(57)【要約】【課題】  被写体の明るさによらず、観察する画質の劣化をさせず、かつ、観察するのに快適なフレームレートを実現することが可能な顕微鏡撮影装置、該顕微鏡撮影装置において実行される明るさ調整方法および明るさ調整プログラムを提供すること。【解決手段】  顕微鏡による被写体の観察画像を撮影する撮影装置を有する顕微鏡撮影装置であって、上記被写体に照射した光の反射光または透過光に基づく上記被写体からの濃淡情報を取得する濃淡情報取得手段と、上記濃淡情報取得手段によって取得した濃淡情報が所定の範囲内にあるか否かを判別する濃淡情報判別手段と、上記濃淡情報判別手段によって判別された結果に基づいて、上記被写体に照射する光量を制御する光量制御手段と、上記光量制御手段によって制御された光量が限界値に達した場合、上記被写体からの反射光または透過光の露出時間を制御する露出制御手段とを備える。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡による被写体の観察画像を撮影する撮影装置を有する顕微鏡撮影装置において、
前記被写体に照射した光の反射光または透過光に基づく前記被写体からの濃淡情報を取得する濃淡情報取得手段と、
前記濃淡情報取得手段によって取得した濃淡情報が所定の範囲内にあるか否かを判別する濃淡情報判別手段と、
前記濃淡情報判別手段によって判別された結果に基づいて、前記被写体に照射する光量を制御する光量制御手段と、
前記光量制御手段によって制御された光量が限界値に達した場合、前記被写体からの反射光または透過光の露出時間を制御する露出制御手段と、
を備えることを特徴とする顕微鏡撮影装置。
【請求項２】
前記露出制御手段によって制御された露出時間が限界値に達した場合、前記被写体からの光信号を感知し電気信号に変換する際の、前記光信号に対する感度または前記電気信号への変換の増幅率を制御する増幅率制御手段と、
をさらに備えること特徴とする請求項１に記載の顕微鏡撮影装置。
【請求項３】
前記光量が限界値に達した場合とは、前記顕微鏡が有する最大光量に達した場合であり、
前記露出時間が限界値に達した場合とは、前記撮影装置が有する露出時間が１０分の１秒より長くなった場合であることを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡撮影装置。
【請求項４】
前記濃淡情報判別手段によって判別する際の所定の範囲は、任意に設定することが可能なことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の顕微鏡撮影装置。
【請求項５】
前記光量制御手段によって制御する光量の範囲は、任意に設定することが可能なことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の顕微鏡撮影装置。
【請求項６】
前記顕微鏡による検鏡方法が、落射明視野検鏡法、落射暗視野検鏡法、落射微分干渉検鏡法、落射蛍光検鏡法等の落射検鏡方法の場合は、前記光量制御手段によって制御する光量の範囲が、前記顕微鏡が有する最小光量から最大光量までであり、
前記顕微鏡による検鏡方法が、透過明視野検鏡法、透過位相差検鏡法、透過微分干渉検鏡法、透過暗視野検鏡法、透過偏光検鏡法等の透過検鏡方法の場合は、前記光量制御手段によって制御する光量の範囲が、前記顕微鏡が有する最小光量から最大光量までの一部であることを特徴とする請求項５に記載の顕微鏡撮影装置。
【請求項７】
前記濃淡情報取得手段によって取得した濃淡情報を、表示装置に表示するモニタ観察モードで出力するか、または静止画像として記録装置に格納する静止画像取得モードで出力する出力手段と、
をさらに備え、
前記出力手段が静止画像取得モードである場合、前記光量制御手段は、光量を一定にして制御することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の顕微鏡撮影装置。
【請求項８】
顕微鏡による被写体の観察画像を撮影する撮影装置を有するコンピュータが実行する明るさ調整方法であって、
前記被写体に照射した光の反射光または透過光に基づく前記被写体からの濃淡情報を取得し、
前記取得した濃淡情報が所定の範囲内にあるか否かを判別し、
前記判別された結果に基づいて、前記被写体に照射する光量を制御し、
前記制御された光量が限界値に達した場合、前記被写体からの反射光または透過光の露出時間を制御することを特徴とする明るさ調整方法。
【請求項９】
顕微鏡による被写体の観察画像を撮影する撮影装置を有するコンピュータが実行する明るさ調整方法であって、
前記被写体に照射した光の反射光または透過光に基づく前記被写体からの濃淡情報を取得し、
前記取得した濃淡情報が所定の範囲内にあるか否かを判別し、
前記判別された結果に基づいて、前記被写体に照射する光量を制御し、
前記制御された光量が限界値に達した場合、前記被写体からの反射光または透過光の露出時間を制御し、
前記制御された露出時間が限界値に達した場合、前記被写体からの光信号を感知し電気信号に変換する際の、前記光信号に対する感度または前記電気信号への変換の増幅率を制御することを特徴とする明るさ調整方法。
【請求項１０】
顕微鏡による被写体の観察画像を撮影する撮影装置を有するコンピュータに対して、
前記被写体に照射した光の反射光または透過光に基づく前記被写体からの濃淡情報を取得する手順と、
前記濃淡情報を取得する手順によって取得した濃淡情報が所定の範囲内にあるか否かを判別する手順と、
前記濃淡情報を判別する手順によって判別された結果に基づいて、前記被写体に照射する光量を制御する手順と、
前記光量を制御する手順によって制御された光量が限界値に達した場合、前記被写体からの反射光または透過光の露出時間を制御する手順と、
を実行させるための明るさ調整プログラム。
【請求項１１】
顕微鏡による被写体の観察画像を撮影する撮影装置を有するコンピュータに対して、
前記被写体に照射した光の反射光または透過光に基づく前記被写体からの濃淡情報を取得する手順と、
前記濃淡情報を取得する手順によって取得した濃淡情報が所定の範囲内にあるか否かを判別する手順と、
前記濃淡情報を判別する手順によって判別された結果に基づいて、前記被写体に照射する光量を制御する手順と、
前記光量を制御する手順によって制御された光量が限界値に達した場合、前記被写体からの反射光または透過光の露出時間を制御する手順と、
前記露出を制御する手順によって制御された露出時間が限界値に達した場合、前記被写体からの光信号を感知し電気信号に変換する際の、前記光信号に対する感度または前記電気信号への変換の増幅率を制御する手順と、
を実行させるための明るさ調整プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡による被写体の観察画像を撮影する撮影装置を有する顕微鏡撮影装置、該顕微鏡撮影装置において実行される明るさ調整方法および明るさ調整プログラムに関し、特に、光源の光量を変更することが可能な顕微鏡撮影装置、明るさ調整方法および明るさ調整プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡による被写体の観察画像を撮影するデジタルカメラ（撮影装置）を有する顕微鏡撮影装置、所謂デジタル顕微鏡では、顕微鏡とデジタルカメラが一体的に構成されており、被写体に照射する光源は顕微鏡に装備されている。また、この光源の明るさは光源明るさつまみを観察者が使用することにより調節が可能となっている。そして、被写体の観察は、デジタル顕微鏡に装着されたモニタ（表示装置）、または別途デジタル顕微鏡と接続するパソコン（以下ＰＣ）のモニタ（表示装置）上にて行っている。
【０００３】
モニタ上のデジタル顕微鏡制御用のＧＵＩ画面には、自動露出、手動露出の切り替えと手動露出時の露出調整バーがあり、露出時間はこのバー位置の操作により行うのが一般的となっている。また、ＧＵＩ画面上には静止画撮影、動画の録画、撮影済み画像の閲覧など種々の機能が搭載されている。
【０００４】
このようなデジタル顕微鏡やその光源制御方法には次のような従来技術が存在する。
従来技術１
光源明るさ調整つまみを有するデジタル顕微鏡において、このつまみを操作すると、ＣＣＤ駆動パルスに同期しつつＬＥＤ光源をパルス制御することで被写体明るさを調整する。このつまみとは独立して光学ズームつまみを有し、ズーム位置によりＬＥＤ光源をパルス制御する。これによりズーム位置によらず標本明るさを一定に出来る（例えば、特許文献１参照。）。
従来技術２
デジタルカメラにおいて、暗い標本を撮影する場合には、ゲインを増大する。但し、むやみにゲインを増大すると画質劣化につながるので、ノイズが目立たない程度にゲイン値を高く設定するとともに絞りを開放にし、足らない部分は露出時間を延ばすことで実現している。この場合、ライブ像の表示更新も露光時間と同様に数秒から十数秒となってしまうため、デジタルカメラの向きや姿勢、ズーム倍率等を変更しても変更後の被写体像が適切に表示されるまで時間を要する。そこで、露光のキャンセルボタンを設けている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１８５９３１号公報
【特許文献２】特開２００２−２９０８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術１においては、光源の明るさを調整することは可能であるが、この明るさ調整では露出時間、ゲイン制御ができない。そのため、適切な被写体の明るさを実現するためには、観察者があらかじめ光源設定を行ったうえで露出時間、ゲイン制御する必要があった。この場合、光源の明るさが適切でないと、特に暗い場合には、露出時間が長くなりライブ像の表示更新速度（フレームレート）が遅くなり観察しにくいという問題点があった。また、ゲインが増大することで画質が低下するという問題点があった。
【０００６】
従来技術２においては、暗い被写体時にゲインの増大を制限するために画質の劣化を最小限に食い止めているが、露出時間が長時間化し、フレームレートが低下するという問題点があった。
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてなされたもので、被写体の明るさによらず、観察する画質の劣化をさせず、かつ、観察するのに快適なフレームレートを実現することが可能な顕微鏡撮影装置、該顕微鏡撮影装置において実行される明るさ調整方法および明るさ調整プログラ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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の顕微鏡撮影装置は、顕微鏡による被写体の観察画像を撮影する撮影装置を有する顕微鏡撮影装置であって、上記被写体に照射した光の反射光または透過光に基づく上記被写体からの濃淡情報を取得する濃淡情報取得手段と、上記濃淡情報取得手段によって取得した濃淡情報が所定の範囲内にあるか否かを判別する濃淡情報判別手段と、上記濃淡情報判別手段によって判別された結果に基づいて、上記被写体に照射する光量を制御する光量制御手段と、上記光量制御手段によって制御された光量が限界値に達した場合、上記被写体からの反射光または透過光の露出時間を制御する露出制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
これにより、被写体の明るさを最適に制御した時のフレームレートはライブ観察に適した状態となっている。
また、本発明の顕微鏡撮影装置は、上記露出制御手段によって制御された露出時間が限界値に達した場合、上記被写体からの光信号を感知し電気信号に変換する際の、上記光信号に対する感度または上記電気信号への変換の増幅率を制御する増幅率制御手段とをさらに備えることが望ましい。
【０００９】
また、本発明の顕微鏡撮影装置は、上記光量が限界値に達した場合とは、上記顕微鏡が有する最大光量に達した場合であり、上記露出時間が限界値に達した場合とは、上記撮影装置が有する露出時間が１０分の１秒より長くなった場合であることが望ましい。
また、本発明の顕微鏡撮影装置は、上記濃淡情報判別手段によって判別する際の所定の範囲が、任意に設定することが可能なことが望ましい。
【００１０】
これにより、自動および手動の被写体明るさ制御のいずれの場合であっても、フレームレートはライブ観察に適した状態となっている。
また、本発明の顕微鏡撮影装置は、上記光量制御手段によって制御する光量の範囲が、任意に設定することが可能なことが望ましい。
【００１１】
これにより、顕微鏡撮影装置の状態に応じた適切な明るさ制御方法が選択可能となっている。
また、本発明の顕微鏡撮影装置は、上記顕微鏡による検鏡方法が、落射明視野検鏡法、落射暗視野検鏡法、落射微分干渉検鏡法、落射蛍光検鏡法等の落射検鏡方法の場合は、上記光量制御手段によって制御する光量の範囲が、上記顕微鏡が有する最小光量から最大光量までであり、上記顕微鏡による検鏡方法が、透過明視野検鏡法、透過位相差検鏡法、透過微分干渉検鏡法、透過暗視野検鏡法、透過偏光検鏡法等の透過検鏡方法の場合は、上記光量制御手段によって制御する光量の範囲が、上記顕微鏡が有する最小光量から最大光量までの一部であることが望ましい。
【００１２】
これにより、顕微鏡撮影装置の検鏡方法に応じた適切な明るさ制御方法が選択可能となっている。
また、本発明の顕微鏡撮影装置は、上記濃淡情報取得手段によって取得した濃淡情報を、表示装置に表示するモニタ観察モードで出力するか、または静止画像として記録装置に格納する静止画像取得モードで出力する出力手段とをさらに備え、上記出力手段が静止画像取得モードである場合、上記光量制御手段は、光量を一定にして制御することが望ましい。
【００１３】
これにより、被写体明るさを最適に制御した時のフレームレートはライブ観察に適した状態となり、かつ撮影時には撮影に適した状態となる。
また、本発明の一態様によれば、本発明の明るさ調整方法は、顕微鏡による被写体の観察画像を撮影する撮影装置を有するコンピュータが実行する明るさ調整方法であって、上記被写体に照射した光の反射光または透過光に基づく上記被写体からの濃淡情報を取得し、上記取得した濃淡情報が所定の範囲内にあるか否かを判別し、上記判別された結果に基づいて、上記被写体に照射する光量を制御し、上記制御された光量が限界値に達した場合、上記被写体からの反射光または透過光の露出時間を制御することを特徴とする。
【００１４】
これにより、被写体の明るさを最適に制御した時のフレームレートはライブ観察に適した状態となっている。
また、本発明の一態様によれば、本発明の明るさ調整方法は、顕微鏡による被写体の観察画像を撮影する撮影装置を有するコンピュータが実行する明るさ調整方法であって、上記被写体に照射した光の反射光または透過光に基づく上記被写体からの濃淡情報を取得し、上記取得した濃淡情報が所定の範囲内にあるか否かを判別し、上記判別された結果に基づいて、上記被写体に照射する光量を制御し、上記制御された光量が限界値に達した場合、上記被写体からの反射光または透過光の露出時間を制御し、上記制御された露出時間が限界値に達した場合、上記被写体からの光信号を感知し電気信号に変換する際の、上記光信号に対する感度または上記電気信号への変換の増幅率を制御することを特徴とする。
【００１５】
これにより、被写体の明るさを最適に制御した時のフレームレートはライブ観察に適した状態となっている。
また、本発明の一態様によれば、本発明の明るさ調整プログラムは、顕微鏡による被写体の観察画像を撮影する撮影装置を有するコンピュータに対して、上記被写体に照射した光の反射光または透過光に基づく上記被写体からの濃淡情報を取得する手順と、上記濃淡情報を取得する手順によって取得した濃淡情報が所定の範囲内にあるか否かを判別する手順と、上記濃淡情報を判別する手順によって判別された結果に基づいて、上記被写体に照射する光量を制御する手順と、上記光量を制御する手順によって制御された光量が限界値に達した場合、上記被写体からの反射光または透過光の露出時間を制御する手順とを実行させるためのプログラムである。
【００１６】
これにより、被写体の明るさを最適に制御した時のフレームレートはライブ観察に適した状態となっている。
また、本発明の一態様によれば、本発明の明るさ調整プログラムは、顕微鏡による被写体の観察画像を撮影する撮影装置を有するコンピュータに対して、上記被写体に照射した光の反射光または透過光に基づく上記被写体からの濃淡情報を取得する手順と、上記濃淡情報を取得する手順によって取得した濃淡情報が所定の範囲内にあるか否かを判別する手順と、上記濃淡情報を判別する手順によって判別された結果に基づいて、上記被写体に照射する光量を制御する手順と、上記光量を制御する手順によって制御された光量が限界値に達した場合、上記被写体からの反射光または透過光の露出時間を制御する手順と、上記露出を制御する手順によって制御された露出時間が限界値に達した場合、上記被写体からの光信号を感知し電気信号に変換する際の、上記光信号に対する感度または上記電気信号への変換の増幅率を制御する手順とを実行させるためのプログラムである。
【００１７】
これにより、被写体の明るさを最適に制御した時のフレームレートはライブ観察に適した状態となっている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、被写体が暗い場合であっても、露出時間を長くしないためにフレームレートが遅くなることがない。よって、被写体を観察する性能が向上する。
また、本発明によれば、被写体が暗い場合であっても、ゲインを増大させないので、観察する被写体の画質が劣化しない。よって、被写体を観察する性能が向上する。
【００１９】
また、本発明によれば、光量調整と露出制御が一体化しているので、両方の設定を独立に制御する必要がなく、操作性が向上する。光量調整と露出制御のそれぞれに独立した設定スイッチ、操作レバーなどが不要となり、その分、低コスト化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
まず、図１乃至図１０を用いて本発明の第１の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態の概略を説明するための図である。
ＬＥＤ照明ユニット１は、ＬＥＤ２から出射された光をコレクタレンズ３で集光してステージ４上に固定された被写体５への照明を行うものである。上記ＬＥＤ２によって照明された被写体像は、対物レンズ６、結像レンズ７によって、撮像素子であるＣＣＤ８に結像され、顕微鏡撮影装置１０１によって電子化され、通信制御系１０２を経て通信ケーブル１０５によりパーソナルコンピュータ（以下ＰＣ）１０３へ送信される。
【００２１】
ＰＣ１０３は、受信した電子ファイルをＰＣ１０３上のモニタ１０４に表示できる形式に変換の後、モニタ１０４へ表示することにより、観察者が被写体５を観察できる構成となっている。
また、結像される被写体像は、ズーム機構１０によって投影倍率を変化させることが可能となっている。このズーム機構１０は、ズームボリューム１１の駆動によりズーム軸が回転し、その回転によって、ズームレンズ群１２が移動し、投影倍率を可変させる事が可能な構成となっている。
【００２２】
図２は、本発明の第１の実施の形態を適用した顕微鏡撮影装置およびＰＣの機能ブロック図である。
図２において、調光設定部１３は、観察画像の輝度レベルから最適と判断されるＬＥＤ光量を設定する。
【００２３】
観察者がズームボリューム１１を駆動させるとその駆動量がＣＰＵ１６へ入力する。ＣＰＵ１６はズームボリュームの入力と調光設定部１３からの入力を受けて、それに応じたＬＥＤ制御信号を出力し、ＬＥＤ駆動パルス発生器２１を経てＬＥＤ照明ユニット１の調光の制御を行う。ＬＥＤ駆動パルス発生器２１は、ＣＣＤ８の駆動制御を行うための駆動パルスを作成するとともに、ＬＥＤ照明ユニット１のＬＥＤ２への供給電圧を、ＣＣＤ８の駆動周期Ｔに同期して、通電パルス幅ｔを可変させるものとなっている。通電パルス幅ｔは上記ＬＥＤ駆動パルス発生器２１へ入力される、例えば０から２５５の値に応じて、最小パルス幅から最大パルス幅である連続点灯まで行うものとなっている。
【００２４】
また、顕微鏡撮影装置１０１は、ＣＰＵ１６から通信制御系１０２を経て、通信ケーブル１０５によりＰＣ１０３と接続されている。なお、上記ＬＥＤ照明ユニット１ 、顕微鏡撮影装置１０１といった電気制御部分の電源は、通信ケーブル１０５に含まれる電源線によりＰＣ１０３から供給されている。
【００２５】
ＰＣ１０３は、顕微鏡撮影装置１０１との通信を送受信するＰＣ−通信制御系１０６をはじめとして、一時的に画像や動作中のアプリケーションソフトを保存するメモリ（ＲＡＭ）１０７や、画像やアプリケーションソフトの実行オブジェクトが格納されるハードディスク（ＨＤ）１０８、モニタ１０４と、メモリ（ＲＡＭ）１０７内等にある画像やアプリケーションソフトその他の情報をモニタ表示形式に変換するモニタ制御系１０９、これらＰＣ１０３内の処理を行うＰＣ−ＣＰＵ１１０とからなる。なお、ハードディスク（ＨＤ）１０８内には、顕微鏡撮影装置１０１と通信、撮影制御、撮影画像の表示、編集等が可能な顕微鏡撮影装置制御アプリケーションソフトの実行オブジェクト（ＤＣＳ．ｅｘｅ）が格納されている。
【００２６】
次に、上述のように構成された顕微鏡撮影装置１０１における動作について説明する。
まず、調光設定部１３は、出射する光量の調整のために、その調光量に応じた数値をＣＰＵ１６へ出力する。また、ＣＰＵ１６へは、ズーム機構１０の回転によるズーム位置に応じた値が入力する。そして、ＣＰＵ１６は、これら調光量およびズーム位置の両者から最適なＬＥＤ光量となるように、ＬＥＤ駆動パルス発生器２１にデジタル信号を発する。
【００２７】
ＬＥＤ駆動パルス発生器２１は、入力値に応じて連続して通電パルス幅ｔを駆動周期Ｔに同期させて可変するものであるから、例えば、調光設定部１３について、設定する値がその調光量設定範囲の１／２位置、ズーム位置が１倍の時は、通電パルス幅ｔは、ＣＣＤ駆動周期Ｔの約半分となるように制御させる。
【００２８】
この時、調光設定部１３の設定する値がその調光量設定範囲の最小にし、ズーム位置を最小である位置にした場合は、ＬＥＤ駆動パルス発生器２１への入力値は０となるため、通電パルス幅ｔは最小幅のｔｍｉｎとなり、最小光量であるＭｉｎ光量に調光させる。調光設定部１３の設定する値がその調光量設定範囲の最大にした場合は、パルス発生器２１への入力値は最大値２５５となり、通電パルス幅ｔは最大のＴと同じとなり連続点灯状態となるので、最大光量であるＭａｘ光量に調光される。
【００２９】
従って、調光設定１３が設定する値とＣＣＤ上の光量との関係を示す図である図３に示すように、調光設定部１３の設定する値を可変させる事で照明光の連続的な調光が可能となる。同時に、ＣＣＤ８の駆動パルスと同期したパルス制御で調光を行っているため、調光を行っても色温度の変化がなく、モニタ１０４で観察可能な調光を行うことが可能となっている。
【００３０】
ここで、調光設定部１３の機能を詳説する。
調光設定部１３は、光量設定値として０〜２５５を有しており、図３のＭｉｎ光量では光量設定値０を示し、Ｍａｘ光量で光量設定値２５５を示すようになっている。また、ＣＣＤ８に結像された被写体像はＡＤコンバータ１７により数値化してＣＰＵ１６に入力する。この場合、ＡＤコンバータ１７により被写体像は各ＣＣＤ画素それぞれに対して０〜２５５の範囲に数値化されてＣＰＵ１６に入力する。ここで、およそ入力全画素の平均値（以下、輝度平均値）が０に近ければ暗い画像として、２５５に近ければ明るい画像としてモニタ１０４へ表示されることとなる。この輝度平均値は、ＣＰＵ１６で算出され調光設定部１３へ入力する。
【００３１】
調光設定部１３は、輝度平均値がおよそ１８０（１７０〜１９０）になるように光量設定値を算出し、ＣＰＵへ出力する。また、調光設定部１３は、このＣＰＵ１６への出力値を記憶する。ＣＰＵ１６は、この値を受け、ＬＥＤ駆動パルス発生器２１へ指示し、ＬＥＤ光源１を設定することとなる。
【００３２】
図４は、調光設定部１３に入力する輝度平均値とそれに対する光量増減値を示す図である。
図４において、横軸は輝度平均値であり、縦軸は光量増減値を示す。
光量増減値とは、現在光量設定値からの増減値を示す。たとえば、輝度値が１００の場合は、光量増減値が８０なので、調光設定部１３が保持している現在光量設定値を８０だけ増加させる。また、たとえば、輝度値が１８０の場合は、光量増減値は０となる。これは現在の光量が適切であるということを意味するので、現在の光量をそのまま維持する。さらに、輝度値が２５５の場合は、被写体像を暗くする必要があるが、図４から光量増減値は−７５となっているので、現在の光量から調光設定部１３が保持している現在光量設定値を７５だけ小さくすることになる。
【００３３】
このような調光設定部１３の動作により決定する光量設定値が、ＣＰＵ１６を介してＬＥＤ駆動パルス発生器２１へ指示され、ＬＥＤ光源量を決定する。
次に、上記顕微鏡撮影装置１０１を制御するアプリケーションソフトの動作について説明する。
【００３４】
図１および図２を用いて説明したように、顕微鏡撮影装置１０１（例えば、ＤＣ−１。以下、DC−１）はＰＣ１０３と通信ケーブル１０５により接続されている。
ユーザがＰＣ１０３の操作によりＤＣＳ．ｅｘｅを実行した場合、図５に示されるアプリケーションソフト２００がモニタ１０４上に表示される。以下、この場合の動作について詳説する。
【００３５】
まず、ＤＣＳ．ｅｘｅの起動により、ＰＣ１０３に接続した顕微鏡撮影装置１０１の種別（デジタル顕微鏡種別）の取得を行う。これはＰＣ−ＣＰＵ１１０からＰＣ−通信制御系１０６経由で、ＰＣ１０３に接続した顕微鏡撮影装置１０１に対してデジタル顕微鏡種別取得コマンド“ＧｅｔＣａｍｅｒａ”が発行される事で行われる。通信ケーブル１０５でＰＣ−通信制御系１０６と接続されたＤＣ−１は、コマンド“ＧｅｔＣａｍｅｒａ”を通信制御系１０２にて受信し、ＣＰＵ１６へ送る。ＣＰＵ１６は、受信したコマンド“ＧｅｔＣａｍｅｒａ”を受け、顕微鏡撮影装置１０１の種別ＤＣ−１を通信制御系１０２から送信（返信）する。この場合の返信コマンドは、受信コマンドにスペースと応答値を付加する形式となり、“ＧｅｔＣａｍｅｒａ  ＤＣ−１”となる。
【００３６】
ＰＣ１０３は、このコマンド“ＧｅｔＣａｍｅｒａ  ＤＣ−１”を受信し、接続された顕微鏡撮影装置１０１がＤＣ−１であることを認識する。そして、ＰＣ１０３は、この情報から図５のアプリケーションソフト２００を起動し、ＰＣモニタ１０４上に表示する。
ここで、図５に示されたアプリケーションソフト２００について説明する。
【００３７】
デジタル顕微鏡種別欄２０１には、通信により取得された顕微鏡撮影装置種１０１であるＤＣ−１が表示されている。
ライブ像２０２は、現在の標本像をリアルタイムで表示する動画像であり１秒間に１０〜３０フレーム程度を表示更新（以下、フレームレート）する。フレームレートが１０〜３０枚と幅を持つのは、主に、露出時間に依存している。露出時間が１／１０秒の場合、１回の撮影での露出動作として１／１０秒を要するので、フレームレートは１０枚が最高値になる。一方、露出時間が１／１００や１／１０００といった高速な場合には露出動作時間が短い。この場合にはフレームレート３０枚が可能となる。
【００３８】
そして、撮影ボタン２０３を押すとその時の画像が静止画像としてハードディスク（ＨＤ）１０８に保存される。また、録画ボタン２０４を押すと録画が開始され、ライブ像２０２に表示される動画が、ライブ像のフレームレートの間隔でハードディスク１０８に保存されつづける。再度録画ボタン２０４を押すと、ハードディスク１０８への保存が終了する。この場合ハードディスク１０８に保存された動画像のフレーム数は、録画ボタン２０４を押して録画が開始されてから再度録画ボタン２０４を押して録画が停止するまでの録画時間分に、ライブ像表示のフレームレートを乗ずるとなる。したがって、例えば、フレームレートが１０枚／秒、録画時間２０秒ならば、１０枚／秒×２０秒＝２００フレームがハードディスクに１つの動画ファイルとして保存されている。そして、動画ファイル作成時に、画像ヘッダにフレームレート１０枚／秒を指定しておけば、再生時にフレームレート１０枚／秒にて再生する。そのため録画時と同様な被写体の動画状態を再生画像にて観察可能となる。
【００３９】
終了ボタン２０８は、アプリケーションソフトを終了する場合に押すボタンである。画面切り替えボタン２０９は、撮影等、顕微鏡撮影装置１０１を制御する“カメラ”ボタンと撮影した画像を閲覧する“閲覧”ボタンとからなる。図５では“カメラ”ボタンが選択されている。
【００４０】
そして、“閲覧”ボタンを押した場合が図６である。図６では撮影画像２１０として４枚の画像が表示されている事で、撮影した画像の確認が可能である。
図７は、本発明の第１の実施の形態を適用した明るさ調整処理の流れを示すフローチャートである。
【００４１】
この図７を用い、適宜図８を参照しながら、明るさ調整処理の流れを説明する。
ステップＳ１において、ＤＣＳ．ｅｘｅが起動されると、ステップＳ２において、露出時間が１／１００秒、ゲインが１倍（最小値）に設定される。この場合、ＰＣ−ＣＰＵ１１０からＰＣ−通信制御系１０６経由でＣＰＵ１６と通信することにより、各露出時間、ゲイン値がDC−１へ設定される。このようにすると、露出時間がライブ像のフレームレート（３０枚／秒）より充分早いために露出処理によりフレームレートを遅くすることがない。また、ゲイン値を最小の１倍とすることで画像のノイズ成分を抑制できるので画質劣化を招かない。
【００４２】
次に、ステップＳ３において、ＣＰＵ１６にて被写体５の平均輝度値（濃淡情報）が算出され、その平均輝度値が適切な明るさであるか否かを判断する。
ステップＳ３で適切であると判断された場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）は（ここでは、平均輝度値がおよそ１８０（１７０〜１９０）であれば適切であると判断されるとする。）、そのまま処理を終了する。一方、適切でないと判断された場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、例えば、ステップＳ３で算出した平均輝度値が、ライブ像２０２の明るさを示す平均輝度値と光量、露出時間およびゲインとの関係を示した図８中の輝度値Ａの位置であった場合は、図８中に示した適切な明るさ範囲（平均輝度値がおよそ１８０前後）より暗いため、ステップＳ４において、光量制御を行う。この場合の光量制御方法は、上述の調光設定部１３の動作と、ＣＰＵ１６を介したＬＥＤ駆動パルス発生器２１の動作により行われる。
【００４３】
次に、ステップＳ５において、再度ＣＰＵ１６にて被写体５の平均輝度値が算出され、その平均輝度値が適切な明るさであるか否かを判断する。
ステップＳ５で適切であると判断された場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）は、そのまま処理を終了する。一方、適切でないと判断された場合（ステップＳ５：Ｎｏ）は、図８中に示した適切な明るさ範囲よりまだ暗いため、まず、ステップＳ６において、光量が最大（ｍａｘ）であるかどうかを判断する。
【００４４】
光量が最大でない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）は、ステップＳ４に戻り再度光量の制御を行い、光量が最大である場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、例えば、ステップＳ４の光量制御により図８中の輝度値Ａの位置だった平均輝度値が輝度値Ｂの位置になった場合は、ステップＳ７において、露出制御を行う。ここで、露出時間は１／１００から１／１０までの範囲内において制御が可能である。露出時間が１／１０となった場合、フレームレート３０枚／秒を保持することはできず１０枚／秒程度となるが、このレベルであれば、ライブ像の観察を行うには支障がない。この露出制御においては、ＣＰＵ１６が取得する平均輝度値からＣＰＵ１６が最適な露出時間を演算し、ＣＣＤ８に設定することとなる。平均輝度値が適切な明るさ範囲内（図８参照）になるように露出制御するわけだから、露出時間を１／１００より長く設定する。ここでは、このステップＳ７の露出制御に露出時間を最大の１／１０としたことにより輝度値Ｃになったとする。
【００４５】
そして、ステップＳ８において、さらにＣＰＵ１６にて被写体５の平均輝度値が算出され、その平均輝度値が適切な明るさであるか否かを判断する。
ステップＳ８で適切であると判断された場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）は、そのまま処理を終了する。一方、適切でないと判断された場合（ステップＳ８：Ｎｏ）は、図８中に示した適切な明るさ範囲よりまだ暗いため、ステップＳ９において、露出時間が最大（ｍａｘ）であるかどうかを判断する。
【００４６】
露出時間が最大でない場合（ステップＳ９：Ｎｏ）は、ステップＳ７に戻り再度露出時間の制御を行い、露出時間が最大である場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、例えば、ステップＳ７の露出時間制御により図８中の輝度値Ｂの位置だった平均輝度値が輝度値Ｃの位置になった場合は、ステップＳ１０において、ゲイン制御を行う。この場合も露出時間制御同様、ＣＰＵ１６にて制御される。
【００４７】
そして、ステップＳ１１において、平均輝度値が算出され、その平均輝度値が適切な明るさであるか否かを判断する。
ステップＳ１１で適切であると判断された場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）は、そのまま処理を終了する。例えば、図８中の輝度値Ｄの場合は適切な明るさの範囲内であるので処理は終了する。一方、適切でないと判断された場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）は、ステップＳ１２において、ゲインが最大（ｍａｘ）であるかどうかを判断する。
【００４８】
ゲインが最大でない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）は、ステップＳ１０に戻り再度ゲインの制御を行い、ゲインが最大である場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１３において、光量、露出時間、ゲインを制御することが不可能である旨のワーニングメッセージを出力して終了する。
【００４９】
以上の動作によりライブ像２０２の明るさは、ＬＥＤ光源光量、露出時間、ゲインが一体的、自動的に制御され適切な明るさに自動調整されることとなる。
なお、ステップＳ４の光量制御だけで、平均輝度値が図８中の輝度値Ａから輝度値Ｄになった場合は、露出時間、ゲインは初期状態のままである。同様に、ステップＳ４光量制御およびステップＳ７の露出制御の後、輝度値Ｄになった場合は、ゲインは初期状態のままである。
【００５０】
以上のように、ＤＣＳ．ｅｘｅを起動すると、自動的に露出時間、ゲイン値がライブ像観察に適した状態となり、かつ、光源光量、露出時間、ゲイン値をＣＰＵ１６により自動的に設定、適切な明るさにライブ像が設定される。よって、被写体が暗い場合に、露出時間を長くしないのでフレームレートが遅くならない。また、被写体が暗い場合に、ゲインを増加させないので、画質が劣化しない。
【００５１】
さらに、光量調整と露出制御が一体化しているので、両方の設定を独立に制御する必要がなく、操作性が向上する。また、独立した設定スイッチ、操作レバーなどが不要なのでその分、低コスト化できる。
図９は、本発明を適用した顕微鏡撮影装置の機能ブロック図である。
【００５２】
図９において、顕微鏡撮影装置９００は、顕微鏡９１０によって被写体の観察画像を撮影する撮影装置９３０を有し、濃淡情報取得手段９４０、濃淡情報判別手段９５０、光量制御手段９６０、露出制御手段９７０を備える。また、さらに増幅率制御手段９８０を備える。
【００５３】
濃淡情報取得手段９４０は、上記被写体に照射した光の反射光または透過光に基づく上記被写体からの濃淡情報（輝度値）を、デジタルカメラ等である撮影装置９３０を介して取得する。
濃淡情報判別手段９５０は、上記濃淡情報取得手段９４０によって取得した濃淡情報、例えば平均輝度値が観察するのに充分な明るさの範囲内にあるか否かを判別する。なお、この範囲は、予め任意に設定することが可能である。
【００５４】
光量制御手段９６０は、上記濃淡情報判別手段９５０によって判別された結果に基づいて、上記被写体に照射する光量を制御する。
露出制御手段９７０は、上記光量制御手段９６０によって制御された光量が限界値（例えば、顕微鏡９１０の機能として有する最大光量であるが、任意に設定することも可能。）に達した場合、撮影装置９３０における上記被写体からの反射光または透過光の露出時間を制御する。
【００５５】
なお、上記顕微鏡９１０による検鏡方法が、落射明視野検鏡法、落射暗視野検鏡法、落射微分干渉検鏡法、落射蛍光検鏡法等の落射検鏡方法の場合は、上記光量制御手段９６０によって制御する光量の範囲が、上記顕微鏡９１０が有する最小光量から最大光量までであり、上記顕微鏡９１０による検鏡方法が、透過明視野検鏡法、透過位相差検鏡法、透過微分干渉検鏡法、透過暗視野検鏡法、透過偏光検鏡法等の落射検鏡方法の場合は、上記光量制御手段９６０によって制御する光量の範囲が、上記顕微鏡９１０が有する最小光量から最大光量までの一部であるとすることも可能である。
【００５６】
さらに、増幅率制御手段９８０は、上記露出制御手段９７０によって制御された露出時間が限界値に達した場合（例えば、撮影装置９３０が有する露出時間１０分の１秒より長くなった場合）、上記被写体からの光信号を感知し電気信号に変換する際の、上記光信号に対する感度または上記電気信号への変換の増幅率（ゲイン）を制御する。
【００５７】
また、顕微鏡撮影装置９００は、上記濃淡情報取得手段９４０によって取得した濃淡情報を、撮影装置９３０が備える表示装置９３１あるいは顕微鏡撮影装置９００に接続されたパーソナルコンピュータ９２０が備える表示装置９２１に表示するモニタ観察モードで出力するか、または撮影装置９３０が備える記録装置９３２あるいはパーソナルコンピュータ９２０が備える記録装置９２２に、静止画像として格納する静止画像取得モードで出力する手段を有する。そして、上記出力する手段が静止画像取得モードである場合、上記光量制御手段９６０は、光量を一定にして制御することも可能である。
【００５８】
図１０は、本発明を適用した明るさ調整処理の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ１００において、上記被写体に照射した光の反射光または透過光に基づく上記被写体からの濃淡情報（輝度値）を、デジタルカメラ等を介して取得する。
ステップＳ１０１において、取得した濃淡情報に基づき例えば平均輝度値を求め、この平均輝度値が観察するのに充分な明るさの範囲内にあるか否かを判別する。
【００５９】
明るさが充分であると判別された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）は、処理を終了し、明るさが充分でないと判別された場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）は、ステップＳ１０２において、光量が限界値であるか否かを判断する。
そして、光量が限界でない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）は、ステップＳ１０３において、上記被写体に照射する光量を制御し、ステップＳ１００に戻る。他方、光量が限界である場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０４において、デジタルカメラ等における露出時間が限界であるか否かを判断する。
【００６０】
露出時間が限界でない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）は、ステップＳ１０５において、デジタルカメラ等における上記被写体からの反射光または透過光の露出時間を制御し、ステップＳ１００に戻る。他方、露出時間が限界である場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０６において、デジタルカメラ等における被写体からの光信号を感知し電気信号に変換する際の、上記光信号に対する感度または上記電気信号への変換のゲインが限界であるか否かを判断する。
【００６１】
ゲインが限界でない場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）は、ステップＳ１０７において、デジタルカメラ等におけるゲインを制御し、ステップＳ１００に戻る。他方、ゲインが限界である場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）は、未だ明るさが充分でなければ、ステップＳ１０８において、ワーニングを出力して終了する。
【００６２】
以上が本発明の第１の実施の形態の説明であるが、調光設定部１３に入力する輝度平均値の代わりに、輝度ピーク値を用いてもよい。たとえば、星空のごとく、ほぼ輝度値０の背景に輝度値１８０程度の点が数点だけ点在しているような被写体像の場合、平均輝度は０に近い値を示すこととなる。しかしながら、このような被写体の場合、数点ある輝点が観察対象となる場合が多く、この輝点の輝度値が適切な明るさであることが望ましい。したがって、被写体の輝度値から最大値である輝度ピーク値をＣＰＵ１６にて抽出し、これを用いて調光設定部１３が光量制御するようにする。この場合、星空のような被写体が多い、蛍光顕微鏡画像の明るさ制御時に調光精度が向上する。
【００６３】
次に、図１１および図１２を用いて本発明の第２の実施の形態について説明する。
上述の第１の実施の形態と異なるのは、明るさの調整を観察者が自由に設定することが可能な点である。以下、異なる部分を中心に説明する。
図１１は、第２の実施の形態におけるアプリケーションソフトの実行画面例を示す図である。
【００６４】
上述した第１の実施の形態のアプリケーションソフト２００（図５参照）と比較して、明るさ設定バー２０６と自動明るさ調整設定ラジオボタン２１２が追加されている。その他は第１の実施の形態と同様である。
自動明るさ調整設定ラジオボタン２１２は、ライブ像２０２へ表示される画像の明るさの設定を切り替えるラジオボタンであり、「する」を選択すると自動的に明るさが調整される。また、「しない」を選択すると明るさ設定バー２０６の位置に応じた明るさとなる。図１１に示した例では「しない」が選択されている。この場合の明るさ設定は次の通りとなる。
【００６５】
すなわち、明るさ設定バー２０６は、ライブ像２０２へ表示される画像の明るさの設定であり、この明るさ設定バー２０６の位置に応じて、ＰＣ１０３よりＤＣ−１への光量設定コマンド“ＳｅｔＬｉｇｈｔ  ｍ”、露出設定コマンド“ＳｅｔＥｘｐ  ｎ”、ゲイン設定コマンド“ＳｅｔＧａｉｎ  ｐ”が送信される。ここで、ｍ、ｎ、ｐは明るさ設定バー２０６の位置に応じた数字であり、ｍは光量設定値（０〜２５５）、ｎは露出時間（１／１００〜１／１０）、ｐはゲインの倍数（１〜４倍）である。
【００６６】
図１２は、明るさ設定バー２０６の位置ごとのｍ、ｎ、ｐ値を示した図である。
たとえば、観察者が明るさ設定バー２０６の位置を輝度値Ｅの位置にしたとする。この場合、図１２に示したように光量ｍは４０、露出時間ｎは１／１００、ゲインは１倍となる。これらの各値がＤＣ−１へ送信することにより設定される。また、観察者が明るさ設定バー２０６の位置を輝度値Ｆの位置にした場合も同様にして、光量ｍが２５５、露出時間ｎが１／４０、ゲイン１倍となる。
【００６７】
なお、自動明るさ調整設定ラジオボタン２１２を「する」に設定した場合は、第１の実施の形態と同様な制御により被写体明るさが自動設定される。
よって、観察者が明るさ調整する場合に、明るさ設定バー２０６の位置により光量、露出時間、ゲインが自動的に最適化制御される。このため、明るくする場合に、まず光量制御するため、露出時間が不用意に長くならず、フレームレートの低減を最小限にできる。また、同様にゲインを不用意に乗じないので画質の劣化を最小限にできる。従って、観察者の明るさ調整が容易になり、被写体観察に専念できるようになる。
【００６８】
次に、図１３乃至図２１を用いて本発明の第３の実施の形態について説明する。
図１３は、本発明の第３の実施の形態の概略を説明するための図であり、図１４は、本発明の第３の実施の形態を適用した顕微鏡撮影装置およびＰＣの機能ブロック図である。
図１３は、標本検出スイッチ（ｓｗ）１８が追加されている点が、第１の実施の形態を説明した図１と異なっており、図１４も、標本検出スイッチ１８が追加されている点が、第１の実施の形態を説明した図１と異なっている。
【００６９】
標本検出スイッチ１８は、標本の種類が何であるのか（例えば、スライドガラスであるのかシャレーであるのか）を検出する。
図１５は、標本としてスライドガラスがステージ上に載置された状態を示す図であり、図１６は、標本としてシャレーがステージ上に載置された状態を示す図である。
【００７０】
標本検出スイッチ１８は、ステージ４上にあるスイッチで、標本が標本検出スイッチ１８を覆う形でおかれた場合に、標本の重量により標本検出スイッチ１８が図中（図１５および図１６）矢印方向に押される。これにより標本検出スイッチ１８のオンオフ（ｏｎｏｆｆ）設定がされ、ステージ４上に標本が置かれたかどうかの検出が可能となっている。なお、押された状態を標本検出スイッチのｏｎ状態とする。但し、この標本検出スイッチ１８の位置が図１５に示すように、通常、透過照明顕微鏡で用いられるスライドガラスを使用する場合、ｏｎ状態とならない位置に設置されている。このため、スライドガラス標本の場合、ｏｎ状態とはならない。一方、図１６ではシャレーによる生物標本がステージ４上に置かれている。この場合、シャレーの直径がスライドガラスよりも大きく、標本検出スイッチ１８をｏｎ状態とすることができる。このｏｎｏｆｆ状態はＣＰＵ１６に入力し、次のような光量制御に反映される。
【００７１】
図１７および図１８は、標本検出スイッチ１８のｏｎｏｆｆによる光量制御を説明するための図である。
図１７は標本検出スイッチ１８がｏｆｆの場合であって、この場合は光量制御範囲が０〜２５５となっている。一方、図１８は標本検出スイッチ１８がｏｎの場合を示しており、光量制御範囲が０〜２００となっている。
【００７２】
図１７に示すような標本検出スイッチ１８がｏｆｆの場合における被写体の明るさ制御については、上述の第１の実施の形態と同様の動作を行う。そして、図１８に示すような標本検出スイッチ１８がｏｎの場合における被写体の明るさ制御については、光量の最大値（ｍａｘ）が２５５ではなく２００となっている点のみが異なる。そのため、スライド標本の場合は、明るさ制御により強い光を当てる場合があるが、シャレー標本の場合には、標本が暗くても一定量以上に光量をあげない制御が可能となる。
【００７３】
よって、使用する標本の状態により被写体明るさの制御方法を切り替えることが可能となり、観察者の操作性が向上する。たとえば、スライド標本では暗い標本でもピント合わせ時などに重要となるフレームレートを落とさずに済み、かつシャレー中の生きたミジンコ観察など、明るい光照射による生物へのダメージが考えられる場合には光量を押さえるなどの対策が自動的に行われることとなる。
【００７４】
また、標本検出スイッチ１８を設ける代わりに、観察者がＤＣ−１を操作することにより、明るさ制御方法を変更することも可能である。
図１９は、観察者が明るさ制御方法を変更することが可能な場合におけるアプリケーションソフトの実行画面例を示す図である。
【００７５】
上述の第１の実施の形態のアプリケーションソフト２００（図５参照）と比較して、観察標本透過率設定ラジオボタン２１３が追加されている。その他は第１の実施の形態と同様である。
観察標本透過率設定ラジオボタン２１３は、ライブ像２０２へ表示される画像の明るさの設定を切り替えるラジオボタンであり、「低い」を選択すると透過率が低くモニタ上でのライブ像観察が暗くなりがちな標本の観察に最適な明るさ制御となり、「ふつう」を選択すると「低い」選択時よりもライブ像が明るい標本の観察に最適な明るさ制御となる。図１９に示した例では「低い」が選択されている。
【００７６】
図２０は、観察標本透過率設定ラジオボタン２１３を備えた場合の光量、露出時間、ゲインと平均輝度値との関係を示す図である。
図２０において、実線が「低い」選択時の制御であり、点線は「ふつう」時の制御である。この「ふつう」を選択した場合の光量、露出時間、ゲインの制御方法は、上述の第１の実施の形態と同様である。一方、図２０に示したように、「低い」の設定時は、「ふつう」時に比べて、スタート光量が明るくなっており、また露出制御範囲が長い方にシフトしている。これにより、「ふつう」に比べて「低い」時は、暗い標本の明るさ制御がしやすくなっている。また、スタート光量、露出時間が暗い標本向けになっているから制御時間の短縮につながる。
【００７７】
また、観察標本透過率設定ラジオボタン２１３を設ける代わりに、ＰＣ１０３に接続された顕微鏡撮影装置１０１の種類によって、明るさの制御方法を異なられるようにしてもよい。
例えば、ＰＣ１０３に上述のＤＣ−１以外の顕微鏡撮影装置が接続されている場合に、図１８に示したような明るさ制御を行い、ＰＣ１０３に接続されている機器がＤＣ−１のみの場合に、図１７に示したような明るさ制御を行うようにする。ここで、ＤＣ−１の電気制御および動作は、ＰＣ１０３からの電源供給により行われているものとする。しかし、ＰＣ１０３にＤＣ−１を含めた複数の顕微鏡撮影装置が接続されている場合、１つあたりの顕微鏡撮影装置が消費するＰＣ１０３の電源容量を制限すると、ＰＣ１０３が持つ電源容量が圧迫されないため誤動作、性能低下などの問題を未然に防止できる。図１８の明るさ制御では、図１７の明るさ制御に対して光量最大値が小さいため、その分だけＤＣ−１が消費する電源容量を削減することが可能となる。
【００７８】
図２１は、明るさ制御切り替えを説明するためのフローチャートである。
基本的には、図７に示したフローチャートと同様である。
ステップＳ１において、ＤＣＳ．ｅｘｅが起動されると、ステップＳ２において、露出時間が１／１００秒、ゲインが１倍（最小値）に設定される。
【００７９】
次に、ステップＳ２−１において、ＰＣ−ＣＰＵ１１０にてＰＣ１０３に接続されている顕微鏡撮影装置がどのような種類の顕微鏡撮影装置であるのか調査される。そして、ステップＳ２−２において、ステップＳ２−１での調査の結果、ＰＣ１０３に接続されている顕微鏡撮影装置が複数であるのか否か、例えば、ＤＣ−１以外に接続さている顕微鏡撮影装置があるのかないのかを判断する。
【００８０】
ステップＳ２−２で複数無いと判断された場合（ＤＣ−１以外に接続さている顕微鏡撮影装置がないと判断された場合；ステップＳ２−２：Ｎｏ）は、図７のステップＳ３へ進み、第１の実施の形態と同様の処理を行う。一方、ＤＣ−１以外に接続されている顕微鏡撮影装置があると判断された場合（ステップＳ２−２：Ｙｅｓ）は、図７のステップＳ３と同様、ＣＰＵ１６にて被写体５の平均輝度値が算出され、その平均輝度値が適切な明るさであるか否かを判断する。
【００８１】
そして、ステップＳ３で適切であると判断された場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）は、そのまま処理を終了する。一方、適切でないと判断された場合（ステップＳ３：Ｎｏ）は、ステップＳ４−１において、図１８に示したような制限範囲内（光量２００までの範囲内）で光量制御を行う。
【００８２】
最後に、図２２および図２３を用いて本発明の第４の実施の形態について説明する。
図２２は、第４の実施の形態におけるアプリケーションソフトの実行画面例を示す図である。
上述した第１の実施の形態のアプリケーションソフト２００（図５参照）と比較して、モード切替ラジオボタン２１４が追加されている。その他は第１の実施の形態と同様である。
【００８３】
図２３は、本発明の第４の実施の形態を適用した顕微鏡撮影装置およびＰＣの機能ブロック図である。
上述した第１の実施の形態として説明した図２と比較すると、ＬＥＤ駆動パルス発生器２１が省略され、ＣＣＤ駆動パルス発生器２１＿１に変更されている。また、ＣＰＵ１６とＬＥＤ照明ユニット１は、ＣＰＵ１６内の図示しないＤＡ変換器を介して接続している。そのため、調光設定部１３からの光量値をＣＰＵ１６内にてアナログ電圧値化してＬＥＤ照明ユニット１へ出力している。ゆえに、第１の実施の形態とは異なり、ＣＣＤ８の駆動とは非同期に、ＬＥＤ照明ユニット１を電流制御により光量制御可能となっている。ＬＥＤ光量を電流制御にて行うため、色温度の変化が発生するが、ＬＥＤ駆動パルス発生器２１を省略し、回路規模の縮小をしている。その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００８４】
図２２において、モード切替ラジオボタン２１４は、ライブ像２０２へ表示される画像の明るさ制御方法の設定切り替えであり、「モニタ観察」を選択するとモニタ上でのライブ像観察に最適な明るさ制御となり、「静止画像取得」を選択すると静止画撮影に最適な明るさ制御となる。図２２では「モニタ観察」が選択されている。この場合の明るさ制御は第１の実施の形態と同様である。一方、「静止画像取得」が選択された場合の明るさ設定は次の通りとなる。
【００８５】
すなわち、モード切替ラジオボタン２１４に応じて、ＰＣ１０３よりＤＣ−１ヘモード切替コマンド“ＳｅｔＬｉｇｈｔＭｏｄｅ  ｎ”が送信される。ｎ＝０で「モニタ観察」、ｎ＝１では「静止画像取得」となる。この「静止画像取得」では、明るさ制御において、静止画像撮影に最適な色温度５５００Ｋを実現できる光量＝１００に固定となる。露出制御、ゲイン制御は第１の実施の形態と同様な制御を行う。
【００８６】
なお、露出制御の範囲を、第１の実施の形態では１／１００秒から１／１０秒としたが、本実施の形態では１／１００秒から８秒としても良い。
このようにすると、被写体のピント合わせなど色温度が変化しても問題ない観察は、フレームレートが優先される「モニタ観察」にて行い、撮影のような色温度を一定にしたい場合には画質が優先される「静止画像取得」モードを選択することができる。よって、ＬＥＤ駆動パルス発生器２１を省略したので、装置の小型化、低コスト化が可能となる。また、モード切替により観察方法に特化した明るさ制御が可能なため、観察性能が向上する。
【００８７】
また、モード切替ラジオボタン２１４を廃止し、観察者が撮影ボタンを押すと、それに連動して「モニタ観察」から「静止画像取得」のモードに切り替わり、撮影が完了すると「モニタ観察」モードに自動的に切り替わるようにしてもよい。この場合、観察者がモード切替操作をしなくても撮影時には撮影に適した「静止画像取得」モードとなり、ライブ像観察には、それに適した「モニタ観察」モードに自動的に切り替わるので、観察操作性が向上する。
【００８８】
以上、本発明を適用した第１の実施の形態乃至第４の実施の形態を説明してきたが、本発明が適用される顕微鏡撮影装置、明るさ調整方法および明るさ調整プログラムは、その機能が実行されるのであれば、上述の実施の形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または形状を取ることができる。
【００８９】
例えば、上述の各実施の形態においては、明るさ制御について、まず、光量の制御を行い、次に露出時間の制御、最後にゲインの制御としたが、これを以下のように変更してもよい。
すなわち、図２４に示すように、光量制御を段階的に行う過程で、光量制御と露出制御を交互に行っても良い。なお、ゲインは常時１倍固定としている。また、図２５に示しように、光量制御のステップを暗い光量では細かく、明るい光量では粗くしてもよい。
【００９０】
このような、光量と露出時間との総合的な制御により、光量制御の最小分解能以下においての明るさ制御を露出制御で補うといった、明るさ精度の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略を説明するための図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を適用した顕微鏡撮影装置およびＰＣの機能ブロック図である。
【図３】調光設定１３が設定する値とＣＣＤ上の光量との関係を示す図である。
【図４】調光設定部１３に入力する輝度平均値とそれに対する光量増減値を示す図である。
【図５】第１の実施の形態におけるアプリケーションソフトの実行画面例を示す図（その１）である。
【図６】第１の実施の形態におけるアプリケーションソフトの実行画面例を示す図（その２）である。
【図７】本発明の第１の実施の形態を適用した明るさ調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】平均輝度値と光量、露出時間およびゲインとの関係を示す図である。
【図９】本発明を適用した顕微鏡撮影装置の機能ブロック図である。
【図１０】本発明を適用した明るさ調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施の形態におけるアプリケーションソフトの実行画面例を示す図である。
【図１２】明るさ設定バー２０６の位置ごとのｍ、ｎ、ｐ値を示した図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態の概略を説明するための図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態を適用した顕微鏡撮影装置およびＰＣの機能ブロック図である。
【図１５】標本としてスライドガラスがステージ上に載置された状態を示す図である。
【図１６】標本としてシャレーがステージ上に載置された状態を示す図である。
【図１７】標本検出スイッチ１８のｏｎｏｆｆによる光量制御を説明するための図（その１）である。
【図１８】標本検出スイッチ１８のｏｎｏｆｆによる光量制御を説明するための図（その２）である。
【図１９】観察者が明るさ制御方法を変更することが可能な場合におけるアプリケーションソフトの実行画面例を示す図である。
【図２０】観察標本透過率設定ラジオボタン２１３を備えた場合の光量、露出時間、ゲインと平均輝度値との関係を示す図である。
【図２１】明るさ制御切り替えを説明するためのフローチャートである。
【図２２】第４の実施の形態におけるアプリケーションソフトの実行画面例を示す図である。
【図２３】本発明の第４の実施の形態を適用した顕微鏡撮影装置およびＰＣの機能ブロック図である。
【図２４】光量制御を段階的に行う過程で、光量制御と露出制御を交互に行う例を示す図である。
【図２５】光量制御のステップを暗い光量では細かく、明るい光量では粗くする例を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１        ＬＥＤ照明ユニット
２        ＬＥＤ
３        コレクタレンズ
４        ステージ
５        被写体
６        対物レンズ
７        結像レンズ
８        ＣＣＤ
１０      ズーム機構
１１      ズームボリューム
１２      ズームレンズ群
１３      調光設定部
１６      ＣＰＵ
１７      ＡＤコンバータ
１８      標本検出スイッチ
２１      ＬＥＤ駆動パルス発生器
１０１    顕微鏡撮影装置
１０２    通信制御系
１０３    パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
１０４    モニタ
１０５    通信ケーブル
１０６    ＰＣ−通信制御系
１０７    メモリ（ＲＡＭ）
１０８    ハードディスク（ＨＤ）
１０９    モニタ制御系
１１０    ＰＣ−ＣＰＵ
２００    アプリケーションソフト
２０１    デジタル顕微鏡種別欄
２０２    ライブ像
２０３    撮影ボタン
２０４    録画ボタン
２０６    明るさ設定バー
２０８    終了ボタン
２０９    画面切り替えボタン
２１０    撮影画像
２１２    自動明るさ調整設定ラジオボタン
２１３    観察標本透過率設定ラジオボタン
２１４    モード切替ラジオボタン
９００    顕微鏡撮影装置
９１０    顕微鏡
９２０    パーソナルコンピュータ
９２１    表示装置
９２２    記録装置
９３０    撮影装置
９３１    表示装置
９３２    記録装置
９４０    濃淡情報取得手段
９５０    濃淡情報判別手段
９６０    光量制御手段
９７０    露出制御手段
９８０    増幅率制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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