JP4632479B2 - 顕微鏡装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡観察鏡筒による肉眼観察拡大光学系と電子画像観察を行う拡大光学系を備えた顕微鏡装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、顕微鏡装置は、拡大倍率の上昇や高解像度への要求に応じて光学系の構成も多様になっており、ディスクスキャン型のコンフォーカル光学系や紫外光光学系と通常の可視光観察用の光学系を組み合わせたものが実用化されている。
【０００３】
特開平１１−５２２５３号公報は、このような考えに基いた顕微鏡装置の一例を示すもので、可視光域と紫外光域の照明を切換えることで、可視光光学系による観察像は観察鏡筒、紫外光光学系による観察像はＴＶカメラ（および表示装置）で観察できるものが開示されている。この場合、高倍の光学系において、その波長域や画像処理を併用する関係等で肉眼による観察ができないことがあり、このような場合は、ＴＶカメラなどの撮像素子の撮像画像をＴＶモニタやパソコン上のモニタに表示して観察を行なうようにしている。
【０００４】
また、特開平５−１２７０９６号公報には、対物レンズを含む一部光学系は共通であるが、結像光学系を分岐した上で、近紫外線画像と可視波長域のカラー画像を同時または切換えて表示するものが開示されている。
【０００５】
さらに、特開平１１−４０６２９号公報には、コンフォーカル光学系と非コンフォーカル光学系（可視の通常の顕微鏡）を一つのモニタ上に同時表示でき、これらコンフォーカル像と非コンフォーカル像を同時にモニタ観察できる効果が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特開平１１−５２２５３号公報に開示される可視光光学系と紫外光光学系を切換え可能にしたものでは、最初に、可視光光学系を選択して、観察鏡筒により低倍から高倍までを肉眼観察し、そこで観察範囲を決定した後、紫外光光学系に切換えて、さらに高倍で高解像の画像をＴＶモニタやパソコン上のモニタで観察するようにしているため、検鏡者に対し、光学系の切換えに伴う照明系や各種光学素子の切換えなどに面倒な操作を強いるという問題を生じる。
【０００７】
また、特開平５−１２７０９６号公報および特開平１１−４０６２９号公報に開示されるように、通常の可視光光学系による顕微鏡画像もモニタ上に表示させるようにすると、ＴＶカメラの撮像素子の画素数、大きさ、感度などにより接眼部からの肉眼観察像に対して解像度、視野、明るさなどで劣るという問題を生じる。ちなみに、通常、肉眼観察像の視野は、２０ｍｍ〜３０ｍｍ程度あるのに対し撮像素子は、標準的に１０ｍｍ程度であり、観察視野が狭くなる。また、撮像素子の画素数は数十万から数百万程度であるため、人間の目の分解能に比べてはるかに劣る。さらに、撮像素子の明るさに関する感度、ダイナミックレンジについても、人間の目のそれらに対して劣っている。また、上述した従来例には、２つの異なる画像を一つのモニタ上に表示させるものがあるが、モニタサイズを有効に使用できず、結果的に表示画面が小さくなってしまう。従って、可視光観察に関しては、肉眼観察を行うのが、最も質の高い観察像を得ることができる。
【０００８】
一方、近年、光学系を切換える際の照明系や各種光学素子の切換え動作を電動で行うようにしたものがあり、また、この際の制御の複雑さを緩和し、画像表示と顕微鏡コントロールを容易にするためにコンピュータを使用したものもあった。
【０００９】
特開平７−１９９０７７号公報には、顕微鏡の観察系や撮影系のユニットなどの切換え操作を行うユニットコントロール部に対してインターフェース回路を介してコンピュータによるコントロールを行うメインコントロール部を接続し、このメインコントロール部において、各ユニットの動作を表示する操作画面に対してキーボードやマウスにより入力操作することにより、該当ユニットを制御するようなものが開示されている。
【００１０】
ところが、このようなコンピュータを使用したものでは、複雑な制御や操作切換えを行うには都合がよいが、これらの入力操作は、操作画面に対してキーボードやマウスなどを用いて行わなければならないため、例えば、前述したように可視観察系で質の高い観察像を得るために肉眼観察を基本とした可視光顕微鏡観察のように検鏡者が実際に顕微鏡を覗きながら各種の操作を行うものについては、効果的と言えない。つまり、肉眼観察を基本とした可視光顕微鏡観察では、顕微鏡近傍のコントローラまたは顕微鏡本体に内蔵された操作スイッチなどを操作しながら焦準（ピント合わせ）、対物レンズの切換え、検鏡法切換え、各観察法での明るさ、絞りの調整などが行われるが、これらは顕微鏡を覗きながら操作できるように工夫がなされていることから、このような環境下にあるにもかかわらず操作画面に対してキーボードやマウスなどを用いたのでは、かえって観察作業の能率低下を招くという問題があった。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、観察条件に合った安定した観察を行うことができるとともに、これら観察条件の切換えを簡単にできる顕微鏡装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、顕微鏡観察鏡筒部による肉眼観察拡大光学系と電子画像観察を行う拡大光学系とを備えた顕微鏡本体と、電子画像観察を行う拡大光学系により取得された観察像を表示する表示部と、顕微鏡本体に接続され、顕微鏡本体の操作を行う第１の操作部と、表示部に表示され、顕微鏡本体の操作を行う第２の操作部と、表示部に表示され、顕微鏡観察鏡筒部による肉眼観察拡大光学系と電子画像観察を行う拡大光学系との切換え指示を行うための切換指示部を有し、当該切換指示部に対する操作により顕微鏡本体における顕微鏡観察鏡筒部による肉眼観察拡大光学系と電子画像観察を行う拡大光学系とを切換える制御手段とを具備し、制御手段は、切換指示部による切換え指示により、顕微鏡観察鏡筒部による肉眼観察拡大光学系に切換えられた場合に第１の操作部による操作を可能にし、電子画像観察を行う拡大光学系に切換られた場合に第２の操作部による操作を可能にすることを特徴としている。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、顕微鏡本体は、複数の対物レンズと該対物レンズを回転保持するレボルバとを更に有し、複数の対物レンズは、可視光用の対物レンズと、紫外光用の対物レンズを含み、制御手段は、切換指示部による肉眼観察拡大光学系への切換え指示によってレボルバにより可視光用の対物レンズを顕微鏡の光軸上に配置し、切換指示部による電子画像観察を行う拡大光学系への切換え指示によってレボルバにより紫外光用の対物レンズを顕微鏡本体の光軸上に配置することを特徴としている。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、第１の操作部及び第２の操作部は、複数の対物レンズに対応した対物選択スイッチを有し、第１の操作部による操作が可能である場合、紫外光用の対物レンズに対応する第１の操作部の対物選択スイッチを操作不能とすることを特徴としている。
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、表示部は、紫外光用の対物レンズが顕微鏡の光軸に配置されたことを知らせるインディケータを有していることを特徴としている。
【００１４】
この結果、本発明によれば、観察条件に応じて、顕微鏡観察鏡筒部による肉眼観察と電子画像観察を切換えることができるので、それぞれの観察条件に合った姿勢で各種の作業を行うことができる。
【００１５】
また、電子画像観察を行う拡大光学系と顕微鏡観察鏡筒部による肉眼観察拡大光学系への切換えに必要な操作は、操作画像上での一つの操作のみで済むため、これらの切換え操作を簡単にできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明が適用される顕微鏡装置の概略構成を示している。この場合の顕微鏡装置は、落射照明による可視光光学系と紫外照明による紫外光光学系を有するものを示している。
【００１８】
図において、１は顕微鏡本体で、この顕微鏡本体１には、ステージ２１に対応させてレボルバ２が配置されている。このレボルバ２は、図２に示すように５個の対物レンズ３を設けており、このうちの＃１〜＃４は可視光用の対物レンズ３、＃５は紫外光用の対物レンズ３からなっている。なお、＃１の対物レンズ３は１０×の倍率、＃２の対物レンズ３は２０×の倍率、＃３の対物レンズ３は５０×の倍率、＃４の対物レンズ３は１００×の倍率のものが用いられ、また、＃５の対物レンズ３は１５０×（１００×であってもよい。）の倍率のものが用いられている。
【００１９】
また、レボルバ２は、回転可能になっていて、モータＭ１の回転により所望の対物レンズ３を光軸４上に選択的に切換えられるようにしている。さらに、レボルバ２の近傍には、センサＳ１が配置され、レボルバ２の穴位置から対物種別を認識できるようになっている。
【００２０】
ステージ２１は、試料２９を載置するもので、ＸＹ方向に水平移動可能になっていて、対物レンズ３に光軸に対して試料２９の観察中心位置を調整できるようにしている。また、ステージ２１は、モータＭ２により上下方向に駆動可能になっていて、ステージ２１上の試料２９の合焦位置を調整できるようにもなっている。
【００２１】
そして、これらモータＭ１、Ｍ２は、制御回路２３の指令が与えられる駆動回路２２により駆動され、また、センサＳ１の認識結果に応じた信号は、制御回路２３にフィードバックされる。
【００２２】
制御回路２３には、操作部２４が接続されている。この操作部２４は、＃１〜＃５の各対物レンズ３に対応した対物選択スイッチ３１〜３５、回転操作に応じてステージ２１を上下動させるためのパルスを出力するエンコーダダイヤル３６および後述する照明光源５を調光する調光ダイヤル１０１を有している。この場合、対物選択スイッチ３５は、＃５の紫外光用対物レンズ３が対応しているため、操作が不可能となっているものとする。
【００２３】
顕微鏡本体１は、可視光光学系と紫外光光学系を備えている。このうち可視光光学系では、可視観察用の照明光源５からの光を照明系レンズ６を介してハーフミラー２５（紫外光を透過する特性を有する。）で反射させ、可視光用対物レンズ３を介して試料２９に照射し、また、試料２９からの反射光を対物レンズ３で拡大し、ハーフミラー２５を透過させ、ダイクロイックミラー２６（可視光を透過、紫外光を反射する特性を有する。）、結像レンズ７を介して拡大像が像位置９に結像され、鏡筒双眼部８で目視観察できるように構成している。この場合、照明光源５の前面には、遮光部材１０が配置されており、この遮光部材１０はモータＭ３により駆動して照明光源５からの光を可視観察時に開放し、紫外光観察時に遮断するようにしている。モータＭ３は、制御回路２３の指令が与えられる駆動回路２２により駆動される。また、照明光源５は、操作部２４の調光ダイヤル１０１の操作により制御回路２３を介して供給電圧が調整され、調光されるようになっている。
【００２４】
一方、紫外結像光学系は、紫外光観察用の照明光源１１からの光を照明系レンズ１２、減光部１０２を介して紫外光用ハーフミラー４１で反射させ、さらに紫外光用ミラー４２、ダイクロイックミラー２６で反射させ、ハーフミラー２５、紫外光用対物レンズ３を介して試料２９に照射し、また、試料２９からの反射光を対物レンズ３で拡大し、ハーフミラー２５を透過させ、ダイクロイックミラー２６で反射させて、結像レンズ１４、紫外光用ミラー４２、紫外光用ハーフミラー４１、撮像レンズ１４を介して紫外光観察用ＴＶカメラ１５の撮像位置１６に結像させるように構成している。この場合、照明光源１１の前面にも、遮光部材１３が配置されており、この遮光部材１３はモータＭ４により駆動して照明光源１１からの光を紫外光観察時に開放し、可視光観察時に遮断するようにしている。モータＭ４は、制御回路２３の指令が与えられる駆動回路２２により駆動される。また、減光部１０２は、複数枚の減光フィルタの組み合わせ（図面では、減光フィルタ３種のＩＮ−ＯＵＴにより６通りの組み合わせ）により照明光源１１の光量を段階的に調整できるようにしている。
【００２５】
制御回路２３は、例えば最高倍率である１００×の可視光用対物レンズ３による合焦位置と、１５０×の紫外光用対物レンズ３による合焦位置の差を同焦補正値として設定する記憶手段２３ａを有し、１００×の可視光用対物レンズ３から１５０×の紫外光用対物レンズ３への切換え時に記憶手段２３ａに設定されている同焦補正値に基いて紫外光用の対物レンズ３による合焦位置を補正する同焦補正機能を有している。
【００２６】
一方、紫外光観察用ＴＶカメラ１５には、カメラコントローラ５１を介してキャプチャボード５２に接続され、このキャプチャボード５２には、モニタ５４を有するコンピュータ５３が接続されている（実際には、キャプチャボード５２はコンピュータ５３に内蔵またはコンピュータ５３のスロットに入っている）。このキャプチャボード５２は、コンピュータ５３を介してモニタ５４に画像を表示するためのインターフェース機能を有するものである。
【００２７】
また、コンピュータ５３には、ケーブル５５を介して制御回路２３が接続されている。この場合、制御回路２３は、コンピュータ５３に対してインターフェース回路を内蔵している。このインターフェース回路は、一般的なもので、ＲＳ２３２Ｃ、ＧＰＩＢなどである。また、制御回路２３は、ケーブル５５を介してコンピュータ５３からの「ログイン」信号を受け取ると、操作部２４からの入力を受け付けなくなり（マスク処理）、これ以降、コンピュータ５３からの通信信号によって制御回路２３は制御され、各部のモータＭ１〜Ｍ４が動作される。また、この時の制御回路２３による各種光学素子の切換えや連動などは、操作部２４からの信号と同等のものが用意されている。
【００２８】
図３は、コンピュータ５３におけるソフトウェア５６の構造を示すもので、画像入力部６１、リソース管理部６２、画像表示部６３および顕微鏡コントロール部６４を有している。画像入力部６１は、キャプチャボード５２に入力されている紫外光観察用ＴＶカメラ１５からの画像信号を取込む。リソース管理部６２は、顕微鏡コントロール部６４からの指示により入力されている画像をモニタ５４に表示する否かを画像表示部６３に指示する。また、画像表示部６３には、モニタ５４の画像ウインドウ６５が接続され、顕微鏡コントロール部６４には、制御回路２３が接続されるとともに、モニタ５４のコントロールパネル６６が接続されている。画像ウインドウ６５は、画像表示部６３の指示により紫外光観察用ＴＶカメラ１５の撮像画像を表示する。コントロールパネル６６は、顕微鏡コントロール部６４の指示により顕微鏡操作のための操作画像などを表示するとともに、表示画面のボタンをマウスでクリックすることにより、操作指令を顕微鏡コントロール部６４を介して制御回路２３に出力する。
【００２９】
図４（ａ）（ｂ）は、モニタ５４上に具体的に表示された表示例を示すもので、同図（ａ）は、コンピュータ５３が顕微鏡本体１と通信を行っていないログオフの状態、同図（ｂ）は、コンピュータ５３が顕微鏡本体１と通信を行っているログインの状態を示している。画像ウインドウ６５には、紫外光観察用ＴＶカメラ１５の撮像画像がウンンドウ形式で表示されるようになっている。また、顕微鏡操作用の操作画像であるコントロールパネル６６には、図４（ａ）に示すログオフの状態で、「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン６６ａ、＃１〜＃５の各対物レンズ３に対応した対物選択ボタン６６ｂ、ステージ２１を上下動させるための焦準上下ボタン６６ｃおよび紫外光観察時の明るさを段階的に切換える明るさ調整ボタン６６ｄが表示される。ここで、「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン６６ａは、マウスでクリックすると、制御回路２３のインターフェース回路を介して顕微鏡本体１側を「ログイン状態」（ＰＣリモートコントロール）にするとともに、制御回路２３、駆動回路２２により対物レンズを紫外光用の＃５の対物レンズ３に切換え、さらに照明、観察光学系を紫外光用に切換え、画像ウインドウ６５に紫外光観察用ＴＶカメラ１５で撮像された紫外光観察像を表示させるようにしている。
【００３０】
図４（ｂ）は、このようなログインの状態でのコントロールパネル６６での表示例を示すもので、画像ウインドウ６５には、紫外光観察用ＴＶカメラ１５により撮像された紫外光観察像６５ａが表示され、また、コントロールパネル６６は、「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン６６ａに代わって「ＲＥＭＯＴＥ ＯＦＦ＋ＢＦ」ボタン６６ｅが表示され、また、対物選択ボタン６６ｂ、焦準上下ボタン６６ｃおよび明るさ調整ボタン６６ｄに加えて、紫外光用の＃５の対物レンズ３が光軸に入ったことを知らせるインディケータ６６ｆが表示される。
【００３１】
次に、このように構成した実施の形態の動作を説明する。
【００３２】
まず、検鏡者は、操作部２４の対物選択スイッチ３１または３２を操作する。すると、レボルバ２が回転駆動され、低倍の可視光用対物レンズ３が光軸４上に位置される。そして、この状態で、試料２９上の合焦位置を調整し、さらにステージ２１をＸＹ方向に移動して試料２９上の観察位置を決定する。この場合の照明および光学系は、可視光観察のための照明光源５と可視光光学系が選択され、試料２９からの観察像は、鏡筒双眼部８で目視観察される。つまり、この状態では、コンピュータ５３は、顕微鏡本体１と通信を行っておらず、この際の光学系は可視光光学系が選択され、照明光源５からの光が照明系レンズ６を介してハーフミラー２５で反射され、可視光用対物レンズ３を介して試料２９に照射し、また、試料２９からの反射光が対物レンズ３で拡大され、ハーフミラー２５を透過し、ダイクロイックミラー２６、結像レンズ７を介して拡大像が像位置９に結像され、鏡筒双眼部８で目視観察される。
【００３３】
この場合、低倍の対物レンズ３として、例えば、対物選択スイッチ３１により１０×の可視光用対物レンズ３を選択している場合は、倍率が高くないこと、ある程度の焦点深度があること、作動距離が大きいことなどにより、試料２９上の合焦操作および観察位置の調整を簡単に行なうことが可能である。
【００３４】
その後、他の対物選択スイッチ３２、３３、３４を操作して、２０×、５０×、１００×の各可視光用対物レンズ３を選択切換えを行なうが、これら対物レンズ３での合焦位置と観察位置の調整は、可視光用対物レンズ３を順次高倍に切換えて微調整すればよいので、簡単に試料２９上の合焦位置および観察位置を得ることができ、それぞれの倍率で照明の明るさなどを調整しながら可視光観察を行なうことができる。
【００３５】
次に、さらに高倍率の高解像度の観察を行なう場合、紫外光光学系による観察となり鏡筒双眼部８での目視観察ができないので、検鏡者は、コンピュータ５３に向かう。この場合、コンピュータ５３のモニタ５４の表示画面は、コンピュータ５３が顕微鏡本体１と通信を行っていない図４（ａ）に示すログオフの状態になっている。
【００３６】
この状態で、検鏡者は、図５（ａ）のフローチャートに示すステップ５０１において、コントロールパネル６６の「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン６６ａをマウスでクリックすると、ステップ５０２で、制御回路２３のインターフェース回路を介して顕微鏡本体１が「ログイン状態」（ＰＣリモートコントロール）になるとともに、ステップ５０３で、照明系および光学系が、紫外光観察用のための照明光源１１および紫外光光学系に切換えられる。この場合、制御回路２３および駆動回路２２によりレボルバ２が回転駆動して、１５０×の紫外光用の＃５の対物レンズ３が光軸４上に位置され、また、遮光部材１０が照明光源５からの光を遮断し、これと同時に、遮光部材１３が光路から退避して、照明光源１１と紫外光光学系が選択され、試料２９からの観察像は、紫外光観察用ＴＶカメラ１５で撮像され、カメラコントローラ５１を介してコンピュータ５３に取り込まれる。これにより、モニタ５４の画像ウインドウ６５には、図４（ｂ）に示すように紫外光観察用ＴＶカメラ１５により撮像された紫外光観察像６５ａが表示される。また、このログイン状態のコントロールパネル６６は、同図（ｂ）に示すように「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン６６ａに代わって「ＲＥＭＯＴＥ ＯＦＦ＋ＢＦ」ボタン６６ｅが表示され、また、紫外光用の＃５の対物レンズ３が光軸に入ったことを知らせるインディケータ６６ｆが表示される。
【００３７】
この状態で、検鏡者は、画像ウインドウ６５に表示された紫外光観察像６５ａを観察しながら、コントロールパネル６６上の焦準上下ボタン６６ｃおよび明るさ調整ボタン６６ｄをマウスでクリック操作することで、試料２９上の合焦位置および観察位置を得るとともに、照明の明るさを適宜調整しながら紫外光観察を行うことができる。
【００３８】
この場合、検鏡者は、同じモニタ５４上で、画像ウインドウ６５の紫外光観察像６５ａを観察しながらコントロールパネル６６上の焦準上下ボタン６６ｃおよび明るさ調整ボタン６６ｄを操作できるので、紫外光観察のために無理な姿勢を取ることがなく、安定した状態で観察を行うことができる。また、このような紫外光観察では、高倍、高解像度に加えて深度が浅くなることが知られているが、このための焦準操作をコントロールパネル６６上の焦準上下ボタン６６ｃで行うように行うことで、細かいピッチで操作することができ、操作部２４でのエンコーダダイヤル３６に比べて、例えば１回のクリックで０．０１μｍ送るような微細な調整を行うこともできる。
【００３９】
その後、このような紫外光観察を終了し、可視光観察に戻りたい場合は、検鏡者は、図５（ｂ）のフローチャートに示すステップ５０４において、コントロールパネル６６の「ＲＥＭＯＴＥ ＯＦＦ＋ＢＦ」ボタン６６ｅをマウスでクリックする。すると、ステップ５０５で、顕微鏡本体１が「ログオフ状態」（ＰＣローカルコントロール）になるととともに、ステップ５０６で、照明系および光学系が、可視光観察用のための照明光源５および可視光光学系に切換えられる。この場合、制御回路２３および駆動回路２２によりレボルバ２が回転駆動して、＃１〜＃４の可視光用の対物レンズ３が光軸４上に位置され、また、遮光部材１３が照明光源１１からの光を遮断し、これと同時に、遮光部材１０が光路から退避して、照明光源５と可視光光学系が選択され、試料２９からの観察像は、鏡筒双眼部８で目視観察可能となる。このような可視光観察への切換えの場合、光軸４上に位置される対物レンズ３は、用途により最低倍率または最高倍率のものが位置されるが、この実施の形態では、図４（ａ）に示すようにインディケータ６６ｇが表示される１００×の最高倍率の可視光用の対物レンズ３に切換えられる。
【００４０】
この状態で、検鏡者は、コンピュータ５３に向かう紫外光観察のための操作を終了し、可視光観察を行うために再度顕微鏡本体１の正面に向かい、鏡筒双眼部８を覗きながら操作部２４による通常の顕微鏡観察を行うようになる。
【００４１】
なお、このログオフ状態でのモニタ５４のコントロールパネル６６では、図４（ａ）に示すように「ＲＥＭＯＴＥ ＯＦＦ＋ＢＦ」ボタン６６ｅに代わって、再び「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン６６ａが表示される。
【００４２】
従って、このようにすれば、検鏡者は、モニタ５４のコントロールパネル６６に表示される「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン６６ａまたは「ＲＥＭＯＴＥＯＦＦ＋ＢＦ」ボタン６６ｅをクリックするのみで、画像ウインドウ６５による紫外光観察像６５ａを観察または鏡筒双眼部８を覗きながらの肉眼観察を切換えることができるので、これらの観察条件に合った姿勢により各種の作業を行うことができ、安定した観察を行うことができる。
【００４３】
また、これら観察条件の切換えに必要な作業は、モニタ５４のコントロールパネル６６に交互に表示される「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン６６ａまたは「ＲＥＭＯＴＥ ＯＦＦ＋ＢＦ」ボタン６６ｅをクリックする一つの操作のみなので、これらの切換え操作を簡単にできる。
【００４４】
さらに、モニタ５４のコントロールパネル６６に微細な焦準操作など、通常の操作以外の特殊な機能を付加することもできる。
【００４５】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態の概略構成を示すもので、図１と同一部分には、同符号を付している。また、上述した図３に示すソフトウェアおよび図４に示すモニタ画像については、同第２の実施の形態についても同様なので、同図を援用するものとする。
【００４６】
この場合、可視光光学系は、鏡筒双眼部８の３眼ポートに取り付けられた可視光観察用ＴＶカメラ１１１を有するとともに、結像レンズ７と鏡筒双眼部８の間にビームスプリッタ１１２が挿入されている。このビームスプリッタ１１２は、試料２９の観察像の光量のある割合を鏡筒双眼部８に、残りの割合を可視光観察用ＴＶカメラ１１１に分割するようにしている。可視光観察用ＴＶカメラ１１１には、キャプチャボード５２に対して撮像画像を送るためのカメラコントローラ５１ａが接続されている。また、図３に示すソフトウェアのリソース管理部６２は、顕微鏡コントロール部６４の状態指示により可視光観察用ＴＶカメラ１１１と紫外光観察用ＴＶカメラ１５から得られる画像のうちどちらを表示するかを選択するようになっていて、可視光観察の際の試料２９の観察像は、鏡筒双眼部８およびモニタ５４の両方で観察できるようにしている。
【００４７】
このような構成において、上述した第１の実施の形態と同様に、コンピュータ５３のモニタ５４の表示画面が、図４（ａ）に示すログオフの状態にあるものとして、コントロールパネル６６の「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン６６ａをマウスでクリックすると、顕微鏡本体１が「ログイン状態」（ＰＣリモートコントロール）になるとともに、照明系および光学系が、紫外光観察のための照明光源１１および紫外光光学系に切換えられ、この状態で、コントロールパネル６６上の焦準上下ボタン６６ｃおよび明るさ調整ボタン６６ｄにより各種の操作を行うことができる。
【００４８】
また、このような紫外光観察を終了し、可視光観察に戻りたい場合は、図４（ｂ）に示すログイン状態にあるコントロールパネル６６の「ＲＥＭＯＴＥ ＯＦＦ＋ＢＦ」ボタン６６ｅをマウスでクリックすると、顕微鏡本体１が「ログオフ状態」（ＰＣローカルコントロール）になるととともに、照明系および光学系が、可視光観察用のための照明光源５および可視光光学系に切換えられる。これにより、検鏡者は、鏡筒双眼部８を覗きながら操作部２４を操作することで通常の顕微鏡観察を行うことができ、また、これと同時に、試料２９の観察像は、可視光観察用ＴＶカメラ１１１で撮像され、モニタ５４の画像ウインドウ６５に可視光観察像として表示されるので、検鏡者は、画像ウインドウ６５に表示された可視光観察像の観察を行うことができる。また、ログイン状態のままか可視光観察をする場合は、対物レンズボタン６６ｂの可視光用対物レンズボタンをクリックして切換え、コントロールパネル６６上の焦準上下ボタン６６ｃおよび明るさ調整ボタン６６ｄをマウスでクリック操作することで、試料２９上の合焦位置および観察位置を得るとともに、照明の明るさを適宜調整しながら可視光観察を行うこともできる。
【００４９】
従って、このようにすれば、可視光観察で操作部２４を操作したい場合は顕微鏡本体１をログオフにするか、もしくは、コンピュータ５３側で操作したい場合は、モニタ５４のコントロールパネル６６上を操作すればよいので、どちらの操作もワンタッチ（一つのボタンを押す）で行うことができる。また、このことは、可視光観察時でも試料上の位置決め程度で、それほどの解像度を必要としない場合は、顕微鏡本体１をログインしたまま、全ての操作をモニタ５４のコントロールパネル６６で行うことができるようにもなり、検鏡者の操作の選択の幅を広げることができ、顕微鏡装置としての使い勝手を改善することができる。
【００５０】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の本質を逸脱しない範囲で種々変更は可能であり、例えば、紫外光光学系にコンフォーカル光学系を組み合わせることも可能である。また、本発明は、紫外光光学系に限られるものでなく、可視光を使用した画像処理型のコンフォーカル観察などの肉眼観察できない電子画像専用のコンフォーカル観察光学系にも適用可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、観察条件に合った安定した観察を行うことができるとともに、観察条件の切換えを簡単にできる顕微鏡装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態に用いられるレボルバの概略構成を示す図。
【図３】第１の実施の形態に用いられるコンピュータのソフトウェアの概略構成を示す図。
【図４】第１の実施の形態のモニタ画像の表示例を示す図。
【図５】第１の実施の形態の動作を示すフローチャート。
【図６】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１…顕微鏡本体
２…レボルバ
３…対物レンズ
４…光軸
５…照明光源
６…照明系レンズ
７…結像レンズ
８…鏡筒双眼部
９…像位置
１０…遮光部材
１１…照明光源
１２…照明系レンズ
１３…遮光部材
１４…結像レンズ
１５…紫外光観察用ＴＶカメラ
１６…撮像位置
２１…ステージ
２２…駆動回路
２３…制御回路
２３ａ…記憶手段
２４…操作部
２５…ハーフミラー
２６…ダイクロイックミラー
２９…試料
３１〜３５…対物選択スイッチ
３６…エンコーダダイヤル
４１…紫外光用ハーフミラー
４２…紫外光用ミラー
５１…カメラコントローラ
５１ａ…カメラコントローラ
５２…キャプチャボード
５３…コンピュータ
５４…モニタ
５５…ケーブル
５６…ソフトウェア
１０１…調光ダイヤル
１０２…減光部
６１…画像入力部
６２…リソース管理部
６３…画像表示部
６４…顕微鏡コントロール部
６５…画像ウインドウ
６５ａ…紫外光観察像
６６…コントロールパネル
６６ａ…「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン
６６ｂ…対物選択ボタン
６６ｃ…焦準上下ボタン
６６ｄ…調整ボタン
６６ｅ…「ＲＥＭＯＴＥ ＯＦＦ＋ＢＦ」ボタン
６６ｆ…インディケータ
６６ｇ…インディケータ
１１１…可視光観察用ＴＶカメラ
１１２…ビームスプリッタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡観察鏡筒による肉眼観察拡大光学系と電子画像観察を行う拡大光学系を備えた顕微鏡装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、顕微鏡装置は、拡大倍率の上昇や高解像度への要求に応じて光学系の構成も多様になっており、ディスクスキャン型のコンフォーカル光学系や紫外光光学系と通常の可視光観察用の光学系を組み合わせたものが実用化されている。
【０００３】
特開平１１−５２２５３号公報は、このような考えに基いた顕微鏡装置の一例を示すもので、可視光域と紫外光域の照明を切換えることで、可視光光学系による観察像は観察鏡筒、紫外光光学系による観察像はＴＶカメラ（および表示装置）で観察できるものが開示されている。この場合、高倍の光学系において、その波長域や画像処理を併用する関係等で肉眼による観察ができないことがあり、このような場合は、ＴＶカメラなどの撮像素子の撮像画像をＴＶモニタやパソコン上のモニタに表示して観察を行なうようにしている。
【０００４】
また、特開平５−１２７０９６号公報には、対物レンズを含む一部光学系は共通であるが、結像光学系を分岐した上で、近紫外線画像と可視波長域のカラー画像を同時または切換えて表示するものが開示されている。
【０００５】
さらに、特開平１１−４０６２９号公報には、コンフォーカル光学系と非コンフォーカル光学系（可視の通常の顕微鏡）を一つのモニタ上に同時表示でき、これらコンフォーカル像と非コンフォーカル像を同時にモニタ観察できる効果が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特開平１１−５２２５３号公報に開示される可視光光学系と紫外光光学系を切換え可能にしたものでは、最初に、可視光光学系を選択して、観察鏡筒により低倍から高倍までを肉眼観察し、そこで観察範囲を決定した後、紫外光光学系に切換えて、さらに高倍で高解像の画像をＴＶモニタやパソコン上のモニタで観察するようにしているため、検鏡者に対し、光学系の切換えに伴う照明系や各種光学素子の切換えなどに面倒な操作を強いるという問題を生じる。
【０００７】
また、特開平５−１２７０９６号公報および特開平１１−４０６２９号公報に開示されるように、通常の可視光光学系による顕微鏡画像もモニタ上に表示させるようにすると、ＴＶカメラの撮像素子の画素数、大きさ、感度などにより接眼部からの肉眼観察像に対して解像度、視野、明るさなどで劣るという問題を生じる。ちなみに、通常、肉眼観察像の視野は、２０ｍｍ〜３０ｍｍ程度あるのに対し撮像素子は、標準的に１０ｍｍ程度であり、観察視野が狭くなる。また、撮像素子の画素数は数十万から数百万程度であるため、人間の目の分解能に比べてはるかに劣る。さらに、撮像素子の明るさに関する感度、ダイナミックレンジについても、人間の目のそれらに対して劣っている。また、上述した従来例には、２つの異なる画像を一つのモニタ上に表示させるものがあるが、モニタサイズを有効に使用できず、結果的に表示画面が小さくなってしまう。従って、可視光観察に関しては、肉眼観察を行うのが、最も質の高い観察像を得ることができる。
【０００８】
一方、近年、光学系を切換える際の照明系や各種光学素子の切換え動作を電動で行うようにしたものがあり、また、この際の制御の複雑さを緩和し、画像表示と顕微鏡コントロールを容易にするためにコンピュータを使用したものもあった。
【０００９】
特開平７−１９９０７７号公報には、顕微鏡の観察系や撮影系のユニットなどの切換え操作を行うユニットコントロール部に対してインターフェース回路を介してコンピュータによるコントロールを行うメインコントロール部を接続し、このメインコントロール部において、各ユニットの動作を表示する操作画面に対してキーボードやマウスにより入力操作することにより、該当ユニットを制御するようなものが開示されている。
【００１０】
ところが、このようなコンピュータを使用したものでは、複雑な制御や操作切換えを行うには都合がよいが、これらの入力操作は、操作画面に対してキーボードやマウスなどを用いて行わなければならないため、例えば、前述したように可視観察系で質の高い観察像を得るために肉眼観察を基本とした可視光顕微鏡観察のように検鏡者が実際に顕微鏡を覗きながら各種の操作を行うものについては、効果的と言えない。つまり、肉眼観察を基本とした可視光顕微鏡観察では、顕微鏡近傍のコントローラまたは顕微鏡本体に内蔵された操作スイッチなどを操作しながら焦準（ピント合わせ）、対物レンズの切換え、検鏡法切換え、各観察法での明るさ、絞りの調整などが行われるが、これらは顕微鏡を覗きながら操作できるように工夫がなされていることから、このような環境下にあるにもかかわらず操作画面に対してキーボードやマウスなどを用いたのでは、かえって観察作業の能率低下を招くという問題があった。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、観察条件に合った安定した観察を行うことができるとともに、これら観察条件の切換えを簡単にできる顕微鏡装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、顕微鏡観察鏡筒部による肉眼観察拡大光学系と電子画像観察を行う拡大光学系とを備えた顕微鏡本体と、電子画像観察を行う拡大光学系により取得された観察像を表示する表示部と、顕微鏡本体に接続され、顕微鏡本体の操作を行う第１の操作部と、表示部に表示され、顕微鏡本体の操作を行う第２の操作部と、表示部に表示され、顕微鏡観察鏡筒部による肉眼観察拡大光学系と電子画像観察を行う拡大光学系との切換え指示を行うための切換指示部を有し、当該切換指示部に対する操作により顕微鏡本体における顕微鏡観察鏡筒部による肉眼観察拡大光学系と電子画像観察を行う拡大光学系とを切換える制御手段とを具備し、制御手段は、切換指示部による切換え指示により、顕微鏡観察鏡筒部による肉眼観察拡大光学系に切換えられた場合に第１の操作部による操作を可能にし、電子画像観察を行う拡大光学系に切換られた場合に第２の操作部による操作を可能にすることを特徴としている。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、顕微鏡本体は、複数の対物レンズと該対物レンズを回転保持するレボルバとを更に有し、複数の対物レンズは、可視光用の対物レンズと、紫外光用の対物レンズを含み、制御手段は、切換指示部による肉眼観察拡大光学系への切換え指示によってレボルバにより可視光用の対物レンズを顕微鏡の光軸上に配置し、切換指示部による電子画像観察を行う拡大光学系への切換え指示によってレボルバにより紫外光用の対物レンズを顕微鏡本体の光軸上に配置することを特徴としている。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、第１の操作部及び第２の操作部は、複数の対物レンズに対応した対物選択スイッチを有し、第１の操作部による操作が可能である場合、紫外光用の対物レンズに対応する第１の操作部の対物選択スイッチを操作不能とすることを特徴としている。
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、表示部は、紫外光用の対物レンズが顕微鏡の光軸に配置されたことを知らせるインディケータを有していることを特徴としている。
【００１４】
この結果、本発明によれば、観察条件に応じて、顕微鏡観察鏡筒部による肉眼観察と電子画像観察を切換えることができるので、それぞれの観察条件に合った姿勢で各種の作業を行うことができる。
【００１５】
また、電子画像観察を行う拡大光学系と顕微鏡観察鏡筒部による肉眼観察拡大光学系への切換えに必要な操作は、操作画像上での一つの操作のみで済むため、これらの切換え操作を簡単にできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明が適用される顕微鏡装置の概略構成を示している。この場合の顕微鏡装置は、落射照明による可視光光学系と紫外照明による紫外光光学系を有するものを示している。
【００１８】
図において、１は顕微鏡本体で、この顕微鏡本体１には、ステージ２１に対応させてレボルバ２が配置されている。このレボルバ２は、図２に示すように５個の対物レンズ３を設けており、このうちの＃１〜＃４は可視光用の対物レンズ３、＃５は紫外光用の対物レンズ３からなっている。なお、＃１の対物レンズ３は１０×の倍率、＃２の対物レンズ３は２０×の倍率、＃３の対物レンズ３は５０×の倍率、＃４の対物レンズ３は１００×の倍率のものが用いられ、また、＃５の対物レンズ３は１５０×（１００×であってもよい。）の倍率のものが用いられている。
【００１９】
また、レボルバ２は、回転可能になっていて、モータＭ１の回転により所望の対物レンズ３を光軸４上に選択的に切換えられるようにしている。さらに、レボルバ２の近傍には、センサＳ１が配置され、レボルバ２の穴位置から対物種別を認識できるようになっている。
【００２０】
ステージ２１は、試料２９を載置するもので、ＸＹ方向に水平移動可能になっていて、対物レンズ３に光軸に対して試料２９の観察中心位置を調整できるようにしている。また、ステージ２１は、モータＭ２により上下方向に駆動可能になっていて、ステージ２１上の試料２９の合焦位置を調整できるようにもなっている。
【００２１】
そして、これらモータＭ１、Ｍ２は、制御回路２３の指令が与えられる駆動回路２２により駆動され、また、センサＳ１の認識結果に応じた信号は、制御回路２３にフィードバックされる。
【００２２】
制御回路２３には、操作部２４が接続されている。この操作部２４は、＃１〜＃５の各対物レンズ３に対応した対物選択スイッチ３１〜３５、回転操作に応じてステージ２１を上下動させるためのパルスを出力するエンコーダダイヤル３６および後述する照明光源５を調光する調光ダイヤル１０１を有している。この場合、対物選択スイッチ３５は、＃５の紫外光用対物レンズ３が対応しているため、操作が不可能となっているものとする。
【００２３】
顕微鏡本体１は、可視光光学系と紫外光光学系を備えている。このうち可視光光学系では、可視観察用の照明光源５からの光を照明系レンズ６を介してハーフミラー２５（紫外光を透過する特性を有する。）で反射させ、可視光用対物レンズ３を介して試料２９に照射し、また、試料２９からの反射光を対物レンズ３で拡大し、ハーフミラー２５を透過させ、ダイクロイックミラー２６（可視光を透過、紫外光を反射する特性を有する。）、結像レンズ７を介して拡大像が像位置９に結像され、鏡筒双眼部８で目視観察できるように構成している。この場合、照明光源５の前面には、遮光部材１０が配置されており、この遮光部材１０はモータＭ３により駆動して照明光源５からの光を可視観察時に開放し、紫外光観察時に遮断するようにしている。モータＭ３は、制御回路２３の指令が与えられる駆動回路２２により駆動される。また、照明光源５は、操作部２４の調光ダイヤル１０１の操作により制御回路２３を介して供給電圧が調整され、調光されるようになっている。
【００２４】
一方、紫外結像光学系は、紫外光観察用の照明光源１１からの光を照明系レンズ１２、減光部１０２を介して紫外光用ハーフミラー４１で反射させ、さらに紫外光用ミラー４２、ダイクロイックミラー２６で反射させ、ハーフミラー２５、紫外光用対物レンズ３を介して試料２９に照射し、また、試料２９からの反射光を対物レンズ３で拡大し、ハーフミラー２５を透過させ、ダイクロイックミラー２６で反射させて、結像レンズ１４、紫外光用ミラー４２、紫外光用ハーフミラー４１、撮像レンズ１４を介して紫外光観察用ＴＶカメラ１５の撮像位置１６に結像させるように構成している。この場合、照明光源１１の前面にも、遮光部材１３が配置されており、この遮光部材１３はモータＭ４により駆動して照明光源１１からの光を紫外光観察時に開放し、可視光観察時に遮断するようにしている。モータＭ４は、制御回路２３の指令が与えられる駆動回路２２により駆動される。また、減光部１０２は、複数枚の減光フィルタの組み合わせ（図面では、減光フィルタ３種のＩＮ−ＯＵＴにより６通りの組み合わせ）により照明光源１１の光量を段階的に調整できるようにしている。
【００２５】
制御回路２３は、例えば最高倍率である１００×の可視光用対物レンズ３による合焦位置と、１５０×の紫外光用対物レンズ３による合焦位置の差を同焦補正値として設定する記憶手段２３ａを有し、１００×の可視光用対物レンズ３から１５０×の紫外光用対物レンズ３への切換え時に記憶手段２３ａに設定されている同焦補正値に基いて紫外光用の対物レンズ３による合焦位置を補正する同焦補正機能を有している。
【００２６】
一方、紫外光観察用ＴＶカメラ１５には、カメラコントローラ５１を介してキャプチャボード５２に接続され、このキャプチャボード５２には、モニタ５４を有するコンピュータ５３が接続されている（実際には、キャプチャボード５２はコンピュータ５３に内蔵またはコンピュータ５３のスロットに入っている）。このキャプチャボード５２は、コンピュータ５３を介してモニタ５４に画像を表示するためのインターフェース機能を有するものである。
【００２７】
また、コンピュータ５３には、ケーブル５５を介して制御回路２３が接続されている。この場合、制御回路２３は、コンピュータ５３に対してインターフェース回路を内蔵している。このインターフェース回路は、一般的なもので、ＲＳ２３２Ｃ、ＧＰＩＢなどである。また、制御回路２３は、ケーブル５５を介してコンピュータ５３からの「ログイン」信号を受け取ると、操作部２４からの入力を受け付けなくなり（マスク処理）、これ以降、コンピュータ５３からの通信信号によって制御回路２３は制御され、各部のモータＭ１〜Ｍ４が動作される。また、この時の制御回路２３による各種光学素子の切換えや連動などは、操作部２４からの信号と同等のものが用意されている。
【００２８】
図３は、コンピュータ５３におけるソフトウェア５６の構造を示すもので、画像入力部６１、リソース管理部６２、画像表示部６３および顕微鏡コントロール部６４を有している。画像入力部６１は、キャプチャボード５２に入力されている紫外光観察用ＴＶカメラ１５からの画像信号を取込む。リソース管理部６２は、顕微鏡コントロール部６４からの指示により入力されている画像をモニタ５４に表示する否かを画像表示部６３に指示する。また、画像表示部６３には、モニタ５４の画像ウインドウ６５が接続され、顕微鏡コントロール部６４には、制御回路２３が接続されるとともに、モニタ５４のコントロールパネル６６が接続されている。画像ウインドウ６５は、画像表示部６３の指示により紫外光観察用ＴＶカメラ１５の撮像画像を表示する。コントロールパネル６６は、顕微鏡コントロール部６４の指示により顕微鏡操作のための操作画像などを表示するとともに、表示画面のボタンをマウスでクリックすることにより、操作指令を顕微鏡コントロール部６４を介して制御回路２３に出力する。
【００２９】
図４（ａ）（ｂ）は、モニタ５４上に具体的に表示された表示例を示すもので、同図（ａ）は、コンピュータ５３が顕微鏡本体１と通信を行っていないログオフの状態、同図（ｂ）は、コンピュータ５３が顕微鏡本体１と通信を行っているログインの状態を示している。画像ウインドウ６５には、紫外光観察用ＴＶカメラ１５の撮像画像がウンンドウ形式で表示されるようになっている。また、顕微鏡操作用の操作画像であるコントロールパネル６６には、図４（ａ）に示すログオフの状態で、「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン６６ａ、＃１〜＃５の各対物レンズ３に対応した対物選択ボタン６６ｂ、ステージ２１を上下動させるための焦準上下ボタン６６ｃおよび紫外光観察時の明るさを段階的に切換える明るさ調整ボタン６６ｄが表示される。ここで、「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン６６ａは、マウスでクリックすると、制御回路２３のインターフェース回路を介して顕微鏡本体１側を「ログイン状態」（ＰＣリモートコントロール）にするとともに、制御回路２３、駆動回路２２により対物レンズを紫外光用の＃５の対物レンズ３に切換え、さらに照明、観察光学系を紫外光用に切換え、画像ウインドウ６５に紫外光観察用ＴＶカメラ１５で撮像された紫外光観察像を表示させるようにしている。
【００３０】
図４（ｂ）は、このようなログインの状態でのコントロールパネル６６での表示例を示すもので、画像ウインドウ６５には、紫外光観察用ＴＶカメラ１５により撮像された紫外光観察像６５ａが表示され、また、コントロールパネル６６は、「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン６６ａに代わって「ＲＥＭＯＴＥ ＯＦＦ＋ＢＦ」ボタン６６ｅが表示され、また、対物選択ボタン６６ｂ、焦準上下ボタン６６ｃおよび明るさ調整ボタン６６ｄに加えて、紫外光用の＃５の対物レンズ３が光軸に入ったことを知らせるインディケータ６６ｆが表示される。
【００３１】
次に、このように構成した実施の形態の動作を説明する。
【００３２】
まず、検鏡者は、操作部２４の対物選択スイッチ３１または３２を操作する。すると、レボルバ２が回転駆動され、低倍の可視光用対物レンズ３が光軸４上に位置される。そして、この状態で、試料２９上の合焦位置を調整し、さらにステージ２１をＸＹ方向に移動して試料２９上の観察位置を決定する。この場合の照明および光学系は、可視光観察のための照明光源５と可視光光学系が選択され、試料２９からの観察像は、鏡筒双眼部８で目視観察される。つまり、この状態では、コンピュータ５３は、顕微鏡本体１と通信を行っておらず、この際の光学系は可視光光学系が選択され、照明光源５からの光が照明系レンズ６を介してハーフミラー２５で反射され、可視光用対物レンズ３を介して試料２９に照射し、また、試料２９からの反射光が対物レンズ３で拡大され、ハーフミラー２５を透過し、ダイクロイックミラー２６、結像レンズ７を介して拡大像が像位置９に結像され、鏡筒双眼部８で目視観察される。
【００３３】
この場合、低倍の対物レンズ３として、例えば、対物選択スイッチ３１により１０×の可視光用対物レンズ３を選択している場合は、倍率が高くないこと、ある程度の焦点深度があること、作動距離が大きいことなどにより、試料２９上の合焦操作および観察位置の調整を簡単に行なうことが可能である。
【００３４】
その後、他の対物選択スイッチ３２、３３、３４を操作して、２０×、５０×、１００×の各可視光用対物レンズ３を選択切換えを行なうが、これら対物レンズ３での合焦位置と観察位置の調整は、可視光用対物レンズ３を順次高倍に切換えて微調整すればよいので、簡単に試料２９上の合焦位置および観察位置を得ることができ、それぞれの倍率で照明の明るさなどを調整しながら可視光観察を行なうことができる。
【００３５】
次に、さらに高倍率の高解像度の観察を行なう場合、紫外光光学系による観察となり鏡筒双眼部８での目視観察ができないので、検鏡者は、コンピュータ５３に向かう。この場合、コンピュータ５３のモニタ５４の表示画面は、コンピュータ５３が顕微鏡本体１と通信を行っていない図４（ａ）に示すログオフの状態になっている。
【００３６】
この状態で、検鏡者は、図５（ａ）のフローチャートに示すステップ５０１において、コントロールパネル６６の「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン６６ａをマウスでクリックすると、ステップ５０２で、制御回路２３のインターフェース回路を介して顕微鏡本体１が「ログイン状態」（ＰＣリモートコントロール）になるとともに、ステップ５０３で、照明系および光学系が、紫外光観察用のための照明光源１１および紫外光光学系に切換えられる。この場合、制御回路２３および駆動回路２２によりレボルバ２が回転駆動して、１５０×の紫外光用の＃５の対物レンズ３が光軸４上に位置され、また、遮光部材１０が照明光源５からの光を遮断し、これと同時に、遮光部材１３が光路から退避して、照明光源１１と紫外光光学系が選択され、試料２９からの観察像は、紫外光観察用ＴＶカメラ１５で撮像され、カメラコントローラ５１を介してコンピュータ５３に取り込まれる。これにより、モニタ５４の画像ウインドウ６５には、図４（ｂ）に示すように紫外光観察用ＴＶカメラ１５により撮像された紫外光観察像６５ａが表示される。また、このログイン状態のコントロールパネル６６は、同図（ｂ）に示すように「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン６６ａに代わって「ＲＥＭＯＴＥ ＯＦＦ＋ＢＦ」ボタン６６ｅが表示され、また、紫外光用の＃５の対物レンズ３が光軸に入ったことを知らせるインディケータ６６ｆが表示される。
【００３７】
この状態で、検鏡者は、画像ウインドウ６５に表示された紫外光観察像６５ａを観察しながら、コントロールパネル６６上の焦準上下ボタン６６ｃおよび明るさ調整ボタン６６ｄをマウスでクリック操作することで、試料２９上の合焦位置および観察位置を得るとともに、照明の明るさを適宜調整しながら紫外光観察を行うことができる。
【００３８】
この場合、検鏡者は、同じモニタ５４上で、画像ウインドウ６５の紫外光観察像６５ａを観察しながらコントロールパネル６６上の焦準上下ボタン６６ｃおよび明るさ調整ボタン６６ｄを操作できるので、紫外光観察のために無理な姿勢を取ることがなく、安定した状態で観察を行うことができる。また、このような紫外光観察では、高倍、高解像度に加えて深度が浅くなることが知られているが、このための焦準操作をコントロールパネル６６上の焦準上下ボタン６６ｃで行うように行うことで、細かいピッチで操作することができ、操作部２４でのエンコーダダイヤル３６に比べて、例えば１回のクリックで０．０１μｍ送るような微細な調整を行うこともできる。
【００３９】
その後、このような紫外光観察を終了し、可視光観察に戻りたい場合は、検鏡者は、図５（ｂ）のフローチャートに示すステップ５０４において、コントロールパネル６６の「ＲＥＭＯＴＥ ＯＦＦ＋ＢＦ」ボタン６６ｅをマウスでクリックする。すると、ステップ５０５で、顕微鏡本体１が「ログオフ状態」（ＰＣローカルコントロール）になるととともに、ステップ５０６で、照明系および光学系が、可視光観察用のための照明光源５および可視光光学系に切換えられる。この場合、制御回路２３および駆動回路２２によりレボルバ２が回転駆動して、＃１〜＃４の可視光用の対物レンズ３が光軸４上に位置され、また、遮光部材１３が照明光源１１からの光を遮断し、これと同時に、遮光部材１０が光路から退避して、照明光源５と可視光光学系が選択され、試料２９からの観察像は、鏡筒双眼部８で目視観察可能となる。このような可視光観察への切換えの場合、光軸４上に位置される対物レンズ３は、用途により最低倍率または最高倍率のものが位置されるが、この実施の形態では、図４（ａ）に示すようにインディケータ６６ｇが表示される１００×の最高倍率の可視光用の対物レンズ３に切換えられる。
【００４０】
この状態で、検鏡者は、コンピュータ５３に向かう紫外光観察のための操作を終了し、可視光観察を行うために再度顕微鏡本体１の正面に向かい、鏡筒双眼部８を覗きながら操作部２４による通常の顕微鏡観察を行うようになる。
【００４１】
なお、このログオフ状態でのモニタ５４のコントロールパネル６６では、図４（ａ）に示すように「ＲＥＭＯＴＥ ＯＦＦ＋ＢＦ」ボタン６６ｅに代わって、再び「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン６６ａが表示される。
【００４２】
従って、このようにすれば、検鏡者は、モニタ５４のコントロールパネル６６に表示される「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン６６ａまたは「ＲＥＭＯＴＥＯＦＦ＋ＢＦ」ボタン６６ｅをクリックするのみで、画像ウインドウ６５による紫外光観察像６５ａを観察または鏡筒双眼部８を覗きながらの肉眼観察を切換えることができるので、これらの観察条件に合った姿勢により各種の作業を行うことができ、安定した観察を行うことができる。
【００４３】
また、これら観察条件の切換えに必要な作業は、モニタ５４のコントロールパネル６６に交互に表示される「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン６６ａまたは「ＲＥＭＯＴＥ ＯＦＦ＋ＢＦ」ボタン６６ｅをクリックする一つの操作のみなので、これらの切換え操作を簡単にできる。
【００４４】
さらに、モニタ５４のコントロールパネル６６に微細な焦準操作など、通常の操作以外の特殊な機能を付加することもできる。
【００４５】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態の概略構成を示すもので、図１と同一部分には、同符号を付している。また、上述した図３に示すソフトウェアおよび図４に示すモニタ画像については、同第２の実施の形態についても同様なので、同図を援用するものとする。
【００４６】
この場合、可視光光学系は、鏡筒双眼部８の３眼ポートに取り付けられた可視光観察用ＴＶカメラ１１１を有するとともに、結像レンズ７と鏡筒双眼部８の間にビームスプリッタ１１２が挿入されている。このビームスプリッタ１１２は、試料２９の観察像の光量のある割合を鏡筒双眼部８に、残りの割合を可視光観察用ＴＶカメラ１１１に分割するようにしている。可視光観察用ＴＶカメラ１１１には、キャプチャボード５２に対して撮像画像を送るためのカメラコントローラ５１ａが接続されている。また、図３に示すソフトウェアのリソース管理部６２は、顕微鏡コントロール部６４の状態指示により可視光観察用ＴＶカメラ１１１と紫外光観察用ＴＶカメラ１５から得られる画像のうちどちらを表示するかを選択するようになっていて、可視光観察の際の試料２９の観察像は、鏡筒双眼部８およびモニタ５４の両方で観察できるようにしている。
【００４７】
このような構成において、上述した第１の実施の形態と同様に、コンピュータ５３のモニタ５４の表示画面が、図４（ａ）に示すログオフの状態にあるものとして、コントロールパネル６６の「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン６６ａをマウスでクリックすると、顕微鏡本体１が「ログイン状態」（ＰＣリモートコントロール）になるとともに、照明系および光学系が、紫外光観察のための照明光源１１および紫外光光学系に切換えられ、この状態で、コントロールパネル６６上の焦準上下ボタン６６ｃおよび明るさ調整ボタン６６ｄにより各種の操作を行うことができる。
【００４８】
また、このような紫外光観察を終了し、可視光観察に戻りたい場合は、図４（ｂ）に示すログイン状態にあるコントロールパネル６６の「ＲＥＭＯＴＥ ＯＦＦ＋ＢＦ」ボタン６６ｅをマウスでクリックすると、顕微鏡本体１が「ログオフ状態」（ＰＣローカルコントロール）になるととともに、照明系および光学系が、可視光観察用のための照明光源５および可視光光学系に切換えられる。これにより、検鏡者は、鏡筒双眼部８を覗きながら操作部２４を操作することで通常の顕微鏡観察を行うことができ、また、これと同時に、試料２９の観察像は、可視光観察用ＴＶカメラ１１１で撮像され、モニタ５４の画像ウインドウ６５に可視光観察像として表示されるので、検鏡者は、画像ウインドウ６５に表示された可視光観察像の観察を行うことができる。また、ログイン状態のままか可視光観察をする場合は、対物レンズボタン６６ｂの可視光用対物レンズボタンをクリックして切換え、コントロールパネル６６上の焦準上下ボタン６６ｃおよび明るさ調整ボタン６６ｄをマウスでクリック操作することで、試料２９上の合焦位置および観察位置を得るとともに、照明の明るさを適宜調整しながら可視光観察を行うこともできる。
【００４９】
従って、このようにすれば、可視光観察で操作部２４を操作したい場合は顕微鏡本体１をログオフにするか、もしくは、コンピュータ５３側で操作したい場合は、モニタ５４のコントロールパネル６６上を操作すればよいので、どちらの操作もワンタッチ（一つのボタンを押す）で行うことができる。また、このことは、可視光観察時でも試料上の位置決め程度で、それほどの解像度を必要としない場合は、顕微鏡本体１をログインしたまま、全ての操作をモニタ５４のコントロールパネル６６で行うことができるようにもなり、検鏡者の操作の選択の幅を広げることができ、顕微鏡装置としての使い勝手を改善することができる。
【００５０】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の本質を逸脱しない範囲で種々変更は可能であり、例えば、紫外光光学系にコンフォーカル光学系を組み合わせることも可能である。また、本発明は、紫外光光学系に限られるものでなく、可視光を使用した画像処理型のコンフォーカル観察などの肉眼観察できない電子画像専用のコンフォーカル観察光学系にも適用可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、観察条件に合った安定した観察を行うことができるとともに、観察条件の切換えを簡単にできる顕微鏡装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態に用いられるレボルバの概略構成を示す図。
【図３】第１の実施の形態に用いられるコンピュータのソフトウェアの概略構成を示す図。
【図４】第１の実施の形態のモニタ画像の表示例を示す図。
【図５】第１の実施の形態の動作を示すフローチャート。
【図６】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１…顕微鏡本体
２…レボルバ
３…対物レンズ
４…光軸
５…照明光源
６…照明系レンズ
７…結像レンズ
８…鏡筒双眼部
９…像位置
１０…遮光部材
１１…照明光源
１２…照明系レンズ
１３…遮光部材
１４…結像レンズ
１５…紫外光観察用ＴＶカメラ
１６…撮像位置
２１…ステージ
２２…駆動回路
２３…制御回路
２３ａ…記憶手段
２４…操作部
２５…ハーフミラー
２６…ダイクロイックミラー
２９…試料
３１〜３５…対物選択スイッチ
３６…エンコーダダイヤル
４１…紫外光用ハーフミラー
４２…紫外光用ミラー
５１…カメラコントローラ
５１ａ…カメラコントローラ
５２…キャプチャボード
５３…コンピュータ
５４…モニタ
５５…ケーブル
５６…ソフトウェア
１０１…調光ダイヤル
１０２…減光部
６１…画像入力部
６２…リソース管理部
６３…画像表示部
６４…顕微鏡コントロール部
６５…画像ウインドウ
６５ａ…紫外光観察像
６６…コントロールパネル
６６ａ…「ＲＥＭＯＴＥ ＯＮ＋ＵＶ」ボタン
６６ｂ…対物選択ボタン
６６ｃ…焦準上下ボタン
６６ｄ…調整ボタン
６６ｅ…「ＲＥＭＯＴＥ ＯＦＦ＋ＢＦ」ボタン
６６ｆ…インディケータ
６６ｇ…インディケータ
１１１…可視光観察用ＴＶカメラ
１１２…ビームスプリッタ
Claims (4)
- 顕微鏡観察鏡筒部による肉眼観察拡大光学系と電子画像観察を行う拡大光学系とを備えた顕微鏡本体と、
前記電子画像観察を行う前記拡大光学系により取得された観察像を表示する表示部と、
前記顕微鏡本体に接続され、前記顕微鏡本体の操作を行う第１の操作部と、
前記表示部に表示され、前記顕微鏡本体の操作を行う第２の操作部と、
前記表示部に表示され、前記顕微鏡観察鏡筒部による前記肉眼観察拡大光学系と前記電子画像観察を行う前記拡大光学系との切換え指示を行うための切換指示部を有し、当該切換指示部に対する操作により前記顕微鏡本体における前記顕微鏡観察鏡筒部による前記肉眼観察拡大光学系と前記電子画像観察を行う前記拡大光学系とを切換える制御手段と、
を具備し、
前記制御手段は、前記切換指示部による切換え指示により、前記顕微鏡観察鏡筒部による前記肉眼観察拡大光学系に切換えられた場合に前記第１の操作部による操作を可能にし、前記電子画像観察を行う前記拡大光学系に切換られた場合に前記第２の操作部による操作を可能にする、
ことを特徴とする顕微鏡装置。 - 前記顕微鏡本体は、複数の対物レンズと該対物レンズを回転保持するレボルバとを更に有し、
前記複数の対物レンズは、可視光用の対物レンズと、紫外光用の対物レンズを含み、
前記制御手段は、前記切換指示部による前記肉眼観察拡大光学系への切換え指示によって前記レボルバにより前記可視光用の対物レンズを前記顕微鏡の光軸上に配置し、前記切換指示部による前記電子画像観察を行う前記拡大光学系への切換え指示によって前記レボルバにより前記紫外光用の対物レンズを前記顕微鏡本体の光軸上に配置する、
ことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡装置。 - 前記第１の操作部及び前記第２の操作部は、前記複数の対物レンズに対応した対物選択スイッチを有し、
前記第１の操作部による操作が可能である場合、前記紫外光用の対物レンズに対応する前記第１の操作部の前記対物選択スイッチを操作不能とする、
ことを特徴とする請求項２記載の顕微鏡装置。 - 前記表示部は、前記紫外光用の対物レンズが前記顕微鏡の光軸に配置されたことを知らせるインディケータを有していることを特徴とする請求項２記載の顕微鏡装置。
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