(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
標本試料を載置し、水平方向に移動可能なステージと、前記ステージを駆動するステージ駆動部と、を備えた顕微鏡システムであって、
前記ステージに載置された前記標本試料を撮像して該標本試料の画像データを連続して生成する撮像装置と、
前記撮像装置が生成した前記画像データに対応する画像を生成順に表示する表示部と、
前記撮像装置が連続して生成した前記画像データから前記撮像装置の観察領域より外縁が広い観察領域を有する貼り合わせ画像データを生成し、該貼り合わせ画像データに対応する貼り合わせ画像を前記表示部に表示させる貼り合わせ画像観察モードと、前記撮像装置が連続して生成した前記画像データに対応する前記画像を生成順に前記表示部に表示させる通常観察モードとの間で当該顕微鏡システムの観察モードを切替えるモード切替部と、
前記モード切替部によって前記貼り合わせ画像観察モードに切替えられた場合、前記通常観察モードの設定時における前記ステージの移動速度に比して遅い移動速度であって、前記撮像装置が生成した時間が前後する２つの前記画像が重なりを有する移動速度で前記ステージ駆動部を駆動する駆動制御部と、
を備えたことを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項２】
前記画像は、矩形状をなし、
前記駆動制御部は、前記画像の一辺を含む端部同士が重なりを有する移動速度で前記ステージ駆動部を駆動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】
前記モード切替部に観察モードの切替えを指示する指示信号および前記ステージを駆動する駆動信号の入力を受け付ける入力部をさらに備えた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】
前記撮像装置が生成した時間的に連続する前記画像データに基づいて、前記ステージに対する前記撮像装置の観察領域の相対的な移動量を算出する移動量算出部と、
前記撮像装置の観察領域を示すライブ位置枠を生成するライブ枠生成部と、
前記移動量算出部が算出した前記移動量に基づいて、現在の前記撮像装置の観察領域に対応する表示位置に前記ライブ位置枠を前記表示部に表示させる表示制御部と、
をさらに備えた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】
前記移動量算出部が前記移動量を算出することができたか否かを判定する移動量判定部をさらに備え、
前記駆動制御部は、前記移動量判定部によって前記移動量算出部が前記移動量を算出することができなかったと判定された場合、前記ステージ駆動部を駆動することにより、前記ステージが移動する直前の位置に移動させることを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡システム。
【請求項６】
前記駆動制御部は、前記移動量判定部によって前記移動量算出部が前記移動量を算出することができなかったと判定された場合、前記移動速度をさらに遅くして前記ステージ駆動部を駆動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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対物レンズを用いてステージ上に載置された標本試料を撮像することによって生成された画像データに対応する画像を表示する顕微鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、標本試料を観察する視野を変更しながら撮影した複数の静止画像を貼り合わせることによって、撮像装置の観察領域よりも広い１枚の貼り合わせ画像を生成する技術が知られている（特許文献１および特許文献２）。この技術では、表示モニタに表示される標本試料の貼り合わせ画像上に撮像装置が連続的に生成するライブ画像を重ねて表示し、このライブ画像により、次に貼り合わせを行う画像の位置をユーザに把握させることで、所望とする標本試料の貼り合わせ画像の作成を可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４１６９７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４１６９８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、上述した技術では、ユーザが標本試料の貼り合わせ画像を作成する場合、ユーザが標本試料を載置したステージを移動させながら表示モニタに表示される貼り合わせ画像上にライブ画像を重ねて表示し、ライブ画像を所望とする貼り合わせ位置に移動させて貼り合わせる。この場合、ユーザがステージを移動させながら所望とする貼り合わせ位置にライブ画像を移動させるため、ステージの移動速度が速すぎる場合には、貼り合わせ画像上にライブ画像を適切に貼り合わせることができないという問題点があった。また、貼り合わせを適切に行うため、ユーザがステージの移動速度を調整しながら貼り合わせを行う必要があり、ユーザには負担となっていた。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、貼り合わせ時のユーザへの負担を軽減し、所望の貼り合わせ画像を得るために適切にステージを駆動す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、本発明にかかる顕微鏡システムは、標本試料を載置し、水平方向に移動可能なステージと、前記ステージを駆動するステージ駆動部と、前記ステージに載置された前記標本試料を撮像して該標本試料の画像データを連続して生成する撮像装置と、前記撮像装置が生成した前記画像データに対応する画像を生成順に表示する表示部と、前記撮像装置が生成した時間が前後する２つの前記画像が重なりを有する移動速度で前記ステージ駆動部を駆動する駆動制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記画像は、矩形状をなし、前記駆動制御部は、前記画像の一辺を含む端部同士が重なりを有する移動速度で前記ステージ駆動部を駆動することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記撮像装置が連続して生成した前記画像データから前記撮像装置の観察領域より外縁が広い観察領域を有する貼り合わせ画像データを生成し、該貼り合わせ画像データに対応する貼り合わせ画像を前記表示部に表示させる貼り合わせ画像観察モードと、前記撮像装置が連続して生成した前記画像データに対応する前記画像を生成順に前記表示部に表示させる通常観察モードとの間で当該顕微鏡システムの観察モードを切替えるモード切替部をさらに備え、前記駆動制御部は、前記モード切替部によって前記通常観察モードから前記貼り合わせ画像観察モードに切替えられた場合、前記移動速度で前記ステージ駆動部を駆動することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記貼り合わせ画像観察モードの設定時における前記ステージの前記移動速度は、前記通常観察モードの設定時における前記ステージの移動速度に比して遅いことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記モード切替部に観察モードの切替えを指示する指示信号および前記ステージを駆動する駆動信号の入力を受け付ける入力部をさらに備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記撮像装置が生成した時間的に連続する前記画像データに基づいて、前記ステージに対する前記撮像装置の観察領域の相対的な移動量を算出する移動量算出部と、前記撮像装置の観察領域を示すライブ位置枠を生成するライブ枠生成部と、前記移動量算出部が算出した前記移動量に基づいて、現在の前記撮像装置の観察領域に対応する表示位置に前記ライブ位置枠を前記表示部に表示させる表示制御部と、をさらに備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記移動量算出部が前記移動量を算出することができたか否かを判定する移動量判定部をさらに備え、前記駆動制御部は、前記移動量判定部によって前記移動量算出部が前記移動量を算出することができなかったと判定された場合、前記ステージ駆動部を駆動することにより、前記ステージを初期位置に移動させることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記駆動制御部は、前記移動量判定部によって前記移動量算出部が前記移動量を算出することができなかったと判定された場合、前記移動速度をさらに遅くして前記ステージ駆動部を駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる顕微鏡システムによれば、駆動制御部が撮像装置によって生成された時間が前後する２つのライブ画像が重なりを有する移動速度でステージ駆動部を駆動するので、ユーザが貼り合わせ画像を作成する際に適切な移動速度でステージを駆動することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態にかかる顕微鏡システムの構成の一例を示す概念図である。
【図２】図２は、本発明の一実施の形態にかかる顕微鏡システムの機能構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態にかかる顕微鏡システムの表示部の一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の一実施の形態にかかる顕微鏡システムが行う処理の概要を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の一実施の形態にかかる顕微鏡システムの行う処理を模式的に説明する図である。
【図６】図６は、本発明の一実施の形態にかかる顕微鏡システムの行う処理を模式的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施の形態にかかる顕微鏡システムの構成の一例を示す概念図である。図２は、本発明の一実施の形態にかかる顕微鏡システムの機能構成を示すブロック図である。なお、図１および図２において、顕微鏡システム１が載置される平面をＸＹ平面とし、ＸＹ平面と垂直な方向をＺ方向として説明する。
【００１８】
図１および図２に示すように、顕微鏡システム１は、標本試料Ｓを観察する顕微鏡装置２と、顕微鏡装置２を駆動制御する顕微鏡制御部３と、顕微鏡装置２を介して標本試料Ｓを撮像して画像データを生成する撮像装置４と、撮像装置４の駆動を制御する撮像制御部５と制御端末７を介して撮像装置４が撮像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１の各種の操作の入力を受け付ける表示入力部６と、顕微鏡システム１の各部を制御する制御端末７と、を備える。顕微鏡装置２、顕微鏡制御部３、撮像装置４、撮像制御部５、表示入力部６および制御端末７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】
顕微鏡装置２は、標本試料Ｓが載置されるステージ２１と、側面視略Ｃ字状をなし、ステージ２１を支持するとともに、レボルバ２２を介して対物レンズ２３を保持する顕微鏡本体部２４と、標本試料Ｓに光を照射する落射照明用光源２５と、を備える。
【００２０】
ステージ２１は、ＸＹＺ方向に移動自在に構成されている。ステージ２１は、ステージ駆動部２１１によってＸＹ平面内で移動自在である。ステージ２１は、顕微鏡制御部３の制御のもと、図示しないＸＹ位置の原点センサによってＸＹ平面における所定の原点位置を検出し、この原点位置を基点としてステージ駆動部２１１の駆動量が制御されることによって、標本試料Ｓ上の観察箇所（観察領域）を移動する。ステージ２１は、観察時のＸ位置およびＹ位置に関する位置信号（ＸＹ座標）を顕微鏡制御部３に出力する。また、ステージ２１は、モータ２１２によってＺ方向に移動自在である。ステージ２１は、顕微鏡制御部３の制御のもと、図示しないＺ位置の原点センサによってステージ２１のＺ方向における所定の原点位置を検出し、この原点位置を基点としてモータ２１２の駆動量が制御されることによって、所定の高さ範囲内の任意のＺ位置に標本試料Ｓを焦準移動させる。ステージ２１は、観察時のＺ位置に関する位置信号を顕微鏡制御部３に出力する。
【００２１】
レボルバ２２は、顕微鏡本体部２４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２３を標本試料Ｓの上方に配置する。レボルバ２２は、ノーズピースやスイングレボルバ等を用いて構成される。レボルバ２２は、マウンタ２２１によって倍率（観察倍率）が異なる複数の対物レンズ２３を保持する。レボルバ２２は、観察光の光路上に挿入されて標本試料Ｓの観察に用いる対物レンズ２３を択一的に切換えるため、マウンタ２２１をスライド移動又は回転させるレボルバ駆動部２２２と、レボルバ２２の接続状態等を検出するレボルバ検出部２２３と、を有する。
【００２２】
レボルバ駆動部２２２は、顕微鏡制御部３の制御のもと、マウンタ２２１をスライド移動又は回転させる。レボルバ検出部２２３は、レボルバ２２が顕微鏡本体部２４に接続されていることを検知するレボルバ接続センサ（図示せず）と、対物レンズ２３が観察光の光路上に挿入された対物レンズ２３の種類を識別するレボルバセンサ（図示せず）と、対物レンズ２３が観察光の光路上に挿入されたことを検知する移動完了センサ（図示せず）と、を有する。レボルバ検出部２２３は、各種センサが検出した検出結果を顕微鏡制御部３へ出力する。
【００２３】
対物レンズ２３は、たとえば１倍，２倍，４倍の比較的倍率の低い対物レンズ２３１（以下、「低倍対物レンズ２３１」という）と、１０倍，２０倍，４０倍の低倍対物レンズ２３１の倍率に対して高倍率である対物レンズ２３２（以下、「高倍対物レンズ２３２」という）とを少なくとも一つずつマウンタ２２１に装着される。なお、低倍対物レンズ２３１および高倍対物レンズ２３２の倍率は一例であり、高倍対物レンズ２３２が低倍対物レンズ２３１に対して高ければよい。
【００２４】
顕微鏡本体部２４は、ファイバー２５１を介して落射照明用光源２５から出射された照明光Ｌ１（以下、「落射照明光Ｌ１」という）を集光する照明レンズ２４１と、落射照明光Ｌ１の光路を対物レンズ２３の光軸に沿って偏向させるハーフミラー２４２と、標本試料Ｓを拡大するズームレンズ部２４３と、対物レンズ２３、ズームレンズ部２４３およびハーフミラー２４２を介して入射される標本試料Ｓの反射光を集光して観察像を結像する結像レンズ２４４とが内部に設けられている。
【００２５】
ズームレンズ部２４３は、１または複数のレンズからなり、標本試料Ｓに対してズーム可能なズーム光学系２４３ａと、ズーム光学系２４３ａを光軸に沿って駆動するズーム駆動部２４３ｂとを有する。ズーム駆動部２４３ｂは、顕微鏡制御部３の制御のもと、ズーム光学系２４３ａを光軸に沿って移動させることにより、ズームレンズ部２４３のズーム倍率を変更する。
【００２６】
落射照明光Ｌ１は、照明レンズ２４１、ハーフミラー２４２、ズーム光学系２４３ａおよび対物レンズ２３を経て標本試料Ｓに照射される。標本試料Ｓで反射した反射光Ｌ２（以下、「観察光Ｌ２」という）は、対物レンズ２３、ズーム光学系２４３ａ、ハーフミラー２４２および結像レンズ２４４を経て撮像装置４に入射する。
【００２７】
落射照明用光源２５は、ハロゲンランプ、キセノンランプまたはＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）等によって構成される。落射照明用光源２５は、ファイバー２５１を介して標本試料Ｓの観察像を形成するための落射照明光Ｌ１を顕微鏡本体部２４に出射する。
【００２８】
顕微鏡制御部３は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等を用いて構成され、制御端末７の制御のもと、顕微鏡装置２を構成する各部の動作を統括的に制御する。具体的には、顕微鏡制御部３は、レボルバ駆動部２２２を駆動することにより、マウンタ２２１を回転させて観察光Ｌ２の光路上に配置する対物レンズ２３を切換える切換処理、ステージ駆動部２１１またはモータ２１２を駆動することにより、ステージ２１の駆動処理、および標本試料Ｓの観察に伴う顕微鏡装置２の各部の調整を行う調整処理等を行う。また、顕微鏡制御部３は、顕微鏡装置２を構成する各部の状態、たとえばステージ２１の位置情報（ＸＹ位置、Ｚ位置）およびレボルバ２２に装着された対物レンズ２３の種類情報等を制御端末７に出力する。
【００２９】
撮像装置４は、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）またはＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）等の撮像素子４１を用いて構成される。撮像装置４は、撮像制御部５の制御のもと、結像レンズ２４４を経て入射された標本試料Ｓの観察像を撮像して標本試料Ｓの画像データを連続して生成する。撮像装置４は、カメラケーブルを介して生成した標本試料Ｓの画像データを制御端末７へ出力する。
【００３０】
撮像制御部５は、ＣＰＵ等を用いて構成され、撮像装置４の動作を制御する。具体的には、撮像制御部５は、撮像装置４の自動ゲイン制御のＯＮ／ＯＦＦ切換処理、ゲインの設定処理およびフレームレートの設定処理等を行って撮像装置４の撮影動作を制御する。撮像制御部５は、ＡＥ処理部５１と、ＡＦ処理部５２と、を有する。
【００３１】
ＡＥ処理部５１は、撮像装置４が生成した画像データに基づいて、撮像装置４の露出条件を自動的に設定する。具体的には、ＡＥ処理部５１は、制御端末７を介して取得した画像データから輝度を算出し、算出した輝度に基づいて撮像装置４の露出条件、たとえば露光時間を決定することで撮像装置４の露出を自動的に調整するＡＥ処理を行う。
【００３２】
ＡＦ処理部５２は、撮像装置４が生成した画像データに基づいて、撮像装置４のピントを自動的に調整する。具体的には、ＡＦ処理部５２は、画像データに含まれるコントラストを評価し、合焦している合焦位置（焦点位置）を検出することにより、撮像装置４のピントを自動的に調整するＡＦ処理を行う。なお、ＡＦ処理部５２は、画像データに基づいて、ステージ２１の各Ｚ位置における画像のコントラストを評価することにより、合焦している焦点位置（Ｚ位置）を検出してもよい。
【００３３】
表示入力部６は、制御端末７との通信を行う表示通信部６１と、画像を表示する表示部６２と、外部からの物体の接触に応じた位置信号を出力するタッチパネル６３と、を有する。
【００３４】
表示通信部６１は、制御端末７との通信を行うための通信インターフェースである。表示通信部６１は、制御端末７から出力される画像データを表示部６２へ出力する。
【００３５】
表示部６２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６２は、表示通信部６１を介して入力される画像データに対応する画像および顕微鏡システム１の各種操作情報を表示する。具体的には、表示部６２は、撮像装置４によって連続して生成された画像データに対応するライブ画像または撮像装置４の観察領域よりも外縁が広い観察領域を有する標本試料Ｓの貼り合わせ画像データに対応する貼り合わせ画像を表示する。なお、表示部６２が表示するライブ画像および貼り合わせ画像の表示領域の詳細については後述する。
【００３６】
タッチパネル６３は、表示部６２の表示画面上に設けられ、外部からの物体の接触位置に応じた入力を受け付ける。具体的には、タッチパネル６３は、ユーザが表示部６２に表示される操作アイコンに従ってタッチ（接触）した位置を検出し、この検出したタッチ位置に応じた位置信号を制御端末７へ出力する。タッチパネル６３は、表示部６２が顕微鏡システム１の各種操作情報を画像表示領域Ａ１内で表示することで、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）として機能する（図３を参照）。一般に、タッチパネルとしては、抵抗膜方式、静電容量方式および光学方式等がある。本実施の形態では、いずれの方式のタッチパネルであっても適用可能である。
【００３７】
制御端末７は、顕微鏡制御部３、撮像制御部５および表示入力部６との通信を行う制御通信部７１と、顕微鏡システム１の各種情報を記憶する記憶部７３と、顕微鏡システム１の各部の駆動を指示する駆動指示信号の入力を受け付ける入力部７２と、顕微鏡システム１の各部を制御する制御部７４と、を備える。
【００３８】
制御通信部７１は、顕微鏡制御部３、撮像制御部５および表示入力部６それぞれとの通信を行うための通信インターフェースである。また、制御通信部７１は、カメラケーブルを介して撮像装置４から出力される画像データを制御部７４へ出力する。
【００３９】
入力部７２は、キーボード、マウス、ジョイスティックおよび各種スイッチ等を用いて構成され、各種スイッチの操作入力に応じた操作信号を制御部７４に出力する。
【００４０】
記憶部７３は、制御端末７の内部に固定的に設けられるフラッシュメモリおよびＲＡＭ（Random  Access  Memory）等の半導体メモリを用いて実現される。記憶部７３は、顕微鏡システム１に実行させる各種プログラム、プログラムの実行中に使用される各種データを記憶する。また、記憶部７３は、制御部７４の処理中の情報を一次的に記憶する。記憶部７３は、撮像装置４が撮像した画像データを記憶する画像データ記憶部７３１を有する。なお、記憶部７３は、外部から装着されるメモリカード等を用いて構成されてもよい。
【００４１】
制御部７４は、ＣＰＵ等を用いて構成され、入力部７２からの操作信号およびタッチパネル６３から位置信号に応じて顕微鏡システム１を構成する各部に対応する指示やデータの転送等を行って顕微鏡システム１の動作を統括的に制御する。
【００４２】
制御部７４の詳細な構成について説明する。制御部７４は、ライブ画像生成部７４１と、移動量算出部７４２と、移動量判定部７４３と、ライブ枠生成部７４４と、撮影画像生成部７４５と、貼り合わせ画像生成部７４６と、モード切替部７４７と、駆動制御部７４８と、表示制御部７４９と、を有する。
【００４３】
ライブ画像生成部７４１は、撮像装置４が連続して生成した画像データから表示部６２に表示させるライブ画像データを順次生成する。ライブ画像生成部７４１は、ライブ画像データを画像データ記憶部７３１に出力する。また、ライブ画像生成部７４１は、画像データに対し、所定の画像処理、たとえばオプティカルブラック減算処理、ホワイトバランス調整処理、同時化処理、カラーマトリクス演算処理、γ補正処理、色再現処理およびエッジ強調処理等を含む画像処理を行う。
【００４４】
移動量算出部７４２は、制御通信部７１を介して入力される撮像装置４によって生成された時間が前後する２つの画像データに対応する２の画像に基づいて、ステージ２１に対する撮像装置４の観察領域における相対的な移動量を算出する。具体的には、移動量算出部７４２は、時間的に前後する２つの画像データに対応するライブ画像にそれぞれ含まれる特徴点を抽出し、２つのライブ画像間において同一となる複数の対応点の移動量（画素数）を算出することにより、ステージ２１に対する撮像装置４の観察領域における相対的な移動量（ずれ量）を算出する。ここで、特徴点とは、輝度情報、色情報またはエッジ情報である。なお、移動量算出部７４２は、撮像装置４の観察領域における相対的な移動量をパターンマッチング等の周知技術を用いて算出してもよい。
【００４５】
移動量判定部７４３は、移動量算出部７４２が時間的に前後する２つのライブ画像に基づいてステージ２１に対する撮像装置４の観察領域における相対的な移動量が算出できたか否かを判断する。具体的には、移動量判定部７４３は、移動量算出部７４２が２つのライブ画像間において対応する特徴点を抽出することができたか否かを判定する。たとえば、移動量判定部７４３は、移動量算出部７４２が２つのライブ画像間において互いに対応する特徴点を抽出することができなった場合、移動量算出部７４２がステージ２１に対する撮像装置４の観察領域における相対的な移動量を算出することができなかったと判定する。
【００４６】
ライブ枠生成部７４４は、撮像装置４の観察領域を示すライブ位置枠を生成する。具体的には、ライブ枠生成部７４４は、撮像装置４の観察領域を示すライブ位置枠として矩形状の枠を生成する。
【００４７】
撮影画像生成部７４５は、制御通信部７１を介して入力される画像データに対して、所定の画像処理を施して貼り合わせ画像生成部７４６および画像データ記憶部７３１に出力する。具体的には、撮影画像生成部７４５は、画像データに対して、オプティカルブラック減算処理、ホワイトバランス調整処理、同時化処理、カラーマトリクス演算処理、γ補正処理、色再現処理およびエッジ強調処理等を含む画像処理を行う。なお、撮影画像生成部７４５は、画像データを所定の方式、たとえばＪＰＥＧ（Joint  Photographic  Experts  Group）方式で圧縮し、圧縮した画像データを貼り合わせ画像生成部７４６および画像データ記憶部７３１に出力してもよい。
【００４８】
貼り合わせ画像生成部７４６は、移動量算出部７４２が算出したステージ２１に対する撮像装置４の観察領域の相対的な移動量に基づいて、撮像装置４が生成した画像データから撮像装置４の観察領域よりも外縁が広い観察領域を有する貼り合わせ画像データを生成する。具体的には、貼り合わせ画像生成部７４６は、画像データ記憶部７３１が記憶する貼り合わせ画像データを取得し、撮影画像生成部７４５から出力された撮影画像データを、移動量算出部７４２が算出したステージ２１に対する撮像装置４の観察領域の相対的な移動量によって定まる貼り合わせ画像の表示位置に合成することにより、貼り合わせ画像データを生成する。たとえば、貼り合わせ画像生成部７４６は、貼り合わせ画像に撮影画像を貼り合わせる際に、繋ぎ目を目立たなくするため、貼り合わせ画像と撮影画像との重複領域に画素値のブレンディング処理を行うことによって貼り合わせ画像を生成する。ここで、ブレンディング処理とは、画像間で画素値を加重平均して合成画像の画素値を算出する画像処理である。なお、貼り合わせ画像生成部７４６は、ブレンディング処理において加重平均の際の重みを画素の位置に応じて変化させてもよい。
【００４９】
モード切替部７４７は、撮像装置４が連続して生成した画像データから撮像装置４の観察領域より外縁が広い観察領域を有する貼り合わせ画像データを生成し、この貼り合わせ画像データに対応する貼り合わせ画像を表示部６２に表示させる貼り合わせ画像観察モードと、撮像装置４が連続して生成した画像データに対応するライブ画像を生成順に表示部６２に表示させる通常観察モードとの間で顕微鏡システム１の観察モードを切替える。具体的には、モード切替部７４７は、入力部７２から入力される指示信号またはタッチパネル６３から入力される指示信号に基づいて、顕微鏡システム１の観察モードを貼り合わせ画像観察モードと通常観察モードとの間で切替える。
【００５０】
駆動制御部７４８は、入力部７２から入力される操作信号またはタッチパネル６３から入力される位置信号や指示信号に基づいて、顕微鏡装置２および撮像装置４の駆動を制御する。具体的には、駆動制御部７４８は、入力部７２から撮影を指示する撮影指示信号が入力された場合、撮像制御部５に撮影を指示する指示信号を出力することにより、撮像装置４に撮影動作を実行させる。また、駆動制御部７４８は、撮像装置４が生成した時間が前後する２つの画像が重なりを有する移動速度でステージ２１を駆動する。たとえば、駆動制御部７４８は、画像の一辺を含む端部同士が重なりを有する移動速度で前記ステージ駆動部を駆動する。さらに、駆動制御部７４８は、モード切替部７４７によって顕微鏡システム１の観察モードが貼り合わせ画像観察モードに設定された場合において、入力部７２からステージ２１の移動を指示する指示信号が入力されたとき、ステージ２１を通常観察モード時における移動速度より遅い移動速度で駆動する。
【００５１】
表示制御部７４９は、表示部６２の表示態様を制御する。具体的には、表示制御部７４９は、制御通信部７１および表示通信部６１を介してライブ画像生成部７４１によって生成されたライブ画像および貼り合わせ画像生成部７４６によって生成された貼り合わせ画像を表示部６２に表示させる。表示制御部７４９は、移動量算出部７４２が算出したステージ２１に対する撮像装置４の観察領域の移動量に基づいて、現在の撮像装置４の観察領域に対応する貼り合わせ画像上の表示位置に、ライブ枠生成部７４４によって生成されたライブ位置枠を重畳して表示部６２の画像表示領域Ａ１に表示させる。
【００５２】
このように構成された顕微鏡システム１は、制御部７４の制御のもと、撮像装置４で撮像された標本試料Ｓの画像データを表示部６２に表示することによってユーザに標本試料Ｓの画像を観察させることができる。さらに、顕微鏡システム１は、入力部７２から入力される操作信号に基づいて、制御部７４が顕微鏡システム１の各部に指示信号や駆動信号を出力することにより、顕微鏡装置２および撮像装置４が駆動する。
【００５３】
つぎに、顕微鏡システム１が行う動作について説明する。図４は、本実施の形態にかかる顕微鏡システム１が行う処理の概要を示すフローチャートである。
【００５４】
図４に示すように、駆動制御部７４８は、モード切替部７４７によって顕微鏡システム１に設定された観察モードが貼り合わせ画像観察モードであるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。顕微鏡システム１に設定された観察モードが貼り合わせ画像観察モードであると制御部７４が判断した場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１は、後述するステップＳ１０２へ移行する。一方、顕微鏡システム１に設定された観察モードが貼り合わせ画像観察モードでないと制御部７４が判断した場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、顕微鏡システム１は、後述するステップＳ１１９へ移行する。
【００５５】
続いて、駆動制御部７４８は、貼り合わせ画像観察モードに応じてステージ２１を駆動する際の移動速度を切替える（ステップＳ１０２）。
【００５６】
その後、ライブ枠生成部７４４は、表示部６２で表示する現在の撮像装置４の観察領域に対応するライブ位置枠を生成する（ステップＳ１０３）。
【００５７】
続いて、表示制御部７４９は、ライブ枠生成部７４４が生成したライブ位置枠Ｂ１を表示部６２に表示させる（ステップＳ１０４）。
【００５８】
その後、ライブ画像生成部７４１は、撮像装置４によって生成された画像データからライブ画像データを生成する（ステップＳ１０５）。
【００５９】
続いて、表示制御部７４９は、ライブ画像生成部７４１が生成したライブ画像データに対応するライブ画像を表示部６２に表示させる（ステップＳ１０６）。
【００６０】
その後、制御部７４は、ステージ２１が移動したか否かを判断する（ステップＳ１０７）。具体的には、図５に示すように、制御部７４は、入力部７２を介してステージ２１を駆動する指示信号が入力されることによって、駆動制御部７４８が貼り合わせ画像Ｐ１とライブ画像Ｐ２の少なくとも端部の領域が互いに重なる移動速度でステージ駆動部２１１を駆動させてステージ２１を移動させたか否かを判断する。ステージ２１が移動していると制御部７４が判断した場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１は、ステップＳ１０８へ移行する。一方、ステージ２１が移動していないと制御部７４が判断した場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、顕微鏡システム１は、ステップＳ１０５へ戻る。
【００６１】
ステップＳ１０８において、移動量算出部７４２は、最新のライブ画像と直前のライブ画像とに基づいて、ステージ２１に対する撮像装置４の観察領域の相対的な移動量を算出する。具体的には、移動量算出部７４２は、ライブ画像生成部７４１によって生成された最新のライブ画像と、画像データ記憶部７３１によって記憶された直前のライブ画像とに基づいて、ステージ２１に対する撮像装置４の観察領域における相対的な移動量を算出する。
【００６２】
続いて、移動量判定部７４３は、移動量算出部７４２がステージ２１に対する撮像装置４の観察領域の相対的な移動量を算出することができたか否かを判定する（ステップＳ１０９）。具体的には、移動量判定部７４３は、移動量算出部７４２が直前のライブ画像から抽出した複数の特徴点それぞれに対応する対応点を最新のライブ画像から抽出することにより、ステージ２１に対する撮像装置４の観察領域の移動量を算出することができたか否かを判定する。たとえば、図６に示すように、移動量判定部７４３は、ステージ２１の移動速度が速く、ステージ２１の移動量が大きかった場合において、移動量算出部７４２が直前のライブ画像（たとえば貼り合わせ画像Ｐ１に該当）から抽出した特徴点に対応する対応点を最新のライブ画像Ｐ３から抽出できなかったとき、移動量算出部７４２がステージ２１に対する撮像装置４の観察領域の相対的な移動量を算出することができなかったと判定する。移動量算出部７４２がステージ２１に対する撮像装置４の観察領域の相対的な移動量を算出することができたと移動量判定部７４３が判定した場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１は、後述するステップＳ１１０へ移行する。一方、移動量算出部７４２がステージ２１に対する撮像装置４の観察領域の相対的な移動量を算出することができなかったと移動量判定部７４３が判定した場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、顕微鏡システム１は、後述するステップＳ１１７へ移行する。
【００６３】
ステップＳ１１０において、制御部７４は、入力部７２を介して撮影指示信号が入力されたか否かを判断する。撮影指示信号が入力されたと制御部７４が判断した場合（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１は、ステップＳ１１１へ移行する。一方、入力部７２を介して撮影指示信号が入力されていないと制御部７４が判断した場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、顕微鏡システム１は、ステップＳ１０５へ戻る。
【００６４】
ステップＳ１１１において、駆動制御部７４８は、ライブ画像生成部７４１によるライブ画像データの生成を停止させる。
【００６５】
続いて、駆動制御部７４８は、撮像制御部５に撮影駆動信号を出力して撮像装置４に撮影動作を実行させて画像データを生成させる（ステップＳ１１２）。
【００６６】
その後、撮影画像生成部７４５は、撮像装置４によって生成された画像データから撮影画像データを生成する（ステップＳ１１３）。この際、撮影画像生成部７４５は、撮像装置４によって生成された１フレームの画像データから撮影画像データを生成する。さらに、撮影画像生成部７４５は、撮像装置４が複数フレームの画像データを生成した場合、この複数フレームの画像データから全焦点画像データおよび３Ｄ画像データを生成してもよい。
【００６７】
続いて、貼り合わせ画像生成部７４６は、画像データ記憶部７３１から貼り合わせ画像データと撮影画像生成部７４５から撮影画像データとを取得後、移動量算出部７４２によって算出された移動量から貼り合わせ画像上での撮影画像データの表示位置を算出し、この算出した表示位置に撮影画像生成部７４５によって生成された撮影画像データを合成することにより、貼り合わせ画像データを生成する（ステップＳ１１４）。具体的には、図５に示すように、貼り合わせ画像生成部７４６は、移動量算出部７４２によって算出された移動量に基づいて、貼り合わせ画像Ｐ１上で撮影画像Ｐ２を合成する表示位置を算出し、算出した表示位置に撮影画像Ｐ２を貼り合わせ画像Ｐ１の領域の一部が重なるように重畳して合成する。これにより、貼り合わせ画像Ｐ１と撮影画像Ｐ２との繋ぎ目が滑らかな標本試料Ｓの貼り合わせ画像Ｐ１を生成することができる。
【００６８】
その後、表示制御部７４９は、貼り合わせ画像生成部７４６が生成した貼り合わせ画像データに対応する貼り合わせ画像を表示部６２に表示させる（ステップＳ１１５）。
【００６９】
続いて、制御部７４は、入力部７２を介して完了指示信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１１６）。完了指示信号が入力されたと制御部７４が判断した場合（ステップＳ１１６：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１は、本処理を終了する。一方、入力部７２を介して完了指示信号が入力されていないと制御部７４が判断した場合（ステップＳ１１６：Ｎｏ）、顕微鏡システム１は、ステップＳ１０５へ戻る。
【００７０】
ステップＳ１１７において、駆動制御部７４８は、ステージ２１を移動させる移動速度をより遅い速度に切り替え、ステージ駆動部２１１を駆動することにより、ステージ２１が移動する直前の位置に移動させる（ステップＳ１１８）。その後、顕微鏡システム１は、ステップＳ１０５へ戻る。
【００７１】
ステップＳ１１９において、顕微鏡システム１は、撮像装置４が連続して生成する画像データに対応するライブ画像を生成順に表示部６２に表示させて標本試料Ｓを観察する通常観察モードにおける通常観察処理を実行する。その後、顕微鏡システム１は、本処理を終了する。
【００７２】
以上説明した本発明の一実施の形態によれば、駆動制御部７４８が撮像装置４によって生成された時間が前後する２つの画像が重なり有する移動速度でステージ駆動部２１１を駆動するので、ユーザが貼り合わせ画像を作成する際に適切な移動速度でステージを駆動することができる。
【００７３】
また、本発明の一実施の形態によれば、駆動制御部７４８が移動量判定部７４３によって移動量算出部７４２が撮像装置４の観察領域の相対的な移動量を算出することができなかったと判定された場合、ステージ２１を移動する移動速度をさらに遅くしてステージ駆動部２１１を駆動するので、ユーザが貼り合わせ画像を作成する際により適切な移動速度でステージ２１を駆動することができる。
【００７４】
さらに、本発明の一実施の形態によれば、駆動制御部７４８がモード切替部７４７によって顕微鏡システム１の観察モードが貼り合わせ画像観察モードに切替えられた場合、ステージ２１を移動させる移動速度を通常観察モードの移動速度より遅くしてステージ２１を駆動する。これにより、ユーザは、入力部７２を介して観察モードを設定するだけで、貼り合わせ画像に適したステージ２１の移動速度で貼り合わせ画像を作成することができる。
【００７５】
また、本発明の一実施の形態では、駆動制御部７４８が移動量判定部７４３によって移動量算出部７４２が撮像装置４の観察領域における相対的な移動量を算出することができなかった場合、ステージ２１の移動速度をさらに遅くしていたが、たとえば標本試料Ｓの種類に応じて照明、対物レンズ２３の倍率、ズームレンズ部２４３のズーム倍率およびステージ２１の垂直方向の高さを加味してステージ２１の移動速度を設定するようにしてもよい。
【００７６】
また、本発明の一実施の形態では、駆動制御部７４８がモード切替部７４７によって顕微鏡システム１の観察モードが貼り合わせ画像観察モードに設定された場合において、入力部７２からステージ２１の移動を指示する指示信号が入力されたとき、ステージ２１を通常観察モード時における移動速度より遅い移動速度で駆動していたが、たとえば、入力部７２から入力される指示信号に応じて、ステージ２１を移動させる移動量を変更するようにしてもよい。この場合、駆動制御部７４８は、撮像装置４が時間的に連続する２つの画像の少なくとも端部の領域が互いに重なる移動量でステージ駆動部２１１を駆動するようにしてもよい。さらに、駆動制御部７４８は、顕微鏡システム１が貼り合わせ画像観察モードの場合において、入力部７２から入力される指示信号の長さに関わらず、ステージ２１を移動させる移動量または移動速度を一定にするようにステージ駆動部２１１を駆動するようにしてもよい。
【００７７】
なお、上述した実施の形態では、顕微鏡装置、撮像装置、表示入力部および制御端末を備えた顕微鏡システムを例に説明したが、たとえば標本試料を拡大する対物レンズ、対物レンズを介して標本試料を撮像する撮像機能、および画像を表示する表示機能を備えた撮像装置、たとえばビデオマイクロスコープ等であっても、本発明を適用することができる。
【００７８】
また、上述した実施の形態では、顕微鏡装置として正立型顕微鏡装置を例に説明したが、たとえば倒立型顕微鏡装置であっても本発明を適用することができる。さらに、顕微鏡装置を組み込んだライン装置といった各種システムにも、本発明を適用することができる。
【００７９】
また、上述した実施の形態では、入力部を介して顕微鏡システムの各種設定を行っていたが、タッチパネルを介して顕微鏡システムの各種設定を行ってもよい。
【００８０】
また、上述した実施の形態では、表示入力部と制御端末とが別々に構成されていたが、たとえば表示入力部と制御端末とが一体的に形成された携帯型端末であってもよい。
【００８１】
また、上述した実施の形態では、ステージ２１をモータ２１２によってＺ方向に移動自在としたが、対物レンズ２３又は、対物レンズ２３を含む観察光学系全体をＺ方向に移動自在としてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１              顕微鏡システム
２              顕微鏡装置
３              顕微鏡制御部
４              撮像装置
５              撮像制御部
６              表示入力部
７              制御端末
２１            ステージ
２２            レボルバ
２３            対物レンズ
２４            顕微鏡本体部
２５            落射照明用光源
４１            撮像素子
５１            ＡＥ処理部
５２            ＡＦ処理部
６１            表示通信部
６２            表示部
６３            タッチパネル
７１            制御通信部
７２            入力部
７３            記憶部
７４            制御部
２１１          ステージ駆動部
２１２          モータ
２２１          マウンタ
２２２          レボルバ駆動部
２４１          照明レンズ
２４２          ハーフミラー
２４３          ズームレンズ部
２４３ａ        ズーム光学系
２４３ｂ        ズーム駆動部
２４４          結像レンズ
７３１          画像データ記憶部
７４１          ライブ画像生成部
７４２          移動量算出部
７４３          移動量判定部
７４４          ライブ枠生成部
７４５          撮影画像生成部
７４６          貼り合わせ画像生成部
７４７          モード切替部
７４８          駆動制御部
７４９          表示制御部
【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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