專利名稱：顯微鏡系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種顯微鏡系統(tǒng)。
背景技術：
對于顯微鏡的照明操作控制，公知一種使照明光的強度與觀察光學系的變化相連動的技術。例如，變焦透鏡從低倍率向高倍率變化時，通常，被攝物體像變暗。在日本特開平7-248450號公報中，公開了一種為了對其照明光的強度加以補正，從變焦倍率與光量比的參數(shù)圖表中選擇最佳的衰減光濾光器的組合，通過該衰減光濾光器在光程中的IN/OUT，以進行自動調光控制的方法。
另外，在日本特開平7-248450號公報中，公開了一種通過攝像元件對被攝物體攝像，控制以其亮度信息為基礎而向光源供給的電源電壓，從而進行調光的方法。此外，在日本特開平9-68742號公報中，公開了一種為了省電，使照相機快門的開關期間與LED的照明期間同步的方法。
此外，在日本特開平7-248450號公報中，公開了一種具有物鏡與變焦機構的顯微鏡系統(tǒng)。該顯微鏡系統(tǒng)具有使變焦機構記憶觀察光量的參數(shù)的機構，參照該參數(shù)，控制(組合和插脫)調光部件(ND濾光器)以使變倍前后的觀察光量維持一定。
但是，在日本特開平7-248450號公報中，由于是使濾光器IN/OUT，因此必須要有濾光器自身、驅動濾光器的機構和電控制機構，存在著裝置龐大和成本高的缺點。
另外，在如日本特開2000-137167號公報那樣的，由光源的電源電壓進行調光的控制中，必須要有計算圖象數(shù)據的裝置，同樣存在著裝置龐大和成本高的問題。此外，由于調光控制是改變供給電壓大小的控制，即使通過亮度改變光源的色溫度、同時觀察被攝物體以進行調光時，也存在著被攝物體的顏色發(fā)生變化的缺點。為此，在根據其顏色或形狀判斷作為被攝物體的細胞等的狀態(tài)的顯微鏡觀察中，采用調整光源的電源電壓的方法來進行調光是非常困難的。
并且，以往，發(fā)表了將具有低消耗電力性能和高可靠性的LED作為照明利用的制品。作為LED照明的調光控制，通常進行供給電壓和電流的控制，和改變供給電流的通電時間的脈沖控制?？墒?，供給電壓和電流控制即使在LED中色溫度也會變化，從而不能在顯微鏡觀察中加以采用。
為此，通過脈沖控制，進行LED的調光，但由于存在著LED的燈亮期間和燈滅期間，由TV觀察的話，會發(fā)生畫面上出現(xiàn)條紋模樣等的不良現(xiàn)象。為此，在日本特開平9-68742號公報中，公開了一種使照相機的快門開閉期間與LED的照明期間同步的方法。
可是，即使在上述的任意一種以往技術中，在不用顯微鏡的光源，而將自然能量的太陽光等作為朝向被攝物體的光源以省電時，因圖象信息和光源無關聯(lián)性，也存在著發(fā)生調光控制所致的系統(tǒng)的不良現(xiàn)象的可能性。
另外，在日本特開平7-248450號公報中，為了將變倍前后的觀察光量維持一定，必須要將光量參數(shù)記憶到PC存儲器等中，從而必須要有光量檢測用的攝像元件或記憶存儲器等電子器件。此外，必須進行構成這些電子器件的網絡的筐體或配線、電源供給、裝配調整等，存在著成本非常高的問題。
另外，正如日本特開2000-137167號公報那樣，在控制向光源供給的電源電壓以進行調光的方法中，為調光獲取的電源電壓達到最大值時，不能提高該值以上的光量。而且，觀察者不能獲知該情況。
此外，在日本特開平8-71085號公報中，公開了一種根據變焦透鏡系的倍率控制光圈的開口面積以進行調光的方法。此時，即使成為以下狀態(tài)達到光圈的開口面積用于調光所能獲取的最大值，即光量不能比該值更高的狀態(tài)下，觀察者也不能獲知該情況。
如此，即使成為不能進行光量調整的狀態(tài)下，觀察者也無法得知，所以在不能調光時，觀察者會存在不必要的不安感。
發(fā)明的公開本發(fā)明的顯微鏡系統(tǒng)具有對被攝物體照明的照明部，將由所述照明部照明的所述被攝物體投影到攝像元件上的成像透鏡，調整所述照明部的光量的調光部，使通過所述成像透鏡投影到所述攝像元件上的被攝物體象的倍率變化的變焦機構，根據所述調光部的調整、通過與所述攝像元件的驅動脈沖同步地改變向所述照明部的通電脈沖幅度以控制照明光的光量、與所述變焦機構的倍率變化連動地使所述通電脈沖幅度可變的控制部。
附圖簡述圖1為示出本發(fā)明的第1實施例的顯微鏡系統(tǒng)的全體構成圖，圖2A為示出本發(fā)明的第1實施例的電阻值相對調光電位器(卷)的旋轉角度的變化例的視圖，圖2B為示出本發(fā)明的第1實施例的電阻值相對變焦電位器(卷)的旋轉角度的變化例的視圖，圖3為與本發(fā)明第1實施例的顯微鏡系統(tǒng)的調光功能有關的框圖，圖4為示出本發(fā)明第1實施例的CCD驅動脈沖與LED驅動脈沖的關系圖，圖5為示出本發(fā)明第1實施例的調光電位器的旋轉角度與LED的光量(CCD上的光量)的關系圖，圖6為示出本發(fā)明第1實施例的變焦倍率與CCD上的光量的關系圖，
圖7為與本發(fā)明第2實施例的顯微鏡系統(tǒng)的調光功能有關的框圖，圖8為示出本發(fā)明第2實施例的調光電位器的旋轉角度與LED的光量(CCD上的光量)的關系圖，圖9為與本發(fā)明第3實施例的顯微鏡系統(tǒng)的調光功能有關的框圖，圖10為示出本發(fā)明第1實施例中的電阻值(通電脈沖幅度)相對調光電位器的旋轉角度的變化視圖，圖11為示出本發(fā)明的第1實施例中的CCD上的光量相對調光電位器的旋轉角度的變化的視圖，圖12為示出本發(fā)明第3實施例中的電阻值(通電脈沖幅度)相對調光電位器的旋轉角度的變化視圖，圖13為示出本發(fā)明的第3實施例中的CCD上的光量相對調光電位器的旋轉角度的變化的視圖，圖14為本發(fā)明第4實施例的與顯微鏡系統(tǒng)的調光功能有關的框圖，圖15為示出本發(fā)明第1實施例中的電阻值(通電脈沖幅度)相對變焦電位器的旋轉角度的變化圖，圖16為本發(fā)明第1實施例中的CCD8的光量相對變焦電位器的旋轉角度的變化圖，圖17為示出本發(fā)明第4實施例中的電阻值(通電脈沖幅度)相對變焦電位器的旋轉角度的變化視圖，圖18為示出本發(fā)明的第4實施例中的CCD上的光量相對變焦電位器的旋轉角度的變化的視圖，圖19為示出本發(fā)明第5實施例的顯微鏡系統(tǒng)的構成的剖視圖，圖20為示出本發(fā)明第5實施例的顯微鏡系統(tǒng)的構成的剖視圖，圖21A，圖21B為示出本發(fā)明第5實施例的透鏡框的構成的透視圖，圖22為本發(fā)明第5實施例的凸輪槽的展開圖，圖23為示出本發(fā)明的第6實施例的顯微鏡系統(tǒng)的全體構成的視圖，圖24為本發(fā)明第6實施例的與顯微鏡系統(tǒng)的調光功能有關的框圖，圖25為示出本發(fā)明第6實施例的顯微鏡系統(tǒng)的動作順序的流程圖，
圖26為本發(fā)明第7實施例的與顯微鏡系統(tǒng)的調光功能有關的框圖，圖27為示出本發(fā)明第7實施例的顯微鏡系統(tǒng)的動作順序的流程圖，圖28為示出本發(fā)明的第8實施例的顯微鏡系統(tǒng)的全體構成的視圖，圖29為本發(fā)明第8實施例的與顯微鏡系統(tǒng)的調光功能有關的框圖，圖30為示出本發(fā)明第8實施例的顯微鏡系統(tǒng)的動作順序的流程圖，圖31為示出本發(fā)明第9實施例的顯微鏡系統(tǒng)的構成的剖視圖，圖32為示出本發(fā)明的第10實施例的顯微鏡系統(tǒng)的全體構成的視圖，圖33為本發(fā)明第10實施例的與顯微鏡系統(tǒng)的調光功能有關的框圖，圖34為示出本發(fā)明第10實施例的調光狀態(tài)顯示水平計量儀的大致構成的視圖，圖35為示出本發(fā)明的第10實施例的調光電位器的旋轉角度與LED的光量(CCD上的光量)的關系圖，圖36A，圖36B，圖36C為示出本發(fā)明的第10實施例的調光狀態(tài)顯示水平計量儀的顯示狀態(tài)的視圖，圖37為示出本發(fā)明的第10實施例的變形例的調光狀態(tài)顯示水平計量儀的顯示狀態(tài)的視圖，圖38A，圖38B，圖38C示出本發(fā)明的第10實施例的變形例的調光狀態(tài)顯示水平計量儀的顯示狀態(tài)的視圖，圖39為示出本發(fā)明的第10實施例的顯微鏡系統(tǒng)的調光功能的變形例的框圖，圖40為示出本發(fā)明的第10實施例的調光電位器的旋轉角度與LED的光量(CCD上的光量)的關系的視圖，圖41為示出本發(fā)明的第11實施例的調光狀態(tài)發(fā)音組件的構成的框圖，圖42為本發(fā)明的第12實施例的與顯微鏡系統(tǒng)的調光功能有關的框圖，
圖43A，圖43B，圖43C為示出本發(fā)明的第12實施例的監(jiān)視器下的表示例的視圖。
實施發(fā)明的最佳形態(tài)以下，參照


本發(fā)明的實施例。
圖1為示出本發(fā)明第1實施例的顯微鏡系統(tǒng)的全體構成的視圖。如圖1所示，LED照明組件1具有LED2和聚光透鏡3。在顯微鏡本體100的上部設有載物臺4，被攝物體5載置于載物臺4上。此外，顯微鏡本體100具有被攝物體側透鏡6、成像透鏡7、作為攝像元件的CCD8、變焦機構10、調光控制部14、和CCD信號處理部141。LED2的光軸a上設有聚光透鏡3、載物臺4、被攝物體側透鏡6、變焦透鏡組12、成像透鏡7和CCD8。
調光控制部14根據變焦電位器(volume)11和調光電位器(volume)13的電阻值進行LED照明組件1的調光控制。CCD信號處理部141與CCD8、調光控制部14連接。另外，顯微鏡本體100與另外設置的監(jiān)視器9連接。CCD信號處理部141處理來自CCD的攝像信號以生成視頻信號。監(jiān)視器9接受來自CCD信號處理部141的視頻信號，并表示被攝物體5的觀察圖象。
在LED照明組件1中，從LED2向下方射出的光由聚光透鏡3會聚，對固定到載物臺4上的被攝物體5加以照明。由來自LED2的照明光照明的被攝物體5的像通過被攝物體側透鏡6、變焦透鏡組12、成像透鏡7而在CCD8上成像，并通過CCD信號處理部141由監(jiān)視器9觀察。另外，成像的被攝物體象可通過變焦機構10改變投影倍率(以下稱作變焦倍率)。
變焦機構10的操作即變焦倍率的變更由轉環(huán)(圖1中未示出。相當于后述的圖19的轉環(huán)603。)進行。變焦電位器(volum)11由可變電阻器構成，該可變電阻器進行用于將通過變焦倍率的變動而產生的觀察像的明亮變化加以消除的調光。該變焦電位器11通過未圖示的連動機構而與上述轉環(huán)的旋轉操作相連動。調光電位器(volum)13由進行與變焦機構10無關的調光的可變電阻器構成。調光控制部14接受來自變焦電位器11和調光電位器13的輸出，進行LED照明組件1的調光控制。
通過這種結構，(1)通過觀察者對上述轉環(huán)的操作，變焦倍率變更時，可自動地修正隨之產生的觀察像的明亮變化，(2)觀察者想要改變觀察像的明亮時，通過操作調光電位器13，進行與變焦倍率無關的照明光量的調整。
圖2A為示出電阻值相對調光電位器13的旋轉角度的變化例的視圖，圖2B為示出電阻值相對變焦電位器11的旋轉角度的變化例的視圖。在變焦機構10中，通過變焦透鏡組12朝光軸a方向移動，可改變投影倍率。即，變焦機構10由根據與圖2B所示的倍率相對應的旋轉角度、使電阻值變化的可變電阻器構成的變焦電位器11與變焦透鏡組12連動，以與上述轉環(huán)的旋轉連動地改變電阻值。另外，調光電位器13為觀察者進行調光用的主要的電位器開關，與變焦電位器11同樣，如圖2A所示，由根據調光電位器13的旋轉角度而改變電阻值的可變電阻器構成。
調光控制部14接受來自變焦電位器11和調光電位器13的輸出，進行LED照明組件1的調光控制。
圖3為與上述顯微鏡系統(tǒng)的調光功能有關的框圖。如圖3所示，在調光控制部14中，參考電壓發(fā)生器15與主電位器增益裝置16、減法器17、加法器19和A/D轉換器20相連。此外，主電位器增益裝置16通過減法器17、變焦增益裝置18和加法器19而與A/D轉換器20相連，A/D轉換器20與LED驅動脈沖發(fā)生器21相連。另外，主電位器增益裝置16與調光電位器13連接，而變焦增益裝置18與變焦電位器11連接。LED驅動脈沖發(fā)生器21與LED照明組件1和CCD8連接。
參考電壓發(fā)生器15產生向主電位器增益裝置16輸出的基準電壓ref和向A/D轉換器20輸出的基準電壓VRB，VRT。在本第1實施例中，參考電壓發(fā)生器15產生1V的基準電壓ref，分別為1V，3V的基準電壓VRB，VRT。
主電位器增益裝置16的作用為，將從參考電壓發(fā)生部15輸入的基準電壓ref根據調光電位器13的電阻值放大，在此，進行從1倍到3倍的放大。變焦增益裝置18為，將通過減法器17從由主電位器增益裝置16放大的參考電壓減去基準電壓ref部分的電壓、根據變焦電位器11的電阻值進行放大，在此，進行1倍到10倍的放大。
A/D轉換器20為，將通過加法器19在由變焦增益裝置18放大的電壓上再次加上基準電壓ref的電壓進行A/D轉換，在此將從1V到3V的電壓范圍A/D轉換為0到255的數(shù)值。
圖4為示出CCD驅動脈沖與LED驅動脈沖的關系圖。圖5為示出調光電位器13的旋轉角度與LED2的光量(CCD8上的光量)的關系圖。圖6為示出變焦倍率與CCD8上的光量的關系圖。
LED驅動脈沖發(fā)生器21如圖4所示，生成用于進行CCD8的驅動控制的CCD驅動脈沖發(fā)生器，并產生進行LED的光量控制的LED驅動脈沖。即，LED驅動脈沖發(fā)生器21將電壓朝向LED照明組件1的LED2的供給與CCD驅動脈沖的周期T同步，以使通電脈沖幅度t可變地進行。
LED驅動脈沖發(fā)生器21產生與CCD驅動脈沖的周期T同步的、具有如圖4所示的不同的通電脈沖幅度t1、t2、t3、t4的LED驅動脈沖。通電脈沖幅度t根據從A/D轉換器20輸出的從0到255的數(shù)字值，從最小脈沖幅度可變?yōu)樽畲竺}沖幅度。最大脈沖幅度時，燈連續(xù)點亮。在此，最小脈沖幅度為tmin。
并且，來自LED驅動脈沖發(fā)生器21的LED驅動脈沖給予LED照明組件1，通過此時的通電脈沖幅度t，控制LED2的光量。
下面，對上述結構的本第1實施例的顯微鏡系統(tǒng)的動作進行說明。
首先，對來自LED2的光量為最大值的1/2、變焦倍率為1倍觀察時進行說明。為了進行光量調整，觀察者使調光電位器13旋轉時，根據該旋轉角度，改變調光電位器13的電阻值。在調光控制部14中，由參考電壓發(fā)生器15生成的1V的基準電壓ref，通過主電位器增益裝置16，根據調光電位器13的電阻值放大。例如，觀察者將調光電位器13的旋轉角度成為最大值的1/2的角度。主電位器增益裝置16根據調光電位器13的電阻值而進行1倍到3倍的放大，在此約放大到2V。
接著，由主電位器增益裝置16放大的電壓通過減法器17從2V減去基準電壓1V而成為1V，并通過變焦增益裝置18，根據變焦電位器11的電阻值放大。變焦增益裝置18根據變焦電位器11的電阻值進行從1倍到10倍的放大，在此，由于變焦倍率成為1倍，放大率成為1倍，電壓成為1V的狀態(tài)。
由變焦增益裝置18放大的電壓，通過加法器19從1V進行基準電壓1V的加算，以成為2V，并向A/D轉換器20輸出。A/D轉換器20將從1V到3V的電壓范圍A/D轉換為從0到255的數(shù)值，從而輸入的2V電壓作為128而向LED驅動脈沖發(fā)生器21輸出。
LED驅動脈沖發(fā)生器21根據從A/D轉換器20輸入的從0到255的數(shù)字值，產生與CCD驅動脈沖的周期T同步的通電脈沖幅度t1、t2、t3、t4的LED驅動脈沖。在此，由于從A/D轉換器20輸出的數(shù)字值為128，周期T的約1/2的通電脈沖幅度t2的LED驅動脈沖發(fā)生，該LED驅動脈沖給予LED照明組件3。由此，對LED2行成為連續(xù)通電狀態(tài)的Max光量的約1/2的光量的調光。
接著，觀察者將調光電位器13的旋轉角度成為最小值的0的角度。此時，在主電位器增益裝置16中，從參考電壓發(fā)生器15輸入的基準電壓ref(1V)通過調光電位器13的電阻值放大成1倍，成為1V的電壓。該電壓通過減法器17減去基準電壓ref(1V)，成為1V到0V。另外，變焦增益裝置18的輸出電壓在變焦倍率為1倍且放大率為1倍時，為0V。
變焦增益裝置18的輸出電壓通過加法器19加上基準電壓ref(1V)，從0V上升到1V，并向A/D轉換器20輸入。在A/D轉換器20中，從加法器19輸入的1V電壓變換為數(shù)字值0，并向LED驅動脈沖發(fā)生器21輸入。
LED驅動脈沖發(fā)生器21由于在從A/D轉換器20輸出的數(shù)字值為0時，產生與CCD驅動脈沖的周期T同步的通電脈沖幅度t1，即最小脈沖幅度tmin的LED驅動脈沖，該LED驅動脈沖給予LED照明組件3。由此，對LED2進行作為最小光量的Min光量的調光。
接著，觀察者將調光電位器13的旋轉角度作為最大值的角度。此時，在主電位器增益裝置16中，從參考電壓發(fā)生器15輸入的基準電壓ref(1V)通過調光電位器13的電阻值成為放大3倍的3V電壓。該電壓通過減法器17減去基準電壓ref(1V)，由3V變成2V。另外，變焦增益裝置18的輸出電壓由于在此的變焦倍率為1倍則放大率為1倍，因此成為2V。
由變焦增益裝置18放大的電壓通過加法器19加上基準電壓ref(1V)，從2V上升到3V，并向A/D轉換器20輸入。在A/D轉換器20中，由加法器19輸入的3V電壓轉換為數(shù)字值255，并輸入LED驅動脈沖發(fā)生器21中。
LED驅動脈沖發(fā)生器21由于在從A/D轉換器20輸出的數(shù)字值為255時，產生與周期T同步的通電脈沖幅度t4的LED驅動脈沖，該LED驅動脈沖就給予LED照明組件3。由此，對LED2進行作為連續(xù)通電狀態(tài)的Max光量的調光。
因此，如圖5所示，通過使調光電位器13的旋轉角度可變，可使照明光連續(xù)地調光。同時，由于用與CCD8的驅動脈沖同步的脈沖控制進行調光，色溫度不會變化，用監(jiān)視器9就可進行可觀察的調光。
接著，對變焦電位器11可變的場合加以說明。下面，對變焦倍率從剛才的1倍可變?yōu)?.2倍的場合進行說明。觀察者使變焦電位器11旋轉，從前面的1倍狀態(tài)可變?yōu)?.2倍狀態(tài)時，變焦透鏡組12移動到與變焦倍率相對應的位置，朝向CCD8的投影倍率成為1.2倍。
同時，變焦電位器11的電阻值也根據倍率變化。變焦增益裝置18與變焦電位器11的電阻值相對應，進行與變焦倍率相對應的放大，在此，變焦增益裝置18的放大率成為與變焦倍率的2平方相等的1.4倍。通電脈沖幅度t由于與來自變焦增益裝置18的電壓相對應為可變的，通電脈沖幅度也成為1.4倍。為此，來自LED照明組件1的光量成為變焦倍率為1倍時的1.4倍，但因投影倍率，投影到CCD8上的光量成為1.4倍。
因此，如圖6所示，CCD8上的光量與變焦倍率無關，為一定值，即使使變焦倍率為1.2倍，也與變焦倍率為1倍時相等。由此，即使在使變焦倍率可變時，也可進行一定的明亮狀態(tài)下的觀察。
另外，調光控制部14由于采用上述的結構，在使調光電位器13的角度為最小時，因與變焦電位器11的倍率值無關地，A/D轉換器20的輸出成為0，因此通電脈沖幅度成為最小幅度的tmin，并被調光成Min光量。而在調光電位器13的角度為最大時，A/D轉換器20的輸出由于為255，通電脈沖幅度成為最大幅度即燈連續(xù)點亮的狀態(tài)，并被調光成Max光量。另外，即使調光電位器13的角度為最小時，由于進行向CCD8的驅動脈沖的輸出，LED照明組件1的光量即使成為最小，也可進行將作為自然能源的太陽光用于照明的觀察。
圖7為與本發(fā)明第2實施例的顯微鏡系統(tǒng)的調光功能有關的框圖。在圖7中，與圖3相同的部分被標以相同的符號。圖8為示出調光電位器13的旋轉角度與LED2的光量(CCD上的光量)的關系圖。
如圖7所示，調光電位器13和LED驅動脈沖發(fā)生器21與調光開關22連接。調光開關22為與調光電位器13成一體的開關，在調光電位器13的電阻值為0時、使調光電位器13進一步朝著降低電阻值的方向旋轉的場合，如圖8所示，成為OFF狀態(tài)，除此以外，成為ON狀態(tài)。
下面，對以上結構的第2實施例的顯微鏡系統(tǒng)的動作進行說明。
在本第2實施例中，使用調光電位器13、進行LED照明組件1的調光是與第1實施例的動作相同的，但區(qū)別是，通過使調光電位器13可變，能夠使向LED2的通電脈沖幅度t連續(xù)地可變?yōu)閺淖钚∶}沖幅度進行燈連續(xù)點亮的最大脈沖幅度。
觀察者在使調光電位器13朝著從最小角度進一步減少的方向旋轉時，調光開關22成為OFF的狀態(tài)。調光開關22成為OFF時，LED驅動脈沖發(fā)生器21進行使LED2的通電停止的控制。并且，觀察者在使調光電位器13朝電阻值增加的方向旋轉、調光開關22成為ON狀態(tài)時，LED驅動脈沖發(fā)生器21再次進行使LED2的通電開始的控制。
因此，觀察者只操作調光電位器13，就能夠使通電脈沖幅度可變和進行通電的ON、OFF，無需繁瑣的操作，能夠進行可靠的LED的燈亮操作。
圖9為與本發(fā)明第3實施例的顯微鏡系統(tǒng)的調光功能有關的框圖。在圖9中，與圖3，圖7相同的部分標以相同的符號。圖10為示出本發(fā)明第1實施例中的電阻值(通電脈沖幅度)相對于調光電位器13的旋轉角度的變化視圖，圖11為示出CCD8上的光量相對調光電位器13的旋轉角度變化的視圖。圖12為示出本發(fā)明第3實施例中的電阻值(通電脈沖幅度)相對于調光電位器13’的旋轉角度變化的視圖，圖13為示出CCD8上的光量相對調光電位器13’的旋轉角度變化的視圖。
如圖9所示，在本第3實施例中，代替圖3所示的調光電位器13，將調光電位器13’與主電位器增益裝置16連接。
在主電位器增益裝置16通常由運算放大器以非反轉放大構成時，電壓的放大率由式(1+R2/R1)求出。在此，R1為4KΩ的固定電阻，作為R2為可從0Ω變到8KΩ的調光電位器13’時，根據前述式，可獲得從1倍到3倍的放大率。
可是，如圖10所示，電阻值相對調光電位器的旋轉角度變化的變化量一定時，例如即使只旋轉相同的角度(約36度)，電壓的變化率在θa附近(電阻值為800Ω附近)時也為15％，在θb附近(電阻值為8KΩ附近)時為7％，因此根據調光電位器的旋轉位置是不同的。
另外，朝向LED2的通電脈沖幅度t由于根據A/D變換的電壓是可變的，如圖11所示，調光電位器的旋轉角度的變化與光量的變化的比率是不同的。因此，根據調光電位器的旋轉位置，即使旋轉的角度相同，因照明光的變化的程度是不同的，對觀察者來說，具有不適感，調光操作也變得復雜。
為此，本第3實施例的調光電位器13’如圖12所示，在只以相同的角度旋轉時，具有在電阻值較小的θa附近、電阻值的變化較少，而在電阻值較大的θb附近、電阻值的變化變多的特性。由此，如圖13所示，可使調光電位器13’的旋轉角度的變化與光量的變化的比率相等。因此，觀察者能夠容易地進行對被攝物體的調光操作而無不適感。
另外，在本第3實施例中，是將具有圖10特性的調光電位器13變更為具有圖12特性的調光電位器13’，但例如將調光電位器13’成為具有圖10特性的調光電位器，可設置在未圖示的調光電位器軸上。此時，在使調光電位器13’與軸連動時，通過借助于變形凸輪旋轉，獲得在圖12所示的電阻值較小的附近、變化量小，而在電阻值較大的附近、變化量較大的特性曲線。另外，讀取圖10所示的調光電位器的旋轉角度，使用檢查查閱圖表等，即使進行獲得圖13所示的特性曲線的變換，也可同樣地實現(xiàn)。
圖14為本發(fā)明第4實施例的顯微鏡系統(tǒng)的與調光功能有關的框圖。在圖14中，與圖3，圖7，圖9相同的部分標以相同的符號。圖15為示出本發(fā)明第1實施例中的電阻值(通電脈沖幅度)相對于變焦電位器的旋轉角度的變化圖，圖16為CCD8的光量相對于變焦電位器的旋轉角度的變化圖。圖17為示出本發(fā)明第4實施例中的電阻值(通電脈沖幅度)相對變焦電位器11’的旋轉角度的變化視圖，圖18為示出CCD8上的光量相對變焦電位器11’的旋轉角度變化的視圖。
如圖14所示，在本第4實施例中，代替圖3所示的變焦電位器11，將變焦電位器11’與變焦增益裝置18連接。變焦增益裝置18在由一般的運算放大器以非反轉放大構成時，電壓的放大率由式(1+R2/R1)求出。在此，在R1為1KΩ的固定電阻、R2為可從0Ω變化為10KΩ的變焦電位器11’時，根據前述式，可獲得從1倍到10倍的放大率。
可是，如圖15所示，電阻值相對變焦電位器的旋轉角度的變化的變化量一定時，例如只以相同角度(約36度)旋轉時，電壓的變化率在θa附近(電阻值為1kΩ附近)也為約50％、在θb附近(電阻值為10kΩ附近)約為10％，會根據變焦電位器的旋轉位置而不同。此外，變焦倍率x與光量y的關系為y＝A/x2。為此，如圖16所示，CCD8上的光量可根據變焦電位器的旋轉位置而不同。
在此，本第4實施例的變焦電位器11’如圖17所示，只以相同角度旋轉時，具有在電阻值較小的θa附近、電阻值的變化較少而在電阻值較大的θb附近、電阻值的變化較多的特性。由此，如圖18所示，可使CCD8上的光量與變焦電位器11’的旋轉角度無關地成為一定值。因此，觀察者能夠容易且無不適感地進行對被攝物體的調光操作。
另外，在本第4實施例中，是將具有圖15特性的變焦電位器11變更為具有圖17特性的變焦電位器11’的，但例如變焦電位器11’為具有圖15特性的變焦電位器的話，可設于未圖示的變焦電位器軸上。此時，在變焦電位器11’與軸連動時，通過借助于變形凸輪的旋轉，可獲得圖17所示的電阻值較小的附近、變化量較少而電阻值較大的附近、變化量較大的特性曲線。另外，即使讀取圖15所示的變焦電位器旋轉角度、使用檢查查閱圖表等、進行獲得圖18所示的特性曲線的變換，也可同樣地實現(xiàn)。
圖19，圖20為示出本發(fā)明第5實施例的顯微鏡系統(tǒng)的構成的剖視圖。圖19，圖20相互的斷面方向成90度。
圖19，圖20所示的顯微鏡1’由載置試樣A的載物臺部200，對試樣A照明的光源部800，將載置于載物臺部200上的試樣A的象放大或縮小的變焦透鏡部300，具有將通過變焦透鏡部300放大或縮小的象加以檢測的攝像元件的攝像部400，將由攝像部400檢測出的象的數(shù)據加以變換、并裝入未圖示的個人計算機中的輸出部500，和支承前述的整個結構的基座部600構成。
在載物臺部200上，在觀察光軸B的附近具有開口部201a的載物板201以在水平方向可移動的狀態(tài)下設置于載物臺座202上，在變焦透鏡部300上，由透鏡框306保持的透鏡301、由透鏡框309保持的透鏡303、由透鏡框310保持的透鏡304以這些構件的光軸B大致一致的狀態(tài)成直線配置。
透鏡框306與處于載物臺座202的光軸B附近的嵌合部202c可滑動地嵌合。設置于透鏡框306外周上的槽306a與可旋轉地安裝于載物臺座202的側面孔202d中的調焦旋鈕206前端的偏心銷206a嵌合。另外，調焦旋鈕206通過止脫銷207、彈簧墊圈208、墊圈209，以不會從載物臺座202上脫落的適度力可旋轉地保持著。作為其結果，通過旋轉調焦旋鈕206，透鏡301就朝光軸B方向移動，可對試樣A對焦。
圖21A為示出透鏡框309的構成的透視圖，圖21B為示出透鏡310的構成的透視圖。透鏡框309，310分別如圖21A，圖21B所示，具有嵌合孔309a、嵌合槽309b、以及凸輪推桿309c，嵌合孔310a、嵌合槽310b以及凸輪推桿310c。嵌合孔309a和嵌合槽310b在后述的2根支柱602的一方可沿上下方向移動地嵌合，而嵌合槽309b和嵌合孔310a在2根支柱602的另一方可沿上下方向移動地嵌合。
如圖19，圖20所示，2根支柱602由上方的載物臺座202和下方的基座601夾持著。成圓筒狀的轉環(huán)603在其內側具有后述的凸輪槽603a，603b，以圍住2根支柱602的方式配置，并由載物臺座202和基座601夾持。轉環(huán)603的上下端面在載物臺座202和基座601之間分別設有稍小的間隙。并且，轉環(huán)603為，其內徑面的上部與下部分別與載物臺座202和基座601的各突出部的側面嵌合，并相對載物臺座202和基座601成為可旋轉的狀態(tài)。凸輪槽603a，603b分別與透鏡框309的凸輪推桿309c和透鏡框310的凸輪推桿310c嵌合，以對這些構件加以限制。
圖22為凸輪槽603a，603b的展開圖。如圖22所示，凸輪槽603a，603b具有分別通過透鏡303和透鏡304放大或縮小試樣A的象、并在前后的透鏡焦點位置成像的計算出的形狀。作為其結果，通過使轉環(huán)603旋轉，將被凸輪槽603a，603b限制的凸輪推桿309c，310c按壓，透鏡303和透鏡304朝光軸B的方向移動，使試樣A的象放大或縮小。
此外，在轉環(huán)603下方的口前內徑周面上設有內齒齒輪603c，該內齒齒輪603c與可旋轉的安裝于機座601的探孔601a的嵌合部601b上的、變速齒輪901的大齒輪部901a嵌合。另外，與大齒輪部901a同軸設置成一體的小齒輪部901b與設置在回路基板402上的可變電阻903的電位器齒輪903a嚙合，成為可旋轉的狀態(tài)。結果，可變電阻903的電阻值可變成與轉環(huán)603的旋轉角度相對應的規(guī)定的數(shù)值，能夠使光源801的照明光量與倍率的變動相對應地變化。另外，變速齒輪901下方的側面槽中裝有C環(huán)902，防止變速齒輪901向上脫離嵌合部601b。
攝像部400由對通過變焦透鏡部300以變焦方式擴大的試樣A的象進行感光的攝像元件401，和具有對感光的象的數(shù)據加以處理的功能的回路基板402構成。回路基板402上成一體地設有攝像元件401?；芈坊?02以使攝像元件401的攝像面與變焦透鏡部300的光學的焦點位置相一致地相對基座601固定。
輸出部500由與回路基板402成一體結構的處理回路501，和與未圖示的外部的個人計算機連接的USB等的端子503構成。處理回路501和端子503通過導線502實現(xiàn)電連接，可進行圖象數(shù)據的輸出或來自個人計算機的電源的供給。
光源部800具有光源801，調節(jié)供給光源801的電源的電位器802，將來自攝像部400的電源向光源801供給的電纜803，這些構件由基板804保持。另外，光源部800具有將通過彈性環(huán)805而嵌合固定到筒狀部件806內的光源801來的照射光在載置于載物臺部200上的試樣A進行集光的集光透鏡807，和支承著基板804和筒狀部件806并通過固定旋鈕808安裝到載物臺座202上的臂件809。由臂件809支承的基板804和筒狀部件806由外裝罩810蓋住。筒狀部件806的一部分為了將來自集光透鏡807的照射光照射到載物板201上，在外裝罩810外突出。
另外，本第5實施例的顯微鏡系統(tǒng)具有上述的第1～第4實施例的調光功能，在圖19，圖20的構成部分中具有與圖1等所示的部分相當?shù)臉嫾＜?，試樣A相當于被攝物體5，光源801相當于LED2，集光透鏡807相當于聚光透鏡3，載物臺部200相當于載物臺4，透鏡301相當于被攝物體側透鏡6，透鏡303、304相當于變焦透鏡組12，攝像元件401相當于CCD8，處理回路501相當于調光控制部14和CCD信號處理部141?？勺冸娮?03相當于變焦電位器11，11’。電位器802分別相當于調光電位器13，13’。另外，在圖19，圖20中，相當于成像透鏡7的透鏡在圖示中被省略。
通過上述結構，輸出部500與未圖示的個人計算機連接，來自前述個人計算機的電源向攝像部400供給。載置于載物板201上的試樣A通過光源部800而被透過照明。從光源部800通過電位器802的供給電源的調整，可獲得所希望的照明光量。另外，對試樣A的對焦由調焦旋鈕206進行。由變焦透鏡部300放大或縮小的象由攝像部400攝像，其圖象數(shù)據借助于輸出部500而向前述個人計算機輸送。
觀察像的放大或縮小是靠觀察者旋轉轉環(huán)603實現(xiàn)的，但此時變速齒輪901與電位器齒輪903a為連動旋轉，能夠根據可變電阻903的電阻值變動?？勺冸娮?03的電阻值輸入處理回路501中。
通常，改變光學系的倍率時，象的明亮發(fā)生變化，會發(fā)生攝像的圖象變白或變暗的場合。可是，通過處理回路501的控制，與變焦透鏡部300的倍率變化相對應地調整光源801的照明光量，并且使用具有使攝像元件401的受光量處于不會變白或變暗的一定范圍內的電阻曲線的可變電阻903，即使在變倍操作后，由電位器802調整的觀察光量也會保持在一定的范圍內，可使觀察圖象的明亮保持在一定的范圍內。
另外，因根據試樣A的狀態(tài)，觀察光量也會不同，只用可變電阻903，變暗的試樣變倍后也會成較暗的狀態(tài)。此時，手動調整電位器802，就可調整到適當?shù)挠^察光量。
另外，根據電位器802或轉環(huán)603的旋轉操作，通過處理回路501，也可進行第1～第4實施例所述的調光控制。
根據本發(fā)明，可獲得以下的作用。
(1)根據本發(fā)明的顯微鏡系統(tǒng)，由于是通過與攝像元件的驅動脈沖同步的控制來進行，無需濾光器或濾光器驅動裝置等，系統(tǒng)成本低且也不會大型化，即使進行與觀察光線系統(tǒng)的變化連動的調光，色溫度也不會變化，可進行電視觀察。
(2)根據本發(fā)明的顯微鏡系統(tǒng)，能夠與變焦倍率無關地改變照明光的光量。
(3)根據本發(fā)明的顯微鏡系統(tǒng)，即使照明部燈滅，攝像元件也被驅動，從而照明可使用作為自然能量的太陽光，能夠省電。
(4)根據本發(fā)明的顯微鏡系統(tǒng)，因調光部和照明部的燈亮/燈滅切換功能是一體的，無需煩瑣的操作，可進行可靠的照明部的操作。
(5)根據本發(fā)明的顯微鏡系統(tǒng)，能夠與調光部的旋轉位置無關地，使照明強度的變化比率相對于調光部的旋轉角度的變化量大致為一定，能夠容易地進行使向被攝物體的照明光最佳的調光操作。
(6)根據本發(fā)明，能夠可靠地修正變焦倍率的變化所致的照明光強度的變化，在變焦操作時，不必進行調光操作，通常以合適的照明光量就可容易地進行顯微鏡觀察。
圖23為示出本發(fā)明的第6實施例的顯微鏡系統(tǒng)的全體構成的視圖。在圖23中，與圖1相同的部分被標以相同的符號。
在LED照明組件1中，從LED2向下出射的光由聚光透鏡3集光，對固定到載物臺4上的被攝物體5的照明。另外，LED照明組件1可從線1所示的A1位置朝B1的位置移動。LED照明組件1處于A1的位置時，相對被攝物體5，LED照明組件1和CCD8處于相對置的位置，照明光透過被攝物體5，入射到CCD8中。另外，LED照明組件1處于B1位置時，相對被攝物體5，LED照明組件1和CCD8處于同一側，照明光照射被攝物體5所產生的散射光入射到CCD8上。即，LED照明組件1相對被攝物體5，可移動到能夠照射反射觀察用的照明光的角度。
圖24為與上述的顯微鏡系統(tǒng)的調光功能有關的框圖。在圖24中，與圖3相同的部分被標以相同的符號。
LED驅動脈沖發(fā)生器21與MAX開關24(在圖23中未圖示)、LED照明組件1以及CCD8連接。另外，MAX開關24為觀察者進行調光的開關，成為按下時為ON、除此外為OFF的動態(tài)開關。
圖25為示出成為上述結構的顯微鏡系統(tǒng)的動作順序的流程圖。以下，對以圖25為基礎的與MAX開關24的操作相應的動作進行說明。
首先，在步驟S1中，根據觀察者進行的調光電位器13和變焦電位器11的操作量，用調光控制部14進行調光控制時，在步驟S2中，由觀察者按下MAX開關24時，MAX開關24從OFF切換為ON的狀態(tài)。此時，在步驟S3中，LED驅動脈沖發(fā)生器21檢測出MAX開關24成為ON時，與調光電位器13、變焦電位器11的旋轉角度無關地，對LED2的通電脈沖幅度t控制以使其成為連續(xù)通電狀態(tài)。由此，進行LED2成為最大光量的調光。
接著，在步驟S4中，通過觀察者，按壓MAX開關24時，MAX開關24從ON切換為OFF的狀態(tài)。此時，返回步驟S1，根據觀察者進行的調光電位器13和變焦電位器11的操作量，用調光控制部14進行調光控制。即，通過使調光電位器13、變焦電位器11可變，能夠使向LED2的通電脈沖幅度t，從最小的通電脈沖幅度連續(xù)地變化成為連續(xù)通電狀態(tài)的最大的通電脈沖幅度。
如此，通過設有使光量為最大的MAX開關24，觀察者在反射觀察時等一般需要有最大的照明強度時，不用操作調光電位器等，一次按壓操作就可調光成最大光量，并且一次按壓操作就可解除最大光量的調光。
圖26為本發(fā)明第7實施例的與顯微鏡系統(tǒng)的調光功能有關的框圖。在圖26中，與圖24相同的部分被標以相同的符號。在圖26中，LED驅動脈沖發(fā)生器21與調光電位器13連接。
圖27為示出上述結構的的顯微鏡系統(tǒng)的動作順序的流程圖。以下，根據圖27對與MAX開關24的操作相應的動作進行說明。
首先，在步驟S11中，根據觀察者進行的調光電位器13和變焦電位器11的操作量，用調光控制部14進行調光控制時，在步驟S12中，由觀察者按下MAX開關24時，將MAX開關24從OFF狀態(tài)切換為ON狀態(tài)。此時，在步驟S13中，LED驅動脈沖發(fā)生器21檢測出MAX開關24為ON，與調光電位器13、變焦電位器11的旋轉角度無關地，將向LED2的通電脈沖幅度t控制為成為連續(xù)通電狀態(tài)。由此，進行使LED2成為最大光量的調光。
接著，在步驟S14中，由觀察者再次按壓MAX開關24時，MAX開關24從ON狀態(tài)切換為OFF狀態(tài)。此時，解除對LED2的連續(xù)通電，返回步驟S11，根據觀察者進行的調光電位器13和變焦電位器11的操作量，用調光控制部14進行調光控制。在步驟S14中，觀察者沒有按壓MAX開關24時，在步驟S15中，由觀察者操作調光電位器13時，返回步驟S11，根據觀察者進行的調光電位器13和變焦電位器11的操作量，用調光控制部14進行調光控制。
如此，即使在觀察者操作MAX開關24以使調光成為最大光量的狀態(tài)下，通過操作調光電位器13，也可進行使調光電位器優(yōu)先的調光。由此，通過簡單地操作就可實現(xiàn)不必成為最大光量的顯微鏡觀察。
圖28為示出本發(fā)明的第8實施例的顯微鏡系統(tǒng)的全體構成的視圖。在圖28中，與圖23相同的部分被標以相同符號。正如第6實施例所述，LED照明組件1可從線1所示的A1位置移動到B1位置，LED照明組件1和CCD8可移動到與被攝物體5同一側即所謂的可反射觀察的位置。
照明角檢測傳感器29為檢測出LED照明組件1是否處于可反射照明的位置上的傳感器，由光斷路器等構成，并且與調光控制部14連接。照明角檢測傳感器29在LED照明組件1處于可反射照明的位置即B位置時，輸出“H”信號，而處于此外的位置時，輸出“L”信號。
圖29為與上述顯微鏡系統(tǒng)的調光功能有關的框圖。在圖29中，與圖24，圖26相同的部分被標以相同的符號。在圖29中，LED驅動脈沖發(fā)生器21與調光電位器和照明角檢測傳感器29連接。
圖30為上述結構的顯微鏡系統(tǒng)的動作順序的流程圖。以下，根據圖30對與LED照明組件1的移動相對應的動作進行說明。
首先，在步驟S21中，根據觀察者進行的調光電位器13和變焦電位器11的操作量，用調光控制部14進行調光控制時，在步驟S22中，由觀察者將LED照明組件1移動到可反射照明的位置(B)時，由照明角檢測傳感器29輸出“H”信號。此時，在步驟S23中，LED驅動脈沖發(fā)生器21輸入前述“H”信號，與調光電位器13、變焦電位器11的旋轉角度無關地，將向LED2的通電脈沖幅度t控制為成為連續(xù)通電狀態(tài)。由此，進行使LED2成為最大光量的調光。
接著，在步驟S24中，觀察者將LED照明組件1移開可反射照明位置(B)時，由照明角檢測傳感器29輸出“L”信號。此時，LED驅動脈沖發(fā)生器21輸入前述“L”信號。并且，返回步驟S21，根據觀察者進行的調光電位器13和變焦電位器11的操作量，用調光控制部14進行調光控制。
然后，在步驟S24中，在LED照明組件1沒有從可反射照明位置(B)移動時，在步驟S26中，由觀察者操作調光電位器13或變焦電位器11時，在步驟S27中，根據其操作量，用調光控制部14，進行調光控制。
如此，在反射觀察時等一般需要有最大的照明強度時，觀察者只將LED照明組件1移動到可反射照明的位置上，不用操作電位器等，就可調光成最大光量，并且只將LED照明組件1離開可反射照明位置，就可解除最大動量的調光，能夠返回使電位器等優(yōu)先的調光。由此，用簡單的操作就可實現(xiàn)包含照明方法變更的顯微鏡觀察。
圖31為示出本發(fā)明第9實施例的顯微鏡系統(tǒng)的構成的剖視圖。在圖31中，與圖20相同的部分被標以相同的符號。另外，圖31為其斷面方向是與圖19成90度的斷面圖。
圖31所示的照明角檢測傳感器29正如第8實施例所述，為檢測出光源部800(相當于LED照明組件1)是否處于可反射照明的位置上的傳感器，由光斷路器等構成。照明角檢測傳感器29設置于基座601上，并與處理回路501連接。臂件809通過圖19所示的固定旋鈕808相對載物臺座202可旋轉地安裝著。光源部800通過以固定旋鈕808為支點與臂件809一同旋轉時，可從線1所示的A1位置移動到B1位置，可移動到與試樣A同一側即所謂的可反射觀察的位置。通過該光源部800，由于是在B1的位置進行反射照明，為此，在載物臺座202上設有透過來自光源部800的照明光的透過孔210。另外，照明角檢測傳感器29不是設置于基座601上而是設置于臂件809上，同樣能夠檢測出光源部800是否處于可反射照明的位置。此外，作為照明角檢測傳感器29可使用霍爾元件。
根據本發(fā)明，具有如下的作用。
(1)根據本發(fā)明的顯微鏡系統(tǒng)，照明光的光量控制通過與攝像元件的驅動脈沖同步的控制而進行，從而無需濾光器或濾光器驅動裝置等，系統(tǒng)成本低且不會龐大，即使進行與觀察光線系統(tǒng)的變化連動的調光，也不會使色溫度變化，可進行電視觀察。另外，在反射觀察時等一般需要有最大的照明強度時，不用操作電位器等，就可以簡單的操作進行顯微鏡觀察。
(2)根據本發(fā)明的顯微鏡系統(tǒng)，通過單一的照明部就可進行不同的觀察方法，可提供低成本的系統(tǒng)。
(3)根據本發(fā)明的顯微鏡系統(tǒng)，能夠容易地解除照明光的最大光量，以簡單的操作就可實現(xiàn)顯微鏡觀察。
(4)根據本發(fā)明的顯微鏡系統(tǒng)，作為用于反射觀察的照明角度時，照明強度自動地成為最大，而在返回用于透過觀察的照明角度時，可自動地返回原來的照明強度。為此，以簡單的操作就可實現(xiàn)顯微鏡觀察。
圖32為示出本發(fā)明的第10實施例的顯微鏡系統(tǒng)的全體構成的視圖。在圖32中，與圖1相同的部分被標以相同的符號。
如圖32所示，在顯微鏡本體100的上方，通過朝垂直方向延伸的支承腕101(臂件809)，設置LED照明組件1。并且，在顯微鏡本體100的下方，設有后述的調光狀態(tài)顯示水平計量儀27。
圖33為與上述顯微鏡系統(tǒng)的調光功能有關的框圖。在圖33中，與圖3相同的部分被標以相同的符號。
如圖33所示，調光狀態(tài)表示組件25具有LED控制系統(tǒng)26和調光狀態(tài)顯示水平計量儀27。LED控制系統(tǒng)26與調光控制部14的A/D轉換器20連接。LED控制系統(tǒng)26與調光狀態(tài)顯示水平計量儀27連接。LED控制系統(tǒng)26根據從A/D轉換器20輸入的數(shù)字信號來設定表示水平。
圖34為示出調光狀態(tài)顯示水平計量儀的大致構成的視圖。如圖34所示，調光狀態(tài)顯示水平計量儀27由橫向成一列配置的可燈亮、燈滅控制的10個LED27a～27j構成。這些LED27a～27j通過LED控制系統(tǒng)26的控制，分別獨立地使燈亮或燈滅。LED27a～27j中，從左端到第9個LED27a～27i為點亮綠色，而右端的LED27j點亮紅色。調光狀態(tài)表示組件25設置在顯微鏡本體100的下部，以可從外部觀看調光狀態(tài)顯示水平計量儀27的顯示內容。
圖35為示出調光電位器13的旋轉角度與LED2的光量(CCD8上的光量)的關系圖。由圖35可知，通過使調光電位器13的旋轉角度變化，可將LED2的照明光的光量在從Min光量到Max光量的范圍內連續(xù)地調光控制。此時，LED2的LED驅動脈沖由于是與CCD驅動脈沖的周期T同步，即使進行LED2的調光，色溫度也不會變化，能夠用TV監(jiān)視器9進行可觀察的調光。另外，在圖35中，調光電位器13的旋轉角度確定為最大角度P，調光電位器13在該角度以上旋轉時，進入完全不進行調光控制的不靈敏區(qū)域N。
下面，對調光狀態(tài)表示組件25的動作進行說明。觀察者在轉動變焦電位器11和調光電位器13兩者或其中任意一個時，從A/D轉換器20輸出的數(shù)字值發(fā)生變化。通過來自該A/D轉換器20的輸出，經過LED控制系統(tǒng)26，使調光狀態(tài)顯示水平計量儀27的顯示狀態(tài)變化。
圖36A示出LED照明組件1的LED2的光量為Min光量時的調光狀態(tài)顯示水平計量儀27的顯示狀態(tài)，LED27a～27j全部成為燈滅(OFF)狀態(tài)。
圖36B示出LED照明組件1的LED2的光量為1/2光量((Max-Min光量)/2)時的調光狀態(tài)顯示水平計量儀27的顯示狀態(tài)，LED27a～27j中，從左端到第5個即LED27a～27e點亮(ON)狀態(tài)，除此外的LED27f～27j為燈滅(OFF)狀態(tài)。
圖36C示出LED照明組件1的LED2的光量為Max光量時的調光狀態(tài)顯示水平計量儀27的顯示狀態(tài)，LED27a～27j全部成為點亮(ON)的狀態(tài)。此時，LED27j為了容易視認Max光量，成為與其他LED27a～27i不同的表示色(紅色點亮)。
并且，觀察者通過確認如此調光狀態(tài)顯示水平計量儀27的顯示狀態(tài)，能夠快速地認識LED調光的狀態(tài)。
另外，觀察者將調光電位器13的旋轉角度操作成如圖35所示的最大角度P以上時，進入LED2的照明光的光量不變化的不靈敏區(qū)域N。此時，由調光狀態(tài)顯示水平計量儀27的顯示表示的現(xiàn)狀是Max光量，能夠由觀察者事先了解。
如此，與顯微鏡的觀察方法連動地進行照明光的調光控制時，對于觀察者能夠快速地了解該調光控制的狀態(tài)。由此，觀察者能夠通常就把握現(xiàn)狀，同時放心地進行的調光控制。
另外，即使光量的調整處于不可能的調光不靈敏狀態(tài)，由于觀察者能夠事先了解，因此，觀察者能夠回避不必要的不安。
在上述的第10實施例中，作為調光狀態(tài)表示組件25的調光狀態(tài)顯示水平計量儀27，采用了橫向成一列配置有10個的LED27a～27j，但也可用數(shù)值表示調光狀態(tài)。
圖37為示出調光狀態(tài)顯示水平計量儀的變形例的視圖。圖37的調光狀態(tài)顯示水平計量儀31具有調光狀態(tài)表示組件25，來代替調光狀態(tài)顯示水平計量儀27。
調光狀態(tài)顯示水平計量儀31由表示個位、十位、百位的可表示數(shù)值的3個7SEG型LED31a，31b，31c構成。通過這些7SEG型LED31a，31b，31c，可表示000～999的數(shù)值。
圖38A，圖38B，圖38C示出調光狀態(tài)顯示水平計量儀31的顯示狀態(tài)的視圖。
圖38A示出LED照明組件1的LED2的光量為Min光量時的調光狀態(tài)顯示水平計量儀31的顯示狀態(tài)，表示個位和十位的7SEG型LED31a，31b分別表示“0”“0”，作為調光狀態(tài)顯示水平計量儀31表示為“00”。
圖38B示出LED照明組件1的LED2的光量為1/2光量((Max-Min光量)/2)時的調光狀態(tài)顯示水平計量儀31的顯示狀態(tài)，表示個位和十位的7SEG型LED31a，31b分別表示“0”“5”，作為調光狀態(tài)顯示水平計量儀31表示為“50”。
圖38C示出LED照明組件1的LED2的光量為Max光量時的調光狀態(tài)顯示水平計量儀31的顯示狀態(tài)，表示個位、十位和百位的7SEG型LED31a，31b、31c分別表示“0”“0”“1”，作為調光狀態(tài)顯示水平計量儀31表示為“100”。
觀察者通過觀察這種調光狀態(tài)顯示水平計量儀31的表示內容，即使在分別操作變焦電位器11和調光電位器13以進行LED調光時，也能夠容易地認識此時的LED調光的狀態(tài)。
另外，為了提高Max光量時的警告性，能夠使只在Max光量時使用的表示百位的7SEG型LED31c的表示色與另外的7SEG型LED31a，31b的表示色不同，并且，在Max光量時，也可使7SEG型LED31a，31b，31c各自的表示閃爍。
圖39為示出與上述顯微鏡系統(tǒng)的調光功能的變形例有關的框圖。在圖39中，與圖33相同的部分被標以相同符號。
如圖39所示，調光電位器13與調光開關32連接，該調光開關32與LED驅動脈沖發(fā)生器21連接。
圖40為調光電位器13的旋轉角度與LED2的光量(CCD11上的光量)的關系的示意圖。調光開關32與調光電位器13成一體。如圖40所示，使調光電位器13在電阻值為0以上的區(qū)域操作，在CCD11上的光量從Min光量到Max光量間調光時，調光開關32成為ON狀態(tài)。在調光電位器13從電阻值為0的狀態(tài)進一步朝降低電阻值的方向轉動時，調光開關32成為OFF狀態(tài)。調光開關32成為OFF時，強制地停止來自LED驅動脈沖發(fā)生器21的LED驅動脈沖的發(fā)生。
根據如此結構，調光電位器13在電阻值為0以上的區(qū)域操作，并且調光開關32成為ON狀態(tài)時，與第1實施例所述的相同，根據調光電位器13的旋轉角度，可將LED2的光量在從Min光量到Max光量的范圍內連續(xù)地調整控制。
在調光電位器13從電阻值為0的狀態(tài)朝進一步降低電阻值的方向操作時，調光開關32成為OFF狀態(tài)。如此，強制地停止來自LED驅動脈沖發(fā)生器21的LED驅動脈沖的發(fā)生，也停止LED2的調光。另外，操作調光電位器13，使電阻值復原為0以上時，調光開關32成為ON狀態(tài)。如此，再次從LED驅動脈沖發(fā)生器21輸出LED驅動脈沖，使LED2的光量在從Min光量到Max光量的范圍內連續(xù)地調整控制。
在此，使用圖37所示的調光狀態(tài)顯示水平計量儀31時，如調光開關32為ON，通過7SEG型LED31a，31b，31c進行0～100的數(shù)值表示。另外，如調光開關32為OFF，隨著LED2的調光停止，7SEG型LED31a，31b，31c也成為沒有表示的狀態(tài)。由此，觀察者通過調光狀態(tài)顯示水平計量儀31可認識LED2的調光的ON，OFF。
如此，在調光電位器13從電阻值為0的狀態(tài)進一步朝降低電阻值的方向操作時，由于能夠通過調光狀態(tài)顯示水平計量儀31認識該狀態(tài)，觀察者能夠放心地可靠地進行LED2的調光控制。
作為上述顯微鏡系統(tǒng)的調光狀態(tài)表示組件25的變形例，可將調光狀態(tài)顯示水平計量儀只由1個LED構成。此時，該LED只在Max光量時點亮，而在其他狀態(tài)下燈滅。
如此，通過使調光狀態(tài)顯示水平計量儀27的1個LED只在Max光量時點亮，能夠對觀察者發(fā)出LED2進入照明光的光量不變化的不靈敏區(qū)域的警告。由此，提高了由調光狀態(tài)顯示水平計量儀27進行的警告性。另外，因作為調光狀態(tài)顯示水平計量儀27使用的LED的數(shù)目可大幅度減少，能夠降低成本。此外，也能夠大幅度地消減調光狀態(tài)表示組件25朝顯微鏡本體100上的安裝空間。
圖41為示出本發(fā)明的第11實施例的調光狀態(tài)發(fā)音組件的構成的框圖。圖41所示的調光狀態(tài)發(fā)音組件33設置成代替圖33所示的調光狀態(tài)表示組件25。在調光狀態(tài)發(fā)音組件33中，揚聲器控制系統(tǒng)35與聲音數(shù)據記憶裝置(ROM)34和揚聲器36連接。揚聲器控制系統(tǒng)35與圖33的A/D轉換器20連接。
聲音數(shù)據記憶裝置(ROM)34預先記憶規(guī)定的聲音數(shù)據例如“光量為0％”、“光量為50％”、“光量為100％。此后，不增加光量”等的聲音數(shù)據。揚聲器控制系統(tǒng)35根據A/D轉換器20來的數(shù)字信號，通過未圖示的CPU，讀出聲音數(shù)據記憶裝置34的聲音數(shù)據，同時，設定揚聲器聲音水平。揚聲器36將通過揚聲器控制系統(tǒng)35讀出的聲音數(shù)據作為聲音輸出。
在如此結構中，觀察者轉動調光電位器13時，從A/D轉換器20輸出的數(shù)字值變化，根據該輸出，由揚聲器控制系統(tǒng)35讀出聲音數(shù)據記憶裝置34的聲音數(shù)據，從揚聲器36發(fā)出聲音。
在此，LED照明組件3的LED2的光量為Min光量時，由聲音數(shù)據記憶裝置34向揚聲器控制系統(tǒng)35讀出“光量為0％”的聲音數(shù)據，該聲音數(shù)據由揚聲器36產生聲音。另外，LED2的光量為1/2光量((Max光量-Min光量)/2)時，由聲音數(shù)據記憶裝置34向揚聲器控制系統(tǒng)35讀出“光量為50％”的聲音數(shù)據，并且該聲音數(shù)據由揚聲器36產生聲音。此外，LED2的光量為Max光量時，由聲音數(shù)據記憶裝置34向揚聲器控制系統(tǒng)35讀出“光量為100％。之后，不增加光量”的聲音數(shù)據，并且該聲音數(shù)據作為信息由揚聲器36產生聲音。
根據上述結構，觀察者通過清楚地聽到揚聲器36發(fā)出的聲音信息的內容，在操作調光電位器13以進行LED調光時，也可容易地認識LED調光的狀態(tài)。另外，LED2的光量成為Max光量時，進入不靈敏區(qū)域的警告由于是由來自揚聲器36的信息發(fā)出，能夠提高對觀察者的警告性。此時，如反復地發(fā)出Max光量時來自揚聲器36的信息，能夠進一步提高警告性。
此外，在本第11實施例中，設有代替調光狀態(tài)表示組件25的調光狀態(tài)發(fā)聲組件33，但也可將調光狀態(tài)表示組件25和調光狀態(tài)發(fā)聲組件33這兩者與A/D轉換器20連接著使用。如此的話，可通過目視和聽覺確認光量的狀態(tài)，特別是，即使在顯微鏡裝置的設置場所為烈日等過于明亮的場所或噪聲較大的場所等，也可提高光量狀態(tài)的確認性。
在上述第11實施例中，使用了揚聲器36，但也可由蜂鳴器代替之。此時，通過使用蜂鳴器，設有代替揚聲器控制系統(tǒng)35的蜂鳴器控制系統(tǒng)，就無需聲音數(shù)據記憶裝置34。蜂鳴器只在Max光量時蜂鳴，而在其他狀態(tài)下不蜂鳴。
如此，通過只在Max光量時使蜂鳴器起作用，能夠對觀察者發(fā)出LED2的照明光的光量進入不變化的不靈敏區(qū)域的警告。由此，觀察者能夠事先把握不靈敏區(qū)域，能夠進一步提高LED調光的操作性。另外，由于可無需聲音數(shù)據記憶裝置34，可降低成本。
另外，在Max光量時發(fā)出的蜂鳴聲可在Max光量期間連續(xù)地發(fā)出，也可在從不是Max光量的狀態(tài)到達Max光量的時刻只在一定時間內發(fā)聲。
圖42為本發(fā)明的第12實施例的與顯微鏡系統(tǒng)的調光功能有關的框圖。在圖42中，與圖39相同的部分被標以相同的符號。
如圖42所示，調光控制部14的A/D轉換器20與OSD(ON ScreenDisplay在監(jiān)視器圖像上重合顯示文字等信息的意思)生成器37連接。OSD生成器37是將文字信息等重合顯示于監(jiān)視器12的顯示圖像上，具有OSD控制系統(tǒng)38和OSD數(shù)據記憶裝置(ROM)39。OSD控制系統(tǒng)38與A/D轉換器20、OSD數(shù)據記憶裝置39和監(jiān)視器12連接。OSD控制系統(tǒng)38具有未圖示的CPU，程序ROM等。OSD數(shù)據記憶裝置39將重合顯示的文字等信息作為OSD數(shù)據記憶。OSD數(shù)據記憶裝置39記憶有作為OSD數(shù)據的例如“光量0％”、“光量50％”、“光量100％”等的文字信息。
在如此結構中，觀察者轉動調光電位器13時，從A/D轉換器20輸出的數(shù)字值給予OSD生成器37。在OSD生成器37中，OSD控制系統(tǒng)38判斷相當于A/D轉換器20的數(shù)字值的調光狀態(tài)，根據其結果，參照OSD數(shù)據記憶裝置39內的OSD數(shù)據，讀出相對應的OSD數(shù)據。然后，OSD控制系統(tǒng)38將該OSD數(shù)據向監(jiān)視器12送出，在監(jiān)視器12的顯示圖像上作為文字信息重合顯示。
圖43A，圖43B，圖43C為示出監(jiān)視器12下的表示例的視圖。在此，LED照明組件3的LED2的光量為Min光量時，在圖43A所示的監(jiān)視器12的顯示圖像的左下附近顯示為“光量0％”。而在LED2的光量為1/2光量((Max光量-Min光量)/2)時，在圖43B所示的監(jiān)視器12的顯示圖像的左下附近顯示為“光量50％”。此外，在LED2的光量為Max光量時，在圖43C所示的監(jiān)視器12的顯示圖像的左下附近顯示為“光量100％”?！肮饬?00％”的顯示與其他的顯示相比，文字的尺寸變大。
根據如此結構，由于可在監(jiān)視器12的顯示圖像上以文字信息表示LED2的光量狀態(tài)，即使在操作調光電位器13以進行LED調光時，也可容易地認識LED調光的狀態(tài)。另外，LED2的光量為Max光量時，監(jiān)視器12上的文字信息顯示的較大，進行進入不靈敏區(qū)域的警告，從而能夠提高對觀察者的警告性。
另外，LED2的光量為Max光量時，監(jiān)視器12的顯示圖像上的顯示如顯示為例如“光量100％ 之后，光量不增加”，能夠更促使觀察者對轉入不靈敏區(qū)域時有明確地認識。
根據本發(fā)明，具有以下的作用。
(1)根據本發(fā)明，由于能夠快速地將通過與攝像元件的驅動脈沖同步并改變向照明機構的通電脈沖幅度而控制的照明光的調光控制狀態(tài)通知給觀察者，所以觀察者能夠總是把握現(xiàn)狀，同時能夠可靠地進行調光控制。
(2)根據本發(fā)明，由于能夠通過對顯示部的表示、聲音的報知、對被攝物體象上的重合顯示等進行照明光的光量狀態(tài)的報知，能夠根據顯微鏡的使用環(huán)境等，進行最適的、確認性高的報知。
(3)根據本發(fā)明，由于能夠在事先警告報知照明光的光量不變化的調光不靈敏狀態(tài)，能夠提高觀察者相對不靈敏區(qū)域的警告性。
根據上述的本發(fā)明，能夠提供一種可向觀察者報知隨著調光控制的照明光的光量狀態(tài)的顯微鏡系統(tǒng)。
另外，本發(fā)明并不限于上述各實施例，在實施階段，可在不改變其宗旨的范圍內作出各種變形。
在上述各實施例中，是對顯微鏡系統(tǒng)進行了說明，但從根據觀察狀態(tài)以簡單的操作就可變更觀察被攝物體的照明光的調光的觀點出發(fā)，本發(fā)明并不限于顯微鏡系統(tǒng)，也可適用于裝配顯微鏡裝置的稱作線性(line)系統(tǒng)的各種系統(tǒng)。
產業(yè)上的可利用性根據本發(fā)明，能夠提供一種低成本且不會龐大、與觀察光學系連動也可進行調光且色溫度不變化的操作性優(yōu)的顯微鏡系統(tǒng)。
另外，根據本發(fā)明，能夠提供一種可向觀察者報知隨著調光控制的照明光的光量狀態(tài)的顯微鏡系統(tǒng)。
權利要求
1.一種顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，具有對被攝物體照明的照明部，將由所述照明部照明的所述被攝物體投影到攝像元件上的成像透鏡，調整所述照明部的光量的調光部，使通過所述成像透鏡投影到所述攝像元件上的被攝物體象的倍率變化的變焦機構，根據所述調光部的調整、通過與所述攝像元件的驅動脈沖同步地改變向所述照明部的通電脈沖幅度以控制照明光的光量、與所述變焦機構的倍率變化連動地使所述通電脈沖幅度可變的控制部。
2.一種顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，具有對被攝物體照明的照明部，將由所述照明部照明的所述被攝物體投影到攝像元件上的成像透鏡，變更所述照明部對所述被攝物體的照明角度的照明角度變更機構，調整所述照明部的光量的調光部，將通過所述成像透鏡投影到所述攝像元件上的被攝物體象的倍率變化的變焦機構，根據所述調光部的調整、通過與所述攝像元件的驅動脈沖同步地改變向所述照明部的通電脈沖幅度以控制照明光的光量、與所述變焦機構的倍率變化連動地使所述通電脈沖幅度可變的控制部，與所述調光部的狀態(tài)無關地使所述控制部的控制進行的所述照明光的光量成為最大的最大光量指示部。
3.一種顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，具有對被攝物體照明的照明部，將由所述照明部照明的所述被攝物體投影到攝像元件上的成像透鏡，調整所述照明部的光量的調光部，將通過所述成像透鏡投影到所述攝像元件上的被攝物體象的倍率變化的變焦機構，根據所述調光部的調整、通過與所述攝像元件的驅動脈沖同步地改變向所述照明部的通電脈沖幅度以控制照明光的光量、與所述變焦機構的倍率變化連動地使所述通電脈沖幅度可變的控制部，對對應于所述控制部的向所述照明部的通電脈沖幅度的、照明光的光量的狀態(tài)進行報知的報知部。
4.按照權利要求1或3所述的顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述控制部使所述調光部的調整優(yōu)先，來控制所述照明光的光量。
5.按照權利要求1～4任一所述的顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，在通過所述調光部使所述照明光的光量成為最小時，也驅動所述攝像元件。
6.按照權利要求1～5任一所述的顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述調光部可使所述通電脈沖幅度從最小變到最大，并且與使所述照明部的通電停止的切換部成一體。
7.按照權利要求1～6任一所述的顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述控制部根據所述調光部的旋轉角度使所述通電脈沖幅度變化。
8.按照權利要求1～7任一所述的顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述控制部根據所述變焦機構的旋轉角度使所述通電脈沖幅度變化。
9.按照權利要求2所述的顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述照明角度變更機構將所述照明部相對于所述被攝物體從與所述攝像元件相對置的位置移動到與所述攝像元件處于同一側的位置。
10.按照權利要求2或9所述的顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述控制部使對應于所述調光部的控制優(yōu)先于對應于所述最大光量指示部的控制。
11.按照權利要求9或10所述的顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述照明角度變更機構與所述最大光量指示部連動，所述控制部在通過所述照明角度變更機構將所述照明部移動到規(guī)定的位置時，使所述照明光的光量成為最大。
12.按照權利要求3所述的顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述報知部顯示與所述照明部的通電脈沖幅度對應的照明光的光量的狀態(tài)。
13.按照權利要求3所述的顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述報知部將與所述照明部的通電脈沖幅度對應的照明光的光量的狀態(tài)變換為聲音進行報知。
14.按照權利要求3所述的顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述報知部將與所述照明部的通電脈沖幅度對應的照明光的光量的狀態(tài)，在通過所述攝像元件攝像的被攝物體象上重合顯示。
15.按照權利要求12～14任一所述的顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述報知部警告報知由所述控制部控制的照明光的光量不變化的調光不靈敏狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明的顯微鏡系統(tǒng)具有對被攝物體照明的照明部，將由所述照明部照明的所述被攝物體投影到攝像元件上的成像透鏡，調整所述照明部的光量的調光部，使通過所述成像透鏡投影到所述攝像元件上的被攝物體象的倍率變化的變焦機構，根據所述調光部的調整、通過與所述攝像元件的驅動脈沖同步地改變向所述照明部的通電脈沖幅度以控制照明光的光量、與所述變焦機構的倍率變化連動地使所述通電脈沖幅度可變的控制部。
文檔編號G02B21/06GK1571936SQ0282076
公開日2005年1月26日 申請日期2002年12月17日 優(yōu)先權日2001年12月17日
發(fā)明者米山貴, 城田哲也, 金尾真人, 內田知宏 申請人:奧林巴斯株式會社