JPS61270719A - Microscope - Google Patents

Microscope

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Publication number
JPS61270719A
JPS61270719A JP11353585A JP11353585A JPS61270719A JP S61270719 A JPS61270719 A JP S61270719A JP 11353585 A JP11353585 A JP 11353585A JP 11353585 A JP11353585 A JP 11353585A JP S61270719 A JPS61270719 A JP S61270719A
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JP
Japan
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objective lens
magnification
stage
light
signal
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JP11353585A
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Japanese (ja)
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JPH055328B2 (en
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Katsuhide Sawada
克秀 沢田
Hirohiko Shinonaga
浩彦 篠永
Sunao Sato
直 佐藤
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Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH055328B2 publication Critical patent/JPH055328B2/ja
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Abstract

PURPOSE:To attain focusing highly accurately in a short period by providing a console for driving automatically a power selecting device, an automatic focusing device and a light adjusting device along a prescribed procedure on the basis of a magnifica tion selecting signal inputted and commanded prior to observation. CONSTITUTION:The microscope is provided with a driving mechanism 26 for rotating a revolver 16, the power selecting device 30 having a magnification selection control circuit 28 for automatically positioning a selected objective lens 18 to the optical axis of an expanding optical system and the automatic focusing device 36 having a slide glass moving device 34 for driving a slide glass 12 along the optical axis of the lens up to the focus position of the selected objective lens 18 by a driving mecha nism 34A on the basis of an output signal obtained from a focus detector 32 for identi fying the status of the expanded image of a body to be observed set up on an observ ing optical system. In addition, the light adjusting device 38 for adjusting the quantity of light emitted from a light source 14 and the console 40 for automatically driving the power selecting device 30, the automatic focusing device 36 and the light adjusting device 38 along the prescribed procedure on the basis of the magnification selecting signal.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

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。
The present invention relates to a microscope, and more particularly to a microscope capable of automatically performing magnification selection, focusing, etc.

【従来の技術】[Conventional technology]

従来、周知の顕微鏡は、被観察体を鮮明な結像によって
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lit
!I!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、ステッピングモータによっ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ッピングモータ
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って、対物レンズの自動焦点調
整を、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ポルバ回動に多
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
業時開が必要となる。 このため、自動焦点@茜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、顕微鏡のセッ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ざら問題となる。 一方、載物台を低速送りした場合は、顕微鏡の迅速なセ
ットが困難となる。 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
率によって異なり、被WlI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。
Conventionally, well-known microscopes have required detailed adjustment work and skill in order to observe objects to be observed with clear images. For this reason, it is difficult to observe objects to be observed quickly and in large quantities in the industrial production process, and the emergence of a microscope that automatically performs the process from magnification selection to focusing has been awaited. Here, when automating the adjustment work of a microscope, especially when automating focusing, there is a problem in that the automatic focusing mechanism is not suitable for the microscope unless it is small and lightweight. For example, as an automatic focusing drive mechanism, the object to be observed is
! I! If a DC servo mechanism is used for the stage, it is large and requires a brake device to keep it in a stationary position, which runs counter to the need for compactness and light weight. In addition, if a structure in which the stage is driven by a stepping motor is adopted, in order to perform minute precision positioning,
The stepping motor must be connected to the drive shaft of the stage through a speed reducer, which increases the size of the device and causes problems with backlash.In addition, it generates significant heat during operation to ensure braking torque. There is a problem. Furthermore, the reduction ratio of the reduction gear must be set to 1/70 or more, and it is difficult to obtain such a reduction ratio. Further, although it is possible to complete the automatic focus adjustment of the objective lens in about a few seconds using conventionally known means, it takes a lot of time to rotate the reportr to select the objective lens as a preparatory work. In addition, if confirmation work is required to check the relationship between the objective lens and the magnification, it will be necessary to open the work for an additional 30 seconds or more. For this reason, the effectiveness of autofocus @Akane is diminished. Furthermore, when performing automatic focus adjustment of the objective lens, the time and accuracy of movement of the stage to reach the focal position of the objective lens pose problems. That is, in order to shorten the setup time of the microscope, it is desirable to move the stage at high speed, but when moving at high speed, it is difficult to keep the stage stationary at the optimal position, resulting in hunting, etc. This is particularly problematic because the movement stroke of the stage is generally relatively small in microscopes. On the other hand, if the stage is moved at a low speed, it becomes difficult to quickly set up the microscope. In addition, when automatically focusing an objective lens, the brightness of the object to be observed must be at least a certain amount due to the sensitivity characteristics of the focus detector, and this brightness varies depending on the magnification of the objective lens selected. On the other hand, unless it is possible to automatically adjust the brightness of the WlI object, the effectiveness of the automatic focus adjustment mechanism will be diminished.

【発明が解決しようとする問題点】[Problems to be solved by the invention]

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、対物
レンズの倍率セツティ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被観察体の明る
さを自動的に且つ迅速にセツティ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、迅速なセツティ
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って、ハンチング
を生じたりすることなく、短時間で1IiNa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。
The present invention has been made in view of the above, and automatically and quickly adjusts the focus of the stage to the selected objective lens based on the magnification setting of the objective lens, and the brightness of the object to be observed. The purpose of the present invention is to provide a microscope that can be easily set. In addition, this invention provides the following advantages: When the microscope is configured with automatic focus adjustment,
It is an object of the present invention to provide a microscope that enables selection and setting of an objective lens in a short time and quick setting. In addition, this invention provides the following advantages: When the microscope is configured with automatic focus adjustment,
To provide a microscope in which a moving device for a stage is lightweight and compact, and can be moved to 1IiNa and focused in a short time without causing hunting. A further object of the present invention is to provide a microscope that automatically switches the brightness of an object to be observed to an optimum level in accordance with the magnification selection setting of an objective lens.

【問題点を解決するための手段】[Means to solve the problem]

この発明は、被Hw!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、レポルバに配設された
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:前記レポルバを回動させるための駆動機構
、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@置と:前記W!I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
の焦点位置まで、駆動機構により前記載物台をレンズ光
軸に沿っ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
源の発光量を調整する光量詞整装隨と二l!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、前記自動焦点調整装置及び前記光量調整装置を所定
の手順に沿っ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@雪を、前記載物台に
直結されたステッピングモータと、該ステッピングモー
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
に移動させてステッ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   1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、前記ステッピングモータを、1−2相
励磁の4相基本構造とし、前記励In切換KMを、前記
ステッピングモータの第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fl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、前記レポルバに
配設された複数の対物レンズの数に対応させて該レポル
バの静止側に取付けられた複数の位置センサと、該レポ
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。
This invention is subject to Hw! The object includes a stage on which the body is placed, a light source for illuminating the object to be observed, and a plurality of objective lenses arranged in a reportr, and includes at least one of reflected light and transmitted light from the object to be observed. and an observation optical system including an eyepiece and for observing the image formed by the magnifying optical system: for rotating the reporter. and a magnification selection control circuit for automatically aligning the selected objective lens with the optical axis of the magnifying optical system. A focus detector faces the I-detection optical system and identifies the magnified image formation state of the object to be observed. Based on the output signal of this focus detector, the focus position of the selected objective lens is moved forward by a drive mechanism. an automatic focus adjustment device including a document table moving device that drives the document table along the lens optical axis; and a photometric adjustment device that adjusts the light emission amount of the light source based on a preset light amount setting value Two l! By providing an operation console for automatically operating the magnification selection device, the automatic focus adjustment device, and the light amount adjustment device according to a predetermined procedure based on a magnification selection signal inputted and commanded prior to inspection. This aims to achieve the above objectives. Further, the present invention moves the document table by moving a stepping motor directly connected to the document table and the position of a stable point of the static torque curve of the stepping motor step by step by minute angles. The above object is achieved by comprising an excitation switching device that changes the magnitude of each phase current of a plurality of excitation phases in steps for each input pulse to subdivide the angle. It is something. Further, in the present invention, the stepping motor has a four-phase basic structure with 1-2 phase excitation, and the excitation In switching KM is a substantially sinusoidal wave with a 90' phase shift between the first and second phases of the stepping motor. The above object is achieved by configuring the excitation fl flow to be switched stepwise to achieve a shape locus. Further, in the present invention, the magnification selection device includes a plurality of position sensors attached to the stationary side of the reportr in correspondence with the number of the plurality of objective lenses disposed on the reportr, and a plurality of position sensors attached to the rotating side of the reportr. two of the position sensors installed;
two objects to be detected simultaneously, and a rotation direction identification circuit that recognizes the current objective lens from the output signal of the position detection sensor and identifies the shortest rotation direction to the objective lens of the supported magnification. The above object is achieved by the above-mentioned configuration.

【作用1 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
へのセツティング、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ィング、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
ツティングが自動的に、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、これを直接駆動す
るステッピングモータによって細分化されたステップ角
度をもって直接駆動されて、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、前記ステッピングモータは、そ
の励磁電流が、該ステッピングモータの第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、精度の高いステップ回転が得ら
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
ンズをセツティングする際に、最短回転方向にレポルバ
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因に示されるように、被
Hm体(図示省略)を載置する載物台12と、前記被観
察体を光照明するための光源14と、レポルバ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
記拡大光学系による結像を観察するための観察光学系と
、を有してなる顕微鏡10において;前記レポルバ位置
合わせするための倍率選択制御回路28、を端えた倍率
選択装置30と;前記H寮光学系に臨み、前記被I12
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をレンズ光軸に沿って駆動する載物台
移動装置34、を備えた自動焦all!!!装置36と
;予め設定された光IIl股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!!F38と:I!*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
選択波@30、前記自動焦点調整@置36及び前記光1
11!!@138を所定の手順に沿って自動的に作動さ
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
たステッピングモータ42と、該ステッピングモータ4
2の静止トルク曲線の安定点の位置を微小角ずつ段階的
に移動させてステッ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I!44と、から構成されてい
る。 又、前記ステッピングモータ42は、1−2相励磁の4
相基本構造とされ、前記励磁切換装fl!44は、前記
ステッピングモータ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mm流を段
階的に切換えるように構成されている。 前記倍率選択波@30は、第4図に示されるように、前
記レポルバ16に配設された4fllの対物レンズ18
の数に対応させて、該レポルバ16の静止側に取付けら
れた位置センサ46A〜460と、該レポルバ16の回
転側に取付けられ、前記位置センサ46A〜46Dのう
ちの21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〜460の出力信号
から現在対物レンズをlli!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@62はクリック機構、64はクリック[1
162に係合されるためレポルバ16に、対物レンズ1
8と同数、これに対応して設けられた凹部をそれぞれ示
す。 前記倍率選択波!!30における位置検出器45の被検
知体48.50はマグネットとされ、又、位置センサ4
6A〜46DはホールICとされている。 前記マグネットたる被検知体48.5oは前記位置セン
サ46A〜46D゛の取付は間隔よりも若干ずらして、
且つ、前記クリック機構62が凹部64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
することによって、行われるようになっている。 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車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、レポルバ16の現在位置から、
据大倍率設定装置82によって指定された対物レンズ1
8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1す28Bの出力信号によって駆動機構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!!30における駆動機構26
、位置検出器45、自動焦点調整装@36における焦点
検出器32、載物台移動装M34、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
ける前記顕微鏡本体10Aに設けられた部分以外の部分
と、前記光量調整装@38は、顕微鏡本体10Aとは別
体の制御ボックス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70とが設けられている。 又、前記制御ボックス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!! 72 GE、中央処理@I!!7
4.!:、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7
8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@36における駆動機構34Aは、
前述の如くステッピングモータ42と動磁切換装置44
を備えてなり、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44Aから出力されるパルス列を計数し
て、256で零に戻る13 bit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
のROM440と、このROM44Cからの出力信号を
り、/A変変換動励磁信号して駆動回路44Gに出力す
るための0./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@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ェイス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@82からの設定指令信号がインターフェイス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@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
限位置にはリミットスイッチ34Bが設けられ、載物台
12によっ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ェイス36Gを介して前記中央処
理装R36Eに入力されるようになっている。 前記中央処理装!’36Eは、第7図に示されるよう、
前記ステッピングモータ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
該ステッピングモータ42を高速送りさせ得る高速駆動
指令装置I!37Aと、拡大倍率設定装@32によって
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
37Bと、前記ビデオ信号評価部36Bによって、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m駆動指令
装@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がら、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@@37Bを繰返し作
動させるための制御回路37Gと、を備えている。 ここで、前記駆動機構34Aにおけるステッピングモー
タ42は一般的なステッピングモータと同様に、1−2
相励磁で、1パルス当り0.9置回転し、1周期8パル
ス即ち7.2′″とされているが、励磁切換装@44は
、前記7.2°を256等分して1パルス当り0.02
8°進むように段階的動磁を行うようにされている。 従って、載物台移動装置f34の駆動軸のピッチが2.
4nとした場合、載物台12の移動量は、1パルス当り
2.4X0.028″″、/ 360 ”今0.19μ
m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@r
!!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9図に示されるよ
うになっている。 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@@37F3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
、小さくなるようにぎれている。 又、高速駆動指令装!!F37A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4.18n
/sea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9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37G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M44に出力するようにされている。 前記光I!!調整@!F38は、操作$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@!$182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38B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I!38Cとを1−え
ている。 又、前記光j114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)i!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140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W184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
拡大倍率設定袋@8・2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If38Cに出力するようにされて
いる。 この光源点灯1111J御装置l!38Cは、メモリ3
8Bからの信号に基づいてランプ14A及びランプ14
B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
照明か透過照明かの切換えは外部からマニュアルで行う
ようにする。 次に上記実施例の作用を説明する。 まず、顕微fi10の載物台12に被観察体をセットし
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1置82によって、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@置36、
光量調整装fl!!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tiIl!n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28G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28E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28A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48!Iに示
されるクリック機構62が凹部64に落ちた状態で2つ
の位置センサ46A及び46Dがマグネットである被検
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によってレポルバ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46A〜46
[)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パ修正する0とができ
る・       1又、2個のマグネットからなる被
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fl!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@36における中央処
理装ffi!36Eにインターフェイス36C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、与えられた倍率に対Caする定
J!駆動のパルス数nを選択する。 又、焦点検出器32から得られる雨量信号はインターフ
ェイス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t!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37Cにより、高速駆動指
全装M37A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34A
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@44の発振器44 Aに、高速駆動
用のパルス信号即ち、第80に示される22000P/
sea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ったときに、制■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、高速駆動指全装!!37Aから定量駆動
指令装置37Bに切換える。 この定量駆動指全装@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
。 従って、ステッピングモータ42は定量駆動指令装置3
7B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1)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28μ麟
)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によっては、焦点深噴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37Bを
介しての単位パルス口の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
囲に入っ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、ステッピングモータ42を駆動
する。 ここで、前記自動焦点調整装置F!36は、載物台12
の現在位置から、拡大倍率設定装M82によって対物レ
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12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、リミットスイッチ34Bがオン
されて、このリミットスイッチ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、前記ステッピングモータ42の励磁切換装置4
4は、該ステッピングモータ42の安定点の位置を微小
角ずつ段階的に移動させてステッ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1入力
パルス毎に段階的に変化させるようになっているので、
該ステッピングモータ42に直結される駆動機構34A
は、正確に微小層ずつ載物台12を駆動させることがで
きる。 前記拡大倍率設定装W182によっ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1ull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18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M38Cに出力されて、該光源点灯II御装置!
F38Cは、指令された光量信号に基づいてランプ14
A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l!
置36における中央処理装置36Eの出力信号がインタ
ーフェイス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5lllll信号を
メモリ38Bに出力するようにされている。 従って、光i!l設定@M84は、自動焦点調整装置3
6からの信号あるいは操作者の調整によって、メモリ3
8Bの記録を変更するように作動される。 従って、上記実施例においては、操作11[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
してセットされると共に、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ットし、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
的にセットされる。 しかも、対物レンズ18の選択設定は、設定前にセット
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ポルバ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によって、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。 従って、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全体をセットすることができる。 ここで、前記制御ボックス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7oからフィードバ
ックされる載物台12のXY方向の位置信号と比較しつ
つ、XY方向駆動回路78及びY方向駆動方向8−0を
介して、ステッ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@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によって対物レンズ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、操作車4
0に、自動観察設定611286を設け、これを操作す
ることによっ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!!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のセットを行うもので
ある。 又、上記実施例において、倍率選択装rI130の位置
センサ46A〜46DはホールIC,被検知体48.5
0はマグネッ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、要すればレポルバ
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〜
460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
よって選択された対物レンズ18の最短回転方向を選択
して、これによって駆動機構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3
6Bを備え、このビデオ信号評価部36Bによって焦点
検出器32からの信号を評価して!l会の鮮明度から焦
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@3
6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。 【J!明の効’J3 本発明は、上記のように構成したので、短時間   1
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。
[Operation 1] In this invention, after issuing a command to select one of a plurality of objective lenses, the selected objective lens is set on the optical axis, and the selected objective lens on the stage is set. setting the focus position, and adjusting the brightness of the object to be observed.
Settings for adjustment corresponding to the selected magnification of the objective lens are automatically, quickly, and accurately performed. In addition, in this invention, the stage moving device for moving the stage to the focal position of the objective lens is directly driven by a stepping motor that directly drives the stage at finely divided step angles, so that the stage can be moved accurately and quickly. is focused on. Further, in the present invention, the stepping motor has an exciting current that flows through the first phase and the second phase of the stepping motor.
The phase is switched stepwise to obtain a nearly sinusoidal locus with a phase shift of 90°, and highly accurate step rotation can be obtained. Further, in this invention, when the magnification selection device receives the objective lens selection command signal and sets the selected objective lens, the reportr is rotated in the shortest rotation direction to select the objective lens. Reduce setup time. Embodiments Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, this embodiment includes a stage 12 on which an object to be observed (not shown) is placed, a light source 14 for illuminating the object to be observed, and a reporter. 16, a magnifying optical system for receiving at least one of reflected light and transmitted light from the object to be observed and forming an enlarged image; and an eyepiece 22, the magnifying optical system A microscope 10 comprising: an observation optical system for observing an image formed by the optical system; a magnification selection device 30 comprising a magnification selection control circuit 28 for positioning the reporter; When facing the system, the said subject I12
a focus detector 32 for identifying the magnified imaging state of the object;
A stage moving device 34 is provided which drives the stage 12 along the lens optical axis by a drive mechanism 34A to the focal position of the selected objective lens 18 based on the output signal of the focus detector 32. Automatically fire all! ! ! a device 36; the light source 14 based on a preset value of light IIl;
A light intensity adjustment device that adjusts the amount of light emitted by the! ! F38 and: I! Based on the magnification selection signal inputted prior to *, the magnification selection wave @ 30, the automatic focus adjustment @ position 36 and the light 1
11! ! An operation console 40 for automatically operating @138 according to a predetermined procedure is provided. The document table moving device 34 includes a stepping motor 42 directly connected to the document table 12, and a stepping motor 42 directly connected to the document table 12.
In order to subdivide the step angle by moving the position of the stable point of the static torque curve step by step in steps of minute angles, the magnitude of each phase current of multiple excitation phases is changed step by step for each input pulse. Excitation switching device I! It consists of 44. Further, the stepping motor 42 has a 1-2 phase excitation.
It has a phase basic structure, and the excitation switching device fl! Reference numeral 44 is configured to switch the excitation mm flow stepwise so that the first and second phases of the stepping motor 42 have a substantially sinusoidal locus with a phase shift of 90 degrees. As shown in FIG.
Position sensors 46A to 460 are attached to the stationary side of the reportr 16, and 21 of the position sensors 46A to 46D are attached to the rotation side of the reportr 16, and can be simultaneously detected in accordance with the number of position sensors 46A to 460. Two detected objects 48.
50 and the current objective lens from the output signals of the position detection sensors 46A to 460. and a rotation direction specifying circuit (see FIG. 5) 28A for identifying the shortest rotation direction to the objective lens of the supported magnification. The symbol @62 in Fig. 4 is the click mechanism, and 64 is the click [1
162, the objective lens 1 is engaged with the reporter 16.
The same number of recesses as 8 and corresponding recesses are shown. Said magnification selection wave! ! The detected object 48.50 of the position detector 45 at 30 is a magnet, and the position sensor 4
6A to 46D are Hall ICs. The detected object 48.5o, which is the magnet, is mounted with the position sensors 46A to 46D'' slightly shifted from the interval.
In addition, when the click mechanism 62 is depressed into the recess 64, the two position sensors can detect both of the detected objects 48 and 50. The position of the objective lens 18 is determined by the position detector 45 using position sensors 46A to 46D, as shown in FIG.
Any two of them are performed by detecting the detected objects 48 and 50. That is, since the two position sensors detect the detected object 48 and 50, the current position can be determined by the logical product of the detected objects 48 and 50. The magnification selection control circuit 28 receives the output signal of the position detector 45 and the magnification selection command signal from the magnification setting device 82 provided on the operating vehicle 40, and also controls the reportr based on these signals. From the current position of 16,
Objective lens 1 specified by stationary magnification setting device 82
A rotational direction identification circuit 28A that outputs a signal indicating the rotational direction of the shortest distance to the position No. 8, and this rotational direction identification circuit 28A.
a memory 28B that stores the output signal of the magnification setting device 82, and a memory 28C that stores the selection setting signal from the magnification setting device 82.
and 'a stop judgment circuit 28D for comparing the output signal from the memory 28C and the output signal from the position detector 45 and outputting a stop signal when the two match, and the output of the memo 1 and 28B. It is comprised of a drive circuit 28E that drives the drive mechanism 26 in response to a signal and stops the drive mechanism 26 when a stop signal from a stop determination circuit 28D is input. Here, the magnification selection device! ! Drive mechanism 26 at 30
, the position detector 45, the focus detector 32 in the automatic focus adjustment device @36, the stage moving device M34, and the light source 14 are provided on the side of the microscope main body 10A. Further, the magnification selection device 30, the automatic focus adjustment device 36 other than the portion provided in the microscope main body 10A, and the light amount adjustment device @38 are provided in a control box 10B separate from the microscope main body 10A. ing. The microscope main body 10A further includes an X-direction motor 66 for driving the stage 12 in the X-axis direction and the Y-axis direction;
A Y-direction motor 68 and a position detector 70 for detecting the position of the stage 12 in the X and Y directions are provided. In addition to the above, the control box 10B is also provided with an XY drive device 72 for the stage 12. This xY drive system! ! 72 GE, central processing @I! ! 7
4. ! :, memory 76, the X-direction motor 66 and the Y-direction motor 66;
X-direction drive circuit 7 for driving and controlling the direction motor 68
8 and a Y-direction drive circuit 80. The drive mechanism 34A in the automatic focus adjustment device @36 is
As mentioned above, the stepping motor 42 and the dynamic magnetic switching device 44
As shown in FIG. 6, this excitation switching device 44 includes an oscillator 44A for generating a pulse signal.
and a ring counter 44B that counts the pulse train output from this oscillator 44A and creates 13-bit data that returns to zero at 256, and a ring counter 44B that outputs sin and cos values corresponding to the output signal from this ring counter 44B. The output signal from the ROM 440 and this ROM 44C is converted into a /A variation conversion excitation signal to be output to the drive circuit 44G. /A converter 44D. Further, the automatic focus adjustment device @36 includes the focus detector 32.
A video signal evaluation unit 36B receives a focus detection signal from the camera via an interface 36A, and detects the degree of deviation of this input signal from the focal position, that is, the sharpness of the image of the object to be observed. The output signal of the video signal evaluation unit 36B and the setting command signal from the magnification setting device @82 on the console 40 are sent to the interface 3.
6C and a central processing unit 36E to which a signal from a memory 36D is input and drives the excitation switching device @44 of the drive mechanism 34A. Here, a limit switch 34B is provided at the upper and lower limit positions of the stage moving device 34, and a signal is outputted by the stage 12 at the upper or lower limit position.
This signal is input to the central processing unit R36E via the interface 36G. Said central processing unit! '36E, as shown in Figure 7,
Excitation switching device 44 for the stepping motor 42
A high-speed drive command device I! that can output a high-speed feed pulse signal from an oscillator to cause the stepping motor 42 to move at high speed! 37A, and a quantitative drive command device 37B that outputs a signal to output a predetermined number of pulse signals smaller than the high-speed feed pulse signal as a unit based on the depth of focus of the objective lens 18 selected by the magnification setting device @32. When the video signal evaluation unit 36B detects from the detection output signal of the focus detector 32 that the focal depth range of the selected objective lens 18 has been approached, the high-speed drive command device 37A The signal input from the focus detector 32 via the video signal evaluation unit 36B and the selected objective object stored in advance in the memory 36D are switched to the m drive command device @37B, and for each unit pulse drive, the focus detector 32 is inputted via the video signal evaluation unit 36B. and a control circuit 37G for comparing the depth of focus of the lens 18 and repeatedly operating the quantitative drive command @@37B until the signal from the video signal evaluation unit 36B reaches within the range of the depth of focus. ing. Here, the stepping motor 42 in the drive mechanism 34A is 1-2 like a general stepping motor.
With phase excitation, each pulse rotates by 0.9 degrees, and one cycle is 8 pulses, or 7.2'', but the excitation switching device @44 divides the 7.2° into 256 equal parts to produce one pulse. Hit 0.02
It is designed to perform stepwise magnetic motion so as to advance by 8 degrees. Therefore, the pitch of the drive shaft of the stage moving device f34 is 2.
In the case of 4n, the movement amount of the stage 12 is 2.4×0.028″″/360″/0.19μ per pulse.
It is assumed that m. Here, excitation switching is performed based on signals output from the high-speed drive command device 37A and the constant drive command device 37B.
! ! The number of pulses per unit oscillated by the 44 oscillators 44A is based on the depth of focus corresponding to the magnification of the objective lens 18, which is stored in advance in the memory 36D, as shown in FIG. That is, when the depth of focus of the selected objective lens 18 is deep, the number of pulse signals per unit output based on the command from the quantitative drive command @@37F3 is large, and when it is shallow, the number of pulse signals is small. . Also, high-speed drive command system! ! The pulse signal for high-speed feeding based on the signal from F37A is 22000P/second,
sec, that is, the moving distance of the stage 12 per second is 4.18n.
/sea. As shown in FIG. 9, the relationship between the depth of focus and the number of unit pulses is such that the amount of feed of the stage 12 by the number n of pulses per unit is smaller than the depth of focus of the selected objective lens 18. It is being done. Here, the number of pulses per unit corresponding to the depth of focus and the number of pulses per unit in high-speed feed can be adjusted to increase or decrease. Further, the control circuit 37G is configured to output a command signal for a transient speed of 2500 P/sec to the excitation switching device M44 from the start to high-speed drive and when switching to constant drive after high-speed drive ends. ing. Said light I! ! Adjustment @! F38 stores the setting command signal from the light amount setting device 84 of operation $40, and also stores the setting command signal for the enlargement magnification @! A setting command signal of $182 is input via a decoder 38A, and a memory 38B is used to store the signal, and a light source lighting control device I! controls lighting of the light source 14 based on the output signal of this memory 38B. It has 1-38C. The light j114 is reflected light (i!) that illuminates the lamps 14A and 14B and the light emitted from the lamp 14A from above the object to be observed on the stage. 14C, and a transmitted light source 140 that illuminates the object to be observed on the stage 12 from below with light emitted from the lamp 14B. The memory 38B stores in advance the light amount of the lamps 14A and 14B corresponding to each magnification of the objective lens 18, and stores the light amount based on a command signal from a light amount setting device W184 provided on the console 40. Based on the selection setting signal from the magnification setting bag @8.2, which is configured to be changeable and is input via the decoder 38A, the light source outputs a light amount signal corresponding to the selected objective lens magnification. The light is output to the lighting control device If38C. This light source lighting 1111J control device l! 38C is memory 3
Lamp 14A and lamp 14 based on the signal from 8B.
The amount of B light is controlled. Here, switching between the lamps 14A and 14B, ie, switching between reflected illumination and transmitted illumination, is manually performed from outside. Next, the operation of the above embodiment will be explained. First, after setting an object to be observed on the stage 12 of the microscope fi 10, a desired magnification is selected using the magnification setting device 82 on the console 40. By the magnification setting 1 position 82, a magnification selection setting command signal is sent to the magnification selection control circuit 28, automatic focus adjustment @ position 36,
Light amount adjustment device fl! ! 38 and the XY drive device 72, respectively. Said magnification selection tiIl! The rotation direction specifying circuit 28A of the n circuit 28 compares the input selection setting command signal with the magnification of the objective lens 18 at the current position input from the position detector 45, and selects the objective lens 18 with the commanded magnification. The rotation direction with the shortest distance is selected and outputted to the drive circuit 28E via the memory 28B. On the other hand, the stop judgment circuit 28D compares the selection setting command signal from the magnification setting device 82 inputted via the memory 28G and the current position signal inputted from the position detector 45, and determines whether the two match. When this occurs, that is, when the objective lens 18 with the desired magnification coincides with the optical axis of the observation optical system, a stop signal is output to the drive circuit 28E. The drive circuit 28E rotates the drive mechanism 26 based on the rotation direction command signal input via the rotation direction specifying circuit 28A and the memory 28B until a stop signal is output from the stop determination circuit 28D. Here, the current position of the objective lens 18 is the 48th! With the click mechanism 62 shown in I falling into the recess 64, the two position sensors 46A and 46D detect the detected object 48, 50, which is a magnet, and the detected object is detected by the AND of the detection signals. Also, the reportr 16 is rotated by the drive mechanism 26, and the 2nd position corresponding to the designated position is a/2 in front of the designated position.
Two position sensors detect the detected object 48, 50, and the deviation of a/2 in this case is made to match the amount of deviation of the stop position caused by the influence of inertia, etc. Further, after the drive mechanism 26 is stopped, the position sensors 46A to 46
If the stop position is confirmed by the signal from one of the [), and only that one position sensor detects the detected object 48 or 50, the error will be detected due to the relationship with the two position sensors corresponding to the specified position. It is possible to judge and correct the direction in which the detection object occurs.In addition, since the object to be detected 48,50 consisting of two magnets is used, the width of the object to be detected can be easily adjusted. Enlargement magnification setting device fl! The selection setting command signal for the objective lens 18 from 82 is sent to the central processing unit ffi! in the automatic focus adjustment device @36. 36E via interface 36C. This central processing unit 36E calculates a constant J! for a given magnification based on information stored in the memory 36D in advance. Select the number n of driving pulses. Further, the rain amount signal obtained from the focus detector 32 is input to the video signal evaluation section 36B via the interface 36A, and the video signal evaluation section 36B converts the signal corresponding to the distance to the focal position of the stage 12 into the center. It is output to the processing device 36E. Central processing unit t! 36E outputs a drive signal to drive section 36F based on this signal. That is, a near depth of focus area set outside the depth of focus corresponding to the magnification of the selected objective lens 18 (see FIG. 8).
The control circuit 37C outputs a high-speed drive signal from the high-speed drive finger M37A to drive the drive mechanism 34A of the stage moving device 34 via the drive unit 36F.
to drive. The signal output from the drive unit 36F is sent to the oscillator 44A of the excitation switching device @44 in the drive mechanism 34A as a pulse signal for high-speed drive, that is, 22000P/
output the sea signal. When the signal from the video signal evaluation unit 36B becomes a signal indicating that the stage 10 has reached the near depth of focus region, the control circuit 37C outputs the signal to the drive unit 36F as shown in FIG. Fully equipped with high-speed driving fingers for signals! ! 37A to the quantitative drive command device 37B. As shown in FIG. 8, this quantitative drive finger @37B outputs a command signal to the oscillator 44A to output a unit pulse n corresponding to the magnification of the selected objective lens 18. Therefore, the stepping motor 42 is controlled by the quantitative drive command device 3.
Corresponding to the output from 7B, for example, when the selected magnification is 5 times, as shown in FIG. 8, pulses of unit pulse n-50 are intermittently output. This unit pulse 1) is 9.5 μm, which is smaller than the depth of focus (28 μm when the magnification is 5 times), so the feed amount of the stage 12 corresponding to this number of pulses is 9.5 μm. Depending on the pulse n, it will not go too far to the opposite side of the focused deep injection. Central processing unit! ! 36E captures the signal from the video signal evaluation section 36B for each oscillation of the unit pulse port via the quantitative drive command device 37B, and determines whether or not the stage 12 has entered the depth of focus range. Then, the above process is repeated until the depth of focus is within the range, and the stepping motor 42 is driven. Here, the automatic focus adjustment device F! 36 is the stage 12
Immediately after the objective lens 18 is selected and set from the current position by the magnification setting device M82, the objective lens 18 is
The stage 12 is driven toward the focal position of the stage 12. For example, the stage 12 is once driven to the upper limit or the lower limit, and the limit switch 34B is turned on. The stage 12 may be driven to a predetermined focus position based on the ON signal of the limit switch 34B. Here, the excitation switching device 4 of the stepping motor 42
4 steps the magnitude of each phase current of a plurality of corresponding excitation phases for each input pulse in order to subdivide the step angle by moving the stable point position of the stepping motor 42 step by step by minute angles. Since it is designed to change
A drive mechanism 34A directly connected to the stepping motor 42
This allows the stage 12 to be accurately driven minute by minute. The selection setting command signal for the objective lens 18 output by the magnification setting device W182 is transmitted to the optical 1ull adjusting device! through the decoder 38A. 38 memory 38B. This memory 38B stores in advance the amount of light corresponding to the magnification of the selected objective lens 18, and this is output to the light source lighting control device M38C to control the light source lighting II!
The F38C controls the lamp 14 based on the commanded light amount signal.
A and the light intensity of the lamp 14B are adjusted. Further, the light amount setting device 84 includes the automatic focus adjustment l!
The output signal of the central processing unit 36E in the device 36 is inputted via the interface 36C, and for example, when the signal from the video signal evaluation unit 36B indicates that the amount of light is too much or too little, the 5llllll signal of the decrease and increase of the amount of light is stored in the memory. 38B. Therefore, light i! l setting @M84 is automatic focus adjustment device 3
6 or operator adjustment, the memory 3
8B is activated to change the record. Therefore, in the above embodiment, when the magnification setting device 82 provided in the operation 11 [40 is used to select and set the magnification, the objective lens 18 is selected and set based on the command signal, and the object lens 18 is selected and set based on the command signal. The stand 12 automatically sets the object to be observed up to the focal position of the objective lens 18, and furthermore, the light amount of the light source 14 is automatically set in accordance with the set magnification. In addition, when setting the selection of the objective lens 18, the reporter 16 is rotated to the position of the objective lens selected in the shortest time from the objective lens of the magnification set before setting, and the selection setting of the objective lens 18 is made. Furthermore, the automatic focus adjustment device 36 allows the object to be observed to be moved to the focal position at high speed and accurately without causing any hunting on the stage 12. Therefore, as a whole system, the entire microscope 10 can be set efficiently and accurately in a short time. Here, the XY drive device provided in the control box 10B! Reference numeral 72 drives the stage 12 in the X and Y directions to move it to a predetermined position based on a command signal from the automatic observation setting device 86 provided on the console 40. That is, the central processing unit 74 of the XY drive device 72 compares the XY direction position signal of the stage 12 fed back from the position detector 7o based on the given command signal, and operates the XY direction drive circuit 78 and Via the Y-direction driving direction 8-0, an X-direction motor 66 consisting of a stepping motor
and drives the Y-direction motor 68. The memory 76 in the XY drive device 72 stores the magnification selection setting command signal from the enlargement magnification setting device @82 and outputs the contents to the central processing unit 74. In the above embodiment, the magnification of the objective lens 18 is selected and set by the magnification setting device 82 provided on the operation console 40.
0 is provided with an automatic observation setting 611286, and by operating this, the position of the stage in the X and Y directions and the magnification setting of the objective lens 18 can be selected fully automatically. In other words, an automatic observation setting device! ! 86 is used to set the microscope 10 fully automatically by not only setting the position of the stage 12 in the X and Y directions but also setting the enlargement magnification. Further, in the above embodiment, the position sensors 46A to 46D of the magnification selection device rI130 are the Hall ICs and the detected object 48.5.
0 are respectively constructed from magnets, but the present invention is not limited to this, and any structure that can detect the position of the objective lens 18 in the reportr 16 may be used. Further, the magnification selection control circuit 28 controls the position sensors 46A to 46A.
460 and the detected object 48 and 50, the shortest rotation direction of the objective lens 18 selected by the selection setting command signal is selected, and thereby the drive mechanism 26 Any device that can drive is fine. Further, the automatic focus adjustment device 36 includes a video signal evaluation section 3.
6B, and the signal from the focus detector 32 is evaluated by this video signal evaluation section 36B! Although the focus can be automatically detected based on the sharpness of the image, the present invention is not limited to this.
6 may be any device capable of detecting whether or not the position of the stage 12 is within the depth of focus range of the selected objective lens 18 and the range close to the depth of focus. [J! Effect of light 'J3 Since the present invention is configured as described above, it can be used for a short time.
This method has an excellent effect in that automatic settings of the microscope can be performed efficiently and accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る顕微鏡の実施例を示す銅面図、第
2因は同正面図、第3因は同実施例における制御回路を
示すブロック図、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
出力信号とレポルバの回転角度との関係を示す縮図、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
示すブロック図、第7図は同突II!IF4の自動焦点
調整装置における中央処理装置を示すブロック図、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。 1o・・・顕微鏡、 10A・・・顕微鏡本体、 12・・・載物台、 14・・・光源、 16・・・レポルバ、 18・・・対物レンズ、 20・・・拡大光学系、 22・・・接眼レンズ、 24・・・観察光学累計、 26・・・駆動機構、 28・・・倍率選択制御回路、 30・・・倍率選択@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・・・ステッピングモータ、 44・・・励磁切換装置、 45・・・位M@出器、 46A〜46D・・・位置センサ、 48.50・・・被検知体、 60・・・回転方向特定回路。 代理人   松  山  圭  缶 高  矢   論 第5図 第6図 第7図 第8図
Fig. 1 is a copper side view showing an embodiment of the microscope according to the present invention, the second factor is a front view of the same, the third factor is a block diagram showing the control circuit in the same embodiment, and Fig. 4 is the position in the same embodiment. FIG. 5 is a scale diagram showing the relationship between the output signal of the position sensor of the same position detector and the rotation angle of the reportr, and FIG. 6 is the drive mechanism of the stage moving device in the above embodiment. The block diagram shown in Figure 7 is Dotsutsu II! Block diagram showing the central processing unit in the automatic focus adjustment device of IF4, No. 8
The figure is a diagram showing the control process of the stage drive mechanism by the central processing unit of the automatic focus adjustment device in the same embodiment. 1o... Microscope, 10A... Microscope body, 12... Stage, 14... Light source, 16... Reporter, 18... Objective lens, 20... Magnifying optical system, 22. ... Eyepiece lens, 24... Observation optical cumulative total, 26... Drive mechanism, 28... Magnification selection control circuit, 30... Magnification selection@position, 32... Focus detector, 34... Stage moving device, 34A... Drive mechanism, 36... Automatic focus adjustment device, 38... Light amount adjustment device, 40... Operation console, 42... Stepping motor, 44... Excitation switching Device, 45... position M@output device, 46A to 46D... position sensor, 48.50... object to be detected, 60... rotation direction identification circuit. Agent Kei Matsuyama Ya Kantaka Theory Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (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、レポ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;前記レポルバを回動させるための駆動機構、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の焦点位置まで、
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
調整する光量調整装置と; 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、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。
(1) Includes a stage on which the object to be observed is placed, a light source for illuminating the object to be observed, and a plurality of objective lenses disposed in a reportr, and includes a stage for placing an object to be observed, a light source for illuminating the object to be observed, and a plurality of objective lenses disposed in a reportr, and the reflected light from the object to be observed and A microscope comprising: an enlarging optical system for receiving at least one of the transmitted light and forming an enlarged image; and an observation optical system including an eyepiece and for observing the image formed by the enlarging optical system; a magnification selection control circuit for automatically aligning the selected objective lens with the optical axis of the magnifying optical system; a focus detector for identifying the magnified imaging state of the object to be observed; based on the output signal of this focus detector, to the focal position of the selected objective lens;
an automatic focus adjustment device comprising: a stage moving device that drives the stage along the lens optical axis by a drive mechanism; and a light intensity adjustment that adjusts the amount of light emitted from the light source based on a preset light intensity setting value. an operation console for automatically operating the magnification selection device, the automatic focus adjustment device, and the light amount adjustment device according to a predetermined procedure based on a magnification selection signal input and commanded prior to observation; A microscope characterized by:
(2)前記載物台移動装置は、前記載物台に直結された
ステッピングモータと、該ステッ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
てステッ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、を有してなる特許請求の範囲第1項記
載の顕微鏡。
(2) The object table moving device has a stepping motor directly connected to the object table, and the step angle is subdivided by moving the position of the stable point of the static torque curve of the stepping motor step by step by minute angles. 2. The microscope according to claim 1, further comprising an excitation switching device that changes stepwise the magnitude of each phase current of a plurality of excitation phases for each input pulse.
(3)前記ステッピングモータは、1−2相励磁の4相
基本構造とされ、前記励磁切換装置は、前記ステッピン
グモータの第1相及び第2相を90°位相ずれした略s
in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。
(3) The stepping motor has a basic 4-phase structure with 1-2 phase excitation, and the excitation switching device has approximately s phase difference between the first and second phases of the stepping motor by 90 degrees.
3. The microscope according to claim 2, wherein the excitation current is switched stepwise to obtain an in-wave shape locus.
(4)前記倍率選択装置は、前記レポルバに配設された
複数の対物レンズの数に対応させて該レポルバの静止側
に取付けられた複数の位置センサと、該レポルバの回転
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。
(4) The magnification selection device includes a plurality of position sensors attached to the stationary side of the reportr in correspondence with the number of objective lenses disposed on the reportr, and a plurality of position sensors attached to the rotating side of the reportr, Two detected objects that can be simultaneously detected by two of the position sensors and the current objective lens are recognized from the output signal of the position detection sensor, and the shortest rotation direction to the objective lens of the supported magnification is specified. A microscope according to claim 1, 2, or 3, characterized in that it has a rotation direction specifying circuit.
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