JP2003084203A

JP2003084203A - 顕微鏡装置

Info

Publication number: JP2003084203A
Application number: JP2001276167A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Ogino; 克美荻野
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2001-09-12
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2003-03-19
Anticipated expiration: 2021-09-12
Also published as: JP4806875B2

Abstract

(57)【要約】【課題】反射照明用の光学系を設けなくとも、顕微鏡
画像と共に非透過性ラベルの画像を取得することのでき
る透過型明視野観察用の顕微鏡装置を提供することを目
的とする。【解決手段】透過型明視野観察用の顕微鏡と、前記顕
微鏡が形成した像を撮像して画像を取得する撮像手段
と、前記検体に対する適正露出、及びその適正露出より
も高い所定露出の２種類の露出の下で前記撮像手段に対
し前記撮像を行わせる撮像制御手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被観察物を載置し
た透明部材に照明光を透過させると共に、その透明部材
を透過した光を結像する透過型明視野観察用の顕微鏡と
を備えた顕微鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】透過型明視野観察用の顕微鏡は、一般
に、生体から採取された標本などの検体（被観察物）を
観察するものである。観察に当たり、この検体は染色試
薬などが滴下され、カバーガラスで封入された状態でプ
レパラート（透明部材）上に載置される。

【０００３】情報化の進んだ近年になると、顕微鏡の形
成した画像（顕微鏡画像）を撮像素子により撮像し、コ
ンピュータに保存したりモニタなどに表示したりする要
求が強まっている。このため、透過型明視野観察用の顕
微鏡に対しても撮像素子が備えられることが多くなって
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、各種の検体
が多数扱われるような環境では、それら検体を管理する
ことを目的として、各プレパラートに各検体の固有情報
が記載されたラベル、例えば、バーコードラベルや文字
の描かれたラベルが貼付されることがある。これらラベ
ルの画像についても、前記した顕微鏡画像と共に撮像素
子で撮像できることが望ましい。顕微鏡画像と検体の固
有情報とを共に管理することが可能になるからである。

【０００５】しかしながら、一般にこれらのラベルは、
光を反射するものの、光を透過しにくい（つまり非透過
性ラベルである）ので、仮に透過型明視野観察用の顕微
鏡内の撮像素子で撮像したとしても、その照明方法が透
過型であるために、ラベルの画像は適正な露出が得られ
ず真っ黒になり、その画像からは何の情報も読み取るこ
とはできない。

【０００６】そこで本発明は、反射照明用の光学系を設
けなくとも、顕微鏡画像と共に非透過性ラベルの画像を
取得することのできる透過型明視野観察用の顕微鏡装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の顕微鏡
装置は、被観察物を載置した透明部材に照明光を透過さ
せると共に、その透明部材を透過した光を結像する透過
型明視野観察用の顕微鏡と、前記顕微鏡が形成した像を
撮像して画像を取得する撮像手段と、前記被観察物に対
する適正露出、及びその適正露出よりも高い所定露出の
２種類の露出の下で前記撮像手段に対し前記撮像を行わ
せる撮像制御手段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】請求項２に記載の顕微鏡装置は、請求項１
に記載の顕微鏡装置において、前記透明部材に非透過性
ラベルが貼付されているか否かを検出するラベル検出手
段を更に備え、前記撮像制御手段は、前記ラベル検出手
段により非透過性ラベルが貼付されていないとの検出が
なされたときには、前記所定露出の下での前記撮像を省
略することを特徴とする。

【０００９】請求項３に記載の顕微鏡装置は、請求項１
又は請求項２に記載の顕微鏡装置において、前記撮像制
御手段は、前記２種類の露出の設定を、前記照明光の強
度を２種類に設定することにより行うことを特徴とす
る。請求項４に記載の顕微鏡装置は、請求項１〜請求項
３の何れか１項に記載の顕微鏡装置において、前記所定
露出の下で取得された画像に基づいて、前記透明部材に
バーコードラベルが貼付されているか否かを判別する判
別手段を更に備えたことを特徴とする。

【００１０】請求項５に記載の顕微鏡装置は、請求項４
に記載の顕微鏡装置において、前記判別手段によりバー
コードラベルが貼付されていたとの判別がなされたとき
には、そのバーコードラベルの示すバーコードの内容を
解読する解読手段を更に備えたことを特徴とする。な
お、本明細書では、文言「透過性」及び「非透過性」
を、それぞれ「光に対する透過性」及び「光に対する非
透過性」の意味で使用する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態について説明する。＜第１実施形態＞図１、図２、図３、図４、図５、図
６、図７、図８を参照して本発明の第１実施形態につい
て説明する。

【００１２】図１は、本実施形態の顕微鏡システム１の
外観図、図２は、顕微鏡システム１を構成する顕微鏡装
置１０の鳥瞰図、図３は、顕微鏡装置１０の構成図であ
る。図１に示すように、顕微鏡システム１は、顕微鏡装
置１０、ホストコンピュータ５０、表示装置６０、キー
ボード７０ａやマウス７０ｂ等の入力装置７０を備えて
いる。

【００１３】ホストコンピュータ５０の内部には、顕微
鏡装置１０の制御ボード、ＣＰＵ、メモリ、及びハード
ディスク等の不揮発性の記憶部などが備えられる。この
ホストコンピュータ５０には、例えばＧＵＩ（Graphica
l User Interface）などのユーザインタフェースが搭載
されており、操作者は、入力装置７０を介して顕微鏡装
置１０に対する各種の指示を与えることができる（以
下、ＧＵＩが搭載されたとする。）。

【００１４】なお、図１、図２、図３では、ホストコン
ピュータ５０と顕微鏡装置１０と表示装置６０とが別体
に構成されたものを示したが、これらの一部は一体に構
成されていてもよい。顕微鏡装置１０は、図２、図３に
示すように、透過型明視野観察用の顕微鏡装置である。

【００１５】顕微鏡装置１０は、また、例えば箱型の筐
体１０ａ内に各要素（符号１１，１７、１５，１４，１
６で示すものなど）を収納している箱型の顕微鏡装置で
ある。本発明は、非箱型の顕微鏡装置にも適用が可能で
あるが、箱型の顕微鏡装置は、筐体１０ａ内に納められ
たプレパラート１０Ａを、操作者が直接目視することが
できないので、本発明の適用による効果は大きい。よっ
て、以下では、箱型の顕微鏡装置１０であるとして説明
する。

【００１６】筐体１０ａ内において、移動ステージ１１
の支持台１１ａ（プレパラート１０Ａを支持する載物
台）は、水平（以下、ＸＹ平面とする。）に保たれる。
顕微鏡装置１０内において、この支持台１１ａの水平面
内の所定方向（以下、Ｘ方向とする。）のストローク
（最大移動量）は、十分に長くとられる。その支持台１
１ａのＸ方向の移動によって、プレパラート１０Ａを、
観察領域Ｅ１（図２参照。対物レンズが対向配置される
通常の観察領域である。）から筐体１０ａの外部へ向け
て給送すること、及びその反対に、筐体１０ａの外部か
ら観察領域Ｅ１に向けて給送することが可能である。

【００１７】筐体１０ａの内部には、また、互いに異な
る倍率で顕微鏡像を生成するための複数の対物レンズ
（高倍率の対物レンズ１４ａ、低倍率の対物レンズ１４
ｂなど）を装着すると共にそのうちの何れか１つを観察
領域Ｅ１に対向させる対物レンズホルダ部１５、互いに
異なる複数の光学系（高倍率の観察光学系１７ａ、低倍
率の観察光学系１７ｂ、結像光学系１７ｃ）を支持する
と共に、そのうちの何れか１つをプレパラート１０Ａか
ら撮像素子１８（後述）へと至る所定の光路に挿入する
光学系支持部１７、所定位置に配置され、かつその撮像
面上に形成された光学像を撮像して画像データを生成す
る撮像素子１８、プレパラート１０Ａを対物レンズ１４
ａ，１４ｂとは反対の側から照明する透過照明部１６な
どが備えられる。

【００１８】ここで、光学系支持部１７が支持する光学
系のうち、高倍率の観察光学系１７ａ、及び低倍率の観
察光学系１７ｂが挿入される光路は、対物レンズ１４
ａ，１４ｂのうち観察領域Ｅ１に対向している対物レン
ズから、撮像素子１８へと至る光路である。これら高倍
率の観察光学系１７ａ、低倍率の観察光学系１７ｂは、
その対物レンズを介して得られる光束を、互いに異なる
倍率で撮像素子１８上に結像する。

【００１９】この観察光学系１７ａ、１７ｂは、対物レ
ンズ１４ａ、１４ｂと共に、プレパラート１０Ａ上の一
部の顕微鏡画像を取得するための光学系である。一方、
結像光学系１７ｃが挿入される光路は、観察領域Ｅ１と
挿脱口１０ｂとの間の給送路に相当する所定領域Ｅ２か
ら、撮像素子１８へと至る光路である。この所定領域Ｅ
２は、プレパラート１０Ａの全体画像を取得するときの
プレパラート１０Ａの位置に相当する。

【００２０】結像光学系１７ｃは、プレパラート１０Ａ
の全体画像を取得するための光学系であり、所定領域Ｅ
２からの光を撮像素子１８上に結像する。結像光学系１
７ｃの視野範囲ｅ１（図８参照）は、プレパラート１０
Ａのなるべく広い範囲を少ない撮像回数で全体画像を取
得するために、対物レンズ（１４ａ又は１４ｂ）と観察
光学系（１７ａ又は１７ｂ）とにより設定される視野範
囲よりも格段に広い。

【００２１】結像光学系１７ｃの視野範囲ｅ１は、プレ
パラート１０Ａの全体画像を、例えば２ショットの撮像
で全て取得できるような広さである。また、結像光学系
１７ｃはその焦点深度が長い、すなわち焦点調節を要す
ことなくプレパラート１０Ａの光学像を撮像素子１８の
撮像面上に生成することができる、所謂固定焦点型の結
像光学系であることが好ましい。

【００２２】なお、透過照明部１６には、光源ランプ１
６ａ、減光フィルタ１６ｂ、特殊フィルタ１６ｃ、視野
絞り１６ｄ、開口絞り１６ｅ等が備えられる。この透過
照明部１６は、光源ランプ１６ａから出射された照明光
を、減光フィルタ１６ｂ、特殊フィルタ１６ｃ、視野絞
り１６ｄ、開口絞り１６ｅ、及び所定の光学系を介し
て、観察領域Ｅ１に導く。

【００２３】但し、本実施形態の透過照明部１６は、観
察領域Ｅ１だけでなく、所定領域Ｅ２をも照明すること
ができる。すなわち、透過照明部１６は、光源ランプ１
６ａの他に所定領域Ｅ２を照明する光源ランプ１６ａ’
を備えるか、又は、光源ランプ１６ａから出射された照
明光を、所定領域Ｅ１だけでなく、所定領域Ｅ２にも導
くことができるよう構成されている（以下、照明ランプ
１６ａ’が備えられているとする。）。

【００２４】また、上記した支持台１１ａは、少なくと
も観察領域Ｅ１の近傍において、Ｘ方向の他に、Ｙ方向
及びＺ方向（Ｚ方向は観察領域Ｅ１に対向している対物
レンズの光軸方向でもあり、焦点調節のための移動方向
である。）にも移動可能に構成されている。因みに、焦
点調節は、光学系を支持台１１ａに対して移動させるこ
とでも行うことが可能である。

【００２５】また、光学系支持部１７は、高倍率の観察
光学系１７ａ、低倍率の観察光学系１７ｂ、結像光学系
１７ｃを（例えばＹ方向に並べて）支持する支持部材
（図３では、構造を明確化するために光学系をＺ方向に
並べたものを示している。）と、その支持部材を（例え
ばＹ方向に）移動させるガイド機構とからなり、そのガ
イド機構の駆動により、光路に挿入すべき結像光学系
を、高倍率の観察光学系１７ａ、低倍率の観察光学系１
７ｂ、結像光学系１７ｃとの間で切り替える。

【００２６】この切り換えによって、単一の撮像素子１
８を、互いに異なる観察倍率での顕微鏡画像の取得、及
び全体画像の取得において共用することができる。以
上、筐体１０ａ内に収納された各部は、ホストコンピュ
ータ５０（図１参照）の指示下で駆動され、かつその状
態がホストコンピュータ５０によって検出される。

【００２７】すなわち、透過照明部１６には、透過照明
部１６内の各部を駆動するアクチュエータ１１６ｂ、１
１６ｃ、１１６ｄ、１１６ｅが設けられると共に、各部
の状態を検出する位置センサ１２６ｂ、１２６ｃ、１２
６ｄ、１２６ｅが設けられる。また、試料ステージ１
１、対物レンズホルダ部１５、光学系支持部１７のそれ
ぞれにも、アクチュエータ１１５及び位置センサ１２
５、アクチュエータ１１１及び位置センサ１２１、アク
チュエータ１１７及び位置センサ１２７が設けられる。

【００２８】さらに、光源ランプ１６ａ，１６ａ’，ア
クチュエータ１１６ｂ，１１６ｃ，１１６ｄ，１１６
ｅ，１１５，１１１，１１７，位置センサ１２６ｂ，１
２６ｃ，１２６ｄ，１２６ｅ，１２５，１２１，１２
７，及び撮像素子１８は、コネクタ１９を介してホスト
コンピュータ５０の制御ボードに電気的に接続される。
また、筐体１０ａにおいて、支持台１１ａの給送路に当
たる箇所には、その支持台１１ａが筐体１０ａの内外に
出入りできるよう、開閉自在の挿脱口１０ｂが形成され
ている。

【００２９】また、プレパラート１０Ａの全体画像の取
得に使用される光学系は、顕微鏡画像用の光学系（対物
レンズ１４ａ、１４ｂ、観察光学系１７ａ、１７ｂ）で
あってもよいが、全体画像は、なるべく広い範囲を少な
いショットで撮像されることが望ましいので、上記した
ように本実施形態では専用の光学系（結像光学系１７
ｃ）を用意した。

【００３０】また、図２に示したように、移動ステージ
１１の支持台１１ａには、プレパラート１０Ａに対する
採光のための開口部が形成される。この開口部を覆うよ
うにして、プレパラート１０Ａが載置される。図４は、
プレパラート１０Ａとその周辺を説明する図である。プ
レパラート１０Ａは、透過性の部材であり、その上に、
検体１０ｈが載置されている。

【００３１】但し、プレパラート１０Ａには、管理のた
めなどに、検体１０ｈの固有情報が記載されたラベル１
０ｆ（一般に白地のラベル）が貼付されていることがあ
る。このラベル１０ｆは、一般に目視するためのもので
あるので、光を反射するものの、光を殆ど透過しない
「非透過性ラベル」である。なお、本明細書でいう「非
透過性ラベル」とは、検体１０ｈに対する適正露出（後
述）の下では十分な明るさの画像を取得できないような
低い透過率しか有していないラベルであり、紙など、多
少光を透過する材質からなるラベルも「非透過性ラベ
ル」に含まれる。

【００３２】従来の透過型明視野観察用の顕微鏡では、
このようなラベル１０ｆの画像を取得することは困難と
されていた。本実施形態のホストコンピュータ５０は、
ラベル１０ｆの画像を取得するための処理を行う。そし
て、本実施形態の顕微鏡装置１０には、プレパラート１
０Ａの給送路近傍、例えば、所定領域Ｅ２と挿脱口１０
ｂとの間に、ラベルセンサ１０ｇが取り付けられている
（図２、図３、図４参照）。ラベルセンサ１０ｇの出力
ｉは、コネクタ１９を介してホストコンピュータ５０に
接続される。

【００３３】ここで、ラベルセンサ１０ｇを取り付けた
のは、プレパラート１０Ａの中には、ラベル１０ｆが貼
付されていないものもあり、その場合には、ホストコン
ピュータ５０によるラベル１０ｆの画像を取得するため
の処理は、省略されることが好ましいからである（詳細
は後述）。ラベルセンサ１０ｇは、透過型のフォトイン
タラプタや、反射型のフォトインタラプタなど、物体の
透過率を検出する光センサである。

【００３４】なお、図３、図４では、ラベルセンサ１０
ｇとして透過型のフォトインタラプタを示した。図３、
図４において、符号１０ｇａ及び１０ｇｂで示すのは、
発光部及び受光部である。ラベルセンサ１０ｇの配置位
置は、その出射口が、支持台１１ａに支持された状態の
プレパラート１０ＡのＹ方向中央近傍に対向するような
位置、すなわち、ラベルセンサ１０ｇの出射光が、プレ
パラート１０ＡのＹ方向中央近傍に投射されるような位
置である。

【００３５】したがって、支持台１１ａにより支持され
た状態のプレパラート１０ＡがＸ方向に給送されると、
そのラベルセンサ１０ｇの出射する光は、プレパラート
１０Ａの中央をＸ方向に走査することとなる。ラベルセ
ンサ１０ｇの出力ｉは、出射された光の透過率に応じて
変化するので、その光がラベル１０ｆ上を走査している
ときの出力ｉは、プレパラート１０Ａ上のその他の部分
を走査しているときと比較して大幅に変化する。

【００３６】したがって、プレパラート１０Ａの給送時
におけるラベルセンサ１０ｇの出力ｉに基づいて、ホス
トコンピュータ５０は、プレパラート１０Ａにラベル１
０ｆが貼付されているか否かを検知することができる。
因みに、本実施形態のホストコンピュータ５０は、位置
センサ１２５の（図３参照）出力などから、プレパラー
ト１０Ａの位置を認識できるので、プレパラート１０Ａ
にラベル１０ｆが貼付されているか否かだけでなく、ラ
ベル１０ｆのＸ方向の長さ及び貼付されている位置をも
検知できる。

【００３７】なお、プレパラート１０ＡのＹ方向の長さ
はＸ方向の長さと比較して十分に短く、ラベル１０ｆと
検体１０ｈとがＹ方向に並べられる可能性は少ないの
で、ラベル１０ｆのＹ方向の長さや位置については、特
に検知されないこととした。なお、ラベルセンサ１０ｇ
とコネクタ１９との間を電気的に接続するための配線の
経路は、検鏡の妨げとならないよう適切に選択される。

【００３８】図５は、本実施形態のホストコンピュータ
５０が表示装置６０に表示する操作画面を示す図であ
る。この操作画面には、顕微鏡装置１０内の撮像素子が
取得したプレパラート１０Ａの画像７２、７４が表示さ
れる。符号７２は、プレパラート１０Ａの全体画像であ
り、符号７４は、プレパラート１０Ａ上の一部の顕微鏡
画像である。

【００３９】ここで、本実施形態では、全体画像７２に
は、検体１０ｈの画像１０ｈ’だけでなく、ラベル１０
ｆの画像１０ｆ’も鮮明に現れている（詳細は後述）。
また、操作者が、顕微鏡装置１０の各部の操作をホスト
コンピュータ５０上で行うために、操作画面には、操作
者による各種の入力を受け付けるための画像（図５中符
号７１，７９ａ，７９ｂ，７６，７７，７５，７９ｃな
ど）も表示される。

【００４０】なお、符号７１は、顕微鏡装置１０の筐体
１０ａの内部にある支持台１１ａを外部に引き出し、ま
た、筐体１０ａの外部に引き出された支持台１１ａを筐
体１０ａの内部へ引き入れるための試料挿脱釦である。
因みに、この試料挿脱釦７１と同様の機能を有する釦と
しては、顕微鏡装置１０の筐体１０ａの外側面における
挿脱口１０ｂの近傍に、リミットスイッチなどの機械ス
イッチからなる試料挿脱釦７８（図１、図２、図３参
照）が設けられていてもよい。この試料挿脱釦７８の接
続状態を示す出力は、コネクタ１９（図３参照）を介し
てホストコンピュータ５０の制御ボードへと接続される
（すなわち、操作者は、試料挿脱釦７１又は試料挿脱釦
７８を介して、ホストコンピュータ５０に対し、プレパ
ラート１０Ａの挿脱の指示を与えることができる。）。

【００４１】ホストコンピュータ５０は、プレパラート
１０Ａの挿脱の指示が与えられたことを認識すると、顕
微鏡装置１０内のアクチュエータ１１５（移動ステージ
１１を駆動するアクチュエータである。図２、図３参
照。）に指示を出すことにより、支持台１１ａが筐体１
０ａの内部にあるときにはその支持台１１ａを筐体１０
ａの外部に向けて移動させ、また、支持台１１ａが筐体
１０ａの外部にあるときには、その支持台１１ａを筐体
１０ａの内部に向けて移動させる。

【００４２】図６は、顕微鏡装置１０の制御プログラム
に基づいて動作する第１実施形態のホストコンピュータ
５０の動作フローチャートである。なお、この制御プロ
グラムは、ホストコンピュータ５０に予めインストール
されている。なお、図６では、ホストコンピュータ５０
の動作のうち、全体画像の取得に関する処理のみを記載
した。実際には、ホストコンピュータ５０は、この処理
の他に、操作画面（図５参照）上で操作者から与えられ
る各種の指示に従って、顕微鏡装置１０内の各部を駆動
し、検鏡に関する各種の処理を実行する。

【００４３】ホストコンピュータ５０は、例えば、顕微
鏡画像を取得して表示装置６０に表示したり、顕微鏡装
置１０の設定内容（すなわち、光源ランプ１６ａの駆動
電圧、減光フィルタ１６ｂの減光度、特殊フィルタ１６
ｃのフィルタ種類、視野絞り１６ｄの絞り径、開口絞り
１６ｅの絞り径、支持台１１ａのＸ方向の位置及びＹ方
向の位置及びＺ方向の位置、観察倍率など）を変更した
りする。

【００４４】以下、図７、図８を参照しつつ図６に示す
処理について説明する。ここでは、説明を簡単にするた
めに、ステップＳ１が実行される前には、例えば図３に
示すように、支持台１１ａは筐体１０ａの内部に位置し
ているとする。この状態で、ホストコンピュータ５０
は、プレパラート１０Ａの挿脱の指示が与えられたこと
を認識すると（ステップＳ１YES）、支持台１１ａをＸ
方向に移動させて、操作者が手指でプレパラート１０Ａ
を載置できるような位置（図２参照）まで支持台１１ａ
を挿脱口１０ｂの外部に突出させる（ステップＳ２）。

【００４５】その後、再びプレパラート１０Ａの挿脱の
指示が与えられたことを認識すると（ステップＳ３YE
S）、ホストコンピュータ５０は支持台１１ａをＸ方向
に移動させて筐体１０ａの内部へ収納し始める（ステッ
プＳ４）。

【００４６】本実施形態では、この支持台１１ａの移動
中に、ホストコンピュータ５０が、ラベルセンサ１０ｇ
の出力ｉの変化を参照する（ステップＳ５）。図７は、
ラベルセンサ１０ｇの出力ｉの変化を説明する図であ
る。なお、図７（ａ）（ｂ）は、同じプレパラート１０
Ａの支持台１１ａに対する載置方向が互いに反対である
ときの様子をそれぞれ示す。

【００４７】図７の横軸は支持台１１ａの位置Ｘ、縦軸
はラベルセンサ１０ｇの出力ｉを示す。また、図７に
は、プレパラート１０Ａを側面から見た図を示した。こ
れは、支持台１１ａが各位置Ｘにあるときに、プレパラ
ート１０Ａ上のどの位置にラベルセンサ１０ｇの出射光
が入射しているかを示している。

【００４８】ラベルセンサ１０ｇの出力ｉの変化は、プ
レパラート１０Ａにおけるラベル１０ｆの有無、及びラ
ベル１０ｆのＸ方向の長さ、及びラベル１０ｆのＸ方向
の貼付位置を表す。ここでは、ラベルセンサ１０ｇが透
過型のフォトインタラプタである場合について説明す
る。

【００４９】ラベル１０ｆの存在によって、ラベルセン
サ１０ｇからの出射光は遮られるので、出力ｉは大幅に
低下する（因みに、ラベルセンサ１０ｇが反射型のフォ
トインタラプタである場合には上昇する）。ホストコン
ピュータ５０は、プレパラート１０Ａ上にラベルセンサ
１０ｇからの出射光が入射している期間中に出力ｉが所
定値ｉ０を下回ったか否かによって、ラベル１０ｆの有
無を検知する。

【００５０】また、ホストコンピュータ５０は、ラベル
センサ１０ｇの出力ｉが所定値ｉ０を下回るときの支持
台１１ａの位置範囲（Ｘ１，Ｘ２）から、ラベル１０ｆ
のＸ方向の長さ及び位置を認識することができる。

【００５１】そして、ホストコンピュータ５０は、以上
のようにして認識したラベルセンサ１０ｇの有無、長
さ、及び位置を示す情報を記憶する（以上、ステップＳ
５）。また、ホストコンピュータ５０は、このステップ
Ｓ５における処理を実行すると共に、次のようにしての
全体画像を取得する（ステップＳ６〜ステップＳ８）。
図８は、全体画像の取得の処理を説明する図である。

【００５２】なお、図８（ａ）（ｂ）は、同じプレパラ
ート１０Ａの支持台１１ａに対する載置方向が互いに反
対であるときの様子をそれぞれ示す。先ず、全体画像を
取得する際には、光学系支持部１７に設定される光学系
は、全体画像取得用の結像光学系１７ｃである。よっ
て、撮像素子１８が撮像する範囲は、結像光学系１７ｃ
の視野範囲ｅ１である。

【００５３】ステップＳ６において、所定領域Ｅ２に対
する照明強度（すなわち照明ランプ１６ａ’による照明
強度）は、所定値Ｉ１に設定される。この照明強度Ｉ１
は、検体１０ｈの画像が十分な明るさで表現される強度
である。これによって、検体１０ｈに対する適正露出が
設定される。この状態で、ホストコンピュータ５０は、
支持台１１ａをＸ方向に移動させつつ撮像を２ショット
分行うことにより、プレパラート１０Ａの全体の画像デ
ータを取得する。

【００５４】すなわち、結像光学系１７ｃの視野範囲ｅ
１がプレパラート１０Ａの半分の領域を包含する位置に
支持台１１ａを停止させると共にそのときに撮像素子１
８を駆動して画像データを取り込み、結像光学系１７ｃ
の視野範囲ｅ１がプレパラート１０Ａの残りの半分の領
域を包含する位置に支持台１１ａを停止させると共にそ
のときに撮像素子１８を駆動して画像データを取り込む
（因みにこのような撮像の方法は、例えば特開平１０−
３３３０５６号公報に開示されている）。

【００５５】ここで仮に、この２ショットの撮像により
得られた各画像データを繋ぎ合わせれば、プレパラート
１０Ａの全体画像が得られる。しかし、このステップＳ
６で設定された露出は、検体１０ｈに対する適正露出な
ので、取得された全体画像は、検体１０ｈを鮮明に表現
するものの、プレパラート１０Ａ上にラベル１０ｆが貼
付されていたラベル１０ｆについては真っ黒にしか表現
できない。

【００５６】すなわち、ここで取得される画像は、主と
して検体１０ｈを示す画像である（以上、ステップＳ
６）。そこで、ホストコンピュータ５０は、ステップＳ
５を実行した結果が、プレパラート１０Ａ上にラベル１
０ｆが貼付されていることを示している場合（ステップ
Ｓ７YES）には、ラベル１０ｆの撮像を行う（ステップ
Ｓ８）。

【００５７】このとき、所定領域Ｅ２に対する照明強度
（すなわち照明ランプ１６ａ’による照明強度）は、所
定値Ｉ２に設定される。この照明強度Ｉ２は、ラベル１
０ｆの画像が十分な明るさで表現される強度である。こ
の強度は、予め実験により求められることが好ましい。
この照明強度Ｉ２はＩ１と比較して、極めて高い強度で
あり、ラベル１０ｆ上のコントラストが得られるほどの
強度である。これによって、ラベル１０ｆに対する適正
露出が設定される。

【００５８】この状態で、ホストコンピュータ５０は、
支持台１１ａをＸ方向に移動させて、プレパラート１０
Ａのうちラベル１０ｆの貼付された側のショット（図８
（ａ）のようにプレパラート１０Ａが載置されたときに
は左側のショット、図８（ｂ）のようにプレパラート１
０Ａが載置されたときには右側のショット）の撮像を、
再度行う。

【００５９】但し、ここで設定された露出はラベル１０
ｆに対する適正露出なので、取得された画像は、ラベル
１０ｆを鮮明に表現するものの、検体１０ｈについては
真っ白にしか表現できない（白とびする）。

【００６０】すなわち、ここで取得される画像は、主と
してラベル１０ｆを示す画像である（以上、ステップＳ
８）。なお、ラベル１０ｆの貼付された領域が前記した
２つのショットの双方に跨る場合には、ステップＳ８に
おける撮像もそれら２つのショットについて行われる。
或いは、このステップＳ８におけるショットは、ステッ
プＳ６における２つのショットの何れかと同じである必
要はないので、ラベル１０ｆを包含する別のショットで
あってもよい。

【００６１】ここで、ホストコンピュータ５０は、プレ
パラート１０Ａにおけるラベル１０ｆの長さ及び位置を
認識しているので、このステップＳ８により取得された
画像データのうち、どの部分の画像データがラベル１０
ｆを示しているのか認識することができる（なお、画像
データだけからもこの認識をすることはできるが、長さ
及び位置に基づいた方が確実である。）。

【００６２】そこで、ホストコンピュータ５０は、ステ
ップＳ６において取得した画像データ（主として検体１
０ｈを示す）と、ステップＳ８において取得した画像デ
ータ（主としてラベル１０ｆを示す）と、ステップＳ５
において記憶した情報（ラベル１０ｆの位置や長さを示
す）とに基づいて、検体１０ｈとラベル１０ｆとの双方
が共に鮮明に表現される全体画像の画像データを生成し
て表示装置６０の操作画面上に表示する（ステップＳ
９、図５符号７２参照）。

【００６３】このような全体画像の画像データの生成
は、ホストコンピュータ５０の例えば以下のような処理
によって行われる。すなわち、ステップＳ８で得た画像
データのうちラベル１０ｆを示す部分が抽出される。ま
た、ステップＳ６で得た２つの画像データが繋ぎ合わさ
れて全体画像の画像データが生成される。さらに、その
全体画像の画像データにおいて前記ラベル１０ｆを示す
部分が、前記抽出された画像データに差し替えられる。

【００６４】なお、ステップＳ７における判別がNOとな
ったときには、ステップＳ８は省略されるので、全体画
像は、ステップＳ６において取得した２ショット分の画
像を繋ぎ合わせたものとなる。また、ホストコンピュー
タ５０は、以上の全体画像取得に関する処理が実行され
た後には、顕微鏡画像を取得するべく、支持台１１ａを
Ｘ方向に移動させ、プレパラート１０Ａが所定領域Ｅ１
に位置する状態で停止させると共に、操作画面（図５参
照）上の各操作釦の状態に応じて、光学系支持部１７に
対し、高倍率の観察光学系１７ａ、低倍率の観察光学系
１７ｂのうち何れかの光学系を設定したり、操作画面上
の各操作釦が調整される毎に、適宜顕微鏡装置１０の設
定内容を変更したりする。

【００６５】以上説明したように、本実施形態の顕微鏡
システム１では、ホストコンピュータ５０が検体１０ｈ
の明るさに対する適正露出（照明強度Ｉ１）、及びその
適正露出よりも高い所定露出（照明強度Ｉ２）の２種類
の露出の下で撮像を行うので、顕微鏡装置１０が反射照
明用の光学系を備えないにも拘わらず、検体１０ｈとラ
ベル１０ｆとの双方を鮮明に表現する画像データを取得
することができる。

【００６６】したがって、操作者は、表示装置６０上
で、ラベル１０ｆに記載された情報をを視認することが
できる。また、本実施形態では、各プレパラート１０Ａ
上のラベル１０ｆの有無を検出するラベルセンサ１０ｇ
が備えられ、ラベル１０ｆが貼付されていないときに
は、ホストコンピュータ５０がステップＳ８の手順を省
略するので、処理効率が高く保たれる。

【００６７】また、本実施形態では、このラベルセンサ
１０ｇを利用して、各プレパラート１０Ａ上のラベル１
０ｆの長さや位置までも検出されるので、上記した画像
データの生成を確実に行うことが可能となっている。ま
た、本実施形態では、２種類の露出（照明強度Ｉ１，Ｉ
２）の設定が、照明ランプ１６ａ’の強度を２種類に設
定することにより行われているので、透過照明部１６の
構成を特に変更することなく簡単に実現する。

【００６８】また、本実施形態において、照明強度Ｉ２
については、所定値（例えば、予め実験的に求められた
値）とされているが、ラベルセンサ１０ｇの出力ｉが示
しているラベル１０ｆの透過率に応じて決定されること
としてもよい。このようにすれば、ラベル１０ｆを示す
画像データを、個々のラベル１０ｆの透過率のばらつき
に依らず、常に良好に得ることができる。

【００６９】また、本実施形態では、所定領域Ｅ２の全
域の照明強度が一括して設定／変更されているが、照明
強度Ｉ２で照明する対象については、ラベル１０ｆの貼
付位置のみに限定されてもよい。＜第２実施形態＞次に、図９、図１０、図１１を参照し
て本発明の第２実施形態について説明する。

【００７０】ここでは、第１実施形態との相違点につい
てのみ説明し、同一の部分については説明を省略する。
本実施形態の顕微鏡システムでは、ホストコンピュータ
５０の実行する処理が、第１実施形態とは一部異なる。
すなわち、ホストコンピュータ５０にインストールされ
た顕微鏡装置１０の制御プログラムの内容が、第１実施
形態とは一部異なる。

【００７１】先ず、プレパラート１０Ａに貼付されるラ
ベル１０ｆの中には、図９に示すようなバーコードラベ
ル２０ｆがある。バーコードラベル２０ｆは、検体１０
ｈに関する情報が所定の規則に基づいてコード化されて
なるバーコードを記したラベルである。バーコードラベ
ル２０ｆも、一般に、「非透過性」のラベルである図１
０は、顕微鏡装置１０の制御プログラムに基づいて動作
する本実施形態のホストコンピュータ５０の動作フロー
チャートである。

【００７２】図１０において図６に示す手順と同一のも
のには、同一の符号を付した。図１０に明かなように、
本実施形態のホストコンピュータ５０は、ステップＳ８
とステップＳ９との間に、ステップＳ２１〜Ｓ２３（点
線枠）を実行する。これらの処理は、バーコードラベル
２０ｆのバーコード解読に関する処理である。ステップ
Ｓ２１では、ホストコンピュータ５０は、ステップＳ８
において取得した画像データを参照し、その画像データ
にバーコードの特徴（例えば、同方向に繰り返し出現す
る直線のパターン）が現れているか否かを判別する。

【００７３】そして、バーコードの特徴が現れていたと
きには、ホストコンピュータ５０はラベル１０ｆをバー
コードラベル２０ｆとみなし（ステップＳ２１YES）、
画像データを二値化し、所定の規則に基づきデコード
（解読）する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２にお
ける解読の結果、検体１０ｈの固有情報（例えば、管理
番号、採取日、染色方法など）を認識すると、ホストコ
ンピュータ５０はそれを文字情報にして表示装置６０の
操作画面上に表示する（ステップＳ９）。

【００７４】図１１は、本実施形態のホストコンピュー
タ５０が表示装置６０に表示する操作画面を示す図であ
る。図１１中、符号８０で示すのが、このようにして表
示された検体１０ｈの固有情報である。符号２０ｆ’は
バーコードラベル２０ｆの画像である。以上、本実施形
態では、ホストコンピュータ５０は、ラベル１０ｆの画
像に基づいてラベル１０ｆがバーコードラベル２０ｆで
あるか否かを判別し、また、バーコードラベルであると
の判別がなされたときにはそのバーコードの内容を解読
する。

【００７５】すなわち、本実施形態では、第１実施形態
と同様にして取得されたラベル１０ｆの画像を、有効に
利用している。なお、本実施形態では、バーコードの解
読を、ホストコンピュータ５０に行わせているが、顕微
鏡装置１０にバーコードリーダ（バーコード検出部とデ
コード部とを有す。）を設けてそのバーコードリーダに
行わせてもよい。なお、バーコードリーダは、顕微鏡装
置１０内の所定領域Ｅ２と挿脱口１０ｂとの間に設ける
ことが好ましい。

【００７６】また、本実施形態において、操作画面に表
示される全体画像７２の画像データは、簡単のため、ス
テップＳ６で取得された画像データのみに基づいて生成
されることとしてもよいが、バーコードラベル２０ｆ上
にはバーコードだけでなく文字情報も記録されている可
能性もあるので、第１実施形態と同様に生成される方が
好ましい。

【００７７】＜その他＞なお、上記各実施形態では、プ
レパラート１０Ａに貼付されるラベル１０ｆは非透過性
であるという前提となっているが、実際には、透過性で
ある可能性もある。因みに、透過性のラベルは、検体１
０ｈと同等の露出下で撮像することができるので、その
撮像に関しては、上記各実施形態における検体１０ｈと
同様に扱うことができる。さらに、その透過性のラベル
がバーコードラベルである場合、その解読に関しては、
上記第２実施形態におけるバーコードラベル２０ｆと同
様に扱うことができる。

【００７８】また、上記各実施形態において取得された
情報（第１実施形態では画像データ、第２実施形態では
画像データと検体の固有情報）は、ホストコンピュータ
５０が検体１０ｈの顕微鏡画像に関連づけて記憶するこ
とが好ましい。このようにすれば、各検体１０ｈの顕微
鏡画像を各検体１０ｈの固有情報に応じて管理すること
が可能となる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
反射照明用の光学系を設けなくとも、顕微鏡画像と共に
非透過性ラベルの画像を取得することのできる透過型明
視野観察用の顕微鏡装置が実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】顕微鏡システム１の外観図である。

【図２】顕微鏡システム１を構成する顕微鏡装置１０の
鳥瞰図である。

【図３】顕微鏡装置１０の構成図である。

【図４】プレパラート１０Ａとその周辺を説明する図で
ある。

【図５】第１実施形態のホストコンピュータ５０が表示
装置６０に表示する操作画面を示す図である。

【図６】顕微鏡装置１０の制御プログラムに基づいて動
作する第１実施形態のホストコンピュータ５０の動作フ
ローチャートである。

【図７】ラベルセンサ１０ｇの出力ｉの変化を説明する
図である。

【図８】全体画像の取得の処理を説明する図である。

【図９】プレパラート１０Ａとその周辺を説明する図で
ある。

【図１０】顕微鏡装置１０の制御プログラムに基づいて
動作する第２実施形態のホストコンピュータ５０の動作
フローチャートである。

【図１１】第２実施形態のホストコンピュータ５０が表
示装置６０に表示する操作画面を示す図である。

【符号の説明】

１顕微鏡システム１０顕微鏡装置１０ａ筐体１０Ａプレパラート（請求項における透明部材に対応
する）１０ｈ検体１０ｆラベル（請求項における非透過性ラベルに対応
する）１０ｇラベルセンサ（請求項におけるラベル検出手段
に対応する）１０ｂ挿脱口１０ｃ蓋部１０ｄ蝶番１０ｅ開口部１１試料ステージ１１ａ支持台１１１，１１５，１１６ｂ，１１６ｃ，１１６ｄ，１１
６ｅ，１１７アクチュエータ１２１，１２５，１２６ｂ，１２６ｃ，１２６ｄ，１２
６ｅ，１２７位置センサ１４ａ，１４ｂ対物レンズ（請求項における顕微鏡に
対応する）１５対物レンズホルダ部１６透過照明部（請求項における顕微鏡に対応する）１６ａ，１６ａ’ 照明ランプ１７光学系支持部（請求項における顕微鏡に対応す
る）１８撮像素子（請求項における撮像手段に対応する）１９コネクタ２０ｆバーコードラベル（請求項における非透過性ラ
ベルに対応する）５０ホストコンピュータ（請求項における撮像制御手
段、判別手段、解読手段に対応する）６０表示装置７０入力装置７１試料挿脱釦７２全体画像７３カーソル７４顕微鏡画像７５，７６ラジオ釦７７ａランプ調整バー７７ｂ減光度調整バー７７ｄ視野絞り調整バー７７ｅ開口絞り調整バー７７ｘＸ位置調整バー７７ｙＹ位置調整バー７７ｚ焦点調整バー７７ｆズーム調整バー７８試料挿脱釦７９保存釦７９ｂ読み込み釦８０作業ベンチＥ２所定領域Ｅ１観察領域ｅ１視野範囲

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被観察物を載置した透明部材に照明光を
透過させると共に、その透明部材を透過した光を結像す
る透過型明視野観察用の顕微鏡と、前記顕微鏡が形成した像を撮像して画像を取得する撮像
手段と、前記被観察物に対する適正露出、及びその適正露出より
も高い所定露出の２種類の露出の下で前記撮像手段に対
し前記撮像を行わせる撮像制御手段とを備えたことを特
徴とする顕微鏡装置。
【請求項２】請求項１に記載の顕微鏡装置において、前記透明部材に非透過性ラベルが貼付されているか否か
を検出するラベル検出手段を更に備え、前記撮像制御手段は、前記ラベル検出手段により非透過性ラベルが貼付されて
いるとの検出がなされたときには前記撮像手段に対し前
記２種類の露出の下での撮像を行わせ、非透過性ラベル
が貼付されていないとの検出がなされたときには前記撮
像手段に対し前記適正露出の下での撮像を行わせると共
に前記所定露出の下での撮像を禁止することを特徴とす
る顕微鏡装置。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の顕微鏡装
置において、前記撮像制御手段は、前記２種類の露出の設定を、前記
照明光の強度を２種類に設定することにより行うことを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項４】請求項１〜請求項３の何れか１項に記載
の顕微鏡装置において、前記所定露出の下で取得された画像に基づいて、前記透
明部材にバーコードラベルが貼付されているか否かを判
別する判別手段を更に備えたことを特徴とする顕微鏡装
置。
【請求項５】請求項４に記載の顕微鏡装置において、前記判別手段によりバーコードラベルが貼付されていた
との判別がなされたときには、そのバーコードラベルの
示すバーコードの内容を解読する解読手段を更に備えた
ことを特徴とする顕微鏡装置。