JP4758331B2 - 顕微鏡用撮像装置および顕微鏡用撮像プログラム - Google Patents
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Description
本発明は、顕微鏡の観察像を撮影する顕微鏡用撮像装置および顕微鏡用撮像プログラムに関し、特に、動画表示されている観察像の変化に基づいて観察像の読み出し方法を切り替えることが可能な顕微鏡用撮像装置および顕微鏡用撮像プログラムに関する。
従来、撮像レンズ等の撮像光学系によって結像される被写体像をＣＣＤ（Charge Coupled Device；電荷結合素子）等からなる固体撮像素子を利用して観察像をデジタルデータ等の画像データや画像の明るさの数値を記録する記録媒体を備えたデジタルスチルカメラや電子カメラ等の撮像装置が広く普及している。
このような撮像装置は、一般的に景色や人物等を被写体として撮像する用途以外に、生体組織や細胞等の微視的状態を撮像するために、顕微鏡に接続して使用するものも多く存在する。顕微鏡の観察像を撮影する撮像装置（顕微鏡用撮像装置）では、撮像前に顕微鏡のステージ（試料台）に置かれる標本の観察部位の探索、画角決め、ピント合わせを行なえるようにした動画表示機能を有しており、その動画像をモニタ画面上に表示させている。
顕微鏡用撮像装置において、動画表示をしながら、（Ａ）標本の観察部位の探索や画角決めを行なう場合、ステージを水平方向へ移動させたり、プレパラートを固定するクレンメルを移動させたりするなど、試料面を光軸に対して水平方向（ＸＹ方向）に操作させる“フレーミング”と呼ぶ操作、また、（Ｂ）ピント合わせを行なう場合は、ステージを垂直方向（Ｚ方向）に移動させたり、対物レンズを垂直方向（Ｚ方向）に移動させたりするなど試料面を光軸方向に操作して適切な位置に合わせる“フォーカシング”と呼ぶ操作がある。操作者は、上述のように、動画表示させながら顕微鏡操作部位を動作させることにより適切な動作状態を決定することができる。
しかしながら、近年の固体撮像素子は、多画素化に伴い読み出し時間が長くなるため動画表示の更新時間が遅くなる。よって、フレーミングを行なう場合は、観察像の急激な変化により、高輝度発光、暗転、ボケなどで画像が見ずらくなるという問題があった。また、インターレーススキャン方式の撮像素子を有する顕微鏡用撮像装置においては、フレーミングを行なうと、奇数ラインと偶数ラインを読み出す際にフィールド毎によって観察場所が異なるため、画像出カデータにずれ（カラーＣＣＤの場合は、色ずれ）が発生する問題があった。
これらの問題を改善するために、動画観察時と、静止画撮影時の状態を切り分け、静止画像撮影時は全画素読み出しモードにより観察像の記録を行なうが、動画観察時は部分画素に限定した高速読み出しモードに切り替える技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。このような技術により、ステージを水平移動させる場合の画像ボケ、インターレーススキャン方式の色ずれを抑えることが可能となる。
また、ステージを電気的に駆動制御可能な顕微鏡システム（電動顕微鏡）に対して、顕微鏡駆動部位の駆動状態を検出して、ステージ移動中は高速読み出しモードを選択し、ステージ停止時は全画素読み出しモードを選択する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００１−１４８８０４号公報
特開２００１−２９２３６９号公報
しかしながら、上述のような技術において、動画像観察時にフォーカシングを行なう場合は、画像データを高速に読み出すことも必要とされるが、解像度が低いと観察像のボケにより適切な調節位置にステージ、又は、対物レンズを移動させることが困難となるという問題点があった。
また、生体機能や細胞等の観察を目的とする顕微鏡システムでは、駆動部を電気的に制御する電動顕微鏡よりも手動で操作するマニュアル顕微鏡の方が広く普及されており、マニュアル顕微鏡に関して、フレーミングとフォーカシングに対応した表示設定を自動的に切り替える手法は存在していないという問題点があった。
更に、フォーカシングに関して、動画表示の際に高解像度が必要になるが、高解像度が必要な場合は、最適位置近傍付近であり、それ以外の位置では解像性能を保つ必要はないという問題点があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、顕微鏡の操作状態に応じて最適な動画像の表示行なうことが可能な顕微鏡用撮像装置および顕微鏡用撮像プログラムを提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の顕微鏡用撮像装置は、顕微鏡によって観察するための試料の観察像を撮像する顕微鏡用撮像装置において、前記観察像を撮像するための撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された観察像を連続して動画表示するための表示手段と、前記表示手段に動画表示されている観察像の変化に基づいて、前記顕微鏡を操作するための顕微鏡操作部位の動作状態を検出するための動作状態検出手段と、前記動作状態検出手段によって検出された顕微鏡操作部位の動作状態に応じて、前記撮像手段による観察像の読み出し方法を設定するための読み出し方法設定手段と、を備え、前記動作状態検出手段は、前記観察像のエッジを抽出し、該エッジが動画表示画面内を移動している場合、前記動作状態がフレーミング動作であることを検出し、該エッジの強度が変化している場合、前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出し、前記読み出し方法設定手段は、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフレーミング動作であることを検出した場合、高速読み出し方式を設定し、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出した場合、全画素読み出し方式を設定することを特徴とする。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の顕微鏡用撮像装置は、顕微鏡によって観察するための試料の観察像を撮像する顕微鏡用撮像装置において、前記観察像を撮像するための撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された観察像を連続して動画表示するための表示手段と、前記表示手段に動画表示されている観察像の変化に基づいて、前記顕微鏡を操作するための顕微鏡操作部位の動作状態を検出するための動作状態検出手段と、前記動作状態検出手段によって検出された顕微鏡操作部位の動作状態に応じて、前記撮像手段による観察像の読み出し方法を設定するための読み出し方法設定手段と、を備え、前記動作状態検出手段は、前記観察像のエッジを抽出し、該エッジが動画表示画面内を移動している場合、前記動作状態がフレーミング動作であることを検出し、該エッジの強度が変化している場合、前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出し、前記読み出し方法設定手段は、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフレーミング動作であることを検出した場合、高速読み出し方式を設定し、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出した場合、全画素読み出し方式を設定することを特徴とする。
また、本発明の一態様によれば、本発明の顕微鏡用撮像装置は、顕微鏡によって観察するための試料の観察像を撮像する顕微鏡用撮像装置において、前記観察像を撮像するための撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された観察像を連続して動画表示するための表示手段と、前記表示手段に動画表示されている観察像の変化に基づいて、前記顕微鏡を操作するための顕微鏡操作部位の動作状態を検出するための動作状態検出手段と、前記動作状態検出手段によって検出された顕微鏡操作部位の動作状態に応じて、前記撮像手段による観察像の読み出し方法を設定するための読み出し方法設定手段と、前記フォーカシング動作を粗く実行するための粗動操作部位の操作であるのか前記フォーカシング動作を微かに実行するための微動操作部位の操作であるのかを検出するフォーカシング操作部位検出手段と、を備え、前記読み出し方法設定手段は、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフレーミング動作であることを検出した場合、高速読み出し方式を設定し、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出し、前記フォーカシング操作部位検出手段によって前記粗動操作部位の操作を検出した場合、高速読み出し方式を設定し、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出し、前記フォーカシング操作部位検出手段によって前記微動操作部位の操作を検出した場合、全画素読み出し方式を設定することを特徴とする。
また、本発明の顕微鏡用撮像装置は、さらに、前記動作状態検出手段によって検出された顕微鏡操作部位の動作状態に応じて、前記撮像手段の露出条件を設定するための露出条件設定手段を備えることが望ましい。
さらに、本発明の一態様によれば、本発明の顕微鏡用撮像装置は、顕微鏡によって観察するための試料の観察像を撮像する顕微鏡用撮像装置において、前記観察像を撮像するための撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された観察像を連続して動画表示するための表示手段と、前記表示手段に動画表示されている観察像の変化に基づいて、前記顕微鏡を操作するための顕微鏡操作部位の動作状態を検出するための動作状態検出手段と、前記動作状態検出手段によって検出された顕微鏡操作部位の動作状態に応じて、前記試料に照射する照明光を調光するための照明調光手段と、を備え、前記照明調光手段は、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフレーミング動作であることを検出した場合、前記照明光の強度を上げ、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出した場合、前記照明光の強度を下げることを特徴とする。
本発明の一態様によれば、本発明の顕微鏡用撮像プログラムは、顕微鏡によって観察するための試料の観察像を撮像する顕微鏡用撮像装置のコンピュータを、前記観察像を撮像するための撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された観察像を連続して動画表示するための表示手段と、前記表示手段に動画表示されている観察像の変化に基づいて、前記顕微鏡を操作するための顕微鏡操作部位の動作状態を検出するための動作状態検出手段と、前記動作状態検出手段によって検出された顕微鏡操作部位の動作状態に応じて、前記撮像手段による観察像の読み出し方法を設定するための読み出し方法設定手段と、して機能させるための顕微鏡用撮像プログラムであって、前記動作状態検出手段は、前記観察像のエッジを抽出し、該エッジが動画表示画面内を移動している場合、前記動作状態がフレーミング動作であることを検出し、該エッジの強度が変化している場合、前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出し、前記読み出し方法設定手段は、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフレーミング動作であることを検出した場合、高速読み出し方式を設定し、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出した場合、全画素読み出し方式を設定することを特徴とする。
また、本発明の一態様によれば、本発明の顕微鏡用撮像プログラムは、顕微鏡によって観察するための試料の観察像を撮像する顕微鏡用撮像装置のコンピュータを、前記観察像を撮像するための撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された観察像を連続して動画表示するための表示手段と、 前記表示手段に動画表示されている観察像の変化に基づいて、前記顕微鏡を操作するための顕微鏡操作部位の動作状態を検出するための動作状態検出手段と、前記動作状態検出手段によって検出された顕微鏡操作部位の動作状態に応じて、前記撮像手段による観察像の読み出し方法を設定するための読み出し方法設定手段と、前記フォーカシング動作を粗く実行するための粗動操作部位の操作であるのか前記フォーカシング動作を微かに実行するための微動操作部位の操作であるのかを検出するフォーカシング操作部位検出手段として機能させるための顕微鏡用撮像プログラムであって、前記読み出し方法設定手段は、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフレーミング動作であることを検出した場合、高速読み出し方式を設定し、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出し、前記フォーカシング操作部位検出手段によって前記粗動操作部位の操作を検出した場合、高速読み出し方式を設定し、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出し、前記フォーカシング操作部位検出手段によって前記微動操作部位の操作を検出した場合、全画素読み出し方式を設定することを特徴とする。
また、本発明の顕微鏡用撮像プログラムは、さらに、前記動作状態検出手段によって検出された顕微鏡操作部位の動作状態に応じて、前記撮像手段の露出条件を設定するための露出条件設定手段を備えることが望ましい。
さらに、本発明の一態様によれば、本発明の顕微鏡用撮像プログラムは、顕微鏡によって観察するための試料の観察像を撮像する顕微鏡用撮像装置のコンピュータを、前記観察像を撮像するための撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された観察像を連続して動画表示するための表示手段と、前記表示手段に動画表示されている観察像の変化に基づいて、前記顕微鏡を操作するための顕微鏡操作部位の動作状態を検出するための動作状態検出手段と、前記動作状態検出手段によって検出された顕微鏡操作部位の動作状態に応じて、前記試料に照射する照明光を調光するための照明調光手段として機能させるための顕微鏡用撮像プログラムであって、前記照明調光手段は、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフレーミング動作であることを検出した場合、前記照明光の強度を上げ、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出した場合、前記照明光の強度を下げることを特徴とする。
本発明によれば、動画像観察時に顕微鏡操作部位の動作状態を自動的に検出して、適切な露出条件、表示条件、調光条件を自動的に設定できるので、例えば、標本の観察部位の探索や画角決めなどでステージを水平方向に移動させる場合は、高速読み出しにより色ずれやボケなどの発生を抑えることができる。
また、本発明によれば、ピント合わせの場合は、全画素読み出すことで解像度の高い動画表示が可能となる。
また、本発明によれば、ピント合わせの場合に、最初から最適位置近傍付近までの間、高速読み出し方式に設定することで、ピント合わせの精度を落とすことなく、全体の調整時間を削減できる。
また、本発明によれば、ピント合わせの場合に、最初から最適位置近傍付近までの間、高速読み出し方式に設定することで、ピント合わせの精度を落とすことなく、全体の調整時間を削減できる。
また、本発明によれば、顕微鏡操作部位の動作状態を画像データから検出することにより、ステージ等の駆動部が電気的に制御される電動顕微鏡だけでなく、手動操作するマニュアル顕徴鏡の両方に適用することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
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（試料台）１２上の標本１１に対向する対物レンズ１０が配置されている。また、この対物レンズ１０を介した観察光軸上には、鏡筒ユニット６を介して接眼レンズユニット７が配置されているとともに、結像レンズユニット５を介して電子カメラ等の撮像装置２が配置されている。
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（試料台）１２上の標本１１に対向する対物レンズ１０が配置されている。また、この対物レンズ１０を介した観察光軸上には、鏡筒ユニット６を介して接眼レンズユニット７が配置されているとともに、結像レンズユニット５を介して電子カメラ等の撮像装置２が配置されている。
顕微鏡コントロール部３は、撮像装置２での撮像条件等を決めるＣＰＵ等のシステムコントローラ１１０（図２参照）に従って、透過照明用光源１５及び、落射照明用光源８の調光を行なうとともに、駆動回路部４に対して制御指示を行なう。標本１１の位置は、ステージＸＹハンドル１８及び、ステージＺ軸ハンドル１７で調節を行なう。また、対物レンズＺ軸ハンドル１６により標本１１のピント調節を行なうものもある。なお、図１では正立型顕微鏡を示しているが、対物レンズＺ軸ハンドル１６は倒立型顕微鏡に設置される場合が多い。また、駆動回路部４からは、ステージ１２の位置、対物レンズ１０の選択あるいは位置、蛍光キューブユニット９の選択を自動制御するものも存在する。
対物レンズＺ軸ハンドル１６とステージＺ軸ハンドル１７においては、粗動および微動を切り替える対物レンズＺ軸ハンドル用粗微動スイッチ１６−１とステージＺ軸用粗微動スイッチ１７−１が、それぞれ設置されている。
図２は、本発明を適用した顕微鏡用撮像装置１００の構成を示す図である。
図２において、ＣＣＤ１０２の入射側に設置されるＴＧ（Timing Generator）１０７は、ＣＣＤ１０２への感光時間を制御する。ＣＣＤ１０２から出力する画像信号（電気信号）の処理として、プリプロセス回路１０３とデジタルプロセス回路１０４が設置されている。デジタルプロセス回路１０４内部には、顕徴鏡動作状態検出部１０４Ａが備えられ、顕徴鏡操作部位が光軸に対して、垂直方向ないし、水平方向に移動しているか検出する。デジタルプロセス回路１０４の出力側には、記録媒体１０５が設けられている。
図２において、ＣＣＤ１０２の入射側に設置されるＴＧ（Timing Generator）１０７は、ＣＣＤ１０２への感光時間を制御する。ＣＣＤ１０２から出力する画像信号（電気信号）の処理として、プリプロセス回路１０３とデジタルプロセス回路１０４が設置されている。デジタルプロセス回路１０４内部には、顕徴鏡動作状態検出部１０４Ａが備えられ、顕徴鏡操作部位が光軸に対して、垂直方向ないし、水平方向に移動しているか検出する。デジタルプロセス回路１０４の出力側には、記録媒体１０５が設けられている。
システムコントローラ１１０は、露出条件、表示条件、撮像条件などを算出して決定し、ＴＧ１０７、プリプロセス回路１０３、デジタルプロセス回路１０４へ設定値を、バス１０１を介して送出する。
次に、図１および図２を用いて顕微鏡システムの作用を説明する。
明視野観察検鏡法では、透過照明光源１５より出た光が折曲ミラー１４により反射され、コンデンサ光学素子ユニット１３にて、開口調節を行った後、標本１１へ照射する。標本１１から透過された光が対物レンズ１０を通って拡大され、鏡筒ユニット６で分離された観察像は、一方は、接眼レンズ７ユニットへ、もう一方は、結像レンズユニット５を介して撮像装置２のＣＣＤ１０２へ照射される。図面には記載されていないが、光路の切替機構により、接眼レンズユニット７側だけ、及び、撮像装置２のＣＣＤ１０２側だけに光路切り替えできるものも多く存在する。
明視野観察検鏡法では、透過照明光源１５より出た光が折曲ミラー１４により反射され、コンデンサ光学素子ユニット１３にて、開口調節を行った後、標本１１へ照射する。標本１１から透過された光が対物レンズ１０を通って拡大され、鏡筒ユニット６で分離された観察像は、一方は、接眼レンズ７ユニットへ、もう一方は、結像レンズユニット５を介して撮像装置２のＣＣＤ１０２へ照射される。図面には記載されていないが、光路の切替機構により、接眼レンズユニット７側だけ、及び、撮像装置２のＣＣＤ１０２側だけに光路切り替えできるものも多く存在する。
また、蛍光観察検鏡法では、落射照明用光源８より出た光が蛍光キューブユニット９内の蛍光キューブにより分光され、対物レンズ１０を通って集光されて標本１１に照射する。標本１１は前記照射された光より微弱な励起光が発光され、発光された光が対物レンズ１０を通って拡大され蛍光キューブユニット９内の蛍光キューブによって前記分光とは異なる波長で分光されて撮像装置２のＣＣＤ１０２に照射する。
標本１１の観察部位の探索、画角決めは、ステージＸＹハンドル１８の操作により移動させ、標本１１のピント調節は、対物レンズＺ軸ハンドル１６もしくは、ステージＺ軸ハンドル１７の操作により適切な位置に固定する。また、対物レンズＺ軸ハンドル１６もしくは、ステージＺ軸ハンドル１７は、フォーカシングの際、対物レンズＺ軸ハンドル用粗微動スイッチ１６−１もしくは、ステージＺ軸ハンドル用粗微動スイッチ１７−１より、粗動と微動とを切り替えることができ、これらのスイッチ状態は、駆動回路部４を介して、顕微鏡コントロール部３に通知される。
撮像装置２に照射する観察像は、ＣＣＤ１０２で光電変換され、出力する電気信号をプリプロセス回路１０３に送出する。プリプロセス回路１０３では、アンプ制御部１０３Ａでダイナミックレンジを調節し、Ａ／Ｄ変換部１０３Ｂでデジタル信号に変換して、デジタルプロセス回路１０４に送出する。デジタルプロセス回路１０４では、明るさ補正、階調補正等の画像処理が施され、最適な画像データを、記録媒体１０５に送出して記録を行なう。
本発明が適用される上述のような顕微鏡用撮像装置の特徴の１つは、顕微鏡によって観察するための試料の観察像を撮像する顕微鏡用撮像装置であって、動画表示されている観察像の変化に基づいて、前記顕微鏡を操作するための顕微鏡操作部位の動作状態を検出することであるので、本発明の第１の実施の形態としてこの検出方法について説明する。
図３乃至図５は、本発明を適用した第１の実施の形態における画像表示例を示す図である。図３は、フレーミング前あるいはフォーカシング前の状態を示し、図４は、フレーミング後の状態を示し、図５は、フォーカシング後の状態を示す。
顕微鏡動作状態検出部１０４Ａは、ラプラシアン演算処理により、標本１１を構成する部分領域１１Ａおよび１１Ｂの輪郭部分でピーク（極大値）を検出する。
図３は、フレーミング前あるいはフォーカシング前の画像表示例において、任意の水平画素ライン２００および３００においてラプラシアン演算によりピークが発生する様子を示している。例えば、水平画素ライン２００においては、部分領域１１Ａの輪郭部分でピーク２０１、２０２が発生し、水平画素ライン３００においては、部分領域１１Ａの輪郭部分でピーク３０１、３０４および部分領域１１Ｂの輪郭部分でピーク３０２、３０３が発生している。
図３は、フレーミング前あるいはフォーカシング前の画像表示例において、任意の水平画素ライン２００および３００においてラプラシアン演算によりピークが発生する様子を示している。例えば、水平画素ライン２００においては、部分領域１１Ａの輪郭部分でピーク２０１、２０２が発生し、水平画素ライン３００においては、部分領域１１Ａの輪郭部分でピーク３０１、３０４および部分領域１１Ｂの輪郭部分でピーク３０２、３０３が発生している。
このような状態からフレーミングを行なうと、図４に示したようにピーク位置が変化する。すなわち、図３のピーク２０１、３０１、３０２は、図４のピーク２０３、３０５、３０６の位置にそれぞれ移動する。
他方、図３に示した状態からフォーカシングを行なうと、図５に示したようにピーク強度が変動する。すなわち、図３のピーク２０１、２０２、３０１、３０２、３０３、３０４は、図５のピーク２０４、２０５、３０７、３０８、３０９、３１０のように強度が変動する。
従って、任意水平画素のピーク（極大点）に着目し、ピーク位置、または、ピーク強度の変化を捉えることにより、顕微鏡操作部位の動作状態がフレーミング動作であるのかフォーカシング動作であるのかを検出することが可能となる。
図６は、顕微鏡動作状態検出部１０４Ａのブロック構成を示す図であり、図７は、輝度生成部６００の演算イメージを示す図であり、図８は、ラプラシアン演算部６０１での演算イメージを示す図であり、図９は、テーブルメモリ６０２Ａへ格納するデータ列を示す図である。
輝度生成部６００は、画像データが入力されると、前記ＣＣＤ１０２がカラー画像の場合と白黒画像の場合とに応じた輝度値をラプラシアン演算部６０１に出力する。すなわち、カラー画像の場合は、周囲４画素の平均輝度値をラプラシアン演算部６０１に出力し、白黒画像の場合は、各画素の輝度値をラプラシアン演算部６０１に出力する。具体的には、カラー場像の場合は下記式（１）を用いて演算し（図７参照）、白黒画像の場合は下記式（２）を用いて演算する。
Ｙ（ｋ，ｌ）＝（Ｉｒ（ｉ，ｊ）＋Ｉｇ（ｉ，ｊ＋１）＋Ｉｇ（ｉ＋１，ｊ）＋Ｉｂ（ｉ＋１，ｊ＋１））／４ ・・・式（１）
Ｙ（ｋ、ｌ）＝Ｉｙ（ｉ、ｊ） ・・・式（２）
ここで、Ｉは各画素の輝度値、Ｙは平均の輝度値を示す。また、（ｉ，ｊ）は、水平方向、及び、垂直方向の座標を表し（ｋ，ｌ）は、演算処理後の座標を示す。この座標（ｋ、ｌ）は下記式（３）および式（４）で表される。
Ｙ（ｋ、ｌ）＝Ｉｙ（ｉ、ｊ） ・・・式（２）
ここで、Ｉは各画素の輝度値、Ｙは平均の輝度値を示す。また、（ｉ，ｊ）は、水平方向、及び、垂直方向の座標を表し（ｋ，ｌ）は、演算処理後の座標を示す。この座標（ｋ、ｌ）は下記式（３）および式（４）で表される。
ｋ＝（２ｉ＋１）／２ ・・・式（３）
ｌ＝（２ｊ＋１）／２ ・・・式（４）
ラプラシアン演算部６０１は、輝度生成部６００が生成した輝度値をラプラシアン演算してピーク演算部６０２へ出力する。具体的には、中心画素およびその周囲８画素を含む９画素（図８参照）を用いて、下記式（５）に示したような演算、すなわち、周囲８画素の輝度値の和から中心画素の輝度値を８倍した値を減算し、その絶対値にラプラシアンフィルタ係数を積算する演算を行ない、その演算結果をピーク演算部６０２へ出力する。
ｌ＝（２ｊ＋１）／２ ・・・式（４）
ラプラシアン演算部６０１は、輝度生成部６００が生成した輝度値をラプラシアン演算してピーク演算部６０２へ出力する。具体的には、中心画素およびその周囲８画素を含む９画素（図８参照）を用いて、下記式（５）に示したような演算、すなわち、周囲８画素の輝度値の和から中心画素の輝度値を８倍した値を減算し、その絶対値にラプラシアンフィルタ係数を積算する演算を行ない、その演算結果をピーク演算部６０２へ出力する。
Ｆ（Ｙ）＝ＬＡＰＫ×｜Ｙ（ｋ−１，ｌ−１）＋Ｙ（ｋ，ｌ−１）＋Ｙ（ｋ＋１，ｌ−１）＋Ｙ（ｋ−１，ｌ）＋Ｙ（ｋ＋１，ｌ）＋Ｙ（ｋ−１，ｌ＋１）＋Ｙ（ｋ，ｌ＋１）＋Ｙ（ｋ＋１，ｌ＋１）−８×Ｙ（ｋ，ｌ）｜ ・・・式（５）
ここで、ＬＡＰＫは、ラプラシアンフィルタ係数というピーク強度を調節する定数を示す。
ここで、ＬＡＰＫは、ラプラシアンフィルタ係数というピーク強度を調節する定数を示す。
ピーク検出部６０２は、ラプラシアン演算部６０１が算出した演算結果に基づいて、前後のフレーム間の任意水平画素におけるピーク位置（極大座標）とその時のピーク強度（極大値）の差分から、顕微鏡操作部位の動作状態を検出する。
具体的には、ラプラシアン演算部６０１が算出した演算結果をテーブルメモリ６０２Ａに格納しておき（図９参照）、任意フレームで導出された複数のピーク位置（ｋｍａｘ（ｎ）、ｌｍａｘ（ｎ））とピーク強度Ｆｍａｘ(n)Ｙを、テーブルメモリ６０２Ａを参照しながら前後フレーム単位で比較する。ピーク強度は変わらずピーク位置がある閾値（ＣＯＮＳＴ１）以上、つまり、下記式（６）を満たせば、フレーミングを行っていると判断し、他方、ピーク位置は変わらずピーク強度がある閾値（ＣＯＮＳＴ２）以上、つまり、下記式（７）を満たせば、フォーカシングを行っていると判断する。
（（ｋｍａｘ（ｎ＋１）−ｋｍａｘ（ｎ））2＋（ｌｍａｘ（ｎ＋１）−ｌｍａｘ（ｎ））2）1/2 ≧ ＣＯＮＳＴ１ ・・・式（６）
｜Ｆｍａｘ(n+1)（Ｙ）−Ｆｍａｘ(n)Ｙ）｜ ≧ ＣＯＮＳＴ２ ・・・式（７）
このような手法により、画像信号から顕微鏡操作部位の動作状態を検出することが可能となる。
｜Ｆｍａｘ(n+1)（Ｙ）−Ｆｍａｘ(n)Ｙ）｜ ≧ ＣＯＮＳＴ２ ・・・式（７）
このような手法により、画像信号から顕微鏡操作部位の動作状態を検出することが可能となる。
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。
第２の実施の形態は、図２に示したＣＣＤ１０２の画像信号を読み出す方式として、近年、多画素ＣＣＤで主流のインターレーススキャン方式が存在することに基づいている。ＣＣＤ１０２の種類により、全画素読み出しを行なう場合は、インターレース方式を選択し、部分画素の読み出しを行なう場合は、プログレッシブスキャン方式に設定され、高速化を図ることができるものも存在する。
第２の実施の形態は、図２に示したＣＣＤ１０２の画像信号を読み出す方式として、近年、多画素ＣＣＤで主流のインターレーススキャン方式が存在することに基づいている。ＣＣＤ１０２の種類により、全画素読み出しを行なう場合は、インターレース方式を選択し、部分画素の読み出しを行なう場合は、プログレッシブスキャン方式に設定され、高速化を図ることができるものも存在する。
このようなＣＣＤ１０２に関して、フレーミングを行なう場合は、高速動作が可能なプログレッシブスキャン方式、または、高速読み出し方式を選択し、フォーカシングを行なう場合は、インターレーススキャン方式を自動的に選択できる方法として、本発明の第２の実施の形態を説明する。
図１０は、本発明の第２の実施の形態の動作フローを示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１において、動画像表示を開始する前に、露出条件や表示条件の初期設定をする。
まず、ステップＳ１において、動画像表示を開始する前に、露出条件や表示条件の初期設定をする。
次に、ステップＳ２において、操作部１０６からのＯＮ／ＯＦＦ制御により、動画表示開始設定を行ない、動画像表示を開始する。そして、ステップＳ３において、上述の第１の実施の形態で説明したような方法で操作部１０６（顕微鏡操作部位）の動作状態を検出し、この検出した顕微鏡操作部位の動作状態がフレーミング動作であると判断した場合（ステップＳ３：（Ａ）フレーミング）は、ステップＳ４において、高速読み出し方式を設定し、他方、検出した顕微鏡操作部位の動作状態がフォーカシング動作であると判断した場合（ステップＳ３：（Ｂ）フォーカシング）は、ステップＳ５において、インターレーススキャン方式に設定する。
その後、ステップＳ６において、動画表示を継続して、ステップＳ７において、動画表示を停止するか否かを判断し、動画表示を停止しない場合（Ｓ７：Ｎｏ）は、ステップＳ３に戻り、再度、顕微鏡操作部位の動作状態を監視して、その動作状態により、表示設定（ステップＳ４またはステップＳ５）を自動的に切り替える。
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
本第３の実施の形態は、ＣＣＤ１０２に入射する観察像の光量を制御するための露出時間を制御するＴＧ１０７、または、ＣＣＤ１０２から得られる画像信号を増幅して、明るさを調節する明るさ補正部１０４Ｂと、デジタルプロセス回路１０４で処理される画像信号から明るさが適正か確認し、適正でない場合は、露出時間やゲイン設定値を再設定する自動露出制御（ＡＥ）を行なうシステムコントローラ１１０を備えている。
本第３の実施の形態は、ＣＣＤ１０２に入射する観察像の光量を制御するための露出時間を制御するＴＧ１０７、または、ＣＣＤ１０２から得られる画像信号を増幅して、明るさを調節する明るさ補正部１０４Ｂと、デジタルプロセス回路１０４で処理される画像信号から明るさが適正か確認し、適正でない場合は、露出時間やゲイン設定値を再設定する自動露出制御（ＡＥ）を行なうシステムコントローラ１１０を備えている。
図１１は、本発明の第３の実施の形態の動作フローを示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１１において、動画像表示を開始する前に、露出条件や表示条件の初期設定をする。
まず、ステップＳ１１において、動画像表示を開始する前に、露出条件や表示条件の初期設定をする。
次に、ステップＳ１２において、操作部１０６からのＯＮ／ＯＦＦ制御により動画表示開始設定を行ない、動画像表示を開始する。そして、ステップＳ１３において、動画像を表示しながら適正露出条件の設定を行なう。この時の適正露出時間をＴｐ、露出ゲイン設定値をＧｐとする。
次に、ステップＳ１４において、上述の第１の実施の形態で説明したような方法で顕微鏡操作部位の動作状態を検出する。この検出した顕微鏡操作部位の動作状態がフレーミング動作であると判断した場合（ステップＳ１４：（Ａ）フレーミング）は、フレームレートを高くする必要があるため露出時間が短い方がよい。よって、ステップＳ１５において、フレーミングに最低限必要とされるフレームレートからあらかじめ決定される露出時間の上限値Ｔａと比較する。ステップＳ１３で求めた露出時間Ｔｐが最低露出時間Ｔａより大きい場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１６において、Ｔｐ＝Ｔａ（ＴｐにＴａを代入）として、その画像データの輝度値の不足分をゲイン設定値で補う。他方、ステップＳ１３で求めた露出時間Ｔｐが最低露出時間Ｔａより小さい場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）は、露出時間やゲイン設定値の変更はせず、ステップＳ１７へ進む。
他方、検出した顕微鏡操作部位の動作状態がフォーカシング動作であると判断した場合（ステップＳ１４：（Ｂ）フォーカシング）は、適正露出条件となっているため特に設定を変更しなくてもよいので、ステップＳ１７へ進む。
次に、ステップＳ１７において、動画像表示を継続し、顕微鏡操作部位の動作で画像が変動することにより露出条件に変動があったか否かを判断し、変動があった場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１３に戻り、再度、適正露出条件を算出する。
そして、露出条件に変動がなかった場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）は、ステップＳ１８において、動画表示を停止するか否かを判断し、動画表示を停止しない場合（Ｓ１８：Ｎｏ）は、ステップＳ１４に戻り、動画表示が停止するまで顕微鏡操作部位の動作状態を検出し続ける。
次に、本第３の実施の形態の変形例を説明する。
上述の第３の実施の形態は、動作フローが複雑になっていた。よって、顕微鏡システム上にいくつかの露出条件パターンを用意して、顕微鏡動作状態検出後のパターンを自動的に切り替える方法として、変形例を説明する。
上述の第３の実施の形態は、動作フローが複雑になっていた。よって、顕微鏡システム上にいくつかの露出条件パターンを用意して、顕微鏡動作状態検出後のパターンを自動的に切り替える方法として、変形例を説明する。
図１２は、本発明の第３の実施の形態の変形例の動作フローを示すフローチャートである。
本第３の実施の形態の変形例では、ゲイン設定値を大きな値に設定して、露出時間を短くしてフレームレートを高める設定（ここでは、“高速モード”と呼ぶ。）と、ゲイン設定値を「１」倍など小さい値に設定して、露出時間のみでＡＥ調整を行なう設定（ここでは、“低速モード”と呼ぶ。）を用意している。
本第３の実施の形態の変形例では、ゲイン設定値を大きな値に設定して、露出時間を短くしてフレームレートを高める設定（ここでは、“高速モード”と呼ぶ。）と、ゲイン設定値を「１」倍など小さい値に設定して、露出時間のみでＡＥ調整を行なう設定（ここでは、“低速モード”と呼ぶ。）を用意している。
ステップＳ１１乃至Ｓ１４、およびステップＳ１７以降は、第３の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
顕微鏡操作部位の動作検出（ステップＳ１４）後、フレーミングを検出した場合（ステップＳ１４：（Ａ）フレーミング）は、ステップＳ２１において、高速モードを選択し、フォーカシングを検出した場合（ステップＳ１４：（Ｂ）フォーカシング）は、ステップＳ２２において、低速モードに設定する。
顕微鏡操作部位の動作検出（ステップＳ１４）後、フレーミングを検出した場合（ステップＳ１４：（Ａ）フレーミング）は、ステップＳ２１において、高速モードを選択し、フォーカシングを検出した場合（ステップＳ１４：（Ｂ）フォーカシング）は、ステップＳ２２において、低速モードに設定する。
この手法により、顕微鏡動作状態に対応した露出条件を簡単に設定することが可能となる。
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
本第４の実施の形態は、落射照明用光源８と透過照明用光源１５、およびこれら落射照明用光源８と透過照明用光源１５をそれぞれ調光する駆動回路部４を備えている。
図１３は、本発明の第４の実施の形態の動作フローを示すフローチャートである。
図１３は、本発明の第４の実施の形態の動作フローを示すフローチャートである。
露出条件、表示条件の初期設定（ステップＳ１１）から顕微鏡動作検出（ステップＳ１４）までの処理は、図１１および図１２と同様であるので説明を省略する。
顕微鏡動作状態を検出（ステップＳ１４）後、フレーミングを検出した場合（ステップＳ１４：（Ａ）フレーミング）は、ステップＳ３１において、照明光の光量を上げて観察像を明るくする。他方、フォーカシングを検出した場合（ステップＳ１４：（Ｂ）フォーカシング）は、ステップＳ３２において、照明光の光量を下げる。
顕微鏡動作状態を検出（ステップＳ１４）後、フレーミングを検出した場合（ステップＳ１４：（Ａ）フレーミング）は、ステップＳ３１において、照明光の光量を上げて観察像を明るくする。他方、フォーカシングを検出した場合（ステップＳ１４：（Ｂ）フォーカシング）は、ステップＳ３２において、照明光の光量を下げる。
その後、図１１または図１２と同様、露出条件の変化と顕微鏡動作状態を監視して、検出があった場合は、前の処理（ステップＳ１３，Ｓ１４）にフィードバックする。
このようにフレーミング動作時に照明光を上げることにより、観察像の輝度が上がるため、ＡＥ制御により算出される露出時間を短くでき、フレームレートを高くすることが可能となる。
このようにフレーミング動作時に照明光を上げることにより、観察像の輝度が上がるため、ＡＥ制御により算出される露出時間を短くでき、フレームレートを高くすることが可能となる。
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。
本第５の実施の形態は、図１に示した対物レンズＺ軸ハンドル１６、もしくは、ステージＺ軸ハンドル１７に粗動と微動とを切り替える粗微動スイッチ１６−１、１７−１が、おのおの備えられている。
本第５の実施の形態は、図１に示した対物レンズＺ軸ハンドル１６、もしくは、ステージＺ軸ハンドル１７に粗動と微動とを切り替える粗微動スイッチ１６−１、１７−１が、おのおの備えられている。
図１０を用いて上述したように、第２の実施の形態では、フォーカシングの際、インターレーススキャン方式（全画素読み出し）に設定することにより、高解像の動画表示をして、ステージ１２や対物レンズ１０を最適な位置に調節することができる。しかしながら、この方式では、動画表示の更新時間が遅くなるため、追従性が悪くなる問題がある。
フォーカシングの操作を細かく分類すると、最初は、ステージＺ軸ハンドル１７（または、対物レンズＺ軸ハンドル１６）を粗く動かし、最適位置近傍まで調節し、その後、ステージＺ軸ハンドル１７（または、対物レンズＺ軸ハンドル１６）を微動して最適位置に設定する。
図１４は、本発明の第５の実施の形態の動作フローを示すフローチャートである。
露出条件、表示条件の初期設定（ステップＳｌ）から顕微鏡動作検出（ステップＳ３）までの処理は、図１０と同様であるので説明を省略する。
露出条件、表示条件の初期設定（ステップＳｌ）から顕微鏡動作検出（ステップＳ３）までの処理は、図１０と同様であるので説明を省略する。
顕微鏡動作状態を検出（ステップＳ３）後、フレーミングを検出した場合（ステップＳ３：（Ａ）フレーミング）は、ステップＳ４１において、高速読み出し方式を設定する。他方、フォーカシングを検出した場合（ステップＳ３：（Ｂ）フォーカシング）は、ステップＳ４２において、粗微動スイッチ１６−１、１７−１の状態を検出する。そして、粗微動スイッチ１６−１、１７−１の状態として粗動を検出した場合（ステップＳ４２：（Ｃ）粗動）は、ステップＳ４３において、高速読み出し方式に設定し、他方、粗微動スイッチ１６−１、１７−１の状態として微動を検出した場合（ステップＳ４２：（Ｄ）微動）は、ステップＳ４４において、インターレーススキャン方式に設定する。
その後、図１０と同様、顕微鏡操作部位の動作状態を監視して、検出があった場合は、前の処理（ステップＳ３）にフィードバックする。
従って、フォーカシングの際、ステージＺ軸ハンドル１７（または、対物レンズのＺ軸ハンドル１６）を最初から最適位置近傍付近まで粗調する間、動画表示を高速化することができるので、ピント合わせの精度を落とすことなく、ピント合わせの全体的な調整時間を短縮することができる。
従って、フォーカシングの際、ステージＺ軸ハンドル１７（または、対物レンズのＺ軸ハンドル１６）を最初から最適位置近傍付近まで粗調する間、動画表示を高速化することができるので、ピント合わせの精度を落とすことなく、ピント合わせの全体的な調整時間を短縮することができる。
以上、本発明の各実施の形態を、図面を参照しながら説明してきたが、本発明が適用される顕微鏡用撮像装置は、その機能が実行されるのであれば、上述の各実施の形態等に限定されることなく、単体の装置であっても、複数の装置からなるシステムあるいは統合装置であっても、ＬＡＮ、ＷＡＮ等のネットワークを介して処理が行なわれるシステムであってもよいことは言うまでもない。
また、バスに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭのメモリ、入力装置、出力装置、外部記録装置、媒体駆動装置、可搬記憶媒体、ネットワーク接続装置で構成されるシステムでも実現できる。すなわち、前述してきた各実施の形態のシステムを実現するソフトウェアのプログラムコードを記録したＲＯＭやＲＡＭのメモリ、外部記録装置、可搬記憶媒体を、顕微鏡用撮像装置に供給し、その顕微鏡用撮像装置のコンピュータがプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
この場合、可搬記憶媒体等から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した可搬記憶媒体等は本発明を構成することになる。
プログラムコードを供給するための可搬記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリーカード、ＲＯＭカード、電子メールやパソコン通信等のネットワーク接続装置（言い換えれば、通信回線）を介して記録した種々の記憶媒体などを用いることができる。
また、コンピュータがメモリ上に読み出したプログラムコードを実行することによって、前述した各実施の形態の機能が実現される他、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した各実施の形態の機能が実現される。
さらに、可搬型記憶媒体から読み出されたプログラムコードやプログラム（データ）提供者から提供されたプログラム（データ）が、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した各実施の形態の機能が実現され得る。
すなわち、本発明は、以上に述べた各実施の形態等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または形状を取ることができる。
１ 顕微鏡本体
２ 撮像装置（電子カメラ等）
３ 顕微鏡コントロール部
４ 駆動回路部
５ 結像レンズユニット
６ 鏡筒ユニット
７ 接眼レンズユニット
８ 落射照明用光源
９ 蛍光キューブユニット
１０ 対物レンズ
１１ 標本
１１Ａ 部分領域
１１Ｂ 部分領域
１２ ステージ（試料台）
１３ コンデンサ光学素子ユニット
１４ 折曲ミラー
１５ 透過照明用光源
１６ 対物レンズＺ軸ハンドル
１６−１ 対物レンズＺ軸ハンドル用粗微動スイッチ
１７ ステージＺ軸ハンドル
１７−１ ステージＺ軸ハンドル用粗微動スイッチ
１８ ステージＸＹハンドル
１００ 顕微鏡用撮像装置
１０１ バス
１０２ ＣＣＤ（固体撮像素子）
１０３ プリプロセス回路
１０３Ａ アンプ制御部
１０３Ｂ Ａ／Ｄ変換部
１０４ デジタルプロセス回路
１０４Ａ 顕微鏡動作状態検出部
１０４Ｂ 明るさ補正部（利得増幅手段）
１０４Ｃ 階調補正部
１０５ 記録媒体
１０６ 操作部
１０７ ＴＧ（Timing Generator）
１１０ システムコントローラ（ＣＰＵ等）
２００ 水平画素ライン
２０１ ピーク
２０２ ピーク
２０３ ピーク
２０４ ピーク
２０５ ピーク
３００ 水平画素ライン
３０１ ピーク
３０２ ピーク
３０３ ピーク
３０４ ピーク
３０５ ピーク
３０６ ピーク
３０７ ピーク
３０８ ピーク
３０９ ピーク
３１０ ピーク
６００ 輝度生成部
６０１ ラプラシアン演算部
６０２ ピーク検出部
６０２Ａ テーブルメモリ
２ 撮像装置（電子カメラ等）
３ 顕微鏡コントロール部
４ 駆動回路部
５ 結像レンズユニット
６ 鏡筒ユニット
７ 接眼レンズユニット
８ 落射照明用光源
９ 蛍光キューブユニット
１０ 対物レンズ
１１ 標本
１１Ａ 部分領域
１１Ｂ 部分領域
１２ ステージ（試料台）
１３ コンデンサ光学素子ユニット
１４ 折曲ミラー
１５ 透過照明用光源
１６ 対物レンズＺ軸ハンドル
１６−１ 対物レンズＺ軸ハンドル用粗微動スイッチ
１７ ステージＺ軸ハンドル
１７−１ ステージＺ軸ハンドル用粗微動スイッチ
１８ ステージＸＹハンドル
１００ 顕微鏡用撮像装置
１０１ バス
１０２ ＣＣＤ（固体撮像素子）
１０３ プリプロセス回路
１０３Ａ アンプ制御部
１０３Ｂ Ａ／Ｄ変換部
１０４ デジタルプロセス回路
１０４Ａ 顕微鏡動作状態検出部
１０４Ｂ 明るさ補正部（利得増幅手段）
１０４Ｃ 階調補正部
１０５ 記録媒体
１０６ 操作部
１０７ ＴＧ（Timing Generator）
１１０ システムコントローラ（ＣＰＵ等）
２００ 水平画素ライン
２０１ ピーク
２０２ ピーク
２０３ ピーク
２０４ ピーク
２０５ ピーク
３００ 水平画素ライン
３０１ ピーク
３０２ ピーク
３０３ ピーク
３０４ ピーク
３０５ ピーク
３０６ ピーク
３０７ ピーク
３０８ ピーク
３０９ ピーク
３１０ ピーク
６００ 輝度生成部
６０１ ラプラシアン演算部
６０２ ピーク検出部
６０２Ａ テーブルメモリ
Claims (10)
- 顕微鏡によって観察するための試料の観察像を撮像する顕微鏡用撮像装置において、
前記観察像を撮像するための撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された観察像を連続して動画表示するための表示手段と、
前記表示手段に動画表示されている観察像の変化に基づいて、前記顕微鏡を操作するための顕微鏡操作部位の動作状態を検出するための動作状態検出手段と、
前記動作状態検出手段によって検出された顕微鏡操作部位の動作状態に応じて、前記撮像手段による観察像の読み出し方法を設定するための読み出し方法設定手段と、
を備え、
前記動作状態検出手段は、前記観察像のエッジを抽出し、該エッジが動画表示画面内を移動している場合、前記動作状態がフレーミング動作であることを検出し、該エッジの強度が変化している場合、前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出し、
前記読み出し方法設定手段は、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフレーミング動作であることを検出した場合、高速読み出し方式を設定し、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出した場合、全画素読み出し方式を設定する、
ことを特徴とする顕微鏡用撮像装置。 - 顕微鏡によって観察するための試料の観察像を撮像する顕微鏡用撮像装置において、
前記観察像を撮像するための撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された観察像を連続して動画表示するための表示手段と、
前記表示手段に動画表示されている観察像の変化に基づいて、前記顕微鏡を操作するための顕微鏡操作部位の動作状態を検出するための動作状態検出手段と、
前記動作状態検出手段によって検出された顕微鏡操作部位の動作状態に応じて、前記撮像手段による観察像の読み出し方法を設定するための読み出し方法設定手段と、
前記フォーカシング動作を粗く実行するための粗動操作部位の操作であるのか前記フォーカシング動作を微かに実行するための微動操作部位の操作であるのかを検出するフォーカシング操作部位検出手段と、
を備え、
前記読み出し方法設定手段は、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフレーミング動作であることを検出した場合、高速読み出し方式を設定し、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出し、前記フォーカシング操作部位検出手段によって前記粗動操作部位の操作を検出した場合、高速読み出し方式を設定し、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出し、前記フォーカシング操作部位検出手段によって前記微動操作部位の操作を検出した場合、全画素読み出し方式を設定する、
ことを特徴とする顕微鏡用撮像装置。 - 前記全画素読み出し方式は、インターレース方式であることを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡用撮像装置。
- さらに、
前記動作状態検出手段によって検出された顕微鏡操作部位の動作状態に応じて、前記撮像手段の露出条件を設定するための露出条件設定手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の顕微鏡用撮像装置。 - 顕微鏡によって観察するための試料の観察像を撮像する顕微鏡用撮像装置において、
前記観察像を撮像するための撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された観察像を連続して動画表示するための表示手段と、
前記表示手段に動画表示されている観察像の変化に基づいて、前記顕微鏡を操作するための顕微鏡操作部位の動作状態を検出するための動作状態検出手段と、
前記動作状態検出手段によって検出された顕微鏡操作部位の動作状態に応じて、前記試料に照射する照明光を調光するための照明調光手段と、
を備え、
前記照明調光手段は、
前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフレーミング動作であることを検出した場合、前記照明光の強度を上げ、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出した場合、前記照明光の強度を下げる、
ことを特徴とする顕微鏡用撮像装置。 - 顕微鏡によって観察するための試料の観察像を撮像する顕微鏡用撮像装置のコンピュータを、
前記観察像を撮像するための撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された観察像を連続して動画表示するための表示手段と、
前記表示手段に動画表示されている観察像の変化に基づいて、前記顕微鏡を操作するための顕微鏡操作部位の動作状態を検出するための動作状態検出手段と、
前記動作状態検出手段によって検出された顕微鏡操作部位の動作状態に応じて、前記撮像手段による観察像の読み出し方法を設定するための読み出し方法設定手段と、
して機能させるための顕微鏡用撮像プログラムであって、
前記動作状態検出手段は、前記観察像のエッジを抽出し、該エッジが動画表示画面内を移動している場合、前記動作状態がフレーミング動作であることを検出し、該エッジの強度が変化している場合、前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出し、
前記読み出し方法設定手段は、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフレーミング動作であることを検出した場合、高速読み出し方式を設定し、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出した場合、全画素読み出し方式を設定する、
ことを特徴とする顕微鏡用撮像プログラム。 - 顕微鏡によって観察するための試料の観察像を撮像する顕微鏡用撮像装置のコンピュータを、
前記観察像を撮像するための撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された観察像を連続して動画表示するための表示手段と、
前記表示手段に動画表示されている観察像の変化に基づいて、前記顕微鏡を操作するための顕微鏡操作部位の動作状態を検出するための動作状態検出手段と、
前記動作状態検出手段によって検出された顕微鏡操作部位の動作状態に応じて、前記撮像手段による観察像の読み出し方法を設定するための読み出し方法設定手段と、
前記フォーカシング動作を粗く実行するための粗動操作部位の操作であるのか前記フォーカシング動作を微かに実行するための微動操作部位の操作であるのかを検出するフォーカシング操作部位検出手段と、
して機能させるための顕微鏡用撮像プログラムであって、
前記読み出し方法設定手段は、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフレーミング動作であることを検出した場合、高速読み出し方式を設定し、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出し、前記フォーカシング操作部位検出手段によって前記粗動操作部位の操作を検出した場合、高速読み出し方式を設定し、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出し、前記フォーカシング操作部位検出手段によって前記微動操作部位の操作を検出した場合、全画素読み出し方式を設定する、
ことを特徴とする顕微鏡用撮像プログラム。 - 前記全画素読み出し方式は、インターレース方式であることを特徴とする請求項６または７に記載の顕微鏡用撮像プログラム。
- さらに、
前記動作状態検出手段によって検出された顕微鏡操作部位の動作状態に応じて、前記撮像手段の露出条件を設定するための露出条件設定手段を備えることを特徴とする請求項６乃至８の何れか１項に記載の顕微鏡用撮像プログラム。 - 顕微鏡によって観察するための試料の観察像を撮像する顕微鏡用撮像装置のコンピュータを、
前記観察像を撮像するための撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された観察像を連続して動画表示するための表示手段と、
前記表示手段に動画表示されている観察像の変化に基づいて、前記顕微鏡を操作するための顕微鏡操作部位の動作状態を検出するための動作状態検出手段と、
前記動作状態検出手段によって検出された顕微鏡操作部位の動作状態に応じて、前記試料に照射する照明光を調光するための照明調光手段と、
して機能させるための顕微鏡用撮像プログラムであって、
前記照明調光手段は、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフレーミング動作であることを検出した場合、前記照明光の強度を上げ、前記動作状態検出手段によって前記動作状態がフォーカシング動作であることを検出した場合、前記照明光の強度を下げる、
ことを特徴とする顕微鏡用撮像プログラム。
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