JP6542044B2 - 顕微鏡システム - Google Patents
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Description
〔顕微鏡システムの構成〕
図1は、本発明の実施の形態1に係る顕微鏡システムの概略構成を示す模式図である。図1において、顕微鏡システム1が載置される平面をXY平面とし、XY平面と垂直な方向をZ方向として説明する。
まず、顕微鏡装置2の構成について説明する。
顕微鏡装置2は、略C字状の本体部100と、標本SPが載置されるステージ101と、ステージ101と対向して配置された対物レンズ102と、倍率が異なる複数の対物レンズ102を保持するレボルバ103と、観察光路L上に配置された対物レンズ102の種別(倍率)を検出するレボルバ検出部104と、ステージ101を標本SPが載置される載置面と直交する直交方向(Z軸方向)へ移動させてステージ101と対物レンズ102との距離を調整する焦準部105と、焦準部105を上下方向へ移動させる焦準操作部106と、焦準操作部106にタッチする物体を検出するタッチセンサ107と、焦準操作部106に接近する物体を検出する近接センサ108と、標本SPに光を照射する落射照明光学部109と、観察光路L上に配置されたコードキューブの種別を検出するキューブ位置センサ110と、標本SPに光を照射する透過照明光学部111と、本体部100に取り付けられた三眼鏡筒ユニット112と、三眼鏡筒ユニット112を介して取り付けられた接眼レンズ113と、接眼レンズ113に接近する物体を検出する近接センサ114と、を備える。
次に、撮像装置3の構成について説明する。
撮像装置3は、対物レンズ102および三眼鏡筒ユニット112を介して入射された標本SPの観察像(観察光)を受光して光電変換を行うことによって電気信号(アナログ信号)に変換する複数の画素を有するCCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子31と、撮像素子31から出力される電気信号に増幅(ゲイン調整)等の信号処理を施した後、A/D変換を行うことによってデジタルの標本SPの画像データに変換して画像処理装置6へ出力する信号処理部(図示せず)と、を用いて構成される。撮像装置3は、顕微鏡制御装置5の制御のもと、標本SPの画像データを微小な時間間隔で連続的に生成して画像処理装置6へ出力する。また、撮像装置3は、所定のフレームレート、例えば15fpsで画像データを生成する。
次に、操作装置4について説明する。
操作装置4は、顕微鏡装置2の落射照明用光源109aおよび透過照明用光源111aそれぞれの発光量を示す調光信号の入力を受け付ける。操作装置4は、所定の軸を中心に回転可能であり、調光信号の入力を受け付けるボリューム操作部41と、落射照明用光源109aおよび透過照明用光源111aのどちらか一方の点灯を指示する指示信号の入力を受け付ける照明切替スイッチ42と、を備える。なお、操作装置4は、スイッチ等を用いて構成されているが、例えばタッチパネルやジョイスティック等を用いて構成してもよい。なお、本実施の形態1では、操作装置4が入力部として機能する。
次に、顕微鏡制御装置5の構成について説明する。
顕微鏡制御装置5は、顕微鏡装置2を構成する各部の動作を統括的に制御する。また、顕微鏡制御装置5は、所定のタイミングで撮像装置3に撮像させる。さらに、顕微鏡制御装置5は、操作装置4から入力される調光信号が入力された場合、この調光信号が入力されたタイミングから所定時間遅らせて調光信号に応じた光量になるように落射照明用光源109aまたは透過照明用光源111aの光量を制御する。顕微鏡制御装置5は、CPU(Central Processing Unit)等を用いて構成される。
次に、画像処理装置6の構成について説明する。
画像処理装置6は、パーソナルコンピュータを用いて構成され、撮像装置3が生成した複数の画像データに対して所定の画像処理を施して表示したり、画像データを記憶したりする。また、画像処理装置6は、顕微鏡システム1に関する各種の操作を指示する指示信号の入力を受け付ける。
次に、遅延部51が遅延させる時間について詳細に説明する。図4は、人の瞳孔を模式的に示す図である。図5は、フラッシュ光が瞳に入射した場合の対光反射時の瞳孔半径の変化を模式的に示す図である。図6は、過大な光が連続的に光に入射した場合の瞳孔半径および瞳孔面積の関係を模式的に示す図である。図5において、横軸が時間(sec)を示し、縦軸が瞳孔半径Dを示す。また、図6において、横軸が時間(sec)を示し、縦軸が光量の値P、瞳孔面積π×r2、瞳孔半径rを示す。また、図5において、曲線L1が瞳孔半径を示し、直線L2が瞳孔の収縮速度を示し、直線L3が一旦収縮した瞳孔が再度、拡張する際の再拡張速度を示す。さらに、図6において、曲線L11が瞳孔面積の変化を示し、曲線L12が瞳孔半径の変化を示し、折れ線L13が光量の変化を示す。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態2に係る顕微鏡システムは、上述した実施の形態1と構成が異なる。具体的には、上述した実施の形態1では、操作装置4から入力される調光信号を遅延させる遅延部51を設けていたが、本実施の形態2に係る顕微鏡システムは、所定時間内(例えば約1秒)で調光信号に応じた光量になるように制御を行う。このため、以下においては、本実施の形態2に係る顕微鏡システムの構成を説明後、本実施の形態2に係る顕微鏡システムが実行する処理について説明する。なお、上述した実施の形態1に係る顕微鏡システム1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
図8は、本発明の実施の形態2に係る顕微鏡システムの概略構成を示す模式図である。図8に示す顕微鏡システム1aは、上述した実施の形態1に係る顕微鏡システム1の顕微鏡制御装置5に換えて、顕微鏡制御装置5aを備える。
次に、顕微鏡システム1aが実行する処理について説明する。図11は、顕微鏡システム1aが実行する処理の概要を示すフローチャートである。
次に、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態3に係る顕微鏡システムは、上述した実施の形態2に係る調光テーブル記憶部531が記憶する調光テーブルが異なるうえ、照明制御部が行う制御が異なる。このため、以下においては、本実施の形態3に係る調光テーブル記憶部が記憶する調光テーブルを説明後、本実施の形態3に係る照明制御部が行う制御について説明する。なお、上述した実施の形態2に係る顕微鏡システム1aと同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の実施の形態3の変形例について説明する。本実施の形態3の変形例は、上述した実施の形態3と同一の構成を有し、照明制御部が実行する処理が異なる。このため、以下においては、本実施の形態3の変形例の照明制御部が実行する処理について説明する。なお、上述した実施の形態3に係る顕微鏡システム1aと同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の実施の形態4について説明する。本実施の形態4に係る顕微鏡システムは、上述した実施の形態3に係る顕微鏡システム1aと構成が異なる。このため、以下においては、本実施の形態4に係る顕微鏡システムの構成を説明後、本実施の形態4に係る顕微鏡システムが実行する処理について説明する。なお、上述した実施の形態3に係る顕微鏡システム1aと同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
図15は、本発明の実施の形態4に係る顕微鏡システムの概略構成を示す模式図である。図15に示す顕微鏡システム1bは、上述した実施の形態3に係る顕微鏡システム1aの操作装置4および顕微鏡制御装置5aに換えて、操作装置4bおよび顕微鏡制御装置5bを備える。
図17は、顕微鏡システム1bが実行する処理の概要を示すフローチャートである。図17に示すように、まず、顕微鏡制御装置5bは、操作装置4bのボリューム操作部41における調光値と現在出力している調光値との一致関係を示すフラグを初期化(Flag=0)する(ステップS201)。
また、本発明の実施の形態1〜4では、タッチセンサが外部からの接触を検出している場合および近接センサが物体の近接を検出している場合、即ち、観察者が標本を観察していると検出した場合において、操作装置から調光信号が入力されたとき、所定時間経過した後に調光信号に応じた光量になるように落射照明用光源または透過照明用光源の光量を制御するようにしてもよい。もちろん、タッチセンサが外部からの接触を検出していない場合および近接センサが物体の近接を検出していない場合、例えば撮像装置による撮影による標本の観察を行っている場合、照明制御部は、操作装置から入力された調光信号に応じた光量に瞬時になるように落射照明用光源または落射照明用光源の光量を制御するようにしてもよい。
2 顕微鏡装置
3 撮像装置
4,4b 操作装置
5,5a,5b 顕微鏡制御装置
6 画像処理装置
31 撮像素子
41 ボリューム操作部
42 照明切替スイッチ
43 光量設定スイッチ
44 モード切替スイッチ
51 遅延部
52,54 照明制御部
53,53b 記憶部
100 本体部
101 ステージ
102,102a〜102c 対物レンズ
103 レボルバ
104 レボルバ検出部
105 焦準部
106 焦準操作部
107 タッチセンサ
108,114 近接センサ
109 落射照明光学部
109a 落射照明用光源
109b 落射照明光学系
109c キューブ
110 キューブ位置センサ
111 透過照明光学部
111a 透過照明用光源
111b 透過照明光学系
112 三眼鏡筒ユニット
113 接眼レンズ
531 調光テーブル記憶部
532 再生モード設定テーブル記憶部
SP 標本
T1,T2 調光テーブル
T3 再生モード設定テーブル
Claims (6)
- 顕微鏡システムであって、
標本が載置されるステージと、
前記標本を照明するための照明光を発光する発光LEDと、
前記発光LEDが発光した照明光を集光して前記標本に照射する光学系と、
前記発光LEDの光量を調整する調光信号の入力を受け付ける入力部と、
前記入力部から前記調光信号が入力された場合、該調光信号が入力されたタイミングから所定時間遅らせて前記調光信号に応じた光量となるように前記発光LEDの光量を制御する制御部と、
当該顕微鏡システムの電源が投入された際に、前記発光LEDの光量を指示する光量指示値を記憶する記憶部と、
を備え、
前記制御部は、
前記記憶部が記憶する光量指示値に応じた前記発光LEDの光量より前記調光信号に応じた前記発光LEDの光量が大きい場合、前記所定時間経過した後に前記調光信号に応じた光量となるように前記発光LEDの光量を指示する光量指示値を一定時間間隔で指数的に単調増加させて出力することによって前記発光LEDの光量を制御することを特徴とする顕微鏡システム。 - 顕微鏡システムであって、
標本が載置されるステージと、
前記標本を照明するための照明光を発光する発光LEDと、
前記発光LEDが発光した照明光を集光して前記標本に照射する光学系と、
前記発光LEDの光量を調整する調光信号の入力を受け付ける入力部と、
前記入力部から前記調光信号が入力された場合、該調光信号が入力されたタイミングから所定時間遅らせて前記調光信号に応じた光量となるように前記発光LEDの光量を制御する制御部と、
当該顕微鏡システムの電源が投入された際に、前記発光LEDの光量を指示する光量指示値を記憶する記憶部と、
を備え、
前記制御部は、
前記記憶部が記憶する光量指示値に応じた前記発光LEDの光量より前記調光信号に応じた前記発光LEDの光量が大きい場合、前記所定時間経過した後に前記調光信号に応じた光量になるように前記発光LEDにおける一定の光量を指示する等間隔な光量指示値を指数的に単調減少する関数に従って出力することによって前記発光LEDの光量を制御することを特徴とする顕微鏡システム。 - 標本が載置されるステージと、
前記標本を照明するための照明光を発光する発光LEDと、
前記発光LEDが発光した照明光を集光して前記標本に照射する光学系と、
前記発光LEDの光量を調整する調光信号の入力を受け付ける入力部と、
前記入力部から前記調光信号が入力され、かつ、前記調光信号が前記発光LEDの光量を増加させる指示の場合、前記調光信号が入力されたタイミングから、所定時間をかけて前記調光信号に応じた光量となるように前記発光LEDの光量を段階的に変化させることによって、前記所定時間遅らせて前記調光信号に応じた光量となるように前記発光LEDの光量を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする顕微鏡システム。 - 前記入力部は、前記所定時間の変更を指示する指示信号の入力を受け付けることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。
- 観察者が前記標本を観察しているか否かを検出する検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記検出部が前記観察者による前記標本の観察を検出した場合、前記発光LEDの光量を制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。 - 前記所定時間は、人が光に対する対光反射時間であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。
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