JP3955131B2 - 電動レボルバ制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば顕微鏡に用いられ、特に生物の観察に利用される開口数(NA)の大きな油浸対物レンズを含む複数の対物レンズがレボルバに取付けられ、このレボルバを回転制御して目標の対物レンズに切り替える(転換する)電動レボルバ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年レボルバの回転は、作業のスピードアップ、操作による試料(標本)近傍のゴミの落下防止等の観点から、電動機等により電気的に回転制御することが多くなっている。
【0003】
このような電動レボルバでは、低倍の対物レンズの深い焦点深度で生じる同焦点誤差や標本が平坦でなく段差を有している場合、他の対物レンズへの転換時に標本と対物レンズとが衝突してこれら標本又は対物レンズの一方又は両方に損傷が生じる問題がある。
【0004】
このような問題を解決するために例えば特開平8−338939号公報の記載されている技術では、対物レンズの取付け穴に対し、この取付けられた対物レンズの倍率と焦点深度とを予め記憶し、この記憶に基づいて焦点深度が長く同焦点誤差の大きい対物レンズから焦点深度が短い対物レンズへの急な切り替えを防止し、対物レンズの切り替え時における標本と対物レンズとの衝突による損傷を防止している。
【0005】
すなわち、この技術は、例えば半導体検査を対象とし、低倍の対物レンズと高倍の対物レンズとの切り替えを頻繁に行い、対物レンズの同焦点誤差による作動距離WD(対物レンズの先端から標本面までの距離)の最も長い対物レンズから最も短い対物レンズへの切り替えを規制し、かつ作動距離WDの最も短い対物レンズからの切り替え時のみ最短の経路で切り替えを許可し、標本と対物レンズとの衝突による損傷を防止している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
一方、観察対象が細胞等の生物標本の場合、観察での分解能を上げるためにNAを大きくした油浸対物レンズを使用し、この油浸対物レンズと乾燥対物レンズとがレボルバに取付けられる。
【0007】
このように油浸対物レンズと乾燥対物レンズとがレボルバに取付けられた場合、目標の対物レンズへの切り替え時に油浸又は乾燥対物レンズが標本に衝突することがあるが、生物標本の場合、この生物標本はカバーガラスに保護されており、対物レンズが生物標本に衝突しても標本が損傷する可能性は低い。
【0008】
むしろ、油浸対物レンズを使用する場合、目標の対物レンズに切り替えるときに、油浸対物レンズが標本に接触して標本を油で汚したり、さらには油で付着した標本に乾燥対物レンズが接触してこの乾燥対物レンズを油で汚染してしまうことが問題となっている。
【0009】
しかしながら、このような標本及び乾燥対物レンズへの油の付着を防止することは行われておらず、例えば上記特開平8−338939号公報の記載されている技術に標本及び乾燥対物レンズへの油の付着を防止することを転用し、この技術における最高倍率の対物レンズ(作動距離WDの短い対物レンズ)を油浸対物レンズに置き換えてみると、標本及び乾燥対物レンズへの油の付着防止は、一応達成できるが、目標の対物レンズへの切り替え時に、標本及び乾燥対物レンズに油で付着しない場合まで目標の対物レンズへの切り替え経路が迂回されてしまい、標本観察の作業効率が低下してしまう。
そこで本発明は、油浸及び乾燥対物レンズが混在しても油の付着がなく、かつ無駄な迂回制御が生じない電動レボルバ制御装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、油浸対物レンズと乾燥対物レンズとが区分けされ、かつ作動距離順に取り付けられたレボルバを回転自在に設け、かつレボルバスイッチにより選択された油浸又は乾燥対物レンズに基づいてレボルバを回転制御して選択された油浸又は乾燥対物レンズを光路上に位置決めする電動レボルバ制御装置において、現在光路に位置決めされている対物レンズを識別するための対物レンズ識別手段と、油浸及び乾燥対物レンズ毎の各識別情報、各倍率、油浸又は乾燥の種別及び作動距離がそれぞれ記憶された切替情報メモリと、レボルバスイッチにより選択された油浸又は乾燥対物レンズを受け、現在光路に位置決めされている油浸又は乾燥対物レンズとレボルバスイッチにより選択された油浸又は乾燥対物レンズとの各識別情報、各倍率、油浸又は乾燥の種別及び作動距離をそれぞれ切替情報メモリから読み出し、これら識別情報、倍率、油浸又は乾燥の種別及び作動距離に基づいて現在位置決めされている油浸又は乾燥対物レンズからレボルバスイッチにより選択された油浸又は乾燥対物レンズへの切替経路を決定してレボルバを回転制御する切替制御手段と、を備えた電動レボルバ制御装置であり、前記切替制御手段は、現在位置決めされている前記油浸又は乾燥対物レンズから前記レボルバスイッチにより選択された目的の前記油浸又は乾燥対物レンズへ切り替える最短の経路及びその回転方向を決定する最短経路決定手段と、前記最短経路決定手段により決定された経路中に油浸対物レンズから乾燥対物レンズへの転換及び作動距離の短い乾燥対物レンズへの転換がある場合、又は前記最短経路決定手段により決定された経路中に油浸対物レンズから乾燥対物レンズへの転換及び乾燥対物レンズから油浸対物レンズへの転換がある場合、のどちらか一方に該当する場合は、前記レボルバの回転方向を前記最短の経路の回転方向に対して反転する回転制御手段とを有する。
【0013】
【発明の実施の形態】
(1) 以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は電動レボルバ制御装置の構成図である。
電動レボルバ1には、回転自在に支持された円板状の取付け体(以下、レボルバと称する)2が設けられており、このレボルバ2には、円環状に複数の対物レンズの取付け穴3a〜3eが形成されている。なお、これら取付け穴3a〜3eには、例えば認識番号「1」〜「5」が付されている。
【0014】
これら取付け穴3a〜3eには、それぞれ油浸及び乾燥対物レンズが所定の順序で取り付けられており、例えば図2(a) に示すように倍率が100倍(以下、100Xと記載する)の油浸対物レンズ、4Xの乾燥対物レンズ、10Xの乾燥対物レンズ、20Xの乾燥対物レンズ、40Xの油浸対物レンズが取り付けられている。
【0015】
又、電動レボルバ1には、レボルバ2を正転又は逆転させるための回転電動機(以下、回転用モータと称する)4が設けられ、かつこのレボルバ2の各取付け穴3a〜3eが顕微鏡の光路上に位置決めされることを認識するための磁気センサ5が設けられている。
【0016】
このうち磁気センサ5は、レボルバ2の外周面に設けられた例えば3種類の磁気部材の配列パターンを読み取り、各取付け穴3a〜3eに対応する各認識番号「1」〜「5」を認識するための電気信号を出力する機能を有している。
【0017】
一方、レボルバスイッチSW1 〜SW5 が制御回路10に接続されている。これらレボルバスイッチSW1 〜SW5 は、それぞれ各取付け穴3a〜3eに取付けられた油浸又は乾燥対物レンズを選択、すなわちレボルバスイッチSW1 で100Xの油浸対物レンズ、レボルバスイッチSW2 で4Xの乾燥対物レンズ、レボルバスイッチSW3 で10Xの乾燥対物レンズ、レボルバスイッチSW4 で20Xの乾燥対物レンズ、レボルバスイッチSW5 で40Xの油浸対物レンズを選択するものとなっている。
【0018】
制御回路10は、図3に示す対物レンズ切替動作のフローチャートに従い、各レボルバスイッチSW1 〜SW5 のいずれか1つにより選択された目標の油浸又は乾燥対物レンズに基づいてレボルバ2を回転制御し、目標の油浸又は乾燥対物レンズを光路上に位置決めする機能を有するもので、切替情報メモリ11、比較部12及び出力部13を備えている。
【0019】
切替情報メモリ11には、図2(b) に示すように各取付け穴3a〜3eに取付けられている油浸及び乾燥対物レンズ毎の各識別情報「1」〜「5」のデータ、倍率100X、4X、10X、20X、40Xのデータ、対物レンズの作動距離WD、油浸又は乾燥の種別のデータがそれぞれ記憶されている。
【0020】
比較部12は、各レボルバスイッチSW1 〜SW5 のいずれか1つにより選択された油浸又は乾燥対物レンズ(以下、目標の油浸又は乾燥対物レンズとする)を受け、現在顕微鏡の光路に位置決めされている油浸又は乾燥対物レンズと目標の油浸又は乾燥対物レンズとの識別情報、倍率、油浸又は乾燥の種別をそれぞれ切替情報メモリ11から読み出し、これら識別情報、倍率、油浸又は乾燥の種別に基づいて現在位置決めされている油浸又は乾燥対物レンズから目標の油浸又は乾燥対物レンズへの切替経路を決定し、この切替経路に従ったレボルバ2の回転指示方向を発生する切替制御手段としての機能を有している。
【0021】
この比較部12による具体的な目標の油浸又は乾燥対物レンズへの切替経路は、次の通りである。
油浸対物レンズから油浸対物レンズへの転換や乾燥対物レンズから乾燥対物レンズへの転換といった同種の対物レンズ間の転換の場合、現在の対物レンズの作動距離WDよりも目標の対物レンズの作動距離WDが小さいときに作動距離WDが小さくなる方向にレボルバ2を回転制御し、逆に現在の対物レンズの作動距離WDよりも目標の対物レンズの作動距離WDが大きいときに作動距離WDが大きくなる方向にレボルバ2を回転制御する。
【0022】
又、乾燥対物レンズから油浸対物レンズへの転換の場合、最短の回転方向となるようにレボルバ2を回転制御する。
又、油浸対物レンズから乾燥対物レンズへの転換の場合、乾燥対物レンズで短い作動距離WDの有無で異なり、経路中に短い作動距離WDの対物レンズが無ければ最短経路の回転方向にレボルバ2を回転制御し、かつ経路中に短い作動距離WDの対物レンズがあるとともに短い作動距離WDの対物レンズへの転換があれば、レボルバ2の回転を方向を作動距離WDが小さくなる方向に設定してレボルバ2を回転させるように回転用モータ4を駆動する。
【0023】
又、比較部12は、磁気センサ5から出力される認識番号「1」〜「5」を示す電気信号を入力し、この認識番号が目標の油浸又は乾燥対物レンズの取り付けられた識別番号と一致すれば、回転用モータ4の停止指令を出力部13を通してドライバ14に送出する機能を有している。
【0024】
出力部13は、比較部12で決定されたレボルバ2の回転指示方向をドライバ14に指示し、回転用モータ4を駆動させる機能を有している。
次に上記の如く構成された装置の作用について図3に示す対物レンズ切替動作のフローチャートに従って説明する。
【0025】
各レボルバスイッチSW1 〜SW5 のうち所望倍率の対物レンズに対応するレボルバスイッチSW1 、SW2 …SW5 が押圧操作されると、制御回路10は、ステップ#1でレボルバスイッチ入力を検出し、次のステップ#2でレボルバスイッチSW1 、SW2 …SW5 がオンであることを判断すると、次のステップ#3でオンとなっているレボルバスイッチSW1 、SW2 …SW5 から目標の対物レンズを認識する。
【0026】
次に制御回路10は、ステップ#4で現在顕微鏡の光路上に位置決めされている対物レンズと目標の対物レンズとが同一の取り付け穴3a、3b…3eに取り付けられているか否かを判断し、同一であれば再びステップ#1に戻ってレボルバスイッチ入力を検出する。
【0027】
これに対して現在の対物レンズと目標の対物レンズとが異なれば、制御回路10は、ステップ#5に移ってレボルバ2に油浸対物レンズと乾燥対物レンズとが混在するかを切替情報メモリ11に記憶されている油浸・乾燥の種別のデータを読み出して判断し、この場合、上記の通りレボルバ2に油浸対物レンズと乾燥対物レンズとが混合して取り付けられているので、次のステップ#6に移る。
【0028】
このステップ#6で制御回路10の比較部12は、現在の対物レンズが油浸であるか否かを判断し、油浸であれば続くステップ#7で目標の対物レンズも油浸であるか否かを判断する。
【0029】
これらの判断の結果、現在の対物レンズと目標の対物レンズとが共に油浸対物レンズであれば、比較部12はステップ#8に移る。
なお、比較部12は、目標の対物レンズが油浸又は乾燥であるかの判断を切替情報メモリ11に記憶されている油浸・乾燥の種別のデータを読み出して判断していることは言うまでもない。
【0030】
又、比較部12は、上記ステップ#6での判断の結果、現在の対物レンズが油浸でなく乾燥対物レンズであればステップ#9に移り、ここで目標の対物レンズが油浸であるか否かを判断し、現在の対物レンズと目標の対物レンズとが共に乾燥対物レンズであれば、上記同様にステップ#8に移る。
【0031】
このように油浸対物レンズから油浸対物レンズへの転換、又は乾燥対物レンズから乾燥対物レンズへの転換といった同種の対物レンズ間の転換の場合、比較部12は、ステップ#8において、現在の対物レンズの作動距離WDと目標の対物レンズの作動距離WDとを比較し、現在の対物レンズの作動距離WDよりも目標の対物レンズの作動距離WDが小さければ、ステップ#10に移って作動距離WDが小さくなる方向にレボルバ2を回転制御させる回転指示方向を発生し、対物レンズが高倍率となる方向にレボルバ2を回転させるように回転用モータ4を駆動する。
【0032】
例えば、図4の対物レンズの切り替え動作の順序に示すように現在の4X乾燥対物レンズから20X乾燥対物レンズへの切り替えは、4X乾燥対物レンズ→10X乾燥対物レンズ→20X乾燥対物レンズの順に切り替わる方向にレボルバ2を回転制御する。
【0033】
又、現在の40X油浸対物レンズから100X油浸対物レンズへの切り替えは、40X油浸対物レンズ→100X油浸対物レンズの順に切り替わる方向にレボルバ2を回転制御する。
【0034】
逆に、現在の対物レンズの作動距離WDよりも目標の対物レンズの作動距離WDが大きければ、比較部12は、ステップ#11において作動距離WDが大きくなる方向にレボルバ2を回転制御させる回転指示方向を発生し、対物レンズが低倍率となる方向にレボルバ2を回転させるように回転用モータ4を駆動する。
【0035】
例えば、図4の対物レンズの切り替え動作の順序に示すように現在の20X乾燥対物レンズから4X乾燥対物レンズへの切り替えは、20X乾燥対物レンズ→10X乾燥対物レンズ→4X乾燥対物レンズの順に切り替わる方向にレボルバ2を回転制御する。
【0036】
又、現在の100X油浸対物レンズから40X油浸対物レンズへの切り替えは、100X油浸対物レンズ→40X油浸対物レンズの順に切り替わる方向にレボルバ2を回転制御する。
【0037】
次に、比較部12は、上記の通り回転用モータ4を駆動すると、これと同時にステップ#12においてタイマーをスタートさせ、ステップ#13で磁気センサ5から出力される認識番号「1」〜「5」を示す電気信号を入力し、顕微鏡の光路上の対物レンズを検出して、次のステップ#14で目標の対物レンズが顕微鏡の光路上に到達したか否かを判断する。
【0038】
この判断の結果、磁気センサ5により検出された認識番号が識別番号と一致すれば、比較部12は、ステップ#15で回転用モータ4の停止指令を出力部13を通してドライバ14に送出し、レボルバ2の回転を停止し、目標の対物レンズを顕微鏡の光路上に位置決めする。
【0039】
なお、比較部12は、顕微鏡の光路上に目標の対物レンズを位置決めする動作中、ステップ#16においてタイムオーバとならないかを判断し、タイムオーバとなった場合にはステップ#17で緊急停止指令をドライバ14に送出し、レボルバ2の回転を緊急停止する。
【0040】
一方、乾燥対物レンズから油浸対物レンズへの転換の場合、すなわち上記ステップ#6で現在の対物レンズが油浸対物レンズでないとしてステップ#9に移り、ここで目標の対物レンズが油浸対物レンズであると判断した場合、比較部12は、ステップ#18に移って最短の回転方向となるようにレボルバ2を回転制御する回転指示方向を発生し、ステップ#19でレボルバ2を回転させるように回転用モータ4を駆動する。
【0041】
例えば、図4に示すように現在の4X乾燥対物レンズから目標の40X油浸対物レンズに転換する場合、4X乾燥対物レンズ→100X油浸対物レンズ→40X油浸対物レンズに切り替わる方向にレボルバ2を回転制御する。
【0042】
このようにレボルバ2を回転されると、比較部12は、上記同様にステップ#12〜#15で、タイマーをスタートさせて磁気センサ5から出力される認識番号「1」〜「5」を示す電気信号に基づいて目標の対物レンズが顕微鏡の光路上に到達したか否かを判断し、磁気センサ5により検出された認識番号が目標の対物レンズに対応する識別番号と一致すれば、回転用モータ4の停止指令をドライバ14に送出し、レボルバ2の回転を停止し、目標の対物レンズを顕微鏡の光路上に位置決めする。
【0043】
さらに、油浸対物レンズから乾燥対物レンズへの転換の場合、すなわち上記ステップ#6において現在の対物レンズが油浸対物レンズであるとしてステップ#7に移り、ここで目標の対物レンズが油浸対物レンズでないと判断した場合、比較部12は、ステップ#20に移って短い作動距離WDの対物レンズの有無を判断する。
【0044】
この判断の結果、短い作動距離WDの対物レンズが無ければ、比較部12は、上記ステップ#18に移り、最短経路の回転方向にレボルバ2を回転制御する。
例えば、現在の40X油浸対物レンズから10X乾燥対物レンズへの切り替えであれば、40X油浸対物レンズ→20X乾燥対物レンズ→10X乾燥対物レンズの順に切り替わる方向にレボルバ2が回転する。
【0045】
これに対して短い作動距離WDの対物レンズへの転換があれば、比較部12は、ステップ#21に移って短い作動距離WDの対物レンズへの転換かを判断し、そうであれば上記同様にステップ#18に移り、最短経路の回転方向にレボルバ2を回転制御する。
【0046】
例えば図5は、レボルバ2に取り付けられた対物レンズの順序がレボルバ2の取り付け穴3a〜3eの順に、100X油浸対物レンズ、4X乾燥対物レンズ、20X乾燥対物レンズ、短い作動距離WDの40X乾燥対物レンズ、40X油浸対物レンズが取り付けられた場合について説明すると、その対物レンズ切替動作は図6に示す通りとなる。
【0047】
すなわち、図5に示すように対物レンズが取り付けられている場合に40X油浸対物レンズから40X乾燥対物レンズに切り替えるときには、図6に示すように40X油浸対物レンズから40X乾燥対物レンズに直接切り替わるようにレボルバ2が回転する。
【0048】
又、短い作動距離WDの対物レンズへの転換がなければ、比較部12は、ステップ#22に移ってレボルバ2の回転を方向を作動距離WDが小さくなる方向に設定し、上記ステップ#19に移ってこの設定された回転方向でレボルバ2を回転させるように回転用モータ4を駆動する。
【0049】
例えば図5に示すように対物レンズが取り付けられている場合に40X油浸対物レンズから20X乾燥対物レンズに切り替えるときには、図6に示すように40X油浸対物レンズから100X油浸対物レンズ、4X乾燥対物レンズ、20X乾燥対物レンズの順に切り替わるようにレボルバ2が回転する。
【0050】
このように上記第1の実施の形態においては、現在の油浸又は乾燥対物レンズとレボルバスイッチSW1 〜SW5 により選択された目標の油浸又は乾燥対物レンズとの識別情報、倍率、油浸又は乾燥の種別を切替情報メモリ11から読み出し、これら識別情報、倍率、油浸又は乾燥の種別に基づいて現在の油浸又は乾燥対物レンズから目標の油浸又は乾燥対物レンズへの切替経路を決定してレボルバ2を回転制御するので、観察対象が細胞等の生物標本の場合、観察での分解能を上げるためにNAを大きくした油浸対物レンズを使用し、この油浸対物レンズと乾燥対物レンズとが混在してレボルバ2に取付けられても、目標の対物レンズに切り替えるときに、油浸対物レンズが標本に接触して標本を油で汚染したり、さらには油が付着した標本に乾燥対物レンズが接触してこの乾燥対物レンズを油で汚してしまうことが防止できる。
【0051】
又、目標の対物レンズへの切り替え時に、最短の切り替え経路を移動でき、標本観察の作業効率が向上する。
(2) 次に本発明の第2の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図1と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【0052】
図7は電動レボルバ制御装置の構成図である。
制御回路20は、図8に示す対物レンズ切替動作のフローチャートに従い、レボルバスイッチSW1 〜SW5 により選択された目標の油浸又は乾燥対物レンズに基づいてレボルバ2を回転制御して目標の油浸又は乾燥対物レンズを光路上に位置決めする機能を有するもので、切替情報メモリ11、比較部21及び出力部13を備えている。
【0053】
比較部21は、現在の油浸又は乾燥対物レンズから目標の油浸又は乾燥対物レンズへ切り替える最短の経路及びその回転方向を決定する最短経路決定部22と、この最短経路決定部22により決定された経路中に油浸又は乾燥対物レンズから乾燥又は油浸対物レンズへの転換があるか否かを判断し、この判断結果に応じてレボルバ2の回転方向を正転又は反転する回転指示方向を発生する回転制御部23の機能を有している。
【0054】
次に上記の如く構成された装置の作用について図8に示す対物レンズ切替動作のフローチャートに従って説明する。
各レボルバスイッチSW1 〜SW5 のうち所望倍率の対物レンズに対応するレボルバスイッチSW1 、SW2 …SW5 が押圧操作されると、制御回路20は、ステップ#30でレボルバスイッチ入力を検出し、次のステップ#31でレボルバスイッチSW1 、SW2 …SW5 がオンであることを判断すると、次のステップ#32でオンとなっているレボルバスイッチSW1 、SW2 …SW5 から目標の油浸又は乾燥対物レンズを認識する。
【0055】
次に制御回路20は、ステップ#33で現在顕微鏡の光路上に位置決めされている対物レンズと目標の対物レンズとが同一の取り付け穴3a、3b…3eに取り付けられているか否かを判断し、同一であれば再びステップ#30に戻ってレボルバスイッチ入力を検出する。
【0056】
これに対して現在の対物レンズと目標の対物レンズとが異なれば、制御回路20は、ステップ#34に移り、ここで比較部21の最短経路決定部22は、切替情報メモリ11に記憶されている油浸又は乾燥対物レンズとの識別情報、倍率、油浸又は乾燥の種別に基づき、オンとなっているレボルバスイッチSW1 、SW2 …SW5 から目標の油浸又は乾燥対物レンズを判断し、現在の油浸又は乾燥対物レンズから目標の油浸又は乾燥対物レンズへ切り替える最短の経路及びその回転方向を決定する。
【0057】
次に比較部21の回転制御部23は、ステップ#35において、最短経路決定部22より決定された最短の経路中に油浸対物レンズから乾燥対物レンズへの転換があるか否かを判断する。
【0058】
この最短経路中に油浸対物レンズから乾燥対物レンズへの転換が無ければ、回転制御部23は、ステップ#36に移って最短の回転方向となるようにレボルバ2を回転制御する回転指示方向を発生し、レボルバ2を回転させるように回転用モータ4を駆動する。
【0059】
次に比較部21は、上記の通り回転用モータ4を駆動すると、これと同時にステップ#37においてタイマーをスタートさせ、ステップ#38で磁気センサ5から出力される認識番号「1」〜「5」を示す電気信号を入力し、顕微鏡の光路上の対物レンズを検出して、次のステップ#39で目標の対物レンズが顕微鏡の光路上に到達したか否かを判断する。
【0060】
この判断の結果、磁気センサ5により検出された認識番号が識別番号と一致すれば、比較部21は、ステップ#40で回転用モータ4の停止指令を出力部13を通してドライバ14に送出し、レボルバ2の回転を停止し、目標の対物レンズを顕微鏡の光路上に位置決めする。
【0061】
なお、比較部21は、顕微鏡の光路上に目標の対物レンズを位置決めする動作中、ステップ#41においてタイムオーバとならないかを判断し、タイムオーバとなった場合にはステップ#42で緊急停止指令をドライバ14に送出し、レボルバ2の回転を緊急停止する。
【0062】
一方、上記ステップ#35の判断の結果、最短経路中に油浸対物レンズから乾燥対物レンズへの転換があれば、回転制御部23は、ステップ#43に移って今度は乾燥対物レンズから油浸対物レンズへの転換があるか否かを判断する。
【0063】
この判断の結果、乾燥対物レンズから油浸対物レンズへの転換が無ければ、回転制御部23は、ステップ#44に移って最短経路中に短い作動距離WDの乾燥対物レンズがあるか否かを判断し、この短い作動距離WDの乾燥対物レンズがなければ、上記ステップ#36に移って最短の回転方向となるようにレボルバ2を回転制御する回転指示方向を発生し、レボルバ2を回転させるように回転用モータ4を駆動する。
【0064】
これに対して最短経路中に短い作動距離WDの乾燥対物レンズがあれば(目標対物レンズは除き)、回転制御部23は、ステップ#45に移ってレボルバ2の回転方向を逆転し、ステップ#36に移ってこの回転方向でレボルバ2を回転制御する回転指示方向を発生し、レボルバ2を回転させるように回転用モータ4を駆動する。
【0065】
このようにレボルバ2を回転制御することにより、例えば、上記図4の対物レンズの切り替え動作の順序に示すと同様に、現在の4X乾燥対物レンズから20X乾燥対物レンズへの切り替えは、4X→10X→20Xの順に乾燥対物レンズが切り替わる方向にレボルバ2を回転制御する。
【0066】
又、現在の40X油浸対物レンズから100X油浸対物レンズへの切り替えは、40X→100Xの順に油浸対物レンズが切り替わる方向にレボルバ2を回転制御する。
【0067】
又、現在の4X乾燥対物レンズから40X油浸対物レンズへの切り替えは、4X乾燥→100X油浸→40X油浸の順に切り替わる方向にレボルバ2を回転制御する。
【0068】
又、図5に示す場合において、現在の100X油浸対物レンズから20X乾燥対物レンズへの切り替えは、100X油浸→4X→20X乾燥の順に切り替わる方向にレボルバ2を回転制御する。
【0069】
又、図5に示す場合において、現在の40X油浸対物レンズから目標の20X乾燥対物レンズに転換する場合、40X油浸→100X油浸→4X乾燥→20X乾燥の順に切り替わる方向にレボルバ2を回転制御する。
【0070】
このように上記第2の実施の形態においては、現在の油浸又は乾燥対物レンズから目標の油浸又は乾燥対物レンズへ切り替える最短の経路及びその回転方向を決定し、この最短の経路中に油浸又は乾燥対物レンズから乾燥又は油浸対物レンズへの転換があるか否かを判断し、この判断結果に応じてレボルバ2の回転方向を正転又は反転するので、上記第1の実施の形態と同様に、観察対象が細胞等の生物標本の場合、観察での分解能を上げるためにNAを大きくした油浸対物レンズを使用し、この油浸対物レンズと乾燥対物レンズとが混在してレボルバ2に取付けられても、目標の対物レンズに切り替えるときに、油浸対物レンズが標本に接触して標本を油で汚染したり、さらには油が付着した標本に乾燥対物レンズが接触してこの乾燥対物レンズを油で汚染してしまうことが防止できる。
【0071】
又、目標の対物レンズへの切り替え時に、最短の切り替え経路を移動でき、標本観察の作業効率が向上する。
(3) 次に本発明の第3の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図1と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【0072】
図9は電動レボルバ制御装置の構成図である。
2つのレボルバスイッチSWH、SWLは、レボルバ2の回転方向指示型であって、例えば一方のレボルバスイッチSWHはレボルバ2を矢印(イ)方向に示す正転方向に回転させる指示を出力し、他方のレボルバスイッチSWLはレボルバ2を矢印(ロ)方向に示す逆転方向に回転させる指示を出力する機能を有している。
【0073】
この場合、例えばレボルバスイッチSWHを1回押圧操作すると、レボルバ2が正転方向に回転し、例えば顕微鏡の光路上に認識番号「1」の油浸対物レンズから認識番号「5」の油浸対物レンズに切り替わり、さらに1回押圧操作すると、レボルバ2が正転方向に回転し、認識番号「5」の油浸対物レンズから認識番号「4」の油浸対物レンズに切り替わる。
【0074】
レボルバスイッチSWLを1回押圧操作したときも同様に、レボルバ2が逆転方向に回転し、例えば顕微鏡の光路上に認識番号「1」の油浸対物レンズから認識番号「2」の油浸対物レンズに切り替わる。
【0075】
制御回路30は、図10に示す対物レンズ切替動作のフローチャートに従い、レボルバスイッチSWH、SWLにより選択された正転又は逆転方向に基づいてレボルバ2を回転制御して目標の油浸又は乾燥対物レンズを光路上に位置決めする機能を有するもので、切替情報メモリ11、比較部31及び出力部13を備えている。
【0076】
このうち比較部31は、レボルバスイッチSWH、SWLにより指示されたレボルバ2の回転方向を認識し、現在光路上に位置決めされている対物レンズと、目的とする対物レンズの油浸又は乾燥といった対物レンズの種別を判断し、この判断結果から油浸対物レンズから乾燥対物レンズ、又は乾燥対物レンズから油浸対物レンズといった種別の異なる移動の際に、油の付着又は試料への汚れを防ぐため警告音を発し、作業者に注意を促す機能を有している。
【0077】
次に上記の如く構成された装置の作用について図10に示す対物レンズ切り替え動作のフローチャートに従って説明する。
2つのレボルバスイッチSWH、SWLのうちいずれか一方のレボルバスイッチSWH又はSWLが押圧操作されると、制御回路30の比較部31は、ステップ#50においてレボルバスイッチ入力を検出し、次のステップ#51で対物レンズの切り替えがオンであることを判断すると、次のステップ#52において制御回路30は、押圧操作されたレボルバスイッチSWH、SWLからのレボルバ2の回転方向が正転又は逆転であるかを判断する。
【0078】
次に比較部31は、ステップ#53において現在顕微鏡の光路上に位置決めされている対物レンズが油浸対物レンズであるか否かの種別を切替情報メモリ11から読み出して判断する。
【0079】
この判断の結果、乾燥対物レンズであれば、比較部31は、ステップ#56にで目的対物レンズが油浸対物レンズであるか否かを判断する。
又、現在の対物レンズが油浸対物レンズでステップ#53から#54に移った場合、比較部31は、目的とする対物レンズが乾燥対物レンズであるか否かを判断する。つまり、ステップ#53、#54及び#56では、現在の対物レンズの油浸、乾燥といった種別と、目的とする対物レンズの種別が同じか異なるかを判断し場合分けを行っている。
【0080】
上記ステップ#54での判断結果が油浸対物レンズ、又ステップ#56での判断結果が乾燥対物レンズであれば、比較部31は、同種の対物レンズの間での移動と判断し、ステップ#60に移ってモータ回転を行う。
【0081】
又、上記ステップ#54での判断結果が乾燥対物レンズ、又ステップ#56での判断結果が油浸対物レンズであれば、比較部31は、ステップ#55に移ってブザーを鳴動して警告音を発し、作業者に対物レンズの種別が異なる移動であることを報知する。
【0082】
次に比較部31は、ステップ#57、#58において一定時間だけレボルバスイッチSWH、SWLからの入力を待つ。そして、一定時間内にレボルバスイッチSWH、SWLからの入力が無ければ、比較部31は、上記ステップ#50のスイッチ入力検出に戻る。
【0083】
ところが、一定時間内にレボルバスイッチSWH、SWLからの入力があれば、比較部31は、ステップ#59において1つ前に押圧されたレボルバスイッチSWH又はSWLと同じであるかを判断する。この判断の結果、押圧されたレボルバスイッチSWH又はSWLが異なれば、比較部31は、再びステップ#50に戻り、レボルバスイッチ入力を検出してレボルバ2の回転方向が正転又は逆転であるかを判断し、現在顕微鏡の光路上に位置決めされている対物レンズが油浸対物レンズであるか否かの種別を判断する。
【0084】
又、押圧されたレボルバスイッチSWH又はSWLが同じであれば、作業者の承認を得たものとし比較部31は、ステップ#60に移ってモータを回転させる。
【0085】
なお、比較部31は、顕微鏡の光路上に目的の対物レンズを位置決めする動作中、ステップ#65においてタイムオーバにならないかを判断し、タイムオーバになった場合にステップ#66で緊急停止指令をドライバ14に送出し、レボルバ2の回転を緊急停止する。
【0086】
このように上記第3の実施の形態においては、回転方向指定のレボルバスイッチSWH、SWLにより指示されたレボルバ2の回転方向を認識し、現在の対物レンズが油浸か乾燥か、又は目的の対物レンズが油浸か乾燥かを切替情報メモリ11から読み出して判断し、種別の異なる対物レンズへの移動の際に警告を発し、作業者へ種別の異なる対物レンズへの移動のための付着の可能性のあることを報知できる。これにより、作業者は油の付着に関し、余計に注意を払う必要がなくなり、作業の効率化が図れる。
【0087】
なお、本発明は、上記第1〜第3の実施の形態に限定されるものでなく次の通り変形してもよい。
例えば、レボルバ2には、5個の油浸又は乾燥対物レンズを取り付けた場合について説明したが、これら対物レンズの取り付け個数には制限がなく、複数個の対物レンズがレボルバ2に環状に取り付けられていれば適用できる。
【0088】
又、顕微鏡の光路に位置決めされている対物レンズを磁気センサ5を用いてレボルバ2の外周に配置されている磁性材の配列パターンを検出しているが、これを対物レンズの番号等の識別番号に代えてもよい。
【0089】
又、油浸対物レンズから作動距離WDの短い乾燥対物レンズへの切り替えを行うモードと、このモードの切り替えを禁止するモードとの切り替えを可能に構成することにより、顕微鏡の電動レボルバの制御に限らず、種々の用途に適用が可能になる。
【0090】
又、対物レンズの作動距離WDを基準にして対物レンズの切り替え順序を決めているが、これを対物レンズの倍率を基準にして対物レンズの切り替え順序を決めても上記同様な効果を奏することができる。これは、一般には倍率と作動距離WDとは逆比例関係になっているからである。最近特殊な用途として同一倍率であっても作動距離WDの異なるものが作られており、この場合には、作動距離WDで対物レンズの切り替え順序を決める必要がある。なお、対物レンズの倍率と作動距離WDとのいずれかを選択可能な場合には、作動距離WDを基準とする方が、よりレボルバ2の回転制御が正確にできる。
【0091】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、浸透及び乾燥対物レンズが混在しても油による汚染がなく、かつ無駄な迂回制御が生じない電動レボルバ制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる電動レボルバ制御装置の第1の実施の形態を示す構成図。
【図2】識別情報・倍率・油浸又は乾燥の種別のデータが記憶された切替情報メモリの模式図。
【図3】同装置における対物レンズ切替動作のフローチャート。
【図4】同装置における対物レンズの切り替え動作の順序を示す図。
【図5】レボルバに取り付けられた対物レンズの他の順序を示す図。
【図6】対物レンズの切り替え動作の順序を示す図。
【図7】本発明に係わる電動レボルバ制御装置の第2の実施の形態を示す構成図。
【図8】同装置における対物レンズ切替動作のフローチャート。
【図9】本発明に係わる電動レボルバ制御装置の第3の実施の形態を示す構成図。
【図10】同装置における対物レンズ切替動作のフローチャート。
【符号の説明】
1…電動レボルバ、
2…取付け体(レボルバ)、
3a〜3e…取付け穴、
4…回転電動機(回転用モータ)、
5…磁気センサ、
SW1 〜SW5 …レボルバスイッチ、
10…制御回路、
11…切替情報メモリ、
12…比較部、
13…出力部、
14…ドライバ、
20…制御回路、
21…比較部、
22…最短経路決定部、
23…回転制御部、
SWH,SWL…レボルバスイッチ、
30…制御回路、
31…比較部。
Claims (1)
- 油浸対物レンズと乾燥対物レンズとが区分けされ、かつ作動距離順に取り付けられたレボルバを回転自在に設け、かつレボルバスイッチにより選択された前記油浸又は乾燥対物レンズに基づいて前記レボルバを回転制御して前記選択された前記油浸又は乾燥対物レンズを光路上に位置決めする電動レボルバ制御装置において、
現在光路に位置決めされている対物レンズを識別するための対物レンズ識別手段と、
前記油浸及び乾燥対物レンズ毎の各識別情報、各倍率、油浸又は乾燥の種別及び作動距離がそれぞれ記憶された切替情報メモリと、
前記レボルバスイッチにより選択された前記油浸又は乾燥対物レンズを受け、現在前記光路に位置決めされている前記油浸又は乾燥対物レンズと前記レボルバスイッチにより選択された前記油浸又は乾燥対物レンズとの前記各識別情報、前記各倍率、前記油浸又は乾燥の種別及び作動距離をそれぞれ前記切替情報メモリから読み出し、これら識別情報、倍率、油浸又は乾燥の種別及び作動距離に基づいて現在位置決めされている前記油浸又は乾燥対物レンズから前記レボルバスイッチにより選択された前記油浸又は乾燥対物レンズへの切替経路を決定して前記レボルバを回転制御する切替制御手段と、
を具備し、
前記切替制御手段は、現在位置決めされている前記油浸又は乾燥対物レンズから前記レボルバスイッチにより選択された目的の前記油浸又は乾燥対物レンズへ切り替える最短の経路及びその回転方向を決定する最短経路決定手段と、
前記最短経路決定手段により決定された経路中に油浸対物レンズから乾燥対物レンズへの転換及び作動距離の短い乾燥対物レンズへの転換がある場合、又は前記最短経路決定手段により決定された経路中に油浸対物レンズから乾燥対物レンズへの転換及び乾燥対物レンズから油浸対物レンズへの転換がある場合、のどちらか一方に該当する場合は、前記レボルバの回転方向を前記最短の経路の回転方向に対して反転する回転制御手段と、
を有することを特徴とする電動レボルバ制御装置。
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