JPWO2010038846A1 - 顕微鏡システムおよび観察制御方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、操作性を向上させることができる顕微鏡システムに関する。
電動ズーム２１は、サンプルを拡大する倍率を連続的に変更する。また、レボルバ２４は、倍率の異なる複数の対物レンズを有し、観察光路内に配置される対物レンズを切り替えて、サンプルを拡大する倍率を断続的に変更する。制御部３４は、電動ズーム２１による倍率と、観察光路内に現在配置されている対物レンズの倍率とに基づいて、サンプルを観察する総合倍率を算出し、レボルバ２４により観察光路内に配置される対物レンズが切り替えられる際に、対物レンズの切り替え後の総合倍率を、対物レンズの切り替え前の総合倍率に維持させる電動ズーム２１の倍率である目標倍率を決定する。そして、電動ズーム制御部３２が、目標倍率となるように電動ズーム２１を制御する。本発明は、例えば、実体顕微鏡に適用できる。

Description

本発明は、顕微鏡システムに関し、特に、操作性を向上させることができるようにした顕微鏡システムに関する。

従来、顕微鏡において、サンプルを拡大して観察する総合倍率を変更する方式として、対物レンズを切り替える方式やズームレンズを利用した方式などの種々の方式が採用されている。

例えば、対物レンズを切り替える方式では、倍率の異なる複数の対物レンズを装着したレンズレボルバを利用して、観察光路内に挿入される対物レンズが切り替えられ、レンズレボルバを回転させるだけで倍率を断続的に変更することができる。また、ズームレンズを利用した方式では、ズームリング内のズームレンズを連続的に移動させることで、ズームレンズの可動範囲内であれば倍率をリニアに変更することができる。

また、レンズレボルバまたはズームレンズを備えた顕微鏡において、レンズレボルバの回転またはズームレンズの移動を電気的に駆動させることにより、顕微鏡の操作性を向上させることができる。

特に、生体試料などをそのままの状態で観察する実体顕微鏡では、対物レンズを切り替える方式と、ズームレンズを利用した方式とを併用した構成が用いられることが多く、倍率をリニアに変更することができるとともに、倍率の可変範囲を広くすることができる。

例えば、特許文献１には、対物レンズを電動で切り替える対物切替機構と、ズームレンズを移動させるズーム機構とを備えた顕微鏡システムが開示されている。

また、特許文献２には、レボルバが回転されたとき、レボルバの回転方向を検出して、切り替え後の対物レンズを予測する技術が開示されている。

特開２００４−４８５６号公報 特開平５−３４１１９７号公報

上述したような、対物レンズを切り替える方式とズームレンズを利用した方式とを併用した構成の顕微鏡では、ズームレンズにより倍率を変更する際には、倍率がリニアに変更されるので、倍率の変更時にサンプルの観察位置を見失うことはない。これに対し、対物レンズにより倍率を変更する際には、倍率が大きく変更されるため、観察視野が大きく変化し、サンプルの観察位置を見失い易くなる。従って、このような顕微鏡は、操作に精通した熟練者でなければ、スムーズに扱うことは難しかった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、操作性を向上することができるようにするものである。

本発明の顕微鏡システムは、サンプルを拡大して観察する顕微鏡システムであって、前記サンプルを拡大する倍率を連続的に変更するズーム手段と、倍率の異なる複数の対物レンズを有し、観察光路内に配置される対物レンズを切り替えて、前記サンプルを拡大する倍率を断続的に変更する切替手段と、前記ズーム手段による倍率と、前記観察光路内に現在配置されている前記対物レンズの倍率とに基づいて、前記サンプルを観察する総合倍率を算出する総合倍率算出手段と、前記切替手段により前記観察光路内の前記対物レンズが切り替えられる際に、前記対物レンズの切り替え後の前記総合倍率を前記対物レンズの切り替え前の前記総合倍率に維持させるのに必要な前記ズーム手段の倍率（目標倍率）を決定するズーム倍率決定手段と、前記ズーム手段の倍率が、前記ズーム倍率決定手段により決定された前記目標倍率となるように、前記ズーム手段を制御するズーム制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明の顕微鏡システムにおいては、ズーム手段によりサンプルを拡大する倍率が連続的に変更され、倍率の異なる複数の対物レンズを有する切替手段により、観察光路内に配置される対物レンズが切り替えられて、サンプルを拡大する倍率が断続的に変更される。また、ズーム手段による倍率と、観察光路内に現在配置されている対物レンズの倍率とに基づいて、サンプルを観察する総合倍率が算出され、切替手段により観察光路内の対物レンズが切り替えられる際に、対物レンズの切り替え後の総合倍率を対物レンズの切り替え前の総合倍率に維持させるのに必要なズーム手段の倍率（目標倍率）が決定される。そして、ズーム手段の倍率が、ズーム倍率決定手段により決定された目標倍率となるように、ズーム手段が制御される。

本発明の顕微鏡システムによれば、操作性を向上させることができる。

本発明を適用した顕微鏡システムの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 リモートコマンダ１４を示す図である。 顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理について説明する図である。 顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理を説明するフローチャートである。 本発明を適用した顕微鏡システムの他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理を説明するフローチャートである。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した顕微鏡システムの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。

図１において、顕微鏡システム１１は、所定の倍率でサンプルを観察するための顕微鏡１２、顕微鏡１２の各部を制御するコントロールボックス１３、ユーザによる顕微鏡１２に対する操作をコントロールボックス１３に入力するリモートコマンダ１４、顕微鏡１２を介してサンプルを撮像する撮像部１５、および、撮像部１５により撮像された画像などを表示する表示部１６を備えて構成されている。

顕微鏡１２は、電動ズーム２１、センサ２２、モータ駆動回路２３、レボルバ２４、ストップセンサ２５、およびアドレスセンサ２６を備えて構成されている。

電動ズーム２１は、複数のズームレンズと、それらのズームレンズを駆動するモータ（いずれも図示せず）とを有しており、モータの駆動に従ってズームレンズの位置が変更することで、顕微鏡１２の倍率をリニアに変更する。

センサ２２は、ズームレンズの位置を示す信号を、コントロールボックス１３の電動ズーム倍率検出部３１に供給する。例えば、センサ２２はポテンショメータなどからなり、電動ズーム２１が有するズームレンズの移動に応じて、ポテンショメータの抵抗値が変化し、センサ２２は、その抵抗値に従って電圧が変化するような信号、即ち、ズームレンズの位置を示す信号を出力する。

モータ駆動回路２３は、後述するようにコントロールボックス１３の電動ズーム制御部３２から供給される制御信号に従って、電動ズーム２１が有するズームレンズを移動させるための電力を電動ズーム２１が有するモータに供給する。電動ズーム２１では、モータ駆動回路２３から供給される電力に応じてモータがズームレンズを移動させ、電動ズーム制御部３２の制御に従った倍率となる位置にズームレンズが配置される。

レボルバ２４には、倍率の異なる複数の対物レンズ（図示せず）が装着されており、ユーザがレボルバ２４を回転させることにより、所望の倍率の対物レンズが観察光路内に挿入される。また、レボルバ２４には、それぞれの対物レンズの装着箇所を識別するためのアドレスが設定されている。また、レボルバ２４は、対物レンズを観察光路内の光軸上で停止させるためのクリックストップ機構を備えており、クリックストップ機構は、一定の力でレボルバ２４を保持して回転を停止させ、対物レンズを光軸上に位置決めする。

ストップセンサ２５は、対物レンズが光軸上に配置された状態でレボルバ２４の回転が停止しているか否か、即ち、クリックストップ機構がレボルバ２４を保持して回転を停止させ、対物レンズが光軸上に配置された状態となっているか否かを検出する。そして、ストップセンサ２５は、レボルバ２４の回転が停止しているか否かを示す信号を、コントロールボックス１３のレボルバ位置検出部３３に供給する。

アドレスセンサ２６は、例えば、ホール素子などを備えて構成され、光軸上に配置されている対物レンズが装着されている装着箇所を識別するアドレスを検出する。

コントロールボックス１３は、電動ズーム倍率検出部３１、電動ズーム制御部３２、レボルバ位置検出部３３、および制御部３４を備えて構成されている。

電動ズーム倍率検出部３１には、ズームレンズの位置を示す信号がセンサ２２から供給され、電動ズーム倍率検出部３１は、ズームレンズの位置に基づいて電動ズーム２１の倍率を求め、電動ズーム２１の倍率を示す信号を制御部３４に供給する。例えば、電動ズーム倍率検出部３１には、ズームレンズの位置を示す信号（電圧値）と電動ズーム２１の倍率とが対応付けられたテーブルが予め記憶されており、電動ズーム倍率検出部３１は、そのテーブルを参照して、電動ズーム２１の倍率を求める。

電動ズーム制御部３２には、電動ズーム２１の倍率の増大または減少を指示する信号が制御部３４から供給され、電動ズーム制御部３２は、その信号に従って、電動ズーム２１のズームレンズを移動させる制御信号をモータ駆動回路２３に供給する。

また、電動ズーム制御部３２には、後述するように制御部３４から目標倍率を示す信号が供給され、電動ズーム制御部３２は、その信号に基づいて、電動ズーム２１のズームレンズの移動量を求め、その移動量だけズームレンズを移動させる制御信号をモータ駆動回路２３に供給する。これにより、モータ駆動回路２３は、電動ズーム制御部３２からの制御信号に従った電力を電動ズーム２１のモータに供給して、目標倍率となる位置にズームレンズが配置させる。

レボルバ位置検出部３３には、レボルバ２４の回転が停止しているか否かを示す信号がストップセンサ２５から供給され、レボルバ位置検出部３３は、ストップセンサ２５からの信号がレボルバ２４の回転が停止していない状態から、レボルバ２４の回転が停止した状態に変化したタイミングで、アドレスセンサ２６が検出するレボルバ２４のアドレスを読み出す。即ち、レボルバ位置検出部３３は、ユーザがレボルバ２４を回転させて対物レンズを切り替える際に、レボルバ２４の回転が停止して光軸上に対物レンズが配置されると、その対物レンズが装着されている装着箇所を識別するレボルバ２４のアドレスを、アドレスセンサ２６を介して検出する。そして、レボルバ位置検出部３３は、光軸上にある対物レンズの装着箇所を識別するアドレスを示す信号を制御部３４に供給する。

制御部３４は、CPU（Central Processing Unit），ROM（Read Only Memory），RAM（Random Access Memory）などを備えて構成されており、CPUが、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードして実行することにより、コントロールボックス１３の各部を制御する。

上述したように、制御部３４には、電動ズーム２１の倍率を示す信号が電動ズーム倍率検出部３１から供給されるとともに、光軸上にある対物レンズの装着箇所を識別するアドレスを示す信号がレボルバ位置検出部３３から供給され、制御部３４は、それらの信号から顕微鏡１２においてサンプルが拡大される総合倍率を算出する。

例えば、制御部３４のRAMには、装着箇所のアドレスと対物レンズの倍率とが対応付けられて記憶されており、制御部３４は、レボルバ位置検出部３３からの信号により示されるアドレスに対応付けられている対物レンズの倍率と、電動ズーム２１の倍率とを乗算した値を総合倍率として求める。

また、制御部３４には、ユーザのリモートコマンダ１４に対する操作に応じた操作信号がリモートコマンダ１４から供給され、制御部３４は、その操作信号に従って、電動ズーム２１の倍率の増大または減少を指示する信号を電動ズーム制御部３２に供給する。

ここで、図２を参照して、リモートコマンダ１４について説明する。

図２には、リモートコマンダ１４の斜視図が示されており、斜視図の下側には、リモートコマンダ１４の底面図が示されている。

図２に示すように、リモートコマンダ１４の正面には、ズームアップスイッチ４１、ズームダウンスイッチ４２、および機能切替スイッチ４３が設けられており、リモートコマンダ１４の底面には、倍率設定スイッチ４４乃至４６が設けられている。

ズームアップスイッチ４１またはズームダウンスイッチ４２は、電動ズーム２１の倍率を変更させるときに操作される。

例えば、ユーザが、ズームアップスイッチ４１を押し下げる操作をすると、リモートコマンダ１４は、ズームアップスイッチ４１が操作されたことを示す操作信号を制御部３４に供給し、制御部３４は、電動ズーム２１の倍率の増大を指示する信号を電動ズーム制御部３２に供給する。これにより、倍率を増大させる方向に電動ズーム２１のズームレンズが移動し、顕微鏡１２の総合倍率が増大される。

同様に、ユーザが、ズームダウンスイッチ４２を押し下げる操作をすると、リモートコマンダ１４は、ズームダウンスイッチ４２が操作されたことを示す操作信号を制御部３４に供給し、制御部３４は、電動ズーム２１の倍率の減少を指示する信号を電動ズーム制御部３２に供給する。これにより、倍率を減少させる方向に電動ズーム２１のズームレンズが移動し、顕微鏡１２の総合倍率が減少される。

機能切替スイッチ４３は、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる機能の有効または無効を切り替えるときに操作される。例えば、ユーザが、機能切替スイッチ４３を操作して、顕微鏡１２の総合倍率を維持する機能を有効にさせると、図４を参照して後述するような顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理が実行される。

倍率設定スイッチ４４乃至４６は、レボルバ２４に装着される対物レンズの倍率を設定するときに操作される。

レボルバ２４には、例えば、３本の対物レンズを装着することができ、倍率設定スイッチ４４は、アドレス１により識別される装着箇所に装着される対物レンズの倍率の設定に用いられる。また、倍率設定スイッチ４５は、アドレス２により識別される装着箇所に装着される対物レンズの倍率の設定に用いられ、倍率設定スイッチ４６は、アドレス３により識別される装着箇所に装着される対物レンズの倍率の設定に用いられる。

例えば、倍率設定スイッチ４４乃至４６は、ロータリスイッチにより構成され、ユーザは、レボルバ２４のアドレス１乃至３により識別される装着箇所に装着されている対物レンズの倍率に従って、倍率設定スイッチ４４乃至４６のポジションをそれぞれ設定する。そして、例えば、コントロールボックス１３の起動時に、制御部３４は、倍率設定スイッチ４４乃至４６のポジションを読み出し、倍率設定スイッチ４４乃至４６に対応するアドレスと、それぞれから読み出したポジションに対応する倍率とを対応付けて記憶する。

このように制御部３４には、装着箇所のアドレスと対物レンズの倍率とが対応付けられて記憶される。そして、制御部３４は、例えば、レボルバ位置検出部３３から供給される信号により示されているアドレスが、アドレス１である場合、アドレス１に対応付けて記憶している対物レンズの倍率と、電動ズーム２１の倍率とを乗算して、顕微鏡１２の総合倍率を算出する。

その後、例えば、ユーザが、レボルバ２４を回転させて、アドレス２の装着箇所に装着されている対物レンズを観察光路内の光軸上に配置させると、レボルバ位置検出部３３は、アドレス２を示す信号を制御部３４に供給する。このとき、制御部３４は、対物レンズを切り替える前の総合倍率と、切り替え後の対物レンズの倍率とに基づいて、切り替え後の総合倍率が、切り替え前の総合倍率を維持することができる（ほぼ同じ倍率となるような）電動ズーム２１の倍率を、電動ズーム２１の目標倍率として算出する。

そして、制御部３４が、電動ズーム２１の目標倍率を示す信号を電動ズーム制御部３２に供給すると、電動ズーム制御部３２は、その信号に基づいて、電動ズーム２１のズームレンズの移動量を求め、その移動量だけズームレンズを移動させる制御信号をモータ駆動回路２３に供給する。これにより、電動ズーム２１の倍率が目標倍率に変更され、対物レンズの切り替え後の総合倍率が、対物レンズの切り替え前の総合倍率を維持することができる。

即ち、図３を参照して、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理について説明する。

図３には、電動ズーム２１の倍率および対物レンズの倍率と、顕微鏡１２の総合倍率との関係が示されている。図３に示すように、電動ズーム２１は、0.7倍から15倍までを0.1倍ごとにリニアに倍率を変更することができる。レボルバ２４には、３つの対物レンズが装着されており、アドレス１に0.5倍の対物レンズが装着され、アドレス２に1倍の対物レンズが装着され、アドレス３に2.5倍の対物レンズが装着されている。

制御部３４は、次の式（１）を演算することにより顕微鏡１２の現在の総合倍率を求めて記憶する。

総合倍率＝電動ズームの倍率×対物レンズの倍率 ・・・（１）

例えば、現在、電動ズーム２１の倍率が２倍であり、0.5倍の対物レンズ（アドレス１）が光軸上に配置されているとすると、制御部３４は、顕微鏡１２の現在の総合倍率として１倍を算出し記憶する。即ち、現在の総合倍率は、図３に示すように、電動ズーム２１の倍率が２倍であり、かつ、対物レンズの倍率が0.5倍である升目Ｃ１に示されている１倍である。

そして、ユーザがレボルバ２４を回転させて対物レンズの切り替えを行い、１倍の対物レンズ（アドレス２）が光軸上に配置されると、顕微鏡システム１１では、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理が行われ、切り替え後の総合倍率は１倍となる。

即ち、制御部３４は、１倍の対物レンズ（アドレス２）において、対物レンズの切り替え前の総合倍率である１倍を維持するために、電動ズーム２１の倍率を１倍に変更させる。従って、切り替え後の総合倍率は、図３に示すように、電動ズーム２１の倍率が１倍であり、かつ、対物レンズの倍率が１倍である升目Ｃ２に示されている１倍となる。

ここで、例えば、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理が行われなければ、電動ズーム２１の倍率が２倍であるときに、0.5倍の対物レンズから１倍の対物レンズに切り替えられた場合、切り替え後の総合倍率は、図３に示すように、電動ズーム２１の倍率が２倍であり、かつ、対物レンズの倍率が１倍である升目Ｃ３に示されている２倍となる。このように、総合倍率が大きく変化した場合、ユーザによっては、サンプルの観察位置を見失うことがあり、そのようなユーザにとって、顕微鏡の操作性は低いものである。

これに対し、顕微鏡システム１１では、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理が行われるので、0.5倍の対物レンズから、１倍の対物レンズに切り替えられても、顕微鏡１２の総合倍率は１倍のままであるので、ユーザが、サンプルの観察位置を見失うことはなく、顕微鏡システム１１を容易に操作して観察を行うことができる。即ち、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理により、顕微鏡システム１１の操作性が向上することになる。

また、電動ズーム２１の倍率が１倍であり、１倍の対物レンズ（アドレス２）が光軸上に配置されているとき、即ち、顕微鏡１２の総合倍率が１倍（升目Ｃ２）であるときに、ユーザがレボルバ２４を回転させて対物レンズの切り替えを行い、2.5倍の対物レンズ（アドレス３）が観察光路内の光軸上に配置されたとする。例えば、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理が行われなければ、図３に示すように、切り替え後の総合倍率は、升目Ｃ４に示されている2.5倍となる。

ここで、顕微鏡システム１１では、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理が行われるが、図３に示すように、2.5倍の対物レンズ（アドレス３）において総合倍率が１倍を維持するような電動ズーム２１の倍率はない。つまり、2.5倍の対物レンズ（アドレス３）において総合倍率を１倍にするには、電動ズーム２１の倍率を0.4倍にしなければならないが、電動ズーム２１のズーム範囲の下限は0.7倍であるため総合倍率を１倍にすることができない。

このように、電動ズーム２１の可変範囲外となって対物レンズの切り替え前後で顕微鏡１２の総合倍率を一致させることができない場合、制御部３４は、目標倍率を電動ズーム２１の倍率の下限値である0.7倍に決定する。即ち、顕微鏡１２において、対物レンズの切り替え前の総合倍率に最も近い総合倍率となるように、電動ズーム２１の倍率を決定する。この場合、切り替え後の総合倍率は、図３に示すように、電動ズーム２１の倍率が0.7倍であり、かつ、対物レンズの倍率が2.5倍である升目Ｃ５に示されている1.75倍となる。

なお、例えば、対物レンズの切り替え後に、電動ズーム２１の倍率の上限値以上でなければ、顕微鏡１２の総合倍率を維持させることができない場合には、制御部３４は、目標倍率を電動ズーム２１の倍率の上限値である15倍に決定する。

また、例えば、電動ズーム２１の倍率が2.5倍であり、かつ、対物レンズの倍率が0.5倍である場合、顕微鏡１２の総合倍率は1.25倍であり、このとき、対物レンズの倍率が１倍に切り替えられると、顕微鏡１２の総合倍率は1.25倍と一致しない。この場合、制御部３４は、切り替え前の総合倍率に最も近い倍率、即ち、1.25倍に最も近い1.2倍または1.3倍を、対物レンズの切り替え後の総合倍率として決定する。

次に、図４は、顕微鏡システム１１が、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理を説明するフローチャートである。

例えば、顕微鏡システム１１に電源が投入されてコントロールボックス１３が起動すると処理が開始され、ステップＳ１１において、制御部３４は、リモートコマンダ１４の倍率設定スイッチ４４乃至４６により設定されるレボルバ２４に装着されている対物レンズの倍率を読み出す。そして、制御部３４は、倍率設定スイッチ４４乃至４６に応じたアドレスと、倍率設定スイッチ４４乃至４６から読み出した倍率とをそれぞれ対応付けて記憶し、処理はステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２において、レボルバ位置検出部３３は、アドレスセンサ２６を介して、光軸上に配置されている対物レンズが装着されている装着箇所を識別するアドレスを検出し、そのアドレスを示す信号を制御部３４に供給する。

ステップＳ１２の処理後、処理はステップＳ１３に進み、電動ズーム倍率検出部３１は、センサ２２を介して電動ズーム２１の倍率を検出し、電動ズーム２１の倍率を示す信号を制御部３４に供給して、処理はステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４において、制御部３４は、ステップＳ１２でレボルバ位置検出部３３から供給された信号により示されるアドレスに対応付けて記憶している対物レンズの倍率と、ステップＳ１３で電動ズーム倍率検出部３１から供給された信号により示される電動ズーム２１の倍率とに基づいて、上述の式（１）を演算し、顕微鏡１２の総合倍率を算出する。

ステップＳ１４の処理後、処理はステップＳ１５に進み、レボルバ位置検出部３３は、ストップセンサ２５を介して、レボルバ２４の回転が開始されたか否かを判定する。

例えば、レボルバ位置検出部３３は、ストップセンサ２５からの信号が、レボルバ２４の回転が停止していることを示している状態である場合には、レボルバ２４の回転が開始されていないと判定し、レボルバ２４の回転が停止していないことを示している状態に変化すると、レボルバ２４の回転が開始されたと判定する。

ステップＳ１５において、レボルバ位置検出部３３が、レボルバ２４の回転が開始されていないと判定した場合、処理はステップＳ１６に進み、制御部３４は、ユーザがリモートコマンダ１４により電動ズーム２１の倍率を変更するように操作したか否かを判定する。

ステップＳ１６において、制御部３４が、電動ズーム２１の倍率を変更するように操作されていないと判定した場合、処理はステップＳ１５に戻る。即ち、ステップＳ１５でレボルバ２４の回転が開始されたと判定されるか、または、ステップＳ１６で電動ズーム２１の倍率を変更するように操作されたと判定されるまで、処理は待機される。

一方、ステップＳ１６において、制御部３４が、電動ズーム２１の倍率を変更するように操作されたと判定した場合、処理はステップＳ１７に進み、制御部３４は、リモートコマンダ１４から供給される操作信号に基づいて、電動ズーム２１の倍率の増大または減少を指示する信号を電動ズーム制御部３２に供給する。電動ズーム制御部３２は、その信号に基づき、モータ駆動回路２３を介して電動ズーム２１を制御し、これにより、電動ズーム２１の倍率が増大または減少する。

ステップＳ１７の処理後、処理はステップＳ１３に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。なお、この場合、ステップＳ１３では、ステップＳ１７で変更された電動ズーム２１の倍率が電動ズーム倍率検出部３１により検出され、ステップＳ１４では、変更後の電動ズーム２１の倍率を用いて顕微鏡１２の総合倍率が求められる。

一方、ステップＳ１５において、レボルバ位置検出部３３が、レボルバ２４の回転が開始されたと判定した場合、処理はステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８において、レボルバ位置検出部３３は、ストップセンサ２５を介して、レボルバ２４の回転が停止したか否かを判定する。

例えば、ステップＳ１５で、ストップセンサ２５からの信号は、レボルバ２４の回転が停止していないことを示しており、レボルバ位置検出部３３は、その信号が、レボルバ２４の回転が停止していることを示している状態に変化すると、レボルバ２４の回転が停止したと判定する。

レボルバ位置検出部３３は、レボルバ２４の回転が停止したと判定するまで処理を待機し、レボルバ２４の回転が停止したと判定した場合、処理はステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９において、レボルバ位置検出部３３は、アドレスセンサ２６を介して、レボルバ２４の回転後に光軸上に配置された対物レンズが装着されている装着箇所を識別するアドレスを検出し、そのアドレスを示す信号を制御部３４に供給する。

ステップＳ１９の処理後、処理はステップＳ２０に進み、制御部３４は、ステップＳ１９でレボルバ位置検出部３３から供給された信号に示されるアドレスに対応付けて記憶している対物レンズの倍率、即ち、切り替え後の対物レンズの倍率を読み出す。そして、制御部３４は、切り替え後の対物レンズの倍率、および、対物レンズの切り替え前の顕微鏡１２の総合倍率（即ち、直前のステップＳ１４で算出した顕微鏡１２の総合倍率）に基づいて、電動ズーム２１の目標倍率を算出する。

即ち、制御部３４は、図３を参照して説明したように、切り替え後の対物レンズの倍率において、対物レンズの切り替え前の顕微鏡１２の総合倍率が維持されるように、電動ズーム２１の目標倍率を求める。

ステップＳ２０の処理後、処理はステップＳ２１に進み、制御部３４は、ステップＳ２０で算出した電動ズーム２１の目標倍率を示す信号を、電動ズーム制御部３２に供給し、電動ズーム制御部３２は、その信号に基づいて、モータ駆動回路２３を介して電動ズーム２１を制御する。電動ズーム２１では、電動ズーム制御部３２の制御に応じて、モータがズームレンズを駆動して、電動ズーム２１の倍率が目標倍率に設定される。

ステップＳ２１の処理後、処理はステップＳ１３に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。なお、この場合、ステップＳ１３では、ステップＳ２１で変更された電動ズーム２１の倍率が電動ズーム倍率検出部３１により検出され、ステップＳ１４では、変更後の電動ズーム２１の倍率を用いて顕微鏡１２の総合倍率が求められる。

以上のように、顕微鏡システム１１では、対物レンズの切り替え前後で顕微鏡１２の総合倍率を維持するので、ユーザが、サンプルの観察位置を見失うことはなく、その操作性を向上させることができる。

次に、図５は、本発明を適用した顕微鏡システムの他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。

図５に示されている顕微鏡システム１１’において、図１の顕微鏡システム１１と共通するブロックについては、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。

即ち、顕微鏡システム１１’は、顕微鏡１２、コントロールボックス１３、リモートコマンダ１４、撮像部１５、および表示部１６を備えており、顕微鏡１２が、電動ズーム２１、センサ２２、モータ駆動回路２３、レボルバ２４、ストップセンサ２５、およびアドレスセンサ２６を備え、コントロールボックス１３が、電動ズーム倍率検出部３１、電動ズーム制御部３２、および制御部３４を備える点で、図１の顕微鏡システム１１と共通する。

但し、顕微鏡システム１１’では、顕微鏡１２が、回転方向検出センサ５１を備え、コントロールボックス１３が、レボルバ位置および回転方向検出部５２を備える点で、図１の顕微鏡システム１１と異なっている。

回転方向検出センサ５１は、例えば、レボルバ２４に設けられる小型永久磁石と、顕微鏡１２の本体に設けられるホール素子とにより構成され、ユーザがレボルバ２４を手動で回転させると、レボルバ２４の回転方向を検出し、レボルバ２４の回転方向を示す信号を、コントロールボックス１３のレボルバ位置および回転方向検出部５２に供給する。

レボルバ位置および回転方向検出部５２には、レボルバ２４における対物レンズの装着箇所の位置関係と、それらを識別するアドレスとが記憶されている。レボルバ位置および回転方向検出部５２は、回転方向検出センサ５１からレボルバ２４の回転方向を示す信号が供給されると、その信号と、レボルバ２４における対物レンズの装着箇所の位置関係とに基づいて、光軸上に配置されていた対物レンズの装着箇所から、回転方向側の位置にある装着箇所の対物レンズ、即ち、レボルバ２４の回転後に光軸上に配置される対物レンズを予測し、予測される対物レンズの装着箇所を識別するアドレスを示す信号を制御部３４に供給する。

制御部３４は、レボルバ位置および回転方向検出部５２から供給される信号により示されるアドレスに対応付けて記憶している対物レンズの倍率を、光軸上に配置されることが予測される対物レンズの倍率として決定する。そして、制御部３４は、予測される対物レンズの倍率と、対物レンズを切り替える前の総合倍率とに基づいて、電動ズーム２１の目標倍率を算出する。

即ち、制御部３４は、レボルバ２４の回転が開始されると、その回転が停止される前に、回転方向に基づいて予測される対物レンズの倍率に基づいて、電動ズーム２１の目標倍率を算出する。さらに、制御部３４は、レボルバ２４の回転が停止される前に、予測に基づく電動ズーム２１の目標倍率を示す信号を電動ズーム制御部３２に供給して、電動ズーム２１の倍率を、目標倍率に設定する。

その後、ストップセンサ２５を介してレボルバ２４の回転の停止が検出されると、制御部３４は、実際に光軸上に配置されている対物レンズを、アドレスセンサ２６を介して確認する。このとき、制御部３４は、予測した対物レンズが、実際に光軸上に配置されている対物レンズと一致していなければ、実際に光軸上に配置されている対物レンズの倍率に基づいて、再度、目標倍率を算出して電動ズーム２１の倍率を設定し直す。これにより、顕微鏡１２の総合倍率が修正される。

次に、図６は、顕微鏡システム１１’が、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理を説明するフローチャートである。

図６のフローチャートにおいて、ステップＳ３１乃至ステップＳ３７の処理は、図４のステップＳ１１乃至１７の処理と同様に処理が行われる。

そして、ステップＳ３５において、レボルバ位置検出部３３が、レボルバ２４の回転が開始されたと判定した場合、処理はステップＳ３８に進み、回転方向検出センサ５１は、レボルバ２４の回転方向を検出する。回転方向検出センサ５１は、レボルバ２４の回転方向を示す信号を、レボルバ位置および回転方向検出部５２に供給し、処理はステップＳ３９に進む。

ステップＳ３９において、レボルバ位置および回転方向検出部５２は、回転方向検出センサ５１からの信号に基づいて、レボルバ２４の回転後に光軸上に配置される対物レンズを予測する。即ち、レボルバ位置および回転方向検出部５２は、レボルバ２４における対物レンズの装着箇所の位置関係に基づいて、回転方向にある装着箇所に装着されている対物レンズが、回転後に光軸上に配置されると予測し、その装着箇所を識別するアドレスを示す信号を制御部３４に供給し、処理はステップＳ４０に進む。

ステップＳ４０において、制御部３４は、ステップＳ３９でレボルバ位置および回転方向検出部５２から供給された信号により示されるアドレスに対応付けて記憶している対物レンズの倍率、即ち、予測される対物レンズの倍率を読み出す。そして、制御部３４は、予測される対物レンズの倍率、および、対物レンズの切り替え前の顕微鏡１２の総合倍率（即ち、直前のステップＳ３４で算出した顕微鏡１２の総合倍率）に基づいて、顕微鏡１２の総合倍率が維持されるように、電動ズーム２１の目標倍率を算出する。

ステップＳ４０の処理後、処理はステップＳ４１に進み、制御部３４は、ステップＳ４０で算出した電動ズーム２１の目標倍率を示す信号を、電動ズーム制御部３２に供給し、電動ズーム制御部３２は、その信号に基づいて、モータ駆動回路２３を介して電動ズーム２１を制御する。電動ズーム２１では、電動ズーム制御部３２の制御に応じて、モータがズームレンズを駆動して、電動ズーム２１の倍率が目標倍率に設定され、処理はステップＳ４２に進む。

ステップＳ４２において、レボルバ位置検出部３３は、ストップセンサ２５を介して、レボルバ２４の回転が停止したか否かを判定し、レボルバ２４の回転が停止したと判定するまで処理を待機する。そして、レボルバ２４の回転が停止したと判定された場合、処理はステップＳ４３に進む。

ステップＳ４３において、レボルバ位置および回転方向検出部５２は、アドレスセンサ２６を介して、光軸上に配置されている対物レンズが装着されている装着箇所を識別するアドレスを検出し、そのアドレスを示す信号を制御部３４に供給する。そして、制御部３４は、ステップＳ３９で対物レンズが正しく予測されたか否か、即ち、予測された対物レンズと、光軸上に実際に配置されている対物レンズとが一致しているか否かを判定する。

例えば、制御部３４は、直前のステップＳ３９でレボルバ位置および回転方向検出部５２から供給された信号に基づくレボルバ２４のアドレスと、ステップＳ４３でレボルバ位置および回転方向検出部５２から供給された信号に基づくレボルバ２４のアドレスとが一致していれば、対物レンズが正しく予測されたと判定する。一方、制御部３４は、それらのアドレスが一致していなければ、対物レンズが正しく予測されていないと判定する。

ステップＳ４４において、制御部３４が、対物レンズが正しく予測されたと判定した場合、処理はステップＳ３３に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。

一方、ステップＳ４４において、制御部３４が、対物レンズが正しく予測されていないと判定した場合、処理はステップＳ４５に進み、制御部３４は、光軸上に実際に配置されている対物レンズの倍率を用いて、電動ズーム２１の目標倍率を算出する。

ステップＳ４５の処理後、処理はステップＳ４６に進み、制御部３４は、ステップＳ４５で算出した電動ズーム２１の目標倍率を示す信号を、電動ズーム制御部３２に供給し、電動ズーム制御部３２は、その信号に基づいて、モータ駆動回路２３を介して電動ズーム２１を制御する。電動ズーム２１では、電動ズーム制御部３２の制御に応じて、モータがズームレンズを駆動して、電動ズーム２１の倍率が目標倍率に設定される。

ステップＳ４６の処理後、処理はステップＳ３３に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。

以上のように、顕微鏡システム１１’では、レボルバ２４の回転が検出された時点で、レボルバ２４の回転方向に基づいて予測される対物レンズに応じて電動ズーム２１を制御するので、レボルバ２４の回転が停止されてから電動ズーム２１を制御する場合よりも、顕微鏡１２の総合倍率を迅速に調整することができる。これにより、対物レンズの切り替え時に、ユーザの待機時間を短縮することができ、操作性をより向上させることができる。

また、例えば、ユーザが、レボルバ２４をある方向に回転させた後に、その方向の対物レンズが光軸上に配置される前に他の方向に回転させた場合などには、制御部３４が、光軸上に配置される対物レンズを正確に予測できないことがある。このような場合でも、顕微鏡システム１１’では、対物レンズの予測が正しくない場合には、光軸上に実際に配置されている対物レンズに基づいて電動ズーム２１の倍率を修正するので、回転方向に基づく対物レンズの予測が間違っていたとしても、顕微鏡１２の総合倍率を確実に維持することができる。

なお、顕微鏡システム１１では、制御部３４が、表示部１６による画像の表示を制御することができる。表示部１６には、顕微鏡１２を介して撮像部１５により撮像された画像が表示され、制御部３４は、レボルバ２４の回転が開始されてから、レボルバ２４の回転が停止されるまで、表示部１６が画像の表示を停止するように制御する。

例えば、図４のフローチャートのステップＳ１５（または、図６のステップＳ３５）において、レボルバ位置検出部３３が、レボルバ２４の回転が開始されたと判定した場合、制御部３４は、その回転の直前に表示部１６を制御して、撮像部１５により撮像中の画像（ライブ画像）画像の表示を停止させ、例えば、黒一色の画像を表示させたり、レボルバの回転の直前に撮像された画像を表示させ続けたりする。その後、図４のフローチャートのステップＳ２１（または、図６のステップＳ４６）において、電動ズーム２１の倍率が目標倍率に設定された後、制御部３４は、表示部１６を制御してライブ画像の表示を再開させる。

このように、制御部３４が、表示部１６による画像の表示を制御することにより、対物レンズの切り替え時に、電動ズーム２１の倍率を変更している途中の画像が表示部１６に表示されることが回避される。これにより、対物レンズの切り替え前後で顕微鏡１２の総合倍率が維持された画像が表示部１６に表示されるので、変更中の画像が表示される場合よりも、サンプルを見失い難くなる。つまり、電動ズーム２１により倍率が変更中で、対物レンズの切り替え前後の倍率とは異なる倍率の画像が一時的に表示部１６に表示される場合よりも、ユーザが、サンプルを見失い難くなるので観察に集中することができ、よりスムーズに観察を行うことができる。

さらに、例えば、制御部３５は、ライブ画像の表示を停止している間（例えば、黒一色の画像を表示したり、レボルバの回転の直前の画像を表示し続けている間）、表示部１６の端部に、電動ズーム２１の倍率が変更中である旨のメッセージを表示してもよい。これにより、ユーザが、ライブ画像の表示が停止している理由を把握することができ、ライブ画像の表示が停止することにより感じる違和感を軽減することができる。

なお、本実施の形態においては、顕微鏡１２とコントロールボックス１３とが別々に構成されているが、コントロールボックス１３が顕微鏡１２に組み込まれていてもよい。

また、リモートコマンダ１４を用いて電動ズーム２１の倍率を変更させる操作を行う他、例えば、コントロールボックス１３にRS232CやUSBなどの通信機能を備えさせ、コントロールボックス１３とパーソナルコンピュータとを接続させて、パーソナルコンピュータからの通信コマンドにより、コントロールボックス１３に各種の操作を指示することができる。

なお、図２に示すように、リモートコマンダ１４は機能切替スイッチ４３を備えており、ユーザは、機能切替スイッチ４３を操作して、適宜、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる機能を無効にすることができる。このように、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる機能を切り替えることで、例えば、熟練者などは、よりスムーズに顕微鏡システム１１を操作することができる。

また、レボルバ２４の回転を検出するために、例えば、ロータリーエンコーダを用いることができる。ロータリーエンコーダによりレボルバ２４の回転を検出することにより、ホール素子などを用いたセンサよりも、レボルバ２４の回転を確実に検出することができる。これにより、対物レンズの予測が正確に行われるため、例えば、レボルバ２４の回転が停止された後の修正を行う処理を行う必要がなくなる。

なお、上述のフローチャートを参照して説明した各処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むものである。また、プログラムは、１つのCPUにより処理されるものであっても良いし、複数のCPUによって分散処理されるものであっても良い。さらに、制御部３４のCPUが実行するプログラムは、適宜、制御部３４が有するメモリにダウンロードして更新することができる。

また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１１ 顕微鏡システム， １２ 顕微鏡， １３ コントロールボックス， １４ リモートコマンダ， １５ 撮像部， １６ 表示部， ２１ 電動ズーム， ２２ センサ， ２３ モータ駆動回路， ２４ レボルバ， ２５ ストップセンサ， ２６ アドレスセンサ， ３１ 電動ズーム倍率検出部， ３２ 電動ズーム制御部， ３３ レボルバ位置検出部， ３４ 制御部， ４１ ズームアップスイッチ， ４２ ズームダウンスイッチ， ４３ 機能切替スイッチ， ４４乃至４６ 倍率設定スイッチ， ５１ 回転方向検出センサ， ５２ レボルバ位置および回転方向検出部

本発明は、顕微鏡システムおよび観察制御方法に関し、特に、操作性を向上させることができるようにした顕微鏡システムおよび観察制御方法に関する。

従来、顕微鏡において、サンプルを拡大して観察する総合倍率を変更する方式として、対物レンズを切り替える方式やズームレンズを利用した方式などの種々の方式が採用されている。

例えば、対物レンズを切り替える方式では、倍率の異なる複数の対物レンズを装着したレンズレボルバを利用して、観察光路内に挿入される対物レンズが切り替えられ、レンズレボルバを回転させるだけで倍率を断続的に変更することができる。また、ズームレンズを利用した方式では、ズームリング内のズームレンズを連続的に移動させることで、ズームレンズの可動範囲内であれば倍率をリニアに変更することができる。

また、レンズレボルバまたはズームレンズを備えた顕微鏡において、レンズレボルバの回転またはズームレンズの移動を電気的に駆動させることにより、顕微鏡の操作性を向上させることができる。

特に、生体試料などをそのままの状態で観察する実体顕微鏡では、対物レンズを切り替える方式と、ズームレンズを利用した方式とを併用した構成が用いられることが多く、倍率をリニアに変更することができるとともに、倍率の可変範囲を広くすることができる。

例えば、特許文献１には、対物レンズを電動で切り替える対物切替機構と、ズームレンズを移動させるズーム機構とを備えた顕微鏡システムが開示されている。

また、特許文献２には、レボルバが回転されたとき、レボルバの回転方向を検出して、切り替え後の対物レンズを予測する技術が開示されている。

特開２００４−４８５６号公報 特開平５−３４１１９７号公報

上述したような、対物レンズを切り替える方式とズームレンズを利用した方式とを併用した構成の顕微鏡では、ズームレンズにより倍率を変更する際には、倍率がリニアに変更されるので、倍率の変更時にサンプルの観察位置を見失うことはない。これに対し、対物レンズにより倍率を変更する際には、倍率が大きく変更されるため、観察視野が大きく変化し、サンプルの観察位置を見失い易くなる。従って、このような顕微鏡は、操作に精通した熟練者でなければ、スムーズに扱うことは難しかった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、操作性を向上することができるようにするものである。

本発明の顕微鏡システムは、サンプルを拡大して観察する顕微鏡システムであって、前記サンプルを拡大する倍率を連続的に変更するズーム部と、倍率の異なる複数の対物レンズを有し、観察光路内に配置される対物レンズを切り替えて、前記サンプルを拡大する倍率を断続的に変更する切替部と、前記切替部により前記観察光路内の前記対物レンズが切り替えられる際に、前記対物レンズの切り替え後の総合倍率を前記対物レンズの切り替え前の総合倍率に維持させるのに必要な前記ズーム部の倍率（目標倍率）を決定するズーム倍率決定部と、前記ズーム部の倍率が、前記ズーム倍率決定部により決定された前記目標倍率となるように、前記ズーム部を制御するズーム制御部とを備えることを特徴とする。

本発明の観察制御方法は、倍率を連続的に変更するズーム部と、倍率の異なる複数の対物レンズとを有し、サンプルを拡大して観察する顕微鏡の観察制御方法であって、前記サンプルを拡大する倍率を断続的に変更するために、観察光路内に配置される対物レンズを切り替え、前記観察光路内の前記対物レンズが切り替えられる際に、前記対物レンズの切り替え後の総合倍率を前記対物レンズの切り替え前の総合倍率に維持させるのに必要な前記ズーム部の倍率（目標倍率）を決定し、前記ズーム部の倍率が、決定された前記目標倍率となるように制御するステップを含むことを特徴とする。

本発明の顕微鏡システムおよび観察制御方法においては、ズーム部によりサンプルを拡大する倍率が連続的に変更され、観察光路内に配置される対物レンズが切り替えられて、サンプルを拡大する倍率が断続的に変更される。観察光路内の対物レンズが切り替えられる際に、対物レンズの切り替え後の総合倍率を対物レンズの切り替え前の総合倍率に維持させるのに必要なズーム部の倍率（目標倍率）が決定される。そして、ズーム部の倍率が、決定された目標倍率となるように制御される。

本発明の顕微鏡システムおよび観察制御方法によれば、操作性を向上させることができる。

本発明を適用した顕微鏡システムの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 リモートコマンダ１４を示す図である。 顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理について説明する図である。 顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理を説明するフローチャートである。 本発明を適用した顕微鏡システムの他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理を説明するフローチャートである。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した顕微鏡システムの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。

図１において、顕微鏡システム１１は、所定の倍率でサンプルを観察するための顕微鏡１２、顕微鏡１２の各部を制御するコントロールボックス１３、ユーザによる顕微鏡１２に対する操作をコントロールボックス１３に入力するリモートコマンダ１４、顕微鏡１２を介してサンプルを撮像する撮像部１５、および、撮像部１５により撮像された画像などを表示する表示部１６を備えて構成されている。

顕微鏡１２は、電動ズーム２１、センサ２２、モータ駆動回路２３、レボルバ２４、ストップセンサ２５、およびアドレスセンサ２６を備えて構成されている。

電動ズーム２１は、複数のズームレンズと、それらのズームレンズを駆動するモータ（いずれも図示せず）とを有しており、モータの駆動に従ってズームレンズの位置が変更することで、顕微鏡１２の倍率をリニアに変更する。

センサ２２は、ズームレンズの位置を示す信号を、コントロールボックス１３の電動ズーム倍率検出部３１に供給する。例えば、センサ２２はポテンショメータなどからなり、電動ズーム２１が有するズームレンズの移動に応じて、ポテンショメータの抵抗値が変化し、センサ２２は、その抵抗値に従って電圧が変化するような信号、即ち、ズームレンズの位置を示す信号を出力する。

モータ駆動回路２３は、後述するようにコントロールボックス１３の電動ズーム制御部３２から供給される制御信号に従って、電動ズーム２１が有するズームレンズを移動させるための電力を電動ズーム２１が有するモータに供給する。電動ズーム２１では、モータ駆動回路２３から供給される電力に応じてモータがズームレンズを移動させ、電動ズーム制御部３２の制御に従った倍率となる位置にズームレンズが配置される。

レボルバ２４には、倍率の異なる複数の対物レンズ（図示せず）が装着されており、ユーザがレボルバ２４を回転させることにより、所望の倍率の対物レンズが観察光路内に挿入される。また、レボルバ２４には、それぞれの対物レンズの装着箇所を識別するためのアドレスが設定されている。また、レボルバ２４は、対物レンズを観察光路内の光軸上で停止させるためのクリックストップ機構を備えており、クリックストップ機構は、一定の力でレボルバ２４を保持して回転を停止させ、対物レンズを光軸上に位置決めする。

ストップセンサ２５は、対物レンズが光軸上に配置された状態でレボルバ２４の回転が停止しているか否か、即ち、クリックストップ機構がレボルバ２４を保持して回転を停止させ、対物レンズが光軸上に配置された状態となっているか否かを検出する。そして、ストップセンサ２５は、レボルバ２４の回転が停止しているか否かを示す信号を、コントロールボックス１３のレボルバ位置検出部３３に供給する。

アドレスセンサ２６は、例えば、ホール素子などを備えて構成され、光軸上に配置されている対物レンズが装着されている装着箇所を識別するアドレスを検出する。

コントロールボックス１３は、電動ズーム倍率検出部３１、電動ズーム制御部３２、レボルバ位置検出部３３、および制御部３４を備えて構成されている。

電動ズーム倍率検出部３１には、ズームレンズの位置を示す信号がセンサ２２から供給され、電動ズーム倍率検出部３１は、ズームレンズの位置に基づいて電動ズーム２１の倍率を求め、電動ズーム２１の倍率を示す信号を制御部３４に供給する。例えば、電動ズーム倍率検出部３１には、ズームレンズの位置を示す信号（電圧値）と電動ズーム２１の倍率とが対応付けられたテーブルが予め記憶されており、電動ズーム倍率検出部３１は、そのテーブルを参照して、電動ズーム２１の倍率を求める。

電動ズーム制御部３２には、電動ズーム２１の倍率の増大または減少を指示する信号が制御部３４から供給され、電動ズーム制御部３２は、その信号に従って、電動ズーム２１のズームレンズを移動させる制御信号をモータ駆動回路２３に供給する。

また、電動ズーム制御部３２には、後述するように制御部３４から目標倍率を示す信号が供給され、電動ズーム制御部３２は、その信号に基づいて、電動ズーム２１のズームレンズの移動量を求め、その移動量だけズームレンズを移動させる制御信号をモータ駆動回路２３に供給する。これにより、モータ駆動回路２３は、電動ズーム制御部３２からの制御信号に従った電力を電動ズーム２１のモータに供給して、目標倍率となる位置にズームレンズが配置させる。

レボルバ位置検出部３３には、レボルバ２４の回転が停止しているか否かを示す信号がストップセンサ２５から供給され、レボルバ位置検出部３３は、ストップセンサ２５からの信号がレボルバ２４の回転が停止していない状態から、レボルバ２４の回転が停止した状態に変化したタイミングで、アドレスセンサ２６が検出するレボルバ２４のアドレスを読み出す。即ち、レボルバ位置検出部３３は、ユーザがレボルバ２４を回転させて対物レンズを切り替える際に、レボルバ２４の回転が停止して光軸上に対物レンズが配置されると、その対物レンズが装着されている装着箇所を識別するレボルバ２４のアドレスを、アドレスセンサ２６を介して検出する。そして、レボルバ位置検出部３３は、光軸上にある対物レンズの装着箇所を識別するアドレスを示す信号を制御部３４に供給する。

制御部３４は、CPU（Central Processing Unit），ROM（Read Only Memory），RAM（Random Access Memory）などを備えて構成されており、CPUが、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードして実行することにより、コントロールボックス１３の各部を制御する。

上述したように、制御部３４には、電動ズーム２１の倍率を示す信号が電動ズーム倍率検出部３１から供給されるとともに、光軸上にある対物レンズの装着箇所を識別するアドレスを示す信号がレボルバ位置検出部３３から供給され、制御部３４は、それらの信号から顕微鏡１２においてサンプルが拡大される総合倍率を算出する。

例えば、制御部３４のRAMには、装着箇所のアドレスと対物レンズの倍率とが対応付けられて記憶されており、制御部３４は、レボルバ位置検出部３３からの信号により示されるアドレスに対応付けられている対物レンズの倍率と、電動ズーム２１の倍率とを乗算した値を総合倍率として求める。

また、制御部３４には、ユーザのリモートコマンダ１４に対する操作に応じた操作信号がリモートコマンダ１４から供給され、制御部３４は、その操作信号に従って、電動ズーム２１の倍率の増大または減少を指示する信号を電動ズーム制御部３２に供給する。

ここで、図２を参照して、リモートコマンダ１４について説明する。

図２には、リモートコマンダ１４の斜視図が示されており、斜視図の下側には、リモートコマンダ１４の底面図が示されている。

図２に示すように、リモートコマンダ１４の正面には、ズームアップスイッチ４１、ズームダウンスイッチ４２、および機能切替スイッチ４３が設けられており、リモートコマンダ１４の底面には、倍率設定スイッチ４４乃至４６が設けられている。

ズームアップスイッチ４１またはズームダウンスイッチ４２は、電動ズーム２１の倍率を変更させるときに操作される。

例えば、ユーザが、ズームアップスイッチ４１を押し下げる操作をすると、リモートコマンダ１４は、ズームアップスイッチ４１が操作されたことを示す操作信号を制御部３４に供給し、制御部３４は、電動ズーム２１の倍率の増大を指示する信号を電動ズーム制御部３２に供給する。これにより、倍率を増大させる方向に電動ズーム２１のズームレンズが移動し、顕微鏡１２の総合倍率が増大される。

同様に、ユーザが、ズームダウンスイッチ４２を押し下げる操作をすると、リモートコマンダ１４は、ズームダウンスイッチ４２が操作されたことを示す操作信号を制御部３４に供給し、制御部３４は、電動ズーム２１の倍率の減少を指示する信号を電動ズーム制御部３２に供給する。これにより、倍率を減少させる方向に電動ズーム２１のズームレンズが移動し、顕微鏡１２の総合倍率が減少される。

機能切替スイッチ４３は、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる機能の有効または無効を切り替えるときに操作される。例えば、ユーザが、機能切替スイッチ４３を操作して、顕微鏡１２の総合倍率を維持する機能を有効にさせると、図４を参照して後述するような顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理が実行される。

倍率設定スイッチ４４乃至４６は、レボルバ２４に装着される対物レンズの倍率を設定するときに操作される。

レボルバ２４には、例えば、３本の対物レンズを装着することができ、倍率設定スイッチ４４は、アドレス１により識別される装着箇所に装着される対物レンズの倍率の設定に用いられる。また、倍率設定スイッチ４５は、アドレス２により識別される装着箇所に装着される対物レンズの倍率の設定に用いられ、倍率設定スイッチ４６は、アドレス３により識別される装着箇所に装着される対物レンズの倍率の設定に用いられる。

例えば、倍率設定スイッチ４４乃至４６は、ロータリスイッチにより構成され、ユーザは、レボルバ２４のアドレス１乃至３により識別される装着箇所に装着されている対物レンズの倍率に従って、倍率設定スイッチ４４乃至４６のポジションをそれぞれ設定する。そして、例えば、コントロールボックス１３の起動時に、制御部３４は、倍率設定スイッチ４４乃至４６のポジションを読み出し、倍率設定スイッチ４４乃至４６に対応するアドレスと、それぞれから読み出したポジションに対応する倍率とを対応付けて記憶する。

このように制御部３４には、装着箇所のアドレスと対物レンズの倍率とが対応付けられて記憶される。そして、制御部３４は、例えば、レボルバ位置検出部３３から供給される信号により示されているアドレスが、アドレス１である場合、アドレス１に対応付けて記憶している対物レンズの倍率と、電動ズーム２１の倍率とを乗算して、顕微鏡１２の総合倍率を算出する。

その後、例えば、ユーザが、レボルバ２４を回転させて、アドレス２の装着箇所に装着されている対物レンズを観察光路内の光軸上に配置させると、レボルバ位置検出部３３は、アドレス２を示す信号を制御部３４に供給する。このとき、制御部３４は、対物レンズを切り替える前の総合倍率と、切り替え後の対物レンズの倍率とに基づいて、切り替え後の総合倍率が、切り替え前の総合倍率を維持することができる（ほぼ同じ倍率となるような）電動ズーム２１の倍率を、電動ズーム２１の目標倍率として算出する。

そして、制御部３４が、電動ズーム２１の目標倍率を示す信号を電動ズーム制御部３２に供給すると、電動ズーム制御部３２は、その信号に基づいて、電動ズーム２１のズームレンズの移動量を求め、その移動量だけズームレンズを移動させる制御信号をモータ駆動回路２３に供給する。これにより、電動ズーム２１の倍率が目標倍率に変更され、対物レンズの切り替え後の総合倍率が、対物レンズの切り替え前の総合倍率を維持することができる。

即ち、図３を参照して、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理について説明する。

図３には、電動ズーム２１の倍率および対物レンズの倍率と、顕微鏡１２の総合倍率との関係が示されている。図３に示すように、電動ズーム２１は、0.7倍から15倍までを0.1倍ごとにリニアに倍率を変更することができる。レボルバ２４には、３つの対物レンズが装着されており、アドレス１に0.5倍の対物レンズが装着され、アドレス２に1倍の対物レンズが装着され、アドレス３に2.5倍の対物レンズが装着されている。

制御部３４は、次の式（１）を演算することにより顕微鏡１２の現在の総合倍率を求めて記憶する。

総合倍率＝電動ズームの倍率×対物レンズの倍率 ・・・（１）

例えば、現在、電動ズーム２１の倍率が２倍であり、0.5倍の対物レンズ（アドレス１）が光軸上に配置されているとすると、制御部３４は、顕微鏡１２の現在の総合倍率として１倍を算出し記憶する。即ち、現在の総合倍率は、図３に示すように、電動ズーム２１の倍率が２倍であり、かつ、対物レンズの倍率が0.5倍である升目Ｃ１に示されている１倍である。

そして、ユーザがレボルバ２４を回転させて対物レンズの切り替えを行い、１倍の対物レンズ（アドレス２）が光軸上に配置されると、顕微鏡システム１１では、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理が行われ、切り替え後の総合倍率は１倍となる。

即ち、制御部３４は、１倍の対物レンズ（アドレス２）において、対物レンズの切り替え前の総合倍率である１倍を維持するために、電動ズーム２１の倍率を１倍に変更させる。従って、切り替え後の総合倍率は、図３に示すように、電動ズーム２１の倍率が１倍であり、かつ、対物レンズの倍率が１倍である升目Ｃ２に示されている１倍となる。

ここで、例えば、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理が行われなければ、電動ズーム２１の倍率が２倍であるときに、0.5倍の対物レンズから１倍の対物レンズに切り替えられた場合、切り替え後の総合倍率は、図３に示すように、電動ズーム２１の倍率が２倍であり、かつ、対物レンズの倍率が１倍である升目Ｃ３に示されている２倍となる。このように、総合倍率が大きく変化した場合、ユーザによっては、サンプルの観察位置を見失うことがあり、そのようなユーザにとって、顕微鏡の操作性は低いものである。

これに対し、顕微鏡システム１１では、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理が行われるので、0.5倍の対物レンズから、１倍の対物レンズに切り替えられても、顕微鏡１２の総合倍率は１倍のままであるので、ユーザが、サンプルの観察位置を見失うことはなく、顕微鏡システム１１を容易に操作して観察を行うことができる。即ち、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理により、顕微鏡システム１１の操作性が向上することになる。

また、電動ズーム２１の倍率が１倍であり、１倍の対物レンズ（アドレス２）が光軸上に配置されているとき、即ち、顕微鏡１２の総合倍率が１倍（升目Ｃ２）であるときに、ユーザがレボルバ２４を回転させて対物レンズの切り替えを行い、2.5倍の対物レンズ（アドレス３）が観察光路内の光軸上に配置されたとする。例えば、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理が行われなければ、図３に示すように、切り替え後の総合倍率は、升目Ｃ４に示されている2.5倍となる。

ここで、顕微鏡システム１１では、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理が行われるが、図３に示すように、2.5倍の対物レンズ（アドレス３）において総合倍率が１倍を維持するような電動ズーム２１の倍率はない。つまり、2.5倍の対物レンズ（アドレス３）において総合倍率を１倍にするには、電動ズーム２１の倍率を0.4倍にしなければならないが、電動ズーム２１のズーム範囲の下限は0.7倍であるため総合倍率を１倍にすることができない。

このように、電動ズーム２１の可変範囲外となって対物レンズの切り替え前後で顕微鏡１２の総合倍率を一致させることができない場合、制御部３４は、目標倍率を電動ズーム２１の倍率の下限値である0.7倍に決定する。即ち、顕微鏡１２において、対物レンズの切り替え前の総合倍率に最も近い総合倍率となるように、電動ズーム２１の倍率を決定する。この場合、切り替え後の総合倍率は、図３に示すように、電動ズーム２１の倍率が0.7倍であり、かつ、対物レンズの倍率が2.5倍である升目Ｃ５に示されている1.75倍となる。

なお、例えば、対物レンズの切り替え後に、電動ズーム２１の倍率の上限値以上でなければ、顕微鏡１２の総合倍率を維持させることができない場合には、制御部３４は、目標倍率を電動ズーム２１の倍率の上限値である15倍に決定する。

また、例えば、電動ズーム２１の倍率が2.5倍であり、かつ、対物レンズの倍率が0.5倍である場合、顕微鏡１２の総合倍率は1.25倍であり、このとき、対物レンズの倍率が１倍に切り替えられると、顕微鏡１２の総合倍率は1.25倍と一致しない。この場合、制御部３４は、切り替え前の総合倍率に最も近い倍率、即ち、1.25倍に最も近い1.2倍または1.3倍を、対物レンズの切り替え後の総合倍率として決定する。

次に、図４は、顕微鏡システム１１が、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理を説明するフローチャートである。

例えば、顕微鏡システム１１に電源が投入されてコントロールボックス１３が起動すると処理が開始され、ステップＳ１１において、制御部３４は、リモートコマンダ１４の倍率設定スイッチ４４乃至４６により設定されるレボルバ２４に装着されている対物レンズの倍率を読み出す。そして、制御部３４は、倍率設定スイッチ４４乃至４６に応じたアドレスと、倍率設定スイッチ４４乃至４６から読み出した倍率とをそれぞれ対応付けて記憶し、処理はステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２において、レボルバ位置検出部３３は、アドレスセンサ２６を介して、光軸上に配置されている対物レンズが装着されている装着箇所を識別するアドレスを検出し、そのアドレスを示す信号を制御部３４に供給する。

ステップＳ１２の処理後、処理はステップＳ１３に進み、電動ズーム倍率検出部３１は、センサ２２を介して電動ズーム２１の倍率を検出し、電動ズーム２１の倍率を示す信号を制御部３４に供給して、処理はステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４において、制御部３４は、ステップＳ１２でレボルバ位置検出部３３から供給された信号により示されるアドレスに対応付けて記憶している対物レンズの倍率と、ステップＳ１３で電動ズーム倍率検出部３１から供給された信号により示される電動ズーム２１の倍率とに基づいて、上述の式（１）を演算し、顕微鏡１２の総合倍率を算出する。

ステップＳ１４の処理後、処理はステップＳ１５に進み、レボルバ位置検出部３３は、ストップセンサ２５を介して、レボルバ２４の回転が開始されたか否かを判定する。

例えば、レボルバ位置検出部３３は、ストップセンサ２５からの信号が、レボルバ２４の回転が停止していることを示している状態である場合には、レボルバ２４の回転が開始されていないと判定し、レボルバ２４の回転が停止していないことを示している状態に変化すると、レボルバ２４の回転が開始されたと判定する。

ステップＳ１５において、レボルバ位置検出部３３が、レボルバ２４の回転が開始されていないと判定した場合、処理はステップＳ１６に進み、制御部３４は、ユーザがリモートコマンダ１４により電動ズーム２１の倍率を変更するように操作したか否かを判定する。

ステップＳ１６において、制御部３４が、電動ズーム２１の倍率を変更するように操作されていないと判定した場合、処理はステップＳ１５に戻る。即ち、ステップＳ１５でレボルバ２４の回転が開始されたと判定されるか、または、ステップＳ１６で電動ズーム２１の倍率を変更するように操作されたと判定されるまで、処理は待機される。

一方、ステップＳ１６において、制御部３４が、電動ズーム２１の倍率を変更するように操作されたと判定した場合、処理はステップＳ１７に進み、制御部３４は、リモートコマンダ１４から供給される操作信号に基づいて、電動ズーム２１の倍率の増大または減少を指示する信号を電動ズーム制御部３２に供給する。電動ズーム制御部３２は、その信号に基づき、モータ駆動回路２３を介して電動ズーム２１を制御し、これにより、電動ズーム２１の倍率が増大または減少する。

ステップＳ１７の処理後、処理はステップＳ１３に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。なお、この場合、ステップＳ１３では、ステップＳ１７で変更された電動ズーム２１の倍率が電動ズーム倍率検出部３１により検出され、ステップＳ１４では、変更後の電動ズーム２１の倍率を用いて顕微鏡１２の総合倍率が求められる。

一方、ステップＳ１５において、レボルバ位置検出部３３が、レボルバ２４の回転が開始されたと判定した場合、処理はステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８において、レボルバ位置検出部３３は、ストップセンサ２５を介して、レボルバ２４の回転が停止したか否かを判定する。

例えば、ステップＳ１５で、ストップセンサ２５からの信号は、レボルバ２４の回転が停止していないことを示しており、レボルバ位置検出部３３は、その信号が、レボルバ２４の回転が停止していることを示している状態に変化すると、レボルバ２４の回転が停止したと判定する。

レボルバ位置検出部３３は、レボルバ２４の回転が停止したと判定するまで処理を待機し、レボルバ２４の回転が停止したと判定した場合、処理はステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９において、レボルバ位置検出部３３は、アドレスセンサ２６を介して、レボルバ２４の回転後に光軸上に配置された対物レンズが装着されている装着箇所を識別するアドレスを検出し、そのアドレスを示す信号を制御部３４に供給する。

ステップＳ１９の処理後、処理はステップＳ２０に進み、制御部３４は、ステップＳ１９でレボルバ位置検出部３３から供給された信号に示されるアドレスに対応付けて記憶している対物レンズの倍率、即ち、切り替え後の対物レンズの倍率を読み出す。そして、制御部３４は、切り替え後の対物レンズの倍率、および、対物レンズの切り替え前の顕微鏡１２の総合倍率（即ち、直前のステップＳ１４で算出した顕微鏡１２の総合倍率）に基づいて、電動ズーム２１の目標倍率を算出する。

即ち、制御部３４は、図３を参照して説明したように、切り替え後の対物レンズの倍率において、対物レンズの切り替え前の顕微鏡１２の総合倍率が維持されるように、電動ズーム２１の目標倍率を求める。

ステップＳ２０の処理後、処理はステップＳ２１に進み、制御部３４は、ステップＳ２０で算出した電動ズーム２１の目標倍率を示す信号を、電動ズーム制御部３２に供給し、電動ズーム制御部３２は、その信号に基づいて、モータ駆動回路２３を介して電動ズーム２１を制御する。電動ズーム２１では、電動ズーム制御部３２の制御に応じて、モータがズームレンズを駆動して、電動ズーム２１の倍率が目標倍率に設定される。

ステップＳ２１の処理後、処理はステップＳ１３に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。なお、この場合、ステップＳ１３では、ステップＳ２１で変更された電動ズーム２１の倍率が電動ズーム倍率検出部３１により検出され、ステップＳ１４では、変更後の電動ズーム２１の倍率を用いて顕微鏡１２の総合倍率が求められる。

以上のように、顕微鏡システム１１では、対物レンズの切り替え前後で顕微鏡１２の総合倍率を維持するので、ユーザが、サンプルの観察位置を見失うことはなく、その操作性を向上させることができる。

次に、図５は、本発明を適用した顕微鏡システムの他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。

図５に示されている顕微鏡システム１１’において、図１の顕微鏡システム１１と共通するブロックについては、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。

即ち、顕微鏡システム１１’は、顕微鏡１２、コントロールボックス１３、リモートコマンダ１４、撮像部１５、および表示部１６を備えており、顕微鏡１２が、電動ズーム２１、センサ２２、モータ駆動回路２３、レボルバ２４、ストップセンサ２５、およびアドレスセンサ２６を備え、コントロールボックス１３が、電動ズーム倍率検出部３１、電動ズーム制御部３２、および制御部３４を備える点で、図１の顕微鏡システム１１と共通する。

但し、顕微鏡システム１１’では、顕微鏡１２が、回転方向検出センサ５１を備え、コントロールボックス１３が、レボルバ位置および回転方向検出部５２を備える点で、図１の顕微鏡システム１１と異なっている。

回転方向検出センサ５１は、例えば、レボルバ２４に設けられる小型永久磁石と、顕微鏡１２の本体に設けられるホール素子とにより構成され、ユーザがレボルバ２４を手動で回転させると、レボルバ２４の回転方向を検出し、レボルバ２４の回転方向を示す信号を、コントロールボックス１３のレボルバ位置および回転方向検出部５２に供給する。

レボルバ位置および回転方向検出部５２には、レボルバ２４における対物レンズの装着箇所の位置関係と、それらを識別するアドレスとが記憶されている。レボルバ位置および回転方向検出部５２は、回転方向検出センサ５１からレボルバ２４の回転方向を示す信号が供給されると、その信号と、レボルバ２４における対物レンズの装着箇所の位置関係とに基づいて、光軸上に配置されていた対物レンズの装着箇所から、回転方向側の位置にある装着箇所の対物レンズ、即ち、レボルバ２４の回転後に光軸上に配置される対物レンズを予測し、予測される対物レンズの装着箇所を識別するアドレスを示す信号を制御部３４に供給する。

制御部３４は、レボルバ位置および回転方向検出部５２から供給される信号により示されるアドレスに対応付けて記憶している対物レンズの倍率を、光軸上に配置されることが予測される対物レンズの倍率として決定する。そして、制御部３４は、予測される対物レンズの倍率と、対物レンズを切り替える前の総合倍率とに基づいて、電動ズーム２１の目標倍率を算出する。

即ち、制御部３４は、レボルバ２４の回転が開始されると、その回転が停止される前に、回転方向に基づいて予測される対物レンズの倍率に基づいて、電動ズーム２１の目標倍率を算出する。さらに、制御部３４は、レボルバ２４の回転が停止される前に、予測に基づく電動ズーム２１の目標倍率を示す信号を電動ズーム制御部３２に供給して、電動ズーム２１の倍率を、目標倍率に設定する。

その後、ストップセンサ２５を介してレボルバ２４の回転の停止が検出されると、制御部３４は、実際に光軸上に配置されている対物レンズを、アドレスセンサ２６を介して確認する。このとき、制御部３４は、予測した対物レンズが、実際に光軸上に配置されている対物レンズと一致していなければ、実際に光軸上に配置されている対物レンズの倍率に基づいて、再度、目標倍率を算出して電動ズーム２１の倍率を設定し直す。これにより、顕微鏡１２の総合倍率が修正される。

次に、図６は、顕微鏡システム１１’が、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる処理を説明するフローチャートである。

図６のフローチャートにおいて、ステップＳ３１乃至ステップＳ３７の処理は、図４のステップＳ１１乃至１７の処理と同様に処理が行われる。

そして、ステップＳ３５において、レボルバ位置検出部３３が、レボルバ２４の回転が開始されたと判定した場合、処理はステップＳ３８に進み、回転方向検出センサ５１は、レボルバ２４の回転方向を検出する。回転方向検出センサ５１は、レボルバ２４の回転方向を示す信号を、レボルバ位置および回転方向検出部５２に供給し、処理はステップＳ３９に進む。

ステップＳ３９において、レボルバ位置および回転方向検出部５２は、回転方向検出センサ５１からの信号に基づいて、レボルバ２４の回転後に光軸上に配置される対物レンズを予測する。即ち、レボルバ位置および回転方向検出部５２は、レボルバ２４における対物レンズの装着箇所の位置関係に基づいて、回転方向にある装着箇所に装着されている対物レンズが、回転後に光軸上に配置されると予測し、その装着箇所を識別するアドレスを示す信号を制御部３４に供給し、処理はステップＳ４０に進む。

ステップＳ４０において、制御部３４は、ステップＳ３９でレボルバ位置および回転方向検出部５２から供給された信号により示されるアドレスに対応付けて記憶している対物レンズの倍率、即ち、予測される対物レンズの倍率を読み出す。そして、制御部３４は、予測される対物レンズの倍率、および、対物レンズの切り替え前の顕微鏡１２の総合倍率（即ち、直前のステップＳ３４で算出した顕微鏡１２の総合倍率）に基づいて、顕微鏡１２の総合倍率が維持されるように、電動ズーム２１の目標倍率を算出する。

ステップＳ４０の処理後、処理はステップＳ４１に進み、制御部３４は、ステップＳ４０で算出した電動ズーム２１の目標倍率を示す信号を、電動ズーム制御部３２に供給し、電動ズーム制御部３２は、その信号に基づいて、モータ駆動回路２３を介して電動ズーム２１を制御する。電動ズーム２１では、電動ズーム制御部３２の制御に応じて、モータがズームレンズを駆動して、電動ズーム２１の倍率が目標倍率に設定され、処理はステップＳ４２に進む。

ステップＳ４２において、レボルバ位置検出部３３は、ストップセンサ２５を介して、レボルバ２４の回転が停止したか否かを判定し、レボルバ２４の回転が停止したと判定するまで処理を待機する。そして、レボルバ２４の回転が停止したと判定された場合、処理はステップＳ４３に進む。

ステップＳ４３において、レボルバ位置および回転方向検出部５２は、アドレスセンサ２６を介して、光軸上に配置されている対物レンズが装着されている装着箇所を識別するアドレスを検出し、そのアドレスを示す信号を制御部３４に供給する。そして、制御部３４は、ステップＳ３９で対物レンズが正しく予測されたか否か、即ち、予測された対物レンズと、光軸上に実際に配置されている対物レンズとが一致しているか否かを判定する。

例えば、制御部３４は、直前のステップＳ３９でレボルバ位置および回転方向検出部５２から供給された信号に基づくレボルバ２４のアドレスと、ステップＳ４３でレボルバ位置および回転方向検出部５２から供給された信号に基づくレボルバ２４のアドレスとが一致していれば、対物レンズが正しく予測されたと判定する。一方、制御部３４は、それらのアドレスが一致していなければ、対物レンズが正しく予測されていないと判定する。

ステップＳ４４において、制御部３４が、対物レンズが正しく予測されたと判定した場合、処理はステップＳ３３に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。

一方、ステップＳ４４において、制御部３４が、対物レンズが正しく予測されていないと判定した場合、処理はステップＳ４５に進み、制御部３４は、光軸上に実際に配置されている対物レンズの倍率を用いて、電動ズーム２１の目標倍率を算出する。

ステップＳ４５の処理後、処理はステップＳ４６に進み、制御部３４は、ステップＳ４５で算出した電動ズーム２１の目標倍率を示す信号を、電動ズーム制御部３２に供給し、電動ズーム制御部３２は、その信号に基づいて、モータ駆動回路２３を介して電動ズーム２１を制御する。電動ズーム２１では、電動ズーム制御部３２の制御に応じて、モータがズームレンズを駆動して、電動ズーム２１の倍率が目標倍率に設定される。

ステップＳ４６の処理後、処理はステップＳ３３に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。

以上のように、顕微鏡システム１１’では、レボルバ２４の回転が検出された時点で、レボルバ２４の回転方向に基づいて予測される対物レンズに応じて電動ズーム２１を制御するので、レボルバ２４の回転が停止されてから電動ズーム２１を制御する場合よりも、顕微鏡１２の総合倍率を迅速に調整することができる。これにより、対物レンズの切り替え時に、ユーザの待機時間を短縮することができ、操作性をより向上させることができる。

また、例えば、ユーザが、レボルバ２４をある方向に回転させた後に、その方向の対物レンズが光軸上に配置される前に他の方向に回転させた場合などには、制御部３４が、光軸上に配置される対物レンズを正確に予測できないことがある。このような場合でも、顕微鏡システム１１’では、対物レンズの予測が正しくない場合には、光軸上に実際に配置されている対物レンズに基づいて電動ズーム２１の倍率を修正するので、回転方向に基づく対物レンズの予測が間違っていたとしても、顕微鏡１２の総合倍率を確実に維持することができる。

なお、顕微鏡システム１１では、制御部３４が、表示部１６による画像の表示を制御することができる。表示部１６には、顕微鏡１２を介して撮像部１５により撮像された画像が表示され、制御部３４は、レボルバ２４の回転が開始されてから、レボルバ２４の回転が停止されるまで、表示部１６が画像の表示を停止するように制御する。

例えば、図４のフローチャートのステップＳ１５（または、図６のステップＳ３５）において、レボルバ位置検出部３３が、レボルバ２４の回転が開始されたと判定した場合、制御部３４は、その回転の直前に表示部１６を制御して、撮像部１５により撮像中の画像（ライブ画像）画像の表示を停止させ、例えば、黒一色の画像を表示させたり、レボルバの回転の直前に撮像された画像を表示させ続けたりする。その後、図４のフローチャートのステップＳ２１（または、図６のステップＳ４６）において、電動ズーム２１の倍率が目標倍率に設定された後、制御部３４は、表示部１６を制御してライブ画像の表示を再開させる。

このように、制御部３４が、表示部１６による画像の表示を制御することにより、対物レンズの切り替え時に、電動ズーム２１の倍率を変更している途中の画像が表示部１６に表示されることが回避される。これにより、対物レンズの切り替え前後で顕微鏡１２の総合倍率が維持された画像が表示部１６に表示されるので、変更中の画像が表示される場合よりも、サンプルを見失い難くなる。つまり、電動ズーム２１により倍率が変更中で、対物レンズの切り替え前後の倍率とは異なる倍率の画像が一時的に表示部１６に表示される場合よりも、ユーザが、サンプルを見失い難くなるので観察に集中することができ、よりスムーズに観察を行うことができる。

さらに、例えば、制御部３５は、ライブ画像の表示を停止している間（例えば、黒一色の画像を表示したり、レボルバの回転の直前の画像を表示し続けている間）、表示部１６の端部に、電動ズーム２１の倍率が変更中である旨のメッセージを表示してもよい。これにより、ユーザが、ライブ画像の表示が停止している理由を把握することができ、ライブ画像の表示が停止することにより感じる違和感を軽減することができる。

なお、本実施の形態においては、顕微鏡１２とコントロールボックス１３とが別々に構成されているが、コントロールボックス１３が顕微鏡１２に組み込まれていてもよい。

また、リモートコマンダ１４を用いて電動ズーム２１の倍率を変更させる操作を行う他、例えば、コントロールボックス１３にRS232CやUSBなどの通信機能を備えさせ、コントロールボックス１３とパーソナルコンピュータとを接続させて、パーソナルコンピュータからの通信コマンドにより、コントロールボックス１３に各種の操作を指示することができる。

なお、図２に示すように、リモートコマンダ１４は機能切替スイッチ４３を備えており、ユーザは、機能切替スイッチ４３を操作して、適宜、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる機能を無効にすることができる。このように、顕微鏡１２の総合倍率を維持させる機能を切り替えることで、例えば、熟練者などは、よりスムーズに顕微鏡システム１１を操作することができる。

また、レボルバ２４の回転を検出するために、例えば、ロータリーエンコーダを用いることができる。ロータリーエンコーダによりレボルバ２４の回転を検出することにより、ホール素子などを用いたセンサよりも、レボルバ２４の回転を確実に検出することができる。これにより、対物レンズの予測が正確に行われるため、例えば、レボルバ２４の回転が停止された後の修正を行う処理を行う必要がなくなる。

なお、上述のフローチャートを参照して説明した各処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むものである。また、プログラムは、１つのCPUにより処理されるものであっても良いし、複数のCPUによって分散処理されるものであっても良い。さらに、制御部３４のCPUが実行するプログラムは、適宜、制御部３４が有するメモリにダウンロードして更新することができる。

また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１１ 顕微鏡システム， １２ 顕微鏡， １３ コントロールボックス， １４ リモートコマンダ， １５ 撮像部， １６ 表示部， ２１ 電動ズーム， ２２ センサ， ２３ モータ駆動回路， ２４ レボルバ， ２５ ストップセンサ， ２６ アドレスセンサ， ３１ 電動ズーム倍率検出部， ３２ 電動ズーム制御部， ３３ レボルバ位置検出部， ３４ 制御部， ４１ ズームアップスイッチ， ４２ ズームダウンスイッチ， ４３ 機能切替スイッチ， ４４乃至４６ 倍率設定スイッチ， ５１ 回転方向検出センサ， ５２ レボルバ位置および回転方向検出部

Claims (5)

1. サンプルを拡大して観察する顕微鏡システムにおいて、
   前記サンプルを拡大する倍率を連続的に変更するズーム手段と、
   倍率の異なる複数の対物レンズを有し、観察光路内に配置される対物レンズを切り替えて、前記サンプルを拡大する倍率を断続的に変更する切替手段と、
   前記ズーム手段による倍率と、前記観察光路内に現在配置されている前記対物レンズの倍率とに基づいて、前記サンプルを観察する総合倍率を算出する総合倍率算出手段と、
   前記切替手段により前記観察光路内の前記対物レンズが切り替えられる際に、前記対物レンズの切り替え後の前記総合倍率を前記対物レンズの切り替え前の前記総合倍率に維持させるのに必要な前記ズーム手段の倍率（目標倍率）を決定するズーム倍率決定手段と、 前記ズーム手段の倍率が、前記ズーム倍率決定手段により決定された前記目標倍率となるように、前記ズーム手段を制御するズーム制御手段と
   を備えることを特徴とする顕微鏡システム。
2. 前記ズーム倍率決定手段は、前記ズーム手段による倍率と前記対物レンズの倍率との組み合わせによって、前記対物レンズの切り替え後の前記総合倍率が前記対物レンズの切り替え前の前記総合倍率に一致しない場合、前記対物レンズの切り替え後の前記総合倍率が前記対物レンズの切り替え前の前記総合倍率に最も近くなる前記ズーム手段の倍率を、前記目標倍率として決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。
3. 前記ズーム倍率決定手段は、前記総合倍率を維持するための前記ズーム手段の倍率が、前記ズーム手段において変動可能なズーム範囲の上限値以上または下限値以下である場合、前記倍率の上限値または下限値を前記目標倍率として決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。
4. 前記切替手段は、所定の回転軸を中心に回転することで前記対物レンズを切り替えるレボルバであり、
   前記レボルバの回転が開始されたことを検出する回転検出手段と、
   前記切替手段の回転方向を検出する回転方向検出手段と
   をさらに備え、
   前記ズーム倍率決定手段は、前記切替検出手段により前記レボルバの回転が開始されたことが検出されると、前記回転方向検出手段が検出した回転方向に基づいて、切り替え後に前記観察光路内に配置される前記対物レンズを予測し、その予測に従った対物レンズから前記目標倍率を決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。
5. 前記対物レンズおよび前記ズーム手段を介して撮像された前記サンプルの画像を表示する表示手段と、
   前記切替手段による前記対物レンズの切り替えが開始されたことを検出する切替検出手段と、
   前記切替検出手段により前記対物レンズの切り替えが開始されたことが検出されてから、前記ズーム制御手段による前記ズーム手段の倍率の変更が終了するまで、前記表示手段の前記画像の表示を停止させる表示制御手段と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。

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