(57)【要約】【課題】色再現性を確保することができる顕微鏡を提供する。【解決手段】ＣＣＤで撮像した標本の画像データから基本色を判別する。判別された基本色に基づいて２つのＬＥＤアレイ（光源）のうちの一方を選択する。照明光のホワイトバランス調整を行なった後、標本の画像を取得する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
標本を載置するステージと、
前記標本を照明する複数色の光源を有する標本照明装置と、
対物レンズで取得した前記標本の像を撮像する撮像手段と、
前記複数色の光源のうちの１つの色の光源を照明光軸上に移動させる駆動手段と、
前記撮像手段で取得した画像の出力信号から前記標本の基本色を判別し、この判別結果に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段と
を備えていることを特徴とする顕微鏡。
【請求項２】
前記複数の光源は種類の異なるＬＥＤであることを特徴とする請求項１記載の顕微鏡。
【請求項３】
前記撮像手段は、ＣＣＤであり、このＣＣＤの光入射部の前には赤外カットフィルタを備え、
前記標本照明装置は、赤色波長の光を発光させる光源と、青色波長の光を発光させる光源とを有し、
前記制御手段は、前記ＣＣＤからの出力信号から前記標本の基本色を赤と判別したときは前記赤色波長の光を発光させる光源を前記照明光軸上に移動させるよう前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１記載の顕微鏡。
【請求項４】
前記制御手段は、所定時間の標本観察中に所定回標本の基本色を判別し、この判別結果に基づいて前記標本照明装置から適する色の光源を前記照明光軸上に移動させることを特徴とする請求項１記載の顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、標本の照明用の光源としては、省電力、省スペース、コストダウン等の点で有利な白色ＬＥＤが使用されている。白色LEDは青色波長、緑色波長、赤色波長の発光量の比が不均一であり、発光分光特性にばらつきがある光源である。すなわち、青色波長（４６０ｎｍ付近）の発光量が緑色波長（５５０ｎｍ付近）、赤色波長（６５０ｎｍ付近）の発光量に対して非常に大きい。例えば、ある種の白色ＬＥＤでは青色波長：緑色波長：赤色波長の発光量の比は１：０．３：０．０８である。
【０００３】
このように赤色波長の光が相対的に少ないことに加え、一般的なＣＣＤ等の撮像素子は赤成分が強くなりすぎないようにするため、カメラの撮像素子の前に赤外カットフィルタが配置され、赤色波長の光の透過率が更に低下するので、ホワイトバランス調整では最も光量の少ない赤色成分の電気的なゲインを大きく上昇させている。
【特許文献１】特開２００５−１９５９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため、画像データには赤色成分にノイズが載り、階調性や鮮明性等の色再現性を確保し難いという問題があった。特に、色の階調や鮮明さ等の色再現性が強く求められる染色標本（染色標本では赤色や青色が基本）観察では大きな問題であった。
【０００５】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は白色ＬＥＤを照明用の光源に用いた際に取得した画像データの色再現性を確保することができる顕微鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、標本を載置するステージと、前記標本を照明する複数色の光源を有する標本照明装置と、対物レンズで取得した前記標本の像を撮像する撮像手段と、前記複数色の光源のうちの１つの色の光源を照明光軸上に移動させる駆動手段と、前記撮像手段で取得した画像の出力信号から前記標本の基本色を判別し、この判別結果に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば白色ＬＥＤを照明用の光源に用いた際に取得した画像データの色再現性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１はこの発明の一実施形態に係る顕微鏡の断面を示す概念図、図２はＬＥＤ移動機構を説明する図である。
【００１０】
この顕微鏡はＸＹステージ５と標本照明ユニット（標本照明装置）４とカメラ１１とＬＥＤ駆動機構（駆動手段）２と制御部（制御手段）２０とを備える。
【００１１】
標本６が載置されるＸＹステージ５は標本照明ユニット４の上部に配置されている。ＸＹステージ５と標本照明ユニット４との間にはコレクタレンズ１２，１３、開口絞り１４が配置されている。
【００１２】
標本照明ユニット４はＬＥＤ１、コリメータレンズ１５、反射ミラー１６、拡散板１７、フライアイレンズ１８等を備えている。ＬＥＤ１は種類の異なる２つのＬＥＤアレイ１Ａ，１Ｂからなる。ＬＥＤアレイ１Ａは電球色ＬＥＤであり、ＬＥＤアレイ１Ｂは白色ＬＥＤである。ＬＥＤアレイ１Ａ，１ＢはＬＥＤ駆動機構２に保持されている。
【００１３】
ＬＥＤ駆動機構２は保持板２１とラック２２とを有する。ラック２２は保持板２１の上部に形成され、ラック２２にはモータ３の回転軸３１に取り付けられたピニオン３２が噛み合っている。
【００１４】
ＸＹステージ５とカメラ１１との間には対物レンズ７とリレーレンズ８とが配置されている。
【００１５】
カメラ１１の筐体にはＣＣＤ（撮像手段）１０と赤外カットフィルタ９とが内蔵されている。赤外カットフィルタ９の透過特性の一例を図４（ａ）に示す。
【００１６】
制御部２０は例えばワンチップマイコンで構成される。制御部２０はカメラ１１から画像データを入力して標本６の基本色の判別を行い、その判別結果に基づいてモータ３を駆動し、ＬＥＤアレイ１Ａ，１Ｂのいずれかを選択する。
【００１７】
ＬＥＤアレイ１Ａ又はＬＥＤアレイ１Ｂから出射された光はコリメータレンズ１５、反射ミラー１６、フライアイレンズ１８、拡散板１７、開口絞り１４、コレクタレンズ１２，１３を介してＸＹステージ５上の標本６に照射される。
【００１８】
図３は画像取得を説明するフローチャート、図４（ａ）は赤外カットフィルタ９の透過特性の一例を示す図、図４（ｂ）は白色ＬＥＤの分光特性の一例を示す図、図４（ｃ）は電球色ＬＥＤの分光特性の一例を示す図である。
【００１９】
なお、図３において、Ｓ１〜Ｓ６は制御部２０による画像取得の各ステップを示す。また、図４（ａ）において、縦軸は透過率（％）を、横軸は波長λ（ｎｍ）をそれぞれ示す。更に、図４（ｂ），（ｃ）において、縦軸は相対発光強度を、横軸は波長λ（ｎｍ）をそれぞれ示す。
【００２０】
対物レンズ７で取得された標本６の像を、リレーレンズ８、赤外カットフィルタ９を介してＣＣＤ１０で撮像し、標本６の画像データ（カラーデータ）を取得する（Ｓ１）。
【００２１】
次に、制御部２０は標本6の画像データから基本色（赤系の色が多いか青系の色が多いか）を判別する（Ｓ２）。例えば波長６５０ｎｍに透過率のピークがあるか否かによって判断する。
【００２２】
その後、判別された基本色に基づいて光源（ＬＥＤアレイ１Ａ，１Ｂのいずれか）を選択する（Ｓ３）。なお、ＬＥＤアレイ１Ａの発光強度特性の一例を図４（ｂ）に示した。また、ＬＥＤアレイ１Ｂの発光強度特性の一例を図４（ｃ）に示した。
【００２３】
赤色が基本色と判別した場合、赤色の階調、鮮明さ等の色再現性に重点をおくようにＬＥＤアレイ１Ａ，１Ｂのいずれかを選択する。例えば、赤色が基本色である標本６の場合、赤色波長（６５０ｎｍ）の光の十分な光量を得ることができるＬＥＤアレイ１Ａ（図４（ｃ）参照）を選択する。
【００２４】
なお、青色（４６０ｎｍ）が基本色である標本６の場合、ホワイトバランス調整を行う段階で電気的なゲインを大きく上昇させる必要があるので、青色波長（４６０ｎｍ）の光の十分な光量を得ることができるＬＥＤアレイ１Ｂ（図４（ｂ）参照）を選択する。
【００２５】
次に、ＸＹステージ５をＸＹ平面内で移動させて標本６を光軸Ｌ上から外し、照明光のホワイトバランス調整を行う（Ｓ５）。
【００２６】
このとき、６５０ｎｍの波長の光の十分な光量を得ることができるため、赤外カットフィルタ９によって６５０ｎｍの波長の光の透過量が減少しても、ホワイトバランス調整の際に赤色成分の電気的なゲインを大きく上昇させる必要がない。
【００２７】
その後、標本６を光軸Ｌ上に戻し、標本６の画像を取得する（Ｓ６）。
【００２８】
このとき、画像データの赤色成分中のノイズ成分が低下するので、階調性、鮮明度の確保された色を再現することができる。
【００２９】
なお、上記ステップを所定時間をおいて行なうことによって標本６の計時変化を記録することもできる。そして、長時間標本の観察を行う場合、所定の間隔で標本の基本色を判別し、判別結果に基づいて、制御手段が適する光源を照明光軸に移動させる制御を自動的に行うことも可能である。
【００３０】
この実施形態によれば、標本６の基本色に応じてＬＥＤアレイ１Ａ，１Ｂのいずれかを自動的に選択できるため、階調性、鮮明度等の色再現性を確保することができる。特に、画像データにノイズが載り色再現性を確保し難かった赤色光に対して有効である。また、ＬＥＤアレイ１Ａ，１Ｂを用いるので、省スペース化、省電力化及び発熱抑制を達成でき、製造コストを低減することができる。
【００３１】
なお、上記実施形態では２種類の異なるＬＥＤアレイを用いたが、標本６の必要とする色再現性に合わせて３種類以上の異なるＬＥＤアレイを用いるようにしてもよい。
【００３２】
また、上記実施形態では撮像手段としてＣＣＤを用いたが、ＣＣＤに代えてＣＭＯＳ（Ｃ  ｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ等を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１はこの発明の一実施形態に係る顕微鏡の断面を示す概念図である。
【図２】図２はＬＥＤ移動機構を説明する図である。
【図３】図３は画像取得を説明するフローチャートである。
【図４】図４（ａ）は赤外カットフィルタの透過特性の一例を示す図、図４（ｂ）は白色ＬＥＤの分光特性の一例を示す図、図４（ｃ）は電球色ＬＥＤの分光特性の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１：ＬＥＤ、１Ａ，１Ｂ：ＬＥＤアレイ、２：ＬＥＤ駆動機構（駆動手段）、４：標本照明ユニット（標本照明装置）、５：ＸＹステージ（ステージ）、６：標本、７：対物レンズ、１０：ＣＣＤ（撮像手段）、２０：制御部（制御手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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