JP2000249929A - 顕微鏡並びにこの顕微鏡複数個を電気的に結合したシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 他の顕微鏡との間で標本像を相互に交換出
来、且つその標本像を鏡見の状態で観察出来る顕微鏡を
提供する。 【解決手段】 自身の顕微鏡の標本像を映像信号化し
て、この映像信号を自身の顕微鏡鏡筒内に設けた電気的
映像表示部に送って、ここで映像化し、接眼部を通し
て、この映像、すなわち自身の顕微鏡の標本像を観察す
ると共に、その映像信号を、映像信号切替部に設けた映
像信号出力端子から他の顕微鏡に送ったり、又他の顕微
鏡から映像信号として送られた標本像を、映像信号切替
部に設けた映像信号入力端子で受け入れて、自身の顕微
鏡の電気的映像表示部に送って映像化し、この映像、す
なわち他の顕微鏡の標本像を自身の顕微鏡で鏡見する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は顕微鏡の対物部によ
って生じた標本像を、その顕微鏡に内蔵する撮像部と制
御部とで撮像して映像信号化し、この映像信号を電気的
映像表示部に送って映像化し、この映像を顕微鏡の接眼
部で観察する顕微鏡並びにこの顕微鏡複数個を電気的に
結合して、複数の観察者が、同時に、同一標本を観察す
ることも可能なシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来において、光学顕微鏡による観察
は、対物部で拡大された標本像を、接眼部で更に拡大さ
せて観察（以下、これを光学観察という。）する方法で
あり、又対物部で得られた標本像を、外付けしたカメラ
で撮像し、これを大型画面を持つ外部モニターの画像と
して観察（以下、これを外部モニター観察という。）す
る方法であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の技術の項
で述べた方法では、光学観察の場合には、標本像を観察
出来るのは、光学的マルチティーチングの場合を除き、
その顕微鏡の観察者のみであり、光学的マルチティーチ
ング自体にも標本像を送り得る顕微鏡の数と距離が限定
されるという不便さがあった。又外部モニター観察の場
合には、外部モニター観察者の全視野に占める外部モニ
ター画像の面積の割合は非常に小さいので、視角によっ
て感じる拡大感に乏しいため、顕微鏡そのものを観察し
ているという臨場感にも乏しく、外部モニター観察者は
大きな不満を感じていた。そして標本像を送る方向も、
顕微鏡から外部モニターへの一方通行であった。

【０００４】本発明は、このような不便と不満とを解決
すべく創作されたものであり、顕微鏡の標本像の観察に
ついて、外部モニター観察では得られない拡大感と臨場
感とを提供するものである。すなわち従来ならば、外部
モニターの画面を眺めていた筈の観察者全員が、その標
本の顕微鏡を自分自身が鏡見しているかの如く拡大感に
満ちた臨場感あふれる観察を可能とする顕微鏡を提供す
ることを目的とする。しかも多数の人々が同時に別々の
対象物を顕微鏡の標本として持ち、それぞれ別々の観察
をすることも可能であるが、複数個の同様の顕微鏡を、
セレクターを介して相互に電気的に結合することによ
り、その複数個の顕微鏡を鏡見する多数の人々全員が同
時に同一の標本を観察しながらティーチング又はディス
カッションをすることも可能なシステムを提供すること
をも目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、以下のような手段を講じた。まず従来
は、顕微鏡本体とは別に大画面の外部モニターを設置し
たが、本発明では、顕微鏡の標本像を電気的に映像信号
化し、この映像信号を顕微鏡の鏡筒内に設置した電気的
映像表示部（例えば超小型とも言える小型液晶パネル）
に送り、ここで映像として映し出して、これを観察する
構造としたのである。

【０００６】すなわち、従来の顕微鏡では、標本から発
した光は、対物部で拡大された標本像となり、途中から
接眼部へ入る部分と撮像部へ入る部分とに分かれたが、
本発明では標本から発した光は対物部を通過した後、１
００％撮像部へ入ることとなる。そして撮像部から制御
部を経て、映像信号化された標本像は、顕微鏡の鏡筒内
に設けられた電気的映像表示部に送られて、ここで映像
として表示され、顕微鏡の接眼部を通して観察されるこ
ととなる。

【０００７】撮像部と制御部とは、ビデオカメラ、デジ
タルスチルカメラ等のＣＣＤカメラのように外見上一体
化されているのが通常であるが、必ずしも一体である必
要はなく、本明細書中で述べるような機能を有すればよ
い。標本像は、撮像部と制御部とを経て、映像信号化さ
れ、この映像信号は、電気的映像表示部に送られてここ
で標本像は映像化される。電気的映像表示部としては、
超小型とも称し得る、高画質の小型液晶パネルを用いる
ことが望ましいが、特に小型液晶パネルに限定するもの
ではない。

【０００８】電気的映像表示部は、顕微鏡の鏡筒内であ
って観察者が接眼部を通して観察出来る位置に設ける
が、この電気的映像表示部を左右の接眼部に対応する形
で左右各１個を組み込み、送られて来た映像信号を映像
化して標本像を表示することが望ましい。しかし、電気
的映像表示部は１個とし、映像を光学的な手段で、左右
の接眼部へ送ることも又、本発明の範囲に属する。

【０００９】更に従来は対物部から接眼部へ行く光路の
途中で分岐させて別の光路を設けていた撮像部は、制御
部と共に顕微鏡本体の外部に、所謂「外付け」と称して
取付けられていたが、本発明では、これらを顕微鏡本体
内に内蔵することにより、全体がコンパクトとなり、持
ち運びも簡単となった。

【００１０】又本発明に係る顕微鏡に、映像信号入出力
端子を設けた映像信号切替部を備えることにより、観察
者Ａが自分自身の顕微鏡の標本像を観察するだけでな
く、時には他の観察者Ｂの顕微鏡の標本像を、観察者Ａ
が居ながらにして自分自身の顕微鏡で観察することも可
能となったのである。勿論観察者Ｂに於ても観察者Ａと
同様のことが可能となったのである。

【００１１】すなわち、上記のＡの顕微鏡の映像信号入
出力機能を備えた映像信号切替部とは、Ａの顕微鏡の標
本像の映像信号を、Ａ自身の顕微鏡の電気的映像表示部
に送ると共に、Ｂの顕微鏡の映像信号切替部にも同時に
送ったり、又ある時は、Ａから送ったと同様にして送ら
れて来たＢの顕微鏡の標本像の映像信号を逆にＡ自身の
顕微鏡の映像信号切替部で受けてその電気的映像表示部
に送ったりというように１個の顕微鏡内での、又は複数
の顕微鏡間での、映像信号のやりとりの切替えをする機
能を有するものである。

【００１２】従って電気的に結合された２台の顕微鏡の
間では、上記の映像信号入出力機能を備えた映像信号切
替部があれば、標本像の映像交換は可能ではあるが、一
般的に複数の顕微鏡の間で映像交換を行なわせる場合に
は、セレクターと各顕微鏡とを電気的に結合することが
望ましい。

【００１３】セレクターは複数の顕微鏡と互に電気的に
結合されて、顕微鏡間の相互の映像信号交換を行なう。
セレクターの機能を全く働かせない場合には、各顕微鏡
での各自の標本像の観察が可能である。そしてセレクタ
ーの機能を働かせる場合には、一つの映像信号、つまり
は映像化された一つの標本像を２台以上の顕微鏡グルー
プ内で共有することも可能であり、又標本像を共有する
この顕微鏡グループを異なる標本ごとにいくつか持つこ
とも可能である。勿論、このように結合された複数個の
顕微鏡がたとえ何十台、何百台であっても、又距離の如
何を問わず、同一の標本像をセレクターを介して映像信
号としてこれらの顕微鏡に送れば、これらの顕微鏡では
同時に同一の標本像を観察することが可能である。そし
て通信メディアを利用すれば更に距離の制約はなくな
る。

【００１４】セレクターの機能に関しては、以上の通り
であるが、映像信号入出力端子の増設と配線の繁雑さを
いとわなければ、限定的な顕微鏡台数までは、セレクタ
ーの機能を映像信号切替部に代行させることも可能であ
る。これも勿論、本発明の範囲に属する。

【００１５】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
づき図面を参照して説明する。図１は本発明の概念を示
す図である。標本１を観察するにあたり、対物部２によ
って結ばれた標本像は撮像部３によって撮像され制御部
４によって電気的に映像信号化されて、映像信号として
出される。

【００１６】この映像信号は映像信号切替部５によって
電気的映像表示部６へ送られるが、同時に映像信号出力
端子９から他の顕微鏡へ送られることもある。又逆に他
の顕微鏡の映像信号が送られて来るのを、映像信号入力
端子８を通して映像信号切替部５によって受け入れ、電
気的映像表示部６に送られることもある。従って１個の
顕微鏡をそれ自体でのみ使用する場合には、この映像信
号切替部５は必ずしも必要ではない。

【００１７】こうして制御部４から直接に、又は映像信
号切替部５を通して発せられた映像信号は、電気的映像
表示部６に送られて、ここで標本１の標本像は映像化さ
れる。この映像を接眼部７を通して観察するのである。

【００１８】ここで対物部２は通常対物レンズであって
倍率は適宜変化させることが出来る。撮像部３と制御部
４とは、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのＣ
ＣＤカメラとして、３９万画素３ＣＣＤビデオカメラ、
１４０万画素デジタルスチルカメラなどのように、通常
は一体化されているが、必ずしも一体である必要はな
い。又従来の顕微鏡では、対物部によって結ばれた標本
像を接眼部と撮像部とに分けて送ったので、対物部は独
立したものとなっていたが、本発明では、対物部２から
出た光は全て撮像部３に入るので、構造上は、対物部２
と撮像部３を又は対物部２と撮像部３と制御部４を一体
のものとしてカメラ部とすることも可能であるが、これ
らを別々の構造としてもよい。

【００１９】又映像信号切替部５には、上述のように他
の顕微鏡と電気的に結合させるための映像信号入力端子
８と映像信号出力端子９とを設けて、映像信号入出力機
能を具えさせてある。

【００２０】電気的映像表示部６としては、超小型とも
言い得る高画質の小型液晶パネルを用いるのが通常であ
る。例えば０．７型１８万画素のＴＦＴ液晶パネルなど
を用いる。この電気的映像表示部６に表示された映像、
すなわち標本像を接眼部７で観察する。接眼部７として
は通常接眼レンズを用いるが、電気的映像表示部６の表
示に適合させるよう倍率は適宜選択される。接眼部も以
上に説明した各部の如く、その機能を具えてさえいれ
ば、従来の顕微鏡の構造に限定されるものではない。図
中点線矢印は光学系の経路を示し、実線矢印は電気信号
系の経路を示す。

【００２１】図２は本発明に係る顕微鏡１００の構造の
概略を示す図である。標本１から発した光は、対物部２
によって標本像を結び、これを撮像部３が撮像して制御
部４から映像信号として標本像を送り出す。図２の場合
は映像信号は、映像信号切替部５を経て、電気的映像表
示部６へ送られ、ここで映像化される。この映像すなわ
ち標本像は接眼部７を通して観察されるのである。本発
明の説明を容易とするために、全体として従来の顕微鏡
のイメージを説明のベースとしたが、本発明の目的を達
するものであれば必ずしも従来の顕微鏡の形状・構造・
外見に限定されるものではない。図中点線矢印は光学系
の経路を示し、実線矢印は電気信号系の経路を示す。

【００２２】図３は、顕微鏡の双眼鏡筒内に左右各１個
の電気的映像表示部６を配した所を示す。この電気的映
像表示部６に映し出された映像すなわち標本像を接眼部
７を通して観察する。

【００２３】図４は、電気的映像表示部６を１個とし
て、左右の接眼部７へは光学的手段で二つに分けて標本
像を送る場合を示している。この場合、単眼で観察する
ために、接眼部を双眼鏡筒とせずに単眼鏡筒とすること
も又本発明の範囲に属するものである。

【００２４】図５は本発明に係る顕微鏡同士（１００〜
１０５）をセレクター２０１を介して電気的に結合２０
２している所を示す概念図である。このように顕微鏡同
士（ここでは１００〜１０５）を、相互に電気的に結合
２０２することにより、どの顕微鏡の標本像であっても
一つの標本像がセレクター２０１を介して全ての顕微鏡
で同時に観察出来るのである。電気的に結合２０２され
る顕微鏡の数が比較的少ないうちは、映像信号入出力端
子の増設と配線の繁雑さをいとわなければ、セレクター
なしでも同様の機能を達成することが出来る。これも本
発明の範囲に属するものである。

【００２５】図６は、従来のマルチ・ディスカッション
装置を示す概念図で、従来型の顕微鏡２０からは、大型
画面の外部モニター３０へ映像が送られるが、観察者
は、充分な拡大感と臨場感が得られず、不便と不満とを
かこっていた。又、顕微鏡２０から外部モニター３０へ
の一方通行の情報伝達であった。図中実線矢印は電気信
号系の一方通行性を示すものである。

【００２６】図７は、従来型のマルチ・ティーチング装
置を示す概念図で、中央の従来型顕微鏡（光学顕微鏡）
２１で観察された標本像は、他の従来型顕微鏡（光学顕
微鏡）２２へ送られるが光学的手段で送られるために標
本像を受ける側の顕微鏡の台数も制限され、又顕微鏡間
の距離も１ｍからせいぜい数ｍが限度で、長距離の伝達
は無理であった。

【００２７】図８のうち、（ａ）図は顕微鏡を鏡見した
時の鏡見像１０と全視野の感覚を示し、（ｂ），
（ｃ），（ｄ）図はいずれも大型画面を持つ外部モニタ
ーを見る時の全視野の感じを示す。このうち、（ｂ）図
はＮＴＳＣ画像１４の場合、（ｃ）図はハイビジョン画
像１５の場合、（ｄ）図はスーパーハイビジョン画像１
６の場合を示す。

【００２８】図８によって本発明の場合と従来の外部モ
ニター観察の場合との差、すなわち全視野に対し標本像
の面積の占める割合の差、つまり視角によって感じる拡
大感の差を理解することが可能である。本発明の場合の
方が、拡大感は遥かに大である。

【００２９】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。本発明
は光学的な標本像をそのまま観察するのではなく、接眼
部を通して観察出来る位置に電気的映像表示部を設け、
ここに映像として表示される標本像を接眼部を通して観
察する構造としたことにより、又映像信号切替部を設け
て他の顕微鏡との映像信号の交換を可能としたことによ
り、他の顕微鏡から送って来た映像を電気的映像表示部
に表示して、接眼部を通して観察することが可能となっ
た。これは従来は全く不可能なことであった。

【００３０】更に本発明に係る顕微鏡同士を、セレクタ
ーを介して電気的に結合することにより、それらが、た
とえ遠距離にあっても、多数の顕微鏡で、それぞれ別々
の標本を持ちながらも同一の標本を同時に観察すること
が可能となり、しかもこの標本は、どの顕微鏡のもので
あるかを問わず、自由に選択出来ることとなった。これ
も従来は全く不可能なことであった。又セレクターの操
作により、多数の顕微鏡をいくつかのグループに分け、
各グループ毎に同一の標本像を観察することも可能とな
ったのである。このことも、従来は全く不可能なことで
あった。このような数々の効果を生ずる所から、従来の
顕微鏡では得られなかった更なる効果を得られる。

【００３１】すなわち従来の光学的なマルチ・ティーチ
ング装置では、結合出来る顕微鏡の数と距離に限度があ
ったが、本発明に係る顕微鏡及びシステムを採用すれ
ば、数も距離も、殆ど無制限といってよい程制約を受け
ない。そして通信メディアを利用すれば更に距離の制約
はなくなる。

【００３２】又、従来のマルチ・ディスカッション装置
では顕微鏡本体から大画面の外部モニターへの一方通行
の映像（標本像）提供であったのに対し、本発明に係る
顕微鏡同士では、映像提供は多方向通行であり、しかも
多数の研究者や学生が同時に、同一の標本像をその視野
に持つ多数の顕微鏡を、一人一人が鏡見しながらディス
カッションやティーチングが出来るという従来にない絶
大な効果をもたらすものである。そして、それぞれの顕
微鏡の視野自体が従来の大画面の外部モニターでは得ら
れなかった拡大感と臨場感とを提供し、観察者の満足感
を充たすものである。又、標本から発した光は、従来の
顕微鏡では対物部を通過した後、接眼部と撮像部とに光
路を分けていたが、本発明では１００％の光を撮像部に
入れるので、映像が明るく、鮮明となる利点をも有する
ものである。又撮像部と制御部とを顕微鏡本体内に内蔵
することにより、全体がコンパクトとなり、持ち運びも
簡単になったのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念図である。図中点線矢印は光学系
の経路を、実線矢印は電気信号系の経路を示す。

【図２】本発明に係る顕微鏡の構造の概略図である。部
分的に内部構造をも示している。図中点線矢印は光学系
の経路を、実線矢印は電気信号系の経路を示す。

【図３】顕微鏡双眼鏡筒の左右の内部に各１個の電気的
映像表示部を配した図である。

【図４】１個の電気的映像表示部から光学的手段で左右
の双眼鏡筒内へ分けて標本像を送る構造を示す図であ
る。

【図５】本発明に係る顕微鏡複数個をセレクターを介し
て電気的に結合させた所を示す図である。

【図６】従来のマルチ・ディスカッション装置の概念を
示す図である。

【図７】従来の光学的マルチ・ティーチング装置の概念
を示す図である。

【図８】本発明に係る顕微鏡の鏡見像と従来の大画面外
部モニター画像との視角の差を示す図である。

【符号の説明】

１００〜１０５ 本発明に係る顕微鏡 ２０１ セレクター ２０２ 電気的結合 １ 標本 ２ 対物部 ３ 撮像部 ４ 制御部 ５ 映像信号切替部 ６ 電気的映像表示部 ７ 接眼部 ８ 映像信号入力端子 ９ 映像信号出力端子 １０ 顕微鏡鏡見像 １１ 鏡筒周囲 １２ 鏡筒外周囲景色 １３ 全視野 １４ ＮＴＳＣ画像 １５ ハイビジョン画像 １６ スーパーハイビジョン画像 ２０ 従来型の顕微鏡 ２１ 従来型の顕微鏡（光学顕微鏡） ２２ 従来型の顕微鏡（光学顕微鏡） ３０ 従来型の大画面外部モニター

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顕微鏡の標本像を電気的に映像信号化
   し、この映像信号を顕微鏡の鏡筒内に設けた電気的映像
   表示部で映像化して、この映像化された標本像を観察す
   る顕微鏡。
2. 【請求項２】 （１）顕微鏡の対物部によって生じた標
   本像を（２）撮像部と制御部とによって撮像して映像信
   号化し、この映像信号を（３）顕微鏡の鏡筒内に組み込
   んだ電気的映像表示部に送って映像化し、この映像を
   （４）顕微鏡の接眼部を通して観察する顕微鏡。
3. 【請求項３】 （１）顕微鏡の対物部によって生じた標
   本像を（２）撮像部と制御部とによって撮像して映像信
   号化し、この映像信号を（３）顕微鏡の双眼鏡筒内に組
   み込んだ左右各１個の電気的映像表示部に送って映像化
   し、この映像を（４）顕微鏡の接眼部を通して観察する
   顕微鏡。
4. 【請求項４】 他の同種の顕微鏡と映像信号を交換する
   ために、映像信号入出力機能を有する映像信号切替部を
   備えた請求項１，２又は３に記載の顕微鏡。
5. 【請求項５】 撮像部と制御部とを顕微鏡本体内に内蔵
   する請求項１，２，３又は４に記載の顕微鏡。
6. 【請求項６】 撮像部と制御部とはＣＣＤカメラであ
   り、電気的映像表示部は小型液晶パネルである請求項
   １，２，３，４又は５に記載の顕微鏡。
7. 【請求項７】 請求項１，２，３，４，５又は６に記載
   の顕微鏡を電気的に複数個結合させた顕微鏡システム。
8. 【請求項８】 請求項１，２，３，４，５又は６に記載
   の顕微鏡をセレクターを介して電気的に複数個結合させ
   た顕微鏡システム。