JP2011070050A - Microscope - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、顕微鏡に関し、特に、汎用性を向上させるようにした顕微鏡に関する。 The present invention relates to a microscope, and more particularly to a microscope in which versatility is improved.
従来、撮像素子、レンズモジュールおよび照明手段が設けられているヘッド部と、ヘッド部を駆動制御し、画像処理等を行なう本体部とが、ケーブルを介して接続され、ヘッド部をスタンド台に着脱可能な顕微鏡が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a head unit provided with an image sensor, a lens module, and illumination means, and a main body unit that drives and controls the head unit and performs image processing and the like are connected via a cable, and the head unit is attached to and detached from a stand base. A possible microscope has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載されている顕微鏡では、スタンド台は、ヘッド部の位置を固定させるためだけのものであり、ヘッド部をスタンド台に装着した場合と装着しない場合とで、顕微鏡が実現できる機能に違いがなかった。
However, in the microscope described in
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、本体部がスタンドに対して着脱可能な顕微鏡の汎用性を向上させるようにするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and is intended to improve the versatility of a microscope in which a main body part can be attached to and detached from a stand.
本発明の一側面の顕微鏡は、試料からの観察光を結像する光学系、および、前記光学系を介して前記試料を撮影する撮影手段を有する本体部と、前記本体部の着脱が可能な支持台とを備える顕微鏡であって、前記本体部は、前記撮影手段により得られる画像信号をリアルタイムに処理し、第1の画像データを生成する第1の画像処理手段と、前記第1の画像データに基づく画像を表示する第1の表示手段と、前記画像信号を外部に出力する出力手段とを備え、前記支持台は、前記出力手段を介して前記本体部から供給される前記画像信号をリアルタイムに処理し、前記第1の表示手段とは異なる第2の表示手段に画像を表示させるための第2の画像データを生成する第2の画像処理手段を備える。 A microscope according to one aspect of the present invention can be attached to and detached from a main body having an optical system that forms an image of observation light from a sample, and a photographing unit that photographs the sample through the optical system. A microscope including a support base, wherein the main body unit processes first image signals obtained by the photographing unit in real time to generate first image data, and the first image. First display means for displaying an image based on data; and output means for outputting the image signal to the outside, wherein the support base receives the image signal supplied from the main body via the output means. Second image processing means for generating second image data for processing in real time and displaying an image on a second display means different from the first display means is provided.
本発明の一側面の顕微鏡においては、本体部において、撮影手段により得られる画像信号がリアルタイムに処理され、第1の画像データが生成され、第1の画像データに基づく画像が表示され、支持台において、本体部から供給される画像信号がリアルタイムに処理され、第2の画像データが生成される。 In the microscope of one aspect of the present invention, in the main body, the image signal obtained by the photographing unit is processed in real time, the first image data is generated, the image based on the first image data is displayed, and the support base 2, the image signal supplied from the main body is processed in real time to generate second image data.
本発明の一側面によれば、本体部が支持台に対して着脱可能な顕微鏡の汎用性が向上する。 According to one aspect of the present invention, the versatility of a microscope in which a main body part can be attached to and detached from a support base is improved.
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
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構成図である。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。 FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration example of an embodiment of a microscope observation system to which the present invention is applied. In the present specification, the term “system” represents the entire apparatus constituted by a plurality of apparatuses.
図1の顕微鏡観察システムは、観察対象となるサンプルを拡大した画像(観察像)を取得する顕微鏡11と、顕微鏡11が取得したサンプルの画像を表示するモニタ12とが接続されて構成されており、例えば、顕微鏡11のステージ51上に載置されたサンプルである試料13の観察に使用される。また、顕微鏡観察システムは、例えば、顕微鏡11のステージ51に載置することができないような大きなサンプル(図示せず)や、ステージ51上にはない、離れた位置にあるサンプル(図示せず)の観察に使用することができる。
The microscope observation system in FIG. 1 is configured by connecting a
すなわち、顕微鏡11は、サンプルの拡大像を取得するための光学系や、撮像素子、各部を制御する電気系などが設けられた顕微鏡本体21と、モニタ12に接続され、モニタ12を支持する支持台としてのスタンド22とから構成されており、顕微鏡本体21がスタンド22に対して着脱可能で、顕微鏡本体21単独でサンプルの画像を取得することができるように構成されている。例えば、検鏡者は、顕微鏡本体21がスタンド22に装着された状態でステージ51上の試料13の観察を行い、顕微鏡本体21がスタンド22から取り外された状態で、スタンド22から離れた位置にある図示しないサンプルの観察を行う。なお、図1では、顕微鏡本体21がスタンド22から取り外された状態が示されており、顕微鏡本体21の一部が断面で示されている。
That is, the
モニタ12は、顕微鏡本体21が取得したサンプルの画像や、顕微鏡本体21のズーム倍率や照明光の光量などの観察条件に関する各種の情報などを表示する。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、検鏡者が、モニタ12に表示されるボタンなど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。
The
顕微鏡本体21は、光軸L1を中心とした円筒形状の本体部31、操作部61や表示部62など(図2参照)を有する表示操作部32、および、スタンド22から取り外されたときに検鏡者が顕微鏡本体21を把持するのに利用するグリップ33を備えて構成される。
The
本体部31の内部には、先端側(図1の下側)から後端側(図1の上側)に向かって、対物レンズ41、ズームレンズ42a乃至42d、結像レンズ43、および、CCDなどの撮像素子44が、光軸L1に沿って配置されている。
Inside the
サンプルの観察時には、本体部31の先端側がサンプルに向けられて観察が行われる。例えば、試料13の観察時には、本体部31の先端側が略鉛直下方向を向くように、顕微鏡本体21がスタンド22に装着されて観察が行われる。
At the time of observing the sample, observation is performed with the front end side of the
そして、サンプルからの観察光は、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の受光面にサンプルの像が結像される。ここで、ズームレンズ42bおよび42cは、例えば、直動ガイド、送りネジ、および、送りネジを駆動するモータ(いずれも図示せず)によって、光軸L1に沿って移動可能に構成されており、ズームレンズ42bおよび42cの位置を調整することにより、サンプルを撮影するズーム倍率が調整される。
Then, the observation light from the sample is introduced into the
また、本体部31の先端部分には、サンプルに照明光を照射するLED45が実装されており、顕微鏡本体21では、例えば、対物レンズ41の円周外側に沿うように、複数のLED45が輪帯状に並んで配置されている。
In addition, an
グリップ33は、例えば、リチウムイオン2次電池などのバッテリ46を収納可能に構成されており、バッテリ46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46の充電は、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装置(図示せず)から供給される電力により行うことや、グリップ33からバッテリ46を抜き出して専用の充電装置に装着して行うことなどができる。
The
また、グリップ33の先端側(図1の下側)の側面のグリップ33と本体部31との接続部分の近傍には、撮影ボタン47が配設されている。例えば、検鏡者が撮影ボタン47を操作すると、撮像素子44により撮影されたサンプルの画像データが記録部(例えば、後述する図2の記録媒体64)に記録される。また、顕微鏡本体21がスタンド22に接続されているときには、撮像素子44により撮影されたサンプルの画像データが、スタンド22に接続可能な外部記憶装置やスタンド22に内蔵されている大容量のハードディスクドライブなどの記録部125(図3参照)に記録されるようにすることができる。
In addition, a
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、試料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が配設されて構成されている。
The
アーム部52は、支柱部22bから延びる先端側(図1の左側)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とが設けられている。
The
嵌合部53は、例えば、支柱部22bの長手方向に延びるように形成されたオスアリであり、このオスアリと、顕微鏡本体21に形成されているメスアリ(図示せず)とが嵌合することにより、顕微鏡本体21とスタンド22とが機構的に接続される。そして、顕微鏡本体21とスタンド22とが機構的に接続される際に、コネクタ部54に対応する位置に配置されている顕微鏡本体21のコネクタ部(図示せず)と、コネクタ部54とが電気的に接続される。すなわち、顕微鏡本体21をスタンド22に装着することにより、顕微鏡本体21とスタンド22が機構的にも電気的にも接続されるように構成されている。
The
このように、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に電力および制御信号が供給され、顕微鏡本体21からスタンド22に画像データが供給される。なお、顕微鏡本体21とスタンド22とは、嵌合部53による嵌合力により固定する他、必要に応じて固定冶具(クランプやセットビスなど)を利用して固定してもよい。
In this way, by electrically connecting the
また、アーム部52は、支柱部22bの長手方向(図1の上下方向)に沿って移動可能に構成されている。支柱部22bの手前側の側面には上下動ハンドル55が設けられており、検鏡者による上下動ハンドル55の操作に応じてアーム部52が上下動し、その上下動に伴って、アーム部52に接続されている顕微鏡本体21が移動する。また、アーム部52は、アクチュエータ(図示せず)などにより電動で上下動させることも可能である。
Moreover, the
一方、基部22aの手前側の側面には上下動ハンドル56が設けられており、検鏡者による上下動ハンドル56の操作に応じてステージ51が鉛直方向に上下動し、その移動に伴って、ステージ51に載置されている試料13が移動する。即ち、上下動ハンドル55または56の操作に応じて、顕微鏡本体21と試料13との距離が調整され、これにより試料13を撮影する際のピント調整が行われる。
On the other hand, a vertical movement handle 56 is provided on the side surface on the front side of the
また、基部22aの手前側の側面には、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とが設けられており、ズームスイッチ57および調光スイッチ58は、顕微鏡本体21がスタンド22に装着されている場合に操作可能となる。即ち、顕微鏡本体21がスタンド22に装着されているとき、ズームスイッチ57および調光スイッチ58に対する検鏡者の操作に応じた制御信号が、コネクタ部54を介して顕微鏡本体21に供給され、ズーム倍率および照明光の光量が調整される。
Further, on the front side surface of the
このように、顕微鏡11は、顕微鏡本体21とスタンド22とがケーブルで接続されない構成となっている。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サンプルの観察に必要な機能を全て備え、顕微鏡本体21単独で使用することができる。
As described above, the
さらに、検鏡者は、顕微鏡本体21とスタンド22との機構的な接続と電気的な接続とを1つの動作で行うことができる。もちろん、顕微鏡本体21とスタンド22を接続させた後に、電気的な接続のためのケーブルを接続させるようにしてもよい。また、顕微鏡本体21がスタンド22に装着された状態になると、これを検出し、顕微鏡本体21内の各部がスタンド22から供給される電力により駆動するように電源が切り替えられ、撮像素子44により撮影中の画像がモニタ12に表示され、撮像素子44により撮影された画像データの保存先が自動的にスタンド22内の記録部125(図3)に切り替えられるようにすることができる。
Further, the spectrographer can perform mechanical connection and electrical connection between the microscope
図2は、顕微鏡本体21の斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of the microscope
図2に示すように、顕微鏡本体21には、本体部31の側面から外周方向に突出するグリップ33が形成されており、グリップ33に対して、本体部31の中心軸を中心として略90度の方向に表示操作部32が設けられている。
As shown in FIG. 2, the microscope
表示操作部32は、複数の操作ボタンを備えた操作部61が本体部31の側面に固定されており、画像を表示する液晶モニタを備えた表示部62が、ヒンジ部63を介して、操作部61に対して開閉可能かつ回転可能に取り付けられている。
In the
操作部61には、検鏡者が顕微鏡本体21に対する各種の操作を行うための操作ボタンと、顕微鏡本体21において撮影されたサンプルの画像データを記録する記録媒体64(例えば、カード型のフラッシュメモリ)が抜き差し可能なスロットとが設けられている。なお、操作ボタンをタッチパネル式とし、表示部62上に表示するようにしてもよい。
The
表示部62は、スタンド22から取り外された状態の顕微鏡本体21によって撮影中の画像であるライブ画像や、記録媒体64に記録済みの画像データを再生した画像である再生画像を表示する。また、表示部62には、顕微鏡本体21のズーム倍率や照明光の光量などの観察条件に関する各種の情報が表示される。特に、顕微鏡本体21をスタンド22に取り付けた状態のとき、表示部62は観察条件の表示部として動作することが好ましい。なお、表示部62の画面の解像度およびサイズは、モニタ12の画面の解像度およびサイズより小さい。
The
ヒンジ部63は、表示部62が操作部61に対して開閉するための180度回転可能な第1の回転軸と、第1の回転軸および本体部31の中心軸に対して直交する軸を中心に180度回転可能な第2の回転軸とにより、表示部62を操作部61に対して開閉可能かつ回転可能に支持する機構(いわゆる回転2軸機構)を備えて構成される。また、ヒンジ部63は適度な保持力を有しており、操作部61に対して任意の角度で表示部62を保持することができる。
The
図3は、顕微鏡11の回路構成の例を示すブロック図である。なお、図3においては、顕微鏡11の回路のうち主に画像処理に関わる部分を図示しており、その他の部分(例えば、照明に関わる部分など)については図示を省略している。また、図3において、対物レンズ41、ズームレンズ42a乃至42dおよび結像レンズ43を、1つのレンズ群101として図示している。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the circuit configuration of the
まず、顕微鏡本体21の回路構成について説明する。
First, the circuit configuration of the microscope
撮像素子44は、対物レンズやズームレンズ等のレンズ群101により受光面に結像されたサンプルの像を、顕微鏡本体21の画像処理回路103またはスタンド22の画像処理回路122により設定されたフレームレートで、アナログの電気信号(以下、アナログ画像信号と称する)に変換し、AD(Analog Digital)変換素子102に供給する。
The
AD変換素子102は、撮像素子44から供給されるアナログ画像信号をデジタルの画像信号(以下、デジタル画像信号と称する)にAD変換し、画像処理回路103に供給する。
The
画像処理回路103は、顕微鏡本体21の操作部61、スタンド22の操作部126、または、モニタ12に設けられているタッチパネルを介して検鏡者により入力される指令などに従って、各種の処理を行う。例えば、画像処理回路103は、レンズ群101の倍率、LED45(図1)による照明光の光量、フレームレート、露出(絞り、シャッタスピード、ISO感度など)、ホワイトバランス等、顕微鏡本体21の撮影条件を設定するとともに、設定した撮影条件を記録部106に記録する。また、例えば、画像処理回路103は、デジタル画像信号に対して所定の画像処理を施し、デジタル画像データを生成し、生成したデジタル画像データを画像表示回路104に供給したり、記録部106に記録したりする。さらに、例えば、画像処理回路103は、AD変換素子102から供給されるデジタル画像信号を、インタフェース回路105を介して、そのまま外部に出力する。また、例えば、画像処理回路103は、記録部106に記録されているデジタル画像データの再生処理を行い、再生したデジタル画像データを画像表示回路104に供給する。
The
画像表示回路104は、画像処理回路103から供給されるデジタル画像データに基づいて、サンプルのライブ画像または再生画像を表示部62に表示させる。
Based on the digital image data supplied from the
インタフェース回路105は、図示せぬコネクタ部が設けられており、そのコネクタ部を、スタンド22のインタフェース回路121に設けられているコネクタ部54(図1)と接続することにより、顕微鏡本体21とスタンド22とが電気的に接続される。そして、インタフェース回路105とインタフェース回路121との間で、デジタル画像信号、各種の制御信号、電力等の送受信が行われる。また、インタフェース回路105は、スタンド22から供給される制御信号を画像処理回路103に供給したり、スタンド22から供給される電力を顕微鏡本体21の各部に供給したりする。
The
記録部106は、顕微鏡本体21に対して着脱可能な記録媒体64(図2)、顕微鏡本体21が内蔵するメモリ(例えば、EEPROM、RAMなど)などにより構成される。
The
次に、スタンド22の回路構成について説明する。
Next, the circuit configuration of the
インタフェース回路121は、顕微鏡本体21から供給されるデジタル画像信号や制御信号を画像処理回路122に供給する。
The
画像処理回路122は、CPU123からの指令などに従って、各種の処理を行う。例えば、画像処理回路122は、顕微鏡本体21から供給されるデジタル画像信号に対して所定の画像処理を施し、デジタル画像データを生成し、生成したデジタル画像データを、画像表示回路124に供給したり、記録部125に記録したりする。また、例えば、画像処理回路122は、記録部125に記録されているデジタル画像データの再生処理を行い、再生したデジタル画像データを画像表示回路124に供給する。
The
CPU123は、操作部126、または、モニタ12に設けられているタッチパネルを介して検鏡者により入力される指令などに従って、スタンド22の各部の動作を制御する。また、CPU123は、操作部126、または、モニタ12に設けられているタッチパネルを介して検鏡者により入力される指令などに従って、サンプルの画像にオーバーレイして表示するテキストや図形など(例えば、マーキングやコメントなど)のデータ(以下、オーバーレイデータと称する)を生成し、画像表示回路124に供給する。さらに、CPU123は、モニタ12に設けられているタッチパネルを介して検鏡者により入力される指令に従って、モニタ12に表示されている画像の任意の複数の点の間の距離や角度などの測定を行い、測定結果を示すテキストや図形などをオーバーレイデータとして生成し、画像表示回路124に供給する。また、CPU123は、顕微鏡本体21の露出以外の撮影条件を設定し、設定した撮影条件を示す制御信号を、インタフェース回路121を介して顕微鏡本体21に供給したり、撮影条件を記録部125に記録したりする。
The
画像表示回路124は、画像処理回路122から供給されるデジタル画像データに基づいて、サンプルのライブ画像または再生画像をモニタ12に表示させる。また、画像表示回路124は、CPU123から供給されるオーバーレイデータに基づいて、サンプルのライブ画像または再生画像にテキストや図形などをオーバーレイして、モニタ12に表示させる。
Based on the digital image data supplied from the
記録部125は、スタンド22に対して着脱可能な記録媒体、スタンド22が内蔵するメモリ(例えば、ハードディスクドライブ、EEPROM、RAMなど)などにより構成される。
The
操作部126は、ズームスイッチ57(図1)、調光スイッチ58(図1)など、顕微鏡11に対する各種の指令を入力するためのスイッチやボタンなどにより構成される。
The
駆動回路127は、例えば、アクチュエータなどにより構成され、CPU123からの指令に従って、アーム部52を電動で上下動させる。
The
次に、図4のフローチャートを参照して、顕微鏡観察システムにより実行される観察処理の詳細について説明する。なお、この処理は、例えば、顕微鏡本体21の電源が投入されたとき開始され、顕微鏡本体21の電源が切断されたとき終了する。
Next, details of the observation process executed by the microscope observation system will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is started when, for example, the power of the microscope
ステップS1において、顕微鏡本体21のインタフェース回路105は、顕微鏡本体21とスタンド22とが電気的に接続されているか否かを判定する。例えば、顕微鏡本体21がスタンド22に装着されていなかったり、スタンド22の電源が切断されていたりして、顕微鏡本体21とスタンド22とが電気的に接続されていないと判定された場合、すなわち、顕微鏡本体21を単独で使用する場合、処理はステップS2に進む。
In step S1, the
ステップS2において、顕微鏡本体21は、単独使用時の観察処理を実行する。ここで、図5のフローチャートを参照して、単独使用時の観察処理の詳細について説明する。
In step S2, the microscope
ステップS31において、顕微鏡本体21の画像処理回路103は、前回顕微鏡本体21を単独で使用したときの撮影条件が、記録部106に記録されているか否かを判定する。前回顕微鏡本体21を単独で使用したときの撮影条件が、記録部106に記録されていると判定された場合、処理はステップS32に進む。
In step S <b> 31, the
ステップS32において、画像処理回路103は、顕微鏡本体21の撮影条件を、前回の撮影条件に設定する。すなわち、画像処理回路103は、前回顕微鏡本体21を単独で使用したときの撮影条件を記録部106から読み出し、読み出した撮影条件に従って、顕微鏡本体21のズーム倍率、照明光の光量、フレームレート、ホワイトバランスなどを設定する。なお、露出については、画像処理回路103が、顕微鏡本体21の周囲の明るさを測定し、周囲の明るさに合わせて最適値に設定する。その後、処理はステップS34に進む。
In step S32, the
一方、ステップS31において、前回顕微鏡本体21を単独で使用したときの撮影条件が、記録部106に記録されていないと判定された場合、処理はステップS33に進む。
On the other hand, in step S31, when it is determined that the imaging condition when the microscope
ステップS33において、画像処理回路103は、顕微鏡本体21の撮影条件を、顕微鏡本体21を単独で使用する場合のデフォルトの撮影条件に設定する。なお、ステップS32の処理と同様に、露出については、画像処理回路103が、顕微鏡本体21の周囲の明るさに合わせて最適値に設定する。その後、処理はステップS34に進む。
In step S <b> 33, the
なお、ステップS32またはS33において、顕微鏡本体21の撮影条件が設定された後も、撮影環境や検鏡者からの指令に従って、適宜撮影条件が変更され、変更された撮影条件が、記録部106に記録される。
Even after the imaging conditions of the microscope
ステップS34において、顕微鏡本体21は、撮影を開始する。具体的には、撮像素子44は、レンズ群101により受光面に結像されたサンプルの像を、画像処理回路103により設定されたフレームレートでアナログ画像信号に変換し、AD変換素子102に供給する処理を開始する。また、AD変換素子102は、撮像素子44から供給されるアナログ画像信号をデジタル画像信号にAD変換し、画像処理回路103に供給する処理を開始する。
In step S34, the microscope
なお、撮像素子44では、例えば、各画素に対するカラーフィルタが、ベイヤー配列に従って配置されており、アナログ画像信号およびデジタル画像信号における各画素に対する色情報には、R(赤)、G(緑)、B(青)のうちのいずれか1色のみの情報しか含まれない。
In the
ステップS35において、顕微鏡本体21での画像処理が開始される。すなわち、画像処理回路103は、AD変換素子102から供給されるデジタル画像信号をリアルタイムに処理し、デジタル画像データを生成する処理を開始する。例えば、画像処理回路103は、デジタル画像信号により示される各画素の色情報に基づいて、全ての画素がRGBの3色の色情報を有するようにRGBの各色情報の補間処理を行ったり、ノイズ除去などの画質補正を行ったり、所定の形式の画像フォーマットへの変換処理を行ったりして、デジタル画像データを生成する。また、画像処理回路103は、生成したデジタル画像データを画像表示回路104に供給し、記録部106に記録する処理を開始する。
In step S35, image processing in the microscope
ステップS36において、顕微鏡本体21での画像の表示が開始される。すなわち、画像表示回路104は、画像処理回路103から供給されるデジタル画像データに基づいて、サンプルのライブ画像を表示部62に表示させる処理を開始する。
In step S36, image display on the
なお、デジタル画像の記録を開始する前に、撮影した画像を表示部62に表示させる、いわゆるプレビューを行うようにしてもよい。そして、プレビューの状態で、例えば、操作部61に設けられているキャプチャボタンが押された際に、デジタル画像の記録が行われるようにしてもよい。
In addition, before starting the recording of the digital image, a so-called preview may be performed in which the captured image is displayed on the
その後、処理は、図4のステップS3に進む。 Thereafter, the processing proceeds to step S3 in FIG.
ステップS3において、顕微鏡本体21のインタフェース回路105は、顕微鏡本体21とスタンド22とが電気的に接続されたか否かを判定する。ステップS3の処理は、観察処理が終了するか、あるいは、顕微鏡本体21とスタンド22とが電気的に接続されたと判定されるまで繰り返し実行され、顕微鏡本体21とスタンド22とが電気的に接続されたと判定された場合、処理はステップS4に進む。
In step S3, the
一方、ステップS1において、顕微鏡本体21とスタンド22とが電気的に接続されていると判定された場合、ステップS2およびS3の処理はスキップされ、処理はステップS4に進む。
On the other hand, if it is determined in step S1 that the microscope
ステップS4において、顕微鏡11は、スタンド装着時の観察処理を実行する。ここで、図6のフローチャートを参照して、スタンド装着時の観察処理の詳細について説明する。
In step S4, the
ステップS51において、スタンド22のCPU123は、前回顕微鏡本体21をスタンド22に装着して使用したときの撮影条件が、記録部125に記録されているか否かを判定する。前回顕微鏡本体21をスタンド22に装着して使用したときの撮影条件が、記録部125に記録されていると判定された場合、処理はステップS52に進む。
In step S <b> 51, the
ステップS52において、CPU123は、顕微鏡本体21の撮影条件を、前回の撮影条件に設定する。具体的には、CPU123は、前回顕微鏡本体21をスタンド22に装着して使用したときの撮影条件を記録部125から読み出し、読み出した撮影条件を示す制御信号を、インタフェース回路121およびインタフェース回路105を介して、顕微鏡本体21の画像処理回路103に供給する。画像処理回路103は、取得した制御信号に示される撮影条件に従って、顕微鏡本体21のズーム倍率、照明光の光量、フレームレート、ホワイトバランスなどを設定する。なお、図5のステップS32の処理と同様に、露出については、画像処理回路103が、顕微鏡本体21の周囲の明るさに合わせて最適値に設定する。その後、処理はステップS54に進む。
In step S52, the
一方、ステップS51において、前回顕微鏡本体21をスタンド22に装着して使用したときの撮影条件が、記録部125に記録されていないと判定された場合、処理はステップS53に進む。
On the other hand, if it is determined in step S51 that the shooting conditions when the microscope
ステップS53において、CPU123は、顕微鏡本体21の撮影条件を、デフォルトの撮影条件に設定する。具体的には、CPU123は、顕微鏡本体21をスタンド22に装着して使用する場合のデフォルトの撮影条件を示す制御信号を、インタフェース回路121およびインタフェース回路105を介して、顕微鏡本体21の画像処理回路103に供給する。画像処理回路103は、取得した制御信号に示される撮影条件に従って、顕微鏡本体21のズーム倍率、照明光の光量、フレームレート、ホワイトバランスなどを設定する。なお、図5のステップS32の処理と同様に、露出については、画像処理回路103が、顕微鏡本体21の周囲の明るさに合わせて最適値に設定する。その後、処理はステップS54に進む。
In step S53, the
なお、ステップS52またはS53において、顕微鏡本体21の撮影条件が設定された後も、撮影環境や検鏡者からの指令に従って、適宜撮影条件が変更され、変更された撮影条件が、記録部125に記録される。
Even after the imaging conditions of the microscope
ステップS54において、図5のステップS34の処理と同様に、撮影が開始される。 In step S54, imaging is started in the same manner as in step S34 in FIG.
ステップS55において、顕微鏡本体21は、スタンド22へのデジタル画像信号の供給を開始する。すなわち、顕微鏡本体21の画像処理回路103は、インタフェース回路105およびインタフェース回路121を介して、AD変換素子102から供給されるデジタル画像信号を、そのままスタンド22の画像処理回路122に供給する処理を開始する。
In step S <b> 55, the microscope
ステップS56において、スタンド22での画像処理が開始される。すなわち、画像処理回路122は、顕微鏡本体21から供給されるデジタル画像信号をリアルタイムに処理し、デジタル画像データを生成する処理を開始する。例えば、画像処理回路122は、顕微鏡本体21の画像処理回路103と同様に、デジタル画像信号により示される各画素の色情報に基づいて、全ての画素がRGBの3色の色情報を有するようにRGBの各色情報の補間処理を行ったり、ノイズ除去などの画質補正を行ったり、所定の形式の画像フォーマットへの変換処理を行ったりして、デジタル画像データを生成する。また、画像処理回路122は、1フレームの画像処理を繰り返し行う。
In step S56, image processing on the
また、例えば、検鏡者からの指令に応じて、駆動回路127が、CPU123の制御の基にアーム部52を上下方向に移動させるのに合わせて、画像処理回路122が、インタフェース回路121およびインタフェース回路105を介して、所定の制御信号を画像処理回路103に供給し、顕微鏡本体21に複数の異なる高さからサンプル(試料13)を撮影させる。そして、画像処理回路122は、その結果得られる焦点位置が異なる複数のデジタル画像データを合成することにより、全焦点のデジタル画像データを生成する。
Further, for example, the
さらに、例えば、検鏡者からの指令に応じて、画像処理回路122は、インタフェース回路121およびインタフェース回路105を介して、所定の制御信号を画像処理回路103に供給し、顕微鏡本体21に異なる露光時間でサンプル(試料13)を撮影させる。そして、画像処理回路122は、その結果得られる露光時間が異なる複数のデジタル画像データを合成することにより、画像のダイナミックレンジを広げたり、レンズフレア(ハレーション)の除去を行ったりする。
Further, for example, the
また、画像処理回路122は、生成したデジタル画像データを画像表示回路124に供給し、記録部125に記録する処理を開始する。
Further, the
ステップS57において、モニタ12での画像の表示が開始される。具体的には、CPU123は、操作部126、または、モニタ12に設けられているタッチパネルを介して検鏡者により入力される指令に従って、オーバーレイデータを生成し、画像表示回路124に供給する処理を開始する。顕微鏡本体21がスタンド22に取付けられているので、画像表示回路124は、画像処理回路122から供給されるデジタル画像データに基づいて、サンプルのライブ画像をモニタ12に表示させる処理を開始するとともに、CPU123からオーバーレイデータを取得した場合、そのオーバーレイデータに基づいて、サンプルのライブ画像にテキストや図形などをオーバーレイして、モニタ12に表示させる処理を開始する。
In step S57, display of an image on the
なお、モニタ12に表示するライブ画像は、顕微鏡本体21をスタンド22から取り外し、顕微鏡本体21単独で使用する場合に表示部62に表示するライブ画像と比較して、解像度が高く設定され、フレームレートが低く設定される。
The live image displayed on the
これは、顕微鏡本体21を単独で使用する場合、通常手に持って撮影するため、手ぶれが発生するのに対し、顕微鏡本体21をスタンド22に装着して使用する場合には、手ぶれが発生しない。従って、顕微鏡本体21をスタンド22に装着して使用する場合、顕微鏡本体21を単独で使用する場合よりも、ライブ画像内のサンプル等の被写体の動きが減少し、フレームレートを低く設定しても、違和感のない画像を表示することができるためである。また、モニタ12は、顕微鏡本体21の表示部62よりも画面が大きく解像度が高いため、顕微鏡本体21をスタンド22に装着して使用する場合、顕微鏡本体21を単独で使用する場合と比較して、解像度を高く設定する必要があるためである。
This is because, when the microscope
従って、顕微鏡本体21の画像処理回路103では、解像度よりフレームレートを優先する画像処理が行われ、スタンド22の画像処理回路122では、フレームレートより解像度を優先する画像処理が行われる。また、スタンド22の画像処理回路122は、顕微鏡本体21の画像処理回路103と比較して、1フレーム当たりの処理時間を長く確保できるため、より高度な画像処理を行うことが可能になる。
Therefore, the
なお、顕微鏡本体21を単独で使用する場合と同様に、デジタル画像の記録を開始する前に、撮影した画像をモニタ12に表示させる、いわゆるプレビューを行うようにしてもよい。そして、プレビューの状態で、例えば、操作部126に設けられているキャプチャボタンが押された際に、デジタル画像の記録が行われるようにしてもよい。
Similar to the case where the microscope
その後、処理は、図4のステップS5に進む。 Thereafter, the processing proceeds to step S5 in FIG.
ステップS5において、顕微鏡本体21のインタフェース回路105は、顕微鏡本体21とスタンド22との間の電気的な接続が切断されたか否かを判定する。ステップS5の処理は、観察処理が終了するか、あるいは、顕微鏡本体21とスタンド22との間の電気的な接続が切断されたと判定されるまで繰り返し実行され、顕微鏡本体21とスタンド22との間の電気的な接続が切断されたと判定された場合、処理はステップS2に戻り、ステップS2以降の処理が実行される。
In step S <b> 5, the
以上のようにして、顕微鏡本体21単独で、場所を選ばずに、サンプルを撮影し、撮影した画像の表示および記録が行える。また、顕微鏡本体21をスタンド22に装着して、サンプルをより精細に撮影し、高精細な画像の表示および記録が行えるとともに、撮影した画像に対して、高度な画像処理や表示効果を施すことができる。すなわち、1台の顕微鏡11で多用な用途に対応することができ、汎用性が向上する。
As described above, the microscope
なお、以上の説明では、顕微鏡本体21をスタンド22に装着した場合、顕微鏡本体21の表示部62での画像の表示を停止するようにしたが、表示部62とモニタ12で同時にサンプルのライブ画像を表示できるようにしてもよい。
In the above description, when the microscope
また、以上の説明では、モニタ12とスタンド22を別々に設ける例を示したが、例えば、モニタ12とスタンド22を一体にするようにしてもよい。
In the above description, the
さらに、以上の説明では、顕微鏡本体21をスタンド22から取り外し単独で使用する場合とスタンド22に装着して使用する場合の撮影条件を、顕微鏡本体21とスタンド22で分けて記録するようにしたが、顕微鏡本体21に全て記録するようにしてもよい。
Furthermore, in the above description, the photographing conditions when the microscope
また、顕微鏡本体21とスタンド22で別々に時刻を管理できる場合、顕微鏡本体21をスタンド22に装着したときに、顕微鏡本体21とスタンド22の時刻を同期させるようにしてもよい。
Further, when the time can be separately managed by the microscope
さらに、撮影が終了した後、記録部106または記録部125に記録されたデジタル画像データを再生し、表示部62またはモニタ12に表示させるようにしてもよい。
Furthermore, after the photographing is completed, the digital image data recorded in the
また、顕微鏡本体21を単独で使用する場合、例えば、撮像素子44を高解像モードに設定するなどして、高解像度のデジタル画像データを一旦記録部125に記録した後、顕微鏡本体21がスタンド22に電気的に接続されたときに、記録部125に記録されたデジタル画像データを、スタンド22の記録部125に記録するようにしてもよい。
Further, when the microscope
なお、上述した顕微鏡11の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、顕微鏡11に組み込まれているコンピュータ(例えば、画像処理回路103、画像処理回路122、CPU123)などに、プログラム記録媒体からインストールされる。
Note that the above-described processing of the
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。 Note that the program executed by the computer may be a program that is processed in time series in the order described in this specification, or in parallel or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program for processing.
また、本発明の実施の形態は、上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。 The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
11 顕微鏡, 12 モニタ, 13 試料, 21 顕微鏡本体, 22 スタンド, 31 本体部, 32 表示操作部, 33 グリップ, 41 対物レンズ, 42a乃至42d ズームレンズ, 43 結像レンズ, 44 撮像素子, 51 ステージ, 52 アーム部, 53 嵌合部, 54 コネクタ部, 61 操作部, 62 表示部, 103 画像処理回路, 104 画像表示回路, 105 インタフェース回路, 106 記録部, 121 インタフェース回路, 122 画像処理回路, 123 CPU, 124 画像表示回路, 125 記録部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記本体部は、前記撮影手段により得られる画像信号をリアルタイムに処理し、第1の画像データを生成する第1の画像処理手段と、前記第1の画像データに基づく画像を表示する第1の表示手段と、前記画像信号を外部に出力する出力手段とを備え、
前記支持台は、前記本体部が前記支持台に取付けられた状態で、前記出力手段を介して前記本体部から供給される前記画像信号をリアルタイムに処理し、前記第1の表示手段とは異なる第2の表示手段に画像を表示させるための第2の画像データを生成する第2の画像処理手段を
備える顕微鏡。 In a microscope including an optical system that forms an image of observation light from a sample, and a main body having an imaging unit that images the sample through the optical system, and a support base that can be attached to and detached from the main body.
The main body unit processes first image signals obtained by the photographing unit in real time to generate first image data, and a first image displaying an image based on the first image data. Display means, and output means for outputting the image signal to the outside,
The support base processes the image signal supplied from the main body through the output means in real time with the main body attached to the support base, and is different from the first display means. A microscope comprising second image processing means for generating second image data for displaying an image on a second display means.
請求項1に記載の顕微鏡。 When the main body and the support are not electrically connected, the first image processing means processes the image signal in real time to generate the first image data, and the main body and the support 2. The microscope according to claim 1, wherein, when a support base is electrically connected, the second image processing unit processes the image signal in real time to generate the second image data.
請求項1または2に記載の顕微鏡。 The first image data has a lower resolution and a higher frame rate than the second image data, and the second image data has a higher resolution and a lower frame rate than the first image data. Microscope.
さらに備え、
次に前記本体部を前記支持台に電気的に接続して使用する場合、前記本体部の撮影条件を前記記録手段に記録されている前記第1の撮影条件に設定し、次に前記本体部を前記支持台に電気的に接続して使用する場合、前記本体部の撮影条件を前記記録手段に記録されている前記第2の撮影条件に設定する
請求項1乃至3のいずれかに記載の顕微鏡。 First imaging conditions set when the main body is used without being electrically connected to the support base, and set when the main body is electrically connected to the support base and used. Recording means for recording the second imaging condition,
Next, when the main body is used by being electrically connected to the support base, the photographing condition of the main body is set to the first photographing condition recorded in the recording means, and then the main body 4. When the camera is used by being electrically connected to the support base, the shooting condition of the main body is set to the second shooting condition recorded in the recording unit. 5. microscope.
請求項4に記載の顕微鏡。 The microscope according to claim 4, wherein the first image processing unit sets exposure of the main body regardless of whether the main body is electrically connected to the support base.
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JP2013130760A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Nikon Corp | Microscope |
JP2021144216A (en) * | 2020-03-10 | 2021-09-24 | ライカ インストゥルメンツ (シンガポール) プライヴェット リミテッドLeica Instruments (Singapore) Pte. Ltd. | Illumination system for microscope, system, method, and computer program for microscope, and microscope system |
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