lens unit 20 on the camera-side connection surface 71. Similarly, the microscope lens unit 20 includes a lens-side connection terminal 74 that is electrically connected to the camera-side connection terminal 72 when the microscope lens unit 20 is attached to the microscope camera unit 10 on the lens-side connection surface 73. . The camera side connection terminal 72 and the lens side connection terminal 74 are disposed on the camera side connection surface 71 and the lens side connection surface 73, respectively. The physical connection mechanism connects the camera side connection surface 71 and the lens side connection surface 73 to each other. Therefore, in the mechanically connected state, that is, in the rotation position of the microscope lens unit 20 and the microscope camera unit 10 in the locked state, the corresponding camera side connection terminal 72 and the lens side connection terminal 74 are brought into contact with each other. The size and shape are designed. In other words, when the microscope camera unit 10 and the microscope lens unit 20 are coupled by a physical connection mechanism, the connection of the electrical connection mechanism is also realized at the same time. As a result, unlike the prior art, there is no need to electrically connect the microscope lens unit to the control system or the imaging system via a separate cable or the like. As a result, an advantage of simplifying the operation at the time of lens replacement can be obtained particularly in observation in which the lens is frequently replaced. Also, the number of cables is reduced, which is advantageous in terms of handling.

なお図4、図5の例では、カメラ側接続端子72、レンズ側接続端子74は、それぞれカメラ側接続面71、レンズ側接続面73の円周部分に設けられている。このような配置によって、顕微鏡ヘッド部4と顕微鏡カメラ部10との連結の際に端子が他の端子などと接触して表面を擦られるため、表面のごみや異物を削ぎ落として接触抵抗の増大を回避できる。ただし、端子の配置構造はこの例に限定されるものでない。また図4、図5の例では、カメラ側接続端子72、レンズ側接続端子74はそれぞれ7個の端子を備えているが、端子の数はこれに限定されない。   4 and 5, the camera side connection terminal 72 and the lens side connection terminal 74 are provided on the circumferential portions of the camera side connection surface 71 and the lens side connection surface 73, respectively. With such an arrangement, when the microscope head unit 4 and the microscope camera unit 10 are connected, the terminals come into contact with other terminals and the surface is rubbed, so that dust and foreign matters on the surface are scraped off to increase the contact resistance. Can be avoided. However, the terminal arrangement structure is not limited to this example. 4 and 5, the camera side connection terminal 72 and the lens side connection terminal 74 are each provided with seven terminals, but the number of terminals is not limited to this.

さらに顕微鏡カメラ部10は、複数の異なる仕様の顕微鏡レンズ部20を交換式に装着可能としている。また各顕微鏡レンズ部20は、それぞれの顕微鏡レンズ部20の種別を示すレンズ種別情報を保持しており、レンズ側接続端子74を介してレンズ識別情報を送出できる。すなわち物理的接続機構によって、顕微鏡カメラ部10に顕微鏡レンズ部20を物理的に装着することで、同時に電気的接続機構による電気的接続も図られる。この結果、本体部50は現在装着されている顕微鏡レンズ部の種別を、ケーブルレスで取得できるので、現在接続されている顕微鏡レンズ部の種別に応じた適切な動作制御を図ることが可能となる。
(レンズ識別情報)
Furthermore, the microscope camera unit 10 can mount a plurality of microscope lens units 20 having different specifications interchangeably. Each microscope lens unit 20 holds lens type information indicating the type of each microscope lens unit 20, and can transmit lens identification information via the lens side connection terminal 74. That is, when the microscope lens unit 20 is physically attached to the microscope camera unit 10 by the physical connection mechanism, electrical connection by the electrical connection mechanism can be achieved at the same time. As a result, the main body unit 50 can acquire the type of the currently installed microscope lens unit without a cable, and therefore it is possible to perform appropriate operation control according to the type of the currently connected microscope lens unit. .
(Lens identification information)

レンズ識別情報には、レンズの型式、焦点距離の位置、レンズの筒体の長さ等の情報が含まれる。上述の通り、撮像系1と制御系2とはケーブル部3を介して接続されているので、制御系2で現在装着されているレンズの種別を判別することで、適切な制御を行える。例えば、顕微鏡レンズ部20の物理的な長さを把握することで、顕微鏡レンズ部20をZ上ステージで降下させる際に、観察対象物Sや載置部30に接触しないように降下できる下限移動距離を把握して、これよりも降下しないように制限をかけることができる。   The lens identification information includes information such as the lens type, the position of the focal length, and the length of the lens barrel. As described above, since the imaging system 1 and the control system 2 are connected via the cable unit 3, the control system 2 can perform appropriate control by determining the type of lens currently mounted. For example, by grasping the physical length of the microscope lens unit 20, when the microscope lens unit 20 is lowered on the stage on the Z, the lower limit movement that can be lowered so as not to contact the observation object S or the mounting unit 30. You can keep track of the distance and limit it so that it doesn't fall any further.

またレンズ種別情報として、顕微鏡レンズ部の情報を直接記録する他、顕微鏡レンズ部の識別情報、例えば型式のみを記録させ、一方型式と対応する顕微鏡レンズ部の詳細情報は、予め本体部50のメモリ53等に、型式と関連付けられたルックアップテーブルとして記憶しておくこともできる。これにより、本体部50は顕微鏡カメラ部を通じてレンズ識別情報である型式を取得すると、この型式と対応する詳細情報を、メモリ53を参照して取得し、取得された情報に基づいて顕微鏡レンズ部に合致した制御を行うことが可能となる。この方法であれば、顕微鏡レンズ部側に保持すべき情報量を少なくしつつ、必要な情報を本体部50側で把握することが可能となる。   In addition to directly recording the information of the microscope lens unit as the lens type information, only the identification information of the microscope lens unit, for example, the model, is recorded, and the detailed information of the microscope lens unit corresponding to the model is stored in advance in the memory of the main unit 50 53 or the like can also be stored as a lookup table associated with the model. As a result, when the main body unit 50 acquires the model that is the lens identification information through the microscope camera unit, the main unit 50 acquires detailed information corresponding to the model with reference to the memory 53, and stores the detailed information in the microscope lens unit based on the acquired information. It is possible to perform matching control. With this method, it is possible to grasp necessary information on the main body unit 50 side while reducing the amount of information to be held on the microscope lens unit side.

顕微鏡装置においては、顕微鏡カメラ部を載置部に対して光軸回りに回転させたいことがある。例えば観察対象物を載置部上で移動させる際には、表示部の画面上で表示される画像の、上下左右の移動方向が、実際の観察対象物の上下左右の移動方向と感覚的に一致させることが望まれる。また、顕微鏡レンズ部を載置部の上部で傾斜させて観察する傾斜観察においては、傾斜方向を表示部の左右方向とするよりも、上下方向とした方が感覚的に画像の変化を把握し易いことが多い。このような観察を実現するためには、物理的に顕微鏡カメラ部を載置部に対して回転させる必要がある。
しかしながら、顕微鏡カメラ部の先端に装着された顕微鏡レンズ部については、必ずしも回転させる必要がない。寧ろ、顕微鏡レンズ部は特に高倍率するにつれて大型化する傾向にあることから、重量も重くなり、顕微鏡レンズ部の保持にはそれなりの機械強度が要求される。このため、十分な剛性を維持しつつ顕微鏡レンズ部を回転式としようとすれば、ユーザにおいては重くて大きい顕微鏡レンズ部を回転させる作業が面倒になる上、構成が複雑化してコストも高くなるという問題があった。また、顕微鏡レンズ部は顕微鏡カメラ部から載置部側に突出する姿勢で固定されているため、顕微鏡レンズ部が観察対象物に接触しないように留意する必要もあり、この点においても顕微鏡カメラ部を回転させる構成は不便となる。
In the microscope apparatus, there is a case where it is desired to rotate the microscope camera unit around the optical axis with respect to the mounting unit. For example, when moving the observation object on the placement unit, the movement direction of the image displayed on the screen of the display unit is up and down and left and right sensuously as the movement direction of the actual observation object. It is desirable to match. Also, in tilt observation where the microscope lens unit is tilted at the top of the mounting unit, the vertical direction is more intuitive to grasp image changes than the horizontal direction of the display unit. Often easy. In order to realize such observation, it is necessary to physically rotate the microscope camera unit with respect to the placement unit.
However, it is not always necessary to rotate the microscope lens unit attached to the tip of the microscope camera unit. On the contrary, since the microscope lens part tends to increase in size especially as the magnification is increased, the weight is also increased, and a certain mechanical strength is required for holding the microscope lens part. For this reason, if the microscope lens unit is made to be rotatable while maintaining sufficient rigidity, the operation of rotating the heavy and large microscope lens unit becomes troublesome for the user, and the configuration becomes complicated and the cost increases. There was a problem. In addition, since the microscope lens unit is fixed in a posture protruding from the microscope camera unit to the mounting unit side, it is necessary to take care that the microscope lens unit does not contact the observation object. The configuration for rotating the is inconvenient.

そこで、顕微鏡レンズ部を支持台に固定する一方で、顕微鏡カメラ部を顕微鏡レンズ部に対して相対的に光軸回りで回転可能とさせる構成が考えられる。しかしながらこの場合は、顕微鏡カメラ部と顕微鏡レンズ部との着脱構造が複雑になるという問題があった。すなわち、一般に顕微鏡カメラ部よりも重厚長大になる傾向にある顕微鏡レンズ部を、顕微鏡カメラ部の先端から外れないように固定しつつも、必要なときには着脱自在とする機械構造とし、さらに一方では顕微鏡レンズ部と顕微鏡カメラ部との回転をも許容するような構成とすることは、容易でない。特に、接続部分の剛性と信頼性を高めようとすればするほど、着脱が困難乃至面倒となるため、観察用途や目的に応じて頻繁に顕微鏡レンズ部を交換したいような場面では、レンズ交換作業が極めて煩雑になりかねないというる懸念もあった。   Therefore, a configuration is conceivable in which the microscope lens unit is fixed to the support base, while the microscope camera unit can be rotated around the optical axis relative to the microscope lens unit. However, in this case, there is a problem that the structure for attaching and detaching the microscope camera unit and the microscope lens unit becomes complicated. In other words, the microscope lens section, which generally tends to be heavier than the microscope camera section, is fixed so that it does not come off from the tip of the microscope camera section, but it can be detachable when necessary. It is not easy to adopt a configuration that allows rotation of the lens unit and the microscope camera unit. In particular, the more you try to increase the rigidity and reliability of the connection part, the more difficult and troublesome it will be to attach and detach, so if you need to change the microscope lens frequently depending on the observation application and purpose, lens replacement work There was also a concern that could be extremely cumbersome.

そこで本実施例においては、顕微鏡レンズ部20と顕微鏡カメラ部との接続部分と、顕微鏡カメラ部を相対的に回転させる部位とを分離することで、顕微鏡レンズ部20と顕微鏡カメラ部の着脱構造及び顕微鏡カメラ部を光軸回りに相対的に回転させる構造を簡素化することに成功したものである。具体的には、図6に示すように、顕微鏡レンズ部20にマウント部22を設け、マウント部22を介して顕微鏡カメラ部10と顕微鏡レンズ部20とを着脱式に接続する一方、マウント部22とレンズ本体21との間は回転自在としている。
(マウント部22)
Therefore, in this embodiment, by separating the connecting portion between the microscope lens unit 20 and the microscope camera unit and the portion that relatively rotates the microscope camera unit, the detachable structure of the microscope lens unit 20 and the microscope camera unit, and This has succeeded in simplifying the structure for relatively rotating the microscope camera unit around the optical axis. Specifically, as shown in FIG. 6, the microscope lens unit 20 is provided with a mount unit 22, and the microscope camera unit 10 and the microscope lens unit 20 are detachably connected via the mount unit 22. And the lens body 21 are rotatable.
(Mount 22)

図6に示す顕微鏡レンズ部20は、複数の光学レンズで構成されたレンズ本体21と、このレンズ本体21の端面に装着され、レンズ側接続面73を構成するマウント部22とで構成される。またマウント部22は、顕微鏡カメラ部10と接続するためのマウント側カメラ接続面23aと、その裏面側でレンズ本体21と接続するためのマウント側レンズ接続面23bとを備える。マウント側カメラ接続面23aは、レンズ側接続端子74を備えるレンズ側接続面73としている。よってマウント側カメラ接続面23aは、顕微鏡カメラ部10のカメラ側接続面71と着脱自在に連結する物理的連結機構をを設けている。このような物理的連結機構としては、上述した図5等と同様の構成が利用できる。いいかえると、物理的連結機構では顕微鏡カメラ部10と顕微鏡レンズ部20との光軸回りの回転は許容されず、所定の回転位置すなわち回転角度で固定される状態となる。
(回転機構)
The microscope lens unit 20 shown in FIG. 6 includes a lens body 21 composed of a plurality of optical lenses, and a mount unit 22 that is attached to the end surface of the lens body 21 and forms a lens-side connection surface 73. The mount unit 22 includes a mount-side camera connection surface 23 a for connecting to the microscope camera unit 10 and a mount-side lens connection surface 23 b for connecting to the lens body 21 on the back surface side. The mount-side camera connection surface 23 a is a lens-side connection surface 73 including a lens-side connection terminal 74. Therefore, the mount-side camera connection surface 23 a is provided with a physical connection mechanism that is detachably connected to the camera-side connection surface 71 of the microscope camera unit 10. As such a physical coupling mechanism, the same configuration as in FIG. In other words, in the physical coupling mechanism, the rotation of the microscope camera unit 10 and the microscope lens unit 20 around the optical axis is not allowed, and is fixed at a predetermined rotation position, that is, a rotation angle.
(Rotating mechanism)

これに対してマウント側レンズ接続面23bは、レンズ本体21との接続面で顕微鏡カメラ部10の光軸回りに回転自在に連結されている。このためマウント側レンズ接続面23bとレンズ本体21との接続面は、回転機構を備えている。回転機構として、図6の例では、マウント部22の中心から突出されたマウント円柱部を、レンズ本体21の端縁に形成された筒状体に挿入し、さらに筒状体の側面に開口されたねじ穴に螺合された止めネジの進行でもって、筒状体とマウント円柱部とを連結する。止めネジを緩めると、レンズ本体21とマウント部22とを相対的に回転させることができ、所定の回転位置でもって止めネジを締結することで、この回転角度にて固定できる。なお回転機構の例は、この構成に限られず、顕微鏡カメラ部の光軸回りに顕微鏡レンズ部20を回転自在として任意の角度で保持可能な既知の構成が適宜採用できる。
(レンズ側ケーブル24)
On the other hand, the mount side lens connection surface 23 b is connected to the lens body 21 so as to be rotatable around the optical axis of the microscope camera unit 10. For this reason, the connection surface between the mount side lens connection surface 23b and the lens body 21 includes a rotation mechanism. As the rotation mechanism, in the example of FIG. 6, the mount column portion protruding from the center of the mount portion 22 is inserted into a cylindrical body formed on the edge of the lens body 21 and further opened on the side surface of the cylindrical body. The cylindrical body and the mount column portion are connected by the advance of the set screw screwed into the screw hole. When the set screw is loosened, the lens body 21 and the mount portion 22 can be rotated relative to each other, and can be fixed at this rotation angle by fastening the set screw at a predetermined rotational position. The example of the rotation mechanism is not limited to this configuration, and a known configuration that can hold the microscope lens unit 20 at an arbitrary angle around the optical axis of the microscope camera unit so that the microscope lens unit 20 is rotatable can be appropriately employed.
(Lens side cable 24)

さらに、レンズ本体21とマウント部22との間の電気接続は、図6の例ではレンズ側ケーブル24を介して行われる。ここではマウント部22と顕微鏡レンズ部20は、可撓性を有するレンズ側ケーブル24を介して電気的に接続されている。レンズ側ケーブル24はレンズ側接続端子74と導通されており、これにより顕微鏡レンズ部20のレンズ識別情報は、レンズ側ケーブル24を介してマウント部22のレンズ側接続端子74に送出され、顕微鏡カメラ部10を通じて制御系2に送出される。このようにして、顕微鏡レンズ部20のレンズ識別情報をマウント部22に送出するための電気接続経路を別途用意することで、マウント部22と顕微鏡レンズ部20との間の回転を許容しつつも、マウント部22と顕微鏡レンズ部20との電気接続を可能としている。特にマウント部22と顕微鏡レンズ部20との回転自在な接続構造を簡素化し、またレンズ側ケーブル24の可撓性によりマウント部22と顕微鏡レンズ部20との回転も阻害されないため、安価な構成で電気接続と回転構造とを両立できる。さらにマウント部22と顕微鏡レンズ部20とは一体となって顕微鏡カメラ部10と着脱されるため、レンズ側ケーブル24は挿抜する必要がなく、顕微鏡レンズ部20の交換作業の省力化も維持される。   Furthermore, the electrical connection between the lens body 21 and the mount portion 22 is performed via the lens side cable 24 in the example of FIG. Here, the mount portion 22 and the microscope lens portion 20 are electrically connected via a flexible lens side cable 24. The lens-side cable 24 is electrically connected to the lens-side connection terminal 74, whereby lens identification information of the microscope lens unit 20 is sent to the lens-side connection terminal 74 of the mount unit 22 via the lens-side cable 24, and the microscope camera. It is sent to the control system 2 through the unit 10. In this way, by separately preparing an electrical connection path for sending the lens identification information of the microscope lens unit 20 to the mount unit 22, while allowing rotation between the mount unit 22 and the microscope lens unit 20. The mount portion 22 and the microscope lens portion 20 can be electrically connected. In particular, the rotatable connection structure between the mount unit 22 and the microscope lens unit 20 is simplified, and the rotation of the mount unit 22 and the microscope lens unit 20 is not hindered by the flexibility of the lens-side cable 24. Both electrical connection and rotating structure can be achieved. Further, since the mount unit 22 and the microscope lens unit 20 are integrally attached to and detached from the microscope camera unit 10, there is no need to insert and remove the lens side cable 24, and labor saving in the replacement work of the microscope lens unit 20 is also maintained. .

なお図6の例では、説明の都合上マウント部22とレンズ本体21とを分離しているが、実際にはマウント部22とレンズ本体21とは分離できず、光軸回りに回転自在に連結している。   In the example of FIG. 6, the mount portion 22 and the lens body 21 are separated for convenience of explanation. However, in practice, the mount portion 22 and the lens body 21 cannot be separated and are connected to be rotatable around the optical axis. doing.

また変形例として、マウント部をヘッド傾斜機構に固定することもできる。ヘッド傾斜機構は載置部と物理的に接続されているため、マウント部が載置部に対して位置が固定されることとなって、マウント部に装着された顕微鏡レンズ部も載置部に対して位置が固定される。この結果、顕微鏡レンズ部を可動式とする構成に比べ、顕微鏡レンズ部が観察対象物に接触する事態を回避できる。   As a modification, the mount portion can be fixed to the head tilt mechanism. Since the head tilt mechanism is physically connected to the mounting unit, the position of the mount unit is fixed with respect to the mounting unit, and the microscope lens unit mounted on the mounting unit is also attached to the mounting unit. On the other hand, the position is fixed. As a result, it is possible to avoid a situation in which the microscope lens unit comes into contact with the observation object as compared with a configuration in which the microscope lens unit is movable.

さらに変形例として、レンズ識別情報をレンズ本体でなく、マウント部に持たせることもできる。例えば、レンズ側接続端子をマウント部に設けたディップスイッチと接続して、ディップスイッチのON/OFFパターンによってレンズ本体の型番を表現する。制御系では、このディップスイッチのON/OFFパターンに応じたレンズ本体の型番と、この型番に応じたレンズ本体の詳細情報、例えば顕微鏡レンズ部の全長や被写界深度等を予め保持しておくことができる。これにより、制御系では、接続されたマウント部のレンズ識別情報を読み取り、同様にレンズ本体の情報を把握することができる。この構成であれば、レンズ本体とマウント部との間の電気信号のやりとりを不要にでき、レンズ側ケーブルのようなレンズ本体とマウント部との電気接続構造を排除できる。反面、レンズ本体ごとに専用のマウント部を用意しなければならない。ただし、上述のようなディップスイッチの利用や、E2PROM等にレンズ識別情報を保持するなどの構成によって、マウント部のハードウェア構成を共通化することは可能である。 As a modification, the lens identification information can be provided not on the lens body but on the mount. For example, the lens side connection terminal is connected to a dip switch provided in the mount portion, and the model number of the lens body is expressed by the ON / OFF pattern of the dip switch. In the control system, the model number of the lens body corresponding to the ON / OFF pattern of the dip switch and the detailed information of the lens body corresponding to the model number, for example, the total length of the microscope lens unit, the depth of field, and the like are stored in advance. be able to. As a result, the control system can read the lens identification information of the connected mount unit and similarly can grasp the information of the lens body. With this configuration, the exchange of electrical signals between the lens body and the mount portion can be made unnecessary, and an electrical connection structure between the lens body and the mount portion such as a lens side cable can be eliminated. On the other hand, a dedicated mount must be prepared for each lens body. However, the hardware configuration of the mount unit can be made common by using the dip switch as described above or by holding lens identification information in an E 2 PROM or the like.

以上の構成では、レンズ本体あるいはマウント部のレンズ識別情報を、制御系で読み取る構成について説明した。ただ、本発明はこのような顕微鏡レンズ部から制御系への情報の送出に限られず、逆に制御系から顕微鏡レンズ部側に信号を送出する構成を採用することもできる。例えば、顕微鏡レンズ部のフォーカス調整等を電動式とする場合は、顕微鏡レンズ部のZ方向の移動を制御する信号を制御系から顕微鏡レンズ部に対して、レンズ側接続端子を介して送出することにより、顕微鏡レンズ部の動作を制御系で制御できる。またこのような制御に際しても、顕微鏡レンズ部の種別に応じた適切な制御、例えば顕微鏡レンズ部の全長に応じて可動できる範囲を制限する等、顕微鏡レンズ部毎の特性に応じて動作制御を変更することができ、より正確かつ適切な観察が実現される。制御系から顕微鏡レンズ部に対して送出する情報は、顕微鏡レンズ部のフォーカスの他、絞り、ズームレンズであれば倍率、対物切替機構付きのレンズであれば対物レンズの倍率、対物レンズ切り替え指示等が挙げられる。このように、制御系から顕微鏡レンズ部に対して送出される情報はレンズ識別情報に限られず、レンズ識別情報を利用した他の情報とすることもできる。   In the above configuration, the configuration in which the lens identification information of the lens body or the mount portion is read by the control system has been described. However, the present invention is not limited to such transmission of information from the microscope lens unit to the control system, and conversely, a configuration in which a signal is transmitted from the control system to the microscope lens unit side may be employed. For example, when the focus adjustment of the microscope lens unit is motorized, a signal for controlling the movement of the microscope lens unit in the Z direction is sent from the control system to the microscope lens unit via the lens side connection terminal. Thus, the operation of the microscope lens unit can be controlled by the control system. Also in such control, appropriate control according to the type of the microscope lens part, for example, limiting the range that can be moved according to the total length of the microscope lens part, change the operation control according to the characteristics of each microscope lens part More accurate and appropriate observations can be realized. Information sent from the control system to the microscope lens unit includes the focus of the microscope lens unit, magnification for a diaphragm or zoom lens, magnification of an objective lens for a lens with an objective switching mechanism, objective lens switching instruction, etc. Is mentioned. As described above, the information sent from the control system to the microscope lens unit is not limited to the lens identification information, and may be other information using the lens identification information.

このようにして、顕微鏡カメラ部10とマウント部22との接続面は着脱構成とし、マウント部22とレンズ本体21との接続面は回転自在とすることで、顕微鏡カメラ部10を載置部30に対して光軸回りに回転させることを許容しつつも、顕微鏡カメラ部10は所定の姿勢で保持させることができ、拡大観察の自由度を高めることができる。   In this way, the connection surface between the microscope camera unit 10 and the mount unit 22 is configured to be detachable, and the connection surface between the mount unit 22 and the lens body 21 is rotatable so that the microscope camera unit 10 is placed on the mounting unit 30. However, the microscope camera unit 10 can be held in a predetermined posture while allowing rotation around the optical axis, and the degree of freedom of magnification observation can be increased.

以上のマウント部22によって、顕微鏡カメラ部10を載置部30に対して、顕微鏡カメラ部10の光軸回りにおいて任意の回転角度で保持することができる。この結果、顕微鏡レンズ部20の光軸回りの姿勢すなわち回転角度によらず、顕微鏡カメラ部10を任意の姿勢すなわち回転角度に調整できるので、載置部30の移動や顕微鏡カメラ部10の姿勢などに応じて観察に適した相対角度に調整することが可能となる。   With the mount unit 22 described above, the microscope camera unit 10 can be held with respect to the mounting unit 30 at an arbitrary rotation angle around the optical axis of the microscope camera unit 10. As a result, the microscope camera unit 10 can be adjusted to an arbitrary posture, that is, a rotation angle regardless of the posture of the microscope lens unit 20 around the optical axis, that is, the rotation angle. Accordingly, it is possible to adjust the relative angle suitable for observation.

またこの構成であれば、顕微鏡レンズ部20を移動させることなく保持させたまま顕微鏡カメラ部10を回転できる。このため、顕微鏡レンズ部20の移動によって対物レンズが観察対象物Sや載置部30と接触する事態を回避しやすくできる。例えば、図7に示すように、顕微鏡ヘッド部4をヘッド傾斜機構44に装着して、揺動軸45を中心に揺動可能とした顕微鏡装置100においては、顕微鏡ヘッド部4を揺動させた状態で観察対象物Sに接触しないように留意する必要があるところ、少なくとも顕微鏡カメラ部10を光軸回りに回転させなくても済む構成とすることで、無用な可動を排除して接触事故を回避できる。
(実施例2)
Further, with this configuration, the microscope camera unit 10 can be rotated while the microscope lens unit 20 is held without being moved. For this reason, it is easy to avoid a situation in which the objective lens comes into contact with the observation object S or the placement unit 30 due to the movement of the microscope lens unit 20. For example, as shown in FIG. 7, in the microscope apparatus 100 in which the microscope head unit 4 is mounted on the head tilting mechanism 44 and can swing about the swing shaft 45, the microscope head unit 4 is swung. It is necessary to pay attention not to contact the observation object S in the state, but at least the microscope camera unit 10 does not need to be rotated around the optical axis, thereby eliminating unnecessary movement and causing a contact accident. Can be avoided.
(Example 2)

さらに、例えば図8に示す実施例2に係る顕微鏡装置200のように、顕微鏡レンズ部21の先端に設けられた複数の対物レンズ21a、21bを、顕微鏡ヘッド部4を揺動させる面に対して垂直な面内で揺動させて切り替えるようにした構成においても、対物レンズ21a、21bの移動を垂直面内での揺動のみに制限して、光軸回りの回転を許容しないことで、同様に無用な可動を排除して接触事故を回避できる利点が得られる。
(実施例3)
Further, for example, as in the microscope apparatus 200 according to the second embodiment illustrated in FIG. 8, the plurality of objective lenses 21 a and 21 b provided at the distal end of the microscope lens unit 21 are set on the surface on which the microscope head unit 4 is swung. Even in a configuration in which switching is performed by swinging in a vertical plane, the movement of the objective lenses 21a and 21b is limited only to swinging in the vertical plane, and the rotation around the optical axis is not permitted. In addition, there is an advantage that a contact accident can be avoided by eliminating unnecessary movement.
(Example 3)

以上の例では、マウント部を介して顕微鏡レンズ部を顕微鏡カメラ部に着脱させる構成について説明した。ただ本発明は、マウント部を利用する構成に限らず、顕微鏡レンズ部を顕微鏡カメラ部に直接接続する構成とすることもできる。この場合は、顕微鏡レンズ部と顕微鏡カメラ部とは一体的に固定され、顕微鏡レンズ部と顕微鏡カメラ部との接続部分での相対的な回転は行われない。代わりに、顕微鏡レンズ部と顕微鏡カメラ部とが一体的に接続された状態でもって、載置部に対して光軸回りに回転自在とする。このような構成の一例を、実施例3として図9の分解斜視図に示す。この図に示す顕微鏡装置300も、基本的な構成は実施例1と同様として、実施例1と同じ部材については同じ符号を付し、詳細説明を省略する。   In the above example, the configuration in which the microscope lens unit is attached to and detached from the microscope camera unit via the mount unit has been described. However, the present invention is not limited to the configuration using the mount unit, and the microscope lens unit can be directly connected to the microscope camera unit. In this case, the microscope lens unit and the microscope camera unit are integrally fixed, and relative rotation is not performed at the connection portion between the microscope lens unit and the microscope camera unit. Instead, the microscope lens unit and the microscope camera unit are integrally connected, and are rotatable about the optical axis with respect to the mounting unit. An example of such a configuration is shown in an exploded perspective view of FIG. The basic configuration of the microscope apparatus 300 shown in this figure is the same as that of the first embodiment, the same members as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図9に示す顕微鏡装置300は、顕微鏡レンズ部20がヘッド傾斜機構44に対して保持部を介して装着されている。保持部は載置部30の上方に離間されて、ヘッド傾斜機構44の前面から、載置部30とほぼ平行な姿勢で突出されている。また保持部は、顕微鏡レンズ部20を回転自在に保持しており、その上面に顕微鏡レンズ部20のレンズ側接続面73を表出させている。この状態で、剥き出しのレンズ側接続面73を顕微鏡カメラ部10のカメラ側接続面71と接合させることが可能である。レンズ側接続面73のレンズ側接続端子74、及びカメラ側接続面71のカメラ側接続端子72は、上述した図4、図5と同様の構成が利用できる。カメラ側接続面71をレンズ側接続面73に装着すると、顕微鏡カメラ部10と顕微鏡レンズ部20とは一体となって、保持部を介して光軸回りに回転させることができる。また上述の図10の通り、顕微鏡レンズ部20は顕微鏡カメラ部10とケーブルレスで電気的に接続できるので、顕微鏡レンズ部20のレンズ種別情報は、顕微鏡カメラ部10を通じて制御系2側に送出できる。この構成であれば、マウント部を用いた顕微鏡カメラ部と顕微鏡レンズ部との回転機構を設けることなく、顕微鏡カメラ部10を載置部30に対して相対的に回転させることが可能となる。特に、顕微鏡レンズ部20が比較的小型又は軽量で、顕微鏡レンズ部20を回転させるための構造がそれ程複雑でなく、機械的な強度が要求されないような場合には、好適に利用できる。
(実施例4)
In the microscope apparatus 300 shown in FIG. 9, the microscope lens unit 20 is attached to the head tilt mechanism 44 via a holding unit. The holding unit is spaced above the mounting unit 30 and protrudes from the front surface of the head tilt mechanism 44 in a posture substantially parallel to the mounting unit 30. The holding unit rotatably holds the microscope lens unit 20, and the lens side connection surface 73 of the microscope lens unit 20 is exposed on the upper surface thereof. In this state, the exposed lens side connection surface 73 can be joined to the camera side connection surface 71 of the microscope camera unit 10. The lens-side connection terminal 74 of the lens-side connection surface 73 and the camera-side connection terminal 72 of the camera-side connection surface 71 can use the same configurations as those shown in FIGS. When the camera-side connection surface 71 is attached to the lens-side connection surface 73, the microscope camera unit 10 and the microscope lens unit 20 can be integrated and rotated around the optical axis via the holding unit. Further, as shown in FIG. 10 described above, since the microscope lens unit 20 can be electrically connected to the microscope camera unit 10 without a cable, the lens type information of the microscope lens unit 20 can be sent to the control system 2 side through the microscope camera unit 10. . If it is this structure, it will become possible to rotate the microscope camera part 10 relatively with respect to the mounting part 30, without providing the rotation mechanism of the microscope camera part and microscope lens part which used the mount part. In particular, when the microscope lens unit 20 is relatively small or light, the structure for rotating the microscope lens unit 20 is not so complicated, and mechanical strength is not required, it can be suitably used.
Example 4

さらに以上の例では、顕微鏡レンズ部20のレンズ種別情報を制御系で把握するために、顕微鏡レンズ部20のレンズ接続面にレンズ側接続端子74を設ける構成について説明した。この構成では、レンズ識別情報は顕微鏡レンズ部20からレンズ側接続端子74及びカメラ側接続端子72を介して顕微鏡カメラ部に送られる。顕微鏡カメラ部は制御系とケーブルを介して接続されているので、ヘッド識別情報は顕微鏡カメラ部を介してケーブルを伝って制御系に送出される。これによって制御系2は、現在顕微鏡カメラ部に装着されている顕微鏡レンズ部20の種別を把握できる。   Furthermore, in the above example, in order to grasp | ascertain the lens classification information of the microscope lens part 20 with a control system, the structure which provides the lens side connection terminal 74 in the lens connection surface of the microscope lens part 20 was demonstrated. In this configuration, the lens identification information is sent from the microscope lens unit 20 to the microscope camera unit via the lens side connection terminal 74 and the camera side connection terminal 72. Since the microscope camera unit is connected to the control system via a cable, the head identification information is transmitted to the control system via the cable via the microscope camera unit. Thereby, the control system 2 can grasp the type of the microscope lens unit 20 currently attached to the microscope camera unit.

ただ本発明はこれに限らず、無線で顕微鏡レンズ部のレンズ識別情報を制御系に送出することもできる。例えば電波や電磁波、一例として無線LANやBluetooth(登録商標)、NFC等、あるいは光通信や音波通信など、既存の通信方式を用いたワイヤレス接続が実現できる。この構成であれば、顕微鏡レンズ部を顕微鏡カメラ部との間で接続端子を介することなく、直接顕微鏡レンズ部から制御系に無線でレンズ識別情報を送信できるので、中間での物理的な電気接続のための接点を省略できる利点が得られる。   However, the present invention is not limited to this, and the lens identification information of the microscope lens unit can be transmitted to the control system wirelessly. For example, wireless connection using an existing communication method such as radio waves or electromagnetic waves, for example, wireless LAN, Bluetooth (registered trademark), NFC, or optical communication or acoustic wave communication can be realized. With this configuration, it is possible to transmit lens identification information directly from the microscope lens unit to the control system without using a connection terminal between the microscope lens unit and the microscope camera unit. The advantage that the contact point for can be omitted is obtained.

反面、電波などの送信機がレンズ側に必要となる。ただ、ICタグやバーコード、二次元コード等、電力が不要で情報を伝達可能な信号のエンコード、デコードを用いることで、簡単な構成でもレンズ識別情報を制御系に送出できる。例えば顕微鏡レンズ部の一部にレンズ識別情報をエンコードしたバーコードを予め刻印しておき、制御系で読み取らせる。あるいは、顕微鏡レンズ部の光路上、例えば顕微鏡レンズ部の内部や顕微鏡レンズ部のキャップなどに同様にレンズ識別情報をエンコードしたバーコードを、顕微鏡カメラ部で読み取らせてデコードすることもできる。   On the other hand, a transmitter for radio waves is required on the lens side. However, lens identification information can be sent to the control system even with a simple configuration by using encoding and decoding of a signal that can transmit information without power, such as an IC tag, a barcode, or a two-dimensional code. For example, a barcode that encodes lens identification information is imprinted in advance on a part of the microscope lens unit, and is read by the control system. Alternatively, a barcode in which lens identification information is similarly encoded on the optical path of the microscope lens unit, for example, on the inside of the microscope lens unit or a cap of the microscope lens unit can be read and decoded by the microscope camera unit.

本発明の顕微鏡装置は、反射、透過型等のデジタルマイクロスコープに好適に利用できる。また、本技術を蛍光顕微鏡に適用する場合、照明光に対する観察対象物からの反射光若しくは透過光は、励起光として読み替えることができる。   The microscope apparatus of the present invention can be suitably used for a reflection or transmission type digital microscope. In addition, when the present technology is applied to a fluorescence microscope, reflected light or transmitted light from an observation target with respect to illumination light can be read as excitation light.

100、200、300、400、500…顕微鏡装置
1…撮像系
2…制御系
3…ケーブル部;3b…光学的ケーブル;
4、4B…顕微鏡ヘッド部
10…顕微鏡カメラ部
11…撮像光学系
12…撮像素子;13…撮像素子制御回路
16…上ステージ昇降器
20…顕微鏡レンズ部
21…レンズ本体;21a、21b…対物レンズ
22…マウント部
23a…マウント側カメラ接続面;23b…マウント側レンズ接続面
24…レンズ側ケーブル
26…照明ヘッド
27…LED
30…載置部
32…スライダ
34…中間連結部
35…下ステージ昇降器
36…モータ制御回路
37…ステッピングモータ
40…支持台
41…ベース;41a…ブロック;41b…軸受部;41c…ガイド部
42…ステージ固定機構
43…カメラ取り付け部
44…ヘッド傾斜機構
45…揺動軸
46…揺動部
47…揺動支柱
48…ヘッド固定部
49…ヘッド用アーム
50…本体部;51…制御部;52…表示部
53…メモリ;54…インターフェイス;55…操作部
60…照明部
62…同軸落射照明部
63…リング照明部
64…透過照明部
65B…透過照明光源;65C…照明光源
71…カメラ側接続面
72…カメラ側接続端子
73…レンズ側接続面
74…レンズ側接続端子
1100…デジタルマイクロスコープ
1102…コントローラ部
1103…ケーブル部
1104…顕微鏡ヘッド部
1110…顕微鏡カメラ部
1120…顕微鏡レンズ部
1124…レンズ側ケーブル
1130…ステージ
1152…表示部
S…観察対象物
100, 200, 300, 400, 500 ... microscope apparatus 1 ... imaging system 2 ... control system 3 ... cable part; 3b ... optical cable;
4, 4B ... Microscope head unit 10 ... Microscope camera unit 11 ... Imaging optical system 12 ... Imaging device; 13 ... Imaging device control circuit 16 ... Upper stage elevator 20 ... Microscope lens unit 21 ... Lens body; 21a, 21b ... Objective lens DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 ... Mount part 23a ... Mount side camera connection surface; 23b ... Mount side lens connection surface 24 ... Lens side cable 26 ... Illumination head 27 ... LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Mounting part 32 ... Slider 34 ... Intermediate | middle connection part 35 ... Lower stage elevator 36 ... Motor control circuit 37 ... Stepping motor 40 ... Supporting base 41 ... Base; 41a ... Block; 41b ... Bearing part; 41c ... Guide part 42 ... Stage fixing mechanism 43 ... Camera mounting part 44 ... Head tilting mechanism 45 ... Oscillating shaft 46 ... Oscillating part 47 ... Oscillating column 48 ... Head fixing part 49 ... Head arm 50 ... Main body part; 51 ... Control part; 52 ... Display unit 53 ... Memory; 54 ... Interface; 55 ... Operating unit 60 ... Lighting unit 62 ... Coaxial epi-illumination unit 63 ... Ring illumination unit 64 ... Transmission illumination unit 65B ... Transmission illumination light source; 65C ... Illumination light source 71 ... Camera side connection Surface 72 ... Camera side connection terminal 73 ... Lens side connection surface 74 ... Lens side connection terminal 1100 ... Digital microscope 1102 ... Controller unit 110 ... cable portion 1104 ... microscope head portion 1110 ... microscope camera unit 1120 ... Microscope lens unit 1124 ... lens-side cable 1130 ... stage 1152 ... display section S ... observation target

Claims (11)

観察の対象物を載置するための載置部と、
観察対象物を撮像するための顕微鏡ヘッド部と、
前記顕微鏡ヘッド部と接続されるケーブル部と、
前記ケーブル部を介して前記顕微鏡ヘッド部と接続される本体部と、
前記本体部と一体又は別体に設けられ、前記顕微鏡ヘッド部で観察対象物を撮像した画像を表示させるための表示部と、
前記顕微鏡ヘッド部の撮像条件を制御するための制御手段と
を備える顕微鏡装置であって、
前記顕微鏡ヘッド部は、
撮像素子を有し、接続された前記ケーブル部を介して該撮像素子からの画像情報を前記本体部へ送る顕微鏡顕微鏡カメラ部と、
前記顕微鏡カメラ部の先端に着脱自在に装着され、電気的に読み出し可能なレンズの種別に関するレンズ識別情報を保持する顕微鏡レンズ部とを備え、
さらに前記顕微鏡ヘッド部は、
前記顕微鏡カメラ部と前記顕微鏡レンズ部とを、一体的に回転可能の状態で物理的に連結すると共に、相対的な回転により着脱自在とする物理的接続機構と、
前記物理的接続機構で前記顕微鏡カメラ部と前記顕微鏡レンズ部とを物理的に連結することで、前記顕微鏡カメラ部と前記顕微鏡レンズ部とを前記レンズ識別情報を読み出せるように電気的に接続する電気的接続機構と
を備えており、
前記レンズ識別情報は、前記電気的接続機構、前記顕微鏡カメラ部及び前記ケーブル部を介して前記本体部へ電気的に送られることを特徴とする顕微鏡装置。
A placement unit for placing an object to be observed;
A microscope head for imaging an observation object;
A cable part connected to the microscope head part;
A main body connected to the microscope head via the cable;
A display unit for displaying an image obtained by capturing an observation object in the microscope head unit, which is provided integrally or separately from the main body unit;
A microscope apparatus comprising a control means for controlling imaging conditions of the microscope head unit,
The microscope head part is
A microscope microscope camera unit having an image sensor and sending image information from the image sensor to the main body unit via the connected cable unit;
A microscope lens unit that is detachably attached to the tip of the microscope camera unit and holds lens identification information regarding the type of electrically readable lens, and
Furthermore, the microscope head part is
A physical connection mechanism that physically connects the microscope camera unit and the microscope lens unit in an integrally rotatable state, and is detachable by relative rotation;
By electrically connecting the microscope camera unit and the microscope lens unit by the physical connection mechanism, the microscope camera unit and the microscope lens unit are electrically connected so that the lens identification information can be read out. An electrical connection mechanism,
The lens apparatus is characterized in that the lens identification information is electrically sent to the main body through the electrical connection mechanism, the microscope camera unit, and the cable unit.
請求項1に記載の顕微鏡装置であって、
前記顕微鏡レンズ部はさらに、
レンズ本体と、
前記レンズ本体の端面に装着され、前記レンズ接続面を構成するマウント部と
を備えており、
前記マウント部は、
前記顕微鏡カメラ部と接続するためのマウント側カメラ接続面と、
前記レンズ本体と接続するためのマウント側レンズ接続面とを備えており、
前記マウント側カメラ接続面に、前記接続端子を備えて前記レンズ側接続面とし、前記マウント側カメラ接続面は前記カメラ側接続面と、光軸回りにおける所定の回転位置にて固定されるように構成され、
前記マウント側レンズ接続面は、前記レンズ本体との接続面で回転自在に連結されてなることを特徴とする顕微鏡装置。
The microscope apparatus according to claim 1,
The microscope lens unit further includes
The lens body;
A mounting portion mounted on an end surface of the lens body and constituting the lens connection surface;
The mount part is
A mount-side camera connection surface for connecting to the microscope camera unit;
A mount-side lens connection surface for connecting to the lens body,
The mount-side camera connection surface includes the connection terminal as the lens-side connection surface, and the mount-side camera connection surface is fixed to the camera-side connection surface at a predetermined rotational position around the optical axis. Configured,
2. The microscope apparatus according to claim 1, wherein the mount side lens connection surface is rotatably connected to a connection surface with the lens body.
請求項2に記載の顕微鏡装置であって、
前記マウント部が、可撓性を有するレンズ側ケーブルを介して前記顕微鏡レンズ部と電気的に接続されており、
前記顕微鏡レンズ部のレンズ識別情報は、前記レンズ側ケーブルを介して前記マウント部のレンズ側接続端子に送出可能に構成されてなることを特徴とする顕微鏡装置。
The microscope apparatus according to claim 2,
The mount part is electrically connected to the microscope lens part via a flexible lens side cable;
The microscope apparatus is configured so that the lens identification information of the microscope lens unit can be sent to the lens side connection terminal of the mount unit via the lens side cable.
請求項1〜3のいずれか一に記載の顕微鏡装置であって、
前記接続端子は、断面円形に沿って円弧状に並べられた複数の端子で構成されてなることを特徴とする顕微鏡装置。
The microscope apparatus according to any one of claims 1 to 3,
2. The microscope apparatus according to claim 1, wherein the connection terminal includes a plurality of terminals arranged in an arc shape along a circular cross section.
請求項2〜4のいずれか一に記載の顕微鏡装置であって、
前記載置部が、前記顕微鏡ヘッド部を該載置部に対して傾斜させることが可能なヘッド傾斜機構を備えることを特徴とする顕微鏡装置。
The microscope apparatus according to any one of claims 2 to 4,
The microscope apparatus, wherein the placement unit includes a head tilt mechanism capable of tilting the microscope head unit with respect to the placement unit.
請求項1に記載の顕微鏡装置であって、
前記顕微鏡カメラ部と顕微鏡レンズ部とが、前記カメラ側接続面とレンズ側接続面とを介して連結された状態で、前記載置部に対して前記顕微鏡カメラ部の光軸回りに回転可能に構成されてなることを特徴とする顕微鏡装置。
The microscope apparatus according to claim 1,
The microscope camera unit and the microscope lens unit can be rotated around the optical axis of the microscope camera unit with respect to the mounting unit in a state where the microscope camera unit and the microscope lens unit are coupled via the camera side connection surface and the lens side connection surface. A microscope apparatus characterized by comprising.
請求項1〜7のいずれか一に記載の顕微鏡装置であって、さらに
前記載置部と、顕微鏡ヘッド部との相対距離を自動で調整可能なZ軸移動手段と、
前記載置部と、顕微鏡ヘッド部との相対位置を変化可能なXY移動手段と、
前記Z軸移動手段及びXY移動手段によって異なる位置、相対距離で複数枚撮像された画像を合成した合成画像を生成するための画像合成手段と、
を備えることを特徴とする顕微鏡装置。
The microscope apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising a Z-axis moving unit capable of automatically adjusting a relative distance between the placement unit and the microscope head unit,
XY moving means capable of changing the relative position between the mounting portion and the microscope head portion;
Image combining means for generating a combined image obtained by combining a plurality of images captured at different positions and relative distances by the Z-axis moving means and the XY moving means;
A microscope apparatus comprising:
請求項1〜7のいずれか一に記載の顕微鏡装置であって、
前記顕微鏡ヘッド部は、前記載置部に対して、該顕微鏡カメラ部の光軸周りにおいて任意の回転角度で前記顕微鏡カメラ部が保持されるように取り付けられてなることを特徴とする顕微鏡装置。
The microscope apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The microscope apparatus, wherein the microscope head unit is attached to the mounting unit so that the microscope camera unit is held at an arbitrary rotation angle around the optical axis of the microscope camera unit.
請求項1〜8のいずれか一に記載の顕微鏡装置であって、
前記本体部は、さらに、照明用の照明光源を備え、
前記ケーブル部は、前記画像情報を伝達する電気的ケーブルと、前記照明光源からの光を伝達する光学的ケーブルとを備え、
前記顕微鏡レンズ部は、さらに、前記照明光源からの照明光を前記光学的ケーブルを介して受けつけて、該照明光を観察対象領域に向けて照射するための照明光学系を備えることを特徴とする顕微鏡装置。
The microscope apparatus according to any one of claims 1 to 8,
The main body further includes an illumination light source for illumination,
The cable portion includes an electrical cable that transmits the image information, and an optical cable that transmits light from the illumination light source,
The microscope lens unit further includes an illumination optical system for receiving illumination light from the illumination light source via the optical cable and irradiating the illumination light toward an observation target region. Microscope device.
請求項1〜8のいずれか一に記載の顕微鏡装置であって、
前記載置部は、さらに、照明用の照明光源を備え、
前記顕微鏡レンズ部は、さらに、前記照明光源からの照明光を前記光学的ケーブルを介して受けつけて、該照明光を観察対象領域に向けて照射するための照明光学系を備えることを特徴とする顕微鏡装置。
The microscope apparatus according to any one of claims 1 to 8,
The mounting section further includes an illumination light source for illumination,
The microscope lens unit further includes an illumination optical system for receiving illumination light from the illumination light source via the optical cable and irradiating the illumination light toward an observation target region. Microscope device.
請求項1〜8のいずれか一に記載の顕微鏡装置であって、
前記顕微鏡レンズ部は、さらに、照明用の照明光源と、該照明光源からの光を観察対象領域に向けて照射するための照明光学系を備えることを特徴とする顕微鏡装置。
The microscope apparatus according to any one of claims 1 to 8,
The microscope lens unit further includes an illumination light source for illumination, and an illumination optical system for irradiating light from the illumination light source toward an observation target region.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017170698A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 キヤノン株式会社 Adapter, microscope adjustment method, microscope system and program
CN116358841A (en) * 2023-06-01 2023-06-30 南京木木西里科技有限公司 Microscope lens self-identification calibration system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017170698A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 キヤノン株式会社 Adapter, microscope adjustment method, microscope system and program
JP2017187772A (en) * 2016-03-31 2017-10-12 キヤノン株式会社 Adapter, microscope adjusting method, microscope system, and program
US11525994B2 (en) 2016-03-31 2022-12-13 Canon Kabushiki Kaisha Adapter, microscope adjustment method, microscope system, and storage medium
CN116358841A (en) * 2023-06-01 2023-06-30 南京木木西里科技有限公司 Microscope lens self-identification calibration system
CN116358841B (en) * 2023-06-01 2023-08-08 南京木木西里科技有限公司 Microscope lens self-identification calibration system

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