JPH04116512A

JPH04116512A - 顕微鏡視野内表示装置及びこれを含む顕微鏡画像処理装置

Info

Publication number: JPH04116512A
Application number: JP23550990A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Horiuchi; 堀内　秀之
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-09-06
Filing date: 1990-09-06
Publication date: 1992-04-17
Anticipated expiration: 2014-07-12
Also published as: JP2918663B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は顕微鏡視野内表示装置及びこれを含む顕微鏡画
像処理装置に関し、特に光学顕微鏡等の視野内において
画像、パターン、文字等の表示を行う機能を有した顕微
鏡視野内表示装置とこれを含む顕微鏡画像処理装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、光学装置、カメラ、光学顕微鏡等の光学機器にお
いて、操作者か覗き見る視野内の周辺部分に表示部を設
け、写真の撮影や顕微鏡による検査に関する情報を表示
する構成を有したものがある。これらの光学機器として
は、例えば特公昭３７−３１８２号公報、実公昭４３−
４１１８号公報、及び特開昭５５−１３４８１６号公報
などに開示されている。

上記視野白表示装置を備えた光学機器では、表示部が光
学系の視野を妨げないように組込まれ、表示部における
表示の仕方としてはランプの点滅、光学像の一部、メー
タ針等を使用している。このような視野白表示装置によ
り、光学機器を操作し観察を行う者に対し機器操作につ
いての各種情報を提供している。また視野白表示装置で
提供される表示情報は多岐にわたっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来の視野白表示装置では、表示部が
光を透過しないように形成されているので、当該視野を
妨げないために当該表示部は視野の周辺部に限定される
。その結果、表示内容としては簡単なものに制限され、
複雑且つ高度な文字情報や視野白物体を指示するための
図形を視野内に入れることができないという不具合を有
する。

また視野内にパターンを入れる限定された用途として、
顕微鏡の接眼レンズ付近又は結像位置に十字線や寸法線
パターンを描いたカラスを設置して利用しているものも
存在する。しかし、このような視野内に入れたガラスに
印刷されたノＺターンによる表示では、使用目的も大き
な制限を受けるという不具合を有する。

上記に対して、特定な光学応用装置ではもつと広い内容
で且つ高い機能を有した視野自表示を行うことが要求さ
れる。以下において、その−例を詳述する。

例えば、パターン認識手法を用いた血液像自動分析装置
は、血液学検査における白血球分類、網赤血球計数、赤
血球形態検査のために使用される。

血球の比率や数、異常球の存在等の情報は、病気診断上
重要である。この装置では、光学顕微鏡像をＴＶ撮像装
置により画像入力し、パターン認識の技術を使って血液
細胞の形態学的特徴を抽出し、識別処理を行う。またこ
の装置では、当該装置が機械的にどうしても分類できな
い血球（すなわち不明球、例えば血球のこわれたもの、
染色カス、血球が収縮したもの）が存在する場合、ある
いは異常球が存在する場合、これらの不明球や異常球の
分類は、最終的に、人による目視などを利用して人が判
断、識別するようになっている。このような不明球や異
常球は１つの検体にがならず数個存在する。

血液像自動分析装置における不明球や異常球の再検査、
再入力の手順は以下のように行われる。

再入力対象の血球ＩＤを決め、その血球を顕微鏡下に再
現すると共に、ＣＲＴデイスプレィ上に対象血液像と装
置が判定した結果とを表示し、ＣＲＴ上に表示された対
象血液像を観察するか又は直接に顕微鏡を観察すること
により、人の判断としての血球名を当該装置に入力する
。ＣＲＴ画像は分解能、色再現束で顕微鏡像に劣るから
、判定の困難な血球では顕微鏡観察が必須となる。

前記の状況では、人はＣＲＴ画面で装置による判定結果
と血液画像を見、続いて顕微鏡を観察するという２つの
動作を繰返えす必要がある。場合によっては全血球を見
直すこともあり、操作性は良くない。

操作性を良くするには、顕微鏡視野内に一連の作業を行
うのに必要となるデータ及び情報と、対象血球を指示す
る表示が必要である。そのためには、血液標本にＩＤ番
号、何番目の血球を処理しているかを示す血球番号、本
装置が判定した血球名、更に観察者が判定した血球名が
表示されていることが必要である。人の判定結果は人が
入力した結果の確認のためである。更に視野中にはＴＶ
撮像装置の画像取込み範囲、複数血球があるときの処理
対象血球を示す表示が必要である。

加えて以上の表示は、必要な時に表示され、それ以外で
は表示が消え、顕微鏡視野全体がこれらの表示により防
げられないようにする必要がある。

また接眼レンズの倍率を変更した時には、表示文字のサ
イズ等も変更する方が良い。文字表示が視野周辺にある
と、眼球の移動のため、目が疲労し長時間の作業は続け
ることができないからである。

本発明の目的は、前記問題及び要求に鑑み、操作性を高
めるための十分な情報を観測視野内に適切な配置で表示
することができ、また必要とされる適切なタイミングで
表示することができると共に消すこともでき、更に観察
者の眼球に疲労を与えない表示機能を有するようにした
視野白表示装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る第１の顕微鏡視野内表示装置は、顕微鏡の
対物レンズによる結像位置で且つ接眼レンズの視野内の
全域に液晶表示部を配設し、前記液晶表示部に、前記対
物レンズで得られる顕微鏡像を結像する箇所と、文字と
数値の各種データを表示する表示パターン部を設け、前
記顕微鏡像と前記表示パターン部によるデータ表示を重
ねて表示するように構成される。

本発明に係る第２の顕微鏡視野内表示装置は、前記第１
の構成おいて、前記表示パターン部を複数設け、且つこ
れらの複数の表示パターン部の表示を選択し、切換える
切換手段を設け、切換手段で前記複数の表示パターン部
の少なくともいずれか１つを選択して表示するように構
成される。

本発明に係る第３の顕微鏡視野内表示装置は、前記第１
又は第２の構成において、前記表示パターン部のデータ
表示を消す打消し手段を設け、必要ない時に前記表示パ
ターン部の各種データの表示を消すように構成される。

本発明に係る第１の顕微鏡画像処理装置は、前記第１の
構成を有する顕微鏡視野内表示装置に対して、画像入力
系及び画像分析系からなる顕微鏡画像分析装置と、分析
結果を見直す手段を付設し、見直す対象となる顕微鏡像
を前記視野に再現し、前記像の′分析結果を前記表示パ
ターン部に前記顕微鏡像と重ねて表示し、観察者によっ
て入力端末手段を介して入力された見直しデータを前記
表示パターン部に表示するように構成される。

本発明に係る第２の顕微鏡画像処理装置は、前記１の構
成において、顕微鏡で得られる画像は血液像であり、こ
の血液像に基づいて白血球の分類、網赤血球の算定、赤
血球の形態検査を画像分析として行うことを特徴とする
。

〔作用〕

本発明による顕微鏡視野内表示装置では、顕微鏡の対物
レンズによる結像位置に、その像と重ね合わせるように
液晶表示部を設置し、顕微鏡像と液晶表示パターン部の
表示内容がオーバーラツプして見えるように構成される
。特に、接眼レンズ視野全域が文字、パターン表示とし
て使用可能なため、従来の表示装置の如く視野周辺に限
定されない。しかも、これらの表示をＯＮ１０　Ｆ　Ｆ
することにより、表示が透明になるように切換えること
ができ、通常の顕微鏡観察では、液晶表示部を表示動作
させる必要がないので、表示を透明にする。表示不要時
には表示パターン部の影響は受けない。この場合は、表
示を消す打消し手段で液晶に印加する電圧を低減し、素
子の上下の偏光板の偏光方向に液晶による偏光方向を一
致させる。このようにすれば、対物レンズによる物体像
たけを観察することができる。かかる表示装置により、
外部付加装置からのデータを表示し、データの確認を顕
微鏡接眼レンズから目を離さずに行うことができ、装置
操作性が向上する。

本発明よる顕微鏡視野内表示装置を前述の血液像自動分
析装置に適用した場合には、表示パターン部としては、
ＴＶ撮像装置による画像取込領域を示すパターン、画像
処理で実際に処理している対象血球を示す表示、血球番
号、装置が判定した血球名称、人が押釦操作で入力した
血球名称、更に必要に応じて表示している血球のＸＹス
テージ上の位置を示すＸＹ座標等を表示する。

本発明による顕微鏡画像処理装置では、対物しンズによ
る実像位置に液晶表示部と、顕微鏡画像分析系の分析結
果を、当該表示部に表示し、更にその分析結果を見直す
手段とにより、分析対象物体像を見ながら見直し作業等
を行うことが可能である。対象物体像の再現、画像分析
データの表示、見直し入力データの表示を重ねて見るこ
とができる。

前述の装置構成によって、白血球分類、網赤血球処理、
赤血球形態な′どの血液像検査を行う場合、操作性を向
上することができる。

また、複数の表示パターンを有し、それらを切換えるこ
とにより、複数パターンの中の一つ又は複数パターンの
組合せの表示を行うことができ、顕微鏡視野内の操作が
向上する。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図は本発明に係る顕微鏡視野内表示装置及び顕微鏡
画像処理装置の一例を示し、特に、血液像自動分析装置
の光学顕微鏡に適用した構成を示している。第１図に示
された装置構成は、大きく分けて光学顕微鏡部、顕微鏡
制御部、画像入力系、血球識別判定部の４つの部分から
構成されている。

１は光学顕微鏡のＸＹステージ２にセ・ソトされた血液
塗抹染色標本であり、この標本１は、対物レンズ３によ
って拡大され、実像位置４に結像される。光学顕微鏡Ｘ
Ｙステージ２をＸ方向とＸ方向に連続的に移動させ、−
次元イメージセンサ１０の一次元画像出力信号の大小か
ら処理対象である白血球を検出し、次にその検出した白
血球を顕微鏡視野の中央に移動させ、ＸＹステージ２を
停止させる。次に同一の一次元イメージセンサ１０の出
力信号を使って、自動焦点調節制御部１１により正しく
実像位置４に像が結像される。また像は、同じくビーム
スプリッタ５によりＴＶ撮像装置６の撮像面に結像する
ように調整されている。

ＴＶ撮像装置６により電気信号に変換した２次元画像デ
ータについて、血球識別部７において血球分類に必要な
特徴抽出と、その特徴抽出データからパターン認識法に
よる血球分類処理が行われる。システム全体の制御は制
御部８で行われる。

血球画像の表示装置及び入出力表示装置として、ＣＲＴ
デイスプレィ９、入力端末部１３、出力装置１４が設け
られる。ある所定の血球数を処理すると、分類識別結果
を出力装置１４が出力する。

光学顕微鏡は前述した対物レンズ３と、接眼レンズ１５
及び鏡筒１６とからなり、通常は３〜４個の眼鏡筒を使
用し、目視用、ＴＶ撮像系及び−次元イメージセンサ系
の各像の取出しに使用する。

ＸＹステージ２の制御はＸＹステージ制御部１２で行う
。

一つの血液標本の分類識別処理が終了すると、観察者に
よる識別結果の見直しは次のように行われる。識別した
血球には、それぞれ血球の番号と血液塗抹染色標本上の
ＸＹ座標と分類結果とが一組のデータとして与えられ、
これらのデータは制御部８に格納される。そして、これ
らのデータに基づいて各血球像を顕微鏡の視野上に再現
し、次いで観察者はこの血球像を接眼レンズ１５を介し
て見て、観察者の識別結果を入力端末部１３から入力し
、識別結果の修正を行う。

次に、顕微鏡視野内表示部１７について説明する。顕微
鏡視野内表示部１７は、対物レンズ３によって血球像が
形成される実像位置４に配置された液晶表示素子で構成
される。この液晶表示素子の前後に透明電極、液晶用ガ
ラス基板、その外側に偏光板があり、透明電極に電界を
印加することにより、液晶の複屈折性の変化を生じさせ
、電極部分の光透過率が不透明になる。これらの液晶表
示装置素子自体の構成は既に知られているので、ここで
は詳述しない。液晶表示素子で構成される顕微鏡視野内
表示部１７は、液晶表示素子駆動部１８によって駆動さ
れる。

顕微鏡視野内表示部１７の表示内容の一例を第２図及び
第３図に示す。第２図において２０が白血球、２１が赤
血球を表わす。ＴＶ撮像装置６の画像取込み範囲を２２
、実際に血球の特徴抽出を行っている部分を破線領域２
３で表示している。

顕微鏡視野内表示部１７において、画像取込み範囲２２
の下側位置に、血球番号２４、装置識別結果２５、観察
者が入力端末部１３から入力した血球名２６、及び上側
位置に標本番号２７が表示されている。以上の表示は、
観察者による目視判定作業を行うときだけ、顕微鏡視野
に表示されるようにし、その他の通常の時には表示され
ないようにする。これは、液晶電極に電圧を印加しない
ことにより行うことができる。液晶表示用電極が透明電
極で作られているため、通常の顕微鏡観察ではこの電極
パターンの影響は小さい。血球番号や識別結果等はドツ
ト表示部によって構成され、それぞれ文字及び数字が表
示される。第３図には、血球番号２４、装置識別結果２
５、入力した血球名２６の具体的表示例を示している。

この図示例の場合、１５２番目の血球は、装置識別結果
がＥＯ８（好酸球）であり、観察者の判断はＮＥＵ（好
中球）であることを表示している。このように、入力端
末部１３から人（観察者）が入力した血球が顕微鏡視野
内にて表示され、入力データの確認を、顕微鏡の接眼レ
ンズ１５から目を離すことなく行うことができる。装置
による識別結果と観察者による判断が一致した場合は、
入力端末部１３よりキーインし、次の処理に移る。

以上のように、観察者は顕微鏡の接眼レンズ１５から目
を離すことなく、血球識別結果の確認と、再入力、及び
血球番号による作業の進行具合の判断を行うことができ
、これらの作業以外では視野上の表示を消すことが可能
であり、この場合には表示パターンの影響を受けること
なく顕微鏡観察を行うことができる。加えて、顕微鏡視
野上に前述した各種表示を実現できるため、視野内での
目の移動が少なくなり、目の疲労を低減することができ
る。またＴＶ撮像装置６の取込み視野内に処理対象が複
数個ある場合には、現在処理対象となっている血球がど
れであるかを制御部８で指示することができ、この指示
に基づき血球にマークを表示すると、観察者の判断の正
確さを増すことができる。当該マークの表示方法として
、血球の特徴抽出を行っている部分２３のパターンで表
示するのが良いが、液晶表示電極の構成、液晶駆動部を
複雑にしないためにドツト状又はカーソル状の簡単な表
示形式でも十分である。

双眼形式の接眼レンズを有する光学顕微鏡タイプでは、
前記表示パターンを接眼レンズの片方にセットすること
で十分機能を発揮することができる。

次に第４図及び第５図に基づき本発明の第２実施例につ
いて説明する。液晶表示パターンが複雑になると、液晶
表示素子駆動部１８と顕微鏡視野白表示部１７の間の配
線はより複雑になり、顕微鏡内外に表示部と駆動部を別
々に構成することは得策でない。そこで第４図では、顕
微鏡の鏡筒１６内に表示部１７と駆動部１８を一体にし
たものを内蔵した構成を示す。第４図において、制御部
８からの表示データ及び表示制御信号は信号変換部３１
でシリアル信号に変換され、その信号をもとにＬＥＤ素
子３２の点滅による０Ｎ１０ＦＦ信号を発生する。光フ
ァイバ３３により駆動部１８に光信号が入力される。第
５図は駆動部の詳細構成を示し、光ファイバ３３で伝送
された光信号は光電変換部３４で電気信号に再変換され
、表示駆動回路３５を制御するように構成される。駆動
電源は内蔵された電源３６である。

以上の構成によれば、顕微鏡視野白表示部１７及び液晶
表示素子駆動部１８が電気的に他の構成要素と絶縁され
、その結果電気的接続が不要となり、独立した構造にな
るため、表示部１７の取出し、交換、調整が容易になる
。この結果、従来より使われている寸法線が入っている
マスクパターンと同じ感覚で使用することができる。

次に第６図を参照して本発明の第３実施例について説明
する。前記第１実施例において、血球見直し処理を行っ
ている間、第６図に示すように、ＴＶ撮像装置６による
画像取込み範囲２２と数字・文字表示部２４，２５．２
６．２７以外の部分を不透明にする（斜線部で示す）と
、観察者による目視観察が画像取込み範囲２２に集中で
きる。

また、双眼形式の光学顕微鏡では、前述の表示パターン
を１個づつ各接眼レンズに設置するには、各パターンの
位置、回転等の調整合わせが十分にできない問題が起こ
るが、片方の接眼レンズには正規のパターンを表示させ
、もう一方の接眼レンズには前述した簡単なマスク部分
のみからなる表示パターンを表−示させると、調整の複
雑さを解消することができる。

本発明に係る視野白表示装置については、その他に次に
示すようないくつかの変更実施例を考えることができる
。

第１実施例の表示画面の中に顕微鏡ＸＹステージ２の現
在位置を示すＸＹ座棟を表示するように構成することが
できる。この構成によれば、必要なときに当該現在位置
を再現することができる。

前記ＸＹ座標はＸＹステージの駆動パルス数、ロータリ
エンコーダの読み等で得ることができる。

また光学顕微鏡による像が暗いため液晶表示が十分な良
好なコントラストで見えない場合、鏡筒内の補助光源を
点灯させて表示部が見えるようにすることも可能である
。このような構成の場合、顕微鏡画像のコントラストが
悪化するので、表示部を見る必要のない時には補助光源
を消灯することが好ましい。

更に、前述した各実施例は血液像自動分析装置への適用
例を中心に説明したが、光学顕微鏡及びこれを含むその
他の光学機器にも適用可能である。

また複数のパターン、目盛線、寸法線、寸法値等を必要
に応じて切換える手段、及び対物レンズ倍率を変更した
ときに寸法線、寸法値を変化させる手段を設けるように
構成すると、顕微鏡像の寸法計測等が簡単になる。

同様に接眼レンズの倍率が変更した場合にも、寸法線等
のきざみを細分したり、粗くすることができる表示手段
を設けることにより、測定にとって都合のよいパターン
を選ぶことができる。

上記の構成は、液晶表示素子駆動部１８に表示パターン
部の複数の表示パターンの少なくともいずれか１つを選
択し、切換える切換手段を備えることにより簡単に実現
することができる。

倍率の設定によって、パターンや文字の大きさが変化さ
せる場合、特に文字については、液晶電極の大きさや、
ドツト数の増減で対応することになる。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように本発明によれば、次のよう
な効果が発揮される。

（１）光学顕微鏡部分を備える光学機器において、光学
顕微鏡の視野にて光学像と各種情報を表示するための表
示パターンとを重ねて見ることができる。

（２）従来、顕微鏡視野の周辺部に限られていた表示部
を大きく拡大し、全視野のうちいずれの箇所も表示パタ
ーンに利用することができる。

（３）目を離すことな（、必要な情報が顕微鏡視野内に
表示されるため、操作性の向上、処理速度の改善、手入
力データの確認ができる。

（４）対物レンズ又は接眼レンズ倍率の変更に応じて、
表示パターンを変化させる機能を付加できるため、顕微
鏡観察の応用範囲が拡大する。

（５）前記（２）（３）により、血液像自動分析装置に
おける人による目視見直し作業の正確度と作業性の向上
を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る顕微鏡視野内表示装置及び画像処
理装置を血液像自動分析装置の光学顕微鏡部分に適用し
た実施例を示す構成図、第２図は顕微鏡視野内表示装置
の表示態様の一例を示す図、第３図は表示情報の一例を
拡大して示した図、第４図は本発明に係る顕微鏡視野内
表示装置の第２実施例を示す構成図、第５図は表示駆動
装置の内部構成を示す構成図、第６図は顕微鏡視野の他
の表示態様を示す図である。〔符号の説明〕１・・・・・・血液塗抹染色標本２・・・・・・光学顕微鏡ＸＹステージ３・・・・・・
対物レンズ４・・・・・・実像位置（結像位置）５・・・・・・ビームスプリッタ６・・・・・・ＴＶ撮像装置７・・・・・・血球識別部８・・・・・・制御部１３・・・・・入力端末部１５・φ・−・接眼レンズ・顕微鏡視野白表示部（液晶表示部）・液晶表示素子駆動部２４゜２５゜２６゜・表示パターン部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）顕微鏡の対物レンズによる結像位置で且つ接眼レ
ンズの視野内の全域に液晶表示部を配設し、前記液晶表
示部に、前記対物レンズで得られる顕微鏡像を結像する
箇所と、文字と数値の各種データを表示する表示パター
ン部を設け、前記顕微鏡像と前記表示パターン部による
データ表示を重ねて表示したことを特徴とする顕微鏡視
野内表示装置。
（２）請求項１記載の顕微鏡視野内表示装置において、
前記表示パターン部を複数設け、且つこれらの複数の表
示パターン部の表示を選択し、切換える切換手段を設け
、切換手段で前記複数の表示パターン部の少なくともい
ずれか１つを選択して表示することを特徴とする顕微鏡
視野内表示装置。
（３）請求項１又は２記載の顕微鏡視野内表示装置にお
いて、前記表示パターン部のデータ表示を消す打消し手
段を設け、必要ない時に前記表示パターン部の各種デー
タの表示を消すようにしたことを特徴とする顕微鏡視野
内表示装置。
（４）請求項１に記載された顕微鏡視野内表示装置に対
して、画像入力系及び画像分析系からなる顕微鏡画像分
析装置と、分析結果を見直す手段を付設し、見直す対象
となる顕微鏡像を前記視野に再現し、前記像の分析結果
を前記表示パターン部に前記顕微鏡像と重ねて表示し、
観察者によって入力端末手段を介して入力された見直し
データを前記表示パターン部に表示したことを特徴とす
る顕微鏡画像処理装置。
（５）請求項４記載の顕微鏡画像処理装置において、顕
微鏡で得られる画像は血液像であり、この血液像に基づ
いて白血球の分類、網赤血球の算定、赤血球の形態検査
を画像分析として行うことを特徴とする顕微鏡画像処理
装置。