JP4720460B2 - microscope - Google Patents

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JP4720460B2 JP2005344470A JP2005344470A JP4720460B2 JP 4720460 B2 JP4720460 B2 JP 4720460B2 JP 2005344470 A JP2005344470 A JP 2005344470A JP 2005344470 A JP2005344470 A JP 2005344470A JP 4720460 B2 JP4720460 B2 JP 4720460B2
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Description

本発明は、フォーカス装置を備えた顕微鏡に関する。   The present invention relates to a microscope provided with a focusing device.

従来、標本に対してオートフォーカス用のスリット形状の照明光を照射し、その反射光を利用して観察光学系の焦点位置に標本面を位置決めするフォーカス装置を備えた顕微鏡が知られている。またこの種の顕微鏡では、オートフォーカス用の照明光の結像位置を光軸方向へ調整するための焦点位置調整レンズをさらに備え、これによって観察光学系の焦点位置に標本の所望の位置を合わせることが可能なものが本出願人によって提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a microscope including a focus device that irradiates a specimen with slit-shaped illumination light for autofocus and positions the specimen surface at the focal position of an observation optical system using the reflected light. In addition, this type of microscope further includes a focus position adjustment lens for adjusting the imaging position of the illumination light for autofocus in the optical axis direction, thereby aligning the desired position of the sample with the focus position of the observation optical system. What has been proposed is proposed by the present applicant (see, for example, Patent Document 1).

ここで、焦点位置調整レンズを備えたオートフォーカス装置には、焦点位置調整レンズを操作するためのダイヤルが備えられており、観察者がこのダイヤルを回転させた際には、その回転角から計算された焦点位置調整レンズの移動量がパルス数に換算されてレンズ駆動部へ伝達され、これによって焦点位置調整レンズの駆動が行われるように構成されている。
特開2004−70276号公報
Here, the autofocus device provided with the focus position adjustment lens is provided with a dial for operating the focus position adjustment lens, and when the observer rotates the dial, the rotation angle is calculated from the rotation angle. The amount of movement of the focal position adjusting lens thus converted is converted into the number of pulses and transmitted to the lens driving unit, whereby the focal position adjusting lens is driven.
JP 2004-70276 A

対物レンズの焦点を標本に合わせる際には、ステージを上下動させるためのステージ用の操作ダイヤルが操作される。しかしながら、このステージ用の操作ダイヤルを操作し、その後、焦点位置調整レンズを移動させる際に焦点位置調整レンズ用の操作ダイヤルを操作した場合、焦点位置調整レンズの調整が円滑にできない場合があった。   When the objective lens is focused on the sample, an operation dial for the stage for moving the stage up and down is operated. However, when the operation dial for the stage is operated, and then the operation dial for the focus position adjustment lens is operated when the focus position adjustment lens is moved, the focus position adjustment lens may not be adjusted smoothly. .

そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、オートフォーカス用の照明光の焦点位置を調整する焦点位置調整レンズを標本の所望の位置に容易に合わせることができるオートフォーカス装置を備えた顕微鏡を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and includes an autofocus device that can easily adjust a focus position adjusting lens that adjusts the focus position of illumination light for autofocus to a desired position of a specimen. An object is to provide a microscope.

上記課題を解決するために本発明は、
焦点位置調整用の光源からの照明光を対物レンズを介して標本上に結像し、光軸上に配置されている当該光軸方向へ移動可能なレンズにより照明光の焦点位置を変える焦点位置調整レンズを有するフォーカス用照明光学系と、
前記標本からの反射光を前記対物レンズを介して受光しフォーカス用光電変換器に結像するフォーカス用結像光学系と、
前記焦点位置調整レンズを操作するための焦点位置調整レンズ駆動用回転操作手段と、を有するフォーカス装置と、
前記標本を載置し前記対物レンズの光軸方向へ移動可能なステージを操作するためのステージ用回転操作手段と、
前記焦点位置調整レンズ駆動用回転操作手段の1回転当たりの前記焦点位置調整レンズの移動量を、前記ステージ用回転操作手段の1回転当たりの前記ステージの移動量と略等しくするための、前記対物レンズの種類に対応した前記焦点位置調整レンズの駆動情報を格納した記憶手段と、
前記焦点位置調整レンズを駆動する駆動部と、
前記駆動部を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記焦点位置調整レンズ駆動用回転操作手段の回転時に、前記駆動情報に基づいて前記駆動部に前記焦点位置調整レンズを駆動させることを特徴とする顕微鏡を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention
A focal position where the illumination light from the light source for focal position adjustment is imaged on the specimen via the objective lens, and the focal position of the illumination light is changed by a lens that is arranged on the optical axis and that can move in the optical axis direction. A focusing illumination optical system having an adjustment lens;
A focusing imaging optical system that receives reflected light from the sample through the objective lens and forms an image on a focusing photoelectric converter;
A focus position adjustment lens driving rotation operation means for operating the focus position adjustment lens, and a focus device,
A stage rotation operation means for operating the stage on which the specimen is placed and movable in the optical axis direction of the objective lens;
The objective for making the movement amount of the focus position adjustment lens per rotation of the focus position adjustment lens driving rotation operation means substantially equal to the movement amount of the stage per rotation of the stage rotation operation means. Storage means for storing drive information of the focal position adjustment lens corresponding to the type of lens ;
A drive unit for driving the focal position adjustment lens;
A control unit for controlling the drive unit,
The control unit provides a microscope characterized by causing the drive unit to drive the focus position adjustment lens based on the drive information when the focus position adjustment lens driving rotation operation means is rotated .

また本発明の顕微鏡は、
前記記憶手段は、環境温度に対応した前記焦点位置調整レンズの駆動情報をさらに備え
前記制御部は、前記焦点位置調整レンズ駆動用回転操作手段の回転時に、前記対物レンズの種類に対応した前記焦点位置調整レンズの駆動情報及び前記環境温度に対応した前記焦点位置調整レンズの駆動情報に基づいて前記駆動部に前記焦点位置調整レンズを駆動させることが望ましい。
The microscope of the present invention is
The storage means further includes drive information of the focal position adjustment lens corresponding to an environmental temperature ,
The control unit drives the focus position adjustment lens according to the type of the objective lens and the focus position adjustment lens according to the environmental temperature when the focus position adjustment lens drive rotation operation means rotates. It is preferable that the focus position adjustment lens is driven by the drive unit based on the above .

本発明によれば、オートフォーカス用の照明光の焦点位置を調整する焦点位置調整レンズを標本の所望の位置に容易に合わせることができるオートフォーカス装置を備えた顕微鏡を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the microscope provided with the autofocus apparatus which can adjust easily the focus position adjustment lens which adjusts the focus position of the illumination light for autofocus to the desired position of a sample can be provided.

以下、本発明の実施形態に係るオートフォーカス装置を備えた顕微鏡を添付図面に基づいて説明する。
はじめに、本顕微鏡の全体的な構成について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るオートフォーカス装置を備えた顕微鏡の構成を示す図である。
図1に示すように本顕微鏡1は、標本2を載置するステージ3、ステージ3下方に配置された対物レンズ4及びフォーカス装置5、ステージ3上方に配置された透過照明装置6、フォーカス制御用スイッチボックス7を備えている。ここで、対物レンズ4は不図示の電動ターレットに保持されており、このターレットには他の倍率の対物レンズが複数個取り付けられており、標本に応じて適宜切替えることができる。
Hereinafter, a microscope provided with an autofocus device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, the overall configuration of the microscope will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a microscope including an autofocus device according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the microscope 1 includes a stage 3 on which a sample 2 is placed, an objective lens 4 and a focus device 5 arranged below the stage 3, a transmission illumination device 6 arranged above the stage 3, and a focus control device. A switch box 7 is provided. Here, the objective lens 4 is held by an electric turret (not shown), and a plurality of objective lenses having other magnifications are attached to the turret, and can be switched as appropriate according to the specimen.

顕微鏡1本体の内部には、ステージ3を対物レンズ4の光軸方向へ駆動するためのステージ駆動部8、同じく光軸方向のステージ3の位置を検出する位置検出部9を備え、それぞれ制御部10に接続されている。そしてこの制御部10には、前述のフォーカス制御用スイッチボックス7、メモリM、及び入力部14も接続されている。なお、入力部14には、不図示のキーボード、対物レンズ切替えスイッチ、オートフォーカス制御開始スイッチ、及び合焦位置記憶スイッチ等が設けられている。   Inside the microscope 1 main body, a stage drive unit 8 for driving the stage 3 in the optical axis direction of the objective lens 4 and a position detection unit 9 for detecting the position of the stage 3 in the optical axis direction are provided, respectively. 10 is connected. The control unit 10 is also connected to the focus control switch box 7, the memory M, and the input unit 14. The input unit 14 is provided with a keyboard (not shown), an objective lens switching switch, an autofocus control start switch, a focus position storage switch, and the like.

また、顕微鏡1本体にはステージ3を光軸方向へ操作するためのダイヤル11(以下、「ステージダイヤル」という。)が設けられている。
さらに、フォーカス制御用スイッチボックス7には、後述する図2に示す焦点位置調整レンズ13を当該焦点位置調整レンズ13の光軸方向へ操作するためのダイヤル12(以下、「オフセットダイヤル」という。)が設けられている。
The microscope 1 body is provided with a dial 11 (hereinafter referred to as “stage dial”) for operating the stage 3 in the optical axis direction.
Further, the focus control switch box 7 has a dial 12 (hereinafter referred to as “offset dial”) for operating a focus position adjustment lens 13 shown in FIG. 2 to be described later in the optical axis direction of the focus position adjustment lens 13. Is provided.

図2は、本発明の実施形態に係るオートフォーカス装置を備えた顕微鏡の光学系の構成を示す図である。
図2に示すように本顕微鏡1の光学系は、標本2の下方に配置された観察光学系15、フォーカス装置5の光学系であるフォーカス用照明光学系16及びフォーカス用結像光学系17からなる。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an optical system of a microscope including the autofocus device according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the optical system of the microscope 1 includes an observation optical system 15 disposed below the sample 2, a focusing illumination optical system 16 that is an optical system of the focusing device 5, and a focusing imaging optical system 17. Become.

観察光学系15は、標本2側から光軸に沿って順に、対物レンズ4、ダイクロイックミラー23、及び観察用結像レンズ24を有している。さらに、観察用結像レンズ24の後方には不図示の接眼レンズが配置されており、この接眼レンズを介して標本像が形成され、観察者による肉眼観察が可能となる。なお、観察用結像レンズ24の結像位置にCCDセンサを配置して標本像を撮影する構成とすることもできる。   The observation optical system 15 includes an objective lens 4, a dichroic mirror 23, and an observation imaging lens 24 in order along the optical axis from the sample 2 side. Further, an eyepiece (not shown) is disposed behind the observation imaging lens 24, and a specimen image is formed through the eyepiece so that the observer can observe with the naked eye. Note that a CCD sensor may be arranged at the imaging position of the observation imaging lens 24 to take a sample image.

フォーカス用照明光学系16は、標本2に対してスリット形状の照明光を照射するための光学系であって、光軸に沿って順に、LED光源18、第1コレクタレンズ19a、スリット形状の開口を備えたスリット板20、第2コレクタレンズ19b、瞳の半分を遮光するための瞳制限マスク21、ハーフミラー22、及び焦点位置調整レンズ13(以下、「オフセットレンズ」という。)を有している。   The focusing illumination optical system 16 is an optical system for irradiating the specimen 2 with slit-shaped illumination light, and sequentially, along the optical axis, the LED light source 18, the first collector lens 19a, and the slit-shaped opening. , A second collector lens 19b, a pupil limiting mask 21 for shielding half of the pupil, a half mirror 22, and a focal position adjusting lens 13 (hereinafter referred to as “offset lens”). Yes.

本実施形態においてオフセットレンズ13は、ダイクロイックミラー23側から順に、凸レンズ13a、凹レンズ13bからなり、また凹レンズ13bには当該凹レンズ13bを光軸方向へ駆動するためのオフセットレンズ駆動部27が接続されている。
フォーカス用結像光学系17は、フォーカス用照明光学系16によって照明された標本2からの反射光を受光するための光学系であって、ハーフミラー22の反射光路上に配置されたオートフォーカス用結像レンズ25、及びCCDセンサ26を有している。
In the present embodiment, the offset lens 13 includes a convex lens 13a and a concave lens 13b in order from the dichroic mirror 23 side, and an offset lens driving unit 27 for driving the concave lens 13b in the optical axis direction is connected to the concave lens 13b. Yes.
The focusing imaging optical system 17 is an optical system for receiving reflected light from the specimen 2 illuminated by the focusing illumination optical system 16, and is used for autofocusing disposed on the reflected light path of the half mirror 22. An imaging lens 25 and a CCD sensor 26 are provided.

以上の構成の下、対物レンズ4の焦点位置とフォーカス用照明光学系16からの照明光の集光位置とが合った状態において、観察者によって入力部14のオートフォーカス制御開始スイッチが操作されると、フォーカス用照明光学系16によって標本2にスリット形状の照明光が照射され、標本2からの反射光はフォーカス用結像光学系17によってCCDセンサ26上に結像される。これにより制御部10は、CCDセンサ26で得られた画像から焦点情報(対物レンズ4の焦点位置から標本面までの相対的な距離)を求め、この焦点情報に基づきステージ3を駆動して標本面を対物レンズ4の焦点位置へ配置する。これにより、対物レンズ4の焦点位置と標本面が合い、かつフォーカス用照明光学系16からの照明光の集光位置が同じく標本面に合い、またその反射像がCCDセンサ26上に結像されることとなる。なお、このときの標本面の位置をオフセットゼロ位置という。   Under the above-described configuration, the autofocus control start switch of the input unit 14 is operated by the observer in a state where the focal position of the objective lens 4 and the condensing position of the illumination light from the focusing illumination optical system 16 match. Then, the illumination light system 16 for focusing irradiates the specimen 2 with slit-shaped illumination light, and the reflected light from the specimen 2 is imaged on the CCD sensor 26 by the imaging optical system 17 for focusing. As a result, the control unit 10 obtains focus information (relative distance from the focal position of the objective lens 4 to the sample surface) from the image obtained by the CCD sensor 26, and drives the stage 3 based on this focus information. The surface is arranged at the focal position of the objective lens 4. As a result, the focal position of the objective lens 4 and the sample surface are aligned, the condensing position of the illumination light from the focusing illumination optical system 16 is also aligned with the sample surface, and the reflected image is formed on the CCD sensor 26. The Rukoto. Note that the position of the sample surface at this time is referred to as an offset zero position.

次に観察者は、観察位置を標本内部に移動させる場合オフセットダイヤル12を回転させてオフセットレンズ13bを駆動してフォーカス用照明光学系16からの照明光の集光位置を標本内部である光軸方向へ任意の移動量分だけ移動させる。そしてこれと同時に制御部10がオートフォーカス制御を行うことで、ステージ3が駆動されて標本面はフォーカス用照明光学系16からの照明光の集光位置に合わせられる。このとき、対物レンズ4の焦点位置は固定であるため、標本面は対物レンズ4の焦点位置からずれた位置即ち標本内部に配置されることとなる。以上の方法によって、対物レンズ4の焦点位置に標本2内部の任意の位置を合わせることが可能となる。   Next, when the observer moves the observation position to the inside of the sample, the offset dial 12 is rotated to drive the offset lens 13b so that the condensing position of the illumination light from the focusing illumination optical system 16 is the optical axis inside the sample. Move in the direction by an arbitrary amount of movement. At the same time, the control unit 10 performs autofocus control, so that the stage 3 is driven and the specimen surface is adjusted to the condensing position of the illumination light from the focusing illumination optical system 16. At this time, since the focal position of the objective lens 4 is fixed, the specimen surface is arranged at a position shifted from the focal position of the objective lens 4, that is, inside the specimen. By the above method, it is possible to match an arbitrary position inside the sample 2 to the focal position of the objective lens 4.

次に、本実施形態において最も特徴的なオフセットレンズ13の駆動制御について説明する。
上記従来のオートフォーカス装置を備えた顕微鏡は、上述のようにオフセットダイヤルを回転させるたびに同じ回転角であっても環境温度や対物レンズの種類によってオフセットレンズの移動量が異なる。そしてこの条件のままオフセットレンズ13bの駆動とオートフォーカス制御(移動した照明光の集光位置へ標本面を配置するためのステージ駆動)が同時に行われることとなる。したがって観察者は、オフセットダイヤルを回転させるたびに、同じ回転角であっても環境温度や対物レンズの種類によってステージの移動量が異なることとなるため、オフセットダイヤルを回転させ標本の所望の位置を観察光学系の焦点位置に配置する際、調整し難かった。
Next, drive control of the offset lens 13 that is most characteristic in the present embodiment will be described.
In the microscope equipped with the above-described conventional autofocus device, the amount of movement of the offset lens differs depending on the environmental temperature and the type of the objective lens even if the rotation angle is the same every time the offset dial is rotated. Under this condition, the driving of the offset lens 13b and the autofocus control (stage driving for arranging the sample surface at the condensing position of the moved illumination light) are performed simultaneously. Therefore, each time the observer rotates the offset dial, the amount of movement of the stage varies depending on the environmental temperature and the type of objective lens even at the same rotation angle. It was difficult to adjust the lens when it was placed at the focal position of the observation optical system.

そこで本実施形態に係る顕微鏡1は、以下に詳述する図3の制御フローを用いることで、オフセットダイヤル12を回転させた際のステージ3の移動量が環境温度や対物レンズ4の種類によらず一定であり、その移動量はステージダイヤル11を同じ回転角だけ回転させた際のステージ3の移動量と同じになるように構成している。   Therefore, the microscope 1 according to the present embodiment uses the control flow of FIG. 3 described in detail below, so that the amount of movement of the stage 3 when the offset dial 12 is rotated depends on the environmental temperature and the type of the objective lens 4. The amount of movement is constant, and the amount of movement is the same as the amount of movement of the stage 3 when the stage dial 11 is rotated by the same rotation angle.

図3は、本発明の実施形態に係るオートフォーカス装置を備えた顕微鏡におけるオフセットレンズの駆動制御のためのフローチャートを示す図である。
本制御フローは、観察者によるオートフォーカス制御開始スイッチの操作に伴って開始される。
FIG. 3 is a diagram illustrating a flowchart for controlling the driving of the offset lens in the microscope including the autofocus device according to the embodiment of the present invention.
This control flow is started when the observer operates the autofocus control start switch.

ステップS101:制御部10が、タイマーをスタートさせる。
ステップS102:制御部10が、所定時間の経過を判断する(本実施形態においては10ミリ秒に設定されている。)。所定時間が経過している場合はステップS103へ進み、所定時間が経過していない場合は本ステップS102が繰り返し行われる。
ステップS103:オフセットレンズ13用のレンズ駆動部27とともに備えられた不図示の回転角検出部を介し、制御部10がオフセットダイヤル12の回転角を読み取る。
Step S101: The control unit 10 starts a timer.
Step S102: The control unit 10 determines that a predetermined time has elapsed (in this embodiment, it is set to 10 milliseconds). If the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S103. If the predetermined time has not elapsed, step S102 is repeatedly performed.
Step S103: The control unit 10 reads the rotation angle of the offset dial 12 via a rotation angle detection unit (not shown) provided together with the lens driving unit 27 for the offset lens 13.

ステップS104:制御部10が、ユーザによってオフセットダイヤル12が回転操作されているか否か、すなわちステップS103で読み取られた回転角が、メモリMに格納されている前回検出分のオフセットダイヤル12の回転角と異なるか否かを判断する。回転角が前回検出分の回転角と異なる場合はステップS105へ進み、同じ場合は本制御フローが終了する。   Step S104: The controller 10 determines whether or not the offset dial 12 has been rotated by the user, that is, the rotation angle read in Step S103 is the rotation angle of the offset dial 12 corresponding to the previous detection stored in the memory M. To determine whether or not. If the rotation angle is different from the rotation angle for the previous detection, the process proceeds to step S105. If the rotation angle is the same, the control flow ends.

ステップS105:制御部10が、ステップS103で読み取られたオフセットダイヤル12の回転角から、この回転角に対応する角度でステージダイヤル11を操作したと仮定した時のステージ3の上下方向移動量を算出する。ここで、ステージダイヤル11は、公知のステージダイヤルと同様、その1回転当たりのステージ3の上下方向移動量が一定であり、この単位回転移動量は入力部14に設けられている不図示のスイッチによって変更可能である。   Step S105: The amount of vertical movement of the stage 3 when the control unit 10 assumes that the stage dial 11 has been operated at an angle corresponding to the rotation angle is calculated from the rotation angle of the offset dial 12 read in step S103. To do. Here, the stage dial 11 has a constant amount of vertical movement of the stage 3 per rotation as in the known stage dial, and this unit rotational movement amount is a switch (not shown) provided in the input unit 14. Can be changed.

本ステップにおいてオフセットダイヤル12の回転角からステージ3の上下方向移動量を算出する方法は、ステージダイヤル11を回転させた際に移動量を算出する方法と同じものが用いられる、すなわち、ステージダイヤル11によるステージ3の単位回転移動量が用いられる。
本ステップにおいて制御部10はさらに、算出されたステージ3の上下方向移動量から、これに対応する移動量分だけオフセットレンズ13を駆動するために必要なパルス数を計算する。なお、このパルス数の計算については、後に詳述する。
In this step, the method of calculating the vertical movement amount of the stage 3 from the rotation angle of the offset dial 12 is the same as the method of calculating the movement amount when the stage dial 11 is rotated, that is, the stage dial 11. A unit rotational movement amount of the stage 3 is used.
In this step, the control unit 10 further calculates the number of pulses required to drive the offset lens 13 by the amount of movement corresponding to the calculated amount of movement of the stage 3 in the vertical direction. The calculation of the number of pulses will be described in detail later.

ステップS106:ステップS103で得られたオフセットダイヤル12の回転角と、ステップS105で得られたオフセットレンズ13を駆動するためのパルス数とが、メモリMに格納される。格納された回転角とパルス数は、次回、ステップS104が実行される際に用いられ、次回の移動量の算出及びパルス数の計算に用いられる。
ステップS107:制御部10が、ステップS105で得られたオフセットレンズ13を駆動するためのパルス数をレンズ駆動部27へ出力してオフセットレンズ13を駆動する。そして、ステップS103へ戻る。
Step S106: The rotation angle of the offset dial 12 obtained in Step S103 and the number of pulses for driving the offset lens 13 obtained in Step S105 are stored in the memory M. The stored rotation angle and number of pulses are used the next time step S104 is executed, and are used for the next calculation of the movement amount and the number of pulses.
Step S107: The control unit 10 outputs the number of pulses for driving the offset lens 13 obtained in step S105 to the lens driving unit 27 to drive the offset lens 13. Then, the process returns to step S103.

次に、ステップS105におけるオフセットレンズ13を駆動するためのパルス数の計算について述べる。
図4は、本発明の実施形態に係るフォーカス装置を備えた顕微鏡のメモリに格納されている、基準温度でのオフセットゼロ位置からの各距離のパルス数を対物レンズごとに示したテーブルである。
図5は、本発明の実施形態に係るフォーカス装置を備えた顕微鏡のメモリに格納されている、各温度におけるオフセットゼロ位置のパルス数を対物レンズごとに示したテーブルである。
Next, calculation of the number of pulses for driving the offset lens 13 in step S105 will be described.
FIG. 4 is a table showing, for each objective lens, the number of pulses at each distance from the offset zero position at the reference temperature, which is stored in the memory of the microscope including the focus device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a table showing the number of pulses at the offset zero position at each temperature for each objective lens, which is stored in the memory of the microscope equipped with the focusing device according to the embodiment of the present invention.

まず、図4に示すテーブルを用いて、ステップS105において算出されたステージ3の上下方向移動量と、現在のオフセットレンズ13のパルス数Q(x1,y)から、移動するパルス数Q(x2,y)を求める。次に、不図示の温度センサによって温度を測定し、図5に示すテーブルに基づきオフセットゼロ位置のずれ量T(w1,y)を求める。最後にQ(x2,y)+T(w1,y)を計算し、これがオフセットレンズ13を駆動するためのパルス数となる。   First, using the table shown in FIG. 4, the number of moving pulses Q (x2, y2) is calculated from the amount of vertical movement of the stage 3 calculated in step S105 and the current number of pulses Q (x1, y) of the offset lens 13. y) is determined. Next, the temperature is measured by a temperature sensor (not shown), and a deviation amount T (w1, y) at the offset zero position is obtained based on the table shown in FIG. Finally, Q (x2, y) + T (w1, y) is calculated, and this is the number of pulses for driving the offset lens 13.

本実施形態において、図4及び図5に示したテーブルは、予め対物レンズごとに計測されたデータであって、メモリMに記憶されているものである。
なお、テーブルの態様はこれに限られず、例えば、リニアエンコーダ等を利用して、ステージ3の上下方向位置を検出するための装置が顕微鏡1に備えられている場合には、顕微鏡1の使用前にオフセットレンズ13を移動させ、そのときのステージ3の位置を読み取り、図4に示すテーブルを作成する構成とすることもできる。この構成によれば、温度を考慮する必要がなくなるため、図4に示すテーブルのみを用いることで上述のパルス数の計算を行うことが可能となる。
In the present embodiment, the tables shown in FIGS. 4 and 5 are data measured in advance for each objective lens, and are stored in the memory M.
Note that the form of the table is not limited to this. For example, when the microscope 1 is equipped with an apparatus for detecting the vertical position of the stage 3 using a linear encoder or the like, before using the microscope 1. The offset lens 13 may be moved to read the position of the stage 3 at that time to create the table shown in FIG. According to this configuration, since it is not necessary to consider the temperature, the number of pulses can be calculated by using only the table shown in FIG.

以上の構成により、本実施形態に係る顕微鏡1は、オフセットダイヤル12を回転させた際のオフセットレンズ13の移動量が環境温度や対物レンズ4の種類によらず一定であり、その移動量はステージダイヤル11を同じ回転角だけ回転させた際のステージ3の移動量と同じになるように構成している。すなわち、オフセットダイヤル12を操作してオフセットレンズ13を移動させた際に、ステージダイヤル11を操作してステージ3を上下動させた場合と同様の操作感で、ステージ3を上下動させることができる。   With the above configuration, in the microscope 1 according to the present embodiment, the amount of movement of the offset lens 13 when the offset dial 12 is rotated is constant regardless of the environmental temperature and the type of the objective lens 4, and the amount of movement is the stage. The amount of movement of the stage 3 when the dial 11 is rotated by the same rotation angle is configured to be the same. That is, when the offset lens 13 is moved by operating the offset dial 12, the stage 3 can be moved up and down with the same operational feeling as when the stage dial 11 is operated and the stage 3 is moved up and down. .

以上より、オートフォーカス用の照明光の焦点位置を調整する焦点位置調整レンズを標本の所望の位置に容易に合わせることができるオートフォーカス装置を備えた顕微鏡を実現することができる。   As described above, it is possible to realize a microscope including an autofocus device that can easily adjust a focus position adjustment lens that adjusts the focus position of illumination light for autofocus to a desired position of a specimen.

本発明の実施形態に係るオートフォーカス装置を備えた顕微鏡の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the microscope provided with the autofocus apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るオートフォーカス装置を備えた顕微鏡の光学系の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical system of the microscope provided with the autofocus apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るオートフォーカス装置を備えた顕微鏡におけるオフセットレンズの駆動制御のためのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart for the drive control of the offset lens in the microscope provided with the autofocus apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るフォーカス装置を備えた顕微鏡のメモリに格納されている、基準温度でのオフセットゼロ位置からの各距離のパルス数を対物レンズごとに示したテーブルである。It is the table which showed the pulse number of each distance from the offset zero position in reference | standard temperature stored for every objective lens stored in the memory of the microscope provided with the focus apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るフォーカス装置を備えた顕微鏡のメモリに格納されている、各温度におけるオフセットゼロ位置のパルス数を対物レンズごとに示したテーブルである。It is the table which showed the pulse number of the offset zero position in each temperature for every objective lens stored in the memory of the microscope provided with the focus apparatus which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 顕微鏡
2 標本
3 ステージ
4 対物レンズ
10 制御部
11 ステージダイヤル
12 オフセットダイヤル
13 焦点位置調整レンズ(オフセットレンズ)
M メモリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microscope 2 Sample 3 Stage 4 Objective lens 10 Control part 11 Stage dial 12 Offset dial 13 Focus position adjustment lens (offset lens)
M memory

Claims (2)

焦点位置調整用の光源からの照明光を対物レンズを介して標本上に結像し、光軸上に配置されている当該光軸方向へ移動可能なレンズにより照明光の焦点位置を変える焦点位置調整レンズを有するフォーカス用照明光学系と、
前記標本からの反射光を前記対物レンズを介して受光しフォーカス用光電変換器に結像するフォーカス用結像光学系と、
前記焦点位置調整レンズを操作するための焦点位置調整レンズ駆動用回転操作手段と、を有するフォーカス装置と、
前記標本を載置し前記対物レンズの光軸方向へ移動可能なステージを操作するためのステージ用回転操作手段と、
前記焦点位置調整レンズ駆動用回転操作手段の1回転当たりの前記焦点位置調整レンズの移動量を、前記ステージ用回転操作手段の1回転当たりの前記ステージの移動量と略等しくするための、前記対物レンズの種類に対応した前記焦点位置調整レンズの駆動情報を格納した記憶手段と、
前記焦点位置調整レンズを駆動する駆動部と、
前記駆動部を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記焦点位置調整レンズ駆動用回転操作手段の回転時に、前記駆動情報に基づいて前記駆動部に前記焦点位置調整レンズを駆動させることを特徴とする顕微鏡。
A focal position where the illumination light from the light source for focal position adjustment is imaged on the specimen via the objective lens, and the focal position of the illumination light is changed by a lens that is arranged on the optical axis and that can move in the optical axis direction. A focusing illumination optical system having an adjustment lens;
A focusing imaging optical system that receives reflected light from the sample through the objective lens and forms an image on a focusing photoelectric converter;
A focus position adjustment lens driving rotation operation means for operating the focus position adjustment lens, and a focus device,
A stage rotation operation means for operating the stage on which the specimen is placed and movable in the optical axis direction of the objective lens;
The objective for making the movement amount of the focus position adjustment lens per rotation of the focus position adjustment lens driving rotation operation means substantially equal to the movement amount of the stage per rotation of the stage rotation operation means. Storage means for storing drive information of the focal position adjustment lens corresponding to the type of lens ;
A drive unit for driving the focal position adjustment lens;
A control unit for controlling the drive unit,
The control unit causes the drive unit to drive the focus position adjustment lens based on the drive information when the focus position adjustment lens drive rotation operation means rotates .
前記記憶手段は、環境温度に対応した前記焦点位置調整レンズの駆動情報をさらに備え
前記制御部は、前記焦点位置調整レンズ駆動用回転操作手段の回転時に、前記対物レンズの種類に対応した前記焦点位置調整レンズの駆動情報及び前記環境温度に対応した前記焦点位置調整レンズの駆動情報に基づいて前記駆動部に前記焦点位置調整レンズを駆動させることを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡。
The storage means further includes drive information of the focal position adjustment lens corresponding to an environmental temperature ,
The control unit drives the focus position adjustment lens according to the type of the objective lens and the focus position adjustment lens according to the environmental temperature when the focus position adjustment lens drive rotation operation means rotates. The microscope according to claim 1 , wherein the focus position adjustment lens is driven by the drive unit based on the lens .
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