JP2018063309A - Microscope device - Google Patents

Microscope device Download PDF

Info

Publication number
JP2018063309A
JP2018063309A JP2016200399A JP2016200399A JP2018063309A JP 2018063309 A JP2018063309 A JP 2018063309A JP 2016200399 A JP2016200399 A JP 2016200399A JP 2016200399 A JP2016200399 A JP 2016200399A JP 2018063309 A JP2018063309 A JP 2018063309A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
subject
microscope
captured image
captured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016200399A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
敏雄 千葉
Toshio Chiba
敏雄 千葉
健吉 谷岡
Kenkichi Tanioka
健吉 谷岡
滋 河合
Shigeru Kawai
滋 河合
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KAIROS CO Ltd
Original Assignee
KAIROS CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KAIROS CO Ltd filed Critical KAIROS CO Ltd
Priority to JP2016200399A priority Critical patent/JP2018063309A/en
Publication of JP2018063309A publication Critical patent/JP2018063309A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microscope device allowing high magnification video to be clearly observed by simplifying a lens system of the microscope and using a 8K large screen monitor and digital zoom.SOLUTION: The microscope device comprises: a lens-barrel 110 encompassing a lens system including an object lens 112 guiding reflectance or a transmitted beam from a subject 101 to an image pickup device 131; an imaging apparatus 130 on which an image pickup device 131 receiving the reflectance or the transmitted beam to acquire a photographic image of the subject 101 is mounted; a storage part 143 storing the photographic image of the subject 101 with 8K-level resolution; an image processing part 142 enlarging and reducing the photographic image stored in the storage part 143 using digital zoom; a transmission part 134 digitally transmitting the photographic image magnification-adjusted by the image processing part 142 to a display device 150; and a display device 150 displaying in 8K-level resolution the photographic image digitally transmitted from the transmission part 134 on a large screen. An image formed from the object lens 112 to the image pickup device 131 is a real image only.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は顕微鏡装置に関する。詳しくは、8Kの技術を利用した顕微鏡装置に関する。   The present invention relates to a microscope apparatus. Specifically, the present invention relates to a microscope apparatus using 8K technology.

従来の顕微鏡は主として、対物レンズで拡大した虚像をさらに接眼レンズで拡大し、対物レンズの倍率×接眼レンズの倍率=顕微鏡の倍率としていた。そして、高倍率化による画像歪をなくすために、鏡筒内のレンズ系は複雑な構造になっていた。
他方、顕微鏡の画像を撮像素子で受光する先行技術例としては、スタンドに着脱可能な顕微鏡で、スタンドに装着して使用する時は比較的大きいモニタ画面、スタンドから切り離して移動可能な顕微鏡として使用する時は小さなモニタ画面を用いる例がある(特許文献1参照)。しかしながら、スタンドへの着脱が目的なので、対物レンズ系とズーム光学系で拡大した虚像を結像させる方式を用いており、また、モニタが画面も8Kレベルの大画面を用いていない。
Conventional microscopes mainly have a virtual image magnified by an objective lens further magnified by an eyepiece, and the magnification of the objective lens × the magnification of the eyepiece = the magnification of the microscope. In order to eliminate image distortion due to high magnification, the lens system in the lens barrel has a complicated structure.
On the other hand, as a prior art example that receives an image of a microscope with an image sensor, a microscope that can be attached to and detached from a stand is used as a relatively large monitor screen when mounted on a stand and a microscope that can be moved away from the stand. When doing this, there is an example using a small monitor screen (see Patent Document 1). However, since it is intended to be attached to and detached from the stand, a method of forming a virtual image enlarged by the objective lens system and the zoom optical system is used, and the monitor does not use a large screen of 8K level.

特開2010−256439号公報JP 2010-256439 A

しかるに、8K画像技術において、高分解画像をデジタルズームで拡大縮小できるので、接眼レンズを用いて肉眼で観察する代わりに撮像素子で高分解画像を受光し、デジタルズームで倍率調整すれば、必ずしも両眼の顕微鏡を用いる必要がなくなる。また、顕微鏡の構造すなわち鏡筒内のレンズ系の構造も簡素化可能になる。特に、検眼器のような低倍率顕微鏡では、より簡素化が効果的である。   However, in the 8K image technology, since the high resolution image can be enlarged / reduced by digital zoom, instead of observing with the naked eye using an eyepiece, the high resolution image is received by the image sensor and the magnification is adjusted by the digital zoom. There is no need to use a microscope. Further, the structure of the microscope, that is, the structure of the lens system in the lens barrel can be simplified. In particular, simplification is more effective in a low-magnification microscope such as an optometer.

本発明は、顕微鏡のレンズ系の構成を簡素化し、8Kの大画面モニタとデジタルズームを利用して、高倍率の映像を鮮明に観測可能にする顕微鏡装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a microscope apparatus that simplifies the configuration of a lens system of a microscope and makes it possible to clearly observe a high-magnification image using an 8K large screen monitor and a digital zoom.

上記目的を達成するために、本発明の第1の態様に係る顕微鏡装置1は、例えば図1に示すように、被写体101からの反射光又は透過光を撮像素子131に導く対物レンズ112を含むレンズ系を内包する鏡筒110と、反射光又は透過光を受光して被写体101の撮影画像を取得する撮像素子131を搭載する撮影装置130と、被写体101の撮影画像を8Kレベルの解像度で記憶する記憶部143と、記憶部143に記憶された撮影画像をデジタルズームを用いて拡大縮小する画像処理部142と、画像処理部142で倍率調整され撮影画像を表示装置150にデジタル送信する送信部134と、送信部134からデジタル送信された撮影画像を8Kレベルの解像度で大画面に表示する表示装置150とを備え、対物レンズ112から撮像素子131までに形成される像は実像のみである。   In order to achieve the above object, the microscope apparatus 1 according to the first aspect of the present invention includes an objective lens 112 that guides reflected light or transmitted light from the subject 101 to the image sensor 131 as shown in FIG. A lens barrel 110 containing a lens system, a photographing device 130 equipped with an imaging element 131 that receives reflected light or transmitted light to acquire a photographed image of the subject 101, and stores a photographed image of the subject 101 with a resolution of 8K level. Storage unit 143, an image processing unit 142 that enlarges / reduces the captured image stored in the storage unit 143 using digital zoom, and a transmission unit 134 that adjusts the magnification by the image processing unit 142 and digitally transmits the captured image to the display device 150. And a display device 150 that displays a captured image digitally transmitted from the transmission unit 134 at a resolution of 8K level on a large screen. Image formed by the image pickup device 131 is a real image only.

ここにおいて、撮像素子として、CMOS,CCDを使用可能である。
また「8Kレベル」又は「8K相当」とは8K(7680×4320画素)技術で実現できる高精細解像度画像と同等な解像度の程度をいう。しかるに、実社会では、4K解像度(3840×2160画素)の解像度を上回る解像度についても使用されることがある。したがって、ここでは6K解像度(具体的には1フレームの画素数が約2000万以上)を上回る場合をいうものとする。「8Kレベル以上」であるから、8K解像度(7680×4320画素)以上の画素数を用いても良い。
Here, a CMOS or CCD can be used as the image sensor.
“8K level” or “equivalent to 8K” refers to the degree of resolution equivalent to a high-definition resolution image that can be realized by 8K (7680 × 4320 pixels) technology. However, in the real world, a resolution exceeding 4K resolution (3840 × 2160 pixels) may be used. Therefore, here, it is assumed that the resolution exceeds 6K resolution (specifically, the number of pixels in one frame is about 20 million or more). Since it is “8K level or higher”, a pixel number of 8K resolution (7680 × 4320 pixels) or higher may be used.

また、デジタルズーム(電子ズーム)とは、撮影画像の一部を切り出して拡大縮小するものである。8Kでは細部でも高解像度が得られるので、拡大縮小しても鮮明度が劣化しない。なお、縦横の倍率を変えることも可能である。ズームイン・ズームアウトにより、微小領域と広い範囲を切り替えて又は同時に表示することも可能である。
また、「大画面」とは、30インチ以上のモニタ画面をいうものとする。
Digital zoom (electronic zoom) is to cut out a part of a photographed image and enlarge or reduce it. At 8K, high resolution can be obtained even in details, so that the sharpness does not deteriorate even if the image is enlarged or reduced. It is also possible to change the vertical and horizontal magnifications. By zooming in and zooming out, it is possible to switch between a minute region and a wide range or display them simultaneously.
The “large screen” means a monitor screen of 30 inches or more.

このように構成すると、顕微鏡のレンズ系の構成を簡素化し、8Kの大画面モニタとデジタルズームを利用して、高倍率の映像を鮮明に観測可能にする顕微鏡装置を提供できる。   With this configuration, it is possible to provide a microscope apparatus that simplifies the configuration of the lens system of the microscope and enables high-magnification images to be clearly observed using an 8K large screen monitor and digital zoom.

また、本発明の第2の態様に係る顕微鏡装置100は、第1の態様に係る顕微鏡装置において、撮像素子131の単位領域は3素子で構成された約27μmの領域又は4素子で構成された約36μmの領域であり、被写体の観察目標の最小エリアが、撮像素子131の単位領域に撮影されるように、鏡筒110のレンズ系が構成されている。 Further, the microscope apparatus 100 according to the second aspect of the present invention is the microscope apparatus according to the first aspect, wherein the unit area of the imaging element 131 is composed of an area of about 27 μm 2 composed of three elements or four elements. Further, the lens system of the lens barrel 110 is configured so that the minimum area of the observation target of the subject is photographed in the unit region of the image sensor 131, which is an area of about 36 μm 2 .

ここにおいて、撮像素子131の単位領域として、典型的には、R(赤)G(緑)B(青)を受光する3素子で構成された領域、R(赤)G(緑)G(緑)B(青)を受光する4素子で構成された領域が挙げられる。その他、R(赤)G(緑)B(青)W(白)を受光する4素子で構成された領域等が挙げられる。撮像素子131のピッチが約3ミクロンであれば、単位領域は3素子で3×約3ミクロン×3ミクロン=27μm、4素子で約6ミクロン×6ミクロン=36μmとなる。
また、観察目標の最小エリアとは、1ミクロンの分解能を要求するなら、1ミクロン×1ミクロンを最小エリアとして撮像する必要がある。最小エリアからの光が単位領域に受光されることになる。
また、「鏡筒110のレンズ系が構成されている」とは、レンズ系の設計時に顕微鏡の倍率を定めるので、そのような倍率になるように、顕微鏡の鏡筒におけるレンズ系を定めることをいう。
このように構成すると、観察目標の最小エリアが確実に撮像素子に撮影されるので、所要の分解能の撮影画像を取得できる。
Here, as a unit area of the image sensor 131, typically, an area composed of three elements that receive R (red) G (green) B (blue), R (red) G (green) G (green). ) An area composed of four elements that receive B (blue) is included. In addition, the area | region comprised by four elements which light-receive R (red) G (green) B (blue) W (white), etc. are mentioned. If the pitch is approximately 3 microns of the image pickup device 131, the unit area is about 6 microns × 6 microns = 36 .mu.m 2 at 3 × about 3 microns × 3 microns = 27 [mu] m 2, 4 elements in 3 elements.
Further, if the minimum area of the observation target requires a resolution of 1 micron, it is necessary to take an image with 1 micron × 1 micron as the minimum area. Light from the minimum area is received by the unit area.
Further, “the lens system of the lens barrel 110 is configured” means that the magnification of the microscope is determined at the time of designing the lens system, so that the lens system in the lens barrel of the microscope is determined so as to have such a magnification. Say.
If comprised in this way, since the minimum area of an observation target will be image | photographed reliably by an image pick-up element, the picked-up image of required resolution can be acquired.

また、本発明の第3の態様に係る顕微鏡装置100A(図示しない)は、例えば図7に示すように、第1又は第2の態様に係る顕微鏡装置において、画像処理部142は、撮像素子131に撮影された被写体101の撮影画像について面内又は焦点に係る歪を補正して記憶部143に再記憶させる。   In addition, a microscope apparatus 100A (not shown) according to the third aspect of the present invention is the microscope apparatus according to the first or second aspect, for example, as shown in FIG. For the captured image of the subject 101, the distortion related to the in-plane or focus is corrected and re-stored in the storage unit 143.

ここにおいて、歪補正は面内と焦点に係る歪(面に垂直方向)の2種類あるが、少なくとも面内の補正を行なうことが好ましい。
このように構成すると、撮影画像に歪が生じる場合には、補正を行なうことにより歪のない撮影画像を得ることができる。
Here, there are two types of distortion correction, in-plane and focal distortion (in the direction perpendicular to the plane), but it is preferable to perform at least in-plane correction.
With this configuration, when distortion occurs in the captured image, a corrected captured image can be obtained by performing correction.

また、本発明の第4の態様に係る顕微鏡装置100B(図示しない)は、例えば図8に示すように、第1ないし第4のいずれか1態様に係る顕微鏡装置において、被写体101を搭載する試料載置台163の傾斜を調整可能である載置台傾斜調整部164と、左眼と右眼で異なる画像を観察する立体視用ゴーグル161とを備え、送信部134は、ステージの傾斜を変えて撮影した左眼用撮影画像と右眼用の撮影画像を表示装置150に交互に送信すると共に、表示装置150に右眼用の撮影画像を送信するときは、立体視用ゴーグル161の左眼に視野を遮る遮視画像を送信し、表示装置150に左眼用の撮影画像を送信するときは、立体視用ゴーグル161の右眼に遮視画像を送信する。   Further, a microscope apparatus 100B (not shown) according to the fourth aspect of the present invention is a sample in which the subject 101 is mounted in the microscope apparatus according to any one of the first to fourth aspects as shown in FIG. A mounting table tilt adjustment unit 164 that can adjust the tilt of the mounting table 163 and a stereoscopic goggles 161 for observing different images between the left eye and the right eye, and the transmission unit 134 shoots by changing the tilt of the stage. When the captured image for the left eye and the captured image for the right eye are alternately transmitted to the display device 150, and when the captured image for the right eye is transmitted to the display device 150, the visual field is displayed on the left eye of the stereoscopic goggles 161. When the left-eye captured image is transmitted to the display device 150, the blocked-eye image is transmitted to the right eye of the stereoscopic goggles 161.

ここにおいて、試料載置台163の傾斜を変えて3以上の撮影画像を撮影し、そのうちから2つの撮影画像を選択する場合も「試料載置台163の傾斜を変えて撮影した撮影画像」に含まれるものとする。
このように構成すると、傾斜を変えて撮影した2つの撮影画像を用い、例えば三角法を用いて撮影画像を立体化することができる。
Here, a case where three or more photographed images are photographed by changing the inclination of the sample mounting table 163 and two of the photographed images are selected is also included in the “photographed image photographed by changing the inclination of the sample placing table 163”. Shall.
If comprised in this way, a picked-up image can be three-dimensionalized, for example using a trigonometric method using the two picked-up images imaged with changing inclination.

また、本発明の第5の態様に係る顕微鏡装置100C(図示しない)は、第1ないし第4のいずれか1態様に係る顕微鏡装置において、制御装置140は、被写体101に関連する撮影画像を収録したデータベースから関連する撮影画像を取得し、表示装置150は、制御装置140がデータベースから取得した撮影画像を当該顕微鏡装置100Cで撮影した撮影画像と同画面に表示可能である。   A microscope apparatus 100C (not shown) according to the fifth aspect of the present invention is the microscope apparatus according to any one of the first to fourth aspects, and the control device 140 records a photographed image related to the subject 101. The display device 150 can display the captured image acquired by the control device 140 from the database on the same screen as the captured image captured by the microscope device 100C.

ここにおいて、被写体101に関連する撮影画像を収録したデータベースとは、使用分野において異なるが、例えば肌表面の画像データベースや医療用の画像データベースを挙げられる。
このように構成すると、例えば撮影画像に近いデータベース画像を参照・比較しながら、撮影画像の健康状態や病状を検査できる。
Here, although it differs in the field of use from the database which recorded the picked-up image relevant to the to-be-photographed object 101, the image database of a skin surface and the medical image database are mentioned, for example.
If comprised in this way, the health state and medical condition of a picked-up image can be test | inspected, referring and comparing the database image close | similar to a picked-up image, for example.

また、本発明の第6の態様に係る顕微鏡装置100D(図示しない)は、第1ないし第5のいずれか1態様に係る顕微鏡装置100において、対物レンズ系による倍率が0.1ないし100である。   A microscope apparatus 100D (not shown) according to the sixth aspect of the present invention is the microscope apparatus 100 according to any one of the first to fifth aspects, and the magnification by the objective lens system is 0.1 to 100. .

ここにおいて、0.1倍は例えば全体像を参照するときに使用される。
このように構成すると、低倍率ほど、鏡筒110の構成を簡易にでき、小型化でき、かつ撮影画像の歪も小さいので、低倍率の顕微鏡ほど効果が大きい。
Here, for example, 0.1 times is used when referring to the entire image.
With this configuration, the lower the magnification, the simpler the configuration of the lens barrel 110, the smaller the size, and the smaller the distortion of the photographed image. Therefore, the lower the magnification, the greater the effect.

本発明によれば、顕微鏡のレンズ系の構成を簡素化し、8Kの大画面モニタとデジタルズームを利用して、高倍率の映像を鮮明に観測可能にする顕微鏡装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the microscope apparatus which simplifies the structure of the lens system of a microscope, and can observe a high magnification image clearly using an 8K large screen monitor and a digital zoom can be provided.

実施例1に係る顕微鏡装置の構成例を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a microscope apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係る顕微鏡装置の照明装置の構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of an illumination device of a microscope apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係る顕微鏡装置の撮像装置の構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of an imaging apparatus of a microscope apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係る顕微鏡装置の制御装置の構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of a control device of a microscope apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係る鏡筒について説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a lens barrel according to the first embodiment. 実施例1に係る大画面モニタについて説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a large screen monitor according to the first embodiment. 実施例1に係るデジタルズームについて説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining digital zoom according to the first embodiment. 実施例1に係る撮像素子について説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an image sensor according to the first embodiment. 実施例2に係る顕微鏡装置について説明するための図である。10 is a diagram for explaining a microscope apparatus according to Embodiment 2. FIG. 実施例3に係る顕微鏡装置について説明するための図である。10 is a diagram for explaining a microscope apparatus according to Embodiment 3. FIG. 実施例4に係る顕微鏡装置について説明するための図である。10 is a diagram for explaining a microscope apparatus according to Embodiment 4. FIG.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or similar members are denoted by the same or similar reference numerals, and redundant description is omitted.

実施例1では8Kの大画面モニタとデジタルズームを利用して、映像を鮮明に観測可能にする顕微鏡装置の例について説明する。
図1は実施例1に係る顕微鏡装置100の主要部の構成例を示す模式図である。
In the first embodiment, an example of a microscope apparatus that enables an image to be clearly observed using an 8K large-screen monitor and a digital zoom will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a main part of the microscope apparatus 100 according to the first embodiment.

顕微鏡装置100は、鏡筒110、照明装置120、撮像装置130、制御装置140及び表示装置150で構成される。   The microscope apparatus 100 includes a lens barrel 110, an illumination device 120, an imaging device 130, a control device 140, and a display device 150.

鏡筒110は対物レンズ112を介して、被写体101の実像を撮像装置150の撮像素子131に結像させる。本実施例に係る顕微鏡装置100は接眼レンズを介して被写体101を肉眼で観察する構成ではないので、被写体101の虚像を形成する必要性はなく、いたって簡易な構成になり、撮影画像の歪も小さくなる。レンズ系としては、対物レンズ112があれば良く、撮影画像の歪を修正するためのレンズや鏡筒110の長さに合わせて撮像素子131に結像するためのリレーレンズを 追加しても良い。   The lens barrel 110 forms a real image of the subject 101 on the image sensor 131 of the imaging device 150 via the objective lens 112. Since the microscope apparatus 100 according to the present embodiment is not configured to observe the subject 101 with the naked eye via the eyepiece lens, there is no need to form a virtual image of the subject 101, and the configuration becomes simple and distortion of the photographed image. Becomes smaller. As the lens system, an objective lens 112 may be used, and a lens for correcting distortion of a captured image and a relay lens for forming an image on the image sensor 131 according to the length of the lens barrel 110 may be added. .

図2A、図2B、及び、図2Cは実施例1に係る顕微鏡装置の各部の構成例を示す図である。図2Aは照明装置の構成例、図2Bは撮像装置の構成例、図2Cは制御装置の構成例を示す図である。
図2Aを参照して、照明装置120は、光源としてのLED(Light Emitting Diode)素子125と、LED素子125を駆動するための第1のドライバ回路126とを有する。
LED素子125は、内部に赤(R)、緑(G)、青(B)3色を発光する素子を内蔵し、混色による白色光を被写体101に照射する。照明装置120光源として大きなエネルギーが得られるLED素子125を使用するので、明るい照明光を得ることができ、ひいては、明るい画像を得ることができる。
第1のドライバ回路126は、制御装置140の制御に従って、LED素子125を駆動する。PWM制御等により、LED素子125を調光制御する。
2A, 2 </ b> B, and 2 </ b> C are diagrams illustrating a configuration example of each unit of the microscope apparatus according to the first embodiment. 2A is a configuration example of the illumination device, FIG. 2B is a configuration example of the imaging device, and FIG. 2C is a diagram illustrating a configuration example of the control device.
Referring to FIG. 2A, lighting device 120 includes an LED (Light Emitting Diode) element 125 as a light source, and a first driver circuit 126 for driving LED element 125.
The LED element 125 includes an element that emits three colors of red (R), green (G), and blue (B) inside, and irradiates the subject 101 with white light that is a mixed color. Since the LED element 125 that can obtain a large energy is used as the light source of the illumination device 120, bright illumination light can be obtained, and thus a bright image can be obtained.
The first driver circuit 126 drives the LED element 125 according to the control of the control device 140. The dimming control of the LED element 125 is performed by PWM control or the like.

図2Bを参照して、撮像装置130は、鏡筒110の基端に着脱可能に装着され、対物レンズ112を通過して入射した光により、被写体101の画像を撮像し、制御装置140に撮像した画像を供給する。撮像装置130は、被写体101の撮影画像を受光する撮像素子131と、撮像素子131を駆動する第2のドライバ回路132と、撮像素子131に受光された光量をアナログ/デジタル変換して画像データにするA/D変換部133と、デジタル変換された画像データを表示装置150に送信する送信部134とを有する。第2のドライバ回路132は、撮像素子131から各画素の画素電圧を順次読み出し、A/D変換部133に供給する。   With reference to FIG. 2B, the imaging device 130 is detachably attached to the base end of the lens barrel 110, captures an image of the subject 101 with light incident through the objective lens 112, and captures the image on the control device 140. Supply the finished image. The imaging device 130 converts an image sensor 131 that receives a captured image of the subject 101, a second driver circuit 132 that drives the image sensor 131, and the amount of light received by the image sensor 131 from analog to digital to image data. An A / D converter 133 that transmits the image data, and a transmitter 134 that transmits the digitally converted image data to the display device 150. The second driver circuit 132 sequentially reads out the pixel voltage of each pixel from the image sensor 131 and supplies it to the A / D converter 133.

撮像素子131は、8K相当以上のピクセルを備えてもよい。また、実社会では、8K以下の素子数でも、4Kに比して鮮明な画像が得られることから、8Kと称して販売等される場合がある。このため、画素数6K以上(約2万画素以上)を8K相当ということとする。   The image sensor 131 may include pixels equivalent to 8K or more. In the real world, even if the number of elements is 8K or less, a clear image can be obtained as compared with 4K. For this reason, the number of pixels of 6K or more (about 20,000 pixels or more) is equivalent to 8K.

図2Cを参照して、制御装置140は制御部141、画像処理部142、記憶部143、入出力IF(インタフェース)144及び入力装置145を有する。
制御部141は、顕微鏡装置100全体及び各部を制御して、顕微鏡装置100としての機能を発揮させる。制御部141は、撮像装置130から送信された画像データを順次受信し、記憶部143に順次格納する。入出力IF144は、制御部141と外部装置との間のデータの送受信のインタフェースとして機能する。入力装置145は、キーボード、マウス、ボタン、タッチパネルなどから構成され、ユーザの指示を入出力IF144を介して制御部141に供給する。
画像処理部142は記憶部に格納された画像データを拡大縮小(倍率調整)、ノイズ除去、鮮明化、画像変換等の加工処理を行う。フレームデータの倍率調整にはデジタルズームを使用する。また、画像処理部142は画像歪の補正を行なっても良い。実施例2では、撮像素子131に撮影された被写体101の撮影画像について面内又は焦点に係る歪を補正して記憶部143に再記憶させる例について説明する。
Referring to FIG. 2C, the control device 140 includes a control unit 141, an image processing unit 142, a storage unit 143, an input / output IF (interface) 144, and an input device 145.
The control unit 141 controls the entire microscope apparatus 100 and each unit to exhibit the function as the microscope apparatus 100. The control unit 141 sequentially receives the image data transmitted from the imaging device 130 and sequentially stores the image data in the storage unit 143. The input / output IF 144 functions as an interface for data transmission / reception between the control unit 141 and an external device. The input device 145 includes a keyboard, a mouse, a button, a touch panel, and the like, and supplies a user instruction to the control unit 141 via the input / output IF 144.
The image processing unit 142 performs processing such as enlargement / reduction (magnification adjustment), noise removal, sharpening, and image conversion on the image data stored in the storage unit. Digital zoom is used to adjust the magnification of the frame data. Further, the image processing unit 142 may correct image distortion. In the second embodiment, an example in which the in-plane or focal distortion is corrected in the captured image of the subject 101 captured by the image sensor 131 and is stored in the storage unit 143 will be described.

記憶部143は、制御部141の動作プログラム、画像処理部142の動作プログラム、送信部134から受信した画像データ、画像処理部142が再生したフレームデータ、処理したフレームデータ等を記憶する。記憶部143は8Kレベルの解像度の高い画像、すなわち空間分解能の優れた画像を記憶できるので、表示装置150として、例えば30インチ以上の大画面モニタを使用する。大画面モニタでも、自然に見える。このため、関係者全員で大画面の画像を共有でき、スムーズなコミュニケーションが図れる。   The storage unit 143 stores an operation program of the control unit 141, an operation program of the image processing unit 142, image data received from the transmission unit 134, frame data reproduced by the image processing unit 142, processed frame data, and the like. Since the storage unit 143 can store an image with a high 8K level resolution, that is, an image with excellent spatial resolution, a large screen monitor of, for example, 30 inches or more is used as the display device 150. It looks natural even on a large screen monitor. For this reason, all concerned parties can share large-screen images, and smooth communication can be achieved.

図1に戻り、表示装置150は制御装置140から送信された画像データを8Kレベルの大画面に表示する。8Kでは観察すべき最小寸法(最大倍率)の像を撮像素子に鮮明に記憶し、大画面全体に表示するので、それ以上拡大することはあまりなく、縮小しても鮮明度が劣化しない。表示装置150は制御装置140から送信された画像データを8Kレベルの大画面に表示する。8Kでは細部でも高解像度が得られるので、拡大しても鮮明度が劣化しない。なお、縦横の倍率を変えることも可能である。ズームイン・ズームアウトにより、微小領域と広い範囲を切り替えて又は同時に表示することも可能である。   Returning to FIG. 1, the display device 150 displays the image data transmitted from the control device 140 on a large screen of 8K level. In 8K, an image of the minimum size (maximum magnification) to be observed is clearly stored in the image sensor and displayed on the entire large screen, so that the image is not enlarged further, and the sharpness does not deteriorate even if the image is reduced. The display device 150 displays the image data transmitted from the control device 140 on a large screen of 8K level. At 8K, high resolution can be obtained even in details, so that the sharpness does not deteriorate even when enlarged. It is also possible to change the vertical and horizontal magnifications. By zooming in and zooming out, it is possible to switch between a minute region and a wide range or display them simultaneously.

図3は鏡筒について説明するための図である。鏡筒110の端部に位置する対物レンズ112の作用により、被写体101の倒立実像102が撮像素子131の面に形成される。すなわち、かかるレンズ系では、一般的な顕微鏡のように、一旦拡大虚像を作成し、その虚像を再度拡大して肉眼で観察するのではなく、倒立実像を撮像素子を介して大画面モニタの表示画面に写して観察する。したがって、鏡筒110内のレンズ系の構成はいたって簡素になる。   FIG. 3 is a diagram for explaining the lens barrel. An inverted real image 102 of the subject 101 is formed on the surface of the image sensor 131 by the action of the objective lens 112 located at the end of the lens barrel 110. That is, in such a lens system, an enlarged virtual image is temporarily created as in a general microscope, and the virtual image is not enlarged again and observed with the naked eye, but the inverted real image is displayed on the large screen monitor via the image sensor. Watch on the screen. Therefore, the configuration of the lens system in the lens barrel 110 is very simple.

図4は大画面モニタについて説明するための図である。8Kモニタ302の画素数(3,300万)は2Kモニタ301の画素数(200万)の16倍である。画素数=視野(モニタ面積)×画素密度 なので、視野が2Kの4倍であれば、画素密度は4Kの4倍である。すなわち、2Kに比して広視野かつ高精細な画像を提供できる。撮像素子に、R(赤)G(緑)G(緑)B(青)の4画素を単位領域とし、そこに1μm□の像を撮影するなら、被写体101の3.8mm×2.15mmの領域を8Kの記憶素子に記憶し、8Kの画面全体に表示できることになる。これを縮小して表示することも、一部を切り出して表示することも可能である。8Kの記憶素子の画面が鮮明であれば、縮小しても鮮明である。なお、R(赤)G(緑)B(青)の3画素を単位領域としても良い。
例えば、顕微鏡の倍率を0.1〜100倍とする場合には、100倍に時の撮影画像として、8Kレベルの解像度の高い画像を使用すれば、10倍、1倍、0.1倍の画像として、8Kレベルの解像度の高い画像を1/10,1/100,1/1000に縮小した画像を使用するので、観察時に解像度が劣ったと感じられることはない。
FIG. 4 is a diagram for explaining a large screen monitor. The number of pixels of the 8K monitor 302 (33 million) is 16 times the number of pixels of the 2K monitor 301 (2 million). Since the number of pixels = field of view (monitor area) × pixel density, if the field of view is four times 2K, the pixel density is four times 4K. That is, it is possible to provide an image with a wider field of view and higher definition than 2K. If the image sensor has 4 pixels of R (red), G (green), G (green), and B (blue) as a unit area and a 1 μm square image is taken there, the object 101 is 3.8 mm × 2.15 mm. The area can be stored in the 8K storage element and displayed on the entire 8K screen. This can be reduced and displayed, or a part can be cut out and displayed. If the screen of the 8K storage element is clear, it is clear even if it is reduced. Note that three pixels of R (red), G (green), and B (blue) may be used as a unit region.
For example, when the magnification of the microscope is 0.1 to 100 times, if an image with a high resolution of 8K level is used as a photographed image at 100 times, 10 times, 1 time, and 0.1 times As an image, an image obtained by reducing an 8K level high-resolution image to 1/10, 1/100, or 1/1000 is used, so that it is not felt that the resolution is inferior at the time of observation.

図5はデジタルズームについて説明するための図である。拡大・縮小(倍率調整)にはデジタルズームを使用する。8Kでは観察すべき最小寸法(最大倍率)の像を撮像素子に鮮明に記憶し、大画面全体に表示するので、それ以上拡大することはあまりなく、縮小しても鮮明度が劣化しない。つまり、記憶部143には鮮明な画像が蓄積されているので、デジタルズームで拡大縮小しても画像がぼやけることはない。記憶部143の画像データ401をそのまま用いると8Kモニタ402の大画面表示になる。一部を切り出して表示することも可能である。また、画像を縮小表示して、4Kモニタ403、2Kモニタ404対応の画面表示も可能である。8K対応の画面自体が鮮明なので、縮小しても鮮明である。このように、広視野の範囲の画像を鮮明に表示できる。また、デジタルズームを画像処理(鮮明化処理)と併用すると、例えば特徴部分又は異常部分と他の部分とのコントラストを強調して表現する等により、一層鮮明な画像を得ることができる。   FIG. 5 is a diagram for explaining the digital zoom. Digital zoom is used for enlargement / reduction (magnification adjustment). In 8K, an image of the minimum size (maximum magnification) to be observed is clearly stored in the image sensor and displayed on the entire large screen, so that the image is not enlarged further, and the sharpness does not deteriorate even if the image is reduced. That is, since a clear image is stored in the storage unit 143, the image is not blurred even if the image is enlarged or reduced by the digital zoom. If the image data 401 stored in the storage unit 143 is used as it is, a large screen display of the 8K monitor 402 is obtained. It is also possible to cut out and display a part. Further, it is possible to display an image corresponding to the 4K monitor 403 and the 2K monitor 404 by reducing the image. Since the 8K compatible screen itself is clear, it is clear even if it is reduced. In this way, an image with a wide field of view can be clearly displayed. In addition, when digital zoom is used in combination with image processing (sharpening processing), a clearer image can be obtained by, for example, expressing the contrast between a characteristic part or an abnormal part and another part with emphasis.

図6は撮像素子131について説明するための図である。撮像素子131は半導体基板上に、集積回路を形成する微細加工技術を用いて形成される。撮像素子131としてCCD回路素子又はCMOS回路素子を使用できる。撮像素子131は、いわゆる8K、即ち、7680×4320ピクセル(画素)のカラーイメージセンサから構成される。したがって、8Kの内視鏡装置100によれば、高精細な撮像画像を得ることができる。   FIG. 6 is a diagram for explaining the image sensor 131. The image sensor 131 is formed on a semiconductor substrate using a microfabrication technique for forming an integrated circuit. A CCD circuit element or a CMOS circuit element can be used as the imaging element 131. The image sensor 131 is a so-called 8K, that is, a color image sensor having 7680 × 4320 pixels (pixels). Therefore, according to the 8K endoscope apparatus 100, a high-definition captured image can be obtained.

しかしながら、イメージセンサの画素数を、単純に8K(7680×4320ピクセル)にするだけでは、表示装置(ディスプレイ)150上で8Kの真の解像度(画像の緻密さ)を実現できるとは限らない。
真に8Kの解像度を実現するためには、「画素のサイズが大きいこと」が必要である。イメージセンサの画素のサイズが小さすぎると、光の回折限界のために解像できず、ぼやけた画像になってしまう。内視鏡に適用する場合、体腔に挿入できるという制限から、内視鏡の内蔵レンズの径が非常に小さいため、そのままでは、大型のイメージセンサを使用することは困難である。
However, if the number of pixels of the image sensor is simply set to 8K (7680 × 4320 pixels), it is not always possible to achieve a true resolution (image density) of 8K on the display device (display) 150.
In order to realize a truly 8K resolution, it is necessary that “the pixel size is large”. If the pixel size of the image sensor is too small, the image cannot be resolved due to the light diffraction limit, resulting in a blurred image. When applied to an endoscope, because the diameter of the built-in lens of the endoscope is very small due to the restriction that it can be inserted into a body cavity, it is difficult to use a large image sensor as it is.

また、内視鏡内を導かれてきた光の径を、拡大レンズによりイメージセンサいっぱいに広げることが考えられる。しかし、倍率を上げれば上げるほど(焦点距離を遠くとるほど)、画面上のイメージサークルの面積は増えるが、反射光を得る術野範囲が狭くなる。このため、イメージセンサで受ける光(光子)の量が減り、画像が暗くなってしまうという問題があった。この問題は、8Kではイメージセンサの感度が4倍になった、液晶モニタが明るくなったことで解決できた。   In addition, it is conceivable that the diameter of the light guided through the endoscope is expanded to the full extent of the image sensor using a magnifying lens. However, the higher the magnification (the longer the focal length), the larger the image circle area on the screen, but the smaller the surgical field range to obtain reflected light. For this reason, there has been a problem that the amount of light (photons) received by the image sensor is reduced and the image becomes dark. This problem was solved by the fact that the sensitivity of the image sensor was quadrupled at 8K and the liquid crystal monitor became brighter.

8Kの解像度を実現するために、撮像素子131のピクセルのピッチPは、被写体101の照明に使用される主要光の回折限界以上の大きさにする。具体的には、ピッチPは、拡散層122から出射される照明光の波長、即ち、LED素子125の発光光の波長に相当する基準波長λより大きい値に設定される。なお、照明光が複数の波長の光を含む場合、基準波長λは、照明光を構成する三原色の光のうちの波長が最も長い光、即ち、赤い光の主成分の波長を意味する。即ち、赤色に対応するスペクトル領域でエネルギーの最も大きい波長を意味する。   In order to achieve 8K resolution, the pixel pitch P of the image sensor 131 is set to be larger than the diffraction limit of the main light used for illumination of the subject 101. Specifically, the pitch P is set to a value larger than the reference wavelength λ corresponding to the wavelength of the illumination light emitted from the diffusion layer 122, that is, the wavelength of the light emitted from the LED element 125. When the illumination light includes light of a plurality of wavelengths, the reference wavelength λ means the light having the longest wavelength among the three primary colors constituting the illumination light, that is, the wavelength of the main component of red light. That is, it means the wavelength having the largest energy in the spectral region corresponding to red.

また、レンズ系の開口度(f値)を大きくすると、明るくなるが、解像度が落ちる。開口度を小さくすると、解像度が上がるが、暗くなる。このため、8Kでは開口度(f値)が10〜16で、ピクセルのピッチ(画素ピッチ)Pは、2.8〜3.8μmが適切であることがわかった。ピッチが小さすぎると干渉が生じて画像がぼけてくる。大きすぎると基板が大きくなり、体積・重さ、スピード等で不利になる。3.0〜3.5μmがさらに適切である。ピクセルのピッチPを、2.8〜3.8μmとすると、撮像素子131の寸法は、約20〜30mm×12〜18mmとなる。   Also, if the aperture (f value) of the lens system is increased, the lens system becomes brighter, but the resolution decreases. Decreasing the aperture increases the resolution but darkens. For this reason, it was found that an aperture (f value) of 10 to 16 and a pixel pitch (pixel pitch) P of 2.8 to 3.8 μm are appropriate at 8K. If the pitch is too small, interference occurs and the image is blurred. If it is too large, the substrate becomes large, which is disadvantageous in terms of volume, weight and speed. 3.0 to 3.5 μm is more suitable. When the pixel pitch P is 2.8 to 3.8 μm, the size of the image sensor 131 is about 20 to 30 mm × 12 to 18 mm.

画素数が多いので、1画素には微細領域の色彩を記録できる。例えば8Kでは20μmの細糸を識別可能である。(2Kでは肉眼で画素が見えるが、8Kでは見えない。)
8Kの画素数(約3,300万)は2K(約200万)の16倍である。表示装置150(図1参照)において、画素数=視野(モニタ面積)×画素密度 で表される。例えば、視野が2Kの4倍になると、画素密度も2Kの4倍になる。モニタ画面を見る視野角は、2Kで30度、4Kで60度、8Kで100度とすると、臨場感は100度でほぼ飽和するので、臨場感を求めるなら、8Kで十分である。
Since there are many pixels, the color of a fine area can be recorded in one pixel. For example, at 8K, a fine thread of 20 μm can be identified. (Pixels can be seen with the naked eye at 2K, but not at 8K.)
The number of 8K pixels (about 33 million) is 16 times 2K (about 2 million). In the display device 150 (see FIG. 1), the number of pixels = field of view (monitor area) × pixel density. For example, when the field of view becomes 4 times 2K, the pixel density also becomes 4 times 2K. Assuming that the viewing angle for viewing the monitor screen is 30 degrees at 2K, 60 degrees at 4K, and 100 degrees at 8K, the realistic sensation is almost saturated at 100 degrees, so 8K is sufficient to obtain a realistic sensation.

以上により、本実施例によれば、顕微鏡のレンズ系の構成を簡素化し、8Kの大画面モニタとデジタルズームを利用して、高倍率の映像を鮮明に観測可能にする顕微鏡装置を提供できる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a microscope apparatus that simplifies the configuration of the lens system of the microscope and makes it possible to clearly observe a high-magnification image using an 8K large screen monitor and a digital zoom.

実施例2は、実施例1に撮影画像の歪補正を追加する例である。
図7は、実施例2に係る顕微鏡装置100A(図示しない)について説明するための図である。
xy平面内(撮像素子面内)の歪については、単位スケール指標(例えば100μm×100μm格子パターン)を撮影しておけば、撮影画像の歪の大きさと方向が解るので、補正に使用できる。実際の格子パターンの撮影画像上での格子予測パターンL0が実際の撮影画像上では格子映像パターンL1になったとする。格子予測パターンL0の頂点P0(x0,y0),格子映像パターンL1の頂点P1(x1,y1)とする。頂点P1(x1,y1)のずれは、Δx1=x1−x0、Δy1=y1−y0である。このずれを全ての格子点について求め、格子予測パターンL0の位置と格子映像パターンL1の位置との対応関係を記憶しておけば、映像上の任意の点における座標を補正可能である。
The second embodiment is an example in which distortion correction of a captured image is added to the first embodiment.
FIG. 7 is a diagram for explaining a microscope apparatus 100A (not shown) according to the second embodiment.
As for the distortion in the xy plane (in the imaging element plane), if the unit scale index (for example, 100 μm × 100 μm lattice pattern) is photographed, the magnitude and direction of the distortion of the photographed image can be understood and used for correction. Assume that the lattice prediction pattern L0 on the actual captured image of the lattice pattern becomes the lattice image pattern L1 on the actual captured image. It is assumed that the vertex P0 (x0, y0) of the lattice prediction pattern L0 and the vertex P1 (x1, y1) of the lattice image pattern L1. Deviations of the vertex P1 (x1, y1) are Δx1 = x1−x0 and Δy1 = y1−y0. If this shift is obtained for all grid points and the correspondence between the position of the predicted grid pattern L0 and the position of the grid video pattern L1 is stored, the coordinates at any point on the video can be corrected.

焦点の補正については、焦点距離を変えた複数の画像から補正可能、すなわち、焦点ボケのない画像を合成可能といわれており、補正が可能となる。色収差については、波長ごと(RGB)に焦点距離があった画像を求めて、これらを合成して求めれば良い。   Regarding the focus correction, it is said that correction can be performed from a plurality of images with different focal lengths, that is, it is possible to synthesize an image with no focal blur, and correction is possible. The chromatic aberration may be obtained by obtaining an image having a focal length for each wavelength (RGB) and combining them.

その他の構成については、実施例1と同様であり、実施例1と同様に、顕微鏡のレンズ系の構成を簡素化し、8Kの大画面モニタとデジタルズームを利用して、高倍率の映像を鮮明に観測可能にする顕微鏡装置を提供できる。   The other configuration is the same as that of the first embodiment. As in the first embodiment, the configuration of the lens system of the microscope is simplified, and an 8K large screen monitor and a digital zoom are used to clearly display a high-magnification image. A microscope apparatus that enables observation can be provided.

実施例3では、撮影画像の立体表示1について説明する。
図8は、実施例3に係る顕微鏡装置100B(図示しない)について説明するための図である。例えば、傾斜を変えて撮影した2以上の撮影画像を用いて、右眼から見た(右眼視野)画像とび左眼から見た(左眼視野)画像を別々に作成する。表示装置150には右眼視野画像と左眼視野画像を交互に送信し、表示装置150への送信と同期をとって、右眼視野画像を観察者の立体視用ゴーグル161の右眼に、左眼視野画像を観察者の立体視用ゴーグル161の左眼に送信すれば、立体画像を表示できる。なお、図8では、試料載置台163の傾斜を変えて、右眼視野で観察する態様と右眼視野で観察する態様と2つの態様が1つの図中に描かれているが、実際は、1つの試料載置台163上の試料に対して載置台傾斜調整部164により傾斜を調整して右眼視野と左目視野で観察することを示すものである。なお、162は鏡筒である。
その他の構成については、実施例1と同様であり、実施例1と同様に、顕微鏡のレンズ系の構成を簡素化し、8Kの大画面モニタとデジタルズームを利用して、高倍率の映像を鮮明に観測可能にする顕微鏡装置を提供できる。
In the third embodiment, a stereoscopic display 1 of a captured image will be described.
FIG. 8 is a diagram for explaining a microscope apparatus 100B (not shown) according to the third embodiment. For example, two or more photographed images photographed with different inclinations are used to separately create an image viewed from the right eye (right eye visual field) and an image viewed from the left eye (left eye visual field). The right eye field image and the left eye field image are alternately transmitted to the display device 150, and in synchronization with the transmission to the display device 150, the right eye field image is transmitted to the right eye of the stereoscopic goggles 161 of the observer. A stereoscopic image can be displayed by transmitting the left-eye visual field image to the left eye of the observer's stereoscopic goggles 161. In FIG. 8, the aspect of observing with the right eye field and the mode of observing with the right eye field by changing the inclination of the sample mounting table 163 are depicted in one figure. This shows that the samples on one sample mounting table 163 are observed by the right eye visual field and the left eye visual field by adjusting the tilt by the mounting table tilt adjusting unit 164. Reference numeral 162 denotes a lens barrel.
The other configuration is the same as that of the first embodiment. As in the first embodiment, the configuration of the lens system of the microscope is simplified, and an 8K large screen monitor and a digital zoom are used to clearly display a high-magnification image. A microscope apparatus that enables observation can be provided.

実施例4は、実施例1に画像表示にこれまで蓄積されたDBデータの利用を追加する例である。
図9は、実施例4に係る顕微鏡装置100C(図示しない)について説明するための図である。
例えば、皮膚のしみ、肌荒れ等の肌表面のデータベースについても、多数の人の画像データを有し、また同一人についても時系列的な画像データを有していれば、被験者について現在撮影された画像と過去のデータを比較したり、他の患者や健常者の画像データを同一画面上で比較できる。これにより、症状を正しく判断するのに役立てられる。
The fourth embodiment is an example in which the use of the DB data accumulated so far is added to the image display in the first embodiment.
FIG. 9 is a diagram for explaining a microscope apparatus 100C (not shown) according to the fourth embodiment.
For example, a database of skin surfaces such as skin spots, rough skin, etc. also contains a large number of people's image data, and if the same person also has time-series image data, the subject was currently photographed. Images can be compared with past data, and image data of other patients and healthy persons can be compared on the same screen. This helps to correctly determine the symptoms.

図9の例では、左から検索対象画像データ、第1位の類似度で検索された画像データ、第2位の類似度で検索された画像データ、第3位の類似度で検索された画像データとする。また、上から正常な画像データ、中間の画像データ、異常な画像データ(1)、異常な画像データ(2)を、等しい倍率で配列した。このように検索画像データを利用すると、検索対象画像データの現状を把握しやすくなる。
その他の構成については、実施例1と同様であり、実施例1と同様に、顕微鏡のレンズ系の構成を簡素化し、8Kの大画面モニタとデジタルズームを利用して、高倍率の映像を鮮明に観測可能にする顕微鏡装置を提供できる。
In the example of FIG. 9, the search target image data from the left, the image data searched with the first similarity, the image data searched with the second similarity, and the image searched with the third similarity Data. Further, normal image data, intermediate image data, abnormal image data (1), and abnormal image data (2) are arranged at an equal magnification from the top. By using the search image data in this way, it becomes easy to grasp the current state of the search target image data.
The other configuration is the same as that of the first embodiment. As in the first embodiment, the configuration of the lens system of the microscope is simplified, and an 8K large screen monitor and a digital zoom are used to clearly display a high-magnification image. A microscope apparatus that enables observation can be provided.

実施例5は、実施例1に顕微鏡の倍率が低倍率、又は等倍の例について説明する。以上の実施例では、比較的倍率が高い又は中間領域を想定したが、例えば検眼装置では1〜100倍程度の低倍率の顕微鏡機能を有する装置が実用されている。
本実施例5における構成の顕微鏡装置100D(図示しない)はこれらの低倍率の顕微鏡装置にも適用可能である。低倍率ほど、鏡筒110の構成を簡易にでき、小型化でき、かつ撮影画像の歪も小さいので、むしろ低倍率の顕微鏡に適しているといえる。0.1倍は例えば全体像を参照するときに使用される。
その他の構成については、実施例1と同様であり、実施例1と同様に、顕微鏡のレンズ系の構成を簡素化し、8Kの大画面モニタとデジタルズームを利用して、高倍率の映像を鮮明に観測可能にする顕微鏡装置を提供できる。
Example 5 describes an example in which the magnification of the microscope in Example 1 is low or equal. In the above embodiments, a relatively high magnification or an intermediate region is assumed. For example, in an optometry apparatus, an apparatus having a microscope function with a low magnification of about 1 to 100 times is practically used.
The microscope apparatus 100D (not shown) having the configuration according to the fifth embodiment can be applied to these low-magnification microscope apparatuses. The lower the magnification, the simpler the structure of the lens barrel 110, the smaller the size, and the smaller the distortion of the photographed image. Therefore, it can be said that it is suitable for a low magnification microscope. For example, 0.1 times is used when referring to the entire image.
The other configuration is the same as that of the first embodiment. As in the first embodiment, the configuration of the lens system of the microscope is simplified, and an 8K large screen monitor and a digital zoom are used to clearly display a high-magnification image. A microscope apparatus that enables observation can be provided.

以上、本実施の形態について説明したが、本発明は以上の実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、実施の形態に種々の変更を加えられることは明白である。   Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and it is obvious that various modifications can be made to the embodiment without departing from the spirit of the present invention. is there.

例えば、以上の実施例では、光反射型顕微鏡の例について説明したが、光透過型顕微鏡にも適用可能である。また、以上の実施例では、冷却装置を使用しない例について説明しているが、冷却装置を使用しても良い。また、以上の実施例では、R(赤)G(緑)G(緑)B(青)の4画素を単位領域とする例について説明したが、例えばR(赤)G(緑)B(青)にIR(近赤外線)をいれて4画素にしても良く、4画素に限られず、例えばR(赤)G(緑)B(青)3画素を単位領域としてもよく、5画素を単位領域としてもよく、モノクロに限定すれば1画素であっても良い。また、実施例4では皮膚のしみ、肌荒れの画像データベースを用いる例について説明したが、医療用の画像データベースでも良く、微生物の画像データベースを用いても良い。その他、顕微鏡の倍率、寸法、重量、撮像素子のパターン寸法、モニタ画面の性能等は適宜変更可能である。   For example, in the above embodiment, an example of a light reflection microscope has been described, but the present invention can also be applied to a light transmission microscope. Moreover, although the above Example demonstrated the example which does not use a cooling device, you may use a cooling device. In the above embodiment, an example in which four pixels of R (red), G (green), G (green), and B (blue) are used as unit regions has been described. For example, R (red), G (green), B (blue) ) IR (near-infrared) may be added to form 4 pixels, not limited to 4 pixels. For example, R (red) G (green) B (blue) 3 pixels may be used as a unit area, and 5 pixels may be used as a unit area. If it is limited to monochrome, it may be one pixel. In the fourth embodiment, an example of using an image database of skin blemishes and rough skin has been described. However, a medical image database or a microbial image database may be used. In addition, the magnification, dimensions, and weight of the microscope, the pattern size of the image sensor, the performance of the monitor screen, and the like can be changed as appropriate.

本発明は、顕微鏡装置に利用可能である。   The present invention is applicable to a microscope apparatus.

100,100A〜100D 顕微鏡装置
101 被写体
110 鏡筒
112 対物レンズ
120 照明装置
125 LED素子
126 第1のドライバ回路
130 撮像装置
131 撮像素子
132 第2のドライバ回路
133 A/D変換部
134 送信部
140 制御装置
141 制御部
142 画像処理部
143 記憶部
144 入出力IF
145 入力装置
150 表示装置
161 立体視用ゴーグル
162 鏡筒
163 試料載置台
164 載置台傾斜調整部
301 8Kモニタ
302 2Kモニタ
401 記憶部の画像データ
402 8Kモニタ
403 4Kモニタ
404 2Kモニタ

100, 100A to 100D Microscope device 101 Subject 110 Lens barrel 112 Objective lens 120 Illumination device 125 LED element 126 First driver circuit 130 Imaging device 131 Imaging device 132 Second driver circuit 133 A / D converter 134 Transmitter 140 Control Device 141 Control Unit 142 Image Processing Unit 143 Storage Unit 144 Input / Output IF
145 Input device 150 Display device 161 Stereoscopic goggles 162 Lens barrel 163 Sample mounting table 164 Mounting table tilt adjustment unit 301 8K monitor 302 2K monitor 401 Image data 402 in storage unit 8 8K monitor 403 4K monitor 404 2K monitor

Claims (6)

被写体からの反射光又は透過光を撮像素子に導く対物レンズを含むレンズ系を内包する鏡筒と;
前記反射光又は透過光を受光して前記被写体の撮影画像を取得する前記撮像素子を搭載する撮影装置と;
前記被写体の撮影画像を8Kレベルの解像度で記憶する記憶部と;
前記記憶部に記憶された前記撮影画像をデジタルズームを用いて拡大縮小する画像処理部と;
前記画像処理部で倍率調整された撮影画像を表示部にデジタル送信する送信部と;
前記送信部からデジタル送信された撮影画像を8Kレベルの解像度で大画面に表示する表示装置とを備え;
前記対物レンズから前記撮像素子までに形成される像は実像のみである;
顕微鏡装置。
A lens barrel containing a lens system including an objective lens that guides reflected light or transmitted light from the subject to the imaging device;
An imaging device equipped with the imaging element that receives the reflected light or transmitted light to acquire a captured image of the subject;
A storage unit for storing the photographed image of the subject at a resolution of 8K level;
An image processing unit that enlarges / reduces the captured image stored in the storage unit using a digital zoom;
A transmission unit for digitally transmitting a captured image whose magnification has been adjusted by the image processing unit to a display unit;
A display device that displays a captured image digitally transmitted from the transmission unit on a large screen with a resolution of 8K level;
The image formed from the objective lens to the image sensor is only a real image;
Microscope device.
前記撮像素子の単位領域は3素子で構成された約27μmの領域又は4素子で構成された約36μmの領域であり、前記被写体の観察目標の最小エリアが、前記撮像素子の前記単位領域に撮影されるように、前記鏡筒のレンズ系が構成されている;
請求項1に記載の顕微鏡装置。
The unit region of the image sensor is an area of about 36 .mu.m 2 comprised of regions or four elements of about 27 [mu] m 2 consisting of three elements, the minimum area of the observation target of the subject, the unit region of the image sensor The lens system of the barrel is configured to be photographed
The microscope apparatus according to claim 1.
前記画像処理部は、前記撮像素子に撮影された前記被写体の撮影画像について面内又は焦点に係る歪を補正して前記記憶部に再記憶させる;
請求項1又は請求項2に記載の顕微鏡装置。
The image processing unit corrects in-plane or focal distortion for the photographed image of the subject photographed by the image sensor and re-stores it in the storage unit;
The microscope apparatus according to claim 1 or 2.
前記被写体を搭載する試料載置台の傾斜を調整可能である載置台傾斜調整部と;
左眼と右眼で異なる画像を観察する立体視用ゴーグルとを備え;
前記送信部は、前記ステージの傾斜を変えて撮影した左眼用の撮影画像と右眼用の撮影画像を前記表示装置に交互に送信すると共に、前記表示装置に右眼用の撮影画像を送信するときは、前記立体視用ゴーグルの左眼に視野を遮る遮視画像を送信し、前記表示装置に左眼用の撮影画像を送信するときは、前記立体視用ゴーグルの右眼に前記遮視画像を送信する;
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の顕微鏡装置。
A mounting table tilt adjustment unit capable of adjusting the tilt of the sample mounting table on which the subject is mounted;
Stereoscopic goggles for observing different images with the left and right eyes;
The transmission unit alternately transmits a captured image for the left eye and a captured image for the right eye, which are captured while changing the tilt of the stage, to the display device, and transmits a captured image for the right eye to the display device. When transmitting, a blocking image that blocks the visual field is transmitted to the left eye of the stereoscopic goggles, and when transmitting a captured image for the left eye to the display device, the blocking eye is applied to the right eye of the stereoscopic goggles. Send visual images;
The microscope apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記制御装置は、被写体に関連する撮影画像を収録したデータベースから前記関連する撮影画像を取得し;
前記表示装置は、前記制御装置が前記データベースから取得した撮影画像を当該顕微鏡装置で撮影した撮影画像と同画面に表示可能である;
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の顕微鏡装置。
The control device acquires the related captured image from a database of captured images related to the subject;
The display device can display a captured image acquired from the database by the control device on the same screen as a captured image captured by the microscope device;
The microscope apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記対物レンズ系による倍率が0.1ないし100である;
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の顕微鏡装置。

The magnification by the objective lens system is 0.1 to 100;
The microscope apparatus according to any one of claims 1 to 5.

JP2016200399A 2016-10-11 2016-10-11 Microscope device Pending JP2018063309A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016200399A JP2018063309A (en) 2016-10-11 2016-10-11 Microscope device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016200399A JP2018063309A (en) 2016-10-11 2016-10-11 Microscope device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018063309A true JP2018063309A (en) 2018-04-19

Family

ID=61966686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016200399A Pending JP2018063309A (en) 2016-10-11 2016-10-11 Microscope device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018063309A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019198189A1 (en) * 2018-04-11 2019-10-17 カイロス株式会社 Microscope device
WO2020230729A1 (en) * 2019-05-14 2020-11-19 エア・ウォーター・バイオデザイン株式会社 Medical microscope apparatus

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030053202A1 (en) * 2001-09-17 2003-03-20 Iekado Sibata Yoshikatsu Seiki Surgical microscope system
JP2007135135A (en) * 2005-11-14 2007-05-31 Olympus Corp Moving image imaging apparatus
JP2012005557A (en) * 2010-06-23 2012-01-12 Terumo Corp Medical robot system
JP2012142885A (en) * 2011-01-06 2012-07-26 Panasonic Corp Camera, distortion correction device, and distortion correction method
JP2015502768A (en) * 2011-09-30 2015-01-29 エシコン・エンド−サージェリィ・インコーポレイテッドEthicon Endo−Surgery,Inc. Robotic operating table
WO2015029318A1 (en) * 2013-08-26 2015-03-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 3d display device and 3d display method
WO2016152987A1 (en) * 2015-03-25 2016-09-29 ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 Medical observation device, surgical observation device, and medical observation system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030053202A1 (en) * 2001-09-17 2003-03-20 Iekado Sibata Yoshikatsu Seiki Surgical microscope system
JP2007135135A (en) * 2005-11-14 2007-05-31 Olympus Corp Moving image imaging apparatus
JP2012005557A (en) * 2010-06-23 2012-01-12 Terumo Corp Medical robot system
JP2012142885A (en) * 2011-01-06 2012-07-26 Panasonic Corp Camera, distortion correction device, and distortion correction method
JP2015502768A (en) * 2011-09-30 2015-01-29 エシコン・エンド−サージェリィ・インコーポレイテッドEthicon Endo−Surgery,Inc. Robotic operating table
WO2015029318A1 (en) * 2013-08-26 2015-03-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 3d display device and 3d display method
WO2016152987A1 (en) * 2015-03-25 2016-09-29 ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 Medical observation device, surgical observation device, and medical observation system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019198189A1 (en) * 2018-04-11 2019-10-17 カイロス株式会社 Microscope device
WO2020230729A1 (en) * 2019-05-14 2020-11-19 エア・ウォーター・バイオデザイン株式会社 Medical microscope apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10129520B2 (en) Apparatus and method for a dynamic “region of interest” in a display system
US9301682B2 (en) Eye examination apparatus with digital image output
CN104918572B (en) For the video capture of surgical operation and the digital display circuit of display
CN106255912B (en) Objective lens optical system
US20020055669A1 (en) Endoscope system
JP6893896B2 (en) Medicine-How to activate an optical display system
US20090059364A1 (en) Systems and methods for electronic and virtual ocular devices
US20120002084A1 (en) Systems, apparatus, and methods for digital image capture with variable density display and high resolution electronic zoom
CN109031642A (en) A kind of display methods and system and device of general stereoscopic micro- Glassless
JP2018063309A (en) Microscope device
US20240061273A1 (en) Electronic loupe
JPH11318936A (en) Microscopic device for operation
JP2018108174A (en) Endoscope apparatus
US20190142254A1 (en) Endoscope device
WO2019198189A1 (en) Microscope device
US11778325B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and image processing program
TWI667494B (en) Microscope device
US11036040B2 (en) Digital microscope and digital microscopy method
JP2012238088A (en) Method and device for selecting and displaying image
US10897580B2 (en) Observation device that controls numerical aperture in accordance with specified observation scope
WO2019198293A1 (en) Microscope system and medical light source device
JP3047831U (en) Digital optical microscope and telescope
JP2002272760A (en) Microscope system for operation
JPH105179A (en) Ophthalmologic photographing device
US20240022680A1 (en) Electronic loupe

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190913

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20190913

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200728

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200804

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210316