画像取得装置と、これを有する顕微鏡装置
【課題】画像取得装置を有する顕微鏡装置が大型化する問題点を解決する。
【解決手段】標本１３を載せる標本載置部材２０と、標本１３に照明光を照射する光源装置２２と、前記光源装置の前記照明光射出側近傍に配置され、前記標本の像を撮像する撮像装置３０と、前記標本載置部材に載置される前記標本に対し前記撮像装置を押し付ける押付装置３４と、前記撮像装置からの信号を処理して前記標本画像を形成する画像処理装置４２と、前記光源装置と、前記撮像装置と、前記画像処理装置とを制御する制御装置４０と、を有する画像取得装置１０とする。
【解決手段】標本１３を載せる標本載置部材２０と、標本１３に照明光を照射する光源装置２２と、前記光源装置の前記照明光射出側近傍に配置され、前記標本の像を撮像する撮像装置３０と、前記標本載置部材に載置される前記標本に対し前記撮像装置を押し付ける押付装置３４と、前記撮像装置からの信号を処理して前記標本画像を形成する画像処理装置４２と、前記光源装置と、前記撮像装置と、前記画像処理装置とを制御する制御装置４０と、を有する画像取得装置１０とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標本画像の取得装置と、これを有する顕微鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、微小な物体を拡大して観察するために、標本の画像を取得する撮像装置を有する顕微鏡装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０１５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の画像取得装置を有する顕微鏡装置は、その構成要素である照明光学系と結像光学系にレンズ系を要するため、顕微鏡装置が大型化する問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明にかかる画像取得装置は、標本を載せる標本載置部材と、前記標本に照明光を照射する光源装置と、前記光源装置の前記照明光射出側に対向する位置に配置され、前記標本の像を撮像する撮像装置と、前記標本載置部材に載置される前記標本に対し前記撮像装置を押し付ける押圧装置と、前記撮像装置からの信号を処理して前記標本画像を形成する画像処理装置と、前記光源装置と、前記撮像装置と、前記画像処理装置とを制御する制御装置と、を有することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明にかかる顕微鏡装置は、前記画像取得装置と、前記標本画像を出力する画像表示装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、照明光学系と結像光学系にレンズ系を用いずに標本画像を取得する画像取得装置と、これを有する顕微鏡装置の小型化を実現し、汎用性を持たせた顕微鏡装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態にかかる、画像取得装置と、顕微鏡装置の概略構成図を示す。
【図２】第１実施形態にかかる画像取得装置の概略構成図を示す。
【図３】第１実施形態にかかる顕微鏡装置の押圧装置の一例を示し、（ａ）は、押圧を解除した状態を、（ｂ）は押圧した状態をそれぞれ示す。
【図４】第１実施形態にかかる顕微鏡装置の動作フローを示す。
【図５】第１実施形態にかかる顕微鏡装置の変形例を示す。
【図６】第１実施形態にかかる顕微鏡装置の変形例における標本挿入状態を示し、（ａ）は標本の挿入前を、（ｂ）は標本の挿入後をそれぞれ示す。
【図７】第２実施形態にかかる顕微鏡装置の概略構成図を示し、（ａ）は蓋を閉じて標本を観察している状態を、（ｂ）は蓋を開けた状態をそれぞれ示す。
【図８】第２実施形態にかかる顕微鏡装置において、蓋を開けて標本を載置した状態を示す。
【図９】図８のＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。
【図１０】第２実施形態にかかる顕微鏡装置の機能ブロック図を示す。
【図１１】第２実施形態にかかる顕微鏡装置の動作フローを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態にかかる、画像取得装置と、顕微鏡装置について図面に基づき詳細に説明する。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。
【００１０】
図１、図２において、第１実施形態にかかる顕微鏡装置１は、筐体１１に収納された画像取得装置１０からなり、この顕微鏡装置１には画像表示装置（例えば、モニターなど）５０が外付けされている。筐体１１の側面には、画像取得部１０に標本１３を挿脱するための開口部１２が形成されている。
【００１１】
画像取得装置１０は、標本１３を照明する照明装置２０と標本の像を撮像する撮像装置３０とこれらを制御する制御装置４０とから構成されている。
【００１２】
照明装置２０は、標本１３が載置されて標本１３に照明光を射出する光源部２２と、光源部２２の照明光射出側に配置された光指向部材２３とから構成されている。従って、図１の構成では、照明装置２０は標本の載置装置を兼ねている。光源部２２から射出された照明光は、光指向部材２３の光射出側に載置された標本１３全面に略垂直に入射するように光指向部材２３で照明光に指向性が付与される。なお、光指向部材２３には、ファイバープレートやキャピラリープレート等が使用可能である。また、光源部２２は、照明光を有効に使用できる面発光素子を使用することが望ましい。面発光素子としては、有機ＥＬ照明などが使用できる。また、通常の光源（例えば、ランプ等）を使用する場合には、光源部２２と光指向部材２３との間に光拡散板を配置して照明光の均一性を向上させることが望ましい。
【００１３】
標本１３は、例えば、スライドガラス１３ａとカバーガラス１３ｂとの間に標本１３ｃを挟んで形成されたプレパラート等の透過性の標本が観察対象となる。
【００１４】
撮像装置３０は、基板３１に接続されて撮像素子３２の撮像面を照明装置２０の照明光射出側に向けて配置されている。また、撮像素子３２の撮像面の前方には撮像面を保護するための保護部材（例えば、ガラス部材）３３が配置されている。
【００１５】
基板３１と筐体１１との間には、基板３１および撮像素子３２を標本１３側に押圧して撮像面を標本１３の近傍に位置付けするための押圧装置３４が配置されている。なお、押圧装置３４は、標本１３の撮像時の安定性を向上させるために保護部材３３をカバーガラス１３ｂに接触させるように押圧しても良い。また、押圧装置３４は、基板３１および撮像素子３２を図中紙面上下方向に移動するバネ機構、ネジ機構や後述する梃子を用いた各種の機構が使用可能である。また、押圧装置３４は、基板３１および撮像素子３２を図中紙面上下方向に移動する電動機構（例えば、圧電素子など）を用い、制御装置４０で上下移動量を制御するようにしても良い。
【００１６】
図３は、撮像素子３２を標本１３側に押圧して撮像面を標本１３の近傍に位置付けするための押圧装置３４の一例である梃子を用いた例を示している。図３（ａ）、（ｂ）は梃子部の断面を示している。押圧装置３４である梃子３４は、筐体１１から図面上下方向に移動可能に支持された軸部３４ａと、軸部３４ａから筐体１１方向に延在する第１腕部３４ｂと、第１腕部３４ｂと一体に形成され第１腕部３４ｂとは反対方向に延在する第２腕部３４ｃとから構成されている。第１腕部３４ｂと第２腕部３４ｃは軸部３４ａで断面が略「く」字状に屈曲して形成されている。第１腕部３４ｂの先端は筐体１１に接触している。
【００１７】
図３（ａ）は、標本１３を顕微鏡装置１から取り外す場合であり、押圧解除時には、第２腕部３４ｃの先端が基板３１から離間する方向に上げられる。この際、軸部３４ａが上方に移動して押圧が解除される。
【００１８】
図３（ｂ）は、標本１３を顕微鏡装置１に挿入する場合であり、押圧時には、第２腕部３４ｃの先端部が基板３１へ接近する方向に下げられ、不図示のストッパーで停止する。この際、第１腕部３４ｂが筐体１１を押圧して軸部３４ａを紙面下方に所定量Ｌ移動することで、撮像素子３２の撮像面を標本１３の近傍あるいは標本１３のカバーガラス１３ｂに保護部材３３を接触させる。なお、不図示のストッパーは、撮像素子３２を任意の位置で止める機構を有していることが好ましい。または、軸部３４ａを常時下方に押圧するためのバネ等の部材を配置し、標本１３を挿入する時に第２腕部３４ｃを上方に上げて照明装置２０上面に標本１３を挿入する空間を形成するように構成しても良い。
【００１９】
なお、梃子３４の上下動力は、第１腕部３４ｂと軸部３４ａとの長さと、第２腕部３４ｃと軸部３４ａとの長さの比を調整することで可変することができる。また、押圧装置３４は、筐体１１と照明装置２０との間に配置しても良いし、筐体１１と撮像装置３０との間、筐体１１と照明装置２０との間の両方に配置しても良い。押圧装置３４の配置場所は、適宜設計により選択することができる。
【００２０】
制御装置４０は、光源部２２、撮像素子３２、押圧装置３４、およびその他画像取得装置の動作を制御する制御部（ＣＰＵ）４１と、撮像素子３２からの信号を処理して標本画像を生成する画像処理装置４２と、標本画像を保存するメモリ４３と、標本画像や外部との信号の入出力を行うための出力装置４４を有している。制御装置４０は、出力装置４４を介して画像表示装置５０に接続され、取得した標本画像を画像表示装置５０に表示してユーザに標本画像を観察可能にしている。出力装置４４は、画像表示装置５０の接続のほかに、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４等の接続インターフェースを有している。
【００２１】
画像表示装置５０は、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、ＰＤＰ表示装置、パーソナルコンピュータのモニター等の平面表示装置を使用することができる。
【００２２】
なお、画像取得装置１０には、各種条件設定のためのボタンやツマミが筐体１１の外面に配置されているが説明を省略している。例えば、電源ボタン、光源部２２のＯＮ／ＯＦＦボタン、照明光の光量調整ツマミ、押圧装置駆動ツマミ、デジタルズームボタン、画像取得ボタンなどの記載、説明は省略している。
【００２３】
次に、図１に示した画像取得装置１０を例にして、標本画像取得手順について図４を参照し、ステップに沿って説明する。標本画像取得処理を開始する前に、画像取得装置１０は、電源が投入され、各種条件が設定されて画像取得の準備が完了しているものとする。
【００２４】
（ステップＳ１）
ユーザは、画像を取得する標本１３を筐体１１の開口部１２から画像取得装置１０に挿入して照明装置２０の上に載置する。
【００２５】
（ステップＳ２）
ユーザは、開口部１２からはみ出している標本１３の端部を持って標本１３を照明装置２０の上で移動し画像表示装置５０に表示される標本画像を見ながら観察したい標本１３の位置を探す。
【００２６】
第１実施形態にかかる顕微鏡装置１では、画像取得部１０における標本１３と撮像素子３２の撮像面との間隔は標本画像が画像表示装置５０で画像として見える程度に狭く配置され、標本画像を見ながら位置を調整することができるように構成されている。あるいは、上述の押圧装置３４で基板３１および撮像素子３２を標本方向に、画像表示装置５０で標本画像が見える程度移動させて不図示のストッパーで固定して観察位置を探すようにしても良い。
【００２７】
（ステップＳ３）
ユーザは、標本１３の観察位置を決定した後、基板３１および撮像素子３２を押圧装置３４で標本方向に移動して、標本１３の近傍に配置または標本１３に接触させる。標本１３に接触させた方が、観察中に標本１３が移動するのを防ぐことができるのでより好ましい。
【００２８】
（ステップＳ４）
ユーザは、画像表示装置５０で標本画像を観察する。観察中に不図示の画像取得ボタンを押すことで、標本画像をメモリ４３に保存することができる。保存した標本画像は、後で画像表示装置５０で観察したり、外部メモリに転送してパーソナルコンピュータ（以後、ＰＣと略記する）のモニターで観察することができる。
【００２９】
（ステップＳ５）
ユーザは、標本画像の観察後、基板３１および撮像素子３２への押圧装置３４の押圧を解除する。
【００３０】
（ステップＳ６）
ユーザは、標本１３の全ての観察が終わったか否かを決める。ユーザは観察が終わっていない時にはステップＳ２からＳ６を繰り返す。
【００３１】
（ステップ７）
ユーザは、標本１３の全ての観察が終了したと判断したら標本１３を照明装置２０の上から取出す。
【００３２】
以上のステップで、第１実施形態にかかる顕微鏡装置１を用いた標本１３の観察が終了する。観察終了後、不図示の電源ボタンにより画像取得装置１０および画像表示装置５０の電源をＯＦＦにする。
【００３３】
次に、顕微鏡装置１の分解能について説明する。撮像素子３２として例えば１／２．３３型（６．２ｍｍ×４．６ｍｍ）で１０００万画素の場合、セルサイズは約１．６６μｍである。この撮像素子３２で標本の像を撮像した場合、約１．６６μｍの分解能を得ることが可能である。ところで、分解能εは、代表的に下記の式で示される。
ε＝０．６１×（λ／ＮＡ）
ここで、λは光の波長、ＮＡは開口数である。
この式より、ＮＡ＝０．６１×（λ／ε）となる。今、ε＝１．６６μｍ、λ＝５５０ｎｍ（０．５５μｍ）とすると、ＮＡ＝０．２０が得られる。これは、顕微鏡においてＮＡ＝０．２０程度を有する対物レンズ、例えばニコン製の対物レンズでは約１０倍程度の倍率となる、と同等の分解能を有することを示している。このように、第１実施形態にかかる顕微鏡装置１の画像取得装置１０は、ＮＡ＝０．２０程度の開口数を有する対物レンズを用いた顕微鏡と同等の性能を有している。なお、撮像素子３２のセルサイズが小さくなれば、顕微鏡装置１の分解能を更に向上させることができる。また、更に分解能を向上させるために撮像素子３２を僅か（例えば、１／３画素程度）にずらしながら撮像して画像を生成する画素ずらし方法を用いることも可能である。
【００３４】
また、顕微鏡装置１は撮像素子３２で撮像された標本画像を、画像表示装置５０の画面に標本画像を画面サイズに拡大して表示することができる。また、デジタルズームにより標本画像をさらに拡大して表示することも可能である。
【００３５】
以上述べたように、第１実施形態にかかる顕微鏡装置１では、画像取得装置１０を用いることで、照明装置２０や撮像装置３０に従来の顕微鏡のようなレンズ系を使用することなく標本画像を取得してユーザに観察可能にすることができる。
【００３６】
なお、上記第１実施形態にかかる顕微鏡装置１では、画像表示装置５０は画像取得装置１０と別体に設け、出力装置４４を介して接続しているが、画像取得装置１０を画像表示装置５０に内蔵して一体化し、画像表示装置５０の前面に画像取得装置１０の各種ボタン、スイッチ類を配置するように構成しても良い。また、画像取得装置１０と画像表示装置５０とを一体化したときは、バッテリーを内蔵することでＡＣ電源の無いところでも顕微鏡観察ができるように構成することも可能である。また、上述の説明では、照明装置２０を下方に、撮像装置３０を上方に配置した場合について説明したが、照明装置２０を上方に、撮像装置３０を下方に配置して標本１３を撮像装置３０上に配置するように構成しても良い。このように構成することで、ステップＳ２における標本位置サーチが容易となる。
【００３７】
（第１実施形態の変形例）
図５、図６は、第１実施形態にかかる顕微鏡装置１の変形例を示す。第１実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し説明を省略する。この変形例では、画像取得装置１０を、ＰＣの５インチベイ（幅１４６ｍｍ、高さ４２ｍｍ、奥行き１９０ｍｍ）あるいは３．５インチベイ（幅、１０１ｍｍ、高さ２５ｍｍ、奥行き１５０ｍｍ）あるいは、ＰＣカードＴｙｐｅIII（幅５４ｍｍ、高さ１０．５ｍｍ、奥行き８５．６ｍｍ）に内蔵可能に構成している。５インチベイサイズ、３．５インチベイサイズは、ディスクトップＰＣに内蔵でき、ＰＣカードＴｙｐｅIIIサイズはノートＰＣに内蔵することが可能になる。以下、ディスクトップＰＣに内蔵した場合について説明するが、ノートＰＣでも同様であることは言うまでもない。なお、ＰＣに内蔵可能な画像取得装置１０では、各種条件等設定はＰＣを介して実行するので、前述のスイッチ類を筐体１１に配置する必要がない。
【００３８】
図５、図６において、画像取得装置１０は、ディスクトップＰＣ６１の５インチベイに内蔵され、出力装置４４を介してＰＣのマザーボード６２に接続される。ＰＣには、ＯＳ６３やアプリケーションソフト（以後、ＡＰと略記する）６４が搭載され、画像取得装置１０で取得された標本画像は、マザーボード６２を介してＰＣ６１に接続された画像表示装置（モニター）５０に表示される。
【００３９】
ＡＰ６４は、取得した標本画像の編集、拡大等を行うことができる。また、ＰＣ６１は、不図示のメモリを有し、取得した標本画像やＡＰ６４で編集や拡大等の画像処理した標本画像を保存することができる。
【００４０】
また、ＰＣ６１には、入力装置６５が配置され、この入力装置６５から、画像取得装置１０の各種パラメータ類の設定、変更ができるように構成されている。このようにして、顕微鏡装置６０が構成されている。
【００４１】
図６（ａ）は、ＰＣ６１の画像取得装置１０の開口部１２に標本１３を挿入する状態を示している。このとき、押圧装置３４は前述の操作により押圧が解除され標本１３を開口部１２に挿入しやすくしている。
【００４２】
図６（ｂ）は、ＰＣ６１の画像取得装置１０の開口部１２に標本１３を挿入し終わった状態を示している。このとき、押圧装置３４は標本１３を前述の操作により押圧し標本画像の取得が可能な状態となっている。なお、押圧装置３４の動作については、前述の第１実施形態と同様であり詳細な説明を省略する。
【００４３】
以上、本変形例によれば、画像取得装置１０をディスクトップＰＣ６１やノートＰＣに内蔵可能にでき、ＰＣ６１のモニタを画像表示装置５０にすることで、ＰＣを顕微鏡装置６０として使用することができる。
【００４４】
なお、画像取得装置１０を内蔵型装置として構成する時、画像取得装置１０が持っている制御装置４０をＰＣ６１内に内蔵することも可能である。このように制御装置４０をＰＣ６１に内蔵する、またはＰＣ６１の有する機能（例えば、ＡＰ、ハードウェア等）を活用することで、画像取得装置１０をより小型にすることができる。特に、ＰＣカードＴｙｐｅIIIのように小型化が必要な場合には、ノートＰＣの機能を有効に活用するように構成することが望ましい。
【００４５】
また、上記変形例では、画像取得装置１０をＰＣに内蔵型にした場合について説明したが、画像取得装置１０をＰＣの外付け型に構成することも可能である（例えば、ＰＣ接続のＣＤ／ＤＶＤ、ＨＤＤなどと同様）。画像取得装置１０は筐体１１で一つの装置として構成し、出力装置４４をＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４等のインタフェースとすることでＰＣのＵＳＢポートやＩＥＥＥ１３９４ポートを介してＰＣに接続することができる。
【００４６】
（第２実施形態）
次に、第２実施の形態にかかる顕微鏡装置について図７〜図１１を参照しつつ説明する。
第２実施形態の顕微鏡装置は、携帯性を向上させた顕微鏡装置である。第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付し説明を省略する。
【００４７】
図７〜図９において、顕微鏡装置１０１は、本体部１１０と蓋部材１２０を有し、本体部１１０と蓋部材１２０とは長辺側に配置されたヒンジ機構１３０、１３０で結合され、蓋部材１２０が開閉可能に構成されている。なお、蓋部材１２０はヒンジ機構１３０を配置せず、本体部１１０の上部に蓋として被さるように構成しても良い。顕微鏡装置１０１は、蓋部材１２０が閉じられた時ほぼ箱状の形態となる。
【００４８】
図７（ｂ）に示すように、本体部１１０には、蓋部材１２０側に撮像装置３０が配置され、蓋部材１２０の内側（撮像装置３０側）には、照明装置２０が配置されている。なお、撮像装置３０が蓋部材１２０側に、照明装置２０が本体部側に配置するように構成しても良い。照明装置２０と撮像装置３０とは、蓋部材１２０を閉じた時に対向する位置に配置されている。また、照明装置２０、および撮像装置３０の構成は第１実施形態と同様であり説明を省略する。また、撮像装置３０と本体部１１０との間および照明装置２０と蓋部材１２０との間の少なくとも一方には押圧装置３４が配置されている点も第１実施の形態と同様であり、その作用も同様である。
【００４９】
図７（ａ）に示すように、蓋部材１２０の外側面には、中央部に液晶表示部１２１、周辺部に電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１２２、照明装置２０の光源部２２の光量を調節する照明光量Ｕｐスイッチ１２３と照明光量Ｄｏｗｎスイッチ１２４とが配置されている。
【００５０】
標本１３は、図８に示すように、本体部１１０の撮像装置３０の上に配置され、蓋部材１２０が閉じられた時に、照明装置２０で照明される。
【００５１】
図９は、顕微鏡装置１０１の横断面（図８のＡ−Ａ線に沿った断面）である。本体部１１０に凹部１１１が形成され、この凹部１１１内に撮像装置３０が押圧装置３４を介して本体部１１０に配置されている。押圧装置３４は、例えばバネ部材で構成され蓋部材１２０が閉じられた時に標本１３のカバーガラス１３ｂと撮像素子３２の保護部材３３とが接触すると共に、撮像装置３０が凹部１１１内に沈み過度の負荷が標本１３と撮像素子３２とにかからないように構成されている。
【００５２】
また、図９に示すように、照明装置２０は、蓋部材１２０の内側に形成された凹部１２６内に配置され、指向性部材２３の照明光射出面が蓋部材１２０の内側面とほぼ同じ位置に設けられている。
【００５３】
図１０に示すように、顕微鏡装置１０１では、制御回路１４０には、ＣＣＤドライブ回路１４１を介して撮像素子（ＣＣＤ）３２が接続され、光源ドライブ回路１４２を介して光源部２２が接続され、液晶ドライブ回路１４３を介して液晶表示部１２１が接続されている。また、撮影スイッチ１２５、照明光量Ｕｐスイッチ１２３、照明光量Ｄｏｗｎスイッチ１２４が制御回路１４０に接続され、各スイッチの操作状態が検出されて、それぞれ対応する装置が制御される。なお、制御回路１４０には、画像処理装置４２、メモリ４３、出力装置４４等が含まれている。また、顕微鏡装置１０１は通常ＡＣ電源を使用するが、不図示の内蔵バッテリーを有し、ＡＣ電源が無い場所でも顕微鏡観察を可能にしている。
【００５４】
なお、第２実施形態にかかる顕微鏡装置１０１の撮像装置３０の分解能は、第１実施形態にかかる顕微鏡装置１と同様であり説明を省略する。
【００５５】
次に、顕微鏡装置１０１の使用手順を図１１に示すフローに従って説明する。
【００５６】
（ステップＳ１０１）
ユーザは、顕微鏡装置１０１の蓋部材１２０を開く。
【００５７】
（ステップＳ１０２）
ユーザは、本体部（撮像台）１１０に標本１３のカバーガラス側を本体部１１０側に向けて載せ、観察したい位置を撮像素子３２上に目視で合わせる。
【００５８】
（ステップＳ１０３）
ユーザは、蓋部材１２０を閉じる。
【００５９】
（ステップＳ１０４）
ユーザは、蓋部材１２０の外側周辺部に配置された電源スイッチ１２２を押下して電源をＯＮにする。このとき制御回路１４０は、光源部２２に対して光源ドライブ回路１４２を介して発光開始を指示し、撮像素子３２に対してＣＣＤドライブ回路１４１を介して撮像開始を指示し、液晶表示部１２１に対して液晶ドライブ回路１４３を介して撮像した画像を取得し画像処理装置４２で処理した画像の表示を指示する。
【００６０】
（ステップＳ１０５）
ユーザは、液晶表示部１２１で標本画像を観察する。標本画像を保存したい場合には、撮影スイッチ１２５を押下することで標本画像をメモリ４３に保存する。
【００６１】
（ステップＳ１０６）
ユーザは、所定の場所の観察終了後、蓋部材１２０を開く。
【００６２】
（ステップＳ１０７）
ユーザは標本１３の観察が終了したか否かを判断し、観察を継続する場合にはステップＳ１０８を実行する。
【００６３】
（ステップＳ１０８）
ユーザは、蓋部材１２０を開いた状態で標本１３を撮像素子３２上で移動して次に観察する標本１３の位置合わせを行う。
【００６４】
（ステップＳ１０９）
ユーザは、標本１３の位置合わせが終わった後、蓋部材１２０を閉じる。この後、ユーザはステップＳ１０５からＳ１０７を継続する。
【００６５】
（ステップＳ１１０）
ユーザは、標本１３の全ての観察が終了したので蓋部材１２０を開いて標本１３を取出す。
【００６６】
（ステップＳ１１１）
ユーザは、電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１２２を押下して顕微鏡１０１の電源を切る。電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１２２をＯＦＦにすることで、光源部２２は消灯し、撮像素子３２は撮像を停止し、液晶表示部１２１は画像表示を停止し、制御回路１４０は全ての制御を停止する。
【００６７】
以上で、ユーザは、顕微鏡装置１０１を用いた標本観察を終了する。
【００６８】
以上述べたように、第２実施形態にかかる顕微鏡装置１０１は、照明装置２０と撮像装置３０の光学系にレンズ系を使用することなく標本画像の観察を行うことができる。また、レンズ系を使っていないため、顕微鏡装置１０１は小型化、軽量化を達成できる。また、顕微鏡装置１０１は、顕微鏡装置１０１内にバッテリーを内蔵することで屋外に携帯して標本画像を観察することができる。
【００６９】
なお、上述の説明では、撮像装置３０を本体部１１０に照明装置２０を蓋部材１１０に配置した場合を示したが、撮像装置３０を蓋部材１１０に照明装置２０を本体部１２０に配置して標本１３を照明装置２０上に配置するように構成しても良い。また、液晶表示装部１２１および各種スイッチ類１２２〜１２５は、本体部１１０に配置しても良い。
【符号の説明】
【００７０】
１、６０、１０１ 顕微鏡装置
１０ 画像取得装置
１１ 筐体
１２ 開口部
１３ 標本
２０ 照明装置
２２ 光源部
２３ 指向性部材
３０ 撮像装置
３１ 基板
３２ 撮像素子（ＣＣＤ）
３３ 保護部材
３４ 押圧装置
４０ 制御装置
４１ 制御部（ＣＰＵ）
４２ 画像処理装置
４３ メモリ
４４ 出力装置
５０ 画像表示装置
６１ ディスクトップＰＣ
１１０ 本体部
１１１ 凹部
１２０ 蓋部材
１２１ 液晶表示部（ＬＣＤモニター）
１２２ 電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
１２３ 照明光量Ｕｐスイッチ
１２４ 照明光量Ｄｏｗｎスイッチ
１２５ 撮影スイッチ
１４０ 制御回路
１４１ ＣＣＤドライブ回路
１４２ 光源ドライブ回路
１４３ 液晶（ＬＣＤ）ドライブ回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標本画像の取得装置と、これを有する顕微鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、微小な物体を拡大して観察するために、標本の画像を取得する撮像装置を有する顕微鏡装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０１５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の画像取得装置を有する顕微鏡装置は、その構成要素である照明光学系と結像光学系にレンズ系を要するため、顕微鏡装置が大型化する問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明にかかる画像取得装置は、標本を載せる標本載置部材と、前記標本に照明光を照射する光源装置と、前記光源装置の前記照明光射出側に対向する位置に配置され、前記標本の像を撮像する撮像装置と、前記標本載置部材に載置される前記標本に対し前記撮像装置を押し付ける押圧装置と、前記撮像装置からの信号を処理して前記標本画像を形成する画像処理装置と、前記光源装置と、前記撮像装置と、前記画像処理装置とを制御する制御装置と、を有することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明にかかる顕微鏡装置は、前記画像取得装置と、前記標本画像を出力する画像表示装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、照明光学系と結像光学系にレンズ系を用いずに標本画像を取得する画像取得装置と、これを有する顕微鏡装置の小型化を実現し、汎用性を持たせた顕微鏡装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態にかかる、画像取得装置と、顕微鏡装置の概略構成図を示す。
【図２】第１実施形態にかかる画像取得装置の概略構成図を示す。
【図３】第１実施形態にかかる顕微鏡装置の押圧装置の一例を示し、（ａ）は、押圧を解除した状態を、（ｂ）は押圧した状態をそれぞれ示す。
【図４】第１実施形態にかかる顕微鏡装置の動作フローを示す。
【図５】第１実施形態にかかる顕微鏡装置の変形例を示す。
【図６】第１実施形態にかかる顕微鏡装置の変形例における標本挿入状態を示し、（ａ）は標本の挿入前を、（ｂ）は標本の挿入後をそれぞれ示す。
【図７】第２実施形態にかかる顕微鏡装置の概略構成図を示し、（ａ）は蓋を閉じて標本を観察している状態を、（ｂ）は蓋を開けた状態をそれぞれ示す。
【図８】第２実施形態にかかる顕微鏡装置において、蓋を開けて標本を載置した状態を示す。
【図９】図８のＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。
【図１０】第２実施形態にかかる顕微鏡装置の機能ブロック図を示す。
【図１１】第２実施形態にかかる顕微鏡装置の動作フローを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態にかかる、画像取得装置と、顕微鏡装置について図面に基づき詳細に説明する。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。
【００１０】
図１、図２において、第１実施形態にかかる顕微鏡装置１は、筐体１１に収納された画像取得装置１０からなり、この顕微鏡装置１には画像表示装置（例えば、モニターなど）５０が外付けされている。筐体１１の側面には、画像取得部１０に標本１３を挿脱するための開口部１２が形成されている。
【００１１】
画像取得装置１０は、標本１３を照明する照明装置２０と標本の像を撮像する撮像装置３０とこれらを制御する制御装置４０とから構成されている。
【００１２】
照明装置２０は、標本１３が載置されて標本１３に照明光を射出する光源部２２と、光源部２２の照明光射出側に配置された光指向部材２３とから構成されている。従って、図１の構成では、照明装置２０は標本の載置装置を兼ねている。光源部２２から射出された照明光は、光指向部材２３の光射出側に載置された標本１３全面に略垂直に入射するように光指向部材２３で照明光に指向性が付与される。なお、光指向部材２３には、ファイバープレートやキャピラリープレート等が使用可能である。また、光源部２２は、照明光を有効に使用できる面発光素子を使用することが望ましい。面発光素子としては、有機ＥＬ照明などが使用できる。また、通常の光源（例えば、ランプ等）を使用する場合には、光源部２２と光指向部材２３との間に光拡散板を配置して照明光の均一性を向上させることが望ましい。
【００１３】
標本１３は、例えば、スライドガラス１３ａとカバーガラス１３ｂとの間に標本１３ｃを挟んで形成されたプレパラート等の透過性の標本が観察対象となる。
【００１４】
撮像装置３０は、基板３１に接続されて撮像素子３２の撮像面を照明装置２０の照明光射出側に向けて配置されている。また、撮像素子３２の撮像面の前方には撮像面を保護するための保護部材（例えば、ガラス部材）３３が配置されている。
【００１５】
基板３１と筐体１１との間には、基板３１および撮像素子３２を標本１３側に押圧して撮像面を標本１３の近傍に位置付けするための押圧装置３４が配置されている。なお、押圧装置３４は、標本１３の撮像時の安定性を向上させるために保護部材３３をカバーガラス１３ｂに接触させるように押圧しても良い。また、押圧装置３４は、基板３１および撮像素子３２を図中紙面上下方向に移動するバネ機構、ネジ機構や後述する梃子を用いた各種の機構が使用可能である。また、押圧装置３４は、基板３１および撮像素子３２を図中紙面上下方向に移動する電動機構（例えば、圧電素子など）を用い、制御装置４０で上下移動量を制御するようにしても良い。
【００１６】
図３は、撮像素子３２を標本１３側に押圧して撮像面を標本１３の近傍に位置付けするための押圧装置３４の一例である梃子を用いた例を示している。図３（ａ）、（ｂ）は梃子部の断面を示している。押圧装置３４である梃子３４は、筐体１１から図面上下方向に移動可能に支持された軸部３４ａと、軸部３４ａから筐体１１方向に延在する第１腕部３４ｂと、第１腕部３４ｂと一体に形成され第１腕部３４ｂとは反対方向に延在する第２腕部３４ｃとから構成されている。第１腕部３４ｂと第２腕部３４ｃは軸部３４ａで断面が略「く」字状に屈曲して形成されている。第１腕部３４ｂの先端は筐体１１に接触している。
【００１７】
図３（ａ）は、標本１３を顕微鏡装置１から取り外す場合であり、押圧解除時には、第２腕部３４ｃの先端が基板３１から離間する方向に上げられる。この際、軸部３４ａが上方に移動して押圧が解除される。
【００１８】
図３（ｂ）は、標本１３を顕微鏡装置１に挿入する場合であり、押圧時には、第２腕部３４ｃの先端部が基板３１へ接近する方向に下げられ、不図示のストッパーで停止する。この際、第１腕部３４ｂが筐体１１を押圧して軸部３４ａを紙面下方に所定量Ｌ移動することで、撮像素子３２の撮像面を標本１３の近傍あるいは標本１３のカバーガラス１３ｂに保護部材３３を接触させる。なお、不図示のストッパーは、撮像素子３２を任意の位置で止める機構を有していることが好ましい。または、軸部３４ａを常時下方に押圧するためのバネ等の部材を配置し、標本１３を挿入する時に第２腕部３４ｃを上方に上げて照明装置２０上面に標本１３を挿入する空間を形成するように構成しても良い。
【００１９】
なお、梃子３４の上下動力は、第１腕部３４ｂと軸部３４ａとの長さと、第２腕部３４ｃと軸部３４ａとの長さの比を調整することで可変することができる。また、押圧装置３４は、筐体１１と照明装置２０との間に配置しても良いし、筐体１１と撮像装置３０との間、筐体１１と照明装置２０との間の両方に配置しても良い。押圧装置３４の配置場所は、適宜設計により選択することができる。
【００２０】
制御装置４０は、光源部２２、撮像素子３２、押圧装置３４、およびその他画像取得装置の動作を制御する制御部（ＣＰＵ）４１と、撮像素子３２からの信号を処理して標本画像を生成する画像処理装置４２と、標本画像を保存するメモリ４３と、標本画像や外部との信号の入出力を行うための出力装置４４を有している。制御装置４０は、出力装置４４を介して画像表示装置５０に接続され、取得した標本画像を画像表示装置５０に表示してユーザに標本画像を観察可能にしている。出力装置４４は、画像表示装置５０の接続のほかに、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４等の接続インターフェースを有している。
【００２１】
画像表示装置５０は、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、ＰＤＰ表示装置、パーソナルコンピュータのモニター等の平面表示装置を使用することができる。
【００２２】
なお、画像取得装置１０には、各種条件設定のためのボタンやツマミが筐体１１の外面に配置されているが説明を省略している。例えば、電源ボタン、光源部２２のＯＮ／ＯＦＦボタン、照明光の光量調整ツマミ、押圧装置駆動ツマミ、デジタルズームボタン、画像取得ボタンなどの記載、説明は省略している。
【００２３】
次に、図１に示した画像取得装置１０を例にして、標本画像取得手順について図４を参照し、ステップに沿って説明する。標本画像取得処理を開始する前に、画像取得装置１０は、電源が投入され、各種条件が設定されて画像取得の準備が完了しているものとする。
【００２４】
（ステップＳ１）
ユーザは、画像を取得する標本１３を筐体１１の開口部１２から画像取得装置１０に挿入して照明装置２０の上に載置する。
【００２５】
（ステップＳ２）
ユーザは、開口部１２からはみ出している標本１３の端部を持って標本１３を照明装置２０の上で移動し画像表示装置５０に表示される標本画像を見ながら観察したい標本１３の位置を探す。
【００２６】
第１実施形態にかかる顕微鏡装置１では、画像取得部１０における標本１３と撮像素子３２の撮像面との間隔は標本画像が画像表示装置５０で画像として見える程度に狭く配置され、標本画像を見ながら位置を調整することができるように構成されている。あるいは、上述の押圧装置３４で基板３１および撮像素子３２を標本方向に、画像表示装置５０で標本画像が見える程度移動させて不図示のストッパーで固定して観察位置を探すようにしても良い。
【００２７】
（ステップＳ３）
ユーザは、標本１３の観察位置を決定した後、基板３１および撮像素子３２を押圧装置３４で標本方向に移動して、標本１３の近傍に配置または標本１３に接触させる。標本１３に接触させた方が、観察中に標本１３が移動するのを防ぐことができるのでより好ましい。
【００２８】
（ステップＳ４）
ユーザは、画像表示装置５０で標本画像を観察する。観察中に不図示の画像取得ボタンを押すことで、標本画像をメモリ４３に保存することができる。保存した標本画像は、後で画像表示装置５０で観察したり、外部メモリに転送してパーソナルコンピュータ（以後、ＰＣと略記する）のモニターで観察することができる。
【００２９】
（ステップＳ５）
ユーザは、標本画像の観察後、基板３１および撮像素子３２への押圧装置３４の押圧を解除する。
【００３０】
（ステップＳ６）
ユーザは、標本１３の全ての観察が終わったか否かを決める。ユーザは観察が終わっていない時にはステップＳ２からＳ６を繰り返す。
【００３１】
（ステップ７）
ユーザは、標本１３の全ての観察が終了したと判断したら標本１３を照明装置２０の上から取出す。
【００３２】
以上のステップで、第１実施形態にかかる顕微鏡装置１を用いた標本１３の観察が終了する。観察終了後、不図示の電源ボタンにより画像取得装置１０および画像表示装置５０の電源をＯＦＦにする。
【００３３】
次に、顕微鏡装置１の分解能について説明する。撮像素子３２として例えば１／２．３３型（６．２ｍｍ×４．６ｍｍ）で１０００万画素の場合、セルサイズは約１．６６μｍである。この撮像素子３２で標本の像を撮像した場合、約１．６６μｍの分解能を得ることが可能である。ところで、分解能εは、代表的に下記の式で示される。
ε＝０．６１×（λ／ＮＡ）
ここで、λは光の波長、ＮＡは開口数である。
この式より、ＮＡ＝０．６１×（λ／ε）となる。今、ε＝１．６６μｍ、λ＝５５０ｎｍ（０．５５μｍ）とすると、ＮＡ＝０．２０が得られる。これは、顕微鏡においてＮＡ＝０．２０程度を有する対物レンズ、例えばニコン製の対物レンズでは約１０倍程度の倍率となる、と同等の分解能を有することを示している。このように、第１実施形態にかかる顕微鏡装置１の画像取得装置１０は、ＮＡ＝０．２０程度の開口数を有する対物レンズを用いた顕微鏡と同等の性能を有している。なお、撮像素子３２のセルサイズが小さくなれば、顕微鏡装置１の分解能を更に向上させることができる。また、更に分解能を向上させるために撮像素子３２を僅か（例えば、１／３画素程度）にずらしながら撮像して画像を生成する画素ずらし方法を用いることも可能である。
【００３４】
また、顕微鏡装置１は撮像素子３２で撮像された標本画像を、画像表示装置５０の画面に標本画像を画面サイズに拡大して表示することができる。また、デジタルズームにより標本画像をさらに拡大して表示することも可能である。
【００３５】
以上述べたように、第１実施形態にかかる顕微鏡装置１では、画像取得装置１０を用いることで、照明装置２０や撮像装置３０に従来の顕微鏡のようなレンズ系を使用することなく標本画像を取得してユーザに観察可能にすることができる。
【００３６】
なお、上記第１実施形態にかかる顕微鏡装置１では、画像表示装置５０は画像取得装置１０と別体に設け、出力装置４４を介して接続しているが、画像取得装置１０を画像表示装置５０に内蔵して一体化し、画像表示装置５０の前面に画像取得装置１０の各種ボタン、スイッチ類を配置するように構成しても良い。また、画像取得装置１０と画像表示装置５０とを一体化したときは、バッテリーを内蔵することでＡＣ電源の無いところでも顕微鏡観察ができるように構成することも可能である。また、上述の説明では、照明装置２０を下方に、撮像装置３０を上方に配置した場合について説明したが、照明装置２０を上方に、撮像装置３０を下方に配置して標本１３を撮像装置３０上に配置するように構成しても良い。このように構成することで、ステップＳ２における標本位置サーチが容易となる。
【００３７】
（第１実施形態の変形例）
図５、図６は、第１実施形態にかかる顕微鏡装置１の変形例を示す。第１実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し説明を省略する。この変形例では、画像取得装置１０を、ＰＣの５インチベイ（幅１４６ｍｍ、高さ４２ｍｍ、奥行き１９０ｍｍ）あるいは３．５インチベイ（幅、１０１ｍｍ、高さ２５ｍｍ、奥行き１５０ｍｍ）あるいは、ＰＣカードＴｙｐｅIII（幅５４ｍｍ、高さ１０．５ｍｍ、奥行き８５．６ｍｍ）に内蔵可能に構成している。５インチベイサイズ、３．５インチベイサイズは、ディスクトップＰＣに内蔵でき、ＰＣカードＴｙｐｅIIIサイズはノートＰＣに内蔵することが可能になる。以下、ディスクトップＰＣに内蔵した場合について説明するが、ノートＰＣでも同様であることは言うまでもない。なお、ＰＣに内蔵可能な画像取得装置１０では、各種条件等設定はＰＣを介して実行するので、前述のスイッチ類を筐体１１に配置する必要がない。
【００３８】
図５、図６において、画像取得装置１０は、ディスクトップＰＣ６１の５インチベイに内蔵され、出力装置４４を介してＰＣのマザーボード６２に接続される。ＰＣには、ＯＳ６３やアプリケーションソフト（以後、ＡＰと略記する）６４が搭載され、画像取得装置１０で取得された標本画像は、マザーボード６２を介してＰＣ６１に接続された画像表示装置（モニター）５０に表示される。
【００３９】
ＡＰ６４は、取得した標本画像の編集、拡大等を行うことができる。また、ＰＣ６１は、不図示のメモリを有し、取得した標本画像やＡＰ６４で編集や拡大等の画像処理した標本画像を保存することができる。
【００４０】
また、ＰＣ６１には、入力装置６５が配置され、この入力装置６５から、画像取得装置１０の各種パラメータ類の設定、変更ができるように構成されている。このようにして、顕微鏡装置６０が構成されている。
【００４１】
図６（ａ）は、ＰＣ６１の画像取得装置１０の開口部１２に標本１３を挿入する状態を示している。このとき、押圧装置３４は前述の操作により押圧が解除され標本１３を開口部１２に挿入しやすくしている。
【００４２】
図６（ｂ）は、ＰＣ６１の画像取得装置１０の開口部１２に標本１３を挿入し終わった状態を示している。このとき、押圧装置３４は標本１３を前述の操作により押圧し標本画像の取得が可能な状態となっている。なお、押圧装置３４の動作については、前述の第１実施形態と同様であり詳細な説明を省略する。
【００４３】
以上、本変形例によれば、画像取得装置１０をディスクトップＰＣ６１やノートＰＣに内蔵可能にでき、ＰＣ６１のモニタを画像表示装置５０にすることで、ＰＣを顕微鏡装置６０として使用することができる。
【００４４】
なお、画像取得装置１０を内蔵型装置として構成する時、画像取得装置１０が持っている制御装置４０をＰＣ６１内に内蔵することも可能である。このように制御装置４０をＰＣ６１に内蔵する、またはＰＣ６１の有する機能（例えば、ＡＰ、ハードウェア等）を活用することで、画像取得装置１０をより小型にすることができる。特に、ＰＣカードＴｙｐｅIIIのように小型化が必要な場合には、ノートＰＣの機能を有効に活用するように構成することが望ましい。
【００４５】
また、上記変形例では、画像取得装置１０をＰＣに内蔵型にした場合について説明したが、画像取得装置１０をＰＣの外付け型に構成することも可能である（例えば、ＰＣ接続のＣＤ／ＤＶＤ、ＨＤＤなどと同様）。画像取得装置１０は筐体１１で一つの装置として構成し、出力装置４４をＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４等のインタフェースとすることでＰＣのＵＳＢポートやＩＥＥＥ１３９４ポートを介してＰＣに接続することができる。
【００４６】
（第２実施形態）
次に、第２実施の形態にかかる顕微鏡装置について図７〜図１１を参照しつつ説明する。
第２実施形態の顕微鏡装置は、携帯性を向上させた顕微鏡装置である。第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付し説明を省略する。
【００４７】
図７〜図９において、顕微鏡装置１０１は、本体部１１０と蓋部材１２０を有し、本体部１１０と蓋部材１２０とは長辺側に配置されたヒンジ機構１３０、１３０で結合され、蓋部材１２０が開閉可能に構成されている。なお、蓋部材１２０はヒンジ機構１３０を配置せず、本体部１１０の上部に蓋として被さるように構成しても良い。顕微鏡装置１０１は、蓋部材１２０が閉じられた時ほぼ箱状の形態となる。
【００４８】
図７（ｂ）に示すように、本体部１１０には、蓋部材１２０側に撮像装置３０が配置され、蓋部材１２０の内側（撮像装置３０側）には、照明装置２０が配置されている。なお、撮像装置３０が蓋部材１２０側に、照明装置２０が本体部側に配置するように構成しても良い。照明装置２０と撮像装置３０とは、蓋部材１２０を閉じた時に対向する位置に配置されている。また、照明装置２０、および撮像装置３０の構成は第１実施形態と同様であり説明を省略する。また、撮像装置３０と本体部１１０との間および照明装置２０と蓋部材１２０との間の少なくとも一方には押圧装置３４が配置されている点も第１実施の形態と同様であり、その作用も同様である。
【００４９】
図７（ａ）に示すように、蓋部材１２０の外側面には、中央部に液晶表示部１２１、周辺部に電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１２２、照明装置２０の光源部２２の光量を調節する照明光量Ｕｐスイッチ１２３と照明光量Ｄｏｗｎスイッチ１２４とが配置されている。
【００５０】
標本１３は、図８に示すように、本体部１１０の撮像装置３０の上に配置され、蓋部材１２０が閉じられた時に、照明装置２０で照明される。
【００５１】
図９は、顕微鏡装置１０１の横断面（図８のＡ−Ａ線に沿った断面）である。本体部１１０に凹部１１１が形成され、この凹部１１１内に撮像装置３０が押圧装置３４を介して本体部１１０に配置されている。押圧装置３４は、例えばバネ部材で構成され蓋部材１２０が閉じられた時に標本１３のカバーガラス１３ｂと撮像素子３２の保護部材３３とが接触すると共に、撮像装置３０が凹部１１１内に沈み過度の負荷が標本１３と撮像素子３２とにかからないように構成されている。
【００５２】
また、図９に示すように、照明装置２０は、蓋部材１２０の内側に形成された凹部１２６内に配置され、指向性部材２３の照明光射出面が蓋部材１２０の内側面とほぼ同じ位置に設けられている。
【００５３】
図１０に示すように、顕微鏡装置１０１では、制御回路１４０には、ＣＣＤドライブ回路１４１を介して撮像素子（ＣＣＤ）３２が接続され、光源ドライブ回路１４２を介して光源部２２が接続され、液晶ドライブ回路１４３を介して液晶表示部１２１が接続されている。また、撮影スイッチ１２５、照明光量Ｕｐスイッチ１２３、照明光量Ｄｏｗｎスイッチ１２４が制御回路１４０に接続され、各スイッチの操作状態が検出されて、それぞれ対応する装置が制御される。なお、制御回路１４０には、画像処理装置４２、メモリ４３、出力装置４４等が含まれている。また、顕微鏡装置１０１は通常ＡＣ電源を使用するが、不図示の内蔵バッテリーを有し、ＡＣ電源が無い場所でも顕微鏡観察を可能にしている。
【００５４】
なお、第２実施形態にかかる顕微鏡装置１０１の撮像装置３０の分解能は、第１実施形態にかかる顕微鏡装置１と同様であり説明を省略する。
【００５５】
次に、顕微鏡装置１０１の使用手順を図１１に示すフローに従って説明する。
【００５６】
（ステップＳ１０１）
ユーザは、顕微鏡装置１０１の蓋部材１２０を開く。
【００５７】
（ステップＳ１０２）
ユーザは、本体部（撮像台）１１０に標本１３のカバーガラス側を本体部１１０側に向けて載せ、観察したい位置を撮像素子３２上に目視で合わせる。
【００５８】
（ステップＳ１０３）
ユーザは、蓋部材１２０を閉じる。
【００５９】
（ステップＳ１０４）
ユーザは、蓋部材１２０の外側周辺部に配置された電源スイッチ１２２を押下して電源をＯＮにする。このとき制御回路１４０は、光源部２２に対して光源ドライブ回路１４２を介して発光開始を指示し、撮像素子３２に対してＣＣＤドライブ回路１４１を介して撮像開始を指示し、液晶表示部１２１に対して液晶ドライブ回路１４３を介して撮像した画像を取得し画像処理装置４２で処理した画像の表示を指示する。
【００６０】
（ステップＳ１０５）
ユーザは、液晶表示部１２１で標本画像を観察する。標本画像を保存したい場合には、撮影スイッチ１２５を押下することで標本画像をメモリ４３に保存する。
【００６１】
（ステップＳ１０６）
ユーザは、所定の場所の観察終了後、蓋部材１２０を開く。
【００６２】
（ステップＳ１０７）
ユーザは標本１３の観察が終了したか否かを判断し、観察を継続する場合にはステップＳ１０８を実行する。
【００６３】
（ステップＳ１０８）
ユーザは、蓋部材１２０を開いた状態で標本１３を撮像素子３２上で移動して次に観察する標本１３の位置合わせを行う。
【００６４】
（ステップＳ１０９）
ユーザは、標本１３の位置合わせが終わった後、蓋部材１２０を閉じる。この後、ユーザはステップＳ１０５からＳ１０７を継続する。
【００６５】
（ステップＳ１１０）
ユーザは、標本１３の全ての観察が終了したので蓋部材１２０を開いて標本１３を取出す。
【００６６】
（ステップＳ１１１）
ユーザは、電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１２２を押下して顕微鏡１０１の電源を切る。電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１２２をＯＦＦにすることで、光源部２２は消灯し、撮像素子３２は撮像を停止し、液晶表示部１２１は画像表示を停止し、制御回路１４０は全ての制御を停止する。
【００６７】
以上で、ユーザは、顕微鏡装置１０１を用いた標本観察を終了する。
【００６８】
以上述べたように、第２実施形態にかかる顕微鏡装置１０１は、照明装置２０と撮像装置３０の光学系にレンズ系を使用することなく標本画像の観察を行うことができる。また、レンズ系を使っていないため、顕微鏡装置１０１は小型化、軽量化を達成できる。また、顕微鏡装置１０１は、顕微鏡装置１０１内にバッテリーを内蔵することで屋外に携帯して標本画像を観察することができる。
【００６９】
なお、上述の説明では、撮像装置３０を本体部１１０に照明装置２０を蓋部材１１０に配置した場合を示したが、撮像装置３０を蓋部材１１０に照明装置２０を本体部１２０に配置して標本１３を照明装置２０上に配置するように構成しても良い。また、液晶表示装部１２１および各種スイッチ類１２２〜１２５は、本体部１１０に配置しても良い。
【符号の説明】
【００７０】
１、６０、１０１ 顕微鏡装置
１０ 画像取得装置
１１ 筐体
１２ 開口部
１３ 標本
２０ 照明装置
２２ 光源部
２３ 指向性部材
３０ 撮像装置
３１ 基板
３２ 撮像素子（ＣＣＤ）
３３ 保護部材
３４ 押圧装置
４０ 制御装置
４１ 制御部（ＣＰＵ）
４２ 画像処理装置
４３ メモリ
４４ 出力装置
５０ 画像表示装置
６１ ディスクトップＰＣ
１１０ 本体部
１１１ 凹部
１２０ 蓋部材
１２１ 液晶表示部（ＬＣＤモニター）
１２２ 電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
１２３ 照明光量Ｕｐスイッチ
１２４ 照明光量Ｄｏｗｎスイッチ
１２５ 撮影スイッチ
１４０ 制御回路
１４１ ＣＣＤドライブ回路
１４２ 光源ドライブ回路
１４３ 液晶（ＬＣＤ）ドライブ回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標本を載せる標本載置部材と、
前記標本に照明光を照射する光源装置と、
前記光源装置の前記照明光射出側に対向する位置に配置され、前記標本の像を撮像する撮像装置と、
前記標本載置部材に載置される前記標本に対し前記撮像装置を押し付ける押圧装置と、
前記撮像装置からの信号を処理して前記標本画像を形成する画像処理装置と、
前記光源装置と、前記撮像装置と、前記画像処理装置とを制御する制御装置と、
を有することを特徴とする画像取得装置。
【請求項２】
前記照明光射出側には光指向部材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像取得装置。
【請求項３】
前記光源装置は面発光照明装置であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像取得装置。
【請求項４】
前記光源装置と前記撮像装置のいずれか一方が設けられる本体部と、
前記光源装置と前記撮像装置のいずれか他方が設けられる蓋部材とを有し、
前記標本は前記本体部と前記蓋部材とで挟持されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項５】
前記押圧装置は前記光源装置と前記撮像装置の少なくとも一方に設けられ、当該押圧装置は前記光源装置の前記射出側と前記撮像装置の前記撮像面とを近づける方向に押圧して前記撮像面を前記標本の近傍に配置することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の画像取得装置と、前記標本画像を出力する画像表示装置とを備えたことを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項７】
前記光源装置と、前記撮像装置と、前記押圧装置と、前記画像処理装置と、前記制御装置は同一筐体内に配設される一方、前記画像表示装置は、該筐体の外面に配設されていることを特徴とする請求項６に記載の顕微鏡装置。
【請求項８】
前記画像表示装置は、前記本体部と前記蓋部材のいずれか一方の外面に配設されていることを特徴とする請求項６に記載の顕微鏡装置。
【請求項１】
標本を載せる標本載置部材と、
前記標本に照明光を照射する光源装置と、
前記光源装置の前記照明光射出側に対向する位置に配置され、前記標本の像を撮像する撮像装置と、
前記標本載置部材に載置される前記標本に対し前記撮像装置を押し付ける押圧装置と、
前記撮像装置からの信号を処理して前記標本画像を形成する画像処理装置と、
前記光源装置と、前記撮像装置と、前記画像処理装置とを制御する制御装置と、
を有することを特徴とする画像取得装置。
【請求項２】
前記照明光射出側には光指向部材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像取得装置。
【請求項３】
前記光源装置は面発光照明装置であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像取得装置。
【請求項４】
前記光源装置と前記撮像装置のいずれか一方が設けられる本体部と、
前記光源装置と前記撮像装置のいずれか他方が設けられる蓋部材とを有し、
前記標本は前記本体部と前記蓋部材とで挟持されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項５】
前記押圧装置は前記光源装置と前記撮像装置の少なくとも一方に設けられ、当該押圧装置は前記光源装置の前記射出側と前記撮像装置の前記撮像面とを近づける方向に押圧して前記撮像面を前記標本の近傍に配置することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の画像取得装置と、前記標本画像を出力する画像表示装置とを備えたことを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項７】
前記光源装置と、前記撮像装置と、前記押圧装置と、前記画像処理装置と、前記制御装置は同一筐体内に配設される一方、前記画像表示装置は、該筐体の外面に配設されていることを特徴とする請求項６に記載の顕微鏡装置。
【請求項８】
前記画像表示装置は、前記本体部と前記蓋部材のいずれか一方の外面に配設されていることを特徴とする請求項６に記載の顕微鏡装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２７６８６６（Ｐ２０１０−２７６８６６Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２９４４７（Ｐ２００９−１２９４４７）
【出願日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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