JPH11326779A - 顕微鏡システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 観察画像の記録手段として電子スチルカメラ
を有する顕微鏡システムにおいて、複数段階の露出や色
調で連続撮影を行うオートブラケット機能を使用する際
に、意図しない部位の画像情報の損失が生じ、また信号
処理により原画像に対して画質の劣化が生じるという問
題および、撮像した画像信号に対して補正を行う場合
に、画像の明るさや色調等について好ましい補正の程度
を画像毎に調整すると、撮影が大量である程作業の手間
が甚大となるという問題を解決することを課題とする。 【解決手段】 上記問題点を解決するために、顕微鏡シ
ステムにおいて、被写体を拡大する顕微鏡と、被写体の
像を撮像して画像信号として出力する撮像手段を有し、
顕微鏡が拡大した被写体を撮像する電子スチルカメラ
と、顕微鏡および電子スチルカメラを制御し、撮影条件
を変更しながら電子スチルカメラに連続的に撮像させる
制御手段とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は顕微鏡システムの制
御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の顕微鏡システムにおいては、観察
対象である試料の画像を記録するための手段として銀塩
フィルムに被写体像を撮影する銀塩写真撮影装置が用い
られてきた。その銀塩写真撮影装置においては、一度の
撮影操作によって複数段階の露出で連続撮影を行うオー
トブラケット機能が知られており、顕微鏡システムにお
いてもオートブラケット機能を使用することで複数の露
出で試料を撮影し、その中から適正露出の写真を採用す
るという方法が取られていた。

【０００３】

【発明が解決すべき課題】しかし、上述のような従来の
顕微鏡システムにおいては、画像を記録する手段が銀塩
写真のため、撮影した画像を確認するためにはフィルム
を現像する必要が有り、撮影後すぐに確認することがで
きないという問題と、従来のオートブラケット機能では
撮影画像の濃淡を変えるのみなので、色調を変えた連続
撮影を行うことができないという問題があった。

【０００４】上記問題点を解決する手段として画像記録
手段に電子スチルカメラを使用することが挙げられる。
電子スチルカメラにおいては、撮像した画像を画像信号
として出力するため、撮像後の画像信号に対して処理を
施すことで、銀塩写真におけるオートブラケッティング
に相当する処理を銀塩写真に比べて容易に行うことが可
能である。加えて、撮像した画像における明るさや色調
等の補正も撮像後の信号処理により任意に変更すること
が可能である。

【０００５】しかし、電子スチルカメラにおいても、撮
像後に信号処理を施すことにより原画像とは異なるもの
となるため、意図しない部位の画像情報の損失が生じ、
また信号処理により原画像に対して画質の劣化が生じる
という問題がある。また、撮像した画像信号に対して補
正を行う場合には、画像の明るさや色調等について好ま
しい補正の程度を画像毎に調整することになるため、大
量の撮影を行う場合は作業の手間が甚大となるという問
題がある。

【０００６】上記問題点を解決するために、本発明にお
いては、撮像後の処理を不要とし、最小限の作業で最適
な画像を得ることが可能な顕微鏡システムを提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】上記問題点を解決するため
に、請求項１の発明は、顕微鏡システムにおいて、被写
体を拡大する顕微鏡と、被写体の像を撮像して画像信号
として出力する撮像手段を有し、顕微鏡が拡大した被写
体を撮像する電子スチルカメラと、顕微鏡および電子ス
チルカメラを制御し、撮影条件を変更しながら電子スチ
ルカメラに連続的に撮像させる制御手段とを有すること
を特徴とする。

【０００８】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の顕微鏡システムにおいて、電子スチルカメラは撮像手
段から出力される画像信号の利得を増幅する増幅回路を
更に有し、制御手段は、撮影条件として増幅回路におけ
る利得増幅度を変更することを特徴とする。また、請求
項３の発明は、請求項２に記載の顕微鏡システムにおい
て、画像信号は被写体像のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の情
報を含み、制御手段は、画像信号中のＲ成分、Ｇ成分、
Ｂ成分それぞれについて独立に利得増幅度を変更するこ
とを特徴とする。

【０００９】また、請求項４の発明は、請求項２に記載
の顕微鏡システムにおいて、電子スチルカメラは利得の
変更された画像信号に対してアナログ−ディジタル変換
を行うＡ／Ｄ変換器を更に有することを特徴とする。ま
た、請求項５の発明は、請求項１に記載の顕微鏡システ
ムにおいて、顕微鏡は被写体を照明するための照明光源
を有し、制御手段は、撮影条件として照明光源から発す
る照明光の色温度を変更することを特徴とする。

【００１０】また、請求項６の発明は、請求項５に記載
の顕微鏡システムにおいて、制御手段は、色温度を変更
するために照明光源の点灯電圧を変更することを特徴と
する。また、請求項７の発明は、請求項１に記載の顕微
鏡システムにおいて、顕微鏡は被写体を照明するための
照明手段および照明手段から発した照明光を変化させる
複数のフィルタを更に有し、制御手段は、撮影条件とし
てフィルタを変更することを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態を図１、図
２、図３および図４を用いて説明する。図１は第１実施
形態における顕微鏡システムの基本構成を示す説明図で
ある。図２は第１実施形態における顕微鏡システムの構
成を示すブロック図である。図３は第１実施形態におけ
る顕微鏡システムの撮影条件設定の一例を示す図であ
る。

【００１２】図４は第１実施形態における顕微鏡システ
ムの制御手順を示すフローチャート図である。まず、第
１実施形態における顕微鏡システム１の構成について図
１および図２を用いて説明する。図１に示すように、第
1実施形態における顕微鏡システム１は、被写体である
試料を拡大する顕微鏡１１０と、試料を撮像するＤＳＣ
２１０と、ＤＳＣ２１０が撮像した画像の表示および記
録および、顕微鏡システム１の操作を行うパーソナルコ
ンピュータ（以後、ＰＣと省略する。）３００とから構
成されている。

【００１３】図２に示すように、顕微鏡１１０は、本体
１０１と、ステージ１０２と、照明光源１０３と、レボ
ルバ１０４と、対物レンズ１０５と、鏡筒１０６と、接
眼ファインダ１０７とから構成されている。本体１０１
は、後述するステージ１０２、照明光源１０３、レボル
バ１０４、鏡筒１０６の各構成を支持する。本体１０１
はベース部１０１ａと支柱１０１ｂおよびアーム部１０
１ｃとからなる。ベース部１０１ａは顕微鏡１１０全体
を支持しており、図１中の矢印Ａの方向を前とした場合
の後端に支柱１０１ｂが取り付けられる。支柱１０１ｂ
はベース部１０１ａとアーム部１０１ｃとを繋いでお
り、前方にステージ１０２および照明光源１０３が取り
付けられる。アーム部１０１ｃは支柱１０１ｂから前方
に張り出す形で取り付けられており、前方上面に鏡筒１
０６が取り付けられ、前方下面にレボルバ１０４が取り
付けられる。またアーム部１０１ｃは不図示の開口を有
しており、レボルバ１０４から鏡筒１０６に至る光路が
確保されている。

【００１４】ステージ１０２は、観察対象である試料５
０を載置する台である。ステージ１０２は不図示の開口
を有しており、開口上に試料５０を配置することにより
後述する照明光源１０３で試料５０を照明することが可
能となっている。照明光源１０３は、ステージ１０２上
の試料５０を照明するための照明光を発する光源であ
る。照明光源１０３の例としては、ハロゲンランプ等が
挙げられる。照明光源１０３は、照明光が対物レンズ１
０４の入射開口全体にもれなく入射するように配置され
ている。

【００１５】レボルバ１０４は、後述する対物レンズ１
０５を取り付けるための取り付け部材である。レボルバ
１０４は、観察に使用する対物レンズ１０５の光軸とス
テージ１０２とが垂直に交わるように対物レンズ１０５
を取り付ける。またレボルバ１０４は複数の異なる対物
レンズが取り付け可能となっており、レボルバ１０４は
回転することにより取り付けた対物レンズを選択するこ
とが可能となっている。

【００１６】対物レンズ１０５は、ステージ１０２上に
載置された試料５０を拡大するための光学系である。対
物レンズ１０５を透過した光はレボルバ１０４およびア
ーム部１０１ｃを経由して鏡筒１０６に入射する。鏡筒
１０６は、ステージ１０２からの光路の入射先を後述す
る接眼ファインダ１０７とＤＳＣ２１０とに選択的に切
り換える切換光学系である。図２に示すように、鏡筒１
０６は内部に後述する光路選択ミラー１０６ａを有して
いる。光路選択ミラー１０６ａは回転軸１０６ｂにおい
て回転可能に取り付けられている。光路選択ミラー１０
６ａは、入射先として接眼ファインダ１０７を選択する
場合は図２中に実線で示した第１の位置へ回転し、光を
反射させることにより光路を選択する。また光路選択ミ
ラー１０６ａは、入射先としてＤＳＣ２１０を選択する
場合は図２中に点線で示した第２の位置へ回転し、光を
素通しさせることにより光路を選択する。尚、鏡筒１０
６内における光学系は、ステージ１０２からの光路を切
り換えて接眼ファインダ１０７とＤＳＣ２１０との間で
選択する光学系の他に、プリズム等を用いてステージ１
０２からの光路を接眼ファインダ１０７とＤＳＣ２１０
の２方向に分割する光学系であってもよい。

【００１７】接眼ファインダ１０７は、使用者がステー
ジ１０２上の試料５０を視認するためのファインダー光
学系である。第１実施形態におけるＤＳＣ２１０は、Ｃ
ＣＤ２０１と、ＣＤＳ回路２０２と、ＡＧＣ回路２０３
と、Ａ／Ｄ変換器２０４と、ＤＳＰ回路２０５と、通信
Ｉ／Ｆ２０６およびＣＰＵ２０７とから構成されてい
る。

【００１８】ＣＣＤ２０１は、被写体の像を撮像し、ア
ナログの画像信号に変換して出力する光電変換素子であ
る。ＣＣＤ２０１で変換された画像信号はＣＤＳ回路２
０２に出力される。ＣＤＳ回路２０２は、ＣＣＤ２０１
から出力されたアナログ画像信号に対して相関二重サン
プリングの処理を施す回路である。処理の施されたアナ
ログ画像信号は、ＡＧＣ回路２０３に出力される。

【００１９】ＡＧＣ回路２０３は、ＣＤＳ回路２０２か
ら出力されたアナログ画像信号に対して、所定量の利得
増幅を自動で行う増幅回路である。ＡＧＣ回路２０３
は、画像の明るさが略均一となるようにアナログ画像信
号の利得を増幅する。ＡＧＣ回路２０３は、ＲＧＢ各色
成分毎に独立して利得を増幅する。ＡＧＣ回路２０３に
おける利得増幅量は、ＣＰＵ２０７によって制御され
る。

【００２０】Ａ／Ｄ変換器２０４は、ＡＧＣ回路２０３
から出力されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に
変換する。Ａ／Ｄ変換器２０４で変換されたデジタル画
像信号はＤＳＰ回路２０５に出力される。ＤＳＰ回路２
０５は、Ａ／Ｄ変換器２０４から出力されたデジタル画
像信号に対してガンマ変換やホワイトバランス処理等の
デジタル信号処理を施す信号処理回路である。信号処理
の施されたデジタル画像信号は通信Ｉ／Ｆ２０６に出力
される。

【００２１】通信Ｉ／Ｆ２０６は、後述するＰＣ３００
との間で画像信号および制御信号の授受を行うインター
フェイスである。通信Ｉ／Ｆ２０６はＰＣ３００側の通
信Ｉ／Ｆ３０７と接続されている。通信Ｉ／Ｆ２０６は
ＤＳＰ回路２０５から出力されるデジタル画像信号をＰ
Ｃ３００の通信Ｉ／Ｆ３０７に出力する。また通信Ｉ／
Ｆ２０６は、後述するＣＰＵ３０１から通信Ｉ／Ｆ３０
７を介して出力されるＤＳＣ２１０の制御信号およびＡ
ＧＣ回路２０３における利得増幅量を制御するための撮
影条件設定をＣＰＵ２０７に出力する。

【００２２】ＣＰＵ２０７は、ＤＳＣ２１０内の各構成
を制御する制御回路である。ＣＰＵ２０７は、後述する
ＰＣ３００において設定される撮影条件設定を通信Ｉ／
Ｆ２０６を介して受信し、受信した撮影条件設定に基づ
いて、ＡＧＣ回路２０３におけるＲＧＢ各色成分の利得
増幅量を制御する。またＣＰＵ２０７は、ＣＰＵ３０１
で設定される撮影回数に基づいて、ＣＣＤ２０１に連続
的に撮像させる。

【００２３】ＰＣ３００は、ＣＰＵ３０１と、表示ドラ
イバ３０２と、キーボードドライバ３０３と、縮小画像
作成回路３０４と、バッファメモリ３０５と、メモリ３
０６と、通信Ｉ／Ｆ３０７および条件記憶メモリ３０８
とから構成されている。また、ＰＣ３００には、撮像し
た画像を表示するための表示モニタ３０９および、操作
デバイスであるキーボード３１０が接続されている。

【００２４】ＣＰＵ３０１はＰＣ３００内の各構成を制
御する制御回路である。ＣＰＵ３０１は後述するキーボ
ードドライバ３０３から出力された信号をＤＳＣ２１０
の制御命令に変換し、通信Ｉ／Ｆ３０７に出力する。ま
たＣＰＵ３０１は、使用者のキーボード３１０による入
力に基づいて、ＡＧＣ回路２０３における利得増幅量を
決定するための撮影条件設定を設定し、後述する条件記
憶メモリ３０８に記録する。なお撮影条件設定は、ＡＧ
Ｃ回路２０３におけるＲＧＢ各色成分の利得増幅度の情
報から構成され、連続撮影の回数は利得増幅度情報をＲ
ＧＢで１組として数えた個数により決定される。またＣ
ＰＵ３０１は、設定した撮影条件設定を条件記憶メモリ
３０８から読み出して後述する通信Ｉ／Ｆ３０７および
２０６を介してＣＰＵ２０７に出力し、ＤＳＣ２１０に
撮影条件設定に基づく連続撮影を行わせる。またＣＰＵ
３０１は、使用者が後述する表示モニタ３０９上に表示
された縮小画像を参照することによって指定した画像に
対応するデジタル画像信号を、後述するバッファメモリ
３０５から読み出しメモリ３０６に記録させる。

【００２５】表示ドライバ３０２は、ＰＣ３００に接続
される表示モニタ３０９を制御するためのドライバであ
る。表示ドライバ３０２は、ＣＰＵ３０１の制御に基づ
いて画像信号およびモニタ制御信号を表示モニタ３０９
に出力する。キーボードドライバ３０３は、操作デバイ
スであるキーボード３１０を制御するためのドライバで
ある。使用者がキーボード３１０を操作することにより
入力された信号は、キーボードドライバ３０３を介して
ＣＰＵ３０１に出力される。

【００２６】縮小画像作成回路３０４は、後述するバッ
ファメモリ３０５から出力されるデジタル画像信号か
ら、表示モニタ３０９上において複数同時表示するため
の縮小画像を作成する。縮小画像作成回路３０４で作成
された縮小画像は表示ドライバ３０２に出力される。バ
ッファメモリ３０５は、ＤＳＣ２１０から通信Ｉ／Ｆ２
０６および３０７を介して出力されるデジタル画像信号
を記録するためのメモリである。バッファメモリ３０５
は記録したデジタル画像信号を縮小画像作成回路３０４
に出力する。またバッファメモリ３０５は、ＣＰＵ３０
１によって指定されたデジタル画像信号をメモリ３０６
に出力する。

【００２７】メモリ３０６は、バッファメモリ３０５か
ら出力されたデジタル画像信号を記録する。メモリ３０
６は、ＣＰＵ３０１によって記録が制御されている。メ
モリ３０６の例としては、半導体メモリやハードディス
ク、光ディスク等が挙げられる。また、メモリ３０６
は、メモリカード等のようにＰＣ３００に対して着脱可
能な構成であっても良い。

【００２８】通信Ｉ／Ｆ３０７は、ＤＳＣ２１０との間
でデジタル画像信号および制御信号の授受を行うインタ
ーフェイスである。通信Ｉ／Ｆ３０７は、ＤＳＰ回路２
０５から通信Ｉ／Ｆ２０６を介して出力されたデジタル
画像信号をバッファメモリ３０５に出力する。また、通
信Ｉ／Ｆ３０７は、ＣＰＵ２０７から通信Ｉ／Ｆ２０６
を出力された制御信号をＣＰＵ３０１に出力する。ま
た、通信Ｉ／Ｆ３０７は、ＣＰＵ３０１から出力された
制御信号およびＡＧＣ回路２０３における利得増幅量を
決定するための撮影条件設定を通信Ｉ／Ｆ２０６に出力
する。

【００２９】条件記憶メモリ３０８は、ＣＰＵ３０１か
ら出力された撮影条件設定を記憶するためのメモリであ
る。条件記憶メモリ３０８は、ＣＰＵ３０１によってメ
モリへの書込みおよび読み出しが制御される。表示モニ
タ３０９は、ＤＳＣ２１０によって撮像された画像信号
を表示する。表示モニタ３０９は、表示ドライバ３０２
から出力される画像信号およびモニタ制御信号に基づい
て表示を行う。表示モニタ３０９の例としては、ＣＲＴ
や液晶ディスプレイ等が挙げられる。また、表示モニタ
３０９は、ＤＳＣ２１０に対してＰＣ３００から操作を
行う際の表示インターフェイスも兼用する。

【００３０】キーボード３１０は、ＤＳＣ２１０を使用
者が操作するための操作デバイスである。キーボード３
１０は、使用者の操作に応じて信号をキーボードドライ
バ３０３に出力する。尚、操作デバイスとしてはキーボ
ード以外にもマウス等が挙げられる。次にＣＰＵ３０１
において設定される撮影条件設定について図３を用いて
説明する。

【００３１】図３はＣＰＵ３０１における撮影条件設定
の例をマトリクスで表した説明図である。図３に示すマ
トリクスは、横方向が緑から赤へ段階的に利得を変更
し、縦方向が緑から青へ段階的に利得を変更している。
また、図３中において、＋は利得を増加させることを表
し、１つなら１段階増加、２つなら２段階増加を示して
いる。同様に−は利得を減少させることを表し、１つな
ら１段階減少、２つなら２段階減少を示している。ま
た、０は利得を変更しないことを表し、マトリクスの中
心であるＣ３はＲＧＢ各色成分について全く利得変更を
行わない通常状態を示している。

【００３２】利得の増加量および減少量および撮影回数
の設定方法は、撮影回数のみを指定して利得増幅度は予
め決められた利得増幅度を使用する方法でもよい。ま
た、その都度段階毎の増幅量および減少量を設定する方
法でもよい。また、１段階変化させた時の利得増幅度お
よび何段階変化させるかを設定する方法でもよい。マト
リクスにおいて、通常状態であるＣ３から右側は赤成分
Ｒの利得が増加され、緑成分Ｇの利得が減少される。逆
に、Ｃ３から左側はＲの利得が減少され、Ｇの利得が増
加される。

【００３３】縦方向については、Ｃ３から下側は青成分
Ｂの利得が増加され、Ｇの利得が減少される。逆にＣ３
から上側はＢの利得が減少され、Ｇの利得が増加され
る。なお、撮影条件設定の例として緑−赤および緑−青
の２軸のマトリクスを用いて説明したが、緑成分につい
ても独立した１軸を設けて３次元のマトリクスとなるよ
うな撮影条件設定を行うことも可能である。

【００３４】次に第１実施形態の顕微鏡システムにおけ
るＣＰＵの制御手順について図４を用いて説明する。な
お、第１実施形態の顕微鏡システム１は、ＤＳＣ２１０
とＰＣ３００のそれぞれがＣＰＵ２０７およびＣＰＵ３
０１を有しているが、ここではこの２つのＣＰＵについ
てまとめた形で制御手順を説明する。まず、ステップＳ
１０１において、初期設定として、撮影回数をカウント
するためのフラグＮを０に設定する。ステップＳ１０１
の処理が完了するとステップＳ１０２に進む。

【００３５】まず、ステップＳ１０２において、条件記
憶メモリにおける記録の有無を調べることにより、撮影
条件設定が設定されたかどうかを判別する。条件記憶メ
モリに記録が有る場合には、撮影条件設定が設定されて
いると判別してステップＳ１０３に進む。また、条件記
録メモリに記録が無い場合には撮影条件設定が設定され
ていないとしてステップＳ１０２において待機する。

【００３６】次に、ステップＳ１０３において、設定さ
れた撮影条件設定に基づいてＡＧＣ回路２０３における
ＲＧＢ各色成分の利得増幅度を変更する。ステップＳ１
０３の処理が完了するとステップＳ１０４に進む。次
に、ステップＳ１０４において、ＣＣＤ２０１に被写体
を撮像させる。撮像された被写体の画像信号は、ＡＧＣ
回路２０３において撮影条件設定に基づく利得増幅度で
増幅された後に通信Ｉ／Ｆ２０６からＰＣ３００に出力
される。ステップＳ１０４の処理が完了するとステップ
Ｓ１０５に進む。

【００３７】次に、ステップＳ１０５において、ＤＳＣ
２１０から出力されたデジタル画像信号をバッファメモ
リ３０５に記録させる。ステップＳ１０５の処理が完了
するとステップＳ１０６に進む。次に、ステップＳ１０
６において、ステップＳ１０５でバッファメモリ３０５
に記録させたデジタル画像信号をバッファメモリ３０５
から出力させ、表示モニタ３０９上に表示させるる。こ
の際、バッファメモリ３０５から出力されたデジタル画
像信号は縮小画像作成回路３０４において表示モニタ３
０９に表示するための縮小画像に変換されるため、表示
モニタ３０９には撮像した画像信号の縮小画像が表示さ
れる。ステップＳ１０６の処理が完了するとステップＳ
１０７に進む。

【００３８】次に、ステップＳ１０７において、撮影回
数カウンタ用フラグＮの値を１増加させる。ステップＳ
１０７の処理が完了するとステップＳ１０８に進む。次
に、ステップＳ１０８において、撮影条件設定で設定さ
れた撮影回数の値と撮影回数カウンタ用フラグＮの値と
を比較することにより、撮影条件設定において設定され
た回数の撮影を行ったかどうかを判別する。フラグＮの
値が撮影条件設定で設定された撮影回数と等しい場合
は、撮影条件設定で設定した回数の撮影が行われたと判
別してステップＳ１０９に進む。また、フラグＮの値が
撮影条件設定で設定された撮影回数に満たない場合は、
撮影条件設定で設定した回数の撮影が行われていないと
判別してステップＳ１０３に進み、次の撮影条件にて同
様の処理を繰り返す。

【００３９】ステップＳ１０８において撮影条件設定で
設定された回数の撮影が行われたと判別するとステップ
Ｓ１０９に進む。ステップＳ１０９は、キーボードドラ
イバ３０３からＣＰＵ３０１に入力する信号を調べるこ
とにより、記録する画像が選択されたかどうかを判別す
る。ここで、記録する画像が選択されている場合はステ
ップＳ１１０に進む。また、記録する画像が選択されて
いない場合はステップＳ１０９ににおいて待機する。

【００４０】ステップＳ１０９において記録する画像が
選択された場合はステップＳ１１０に進む。ステップＳ
１１０は、選択されたを画像に対応するデジタル画像信
号をバッファメモリ３０５から読み出し、メモリ３０６
に記録させる。ステップＳ１１０の処理が完了するとス
テップＳ１１１に進む。次に、ステップＳ１１１におい
て、表示モニタ３０９上に表示された縮小画像の表示を
消去させる。ステップＳ１１１の処理が完了すると終了
に進み、一連の処理を終了する。

【００４１】次に第２実施形態の顕微鏡システム２につ
いて図５、図６および図７とを用いて説明する。尚、第
２実施形態以降については第１実施形態の構成と同一の
構成については同一の符号を付して説明を省略し、第１
実施形態と異なる構成についてのみ説明する。図５は第
２実施形態における顕微鏡システムの内部構成を示すブ
ロック図である。

【００４２】図６は第２実施形態における調光回路およ
び照明電源の一例を示す回路図である。図７は第２実施
形態における顕微鏡システムの制御手順を示すフローチ
ャート図である。第２実施形態の顕微鏡システム２は顕
微鏡１２０とＤＳＣ２００およびＰＣ３００から構成さ
れている。第２実施形態の顕微鏡システムが第１実施形
態の顕微鏡システムと異なる点は、顕微鏡１２０が照明
光源１０３の点灯電圧を調節する調光回路を有してお
り、点灯電圧を変化させて異なる色温度の照明光で照明
することにより異なる撮影条件の画像信号を得る点であ
る。

【００４３】図５に示すように、第２実施形態の顕微鏡
１２０は第１実施形態の顕微鏡１１０の構成に加えて通
信Ｉ／Ｆ１０８と、調光回路１２１および照明電源１２
２を有する構成となっている。なお、この他の構成は第
１実施形態の顕微鏡１１０において既に説明済であるた
め、ここでは説明を省略する。通信Ｉ／Ｆ１０８は、Ｐ
Ｃ３００からの信号を受信するためのインターフェイス
である。通信Ｉ／Ｆ１０８は、ＣＰＵ３０１から通信Ｉ
／Ｆ３０７を介して出力される撮影条件設定を調光回路
１２１に出力する。

【００４４】調光回路１２１は、照明光源１０３の点灯
電圧を制御するための回路である。調光回路１２１は、
通信Ｉ／Ｆ１０８から出力される撮影条件設定に基づい
て後述する照明電源１２２における点灯電圧を制御す
る。照明電源１２２は、照明光源１０３の点灯用電源で
ある。照明電源は調光回路１２１により点灯電圧が制御
される。

【００４５】図６に第２実施形態における調光回路１２
１および照明電源１２２の一例を示す。図６に示すよう
に調光回路１２１は抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を有してお
り、ＣＰＵ３０１から出力される撮影条件設定に基づい
て抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を組合せて総合の抵抗値を変更
する。照明電源１２２は調光回路の抵抗値に応じて照明
光源１０３の点灯電圧を変更する。

【００４６】第２実施形態におけるＤＳＣ２００は、Ｃ
ＰＵ２０７およびＡＧＣ回路２０８以外の構成は第１実
施形態のＤＳＣ２１０の構成と同一であるため、同一構
成については説明を省略する。ＣＰＵ２０７は、ＤＳＣ
２００内の各構成を制御する制御回路である。ＡＧＣ回
路２０８は、ＣＤＳ回路２０２から出力されたアナログ
画像信号の利得を調整するための回路である。ＡＧＣ回
路２０８は、画像の明るさが略一定となるようにアナロ
グ画像信号の利得を調整する。

【００４７】第２実施形態におけるＰＣ３００は、ＣＰ
Ｕ３０１以外は第１実施形態のＰＣ３００と同一である
ため、同一構成については説明を省略する。ＣＰＵ３０
１はＰＣ３００内の各構成を制御する制御回路である。
ＣＰＵ３０１は後述するキーボードドライバ３０３から
出力された信号を顕微鏡１２０およびＤＳＣ２００の制
御命令に変換し、通信Ｉ／Ｆ３０７に出力する。またＣ
ＰＵ３０１は、使用者のキーボード３１０による入力に
基づいて、調光回路１２１における照明光源１０３の点
灯電圧を決定するための撮影条件設定を設定し、条件記
憶メモリ３０８に記録する。なお撮影条件設定は、点灯
電圧および連続撮影回数の情報から構成され、連続撮影
回数は点灯電圧情報の個数により決定される。またＣＰ
Ｕ３０１は、設定した撮影条件設定を条件記憶メモリ３
０８から読み出して後述する通信Ｉ／Ｆ３０７および１
０８を介して調光回路１２１に出力し、ＤＳＣ２００に
撮影条件設定に基づく連続撮影を行わせる。またＣＰＵ
３０１は、使用者が後述する表示モニタ３０９上に表示
された縮小画像を参照することによって指定した画像に
対応するデジタル画像信号を、後述するバッファメモリ
３０５から読み出しメモリ３０６に記録させる。

【００４８】次に、第２実施形態の制御手順について図
７を用いて説明する。尚、第２実施形態以降の制御手順
について、第１実施形態における制御手順と同様の制御
を行う手順については、第１実施形態と同一の符号を付
し、ここでは説明を省略する。図７において、ステップ
Ｓ１０１およびＳ１０２は第１実施形態と同様の処理で
あるため説明を省略する。

【００４９】ステップＳ１０２の処理が完了するとステ
ップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３は、撮影条件設
定に基づいて照明光源１０３の点灯電圧を設定する。ス
テップＳ２０３の処理が完了するとステップＳ１０４に
進む。ステップＳ１０４以降は第１実施形態と同一の処
理であるため説明を省略する。

【００５０】この調光回路１２１および照明電源１２２
を用いた制御により得られる結果を、照明光源１０３の
例としてハロゲンランプを用いて説明する。まず、撮影
条件設定に基づいてハロゲンランプの点灯電圧を上げた
場合は、ハロゲンランプから発する照明光の明るさおよ
び色温度が上がる。照明光の色温度が上がった結果、得
られる画像は青みがかった画像となる。逆に、撮影条件
設定に基づいてハロゲンランプの点灯電圧を下げた場合
は、ハロゲンランプから発する照明光の明るさおよび色
温度が下がる。照明光の色温度が下がった結果、得られ
る画像は赤みがかった画像となる。これらの画像をＤＳ
Ｃ２００で撮像すると、画像の明るさの変化については
ＡＧＣ回路２０８によって補正されるため、照明光源１
０３の点灯電圧を変化させることで、照明光源１０３の
点灯電圧に応じた色合いの異なる画像信号を得ることが
可能となる。

【００５１】次に第３実施形態の顕微鏡システムについ
て図８、図９、図１０および図１１を用いて説明する。
図８は第３実施形態における顕微鏡システム３の構成を
示すブロック図である。図９は第３実施形態におけるフ
ィルタを照明光源と試料との間に設けた場合の例を示す
説明図である。

【００５２】図１０は第３実施形態における落射蛍光顕
微鏡のフィルタブロックを対物レンズと鏡筒との間に設
けた場合の例であり、図１０（ａ）は各構成の位置関係
を示す図、図１０（ｂ）は４つのフィルタブロックを配
置したターレットを上面から見た図である。図１１は第
３実施形態の顕微鏡システムにおける制御手順を示すフ
ローチャート図である。

【００５３】第３実施形態の顕微鏡システム３は顕微鏡
１３０とＤＳＣ２００およびＰＣ３００から構成されて
いる。第３実施形態の顕微鏡システム３が第１実施形態
の顕微鏡システム１と異なる点は、顕微鏡１３０が照明
光源１０３からの照明光の波長を変化させるフィルタを
有している点である。第３実施形態における顕微鏡シス
テム３の構成について図８、図９および図１０を用いて
説明する。

【００５４】図８および図９に示すように、第３実施形
態の顕微鏡１３０は第１実施形態の顕微鏡１１０の構成
に加えてフィルタ１３１、フィルタ位置検出センサ１３
２、フィルタ回転モータ１３３、ＣＰＵ１３４、コレク
タレンズ１３５およびコンデンサレンズ１３６を有して
いる。なお、この他の構成は第１実施形態の顕微鏡１１
０において既に説明済であるため、ここでは説明を省略
する。

【００５５】フィルタ１３１は、フィルタ１３１自身を
透過させることにより照明光源１０３から発した照明光
の波長や強度、偏光状態等の特性を変化させるためのも
のである。図９に示すように、フィルタ１３１はターレ
ット１３１ａ上に光を透過させて特性を変化させるフィ
ルタ１３１ｃおよびフィルタ１３１ｃの位置を特定する
ための位置検出マーク１３１ｄとを有する構成となって
いる。フィルタ１３１は、回転軸１３１ｂを回転中心と
して後述するフィルタ回転モータ１３３によって回転さ
れることによりフィルタ面１３１ｃの位置が変更され
る。なお、フィルタ１３１の配置は、試料５０の透過光
を観察する場合は図９に示すように照明光源１０３と試
料５０との間に配置し、試料５０の反射光もしくは励起
光を観察する場合は図１０に示すように対物レンズ１０
５と鏡筒１０６との間に配置する。

【００５６】フィルタ位置検出センサ１３２は、フィル
タ１３１の位置を検出するためのセンサである。フィル
タ位置検出センサ１３２は、フィルタ１３１に設けられ
た位置検出マーク１３１ｄを検出し、検出した位置情報
を後述するＣＰＵ１３４に出力する。フィルタ位置検出
センサの例としては、フォトインタラプタが挙げられ
る。なお、フィルタ位置検出センサ１３２にフォトイン
タラプタを用いた場合は、位置検出マーク１３１ｄには
反射性のものを用い、反射光の強度およびパターンを検
出することによって位置を検出する。

【００５７】フィルタ回転モータ１３３は、フィルタ１
３１を回転させるためのモータである。フィルタ回転モ
ータ１３３は、ＣＰＵ１３４によって駆動が制御され
る。ＣＰＵ１３４は、ＣＰＵ３０１から通信Ｉ／Ｆ３０
７および１０８を介して出力される撮影条件設定およ
び、フィルタ位置検出センサ１３２から出力されるフィ
ルタ１３１の位置情報とに基づいて、フィルタ回転モー
タ１３３の駆動を制御する制御回路である。

【００５８】コレクタレンズ１３５は、照明光源から発
した照明光を平行光にするための光学系である。コレク
タレンズ１３５は、照明光源１０３とフィルタ１３１と
の間に配置され、フィルタ１３１のフィルタ面に平行光
が入射するように配置される。コンデンサレンズ１３６
は、フィルタ１３１を透過した照明光を試料５０に集光
するための光学系である。コンデンサレンズ１３６は、
フィルタ１３１と試料５０との間に配置される。

【００５９】第３実施形態におけるＤＳＣ２００につい
ては、第２実施形態において説明したものと同一である
ためここでは説明を省略する。第３実施形態におけるＰ
Ｃ３００は、ＣＰＵ３０１以外は第１実施形態のＰＣ３
００と同一であるため、同一構成については説明を省略
する。ＣＰＵ３０１はＰＣ３００内の各構成を制御する
制御回路である。ＣＰＵ３０１は後述するキーボードド
ライバ３０３から出力された信号を顕微鏡１２０および
ＤＳＣ２００の制御命令に変換し、通信Ｉ／Ｆ３０７に
出力する。またＣＰＵ３０１は、使用者のキーボード３
１０による入力に基づいて、フィルタ１３１の種類を決
定するための撮影条件設定を設定し、条件記憶メモリ３
０８に記録する。なお撮影条件設定は、フィルタ１３１
の種類および連続撮影回数の情報から構成され、連続撮
影回数は設定されたフィルタ情報の個数により決定され
る。またＣＰＵ３０１は、設定した撮影条件設定を条件
記憶メモリ３０８から読み出して後述する通信Ｉ／Ｆ３
０７および１０８を介してＣＰＵ１３４に出力し、ＤＳ
Ｃ２００に撮影条件設定に基づく連続撮影を行わせる。
またＣＰＵ３０１は、使用者が後述する表示モニタ３０
９上に表示された縮小画像を参照することによって指定
した画像に対応するデジタル画像信号を、後述するバッ
ファメモリ３０５から読み出しメモリ３０６に記録させ
る。

【００６０】次に、フィルタ１３１を対物レンズ１０５
と鏡筒１０６との間に配置した場合について図１０を用
いて説明する。図１０（ａ）に示すように、フィルタ１
３１を対物レンズ１０５と鏡筒１０６との間に配置する
顕微鏡の例には、落射蛍光顕微鏡がある。落射蛍光顕微
鏡は、試料を蛍光観察するための顕微鏡であり、試料を
対物レンズ側から照明し、試料からの反射光を観察す
る。この際、試料の特定部位のみを反射させるために、
試料中の特定部位を励起させる必要が有る。そのため、
図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、フィル
タ１３１は、ターレット１３１ａ上に励起フィルタ１３
１ｅ、ダイクロイックミラー１３１ｆおよび蛍光フィル
タ１３１ｇからなるフィルタブロック１３１ｈが複数の
特定部位を観察可能なように複数配置された構成となっ
ている。図１０におけるフィルタ１３１も、不図示のフ
ィルタ回転モータ１３３により回転軸１３１ｂを中心に
回転することでフィルタブロック１３１ｈを変更する励
起フィルタ１３１ｅは、試料中の特定部位が励起するよ
う照明光の波長を変更するフィルタである。励起フィル
タ１３１ｅは、照明光源１０３からの照明光が入射し、
フィルタを透過した照明光が後述するダイクロイックミ
ラー１３１ｆに入射するような位置に配置される。

【００６１】ダイクロイックミラー１３１ｆは、特定波
長の光のみを選択的に反射し、また反射波長とは異なる
特定波長の光のみを選択的に透過するミラーである。ダ
イクロイックミラー１３１ｆは、励起フィルタ１３１ｅ
を透過した照明光を反射し、対物レンズ１０５を介して
試料５０を照明する。またダイクロイックミラー１３１
ｆは、試料５０からの反射光を透過し、後述する蛍光フ
ィルタ１３１ｇを介して鏡筒１０６に入射させる。

【００６２】蛍光フィルタ１３１ｇは、試料５０からの
反射光に応じて蛍光を発するフィルタである。次に、第
３実施形態の制御手順について図１１を用いて説明す
る。尚、第２実施形態以降の制御手順について、第１実
施形態における制御手順と同様の制御を行う手順につい
ては、第１実施形態と同一の符号を付し、ここでは説明
を省略する。また、第３実施形態における制御は、図８
に示した照明光源１０３と試料５０との間に配置するフ
ィルタと図１０に示した対物レンズ１０５と鏡筒１０６
との間に配置するフィルタのどちらにも同一の制御を適
用する。

【００６３】図１１において、ステップＳ１０１および
Ｓ１０２は第１実施形態と同様の処理であるため説明を
省略する。ステップＳ１０２の処理が完了するとステッ
プＳ３０３に進む。ステップＳ２０３は、撮影条件設定
に基づいて撮影に使用するフィルタ１３１ｂもしくはフ
ィルタブロック１３１ｈの種類を設定する。ステップＳ
２０３の処理が完了するとステップＳ１０４に進む。

【００６４】ステップＳ１０４以降は第１実施形態と同
一の処理であるため説明を省略する。これにより、同一
試料における複数色調の画像だけでなく、試料中の特定
部位に応じた複数の蛍光画像を自動的に得ることが可能
となる。

【００６５】

【発明の効果】上記のような構成であるから、使用者は
何度も撮影をやり直す必要が無く、また撮影画像に対し
て調整処理を行う必要も無いので、連続的に撮影された
画像の中から最も好適な画像を選択するだけで未処理原
画として最適な画像を得ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は第１実施形態における顕微鏡システム
の基本構成を示す説明図である。

【図２】 図２は第１実施形態における顕微鏡システム
の構成を示すブロック図である。

【図３】 図３は第１実施形態における顕微鏡システム
の撮影条件設定の一例を示す図である。

【図４】 図４は第１実施形態における顕微鏡システム
の制御手順を示すフローチャート図である。

【図５】 図５は第２実施形態における顕微鏡システム
の内部構成を示すブロック図である。

【図６】 図６は第２実施形態における調光回路および
照明電源の一例を示す回路図である。

【図７】 図７は第２実施形態における顕微鏡システム
の制御手順を示すフローチャート図である。

【図８】 図８は第３実施形態における顕微鏡システム
３の構成を示すブロック図である。

【図９】 図９は第３実施形態におけるフィルタを照明
光源と試料との間に設けた場合の例を示す説明図であ
る。

【図１０】 図１０は第３実施形態における落射蛍光顕
微鏡のフィルタブロックを対物レンズと鏡筒との間に設
けた場合の例であり、図１０（ａ）は各構成の位置関係
を示す図、図１０（ｂ）は４つのフィルタブロックを配
置したターレットを上面から見た図である。

【図１１】 図１１は第３実施形態の顕微鏡システムに
おける制御手順を示すフローチャート図である。

【符号の説明】

１，２，３：顕微鏡システム １０１：本体 １０２：ステージ １０３：照明光源 １０４：レボルバ １０５：対物レンズ １０６：鏡筒 １０７：接眼ファインダ １０８：通信Ｉ／Ｆ １１０，１２０，１３０：顕微鏡 １２１：調光回路 １２２：照明電源 １３１：フィルタ １３２：フィルタ位置検出センサ １３３：フィルタ回転モータ １３４：ＣＰＵ １３５：コレクタレンズ １３６：コンデンサレンズ ２００，２１０：ＤＳＣ ２０１：ＣＣＤ ２０２：ＣＤＳ回路 ２０３，２０８：ＡＧＣ回路 ２０４：Ａ／Ｄ変換器 ２０５：ＤＳＰ回路 ２０６：通信Ｉ／Ｆ ２０７：ＣＰＵ ３００：パーソナルコンピュータ（ＰＣ） ３０１：ＣＰＵ ３０２：表示ドライバ ３０３：キーボードドライバ ３０４：縮小画像作成回路 ３０５：バッファメモリ ３０６：メモリ ３０７：通信Ｉ／Ｆ ３０８：条件記憶メモリ ３０９：表示モニタ ３１０：キーボード

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 9/68 Ｈ０４Ｎ 9/68 Ａ 9/79 9/79 Ｇ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を拡大する顕微鏡と、 前記被写体の像を撮像して画像信号として出力する撮像
   手段を有し、前記顕微鏡が拡大した前記被写体を撮像す
   る電子スチルカメラと、 前記顕微鏡および前記電子スチルカメラを制御し、撮影
   条件を変更しながら前記電子スチルカメラに連続的に撮
   像させる制御手段と、 を有することを特徴とする顕微鏡システム。
2. 【請求項２】 前記電子スチルカメラは前記撮像手段か
   ら出力される前記画像信号の利得を増幅する増幅回路を
   更に有し、 前記制御手段は、前記撮影条件として前記増幅回路にお
   ける利得増幅度を変更することを特徴とする請求項１に
   記載の顕微鏡システム。
3. 【請求項３】 前記画像信号は被写体像のＲ成分、Ｇ成
   分、Ｂ成分の情報を含み、 前記制御手段は、前記画像信号中の前記Ｒ成分、Ｇ成
   分、Ｂ成分それぞれについて独立に利得増幅度を変更す
   ることを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡システム。
4. 【請求項４】 前記電子スチルカメラは利得の変更され
   た前記画像信号に対してアナログ−ディジタル変換を行
   うＡ／Ｄ変換器を更に有することを特徴とする請求項２
   に記載の顕微鏡システム。
5. 【請求項５】 前記顕微鏡は前記被写体を照明するため
   の照明光源を有し、 前記制御手段は、前記撮影条件として前記照明光源から
   発する照明光の色温度を変更することを特徴とする請求
   項１に記載の顕微鏡システム。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、前記色温度を変更する
   ために前記照明光源の点灯電圧を変更することを特徴と
   する請求項５に記載の顕微鏡システム。
7. 【請求項７】 前記顕微鏡は前記被写体を照明するため
   の照明手段および該照明手段から発した照明光を変化さ
   せる複数のフィルタを更に有し、 前記制御手段は、前記撮影条件として前記フィルタを変
   更することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システ
   ム。