JP3843548B2 - 顕微鏡装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は顕微鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
試料の紫外光像と可視光像とを観察することができる顕微鏡装置は、例えば特開平５−１２７０９６号公報に開示されている。
【０００３】
この顕微鏡装置は、可視光で試料を照明する可視光照明系と、紫外光で前記試料を照明する紫外光照明系と、前記試料に対して可視光照明系と紫外光照明系とを切り換えるフィルタブロックと、前記試料を観察するための観察系と、可視域から近紫外域（約３３０ｎｍ）までの波長域で試料像の収差を補正可能な対物レンズを複数個保持し、各々の対物レンズを観察系光路に選択的に配置する電動レボルバと、電動レボルバを駆動するレボルバ駆動手段とを備える。
【０００４】
しかし、極紫外域（約３００ｎｍ以下）の紫外光像を得ようとした場合、可視光から極紫外光までの範囲を１つの対物レンズだけで対応することが困難であるので、可視光用対物レンズと紫外光用対物レンズとを使用する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記顕微鏡装置を用い、電動レボルバに可視光用対物レンズと紫外光用対物レンズとを取り付け、可視光像の観察と紫外光像の観察とを行う場合、可視光観察から紫外光観察に切り換えるとき、対応する可視光用の通常の対物レンズを紫外光用対物レンズに切り換える必要がある。
【０００６】
このとき、観察者は切り換えの間違いがないように電動レボルバを回転させる必要があり、誤って紫外光使用時に可視光用対物レンズを用いていると、可視光用対物レンズに使用されている接着剤が紫外光の照射によって濁ってしまい可視光用の対物レンズが使用できなくなることがある。
【０００７】
この問題は、紫外光を励起光として蛍光観察する際に使用する紫外光用対物レンズ（紫外励起用蛍光対物レンズ）と紫外光を透過しない可視光用対物レンズとを同じレボルバに装着し、１台の顕微鏡装置で蛍光観察と可視光観察を行なうような場合も同様である。
【０００８】
ここで、本明細書において、「紫外光用対物レンズ」とは、紫外線を照明光とした場合に使用する対物レンズのことを意味し、紫外光像の観察時や紫外光の照射によって生じる蛍光像の観察時に用いる対物レンズを総称する。また、「紫外光観察」とは、紫外光を試料に照射することによって試料の像を観察することを意味しており、紫外光の反射光を観察する場合と、紫外光の照射によって生じる蛍光（可視域）像を観察する場合との両方を含む。また、「紫外光」や「紫外線」とは、極紫外域〜近紫外域の波長領域に含まれる光のことを意味する。
【０００９】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は可視光観察と紫外光観察とを選択可能な顕微鏡装置において、紫外光による可視光用の対物レンズへの照射を確実に防止することができるとともに操作性の良い顕微鏡装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明の顕微鏡装置は、可視光観察と紫外光観察とを選択可能な顕微鏡装置において、可視光で試料を照明する可視光照明系と、紫外光で前記試料を照明する紫外光照明系と、前記試料に対して前記可視光照明系と前記紫外光照明系とを切り換える切換手段と、可視光用対物レンズと紫外光用対物レンズとを保持し、前記各々の対物レンズを観察系光路に選択的に配置する電動レボルバと、前記電動レボルバを駆動するレボルバ駆動手段と、前記可視光観察を前記紫外光観察に切り換えるとき、前記レボルバ駆動手段により前記電動レボルバを駆動して前記可視光用対物レンズを前記紫外光用対物レンズに切り換え、その後、前記切換手段により前記可視光照明系を前記紫外光照明系に切り換え、前記紫外光観察を前記可視光観察に切り換えるとき、前記切換手段により前記紫外光照明系を前記可視光照明系に切り換え、その後、前記レボルバ駆動手段により前記電動レボルバを駆動して前記紫外光用対物レンズを前記可視光用対物レンズに切り換える制御手段と
を備えることを特徴とする。
【００１１】
紫外光照明系を用いているときには、レボルバ駆動手段を駆動して光路に紫外光用対物レンズが挿入されるので、可視光用対物レンズは光路外にあり、紫外光によって照射されることがない。
【００１２】
請求項２に記載の発明の顕微鏡装置は、請求項１に記載の顕微鏡装置において、現在前記紫外光照明系と前記可視光照明系とのいずれが選択されているかを検出する照明系検出手段と、前記観察系光路上に前記可視光用対物レンズと前記紫外光用対物レンズとのいずれが選択されているかを検出する対物レンズ検出手段と、前記切換手段を駆動する切換駆動手段と、前記両照明系及び前記両対物レンズの切り換えを指示する指示手段とを備え、前記制御手段は、前記指示手段によつて前記可視光照明系から前記紫外光照明系への切り換えが指示されたとき、前記紫外光照明系へ切り換える前に、前記レボルバ駆動手段を駆動して前記可視光用対物レンズを前記紫外光用対物レンズに切り換え、前記指示手段によつて前記紫外光用対物レンズから前記可視光用対物レンズへの切り換えが指示されたとき、前記可視光用対物レンズへ切り換える前に、前記切換駆動手段によって前記切換手段を駆動して前記紫外光照明系を前記可視光照明系に切り換えることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明の顕微鏡装置は、可視光で試料を照明する可視光照明系と、紫外光で前記試料を照明する紫外光照明系と、前記紫外光照明系中に配置され、前記試料に対して前記紫外光が照射されるのを阻止する遮光手段と、前記遮光手段を駆動する駆動手段と、前記試料を観察するための観察系と、可視光用対物レンズと紫外光用対物レンズとを保持し、前記各々の対物レンズを前記観察系光路に選択的に配置する電動レボルバと、前記電動レボルバを駆動するレボルバ駆動手段と、対物レンズの切換えを指示する指示手段と、前記指示手段によつて前記紫外光用対物レンズから前記可視光用対物レンズへ切り替える指示を受けたとき、前記遮光手段によつて前記紫外光を遮断した後、前記可視光用対物レンズへ切り換えるように前記駆動手段と前記レボルバ駆動手段とを駆動する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明の顕微鏡装置は、可視光で試料を照明する可視光照明系と、紫外光で前記試料を照明する紫外光照明系と、前記紫外光照明系中に配置され、前記試料に対して前記紫外光が照射されるのを阻止する遮光手段と、前記遮光手段を駆動する駆動手段と、前記試料を観察するための観察系とを備える顕微鏡装置において、可視光用対物レンズと紫外光用対物レンズとを保持し、前記各々の対物レンズを前記観察系光路に選択的に配置する電動レボルバと、前記電動レボルバを駆動するレボルバ駆動手段と、対物レンズの切換えを指示する指示手段と、前記指示手段によって前記紫外光用対物レンズから前記可視光用対物レンズへ切り替える指示を受けたとき、前記遮光手段によって前記紫外光を遮断した後、前記可視光用対物レンズへ切り換えるように前記駆動手段と前記レボルバ駆動手段とを駆動する制御手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
指示手段によって紫外光用対物レンズから可視光用対物レンズへ切り替える指示を受けたときには、遮光手段によって紫外光が遮断された後、紫外光用対物レンズから可視光用対物レンズへ切り換わるので、可視光用対物レンズが紫外光によって照射されることがない。
【００１６】
請求項４に記載の発明の顕微鏡装置は、請求項３に記載の顕微鏡装置において、前記顕微鏡装置は、前記レボルバに対する前記各々の対物レンズの取付位置情報を記憶する記憶手段を更に有し、前記制御手段は、前記指示手段からの指示及び前記記憶手段に記憶された情報とに基づいて、現在光路中に配置されている対物レンズと次に光路中に配置される対物レンズとが、それぞれ可視光用対物レンズであるか紫外光用対物レンズであるかを識別することを特徴とする。
【００１７】
指示手段によって紫外光用対物レンズから可視光用対物レンズへ切り替える指示を受けたとき、対物レンズ検出手段によって現在光路中に配置されている対物レンズが確認され、記憶手段によって次に光路中に配置される対物レンズが確認される。
【００１８】
請求項５に記載の発明の顕微鏡装置は、請求項３又は４に記載の顕微鏡装置において、前記可視光照明系と前記紫外光照明系とは、それぞれ独立した光源と光路とを有し、前記遮光手段は、前記紫外光照明系の光路中に配置されたシャッタであることを特徴とする。
【００１９】
指示手段によって紫外光用対物レンズから可視光用対物レンズへ切り替える指示を受けたとき、紫外光照明系の光路中に配置されたシャッタによって、紫外光が遮断される。
【００２０】
請求項６に記載の発明の顕微鏡装置は、請求項３又は４に記載の顕微鏡装置において、前記可視光照明系と前記紫外光照明系とは、それぞれ同一の光源と光路とを有し、前記遮光手段は、前記光路中に配置されたフィルタブロックを有し、前記フィルタブロックは、前記光源から前記試料に照射される照明光の可視光を透過し、紫外光を阻止する明視野ブロックと、前記照明光の紫外光を透過し、可視光を阻止する蛍光ブロックとからなり、前記制御手段は、前記フィルタブロックの前記明視野ブロックと前記蛍光ブロックとを前記指示手段の指示に基づいて切換えることを特徴とする。
【００２１】
指示手段によって紫外光用対物レンズから可視光用対物レンズへ切り替える指示を受けたとき、切換手段によって照明光が紫外光から可視光へ切り換わる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１はこの発明に係る顕微鏡装置の制御系を示すブロック構成図である。
【００２６】
顕微鏡装置は、フィルタブロック（切換手段）１０と、フィルタセンサ（照明系検出手段）１１と、フィルタ駆動モータ（切換駆動手段）１２と、電動レボルバ２０と、対物レンズセンサ（対物レンズ検出手段）２１と、レボルバ駆動モータ（レボルバ駆動手段）２２と、操作部（指示手段）３０と、ＣＰＵ（制御手段）４０とを備える。ＣＰＵ４０は、対物レンズ検出手段、照明系検出手段も兼ねている。
【００２７】
フィルタブロック１０はフィルタセンサ１１を介してＣＰＵ４０に接続されるとともに、フィルタ駆動モータ１２を介してＣＰＵ４０に接続される。
【００２８】
フィルタセンサ１１は、例えばフォトセンサを用いてフィルタブロック１０の位置を検知することで現在使用されている照明系を検出する。
【００２９】
フィルタ駆動モータ１２はＣＰＵ４０の出力に基づいてフィルタブロック１０を移動させ、試料５２Ａ（図２参照）に対して可視光照明系と紫外光照明系とを切り換える。
【００３０】
電動レボルバ２０は対物レンズセンサ２１を介してＣＰＵ４０に接続されるとともに、レボルバ駆動モータ２２を介してＣＰＵ４０に接続されている。
【００３１】
電動レボルバ２０は可視光用対物レンズ２０Ａ〜２０Ｄ（２０Ｂ〜２０Ｄは図示せず）と紫外光用対物レンズ２０Ｅとを備える。
【００３２】
対物レンズセンサ２１は光路に配置されている対物レンズを検出する。具体的には、対物レンズを保持する電動レボルバ２０の回転位置を検出し、対物レンズが取り付けられる複数のマウント部に予め付けられた番地を検出するものである。この構成以外にも、対物レンズ自体に付けられた信号、例えばバーコードを読み取ったりして光路に配置されている対物レンズを検出するような構成のものであってもよい。
【００３３】
レボルバ駆動モータ２２はＣＰＵ４０の出力に基づいて電動レボルバ２０を駆動し、対物レンズを切り換える。
【００３４】
ＣＰＵ４０には操作部３０が接続され、操作部３０は照明系の切換えや対物レンズの切換え等を指示するためのボタンを有する。ＣＰＵ４０はメモリ４１に記憶された対物レンズの取付位置情報や照明系と対物レンズとの適正な組合わせ等に基づいて、対物レンズと照明系とを適正な状態に設定する。
【００３５】
図２はこの発明に係る顕微鏡装置を適用した顕微鏡の第１実施形態を示す断面図であり、図２（ａ）は可視光照明系であるときを示し、図２（ｂ）は紫外光照明系であるときを示し、図３はフィルタブロックの斜視図、図４は電動レボルバの対物レンズの配置を示す図である。
【００３６】
顕微鏡は、顕微鏡本体５０と、鏡筒５１と、電動レボルバ２０と、ステージ５２と、操作部３０とを備える。
【００３７】
顕微鏡本体５０はベース５０Ａと、支柱５０Ｂと、アーム５０Ｃとからなる。
【００３８】
鏡筒５１はアーム５０Ｃの上部に取り付けられ、接眼レンズ５１Ａを有する。
【００３９】
電動レボルバ２０はアーム５０Ｃの下面に取り付けられ、電動レボルバ２０に５本の対物レンズ２０Ａ〜２０Ｅが保持されている。対物レンズ２０Ａ〜２０Ｄは可視光用であり、対物レンズ２０Ｅは紫外光に対応した蛍光用である。
【００４０】
ステージ５２はベース５０Ａに設けられ、対物レンズの光軸に沿って上下動する。
【００４１】
また、アーム５０Ｃにはフィルタブロック１０と照明用の光源５５が設けられている。フィルタブロック１０は光源５５の光路に対して直交する方向（紙面を貫通する方向）へ移動でき、照明光路に紫外線カットフィルタ１５及び励起フィルタ１６のいずれか一方を配置する。この光源５５には水銀ランプが用いられ、この水銀ランプは可視域から極紫外域までの波長域の光を射出する。
【００４２】
アーム５０Ｃ内には固定ガイド部５６、可動ガイド部５７、フィルタ駆動モータ１２及びフィルタブロック１０が収容される。
【００４３】
可動ガイド部５７と固定ガイド部５６とは複数のボール５９を転動可能に支持するボールレース機構を介して接続され、可動ガイド部５７は固定ガイド部５６に対して移動可能となっている。
【００４４】
可動ガイド部５７の固定ガイド部５６と反対側の側面にはあり溝５７Ａが形成され、フィルタブロックの側面に形成されたあり１０Ａと係合している。
【００４５】
可動ガイド部５７の上部にはラック５７Ｂが形成され、このラック５７Ｂはモータ１２の回転軸に固着されたピニオン１２Ａと噛み合っている。モータ１２は、例えばＤＣモータを用い、固定ガイド部５６に固着される。
【００４６】
遮光手段（切換手段）としてのフィルタブロック１０は明視野ブロック１０Ｂと蛍光ブロック１０Ｃとを備える。明視野ブロック１０Ｂは紫外線カットフィルタ１５とハーフミラー１７とを保持する。蛍光ブロック１０Ｃは励起フィルタ１６とダイクロイックミラー１８とバリアフィルタ１９とを保持する。
【００４７】
電動レボルバ２０を駆動するモータ２２（図１参照）とモータ１２とはＣＰＵ４０に接続され、通電を制御されている。
【００４８】
上記顕微鏡によれば、対物レンズセンサ２１からの検出信号によって明視野用の対物レンズ２０Ａが光路中に配置されているとＣＰＵ４０が判断した場合には、ＣＰＵ４０は明視野ブロック１０Ｂを光路中に配置する信号を出力し、モータ１２を駆動して光路中に明視野ブロック１０Ｂを配置し（図２（ａ）参照）、紫外光用の対物レンズ２０Ｅが光路中に配置されていると判断した場合には、ＣＰＵ４０は紫外光ブロック１０Ｃを光路中に配置する信号を出力し、モータ１２を駆動して光路中に紫外光ブロック１０Ｃを配置する（図２（ｂ）参照）。
【００４９】
また、フィルタセンサ１１からの検出信号によって明視野ブロック１０Ｂが光路中に配置されているとＣＰＵ４０が判断した場合には、ＣＰＵ４０は可視光用の対物レンズ（例えば２０Ａ）を光路中に配置する信号を出力し、モータ２２を駆動して光路中に対物レンズ２０Ａを配置し（図２（ａ）参照）、紫外光ブロック１０Ｃが光路中に配置されていると判断した場合には、ＣＰＵ４０は紫外光用の対物レンズ２０Ｅを光路中に配置する信号を出力し、モータ２２を駆動して光路中に紫外光用の対物レンズ２０Ｅを配置する（図２（ｂ）参照）。
【００５０】
このように、対物レンズと照明系との一方が電動又は手動により切換えられたとき、他方を自動的に切換え、常に可視光照明と可視光用対物レンズ、又は紫外光照明と紫外光用対物レンズの組み合わせに設定される。
【００５１】
図２（ａ）の場合、光源５５から出射された照明光は図示しないコレクタレンズ等の照明光学系を通り、明視野ブロック１０Ｂに入射する。
【００５２】
照明光は紫外線カットフィルタ１５によって紫外光を除いた可視光となり、ハーフミラー１７によって対物レンズ２０Ａに偏向され、対物レンズ２０Ａを通してステージ５２上の試料５２Ａを照明する（可視光照明系）。
【００５３】
可視光照明系の照明によって得られた像は観察系を構成する対物レンズ２０Ａ、ハーフミラー１７を通り、鏡筒５１を介して接眼レンズ５１Ａで明視野観察される。
【００５４】
図２（ｂ）の場合、照明光は励起フィルタ１６によって紫外光だけの照明光となり、ダイクロイックミラー１８によって対物レンズ２０Ｅに偏向され、対物レンズ２０Ｅを通してステージ５２上の試料５２Ａを照明する（紫外光照明系）。
【００５５】
紫外光照明系の照明によって得られた蛍光像は観察系を構成する対物レンズ２０Ｅ、ダイクロイックミラー１８及びバリアフィルタ１９を通り、鏡筒５１を介して接眼レンズ５１Ａで蛍光観察される。
【００５６】
この第１実施形態によれば、明視野観察と紫外光を使用する蛍光観察とを選択可能な顕微鏡装置において、選択した対物レンズに対応したフィルタブロック１０を選択することができるとともに、選択したフィルタブロック１０に対応した対物レンズを選択することができるので、可視光用対物レンズ２０Ａ〜２０Ｄに紫外光を入射させて、接着剤を濁らせてしまい、対物レンズ２０〜２０Ｄを使用できなくしてしまう事故を防ぐことができるとともに、誤った対物レンズの選択によって対物レンズ２０Ａ〜２０Ｄが自己蛍光してしまい見え難くなることを防ぐことができる。
【００５７】
また、対物レンズ２０Ａ〜２０Ｅの切換と照明系の切換とを一度の操作で行うことができるので、慣れない観察者でも誤操作が少なくなり、操作性が向上する。その結果、検査時間の短縮とともに正確な検査が可能になる。
【００５８】
更に、紫外光観察をする場合でも、誤って明視野用対物レンズ２０Ａ〜２０Ｄを光路に入れることがないので、同焦点がとれないため像が見えず、ピントを合わせるためにステージ５２をＺ軸方向に動かして試料５２Ａや対物レンズ２０Ａ〜２０Ｄを破損してしまうという事故を防止できる。
【００５９】
図５（ａ）はこの発明に係る顕微鏡装置を適用した顕微鏡の第２実施形態を示す断面図、図５（ｂ）は電動レボルバの対物レンズの配置を示す図であり、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００６０】
この第２実施形態は可視光による明視野観察と３００ｎｍ以下の極紫外光（ＤＵＶ光）を使用する紫外光像の観察を行うことができる顕微鏡を示している。
【００６１】
顕微鏡は顕微鏡本体１５０と、鏡筒５１と、電動レボルバ２０と、ステージ５２と、紫外線用ディテクタ５３と、操作部３０とを備える。
【００６２】
顕微鏡本体１５０はベース１５０Ａと、支柱１５０Ｂと、アーム１５０Ｃ，１５０Ｄとからなる。
【００６３】
鏡筒５１はアーム１５０Ｃの上部に取り付けられ、接眼レンズ５１Ａを有する。
【００６４】
電動レボルバ２０はアーム１５０Ｄの下面に取り付けられ、５本の対物レンズ１２０Ａ〜１２０Ｅが保持されている。対物レンズ１２０Ａ〜１２０Ｄは明視野用であり、対物レンズ１２０Ｅは紫外線用である。
【００６５】
アーム１５０Ｃには水銀ランプ５５、ＵＶフィルタ１５１、シャッタ（遮光手段）１５２、ハーフミラー１５３、ダイクロイックミラー１５４及びバリアフィルタ１５５が配置され、アーム１５０Ｄにはハロゲンランプ１５６、ハーフミラー１５７を保持するフィルタブロック１１０が配置されている。シャッタ１５２はソレノイド１５２Ａによって駆動される。
【００６６】
アーム１５０Ｃの下面に形成されたありはアーム１５０Ｄの上面に形成されたあり溝に係合している。また、アーム１５０Ｃとアーム１５０Ｄとは開口Ｓを介して連通しており、この開口Ｓによってダイクロイックミラー１５４とハーフミラー１５７との間の光路を形成する。
【００６７】
電動レボルバ２０を駆動するモータ２２（図１参照）、モータ１２、ソレノイド１５２Ａ及びハロゲンランプ１５６はＣＰＵ４０に接続され、ＣＰＵ４０によって通電が制御される。
【００６８】
上記顕微鏡によれば、例えば明視野用の対物レンズ１２０Ａが光路中に配置されるとＣＰＵ４０が判断した場合には、ＣＰＵ４０はシャッタ１５２を閉じる信号を出力し、ソレノイド１５２Ａを駆動して紫外線の光路を閉じるとともに、ハーフミラー１５７を光路中に配置する信号を出力し、モータ１２を駆動して光路中にハーフミラー１５７を配置する（図５参照）。
【００６９】
紫外光用の対物レンズ１２０Ｅが光路中に配置されると判断した場合には、ＣＰＵ４０はハーフミラー１５７を光路から外す信号を出力し、モータ１２を駆動して光路中からハーフミラー１５７を外すとともに、シャッタ１５２を開く信号を出力し、ソレノイド１５２Ａを駆動して紫外線の光路を開く。このとき、ハロゲンランプ１５６への通電は止められ、ハロゲンランプ１５６は消灯する。
【００７０】
図５の場合（明視野観察）、光源１５６から出射された照明光は図示しないコレクタレンズ等の照明光学系を通り、ハーフミラー１５７に入射する。
【００７１】
照明光はハーフミラー１５７によって対物レンズ１２０Ａに偏向され、対物レンズ１２０Ａを通してステージ５２上の試料５２Ａを照明する（可視光照明系）。
【００７２】
可視光照明系の照明によって得られた像は観察系を構成する対物レンズ１２０Ａ、ハーフミラー１５７、ダイクロイックミラー１５４及びバリアフィルタ１５５を通り、鏡筒５１を介して接眼レンズ５１Ａで明視野観察される。
【００７３】
一方、ＤＵＶ光による紫外線観察の場合、照明光はＵＶフィルタ１５１によって紫外光だけの照明光となり、ハーフミラー１５３を透過した後、ダイクロイックミラー１５４によって対物レンズ１２０Ｅ方向に偏向され、対物レンズ１２０Ｅを通してステージ５２上の試料５２Ａを照明する（紫外光照明系）。
【００７４】
紫外光照明系の照明によって得られた紫外光像は観察系を構成する対物レンズ１２０Ｅ、ダイクロイックミラー１５４でハーフミラー１５３方向へ偏向され、ハーフミラー１５３で紫外線用ディテクタ５３方向へ偏向される。紫外線用ディテクタ５３は検出した紫外光を電気信号に変換し、モニタ（図示せず）で画像化され、観察される。
【００７５】
この第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を発揮できる。
【００７６】
図６はこの発明に係る顕微鏡装置の他の制御方法を説明するフローチャートである。なお、Ｓ１〜Ｓ１６はＣＰＵの行う各処理のステップを示す。
【００７７】
ＣＰＵ４０は操作部３０から対物レンズを切り換える指示が入力されたか否かを判断する（Ｓ１）。
【００７８】
対物レンズを切り換える指示が入力されたときには、対物レンズセンサ２１、操作部３０及びメモリ４１に記憶された情報に基づいて、現在光路中にある対物レンズと切換後の（次に光路に挿入される）対物レンズとをそれぞれ確認する（Ｓ２）。
【００７９】
次に、指示が明視野（可視光）用の対物レンズから紫外光（ＵＶ光）用の対物レンズへの切換であるか否かを判断する（Ｓ３）。
【００８０】
指示が明視野（可視光）用の対物レンズから紫外光（ＵＶ光）用の対物レンズへの切換であるときには、モータ２２を駆動して対物レンズを紫外光（ＵＶ光）用の対物レンズに切り換える（Ｓ４）。
【００８１】
次に、モータ１２を駆動してフィルタブロック１０を紫外光照明系に切り換える（Ｓ５）。その後Ｓ１に戻る。
【００８２】
Ｓ３で指示が明視野（可視光）用の対物レンズから紫外光（ＵＶ光）用の対物レンズへの切換でないときには、紫外光（ＵＶ光）用の対物レンズから明視野（可視光）用の対物レンズへの切換であるか否かを判断する（Ｓ６）。
【００８３】
紫外光（ＵＶ光）用の対物レンズから明視野（可視光）用の対物レンズへの切換であるときには、モータ１２を駆動してフィルタブロック１０を可視光照明系に切り換える（Ｓ７）。
【００８４】
次に、モータ１２を駆動して対物レンズを明視野（可視光）用の対物レンズへ切り換える（Ｓ８）。その後Ｓ１に戻る。Ｓ６で紫外光用対物レンズから可視光用の対物レンズへの切換でないと判断すると、操作部３０からの指示通り対物レンズを切換える（Ｓ１７）。その後Ｓ１に戻る。
【００８５】
Ｓ１で対物レンズを切り換える指示でないときには、照明系（フィルタブロック）を切り換える指示が入力されたか否かを判断する（Ｓ９）。指示がない場合は再びＳ１に戻り、対物レンズ又は照明系の切換指示があるまでＳ１，Ｓ９をくりかえす。
【００８６】
照明系を切り換える指示が入力されたときには、現在の照明系と切換後の照明系とを確認する（Ｓ１０）。
【００８７】
次に、指示が可視光照明系から紫外光照明系への切換であるか否かを判断する（Ｓ１１）。
【００８８】
指示が可視光照明系から紫外光照明系への切換であるときには、モータ２２を駆動して光路に挿入する対物レンズを紫外光（ＵＶ光）用の対物レンズに切り換える（Ｓ１２）。
【００８９】
次に、モータ１２を駆動して照明系を紫外光照明系に切り換える（Ｓ１３）。その後Ｓ１に戻る。
【００９０】
Ｓ１１で指示が可視光照明系から紫外光照明系への切換でないときには、紫外光照明系から可視光照明系への切換であるか否かを判断する（Ｓ１４）。
【００９１】
紫外光照明系から可視光照明系への切換であるときには、モータ１２を駆動して照明系を可視光照明系に切り換える（Ｓ１５）。
【００９２】
次に、モータ２２を駆動して対物レンズを明視野（可視光）用の対物レンズへ切り換える（Ｓ１６）。その後Ｓ１に戻る。Ｓ１４で紫外光照明系から可視光照明系への切換でないと判断すると、操作部３０からの指示通り照明系を切換える（Ｓ１８）。その後Ｓ１に戻る。
【００９３】
上記制御方法によれば、上記実施形態の制御方法の場合と同様の効果を発揮できる。上記制御方法によれば、可視光用対物レンズと紫外光照明系とが同時に光路上に配置されることがないので、紫外光の可視光用対物レンズへの入射を確実に防止できる。
【００９４】
更に、紫外光用対物レンズ１２０Ｅを光路に入れたままで明視野観察を行うことがないので、ピントを合わせるためにステージ５２をＺ軸方向に動かして試料５２Ａや対物レンズ２０Ｅを破損してしまうという事故を防止できる。
【００９５】
これは、紫外光像を観察するために収差補正された対物レンズ１２０Ｅでは、可視光と紫外光の同焦点が出ていないためである。
【００９６】
なお、操作部３０によって紫外光用対物レンズ２０Ｅから可視光用対物レンズ２０Ａ〜２０Ｄへ切り替える指示を受けた場合で、フィルタセンサ１１によって紫外光照明系を用いていることが検出されたとき及び操作部３０によって可視光照明系から紫外光照明系へ切り替える指示を受けた場合で、対物レンズセンサ２１によって光路に紫外光用対物レンズ２０Ｅが配置されていることが検出されたときには、操作部３０による指示を無効とし、ブザー（図示せず）によって警報音を発し、観察者に注意を促すようにしてもよい。
【００９７】
上記実施形態はフィルタブロック及び電動レボルバをモータ駆動するようにしたが、一方を手動で操作するようにしてもよい。
【００９８】
第２実施形態において、ダイクロイックミラー１５４を光路に挿脱可能とする駆動部を設け、明視野観察時にダイクロイックミラー１５４を光路から外すようにしてもよい。
【００９９】
また、ハロゲンランプ１５６は消灯するのではなく、光路にシャッタを配置して光路を遮断するようにしてもよい。
【０１００】
更に、フィルタブロック１１０の切換はフィルタブロック１１０の位置を検知することで行っているが、シャッタ１５２の開閉に基づいて切り換えるようにしてもよい。また、紫外光の光源として水銀ランプのかわりに紫外レーザを用いても良い。
【０１０１】
【発明の効果】
以上に説明したように請求項１に記載の発明の顕微鏡装置又は請求項７に記載の発明の顕微鏡装置の観察状態切換方法によれば、可視光用対物レンズに紫外光が入射することを防止して、接着剤を濁らせてしまい、対物レンズを使用できなくしてしまう事故を確実に防ぐことができるとともに、誤った対物レンズの選択によって対物レンズが自己蛍光してしまい見えが悪くなることを防ぐことができる。
【０１０２】
また、紫外光観察をする場合でも、誤って明視野用対物レンズを光路に入れることがないので、同焦点がとれないため像が見えず、ピントを合わせるためにステージをＺ軸方向に動かして試料や対物レンズを破損してしまうという事故を防止できる。
【０１０３】
請求項２に記載の発明の顕微鏡装置によれば、紫外像を観察するための紫外線用対物レンズを光路に入れたままで明視野観察を行うことがないので、ピントを合わせるためにステージをＺ軸方向に動かして試料や対物レンズを破損してしまうという事故を防止できる。
【０１０４】
請求項３、５若しくは６に記載の発明の顕微鏡装置によれば、対物レンズの切換と照明系の切換とを一度の操作で行うことができるので、慣れない観察者でも誤操作が少なくなり、操作性が向上する。その結果、検査時間の短縮とともに正確な検査が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明に係る顕微鏡装置の制御系を示すブロック構成図である。
【図２】図２はこの発明に係る顕微鏡装置を適用した顕微鏡の第１実施形態を示す断面図であり、図２（ａ）は可視光照明系であるときを示す図、図２（ｂ）は紫外光照明系であるときを示す図である。
【図３】図３はフィルタブロックの斜視図である。
【図４】図４は電動レボルバの対物レンズの配置を示す図である。
【図５】図５（ａ）はこの発明に係る顕微鏡装置を適用した顕微鏡の第２実施形態を示す断面図、図５（ｂ）は電動レボルバの対物レンズの配置を示す図である。
【図６】図６はこの発明に係る顕微鏡装置の他の制御方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０ フィルタブロック（切換手段）
１１ フィルタセンサ（照明系検出手段）
１２ フィルタ駆動モータ（切換駆動手段）
２０ 電動レボルバ
２０Ａ〜２０Ｄ 可視光用対物レンズ
２０Ｅ 紫外光用対物レンズ
２１ 対物レンズセンサ（対物レンズ検出手段）
２２ レボルバ駆動モータ（レボルバ駆動手段）
３０ 操作部（指示手段）
４０ ＣＰＵ（制御手段）
４１ メモリ（記憶手段）
１５２ シャッタ
【発明の属する技術分野】
この発明は顕微鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
試料の紫外光像と可視光像とを観察することができる顕微鏡装置は、例えば特開平５−１２７０９６号公報に開示されている。
【０００３】
この顕微鏡装置は、可視光で試料を照明する可視光照明系と、紫外光で前記試料を照明する紫外光照明系と、前記試料に対して可視光照明系と紫外光照明系とを切り換えるフィルタブロックと、前記試料を観察するための観察系と、可視域から近紫外域（約３３０ｎｍ）までの波長域で試料像の収差を補正可能な対物レンズを複数個保持し、各々の対物レンズを観察系光路に選択的に配置する電動レボルバと、電動レボルバを駆動するレボルバ駆動手段とを備える。
【０００４】
しかし、極紫外域（約３００ｎｍ以下）の紫外光像を得ようとした場合、可視光から極紫外光までの範囲を１つの対物レンズだけで対応することが困難であるので、可視光用対物レンズと紫外光用対物レンズとを使用する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記顕微鏡装置を用い、電動レボルバに可視光用対物レンズと紫外光用対物レンズとを取り付け、可視光像の観察と紫外光像の観察とを行う場合、可視光観察から紫外光観察に切り換えるとき、対応する可視光用の通常の対物レンズを紫外光用対物レンズに切り換える必要がある。
【０００６】
このとき、観察者は切り換えの間違いがないように電動レボルバを回転させる必要があり、誤って紫外光使用時に可視光用対物レンズを用いていると、可視光用対物レンズに使用されている接着剤が紫外光の照射によって濁ってしまい可視光用の対物レンズが使用できなくなることがある。
【０００７】
この問題は、紫外光を励起光として蛍光観察する際に使用する紫外光用対物レンズ（紫外励起用蛍光対物レンズ）と紫外光を透過しない可視光用対物レンズとを同じレボルバに装着し、１台の顕微鏡装置で蛍光観察と可視光観察を行なうような場合も同様である。
【０００８】
ここで、本明細書において、「紫外光用対物レンズ」とは、紫外線を照明光とした場合に使用する対物レンズのことを意味し、紫外光像の観察時や紫外光の照射によって生じる蛍光像の観察時に用いる対物レンズを総称する。また、「紫外光観察」とは、紫外光を試料に照射することによって試料の像を観察することを意味しており、紫外光の反射光を観察する場合と、紫外光の照射によって生じる蛍光（可視域）像を観察する場合との両方を含む。また、「紫外光」や「紫外線」とは、極紫外域〜近紫外域の波長領域に含まれる光のことを意味する。
【０００９】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は可視光観察と紫外光観察とを選択可能な顕微鏡装置において、紫外光による可視光用の対物レンズへの照射を確実に防止することができるとともに操作性の良い顕微鏡装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明の顕微鏡装置は、可視光観察と紫外光観察とを選択可能な顕微鏡装置において、可視光で試料を照明する可視光照明系と、紫外光で前記試料を照明する紫外光照明系と、前記試料に対して前記可視光照明系と前記紫外光照明系とを切り換える切換手段と、可視光用対物レンズと紫外光用対物レンズとを保持し、前記各々の対物レンズを観察系光路に選択的に配置する電動レボルバと、前記電動レボルバを駆動するレボルバ駆動手段と、前記可視光観察を前記紫外光観察に切り換えるとき、前記レボルバ駆動手段により前記電動レボルバを駆動して前記可視光用対物レンズを前記紫外光用対物レンズに切り換え、その後、前記切換手段により前記可視光照明系を前記紫外光照明系に切り換え、前記紫外光観察を前記可視光観察に切り換えるとき、前記切換手段により前記紫外光照明系を前記可視光照明系に切り換え、その後、前記レボルバ駆動手段により前記電動レボルバを駆動して前記紫外光用対物レンズを前記可視光用対物レンズに切り換える制御手段と
を備えることを特徴とする。
【００１１】
紫外光照明系を用いているときには、レボルバ駆動手段を駆動して光路に紫外光用対物レンズが挿入されるので、可視光用対物レンズは光路外にあり、紫外光によって照射されることがない。
【００１２】
請求項２に記載の発明の顕微鏡装置は、請求項１に記載の顕微鏡装置において、現在前記紫外光照明系と前記可視光照明系とのいずれが選択されているかを検出する照明系検出手段と、前記観察系光路上に前記可視光用対物レンズと前記紫外光用対物レンズとのいずれが選択されているかを検出する対物レンズ検出手段と、前記切換手段を駆動する切換駆動手段と、前記両照明系及び前記両対物レンズの切り換えを指示する指示手段とを備え、前記制御手段は、前記指示手段によつて前記可視光照明系から前記紫外光照明系への切り換えが指示されたとき、前記紫外光照明系へ切り換える前に、前記レボルバ駆動手段を駆動して前記可視光用対物レンズを前記紫外光用対物レンズに切り換え、前記指示手段によつて前記紫外光用対物レンズから前記可視光用対物レンズへの切り換えが指示されたとき、前記可視光用対物レンズへ切り換える前に、前記切換駆動手段によって前記切換手段を駆動して前記紫外光照明系を前記可視光照明系に切り換えることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明の顕微鏡装置は、可視光で試料を照明する可視光照明系と、紫外光で前記試料を照明する紫外光照明系と、前記紫外光照明系中に配置され、前記試料に対して前記紫外光が照射されるのを阻止する遮光手段と、前記遮光手段を駆動する駆動手段と、前記試料を観察するための観察系と、可視光用対物レンズと紫外光用対物レンズとを保持し、前記各々の対物レンズを前記観察系光路に選択的に配置する電動レボルバと、前記電動レボルバを駆動するレボルバ駆動手段と、対物レンズの切換えを指示する指示手段と、前記指示手段によつて前記紫外光用対物レンズから前記可視光用対物レンズへ切り替える指示を受けたとき、前記遮光手段によつて前記紫外光を遮断した後、前記可視光用対物レンズへ切り換えるように前記駆動手段と前記レボルバ駆動手段とを駆動する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明の顕微鏡装置は、可視光で試料を照明する可視光照明系と、紫外光で前記試料を照明する紫外光照明系と、前記紫外光照明系中に配置され、前記試料に対して前記紫外光が照射されるのを阻止する遮光手段と、前記遮光手段を駆動する駆動手段と、前記試料を観察するための観察系とを備える顕微鏡装置において、可視光用対物レンズと紫外光用対物レンズとを保持し、前記各々の対物レンズを前記観察系光路に選択的に配置する電動レボルバと、前記電動レボルバを駆動するレボルバ駆動手段と、対物レンズの切換えを指示する指示手段と、前記指示手段によって前記紫外光用対物レンズから前記可視光用対物レンズへ切り替える指示を受けたとき、前記遮光手段によって前記紫外光を遮断した後、前記可視光用対物レンズへ切り換えるように前記駆動手段と前記レボルバ駆動手段とを駆動する制御手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
指示手段によって紫外光用対物レンズから可視光用対物レンズへ切り替える指示を受けたときには、遮光手段によって紫外光が遮断された後、紫外光用対物レンズから可視光用対物レンズへ切り換わるので、可視光用対物レンズが紫外光によって照射されることがない。
【００１６】
請求項４に記載の発明の顕微鏡装置は、請求項３に記載の顕微鏡装置において、前記顕微鏡装置は、前記レボルバに対する前記各々の対物レンズの取付位置情報を記憶する記憶手段を更に有し、前記制御手段は、前記指示手段からの指示及び前記記憶手段に記憶された情報とに基づいて、現在光路中に配置されている対物レンズと次に光路中に配置される対物レンズとが、それぞれ可視光用対物レンズであるか紫外光用対物レンズであるかを識別することを特徴とする。
【００１７】
指示手段によって紫外光用対物レンズから可視光用対物レンズへ切り替える指示を受けたとき、対物レンズ検出手段によって現在光路中に配置されている対物レンズが確認され、記憶手段によって次に光路中に配置される対物レンズが確認される。
【００１８】
請求項５に記載の発明の顕微鏡装置は、請求項３又は４に記載の顕微鏡装置において、前記可視光照明系と前記紫外光照明系とは、それぞれ独立した光源と光路とを有し、前記遮光手段は、前記紫外光照明系の光路中に配置されたシャッタであることを特徴とする。
【００１９】
指示手段によって紫外光用対物レンズから可視光用対物レンズへ切り替える指示を受けたとき、紫外光照明系の光路中に配置されたシャッタによって、紫外光が遮断される。
【００２０】
請求項６に記載の発明の顕微鏡装置は、請求項３又は４に記載の顕微鏡装置において、前記可視光照明系と前記紫外光照明系とは、それぞれ同一の光源と光路とを有し、前記遮光手段は、前記光路中に配置されたフィルタブロックを有し、前記フィルタブロックは、前記光源から前記試料に照射される照明光の可視光を透過し、紫外光を阻止する明視野ブロックと、前記照明光の紫外光を透過し、可視光を阻止する蛍光ブロックとからなり、前記制御手段は、前記フィルタブロックの前記明視野ブロックと前記蛍光ブロックとを前記指示手段の指示に基づいて切換えることを特徴とする。
【００２１】
指示手段によって紫外光用対物レンズから可視光用対物レンズへ切り替える指示を受けたとき、切換手段によって照明光が紫外光から可視光へ切り換わる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１はこの発明に係る顕微鏡装置の制御系を示すブロック構成図である。
【００２６】
顕微鏡装置は、フィルタブロック（切換手段）１０と、フィルタセンサ（照明系検出手段）１１と、フィルタ駆動モータ（切換駆動手段）１２と、電動レボルバ２０と、対物レンズセンサ（対物レンズ検出手段）２１と、レボルバ駆動モータ（レボルバ駆動手段）２２と、操作部（指示手段）３０と、ＣＰＵ（制御手段）４０とを備える。ＣＰＵ４０は、対物レンズ検出手段、照明系検出手段も兼ねている。
【００２７】
フィルタブロック１０はフィルタセンサ１１を介してＣＰＵ４０に接続されるとともに、フィルタ駆動モータ１２を介してＣＰＵ４０に接続される。
【００２８】
フィルタセンサ１１は、例えばフォトセンサを用いてフィルタブロック１０の位置を検知することで現在使用されている照明系を検出する。
【００２９】
フィルタ駆動モータ１２はＣＰＵ４０の出力に基づいてフィルタブロック１０を移動させ、試料５２Ａ（図２参照）に対して可視光照明系と紫外光照明系とを切り換える。
【００３０】
電動レボルバ２０は対物レンズセンサ２１を介してＣＰＵ４０に接続されるとともに、レボルバ駆動モータ２２を介してＣＰＵ４０に接続されている。
【００３１】
電動レボルバ２０は可視光用対物レンズ２０Ａ〜２０Ｄ（２０Ｂ〜２０Ｄは図示せず）と紫外光用対物レンズ２０Ｅとを備える。
【００３２】
対物レンズセンサ２１は光路に配置されている対物レンズを検出する。具体的には、対物レンズを保持する電動レボルバ２０の回転位置を検出し、対物レンズが取り付けられる複数のマウント部に予め付けられた番地を検出するものである。この構成以外にも、対物レンズ自体に付けられた信号、例えばバーコードを読み取ったりして光路に配置されている対物レンズを検出するような構成のものであってもよい。
【００３３】
レボルバ駆動モータ２２はＣＰＵ４０の出力に基づいて電動レボルバ２０を駆動し、対物レンズを切り換える。
【００３４】
ＣＰＵ４０には操作部３０が接続され、操作部３０は照明系の切換えや対物レンズの切換え等を指示するためのボタンを有する。ＣＰＵ４０はメモリ４１に記憶された対物レンズの取付位置情報や照明系と対物レンズとの適正な組合わせ等に基づいて、対物レンズと照明系とを適正な状態に設定する。
【００３５】
図２はこの発明に係る顕微鏡装置を適用した顕微鏡の第１実施形態を示す断面図であり、図２（ａ）は可視光照明系であるときを示し、図２（ｂ）は紫外光照明系であるときを示し、図３はフィルタブロックの斜視図、図４は電動レボルバの対物レンズの配置を示す図である。
【００３６】
顕微鏡は、顕微鏡本体５０と、鏡筒５１と、電動レボルバ２０と、ステージ５２と、操作部３０とを備える。
【００３７】
顕微鏡本体５０はベース５０Ａと、支柱５０Ｂと、アーム５０Ｃとからなる。
【００３８】
鏡筒５１はアーム５０Ｃの上部に取り付けられ、接眼レンズ５１Ａを有する。
【００３９】
電動レボルバ２０はアーム５０Ｃの下面に取り付けられ、電動レボルバ２０に５本の対物レンズ２０Ａ〜２０Ｅが保持されている。対物レンズ２０Ａ〜２０Ｄは可視光用であり、対物レンズ２０Ｅは紫外光に対応した蛍光用である。
【００４０】
ステージ５２はベース５０Ａに設けられ、対物レンズの光軸に沿って上下動する。
【００４１】
また、アーム５０Ｃにはフィルタブロック１０と照明用の光源５５が設けられている。フィルタブロック１０は光源５５の光路に対して直交する方向（紙面を貫通する方向）へ移動でき、照明光路に紫外線カットフィルタ１５及び励起フィルタ１６のいずれか一方を配置する。この光源５５には水銀ランプが用いられ、この水銀ランプは可視域から極紫外域までの波長域の光を射出する。
【００４２】
アーム５０Ｃ内には固定ガイド部５６、可動ガイド部５７、フィルタ駆動モータ１２及びフィルタブロック１０が収容される。
【００４３】
可動ガイド部５７と固定ガイド部５６とは複数のボール５９を転動可能に支持するボールレース機構を介して接続され、可動ガイド部５７は固定ガイド部５６に対して移動可能となっている。
【００４４】
可動ガイド部５７の固定ガイド部５６と反対側の側面にはあり溝５７Ａが形成され、フィルタブロックの側面に形成されたあり１０Ａと係合している。
【００４５】
可動ガイド部５７の上部にはラック５７Ｂが形成され、このラック５７Ｂはモータ１２の回転軸に固着されたピニオン１２Ａと噛み合っている。モータ１２は、例えばＤＣモータを用い、固定ガイド部５６に固着される。
【００４６】
遮光手段（切換手段）としてのフィルタブロック１０は明視野ブロック１０Ｂと蛍光ブロック１０Ｃとを備える。明視野ブロック１０Ｂは紫外線カットフィルタ１５とハーフミラー１７とを保持する。蛍光ブロック１０Ｃは励起フィルタ１６とダイクロイックミラー１８とバリアフィルタ１９とを保持する。
【００４７】
電動レボルバ２０を駆動するモータ２２（図１参照）とモータ１２とはＣＰＵ４０に接続され、通電を制御されている。
【００４８】
上記顕微鏡によれば、対物レンズセンサ２１からの検出信号によって明視野用の対物レンズ２０Ａが光路中に配置されているとＣＰＵ４０が判断した場合には、ＣＰＵ４０は明視野ブロック１０Ｂを光路中に配置する信号を出力し、モータ１２を駆動して光路中に明視野ブロック１０Ｂを配置し（図２（ａ）参照）、紫外光用の対物レンズ２０Ｅが光路中に配置されていると判断した場合には、ＣＰＵ４０は紫外光ブロック１０Ｃを光路中に配置する信号を出力し、モータ１２を駆動して光路中に紫外光ブロック１０Ｃを配置する（図２（ｂ）参照）。
【００４９】
また、フィルタセンサ１１からの検出信号によって明視野ブロック１０Ｂが光路中に配置されているとＣＰＵ４０が判断した場合には、ＣＰＵ４０は可視光用の対物レンズ（例えば２０Ａ）を光路中に配置する信号を出力し、モータ２２を駆動して光路中に対物レンズ２０Ａを配置し（図２（ａ）参照）、紫外光ブロック１０Ｃが光路中に配置されていると判断した場合には、ＣＰＵ４０は紫外光用の対物レンズ２０Ｅを光路中に配置する信号を出力し、モータ２２を駆動して光路中に紫外光用の対物レンズ２０Ｅを配置する（図２（ｂ）参照）。
【００５０】
このように、対物レンズと照明系との一方が電動又は手動により切換えられたとき、他方を自動的に切換え、常に可視光照明と可視光用対物レンズ、又は紫外光照明と紫外光用対物レンズの組み合わせに設定される。
【００５１】
図２（ａ）の場合、光源５５から出射された照明光は図示しないコレクタレンズ等の照明光学系を通り、明視野ブロック１０Ｂに入射する。
【００５２】
照明光は紫外線カットフィルタ１５によって紫外光を除いた可視光となり、ハーフミラー１７によって対物レンズ２０Ａに偏向され、対物レンズ２０Ａを通してステージ５２上の試料５２Ａを照明する（可視光照明系）。
【００５３】
可視光照明系の照明によって得られた像は観察系を構成する対物レンズ２０Ａ、ハーフミラー１７を通り、鏡筒５１を介して接眼レンズ５１Ａで明視野観察される。
【００５４】
図２（ｂ）の場合、照明光は励起フィルタ１６によって紫外光だけの照明光となり、ダイクロイックミラー１８によって対物レンズ２０Ｅに偏向され、対物レンズ２０Ｅを通してステージ５２上の試料５２Ａを照明する（紫外光照明系）。
【００５５】
紫外光照明系の照明によって得られた蛍光像は観察系を構成する対物レンズ２０Ｅ、ダイクロイックミラー１８及びバリアフィルタ１９を通り、鏡筒５１を介して接眼レンズ５１Ａで蛍光観察される。
【００５６】
この第１実施形態によれば、明視野観察と紫外光を使用する蛍光観察とを選択可能な顕微鏡装置において、選択した対物レンズに対応したフィルタブロック１０を選択することができるとともに、選択したフィルタブロック１０に対応した対物レンズを選択することができるので、可視光用対物レンズ２０Ａ〜２０Ｄに紫外光を入射させて、接着剤を濁らせてしまい、対物レンズ２０〜２０Ｄを使用できなくしてしまう事故を防ぐことができるとともに、誤った対物レンズの選択によって対物レンズ２０Ａ〜２０Ｄが自己蛍光してしまい見え難くなることを防ぐことができる。
【００５７】
また、対物レンズ２０Ａ〜２０Ｅの切換と照明系の切換とを一度の操作で行うことができるので、慣れない観察者でも誤操作が少なくなり、操作性が向上する。その結果、検査時間の短縮とともに正確な検査が可能になる。
【００５８】
更に、紫外光観察をする場合でも、誤って明視野用対物レンズ２０Ａ〜２０Ｄを光路に入れることがないので、同焦点がとれないため像が見えず、ピントを合わせるためにステージ５２をＺ軸方向に動かして試料５２Ａや対物レンズ２０Ａ〜２０Ｄを破損してしまうという事故を防止できる。
【００５９】
図５（ａ）はこの発明に係る顕微鏡装置を適用した顕微鏡の第２実施形態を示す断面図、図５（ｂ）は電動レボルバの対物レンズの配置を示す図であり、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００６０】
この第２実施形態は可視光による明視野観察と３００ｎｍ以下の極紫外光（ＤＵＶ光）を使用する紫外光像の観察を行うことができる顕微鏡を示している。
【００６１】
顕微鏡は顕微鏡本体１５０と、鏡筒５１と、電動レボルバ２０と、ステージ５２と、紫外線用ディテクタ５３と、操作部３０とを備える。
【００６２】
顕微鏡本体１５０はベース１５０Ａと、支柱１５０Ｂと、アーム１５０Ｃ，１５０Ｄとからなる。
【００６３】
鏡筒５１はアーム１５０Ｃの上部に取り付けられ、接眼レンズ５１Ａを有する。
【００６４】
電動レボルバ２０はアーム１５０Ｄの下面に取り付けられ、５本の対物レンズ１２０Ａ〜１２０Ｅが保持されている。対物レンズ１２０Ａ〜１２０Ｄは明視野用であり、対物レンズ１２０Ｅは紫外線用である。
【００６５】
アーム１５０Ｃには水銀ランプ５５、ＵＶフィルタ１５１、シャッタ（遮光手段）１５２、ハーフミラー１５３、ダイクロイックミラー１５４及びバリアフィルタ１５５が配置され、アーム１５０Ｄにはハロゲンランプ１５６、ハーフミラー１５７を保持するフィルタブロック１１０が配置されている。シャッタ１５２はソレノイド１５２Ａによって駆動される。
【００６６】
アーム１５０Ｃの下面に形成されたありはアーム１５０Ｄの上面に形成されたあり溝に係合している。また、アーム１５０Ｃとアーム１５０Ｄとは開口Ｓを介して連通しており、この開口Ｓによってダイクロイックミラー１５４とハーフミラー１５７との間の光路を形成する。
【００６７】
電動レボルバ２０を駆動するモータ２２（図１参照）、モータ１２、ソレノイド１５２Ａ及びハロゲンランプ１５６はＣＰＵ４０に接続され、ＣＰＵ４０によって通電が制御される。
【００６８】
上記顕微鏡によれば、例えば明視野用の対物レンズ１２０Ａが光路中に配置されるとＣＰＵ４０が判断した場合には、ＣＰＵ４０はシャッタ１５２を閉じる信号を出力し、ソレノイド１５２Ａを駆動して紫外線の光路を閉じるとともに、ハーフミラー１５７を光路中に配置する信号を出力し、モータ１２を駆動して光路中にハーフミラー１５７を配置する（図５参照）。
【００６９】
紫外光用の対物レンズ１２０Ｅが光路中に配置されると判断した場合には、ＣＰＵ４０はハーフミラー１５７を光路から外す信号を出力し、モータ１２を駆動して光路中からハーフミラー１５７を外すとともに、シャッタ１５２を開く信号を出力し、ソレノイド１５２Ａを駆動して紫外線の光路を開く。このとき、ハロゲンランプ１５６への通電は止められ、ハロゲンランプ１５６は消灯する。
【００７０】
図５の場合（明視野観察）、光源１５６から出射された照明光は図示しないコレクタレンズ等の照明光学系を通り、ハーフミラー１５７に入射する。
【００７１】
照明光はハーフミラー１５７によって対物レンズ１２０Ａに偏向され、対物レンズ１２０Ａを通してステージ５２上の試料５２Ａを照明する（可視光照明系）。
【００７２】
可視光照明系の照明によって得られた像は観察系を構成する対物レンズ１２０Ａ、ハーフミラー１５７、ダイクロイックミラー１５４及びバリアフィルタ１５５を通り、鏡筒５１を介して接眼レンズ５１Ａで明視野観察される。
【００７３】
一方、ＤＵＶ光による紫外線観察の場合、照明光はＵＶフィルタ１５１によって紫外光だけの照明光となり、ハーフミラー１５３を透過した後、ダイクロイックミラー１５４によって対物レンズ１２０Ｅ方向に偏向され、対物レンズ１２０Ｅを通してステージ５２上の試料５２Ａを照明する（紫外光照明系）。
【００７４】
紫外光照明系の照明によって得られた紫外光像は観察系を構成する対物レンズ１２０Ｅ、ダイクロイックミラー１５４でハーフミラー１５３方向へ偏向され、ハーフミラー１５３で紫外線用ディテクタ５３方向へ偏向される。紫外線用ディテクタ５３は検出した紫外光を電気信号に変換し、モニタ（図示せず）で画像化され、観察される。
【００７５】
この第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を発揮できる。
【００７６】
図６はこの発明に係る顕微鏡装置の他の制御方法を説明するフローチャートである。なお、Ｓ１〜Ｓ１６はＣＰＵの行う各処理のステップを示す。
【００７７】
ＣＰＵ４０は操作部３０から対物レンズを切り換える指示が入力されたか否かを判断する（Ｓ１）。
【００７８】
対物レンズを切り換える指示が入力されたときには、対物レンズセンサ２１、操作部３０及びメモリ４１に記憶された情報に基づいて、現在光路中にある対物レンズと切換後の（次に光路に挿入される）対物レンズとをそれぞれ確認する（Ｓ２）。
【００７９】
次に、指示が明視野（可視光）用の対物レンズから紫外光（ＵＶ光）用の対物レンズへの切換であるか否かを判断する（Ｓ３）。
【００８０】
指示が明視野（可視光）用の対物レンズから紫外光（ＵＶ光）用の対物レンズへの切換であるときには、モータ２２を駆動して対物レンズを紫外光（ＵＶ光）用の対物レンズに切り換える（Ｓ４）。
【００８１】
次に、モータ１２を駆動してフィルタブロック１０を紫外光照明系に切り換える（Ｓ５）。その後Ｓ１に戻る。
【００８２】
Ｓ３で指示が明視野（可視光）用の対物レンズから紫外光（ＵＶ光）用の対物レンズへの切換でないときには、紫外光（ＵＶ光）用の対物レンズから明視野（可視光）用の対物レンズへの切換であるか否かを判断する（Ｓ６）。
【００８３】
紫外光（ＵＶ光）用の対物レンズから明視野（可視光）用の対物レンズへの切換であるときには、モータ１２を駆動してフィルタブロック１０を可視光照明系に切り換える（Ｓ７）。
【００８４】
次に、モータ１２を駆動して対物レンズを明視野（可視光）用の対物レンズへ切り換える（Ｓ８）。その後Ｓ１に戻る。Ｓ６で紫外光用対物レンズから可視光用の対物レンズへの切換でないと判断すると、操作部３０からの指示通り対物レンズを切換える（Ｓ１７）。その後Ｓ１に戻る。
【００８５】
Ｓ１で対物レンズを切り換える指示でないときには、照明系（フィルタブロック）を切り換える指示が入力されたか否かを判断する（Ｓ９）。指示がない場合は再びＳ１に戻り、対物レンズ又は照明系の切換指示があるまでＳ１，Ｓ９をくりかえす。
【００８６】
照明系を切り換える指示が入力されたときには、現在の照明系と切換後の照明系とを確認する（Ｓ１０）。
【００８７】
次に、指示が可視光照明系から紫外光照明系への切換であるか否かを判断する（Ｓ１１）。
【００８８】
指示が可視光照明系から紫外光照明系への切換であるときには、モータ２２を駆動して光路に挿入する対物レンズを紫外光（ＵＶ光）用の対物レンズに切り換える（Ｓ１２）。
【００８９】
次に、モータ１２を駆動して照明系を紫外光照明系に切り換える（Ｓ１３）。その後Ｓ１に戻る。
【００９０】
Ｓ１１で指示が可視光照明系から紫外光照明系への切換でないときには、紫外光照明系から可視光照明系への切換であるか否かを判断する（Ｓ１４）。
【００９１】
紫外光照明系から可視光照明系への切換であるときには、モータ１２を駆動して照明系を可視光照明系に切り換える（Ｓ１５）。
【００９２】
次に、モータ２２を駆動して対物レンズを明視野（可視光）用の対物レンズへ切り換える（Ｓ１６）。その後Ｓ１に戻る。Ｓ１４で紫外光照明系から可視光照明系への切換でないと判断すると、操作部３０からの指示通り照明系を切換える（Ｓ１８）。その後Ｓ１に戻る。
【００９３】
上記制御方法によれば、上記実施形態の制御方法の場合と同様の効果を発揮できる。上記制御方法によれば、可視光用対物レンズと紫外光照明系とが同時に光路上に配置されることがないので、紫外光の可視光用対物レンズへの入射を確実に防止できる。
【００９４】
更に、紫外光用対物レンズ１２０Ｅを光路に入れたままで明視野観察を行うことがないので、ピントを合わせるためにステージ５２をＺ軸方向に動かして試料５２Ａや対物レンズ２０Ｅを破損してしまうという事故を防止できる。
【００９５】
これは、紫外光像を観察するために収差補正された対物レンズ１２０Ｅでは、可視光と紫外光の同焦点が出ていないためである。
【００９６】
なお、操作部３０によって紫外光用対物レンズ２０Ｅから可視光用対物レンズ２０Ａ〜２０Ｄへ切り替える指示を受けた場合で、フィルタセンサ１１によって紫外光照明系を用いていることが検出されたとき及び操作部３０によって可視光照明系から紫外光照明系へ切り替える指示を受けた場合で、対物レンズセンサ２１によって光路に紫外光用対物レンズ２０Ｅが配置されていることが検出されたときには、操作部３０による指示を無効とし、ブザー（図示せず）によって警報音を発し、観察者に注意を促すようにしてもよい。
【００９７】
上記実施形態はフィルタブロック及び電動レボルバをモータ駆動するようにしたが、一方を手動で操作するようにしてもよい。
【００９８】
第２実施形態において、ダイクロイックミラー１５４を光路に挿脱可能とする駆動部を設け、明視野観察時にダイクロイックミラー１５４を光路から外すようにしてもよい。
【００９９】
また、ハロゲンランプ１５６は消灯するのではなく、光路にシャッタを配置して光路を遮断するようにしてもよい。
【０１００】
更に、フィルタブロック１１０の切換はフィルタブロック１１０の位置を検知することで行っているが、シャッタ１５２の開閉に基づいて切り換えるようにしてもよい。また、紫外光の光源として水銀ランプのかわりに紫外レーザを用いても良い。
【０１０１】
【発明の効果】
以上に説明したように請求項１に記載の発明の顕微鏡装置又は請求項７に記載の発明の顕微鏡装置の観察状態切換方法によれば、可視光用対物レンズに紫外光が入射することを防止して、接着剤を濁らせてしまい、対物レンズを使用できなくしてしまう事故を確実に防ぐことができるとともに、誤った対物レンズの選択によって対物レンズが自己蛍光してしまい見えが悪くなることを防ぐことができる。
【０１０２】
また、紫外光観察をする場合でも、誤って明視野用対物レンズを光路に入れることがないので、同焦点がとれないため像が見えず、ピントを合わせるためにステージをＺ軸方向に動かして試料や対物レンズを破損してしまうという事故を防止できる。
【０１０３】
請求項２に記載の発明の顕微鏡装置によれば、紫外像を観察するための紫外線用対物レンズを光路に入れたままで明視野観察を行うことがないので、ピントを合わせるためにステージをＺ軸方向に動かして試料や対物レンズを破損してしまうという事故を防止できる。
【０１０４】
請求項３、５若しくは６に記載の発明の顕微鏡装置によれば、対物レンズの切換と照明系の切換とを一度の操作で行うことができるので、慣れない観察者でも誤操作が少なくなり、操作性が向上する。その結果、検査時間の短縮とともに正確な検査が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明に係る顕微鏡装置の制御系を示すブロック構成図である。
【図２】図２はこの発明に係る顕微鏡装置を適用した顕微鏡の第１実施形態を示す断面図であり、図２（ａ）は可視光照明系であるときを示す図、図２（ｂ）は紫外光照明系であるときを示す図である。
【図３】図３はフィルタブロックの斜視図である。
【図４】図４は電動レボルバの対物レンズの配置を示す図である。
【図５】図５（ａ）はこの発明に係る顕微鏡装置を適用した顕微鏡の第２実施形態を示す断面図、図５（ｂ）は電動レボルバの対物レンズの配置を示す図である。
【図６】図６はこの発明に係る顕微鏡装置の他の制御方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０ フィルタブロック（切換手段）
１１ フィルタセンサ（照明系検出手段）
１２ フィルタ駆動モータ（切換駆動手段）
２０ 電動レボルバ
２０Ａ〜２０Ｄ 可視光用対物レンズ
２０Ｅ 紫外光用対物レンズ
２１ 対物レンズセンサ（対物レンズ検出手段）
２２ レボルバ駆動モータ（レボルバ駆動手段）
３０ 操作部（指示手段）
４０ ＣＰＵ（制御手段）
４１ メモリ（記憶手段）
１５２ シャッタ
Claims (6)
- 可視光観察と紫外光観察とを選択可能な顕微鏡装置において、
可視光で試料を照明する可視光照明系と、
紫外光で前記試料を照明する紫外光照明系と、
前記試料に対して前記可視光照明系と前記紫外光照明系とを切り換える切換手段と、
可視光用対物レンズと紫外光用対物レンズとを保持し、前記各々の対物レンズを観察系光路に選択的に配置する電動レボルバと、
前記電動レボルバを駆動するレボルバ駆動手段と、
前記可視光観察を前記紫外光観察に切り換えるとき、前記レボルバ駆動手段により前記電動レボルバを駆動して前記可視光用対物レンズを前記紫外光用対物レンズに切り換え、その後、前記切換手段により前記可視光照明系を前記紫外光照明系に切り換え、
前記紫外光観察を前記可視光観察に切り換えるとき、前記切換手段により前記紫外光照明系を前記可視光照明系に切り換え、その後、前記レボルバ駆動手段により前記電動レボルバを駆動して前記紫外光用対物レンズを前記可視光用対物レンズに切り換える制御手段と
を備えることを特徴とする顕微鏡装置。 - 現在前記紫外光照明系と前記可視光照明系とのいずれが選択されているかを検出する照明系検出手段と、
前記観察系光路上に前記可視光用対物レンズと前記紫外光用対物レンズとのいずれが選択されているかを検出する対物レンズ検出手段と、
前記切換手段を駆動する切換駆動手段と、
前記両照明系及び前記両対物レンズの切り換えを指示する指示手段とを備え、
前記制御手段は、
前記指示手段によつて前記可視光照明系から前記紫外光照明系への切り換えが指示されたとき、前記紫外光照明系へ切り換える前に、前記レボルバ駆動手段を駆動して前記可視光用対物レンズを前記紫外光用対物レンズに切り換え、
前記指示手段によつて前記紫外光用対物レンズから前記可視光用対物レンズへの切り換えが指示されたとき、前記可視光用対物レンズへ切り換える前に、前記切換駆動手段によって前記切換手段を駆動して前記紫外光照明系を前記可視光照明系に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡装置。 - 可視光で試料を照明する可視光照明系と、
紫外光で前記試料を照明する紫外光照明系と、
前記紫外光照明系中に配置され、前記試料に対して前記紫外光が照射されるのを阻止する遮光手段と、
前記遮光手段を駆動する駆動手段と、
前記試料を観察するための観察系と、
可視光用対物レンズと紫外光用対物レンズとを保持し、前記各々の対物レンズを前記観察系光路に選択的に配置する電動レボルバと、
前記電動レボルバを駆動するレボルバ駆動手段と、
対物レンズの切換えを指示する指示手段と、
前記指示手段によつて前記紫外光用対物レンズから前記可視光用対物レンズへ切り替える指示を受けたとき、前記遮光手段によつて前記紫外光を遮断した後、前記可視光用対物レンズへ切り換えるように前記駆動手段と前記レボルバ駆動手段とを駆動する制御手段と
を備えることを特徴とする顕微鏡装置。 - 前記顕微鏡装置は、前記レボルバに対する前記各々の対物レンズの取付位置情報を記憶する記憶手段を更に有し、前記制御手段は、前記指示手段からの指示及び前記記憶手段に記憶された情報とに基づいて、現在光路中に配置されている対物レンズと次に光路中に配置される対物レンズとが、それぞれ可視光用対物レンズであるか紫外光用対物レンズであるかを識別することを特徴とする請求項３に記載の顕微鏡装置。
- 前記可視光照明系と前記紫外光照明系とは、それぞれ独立した光源と光路とを有し、前記遮光手段は、前記紫外光照明系の光路中に配置されたシヤツタであることを特徴とする請求項３又は４に記載の顕微鏡装置。
- 前記可視光照明系と前記紫外光照明系とは、それぞれ同一の光源と光路とを有し、
前記遮光手段は、前記光路中に配置されたフィルタブロックを有し、
前記フィルタブロックは、前記光源から前記試料に照射される照明光の可視光を透過し、紫外光を阻止する明視野ブロックと、前記照明光の紫外光を透過し、可視光を阻止する蛍光ブロックとからなり、
前記制御手段は、前記フィルタブロックの前記明視野ブロックと前記蛍光ブロックとを前記指示手段の指示に基づいて切換えることを特徴とする請求項３又は４に記載の顕微鏡装置。
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