JP6391345B2 - 顕微鏡システム - Google Patents

Description

本発明は、顕微鏡システムに関するものである。

従来、医学や生物学等の分野では、細胞等の観察に、標本を照明して観察する顕微鏡が用いられている。また、工業分野においても、金属組織等の品質管理や、新素材の研究開発、電子デバイスや磁気ヘッドの検査等、種々の用途で顕微鏡が利用されている。

近年、顕微鏡では、照明光源に長寿命、低消費電力のＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源が用いられるようになってきている。ここで、ＬＥＤ光源を照明光源として用いる場合、照明方式として、以下の二つの方式が挙げられる。
光の三原色である赤色、緑色および青色の光をそれぞれ発するＬＥＤのチップを用いて、各色の光を混合することによって白色の照明光を発する照明方式。
単一色のＬＥＤと蛍光体とを組み合わせて、蛍光による光と、蛍光体を透過した光とを混合して照明光を発する照明方式。
上述した二つの照明方式のうち、演色性や制御の容易性、構成の大きさなどから、蛍光体を組み合わせる後者の照明方式が広く普及している。

ところで、顕微鏡では、標本を透過させる透過照明光や、標本に光を照射して反射や散乱した光を観察するための落射照明光などの複数の照明光を用いる場合がある。この場合、ＬＥＤ光源の光路に進入した照明光により、ＬＥＤ光源を使用しない場合であっても、該進入した照明光により蛍光体が励起されて蛍光（自家蛍光）を発することがあった。このため、不要に発生した蛍光が標本に照射され、観察に影響を及ぼすおそれがあった。

上述した不要な蛍光の発生を防止する技術として、透過照明光の光路上に対してシャッタを配置して、透過照明光の光路を遮断する技術が開示されている（例えば、特許文献１，２を参照）。

特開２００２−３１７６３号公報 実開平２−１４０５１４号公報

しかしながら、特許文献１，２が開示する技術では、透過照明光の光路にシャッタを挿入して該光路を遮断するのみであり、別途透過照明光の光源をオフしなければ、光路を遮断した状態で透過照明光の光源が点灯したままの状態となってしまう。この状態では、透過照明光の光源からの不要な透過照明光の出射が維持され、消費電力が無駄に増大してしまう。光路を遮断した際に透過照明光の光源をオフするなどの制御を行うことによって消費電力を低減するためには、使用者が、シャッタの挿入操作と、光量設定の操作とを独立して行わなければならなかった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、簡易な操作で光路を遮断し、かつ透過照明光の光量を制御することができる顕微鏡システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる顕微鏡システムは、観察対象の標本を落射観察するための落射照明光を出射する落射照明用光源と、前記標本を透過観察するための透過照明光を出射する透過照明用光源と、前記透過照明用光源の駆動を制御する透過照明制御部と、遮光性を有する遮光部材と、少なくとも前記遮光部材を前記透過照明光の光路に対して挿脱自在に保持する保持手段と、前記透過照明光の光路上に前記遮光部材が配置されているか否かを検出する検出手段と、を備え、前記保持手段は、前記遮光部材、または前記透過照明光を所定の透過率で透過するフィルタ部材を収容可能な収容穴が複数形成され、複数の前記収容穴のうちのいずれかを前記透過照明光の光路上に配置するターレットであり、前記検出手段は、前記透過照明光の光路上に配置された収容穴を検出することにより、前記遮光部材または前記フィルタ部材が、前記透過照明光の光路上に配置されているか否かを検出し、前記透過照明制御部は、前記検出手段による検出結果に基づき、前記遮光部材が前記透過照明光の光路上に配置されている場合、前記透過照明用光源からの前記透過照明光を非出射状態に制御し、前記フィルタ部材が前記透過照明光の光路上に配置されている場合、当該フィルタ部材の透過率に応じて前記透過照明用光源が出射する前記透過照明光の光量を制御することを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、観察対象の標本を落射観察するための落射照明光を出射する落射照明用光源と、前記標本を透過観察するための透過照明光を出射する透過照明用光源と、前記透過照明用光源の駆動を制御する透過照明制御部と、遮光性を有する遮光部材と、少なくとも前記遮光部材を前記透過照明光の光路に対して挿脱自在に保持する保持手段と、前記透過照明光の光路上に前記遮光部材が配置されているか否かを検出する検出手段と、前記透過照明光の光量を補正するための補正係数に関する補正係数情報を記憶する補正係数情報記憶部と、を備え、前記保持手段は、前記遮光部材、または前記透過照明光を所定の透過率で透過する光学要素を収容可能な収容穴が複数形成され、複数の前記収容穴のうちのいずれかを前記透過照明光の光路上に配置するターレットであり、前記検出手段は、前記透過照明光の光路上に配置された収容穴を検出することにより、前記遮光部材または前記光学要素が、前記透過照明光の光路上に配置されているか否かを検出し、前記補正係数情報記憶部は、前記収容穴に応じた前記補正係数を記憶し、前記透過照明制御部は、前記検出手段による検出結果に基づき、前記遮光部材が前記透過照明光の光路上に配置されている場合、前記透過照明用光源からの前記透過照明光を非出射状態に制御し、前記光学要素が前記透過照明光の光路上に配置されている場合、当該光学要素が配置されている収容穴の補正係数に応じて前記透過照明用光源が出射する前記透過照明光の光量を制御することを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記透過照明用光源は、蛍光体が付与された固体光源であることを特徴とする。

本発明によれば、簡易な操作で光路を遮断し、かつ透過照明光の光量を制御することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。 図２は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの要部の構成を示す模式図である。 図３は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムが行う照明制御を示すフローチャートである。 図４は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかる顕微鏡システムが行う照明制御を示すフローチャートである。 図５は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる顕微鏡システムの要部の構成を示す模式図である。 図６は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。 図７は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡システムの要部の構成を示す模式図である。 図８は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡システムの記憶部が記憶する情報の一例を示す模式図である。 図９は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡システムが行う照明制御を示すフローチャートである。 図１０は、本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。 図１１は、本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡システムの要部の構成を示す模式図である。 図１２は、本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡システムが行う照明制御を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムについて、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システムの全体構成を示す模式図（側面図）である。図１に示すように、顕微鏡システム１は、ベース部２と、柱部３と、アーム部４とを備えた顕微鏡（本体）にステージや対物レンズ、照明ユニットなどが取り付けられることにより構成される本体ユニット１００と、顕微鏡に取り付けられた照明ユニットなどの制御を行う制御ユニット２００と、を備える。ベース部２は、机上等の顕微鏡システム１が設置される場所に直接載置される部分である。柱部３は、ベース部２の奥側に立設されている。アーム部４は、柱部３の上端から顕微鏡システム１の正面側に向かって延在されている部分である。

ベース部２には、顕微鏡システム１全体の制御を行う制御基板が設けられていてもよい。制御基板は、外部からの電源を各部へ中継したり、自身に電源が内蔵され、各部へ中継したりする場合もある。

柱部３の前面には、観察対象である標本Ｓが載置されるステージ５を備えており、例えばステージハンドルで、前後左右方向に移動させることができる。また、ステージ５は、図示しない可動ガイドにより柱部３に対して上下動可能に設置されていてもよい。なお、可動ガイドは、ベース部２に設置されたフォーカスハンドルを回転させることにより、上下に移動する。またその上下移動は、ギヤ、ラックピニオン等の公知の手段によって実現できる。

アーム部４には、観察部６とレボルバ７とが備えられている。観察部６は、アーム部４の延在方向先端側の上部に設置され、接眼レンズ８を備えている。観察部６は、図示しない結像レンズや、プリズムを備え、接眼レンズ８に観察光を導光して該接眼レンズ８において観察像が結像される。レボルバ７は、アーム部４の延在方向先端側の下部に設置されている。レボルバ７は、例えば、倍率の異なる複数の対物レンズ９が装着可能となっており、レボルバ７を回転させることにより、所望の倍率の対物レンズ９を光路Ｎ１に挿入して観察することができる。接眼レンズ８は、形成された中間像を拡大して見るためのレンズである。

また、本体ユニット１００は、落射照明ユニット１０と透過照明ユニット１１とを備え、観察に使用する照明光学系を切り替えることができる。照明光学系を切り替えることにより、標本Ｓに対する透過観察と落射蛍光観察が可能となっている。また、照明ユニット（落射照明ユニット１０および透過照明ユニット１１）は、制御ユニット２００の制御のもとで各光源の点灯および消灯が制御される。

落射照明ユニット１０は、落射観察用の照明光学系の一部をなし、落射照明用光源１０ａと、コレクタレンズ１０ｂと、を内蔵した筐体であって、アーム部４に着脱自在に設けられる。落射照明用光源１０ａは、例えばハロゲンランプを用いて形成される。また、アーム部４は、落射照明ユニット１０から出射される落射照明光の光路Ｎ２上であって、光路Ｎ１と交差する位置に配置される蛍光ミラーユニット１２を備えている。蛍光ミラーユニット１２は、励起フィルタ１２ａ、ダイクロイックミラー１２ｂおよび吸収フィルタ１２ｃを有する。励起フィルタ１２ａは、落射照明用光源１０ａから出射された出射光から励起波長に対応した光を抽出（透過）する。ダイクロイックミラー１２ｂは、落射照明用光源１０ａから出射された光のうち、所定波長の光を反射するとともに、標本Ｓが発した光のうち、所定波長の光を透過する。吸収フィルタ１２ｃは、標本Ｓが発した光から所望の波長の光を抽出する。なお、蛍光ミラーユニット１２は、ミラーカセットに複数個が挿脱可能に保持され、内蔵されたモータ（図示せず）により、落射照明用光源１０ａが発した光の光路（光路Ｎ１および光路Ｎ２が交差する位置）に対して進入、あるいは離脱する態様で挿脱可能に構成してもよい。

透過照明ユニット１１は、透過観察用の照明光学系の一部をなし、透過照明用光源１１ａと、コレクタレンズ１１ｂと、を内蔵した筐体であって、ベース部２に着脱自在に設けられる。透過照明用光源１１ａは、例えばＬＥＤ光源（固体光源）を用いて実現され、制御ユニット２００により駆動（発光）が制御される。ＬＥＤ光源は、単色のＬＥＤと、蛍光部材とを用いて構成される。蛍光部材は、蛍光体が付与されたドーム状をなし、ＬＥＤを覆っている。透過照明用光源１１ａは、ＬＥＤ光源が発した光により蛍光体が励起されて蛍光を発する。

また、ベース部２には、透過照明ユニット１１から出射された照明光を標本Ｓに向けて折り返すミラー１３が設けられ、ステージ５には、標本Ｓとミラー１３間に取り付けられるシャッタユニット１４およびコンデンサ１５が設けられている。

シャッタユニット１４は、透過照明用光源１１ａとコレクタレンズ１２ｂとの間（透過照明用光源１１ａの光路）に挿入され、該光路を遮断するシャッタ部材１４ａ（遮光部材）を挿脱自在に保持する保持部１４０（保持手段）を有する。シャッタ部材１４ａは、遮光性の材料を用いて形成される平板状をなす。なお、光路上の導光を遮断できるものであれば、透過性の材料からなる部材の表面を遮光性の樹脂や金属で覆ったものであってもよい。

図２は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システムの要部の構成を示す模式図であって、シャッタユニット１４に設けられる検知手段の一例を示す図である。シャッタユニット１４の保持部１４０には、シャッタ部材１４ａの挿入を検知する検知手段が設けられている。検知手段としては、例えば図２に示すようなマイクロスイッチ１４０ａが挙げられる。マイクロスイッチ１４０ａは、シャッタ部材１４ａが光路を遮断する位置まで保持部１４０に挿入された際に当該マイクロスイッチ１４０ａが押下される位置に設けられる（図２（ａ）参照）。シャッタユニット１４は、マイクロスイッチ１４０ａが押下されたことをトリガとして、シャッタ部材１４ａが挿入された旨の検知信号（挿入検知信号）を制御ユニット２００に出力する（図２（ｂ）参照）。

制御ユニット２００は、透過照明制御部２１と、落射照明制御部２２と、シャッタ挿脱検出部２３と、制御部２４と、を有する。透過照明制御部２１は、透過照明ユニット１１の透過照明用光源１１ａの駆動（発光）制御を行う。落射照明制御部２２は、落射照明ユニット１１の落射照明用光源１０ａの駆動（発光）制御を行う。シャッタ挿脱検出部２３は、シャッタユニット１４からの挿入検知信号を受信して、シャッタユニット１４へのシャッタ部材１４ａの挿入の有無を検出する。制御部２４は、ＣＰＵ等を用いて構成され、当該制御ユニット２００および照明ユニットの各構成部の駆動制御、および各構成部に対する情報の入出力制御などを行う。本実施の形態１では、検知手段（マイクロスイッチ１４０ａ）およびシャッタ挿脱検出部２３により検出手段をなす。

顕微鏡システム１では、落射照明観察を行う場合、落射照明ユニット１０から照明光を出射させて該照明光を標本Ｓに照射する。具体的には、落射照明用光源１０ａから出射した照明光は、コレクタレンズ１１ｂを透過し、励起フィルタ１２ａにより標本Ｓに染色された蛍光色素に必要な励起波長のみが透過される。透過された照明光は、ダイクロイックミラー１２ｂにより対物レンズ９に向けて反射され、対物レンズ９を透過し、標本Ｓに照射される。照明光を照射された標本Ｓからは、標本Ｓに染色された蛍光色素が励起され、蛍光が発せられる。この蛍光は、対物レンズ９、ダイクロイックミラー１２ｂを透過し、吸収フィルタ１２ｃにより観察に必要な蛍光波長のみが透過され、接眼レンズ８による目視観察ができるようになっている。

また、透過照明観察を行う場合、蛍光ミラーユニット１２を光路Ｎ１から退避させて、透過照明用光源１１ａからの透過照明光を、コレクタレンズ１１ｂ、ミラー１３、コンデンサ１５を介して標本Ｓに照射すると、標本Ｓを透過した観察光、または標本Ｓから発せられた観察光は、対物レンズ９を透過し、接眼レンズ８による目視観察ができるようになっている。なお、上述したように、透過観察時に蛍光ミラーユニット１２を光路Ｎ１から退避させて、観察光の波長選択を行わないものであってもよいし、観察光に含まれる波長のうち、吸収フィルタ１２ｃにより観察に必要な蛍光波長のみが透過されるものであってもよい。

続いて、顕微鏡システム１が行う照明制御について図面を参照して説明する。図３は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システムが行う照明制御を示すフローチャートである。本照明制御では、制御部２４の制御のもと、シャッタ挿脱検出部２３の挿入検知信号の受信に基づき、透過照明ユニット１１の光源を制御する。シャッタユニット１４にシャッタ部材１４ａが挿入されて検知手段（マイクロスイッチ）により出力された挿入検知信号をシャッタ挿脱検出部２３が受信すると（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、透過照明制御部２１は、透過照明用光源１１ａをオフにする（ステップＳ１０２）。

一方、シャッタユニット１４にはシャッタ部材１４ａが挿入されておらず、シャッタ挿脱検出部２３が検知手段（マイクロスイッチ）から挿入検知信号を受信していない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、透過照明制御部２１は、透過照明用光源１１ａをオンにする（ステップＳ１０３）。なお、ステップＳ１０３における透過照明用光源１１ａのオン状態とは、透過照明用光源１１ａに電源が供給される状態であり、透過照明用光源１１ａからの照明光の出射の有無は問わない。ステップＳ１０３では、制御部２４または使用者による制御（操作）によって、透過照明用光源１１ａから照明光を出射できる状態となればよい。

上述した制御により、シャッタ部材１４ａがシャッタユニット１４に挿入されて透過照明用光源１１ａの光路が遮断されると、透過照明用光源１１ａがオフとなる。このとき、使用者は、シャッタ部材１４ａをシャッタユニット１４に挿入するのみで、透過照明用光源１１ａの光路の遮断と、透過照明用光源１１ａのオフ操作とを行うことができる。透過照明用光源１１ａの光路を遮断して、落射照明ユニット１０により標本Ｓを照明することで、透過照明用光源１１ａの蛍光体からの不要な蛍光（自家蛍光）の発生を防止した状態で落射照明観察を行うことができる。また、シャッタ部材１４ａをシャッタユニット１４から取り出せば、透過照明用光源１１ａの光路が解放されるため、透過照明用光源１１ａによる標本Ｓの照明を行うことができる。

上述した本実施の形態１によれば、シャッタ部材１４ａをシャッタユニット１４に挿入するのみで、透過照明用光源１１ａの光路の遮断と、透過照明用光源１１ａのオフ操作とを行うようにしたので、簡易な操作で光路を遮断して蛍光体からの不要な蛍光の発生を抑制し、かつ透過照明光の光量を制御することで照明ユニットの消費電力を低減することができる。

なお、本実施の形態１において、検出手段がマイクロスイッチであるものとして説明したが、例えば光センサなどを用いてシャッタ部材１４ａの光路Ｎ１への配置を検知するものであってもよい。

また、本実施の形態１では、シャッタ部材１４ａの挿入に応じて透過照明用光源１１ａをオフとするものとして説明したが、シャッタ部材１４ａの挿入に応じて透過照明用光源１１ａをオン状態のまま出射光量をゼロに制御するものであってもよい。このように、透過照明制御部２１は、シャッタ部材１４ａの挿入に応じて透過照明用光源１１ａから透過照明光が出射しない状態とする制御を行うものであれば上述した効果を得ることができる。

（実施の形態１の変形例１）
図４は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかる顕微鏡システムが行う照明制御を示すフローチャートである。上述した実施の形態１では、透過照明用光源１１ａのみを制御するものとして説明したが、本変形例１では、シャッタ部材の挿脱に応じて、透過照明用光源１１ａを制御するとともに、落射照明用光源１０ａを制御する。

シャッタユニット１４にシャッタ部材１４ａが挿入されて検知手段（マイクロスイッチ）により出力された挿入検知信号をシャッタ挿脱検出部２３が受信すると（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、透過照明制御部２１は、透過照明用光源１１ａをオフにする（ステップＳ２０２）。その後、落射照明制御部２２は、落射照明用光源１０ａをオンにする（ステップＳ２０３）。なお、ステップＳ２０２およびステップＳ２０３は、順序が逆であってもよいし、同時に行われるものであってもよい。

一方、シャッタユニット１４にはシャッタ部材１４ａが挿入されておらず、シャッタ挿脱検出部２３が検知手段（マイクロスイッチ）から挿入検知信号を受信していない場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、落射照明制御部２２は、落射照明用光源１０ａをオフにする（ステップＳ２０４）。その後、透過照明制御部２１は、透過照明用光源１１ａをオンにする（ステップＳ２０５）。なお、ステップＳ２０４およびステップＳ２０５は、順序が逆であってもよいし、同時に行われるものであってもよい。

なお、ステップＳ２０３およびステップＳ２０５において、透過照明用光源１１ａおよび落射照明用光源１０ａがすでにオン状態のときは、オン状態を維持した状態に制御する。

上述した制御により、シャッタ部材１４ａがシャッタユニット１４に挿入されて透過照明用光源１１ａの光路が遮断されると、透過照明用光源１１ａがオフとなり、落射照明用光源１０ａがオンとなる。このとき、使用者は、シャッタ部材１４ａをシャッタユニット１４に挿入するのみで、透過照明用光源１１ａの光路の遮断と、透過照明用光源１１ａのオフ操作と、落射照明用光源１２ａのオン操作とを行うことができる。透過照明用光源１１ａの光路を遮断して、落射照明ユニット１０により標本Ｓを照明することで、透過照明用光源１１ａの蛍光体からの不要な蛍光の発生を防止した状態で落射照明観察を行うことができる。

また、シャッタ部材１４ａをシャッタユニット１４から取り出せば、透過照明用光源１１ａの光路が解放されるため、透過照明用光源１１ａによる標本Ｓの照明を行うことができる。このとき、落射照明用光源１０ａは、落射照明制御部２２の制御によりオフとなっている。本変形例１では、透過照明用光源１１ａに加え、落射照明用光源１０ａについても、シャッタ部材１４ａの挿脱に応じてオンオフ制御を行うため、照明ユニットの消費電力を一段と低減することができる。

なお、上述した変形例１では、落射照明用光源１０ａがＬＥＤ光源であってもよい。この場合、落射照明光の光路（光路Ｎ２）上に上述したシャッタユニットを設けて、光路Ｎ２を遮断するものであってもよいし、透過照明観察を行なう場合、すなわちシャッタ部材１４ａが光路Ｎ１上にある場合に、蛍光ミラーユニット１２を光路Ｎ１から退避させて、透過照明光が光路Ｎ２に進入しないようにしてもよい。また、落射照明用光源（ＬＥＤ光源）の蛍光体が透過照明光により励起されて発する蛍光の光量は、透過照明光の光量と比して十分小さいため、該蛍光が透過照明観察に影響を及ぼさないと考えれば、シャッタユニットの設置や蛍光ミラーユニット１２の移動により光路の遮断を行わずに透過照明観察を行なってもよい。

（実施の形態１の変形例２）
図５は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる顕微鏡システムの要部の構成を示す模式図であって、シャッタ部材の構成を示す図である。上述した実施の形態１では、シャッタ部材１４ａの挿脱により光路の開放および遮断を行うものとして説明したが、本変形例２では、シャッタ部材に空穴を設け、該空穴により光路を開放する。

図５に示すシャッタ部材１４ｂは、遮光性の材料を用いて形成され、主面の外縁が長方形をなす平板状の本体部１４１からなる。本体部１４１には、主面と直交する方向に貫通する貫通穴である空穴１４２が形成されている。また、本体部１４１には、該本体部１４１がシャッタユニット１４に挿入された際に、透過照明用光源１１ａの光路を遮断するシャッタ部１４３が設けられている。このように、シャッタユニット１４に対する挿入位置により、光路の開放および遮断を制御してもよい。

また、図５に示すように、シャッタ部材１４ｂに、本体部１４１の側面の一部を切り欠いてなる凹部１４４を形成し、シャッタユニット１４の保持部１４０に、該凹部１４４と係止可能な係止部を設けることよってクリック機構を形成し、シャッタ部材１４ｂの位置決めを行うものであってもよい。係止部としては、保持部１４０の壁面に対して進退自在に設けられるボールなどが挙げられる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。なお、図１等で説明した構成と同一の構成要素には、同一の符号が付してある。上述した実施の形態１では、シャッタユニット１４に対してシャッタ部材１４ａが挿脱自在であって、シャッタ部材１４ａの挿入により光路を遮断するものとして説明したが、本実施の形態２では、シャッタユニット１４に代えてターレットを設け、該ターレットの回転により光路の開放や、遮断または照明光の透過率を制御する。

本実施の形態２にかかる顕微鏡システム１ａは、本体ユニット１００ａおよび制御ユニット２００ａを備える。本体ユニット１００ａには上述したシャッタユニット１４に代えてターレット１６が設けられ、制御ユニット２００ａには、上述した制御ユニット２００のシャッタ挿脱検出部２３に代えてターレット穴位置検出部２５が設けられるとともに、演算部２６と、入力部２７と、記憶部２８とがさらに設けられる。

図７は、本実施の形態２にかかる顕微鏡システムの要部の構成を示す模式図であって、ターレット１６の構成を示す模式図である。ターレット１６は、円板状をなし、シャッタやフィルタなどを保持し、回転によりシャッタやフィルタなどを光路Ｎ１上に配置する回転部１６１からなる。具体的には、回転部１６１には、シャッタやフィルタなどを収容するための収容穴１６１ａ〜１６１ｈが形成されている。収容穴１６１ａには遮光性のシャッタ１６２（遮光部材）が収容され、収容穴１６１ｂはシャッタやフィルタなどが収容されていない空穴１６３であり、収容穴１６１ｃ〜１６１ｈには、所定の波長帯域の光や特定の方向にのみ振動する光（偏光）を透過するフィルタ１６４ａ〜１６４ｆがそれぞれ収容されている。回転部１６１は、制御部２４の制御のもと、回転により収容穴１６１ａ〜１６１ｈのうちのいずれかを光路Ｎ１上に配置することによって、光路の開放、遮断および透過する光を制御する。

ターレット穴位置検出部２５は、図示しないターレット穴検出手段により、光路Ｎ１上に配置されている収容穴（収容穴１６１ｃ〜１６１ｈのうちのいずれか）を検出する。具体的には、ターレット穴検出手段は回転部１６１に設けられた識別部材を検出して識別部材に応じた検出信号を出力するセンサにより構成され、該ターレット穴検出手段によって検出された検出信号に基づき、光路Ｎ１上に配置されている収容穴を判断する。

演算部２６は、光路Ｎ１上に配置されているシャッタ１６２や、空穴１６３、フィルタ１６４ａ〜１６４ｆに応じて、透過照明用光源１１ａが出射する照明光の光量を演算する。

入力部２７は、顕微鏡システム１の動作を指示する動作指示信号等の各種信号の入力を受け付ける。具体的には、入力部２７は、回転部１６１の回転指示や蛍光ミラーユニット１２の移動指示などの動作指示信号の入力を受け付け、受け付けた動作指示信号を制御部２４に出力する。

記憶部２８は、フラッシュメモリやＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の半導体メモリを用いて実現される。記憶部２８は、内視鏡システム１を動作させるための各種プログラム、および内視鏡システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記憶する。

また、記憶部２８は、シャッタ１６２や、空穴１６３、フィルタ１６４ａ〜１６４ｆに応じた照明光量の算出のための補正係数に関する補正係数情報を記憶する補正係数情報記憶部２８１を有する。図８は、本実施の形態２にかかる顕微鏡システムの記憶部が記憶する情報の一例を示す模式図である。補正係数情報記憶部２８１は、図８に示すように、収容穴の位置と、各収容穴に収容されている部材と、該部材に対応する補正係数とを関係付けて記憶する。例えば、収容穴１６１ａ（収容穴１）にシャッタ１６２が収容されている場合は、照明光が遮断されているため、光量はゼロであり、補正係数もゼロとなっている。一方で、フィルタ１６４ａ〜１６４ｆは、各々が波長帯域や振動方向が異なる光を透過するため、それぞれ透過率が異なる。このため、各フィルタの透過率に応じた補正係数が設定（記憶）されている。例えば、収容穴１６１ｂ（収容穴３）には透過率０．９のフィルタ１６４ａが収容されており、照明光の補正係数は、１．１に設定されている。

図９は、本実施の形態２にかかる顕微鏡システムが行う照明制御を示すフローチャートである。まず、ターレット穴位置検出部２５が、検出信号を取得する（ステップＳ３０１）。この検出信号には、収容穴１６１ａ〜１６１ｈのうちのいずれかを識別できる識別情報が含まれている。

その後、制御部２４が、検出信号に含まれる識別情報に基づき、記憶部２８（例えば補正係数情報記憶部２８１）を参照して、いずれの収容穴が光路Ｎ１上に配置されているかを判断する。制御部２４は、判断した収容穴に基づき、補正係数情報記憶部２８１を参照して補正係数を取得する（ステップＳ３０２）。

演算部２６は、制御部２４により取得された補正係数をもとに、透過照明用光源１１ａが出射する照明光の光量（補正光量値）を算出する（ステップＳ３０３）。具体的には、設定されている光量値（透過率が１のときに出射する照明光の光量）に補正係数を乗じて、補正光量値を算出する。このとき、光路Ｎ１上にシャッタ１６２が配置されている場合は、補正光量値はゼロとなる。

演算部２６により補正光量値が算出されると、制御部２４は、透過照明ユニット１１が出射する光量値を補正光量値に設定し（ステップＳ３０４）、透過照明制御部２１が、補正光量値に応じた光量となるような電流を透過照明用光源１１ａに出力して透過照明用光源１１ａを駆動する。なお、透過照明制御部２１は、補正光量値がゼロである場合、透過照明用光源をオフとしてもよい。

上述した本実施の形態２によれば、ターレット１６の回転部１６１の回転により光路Ｎ１上に配置された収容穴に応じて補正光量値を算出して設定し、光路Ｎ１上にシャッタ１６２が配置される場合は光量がゼロとなるようにしたので、簡易な操作で光路を遮断して蛍光体からの不要な蛍光の発生を抑制し、かつ透過照明光の光量を制御することで照明ユニットの消費電力を低減することができる。

また、本実施の形態２によれば、ターレット１６の回転部１６１の回転により光路Ｎ１上に配置する収容穴（部材）を選択するのみで適切な光量値を設定するようにしたので、操作性を向上することができる。

なお、本実施の形態２では、ターレット１６の回転部１６１が回転することにより収容穴１６１ａ〜１６１ｈのうちのいずれかを光路Ｎ１上に配置するものとして説明したが、収容穴１６１ａ〜１６１ｈを一列に並べて、光路Ｎ１と直交する方向に移動させることにより収容穴１６１ａ〜１６１ｈのうちのいずれかを光路Ｎ１上に配置するものであってもよい。

また、本実施の形態２において、設定されている光量値は、公知の入力手段によって入力され、予め設定されて記憶部２８に記憶されているものであってもよいし、ベース部２などに設けられた調光ボリュームなどによって使用者が適宜所望の光量値に設定（変更）したものであってもよい。

（実施の形態３）
続いて、本発明の実施の形態３について、図１０〜１２を参照して説明する。図１０は、本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。なお、図１等で説明した構成と同一の構成要素には、同一の符号が付してある。上述した実施の形態１では、落射照明ユニット１０（落射光学系）を有するものとして説明したが、本実施の形態３では、落射照明ユニット１０（落射光学系）を有さず、シャッタユニット１４に代えて、所定の透過率で照明光を透過するフィルタが設けられたフィルタ部材を挿入可能なフィルタユニット１７を有している。

本実施の形態３にかかる顕微鏡システム１ｂは、本体ユニット１００ｂおよび制御ユニット２００ｂを備える。本体ユニット１００ｂには上述した本体ユニット１００のシャッタユニット１４に代えてフィルタユニット１７が設けられ、制御ユニット２００ｂは、透過照明制御部２１と、制御部２４と、演算部２６と、記憶部２８と、フィルタ挿脱検出部２９と、を有する。また、顕微鏡システム１ｂは、上述したように、落射照明ユニット１０、蛍光ミラーユニット１２および落射照明制御部２２を備えていない。

また、記憶部２８は、シャッタ部材１４ｃに設けられたフィルタの透過率などの情報を含む透過率情報を記憶する透過率情報記憶部２８２を有する。透過率情報記憶部２８２は、フィルタ部材１７ａに設けられたフィルタ（後述するフィルタ部１７１ａ）の透過率を記憶する。

図１１は、本実施の形態３にかかる顕微鏡システムの要部の構成を示す模式図であって、シャッタ部材の構成を示す図である。図１１に示すフィルタ部材１７ａは、遮光性の材料を用いて形成され、主面の外縁が長方形をなす平板状の本体部１７１からなる。本体部１７１には、主面と直交する方向に所定の透過率で照明光を透過するフィルタ部１７１ａが設けられている。フィルタ部１７１ａは、例えば、照明光のうち所定の波長帯域の光のみを透過したり、所定の方向の光のみを透過して偏光したりする。このため、透過照明光源１１ａから出射された照明光は、フィルタ部１７１ａを透過することにより、光量が減少（ロス）する。フィルタ部１７１ａは、該本体部１７１がフィルタユニット１７に挿入された際に、透過照明用光源１１ａの光路上に位置する。フィルタ部材１７ａは、例えば、本体部１７１に形成された貫通孔にフィルタ材を嵌合するなどして設けられる。

フィルタ挿脱検出部２３ａは、上述したシャッタ挿脱検出部２３と同様、フィルタユニット１７からの挿入検知信号を受信して、フィルタユニット１７へのフィルタ部材１７ａの挿入の有無を検出する。

図１２は、本実施の形態３にかかる顕微鏡システムが行う照明制御を示すフローチャートである。本照明制御では、制御部２４の制御のもと、シャッタ挿脱検出部２３の挿入検知信号の受信に基づき、透過照明ユニット１１の光源を制御する。フィルタユニット１７にフィルタ部材１７ａが挿入されて検知手段により出力された挿入検知信号をシャッタ挿脱検出部２３が受信すると（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）、演算部２６は、フィルタ部１７１ａのフィルタ処理によるロス分を算出する（ステップＳ４０２）。

具体的には、演算部２６は、記憶部２８を参照して設定されている照明光量値を取得するとともに、透過率情報記憶部２８２に記憶されているフィルタ部１７１ａの透過率を取得する。演算部２６は、照明光量値および透過率を取得すると、該照明光量値と、（１−透過率）とを乗じて、得られた値をフィルタ処理によるロス分とする。

演算部２６は、フィルタ処理によるロス分を算出後、該ロス分を用いて透過照明光源１１ａが出射する照明光量値を算出する（ステップＳ４０３）。この算出処理により、フィルタ部１７１ａによるロス分を補正した照明光量値（補正照明光量値）を得る。補正照明光量値は、設定されている照明光量値と、算出されたロス分との和により得られる。

制御部２４は、演算部２６により算出された補正照明光量値を透過照明光源１１ａが出射する照明光量値として設定し、該設定した照明光量値を透過照明制御部２１に出力する（ステップＳ４０４）。透過照明制御部２１は、設定された照明光量値に応じた出力となるように透過照明光源１１ａを駆動する。

一方、フィルタユニット１７にはフィルタ部材１７ａが挿入されておらず、フィルタ挿脱検出部２３ａが検知手段から挿入検知信号を受信していない場合（ステップＳ４０１：Ｎｏ）、演算部２６は、記憶部２８を参照して設定されている照明光量値を取得する（ステップＳ４０５）。その後、制御部ステップＳ４０４に移行して、取得した照明光量値を透過照明光源１１ａが出射する照明光量値として設定し、該設定した照明光量値を透過照明制御部２１に出力する。透過照明制御部２１は、設定された照明光量値に応じた出力となるように透過照明光源１１ａを駆動する。

上述した実施の形態３によれば、フィルタ部材１７ａがフィルタユニット１７に挿入されて透過照明用光源１１ａからの照明光の透過率が変化したとしても、該透過率に応じて透過照明用光源１１ａが出射する照明光量値を変更して照明光を出射することができる。このとき、使用者は、フィルタ部材１７ａをフィルタユニット１７に挿入するのみで、透過照明用光源１１ａの光路へのフィルタ挿入と、透過照明用光源１１ａの照明光量値の設定とを行うことができる。

なお、本実施の形態３にかかるフィルタ部材１７ａは、上述した実施の形態１の変形例２のように、空穴を設けて、フィルタ部材１７ａによって透過率を切り替えるものであってもよい。

なお、上述した実施の形態および変形例では、透過照明用のユニットとして照明ユニットを用いるものとして説明したが、落射照明用の光源として上述した照明ユニットを用いるものであってもよい。

また、上述した実施の形態および変形例では、透過照明用光源１１ａは、例えばＬＥＤ光源を用いて実現されるものとして説明したが、ハロゲンランプを用いるものであってもよい。透過照明制御部２１は、ＬＥＤ光源の場合、電流を透過照明用光源１１ａに出力して制御するものとして説明したが、ハロゲンランプの場合、設定された光量値に応じた光量となるような電圧を透過照明用光源１１ａに出力して制御する。

また、上述した実施の形態および変形例では、ＬＥＤ倒立型の顕微鏡システムを例に説明したが、正立型の顕微鏡システムであっても本発明を適用することができる。

上述した実施の形態および変形例は、本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本発明は、各実施の形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成できる。本発明は、仕様等に応じて種々変形することが可能であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは、上記記載から自明である。

１ 顕微鏡システム
２ ベース部
３ 柱部
４ アーム部
５ ステージ
６ 観察部
７ レボルバ
８ 接眼レンズ
９ 対物レンズ
１０ 落射照明ユニット
１０ａ 落射照明用光源
１０ｂ コレクタレンズ
１１ 透過照明ユニット
１１ａ 透過照明用光源
１１ｂ コレクタレンズ
１２ 蛍光ミラーユニット
１３ ミラー
１４ シャッタユニット
１４ａ，１４ｂ シャッタ部材
１５ コンデンサ
１６ ターレット
１７ フィルタユニット
２１ 透過照明制御部
２２ 落射照明制御部
２３ シャッタ挿脱検出部
２４ 制御部
２５ ターレット穴位置検出部
２６ 演算部
２７ 入力部
２８ 記憶部
２９ フィルタ挿脱検出部
１００，１００ａ，１００ｂ 本体ユニット
２００，２００ａ，２００ｂ 制御ユニット
２８１ 補正係数情報記憶部
２８２ 透過率情報記憶部

Claims (3)

1. 観察対象の標本を落射観察するための落射照明光を出射する落射照明用光源と、
   前記標本を透過観察するための透過照明光を出射する透過照明用光源と、
   前記透過照明用光源の駆動を制御する透過照明制御部と、
   遮光性を有する遮光部材と、
   少なくとも前記遮光部材を前記透過照明光の光路に対して挿脱自在に保持する保持手段と、
   前記透過照明光の光路上に前記遮光部材が配置されているか否かを検出する検出手段と、
   を備え、
   前記保持手段は、前記遮光部材、または前記透過照明光を所定の透過率で透過するフィルタ部材を収容可能な収容穴が複数形成され、複数の前記収容穴のうちのいずれかを前記透過照明光の光路上に配置するターレットであり、
   前記検出手段は、前記透過照明光の光路上に配置された収容穴を検出することにより、前記遮光部材または前記フィルタ部材が、前記透過照明光の光路上に配置されているか否かを検出し、
   前記透過照明制御部は、前記検出手段による検出結果に基づき、前記遮光部材が前記透過照明光の光路上に配置されている場合、前記透過照明用光源からの前記透過照明光を非出射状態に制御し、前記フィルタ部材が前記透過照明光の光路上に配置されている場合、当該フィルタ部材の透過率に応じて前記透過照明用光源が出射する前記透過照明光の光量を制御する
   ことを特徴とする顕微鏡システム。
2. 観察対象の標本を落射観察するための落射照明光を出射する落射照明用光源と、
   前記標本を透過観察するための透過照明光を出射する透過照明用光源と、
   前記透過照明用光源の駆動を制御する透過照明制御部と、
   遮光性を有する遮光部材と、
   少なくとも前記遮光部材を前記透過照明光の光路に対して挿脱自在に保持する保持手段と、
   前記透過照明光の光路上に前記遮光部材が配置されているか否かを検出する検出手段と、
   前記透過照明光の光量を補正するための補正係数に関する補正係数情報を記憶する補正係数情報記憶部と、
   を備え、
   前記保持手段は、前記遮光部材、または前記透過照明光を所定の透過率で透過する光学要素を収容可能な収容穴が複数形成され、複数の前記収容穴のうちのいずれかを前記透過照明光の光路上に配置するターレットであり、
   前記検出手段は、前記透過照明光の光路上に配置された収容穴を検出することにより、前記遮光部材または前記光学要素が、前記透過照明光の光路上に配置されているか否かを検出し、
   前記補正係数情報記憶部は、前記収容穴に応じた前記補正係数を記憶し、
   前記透過照明制御部は、前記検出手段による検出結果に基づき、前記遮光部材が前記透過照明光の光路上に配置されている場合、前記透過照明用光源からの前記透過照明光を非出射状態に制御し、前記光学要素が前記透過照明光の光路上に配置されている場合、当該光学要素が配置されている収容穴の補正係数に応じて前記透過照明用光源が出射する前記透過照明光の光量を制御する
   ことを特徴とする顕微鏡システム。
3. 前記透過照明用光源は、蛍光体が付与された固体光源であることを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡システム。

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