JP3007540B2

JP3007540B2 - 画像表示装置

Info

Publication number: JP3007540B2
Application number: JP6250665A
Authority: JP
Inventors: 浩敏寺田; 更治市江
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1994-10-17
Filing date: 1994-10-17
Publication date: 2000-02-07
Anticipated expiration: 2015-02-07
Also published as: JPH08114753A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、刺激に対する細胞膜の
反応測定などに用いられる画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】刺激に対する生物試料の反応を観察する
には、通常、この生物試料に対し、電位に応じて蛍光を
発する色素を取り込ませておき、蛍光装置が備えられた
顕微鏡を用いて観察している。顕微鏡で蛍光観察をして
いると、この生物試料は、その細胞膜の電位に応じて蛍
光強度を変化させる。細胞膜の電位は、刺激に対する反
応として表れるため、この細胞膜の電位を観察すること
で、生物試料の反応している様子をとらえることができ
る。

【０００３】この反応は極めて高速でおこり、かつ、蛍
光の変化量も極めて微小であるため、この現象を観察す
るには、高速で動作し、しかもダイナミックレンジの広
い検出器が必要となる。そこで、この厳しい条件を満た
す検出器として、フォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）が
用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このＰＤＡは、フォト
ダイオードを、例えば１６個×１６個の格子状に配列し
た光検出面を備えており、超高速（１フレーム０．５ｍ
ｓｅｃ）で検出でき、ダイナミックレンジも１６ビット
（６５５３６階調）と広い。しかし、検出画素が１６個
×１６個と粗いため、ＰＤＡで検出された画像は、試料
のいずれの部位を観察しているのかが分り難い場合が多
い。

【０００５】本発明は、このような課題を解決すべくな
されたものであり、その目的は、ＰＤＡなどで試料を観
察した場合にも、試料のいずれの部位を観察しているの
かを容易に把握でき、試料観察の利便性を向上させる画
像表示装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明にかかる
画像表示装置は、試料の特定部位から得られる光情報を
検出する光情報検出手段、光情報検出手段に試料の入力
像を導くリレー光学系、リレー光学系に導かれる入力像
を分岐する分岐光学系、及びリレー光学系を介して戻る
光情報検出手段の反射像をリレー光学系から分岐して分
岐光学系に入射させる再帰反射光学系を備える。さら
に、この分岐光学系によって導かれる、光情報検出手段
の反射像或いは試料の入力像を撮像手段によって撮像
し、画像処理手段では、この撮像手段で得られる撮像結
果を基に、このときの撮像画像内における、前記光情報
検出手段の位置情報を得ると共に、この得られた位置情
報に基づき、撮像手段で撮像された試料の入力像と光情
報検出手段で検出された光情報とを重ね合わせて表示さ
せる。

【０００７】

【作用】試料の入力像と光情報検出手段で検出された光
情報とを重ね合わせて表示させるにあたり、撮像手段及
び画像処理手段によって以下の処理を行なう。

【０００８】まず、分岐光学系を介して入射する入力像
を予め撮像手段によって撮像しておき、この入力像の光
情報（画像データや分光特性など）を確保しておく。ま
た、撮像手段に入射する光情報検出手段の反射像をもと
に、撮像画像内における光情報検出手段の位置を位置情
報として確保しておく。

【０００９】そして、画像検出手段に試料の入力像が結
ばれて光情報が得られる。画像処理手段では、先に撮像
手段で撮像した入力像に対し、既に確保された位置情報
に基づき、光情報検出手段で検出された光情報を重ね合
わせる。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面を参照して説明する。

【００１１】＜実施例１＞図１は、本実施例にかかる装
置の全体構成を示しており、顕微鏡装置１０のＴＶカメ
ラポートに画像表示装置を装着して構成している。

【００１２】顕微鏡装置１０は、主に生物試料における
細胞膜の電位を測定する際に利用され、蛍光観察を行な
うための蛍光装置１１を備えている。試料ステージ１２
上には、観察対象となる生物試料１３がセットされてお
り、この生物試料１３には、電位に応じて蛍光を発する
色素を取り込ませてある。このため、膜の電位に応じ
て、蛍光強度が変化する。この膜の電位変化は、刺激に
対する反応として表れるため、この蛍光を観察すること
で生物試料１３が刺激に対して反応している様子が観察
される。

【００１３】一方、画像表示装置は、顕微鏡装置１０の
観察像を導くリレー光学系２０、リレー光学系２０で導
かれた観察像の変化を検出する検出器３０、リレー光学
系２０から分岐された像を撮像するビデオカメラ４０、
検出器３０及びビデオカメラ４０で得られた画像の処理
を行なう画像処理装置５０などで構成している。

【００１４】図２に、検出器３０のうち、顕微鏡装置１
０の観察像が結ばれる光検出面３１を拡大して示す。こ
の光検出面３１には、フォトダイオード３２の光電面を
１６×１６（図２では便宜上、８×８として示す。）の
格子状に配列してフォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）３
３を形成しており、フォトダイオードの特性を活かし
て、高速で（１フレーム：0.5msec ）、ダイナミックレ
ンジも１６ビット（６５５３６階調）と広い検出器を構
成している。この光検出面３１上に、前述した観察像が
結ばれ、各フォトダイオード３２から、この観察像が粗
分割された画像データとして得られる。

【００１５】リレー光学系２０は、図３に示すように、
リレーレンズ（接眼レンズ）２１及び結像レンズ２２に
よって、観察像を光検出面３１に結像させるレンズ系で
あり、このレンズ系内には、さらに、ハーフミラーで構
成する分岐ミラー２３、及び同じくハーフミラーで構成
する反射ミラー２４を配設している。両ミラー２３、２
４は、支持アーム２５によって一体的に支持されてお
り、光路切換えノブ２６を矢印方向に沿って出し入れす
ることにより、基台２７上を溝部２７ａに沿ってスライ
ドする機構となっている。従って、光路切換えノブ２６
を操作することにより、両ミラー２３、２４を、この光
路内に、或いは光路外に変移させることができる。

【００１６】また、分岐ミラー２３が光路中に位置する
場合には、反射ミラー２４を透過した試料の像が分岐ミ
ラー２３で分岐され、ミラー２８、結像レンズ２９を介
して、ビデオカメラ４０の光電面に入射する。従って、
顕微鏡装置１０の観察像を、ビデオカメラ４０に対し、
直接入射させることができる。

【００１７】さらに、分岐ミラー２３と反射ミラー２４
とは、試料観察を行なう前の段階では、いわゆる再帰反
射光学系を構成する。すなわち、光検出面３１の近傍に
設けたＬＥＤ３５を点灯し、光検出面３１を照明する
と、この部位のＰＤＡ３３の像（反射・散乱光）が、結
像レンズ２２、分岐ミラー２３及びリレーレンズ２１を
経由して、反射ミラー２４に至る。ＰＤＡ３３の像は、
この反射ミラー２４で一部が反射されて、この光路を逆
行し、リレーレンズ２１、分岐ミラー２３、ミラー２８
及び結像レンズ２９を経由してビデオカメラ４０に至
る。従って、この再帰反射光学系を経由させることで、
観察像が結ばれるＰＤＡ３３の像をビデオカメラ４０に
入射させることができる。

【００１８】なお、本実施例の光学系では、ビデオカメ
ラ４０の視野は、顕微鏡装置１０の視野の直径を対角線
にとる正方形であり、ＰＤＡ３３の視野は、その２／３
になるように結像レンズを選定している。

【００１９】一方、検出器３０のＰＤＡ３３で検出され
た結果は、ＰＤＡコントロールユニット５１で画像信号
に変換され、画像処理装置５０に与えられる。また、ビ
デオカメラ４０で撮像された結果は、カメラコントロー
ルユニット５２で画像信号に変換され、同様に、画像処
理装置５０に与えられる。

【００２０】画像処理装置５０では、カメラコントロー
ルユニット５２を介して与えられるＰＤＡ３３の撮影像
をもとに画像処理を行ない、光電面を構成する各フォト
ダイオードについて、撮像画像内における各位置を特定
する。具体的な処理としては、ＰＤＡ３３の光電面をビ
デオカメラ４０で撮像し、その代表点（光電面は正方形
であるので、例えば、その３頂点や、中心と他の２頂
点）を、画面上でカーソルを使うなどして選択する。こ
うすることで、ＰＤＡ３３の光電面が、ビデオカメラ画
像のどの位置を占めているのかが把握できる。そして、
この装置のメモリ内に、この位置情報を蓄える。また、
ビデオカメラ４０で撮像された各画像情報を装置内のフ
レームメモリーに記憶する。

【００２１】さらに、この画像処理装置５０では、特定
された各フォトダイオード３２の位置情報をもとに、フ
レームメモリ内のビデオカメラ４０の画像に対して、Ｐ
ＤＡ３３で得られた画像を重ね合わせ、モニター５３に
表示させる処理を行なう。これは、いわゆるスーパーイ
ンポーズと呼ばれる処理操作である。

【００２２】以下に、この処理操作を概略的に説明す
る。上述した方法でＰＤＡ３３の光電面の位置情報を得
た後、試料からの光をＰＤＡ３３で撮像し、画像として
白黒のビデオカメラ画像にスーパーインポーズさせて、
疑似カラー表示させる。

【００２３】前述したように、ビデオカメラによる試料
の画像は、約５１２×５１２のフレームメモリーに蓄え
ておく。一方、ＰＤＡ３３からの信号は、一時、１６×
１６のメモリーに蓄えられ、求められた位置情報をもと
に、拡大、平行移動、回転の任意の演算処理を施し、フ
レームメモリーのＰＤＡ光電面に相当する位置に、１つ
おきに書込む。この際、ＰＤＡの信号が書込まれた番地
における、ビデオカメラの画像信号は消去され、それ以
外の番地のデータは、そのまま残される。このフレーム
メモリーの内容が画面上に表示される。

【００２４】このような処理を実施することで、画面上
には、ビデオカメラの画像とＰＤＡの画像とが、ＰＤＡ
相当位置にのみ、重畳されて表示される。１つおきに書
込む方法には、画面にストライプ状に縦或いは横に交互
に書込む方法と、千鳥状に書込む方法とがある。本実施
例では、ＰＤＡメモリの番地をビデオカメラのフレーム
メモリの番地に変更する方法として、前述した位置情報
から、まず変換するための演算子を求める。そのままそ
の演算子をＰＤＡの位置座標に掛けると、「抜け」が発
生するため、まず、ビデオカメラの位置座標に逆演算子
を掛けることで逆変換し、ＰＤＡ位置に相当するか否か
を確認する。その後、ＰＤＡ相当位置にのみ、ＰＤＡの
信号を、千鳥状に１つおきに書込む方式を採用している
（図１０（ａ）、（ｂ））。

【００２５】以下、画像処理装置５０における、操作手
順を順に説明する。まず、光路切換えノブ２６を押込ん
だ状態（両ミラー２３、２４を、光路内に位置させた状
態）で、ＰＤＡ３３の前方に位置するＬＥＤ３５を点灯
し、検出器３０の光検出面３１を照明する。これによ
り、ＰＤＡ３３の像が、ビデオカメラ４０の光電面４１
上に結ばれる。この撮像結果は、カメラコントロールユ
ニット５２を介して画像処理装置５０に与えられ、撮像
画像内における各フォトダイオード３２の光電面の位置
が解析される。そして、その結果が、位置情報としてメ
モリ内に蓄えられる。なお、この撮像結果は、図４
（ａ）に示すように、モニター５３上に表示される。図
中、参照番号５３ａで示す領域は画像表示部であり、５
３ｂで示す領域はメニュー表示部である。

【００２６】次に、ＬＥＤ３５を消灯した後、顕微鏡装
置１０の電源を入れて、照明光源１４若しくは１１を点
灯させる。これにより、試料ステージ１２上の生物試料
１３の像が、顕微鏡対物レンズによって入力像位置に結
ばれる。透過した光束は、前述したように、リレーレン
ズ２１などを経て、ビデオカメラ４０の光電面４１上に
結ばれる。この撮像結果は、カメラコントロールユニッ
ト５２を介して画像処理装置５０に与えられ、画像情報
としてフレームメモリ内に記憶する（図４（ｂ）参
照）。

【００２７】次に、光路切換えノブ２６を手前に引き、
両ミラー２３、２４を光路外に変移させると共に、顕微
鏡装置１０の蛍光装置１１を点灯する。この操作によ
り、試料ステージ１２上にセットされた生物試料１３の
蛍光観察像が、検出器３０の光検出面３１に結ばれる。
このとき、生物試料１３に対して刺激等を与え、観察を
継続する。この観察結果となる蛍光画像は、逐次、光検
出面３１のＰＤＡ３３からＰＤＡコントロールユニット
５１に伝送される。なお、参考のため、図４（ｃ）に、
ＰＤＡ３３で得られる画像を示しておく。

【００２８】次に、画像処理装置５０では、フレームメ
モリに記憶した各フォトダイード３２の位置情報を基づ
き、この蛍光画像を対応する各画像位置に書込む。この
ようにして、予め撮像しておいた生物試料１３の画像上
に、ＰＤＡ３３で得られる画像を重ね合わせ、モニター
５３に表示させる（図４（ｄ）参照）。このように、重
ね合わせてモニター上に表示することで、生物試料１３
のどの部位のＰＤＡ像であるかが、容易に認識できる。

【００２９】なお、生物試料１３の他の部位を観察する
場合には、試料ステージ１２を変移させるか、或いは、
顕微鏡の対物レンズの倍率を低倍にして観察範囲を広げ
るなどした後、前述した操作を再度実施すればよい。

【００３０】本実施例で示したミラーのうち、再帰反射
光学系を構成するハーフミラーとしての反射ミラー２４
は、バンドパスフィルターのようなものでもよく、その
場合には、ＬＥＤの光束を効率よく反射し、その他の光
を透過することが望ましい。また、反射ミラー２４に不
透過性の普通のミラーを用いる場合には、分岐ミラー２
３とは別に抜き差しできる構造とし、生物試料の像を取
るときは、この反射ミラー２４のみを当該光路から取り
外して使用してもよい。

【００３１】また、上述したように、ＰＤＡ３３は高速
であるため（１フレーム5msec ）、通常の画像表示装置
（１フレーム１／３０sec 程度）では、追従することが
できないため、図１に示したように、それぞれのピクセ
ルの情報を、画像処理支援コンピュータ５４により表示
することもできる。

【００３２】＜実施例２＞図５に、図３に示したリレー
光学系の他の実施例を示す。なお、その他の構成は、図
１に示す構成と同一であり、同一の構成要素には同一の
参照番号を付し、説明は省略する。本実施例のリレー光
学系２０’は、レトロリフレクタ６０によって、再帰反
射光学系を構成している。

【００３３】以下、図６をもとに、このレトロリフレク
タ６０を用いた光学系の原理を説明する。なお、図中、
図５に対応する構成要素には、同一の参照番号を付す。

【００３４】顕微鏡装置１０の観察像としての入力像
は、レンズ１及び結像レンズ２２により、ＰＤＡ３３の
光電面上に結像され、レンズ１及び結像レンズ２９によ
り、ビデオカメラ４０の光電面４１上に結像する。ビデ
オカメラ４０の光電面４１上には、ミラーを２回反射す
ることで（分岐ミラー２３、ミラー２８）、ＰＤＡ３３
上と同じ（鏡像ではない）像が結ばれる。このときの倍
率は、結像レンズ２９と結像レンズ２２との焦点距離の
比によって定まる。なお、分岐ミラー（ハーフミラー）
２３、ミラー２８は、鏡像となるのを防ぐだけでなく、
ビデオカメラ４０の光電面４１上の結像位置を調整する
ためにも使用される。

【００３５】ＰＤＡ３３の光電面の像は、結像レンズ２
２とレンズ６１により、分岐ミラー２３を経て、レトロ
リフレクタ６０内のミラー面６２に結像し、さらに、レ
ンズ６１、結像レンズ２９により、分岐ミラー２３を経
て、ビデオカメラ４０の光電面上に結像する。レトロリ
フレクタ６０は、結像レンズ２２の瞳を、結像レンズ２
９の瞳に等倍でリレーし、ＰＤＡ３３の光電面の像は、
ビデオカメラ４０の光電面４１に、結像レンズ２９と結
像レンズ２２との焦点距離の比に応じた倍率で結ばれ
る。

【００３６】図７に図６の平面図を示す。図７におい
て、像点１、像点２は、それぞれＰＤＡ３３の光電面、
ビデオカメラ４０の光電面に相当する。物点ａからレン
ズ１、分岐ミラー２３、ミラー２８、結像レンズ２９を
経て像点２に至る光路は、物点ａ→レンズ１→分岐ミラ
ー２３→結像レンズ２２→像点１→結像レンズ２２→分
岐ミラー２３→レンズ６１→像点３→レンズ６１→分岐
ミラー２３→ミラー２８→結像レンズ２９→像点２なる
光路となり、このうち、分岐ミラー２３から像点２まで
の光路は、分岐ミラー２３が傾いた場合にも、同じにな
る。図７では、レンズ１、６１、結像レンズ２２、２９
の瞳が、分岐ミラー面２３上にある場合を示したが、必
ずしもこの例に限定されるものではなく、レンズ６１と
ミラー６２により構成されるレトロリフレクタ６０が、
結像レンズ２２、２９の瞳を等倍にリレーし、レンズ１
の瞳が、結像レンズ２２、２９の瞳に一致していればよ
い。

【００３７】このような構成を採用することで、ビデオ
カメラ４０によって、ＰＤＡ３３の光電面の像と、生物
試料１３の像とが互いにずれることなく、観察できる。

【００３８】また、他の構成例を図８に示す。この場
合、ミラー２８の代りにハーフミラー７１を配置し、こ
のハーフミラー７１を透過した光束をミラー７２で反射
させ、結像レンズ７３に導く構成となっている。このよ
うに構成することにより、図６において検出器、ビデオ
カメラの配設位置に相当する検出部８１、８２に加え、
第３の検出部８３を設けることができる。この場合に
も、前述の実施例と同様に、観察することができる。

【００３９】さらに他の構成例を図９に示す。図９の光
学系は、分岐ミラー２３の向きを９０°反転させて配置
したものである。この場合、入力像→ＰＤＡ３３の光路
は変らないが、入力像がビデオカメラに至る光路は、入
力像→レンズ１→分岐ミラー２３→レトロリフレクタ６
０→分岐ミラー２３→ミラー２８→結像レンズ２９→ビ
デオカメラ４０となる。また、ＰＤＡ３３の光電面の像
をビデオカメラ４０で観察する場合、このときの光路
は、ＰＤＡ３３→結像レンズ２２→分岐ミラー２３→ミ
ラー２８→結像レンズ２９→ビデオカメラ４０となる。

【００４０】＜実施例３＞観察像の変化を検出する検出
器の他の実施例を図１１に基づいて説明する。なお、図
１に示す装置と同一の構成要素には同一の参照番号を付
し、説明は省略する。

【００４１】本実施例の検出器１３０は、入力像が結ば
れる位置に配置し、ピンホール１３１ａを有するピンホ
ール板１３１、このピンホール１３１ａを通過した光束
を分光する球面状の回折格子１３２及びＣＣＤラインセ
ンサ１３３で分光器を構成している。

【００４２】処理操作のシーケンスは、検出器にＰＤＡ
３３を用いた場合とほぼ同様であり、まず、ビデオカメ
ラ４０で分光器の入力部となるピンホール板１３１を撮
像する。そして、マウスを使ってモニター１５３画面上
にピンホールの輪郭あるいはピンホール位置を“＋”マ
ークで指定する。この輪郭は、オーバーレイ画像として
メモリに蓄えられ、常に画面上に表示される。

【００４３】次に、光路を切換えて、生物試料１３の入
力像をビデオカメラ４０で撮像し、この撮像画像は、カ
メラコントロールユニット１５２を経て、画像処理装置
１５０へ送られる。一方、再帰反射光学系内部のハーフ
ミラーを透過し、さらにピンホール１３１ａを透過した
光束は、回折格子１３２により分光され、ＣＣＤライン
センサ１３３上に、それぞれ波長に応じた位置にスポッ
トを形成する。これをＣＣＤラインセンサ１３３で読み
出し、分光スペクトル表示・解析用のコンピュータ１５
４で解析を行ない、モニター１５３にグラフとして表示
させることで、生物試料１３の分光特性が分る。

【００４４】一方、画像処理装置１５０では、ビデオカ
メラ４０からの入力をＡＤ変換し、メモリに蓄える。コ
ンピュータには、オーバーレイと重ね、画素を間引いて
コンピュータへ転送する。また、分光器からの入力は、
必要であれば強度軸を対数とし、コンピュータへ送られ
る。コンピュータ１５４では、モニター１５３上にビデ
オカメラ４０の画像と分光器出力のグラフを同時に表示
し、ビデオカメラ４０の撮像画像上には、オーバーレイ
にピンホール１３１ａの輪郭が描かれることになる。こ
のビデオ画像とグラフは常時書き換えられ、生物試料１
３を動かすことにより、生物試料１３の各部位の分光特
性が容易に分る。

【００４５】なお、このモニター１５３による表示例を
示すと、例えば図１２のようになる。図中、参照番号１
５５は、モニター上の映し出されたビデオカメラの撮像
画像であり、生物試料１３上には、検出器１３０によっ
て検出されている分光検出箇所１５６が表示されてお
り、これによって、生物試料のどの位置を観察している
のかが容易に分る。また、参照番号１５７は、検出器１
３０の出力がグラフとして表示されており、生物試料１
３におけるこの部位の分光特性が表示されている。な
お、参照番号１５８は、メニュー画面を示している。

【００４６】また、図１３に示すＦＴ型分光器１３２を
用いて、検出器２３０を構成することもできる。この検
出器は、生物試料１３の入力像の一部を通過させる入力
部として、光コネクタ２３１ａを用いており、この光コ
ネクタ２３１ａに入射する入力像は光ファイバ２３１を
介してＦＴ型分光器２３２に導かれている。

【００４７】ＦＴ型分光器２３２は、光ファイバ２３１
を介して入射する光を、互いに直交する方向の成分に偏
光させる偏光子２３３、各偏光成分の間に位相差は与え
ず、いわゆる横ずらしだけを与えるサバール板２３４、
偏光方向を揃えて出力する検光子２３５、検光子２３５
を介して出力される２光束を結像させる結像レンズ２３
６、この２光束の結像面よりも遠方で２光束が重なり合
う領域に配置され、受光した光の強度を検出するアレイ
検出器２３７で構成している。なお、その他の構成は、
前述した図１１の構成と同一であり、説明は省略する。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる画
像装置によれば、生物試料などの入力像に対して、像検
出手段で検出された入力像に関する光情報を重ね合わせ
て表示させることができるので、この光情報が入力像の
どの部位から得られた情報であるかを容易に認識するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例にかかる画像表示装置を備えた顕微鏡
観察装置の構成を示す構成図である。

【図２】ＰＤＡにおける光検出面を拡大して示す部分拡
大図である。

【図３】図１の装置構成のうち、リレー光学系の構成を
概略的に示す透視斜視図である。

【図４】（ａ）はＰＤＡの光電面がモニターに表示され
た状態を示す説明図、（ｂ）は生物試料がモニターに表
示された状態を示す説明図、（ｃ）はＰＤＡで得られる
画像を示す説明図、（ｄ）は生物試料の撮像画像上にＰ
ＤＡの検出画像を重ね合わせて表示した状態を示す説明
図である。

【図５】リレー光学系の他の構成例を示す透視斜視図で
ある。

【図６】リレー光学系の原理を示す説明図である。

【図７】図６の平面図である。

【図８】リレー光学系の他の構成例を示す透視斜視図で
ある。

【図９】リレー光学系の他の構成例を示す透視斜視図で
ある。

【図１０】（ａ）は、ＰＤＡと生物試料の像がモニター
画面上に表示された状態を示す図であり、（ｂ）は各画
素を示す図である。なお、（ｂ）において、斜線領域は
ＰＤＡ信号画素を示し、白抜き領域はビデオカメラ信号
画素を示す。

【図１１】画像表示装置を備えた顕微鏡観察装置の他の
構成例を示す図である。

【図１２】図１１の画像表示装置におけるモニターの表
示例を示す図である。

【図１３】画像表示装置を備えた顕微鏡観察装置の他の
構成例を示す図である。

【符号の説明】

１０…顕微鏡装置、２０…リレー光学系、２３…分岐ミ
ラー、２４…反射ミラー、２５…支持アーム、２６…光
路切換えノブ、３０…検出器（像検出手段）、３１…光
検出面、３２…フォトダイオード、３３…フォトダイオ
ードアレイ、４０…ビデオカメラ、５０…画像処理装
置。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 19/00 - 21/36 G02B 27/00 - 27/02 G06T 1/00 G01N 21/64

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】試料の像を入力し、前記試料の光情報とし
て出力する光情報検出手段と、前記光情報検出手段に前記試料の像を導くリレー光学系
と、前記試料の像を撮像すると共に、前記光情報検出手段の
光検出面の像を撮像する撮像手段と、前記リレー光学系内における前記試料と前記光情報検出
手段との間の光路上に配設される分岐ミラーを有し、前
記試料側から前記リレー光学系内に導かれる前記試料の
像を前記分岐ミラーにより分岐して前記撮像手段へ導く
分岐光学系と、前記試料と前記分岐ミラーとの間の光路上に配設される
反射ミラーを有し、前記光情報検出手段側から前記リレ
ー光学系内に導かれる前記光検出面の像を前記反射ミラ
ーにより反射させ前記分岐ミラーを経由して前記撮像手
段に導く再帰反射光学系と、前記撮像手段で得られる前記光検出面の像の撮像結果に
基づいて前記光検出面の位置情報を得ると共に、この位
置情報に基づいて前記撮像手段で撮影された前記試料の
像と前記光情報検出手段で検出された前記光情報とを重
ね合わせて表示させる画像処理手段と、を備えた画像表示装置。
【請求項２】試料の像を入力し、前記試料の光情報とし
て出力する光情報検出手段と、前記光情報検出手段に前記試料の像を導くリレー光学系
と、前記試料の像を撮像すると共に、前記光情報検出手段の
光検出面の像を撮像する撮像手段と、前記リレー光学系内における前記試料と前記光情報検出
手段との間の光路上に配設される分岐ミラーを有し、前
記試料側から前記リレー光学系内に導かれる前記試料の
像を前記分岐ミラーにより分岐して前記撮像手段へ導く
分岐光学系と、前記光情報検出手段側から前記リレー光学系内に導かれ
る前記光検出面の像をレトロリフレクタにより反射させ
前記分岐ミラーを経由して前記撮像手段に導く再帰反射
光学系と、前記撮像手段で得られる前記光検出面の像の撮像結果に
基づいて前記光検出面の位置情報を得ると共に、この位
置情報に基づいて前記撮像手段で撮影された前記試料の
像と前記光情報検出手段で検出された前記光情報とを重
ね合わせて表示させる画像処理手段と、を備えた画像表示装置。
【請求項３】前記光情報検出手段の前記光検出面は、単
数の光電面又は配列された複数の光電面により構成さ
れ、前記光情報検出手段で検出される前記光情報は、前記光
検出面に結像される前記試料の蛍光観察像の粗画像デー
タであること、を特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】前記光情報検出手段は、前記試料の像の一
部を通過させる入力部と、この入力部を通過した光を各
波長成分の光に分光する分光手段を備えて構成され、前記光情報は、前記入力部を通過した光の分光特性であ
ること、を特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項５】前記再帰反射光学系を前記試料と前記光情
報検出手段との間の光路上から光路外に変移させると共
に、前記光路外から前記光路上へ変移させる変移手段を
備えたこと、を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像表示
装置。