JPH055328B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、顕微鏡に係り、特に、倍率選択、
焦点合わせ等を自動的に行うことができるように
した顕微鏡に関する。

【従来の技術】

従来、周知の顕微鏡は、被観察体を鮮明な結像
によつて観察するためには、細かな調整作業と熟
練とを必要としていた。このため、工業生産過程
において、迅速且つ大量に被観察体を観察するこ
とは困難であり、倍率選択から焦点合わせまでの
過程を自動的に行うようにした顕微鏡の出現が待
たれていた。 ここで、顕微鏡の調整作業を自動化する場合、
特に、焦点合わせを自動化する場合は、該自動焦
点機構が小型軽量でなければ顕微鏡には不適当で
あるという問題点がある。 例えば、自動焦点用駆動機構として、被観察体
を載置する載物台をDCサーボ機構を採用した場
合、これが大型であり且つ静止位置を保持するた
めのブレーキ装置が必要となり、小型軽量の要請
に反する。 又、ステツピングモータによつて載物台を駆動
する構造を採用した場合は、微小精度位置決めを
するためには、載物台の駆動軸に減速機を介して
該ステツピングモータを接続しなければならず、
装置が大型となると共にバツクラツシの問題が生
ずる他、制動トルクを確保するために、作動中の
発熱が著しいという問題点がある。 更に又、減速機の減速比を１／70以上としなけ
ればならず、このような減速比を得ることは困難
である。 又、従来周知の手段によつて、対物レンズの自
動焦点調整装置を、数秒程度で完了することは可
能であるが、その前作業としての対物レンズ選択
のためのレボルバ回動に多くの時間を要し、これ
に、対物レンズと倍率関係を照合する確認作業を
必要とするならば、更に30秒以上の作業時間が必
要となる。 このため、自動焦点装置の有効性が減殺されて
しまう。 更に又、対物レンズの自動焦点調整を行う場
合、対物レンズの焦点位置に至るまでの載物台の
移動時間及び精度が問題となる。 即ち、顕微鏡のセツト時間を短縮するために
は、載物台の高速移動が望ましいが、高速移動と
した場合に、該載物台を最適位置で静止させるこ
とが困難であり、ハンチング等を生じ易く、又一
般的に、顕微鏡では載物台の移動ストロークが比
較的小さいのでなおさら問題となる。 一方、載物台を低速送りした場合は、顕微鏡の
迅速なセツトが困難となる。 又、対物レンズを自動焦点調整する場合に、焦
点検出器の感度特性等から、被観察体の明るさは
一定量以上必要であり、又、この明るさは、選択
される対物レンズの倍率によつて異なり、被観察
体の明るさをも自動調整できるようにしなけれ
ば、自動焦点調整機構の効果は減殺されてしま
う。 上記に対して、従来、例えば特開昭59−177508
号公報に記載されるような自動焦点装置を備えた
顕微鏡がある。 これは、予め対物レンズの倍率及び種別のデー
タを入力しておき、選択された対物レンズのデー
タ及び種別から、照明光学系、自動合焦装置等を
駆動制御部によつて自動制御するようにしたもの
である。 しかしながら、この顕微鏡は、選択され対物レ
ンズを検出してから、制御装置によつて関連光学
系を制御するものであり、その前提としては、や
はりレボルバ回動等の対物レンズ選択のために多
くの時間を要し、更には、この対物レンズの倍率
関係を照合する確認作業もいずれかの過程で必要
となり、多くの作業時間を要し、自動焦点装置の
有効性が減殺されてしまう。 又、自動焦点装置に関しては、例えば、特開昭
59−182409号公報に開示された顕微鏡合焦点装置
がある。 この顕微鏡の合焦点装置の特徴は、対物レンズ
の倍率が低倍のときはパルスモータを高速で回転
させ、合焦点位置近傍では低速にして、対物レン
ズの低倍のときの合焦作業のスピードアツプを図
ろうとしているが、合焦点位置近傍で低速に切換
えているので、切換え遅れを生じ、ハンチングが
発生する恐れがある。 又、この顕微鏡の場合も、既に光路上にある対
物レンズの倍率から、関連光学系を制御するもの
であり、合焦点装置のパルスモータの速度も、検
出された対物レンズの倍率に基づき、手動で設定
されるものであり、多くの作業時間を要する。

【発明が解決しようとする問題点】

この発明は、上記に鑑みてなされたものであつ
て、対物レンズの倍率セツテイングから該選択さ
れた対物レンズに対する載物台の自動焦点調整な
らびに視観察体の明るさを自動的に且つ迅速にセ
ツテイングできるようにした顕微鏡を提供するこ
とを目的とする。 又、この発明は、顕微鏡を自動焦点調整とした
場合に、対物レンズの選択設定を短時間で行い、
迅速なセツテイングを可能とした顕微鏡を提供す
ることを目的とする。 又、この発明は、顕微鏡を自動焦点調整とした
場合に、載物台の移動装置を軽量且つ小型であつ
て、ハンチングを生じたりすることなく、短時間
で高精度に移動して焦点合わせを行うことができ
るようにした顕微鏡を提供することを目的とす
る。 更に又この発明は、対物レンズの倍率選択設定
に合わせて、自動的に被観察体の明るさを最適に
切換えるようにした顕微鏡を提供することを目的
とする。

【問題点を解決するための手段】

この発明は、被観察体を載置する載物台と、前
記被観察体を光照明するための光源と、レボルバ
に配設された複数の対物レンズを含み、前記被観
察体からの反射光及び透過光の少なくとも一方を
受けて拡大結像するための拡大光学系と、接眼レ
ンズを含み、前記拡大光学系による結像観察する
ための観察光学系と、を有してなる顕微鏡におい
て；前記レボルバを回動させるための駆動機構、
この駆動機構により前記レボルバを駆動して選択
された対物レンズを前記拡大光学系の光軸に自動
位置合わせするための倍率選択制御回路、を備え
た倍率選択択装置と；前記観察光学系に臨み、前
記被観察体の拡大結像状態を識別するための焦点
検出器、この焦点検出器の出力信号に基づき、前
記選択された対物レンズに対応する焦点深度の外
側に設定された焦点深度近接域に入るまでの間は
高速で、該焦点深度近接域に入つた後は定常速度
に切換えて、且つ、該定常速度は、対物レンズの
倍率が小さいとき程速くして、焦点位置まで、駆
動機構により前記載物台をレンズ光軸に沿つて駆
動する載物台移動装置、を備えた自動焦点調整装
置と；予め設定された光量設定値に基づき前記光
源の発光量を選択された対物レンズの倍率に対応
して調整する光量調整装置と；観察に先立ち入力
指令される対物レンズの倍率選択信号に基づき、
前記倍率選択装置、前記自動焦点調整装置及び前
記光量調整装置を所定の手順に沿つて自動的に作
動させるための操作卓と、を設けることにより上
記目的を達成するものである。 又、この発明は、前記載物台移動装置を、前記
載物台に直結されたステツピングモータと、該ス
テツピングモータの静止トルク曲線の安定点の位
置を微小角ずつ段階的に移動させてステツプ角度
を細分化するための複数の励磁相の各相電流の大
きさを、１入力パルス毎に段階的に変化させる励
磁切換装置とを備えて構成することにより上記目
的を達成するものである。 又、この発明は、前記ステツピングモータを、
１−２相励磁の４相基本構造とし、前記励磁切換
装置を、前記ステツピングモータの第１相及び第
２相を90゜位相ずれした略sin波形状軌跡となるべ
く励磁電流を段階的に切換えるように構成して上
記目的を達成するものである。 又、この発明は、前記倍率選択装置を、前記レ
ボルバに配設された複数の対物レンズの数に対応
させて該レボルバの静止側に取付けられた複数の
位置センサと、該レボルバの回転側に取付けら
れ、前記位置センサのうちの２個に同時に検出さ
れ得る２個の被検知体と、前記位置検出センサの
出力信号から現在対物レンズを認識すると共に支
持された倍率の対物レンズまでの最短回転方向を
特定する回転方向特定回路とを備えて構成するこ
とにより上記目的を達成するものである。

【作用】 この発明において、複数の対物レンズのうちの
１つを選択する指令をした後は、該選択された対
物レンズの光軸へのセツテイング、載物台の、前
記選択された対物レンズの焦点位置へのセツテイ
ング、被観察体の明るさを、前記選択された対物
レンズの倍率に対応して調整するセツテイングが
自動的に、且つ迅速、正確になされる。 又、この発明において、載物台を対物レンズの
焦点位置に移動するための載物台移動装置は、選
択された対物レンズに対応する焦点深度の外側に
設定された焦点深度近接域に入るまでの間は高速
で、且つ、該焦点深度近接域に入つた後は定常速
度で、載物台を移動し、即ち、焦点深度に入る前
の焦点深度近接域から移動速度を落して、確実
に、且つハンチングを起したりすることなく、自
動焦点合せがなされる。 又この発明において、前記載物台は、これを直
接駆動するステツピングモータによつて細分化さ
れたステツプ角度をもつて直接駆動されて、正確
且つ迅速に焦点合わせがなされる。 又、この発明において、前記ステツピングモー
タは、その励磁電流が、該ステツピングモータの
第１相及び第２相を90゜位相ずれした略sin波形状
軌跡となるべく段階的に切換えられて、精度の高
いステツプ回転が得られる。 又、この発明において、前記倍率選択装置が、
対物レンズ選択指令信号が入力されたとき、該選
択された対物レンズをセツテイングする際に、最
短回転方向にレボルバが回転されて、対物レンズ
の選択設定時間を短縮する。

【実施例】

以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 この実施例は、第１図乃至第３図に示されるよ
うに、被観察体（図示省略）を載置する載物台１
２と、前記被観察体を光照明するための光源１４
と、レボルバ１６に配設された複数の対物レンズ
１８を含み、前記被観察体からの反射光及び透過
光の少なくとも一方を受けて拡大結像するための
拡大光学系と、接眼レンズ２２を含み、前記拡大
光学系にする結像を観祭するための観祭光学系
と、を有してなる顕微鏡１０において；前記レボ
ルバ１６を回動せるための駆動機構２６、選択さ
れた対物レンズ１８を前記拡大光学系の光軸に自
動位置合わせするための倍率選択制御回路２８、
を備えた倍率選択装置３０と；前記観察光学系に
臨み、前記被観察体の拡大結像状態を識別するた
めの焦点検出器３２、この焦点検出器３２の出力
信号に基づき、前記選択された対物レンズ１８の
焦点位置まで、駆動機構３４Ａにより前記載物台
１２をレンズ光軸に沿つて駆動する載物台移動装
置３４、を備えた自動焦点調整装置３６と；予め
設定された光量設定値に基づき前記光源１４の発
光量を調整する光量調整装置３８と；観察に先立
ち入力指令される倍率選択信号に基づき、前記倍
率選択装置３０、前記自動焦点調整装置３６及び
前記光量調整装置３８を所定の手順に沿つて自動
的に作動させるための操作卓４０と、を設けたも
のである。 前記載物台移動装置３４は、前記載物台１２に
直結されたステツピングモータ４２と、該ステツ
ピングモータ４２の静止トルク曲線の安定点の位
置を微小角ずつ段階的に移動させてステツプ角度
を細分化するための複数の励磁相の各相電流の大
きさを、１入力パルス毎に段階的に変化させる励
磁切換装置４４と、から構成されている。 又、前記ステツピングモータ４２は、１−２相
励磁の４相基本構造とされ、前記励磁切換装置４
４は、前記ステツピングモータ４２の第１相及び
第２相を90゜位相ずれした略sin波形状軌跡となる
べく励磁電流を段階的に切換えるように構成され
ている。 前記倍率選択装置３０は、第４図に示されるよ
うに、前記レボルバ１６に配設された４個の対物
レンズ１８の数に対応させて、該レボルバ１６の
静止側に取付けられた位置センサ４６Ａ〜４６Ｄ
と、該レボルバ１６の回転側に取付けられ、前記
位置センサ４６Ａ〜４６Ｄのうちの２個に同時に
検出され得る２個の被検知体４８，５０と、前記
位置検出センサ４６Ａ〜４６Ｄの出力信号から現
在対物レンズを認識すると共に支持された倍率の
対物レンズまでの最短回転方向を特定する回転方
向特定回路（第５図参照）２８Ａと、を備えてい
る。 第４図の符号６２はクリツク機構、６４はクリ
ツク機構６２に係合されるためレボルバ１６に、
対物レンズ１８と同数、これに対応して設けられ
た凹部をそれぞれ示す。 前記倍率選択装置３０における位置検出器４５
の被検知体４８、５０はマグネツトとされ、又、
位置センサ４６Ａ〜４６ＤはホールICとされて
いる。 前記マグネツトたる被検知４８，５０は前記位
置センサ４６Ａ〜４６Ｄの取付け間隔よりも若干
ずらして、且つ、前記クリツク機構６２が凹部６
４内に落ち込んだ状態で、２つの位置センサが被
検知体４８，５０の両方を検出することができる
ようにされている。 前記位置検出器４５による対物レンズ１８の位
置判別は、第５図に示されるように、位置センサ
４６Ａ〜４６Ｄのうちのいずれか２つが前記被検
知体４８と５０を検出することによつて、行われ
るようになつている。 即ち、２つの位置センサが被検知体４８，５０
を検出するので、その論理積により現在位置を知
ることができる。 前記倍率選択制御回路２８は、前記位置検出器
４５の出力信号及び前記操作卓４０に設けられた
拡大倍率設定装置８２からの倍率選択指令信号が
入力されると共に、これらの信号に基づいて、レ
ボルバ１６の現在位置から、拡大倍率設定装置８
２によつて指定された対物レンズ１８の位置まで
の最短距離の回転方向の信号を出力する回転方向
特定回路２８Ａと、この回転方向特定回路２８Ａ
の出力信号を記憶するメモリ２８Ｂと、前記拡大
倍率設定装置８２からの選択設定信号を記憶する
メモリ２８Ｃと、このメモリ２８Ｃからの出力信
号及び前記位置検出器４５からの出力信号を比較
して、両者が一致したとき停止信号を出力するた
めの停止判断回路２８Ｄと、前記メモリ２８Ｂの
出力信号によつて駆動機構２６を駆動させると共
に、停止判断回路２８Ｄからの停止信号が入力さ
れたとき、駆動機構２６を停止させるための駆動
回路２８Ｅとから構成されている。 ここで、前記倍率選択装置３０における駆動機
構２６、位置検出器４５、自動焦点調整装置３６
における焦点検出器３２、載物台移動装置３４、
光源１４は顕微鏡本体１０Ａ側に設けられてい
る。 又、前記倍率選択装置３０、自動焦点調整装置
３６における前記顕微鏡１０Ａに設けられた部分
以外の部分と、前記光量調整装置３８は、顕微鏡
本体１０Ａとは別体の制御ボツクス１０Ｂに設け
られている。 前記顕微鏡本体１０Ａには、更に、載物台１２
をＸ軸方向及びＹ軸方向に駆動するためのＸ方向
モータ６６と、Ｙ方向モータ６８と、載物台１２
のXY方向の位置を検出するための位置検出器７
０とが設けられている。 又、前記制御ボツクス１０Ｂには、前記以外
に、載物台１２のためのXY駆動装置７２が設け
られている。 このXY駆動装置７２は、中央処理装置７４
と、メモリ７６と、前記Ｘ方向モータ６６及びＹ
方向モータ６８を駆動制御するためのＸ方向駆動
回路７８及び及びＹ方向駆動回路８０とを有して
いる。 前記自動焦点調整装置３６における駆動機構３
４Ａは、前述の如くステツピングモータ４２と励
磁切換装置４４を備えており、この励磁切換装置
４４は、第６図に示されるように、パルス信号を
発生するための発振器４４Ａと、この発振器４４
Ａから出力されるパルス列を計数して、256で零
に戻る8bitデータを作るリングカウンタ４４Ｂ
と、このリングカウンタ４４Ｂからの出力信号に
対応するsin、cosの値を出力するためのROM４
４Ｃと、このROM４４Ｃからの出力信号をＤ／
Ａ変換後励磁信号として駆動回路４４Ｇに出力す
るためのＤ／Ａコンバータ４４Ｄと、から構成さ
れている。 又、前記自動焦点調整装置３６は、前記焦点検
出器３２からの焦点検出信号がインターフエイス
３６Ａを介して入力され、且つこの入力信号が焦
点位置に対してどの程度のずれがあるか、即ち、
被観察体の画像の鮮明度を検出するビデオ信号評
価部３６Ｂと、このビデオ信号評価部３６Ｂの出
力信号、前記操作卓４０における拡大倍率設定装
置８２からの設定指令信号がインターフエイス３
６Ｃを介して入力され、且つ、メモリ３６Ｄから
の信号が入力され、前記駆動機構３４Ａの励磁切
換装置４４を駆動させる中央処理装置３６Ｅと、
を備えている。 ここで、前記載物台移動装置３４の、載物台上
限及び下限位置にはリミツトスイツチ３４Ｂが設
けられ、載物台１２によつてその上限又は下限位
置で信号が出力され、この信号がインターフエイ
ス３６Ｇを介して前記中央処理装置３６Ｅに入力
されるようになつている。 前記中央処理装置３６Ｅは、第７図に示される
よう、前記ステツピングモータ４２のための励磁
切換装置４４における発振器から、高速送り用パ
ルス信号を出力して該ステツピングモータ４２を
高速送りさせ得る高速駆動指令装置３７Ａと、拡
大率設定装置３２によつて選択された対物レンズ
１８の焦点深度に基づき、前記高速送り用パルス
信号より少ない所定のパルス信号数を単位として
出力するべく信号を出力する定量駆動指令装置３
７Ｂと、前記ビデオ信号評価部３６Ｂによつて、
前記焦点検出器３２の検出出力信号から、前記選
択された対物レンズ１８の焦点深度範囲に接近し
たことが検出されたとき、前記高速駆動指令装置
３７Ａから定量駆動指令装置３７Ｂに切換えて、
且つ単位パルス駆動毎に前記焦点検出器３２か
ら、ビデオ信号評価部３６Ｂを介して入力される
信号と、メモリ３６Ｄに予め記憶され、選択され
た対物レンズ１８の焦点深度とを比較し、ビデオ
信号評価部３６Ｂからの信号が、前記焦点深度の
範囲内に到達するまで前記定量駆動指令装置３７
Ｂを繰返し作動させるための制御回路３７Ｃと、
を備えている。 ここで、前記駆動機構３４Ａにおけるステツピ
ングモータ４２は一般的なステツピングモータと
同様に、１−２相励磁で、１パルス当り0.9゜回転
し、１周期８パルス即ち7.2゜とされているが、励
磁切換装置４４は、前記7.2゜を256等分して１パ
ルス当り0.028゜進むように段階的励磁を行うよう
にされている。 従つて、載物台移動装置３４の駆動軸のピツチ
が2.4mmとした場合、載物台１２の移動量は、１
パルス当り2.4×0.028゜／360゜≒0.19μmとされる。 ここで、前記高速駆動指令装置３７Ａ及び定量
駆動指令装置３７Ｂから出力される信号に基づい
て励磁切換装置４４の発振器４４Ａが発振する１
単位のパルス数は、予めメモリ３６Ｄに記憶され
ている対物レンズ１８の倍率に対応する焦点深度
に基づき、第８図に示されるようになつている。 即ち、選択された対物レンズ１８の焦点深度が
深い場合は、定量駆動指令装置３７Ｂからの指令
に基づいて出力される単位当りのパルス信号数は
大きく、浅い場合は、小さくなるようにされてい
る。 又、高速駆動指令装置３７Ａからの信号に基づ
く高速送り用のパルス信号は、１秒当りは
22000P／sec即ち１秒当り載物台１２の移動距離
が4.18mm／secとなるようにされている。 前記焦点深度と単位パルス数との関係は、第８
図に示されるように、１単位のパルス数ｎによる
載物台１２の送り量が選択された対物レンズ１８
の焦点深度よりも小さくなるようにされている。 ここで、前記焦点深度に対応する単位のパルス
数ならびに高速送りにおける単位のパルス数は増
減調整ができるようにされている。 又、前記制御回路３７Ｃは、立上がりから高速
駆動に入るまで及び高速駆動が終了して定量駆動
に切換える際に、2500P／secの過渡速度の指令
信号を前記励磁切換装置４４に出力するようにさ
れている。 前記光量調整装置３８は、操作卓４０の光量設
定装置８４からの設定指令信号を記憶すると共
に、拡大倍率設定装置８２の設定指令信号がデコ
ーダ３８Ａを介して入力され、これを記憶するた
めのメモリ３８Ｄと、このメモリ３８Ｂの出力信
号に基づいて光源１４の点灯制御を行う光源点灯
制御装置３８Ｃとを備えている。 又、前記光源１４は、ランプ１４Ａ及び１４Ｂ
と、ランプ１４Ａから射出される光を載物台上の
被観察体の上方から照明する反射光源１４Ｃと、
ランプ１４Ｂから射出される光を載物台１２上の
被観察体の下方から照明する透過光源１４Ｄとを
備えて構成されている。 前記メモリ３８Ｂは、対物レンズ１８の各倍率
に対応したランプ１４Ａ及び１４Ｂの光量が予め
記憶されると共に、操作卓４０に設けられた光量
設定装置８４からの指令信号に基づいて前記光量
の記憶を変更され得るように構成され、且つ、デ
コーダ３８Ａを介して入力される拡大倍率設定装
置８２による選択設定信号に基づいて、該選択さ
れた対物レンズの倍率に対応した光量の信号を光
源点灯制御装置３８Ｃに出力するようにされてい
る。 この光源点灯制御装置３８Ｃは、メモリ３８Ｂ
からの信号に基づいてランプ１４Ａ及びランプ１
４Ｂの光量を制御するようにされている。 ここで、ランプ１４Ａとランプ１４Ｂの切換え
即ち反射照明か透過明かの切換えは外部からマニ
ユアルで行うようにする。 次に上記実施例の作用を説明する。 まず、顕微鏡１０の載物台１２に被観体をセツ
トした後、操作卓４０における拡大倍率設定装置
８２により所望の拡大倍率を選択する。 該拡大倍率設定装置８２によつて、倍率選択設
定指令信号が、倍率選択制御回路２８、自動焦点
調整装置３６、光量調整装置３８及びXY駆動装
置７２にそれぞれ出力される。 前記倍率選択制御回路２８の回転方向特定回路
２８Ａは、入力される選択設定指令信号と、位置
検出器４５から入力される現在位置での対物レン
ズ１８の倍率を比較して、指令された倍率の対物
レンズ１８に至る最短距離の回転方向を選択して
これをメモリ２８Ｂを介して駆動回路２８Ｅに出
力する。 一方、停止判断回路２８Ｄは、メモリ２８Ｃを
介して入力される拡大倍率設定装置８２からの選
択設定指令信号と、位置検出器４５から入力され
る現在位置の信号とを比較して、両者が一致した
とき、即ち所望の倍率の対物レンズ１８が観察光
学系の光軸に一致したとき停止信号を駆動回路２
８Ｅに出力する。 駆動回路２８Ｅは停止判断回路２８Ｄから停止
信号が出力されるまでの間、回転方向特定回路２
８Ａ及びメモリ２８Ｂを介して入力された回転方
向の指令信号に基づいて駆動機構２６を回転させ
る。 ここで、対物レンズ１８の現在位置は、第４図
に示されるクリツク機構６２が凹部６４に落ちた
状態で２つの位置センサ４６Ａ及び４６Ｄがマグ
ネツトである被検知体４８，５０を検知し、その
検知信号の論理積により検出される。 又、駆動機構２６によつてレボルバ１６が回転
され、指定位置のａ／２だけ手前の位置で指定位
置に対応した２つの位置センサが被検知体４８，
５０を検出するが、この場合のａ／２のずれは、
慣性等の影響により生ずる停止位置のずれ量と一
致させておく。 又、駆動機構２６の停止後に、位置センサ４６
Ａ〜４６Ｄの１つからの信号により停止位置を確
認し、該１つの位置センサのみが被検知体４８又
は５０を検出している場合は、指定位置に応じた
２つの位置センサとの関係から誤差が生じている
方向を判断して修正することができる。 又、２個のマグネツトからなる被検知体４８，
５０を利用しているので、検出対象の幅を容易に
調整することができる。 拡大倍率設定装置８２からの対物レンズ１８の
選択設定指令信号は、自動焦点調整装置３６にお
ける中央処理装置３６Ｅにインターフエイス３６
Ｃを介して入力される。 この中央処理装置３６Ｅは、予めメモリ３６Ｄ
に記憶されている情報に基づき、与られた倍率に
対応する定量駆動のパルス数ｎを選択する。 又、焦点検出器３２から得られる画像信号はイ
ンターフエイス３６Ａを介してビデオ信号評価部
３６Ｂに入力されて、該ビデオ信号評価部３６Ｂ
は載物台１２の焦点位置までの距離に対応した信
号を中央処理装置３６Ｅに出力する。 中央処理装置３６Ｅは、この信号に基づいて、
駆動部３６Ｆに駆動信号を出力する。 即ち、選択された対物レンズ１８の倍率に対応
する焦点深度の外側に設定された焦点深度近接域
（第８図参照）に入るまでの間は、制御回路３７
Ｃにより、高速駆動指令装置３７Ａから、高速駆
動用の信号出力して、駆動部３６Ｆを介して、載
物台移動装置３４の駆動機構４Ａを駆動する。 駆動部３６Ｆから出力された信号は、駆動機構
３４Ａにおける励磁切換装置４４の発振器４４Ａ
に、高速駆動用のパルス信号即ち、第８図に示さ
れる22000P／secの信号を出力させる。 ビデオ信号評価部３６Ｂからの信号が、載物台
１０が焦点深度近接域に到達した信号となつたと
きに、制御回路３７Ｃは、第８図に示されるよう
に、駆動部３６Ｆに出力する信号を、高速駆動指
令装置３７Ａから定量駆動指令装置３Ｂに切換え
る。 この定量駆動指令装置３７Ｂは、第８図に示さ
れるように、選択された対物レンズ１８の倍率に
対応した単位パルスｎを出力すべく発振器４４Ａ
に指令信号を出力する。 従つて、ステツピングモータ４２は定量駆動指
令装置３７Ｂからの出力に対応して、例えば、選
択された倍率が５倍の場合は、第８図より、単位
パルスｎ＝50のパルスを断続的に出力する。 この単位パルスｎは、このパルス数に対応する
載物台１２の送り量が焦点深度（倍率が５倍の場
合は8μm）よりも小さい9.5μmとされているの
で、１回の単位パルスｎによつては、焦点深度の
反対側に行き過ぎたりすることはない。 中央処理装置３６Ｅは、定量駆動指令装置３７
Ｂを介して単位パルスｎの１回の発振毎にビデオ
信号評価部３６Ｂからの信号を捉え、載物台１２
が焦点深度の範囲に入つたか否かを判断して、該
焦点深度の範囲に入るまで上記過程を繰返し、ス
テツピングモータ４２を駆動する。 ここで、前記自動焦点調整装置３６は、載物台
１２の現在位置から、拡大倍率設定装置８２によ
つて対物レンズ１８が選択設定された後、直ちに
該対物レンズ１８の焦点位置に向けて、載物台１
２を駆動するようにしたものであるが、これは、
例えば、一旦上限又は下限まで載物台１２を駆動
して、リミツトスイツチ３４Ｂがオンされて、こ
のリミツトスイツチ３４Ｂのオン信号から載物台
１２を所定の焦点位置にまで駆動するようにして
もよい。 ここで、前記ステツピングモータ４２の励磁切
換装置４４は、該ステツピングモータ２のの安定
点の位置を微小角ずつ段階的に移動させてステツ
プ角度を細分化するための対応する複数の励磁相
の各相電流の大きさを入力パルス毎に段階的に変
化させるようになつているので、該ステツピング
モータ４２に直結される駆動機構３４Ａは、正確
に微小量ずつ載物台１２を駆動させることができ
る。 前記拡大倍率設定装置８２によつて出力される
対物レンズ１８の選択設定指令信号は、デコーダ
３８Ａを介して光量調整装置３８のメモリ３８Ｂ
に入力される。 このメモリ３８Ｂは、選択された対物レンズ１
８の倍率に対応する光量が予め記憶されていて、
これが光源点灯制御装置３８Ｃに出力されて、該
光源点灯制御装置３８Ｃは、指令された光量信号
に基づいてランプ１４Ａ及びランプ１４Ｂの光量
を調整する。 又、前記光量設定装置８４には、前記自動焦点
調整装置３６における中央処理装置３６Ｅの出力
信号がインターフエイス３６Ｃを介して入力さ
れ、例えば、ビデオ信号評価部３６Ｂからの信号
が、光量過多あるいは光量過少の場合に、光量の
減少及び増大の調整信号をメモリ３８Ｂに出力す
るようにされている。 従つて、光量設定装置３４は、自動焦点調整装
置３６からの信号あるいは操作者の調整によつ
て、メモリ３３８Ｂの記録を変更するように作動
される。 従つて、上記実施例においては、操作卓４０に
設けられた拡大倍率設定装置８２により、倍率を
選択設定指令すると、該指令信号に基づいて対物
レンズ１８が選択してセツトされると共に、載物
台１２が自動的に対物レンズ１８の焦点位置にま
で被観察体をセツトし、更には、設定された拡大
倍率に対応して光源１４の光量が自動的にセツト
される。 しかも、対物レンズ１８の選択設定は、設定前
にセツトされている倍率の対物レンズから最短時
間で選択された対物レンズの位置にまでレボルバ
１６が回転駆動されて、対物レンズ１８の選択の
時間を短縮し、又、自動焦点調整装置３６によつ
て、載物台１２をハンチングを生じたりすること
なく高速度で、且つ正確に焦点位置に被観察体を
移動させることができる。 従つて、システム全体としては、短時間で効率
良く、且つ正確に顕微鏡１０全体をセツトするこ
とができる。 ここで、前記制御ボツクス１０Ｂに設けられた
XY駆動装置７２は、操作卓４０に設けられた自
動観察設定装置８６からの指令信号に基づいて、
載物台１２をXY方向に駆動して、所定の位置に
まで移動させるものである。 即ち、XY駆動装置７２の中央処理装置７４
は、与えられた指令信号に基づき、位置検出器７
０からフイードバツクされる載物台１２のXY方
向の位置信号と比較しつつ、XY方向駆動回路７
８及びＹ方向駆動方向８０を介して、ステツピン
グモータからなるＸ方向モータ６６及びＹ方向モ
ータ６８を駆動するものである。 XY駆動装置７２におけるメモリ７６は、拡大
倍率設定装置８２からの倍率選択設定指令信号を
記憶して、その内容を中央処理装置７４に出力す
る。 なお、上記実施例は、操作卓４０に設けられた
拡大倍率設定装置８２によつて対物レンズ１８の
倍率を選択設定するようにしたものであるが、こ
れは例えば、操作卓４０に、自動観察設定装置８
６を設け、これを操作することによつて全自動で
載物台のXY方向の位置及び対物レンズ１８の拡
大倍率設定選択を行うことができる。 即ち、自動観察設定装置８６を、載物台１２の
XY方向の位置の設定のみならず、拡大倍率選択
設定をも行うようにして、全自動で顕微鏡１０の
セツトを行うものである。 又、上記実施例において、倍率選択装置３０の
位置センサ４６Ａ〜４６ＤはホールIC、被検知
体４８，５０はマグネツトからそれぞれ構成した
ものであるが、本発明はこれに限定されるもので
なく、要すればレボルバ１６における対物レンズ
１８の位置を検出できるものであればよい。 又、倍率選択制御回路２８は、前記位置センサ
４６Ａ〜４６Ｄ及び被検知体４８，５０を含んで
構成される位置検出器４５の検出信号に基づい
て、選択設定指令信号によつて選択された対物レ
ンズ１８の最短回転方向を選択して、これによつ
て駆動機構２６を駆動できるものであればよい。 又、前記自動焦点調整装置３６は、ビデオ信号
評価部３６Ｂを備え、このビデオ信号評価部３６
Ｂによつて焦点検出器３２からの信号を評価して
画像の鮮明度から焦点を自動的に検出できるよう
にしたものであるが、本発明はこれに限定される
ものでなく、自動焦点調整装置３６は、選択され
た対物レンズ１８の焦点深度範囲及びその焦点深
度近接域に載物台１２の位置があるか否かを検出
できるものであればよい。

【発明の効果】

本発明は、上記のように構成したので、短時間
で効率良く且つ正確に顕微鏡の自動設定を行うこ
とができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る顕微鏡の実施例を示す側
面図、第２図は同正面図、第３図は同実施例にお
ける制御回路を示すブロツク図、第４図は同実施
例における位置検出器を示す平面図、第５図は同
位置検出器の位置センサの出力信号とレボルバの
回転角度との関係を示す線図、第６図は前記実施
例における載物台移動装置の駆動機構を示すブロ
ツク図、第７図は同実施例の自動焦点調整装置に
おける中央処理装置を示すブロツク図、第８図は
同実施例における自動焦点調整装置の中央処理装
置による載物台駆動機構の制御過程を示す線図で
ある。 １０……顕微鏡、１０Ａ……顕微鏡本体、１２
……載物台、１４……光源、１６……レボルバ、
１８……対物レンズ、２０……拡大光学系、２２
……接眼レンズ、２４……観察光学系計、２６…
…駆動機構、２８……倍率選択制御回路、３０…
…倍率選択装置、３２……焦点検出器、３４……
載物台移動装置、３４Ａ……駆動機構、３６……
自動焦点調整装置、３８……光量調整装置、４０
……操作卓、４２……ステツピングモータ、４４
……励磁切換装置、４５……位置検出器、４６Ａ
〜４６Ｄ……位置センサ、４８，５０……被検知
体、６０……回転方向特定回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被観察体を載置する載物台と、前記被観察体
   を光照明するための光源と、レボルバに配設され
   た複数の対物レンズを含み、前記被観察体からの
   反射光及び透過光の少なくとも一方を受けて拡大
   結像するための拡大光学系と、接眼レンズを含
   み、前記拡大光学系による結像観察するための観
   察光学系と、を有してなる顕微鏡において； 前記レボルバを回動させるための駆動機構、こ
   の駆動機構により前記レボルバを駆動して選択さ
   れた対物レンズを前記拡大光学系の光軸に自動位
   置合わせするための倍率選択制御回路、を備えた
   倍率選択装置と； 前記観察光学系に臨み、前記被観察体の拡大結
   像状態を識別するための焦点検出器、この焦点検
   出器の出力信号に基づき、前記選択された対物レ
   ンズに対応する焦点深度の外側に設定された焦点
   深度近接域に入るまでの間は高速で、該焦点深度
   近接域に入つた後は定常速度に切換えて、且つ、
   該定常速度は、対物レンズの倍率が小さいとき程
   速くして、焦点位置まで、駆動機構により前記載
   物台をレンズ光軸に沿つて駆動する載物台移動装
   置、を備えた自動焦点調整装置と； 予め設定された光量設定値に基づき前記光源の
   発光量を選択された対物レンズの倍率に対応して
   調整する光量調整装置と； 観察に先立ち入力指令される対物レンズの倍率
   選択信号に基づき、前記倍率選択装置、前記自動
   焦点調整装置及び前記光量調整装置を所定の手順
   に沿つて自動的に作動させるための操作卓と、を
   設けたことを特徴とする顕微鏡。 ２ 前記載物台移動装置は、前記載物台に直結さ
   れたステツピングモータと、該ステツピングモー
   タの静止トルク曲線の安定点の位置を微小角ずつ
   段階的に移動させてステツプ角度を細分化するた
   めの複数の励磁相の各相電流の大きさを、入力パ
   ルス毎に段階的に変化させる励磁切換装置と、を
   有してなる特許請求の範囲第１項記載の顕微鏡。 ３ 前記ステツピングモータは、１−２相励磁の
   ４相基本構造とされ、前記励磁切換装置は、前記
   ステツピングモータの第１相及び第２相を90゜位
   相ずれした略sin波形状軌跡となるべく励磁電流
   を段階的に切換えるように構成された特許請求の
   範囲第２項記載の顕微鏡。 ４ 前記倍率選択装置は、前記レボルバに配設さ
   れた複数の対物レンズの数に対応させて該レボル
   バの静止側に取付けられた複数の位置センサと、
   該レボルバの回転側に取付けられ、前記位置セン
   サのうちの２個に同時に検出され得る２個の被検
   知体と、前記位置検出センサの出力信号から現在
   対物レンズを認識すると共に支持された倍率の対
   物レンズまでの最短回転方向を特定する回転方向
   特定回路と、を有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項、第２項又は第３項記載の顕微鏡。