(57)【要約】【課題】光源からの光の光量が少ない場合においても、充分な明るさで試料を目視観察でき、かつカメラにより取得される画像の画質の劣化を防止する。【解決手段】試料１３からの観察光が接眼レンズ２７に導かれる場合、点灯制御ボックス１７は、点灯電源１８を制御して、光源１５からの照明光を点滅させることで、観察者が知覚する試料１３の見かけ上の明るさを明るくする。また、試料１３からの観察光が観察カメラ１４に導かれる場合、点灯制御ボックス１７は点灯電源１８を制御して、光源１５からの照明光を連続して点灯させることで、観察カメラ１４に入射する観察光の明るさを一定にし、観察カメラ１４により撮影される試料１３の画像の画質の劣化を防止する。本発明は、顕微鏡に適用することができる。【選択図】図１
2010128078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料からの観察光が接眼レンズまたはカメラに導かれるように、前記観察光の光路を切り換える光路切換手段と、
前記観察光が前記接眼レンズに導かれる場合、前記試料に対して照射される照明光が所定周期で点滅するように前記照明光の光源を制御し、前記観察光が前記カメラに導かれる場合、前記照明光が連続して点灯するように前記光源を制御する点灯制御手段と
を備えることを特徴とする顕微鏡。
【請求項２】
前記点灯制御手段は、前記観察光が前記接眼レンズに導かれる場合においても、指定された前記照明光の明るさが所定の明るさを超えないとき、前記照明光が指定された明るさで連続して点灯するように前記光源を制御し、また、指定された前記照明光の明るさが前記所定の明るさを超えるとき、前記照明光が前記所定の明るさで、かつ指定された明るさにより定まる周波数で点滅するように前記光源を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項３】
前記光路切換手段は、さらに前記接眼レンズおよび前記カメラの両方に前記観察光が導かれるように前記観察光の光路を切り換え、
前記点灯制御手段は、前記観察光が前記接眼レンズおよび前記カメラの両方に導かれる場合、前記照明光が点滅するように前記光源を制御するとともに、前記カメラに、前記試料の画像のフレームの取得が、前記照明光の点滅と同期するように前記画像を撮影させる
ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項４】
前記点灯制御手段は、前記観察光が前記接眼レンズおよび前記カメラの両方に導かれる場合、前記画像のキャプチャが指示されたとき、所定の期間だけ前記照明光が連続して点灯するように前記光源を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の顕微鏡。
【請求項５】
前記照明光は、複数の前記光源から射出された互いに異なる色の光からなり、
前記点灯制御手段は、前記観察光が前記接眼レンズに導かれる場合、指定された前記照明光の明るさが、前記照明光の色温度が所定の範囲内の色温度となる明るさであるとき、前記照明光が指定された明るさで連続して点灯するように前記光源を制御し、指定された前記照明光の明るさが、前記照明光の色温度が前記所定の範囲外の色温度となる明るさであるとき、前記照明光が前記所定の範囲内の色温度となる明るさで、かつ指定された明るさに対して予め前記光源ごとに定められた、前記照明光の色温度が一定に保たれる周波数で点滅するように、前記光源を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項６】
試料からの観察光を接眼レンズおよびカメラに導く観察光学系と、
観察者の前記接眼レンズへの接近を検出する検出手段と、
前記観察者の前記接眼レンズへの接近が検出された場合、前記試料に対して照射される照明光が点滅するように前記照明光の光源を制御し、前記観察者の前記接眼レンズへの接近が検出されなかった場合、前記照明光が連続して点灯するように前記光源を制御する点灯制御手段と
を備えることを特徴とする顕微鏡。
【請求項７】
前記点灯制御手段は、前記観察者の前記接眼レンズへの接近が検出された場合、指定された前記照明光の明るさが所定の明るさを超えないとき、前記照明光が指定された明るさで連続して点灯するように前記光源を制御し、指定された前記照明光の明るさが前記所定の明るさを超えるとき、前記照明光が前記所定の明るさで、かつ指定された明るさにより定まる周波数で点滅するように前記光源を制御する
ことを特徴とする請求項６に記載の顕微鏡。
【請求項８】
前記点灯制御手段は、前記照明光が点滅するように前記光源を制御している場合、前記カメラにより取得された前記試料の画像のキャプチャが指示されたとき、所定の期間だけ前記照明光が連続して点灯するように前記光源を制御する
ことを特徴とする請求項６に記載の顕微鏡。
【請求項９】
前記照明光は、複数の前記光源から射出された互いに異なる色の光からなり、
前記点灯制御手段は、前記観察者の前記接眼レンズへの接近が検出された場合、指定された前記照明光の明るさが、前記照明光の色温度が所定の範囲内の色温度となる明るさであるとき、前記照明光が指定された明るさで連続して点灯するように前記光源を制御し、指定された前記照明光の明るさが、前記照明光の色温度が前記所定の範囲外の色温度となる明るさであるとき、前記照明光が前記所定の範囲内の色温度となる明るさで、かつ指定された明るさに対して予め前記光源ごとに定められた、前記照明光の色温度が一定に保たれる周波数で点滅するように、前記光源を制御する
ことを特徴とする請求項６に記載の顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料に照射する光の光量が少ない場合に用いて好適な顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、LED（Light Emitting Diode）を光源として利用し、試料を観察する顕微鏡が知られているが、LEDでは、試料を接眼レンズから目視観察するのに充分な明るさの光を得ることができなかった。そこで、ブロッカ・ザルツァー効果と呼ばれる現象を利用して、目視観察時の視野の明るさを確保することが考えられる。
【０００３】
ブロッカ・ザルツァー効果とは、光を所定の周波数で点滅させると、その光を見た観察者が、実際の光の明るさよりも明るく感じる現象をいう。例えば、ブロッカ・ザルツァー効果を利用した技術として、レーザから観察位置までの距離に応じて、レーザの点灯周波数を変化させることで、レーザからの光の見かけ上の明るさが一定に保たれるようにする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３１４６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年では、顕微鏡において試料を観察する場合、接眼レンズから試料を目視観察するだけでなく、試料の観察画像をカメラにより撮影し、その撮像画像を観察するというデジタル観察が不可欠となりつつある。デジタル観察では、観察画像の撮影時の露出や、撮影後の画像処理により観察画像の明るさを調整可能なため、試料に照射する光の光量が少なくても、それほど問題とはならない。
【０００６】
しかしながら、目視観察における明るさの確保のために、試料に照射する光を点滅させると、観察画像に光の点滅の影響が写り込み、画質が劣化してしまう。具体的には、例えば、試料に照射されるLEDの光を60Hzで点滅させた状態で、カメラによりフレームレート30frame/secの観察画像を撮影すると、フレームごとに観察画像全体の明るさが変わるため、表示された観察画像がちらついてしまうことになる。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、光源からの光の光量が少ない場合においても、充分な明るさで試料を目視観察でき、かつカメラにより取得される画像の画質の劣化を防止することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の顕微鏡は、試料からの観察光が接眼レンズまたはカメラに導かれるように、前記観察光の光路を切り換える光路切換手段と、前記観察光が前記接眼レンズに導かれる場合、前記試料に対して照射される照明光が所定周期で点滅するように前記照明光の光源を制御し、前記観察光が前記カメラに導かれる場合、前記照明光が連続して点灯するように前記光源を制御する点灯制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の顕微鏡は、試料からの観察光を接眼レンズおよびカメラに導く観察光学系と、観察者の前記接眼レンズへの接近を検出する検出手段と、前記観察者の前記接眼レンズへの接近が検出された場合、前記試料に対して照射される照明光が点滅するように前記照明光の光源を制御し、前記観察者の前記接眼レンズへの接近が検出されなかった場合、前記照明光が連続して点灯するように前記光源を制御する点灯制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、充分な明るさで試料を目視観察でき、かつカメラにより取得される画像の画質の劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明を適用した実施の形態について説明する。
【００１２】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明を適用した顕微鏡システムの一実施の形態の構成例を示す図である。
【００１３】
顕微鏡システムでは、顕微鏡１１とパーソナルコンピュータ１２とが相互に接続されており、顕微鏡１１には、観察対象の試料１３からの観察光を撮影する観察カメラ１４と、試料１３に照明光を照射する光源１５−１および光源１５−２とが取り付けられている。
【００１４】
光源１５−１は、試料１３を蛍光観察するときに用いられる、蛍光励起用のLED光源であり、照明光としての励起光を射出する。また、光源１５−２は、試料１３を明視野観察するときに用いられる透過用のLED光源であり、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の光を射出するLEDからなる。光源１５−２は、例えば、試料１３に照射される照明光として、光の３原色の光からなる白色光を射出する。なお、以下、光源１５−１および光源１５−２を個々に区別する必要のない場合、単に光源１５とも称する。
【００１５】
パーソナルコンピュータ１２は、顕微鏡システム全体の動作を制御する。例えば、パーソナルコンピュータ１２は、カメラコントローラ１６を介して観察カメラ１４を制御して、観察カメラ１４に試料１３の動画像である観察画像を撮影させたり、撮影された観察画像を取得して表示したりする。また、パーソナルコンピュータ１２は、点灯制御ボックス１７−１および点灯制御ボックス１７−２に対して、光源１５の点灯の制御を指示する。
【００１６】
点灯制御ボックス１７−１および点灯制御ボックス１７−２は、パーソナルコンピュータ１２からの指示に従って、点灯電源１８−１および点灯電源１８−２の光源１５−１および光源１５−２への電力の供給を制御する。
【００１７】
なお、以下、点灯制御ボックス１７−１および点灯制御ボックス１７−２を個々に区別する必要のない場合、単に点灯制御ボックス１７とも称し、点灯電源１８−１および点灯電源１８−２を個々に区別する必要のない場合、単に点灯電源１８とも称する。
【００１８】
また、顕微鏡１１には、試料１３が載置されるステージ２１設けられており、光源１５−１からの照明光は、対物レンズ２２やダイクロイックミラー２３、レンズなどからなる照明光学系２４−１を通って試料１３に照射される。
【００１９】
光源１５−１から試料１３に照明光としての励起光が照射されると、試料１３からは観察光としての蛍光が発現する。試料１３からの観察光は、対物レンズ２２、ダイクロイックミラー２３、光路切換部２５、レンズ、ミラーなどからなる観察光学系２６を通って接眼レンズ２７または観察カメラ１４の少なくとも何れか一方に導かれる。観察光学系２６は、その一部に照明光学系２４−１と共通した光路を有している。
【００２０】
また、光源１５−２からの照明光は、コンデンサレンズ２８、ミラー、レンズなどからなる照明光学系２４−２を通って試料１３に照射される。光源１５−２から試料１３に照射された照明光は、そのまま観察光となって試料１３を透過し、観察光学系２６を通って、接眼レンズ２７または観察カメラ１４の少なくとも何れか一方に導かれる。なお、以下、照明光学系２４−１および照明光学系２４−２を個々に区別する必要のない場合、単に照明光学系２４とも称する。
【００２１】
さらに、顕微鏡１１には、光路切換部２５に対して、観察光の光路の切り換えを指示するときに操作される操作部２９が設けられている。観察者は、操作部２９を操作することにより、試料１３から光路切換部２５に入射した観察光を、接眼レンズ２７または観察カメラ１４の少なくとも何れかに入射させることができる。
【００２２】
具体的には、光路切換部２５は、ハーフミラーおよび全反射ミラーからなり、観察光学系２６の光路上に、ハーフミラー若しくは全反射ミラーを配置するか、または何も配置されない状態とすることにより、観察光の光路の切り換えを行う。
【００２３】
すなわち、観察光の光路上に全反射ミラーが配置されると、試料１３からの観察光は、全反射ミラーにより反射され、観察カメラ１４のみに導かれる。また、観察光の光路上にハーフミラーが配置されると、試料１３からの観察光の一部はハーフミラーを透過して接眼レンズ２７に導かれ、残りの観察光はハーフミラーで反射して観察カメラ１４に導かれる。例えば、ハーフミラーに入射した観察光の２０％が接眼レンズ２７に導かれ、残りの８０％の観察光が観察カメラ１４に導かれる。
【００２４】
さらに、観察光の光路上に光路切換部２５のハーフミラーも全反射ミラーも配置されない場合、つまり何も配置されない状態では、試料１３からの観察光はそのまま光路切換部２５を通過して接眼レンズ２７へと導かれる。
【００２５】
このような顕微鏡システムでは、蛍光励起用の光源１５−１と、透過用光源１５−２とが設けられているので、観察者は試料１３を蛍光観察したり、明視野観察したりすることができる。
【００２６】
蛍光観察時には、光源１５−１からの照明光が照明光学系２４−１を通って試料１３に照射され、試料１３からの観察光は観察光学系２６を通って接眼レンズ２７または観察カメラ１４に入射する。また、明視野観察時には、光源１５−２からの照明光が照明光学系２４−２を通って試料１３に照射され、試料１３からの観察光は観察光学系２６を通って接眼レンズ２７または観察カメラ１４に入射する。
【００２７】
何れの観察方法においても、観察者は、操作部２９を操作して観察光の光路の切り換えを指示し、接眼レンズ２７から試料１３を目視観察したり、観察カメラ１４により撮影されてパーソナルコンピュータ１２に表示された観察画像を見たりすることができる。
【００２８】
ところで、観察者は、パーソナルコンピュータ１２を操作して、試料１３に照射される照明光の強度（明るさ）を適宜、変更することにより、接眼レンズ２７で観察される試料１３や観察画像の明るさの調整を行うことができる。
【００２９】
光源１５から射出される照明光の明るさは、照明光を射出させるために点灯電源１８から光源１５に供給される駆動信号の大きさ、つまり駆動信号の駆動電圧に比例して大きくなり、駆動電圧は、例えば、最小値０から最大値Ｖまでの間の何れかの値とされる。
【００３０】
ところが、光源１５はLED光源であるため、試料１３を目視観察しようとする場合に、照明光を最も明るく、つまり駆動電圧をＶとしても、観察光の明るさが不足してしまうことがあり得る。そのような場合には、駆動信号を所定の駆動周波数の信号とすることで照明光を所定の周波数（周期）で点滅させ、ブロッカ・ザルツァー効果により、観察者が知覚する観察光の見かけ上の明るさがより明るくなるようになされる。
【００３１】
ここで、駆動周波数とは、照明光を点灯させ始めてから、照明光を消灯させた後、再び点灯させるまでの期間を１周期とした駆動信号の周波数（例えば、６０Ｈｚ）をいう。この駆動周波数を適宜変更することで、照明光が点滅する周波数が変化し、照明光の見かけ上の明るさ、つまり観察光の見かけ上の明るさが調整される（変更される）。なお、照明光の周波数も、照明光が点灯し始めてから、一旦消灯した後、再び点灯するまでを１周期とした周波数とされる。
【００３２】
また、以下では、光源１５が継続して照明光を射出している状態、つまり、照明光が連続して点灯している状態を連続点灯とも称し、光源１５が、ブロッカ・ザルツァー効果を得られる程度に短い間隔で照明光の点灯、消灯を繰り返す状態、すなわち照明光を点滅させる状態をパルス点灯とも称する。
【００３３】
観察光が観察カメラ１４のみに導かれる場合には、観察画像の撮影時の露光時間や、撮影後の画像処理により観察画像全体の明るさを調整できるため、照明光をパルス点灯させる必要はない。逆に、観察光が観察カメラ１４および接眼レンズ２７に導かれる場合には、目視観察時の明るさの確保のため、照明光をパルス点灯させる必要がある。この場合、照明光をパルス点灯させて観察画像の撮影を行うと、観察画像がちらついてしまうので、観察カメラ１４は、各フレームの観察画像の取得のタイミングと、照明光の点滅のタイミングとを同期させる必要がある。
【００３４】
そこで、顕微鏡システムでは、観察光の光路の切り換え先に応じて、図２に示すように、光源１５の駆動や観察カメラ１４による観察画像の撮影が制御される。
【００３５】
なお、図２において、「観察光」、「ミラー」、および「LED」の欄は、観察光の光路の切り換え先、光路切換部２５により観察光学系２６の光路上に配置される光学素子、および光源１５の点灯の状態を示している。また、「カメラのフレームレートとの同期」および「キャプチャ時」の欄は、観察画像のフレームレートの駆動周波数との同期の要否、および動画像である観察画像の１フレーム分を静止画像としてキャプチャするときの照明光の点灯の状態を示している。
【００３６】
すなわち、観察光が観察カメラ１４にのみ導かれる場合には、観察光の光路上には光路切換部２５を構成する全反射ミラーが配置される。また、試料１３の目視観察が行われず、観察画像の撮影のみが行われるので、照明光は連続点灯とされ、これにより観察カメラ１４に入射する観察光の明るさは一定となるので、フレームレートと駆動周波数の同期は不要となる。さらに、観察画像のキャプチャ時には、照明光は連続点灯のままとされる。
【００３７】
また、観察光が観察カメラ１４および接眼レンズ２７の両方に導かれる場合、観察光の光路上には光路切換部２５を構成するハーフミラーが配置される。この場合、試料１３の目視観察が行われるので、照明光は指示された明るさに応じて連続点灯またはパルス点灯の何れかとされる。つまり指定された明るさが、駆動電圧Ｖに対応する明るさまでは、照明光は連続点灯とされ、駆動電圧Ｖに対応する明るさを超える明るさが指定された場合には、指定された明るさに対応する駆動周波数の駆動信号により、照明光がパルス点灯とされる。ここで、駆動電圧Ｖに対応する明るさとは、駆動電圧を最大値Ｖとしたときに光源１５から射出される照明光の明るさである。
【００３８】
さらに、照明光がパルス点灯とされている場合には、観察カメラ１４に入射する観察光の明るさは時間とともに変化するので、観察画像のちらつきをなくすために、フレームレートと駆動周波数の同期、すなわち観察画像のフレームの取得タイミングと、照明光の点滅との同期が必要となる。また、観察画像のキャプチャ時には、照明光を一時的に連続点灯とする必要がある。
【００３９】
観察光が接眼レンズ２７のみに導かれる場合、観察光の光路上には光路切換部２５を構成するハーフミラーも全反射ミラーも配置されない。この場合、試料１３の目視観察が行われるので、観察光が観察カメラ１４および接眼レンズ２７の両方に導かれる場合と同様に、照明光は指示された明るさに応じて連続点灯またはパルス点灯の何れかとされる。さらに、この場合、観察画像の撮影は行われないので、フレームレートと駆動周波数の同期も不要であり、観察画像のキャプチャも行われない。
【００４０】
次に、図３のフローチャートを参照して、顕微鏡システムによる観察処理について説明する。なお、この観察処理は、観察者によりパーソナルコンピュータ１２が操作されて、試料１３の観察の開始が指示されると開始される。
【００４１】
ステップＳ１１において、顕微鏡システムは、試料１３の観察を開始する。すなわち、パーソナルコンピュータ１２は、観察者の操作に応じて、点灯制御ボックス１７に観察者により指定された明るさでの照明光の点灯を指示し、点灯制御ボックス１７は、その指示に応じて点灯電源１８を制御し、光源１５に駆動信号を供給させる。
【００４２】
点灯電源１８から光源１５に駆動信号が供給されると、光源１５は、供給された駆動信号に応じて、観察者により指定された明るさで照明光を射出する。このとき、照明光が連続点灯とされるか、またはパルス点灯とされるかは、観察者により指定された照明光の明るさと、観察開始時にける観察光の光路の切り換え先とにより定められる。例えば、観察光の光路の切り換え先が観察カメラ１４のみである場合には、照明光は連続点灯とされる。
【００４３】
このようにして、試料１３の観察が開始されると、観察者は、操作部２９を操作して観察光の光路を切り換えたり、パーソナルコンピュータ１２を操作して、照明光の明るさの変更を指示したりする。
【００４４】
ステップＳ１２において、光路切換部２５は、観察光の光路を観察カメラ１４に切り換えるか否かを判定する。例えば、観察者により操作部２９が操作されて、観察光の光路の観察カメラ１４のみへの切り換えが指示されると、観察カメラ１４に切り換えると判定される。
【００４５】
ステップＳ１２において、観察カメラ１４に切り換えると判定された場合、ステップＳ１３において、光路切換部２５は、観察光の光路上に光路切換部２５を構成する全反射ミラーを配置する。
【００４６】
光路切換部２５は、観察光の光路を観察カメラ１４に切り換えると、その旨をパーソナルコンピュータ１２に通知し、パーソナルコンピュータ１２は、光路切換部２５からの通知を受けて、点灯制御ボックス１７に照明光の連続点灯を指示する。これは、観察カメラ１４のみに観察光が導かれる場合、照明光を点滅させる必要はないからである。
【００４７】
ステップＳ１４において、点灯制御ボックス１７は、パーソナルコンピュータ１２の指示に応じて点灯電源１８を制御し、光源１５に照明光を連続点灯させる。点灯電源１８は、点灯制御ボックス１７の制御のもと、指定された明るさで照明光を連続点灯させる駆動信号を光源１５に供給し、光源１５から照明光を射出させる。これにより、光源１５からの照明光は連続点灯し、照明光が試料１３に照射される。そして、試料１３からの観察光は、全反射ミラーにより反射されて、観察カメラ１４のみに導かれる。
【００４８】
なお、連続点灯時において、観察者により指定された照明光の明るさが、駆動電圧Ｖに対応する明るさを超える明るさであるときには、駆動電圧はＶとされ、照明光は駆動電圧Ｖに対応する明るさで連続点灯する。
【００４９】
また、パーソナルコンピュータ１２は、カメラコントローラ１６に対して観察画像の撮影を指示し、観察カメラ１４は、カメラコントローラ１６の制御に応じて、観察光学系２６を通って入射した観察光を撮影することにより、各フレームの観察画像を取得する。観察カメラ１４により取得された観察画像は、カメラコントローラ１６を介してパーソナルコンピュータ１２に供給され、表示される。したがって、観察者は、パーソナルコンピュータ１２に表示される観察画像を見て、試料１３を観察することができる。
【００５０】
ステップＳ１４の処理により、照明光が連続点灯すると、その後、処理はステップＳ２０に進む。
【００５１】
一方、ステップＳ１２において、光路を観察カメラ１４に切り換えないと判定された場合、処理はステップＳ１５に進む。
【００５２】
ステップＳ１５において、光路切換部２５は、観察光の光路を接眼レンズ２７に切り換えるか否かを判定する。例えば、観察者により操作部２９が操作されて、観察光の光路の接眼レンズ２７のみへの切り換えが指示されると、接眼レンズ２７に切り換えると判定される。
【００５３】
ステップＳ１５において、接眼レンズ２７に切り換えると判定された場合、ステップＳ１６において、接眼レンズへの光路切り換え処理が行われる。なお、接眼レンズへの光路切り換え処理の詳細は後述するが、接眼レンズへの光路切り換え処理において、観察光の光路が接眼レンズ２７のみに切り換えられる。そして、その後、処理はステップＳ２０に進む。
【００５４】
また、ステップＳ１５において、接眼レンズ２７に切り換えないと判定された場合、ステップＳ１７において、光路切換部２５は、観察光の光路を接眼レンズ２７および観察カメラ１４に切り換えるか否かを判定する。例えば、観察者により操作部２９が操作されて、観察光の光路の接眼レンズ２７および観察カメラ１４への切り換えが指示されると、接眼レンズ２７および観察カメラ１４に切り換えると判定される。
【００５５】
ステップＳ１７において、接眼レンズ２７および観察カメラ１４に切り換えると判定された場合、ステップＳ１８において、接眼レンズおよび観察カメラへの光路切り換え処理が行われる。なお、接眼レンズおよび観察カメラへの光路切り換え処理の詳細は後述するが、接眼レンズおよび観察カメラへの光路切り換え処理において、観察光の光路が接眼レンズ２７および観察カメラ１４に切り換えられる。そして、その後、処理はステップＳ２０に進む。
【００５６】
これに対して、ステップＳ１７において、接眼レンズ２７および観察カメラ１４に切り換えないと判定された場合、ステップＳ１９において、顕微鏡システムは、観察者の操作に応じた処理を行う。
【００５７】
例えば、観察者がパーソナルコンピュータ１２を操作して、照明光の明るさの変更を指示した場合、点灯制御ボックス１７は、パーソナルコンピュータ１２からの指示に応じて、点灯電源１８を制御し、光源１５に射出させる照明光の明るさを変更させる。このとき、観察者により指示された明るさが、駆動電圧の最大値Ｖに対応する明るさを超えており、かつ観察光が接眼レンズ２７にも導かれる場合、点灯電源１８は、駆動電圧がＶであり、指定された明るさに対して定められた特定の駆動周波数の駆動信号を光源１５に供給する。
【００５８】
そして、光源１５は、点灯電源１８からの駆動信号に基づいて、射出する照明光を点滅させる。これにより、見かけ上の明るさがより明るくなった照明光が試料１３に照射されるので、観察者には、試料１３から接眼レンズ２７に入射する観察光が、より明るく感じられるようになる。
【００５９】
ステップＳ１９において、観察者の操作に応じた処理が行われると、処理はステップＳ２０に進む。
【００６０】
ステップＳ１４において照明光が連続点灯されたか、ステップＳ１６若しくはステップＳ１８において観察光の光路が切り換えられたか、またはステップＳ１９において観察者の操作に応じた処理が行われると、ステップＳ２０において、パーソナルコンピュータ１２は観察画像のキャプチャが指示されたか否かを判定する。
【００６１】
例えば、観察者によりパーソナルコンピュータ１２が操作されて、動画像である観察画像の１フレーム分を静止画像としてキャプチャするように指示された場合、キャプチャが指示されたと判定される。
【００６２】
ステップＳ２０において、キャプチャが指示されなかったと判定された場合、観察画像のキャプチャは行われないので、ステップＳ２１乃至ステップＳ２３の処理はスキップされて、処理はステップＳ２４に進む。
【００６３】
一方、ステップＳ２０において、キャプチャが指示されたと判定された場合、ステップＳ２１において、パーソナルコンピュータ１２は、光源１５からの照明光が、パルス点灯中であるか否かを判定する。
【００６４】
例えば、観察光が接眼レンズ２７および観察カメラ１４に導かれ、照明光の明るさとして、駆動電圧Ｖに対応する明るさを超える明るさが指定されている場合、照明光がパルス点灯した状態となっており、パルス点灯中であると判定される。
【００６５】
ステップＳ２１において、パルス点灯中であると判定された場合、パーソナルコンピュータ１２は、点灯制御ボックス１７に、観察カメラ１４がキャプチャする観察画像を撮影するのに必要な時間だけ、照明光の連続点灯を指示する。また、点灯制御ボックス１７は、パーソナルコンピュータ１２からの指示に応じて、点灯電源１８を制御し、指定された期間だけ照明光を連続点灯させ、処理はステップＳ２２に進む。
【００６６】
ステップＳ２２において、点灯電源１８は、点灯制御ボックス１７の制御に応じて、駆動電圧がＶであり、所定の期間だけ照明光を連続点灯させる駆動信号を光源１５に供給し、光源１５に照明光を射出させる。
【００６７】
これにより、照明光は一時的に連続点灯し、照明光が連続点灯している間は、観察カメラ１４に入射する観察光の明るさが一定となる。したがって、照明光が連続点灯している間に撮影されて得られる観察画像は、撮影時刻によらず画像全体の明るさが均一なものとなり、キャプチャされる観察画像の画質を向上させることができる。つまり、暗い観察画像がキャプチャされるようなことがなくなる。
【００６８】
また、ステップＳ２１において、パルス点灯中ではないと判定された場合、照明光は、連続点灯中であるので、ステップＳ２２の処理はスキップされ、処理はステップＳ２３に進む。
【００６９】
ステップＳ２１において、パルス点灯中でないと判定されるか、またはステップＳ２２において照明光が連続点灯されると、ステップＳ２３において、観察カメラ１４は、撮影されて得られた動画像としての観察画像の１フレーム分の観察画像を、静止画像としてキャプチャする。そして、観察カメラ１４は、キャプチャにより得られた観察画像を、カメラコントローラ１６を介してパーソナルコンピュータ１２に供給する。パーソナルコンピュータ１２は、観察カメラ１４からの観察画像を表示する。
【００７０】
なお、観察光が接眼レンズ２７にのみに導かれる場合には、観察光は観察カメラ１４には入射しないので、観察画像のキャプチャは行われない。また、照明光が一時的に連続点灯とされている場合、観察画像がキャプチャされて一定時間が経過すると、照明光は再びパルス点灯する。
【００７１】
ステップＳ２３において、観察画像がキャプチャされるか、ステップＳ２０においてキャプチャが指示されなかったと判定された場合、パーソナルコンピュータ１２は、ステップＳ２４において、試料１３の観察を終了するか否かを判定する。例えば、観察者によりパーソナルコンピュータ１２が操作され、試料１３の観察の終了が指示された場合、観察を終了すると判定される。
【００７２】
ステップＳ２４において、観察を終了しないと判定された場合、処理はステップＳ１２に戻り、上述した処理が繰り返される。一方、ステップＳ２４において、観察を終了すると判定された場合、観察処理は終了する。
【００７３】
このようにして、顕微鏡システムは、観察者の操作部２９への操作に従って観察光の光路を切り換え、その切り換え先に応じて光源１５における照明光の点灯、点滅を制御する。
【００７４】
次に、図４のフローチャートを参照して、図３のステップＳ１６の処理に対応する、接眼レンズへの光路切り換え処理について説明する。
【００７５】
ステップＳ５１において、光路切換部２５は、観察光の光路上に、光路切換部２５を構成する光学素子が何も配置されない状態とする。すなわち、観察者により操作部２９が操作されて、観察光の光路の接眼レンズ２７への切り換えが指示されると、操作部２９は、光路切換部２５に観察光の光路の切り換えを指示する。光路切換部２５は、その指示に応じて、光路切換部２５を構成するハーフミラーも全反射ミラーも観察光の光路上に配置されない状態とする。
【００７６】
光路切換部２５は、観察光の光路を切り換えると、観察光の光路の切り換え先をパーソナルコンピュータ１２に通知する。パーソナルコンピュータ１２は、その通知を受けて、観察者により指定されている照明光の明るさと、観察光の切り換え先とに応じた照明光の点灯の制御を、点灯制御ボックス１７に指示する。
【００７７】
すると、点灯制御ボックス１７は、パーソナルコンピュータ１２からの指示に応じて、照明光の点灯を制御する。すなわち、ステップＳ５２において、点灯制御ボックス１７は、観察者により指定されている照明光の明るさが、駆動電圧の最大値Ｖに対応する明るさを超える明るさであるか否かを判定する。
【００７８】
ステップＳ５２において、最大値Ｖに対応する明るさを超える明るさであると判定された場合、ステップＳ５３において、点灯制御ボックス１７は、点灯電源１８を制御して、光源１５に最大値Ｖに対応する明るさで照明光をパルス点灯させる。そして、その後、接眼レンズへの光路切り換え処理は終了し、処理は図３のステップＳ２０に進む。
【００７９】
これに対して、ステップＳ５２において、最大値Ｖに対応する明るさを超える明るさではないと判定された場合、ステップＳ５４において、点灯制御ボックス１７は、点灯電源１８を制御して、光源１５に、観察者により指定された明るさで照明光を連続点灯させる。そして、その後、接眼レンズへの光路切り換え処理は終了し、処理は図３のステップＳ２０に進む。
【００８０】
このようにして顕微鏡システムは、接眼レンズ２７のみに観察光が導かれるように、観察光の光路上に何も配置されない状態とし、さらに観察者により指定された明るさとなるように、光源１５の照明光の点灯を制御する。例えば、照明光を、最大値Ｖに対応する明るさで、かつ所定の周波数で点滅させることで、接眼レンズ２７から観察される試料１３は、観察者にはより明るく見えるようになる。すなわち、最大値Ｖに対応する明るさを超える明るさが指定された場合にも、照明光の見かけ上の明るさを、さらに明るくすることができ、観察者に、照明光が指定された明るさに変更されたように感じさせることができる。
【００８１】
さらに、図５のフローチャートを参照して、図３のステップＳ１８の処理に対応する、接眼レンズおよび観察カメラへの光路切り換え処理について説明する。
【００８２】
ステップＳ９１において、光路切換部２５は、観察光の光路上に、光路切換部２５を構成するハーフミラーを配置する。すなわち、観察者により操作部２９が操作されて、観察光の光路の接眼レンズ２７および観察カメラ１４への切り換えが指示されると、操作部２９は、光路切換部２５に観察光の光路の切り換えを指示する。光路切換部２５は、その指示に応じて、観察光の光路上にハーフミラーを配置し、観察光の光路を接眼レンズ２７および観察カメラ１４に切り換える。
【００８３】
光路切換部２５は、観察光の光路を切り換えると、観察光の光路の切り換え先をパーソナルコンピュータ１２に通知する。パーソナルコンピュータ１２は、その通知を受けて、観察者により指定されている照明光の明るさと、観察光の切り換え先とに応じた照明光の点灯の制御を、点灯制御ボックス１７に指示する。
【００８４】
すると、点灯制御ボックス１７は、パーソナルコンピュータ１２からの指示に応じて、照明光の点灯を制御する。すなわち、ステップＳ９２において、点灯制御ボックス１７は、観察者により指定されている照明光の明るさが、駆動電圧の最大値Ｖに対応する明るさを超える明るさであるか否かを判定する。
【００８５】
ステップＳ９２において、最大値Ｖに対応する明るさを超える明るさであると判定された場合、ステップＳ９３において、点灯制御ボックス１７は、点灯電源１８を制御して、光源１５に照明光をパルス点灯させる。すなわち、駆動電圧がＶであり、観察者により指定された明るさにより定まる駆動周波数の駆動信号が、点灯電源１８から光源１５に供給され、これにより、最大値Ｖに対応する明るさで、かつ指定された明るさにより定まる周波数で照明光が点滅する。
【００８６】
点灯制御ボックス１７は、照明光がパルス点灯すると、その照明光の点滅の周波数、つまり駆動信号の駆動周波数をカメラコントローラ１６に供給し、駆動周波数と観察画像のフレームレートとの同期を指示する。
【００８７】
ステップＳ９４において、カメラコントローラ１６は、点灯制御ボックス１７からの指示に応じて観察カメラ１４を制御し、観察画像のフレームレートを、点灯電源１８の駆動信号の駆動周波数に同期させる。これにより、照明光の点滅時の点灯のタイミングと、観察カメラ１４による観察画像の撮影のタイミングとが同期し、観察画像のちらつきの発生が防止される。
【００８８】
駆動周波数とフレームレートとの同期がなされると、接眼レンズおよび観察カメラへの光路切り換え処理は終了し、その後、処理は図３のステップＳ２０に進む。
【００８９】
また、ステップＳ９２において、最大値Ｖに対応する明るさを超える明るさではないと判定された場合、ステップＳ９５において、点灯制御ボックス１７は、点灯電源１８を制御して、光源１５に、観察者により指定された明るさで照明光を連続点灯させる。そして、その後、接眼レンズおよび観察カメラへの光路切り換え処理は終了し、処理は図３のステップＳ２０に進む。
【００９０】
このようにして顕微鏡システムは、接眼レンズ２７および観察カメラ１４に観察光が導かれるように、観察光の光路上にハーフミラーを配置する。そして、さらに顕微鏡システムは、観察者により指定された明るさとなるように光源１５の照明光の点灯を制御するとともに、照明光を点滅させる場合には、その点滅の周波数と観察画像のフレームレートとを同期させる。これにより、接眼レンズ２７から見える試料１３の明るさを確保しつつ、パーソナルコンピュータ１２に表示される観察画像の画質の劣化を防止することができる。
【００９１】
以上のように、顕微鏡システムは、観察光が接眼レンズ２７のみに導かれるときには、指定された明るさに応じて照明光を連続点灯またはパルス点灯させ、観察光が観察カメラ１４のみに導かれるときには、照明光を連続点灯させる。したがって、光源１５からの照明光の光量が少ない場合であっても、充分な明るさで試料１３を目視観察することができ、かつ観察画像の画質の劣化を防止することができる。
【００９２】
［第１の実施の形態の変形例］
なお、以上においては、観察光が接眼レンズ２７に導かれ、指定された照明光の明るさが、最大値Ｖに対応する明るさを超える場合に、照明光をパルス点灯すると説明した。
【００９３】
ところが、例えば、光源１５−２がＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のLEDからなり、白色の照明光を射出する白色光源などである場合、駆動信号の駆動電圧を変化させると、射出される照明光の波長が変化し、その結果、照明光の色温度が変化してしまうことがある。
【００９４】
そこで、照明光の色温度が所定の範囲内の色温度となる駆動電圧の最大値Ｖ’から０の間で照明光を連続点灯し、指定された照明光の明るさが最大値Ｖ’に対応する明るさを越える場合に、照明光をパルス点灯するようにしてもよい。
【００９５】
この場合、図４のステップＳ５２、および図５のステップＳ９２の処理において、観察者により指定されている照明光の明るさが、駆動電圧の最大値Ｖ’に対応する明るさを超える明るさであるか否かが判定される。すなわち、予め定められた所定の範囲内の色温度となる明るさであるか否かが判定される。そして、最大値Ｖ’に対応する明るさを超える明るさであると判定された場合には、照明光がパルス点灯される。
【００９６】
具体的には、駆動電圧が０からＶ’までの間の値である場合に、照明光の色温度が予め定められた範囲内となるものとする。また、光源１５は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、およびＢ（青）の３つのLEDから構成されるものとする。
【００９７】
この場合、点灯制御ボックス１７は、観察者により指定された照明光の明るさが、最大値Ｖ’に対応する明るさを超えなければ、点灯電源１８に、指定された明るさで照明光を連続点灯させる駆動信号を光源１５に対して供給させ、照明光を連続点灯させる。このとき、照明光の色温度は、予め定められた範囲内の色温度となる。
【００９８】
一方、観察光が接眼レンズ２７に導かれ、観察者により指定された照明光の明るさが、最大値Ｖ’に対応する明るさを超える明るさである場合、点灯制御ボックス１７は、点灯電源１８を制御して、照明光をパルス点灯させる。
【００９９】
このとき、点灯電源１８から光源１５を構成する各LEDに供給される駆動信号は、光源１５を構成するLEDごとに、照明光の（見かけ上の）明るさに対して予め定められた駆動周波数で、かつ駆動電圧がＶ’である駆動信号とされる。
【０１００】
LEDごとの、照明光の明るさに対する駆動周波数は、照明光としての白色光が、所定の範囲内の色温度であり、かつ白色光が、見かけ上、指定された明るさとなるような値とされる。つまり、各LEDから射出される各色（波長）の光の点滅の周波数を調整することにより、それらの色からなる白色光、すなわち照明光の明るさと、色温度とが調整される。
【０１０１】
このようにして、観察者により指定された照明光の明るさが、所定の範囲内の色温度となる明るさである場合には、照明光が指定された明るさで連続点灯されるように光源１５が制御される。また、観察者により指定された照明光の明るさが、照明光の色温度が所定の範囲外の色温度となる明るさである場合には、照明光が、所定の範囲内の色温度となる明るさで、かつ指定された明るさに対して定められた周波数で点滅するように光源１５が制御される。
【０１０２】
このように、照明光の色温度から定まる最大値Ｖ’を基準として、照明光の連続点灯とパルス点灯とを切り換えることにより、照明光の色温度、つまり観察光の色温度を常に一定の範囲内の温度に保つことができ、試料１３の観察環境を向上させることができる。なお、最大値Ｖ’、つまり一定とする色温度の範囲は、観察者により指定されるようにしてもよい。
【０１０３】
［第２の実施の形態］
また、以上においては、観察光の光路の切り換えに応じて照明光の点灯の制御を行うと説明したが、観察光が常に接眼レンズ２７および観察カメラ１４の両方に導かれる場合には、観察者が試料１３を目視観察しているときだけ、照明光が点滅するようにしてもよい。
【０１０４】
そのような場合、顕微鏡システムは、例えば、図６に示すように構成される。なお、図６において、図１における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜、省略する。すなわち、図６の顕微鏡システムは、顕微鏡１１に光路切換部２５が設けられておらず、ハーフミラー６１および接眼観察検出センサ６２が設けられている点で、図１の顕微鏡システムとは異なる。
【０１０５】
図６の顕微鏡システムでは、観察光学系２６には、ハーフミラー６１が設けられており、試料１３からの観察光の一部は、ハーフミラー６１を透過して接眼レンズ２７に導かれ、残りの観察光はハーフミラー６１で反射して観察カメラ１４に導かれる。例えば、ハーフミラー６１に入射した観察光の２０％が接眼レンズ２７に導かれ、残りの８０％の観察光が観察カメラ１４に導かれる。
【０１０６】
また、顕微鏡１１の接眼レンズ２７の近傍には、観察者の接眼レンズ２７への接近を検出する接眼観察検出センサ６２が設けられており、接眼観察検出センサ６２は、観察者の接近の検出結果をパーソナルコンピュータ１２に供給する。
【０１０７】
例えば、観察者が接眼レンズ２７から所定の距離以内の距離まで接近した場合に、観察者が接近したとされ、目視観察中であるとされる。このように、接眼観察検出センサ６２により、観察者の接眼レンズ２７への近接を検出することで、観察者が接眼レンズ２７から試料１３を目視観察しているか否かを判定することができる。
【０１０８】
次に、図７のフローチャートを参照して、図６の顕微鏡システムによる観察処理について説明する。
【０１０９】
ステップＳ１３１において、顕微鏡システムは、試料１３の観察を開始する。すなわち、パーソナルコンピュータ１２は、観察者の操作に応じて、点灯制御ボックス１７に観察者により指定された明るさでの照明光の点灯を指示し、点灯制御ボックス１７は、その指示に応じて点灯電源１８を制御し、光源１５に駆動信号を供給させる。点灯電源１８から光源１５に駆動信号が供給されると、光源１５は、供給された駆動信号に応じて、観察者により指定された明るさで照明光を連続点灯する。
【０１１０】
ステップＳ１３２において、接眼観察検出センサ６２は、観察者が接眼レンズ２７で試料１３を目視観察中であるか否かを判定する。例えば、接眼観察検出センサ６２により、観察者の接眼レンズ２７への接近が検出された場合、目視観察中であると判定される。
【０１１１】
ステップＳ１３２において、目視観察中ではないと判定された場合、パーソナルコンピュータ１２は、接眼観察検出センサ６２からの検出結果に応じて、照明光の連続点灯を点灯制御ボックス１７に指示し、処理はステップＳ１３５に進む。
【０１１２】
一方、ステップＳ１３２において、目視観察中であると判定された場合、パーソナルコンピュータ１２は、接眼観察検出センサ６２からの検出結果に応じて、観察者により指定された明るさでの照明光の連続点灯またはパルス点灯を点灯制御ボックス１７に指示する。
【０１１３】
すると、点灯制御ボックス１７は、パーソナルコンピュータ１２からの指示に応じて、照明光の点灯を制御する。すなわち、ステップＳ１３３において、点灯制御ボックス１７は、観察者により指定されている照明光の明るさが、駆動電圧の最大値Ｖに対応する明るさを超える明るさであるか否かを判定する。
【０１１４】
ステップＳ１３３において、最大値Ｖに対応する明るさを超える明るさであると判定された場合、ステップＳ１３４において、点灯制御ボックス１７は、点灯電源１８を制御して、光源１５に照明光をパルス点灯させる。そして、その後、処理はステップＳ１３６に進む。
【０１１５】
観察者が試料１３を目視観察中であって、観察者により指定された照明光の明るさが、駆動電圧の最大値Ｖに対応する明るさを超える明るさであるときには、駆動電圧をＶ以上の値にしても、照明光の明るさをさらに明るくすることはできない。そこで、点灯制御ボックス１７は、駆動電圧を最大値Ｖのままとし、観察者により指定された明るさにより定まる周波数で照明光をパルス点灯させることにより、照明光の見かけ上の明るさを、指定された明るさとする。
【０１１６】
また、ステップＳ１３３において、最大値Ｖに対応する明るさを超える明るさではないと判定された場合、処理はステップＳ１３５に進む。
【０１１７】
ステップＳ１３３において、最大値Ｖに対応する明るさを超える明るさではないと判定されたか、ステップＳ１３２において、目視観察中でないと判定された場合、ステップＳ１３５において、点灯制御ボックス１７は、点灯電源１８を制御し、光源１５に、観察者により指定された明るさで照明光を連続点灯させる。
【０１１８】
観察者が試料１３を目視観察中であって、観察者により指定された照明光の明るさが、駆動電圧の最大値Ｖに対応する明るさを超えない明るさであるときには、駆動電圧を現状の値から増減させれば、照明光を指定された明るさにすることができる。また、観察者が目視観察中でない場合には、照明光が指定された明るさとなるように駆動電圧を変化させればよい。そこで、点灯制御ボックス１７は、照明光を連続点灯させたまま、照明光の明るさを指定された明るさにする。
【０１１９】
なお、観察者が目視観察中でない場合において、観察者により指定された照明光の明るさが、最大値Ｖに対応する明るさを超えるときには、照明光の明るさは、最大値Ｖに対応する明るさとされる。
【０１２０】
ステップＳ１３４またはステップＳ１３５において、照明光の点灯が制御されると、その後、ステップＳ１３６乃至ステップＳ１４０の処理が行われるが、これらの処理は、図３のステップＳ２０乃至ステップＳ２４の処理と同様であるので、その説明は省略する。
【０１２１】
すなわち、観察者により、観察画像のキャプチャが指示された場合、照明光がパルス点灯中であるときには、一時的に照明光を連続点灯させ、キャプチャされる観察画像の画質の劣化が防止される。また、ステップＳ１４０において、観察を終了しないと判定された場合には、処理はステップＳ１３２に戻り、観察を終了すると判定された場合には、観察処理は終了する。
【０１２２】
以上のように、顕微鏡システムは、観察者が試料１３を目視観察中であるときには、指定された明るさに応じて照明光を連続点灯またはパルス点灯させ、目視観察中でないときには、照明光を連続点灯させる。
【０１２３】
これにより、観察者が目視観察しているときには、照明光（観察光）の明るさが充分に確保され、また観察者が目視観察していないとき、つまり観察画像を観察しているときには、照明光の明るさが一定に保たれて、観察画像の画質の劣化が防止される。したがって、光源１５からの照明光の光量が少ない場合であっても、充分な明るさで試料１３を目視観察することができ、かつ観察画像の画質の劣化を防止することができる。
【０１２４】
なお、図６の顕微鏡システムにおいても、照明光の色温度が一定に保たれるように、照明光の点灯の制御が行われてもよい。そのような場合、ステップＳ１３３において、照明光の明るさが、駆動電圧の最大値Ｖ’に対応する明るさを超える明るさであるか否かが判定され、最大値Ｖ’に対応する明るさを超える明るさであると判定された場合、照明光がパルス点灯される。
【０１２５】
また、図６の顕微鏡システムにおいて、観察者が目視観察中であるときに、観察画像のフレームレートと照明光の点滅とを同期させるようにしてもよい。このようにすることで、観察者が目視観察を行っているときにも、他の観察者は、画質の劣化していない観察画像を見ることができるようになる。
【０１２６】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明を適用した顕微鏡システムの一実施の形態の構成例を示す図である。
【図２】顕微鏡システムの動作の概要を説明するための図である。
【図３】観察処理を説明するフローチャートである。
【図４】接眼レンズへの光路切り換え処理を説明するフローチャートである。
【図５】接眼レンズおよび観察カメラへの光路切り換え処理を説明するフローチャートである。
【図６】本発明を適用した顕微鏡システムの他の実施の形態の構成例を示す図である。
【図７】観察処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２８】
１１  顕微鏡，  １２  パーソナルコンピュータ，  １４  観察カメラ，  １５−１，１５−２，１５  光源，  １７−１，１７−２，１７  点灯制御ボックス，  ２４−１，２４−２，２４  照明光学系，  ２５  光路切換部，  ２６  観察光学系，  ２７  接眼レンズ，  ２９  操作部，  ６２  接眼観察検出センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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