顕微鏡

【課題】良好な照明状態のもとでの観察を行う。
【解決手段】ステッピングモータ１１４の駆動に応じてリードスクリューが正回転した場合、可動ユニットがバーガイドにより先端方向に案内され、円形開口部１３１Ａと矩形開口部１３１Ｂ−１乃至１３１Ｂ−８から、対物レンズ鏡筒１１１と、集光レンズ１１６Ａ−１乃至１１６Ａ−８の先端部分のそれぞれが突き出してくる一方、ステッピングモータ１１４の駆動に応じてリードスクリューが逆回転した場合、可動ユニットがバーガイドにより後端方向に案内され、突き出ていた対物レンズ４１と、集光レンズ１１６Ａ−１乃至１１６Ａ−８の先端部分が、本体先端部３２の筐体１２１内に引っ込むので、対物レンズ４１と照明光学系とが同期して光軸方向を駆動することとなり、良好な照明状態のもとでの観察を行うことができる。本発明は、顕微鏡に適用することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
スタンドと、そのスタンドに着脱可能な顕微鏡本体からなる顕微鏡システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許公開２０１０−２５６４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の顕微鏡システムでは、顕微鏡本体をスタンドから取り外して使用する場合、観察者は、その顕微鏡本体を手で保持し、先端側の対物レンズを標本に向けることで、観察を行う。その際、標本に対する対物レンズの位置を手動で移動させて、焦点位置の調整を行うことになるが、この調整を、対物レンズを光軸方向に駆動させることで、実現したいという要求がある。
【０００５】
しかしながら、対物レンズのみが光軸方向に駆動されると、最適な状態に合っていた照明がずれてしまい、良好な照明状態のもとでの観察を行うことができない。
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、対物レンズが光軸方向に駆動されたときに、良好な照明状態のもとでの観察が行えるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の顕微鏡は、ステージに載置された標本を観察させるためのスタンドに着脱可能な顕微鏡であって、標本からの観察光を集光する対物レンズと、光源からの照明光により、前記標本を照明する照明光学系と、前記対物レンズからの観察光を結像する結像光学系と、前記結像光学系により結像された前記標本の像を撮像する撮像手段とを収容する本体筐体と、前記本体筐体内に設けられ、前記スタンドから取り外されて使用される場合、前記標本の観察状態に応じて、前記対物レンズ及び前記照明光学系のうちのいずれか一方又は双方を、光軸方向に駆動する駆動手段とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、良好な照明状態のもとでの観察を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用した顕微鏡観察システムの一実施の形態の構成例を示す図である。
【図２】顕微鏡本体の外観を先端側から見たときの斜視図である。
【図３】本体先端部の取り付け方法を説明する図である。
【図４】本体先端部の取り付け方法を説明する図である。
【図５】対物レンズ鏡筒の外観を先端側から見たときの斜視図である。
【図６】対物レンズ鏡筒の外観を後端側から見たときの斜視図である。
【図７】可動ユニットの外観を先端側から見たときの斜視図である。
【図８】本体先端部の筐体の外観を先端側から見たときの斜視図である。
【図９】可動ユニットを収容した筐体を先端側から見たときの斜視図である。
【図１０】可動ユニットを収容した筐体を後端側から見たときの斜視図である。
【図１１】筐体前端面部を後端側から見たときの斜視図である。
【図１２】本体先端部の外観を示す斜視図である。
【図１３】可動ユニットを駆動させたときの本体先端部の外観を示す斜視図である。
【図１４】第１可動ユニットの外観を先端側から見たときの斜視図である。
【図１５】第１可動ユニットの外観を後端側から見たときの斜視図である。
【図１６】第２可動ユニットの外観を先端側から見たときの斜視図である。
【図１７】第２可動ユニットの外観を後端側から見たときの斜視図である。
【図１８】本体先端部の筐体の外観を先端側から見たときの斜視図である。
【図１９】本体先端部の筐体の外観を先端側から見たときの正面図である。
【図２０】本体先端部の筐体の外観を後端側から見たときの正面図である。
【図２１】第１可動ユニットを収容した筐体を先端側から見たときの斜視図である。
【図２２】筐体内に収容された第１可動ユニットを先端側から見たときの斜視図である。
【図２３】筐体内に収容された第１可動ユニットを後端側から見たときの斜視図である。
【図２４】第２可動ユニットを収容した筐体を先端側から見たときの斜視図である。
【図２５】筐体内に収容された第２可動ユニットを後端側から見たときの斜視図である。
【図２６】第１可動ユニットと第２可動ユニットを収容した筐体を先端側から見たときの斜視図である。
【図２７】筐体前端面部を後端側から見たときの斜視図である。
【図２８】第１可動ユニットと第２可動ユニットを収容した筐体を先端側から見たときの斜視図である。
【図２９】本体先端部の外観を示す斜視図である。
【図３０】電源制御処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．第３の実施の形態
４．変形例
【００１１】
＜１．第１の実施の形態＞
図１は、本発明を適用した顕微鏡観察システムの一実施の形態の構成例を示す図である。
【００１２】
図１の顕微鏡観察システムは、観察対象となる標本を拡大した画像（以下、観察画像という）を取得する顕微鏡１１と、顕微鏡１１により取得された観察画像を表示するモニタ１２とが接続されて構成される。
【００１３】
顕微鏡１１は、顕微鏡本体２１と、モニタ１２に接続されているスタンド２２とから構成されており、顕微鏡本体２１は、スタンド２２に対して着脱可能となる。図１においては、顕微鏡本体２１がスタンド２２から取り外された状態が図示されており、さらに、顕微鏡本体２１とスタンド２２の筐体内の構造が破線により示されている。
【００１４】
モニタ１２は、顕微鏡本体２１により取得された観察画像を表示する他、顕微鏡本体２１のズーム倍率や照明光の光量等の観察条件に関する各種の情報等を表示する。また、モニタ１２には、タッチパネルが重畳されて設けられており、観察者が、モニタ１２に表示されるボタン等をタッチすることにより、顕微鏡１１に対する各種の操作を行うことができる。
【００１５】
顕微鏡本体２１は、本体部３１、本体先端部３２、表示操作部３３、及びグリップ部３４から構成される。
【００１６】
本体部３１と本体先端部３２は、共に円筒状の形状からなり、本体先端部３２は、本体部３１の先端側に取り付けられる。本体部３１と本体先端部３２が結合されて形成される本体筐体のうち、本体先端部３２側には、対物レンズ４１が配置され、本体部３１側には、ズームレンズ４２ａ乃至４２ｄ、結像レンズ４３、及び撮像素子４４が配置される。すなわち、筐体内には、先端側から後端側に向かって、対物レンズ４１乃至撮像素子４４が、光軸Ｌ１に沿って配置される。また、本体部３１には、顕微鏡本体２１の各部の動作を制御する制御基板４６と、観察画像のデータを記録する記録部４７が設けられる。
【００１７】
標本からの観察光は、本体先端部３２内に配置される対物レンズ４１を介して、本体部３１の内部に導入され、ズームレンズ４２ａ乃至４２ｄにより所定の倍率に拡大された後、結像レンズ４３により撮像素子４４の受光面に標本の像が結像され、それにより得られる観察画像のデータが、記録部４７に記録される。
【００１８】
また、本体先端部３２には、標本に照明光を照射する光源として、複数のLED４５が実装される。複数のLED４５は、対物レンズ４１の円周外側に沿うように、輪帯状に並んで配置されるリング照明である。なお、対物レンズ４１やLED４５等、本体先端部３２の詳細な構成については後述する。
【００１９】
表示操作部３３には、複数の操作ボタンを供えた操作部（不図示）が本体部３１の側面に固定されており、観察画像を表示する表示部（不図示）がヒンジ部を介して、本体部３１に対して開閉可能かつ回転可能に取り付けられる。
【００２０】
グリップ部３４は、例えば、リチウムイオン２次電池等のバッテリ４８を収容可能に構成される。バッテリ４８は、顕微鏡本体２１がスタンド２２から取り外されたときに、顕微鏡本体２１内の各部への電力の供給を行う。また、バッテリ４８の充電は、例えば、顕微鏡本体２１がスタンド２２に接続されているときに、スタンド２２に内蔵されている充電ユニット６０から供給される電力により行ったり、グリップ部３４からバッテリ４８を抜き出して専用の充電装置に装着して行ったりすることができる。
【００２１】
また、グリップ部３４と本体部３１との接続部分の近傍の、グリップ部３４の先端側の側面には、撮像ボタン４９が配設される。例えば、観察者が撮像ボタン４９を操作すると、撮像素子４４により撮像された観察画像のデータが記録部４７に記録される。
【００２２】
スタンド２２は、水平方向に広がる基部２２ａと、鉛直方向に延びる支柱部２２ｂとにより略Ｌ字状に形成されており、基部２２ａの上面に、標本１３が載置されるステージ５１が配設され、支柱部２２ｂのステージ５１側の側面にアーム部５２が配設される。
【００２３】
アーム部５２は、支柱部２２ｂから延びる先端側に、顕微鏡本体２１と機構的に接続される嵌合部５３と、顕微鏡本体２１と電気的に接続されるコネクタ部５４とが設けられる。嵌合部５３とコネクタ部５４が、それぞれ、顕微鏡本体２１の対応する位置に設けられた嵌合部とコネクタ部（いずれも不図示）と接続されることで、顕微鏡本体２１とスタンド２２とは機構的に接続されるのと同時に、電気的にも接続される。すなわち、顕微鏡本体２１とスタンド２２とが電気的に接続されることで、コネクタ部５４を介して、スタンド２２から顕微鏡本体２１に電力及び制御信号が供給され、顕微鏡本体２１からスタンド２２に観察画像のデータが供給される。
【００２４】
スタンド２２の内部には、電源（不図示）からの電力を、コネクタ部５４を介して顕微鏡本体２１の各部に供給する給電部５９が設けられる。給電部５９は、充電ユニット６０を備える。この充電ユニット６０は、電源（不図示）から給電部５９に供給された電力を、コネクタ部５４を介してバッテリ４８に供給することで、バッテリ４８を充電することも可能である。
【００２５】
スタンド２２の内部にはまた、スタンド２２の各部の動作を制御する制御基板６１と、観察画像のデータを記録する記録部６２が設けられる。顕微鏡本体２１からコネクタ部５４を介して供給された観察画像のデータは、制御基板６１による制御に基づいて、記録部６２に記録される。
【００２６】
また、アーム部５２は、支柱部２２ｂの長手方向に沿って移動可能に構成される。支柱部２２ｂの手前側の側面には、アーム部５２の上下動ハンドル５５が設けられ、基部２２ａの手前側の側面には、ステージ５１の上下動ハンドル５６が設けられる。制御基板６１が、上下動ハンドル５５又は５６の操作に応じて各部を制御することで、顕微鏡本体２１と標本１３との距離が調整され、これにより標本１３を撮像する際の焦点位置の調整が行われる。
【００２７】
また、基部２２ａの手前側の側面には、顕微鏡本体２１をスタンド２２に取り付けた状態で使用する際、顕微鏡本体２１のズーム倍率を変化させるときに操作されるズームスイッチ５７と、LED４５による照明光の光量を調整させるときに操作される調光スイッチ５８とが設けられる。
【００２８】
以上のように、顕微鏡観察システムにおいて、顕微鏡本体２１は、スタンド２２に取り付けられた状態で使用する場合、本体部３１の先端側が、略鉛直方向の下方（標本１３に対向する位置）を向くように、顕微鏡本体２１がスタンド２２に接続されて観察が行われる。また、顕微鏡本体２１は、スタンド２２から取り外された状態で標本の観察に必要なブロックを全て備えており、顕微鏡本体２１単独で使用することができる。
【００２９】
次に、スタンド２２から取り外された状態で使用される、顕微鏡本体２１について説明する。
【００３０】
図２は、顕微鏡本体２１を先端側から見たときの斜視図である。
【００３１】
図２に示すように、本体先端部３２の先端面には、対物レンズ４１が配置される円形開口部と、その円形開口部の円周外側に沿うように、等角度間隔で配置された８個の矩形開口部が形成される。これらの矩形開口部に対応して、本体先端部３２の内部にはLED４５が配置されており、それらのLED４５からの照明光が、後述する照明光学部材等の照明光学系により集光され、対応する矩形開口部を通過して標本に照射される。また、照明光学系は、対物レンズ４１の焦点位置が合った状態で、標本に対して最適な照明光を照射できるように、調整されているため、観察者は、顕微鏡本体２１の先端側の対物レンズ４１を標本に向けることで、良好な照明状態のもとで観察を行うことができる。
【００３２】
なお、図２では図示していないが、顕微鏡本体２１をスタンド２２から取り外して使用する場合には、焦点合わせの支援や、標本面に焦点を合わせたときの対物レンズ４１の先端から標本面までの作動距離を一定に保つ目的で、顕微鏡本体２１の姿勢を保持させる姿勢保持部材が本体先端部３２の先端側に取り付けられる場合がある。この姿勢保持部材は、点（３点以上が望ましい）又はある程度の面積以上の領域で荷重を支持する。姿勢保持部材としては、例えば、光軸Ｌ１の方向（光軸方向）の両端面が開口した中空円筒の形状からなるキャップ等が用いられる。
【００３３】
顕微鏡本体２１の本体筐体は、本体部３１と本体先端部３２の筐体が結合されて構成されることは前述したとおりであるが、それらの筐体の結合の状態を分かり易くするために、本体先端部３２については筐体部分のみを図示すると、図３及び図４に示すようになる。すなわち、図３には、本体部３１の筐体と、本体先端部３２の筐体とが結合され、それらの筐体が本体筐体として一体化している状態が示されている一方、図４には、本体部３１の筐体と、本体先端部３２の筐体とが分離された状態が示されている。
【００３４】
このように、本体先端部３２は、本体部３１とは別の筐体として構成されており、所定の固定方法により、本体部３１に取り付けられることで、本体筐体が構成される。ここで、図５乃至図１３を参照して、本体筐体を構成する筐体のうち、本体先端部３２の筐体の内部構造について説明する。
【００３５】
本体先端部３２の内部構造であるが、図５に示すように、対物レンズ４１を収容する対物レンズ鏡筒１１１の後端側には、その対物レンズ鏡筒１１１の円筒に沿ったフランジ状の突起であるフランジ部１１１Ａが設けられる。このフランジ部１１１Ａには、LED基板１１２がねじ止め等により固定される。LED基板１１２上には、前述した複数のLED４５、すなわち、LED４５−１乃至４５−８が等角度間隔で配置されており、LED４５−１とLED４５−２の間には、後述する照明光学部材１１６の位置決め用の位置決め孔１１２Ｂが形成され、LED４５−５とLED４５−６の間には、位置決め孔１１２Ａが形成される。また、フランジ部１１１Ａには、対物レンズ４１を光軸方向に案内するためのバーガイド１１３−１及び１１３−２が挿通するガイド孔１１１Ｂ−１及び１１１Ｂ−２（不図示）が、対物レンズ鏡筒１１１を挟んで対向する位置に形成される。
【００３６】
図５に示した対物レンズ鏡筒１１１を、反対の後端側から見ると、図６に示すようになる。図６に示すように、対物レンズ鏡筒１１１に設けられたフランジ部１１１Ａの裏面には、前述したガイド孔１１１Ｂ−１（不図示）及び１１１Ｂ−２をバーガイド１１３−１及び１１３−２が挿通している他、ステッピングモータ１１４と、原点センサ１１５が取り付けられている。
【００３７】
ステッピングモータ１１４には、光軸方向に延び正逆自在に回転するリードスクリューが取り付けられている。リードスクリューの先端には、ポリアセタール等からなるナットがねじにより嵌合される。このナットの一部は、フランジ部１１１Ａの裏面に形成された取付部１１１Ｃに固定され、ステッピングモータ１１４の回転を光軸方向の運動に変換する。ステッピングモータ１１４は、制御基板４６の制御にしたがって、先端部が取付部１１１Ｃに固定されたリードスクリューを正回転方向又は逆回転方向に回転させる。なお、ステッピングモータ１１４として、モータの回転軸が出入りするタイプを使用することも可能である。この場合、モータの回転軸と、取付部１１１Ｃとの接続にばねや磁石を利用することができる。
【００３８】
原点センサ１１５は、例えば、フォトインタラプタであり、フランジ部１１１Ａの裏面に形成された突起部１１１Ｄが、フォトインタラプタの遮光板となる。フォトインタラプタは、本体先端部３２の筐体内の所定の位置に固定され、発光部からの光を突起部１１１Ｄが遮るのを受光部で検出する。なお、フォトインタラプタを対物レンズ鏡筒１１１側に設け、遮光板を本体先端部３２の筐体側に設けてもよい。
【００３９】
図７は、図５に示したLED基板１１２上に形成された位置決め孔１１２Ａ及び１１２Ｂに合わせて、照明光学部材１１６を取り付けた状態を図示している。照明光学部材１１６は、LED４５からの照明光を集光して、標本に照射するために設けられ、それらのLED４５と照明光学部材１１６が照明光学系を構成する。照明光学部材１１６は、所定の形状からなる集光レンズ１１６Ａ−１乃至１１６Ａ−８が環状に結合されて形成される。集光レンズ１１６Ａ−１乃至１１６Ａ−８は、LED基板１１２上の対応する位置に設けられたLED４５−１乃至４５−８に対して、覆い被さるように取り付けられ、各LED４５からの照明光を集光して、標本に向けて照射する。
【００４０】
図８は、本体先端部３２の筐体１２１を図示している。図８に示すように、筐体１２１は、光軸方向の両端面が開口した中空円筒であり、後端面の円形開口部は、対物レンズ鏡筒１１１の径よりも若干大きな径とされる。後端面にはまた、バーガイド１１３−１及び１１３−２をねじで固定するための孔１２１Ａ−１及び１２１Ａ−２と、ステッピングモータ１１４を固定するためのねじ孔１２１Ｂ−１及び１２１Ｂ−２やリードスクリュー軸用の軸孔１２１Ｃと、LED４５のケーブル類等を通すための開口部１２１Ｄとが形成される。
【００４１】
すなわち、筐体１２１の後端面に形成された孔１２１Ａ−１及び１２１Ａ−２には、バーガイド１１３−１及び１１３−２の後端側が固定され、後端面に形成された円形開口部には、対物レンズ鏡筒１１１の後端面側が隙間嵌めされる。また、対物レンズ鏡筒１１１において、LED基板１１２や照明光学部材１１６が取り付けられるフランジ部１１１Ａは、ドーナツ型の形状を有しており、その内周円は、対物レンズ鏡筒１１１に収容された対物レンズ４１の光路となるが、その外周円は、筐体１２１の内壁に対応する形状になっている。従って、筐体１２１の後端面にねじ止め等により固定されたバーガイド１１３−１及び１１３−２のそれぞれが、フランジ部１１１Ａに形成されたガイド孔１１１Ｂ−１及び１１１Ｂ−２を挿通することで、対物レンズ鏡筒１１１が、筐体１２１に取り付けられる。これにより、図９に示すように、筐体１２１の内部に、図７に示した対物レンズ鏡筒１１１や照明光学系等が収容される。
【００４２】
なお、図９に示すように、筐体１２１の内部では、２本のバーガイドが、光軸と平行に設置されることになるが、一方のバーガイドは、対物レンズ鏡筒１１１を光軸方向に案内するためのものであり、他方のバーガイドは、対物レンズ鏡筒１１１の回転止めのためのものである。また、これらのバーガイドが挿通するガイド孔の直径は、例えば2.5mmとすることができ、それらの孔の長さは孔径の5倍以上とり、20mm程度とするのが好適である。その際、嵌合ガタ量は光学性能を損ねない値とする。
【００４３】
また、図６に示したように、対物レンズ鏡筒１１１のフランジ部１１１Ａの裏面には、ステッピングモータ１１４と原点センサ１１５が直接取り付けられているが、実際には、それらの機器は、筐体１２１の後端面にねじ止めされるものである。すなわち、図１０に示すように、ステッピングモータ１１４は、筐体１２１の後端面の裏面からねじ孔１２１Ｂ−１及び１２１Ｂ−２（図８）に螺合されたねじにより取り付けられ、そのリードスクリュー軸のみが、軸孔１２１Ｃ（図８）を通じて磁石などによりフランジ部１１１Ａの裏面の取付部１１１Ｃに固定される。また、原点センサ１１５についても同様に、筐体１２１の後端面の裏面からねじ止めされ、フランジ部１１１Ａの裏面の突起部１１１Ｄが、フォトインタラプタの遮光板とされる。
【００４４】
図１１は、筐体１２１の前端側に取り付けられる筐体前端面部１３１を図示している。図１１に示すように、筐体前端面部１３１は円形の形状を有し、その径は、筐体１２１の先端側の内径よりも若干小さな径とされる。また、筐体前端面部１３１には、対物レンズ鏡筒１１１の径よりも若干大きな径とされる円形開口部１３１Ａと、その円形開口部１３１Ａの円周外側に沿うように、矩形開口部１３１Ｂ−１乃至１３１Ｂ−８が形成される。
【００４５】
また、筐体前端面部１３１には、周上の所定の位置に、筐体１２１の内壁に形成される位置決めピン１２１Ｅ（図９）に対応する位置決めピン溝１３１Ｃが形成される。さらに、筐体前端面部１３１には、筐体１２１の後端面に形成された孔１２１Ａ−１及び１２１Ａ−２の光軸方向の対応する位置に、バーガイド１１３−１及び１１３−２の先端側を取り付けるための取付穴１３１Ｄ−１及び１３１Ｄ−２が形成される。
【００４６】
すなわち、図９に示した対物レンズ鏡筒１１１等が収容された筐体１２１に対して、その内壁に形成された位置決めピン１２１Ｅと、位置決めピン溝１３１Ｃとが合うように筐体前端面部１３１（図１１）を筐体１２１の先端面側に嵌め込み、筐体１２１の側面をねじ止めして固定すると、図１２に示すようになる。このとき、筐体前端面部１３１の取付穴１３１Ｄ−１及び１３１Ｄ−２には、バーガイド１１３−１及び１１３−２の先端側が固定され、円形開口部１３１Ａには、対物レンズ鏡筒１１１の先端面側が隙間嵌めされる。また、矩形開口部１３１Ｂ−１乃至１３１Ｂ−８には、照明光学部材１１６の集光レンズ１１６Ａ−１乃至１１６Ａ−８の先端部分が隙間嵌めされる。
【００４７】
そして、図１２の本体先端部３２は、前述した内部構造を有して構成されるため、その内部では、対物レンズ鏡筒１１１（対物レンズ４１）と、そのフランジ部１１１Ａ上に設けられたLED４５や照明光学部材１１６（照明光学系）（以下、これらをまとめて可動ユニットともいう）が、フランジ部１１１Ａを挿通したバーガイド１１３−１及び１１３−２により案内され、光軸方向に駆動可能とされる。
【００４８】
例えば、ステッピングモータ１１４の駆動に応じてリードスクリューが正回転することで、可動ユニットがバーガイド１１３−１及び１１３−２により先端方向に案内されると、図１３に示すように、円形開口部１３１Ａと矩形開口部１３１Ｂ−１乃至１３１Ｂ−８から、対物レンズ鏡筒１１１と、集光レンズ１１６Ａ−１乃至１１６Ａ−８の先端部分のそれぞれが突き出してくる。このように、可動ユニットとして一体的に構成される、対物レンズ４１と、照明光学系とが、いわば同期して光軸方向に駆動することになる。
【００４９】
例えば、顕微鏡本体２１がスタンド２２から取り外して使用される場合において、観察者によって表示操作部３３に表示されたタッチパネルの所定のボタンが操作され、対物レンズ４１の駆動により焦点位置の調整が行われたとき、本体先端部３２においては、図１３に示すように、標本の観察状態に応じて、対物レンズ４１と照明光学系が光軸方向に同期して駆動することになる。このような状態で観察を行うと、対物レンズ４１が光軸方向に駆動して、焦点位置が調整されるだけでなく、その対物レンズ４１と同期して光軸方向に駆動する照明光学系により、標本に対して最適な照明光が照射されるので、良好な照明状態のもとでの観察を行うことができる。
【００５０】
一方、例えば、ステッピングモータ１１４の駆動に応じてリードスクリューが逆回転することで、可動ユニットがバーガイド１１３−１及び１１３−２により後端方向に案内されると、突き出ていた対物レンズ４１と、集光レンズ１１６Ａ−１乃至１１６Ａ−８の先端部分が、本体先端部３２の筐体１２１内に引っ込むことになる。
【００５１】
このとき、筐体１２１内で駆動する可動ユニットの光軸方向の位置は、前述したように、原点センサ１１５により検出される。具体的には、光軸方向の所定の基準位置を原点位置として定めて、その原点位置に対応する位置にフォトインタラプタを設けておくことにより、可動ユニットが原点位置に駆動されたとき、フランジ部１１１Ａの裏面の突起部１１１Ｄより、発光部からの光が遮られるようにする。これにより、制御基板４６は、原点センサ１１５からの検出信号により可動ユニットが原点位置にあるか否かを判定することが可能となる。例えば、可動ユニットが原点位置にある場合には、対物レンズ４１や照明光学系が筐体１２１内に完全に収容されている状態とされる。
【００５２】
以上のように、顕微鏡本体２１がスタンド２２から取り外されて使用される場合、標本の観察状態に応じて、対物レンズ４１及び照明光学系の双方が同期して、光軸方向の任意の位置に駆動されるので、良好な照明状態のもとでの観察を行うことができる。
【００５３】
＜２．第２の実施の形態＞
ところで、前述した第１の実施の形態においては、可動ユニットを光軸方向に駆動させることで、対物レンズと、照明光学系とを同期して駆動させる構成について説明したが、対物レンズ及び照明光学系のうちのいずれか一方又は双方を光軸方向に駆動してもよい。すなわち、この場合、対物レンズと照明光学系は、非同期に駆動される。
【００５４】
そこで、次に、図１４乃至図２９を参照して、対物レンズと照明光学系を非同期に駆動する場合の本体先端部３２の内部構造について説明する。
【００５５】
図１４に示すように、対物レンズ１４１を収容した対物レンズ鏡筒２１１には、その円筒に沿ったフランジ状の突起は設けられておらず、その円筒面には、対物レンズ１４１を光軸方向に案内するための、後述するバーガイド２１３−１及び２１３−２が挿通するガイド孔２１１Ａ−１及び２１１Ａ−２が対物レンズ鏡筒２１１を挟んで対向する位置に形成される。
【００５６】
図１４に示した対物レンズ鏡筒２１１を、反対の後端側から見ると、図１５に示すようになる。図１５に示すように、対物レンズ鏡筒２１１の後端側には、後述する対物用ステッピングモータ２１４−１のリードスクリューの軸を取り付ける取付部２１１Ｂと、後述する対物用原点センサ２１５−１のフォトインタラプタ用の突起部２１１Ｃとが形成される。
【００５７】
また、図１６は、照明光学系を図示している。この照明光学系は、LED基板２１２上に設けられたLED１４５−１乃至１４５−８（不図示）と、それらのLED１４５に取り付けられる集光レンズ２１６Ａ−１乃至２１６Ａ−８からなる照明光学部材２１６により構成される。図１６に示すように、LED基板２１２は、前述したような、対物レンズ鏡筒に設けられたフランジ部に固定されるのではなく、それ単独で構成されており、LED基板２１２には、照明光学系を光軸方向に案内するための、後述するバーガイド２１３−１及び２１３−２が挿通するガイド孔２１２Ａ−１及び２１２Ａ−２が、中央に形成された円形開口部を挟んで対向する位置に形成される。
【００５８】
図１６に示したLED基板２１２を、反対の後端側から見ると、図１７に示すようになる。図１７に示すように、LED基板２１２の裏面には、ガイド孔２１２Ａ−１及び２１２Ａ−２の他、後述する照明光学系用ステッピングモータ２１４−２のリードスクリューの軸を取り付ける取付部２１２Ｂと、後述する照明光学用原点センサ２１５−２のフォトインタラプタ用の突起部２１２Ｃとが形成される。
【００５９】
このように、第２の実施の形態においては、対物レンズと照明光学系は一体化して構成されておらず、対物レンズ（図１４，図１５）と、照明光学系（図１６，図１７）とは構造的に分離した状態で構成される。
【００６０】
図１８は、本体先端部３２の筐体２２１を図示している。図１８に示すように、筐体２２１は、光軸方向の両端面が開口した中空円筒であり、後端面の円形開口部は、対物レンズ鏡筒２１１の径よりも若干大きな径とされる。後端面にはまた、円形開口部を挟んで対向する位置にバーガイド２１３−１及び２１３−２が固定される。図１８に示した筐体２２１を、先端側から見ると、図１９に示すようになり、後端側から見ると、図２０に示すようになる。すなわち、図１９及び図２０に示すように、筐体２２１の後端面には、対物用ステッピングモータ２１４−１がねじ孔２２１Ａ−１及び２２１Ａ−２に螺合されたねじにより取り付けられ、照明光学系用ステッピングモータ２１４−２がねじ孔２２１Ｂ−１及び２２１Ｂ−２に螺合されたねじにより取り付けられる。また、対物用原点センサ２１５−１と照明光学用原点センサ２１５−２についても同様に、筐体２２１の後端面の裏側からねじ止めされる。筐体２２１の後端面にはまた、LED１４５のケーブル類等を通すための開口部２２１Ｃが形成される。
【００６１】
すなわち、筐体２２１に固定されたバーガイド２１３−１及び２１３−２に、対物レンズ鏡筒２１１に形成されたガイド孔２１１Ａ−１及び２１１Ａ−２を挿通させて、対物レンズ鏡筒２１１を、筐体２２１に収容すると、図２１に示すようになる。このとき、図２２及び図２３に示すように、筐体２２１の後端面に取り付けられた対物用ステッピングモータ２１４−１のリードスクリュー軸が、対物レンズ鏡筒２１１に形成された取付部２１１Ｂに取り付けられる。また、対物レンズ鏡筒２１１に形成された突起部２１１Ｃが、筐体２２１の後端面に取り付けられた対物用原点センサ２１５−１のフォトインタラプタの遮蔽板とされる。
【００６２】
一方、筐体２２１に固定されたバーガイド２１３−１及び２１３−２に、LED基板２１２に形成されたガイド孔２１２Ａ−１及び２１２Ａ−２を挿通させて、照明光学系を、筐体２２１内に収容すると、図２４に示すようになる。このとき、図２５に示すように、筐体２２１の後端面に取り付けられた照明光学系用ステッピングモータ２１４−２のリードスクリュー軸が、LED基板２１２の裏面に形成された取付部２１２Ｂに取り付けられる。また、LED基板２１２の裏面に形成された突起部２１２Ｃが、筐体２２１の後端面に取り付けられた照明光学用原点センサ２１５−２のフォトインタラプタの遮蔽板とされる。
【００６３】
そして、筐体２２１に固定されたバーガイド２１３−１及び２１３−２に対して、LED基板２１２に形成されたガイド孔２１２Ａ−１及び２１２Ａ−２を挿通させた後、さらに、対物レンズ鏡筒２１１に形成されたガイド孔２１１Ａ−１及び２１１Ａ−２を挿通させると、図２６に示すように、筐体２２１の内部に、対物レンズ１４１と、照明光学系が収容される。
【００６４】
図２７は、筐体２２１の前端側に取り付けられる筐体前端面部２３１を図示している。図２７の筐体前端面部２３１は、図１１の筐体前端面部１３１と同様の形状からなり、円形開口部２３１Ａと、その円形開口部２３１Ａの円周外側に沿うように、矩形開口部２３１Ｂ−１乃至２３１Ｂ−８が形成される。また、筐体前端面部２３１には、周上の所定の位置に、筐体２２１の内壁に形成される位置決めピン２２１Ｄ（図２８）に対応する位置決めピン溝２３１Ｃと、バーガイド２１３−１及び２１３−２の先端側を取り付ける取付穴２３１Ｄ−１及び２３１Ｄ−２が形成される。
【００６５】
すなわち、図２８に示した対物レンズ鏡筒２１１や照明光学系が収容された筐体２２１に対して、その内壁に形成された位置決めピン２２１Ｄと、位置決めピン溝２３１Ｃとが合うように筐体前端面部２３１（図２７）を筐体２２１の前端面側に嵌め込み、側面をねじ止めして固定すると、図２９に示すようになる。このとき、筐体前端面部２３１の取付穴２３１Ｄ−１及び２３１Ｄ−２に、バーガイド２１３−１及び２１３−２の先端側が固定され、円形開口部２３１Ａには、対物レンズ鏡筒２１１の先端面側が隙間嵌めされる。また、矩形開口部２３１Ｂ−１乃至２３１Ｂ−８には、照明光学部材２１６の集光レンズ２１６Ａ−１乃至２１６Ａ−８の先端部分が隙間嵌めされる。
【００６６】
そして、図２９の本体先端部３２は、前述した内部構造を有して構成されるため、その内部では、対物レンズ鏡筒２１１（対物レンズ１４１）（以下、第１可動ユニットともいう）と、LED１４５や照明光学部材２１６（照明光学系）（以下、第２可動ユニットともいう）が別個に、バーガイド２１３−１及び２１３−２により案内され、光軸方向に駆動可能とされる。
【００６７】
例えば、ステッピングモータ２１４−１の駆動に応じてリードスクリューが正回転することで、第１可動ユニットがバーガイド２１３−１及び２１３−２により先端方向に案内されると、円形開口部２３１Ａから、対物レンズ鏡筒２１１に収容された対物レンズ１４１の先端部分のみが突き出してくる。一方、例えば、ステッピングモータ２１４−１の駆動に応じてリードスクリューが逆回転することで、第１可動ユニットがバーガイド２１３−１及び２１３−２により後端方向に案内されると、突き出ていた対物レンズ１４１が、本体先端部３２の筐体２２１内に引っ込むことになる。
【００６８】
また、例えば、ステッピングモータ２１４−２の駆動に応じてリードスクリューが正回転することで、第２可動ユニットがバーガイド２１３−１及び２１３−２により先端方向に案内されると、矩形開口部２３１Ｂ−１乃至２３１Ｂ−８から、集光レンズ２１６Ａ−１乃至２１６Ａ−８の先端部分のみが突き出してくる。一方、例えば、ステッピングモータ２１４−２の駆動に応じてリードスクリューが逆回転することで、第２可動ユニットがバーガイド２１３−１及び２１３−２により後端方向に案内されると、集光レンズ２１６Ａ−１乃至２１６Ａ−８が、本体先端部３２の筐体２２１内に引っ込むことになる。
【００６９】
なお、ステッピングモータ２１４−１及び２１４−２を同時に駆動させることで、第１可動ユニットと第２可動ユニットを同時に駆動することも可能である。また、前述した原点センサ１１５と同様に、対物用原点センサ２１５−１により、第１可動ユニットの原点位置が検出され、照明光学用原点センサ２１５−２により、第２可動ユニットの原点位置が検出される。
【００７０】
例えば、ある標本の観察では最適な照明状態であっても、その照明状態が、他の標本（例えば、光っている基板や物質のキズ等）を観察する場合には、最適な照明状態とならない場合がある。その場合には、例えば、第１可動ユニットのみを駆動するか、あるいは、第１可動ユニットと第２可動ユニットを非同期で駆動することで、最適な照明状態が他の標本と異なる標本についても、良好な照明状態のもとでの観察を行うことができる。
【００７１】
以上のように、顕微鏡本体２１がスタンド２２から取り外されて使用される場合、標本の観察状態に応じて、対物レンズ１４１及び照明光学系のうちのいずれか一方又は双方が、光軸方向の任意の位置に駆動されるので、良好な照明状態のもとでの観察を行うことができる。
【００７２】
＜３．第３の実施の形態＞
ところで、顕微鏡本体２１は、スタンド２２に固定されて使用される場合、給電部５９からコネクタ部５４を介して供給される電力により駆動される一方、スタンド２２から取り外されて使用される場合、バッテリ４８に蓄えられた電力により駆動されることは、前述したとおりである。バッテリ４８による駆動の場合、蓄えられる電力は限られていることから、できるだけ電力を節約できることが望ましい。
【００７３】
そこで、次に、図３０のフローチャートを参照して、制御基板４６により実行される電源制御処理について説明する。
【００７４】
ステップＳ１１において、制御基板４６は、スタンド２２のアーム部５２との接続状況を監視することで、顕微鏡本体２１がスタンド２２から取り外されたか否かを判定する。
【００７５】
ステップＳ１１において、スタンド２２から取り外されていないと判定された場合、処理は、ステップＳ１１に戻り、判定処理が繰り返される。この場合、顕微鏡本体２１が、スタンド２２に固定されているため、顕微鏡本体２１は、スタンド２２の給電部５９からコネクタ部５４を介して供給される電力により駆動される。
【００７６】
一方、ステップＳ１１において、スタンドから取り外されていると判定された場合、処理は、ステップＳ１２に進み、制御基板４６は、可動ユニットを原点位置に駆動させる。
【００７７】
具体的には、制御基板４６は、原点センサ１１５からの検出信号を監視しながら、ステッピングモータ１１４を制御して、可動ユニットを後端方向に駆動させる。そして、制御基板４６は、原点センサ１１５により可動ユニットが原点位置にあることが検出された場合、ステッピングモータ１１４による可動ユニットの駆動を停止させる。これにより、可動ユニットは原点位置に駆動され、例えば、対物レンズ４１や照明光学系は、筐体１２１内に完全に収容されている状態となる。
【００７８】
なお、ここでは、第１の実施の形態の可動ユニットについて説明したが、第２の実施の形態の第１可動ユニット及び第２可動ユニットについても同様である。
【００７９】
ステップＳ１３において、制御基板４６は、バッテリ４８等を制御して、バッテリ４８から顕微鏡本体２１の各部に供給される電力を停止させる。
【００８０】
なお、制御基板４６は、バッテリ４８等を制御して、顕微鏡本体２１の各部を通常より低い消費電力で動作させるようにしてもよい（いわゆる省電力モード）。
【００８１】
ステップＳ１３の処理が終了すると、制御基板４６により実行される電源制御処理は終了する。
【００８２】
以上のように、顕微鏡本体２１がスタンド２２から取り外された場合、可動ユニットを所定の原点位置に戻した後、強制的に、顕微鏡本体２１の電源を切るか、あるいは省電力モードで動作させるので、バッテリ４８に蓄えられた電力を節約することができる。また、顕微鏡本体２１がスタンド２２から取り外された場合には、LED４５等の光源からの照明光の照射が停止されるため、その照明光が観察者の目に入ったりすることを未然に防止することができ、観察者は、顕微鏡本体２１を、安全に取り扱うことができる。
【００８３】
また、顕微鏡本体２１がスタンド２２から取り外された場合には、可動ユニットが原点位置に戻っているため、観察者が、取り外された顕微鏡本体２１を使用して標本の観察を行う際には、迅速に観察を再開することができる。
【００８４】
なお、顕微鏡本体２１がスタンド２２から取り外された場合、可動ユニットを原点位置に戻さずに、顕微鏡本体２１の電源を切るか、あるいは省電力モードで動作させる電源制御のみを実行するようにしてもよい。
【００８５】
＜４．変形例＞
前述した説明では、顕微鏡本体２１の本体筐体は、本体部３１の筐体と、本体先端部３２の筐体とが結合されたものであるとして説明したが、本体部３１と本体先端部３２の筐体を一体に形成して、１つの筐体からなるようにしてもよい。
【００８６】
また、前述した説明では、対物レンズ及び照明光学系のうちのいずれか一方又は双方を、光軸方向に駆動させる場合、表示操作部３３に表示されたタッチパネルの所定のボタンにより操作するとして説明したが、他の操作手段を用いてもよく、例えば、本体部３１又はグリップ部３４に、シーソースイッチ等の専用のスイッチやボタン（不図示）を設けて、そのスイッチ等が操作された場合に、駆動されるようにしてもよい。また、顕微鏡本体２１が、スタンド２２に取り付けられた状態で、対物レンズ及び照明光学系のうちのいずれか一方又は双方を、光軸方向に駆動する場合には、モニタ１２に表示されるボタン等をタッチすることで操作するか、あるいはスタンド２２に設けられた専用のスイッチ（不図示）等により操作するようにすればよい。
【００８７】
なお、対物レンズ鏡筒１１１のフランジ部１１１Ａに形成されたガイド孔１１１Ｂ−１及び１１１Ｂ−２の孔の形状を円形から、Ｖ溝に変えて、そのＶ溝の面をバーガイド１１３−１及び１１３−２に接触させるようにしてもよい。この場合、バーガイド１１３−１及び１１３−２を磁性体又は磁性があるステンレス材で構成し、それらのバーガイドとＶ溝が離れないように、マグネシウム合金、アルミニウム合金、又は樹脂等の非磁性体からなる対物レンズ鏡筒１１１のＶ溝付近に磁石を埋め込むか、又は接着により固定する。なお、固定に用いる磁石としては、例えば、直径4mm、高さ4mm程度のネオジム磁石を用いると好適である。また、顕微鏡本体２１が落下した場合など、衝撃で一時的にバーガイドとＶ溝が離れても磁力で再度吸着できる距離に留まるように、分離防止手段を設けることも可能である。
【００８８】
また、バーガイドは、その両端が、筐体１２１又は筐体前端面部１３１に固定されるが、バーガイドの両端又はその他の部分を筐体に固定するに際して、例えば、筐体１２１又は筐体前端面部１３１に取付穴を設けて固定する他、Ｕ溝やＶ溝を設けて板ばねで固定したり、接着したりしてもよい。なお、板ばねは、ねじで筐体に固定するか、あるいはねじを使用せずに筐体に引っかけ、バーガイドに与圧をかけて固定してもよい。
【００８９】
なお、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。
【００９０】
また、本発明の実施の形態は、前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。
【符号の説明】
【００９１】
１１顕微鏡，１２モニタ，２１顕微鏡本体，２２スタンド，３１本体部，３２本体先端部，３３表示操作部，３４グリップ部，４１対物レンズ，４５，４５−１乃至４５−８，１４５，１４５−１乃至１４５−８ LED，４６制御基板，４７記録部，４８バッテリ，５９給電部，６０充電ユニット，６１制御基板，６２記録部，１１１，２１１対物レンズ鏡筒，１１１Ａフランジ部，１１２，２１２ LED基板，１１３−１，１１３−２，２１３−１，２１３−２バーガイド，１１４ステッピングモータ，１１５原点センサ，１１６，２１６照明光学部材，１１６Ａ−１乃至１１６Ａ−８，２１６Ａ−１乃至２１６Ａ−８集光レンズ，１２１，２２１筐体，１３１，２３１筐体前端面部，２１４−１対物用ステッピングモータ，２１４−２照明光学系用ステッピングモータ，２１５−１対物用原点センサ，２１５−２照明光学用原点センサ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージに載置された標本を観察させるためのスタンドに着脱可能な顕微鏡であって、
標本からの観察光を集光する対物レンズと、
光源からの照明光により、前記標本を照明する照明光学系と、
前記対物レンズからの観察光を結像する結像光学系と、
前記結像光学系により結像された前記標本の像を撮像する撮像手段と
を収容する本体筐体と、
前記本体筐体内に設けられ、前記スタンドから取り外されて使用される場合、前記標本の観察状態に応じて、前記対物レンズ及び前記照明光学系のうちのいずれか一方又は双方を、光軸方向に駆動する駆動手段と
を備える顕微鏡。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記対物レンズと前記照明光学系とを同期させて駆動する
請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項３】
前記照明光学系は、前記対物レンズの鏡筒の外周に沿って環状に配置された複数の前記光源からの照明光により前記標本が照明されるように、前記対物レンズの鏡筒に対して固定されており、
前記駆動手段は、前記対物レンズの鏡筒と、その鏡筒に対して固定された前記照明光学系を、同一の案内部材により案内することで、光軸方向に駆動する
請求項２に記載の顕微鏡。
【請求項４】
前記対物レンズ、前記照明光学系、及び前記駆動手段は、前記結像光学系及び前記撮像手段を収容した筐体とは別の筐体に収容される
請求項３に記載の顕微鏡。
【請求項５】
前記本体筐体内の各部に電力の供給を行う電源手段と、
前記スタンドから取り外された場合、前記電源手段からの電力を停止させるか、又は前記本体筐体内の各部を通常より低い消費電力で動作させる電力制御手段と
をさらに備える請求項１乃至４のいずれか一項に記載の顕微鏡。
【請求項６】
前記電力制御手段は、前記対物レンズ及び前記照明光学系が、光軸方向の所定の基準位置に戻ってから、電力を停止させるか、又は通常より低い消費電力で動作させる
請求項５に記載の顕微鏡。

【図１】