JPH08334699A - 情報表示機能付き顕微鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 明暗比の大きな標本像においても表示情報が
良好に視認できる情報表示機能付き顕微鏡を提供するこ
とにある。 【構成】 少なくとも、対物レンズ及び接眼レンズから
なる観察光学系と、情報を出力する情報出力手段を有す
る情報処理光学系で、かつ観察光学系の結像位置と情報
処理光学系の情報出力手段の結像位置とが一致する顕微
鏡であって、前記結像位置上の情報表示部分に調光素子
を設けたことを特徴とする情報表示機能付き顕微鏡。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像処理装置を備えた
顕微鏡に関し、特に、顕微鏡が備える光学系による標本
像と、画像処理によって得られる標本等の画像情報の像
とを、同一平面上に結合させ、同時に、同一視野で観察
することが可能な顕微鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の顕微鏡装置においては、例えば、
ステージに載置した観察対象である標本の像を、対物レ
ンズを含む光学系によって、所定の結像位置に結像さ
せ、観察者は、前記結像位置に結像された標本像を接眼
レンズによって観察するものであった。また、観察者の
便宜に供するため、現在観察している標本を区別するた
めの標本番号や、観察中の標本の座標を、標本像に重ね
合わせて表示する情報表示機能付き顕微鏡装置が提案さ
れていた。

【０００３】図５に、従来の情報表示機能付き顕微鏡の
構成図を示す。５１６は、観察対象である観察標本を載
置するためのステージであり、５１は、ステージ５１６
に載置された、観察対象である観察標本である。５２
は、その中に対物レンズを備える筐体であり、５３は、
ビームスプリッタ、５４は、結像レンズ、５５は接眼レ
ンズである。処理回路５１４は、入力手段５１５から与
えられる信号に基づいて、各種の処理を行う手段であ
り、例えばコンピュータ等が用いられる。入力手段５１
５は、処理回路５１４に所定の信号を与える手段であ
り、例えば、マウス、キーボード等が用いられる。さら
に、５８は、投影レンズ、５９は、表示手段の一例たる
液晶表示素子、５１２は、液晶用駆動回路であり、５１
０はバックライト、５１３はバックライト用の駆動回路
である。

【０００４】以上の構成において、ステージ５１６に載
置された、観察標本５１の像は、対物レンズ、ビームス
プリッタ５３、結像レンズ５４によって、観察標本５１
の像が結像する位置である結像位置５６に結像される。
結像位置５６に結像された観察標本５１の像は、接眼レ
ンズ５５を介して観察される。今、観察標本５１の一例
として、集積回路製造用Ｃｒマスクを想定する。このと
きに、結像位置５６に結像された観察標本５１の像の一
例を図３に示す。３１は、ステージ５１６に載置された
観察標本５１である集積回路製造用Ｃｒマスクの像であ
る。すなわち、観察者は、対物レンズ、ビームスプリッ
タ５３、結像レンズ５４からなる光学系による標本像を
観察することができる。

【０００５】一方、処理回路５１４により、標本番号等
の画像情報が液晶用駆動回路５１２に送られ、それら画
像情報が液晶表示素子５９に表示される。液晶表示素子
５９に表示された画像情報は、投影レンズ５８、ビーム
スプリッタ５３、結像レンズ５４により結像位置５６に
結像される。ここで、標本像と液晶画像による像は結像
位置５６の同一平面上に結像されるので、接眼レンズ５
５により同時に観察することが可能である。

【０００６】このように、観察者の便宜に供するため、
標本像と液晶画像による像を重ね合わせて表示する顕微
鏡装置が提案されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の情報表
示機能付き顕微鏡では、標本像の明暗比が大きく、情報
表示部分が標本像の明るい部分と暗い部分の両方にかか
る場合には、情報表示部分の明るさを標本像の明るい部
分に合わせれば、暗い部分の上にある情報表示部分が明
るくなりすぎ、情報表示部分の明るさを標本像の暗い部
分に合わせれば、明るい部分の上の情報表示部分が暗く
て見にくくなるという問題点があった。

【０００８】また、標本像を観察するためには標本像の
明るさに合わせて所定の標本像の背景の明るさが必要で
あり、また情報表示部分の明るさは背景の明るさより明
るくしなければならない。その場合、情報表示部分が眩
しくなりすぎ、さらに視野内が明るくなりすぎので、視
認性が悪くなる。そこで、本発明の目的は、前記問題点
に鑑み、明暗比の大きな標本像においても表示情報が良
好に視認できる情報表示機能付き顕微鏡を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決する為の手段】本発明は第一に「少なくと
も、対物レンズ及び接眼レンズからなる観察光学系と、
情報を出力する情報出力手段を有する情報処理光学系
で、かつ観察光学系の結像位置と情報処理光学系の情報
出力手段の結像位置とが一致する顕微鏡であって、前記
結像位置上の情報表示部分に調光素子を設けたことを特
徴とする情報表示機能付き顕微鏡（請求項１）」を提供
する。

【００１０】また、本発明は第二に「前記調光素子が分
割駆動可能であることを特徴とする請求項１記載の情報
表示機能付き顕微鏡（請求項２）」を提供する。

【００１１】

【作用】本発明による情報表示機能付き顕微鏡は、標本
像と液晶画像による像とが同一平面上に結像され、液晶
画像による像を表示する情報表示部分に調光素子を設け
たものである。対物レンズ及び接眼レンズからなる観察
光学系と、情報を出力する情報出力手段を有する情報処
理光学系とは、一部兼用（例えば、結像レンズを用い
る）されても良い。

【００１２】標本像を観察するためには標本像の明るさ
に合わせて所定の標本像の背景の明るさが必要である。
また、情報表示部分の明るさは標本像の背景の明るさよ
り明るくしなければならない。その場合、情報表示部分
が眩しくなりすぎ、さらに視野内が明るくなりすぎの
で、視認性が悪くなる。そこで、本発明は情報表示部分
に設けた調光素子の透過率を下げ、情報表示部分の背景
及び液晶画像による像の透過光量を下げることにより、
標本像を観察するために必要な所定の標本像の背景の明
るさを保ちつつ、視野内がまぶしくなるのを防ぎ、標本
像及び情報表示部分の双方の良好な視認性を確保した。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１に、本発明にかかる情報表示機能付き顕微鏡
の一実施例の構成図を示す。１６は、観察対象である観
察標本を載置するためのステージであり、例えば、金属
やプラスチックの部材を所定の形状に加工して製造され
る。

【００１４】１は、ステージ１６に載置された、観察対
象である観察標本である。観察標本としては、例えば、
集積回路用Ｃｒマスク等が考えられるが、特に、観察対
象に制約はない。ステージ１６に載置できる物であれ
ば、いかなる物でもよい。２は、その中に対物レンズを
備える筐体であり、３は、ビームスプリッタ、４は、結
像レンズ、５は接眼レンズである。これらの光学部材
は、通常市販されている光学素子にて実現できる。７は
調光素子、１１は調光素子駆動回路であり、１５は入力
手段である。

【００１５】調光素子７は、調光素子駆動回路１１から
与えられる信号に基づいて、透過率を変化させる、例え
ば、ＥＣ（エレクトロクロミック）素子、液晶素子等が
用いられる。調光素子駆動回路１１に信号を与える手段
として、観察者が、接眼レンズを通して観察される視野
内の状態に合わせてマニュアルで制御する（入力手段１
５により）方法や、図示されていないが、観察される視
野内の状態をカメラなどでモニターし、自動的に制御す
る方法が用いられる。

【００１６】さらに、８は、投影レンズ、９は、表示手
段の一例たる液晶表示素子、１２は、液晶用駆動回路、
１０は液晶表示素子用バックライト、１３は液晶表示バ
ックライト用駆動回路である。また、１４は処理回路で
あり、調光素子駆動回路１１、液晶表示素子駆動回路１
２、液晶表示素子用バックライト駆動回路１３に信号を
与える手段であり、例えば、コンピュータ等が用いられ
る。

【００１７】入力手段１５は、処理回路１４に所定の信
号を与える手段であり、例えば、マウス、キーボード等
により実現される。なお、液晶表示素子９は、表示手段
の一例であり、ＥＬ、ＣＲＴ等の他の表示素子を用いて
もよいことは言うまでもない。さて、以上の構成におい
て、本発明の動作について説明する。

【００１８】ステージ１６に載置された、観察標本１の
像は、対物レンズ、ビームスプリッタ３、結像レンズ４
によって、観察標本１の像が結像する位置である結像位
置６に結像される。結像位置６に結像された、観察標本
１の像は、接眼レンズ５を介して観察される。

【００１９】今、観察標本１の一例として、集積回路用
Ｃｒマスクを想定する。このときに、結像位置６に結像
された、観察標本１の像の一例を図６に示す。６１は、
ステージ１６に載置された観察標本１である集積回路用
Ｃｒマスクの像である。すなわち、観察者は、対物レン
ズ、ビームスプリッタ３、結像レンズ４からなる光学系
による標本像を観察することができる。

【００２０】処理回路１４は入力手段１５によって入力
された標本番号等の画像情報を液晶表示素子９に表示す
べく、液晶用駆動回路１２を制御する信号を与える。制
御信号が与えられた液晶用駆動回路１２は、前記画像情
報を、液晶表示素子９に表示すべく、液晶表示素子９が
備える配線に、電圧を印加して、液晶画像を生成する。
生成された液晶画像は、投影レンズ８、ビームスプリッ
タ３、結像レンズ４からなる光学系によって、結像位置
６に結像される。この液晶画像による像の一例を、図４
に示す。図４の４１は標本番号表示部である。

【００２１】さて、図６に示す、対物レンズ、ビームス
プリッタ３、結像レンズ４による観察標本１の像と、図
４に示す、液晶画像による像は、同一結像面上６で、結
像されるように各構成要素が配置されている。なお、観
察標本１の像と、図４に示す液晶画像による像とを、結
像面上で一致するように重ねあわせるには、例えば、図
示していない、以下の手段で実現できる。

【００２２】つまり、図１に示す、投射レンズ８を含む
ズーム機構を有する光学系を設け、該光学系自体を、２
次元方向に移動可能な微動機構を設けておけば良い。ズ
ーム機構は、通常のカメラ等で使用されている手段を採
用し、像が所定の倍率となるように、投射レンズ８を含
む光学系を操作可能な構成にしておけば、像は、所定の
倍率となる。そして、ステッピングモータ等の駆動手段
によって、前記光学系を２次元平面上で移動可能な微動
機構を設けた構成とする。したがって、駆動手段を駆動
することにより、像の位置は移動するため、観察標本１
の像と、図４に示す、液晶画像による像とを重ね合わす
ことができる。

【００２３】従って、接眼レンズ５を介して観察者が観
察する像は、図２に示すように、図６の標本像と図４の
液晶画像による像を重ね合わせた像になる。なお、図２
において、２３は、調光素子である。このとき、情報表
示部分の背景が明るい場合には、液晶表示素子用バック
ライト１０の光量を上げ、液晶画像による像を背景より
明るくして表示しなければならないが、情報表示部分に
設けた調光素子７により情報表示部分の背景透過率を下
げ、情報表示部分の背景より明るくして液晶画像による
像を表示することにより、視野内が明るくなりすぎるこ
とによる標本像の視認性の悪化を防ぎ、情報表示部分の
視認性を良好にすることができる。

【００２４】図７に情報表示部分に分割駆動可能な調光
素子を設けた場合の接眼レンズを通して観察できる像の
一例を示す。調光素子７４〜７６はそれぞれ別個に透過
率が調整でき、情報表示部分７１〜７３の明るさを独立
に調整可能である。図７には３分割の例を示したが、分
割数を多くすればより細かな調整が可能である。

【００２５】分割駆動の制御方法は前記調光素子駆動回
路１１から与えられる信号に基づいて行われる。情報表
示部分に分割駆動可能な調光素子を設けた場合は、標本
像の明暗比が大きく、情報表示部分が標本像の明るい部
分と暗い部分の両方にかかる場合に有効である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
標本像を観察するために必要な所定の標本像の背景の明
るさを保ちつつ、情報表示部分に設けた調光素子により
情報表示部分の背景のみの明るさを調節することができ
るので、調光素子によって調節された情報表示部分の背
景より明るくして液晶画像による像を表示することによ
り、視野内が眩しくなることなく、標本像を良好に観察
しつつ、かつ情報表示部分の視認性をも良好にすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる情報表示機能付き顕微鏡装置の
実施例を示す構成図である。

【図２】本発明にかかる情報表示機能付き顕微鏡装置の
結像位置に結像された接眼レンズを通して観察される標
本像と液晶画像による像を表示する情報表示部分の概略
図である。

【図３】本発明にかかる情報表示機能付き顕微鏡装置の
結像位置に結像された接眼レンズを通して観察される標
本像の概略図である。

【図４】本発明にかかる情報表示機能付き顕微鏡装置の
結像位置に結像された接眼レンズを通して観察される液
晶画像による像を表示する情報表示部分の概略図であ
る。

【図５】従来の情報表示機能付き顕微鏡装置の構成図で
ある。

【図６】従来の情報表示機能付き顕微鏡装置の結像位置
に結像された接眼レンズを通して観察される標本像の概
略図である。

【図７】情報表示部分に分割駆動可能な調光素子を設け
た場合の接眼レンズを通して観察される標本像と液晶画
像による像を表示する情報表示部分の概略図である。

【符号の説明】

１…観察標本、２…対物レンズ、３…ビームスプリッ
タ、４…結像レンズ、５…接眼レンズ、６…結像位置、
７…調光素子、８…投影レンズ、９…液晶表示素子、１
０…液晶表示素子用バックライト、１１…調光素子駆動
回路、１２…液晶表示素子駆動回路、１３…液晶表示素
子用バックライト駆動回路、１４…処理回路、１５…入
力手段、１６…ステージ、２１…標本像、２２…標本番
号表示部、２３…調光素子、３１…標本像、４１…液晶
画像による像、５１…観察標本、５２…対物レンズ、５
３…ビームスプリッタ、５４…結像レンズ、５５…接眼
レンズ、５６…結像位置、５８…投影レンズ、５９…液
晶表示素子、５１０…液晶表示素子用バックライト、５
１２…液晶表示素子駆動回路、５１３…液晶表示素子用
バックライト駆動回路、５１４…処理回路、５１５…入
力手段、５１６…ステージ、６１…標本像、７１…情報
表示部分、７２…情報表示部分、７３…情報表示部分、
７４…調光素子、７５…調光素子、７６…調光素子、７
７…標本像

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、対物レンズ及び接眼レンズ
   からなる観察光学系と、情報を出力する情報出力手段を
   有する情報処理光学系で、かつ観察光学系の結像位置と
   情報処理光学系の情報出力手段の結像位置とが一致する
   顕微鏡であって、前記結像位置上の情報表示部分に調光
   素子を設けたことを特徴とする情報表示機能付き顕微
   鏡。
2. 【請求項２】 前記調光素子が分割駆動可能であること
   を特徴とする請求項１記載の情報表示機能付き顕微鏡。