JP6311604B2 - 顕微鏡、シャッタ機構及び顕微鏡用撮影装置 - Google Patents
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Description
上記シャッタ機構は、回転動力を生成する回転動力源と、上記回転動力源によって生成された回転動力を往復運動に変換するクランクと、上記クランクに接続されたシャッタとを有し、上記シャッタは上記クランクにしたがって上記顕微鏡光学系から上記第1の受光素子へ至る第1の光路を遮蔽する第1の位置と、上記第1の光路を遮蔽しない第2の位置との間で往復運動する。
上記回転動力源は、回転動力を生成する。
上記クランクは、上記回転動力源によって生成された回転動力を往復運動に変換する。
上記シャッタは、上記クランクに接続されたシャッタであって、上記クランクにしたがって顕微鏡光学系から受光素子へ至る光路を遮蔽する第1の位置と、上記光路を遮蔽しない第2の位置との間で往復運動する。
図1は顕微鏡100の全体構成を示す模式図である。
図2は、光路分離部104による光路分離を示す模式図である。図2(a)はシャッタ機構105によって光路が遮蔽されている状態(以下、閉状態とする)を示す模式図であり、図2(b)はシャッタ機構105によって光路が遮蔽されていない状態(以下、開状態とする)を示す模式図である。同図に示すように、顕微鏡光学系109を通過した光は、光路分離部104によって、撮像素子106に向かう光とAF光学系110に向かう光に分離される。
図3乃至図5はシャッタ機構105を各方向からみた平面図であり、図6はシャッタ機構105の一部の構成を示す斜視図、図7はシャッタ機構105の各状態を示す模式図である。図7(a)は撮像光路L2が遮蔽されている状態(閉状態)を示し、図7(b)は撮像光路L2が遮蔽されていない状態(開状態)を示す。これらの図に示すように、シャッタ機構105は、回転動力源121、クランク122、リニアガイド123、シャッタ124、開検出センサ125、閉検出センサ126及び固定部材127を有する。
シャッタ機構105によるシャッタ124の開閉動作について説明する。
クランク122は、図8(a)に示す閉状態において、回転動力軸121a、回転軸P1及び回転軸P2がこの順で同一直線上に並ぶように構成されるものとすることができる。また、クランク122は、図8(c)に示す閉状態において、回転軸P1、回転動力軸121a及び回転軸P2がこの順で同一直線上に並ぶように構成されるものとすることができる。
上述のように回転動力源121は、ステッピングモータを利用することが可能であるが、ステッピングモータはパルス電力を供給することによって駆動させることができる。以下に、回転動力源121の制御部によるパルス電力の制御について説明する。図10は、パルス電力の制御プロファイルであり、回転動力軸121aの回転位置(回転角度)に対するパルス間隔を示す。回転開始位置は回転動力軸121aの回転が開始される(シャッタ124の移動が開始される)回転位置であり、回転停止位置は回転動力軸121aの回転が停止される(シャッタ124の移動が停止される)回転位置である。即ち、回転開始位置から回転停止位置の間で、シャッタ機構105は閉状態から開状態に遷移し、又は開状態から閉状態に遷移する。
以上のように構成された顕微鏡100の動作について説明する。図13は、顕微鏡100の動作のタイムチャートである。図14は比較に係る顕微鏡の動作のタイムチャートである。比較に係る顕微鏡は、本実施形態に係る顕微鏡100からシャッタ機構105を除いたものとする。
(1)
顕微鏡光学系と、
第1の受光素子と、
回転動力を生成する回転動力源と、上記回転動力源によって生成された回転動力を往復運動に変換するクランクと、上記クランクに接続されたシャッタとを有し、上記シャッタは上記クランクにしたがって上記顕微鏡光学系から上記第1の受光素子へ至る第1の光路を遮蔽する第1の位置と、上記第1の光路を遮蔽しない第2の位置との間で往復運動するシャッタ機構と
を具備する顕微鏡。
上記(1)に記載の顕微鏡であって、
上記クランクは、上記回転動力源の回転動力軸に固定された第1のアームと、上記第1のアーム及び上記シャッタにそれぞれ回転可能に接続された第2のアームとを有し、
上記第1のアームと上記第2のアームは第1の回転軸によって接続され、
上記第2のアームと上記シャッタは第2の回転軸によって接続されている
顕微鏡。
上記(1)又は(2)に記載の顕微鏡であって、
上記回転動力軸、上記第1の回転軸及び上記第2の回転軸は、上記シャッタが上記第1の位置及び上記第2の位置にあるときに、同一直線上に配列する
顕微鏡。
上記(1)から(3)のいずれか一つに記載の顕微鏡であって、
上記回転動力源は、ステッピングモータである
顕微鏡。
上記(1)から(4)のいずれか一つに記載の顕微鏡であって、
上記ステッピングモータにパルス電力を供給する制御部をさらに具備し、
上記制御部は、上記シャッタが上記第1の位置及び上記第2の位置から離間するにしたがって上記パルス電力のパルス間隔を小さくする
顕微鏡。
上記(1)から(5)のいずれか一つに記載の顕微鏡であって、
第2の受光素子と、
上記第1の光路と、上記顕微鏡光学系から上記第2の受光素子へ至る第2の光路とを分離する光路分離部と
をさらに具備する顕微鏡。
上記(1)から(6)のいずれか一つに記載の顕微鏡であって、
上記第1の受光素子は、画像撮像用素子であり、
上記第2の受光素子は、焦点深度検出用素子である
顕微鏡。
上記(1)から(7)のいずれか一つに記載の顕微鏡であって、
上記画像撮像用素子は、CMOSイメージセンサである
顕微鏡。
上記(1)から(8)のいずれか一つに記載の顕微鏡であって、
上記シャッタ機構は、振動吸収部材を介して上記顕微鏡光学系に固定されている
顕微鏡。
上記(1)から(9)のいずれか一つに記載の顕微鏡であって、
上記第1の位置にある上記シャッタを検出する第1の検出センサと、
上記第2の位置にある上記シャッタを検出する第2の検出センサと
をさらに具備する
顕微鏡。
回転動力を生成する回転動力源と、
上記回転動力源によって生成された回転動力を往復運動に変換するクランクと、
上記クランクに接続されたシャッタであって、上記クランクにしたがって顕微鏡光学系から受光素子へ至る光路を遮蔽する第1の位置と、上記光路を遮蔽しない第2の位置との間で往復運動するシャッタと
を具備するシャッタ機構。
上記(11)に記載のシャッタ機構であって、
上記ステッピングモータにパルス電力を供給する制御部をさらに具備し、
上記回転動力源はステッピングモータであって、
上記制御部は、上記ステッピングモータに、パルス間隔の駆動のプロファイルがSinカーブとなるようにパルス電力を供給する
シャッタ機構。
上記(11)又は(12)に記載のシャッタ機構であって、
上記ステッピングモータにパルス電力を供給する制御部をさらに具備し、
上記回転動力源はステッピングモータであって、
上記制御部は、上記ステッピングモータの停止時に上記ステッピングモータに反転パルスを供給する
シャッタ機構。
病理に用いられる顕微鏡用撮影装置であって、
撮像素子の直前に設けられた機構的な遮光手段
を具備する顕微鏡用撮影装置。
101…ステージ
102…対物レンズ鏡筒
103…結像レンズ鏡筒
104…光路分離部
105…シャッタ機構
106…撮像素子
107…オートフォーカスレンズ鏡筒
108…オートフォーカスセンサ
109…顕微鏡光学系
110…オートフォーカス光学系
121…回転動力源
122…クランク
123…リニアガイド
124…シャッタ
125…開検出センサ
126…閉検出センサ
127…固定部材
131…第1アーム
132…第2アーム
Claims (11)
- 顕微鏡光学系と、
画像撮像用素子と、
焦点深度検出用素子と、
回転動力を生成する回転動力源と、前記回転動力源によって生成された回転動力を往復運動に変換するクランクと、前記クランクに接続されたシャッタとを有し、前記シャッタは前記クランクにしたがって前記顕微鏡光学系から前記画像撮像用素子へ至る第1の光路を遮蔽する第1の位置と、前記第1の光路を遮蔽しない第2の位置との間で往復運動するシャッタ機構と、
前記第1の光路と、前記顕微鏡光学系から前記焦点深度検出用素子へ至る第2の光路とを分離する光路分離部と
を具備し、
前記シャッタが前記第2の位置に位置するときに、前記画像撮像用素子に前記光路分離部から到達した光が受光されて電荷が蓄積され、
前記シャッタが前記第1の位置に位置するときに、前記画像撮像用素子に蓄積された前記電荷が転送され、前記電荷が転送される間に前記焦点深度検出用素子によって前記光路分離部から到達した光が受光され、焦点深度が検出される
顕微鏡。 - 請求項1に記載の顕微鏡であって、
前記クランクは、前記回転動力源の回転動力軸に固定された第1のアームと、前記第1のアーム及び前記シャッタにそれぞれ回転可能に接続された第2のアームとを有し、
前記第1のアームと前記第2のアームは第1の回転軸によって接続され、
前記第2のアームと前記シャッタは第2の回転軸によって接続されている
顕微鏡。 - 請求項2に記載の顕微鏡であって、
前記回転動力軸、前記第1の回転軸及び前記第2の回転軸は、前記シャッタが前記第1の位置及び前記第2の位置にあるときに、同一直線上に配列する
顕微鏡。 - 請求項1から3のうちいずれか一つに記載の顕微鏡であって、
前記回転動力源は、ステッピングモータである
顕微鏡。 - 請求項4に記載の顕微鏡であって、
前記ステッピングモータにパルス電力を供給する制御部をさらに具備し、
前記制御部は、前記シャッタが前記第1の位置及び前記第2の位置から離間するにしたがって前記パルス電力のパルス間隔を小さくする
顕微鏡。 - 請求項1から5のうちいずれか一つに記載の顕微鏡であって、
前記画像撮像用素子は、CMOSイメージセンサである
顕微鏡。 - 請求項1から6のうちいずれか一つに記載の顕微鏡であって、
前記シャッタ機構は、振動吸収部材を介して前記顕微鏡光学系に固定されている
顕微鏡。 - 請求項1から7のうちいずれか一つに記載の顕微鏡であって、
前記第1の位置にある前記シャッタを検出する第1の検出センサと、
前記第2の位置にある前記シャッタを検出する第2の検出センサと
をさらに具備する
顕微鏡。 - 回転動力を生成するステッピングモータと、
前記ステッピングモータによって生成された回転動力を往復運動に変換するクランクと、
前記クランクに接続されたシャッタであって、前記クランクにしたがって顕微鏡光学系から受光素子へ至る光路を遮蔽する第1の位置と、前記光路を遮蔽しない第2の位置との間で往復運動するシャッタと、
前記ステッピングモータに、パルス間隔の駆動のプロファイルがSinカーブとなるようにパルス電力を供給する制御部と
を具備するシャッタ機構。 - 請求項9に記載のシャッタ機構であって、
前記制御部は、前記ステッピングモータの停止時に前記ステッピングモータに反転パルスを供給する
シャッタ機構。 - 病理に用いられる顕微鏡用撮影装置であって、
撮像素子の直前に設けられた、回転動力を生成するステッピングモータと、前記ステッピングモータによって生成された回転動力を往復運動に変換するクランクと、前記クランクに接続されたシャッタであって、前記クランクにしたがって顕微鏡光学系から受光素子へ至る光路を遮蔽する第1の位置と、前記光路を遮蔽しない第2の位置との間で往復運動するシャッタと、前記ステッピングモータに、パルス間隔の駆動のプロファイルがSinカーブとなるようにパルス電力を供給する制御部とを備えるシャッタ機構
を具備する顕微鏡用撮影装置。
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