JPH09211335A - Focusing mechanism for microscope - Google Patents
Focusing mechanism for microscopeInfo
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- JPH09211335A JPH09211335A JP1380796A JP1380796A JPH09211335A JP H09211335 A JPH09211335 A JP H09211335A JP 1380796 A JP1380796 A JP 1380796A JP 1380796 A JP1380796 A JP 1380796A JP H09211335 A JPH09211335 A JP H09211335A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡における観
察標本のピント合わせを行なうための焦準機構に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focusing mechanism for focusing an observation sample on a microscope.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、顕微鏡の焦準機構として、図3に
示すように、ステージ系の上下動をラックとピニオンの
組み合わせにより行なう方式のものが多く用いられてき
た。2. Description of the Related Art Conventionally, as a focusing mechanism of a microscope, as shown in FIG. 3, a system of vertically moving a stage system by combining a rack and a pinion has been widely used.
【0003】この場合、図中30は鏡体31に固定され
た焦準部本体、32はガイド33によって焦準部本体3
0に対して上下動自在に支持された可動体、34は可動
体32に固定されたラック、35は焦準部本体30に回
転可能に支持されたピニオン軸、36はピニオン軸35
と共軸に配置された焦準操作ハンドルである。In this case, reference numeral 30 in the drawing denotes a focusing portion main body fixed to a mirror body 31, 32 denotes a focusing portion main body 3 by a guide 33.
A movable body supported so as to be vertically movable with respect to 0, a rack fixed to the movable body 32, a pinion shaft 35 rotatably supported by the focusing unit body 30, and a pinion shaft 35.
It is a focusing operation handle arranged coaxially with.
【0004】また、37は標本Sを載置するステージ、
38はステージ37を担持し可動体32に対して位置決
め固定されたステージホルダ、39はコンデンサホルダ
39aを介してステージホルダ38に保持されているコ
ンデンサである。Further, 37 is a stage for mounting the sample S,
Reference numeral 38 is a stage holder that carries the stage 37 and is positioned and fixed to the movable body 32, and 39 is a condenser held by the stage holder 38 via a condenser holder 39a.
【0005】さらに、40は対物レンズ41を保持し、
鏡体31のアーム部31aの先端に装着されたレボル
バ、42は鏡体31のアーム部31aの上部に取り付け
られた鏡筒、43は鏡筒42の双眼部に装着された接眼
レンズ、44は鏡体31の背面下方に装着された光源、
45は光源44からの光をコンデンサ39に導く照明光
学系である。Further, 40 holds an objective lens 41,
A revolver attached to the tip of the arm portion 31a of the lens body 31, 42 is a lens barrel attached to the upper portion of the arm portion 31a of the lens body 31, 43 is an eyepiece lens attached to the binocular portion of the lens barrel 42, and 44 is A light source mounted on the lower back of the mirror body 31,
An illumination optical system 45 guides the light from the light source 44 to the condenser 39.
【0006】しかして、光源44を点灯すると、光源4
4から出射された照明光は、照明光学系45を介してコ
ンデンサ39に導かれ、コンデンサ39で集光されてス
テージ37上の標本Sを照明する。When the light source 44 is turned on, the light source 4
The illumination light emitted from 4 is guided to the condenser 39 via the illumination optical system 45, is condensed by the condenser 39, and illuminates the sample S on the stage 37.
【0007】この状態から、焦準操作ハンドル36を手
動により回転操作すると、ピニオン軸35,ラック34
を介して可動体32が上下に移動され、これとともにス
テージ37も上下動することにより、標本Sのピント合
わせが行なわれ、標本Sの観察像が対物レンズ41より
鏡筒42を通して接眼レンズ43により観察できるよう
になっている。When the focusing operation handle 36 is manually rotated from this state, the pinion shaft 35 and the rack 34 are operated.
The movable body 32 is moved up and down via the stage 37, and the stage 37 is moved up and down together therewith, so that the specimen S is focused, and the observation image of the specimen S is passed from the objective lens 41 through the lens barrel 42 to the eyepiece 43. It is observable.
【0008】しかし、このような手動操作による焦準機
構では、焦準操作ハンドル36の手動回転操作によるピ
ント合わせは、一定の速度で行われるため、ピント位置
まで十分に距離があるような場合に、操作に時間がかか
り、このためのハンドル操作が煩わしいという問題があ
った。However, in such a manual focusing mechanism, the focusing operation by the manual rotation operation of the focusing operation handle 36 is performed at a constant speed. Therefore, in the case where there is a sufficient distance to the focus position. However, there is a problem in that the operation takes time and the operation of the handle for this is troublesome.
【0009】このため、最近では、このような手動方式
の焦準機構に代わって、ステッピングモータ等のアクチ
ュエータに連動させるように構成した電動化したものも
考えられている。For this reason, in recent years, instead of such a manual focusing mechanism, an electrically-operated one which is configured to be linked with an actuator such as a stepping motor has been considered.
【0010】しかし、このような焦準機構についても、
焦準操作ハンドル36の回転操作によるピント合わせ
は、一定の速度で行われるため、ピント位置まで十分に
距離があるような場合に操作に時間がかかってしまう。
そこで、ステッピングモータの回転数を上げて操作速度
を上げることが考えられるが、このようにするとピント
位置で正確に停止させることが難しくなり、ピントの位
置合わせに時間がかかってしまうという問題があった。However, even for such a focusing mechanism,
Focusing by rotating the focusing operation handle 36 is performed at a constant speed, so that the operation takes time when the focus position is sufficiently distant.
Therefore, it is conceivable to increase the operating speed by increasing the rotation speed of the stepping motor, but this makes it difficult to stop the focus accurately at the focus position, and there is a problem that it takes time to adjust the focus position. It was
【0011】このように、従来の焦準機構では、手動操
作および自動操作を問わず、ピント合わせが一定の速度
で行われるため、ピント合わせを速やかに、しかも手際
よく行うことが難しかった。As described above, in the conventional focusing mechanism, the focusing is performed at a constant speed regardless of the manual operation and the automatic operation. Therefore, it is difficult to perform the focusing quickly and efficiently.
【0012】このため、従来、特公昭63−56961
号公報に開示されるように、自動合焦における駆動制御
において、撮影レンズが合焦点近傍の所定範囲内である
かどうかで駆動速度を変化させるようにしたもの、ある
いは、特公平5−87804号公報に開示されるよう
に、自動合焦における駆動制御において、合焦動作開始
時に合焦検出のための画像情報が得られない場合は、予
め合焦近傍に設けられた基準位置までステージを移動さ
せ、その後合焦を行うようにしたものなども考えられて
いる。Therefore, in the past, Japanese Patent Publication No. 63-56961
As disclosed in Japanese Patent Publication No. JP-A-5-87804, in driving control in automatic focusing, the driving speed is changed depending on whether or not the photographing lens is within a predetermined range near the focal point. As disclosed in the publication, in drive control in automatic focusing, when image information for focus detection cannot be obtained at the time of starting a focusing operation, the stage is moved to a reference position provided near the focus in advance. It is also considered that the subject is made to focus and then focused.
【0013】しかして、このような焦準機構によれば、
ピント合わせ速度が一定であるものに比べて、ピント合
わせを速やかに、しかも手際よく行うことが可能にな
る。However, according to such a focusing mechanism,
Compared with the case where the focusing speed is constant, it becomes possible to focus quickly and efficiently.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般的な顕
微鏡のステージ上の標本の形態は、1mm厚のスライド
ガラス上に標本を載せ、薄いカバーガラスで挟んだよう
なものがほとんどで、標本を交換する際には、ステージ
を一旦大きく下降させ、その後、ピントが合う付近まで
再度上昇させて、ピント合わせを行なうようにしてい
る。By the way, the shape of a sample on a stage of a general microscope is such that a sample is placed on a slide glass having a thickness of 1 mm and sandwiched by a thin cover glass. At the time of replacement, the stage is once lowered largely, and then raised again to near the point of focus so that focusing is performed.
【0015】ところが、従来のものは、標本のピント合
わせを速やかに行うことに止まり、標本交換について考
えられていないため、例えば標本交換の際のステージの
最下端までの駆動と、その後、この最下端からピント位
置までの駆動については、何等言及しておらず、これら
標本の交換からピント合わせまでの速やかな動作が望ま
れていた。However, in the conventional method, the focus of the sample is only rapidly and there is no consideration for the sample exchange. No mention is made of driving from the lower end to the focus position, and a quick operation from the exchange of these specimens to the focusing is desired.
【0016】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、標本の交換からピント合わせまでの動作を速やか
に、しかも簡単に行うことができる顕微鏡の焦準機構を
提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a focusing mechanism for a microscope, which can quickly and easily perform operations from sample exchange to focusing. .
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
対物レンズと標本載置ステージとの距離を調節するため
の操作信号を発生させる操作手段と、前記対物レンズま
たは前記標本載置ステージを駆動して両者の距離を変化
させる駆動手段と、前記操作信号に対し所定の割合で駆
動信号を生成して前記駆動手段に出力する駆動制御手段
と、前記距離が標本の合焦位置付近の所定範囲内である
か否かを検出する検出手段とを有し、前記駆動制御手段
は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記操作信号に
対する駆動信号の割合を変化させて前記駆動手段に出力
するようにしている。According to the first aspect of the present invention,
Operating means for generating an operation signal for adjusting the distance between the objective lens and the sample mounting stage; driving means for driving the objective lens or the sample mounting stage to change the distance between the two; A drive control unit that generates a drive signal at a predetermined ratio and outputs the drive signal to the drive unit, and a detection unit that detects whether or not the distance is within a predetermined range near the in-focus position of the sample. The drive control means changes the ratio of the drive signal to the operation signal based on the detection result of the detection means and outputs the changed drive signal to the drive means.
【0018】請求項2記載の発明は、請求項1記載にお
いて、前記駆動制御手段は、前記検出手段が所定範囲内
を検出すると前記操作信号に対して小さな割合の駆動信
号を前記駆動手段に出力し、前記検出手段が所定範囲外
を検出すると前記操作信号に対して大きな割合の駆動信
号を前記駆動手段に出力するようにしている。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the drive control means outputs a drive signal of a small ratio to the operation signal to the drive means when the detection means detects a predetermined range. However, when the detection means detects the outside of the predetermined range, a drive signal having a large ratio with respect to the operation signal is output to the drive means.
【0019】請求項3記載の発明は、対物レンズと標本
載置ステージとの距離を調節するための操作信号を発生
させる操作手段と、前記対物レンズまたは前記標本載置
ステージを駆動して両者の距離を変化させる駆動手段
と、前記操作信号に基づいて前記駆動手段に対し駆動信
号を出力する駆動制御手段と、前記距離が標本の合焦位
置付近の所定範囲内であるか否かを検出する検出手段と
を有し、前記駆動手段は前記検出手段の検出結果に基づ
いて、前記距離が前記所定範囲内から範囲外に変化した
ことを検出すると前記距離が最大となるように駆動し、
前記操作手段から操作信号が発生されると前記距離が前
記所定範囲内になるように駆動するようにしている。According to a third aspect of the present invention, an operating means for generating an operation signal for adjusting the distance between the objective lens and the sample mounting stage, and the objective lens or the sample mounting stage are driven to drive both of them. Driving means for changing the distance, driving control means for outputting a driving signal to the driving means based on the operation signal, and detecting whether or not the distance is within a predetermined range near the focus position of the sample. And a detection means, the drive means, based on the detection result of the detection means, when it detects that the distance has changed from within the predetermined range out of the range, the drive is driven so that the distance becomes maximum,
When an operation signal is generated from the operation means, the driving is performed so that the distance is within the predetermined range.
【0020】この結果、請求項1記載の発明によれば、
対物レンズと標本載置ステージとの距離が標本の合焦位
置付近の所定範囲内であるか否かを検出し、この検出結
果に基づいて前記距離を調節するための操作信号に対す
る割合を変化させた前記駆動手段に対する駆動信号を出
力するようにしたので、標本の合焦位置付近でのステー
ジ移動速度と標本交換などの際のステージ移動速度を変
えることができる。As a result, according to the invention of claim 1,
It is detected whether or not the distance between the objective lens and the sample mounting stage is within a predetermined range near the focus position of the sample, and the ratio to the operation signal for adjusting the distance is changed based on the detection result. Further, since the drive signal is output to the drive means, the stage moving speed in the vicinity of the in-focus position of the sample and the stage moving speed at the time of exchanging the sample can be changed.
【0021】また、請求項2記載の発明によれば、前記
距離が所定範囲内であれば操作信号に対して小さな割合
の駆動手段に対する駆動信号を出力し、所定範囲外を検
出すると操作信号に対して大きな割合の駆動手段に対す
る駆動信号を出力するようにしているので、標本の合焦
位置付近でのステージ移動を低速で行い、標本交換など
の際のステージ移動を高速に行うことができるようにな
る。According to the second aspect of the present invention, if the distance is within a predetermined range, a drive signal to the drive means having a small ratio to the operation signal is output, and if the outside of the predetermined range is detected, the operation signal is output. On the other hand, since a drive signal for a large proportion of driving means is output, the stage can be moved at a low speed near the in-focus position of the sample, and the stage can be moved at a high speed when exchanging the sample. become.
【0022】また、請求項3記載の発明によれば、対物
レンズと標本載置ステージとの距離が標本の合焦位置付
近の所定範囲内から範囲外に変化したことを検出すると
前記距離が最大となるように駆動し、この状態で、操作
手段から操作信号が発生されると前記距離が前記所定範
囲内になるように駆動するようになるので、標本交換の
際のステージの最大距離までの移動を速やかにでき、し
かも、その後の合焦位置付近の所定範囲内までの復帰も
速やかに行うことができる。According to the third aspect of the present invention, when it is detected that the distance between the objective lens and the sample mounting stage has changed from within a predetermined range near the focus position of the sample to outside the range, the maximum distance is detected. When the operation signal is generated from the operation means in this state, the distance is within the predetermined range, so that the maximum distance of the stage during sample exchange is The movement can be swift, and the subsequent return to a predetermined range near the in-focus position can be swiftly performed.
【0023】[0023]
(第1の実施の形態)図1は、本発明が適用される顕微
鏡の焦準機構の概略構成を示している。図において、1
は顕微鏡の鏡体で、この鏡体1には、焦準部本体2を固
定している。この焦準部本体2は、鏡体1の側面に対し
て直角に突出した台座2aを形成している。(First Embodiment) FIG. 1 shows a schematic structure of a focusing mechanism of a microscope to which the present invention is applied. In the figure, 1
Is a mirror body of a microscope, and the focusing unit main body 2 is fixed to the mirror body 1. The focusing unit main body 2 forms a pedestal 2 a that projects at a right angle to the side surface of the mirror body 1.
【0024】焦準部本体2には、リニアガイド4を介し
て可動体3を上下動自在に支持している。この場合、リ
ニアガイド4としては、ボールガイドやクロスローラー
ガイドなどが用いられる。A movable body 3 is supported on the focusing unit body 2 via a linear guide 4 so as to be vertically movable. In this case, a ball guide, a cross roller guide, or the like is used as the linear guide 4.
【0025】この可動体3には、観察すべき標本を載置
するステージ(図示せず)を担持するステージホルダ5
を設けていて、可動体3の上下方向の移動とともに、ス
テージホルダ5を一体的に上下動させ、対物レンズと標
本載置ステージとの距離を調節するようにしている。On this movable body 3, a stage holder 5 carrying a stage (not shown) on which a specimen to be observed is placed.
Is provided, the stage holder 5 is integrally moved up and down as the movable body 3 moves in the vertical direction, and the distance between the objective lens and the sample mounting stage is adjusted.
【0026】また、可動体3は、焦準部本体2の台座2
aに対向する端面に穴部3aを有し、この穴部3a開口
部にナット6を嵌め込んでいる。このナット6は、後述
するボールネジ軸10のネジ部10aが螺装されるもの
である。The movable body 3 is the base 2 of the focusing unit body 2.
A hole 3a is provided on the end face facing a, and a nut 6 is fitted into the opening of the hole 3a. The nut 6 is to be screwed with a screw portion 10a of a ball screw shaft 10 described later.
【0027】一方、焦準部本体2の台座2a上には、モ
ータ支持台7を設け、このモータ支持台7上にステッピ
ングモータ8を設けている。そして、このステッピング
モータ8の回転軸8aを支持台7の中空部7aに導入
し、この回転軸8a端にカップリング9を介してボール
ネジ軸10を連結している。ここで、カップリング9と
しては、両軸間の偏心や偏角を吸収できるフレキシブル
カップリング、またはバックラッシュがなく、両軸間の
偏心や偏角があった時でも軸への反力を小さくできるオ
ルダム式カップリングなどが用いられる。On the other hand, a motor support base 7 is provided on the pedestal 2a of the focusing unit main body 2, and a stepping motor 8 is provided on the motor support base 7. Then, the rotary shaft 8a of the stepping motor 8 is introduced into the hollow portion 7a of the support base 7, and the ball screw shaft 10 is connected to the end of the rotary shaft 8a via a coupling 9. Here, as the coupling 9, there is no flexible coupling capable of absorbing eccentricity or declination between both shafts, or there is no backlash and the reaction force to the shaft is small even when there is eccentricity or declination between both shafts. Oldham type couplings that can be used are used.
【0028】このボールネジ軸10は、リニアガイド4
と略平行に配置されるもので、ネジ部10aと非ネジ部
10bを有し、非ネジ部10b端部を大径部101に形
成し、この大径部101側端部を自動調心玉軸受11に
より垂設状態で片持ち支持し、また、ネジ部10aをナ
ット6に螺装している。つまり、ボールネジ軸10は、
自動調心玉軸受11により垂直方向に位置規制された状
態で回転自在に支持され、ステッピングモータ8の回転
をネジ部10aを介してナット6に伝えるようになって
いる。The ball screw shaft 10 is used for the linear guide 4
It has a threaded portion 10a and a non-threaded portion 10b, the end of the non-threaded portion 10b is formed in the large diameter portion 101, and the end portion on the large diameter portion 101 side is a self-aligning ball. The bearing 11 is vertically supported in a cantilever manner, and the screw portion 10a is screwed to the nut 6. That is, the ball screw shaft 10 is
It is rotatably supported by the self-aligning ball bearing 11 in a state where the position is regulated in the vertical direction, and the rotation of the stepping motor 8 is transmitted to the nut 6 via the screw portion 10a.
【0029】この場合、ボールネジ軸10のネジ部10
aとナット6にそれぞれ設けられたねじ溝間には、多数
のボール12を介在させて、ボールネジ軸10の回転時
にネジ部10aとナット6の間が転がり接触となるよう
にしている。In this case, the screw portion 10 of the ball screw shaft 10
A large number of balls 12 are interposed between the screw grooves provided in each of a and the nut 6 so that the screw portion 10a and the nut 6 are in rolling contact when the ball screw shaft 10 rotates.
【0030】13はステッピングモータ8を駆動するた
めのドライバーで、このドライバー13は、パルス変換
器14から出力されるパルス数に応じてステッピングモ
ータ8の回転数を可変できるようにしている。Reference numeral 13 denotes a driver for driving the stepping motor 8, and the driver 13 is capable of varying the rotation speed of the stepping motor 8 according to the number of pulses output from the pulse converter 14.
【0031】パルス変換器14には、ロータリーエンコ
ーダ15とフォトインタラプタ16を接続している。こ
こで、ロータリーエンコーダ15は、図示しない焦準操
作ハンドルに組み込まれたもので、焦準操作ハンドルの
操作に応じて所定のパルス出力を発生するものである。
また、フォトインタラプタ16は、可動体3の位置を検
出するためのもので、可動体3に一体に設けたセンサ板
3bにより遮られているか否かで2値化信号を発生する
ようにしている。A rotary encoder 15 and a photo interrupter 16 are connected to the pulse converter 14. Here, the rotary encoder 15 is incorporated in a focusing operation handle (not shown) and generates a predetermined pulse output according to the operation of the focusing operation handle.
Further, the photo interrupter 16 is for detecting the position of the movable body 3, and is adapted to generate a binarized signal depending on whether or not it is blocked by the sensor plate 3b provided integrally with the movable body 3. .
【0032】この場合、例えば、標本を載置するステー
ジがピント付近にある場合で、可動体3のセンサ板3b
が所定の範囲H内に位置してフォトインタラプタ16を
遮ると、“0”出力を発生し、標本交換などでステージ
が大きく後退し、センサ板3b位置が範囲Hから外れ、
フォトインタラプタ16の遮りが無くなると、“1”出
力を発生するようにしている。In this case, for example, when the stage on which the sample is placed is near the focus, the sensor plate 3b of the movable body 3 is
When the photo interrupter 16 is located within a predetermined range H and interrupts the photo interrupter 16, a "0" output is generated, the stage retreats significantly due to sample exchange, etc., and the position of the sensor plate 3b deviates from the range H,
When the interruption of the photo interrupter 16 disappears, "1" output is generated.
【0033】そして、パルス変換器14は、フォトイン
タラプタ16より“0”出力が与えられるときは、焦準
操作ハンドルの操作に応じたロータリエンコーダ15の
パルス出力に対して所定の割合の出力を発生し、また、
フォトインタラプタ16から“1”出力が与えられると
きは、ロータリエンコーダ15のパルス出力に対する割
合を変化させた出力を発生するようにしている。例え
ば、フォトインタラプタ16が“0”出力の場合は、ロ
ータリエンコーダ15からの1パルスに対して「10」
程度の小さい割合の出力が発生しているものを、フォト
インタラプタ16が“1”出力の場合は、ロータリエン
コーダ15の1パルスに対して「100」程度の大きな
割合の出力を発生するようにしている。When the photo interrupter 16 gives "0" output, the pulse converter 14 generates an output of a predetermined ratio with respect to the pulse output of the rotary encoder 15 according to the operation of the focusing operation handle. And again
When a "1" output is given from the photo interrupter 16, an output with a changed ratio to the pulse output of the rotary encoder 15 is generated. For example, when the photo interrupter 16 outputs “0”, “10” is output for one pulse from the rotary encoder 15.
When the photo interrupter 16 outputs “1”, the output of a small ratio of about 100 is generated for a pulse of the rotary encoder 15 of about 100. There is.
【0034】しかして、このような構成によると、ドラ
イバー13によりステッピングモータ8が回転すると、
回転軸8aよりカップリング9を介してボールネジ軸1
0に回転が伝達される。そして、ボールネジ軸10が回
転されると、ネジ部10aがナット6中で回転するよう
になり、これによりナット6とともに可動体3がリニア
ガイド4にガイドされて上下方向に移動され、ステージ
も上下動される。However, according to this structure, when the driver 13 rotates the stepping motor 8,
Ball screw shaft 1 through rotating shaft 8a and coupling 9
Rotation is transmitted to 0. Then, when the ball screw shaft 10 is rotated, the screw portion 10a is rotated in the nut 6, whereby the movable body 3 is guided by the linear guide 4 and moved in the vertical direction together with the nut 6, and the stage moves up and down. Be moved.
【0035】ここで、標本を載置するステージがピント
付近にあって、可動体3のセンサ板3bが図示実線位置
にある場合は、フォトインタラプタ16より“0”出力
が発生しているので、パルス変換器14は、焦準操作ハ
ンドルの操作に応じたロータリエンコーダ15のパルス
出力に対して小さな割合の出力を発生し、ドライバー1
3に与える。Here, when the stage on which the sample is placed is near the focus and the sensor plate 3b of the movable body 3 is at the solid line position in the drawing, the photo interrupter 16 outputs "0", so that The pulse converter 14 generates a small proportion of the pulse output of the rotary encoder 15 according to the operation of the focusing operation handle, and the driver 1
Give to 3.
【0036】これにより、ドライバー13によりステッ
ピングモータ8は、低速で回転駆動され、可動体3もリ
ニアガイド4にガイドされて上下方向に低速で移動され
るようになる。つまり、標本を載置するステージがピン
ト付近にあって、可動体3のセンサ板3bが所定の範囲
H内の図示実線位置にある場合は、焦準操作ハンドルの
操作に応じて、低速でステージを上下方向に駆動でき
る。As a result, the driver 13 drives the stepping motor 8 to rotate at a low speed, and the movable body 3 is also guided by the linear guide 4 to move at a low speed in the vertical direction. That is, when the stage on which the sample is placed is near the focus and the sensor plate 3b of the movable body 3 is at the solid line position in the drawing within the predetermined range H, the stage is moved at a low speed in response to the operation of the focusing operation handle. Can be driven vertically.
【0037】一方、ステージがピント付近から離れてい
る場合は、可動体3のセンサ板3bが可動体3のセンサ
板3bの遮りから解放され、フォトインタラプタ16よ
り“1”出力が発生するので、パルス変換器14は、焦
準操作ハンドルの操作に応じたロータリエンコーダ15
のパルス出力に対して大きな割合の出力を発生し、ドラ
イバー13に与える。On the other hand, when the stage is far from the focus, the sensor plate 3b of the movable body 3 is released from the interruption of the sensor plate 3b of the movable body 3 and the photo interrupter 16 outputs "1". The pulse converter 14 includes a rotary encoder 15 corresponding to the operation of the focusing operation handle.
A large proportion of the pulse output is generated and given to the driver 13.
【0038】これにより、ドライバー13によりステッ
ピングモータ8は、高速で回転駆動され、可動体3もリ
ニアガイド4にガイドされて上下方向に上下方向に高速
で移動されるようになる。つまり、標本を載置するステ
ージがピント付近から離れていて、可動体3のセンサ板
3bが所定範囲Hの外にある場合は、焦準操作ハンドル
の操作に応じてステージをピント付近位置まで高速に移
動するようにできる。 (第1の実施の形態の変形例)なお、パルス変換器14
は、フォトインタラプタ16がセンサ板3bによる遮り
から解放され“0”出力から“1”出力に変化すると、
この時、所定のパルス数の出力を発生して、可動体3を
図示破線の最下限位置まで、つまりステージの後退距離
が最大となる位置まで速やかに降下させるようにもなっ
ている。そして、パルス変換器14は、可動体3を図示
破線の最下限位置から上方に移動するときにのみ、上述
したロータリエンコーダ15の1パルスに対して大きな
割合の出力を発生し、フォトインタラプタ16がセンサ
板3bで遮られるまで可動体3を上昇させるようになっ
ている。As a result, the driver 13 drives the stepping motor 8 to rotate at high speed, and the movable body 3 is also guided by the linear guide 4 to move vertically in high speed in the vertical direction. That is, when the stage on which the sample is placed is away from the vicinity of the focus and the sensor plate 3b of the movable body 3 is outside the predetermined range H, the stage is moved to the near-focus position at a high speed according to the operation of the focusing operation handle. Can be moved to. (Modification of First Embodiment) The pulse converter 14
When the photo interrupter 16 is released from being blocked by the sensor plate 3b and changes from "0" output to "1" output,
At this time, the output of a predetermined number of pulses is generated, and the movable body 3 is quickly lowered to the lowest position of the broken line in the drawing, that is, to the position where the retreat distance of the stage is maximum. Then, the pulse converter 14 generates a large proportion of output for one pulse of the rotary encoder 15 described above only when the movable body 3 is moved upward from the lowermost position of the broken line in the drawing, and the photo interrupter 16 is generated. The movable body 3 is raised until it is blocked by the sensor plate 3b.
【0039】このようにすれば、標本交換などのため、
ステージを降下させ、可動体3のセンサ板3bによるフ
ォトインタラプタ16の遮りを解放して、フォトインタ
ラプタ16が“0”出力から“1”出力に変化すると、
パルス変換器14より所定のパルス数の出力を発生し
て、可動体3を図示破線の最下限位置まで、つまりステ
ージの後退距離が最大となる位置まで速やかに降下され
る。In this way, for exchanging specimens,
When the photo interrupter 16 is lowered from the “0” output to the “1” output by lowering the stage and releasing the blocking of the photo interrupter 16 by the sensor plate 3b of the movable body 3,
A predetermined number of pulses are output from the pulse converter 14, and the movable body 3 is quickly lowered to the lowest position of the broken line shown in the drawing, that is, to the position where the retreat distance of the stage is maximum.
【0040】その後、標本交換が完了して、可動体3を
上方に移動するのに焦準操作ハンドルを操作すると、こ
のハンドル操作に応じたロータリエンコーダ15の1パ
ルスに対してパルス変換器14より大きな割合の出力が
発生し、ドライバー13に与えられ、フォトインタラプ
タ16がセンサ板3bで遮られるまで可動体3は上昇さ
れるようになる。After that, when the sample exchange is completed and the focusing operation handle is operated to move the movable body 3 upward, one pulse of the rotary encoder 15 corresponding to the operation of the handle is output from the pulse converter 14. A large proportion of output is generated, given to the driver 13, and the movable body 3 is raised until the photo interrupter 16 is blocked by the sensor plate 3b.
【0041】これにより、ドライバー13によりステッ
ピングモータ8は、高速で回転駆動され、可動体3はリ
ニアガイド4にガイドされて上方向に高速で移動され
る。つまり、標本交換などでステージを降下させた状態
から、ピント付近位置まで復帰させる場合は、焦準操作
ハンドルの操作に応じて、ステージを高速でピント付近
まで駆動できるようになる。As a result, the driver 13 drives the stepping motor 8 to rotate at high speed, and the movable body 3 is guided by the linear guide 4 to move upward at high speed. In other words, when returning from a state in which the stage is lowered by exchanging a sample to a position near the focus, the stage can be driven to near the focus at high speed according to the operation of the focusing operation handle.
【0042】(第2の実施の形態)図2は、第2の実施
の形態の概略構成を示すもので、図1と同一部分には同
符号を付している。(Second Embodiment) FIG. 2 shows a schematic configuration of the second embodiment. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.
【0043】この場合、パルス変換器14の出力端にカ
ウンタ17を接続し、パルス変換器14から、ドライバ
ー13に印加される出力をカウントし、可動体3位置を
認識するようにしている。つまり、カウンタ17では、
可動体3の原点位置を「0」として、この時点からパル
スドライバー13に与えられるパルスをカウントし、ま
た、パルス変換器14では、カウンタ17のカウント値
から可動体3の現在位置を検出するとともに、この位置
が粗動領域か微動領域かを判断し、ステッピングモータ
8を低速または高速で回転駆動するためのドライバー1
3の出力を設定するようにしている。In this case, the counter 17 is connected to the output end of the pulse converter 14, and the output applied to the driver 13 from the pulse converter 14 is counted to recognize the position of the movable body 3. That is, in the counter 17,
The origin position of the movable body 3 is set to "0", and the pulse given to the pulse driver 13 is counted from this time point, and the pulse converter 14 detects the current position of the movable body 3 from the count value of the counter 17. A driver 1 for determining whether this position is a coarse movement area or a fine movement area and rotationally driving the stepping motor 8 at a low speed or a high speed.
The output of 3 is set.
【0044】従って、このようにすれば、上述したと同
様な効果を、ソフトウェア的な処理のみで実現でき、さ
らにカウンタ17のカウント値から判断される粗動領域
と微動領域の境界を自由に設定することもができる。Therefore, in this way, the same effect as described above can be realized only by software processing, and the boundary between the coarse movement area and the fine movement area determined from the count value of the counter 17 can be freely set. You can also do it.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、標
本の交換からピント合わせまでの動作を速やかに、しか
も簡単に行うことができ、操作性をさらに高めることが
できる顕微鏡の焦準機構を実現できる。As described above, according to the present invention, the operations from the sample exchange to the focusing can be performed quickly and easily, and the focusing of the microscope can be further enhanced. A mechanism can be realized.
【図1】本発明の第1の実施の形態の概略構成を示す
図。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施の形態の概略構成を示す
図。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a second embodiment of the present invention.
【図3】従来の顕微鏡の焦準機構の概略構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a focusing mechanism of a conventional microscope.
1…鏡体、 2…焦準部本体、 2a…台座、 3…可動体、 3a…穴部、 3b…センサ板、 4…リニアガイド、 5…ステージホルダ、 6…ナット、 7…モータ支持台、 7a…中空部、 8…ステッピングモータ、 8a…回転軸、 9…カップリング、 10…ボールネジ軸、 10a…ネジ部、 10b…非ネジ部、 101…大径部、 11…自動調心玉軸受、 12…ボール、 13…ドライバー、 14…パルス変換器、 15…ロータリーエンコーダ、 16…フォトインタラプタ、 17…カウンタ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mirror body, 2 ... Focusing part main body, 2a ... Pedestal, 3 ... Movable body, 3a ... Hole part, 3b ... Sensor plate, 4 ... Linear guide, 5 ... Stage holder, 6 ... Nut, 7 ... Motor support stand , 7a ... Hollow part, 8 ... Stepping motor, 8a ... Rotating shaft, 9 ... Coupling, 10 ... Ball screw shaft, 10a ... Screw part, 10b ... Non-screw part, 101 ... Large diameter part, 11 ... Self-aligning ball bearing , 12 ... Ball, 13 ... Driver, 14 ... Pulse converter, 15 ... Rotary encoder, 16 ... Photo interrupter, 17 ... Counter.
Claims (3)
を調節するための操作信号を発生させる操作手段と、 前記対物レンズまたは前記標本載置ステージを駆動して
両者の距離を変化させる駆動手段と、 前記操作信号に対し所定の割合で駆動信号を生成して前
記駆動手段に出力する駆動制御手段と、 前記距離が標本の合焦位置付近の所定範囲内であるか否
かを検出する検出手段とを有し、 前記駆動制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づい
て前記操作信号に対する駆動信号の割合を変化させて前
記駆動手段に出力することを特徴とする顕微鏡の焦準機
構。1. An operating means for generating an operation signal for adjusting a distance between an objective lens and a sample mounting stage, and a driving means for driving the objective lens or the sample mounting stage to change the distance between them. A drive control means for generating a drive signal at a predetermined ratio with respect to the operation signal and outputting the drive signal to the drive means; and a detection for detecting whether or not the distance is within a predetermined range near the focus position of the sample. The focusing mechanism of the microscope, wherein the drive control means changes the ratio of the drive signal to the operation signal based on a detection result of the detection means and outputs the changed ratio to the drive means.
定範囲内を検出すると前記操作信号に対して小さな割合
の駆動信号を前記駆動手段に出力し、前記検出手段が所
定範囲外を検出すると前記操作信号に対して大きな割合
の駆動信号を前記駆動手段に出力することを特徴とする
請求項1記載の顕微鏡の焦準機構。2. The drive control means outputs a drive signal of a small ratio to the operation signal to the drive means when the detection means detects a predetermined range, and when the detection means detects outside the predetermined range. The focusing mechanism of the microscope according to claim 1, wherein a drive signal having a large ratio with respect to the operation signal is output to the drive means.
を調節するための操作信号を発生させる操作手段と、 前記対物レンズまたは前記標本載置ステージを駆動して
両者の距離を変化させる駆動手段と、 前記操作信号に基づいて前記駆動手段に対し駆動信号を
出力する駆動制御手段と、 前記距離が標本の合焦位置付近の所定範囲内であるか否
かを検出する検出手段とを有し、 前記駆動手段は前記検出手段の検出結果に基づいて、前
記距離が前記所定範囲内から範囲外に変化したことを検
出すると前記距離が最大となるように駆動し、前記距離
が最大の状態で前記操作手段から操作信号が発生される
と前記距離が前記所定範囲内になるように駆動すること
を特徴とする顕微鏡の焦準機構。3. An operating means for generating an operation signal for adjusting the distance between the objective lens and the sample mounting stage; and a driving means for driving the objective lens or the sample mounting stage to change the distance between them. And drive control means for outputting a drive signal to the drive means based on the operation signal, and detection means for detecting whether or not the distance is within a predetermined range near the focus position of the sample. When the drive unit detects that the distance has changed from within the predetermined range to outside the range based on the detection result of the detection unit, the drive unit drives so that the distance becomes maximum, and the distance is maximum. A focusing mechanism of a microscope, wherein when a manipulation signal is generated from the manipulation means, the focusing mechanism is driven so that the distance is within the predetermined range.
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---|---|---|---|
JP1380796A JP3872831B2 (en) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | Microscope focusing mechanism |
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JPH09211335A true JPH09211335A (en) | 1997-08-15 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002090648A (en) * | 2000-09-19 | 2002-03-27 | Olympus Optical Co Ltd | Measurement microscope |
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1996
- 1996-01-30 JP JP1380796A patent/JP3872831B2/en not_active Expired - Fee Related
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