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JP2011150194A - Microscope - Google Patents

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JP2011150194A
JP2011150194A JP2010012294A JP2010012294A JP2011150194A JP 2011150194 A JP2011150194 A JP 2011150194A JP 2010012294 A JP2010012294 A JP 2010012294A JP 2010012294 A JP2010012294 A JP 2010012294A JP 2011150194 A JP2011150194 A JP 2011150194A
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JP
Japan
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illumination
shading
condition
optical system
data
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2010012294A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Aramaki
正治 荒巻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JP2011150194A publication Critical patent/JP2011150194A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microscope which has a shading correction device for correcting shading by an illumination optical system and a photographing optical system and can yield a high-quality image. <P>SOLUTION: The microscope 40 includes: a storage part 52 configured to store shading data for illumination corresponding to a plurality of illumination conditions of the illumination optical system, and shading data for photography corresponding to a plurality of photographing conditions of the photographing optical system as individual data; a shading correction data generation means 53 configured to generate shading correction data for the image of a sample 1 acquired under the selected illumination condition and the selected photographing condition by using the shading data for illumination and the shading data for photography stored in the storage part; and a shading correction means 54 configured to correct the image of the sample according to the generated shading correction data. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、シェーディング補正装置を有する顕微鏡に関する。   The present invention relates to a microscope having a shading correction device.

従来、対物レンズの外周に配置された照明装置で照明された標本の像を、対物レンズを介して撮像素子(CCD)で撮像するハンディーな拡大観察ユニットと、撮像された標本像を表示する表示装置とから構成された拡大撮像装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a handy magnification observation unit that captures an image of a specimen illuminated by an illumination device arranged on the outer periphery of the objective lens with an imaging device (CCD) via the objective lens, and a display for displaying the captured specimen image There has been proposed a magnified imaging device configured with a device (see, for example, Patent Document 1).

特開平11−164293号公報JP-A-11-164293

しかしながら、従来の拡大観察ユニットからなる顕微鏡では、照明光の不均一性や撮影光学系の諸収差およびCCDによるシェーディングが発生し高い品質の画像を取得することが難しいという問題があった。   However, a conventional microscope including a magnification observation unit has a problem that it is difficult to obtain a high quality image due to non-uniformity of illumination light, various aberrations of the photographing optical system, and shading by the CCD.

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、照明光学系や撮影光学系によるシェーディングを補正するシェーディング補正装置を有し、高品質の画像が取得可能な顕微鏡を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and has an object to provide a microscope having a shading correction device that corrects shading by an illumination optical system or a photographing optical system and capable of acquiring a high-quality image. To do.

上記課題を解決するために、本発明は、顕微鏡本体と、照明光学系と、前記照明光学系の照明条件を選択する照明条件選択手段と、標本を撮影する撮影光学系と、前記撮影光学系の撮影条件を選択する撮影条件選択手段と、前記照明光学系の複数の前記照明条件に対応する照明用シェーディングデータと前記撮影光学系の複数の前記撮影条件に対応する撮影用シェーディングデータとを個別のデータとして記憶する記憶部と、選択された前記照明条件と選択された前記撮影条件とで取得される前記標本の画像に対するシェーディング補正データを前記記憶部の前記照明用シェーディングデータと前記撮影用シェーディングデータとを用いて生成するシェーディング補正データ生成手段と、生成した前記シェーディング補正データで前記標本の前記画像を補正するシェーディング補正手段と、を備えることを特徴とする顕微鏡を提供する。   In order to solve the above problems, the present invention provides a microscope main body, an illumination optical system, illumination condition selection means for selecting an illumination condition of the illumination optical system, an imaging optical system for imaging a specimen, and the imaging optical system Shooting condition selection means for selecting the shooting conditions, illumination shading data corresponding to a plurality of the illumination conditions of the illumination optical system, and shooting shading data corresponding to the plurality of the imaging conditions of the shooting optical system individually Storage unit for storing the data, and shading correction data for the specimen image acquired under the selected illumination condition and the selected imaging condition, the shading data for illumination and the shading for imaging in the storage unit And a shading correction data generation means for generating the sample using the data, and the generated shading correction data Providing a microscope, characterized in that it comprises a shading correction means for correcting the serial images.

本発明によれば、照明光学系や撮影光学系によるシェーディングを補正するシェーディング補正装置を有し、高品質の画像が取得可能な顕微鏡を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it has a shading correction apparatus which correct | amends the shading by illumination optical system or imaging | photography optical system, and can provide the microscope which can acquire a high quality image.

スタンドに保持された本実施形態に係る顕微鏡の概略構成側面図であるIt is a schematic configuration side view of the microscope according to the present embodiment held on a stand. 本実施形態に係る顕微鏡用アダプタを装着した顕微鏡を示しており、顕微鏡をスタンドから取り外して被検物を観察している状態を示す図である。FIG. 2 shows a microscope equipped with the microscope adapter according to the present embodiment, and is a view showing a state where the microscope is removed from the stand and the test object is observed. 本実施形態にかかる顕微鏡の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the microscope concerning this embodiment.

以下、本発明の実施形態に係るシェーディング補正装置を有する顕微鏡について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、発明の理解を容易にするためのものに過ぎず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な付加・置換等を施すことを排除することは意図していない。   Hereinafter, a microscope having a shading correction apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are only for facilitating understanding of the invention, and exclude additions and substitutions that can be performed by those skilled in the art without departing from the technical idea of the present invention. Is not intended.

はじめに、本願の実施形態に係るシェーディング補正装置を有する顕微鏡の全体的な構成について説明する。図1は、本願の実施形態に係る顕微鏡の概略構成側面図であり、顕微鏡本体がスタンドに取り付けられた状態を示している。図1、図2に示すように、本実施形態に係る顕微鏡101は、スタンド20と、スタンド20に着脱可能に取り付けられた顕微鏡本体40(以下、本明細書において単に「本体」という。)とからなり、本体40は、スタンド20から取り外された単体の状態でも顕微鏡として機能するように構成されている。このため本体40は、対物レンズと変倍光学系とを含む結像光学系41、撮像素子45、小型モニタ46、結像光学系41の周囲に配置されLED光源43とレンズ49とから構成されて標本を照明する照明光学系、照明光学系の標本側端部に装着して使用される顕微鏡用アダプタ60、及び各部を制御する電気系等42を備えている。なお、上記照明光学系は、結像光学系41の外周部以外に配置しても良い。   First, the overall configuration of a microscope having a shading correction apparatus according to an embodiment of the present application will be described. FIG. 1 is a schematic configuration side view of a microscope according to an embodiment of the present application, and shows a state in which a microscope main body is attached to a stand. As shown in FIGS. 1 and 2, a microscope 101 according to this embodiment includes a stand 20 and a microscope main body 40 (hereinafter simply referred to as “main body”) that is detachably attached to the stand 20. The main body 40 is configured so as to function as a microscope even in a single state detached from the stand 20. For this reason, the main body 40 includes an image forming optical system 41 including an objective lens and a variable power optical system, an image sensor 45, a small monitor 46, and an LED light source 43 and a lens 49 arranged around the image forming optical system 41. An illumination optical system that illuminates the specimen, a microscope adapter 60 that is used by being attached to the specimen side end of the illumination optical system, and an electrical system 42 that controls each part. Note that the illumination optical system may be disposed at a position other than the outer peripheral portion of the imaging optical system 41.

図1に示すように、スタンド20は、標本が載置されるステージ10が配置されたベース部12と、ベース部12から立設された支柱14と、ステージ10と対向する方向に支柱14から垂直に設けられたアーム部16とからなり、アーム部16に円筒形状の本体40が接続されている。   As shown in FIG. 1, the stand 20 includes a base portion 12 on which a stage 10 on which a specimen is placed is disposed, a support column 14 standing from the base portion 12, and a support column 14 in a direction facing the stage 10. The arm portion 16 is provided vertically, and a cylindrical main body 40 is connected to the arm portion 16.

本実施形態において、アーム部16と本体40とは、把持部48のコネクタ18−1、18−2、及び不図示の固定手段(オスアリとメスアリによる凹凸嵌合等)により接続されており、機械的に接続されると同時に電気的にも接続される構成となっている。本体40には、コネクタ18−1,18−2を接続した際、本体40をアーム部16に対して固定するための不図示のクランプが設けられている。なお、本体40をアーム部16へ固定する手段はクランプに限られず、例えば本体40が適度な嵌合力でスタンド20に接続していても良い。また、以降、コネクタ18−1,18−2を個々に区別する必要のない場合、単にコネクタ18と称する。   In the present embodiment, the arm portion 16 and the main body 40 are connected by connectors 18-1 and 18-2 of the grip portion 48 and fixing means (not shown) such as a concave and convex fitting by a male ant and a female ant. It is configured to be connected electrically at the same time. The main body 40 is provided with a clamp (not shown) for fixing the main body 40 to the arm portion 16 when the connectors 18-1 and 18-2 are connected. The means for fixing the main body 40 to the arm portion 16 is not limited to the clamp, and for example, the main body 40 may be connected to the stand 20 with an appropriate fitting force. Hereinafter, the connectors 18-1 and 18-2 are simply referred to as connectors 18 when it is not necessary to distinguish them individually.

ベース部12の側部には、ステージ10を上下動させるためのステージ用上下動ハンドル24が設けられており、観察者がステージ用上下動ハンドル24を操作することによりステージ10が上下に移動する。また、支柱14の側部には、アーム部16を上下動させるためのアーム部用上下動ハンドル26が設けられており、観察者がアーム部用上下動ハンドル26を操作することによりアーム部16を上下動することができる。ステージ10やアーム部16を上下に移動することで、観察者はピント調整を行うことができる。なお、ステージ10及びアーム部16の上下動は、手動または自動のいずれにより行う構成としても良い。   A stage vertical movement handle 24 for moving the stage 10 up and down is provided on the side of the base portion 12, and the stage 10 moves up and down when the observer operates the stage vertical movement handle 24. . Further, an arm part vertical movement handle 26 for moving the arm part 16 up and down is provided on the side of the support column 14, and the arm part 16 is operated by an observer operating the arm part vertical movement handle 26. Can be moved up and down. By moving the stage 10 and the arm part 16 up and down, the observer can adjust the focus. The vertical movement of the stage 10 and the arm unit 16 may be performed manually or automatically.

また、ベース部12の側部には、本体40をアーム部16に装着して使用する際に用いられる、本体40内の結像光学系41中の変倍光学系の変倍倍率を変化させるためのズームスイッチ27、LED43(図2参照)の光量等を調整するための調光スイッチ28の他、ライブ画像のキャプチャを指示するときに操作されるキャプチャボタン29、キャプチャ画像の再生を指示するための再生ボタン31、及び観察画像の表示の切替を指示するための切替ボタン32が設けられている。   Further, on the side portion of the base portion 12, the magnification ratio of the variable magnification optical system in the imaging optical system 41 in the main body 40 used when the main body 40 is mounted on the arm portion 16 and used is changed. In addition to the zoom switch 27 for adjusting the light amount of the LED 43 (see FIG. 2) and the like, the dimming switch 28 for adjusting the amount of light, etc. A reproduction button 31 for switching and a switching button 32 for instructing switching of display of the observation image are provided.

スタンド20にはスタンド20全体の動作を制御するスタンド側制御基板33が、本体40には本体40全体の動作を制御する本体側制御基板42がそれぞれ設けられている。   The stand 20 is provided with a stand-side control board 33 that controls the operation of the entire stand 20, and the main body 40 is provided with a main body-side control board 42 that controls the operation of the entire main body 40.

このような構成のもと、本体40をアーム部16に装着して試料を観察する場合、スタンド20に接続された不図示の電源からの電力は、スタンド20内の給電部35からアーム部16を介して本体40の各部に供給されて本体40を駆動する。本体40で得られた観察画像は、コネクタ18を介して本体側制御基板42からスタンド側制御基板33へ供給され、スタンド20に接続されたモニタ37に表示される。また、ベース部12に設けられた上記のキャプチャボタン29等が操作されると、スタンド側制御基板33は、操作されたボタン等から供給される信号に応じた動作をコネクタ18を介して本体側制御基板42に指示し、操作されたボタンに対応した動作が行われる。   In such a configuration, when the main body 40 is mounted on the arm unit 16 and the sample is observed, power from a power source (not shown) connected to the stand 20 is supplied from the power supply unit 35 in the stand 20 to the arm unit 16. To be supplied to each part of the main body 40 to drive the main body 40. The observation image obtained by the main body 40 is supplied from the main body side control board 42 to the stand side control board 33 via the connector 18 and displayed on the monitor 37 connected to the stand 20. When the above-described capture button 29 or the like provided on the base unit 12 is operated, the stand-side control board 33 performs an operation according to a signal supplied from the operated button or the like via the connector 18 on the main body side. The control board 42 is instructed and an operation corresponding to the operated button is performed.

本実施形態に係る顕微鏡は、本体40がアーム部16から分離された状態となると、本体側制御基板42は、本体40への電力供給元を給電部35から本体内のバッテリ44に切り替えるとともに、観察画像の供給先をスタンド20に接続されたモニタ37から、本体40の側面に設けられた小型モニタ46に切り替える。これにより、本体40の各部への電力はバッテリ44から供給されるようになり、本体40が単体で顕微鏡として機能する。   In the microscope according to the present embodiment, when the main body 40 is separated from the arm unit 16, the main body side control board 42 switches the power supply source to the main body 40 from the power supply unit 35 to the battery 44 in the main body, The supply destination of the observation image is switched from the monitor 37 connected to the stand 20 to the small monitor 46 provided on the side surface of the main body 40. Thereby, the electric power to each part of the main body 40 comes to be supplied from the battery 44, and the main body 40 functions as a microscope alone.

本体側制御基板42は、本体40がアーム部16を介してスタンド20に電気的に接続されていると判定すると、本体40の操作系に対する操作を無効として受け付けず、スタンド20の操作系に対する操作のみを有効として受け付ける構成となっている。なお、本体40及びスタンド20の各操作系に対する操作の有効・無効はこれに限られず、例えば両方の操作系に対する操作を有効としたり、別途設けたスイッチにより有効と無効を適宜切り替えるようにしても良い。   When the main body side control board 42 determines that the main body 40 is electrically connected to the stand 20 via the arm portion 16, the main body side control board 42 does not accept the operation on the operation system of the main body 40 as invalid and does not accept the operation on the operation system of the stand 20. Only is accepted as valid. The validity / invalidity of the operation for each operation system of the main body 40 and the stand 20 is not limited to this. For example, the operation for both operation systems may be validated or the validity / invalidity may be appropriately switched by a separately provided switch. good.

次に、本体40について説明する。図2は、顕微鏡用アダプタ60を装着した本体40を示しており、本体40をスタンド20から取り外して、被検物(標本)1を観察している状態を示している。   Next, the main body 40 will be described. FIG. 2 shows the main body 40 to which the microscope adapter 60 is attached. The main body 40 is removed from the stand 20 and the test object (specimen) 1 is being observed.

本体40は、円筒状の筐体47と、観察者が把持するための把持部48とからなる。筐体47内には、筐体47における被検物1側端部から順に、対物レンズと変倍光学系とを含む結像光学系41と、結像光学系41により形成された観察像を撮像するCCD45が配置されている。結像光学系41の変倍は、本体40の外周部に配置された変倍(W−T)ボタン70(図1参照)を操作することで、低倍率から高倍率まで変倍倍率を可変することができる。   The main body 40 includes a cylindrical casing 47 and a grip portion 48 for the observer to grip. In the housing 47, an imaging optical system 41 including an objective lens and a variable magnification optical system, and an observation image formed by the imaging optical system 41, in order from the end of the housing 47 on the side of the test object 1. A CCD 45 for imaging is arranged. The magnification of the imaging optical system 41 can be changed from a low magnification to a high magnification by operating a magnification (WT) button 70 (see FIG. 1) disposed on the outer periphery of the main body 40. can do.

結像光学系41の周囲には、結像光学系41を取り囲むように筐体47の内壁に沿って複数のLED43が輪帯状に並べられて固定され、LED43の照明光出射側には、当該LED43からの照明光を被検物1へ照射するためのレンズ49が配置されている。   Around the imaging optical system 41, a plurality of LEDs 43 are arranged and fixed in a ring shape along the inner wall of the housing 47 so as to surround the imaging optical system 41. A lens 49 for irradiating the test object 1 with illumination light from the LED 43 is disposed.

図2に示すように、レンズ49も、対物レンズ41を取り囲むように筐体47の内壁に沿って配置されている。本体40では、本体40の外周部に配置された調光ボタン50(図1参照)を操作することで、複数のLED43の全部を一度に点灯させたり、一部のLED43のみを点灯させて被検物1を照明したりすることが可能となっている。   As shown in FIG. 2, the lens 49 is also disposed along the inner wall of the housing 47 so as to surround the objective lens 41. In the main body 40, by operating a dimming button 50 (see FIG. 1) arranged on the outer periphery of the main body 40, all of the plurality of LEDs 43 are turned on at once, or only some of the LEDs 43 are turned on. The inspection object 1 can be illuminated.

また、筐体47内には上述のバッテリ44が配置されているが、バッテリ44は本体40に対して着脱可能に構成されている。バッテリ44を着脱可能とすることで、バッテリ44を本体40から外した際、不図示の充電器によりバッテリ44を充電することができる。なお、バッテリ44は、アーム部16に装着した状態で充電することも可能である。   In addition, the above-described battery 44 is disposed in the housing 47, and the battery 44 is configured to be detachable from the main body 40. By making the battery 44 detachable, the battery 44 can be charged by a charger (not shown) when the battery 44 is removed from the main body 40. The battery 44 can also be charged in a state where it is mounted on the arm portion 16.

図1に示すように、筐体47の外側面には、観察画像を表示するための小型モニタ46が設けられている。小型モニタ46は、筐体47の側面に嵌めこんで設けられる他、筐体47に対して開閉可能にヒンジ構造等で設けられていても良い。   As shown in FIG. 1, a small monitor 46 for displaying an observation image is provided on the outer surface of the housing 47. The small monitor 46 may be provided by being fitted on the side surface of the housing 47, or may be provided with a hinge structure or the like that can be opened and closed with respect to the housing 47.

顕微鏡用アダプタ60は、筐体47における被検物1側端部に外嵌しており、観察者が適宜着脱できる構成となっている。なお、顕微鏡用アダプタ60の筐体47への固定方法は外嵌に限られず、ネジ等の固定手段により固定しても良い。   The microscope adapter 60 is externally fitted to the end of the casing 47 on the side of the test object 1 so that the observer can appropriately attach and detach. The method of fixing the microscope adapter 60 to the housing 47 is not limited to external fitting, and may be fixed by a fixing means such as a screw.

また、図2に示すように、顕微鏡用アダプタ60は、中央に開口部61を有するアダプタ底部62と、筒状部63とからなる断面略U字状のアダプタ筐体64を有しており、LED43からの照明光は開口部61を通って被検物1を照射する。アダプタ底部62を被検物1の表面に押し付けることで、結像光学系41を被検物1の表面に合焦することができる。被検物1で反射された光は、結像光学系41でCCD45に結像され、被検物1の像がCCD45で撮像されて小型モニタ46で観察することができる。なお、顕微鏡用アダプタ60は、透明な部材で形成されていることが好ましい。透明な部材で形成されていることで、観察者が被検物1の観察位置を視認することが可能になる。   As shown in FIG. 2, the microscope adapter 60 includes an adapter bottom portion 62 having an opening 61 at the center and an adapter housing 64 having a substantially U-shaped cross section including a cylindrical portion 63. The illumination light from the LED 43 irradiates the test object 1 through the opening 61. The imaging optical system 41 can be focused on the surface of the test object 1 by pressing the adapter bottom 62 against the surface of the test object 1. The light reflected by the test object 1 is imaged on the CCD 45 by the imaging optical system 41, and the image of the test object 1 is picked up by the CCD 45 and can be observed on the small monitor 46. Note that the microscope adapter 60 is preferably formed of a transparent member. By being formed of a transparent member, an observer can visually recognize the observation position of the test object 1.

本実施形態にかかる顕微鏡の本体40は、照明光学系(43、49)のシェーディングおよび撮影光学系のシェーディングによる取得画像のシェーディングを補正するシェーディング補正装置を有している。以下、シェーディング補正装置について図3を参照しつつ説明する。   The main body 40 of the microscope according to the present embodiment includes a shading correction device that corrects shading of an acquired image due to shading of the illumination optical system (43, 49) and shading of the photographing optical system. The shading correction apparatus will be described below with reference to FIG.

図3において、本体40は、予め測定した照明光学系(43、49)の例えば3種類の照明条件に対応するシェーディングデータ(以後、パターン1、パターン2、パターン3と略記する)を本体40のメモリ52に保存している。本体40のみで顕微鏡観察するときには、本体40に配置されているバッテリ44を使用するので、LED43の発光数を制限してバッテリ44の寿命を長くする。   In FIG. 3, the main body 40 has shading data (hereinafter abbreviated as pattern 1, pattern 2, and pattern 3) corresponding to, for example, three types of illumination conditions of the illumination optical system (43, 49) measured in advance. It is stored in the memory 52. When the microscope is observed only with the main body 40, the battery 44 disposed in the main body 40 is used. Therefore, the number of light emission of the LED 43 is limited to extend the life of the battery 44.

例えば、パターン1は、照明条件として全LED43の1/4の数を発光させた場合のシェーディングデータとする。パターン2は、照明条件として全LED43の1/3の数を発光させた場合のシェーディングデータとする。パターン4は、照明条件として全LED43の1/2の数を発光させた場合のシェーディングデータとする。このように、照明条件としてLED43の発光数を制御することで電力消費を抑えバッテリ44で長く観察できるようにしている。なお、メモリ52に保存できる照明光学系のシェーディングデータは3種類に限られないことは言うまでもない。また、上記シェーディングデータは、LED43の発光数に限らず発光領域に対応させても良い。   For example, the pattern 1 is the shading data in the case where a quarter of all the LEDs 43 emit light as the illumination condition. Pattern 2 is assumed to be shading data when one-third of all LEDs 43 are illuminated as illumination conditions. Pattern 4 is used as shading data in the case where ½ of all the LEDs 43 emit light as illumination conditions. In this way, by controlling the number of light emission of the LED 43 as an illumination condition, power consumption is suppressed and the battery 44 can be observed for a long time. Needless to say, the shading data of the illumination optical system that can be stored in the memory 52 is not limited to three types. Further, the shading data is not limited to the number of light emission of the LED 43 but may correspond to the light emission area.

また、本体40は、予め測定した撮影光学系(41、45)の例えば3種類の結像条件に対応するシェーディングデータ(以後、パターンA、パターンB、パターンCと略記する)を本体40のメモリ52に保存している。なお、ここでのシェーディングデータは、結像光学系41とCCD45とを含む撮影光学系のシェーディングデータである。   Further, the main body 40 stores shading data (hereinafter abbreviated as pattern A, pattern B, and pattern C) corresponding to, for example, three types of imaging conditions of the photographing optical system (41, 45) measured in advance. 52. The shading data here is shading data of a photographing optical system including the imaging optical system 41 and the CCD 45.

例えば、パターンAは、撮影条件として結像光学系41の変倍倍率が低倍率の場合のシェーディングデータとする。パターンBは、撮影条件として結像光学系41の変倍倍率が中間倍率の場合のシェーディングデータとする。パターンCは、撮影条件として結像光学系41の変倍倍率が高倍率の場合のシェーディングデータとする。なお、メモリ52に保存できる結像光学系41のシェーディングデータは3種類に限られないことは言うまでもない。   For example, the pattern A is used as shading data when the magnification of the imaging optical system 41 is a low magnification as an imaging condition. The pattern B is assumed to be shading data when the magnification ratio of the imaging optical system 41 is an intermediate magnification as a photographing condition. The pattern C is assumed to be shading data when the magnification ratio of the imaging optical system 41 is high as a photographing condition. Needless to say, the shading data of the imaging optical system 41 that can be stored in the memory 52 is not limited to three types.

本体40は、照明光学系のシェーディングデータ3種類と、撮影光学系のシェーディングデータ3種類とから、これらを組み合わせた3×3=9種類のシェーディング補正データ、およびこれら9種類のシェーディング補正データ間のシェーディング補正データを前記9種類のシェーディング補正データを用いた補完計算により生成するシェーディング補正データ生成部53を有している。   The main body 40 is composed of 3 types of shading data of the illumination optical system and 3 types of shading data of the photographing optical system, and 3 × 3 = 9 types of shading correction data obtained by combining them, and between these 9 types of shading correction data. A shading correction data generation unit 53 is provided that generates shading correction data by complementary calculation using the nine types of shading correction data.

このように、本願のシェーディング補正装置は、照明光学系の複数のシェーディングデータおよび撮影光学系の複数のシェーディングデータのみをメモリ52が持ち、シェーディング補正データ生成部53で観察状態(照明条件、撮影条件)に対応してシェーディング補正データをシェーディング補正データ生成部53で生成することができるので、全てのシェーディングデータを保存する必要が無く、シェーディングデータを保存するためのメモリ52の容量を低減することができる。   As described above, the shading correction apparatus of the present application has only the plurality of shading data of the illumination optical system and the plurality of shading data of the photographing optical system in the memory 52, and the shading correction data generation unit 53 performs the observation state (illumination condition, photographing condition). ), The shading correction data can be generated by the shading correction data generation unit 53. Therefore, it is not necessary to store all the shading data, and the capacity of the memory 52 for storing the shading data can be reduced. it can.

本体40では、シェーディング補正した画像は以下のようにして得られる。以下、照明条件がパターン1(照明条件として全LED43の1/4の数を発光)、撮影条件がパターンA(結像条件として低倍率)について代表して説明するが、その他の場合でも同様である。   In the main body 40, an image subjected to shading correction is obtained as follows. In the following description, the illumination condition is pattern 1 (1/4 of all LEDs 43 is emitted as the illumination condition) and the imaging condition is pattern A (low magnification as the imaging condition). is there.

調光ボタン50を操作してLED43の1/4の数を発光させて被検物1を照明すると共に、変倍ボタン70を操作して撮影光学系の変倍倍率を低倍率にして被検物1の像をCCD45で撮像し、画像データをシェーディング補正部54に入力する。   The dimming button 50 is operated to illuminate the test object 1 by emitting a quarter of the LEDs 43, and the zooming button 70 is operated to reduce the zooming magnification of the photographing optical system to the test. An image of the object 1 is picked up by the CCD 45 and the image data is input to the shading correction unit 54.

また、変倍ボタン70と調光ボタン50の上記位置はCPU53で検出されてそれぞれの位置に対応する照明条件パターン1と撮影条件パターンAがメモリ52から選択されてシェーディング補正データ生成部53に送られる。   The positions of the zoom button 70 and the light control button 50 are detected by the CPU 53, and the illumination condition pattern 1 and the shooting condition pattern A corresponding to the positions are selected from the memory 52 and sent to the shading correction data generation unit 53. It is done.

シェーディング補正データ生成部53は、パターン1とパターンAとを用いて観察状態(照明条件、撮影条件)に応じたシェーディング補正データを生成してシェーディング補正部54に入力する。   The shading correction data generation unit 53 uses the pattern 1 and the pattern A to generate shading correction data corresponding to the observation state (illumination condition, photographing condition) and inputs the generated shading correction data to the shading correction unit 54.

シェーディング補正部54は、生成されたシェーディング補正データに基き入力された被検物画像にシェーディング補正を行う。シェーディング補正部54でシェーディング補正された画像データは、画像生成部55で画像処理されてシェーディングが補正された画像が本体40の小型モニタ46に表示される。このようにして観察者は、照明条件と撮影条件に対応したシェーディング補正データで補正されてシェーディングが解消された被検物の像を小型モニタ46で観察することができる。   The shading correction unit 54 performs shading correction on the test object image input based on the generated shading correction data. The image data subjected to the shading correction by the shading correction unit 54 is subjected to image processing by the image generation unit 55 and an image whose shading is corrected is displayed on the small monitor 46 of the main body 40. In this way, the observer can observe on the small monitor 46 the image of the test object corrected by the shading correction data corresponding to the illumination condition and the imaging condition and having the shading eliminated.

また、本体40は、図1に示すようにスタンド20に搭載して顕微鏡101として、ステージ10に載置された被検物1を観察することができる。スタンド20は、照明光学系のシェーディングデータ(以後、パターン4、パターン5、パターン6と略記する)を予め複数測定して保存したメモリ57を有している。この場合、電源は外部AC電源を使用することができるので、本体40のみの場合のパターン1〜3にパターン4〜6の照明光学系のシェーディングデータを追加して使用することができる。   Further, as shown in FIG. 1, the main body 40 can be mounted on the stand 20 and used as a microscope 101 to observe the test object 1 placed on the stage 10. The stand 20 has a memory 57 in which a plurality of shading data of the illumination optical system (hereinafter abbreviated as pattern 4, pattern 5, and pattern 6) are measured and stored in advance. In this case, since an external AC power source can be used as the power source, the shading data of the illumination optical system of patterns 4 to 6 can be used in addition to patterns 1 to 3 in the case of the main body 40 alone.

例えば、パターン4は、照明条件として全LED43の2/3の数を発光させた場合のシェーディングデータとする。パターン5は、照明条件として全LED43の3/4の数を発光させた場合のシェーディングデータとする。パターン6は、照明条件として全LED43を発光させた場合のシェーディングデータとする。   For example, the pattern 4 is assumed to be shading data when 2/3 of all the LEDs 43 emit light as illumination conditions. The pattern 5 is assumed to be shading data when 3/4 of all the LEDs 43 emit light as illumination conditions. The pattern 6 is shading data when all the LEDs 43 emit light as illumination conditions.

このように、外部AC電源が使える場合には、LED43の発光数を増やすことで明るい照明光で被検物1の像が観察できる。なお、スタンド20のメモリ57に保存されている照明光学系のシェーディングデータはこれら3種類に限られないことは言うまでもない。また、保存する撮影光学系のシェーディングデータは、変倍倍率以外に交換可能な対物レンズに対応する撮影光学系のシェーディングデータを含めても良い。また、照明光学系のシェーディングデータは、LED43の発光数以外に発光領域を変えた時のデータであっても良い。   Thus, when an external AC power supply can be used, the image of the test object 1 can be observed with bright illumination light by increasing the number of light emission of the LED 43. Needless to say, the shading data of the illumination optical system stored in the memory 57 of the stand 20 is not limited to these three types. Further, the shading data of the photographing optical system to be stored may include shading data of the photographing optical system corresponding to the replaceable objective lens in addition to the magnification. Further, the shading data of the illumination optical system may be data when the light emitting area is changed in addition to the number of light emission of the LED 43.

メモリ57に保存されている照明光学系のパターン4〜6のシェーディングデータは、これらの照明条件がベース部12の調光スイッチ28で選択された場合、本体40のシェーディング補正データ生成部53に送られて、ズームスイッチ27で選択された撮影条件のシェーディングデータ(パターンA〜C)と組み合わされて観察時のシェーディング補正データがシェーディング補正データ生成部53で生成される。以後、生成されたシェーディング補正データを用いてシェーディング補正部54が画像のシェーディング補正を行うことは上述と同様であり説明を省略する。なお、この場合も、パターン1〜6とパターンA〜Cの組み合わせ以外のシェーディングデータは、補完計算により生成することは言うまでもない。また、調光スイッチ28は、本体40のシェーディングデータであるパターン1〜3も選択できることは言うまでもない。   The shading data of the illumination optical system patterns 4 to 6 stored in the memory 57 is sent to the shading correction data generation unit 53 of the main body 40 when these illumination conditions are selected by the dimming switch 28 of the base unit 12. Thus, the shading correction data generation unit 53 generates shading correction data at the time of observation in combination with the shading data (patterns A to C) of the photographing condition selected by the zoom switch 27. Thereafter, the shading correction unit 54 performs the shading correction of the image using the generated shading correction data in the same manner as described above, and a description thereof will be omitted. In this case as well, it goes without saying that shading data other than the combination of the patterns 1 to 6 and the patterns A to C is generated by complementary calculation. Needless to say, the dimming switch 28 can also select patterns 1 to 3 which are shading data of the main body 40.

スタンド20に本体40が搭載された顕微鏡101では、シェーディング補正された被検物1の画像は、スタンド20に接続されたモニタ37にスタンド20のGUI生成部56を介して表示する。これにより、取得した被検物1の画像をモニタ37で拡大して観察することができる。   In the microscope 101 in which the main body 40 is mounted on the stand 20, the image of the test object 1 subjected to the shading correction is displayed on the monitor 37 connected to the stand 20 via the GUI generation unit 56 of the stand 20. Thereby, the acquired image of the test object 1 can be enlarged and observed on the monitor 37.

以上述べたように、本実施形態にかかるシェーディング補正装置、顕微鏡は、照明光学系のシェーディングデータおよび撮影光学系のシェーディングデータを予め計測してメモリにそれぞれ記憶しておき、選択された照明条件と撮影条件に対応するシェーディング補正データをシェーディング補正データ生成部で生成して、CCDで取得した画像をシェーディング補正することで、光学系のシェーディングを解消した高品質の画像を取得することができる。   As described above, the shading correction apparatus and the microscope according to the present embodiment measure the shading data of the illumination optical system and the shading data of the photographing optical system in advance and store them in the memory, respectively, and the selected illumination condition and By generating shading correction data corresponding to the shooting conditions in the shading correction data generation unit and performing shading correction on the image acquired by the CCD, it is possible to acquire a high-quality image in which shading of the optical system is eliminated.

また、シェーディング補正データ生成部は、メモリに保存された照明光学系のシェーディングデータと撮影光学系のシェーディングデータとから観察時の照明条件と撮影条件との合成シェーディング補正データを生成するので、全ての組み合わせのシェーディングデータを保存する場合に比べてメモリ容量を少なくすることができ、本願の如きハンディー顕微鏡でもシェーディング補正を行った高品質の画像を得ることができる。   Further, the shading correction data generation unit generates combined shading correction data of the illumination condition and the imaging condition at the time of observation from the shading data of the illumination optical system and the shading data of the imaging optical system stored in the memory. The memory capacity can be reduced as compared with the case of storing the combined shading data, and a high-quality image with shading correction can be obtained even with a handy microscope as in the present application.

また、照明条件と撮影条件は、それぞれ調光手段(ボタン、スイッチ等)の位置、変倍率(変倍ボタン、ズームスイッチ等の位置)を検出して、対応するそれぞれのシェーディングデータから合成のシェーディング補正データをシェーディング補正データ生成部で生成して、取得した被検物(標本)画像のシェーディング補正を行うことで、照明条件と撮影条件の種々の組み合わせで取得した被検物画像に対するシェーディング補正を行うことができる。   The lighting conditions and shooting conditions are detected by detecting the position of the light control means (buttons, switches, etc.) and the magnification ratio (positions of the zooming buttons, zoom switches, etc.), respectively, and combining shading from the corresponding shading data. By generating correction data in the shading correction data generation unit and performing shading correction of the acquired object (specimen) image, shading correction for the object image acquired under various combinations of illumination conditions and imaging conditions is performed. It can be carried out.

また、本体のみで顕微鏡観察する時に、照明光の光量を下げてシェーディング補正した画像を取得でき、バッテリの消耗を低減できるので屋外等での長時間の観察を行うことができる。   In addition, when performing microscopic observation only with the main body, it is possible to obtain an image that has been subjected to shading correction by reducing the amount of illumination light, and battery consumption can be reduced, so long-term observation can be performed outdoors.

以上で本シェーディング補正装置と顕微鏡の説明を終えるが、本顕微鏡は、スタンドに着脱可能な上述のような顕微鏡だけでなく、対物レンズの外周に観察照明部が配置されたその他の顕微鏡、例えば実体顕微鏡等にも取り付けることができる。本シェーディング補正装置を用いることにより、光学系のシェーディングを補正した画像を取得することができる。   This is the end of the description of the shading correction apparatus and the microscope. This microscope is not limited to the above-described microscope that can be attached to and detached from the stand, but other microscopes in which an observation illumination unit is disposed on the outer periphery of the objective lens, for example It can be attached to a microscope or the like. By using this shading correction apparatus, an image obtained by correcting shading of the optical system can be acquired.

また、本実施形態では、LEDからなる照明部を有する顕微鏡について説明したが、これに限定されないことは言うまでも無い。   Moreover, although this embodiment demonstrated the microscope which has the illumination part which consists of LED, it cannot be overemphasized that it is not limited to this.

1 被検物(標本)
10 ステージ
12 ベース部
14 支柱
16 アーム部
18 コネクタ
20 スタンド
24 ステージ用上下動ハンドル
26 アーム部用上下動ハンドル
33 スタンド側制御基板
40 顕微鏡本体
41 対物レンズ
42 本体側制御基板
47 筐体
48 把持部
49 レンズ
50 調光ボタン
52、57 メモリ
53 シェーディング補正データ生成部(CPU)
54 シェーディング補正部
55 画像生成部
56 GUI生成部
60 顕微鏡用アダプタ
61 開口部
62 アダプタ底部
63 筒状部
64 アダプタ筐体
70 変倍ボタン
101 顕微鏡
1 Test object (specimen)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Stage 12 Base part 14 Support | pillar 16 Arm part 18 Connector 20 Stand 24 Stage vertical movement handle 26 Arm vertical movement handle 33 Stand side control board 40 Microscope main body 41 Objective lens 42 Main body side control board 47 Housing 48 Grasping part 49 Lens 50 Dimming button 52, 57 Memory 53 Shading correction data generation unit (CPU)
54 Shading correction section 55 Image generation section 56 GUI generation section 60 Microscope adapter 61 Opening section 62 Adapter bottom section 63 Tubular section 64 Adapter housing 70 Scaling button 101 Microscope

Claims (8)

顕微鏡本体と、
照明光学系と、
前記照明光学系の照明条件を選択する照明条件選択手段と、
標本を撮影する撮影光学系と、
前記撮影光学系の撮影条件を選択する撮影条件選択手段と、
前記照明光学系の複数の前記照明条件に対応する照明用シェーディングデータと前記撮影光学系の複数の前記撮影条件に対応する撮影用シェーディングデータとを個別のデータとして記憶する記憶部と、
選択された前記照明条件と選択された前記撮影条件とで取得される前記標本の画像に対するシェーディング補正データを前記記憶部の前記照明用シェーディングデータと前記撮影用シェーディングデータとを用いて生成するシェーディング補正データ生成手段と、
生成した前記シェーディング補正データで前記標本の前記画像を補正するシェーディング補正手段と、を備えることを特徴とする顕微鏡。
A microscope body,
Illumination optics,
Illumination condition selection means for selecting an illumination condition of the illumination optical system;
A taking optical system for taking a specimen;
Photographing condition selecting means for selecting photographing conditions of the photographing optical system;
A storage unit that stores illumination shading data corresponding to the plurality of illumination conditions of the illumination optical system and imaging shading data corresponding to the plurality of imaging conditions of the imaging optical system as individual data;
Shading correction for generating shading correction data for the image of the specimen acquired under the selected illumination condition and the selected imaging condition using the illumination shading data and the imaging shading data in the storage unit Data generation means;
A microscope comprising: a shading correction unit that corrects the image of the sample with the generated shading correction data.
前記顕微鏡本体を着脱可能なベース部を有し、
前記ベース部は、前記記憶部とは別の記憶部を有し、
前記別の記憶部は、前記顕微鏡本体の前記記憶部に記憶されている前記照明用シェーディングデータと前記撮影用シェーディングデータとは異なる複数の照明用シェーディングデータおよび複数の撮影用シェーディングデータの少なくとも一方を有し、前記シェーディング補正データ生成手段を介して前記シェーディング補正データを生成することを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡。
A base portion to which the microscope main body can be attached and detached,
The base unit has a storage unit different from the storage unit,
The another storage unit stores at least one of a plurality of illumination shading data and a plurality of imaging shading data different from the illumination shading data and the imaging shading data stored in the storage unit of the microscope main body. The microscope according to claim 1, further comprising: generating the shading correction data via the shading correction data generation unit.
前記ベース部は、別の照明条件選択手段と別の撮影条件選択手段とを有し、
前記顕微鏡が前記ベース部に装着されたとき、前記ベース部に設けられた前記別の照明条件選択手段と前記別の撮影条件選択手段が優先して使用されることを特徴とする請求項1または2に記載の顕微鏡。
The base unit includes another illumination condition selection unit and another imaging condition selection unit,
2. The apparatus according to claim 1, wherein when the microscope is mounted on the base portion, the other illumination condition selection means and the other imaging condition selection means provided on the base portion are preferentially used. 2. The microscope according to 2.
前記シェーディング補正データ生成手段は、選択された前記照明条件に対応する前記照明用シェーディングデータと、選択された前記撮影条件に対応する前記撮影用シェーディングデータとから、前記シェーディング補正データを生成することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の顕微鏡。   The shading correction data generating means generates the shading correction data from the lighting shading data corresponding to the selected lighting condition and the shooting shading data corresponding to the selected shooting condition. The microscope according to any one of claims 1 to 3, characterized in that: 前記シェーディング補正データ生成手段は、選択された前記照明条件に対応する前記照明用シェーディングデータおよび選択された前記撮影条件に対応する前記撮影用シェーディングデータの少なくとも一方のデータが未記憶の際、前記記憶部に記憶されている選択された前記照明条件に近い少なくとも二つの前記照明用シェーディングデータおよび選択された前記撮影条件に近い少なくとも二つの前記撮影用シェーディングデータの少なくとも一方のデータから選択された前記照明条件と選択された前記撮影条件とに対応するシェーディング補正データを補完計算により生成することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の顕微鏡。   The shading correction data generating means stores the storage when at least one of the illumination shading data corresponding to the selected illumination condition and the imaging shading data corresponding to the selected imaging condition is not stored. The illumination selected from at least one of the at least two illumination shading data close to the selected illumination condition stored in the unit and at least two of the imaging shading data close to the selected imaging condition The microscope according to any one of claims 1 to 3, wherein shading correction data corresponding to a condition and the selected imaging condition is generated by complementary calculation. 前記照明光学系は、前記顕微鏡本体の前記標本の側の外周部に配設されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の顕微鏡。   The microscope according to any one of claims 1 to 5, wherein the illumination optical system is disposed on an outer peripheral portion of the microscope main body on the sample side. 前記照明光学系は、複数の光源を有し、
前記照明条件は、複数の前記光源の発光数または発光領域を変えた条件であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の顕微鏡。
The illumination optical system has a plurality of light sources,
The microscope according to any one of claims 1 to 6, wherein the illumination condition is a condition in which a light emission number or a light emission region of the plurality of light sources is changed.
前記撮影条件は、対物レンズの倍率または変倍光学系の変倍倍率を変えた条件であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の顕微鏡。   The microscope according to any one of claims 1 to 7, wherein the photographing condition is a condition in which a magnification of an objective lens or a variable magnification optical system is changed.
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