JPH11325819A

JPH11325819A - 顕微鏡用電子カメラ

Info

Publication number: JPH11325819A
Application number: JP10139301A
Authority: JP
Inventors: Chikaya Iko; 知加也伊香; Kunio Toshimitsu; 邦夫利光
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-05-21
Filing date: 1998-05-21
Publication date: 1999-11-26
Also published as: US6259473B1

Abstract

(57)【要約】【課題】大量のメモリーを必要とせず、短い処理時間
で標本の断面画像を得られる顕微鏡用電子カメラを提供
する。【解決手段】顕微鏡に搭載して静止画像を撮影する顕
微鏡用電子カメラにおいて、標本の像を撮像する撮像手
段と、前記標本における取得したい断面を指定する指定
手段と、前記撮像手段による１回の撮像と、それに続く
次の撮像の焦点位置の距離の差を設定する設定手段と、
前記撮像手段による撮像画像の、指定手段により指定さ
れた指定部分データを抽出して配列しなおす制御手段と
を有する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子カメラに関する
もので、特に顕微鏡に搭載して用いる顕微鏡用電子カメ
ラに関する。

【０００２】

【従来の技術】ここで述べようとしている顕微鏡により
観察する対象は、培養した細胞、または単離した細胞、
組織の切片等の標本である。それらの標本の観察は、単
独の場合細胞内部の構造であったり、組織内の細胞の形
態、複数の細胞による組織の形態等である。一方、顕微
鏡による観察は、二次元の画像によるものである。その
方向は、光軸方向に直角な面となる。したがって、厚さ
方向の情報はそこには含まれていない。厚さ方向の情報
を得る場合は次のようにテレビカメラと組み合わせて実
行する。焦点位置を移動しながら画像をテレビカメラに
より、断層画像として、断続して取り込み、それらの画
像をパーソナルコンピュータ（パソコン）により処理
し、三次元画像に変換する。さらにその変換されたデー
タをもとにして、立体画像を構築したり、任意の断面の
構造を表現する画像を作り出す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、そのような方
法では、何枚もの断層画像を取り込み、コンピュータ処
理するため、大量のメモリーを必要とし、また、処理の
時間も長くかかるという欠点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、顕微鏡に搭載して静止画像を撮影する顕微鏡用電子
カメラにおいて、標本の像を撮像する撮像手段と、前記
標本における取得したい断面を指定する指定手段と、前
記撮像手段による１回の撮像と、それに続く次の撮像の
焦点位置の距離の差を設定する設定手段と、前記撮像手
段による撮像画像の、指定手段により指定された指定部
分データを抽出して配列しなおす制御手段とを有する構
成とした。

【０００５】請求項２に記載の発明は、顕微鏡陽電子カ
メラにおいて、標本を搭載するステージと、前記標本を
結像する結像手段と、前記結像手段により結像された前
記標本の像を撮像する撮像手段と、前記ステージを移動
する移動手段と、前記標本における取得したい断面を指
定する指定手段と、前記指定された断面画像を得るため
に前記撮像手段による撮像と前記移動手段による移動を
繰り返すように制御する制御手段とを備えた構成とし
た。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。先ず、図１から図４を用いて
本発明の実施の形態のシステム構成を説明する。図１
は、本発明の実施の形態の電子カメラシステムの外観を
示す図である。本システムは、機能別に大きく分けて、
カメラ部１、顕微鏡２、パソコン３の３つのユニットか
ら構成されている。

【０００７】カメラ部１と顕微鏡２とは不図示のマウン
トにより機械的に接続、固定されている。また、カメラ
部１と顕微鏡２とはそれぞれパソコン３に電気的に接続
されている。更に、カメラ部１には、ケーブルにより電
気的に接続されているリモートコントローラ６が設けら
れている。

【０００８】また、パソコン３には、モニタ４、キーボ
ード５が電気的に接続されている。図２は、本発明の実
施の形態の電子カメラシステムの機械部品、電子部品を
機能毎に分類した機能ブロック図である。以下にそれぞ
れの機能をユニット毎説明する。まず、図２、図４を用
いてカメラ部１について説明する。

【０００９】図２において、ＣＰＵ１０１は、以下に説
明する各種ドライバ等と電気的に接続されカメラ部１に
おける駆動制御を行うものである。ＣＣＤ１０２は、光
信号を電気信号に変換する撮像素子である。そして、Ｃ
ＣＤ１０２は、接眼部と共役な位置に撮像面が位置する
ように配置され、接眼部から観察できる画像と同じ画像
を撮像する。

【００１０】図４は、ＣＣＤ１０２上の有効画素の配置
を示した図である。ＣＣＤ１０２は、高精細な画面を作
るため、有効画素として１３０万画素備える。図４にお
いて、Ｃ方向に１３００画素、Ｒ方向に１０００画素並
んでいる。また、ＣＣＤ１０２の画素ピッチは５μｍで
ある。画像処理部１０３は、ＣＣＤ１０２から出力され
た電気信号を画像処理して通信インターフェース１０４
で通信できる形式の画像データに加工するためのもので
ある。

【００１１】通信インターフェース１０４は、画像処理
部１０３から出力された画像データをパソコン３に転送
するほか、パソコン３、顕微鏡２と様々な制御信号の送
受信を行うインターフェースである。ＣＣＤドライバ１
０５は、ＣＰＵ１０１からの指示によりＣＣＤ１０２の
駆動制御するものであり、電荷の蓄積、読み出しタイミ
ング等を制御する。

【００１２】リモートコントローラ６は、使用者が手元
で撮影開始の指示を与えるためのものである。次に、図
２、図３を用いて顕微鏡２について説明する。図２、図
３において、ＣＰＵ２０１は、以下に説明する各種ドラ
イバ等と電気的に接続され顕微鏡２における駆動制御を
行うものである。

【００１３】ステージＺ軸移動モータ２０２は、ステー
ジ８をＺ軸方向に移動させるためのモータである。エン
コーダ２１２は、ステージＺ軸移動モータ２０２に機械
的に接続され、ステージＺ軸移動モータ２０２の回転状
態を検出することにより、間接的にステージのＺ軸方向
の移動状態を検出する。

【００１４】ステージＺ軸移動ドライバ２０３は、ＣＰ
Ｕ２０１からの指示に従ってステージＺ軸移動モータ２
０２を所定の移動ピッチで駆動させる。ステージＸＹ軸
移動モータ２０４は、ステージ８をＸ軸方向、Ｙ軸方向
に移動させるためのモータである。エンコーダ２０５
は、ステージＸＹ軸移動モータ２０４に機械的に接続さ
れ、ステージＸＹ軸移動モータ２０４の回転状態を検出
することにより、間接的にステージのＸ軸方向、Ｙ軸方
向の移動状態を検出する。

【００１５】ステージＸＹ軸移動ドライバ２０６は、移
動制御を行うためＣＰＵ２０１からの指示に従ってステ
ージＸＹ軸移動モータ２０４を駆動させる。レボルバ回
転モータ２０７は、レボルバ９を回転させるためのモー
タである。エンコーダ２０８は、レボルバ回転モータ２
０７に機械的に接続され、レボルバ回転モータ２０７の
回転状態を検出することにより、間接的にレボルバ９の
回転状態を検出する。ＣＰＵ２０１は、このエンコーダ
２０８からの回転状態の検出結果から倍率情報を得る。

【００１６】レボルバ回転ドライバ２０９は、光学的な
変倍制御を行うためＣＰＵ２０１からの指示に従ってレ
ボルバ回転モータ２０７を駆動させる。通信インターフ
ェース２１０は、カメラ部１の通信インターフェース１
０４、パソコン３の通信インターフェース３０５と電気
的に接続され、様々な制御信号の送受信を行うためのも
のである。

【００１７】ステージ８は、被写体を搭載し、ステージ
Ｚ軸移動モータ２０２、ステージＸＹ軸移動モータ２０
２により、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動する。
レボルバ９は、倍率の異なる対物レンズが複数取り付け
られており、レボルバ９を回転させることにより観察倍
率を変更するものである。次に、図２を用いてパソコン
３について説明する。

【００１８】パソコン３の内部には、ＣＰＵ、表示ドラ
イバ、フレームメモリ、記録装置を有する。ＣＰＵ３０
１は、後述する記録装置３０２、キーボードドライバ３
０３、表示ドライバ３０４、通信インターフェース３０
５、フレームメモリ３０６と電気的に接続されており、
それらの駆動制御を行う。また、ＣＰＵ３０１は、デジ
タル変倍（デジタルズーム、電子ズーム）等の画像処理
も行う。また、デジタル変倍等の画像処理は、画像処理
専用の回路を設けて行わせてもよい。

【００１９】記録装置３０２は、画像データを記録する
ためのものであり、ハードディスク、光磁気ディスク等
が用いられる。キーボードドライバ３０３は、キーボー
ド５から入力された使用者からの指示をＣＰＵ３０１に
伝えるためのドライバである。表示ドライバ３０４は、
ＣＰＵ３０１からの指示により所望の映像をモニタ４で
表示できるような映像信号を作成、出力するためのもの
である。

【００２０】通信インターフェース３０５は、カメラ部
１の通信インターフェース１０４、顕微鏡２の通信イン
ターフェース２１０と電気的に接続され、様々な制御信
号の送受信を行うためのものである。また、カメラ部１
の通信インターフェース１０４からの画像信号を受信す
る。フレームメモリ３０６は、数フレーム分の画像デー
タを一時的に記憶する半導体メモリである。

【００２１】モニタ４は、表示ドライバ３０４から出力
された映像信号を表示するための表示器である。キーボ
ード５は、使用者の意志をキーボードドライバ３０３を
介してＣＰＵ３０１に伝えるために操作される操作装置
であり、具体的には、モニタ４の画面上のカーソルを移
動させたり、撮影開始等の指示を出すことができる。以
下に、図５から図９を用いて、上記構成のシステムを使
用してどのように断面画像を得るのかを説明する。

【００２２】図５は、断面画像を取得しようとする円筒
形の立体標本を示した図である。図６は、図５の立体標
本を顕微鏡２に搭載されたカメラ部１により取得した画
像を示しており、図５の矢印方向から見た図である。図
５における断面Ｐを得るための方法を以下に説明する。
先ず、図６のように標本における取得したい断面Ｐに対
応するラインＱを指定する。指定された断面に対応する
ＣＣＤ１０２上の１ラインの画素列によりライン画像デ
ータを取り込む。

【００２３】取り込んだライン画像データをフレームメ
モリ３０６に記憶する。次に顕微鏡２のステージ８をＺ
軸方向に所定の移動ピッチ分移動させ、標本における焦
点位置をずらし、次の断層面に合焦させる。合焦した断
層面におけるライン状画像データを取り込み、先に記憶
された画像データの次の画像であることを示す情報と共
に、ライン画像データをフレームメモリ３０６に記憶す
る。

【００２４】以上のようなステージ移動、ライン画像デ
ータ取り込み、記憶を設定された距離分繰り返し、図７
に示すようなイメージでライン画像データを取得してい
く。設定された距離分のライン画像データを取得後、図
８に示すように、各ライン画像データを、１つの画面を
構成するまとまった画像データとなるように合成処理を
加える。最後に合成処理された画像データを記録装置に
保存する。

【００２５】なお、上記方法で得られた画像データは、
図７からも明らかなように指定されたライン上のＺ軸方
向の複数断層で切り取ったＸＹ面のライン状画像データ
の集まりである。本実施の形態では、それらＸＹ面の画
像データをＸＺ面の画像データと見なし、それらのライ
ン画像データを合成することにより断面画像ができる。

【００２６】図９は、図７のイメージで得られたライン
画像データと、ライン画像データを合成して得られた断
面画像とを示す図である。図９（ａ）から図９（ｃ）に
示したライン画像データを、取得順に合成することによ
り図９（ｄ）に示した１つの断面画像を得ることができ
る。また、得られたライン画像データを断面画像にする
ための合成方法は、ＣＣＤから取り込むライン幅である
読み取りピッチとステージの移動に起因するＣＣＤの撮
像面上における移動ピッチとにより異なる。

【００２７】以下にＣＣＤの読み取りピッチとＣＣＤの
撮像面上における移動ピッチとについて説明する。ＣＣ
Ｄの読み取りピッチ（Ｌ）と撮像面上における移動ピッ
チを一致させるためには、撮像面上における移動ピッチ
がＬとなるようにステージ８の移動ピッチを設定しなけ
ればならない。ＣＣＤの撮像面上における移動ピッチ
は、対物レンズとリレーレンズとによる倍率（Ｍ）とス
テージ８の移動ピッチ（Ｓ）とに関係する。

【００２８】ステージ８の移動ピッチ（Ｓ）は、ＣＣＤ
の撮像面上における移動ピッチに対して倍率（Ｍ）でわ
り算した数値となる。

【００２９】

【数１】Ｓ＝Ｌ／Ｍ・・・（式１）しかし、顕微鏡のステージ８を移動機構上の制約から上
記式で算出された移動ピッチで移動できない場合があ
る。一般に使用される顕微鏡において、上下動を行うハ
ンドルにモータを取り付け、電動化した場合、１ピッチ
０．１μｍがステージ８のＺ軸方向への最小移動量とな
る。また、専用の上下動機構を使用することで、それ以
下の移動量を実現することが可能となる。例えは、ピエ
ゾ駆動を利用した製品では、１ピッチ０．０１μｍとい
うものがある。

【００３０】算出された移動ピッチ（Ｓ）でステージ８
を移動できない場合、取得したライン画像を合成する時
または合成した後に、Z軸方向に拡大、縮小等の補正処
理を施すことにより適正の断面画像を得ることができ
る。実際のステージ移動ピッチ（Ｊ）が、算出されたス
テージ移動ピッチ（Ｓ）と一致する場合には、得られた
画像を単純につなぎ合わせることにより断面画像が得ら
れる。

【００３１】実際の移動ピッチ（Ｊ）が、算出された移
動ピッチ（Ｓ）より小さい場合には、得られた画像を単
純につなぎ合わせると、Ｚ軸方向に間延びした断面画像
になってしまう。そのため、Ｚ軸方向に縮小する補正処
理が必要となる。実際の移動ピッチ（Ｊ）が、算出され
た移動ピッチ（Ｓ）より大きい場合には、得られた画像
を単純につなぎ合わせると、Ｚ軸方向に縮んだ断面画像
になってしまう。そのため、Ｚ軸方向に拡大する補正処
理が必要となる。

【００３２】以下に、実際のステージ移動ピッチ（Ｊ）
と算出されたステージ８の移動ピッチ（Ｓ）とから合成
時の補正係数（Ｋ）を算出する。補正係数（Ｋ）は実際
のステージ移動ピッチ（Ｊ）を算出されたステージ移動
ピッチ（Ｓ）でわり算した数値となる。

【００３３】

【数２】Ｋ＝Ｊ／Ｓ・・・（式２）次に、本実施の形態における具体例を用いて説明する。
本実施例では、図５に示した画素ピッチ５μｍのＣＣＤ
を使用する。ＣＣＤの１ラインのみを使用するので読み
取りピッチはＣＣＤの１画素の読み取り幅、つまり画素
ピッチと一致することになる。

【００３４】先ず、画素ピッチ５μｍのＣＣＤ、５０倍
の対物レンズと０．５倍のリレーレンズを使用した場合
について説明する。リレーレンズを使用する理由は次の
通りである。一般に、接眼レンズで観察する視野の大き
さはＣＣＤの撮像面より大きい。したがって、接眼レン
ズの視野とＣＣＤの撮像面を合わせるため、リレーレン
ズを使用してＣＣＤの撮像面に結像する像を縮小するこ
とを行う。例えば、接眼レンズの視野が直径２２ｍｍ
で、２／３インチサイズＣＣＤは画角の対角の長さ１１
ｍｍとなる。観察範囲を近づけるには、１１／２２＝
０．５で、０．５倍のリレーレンズを使用することにな
る。したがって、対物レンズとリレーレンズの倍率の積
が総合倍率となり、式１における倍率（Ｍ）の値とな
る。

【００３５】上述したように読み取りピッチ（Ｌ）は画
素ピッチと一致するので５μｍである。式１にこの条件
値を代入すると、Ｓ＝５μｍ／（５０×０．５）＝０．
２μｍとなる。また、算出された移動ピッチ０．２μｍ
でステージを移動させてライン画像データを取得してい
けば、単純なつなぎ合わせにより断面画像を得ることが
できる。

【００３６】次に、画素ピッチ５μｍのＣＣＤ、４０倍
の対物レンズと０．５倍のリレーレンズを使用した場合
について説明する。この条件の場合には、ステージ移動
ピッチ（Ｓ）＝５μｍ／（４０×０．５）＝０．２５μ
ｍとなる。算出された移動ピッチ０．２５μｍでステー
ジを移動させてライン画像データを取得していけば、単
純なつなぎ合わせにより断面画像を得ることができる。

【００３７】次に、画素ピッチ５μｍのＣＣＤ、１００
倍の対物レンズと０．５倍のリレーレンズを使用した場
合について説明する。この条件の場合には、ステージ移
動ピッチ（Ｓ）＝５μｍ／（１００×０．５）＝０．１
μｍとなる。算出された移動ピッチ０．１μｍでステー
ジを移動させてライン画像データを取得していけば、単
純なつなぎ合わせにより断面画像を得ることができる。

【００３８】なお、画素ピッチ５μｍのＣＣＤ、４０倍
の対物レンズと０．５倍のリレーレンズを使用した場合
には、上述したとおり、ステージ移動ピッチ（Ｓ）＝
０．２５μｍとなる。これは、一般の顕微鏡を使用した
時の移動ピッチ０．１μｍでは、このピッチに合わせる
ことができない。この場合には、次のような方法で移動
を行う。

【００３９】近似的な方法として、０．０１の桁を四捨
五入して、０．１μｍ単位の移動量とする。この方法
は、正確な位置とは異なる移動量となってしまう。しか
し、断面画像を表示し、目視観察する上で、各画素間の
ピッチが微少量変わっても大きな影響はないと考えられ
る。正確に標本を移動するためには、先に例を挙げた、
より細かいピッチで移動できるステージを利用すること
が必要になる。但し、一般論として、上記の近似的な方
法で観察に支障はないと判断できる。以下に、図１０の
フローチャートを用いて、断面画像を得るための処理を
具体的に説明する。本フローチャートは、断面撮影モー
ドに設定されることによりスタートする。また、本フロ
ーチャートに示した制御は、カメラ部１のＣＰＵ１０
１、顕微鏡２のＣＰＵ２０１、パソコン３のＣＰＵ３０
１で分担して処理されるものであるが、説明の便宜上１
つの制御にまとめて説明する。

【００４０】図１０において、ステップ１では、ＣＣＤ
の有効画素から読み出し、二次元画像を取得する。ステ
ップ２では、図６に示すような、取得した二次元画像を
モニタ４の画面に表示させる。ステップ３では、ライン
Ｑが入力され、ＯＫされたか否かを判定し、ＯＫされた
場合にはステップ４に進み、ＯＫされていない場合はス
テップ２に戻る。

【００４１】本ステップで入力されたラインＱで切り取
った断面が得られるようになる。ラインＱの入力方法
（希望する断面の指定方法）を説明する。これは、標本
をモニタ４の画面で見て、モニタ画面上にカーソルをス
ーパーインポーズし、図６のように横方向のラインを指
定したり、または、縦方向のラインを指定することがで
きる。

【００４２】また、縦、横方向でなく、任意の斜め方向
を指定することが考えられる。その場合、画面上の任意
の２点を指示することで指定できる。ステップ４では、
入力されたラインＱに対応するＣＣＤ１０２中の使用画
素を特定する。なお、ここでは、ラインに対応するＣＣ
Ｄ１０２中の使用画素を特定するようしたが、使用する
画素を予め決めておき、ステージ８をＸ軸、Ｙ軸に移動
させることにより指定されたラインＱと対応付けるよう
にしてもよい。

【００４３】ステップ５では、ＣＣＤ１０２の出力ゲイ
ン、光源２１１からの明るさ、ホワイトバランス等を決
定し、固定する。以下のステップ１２でのライン画像デ
ータの取得時には、ここで決定された値で行われる。こ
れにより、ムラのない断面画像が得られる。ステップ６
では、図１１に示す、取得する断面の上端位置を指定す
るように指示する表示をモニタ４の画面上に行う。

【００４４】ここで使用者は、この図１１に示す表示に
促されて、標本を観察しながらステージ８をＺ軸方向に
移動させ、断面を取得する標本の上端に焦点が合った位
置（この位置を上端位置という）でステージ８を停止さ
せる。そして、画面上の「ＯＫ」を入力する。ステップ
７では、図１１の画面表示中の「ＯＫ」が入力されたか
否かを判定し、入力された場合にはステップ８に進み、
入力されない場合はステップ６に戻る。

【００４５】ステップ８では、ステップ７で「ＯＫ」が
入力された時点のステージ８の位置を上端位置として記
憶する。ステップ９では、図１２に示す、取得する断面
の下端位置を指定するように指示する表示をモニタ４の
画面上に行う。ここで使用者は、この図１２に示す表示
に促されて、標本を観察しながらステージ８をＺ軸方向
に移動させ、断面を取得する標本の下端に焦点が合った
位置（この位置を下端位置という）でステージ８を停止
させる。そして、画面上の「ＯＫ」を入力する。

【００４６】ステップ１０では、図１２の画面表示中の
「ＯＫ」が入力されたか否かを判定し、入力された場合
にはステップ１１に進み、入力されない場合はステップ
９に戻る。ステップ１１では、上述した算出方法によ
り、ステージ８を移動させる移動ピッチを算出する。

【００４７】ステップ１２では、ＣＣＤ１０２内の特定
された画素からライン画像データを出力させ、フレーム
メモリ３０６に記憶する。ここで、特定された画素のラ
イン画像データを得る方法は、ＣＣＤ１０２内の特定さ
れた画素のみ読み出す方法と、全有効画素を読み出し、
特定された画素に対応した信号だけ取り出す方法があ
る。

【００４８】ステップ１３では、ステップ１１で算出さ
れた移動ピッチに従って１ピッチ分ステージ８を上端方
向に移動させる。ここで、対物レンズと標本が最も接近
した下端位置から、対物レンズと標本が離れる上端位置
に向かうように自動で移動させるようにしている。その
理由は、移動を開始し、万一、機械的誤差、ソフトの異
常等により停止位置を越えてしまった場合でも、対物レ
ンズと標本との衝突を避けられるからである。

【００４９】ステップ１４では、ステージ８の位置がス
テップ８で記憶された上端位置を越えたか否かを判定
し、越えていればステップ１５に進み、越えていなけれ
ばステップ１２に戻る。ステップ１５では、フレームメ
モリ３０６に記憶されている全画像を出力する。

【００５０】ステップ１６では、出力された画像に対
し、上述した補正方法により画像処理を施し、一枚の断
面画像として合成する。ステップ１７では、図８に示す
ような合成画像をモニタ４の画面上に表示すると共に、
記録装置３０２に記録する。次に、本発明の第２の実施
の形態を説明する。

【００５１】以下に説明する第２の実施の形態は、上述
した実施の形態と、取得したい断面の指定方法、ＣＣＤ
１０２中の画素の特定方法が異なる。それ以外は上述し
た実施の形態と同じであるので同じ部分に関しては説明
を省略する。図１３は、断面画像を取得しようとする円
筒形の立体標本を示した図である。図１４は、図１３の
立体標本を顕微鏡２に搭載されたカメラ部１により取得
した画像を示しており、図１３の矢印方向から見た図で
ある。

【００５２】図１５、図１６、図１７は、それぞれ上述
の実施の形態の図７、図８、図９に対応するものであ
る。標本中に組織、細胞の内部構造を捉えるとき、図１
３に示した断面Ｐ１のようにＺ軸に対して角度を持った
方向の断面を取得したいことがある。例えば、標本の細
胞内の核のある位置と細胞の形状に合わせた方向とか、
組織内の構造に合わせた方向の断面を取得する場合であ
る。図１４において、図１３の断面Ｐ１により切り取ら
れた標本の上面の切り口をラインＱ１で、下面の切り口
がラインＱ２として示している。

【００５３】以下に図１３における、ラインＱ１、ライ
ンＱ２の指定方法について説明する。図１０に示したフ
ローチャートにおけるステップにおいて、上述の実施
の形態では、標本上面の１ラインを指定するのみであっ
た。第２の実施の形態では、標本上面の１ライン、標本
下面の１点を、モニタ画面上にカーソルをスーパーイン
ポーズして指定する。または、３点を指定してもよい。

【００５４】いずれにしても、一つの面は、直線と１
点、もしくは３点を指定することで希望する断面の指定
を行う。以下にＣＣＤ１０２における画素の特定につい
て説明する。上述の実施の形態では、特定したＣＣＤ１
０２における画素のみを使用して断面画像を取得した。
第２の実施の形態では、取得したい断面がＺ軸に対して
角度を持っているため、Ｚ軸方向のステージ８の移動に
伴って指定された断面に対応する画素が変化する。その
ため、第２の実施の形態では、図１０のフローチャート
のステップ４において、ステージ８の移動に伴って変化
するＣＣＤ１０２中の使用画素を、ステージ８の移動と
対応付けて特定し、ステップ１２では、ステージ８の移
動に伴って特定された画素から読み出すようにする。

【００５５】その他の構成、制御については、最初に説
明した実施の形態と同様である。また、第２の実施の形
態においては、図１８に示すような平行でないラインＱ
１とラインＱ２で切り取られる断面画像、図１９に示す
ような曲線のラインＱ１とラインＱ２で切り取られる断
面画像を取得することも可能である。以上のように、本
発明の実施の形態では、ＸＺ面の断面画像を得るため
に、Ｚ軸方向の複数断層で切り取ったＸＹ面の二次元の
断層画像を何枚も取得せず、各断層画像の中の取得断面
に関係する部分のみのライン画像データを得ることによ
り、高速に断面画像を作成することができる。

【００５６】なお、以上説明した本実施の形態では、標
本の上端位置、下端位置の設定を使用者が行ったが、画
像を解析して標本の上端位置、下端位置を自動的に検出
し、設定してもよい。その場合、標本の高さによっては
対物レンズに標本が接触してしまうことが考えられる。
それを考慮して、標本の上端、下端位置が検出されなく
ても所定値でストップさせるようにすてばよい。

【００５７】また、断面画像の取得作業前に、予めプリ
スキャンを行って標本の高さ、明るさ等を取得しておい
てもよい。また、二次元ＣＣＤでなく、一次元ＣＣＤを
用いることも可能である。二次元画像を得るとき、ステ
ージ８をＸ軸またはＹ軸方向に移動させて２次元のＸＹ
面の像を取得し、そのＣＣＤを用いて一次元の断面を取
得すればよい。

【００５８】本実施の形態では、画像取得中においてラ
イン画像データをフレームメモリ３０６に記憶させて、
全てのライン画像データの取得が終了した後に合成処理
を施して１画像として記録させた。しかし、ライン画像
データを取得する毎に合成処理を施していってもよい。
１ライン画素毎に出力可能な撮像素子においては、特定
の１ライン画素のみ出力させるが、通常のＣＣＤでは１
ライン画素のみ出力するこが不可能であるので、ＣＣＤ
中の全有効画素を読み出したあと、１ライン分のデータ
以外を破棄させるようにしてもよい。

【００５９】また、本実施の形態においては、カラーフ
ィルタがベイヤー配列されたＣＣＤの１ラインを使用し
て白黒画像を出力させるが、２ラインを使用し、補間処
理を施すことによりカラーの断面画像を取得することが
できる。また、本実施の形態のように、２次元のＣＣＤ
を用いた場合には、付近の複数ラインの画素列または、
所定画素離れた複数ラインの画素列のライン画像データ
を同時に取得して複数の断面画像を得るようにし、気に
入った断面画像を保存するようにしてもよい。当然、意
図的に複数の断面画像を取得したい場合には、複数ライ
ンを指定して複数の断面画像を取得することも可能であ
る。

【００６０】上記実施の形態では、ステージ８のＸＹ面
移動および焦点方向Ｚ軸移動とも自動制御しているが、
ステージＸＹ位置を示すバーニヤ、Ｚ軸移動ノブの目盛
りを参照しながら手動で行うことも可能である。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、標本において取得した
い断面を指定して、その断面画像を取得するようにする
ので、指定した断面に必要のない画像を取り込んだり処
理することがないので、処理時間が短縮でき、処理に必
要なメモリの容量も少なくて済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の電子カメラシステムの外
観を示す図である。

【図２】本発明の実施の形態の電子カメラシステムのブ
ロック図である。

【図３】本発明の実施の形態の顕微鏡を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態のＣＣＤの画素配列を示す
図である。

【図５】本発明の実施の形態における断面画像を取得し
ようとする円筒形の立体標本を示した図である。

【図６】本発明の実施の形態における立体標本を図５の
矢印方向から見た図である。

【図７】本発明の実施の形態におけるライン画像データ
から断面画像を取得する方法を説明するための図であ
る。

【図８】本発明の実施の形態におけるライン画像データ
から断面画像を取得する方法を説明するための図であ
る。

【図９】本発明の実施の形態におけるライン画像データ
から断面画像を取得する方法を説明するための図であ
る。

【図１０】本発明の実施形態の電子カメラシステムの制
御を示すフローチャート図である。

【図１１】本発明の実施の形態におけるモニタ画面上の
表示例を示す図である。

【図１２】本発明の実施の形態におけるモニタ画面上の
表示例を示す図である。

【図１３】本発明の第２の実施の形態における断面画像
を取得しようとする円筒形の立体標本を示した図であ
る。

【図１４】本発明の第２の実施の形態における立体標本
を図５の矢印方向から見た図である。

【図１５】本発明の第２の実施の形態におけるライン画
像データから断面画像を取得する方法を説明するための
図である。

【図１６】本発明の第２の実施の形態におけるライン画
像データから断面画像を取得する方法を説明するための
図である。

【図１７】本発明の第２の実施の形態におけるライン画
像データから断面画像を取得する方法を説明するための
図である。

【図１８】本発明の第２の実施の形態における立体標本
を図５の矢印方向から見た図である。

【図１９】本発明の第２の実施の形態における立体標本
を図５の矢印方向から見た図である。

【符号の説明】

１カメラ部２顕微鏡３パソコン４モニタ５キーボード８ステージ９レボルバ１０１，２０１，３０１ＣＰＵ１０２ＣＣＤ３０２記録装置３０６フレームメモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顕微鏡に搭載して静止画像を撮影する顕
微鏡用電子カメラにおいて、標本の像を撮像する撮像手段と、前記標本における取得したい断面を指定する指定手段
と、前記撮像手段による１回の撮像と、それに続く次の撮像
の焦点位置の距離の差を設定する設定手段と、前記撮像手段による撮像画像の、指定手段により指定さ
れた指定部分データを抽出して配列しなおす制御手段と
を有することを特徴とする顕微鏡用電子カメラ。
【請求項２】標本を搭載するステージと、前記標本を結像する結像手段と、前記結像手段により結像された前記標本の像を撮像する
撮像手段と、前記ステージを移動する移動手段と、前記標本における取得したい断面を指定する指定手段
と、前記指定された断面画像を得るために前記撮像手段によ
る撮像と前記移動手段による移動を繰り返すように制御
する制御手段とを備えたことを特徴とする顕微鏡用電子
カメラ。
【請求項３】前記撮像手段は２次元に画素が配列され
た撮像素子であり、前記指定手段により指定された断面
に対応する画素のみを使用して断面画像を取得すること
を特徴とする請求項２記載の顕微鏡用電子カメラ。
【請求項４】前記制御手段は、前記結像手段と前記標
本との距離を光軸方向に変化させながら撮像し、断面画
像を取得するように、前記撮像手段と前記移動手段とを
制御することを特徴とする請求項２記載の顕微鏡用電子
カメラ。
【請求項５】前記制御手段による繰り返される撮像制
御中は撮像条件を変化させないことを特徴とする請求項
２記載の顕微鏡用電子カメラ。