JP4512278B2 - 顕微鏡システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡による観察像の撮像に電子カメラを使用した顕微鏡システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、顕微鏡による観察像を記録するために、観察像を銀塩フィルムを使用したカメラにより撮影する方法が用いられていたが、最近では電子カメラの高性能化にともない、観察像を電子カメラにより撮像する方法が多く用いられるようになっている。
【０００３】
ところで、電子カメラを用いて顕微鏡の観察像を最適な状態で撮像するには、顕微鏡での対物レンズの倍率、中間変倍率（ズーム倍率）、接眼レンズ倍率などの光学系倍率（投影倍率）をはじめ、検鏡方式、照明光の明るさ、照明光色温度など、観察条件や設置環境に応じて電子カメラの露出時間、ゲインなどを調整する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが従来では、これら電子カメラ側での調整は、検鏡者が勘や経験に基いて手動により行なわなければならず、そのための作業が面倒になるとともに、検鏡者の経験の度合いによって、撮像結果に差が生じるなどの問題がある。このため、従来では顕微鏡システムが使用しずらいものとなっている。
【０００５】
本発明の目的は、顕微鏡側の設定及び動作状態に基いて電子カメラを最適な条件に自動的に設定可能にした顕微鏡システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明の一態様による顕微鏡システムは、顕微鏡による観察像の撮像に電子カメラを使用した顕微鏡システムにおいて、前記顕微鏡側の少なくとも対物レンズと写真接眼レンズの投影倍率に係る光学系の組み合わせ、観察方法、及び照明条件の少なくとも一つの状態に応じて、前記電子カメラにおける撮像素子の撮像動作を最適な状態に設定する制御部と、前記顕微鏡の動作を制御する為の動作情報を出力し、且つ、前記対物レンズの種類を示す情報を出力する顕微鏡コントロール部と、前記制御部により設定された撮像素子駆動モードで前記撮像素子を駆動する撮像素子駆動部と、を具備し、前記制御部は、前記顕微鏡コントロール部から出力される前記動作情報を検出している間、前記撮像素子駆動部の撮像素子駆動モードを高速駆動モードに設定すると共に、前記顕微鏡コントロール部から出力された前記対物レンズの種類を示す情報に基づいて、前記撮像素子駆動部のビニング数の設定を行なうことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係る顕微鏡システムの構成を示す図である。図１において、顕微鏡本体１には、ステージ２６上の試料３に対向する対物レンズ２７が配置されている。また、この対物レンズ２７を介した観察光軸上には、三眼鏡筒ユニット５を介して接眼レンズユニット６が配置されているとともに、結像レンズユニット１００を介して電子カメラ３６が配置されている。
【００１３】
図２は、上記顕微鏡システムの詳細な構成を示す図である。図２では、透過明視野観察、暗視野観察、位相差観察、微分干渉観察、蛍光観察などの各種の検鏡法を適宜選択可能な構成を示している。
【００１４】
図２に示す顕微鏡システムには、照明系として、透過照明光学系１１及び落射照明光学系１２が備えられている。透過照明光学系１１には透過照明用光源１３が備えられ、この透過照明用光源１３から照射される透過照明光の光路上に、この透過照明光を集光するコレクタレンズ１４、透過用フィルタユニット１５、透過視野絞り１６、透過シャッタ１６１、折曲げミラー１７、透過開口絞り１８、コンデンサ光学素子ユニット１９、及びトップレンズユニット２０が配置されている。また、落射照明光学系１２には、落射照明用光源２１が備えられ、この落射照明用光源２１から照射される落射照明光の光路上に、落射用フィルタユニット２２、落射シャッタ２３、落射視野絞り２４、及び落射開口絞り２５が配置されている。
【００１５】
透過照明光学系１１と落射照明光学系１２との各光軸が重なる観察光路Ｓ上には、観察の対象となる標本を載せる試料ステージ２６、対物レンズ２７が複数装着され、一つの対物レンズ２７を回転動作で選択し観察光路Ｓ上に位置させるためのレボルバ２８、対物レンズ側光学素子ユニット２９、例えば透過明視野観察または蛍光観察などの各種検鏡法に応じて観察光路Ｓ上のダイクロイックミラーを切り替えるためのキューブユニット３０、観察光路Ｓを観察光路Ｓ’と観察光路Ｓ”とに分岐するビームスプリッタ３１が配置されている。このビームスプリッタ３１は、三眼鏡筒ユニット５内に配置されている。
【００１６】
ビームスプリッタ３１で手前に折り曲げられた観察光路Ｓ’上には、接眼レンズ６ａが配置されている。また、ビームスプリッタ３１を透過した観察光路Ｓ”上には、中間変倍光学系（ズーム鏡筒）３３、オートフォーカス（ＡＦ）ユニット３７１と写真接眼レンズユニット３５からなる結像レンズユニット１００、及び電子カメラ３６が配置されている。
【００１７】
中間変倍光学系（ズーム鏡筒）３３は、電子カメラ３６で撮像される像を変倍するための変倍ズームレンズ３３ａを内蔵している。なお、中間変倍が不要な場合は、この中間変倍光学系（ズーム鏡筒）３３を取り外すことができる。電子カメラ３６内には撮像素子４２が配置されている。対物レンズ２７からの光像は、写真接眼レンズユニット３５内の写真接眼レンズ３５ａによって撮像素子４２の撮像面に結像する。
【００１８】
オートフォーカス（ＡＦ）ユニット３７１内には、ビームスプリッタ３４が配置され、ここで観察光路Ｓ″から分岐された光路上には、ＡＦ用受光素子３４ａが配置されている。オートフォーカスユニット３７１は、この受光素子３４ａからの出力信号をもとに合焦検出を行なうもので、ＡＦ機能が不要な場合にはユニットごと取り外すことができる。
【００１９】
透過照明光学系１１における透過用フィルタユニット１５、透過視野絞り１６、透過シャッタ１６１、透過開口絞り１８、コンデンサ光学素子ユニット１９、及びトップレンズユニット２０、落射照明光学系１２における落射用フィルタユニット２２、落射シャッタ２３、落射視野絞り２４、及び落射開口絞り２５、レボルバ２８、対物レンズ側光学素子ユニット２９、キューブユニット３０、ビームスプリッタ３１、中間変倍光学系（ズーム鏡筒）３３は、それぞれモータライズされており、駆動回路部３７からの各駆動信号によって図示しない各モータにより駆動される。
【００２０】
一方、レボルバ２８には、観察光路Ｓ上に位置される対物レンズ２７の種類を検出する対物レンズ検出部３８が配置され、対物レンズ側光学素子ユニット２９には、リタデーション調整動作を検出するリタデーション調整動作検出部３９が配置され、写真接眼レンズユニット３５には、写真接眼レンズの種類を検出する写真接眼レンズ検出部４０が配置されている。
【００２１】
顕微鏡コントロール部４１は、顕微鏡全体の動作を制御するもので、透過照明用光源１３、落射照明用光源２１、駆動回路部３７、対物レンズ検出部３８、リタデーション調整動作検出部３９、写真接眼レンズ検出部４０、及び電子カメラ３６が接続されている。
【００２２】
顕微鏡コントロール部４１は、検鏡者による図示しない操作部の操作に従って、透過照明用光源１３及び落射照明用光源２１の調光を行なうとともに、駆動回路部３７に対して制御指示を行なう。さらに顕微鏡コントロール部４１は、透過照明用光源１３及び落射照明用光源２１に対する制御状態、駆動回路部３７に対する制御状態を始め、対物レンズ検出部３８、リタデーション調整動作検出部３９、写真接眼レンズ検出部４０からの検出情報を電子カメラ３６へ出力し、電子カメラ３６での撮像条件を自動設定する。
【００２３】
図３は、上記顕微鏡システムに用いられる電子カメラの構成を示すブロック図である。図３にて一点鎖線で囲まれる部分は、顕微鏡コントロール部４１により撮像条件が設定される電子カメラ３６の構成を示している。図３において、撮像素子４２はカラー画像を撮像するものであり、上述した顕微鏡の写真接眼レンズユニット３５とともに観察光路Ｓ”上に配置されている。撮像素子４２は、顕微鏡により拡大される標本の観察像を撮像し光電変換する。撮像素子４２には、撮像素子冷却部４２１が取付けられている。撮像素子冷却部４２１は、冷却温度設定部４２２を介して制御部４８に接続され、制御部４８の指示に基づく冷却温度設定部４２２の設定温度で撮像素子４２の冷却を行なう。
【００２４】
撮像素子４２の撮像出力は前置処理部４３に入力される。この前置処理部４３は、撮像素子４２からの出力信号を映像信号化して、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色信号に分離する機能を有している。撮像素子４２には、ＣＣＤ駆動部４９を介して露出時間設定部４５、ビニング数設定部４６、ＣＣＤ駆動モード設定部４７が接続されている。これらにより、制御部４８の指示に従い、ＣＣＤ駆動部４９を介して撮像素子４２に対する露出時間、ビニング数、ＣＣＤ駆動モード（例えば、通常の駆動モードの他に、高速駆動モードへの切換え）などの撮像条件が制御される。
【００２５】
ここでビニングとは、撮像素子４２の画素を図４（ａ），図４（ｂ）に示すように表わした場合、通常図４（ａ）のような撮像単位４０１で撮像するのに対し、図４（ｂ）のような周辺の画素を加算した撮像単位４０２で、１回のみの読出しにより撮像することを示す。これにより、撮像素子４２の解像度は低下するが、読出しノイズを増やすことなく信号量を増大することができ、感度が向上する。本実施の形態で用いるビニング数とは、ビニングを行なうときの加算画素数を示し、図４（ｂ）の場合はビニング数‘２’とする。
【００２６】
また撮像素子４２には、通常の駆動モード（低速読み出しモード）または高速読み出しモードが、制御部４８の指示によりＣＣＤ駆動モード設定部４７を介して設定される。撮像素子４２は、マトリックス状の受光素子の集合として構成されるが、高速読み出しモードでは、ビニングや間引き読み出しにより、例えば５コマ／秒以上で撮像素子から撮像信号の読み出しが行なわれる。一方、低速読み出しモードでは、高速読み出しモードよりも多い画素数で撮像素子から撮像信号が読み出され、高速読み出しモードよりも読み出し速度は遅くなるが、高い解像力の画像を得ることができる。
【００２７】
また、前置処理部４３にはゲイン設定部５０が接続されており、このゲイン設定部５０により、制御部４８の指示に従って前置処理部４３に対するゲインが制御される。露出時間設定部４５及びゲイン設定部５０には、ＡＥ（自動露光）演算部４４１を介してＡＥ設定部４４が接続されている。ＡＥ設定部４４は、制御部４８の指示に従ってＡＥ演算部４４１の目標値を設定する。ＡＥ演算部４４１は、後述するフレームメモリ５１からの画像データとＡＥ目標値を比較し、露出時間とゲインを算出し、露出時間設定部４５とゲイン設定部５０の自動制御を行なう。露出時間及びゲインの設定を、制御部４８により直接指示するかＡＥ演算部４４１により自動制御するかは、検鏡者の好みにより切換えることができる。なお、制御部４８は、各種の処理を実行する際に必要となるデータを格納するメモリ４８ａを有している。
【００２８】
前置処理部４３で分離された各色信号Ｒ、Ｇ、Ｂは、デジタル信号に変換され、デジタル画像データとしてフレームメモリ５１に入力される。フレームメモリ５１は、撮像素子４２により撮像される観察画像の１フレームに相当する画像データを記憶するものである。フレームメモリ５１には、メモリコントローラ５２が接続されている。
【００２９】
メモリコントローラ５２は、制御部４８の指示により前置処理部４３からの画像信号をフレームメモリ５１に書き込むための制御信号と、フレームメモリ５１に記憶されている画像データを画像調整部５３に対して読み出すための制御信号とをフレームメモリ５１へ出力する。フレームメモリ５１に記憶されている観察画像データは、メモリコントローラ５２により画像調整部５３へ送られる。
【００３０】
画像調整部５３には、フィルタ設定部５４、シェーディング補正パターン設定部５５、色マトリックス設定部５６、色バランス設定部５７、階調特性設定部５８が接続されている。これらにより、制御部４８の指示に従い、画像調整部５３での画像調整の際のフィルタ設定、シェーディング補正パターン、色マトリックス、色バランス、及び階調特性などの変更が制御される。シェーディング補正パターン設定部５５には、制御部４８が接続されている。制御部４８はフレームメモリ５１の画像データからシェーディング補正パターンを演算し、メモリ４８ａに記憶する。画像調整部５３により画像調整された観察画像データは、画像記録部５９へ送られ記憶されるとともに、表示処理部６０を介して表示部６１へ送られて画像表示される。
【００３１】
画像記録部５９には、画像圧縮率設定部６２と画像記録画素数設定部６３が接続されており、これらにより、制御部４８の指示に従って記録画像の圧縮率、記録画素数などの変更が制御される。また、表示部６１は、表示処理部６０により表示画像サイズや表示速度が設定されるとともに、アナログ信号に変換された観察画像をモニタ表示する。さらに表示部６１には、モニタ制御部６４が接続されており、このモニタ制御部６４により、制御部４８の指示に従ってモニタ表示のオンオフが制御される。
【００３２】
一方、制御部４８には、上述した顕微鏡の顕微鏡コントロール部４１が接続されているとともに、電源回路６５が接続されている。この電源回路６５は、電子カメラ３６全体の電源を管理するもので、制御部４８の指示によりＯＮ／ＯＦＦが制御される。
【００３３】
また制御部４８には、ＧＰＳなどからなる位置検出部６５１、気圧検出部６６、磁場検出部６７、温度検出部６８、湿度検出部６９、環境照度検出部７０、環境照明分光特性（または色温度）検出部７１、振動検出部７２など、顕微鏡周囲の種々の状況を検出する各種検出部が接続されている。制御部４８には、冷却部７３、暖房部７４、乾燥部７５など、顕微鏡周囲の環境を変化させるためのユニットが接続され、さらに、像ぶれ警告表示部７６、警告表示部７７などの警告部が接続され、さらにまた、アクティブ除振制御部７８を介してアクティブ除振ユニット７９が接続されている。アクティブ除振ユニット７９は、顕微鏡の振動を強制的に取除くためのもので、振動検出部７２により所定強さ以上の振動が検出されると、アクティブ除振制御部７８からの除振開始指令を受けて動作する。
【００３４】
次に、以上のように構成された顕微鏡システムの作用を説明する。
【００３５】
第１の実施の形態では、顕微鏡の投影倍率、観察法（照明条件）のいずれかの状態に応じて、電子カメラの撮像素子の撮像動作状態を最適な条件に設定する。
【００３６】
図５は、本第１の実施の形態に係る顕微鏡及び電子カメラの構成を示す図である。図５の構成は、図３に示した構成から関係する部分を抜き出したものであるため、その構成部分の説明は省略する。
【００３７】
（１）投影倍率の状態→ビニング数の設定：ビニング数は、投影倍率の状態に応じて設定される。
【００３８】
まず検鏡者が、図示しない操作部から顕微鏡コントロール部４１に対して、光学系倍率（投影倍率）の切換えを指示すると、この指示内容に応じて顕微鏡コントロール部４１により対物レンズ２７の倍率、中間変倍光学系３３での中間変倍率が切換えられる。この状態から、以下に述べる動作が実行される。
【００３９】
図６は、本第１の実施の形態の動作手順を示すフローチャートである。まずステップ４０１で、対物レンズ検出部３８による対物レンズ２７の情報、駆動回路部３７による中間変倍光学系３３の情報、及び写真接眼レンズ検出部４０による写真接眼レンズユニット３５の情報から、顕微鏡コントロール部４１により、対物レンズ２７、中間変倍光学系３３、写真接眼レンズユニット３５の有無及び倍率が検出される。これら顕微鏡コントロール部４１で検出された情報は、電子カメラ３６の制御部４８に送られる。なお制御部４８は、下表１のような対物レンズとＮＡ（開口数）の対応テーブルをメモリ４８ａに記憶しており、このテーブルから対物レンズのＮＡを求める。
【００４０】
【表１】

【００４１】
ステップ４０２では、制御部４８が入力された情報から撮像素子４２上での分解能を算出する。すなわち制御部４８は、入力された対物レンズ２７、中間変倍光学系３３のズーム倍率、写真接眼レンズの倍率の情報から、光学系全体の結像倍率を求め、この結像倍率と予め求めている対物レンズのＮＡから、電子カメラ３６へ入射する光線のＮＡを次式により求める。
【００４２】
入射光線のＮＡ＝対物レンズのＮＡ／光学系の結像倍率
さらに制御部４８は、このように求めたＮＡから撮像素子４２上の分解能Ｒを次式により求める。
【００４３】
Ｒ＝０．５λ／入射光線のＮＡ または ０．６１λ／入射光線のＮＡ
（λは光像を構成する光の波長のうちの一つ：例えば０．５５μｍ）
次にステップ４０３で、制御部４８はビニングによる撮像時のサンプリングピッチが分解能Ｒの１／２以下になる最大のビニング数を求める。すなわち制御部４８は、ビニング数をＢ、撮像素子４２の素子ピッチをｐとしたときに次式を満たす１以上の最大の整数Ｂを求める。
【００４４】
Ｂ＜Ｒ／２ｐ
次にステップ４０４で、制御部４８は求めたビニング数をビニング数設定部４６へ出力する。これにより、ＣＣＤ駆動部４９を介して駆動される撮像素子４２のビニング数は、対物レンズ２７、中間変倍光学系３３、写真接眼レンズユニット３５の組み合わせで決まる投影倍率での分解能に最適な値に設定され、顕微鏡による光学情報を欠如しない範囲で、撮像素子４２で最高の感度、最低限のデータ数による撮像を得ることができる。
【００４５】
なお、対物レンズ、中間倍率、写真接眼レンズの有無等の条件に応じた最適ビニング数を予め下表２のようなテーブルとして制御部４８のメモリ４８ａ内に記憶し、制御部４８が顕微鏡コントロール部４１からの信号を受けたときにこのテーブルを参照することにより、ステップ４０２を省略して最適ビニング数を設定するようにすることもできる。
【００４６】
【表２】

【００４７】
その他ビニング数を求める変形例として、以下のようなものがある。
【００４８】
(1）変形例１
光学系の組合わせとＮＡの対応テーブルからＮＡを求め、さらにＮＡから分解能を求め、分解能とＣＣＤの画素ピッチの関係からビニング数を求める。
【００４９】
この場合、下表３のようなテーブルを予め制御部４８のメモリ４８ａ内に記憶しておく。制御部４８は、前述のように顕微鏡コントロール部４１からの情報により光学系の組合わせを識別し、記憶されているテーブルと比較して光学系の組合わせに対応する電子カメラへ入射する光線のＮＡを求める。
【００５０】
【表３】

【００５１】
次に制御部４８は、この光線のＮＡから次式により分解能Ｒを求める。
【００５２】
Ｒ＝０．５λ／入射光線のＮＡ または ０．６１λ／入射光線のＮＡ
（λは光像を構成する光の波長のうちの一つ：例えば０．５５μｍ）
さらに制御部４８は、ビニング数をＢ、撮像素子４２の素子ピッチをｐとしたときに次式を満たす１以上の最大の整数Ｂとしてビニング数を求める。
【００５３】
Ｂ＜Ｒ／２ｐ
(2)変形例２
顕微鏡の結像光学系が対物レンズ２７と１種類の結像レンズとから構成される場合、下表４のような対物レンズとビニング数の対応テーブルからビニング数を求める。
【００５４】
この場合、下表４のようなテーブルを予め制御部４８のメモリ４８ａ内に記憶しておく。制御部４８は、前述のように顕微鏡コントロール部４１からの情報により対物レンズを識別し、記憶されているテーブルと比較してビニング数を求める。
【００５５】
【表４】

【００５６】
(3)変形例３
顕微鏡の結像光学系が対物レンズ２７と１種類の結像レンズとから構成される場合に、対物レンズとＮＡの対応テーブルからＮＡを求め、さらにＮＡから分解能を求め、分解能とＣＣＤの画素ピッチの関係からビニング数を求める。
【００５７】
この場合、下表５のような対物レンズと撮像素子上のＮＡの対応テーブルを予め制御部４８のメモリ４８ａ内に記憶しておく。制御部４８は、前述のように顕微鏡コントロール部４１からの情報により使用されている対物レンズを識別し、その対物レンズに対する撮像素子４２上の光線のＮＡを求める。
【００５８】
【表５】

【００５９】
さらに制御部４８は、この光線のＮＡから次式により分解能を求める。
【００６０】
Ｒ＝０．５λ／入射光線のＮＡ または ０．６１λ／入射光線のＮＡ
（λは光像を構成する光の波長のうちの一つ：例えば０．５５μｍ）
さらに制御部４８は、ビニング数をＢ、撮像素子４２の素子ピッチをｐとしたときに次式を満たす１以上の最大の整数Ｂとしてビニング数を求める。
【００６１】
Ｂ＜Ｒ／２ｐ
（２）観察法の状態→ＡＥ演算モードの設定：ＡＥ演算モードは、観察法の状態に応じて設定される。
【００６２】
検鏡者が、図示しない操作部から顕微鏡コントロール部４１に対して、透過明視野観察、暗視野観察、位相差観察、微分干渉観察、蛍光観察などの検鏡法、つまり観察法の選択を指示すると、これらの観察法に応じて顕微鏡コントロール部４１は、駆動回路部３７に対して透過照明光学系１１、落射照明光学系１２の選択を始め、透過用フィルタユニット１５、透過視野絞り１６、ミラー１７、透過開口絞り１８、コンデンサ光学素子ユニット１９、トップレンズユニット２０、落射用フィルタユニット２２、落射シャッタ２３、落射視野絞り２４及び落射開口絞り２５、レボルバ２８、対物レンズ側光学素子ユニット２９、キューブユニット３０などの切換え指示を行なう。この状態から、以下に述べる動作が実行される。
【００６３】
図７は、本第１の実施の形態の動作手順を示すフローチャートである。まずステップ８０１で、顕微鏡コントロール部４１から観察方法の情報が電子カメラ３６の制御部４８へ送られる。ステップ８０２で、制御部４８は、入力された情報から予めメモリ４８ａ内に記憶されている観察法別ＡＥ演算モードテーブルを用いて、以下に示すモードの切換えを行なう。
【００６４】
この場合、下表６のような観察法別ＡＥ演算モードテーブルには、各観察法に対応する露出演算モードが書き込まれている。
【００６５】
【表６】

【００６６】
表６で、「ＡＵＴＯ」モードは、通常の明視野標本を基準にした演算モードであり、明視野、微分干渉、位相差など、比較的標本バックが明るい標本を測光するのに適した演算モードである。「ＦＬ−ＡＵＴＯ」モードは、明視野標本より暗い標本をターゲットにした演算モードで、落射蛍光、暗視野観察に適した演算モードである。「ＳＦＬ−ＡＵＴＯ」モードは、落射蛍光観察に最も適した演算モードであり、蛍光発色の分布と強度を判断し、演算するモードである。
【００６７】
なお、このような観察法別ＡＥ演算モードテーブルは、必要に応じて更新可能であり、図示しない演算モード設定画面で選択可能になっている。また、検鏡者の好みに合わせた変更も可能になっており、変更した時点での観察法の演算モードデータが更新されるようになっている。
【００６８】
制御部４８は、こうして得られた演算モードをＡＥ設定部４４を介してＡＥ演算部４４１に設定し、ＡＥ演算部４４１は観察法に最適な露出時間とゲインを求め、それぞれ露出時間設定部４５とゲイン設定部５０へ出力する。これにより、ＣＣＤ駆動部４９を介して駆動される撮像素子４２の露出時間は、露出時間設定部４５に設定された露出時間に変更され、前置処理部４３のゲインも、ゲイン設定部５３に設定されたゲインに変更される。
【００６９】
以上説明したように、ビニング数、ＡＥ演算モード、露出時間、ゲインなどの設定は、上記（１）（２）のように行なわれるが、以下に説明する（３）（４）の方法によっても調整可能である。
【００７０】
（３）照明条件（明るさ）→ビニング数、露出時間、ゲインの設定
透過照明光学系１１または落射照明光学系１２での照明光の明るさが変化したような場合、透過照明用光源１３及び落射照明用光源２１に対する照明電圧、駆動回路３７の駆動内容から、各種フィルタのうち光路上に挿入されるＮＤフィルタや色温度変換フィルタの種類や個数などの情報が顕微鏡コントロール部４１で検出されると、これらの情報は、顕微鏡コントロール部４１から電子カメラ３６の制御部４８へ送られる。
【００７１】
制御部４８では、入力された情報から照明光の明るさに最適なビニング数を求め、このビニング数をビニング数設定部４６へ出力する。これにより、ＣＣＤ駆動部４９に設定された照明光の明るさに適したビニング数に変更され、変更後の照明光の明るさに対応した最も速い画像の書き換えサイクルで動画を表示することができる。
【００７２】
同様にして、顕微鏡コントロール部４１からの照明電圧及びフィルタ情報が制御部４８に入力されると、制御部４８では、入力された情報から照明光の明るさに最適な露光時間とゲインを求め、露出時間設定部４５とゲイン設定部５０へ出力する。これにより、ＣＣＤ駆動部４９を介して駆動される撮像素子４２の露出時間は、照明光の明るさに適した露出時間に設定されるとともに、前置処理部４３のゲインもゲイン設定部５０に設定された照明光の明るさに適したゲインに変更され、照明光の明るさに対応したＡＥスタート値を設定し、最も効率のよいＡＥ制御を行なうことができる。
【００７３】
（４）投影倍率の状態→露出時間、ゲインの設定
顕微鏡コントロール部４１により、対物レンズ２７、中間変倍光学系３３、写真接眼レンズユニット３５の組み合わせによる投影倍率が制御部４８に入力されると、制御部４８は、入力された情報から光学系の投影倍率に最適な露出時間とゲインを求め、それぞれ露出時間設定部４５とゲイン設定部５０へ出力する。これにより、ＣＣＤ駆動部４９を介して駆動される撮像素子４２の露出時間は、露出時間設定部４５に設定された投影倍率変更に適した露出時間に設定されるとともに、前置処理部４３のゲインもゲイン設定部５０に設定された投影倍率変更に適したゲインに変更できる。
【００７４】
以上のように第１の実施の形態によれば、顕微鏡の対物レンズの種類などによって決まる投影倍率に応じて電子カメラの撮像動作状態を最適に制御できるので、検鏡者が電子カメラの扱いを熟知していなくとも、顕微鏡による観察像を常に最適な状態で撮像することができる。
【００７５】
第２の実施の形態では、顕微鏡の投影倍率、観察法、照明条件のいずれかの状態に応じて、電子カメラの撮像素子から読み出された画像データの画質調整の条件を最適に設定する。
【００７６】
図８は、本第２の実施の形態に係る顕微鏡及び電子カメラの構成を示す図である。図８の構成は、図３に示した構成から関係する部分を抜き出し詳細に示したものであるため、図３と同一部分の説明は省略する。
【００７７】
画像調整部５３は、シェーディング補正部５３１、色バランス補正部５３２、色マトリックス補正部５３３、階調特性補正部５３４、及びフィルタ部５３５から構成されている。フレームメモリ５１から送られた画像データは、画像調整部５３に送られ、まず、シェーディング補正部５３１でシェーディング補正が行なわれる。以下、このシェーディング補正について詳しく説明する。
【００７８】
図９（ａ），図９（ｂ）は、シェーディング補正を説明するための図である。対物レンズ２７及び結像レンズユニット１００による標本の光像を撮像素子４２で撮像すると、画像の中心部が明るく、周辺部が暗くなるシェーディングが発生する。例えば標本を置かずに透過照明による像を撮像すると、図９（ａ）の９ａのように撮像される。また、撮像画像の中心線に沿った輝度分布は図９（ａ）の９ｂのようになる。このシェーディングの量は、対物レンズの種類Ａ，Ｂ，Ｃによって異なる。このようなシェーディングの補正を、図９（ｂ）の９ｃのようなシェーディング補正パターンに基づき行なう。
【００７９】
例えば対物レンズＣの場合、画像の中心部を１００％とすると周辺部ではシェーディングのために９０パーセントの明るさとなる。図９（ｂ）の９ｄに示すように、対物レンズＣに対応するシェーディング補正パターンＣ′は、画像の中心部が１、周辺部が１．１１のゲインを持つパターンである。このようなシェーディング補正パターンを用いてシェーディングの補正を行なうと、中心部では元の画像に対しゲイン１をかけるのに対し、周辺部ではゲイン１．１１をかける。元画像の周辺部の明るさは、中心部の９０パーセントであるため、ゲイン１．１１をかけることにより、中心部と同じ１００％となる。画像上の各位置で同様のシェーディング補正パターンによるゲイン調整を行なうことにより、画像はシェーディング補正され、例えば照明のみを撮像した場合、全面が一様な画像となる。
【００８０】
以上のようなシェーディング補正を行なうためにシェーディング補正部５３１は、シェーディング補正パターン設定部５５に接続されており、このシェーディング補正パターン設定部５５で設定されたシェーディング補正パターンに基づいてシェーディング補正を行なう。
【００８１】
次に、シェーディング補正が行なわれた画像パターンは、色バランス補正部５３２で、色バランス補正が行なわれる。撮像素子４２で撮像された画像は、照明光の色温度によって照明のみを撮像した場合の色が異なる。すなわち、色温度が低い場合は赤っぽく、色温度が高い場合は、青っぽく撮像される。このような色の違いを無くすため、色バランス補正部５３２により画像データのＲデータ及びＢデータに適当な係数を乗算する。色バランス補正部５３２は、色バランス設定部５７に接続されており、この色バランス設定部５７でＲデータ及びＢデータに乗じる係数の設定が行なわれる。
【００８２】
次に、色バランス補正が行なわれた画像データは、色マトリックス補正部５３３で色補正が行なわれ、撮像素子４２で撮像された画像のＲＧＢ信号が、より視覚的に色再現性のよい画像データに変換される。この変換前後の画像データの信号をそれぞれＲ１，Ｇ１，Ｂ１及びＲ２，Ｇ２，Ｂ２とすると、色マトリックス補正部５３３では、次式（１）により変換が行なわれる。
【００８３】
【数１】

【００８４】
色マトリックス補正部５３３は、色マトリックス設定部５６に接続されており、この色マトリックス設定部５６で上記（１）式の変換行列の設定が行なわれる。
【００８５】
次に、色補正の行なわれた画像データは、階調特性補正部５３４で階調特性の補正が行なわれる。この階調特性の補正では、Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２の各データが図１０（ａ）に示す入出力特性ＬＵＴによりＲ３，Ｇ３，Ｂ３の各データに変換される。階調特性補正部５３４は、階調特性設定部５８に接続されており、この階調特性設定部５８で入出力特性ＬＵＴの設定が行なわれる。
【００８６】
次に、階調特性補正の行なわれた画像データは、フィルタ部５３５によりフィルタがかけられる。フィルタ部５３５は、フィルタ設定部５４に接続されており、このフィルタ設定部５４で画像にかけるフィルタが設定される。ここで用いられるフィルタには、ローパスフィルタやエッジ強調フィルタや平滑化フィルタなど、さまざまなものを選択することができる。フィルタをかけられた画像データは、表示処理部６０及び画像記録部５９へ送られる。
【００８７】
（１）投影倍率の変化→シェーディング補正パターンの設定
まず制御部４８は、顕微鏡のセットアップ時等に、光学系の組み合わせ、観察方法等の各条件におけるシェーディング補正パターンを求めて、これを予めメモリ４８ａに記憶させておく。この設定手順は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すフローチャートに従い実行される。
【００８８】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、本第２の実施の形態の動作手順を示すフローチャートである。まず、図１１（ａ）のステップ７０１で、全ての観察方法、対物レンズ２７、中間変倍光学系３３、写真接眼レンズユニット３５の組み合わせにおける照明のみによる図９（ａ）の９ａのような像が撮像される。次にステップ７０２で、制御部４８は全ての観察方法、対物レンズ２７、中間変倍光学系３３、写真接眼レンズユニット３５の組み合わせによる図９（ｂ）の９ｃのようなシェーディング補正パターンを算出して、メモリ４８ａに記憶する。
【００８９】
そして実際の検鏡時に、検鏡者が顕微鏡コントロール部４１で指示することにより、対物レンズ２７、中間変倍光学系３３の中間変倍率が切り替えられると、図１１（ｂ）のステップ７０３で、制御部４８は、観察方法、対物レンズ２７、中間変倍光学系３３、写真接眼レンズユニット３５を検出し、ステップ７０４で、観察方法、対物レンズ２７、中間変倍光学系３３、写真接眼レンズユニット３５の組み合わせに対応する図９（ｂ）の９ｃのようなシェーディング補正パターンをメモリ４８ａからロードし、ステップ７０５で、このシェーディング補正パターンをシェーディング補正パターン設定部５５へ出力する。これにより画像調整部５３では、シェーディング補正パターン設定部５５に設定されたシェーディング補正が行なわれる。
【００９０】
次に、中間変倍光学系で連続的に倍率が変化するズーム光学系の場合について説明する。この場合、上記と同様の方法により、制御部４８は中間変倍光学系３３の倍率が１倍のときの全ての光学系の組み合わせ、観察方法等の各条件におけるシェーディング補正パターンを算出して、メモリ４８ａに記憶しておく。
【００９１】
実際の検鏡時には、検鏡者が顕微鏡コントロール部４１で指示することによって、対物レンズ２７、中間変倍光学系３３のズーム倍率が切り替えられると、顕微鏡コントロール部４１は光学系の組み合わせ、観察方法、中間変倍光学系３３のズーム倍率を検出し、その情報を制御部４８へ送る。制御部４８は光学系の組み合わせ、観察方法に対応したシェーディング補正パターンをメモリ４８ａから選択し、さらにズーム倍率によるパターンの調整を行なう。この調整は、以下のように行なわれる。
【００９２】
図１２は、中間変倍光学系３３によるシェーディングの変化を示す図であり、中間変倍光学系３３のズーム倍率が１倍から２倍へ変化した場合を示している。中間変倍光学系３３のズーム倍率が１倍から２倍へ変化すると、同じ対物レンズに対するシェーディングであっても、ＣＣＤで撮像される範囲が１２ａのように変わり、撮像結果に生じるシェーディングは１２ｂのようになる。このため、中間変倍光学系３３のズーム倍率が変化したときにシェーディングを補正するシェーディング補正パターンは、１２ｃのようになる。
【００９３】
すなわち、中間変倍光学系３３の倍率が１倍のときのシェーディング補正パターンに対して、ズーム倍率が変化したときのシェーディング補正パターンを、ズーム倍率の分だけ大きさの変化した（この場合２倍の大きさ）パターンとして、そのパターンの中の撮像範囲のみを切り出すように調整すればよい。このように調整されたシェーディング補正パターンにより、シェーディング補正が行なわれる。
【００９４】
（２）照明条件（色温度）の状態→色バランス調整の設定
撮像素子４２によって撮像される画像は、照明光の色温度によって、照明のみを撮像した場合の色が異なる。顕微鏡の照明光の色温度は、１０００Ｋから８０００Ｋぐらいまで変化する。このとき、撮像素子４２で撮像されるＲＧＢデータのＲとＧの比Ｒ／Ｇを横軸、ＢとＧの比Ｂ／Ｇを横軸とするグラフを示すと、図１０（ｂ）のような色温度に対する分布になる。従って、各色温度に対応する比Ｒ／Ｇ及び比Ｂ／Ｇの逆比Ｇ／Ｒ及び逆比Ｇ／Ｂが、それぞれ色バランス補正部５３２にてＲ信号及びＢ信号に乗ずる係数である。制御部４８のメモリ４８ａ内には、色温度に対応した逆比Ｇ／Ｒ及び逆比Ｇ／Ｂが、下表７のような照明色温度別色バランステーブルとして記憶されている。
【００９５】
【表７】

【００９６】
図１３は、本第２の実施の形態の動作手順を示すフローチャートである。まずステップ１５０１で、透過照明用光源１３及び落射照明用光源２１に対する照明光電圧と駆動回路部３７の駆動内容から、各種フィルタのうち、光路上に挿入されるＮＤフィルタや色温度変換フィルタの種類や個数などの情報が顕微鏡コントロール部４１により検出されると、これらの情報は、顕微鏡コントロール部４１から電子カメラ３６の制御部４８へ送られる。
【００９７】
制御部４８では、ステップ１５０２で、入力された情報、つまり、照明光電圧及び光路上に挿入されるフィルタの種類と数から照明光色温度を算出し、続けて、ステップ１５０３で、予め用意された表７に示す照明色温度別色バランステーブルを参照して、色バランスの切換えを行なう。なお、このような照明色温度別色バランステーブルは、必要に応じて更新可能になっている。また、観察者の好みに合わせた変更も可能になっており、変更した時点での色バランスが更新されるようになっている。
【００９８】
制御部４８は、このようにして得られた色バランスの情報を色バランス設定部５７へ出力する。これにより画像調整部５３の色バランス補正部５３２は、画像の色バランスを色バランス設定部５７に設定された色バランスに変更するため、照明光の色温度によらずホワイトバランスのとれた観察像を再現できる。
【００９９】
（３）照明条件（色温度）の状態→色マトリックスの設定
撮像素子４２によって撮像される画像は、照明光の色温度によって、撮像した画像の色が異なる。顕微鏡の照明光の色温度は、１０００Ｋから８０００Ｋぐらいまで変化する。制御部４８のメモリ４８ａ内には、各色温度によって撮像された画像を視覚的に色再現性のよい画像データに変換する色マトリックスが、下表８に示す照明色温度別色マトリックステーブルとして記憶されている。
【０１００】
【表８】

【０１０１】
図１４は、本第２の実施の形態の動作手順を示すフローチャートである。まずステップ１３０１で、透過照明用光源１３及び落射照明用光源２１に対する照明光電圧と駆動回路部３７の駆動内容から、各種フィルタのうち、光路上に挿入されるＮＤフィルタや色温度変換フィルタの種類や個数などの情報が顕微鏡コントロール部４１により検出されると、これらの情報は、顕微鏡コントロール部４１から電子カメラ３６の制御部４８へ送られる。
【０１０２】
制御部４８では、ステップ１３０２で、入力された情報、つまり、照明光電圧及び光路上に挿入されるフィルタの種類と数から照明光色温度を算出し、続けて、ステップ１３０３で、予め用意された表８に示す照明色温度別色マトリックステーブルを参照して、色マトリックスの切換えを行なう。なお、このような照明色温度別色マトリックステーブルは、必要に応じて更新可能になっている。また、観察者の好みに合わせた変更も可能になっており、変更した時点での色マトリックスが更新されるようになっている。
【０１０３】
制御部４８は、このようにして得られた色マトリックスの情報を色マトリックス設定部５６へ出力する。これにより画像調整部５３の色マトリックス補正部５３３は、画像のパターンを色マトリックス設定部５６に設定されたパターンに変更するため、照明光の色温度によらず、視覚的に色再現性のよい観察像を再現できる。
【０１０４】
（４）観察法の状態→階調特性の設定
制御部４８のメモリ４８ａ内には、観察方法に適した階調特性が、下表９に示す観察法別階調特性テーブルとして記憶されている。
【０１０５】
【表９】

【０１０６】
図１５（ａ）〜図１５（ｄ）は、それぞれ表９における階調特性Ａ〜Ｄの入出力特性ＬＵＴを表わしている。ここで階調特性Ａは、図１５（ａ）に示すもので、透過明視野観察及び落射明視野観察に適している。階調特性Ｂは、図１５（ｂ）に示すもので、透過暗視野観察及び落射暗視野観察に適している。階調特性Ｃは、図１５（ｃ）に示すもので、微分干渉観察及び位相差観察に適している。そして、階調特性Ｄは、図１５（ｄ）に示すもので、落射蛍光観察に適している。なお、このような観察法別階調特性テーブルは、必要に応じて更新可能であり、変更した時点での観察法の階調特性が更新されるようになっている。
【０１０７】
図１６は、本第２の実施の形態の動作手順を示すフローチャートである。まずステップ１００１で、顕微鏡コントロール部４１により観察方法が検出されると、この情報は電子カメラ３６の制御部４８へ送られる。制御部４８は、ステップ１００２で、入力された情報から予め用意された表９に示す観察法別階調特性テーブルを参照して、階調特性の切換えを行なう。
【０１０８】
制御部４８は、このようにして観察法に最適な階調特性を求め、階調特性設定部５８へ出力する。これにより画像調整部５３の階調特性補正部５３４は、画像の階調を階調特性設定部５８に設定された階調特性に変更するため、観察法に適した階調の再現を行なうことができる。なお、この階調特性は、ＲＧＢデータ別に設けることが可能である。
【０１０９】
（５）投影倍率の状態→フィルタの設定
図１７は、本第２の実施の形態の動作手順を示すフローチャートである。顕微鏡コントロール部４１から対物レンズ倍率等の投影倍率の変化が制御部４８へ通知されると、ステップ５０１で顕微鏡コントロール部４１により、対物レンズ検出部３８による対物レンズ２７の情報、駆動回路部３７による中間変倍光学系３３の情報、写真接眼レンズ検出部４０による写真接眼レンズユニット３５の情報から、対物レンズ２７、中間変倍光学系３３、写真接眼レンズユニット３５の有無及びＮＡ、倍率が検出され、これらの情報は、電子カメラ３６の制御部４８へ送られる。
【０１１０】
制御部４８は、ステップ５０２で、光学系のカットオフ周波数を算出するとともに、ステップ５０３で、光学系のカットオフ周波数をローパスフィルタのカットオフ周波数として設定し、フィルタ設定部５４へ出力する。これにより、画像調整部５３のフィルタ部５３５は、光学系のカットオフ周波数に合わせてローパスフィルタのカットオフ周波数に設定されるので、画像上にあるはずのない光学系カットオフ周波数以上の情報を取り除くことができる。なお、ここでのローパスフィルタは、ソフトウェアによるものでもハードウェアによるものでもどちらでもよい。画像調整部５３での設定は、上記（１）〜（５）のように行なわれるが、以下に説明する（６）のように行なうこともできる。
【０１１１】
（６）観察法の変化→その他の画像調整条件の設定
顕微鏡コントロール部４１から、使用する観察法の変化が通知されると、制御部４８では、入力された情報から観察法に最適なフィルタの組み合わせを求め、フィルタ設定部５４へ出力する。これにより、画像調整部５３のフィルタ部５３５は、フィルタ設定部５４に設定されたフィルタの組み合わせに変更される。
【０１１２】
また、顕微鏡コントロール部４１での観察方法の情報が制御部４８に入力されると、制御部４８では、入力された情報から観察法に最適な色マトリックスパターンを求め、色マトリックス設定部５６へ出力する。これにより、画像調整部５３の色マトリックス補正部５３３は、色マトリックス設定部５６に設定された色マトリックスパターンに変更されるため、観察法に適した色再現を行なうことができる。
【０１１３】
さらに、顕微鏡コントロール部４１の観察方法が制御部４８に入力されると、制御部４８では、入力された情報から予め用意されたテーブルに基いて観察法に最適な色バランスを求め、色バランス設定部５７へ出力する。これにより、画像調整部５３の色バランス補正部５３２は、色バランス設定部５７に設定された色バランスに変更されるため、観察法に適した色再現を行なうことができる。
【０１１４】
以上のように第２の実施の形態によれば、顕微鏡の投影倍率、観察法、照明条件のいずれかの状態に応じて、撮像素子から読み出された画像データの画質調整の条件を最適に設定できるので、検鏡者が電子カメラの扱いを熟知していなくとも、顕微鏡による観察像を常に最適な状態で撮像することができる。
【０１１５】
第３の実施の形態では、顕微鏡の投影倍率又は観察法の状態に応じて、画像記録の条件設定を最適に行なうものである。
【０１１６】
図１８は、本第３の実施の形態に係る顕微鏡及び電子カメラの構成を示す図である。図１８の構成は、図３に示した構成から関係する部分を抜き出したものであるため、その構成部分の説明は省略する。
【０１１７】
（１）投影倍率の状態→記録画素数
図１９は、本第３の実施の形態の動作手順を示すフローチャートである。まずステップ６０１で、対物レンズ検出部３８による対物レンズ２７の情報、駆動回路部３７による中間変倍光学系３３の情報、写真接眼レンズ検出部４０による写真接眼レンズユニット３５の情報から、対物レンズ２７、中間変倍光学系３３、写真接眼レンズユニット３５の有無および倍率が、顕微鏡コントロール部４１で検出される。
【０１１８】
この顕微鏡コントロール部４１で検出された情報は、電子カメラ３６の制御部４８に送られる。制御部４８は、下表１０のような対物レンズとＮＡの対応テーブルをメモリ４８ａ内に記憶しておき、このテーブルから対物レンズのＮＡを求める。
【０１１９】
【表１０】

【０１２０】
ステップ６０２では、制御部４８が入力された情報から撮像素子４２上での分解能を算出する。すなわち制御部４８は、入力された対物レンズ２７、中間変倍光学系３３のズーム倍率、写真接眼レンズの倍率から光学系全体の結像倍率を求め、この倍率と前に求めたＮＡから電子カメラ３６へ入射する光線のＮＡを次式により求める。
【０１２１】
入射光線のＮＡ＝対物レンズのＮＡ／光学系の結像倍率
さらに制御部４８は、このＮＡから撮像素子４２上の分解能Ｒを次式により求める。
【０１２２】
Ｒ＝０．５λ／入射光線のＮＡ または ０．６１λ／入射光線のＮＡ
（λは光像を構成する光の波長のうちの一つ：例えば０．５５μｍ）
次にステップ６０３で、画素ピッチが分解能の１／２以下となる最小の記録画素数を求める。すなわち、記録画素の画素ピッチをＩｐとしたときに、次式を満たし、かつＩｐが最大となる記録画素数を求める。
【０１２３】
Ｉｐ＜Ｒ／２
次にステップ６０４で、この記録画素数を画像記録画素数設定部６３へ出力する。これにより、画像記録部５９では、顕微鏡による光学情報を欠如しない最低限の画像記録画素数のデータで記録できるようになり、画像記録部５９での記憶容量の節約を実現することができる。
【０１２４】
その他、記録画素数を求める方法として以下の変形例が考えられる。
【０１２５】
(1-1)変形例１
光学系組合せとＮＡの対応テーブルからＮＡを求め、さらにＮＡから分解能を求め、分解能と記録画像の画素ピッチの関係から記録画素数を求める。
【０１２６】
すなわち下表１１のようなテーブルを制御部４８のメモリ４８ａ内に記憶しておく。制御部４８は前述のように顕微鏡コントロール部４１からの情報により光学系組合せを識別し、記憶されているテーブルと比較して対応する光学系組合せによる電子カメラへ入射する光線のＮＡを求める。
【０１２７】
【表１１】

【０１２８】
次に、このＮＡから次式により分解能Ｒを求める。
【０１２９】
Ｒ＝０．５λ／入射光線のＮＡ または ０．６１λ／入射光線のＮＡ
（λは光像を構成する光の波長のうちの一つ：例えば０．５５μｍ）
さらに次式を満たし、かつＩｐが最大となる記録画素数を求める。
【０１３０】
Ｉｐ＜Ｒ／２
(1-2)変形例２
顕微鏡の結像光学系が対物レンズ２７と１種類の結像レンズとから構成される場合に、対物レンズとＮＡの対応テーブルからＮＡを求め、さらにＮＡから分解能を求め、分解能と記録画像の画素ピッチの関係から記録画素数を求める。
【０１３１】
すなわち、まず下表１２のような対物レンズと撮像素子上のＮＡの対応テーブルを制御部４８のメモリ４８ａ内に記憶しておく。制御部４８は前述のように顕微鏡コントロール部４１からの情報により、使用されている対物レンズを識別し、その対物レンズに対する撮像素子上のＮＡを求める。
【０１３２】
【表１２】

【０１３３】
さらに、このＮＡから次式により分解能を求める。
【０１３４】
Ｒ＝０．５λ／ＮＡ または ０．６１λ／ＮＡ
（λは光像を構成する光の波長のうちの一つ）
さらに次式を満たし、かつＩｐが最大となる記録画素数を求める。
【０１３５】
Ｉｐ＜Ｒ／２
（２）投影倍率の状態→圧縮率の設定
顕微鏡コントロール部４１から、対物レンズ２７、中間変倍光学系３３、写真接眼レンズユニット３５の組み合わせによる投影倍率の情報が、制御部４８へ出力されると、制御部４８では、入力された情報から光学系の投影倍率に最適な圧縮率、つまり光学系の解像力を再現できる最大の圧縮率を求め、画像圧縮率設定部６２へ出力する。これにより、画像記録部５９での圧縮率は、画像圧縮率設定部６２に設定された圧縮率に変更されるようになり、画像記録部５９での記憶容量の節約を実現することができる。画像記録画素数及び画像記録圧縮率は上記（１）（２）のように設定されるが、以下に説明する（３）のように設定することも可能である。
【０１３６】
（３）観察法の状態→記録画素数、圧縮率の設定
顕微鏡コントロール部４１から観察方法の情報が制御部４８に入力されると、制御部４８では、入力された情報から観察法に最適な圧縮率と画素数を求め、画像圧縮率設定部６２と画像記録画素数設定部６３へ出力する。これにより、画像記録部５９での圧縮率と画像記録画素数は、画像圧縮率設定部６２に設定された圧縮率に変更されるとともに、画像記録画素数設定部６３に設定された画像記録画素数に変更されるため、観察法に適した圧縮率及び画素数で記録を行なうことができる。
【０１３７】
以上のように第３の実施の形態によれば、顕微鏡の投影倍率又は観察法の状態に応じて、画像記録の条件を最適に設定できるので、検鏡者が電子カメラの扱いを熟知していなくとも、顕微鏡による観察像を常に最適な状態で記録することができる
第４の実施の形態では、顕微鏡の動作状態に応じて、電子カメラの表示状態、動作状態の設定を最適に行なうものである。
【０１３８】
図２０は、本第４の実施の形態に係る顕微鏡及び電子カメラの構成を示す図である。図２０の構成は、図３に示した構成から関係する部分を抜き出したものであるため、その構成部分の説明は省略する。
【０１３９】
（１）レボルバ回転動作中の処理
顕微鏡コントロール部４１が駆動回路部３７によるレボルバ２８の回転動作を検出すると、この情報は、顕微鏡コントロール部４１から電子カメラ３６の制御部４８へ送られる。
【０１４０】
制御部４８では、入力された情報から動作直前の露出時間、ゲインを維持する旨の指示をＡＥ設定部４４へ出力し、露出時間設定部４５、ゲイン設定部５０の動作を停止させる。これにより、レボルバ２８の回転にともなう急激な観察像の変化に起因する表示部６１での表示画面の高輝度発光や暗転を避けることができ、検鏡者の不快感を低減できる。
【０１４１】
同様にして、顕微鏡コントロール部４１が駆動回路部３７によるレボルバ２８の回転動作を検出すると、制御部４８では、顕微鏡コントロール部４１から入力された情報を基にメモリコントローラ５２へフレームメモリ５１の書き換えを停止する指示を出力する。これによっても、レボルバ２８の回転にともなう急激な観察像の変化に起因する表示部６１の表示画面の高輝度発光や暗転を避けて、動作前の画像をフリーズ状態で表示し続けることができる。
【０１４２】
（２）ステージ動作中の処理
顕微鏡コントロール部４１が駆動回路部３７によるステージ２６の移動動作を検出すると、この情報は、顕微鏡コントロール部４１から電子カメラ３６の制御部４８へ送られる。制御部４８では、入力された情報を基に動作直前の露出時間とゲインを維持する旨の指示をＡＥ設定部４４へ出力し、露出時間設定部４５とゲイン設定部５０の動作を停止させる。これにより、ＡＥによる観察像の変化をなくし、ステージ２６の移動に応じた表示部６１の表示画面の変化のみが得られ、この状態でのステージ２６の位置調整を簡単にできる。
【０１４３】
同様にして、顕微鏡コントロール部４１が駆動回路部３７によるステージ２６の移動動作を検出すると、制御部４８では、入力された情報を基にメモリコントローラ５２へフレームメモリ５１の書き換えを停止する指示を出力する。これによっても、ステージ２６の移動にともなう急激な観察像の変化に起因する表示部６１の表示画面の高輝度発光や暗転を避けて、動作前の画像をフリーズ状態で表示し続けることができる。
【０１４４】
また、顕微鏡コントロール部４１が駆動回路部３７によるステージ２６の移動動作を検出すると、制御部４８では、入力された情報を基にＣＣＤ駆動モード設定部４７へ撮像素子４２の駆動モードを高速読出しモードに設定するように指示する。これにより、ステージ２６の移動中は、撮像素子４２の駆動モードが高速読出しモードに設定されるので、ステージ２６の移動とともに動画像として表示される表示部６１の表示画面上の観察像は見やすいものとなり、この状態からのステージ２６の位置調整がし易くなる。
【０１４５】
（３）照明光源のＯＮ／ＯＦＦにともなう処理
顕微鏡コントロール部４１が透過照明用光源１３及び落射照明用光源２１のランプのＯＮ／ＯＦＦを検出すると、この情報は、顕微鏡コントロール部４１から電子カメラ３６の制御部４８へ送られる。制御部４８では、入力された情報、つまりランプのＯＮ／ＯＦＦに合わせて、ＡＥ設定部４４に動作、停止を指示する。これにより、ランプがＯＦＦの場合（表示部６１は黒画像の状態）、ＡＥ設定部４４を停止できるので、無理やり露出時間を延ばしてＡＥをかけようとする無駄な動作をなくすことができる。
【０１４６】
同様にして、顕微鏡コントロール部４１が透過照明用光源１３及び落射照明用光源２１のランプのＯＮ／ＯＦＦを検出すると、制御部４８では、ランプのＯＮ／ＯＦＦに合わせて、モニタ制御部６４に対し表示部６１の表示のＯＮ／ＯＦＦを指示する。これにより、ランプがＯＦＦの場合（表示部６１は黒画像の状態）、モニタ制御部６４により表示部６１の表示を強制的にＯＦＦにできるので、節電を図ることができる。
【０１４７】
また、顕微鏡コントロール部４１が透過照明用光源１３及び落射照明用光源２１のランプのＯＮ／ＯＦＦを検出すると、制御部４８では、入力された情報、つまりランプのＯＮ／ＯＦＦに合わせて、メモリコントローラ５２にフレームメモリ５１の書き換えの可否を指示する。これにより、ランプがＯＦＦの場合、フレームメモリ５１の書き換えを停止できるので、表示部６１が黒画像の状態になってしまうことを防ぐことができる。
【０１４８】
さらに、顕微鏡コントロール部４１が透過照明用光源１３及び落射照明用光源２１のランプのＯＮ／ＯＦＦを検出すると、制御部４８では、入力された情報、つまりランプのＯＮ／ＯＦＦに合わせて、電源回路６５に通常動作モードまたは待機電流モードを指示する。これにより、ランプがＯＦＦの場合、電源回路６５を待機電流モードに設定できるので、節電を図ることができる。
【０１４９】
（４）照明のシャッタ動作にともなう処理
顕微鏡コントロール部４１が駆動回路部３７によるシャッタ２３，１６１のＯＮ／ＯＦＦを検出すると、この情報は、顕微鏡コントロール部４１から電子カメラ３６の制御部４８へ送られる。この場合、シャッタのＯＮ／ＯＦＦの検出は、透過照明光学系１１及び落射照明光学系１２のいずれか一方のシャッタ２３，１６１が開いているときにＯＮ、両方とも閉じているときにＯＦＦが検出される。制御部４８では、入力された情報、つまりシャッタ２３，１６１のＯＮ／ＯＦＦに合わせて、ＡＥ設定部４４に動作、停止を指示する。これにより、シャッタ２３，１６１がＯＦＦの場合、ＡＥ動作を停止できるので、無理やり露出時間を延ばしてＡＥを動作させようとする無駄な動作をなくすことができる。
【０１５０】
同様にして、顕微鏡コントロール部４１が駆動回路部３７によるシャッタ２３，１６１のＯＮ／ＯＦＦを検出すると、制御部４８では、入力された情報、つまりシャッタ２３，１６１のＯＮ／ＯＦＦに合わせて、モニタ制御部６４に対し表示部６１の表示のＯＮ／ＯＦＦを指示する。これにより、シャッタ２３，１６１がＯＦＦの場合（表示部６１は黒画像の状態）、モニタ制御部６４により表示部６１の表示を強制的にＯＦＦにできるので、節電を図ることができる。
【０１５１】
また、顕微鏡コントロール部４１が駆動回路部３７によるシャッタ２３，１６１のＯＮ／ＯＦＦを検出すると、制御部４８では、入力された情報、つまりシャッタ２３，１６１のＯＮ／ＯＦＦに合わせて、メモリコントローラ５２へフレームメモリ５１の書き換えの可否を指示する。これにより、シャッタ２３，１６１がＯＦＦの場合、フレームメモリ５１の書き換えを停止できるので、表示部６１が黒画像の状態になってしまうのを防ぐことができる。
【０１５２】
さらに、顕微鏡コントロール部４１が駆動回路部３７によるシャッタ２３，１６１のＯＮ／ＯＦＦを検出すると、制御部４８では、入力された情報、つまりシャッタ２３，１６１のＯＮ／ＯＦＦに合わせて、電源回路６５に通常動作モードまたは待機電流モードを指示する。これにより、シャッタ２３，１６１がＯＦＦの場合、電源回路６５を待機電流モードに設定できるので、節電を図ることができる。
【０１５３】
（５）光路切換え動作にともなう処理
顕微鏡コントロール部４１が、写真接眼レンズ検出部４０による写真接眼レンズユニット３５の情報をはじめ、駆動回路部３７によるキューブユニット３０、レボルバ２８、コンデンサ光学素子ユニット１９、透過用フィルタユニット１５、落射用フィルタユニット２２の動作状態などから光路の切換えを検出すると、これらの情報は、顕微鏡コントロール部４１から電子カメラ３６の制御部４８へ送られる。
【０１５４】
制御部４８では、入力された情報を基に動作直前の露出時間とゲインを維持する旨の指示をＡＥ設定部４４へ出力し、露出時間設定部４５とゲイン設定部５０の動作を停止させる。これにより、光路切換えにともなう急激な観察像の変化に起因する表示部６１での表示画面の高輝度発光や暗転を避けることができ、検鏡者の不快感を低減できる。
【０１５５】
同様にして、顕微鏡コントロール部４１が光路の切換えを検出すると、制御部４８では、入力された情報を基にメモリコントローラ５２へフレームメモリ５１の書き換えを停止する指示を出力する。これによっても、光路切換えにともなう急激な観察像の変化に起因する表示部６１の表示画面の高輝度発光や暗転を避けて、動作前の画像をフリーズ状態で表示し続けることができる。
【０１５６】
（６）リタデーション調整動作にともなう処理
顕微鏡コントロール部４１が、リタデーション調整動作検出部３９からリタデーション調整の動作を検出すると、この情報は、顕微鏡コントロール部４１から電子カメラ３６の制御部４８へ送られる。制御部４８では、入力された情報から動作直前の露出時間とゲインを維持する旨の指示をＡＥ設定部４４へ出力し、露出時間設定部４５とゲイン設定部５０の動作を停止させる。これにより、リタデーション調整の際のＡＥ調整による画像の変化をなくして、リタデーション調整のみによる画像変化を表示させることができ、リタデーション調整を簡単に行なえる。
【０１５７】
同様にして、顕微鏡コントロール部４１がリタデーション調整の動作を検出すると、制御部４８では、入力された情報を基にＣＣＤ駆動モード設定部４７へ撮像素子４２の駆動モードを高速読出しモードに設定するように指示する。これにより、リタデーション調整中は、撮像素子４２の駆動モードが高速読出しモードに設定されるので、リタデーション調整により動画像として表示される表示部６１の表示画面上の観察像は見やすいものとなり、この状態からのリタデーション調整がし易くなる。
【０１５８】
（７）ズーム動作にともなう処理
顕微鏡コントロール部４１が、駆動回路部３７による中間変倍光学系（ズーム鏡筒）３３のズーム動作を検出すると、この情報は、顕微鏡コントロール部４１から電子カメラ３６の制御部４８へ送られる。制御部４８では、入力された情報を基に動作直前の露出時間とゲインを維持する旨の指示をＡＥ設定部４４へ出力し、露出時間設定部４５とゲイン設定部５０の動作を停止させる。これにより、ズーム動作の際のＡＥ調整に起因する画像の変化をなくして、ズーム動作のみによる画像変化を表示させることができ、ズーム調整を簡単に行なえる。
【０１５９】
同様にして、顕微鏡コントロール部４１がズーム動作を検出すると、制御部４８では、入力された情報を基にＣＣＤ駆動モード設定部４７に撮像素子４２の駆動モードを高速読出しモードに設定するように指示する。これにより、ズーム調整中は、撮像素子４２の駆動モードは高速読出しモードに設定されるので、ズーム調整により動画像として表示される表示部６１の表示画面上の観察像は見やすいものとなり、この状態からのズーム調整がし易くなる。
【０１６０】
（８）ＡＦ動作にともなう処理
顕微鏡コントロール部４１が、駆動回路部３７によるＡＦユニット３７１のＡＦ動作を検出すると、この情報は、顕微鏡コントロール部４１から電子カメラ３６の制御部４８へ送られる。制御部４８では、入力された情報から動作直前の露出時間とゲインを維持する旨の指示をＡＥ設定部４４へ出力し、露出時間設定部４５とゲイン設定部５０の動作を停止させる。これにより、ＡＦ動作の際のＡＥ調整による画像の変化をなくして、ＡＦ動作中の表示部６１上での観察像の変化を観察しやすくできる。
【０１６１】
同様にして、顕微鏡コントロール部４１がＡＦ動作を検出すると、制御部４８では、入力された情報を基にＣＣＤ駆動モード設定部４７に撮像素子４２の駆動モードを高速読出しモードに設定するように指示する。これにより、ＡＦ動作中は、撮像素子４２の駆動モードは高速読出しモードに設定されるので、ＡＦ動作により動画像として表示される表示部６１の表示画面上の観察像は見やすいものとなる。
【０１６２】
（９）動作休止状態の検出
顕微鏡コントロール部４１と顕微鏡各部位との間で一定時間情報のやり取りがないような場合、その旨を示す情報は、顕微鏡コントロール部４１から電子カメラ３６の制御部４８へ送られる。制御部４８では、入力された情報を基にモニタ制御部６４に対し表示部６１の表示を強制的にＯＦＦにさせる指示を与える。これにより、顕微鏡コントロール部４１への情報のやり取りが一定時間ない場合は、モニタ制御部６４により表示部６１の表示を強制的にＯＦＦにできるので、節電を図ることができる。
【０１６３】
同様にして、顕微鏡コントロール部４１と顕微鏡各部位との間で一定時間情報のやり取りがない場合、制御部４８では、入力された情報に合わせて電源回路６５に待機電流モードを指示する。これにより、顕微鏡コントロール部４１への情報のやり取りが一定時間ない場合は、電源回路６５を待機電流モードに設定できるので、節電を図ることができる。勿論、顕微鏡コントロール部４１へ情報が送られた場合は、電源回路６５は、通常モードに復活される。
【０１６４】
（１０）三眼鏡筒ユニットの光路切換えにともなう処理
顕微鏡コントロール部４１が、駆動回路部３７の情報として、三眼鏡筒ユニット５にて観察光路Ｓ’を使用する接眼レンズ６ａのみで観察が行なわれていることを検出すると、この情報は、顕微鏡コントロール部４１から電子カメラ３６の制御部４８へ送られる。制御部４８では、入力された情報を基にモニタ制御部６４に対し表示部６１の表示を強制的にＯＦＦにさせる指示を与える。これにより、接眼レンズ６ａのみでの観察の間は、モニタ制御部６４により表示部６１の表示を強制的にＯＦＦにできるので、節電を図ることができる。
【０１６５】
同様にして、顕微鏡コントロール部４１が接眼レンズ６ａのみでの観察を検出すると、制御部４８では、入力された情報に合わせて電源回路６５に待機電流モードを指示する。これにより、接眼レンズ６ａのみでの観察の間は、電源回路６５を待機電流モードに設定できるので、節電を図ることができる。勿論、接眼レンズ６ａのみでの観察が終了して、電子カメラ３６への観察光路Ｓ“が使用される場合、電源回路６５は通常モードに復活される。
【０１６６】
（１１）蛍光観察中の処理
顕微鏡コントロール部４１から観察方法の情報が制御部４８に入力されると、制御部４８では、入力された情報を基に観察法に最適な冷却温度を求め、冷却温度設定部４２２にその温度を設定させる。例えば、露出時間が長くなる蛍光観察では、冷却温度を低く設定し、露出時間が短い明視野観察では、冷却をしないという設定を行なう。これにより、不要な冷却を行なわず消費電力の節約を図ることができる。
【０１６７】
さらに、観察方法の情報が制御部４８に入力され、蛍光観察が行なわれていることが検出されると、制御部４８は、撮像時は表示部６１をＯＦＦさせるか、または表示部６１の一部に残露出時間を表示し他の部分は低輝度または無発光状態にする。蛍光観察では、迷光を避けるために室内照明を消す場合があるが、さらにモニタである表示部６１からの迷光をなくすことができ、より高精度の観察を行なうことができる。
【０１６８】
以上のように第４の実施の形態によれば、顕微鏡の動作状態に応じて、電子カメラの表示状態、動作状態の設定を最適にできるので、検鏡者が電子カメラの扱いを熟知していなくとも、顕微鏡による観察像を常に最適な状態で撮像することができる。
【０１６９】
第５の実施の形態では、顕微鏡システムの周囲の種々の状況を検出する各種検出部から検出出力が与えられる場合について説明する。
【０１７０】
まず、顕微鏡システムの周囲の温度を、設置環境の温度として温度検出部６８が検出すると、この環境温度は制御部４８へ送られる。制御部４８では、温度検出部６８で検出された環境温度が予め設定された動作保証範囲にあるか否かを判断し、この範囲から外れると、警告表示部７７にその旨を表示させる。これにより、使用条件として適さない環境での顕微鏡システムの使用に対して警告を発することができる。
【０１７１】
同様にして、温度検出部６８が環境温度を検出し、制御部４８が温度検出部６８で検出された環境温度が予め設定された動作保証範囲を超えていることを判断すると、制御部４８は冷却部７３へ動作指令を与え、顕微鏡の周囲を強制的に冷却させる。これにより、使用条件に適した環境で顕微鏡システムを使用することができる。
【０１７２】
また、温度検出部６８が環境温度を検出し、制御部４８が温度検出部６８で検出された環境温度が予め設定された動作保証範囲より低いことを判断すると、制御部４８は暖房部７４へ動作指令を与え、顕微鏡の周囲を強制的に暖房させる。これにより、使用条件に適した環境で顕微鏡システムを使用することができる。
【０１７３】
なお、制御部４８では、温度検出部６８で検出された環境温度が予め設定された動作保証範囲から外れていることを判断した場合、電源回路６５へＯＦＦ指令を与えて給電を強制的に中止することもできる。このようにすれば、使用条件として適さない環境での顕微鏡システムの使用を防止できる。
【０１７４】
次に、顕微鏡システムの周囲の湿度を、設置環境の湿度として湿度検出部６９が検出すると、この環境湿度の情報は制御部４８へ送られる。制御部４８では、湿度検出部６９で検出された環境湿度が予め設定された動作保証範囲にあるか否かを判断し、この範囲から外れると、警告表示部７７にその旨を表示させる。これにより、使用条件として適さない環境での顕微鏡システムの使用に対して警告を発することができる。
【０１７５】
同様にして、湿度検出部６９が環境湿度を検出し、制御部４８が湿度検出部６９で検出された環境湿度が予め設定された動作保証範囲を超えていることを判断すると、制御部４８は乾燥部７５へ動作指令を与え、顕微鏡の周囲を強制的に乾燥させる。これにより、使用条件に適した環境で顕微鏡システムを使用することができる。
【０１７６】
なお、制御部４８では、湿度検出部６９で検出された環境湿度が予め設定された動作保証範囲から外れていることを判断した場合、電源回路６５へＯＦＦ指令を与えて給電を強制的に中止することもできる。このようにすれば、使用条件として適さない環境での顕微鏡システムの使用を防止できる。
【０１７７】
次に、顕微鏡システムの周囲の気圧を、設置環境の気圧として気圧検出部６６が検出すると、この環境気圧の情報は制御部４８へ送られる。制御部４８では、気圧検出部６６で検出された環境気圧が予め設定された動作保証範囲にあるか否かを判断し、この範囲から外れると、警告表示部７７にその旨を表示させる。これにより、使用条件として適さない環境での顕微鏡システムの使用に対して警告を発することができる。
【０１７８】
次に、顕微鏡システムの周囲の明るさを、設置環境の明るさとして環境照度検出部７０が検出すると、この環境照度の情報は制御部４８へ送られる。制御部４８では、モニタ制御部６４に指示を与えて、環境照度に対する表示部６１での表示の明るさが最適になるように調整させる。これにより、顕微鏡システムの設置環境の明るさにかかわらず、最も見やすい表示部６１の明るさを設定することができ、最適な環境下で観察作業を行なうことができる。
【０１７９】
次に、顕微鏡システムの周囲の環境照明光の分光特性を環境照明分光特性（または色温度）検出部７１が検出すると、この分光特性（または色温度）の情報は、制御部４８へ送られる。制御部４８では、顕微鏡システムの設置される環境照明下での表示部６１の表示画像が目視観察像に近い色に再現できる色マトリックスを求め、色マトリックス設定部５６へ出力する。これにより、画像調整部５３の色マトリックスは、色マトリックス設定部５６に設定された色マトリックスパターンに変更され、顕微鏡システムの設置環境における照明光の分光特性（または色温度）にかかわらず、目視観察と同じ観察像を表示部６１上に再現できる。
【０１８０】
次に、顕微鏡システムに伝えられる振動を振動検出部７２が検出すると、この振動の振幅情報は制御部４８へ送られる。制御部４８では、振動検出部７２で検出された振動の振幅が予め設定された動作保証範囲にあるか否かを判断し、この範囲から外れると、警告表示部７７にその旨を警告表示させる。これにより、使用条件として適さない振動が与えられた状況での顕微鏡システムの使用に対して警告を発することができる。
【０１８１】
同様にして、顕微鏡システムに伝えられる振動を振動検出部７２が検出すると、制御部４８では、振動検出部７２で検出された振動の振幅が予め設定された動作保証範囲にあるか否かを判断し、この範囲から外れると、像ぶれ警告表示部７６にその旨を警告表示させる。これにより、使用条件として適さない顕微鏡システムの使用に対して警告を発することができる。
【０１８２】
また、顕微鏡システムに伝えられる振動を振動検出部７２が検出すると、制御部４８では、振動検出部７２で検出された振動の振幅に応じた最長露出時間を求め、露出時間設定部４５へ出力する。これにより、観察像の撮像条件として最長露出時間を設定できるので、顕微鏡システムにある程度の振動が加わっていても、これらの悪条件を意識せずに撮像を続けることができる。
【０１８３】
さらに、顕微鏡システムに伝えられる振動を振動検出部７２が検出し、制御部４８が振動検出部７２で検出された振動の振幅が予め設定された除振開始範囲にあると判断すると、制御部４８はアクティブ除振制御部７８に除振開始を指示する。これにより、顕微鏡システム自身の振動を除去することができ、使用条件として適さないような環境下での顕微鏡システムの使用が可能になる。
【０１８４】
なお、制御部４８では、検出された振動の振幅が予め設定された動作保証範囲から外れていることを判断すると、電源回路６５へＯＦＦ指令を与えて給電を強制的に中止することもできる。このようにすれば、使用条件として適さない環境での顕微鏡システムの使用を防止できる。
【０１８５】
次に、顕微鏡システムの設置環境の磁場を磁場検出部６７が検出すると、この磁場強度に応じた情報は制御部４８へ送られる。制御部４８では、モニタ制御部６４に指示を与え、磁場検出部６７で検出された情報に基いて表示部６１のデガウスを指示する。これにより、検鏡者が意識してデガウスを行なわなくても、顕微鏡システムの設置環境の磁場の変化に応じて自動的にデガウスを行なうことができる。
【０１８６】
次に、顕微鏡システムの設置地域をＧＰＳなどの位置検出部６５１が検出すると、この地域情報は制御部４８へ送られる。制御部４８では、位置検出部６５１で検出された地域情報に基いて顕微鏡システムの設置場所での公用語を求め、システム中で使用する全ての言語を変更する。これにより、顕微鏡システムが地球上のどの地域に設置されていても、検鏡者は意識することなく、設置地域の言語を使用した表示によるシステムを操作できる。
【０１８７】
なお、以上の各実施の形態で説明した各動作は、競合しない範囲で同時に行なうことが可能であり、図示しない設定部による制御部４８への指示により、検鏡者の必要に応じた各動作を適宜選択可能である。
【０１８８】
以上述べたように本発明によれば、顕微鏡側の設定及び動作状態に基いて電子カメラを最適な条件に自動的に設定できるので、観察者が電子カメラの扱いを熟知していなくとも、顕微鏡による観察像を常に最適な状態で撮像することができる。
【０１８９】
本発明の実施の形態に係る顕微鏡システムは以下の如き構成を有している。
【０１９０】
（１） 顕微鏡による観察像の撮像に電子カメラを使用した顕微鏡システムにおいて、
前記顕微鏡側の少なくとも対物レンズと写真接眼レンズの投影倍率に係る光学系の組み合わせ、観察方法、及び照明条件の少なくとも一つの状態に応じて、前記電子カメラにおける撮像素子の撮像動作を最適な状態に設定する制御部を備えた顕微鏡システム。
【０１９１】
（２） 前記顕微鏡の動作を制御する顕微鏡コントロール部と、
前記撮像素子を駆動する撮像素子駆動部と、を備え、
前記制御部は、
前記顕微鏡コントロール部から出力される動作情報を検出している間、前記撮像素子駆動部の撮像素子駆動モードを高速駆動モードに設定する上記（１）記載の顕微鏡システム。
【０１９２】
（３） 前記顕微鏡の動作を制御する顕微鏡コントロール部と、
前記撮像素子を駆動する撮像素子駆動部と、を備え、
前記制御部は、
前記顕微鏡コントロール部から出力される対物レンズの種類に基づいて、前記撮像素子駆動部のビニング数の設定を行なう上記（１）記載の顕微鏡システム。
【０１９３】
（４） 前記制御部は、
対物レンズの種類とそれに対応するビニング数のテーブルを記憶したメモリを有し、前記顕微鏡コントロール部から出力される対物レンズの種類と前記テーブルとを比較してビニング数を決定し、このビニング数を前記撮像素子駆動部のビニング数として設定する上記（３）記載の顕微鏡システム。
【０１９４】
（５） 前記制御部は、
対物レンズの種類とそれに対応する前記電子カメラへ入射する光像のＮＡのテーブルを記憶したメモリを有し、前記顕微鏡コントロール部から出力される対物レンズの種類と前記テーブルとを比較して前記電子カメラへ入射する光像のＮＡを求め、このＮＡから前記光像の分解能Ｒを求め、ビニング数をＢ、前記撮像素子の素子ピッチをｐとしたときに
Ｂ＜Ｒ／２ｐ
を満たす１以上の最大の整数となるビニング数を求め、このビニング数を前記撮像素子駆動部のビニング数として設定する上記（３）記載の顕微鏡システム。
【０１９５】
（６） 前記顕微鏡の動作を制御する顕微鏡コントロール部と、
前記撮像素子を駆動する撮像素子駆動部と、
結像レンズ及び中間変倍光学系と、を備え、
前記制御部は、
前記顕微鏡コントロール部から出力される対物レンズの種類、結像レンズの種類、及び中間変倍光学系のズーム倍率に基づいて、前記撮像素子駆動部のビニング数の設定を行なう上記（１）記載の顕微鏡システム。
【０１９６】
（７） 前記制御部は、
対物レンズの種類、結像レンズの種類、及び中間変倍光学系のズーム倍率の組合せに対応するビニング数のテーブルを記憶したメモリを有し、前記顕微鏡コントロール部から出力される対物レンズの種類、結像レンズの種類、及び中間変倍光学系のズーム倍率の組合せと前記テーブルとを比較してビニング数を決定し、このビニング数を前記撮像素子駆動部のビニング数として設定する上記（６）記載の顕微鏡システム
（８） 前記制御部は、
対物レンズの種類、結像レンズの種類、及び中間変倍光学系のズーム倍率の組合せとそれに対応する前記電子カメラへ入射する光像のＮＡのテーブルを記憶したメモリを有し、前記顕微鏡コントロール部から出力される対物レンズの種類、結像レンズの種類、及び中間変倍光学系のズーム倍率と前記テーブルとを比較して前記電子カメラへ入射する光像のＮＡを求め、このＮＡから前記光像の分解能Ｒ（＝０．５λ／ＮＡまたは０．６１λ／ＮＡ：λは光像を構成する光の波長のうちの一つ）を求め、ビニング数をＢ、前記撮像素子の素子ピッチをｐとしたときに
Ｂ＜Ｒ／２ｐ
を満たす１以上の最大の整数となるビニング数を求め、このビニング数を前記撮像素子駆動部のビニング数として設定する上記（６）記載の顕微鏡システム。
【０１９７】
（９） 前記制御部は、
対物レンズの種類に対応するＮＡと倍率のテーブルを記憶したメモリを有し、前記顕微鏡コントロール部から出力される対物レンズの種類と前記テーブルとを比較して対物レンズのＮＡを求め、
前記顕微鏡コントロール部から出力される対物レンズの種類、結像レンズの種類、及び中間変倍光学系のズーム倍率から前記顕微鏡の光学系の結像倍率を求め、
前記対物レンズのＮＡと前記光学系の結像倍率から下式により前記電子カメラへ入射する光像のＮＡを求め、
ＮＡ＝対物レンズのＮＡ／光学系の結像倍率
このＮＡから光像の分解能Ｒ（＝０．５λ／ＮＡまたは０．６１λ／ＮＡ：λは光像を構成する光の波長のうちの一つ）を求め、ビニング数をＢ、撮像素子の素子ピッチをｐとしたときに
Ｂ＜Ｒ／２ｐ
を満たす１以上の最大の整数となるビニング数を求め、このビニング数を前記撮像素子駆動部のビニング数として設定する上記（６）記載の顕微鏡システム。
【０１９８】
（１０） 前記顕微鏡の動作を制御する顕微鏡コントロール部と、
自動露出制御を行なうＡＥ演算部を備え、
前記制御部は、
検鏡法と、それに応じた露出演算モードのＡＥ演算モードテーブルを記憶したメモリを有し、前記顕微鏡コントロール部から出力される検鏡法と前記テーブルとを比較して露出演算モードを決定し、この露出演算モードを前記ＡＥ演算部に設定する上記（１）記載の顕微鏡システム。
【０１９９】
（１１） 前記顕微鏡の動作を制御する顕微鏡コントロール部と、
自動露出制御を行なうＡＥ演算部を備え、
前記制御部は、
前記顕微鏡コントロール部から出力される前記顕微鏡の光路の切換え情報を検出している間、前記ＡＥ演算部における露出時間制御を停止させる上記（１）記載の顕微鏡システム。
【０２００】
（１２） 前記顕微鏡の動作を制御する顕微鏡コントロール部と、
前記撮像素子で撮像された画像データを記憶するフレームメモリと、を備え、
前記制御部は、
前記顕微鏡コントロール部から出力される前記顕微鏡の光路の切換え情報を検出している間、前記フレームメモリへの画像データの書き換えを停止させる上記（１）記載の顕微鏡システム。
【０２０１】
（１３） 前記顕微鏡の動作を制御する顕微鏡コントロール部と、
前記撮像素子の冷却を行なう冷却部と、を備え
前記制御部は、
前記顕微鏡コントロール部から出力される検鏡法に応じて前記冷却部に設定する設定温度を変化させる上記（１）記載の顕微鏡システム。
【０２０２】
（１４） 顕微鏡による観察像の撮像に電子カメラを使用した顕微鏡システムにおいて、
前記顕微鏡側の少なくとも対物レンズと写真接眼レンズの投影倍率に係る光学系の組み合わせ、観察方法、及び照明条件の少なくとも一つの状態に応じて、前記電子カメラで撮像された画像の調整動作を最適な状態に設定する制御部を備えた顕微鏡システム。
【０２０３】
（１５） 前記顕微鏡の動作を制御する顕微鏡コントロール部と、
前記撮像素子で撮像された画像データを調整する画像調整部と、を備え、
前記制御部は、
対物レンズの種類に応じたシェーディング補正パターンを記憶したメモリを有し、前記顕微鏡コントロール部から出力される対物レンズの種類と前記メモリの内容とを比較し、対物レンズの種類に応じたシェーディング補正パターンを前記画像調整部に設定し、
前記画像調整部は、
設定されたシェーディング補正パターンにより画像データのシェーディング補正を行なう上記（１４）記載の顕微鏡システム。
【０２０４】
（１６） 前記シェーディング補正パターンは、前記撮像素子の撮像面上の位置に応じたゲイン補正値を記憶したパターンであり、
前記画像調整部は、前記パターンのゲイン補正値に基づいて、前記撮像素子の撮像面上の位置に対応する画像データのゲイン補正を行なう上記（１５）記載の顕微鏡システム。
【０２０５】
（１７） 前記顕微鏡の動作を制御する顕微鏡コントロール部と、
前記撮像素子で撮像された画像データを調整する画像調整部と、
結像レンズ及び中間変倍光学系と、を備え、
前記制御部は、
対物レンズの種類と中間変倍光学系のズーム倍率とに応じたシェーディング補正パターンを記憶したメモリを有し、前記顕微鏡コントロール部から出力される対物レンズの種類及び中間変倍光学系のズーム倍率と前記メモリの内容とを比較し、中間変倍光学系のズーム倍率に応じたシェーディング補正パターンを前記画像調整部に設定し、
前記画像調整部は、
設定されたシェーディング補正パターンにより画像データのシェーディング補正を行なう上記（１４）記載の顕微鏡システム。
【０２０６】
（１８） 前記シェーディング補正パターンは、前記撮像素子の撮像面上の位置に応じたゲイン補正値を記憶したパターンであり、
前記画像調整部は、前記パターンのゲイン補正値に基づいて、前記撮像素子の撮像面上の位置に対応する画像データのゲイン補正を行なう上記（１７）記載の顕微鏡システム。
【０２０７】
（１９） 前記顕微鏡の動作を制御する顕微鏡コントロール部と、
前記撮像素子で撮像された画像データを調整する画像調整部と、
中間変倍光学系と、を備え、
前記制御部は、
対物レンズの種類に応じたシェーディング補正パターンを記憶したメモリを有し、前記顕微鏡コントロール部から出力される対物レンズの種類と前記メモリの内容とを比較し、対物レンズの種類に応じたシェーディング補正パターンを求め、このシェーディング補正パターンを前記中間変倍光学系のズーム倍率に応じて補正し、このシェーディング補正パターンを前記画像調整部に設定し、
前記画像調整部は、
設定されたシェーディング補正パターンにより画像データのシェーディング補正を行なう上記（１４）記載の顕微鏡システム。
【０２０８】
（２０） 前記シェーディング補正パターンは、前記撮像素子の撮像面上の位置に応じたゲイン補正値を記憶したパターンであり、
前記画像調整部は、前記パターンのゲイン補正値に基づいて、前記撮像素子の撮像面上の位置に対応する画像データのゲイン補正を行なう上記（１９）記載の顕微鏡システム。
【０２０９】
（２１） 前記顕微鏡の動作を制御する顕微鏡コントロール部と、
前記撮像素子で撮像された画像データを調整する画像調整部と、
結像レンズと、を備え、
前記制御部は、
対物レンズと結像レンズの組合せに応じたシェーディング補正パターンを記憶したメモリを有し、前記顕微鏡コントロール部から出力される結像レンズの種類と前記メモリの内容とを比較し、結像レンズの種類に応じたシェーディング補正パターンを前記画像調整部に設定し、
前記画像調整部は、
設定されたシェーディング補正パターンにより画像データのシェーディング補正を行なう上記（１４）記載の顕微鏡システム顕微鏡システム。
【０２１０】
（２２） 前記シェーディング補正パターンは、前記撮像素子の撮像面上の位置に応じたゲイン補正値を記憶したパターンであり、
前記画像調整部は、前記パターンのゲイン補正値に基づいて、前記撮像素子の撮像面上の位置に対応する画像データのゲイン補正を行なう上記（２１）記載の顕微鏡システム。
【０２１１】
（２３） 前記顕微鏡の動作を制御する顕微鏡コントロール部と、
前記撮像素子で撮像された画像データを調整する画像調整部と、を備え、
前記制御部は、
照明条件に応じた色マトリックスを記憶したメモリを有し、前記顕微鏡コントロール部から出力される照明条件と前記メモリの内容とを比較し、照明条件に応じた色マトリックスを前記画像調整部に設定し、
前記画像調整部は、
設定された色マトリックスにより画像データの色変換を行なう上記（１４）記載の顕微鏡システム。
【０２１２】
（２４） 顕微鏡による観察像の撮像に電子カメラを使用した顕微鏡システムにおいて、
前記顕微鏡側の少なくとも対物レンズと写真接眼レンズの投影倍率に係る光学系の組み合わせ、及び観察方法の少なくとも一方の状態に応じて、前記電子カメラで撮像された画像の記録を最適な状態に設定する制御部を備えた顕微鏡システム。
【０２１３】
（２５） 前記顕微鏡の動作を制御する顕微鏡コントロール部と、
前記撮像素子で撮像された画像データを調整する画像調整部と、を備え、
前記制御部は、
前記顕微鏡コントロール部から出力される対物レンズの種類に基づいて、前記画像記録部の記録画素数の設定を行なう上記（２４）記載の顕微鏡システム。
【０２１４】
（２６） 前記制御部は、
対物レンズの種類とそれに対応する前記電子カメラへ入射する光像のＮＡのテーブルを記憶したメモリを有し、前記顕微鏡コントロール部から出力される対物レンズの種類と前記テーブルとを比較して前記電子カメラへ入射する光像のＮＡを求め、このＮＡから光像の分解能Ｒ（＝０．５λ／ＮＡまたは０．６１λ／ＮＡ：λは光像を構成する光の波長のうちの一つ）を求め、記録画像の画素ピッチをＩｐとしたときに
Ｉｐ＜Ｒ／２
を満たす最大の画素ピッチとなる記録画素数を求め、この記録画素数を前記画像記録部の記録画素数として設定する上記（２５）記載の顕微鏡システム。
【０２１５】
（２７） 前記顕微鏡の動作を制御する顕微鏡コントロール部と、
前記撮像素子で撮像された画像データを調整する画像調整部と、
結像レンズ及び中間変倍光学系と、を備え、
前記制御部は、
前記顕微鏡コントロール部から出力される対物レンズの種類、結像レンズの種類、及び中間変倍光学系のズーム倍率に基づいて、前記画像記録部の記録画素数の設定を行なう上記（２４）記載の顕微鏡システム。
【０２１６】
（２８） 前記制御部は、
対物レンズの種類、結像レンズの種類、及び中間変倍光学系のズーム倍率の組合せとそれに対応する前記電子カメラへ入射する光像のＮＡのテーブルを記憶したメモリを有し、前記顕微鏡コントロール部から出力される対物レンズの種類、結像レンズの種類、及び中間変倍光学系のズーム倍率と前記テーブルとを比較して前記電子カメラへ入射する光像のＮＡを求め、このＮＡから光像の分解能Ｒ（＝０．５λ／ＮＡまたは０．６１λ／ＮＡ：λは光像を構成する光の波長のうちの一つ）を求め、記録画像の画素ピッチをＩｐとしたときに
Ｉｐ＜Ｒ／２
を満たす最大の画素ピッチとなる記録画素数を求め、この記録画素数を前記画像記録部の記録画素数として設定する上記（２７）記載の顕微鏡システム。
【０２１７】
（２９） 前記制御部は、
対物レンズの種類に対応するＮＡと倍率のテーブルを記憶したメモリを有し、前記顕微鏡コントロール部から出力される対物レンズの種類と前記テーブルとを比較して、対物レンズのＮＡを求め、
前記顕微鏡コントロール部から出力される対物レンズの種類、結像レンズの種類、及び中間変倍光学系のズーム倍率から前記顕微鏡の光学系の結像倍率を求め、
前記対物レンズのＮＡと前記光学系の結像倍率から下式により前記電子カメラへ入射する光像のＮＡを求め、
ＮＡ＝対物レンズのＮＡ／光学系の結像倍率
このＮＡから光像の分解能Ｒ（＝０．５λ／ＮＡまたは０．６１λ／ＮＡ：λは光像を構成する光の波長のうちの一つ）を求め、記録画像の画素ピッチをＩｐとしたときに
Ｉｐ＜Ｒ／２
を満たす最大の画素ピッチとなる記録画素数を求め、この記録画素数を前記画像記録部の記録画素数として設定する上記（２７）記載の顕微鏡システム。
【０２１８】
（３０） 顕微鏡による観察像の撮像に電子カメラを使用した顕微鏡システムにおいて、
前記顕微鏡の動作状態に応じて観察画像の表示部への表示方法を最適な状態に設定する制御部を備えた顕微鏡システム。
【０２１９】
（３１） 前記顕微鏡の動作を制御する顕微鏡コントロール部を備え、
前記制御部は、
前記顕微鏡コントロール部が出力する検鏡法が蛍光観察である場合、その露光中は、前記表示部による表示をＯＦＦにする上記（３０）記載の顕微鏡システム。
【０２２０】
（３２） 前記顕微鏡の動作を制御する顕微鏡コントロール部を備え、
前記制御部は、
前記顕微鏡コントロール部が出力する検鏡法が蛍光観察であり、かつ静止画撮影を指示した場合、その露光中は、前記表示部の一部に残露出時間を表示し、他の部分は低輝度または無発光状態にする上記（３０）記載の顕微鏡システム。
【０２２１】
なお、本発明は上記各実施の形態のみに限定されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。
【０２２２】
【発明の効果】
本発明によれば、顕微鏡側の設定及び動作状態に基いて電子カメラを最適な条件に自動的に設定可能にした顕微鏡システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る顕微鏡システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る顕微鏡システムの詳細な構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る顕微鏡システムに用いられる電子カメラの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るビニングを説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る顕微鏡及び電子カメラの構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る動作手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態に係る動作手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態に係る顕微鏡及び電子カメラの構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るシェーディング補正を説明するための図である。
【図１０】（ａ）は本発明の実施の形態に係る入出力特性ＬＵＴを示す図、（ｂ）は本発明の実施の形態に係る入出力特性を示す図。
【図１１】本発明の実施の形態に係る動作手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態に係る中間変倍光学系によるシェーディングの変化を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る動作手順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態に係る動作手順を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態に係る入出力特性ＬＵＴを示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る動作手順を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の形態に係る動作手順を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態に係る顕微鏡及び電子カメラの構成を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態に係る動作手順を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の実施の形態に係る顕微鏡及び電子カメラの構成を示す図である。
【符号の説明】
１…顕微鏡本体
３…試料
５…三眼鏡筒ユニット
６…接眼レンズユニット
２６…ステージ
２７…対物レンズ
３６…電子カメラ
１００…結像レンズユニット
１１…透過照明光学系
１２…落射照明光学系
１３…透過照明用光源
１４…コレクタレンズ
１５…透過用フィルタユニット
１６…透過視野絞り
１６１…透過シャッタ
１７…折曲げミラー
１８…透過開口絞り
１９…コンデンサ光学素子ユニット
２０…トップレンズユニット
２１…落射照明用光源
２２…落射用フィルタユニット
２３…落射シャッタ
２４…落射視野絞り
２５…落射開口絞り
２６…試料ステージ
２７…対物レンズ
２８…レボルバ
２９…対物レンズ側光学素子ユニット
３０…キューブユニット
３１…ビームスプリッタ
３３…中間変倍光学系（ズーム鏡筒）
３４…ビームスプリッタ
３５…写真接眼レンズユニット
３６…電子カメラ
３７…駆動回路部
３８…対物レンズ検出部
３９…リタデーション調整動作検出部
４０…写真接眼レンズ検出部
４１…顕微鏡コントロール部
４２…撮像素子
４３…前置処理部
４４…ＡＥ設定部
４５…露出時間設定部
４６…ビニング数設定部
４７…ＣＣＤ駆動モード設定部
４８…制御部
４８ａ…メモリ
４９…ＣＣＤ駆動部
５０…ゲイン設定部
５１…フレームメモリ
５２…メモリコントローラ
５３…画像調整部
５３１…シェーディング補正部
５３２…色バランス補正部
５３３…色マトリックス補正部
５３４…階調特性補正部
５３５…フィルタ部
５４…フィルタ設定部
５５…シェーディング補正パターン設定部
５６…色マトリックス設定部
５７…色バランス設定部
５８…階調特性設定部
５９…画像記録部
６０…表示処理部
６１…表示部
６２…画像圧縮率設定部
６３…画像記録画素数設定部
６４…モニタ制御部
６５…電源回路
６５１…位置検出部
６６…気圧検出部
６７…磁場検出部
６８…温度検出部
６９…湿度検出部
７０…環境照度検出部
７１…環境照明分光特性（または色温度）検出部
７２…振動検出部
７３…冷却部
７４…暖房部
７５…乾燥部
７６…像ぶれ警告表示部
７７…警告表示部
７８…アクティブ除振制御部
７９…アクティブ除振ユニット

Claims (3)

1. 顕微鏡による観察像の撮像に電子カメラを使用した顕微鏡システムにおいて、
   前記顕微鏡側の少なくとも対物レンズと写真接眼レンズの投影倍率に係る光学系の組み合わせ、観察方法、及び照明条件の少なくとも一つの状態に応じて、前記電子カメラにおける撮像素子の撮像動作を最適な状態に設定する制御部と、
   前記顕微鏡の動作を制御する為の動作情報を出力し、且つ、前記対物レンズの種類を示す情報を出力する顕微鏡コントロール部と、
   前記制御部により設定された撮像素子駆動モードで前記撮像素子を駆動する撮像素子駆動部と、
   を具備し、
   前記制御部は、前記顕微鏡コントロール部から出力される前記動作情報を検出している間、前記撮像素子駆動部の撮像素子駆動モードを高速駆動モードに設定すると共に、前記顕微鏡コントロール部から出力された前記対物レンズの種類を示す情報に基づいて、前記撮像素子駆動部のビニング数の設定を行なう
   ことを特徴とする顕微鏡システム。
2. 前記制御部は、前記対物レンズの種類を示す情報と前記ビニング数とが対応付けられたテーブルを記憶するメモリを有し、前記顕微鏡コントロール部から出力される前記対物レンズの種類を示す情報と前記テーブルとを比較して、前記対物レンズの種類を示す情報に対応するビニング数を決定し、このビニング数を前記撮像素子駆動部のビニング数として設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。
3. 前記制御部は、対物レンズの種類を示す情報と前記電子カメラへ入射する光像のＮＡとが対応付けられたテーブルを記憶するメモリを有し、前記顕微鏡コントロール部から出力される前記対物レンズの種類を示す情報と前記テーブルとを比較して、前記対物レンズの種類を示す情報に対応する前記ＮＡを決定し、このＮＡから前記光像の分解能Ｒを算出し、前記ビニング数をＢと表し、前記撮像素子の素子ピッチをｐと表したときに
   Ｂ＜Ｒ／２ｐ
   を満たす１以上の最大の整数となるビニング数を求め、このビニング数を前記撮像素子駆動部のビニング数として設定することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。

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