JPH07199085A - 顕微鏡用撮像システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】顕微鏡観察においてテレビカメラの調整を意識
せずに検鏡法に合わせた画質で観察が可能な顕微鏡用撮
像システムを提供することにある。 【構成】検鏡法が選択可能な顕微鏡１と、この顕微鏡１
により選択されている検鏡法を認識する検鏡法検出手段
２と、顕微鏡１の像を撮像しその信号処理系が調整可能
なＴＶカメラ３と、検鏡法検出手段２からの情報に基づ
いて前記撮像信号処理系の各部を自動調整する手段４を
備えた顕微鏡用撮像システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、顕微鏡像を撮像する顕
微鏡用撮像システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の撮像装置の信号処理系は、工場出
荷時に調整され、その一部をユーザーが適宜再調整及
び、処理の切り替えを行うようになっている。例えば、 （１） ホワイトバランス （２） 黒レベル調整 （３） ガンマ補正 （４） 色バランス （５） クロマレベル （６） ＡＧＣ（自動利得制御回路：オートゲインコン
トロールアンプ） （７） オートアイリス 等の調整がある。

【０００３】また、例えば特公平５−４４２３０号公報
に示されているように、磁気カードまたはＩＣカードに
各種映像信号の制御情報を入れておき、目的に合わせて
カードを差し替えることにより、所望の画質が得られる
という方法も考え出されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
装置では、多くの調整項目があるため使用者（ユーザ
ー）が各々調整するのは不便であり、またＩＣカードを
その都度選択しなければならず煩わしく、使用者の誤解
や誤使用により最適な画像が得られない場合もある。本
発明は、使用者が調整を意識せずに目的に合ったテレビ
画像を出力できる顕微鏡用撮像システムを提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に対応する発明は、検鏡法が選択可能な顕
微鏡と、この顕微鏡により選択されている検鏡法を認識
する検鏡法検出手段と、前記顕微鏡の像を撮像しその信
号処理系が調整可能な撮像手段と、前記検鏡法検出手段
からの情報に基づいて前記撮像信号処理系の各部を自動
調整する手段と、を備えたことを特徴とする顕微鏡用撮
像システムである。

【０００６】

【作用】請求項１に対応する発明によれば、使用者が調
整を意識せずに目的に合ったテレビ画像を出力できる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の概略構成を示すブロック図
である。顕微鏡１にその時用いられている検鏡法を検出
する検鏡法検出手段２と、この検鏡法検出手段２の出力
より、テレビカメラ（ＴＶカメラ）３の設定を自動変更
する画質設定変更手段（カメラコントロール手段）４を
設け、該検鏡法検出手段２の出力より、予めプログラム
されている各検鏡法の目的に合わせた画質にテレビカメ
ラ３の設定を自動変更する。モニタ５は画質設定変更手
段４の出力を表示する。

【０００８】図２は本発明のカメラコントロール手段４
の１例を説明するための図である。固体撮像素子［以下
ＣＣＤと称する（Ｒ：赤）］１１，ＣＣＤ（Ｇ：緑）１
２，ＣＣＤ（Ｂ：青）１３は、ＣＰＵ（中央演算処理装
置）３１によりコントロールされるゲインコントロール
アンプ１４，１５，１６により、増幅されホワイトバラ
ンス及び明るさが調整されＡ／Ｄコンバータ１７，１
８，１９によりデジタル化される。

【０００９】ＣＰＵ３１は、このＡ／Ｄコンバータ１
７，１８，１９の出力を参照し、前記ゲインコントロー
ルアンプ１４，１５，１６及びオートアイリス３２をコ
ントロールするＡ／Ｄコンバータ１７，１８，１９によ
りデジタル化されたＲ，Ｇ，Ｂのデータは４×４マトリ
ックス回路２０により黒バランス及び色バランスの調整
をすると、同時に色差信号（Ｙ，Ｉ，Ｑ）に変換され
る。

【００１０】このマトリックス回路２０の係数は、ＣＰ
Ｕ３１より書き込まれ制御される。その後、フィルタ回
路２１により輪郭補正及びノイズ除去を行う。このフィ
ルタ回路２１の係数もＣＰＵ３１より書き込まれ制御さ
れる。ガンマ変換回路（γ回路）２２は、ＣＰＵ３１に
より変換テーブルを書き換えまたは、切り替えを行い各
検鏡法に適したガンマカーブに変換される。

【００１１】以上により画質調整を受けた映像信号は、
エンコーダ２３により、ＮＴＳＣまたはＰＡＬ信号に変
換し、Ｄ／Ａコンバータ２４によりアナログ信号に変換
され出力される。ＣＰＵ３１は検鏡法検出手段２からの
信号によりＲＯＭ３２の内容により、各階路の係数を変
更し、また制御系の測光モードを平均、ピーク、混合等
に変更する。以上のような構成により、画質設定変更手
段４の機能は実現できる。

【００１２】次に、検鏡法検出手段２の具体例について
説明する。顕微鏡１は各部のミラーやプリズムスライダ
ー等のスライダー２５の着脱により各検鏡法を選択す
る。よって、図３に示すように各部材に切り欠きを設
け、その部分にマイクロスイッチ２６，２７が当たるよ
うに配置することにより、その部材が挿入されているか
を検出する。

【００１３】この図ではマイクロスイッチ２６がオフ
（ＯＦＦ）でマイクロスイッチ２７がオン（ＯＮ）の時
スライダー２５が挿入されており、マイクロスイッチ２
６，２７共にＯＮであれば、スライダー２５が正しい位
置にないことを示す。この時はモニタ５上に、このこと
をメッセージとして出力すればユーザーが誤った操作を
するのを防ぐことができる。

【００１４】更に、この切り欠きを各部材に特有のパタ
ーンで複数設け、複数のマイクロスイッチ２６，２７に
よりそのパターンを検出することにより、その部材の挿
入だけでなくその種類も検出できる。また、図４に示す
ように各部材に特有の抵抗値を持つ導電性部材３０を張
り付け、図示しない接触子によりその抵抗値を検出する
ことにより、その部材の挿入されていることや、その種
類も判別できる。

【００１５】さらに、図５に示すように、導電部材２
８，２９を各部材特有のパターンに位置させ、図示ない
複数の接触子により、そのパターンを検出することによ
ってもその部材を特定することができる。さらに、図５
の導電部材２８，２９と、図３のスライダー２５を組み
合わせ、導電部材２８はスライダー２５が正しい位置に
有ることを検出し、導電部材２９によってその種類を検
出するようにしてよい。

【００１６】また図６に示すように各部材にバーコード
３１をつけ、そのバーコード３１を読み取ることにより
各部材の種類を検出できる。一方、近年では顕微鏡の電
動化が進んでおり、この場合はユーザーが検鏡法を指定
することにより、顕微鏡各部のセットアップが行われる
ためそのままカメラコントロール部に検鏡法の情報を送
ることができるようになっている。

【００１７】以上様々な方法により、顕微鏡の検鏡法の
検出が可能である。図７は透過明視野検鏡と、蛍光検鏡
が可能な顕微鏡の場合の構成を示した図である。透過観
察の場合、透過用光源４０からの光は、色温度変換フィ
ルタ４１を通り、シャッタ４２及び開口絞り（ＡＳ）４
３、視野絞り（ＦＳ）４４を通り、試料４５に照射され
た対物レンズ４６で拡大され、ハーフミラー４７により
分光され、一方は接眼４８を通りユーザーが肉眼で観察
を行い、他方はＴＶカメラ４９に入力され映像信号に変
換される。

【００１８】また蛍光観察の場合は、蛍光光源５０から
の光は、シャッタ５１及び開口絞り（ＡＳ）５２、視野
絞り（ＦＳ）５３を通り、ダイクロイックミラー５４に
より励起光のみが反射された対物レンズ４６を通り、試
料４５に照射され、試料４５は蛍光を発する。試料４５
から発された蛍光は、対物レンズ４６により拡大され励
起光のみがダイクロイックミラー５４を透過し、ハーフ
ミラー４７により、接眼レンズ（ＢＩ）４８及びＴＶカ
メラ４９に光路を分ける。

【００１９】このような顕微鏡の場合は、検鏡法検出の
為のセンサは、シャッタ４２，５１、ダイクロイックミ
ラー５４に取り付けておく。そして透過観察時のホワイ
トバランスをとるための色温度検出用のセンサ５５が開
口絞り（ＡＳ）４３の手前の脇に取り付けてある。

【００２０】顕微鏡の場合全面に試料が入り、白い部分
が全く無くなることがあるので、光源４０及び色温度変
換フィルタ４１の光を直接このセンサ５５で受け、ホワ
イトバランスをとる。この時色温度検出用のホワイトバ
ランス用センサ５５の手前に色温度変換フィルタ４１を
入れることができない場合は、フィルタ挿入部にもフィ
ルタ４１検出用のセンサを設け、その種類も検出できる
ようにし、カメラコントローラ６０にて色温度検出用の
センサ５５の出力を、このフィルタの特性の分の補正を
加えるようにする。

【００２１】ここで、シャッタ４２が開かれていれば透
過観察であり、照明光の色温度にホワイトバランスを合
わせ、直接の透過光にも対応できるようにガンマカーブ
を変更して強めることにより、実際に観察したい試料の
黒つぶれを防ぐ。また、ＡＧＣやオートシャッタは、ピ
ーク値を参照するようにし、試料４５の移動や倍率の変
更によって、明るさが変化しないようにする。

【００２２】シャッタ４２が閉じており、蛍光観察用の
シャッタ５１が開いていれば蛍光観察であり、モニタの
色温度に合わせたホワイトバランスとし、蛍光像をくっ
きりと見せるために、ガンマカーブの低照度部をほとん
どゼロとし、試料のない部分のノイズ抑圧する。更にダ
イクロイックミラー５４がＢ励起用の場合は、青の波長
は透過してこないので、出力の青成分をカットすること
によりＳ／Ｎを改善する。

【００２３】また、２つのシャッタ４２，５１が閉じて
いる時はＴＶテレビカメラ４９には光がきていないの
で、この間黒バランスをとるようにする。さらに、シャ
ッタ４２が開いており且つダイクロイックミラー５４が
挿入されていたり、シャッタ４２，５１共に開いている
など誤った使用方法である場合は図１のモニタ５にメッ
セージを出力し修正を促す。

【００２４】図８は図７のホワイトバランス回路に入力
側の構成を示すもので、６１は開口絞り（ＦＳ）、６２
は光源の温度を検出するフォトダイオード、６３はフォ
トダイオード６２の出力をデジタルに変換するＡ／Ｄ変
換器である。このようにすれば、検鏡法を自動的に判別
し、それに合わせてテレビカメラの画質を調整し、より
見やすい画像を提供することができる。

【００２５】本発明は、以上述べた実施例に限定され
ず、種々変形して実施できる。すなわち、前述の検鏡法
において、各部に検出用のセンサを設けることにより検
鏡法の特定が可能である。このように構成することによ
り、落射照明の場合、照明光の色温度にホワイトバラン
スを合わせ、ＡＧＣやオートシャッタは、平均値を参照
するようにし、試料のエッジ部からの直接反射によって
像が暗くなるのを防ぐ事ができる。

【００２６】また、位相差検鏡の場合は照明光の色温度
にホワイトバランスを合わせ、位相差が強調されるよう
に輪郭補正量を強くする。さらに、ノマルスキー観察の
場合は、より鮮やかに見せるために色のゲインを上げ
る。また、テレビカメラへの光路が遮断されている時
は、ブラックバランスをとり、カメラの補正を行う。
等、調整を行うことにより各種検鏡法に即した画質でモ
ニタ観察することができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明の顕微鏡用撮像システムによれ
ば、顕微鏡観察においてテレビカメラの調整を意識せず
に検鏡法に合わせた画質で観察が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による顕微鏡用撮像システムの概略構成
を示すブロック図。

【図２】図１の画質設定変更手段の具体例を示す回路
図。

【図３】図１の検鏡法検出手段を説明するための図。

【図４】図１の検鏡法検出手段を説明するための図。

【図５】図１の検鏡法検出手段を説明するための図。

【図６】図１の検鏡法検出手段を説明するための図。

【図７】図１の透過明視野検鏡と、蛍光検鏡が可能な顕
微鏡の場合の構成を示した図。

【図８】図１のホワイトバランス回路の入力側の構成を
示す図。

【符号の説明】

１…顕微鏡、２…検鏡法検出手段、３…テレビ（ＴＶ）
カメラ、４…画質設定変更手段、５…モニタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検鏡法が選択可能な顕微鏡と、 この顕微鏡により選択されている検鏡法を認識する検鏡
   法検出手段と、 前記顕微鏡の像を撮像しその信号処理系が調整可能な撮
   像手段と、 前記検鏡法検出手段からの情報に基づいて前記撮像信号
   処理系の各部を自動調整する手段と、 を備えたことを特徴とする顕微鏡用撮像システム。