JPH11264937A - 顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の標本を複数の小領域画像に分割し、各小
領域画像に自動焦点調整を行い撮像して、視野範囲が広
い、高解像度の標本画像を得る技術は、小領域画像内に
は、標本がなく、またはコントラストが低い場合には、
コントラストレベルの差分を求められず、自動焦点調整
ができない。 【解決手段】本発明は、複数に分割された小領域画像に
対して自動焦点調整による合焦ができない時には、先に
合焦した小領域画像の合焦位置情報を用いて、合焦不可
能な小領域画像を合焦位置に移動し観察または撮像し、
得られた小領域画像を張り合わせて広視野、高解像の標
本画像を得る顕微鏡である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マクロ撮像と画像
貼り合わせを用いて、高解像及び広画角の画像を形成す
るシステムを搭載する顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、顕微鏡を用いて標本観察を行
う場合、同一視野範囲内で一度に観察できる範囲は、主
として対物レンズの倍率によって決定されている。ま
た、顕微鏡に取り付けた撮像装置により撮像できる範囲
もこの視野範囲に基づいている。

【０００３】通常、高解像となる標本画像を得るために
は、ＮＡの高い高倍率の対物レンズが装着されるが、視
野範囲が標本のごく一部分になってしまう。通常の顕微
鏡では、同一視野内において広視野且つ高解像で、標本
全体を観察若しくはその画像を得ることはできなかっ
た。

【０００４】そこで、例えば広視野、高解像の画像を得
るための技術が特開平５−３１３０７１号公報によって
提案されている。この技術は、所望する視野範囲を複数
の小領域画に分割して、各小領域画毎に入力し、表示若
しくは印刷等の出力にあたって、視野範囲全体を１画像
として再構築することにより、視野範囲が広い、高解像
度の標本全体像の形成を可能としている。

【０００５】一方、近年顕微鏡には、標本を観察する際
に、容易に最適な合焦ができるように、自動焦点調整技
術が採用されている。例えば、特開平９−１８９８５０
号公報による技術は、標本に光束を照射して、透過した
光束を予定焦点面の前方及び後方にずらして、それぞれ
光像を結像し、２つの光像のコントラストレベルを求
め、これらのコントラストレベルを比較して標本に対す
る焦点位置を求め、その位置に合焦するように対物レン
ズ若しくは、標本が載置されるテーブルを移動させて、
自動的に焦点調整を行なっている。このような自動焦点
調整を行った後、合焦位置の標本光像の光量より撮像に
所用の露出時間が演算され、標本光像を撮像している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した特開平５−３
１３０７１号公報による広視野範囲で高解像度の画像を
形成する技術に、従来の自動焦点調整をそのまま適用す
ると、以下の問題を生じる。

【０００７】観察や撮像を所望する視野範囲を複数の小
領域画像に分割して撮像する際に、それらの分割された
各小領域毎に自動焦点調整を行い、連続的に撮像するこ
ととなる。そして撮像された各小領域画像をコンピュー
タ等に取り込み、ソフトウエアによる画像貼り合わせ技
術を用いて、１つの画像に再構築する。

【０００８】例えば、図６のように分布する標本を撮像
する場合には、標本全体を１つの視野範囲として定め、
その視野範囲を、例えばＸ１Ｙ１からＸ９Ｙ９の９つの
領域に分割して、それぞれの小領域画像に対して自動焦
点調整を行い、一連の複数枚の小領域画像を撮像する。

【０００９】この場合、Ｘ２Ｙ２、Ｘ３Ｙ３以外の領域
では、十分なコントラストレベルが得られるため、自動
焦点調整することができるが、Ｘ２Ｙ２の小領域画像内
には、標本がなく、またＸ３Ｙ３の領域にある標本のコ
ントラストが低いため、標本光像のコントラストレベル
の差分を求められず、自動焦点調整ができず、エラーと
なってしまう場合がある。

【００１０】従って、一連の複数枚の撮像が継続できな
くなり、標本全体のマクロ画像を形成することができな
くなる。そこで本発明は、標本を載置する移動可能なス
テージと自動焦点調整装置を組み合わせて、視野範囲内
の標本を複数に分割して撮像する際に、焦点調整による
合焦不能時には所定位置に合焦させて撮像し、各画像を
貼り合わせて１画像に再構築することにより、標本の分
布によらず自動的に合焦し広視野及び高解像の画像を形
成して、観察可能な顕微鏡を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、標本を載置し、３次元的に移動可能なステ
ージと、前記標本に照射された光束を結像する、倍率の
異なる複数の対物レンズを切換可能に備える結像光学手
段と、前記結像される光像に対して、前記対物レンズの
焦点調整を行う焦点調整手段と、前記焦点調整手段によ
り合焦された光像を撮像する撮像手段と、装着された前
記対物レンズの光軸に沿ったステージの位置及び、前記
光軸に直交する前記ステージの平面上の位置を座標と
し、前記標本で最初に合焦した位置若しくは、最新の合
焦した位置を座標データとして記録する合焦位置記憶手
段と、前記標本の全体画像を任意の数の小領域画像に分
割する画像分割手段と、前記分割された小領域画像を貼
り合わせ、前記標本の全体像を再構築する画像処理手段
とを備え、前記撮像手段による前記小領域画像の撮像に
あたって、前記小領域画像のそれぞれに前記焦点調整手
段で焦点調整を行い、合焦できなかった場合に、合焦位
置記憶手段に記録された前記標本の合焦位置を読み出し
て前記ステージを移動させ、前記撮像手段による撮像を
行う顕微鏡を提供する。

【００１２】以上のような構成の顕微鏡は、画像分割手
段により標本の全体画像を複数に分割された各小領域画
像に対して焦点調整手段の自動焦点調整による合焦がで
きない時には、合焦位置記憶手段に記録される、最初に
合焦した小領域画像の合焦位置情報、若しくは常に書き
換えられる最後に合焦した小領域画像の合焦位置情報を
読み出し、その合焦位置情報によるステージ位置に移動
させて、その小領域画像を撮像し、撮像された小領域画
像を張り合わせて標本全体像を再構築する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。図１には、本発明によ
る第１の実施形態に係る顕微鏡の概略的な構成を示し説
明する。

【００１４】この顕微鏡は、標本Ｓを載置し、３次元的
に移動可能なスキャニングステージ（以下、ステージと
称する）１と、標本Ｓの光像を結像する結像光学部２
と、光像に光路差を設けコントラストレベル差から合焦
させる自動焦点調整部３と、標本の撮像を行なう撮像部
５と、撮像した標本画像のデータをデジタル化するＡ／
Ｄ変換器６と、画像データを一時的に保持するフレーム
メモリ７と、フレームメモリ７から読み出された小領域
画像（マクロ画像）を視野範囲の画像にプログラムを利
用して貼り合わせる画像処理部４と、読み出されたデジ
タル画像データをアナログデータ化するＤ／Ａ変換器８
と、標本画像を表示するモニタ９と、観察者が肉眼で観
察するための接眼レンズ１０とで構成される。

【００１５】前記結像光学部２は、標本Ｓを透過した照
明光を集光する倍率の異なる複数の対物レンズ１１を備
えるレボルバ１２と、集光された光像を観察用と自動焦
点調整用に分割する第１のプリズム１３と、観察用の光
像を集光する結像レンズ１４と、結像レンズ１４を透過
した光を接眼レンズ１０と撮像部５とに入射するように
分割する第２のプリズム１５とで構成される。

【００１６】前記自動焦点調整部３は、結像光学部２か
ら分岐され入射した光像に光路差を設けて、例えば予定
焦点面の前方及び後方にずらして、２つの光像のコント
ラストレベルの差分を検出するセンサ部１６と、前記光
像のコントラストレベルの差分に基づいて、標本の焦点
ズレ方向及びズレ量（標本の合焦位置）を演算し、駆動
部に指示するＣＰＵ１７と、ＣＰＵ１７が出力するステ
ージ駆動信号によりステージを求められた合焦位置まで
移動させる焦点調整駆動部１８と、ＣＰＵ１７により求
められた合焦位置を記録する記憶部１９とで構成され
る。

【００１７】このように構成された自動焦点調整部３に
おいて、ＣＰＵ１７は、センサ部１６が検出したコント
ラストレベルの差分に基づき、自動合焦調整の実行が可
能であるとして予め定めた設定値と比較して、自動合焦
調整の可否を判断する。

【００１８】結像光学部２から分岐された入射した光像
に自動合焦調整が可能な程度に標本Ｓが存在する場合に
は、ＣＰＵ１７は、標本の光像のコントラストレベルの
差分に基づいて、標本の焦点位置ズレ方向及びズレ量、
つまり標本の合焦位置を演算する。そして焦点調整駆動
部１８をステージ駆動信号で制御してステージ１を光軸
方向（Ｚ軸方向）に沿って合焦位置に移動させて、自動
焦点調整が行われる。その合焦位置は、合焦位置信号
（座標データ）としてＣＰＵ１７から記憶部１９に書き
込まれる。

【００１９】一方、小領域画像内に標本の光像がなく、
または光像のコントラストが低く、センサ部１６が検出
したコントラストレベルが予め定めた設定値より小さい
値となり、ＣＰＵ１７で自動合焦調整ができないと判断
されると、記憶部１９に既に記録されている前記合焦位
置信号を読み出す。ＣＰＵ１７は、その合焦位置信号に
基づき焦点調整駆動部１８を制御して、ステージ１をそ
の合焦位置に移動するように駆動される。

【００２０】またＣＰＵ１７は、標本の合焦位置を演算
すると共にセンサ部１６からの信号で標本の撮像に所要
の露出時間の演算できるようになっており、その演算結
果は、ＣＰＵ１７より撮像部５に送られ、撮像部５がこ
の露出時間で標本の撮像を行う。

【００２１】前記撮像部５で取込んだ標本画像（小領域
画像）のデータは、Ａ／Ｄ変換器６によりデジタル化さ
れ、フレームメモリ７に格納される。フレームメモリ７
に格納されたデジタル画像データはＤ／Ａ変換器８によ
りアナログデータ化され、標本画像がモニタ９に表示さ
れる。本実施形態では、フレームメモリ７には、撮像部
５で取込んだ小領域画像、若しくは後述する画像処理部
４により再構築された視野範囲の画像を記録することが
でき、モニタ９には、いずれの画像でも表示することが
できる。

【００２２】さらに前記画像処理部４は、標本を撮像す
るためのレリーズスイッチ２０ａ及び標本の分割数を設
定し、各小領域を決めるための設定部２０ｂが設けられ
る操作部２０と、ステージ１の移動等、本実施形態の構
成部を制御するマイクロコンピュータ２１と、マイクロ
コンピュータ２１の制御に基づき、ステージ１を光軸と
直交する平面で２次元移動させるステージ駆動部２２
と、フレームメモリ７から読み出されたデジタル画像デ
ータを複数枚、格納可能な画像情報メモリ２３とで構成
される。

【００２３】この操作部２０の設定部２０ｂにより、標
本の分割数を設定すると、マイクロコンピュータ２１
は、焦点調整駆動部１８にステージ１を移動させるため
の下記のような２次元信号を出力し、設定された分割数
に基づいて小領域の撮像回数をカウントする。

【００２４】｛（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２）……
（Ｘｎ，Ｙｎ）｝ そして、焦点調整駆動部１８は、このような２次元信号
に基づいて、ステージ１を光軸と直交する平面（Ｘ−Ｙ
平面）内で、標本の各小領域となる撮像視野に移動させ
る。所望する撮影視野に移動された後、観察若しくは撮
像を行い、モニタ９に映し出す。

【００２５】図２に示すフローチャートを参照して、本
実施形態に係る顕微鏡の作用について説明する。まず、
観察若しくは撮像する標本（中心部）を視野範囲の中央
に入るようにもってくるように、フレミングする（ステ
ップＳ１）。

【００２６】次に、標本の分割数を設定部２０ｂによっ
て設定する（ステップＳ２）。この設定により、分割数
と同じ数で撮像回数Ｎが決定される（ステップＳ３）。
そして、レリーズスイッチ２０ａを押し（ステップＳ
４）、標本の小領域の撮像を始める。この際に、先ず視
野の中央にある標本に対して自動焦点調整を行い（ステ
ップＳ５）、その合焦位置を記憶部１９に記録する（ス
テップＳ６）。

【００２７】次に、撮像回数Ｎに達したか否かを判断す
る（ステップＳ７）。この判断において、撮像した回数
がＮに達した全部の小領域画像の撮像が終了し、Ｎ＝０
となった場合には（ＹＥＳ）、一連の動作を終了する。
しかし、撮像回数がＮに達しいない場合には（ＮＯ）、
マイクロコンピュータ２１からの２次元信号でステージ
駆動部２２はステージ１を光軸と直交する平面で移動さ
せ、小領域Ｘ１Ｙ１を撮像視野に移動させる（ステップ
Ｓ８）。

【００２８】次に、小領域Ｘ１Ｙ１に対して自動焦点調
整を行い（ステップＳ９）、合焦するか否か判断する
（ステップＳ１０）。この判断で自動焦点調整ができ、
合焦する場合（ＹＥＳ）、撮像部５が小領域Ｘ１Ｙ１の
マクロ画像を撮像する（ステップＳ９）。しかし、小領
域Ｘ１Ｙ１に標本の光像が無く、または光像のコントラ
ストが低く、ＣＰＵ１７が自動焦点調整ができないと判
断した場合（ＮＯ）、記憶部１９に既に記録されている
合焦位置信号が読み出され、ステージ１が焦点調整駆動
部１８によって光軸方向（Ｚ軸方向）に沿って合焦位置
に移動する（ステップＳ１２）。移動終了後、前記ステ
ップＳ１１に移行し、撮像部５が小領域画の視野で撮像
する。

【００２９】このような撮像の後、撮像した一連の画像
データをＡ／Ｄ変換器６でデジタル化した後、フレーム
メモリ７に一時的に格納させる。そして、カウンタ用に
撮影回数ＮをＮ−１のインクリメントした後（ステップ
Ｓ１３）、ステップＳ７に戻る。

【００３０】以降、終了条件が成立するまで、前述した
ステップＳ５〜ステップＳ１２の処理が繰返し行われ、
分割した小領域画の全画像が撮像される。撮影された各
小領域画像は、フレームメモリ７を経って画像情報メモ
リ２３に順次格納しておき、ソフトウエアにより画像処
理を含むマクロ画像の貼合わせを行い、広視野、高解像
の標本画像を形成する。その画像は、フレームメモリ７
とＤ／Ａ変換器６を経ってモニタ９で表示される。

【００３１】第１の実施形態によれば、観察すべき標本
を複数に分割して撮像若しくは観察する場合に、分割さ
れた小領域画像内の標本の有無や分布によらず、合焦し
た位置にテーブルを移動し自動的に焦点調整が行われる
ため、複数枚の画像を撮像し、前記撮像した画像をソフ
トウエアにより貼り合わせ、ピントの合った高解像、広
視野のマクロ画像を得ることができる。

【００３２】本実施形態において、一連の撮像の最初の
合焦位置を記憶部１９に記録させる代わりに、自動焦点
調整を行った後、記憶部１９に記憶された前回の合焦位
置を更新し、新しい合焦位置を記録させる。

【００３３】この動作は、図２に示したステップＳ１０
の後に、図３に示すステップＳ１４の合焦位置情報の記
録が追加される。このような動作により、自動焦点調整
が不可能になった時、前回の合焦位置が読み出され、焦
点調整駆動部１８によってステージ１が移動する。この
場合、前述した図２の動作で得られる効果に加えて、ス
テージ１が自動焦点調整が不可能になる時の１つ前に撮
像した合焦位置に移動するので、移動距離が少なくな
り、より早く小領域画像を撮像することができる。

【００３４】さらに本実施形態において、最初の撮像範
囲は視野の中央部の代わりに、任意の自動合焦調整がで
きる範囲にして、撮像を行い、その合焦位置を記憶部に
記録するようにして利用してもよい。

【００３５】図４には、本発明による第２の実施例に係
る顕微鏡の概略的な構成を示し説明する。尚、本実施形
態の構成部位において、前述した第１の実施形態と同等
の構成部位には同じ参照符号を付して、その説明を省略
する。

【００３６】本実施形態は、標本の分割数が設定部２０
ｂで選択された対物レンズの倍率によって決まるように
構成されている。まず、標本の全体画像を視野範囲内に
収まるように撮像するため、低倍率の対物レンズを選択
して撮像し、その後、小領域画像（マクロ画像）を撮像
するため、高倍率のレンズに選択し直す。この時、マイ
クロコンピュータ２１のメモリには、予め低倍率の対物
レンズと高倍率の対物レンズとの組み合わせに応じた小
領域画像の分割数が下記したようなテーブル情報として
テーブル情報部２４に記録されている。

【００３７】

【表１】

【００３８】ここで、例えば標本の全体像を４×の対物
レンズで撮像し、小領域画像を４０×の対物レンズで撮
像すると選択すれば、標本は１０×１０に分割され、つ
まり１００個の小領域画像に分割される。

【００３９】それと共に、マイクロコンピュータ２１の
メモリには、分割された小領域画像の各位置情報をテー
ブルに対する座標データとして記録し、撮像の際にそれ
らの位置情報が順次読み出される。マイクロコンピュー
タ２１は、この位置情報に基づく、テーブル駆動部２２
を駆動させるための２次元的にステージを移動させる制
御信号を出力し、ステージ１を水平移動させる。

【００４０】また設定部２０ｂで対物レンズが選択され
ると、マイクロコンピュータ２１はテーブル駆動部２２
を駆動制御し、レボルバ１２を回転させて、その選択さ
れた対物レンズを顕微鏡の光路内に入れる。

【００４１】図５に示すフローチャートを参照して、第
２の実施形態に係る顕微鏡の動作について説明する。ま
ず、設定部２０ｂにより標本の全体を撮像するための対
物レンズの倍率と、標本の小領域画像（マイクロ像）を
撮像する対物レンズの倍率を設定する（ステップＳ２
１）。この設定の時に、テーブル情報部２４に格納され
たテーブル情報に基づき、表１に示したような小領域画
像の分割数、すなわち撮像回数Ｎが決定される（ステッ
プＳ２２）。

【００４２】次に、レリーズスイッチ２０ａを押し、一
連の画像撮像を開始する（ステップＳ２３）。最初に、
標本の全体が視野範囲に入る対物レンズ１１が装着さ
れ、標本全体像に対する自動焦点調整が行われ（ステッ
プＳ２４）、さらにその自動焦点調整で得た合焦位置情
報が記憶部１９に記録される（ステップＳ２５）。この
場合は、例えば、標本の中心部に対する合焦となる。勿
論、標本のコントラストの差分が大きくとれる箇所とし
てもよいし、操作者の所望する箇所であってもよい。こ
の時、撮像部５で標本の全体像を撮像して、画像情報メ
モリ２３に記録してもよい。

【００４３】次に撮像回数Ｎ＝０になったか、すなわち
標本の全小領域画像の撮像が終了したか否かを判断する
（ステップＳ２６）。この判断で全小領域画像の撮像が
終了したならば（ＹＥＳ）、一連の撮像動作を終了す
る。しかし、撮像が終了でなければ（ＮＯ）、マイクロ
コンピュータ２１からの制御信号をステージ駆動部２２
に出力し、ステージ１が光軸と直交する平面に沿って移
動させ、撮像する視野範囲を次の未撮像の小領域画像に
移動させる（ステップＳ２７）。ここで、図６を参照し
て説明する。最初の撮像では、小領域画像Ｘ１Ｙ１の視
野範囲で撮像されるようにステージ１を移動させる。こ
の小領域画像Ｘ１Ｙ１に対して自動焦点調整を実施し
（ステップＳ２８）、合焦できるか否か判断する（ステ
ップＳ２９）。合焦できた場合（ＹＥＳ）、撮像部５が
その小領域画像Ｘ１Ｙ１の視野範囲で標本の一部を撮像
する。

【００４４】しかし、小領域画像Ｘ１Ｙ１に標本の光像
がなく、または光像のコントラストが低く、ＣＰＵ１７
が合焦できない判断した場合（ＮＯ）、記憶部１９に記
録された標本全体像の時の合焦位置を読み出して、焦点
調整駆動部１８によってステージ１を光軸方向に沿っ
て、その合焦位置を補正する（ステップＳ３１）。その
後、ステップＳ３０において、撮像部５が小領域画像を
画像を撮像する。

【００４５】それから撮像部５が撮像した一連の画像デ
ータをＡ／Ｄ変換器６へ出力し、Ａ／Ｄ変換器９からの
画像データがフレームメモリ７へ転送される。そして、
撮像回数Ｎから１を引いて、デクリメントして、ステッ
プＳ２６に戻り、撮像回数Ｎが０になるまで同様な自動
焦点調整及び撮像を繰返し行い、分割した小領域画像の
全数を撮像し終了する。

【００４６】本実施形態において、前述した第１の実施
形態で説明したように、各小領域画像の画像データがフ
レームメモリ７を経って画像情報メモリ２３に順次格納
し、ソフトウエアにより画像処理を含む画像貼合わせを
行い標本全体を１つの画像とする再構築を行い、高視
野、高解像の標本画像をモニタ９に表示する。

【００４７】また、再構築された標本の全体像若しく
は、最初に低倍率の対物レンズで撮像した標本の全体像
と、それぞれの小領域画像とを関連づけて記録すること
により、モニタ９に標本の全体像を表示し、操作部２０
ｂで標本全体のある部分をクリックすれば、対応する小
領域画像の拡大された画像や位置情報を表示させること
もできる。

【００４８】尚、本実施形態における自動焦点調整は、
山登り方式であったが、勿論限定されるものではなく、
通常のアクティブ方式も容易に利用することができる。
以上の実施形態について説明したが、本明細書には以下
のような発明も含まれている。

【００４９】（１） 顕微鏡標本からの光像を結像する
結像光学手段と前記標本を載置し、制御手段によって前
記結像光学手段の光軸と直交する平面で２次元の移動と
光軸方向の移動ができるステージと前記標本に対して焦
点調整を行う自動焦点調整手段と、前記標本の光像を撮
像する撮像部と前記制御手段による前記ステージの光軸
と直交する平面での２次元移動と前記自動焦点調整手段
と前記撮像部とによって撮像した複数枚の小領域画の画
像をソフトウエアにより貼り合わせ、広視野のマクロ像
を構成する画像形成手段とからなる顕微鏡において、複
数枚の小領域画の画像を撮像を行っている間に、自動焦
点調整が不可能になる場合、小領域画の画像を撮像する
時に前記自動焦点調整手段によって行った焦点調整で記
憶された合焦位置に前記ステージが移動するよう、前記
制御手段が前記ステージを制御できるようにしたことを
特徴とする。

【００５０】尚、各実施形態では、対物レンズの焦点を
合わせる焦点調節方法として、ステージを上下動させる
方式を説明しているが、対物レンズを光軸方向に上下動
させる方式を採用することもできる。

【００５１】また、同様に標本の観察位置を選択する視
野選択手段としても、各実施形態では、ステージを光軸
に直交する平面内で移動させる方式を説明しているが、
ステージは固定で対物レンズを光軸に直交する平面内で
移動する方式、またはステージ及び対物レンズを前記平
面内で交差する方向にそれぞれ直線または円弧状等に一
軸移動させる方式を採用することもできる。

【００５２】このように、焦準手段及び視野選択手段と
しては、対物レンズ及びステージを光軸方向または光軸
と垂直な平面内で相対的に移動させるものであれば、ど
のような方式をであっても本発明の効果を同じように得
ることができる。

【００５３】また、本発明において、実施形態における
小領域の合焦位置を記憶する記憶部（１９）は、所定の
小領域での合焦位置（焦準機構としてのステージまたは
対物レンズの光軸方向の上下動位置）データを一つ記録
可能であれば足りる。勿論、複数の合焦位置データを記
録可能にしてもよいし、光軸方向位置だけでなく、光軸
と直交する平面内の位置データを記録するようにしても
よい。

【００５４】以上の実施形態について説明したが、本明
細書には以下のような発明も含まれている。 （１）標本を載置するステージと、前記標本からの光を
結像させる、倍率の異なる複数の対物レンズを切換可能
に備える結像光学手段と、前記ステージと前記対物レン
ズとを対物レンズ光軸方向に相対的に移動させる焦準機
構と、前記ステージと前記対物レンズとを対物レンズ光
軸と直交する平面内で相対的に移動させて、標本観察位
置を調整可能にする視野選択手段と、前記標本に対して
前記対物レンズの自動焦点調整を行う自動焦点調整手段
と、前記結像光学手段により結像された光像を撮像する
撮像手段と、前記焦準機構の焦準位置を記録する焦準位
置記憶手段と、前記標本の全体画像を任意の数の小領域
画像に分割する画像分割手段と、前記分割された小領域
の画像を貼り合わせ、前記標本の全体像を再構築する画
像処理手段と、を具備し、前記撮像手段により前記各小
領域画像を順次撮像するにあたって、当該小領域におい
て、前記自動焦点調整手段により、自動焦点調整を行う
と共に、所定の小領域において、合焦したときの焦準位
置を焦準位置記憶手段に記録し、合焦できなかった場合
に、前記焦準位置記憶手段に記憶された前記標本の焦準
位置に基づいて、前記焦準機構を調整し、その後、当該
小領域の撮像を行うようにしたことを特徴とする顕微
鏡。

【００５５】（２）前記（１）項に記載の顕微鏡におい
て、前記焦準位置記憶手段への焦準位置の記録を行う所
定の小領域を、標本の中央部に相当する小領域としたこ
とを特徴とする。

【００５６】［作用］分割された小領域を順次撮像して
いくに際し、標本の中央部の合焦位置（焦準位置）が焦
準位置記憶手段に記憶されるので、合焦不能の場合は、
その焦準位置が使用される。

【００５７】（３）前記（１）項に記載の顕微鏡におい
て、前記焦準位置記憶手段への焦準位置の記録を行う所
定の小領域を、合焦できた最新の小領域としたことを特
徴とする。

【００５８】［作用］分割された小領域を順次撮像して
いくに際し、常に最新の合焦位置（焦準位置）が焦準位
置記憶手段に記憶されるので、合焦不能の場合は、その
焦準位置が使用される。

【００５９】（４）前記（１）項に記載の顕微鏡におい
て、前記焦準位置記憶手段への焦準位置の記録を行う所
定の小領域を、合焦できた最新の小領域であって且つ標
本のコントラストレベルが前回の合焦時の小領域におけ
るコントラストレベルよりも大きい小領域としたことを
特徴とする。

【００６０】［作用］分割された小領域を順次撮像して
いくに際し、それまでの各小領域の中で標本像のコント
ラストが一番大きい小領域の合焦位置（焦準位置）が焦
準位置記憶手段に記憶されるので、合焦不能の場合は、
その焦準位置が使用される。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、標
本を載置する移動可能なスキャンニングステージと自動
焦点調整装置を組み合わせて、１つの視野範囲内の標本
を複数に分割して撮像する際に、焦点調整による合焦不
能時には所定位置に合焦させて撮像し、各画像を貼り合
わせて１画像に再構築することにより、標本の分布によ
らず自動的に合焦し広視野及び高解像の画像を形成し
て、観察可能な顕微鏡を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施形態に係る顕微鏡の概
略的な構成を示す図である。

【図２】第１の実施形態の顕微鏡の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図３】第１の実施形態の顕微鏡の動作の変形例であ
る。

【図４】本発明による第２の実施形態に係る顕微鏡の概
略的な構成を示す図である。

【図５】第１の実施形態の顕微鏡の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図６】標本を複数の小領域画像に分割した例を示す図
である。

【符号の説明】

１…スキャニングステージ ２…結像光学部 ３…自動焦点調整部 ４…画像処理部 ５…撮像部 ６…Ａ／Ｄ変換器 ７…フレームメモリ ８…Ｄ／Ａ変換器 ９…モニタ １０…接眼レンズ １１…対物レンズ １２…レボルバ １３…第１のプリズム １４…結像レンズ １５…第２のプリズム １６…センサ部 １７…ＣＰＵ １８…焦点調整駆動部 １９…記憶部 ２０…操作部 ２０ａ…レリーズスイッチ ２０ｂ…設定部 ２１…マイクロコンピュータ ２２…ステージ駆動部 ２３…画像情報メモリ ２４…テーブル情報部 Ｓ…標本

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長野 隆 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 標本を載置し、３次元的に移動可能なス
   テージと、 前記標本に照射された光束を結像する、倍率の異なる複
   数の対物レンズを切換可能に備える結像光学手段と、 前記結像される光像に対して、前記対物レンズの焦点調
   整を行う焦点調整手段と、 前記焦点調整手段により合焦された光像を撮像する撮像
   手段と、 装着された前記対物レンズの光軸に沿ったステージの位
   置及び、前記光軸に直交する前記ステージの平面上の位
   置を座標とし、前記標本で最初に合焦した位置若しく
   は、最新の合焦した位置を座標データとして記録する合
   焦位置記憶手段と、 前記標本の全体画像を任意の数の
   小領域画像に分割する画像分割手段と、 前記分割された小領域画像を貼り合わせ、前記標本の全
   体像を再構築する画像処理手段と、を具備し、 前記撮像手段による前記小領域画像の撮像にあたって、
   前記小領域画像のそれぞれに前記焦点調整手段で焦点調
   整を行い、合焦できなかった場合に、合焦位置記憶手段
   に記録された前記標本の合焦位置を読み出して前記ステ
   ージを移動させ、前記撮像手段による撮像を行うことを
   特徴とする顕微鏡。
2. 【請求項２】 前記顕微鏡の画像分割手段において、 前記標本を分割した前記小領域画像を撮像する第１の対
   物レンズの倍率と、前記標本の全体を１つの視野範囲内
   で撮像する第２の対物レンズの倍率とにより、前記標本
   の全体画像を複数の小領域画像に分割する数を予め定め
   たテーブル情報を有することを特徴とする請求項１に記
   載の顕微鏡。
3. 【請求項３】 前記顕微鏡の合焦位置記憶手段におい
   て、 前記焦点調整手段による最初の合焦位置は、前記標本の
   中心、前記標本において最も標本光像のコントラストレ
   ベルの差分がとれる位置、若しくは任意に指定された位
   置のいずれかの合焦位置を記録することを特徴とする請
   求項１に記載の顕微鏡。