顕微鏡システム
【課題】光学ヘッドを傾斜させる場合においても、煩雑な操作を行うことなく、観察ポイントの位置ずれや焦点のずれの発生を抑制することができる顕微鏡システムを提供する。
【解決手段】標本ステージ上に載置された標本に対応する光が入射する観察光学系と、該観察光学系に入射した光を受光して画像信号を生成する撮像部１２４と、観察光学系及び撮像部１２４を含む光学ヘッド１２０を光軸に沿って移動させることにより、フォーカスを行う電動ヘッド操作部１３１と、光学ヘッド１２０を光軸と直交する軸を中心に回転させることにより、ＸＹステージ１１０と直交する軸に対して傾斜させる回転軸１０１及び軸受け１０２と、観察光学系の焦点と、観察光学系の回転軸とが一致した状態に関する情報を記憶する記憶部１５３と、該情報に基づき、観察光学系の焦点と回転軸とを一致させる制御を行う制御部１５４とを備える。
【解決手段】標本ステージ上に載置された標本に対応する光が入射する観察光学系と、該観察光学系に入射した光を受光して画像信号を生成する撮像部１２４と、観察光学系及び撮像部１２４を含む光学ヘッド１２０を光軸に沿って移動させることにより、フォーカスを行う電動ヘッド操作部１３１と、光学ヘッド１２０を光軸と直交する軸を中心に回転させることにより、ＸＹステージ１１０と直交する軸に対して傾斜させる回転軸１０１及び軸受け１０２と、観察光学系の焦点と、観察光学系の回転軸とが一致した状態に関する情報を記憶する記憶部１５３と、該情報に基づき、観察光学系の焦点と回転軸とを一致させる制御を行う制御部１５４とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像部を備えた顕微鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡の分野においては、複数の観察者が同時に試料を観察する用途や、レポートドキュメントなどの業務資料に試料の拡大像を載せる用途などのために、観察光学系にＣＣＤカメラ等の撮像部が取り付けられた装置がよく用いられている。このような顕微鏡システムとしては、観察光学系及びその端部に設けられたＣＣＤカメラを一体化した光学ヘッドをステージ上方に配置し、ＣＣＤカメラによる撮影画像をパソコン上のアプリケーションソフトウェアに表示する一方、ピント合わせのために光学ヘッドを駆動する電動焦準部などをパソコン上のアプリケーションソフトウェアで遠隔操作するようにしたものが主流となっている。
【０００３】
また、近年では、ステージ上の点を中心として光学ヘッドを回転させることにより、光学ヘッドを傾けて、ステージの真上以外の様々な角度から標本を観察できるようにした顕微鏡システムも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０２３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような光学ヘッドの傾斜（ティルト）が可能な顕微鏡の場合、光学ヘッドを傾けた際に、観察ポイントや、一旦合わせた焦点位置がずれてしまうという問題がある。例えば、図２０に示すように、光学ヘッド９０の回転中心Ｏが、ステージ９１上の所定の高さに設定されている場合、光学ヘッド９０の光軸Ｒをステージ９１表面と直交させた状態で標本９２の表面に合焦した後、光学ヘッド９０を傾斜させると、観察ポイントが位置Ｐ１から位置Ｐ２に、距離ｄＸだけずれてしまう。また、焦点についても、位置Ｐ１から位置Ｐ３に距離ｄＺだけずれてしまう。
【０００６】
また、図２１に示すように、標本９２表面の観察ポイント（位置Ｐ４）を斜めから観察するために、光学ヘッド９０の光軸Ｒをステージ９１表面と直交する軸Ｚ０に対して傾斜させた後、光学ヘッド９０を標本９２の表面に合焦しようとすると、やはり観察ポイントが位置Ｐ４から位置Ｐ５にずれてしまう。
【０００７】
このような問題に対して、特許文献１においては、光学ヘッドの回転中心の高さにステージの標本載置面の高さを合わせた状態で、光学ヘッドの焦点を標本載置面に合わせることにより、光学ヘッドの焦点位置と回転中心とを一致させた後で、標本をステージに載置し、ステージの高さを調節して標本に焦点を合わせることとしている。
【０００８】
しかしながら、この場合、光学ヘッドの焦点を標本載置面に一旦合わせるといったステップを実行しなければならず、操作が煩雑である。特に、厚さの異なる標本や、内部に段差がある標本を観察する場合、標本の高さが変化する毎にこのようなステップを実行しなくてはならないため、観察に時間がかかってしまう。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光学ヘッドを傾斜可能な顕微鏡システムにおいて、光学ヘッドを傾斜させる場合においても、煩雑な操作を行うことなく、観察ポイントの位置ずれや焦点のずれの発生を抑制することができる顕微鏡システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る顕微鏡システムは、標本ステージ上に載置された標本に対応する光が入射する観察光学系と、前記観察光学系から出射した光を受光して画像信号を生成する画像信号生成手段と、前記観察光学系を該観察光学系の光軸に沿って移動させることにより、合焦操作を行う電動ヘッド操作手段と、前記観察光学系及び前記画像信号生成手段を、前記光軸と直交する軸を中心に回転させることにより、前記光軸を前記標本ステージと直交する軸に対して傾斜させる回転手段と、前記観察光学系の焦点と、前記観察光学系の回転軸とが一致した状態に関する情報を記憶する記憶手段と、前記情報に基づき、電動ヘッド操作手段に前記焦点を前記回転軸に一致させる制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
上記顕微鏡システムにおいて、前記観察光学系は、対物レンズを含み、前記対物レンズは、該対物レンズとは同焦点距離が異なる第２の対物レンズと交換可能であることを特徴とする。
【００１２】
上記顕微鏡システムにおいて、前記制御手段は、前記光軸上に設置されている対物レンズ毎に、前記制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
上記顕微鏡システムは、前記光軸上に設置されている対物レンズを判別する対物レンズ判別手段をさらに備え、前記制御手段は、前記対物レンズ判別手段による判別結果に従って、前記焦点を前記回転軸に一致させる制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
上記顕微鏡システムにおいて、前記対物レンズ判別手段は、識別情報を有する識別子と、前記識別情報を検出可能な検出手段とを含み、前記識別子は、前記対物レンズに設けられていることを特徴とする。
【００１５】
上記顕微鏡システムは、同焦点距離が互いに異なる複数の対物レンズをそれぞれ保持可能な複数の保持部を有し、前記複数の対物レンズの内の１つを前記光軸上に設置する対物レンズ交換手段をさらに備え、前記対物レンズ判別手段は、識別情報を有する識別子と、前記識別情報を検出可能な検出手段とを含み、前記識別子は、前記複数の保持部の各々に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
上記顕微鏡システムにおいて、前記記憶手段は、前記識別子と前記対物レンズとの対応関係をさらに記憶することを特徴とする。
【００１７】
上記顕微鏡システムにおいて、前記情報は、前記対物レンズに対応する同焦点距離の基準値に基づいて生成され、前記対物レンズの同焦点距離と前記基準値との差に関する情報の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、前記制御手段は、前記差に応じて前記情報を補正することを特徴とする。
【００１８】
上記顕微鏡システムにおいて、前記観察光学系は、焦点距離を変更可能なズーム手段を含み、前記情報は、前記ズーム手段が変更可能な各焦点距離の基準値に応じて生成され、前記ズーム手段の各焦点距離と前記基準値との差に関する情報の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、前記制御手段は、前記差に応じて前記情報を補正することを特徴とする。
【００１９】
上記顕微鏡システムは、前記観察光学系と前記画像信号生成手段と前記電動ヘッド操作手段とを、前記光軸に沿って一体的に移動させる上下操作手段をさらに備え、前記制御手段は、前記上下操作手段を制御することにより、前記焦点を前記回転軸に一致させることを特徴とする。
【００２０】
上記顕微鏡システムは、前記標本ステージを該標本ステージの主面と直交する方向に移動可能に保持するステージ操作手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２１】
上記顕微鏡システムは、前記電動ヘッド操作手段により前記観察光学系を移動させる操作を有効状態と無効状態とで切り替える指示の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、前記制御手段は、前記指示に応じて、前記有効状態と前記無効状態を切り替える制御を行うことを特徴とする。
【００２２】
上記顕微鏡システムにおいて、前記画像信号生成手段は、ＣＣＤを含むことを特徴とする。
【００２３】
上記顕微鏡システムにおいて、前記回転手段を前記標本ステージの主面と直交する方向に移動させる第２の上下操作手段をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、観察光学系の焦点と観察光学系の回転軸とが一致した状態に関する情報を記憶手段に記憶させ、この情報に基づいて、制御手段が観察光学系の焦点と回転軸とを一致させる制御を行うので、光学ヘッドを傾斜させる場合においても、煩雑な操作を行うことなく、観察ポイントの位置ずれや焦点のずれの発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す位置検出部を拡大して示す模式図である。
【図３】図３は、図１に示す顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。
【図４Ａ】図４Ａは、顕微鏡装置がユーセントリック状態になった状態を示す模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、顕微鏡装置をユーセントリック状態にした後で標本の表面に光学ヘッドの焦点を合わせた状態を示す模式図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、光学ヘッドをティルトさせた状態を示す模式図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の実施の形態２に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の実施の形態２に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態３−１に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。
【図７】図７は、図６に示す位置検出部を拡大して示す模式図である。
【図８】図８は、実施の形態３−１に係る顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、表示部に表示される画面の例を示す模式図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３−２に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。
【図１１】図１１は、実施の形態３−２に係る顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、表示部に表示される画面の例を示す模式図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３−３に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。
【図１４】図１４は、図１３に示すレボルバ及びその近傍を拡大して示す模式図である。
【図１５】図１５は、実施の形態４に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。
【図１６】図１６は、同焦点距離の補正動作の際に表示部に表示される画面の例を示す模式図である。
【図１７】図１７は、実施の形態５に係る顕微鏡システムの表示部に表示される画面の例を示す模式図である。
【図１８】図１８は、実施の形態６に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。
【図１９】図１９は、図１８に示す顕微鏡装置に標本を配置した状態を示す模式図である。
【図２０】図２０は、従来の顕微鏡装置において光学ヘッドをティルトさせた状態を示す図である。
【図２１】図２１は、従来の顕微鏡装置において光学ヘッドをティルトさせた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る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。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る顕微鏡システムの構成例を示す図である。図１に示すように、実施の形態１に係る顕微鏡システム１は、標本の観察画像を生成する顕微鏡装置１０と、顕微鏡装置１０が生成した観察画像を表示すると共に、顕微鏡装置１０の動作を制御する制御装置１５とを備える。
【００２７】
顕微鏡装置１０は、ベース１００と、回転軸１０１及び軸受け１０２を介してベース１００に設置された支柱１０３と、標本Ｓが載置されるＸＹステージ１１０と、ＸＹステージ１１０を図の上下方向に移動可能に保持するステージホルダ１１１と、ベース１００に対するステージホルダ１１１の高さを変化させるステージ操作部１１２と、ＸＹステージ１１０上に設けられた観察光学系である光学ヘッド１２０と、支柱１０３に対して光学ヘッド１２０を移動可能に保持する光学ヘッド保持部１３０とを備える。また、顕微鏡装置１０は、この他、標本Ｓを照明する照明光学系を備えても良い。照明光学系の構成としては、ＸＹステージ１１０の下側に設けられる透過照明光学系であっても良いし、ＸＹステージ１１０の上側に設けられる落射照明光学系であっても良い。或いは、標本Ｓに対して光を斜めから（即ち、標本Ｓの載置面と直交する軸と交差する方向から）照射する斜照明光学系であっても良い。なお、以下の説明においては、図の左右方向をＸ軸方向、図の奥行き方向をＹ軸方向、図の上下方向をＺ軸方向とし、顕微鏡装置１０は、ＸＹステージ１１０がＸ軸及びＹ軸からなる面に平行となるように設置されているものとする。
【００２８】
回転軸１０１は、ベース１００に対して固定して設けられている。また、軸受け１０２は、回転軸１０１と共通の軸Ｒ１が支柱１０３の軸Ｒ２と直交するように、支柱１０３の端部に固定されている。この軸受け１０２を回転軸１０１に嵌合させることにより、支柱１０３の軸Ｒ２が軸Ｒ１と直交し、支柱１０３が軸Ｒ１を中心として回転可能な状態となる。即ち、軸受け１０２及び回転軸１０１は、光学ヘッド保持部１３０を介して支柱１０３と連結された光学ヘッド１２０の軸Ｒ１を回転軸とする回転手段を構成する。これにより、光学ヘッドがＹＺ面内において傾斜（ティルト）可能となる。なお、図１に示す構成において、光学ヘッド１２０のティルト操作は手動で行われるが、モータ等用いて光学ヘッド１２０を電動でティルトさせることとしても良い。なお、ティルト可能な角度は特に限定されない。
【００２９】
ステージ操作部１１２は、例えば、ユーザが手動で回転操作可能なハンドル１１２ａとリニアガイド１１２ｂとによって実現される。ユーザがハンドル１１２ａを回転させると、その回転方向及び回転量に応じて、ステージホルダ１１１が、標本ステージ１１０の主面と直交する方向（図１においては上下方向）に移動する。
【００３０】
光学ヘッド１２０は、鏡筒１２１と、鏡筒１２１のＸＹステージ１１０側の端部に設けられた対物レンズ１２２と、鏡筒１２１の内部に設けられたズームレンズ群１２３ａ及び該ズームレンズ群１２３ａを駆動するモータ１２３ｂを含み、焦点距離を変更可能な電動ズーム１２３と、鏡筒１２１の対物レンズ１２２とは反対側の端部に設けられた撮像部１２４とを有する。これらの内、対物レンズ１２２及びズームレンズ群１２３ａは、標本ステージ１１０上に載置された標本Ｓに対応する観察光が入射する観察光学系を構成する。また、撮像部１２４は、例えばＣＣＤ等の撮像素子を含み、観察光学系を通過した観察光を受光し、該観察光に対応する電気信号（撮像信号）を出力する画像信号生成手段である。
【００３１】
光学ヘッド保持部１３０は、光学ヘッド１２０側に固定された電動ヘッド操作部１３１と、支柱１０３側に固定された支持具１３２とを有する。
支持具１３２は、固定ハンドル１３３によって支柱１０３に締結されている。また、支柱１０３には下側ストッパ１３４が設けられており、これにより支持具１３２のずり落ちが防止される。なお、支柱１０３に対する支持具１３２の位置は、例えば固定ハンドル１３３を一旦緩めるなどして、ユーザが手動で調節することもできる。
【００３２】
電動ヘッド操作部１３１は、例えば、軸Ｒ２及び光学ヘッド１２０の光軸Ｌ１の双方に平行となるよう設けられたリニアガイド１３１ａと、モータ１３１ｂとを有する。電動ヘッド操作部１３１は、リニアガイド１３１ａを介して支持具１３２と連結しており、モータ１３１ｂの動作により、支持具１３２に対する軸Ｒ２方向における位置を変化させる。それにより、光学ヘッド１２０が、軸Ｒ２に沿って移動可能になる。
【００３３】
電動ヘッド操作部１３１には、支持具１３２に対する電動ヘッド操作部１３１の位置、言い換えると、所定の基準位置に対する光学ヘッド１２０の位置を検出する位置検出部１３５が設けられている。
【００３４】
図２は、位置検出部１３５を拡大して示す模式図である。図２に示すように、位置検出部１３５は、電動ヘッド操作部１３１側に設けられた枠体１３６と、該枠体１３６に設けられた接触センサ１３７と、支持具１３２側に設けられた旗（マーク部材）１３８とを含む。接触センサ１３７は、旗１３８が接触した際に検出信号を出力する。この検出信号は、後述する制御部１５４に入力される。
【００３５】
一方、制御装置１５は、パーソナルコンピュータやワークステーション等によって実現される制御装置本体１５０と、液晶パネル又は有機ＥＬパネル等のモニタ装置によって実現される表示部１６０とを備える。
【００３６】
制御装置本体１５０は、外部からの種々の情報や命令の入力を受け付ける操作入力部１５１と、撮像部１２４が生成した画像信号に対して所定の画像処理を施すことにより、表示用の画像信号を生成する画像処理部１５２と、記憶部１５３と、これらの各部及び顕微鏡装置１０の動作を制御する制御部１５４とを有する。
【００３７】
操作入力部１５１は、キーボード、各種入力ボタンやスイッチ、表示部１６０の画面に対するポイント操作に応じて信号が入力されるマウス等のポインティングデバイス等を含み、これらの入力デバイスを介して入力された信号を受け付け、制御部１５４に入力する。
【００３８】
記憶部１５３は、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体メモリや、ＨＤＤ、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の記録媒体及び該記録媒体を駆動する駆動装置等によって実現され、制御装置本体１５０に各種動作を実行させるプログラムや、プログラムの実行中に用いられる各種情報や、撮像部１２４から入力された画像信号等を記憶する。また、記憶部１５３は、光学ヘッド（観察光学系）１２０の焦点ＦＰと、光学ヘッド１２０の回転中心軸Ｒ１とが重なった状態に関する情報を記憶する。なお、以下において、光学ヘッド１２０の焦点ＦＰと、回転中心軸Ｒ１とが重なった状態のことをユーセントリック状態と呼ぶ。また、このユーセントリック状態に関する情報を、ユーセントリック情報と呼ぶ。
【００３９】
ユーセントリック情報には、例えば、対物レンズ１２２の同焦点距離、ユーセントリック状態にあるときの顕微鏡装置１０の各部の状態（モータ１３１ｂがステッピングモータである場合、ステッピングモータの原点位置からのパルス数、位置検出部１３５の出力値等）といった情報が含まれる。
【００４０】
制御部１５４は、顕微鏡装置１０におけるオートフォーカス動作を制御する。その際、制御部１５４は、操作入力部１５１から入力された信号に従い、記憶部１５３に記憶された情報に基づいて、ユーセントリック状態に遷移する動作を各部に実行させる。例えば、モータ１３１ｂがステッピングモータであり、ユーセントリック情報として、ステッピングモータの原点位置からのパルス数が記憶されている場合、制御部１５４は、このパルス数に従ってモータ１３１ｂを動作させる。
【００４１】
表示部１６０は、撮像部１２４によって撮像された観察画像の他、制御部１５４の制御に基づいて種々の情報を画面表示する。なお、表示部１６０を、画面に対するタッチ操作により信号が入力されるタッチパネルが重畳されたモニタ装置によって実現し、表示部１６０と操作入力部１５１とを一体化させても良い。
【００４２】
次に、図３を参照しながら、顕微鏡システム１の動作について説明する。図３は、顕微鏡システム１の動作を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１００において、顕微鏡システム１が起動する。続くステップＳ１０１において、制御部１５４は、表示部１６０に撮像部１２４から入力された画像信号に基づく観察画像１６１を表示させると共に、ホームポジションボタン１６２を表示させる。ここで、ホームポジションボタン１６２は、顕微鏡装置１０をユーセントリック状態に遷移させる指示をユーザが入力する際に用いるボタン（アイコン）である。
【００４３】
ステップＳ１０２において、操作入力部１５１は、ホームポジションボタン１６２へのタッチ（又はクリック）を検出すると（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ユーセントリック状態に遷移する指示を制御部１５４に入力する（ステップＳ１０３）。
【００４４】
ステップＳ１０４において、制御部１５４は、記憶部１５３からユーセントリック情報を読み出す。
ステップＳ１０５において、制御部１５４は、ユーセントリック情報に基づいて顕微鏡装置１０の各部を制御することにより、図４Ａに示すように、光学ヘッド１２０の焦点ＦＰが回転中心軸Ｒ１と一致したユーセントリック状態を実現する。
【００４５】
この後、ユーザは、図４Ｂに示すように、ステージ操作部１１２をＺ軸方向に操作して、ＸＹステージ１１０上に載置した標本Ｓの表面に焦点を合わせる。そして、図４Ｃに示すように、その状態で光学ヘッド１２０をティルトさせるなどして、所望の観察を行う。この間も、焦点ＦＰと回転中心軸Ｒ１とが一致した状態が維持されているので、光学ヘッド１２０をティルトさせても、観察ポイントのずれや焦点ＦＰのずれが生じることはない。
【００４６】
顕微鏡システム１は、電源をオフ（ＯＦＦ）する信号が入力された場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、各部の動作を終了させる。一方、電源をオフする信号が入力されない場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、顕微鏡システム１の動作はステップＳ１０１に戻る。なお、ステップＳ１０２において、ホームポジションボタン１６２へのタッチを検出しない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、顕微鏡システム１の動作は、ステップＳ１０６に移行する。
【００４７】
以上説明したように、実施の形態１によれば、記憶部１５３にユーセントリック情報を予め記憶させておくので、ユーザは、所望のタイミングで、顕微鏡装置１０をユーセントリック状態に素早く遷移させることができる。従って、ユーザは、ＸＹステージ１１０の表面に一旦ピントを合わせるといった煩わしい操作を行うことなく、所望の角度から標本Ｓを撮影した観察画像を簡単且つ短時間に観察することが可能となる。
【００４８】
なお、実施の形態１においては、ＸＹステージ１１０をＺ軸方向に移動させることにより標本Ｓの表面に焦点を合わせたが、光学ヘッド１２０の焦点ＦＰと回転中心軸Ｒ１とが一致した状態を維持できれば、その他の方法で標本Ｓに対する合焦操作を行っても良い。例えば、鏡筒１２１に対して撮像部１２４が移動可能である場合には、撮像部１２４を光軸Ｌ１に沿って移動させることにより、合焦を行っても良い。また、鏡筒１２１に対して対物レンズ１２２が移動可能である場合には、対物レンズ１２２を光軸Ｌ１に沿って移動させることにより、合焦を行っても良い。
【００４９】
なお、実施の形態１においては、ステージ操作部１１２による操作が可能なＸＹステージ１１０上に標本Ｓを載置したが、単なるプレーンステージに標本Ｓを載置しても良い。この場合、ユーザは、標本Ｓ上の所望の観察領域を探索するときには、標本Ｓを自身の手で直接移動させれば良い。
【００５０】
（変形例１）
次に、実施の形態１の変形例について説明する。
図３に示すステップＳ１０５において、制御部１５４は、位置検出部１３５からの出力信号に基づいて、ユーセントリック状態に遷移する動作を各部に実行させても良い。この場合、位置検出部１３５の旗１３８を、ユーセントリック状態に至ったときに接触センサ１３７と接触する位置に設けておく。そして、制御部１５４は、ユーセントリック状態に遷移する指示が入力されると、位置検出部１３５から旗１３８の検出信号が出力されるまで、モータ１３１ｂを動作させる。
【００５１】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
図５Ａ及び図５Ｂは、実施の形態２に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、実施の形態２における顕微鏡装置２０は、互いに同焦点距離が異なる複数の対物レンズ２０１、２０２を交換可能な構成を有する。図５Ａは、同焦点距離Ｄ１を有する（例えば、倍率が３倍の）対物レンズ２０１が光学ヘッド１２０にセットされた状態を示している。また、図５Ｂは、同焦点距離Ｄ２を有する（Ｄ２＞Ｄ１。例えば、倍率が１倍の）対物レンズ２０２が光学ヘッド１２０にセットされた状態を示している。
【００５２】
また、支柱１０３には、支持具１３２の抜けを防止する上側ストッパ２０３が設けられている。この上側ストッパ２０３及び対物レンズが交換可能な点以外の顕微鏡装置２０の構成については、図１に示すものと同様である。
【００５３】
このように、複数種類の対物レンズを交換可能に備えた顕微鏡システムにおいて、いずれか一方の対物レンズ（例えば、対物レンズ２０１）に対応するユーセントリック情報しか記憶部１５３に記憶されていない場合の動作について説明する。
【００５４】
ユーセントリック情報が記憶部１５３に記憶されている方の対物レンズ２０１を用いて観察を行う場合、制御部１５４は、実施の形態１と同様の動作（図３参照）により、顕微鏡装置２０をユーセントリック状態に遷移させる。
【００５５】
また、もう一方の対物レンズ２０２を用いて観察を行う場合、制御部１５４は、まず、対物レンズ２０１に対応するユーセントリック情報に基づいてユーセントリック状態に遷移する動作を、顕微鏡装置２０に実行させる。その後、支柱１０３に対して支持具１３２を軸Ｒ２方向、即ち光軸Ｌ１に沿って同焦点距離の差（Ｄ２−Ｄ１）の分だけ移動させ、ユーセントリック状態を補正する。支持具１３２の高さの調節は、ユーザが手動で行っても良いし、支持具１３２を電動モータによって駆動可能な構成にして、制御部１５４が自動制御を行うこととしても良い。この場合、支持具１３２及び電動モータは、光学ヘッド１２０及び電動ヘッド操作部１３１を光軸Ｌ１に沿って一体的に移動させる上下操作手段を構成する。
【００５６】
以上説明した実施の形態２によれば、対物レンズの交換が可能な顕微鏡装置２０においても、各対物レンズの同焦点距離に応じたユーセントリック状態を実現することができる。また、実施の形態２の場合、同焦点距離が短い方の対物レンズに対応するユーセントリック情報を用いることにすれば、光学ヘッド１２０の上下方向におけるストロークを小さくすることができるので、顕微鏡装置２０を小型化することが可能となる。
【００５７】
（実施の形態３−１）
次に、本発明の実施の形態３−１について説明する。
図６は、実施の形態３−１に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。図６に示すように、実施の形態３−１における顕微鏡装置３０−１は、図５Ａに示す顕微鏡装置２０と同様、互いに同焦点距離が異なる複数の対物レンズ（第１対物レンズ３０１、第２対物レンズ３０２）を交換可能な構成を有しており、位置検出部１３５の代わりに、位置検出部３０３を備える点が異なっている。なお、図６は、第１対物レンズ３０１が取り付けられた状態を実線で示し、第２対物レンズ３０２が取り付けられた状態を一点鎖線で示している。また、交換可能な対物レンズの種類は３つ以上であっても良い。
【００５８】
図７は、位置検出部３０３を拡大して示す模式図である。図７に示すように、位置検出部３０３には、電動ヘッド操作部１３１側に設けられた枠体３０４と、該枠体３０４に設けられた接触センサ３０５と、支持具１３２側の互いに異なる位置に設けられた第１の旗３０６及び第２の旗３０７とを有する。第１の旗３０６は、例えば倍率が１倍である第１対物レンズ３０１が光学ヘッド１２０にセットされた場合に、ユーセントリック状態で接触センサ３０５が検出可能な位置に設けられている。一方、第２の旗３０７は、例えば倍率が３倍である第２対物レンズ３０２が光学ヘッド１２０にセットされた場合に、ユーセントリック状態で接触センサ３０５が検出可能な位置に設けられている。
また、記憶部１５３には、第１の旗３０６と第１対物レンズ３０１、及び、第２の旗３０７と第２対物レンズ３０２の対応関係が記憶される。
【００５９】
次に、実施の形態３−１に係る顕微鏡システムの動作について説明する。図８は、実施の形態３−１に係る顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。なお、図８に示すステップＳ１００及びＳ１０６の動作は、図３に示すこれらの各ステップと対応している。
【００６０】
ステップＳ３１０において、制御部１５４は、図９に示すように、撮像部１２４から入力された画像信号に基づき、観察画像１６１を表示部１６０に表示させる。また、制御部１５４は、同じ画面に、ユーザが選択可能なホームポジション１ボタン３１１及びホームポジション２ボタン３１２を表示部１６０に表示させる。ホームポジション１ボタン３１１は、顕微鏡装置３０−１を第１対物レンズ３０１に対応するユーセントリック状態に遷移させる指示を入力するためのボタン（アイコン）である。一方、ホームポジション２ボタン３１２は、顕微鏡装置３０−１を第２対物レンズ３０２に対応するユーセントリック状態に遷移させる指示を入力するためのボタン（アイコン）である。
【００６１】
続くステップＳ３１１において、操作入力部１５１は、ホームポジション１ボタン３１１へのタッチ（又はクリック）を検出すると（ステップＳ３１１：Ｙｅｓ）、第１対物レンズ３０１に対応するユーセントリック状態に遷移する指示を制御部１５４に入力する（ステップＳ３１２）。
【００６２】
ステップＳ３１３において、制御部１５４は、位置検出部３０３に対し、第１の旗３０６の検出を開始させる。
また、ステップＳ３１４において、制御部１５４は、モータ１３１ｂの動作を開始させる。
【００６３】
ステップＳ３１５において、制御部１５４は、位置検出部３０３からの検出信号を検出すると（ステップＳ３１５：Ｙｅｓ）、モータ１３１ｂの動作を停止させる（ステップＳ３１６）。一方、制御部１５４は、位置検出部３０３からの検出信号を検出しない場合（ステップＳ３１５：Ｎｏ）、検出信号が検出されるまで待機する（ステップＳ３１５）。
【００６４】
また、ステップＳ３１１において、操作入力部１５１は、ホームポジション１ボタン３１１へのタッチを検出しない場合（ステップＳ３１１：Ｎｏ）、ホームポジション２ボタン３１２へのタッチ（又はクリック）を検出したか否かを確認する（ステップＳ３１７）。操作入力部１５１は、ホームポジションボタン３１２へのタッチを検出した場合（ステップＳ３１７：Ｙｅｓ）、第２対物レンズ３０２に対応するユーセントリック状態に遷移する指示を制御部１５４に入力する（ステップＳ３１８）。
【００６５】
ステップＳ３１９において、制御部１５４は、位置検出部３０３に対し、第２の旗３０７の検出を開始させる。その後、顕微鏡システムの動作はステップＳ３１４に移行する。
【００６６】
なお、ステップＳ３１７において、ホームポジションボタン３１２へのタッチが検出されない場合（ステップＳ３１７：Ｎｏ）、顕微鏡システムの動作はステップＳ１０６に移行する。
【００６７】
以上説明したように、実施の形態３−１によれば、互いに同焦点距離が異なる複数の対物レンズを備える場合においても、各対物レンズに対応するユーセントリック状態を簡単に実現することが可能となる。
【００６８】
（実施の形態３−２）
次に、本発明の実施の形態３−２について説明する。
図１０は、実施の形態３−２に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。図１０に示すように、実施の形態３−２における顕微鏡装置３０−２は、図６に示す顕微鏡３０−１に対し、互いに同焦点距離が異なる交換可能な複数の対物レンズ（第１対物レンズ３２１、第２対物レンズ３２２）を判別する対物レンズ判別手段が設けられていることを特徴とする。なお、図１０は、第１対物レンズ３２１が取り付けられた状態を実線で示し、第２対物レンズ３２２が取り付けられた状態を一点鎖線で示している。
【００６９】
対物レンズ３２１、３２２には、自身の識別情報（例えば、識別フラグ）を有する識別子として、ＩＣチップ３２１ａ、３２２ａがそれぞれ設けられている。
一方、光学ヘッド１２０の下方（対物レンズ３２１、３２２近傍）には、ＩＣチップ３２１ａ、３２２ａの識別情報を検出可能な検出手段として、ＩＣチップセンサ３２３が設けられている。ＩＣチップセンサ３２３は、第１対物レンズ３２１が光学ヘッド１２０に取り付けられた際、ＩＣチップ３２１ａが発信した識別情報を検出し、当該識別情報の検出信号を出力する。一方、ＩＣチップセンサ３２３は、第２対物レンズ３２２が光学ヘッド１２０に取り付けられた際には、ＩＣチップ３２２ａが発信した識別情報を検出し、当該識別情報の検出信号を出力する。これらのＩＣチップ３２１ａ、３２２ａ及びＩＣチップセンサ３２３の組み合わせにより、対物レンズ判別手段が実現される。
【００７０】
また、この場合、記憶部１５３には、ＩＣチップ３２１ａの識別情報と第１対物レンズ３２１との対応関係、及び、ＩＣチップ３２２ａの識別情報と第２対物レンズ３２２との対応関係が記憶される。
【００７１】
次に、実施の形態３−２に係る顕微鏡システムの動作について説明する。図１１は、実施の形態３−２に係る顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。なお、図１１に示すステップＳ１００、ステップＳ３１４〜Ｓ３１６、及びステップＳ１０６の動作は、図８に示すこれらの各ステップと対応している。
【００７２】
ステップＳ３２０において、制御部１５４は、図１２に示すように、観察画像１６１及びホームポジションボタン１６２を表示部１６０に表示させる。
続くステップＳ３２１において、操作入力部１５１は、ホームポジションボタン１６２へのタッチ（又はクリック）を検出すると（ステップＳ３２１：Ｙｅｓ）、ユーセントリック状態に遷移する指示を制御部１５４に入力する（ステップＳ３２２）。
【００７３】
ステップＳ３２３において、制御部１５４は、ＩＣチップセンサ３２３が出力した検出信号に基づいて、現在光学ヘッド１２０に取り付けられている対物レンズの種類（倍率又は同焦点距離）を検知する。このとき、検出信号がＩＣチップ３２１ａの識別情報に対応するものであった場合（ステップＳ３２３：第１チップ）、制御部１５４は、位置検出部３０３に第１の旗３０６の検出を開始させる（ステップＳ３２４）。一方、検出信号がＩＣチップ３２２ａの識別情報に対応するものであった場合（ステップＳ３２３：第２チップ）、制御部１５４は、位置検出部３０３に第２の旗３０７の検出を開始させる（ステップＳ３２５）。
【００７４】
この際、制御部１５４は、ＩＣチップセンサ３２３が検出した識別情報に基づき、現在光学ヘッド１２０に取り付けられている対物レンズに関する情報を記憶部１５３から読み出し、表示部１６０に表示させても良い。例えば、図１２には、対物レンズの倍率を示す倍率表示欄３２４が設けられている。図１０の実線で示すように、光学ヘッド１２０に対物レンズ３２１が取り付けられている場合、倍率表示欄３２４には、対物レンズ３２１の倍率（倍）を示す数値「１」が表示される。
【００７５】
なお、ステップＳ３２１において、ホームポジションボタン１６２へのタッチが検出されない場合（ステップＳ３２１：Ｎｏ）、顕微鏡システムの動作はステップＳ１０６に移行する。
【００７６】
以上説明したように、実施の形態３−２によれば、光学ヘッド１２０に取り付けられている対物レンズを顕微鏡システムが自動認識するので、ユーザは、対物レンズの同焦差分を意識することなく、観察を行うことができる。
【００７７】
（変形例３−２）
対物レンズ判別手段としては、ＩＣチップ及びＩＣチップセンサの組み合わせの他にも様々な構成を用いることができる。例えば、識別子として識別情報に対応する磁界を生成する磁石を用い、検出手段としてホールセンサを用いても良い。或いは、識別子としてバーコードを用い、検出手段としてバーコードリーダを用いても良い。
【００７８】
（実施の形態３−３）
次に、本発明の実施の形態３−３について説明する。
図１３は、実施の形態３−３に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。図１３に示すように、実施の形態３−３における顕微鏡装置３０−３は、図１０に示す顕微鏡装置３０−２に対して、互いに同焦点距離が異なる複数の対物レンズ３３１、３３２を切換可能に保持するレボルバ３３０をさらに備える。
【００７９】
図１４は、レボルバ３３０及びその近傍を拡大して示す模式図である。図１４に示すように、レボルバ３３０は、対物レンズ３３１、３３２をそれぞれ保持する保持部３３３、３３４を有する。また、保持部３３３には、対物レンズ３３１用の識別子であるＩＣチップ３３５が取り付けられており、保持部３３４には、対物レンズ３３２用の識別子であるＩＣチップ３３６が取り付けられている。
【００８０】
実施の形態３−３においては、このようなレボルバ３３０を設ける場合、ユーザは対物レンズの切換を素早く行うことができるので、顕微鏡システムの操作性をさらに向上させることが可能となる。
【００８１】
また、実施の形態３−３によれば、対物レンズ３３１、３３２の識別子であるＩＣチップ３３５、３３６をレボルバ３３０（保持部３３３、３３４）側に設けるため、対物レンズ３３１、３３２として、ＩＣチップ等を内蔵した専用品ではなく、汎用の対物レンズを用いることが可能となる。この場合、各保持部３３３、３３４に取り付ける対物レンズの種類（倍率、同焦点距離等）を予め登録（記憶部１５３に記憶）しておくことにより、ＩＣチップ３３５、３３６の検出による対物レンズの自動認識が可能となる。
【００８２】
なお、ＩＣチップ３３５、３３６の取り付け位置は、保持部３３３、３３４ではなく、実施の形態３−２と同様に、対物レンズ３３１、３３２側にしても良い。
また、対物レンズ判別手段として、ＩＣチップ及びＩＣチップセンサの組み合わせに限定されず、磁石及びホールセンサ等、他の構成を用いても良い。
【００８３】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。
図１５は、実施の形態４に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。図１５に示すように、実施の形態４における顕微鏡装置４０は、図１３に示す電動ヘッド操作部１３１の代わりに電動ヘッド操作部４００を備えると共に、位置検出部３０３の代わりに位置検出部４１０を備える。電動ヘッド操作部４００及び位置検出部４１０以外の顕微鏡装置４０の構成については、図１３に及び図１４に示すものと同様である。
【００８４】
電動ヘッド操作部４００は、リニアガイド４０１及びステッピングモータ４０２を有する。電動ヘッド操作部４００は、リニアガイド４０１を介して支持具１３２と連結しており、ステッピングモータ４０２の動作により、支持具１３２に対する電動ヘッド操作部４００の軸Ｒ２方向における位置を変化させる。
【００８５】
位置検出部４１０は、図２に示す位置検出部１３５と同様の構成を有しており、電動ヘッド操作部４００側に設けられた枠体４１１と、該枠体４１１に設けられた接触センサ４１２と、支持具１３２側に設けられた旗４１３とを含む。旗４１３は、電動ヘッド操作部４００が一点鎖線で示す原点の位置に配置されたときに接触センサ４１２が検出可能となる位置に設置されている。
【００８６】
ここで、記憶部１５３に記憶されているユーセントリック情報は、通常、対物レンズ３３１、３３２に対応する同焦点距離の基準値（設計値）に基づき、電動ズーム１２３において変更可能な各焦点距離の基準値（設計値）に応じて生成されている。一方、顕微鏡装置４０に取り付けられる対物レンズ３３１、３３２には個体差があるため、対物レンズ３３１、３３２の実際の同焦点距離と基準値との間に差が生じることがある。また、電動ズーム１２３においても、内蔵するズームレンズ群１２３ａの個体差に起因して、実際の焦点距離と基準値との間に差が生じることがある。このため、顕微鏡装置４０を記憶部１５３に記憶されたままのユーセントリック情報に基づいてユーセントリック状態に遷移させた場合、光学ヘッド１２０の焦点ＦＰと回転中心軸Ｒ１とに微小なずれが生じてしまうことがある。本実施の形態４に係る顕微鏡システムは、このようなずれを補正することを特徴とする。
【００８７】
この補正は、次のようにして行われる。
ユーザは、対物レンズ３２１又は３２２をセットした状態で、光学ヘッド１２０をティルトさせるなどして、視野のずれや焦点位置のずれが生じない光学ヘッド１２０の位置を探索する。この際、ユーザは、電動ヘッド操作部４００の原点の位置から補正前のユーセントリック状態における位置までのステッピングモータ４０２のパルス数に、ずれ量が生じているときの同パルス数を加算又は減算するなどしてオフセットを算出すると、ずれの生じない光学ヘッド１２０の位置を効率的に探索することができる。そして、各対物レンズ３２１、３２２について、探索した位置における同焦距離を求め、補正量を算出する。なお、ユーザがティルト等して探索した位置における同焦距離を制御部が自動測定して、補正量を自動算出することとしてもよい。
【００８８】
図１６は、この補正動作の際に表示部１６０に表示される画面の例を示す模式図である。図１６に示すように、この画面には、観察画像１６１及びホームポジションボタン１６２に加えて、第１同焦補正量記入欄４２１、第２同焦補正量記入欄４２２、ズーム補正量記入欄４２３、及び補正記録ボタン４２４が表示されている。第１同焦補正量記入欄４２１は、保持部３３３に保持されている対物レンズ（例えば、対物レンズ３３１）の同焦距離の補正量（以下、同焦補正量という）が入力される欄である。第２同焦補正量記入欄４２２は、保持部３３４に保持されている対物レンズ（例えば、対物レンズ３３２）の同焦補正量が入力される欄である。ズーム補正量記入欄４２３は、電動ズーム１２３の焦点距離の補正量が入力される欄である。ユーザが、上記探索により求めた補正量を各記入欄４２１〜４２３に入力して補正記録ボタン４２４にタッチ（又はクリック）すると、制御部１５４は、入力された補正量に基づいてユーセントリック情報を補正し、記憶部１５３に記憶させる。
【００８９】
また、別の補正動作として、対物レンズ３２１又は３２２、及び光学ヘッド１２０の実際の同焦点距離と基準値（設計値）との間の差（補正量）といった情報を当該顕微鏡システムの取り扱い説明書等に予め記録しておき、ユーザは、この取扱い説明書等を参照して、図１６に示す画面に第１同焦補正量、第２同焦補正量、及びズーム補正量を入力することとしても良い。この場合、制御部１５４は、入力された情報に基づき、組み合わせるズーム倍率と、対物レンズの種類（図１５の場合、対物レンズ３２１又は３２２）とに応じて、最適なユーセントリック位置を自動計算して、元のユーセントリック情報を補正し、記憶部１５３に記憶させる。
【００９０】
なお、顕微鏡システムに入力された同焦補正量は、書き換え可能で記憶保持可能なフラッシュメモリ等に記録しても良いし、アプリケーションソフトウェアにより、制御装置本体１５０に登録しても良い。
【００９１】
以上説明した実施の形態４によれば、電動ズーム１２３と互換性のない、同焦補正量の大きい対物レンズ等を用いる場合においても、ユーセントリック状態に遷移することが可能となる。
【００９２】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について説明する。
図１７は、実施の形態５に係る顕微鏡システムの表示部１６０に表示される画面の例を示す模式図である。この画面は、図１６に示す画面に対し、ユーセントリック状態を維持するか否かの入力に用いられるオンボタン５０１及びオフボタン５０２がさらに表示されている。なお、このオンボタン５０１及びオフボタン５０２は、顕微鏡装置がユーセントリック状態になった後で、画面表示される。
【００９３】
操作入力部１５１は、オンボタン５０１へのタッチ（又はクリック）を検出すると、制御部１５４に、ユーセントリック状態の維持を指示する信号を入力する。これに応じて、制御部１５４は、光学ヘッド１２０のＺ軸方向における移動をロックする。反対に、操作入力部１５１は、オフボタン５０２へのタッチ（又はクリック）を検出すると、制御部１５４に、ユーセントリック状態維持の解除を指示する信号を入力する。これに応じて、制御部１５４は、光学ヘッド１２０のＺ軸方向における移動のロックを解除する。
【００９４】
ここで、ユーザは、顕微鏡装置（例えば図１５に示す顕微鏡装置４０）を一旦ユーセントリック状態に遷移させた後であっても、段差（高さの変化）のある標本を観察していると、意識せずに光学ヘッド１２０を上下方向に移動させて合焦操作を行ってしまうことがある。この場合、ユーセントリック状態が崩れてしまうことになる。
【００９５】
そこで、実施の形態５においては、ユーザが意識しないユーセントリック状態の崩れを防ぐために、ユーザの操作により、光学ヘッド１２０の上下方向への移動をロックできるようにしている。
【００９６】
一方、ユーザは、光学ヘッド１２０を上下に移動させ、微細なフォーカス操作を行ったり、３Ｄ構築操作（Ｚ軸上の位置が異なる複数の画像を撮像して合成することにより、３次元的な画像を構成する操作）を行ったりしたい場合もある。このような場合のために、実施の形態５においては、光学ヘッド１２０のロックを、ユーザ操作により解除できることとしている。
【００９７】
以上説明した実施の形態５によれば、ユーザは、光学ヘッド１２０の上下方向への移動をロックするか否かを容易に設定し、意識しないユーセントリック状態の崩れを防ぐことができる。
【００９８】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について説明する。
図１８は、実施の形態６に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。
図１８に示すように、実施の形態６における顕微鏡装置６０は、図１に示すベース１００、ＸＹステージ１１０、ステージホルダ１１１、及びステージ操作部１１２の代わりに、ベース６０１と、自身の軸がベース６０１の主面と直交するようにベース６０１に固定して設置された第２支柱６０２と、第２支柱６０２に設けられた上下操作部６０３と、上下操作部６０３を第２支柱６０２に対して固定する固定ハンドル６０４とを備える。軸受け１０２を回転可能に保持する回転軸１０１は、上下操作部６０３に取り付けられている。また、顕微鏡装置６０は、図１に示すＸＹステージ１１０の代わりに、ベース６０１上固定されたプレーンステージ６１０を備える。プレーンステージ６１０は、その上面（標本載置面）がベース６０１の主面と平行になるように設置されている。
【００９９】
図１８において、顕微鏡装置６０はユーセントリック状態となっている。この顕微鏡装置６０において標本を観察する際には、図１９に示すように、プレーンステージ６１０上に標本Ｓを配置し、第２支柱６０２に沿って上下操作部６０３を移動させて、光学ヘッド１２０の焦点ＦＰを標本Ｓの表面に合わせる。そして、第２支柱６０２に対する上下操作部６０３の位置を固定ハンドル６０４によって固定する。なお、この場合、標本ＳのＸＹ方向における位置は、ユーザが標本Ｓをプレーンステージ６１０上で直接移動させることにより行う。
【０１００】
このように顕微鏡装置６０を構成することにより、ステージを移動させる機構（例えば、図１に示すステージ操作部１１１）を設ける必要がなくなるので、顕微鏡装置６０を安価に作製することができる。また、このような構成によれば、厚さの厚い標本Ｓや、厚さの異なる標本Ｓを観察する場合においても、光学ヘッド１２０の上下方向におけるストロークを増加させることなく、ユーセントリック状態を実現することができる。
【０１０１】
なお、顕微鏡装置６０において、標本Ｓ側の焦点深度が深く、視野が十分に広く、倍率の低い対物レンズを用いる場合には、合焦操作の際に若干ユーセントリック状態が崩れたとしても、ＸＹ方向における視野のずれや焦点位置のずれはそれほど大きくならないので、上下操作部６０３及び固定ハンドル６０４による操作に高度な正確性は要求されない。従って、このような場合には、上下操作部６０３及び固定ハンドル６０４を操作するユーザの負担を抑制することができる。
【０１０２】
なお、本発明は、上述した実施の形態１〜６及びこれらの変形例に限定されるものではなく、各実施の形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成できる。例えば、各実施の形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を除外して形成しても良いし、異なる実施の形態や変形例に示した構成要素を適宜組み合わせて形成しても良い。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 顕微鏡システム
１０、２０、３０−１、３０−２、３０−３、４０、６０ 顕微鏡装置
１００ ベース
１０１ 回転軸
１０２ 軸受け
１０３ 支柱
１１０ ＸＹステージ
１１１ ステージホルダ
１１２ ステージ操作部
１１２ａ ハンドル
１１２ｂ リニアガイド
１２０ 光学ヘッド（観察光学系）
１２１ 鏡筒
１２２、２０１、２０２、３０１、３０２、３２１、３２２、３３１、３３２
対物レンズ
１２３ 電動ズーム
１２３ａ ズームレンズ群
１２３ｂ モータ
１２４ 撮像部
１３０ 光学ヘッド保持部
１３１ 電動ヘッド操作部
１３１ａ リニアガイド
１３１ｂ モータ
１３２ 支持具
１３３ 固定ハンドル
１３４ 下側ストッパ
１３５、３０３、４１０ 位置検出部
１３６、３０４、４１１ 枠体
１３７、３０５、４１２ 接触センサ
１３８、３０６、３０７、４１３ 旗
１５ 制御装置
１５０ 制御装置本体
１５１ 操作入力部
１５２ 画像処理部
１５３ 記憶部
１５４ 制御部
１６０ 表示部
１６１ 観察画像
１６２、３１１、３１２ ホームポジションボタン
２０３ 上側ストッパ
３２１ａ、３２２ａ ＩＣチップ
３２３ ＩＣチップセンサ
３２４ 倍率表示欄
３３０ レボルバ
３３３、３３４ 保持部
３３５、３３６ ＩＣチップ
４００ 電動ヘッド操作部
４０１ リニアガイド
４０２ ステッピングモータ
４２１ 第１同焦補正量記入欄
４２２ 第２同焦補正量記入欄
４２３ ズーム補正量記入欄
４２４ 補正記録ボタン
５０１ オンボタン
５０２ オフボタン
６０１ ベース
６０２ 第２支柱
６０３ 上下操作部
６０４ 固定ハンドル
６１０ プレーンステージ
９０ 光学ヘッド
９１ ステージ
９２ 標本
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像部を備えた顕微鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡の分野においては、複数の観察者が同時に試料を観察する用途や、レポートドキュメントなどの業務資料に試料の拡大像を載せる用途などのために、観察光学系にＣＣＤカメラ等の撮像部が取り付けられた装置がよく用いられている。このような顕微鏡システムとしては、観察光学系及びその端部に設けられたＣＣＤカメラを一体化した光学ヘッドをステージ上方に配置し、ＣＣＤカメラによる撮影画像をパソコン上のアプリケーションソフトウェアに表示する一方、ピント合わせのために光学ヘッドを駆動する電動焦準部などをパソコン上のアプリケーションソフトウェアで遠隔操作するようにしたものが主流となっている。
【０００３】
また、近年では、ステージ上の点を中心として光学ヘッドを回転させることにより、光学ヘッドを傾けて、ステージの真上以外の様々な角度から標本を観察できるようにした顕微鏡システムも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０２３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような光学ヘッドの傾斜（ティルト）が可能な顕微鏡の場合、光学ヘッドを傾けた際に、観察ポイントや、一旦合わせた焦点位置がずれてしまうという問題がある。例えば、図２０に示すように、光学ヘッド９０の回転中心Ｏが、ステージ９１上の所定の高さに設定されている場合、光学ヘッド９０の光軸Ｒをステージ９１表面と直交させた状態で標本９２の表面に合焦した後、光学ヘッド９０を傾斜させると、観察ポイントが位置Ｐ１から位置Ｐ２に、距離ｄＸだけずれてしまう。また、焦点についても、位置Ｐ１から位置Ｐ３に距離ｄＺだけずれてしまう。
【０００６】
また、図２１に示すように、標本９２表面の観察ポイント（位置Ｐ４）を斜めから観察するために、光学ヘッド９０の光軸Ｒをステージ９１表面と直交する軸Ｚ０に対して傾斜させた後、光学ヘッド９０を標本９２の表面に合焦しようとすると、やはり観察ポイントが位置Ｐ４から位置Ｐ５にずれてしまう。
【０００７】
このような問題に対して、特許文献１においては、光学ヘッドの回転中心の高さにステージの標本載置面の高さを合わせた状態で、光学ヘッドの焦点を標本載置面に合わせることにより、光学ヘッドの焦点位置と回転中心とを一致させた後で、標本をステージに載置し、ステージの高さを調節して標本に焦点を合わせることとしている。
【０００８】
しかしながら、この場合、光学ヘッドの焦点を標本載置面に一旦合わせるといったステップを実行しなければならず、操作が煩雑である。特に、厚さの異なる標本や、内部に段差がある標本を観察する場合、標本の高さが変化する毎にこのようなステップを実行しなくてはならないため、観察に時間がかかってしまう。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光学ヘッドを傾斜可能な顕微鏡システムにおいて、光学ヘッドを傾斜させる場合においても、煩雑な操作を行うことなく、観察ポイントの位置ずれや焦点のずれの発生を抑制することができる顕微鏡システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る顕微鏡システムは、標本ステージ上に載置された標本に対応する光が入射する観察光学系と、前記観察光学系から出射した光を受光して画像信号を生成する画像信号生成手段と、前記観察光学系を該観察光学系の光軸に沿って移動させることにより、合焦操作を行う電動ヘッド操作手段と、前記観察光学系及び前記画像信号生成手段を、前記光軸と直交する軸を中心に回転させることにより、前記光軸を前記標本ステージと直交する軸に対して傾斜させる回転手段と、前記観察光学系の焦点と、前記観察光学系の回転軸とが一致した状態に関する情報を記憶する記憶手段と、前記情報に基づき、電動ヘッド操作手段に前記焦点を前記回転軸に一致させる制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
上記顕微鏡システムにおいて、前記観察光学系は、対物レンズを含み、前記対物レンズは、該対物レンズとは同焦点距離が異なる第２の対物レンズと交換可能であることを特徴とする。
【００１２】
上記顕微鏡システムにおいて、前記制御手段は、前記光軸上に設置されている対物レンズ毎に、前記制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
上記顕微鏡システムは、前記光軸上に設置されている対物レンズを判別する対物レンズ判別手段をさらに備え、前記制御手段は、前記対物レンズ判別手段による判別結果に従って、前記焦点を前記回転軸に一致させる制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
上記顕微鏡システムにおいて、前記対物レンズ判別手段は、識別情報を有する識別子と、前記識別情報を検出可能な検出手段とを含み、前記識別子は、前記対物レンズに設けられていることを特徴とする。
【００１５】
上記顕微鏡システムは、同焦点距離が互いに異なる複数の対物レンズをそれぞれ保持可能な複数の保持部を有し、前記複数の対物レンズの内の１つを前記光軸上に設置する対物レンズ交換手段をさらに備え、前記対物レンズ判別手段は、識別情報を有する識別子と、前記識別情報を検出可能な検出手段とを含み、前記識別子は、前記複数の保持部の各々に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
上記顕微鏡システムにおいて、前記記憶手段は、前記識別子と前記対物レンズとの対応関係をさらに記憶することを特徴とする。
【００１７】
上記顕微鏡システムにおいて、前記情報は、前記対物レンズに対応する同焦点距離の基準値に基づいて生成され、前記対物レンズの同焦点距離と前記基準値との差に関する情報の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、前記制御手段は、前記差に応じて前記情報を補正することを特徴とする。
【００１８】
上記顕微鏡システムにおいて、前記観察光学系は、焦点距離を変更可能なズーム手段を含み、前記情報は、前記ズーム手段が変更可能な各焦点距離の基準値に応じて生成され、前記ズーム手段の各焦点距離と前記基準値との差に関する情報の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、前記制御手段は、前記差に応じて前記情報を補正することを特徴とする。
【００１９】
上記顕微鏡システムは、前記観察光学系と前記画像信号生成手段と前記電動ヘッド操作手段とを、前記光軸に沿って一体的に移動させる上下操作手段をさらに備え、前記制御手段は、前記上下操作手段を制御することにより、前記焦点を前記回転軸に一致させることを特徴とする。
【００２０】
上記顕微鏡システムは、前記標本ステージを該標本ステージの主面と直交する方向に移動可能に保持するステージ操作手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２１】
上記顕微鏡システムは、前記電動ヘッド操作手段により前記観察光学系を移動させる操作を有効状態と無効状態とで切り替える指示の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、前記制御手段は、前記指示に応じて、前記有効状態と前記無効状態を切り替える制御を行うことを特徴とする。
【００２２】
上記顕微鏡システムにおいて、前記画像信号生成手段は、ＣＣＤを含むことを特徴とする。
【００２３】
上記顕微鏡システムにおいて、前記回転手段を前記標本ステージの主面と直交する方向に移動させる第２の上下操作手段をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、観察光学系の焦点と観察光学系の回転軸とが一致した状態に関する情報を記憶手段に記憶させ、この情報に基づいて、制御手段が観察光学系の焦点と回転軸とを一致させる制御を行うので、光学ヘッドを傾斜させる場合においても、煩雑な操作を行うことなく、観察ポイントの位置ずれや焦点のずれの発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す位置検出部を拡大して示す模式図である。
【図３】図３は、図１に示す顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。
【図４Ａ】図４Ａは、顕微鏡装置がユーセントリック状態になった状態を示す模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、顕微鏡装置をユーセントリック状態にした後で標本の表面に光学ヘッドの焦点を合わせた状態を示す模式図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、光学ヘッドをティルトさせた状態を示す模式図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の実施の形態２に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の実施の形態２に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態３−１に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。
【図７】図７は、図６に示す位置検出部を拡大して示す模式図である。
【図８】図８は、実施の形態３−１に係る顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、表示部に表示される画面の例を示す模式図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３−２に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。
【図１１】図１１は、実施の形態３−２に係る顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、表示部に表示される画面の例を示す模式図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３−３に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。
【図１４】図１４は、図１３に示すレボルバ及びその近傍を拡大して示す模式図である。
【図１５】図１５は、実施の形態４に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。
【図１６】図１６は、同焦点距離の補正動作の際に表示部に表示される画面の例を示す模式図である。
【図１７】図１７は、実施の形態５に係る顕微鏡システムの表示部に表示される画面の例を示す模式図である。
【図１８】図１８は、実施の形態６に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。
【図１９】図１９は、図１８に示す顕微鏡装置に標本を配置した状態を示す模式図である。
【図２０】図２０は、従来の顕微鏡装置において光学ヘッドをティルトさせた状態を示す図である。
【図２１】図２１は、従来の顕微鏡装置において光学ヘッドをティルトさせた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る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。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る顕微鏡システムの構成例を示す図である。図１に示すように、実施の形態１に係る顕微鏡システム１は、標本の観察画像を生成する顕微鏡装置１０と、顕微鏡装置１０が生成した観察画像を表示すると共に、顕微鏡装置１０の動作を制御する制御装置１５とを備える。
【００２７】
顕微鏡装置１０は、ベース１００と、回転軸１０１及び軸受け１０２を介してベース１００に設置された支柱１０３と、標本Ｓが載置されるＸＹステージ１１０と、ＸＹステージ１１０を図の上下方向に移動可能に保持するステージホルダ１１１と、ベース１００に対するステージホルダ１１１の高さを変化させるステージ操作部１１２と、ＸＹステージ１１０上に設けられた観察光学系である光学ヘッド１２０と、支柱１０３に対して光学ヘッド１２０を移動可能に保持する光学ヘッド保持部１３０とを備える。また、顕微鏡装置１０は、この他、標本Ｓを照明する照明光学系を備えても良い。照明光学系の構成としては、ＸＹステージ１１０の下側に設けられる透過照明光学系であっても良いし、ＸＹステージ１１０の上側に設けられる落射照明光学系であっても良い。或いは、標本Ｓに対して光を斜めから（即ち、標本Ｓの載置面と直交する軸と交差する方向から）照射する斜照明光学系であっても良い。なお、以下の説明においては、図の左右方向をＸ軸方向、図の奥行き方向をＹ軸方向、図の上下方向をＺ軸方向とし、顕微鏡装置１０は、ＸＹステージ１１０がＸ軸及びＹ軸からなる面に平行となるように設置されているものとする。
【００２８】
回転軸１０１は、ベース１００に対して固定して設けられている。また、軸受け１０２は、回転軸１０１と共通の軸Ｒ１が支柱１０３の軸Ｒ２と直交するように、支柱１０３の端部に固定されている。この軸受け１０２を回転軸１０１に嵌合させることにより、支柱１０３の軸Ｒ２が軸Ｒ１と直交し、支柱１０３が軸Ｒ１を中心として回転可能な状態となる。即ち、軸受け１０２及び回転軸１０１は、光学ヘッド保持部１３０を介して支柱１０３と連結された光学ヘッド１２０の軸Ｒ１を回転軸とする回転手段を構成する。これにより、光学ヘッドがＹＺ面内において傾斜（ティルト）可能となる。なお、図１に示す構成において、光学ヘッド１２０のティルト操作は手動で行われるが、モータ等用いて光学ヘッド１２０を電動でティルトさせることとしても良い。なお、ティルト可能な角度は特に限定されない。
【００２９】
ステージ操作部１１２は、例えば、ユーザが手動で回転操作可能なハンドル１１２ａとリニアガイド１１２ｂとによって実現される。ユーザがハンドル１１２ａを回転させると、その回転方向及び回転量に応じて、ステージホルダ１１１が、標本ステージ１１０の主面と直交する方向（図１においては上下方向）に移動する。
【００３０】
光学ヘッド１２０は、鏡筒１２１と、鏡筒１２１のＸＹステージ１１０側の端部に設けられた対物レンズ１２２と、鏡筒１２１の内部に設けられたズームレンズ群１２３ａ及び該ズームレンズ群１２３ａを駆動するモータ１２３ｂを含み、焦点距離を変更可能な電動ズーム１２３と、鏡筒１２１の対物レンズ１２２とは反対側の端部に設けられた撮像部１２４とを有する。これらの内、対物レンズ１２２及びズームレンズ群１２３ａは、標本ステージ１１０上に載置された標本Ｓに対応する観察光が入射する観察光学系を構成する。また、撮像部１２４は、例えばＣＣＤ等の撮像素子を含み、観察光学系を通過した観察光を受光し、該観察光に対応する電気信号（撮像信号）を出力する画像信号生成手段である。
【００３１】
光学ヘッド保持部１３０は、光学ヘッド１２０側に固定された電動ヘッド操作部１３１と、支柱１０３側に固定された支持具１３２とを有する。
支持具１３２は、固定ハンドル１３３によって支柱１０３に締結されている。また、支柱１０３には下側ストッパ１３４が設けられており、これにより支持具１３２のずり落ちが防止される。なお、支柱１０３に対する支持具１３２の位置は、例えば固定ハンドル１３３を一旦緩めるなどして、ユーザが手動で調節することもできる。
【００３２】
電動ヘッド操作部１３１は、例えば、軸Ｒ２及び光学ヘッド１２０の光軸Ｌ１の双方に平行となるよう設けられたリニアガイド１３１ａと、モータ１３１ｂとを有する。電動ヘッド操作部１３１は、リニアガイド１３１ａを介して支持具１３２と連結しており、モータ１３１ｂの動作により、支持具１３２に対する軸Ｒ２方向における位置を変化させる。それにより、光学ヘッド１２０が、軸Ｒ２に沿って移動可能になる。
【００３３】
電動ヘッド操作部１３１には、支持具１３２に対する電動ヘッド操作部１３１の位置、言い換えると、所定の基準位置に対する光学ヘッド１２０の位置を検出する位置検出部１３５が設けられている。
【００３４】
図２は、位置検出部１３５を拡大して示す模式図である。図２に示すように、位置検出部１３５は、電動ヘッド操作部１３１側に設けられた枠体１３６と、該枠体１３６に設けられた接触センサ１３７と、支持具１３２側に設けられた旗（マーク部材）１３８とを含む。接触センサ１３７は、旗１３８が接触した際に検出信号を出力する。この検出信号は、後述する制御部１５４に入力される。
【００３５】
一方、制御装置１５は、パーソナルコンピュータやワークステーション等によって実現される制御装置本体１５０と、液晶パネル又は有機ＥＬパネル等のモニタ装置によって実現される表示部１６０とを備える。
【００３６】
制御装置本体１５０は、外部からの種々の情報や命令の入力を受け付ける操作入力部１５１と、撮像部１２４が生成した画像信号に対して所定の画像処理を施すことにより、表示用の画像信号を生成する画像処理部１５２と、記憶部１５３と、これらの各部及び顕微鏡装置１０の動作を制御する制御部１５４とを有する。
【００３７】
操作入力部１５１は、キーボード、各種入力ボタンやスイッチ、表示部１６０の画面に対するポイント操作に応じて信号が入力されるマウス等のポインティングデバイス等を含み、これらの入力デバイスを介して入力された信号を受け付け、制御部１５４に入力する。
【００３８】
記憶部１５３は、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体メモリや、ＨＤＤ、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の記録媒体及び該記録媒体を駆動する駆動装置等によって実現され、制御装置本体１５０に各種動作を実行させるプログラムや、プログラムの実行中に用いられる各種情報や、撮像部１２４から入力された画像信号等を記憶する。また、記憶部１５３は、光学ヘッド（観察光学系）１２０の焦点ＦＰと、光学ヘッド１２０の回転中心軸Ｒ１とが重なった状態に関する情報を記憶する。なお、以下において、光学ヘッド１２０の焦点ＦＰと、回転中心軸Ｒ１とが重なった状態のことをユーセントリック状態と呼ぶ。また、このユーセントリック状態に関する情報を、ユーセントリック情報と呼ぶ。
【００３９】
ユーセントリック情報には、例えば、対物レンズ１２２の同焦点距離、ユーセントリック状態にあるときの顕微鏡装置１０の各部の状態（モータ１３１ｂがステッピングモータである場合、ステッピングモータの原点位置からのパルス数、位置検出部１３５の出力値等）といった情報が含まれる。
【００４０】
制御部１５４は、顕微鏡装置１０におけるオートフォーカス動作を制御する。その際、制御部１５４は、操作入力部１５１から入力された信号に従い、記憶部１５３に記憶された情報に基づいて、ユーセントリック状態に遷移する動作を各部に実行させる。例えば、モータ１３１ｂがステッピングモータであり、ユーセントリック情報として、ステッピングモータの原点位置からのパルス数が記憶されている場合、制御部１５４は、このパルス数に従ってモータ１３１ｂを動作させる。
【００４１】
表示部１６０は、撮像部１２４によって撮像された観察画像の他、制御部１５４の制御に基づいて種々の情報を画面表示する。なお、表示部１６０を、画面に対するタッチ操作により信号が入力されるタッチパネルが重畳されたモニタ装置によって実現し、表示部１６０と操作入力部１５１とを一体化させても良い。
【００４２】
次に、図３を参照しながら、顕微鏡システム１の動作について説明する。図３は、顕微鏡システム１の動作を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１００において、顕微鏡システム１が起動する。続くステップＳ１０１において、制御部１５４は、表示部１６０に撮像部１２４から入力された画像信号に基づく観察画像１６１を表示させると共に、ホームポジションボタン１６２を表示させる。ここで、ホームポジションボタン１６２は、顕微鏡装置１０をユーセントリック状態に遷移させる指示をユーザが入力する際に用いるボタン（アイコン）である。
【００４３】
ステップＳ１０２において、操作入力部１５１は、ホームポジションボタン１６２へのタッチ（又はクリック）を検出すると（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ユーセントリック状態に遷移する指示を制御部１５４に入力する（ステップＳ１０３）。
【００４４】
ステップＳ１０４において、制御部１５４は、記憶部１５３からユーセントリック情報を読み出す。
ステップＳ１０５において、制御部１５４は、ユーセントリック情報に基づいて顕微鏡装置１０の各部を制御することにより、図４Ａに示すように、光学ヘッド１２０の焦点ＦＰが回転中心軸Ｒ１と一致したユーセントリック状態を実現する。
【００４５】
この後、ユーザは、図４Ｂに示すように、ステージ操作部１１２をＺ軸方向に操作して、ＸＹステージ１１０上に載置した標本Ｓの表面に焦点を合わせる。そして、図４Ｃに示すように、その状態で光学ヘッド１２０をティルトさせるなどして、所望の観察を行う。この間も、焦点ＦＰと回転中心軸Ｒ１とが一致した状態が維持されているので、光学ヘッド１２０をティルトさせても、観察ポイントのずれや焦点ＦＰのずれが生じることはない。
【００４６】
顕微鏡システム１は、電源をオフ（ＯＦＦ）する信号が入力された場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、各部の動作を終了させる。一方、電源をオフする信号が入力されない場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、顕微鏡システム１の動作はステップＳ１０１に戻る。なお、ステップＳ１０２において、ホームポジションボタン１６２へのタッチを検出しない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、顕微鏡システム１の動作は、ステップＳ１０６に移行する。
【００４７】
以上説明したように、実施の形態１によれば、記憶部１５３にユーセントリック情報を予め記憶させておくので、ユーザは、所望のタイミングで、顕微鏡装置１０をユーセントリック状態に素早く遷移させることができる。従って、ユーザは、ＸＹステージ１１０の表面に一旦ピントを合わせるといった煩わしい操作を行うことなく、所望の角度から標本Ｓを撮影した観察画像を簡単且つ短時間に観察することが可能となる。
【００４８】
なお、実施の形態１においては、ＸＹステージ１１０をＺ軸方向に移動させることにより標本Ｓの表面に焦点を合わせたが、光学ヘッド１２０の焦点ＦＰと回転中心軸Ｒ１とが一致した状態を維持できれば、その他の方法で標本Ｓに対する合焦操作を行っても良い。例えば、鏡筒１２１に対して撮像部１２４が移動可能である場合には、撮像部１２４を光軸Ｌ１に沿って移動させることにより、合焦を行っても良い。また、鏡筒１２１に対して対物レンズ１２２が移動可能である場合には、対物レンズ１２２を光軸Ｌ１に沿って移動させることにより、合焦を行っても良い。
【００４９】
なお、実施の形態１においては、ステージ操作部１１２による操作が可能なＸＹステージ１１０上に標本Ｓを載置したが、単なるプレーンステージに標本Ｓを載置しても良い。この場合、ユーザは、標本Ｓ上の所望の観察領域を探索するときには、標本Ｓを自身の手で直接移動させれば良い。
【００５０】
（変形例１）
次に、実施の形態１の変形例について説明する。
図３に示すステップＳ１０５において、制御部１５４は、位置検出部１３５からの出力信号に基づいて、ユーセントリック状態に遷移する動作を各部に実行させても良い。この場合、位置検出部１３５の旗１３８を、ユーセントリック状態に至ったときに接触センサ１３７と接触する位置に設けておく。そして、制御部１５４は、ユーセントリック状態に遷移する指示が入力されると、位置検出部１３５から旗１３８の検出信号が出力されるまで、モータ１３１ｂを動作させる。
【００５１】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
図５Ａ及び図５Ｂは、実施の形態２に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、実施の形態２における顕微鏡装置２０は、互いに同焦点距離が異なる複数の対物レンズ２０１、２０２を交換可能な構成を有する。図５Ａは、同焦点距離Ｄ１を有する（例えば、倍率が３倍の）対物レンズ２０１が光学ヘッド１２０にセットされた状態を示している。また、図５Ｂは、同焦点距離Ｄ２を有する（Ｄ２＞Ｄ１。例えば、倍率が１倍の）対物レンズ２０２が光学ヘッド１２０にセットされた状態を示している。
【００５２】
また、支柱１０３には、支持具１３２の抜けを防止する上側ストッパ２０３が設けられている。この上側ストッパ２０３及び対物レンズが交換可能な点以外の顕微鏡装置２０の構成については、図１に示すものと同様である。
【００５３】
このように、複数種類の対物レンズを交換可能に備えた顕微鏡システムにおいて、いずれか一方の対物レンズ（例えば、対物レンズ２０１）に対応するユーセントリック情報しか記憶部１５３に記憶されていない場合の動作について説明する。
【００５４】
ユーセントリック情報が記憶部１５３に記憶されている方の対物レンズ２０１を用いて観察を行う場合、制御部１５４は、実施の形態１と同様の動作（図３参照）により、顕微鏡装置２０をユーセントリック状態に遷移させる。
【００５５】
また、もう一方の対物レンズ２０２を用いて観察を行う場合、制御部１５４は、まず、対物レンズ２０１に対応するユーセントリック情報に基づいてユーセントリック状態に遷移する動作を、顕微鏡装置２０に実行させる。その後、支柱１０３に対して支持具１３２を軸Ｒ２方向、即ち光軸Ｌ１に沿って同焦点距離の差（Ｄ２−Ｄ１）の分だけ移動させ、ユーセントリック状態を補正する。支持具１３２の高さの調節は、ユーザが手動で行っても良いし、支持具１３２を電動モータによって駆動可能な構成にして、制御部１５４が自動制御を行うこととしても良い。この場合、支持具１３２及び電動モータは、光学ヘッド１２０及び電動ヘッド操作部１３１を光軸Ｌ１に沿って一体的に移動させる上下操作手段を構成する。
【００５６】
以上説明した実施の形態２によれば、対物レンズの交換が可能な顕微鏡装置２０においても、各対物レンズの同焦点距離に応じたユーセントリック状態を実現することができる。また、実施の形態２の場合、同焦点距離が短い方の対物レンズに対応するユーセントリック情報を用いることにすれば、光学ヘッド１２０の上下方向におけるストロークを小さくすることができるので、顕微鏡装置２０を小型化することが可能となる。
【００５７】
（実施の形態３−１）
次に、本発明の実施の形態３−１について説明する。
図６は、実施の形態３−１に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。図６に示すように、実施の形態３−１における顕微鏡装置３０−１は、図５Ａに示す顕微鏡装置２０と同様、互いに同焦点距離が異なる複数の対物レンズ（第１対物レンズ３０１、第２対物レンズ３０２）を交換可能な構成を有しており、位置検出部１３５の代わりに、位置検出部３０３を備える点が異なっている。なお、図６は、第１対物レンズ３０１が取り付けられた状態を実線で示し、第２対物レンズ３０２が取り付けられた状態を一点鎖線で示している。また、交換可能な対物レンズの種類は３つ以上であっても良い。
【００５８】
図７は、位置検出部３０３を拡大して示す模式図である。図７に示すように、位置検出部３０３には、電動ヘッド操作部１３１側に設けられた枠体３０４と、該枠体３０４に設けられた接触センサ３０５と、支持具１３２側の互いに異なる位置に設けられた第１の旗３０６及び第２の旗３０７とを有する。第１の旗３０６は、例えば倍率が１倍である第１対物レンズ３０１が光学ヘッド１２０にセットされた場合に、ユーセントリック状態で接触センサ３０５が検出可能な位置に設けられている。一方、第２の旗３０７は、例えば倍率が３倍である第２対物レンズ３０２が光学ヘッド１２０にセットされた場合に、ユーセントリック状態で接触センサ３０５が検出可能な位置に設けられている。
また、記憶部１５３には、第１の旗３０６と第１対物レンズ３０１、及び、第２の旗３０７と第２対物レンズ３０２の対応関係が記憶される。
【００５９】
次に、実施の形態３−１に係る顕微鏡システムの動作について説明する。図８は、実施の形態３−１に係る顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。なお、図８に示すステップＳ１００及びＳ１０６の動作は、図３に示すこれらの各ステップと対応している。
【００６０】
ステップＳ３１０において、制御部１５４は、図９に示すように、撮像部１２４から入力された画像信号に基づき、観察画像１６１を表示部１６０に表示させる。また、制御部１５４は、同じ画面に、ユーザが選択可能なホームポジション１ボタン３１１及びホームポジション２ボタン３１２を表示部１６０に表示させる。ホームポジション１ボタン３１１は、顕微鏡装置３０−１を第１対物レンズ３０１に対応するユーセントリック状態に遷移させる指示を入力するためのボタン（アイコン）である。一方、ホームポジション２ボタン３１２は、顕微鏡装置３０−１を第２対物レンズ３０２に対応するユーセントリック状態に遷移させる指示を入力するためのボタン（アイコン）である。
【００６１】
続くステップＳ３１１において、操作入力部１５１は、ホームポジション１ボタン３１１へのタッチ（又はクリック）を検出すると（ステップＳ３１１：Ｙｅｓ）、第１対物レンズ３０１に対応するユーセントリック状態に遷移する指示を制御部１５４に入力する（ステップＳ３１２）。
【００６２】
ステップＳ３１３において、制御部１５４は、位置検出部３０３に対し、第１の旗３０６の検出を開始させる。
また、ステップＳ３１４において、制御部１５４は、モータ１３１ｂの動作を開始させる。
【００６３】
ステップＳ３１５において、制御部１５４は、位置検出部３０３からの検出信号を検出すると（ステップＳ３１５：Ｙｅｓ）、モータ１３１ｂの動作を停止させる（ステップＳ３１６）。一方、制御部１５４は、位置検出部３０３からの検出信号を検出しない場合（ステップＳ３１５：Ｎｏ）、検出信号が検出されるまで待機する（ステップＳ３１５）。
【００６４】
また、ステップＳ３１１において、操作入力部１５１は、ホームポジション１ボタン３１１へのタッチを検出しない場合（ステップＳ３１１：Ｎｏ）、ホームポジション２ボタン３１２へのタッチ（又はクリック）を検出したか否かを確認する（ステップＳ３１７）。操作入力部１５１は、ホームポジションボタン３１２へのタッチを検出した場合（ステップＳ３１７：Ｙｅｓ）、第２対物レンズ３０２に対応するユーセントリック状態に遷移する指示を制御部１５４に入力する（ステップＳ３１８）。
【００６５】
ステップＳ３１９において、制御部１５４は、位置検出部３０３に対し、第２の旗３０７の検出を開始させる。その後、顕微鏡システムの動作はステップＳ３１４に移行する。
【００６６】
なお、ステップＳ３１７において、ホームポジションボタン３１２へのタッチが検出されない場合（ステップＳ３１７：Ｎｏ）、顕微鏡システムの動作はステップＳ１０６に移行する。
【００６７】
以上説明したように、実施の形態３−１によれば、互いに同焦点距離が異なる複数の対物レンズを備える場合においても、各対物レンズに対応するユーセントリック状態を簡単に実現することが可能となる。
【００６８】
（実施の形態３−２）
次に、本発明の実施の形態３−２について説明する。
図１０は、実施の形態３−２に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。図１０に示すように、実施の形態３−２における顕微鏡装置３０−２は、図６に示す顕微鏡３０−１に対し、互いに同焦点距離が異なる交換可能な複数の対物レンズ（第１対物レンズ３２１、第２対物レンズ３２２）を判別する対物レンズ判別手段が設けられていることを特徴とする。なお、図１０は、第１対物レンズ３２１が取り付けられた状態を実線で示し、第２対物レンズ３２２が取り付けられた状態を一点鎖線で示している。
【００６９】
対物レンズ３２１、３２２には、自身の識別情報（例えば、識別フラグ）を有する識別子として、ＩＣチップ３２１ａ、３２２ａがそれぞれ設けられている。
一方、光学ヘッド１２０の下方（対物レンズ３２１、３２２近傍）には、ＩＣチップ３２１ａ、３２２ａの識別情報を検出可能な検出手段として、ＩＣチップセンサ３２３が設けられている。ＩＣチップセンサ３２３は、第１対物レンズ３２１が光学ヘッド１２０に取り付けられた際、ＩＣチップ３２１ａが発信した識別情報を検出し、当該識別情報の検出信号を出力する。一方、ＩＣチップセンサ３２３は、第２対物レンズ３２２が光学ヘッド１２０に取り付けられた際には、ＩＣチップ３２２ａが発信した識別情報を検出し、当該識別情報の検出信号を出力する。これらのＩＣチップ３２１ａ、３２２ａ及びＩＣチップセンサ３２３の組み合わせにより、対物レンズ判別手段が実現される。
【００７０】
また、この場合、記憶部１５３には、ＩＣチップ３２１ａの識別情報と第１対物レンズ３２１との対応関係、及び、ＩＣチップ３２２ａの識別情報と第２対物レンズ３２２との対応関係が記憶される。
【００７１】
次に、実施の形態３−２に係る顕微鏡システムの動作について説明する。図１１は、実施の形態３−２に係る顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。なお、図１１に示すステップＳ１００、ステップＳ３１４〜Ｓ３１６、及びステップＳ１０６の動作は、図８に示すこれらの各ステップと対応している。
【００７２】
ステップＳ３２０において、制御部１５４は、図１２に示すように、観察画像１６１及びホームポジションボタン１６２を表示部１６０に表示させる。
続くステップＳ３２１において、操作入力部１５１は、ホームポジションボタン１６２へのタッチ（又はクリック）を検出すると（ステップＳ３２１：Ｙｅｓ）、ユーセントリック状態に遷移する指示を制御部１５４に入力する（ステップＳ３２２）。
【００７３】
ステップＳ３２３において、制御部１５４は、ＩＣチップセンサ３２３が出力した検出信号に基づいて、現在光学ヘッド１２０に取り付けられている対物レンズの種類（倍率又は同焦点距離）を検知する。このとき、検出信号がＩＣチップ３２１ａの識別情報に対応するものであった場合（ステップＳ３２３：第１チップ）、制御部１５４は、位置検出部３０３に第１の旗３０６の検出を開始させる（ステップＳ３２４）。一方、検出信号がＩＣチップ３２２ａの識別情報に対応するものであった場合（ステップＳ３２３：第２チップ）、制御部１５４は、位置検出部３０３に第２の旗３０７の検出を開始させる（ステップＳ３２５）。
【００７４】
この際、制御部１５４は、ＩＣチップセンサ３２３が検出した識別情報に基づき、現在光学ヘッド１２０に取り付けられている対物レンズに関する情報を記憶部１５３から読み出し、表示部１６０に表示させても良い。例えば、図１２には、対物レンズの倍率を示す倍率表示欄３２４が設けられている。図１０の実線で示すように、光学ヘッド１２０に対物レンズ３２１が取り付けられている場合、倍率表示欄３２４には、対物レンズ３２１の倍率（倍）を示す数値「１」が表示される。
【００７５】
なお、ステップＳ３２１において、ホームポジションボタン１６２へのタッチが検出されない場合（ステップＳ３２１：Ｎｏ）、顕微鏡システムの動作はステップＳ１０６に移行する。
【００７６】
以上説明したように、実施の形態３−２によれば、光学ヘッド１２０に取り付けられている対物レンズを顕微鏡システムが自動認識するので、ユーザは、対物レンズの同焦差分を意識することなく、観察を行うことができる。
【００７７】
（変形例３−２）
対物レンズ判別手段としては、ＩＣチップ及びＩＣチップセンサの組み合わせの他にも様々な構成を用いることができる。例えば、識別子として識別情報に対応する磁界を生成する磁石を用い、検出手段としてホールセンサを用いても良い。或いは、識別子としてバーコードを用い、検出手段としてバーコードリーダを用いても良い。
【００７８】
（実施の形態３−３）
次に、本発明の実施の形態３−３について説明する。
図１３は、実施の形態３−３に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。図１３に示すように、実施の形態３−３における顕微鏡装置３０−３は、図１０に示す顕微鏡装置３０−２に対して、互いに同焦点距離が異なる複数の対物レンズ３３１、３３２を切換可能に保持するレボルバ３３０をさらに備える。
【００７９】
図１４は、レボルバ３３０及びその近傍を拡大して示す模式図である。図１４に示すように、レボルバ３３０は、対物レンズ３３１、３３２をそれぞれ保持する保持部３３３、３３４を有する。また、保持部３３３には、対物レンズ３３１用の識別子であるＩＣチップ３３５が取り付けられており、保持部３３４には、対物レンズ３３２用の識別子であるＩＣチップ３３６が取り付けられている。
【００８０】
実施の形態３−３においては、このようなレボルバ３３０を設ける場合、ユーザは対物レンズの切換を素早く行うことができるので、顕微鏡システムの操作性をさらに向上させることが可能となる。
【００８１】
また、実施の形態３−３によれば、対物レンズ３３１、３３２の識別子であるＩＣチップ３３５、３３６をレボルバ３３０（保持部３３３、３３４）側に設けるため、対物レンズ３３１、３３２として、ＩＣチップ等を内蔵した専用品ではなく、汎用の対物レンズを用いることが可能となる。この場合、各保持部３３３、３３４に取り付ける対物レンズの種類（倍率、同焦点距離等）を予め登録（記憶部１５３に記憶）しておくことにより、ＩＣチップ３３５、３３６の検出による対物レンズの自動認識が可能となる。
【００８２】
なお、ＩＣチップ３３５、３３６の取り付け位置は、保持部３３３、３３４ではなく、実施の形態３−２と同様に、対物レンズ３３１、３３２側にしても良い。
また、対物レンズ判別手段として、ＩＣチップ及びＩＣチップセンサの組み合わせに限定されず、磁石及びホールセンサ等、他の構成を用いても良い。
【００８３】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。
図１５は、実施の形態４に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。図１５に示すように、実施の形態４における顕微鏡装置４０は、図１３に示す電動ヘッド操作部１３１の代わりに電動ヘッド操作部４００を備えると共に、位置検出部３０３の代わりに位置検出部４１０を備える。電動ヘッド操作部４００及び位置検出部４１０以外の顕微鏡装置４０の構成については、図１３に及び図１４に示すものと同様である。
【００８４】
電動ヘッド操作部４００は、リニアガイド４０１及びステッピングモータ４０２を有する。電動ヘッド操作部４００は、リニアガイド４０１を介して支持具１３２と連結しており、ステッピングモータ４０２の動作により、支持具１３２に対する電動ヘッド操作部４００の軸Ｒ２方向における位置を変化させる。
【００８５】
位置検出部４１０は、図２に示す位置検出部１３５と同様の構成を有しており、電動ヘッド操作部４００側に設けられた枠体４１１と、該枠体４１１に設けられた接触センサ４１２と、支持具１３２側に設けられた旗４１３とを含む。旗４１３は、電動ヘッド操作部４００が一点鎖線で示す原点の位置に配置されたときに接触センサ４１２が検出可能となる位置に設置されている。
【００８６】
ここで、記憶部１５３に記憶されているユーセントリック情報は、通常、対物レンズ３３１、３３２に対応する同焦点距離の基準値（設計値）に基づき、電動ズーム１２３において変更可能な各焦点距離の基準値（設計値）に応じて生成されている。一方、顕微鏡装置４０に取り付けられる対物レンズ３３１、３３２には個体差があるため、対物レンズ３３１、３３２の実際の同焦点距離と基準値との間に差が生じることがある。また、電動ズーム１２３においても、内蔵するズームレンズ群１２３ａの個体差に起因して、実際の焦点距離と基準値との間に差が生じることがある。このため、顕微鏡装置４０を記憶部１５３に記憶されたままのユーセントリック情報に基づいてユーセントリック状態に遷移させた場合、光学ヘッド１２０の焦点ＦＰと回転中心軸Ｒ１とに微小なずれが生じてしまうことがある。本実施の形態４に係る顕微鏡システムは、このようなずれを補正することを特徴とする。
【００８７】
この補正は、次のようにして行われる。
ユーザは、対物レンズ３２１又は３２２をセットした状態で、光学ヘッド１２０をティルトさせるなどして、視野のずれや焦点位置のずれが生じない光学ヘッド１２０の位置を探索する。この際、ユーザは、電動ヘッド操作部４００の原点の位置から補正前のユーセントリック状態における位置までのステッピングモータ４０２のパルス数に、ずれ量が生じているときの同パルス数を加算又は減算するなどしてオフセットを算出すると、ずれの生じない光学ヘッド１２０の位置を効率的に探索することができる。そして、各対物レンズ３２１、３２２について、探索した位置における同焦距離を求め、補正量を算出する。なお、ユーザがティルト等して探索した位置における同焦距離を制御部が自動測定して、補正量を自動算出することとしてもよい。
【００８８】
図１６は、この補正動作の際に表示部１６０に表示される画面の例を示す模式図である。図１６に示すように、この画面には、観察画像１６１及びホームポジションボタン１６２に加えて、第１同焦補正量記入欄４２１、第２同焦補正量記入欄４２２、ズーム補正量記入欄４２３、及び補正記録ボタン４２４が表示されている。第１同焦補正量記入欄４２１は、保持部３３３に保持されている対物レンズ（例えば、対物レンズ３３１）の同焦距離の補正量（以下、同焦補正量という）が入力される欄である。第２同焦補正量記入欄４２２は、保持部３３４に保持されている対物レンズ（例えば、対物レンズ３３２）の同焦補正量が入力される欄である。ズーム補正量記入欄４２３は、電動ズーム１２３の焦点距離の補正量が入力される欄である。ユーザが、上記探索により求めた補正量を各記入欄４２１〜４２３に入力して補正記録ボタン４２４にタッチ（又はクリック）すると、制御部１５４は、入力された補正量に基づいてユーセントリック情報を補正し、記憶部１５３に記憶させる。
【００８９】
また、別の補正動作として、対物レンズ３２１又は３２２、及び光学ヘッド１２０の実際の同焦点距離と基準値（設計値）との間の差（補正量）といった情報を当該顕微鏡システムの取り扱い説明書等に予め記録しておき、ユーザは、この取扱い説明書等を参照して、図１６に示す画面に第１同焦補正量、第２同焦補正量、及びズーム補正量を入力することとしても良い。この場合、制御部１５４は、入力された情報に基づき、組み合わせるズーム倍率と、対物レンズの種類（図１５の場合、対物レンズ３２１又は３２２）とに応じて、最適なユーセントリック位置を自動計算して、元のユーセントリック情報を補正し、記憶部１５３に記憶させる。
【００９０】
なお、顕微鏡システムに入力された同焦補正量は、書き換え可能で記憶保持可能なフラッシュメモリ等に記録しても良いし、アプリケーションソフトウェアにより、制御装置本体１５０に登録しても良い。
【００９１】
以上説明した実施の形態４によれば、電動ズーム１２３と互換性のない、同焦補正量の大きい対物レンズ等を用いる場合においても、ユーセントリック状態に遷移することが可能となる。
【００９２】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について説明する。
図１７は、実施の形態５に係る顕微鏡システムの表示部１６０に表示される画面の例を示す模式図である。この画面は、図１６に示す画面に対し、ユーセントリック状態を維持するか否かの入力に用いられるオンボタン５０１及びオフボタン５０２がさらに表示されている。なお、このオンボタン５０１及びオフボタン５０２は、顕微鏡装置がユーセントリック状態になった後で、画面表示される。
【００９３】
操作入力部１５１は、オンボタン５０１へのタッチ（又はクリック）を検出すると、制御部１５４に、ユーセントリック状態の維持を指示する信号を入力する。これに応じて、制御部１５４は、光学ヘッド１２０のＺ軸方向における移動をロックする。反対に、操作入力部１５１は、オフボタン５０２へのタッチ（又はクリック）を検出すると、制御部１５４に、ユーセントリック状態維持の解除を指示する信号を入力する。これに応じて、制御部１５４は、光学ヘッド１２０のＺ軸方向における移動のロックを解除する。
【００９４】
ここで、ユーザは、顕微鏡装置（例えば図１５に示す顕微鏡装置４０）を一旦ユーセントリック状態に遷移させた後であっても、段差（高さの変化）のある標本を観察していると、意識せずに光学ヘッド１２０を上下方向に移動させて合焦操作を行ってしまうことがある。この場合、ユーセントリック状態が崩れてしまうことになる。
【００９５】
そこで、実施の形態５においては、ユーザが意識しないユーセントリック状態の崩れを防ぐために、ユーザの操作により、光学ヘッド１２０の上下方向への移動をロックできるようにしている。
【００９６】
一方、ユーザは、光学ヘッド１２０を上下に移動させ、微細なフォーカス操作を行ったり、３Ｄ構築操作（Ｚ軸上の位置が異なる複数の画像を撮像して合成することにより、３次元的な画像を構成する操作）を行ったりしたい場合もある。このような場合のために、実施の形態５においては、光学ヘッド１２０のロックを、ユーザ操作により解除できることとしている。
【００９７】
以上説明した実施の形態５によれば、ユーザは、光学ヘッド１２０の上下方向への移動をロックするか否かを容易に設定し、意識しないユーセントリック状態の崩れを防ぐことができる。
【００９８】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について説明する。
図１８は、実施の形態６に係る顕微鏡システムが備える顕微鏡装置の一部の構成を示す模式図である。
図１８に示すように、実施の形態６における顕微鏡装置６０は、図１に示すベース１００、ＸＹステージ１１０、ステージホルダ１１１、及びステージ操作部１１２の代わりに、ベース６０１と、自身の軸がベース６０１の主面と直交するようにベース６０１に固定して設置された第２支柱６０２と、第２支柱６０２に設けられた上下操作部６０３と、上下操作部６０３を第２支柱６０２に対して固定する固定ハンドル６０４とを備える。軸受け１０２を回転可能に保持する回転軸１０１は、上下操作部６０３に取り付けられている。また、顕微鏡装置６０は、図１に示すＸＹステージ１１０の代わりに、ベース６０１上固定されたプレーンステージ６１０を備える。プレーンステージ６１０は、その上面（標本載置面）がベース６０１の主面と平行になるように設置されている。
【００９９】
図１８において、顕微鏡装置６０はユーセントリック状態となっている。この顕微鏡装置６０において標本を観察する際には、図１９に示すように、プレーンステージ６１０上に標本Ｓを配置し、第２支柱６０２に沿って上下操作部６０３を移動させて、光学ヘッド１２０の焦点ＦＰを標本Ｓの表面に合わせる。そして、第２支柱６０２に対する上下操作部６０３の位置を固定ハンドル６０４によって固定する。なお、この場合、標本ＳのＸＹ方向における位置は、ユーザが標本Ｓをプレーンステージ６１０上で直接移動させることにより行う。
【０１００】
このように顕微鏡装置６０を構成することにより、ステージを移動させる機構（例えば、図１に示すステージ操作部１１１）を設ける必要がなくなるので、顕微鏡装置６０を安価に作製することができる。また、このような構成によれば、厚さの厚い標本Ｓや、厚さの異なる標本Ｓを観察する場合においても、光学ヘッド１２０の上下方向におけるストロークを増加させることなく、ユーセントリック状態を実現することができる。
【０１０１】
なお、顕微鏡装置６０において、標本Ｓ側の焦点深度が深く、視野が十分に広く、倍率の低い対物レンズを用いる場合には、合焦操作の際に若干ユーセントリック状態が崩れたとしても、ＸＹ方向における視野のずれや焦点位置のずれはそれほど大きくならないので、上下操作部６０３及び固定ハンドル６０４による操作に高度な正確性は要求されない。従って、このような場合には、上下操作部６０３及び固定ハンドル６０４を操作するユーザの負担を抑制することができる。
【０１０２】
なお、本発明は、上述した実施の形態１〜６及びこれらの変形例に限定されるものではなく、各実施の形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成できる。例えば、各実施の形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を除外して形成しても良いし、異なる実施の形態や変形例に示した構成要素を適宜組み合わせて形成しても良い。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 顕微鏡システム
１０、２０、３０−１、３０−２、３０−３、４０、６０ 顕微鏡装置
１００ ベース
１０１ 回転軸
１０２ 軸受け
１０３ 支柱
１１０ ＸＹステージ
１１１ ステージホルダ
１１２ ステージ操作部
１１２ａ ハンドル
１１２ｂ リニアガイド
１２０ 光学ヘッド（観察光学系）
１２１ 鏡筒
１２２、２０１、２０２、３０１、３０２、３２１、３２２、３３１、３３２
対物レンズ
１２３ 電動ズーム
１２３ａ ズームレンズ群
１２３ｂ モータ
１２４ 撮像部
１３０ 光学ヘッド保持部
１３１ 電動ヘッド操作部
１３１ａ リニアガイド
１３１ｂ モータ
１３２ 支持具
１３３ 固定ハンドル
１３４ 下側ストッパ
１３５、３０３、４１０ 位置検出部
１３６、３０４、４１１ 枠体
１３７、３０５、４１２ 接触センサ
１３８、３０６、３０７、４１３ 旗
１５ 制御装置
１５０ 制御装置本体
１５１ 操作入力部
１５２ 画像処理部
１５３ 記憶部
１５４ 制御部
１６０ 表示部
１６１ 観察画像
１６２、３１１、３１２ ホームポジションボタン
２０３ 上側ストッパ
３２１ａ、３２２ａ ＩＣチップ
３２３ ＩＣチップセンサ
３２４ 倍率表示欄
３３０ レボルバ
３３３、３３４ 保持部
３３５、３３６ ＩＣチップ
４００ 電動ヘッド操作部
４０１ リニアガイド
４０２ ステッピングモータ
４２１ 第１同焦補正量記入欄
４２２ 第２同焦補正量記入欄
４２３ ズーム補正量記入欄
４２４ 補正記録ボタン
５０１ オンボタン
５０２ オフボタン
６０１ ベース
６０２ 第２支柱
６０３ 上下操作部
６０４ 固定ハンドル
６１０ プレーンステージ
９０ 光学ヘッド
９１ ステージ
９２ 標本
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標本ステージ上に載置された標本に対応する光が入射する観察光学系と、
前記観察光学系から出射した光を受光して画像信号を生成する画像信号生成手段と、
前記観察光学系を該観察光学系の光軸に沿って移動させることにより、合焦操作を行う電動ヘッド操作手段と、
前記観察光学系及び前記画像信号生成手段を、前記光軸と直交する軸を中心に回転させることにより、前記光軸を前記標本ステージと直交する軸に対して傾斜させる回転手段と、
前記観察光学系の焦点と、前記観察光学系の回転軸とが一致した状態に関する情報を記憶する記憶手段と、
前記情報に基づき、電動ヘッド操作手段に前記焦点を前記回転軸に一致させる制御を行う制御手段と、
を備えることを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項２】
前記観察光学系は、対物レンズを含み、
前記対物レンズは、該対物レンズとは同焦点距離が異なる第２の対物レンズと交換可能であることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記光軸上に設置されている対物レンズ毎に、前記制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡システム。
【請求項４】
前記光軸上に設置されている対物レンズを判別する対物レンズ判別手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記対物レンズ判別手段による判別結果に従って、前記焦点を前記回転軸に一致させる制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の顕微鏡システム。
【請求項５】
前記対物レンズ判別手段は、識別情報を有する識別子と、前記識別情報を検出可能な検出手段とを含み、
前記識別子は、前記対物レンズに設けられていることを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡システム。
【請求項６】
同焦点距離が互いに異なる複数の対物レンズをそれぞれ保持可能な複数の保持部を有し、前記複数の対物レンズの内の１つを前記光軸上に設置する対物レンズ交換手段をさらに備え、
前記対物レンズ判別手段は、識別情報を有する識別子と、前記識別情報を検出可能な検出手段とを含み、
前記識別子は、前記複数の保持部の各々に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡システム。
【請求項７】
前記記憶手段は、前記識別子と前記対物レンズとの対応関係をさらに記憶することを特徴とする請求項５又は６に記載の顕微鏡システム。
【請求項８】
前記情報は、前記対物レンズに対応する同焦点距離の基準値に基づいて生成され、
前記対物レンズの同焦点距離と前記基準値との差に関する情報の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記差に応じて前記情報を補正することを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
【請求項９】
前記観察光学系は、焦点距離を変更可能なズーム手段を含み、
前記情報は、前記ズーム手段が変更可能な各焦点距離の基準値に応じて生成され、
前記ズーム手段の各焦点距離と前記基準値との差に関する情報の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記差に応じて前記情報を補正することを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
【請求項１０】
前記観察光学系と前記画像信号生成手段と前記電動ヘッド操作手段とを、前記光軸に沿って一体的に移動させる上下操作手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記上下操作手段を制御することにより、前記焦点を前記回転軸に一致させることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
【請求項１１】
前記標本ステージを該標本ステージの主面と直交する方向に移動可能に保持するステージ操作手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
【請求項１２】
前記電動ヘッド操作手段により前記観察光学系を移動させる操作を有効状態と無効状態とで切り替える指示の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記指示に応じて、前記有効状態と前記無効状態を切り替える制御を行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
【請求項１３】
前記画像信号生成手段は、ＣＣＤを含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
【請求項１４】
前記回転手段を前記標本ステージの主面と直交する方向に移動させる第２の上下操作手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
【請求項１】
標本ステージ上に載置された標本に対応する光が入射する観察光学系と、
前記観察光学系から出射した光を受光して画像信号を生成する画像信号生成手段と、
前記観察光学系を該観察光学系の光軸に沿って移動させることにより、合焦操作を行う電動ヘッド操作手段と、
前記観察光学系及び前記画像信号生成手段を、前記光軸と直交する軸を中心に回転させることにより、前記光軸を前記標本ステージと直交する軸に対して傾斜させる回転手段と、
前記観察光学系の焦点と、前記観察光学系の回転軸とが一致した状態に関する情報を記憶する記憶手段と、
前記情報に基づき、電動ヘッド操作手段に前記焦点を前記回転軸に一致させる制御を行う制御手段と、
を備えることを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項２】
前記観察光学系は、対物レンズを含み、
前記対物レンズは、該対物レンズとは同焦点距離が異なる第２の対物レンズと交換可能であることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記光軸上に設置されている対物レンズ毎に、前記制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡システム。
【請求項４】
前記光軸上に設置されている対物レンズを判別する対物レンズ判別手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記対物レンズ判別手段による判別結果に従って、前記焦点を前記回転軸に一致させる制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の顕微鏡システム。
【請求項５】
前記対物レンズ判別手段は、識別情報を有する識別子と、前記識別情報を検出可能な検出手段とを含み、
前記識別子は、前記対物レンズに設けられていることを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡システム。
【請求項６】
同焦点距離が互いに異なる複数の対物レンズをそれぞれ保持可能な複数の保持部を有し、前記複数の対物レンズの内の１つを前記光軸上に設置する対物レンズ交換手段をさらに備え、
前記対物レンズ判別手段は、識別情報を有する識別子と、前記識別情報を検出可能な検出手段とを含み、
前記識別子は、前記複数の保持部の各々に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡システム。
【請求項７】
前記記憶手段は、前記識別子と前記対物レンズとの対応関係をさらに記憶することを特徴とする請求項５又は６に記載の顕微鏡システム。
【請求項８】
前記情報は、前記対物レンズに対応する同焦点距離の基準値に基づいて生成され、
前記対物レンズの同焦点距離と前記基準値との差に関する情報の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記差に応じて前記情報を補正することを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
【請求項９】
前記観察光学系は、焦点距離を変更可能なズーム手段を含み、
前記情報は、前記ズーム手段が変更可能な各焦点距離の基準値に応じて生成され、
前記ズーム手段の各焦点距離と前記基準値との差に関する情報の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記差に応じて前記情報を補正することを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
【請求項１０】
前記観察光学系と前記画像信号生成手段と前記電動ヘッド操作手段とを、前記光軸に沿って一体的に移動させる上下操作手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記上下操作手段を制御することにより、前記焦点を前記回転軸に一致させることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
【請求項１１】
前記標本ステージを該標本ステージの主面と直交する方向に移動可能に保持するステージ操作手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
【請求項１２】
前記電動ヘッド操作手段により前記観察光学系を移動させる操作を有効状態と無効状態とで切り替える指示の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記指示に応じて、前記有効状態と前記無効状態を切り替える制御を行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
【請求項１３】
前記画像信号生成手段は、ＣＣＤを含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
【請求項１４】
前記回転手段を前記標本ステージの主面と直交する方向に移動させる第２の上下操作手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−７２９９６（Ｐ２０１３−７２９９６Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１１６２６（Ｐ２０１１−２１１６２６）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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