JPH11202212A

JPH11202212A - 顕微鏡

Info

Publication number: JPH11202212A
Application number: JP10016472A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Ogino; 克美荻野
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-01-13
Filing date: 1998-01-13
Publication date: 1999-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】安価で、かつ、煩雑なイニシャライズ動作を
低減した顕微鏡を提供すること。【解決手段】上記実施形態では、ソフトウェア終了時
に自動的に励起フィルタ１１２ａ、１１２ｂ等の光学コ
ンポーネントを切り換えるタレット板１１２等の切換装
置の最後の設定状態を記憶しておく。これにより、次回
の電源オン時にどこに原点があるか分かり、最短距離で
原点位置に到達できる。あるいは、ソフトウェア終了時
に自動的にタレット板１１２等の切換装置を原点位置に
戻しておくので、次回の電源オン時にはイニシャライズ
処理を行う必要がない。すなわち、ソフトウェア終了時
にイニシャライズ処理を先取りしてファイナライズ処理
を実行するか、あるいは最後の設定状態を記憶するファ
イナライズ処理を実行することにより、原点位置に到達
するまでの移動距離ならびに移動時間をともに最短化す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルタ、対物レ
ンズ等の光学コンポーネントを必要に応じて適宜切り換
えて観察することができる顕微鏡に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の顕微鏡として、特性が異なる１組
のフィルタその他の複数の光学コンポーネントから任意
の１つを選択して光路中に配置する切換装置を備えるも
のがある。このような顕微鏡では、上記のような切換装
置を適宜操作して所望の観察条件を設定する。

【０００３】例えば、共焦点レーザ走査顕微鏡では、分
解能及び画質ともに最適な画像を得るため、レーザ照明
強度、検出器の感度、ピンホールの大きさ等の装置設定
を適切に行わなければならない。さらに、蛍光像検出用
の共焦点レーザ走査顕微鏡では、励起フィルタ、ダイク
ロイックミラー、及びバリアフィルタを、使用する蛍光
色素に応じて適宜変更しなければならない。

【０００４】最近の装置では、以上の装置設定をコンピ
ュータ制御できるように、ピンホール、励起フィルタ、
ダイクロイックミラー、バリアフィルタ等の各種光学コ
ンポーネント用の切換装置を電動化している。その理由
は、共焦点レーザ走査顕微鏡では、元来画像の取り込み
や記録、走査範囲や走査速度の変更のためにコンピュー
タ制御が必須であるが、上記のような光学コンポーネン
トに関する装置設定も一括してコンピュータ制御するこ
とで、共焦点レーザ走査顕微鏡の操作性をより高め得る
からである。

【０００５】ところで、切換装置の電動化には、切換装
置がどのように設定されているかという検出機能を必要
とする。光学コンポーネントが励起フィルタである場合
を例にとると、切換装置に複数枚取り付けられている励
起フィルタのうち、どれが現在光路に挿入されているか
を検出しなければならない。

【０００６】ここで、切換装置の電動化について具体的
に説明する。例えば、複数枚の励起フィルタを円板の中
心から所定の半径位置に並べ、円板の中心にモータを連
結することによって円板を回転させ、各励起フィルタの
位置で順次停止するようにしてやる。その際、どの励起
フィルタが光路中に挿入されているかを検出するため
の、直接的で確実な検出方法として、アブソリュート・
エンコーダ方式がある。例えば、各励起フィルタの位置
に複数の磁石を固有パターンで配置し、複数のホール素
子を備える検出器にて励起フィルタの絶対位置を検出す
る。一方、安価な検出方法として、基準となる原点位置
のみを検出する方法がある。例えば、特定の励起フィル
タを原点としてこれに対応する位置にのみ切欠や開口を
設ける。そして、このような切欠や開口をフォトインタ
ラプタ等で原点位置として検出し、残りの励起フィルタ
の位置については、コンピュータに組み込んだソフトウ
ェアにカウンタ機能と移動方向制御機能とを設け、上記
の原点位置からの相対的な番地検出として位置制御を行
う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前者の位置検出方法
は、検出が直接的なので誤動作が少なく検出結果に安定
度があり、かつ、電源立ち上げの際にどの光学コンポー
ネントが光路中に挿入されているかを直ちに検出できる
が、欠点として、機構が複雑で高価になるということが
できる。

【０００８】一方、後者の位置検出方法は、機構も簡単
で安価であるが、欠点として、電源立ち上げ時に切換装
置が原点位置にいない場合、どの光学コンポーネントが
光路に挿入されているかが分からないので、光学コンポ
ーネントを配置した円板を決められた特定方向に原点が
見つかるまで回転させるというイニシャライズ動作を行
わねばならなくなる。つまり、電源立ち上げ時の始動位
置の隣りに原点があっても、イニシャライズ動作の際の
回転方向が逆の場合、ほぼ一周しないと原点が見つから
ないことになり、電源立ち上げごとに無駄な動作を繰返
すことになる。

【０００９】本発明では、このような従来の問題点に鑑
み、安価で、かつ、煩雑なイニシャライズ動作を低減し
た顕微鏡を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の顕微鏡は、試料を照明する照明系と前記試
料の像を検出する観察系とのいずれかを構成するととも
に複数の光学素子を光路中に択一的に配置する切換装置
と、前記複数の光学素子のうちいずれの光学素子が光路
上に配置されているかを前記切換装置の基準位置からの
相対的変位として検出する状態検出装置とを備える顕微
鏡において、前記状態検出装置に対する電源の遮断を指
示する遮断信号を発生する電源スイッチと、前記電源ス
イッチが前記遮断信号を発生した場合に、前記状態検出
装置に対する前記電源の接続直後に前記切換装置の前記
相対的変位が分かるような初期化準備を行う状態管理装
置と、前記状態管理装置の動作後に前記位置検出装置に
対し電源を遮断する電源制御装置とを備えることを特徴
とする。

【００１１】また、好ましい態様によれば、前記状態管
理装置が、前記電源スイッチが前記遮断信号を発生した
場合に前記切換装置の前記相対的変位を記憶することを
特徴とする。

【００１２】また、好ましい態様によれば、前記状態管
理装置が、前記電源スイッチが前記遮断信号を発生した
場合に前記切換装置を前記基準位置に移動させることを
特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る顕微鏡の具体
的な実施形態について図面を参照しつつ説明する。

【００１４】図１は、共焦点レーザ走査顕微鏡の構造を
説明する模式図である。この共焦点レーザ走査顕微鏡
は、顕微鏡本体として、照明用のレーザ光を発生するレ
ーザ光源１１と、レーザ光源１１から出射したレーザ光
から特定波長の励起光を選択する励起フィルタモジュー
ル１２と、励起光の強度を調節する調光装置１３と、励
起光のビーム径を拡大するビームエキスパンダ１４と、
試料ＳＰに照射する励起光と試料ＳＰから発生する蛍光
とを分離するためのダイクロイックミラーモジュール２
１と、励起光を試料ＳＰ位置で２次元的に走査するため
の操作装置であるスキャナモジュール２２と、リレーレ
ンズ２３と、励起光を試料ＳＰ位置に集光する対物光学
系２４と、試料ＳＰを支持して３次元に移動可能なステ
ージ２５と、試料ＳＰから出射して対物光学系２４、リ
レーレンズ２３及びスキャナモジュール２２を逆行して
ダイクロイックミラーモジュール２１を透過した蛍光か
らノイズ光を除去するバリアフィルタモジュール２６
と、バリアフィルタモジュール２６を通過した蛍光を集
光する集光レンズ２７と、共焦点効果を生じさせるため
のピンホールモジュール２８と、ピンホールモジュール
２８を通過した蛍光を検出する検出器２９とを備える。
なお、レーザ光源１１と励起フィルタモジュール１２と
ビームエキスパンダ１４とダイクロイックミラーモジュ
ール２１とリレーレンズ２３と対物光学系２４とによっ
て照明系が構成されている。また、対物光学系２４とリ
レーレンズ２３とスキャナモジュール２２とダイクロイ
ックミラーモジュール２１とバリアフィルタモジュール
２６と集光レンズ２７とピンホールモジュール２８と検
出器２９とによって観察系が構成されている。

【００１５】レーザ光源１１は、例えば波長４８８ｎ
ｍ、５６８ｎｍ、６４７ｎｍの複数のレーザ光を発生す
るマルチラインタイプのレーザになっている。

【００１６】励起フィルタモジュール１２は、透過波長
特性の異なる複数の励起フィルタ１１２ａ、１１２ｂを
有する。これらの励起フィルタ１１２ａ、１１２ｂは、
切換装置であるタレット板１１２に固定されており、光
路上に択一的に配置可能となっている。タレット板１１
２を駆動装置３４内に設けた電動モータによって適宜回
転させることにより、使用する蛍光色素の種類に応じて
試料ＳＰに照射する励起光の波長を適宜選択できる。

【００１７】調光装置１３は、円周方向で濃度が連続的
に変化するＮＤフィルタ１１３を内蔵する。このＮＤフ
ィルタ１１３を駆動装置３５内に設けた電動モータによ
って回転駆動することにより、試料ＳＰに照射する励起
光のレーザパワーを調節することができる。

【００１８】ダイクロイックミラーモジュール２１は、
波長特性が異なる複数のダイクロイックミラー１２１
ａ、１２１ｂを備えている。これらのダイクロイックミ
ラー１２１ａ、１２１ｂは、タレット板１２１に固定さ
れて光路上に択一的に配置可能となっている。タレット
板１２１を駆動装置３６内に設けた電動モータによって
適宜回転させることにより、試料ＳＰに照射する励起光
の波長に応じた反射特性を有するダイクロイックミラー
を光路上に配置することができる。

【００１９】対物光学系２４は、倍率が異なる複数の対
物レンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃを備える。これらの対
物レンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃは、図示を省略するレ
ボルバに固定されており、光路上に択一的に配置可能と
なっている。レボルバを駆動装置３７内に設けた電動モ
ータによって適宜回転させることにより、試料ＳＰの蛍
光像を得る際の拡大率を適宜調整することができる。

【００２０】バリアフィルタモジュール２６は、波長特
性が異なる複数のバリアフィルタ１２６ａ、１２６ｂを
備えている。これらのバリアフィルタ１２６ａ、１２６
ｂは、タレット板１２６に固定されて光路上に択一的に
配置可能となっている。タレット板１２６を駆動装置３
８によって適宜回転させることにより、試料ＳＰの蛍光
像を検出する際の蛍光波長に応じた透過特性を有するバ
リアフィルタを光路上に配置することができる。

【００２１】ピンホールモジュール２８は、直径が異な
る複数のピンホール１２８ａ、１２８ｂを形成したタレ
ット板１２８を内蔵する。このタレット板１２８を駆動
装置３９内に設けた電動モータで適宜回転駆動すること
により、観察の対象となる蛍光波長や対物レンズ２４ａ
の開口数に対応した直径のピンホールを選択して光路上
に配置することができる。なお、ピンホールモジュール
２８として、虹彩絞り式のピンホールを用い、連続的に
ピンホールサイズを変更することとしてもよい。

【００２２】検出器２９は、例えば光電子増倍管で構成
され、感度調整装置４６によって蛍光像の検出感度を調
整可能となっている。

【００２３】以下、顕微鏡本体の動作について説明す
る。レーザ光源１１から出射した励起光は、励起フィル
タモジュール１２及び調光装置１３で波長及び強度が適
当に調整され、ビームエキスパンダ１４によって対物レ
ンズ２４ａの瞳を満たす程度にビーム径が拡げられる。
ビームエキスパンダ１４を通過した励起光は、ダイクロ
イックミラーモジュール２１に組み込んだダイクロイッ
クミラー１２１ａによって反射され、スキャナモジュー
ル２２及びリレーレンズ２３を介して対物レンズ２４ａ
に導かれ、試料ＳＰを２次元走査する。ここで、リレー
レンズ２３は、スキャナモジュール２２に組み込まれた
一対のスキャナミラー２２ａ、２２ｂを対物レンズ２４
ａの瞳面に写像する役割を果たす。試料ＳＰより発した
蛍光は、対物レンズ２４ａ、リレーレンズ２３、スキャ
ナモジュール２２を逆進し、ダイクロイックミラー１２
１ａを透過する。ダイクロイックミラー１２１ａを透過
した蛍光は、バリアフィルタモジュール２６に設けたバ
リアフィルタ１２６ａを通過し、集光レンズ２７を介し
て集光スポットとして適当なサイズのピンホール１２８
ａを通過し、適当な感度に調整された検出器２９によっ
て光電変換される。

【００２４】以下、共焦点レーザ走査顕微鏡の制御系に
ついて説明する。この共焦点レーザ走査顕微鏡は、制御
系として、励起フィルタモジュール１２、調光装置１
３、ダイクロイックミラーモジュール２１、対物光学系
２４、バリアフィルタモジュール２６及びピンホールモ
ジュール２８をそれぞれ駆動するとともにこれらの設定
状態をそれぞれ検出する駆動装置３４、３５、３６、３
７、３８、３９と、検出器２９を駆動してその感度を調
整する感度調整装置４６と、検出器２９が検出した信号
に適当な画像処理を施す画像処理装置４７と、画像処理
装置４７で処理した信号を画像として映し出す画像モニ
タ４８と、これらを統括制御するコンピュータ５０と、
コンピュータ５０に共焦点レーザ走査顕微鏡の動作に必
要な数値やコマンドを入力するためのキーボード等の入
力装置４９とを備える。

【００２５】さらに、制御系は、観察者の操作によって
共焦点レーザ走査顕微鏡の電源をオン・オフするための
スイッチ信号を発生する電源スイッチ６２と、この電源
スイッチ６２が発生するスイッチ信号に応じて電源をコ
ンピュータ５０、駆動装置３４、３５、３６、３７、３
８、３９等に接続したり遮断する電源制御装置６１とを
備える。

【００２６】コンピュータ５０は、入力装置４９からの
コマンド等に応じ、駆動装置３４、３６、３８を介して
試料ＳＰを照明する励起波長と試料ＳＰから検出する蛍
光波長とを制御し、駆動装置３７を介して試料ＳＰの拡
大率を制御する。また、コンピュータ５０は、駆動装置
３５を介して試料ＳＰに照射するレーザパワーを制御
し、駆動装置３９を介してピンホールサイズを制御し、
感度調整装置４６を介して試料ＳＰの蛍光像の検出感度
を制御する。

【００２７】この際、コンピュータ５０は、駆動装置３
４、３５、３６、３７、３８、３９による番地検出結果
に基づいて、励起フィルタモジュール１２、調光装置１
３、ダイクロイックミラーモジュール２１、対物光学系
２４、バリアフィルタモジュール２６及びピンホールモ
ジュール２８の設定状態をそれぞれ記憶する。具体的に
は、検出した番地に対応する励起波長、レーザパワー、
蛍光波長、倍率、及びピンホールサイズが記憶されるこ
とになる。

【００２８】図２は、図１に示す励起フィルタモジュー
ル１２及び駆動装置３４の構造及び動作を説明する図で
ある。図２（ａ）は、側方部分断面図であり、図２
（ｂ）は、正面図である。切換装置であるタレット板１
１２は、駆動装置３４に設けられてデジタル制御可能な
電動モータであるパルスモータ３４ａによって中心軸の
回りに回転可能となっている。パルスモータ３４ａによ
ってタレット板１１２を適宜回転させることにより、タ
レット板１１２に固定された励起フィルタ１１２ａ〜１
１２ｄのいずれか１つを光路ＯＰ上に配置することがで
きる。

【００２９】タレット板１１２の縁部分の一箇所には、
開口１１２ｅが形成されている。この開口１１２ｅは、
タレット板１１２の原点位置を検出するためのものであ
る。原点に対応する特定の励起フィルタ１１２ａが光路
ＯＰ上に配置されている場合は、駆動装置３４のフォト
インタラプタ３４ｂによって開口１１２ｅの存在を検出
できるので、この際のタレット板１１２の位置を原点位
置とする。他の励起フィルタ１１２ｂ〜１１２ｄを光路
ＯＰ上に配置する場合は、コンピュータ５０によってソ
フトウェア的な制御を行いつつタレット板１１２を必要
な位置に回転させる。具体的には、コンピュータ５０に
よってパルスモータ３４ａの回転方向と駆動パルスとを
監視しつつパルスモータ３４ａを回転させる。これによ
り、タレット板１１２を相対的に変位させて任意の励起
フィルタ１１２ｂ〜１１２ｄを光路ＯＰ上に適宜配置す
ることができるとともに、いずれの励起フィルタ１１２
ｂ〜１１２ｄが光路ＯＰ上に配置されているかを相対番
地として検出することができる。この際、タレット板１
１２の適所に原点位置を含む４つの回転位置でこのタレ
ット板１１２を一時的に保持するクリック機構を設け
て、各励起フィルタ１１２ａ〜１１２ｄが正確に光路Ｏ
Ｐ上に配置されるように設定することもできる。

【００３０】なお、図１の調光装置１３に設けたＮＤフ
ィルタ１１３（この場合、光学コンポーネントと切換装
置を兼用する）の周囲にも、図示を省略しているが、原
点位置検出用の開口を設けてある。これにより、コンピ
ュータ５０は、駆動装置３５に組み込んだフォトインタ
ラプタ（図示を省略）を介して原点位置を検出すること
ができる。また、コンピュータ５０は、励起フィルタモ
ジュール１２の場合と同様にソフトウェア的な制御を行
うことによって、ＮＤフィルタ１１３を必要な回転位置
に移動させることができるとともに、ＮＤフィルタ１１
３の回転位置を相対番地として検出することができる。

【００３１】また、ダイクロイックミラーモジュール２
１に設けた切換装置であるタレット板１２１の周囲に
も、図示を省略しているが、原点位置検出用の開口を設
けてある。これにより、コンピュータ５０は、駆動装置
３６に組み込んだフォトインタラプタ（図示を省略）を
介して原点位置を検出することができる。また、コンピ
ュータ５０は、励起フィルタモジュール１２の場合と同
様にソフトウェア的な制御を行うことによって、タレッ
ト板１２１を必要な回転位置に移動させて任意のダイク
ロイックミラー１２１ａ、１２１ｂを光路上に配置する
ことができるとともに、このタレット板１２１の回転位
置を相対番地として検出することができる。

【００３２】また、対物光学系２４に設けた切換装置で
あるレボルバ（図示を省略）の周囲にも、原点位置検出
用の開口を設けてある。これにより、コンピュータ５０
は、駆動装置３７に組み込んだフォトインタラプタ（図
示を省略）を介して原点位置を検出することができる。
また、コンピュータ５０は、ソフトウェア的な制御を行
うことによって、レボルバを必要な回転位置に移動させ
て任意の対物レンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃを光路上に
配置することができるとともに、レボルバの回転位置を
相対番地として検出することができる。

【００３３】また、バリアフィルタモジュール２６に設
けた切換装置であるタレット板１２６の周囲にも、図示
を省略しているが、原点位置検出用の開口を設けてあ
る。これにより、コンピュータ５０は、駆動装置３８に
組み込んだフォトインタラプタ（図示を省略）を介して
原点位置を検出することができる。また、コンピュータ
５０は、ソフトウェア的な制御を行うことによって、タ
レット板１２６を必要な回転位置に移動させて任意のバ
リアフィルタ１２６ａ、１２６ｂを光路上に配置するこ
とができるとともに、このタレット板１２６の回転位置
を相対番地として検出することができる。

【００３４】また、ピンホールモジュール２８のタレッ
ト板１２６の周囲にも、図示を省略しているが、原点位
置検出用の開口を設けてある。これにより、コンピュー
タ５０は、駆動装置３９に組み込んだフォトインタラプ
タ（図示を省略）を介して原点位置を検出することがで
きる。また、コンピュータ５０は、ソフトウェア的な制
御を行うことによって、タレット板１２８を必要な回転
位置に移動させて任意のピンホール１２８ａ、１２８ｂ
を光路上に配置することができるとともに、このタレッ
ト板１２８の回転位置を相対番地として検出することが
できる。

【００３５】以下、図１の共焦点レーザ走査顕微鏡を用
いた蛍光画像の読み取りについて説明する。

【００３６】観察者が電源スイッチ６２を操作して電源
制御装置６１が制御系に電源接続すると、コンピュータ
５０は、励起フィルタモジュール１２、調光装置１３、
ダイクロイックミラーモジュール２１、対物光学系２
４、バリアフィルタモジュール２６、及びピンホールモ
ジュール３９について相対番地検出のためのイニシャラ
イズ処理を行う。

【００３７】図３は、イニシャライズ処理を説明する図
である。図３（ａ）は、イニシャライズ処理の一例を示
し、図３（ｂ）は、イニシャライズ処理の他の例を示す
フローチャートである。

【００３８】図３（ａ）に示すイニシャライズ処理で
は、電源遮断時に予め記憶してある各切換装置ごとの相
対番地を読み出す（ステップＳ１）。次に、各駆動装置
３４、３５、３６、３７、３８、３９を制御し、読み出
した相対番地に基づいて、切換装置であるタレット板１
１２、１２１、１２６、１２８と、ＮＤフィルタ１１３
と、対物光学系２４のレボルバとを原点位置と予測され
る位置に移動させる（ステップＳ２）。この際、各タレ
ット板１１２、１２１、１２６、１２８の回転方向と、
ＮＤフィルタ１１３の回転方向と、対物光学系２４のレ
ボルバの回転方向とは、回転量が最小になるようにす
る。つまり、各切換装置の相対番地が分かっているので
あるから、これらの相対番地から基準となる原点位置ま
での回転量を少なくすることができる回転方向を簡易に
判定できる。次に、各切換装置が基準となる原点位置に
あるか否かを検出する（ステップＳ３）。各切換装置が
原点位置にあれば、処理を終了し、何れかの切換装置が
原点位置になければ、その切換装置を特定方向に段階的
に回転させて原点位置を検出する（ステップＳ４）。以
上のようなステップＳ３、Ｓ４を設けているのは、顕微
鏡の切換装置が人為的にアクセス可能な構造になってい
ることを考慮したものである。つまり、顕微鏡が稼働状
態にない時に強制的に切換装置の位置が変更されている
可能性もあるので、各切換装置が原点位置にあるかどう
かの確認を行って、原点位置になければ原点位置に移動
させることとしているのである。また、顕微鏡が稼働状
態にある時に停電等によってソフトウェハが各切換装置
の相対番地を記憶できなかった場合にも、ステップＳ
３、Ｓ４で各切換装置を原点位置に移動させることがで
きる。

【００３９】図３（ｂ）に示す別のイニシャライズ処理
では、前回の観察終了時に各切換装置を原点位置に移動
させていることを前提として、まず各切換装置が原点位
置にあるか否かを検出する（ステップＳ１１）。各切換
装置が原点位置にあれば、処理を終了し、何れかの切換
装置が原点位置になければ、その切換装置のタレット板
等の切換装置を特定方向に段階的に回転させて原点位置
を検出する（ステップＳ１２）。

【００４０】以上のようにして、イニシャライズ処理が
終了すると、観察者は、入力装置４９を通じて、励起フ
ィルタモジュール１２、調光装置１３、ダイクロイック
ミラーモジュール２１、対物光学系２４、バリアフィル
タモジュール２６、及びピンホールモジュール３９を所
望の装置条件に設定する。

【００４１】具体的に説明すると、観察者は、試料ＳＰ
の画像取り込みにあたり、まず、基本となる装置条件の
設定として、使用する蛍光色素の種類と導入量、実験継
続時間、対物レンズの倍率とＮ．Ａ．をコンピュータ５
０に入力する。コンピュータ５０は、以上のようにして
入力された情報に基づいて駆動装置３４、３６、３７、
３８を制御して、励起フィルタモジュール１２、ダイク
ロイックミラーモジュール２１、対物光学系２４、バリ
アフィルタモジュール２６を入力情報に対応する装置条
件に設定する。

【００４２】さらに、コンピュータ５０は、基本となる
装置条件の設定以外の装置条件として、共焦点レーザ走
査顕微鏡として期待される分解能を与えるピンホールサ
イズの標準値と、蛍光像に十分なコントラストが得られ
るようなレーザパワーの標準値と、適切な輝度の画像を
得るための検出感度の標準値とを自動的に算出する。コ
ンピュータ５０は、算出された標準値に基づいて駆動装
置３５、３９を制御して、調光装置１３、ピンホールモ
ジュール３９、及び検出器２９を標準値に対応する装置
条件に設定する。以上のような調光装置１３、ピンホー
ルモジュール３９、及び検出器２９の装置条件は、観察
者が入力装置４９を通じて直接設定することもできる。

【００４３】なお、マルチユーザ環境で使用される顕微
鏡では、装置条件の設定に際して、コンピュータ５０に
観察者ごとに所有するセットアップファイルの読み取り
を要求させることもできる。このようなセットアップフ
ァイルには、各人固有の標準的な装置設定が記憶されて
いる。コンピュータ５０は、セットアップファイルの内
容を読み取り、駆動装置３４、３５、３６、３７、３
８、３９、４６を制御して、その観察者にとって標準的
な装置条件の設定を行う。これにより、マルチユーザ環
境において、煩雑な装置設定なしにすぐに顕微鏡をカス
タマイズされた使用状態にすることができるという操作
性を確保することができる。

【００４４】図４は、ファイナライズ処理を説明する図
である。ファイナライズ処理は、顕微鏡による観察を終
了する際に行うもので、次の電源投入の際のイニシャラ
イズ処理を迅速で効率的なものとする目的を有する。な
お、ここでのファイナライズ処理は、イニシャライズ処
理を効率化するための準備処理としての意味を有する。

【００４５】図４（ａ）は、図３（ａ）のイニシャライ
ズ処理に対応するファイナライズ処理の一例を示し、図
４（ｂ）は、図３（ｂ）のイニシャライズ処理に対応す
るファイナライズ処理の他の例を示すフローチャートで
ある。

【００４６】図４（ａ）に示すファイナライズ処理で
は、まず顕微鏡の電源スイッチ６２がオフにされたか否
かを判断する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１で電
源スイッチ６２がオフと判断された場合、現在の各切換
装置の相対番地を記憶する（ステップＳ２２）。最後
に、電源制御装置６２を制御して、各切換装置を駆動す
る各駆動装置３４、３５、３６、３７、３８、３９への
電源の接続を遮断する。

【００４７】図４（ｂ）に示すファイナライズ処理で
は、まず顕微鏡の電源スイッチ６２がオフにされたか否
かを判断する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１で電
源スイッチ６２がオフと判断された場合、各切換装置を
原点位置に移動させる（ステップＳ３２）。最後に、電
源制御装置６２を制御して、各切換装置を駆動する各駆
動装置３４、３５、３６、３７、３８、３９の電源の接
続を遮断する。

【００４８】上記実施形態では、ソフトウェア終了時に
自動的に最後の設定状態を記憶しておくので（図４
（ａ））、次回の電源オンに際してどこに原点があるか
分かり、最短距離で原点位置に到達できる。あるいは、
ソフトウェア終了時に原点位置に戻しておくので（図４
（ｂ））、次回の電源オンに際してイニシャライズ処理
を行う必要がない。すなわち、ソフトウェア終了時にイ
ニシャライズ処理を先取りしてファイナライズ処理を実
行するか、あるいは最後の設定状態を記憶するファイナ
ライズ処理を実行することにより、原点位置に到達する
までの移動距離及び移動時間をともに最短化することが
できる。これにより、顕微鏡のイニシャライズ動作を軽
減することができ、長期間における顕微鏡の安定性の確
保及び長寿命化を図ることができる。顕微鏡の長寿命化
について一例を挙げて具体的に説明する。顕微鏡の１回
の使用で１種類の蛍光試薬のみを使用するのが通常であ
るから、一度切換装置を設定した後は装置設定もほとん
ど変わることがない。上記実施形態のイニシャライズ処
理及びファイナライズ処理を採用した場合、原点位置へ
の移動が平均して半減する。このように原点位置への移
動を低減することにより、切換装置の動作量を低減して
切換装置ひいては顕微鏡全体の寿命を延ばすことができ
る。

【００４９】以上実施形態に即してこの発明を説明した
が、この発明は上記実施形態に限定されるものではな
い。例えば、共焦点レーザ走査顕微鏡以外の各種顕微鏡
であって電動化した切換装置を備えるものおいても、こ
のような切換装置について上記のようなファイナライズ
処理を行うことにより、イニシャライズ処理が迅速にな
って切換装置の寿命も延びる。

【００５０】また、上記実施形態では、すべての切換装
置について原点位置のみを検出して相対番地を求める制
御を行っているが、いずれかの一部の切換装置（例えば
ＮＤフィルタ１１３）については、その番地検出をアブ
ソリュート・エンコーダ方式で行うこともできる。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の顕微鏡によれば、前記電源スイッチが前記遮断信号を
発生した場合に前記状態検出装置に対する前記電源の接
続直後に前記切換装置の前記相対的変位が分かるような
初期化準備を行う状態管理装置と、前記状態管理装置の
動作後に前記位置検出装置に対し電源を遮断する電源制
御装置とを備えるので、前記電源を一旦遮断した後に前
記電源を再度投入した場合、電源投入直後に前記切換装
置の前記相対的変位が分かり、電源投入直後の前記切換
装置の初期化を効率的で迅速なものとすることができ
る。

【００５２】また、好ましい態様によれば、前記状態管
理装置が、前記電源スイッチが前記遮断信号を発生した
場合に前記切換装置の前記相対的変位を記憶するので、
当該相対的変位を読み出すことにより、電源投入直後の
前記切換装置の初期化を迅速に実行することができる。

【００５３】また、好ましい態様によれば、前記状態管
理装置が、前記電源スイッチが前記遮断信号を発生した
場合に前記切換装置を前記基準位置に移動させるので、
電源投入直後に初期化のために前記切換装置を動作させ
る必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である共焦点レーザ走査顕
微鏡の構造を説明するためのブロック図である。

【図２】図１の共焦点レーザ走査顕微鏡の波長選択装置
を説明する図である。

【図３】図１の共焦点レーザ走査顕微鏡の動作を説明す
る図である。

【図４】図１の共焦点レーザ走査顕微鏡の動作を説明す
る図である。

【符号の説明】

１１レーザ光源１２励起フィルタモジュール１３調光装置１４ビームエキスパンダ２１ダイクロイックミラーモジュール２２スキャナモジュール２３リレーレンズ２４対物光学系２６バリアフィルタモジュール２７集光レンズ２８ピンホールモジュール２９検出器３４，３５，３６，３７，３８，３９，４６駆動装置４７画像処理装置４８画像モニタ４９入力装置５０コンピュータ６１電源スイッチ６２電源制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料を照明する照明系と前記試料の像を
検出する観察系とのいずれかを構成するとともに複数の
光学素子を光路中に択一的に配置する切換装置と、前記
複数の光学素子のうちいずれの光学素子が光路上に配置
されているかを前記切換装置の基準位置からの相対的変
位として検出する状態検出装置とを備える顕微鏡におい
て、前記状態検出装置に対する電源の遮断を指示する遮断信
号を発生する電源スイッチと、前記電源スイッチが前記遮断信号を発生した場合に、前
記状態検出装置に対する前記電源の接続直後に前記切換
装置の前記相対的変位が分かるような初期化準備を行う
状態管理装置と、前記状態管理装置の動作後に前記位置検出装置に対し電
源を遮断する電源制御装置とを備えることを特徴とする
顕微鏡。
【請求項２】前記状態管理装置は、前記電源スイッチ
が前記遮断信号を発生した場合に前記切換装置の前記相
対的変位を記憶することを特徴とする請求項１記載の顕
微鏡。
【請求項３】前記状態管理装置は、前記電源スイッチ
が前記遮断信号を発生した場合に前記切換装置を前記基
準位置に移動させることを特徴とする請求項１記載の顕
微鏡。