JP2004309768A - Microscopic system - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、標本の観察に用いられる顕微鏡システムに関する。
【従来の技術】
従来より、標本を載置するステージの移動や対物レンズの倍率の切り替えなどを電動で制御可能な顕微鏡システムが知られている。また、標本の一部領域の画像(例えば拡大画像)を取り込み、これをモニタに表示すると共にメモリに保存するように構成された顕微鏡システムも知られている(例えば特許文献1参照)。メモリに保存された画像は、後から読み出して再生可能である。再生可能とは、モニタに表示可能の意味である。
【特許文献1】
特開平5−241075号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の顕微鏡システムでは、標本の一部領域の画像を取り込む際の各部の設定状態(ステージ位置や対物レンズ倍率など)を再現することが非常に難しかった。このため、標本の所定の位置を同じ条件で再び観察する場合、以前と同様の煩雑な調整作業を再び実行することにより、各部の設定状態(ステージ位置や対物レンズ倍率など)を再現しなければならなかった。
本発明の目的は、煩雑な調整作業を繰り返さなくても各部の設定状態を容易に再現できる顕微鏡システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の顕微鏡システムは、標本を載置するステージと、前記標本の一部領域の像を観察する観察手段と、前記ステージおよび/または前記観察手段を調整することで、前記標本の観察位置および/または観察条件を調整する調整手段と、外部からの第1の指示にしたがい、該指示が入力されたときの前記観察位置および前記観察条件を関連づけて登録する登録手段と、外部からの第2の指示にしたがい、前記登録手段によって関連づけて登録された前記観察位置および前記観察条件を読み出し、該観察位置および該観察条件に基づいて前記標本の観察像を再現するために前記調整手段を制御する制御手段とを備えたものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の顕微鏡システムにおいて、前記登録手段は、前記第1の指示が入力されたときの前記観察位置および前記観察条件を前記標本ごとに登録し、前記標本ごとのファイルを作成し、前記制御手段は、前記登録手段に登録済みの前記標本が前記ステージに再載置されると、前記標本の前記ファイルを特定する特定手段を有し、該特定手段によって特定された前記ファイルから前記観察位置および前記観察条件を読み出して前記調整手段を制御するものである。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の顕微鏡システムにおいて、前記標本のマクロ画像を取り込む画像取込手段をさらに備え、前記登録手段は、前記ファイルに関連づけて前記標本ごとに前記マクロ画像の登録も行い、前記特定手段は、前記ステージに載置されている前記標本に対して前記画像取込手段が取り込んだ前記マクロ画像と、前記登録手段によって登録された前記マクロ画像とを比較し、前記載置されている標本の前記ファイルを特定するものである。
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の顕微鏡システムにおいて、前記ファイルの名前を入力する入力手段をさらに備え、前記特定手段は、前記入力手段によって入力された前記名前に基づいて、前記ステージに載置されている前記標本の前記ファイルを特定するものである。
請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4の何れか1項に記載の顕微鏡システムにおいて、前記ステージと前記観察手段と前記調整手段とが内部に収容される筐体をさらに備えたものである。
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
本発明の本実施形態は、請求項1,請求項2,請求項3,請求項5に対応する。
本実施形態の顕微鏡システム10は、図1に示すように、観察対象となる標本10Aを載置するステージ部11と、標本10Aを照明する照明部(12〜16)と、標本10Aの拡大像を形成する結像部(17〜21)と、標本10Aの拡大像を撮像するCCDカメラ22と、制御部23と、モニタ24と、入力装置25とで構成されている。
このうち、ステージ部11,照明部(12〜16),結像部(17〜21),CCDカメラ22,制御部23は、顕微鏡システム10の筐体26の内部に収容され(図2(A)参照)、モニタ24,入力装置25は、筐体26の外部に配置されている。顕微鏡システム10は、CCDカメラ内蔵の箱形の顕微鏡システムである。
顕微鏡システム10には外部メモリ27が装着可能である。外部メモリ27はCFメモリなどの外部記憶装置である。
また、顕微鏡システム10の筐体26の内部において、照明部(12〜16)はステージ部11の下方に配置され、結像部(17〜21),CCDカメラ22はステージ部11の上方に配置されている。顕微鏡システム10は、標本10Aを透過照明で観察する装置である。
次に、本実施形態の顕微鏡システム10の各構成要素(12〜25)について個別に説明する。
ステージ部11は、x方向,y方向に移動可能な電動ステージと、電動ステージのx位置,y位置を検出するカウンタとで構成される(何れも不図示)。ステージ部11は、筐体26の開口26Aから外部への移動(図2(A)参照)も可能である。ステージ部11が筐体26の内外間で移動する際の経路は、顕微鏡システム10の2つの観察光路10B,10Cを横切っている。
ステージ部11にプレパラート(標本10A)が載置されているか否かを検出するため、筐体26の内部には、図1,図2(B),(C)に示すように、ステージ部11にプレパラート押さえ11Aが設けられ、開口26Aの下部にセンサ39が設けられる。プレパラート押さえ11Aは、軸11Bを中心に回転可能であり、プレパラートがステージ部11に載置されていないとき(図2(B)の状態)、一端がセンサ39の中に位置する。そして、プレパラートがステージ部11に載置された状態で筐体26の外部から内部に入るとき(図2(C)の状態)、他端がプレパラートによって押され、一端がセンサ39の外に出る。このためセンサ39は、プレパラート押さえ11Aの一端の有無に応じて、ステージ部11上でのプレパラートの有無を検出する。
ステージ部11は、制御部23のステージ制御回路43を介してコントローラ40に接続される。ステージ制御回路43は、コントローラ40からの制御信号に基づいて、ステージ部11の電動ステージをx方向,y方向に移動させ、ステージ部11による標本10Aの観察位置を調整する。また、ステージ部11のカウンタの値を読み取り、電動ステージのx位置,y位置に関わる信号をコントローラ40に出力する。
照明部(12〜16)は、一方の観察光路10B上に配置された照明光源12,拡散板13,コンデンサレンズ14,開口絞り15と、他方の観察光路10C上に配置された照明光源16とで構成されている。
一方の照明光源12から射出された光は、拡散板13によって均一化され、コンデンサレンズ14によって集光され、開口絞り15を介して観察光路10B上の標本10Aの一部領域に入射する。そして、この一部領域を透過した光は、結像部(17〜21)に導かれる。
他方の照明光源16から射出された光は、観察光路10C上の標本10Aに入射する。このとき標本10Aは、半分の領域が面状に照明される。そして、この半分の領域を透過した光も、結像部(17〜21)に導かれる。照明光源16は、標本10Aを含む広い範囲(プレパラート全体)の観察時に使用される。
照明光源12,16は、制御部23の照明制御回路41を介してコントローラ40に接続される。照明制御回路41は、コントローラ40からの制御信号に基づいて、照明光源12,16を点灯/消灯すると共に、照明光源12の照明輝度を調整する。また、照明光源12の照明輝度に関わる信号をコントローラ40に出力する。
絞り15は、制御部23の絞り制御回路42を介してコントローラ40に接続される。絞り制御回路42は、コントローラ40からの制御信号に基づいて、絞り15を調整し、後述する対物レンズ31,32の開口数に応じた絞り量に設定する。また、絞り15の絞り量に関する信号をコントローラ40に出力する。
結像部(17〜21)は、対物レンズ部17と、ミラー18,19と、縮小レンズ部20と、ミラー21とで構成されている。ここで、ミラー18は観察光路10B上に配置され、ミラー19は観察光路10C上に配置されている。ミラー18,19による反射後の観察光路10Dは共通である。ミラー21は、観察光路10D上に配置され、ミラー18,19により裏返しになった像を表像に戻すための光学素子である。
さて、対物レンズ部17と縮小レンズ部20について説明する。
対物レンズ部17は、40倍の対物レンズ31と、10倍の対物レンズ32と、通過穴33と、センサ34とで構成されている。そして、対物レンズ31,32のうち何れか1つを観察光路10Bに挿入可能である。観察光路10Bに挿入されている対物レンズの種類(31または32)は、センサ34によって検知される。通過穴33は、観察光路10C上に配置されている。
対物レンズ部17は、制御部23のフォーカス制御回路44および対物レンズ駆動回路45を介してコントローラ40に接続されている。フォーカス制御回路44は、コントローラ40からの制御信号に基づいて、対物レンズ部17を全体的に上下動させ、焦点合わせを行う。また、対物レンズ(31または32)の焦点位置に関わる信号をコントローラ40に出力する。
対物レンズ駆動回路45は、コントローラ40からの制御信号に基づいて、対物レンズ部17の対物レンズ31または対物レンズ32を観察光路10B上に位置決めする。観察光路10Bに挿入された対物レンズの種類(31または32)を表す信号(センサ34の検知信号)は、センサ34からコントローラ40に出力される。
縮小レンズ部20は、1/2倍の縮小レンズ35と、1倍の縮小レンズ36と、通過穴37と、センサ38とで構成される。そして、縮小レンズ35,36,通過穴37のうち何れか1つを観察光路10Dに挿入可能である。センサ38は、観察光路10Dに挿入されている縮小レンズの種類(35または36)を検知するためのものである。
縮小レンズ部20は、制御部23の縮小レンズ駆動回路46を介してコントローラ40に接続されている。縮小レンズ駆動回路46は、コントローラ40からの制御信号に基づいて、縮小レンズ部20の縮小レンズ35または縮小レンズ36または通過穴37を観察光路10D上に位置決めする。観察光路10Dに挿入された縮小レンズの種類(34または35)を表す信号(センサ38の検知信号)は、センサ38からコントローラ40に出力される。
ここで、観察光路10Dに縮小レンズ(34または35)が挿入されるとき、ステージ部11上の標本10Aは、一方の観察光路10B上に位置決めされ、照明光源12からの光によって一部領域が照明される。
このとき、標本10Aを透過した光は、対物レンズ(31または32)を介して平行光に変換され、ミラー18で反射した後、縮小レンズ(34または35)で集光され、ミラー21を介して所定面2A(CCDカメラ22の撮像面)に結像される。
標本10Aの像の拡大倍率は、2つの対物レンズ(31,32)のうち観察光路10Bに挿入されている方と、2つの縮小レンズ(35,36)のうち観察光路10Dに挿入されている方との組み合わせに応じて、4通り存在する(5倍,10倍,20倍,40倍)。
また、観察光路10Dに縮小レンズ部20の通過穴37が挿入されるとき、ステージ部11上の標本10Aは、他方の観察光路10C上に位置決めされ、照明光源16からの光によって半分の領域が照明される。ミラー18は、観察光路10Dの外に配置される。
このとき、標本10Aを透過した光は、対物レンズ部17の通過穴33→ミラー19→縮小レンズ部20の通過穴37→ミラー21という経路を通って、所定面2A(CCDカメラ22の撮像面)に到達する。この経路は、標本10Aを含む広い範囲(プレパラート全体)の観察時のものである。
CCDカメラ22は、CCD(電荷結合素子)を用いた2次元撮像素子であり、xy方向に2次元配列された複数の受光部を有する。CCDカメラ22は、所定面2Aに形成された標本10Aの像を撮像して画像信号を出力する。出力先は、制御部23のCCD制御回路47である。
CCD制御回路47は、コントローラ40からの制御信号に基づいて、CCDカメラ22にタイミング信号を出力する。このタイミング信号は、CCDカメラ22の各受光部に蓄積された電荷を転送させるためのクロック信号である。CCDカメラ22では、CCD制御回路47からのタイミング信号に基づいて電荷を転送し、画像信号(アナログ信号)を出力する。
また、CCD制御回路47は、コントローラ40からの制御信号に基づいて、CCDカメラ22が画像信号を出力する際の電子ズーム倍率(例えば1倍〜2倍の間の任意の倍率)を設定する。したがって、CCDカメラ22からCCD制御回路47には、電子ズーム倍率(例えば1倍〜2倍)に基づいて電気的に信号処理された後の画像信号が出力される。
そして、CCD制御回路47は、CCDカメラ22からの画像信号(アナログ信号)を増幅し、ディジタル信号に変換して、コントローラ40に出力する。また、電子ズーム倍率(例えば1倍〜2倍)に関わる信号も併せてコントローラ40に出力する。
コントローラ40には、制御部23を構成する各々の回路(41〜47)や対物レンズ部17のセンサ34,縮小レンズ部20のセンサ38が接続されるだけでなく、モニタ24,入力装置25,外部メモリ27も接続される。また、コントローラ40の内部には、図3に示すように、4つのフレームメモリA〜Dが設けられている。
コントローラ40は、CCD制御回路47からのディジタル信号を取り込むと、これをフレームメモリAに一旦格納し(図3の矢印▲1▼)、その後、モニタ24に出力する(矢印▲2▼)。その結果、モニタ24の画面24A(図1)には、標本10Aの画像(静止画像)が表示される。
さらに詳しく説明すると、観察光路10B上の対物レンズ(31または32)と観察光路10D上の縮小レンズ(35または36)を経てCCDカメラ22に到達した光に起因する画像(以下「顕微鏡画像」という)は、モニタ24の画面24Aのうち、図4に示す分割領域51に表示される。分割領域51の顕微鏡画像は、標本10Aの一部領域の画像である。顕微鏡システム10では、分割領域51の顕微鏡画像に基づいて標本10Aの一部領域の像を観察することができる。
分割領域51の顕微鏡画像の倍率(表示倍率)は、CCDカメラ22が標本10Aの拡大像を撮像するときに観察光路10B,10Dに挿入されていた拡大光学系の倍率(5倍,10倍,20倍,40倍)と、CCDカメラ22が画像信号を出力するときに設定された電子ズーム倍率(例えば1倍〜2倍)との積で決まる。
標本10Aの一部領域の像を観察する際の条件(観察条件)は、制御部23を構成する各々の回路(41,42,44〜47)によって調整可能である。これらの回路(41,42,44〜47)とステージ制御回路43は総じて請求項の「調整手段」に対応する。なお、観察光路10B上の光学素子(12〜15,31,32,18)と観察光路10D上の光学素子(35,36,21)とCCDカメラ22とCCD制御回路47とコントローラ40は総じて請求項の「観察手段」に対応する。
また、観察光路10C上の通過穴33と観察光路10D上の通過穴37を経てCCDカメラ22に到達した光に起因する画像(以下「標本全体画像」という)は、モニタ24の画面24Aのうち、図4に示す分割領域52に表示される。分割領域52の標本全体画像は、標本10Aを含む広い範囲(プレパラート全体)の画像であり、請求項の「マクロ画像」に対応する。
観察光路10C上の光学素子(16,19),通過穴33と観察光路10D上の光学素子(21),通過穴37とCCDカメラ22とCCD制御回路47とコントローラ40は総じて請求項の「画像取込手段」に対応する。
ここで、モニタ24の画面24Aの表示内容(画像以外の内容)について説明する。なお、コントローラ40が顕微鏡画像と標本全体画像をモニタ24の画面24A(分割領域51,52)に表示する際に使用したフレームメモリA以外のフレームメモリB〜D(図3)については後で説明する。
モニタ24の画面24Aの分割領域52には、標本全体画像に重ねて十字カーソル52Aが表示されている。十字カーソル52Aは、観察光路10Bの現在の位置を表している。これは、分割領域51に表示されている顕微鏡画像の概略位置に相当する。
また、モニタ24の画面24Aには、上記した分割領域51,52の他に、操作メニューを表示するための分割領域53と、マーカーメニューを表示するための分割領域54とが確保されている。
分割領域53の操作メニューには、図5に示すように、方向ボタン61と、拡大倍率ボタン62と、フォーカス上下ボタン63と、電子ズームボタン64と、絞りボタン65と、輝度ボタン66と、保存ボタン67と、ロードボタン68と、入力ボックス69とが設けられる。
観察者が操作メニューの各々のボタン(61〜68)をマウスなどの入力装置25によりクリックすると、コントローラ40には、様々な指示が入力される。そして、コントローラ40は、外部からの指示にしたがって、制御部23の各々の回路(41〜47)に制御信号を出力し、顕微鏡システム10の各部を電動で制御する。
方向ボタン61は、ステージ部11をxy方向に移動させるためのものである。拡大倍率ボタン62は、観察光路10Bに挿入する対物レンズ(31,32)と観察光路10Dに挿入する縮小レンズ(35,36)の組み合わせを切り替えるためのものである。フォーカス上下ボタン63は、対物レンズ部17を上下動させてフォーカス調整を行うためのものである。
電子ズームボタン64は、CCDカメラ22が画像信号を出力する際の電子ズーム倍率を指示するためのものである。絞りボタン65は、絞り15の絞り量を指示するためのものである。輝度ボタン66は、照明光源12の照明輝度を指示するためのものである。
保存ボタン67は、分割領域51に表示されている顕微鏡画像のみを外部メモリ27に保存するためのものである。ロードボタン68は、標本10Aを顕微鏡システム10の筐体26から出し入れするためのものである(詳細は後述する)。入力ボックス69は、後述の登録時や再生時に、対象ファイルの名前を入力するためのものである。
また、分割領域54のマーカーメニューには、図6(A)に示すように、登録ボタン71と、クリアボタン72と、番号ボタン73と、再現ボタン74と、再生ボタン75とが設けられる。
観察者がマーカーメニューの各々のボタン(71〜75)をマウスなどの入力装置25によりクリックすると、コントローラ40には、様々な指示が入力される。そして、コントローラ40は、外部からの指示にしたがって、外部メモリ27との間でファイルやデータの授受を行う(登録手段)。また、制御部23の各々の回路(41〜47)に制御信号を出力し、顕微鏡システム10の各部を電動で制御する(制御手段)。
登録ボタン71は、分割領域51に表示されている顕微鏡画像と、そのときの各部の設定状態(ステージ部のxy位置,対物レンズ部の倍率,縮小レンズ部の倍率,絞り量,焦点位置,照明輝度)を外部メモリ27に登録するためのものである(詳細は後述する)。クリアボタン72は、登録ボタン71による登録をクリアするためのものである。
本実施形態の顕微鏡システム10では、1つの標本10Aについて最大12箇所の登録を行うことができる。登録済の箇所には、1つの番号(1〜12の何れか)が割り当てられ、その番号が実際に番号ボタン73として表示される。
このため、例えば12箇所で登録済の場合は、図6(A)のように、全ての番号(「1」〜「12」)が番号ボタン73として表示される。また、例えば3箇所で登録済の場合は、図6(B)のように、3つの番号(「1」〜「3」)が番号ボタン73として表示され、その他の未登録の番号(「4」〜「12」)は非表示となる。
さらに、登録済の箇所に割り当てられた番号(1〜12の何れか)は、図7に示すように、分割領域52の標本全体画像の中にも表示される。図7の表示例は、図6(B)のように3箇所で登録済の場合に対応する。
再現ボタン74は、顕微鏡システム10の各部の設定状態(ステージのxy位置,対物レンズの倍率,縮小レンズの倍率,絞り量,焦点位置,照明輝度)を再現するときに、再現メニューを読み込むためのものである(詳細は後述する)。再現メニューは、外部メモリ27に保存されている。再生ボタン75は、外部メモリ27に保存されている顕微鏡画像を再生するときに、再生メニューを読み込むためのものである(詳細は後述する)。
次に、本実施形態の顕微鏡システム10の動作について、図8〜図10,図13〜図15のフローチャートを用いて説明する。図10のフローチャートを説明するときに、図11,図12のファイル形式を参照する。
顕微鏡システム10に電源が投入されると、コントローラ40は、顕微鏡システム10の各部を初期化し、図8〜図10,図13〜図15のフローチャートによる制御を開始する。
まず初めに、図8に示すボタン入力検出処理について説明する。
コントローラ40は、ステップS1〜S5の各々において、操作メニュー(図5)のロードボタン68,マーカーメニュー(図6)の登録ボタン71,番号ボタン73,再現ボタン74,再生ボタン75が押されたか否かを監視する。
そして、ロードボタン68が押されると(S1がYes)、ステップS6のロード処理(詳細は図9)を実行する。登録ボタン71が押されると(S2がYes)、ステップS7の登録処理(詳細は図10)を実行する。番号ボタン73が押されると(S3がYes)、ステップS8の番号処理(詳細は図13)を実行する。再現ボタン74が押されると(S4がYes)、ステップS9の再現メニュー読込処理(詳細は図14)を実行する。再生ボタン75が押されると(S5がYes)、ステップS10の再生メニュー読込処理(詳細は図15)を実行する。
なお、登録ボタン71が押されたことによるコントローラ40への指示は、請求項の「第1の指示」に対応する。また、標本10Aがステージ部11上に載置されたままの状態で番号ボタン73が押されたことによるコントローラ40への指示、および、再現ボタン74が押された後に番号ボタン73が押されたことによるコントローラ40への指示は、請求項の「第2の指示」に対応する。
まず、図9のロード処理(S11〜S15)について説明する。
操作メニュー(図5)のロードボタン68が押されると、コントローラ40は、ステージ部11をx方向に移動させて、筐体26の開口26Aから外部へ吐き出す(ステップS11)(図2の状態)。このとき観察者はステージ部11の上に標本10Aを載置することができる。また、既に標本10Aが載置されている場合には、ステージ部11の上から標本10Aを取り除くことができる。
その後、ロードボタン68が再度押されると(ステップS12がYes)、コントローラ40は、ステージ部11をx方向に移動させて、筐体26の開口26Aから内部に取り込む。このとき、ステージ部11と共に標本10Aも内部に取り込まれる。または、標本10Aが取り除かれて空になったステージ部11のみが内部に取り込まれる。
そして、ステージ部11を筐体26の内部に取り込む際、ステージ部11上にプレパラート(標本10A)がある場合に(ステップS14がYes)、コントローラ40は、ステップS15の処理を実行する。
つまり、照明光源16を点灯すると共に、ミラー18を退避させ、縮小レンズ部20の通過穴37を観察光路10Dに挿入する。そして、標本10Aが観察光路10Cに到達したときに、2回のショットに分けて標本全体画像を取り込む。標本全体画像は、フレームメモリAに一旦格納され(図3の矢印▲1▼)、モニタ24の分割領域52に表示される(矢印▲2▼)。同時に、フレームメモリAからフレームメモリCにも送られる(矢印▲3▼)。
このようにして図9のロード処理が終了すると、コントローラ40は、図8のボタン入力検出処理に戻る。
ロード処理(図9)の後、ステージ部11がさらに移動して、観察光路10B上に標本10Aが到達すると、コントローラ40は、照明光源12を点灯し、ミラー18を観察光路10D上に挿入し、標本10Aの一部領域の観察状態とする。このとき、コントローラ40に取り込まれた顕微鏡画像は、フレームメモリAを介してモニタ24の分割領域51に表示される(図3の矢印▲1▼▲2▼)。
コントローラ40は、モニタ24の分割領域53に表示された操作メニューのボタン(61〜66)が入力装置25によりクリックされると、その指示にしたがって顕微鏡システム10の各部を電動で制御し、モニタ24の分割領域51の顕微鏡画像を更新する。
次に、図10の登録処理(S21〜S29)について説明する。
マーカーメニュー(図6)の登録ボタン71が押されると、コントローラ40は、ステージ部11上の標本10Aについての登録数が既に最大(12箇所)に達しているか否かを判定する(ステップS21)。そして、まだ登録の余地がある場合のみ(S21がNo)、ステップS22以降の処理を行う。
ステップS22では、ステージ部11上の標本10Aについての登録が1回目か否かを判定する。そして、1回目の場合には(S22がYes)、ステップS23に進み、モニタ24の分割領域52の標本全体画像にファイル名(ABC.bmp)を付け、図3の矢印▲4▼のように、フレームメモリCから外部メモリ27に保存する。ファイル名(ABC.bmp)は、図5の操作メニューの入力ボックス69から入力される。
次のステップS24では、モニタ24の分割領域51の顕微鏡画像にファイル名(DEF001.bmp)を付け、図3の矢印▲5▼のように、フレームメモリAから外部メモリ27に保存する。ファイル名(DEF001.bmp)は、コントローラ40が英数文字でランダムに任意に決定した名前である。現在の日時をファイル名としても構わない。
次のステップS25では、現在の各部の設定状態(ステージ部のxy位置,対物レンズ部の倍率,縮小レンズ部の倍率,絞り量,焦点位置,照明輝度)を、各々の回路(41〜47)やセンサ34,38から取得する。
そして、ステージ部11上の標本10Aごとに状態ファイル(名前:ABC.txt)を作成し、ステージ部11のxy位置(つまりステージ部11による標本10Aの観察位置)および現在の観察条件(倍率,絞り量,焦点位置,照明輝度)を関連づけて、登録番号「1」と顕微鏡画像のファイル名(DEF001.bmp)と共に登録する。
状態ファイルの名前(ABC.txt)は、標本全体画像のファイル名(ABC.bmp)と関連づけてコントローラ40が決定する。状態ファイル(名前:ABC.txt)は、外部メモリ27に保存される。
外部メモリ27の中では、図11に示すように、ステップS23で保存された標本全体画像のファイル(名前:ABC.bmp)と、ステップS25で保存された状態ファイル(名前:ABC.txt)とが関連づけられ、さらに、状態ファイル(名前:ABC.txt)と、ステップS24で保存された顕微鏡画像のファイル(名前:DEF001.bmp)とが関連づけられ、一群として保存されている。状態ファイル(名前:ABC.txt)の内容は、例えば図12に示すようになっている。
上記ステップS25の処理が終わると、コントローラ40は、次のステップS26で、モニタ24の分割領域52の標本全体画像に今回の登録番号「1」を表示し(図7参照)、この登録番号「1」をマーカーメニュー(図6)に番号ボタン73として表示する。現時点では、標本全体画像にもマーカーメニューにも登録番号「2」〜「12」は非表示である。
このようにして図10の登録処理(1回目)が終了すると、コントローラ40は、図8のボタン入力検出処理に戻る。
そして再び登録ボタン71が押されると、コントローラ40は、ステップS21を経てステップS22に進み、ステージ部11上の標本10Aについての登録が2回目以降であるため(S22がNo)、ステップS27〜S29の処理を行う。
ステップS27では、モニタ24の分割領域51の顕微鏡画像に新たなファイル名(DEF00*.bmp)を付けて、フレームメモリAから外部メモリ27に保存する(図3の矢印▲5▼)。ファイル名(DEF00*.bmp)は、互いに重複しないように決定される。
次のステップS28では、現在の各部の設定状態(ステージ部のxy位置,対物レンズ部の倍率,縮小レンズ部の倍率,絞り量,焦点位置,照明輝度)を取得し、ステップS25で作成された状態ファイル(名前:ABC.txt)を更新する。つまり、ステージ部11のxy位置(つまりステージ部11による標本10Aの観察位置)および現在の観察条件(倍率,絞り量,焦点位置,照明輝度)を関連づけて、登録番号「N」と顕微鏡画像のファイル名(DEF00*.bmp)と共に登録する。更新後の状態ファイル(名前:ABC.txt)も、外部メモリ27に保存される。Nは2〜12の整数である。
その結果、外部メモリ27の中では、図11,図12に示すように、以前のステップS23で保存された標本全体画像のファイル(名前:ABC.bmp)と、ステップS28で保存された状態ファイル(名前:ABC.txt)とが関連づけられ、さらに状態ファイル(名前:ABC.txt)とステップS27で保存された顕微鏡画像のファイル(名前:DEF00*.bmp)とが関連づけられる。
上記ステップS28の処理が終わると、コントローラ40は、次のステップS29で、モニタ24の分割領域52の標本全体画像に今回の登録番号「N」を表示し(図7参照)、この登録番号「N」をマーカーメニュー(図6)に番号ボタン73として表示する。
このようにして図10の登録処理(2回目)が終了すると、コントローラ40は、図8のボタン入力検出処理に戻る。そして登録ボタン71が押される度に、コントローラ40は、ステップS21→S22→S27→S28→S29の処理を繰り返す。登録番号「N」は、登録した順序で例えば昇順に付与される。登録ボタン71が例えば合計3回押されると、モニタ24の分割領域52の標本全体画像(図7参照)には番号「1」〜「3」が表示され、マーカーメニュー(図6(B)参照)には番号「1」〜「3」が番号ボタン73として表示される。
次に、図13の番号処理(S31〜S35)について説明する。
ここでは、ステージ部11上の標本10Aを観察している最中に、または、標本10Aの観察が一段落したときに、マーカーメニュー(図6(B))の番号ボタン73(例えば「1」〜「3」の何れか1つ)が押されたことを想定して説明を行う。このとき、ロード処理(図9)による標本10Aの取り出しは未だ行われず、標本10Aがステージ部11上に載置されたままの状態であるとする。また、コントローラ40の内部では、ステージ部11上の標本10Aに対応する状態ファイル(名前:ABC.txt)が一時的に記憶されて参照可能となっている。
このような状況で番号ボタン73(例えば「1」〜「3」の何れか1つ)が押されると、コントローラ40は、状態ファイル(名前:ABC.txt)を参照し、押された番号ボタン73と一致する登録番号があるか否かを判定する(ステップS31)。そして「ある」場合には(S31がYes)、ステージ部11上にプレパラート(標本10A)があるか否かを判定する(ステップS32)。ここでは、標本10Aがある場合(S32がYes)の処理を説明する。標本10Aがない場合(S32がNo)の処理については後述する。
標本10Aがステージ部11上にある場合、コントローラ40は、状態ファイル(名前:ABC.txt)を参照し、押された番号ボタン73と一致する登録番号に登録された各部の設定状態(一組のxy位置,倍率,絞り量,焦点位置,照明輝度)を読み出す(ステップS33)。例えば、登録番号「2」の番号ボタン73が押された場合には、図7に示す状態ファイル(名前:ABC.txt)の中から、倍率=10,絞り量=75,x座標=1000,y座標=2000,焦点位置=3000,照明輝度=180という一組の設定状態を読み出す。
そして次に、コントローラ40は、状態ファイル(名前:ABC.txt)から読み出した一組の設定状態に基づいて各々の回路(41〜47)を制御し、顕微鏡システム10の各部を実際に電動で駆動させる。すなわち、顕微鏡システム10の各部の設定状態を再現する(ステップS34)。
具体的には、状態ファイル(名前:ABC.txt)から読み出した“x座標,y座標”に基づいてステージ制御回路43を制御し、例えば登録番号「2」への登録が行われたときのステージ部11による標本10Aの観察位置を再現する。
また同時に、状態ファイル(名前:ABC.txt)から読み出した“倍率”に基づいて対物レンズ駆動回路45と縮小レンズ駆動回路46とCCD制御回路47を制御し、“絞り量”に基づいて絞り制御回路42を制御し、“焦点位置”に基づいてフォーカス制御回路44を制御し、“照明輝度”に基づいて照明制御回路41を制御し、例えば登録番号「2」への登録が行われたときの観察条件を再現する。
その結果、モニタ24の分割領域51には、例えば登録番号「2」への登録が行われたときの顕微鏡画像が再び表示される(再現)。このため、観察者は、煩雑な調整作業を繰り返さなくても、標本10Aの登録番号「2」の位置を同じ条件で再び観察することができる。
このようにして図13の番号処理(標本10Aの取り出し前)が終了すると、コントローラ40は、図8のボタン入力検出処理に戻る。そして番号ボタン73が押されるたびに、コントローラ40は、ステップS31→S32→S33→S34の処理を繰り返す。
したがって、本実施形態の顕微鏡システム10によれば、煩雑な調整作業を繰り返さなくても、各部の設定状態(ステージ部11による標本10Aの観察位置および対物レンズ部17の倍率などの観察条件)を容易に再現でき、標本10Aの所定の位置(登録済みの箇所)を以前と同じ条件で再び観察することが可能となる。
次に、ステージ部11上の標本10Aの観察が終了し、ロード処理(図9)による標本10Aの取り出しが行われた後で、別の標本10A(区別するために以下の説明では“10F”の符号を付与する)がロード処理によって取り込まれた場合を説明する。
標本10Fに対する登録処理(図10)は既に終了しているとする。外部メモリ27の中では、図11に示すように、標本10Fの全体画像のファイル(名前:SSS.bmp)と状態ファイル(名前:SSS.txt)とが関連づけられ、さらに、状態ファイル(名前:SSS.txt)と顕微鏡画像のファイル(名前:KLM00*.bmp)とが関連づけられ、一群として保存されている。
また、図11の例では、別の標本の全体画像のファイル(名前:XYZ.bmp)と状態ファイル(名前:XYZ.txt)とが関連づけられ、さらに、状態ファイル(名前:XYZ.txt)と顕微鏡画像のファイル(名前:GHI00*.bmp)とが関連づけられ、一群として保存されている。
つまり、外部メモリ27の中では、標本(10A,10F,…)ごとに状態ファイル(名前:ABC.txt,XYZ.txt,SSS.txt,…)が作成され、状態ファイルの各々に標本全体画像(ファイル名:ABC.bmp,XYZ.bmp,SSS.bmp,…)および顕微鏡画像(ファイル名:DEF00*.bmp,GHI00*.bmp,KLM00*.bmp,…)が関連づけられている。
このときマーカーメニュー(図6)の再現ボタン74が押されると、コントローラ40は、図14の再現メニュー読込処理(S41〜S47)を実行した後、上記と同様の番号処理(図13のステップS31→S32→S33→S34)を番号ボタン73が押されるたびに繰り返す。そのため、別の標本10Fの所定の位置(登録済みの箇所)を以前と同じ条件で再び観察することができる。
ここで、図14の再現メニュー読込処理(S41〜S47)について説明する。 再現ボタン74が押されると、コントローラ40は、ステージ部11上にプレパラート(標本10F)があるか否かを判定する(ステップS41)。そして「ある」場合にのみ(S41がYes)、ステップS42以降の処理を実行する。
ちなみに、既に行われた標本10Fのロード処理(図9)の結果、モニタ24の画面24Aの分割領域52(図4)には標本10Fの全体画像が表示され(図3の矢印▲2▼)、この標本10Fの全体画像はコントローラ40のフレームメモリCにも格納される(矢印▲3▼)。現時点では、分割領域52の標本全体画像にもマーカーメニュー(図6)にも登録番号「1」〜「12」は非表示である。
そしてステップS42において、コントローラ40は、フレームメモリC内の標本10Fの全体画像を2値化してフレームメモリDに記憶させる(図3の矢印▲6▼)。
次に、コントローラ40は、ステップS43において、外部メモリ27に保存されている標本全体画像のファイル(図11ではファイル名:ABC.bmp,XYZ.bmp,SSS.bmp)のうち何れか1つをフレームメモリAに読み込み(図3の矢印▲7▼)、これを2値化してフレームメモリBに記憶させる(矢印▲8▼)。
そして次のステップS44では、フレームメモリD内の2値画像(標本10Fの全体画像)と、フレームメモリB内の2値画像(外部メモリ27から読み込んだ標本全体画像(例えばファイル名:ABC.bmp))を比較する。つまり、画像マッチング処理を行う。
この画像マッチング処理の結果、フレームメモリD,B内の2値画像が一致していない場合(ステップS45がNo)、コントローラ40は、ステップS43の処理に戻り、外部メモリ27に保存されている別の標本全体画像のファイル(例えばファイル名:XYZ.bmp)を読み込み、同様の2値化処理と画像マッチング処理を行う。
ステップS43,S44の処理は、フレームメモリD,B内の2値画像が一致する(S45がYesとなる)まで繰り返される。これは、外部メモリ27に保存されている標本全体画像のファイル(図11ではファイル名:ABC.bmp,XYZ.bmp,SSS.bmp)のうち、ステージ部11上の標本10Fの全体画像と一致するものを探索する処理に相当する。
探索処理(S43,S44)の結果、ステージ部11上の標本10Fの全体画像と一致するもの(例えばファイル名:SSS.bmp)が見つかった場合、コントローラ40は、この標本全体画像(ファイル名:SSS.bmp)に基づいて、次のステップS46,S47の処理を実行する。
ステップS46では、外部メモリ27内で標本全体画像(ファイル名:SSS.bmp)に関連づけられている状態ファイル(名前:SSS.txt)を特定し、この状態ファイル(名前:SSS.txt)を読み込む。つまり、コントローラ40の内部に一時的に記憶させて参照可能とする。
次のステップS47では、読み込んだ状態ファイル(名前:SSS.txt)の中に含まれている登録番号「1」〜「12」をモニタ24の分割領域52の標本全体画像に表示し(図7参照)、これらの登録番号「1」〜「12」を分割領域54のマーカーメニュー(図6(A)参照)に番号ボタン73としても表示する。つまり、標本10Fに関わる再現メニューを表示する。
このようにして図14の再現メニュー読込処理が終了すると、コントローラ40は、図8のボタン入力検出処理に戻る。
そして、マーカーメニュー(図6(A)参照)の番号ボタン73(「1」〜「12」の何れか1つ)が押されると、コントローラ40は、読み込んだ状態ファイル(名前:SSS.txt)を参照し、既に説明した番号処理(図13のステップS31→S32→S33→S34)を実行する。
したがって、本実施形態の顕微鏡システム10によれば、登録処理(図10)が既に終了している標本10Fを再び内部に取り込んだ場合でも、煩雑な調整作業を繰り返すことなく、各部の設定状態(ステージ部11による標本10Fの観察位置および対物レンズ部17の倍率などの観察条件)を容易に再現でき、標本10Fの所定の位置(登録済みの箇所)を以前と同じ条件で再び観察することが可能となる。
さらに、本実施形態の顕微鏡システム10によれば、図14の再現メニュー読込処理において、画像マッチング処理を用いた探索処理(S43,S44)を行い、その結果に基づいて自動的に状態ファイル(例えば名前:SSS.txt)を特定し、再現メニューを読み込むため、登録処理(図10)が既に終了している標本10Fを以前と同じ条件で簡単に再観察することができる。
また、本実施形態の顕微鏡システム10では、筐体26の内部にステージ部11,照明部(12〜16),結像部(17〜21),CCDカメラ22,制御部23を収容し、箱形の構成としたため、標本10A,10F,…の出し入れに拘わらず、常に同じ環境下で標本全体画像を取り込むことができる。このため、画像マッチング処理を用いた状態ファイル(例えば名前:SSS.txt)の特定を精度良く行える。
さらに、本実施形態の顕微鏡システム10では、画像マッチング処理の際に2値画像どうしを比較したため、簡単に状態ファイル(例えば名前:SSS.txt)を特定することができる。
また、本実施形態の顕微鏡システム10では、外部メモリ27に保存されている顕微鏡画像の再生も簡単に行える。最後に、顕微鏡画像の再生について説明する。再生時、顕微鏡システム10の内部に標本は挿入されない。この状態でマーカーメニュー(図6)の再生ボタン75が押されると、コントローラ40は、図15の再生メニュー読込処理(S51〜S54)を実行する。
まずステップS51では、図5の操作メニューの入力ボックス69から所望のファイル名が入力されるまで待機する。この場合の入力は、通常のキーボードや、モニタ24の画面24A上にソフトウエアで作成したキーボードを用いて行うことになる。
そしてファイル名が入力されると、次のステップS52において、外部メモリ27に保存されている標本全体画像のファイル(図11では名前:ABC.bmp,XYZ.bmp,SSS.bmp)のうち、入力されたファイル名に対応するもの(例えばSSS.bmp)をフレームメモリAに読み込み(図3の矢印▲7▼)、これをモニタ24の分割領域52に表示する(矢印▲2▼)。
ステップS53では、外部メモリ27内で標本全体画像(ファイル名:SSS.bmp)に関連づけられている状態ファイル(名前:SSS.txt)を特定し、この状態ファイル(名前:SSS.txt)を読み込む。つまり、コントローラ40の内部に一時的に記憶させて参照可能とする。
次のステップS54では、読み込んだ状態ファイル(名前:SSS.txt)の中に含まれている登録番号「1」〜「12」をモニタ24の分割領域52の標本全体画像に表示し(図7参照)、これらの登録番号「1」〜「12」を分割領域54のマーカーメニュー(図6(A)参照)に番号ボタン73としても表示する。つまり、標本10Fに関わる再生メニューを表示する。
このようにして図15の再生メニュー読込処理が終了すると、コントローラ40は、図8のボタン入力検出処理に戻る。
そして、マーカーメニュー(図6(A)参照)の番号ボタン73(「1」〜「12」の何れか1つ)が押されると、コントローラ40は、読み込んだ状態ファイル(名前:SSS.txt)を参照し、番号処理(図13)を実行する。既に説明したステップS31を経てステップS32に進み、プレパラート(標本)がないため(S32がNo)、ステップS35の処理を実行する。
ステップS35では、コントローラ40は、状態ファイル(名前:SSS.txt)を参照し、押された番号ボタン73と一致する登録番号に登録されたファイル名(KLM00*.bmp)を特定する。そして、このファイル名(KLM00*.bmp)の顕微鏡画像を外部メモリ27からフレームメモリAに読み込み(図3の矢印▲7▼)、これをモニタ24の分割領域51に表示する(矢印▲2▼)。つまり、所望の顕微鏡画像が簡単に再生される。
本実施形態の顕微鏡システム10は、生徒と先生の間や医師と検査技師の間で行われる医療教育に好適である。生徒(検査技師)は、外部メモリ27の中に、標本10Aの診断結果(標本全体画像と状態ファイルと顕微鏡画像)を保存する。そして診断終了後、先生(医師)に標本10Aと外部メモリ27を提出する。先生(医師)が、生徒(検査技師)から受け取った標本10Aと外部メモリ27を顕微鏡システム10にセットし、再現ボタン74を押した後、番号ボタン73を押すことにより、生徒(検査技師)の診断結果を容易に再現できる。また、登録済みの箇所を再現した後、ステージ部11の位置や観察条件を少し変化させることにより、生徒(検査技師)の診断結果が適切か否かを後から検証することができる。なお、本実施形態の顕微鏡システム10は、組織標本に適用することが好ましい。
(変形例)
なお、上記した実施形態では、標本全体画像をIDとして画像マッチング処理により外部メモリ27内の所望の状態ファイル(名前:ABC.txt,XYZ.txt,SSS.txt,…のうち1つ)を特定したが、図5の操作メニューの入力ボックス69から所望の状態ファイルの名前を直接入力してもよい。この場合の入力は、通常のキーボードや、モニタ24の画面24A上にソフトウエアで作成したキーボードを用いて行うことになる。
また、上記した実施形態では、標本全体画像と状態ファイルと顕微鏡画像を保存するために外部メモリ27を使用したが、これに代えて顕微鏡システム10内のメモリを使用してもよい。ただし、外部メモリ27を使用した場合には、保存されている標本全体画像や顕微鏡画像をパソコンなどに表示させることができるという利点がある。
さらに、上記した実施形態では、標本全体画像や顕微鏡画像をパソコンなどで利用することを前提にファイル名を付与したが、この利用を想定しない場合にはファイル名の付与を省略できる。そして、顕微鏡システム10内のメモリの決められたアドレス上に標本全体画像や顕微鏡画像を記憶させればよい。
また、上記した実施形態では、顕微鏡画像の再生時に観察者がファイル名を入力することを想定して、登録時に標本全体画像のファイル名を入力ボックス69から入力させたが、標本全体画像のファイル名をコントローラ40が自動的に決定してもよい。この場合、再生時にも、再現時と同様の画像マッチング処理を行い、所望の状態ファイルを特定することができる。
さらに、上記した実施形態では、各部の設定状態の再現モードと顕微鏡画像の再生モードを有する構成例について説明したが、再生モードを省略した顕微鏡システムにも本発明は適用できる。この場合、各部の設定状態の再現モードのみが実行可能となる。したがって、登録処理(図10)の際に顕微鏡画像を保存する処理を省略できる。
また、上記した実施形態では、CCDカメラ内蔵の箱形の顕微鏡システム10を例に説明したが、一般の顕微鏡システムにも本発明を適用できる。この場合、画像マッチング処理に先だって行う画像処理では、2値化の他に、エッジ検出(微分処理)や回転補正や位置補正などの処理を追加することが好ましい。一般の顕微鏡としては、対物レンズが交換可能な構成や、CCDカメラが着脱可能な構成などが考えられる。
さらに、上記した実施形態では、固定された結像部(17〜21)およびCCDカメラ22に対してステージ部11を移動させる例を説明したが、本発明はこれに限定されない。固定されたステージ部11に対して結像部(17〜21)およびCCDカメラ22を移動させても構わないし、ステージ部11と結像部(17〜21),CCDカメラ22の双方を相対的に移動させても構わない。
また、上記した実施形態では、透過照明で標本10Aを観察する顕微鏡システム10の例を説明したが、反射照明(落射照明)の顕微鏡システムにも本発明を適用できる。
さらに、上記した実施形態では、接眼レンズのない顕微鏡システム10を例に説明したが、通常の顕微鏡と同様に、接眼レンズを用いた標本の観察も可能な顕微鏡システムにも本発明は適用できる。
また、上記した実施形態では、プレパラート押さえ11Aとセンサ39とによりステージ部11上でのプレパラートの有無を検出したが、本発明はこれに限定されない。プレパラートの有無に拘わらず標本全体画像の取得動作を行い、実際に標本全体画像を取得できたか否かによって、ステージ部11上でのプレパラートの有無を検出してもよい。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、煩雑な調整作業を繰り返さなくても顕微鏡システムの各部の設定状態を容易に再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の顕微鏡システムの全体構成図である。
【図2】顕微鏡システム10への標本10Aの挿入状態を示す概略図である。
【図3】コントローラ40内のフレームメモリA〜Dを説明するブロック図である。
【図4】モニタ24の画面24Aを説明する図である。
【図5】分割領域53の操作メニューを説明する図である。
【図6】分割領域54のマーカーメニューを説明する図である。
【図7】分割領域52の標本全体画像に登録番号を表示した状態を説明する図である。
【図8】顕微鏡システム10におけるボタン入力検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図9】顕微鏡システム10におけるロード処理の手順を示すフローチャートである。
【図10】顕微鏡システム10における登録処理の手順を示すフローチャートである。
【図11】外部メモリ27に保存された標本全体画像と状態ファイルと顕微鏡画像の関連づけを説明する図である。
【図12】状態ファイルの一例を説明する図である。
【図13】顕微鏡システム10における番号処理の手順を示すフローチャートである。
【図14】顕微鏡システム10における再現メニュー読込処理の手順を示すフローチャートである。
【図15】顕微鏡システム10における再生メニュー読込処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 顕微鏡システム
10A 標本
11 ステージ部
12,16 照明光源
13 拡散板
14 コンデンサレンズ
15 絞り
17 対物レンズ部
20 縮小レンズ部
22 CCDカメラ
23 制御部
24 表示装置
25 入力装置
26 筐体
27 外部メモリ
31,32 対物レンズ
33,37 通過穴
34,38 センサ
35,36 縮小レンズTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a microscope system used for observation of a specimen.
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a microscope system capable of electrically controlling movement of a stage on which a sample is mounted, switching of magnification of an objective lens, and the like. There is also known a microscope system configured to capture an image (for example, an enlarged image) of a partial region of a specimen, display the captured image on a monitor, and store the captured image in a memory (for example, see Patent Document 1). The image stored in the memory can be read out and reproduced later. Reproducible means displayable on a monitor.
[Patent Document 1]
JP-A-5-241075
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional microscope system, it is very difficult to reproduce the setting state (stage position, objective lens magnification, and the like) of each unit when capturing an image of a partial region of the specimen. For this reason, when observing a predetermined position of the specimen again under the same conditions, it is necessary to reproduce the setting state (stage position, objective lens magnification, etc.) of each part by performing the same complicated adjustment work as before. did not become.
An object of the present invention is to provide a microscope system that can easily reproduce the setting state of each unit without repeating complicated adjustment work.
[Means for Solving the Problems]
The microscope system according to
According to a second aspect of the present invention, in the microscope system according to the first aspect, the registration unit registers the observation position and the observation condition when the first instruction is input, for each of the samples, Creating a file for each sample, the control means having an identification means for identifying the file of the sample when the sample registered in the registration means is re-mounted on the stage, The observation position and the observation condition are read from the file specified by the means, and the adjustment means is controlled.
The invention according to
According to a fourth aspect of the present invention, in the microscope system according to the second aspect, an input unit for inputting a name of the file is further provided, and the specifying unit is configured to output the file name based on the name input by the input unit. The file of the specimen placed on the stage is specified.
According to a fifth aspect of the present invention, in the microscope system according to any one of the first to fourth aspects, the microscope system further includes a housing in which the stage, the observation unit, and the adjustment unit are housed. It is a thing.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
This embodiment of the present invention corresponds to
As shown in FIG. 1, a microscope system 10 according to the present embodiment includes a
Among them, the
An
Further, inside the
Next, each component (12 to 25) of the microscope system 10 of the present embodiment will be individually described.
The
In order to detect whether or not a preparation (
The
The illumination units (12 to 16) include an
Light emitted from one
Light emitted from the other illumination light source 16 enters the
The
The aperture 15 is connected to the
The imaging unit (17 to 21) includes an
Now, the
The
The
The objective
The
The
Here, when the reduction lens (34 or 35) is inserted into the observation optical path 10D, the
At this time, the light transmitted through the
The magnification of the image of the
Also, when the
At this time, the light transmitted through the
The
The
Further, the
Then, the
The
Upon receiving the digital signal from the
More specifically, an image (hereinafter, referred to as a “microscope image”) caused by light reaching the
The magnification (display magnification) of the microscope image in the divided
Conditions (observation conditions) for observing an image of a partial region of the
Further, an image (hereinafter, referred to as a “whole sample image”) resulting from the light that has reached the
The optical elements (16, 19) on the observation optical path 10C, the through-
Here, display contents (contents other than images) on the
In the divided
Further, in addition to the above-described
As shown in FIG. 5, the operation menu of the divided
When the observer clicks each button (61 to 68) of the operation menu with the
The
The
The
6A, a
When the observer clicks each button (71 to 75) of the marker menu with the
The
In the microscope system 10 of the present embodiment, a maximum of 12 registrations can be performed for one
For this reason, for example, when registration has been made at twelve locations, all numbers (“1” to “12”) are displayed as
Further, the number (any one of 1 to 12) assigned to the registered part is also displayed in the whole sample image of the divided
The
Next, the operation of the microscope system 10 according to the present embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 8 to 10 and FIGS. When describing the flowchart of FIG. 10, the file formats of FIGS. 11 and 12 will be referred to.
When the power of the microscope system 10 is turned on, the
First, the button input detection processing shown in FIG. 8 will be described.
The
Then, when the
Note that the instruction to the
First, the loading process (S11 to S15) in FIG. 9 will be described.
When the
Thereafter, when the
Then, when the
That is, the illumination light source 16 is turned on, the
When the loading processing of FIG. 9 is completed in this way, the
After the loading process (FIG. 9), when the
When the buttons (61 to 66) of the operation menu displayed in the divided
Next, the registration processing (S21 to S29) of FIG. 10 will be described.
When the
In step S22, it is determined whether the registration of the
In the next step S24, a file name (DEF001.bmp) is given to the microscope image of the divided
In the next step S25, the current setting state of each unit (xy position of the stage unit, magnification of the objective lens unit, magnification of the reduction lens unit, aperture amount, focal position, illumination luminance) is stored in each of the circuits (41 to 47). And from the
Then, a state file (name: ABC.txt) is created for each
The name of the state file (ABC.txt) is determined by the
In the
When the processing in step S25 is completed, the
When the registration process (first time) in FIG. 10 is completed in this way, the
Then, when the
In step S27, a new file name (DEF00 * .bmp) is given to the microscope image in the divided
In the next step S28, the current setting state of each section (xy position of the stage section, magnification of the objective lens section, magnification of the reduction lens section, aperture amount, focal position, illumination luminance) is obtained, and is created in step S25. Update the status file (name: ABC.txt). That is, the xy position of the stage unit 11 (that is, the observation position of the
As a result, in the
When the processing in step S28 is completed, the
When the registration process (second time) of FIG. 10 is completed in this way, the
Next, the number processing (S31 to S35) in FIG. 13 will be described.
Here, the number button 73 (for example, “1” to “1”) of the marker menu (FIG. 6B) is displayed while the
When the number button 73 (for example, any one of “1” to “3”) is pressed in such a situation, the
When the
Next, the
Specifically, the
At the same time, the objective
As a result, in the divided
When the numbering process (before removing the
Therefore, according to the microscope system 10 of the present embodiment, the setting state of each unit (observation conditions such as the observation position of the
Next, after the observation of the
It is assumed that the registration process (FIG. 10) for the sample 10F has already been completed. In the
In the example of FIG. 11, a file (name: XYZ.bmp) of the whole image of another sample is associated with a state file (name: XYZ.txt), and further, a state file (name: XYZ.txt) is associated with the state file (name: XYZ.txt). Microscope image files (name: GHI00 * .bmp) are associated with each other and stored as a group.
That is, in the
At this time, if the
Here, the reproduction menu reading process (S41 to S47) of FIG. 14 will be described. When the
Incidentally, as a result of the loading processing of the specimen 10F (FIG. 9) already performed, the whole image of the specimen 10F is displayed in the divided area 52 (FIG. 4) of the
Then, in step S42, the
Next, in step S43, the
Then, in the next step S44, the binary image in the frame memory D (the whole image of the sample 10F) and the binary image in the frame memory B (the whole sample image read from the external memory 27 (for example, file name: ABC.bmp )). That is, an image matching process is performed.
As a result of the image matching process, when the binary images in the frame memories D and B do not match (No in step S45), the
The processes of steps S43 and S44 are repeated until the binary images in the frame memories D and B match (Yes in S45). This corresponds to the entire image of the specimen 10F on the
As a result of the search processing (S43, S44), if a match (for example, file name: SSS.bmp) with the whole image of the sample 10F on the
In step S46, a state file (name: SSS.txt) associated with the entire specimen image (file name: SSS.bmp) is specified in the
In the next step S47, the registration numbers “1” to “12” included in the read state file (name: SSS.txt) are displayed on the whole sample image of the divided
When the reproduction menu reading process of FIG. 14 ends in this way, the
Then, when the number button 73 (any one of “1” to “12”) of the marker menu (see FIG. 6A) is pressed, the
Therefore, according to the microscope system 10 of the present embodiment, even if the sample 10F for which the registration processing (FIG. 10) has already been completed is taken in again, the setting state of each unit (repeatedly) is not repeated. Observation conditions such as the observation position of the specimen 10F by the
Further, according to the microscope system 10 of the present embodiment, in the reproduction menu reading process of FIG. 14, the search process (S43, S44) using the image matching process is performed, and the state file (for example, Since the name: SSS.txt) is specified and the reproduction menu is read, the specimen 10F for which the registration processing (FIG. 10) has already been completed can be easily re-observed under the same conditions as before.
In the microscope system 10 of the present embodiment, the
Furthermore, in the microscope system 10 of the present embodiment, since the binary images are compared during the image matching processing, the state file (for example, name: SSS.txt) can be easily specified.
Further, in the microscope system 10 of the present embodiment, reproduction of the microscope image stored in the
First, in step S51, the process waits until a desired file name is input from the
Then, when the file name is input, in the next step S52, the input file is selected from the files of the whole specimen image stored in the external memory 27 (names: ABC.bmp, XYZ.bmp, SSS.bmp in FIG. 11). The file corresponding to the file name (for example, SSS.bmp) is read into the frame memory A (arrow {circle around (7)} in FIG. 3), and is displayed on the divided
In step S53, a state file (name: SSS.txt) associated with the whole specimen image (file name: SSS.bmp) is specified in the
In the next step S54, the registration numbers "1" to "12" included in the read state file (name: SSS.txt) are displayed on the whole sample image of the divided
When the reproduction menu reading processing of FIG. 15 ends in this way, the
Then, when the number button 73 (any one of “1” to “12”) of the marker menu (see FIG. 6A) is pressed, the
In step S35, the
The microscope system 10 of the present embodiment is suitable for medical education performed between a student and a teacher or between a doctor and a laboratory technician. The student (laboratory technician) stores the diagnosis result of the
(Modification)
In the above-described embodiment, a desired state file (one of ABC.txt, XYZ.txt, SSS.txt,...) In the
In the above-described embodiment, the
Further, in the above-described embodiment, the file name is given on the assumption that the whole specimen image or the microscope image is used by a personal computer or the like. However, if this use is not assumed, the file name can be omitted. Then, the entire specimen image or the microscope image may be stored at a predetermined address of the memory in the microscope system 10.
In the above-described embodiment, the file name of the entire specimen image is input from the
Further, in the above-described embodiment, the configuration example having the reproduction mode of the setting state of each unit and the reproduction mode of the microscope image has been described. However, the present invention can be applied to a microscope system in which the reproduction mode is omitted. In this case, only the reproduction mode of the setting state of each unit can be executed. Therefore, it is possible to omit the process of storing the microscope image in the registration process (FIG. 10).
In the above-described embodiment, the box-type microscope system 10 with a built-in CCD camera has been described as an example. However, the present invention can be applied to a general microscope system. In this case, in the image processing performed prior to the image matching processing, it is preferable to add processing such as edge detection (differential processing), rotation correction, and position correction in addition to binarization. As a general microscope, a configuration in which an objective lens can be exchanged, a configuration in which a CCD camera can be attached and detached, and the like can be considered.
Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the
Further, in the above-described embodiment, the example of the microscope system 10 for observing the
Further, in the above-described embodiment, the microscope system 10 without an eyepiece has been described as an example, but the present invention can be applied to a microscope system capable of observing a sample using an eyepiece as in a normal microscope.
In the above-described embodiment, the presence or absence of the preparation on the
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the setting state of each part of the microscope system can be easily reproduced without repeating complicated adjustment work.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a microscope system according to an embodiment.
FIG. 2 is a schematic view showing a state where a
FIG. 3 is a block diagram illustrating frame memories A to D in a
FIG. 4 is a diagram illustrating a
FIG. 5 is a diagram illustrating an operation menu of a divided area.
FIG. 6 is a diagram illustrating a marker menu of a divided area.
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a registration number is displayed on the entire sample image of the divided
FIG. 8 is a flowchart illustrating a procedure of a button input detection process in the microscope system 10.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure of a loading process in the microscope system 10.
FIG. 10 is a flowchart showing a procedure of a registration process in the microscope system 10.
FIG. 11 is a diagram illustrating the association between the entire specimen image, the state file, and the microscope image stored in the
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a status file.
FIG. 13 is a flowchart showing a procedure of number processing in the microscope system 10.
14 is a flowchart showing a procedure of a reproduction menu reading process in the microscope system 10. FIG.
FIG. 15 is a flowchart showing a procedure of a reproduction menu reading process in the microscope system 10.
[Explanation of symbols]
10 Microscope system
10A specimen
11 Stage part
12,16 Illumination light source
13 Diffusing plate
14 Condenser lens
15 Aperture
17 Objective lens section
20 Reduction lens section
22 CCD camera
23 Control unit
24 Display device
25 Input device
26 case
27 External memory
31, 32 Objective lens
33, 37 Passing hole
34, 38 sensors
35, 36 Reduction lens
Claims (5)
前記標本の一部領域の像を観察する観察手段と、
前記ステージおよび/または前記観察手段を調整することで、前記標本の観察位置および/または観察条件を調整する調整手段と、
外部からの第1の指示にしたがい、該指示が入力されたときの前記観察位置および前記観察条件を関連づけて登録する登録手段と、
外部からの第2の指示にしたがい、前記登録手段によって関連づけて登録された前記観察位置および前記観察条件を読み出し、該観察位置および該観察条件に基づいて前記標本の観察像を再現するために前記調整手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする顕微鏡システム。A stage for mounting the specimen,
Observation means for observing an image of a partial region of the specimen,
Adjusting means for adjusting the observation position and / or observation conditions of the specimen by adjusting the stage and / or the observation means;
Registering means for registering the observation position and the observation condition when the instruction is input in association with a first instruction from the outside,
According to a second instruction from the outside, the observation position and the observation condition registered in association with each other by the registration unit are read, and the observation image of the specimen is reproduced based on the observation position and the observation condition. A microscope system comprising: a control unit that controls an adjustment unit.
前記登録手段は、前記第1の指示が入力されたときの前記観察位置および前記観察条件を前記標本ごとに登録し、前記標本ごとのファイルを作成し、
前記制御手段は、前記登録手段に登録済みの前記標本が前記ステージに再載置されると、前記標本の前記ファイルを特定する特定手段を有し、該特定手段によって特定された前記ファイルから前記観察位置および前記観察条件を読み出して前記調整手段を制御することを特徴とする顕微鏡システム。The microscope system according to claim 1,
The registration unit registers the observation position and the observation condition when the first instruction is input for each sample, creates a file for each sample,
The control means has a specifying means for specifying the file of the sample when the sample registered in the registration means is re-mounted on the stage, from the file specified by the specifying means A microscope system, wherein an observation position and the observation condition are read to control the adjustment unit.
前記標本のマクロ画像を取り込む画像取込手段をさらに備え、
前記登録手段は、前記ファイルに関連づけて前記標本ごとに前記マクロ画像の登録も行い、
前記特定手段は、前記ステージに載置されている前記標本に対して前記画像取込手段が取り込んだ前記マクロ画像と、前記登録手段によって登録された前記マクロ画像とを比較し、前記載置されている標本の前記ファイルを特定することを特徴とする顕微鏡システム。The microscope system according to claim 2,
Further comprising image capturing means for capturing a macro image of the specimen,
The registration unit also registers the macro image for each sample in association with the file,
The specifying means compares the macro image captured by the image capturing means with respect to the specimen mounted on the stage, and the macro image registered by the registration means, A microscope system for identifying the file of the specimen in question.
前記ファイルの名前を入力する入力手段をさらに備え、
前記特定手段は、前記入力手段によって入力された前記名前に基づいて、前記ステージに載置されている前記標本の前記ファイルを特定することを特徴とする顕微鏡システム。The microscope system according to claim 2,
Further comprising input means for inputting a name of the file,
The microscope system according to claim 1, wherein the specifying unit specifies the file of the specimen mounted on the stage based on the name input by the input unit.
前記ステージと前記観察手段と前記調整手段とが内部に収容される筐体をさらに備えたことを特徴とする顕微鏡システム。The microscope system according to any one of claims 1 to 4,
A microscope system further comprising a housing in which the stage, the observation unit, and the adjustment unit are housed.
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