JP3865013B2

JP3865013B2 - Microscope and microscope remote control system

Info

Publication number: JP3865013B2
Application number: JP31005997A
Authority: JP
Inventors: 邦夫利光
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-10-24
Filing date: 1997-10-24
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2017-10-24
Also published as: JPH11133311A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡及び顕微鏡遠隔操作システムに係り、更に詳しくは、対物レンズの切り換えが可能な顕微鏡、及び顕微鏡を遠隔操作して標本の観察倍率、位置を変える顕微鏡遠隔操作システム（テレパソロジーシステム）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、対物レンズの切り換えに応じて、コンデンサレンズ、視野絞り、開口絞り、標本ステージの対物レンズ光軸方向駆動機構、フィルタ、光源に対する調光電源等の調整が自動的に行われる電動式顕微鏡が知られている。この種の電動式顕微鏡は、例えば特公平５−１６００６号公報や、特開平８−２０１７０１号公報に開示されている。
【０００３】
また、最近ではこの種の電動式顕微鏡を遠隔操作して標本の観察倍率、位置を変えるテレパソロジーシステムが実用化されている。例えば、病院での腫瘍の治療のため、その腫瘍が良性か悪性かを判断する必要がある場合に、開腹手術を行い、その腫瘍の細胞の一部を取り出して顕微鏡観察を行うことがあるが、その現場にいる医師のみではその判断が困難な場合がある。かかる場合に、より専門知識がある他の医師（病理専門医）の診断及び指示を仰げたら便利である。このようなとき、テレパソロジーシステムを利用することにより、その病理専門医がその場にいなくても、顕微鏡を遠隔操作しつつ現場から通信回線を介して送られてくる標本の顕微鏡画像を離れた場所で見ながら、その判断を行うようなことが可能になった。
【０００４】
従来のテレパソロジーシステムでは、顕微鏡を遠隔操作する側では、顕微鏡遠隔操作専用のコントローラを使用していた。このコントローラとしては、例えば、コンピュータの画面に必要項目が表示され、所定のキーを押す構成のものがあった。この他、顕微鏡遠隔操作専用のコントローラであって、押しボタン、ダイヤル等を操作する構成のものもあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、テレパソロジーシステムにおいて、顕微鏡が置かれた側（以下、適宜「受信側」と呼ぶ）は診断を仰ぐ立場である。一方、顕微鏡を遠隔操作する側（以下、適宜「送信側」と呼ぶ）は、その標本について判断したり、受信側を指導する立場である。従って、送信側の操作者は、顕微鏡の操作については手慣れた専門病理医等である。
【０００６】
しかしながら、従来のテレパソロジーシステムにあっては、送信側は専用コントローラを操作し、受信側から送られる画像をモニタにより観察することになる。従って、このような構成では、送信側の操作者は、顕微鏡の操作について手慣れた者であっても、このシステムの専用コントローラの操作方法を習熟する必要があり、そのための時間と手間が掛かるという不都合があった。
【０００７】
また、専用コントローラの操作は、通常使い慣れた顕微鏡の操作方法とはかなり異なったものとなる。従って、遠隔操作して標本を観察するためには、普段と異なる操作を強いられるという不都合があった。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、テレパソロジーシステムの送信側装置として好適に使用することができる顕微鏡を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第２の目的は、通常の観察顕微鏡、テレパソロジーシステムの送信側装置及び受信側装置の何れとしても使用が可能な顕微鏡を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第３の目的は、送信側の操作性（使い勝手）が良好な顕微鏡遠隔操作システムを提供することにある。
【００１１】
本発明の第４の目的は、送信側及び受信側ともに専用の機器を揃える必要がなく、しかも例えば３つ以上の病院相互間での顕微鏡遠隔操作を可能にした顕微鏡遠隔操作システムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、複数の対物レンズ（１４）を切り換え可能な顕微鏡であって、標本ステージ（２６）の前記対物レンズ光軸直交面内の２次元位置を検出する位置検出系（３８Ｘ、３８Ｙ）と；前記対物レンズの設定を検出する対物レンズ検出系（３７）と；前記両検出系の検出結果の情報を通信可能な信号形式に変換し通信回線を介して他の顕微鏡に出力する変換出力装置（１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ）と；通信回線（４０）を介して入力された、前記他の顕微鏡で取得された画像データを表示用画像データに変換する画像データ変換器（１８Ｄ）と；前記変換後の画像データを表示画面に表示する表示装置（２０）とを備える。
これによれば、対物レンズ検出系により対物レンズの設定が検出され、位置検出系により標本ステージの対物レンズ光軸直交面内の２次元位置が検出される。そして、変換出力装置では両検出系の検出結果の情報を通信可能な信号形式に変換し通信回線を介して他の顕微鏡に出力する。このため、本請求項１に記載の発明に係る顕微鏡を、テレパソロジーシステムの送信側装置として通信回線を介して受信側顕微鏡に接続することにより、受信側顕微鏡では、対物レンズの設定情報に応じて各種調整部材を最適な状態に自動調整するとともに、その標本ステージの２次元位置情報に応じて標本ステージをその位置に位置制御する。従って、テレパソロジーシステムの送信側装置として使用が可能になるとともに、通常の顕微鏡操作と同様標本ステージの２次元位置の操作（すなわち移動操作）を標本送りハンドルを用いて行なうことができる。また、通信回線を介して入力された、受信側顕微鏡で取得された画像データが画像データ変換器により表示用画像データに変換され、変換後の画像データが表示装置の表示画面に表示される。従って、専用のディスプレイを通信回線に接続することなく、テレパソロジーシステムの送信側装置として使用することが可能となる。
【００１５】
この場合において、表示装置は、顕微鏡とは別に配置しても勿論良いが、請求項２に記載の発明の如く、前記表示装置が、前記標本ステージ上に搭載されていても良い。かかる場合には、通常の顕微鏡観察と同様に、顕微鏡双眼部から覗いて表示装置の表示画面に表示された顕微鏡画像を観察することが可能になり、一層使いやすくなる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の顕微鏡において、コンデンサレンズ、視野絞り、開口絞り、標本ステージの対物レンズ光軸方向駆動機構、フィルタ、光源に対する調光電源の任意の１つ又は任意の２つ以上の組み合わせから成る各種調整部材（２２、２４、２８、３０、３２）と；前記各種調整部材を手動操作するための操作部材（２２Ａ、２４Ａ、２８Ａ、３０Ａ、３２Ａ）と；前記操作部材による前記各種調整部材の操作情報を検出する操作情報検出系（３６）とをさらに備え、前記変換出力装置（１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ）は、前記操作情報検出系の検出結果の情報を通信可能な信号形式に変換し通信回線を介して出力することを特徴とする。
【００１７】
これによれば、対物レンズ検出系により対物レンズの設定が検出され、位置検出系により標本ステージの対物レンズ光軸直交面内の２次元位置が検出され、操作情報検出系により操作部材による各種調整部材の操作情報が検出される。そして、変換出力装置では、これらの３つの検出系の検出結果の情報を通信可能な信号形式に変換し通信回線を介して出力する。このため、本請求項３に記載の発明に係る顕微鏡を、テレパソロジーシステムの送信側装置として通信回線を介して受信側顕微鏡に接続することにより、受信側顕微鏡では、対物レンズの設定情報に応じて各種調整部材を最適な状態に自動調整し、その標本ステージの２次元位置情報に応じて標本ステージをその位置に位置制御し、更に操作部材による各種調整部材の操作情報に基づいて該当する調整部材を調整する。従って、標本ステージの２次元位置調整、及び対物レンズの設定情報に応じた各種調整部材のデフォルトの自動調整のみでなく、各種調整部材の微調整をも遠隔操作により実現することが可能になる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、対物レンズ（１４）の切り換えに応じて、コンデンサレンズ、視野絞り、開口絞り、標本ステージ（２６）の対物レンズ光軸方向駆動機構、フィルタ、光源に対する電源電圧調整器の任意の１つ又は任意の２つ以上の組み合わせから成る各種調整部材（２２、２４、２８、３０、３２）が自動的に調整される顕微鏡であって、前記対物レンズの設定を検出する対物レンズ検出系（３７）と；前記対物レンズを電動式で切り換えるレンズ切り換え機構（１３）と；前記対物レンズに応じて、前記各種調整部材を調整する調整機構（７６）と；前記標本ステージを前記対物レンズの光軸直交面内で２次元駆動する駆動系（７８Ｘ、７８Ｙ）と；前記ステージの前記対物レンズ光軸直交面内の２次元位置を検出する位置検出系（３８Ｘ、３８Ｙ)と；前記標本ステージ上の標本を撮像し、その撮像信号を出力する撮像装置（４４）と；前記撮像信号を通信可能な画像データに変換して通信回線に送出する画像出力装置（４６Ｄ、４６Ｅ）と；前記通信回線を介して入力された画像データを表示用画像データに変換する画像データ変換器（１８Ｄ）と；前記変換後の画像データによる画像を表示画面に表示する表示装置（２０）と；前記通信回線を介して対物レンズの設定情報及び前記標本ステージの前記２次元位置の情報の少なくとも一方が入力されると、それに応じて前記レンズ切り換え機構及び前記駆動系の内の入力された情報に対応するものを制御する制御装置（７６）と；前記両検出系の検出結果の情報を通信可能な信号形式に変換し通信回線を介して出力する変換出力装置（７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃ）とを備える。
【００１９】
これによれば、例えば、対物レンズが手動によりあるいはレンズ切り換え機構により電動式で切り換えられると、対物レンズ検出系により対物レンズの設定が検出され、調整機構によりコンデンサレンズ、視野絞り、開口絞り、標本ステージの対物レンズ光軸方向駆動機構、フィルタ、光源に対する調光電源の任意の１つ又は任意の２つ以上の組み合わせから成る各種調整部材が調整される。従って、本請求項４に記載の発明に係る顕微鏡を通常の観察顕微鏡として使用する場合には、対物レンズを切り換えるだけで、観察準備作業が自動的に行われる。
【００２０】
また、対物レンズ検出系により対物レンズの設定が検出され、位置検出系により標本ステージの対物レンズ光軸直交面内の２次元位置が検出され、変換出力装置では両検出系の検出結果の情報を通信可能な信号形式に変換し通信回線を介して出力する。一方、画像データ変換器では通信回線を介して入力された、他の顕微鏡で取得された画像データを表示用画像データに変換し、変換後の画像データによる画像が表示装置の表示画面に表示される。従って、本請求項４に記載の発明に係る顕微鏡は、通信回線を介して受信側顕微鏡に接続することにより、使い勝手の良い送信側装置を実現できる。
【００２１】
また、撮像装置により標本ステージ上の標本が撮像され、その撮像信号が出力されると、画像出力装置では撮像信号を通信可能な画像データに変換して通信回線に送出する。一方、制御装置では通信回線を介して対物レンズの設定情報及び標本ステージの２次元位置の情報の少なくとも一方が入力されると、それに応じてレンズ切り換え機構及び駆動系の内の入力された情報に対応するものを制御する。これにより、レンズ切り換え機構により対物レンズが電動式で切り換えられ、駆動系により標本ステージが対物レンズの光軸直交面内で２次元駆動される。この場合、前記の対物レンズの切り換えにより対物レンズ検出系により対物レンズの設定が検出され、調整機構によりコンデンサレンズ、視野絞り、開口絞り、標本ステージの対物レンズ光軸方向駆動機構、フィルタ、光源に対する調光電源の任意の１つ又は任意の２つ以上の組み合わせから成る各種調整部材が調整される。従って、本請求項４に記載の発明に係る顕微鏡は、通信回線を介して送信側装置に接続することにより、受信側顕微鏡としても使用することができる。
【００２２】
以上より、本請求項４に記載の発明に係る顕微鏡は、通常の観察顕微鏡、送信側装置、受信側装置のいずれの目的にも好適に使用できる。
【００２３】
請求項５に記載の発明に係る顕微鏡遠隔操作システムは、前記請求項１ないし３のいずれか一項に記載の顕微鏡から成る第１の顕微鏡（１０）と；該第１の顕微鏡と通信回線を介して接続され、前記対物レンズの設定情報、前記標本ステージの前記２次元位置の情報、及び前記各種調整部材の操作情報の少なくとも１つが入力されると、それに応じて対物レンズ切替機構、標本ステージの駆動系、及び各種調整部材の内の入力された情報に対応するものを制御するとともに、画像データを取得して、該画像データを通信回線を介して前記第１の顕微鏡に出力する第２の顕微鏡（６０）とを備える。
【００２４】
これによれば、通信回線を介して第１の顕微鏡から対物レンズの設定情報、標本ステージの前記２次元位置の情報、及び各種調整部材の操作情報の少なくとも１つが入力されると、取得した画像データを通信回線を介して第１の顕微鏡に出力する第２の顕微鏡ではそれに応じて対物レンズ切替機構、標本ステージの駆動系、及び各種調整部材の内の入力された情報に対応するものを制御する。従って、送信側の操作性（使い勝手）が良好な顕微鏡遠隔操作システムが実現される。
【００２５】
請求項６に記載の発明に係る顕微鏡遠隔操作システムは、前記請求項４に記載の顕微鏡（１００）の複数が、通信回線（４０）を介して相互に接続され、前記いずれの顕微鏡も前記画像データ、前記対物レンズの設定情報及び前記標本ステージの前記２次元位置の情報を送受信可能である。これによれば、いずれの顕微鏡も、通常の観察顕微鏡、送信側装置、受信側装置のいずれの目的にも好適に使用でき、しかも画像データ、対物レンズの設定情報及び標本ステージの２次元位置の情報を送受信可能であることから、送信側及び受信側ともに専用の機器を揃える必要がなく、しかも例えば３つ以上の病院相互間での顕微鏡遠隔操作が可能になる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１、図２に基づいて説明する。
【００２７】
図１には、本発明に係る顕微鏡１０が送信側の装置として用いられた顕微鏡遠隔操作システム（テレパソロジーシステム）の構成が示されている。この遠隔操作システムは、第１の顕微鏡としての顕微鏡１０と、この顕微鏡１０に通信回線としての通信ケーブル４０を介して接続された第２の顕微鏡としての受信側顕微鏡６０とを備えている。
【００２８】
前記顕微鏡１０は、レボルバ１２により複数の対物レンズ１４を切り換え可能な顕微鏡本体１６と、この顕微鏡本体１６に接続された送受信装置１８と、この送受信装置１８に接続されたＣＲＴディスプレイあるいは液晶ディスプレイ等から成る表示装置としての画像モニタ２０とを備えている。
【００２９】
顕微鏡本体１６には、図２に示されるように、視野絞り２２、開口絞り２４、標本ステージ２６の対物レンズ光軸方向駆動機構としてＺ駆動機構２８、フィルタとしてのＮＤフィルタ３０、光源（ハロゲンランプ）に対する調光電源としてのランプ調光電源３２等を含む各種調整部材が設けられている。
【００３０】
前記視野絞り２２の調整系は、操作部材としての視野絞りダイヤル２２Ａ、この視野絞りダイヤル２２Ａの回転軸に設けられたポテンショメータ２２Ｂ、及びこのポテンショメータ２２Ｂの検出した視野絞りダイヤル２２Ａの回転量に応じてポテンショメータ２２Ｂと同軸に設けられたモータ２２Ｃを制御する制御回路３４によって構成されている。モータ２２Ｃにより不図示の駆動系を介して視野絞り２２の位置が調整される。
【００３１】
前記開口絞り２４の調整系は、操作部材としての開口絞りダイヤル２４Ａ、この開口絞りダイヤル２４Ａの回転軸に設けられたポテンショメータ２４Ｂ、及びこのポテンショメータ２４Ｂの検出した開口絞りダイヤル２４Ａの回転量に応じてポテンショメータ２４Ｂと同軸に設けられたモータ２４Ｃを制御する制御回路３４によって構成されている。モータ２４Ｃにより不図示の駆動系を介して開口絞りの絞り量が調整される。
【００３２】
前記Ｚ駆動機構２８の調整系は、操作部材としての焦準ハンドル２８Ａ（図１参照）、この焦準ハンドル２８Ａの回転軸の回転を検出するロータリエンコーダ２８Ｂ、及びこのロータリエンコーダ２８Ｂの検出した焦準ハンドル２８Ａの回転量（操作量）に応じてＺ駆動機構２８をフィードバック制御する制御回路３４によって構成されている。Ｚ駆動機構２８には、不図示のモータ及びこのモータの回転量を検出するロータリエンコーダが設けられており、このロータリエンコーダの出力が制御回路３４にフィードバックされるようになっている。
【００３３】
前記ＮＤフィルタ３０の調整系は、操作部材としての調光ダイヤル３０Ａ、この調光ダイヤル３０Ａの回転軸に設けられたポテンショメータ３０Ｂ、及びこのポテンショメータ３０Ｂの検出した調光ダイヤル３０Ａの回転量に応じてポテンショメータ３０Ｂと同軸に設けられたモータ３０Ｃを制御する制御回路３４によって構成されている。モータ３０Ｃにより不図示の駆動系を介してＮＤフィルタの位置が調整される。
【００３４】
前記ランプ調光電源３２の調整系は、操作部材としての電源電圧調整器３２Ａ、この電源電圧調整器３２Ａの出力電圧をデジタル変換するＡ／Ｄコンバータ３２Ｂ、及びＡ／Ｄコンバータ３２Ｂの出力値に応じてＤ／Ａコンバータ３４Ｃを介してランプ調光電源３２を調整する制御回路３４によって構成されている。
【００３５】
本実施形態では、ポテンショメータ２２Ｂ、２４Ｂ、３０Ｂ、ロータリエンコーダ２８Ｂ及びＡ／Ｄコンバータ３２Ｂによって、操作部材（視野絞りダイヤル２２Ａ、開口絞りダイヤル２４Ａ、調光ダイヤル３０Ａ、焦準ハンドル２８Ａ、電源電圧調整器３２Ａ）によって操作された操作情報（操作された各部の位置情報）を検出する操作情報検出系３６が構成され、この操作情報検出系３６からの検出データが、制御回路３４から送受信装置１８に送られるようになっている。
【００３６】
また、顕微鏡本体１６には、図２に示されるように、レボルバ１２の回転位置（停止位置）を検出し、そのアドレスにより使用している対物レンズ１４のナンバー（対物レンズの設定）を検出する対物レンズ検出系としてのホールＩＣ３７が設けられている。このホールＩＣの検出結果の情報が送受信装置１８に送出されるようになっている。
【００３７】
さらに、顕微鏡本体１６には、標本ステージ２６を構成するＸステージ、Ｙステージの位置をそれぞれ検出するリニアエンコーダ３８Ｘ、３８Ｙが設けられており、これらのリニアエンコーダ３８Ｘ、３８Ｙで検出されたＸステージ、Ｙステージの位置、すなわち標本ステージ２６の対物レンズ光軸直交面内の２次元位置の情報が送受信装置１８に送出されるようになっている。本実施形態では、リニアエンコーダ３８Ｘ、３８Ｙによって位置検出系が構成されている。
【００３８】
図１に戻り、前記送受信装置１８は、インターフェース回路１８Ａ、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１８Ｂ、送信回路１８Ｃ及び受信回路１８Ｄ等を含んで構成されている。この送受信装置１８によると、顕微鏡本体１６の制御回路３４からの各種位置情報（操作部材による前記各種調整部材の操作情報）、ホールＩＣ３７からの対物レンズ設定情報、及びリニアエンコーダ３８Ｘ、３８Ｙで検出されたＸステージ、Ｙステージの位置情報が、インターフェース回路１８Ａを介してＣＰＵ１８Ｂに送られ、該ＣＰＵ１８Ｂによって通信ケーブル４０を介して送信可能な信号形式に変換される。その変換後の信号は、送信回路１８Ｃから通信ケーブル４０を介して、後述する受信側顕微鏡６０の受信回路に送られる。すなわち、本第１の実施形態では、インターフェース回路１８Ａ、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１８Ｂ、送信回路１８Ｃによって、変換出力装置が構成されている。
【００３９】
一方、通信ケーブル４０を介して、受信側顕微鏡６０からの画像データが送られてくると、受信回路１８Ｄがその画像データを受け表示用画像データに変換し、その変換後の画像データ（表示用画像データ）による画像が画像モニタ２０の表示画面に表示される。すなわち、受信回路１８Ｄは、いわゆるビデオインターフェース回路を含み、本実施形態では受信回路１８Ｄによって画像データ変換器が構成されている。
【００４０】
前記通信ケーブル４０としては、高速でデータ通信が可能な、例えばＩＳＤＮ等の電話回線や、光ファイバ通信ケーブル、衛星通信等が使用される。
【００４１】
受信側顕微鏡６０は、テレパソロジーシステムに用いられる通常の受信側顕微鏡が用いられている。具体的には、この受信側顕微鏡６０は、電動顕微鏡本体４２と、この電動顕微鏡本体４２に取り付けられたテレビカメラ４４と、電動顕微鏡本体４２及びテレビカメラ４４に接続された送受信装置４６とを備えている。
【００４２】
電動顕微鏡本体４２としては、対物レンズ５２の切り換えに応じて、コンデンサレンズ、視野絞り、開口絞り、標本ステージ５０の対物レンズ光軸方向駆動機構、フィルタ、光源に対する調光電源等の各種調整部材が自動的に調整される電動式顕微鏡が用いられている。
【００４３】
この電動顕微鏡本体４２は、全体的な構成は、前述した顕微鏡本体１６と同様になっているが、レボルバ１２に代えてレンズ切換え機構としての電動レボルバ４８が設けられている点及びその電動レボルバ４８の回転位置（停止位置）が対物レンズ検出系としてのホールＩＣによって検出され、そのアドレスにより使用している対物レンズ５２のナンバー（対物レンズの設定）が検出されると、前述した制御回路と同様の制御回路によって、前記各種調整部材の駆動系（前述したモータ２２Ｃ、２４Ｃ、３０Ｃ、Ｚ駆動機構２８に相当）が制御されるようになっている点が異なる。この電動顕微鏡本体４２と同様の電動式顕微鏡は、例えば特開平８−２０１７０１に詳細に開示されており、公知であるから、ここでは詳細な説明は省略する。
【００４４】
前記送受信装置４６は、顕微鏡１０から通信回線４０を介して送られてきた、操作された各部位置情報（対物レンズの設定情報、標本ステージのＸＹ２次元位置の情報、及び各種調整部材の操作情報の少なくとも１つ）を受け、電動顕微鏡本体４２の制御回路（図示省略）に伝える役目と、テレビカメラ４４で撮像された標本ステージ５０上の標本の画像信号を通信回線４０を介して顕微鏡１０側に送る役目とを有する。
【００４５】
この送受信装置４６は、受信回路４６Ａ、プロセッサ（ＣＰＵ）４６Ｂ、インターフェース回路４６Ｃ、ＣＣＵ（カメラコントロールユニット）４６Ｄ及び送信回路４６Ｅ等を備えている。この送受信装置４６によると、通信ケーブル４０を介して顕微鏡１０側から送られてきた、上記操作された各部位置情報の信号は、受信回路４６Ａを介してＣＰＵ４６Ｂに送られ、ここで信号変換され、インターフェース回路４６Ｃを介して電動顕微鏡本体４２の制御回路に送られる。そして、電動顕微鏡本体４２の制御回路によって、送られてきた対物レンズの設定情報に対応する対物レンズ５２が顕微鏡光路上に設定されるような電動レボルバ４８の切り換え制御が行われるとともに、この切り換えに応じて各種調整部材の駆動系が制御され、デフォルトで設定された使用する対物レンズに応じた最適条件となるような調整部材の調整が行われる。この場合において、顕微鏡１０側から標本ステージのＸＹ２次元位置の情報、及び各種調整部材の操作情報も送られてきている場合には、電動顕微鏡本体４２の制御回路では、それらの情報に応じて標本ステージ５０の駆動系（Ｘステージ、Ｙステージの駆動系）を制御して標本ステージ５０のＸＹ位置を顕微鏡１０側の指示通りの位置に位置決めするとともに、各種調整部材の操作情報に応じて各種調整部材の駆動系を制御して各種調整部材の微調整を行う。
【００４６】
一方、テレビカメラ４４からの画像信号は、ＣＣＵ（カメラコントロールユニット）４６Ｄを介して送信回路４６Ｅに送られ、送信回路４６Ｅによって通信ケーブル４０を介して前記顕微鏡１０側の受信回路１８Ｄに送られる。
【００４７】
以上説明したように、本第１の実施形態によると、顕微鏡本体１６に設けられたホールＩＣ３７により対物レンズ１４の設定が検出され、リニアエンコーダ３８Ｘ、３８Ｙにより標本ステージ２６のＸＹ２次元位置が検出される。また、操作情報検出系３６により操作部材（視野絞りダイヤル２２Ａ、開口絞りダイヤル２４Ａ、調光ダイヤル３０Ａ、焦準ハンドル２８Ａ、電源電圧調整器３２Ａ）による各種調整部材の操作情報（操作された各部の位置情報）が検出される。そして、送受信装置１８を構成するインターフェース回路１８Ａ、ＣＰＵ１８Ｂ及び送信回路１８Ｃでは検出された対物レンズの設定情報、及び標本ステージ２６のＸＹ２次元位置の情報、及び操作部材による各種調整部材の操作情報を通信可能な信号形式に変換し通信回線４０を介して出力する。これにより、通信回線４０を介して接続された受信側顕微鏡６０では、対物レンズの設定情報に応じて、対物レンズの切り換え、この切り換えに応じて各種調整部材を最適な状態に自動調整するとともに、その標本ステージの２次元位置情報に応じて標本ステージ５０をその位置に位置制御し、更に操作部材による各種調整部材の操作情報に基づいて該当する調整部材を調整する。一方、通信ケーブル４０を介して入力された画像データがインターフェース回路１８Ｄにより表示用画像データに変換され、変換後の画像データによる画像が画像モニタ２０の表示画面に表示される。
【００４８】
従って、顕微鏡１０側の操作者は、標本ステージ２６の２次元位置の操作（すなわち移動操作）を通常の顕微鏡観察時と同様に標本送りハンドルを用いて行なうことができるので、使い勝手が良く、しかも標本ステージ２６の２次元位置調整、及び対物レンズの設定情報に応じた各種調整部材のデフォルトの自動調整のみでなく、各種調整部材の微調整をも遠隔操作により実現することが可能になる。
【００４９】
なお、上記第１の実施形態では、顕微鏡１０が対物レンズの設定、標本ステージ２６のＸＹ２次元位置に加え、操作部材よる各種調整部材の操作情報をも検出する場合について説明したが、対物レンズの設定、標本ステージ２６のＸＹ２次元位置のみを検出するようにしても良く、かかる場合であっても、顕微鏡１０をテレパソロジーシステムの送信側装置として使用することは可能である。
【００５０】
また、顕微鏡１０側の操作部材よる各種調整部材の操作情報を制御回路３４を介して送受信装置１８に送る場合について説明したが、これに限らず、操作情報検出系３６から直接に送受信装置１８に送るようにしても良い。また、操作情報の検出をモータ２２Ｃ、２４Ｃ、３０Ｃ、Ｚ駆動機構２８、Ｄ／Ａコンバータ３４Ｃを介して検出するようにしても良い。
【００５１】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態を図３に基づいて説明する。ここで、前述した第１の実施形態と同一の構成部分については同一の符号を用いるとともにその説明は省略する。本第２の実施形態は、前述した第１の実施形態の画像モニタ２０に代えて、表示装置として、標本ステージに載置（搭載）可能な小型の液晶モニタが設けられている点に特徴を有する。その他の部分の構成等は、前述した第１の実施形態と同一である。
【００５２】
本第２の実施形態では、図３に示されるように、顕微鏡本体１６の標本ステージ２６上に液晶モニタ２１が載置されている。この液晶モニタ２１の観察には、そのサイズに合せて、低倍率の対物レンズ１４を使用すればよい。例えば、対角５０ｍｍ（＝約２インチ）の液晶モニタであれば、０．５倍の対物レンズを使用する。この対物レンズの観察範囲は、φ５０ｍｍであるから、対角５０ｍｍの液晶モニタの画像全体を一度に観察できる。
【００５３】
本第２の実施形態の顕微鏡遠隔操作システムによると、顕微鏡１０（送信側）の操作者は通常の顕微鏡観察動作と全く同様に、顕微鏡本体１６の操作を行い、かつ接眼レンズ１７により標本を観察することが可能となる。従って、第１の実施形態と同等の効果を得られる他、更に送信側の操作性が良好となる。
【００５４】
《第３の実施形態》
次に、本発明の第３の実施形態を図４、図５に基づいて説明する。ここで、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一の符号を用いるとともにその説明を簡略にし若しくは省略するものとする。
【００５５】
図４には、第３の実施形態に係る顕微鏡遠隔操作システム（テレパソロジーシステム）の構成が示されている。この遠隔操作システムは、通信回線としての通信ケーブル４０を介して相互に接続された全く同一構成の顕微鏡１００を複数備えている。その内、図４には、２つのみが図示されている。
【００５６】
この顕微鏡１００は、顕微鏡本体７２と、この顕微鏡本体７２に取り付けられたテレビカメラ４４と、顕微鏡本体７２及びテレビカメラ４４に接続された切り換え機能付き送受信装置７４とを備えている。
【００５７】
顕微鏡本体７２としては、対物レンズの切り換えに応じて、視野絞り、開口絞り、標本ステージ２６の対物レンズ光軸方向駆動機構、フィルタ、光源に対する調光電源等の各種調整部材が自動的に調整される電動式顕微鏡が用いられている。
【００５８】
図５には、この顕微鏡本体７２の主要な制御系のブロック図が示されている。この図５に示されるように、この制御系は、基本的には、図２に示される第１の実施形態の顕微鏡本体１６の制御系の構成と近似しているが、次の点において相違する。
【００５９】
すなわち、前述した顕微鏡本体１６のレボルバ１２に代えて、前述した電動レボルバ４８と同様のレンズ切替機構としての電動式のレボルバ１３が設けられている。また、ホールＩＣ３７、リニアエンコーダ３８Ｘ、３８Ｙの出力が送受信装置７４のみでなく、制御回路７６にも入力されている。また、制御回路７６の出力段には、標本ステージ２６を構成するＸステージ、Ｙステージをそれぞれ駆動するステージＸモータ７８Ｘ、ステージＹモータ７８Ｙ、及びレボルバ１３を回転駆動するレボルバ用モータ８０が設けられている。
【００６０】
この場合、制御回路７６は、前述した第１の実施形態における電動顕微鏡本体４２の制御回路と同様に、レボルバ１３の切り換えに応じて、各種調整部材の駆動系（モータ２２Ｃ、２４Ｃ、３０Ｃ、Ｚ駆動機構２８等）を制御する機能を有する。すなわち、レボルバ１３の回転位置（停止位置）が対物レンズ検出系としてのホールＩＣ３７によって検出され、そのアドレスにより使用している対物レンズ１４のナンバー（対物レンズの設定）が検出されると、制御回路７６によって、各種調整部材の駆動系（モータ２２Ｃ、２４Ｃ、３０Ｃ、Ｚ駆動機構２８等）が制御され、デフォルトで設定された使用する対物レンズに応じた最適条件となるような調整部材の調整が行われる。かかる調整部材の自動調整は、例えば特開平８−２０１７０１に詳細に開示されており、公知であるから、ここでは詳細な説明は省略する。
【００６１】
また、制御回路７６では送受信装置７４を介して入力された標本ステージのＸＹ２次元位置情報に応じてステージＸモータ７８Ｘ、ステージＹモータ７８Ｙをリニアエンコーダ３８Ｘ、３８Ｙの出力をモニタしつつフィードバック制御して、その２次元位置情報に応じた位置に標本ステージ２６を位置決めする。さらに、制御回路７６では送受信装置７４を介して入力された対物レンズの設定情報に応じてレボルバ用モータ８０を制御し、レボルバ１３を介して対物レンズの切り換えを行うようになっている。これまでの説明から明らかなように、本第３の実施形態では、制御回路７６によって、調整機構及び制御装置が構成されている。
【００６２】
図４に戻り、前記切り換え機能付き送受信装置７４は、インターフェース回路７４Ａ、プロセッサ（ＣＰＵ）７４Ｂ、送・受信回路７４Ｃ、ビデオインターフェース回路１８Ｄ、ＣＣＵ（カメラコントロールユニット）４６Ｄ、送信回路４６Ｅ等を備えている。この場合、ＣＣＵ４６Ｄと送信回路４６Ｅとによって画像出力装置が構成されている。切り換え機能付き送受信装置７４を構成するインターフェース回路７４Ａ、プロセッサ（ＣＰＵ）７４Ｂ、送・受信回路７４Ｃは送受信の切換えを可能としている点に特徴を有する。
【００６３】
送・受信回路７４Ｃに、通信ケーブル４０を介して、複数の他の顕微鏡１００の切り換え機能付き送受信装置７４が接続されている。従って、切り換え機能付き送受信装置は、ある特定の顕微鏡１００との間の送受信の切り換えのみでなく、複数の顕微鏡との間で送受信を切替えて通信を実行すことができ、任意の顕微鏡１００間で、送受信の設定を行い、操作を実行することが可能となっている。
【００６４】
以上説明したように、本第３の実施形態によると、顕微鏡１００の複数が、通信回線４０を介して相互に接続され、いずれの顕微鏡１００も画像データ、対物レンズの設定情報及び標本ステージの２次元位置の情報を送受信可能であることから、いずれの顕微鏡１００も、通常の観察顕微鏡、送信側装置、受信側装置のいずれの目的にも好適に使用できる。しかも、画像データ、対物レンズの設定情報及び標本ステージの２次元位置の情報を送受信可能であることから、送信側及び受信側ともに専用の機器を揃える必要がなく、状況に応じた組み合わせが可能となる。すなわち、同様の顕微鏡１００を有するところであれば、自由に接続することが可能となる。例えば、複数の病院間で様々な分野の専門病理医が診断することが可能になる。胃の専門病理医はＡ病院に、肺の専門病理医はＢ病院に、大腸関係はＣ病院ということがわかっているような場合に、相互に協力することが可能になる。
【００６５】
なお、上記第１〜第３の実施形態において、送受信装置を顕微鏡本体内に内蔵させても良いことは言うまでもない。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜３に記載の各発明に係る顕微鏡は、テレパソロジーシステムの送信側装置として好適に使用できるという従来にない優れた効果がある。
【００６７】
また、請求項４に記載の発明に係る顕微鏡は、通常の観察顕微鏡、テレパソロジーシステムの送信側装置及び受信側装置の何れとしても使用が可能であるという効果がある。
【００６８】
また、請求項５に記載の発明によれば、送信側の操作性（使い勝手）が良好な顕微鏡遠隔操作システムを提供することができる。
【００６９】
また、請求項６に記載の発明によれば、送信側及び受信側ともに専用の機器を揃える必要がなく、しかも例えば３つ以上の病院相互間での顕微鏡遠隔操作を可能にした顕微鏡遠隔操作システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る顕微鏡遠隔操作システムの構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の顕微鏡本体１６の制御系の主要な構成を示すブロック図である。
【図３】第２の実施形態に係る送信側の顕微鏡本体を示す図である。
【図４】第３の実施形態に係る顕微鏡遠隔操作システムの構成を概略的に示す図である。
【図５】図４の顕微鏡本体７２の制御系の主要な構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０顕微鏡（第１の顕微鏡）
１３レボルバ（レンズ切り換え機構）
１４対物レンズ
１８Ａインターフェース回路（変換出力装置の一部）
１８Ｂプロセッサ（変換出力装置の一部）
１８Ｃ送信回路（変換出力装置の一部）
１８Ｄ受信回路（画像データ変換器）
２０画像モニタ（表示装置）
２２視野絞り（調整部材）
２２Ａ視野絞りダイヤル（操作部材）
２４開口絞り（調整部材）
２４Ａ開口絞りダイヤル（操作部材）
２６標本ステージ
２８Ｚ駆動機構（標本ステージの対物レンズ光軸方向駆動機構、調整
部材）
２８Ａ焦準ハンドル（操作部材）
３０フィルタ（調整部材）
３０Ａ調光ダイヤル（操作部材）
３２光源に対する調光電源（調整部材）
３２Ａ電源電圧調整器（操作部材）
３６操作情報検出系
３７ホールＩＣ（対物レンズ検出系）
３８Ｘリニアエンコーダ（位置検出系の一部）
３８Ｙリニアエンコーダ（位置検出系の一部）
４０通信回線
４４テレビカメラ（撮像装置）
４６Ｄカメラコントロールユニット（画像出力装置の一部）
４６Ｅ送信回路（画像出力装置の一部）
６０受信側顕微鏡（第２の顕微鏡）
７４Ａインターフェース回路（変換出力装置の一部）
７４Ｂプロセッサ（変換出力装置の一部）
７４Ｃ送信回路（変換出力装置の一部）
７６制御回路（調整機構、制御装置）
７８ＸステージＸモータ（駆動系）
７８ＹステージＹモータ（駆動系）
１００顕微鏡[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a microscope and a microscope remote control system, and more specifically, a microscope capable of switching an objective lens, and a microscope remote control system (telepathology system) for remotely operating a microscope to change the observation magnification and position of a specimen. About.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, motorized microscopes that automatically adjust condenser lens, field stop, aperture stop, objective lens optical axis drive mechanism, filter, dimming power supply for light source, etc. according to switching of objective lens It has been known. This type of electric microscope is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 5-16006 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-201701.
[0003]
Recently, a telepathology system that remotely operates this type of electric microscope to change the observation magnification and position of the specimen has been put into practical use. For example, when it is necessary to determine whether a tumor is benign or malignant for treatment of a tumor in a hospital, a laparotomy may be performed, and a part of the tumor cells may be taken out and observed under a microscope. In some cases, it is difficult to make a judgment only with a doctor at the site. In such a case, it is convenient to ask for diagnosis and instructions from another doctor (pathologist) who has more specialized knowledge. In such a case, by using the telepathology system, even if the pathologist is not on the spot, the microscope image of the specimen sent from the site via the communication line is remotely controlled while remotely operating the microscope. It became possible to make that judgment while looking at the place.
[0004]
In a conventional telepathology system, a controller dedicated to remote control of a microscope is used on the side of remote control of the microscope. As this controller, for example, a necessary item is displayed on a computer screen and a predetermined key is pressed. In addition, there is a controller dedicated to remote control of the microscope and configured to operate push buttons, dials, and the like.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In general, in the telepathology system, the side on which the microscope is placed (hereinafter referred to as “reception side” as appropriate) is in a position to seek diagnosis. On the other hand, the remote control side of the microscope (hereinafter referred to as “transmission side” as appropriate) is in a position to judge the sample and to instruct the reception side. Therefore, the operator on the transmission side is a specialized pathologist who is familiar with the operation of the microscope.
[0006]
However, in the conventional telepathology system, the transmission side operates the dedicated controller, and the image sent from the reception side is observed on the monitor. Therefore, in such a configuration, even if the operator on the transmission side is familiar with the operation of the microscope, it is necessary to master the operation method of the dedicated controller of this system, which takes time and effort. There was an inconvenience.
[0007]
In addition, the operation of the dedicated controller is quite different from the operation method of the microscope that is usually used. Therefore, in order to observe the specimen by remote operation, there is a disadvantage that an operation different from usual is forced.
[0008]
This invention is made | formed in view of this situation, The 1st objective is to provide the microscope which can be used conveniently as a transmission side apparatus of a telepathology system.
[0009]
A second object of the present invention is to provide a microscope that can be used as any of an ordinary observation microscope, a transmission side device and a reception side device of a telepathology system.
[0010]
A third object of the present invention is to provide a microscope remote control system with good operability (usability) on the transmission side.
[0011]
A fourth object of the present invention is to provide a microscope remote control system that does not require a dedicated device on both the transmission side and the reception side, and that enables remote control of the microscope among, for example, three or more hospitals. It is in.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  The invention according to claim 1 is a microscope capable of switching a plurality of objective lenses (14), and a position detection system (2) for detecting a two-dimensional position in the plane orthogonal to the optical axis of the objective lens of the specimen stage (26). 38X, 38Y); an objective lens detection system (37) that detects the setting of the objective lens; and converts information of detection results of the both detection systems into a communicable signal format and transmits it to another microscope via a communication line. A conversion output device (18A, 18B, 18C) for outputting;Input via communication line (40)Obtained with the other microscopeAn image data converter (18D) for converting image data into display image data; and a display device (20) for displaying the converted image data on a display screen.Prepare.
According to this, the setting of the objective lens is detected by the objective lens detection system, and the two-dimensional position in the plane orthogonal to the objective lens optical axis of the sample stage is detected by the position detection system. The conversion output device converts the detection result information of both detection systems into a communicable signal format and outputs it to another microscope via a communication line. For this reason, the microscope according to the first aspect of the present invention is connected to the receiving side microscope via the communication line as the transmitting side device of the telepathology system. Then, the various adjustment members are automatically adjusted to the optimum state, and the sample stage is position-controlled according to the two-dimensional position information of the sample stage. Therefore, it can be used as a transmission side device of a telepathology system, and the operation of the two-dimensional position of the sample stage (that is, the moving operation) can be performed using the sample feed handle as in the normal microscope operation. Also,Entered via communication lineAcquired with the receiving microscopeThe image data isBy image data converterThe image data is converted into display image data, and the converted image data is displayed on the display screen of the display device. Therefore, connect a dedicated display to the communication line.WithoutAs a transmitting device of a telepathology systemCan be used.
[0015]
  In this case, the display device may of course be arranged separately from the microscope.2The display device may be mounted on the specimen stage. In such a case, similarly to normal microscope observation, it is possible to observe the microscope image displayed on the display screen of the display device by looking through the microscope binocular unit, which makes it easier to use.
[0016]
  Claim3In the microscope according to claim 1, in the microscope according to claim 1, any one of the condenser lens, the field stop, the aperture stop, the objective lens optical axis direction drive mechanism of the sample stage, the filter, and the dimming power supply for the light source, or any Various adjustment members (22, 24, 28, 30, 32) composed of two or more combinations; Operation members (22A, 24A, 28A, 30A, 32A) for manually operating the various adjustment members; And an operation information detection system (36) for detecting operation information of the various adjustment members by the members, and the conversion output devices (18A, 18B, 18C) can communicate information of detection results of the operation information detection system. The signal is converted into a different signal format and output via a communication line.
[0017]
  According to this, the setting of the objective lens is detected by the objective lens detection system, the two-dimensional position in the plane orthogonal to the objective lens optical axis of the specimen stage is detected by the position detection system, and various adjustments by the operation member are performed by the operation information detection system. The operation information of the member is detected. The conversion output device converts the information of the detection results of these three detection systems into a communicable signal format and outputs it via a communication line. For this reason, this claim3By connecting the microscope according to the invention described in (2) to the receiving microscope through a communication line as a transmitting device of the telepathology system, the receiving microscope has various adjustment members that are optimal according to the setting information of the objective lens. The state is automatically adjusted, the position of the sample stage is controlled to the position according to the two-dimensional position information of the sample stage, and the corresponding adjustment member is adjusted based on the operation information of the various adjustment members by the operation member. Therefore, not only the two-dimensional position adjustment of the specimen stage and the default automatic adjustment of various adjustment members according to the setting information of the objective lens, but also fine adjustment of the various adjustment members can be realized by remote control.
[0018]
  Claim4According to the invention described in the above, the power supply voltage regulator for the condenser lens, the field stop, the aperture stop, the objective lens optical axis direction drive mechanism of the sample stage (26), the filter, and the light source voltage regulator can be selected according to the switching of the objective lens (14). A microscope in which various adjusting members (22, 24, 28, 30, 32) made of one or a combination of any two or more are automatically adjusted, and the objective lens detection detects the setting of the objective lens A system (37); a lens switching mechanism (13) for electrically switching the objective lens; an adjustment mechanism (76) for adjusting the various adjustment members in accordance with the objective lens; and the specimen stage as the objective lens A drive system (78X, 78Y) for two-dimensional driving in the plane orthogonal to the optical axis of the lens; and a position detection system (3 for detecting a two-dimensional position in the plane orthogonal to the optical axis of the objective lens of the stage) X, 38Y); an imaging device (44) for imaging the specimen on the specimen stage and outputting the imaging signal; and an image output device for converting the imaging signal into communicable image data and sending it to a communication line (46D, 46E); an image data converter (18D) for converting image data input via the communication line into display image data; a display for displaying an image based on the converted image data on a display screen When at least one of the setting information of the objective lens and the information of the two-dimensional position of the specimen stage is input via the communication line with the device (20), the lens switching mechanism and the drive system A control device (76) for controlling the information corresponding to the inputted information; and converting the information of the detection results of the both detection systems into a communicable signal format and outputting it via a communication line. Output device comprising (74A, 74B, 74C) and a.
[0019]
  According to this, for example, when the objective lens is switched manually or electrically by a lens switching mechanism, the objective lens setting is detected by the objective lens detection system, and the condenser lens, the field stop, the aperture stop, the sample are detected by the adjustment mechanism. Various adjusting members including any one or a combination of two or more of dimming power sources for the objective lens optical axis direction driving mechanism, filter, and light source of the stage are adjusted. Therefore, this claim4When the microscope according to the present invention is used as a normal observation microscope, the observation preparation work is automatically performed only by switching the objective lens.
[0020]
  The objective lens detection system detects the setting of the objective lens, the position detection system detects the two-dimensional position of the specimen stage in the plane orthogonal to the objective lens optical axis, and the conversion output device uses the detection result information of both detection systems. It is converted into a communicable signal format and output via a communication line. On the other hand, the image data converter is input via a communication line.Acquired with other microscopesImage data is converted into display image data, and an image based on the converted image data is displayed on the display screen of the display device. Therefore, this claim4The microscope according to the invention described in (1) can realize an easy-to-use transmission side device by connecting to the reception side microscope via a communication line.
[0021]
  When a sample on the sample stage is imaged by the imaging device and the imaging signal is output, the image output device converts the imaging signal into communicable image data and sends it to the communication line. On the other hand, when at least one of the setting information of the objective lens and the information of the two-dimensional position of the sample stage is input via the communication line, the control device converts the information input in the lens switching mechanism and the drive system accordingly. Control the corresponding ones. As a result, the objective lens is electrically switched by the lens switching mechanism, and the sample stage is two-dimensionally driven in the plane orthogonal to the optical axis of the objective lens by the drive system. In this case, the objective lens setting is detected by the objective lens detection system by switching the objective lens, and the adjustment mechanism is used for the condenser lens, the field stop, the aperture stop, the objective lens optical axis direction drive mechanism of the sample stage, the filter, and the light source. Various adjusting members including any one or a combination of two or more dimming power supplies are adjusted. Therefore, this claim4The microscope according to the invention described in (1) can be used as a reception-side microscope by connecting to the transmission-side device via a communication line.
[0022]
  From the above, this claim4The microscope according to the invention can be suitably used for any purpose of a normal observation microscope, a transmission side device, and a reception side device.
[0023]
  Claim5The microscope remote control system according to the invention described in claim 11Or3A first microscope (10) comprising the microscope according to claim 1; connected to the first microscope via a communication line; setting information of the objective lens; and the two-dimensional position of the specimen stage. When at least one of the information and the operation information of the various adjustment members is input, the objective lens switching mechanism, the specimen stage drive system, and the one corresponding to the input information of the various adjustment members are controlled accordingly. DoAt the same time, image data is acquired and the image data is output to the first microscope via a communication line.A second microscope (60).
[0024]
  According to this, when at least one of setting information on the objective lens, information on the two-dimensional position of the specimen stage, and operation information on various adjustment members is input from the first microscope via the communication line,The acquired image data is output to the first microscope via the communication line.In the second microscope, the objective lens switching mechanism, the specimen stage drive system, and various adjustment members corresponding to the input information are controlled accordingly. Therefore, a microscope remote operation system with good operability (usability) on the transmission side is realized.
[0025]
  Claim6The microscope remote control system according to the invention described in claim 14Are connected to each other via a communication line (40), and each of the microscopes also includes the image data, setting information of the objective lens, and information on the two-dimensional position of the specimen stage. Can be sent and received. According to this, any microscope can be suitably used for any purpose of a normal observation microscope, a transmission side apparatus, and a reception side apparatus, and further, image data, objective lens setting information, and the two-dimensional position of the specimen stage Since information can be transmitted and received, it is not necessary to prepare dedicated devices on both the transmission side and the reception side, and for example, remote operation of the microscope between three or more hospitals becomes possible.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<< First Embodiment >>
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0027]
FIG. 1 shows a configuration of a microscope remote control system (telepathology system) in which a microscope 10 according to the present invention is used as a transmission-side apparatus. This remote control system includes a microscope 10 as a first microscope and a receiving side microscope 60 as a second microscope connected to the microscope 10 via a communication cable 40 as a communication line.
[0028]
The microscope 10 includes a microscope main body 16 capable of switching a plurality of objective lenses 14 by a revolver 12, a transmission / reception device 18 connected to the microscope main body 16, a CRT display or a liquid crystal display connected to the transmission / reception device 18, and the like. And an image monitor 20 as a display device.
[0029]
As shown in FIG. 2, the microscope main body 16 includes a field stop 22, an aperture stop 24, a Z drive mechanism 28 as an optical axis direction drive mechanism for the objective lens of the specimen stage 26, an ND filter 30 as a filter, a light source (halogen lamp). Various adjusting members including a lamp dimming power source 32 as a dimming power source are provided.
[0030]
The adjustment system for the field stop 22 corresponds to a field stop dial 22A as an operation member, a potentiometer 22B provided on a rotation shaft of the field stop dial 22A, and a rotation amount of the field stop dial 22A detected by the potentiometer 22B. The control circuit 34 controls the motor 22C provided coaxially with the potentiometer 22B. The position of the field stop 22 is adjusted by a motor 22C via a drive system (not shown).
[0031]
The adjustment system of the aperture stop 24 is based on an aperture stop dial 24A as an operation member, a potentiometer 24B provided on the rotation shaft of the aperture stop dial 24A, and the amount of rotation of the aperture stop dial 24A detected by the potentiometer 24B. The control circuit 34 controls the motor 24C provided coaxially with the potentiometer 24B. The aperture amount of the aperture stop is adjusted by a motor 24C via a drive system (not shown).
[0032]
The adjustment system of the Z drive mechanism 28 includes a focusing handle 28A (see FIG. 1) as an operation member, a rotary encoder 28B that detects the rotation of the rotation shaft of the focusing handle 28A, and the focusing detected by the rotary encoder 28B. The control circuit 34 is configured to feedback control the Z drive mechanism 28 in accordance with the rotation amount (operation amount) of the semi-handle 28A. The Z drive mechanism 28 is provided with a motor (not shown) and a rotary encoder that detects the rotation amount of the motor, and the output of the rotary encoder is fed back to the control circuit 34.
[0033]
The adjustment system of the ND filter 30 corresponds to a dimming dial 30A as an operation member, a potentiometer 30B provided on a rotating shaft of the dimming dial 30A, and a rotation amount of the dimming dial 30A detected by the potentiometer 30B. The control circuit 34 controls the motor 30C provided coaxially with the potentiometer 30B. The position of the ND filter is adjusted by a motor 30C via a drive system (not shown).
[0034]
The adjustment system of the lamp dimming power source 32 is a power supply voltage adjuster 32A as an operation member, an A / D converter 32B for digitally converting the output voltage of the power supply voltage adjuster 32A, and an output value of the A / D converter 32B. Accordingly, the control circuit 34 adjusts the lamp dimming power source 32 via the D / A converter 34C.
[0035]
In the present embodiment, the operation members (field stop dial 22A, aperture stop dial 24A, dimming dial 30A, focusing handle 28A, power supply voltage adjuster) are provided by potentiometers 22B, 24B, 30B, rotary encoder 28B, and A / D converter 32B. 32A), an operation information detection system 36 for detecting operation information (position information of each operated part) is configured, and detection data from the operation information detection system 36 is transmitted from the control circuit 34 to the transmission / reception device 18. It is supposed to be.
[0036]
Further, as shown in FIG. 2, the microscope body 16 detects the rotational position (stop position) of the revolver 12, and detects the number of the objective lens 14 used (setting of the objective lens) based on the address. A Hall IC 37 as an objective lens detection system is provided. Information on the detection result of the Hall IC is transmitted to the transmission / reception device 18.
[0037]
Further, the microscope body 16 is provided with linear encoders 38X and 38Y for detecting the positions of the X stage and Y stage constituting the specimen stage 26, respectively. The X stage detected by these linear encoders 38X and 38Y, Information on the position of the Y stage, that is, the two-dimensional position in the plane orthogonal to the optical axis of the objective lens of the sample stage 26 is sent to the transmission / reception device 18. In the present embodiment, a position detection system is configured by the linear encoders 38X and 38Y.
[0038]
Returning to FIG. 1, the transmission / reception device 18 includes an interface circuit 18A, a microprocessor (CPU) 18B, a transmission circuit 18C, a reception circuit 18D, and the like. According to this transmission / reception device 18, various position information from the control circuit 34 of the microscope body 16 (operation information of the various adjustment members by the operation member), objective lens setting information from the Hall IC 37, and linear encoders 38X and 38Y are detected. The X stage and Y stage position information is sent to the CPU 18B via the interface circuit 18A and converted into a signal format that can be sent via the communication cable 40 by the CPU 18B. The converted signal is sent from the transmission circuit 18C via the communication cable 40 to a receiving circuit of the receiving microscope 60 described later. That is, in the first embodiment, the conversion output device is configured by the interface circuit 18A, the microprocessor (CPU) 18B, and the transmission circuit 18C.
[0039]
On the other hand, when image data is sent from the receiving microscope 60 via the communication cable 40, the receiving circuit 18D receives the image data and converts it into display image data, and the converted image data (display data) An image based on (image data) is displayed on the display screen of the image monitor 20. That is, the receiving circuit 18D includes a so-called video interface circuit, and in this embodiment, the receiving circuit 18D constitutes an image data converter.
[0040]
As the communication cable 40, for example, a telephone line such as ISDN, an optical fiber communication cable, satellite communication or the like capable of high-speed data communication is used.
[0041]
As the reception side microscope 60, a normal reception side microscope used in a telepathology system is used. Specifically, the reception-side microscope 60 includes an electric microscope main body 42, a television camera 44 attached to the electric microscope main body 42, and a transmission / reception device 46 connected to the electric microscope main body 42 and the television camera 44. ing.
[0042]
The electric microscope main body 42 includes various adjustment members such as a condenser lens, a field stop, an aperture stop, an objective lens optical axis direction driving mechanism of the sample stage 50, a filter, and a dimming power source for the light source according to switching of the objective lens 52. A motorized microscope that automatically adjusts is used.
[0043]
The overall structure of the electric microscope main body 42 is the same as that of the microscope main body 16 described above. However, an electric revolver 48 serving as a lens switching mechanism is provided in place of the revolver 12, and the electric revolver 48 is provided. The rotation position (stop position) of the objective lens 52 is detected by the Hall IC as the objective lens detection system, and when the number of the objective lens 52 used (setting of the objective lens) is detected by the address, the same as the control circuit described above This control circuit is different in that the drive system of the various adjustment members (corresponding to the motors 22C, 24C, 30C, and the Z drive mechanism 28 described above) is controlled. An electric microscope similar to the electric microscope main body 42 is disclosed in detail in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-201701, and is well known, and thus detailed description thereof is omitted here.
[0044]
The transmission / reception device 46 receives information about the positions of the operated parts (objective lens setting information, XY two-dimensional position information of the specimen stage, and operation information of various adjustment members) sent from the microscope 10 via the communication line 40. At least one), and transmits the image signal of the specimen on the specimen stage 50 captured by the TV camera 44 to the microscope 10 side via the communication line 40. The role to send.
[0045]
The transmission / reception device 46 includes a reception circuit 46A, a processor (CPU) 46B, an interface circuit 46C, a CCU (camera control unit) 46D, a transmission circuit 46E, and the like. According to this transmission / reception device 46, the signal of the above-mentioned operated position information of each part sent from the microscope 10 side via the communication cable 40 is sent to the CPU 46B via the receiving circuit 46A, where the signal is converted, It is sent to the control circuit of the electric microscope main body 42 via the interface circuit 46C. The control circuit of the electric microscope main body 42 performs switching control of the electric revolver 48 so that the objective lens 52 corresponding to the sent objective lens setting information is set on the microscope optical path. Accordingly, the drive system of the various adjustment members is controlled, and the adjustment members are adjusted so as to satisfy the optimum conditions according to the objective lens used as a default. In this case, when information on the XY two-dimensional position of the specimen stage and operation information on various adjustment members are also sent from the microscope 10 side, the control circuit of the electric microscope main body 42 makes the specimen according to the information. The drive system of the stage 50 (X stage and Y stage drive system) is controlled to position the XY position of the specimen stage 50 at a position as instructed on the microscope 10 side, and various adjustments are performed according to operation information of various adjustment members. Fine adjustment of various adjustment members is performed by controlling the drive system of the members.
[0046]
On the other hand, an image signal from the television camera 44 is sent to a transmission circuit 46E via a CCU (camera control unit) 46D, and is sent to the reception circuit 18D on the microscope 10 side via the communication cable 40 by the transmission circuit 46E.
[0047]
As described above, according to the first embodiment, the setting of the objective lens 14 is detected by the Hall IC 37 provided in the microscope main body 16, and the XY two-dimensional position of the sample stage 26 is detected by the linear encoders 38X and 38Y. The In addition, the operation information detection system 36 is used to operate the operation members (field stop dial 22A, aperture stop dial 24A, dimming dial 30A, focusing handle 28A, power supply voltage adjuster 32A) on various adjustment members (information on the operated parts). Position information) is detected. The interface circuit 18A, the CPU 18B, and the transmission circuit 18C constituting the transmission / reception device 18 communicate the detected objective lens setting information, the XY two-dimensional position information of the sample stage 26, and the operation information of various adjustment members by the operation member. The signal is converted into a possible signal format and output via the communication line 40. Thereby, in the receiving side microscope 60 connected via the communication line 40, the objective lens is switched according to the objective lens setting information, and various adjustment members are automatically adjusted to the optimum state according to the switching, The position of the sample stage 50 is controlled to the position according to the two-dimensional position information of the sample stage, and the corresponding adjustment member is adjusted based on the operation information of various adjustment members by the operation member. On the other hand, image data input via the communication cable 40 is converted into display image data by the interface circuit 18D, and an image based on the converted image data is displayed on the display screen of the image monitor 20.
[0048]
Therefore, the operator on the microscope 10 side can operate the two-dimensional position (that is, the moving operation) of the specimen stage 26 using the specimen feed handle in the same manner as in normal microscope observation, and is easy to use. Not only the two-dimensional position adjustment of the specimen stage 26 and the default automatic adjustment of various adjustment members according to the setting information of the objective lens, but also fine adjustment of the various adjustment members can be realized by remote control.
[0049]
In the first embodiment, the case where the microscope 10 detects not only the setting of the objective lens and the XY two-dimensional position of the sample stage 26 but also the operation information of various adjustment members by the operation member has been described. Only the XY two-dimensional position of the setting and specimen stage 26 may be detected. Even in such a case, the microscope 10 can be used as a transmission side device of the telepathology system.
[0050]
Moreover, although the case where operation information of various adjustment members by the operation member on the microscope 10 side is sent to the transmission / reception device 18 via the control circuit 34 has been described, the present invention is not limited to this, and the operation information detection system 36 directly transmits to the transmission / reception device 18. You may send it. Further, the operation information may be detected via the motors 22C, 24C, 30C, the Z drive mechanism 28, and the D / A converter 34C.
[0051]
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. The second embodiment is characterized in that instead of the image monitor 20 of the first embodiment described above, a small liquid crystal monitor that can be placed (mounted) on a specimen stage is provided as a display device. Have. Other configurations are the same as those of the first embodiment described above.
[0052]
In the second embodiment, as shown in FIG. 3, the liquid crystal monitor 21 is placed on the specimen stage 26 of the microscope body 16. For observation of the liquid crystal monitor 21, a low-magnification objective lens 14 may be used according to the size. For example, in the case of a liquid crystal monitor with a diagonal of 50 mm (= about 2 inches), a 0.5 × objective lens is used. Since the observation range of the objective lens is φ50 mm, the entire image of the liquid crystal monitor with a diagonal of 50 mm can be observed at a time.
[0053]
According to the microscope remote control system of the second embodiment, the operator of the microscope 10 (transmission side) operates the microscope main body 16 and observes the specimen with the eyepiece 17 in the same manner as a normal microscope observation operation. It becomes possible to do. Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained, and the operability on the transmission side is further improved.
[0054]
<< Third Embodiment >>
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the same reference numerals are used for the same or equivalent components as those in the first embodiment described above, and the description thereof is simplified or omitted.
[0055]
FIG. 4 shows the configuration of a microscope remote control system (telepathology system) according to the third embodiment. This remote control system includes a plurality of microscopes 100 having the same configuration and connected to each other via a communication cable 40 as a communication line. Of these, only two are shown in FIG.
[0056]
The microscope 100 includes a microscope body 72, a television camera 44 attached to the microscope body 72, and a transmission / reception device 74 with a switching function connected to the microscope body 72 and the television camera 44.
[0057]
As the microscope main body 72, various adjustment members such as a field stop, an aperture stop, an objective lens optical axis direction driving mechanism of the sample stage 26, a filter, and a dimming power source for the light source are automatically adjusted according to switching of the objective lens. An electric microscope is used.
[0058]
FIG. 5 shows a block diagram of the main control system of the microscope main body 72. As shown in FIG. 5, this control system is basically similar to the configuration of the control system of the microscope main body 16 of the first embodiment shown in FIG. 2, but differs in the following points. To do.
[0059]
That is, instead of the revolver 12 of the microscope main body 16 described above, an electric revolver 13 as a lens switching mechanism similar to the above-described electric revolver 48 is provided. The outputs of the Hall IC 37 and the linear encoders 38X and 38Y are input not only to the transmission / reception device 74 but also to the control circuit 76. The output stage of the control circuit 76 is provided with a stage X motor 78X that drives the X stage and the Y stage that constitute the sample stage 26, a stage Y motor 78Y, and a revolver motor 80 that rotationally drives the revolver 13, respectively. ing.
[0060]
In this case, similarly to the control circuit of the electric microscope main body 42 in the first embodiment described above, the control circuit 76 changes the drive system (motors 22C, 24C, 30C, Z) of various adjustment members according to the switching of the revolver 13. A function of controlling the drive mechanism 28 and the like). That is, when the rotation position (stop position) of the revolver 13 is detected by the Hall IC 37 as an objective lens detection system, and the number of the objective lens 14 used (setting of the objective lens) is detected by the address, the control circuit 76 controls the drive system (motors 22C, 24C, 30C, Z drive mechanism 28, etc.) of the various adjustment members, and the adjustment members are adjusted so that the optimum conditions are set according to the objective lens to be used set as default. Done. Such automatic adjustment of the adjustment member is disclosed in detail in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-201701, and is well known, and thus detailed description thereof is omitted here.
[0061]
Further, the control circuit 76 feedback-controls the stage X motor 78X and the stage Y motor 78Y while monitoring the outputs of the linear encoders 38X and 38Y in accordance with the XY two-dimensional position information of the specimen stage input via the transmission / reception device 74. The sample stage 26 is positioned at a position corresponding to the two-dimensional position information. Further, the control circuit 76 controls the revolver motor 80 in accordance with the objective lens setting information input via the transmission / reception device 74 and switches the objective lens via the revolver 13. As is clear from the above description, in the third embodiment, the control circuit 76 constitutes an adjustment mechanism and a control device.
[0062]
Returning to FIG. 4, the transmission / reception device 74 with a switching function includes an interface circuit 74A, a processor (CPU) 74B, a transmission / reception circuit 74C, a video interface circuit 18D, a CCU (camera control unit) 46D, a transmission circuit 46E, and the like. Yes. In this case, the CCU 46D and the transmission circuit 46E constitute an image output device. The interface circuit 74A, the processor (CPU) 74B, and the transmission / reception circuit 74C constituting the transmission / reception device 74 with a switching function are characterized in that transmission / reception switching can be performed.
[0063]
A transmission / reception device 74 with a switching function of a plurality of other microscopes 100 is connected to the transmission / reception circuit 74C via the communication cable 40. Therefore, the transmission / reception apparatus with a switching function can execute communication by switching transmission / reception with a plurality of microscopes as well as switching transmission / reception with a specific microscope 100. It is possible to perform transmission / reception settings and operations.
[0064]
As described above, according to the third embodiment, a plurality of the microscopes 100 are connected to each other via the communication line 40, and any of the microscopes 100 includes image data, objective lens setting information, and specimen stage 2. Since the information on the dimension position can be transmitted and received, any microscope 100 can be suitably used for any purpose of a normal observation microscope, a transmission-side device, and a reception-side device. In addition, since image data, objective lens setting information, and information about the two-dimensional position of the specimen stage can be transmitted and received, there is no need to prepare dedicated devices on the transmission side and reception side, and combinations according to the situation are possible. Become. That is, any place having the same microscope 100 can be freely connected. For example, specialized pathologists in various fields can diagnose between a plurality of hospitals. It is possible to cooperate with each other when it is known that the stomach specialist pathologist is in hospital A, the lung specialist pathologist is in hospital B, and the colon-related pathologist is in hospital C.
[0065]
In the first to third embodiments, it goes without saying that the transmission / reception device may be built in the microscope body.
[0066]
【The invention's effect】
  As described above, claims 1 to3The microscope according to each of the inventions described above has an unprecedented excellent effect that it can be suitably used as a transmission-side device of a telepathology system.
[0067]
  Claims4The microscope according to the invention described in 1) has an effect that it can be used as any of a normal observation microscope, a transmission side device and a reception side device of a telepathology system.
[0068]
  Claims5According to the invention described in (1), it is possible to provide a microscope remote control system with good operability (usability) on the transmission side.
[0069]
  Claims6According to the invention described in the above, it is possible to provide a microscope remote control system that does not require a dedicated device on both the transmission side and the reception side, and that enables remote control of the microscope among, for example, three or more hospitals. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a microscope remote control system according to a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing a main configuration of a control system of the microscope main body 16 in FIG.
FIG. 3 is a view showing a microscope body on the transmission side according to a second embodiment.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a configuration of a microscope remote control system according to a third embodiment.
5 is a block diagram showing a main configuration of a control system of the microscope main body 72 of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
10 Microscope (first microscope)
13 Revolver (Lens switching mechanism)
14 Objective lens
18A interface circuit (part of conversion output device)
18B processor (part of conversion output device)
18C transmission circuit (part of conversion output device)
18D receiving circuit (image data converter)
20 Image monitor (display device)
22 Field stop (adjustment member)
22A Field diaphragm dial (operation member)
24 Aperture stop (adjustment member)
24A Aperture aperture dial (operating member)
26 Specimen stage
28 Z drive mechanism (object stage optical axis direction drive mechanism of specimen stage, adjustment
Element)
28A Focusing handle (operating member)
30 Filter (Adjustment member)
30A Light control dial (operation member)
32 Dimming power supply for light source (adjustment member)
32A power supply voltage regulator (operation member)
36 Operation information detection system
37 Hall IC (objective lens detection system)
38X linear encoder (part of position detection system)
38Y linear encoder (part of position detection system)
40 Communication line
44 TV camera (imaging device)
46D camera control unit (part of image output device)
46E Transmission circuit (part of image output device)
60 Receiver microscope (second microscope)
74A interface circuit (part of conversion output device)
74B processor (part of conversion output device)
74C Transmission circuit (part of conversion output device)
76 Control circuit (adjustment mechanism, control device)
78X Stage X motor (drive system)
78Y Stage Y motor (drive system)
100 microscope

Claims

A microscope capable of switching a plurality of objective lenses,
A position detection system for detecting a two-dimensional position in the plane orthogonal to the optical axis of the objective lens of the specimen stage;
An objective lens detection system for detecting the setting of the objective lens;
A conversion output device for converting information of detection results of both detection systems into a signal format that can be communicated and outputting the signal to another microscope via a communication line;
An image data converter for converting image data obtained by the other microscope input through a communication line into display image data;
Microscope equipped with a display device and which displays an image by the image data after the conversion on the display screen.

The microscope according to claim 1 , wherein the display device is mounted on the specimen stage.

Various adjusting members comprising a condenser lens, a field stop, an aperture stop, an objective lens optical axis direction drive mechanism of a specimen stage, a filter, and any one or a combination of two or more dimming power supplies for the light source;
An operation member for manually operating the various adjustment members;
An operation information detection system for detecting operation information of the various adjustment members by the operation member,
The microscope according to claim 1, wherein the conversion output device converts information of a detection result of the operation information detection system into a communicable signal format and outputs the signal via a communication line.

Consists of any one or combination of two or more dimming power supplies for condenser lens, field stop, aperture stop, specimen stage objective lens optical axis direction drive mechanism, filter, and light source according to the objective lens switching A microscope in which various adjustment members are automatically adjusted,
An objective lens detection system for detecting the setting of the objective lens;
A lens switching mechanism for electrically switching the objective lens;
An adjustment mechanism for adjusting the various adjustment members according to the objective lens;
A drive system for driving the sample stage two-dimensionally in a plane orthogonal to the optical axis of the objective lens;
A position detection system for detecting a two-dimensional position in the plane orthogonal to the optical axis of the objective lens of the stage;
An imaging device for imaging a specimen on the specimen stage and outputting the imaging signal;
An image output device that converts the imaging signal into communicable image data and sends the image data to a communication line;
An image data converter for converting image data input via the communication line into display image data;
A display device for displaying an image based on the converted image data on a display screen;
When at least one of the setting information of the objective lens and the information of the two-dimensional position of the specimen stage is input via the communication line, the information input in the lens switching mechanism and the driving system is correspondingly input. A control device for controlling the corresponding ones;
A microscope comprising: a conversion output device that converts information of detection results of the both detection systems into a communicable signal format and outputs the signal via a communication line.

A first microscope comprising the microscope according to any one of claims 1 to 3 is connected to the first microscope via a communication line, and the setting information of the objective lens, the 2 of the specimen stage When at least one of the dimension position information and the operation information of the various adjustment members is input, it corresponds to the input information of the objective lens switching mechanism, the specimen stage drive system, and the various adjustment members accordingly. A microscope remote control system comprising: a second microscope that controls an image, acquires image data, and outputs the image data to the first microscope via a communication line .

A plurality of microscopes according to claim 4 are connected to each other via a communication line, and each of the microscopes transmits and receives the image data, setting information of the objective lens, and information on the two-dimensional position of the specimen stage. Possible microscope remote control system.