JPH11231228A

JPH11231228A - 顕微鏡システム

Info

Publication number: JPH11231228A
Application number: JP10029933A
Authority: JP
Inventors: Masaya Yamaguchi; 雅哉山口; Akitoshi Suzuki; 昭俊鈴木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-02-12
Filing date: 1998-02-12
Publication date: 1999-08-27
Anticipated expiration: 2018-02-12
Also published as: JP4332905B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、標本を載置するステージの移動
を、遠隔で制御可能な顕微鏡システムに関し、焦点ずれ
を起こすことなく標本の観察を行うことを目的とする。【解決手段】標本を載置するステージの水平移動を制
御する水平移動制御手段と、ステージの上下移動を制御
する上下移動制御手段とを有する顕微鏡システムにおい
て、標本の任意の位置における水平座標および焦点位置
である高さ座標からなる三次元座標を読み込む座標読込
手段と、少なくとも３箇所以上の三次元座標を記憶する
記憶手段と、各三次元座標のうち複数の各水平座標と、
標本の観察位置の水平座標とから、観察位置の高さ座標
を算出する高さ座標算出手段と、水平座標へのステージ
の移動を、水平移動制御手段に指示する水平移動指示手
段と、高さ座標へのステージの移動を、上下移動制御手
段に指示する上下移動指示手段とを有することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、標本を載置するス
テージの移動を、遠隔で制御可能な顕微鏡システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、標本を載置するステージの移動
を、遠隔で制御可能な顕微鏡システムとして、例えば、
図５に示すものが知られている。図において、遠隔操作
される一方側Ａには、顕微鏡１が設置されている。顕微
鏡１には、標本３を走査するためのステージ５が取り付
けられている。

【０００３】ステージ５には、ステージ５の水平移動お
よび上下移動を制御するスキャニングステージコントロ
ーラ７が接続されている。スキャニングステージコント
ローラ７および顕微鏡１の対物レンズ９等の可動部は、
通信インタフェース１１により画像伝送装置１３ａに接
続されており、画像伝送装置１３ａ側からの制御が可能
にされている。

【０００４】顕微鏡１の上部には、標本３の観察像を撮
像するカメラ１５が取り付けられている。画像伝送装置
１３ａには、カメラ１５により撮像される標本３の画像
１７を表示するモニタ１９ａが接続されている。画像伝
送装置１３ａには、標本３を観察するための種々の設定
を行う操作手段２１ａが接続されている。

【０００５】一方、遠隔操作を行う他方側Ｂには、一方
側Ａの画像伝送装置１３ａと同種の画像伝送装置１３ｂ
が設置されている。画像伝送装置１３ａと画像伝送装置
１３ｂとは、例えば、通信回線２３等により、相互に接
続されている。他方側Ｂの画像伝送装置１３ｂには、一
方側Ａの画像伝送装置１３ａから伝送される標本３の画
像１７を表示するモニタ１９ｂが接続されている。

【０００６】画像伝送装置１３ｂには、標本３を観察す
るために遠隔操作に必要な種々の設定を行う操作手段２
１ｂが接続されている。この操作手段２１ｂでは、例え
ば、一方側Ａに設置されている顕微鏡１のステージ５の
走査，対物レンズ９の倍率の変更，撮像した画像１７の
伝送要求等が行われる。

【０００７】上述した顕微鏡システムは、例えば、医療
現場において、患者を手術する場所と、患者の患部の状
態を確認する場所とが離れている場合に使用されてい
る。具体的には、癌患者の手術の際に、離れた場所にい
る専門の病理医等が、患部の癌細胞の状態を確認するた
めに、顕微鏡１のステージ５上に載置される標本３を、
遠隔操作で観察する場合に使用されている。

【０００８】ここで、標本３とは、患部の一部を薄く切
断したものをスライドグラス３ａ上に載せたものであ
る。このような場合には、先ず、一方側Ａで、手術され
る患者の患部から標本３が作成される。作成された標本
３は、検査員等により顕微鏡１のステージ５上に載置さ
れる。

【０００９】次に、検査員等は、操作手段２１ａを操作
し、標本３の要部全体が観察できる程度の低い倍率に、
対物レンズ９を切り替える。そして、検査員等は、モニ
タ１９ａ等を見ながら標本３の焦点を合わせる。焦点が
合わせられた標本３の画像１７は、検査員等が操作手段
２１ａを操作することにより、通信回線２３を介して、
静止画像として他方側Ｂの画像伝送装置１３ｂに伝送さ
れる。

【００１０】画像伝送装置１３ｂに伝送された画像１７
は、他方側Ｂのモニタ１９ｂに表示される。他方側Ｂで
は、病理医等がモニタ１９ｂに表示される画像１７を観
察する。ここから先の顕微鏡１の操作は、病理医等の遠
隔操作により行われ、標本３の画像１７が詳細に観察さ
れる。

【００１１】病理医等は、詳細に観察したい標本３の位
置および倍率等を操作手段２１ｂから入力する。操作手
段２１ｂにより入力された設定は、画像伝送装置１３ｂ
を介して、一方側Ａの画像伝送装置１３ａに伝えられ
る。画像伝送装置１３ａは、画像伝送装置１３ｂからの
要求を受け、スキャニングステージコントローラ７およ
び顕微鏡１を制御して、ステージ５を水平移動し、同時
に指定された高倍率の対物レンズ９に切り替える。

【００１２】そして、カメラ１５により拡大された画像
１７が撮像され、静止画像として画像伝送装置１３ｂ側
に伝送される。さらに、病理医等は、同様の操作を繰り
返し、操作手段２１ｂによりステージ５を水平移動し、
標本３の複数の箇所を詳細に観察する。このように、病
理医等が顕微鏡１を遠隔操作することで、離れた場所で
手術が行われても、患部の状態が詳細に観察され、病理
医等の的確な指示のもとに、手術が行われる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の顕微鏡システムでは、観察する標本３のスラ
イドグラス３ａが、ステージ５に対して水平に載置され
ていない場合には、ステージ５を水平移動していくと、
画像１７の焦点がずれてしまうという問題があった。

【００１４】このような場合には、病理医等が、一方側
Ａにいる検査医等に焦点を合わせる依頼を行い、画像１
７を再度転送して、焦点が合ったことを確認しなくては
ならず、病理医等が患部の状態について迅速に判断する
ことができないという問題があった。現実には、スライ
ドグラス３ａが傾いていると、観察位置を変更する都
度、焦点がずれるため、病理医等は、見たい画像１７を
得るために、検査医等に対して何回も、焦点合わせを依
頼しなければならなかった。

【００１５】本発明は、かかる従来の問題点を解決する
ためになされたもので、ステージ上に標本を傾いて載置
した場合にも、焦点ずれを起こすことなく標本の観察を
行うことができる顕微鏡システムを提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の顕微鏡システ
ムは、標本を載置するステージの水平移動を制御する水
平移動制御手段と、前記ステージの上下移動を制御する
上下移動制御手段とを有する顕微鏡システムにおいて、
前記ステージ上に載置される標本の任意の位置における
水平座標（Ｘ，Ｙ）および焦点位置である高さ座標Ｚか
らなる三次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を読み込む座標読込手
段と、前記座標読込手段により読み込まれる前記標本の
少なくとも３箇所以上の三次元座標（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚ
ｎ）；（ｎ＝１，２，．．．）を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶される前記各三次元座標（Ｘｎ，Ｙ
ｎ，Ｚｎ）のうち複数の前記各水平座標（Ｘｎ，Ｙｎ）
と、前記標本の観察位置の水平座標（Ｘａ，Ｙａ）とか
ら、前記観察位置の高さ座標Ｚａを算出する高さ座標算
出手段と、前記水平座標（Ｘａ，Ｙａ）への前記ステー
ジの移動を、前記水平移動制御手段に指示する水平移動
指示手段と、前記高さ座標Ｚａへの前記ステージの移動
を、前記上下移動制御手段に指示する上下移動指示手段
とを有することを特徴とする。

【００１７】請求項２の顕微鏡システムは、請求項１記
載の顕微鏡システムにおいて、前記高さ座標算出手段
は、同一直線上にない３個の前記水平座標（Ｘ１，Ｙ
１），（Ｘ２，Ｙ２），（Ｘ３，Ｙ３）および高さ座標
Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３と、前記水平座標（Ｘａ，Ｙａ）とか
ら、前記観察位置の高さ座標Ｚａを算出することを特徴
とする。

【００１８】請求項３の顕微鏡システムは、請求項１記
載の顕微鏡システムにおいて、前記上下移動指示手段に
より指示を受け、前記上下移動制御手段により制御され
る前記ステージの上下移動は、前記水平移動指示手段の
指示を受け、前記水平移動制御手段により制御される前
記ステージの水平移動と、同時に行われることを特徴と
する。

【００１９】請求項４の顕微鏡システムは、請求項３記
載の顕微鏡システムにおいて、前記上下移動制御手段
は、前記上下移動指示手段の指示による前記ステージの
移動の後に、さらに、自動焦点機能により、前記観察位
置の焦点を合わせるための微調整が行われることを特徴
とする。

【００２０】（作用）請求項１の顕微鏡システムでは、
ステージ上に載置される標本の３箇所以上の三次元座標
（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）が、予め、座標読込手段により読
み込まれ、記憶手段に記憶され、これ等三次元座標（Ｘ
ｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）から、ステージに載置される標本のス
テージに対する傾きが求められる。

【００２１】このため、標本の任意の観察位置での水平
座標（Ｘａ，Ｙａ）を指定することで、標本を観察する
前に、高さ座標算出手段により、水平座標（Ｘａ，Ｙ
ａ）での焦点位置，すなわち観察位置での高さ座標Ｚａ
を求めることが可能になる。そして、水平移動指示手段
および上下移動指示手段が、水平移動制御手段および上
下移動制御手段に、ステージの移動を指示し、指定され
た水平座標（Ｘａ，Ｙａ）および求められた高さ座標Ｚ
ａまでステージが移動される。

【００２２】このため、標本の観察時に、観察位置での
水平座標（Ｘａ，Ｙａ）にステージを移動した後に、焦
点合わせを行う時間が不要になり、ステージを移動して
から、実際に観察が行える状態になるまでの時間が短縮
される。また、標本を観察する前に、観察位置での水平
座標（Ｘａ，Ｙａ）での高さ座標Ｚａが求まるため、例
えば、従来、遠隔操作によりステージを移動する際に必
要であった自動焦点機能が不要にされる。

【００２３】請求項２の顕微鏡システムでは、ステージ
に載置される標本のステージに対する傾きが、標本上の
同一直線上にない３個の水平座標（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ
２，Ｙ２），（Ｘ３，Ｙ３）および高さ座標Ｚ１，Ｚ
２，Ｚ３から求められるため、座標読込手段により読み
込む三次元座標（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）の測定箇所が３箇
所と最小限にされ、測定時間が短縮される。

【００２４】また、三次元座標（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）の
記憶に必要な記憶手段の記憶容量が最小限になる。請求
項３の顕微鏡システムでは、上下移動指示手段の指示に
よるステージの上下移動と、水平移動指示手段の指示に
よるステージの水平移動とが同時に行われるため、水平
移動制御手段による観察位置までのステージの水平移動
の完了前に、上下移動制御手段により、焦点位置である
高さ座標まで、ステージを上下移動することが可能にな
る。

【００２５】このため、観察位置での水平座標（Ｘａ，
Ｙａ）を指定してから、実際に観察を行える状態になる
までの時間が短縮される。請求項４の顕微鏡システムで
は、上下移動指示手段の指示によるステージの上下移動
の後に、自動焦点機能により観察位置での焦点の微調整
が行われるため、自動焦点機能の負荷が最小限にされ、
自動焦点機能を備える顕微鏡システムでは、観察位置で
の焦点合わせの時間を短縮することが可能になる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて詳細に説明する。図１は、本発明の顕微鏡システ
ムの第１の実施形態（請求項１ないし請求項３に対応す
る）を示している。図において、遠隔操作される一方側
Ａには、顕微鏡３１，画像伝送装置３３ａおよびモニタ
３５ａが設置されている。

【００２７】顕微鏡３１の上部には、標本３７の観察像
を撮像するカメラ３９が取り付けられている。顕微鏡３
１には、標本３７を走査するために、ステージ４１が取
り付けられている。顕微鏡３１は、標本３７を様々な倍
率で観察するための交換可能な複数の対物レンズ４３を
有している。

【００２８】顕微鏡３１のステージ４１と画像伝送装置
３３ａとの間には、ステージ４１の水平移動および上下
移動を制御するスキャニングステージコントローラ４５
が配置されている。スキャニングステージコントローラ
４５は、座標読込部４７，水平移動制御部４９および上
下移動制御部５１を有している。

【００２９】この実施形態では、座標読込部４７，水平
移動制御部４９および上下移動制御部５１は、座標読込
手段，水平移動制御手段，上下移動制御手段の一形態と
して構成されている。座標読込部４７は、ステージ４１
の位置を、三次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）として読み込む機
能を有している。

【００３０】水平移動制御部４９は、画像伝送装置３３
ａからの指示を受け、ステージ４１を所定の水平座標
（Ｘ，Ｙ）までの移動する機能を有している。上下移動
制御部５１は、画像伝送装置３３ａからの指示を受け、
ステージ４１を所定の高さ座標Ｚまでの移動する機能を
有している。

【００３１】スキャニングステージコントローラ４５お
よび顕微鏡３１の対物レンズ４３等の可動部は、例え
ば、ＲＳ２３２ＣまたはＧＰＩＢ等の通信インタフェー
ス５３により画像伝送装置３３ａに接続されており、画
像伝送装置３３ａ側から制御が可能にされている。画像
伝送装置３３ａには、標本３７を観察するための種々の
設定を行うために、例えば、キーボード等からなる操作
手段５５ａが接続されている。

【００３２】画像伝送装置３３ａは、画像入出力部５７
ａ，画像メモリ５９ａ，画像伝送部６１ａおよび制御部
６３ａを有している。画像入出力部５７ａは、カメラ３
９により撮像される標本３７の観察像を画像６５として
取り込み、取り込んだ画像６５をモニタ３５ａに表示す
る機能を有している。

【００３３】また、画像入出力部５７ａは、操作手段５
５ａからの指示により、取り込んだ画像６５を静止画像
として画像メモリ５９ａに書き込む機能を有している。
画像伝送部６１ａは、画像メモリ５９ａから転送される
画像６５を、他方側Ｂに出力する機能、および、他方側
Ｂからの各種設定を入力する機能を有している。制御部
６３ａは、ワークメモリ６７，高さ座標算出手段６９，
水平移動指示手段７１および上下移動指示手段７３を有
している。

【００３４】また、制御部６３ａは、顕微鏡システム全
体の制御を行うために、図示しないマイクロコンピュー
タ等の中央制御回路を有している。ワークメモリ６７
は、ステージ４１上に載置される標本３７の複数の位置
を三次元座標（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）として記憶する。こ
の実施形態では、ワークメモリ６７は、３箇所分の三次
元座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），
（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）を記憶する記憶領域を有してい
る。

【００３５】高さ座標算出手段６９は、観察位置の水平
座標（Ｘａ，Ｙａ）から、その観察位置での焦点位置、
すなわちステージ４１の高さ座標Ｚａを求める機能を有
している。この実施形態では、高さ座標算出手段６９
は、例えば、ソフトウエアのプログラムとして、画像伝
送装置３３ａ内に構成されている。

【００３６】水平移動指示手段７１は、操作手段５５ａ
または操作手段５５ｂにより指示される水平座標（Ｘ，
Ｙ）を受けて、その座標位置にステージ４１を移動する
ため、スキャニングステージコントローラ４５の水平移
動制御部４９に、水平座標（Ｘ，Ｙ）を出力する機能を
有している。上下移動指示手段７３は、操作手段５５ａ
または操作手段５５ｂにより指示される高さ座標Ｚを受
けて、その座標位置にステージ４１を移動するため、ス
キャニングステージコントローラ４５の上下移動制御部
５１に、高さ座標Ｚを出力する機能を有している。

【００３７】この実施形態では、水平移動指示手段７１
および上下移動指示手段７３は、マイクロコンピュータ
に内蔵されるＩ／Ｏポート等により構成されている。一
方、遠隔操作を行う他方側Ｂには、画像伝送装置３３ｂ
が設置されている。画像伝送装置３３ａと画像伝送装置
３３ｂとは、例えば、電話回線等の通信回線７５によ
り、相互に接続されている。

【００３８】画像伝送装置３３ｂは、画像入出力部５７
ｂ，画像メモリ５９ｂ，画像伝送部６１ｂおよび制御部
６３ｂを有している。画像入出力部５７ｂは、画像メモ
リ５９ｂに記憶される画像６５を取り込み、取り込んだ
画像６５をモニタ３５ｂに表示する機能を有している。
画像伝送部６１ｂは、画像伝送装置３３ｂから伝送され
る画像６５を入力して画像メモリ５９ｂに転送する機
能、および、各種設定を画像伝送装置３３ｂに出力する
機能を有している。

【００３９】制御部６３ｂは、画像伝送装置３３ｂ全体
を制御する機能を有している。制御部６３ｂには、標本
３７を観察するための種々の設定を行うために、例え
ば、キーボード等からなる操作手段５５ｂが接続されて
いる。操作手段５５ｂでは、例えば、一方側Ａに設置さ
れている顕微鏡３１のステージ４１の走査，対物レンズ
４３の倍率の変更，撮像した画像６５の伝送要求等が行
われる。

【００４０】上述した顕微鏡システムは、例えば、医療
現場において、患者を手術する場所と、患者の患部の状
態を確認する場所とが離れている場合に使用されてい
る。具体的には、癌患者の手術の際に、離れた場所にい
る専門の病理医等が、患部の癌細胞の状態を確認する際
に、顕微鏡３１のステージ４１上に載置される標本３７
を、遠隔操作を行うことで観察する場合に使用される。

【００４１】ここで、標本３７とは、患部の一部を薄く
切断したものをスライドグラス３７ａ上に載せたもので
ある。このような場合には、先ず、一方側Ａで、手術さ
れる患者の患部から標本３７が作成される。作成された
標本３７は、検査員等により顕微鏡３１のステージ４１
上に載置される。

【００４２】次に、検査員等は、操作手段５５ａを操作
し、標本３７を観察するために利用する最大の倍率に、
対物レンズ４３を切り替える。そして、図２に示すよう
に、検査員等は、モニタ３５ａ等を見ながら標本３７の
スライドグラス３７ａ上の任意の３箇所（Ｘ１，Ｙ
１），（Ｘ２，Ｙ２），（Ｘ３，Ｙ３）について、それ
ぞれ焦点を合わせる。

【００４３】この際に、検査員は、この後に求めるスラ
イドグラス３７ａのステージ４１に対する傾きが精度良
く求まるように、任意の３箇所（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ
２，Ｙ２），（Ｘ３，Ｙ３）を頂点とする三角形の面積
が大きくなるように、スライドグラス３７ａ上の相互に
離れた位置を３箇所指定する。

【００４４】また、スライドグラス３７ａは透明で、焦
点を合わせることが難しいため、予め、測定する３箇所
を決めておき、この位置に印を付けておいても良い。そ
して、図１に示したように、検査員等が、各位置の焦点
を合わせる毎に、操作手段５５ａを操作することによ
り、各位置の三次元座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ
２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）が、スキャニ
ングステージコントローラ４５の座標読込部４７を介し
て、画像伝送装置３３ａのワークメモリ６７に記憶され
る。

【００４５】画像伝送装置３３ａは、ワークメモリ６７
に記憶された３箇所の三次元座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ
１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）か
ら標本３７のスライドグラス３７ａのステージ４１に対
する傾きを求める。以下に、スライドグラス３７ａのス
テージ４１に対する傾きを求めるための具体例を示す。

【００４６】式（１）は、定数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を含む
平面の式である。

【数１】式（２）は、式（１）を３箇所の座標について表したも
のを、行列式として纏めたものである。

【数２】この例では、先ず、ワークメモリ６７に記憶されている
３箇所の三次元座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ
２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）を式（２）に代入
し、式（２）を解いて、定数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を求め
る。

【００４７】求めた定数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を式（１）に
適用することにより、３箇所の三次元座標（Ｘ１，Ｙ
１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ
３）を通る平面の式，すなわち、スライドグラス３７ａ
のステージ４１に対する傾きが求められる。

【００４８】この後に、検査員等は、標本３７の全体が
観察できる位置に、ステージ４１を移動し、焦点を合わ
せる。焦点が合わせられた標本３７の画像６５は、検査
員等が操作手段５５ａを操作することにより、画像入出
力部５７ａを介して、静止画像として画像メモリ５９ａ
に取り込まれる。

【００４９】画像伝送装置３３ａは、画像メモリ５９ａ
に取り込まれた画像６５を、画像伝送部６１ａに転送す
る。画像伝送部６１ａは、転送された画像６５を、通信
回線７５を介して、他方側Ｂの画像伝送装置３３ｂの画
像伝送部６１ｂに伝送する。画像伝送装置３３ｂは、画
像伝送部６１ｂに伝送された画像６５を、画像メモリ５
９ｂに転送する。

【００５０】そして、画像メモリ５９ｂに転送された画
像６５は、画像入出力部５７ｂにより読み込まれ、モニ
タ３５ｂに表示される。病理医等は、モニタ３５ｂに表
示される画像６５を観察する。ここからの顕微鏡３１の
操作は、病理医等の遠隔操作により行われ、標本３７の
画像６５が詳細に観察される。

【００５１】病理医等は、標本３７を詳細に観察したい
位置および倍率等を操作手段５５ｂから入力する。病理
医等が入力した観察位置は、図２に示したように、画像
伝送装置３３ｂの制御部６３ｂで、水平座標（Ｘａ，Ｙ
ａ）に変換される。観察位置の水平座標（Ｘａ，Ｙａ）
および倍率は、画像伝送装置３３ｂを介して、一方側Ａ
の画像伝送装置３３ａに伝えられる。

【００５２】画像伝送装置３３ａの制御部６３ａは、高
さ座標算出手段６９により、指示された観察位置の水平
座標（Ｘａ，Ｙａ）と、前述した平面の式（１）とか
ら、観察位置の高さ座標Ｚａを求める。次に、水平移動
指示手段７１は、水平移動制御部４９に観察位置の水平
座標（Ｘａ，Ｙａ）へのステージ４１の移動を指示す
る。

【００５３】同時に、上下移動指示手段７３は、上下移
動制御部５１に観察位置の高さ座標Ｚａへのステージ４
１の移動を指示する。水平移動制御部４９および上下移
動制御部５１は、水平移動指示手段７１および上下移動
指示手段７３の指示を受け、ステージ４１を所定の位置
に移動し、観察位置の水平座標（Ｘａ，Ｙａ）への移動
と焦点位置である高さ座標Ｚａへの移動が同時に行われ
る。

【００５４】また、制御部６３ａは、通信インタフェー
ス５３を介して、顕微鏡３１を制御し、顕微鏡３１の対
物レンズ４３を高倍率のものに切り替える。この後に、
カメラ３９により撮像される観察位置の拡大された画像
６５が、画像入出力部５７ａを介して画像メモリ５９ａ
に取り込まれる。そして、制御部６３ａは、画像メモリ
５９ａの画像データを、画像伝送部６１ａに転送し、画
像６５が他方側Ｂの画像伝送装置３３ｂに伝送される。

【００５５】画像伝送装置３３ｂの制御部６３ｂは、画
像６５を画像メモリ５９ｂに取り込み、取り込んだ画像
６５を、画像入出力部５７ｂに出力する。画像入出力部
５７ｂは、画像６５をモニタ３５ｂに出力する。病理医
等は、モニタ３５ｂに表示される拡大された画像６５を
観察し、次に、観察したい観察位置の水平座標（Ｘａ，
Ｙａ）を、操作手段５５ｂにより、画像伝送装置３３ｂ
に入力する。

【００５６】そして、画像伝送装置３３ａにより、観察
位置での高さ座標Ｚａの算出が行われ、人手等で焦点を
合わせることなく、ステージ４１が焦点位置に移動し、
次の観察位置での画像６５が、他方側Ｂのモニタ３５ｂ
に表示される。

【００５７】以上のように構成された顕微鏡システムで
は、ステージ４１上に載置される標本３７の３箇所の三
次元座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ
２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）を、予め、座標読込部４７
により読み込み、ワークメモリ６７に記憶したので、こ
れ等三次元座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，
Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）から、ステージ４１に載
置される標本３７のステージ４１に対する傾きを求める
ことができる。

【００５８】このため、標本３７の任意の観察位置での
水平座標（Ｘａ，Ｙａ）を指定することで、標本３７を
観察する前に、高さ座標算出手段６９により、水平座標
（Ｘａ，Ｙａ）での焦点位置，すなわち観察位置での高
さ座標Ｚａを求めることができる。さらに、標本３７の
観察時に、観察位置での水平座標（Ｘａ，Ｙａ）にステ
ージ４１を移動した後に、焦点合わせを行う時間が不要
になり、ステージ４１を移動してから、実際に観察が行
える状態になるまでの時間を短縮することができる。

【００５９】また、標本３７を観察する前に、観察位置
での水平座標（Ｘａ，Ｙａ）での高さ座標Ｚａを求める
ことができるため、例えば、従来、遠隔操作によりステ
ージ４１を観察位置での水平座標（Ｘａ，Ｙａ）まで移
動を行う場合に必要であった自動焦点機能を不要にする
ことができる。そして、ステージ４１に載置される標本
３７のステージ４１に対する傾きを、標本３７上の同一
直線上にない３個の水平座標（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，
Ｙ２），（Ｘ３，Ｙ３）および高さ座標Ｚ１，Ｚ２，Ｚ
３から求めたので、観察前に座標読込部４７による読み
込まれる三次元座標（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）の測定箇所を
３箇所と最小限にすることができ、測定時間を短縮で
き、また、ワークメモリ６７の記憶容量を最小限にする
ことができる。

【００６０】さらに、上下移動指示手段７３の指示によ
るステージ４１の上下移動と、水平移動指示手段７１の
指示によるステージ４１の水平移動とを同時に行ったの
で、水平移動制御部４９による観察位置までのステージ
４１の水平移動の完了前に、上下移動制御部５１によ
り、焦点位置である高さ座標まで、ステージ４１を上下
移動することができ、観察位置での水平座標（Ｘａ，Ｙ
ａ）を指定してから、実際に観察が行える状態になるま
での時間を短縮することができる。

【００６１】図３は、本発明の顕微鏡システムの第２の
実施形態（請求項１に対応する）を示している。この実
施形態では、一方側Ａの画像伝送装置３３ａのワークメ
モリ６７は、４箇所以上の三次元座標を記憶できる記憶
領域を有している。この実施形態では、病理医等による
標本３７の観察前に検査員等が、顕微鏡３１のステージ
４１上に載置される標本３７のスライドグラス３７ａ上
の任意の４箇所について、焦点を合わせる。

【００６２】検査員等が、各位置の焦点を合わせる毎
に、操作手段５５ａを操作することにより、各位置の三
次元座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ
２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）
が、スキャニングステージコントローラ４５の座標読込
部４７を介して、画像伝送装置３３ａのワークメモリ６
７に記憶される。

【００６３】画像伝送装置３３ａは、ワークメモリ６７
に記憶された３箇所の三次元座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ
１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），
（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）から標本３７のスライドグラス３
７ａのステージ４１に対する傾きを求める。以下に、ス
ライドグラス３７ａのステージ４１に対する傾きを求め
るための具体例を示す。

【００６４】式（３）は、上述した第１の実施形態の式
（１）を４箇所の位置座標について表したものを、行列
式として纏めたものである。

【数３】測定箇所が４箇所以上の場合には、式（３）のままで
は、定数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が定まらないので、先ず、例
えば、最小二乗法等の手法を使い、各位置での高さ座標
Ｚｎと求める平面との距離を最小にする条件式である式
（４）を求める。

【数４】そして、式（４）に、各三次元座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ
１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），
（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）を代入し、定数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３
を求める。求めた定数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を式（１）に適
用することにより、４箇所の三次元座標（Ｘ１，Ｙ１，
Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ
３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）の各座標に最も近い平面の
式が求められる。

【００６５】この後に、検査員等は、標本３７の全体が
観察できる位置に、ステージ４１を移動し、焦点を合わ
せる。焦点が合わせられた標本３７の画像６５は、検査
員等が操作手段５５ａを操作することにより、静止画像
として他方側Ｂの画像伝送装置３３ｂに伝送され、画像
６５がモニタ３５ｂに表示される。

【００６６】この後に、上述した第１の実施形態と同様
にして、他方側Ｂにいる病理医等により、遠隔操作で画
像６５の観察が行われる。この実施形態の顕微鏡システ
ムにおいても、上述した第１の実施形態と同様の効果を
得ることができるが、この実施形態では、予め、標本３
７の４箇所を測定し、４箇所の三次元座標（Ｘ１，Ｙ
１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ
３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）の各座標に最も近い平面の
式を求めたので、例えば、スライドグラス３７ａの測定
箇所に異物等の凹凸がある場合にも、この凹凸の影響を
最小限にして、平面の式を求めることができる。

【００６７】図４は、本発明の顕微鏡システムの第３の
実施形態（請求項４に対応する）を示している。この実
施形態では、画像伝送装置３３ａに自動焦点機能７７が
搭載されている。

【００６８】この実施形態では、高さ座標算出手段６９
により、他方側Ｂから指示される観察位置の水平座標
（Ｘａ，Ｙａ）から、高さ座標Ｚａが求められ、水平移
動制御部４９および上下移動制御部５１により、観察位
置にステージ４１が移動した後に、さらに、自動焦点機
能７７により、焦点の微調整が行われる。このため、ス
テージ４１を観察位置に移動した後の自動焦点機能７７
によるステージ４１の上下移動は極小さく、短時間で行
われる。

【００６９】また、病理医による標本３７の観察前に、
検査員等が行う複数箇所の三次元座標の測定も自動焦点
機能７７を利用して行われる。この実施形態において
も、上述した第１の実施形態を同様の効果を得ることが
できるが、この実施形態では、上下移動指示手段７３の
指示によるステージ４１の上下移動の後に、自動焦点機
能７７により観察位置での焦点の微調整を行ったので、
自動焦点機能７７の負荷を最小限にすることができ、自
動焦点機能７７を備える顕微鏡システムでは、観察位置
での焦点合わせの時間を短縮することができる。

【００７０】なお、上述した第１の実施形態では、三次
元座標（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）を測定した後に、検査員等
が、全体を観察できる位置にステージ４１を移動して、
焦点合わせを行った例について述べたが、本発明はかか
る実施形態に限定されるものではなく、例えば、三次元
座標（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）を測定した後には、標本３７
のスライドグラス３７ａのステージ４１に対する傾き
が、平面の式として求められているため、検査員等が観
察位置での水平座標（Ｘａ，Ｙａ）を入力した後に、高
さ座標算出手段６９により、焦点位置であるステージ４
１の高さ座標を求め、ステージ４１を制御部６３ａの制
御により移動しても良い。

【００７１】また、上述した第２の実施形態では、４箇
所の三次元座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，
Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）
から平面の式を求めた例について述べたが、本発明はか
かる実施形態に限定されるものではなく、例えば、式
（３）および式（４）を応用して、５箇所以上の三次元
座標（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）；（ｎ＝１，２，．．．）か
ら平面の式を求めても良く、この場合には、より高い精
度で、標本３７のスライドグラス３７ａのステージ４１
に対する傾きを求めることができる。

【００７２】

【発明の効果】請求項１の顕微鏡システムでは、ステー
ジ上に載置される標本の３箇所以上の三次元座標（Ｘ
ｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）を、予め、座標読込手段により読み込
み、記憶手段に記憶したので、これ等三次元座標（Ｘ
ｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）から、ステージに載置される標本のス
テージに対する傾きを求めることができる。

【００７３】このため、標本の任意の観察位置での水平
座標（Ｘａ，Ｙａ）を指定することで、標本を観察する
前に、高さ座標算出手段により、水平座標（Ｘａ，Ｙ
ａ）での焦点位置，すなわち観察位置での高さ座標Ｚａ
を求めることができる。さらに、標本の観察時に、観察
位置での水平座標（Ｘａ，Ｙａ）にステージを移動した
後に、焦点合わせを行う時間が不要になり、ステージを
移動してから、実際に観察が行える状態になるまでの時
間を短縮することができる。

【００７４】また、標本を観察する前に、観察位置での
水平座標（Ｘａ，Ｙａ）での高さ座標Ｚａを求めること
ができるため、例えば、従来、遠隔操作によりステージ
を観察位置での水平座標（Ｘａ，Ｙａ）まで移動を行う
場合に必要であった自動焦点機能を不要にすることがで
きる。請求項２の顕微鏡システムでは、ステージに載置
される標本のステージに対する傾きを、標本上の同一直
線上にない３個の水平座標（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ
２），（Ｘ３，Ｙ３）および高さ座標Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３
から求めたので、座標読込手段により読み込む三次元座
標（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）の測定箇所を３箇所と最小限に
することができ、測定時間を短縮することができる。

【００７５】また、三次元座標（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）の
記憶に必要な記憶手段の記憶容量を最小限にすることが
できる。請求項３の顕微鏡システムでは、上下移動指示
手段の指示によるステージの上下移動と、水平移動指示
手段の指示によるステージの水平移動とを同時に行った
ので、水平移動制御手段による観察位置までのステージ
の水平移動の完了前に、上下移動制御手段により、焦点
位置である高さ座標まで、ステージを上下移動すること
ができ、観察位置での水平座標（Ｘａ，Ｙａ）を指定し
てから、実際に観察が行える状態になるまでの時間を短
縮することができる。

【００７６】請求項４の顕微鏡システムでは、上下移動
指示手段の指示によるステージの上下移動の後に、自動
焦点機能により観察位置での焦点の微調整を行ったの
で、自動焦点機能の負荷を最小限にすることができ、自
動焦点機能を備える顕微鏡システムでは、観察位置での
焦点合わせの時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の顕微鏡システムの第１の実施形態を示
す説明図である。

【図２】標本のスライドグラスの測定位置の詳細を示す
説明図である。

【図３】本発明の顕微鏡システムの第２の実施形態を示
す説明図である。

【図４】本発明の顕微鏡システムの第３の実施形態を示
す説明図である。

【図５】従来の顕微鏡システムを示す説明図である。

【符号の説明】

３７標本４１ステージ（ステージ）４７座標読込部（座標読込手段）４９水平移動制御部（水平移動制御手段）５１上下移動制御部（上下移動制御手段）６７ワークメモリ（記憶手段）６９高さ座標算出手段７１水平移動指示手段７３上下移動指示手段７７自動焦点機能

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】標本を載置するステージの水平移動を制
御する水平移動制御手段と、前記ステージの上下移動を制御する上下移動制御手段
と、を有する顕微鏡システムにおいて、前記ステージ上に載置される標本の任意の位置における
水平座標（Ｘ，Ｙ）および焦点位置である高さ座標Ｚか
らなる三次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を読み込む座標読込手
段と、前記座標読込手段により読み込まれる前記標本の少なく
とも３箇所以上の三次元座標（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）；
（ｎ＝１，２，．．．）を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶される前記各三次元座標（Ｘｎ，Ｙ
ｎ，Ｚｎ）のうち複数の前記各水平座標（Ｘｎ，Ｙｎ）
と、前記標本の観察位置の水平座標（Ｘａ，Ｙａ）とか
ら、前記観察位置の高さ座標Ｚａを算出する高さ座標算
出手段と、前記水平座標（Ｘａ，Ｙａ）への前記ステージの移動
を、前記水平移動制御手段に指示する水平移動指示手段
と、前記高さ座標Ｚａへの前記ステージの移動を、前記上下
移動制御手段に指示する上下移動指示手段と、を有することを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項２】請求項１記載の顕微鏡システムにおい
て、前記高さ座標算出手段は、同一直線上にない３個の前記
水平座標（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２），（Ｘ３，Ｙ
３）および高さ座標Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３と、前記水平座標
（Ｘａ，Ｙａ）とから、前記観察位置の高さ座標Ｚａを
算出することを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項３】請求項１記載の顕微鏡システムにおい
て、前記上下移動指示手段により指示を受け、前記上下移動
制御手段により制御される前記ステージの上下移動は、
前記水平移動指示手段の指示を受け、前記水平移動制御
手段により制御される前記ステージの水平移動と、同時
に行われることを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項４】請求項３記載の顕微鏡システムにおい
て、前記上下移動制御手段は、前記上下移動指示手段の指示
による前記ステージの移動の後に、さらに、自動焦点機
能により、前記観察位置の焦点を合わせるための微調整
が行われることを特徴とする顕微鏡システム。