JP2016212252A - 顕微鏡システムおよび照明操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】偏射照明部の発光領域の変更操作と調整操作とを並行して行うことができる顕微鏡システムおよび照明操作装置を提供する。
【解決手段】顕微鏡システム１は、対物レンズ２３を中心に円環状または外部に配置され、標本ＳＰを照射するための偏射照明光を出射する複数の発光部を有する偏射照明部２５と、複数の発光部のうち発光させる発光領域を一定間隔で変更させるローテーションモードを指示する指示信号の入力を受け付ける照明操作装置３と、照明操作装置３が指示信号の入力を受け付けた場合、複数の発光部それぞれの発光タイミングを制御することによって、偏射照明部２５の発光領域を一定間隔で変更させる照明制御部４１と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、標本に対して斜めから照明光を照射して該標本で反射した光を集光して結像させた観察像を観察する顕微鏡システムおよび照明操作装置に関する。

従来、顕微鏡システムにおいて、対物レンズの光軸を中心に複数の発光部を円環状に配置した偏射照明部を設け、標本に対して斜めから光を照射し、標本で散乱した散乱光を集光して結像した観察像を観察する技術が知られている（特許文献１参照）。この技術では、ユーザがハンドスイッチを操作することによって、偏射照明部の発光領域を変更することで、標本の微小な傷や凹凸を観察する。

特開２００５−２２７４４２号公報

しかしながら、上述した特許文献１では、ユーザがステージ操作やフォーカス操作等の調整操作を行っている場合、この調整操作に両手が奪われ、手が塞がってしまうことで、偏射照明部の発光領域を変更する変更操作を同時に行うことができない。このため、調整操作と変更操作とを交互に行わなければならず、作業が煩雑になるという問題点があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、偏射照明部の発光領域の変更操作と調整操作とを並行して行うことができる顕微鏡システムおよび照明操作装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る顕微鏡システムは、標本が載置されるステージと、前記ステージに対向して配置された対物レンズと、前記対物レンズを中心に円環状または外部に配置された複数の発光部を有し、前記標本を照射するための偏射照明光を出射する偏射照明部と、前記複数の発光部のうち発光させる発光領域を一定間隔で変更させるローテーションモードを指示する指示信号の入力を受け付ける入力部と、前記入力部が前記指示信号の入力を受け付けた場合、前記複数の発光部それぞれの発光タイミングを制御することによって、前記発光領域を前記一定間隔で変更させる照明制御部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記照明制御部は、前記発光領域を維持させながら所定の方向に前記発光領域を移動させることを特徴とする。

また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記入力部は、前記発光領域の範囲を変更する変更信号の入力を受け付け可能であり、前記照明制御部は、前記入力部が前記変更信号の入力を受け付けた場合、前記発光領域の範囲を変更することを特徴とする。

また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記入力部は、前記発光領域の移動速度を切り替える切替信号の入力を受け付け可能であり、前記照明制御部は、前記入力部が前記切替信号の入力を受け付けた場合、前記切替信号に応じた前記移動速度で前記発光領域を移動させることを特徴とする。

また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記照明制御部は、前記発光領域を予め設定された点灯パターンで順次切り替えながら変更することを特徴とする。

また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記入力部は、前記発光領域の回転方向を指示する方向信号の入力を受け付け可能であり、前記照明制御部は、前記入力部が前記方向信号の入力を受け付けた場合、前記方向信号に応じた方向に前記発光領域を回転させる。

また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記入力部は、前記発光領域を点滅させる点滅信号の入力を受け付け可能であり、前記照明制御部は、前記入力部が前記点滅信号の入力を受け付けた場合、前記発光領域に対応する前記発光部を所定の間隔で点滅と点灯とを繰り返す点滅動作を行うことを特徴とする。

また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記入力部は、所定の軸を中心に回転可能であり、前記発光領域の範囲を変更する変更信号の入力及び前記発光領域の回転方向を指示する回転信号の入力を受け付けるダイヤル部と、前記ダイヤル部を中心に円環状に複数設けられた点灯部と、を有し、前記点灯部は、前記発光部の発光に対応する位置に応じて点灯することを特徴とする。

また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記対物レンズを介して前記標本を撮像し、前記標本の画像データを生成する撮像部と、前記発光領域の移動終了後に前記撮像部に前記標本を撮像させる撮像制御部と、をさらに備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記対物レンズを介して前記標本を照射するための同軸照明光を出射する同軸照明部をさらに備え、前記照明制御部は、前記同軸照明部および前記偏射照明部を異なる点灯タイミングで点灯させることを特徴とする。

また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記入力部は、前記同軸照明部を点滅させる同軸点滅信号の入力を受け付け可能であり、前記照明制御部は、前記入力部が前記同軸点滅信号の入力を受け付けた場合、前記同軸照明部を点滅させることを特徴とする。

また、本発明に係る照明操作装置は、標本が載置されるステージと、前記ステージに対向して配置された対物レンズと、前記対物レンズを中心に円環状または外部に配置された複数の発光部を有し、前記標本を照射するための偏射照明光を出射する偏射照明部と、を備えた顕微鏡装置に接続される照明操作装置であって、所定の軸を中心に回転可能であり、前記複数の発光部を発光させる発光領域の範囲を変更する変更信号の入力を受け付ける入力部と、前記入力部を中心に円環状に複数設けられ、前記複数の発光部それぞれの発光に応じて点灯する点灯部と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、偏射照明部の発光領域の変更操作と調整操作とを並行して行うことができるという効果を奏する。

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ブロック図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る偏射照明部の概略構成を示す模式図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係る照明操作部の概略構成を示す模式図である。 図４Ａは、本発明の実施の形態１に係る偏射照明部の発光領域を模式的に示す図である。 図４Ｂは、本発明の実施の形態１に係る偏射照明部の発光領域を模式的に示す図である。 図４Ｃは、本発明の実施の形態１に係る偏射照明部の発光領域を模式的に示す図である。 図４Ｄは、本発明の実施の形態１に係る偏射照明部の発光領域を模式的に示す図である。 図４Ｅは、本発明の実施の形態１に係る偏射照明部の発光領域を模式的に示す図である。 図４Ｆは、本発明の実施の形態１に係る偏射照明部の発光領域を模式的に示す図である。 図５Ａは、本発明の実施の形態１に係る偏射照明部の発光領域の点灯パターンを模式的に示す図である。 図５Ｂは、本発明の実施の形態１に係る偏射照明部の発光領域の点灯パターンを模式的に示す図である。 図５Ｃは、本発明の実施の形態１に係る偏射照明部の発光領域の点灯パターンを模式的に示す図である。 図５Ｄは、本発明の実施の形態１に係る偏射照明部の発光領域の点灯パターンを模式的に示す図である。 図６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ブロック図である。 図７は、本発明の実施の形態２に係る顕微鏡システムが実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図８は、本発明の実施の形態２に係る顕微鏡システムにおける偏射照明部の発光領域の変更タイミングと撮像部の撮像タイミングとを示すタイミングチャートである。 図９は、本発明の実施の形態３に係る顕微鏡システムの概略構成を示すブロック図である。 図１０は、本発明の実施の形態３に係る顕微鏡システムの照明操作部の概略構成を示す模式図である。 図１１は、本発明の実施の形態１〜３に係る変形例の顕微鏡装置システムの光学系および照明系を示す模式図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって、本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。即ち、本発明は、各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。

（実施の形態１）
〔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ブロック図である。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。

図１に示す顕微鏡システム１は、標本ＳＰを観察する顕微鏡装置２と、顕微鏡装置２が標本ＳＰに照射する照明光を指示する指示信号の入力を受け付ける照明操作装置３と、顕微鏡装置２の駆動を制御する顕微鏡制御装置４と、を備える。顕微鏡装置２、照明操作装置３および顕微鏡制御装置４は、データが送受信可能に有線または無線で接続されている。

〔顕微鏡装置の構成〕
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、ステージ２１と、レボルバ２２と、対物レンズ２３と、顕微鏡本体部２４と、偏射照明部２５と、接眼部２６と、を備える。

ステージ２１は、標本ＳＰが載置される。ステージ２１は、ｘｙｚ方向に移動自在に構成され、図示しないステージ操作部の操作に応じて移動する。なお、ステージ２１は、モータ等の駆動部を設け、顕微鏡制御装置４の制御のもと、ｘｙｚ方向に移動可能な電動ステージを用いて構成してもよい。

レボルバ２２は、顕微鏡本体部２４に対してスライド自在または回転自在に設けられ、対物レンズ２３を標本ＳＰの上方に配置する。レボルバ２２は、倍率（観察倍率）が異なる複数の対物レンズ２３を保持する。

対物レンズ２３は、レボルバ２２に装着される。対物レンズ２３は、ステージ２１に対向して配置される。なお、対物レンズ２３の倍率は、一例であり、例えば１０倍、１００倍等の適宜変更することができる。

顕微鏡本体部２４は、側面視略Ｃ字状をなし、ステージ２１を移動可能に支持するとともに、レボルバ２２を介して対物レンズ２３を保持する。

偏射照明部２５は、対物レンズ２３を中心に円環状またはギア部に配置された複数の発光部を有し、顕微鏡制御装置４の制御のもと、対物レンズ２３の光軸中心外から標本ＳＰに偏射照明光を照射する。

図２は、偏射照明部２５の概略構成を模式的に示す図である。図２に示すように、偏射照明部２５は、複数の発光部２５１を用いて構成される。複数の発光部２５１は、対物レンズ２３を中心に円環状（リング状）に配置される。複数の発光部２５１は、発光ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を用いて構成される。

接眼部２６は、標本ＳＰで反射した光を集光して標本ＳＰの観察像を結像する。ユーザは、接眼部２６を介して標本ＳＰの観察像を観察する。

〔照明操作部の構成〕
次に、照明操作装置３の構成について説明する。照明操作装置３は、偏射照明部２５の点灯を指示する指示信号の入力を受け付ける。照明操作装置３は、ボタン、スイッチおよびダイヤル等を用いて構成される。なお、本実施の形態１では、照明操作装置３が入力部として機能する。

図３は、照明操作装置３の概略構成を示す模式図である。図３に示す照明操作装置３は、ダイヤル部３１と、点灯部３２と、点灯モード切替ボタン３３と、シフト量変更ボタン３４と、回転速度変更ボタン３５と、偏射照明調光ボタン３６と、回転方向切替スイッチ３７と、ローテーション切替スイッチ３８と、偏射照明点滅切替スイッチ３９と、を有する。

ダイヤル部３１は、所定の軸を中心に回転可能であり、偏射照明部２５を構成する複数の発光部２５１のうち発光させる発光領域の範囲を変更する変更信号の入力および偏射照明部２５の発光領域の回転方向を指示する回転信号の入力を受け付ける。ダイヤル部３１は、円柱状の部材および回転を検出するフォトインタラプタ等を用いて構成される。

点灯部３２は、ダイヤル部３１を中心に円環状に複数設けられる。点灯部３２は、偏射照明部２５の発光した発光部２５１に対応する位置に応じて点灯する。

点灯モード切替ボタン３３は、偏射照明部２５の発光部２５１が発光する発光領域を予め設定されたパターンによって順次切り替えながら標本ＳＰに偏射照明光を照射させる点灯パターンを指示するパターン信号の入力を受け付ける。

シフト量変更ボタン３４は、偏射照明部２５の発光部２５１発光する発光領域のシフト量を変更するシフト信号の入力を受け付ける。

回転速度変更ボタン３５は、偏射照明部２５がローテーション処理の実行中における発光領域の回転する移動速度を変更する回転速度信号の入力を受け付ける。

偏射照明調光ボタン３６は、偏射照明部２５が照射する偏射照明光の光量を指示する光量指示信号の入力を受け付ける。

回転方向切替スイッチ３７は、偏射照明部２５がローテーション処理の実行中における発光領域の回転方向を指示する方向信号の入力を受け付ける。

ローテーション切替スイッチ３８は、偏射照明部２５を構成する複数の発光部２５１のうち発光させる発光領域を一定間隔で変更させるローテーションモードを指示する指示信号の入力またはローテーションモードを停止させる停止信号の入力を受け付ける。

偏射照明点滅切替スイッチ３９は、偏射照明部２５を構成する複数の発光部２５１を所定の間隔で点滅と点灯とを繰り返す点滅動作を指示する点滅信号または点灯を指示する点灯信号の入力を受け付ける。

〔顕微鏡制御装置の構成〕
次に、顕微鏡制御装置４の構成について説明する。
顕微鏡制御装置４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を用いて構成され、顕微鏡装置２の駆動を制御する。顕微鏡制御装置４は、照明制御部４１を有する。

照明制御部４１は、照明操作装置３から入力される指示信号に応じて、偏射照明部２５を制御する。具体的には、照明制御部４１は、照明操作装置３から入力される指示信号に応じて、偏射照明部２５を構成する複数の発光部２５１それぞれの発光タイミングを制御することによって、偏射照明部２５の発光領域を一定間隔で変更しながら連続的に移動させる。

〔顕微鏡システムの動作〕
次に、照明操作装置３の操作に応じて、照明制御部４１による偏射照明部２５の照明制御について説明する。図４Ａ〜図４Ｆは、偏射照明部２５の発光領域を模式的に示す図である。

ユーザがダイヤル部３１を回転させた場合、照明制御部４１は、ダイヤル部３１から入力される変更信号に対応する回転量に応じて、偏射照明部２５の発光領域の範囲を変更する。さらに、照明制御部４１は、ダイヤル部３１から入力される方向信号に応じて偏射照明部２５の発光領域の回転方向を変更する。例えば、図４Ａに示すように、照明制御部４１は、偏射照明部２５における右側の４つの発光部２５１を発光させる。

また、ユーザがローテーション切替スイッチ３８を操作し、ローテーション切替スイッチ３８からローテーション処理を指示する指示信号が入力された場合、照明制御部４１は、偏射照明部２５の発光領域を維持したまま、一定時間毎に１区間ずつ領域を変更させるローテーションモード処理を実行する。具体的には、図４Ａ〜図４Ｃに示すように、照明制御部４１は、偏射照明部２５の発光領域を維持したまま、一定時間毎に１区間ずつ（矢印（ａ）を参照）発光部２５１の発光領域を変更させる（図４Ａ→図４Ｂ→図４Ｃ）。これにより、ユーザが照明操作装置３の操作を行うことなく、偏射照明部２５の発光領域が連続的に移動し続けるので、ユーザの両手が自由になることによって、ステージ操作やフォーカス操作等の調整操作を行いながら標本ＳＰの傷や凹凸を観察することができる。

なお、ローテーションモード処理が実行中のとき、照明制御部４１は、ダイヤル部３１が操作された場合であっても、ダイヤル部３１から入力される指示信号に応じた制御を受け付けない。その後、ローテーション切替スイッチ３８からローテーションモード処理を停止する指示信号が入力された場合、照明制御部４１は、偏射照明部２５のローテーションモード処理を停止させる。このローテーションモード処置が停止した後に、ダイヤル部３１が操作された場合、照明制御部４１は、ダイヤル部３１から入力される変更信号に応じて、偏射照明部２５の発光領域の範囲を変更する。

また、偏射照明部２５がローテーションモード処理の実行中において、シフト量変更ボタン３４から偏射照明部２５における発光領域のシフト量を変更する指示信号が入力された場合、照明制御部４１は、偏射照明部２５の発光領域を９０度間隔で変更させたり、１８０度間隔で変更させたりする。これにより、標本ＳＰに対して特定方向から偏射照明を照射した際に像の見え方を比較し易くなる。

また、偏射照明部２５がローテーションモード処理の実行中において、回転速度変更ボタン３５から回転速度を切り替える切替信号が入力された場合、照明制御部４１は、偏射照明部２５の発光領域の回転速度を変更する。これにより、偏射照明部２５が照射する偏射照明の発光領域の回転速度が変化、例えば回転速度が遅くなった場合、どの方向から偏射照明が照射されたか否かを観察しながら容易に把握することができる。

また、ユーザによって点灯モード切替ボタン３３が操作され、点灯モード切替ボタン３３から点灯パターンを切り替える指示信号が入力された場合、照明制御部４１は、予め設定された点灯パターンによって偏射照明部２５に偏射照明光を照射させる。具体的には、図４Ｄ〜図４Ｆに示すように、照明制御部４１は、点灯モード切替ボタン３３から点灯パターンを切り替える指示信号が入力される毎に、偏射照明部２５が照射する偏射照明の発光領域を変更して偏射照明部２５に偏射照明光を照射させる。より具体的には、図５Ａ〜図５Ｄに示すように、照明制御部４１は、点灯モード切替ボタン３３から点灯パターンを切り替える指示信号が入力される毎に、偏射照明部２５の発光領域を９０度の領域（パターン１）、１８０度の領域（パターン２）、対象軸の領域（パターン３）および全領域（パターン４）のいずれかの点灯パターンで発光させる（図５Ａ→図５Ｂ→図５Ｃ→図５Ｄ）。これにより、標本ＳＰに応じた点灯パターンを繰り返すことで、タクトタイムを短縮することができる。

また、ユーザによって回転方向切替スイッチ３７が操作され、回転方向切替スイッチ３７から回転方向を指示する方向信号が入力された場合、照明制御部４１は、回転方向切替スイッチ３７から入力された方向信号に応じた回転方向に変更する。これにより、ユーザの好みに合わせて偏射照明部２５が照射する偏射照明の回転方向を設定することができる。

また、ユーザによって偏射照明点滅切替スイッチ３９が操作され、偏射照明点滅切替スイッチ３９から偏射照明部２５の点滅を指示する点滅信号が入力された場合、照明制御部４１は、偏射照明部２５を所定の間隔で点灯させる。これにより、標本ＳＰの傷や凹凸の位置が強調されるので、ユーザが標本ＳＰの傷や凹凸の位置を直感的に把握することができる。

以上説明した本発明の実施の形態１によれば、照明制御部４１がダイヤル部３１から入力される回転方向および回転量に応じて、偏射照明部２５の発光領域を一定間隔で自動的に変更するので、ユーザが所望する標本ＳＰの領域を照射することができる。

また、本発明の実施の形態１によれば、照明制御部４１がローテーション切替スイッチ３８からローテーションモード処理を指示する指示信号が入力された場合、偏射照明部２５の発光領域を維持したまま、一定時間毎に自動的に１区間ずつ領域を移動させるローテーションモード処理を実行させる。これにより、偏射照明部２５の照明領域が自動的に回転することで、標本ＳＰの傷や凹凸の影の向きが変化し、傷や凹凸の位置を際立たせることができ、例えば１方向の傷を把握し易くなる。

さらに、本発明の実施の形態１によれば、偏射照明部２５がローテーションモード処理中において、ユーザの両手が自由になるので、ステージ操作やフォーカス操作等の調整操作を行いながら標本ＳＰの傷や凹凸を観察することができる。

また、本発明の実施の形態１によれば、点灯部３２が偏射照明部２５の発光部２５１の位置に応じて発光するので、ユーザは偏射照明部２５の発光領域および発光部２５１の数を直感的に把握することができる。

なお、本発明の実施の形態１では、ローテーション切替スイッチ３８を設けず、ユーザが点灯モード切替ボタン３３を所定時間長押した場合において、点灯モード切替ボタン３３から所定時間の指示信号が入力されたとき、照明制御部４１は、偏射照明部２５によるローテーションモード処理を実行させ、再度、ユーザが点灯モード切替ボタン３３を所定時間長押した場合において、点灯モード切替ボタン３３から所定時間の指示信号が入力されたとき、照明制御部４１は、偏射照明部２５によるローテーションモード処理を停止させてもよい。

また、本発明の実施の形態１では、ユーザによってダイヤル部３１が一定速度以上で回転させられた場合、照明制御部４１は、偏射照明部２５によるローテーションモード処理を実行させ、再度、ユーザによってダイヤル部３１が操作された場合、照明制御部４１は、偏射照明部２５によるローテーションモード処理を停止させてもよい。

また、本発明の実施の形態１では、シフト量変更ボタン３４を設けず、偏射照明部２５がローテーションモード処理の実行中に、ユーザがダイヤル部３１を操作した場合、照明制御部４１は、偏射照明部２５の発光領域を変更してもよい。

また、本発明の実施の形態１では、回転速度変更ボタン３５を設けず、偏射照明部２５がローテーションモード処理の実行中に、ユーザがダイヤル部３１を回転させた場合、照明制御部４１は、ダイヤル部３１の回転速度に応じて偏射照明部２５の発光領域の回転速度を変更してもよい。

また、本発明の実施の形態１では、回転方向切替スイッチ３７を設けず、偏射照明部２５がローテーションモード処理の実行中に、ユーザがダイヤル部３１を回転させた場合、照明制御部４１は、ダイヤル部３１の回転方向に回転方向を切り替えるようにしてもよい。

また、本発明の実施の形態１では、偏射照明点滅切替スイッチ３９を設けず、点灯モード切替ボタン３３が長押しされた場合、照明制御部４１は、偏射照明部２５を点滅させてもよい。

（実施の形態２）
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に係る顕微鏡システム１の構成と異なる。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。

〔顕微鏡システムの構成〕
図６は、本実施の形態２に係る顕微鏡システムの概略構成を示すブロック図である。図６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の接眼部２６に換えて撮像部２７を備える。さらに、顕微鏡システム１ａは、撮像制御部５および表示装置６を備える。

撮像部２７は、対物レンズ２３を介して標本ＳＰの観察像を撮像して光電変換を行うことによって標本ＳＰの画像データを生成し、この画像データを撮像制御部５へ出力する。撮像部２７は、撮像制御部５の制御のもと、標本ＳＰを撮像する。撮像部２７は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子２７１を用いて構成される。

撮像制御部５は、撮像部２７が生成した画像データに対して所定の画像処理を施して表示装置６へ出力する。また、撮像制御部５は、顕微鏡制御装置４から入力される偏射照明部２５の発光領域の変更タイミングに基づいて、撮像部２７に標本ＳＰを撮像させる。撮像制御部５は、ＣＰＵ等を用いて構成される。

表示装置６は、撮像制御部５から入力された画像データに対応する画像を表示する。表示装置６は、顕微鏡システム１ａに関する各種情報を表示する。表示装置６は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等の表示パネルを用いて構成される。なお、表示装置６の表示領域にタッチパネル等を設けてもよい。

〔顕微鏡システムの動作〕
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７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り、偏射照明部２５が発光領域を回転させながら変更するローテーション処理を行うローテーションモード処理におけるフローチャートである。図８は、顕微鏡システム１ａにおける偏射照明部２５の発光領域の変更タイミングと撮像部２７の撮像タイミングとを示すタイミングチャートである。図８において、図８の（ａ）が偏射照明部２５の発光領域の変更タイミングを示し、図８の（ｂ）が撮像部２７の撮像タイミングを示す。さらに、図８の（ａ）において、横軸が時間を示し、パルスの立ち上がりが偏射照明部２５の発光領域の変更タイミングを示す。また、図８の（ｂ）において、横軸が時間を示す、パルスの立ち上がりが撮像タイミングを示す。さらにまた、以下においては、撮像部２７の撮像タイミングを２０ｍｓとし、偏射照明部２５の発光領域の変更タイミングを１００ｍｓとして説明するが、これに限定されず、例えば図示しないスイッチ等によって変更することができる。

図７に示すように、まず、ローテーション切替スイッチ３８から偏射照明部２５のローテーションモード処理を指示する指示信号が入力された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、顕微鏡制御装置４は、偏射照明部２５がローテーションモード処理を実行することを示すフラグをオン（ＲｔｔＦｌｇ＝１）にする（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２の後、顕微鏡システム１ａは、後述するステップＳ１０４へ移行する。

ステップＳ１０１において、ローテーション切替スイッチ３８から偏射照明部２５のローテーションモード処理を指示する指示信号が入力されていない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、顕微鏡制御装置４は、偏射照明部２５がローテーションモード処理を実行することを示すフラグをオフ（ＲｔｔＦｌｇ＝０）にする（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３の後、顕微鏡システム１ａは、後述するステップＳ１０４へ移行する。

続いて、フラグがオン状態（（ＲｔｔＦｌｇ＝１）の場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１ａは、後述するステップＳ１０８へ移行する。これに対して、フラグがオフ状態（（ＲｔｔＦｌｇ＝０）の場合（ステップ１０４：Ｎｏ）、顕微鏡システム１ａは、後述するステップＳ１０５へ移行する。

ステップＳ１０５において、２０ｍｓ経過した場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、顕微鏡制御装置４は、２０ｍｓタイマを再設定する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６の後、顕微鏡システム１ａは、後述するステップＳ１０７へ移行する。これに対して、２０ｍｓ経過していない場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、顕微鏡システム１ａは、後述するステップＳ１１３へ移行する。

ステップＳ１０７において、撮像制御部５は、撮像部２７に標本ＳＰを撮像させる。具体的には、図８に示すように、撮像制御部５は、所定の間隔、例えば２０ｍｓで標本ＳＰを撮像部２７に撮像させる。この場合において、シフト量変更ボタン３４から偏射照明部２５の発光領域を指示する指示信号が入力されたとき、撮像制御部５は、偏射照明部２５の発光領域の移動が終了したタイミングに同期して撮像部２７に撮像させる。ステップＳ１０７の後、顕微鏡システム１ａは、後述するステップＳ１１３へ移行する。

ステップＳ１０８において、１００ｍｓ経過した場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、顕微鏡制御装置４は、１００ｍｓタイマを再設定する（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９の後、顕微鏡システム１ａは、後述するステップＳ１１０へ移行する。これに対して、１００ｍｓ経過していない場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、顕微鏡システム１ａは、この判断を続ける。

ステップＳ１１０において、照明制御部４１は、偏射照明部２５の発光領域を変更する。

続いて、撮像制御部５は、偏射照明部２５の発光領域の変更が終了した場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、撮像部２７に撮像を実行させる（ステップＳ１１２）。具体的には、図８に示すように、撮像制御部５は、偏射照明部２５がローテーションモード処理を行っていない場合において、ローテーション切替スイッチ３８から偏射照明部２５のローテーションモード処理を指示する指示信号が入力されたとき（時刻ｔ１）、偏射照明部２５の発光領域の変更が終了したタイミング（時刻ｔ２）に撮像部２７に撮像させる。なお、撮像制御部５は、偏射照明部２５が点滅しながらローテーションモード処理を行っている場合、偏射照明部２５が偏射照明光を点滅させているとき、偏射照明部２５の点灯タイミングに同期させて撮像部２７に標本ＳＰを撮像させるようにさせてもよい。ステップＳ１１２の後、顕微鏡システム１ａは、ステップＳ１１３へ移行する。

ステップＳ１１１において、偏射照明部２５の発光領域の変更が終了していない場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、顕微鏡システム１ａは、偏射照明部２５の発光領域の変更が終了するまで待機する。

続いて、標本ＳＰの観察を終了する場合（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１ａは、本処理を終了する。これに対して、標本ＳＰの観察を終了しない場合（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、顕微鏡システム１ａは、ステップＳ１０１へ戻る。

以上説明した本発明の実施の形態２によれば、撮像制御部５が偏射照明部２５の発光領域の移動終了タイミングと撮像部２７の撮像タイミングとを同期させることによって、偏射照明部２５の発光領域の移動時に発生する過渡状態を防止することができるので、適正露出で標本ＳＰを撮像することができる。

（実施の形態３）
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に係る顕微鏡システム１ａと構成が異なる。具体的には、本実施の形態３に係る顕微鏡システムは、標本ＳＰに対して同軸照明を照射する同軸照明部をさらに備えるうえ、照明操作部の構成が異なる。このため、以下においては、本実施の形態３に係る顕微鏡システムの構成を説明する。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。

〔顕微鏡システムの構成〕
図９は、本実施の形態３に係る顕微鏡システムの概略構成を示すブロック図である。図９に示す顕微鏡システム１ｂは、上述した実施の形態２に係る顕微鏡システム１ａの顕微鏡装置２および照明操作装置３に換えて、顕微鏡装置２ｂおよび照明操作装置３ｂを備える。

〔顕微鏡装置の構成〕
顕微鏡装置２ｂの構成について説明する。
顕微鏡装置２ｂは、上述した実施の形態２に係る顕微鏡装置２の構成に加えて、標本ＳＰに対して同軸照明用の照明光を出射する同軸照明部２８をさらに備える。

同軸照明部２８は、同軸照明用の照明光を出射する同軸光源部２８１と、同軸光源部２８１が出射した照明光を集光してハーフミラー２８３へ出射する照明レンズ２８２と、照明レンズ２８２から出射された照明光を対物レンズ２３へ反射する一方、対物レンズ２３から出射された標本ＳＰの観察像を撮像部２７へ向けて透過するハーフミラー２８３と、を有する。

〔照明操作部の構成〕
次に、照明操作装置３ｂの構成について説明する。図１０は、照明操作装置３ｂの構成を示す模式図である。図１０に示すように、照明操作装置３ｂは、上述した実施の形態２に係る照明操作装置３の構成に加えて、同軸照明調光ボタン５１と、同軸照明点滅切替スイッチ５２と、を有する。

同軸照明調光ボタン５１は、同軸照明部２８が照射する同軸照明光の光量を指示する指示信号の入力を受け付ける。

同軸照明点滅切替スイッチ５２は、同軸照明部２８による点滅を指示する同軸点滅信号または点灯を指示する同軸点灯信号の入力を受け付ける。

このように構成された顕微鏡システム１ｂは、ユーザが同軸照明点滅切替スイッチ５２を操作し、同軸照明点滅切替スイッチ５２から同軸照明部２８による点滅を指示する指示信号が入力された場合、照明制御部４１は、同軸照明部２８が照射する同軸照明光を点滅させる。この状況下において、偏射照明点滅切替スイッチ３９から偏射照明部２５が照射する偏射照明光の点滅を指示する指示信号が入力された場合、照明制御部４１は、偏射照明部２５の点灯タイミングと同軸照明部２８の点灯タイミングとをずらして偏射照明部２５および同軸照明部２８それぞれを点滅させる。この場合において、撮像制御部５は、同軸照明部２８の点灯タイミングに同期して標本ＳＰを撮像する。このとき、照明制御部４１は、偏射照明部２５を常時点灯または同軸照明部２８の点灯タイミングとずらして偏射照明部２５を点灯させる。また、照明制御部４１は、同軸照明点滅切替スイッチ５２から同軸照明部２８による点灯を指示する指示信号が入力された場合、同軸照明部２８が照射する同軸照明光を点灯させる。

以上説明した本発明の実施の形態３によれば、偏射照明部２５および同軸照明部２８それぞれを設けたので、偏射照明光で観察可能な標本ＳＰの観察像と同軸照明光で観察可能な標本ＳＰの観察像とを区別しながら観察することができる。

（変形例）
図１１は、本実施の形態１〜３の変形例に係る顕微鏡システムの光学系および照明系を示す模式図である。本実施の形態１〜３の変形例では、図１１に示すように、顕微鏡装置２ｃは、対物レンズ２３に換えて対物レンズ２３ｂと、偏射照明部２５に換えて偏射照明部２５ａと、を有する。

対物レンズ２３ｂは、暗視野用対物レンズを用いて構成される。具体的には、対物レンズ２３ｂは、ハーフミラー２８３によって対物レンズ２３ｂの光軸に沿って反射させられた同軸照明光を集光して平行光束として標本ＳＰに照射するとともに、標本ＳＰから反射した光を集光する集光レンズ２３１と、偏射照明部２５ａから照射される偏射照明光を対物レンズ２３ｂの光軸に対して傾斜させて標本ＳＰに照射する放物ミラー２３２と、を有する。

偏射照明部２５ａは、ＬＥＤ等の複数の光源が環状に配置されたリング照明を用いて構成され、環状の内部空間に同軸光源部２８１が照射した同軸照明光が通過するように配置される。

このように構成された顕微鏡装置２ｃによれば、同軸光源部２８１によって照射された同軸照明光は、照明レンズ２８２、ハーフミラー２８３および対物レンズ２３ｂを経て標本ＳＰに照射される。標本ＳＰで反射した同軸照明光の反射光は、対物レンズ２３ｂおよびハーフミラー２８３を経て撮像部２７に入射する。また、偏射照明部２５ａによって照射された偏射照明光は、対物レンズ２３ｂの光軸に対して傾斜して標本ＳＰに照射される。標本ＳＰで反射した偏射照明光の反射光は、対物レンズ２３ｂおよびハーフミラー２８３を経て撮像部２７に入射する。

以上説明した本実施の形態１〜３の変形例によれば、偏射照明部２５ａが照射した偏射照明光の散乱光で検出できる傷と、同軸照明部２８が照射した同軸照明光の散乱光で検出できる傷との両方を同時に観察することができる。

（その他の実施の形態）
本発明では、顕微鏡装置、撮像部および顕微鏡制御装置を備えた顕微鏡システムを例に説明したが、たとえば標本を拡大する対物レンズ、対物レンズを介して標本を撮像する撮像機能、および画像を表示する表示機能を備えた撮像装置、たとえばビデオマイクロスコープ等であっても、本発明を適用することができる。

なお、本明細書におけるフローチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」等の表現を用いてステップ間の処理の前後関係を明示していたが、本発明を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。すなわち、本明細書で記載したフローチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態を含みうるものであり、特許請求の範囲によって特定される技術的思想の範囲内で種々の設計変更等を行うことが可能である。

１，１ａ，１ｂ 顕微鏡システム
２，２ｂ，２ｃ 顕微鏡装置
３，３ｂ 照明操作装置
４ 顕微鏡制御装置
５ 撮像制御部
６ 表示装置
２１ ステージ
２２ レボルバ
２３，２３ｂ 対物レンズ
２４ 顕微鏡本体部
２５，２５ａ 偏射照明部
２６ 接眼部
２７ 撮像部
２８ 同軸照明部
３１ ダイヤル部
３２ 点灯部
３３ 点灯モード切替ボタン
３４ シフト量変更ボタン
３５ 回転速度変更ボタン
３６ 偏射照明調光ボタン
３７ 回転方向切替スイッチ
３８ ローテーション切替スイッチ
３９ 偏射照明点滅切替スイッチ
４１ 照明制御部
５１ 同軸照明調光ボタン
５２ 同軸照明点滅切替スイッチ
２５１ 発光部
２３１ 集光レンズ
２３２ 放物ミラー
２５１ 発光部
２７１ 撮像素子
２８１ 同軸光源部
２８２ 照明レンズ
２８３ ハーフミラー
ＳＰ 標本

Claims (12)

1. 標本が載置されるステージと、
   前記ステージに対向して配置された対物レンズと、
   前記対物レンズを中心に円環状または外部に配置された複数の発光部を有し、前記標本を照射するための偏射照明光を出射する偏射照明部と、
   前記複数の発光部のうち発光させる発光領域を一定間隔で変更させるローテーションモードを指示する指示信号の入力を受け付ける入力部と、
   前記入力部が前記指示信号の入力を受け付けた場合、前記複数の発光部それぞれの発光タイミングを制御することによって、前記発光領域を前記一定間隔で変更させる照明制御部と、
   を備えたことを特徴とする顕微鏡システム。
2. 前記照明制御部は、前記発光領域を維持させながら所定の方向に前記発光領域を移動させることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。
3. 前記入力部は、前記発光領域の範囲を変更する変更信号の入力を受け付け可能であり、
   前記照明制御部は、前記入力部が前記変更信号の入力を受け付けた場合、前記発光領域の範囲を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡システム。
4. 前記入力部は、前記発光領域の移動速度を切り替える切替信号の入力を受け付け可能であり、
   前記照明制御部は、前記入力部が前記切替信号の入力を受け付けた場合、前記切替信号に応じた前記移動速度で前記発光領域を移動させ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。
5. 前記照明制御部は、前記発光領域を予め設定された点灯パターンで順次切り替えながら変更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。
6. 前記入力部は、前記発光領域の回転方向を指示する方向信号の入力を受け付け可能であり、
   前記照明制御部は、前記入力部が前記方向信号の入力を受け付けた場合、前記方向信号に応じた方向に前記発光領域を回転させ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。
7. 前記入力部は、前記発光領域を点滅させる点滅信号の入力を受け付け可能であり、
   前記照明制御部は、前記入力部が前記点滅信号の入力を受け付けた場合、前記発光領域に対応する前記発光部を所定の間隔で点滅と点灯とを繰り返す点滅動作を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。
8. 前記入力部は、所定の軸を中心に回転可能であり、前記発光領域の範囲を変更する変更信号の入力及び前記発光領域の回転方向を指示する回転信号の入力を受け付けるダイヤル部と、前記ダイヤル部を中心に円環状に複数設けられた点灯部と、を有し、
   前記点灯部は、前記発光部の発光に対応する位置に応じて点灯することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。
9. 前記対物レンズを介して前記標本を撮像し、前記標本の画像データを生成する撮像部と、
   前記発光領域の移動終了後に前記撮像部に前記標本を撮像させる撮像制御部と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。
10. 前記対物レンズを介して前記標本を照射するための同軸照明光を出射する同軸照明部をさらに備え、
    前記照明制御部は、前記同軸照明部および前記偏射照明部を異なる点灯タイミングで点灯させることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。
11. 前記入力部は、前記同軸照明部を点滅させる同軸点滅信号の入力を受け付け可能であり、
    前記照明制御部は、前記入力部が前記同軸点滅信号の入力を受け付けた場合、前記同軸照明部を点滅させることを特徴とする請求項１０に記載の顕微鏡システム。
12. 標本が載置されるステージと、前記ステージに対向して配置された対物レンズと、前記対物レンズを中心に円環状または外部に配置された複数の発光部を有し、前記標本を照射するための偏射照明光を出射する偏射照明部と、を備えた顕微鏡装置に接続される照明操作装置であって、
    所定の軸を中心に回転可能であり、前記複数の発光部を発光させる発光領域の範囲を変更する変更信号の入力を受け付ける入力部と、
    前記入力部を中心に円環状に複数設けられ、前記複数の発光部それぞれの発光に応じて点灯する点灯部と、
    を備えたことを特徴とする照明操作装置。

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