JP3423052B2 - 顕微鏡用撮像システム - Google Patents

顕微鏡用撮像システム

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JP3423052B2 JP34878493A JP34878493A JP3423052B2 JP 3423052 B2 JP3423052 B2 JP 3423052B2 JP 34878493 A JP34878493 A JP 34878493A JP 34878493 A JP34878493 A JP 34878493A JP 3423052 B2 JP3423052 B2 JP 3423052B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、顕微鏡像を撮像する顕
微鏡用撮像システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の撮像装置の信号処理系は、工場出
荷時に調整され、その一部をユーザーが適宜再調整及
び、処理の切り替えを行うようになっている。例えば、 (1) ホワイトバランス (2) 黒レベル調整 (3) ガンマ補正 (4) 色バランス (5) クロマレベル (6) AGC(自動利得制御回路:オートゲインコン
トロールアンプ) (7) オートアイリス 等の調整がある。
【0003】また、例えば特公平5−44230号公報
に示されているように、磁気カードまたはICカードに
各種映像信号の制御情報を入れておき、目的に合わせて
カードを差し替えることにより、所望の画質が得られる
という方法も考え出されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
装置では、多くの調整項目があるため使用者(ユーザ
ー)が各々調整するのは不便であり、またICカードを
その都度選択しなければならず煩わしく、使用者の誤解
や誤使用により最適な画像が得られない場合もある。本
発明は、使用者が調整を意識せずに目的に合ったテレビ
画像を出力できる顕微鏡用撮像システムを提供すること
を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1に対応する発明は、検鏡法が選択可能な顕
微鏡と、この顕微鏡により選択されている検鏡法を認識
する検鏡法検出手段と、前記顕微鏡の像を撮像しその
信号処理系が調整可能な撮像手段と、前記検鏡法検出
手段からの情報に基づいて前記撮像信号処理系を自動調
整する制御手段と、を備えたことを特徴とする顕微鏡用
撮像システムである。前記目的を達成するため、請求項
2に対応する発明は、次のようにしたものである。すな
わち、前記撮像信号処理系はガンマ変換回路を備え、前
記制御手段は、前記検鏡法検出手段により認識された検
鏡法に応じて前記ガンマ変換回路におけるガンマ変換特
性を調整することを特徴とする請求項1記載の顕微鏡用
撮像システムである。前記目的を達成するため、請求項
3に対応する発明は、次のようにしたものである。すな
わち、前記制御手段は、前記認識された検鏡法が蛍光観
察の場合にガンマカーブの低照度部をほとんどゼロにす
ることと、明視野観察の場合にガンマカーブを強めるよ
うにすることの少なくとも一方を行うことを特徴とする
請求項2記載の顕微鏡用撮像システムである。前記目的
を達成するため、請求項4に対応する発明は、次のよう
にしたものである。すなわち、前記制御手段は、前記検
鏡法検出手段により認識された検鏡法が蛍光観察の場合
に、励起光と同じ波長成分をカットするように前記撮像
信号処理系を調整することを特徴とする請求項1記載の
顕微鏡用撮像システムである。
【0006】
【作用】請求項1〜4のいずれかに対応する発明によれ
ば、使用者が調整を意識せずに目的に合ったテレビ画像
を出力できる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は本発明の概略構成を示すブロック図
である。顕微鏡1にその時用いられている検鏡法を検出
する検鏡法検出手段2と、この検鏡法検出手段2の出力
より、テレビカメラ(TVカメラ)3の設定を自動変更
する画質設定変更手段(カメラコントロール手段)4を
設け、該検鏡法検出手段2の出力より、予めプログラム
されている各検鏡法の目的に合わせた画質にテレビカメ
ラ3の設定を自動変更する。モニタ5は画質設定変更手
段4の出力を表示する。
【0008】図2は本発明のカメラコントロール手段4
の1例を説明するための図である。固体撮像素子[以下
CCDと称する(R:赤)]11,CCD(G:緑)1
2,CCD(B:青)13は、CPU(中央演算処理装
置)31によりコントロールされるゲインコントロール
アンプ14,15,16により、増幅されホワイトバラ
ンス及び明るさが調整されA/Dコンバータ17,1
8,19によりデジタル化される。
【0009】CPU31は、このA/Dコンバータ1
7,18,19の出力を参照し、前記ゲインコントロー
ルアンプ14,15,16及びオートアイリス32をコ
ントロールするA/Dコンバータ17,18,19によ
りデジタル化されたR,G,Bのデータは4×4マトリ
ックス回路20により黒バランス及び色バランスの調整
をすると、同時に色差信号(Y,I,Q)に変換され
る。
【0010】このマトリックス回路20の係数は、CP
U31より書き込まれ制御される。その後、フィルタ回
路21により輪郭補正及びノイズ除去を行う。このフィ
ルタ回路21の係数もCPU31より書き込まれ制御さ
れる。ガンマ変換回路(γ回路)22は、CPU31に
より変換テーブルを書き換えまたは、切り替えを行い各
検鏡法に適したガンマカーブに変換される。
【0011】以上により画質調整を受けた映像信号は、
エンコーダ23により、NTSCまたはPAL信号に変
換し、D/Aコンバータ24によりアナログ信号に変換
され出力される。CPU31は検鏡法検出手段2からの
信号によりROM32の内容により、各路の係数を変
更し、また制御系の測光モードを平均、ピーク、混合等
に変更する。以上のような構成により、画質設定変更手
段4の機能は実現できる。
【0012】次に、検鏡法検出手段2の具体例について
説明する。顕微鏡1は各部のミラーやプリズムスライダ
ー等のスライダー25の着脱により各検鏡法を選択す
る。よって、図3に示すように各部材に切り欠きを設
け、その部分にマイクロスイッチ26,27が当たるよ
うに配置することにより、その部材が挿入されているか
を検出する。
【0013】この図ではマイクロスイッチ26がオフ
(OFF)でマイクロスイッチ27がオン(ON)の時
スライダー25が挿入されており、マイクロスイッチ2
6,27共にONであれば、スライダー25が正しい位
置にないことを示す。この時はモニタ5上に、このこと
をメッセージとして出力すればユーザーが誤った操作を
するのを防ぐことができる。
【0014】更に、この切り欠きを各部材に特有のパタ
ーンで複数設け、複数のマイクロスイッチ26,27に
よりそのパターンを検出することにより、その部材の挿
入だけでなくその種類も検出できる。また、図4に示す
ように各部材に特有の抵抗値を持つ導電性部材30を張
り付け、図示しない接触子によりその抵抗値を検出する
ことにより、その部材の挿入されていることや、その種
類も判別できる。
【0015】さらに、図5に示すように、導電部材2
8,29を各部材特有のパターンに位置させ、図示ない
複数の接触子により、そのパターンを検出することによ
ってもその部材を特定することができる。さらに、図5
の導電部材28,29と、図3のスライダー25を組み
合わせ、導電部材28はスライダー25が正しい位置に
有ることを検出し、導電部材29によってその種類を検
出するようにしてよい。
【0016】また図6に示すように各部材にバーコード
31をつけ、そのバーコード31を読み取ることにより
各部材の種類を検出できる。一方、近年では顕微鏡の電
動化が進んでおり、この場合はユーザーが検鏡法を指定
することにより、顕微鏡各部のセットアップが行われる
ためそのままカメラコントロール部に検鏡法の情報を送
ることができるようになっている。
【0017】以上様々な方法により、顕微鏡の検鏡法の
検出が可能である。図7は透過明視野検鏡と、蛍光検鏡
が可能な顕微鏡の場合の構成を示した図である。透過観
察の場合、透過用光源40からの光は、色温度変換フィ
ルタ41を通り、シャッタ42及び開口絞り(AS)4
3、視野絞り(FS)44を通り、試料45に照射され
た対物レンズ46で拡大され、ハーフミラー47により
分岐され、一方は接眼レンズ48を通りユーザーが肉眼
で観察を行い、他方はTVカメラ49に入力され映像信
号に変換される。
【0018】また蛍光観察の場合は、蛍光光源50から
の光は、シャッタ51及び開口絞り(AS)52、視野
絞り(FS)53を通り、ダイクロイックミラー54に
より励起光のみが反射され対物レンズ46を通り、試
料45に照射され、試料45は蛍光を発する。試料45
から発された蛍光は、対物レンズ46により拡大され励
起光のみがダイクロイックミラー54を透過し、ハーフ
ミラー47により、接眼レンズ(BI)48及びTVカ
メラ49に光路を分ける。
【0019】このような顕微鏡の場合は、検鏡法検出の
為のセンサは、シャッタ42,51、ダイクロイックミ
ラー54に取り付けておく。そして透過観察時のホワイ
トバランスをとるための色温度検出用のセンサ55が開
口絞り(AS)43の手前の脇に取り付けてある。
【0020】顕微鏡の場合全面に試料が入り、白い部分
が全く無くなることがあるので、光源40及び色温度変
換フィルタ41の光を直接このセンサ55で受け、ホワ
イトバランスをとる。この時色温度検出用のホワイトバ
ランス用センサ55の手前に色温度変換フィルタ41を
入れることができない場合は、フィルタ挿入部にもフィ
ルタ41検出用のセンサを設け、その種類も検出できる
ようにし、カメラコントローラ60にて色温度検出用の
センサ55の出力を、このフィルタの特性の分の補正を
加えるようにする。
【0021】ここで、シャッタ42が開かれていれば透
過観察であり、照明光の色温度にホワイトバランスを合
わせ、直接の透過光にも対応できるようにガンマカーブ
を変更して強めることにより、実際に観察したい試料の
黒つぶれを防ぐ。また、AGCやオートシャッタは、ピ
ーク値を参照するようにし、試料45の移動や倍率の変
更によって、明るさが変化しないようにする。
【0022】シャッタ42が閉じており、蛍光観察用の
シャッタ51が開いていれば蛍光観察であり、モニタの
色温度に合わせたホワイトバランスとし、蛍光像をくっ
きりと見せるために、ガンマカーブの低照度部をほとん
どゼロとし、試料のない部分のノイズ抑圧する。更にダ
イクロイックミラー54がB励起用の場合は、青の波長
は透過してこないので、出力の青成分をカットすること
によりS/Nを改善する。
【0023】また、2つのシャッタ42,51が閉じて
いる時はTVテレビカメラ49には光がきていないの
で、この間黒バランスをとるようにする。さらに、シャ
ッタ42が開いており且つダイクロイックミラー54が
挿入されていたり、シャッタ42,51共に開いている
など誤った使用方法である場合は図1のモニタ5にメッ
セージを出力し修正を促す。
【0024】図8は図7のホワイトバランス回路に入力
側の構成を示すもので、61は開口絞り(FS)、62
は光源の温度を検出するフォトダイオード、63はフォ
トダイオード62の出力をデジタルに変換するA/D変
換器である。このようにすれば、検鏡法を自動的に判別
し、それに合わせてテレビカメラの画質を調整し、より
見やすい画像を提供することができる。
【0025】本発明は、以上述べた実施例に限定され
ず、種々変形して実施できる。すなわち、前述の検鏡法
において、各部に検出用のセンサを設けることにより検
鏡法の特定が可能である。このように構成することによ
り、落射照明の場合、照明光の色温度にホワイトバラン
スを合わせ、AGCやオートシャッタは、平均値を参照
するようにし、試料のエッジ部からの直接反射によって
像が暗くなるのを防ぐ事ができる。
【0026】また、位相差検鏡の場合は照明光の色温度
にホワイトバランスを合わせ、位相差が強調されるよう
に輪郭補正量を強くする。さらに、ノマルスキー観察の
場合は、より鮮やかに見せるために色のゲインを上げ
る。また、テレビカメラへの光路が遮断されている時
は、ブラックバランスをとり、カメラの補正を行う。
等、調整を行うことにより各種検鏡法に即した画質でモ
ニタ観察することができる。
【0027】
【発明の効果】本発明の顕微鏡用撮像システムによれ
ば、顕微鏡観察においてテレビカメラの調整を意識せず
に検鏡法に合わせた画質で観察が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による顕微鏡用撮像システムの概略構成
を示すブロック図。
【図2】図1の画質設定変更手段の具体例を示す回路
図。
【図3】図1の検鏡法検出手段を説明するための図。
【図4】図1の検鏡法検出手段を説明するための図。
【図5】図1の検鏡法検出手段を説明するための図。
【図6】図1の検鏡法検出手段を説明するための図。
【図7】図1の透過明視野検鏡と、蛍光検鏡が可能な顕
微鏡の場合の構成を示した図。
【図8】図1のホワイトバランス回路の入力側の構成を
示す図。
【符号の説明】
1…顕微鏡、2…検鏡法検出手段、3…テレビ(TV)
カメラ、4…画質設定変更手段、5…モニタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 21/36

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 検鏡法が選択可能な顕微鏡と、 この顕微鏡により選択されている検鏡法を認識する検鏡
    法検出手段と、 前記顕微鏡の像を撮像しその撮像信号処理系が調整可能
    な撮像手段と、 前記検鏡法検出手段からの情報に基づいて前記撮像信号
    処理系を自動調整する制御手段と、 を備えたことを特徴とする顕微鏡用撮像システム。
  2. 【請求項2】 前記撮像信号処理系はガンマ変換回路を
    備え、 前記制御手段は、前記検鏡法検出手段により認識された
    検鏡法に応じて前記ガンマ変換回路におけるガンマ変換
    特性を調整することを特徴とする請求項1記載の顕微鏡
    用撮像システム。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、前記認識された検鏡法
    が蛍光観察の場合にガンマカーブの低照度部をほとんど
    ゼロにすることと、明視野観察の場合にガンマカーブを
    強めるようにすることの少なくとも一方を行うことを特
    徴とする請求項2記載の顕微鏡用撮像システム。
  4. 【請求項4】 前記制御手段は、前記検鏡法検出手段に
    より認識された検鏡法が蛍光観察の場合に、励起光と同
    じ波長成分をカットするように前記撮像信号処理系を調
    整することを特徴とする請求項1記載の顕微鏡用撮像シ
    ステム。
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