(57)【要約】      （修正有）【課題】非電動顕微鏡にも適用可能な視野絞りの調節方法を提供する。【解決手段】顕微鏡１０のカメラポート１９に配置した撮影装置２１を介して標本面に投影される視野絞りの像を表示する表示装置３０と、前記視野絞りの状態を前記撮影装置２１からの信号を解析して判別する制御装置２２とを有し、前記制御装置２２は、前記判別結果に基づいて、前記視野絞りの状態調節を指示するメッセージを前記視野絞りの像に重畳して表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡の撮影ポートに配置した撮影装置を介して標本面に投影される視野絞りの像を表示する表示装置と、
前記視野絞りの状態を前記撮影装置からの信号を解析して判別する制御装置とを有し、
前記制御装置は、前記判別結果に基づいて、前記視野絞りの状態調節を指示するメッセージを前記視野絞りの像に重畳して表示することを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記視野絞りの状態を当該視野絞りの像エッジのコントラストで判別することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡装置。
【請求項３】
前記視野絞りの状態は、当該視野絞りの径であり、
前記メッセージは、前記視野絞りの径の開閉動作を促すことを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡装置。
【請求項４】
前記視野絞りの状態は、前記視野絞りのピント状態であり、
前記ピント状態は、前記コントラストが閾値を超えたか否かで前記制御装置が判定し、
前記コントラストが前記閾値を超えていないとき、前記メッセージは、コンデンサレンズの上下移動を促すことを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡装置。
【請求項５】
前記視野絞りの状態は、前記撮影装置の中心位置に対する当該視野絞りの中心位置であり、
前記視野絞りの中心位置が前記撮影装置の中心位置に対してずれているとき、前記メッセージは、当該視野絞りの中心位置の移動方向を指示することを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記ピント状態を調節するメッセージを前記表示装置に表示し、当該ピント調節が終了後、前記視野絞りの状態を調節するメッセージを前記表示装置に表示することを特徴とする請求項１また２に記載の顕微鏡装置。
【請求項７】
顕微鏡の撮影ポートに配置した撮影装置を介して標本面に投影される視野絞りの像を表示装置に表示するステップと、
前記視野絞りの状態を前記撮影装置からの信号を制御装置で解析して前記視野絞り調節を促すメッセージを前記表示装置に表示するステップと、
記視野絞りの状態が所定の状態に達したと前記制御装置が判定したとき前記視野絞り調節が完了したメッセージを前記表示装置に表示するステップと、を有することを特徴とする視野絞り調節プログラム。
【請求項８】
前記視野絞り調節を促すメッセージは、前記顕微鏡のコンデンサレンズの上下移動を促すことを特徴とする請求項７に記載の視野絞り調節プログラム。
【請求項９】
前記視野絞り調節を促すメッセージは、前記視野絞り径の開閉動作を促すことを特徴とする請求項７に記載の視野絞り調節プログラム。
【請求項１０】
前記視野絞り調節を促すメッセージは、前記視野絞り中心位置を前記表示装置の中心位置方向へと移動を促すことを特徴とする請求項７に記載の視野絞り調節プログラム。
【請求項１１】
前記コンデンサレンズの上下移動を促すプログラムと、前記視野絞り径の開閉動作を促すプログラムと、前記視野絞り中心位置を前記表示装置の中心位置方向へと移動を促すプラグラムの少なくとも二つの前記プログラムを連続して実行することを特徴とする請求項７に記載の視野絞り調節プラグラム。
【請求項１２】
請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の視野絞り調節プログラムを有することを特徴とするプログラム記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡装置、視野絞り調節プログラム、およびプログラム記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡で標本像を観察するとき、鮮明な標本像を観察するためには、照明光学系の視野絞りを適切に調節することが必要である。この調節は、顕微鏡に不慣れなユーザにとって煩雑なため電動で自動調節する顕微鏡装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−２１１２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の調節法は電動顕微鏡には適用できても非電動顕微鏡には適用でないと言う課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、顕微鏡の撮影ポートに配置した撮影装置を介して標本面に投影される視野絞りの像を表示する表示装置と、前記視野絞りの状態を前記撮影装置からの信号を解析して判別する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記判別結果に基づいて、前記視野絞りの状態調節を指示するメッセージを前記視野絞りの像に重畳して表示することを特徴とする顕微鏡装置を提供する。
【０００６】
また、本発明は、顕微鏡の撮影ポートに配置した撮影装置を介して標本面に投影される視野絞りの像を表示装置に表示するステップと、前記視野絞りの状態を前記撮影装置からの信号を制御装置で解析して前記視野絞り調節を促すメッセージを前記表示装置に表示するステップと、記視野絞りの状態が所定の状態に達したと前記制御装置が判定したとき前記視野絞り調節が完了したメッセージを前記表示装置に表示するステップと、を有することを特徴とする視野絞り調節プログラムを提供する。
【０００７】
また、本発明は、前記視野絞り調節プログラムを有することを特徴とするプログラム記録媒体を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、不慣れなユーザでも視野絞りを適切に調節して鮮明な標本像を観察できる顕微鏡装置、視野絞り調節プログラム、およびプログラム記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる顕微鏡装置の概略構成図である。
【図２】コンデンサレンズの位置調節（上下移動）についてのフローチャートを示す。
【図３】モニタに表示された標本像とサブウィンドの例を示す。
【図４】視野絞りの開口像がモニタ内にある状態例を示す。
【図５】視野絞りの開口像の中心位置をモニタの中心位置に合わせるための処理フロー。
【図６】開口像がモニタの中心位置からずれている状態例を示す。
【図７】開口像がモニタの中心位置にほぼ位置付けされた状態例を示す。
【図８】視野絞りの開口像がモニタ内にある例を示す。
【図９】視野絞り径の調節処理フローを示す。
【図１０】視野絞りの開口像がモニタから外れてしまったときの画像の例。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態にかかる顕微鏡装置について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、発明の理解を容易化にするためのものに過ぎず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な付加・置換等を施すことを排除することは意図していない。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態にかかる顕微鏡装置の概略構成図である。図１において、顕微鏡装置１は、顕微鏡本体１０と、撮像装置２０と、モニタ３０と、入力デバイス（以後マウスと略記する）４０から構成されている。なお、顕微鏡本体１０は、手動顕微鏡であるがこれに限られない。
【００１２】
顕微鏡本体１０は、ランプ１３からの照明光を開口径が可変可能な視野絞り１４およびコンデンサレンズ１５を介してステージ１１に載置された標本１２に照射する。視野絞り１４は、周知のネジ送りによって図１の紙面に対して垂直な方向と紙面横方向（左右方向）に移動可能である。また、コンデンサレンズ１５は、それを支持する鏡筒ごと図１の紙面縦方向（上下方向）に移動可能な周知の機構を有する。
【００１３】
標本１２からの光は、レボルバ１６に搭載された複数の対物レンズのうち光路に挿入された対物レンズ１７を介して集光されて接眼レンズ１８を介して眼視される。また、顕微鏡本体１０には、標本像を撮影装置であるカメラ２１で撮影するための撮影ポートであるカメラポート１９が設けられている。なお、以下の説明で顕微鏡本体１０は、照明光学系としてケーラー照明装置を使用している。
【００１４】
撮像装置２０は、カメラ２１と、カメラ２１の制御および後述する画像解析・判定等を行う制御装置（ＣＣＵ）２２とから構成されている。制御装置２２には、モニタ３０とマウス４０とが接続されている。
【００１５】
ケーラー照明では標本１２を照明する光の角度の調節を開口絞りで、照明光の照明範囲の調節を視野絞りで、各々独立して行うことができる。そして、ケーラー照明による照明装置を使用して顕微鏡観察を行う際には、視野絞りの像を標本面にピントを合わせるためのコンデンサレンズ１５の上下位置調節と、観察視野に対して視野絞り１４の中心を合わせるための調節をする必要がある。また、複数の対物レンズ１７を切り替えて観察する毎に視野絞り１４の径の大きさを調整する必要がある。
【００１６】
しかし、コンデンサレンズ１５や視野絞り１４の調節はユーザにとって煩雑な作業であると共に、顕微鏡操作に不慣れなユーザにとっては調節がうまく行われているか分かりづらい。
【００１７】
そこで、実施の形態にかかる顕微鏡装置１は、コンデンサレンズ１５や視野絞り１４の調節を後述するようにモニタ３０に表示される視野絞り１４の像とメッセージに基づき行うことで、顕微鏡操作に不慣れなユーザでもコンデンサレンズ１５や視野絞り１４の調節を容易に行うことが可能になる。以下、調節の手順をフローチャートと図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図２は、コンデンサレンズ１５の位置調節（上下移動）についてのフローチャートを示す。図３は、モニタ３０に表示された標本像とサブウィンドの例を示す。図４は視野絞り１４の開口像がモニタ３０内にある状態を示す。
【００１９】
図３に示すように、ユーザは標本１２の標本像１２Ａがモニタ３０に表示されるように顕微鏡本体１０のステージ１１の位置を調節する。これは、対物レンズ１７を選択し、ステージ１１または対物レンズ１７を図１の紙面の上下方向に移動してカメラ２１で標本像１２Ａを撮影して制御装置２２を介してモニタ３０に表示する。
【００２０】
モニタ３０に標本像１２Ａが表示されたあと、視野絞り調節アプリケーションプログラム（以後ＡＰと略記する）を起動する。ＡＰを起動するとモニタ３０上に視野絞り調節をユーザに促すための、図３に示すサブウィンド５０が標本像１２Ａに重畳して表示される。
【００２１】
このサブウィンド５０には、後述する、コンデンサレンズ１５の上下位置調節のためのメッセージ表示を行うメニューリストである「コンデンサ上下」５１と、視野絞り１４の中心位置調節のためのメッセージ表示を行うメニューリストである「視野絞り中心」５２と、視野絞り１４の径の調節のためのメッセージ表示を行うメニューリストである「視野絞り径」５３、および次のステップに進むためのメニューリストである「次のステップへ」５４の各表示が配置されている。ユーザは、メニューリストの表示５１〜５４のいずれかをマウス４０で選択することで各処理が制御装置２２で実行される。そして、ユーザはモニタ３０に表示される各メッセージに従って視野絞り１４あるいはコンデンサレンズ１５を操作することで視野絞り１４とコンデンサレンズ１５の調節を容易に行うことができる。以下、ユーザがメニューリストの各表示５１〜５４を選択したときの制御装置２２が実行する処理フローについて説明する。また、処理フローはメニューリストのどのボタンからも開始することが出来る。
【００２２】
（コンデンサ上下５１）
ユーザがサブウィンド５０内の「コンデンサ上下」５１をマウス４０で選択したとき、制御装置２２は図２に示すコンデンサレンズ上下位置調整処理フローを実行する。
【００２３】
図３に示すモニタ３０に表示された標本像１２Ａ中に図４に示す視野絞り１４の開口像１４Ａが存在するか否かを、制御装置２２で解析して判断する（ステップＳ１）。
【００２４】
モニタ３０中に開口像１４Ａが確認できない場合、図３に示すようにモニタ３０上に視野絞り１４を絞ることを促すメッセージ６０を標本像１２Ａに重畳して表示する（ステップＳ２）。
【００２５】
ユーザは、メッセージ６０に従って、顕微鏡本体１０の視野絞り１４を絞る作業を行う。この際、モニタ３０に表示される標本像１２Ａの視野範囲を広くして開口像１４Ａを視認しやすくするために、光路に挿入する対物レンズ１７は低倍であることが望ましい。そして、開口像１４Ａがモニタ３０の周辺部に確認された時点で開口絞り１４を絞る作業を一旦止める。
【００２６】
次に、モニタ３０の中央部の標本像１２Ａの焦点が合っているか否かを制御装置２２が判断し（ステップＳ３）、焦点が合っていない場合は、焦点を合わす旨の不図示のメッセージをモニタ３０に表示する（ステップＳ４）。なお、焦点検出は、制御装置２２で既知の手法を用いて検出する。
【００２７】
モニタ３０の標本像１２Ａに焦点が合っている場合は、視野絞り１４をさらに絞る作業を行い、開口像１４Ａをほぼ最小の径まで絞る。なお、視野絞り１４の径は最小径でなくてもモニタ３０に開口像１４Ａが欠けることなく十分に含まれる状態であればよい。
【００２８】
次に、制御装置２２は、モニタ３０内に開口像１４Ａがあることを判定できたときステップＳ５を実行し、開口像１４Ａのエッジのコントラストが閾値以上であるか（十分高いか）否かを判定し、コントラストが閾値以下の場合は、図４に示すようにコンデンサレンズ１５を上下移動するようにユーザに促すメッセージ６１をモニタ３０に開口像１４Ａに重畳して表示する（ステップＳ６）。
【００２９】
ユーザは、図４に示すモニタ３０のコンデンサレンズ１５の上下移動を促すメッセージ６１に従ってコンデンサレンズ１５を上下移動する。この間制御装置２２は、開口像１４Ａのエッジのコントラストを検出する動作を継続し、エッジのコントラストが閾値以上に達したときに、コンデンサレンズ１５の上下位置調節が出来ていることを示すメッセージ６２をモニタ３０に表示する（ステップＳ７）。これでユーザは、コンデンサレンズ１５の上下位置調節を終了する。
【００３０】
なお、ステップＳ１〜ステップＳ７の動作は、制御装置２２で連続して実行されており、ユーザはモニタ３０のメッセージ６０、６１、６２に従って開口絞り１４とコンデンサレンズ１５の操作を行えば良い。
【００３１】
このように、ユーザはモニタ３０上のメッセージに従ってコンデンサレンズ１５の上下位置を調節すればよいので、従来の視野絞りの撮影画像や顕微鏡双眼部から見える視野絞り像を注視してコンデンサレンズ１５の上下位置を調節するよりも作業が容易になる。または、コンデンサレンズ１５の上下位置の調節を行うステップの間は常に、開口像１４Ａの境界のコントラスト値をモニタ３０上に表示しても良い。この場合、ユーザはモニタ３０上の数値を目安にコンデンサレンズの上下位置を調節すればよい。例えば、コンデンサレンズ１５を上下移動した際、モニタ３０に表示されるコントラスト値が高くほぼ上限の値になったときに、視野絞り１４のピント合わせが出来たとユーザが判断できる。
【００３２】
なお、ユーザはコンデンサレンズ１５の上下位置が十分に調節できたと判断した時、サブウィンド５０の「次のステップへ」５４を選択することで次の処理「視野絞り中心」５２に進むことも可能である。
【００３３】
（視野絞り中心５２）
ユーザがサブウィンド５０の「視野絞り中心」５２を選択したとき、制御装置２２は図５に示す中心位置調節フローを実行する。
【００３４】
図５は、視野絞り１４の開口像１４Ａの中心位置をモニタ３０の中心位置に合わせるための処理フローを示す。図６は開口像１４Ａがモニタ３０の中心位置からずれている状態を示す。図７は開口像１４Ａがモニタ３０の中心位置にほぼ位置決めされた状態を示す。なお、モニタ３０の中心位置とカメラ２１の中心位置とは一致しているものとする。
【００３５】
図５において、前述の「コンデンサ上下」５１と同様のステップには同じ符号を付し説明を省略する。ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ５、およびＳ６は、上述と同様である。ここでステップＳ１、Ｓ２、Ｓ５、およびＳ６は、ユーザが「コンデンサ上下」５１を最初に選択した時に上述と同様の処理を行う。
【００３６】
ステップＳ５において開口像１４Ａのエッジのコントラストが閾値以下の場合、開口像１４Ａのエッジが不明瞭となり、制御装置２２が開口部１４Ａのエッジ信号から開口像１４Ａの中心位置を検出することが出来ない。このため、コンデンサレンズ１５の上下位置を調節するメッセージ６１（図４参照）をモニタ３０に表示して図２に示す「コンデンサ上下」５１の処理フローを実施したのち、コンデンサレンズ１５の上下位置調節が完了したら図５のステップＳ８を実行する。
【００３７】
ステップＳ８の状態例を図６に示す。図６に示すように開口像１４Ａがモニタ３０の中心位置からずれているとき、制御装置２２は、開口像１４Ａをモニタ３０の中心位置方向に移動するメッセージである矢印６３を開口像１４Ａに重畳して表示する（ステップＳ９）。ユーザはこの矢印６３に従って、視野絞り１４の不図示の芯出しネジを回して開口像１４Ａを矢印６３方向に移動する。制御装置２２は移動中の開口像１４Ａの中心位置を検出し、モニタ３０の中心位置とのずれを逐次検出して移動方向を示すメッセージ６３を逐次変更表示する。そして、開口像１４Ａの中心位置とモニタ３０の中心位置とが規定の範囲内に入ったとき、制御装置２２は、図７に示すように、矢印６３を消灯して両方の中心がほぼ一致したことを知らせるメッセージ（図７中のＯＫ！！）６２をモニタ３０に開口像１４Ａと重畳して表示する（ステップＳ１０）。
【００３８】
なお、ステップＳ１〜ステップＳ１０の動作は、制御装置２２で連続して実行されており、ユーザはモニタ３０に表示されるメッセージに従って開口絞り１４とコンデンサレンズ１５の操作を行えば良い。
【００３９】
このように、ユーザはモニタ３０上の矢印６３に従って視野絞り１４の芯出しネジを回して矢印６３の方向に視野絞りの中心位置を調節すればよいので、従来の視野絞りの撮影画像や顕微鏡双眼部から見える視野絞り像を注視して視野絞りの中心位置を調節するよりも作業が容易になる。または、視野絞りの中心位置の調節を行うステップの間は常に、開口像１４Ａの中心位置とモニタ３０の中心位置との距離を、例えば視野絞り１４の半径との比をパーセントで表しモニタ３０に表示しても良い。この場合、ユーザはモニタ３０上の数値を目安に矢印６３の方向に視野絞り１４の中心位置を調節すればよい。
【００４０】
なお、ユーザは視野絞りの中心位置が十分に調節できたと判断した時、サブウィンド５０の「次のステップへ」５４を選択することで次の処理「視野絞り径」５３に進むことも可能である。
【００４１】
（視野絞り径５３）
ユーザがサブウィンド５０の「視野絞り径」５３を選択したとき、制御装置２２は図９に示す視野絞り径の調節フローを実行する。
【００４２】
制御装置２２は、図２、図５のステップＳ１と同様に、開口像１４Ａがモニタ３０で確認できるか否かを判定する。図７に示すように開口像１４Ａがモニタ３０の中心位置近傍にある場合、図８に示す視野絞りが撮影範囲内にある旨のメッセージ６４をモニタ３０に表示する。ユーザは、このメッセージ６４を見ながら視野絞り１４の開口径を拡大、縮小操作する。制御装置２２は、開口像１４Ａのエッジを逐次検出して、開口像１４Ａがモニタ３０内に存在する間、メッセージ６４をモニタ３０表示する。そして、図１０に示すようにユーザが視野絞り１４を操作してモニタ３０の画面から開口像１４Ａが外れてしまったとき、制御装置２２はモニタ３０に開口像１４Ａがモニタ３０内にない旨のメッセージ６５を表示する。
【００４３】
ユーザは、モニタ３０上のメッセージを見ながら、図７に示すような開口像１４Ａが最小径の状態から図１０に示すモニタ３０上の表示範囲に外接する大きさの状態まで調節することが出来る。どの径にするかはユーザが撮影する画像の範囲によって適宜設定する。
【００４４】
なお、ステップＳ１、Ｓ１１、Ｓ１２の動作は、制御装置２２で連続して実行されており、ユーザはモニタ３０のメッセージに従って開口絞り１４の操作を行えば良い。
【００４５】
このように、ユーザはモニタ３０上の開口像１４Ａと撮影範囲（モニタ３０）の関係を目安に、開口像１４Ａのエッジが撮影範囲（モニタ３０）に外接するように視野絞り１４を操作すればよいので、従来の視野絞りの撮影画像や顕微鏡双眼部から見える視野絞り像を注視して視野絞り径の大きさを調節するよりも作業が容易になる。
【００４６】
なお、視野絞り径の大きさは対物レンズを切り替える毎に調節する必要があるので、対物レンズ交換時に他の処理ステップを飛ばして「視野絞り径」５３を選択し、視野絞り径の調節を行うことができる。
【００４７】
上記の調節処理が完了したとき、ユーザがサブウィンド５０の「終了」５４をマウス４０で選択することで、制御装置２２は視野絞り調節アプリケーションプログラムを終了する。なお、図８、図１０の「終了」５４は、図３、図４、図６、および図７の「次のステップへ」５４と切換可能（トグルスイッチ）になっていて、処理フローに応じて「次のステップへ」と「終了」との表示が切り替わる構成である。
【００４８】
また、サブウィンド５０内のメニューリストの表示５１〜５４は自由に選択可能であり、ユーザが表示５１〜５４のいずれかを選択することで、制御装置２２は指示された処理フローを実行する。
【００４９】
また、制御装置２２は、表示５１〜５４の処理フローのうち少なくとも二つの処理フローを連続して実行するように構成することもできる。
【００５０】
なお、実施の形態にかかる顕微鏡用撮像装置は、特定の顕微鏡のみを対象とせず、多くの一般的なケーラー照明装置を持つ顕微鏡に適用することができる。
【００５１】
以上述べたように、実施の形態にかかる顕微鏡装置によれば、ユーザにとって手間であった視野絞りの調節とコンデンサレンズの調節が簡略化できる。
【符号の説明】
【００５２】
１      顕微鏡装置
１０    顕微鏡本体
１１    ステージ
１２    標本
１３    ランプ
１４    視野絞り
１５    コンデンサレンズ
１６    レボルバ
１７    対物レンズ
１８    接眼レンズ
１９    カメラポート
２０    撮像装置
２１    カメラ（撮影装置）
２２    制御装置
３０    モニタ
４０    マウス
５０    サブウィンド
６０、６１、６２，６３、６４，６５  メッセージ
【図１】
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【図２】
2010197873.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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