(57)【要約】  標本のコントラストを反映した合成画像を得ることができる顕微鏡システムを提供する。顕微鏡システム１００は、標本２が載置されるステージ３と、同軸落射光源部５およびＤＦリング光源６と、光源から射出された光を標本２に照射する照明光学系と、光源の光量等の設定を受け付ける操作部３０と、標本２をＺ軸方向へ移動可能であり、ステージ３と対物レンズ４との距離を調整する焦準ハンドル１６と、標本２の観察像を撮像して標本２の画像データを生成する撮像装置８と、撮像装置８が生成した複数の前記画像データの画素毎のコントラスト値を算出し、より高いコントラスト値を示す画素を取り出し合成して全焦点画像を生成するＥＦＩ生成部２５と、を備え、ＥＦＩ生成部２５が全焦点画像を生成する際、光源の種類等の選択を可能とすることを特徴とする。
2017110653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標本の観察像を集光する対物レンズを介して前記標本を観察可能な顕微鏡システムにおいて、
前記標本が載置されるステージと、
前記標本に照射する光を射出する１つ以上の光源と、
前記光源から射出された光を前記標本に照射する照明光学系と、
前記光源の選択、状態および／または光量の設定を受け付ける操作部と、
前記標本が載置される載置面と直交する直交方向へ移動可能であり、前記ステージと前記対物レンズとの距離を調整する焦準部と、
前記対物レンズが集光した前記標本の観察像を撮像して、前記標本の画像データを生成する撮像部と、
前記撮像部が生成した複数の前記画像データを合成して合成画像データを生成する合成画像生成部と、
を備え、前記合成画像生成部が合成画像データを生成する際、前記照明光学系を構成する光学素子の状態、ならびに前記光源の種類、状態および光量の選択を可能とすることを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項２】
前記合成画像生成部は、前記撮像部が生成した複数の前記画像データの画素毎のコントラスト値を算出し、高いコントラスト値を示す画素を取り出し合成して合成画像データを生成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。
【請求項３】
前記撮像部が生成した前記画像データの画素毎のコントラスト値が最も高い輝度値を保持し合成されたコントラストマップを生成するコントラストマップ生成部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡システム。
【請求項４】
前記合成画像生成部は、全焦点画像データを生成するＥＦＩ生成部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。
【請求項５】
前記光源は、ＤＦリング光源と同軸光源であって、
前記合成画像生成部は、前記ＤＦリング光源の点灯するセグメントを変更した状態で撮像された画像データに基づき、前記合成画像データを生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。
【請求項６】
前記合成画像の生成を指示する指示信号の入力を受け付ける入力部と、
前記撮像部、および前記ＤＦリング光源を制御する制御部と、を備え、
前記入力部を介し前記合成画像データの生成の指示信号が入力された場合、前記制御部は、前記ＤＦリング光源の点灯するセグメントを自動的に変更するよう制御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。
【請求項７】
前記制御部は、前記撮像部の露出時間と前記画像データの転送時間とに基づき、前記ＤＦリング光源の点灯時間を決定する駆動時間設定部を有し、
前記制御部は、前記合成画像生成部が合成画像データを生成する際、前記点灯するセグメントの変更と前記撮像部での撮像とを同期させるよう制御することを特徴とする請求項６に記載の顕微鏡システム。
【請求項８】
前記照明光学系は開口絞りを有し、
前記制御部は、前記入力部を介し前記合成画像データの生成の指示信号が入力された場合、前記開口絞りの開口径を、使用する対物レンズの瞳径の６０〜８０％となるよう自動的に制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。
【請求項９】
前記合成画像生成部は、全焦点画像データを生成するＥＦＩ生成部であり、
前記操作部は、前記ＤＦリング光源および前記同軸光源の光量、前記ＤＦリング光源の照明モードの選択、前記ＤＦリング光源の点灯セグメントの回転、ならびに前記開口絞りの開口の選択をそれぞれ指示する指示信号の入力を受け付け可能であって、
前記操作部を介した前記光源の光量等の変更操作を有効とする状態で全焦点画像データを取得するモードと、前記操作部を介した前記光源の光量等の変更操作を無効とする状態で全焦点画像データを取得するモードと、のいずれかを選択可能であることを特徴とする請求項５〜８のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステージ上に載置された標本を撮像することによって画像データを生成し、この画像データに基づき全焦点画像を生成する顕微鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、標本を観察する顕微鏡システムにおいて、標本を載置するステージを焦準部によって対物レンズの光軸方向（Ｚ軸方向）に沿って移動させながら、撮像部に標本を順次撮像させて焦点が異なる複数の画像データを生成させ、これらの複数の画像データを用いて標本の全焦点画像（以下、ＥＦＩ（Extended  Focus  Imaging）ともいう）を作成する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、撮像部が標本を撮像し、画像データを作成するたびに焦点の合った部分を取り出して合成し、全焦点画像を作成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３７４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、全焦点画像を作成する際、光源の種類や光量、使用する光学素子の状態を変えずに、標本のＺ軸方向の位置のみを変更して撮像し、画像データを作成し、この画像データから全焦点画像を作成する。したがって、観察像のコントラストが出にくい標本、例えば、表面に細かい凹凸がある標本や、表面の段差が大きく、段差が急峻である標本では、同軸落射光源のみを使用して全焦点画像を含む合成画像を作成すると、コントラストが出ず、観察者の所望する合成画像が得られない場合がある。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、表面に細かい凹凸がある標本や、表面の段差が大きく、段差が急峻である標本においても、標本のコントラストを反映した合成画像を得ることができる顕微鏡システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る顕微鏡システムは、標本の観察像を集光する対物レンズを介して前記標本を観察可能な顕微鏡システムにおいて、前記標本が載置されるステージと、前記標本に照射する光を射出する光源と、前記光源から射出された光を前記標本に照射する照明光学系と、前記光源の選択、状態および／または光量の設定を受け付ける操作部と、前記標本が載置される載置面と直交する直交方向へ移動可能であり、前記ステージと前記対物レンズとの距離を調整する焦準部と、前記対物レンズが集光した前記標本の観察像を撮像して、前記標本の画像データを生成する撮像部と、前記撮像部が生成した複数の前記画像データを合成して合成画像データを生成する合成画像生成部と、を備え、前記合成画像生成部が前記合成画像データを生成する際、前記照明光学系を構成する光学素子の状態、ならびに前記光源の種類、状態および光量の選択を可能とすることを特徴とする。【０００７】
また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記合成画像生成部は、前記撮像部が生成した複数の前記画像データの画素毎のコントラスト値を算出し、高いコントラスト値を示す画素を取り出し合成して合成画像データを生成することを特徴とする。【０００８】
また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記撮像部が生成した前記画像データの画素毎のコントラスト値が最も高い輝度値を保持し合成されたコントラストマップを生成するコントラストマップ生成部を備えることを特徴とする。【０００９】
また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記合成画像生成部は、全焦点画像データを生成するＥＦＩ生成部であることを特徴とする。【００１０】
また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記光源は、ＤＦリング光源と同軸照明であって、前記ＥＦＩ生成部は、前記ＤＦリング光源の点灯するセグメントを変更した状態で撮像された画像データに基づき、前記合成画像データを生成することを特徴とする。【００１１】
また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記合成画像データの生成を指示する指示信号の入力を受け付ける入力部と、前記撮像部、および前記ＤＦリング光源を制御する制御部と、を備え、前記入力部を介し前記合成画像データの生成の指示信号が入力された場合、前記制御部は、前記ＤＦリング光源の点灯するセグメントを自動的に変更するよう制御することを特徴とする。【００１２】
また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記制御部は、前記撮像部の露出時間と前記画像データの転送時間とに基づき、ＤＦリング光源の点灯時間を決定する駆動時間設定部を有し、前記制御部は、前記合成画像生成部が合成画像データを生成する際、前記点灯するセグメントの変更と前記撮像部での撮像とを同期させるよう制御することを特徴とする。【００１３】
また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記照明光学系は開口絞りを有し、前記制御部は、前記入力部を介し前記合成画像データの生成の指示信号が入力された場合、前記開口絞りの開口径を、使用する対物レンズの瞳径の６０〜８０％となるよう自動的に制御することを特徴とする。【００１４】
また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記合成画像生成部は、全焦点画像データを生成するＥＦＩ生成部であり、前記操作部は、前記ＤＦリング光源および前記同軸照明の光量、前記ＤＦリング光源の照明モードの選択、前記ＤＦリング光源の点灯セグメントの回転、ならびに前記開口絞りの開口の選択をそれぞれ指示する指示信号の入力を受け付け可能であって、前記操作部を介した前記光源の光量等の変更操作を有効とする状態で全焦点画像データを取得するモードと、前記操作部を介した前記光源の光量等の変更操作を無効とする状態で全焦点画像データを取得するモードと、のいずれかを選択可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る顕微鏡システムによれば、コントラストが出にくい標本においても、標本のコントラストを反映した合成画像を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムの概略構成を示す模式図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムにおけるＤＦリング光源の点灯モード変更時のＬＥＤ照明の点灯部位を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムにおけるＤＦリング光源のセグメント回転時のＬＥＤ照明の点灯部位を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムの通信系統の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムの操作部の一例を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムの表示部に表示されるＥＦＩ生成画面の一例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムの表示部に表示されるＥＦＩ生成画面の一例を示す図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムの表示部に表示されるＥＦＩ生成画面の一例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムでＥＦＩを通常モードで生成する際のフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムでＥＦＩを傷モードで生成する際のフローチャートである。
【図８】図８は、表示部に表示されるライブ画像とコントラストマップに基づくＥＦＩ生成について説明する図である。
【図９】図９は、同一の標本について光源を変更して作成したＥＦＩである。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１の変形例に係るＥＦＩ生成のフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態２に係る顕微鏡システムの概略構成を示す模式図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態２に係る顕微鏡システムの通信系統の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態２の顕微鏡システムに係るＤＦリング光源のＬＥＤ照明の点灯部位の自動回転について説明する図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、本発明の実施の形態２に係る顕微鏡システムの表示部に表示されるＥＦＩ生成画面の一例を示す図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、本発明の実施の形態２に係る顕微鏡システムの表示部に表示されるＥＦＩ生成画面の一例を示す図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、本発明の実施の形態２に係る顕微鏡システムの表示部に表示されるＥＦＩ生成画面の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態２に係るＥＦＩ生成のフローチャートである。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態２に係る顕微鏡システムにおけるタイミングチャートである。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態２の変形例１に係る顕微鏡システムの概略構成を示す模式図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、本発明の実施の形態２の変形例１に係る顕微鏡システムの表示部に表示されるＥＦＩ生成画面の一例を示す図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、本発明の実施の形態２の変形例１に係る顕微鏡システムの表示部に表示されるＥＦＩ生成画面の一例を示す図である。
【図１８Ｃ】図１８Ｃは、本発明の実施の形態２の変形例１に係る顕微鏡システムの表示部に表示されるＥＦＩ生成画面の一例を示す図である。
【図１８Ｄ】図１８Ｄは、本発明の実施の形態２の変形例１に係る顕微鏡システムの表示部に表示されるＥＦＩ生成画面の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態２の変形例１に係るＥＦＩ生成のフローチャートである。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態２の変形例２に係る顕微鏡システムの表示部に表示されるＥＦＩ生成画面の一例を示す図である。
【図２１】図２１は、本発明の実施の形態２の変形例３に係る顕微鏡システムの概略構成を示す模式図である。
【図２２】図２２は、本発明の実施の形態２の変形例３に係る顕微鏡システムの通信系統の構成を示すブロック図である。
【図２３】図２３は、本発明の実施の形態２の変形例３に係る顕微鏡システムでＥＦＩを生成する際のフローチャートである。
【図２４】図２４は、本発明の実施の形態３に係る顕微鏡システムの通信系統の構成を示すブロック図である。
【図２５】図２５は、本発明の実施の形態３に係る顕微鏡システムの表示部に表示されるＥＦＩ生成画面の一例を示す図である。
【図２６】図２６は、本発明の実施の形態３に係る顕微鏡システムでＥＦＩを生成する際のフローチャートである。
【図２７】図２７は、本発明の実施の形態４に係る顕微鏡システムの通信系統の構成を示すブロック図である。
【図２８Ａ】図２８Ａは、本発明の実施の形態４に係る顕微鏡システムの表示部に表示される画像合成画面の一例を示す図である。
【図２８Ｂ】図２８Ｂは、本発明の実施の形態４に係る顕微鏡システムの表示部に表示される画像合成画面の一例を示す図である。
【図２８Ｃ】図２８Ｃは、本発明の実施の形態４に係る顕微鏡システムの表示部に表示される画像画面の一例を示す図である。
【図２９】図２９は、本発明の実施の形態４に係る顕微鏡システムで合成画像を生成する際のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって、本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。即ち、本発明は、各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムの概略構成を示す模式図である。顕微鏡システム１００は、顕微鏡本体部１と、標本２を載置するステージ３と、ステージ３に対向して配置された対物レンズ４と、標本２に明視野（ＢＦ）照明用の照明光を照射する同軸落射光源５と、標本２に暗視野（ＤＦ）照明用の照明光を照射するＤＦリング光源６と、標本２から反射した光を観察する接眼レンズ７と、標本２から反射した光を撮像する撮像装置８と、顕微鏡システム１００の駆動を制御する制御部９と、撮像装置８が生成した画像データに対応する画像を表示するとともに、顕微鏡システム１００の各種の操作の入力を受けつける画像処理装置２０と、標本２に照射する照明光等を設定する操作部３０と、を備える。顕微鏡本体部１、撮像装置８、制御部９、画像処理装置２０、および操作部３０は、データが送受信可能に有線または無線で接続されている。
【００１９】
顕微鏡本体部１は、側面視略Ｃ字状をなし、ステージ３を支持するとともに、レボルバ１１を介して対物レンズ４を保持する顕微鏡フレーム１２を有している。
【００２０】
ステージ３は、ＸＹＺ軸方向に移動自在に構成され、図示しないステージ操作部の操作に応じて移動する。
【００２１】
レボルバ１１は、顕微鏡フレーム１２に対してスライド自在または回転自在に設けられ、対物レンズ４を標本２の上方に配置する。レボルバ１１は、倍率（観察倍率）が異なる複数の対物レンズ４を保持する。
【００２２】
対物レンズ４は、レボルバ１１に装着される。顕微鏡フレーム１２に設けられる焦準ハンドル１６の操作により、ステージ３が光路方向（Ｚ軸方向）に移動され焦準が調整される。
【００２３】
同軸落射光源５は、明視野照明用の照明光を照射する落射光源１３ａを有するランプハウス１３と、落射光源１３ａが発した照明光を集光してキューブターレット１４内のミラー１４ａへ出射する投光管１５と、を有する。投光管１５には、少なくとも落射光源１３ａが発した明視野照明用の照明光を集光する集光レンズ１５ａ、および開口絞り１５ｂが設けられている。開口絞り１５ｂは、ステッピングモータや超音波モータ等のモータを有し、制御部９の制御のもと、モータが駆動され、開口絞り１５ｂの開口が調整される。落射光源１３ａが発した明視野照明用の照明光は、集光レンズ１５ａ、開口絞り１５ｂ、ミラー１４ａおよび対物レンズ４等の照明光学系を介して標本２に照射され、標本２からの反射光は、対物レンズ４、ミラー１４ａ、三眼鏡筒１７内の結像レンズ１７ａ、ならびに図示しない分割プリズムおよびミラーにより接眼レンズ７または撮像装置８に導入されて、目視観察等が行われる。
【００２４】
ＤＦリング光源６は、複数のＬＥＤ照明６１がリング状に配置されている。ＬＥＤ照明６１から照射された暗視野照明用の照明光は、略並行光であり、対物レンズ４の光路中心の外側に設けられた暗視野光路を通過し、標本２に照射される。本発明の実施の形態１では、ＤＦリング光源６は１６個のＬＥＤ照明６１を備え、各ＬＥＤ照明６１がセグメントに分割されて、セグメント毎に点灯と消灯を行うよう制御部９により制御される。図２Ａは、ＤＦリング光源６の点灯モード変更時のＬＥＤ照明６１の点灯部位を示す図である。図２Ａにおいて、黒丸は点灯するＬＥＤ照明６１、白丸は消灯するＬＥＤ照明６１を示している。
【００２５】
ＤＦリング光源６は、ＬＥＤ照明６１が９０度（４/１６）点灯するモード（図２Ａ（１））、ＬＥＤ照明６１が１８０度（８/１６）点灯するモード（図２Ａ（２））、ＬＥＤ照明６１が３６０度（１６/１６）点灯するモード（図２Ａ（３））の点灯モードを有する。点灯モード（図２Ａの（１）〜（３））の変更は、後述する操作部３０の点灯モード選択部３２（図４参照）を押下することにより行うことができる。点灯モードを変更することにより、標本２の凹凸等の観察が容易となる。
【００２６】
また、ＤＦリング光源６は、点灯モードを変更することなく、ＬＥＤ照明６１の点灯箇所を回転することができる。図２Ｂは、ＤＦリング光源６のセグメント回転時のＬＥＤ照明６１の点灯部位を示す図である。図２Ｂは、４つのＬＥＤ照明６１が点灯するパターン（図２Ａ（１））が選択された状態で点灯するセグメントが回転する場合のＬＥＤ照明６１の点灯部位を示している。図２Ｂに示すように、リング状に配置された内の左上の４つのＬＥＤ照明６１が点灯した状態（図２Ｂ（１））で、後述する操作部３０の回転操作部３３（図４参照）のツマミを回転すると、ＬＥＤ照明６１の点灯箇所が時計回り（ＣＷ）または反時計回り（ＣＣＷ）に１つずつ（２２．５°ずつ）回転する。ＬＥＤ照明６１の点灯箇所が回転することにより、標本２の凹凸等の観察が容易となる。
【００２７】
撮像装置８は、対物レンズ４および結像レンズ１７ａ等を介して入射された標本２の観察像（観察光）を受光して光電変換を行うことによって、光を電気信号（アナログ信号）に変換する複数の画素を有するＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）またはＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）等の撮像素子と、撮像素子から出力される電気信号に増幅（ゲイン調整）等の信号処理を施した後、Ａ／Ｄ変換を行うことによってデジタルの標本２の画像データに変換してＥＦＩ生成部２５へ出力する信号処理部（図示せず）と、を用いて構成される。撮像装置８は、制御部９の制御のもと、標本２の画像データを微小な時間間隔で連続的に生成してＥＦＩ生成部２５へ出力する。また、撮像装置８は、所定のフレームレート、例えば１５ｆｐｓで画像データを生成する。なお、本実施の形態１では、撮像装置８が撮像部として機能する。
【００２８】
制御部９は、顕微鏡システム１００の駆動を制御する。図３は、図１の顕微鏡システム１００の通信系統の構成を示すブロック図である。制御部９は、操作部３０を介して受信したコマンドに応じて、同軸落射光源５およびＤＦリング光源６の照明光の照射を制御する。また、制御部９は、操作部３０を介して受信したコマンドに応じて、開口絞り１５ｂの開口を制御する。
【００２９】
画像処理装置２０は、パーソナルコンピュータを用いて構成され、撮像装置８が作成した複数の画像データに基づき全焦点画像を生成する。画像処理装置２０は、撮像装置８が作成した画像データに対応する画像を表示する表示部２１と、顕微鏡システム１００に関する各種の操作を指示する指示信号の入力を受け付ける入力部２２と、画像処理装置２０が実行する各種のプログラムや情報を記録する画像処理記憶部２３と、画像処理装置２０の各部を制御する画像処理制御部２４と、を備える。画像処理装置２０は、撮像装置８の制御を行うとともに、撮像装置８が生成した画像データを取得して表示部２１に表示する。
【００３０】
表示部２１は、液晶または有機ＥＬ（Electro  Luminescence）等からなる表示パネルを用いて構成される。表示部２１は、撮像装置８が生成した画像データに対応する画像を表示する。
【００３１】
入力部２２は、キーボードおよびマウス等の入力デバイスを用いて構成され、各種の入力デバイスの操作入力に応じた操作信号を画像処理装置２０へ出力する。
【００３２】
画像処理記憶部２３は、ＳＤＲＡＭ（Synchronous  Dynamic  Random  Access  Memory）やＦｌａｓｈメモリ等を用いて構成され、画像処理装置２０が実行する各種のプログラム、処理中のデータおよび撮像装置８が生成した画像データ等を記録する。また、画像処理記憶部２３は、外部から着脱自在なメモリカード等を用いて構成してもよい。
【００３３】
画像処理制御部２４は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等を用いて構成される。画像処理制御部２４は、画像処理装置２０の各部を制御することによって、画像処理装置２０の動作を統括的に制御する。画像処理制御部２４は、画像データの画素毎のコントラスト値を算出し、高いコントラスト値を示す画素を取り出し合成して全焦点画像を生成するＥＦＩ生成部２５と、撮像装置８が生成した画像データの画素毎のコントラスト値が最も高い輝度値を保持し合成されたコントラストマップを生成するコントラストマップ生成部２６と、を有する。
【００３４】
操作部３０は、図４に示すように、ＤＦリング光源６のＬＥＤ照明６１を全点灯／全消灯するＯＮ／ＯＦＦスイッチ３１と、ＤＦリング光源６の点灯モード、例えば、図２Ａに示す、９０度点灯するモード、１８０度点灯するモード、３６０度点灯するモードの選択を行う点灯モード選択部３２と、ＤＦリング光源６の点灯モードを保持した状態で、ＬＥＤ照明６１の点灯箇所を回転する回転操作部３３と、ＤＦリング光源６の光量を増減するＤＦ光源光量操作部３４ａ、３４ｂと、同軸落射光源５の光量を増減する同軸光源光量操作部３５ａ、３５ｂと、開口絞り１５ｂの開口を調整するＡＳ操作部３６ａ、３６ｂと、を備える。観察者は、操作部３０の各操作部を介して、同軸落射光源５およびＤＦリング光源６の光量、ＤＦリング光源６の点灯モードの選択、回転、開口絞り１５ｂの開口についての指示を入力する。
【００３５】
次に、図５を参照して全焦点画像の作成について説明する。図５Ａ〜図５Ｃは、実施の形態１に係る顕微鏡システムの表示部に表示されるＥＦＩ生成画面の一例を示す図である。
【００３６】
表示部２１は、図５Ａに示すＥＦＩ生成画面１２０ａを表示する。ＥＦＩ生成画面１２０ａは、ＥＦＩ生成の開始を指示する開始信号の入力を受け付けるＥＦＩ開始ボタン１２１ａと、ＥＦＩ生成の際、傷モードの選択を指示する信号を受け付ける傷モードボタン１２２ａと、ＥＦＩ生成の際、通常モードの選択を指示する信号を受け付ける通常モードボタン１２２ｂと、撮像装置８で撮像した標本２のライブ画像を表示するライブ画像表示部１２３と、ライブ画像表示部１２３でのライブ画像の表示の開始／停止の選択を指示する信号の入力を受け付けるライブ画像ボタン１２４と、を有する。
【００３７】
ＥＦＩ生成の傷モードは、表面に凹凸がある標本２や、表面の段差が大きい、または段差が急峻である標本２の全焦点画像を生成する場合に使用するモードであり、通常モードは、上記以外の比較的表面が滑らかな標本２の全焦点画像を生成する場合に使用するモードである。観察者は、標本２に応じて、傷モードと通常モードを傷モードボタン１２２ａまたは通常モードボタン１２２ｂにより選択して全焦点画像を生成することができる。
【００３８】
ＥＦＩ開始ボタン１２１ａにより、ＥＦＩ生成の開始を指示する開始信号の入力を受け付け、傷モードボタン１２２ａまたは通常モードボタン１２２ｂによりＥＦＩモードの選択がなされると、表示部２１は、図５Ｂに示すＥＦＩ生成画面１２０ｂを表示する。ＥＦＩ生成画面１２０ｂは、ＥＦＩ生成の終了を指示する終了信号の入力を受け付けるＥＦＩ終了ボタン１２１ｂと、傷モードボタン１２２ａと、通常モードボタン１２２ｂと、撮像装置８で撮像した標本２のライブ画像を表示するライブ画像表示部１２３と、ライブ画像ボタン１２４と、記憶する全焦点画像データについての、コントラストマップを表示するコントラストマップ表示部１２５と、を有する。ＥＦＩ生成画面１２０ｂは、通常モードボタン１２２ｂにより通常モードが選択された画面を示しており、ＥＦＩ生成画面１２０ｂで、操作無効となる操作部（傷モードボタン１２２ａおよびライブ画像ボタン１２４）が視認（ハッチング等）できる構成となっている。
【００３９】
ＥＦＩ生成部２５は、撮像装置８が撮像し、作成した画像データ、すなわちライブ画像表示部１２３に表示される画像から焦点の合った部分を抜き出し、全焦点画像を生成する。コントラストマップは、撮像装置８が撮像し、作成した画像データの画素毎のコントラスト値が最も高い輝度値を保持し合成して生成される画像で、ＥＦＩ生成部２５が生成した全焦点画像について、画素毎のコントラスト値を輝度変換して示したものであり、画面が白くなるほど（輝度が高い）ピントが合っており、黒い（輝度が低い）とピントが合っていない状態であることを示している。観察者は、焦準ハンドル１６の操作によりステージ３に載置された標本２の光路方向（Ｚ軸方向）の位置を調整し、新たに作成された画像データおよびコントラストマップを見ながら、全焦点画像のピントが合っている部分と合っていない部分とを判断することができる。
【００４０】
観察者は、コントラストマップ表示部１２５に表示されるコントラストマップに基づき、所望する全焦点画像が生成できたと判断した場合は、図５ＢのＥＦＩ生成画面１２０ｂのＥＦＩ終了ボタン１２１ｂによりＥＦＩ終了の指示を入力する。ＥＦＩ終了の指示が入力されると、図５Ｃに示すＥＦＩ生成画面１２０ｃが表示部２１に表示される。ＥＦＩ生成画面１２０ｃは、全焦点画像を表示する全焦点画像表示部１２６を備える。観察者は、全焦点画像表示部１２６に表示される全焦点画像を確認した後、ライブ画像ボタン１２４を選択指示することにより、表示部２１には図５ＡのＥＦＩ生成画面１２０ａが再度表示されるので、新たな標本２の全焦点画像の生成を行うことができる。
【００４１】
上述したＥＦＩ開始ボタン１２１ａにより、ＥＦＩ生成の開始を指示する開始信号の入力を受け付け、通常モードボタン１２２ｂにより通常モードが選択されると、図６に示すフローチャートで、全焦点画像が生成される。
【００４２】
通常モードでは、まず、制御部９により顕微鏡本体１の各部の操作が無効、つまり、顕微鏡の観察条件を変更不可とされ（ステップＳ１）、表示部２１にＥＦＩ生成画面１２０ｂが表示される（ステップＳ２）。ＥＦＩ生成部２５は、ＥＦＩ終了ボタン１２１ｂが押下されたか否かを判断し（ステップＳ３）、ＥＦＩ終了ボタン１２１ｂが押下されていない場合は（ステップＳ３：Ｎｏ）、撮像装置８により画像データを取得し（ステップＳ４）、ＥＦＩ生成部２５は取得された画像データの画素毎のコントラスト値を算出し、従前の全焦点画像より高いコントラスト値を示す画素を取り出し、全焦点画像を生成する（ステップＳ５）。
【００４３】
ＥＦＩ生成部２５が全焦点画像を生成すると、コントラストマップ生成部２６は、生成された全焦点画像のコントラスト値を輝度変換したコントラストマップを生成、更新する（ステップＳ６）。ＥＦＩ生成部２５が、ＥＦＩ終了ボタン１２１ｂが押下されていないと判断した場合は（ステップＳ３：Ｎｏ）、ステップＳ４〜ステップＳ６、すなわち、画像データの取得、全焦点画像の生成およびコントラストマップの更新が繰り返される。
【００４４】
ＥＦＩ生成部２５が、ＥＦＩ終了ボタン１２１ｂが押下されたと判断すると（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、表示部２１にＥＦＩ生成画面１２０ｃが表示され、全焦点画像表示部１２６は直前に作成された全焦点画像を表示する（ステップＳ７）。制御部９は顕微鏡本体１の操作を有効とし（ステップＳ８）、ＥＦＩ生成が終了する。
【００４５】
一方、ＥＦＩ開始ボタン１２１ａにより、ＥＦＩ生成の開始を指示する開始信号の入力を受け付け、傷モードボタン１２２ａにより傷モードが選択されると、図７に示すフローチャートで、全焦点画像が生成される。
【００４６】
傷モードでは、表示部２１にＥＦＩ生成画面１２０ｂが表示され（ステップＳ１１）、ＥＦＩ生成部２５は、ＥＦＩ終了ボタン１２１ｂが押下されたか否かを判断する（ステップＳ１２）。ＥＦＩ終了ボタンが押下されていないと判断した場合は（ステップＳ１２：Ｎｏ）、操作部３０による顕微鏡本体１の操作、つまり、顕微鏡の観察条件の変更と、全焦点画像およびコントラストマップの生成が平行して行われる。
【００４７】
制御部９は、操作部３０の各種選択部が押下された否かを判断し（ステップＳ１３）、操作部３０が操作されたと判断した場合は（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、制御部９は、操作部３０により受け付けた指示に基づき、顕微鏡の光源等を操作する（ステップＳ１４）。操作部３０が操作されていないと判断した場合は（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ステップＳ１２から繰り返す。傷モードでは、観察者は、コントラストマップに基づき、全焦点画像においてコントラストが低い部分があると判断した場合、操作部３０により顕微鏡の光源、例えば、同軸落射光源５とＤＦリング光源６とを標本２に同時に照射したり、ＤＦリング光源６の点灯モードを選択等の顕微鏡の観察条件を変更することにより、コントラストに優れた全焦点画像を生成することができる。
【００４８】
顕微鏡の操作と平行し、撮像装置８は画像データを取得し（ステップＳ１５）、ＥＦＩ生成部２５は、画像データのコントラスト値を算出し、全焦点画像を生成する（ステップＳ１６）。コントラストマップ生成部２６は、全焦点画像からコントラストマップを生成、更新する（ステップＳ１７）。
【００４９】
ＥＦＩ生成部２５は、ＥＦＩ終了ボタン１２１ｂが押下されたと判断すると（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、表示部２１にＥＦＩ生成画面１２０ｃが表示され、全焦点画像表示部１２６は直前に作成された全焦点画像を表示し（ステップＳ１８）、ＥＦＩ生成を終了する。
【００５０】
図８は、表示部２１に表示されるライブ画像とコントラストマップに基づくＥＦＩの生成について説明する図である。図８（ａ）はＥＦＩ生成の開始時、図８（ｂ）は標本２の下面２ａにピントが合った状態、図８（ｃ）は標本２の上面２ｂにピントが合った状態、図８（ｄ）は同軸落射光源５とＤＦリング光源６とを標本２に同時に照射した状態でのライブ画像およびコントラストマップを示す。なお、図８（ａ）〜図８（ｄ）のコントラストマップは、図８（ａ）〜図８（ｄ）のライブ画像を経時的に合成した全焦点画像から生成したものである。
【００５１】
図８（ａ）で示すＥＦＩ生成の開始時のライブ画像１２４ａは、標本２のどこにも焦点が合っていない。したがって、ライブ画像１２４ａから生成された全焦点画像のコントラストマップ１２５ａは全体が黒く示され、全焦点画像の全体で焦点が合っていないことが確認できる。
【００５２】
図８（ｂ）は、観察者がステージ３を下降することにより、標本２の下面２ａにピントが合った状態を示している。このライブ画像１２４ｂから生成された全焦点画像のコントラストマップ１２５ｂは、下面２ａが白く示され、これにより全焦点画像の下面２ａで焦点が合ったことが確認できる。
【００５３】
図８（ｃ）は、観察者がさらにステージ３を下降し、標本２の上面２ｂにピントが合った状態を示している。このライブ画像１２４ｃを合成した全焦点画像のコントラストマップ１２５ｃは、下面２ａおよび上面２ｂが白く示され、合成した画像データの下面２ａおよび上面２ｂで焦点が合ったことが確認できる。
【００５４】
図８（ａ）〜図８（ｃ）は同軸落射光源５のみを使用して観察したものであり、標本２の下面２ａおよび上面２ｂで焦点が合った全焦点画像を生成できる。しかしながら、標本２の下面２ａと上面２ｂとの間に段差があり、この段差が高い（または急峻である）ため、段差部分の焦点は合っていない。本実施の形態１では、同軸落射光源５に加えてＤＦリング光源６により標本２の四方から照明光を照射しながら、撮像装置８により標本２の画像データを取得し、この画像データに基づき全焦点画像を生成する。
【００５５】
図８（ｄ）は、標本２の上面２ｂに焦点を合わせ、同軸落射光源５とＤＦリング光源６とを標本２に同時に照射して撮像した標本２の画像データである。このライブ画像１２４ｄから生成された全焦点画像のコントラストマップ１２５ｄは、標本２の全面が白く示され、取得した全焦点画像の全面で焦点が合ったことが確認できる。観察者は、操作部３０の点灯モード選択部３２、回転操作部３３等により、ＤＦリング光源６からの照明光の照射方向を変えて画像データを取得し、全焦点画像を生成する。観察者は、コントラストマップ表示部１２５に表示されるコントラストマップを見ながら、ＥＦＩ生成時、操作部３０を操作して観察条件を変更できるので、簡易かつ確実に、表面に細かい凹凸がある標本２や、表面の段差が大きかったり、段差が急峻である標本２においても、全体に焦点が合い、標本２のコントラストが反映された全焦点画像を生成することができる。
【００５６】
図９は、同一の標本２について光源を変更して作成した全焦点画像である。図９（ａ）は標本２に同軸落射光源５のみを照射して作成した全焦点画像であり、図９（ｂ）は、標本２に同軸落射光源５とＤＦリング光源６のＬＥＤ照明６１を全点灯して作成した全焦点画像、図９（ｃ）は、標本２に同軸落射光源５とＤＦリング光源６を９０度点灯するモード（図２Ａ（１））で点灯するＬＥＤ照明６１を回転させて作成した全焦点画像である。図９（ｂ）および図９（ｃ）は、図９（ａ）よりコントラストが高く、表面の細かい凹凸がより鮮明に確認できる。
【００５７】
上記の実施の形態１では、コントラストマップを見ながら、ＥＦＩを作成できるので、標本２のコントラストが反映された全焦点画像を得ることができる。また、ＥＦＩ生成時、顕微鏡の操作指示を受け付ける、つまり、観察条件を変更できる傷モードと、顕微鏡の操作指示を受け付けない、つまり観察条件を変更できない通常モードと、を観察者が適宜選択することにより、標本２に応じたＥＦＩ作成を行うことができる。
【００５８】
なお、実施の形態１の傷モードでは、開口絞り１５ｂの開口をＡＳ操作部３６ａ、３６ｂにより操作可能とするが、開口絞り１５ｂの開口の最適位置は使用する対物レンズ４の瞳径により決定されるものであるので、傷モードが選択された際、制御部９が開口絞り１５ｂの開口を、対物レンズ４の瞳径の６０％〜８０％となるよう自動的に制御する構成としてもよい。
【００５９】
図１０は、実施の形態１の変形例１にかかるＥＦＩ生成のフローチャートである。ＥＦＩ開始ボタン１２１ａにより、ＥＦＩ生成の開始を指示する開始信号の入力を受け付け、傷モードボタン１２２ａにより傷モードが選択されると、表示部２１にＥＦＩ生成画面１２０ｂが表示され（ステップＳ２１）、制御部９が開口絞り１５ｂのモータを駆動し、開口が対物レンズ４の瞳径の６０％〜８０％となるよう制御する（ステップＳ２２）。その後、ステップＳ２３〜ステップＳ２９を、図７のステップＳ１２〜ステップＳ１８と同様に行った後、制御部９は、開口絞り１５ｂのモータを駆動し、開口をもとの位置まで戻すよう制御する（ステップＳ３０）。なお、通常モードにおいても、制御部９により開口絞り１５ｂの開口を対物レンズ４の瞳径の６０％〜８０％となるよう自動的に制御した後、ＥＦＩを生成してもよい。
【００６０】
さらに、実施の形態１の傷モードにおいて、操作部３０による顕微鏡の操作は、少なくとも凹凸の観察が容易となるＤＦリング光源６の操作が可能であればよく、例えば、同軸落射光源５の光量の操作を無効とするよう設定することも可能である。
【００６１】
（実施の形態２）
実施の形態２の顕微鏡システム１００Ａは、全焦点画像を生成する際、ＤＦリング光源６の点灯するセグメントを自動的に変更しながら、撮像装置８が撮像し、画像データを作成する。図１１は、実施の形態２に係る顕微鏡システムの概略構成を示す模式図である。図１２は、実施の形態２に係る顕微鏡システムの通信系統の構成を示すブロック図である。図１３は、実施の形態２の顕微鏡システムに係るＤＦリング光源のＬＥＤ照明の点灯部位の自動回転について説明する図である。
【００６２】
顕微鏡システム１００Ａにおいて、制御部９Ａは、撮像装置８の露出時間と画像データの転送時間とに基づき、ＤＦリング光源６の点灯時間Ｔを決定する駆動時間設定部９１を有する。制御部９Ａは、撮像装置８の露出時間を決定または取得するとともに、撮像装置８から画像データの転送時間を取得する。駆動時間設定部９１は、撮像装置８が標本２の撮像に要する時間、すなわち露出時間と、画像データの転送に要する時間との和からＤＦリング光源６の点灯時間Ｔを決定する。ＤＦリング光源６の点灯時間Ｔは、撮像装置８の露出の開始前から画像データの転送終了後まで点灯されるように設定されればよく、画像データの転送が露出完了前に開始される場合は、露出時間と転送時間の和より小さく設定してもよい。
【００６３】
制御部９Ａは、ＥＦＩ生成の指示を受信すると、図１３に示すように、ＤＦリング光源６の９０度点灯モードで点灯するＬＥＤ照明６１の点灯セグメントを、Ｔ秒経過するごとに時計回りに自動的に回転させる。また、制御部９Ａは、点灯セグメントの回転と撮像装置８での撮像とを同期させるよう制御する。実施の形態２では、ＤＦリング光源６の偏射方向を自動的に変更できるので、より簡易にコントラストの高い全焦点画像を得ることができる。
【００６４】
図１４Ａ〜図１４Ｃは、実施の形態２に係る顕微鏡システム１００Ｂの表示部２１に表示されるＥＦＩ生成画面の一例を示す図である。
【００６５】
図１４ＡのＥＦＩ生成画面１２０ｄは、ＥＦＩ生成の開始を指示する開始信号の入力を受け付けるＥＦＩ開始ボタン１２１ａと、撮像装置８で撮像した標本２のライブ画像を表示するライブ画像表示部１２３と、ライブ画像表示部１２３でのライブ画像の表示の開始／停止の選択を指示する信号の入力を受け付けるライブ画像ボタン１２４と、を有する。
【００６６】
ＥＦＩ開始ボタン１２１ａにより、ＥＦＩ生成の開始を指示する開始信号の入力を受け付けると、表示部２１は、図１４Ｂに示すＥＦＩ生成画面１２０ｅを表示する。ＥＦＩ生成画面１２０ｅは、ＥＦＩ生成の終了を指示する終了信号の入力を受け付けるＥＦＩ終了ボタン１２１ｂと、ライブ画像表示部１２３と、ライブ画像ボタン１２４と、コントラストマップ表示部１２５と、を有する。
【００６７】
観察者は、コントラストマップ表示部１２５に表示されるコントラストマップに基づき、所望する全焦点画像が生成できたと判断した場合は、図１４ＢのＥＦＩ生成画面１２０ｅのＥＦＩ終了ボタン１２１ｂによりＥＦＩ終了の指示を入力する。ＥＦＩ終了の指示が入力されると、図１４Ｃに示すＥＦＩ生成画面１２０ｆが表示部２１に表示される。ＥＦＩ生成画面１２０ｆは、全焦点画像を表示する全焦点画像表示部１２６を備える。観察者は、全焦点画像表示部１２６に表示される全焦点画像を確認した後、ライブ画像ボタン１２４の選択指示することにより、表示部２１には図１４ＡのＥＦＩ生成画面１２０ｄが再度表示される。
【００６８】
ＥＦＩ開始ボタン１２１ａにより、ＥＦＩ生成の開始を指示する開始信号の入力を受け付けると、図１５に示すフローチャートで、全焦点画像が生成される。
【００６９】
制御部９Ａは、顕微鏡本体１の各部の操作を無効とし（ステップＳ４１）、表示部２１にＥＦＩ生成画面１２０ｅが表示される（ステップＳ４２）。制御部９Ａは、撮像装置８の露出時間を設定または取得するとともに、画像データの転送時間を取得する（ステップＳ４３）。駆動時間設定部９１は、露光時間および転送時間に基づき、ＤＦリング光源６の点灯時間Ｔを設定する（ステップＳ４４）。
【００７０】
ＥＦＩ生成部２５は、ＥＦＩ終了ボタン１２１ｂが押下されたか否かを判断し（ステップＳ４５）、ＥＦＩ終了ボタン１２１ｂが押下されていない場合は（ステップＳ４５：Ｎｏ）、制御部９ＡはＤＦリング光源６の点灯セグメントが１つ時計回り（ＣＷ方向）に回転するよう制御する（ステップＳ４６）。点灯セグメントを変更した後、制御部９Ａはカウントを開始し（ステップＳ４７）、撮像トリガ"Ｈ−Ｌ"パルスを出力する（ステップＳ４８）。
【００７１】
撮像トリガを出力後、撮像装置８は画像データを取得し（ステップＳ４９）、ＥＦＩ生成部２５は、取得された画像データのコントラスト値を算出し、高いコントラスト値を示す画素を取り出し、全焦点画像を生成（ステップＳ５０）し、コントラストマップ生成部２６は、生成された全焦点画像のコントラスト値を輝度変換したコントラストマップを生成、更新する（ステップＳ５１）。
【００７２】
制御部９Ａは、Ｔ時間経過したか否かを判断し（ステップＳ５２）、経過していない場合は（ステップＳ５２：Ｎｏ）、ステップＳ５２を繰り返し、経過した場合は（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）、ステップＳ４５から繰り返す。
【００７３】
ＥＦＩ生成部２５が、ＥＦＩ終了ボタン１２１ｂが押下されたと判断すると（ステップＳ４５：Ｙｅｓ）、制御部９Ａは、ＤＦリング光源６の点灯セグメントを１つ時計回り（ＣＷ方向）に回転する自動回転モードを停止し（ステップＳ５３）、表示部２１にＥＦＩ生成画面１２０ｆを表示し、全焦点画像表示部１２６は直前に作成された全焦点画像を表示する（ステップＳ５４）。制御部９Ａは顕微鏡本体１の操作を有効とし（ステップＳ５５）、ＥＦＩ生成が終了する。
【００７４】
図１６は、発明の実施の形態２に係る顕微鏡システム１００Ａにおけるタイミングチャートである。顕微鏡システム１００Ａでは、制御部９Ａが、ＤＦリング光源６の点灯セグメントを回転した後、撮像トリガがＬからＨとなる。撮像装置８は、撮像トリガのエッジを検出後、露出を開始して撮像を行う。撮像装置８が撮像し、生成した画像データは画像処理装置２０に転送される。実施の形態２では、以上の処理を、ＤＦリング光源６の点灯時間がＴ秒となるように制御し、点灯セグメントの回転と撮像装置８での撮像とを同期させている。これにより、観察者は、より簡易に、コントラストの高い全焦点画像を得ることができる。
【００７５】
上記の実施の形態２では、ＤＦリング光源６の点灯するセグメントを自動的に変更し、撮像装置８により撮像したすべての画像データに基づき全焦点画像を作成しているが、観察者が自動的に撮像された画像データを個々に観察し、観察者が選択した画像データから全焦点画像を作成することも可能である。
【００７６】
図１７は、実施の形態２の変形例１に係る顕微鏡システムの概略構成を示す模式図である。図１８Ａ〜図１８Ｄは、実施の形態２の変形例１に係る顕微鏡システムの表示部２１に表示されるＥＦＩ生成画面の一例を示す図である。
【００７７】
図１８ＡのＥＦＩ生成画面１２０ｈは、ＥＦＩ生成の開始を指示する開始信号の入力を受け付けるＥＦＩ開始ボタン１２１ａと、撮像装置８で撮像した標本のライブ画像を表示するライブ画像表示部１２３と、ライブ画像表示部１２３でのライブ画像２の表示の開始／停止の選択を指示する信号の入力を受け付けるライブ画像ボタン１２４と、を有する。
【００７８】
ＥＦＩ開始ボタン１２１ａにより、ＥＦＩ生成の開始を指示する開始信号の入力を受け付けると、表示部２１は、図１８Ｂに示すＥＦＩ生成画面１２０ｊを表示する。ＥＦＩ生成画面１２０ｊは、ＥＦＩ生成の終了を指示する終了信号の入力を受け付けるＥＦＩ終了ボタン１２１ｂと、ライブ画像ボタン１２４と、撮像装置８により撮像され、撮像時のＤＦリング光源６のセグメント情報を付して画像処理記憶部２３Ｅに記憶されたイメージ画像を表示するイメージ画像表示部１２８と、イメージ画像表示部１２８に表示するイメージ画像を次のセグメントのイメージ画像に送る送りボタン１２９ａ、およびイメージ画像を前のセグメントのイメージ画像に戻す戻しボタン１２９ｂと、ＤＦリング光源６をイメージ画像表示部１２８に表示されるＤＦリング光源６の照明セグメントに再現するリング光源再現ボタン１３０と、撮像したすべての照明セグメントのイメージ画像を表示する全画像表示ボタン１３１と、を有する。
【００７９】
全画像表示ボタン１３１が押圧されると、表示部２１は、図１８Ｃに示すＥＦＩ生成画面１２０ｋを表示する。ＥＦＩ生成画面１２０ｋは、ＥＦＩ終了ボタン１２１ｂと、ライブ画像ボタン１２４と、画像処理記憶部２３Ｅに記憶された全照明セグメントのイメージ画像を表示するイメージ画像表示部１２８Ａと、観察者が選択したイメージ画像を合成する合成ボタン１３２と、を有する。変形例１では、観察者は、図１８Ｂのイメージ画像表示部１２８に表示されるイメージ画像、または図１８Ｃのイメージ画像表示部１２８Ａに表示される全照明セグメントのイメージ画像１２８−１〜１２８−１６を観察して、所望の画像を選択し、合成ボタン１３２の押圧により画像合成を指示する開始信号の入力を受け付けると、合成画像生成部２８は選択したイメージ画像の合成画像を生成する。
【００８０】
合成ボタン１３２が押圧されると、表示部２１は、図１８Ｄに示すＥＦＩ生成画面１２０ｒを表示する。ＥＦＩ生成画面１２０ｒは、ＥＦＩ終了ボタン１２１ｂと、ライブ画像ボタン１２４と、合成画像を表示する合成画像表示部１３３と、を有する。観察者は、合成画像表示部１３３に表示される全焦点画像を確認した後、ライブ画像ボタン１２４を選択指示することにより、表示部２１には図１８ＡのＥＦＩ生成画面１２０ｈが再度表示される。
【００８１】
次に、図を参照して、実施の形態２の変形例１に係る顕微鏡システムでの全焦点画像の生成について説明する。図１９は、実施の形態２の変形例１に係るＥＦＩ生成のフローチャートである。
【００８２】
変形例１では、実施の形態２と同様に、制御部９Ｅは、顕微鏡本体１の各部の操作を無効とし（ステップＳ１２１）、表示部２１にＥＦＩ生成画面１２０ｈが表示される（ステップＳ１２２）。制御部９Ｅは、撮像装置８の露出時間を設定または取得するとともに、画像データの転送時間を取得する（ステップＳ１２３）。駆動時間設定部９１は、露光時間および転送時間に基づき、ＤＦリング光源６の点灯時間Ｔを設定する（ステップＳ１２４）。
【００８３】
その後、ＤＦリング光源６のカウンタＩが初期化（Ｉ＝１）され（ステップＳ１２５）、撮像装置８は画像データを取得する（ステップＳ１２６）。ＥＦＩ生成部２５Ｅは、ＥＦＩ終了ボタン１２１ｂが押下されたか否かを判断し（ステップＳ１２７）、ＥＦＩ終了ボタン１２１ｂが押下されていない場合は（ステップＳ１２７：Ｎｏ）、制御部９ＥはＤＦリング光源６の点灯セグメントが１つ時計回り（ＣＷ方向）に回転するよう制御する（ステップＳ１２８）。点灯セグメントを変更した後、制御部９Ｅはカウントを開始し（ステップＳ１２９）、撮像トリガ"Ｈ−Ｌ"パルスを出力し（ステップＳ１３０）、撮像装置８は画像データを取得し（ステップＳ１３１）、画像データは画像処理記憶部２３Ｅにセグメント情報とともに記憶される。
【００８４】
制御部９Ｅは、Ｔ時間経過したか否かを判断し（ステップＳ１３２）、経過していない場合は（ステップＳ１３２：Ｎｏ）、ステップＳ１３２を繰り返し、経過した場合は（ステップＳ１３２：Ｙｅｓ）、ＤＦリング光源６のカウンタＩを更新（Ｉ＝Ｉ+１）する（ステップＳ１３３）。
【００８５】
制御部９Ｅは、ＤＦリング光源６のカウンタＩが１６か否かを判断し（ステップＳ１３４）、カウンタＩが１６でない場合は（ステップＳ１３４：Ｎｏ）、ステップＳ１２８から繰り返す。カウンタＩが１６の場合は（ステップＳ１３４：Ｙｅｓ）、イメージ画像表示部１２８にカウンタＩが１のイメージ画像を表示する（ステップＳ１３５）。
【００８６】
制御部９Ｅは、合成ボタン１３２が押下されたか否かを判断し（ステップＳ１３６）、合成ボタン１３２が押下されていない場合は（ステップＳ１３６：Ｎｏ）、ステップＳ１３６を繰り返し、押圧された場合は（ステップＳ１３６：Ｙｅｓ）、合成画像生成部２８は、選択されたイメージ画像のコントラスト値を算出し（ステップＳ１３７）、高いコントラスト値を示す画素を取り出し、合成画像を生成、記憶し（ステップＳ１３８）、ステップＳ１２７から繰り返す。
【００８７】
ＥＦＩ生成部２５Ｅが、ＥＦＩ終了ボタン１２１ｂが押下されたと判断すると（ステップＳ１２７：Ｙｅｓ）、制御部９Ｅは、ＤＦリング光源６の点灯セグメントを１つ時計回り（ＣＷ方向）に回転する自動回転モードを停止する（ステップＳ１３９）。ＥＦＩ生成部２５Ｅは、記録された複数の合成画像から全焦点画像を生成し（ステップＳ１４０）、生成した全焦点画像を全焦点画像表示部に表示する（ステップＳ１４１）。制御部９Ｅは顕微鏡本体１の操作を有効とし（ステップＳ１４２）、ＥＦＩ生成が終了する。
【００８８】
実施の形態２の変形例１では、ＤＦリング光源６の点灯セグメントを変えて撮像されたイメージ画像を、１枚ごと、または撮像した全イメージ画像を対比させて観察可能であり、標本２に応じた好ましい照明条件の探索が容易となる。また、リング光源再現ボタン１３０を有するため、リング光源再現ボタン１３０を押圧するだけで自動的に好ましい照明条件に設定可能となり、その後ライブ画像ボタン１２４を押圧することで、標本２を選択した照明条件下で即時に観察することができる。
【００８９】
実施の形態２の変形例１では、ＥＦＩ生成画面１２０ｈのＥＦＩ開始ボタン１２１ａにより、ＥＦＩ生成の開始を指示する開始信号の入力を受け付けると、表示部２１はＥＦＩ生成画面１２０ｊを表示するが、ＥＦＩ生成画面１２０ｑを表示してもよい。図２０は、実施の形態２の変形例２に係る顕微鏡システムの表示部に表示されるＥＦＩ生成画面の一例を示す図である。
【００９０】
ＥＦＩ生成画面１２０ｑは、ＥＦＩ終了ボタン１２１ｂと、ライブ画像ボタン１２４と、イメージ画像表示部１２８と、送りボタン１２９ａおよび戻しボタン１２９ｂと、リング光源再現ボタン１３０と、全画像表示ボタン１３１と、イメージ画像表示部１２８に表示されているイメージ画像を撮像した際のＤＦリング光源６の照明セグメントを表示する照明セグメント表示部１３４と、を有する。照明セグメント表示部１３４でＤＦリング光源６の照明セグメントが表示されているので、照明条件を容易に把握することができる。
【００９１】
上記の実施の形態２、ならびに変形例１および２では、観察者はＤＦリング光源６の操作を行うことなく、簡易に全焦点画像を得ることができるが、標本２のＺ軸方向の移動は、観察者が焦準ハンドル１６の操作により行う必要がある。標本２を載置するステージ３にモータを配置し、標本２のＺ軸方向の移動を制御部が制御しながら、ＥＦＩを生成してもよい。
【００９２】
図２１は、実施の形態２の変形例３に係る顕微鏡システム１００Ｂの概略構成を示す模式図である。図２２は、実施の形態２の変形例３に係る顕微鏡システム１００Ｂの通信系統の構成を示すブロック図である。図２３は、実施の形態２の変形例３に係る顕微鏡システム１００ＢでＥＦＩを生成する際のフローチャートである。
【００９３】
顕微鏡システム１００Ｂは、ステージ３ａと、ステージ３ａをＺ軸方向へ移動させるステージ駆動部３ｂと、を備える。制御部９Ｂは、ステージ駆動部３ｂを制御して、ステージ３ａをＺ軸方向に移動する。
【００９４】
ＥＦＩ開始ボタン１２１ａにより、ＥＦＩ生成の開始を指示する開始信号の入力を受け付けると、図２３に示すフローチャートで、全焦点画像が生成される。
【００９５】
制御部９Ｂは、顕微鏡本体１の各部の操作を無効とし（ステップＳ８０）、表示部２１にＥＦＩ生成画面が表示される（ステップＳ８１）。制御部９Ｂは、撮像装置８の露出時間を設定または取得するとともに、画像データの転送時間を取得する（ステップＳ８２）。駆動時間設定部９１は、露光時間および転送時間に基づき、ＤＦリング光源６の点灯時間Ｔを設定する（ステップＳ８３）。
【００９６】
ＥＦＩ生成部２５は、ＥＦＩ終了ボタン１２１ｂが押下されたか否かを判断し（ステップＳ８４）、ＥＦＩ終了ボタン１２１ｂが押下されていない場合は（ステップＳ８４：Ｎｏ）、制御部９Ｂは、ステージ駆動部３ｂを制御して、ステージ３ａを上昇または下降させる（ステップＳ８５）。ステージ３ａのＺ軸方向へ移動した後、ステップＳ８６〜ステップＳ９２を、実施の形態２のステップＳ４６〜ステップＳ５２と同様に行う。
【００９７】
ＥＦＩ生成部２５が、ＥＦＩ終了ボタン１２１ｂが押下されたと判断すると（ステップＳ８４：Ｙｅｓ）、表示部２１にＥＦＩ生成画面を表示し、全焦点画像表示部１２６に直前に作成された全焦点画像を表示する（ステップＳ９３）。制御部９Ｂは顕微鏡本体１の操作を有効とし（ステップＳ９４）、ＥＦＩ生成が終了する。
【００９８】
実施の形態２の変形例３では、ＤＦリング光源６の点灯セグメントを自動的に回転するとともに、ステージ３ａのＺ軸方向の移動も自動で行うため、観察者はさらに容易にコントラストの高い全焦点画像を得ることができる。
【００９９】
（実施の形態３）
実施の形態３にかかる顕微鏡システムは、全焦点画像を生成するだけでなく、全焦点画像の貼り合わせも可能とする。図２４は、実施の形態３に係る顕微鏡システムの通信系統の構成を示すブロック図である。図２５は、実施の形態３に係る顕微鏡システムの表示部に表示されるＥＦＩ生成画面の一例を示す図である。図２６は、実施の形態３に係る顕微鏡システムでＥＦＩを生成する際のフローチャートである。
【０１００】
実施の形態３にかかる顕微鏡システムにおいて、画像処理装置２０Ｃは、生成した全焦点画像の貼り合わせを行うＥＦＩ貼り合わせ部２７を備える。
【０１０１】
実施の形態３にかかる顕微鏡システムでは、ＥＦＩ生成画面１２０ｇは、ＥＦＩ生成の開始を指示する開始信号の入力を受け付けるＥＦＩ開始ボタン１２１ａと、撮像装置８で撮像した標本２のライブ画像を表示するライブ画像表示部１２３と、ライブ画像表示部１２３でのライブ画像の表示の開始／停止の選択を指示する信号の入力を受け付けるライブ画像ボタン１２４と、生成した全焦点画像の貼り合わせの指示を受け付ける貼り合わせボタン１２７と、を有する。
【０１０２】
実施の形態３にかかる顕微鏡システムでは、ＥＦＩ生成画面１２０ｇのＥＦＩ開始ボタン１２１ａおよび貼り合わせボタン１２７により、ＥＦＩ生成と貼り合わせの指示を受け付けると、制御部９は、顕微鏡本体１の各部の操作を無効、つまり観察条件の変更を不可とし（ステップＳ１００）、ＤＦリング光源６が点灯中か否かを判断する（ステップ１０１）。制御部９がＤＦリング光源６は点灯中と判断した場合（ステップ１０１：Ｙｅｓ）、ＤＦリング光源６のＬＥＤ照明６１を全消灯する（ステップＳ１０２）。
【０１０３】
制御部９がＤＦリング光源６は点灯していないと判断した場合（ステップ１０１：Ｎｏ）、ＥＦＩ生成部２５は、ＥＦＩ終了ボタンが押下されたか否かを判断し（ステップＳ１０３）、ＥＦＩ終了ボタンが押下されていない場合は（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、撮像装置８により画像データを取得し（ステップＳ１０４）、ＥＦＩ生成部２５は取得された画像データの画素毎のコントラスト値を算出し、従前の全焦点画像より高いコントラスト値を示す画素を取り出し、全焦点画像を生成する（ステップＳ１０５）。
【０１０４】
ＥＦＩ生成部２５が全焦点画像を生成すると、コントラストマップ生成部２６は、生成された全焦点画像のコントラスト値を輝度変換したコントラストマップを生成、更新する（ステップＳ１０６）。ＥＦＩ生成部２５が、ＥＦＩ終了ボタンが押下されていないと判断した場合は（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０６が繰り返される。
【０１０５】
ＥＦＩ生成部２５が、ＥＦＩ終了ボタンが押下されたと判断すると（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ＥＦＩ貼り合わせ部２７は生成した全焦点画像を貼り合わせ、貼り合わせ画像を更新する（ステップＳ１０７）。ＥＦＩ貼り合わせ部２７は、貼り合わせ終了指示を受け付けたか否かを判断し（ステップＳ１０８）、終了指示を受け付けていない場合は（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０８が繰り返される。貼り合わせ終了指示を受け付けた場合は（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、ＤＦリング光源６を貼り合わせ開始前の状態に点灯し（ステップＳ１０９）、制御部９は顕微鏡本体１の操作を有効とする（ステップＳ１１０）。表示部２１にＥＦＩ貼り合わせ画像を表示して（ステップＳ１１１）、ＥＦＩ貼り合わせが終了する。
【０１０６】
実施の形態３では、観察条件の変更を不可とし、同一の条件でＥＦＩを生成して、生成したＥＦＩを貼り合わせる。実施の形態３では、ＤＦリング光源６のＬＥＤ照明６１を全消灯したが、同一の条件でＥＦＩを生成できれば、ＤＦリング光源６のＬＥＤ照明６１を全点灯してもよく、あるいは、ＤＦリング光源６を９０度点灯モードで点灯セグメントを１つ時計回り（ＣＷ方向）に回転する自動回転モードとして貼り合わせるＥＦＩを生成してもよい。
【０１０７】
（実施の形態４）
実施の形態４にかかる顕微鏡システムは、ＤＦリング光源６の照明セグメントを自動的に変更しながら、撮像装置８が撮像し、合成画像を生成する。図２７は、実施の形態４に係る顕微鏡システムの通信系統の構成を示すブロック図である。図２８Ａ〜図２８Ｃは、実施の形態４に係る顕微鏡システムの表示部に表示される画像合成画面の一例を示す図である。図２９は、実施の形態４に係る顕微鏡システムで合成画像を生成する際のフローチャートである。
【０１０８】
図２８Ａの画像合成画面１２０ｍは、撮像開始を指示する開始信号の入力を受け付ける撮像開始ボタン１３５と、ライブ画像表示部１２３と、ライブ画像ボタン１２４と、を有する。
【０１０９】
撮像開始ボタン１３５により、撮像開始を指示する開始信号の入力を受け付けると、表示部２１は、図２８Ｂに示す画像合成画面１２０ｎを表示する。画像合成画面１２０ｎは、撮像開始ボタン１３５と、ライブ画像ボタン１２４と、イメージ画像表示部１２８と、送りボタン１２９ａおよび戻しボタン１２９ｂと、ＤＦリング光源６をイメージ画像表示部１２８に表示されるＤＦリング光源６の照明セグメントに再現するリング光源再現ボタン１３０と、撮像したすべての照明セグメントのイメージ画像を表示する全画像表示ボタン１３１と、を有する。
【０１１０】
全画像表示ボタン１３１が押圧されると、表示部２１は、図２８Ｃに示す画像合成画面１２０ｐを表示する。画像合成画面１２０ｐは、撮像開始ボタン１３５と、ライブ画像ボタン１２４と、画像処理記憶部２３Ｅに記憶された全照明セグメントのイメージ画像を表示するイメージ画像表示部１２８Ｂと、観察者が選択したイメージ画像を合成する合成ボタン１３２と、を有する。実施の形態４では、観察者は、図２８Ｂのイメージ画像表示部１２８に表示されるイメージ画像、または図２８Ｃのイメージ画像表示部１２８Ｂに表示される全照明セグメントのイメージ画像１２８−１〜１２８−１６を観察して、所望の画像を選択し、合成ボタン１３２の押圧により画像合成を指示する開始信号の入力を受け付けると、合成画像生成部２８は選択したイメージ画像の合成画像を生成する。
【０１１１】
実施の形態４では、合成ボタン１３２が押圧されると、合成画像生成部２８が生成した合成画像を表示部２１に表示する。
【０１１２】
撮像開始ボタン１３５により、ＥＦＩ生成の開始を指示する開始信号の入力を受け付けると、図２９に示すフローチャートで、全焦点画像が生成される。
【０１１３】
実施の形態４では、制御部９Ｄは、顕微鏡の各部の操作を無効とし（ステップＳ２０１）、表示部２１に画像合成画面１２０ｍを表示する（ステップＳ２０２）。制御部９Ｄは、撮像装置８の露出時間を設定または取得するとともに、画像データの転送時間を取得する（ステップＳ２０３）。駆動時間設定部９１は、露光時間および転送時間に基づき、ＤＦリング光源６の点灯時間Ｔを設定する（ステップＳ２０４）。
【０１１４】
その後、ＤＦリング光源６のカウンタＩを初期化（Ｉ＝１）し（ステップＳ２０５）、撮像装置８は画像データを取得する（ステップＳ２０６）。制御部９Ｄは、ＤＦリング光源６のカウンタＩが１６か否かを判断し（ステップＳ２０７）、カウンタＩが１６でない場合は（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、制御部９ＤはＤＦリング光源６の点灯セグメントが１つ時計回り（ＣＷ方向）に回転するよう制御する（ステップＳ２０８）。点灯セグメントを変更した後、制御部９Ｄはカウントを開始し（ステップＳ２０９）、撮像トリガ"Ｈ−Ｌ"パルスを出力し（ステップＳ２１０）、撮像装置８は画像データを取得し（ステップＳ２１１）、画像は画像処理記憶部２３Ｄにセグメント情報とともに記憶される。
【０１１５】
制御部９Ｄは、Ｔ時間経過したか否かを判断し（ステップＳ２１２）、経過していない場合は（ステップＳ２１２：Ｎｏ）、ステップＳ２１２を繰り返し、経過した場合は（ステップＳ２１２：Ｙｅｓ）、ＤＦリング光源６のカウンタＩを更新（Ｉ＝Ｉ+１）し（ステップＳ２１３）、ステップ２０７に戻る。
【０１１６】
カウンタＩが１６の場合は（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、イメージ画像表示部１２８にカウンタＩが１のイメージ画像を表示（ステップＳ２１４）する。制御部９Ｄは、合成ボタン１３２が押下されたか否かを判断し（ステップＳ２１５）、合成ボタン１３２が押下されていない場合は（ステップＳ２１５：Ｎｏ）、ステップＳ２１５を繰り返す。押圧された場合は（ステップＳ２１５：Ｙｅｓ）、合成画像生成部２８は、選択されたイメージ画像のコントラスト値を算出し（ステップＳ２１６）、高いコントラスト値を示す画素を取り出し、合成画像を生成し（ステップＳ２１７）、制御部９Ｄは顕微鏡の操作を有効とし（ステップＳ２１８）、合成画像の生成が終了する。
【０１１７】
実施の形態４では、ＤＦリング光源６の点灯セグメントを変えて撮像されたイメージ画像を、１枚ごと、または全イメージ画像を対比させて観察可能であり、標本２に応じた好ましい照明条件の探索が容易となる。また、リング光源再現ボタン１３０を有するため、リング光源再現ボタン１３０を押圧するだけで自動的に好ましい照明条件に設定可能となる。また、コントラストの高いイメージ画像を用いて合成画像を生成することができる。
【０１１８】
実施の形態４では、観察者が選択したイメージ画像に基づき合成画像を生成するが、全イメージ画像に基づき合成画像を生成してもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１  顕微鏡本体部
２  標本
３、３ａ  ステージ
３ｂ  ステージ駆動部
４  対物レンズ
５  同軸落射光源
６  ＤＦリング光源
７  接眼レンズ
８  撮像装置
９、９Ａ、９Ｂ  制御部
９１  駆動時間設定部
１１  レボルバ
１２  顕微鏡フレーム
１３  ランプハウス
１３ａ  落射光源
１４  キューブターレット
１４ａ  ミラー
１５  投光管
１５ａ  集光レンズ
１５ｂ  開口絞り
１６  焦準ハンドル
１７  三眼鏡筒
２０  画像処理装置
２１  表示部
２２  入力部
２３  画像処理記憶部
２４  画像処理制御部
２５  ＥＦＩ生成部
２６  コントラストマップ生成部
２７  ＥＦＩ貼り合わせ部
２８  合成画像生成部  ３０  操作部
３１  ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
３２  点灯モード選択部
３３  回転操作部
３４ａ、３４ｂ  ＤＦ光源光量操作部
３５ａ、３５ｂ  同軸光源光量操作部
３６ａ、３６ｂ  ＡＳ操作部
１００、１００Ａ、１００Ｂ  顕微鏡システム
【図１】
2017110653.tif 000003
【図２Ａ】
2017110653.tif 000004
【図２Ｂ】
2017110653.tif 000005
【図３】
2017110653.tif 000006
【図４】
2017110653.tif 000007
【図５Ａ】
2017110653.tif 000008
【図５Ｂ】
2017110653.tif 000009
【図５Ｃ】
2017110653.tif 000010
【図６】
2017110653.tif 000011
【図７】
2017110653.tif 000012
【図８】
2017110653.tif 000013
【図９】
2017110653.tif 000014
【図１０】
2017110653.tif 000015
【図１１】
2017110653.tif 000016
【図１２】
2017110653.tif 000017
【図１３】
2017110653.tif 000018
【図１４Ａ】
2017110653.tif 000019
【図１４Ｂ】
2017110653.tif 000020
【図１４Ｃ】
2017110653.tif 000021
【図１５】
2017110653.tif 000022
【図１６】
2017110653.tif 000023
【図１７】
2017110653.tif 000024
【図１８Ａ】
2017110653.tif 000025
【図１８Ｂ】
2017110653.tif 000026
【図１８Ｃ】
2017110653.tif 000027
【図１８Ｄ】
2017110653.tif 000028
【図１９】
2017110653.tif 000029
【図２０】
2017110653.tif 000030
【図２１】
2017110653.tif 000031
【図２２】
2017110653.tif 000032
【図２３】
2017110653.tif 000033
【図２４】
2017110653.tif 000034
【図２５】
2017110653.tif 000035
【図２６】
2017110653.tif 000036
【図２７】
2017110653.tif 000037
【図２８Ａ】
2017110653.tif 000038
【図２８Ｂ】
2017110653.tif 000039
【図２８Ｃ】
2017110653.tif 000040
【図２９】
2017110653.tif 000041
【国際調査報告】
2017110653.tif 000042
2017110653.tif 000043
2017110653.tif 000044
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