JP3863993B2

JP3863993B2 - 顕微鏡

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Publication number: JP3863993B2
Application number: JP6839898A
Authority: JP
Inventors: 政李; 貴米山; 達喜山田; 隆長野
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1998-03-18
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2018-03-18
Also published as: JPH11264937A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マクロ撮像と画像貼り合わせを用いて、高解像及び広画角の画像を形成するシステムを搭載する顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、顕微鏡を用いて標本観察を行う場合、同一視野範囲内で一度に観察できる範囲は、主として対物レンズの倍率によって決定されている。また、顕微鏡に取り付けた撮像装置により撮像できる範囲もこの視野範囲に基づいている。
【０００３】
通常、高解像となる標本画像を得るためには、ＮＡの高い高倍率の対物レンズが装着されるが、視野範囲が標本のごく一部分になってしまう。通常の顕微鏡では、同一視野内において広視野且つ高解像で、標本全体を観察若しくはその画像を得ることはできなかった。
【０００４】
そこで、例えば広視野、高解像の画像を得るための技術が特開平５−３１３０７１号公報によって提案されている。
この技術は、所望する視野範囲を複数の小領域画に分割して、各小領域画毎に入力し、表示若しくは印刷等の出力にあたって、視野範囲全体を１画像として再構築することにより、視野範囲が広い、高解像度の標本全体像の形成を可能としている。
【０００５】
一方、近年顕微鏡には、標本を観察する際に、容易に最適な合焦ができるように、自動焦点調整技術が採用されている。例えば、特開平９−１８９８５０号公報による技術は、標本に光束を照射して、透過した光束を予定焦点面の前方及び後方にずらして、それぞれ光像を結像し、２つの光像のコントラストレベルを求め、これらのコントラストレベルを比較して標本に対する焦点位置を求め、その位置に合焦するように対物レンズ若しくは、標本が載置されるテーブルを移動させて、自動的に焦点調整を行なっている。
このような自動焦点調整を行った後、合焦位置の標本光像の光量より撮像に所用の露出時間が演算され、標本光像を撮像している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した特開平５−３１３０７１号公報による広視野範囲で高解像度の画像を形成する技術に、従来の自動焦点調整をそのまま適用すると、以下の問題を生じる。
【０００７】
観察や撮像を所望する視野範囲を複数の小領域画像に分割して撮像する際に、それらの分割された各小領域毎に自動焦点調整を行い、連続的に撮像することとなる。そして撮像された各小領域画像をコンピュータ等に取り込み、ソフトウエアによる画像貼り合わせ技術を用いて、１つの画像に再構築する。
【０００８】
例えば、図６のように分布する標本を撮像する場合には、標本全体を１つの視野範囲として定め、その視野範囲を、例えばＸ１Ｙ１からＸ９Ｙ９の９つの領域に分割して、それぞれの小領域画像に対して自動焦点調整を行い、一連の複数枚の小領域画像を撮像する。
【０００９】
この場合、Ｘ２Ｙ２、Ｘ３Ｙ３以外の領域では、十分なコントラストレベルが得られるため、自動焦点調整することができるが、Ｘ２Ｙ２の小領域画像内には、標本がなく、またＸ３Ｙ３の領域にある標本のコントラストが低いため、標本光像のコントラストレベルの差分を求められず、自動焦点調整ができず、エラーとなってしまう場合がある。
【００１０】
従って、一連の複数枚の撮像が継続できなくなり、標本全体のマクロ画像を形成することができなくなる。
そこで本発明は、標本を載置する移動可能なステージと自動焦点調整装置を組み合わせて、視野範囲内の標本を複数に分割して撮像する際に、焦点調整による合焦不能時には所定位置に合焦させて撮像し、各画像を貼り合わせて１画像に再構築することにより、標本の分布によらず自動的に合焦し広視野及び高解像の画像を形成して、観察可能な顕微鏡を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、標本を載置し、３次元的に移動可能なステージと、前記標本に照射された光束を結像する、倍率の異なる複数の対物レンズを切換可能に備える結像光学手段と、前記結像される光像に対して、前記対物レンズの焦点調整を行う焦点調整手段と、前記焦点調整手段により合焦された光像を撮像する撮像手段と、装着された前記対物レンズの光軸に沿ったステージの位置及び、前記光軸に直交する前記ステージの平面上の位置を座標とし、前記標本で最初に合焦した位置若しくは、最新の合焦した位置を座標データとして記録する合焦位置記憶手段と、前記標本の全体画像を任意の数の小領域画像に分割する画像分割手段と、前記分割された小領域画像を貼り合わせ、前記標本の全体像を再構築する画像処理手段とを備え、前記撮像手段による前記小領域画像の撮像にあたって、前記小領域画像のそれぞれに前記焦点調整手段で焦点調整を行い、合焦できなかった場合に、合焦位置記憶手段に記録された前記標本の合焦位置を読み出して前記ステージを移動させ、前記撮像手段による撮像を行う顕微鏡を提供する。
【００１２】
以上のような構成の顕微鏡は、画像分割手段により標本の全体画像を複数に分割された各小領域画像に対して焦点調整手段の自動焦点調整による合焦ができない時には、合焦位置記憶手段に記録される、最初に合焦した小領域画像の合焦位置情報、若しくは常に書き換えられる最後に合焦した小領域画像の合焦位置情報を読み出し、その合焦位置情報によるステージ位置に移動させて、その小領域画像を撮像し、撮像された小領域画像を張り合わせて標本全体像を再構築する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１には、本発明による第１の実施形態に係る顕微鏡の概略的な構成を示し説明する。
【００１４】
この顕微鏡は、標本Ｓを載置し、３次元的に移動可能なスキャニングステージ（以下、ステージと称する）１と、標本Ｓの光像を結像する結像光学部２と、光像に光路差を設けコントラストレベル差から合焦させる自動焦点調整部３と、標本の撮像を行なう撮像部５と、撮像した標本画像のデータをデジタル化するＡ／Ｄ変換器６と、画像データを一時的に保持するフレームメモリ７と、フレームメモリ７から読み出された小領域画像（マクロ画像）を視野範囲の画像にプログラムを利用して貼り合わせる画像処理部４と、読み出されたデジタル画像データをアナログデータ化するＤ／Ａ変換器８と、標本画像を表示するモニタ９と、観察者が肉眼で観察するための接眼レンズ１０とで構成される。
【００１５】
前記結像光学部２は、標本Ｓを透過した照明光を集光する倍率の異なる複数の対物レンズ１１を備えるレボルバ１２と、集光された光像を観察用と自動焦点調整用に分割する第１のプリズム１３と、観察用の光像を集光する結像レンズ１４と、結像レンズ１４を透過した光を接眼レンズ１０と撮像部５とに入射するように分割する第２のプリズム１５とで構成される。
【００１６】
前記自動焦点調整部３は、結像光学部２から分岐され入射した光像に光路差を設けて、例えば予定焦点面の前方及び後方にずらして、２つの光像のコントラストレベルの差分を検出するセンサ部１６と、前記光像のコントラストレベルの差分に基づいて、標本の焦点ズレ方向及びズレ量（標本の合焦位置）を演算し、駆動部に指示するＣＰＵ１７と、ＣＰＵ１７が出力するステージ駆動信号によりステージを求められた合焦位置まで移動させる焦点調整駆動部１８と、ＣＰＵ１７により求められた合焦位置を記録する記憶部１９とで構成される。
【００１７】
このように構成された自動焦点調整部３において、ＣＰＵ１７は、センサ部１６が検出したコントラストレベルの差分に基づき、自動合焦調整の実行が可能であるとして予め定めた設定値と比較して、自動合焦調整の可否を判断する。
【００１８】
結像光学部２から分岐された入射した光像に自動合焦調整が可能な程度に標本Ｓが存在する場合には、ＣＰＵ１７は、標本の光像のコントラストレベルの差分に基づいて、標本の焦点位置ズレ方向及びズレ量、つまり標本の合焦位置を演算する。そして焦点調整駆動部１８をステージ駆動信号で制御してステージ１を光軸方向（Ｚ軸方向）に沿って合焦位置に移動させて、自動焦点調整が行われる。その合焦位置は、合焦位置信号（座標データ）としてＣＰＵ１７から記憶部１９に書き込まれる。
【００１９】
一方、小領域画像内に標本の光像がなく、または光像のコントラストが低く、センサ部１６が検出したコントラストレベルが予め定めた設定値より小さい値となり、ＣＰＵ１７で自動合焦調整ができないと判断されると、記憶部１９に既に記録されている前記合焦位置信号を読み出す。ＣＰＵ１７は、その合焦位置信号に基づき焦点調整駆動部１８を制御して、ステージ１をその合焦位置に移動するように駆動される。
【００２０】
またＣＰＵ１７は、標本の合焦位置を演算すると共にセンサ部１６からの信号で標本の撮像に所要の露出時間の演算できるようになっており、その演算結果は、ＣＰＵ１７より撮像部５に送られ、撮像部５がこの露出時間で標本の撮像を行う。
【００２１】
前記撮像部５で取込んだ標本画像（小領域画像）のデータは、Ａ／Ｄ変換器６によりデジタル化され、フレームメモリ７に格納される。フレームメモリ７に格納されたデジタル画像データはＤ／Ａ変換器８によりアナログデータ化され、標本画像がモニタ９に表示される。本実施形態では、フレームメモリ７には、撮像部５で取込んだ小領域画像、若しくは後述する画像処理部４により再構築された視野範囲の画像を記録することができ、モニタ９には、いずれの画像でも表示することができる。
【００２２】
さらに前記画像処理部４は、標本を撮像するためのレリーズスイッチ２０ａ及び標本の分割数を設定し、各小領域を決めるための設定部２０ｂが設けられる操作部２０と、ステージ１の移動等、本実施形態の構成部を制御するマイクロコンピュータ２１と、マイクロコンピュータ２１の制御に基づき、ステージ１を光軸と直交する平面で２次元移動させるステージ駆動部２２と、フレームメモリ７から読み出されたデジタル画像データを複数枚、格納可能な画像情報メモリ２３とで構成される。
【００２３】
この操作部２０の設定部２０ｂにより、標本の分割数を設定すると、マイクロコンピュータ２１は、焦点調整駆動部１８にステージ１を移動させるための下記のような２次元信号を出力し、設定された分割数に基づいて小領域の撮像回数をカウントする。
【００２４】
｛（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２）……（Ｘｎ，Ｙｎ）｝
そして、焦点調整駆動部１８は、このような２次元信号に基づいて、ステージ１を光軸と直交する平面（Ｘ−Ｙ平面）内で、標本の各小領域となる撮像視野に移動させる。所望する撮影視野に移動された後、観察若しくは撮像を行い、モニタ９に映し出す。
【００２５】
図２に示すフローチャートを参照して、本実施形態に係る顕微鏡の作用について説明する。
まず、観察若しくは撮像する標本（中心部）を視野範囲の中央に入るようにもってくるように、フレミングする（ステップＳ１）。
【００２６】
次に、標本の分割数を設定部２０ｂによって設定する（ステップＳ２）。この設定により、分割数と同じ数で撮像回数Ｎが決定される（ステップＳ３）。そして、レリーズスイッチ２０ａを押し（ステップＳ４）、標本の小領域の撮像を始める。この際に、先ず視野の中央にある標本に対して自動焦点調整を行い（ステップＳ５）、その合焦位置を記憶部１９に記録する（ステップＳ６）。
【００２７】
次に、撮像回数Ｎに達したか否かを判断する（ステップＳ７）。この判断において、撮像した回数がＮに達した全部の小領域画像の撮像が終了し、Ｎ＝０となった場合には（ＹＥＳ）、一連の動作を終了する。しかし、撮像回数がＮに達しいない場合には（ＮＯ）、マイクロコンピュータ２１からの２次元信号でステージ駆動部２２はステージ１を光軸と直交する平面で移動させ、小領域Ｘ１Ｙ１を撮像視野に移動させる（ステップＳ８）。
【００２８】
次に、小領域Ｘ１Ｙ１に対して自動焦点調整を行い（ステップＳ９）、合焦するか否か判断する（ステップＳ１０）。
この判断で自動焦点調整ができ、合焦する場合（ＹＥＳ）、撮像部５が小領域Ｘ１Ｙ１のマクロ画像を撮像する（ステップＳ９）。しかし、小領域Ｘ１Ｙ１に標本の光像が無く、または光像のコントラストが低く、ＣＰＵ１７が自動焦点調整ができないと判断した場合（ＮＯ）、記憶部１９に既に記録されている合焦位置信号が読み出され、ステージ１が焦点調整駆動部１８によって光軸方向（Ｚ軸方向）に沿って合焦位置に移動する（ステップＳ１２）。移動終了後、前記ステップＳ１１に移行し、撮像部５が小領域画の視野で撮像する。
【００２９】
このような撮像の後、撮像した一連の画像データをＡ／Ｄ変換器６でデジタル化した後、フレームメモリ７に一時的に格納させる。
そして、カウンタ用に撮影回数ＮをＮ−１のインクリメントした後（ステップＳ１３）、ステップＳ７に戻る。
【００３０】
以降、終了条件が成立するまで、前述したステップＳ５〜ステップＳ１２の処理が繰返し行われ、分割した小領域画の全画像が撮像される。撮影された各小領域画像は、フレームメモリ７を経って画像情報メモリ２３に順次格納しておき、ソフトウエアにより画像処理を含むマクロ画像の貼合わせを行い、広視野、高解像の標本画像を形成する。その画像は、フレームメモリ７とＤ／Ａ変換器６を経ってモニタ９で表示される。
【００３１】
第１の実施形態によれば、観察すべき標本を複数に分割して撮像若しくは観察する場合に、分割された小領域画像内の標本の有無や分布によらず、合焦した位置にテーブルを移動し自動的に焦点調整が行われるため、複数枚の画像を撮像し、前記撮像した画像をソフトウエアにより貼り合わせ、ピントの合った高解像、広視野のマクロ画像を得ることができる。
【００３２】
本実施形態において、一連の撮像の最初の合焦位置を記憶部１９に記録させる代わりに、自動焦点調整を行った後、記憶部１９に記憶された前回の合焦位置を更新し、新しい合焦位置を記録させる。
【００３３】
この動作は、図２に示したステップＳ１０の後に、図３に示すステップＳ１４の合焦位置情報の記録が追加される。
このような動作により、自動焦点調整が不可能になった時、前回の合焦位置が読み出され、焦点調整駆動部１８によってステージ１が移動する。この場合、前述した図２の動作で得られる効果に加えて、ステージ１が自動焦点調整が不可能になる時の１つ前に撮像した合焦位置に移動するので、移動距離が少なくなり、より早く小領域画像を撮像することができる。
【００３４】
さらに本実施形態において、最初の撮像範囲は視野の中央部の代わりに、任意の自動合焦調整ができる範囲にして、撮像を行い、その合焦位置を記憶部に記録するようにして利用してもよい。
【００３５】
図４には、本発明による第２の実施例に係る顕微鏡の概略的な構成を示し説明する。尚、本実施形態の構成部位において、前述した第１の実施形態と同等の構成部位には同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
【００３６】
本実施形態は、標本の分割数が設定部２０ｂで選択された対物レンズの倍率によって決まるように構成されている。
まず、標本の全体画像を視野範囲内に収まるように撮像するため、低倍率の対物レンズを選択して撮像し、その後、小領域画像（マクロ画像）を撮像するため、高倍率のレンズに選択し直す。この時、マイクロコンピュータ２１のメモリには、予め低倍率の対物レンズと高倍率の対物レンズとの組み合わせに応じた小領域画像の分割数が下記したようなテーブル情報としてテーブル情報部２４に記録されている。
【００３７】
【表１】

【００３８】
ここで、例えば標本の全体像を４×の対物レンズで撮像し、小領域画像を４０×の対物レンズで撮像すると選択すれば、標本は１０×１０に分割され、つまり１００個の小領域画像に分割される。
【００３９】
それと共に、マイクロコンピュータ２１のメモリには、分割された小領域画像の各位置情報をテーブルに対する座標データとして記録し、撮像の際にそれらの位置情報が順次読み出される。マイクロコンピュータ２１は、この位置情報に基づく、テーブル駆動部２２を駆動させるための２次元的にステージを移動させる制御信号を出力し、ステージ１を水平移動させる。
【００４０】
また設定部２０ｂで対物レンズが選択されると、マイクロコンピュータ２１はテーブル駆動部２２を駆動制御し、レボルバ１２を回転させて、その選択された対物レンズを顕微鏡の光路内に入れる。
【００４１】
図５に示すフローチャートを参照して、第２の実施形態に係る顕微鏡の動作について説明する。
まず、設定部２０ｂにより標本の全体を撮像するための対物レンズの倍率と、標本の小領域画像（マイクロ像）を撮像する対物レンズの倍率を設定する（ステップＳ２１）。この設定の時に、テーブル情報部２４に格納されたテーブル情報に基づき、表１に示したような小領域画像の分割数、すなわち撮像回数Ｎが決定される（ステップＳ２２）。
【００４２】
次に、レリーズスイッチ２０ａを押し、一連の画像撮像を開始する（ステップＳ２３）。最初に、標本の全体が視野範囲に入る対物レンズ１１が装着され、標本全体像に対する自動焦点調整が行われ（ステップＳ２４）、さらにその自動焦点調整で得た合焦位置情報が記憶部１９に記録される（ステップＳ２５）。この場合は、例えば、標本の中心部に対する合焦となる。勿論、標本のコントラストの差分が大きくとれる箇所としてもよいし、操作者の所望する箇所であってもよい。この時、撮像部５で標本の全体像を撮像して、画像情報メモリ２３に記録してもよい。
【００４３】
次に撮像回数Ｎ＝０になったか、すなわち標本の全小領域画像の撮像が終了したか否かを判断する（ステップＳ２６）。
この判断で全小領域画像の撮像が終了したならば（ＹＥＳ）、一連の撮像動作を終了する。しかし、撮像が終了でなければ（ＮＯ）、マイクロコンピュータ２１からの制御信号をステージ駆動部２２に出力し、ステージ１が光軸と直交する平面に沿って移動させ、撮像する視野範囲を次の未撮像の小領域画像に移動させる（ステップＳ２７）。ここで、図６を参照して説明する。最初の撮像では、小領域画像Ｘ１Ｙ１の視野範囲で撮像されるようにステージ１を移動させる。この小領域画像Ｘ１Ｙ１に対して自動焦点調整を実施し（ステップＳ２８）、合焦できるか否か判断する（ステップＳ２９）。合焦できた場合（ＹＥＳ）、撮像部５がその小領域画像Ｘ１Ｙ１の視野範囲で標本の一部を撮像する。
【００４４】
しかし、小領域画像Ｘ１Ｙ１に標本の光像がなく、または光像のコントラストが低く、ＣＰＵ１７が合焦できない判断した場合（ＮＯ）、記憶部１９に記録された標本全体像の時の合焦位置を読み出して、焦点調整駆動部１８によってステージ１を光軸方向に沿って、その合焦位置を補正する（ステップＳ３１）。その後、ステップＳ３０において、撮像部５が小領域画像を画像を撮像する。
【００４５】
それから撮像部５が撮像した一連の画像データをＡ／Ｄ変換器６へ出力し、Ａ／Ｄ変換器９からの画像データがフレームメモリ７へ転送される。そして、撮像回数Ｎから１を引いて、デクリメントして、ステップＳ２６に戻り、撮像回数Ｎが０になるまで同様な自動焦点調整及び撮像を繰返し行い、分割した小領域画像の全数を撮像し終了する。
【００４６】
本実施形態において、前述した第１の実施形態で説明したように、各小領域画像の画像データがフレームメモリ７を経って画像情報メモリ２３に順次格納し、ソフトウエアにより画像処理を含む画像貼合わせを行い標本全体を１つの画像とする再構築を行い、高視野、高解像の標本画像をモニタ９に表示する。
【００４７】
また、再構築された標本の全体像若しくは、最初に低倍率の対物レンズで撮像した標本の全体像と、それぞれの小領域画像とを関連づけて記録することにより、モニタ９に標本の全体像を表示し、操作部２０ｂで標本全体のある部分をクリックすれば、対応する小領域画像の拡大された画像や位置情報を表示させることもできる。
【００４８】
尚、本実施形態における自動焦点調整は、山登り方式であったが、勿論限定されるものではなく、通常のアクティブ方式も容易に利用することができる。
以上の実施形態について説明したが、本明細書には以下のような発明も含まれている。
【００４９】
（１）顕微鏡標本からの光像を結像する結像光学手段と前記標本を載置し、制御手段によって前記結像光学手段の光軸と直交する平面で２次元の移動と光軸方向の移動ができるステージと前記標本に対して焦点調整を行う自動焦点調整手段と、前記標本の光像を撮像する撮像部と前記制御手段による前記ステージの光軸と直交する平面での２次元移動と前記自動焦点調整手段と前記撮像部とによって撮像した複数枚の小領域画の画像をソフトウエアにより貼り合わせ、広視野のマクロ像を構成する画像形成手段とからなる顕微鏡において、複数枚の小領域画の画像を撮像を行っている間に、自動焦点調整が不可能になる場合、小領域画の画像を撮像する時に前記自動焦点調整手段によって行った焦点調整で記憶された合焦位置に前記ステージが移動するよう、前記制御手段が前記ステージを制御できるようにしたことを特徴とする。
【００５０】
尚、各実施形態では、対物レンズの焦点を合わせる焦点調節方法として、ステージを上下動させる方式を説明しているが、対物レンズを光軸方向に上下動させる方式を採用することもできる。
【００５１】
また、同様に標本の観察位置を選択する視野選択手段としても、各実施形態では、ステージを光軸に直交する平面内で移動させる方式を説明しているが、ステージは固定で対物レンズを光軸に直交する平面内で移動する方式、またはステージ及び対物レンズを前記平面内で交差する方向にそれぞれ直線または円弧状等に一軸移動させる方式を採用することもできる。
【００５２】
このように、焦準手段及び視野選択手段としては、対物レンズ及びステージを光軸方向または光軸と垂直な平面内で相対的に移動させるものであれば、どのような方式をであっても本発明の効果を同じように得ることができる。
【００５３】
また、本発明において、実施形態における小領域の合焦位置を記憶する記憶部（１９）は、所定の小領域での合焦位置（焦準機構としてのステージまたは対物レンズの光軸方向の上下動位置）データを一つ記録可能であれば足りる。勿論、複数の合焦位置データを記録可能にしてもよいし、光軸方向位置だけでなく、光軸と直交する平面内の位置データを記録するようにしてもよい。
【００５４】
以上の実施形態について説明したが、本明細書には以下のような発明も含まれている。
（１）標本を載置するステージと、
前記標本からの光を結像させる、倍率の異なる複数の対物レンズを切換可能に備える結像光学手段と、
前記ステージと前記対物レンズとを対物レンズ光軸方向に相対的に移動させる焦準機構と、
前記ステージと前記対物レンズとを対物レンズ光軸と直交する平面内で相対的に移動させて、標本観察位置を調整可能にする視野選択手段と、
前記標本に対して前記対物レンズの自動焦点調整を行う自動焦点調整手段と、
前記結像光学手段により結像された光像を撮像する撮像手段と、
前記焦準機構の焦準位置を記録する焦準位置記憶手段と、
前記標本の全体画像を任意の数の小領域画像に分割する画像分割手段と、
前記分割された小領域の画像を貼り合わせ、前記標本の全体像を再構築する画像処理手段と、を具備し、
前記撮像手段により前記各小領域画像を順次撮像するにあたって、当該小領域において、前記自動焦点調整手段により、自動焦点調整を行うと共に、所定の小領域において、合焦したときの焦準位置を焦準位置記憶手段に記録し、合焦できなかった場合に、前記焦準位置記憶手段に記憶された前記標本の焦準位置に基づいて、前記焦準機構を調整し、その後、当該小領域の撮像を行うようにしたことを特徴とする顕微鏡。
【００５５】
（２）前記（１）項に記載の顕微鏡において、
前記焦準位置記憶手段への焦準位置の記録を行う所定の小領域を、標本の中央部に相当する小領域としたことを特徴とする。
【００５６】
［作用］
分割された小領域を順次撮像していくに際し、標本の中央部の合焦位置（焦準位置）が焦準位置記憶手段に記憶されるので、合焦不能の場合は、その焦準位置が使用される。
【００５７】
（３）前記（１）項に記載の顕微鏡において、
前記焦準位置記憶手段への焦準位置の記録を行う所定の小領域を、合焦できた最新の小領域としたことを特徴とする。
【００５８】
［作用］
分割された小領域を順次撮像していくに際し、常に最新の合焦位置（焦準位置）が焦準位置記憶手段に記憶されるので、合焦不能の場合は、その焦準位置が使用される。
【００５９】
（４）前記（１）項に記載の顕微鏡において、
前記焦準位置記憶手段への焦準位置の記録を行う所定の小領域を、合焦できた最新の小領域であって且つ標本のコントラストレベルが前回の合焦時の小領域におけるコントラストレベルよりも大きい小領域としたことを特徴とする。
【００６０】
［作用］
分割された小領域を順次撮像していくに際し、それまでの各小領域の中で標本像のコントラストが一番大きい小領域の合焦位置（焦準位置）が焦準位置記憶手段に記憶されるので、合焦不能の場合は、その焦準位置が使用される。
【００６１】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、標本を載置する移動可能なスキャンニングステージと自動焦点調整装置を組み合わせて、１つの視野範囲内の標本を複数に分割して撮像する際に、焦点調整による合焦不能時には所定位置に合焦させて撮像し、各画像を貼り合わせて１画像に再構築することにより、標本の分布によらず自動的に合焦し広視野及び高解像の画像を形成して、観察可能な顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１の実施形態に係る顕微鏡の概略的な構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態の顕微鏡の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】第１の実施形態の顕微鏡の動作の変形例である。
【図４】本発明による第２の実施形態に係る顕微鏡の概略的な構成を示す図である。
【図５】第１の実施形態の顕微鏡の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】標本を複数の小領域画像に分割した例を示す図である。
【符号の説明】
１…スキャニングステージ
２…結像光学部
３…自動焦点調整部
４…画像処理部
５…撮像部
６…Ａ／Ｄ変換器
７…フレームメモリ
８…Ｄ／Ａ変換器
９…モニタ
１０…接眼レンズ
１１…対物レンズ
１２…レボルバ
１３…第１のプリズム
１４…結像レンズ
１５…第２のプリズム
１６…センサ部
１７…ＣＰＵ
１８…焦点調整駆動部
１９…記憶部
２０…操作部
２０ａ…レリーズスイッチ
２０ｂ…設定部
２１…マイクロコンピュータ
２２…ステージ駆動部
２３…画像情報メモリ
２４…テーブル情報部
Ｓ…標本

Claims

標本を載置し、３次元的に移動可能なステージと、
前記標本に照射された光束を結像する、倍率の異なる複数の対物レンズを切換可能に備える結像光学手段と、
前記結像される光像に対して、前記対物レンズの焦点調整を行う焦点調整手段と、
前記焦点調整手段により合焦された光像を撮像する撮像手段と、
装着された前記対物レンズの光軸に沿ったステージの位置及び、前記光軸に直交する前記ステージの平面上の位置を座標とし、前記標本で最初に合焦した位置若しくは、最新の合焦した位置を座標データとして記録する合焦位置記憶手段と、前記標本の全体画像を任意の数の小領域画像に分割する画像分割手段と、
前記分割された小領域画像を貼り合わせ、前記標本の全体像を再構築する画像処理手段と、を具備し、
前記撮像手段による前記小領域画像の撮像にあたって、前記小領域画像のそれぞれに前記焦点調整手段で焦点調整を行い、合焦できなかった場合に、合焦位置記憶手段に記録された前記標本の合焦位置を読み出して前記ステージを移動させ、前記撮像手段による撮像を行うことを特徴とする顕微鏡。
前記顕微鏡の画像分割手段において、
前記標本を分割した前記小領域画像を撮像する第１の対物レンズの倍率と、前記標本の全体を１つの視野範囲内で撮像する第２の対物レンズの倍率とにより、前記標本の全体画像を複数の小領域画像に分割する数を予め定めたテーブル情報を有することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
前記顕微鏡の合焦位置記憶手段において、
前記焦点調整手段による最初の合焦位置は、前記標本の中心、前記標本において最も標本光像のコントラストレベルの差分がとれる位置、若しくは任意に指定された位置のいずれかの合焦位置を記録することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。