(57)【要約】【課題】観察対象を容易に観察視野範囲に収め、所望の観察を行う。【解決手段】標本を支持するステージ１０と、該ステージを所定の可動範囲で移動させるステージ移動手段１１と、前記ステージ１０に支持された標本の観察像を撮像する撮像手段２と、前記撮像手段により撮像した前記観察像の画像を表示する表示手段３と、前記表示手段に表示された画像上の任意の領域を観察領域として特定する領域特定手段２４と、前記領域特定手段により特定された観察領域が前記表示手段の中心位置に表示されるように前記ステージを移動させ、該ステージの前記ステージ移動手段による移動範囲を前記可動範囲より狭い所定範囲に制限するステージ移動制限手段２５と、を備えた顕微鏡装置１００を提供する。【選択図】図１
2013145326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標本を支持するステージと、
該ステージを所定の可動範囲で移動させるステージ移動手段と、
前記ステージに支持された標本の観察像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像した前記観察像の画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された画像上の任意の領域を観察領域として特定する領域特定手段と、
前記領域特定手段により特定された観察領域が前記表示手段の中心位置に表示されるように前記ステージを移動させ、該ステージの前記ステージ移動手段による移動範囲を前記可動範囲より狭い所定範囲に制限するステージ移動制限手段と、
を備えた顕微鏡装置。
【請求項２】
前記ステージ移動制限手段が、前記観察領域の少なくとも一部が前記表示手段に表示される範囲に前記ステージの移動範囲を制限する請求項１に記載の顕微鏡装置。
【請求項３】
前記ステージ移動制限手段が、前記観察領域の中心位置が前記表示手段に表示される範囲に前記ステージの移動範囲を制限する請求項１に記載の顕微鏡装置。
【請求項４】
前記観察領域を記憶する記憶手段と、
前記表示手段に表示する観察領域を選択する表示領域選択手段と、を備え、
前記ステージ移動手段が、該表示領域選択手段により選択された観察領域を前記記憶手段から読み出し、該観察領域を前記表示手段に表示するように前記ステージを移動させる請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の顕微鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡装置による標本の観察において、標本のうちの観察対象を観察画面に表示させて所望の観察を行っているが、観察中に、例えば、対物レンズを変更したり、ステージを移動させたりすることにより観察対象が観察視野の範囲外となり、観察画面上に表示されなくなることがある。特に、高倍率の対物レンズを用いた観察においては、観察可能な視野範囲が極めて小さいことから観察対象が観察視野の範囲外となると、観察対象を観察画面上に再度表示させるまでに時間を要してしまう。
そこで、特許文献１には、ｎ倍の対物レンズからｍ倍の対物レンズに変更した際に（ｎ＜ｍ）、ｎ倍の対物レンズによる観察対象がｍ倍の対物レンズによる観察視野の範囲外となるかを判定し、ｍ倍の対物レンズによる観察視野の範囲外となる場合に、その旨を警告表示する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３４３５７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、上記した従来の顕微鏡装置では、観察対象が観察視野範囲外となる場合に警告を行うのみであるため、例えば、観察者が誤ってステージを想定以上に移動させてしまった場合や、揺れ等の不測の事態によってステージが過剰に移動してしまった場合には依然として観察対象が観察視野から外れ、観察画面に表示されなくなる虞がある。
このような場合には、観察対象を観察画面上に再度表示させることに時間を要してしまうため、例えば、観察対象の時間的変化を観察するような場合には、所望の観察を行うことができない虞がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、観察対象を容易に観察視野範囲に収め、所望の観察を行うことができる顕微鏡装置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】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、標本を支持するステージと、該ステージを所定の可動範囲で移動させるステージ移動手段と、前記ステージに支持された標本の観察像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像した前記観察像の画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された画像上の任意の領域を観察領域として特定する領域特定手段と、前記領域特定手段により特定された観察領域が前記表示手段の中心位置に表示されるように前記ステージを移動させ、該ステージの前記ステージ移動手段による移動範囲を前記可動範囲より狭い所定範囲に制限するステージ移動制限手段と、を備えた顕微鏡装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、撮像手段により撮像した観察像の画像のうち、任意の領域である観察領域を表示手段の中心位置に表示させるようにステージを移動させる。そして、観察領域が表示手段の中心位置に表示された状態で、ステージ移動制限手段によりステージの移動範囲がステージの可動範囲より狭い所定範囲に制限されるので、観察領域が表示手段の表示範囲（観察視野範囲）を含む所定範囲内においてのみ移動することとなる。このため、観察領域が観察視野範囲から外れても、可動範囲全体にわたって移動可能である場合と比較して、観察領域を再び表示手段に表示して観察視野範囲内に収めることが容易となり、例えば、観察の時間的変化を観察するような場合にも、所望の観察を行うことができる。また、例えば、観察領域を特定した際に用いた対物レンズよりも高倍率の対物レンズを用いて観察領域を観察する場合であっても、観察領域を中心位置に表示させるので、観察対象を容易に表示手段に表示して観察視野範囲に収め、所望の観察を行うことができる。
【０００８】
上記した本発明において、前記ステージ移動制限手段が、前記観察領域の少なくとも一部が前記表示手段に表示される範囲に前記ステージの移動範囲を制限することが好ましい。
このようにすることで、観察領域の少なくとも一部が常に観察視野範囲に含まれるので、観察対象を観察視野範囲から失うことがなく、所望の観察を行うことができる。
【０００９】
上記した本発明において、前記ステージ移動制限手段が、前記観察領域の中心位置が前記表示手段に表示される範囲に前記ステージの移動範囲を制限することが好ましい。
このようにすることで、観察領域の中心が常に観察視野範囲内に含まれるので、観察対象を観察視野範囲から失うことがなく、所望の観察を行うことができる。
【００１０】
上記した本発明において、前記観察領域を記憶する記憶手段と、前記表示手段に表示する観察領域を選択する表示領域選択手段と、を備え、前記ステージ移動手段が、該表示領域選択手段により選択された観察領域を前記記憶手段から読み出し、該観察領域を前記表示手段に表示するように前記ステージを移動させることが好ましい。
【００１１】
本発明によれば、表示領域選択手段により表示手段に表示させる領域を選択して、選択された観察領域を記憶手段から読み出して、ステージを移動させることにより選択された観察領域を表示手段に表示するので、例えば、複数の観察領域が特定された場合には、所望の観察領域を選択的に表示させることができる。また、例えば、ステージ移動制限手段によるステージの移動の制限が解除され、所望の観察領域が観察視野範囲から完全に外れている場合にも、表示領域選択手段により表示させる領域を選択することで、ステージを移動させて選択された観察領域を表示手段に表示することができるので、所望の観察領域を容易に表示手段に再度表示させて観察視野範囲に収めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、観察対象を容易に観察視野範囲に収め、所望の観察を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る顕微鏡装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る顕微鏡装置が備えているモニタの表示状態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る顕微鏡装置により実行される処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態に係る顕微鏡装置１００について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る顕微鏡装置１００は、顕微鏡本体１、顕微鏡本体１における観察対象を撮像するカメラユニット（撮像手段）２、カメラユニット２により撮像された画像を表示するモニタ（表示手段）３、及びこれらを制御するコントローラ４を備えている。
顕微鏡本体１は、標本Ａを支持し且つ後述する対物レンズ１２の光軸に対して垂直な方向（水平方向）に移動可能なステージ１０、ステージ１０を後述するコントローラ４からのパルスに従って所定の可動範囲で移動させるアクチュエータ（ステージ移動手段）１１、ステージ１０に支持された標本Ａに対して倍率を変更して観察するための対物レンズ１２、異なる倍率の複数の対物レンズ１２を保持するレボルバ１３、入射した光を分岐するビームスプリッタ１４、標本Ａの像を結像する結像レンズ１５、及び、観察者が標本Ａの像を観察するための接眼レンズ１６を備えている。
【００１５】
カメラユニット２は、ステージ１０に支持された標本Ａの観察像を撮像して画像データを取得する。すなわち、カメラユニット２は、標本Ａの観察像を対物レンズ１２及び結像レンズ１３を経て撮像素子（図示せず）に結像し、結像した標本Ａの観察像を電気信号に変換し、更にＡ／Ｄ変換や所定の画像処理を行うことにより標本Ａの観察像に係るデジタルの画像データを取得する。そして、カメラユニット２は、取得した画像データを後述するコントローラ４を介してモニタ３に送信する。
【００１６】
モニタ３は、カメラユニット２からコントローラ４を介して受信した画像データに基づいて、カメラユニット２が撮像した標本Ａの観察像に係る画像を表示する。モニタ３は、表示された画像に対して、ステージ１０上における座標情報を保持している。この座標情報は、例えば、顕微鏡装置を起動した時に、ステージ１０を所定の基準位置に移動させ、ステージ１０を移動する際に、後述するコントローラ４からアクチュエータ１１に出力した電気信号のパルスをステージ１０の移動量として常にコントローラ４が記憶しておき、ステージ１０の基準位置との差分を検出することにより取得することができる。
【００１７】
コントローラ４は、ステージ１０の移動範囲を決定するＣＰＵ（中央演算処理装置）２０、ＣＰＵ２０の作業領域として機能する読み書き自在のメモリである第１記憶部２１、及び、ステージ１０の移動範囲を決定する際に必要となるプログラムや種々のデータが格納された第２記憶部２２を備えており、コントローラ４としては汎用又は専用のコンピュータを適用することができる。
【００１８】
ＣＰＵ２０は、ステージの移動範囲を決定するために第２記憶部２２に格納された所定の処理プログラムを第１記憶部２１に展開し、展開したプログラムを実行することによって実現される処理部として、領域特定部２４、ステージ移動制限部２５、表示領域選択部２６を備えている。
【００１９】
領域特定部２４は、モニタ３に表示された標本Ａの観察像にかかる画像上の任意の領域を観察領域Ｒ１として特定する。領域の特定は、例えば、観察者がモニタ３に表示された画像に対してマウス（図示せず）やタッチ操作等により任意の領域を指定することにより行い、領域特定部２４は、指定された領域を観察領域Ｒ１として第１記憶部２１に送信し記憶させる。なお、図２（Ａ）に、モニタ３上で特定した観察領域Ｒ１の例を示した。図２（Ａ）の例では、観察すべきた対象である観察対象を含む矩形状の観察領域Ｒ１を特定する例を示したが、観察領域Ｒ１の形状は任意であり、また複数特定してもよい。
【００２０】
ステージ移動制限部２５は、領域特定部２４により特定された観察領域Ｒ１がモニタ３の中心位置に表示されるようにステージ１０を移動させ、ステージ１０のアクチュエータ１１による移動範囲を可動範囲より狭い所定範囲に制限する。すなわち、ステージ移動制限部２５は、例えば、領域特定部２４により特定した観察領域Ｒ１の少なくとも一部がモニタ３に表示されるように、ステージ１０の移動範囲を制限することができる他、観察領域Ｒ１の中心位置がモニタ３に表示されるようにステージ１０の移動範囲を制限することもできる。
【００２１】
表示領域選択部２６は、モニタ３に表示する観察領域を選択する。観察領域が複数特定され、これらの観察領域が後述する第１記憶部２１に記憶されている場合において、表示領域選択部２６は、何れかの観察領域を選択し、選択した観察領域を第１記憶部２１から読み出して、読み出した観察領域の標本Ａにおける位置に基づいてアクチュエータ１１によりこの観察領域をモニタ３に表示するようにステージ１０を移動させる。
【００２２】
第１記憶部２１は、領域特定部２４により特定された観察領域を記憶し、後述する表示領域選択部２６により選択された観察領域を必要に応じて出力する。
【００２３】
このように構成された顕微鏡装置１００においては、以下のように標本Ａの観察が行われる。図示しない光源から標本Ａに対して所定波長の光を照射すると、照射した光が標本Ａにおいて反射し、反射した光が対物レンズ１２を介してビームスプリッタ１４に入射する。ビームスプリッタ１４は、入射した光を結像レンズ１５側及び接眼レンズ１６側の２方向に分岐する。接眼レンズ１６側に分岐した光は、接眼レンズ１６において標本Ａの観察像として結像し、観察者は接眼レンズ１６を覗き見ることにより肉眼で標本Ａの観察像を観察することができる。また、結像レンズ１５側に分岐した光は、結像レンズ１５により標本Ａの観察像としてカメラユニット２の撮像素子に結像し、カメラユニット２において標本Ａの観察像の画像データが取得される。取得された画像データをモニタ３に表示することで観察者はモニタ３上で標本Ａの観察像を観察することができる。
【００２４】
ここで、標本Ａの観察像にかかる画像がモニタ３に表示された状態において、標本Ａの観察像における任意の領域を観察する場合について、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００２５】
まず、モニタ３に表示された標本Ａの観察像に係る画像上の任意の領域を観察領域Ｒ１として特定し、特定した領域を第１記憶部２１に記憶する（ステップＳ１０１）。ＣＰＵ２０は、記憶した観察領域Ｒ１の中心位置のモニタ３における座標情報［Ｘｃ＝（ｘ１―ｘ２）／２，Ｙｃ＝（ｙ１−ｙ２）／２］を取得し、取得した中心位置の座標情報を第１記憶部２１に記憶する（ステップＳ１０２）。なお、観察領域を複数設定した場合には、各観察領域毎に中心位置の座標情報を算出し、各座標情報を記録する。
【００２６】
続いて、ＣＰＵ２０において、取得した観察領域Ｒ１の中心位置とモニタ３に表示された画像の中心位置との差分を演算し、演算した差分に基づいてＣＰＵ２０からアクチュエータ１１にパルスを出力して、観察領域Ｒ１の中心位置がモニタ３に表示された画像の中心位置と一致するようにステージ１０を移動させる（ステップＳ１０３）。
【００２７】
ステップＳ１０４では、ステージ移動制限部２６が、第１記憶部２１に記憶した観察領域Ｒ１の範囲を読み出して、ステージ１０の移動範囲を決定する。ステージ１０の移動範囲は、例えば、領域特定部２４により特定した観察領域Ｒ１の少なくとも一部がモニタ３に表示される範囲、観察領域Ｒ１の中心位置が常にモニタ３に表示される範囲、或いは、観察領域Ｒ１の全範囲がモニタ３に表示される範囲など、対物レンズ１２の倍率や観察領域Ｒ１の大きさや特性に応じて適宜決定することができる。
【００２８】
また、例えば、図２に示すように、観察領域Ｒ１を特定する前後で対物レンズ１２をｎ倍からｍ倍（ｎ＜ｍ）に変更する場合であって、対物レンズ１２を変更した後に、特定した観察領域Ｒ１がモニタ３よりも大きい表示範囲となる場合には、ステージ１０の移動範囲を観察領域Ｒ１内のみに制限することで、常に観察領域Ｒ１をモニタ３に表示させることもできる。
次のステップＳ１０５では、決定したステージ１０の移動範囲に関する情報をステージ移動制限部２６がアクチュエータ１１に出力し、これに基づいて、アクチュエータ１１が現状のステージ１０の位置を起点として、決定された範囲にステージ１０の移動範囲を制限する。
【００２９】
このように、本発明によれば、カメラユニット２により撮像した観察像の画像のうち、任意の領域である観察領域Ｒ１をモニタ３の中心位置に表示させるようにステージ１０を移動させ、観察領域Ｒ１がモニタ３の中心位置に表示された状態で、ステージ移動制限部２６によりステージ１０の移動範囲がステージ１０の可動範囲より狭い所定範囲に制限される。これにより、観察領域Ｒ１がモニタ３の表示範囲を含む所定範囲内においてのみ移動することとなるので、観察領域Ｒ１がモニタ３の画面内から外れても、ステージ１０の可動範囲全体にわたって移動可能である場合と比較して、観察領域Ｒ１を再びモニタ３に表示してモニタ３の画面内に収めることが容易となる。従って、例えば、観察の時間的変化を観察するような場合にも、所望の観察を行うことができ、また、観察領域Ｒ１を特定した際に用いた対物レンズよりも高倍率の対物レンズを用いて観察領域Ｒ１を観察する場合であっても、観察領域Ｒ１を中心位置に表示させるので、観察対象を容易にモニタ３に表示して観察視野範囲に収め、所望の観察を行うことができる。
【００３０】
また、ステージ１０の移動範囲の制限を解除して、取得した画像データに対する所望の画像処理を施す、同一の標本Ａのうちの他の観察領域を観察する、他の標本に交換する等を行った場合にも、第１記憶部２１に標本Ａの観察領域Ｒ１が記憶されているので、観察領域Ｒ１を再度モニタ３に表示させることが容易となる。
【００３１】
なお、観察領域Ｒ１に対する観察の終了後に、ステージ１０の移動範囲の制限を解除する方法は、例えば、モニタ３の画面上に観察像が未表示となった場合、つまり標本Ａを交換した際に自動的に制御を解除する方法や、モニタ３上に「ステージ移動制限を解除」等のボタンを設けて選択することで移動制限を解除する方法、或いは、ステージ１０の近傍に解除ボタンを設け、この解除ボタンを押すことにより移動制限を解除する方法等を適用することができる。また、複数の観察領域が設定されている場合においては、例えば、モニタ３上に「観察領域１」、「観察領域２」等のボタンを設けて選択可能とすることで、所望の観察領域を直ちにモニタ３の中心に表示させて観察することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  顕微鏡本体
２  カメラユニット（撮像手段）
３  モニタ（表示手段）
４  コントローラ
１０  ステージ
１１  アクチュエータ（ステージ移動手段）
１２  対物レンズ
１３  レボルバ
１４  ビームスプリッタ
１５  結像レンズ
１６  接眼レンズ
２０  ＣＰＵ
２１  第１記憶部
２２  第２記憶部
２４  領域特定部
２５  ステージ移動制限部
２６  表示領域選択部
１００  顕微鏡装置
【図１】
2013145326.tif 000003
【図２】
2013145326.tif 000004
【図３】
2013145326.tif 000005