JPH0829693A

JPH0829693A - 顕微鏡装置

Info

Publication number: JPH0829693A
Application number: JP6161397A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Matsumoto; 豪松本
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-07-13
Filing date: 1994-07-13
Publication date: 1996-02-02

Abstract

(57)【要約】【目的】観察対象の指示等が可能で、観察操作性に優れ
る顕微鏡を提供すること。【構成】対物レンズと接眼レンズとを少なくとも有する
観察光学系により標本を観察する顕微鏡である。そし
て、予め定められたマークを表示する表示画面を有する
表示装置と、前記観察光学系による標本の結像位置に、
前記マークを結像させる光学部材と、予め定めた命令を
受け付ける入力装置と、該入力装置を介して与えられる
命令に対し、前記マークの表示画面上での移動量を予め
定め記憶しておき、入力された命令に対応した移動量を
参照して、前記マークを表示画面上で移動させて表示す
る制御回路とを備えた構成にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、観察対象である試料を
顕微鏡で観察する際、観察対象を観察しやすくするため
に視野内に設けた表示を、手動操作によって移動可能と
する顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の顕微鏡に代表される観察機器にお
いては、例えば、以下のような構成になっている。顕微
鏡は、観察対象である標本を載置するステージと、前記
標本の像を特定の位置（結像位置）に結像せるための対
物レンズと、結像位置に結像された標本の像を肉眼で観
察するための接眼レンズとを少なくとも有して構成され
ている。

【０００３】そして、通常、接眼レンズを介して結像位
置に結像された像の観察を行いやすくするために、図６
に示すような十字線７１が印されている透明部材（レチ
クルと称し、ガラス板等によって実現される）を、前記
結像位置に配置し、標本の像と十字線７１とを重ねた状
態で、標本の観察を行うことが可能な顕微鏡が提案され
ている。

【０００４】観察対象である標本が、例えば、細胞内の
染色体である場合には、複数存在する染色体のいずれを
観察対象としているかを明確にするため、前記十字線７
１のクロス位置（図６参照）が、観察対象である染色体
と重なるように、前記ステージを手動により移動させる
ことによって標本を移動させ、観察対象である染色体
を、前記クロス位置で特定することを行っていた。

【０００５】また、図示していないが、前記十字線７１
には、通常、大きさの尺度を表すための目盛を印してお
き、標本の大きさを一瞬に把握することが可能な顕微鏡
も存在する。このため、複数種類のレチクルを予め用意
しておき、観察対象である標本の大きさに合わせて、レ
チクルを交換して観察を行う顕微鏡も提案されている。

【０００６】また、移動ステージ、ステッピングモー
タ、これらの制御回路を有して構成した、十字線が印さ
れているレチクルを移動させるための機構を備えた顕微
鏡も提案されている。これは、かかる移動機構により、
観察対象を、前記クロス位置で特定することを行う手段
であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、観察対
象が移動したり、観察対象自体の変更がある場合には、
その都度、再度、十字線７１により観察対象を特定する
操作をしなければならないが、上述のような従来の顕微
鏡においては、観察対象を載置するステージを移動する
等の操作を伴い、操作性に優れたものではなかった。

【０００８】すなわち、従来の顕微鏡においては、十字
線の移動は、観察視野全体の移動を伴い、したがって、
観察対象が頻繁に移動する場合等には、観察者の目が疲
労してしまい、長時間の観察を行うことは非常に困難で
あった。

【０００９】また、観察対象の大きさの変更に伴い、レ
チクルを交換するタイプの顕微鏡においても、レチクル
の交換作業や、再度の観察対象の特定等の作業を必要と
し、標本観察の操作性には、優れたものではない。

【００１０】また、レチクルを移動させるための機構を
備えた顕微鏡においでは、前記移動機構は、機械的可動
部を有した構成となっており、レチクルの移動速度の高
速化には限界があり、また、機械的可動部が存在するた
め、故障、破壊が発生する恐れが存在するという問題点
があった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、以下の手段が考えられる。

【００１２】すなわち、対物レンズと、接眼レンズとを
少なくとも有する観察光学系により、標本を観察する顕
微鏡であって、予め定められたマークを表示する表示画
面を有する表示装置と、前記観察光学系による標本の結
像位置に、前記マークを結像させる光学部材と、予め定
めた命令を受け付ける入力装置と、該入力装置を介して
与えられる命令に対し、前記マークの表示画面上での移
動量を予め定め記憶しておき、入力された命令に対応し
た移動量を参照して、前記マークを表示画面上で移動さ
せて表示する制御回路とを備える顕微鏡装置である。

【００１３】また、上記顕微鏡装置において、前記接眼
レンズを複数設けた構成とする態様も考えられる。

【００１４】

【作用】ステージに載置された標本の像は、対物レンズ
を含む光学系によって、所定の結像位置に結像される。
そして、接眼レンズを介して、前記結像位置における、
標本の像が観察可能な状態になっている。

【００１５】これと同時に、表示装置が表示するマーク
が、光学部材によって、前記結像位置に結像されてい
る。

【００１６】観察者は、予め定めた命令を受け付ける入
力装置を介して所定の命令を入力する。

【００１７】そして、制御回路は、入力装置を介して与
えられる命令に対し予め定められている、移動量を参照
して、前記マークを表示装置の画面上で移動させて表示
する。

【００１８】観察者は、接眼レンズから目を離さない状
態で、入力装置を操作することによって、マークを、所
定の位置、例えば、観察対象を特定するための位置に移
動することができる。

【００１９】なお、接眼レンズから目を離さない状態
で、入力装置を操作するため、入力装置は、構成が簡易
な手段、例えば、マウス等によって実現するのが好まし
い。

【００２０】また、上記顕微鏡装置において、前記接眼
レンズを複数設けた構成とする態様も考えられるが、こ
れにより、複数人の同時標本観察が可能なる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００２２】図１に、本発明にかかる顕微鏡装置の一実
施例の構成図を示す。

【００２３】７は、観察対象である標本（試料）を載置
するためのステージであり、例えば、金属やプラスチッ
クの部材を所望の形状に加工し実現される。

【００２４】１は、ステージ７に載置された、観察対象
である観察標本である。観察標本としては、例えば、人
間の染色体等が考えられるが、特に、観察対象に制約は
ない。ステージ７に載置できる物であれば、いかなる物
でもよい。

【００２５】２は、その中に対物レンズを備える筐体で
あり、１０は、ビームスプリッタ、３は、結像レンズ、
６は接眼レンズである。これらの光学部材は、通常市販
されている光学デバイスにて実現できる。

【００２６】また、９は、入力装置の一例であるマウ
ス、８は、制御回路、５は、液晶表示デバイス、１１
は、投影レンズである。なお、液晶表示デバイス５用の
バックライトを生成する手段は、特に、図示していな
い。また、液晶表示デバイス５が備える所定の配線に、
所定の電圧を印加して、液晶画像を生成する液晶駆動部
は、制御回路８に内蔵されているものとする。

【００２７】制御回路８は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ、各種ＴＴＬ、コイル、抵抗等の電子デバイスにて
実現可能である。

【００２８】なお、液晶表示デバイス５は、表示デバイ
スの一例であり、ＥＬ、エレクトロクロミック（ＥＣ）
等の他の表示デバイスを用いてもよいことは言うまでも
ない。

【００２９】さて、以上の構成において、本発明の動作
について説明する。

【００３０】ステージ７に載置された、観察標本１の像
は、対物レンズ、ビームスプリッタ１０、結像レンズ３
によって、観察標本１の像が結像する位置である、結像
位置４に結像される。

【００３１】結像位置４に結像された、観察標本１の像
は、接眼レンズ６により観察される。

【００３２】今、観察標本１の一例として、人間の染色
体を想定する。このときに、結像位置４に結像された、
観察標本１の像の一例を図３に示す。すなわち、観察者
は、図３に示す像を観察することができる。

【００３３】図３中、３１〜３９は、人間の染色体を表
している。通常、一つの細胞内には、数十の染色体が存
在し、それらは、上記光学系によって、観察時には、同
視野内で観察される。

【００３４】一方、液晶表示デバイス５にて表示される
表示画像は、投影レンズ１１、ビームスプリッタ１０、
結像レンズ３を有して構成される光学系によって、結像
位置４に結像される。

【００３５】液晶表示デバイス２１に表示された表示
（マーク）２２の一例を、図２に示す。

【００３６】図２では、一例として、矢印型のマークを
表示した例であるが、表示例はこのようなものに限られ
ず、図６に示すような、十字線７１等の他のマークでも
良いことは言うまでもない。液晶デバイス以外のパネル
ディスプレイなら、いかなるものでもよい。ＬＥＤをマ
トリックス状に配置して構成しても良い。

【００３７】このような表示マークの形状や大きさは、
制御回路内の液晶駆動部に印加される電圧によって決定
される。予め所定のマークを表示出力するようにした処
理プログラムを、ＲＯＭに内蔵しておき、ＣＰＵがＲＯ
Ｍ内のプログラムに従って、液晶駆動部を制御し、液晶
駆動部が備える配線に所定の電圧を印加するようにして
おけばよい。このようにプログラムの変更のみで、各種
各様の表示マークを表示することが可能になる。すなわ
ち、表示マークの形状、大きさ等は、予め自由に設定し
ておくことが可能である。表示するのは、マーク以外の
文字等でも良い。このとき、文字はキャラクタゼネレー
タによって発生させる構成にしておけば良い。

【００３８】このように、ステージ７に載置された観察
標本１の像（図３参照）と、液晶表示デバイス５の光学
系による像（図２参照）とは、結像位置４に、同時に結
像されることになる。

【００３９】したがって、接眼レンズ６からは、観察標
本１の像と、液晶表示デバイス５の表示画像の像が、同
一の視野で観察されることになる。

【００４０】このとき、接眼レンズ６を介して観察され
る像の一例を図４に示す。図４に示す像は、表示マーク
２２の像と観察標本１の像とが、同一の視野内で合成さ
れた状態で結像されているものである。

【００４１】後に説明するが、表示マーク５０は、図１
に示すマウス９の操作により、任意の位置に移動可能で
あり、図４に示すような場合、同一の視野内に存在する
複数の染色体のうちから、観察対象である任意の１つの
染色体を、表示マーク５０により、指示することが可能
である。このような操作が可能であると、観察者は、接
眼レンズ６から目を離さない状態で、観察対象の観察を
容易とするための、表示マーク５０による染色体の指示
を行うことができ、極めて操作性に優れた顕微鏡装置を
提供することが可能となる。なお、表示マークは、図４
のように、矢印に限られないことは、言うまでもなく、
目盛の付された十字線等でもよい。

【００４２】さて、制御回路８は、マウス９により与え
られた信号を入力し、この信号の種類を判断し、液晶表
示デバイス５に表示される表示マークを移動して、液晶
表示デバイス５の表示画面上に表示する処理を行う、か
かる処理は、ＲＯＭに予め内蔵されたプログラムに従っ
て、実行される構成にしておけばよい。

【００４３】今、マウスのボタンを押した状態で、マウ
スを、「ある方向」（右、左、上、下、斜め）に移動し
たとき、前記「ある方向」への表示マークの移動を意味
する、制御回路８への入力信号とする。このときのマウ
スの移動量を表示マークの移動量としておく。もちろ
ん、マウスの移動量に、所定の係数を乗算した量を、表
示マークの移動量としておいてもよい。なお、マウスの
移動方向や移動量を示す信号を検出し出力する方法は、
マウスを用いたコンピュータシステム等においては、公
知の技術なので、ここで詳細な説明は省略するが、一般
には、マウス下面に設けたボールに連動して回転する光
エンコーダによる出力パルスを計数し、移動量を求め
る。また、光エンコーダを複数枚設けた構成とし、いず
れの光エンコーダから出力パルスが得られているかで、
マウスの移動方向を検出する。

【００４４】もちろん、入力装置は、マウスに限られな
い。ジョイスチック等も好ましい。

【００４５】例えば、移動方向に対応したボタンを予め
用意しておき（例えば、左、右、上、下、右上がり斜
め、右下がり斜めの、６種の移動に対応する６種類のボ
タンを用意しておく）、ボタンを押している状態が継続
するかぎり、当該ボタンに対応する方向に表示マークを
移動する構成にしてもよい。

【００４６】制御回路８は、マウス９と信号線で結ば
れ、前記マウスのボタンを押したことを示す信号、およ
び、マウスの移動方向（ある方向）を示す信号、マウス
の移動量を示す信号を受け付ける。

【００４７】制御回路内のＣＰＵは、これらの信号を入
力し、入力した信号を参照し、表示マークを、いずれの
方向に、どれだけ移動するかを判断する。

【００４８】そして、ＣＰＵは、液晶駆動部を制御し、
印加電圧を下げ、表示マークを一旦消す。そして、新た
な表示マークの表示位置を、マウス９を介して入力され
る信号を参照して判断し、当該位置に、マークを表示す
るために、液晶デバイス５が備える配線に、液晶駆動部
が電圧を印加するように、液晶駆動部を制御する。

【００４９】以上の処理をＣＰＵが行うことにより、マ
ウス９の操作により、表示マークを液晶デバイス５の任
意の位置に移動させることができる。これにより、観察
者は、接眼レンズから目を離さない状態で、観察視野内
で表示マークを移動することが可能となる。

【００５０】これにより、操作性に極めて優れた顕微鏡
装置を提供することが可能となる。

【００５１】次に、図５に、本発明にかかる他の実施例
を示す。

【００５２】５９は、図１の７に対応する観察対象であ
る標本（試料）を載置するためのステージ、５１は、図
１の１に対応する、観察標本である。

【００５３】５２は、図１の２に対応する、その中に対
物レンズを備える筐体であり、６２は、図１の１０に対
応する、ビームスプリッタ、５３は、図１の３に対応す
る結像レンズ、５７、５８は接眼レンズである。また、
５６は、新たに設けたビームスプリッタである。これら
の光学部材は、通常市販されている光学デバイスにて実
現できる。

【００５４】また、６１は、図１の９に対応するマウ
ス、６０は、図１の６０に対応する制御回路、５５は、
図１の５に対応する液晶表示デバイス、６３は、図１の
１１に対応する投影レンズである。なお、図１と同様
に、液晶表示デバイス５５用のバックライトを生成する
手段は、特に、図示していない。また、液晶表示デバイ
ス５５が備える所定の配線に、所定の電圧を印加して、
液晶画像を生成する液晶駆動部は、制御回路６０に内蔵
されているものとする。

【００５５】ステージ５９に載置された観察標本５１
の、光学系５２、６２、５３による観察標本５１の像
と、液晶表示デバイス５５の、光学系６３、６２、５３
による像とは、結像位置５４に、同時に結像されること
は、図１に示す実施例と全く同一である。

【００５６】また、本実施例における、制御回路６０の
機能は図１に示す実施例と全く同様である。

【００５７】すなわち、マウス６１の操作により、表示
マークの移動は、図１の実施例と全く同様に行うことが
可能である。

【００５８】本実施例においては、さらに新たに、結像
位置５４の上面に、ビームスプリッタ５６を設け、像情
報を二分割し、二人による試料の同時観察を可能にして
いる。

【００５９】したがって、接眼レンズ５７による観察者
と、接眼レンズ５８による観察者とは、観察標本５１の
像と、液晶表示デバイス５５の表示画像の像が、それぞ
れ、同一の視野で観察されることになる。

【００６０】図５に示す構成によれば、接眼レンズ５８
より標本観察を行っている観察者が、マウス６１の操作
により、表示マークを移動させ、観察対象を指示し、接
眼レンズ５７より標本観察を行っている観察者している
人間に観察対象についての説明を、二人とも接眼レンズ
から目を離さない状態で行うことができる。この場合の
説明は、極めて容易に行え、観察像の移動が伴わないの
で、観察者の目の疲労も少ない。

【００６１】なお、新たなビームスプリッタを、更に、
ビームスプリッタ５６の上に設けることにより、３人以
上の同時観察が可能となる。このようにビームスプリッ
タを所望の数だけ設けた構成にすることにより、複数人
の同時観察が可能な装置を提供することができる。

【００６２】本発明にかかる顕微鏡装置では、接眼レン
ズの像面と共役の位置に、液晶表示デバイス等を配置
し、前記表示デバイスに表示されたマークの移動操作
を、マウス等の入力装置により行うことが可能となるの
で、接眼レンズから目を離さずに、観察視野内で、マー
クの移動が可能となり、目の疲労の大幅な軽減がされ、
顕微鏡装置の操作性が向上する。

【００６３】また、表示デバイスによりマークの表示を
行うので、移動制御はもちろんのこと、マークの形状や
大きさの変更を、電気的に行うことが可能な応用性に富
む柔軟な装置を提供できる。さらに、機械可動部分が存
在しないため故障の発生は極めて少ない。

【００６４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、観察対
象の、マークによる指示等が入力装置によって可能であ
り、顕微鏡による観察操作の操作性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる顕微鏡の実施例を示す構成図で
ある。

【図２】液晶表示素子に表示された指示表示の模式図で
ある。

【図３】結像位置に結像された観察標本の模式図であ
る。

【図４】接眼レンズを通して観察される像の模式図であ
る。

【図５】本発明の他の実施例にかかる顕微鏡の構成図で
ある。

【図６】十字線の説明図である。

【符号の説明】

１…観察標本、２…筐体（対物レンズを含む）、３…結
像レンズ、４…結像位置、５…液晶表示デバイス、６…
接眼レンズ、７…ステージ、８…制御回路、９…マウ
ス、１０…ビームスプリッタ、１１…投影レンズ、２１
…液晶表示デバイス、２２…表示マーク、３１…染色
体、３２…染色体、３３…染色体、３４…染色体、３５
…染色体、３６…染色体、３７…染色体、３８…染色
体、３９…染色体、４１…染色体、４２…染色体、４３
…染色体、４４…染色体、４５…染色体、４６…染色
体、４７…染色体、４８…染色体、４９…染色体、５１
…観察標本、５２…筐体（対物レンズを含む）、５３…
結像レンズ、５４…結像位置、５５…液晶表示デバイ
ス、５６…ビームスプリッタ、５７…接眼レンズ、５８
…接眼レンズ、５９…顕微鏡ステージ、６０…制御回
路、６１…マウス、６２…ビームスプリッタ、６３…投
影レンズ、７１…十字線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対物レンズと、接眼レンズとを少なくとも
有する観察光学系により、標本を観察する顕微鏡であっ
て、予め定められたマークを表示する表示画面を有する表示
装置と、前記観察光学系による標本の結像位置に、前記
マークを結像させる光学部材とを備える顕微鏡装置。
【請求項２】対物レンズと、接眼レンズとを少なくとも
有する観察光学系により、標本を観察する顕微鏡であっ
て、予め定められたマークを表示する表示画面を有する表示
装置と、前記観察光学系による標本の結像位置に、前記
マークを結像させる光学部材と、予め定めた命令を受け
付ける入力装置と、該入力装置を介して与えられる命令
に対し、前記マークの表示画面上での移動量を予め定め
記憶しておき、入力された命令に対応した移動量を参照
して、前記マークを表示画面上で移動させて表示する制
御回路とを備える顕微鏡装置。
【請求項３】請求項１において、前記接眼レンズを複数
設けたことを特徴とする顕微鏡装置。