(57)【要約】【課題】表示画像の位置情報を円滑に把握できる顕微鏡装置を提供する。【解決手段】顕微鏡装置は、試料に対する観察視野の位置を順次移動させると共に、それぞれの観察視野の位置における試料の像を撮像して画像データを生成する画像データ生成部と、生成された画像データを合成して、試料の合成画像を作成する画像合成部と、合成画像を第一表示領域に表示させると共に、合成画像の一部に対応する一部画像を第二表示領域に表示させる表示部と、を備える。【選択図】図１
2009042462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を観察する顕微鏡装置であって、
前記顕微鏡本体の前記試料に対する観察視野の位置を順次移動させると共に、前記観察視野の位置それぞれにおける前記試料の像を撮像して画像データを生成する画像データ生成部と、
生成された前記画像データを合成して、前記試料の合成画像を作成する画像合成部と、
前記合成画像を第一表示領域に表示させると共に、前記合成画像の一部に対応する一部画像を第二表示領域に表示させる表示部と、を備えることを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項２】
前記第二表示領域には、複数の前記一部画像が表示されることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡装置。
【請求項３】
前記第二表示領域には、前記画像合成部が前記画像データの一部に基づいて作成した画像が前記一部画像として表示されることを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡装置。
【請求項４】
前記第二表示領域には、所定の観察視野の位置における前記試料の像をリアルタイムで撮像する画像が表示されることを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡装置。
【請求項５】
前記第二表示領域には、前記合成画像の中から選択された所定の領域に対応する画像が前記一部画像として表示されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の顕微鏡装置。
【請求項６】
試料の観察方法であって、
前記試料に対する観察視野の位置を順次移動させると共に、前記観察視野の位置それぞれにおける前記試料の像を撮像して画像データを生成する画像データ生成ステップと、
生成された前記画像データを合成し、前記試料の合成画像を作成する画像合成ステップと、
前記合成画像、及び該合成画像の一部に対応する一部画像を表示する画像表示ステップと、を含むことを特徴とする観察方法。
【請求項７】
前記画像表示ステップでは、複数の前記一部画像を表示することを特徴とする請求項６に記載の観察方法。
【請求項８】
前記画像表示ステップでは、前記画像データの一部に基づいて作成した画像を前記一部画像として表示することを特徴とする請求項６又は７に記載の観察方法。
【請求項９】
前記画像表示ステップでは、所定の観察視野の位置における前記試料の像をリアルタイムで撮像する画像を表示することを特徴とする請求項６又は７に記載の観察方法。
【請求項１０】
前記画像表示ステップでは、前記合成画像の中から選択された所定の領域に対応する画像を前記一部画像として表示することを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の観察方法。
【請求項１１】
試料の観察画像処理方法であって、
前記試料に対する観察視野の位置を順次移動させると共に、前記観察視野の位置それぞれにおける前記試料の像を撮像して画像データを生成する画像データ生成ステップと、
生成された前記画像データを合成し、前記試料の合成画像を作成する画像合成ステップと、
前記合成画像、及び該合成画像の一部に対応する一部画像を表示する画像表示ステップと、を含むことを特徴とする観察画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡装置、観察方法、及び観察画像処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の顕微鏡装置では、観察対象物（試料）を観察する際、観察者がステージを移動させる、或いはレンズの倍率を変更させることにより、顕微鏡の観察視野を変更し、この観察視野に対応した画像をモニタ等の表示装置に表示している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／２４８８３７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
試料に対する観察動作を円滑にするために、試料上のどの領域が表示装置に表示されているのかを把握することが有効である。そのため、試料に対する表示画像の位置関係を円滑に把握できる技術の案出が望まれる。
【０００４】
本発明は、表示画像の位置情報を円滑に把握できる顕微鏡装置を提供することを目的とする。また本発明は、表示画像の位置情報を円滑に把握できる観察方法を提供することを目的とする。また本発明は、表示画像の位置情報を円滑に把握できる観察画像処理方法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】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明を例示する各態様として実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。
【０００６】
本発明を例示する第１の態様に従えば、試料（４）を観察する顕微鏡装置であって、試料（４）に対する観察視野の位置を順次移動させると共に、観察視野の位置それぞれにおける試料の像を撮像して画像データを生成する画像データ生成部（８）と、生成された前記画像データを合成して、試料（４）の合成画像（Ａ）を作成する画像合成部（９）と、合成画像（Ａ）を第一表示領域（１２ａ）に表示させると共に、合成画像（Ａ）の一部に対応する一部画像を第二表示領域（１２ｂ）に表示させる表示部（１２）と、を備える顕微鏡装置（１０）が提供される。
【０００７】
本発明を例示する第１の態様によれば、表示画像の位置情報を円滑に把握できる。
【０００８】
本発明を例示する第２の態様に従えば、試料（４）の観察方法であって、試料（４）に対する観察視野の位置を順次移動させると共に、観察視野の位置それぞれにおける試料の像を撮像して画像データを生成する画像データ生成ステップと、生成された画像データを合成し、試料（４）の合成画像（Ａ）を作成する画像合成ステップと、合成画像（Ａ）、及び合成画像（Ａ）の一部に対応する一部画像（Ｇ１、Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）を表示する画像表示ステップと、を含む観察方法が提供される。
【０００９】
本発明を例示する第２の態様によれば、表示画像の位置情報を円滑に把握できる。
【００１０】
本発明を例示する第３の態様に従えば、試料（４）の観察画像処理方法であって、試料（４）に対する観察視野の位置を順次移動させると共に、観察視野の位置それぞれにおける前記試料の像を撮像して画像データを生成する画像データ生成ステップと、生成された画像データを合成し、試料（４）の合成画像（Ａ）を作成する画像合成ステップと、合成画像（Ａ）、及び合成画像（Ａ）の一部に対応する一部画像を表示する画像表示ステップと、を含む観察画像処理方法が提供される。
本発明を例示する第３の態様によれば、表示画像の位置情報を円滑に把握できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、表示画像の位置情報を円滑に把握できる。また本発明によれば、試料に対する観察動作を円滑に実行できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら例示的に説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００１３】
（第一実施形態）
図1は、本発明の一実施形態に係る顕微鏡装置の概略構成図である。本実施形態の顕微鏡装置１０は、顕微鏡本体１と、制御部７と、顕微鏡本体１によって撮像された試料の画像等を表示するモニタ（表示部）１１とを備えている。
【００１４】
顕微鏡本体１は、接眼レンズ２と、対物レンズ３と、観察対象の試料４を載置するステージ５と、ＣＣＤなどの撮像素子を有するカメラ６とを備えている。ステージ５上に載置された試料４の像は、対物レンズ３及び光学系を経てカメラ６上に形成される。また試料４の像は、接眼レンズ２の近傍に形成されるので、観察者は、接眼レンズ２を介して、試料４の像を確認できる。
【００１５】
カメラ６と制御部７とは、ケーブルを介して接続されており、カメラ６で撮像（取得）した試料４の像情報（画像信号）は、ケーブルを介して、制御部７に出力される。制御部７は、画像データ生成部８と画像合成部９とを含む。また制御部７は、例えばＣＰＵと、ＣＰＵのバスに接続されたＲＡＭと、入出力装置と、ハードディスクなどの記憶装置とを含む。
【００１６】
画像データ生成部８は、試料４に対する観察視野の位置を順次移動させると共に、観察視野の位置それぞれに対応する試料の像を撮像して画像データを生成する。
具体的には、画像データ生成部８は、ステージ５に設けられた不図示のステージ駆動部を駆動させることにより、ステージ５を対物レンズ３に対して相対移動させる。これによって、ステージ５上に載置された試料４に対する観察視野の位置を所定量（例えば、数μｍ）ずつ移動させる。画像データ生成部８は、各観察視野の位置にて高倍率で撮像した画像データを、例えば制御部７内のハードディスク等の記憶装置に記憶する。以下、上述と同様な処理が試料４の全域に亘って繰り返される。
【００１７】
画像合成部９は、画像データ生成部８により生成された画像データを合成して、試料４の合成画像を作成するものである。具体的には、画像合成部９は、画像データ生成部８によって生成された画像データを繋ぎ合わせて合成することにより試料４の合成画像を作成し、この合成画像を制御部７内の記憶装置に記憶する。合成画像は、試料４の全体像を概ね把握できる程度の画像であれば充分であり、本実施形態では低倍率（低解像度）の画像とした。このように画像を低倍率化することで、制御部７の記録装置からデータを読み出す際に使用されるメモリ等の負担を軽減可能としている。
【００１８】
制御部７とモニタ１１とは、ケーブルを介して接続されている。モニタ１１には、試料４の観察画像等を表示する画像表示ウインドウ１２が映し出される（図２参照）。
ここで、モニタ１１に映し出される画像表示ウインドウ１２の概略について、図２を参照にして説明する。図２に示されるように、画像表示ウインドウ１２は、ウインドウ中右側に表示される第一表示領域１２ａと、ウインドウ中左側に表示される第二表示領域１２ｂとを含んでおり、これら第一表示領域１２ａ及び第二表示領域１２ｂが同時に表示される。
【００１９】
第一表示領域１２ａは、画像データ生成部８によって生成された合成画像Ａを表示させるための領域である。また上記第二表示領域１２ｂは、合成画像Ａの一部に対応する一部画像を表示させるための領域である。
【００２０】
さらに上記制御部７には、顕微鏡観察者の指令を顕微鏡装置１０に伝達するための入力装置１３が設けられている。この入力装置１３としては、例えばマウスなどのポインティングデバイスやキーボード等を例示することができる。この構成により、本実施形態に係る顕微鏡装置１０は、例えばマウス（入力装置１３）操作によって画像表示ウインドウ１２上に表示されるポインタを操作することで、合成画像Ａにおける所望の領域を選択可能となる。
【００２１】
図２に示される画像表示ウインドウ１２の第二表示領域１２ｂには、第一表示領域１２ａに表示された合成画像Ａのうち、観察者によって選択された４つのカーソルＫ１〜Ｋ４に囲まれた領域に対応する部分の一部画像が表示される。ここで、第二表示領域１２ｂに表示された一部画像Ｇ１〜Ｇ４にはそれぞれ左上に１〜４の番号が付されている。この番号は上述したカーソルＫ１〜Ｋ４に対応している。
【００２２】
これら一部画像Ｇ１〜Ｇ４は、画像合成部９が画像データ生成部８によって生成された画像データの一部（少なくとも１つ以上）に基づいて作成した画像である。上述したように、画像データ生成部８によって生成された各画像データは高倍率（高解像度）である。したがって、これら高倍率（高解像度）の画像データに基づいて生成される一部画像Ｇ１〜Ｇ４も高倍率（高解像度）なものである。
【００２３】
なお、第二表示領域１２ｂに表示される一部画像Ｇ１〜Ｇ４の数は４つに限定されることはなく、観察者が選択するカーソルＫ１〜Ｋ４の数によって種々に変化させることができる。
【００２４】
（顕微鏡装置の動作）
次に、本実施形態の顕微鏡装置１０の動作を説明する。
【００２５】
はじめに、ステージ５上に観察対象としての試料４を載置し、顕微鏡装置１０を動作させる。画像データ生成部８は、試料４に対する観察視野の位置を順次移動させると共に、観察視野の位置それぞれに対応する試料４の像を撮像して画像データを作成する。これにより、上述したように画像データ生成部８によって高精細な画像データを形成することができる。
【００２６】
次に、画像合成部９は、画像データ生成部８によって生成された画像データを繋ぎ合わせて合成することにより、試料４の合成画像Ａを作成する。合成画像Ａの合成後、制御部７は合成画像Ａをモニタ１１の第一表示領域１２ａに表示させる。
【００２７】
続いて観察者は、マウス等の入力装置１３を用いることにより、画像表示ウインドウ１２上のポインタを移動し、合成画像Ａからより詳細な観察を望む領域を選択する。例えば本実施形態では、マウス操作によってカーソルＫ１に対応する領域をポインタによって選択する。
【００２８】
画像合成部９は、カーソルＫ１に対応する領域を構成する画像データの一部（少なくとも１つ以上）を制御部７から読み込んで、これらを合成することにより一部画像Ｇ１を形成する。そして、カーソルＫ１に囲まれた領域に対応する一部画像Ｇ１を第二表示領域１２ｂに表示させる。この一部画像Ｇ１は高精細な画像であるため、この画像に基づいて非常に正確な試料観察が可能となる。
【００２９】
本実施形態では、観察者は、合計４つの領域に対応する一部画像を第二表示領域１２ｂに表示させている。観察者は、カーソルＫ１に基づいて一部画像Ｇ１を得た場合と同様に、合成画像Ａのうち、カーソルＫ２、Ｋ３、Ｋ４に対応する領域を選択する。
これにより、カーソルＫ２、Ｋ３、Ｋ４に囲まれた領域にそれぞれ対応する一部画像Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４が第二表示領域１２ｂに表示されるようになる。これら一部画像Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４は一部画像Ｇ１と同様に非常に高精細な画像であることから、この画像に基づいて正確な試料観察が可能となる。
【００３０】
以上述べたように、合成画像Ａ、及び合成画像Ａの一部に対応する一部画像Ｇ１〜Ｇ４を画像表示ウインドウ１２に同時に表示させる。
【００３１】
したがって、観察者は、画像表示ウインドウ１２に基づいて、試料４における観察位置を把握しつつ、一部画像Ｇ１〜Ｇ４に基づいて観察を行うことができ、効率的な顕微鏡観察を行うことができる。すなわち、試料４に対する表示画像の位置関係を円滑に把握できる。また、試料４に対する観察動作を円滑に実行できる。
【００３２】
ところで、ステージ５上に載置する試料４が生体標本である場合には、一部画像Ｇ１〜Ｇ４のいずれか一つとして、顕微鏡本体１がリアルタイムで観察する画像を表示するのが好ましい。
【００３３】
このように、第二表示領域１２ｂに観察画像をリアルタイムに表示する機能を備えることにより、顕微鏡装置の試料４として観察画像が時間的に変化する生体標本を好適に採用することが可能となる。したがって、観察対象が多岐に亘る、汎用性の高い顕微鏡装置１０を提供できる。
【００３４】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態について説明する。本実施形態に係る顕微鏡装置は、多数（５つ）の試料に対して一括した観察を行えるようになっており、上記実施形態で用いられるステージ５に比べて大型のものが用いられる。図３は本実施形態に係る顕微鏡装置のステージ５０の概略構成を示すものである。なお、本実施形態において、上記第一実施形態と同様の構成及び部材については同一符号を付し、その説明を省略若しくは簡略する。
【００３５】
図３に示すように、制御部７は不図示のステージ駆動部を制御することにより、対物レンズ３の光軸の直交方向（同図の矢印方向）にステージ５０を移動させ、試料２１，２２，２３，２４，２５がそれぞれ対物レンズ３の光軸下に位置するようにすることができる。そして、第一実施形態と同様に、各試料２１，２２，２３，２４，２５（以下、２１〜２５と称す）それぞれについて、観察視野の位置の移動と画像データの取得とを繰り返し、試料２１〜２５の合成画像を作成する。このとき、各試料２１〜２５の合成画像、及びこの合成画像を構成する画像データは制御部７に記憶される。
【００３６】
以下、第二実施形態に係る顕微鏡装置２０のモニタ１１に表示される画像表示ウインドウ１２について図４を参照して説明する。
本実施形態に係る画像表示ウインドウ１２は、図４に示されるように、試料切り替え用アイコンＸが表示されたものである。この試料切り替えアイコンＸは、画像表示ウインドウ１２に表示される第一表示領域１２ａ及び第二表示領域１２ｂに画像を表示させるサンプル１〜５を選択するためのものである。ここで、サンプル１〜５とは、上記の試料２１〜２５にそれぞれ対応するものであり、図４ではサンプル３、すなわち試料２３が選択されている。なお、試料２３は上記第一実施形態で用いた試料４と同一のものである。本説明では、図４中第一表示領域１２ａ及び第二表示領域１２ｂには、それぞれ上記第一実施形態と同様の合成画像Ａ及び一部画像Ｇ１〜Ｇ４が表示されたものとする。
【００３７】
次に、観察者が他のサンプル（試料）について画像表示を行う場合について説明する。
本実施形態では、観察者が、試料切り替えアイコンＸ中の他のサンプル番号をマウス操作で選択することにより、観察対象となる試料を容易に切り替えることができる。例えばサンプル番号１を選択すると、第一表示領域１２ａには試料２１の合成画像Ａが表示されることとなる。以下、同様にして、観察者のマウス操作によって試料２１の所望領域に対応する一部画像を第二表示領域１２ｂに表示させることができる。
なお、第二表示領域１２ｂに複数の試料２１〜２５における一部画像を表示するようにしてもよい。このようにすれば、第二表示領域１２ｂに表示された画像によって各試料２１〜２５の違い等を比較して観察でき、良好な分析を行うことができる。
以上述べたように、本実施形態に係る顕微鏡装置によれば、複数の試料２１〜２５について同時に顕微鏡観察を良好に行えるので効率的な観察を行うことができる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能である。例えば顕微鏡装置１０において、合成画像ＡにおけるカーソルＫ１〜Ｋ４に関する、例えば位置及び大きさ等のデータをブックマーク化することで記憶するようにしてもよい。この構成によれば、観察者が画面表示ウインドウ１２上にブックマーク登録されたカーソルＫ１〜Ｋ４を選択することで、第二表示領域１２ｂにこれらカーソルＫ１〜Ｋ４に対応する一部画像Ｇ１〜Ｇ４を容易に再表示させることができる。このように事前に確認した領域（カーソルＫ１〜Ｋ４）の画像を簡単な操作によって再度確認できるので、顕微鏡観察をより効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】顕微鏡装置の概略構成図である。
【図２】画像表示ウインドウの概略を示す図である。
【図３】第二実施形態に係る顕微鏡装置のステージの概略構成を示す図である。
【図４】第二実施形態に係る画像表示ウインドウの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ…合成画像、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５…一部画像、１…顕微鏡本体、４…試料、１０…顕微鏡装置、１２ａ…第一表示領域、１２ｂ…第二表示領域、２０…顕微鏡装置、２１，２２，２３，２４，２５…試料
【図１】
2009042462.tif 000003
【図２】
2009042462.tif 000004
【図３】
2009042462.tif 000005
【図４】
2009042462.tif 000006