顕微鏡システム
【課題】簡易な操作で標本試料上における所望の観察位置を拡大または縮小することができる顕微鏡システムを提供する。
【解決手段】１または複数のレンズからなり、標本試料Ｓに対してズーム可能なズーム光学系２４３ａと、ズーム光学系２４３ａを光軸に沿って移動させるズーム駆動部２４３ｂと、表示部６２の表示画面上に設けられ、外部からの物体の接触位置に応じた入力を受け付けるタッチパネル６３と、タッチパネル６３から異なる接触位置の入力に応じた２つの位置信号が出力された場合、この２つの位置信号に対応するタッチパネル６３上における接触位置の中点を、ズーム光学系２４３ａのズーム倍率によらずに固定されるズーム中心位置としてズーム光学系２４３ａのズーム倍率の変更を指示する駆動信号をズーム駆動部２４３ｂに出力する駆動制御部７４５と、を備える。
【解決手段】１または複数のレンズからなり、標本試料Ｓに対してズーム可能なズーム光学系２４３ａと、ズーム光学系２４３ａを光軸に沿って移動させるズーム駆動部２４３ｂと、表示部６２の表示画面上に設けられ、外部からの物体の接触位置に応じた入力を受け付けるタッチパネル６３と、タッチパネル６３から異なる接触位置の入力に応じた２つの位置信号が出力された場合、この２つの位置信号に対応するタッチパネル６３上における接触位置の中点を、ズーム光学系２４３ａのズーム倍率によらずに固定されるズーム中心位置としてズーム光学系２４３ａのズーム倍率の変更を指示する駆動信号をズーム駆動部２４３ｂに出力する駆動制御部７４５と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルによるタッチ操作によって、標本試料を拡大観察する顕微鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、顕微鏡システムでは、ジョイスティックまたはハンドスイッチのような操作コントローラに替えて、タッチパネルを用いて操作コントローラで顕微鏡システムの各構成部を操作する技術が知られている（特許文献１参照）。この技術では、表示モニタに、ステージ上に載置された標本試料の画像およびズーム倍率の変更の入力を受け付ける操作情報を表示させ、タッチパネルから入力される外部からの物体の接触位置に応じた位置信号に応じてズーム倍率を変更することで、直感的な操作を可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−５９９４０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、上述した技術では、標本試料上の観察位置を変更して拡大する場合、タッチパネルを介して観察位置の指定を行ってからズーム倍率の変更を行っているため、その都度、観察位置の指定とズーム倍率の変更の２つの操作を別々に行わなければならず、煩雑な操作になるという問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡単な操作で標本試料上における所望の観察位置を拡大または縮小することができる顕微鏡システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる顕微鏡システムは、顕微鏡装置に含まれる複数の電動ユニットの各々を駆動させて標本試料を観察する顕微鏡システムであって、１または複数のレンズからなり、前記標本試料に対してズーム可能なズーム光学系と、前記ズーム光学系を光軸に沿って移動させるズーム駆動部と、前記ズーム光学系を介して前記標本試料の観察像を撮像して、前記標本試料の画像データを生成する撮像部と、前記撮像部が生成した前記画像データに対応する画像を表示する表示部と、前記表示部の表示画面上に設けられ、外部からの物体の接触位置に応じた入力を受け付けるタッチパネルと、前記タッチパネルから異なる前記接触位置の入力に応じた２つの位置信号が出力された場合、該２つの位置信号に対応する前記タッチパネル上における接触位置の中点を、前記ズーム光学系のズーム倍率によらずに固定されるズーム中心位置として前記ズーム光学系のズーム倍率を変更する駆動信号を前記ズーム駆動部に出力する駆動制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記標本試料が載置され、水平方向に移動可能な電動ステージをさらに備え、前記駆動制御部は、前記ズーム光学系のズームの変更前後において前記画像上で表示される前記ズーム中心位置が略同じ表示位置で表示される位置に、前記電動ステージを駆動する駆動信号を出力することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記駆動制御部は、前記２つの位置信号にそれぞれ対応する２つの接触位置の距離が時間とともに大きくなる場合、前記ズーム光学系のズーム倍率を拡大する駆動信号を出力する一方、前記２つの位置信号にそれぞれ対応する２つの接触位置の距離が時間とともに小さくなる場合、前記ズーム光学系のズーム倍率を縮小する駆動信号を出力することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記２つの接触位置の距離の変化前後の長さの比および前記２つの接触位置の距離の変化開始直後における前記ズーム光学系のズーム倍率に基づいて、前記ズーム光学系によるズーム倍率を算出するズーム倍率算出部をさらに備え、前記駆動制御部は、前記ズーム倍率算出部が算出した前記ズーム倍率に応じた駆動信号を前記ズーム駆動部に出力することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、互いに倍率が異なる複数の対物レンズを有するレボルバと、前記標本試料の観察光の光路上から前記複数の対物レンズを択一的に切替えるレボルバ駆動部と、をさらに備え、前記駆動制御部は、前記対物レンズの倍率と前記ズーム光学系のズーム倍率との組み合わせによって定まる総合ズーム倍率に対応する駆動信号を、前記ズーム駆動部および前記レボルバ駆動部それぞれに出力することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記駆動制御部は、前記タッチパネルから出力される前記２つの位置信号のうち少なくとも一方が停止した場合、前記ズーム駆動部、電動ステージおよび前記レボルバ駆動部にそれぞれ駆動信号を出力することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記中点を識別可能な情報で前記表示部に表示させる表示制御部をさらに備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記表示制御部は、前記２つの接触位置の距離の変化量に対応するズーム領域を識別可能な情報で前記表示部に表示させることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記表示制御部は、前記２つの接触位置の距離の変化量に対応する前記ズーム光学系のズーム倍率を前記表示部に表示させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、駆動制御部がタッチパネルから異なる接触位置の入力に応じた２つの位置信号が出力された場合、この２つの位置信号に対応するタッチパネル上における２つの接触位置の中点を、ズーム光学系のズーム倍率によらずに固定するズーム中心位置にしてズーム光学系のズーム倍率を変更する駆動信号をズーム駆動部に出力する。これにより、１つの操作により、標本試料上における所望の観察位置を拡大または縮小することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの構成の一例を示す概念図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの機能構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの表示入力部の一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムが行う処理の概要を示すフローチャートである。
【図５】図５は、ピンチ操作の開始時を模式的に示す図である。
【図６】図６は、ピンチ操作の終了時を模式的に示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの表示部が表示する画像の一例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる顕微鏡システムの表示部が表示する画像の一例を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１の変形例３にかかる顕微鏡システムの表示部が表示する画像の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１の変形例４にかかる顕微鏡システムの表示部が表示する画像の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態１の変形例６にかかる顕微鏡システムの表示部が表示する画像の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態１の変形例７にかかる顕微鏡システムの表示部が表示する画像の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡システムが行う処理の概要を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付して説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの構成の一例を示す概念図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの機能構成を示すブロック図である。なお、図１および図２において、顕微鏡システム１が載置される平面をＸＹ平面とし、ＸＹ平面と垂直な方向をＺ方向として説明する。
【００１９】
図１および図２に示すように、顕微鏡システム１は、標本試料Ｓを観察する顕微鏡装置２と、顕微鏡装置２を駆動制御する顕微鏡制御部３と、顕微鏡装置２を介して標本試料Ｓを撮像して画像データを生成する撮像装置４と、撮像装置４の駆動を制御する撮像制御部５と、制御端末７を介して撮像装置４が撮像した画像データに対応する画像を表示するとともに、顕微鏡システム１の各種の操作の入力を受け付ける表示入力部６と、顕微鏡制御部３、撮像制御部５および表示入力部６を制御する制御端末７と、を備える。顕微鏡装置２、顕微鏡制御部３、撮像装置４、撮像制御部５、表示入力部６および制御端末７は、データが送受信可能に有線または無線で接続されている。
【００２０】
顕微鏡装置２は、標本試料Ｓが載置される電動ステージ２１と、側面視略Ｃ字状をなし、電動ステージ２１を支持するとともに、レボルバ２２を介して対物レンズ２３を保持する顕微鏡本体部２４と、標本試料Ｓに光を照射する落射照明用光源２５と、を備える。
【００２１】
電動ステージ２１は、ＸＹＺ方向に移動自在に構成されている。電動ステージ２１は、モータ２１１によってＸＹ平面内で移動自在である。電動ステージ２１は、顕微鏡制御部３の制御のもと、図示しないＸＹ位置の原点センサによってＸＹ平面における所定の原点位置を検出し、この原点位置を基点としてモータ２１１の駆動量が制御されることによって、標本試料Ｓ上の観察箇所を移動する。電動ステージ２１は、観察時のＸ位置およびＹ位置に関する位置信号（ＸＹ座標）を顕微鏡制御部３に出力する。また、電動ステージ２１は、モータ２１２によってＺ方向に移動自在である。電動ステージ２１は、顕微鏡制御部３の制御のもと、図示しないＺ位置の原点センサによって電動ステージ２１のＺ方向における所定の原点位置を検出し、この原点位置を基点としてモータ２１２の駆動量が制御されることによって、所定の高さ範囲内の任意のＺ位置に標本試料Ｓを焦準移動させる。電動ステージ２１は、観察時のＺ位置に関する位置信号を顕微鏡制御部３に出力する。
【００２２】
レボルバ２２は、顕微鏡本体部２４に対してスライド自在または回転自在に設けられ、対物レンズ２３を標本試料Ｓの上方に配置する。レボルバ２２は、ノーズピースやスイングレボルバ等を用いて構成される。レボルバ２２は、マウンタ２２１によって倍率（観察倍率）が異なる複数の対物レンズ２３を保持する。レボルバ２２は、観察光の光路上に挿入されて標本試料Ｓの観察に用いる対物レンズ２３を択一的に切換えるため、マウンタ２２１をスライド移動又は回転させるレボルバ駆動部２２２と、レボルバ２２の接続状態等を検出するレボルバ検出部２２３と、を有する。
【００２３】
レボルバ駆動部２２２は、顕微鏡制御部３の制御のもと、マウンタ２２１をスライド移動又は回転させる。レボルバ検出部２２３は、レボルバ２２が顕微鏡本体部２４に接続されていることを検知するレボルバ接続センサ（図示せず）と、対物レンズ２３が観察光の光路上に挿入された対物レンズ２３の種類を識別するレボルバセンサ（図示せず）と、対物レンズ２３が観察光の光路上に挿入されたことを検知する移動完了センサ（図示せず）と、を有する。レボルバ検出部２２３は、各種センサが検出した検出結果を顕微鏡制御部３へ出力する。
【００２４】
対物レンズ２３は、たとえば１倍，２倍，４倍の比較的倍率の低い対物レンズ２３１（以下、「低倍対物レンズ２３１」という）と、１０倍，２０倍，４０倍の低倍対物レンズ２３１の倍率に対して高倍率である対物レンズ２３２（以下、「高倍対物レンズ２３２」という）とを少なくとも一つずつマウンタ２２１に装着される。なお、低倍対物レンズ２３１および高倍対物レンズ２３２の倍率は一例であり、高倍対物レンズ２３２が低倍対物レンズ２３１に対して高ければよい。
【００２５】
顕微鏡本体部２４は、ファイバー２５１を介して落射照明用光源２５から出射された照明光Ｌ１（以下、「落射照明光Ｌ１」という）を集光する照明レンズ２４１と、落射照明光Ｌ１の光路を対物レンズ２３の光軸に沿って偏向させるハーフミラー２４２と、標本試料Ｓを拡大するズームレンズ部２４３と、対物レンズ２３、ズームレンズ部２４３およびハーフミラー２４２を介して入射される標本試料Ｓの反射光を集光して観察像を結像する結像レンズ２４４とが内部に設けられている。
【００２６】
ズームレンズ部２４３は、１または複数のレンズからなり、標本試料Ｓに対してズーム可能なズーム光学系２４３ａと、ズーム光学系２４３ａを光軸に沿って駆動するズーム駆動部２４３ｂとを有する。ズーム駆動部２４３ｂは、顕微鏡制御部３の制御のもと、ズーム光学系２４３ａを光軸に沿って移動させることにより、ズーム光学系２４３ａのズーム倍率を変更する。
【００２７】
落射照明光Ｌ１は、照明レンズ２４１、ハーフミラー２４２、ズーム光学系２４３ａおよび対物レンズ２３を経て標本試料Ｓに照射される。標本試料Ｓで反射した反射光Ｌ２（以下、「観察光Ｌ２」という）は、対物レンズ２３、ズーム光学系２４３ａ、ハーフミラー２４２および結像レンズ２４４を経て撮像装置４に入射する。
【００２８】
落射照明用光源２５は、ハロゲンランプ、キセノンランプまたはＬＥＤ（Light Emitting Diode）等によって構成される。落射照明用光源２５は、ファイバー２５１を介して標本試料Ｓの観察像を形成するための落射照明光Ｌ１を顕微鏡本体部２４に出射する。
【００２９】
顕微鏡制御部３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を用いて構成され、制御端末７の制御のもと、顕微鏡装置２を構成する各部の動作を統括的に制御する。具体的には、顕微鏡制御部３は、レボルバ駆動部２２２を駆動することにより、マウンタ２２１を回転させて観察光Ｌ２の光路上に配置する対物レンズ２３を切換える切換処理、モータ２１１またはモータ２１２を駆動することにより、電動ステージ２１の駆動処理、および標本試料Ｓの観察に伴う顕微鏡装置２の各部の調整を行う調整処理等を行う。また、顕微鏡制御部３は、顕微鏡装置２を構成する各部の状態、たとえば電動ステージ２１の位置情報（ＸＹ位置、Ｚ位置）およびレボルバ２２に装着された対物レンズ２３の種類情報等を制御端末７に出力する。
【００３０】
撮像装置４は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子４１を用いて構成される。撮像装置４は、撮像制御部５の制御のもと、結像レンズ２４４を経て入射された標本試料Ｓの観察像を撮像し、カメラケーブルを介して撮像した標本試料Ｓの画像データを制御端末７へ出力する。
【００３１】
撮像制御部５は、ＣＰＵ等を用いて構成され、撮像装置４の動作を制御する。具体的には、撮像制御部５は、撮像装置４の自動ゲイン制御のＯＮ／ＯＦＦ切換処理、ゲインの設定処理およびフレームレートの設定処理等を行って撮像装置４の撮影動作を制御する。撮像制御部５は、ＡＥ処理部５１と、ＡＦ処理部５２と、を有する。
【００３２】
ＡＥ処理部５１は、撮像装置４が生成した画像データに基づいて、撮像装置４の露出条件を自動的に設定する。具体的には、ＡＥ処理部５１は、制御端末７を介して取得した画像データから輝度を算出し、算出した輝度に基づいて撮像装置４の露出条件、たとえば露光時間を決定することで撮像装置４の自動的に調整するＡＥ処理を行う。
【００３３】
ＡＦ処理部５２は、撮像装置４が生成した画像データに基づいて、撮像装置４のピントを自動的に調整する。具体的には、ＡＦ処理部５２は、画像データに含まれるコントラストを評価し、合焦している合焦位置（焦点位置）を検出することにより、撮像装置４のピントを自動的に調整するＡＦ処理を行う。なお、ＡＦ処理部５２は、画像データに基づいて、電動ステージ２１の各Ｚ位置における画像のコントラストを評価することにより、合焦している焦点位置（Ｚ位置）を検出してもよい。
【００３４】
表示入力部６は、制御端末７との通信を行う表示通信部６１と、画像を表示する表示部６２と、外部からの物体の接触に応じた位置信号を出力するタッチパネル６３と、を有する。
【００３５】
表示通信部６１は、制御端末７との通信を行うための通信インターフェースである。表示通信部６１は、制御端末７から出力される画像データを表示部６２へ出力する。
【００３６】
表示部６２は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等からなる表示パネルを用いて構成される。表示部６２は、表示通信部６１を介して入力される画像データに対応する画像を表示する。表示部６２は、顕微鏡システム１の各種操作情報等を表示する。
【００３７】
タッチパネル６３は、表示部６２の表示画面上に設けられ、外部からの物体の接触位置に応じた入力を受け付ける。具体的には、タッチパネル６３は、ユーザが表示部６２に表示される操作アイコンに従ってタッチ（接触）した位置を検出し、この検出したタッチ位置に応じた位置信号を制御端末７へ出力する。たとえば、図３に示すように、タッチパネル６３は、表示部６２が顕微鏡システム１の各種操作情報を画像表示領域Ａ１内で表示することで、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）として機能する。一般に、タッチパネルとしては、抵抗膜方式、静電容量方式および光学方式等がある。本実施の形態１では、いずれの方式のタッチパネルであっても適用可能である。また、タッチパネル６３は、ユーザがタッチした位置を含む領域の重心をタッチ位置として検出する。
【００３８】
制御端末７は、顕微鏡制御部３、撮像制御部５および表示入力部６との通信を行う制御通信部７１と、顕微鏡システム１の各種情報を記憶する記憶部７３と、顕微鏡システム１の各部の駆動を指示する駆動指示信号の入力を受け付ける入力部７２と、顕微鏡システム１の各部を制御する制御部７４と、を備える。
【００３９】
制御通信部７１は、顕微鏡制御部３、撮像制御部５および表示入力部６それぞれとの通信を行うための通信インターフェースである。また、制御通信部７１は、カメラケーブルを介して撮像装置４から出力される画像データを制御部７４へ出力する。
【００４０】
入力部７２は、キーボード、マウス、ジョイスティックおよび各種スイッチ等を用いて構成され、各種スイッチの操作入力に応じた操作信号を制御部７４に出力する。
【００４１】
記憶部７３は、制御端末７の内部に固定的に設けられるフラッシュメモリおよびＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリを用いて実現される。記憶部７３は、顕微鏡システム１に実行させる各種プログラム、プログラムの実行中に使用される各種データを記憶する。また、記憶部７３は、制御部７４の処理中の情報を一次的に記憶する。記憶部７３は、撮像装置４が撮像した画像データを記憶する画像データ記憶部７３１と、表示入力部６のタッチパネル６３から入力される接触位置を示す位置信号を記憶する位置信号記憶部７３２と、を有する。なお、記憶部７３は、外部から装着されるメモリカード等を用いて構成されてもよい。
【００４２】
制御部７４は、ＣＰＵ等を用いて構成され、入力部７２およびタッチパネル６３からの駆動指示信号、位置信号および切換信号等に応じて顕微鏡システム１を構成する各部に対応する指示やデータの転送等を行って顕微鏡システム１の動作を統括的に制御する。
【００４３】
制御部７４の詳細な構成について説明する。制御部７４は、画像処理部７４１と、トリミング部７４２と、ズーム倍率算出部７４３と、移動量算出部７４４と、駆動制御部７４５と、表示制御部７４６と、を有する。
【００４４】
画像処理部７４１は、制御通信部７１を介して入力される画像データに対して、所定の画像処理を施して表示部６２で表示する表示画像を生成する。具体的には、画像処理部７４１は、画像データに対して、オプティカルブラック減算処理、ホワイトバランス調整処理、同時化処理、カラーマトリクス演算処理、γ補正処理、色再現処理およびエッジ強調処理等を含む画像処理を行う。画像処理部７４１は、画像データを所定の方式、たとえばＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式で圧縮し、圧縮した画像データを画像データ記憶部７３１へ出力する。
【００４５】
トリミング部７４２は、画像処理部７４１が画像処理を施した画像データに対応する画像から所定の領域を切出してトリミング画像を生成する。
【００４６】
ズーム倍率算出部７４３は、タッチパネル６３から出力される２つの位置信号に基づいて、ズームレンズ部２４３によるズーム倍率を算出する。具体的には、ズーム倍率算出部７４３は、タッチパネル６３から出力される２つの位置信号に対応するタッチパネル６３上の接触位置の距離の変化前後の長さの比および変化開始直後のズーム光学系２４３ａのズーム倍率に基づいて、ズーム光学系２４３ａによるズーム倍率を算出する。なお、ズーム倍率算出部７４３は、接触位置の距離量に応じて補正係数や重み付けを行ってもよい。
【００４７】
移動量算出部７４４は、タッチパネル６３から出力される２つの位置信号に基づいて、ズーム光学系２４３ａのズームの前後において表示部６２によって表示される画像上でズーム光学系２４３ａのズーム倍率によらず固定されるズーム中心位置が略同じ表示位置で表示される位置に、電動ステージ２１を駆動させる移動量および位置を算出する。
【００４８】
駆動制御部７４５は、タッチパネル６３から異なる接触位置の入力に応じた２つの位置信号が出力された場合、この２つの位置信号に対応するタッチパネル６３上における接触位置の中点を、ズーム光学系２４３ａのズーム倍率によらず固定されるズーム中心位置にしてズーム光学系２４３ａのズーム倍率を変更する駆動信号をズーム駆動部２４３ｂに出力する。駆動制御部７４５は、ズーム倍率算出部７４３が算出したズーム倍率に応じた駆動信号をズーム駆動部２４３ｂに出力する。また、駆動制御部７４５は、ズーム光学系２４３ａによるズームの変更前後において表示部６２によって表示される画像上でズーム光学系２４３ａのズーム中心位置が略同じ表示位置で表示される位置に、電動ステージ２１を駆動させる駆動信号をモータ２１１に出力する。具体的には、駆動制御部７４５は、移動量算出部７４４が算出した電動ステージ２１を移動させる移動量に応じた駆動信号をモータ２１１に出力する。
【００４９】
表示制御部７４６は、表示部６２の表示態様を制御する。具体的には、表示制御部７４６は、画像データ記憶部７３１が記憶する複数の画像データの各々の画像を表示部６２に表示させる。表示制御部７４６は、顕微鏡システム１の各々の動作に関する操作情報、たとえば、電動ステージ２１の操作情報等を表示部６２に表示させる。
【００５０】
このように構成された顕微鏡システム１は、制御部７４の制御のもと、撮像装置４で撮像された標本試料Ｓの画像データを表示部６２に表示することによってユーザに標本試料Ｓの画像を観察させることができる。さらに、顕微鏡システム１は、タッチパネル６３から入力される位置信号に基づいて、制御部７４が顕微鏡システム１の各部に指示信号や駆動信号を出力することにより、顕微鏡装置２および撮像装置４が駆動する。
【００５１】
つぎに、顕微鏡システム１が行う動作について説明する。図４は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システム１が行う処理の概要を示すフローチャートである。なお、以下においては、顕微鏡装置２の電動ユニットとして電動ステージ２１およびズームレンズ部２４３を例に説明する。
【００５２】
図４に示すように、駆動制御部７４５は、タッチパネル６３に対し、ピンチ操作が開始されたか否かを判断する（ステップＳ１０１）。具体的には、図５に示すように、駆動制御部７４５は、ユーザがタッチパネル６３上において異なる２箇所（Ｋ１，Ｋ２）にタッチすることにより、タッチパネル６３から異なる接触位置の入力に応じた２つの位置信号が出力されたか否かを判断する。タッチパネル６３に対し、ピンチ操作が開始されたと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１は、ステップＳ１０２へ移行する。一方、タッチパネル６３を介してピンチ操作が開始されていないと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、顕微鏡システム１は、本処理を終了する。
【００５３】
続いて、駆動制御部７４５は、タッチパネル６３から出力される２つの位置信号に対応したタッチ位置Ｋ１，Ｋ２を取得し（ステップＳ１０２）、ズーム光学系２４３ａによるズーム中心位置を算出する（ステップＳ１０３）。具体的には、図５に示すように、駆動制御部７４５は、ユーザが最初にタッチパネル６３にタッチした２つのタッチ位置Ｋ１，Ｋ２を結ぶ直線の中点Ｐ１をズーム光学系２４３ａのズーム中心位置として算出する。
【００５４】
その後、駆動制御部７４５は、タッチパネル６３に対し、ピンチ操作が終了したか否かを判断する（ステップＳ１０４）。具体的には、駆動制御部７４５は、タッチパネル６３から少なくとも一方の位置信号の出力が停止したか否かを判断することにより、ピンチ操作が終了したか否かを判断する。タッチパネル６３に対し、ピンチ操作が終了したと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１は、ステップＳ１０５へ移行する。一方、タッチパネル６３に対し、ピンチ操作が終了していないと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、顕微鏡システム１は、ステップＳ１０２へ戻る。
【００５５】
続いて、駆動制御部７４５は、ユーザがタッチパネル６３から離反した離反位置を取得する（ステップＳ１０５）。具体的には、図６に示すように、駆動制御部７４５は、ユーザがタッチパネル６３から離反した際のタッチパネル６３から出力される位置信号に応じた離反位置Ｋ１１，K１２を取得する。図５および図６においては、ピンチ操作として標本試料Ｓを拡大するピンチアウト操作を例に説明したが、標本試料Ｓを縮小するピンチイン操作であってもよい。ここで、ピンチアウト操作とは、ユーザがタッチパネル６３に対して異なる位置でタッチした２つのタッチ位置をタッチパネル６３の外縁に向けて２つのタッチ位置の距離を時間とともに大きくすることである。また、ピンチイン操作とは、ユーザがタッチパネル６３に対して異なる位置でタッチした２つのタッチ位置をタッチパネル６３の中心に向けて２つのタッチ位置の距離を時間とともに小さくする。
【００５６】
その後、ズーム倍率算出部７４３は、ズームレンズ部２４３によるズーム倍率を算出する（ステップＳ１０６）。具体的には、ズーム倍率算出部７４３は、ユーザがタッチパネル６３に対してピンチ操作の開始時の２つのタッチ位置Ｋ１，Ｋ２を結ぶ直線とピンチ操作の終了時の２つの離反位置Ｋ１１，Ｋ１２を結ぶ直線との比率をＲ、ズーム中心位置を含む関心領域（以下、（ＲＯＩ）という）をズームする際のＲＯＩズーム補正係数をＣ、現在のズーム倍率をＮとした場合において、Ｒ≦１．０の条件を満たすとき、以下の式によってズーム倍率Ｚを算出する。
Ｚ＝（Ｒ×Ｃ＋（１−Ｃ）×Ｎ ・・・（１）
また、Ｒ＞１．０の条件を満たすとき、ズーム倍率算出部７４３は、以下の式によってズーム倍率Ｚを算出する。
Ｚ＝（（１÷（１÷Ｒ）×Ｃ）＋（１−Ｃ））×Ｎ ・・・（２）
【００５７】
このように、ズーム倍率算出部７４３は、式（１）〜（２）を用いて２つの接触位置の距離の変化前後の長さの比、ＲＯＩズーム補正係数および現在のズーム倍率に基づいて、ズーム光学系２４３ａのズーム倍率を算出する。ここで、ＲＯＩ補正係数は、予めシミュレーションから求めて適宜設定することができる。本実施の形態１では、ＲＯＩ補正係数を０．５で設定する。これにより、ユーザは、ピンチ操作の前後による比率が略０．２〜０．２５の範囲の場合、３〜４回のピンチ操作で最低ズーム倍率から最大ズーム倍率に段階的に変更することができる（×１．０→×３．０→×９．０→×２７．０→×３０．０）。なお、ズーム倍率は、均等であってもよい（×１．０→×１０．０→×２０．０→×３０．０）。
【００５８】
続いて、移動量算出部７４４は、ピンチ操作における２つのタッチ位置Ｋ１，Ｋ２の中点Ｐ１に基づいて、電動ステージ２１を移動する移動量を算出する（ステップＳ１０７）。具体的には、駆動制御部７４５は、表示部６２が表示する画像Ｗn（ｎ＝自然数）内においてピンチ操作による２つのタッチ位置Ｋ１，Ｋ２の中点Ｐ１の表示位置が固定される位置までの電動ステージ２１の移動量を算出する。
【００５９】
その後、駆動制御部７４５は、移動量算出部７４４が算出した電動ステージ２１の移動量が電動ステージ２１の移動量の限界値であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。移動量算出部７４４が算出した電動ステージ２１の移動量が電動ステージ２１の移動量の限界値であると駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、駆動制御部７４５は、電動ステージ２１の移動量を電動ステージ２１の移動量を限界値に設定する（ステップＳ１０９）。その後、顕微鏡システム１は、ステップＳ１１０へ移行する。一方、移動量算出部７４４が算出した電動ステージ２１の移動量が電動ステージ２１の移動量の限界値でないと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、顕微鏡システム１は、ステップＳ１１０へ移行する。
【００６０】
続いて、駆動制御部７４５は、移動量算出部７４４が算出した電動ステージ２１の移動量に応じた駆動信号を顕微鏡制御部３に出力する（ステップＳ１１０）。この場合、顕微鏡制御部３は、駆動制御部７４５から入力される駆動信号に基づいて、モータ２１１を駆動することにより、電動ステージ２１を移動する。
【００６１】
その後、駆動制御部７４５は、電動ステージ２１の移動が完了したか否かを判断する（ステップＳ１１１）。具体的には、駆動制御部７４５は、顕微鏡制御部３から電動ステージ２１の移動完了を示す移動完了信号が入力されたか否かを判断する。電動ステージ２１の移動が完了したと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１は、ステップＳ１１２へ移行する。一方、電動ステージ２１の移動が完了していないと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、駆動制御部７４５は、この判断を所定間隔（たとえば１パルス）ごとに行う。
【００６２】
続いて、駆動制御部７４５は、ズーム倍率算出部７４３が算出したズーム倍率に応じたズーム駆動指示信号を顕微鏡制御部３に出力する（ステップＳ１１２）。この場合、顕微鏡制御部３は、駆動制御部７４５から入力されるズーム駆動指示信号に基づいて、ズーム駆動部２４３ｂを駆動することにより、ズーム光学系２４３ａを光軸に沿って移動させて顕微鏡装置２のズーム倍率を変更する。なお、顕微鏡制御部３は、駆動制御部７４５から入力されるズーム駆動指示信号がズーム光学系２４３ａの光学ズームによる光学ズーム倍率が上限を超えている場合、ズームレンズ部２４３の光学ズームを最大に変更するとともに、制御端末７にトリミング部７４２によるデジタルズームを指示するデジタルズーム指示信号を出力してもよい。
【００６３】
その後、駆動制御部７４５は、ズーム光学系２４３ａによるズームが完了したか否かを判断する（ステップＳ１１３）。具体的には、駆動制御部７４５は、顕微鏡制御部３からズーム光学系２４３ａのズーム完了を示すズーム完了信号が入力されたか否かを判断する。ズーム光学系２４３ａのズーム駆動が完了したと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１は、ステップＳ１１４へ移行する。一方、ズーム光学系２４３ａのズーム駆動が完了していないと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、駆動制御部７４５は、この判断を所定間隔（たとえば１パルス）ごとに行う。
【００６４】
続いて、駆動制御部７４５は、撮像制御部５に撮影指示信号を出力することにより、撮像装置４に電動ステージ２１およびズーム光学系２４３ａそれぞれの駆動後の標本試料Ｓを撮像させて画像データを生成させることにより、表示部６２が表示する画像を電動ステージ２１およびズーム光学系２４３ａそれぞれの駆動後の画像に更新する（ステップＳ１１４）。具体的には、図７に示すように、駆動制御部７４５は、ズーム光学系２４３ａによるズーム中心位置（中点Ｐ１）は、表示部６２によって表示される画像Ｗn内の表示位置がピンチ操作（ズーム操作）の前後でほぼ移動していない。この結果、１回の操作で標本試料Ｓ上における所望の観察箇所を変更することなく、拡大または縮小して観察することができる。ステップＳ１１４の後、顕微鏡システム１は、本処理を終了する。
【００６５】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、駆動制御部７４５がタッチパネル６３から異なる接触位置の入力に応じた位置信号が出力された場合、この２つの位置信号に対応するタッチパネル６３上における２つの接触位置の中点Ｐ１を、ズーム光学系２４３ａのズーム倍率によらず固定されるズーム中心位置としてズーム光学系２４３ａのズーム倍率の変更を指示する駆動信号をズーム駆動部２４３ｂに出力する。これにより、１つの操作で標本試料Ｓ上における所望の観察位置を拡大または縮小することができる。
【００６６】
また、本発明の実施の形態１によれば、表示部６２が表示するライブ画像を見ながら標本試料Ｓを拡大して観察する観察位置を直感的な操作により変更することができる。
【００６７】
さらに、本発明の実施の形態１によれば、表示部６２が表示するライブ画像Ｗn上に顕微鏡装置２の操作を受け付ける操作情報（アイコン）を表示しないので、表示部６２の表示領域の場所を大きくすることができるとともに、表示部６２が表示するライブ画像Ｗnが標本試料Ｓのみになる。この結果、ユーザは、標本試料Ｓのみに集中して観察することができる。
【００６８】
また、本発明の実施の形態１によれば、ズーム倍率算出部７４３がタッチパネル６３から出力される２つの位置信号にそれぞれ対応する２つの接触位置の距離の変化前後の長さの比および２つの接触位置の距離の変化開始時のズーム光学系２４３ａのズーム倍率に基づいて、ズーム光学系２４３ａのズーム倍率を算出するので、異なるユーザが操作した場合であっても、同じ操作性を実現することができる。
【００６９】
また、本発明の実施の形態１によれば、従来のＲＯＩ領域に対するＲＯＩズームに比して、ＲＯＩ領域を示すフレーム枠を表示することないので、少ない操作回数でＲＯＩに対するズーム操作を実行することができる。同様に、ＲＯＩ領域を示すフレーム枠の表示を行わないので、ＲＯＩズームの縮小処理にも対応することができる。
【００７０】
また、本発明の実施の形態１によれば、表示部６２が表示するライブ画像Ｗn上におけるズームレンズ部２４３によるズーム中心位置がズーム操作の前後で移動しないため、ユーザが標本試料Ｓ上の観察位置を見失うことがない。
【００７１】
また、本発明の実施の形態１によれば、駆動制御部７４５がズーム倍率算出部７４３によって算出されたズーム倍率に応じた駆動信号をズーム駆動部２４３ｂに出力するため、ユーザが何度もピンチ操作を行わなくとも、規定回数でズームレンズ部２４３のズーム倍率を最大または最小に変更することができる。この結果、ユーザは、ズーム倍率を確信するための余分なピンチ操作を行う必要がない。
【００７２】
（実施の形態１の変形例１）
上述した実施の形態１において、駆動制御部７４５は、ピンチ操作の開始位置の２つのタッチ位置を結ぶ直線とピッチ操作の終了時の２つの離反位置を結ぶ直線との比率に基づいて算出したズーム倍率でズームレンズ部２４３を駆動していたが、たとえば一回のピンチ操作によるズーム倍率に制限を設けてもよい。この場合、ユーザは、入力部７２を介してズームレンズ部２４３の最大倍率から最小倍率まで、又は最小倍率から最大倍率までのズーム倍率の切り替えに要するピンチ操作回数を設定するようにしてもよい。これにより、ユーザの嗜好に合わせたピンチ操作を行うことができる。
【００７３】
（実施の形態１の変形例２）
上述した実施の形態１において、ズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１を識別可能な状態で表示部６２に表示させてもよい。図８は、本実施の形態１の変形例２にかかる顕微鏡システム１の表示部６２が表示する画像の一例を示す図である。
【００７４】
図８に示すように、表示制御部７４６は、駆動制御部７４５が算出した中点Ｐ１（ズーム中心位置）を中心に互いに直行する十字線Ｇ１を表示部６２に表示させる。これにより、ユーザは、ズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１を確認しながらピンチ操作を行うことができる。
【００７５】
なお、上述した実施の形態１の変形例２では、表示制御部７４６がズーム光学系２４３ａのズーム中心位置に十字線Ｇ１を表示部６２に表示させていたが、識別可能な情報として、たとえば文字や図形等のアイコンを表示部６２に表示させてもよい。
【００７６】
（実施の形態１の変形例３）
上述した実施の形態１において、表示制御部７４６がピンチ操作の操作量に対応したＲＯＩズーム領域およびＲＯＩ領域を識別可能に表示部６２に表示させてもよい。図９は、本実施の形態１の変形例３にかかる顕微鏡システム１の表示部６２が表示する画像の一例を示す図である。
【００７７】
図９に示すように、表示制御部７４６は、タッチパネル６３から出力される位置信号に基づいて、ピンチ操作時にピンチ操作の操作量に対応するＲＯＩズーム領域Ｚ１，Ｚ２、ＲＯＩズーム領域に対応するズーム倍率および現在のズーム光学系２４３ａのズーム倍率を表示部６２に表示させてもよい。具体的には、ＲＯＩズーム領域Ｚ１は、ピンチ操作の開始時において現在のズーム光学系２４３ａのズーム倍率（×２．０）から縮小可能なズーム倍率（×１．０）までのピンチ操作の操作量を示す。ＲＯＩズーム領域Ｚ２は、ピンチ操作の開始時において現在のズーム光学系２４３ａのズーム倍率（×２．０）から拡大可能なズーム倍率（×８．０）までのピンチ操作の操作量を示す。
【００７８】
このように、本実施の形態１の変形例３によれば、表示制御部７４６が、タッチパネル６３から出力される位置信号に基づいて、ピンチ操作時にピンチ操作の操作量およびズーム倍率等を表示部６２に表示させる。この結果、ユーザは、ピンチ操作の操作中において、リアルタイムにピンチ操作による拡大可能なＲＯＩズーム領域、縮小可能なＲＯＩ領域および現在のズーム倍率を直感的に把握することができる。
【００７９】
（実施の形態１の変形例４）
上述した実施の形態１において、表示制御部７４６がタッチパネル６３から出力される位置信号に基づいて、ピンチ操作の操作中における操作量に応じてズーム光学系２４３ａのズーム倍率を、ピンチ操作を行っている画像上に重畳させて表示させてもよい。図１０は、本実施の形態１の変形例４にかかる顕微鏡システム１の表示部６２が表示する画像の一例を示す図である。
【００８０】
図１０に示すように、表示制御部７４６は、ピンチ操作に応じてズーム光学系２４３ａのズーム倍率を、ピンチ操作を行っている画像Ｗn上に重畳させて表示部６２に表示させる。
【００８１】
このように、本実施の形態１の変形例４によれば、表示制御部７４６がタッチパネル６３から出力される位置信号に基づいて、ピンチ操作の操作量に応じてズーム光学系２４３ａのズーム倍率を、ピンチ操作を行っている画像Ｗn上に重畳させて表示させる。この結果、ユーザは、ピンチ操作を行いながらリアルタイムにズーム光学系２４３ａのズーム倍率を直感的に把握することができる。
【００８２】
なお、上述した実施の形態１の変形例４において、表示制御部７４６は、タッチパネル６３から出力される位置信号に基づいて、ズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１に対応する電動ステージ２１の位置を、ユーザがピンチ操作を行っている付近の画像Ｗn上に模式的に重畳して表示部６２に表示させてもよい。これにより、ユーザは、ズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１および電動ステージ２１の位置を直感的に把握することができる。
【００８３】
（実施の形態１の変形例５）
上述した実施の形態１では、駆動制御部７４５が電動ステージ２１の移動を制御することにより、ピンチ操作の前後であっても、ズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１を表示部６２によって表示される画像上の同じ位置で表示していたが、たとえばズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１を表示部６２によって表示される画像上の中心になるように電動ステージ２１を駆動するようにしてもよい。これにより、ズーム中心位置が表示部６２によって表示される画像の中心に移動する。この結果、ユーザは、標本試料Ｓにおける所望の観察位置を表示部６２の中央で観察することができるので、ピンチ操作の回数を低減することができる。
【００８４】
（実施の形態１の変形例６）
上述した実施の形態１において、タッチパネル６３を介してズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１を表示部６２が表示する画像上で指定するようにしてもよい。図１１は、本実施の形態１の変形例６にかかる顕微鏡システム１の表示部６２が表示する画像の一例を示す図である。
【００８５】
図１１に示すように、駆動制御部７４５は、タッチパネル６３から入力される位置信号が一定時間（たとえば２秒）を超えてタッチパネル６３の略同じ位置を示す場合、ズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１を表示部６２が表示する画像Ｗn上で指定する（図１１（ａ））。この際、表示制御部７４６は、駆動制御部７４５が指定したズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１を識別可能な情報、たとえば記号、文字および図形等のアイコンによって表示部６２に表示させる。具体的には、図１１（ｂ）に示すように、表示制御部７４６は、駆動制御部７４５が指定したズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１に対応する画像Ｗn上にアイコンＡ１１を表示させる。
【００８６】
その後、駆動制御部７４５は、タッチパネル６３上のいずれかの位置でピンチ操作が行われた場合（図１１（ｃ））、指定したズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１が表示部６２によって表示される画像Ｗn上で略同じ位置になるように（図１１（ｄ））、電動ステージ２１の移動を制御する。
【００８７】
このように、本実施の形態１の変形例６によれば、駆動制御部７４５がタッチパネル６３から入力される位置信号が一定時間を超えてタッチパネル６３の略同じ位置を示す場合、ズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１を表示部６２が表示する画像Ｗn上で指定する。これにより、ユーザは、タッチパネル６３上のいずれかの位置でピンチ操作を繰り返し行っても、ズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１が固定されるので、標本試料Ｓ上の略同じ観察位置を拡大または縮小しながら観察することができる。
【００８８】
（実施の形態１の変形例７）
上述した実施の形態１において、駆動制御部７４５は、タッチパネル６３から入力される位置信号の軌跡に応じて、ズーム光学系２４３ａのＲＯＩズーム領域を設定してもよい。図１２は、本実施の形態１の変形例７にかかる顕微鏡システム１の表示部６２が表示する画像の一例を示す図である。
【００８９】
図１２に示すように、駆動制御部７４５は、ユーザがタッチパネル６３上でタッチした軌跡Ｇ２に応じて、ズーム光学系２４３ａのＲＯＩズーム領域を設定する（図１２（ａ）を参照）。具体的には、駆動制御部７４５は、タッチパネル６３から入力された位置信号に対応するタッチ位置において最大値および最小値のＸＹ座標を含む矩形領域をＲＯＩズーム領域として設定する（図１２（ａ）を参照）。
【００９０】
その後、駆動制御部７４５は、矩形領域全体を表示部６２の表示領域全体で表示するため、電動ステージ２１およびズーム駆動部２４３ｂを駆動することにより、矩形領域を表示部６２の表示領域に表示させる（図１２（ｂ）を参照）。
【００９１】
このように、本実施の形態１の変形例７によれば、駆動制御部７４５は、タッチパネル６３から入力される位置信号の軌跡Ｇ２に応じて、ズーム光学系２４３ａのＲＯＩズーム領域を設定する。これにより、ユーザは、タッチパネル６３を介して表示部６２によって表示される画像Ｗn上をタッチし続けるだけで、標本試料Ｓ上における所望の観察位置を拡大して観察することができる。
【００９２】
（実施の形態１の変形例８）
上述した実施の形態１では、駆動制御部７４５の制御のもと、水平方向に移動可能な電動ステージ２１であったが、ユーザが手動で移動させるマニュアルステージであっても本発明を適用することができる。具体的には、駆動制御部７４５は、ピンチ操作に応じてズームレンズ部２４３によるズーム倍率のみ変更する。これにより、ユーザは、マニュアルステージであっても、ピンチ操作によってズーム倍率を変更することができる。
【００９３】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡システムは、上述した実施の形態にかかる顕微鏡システムによる動作のみ異なり、顕微鏡システムの構成は上述した実施の形態にかかる顕微鏡システムと同様の構成を有する。このため、以下においては、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡システムによる動作のみ説明する。
【００９４】
図１３は、本実施の形態２にかかる顕微鏡システム１が行う処理の概要を示すフローチャートである。
【００９５】
図１３に示すように、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０６は、図４のステップＳ１０１〜ステップＳ１０６にそれぞれ対応する。
【００９６】
ステップＳ２０７において、駆動制御部７４５は、ズーム倍率算出部７４３が算出したズーム倍率でズーム光学系２４３ａの光学ズームが可能であるか否かを判断する。ズーム倍率算出部７４３が算出したズーム倍率でズーム光学系２４３ａの光学ズームが可能であると駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１は、後述するステップＳ２０８へ移行する。一方、ズーム倍率算出部７４３が算出したズーム倍率でズーム光学系２４３ａの光学ズームが可能でないと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、顕微鏡システム１は、後述するステップＳ２１６へ移行する。
【００９７】
ステップＳ２０８〜ステップＳ２１５は、図４のステップＳ１０７〜ステップＳ１１４にそれぞれ対応する。
【００９８】
ステップＳ２１６において、駆動制御部７４５は、観察光Ｌ２上に挿入された対物レンズ２３が高倍対物レンズ２３２であるか否かを判断する。具体的には、駆動制御部７４５は、レボルバ検出部２２３から出力される対物レンズ２３の種類を示す種別信号に基づいて、観察光Ｌ２上に光路上に挿入された対物レンズ２３が高倍対物レンズ２３２であるか否かを判断する。観察光Ｌ２上に挿入された対物レンズ２３が高倍対物レンズ２３２であると駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ２１６：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１は、後述するステップＳ２１７へ移行する。一方、観察光Ｌ２上に挿入された対物レンズ２３が高倍対物レンズ２３２でないと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ２１６：Ｎｏ）、顕微鏡システム１は、後述するステップＳ２１９へ移行する。
【００９９】
ステップＳ２１７において、駆動制御部７４５は、ズーム光学系２４３ａのズーム倍率を限界値に設定する。
【０１００】
続いて、トリミング部７４２は、現在のズーム光学系２４３ａの光学ズームよるズーム倍率と、ズーム倍率算出部７４３が算出したズーム倍率とに基づいて、デジタルズームを行うトリミング領域を設定する（ステップＳ２１８）。その後、顕微鏡システム１は、ステップＳ２０８へ移行する。
【０１０１】
ステップＳ２１９において、駆動制御部７４５は、低倍対物レンズ２３１から高倍対物レンズ２３２に切替える切替信号を顕微鏡制御部３に出力する。この場合、顕微鏡制御部３は、駆動制御部７４５から入力される切替信号に基づいて、レボルバ駆動部２２２を駆動することにより、マウンタ２２１を回転させて観察光Ｌ２上に挿入された低倍対物レンズ２３１から高倍対物レンズ２３２に切替える。
【０１０２】
続いて、駆動制御部７４５は、撮像制御部５に撮影指示信号を出力することにより、撮像装置４に標本試料Ｓを撮像させて画像データを生成させることにより、ライブ画像を取得する（ステップＳ２２０）。
【０１０３】
その後、駆動制御部７４５は、電動ステージ２１をＺ方向に昇降させることによって顕微鏡装置２のピント位置を同焦点に補正する補正指示信号を顕微鏡制御部３へ出力する（ステップＳ２２１）。この場合、顕微鏡制御部３は、駆動制御部７４５から入力される補正指示信号に基づいて、モータ２１２を駆動することにより、電動ステージ２１をＺ方向に昇降させる。これにより、顕微鏡装置２は、低倍対物レンズ２３１から高倍対物レンズ２３２に切り替えた場合であっても、標本試料Ｓの試料面にピントを合わせることができる。
【０１０４】
その後、ＡＦ処理部５２は、制御端末７を介して画像データ記憶部７３１に記憶されたライブ画像を取得し、取得したライブ画像のコントラストに基づいて、ＡＦ処理を行う（ステップＳ２２２）。ステップＳ２２２の後、顕微鏡システム１は、ステップＳ２０７へ移行する。
【０１０５】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、駆動制御部７４５がピンチ操作に応じたズーム倍率に基づいて、ズーム駆動部２４３ｂおよびレボルバ駆動部２２２に駆動信号を出力する。これにより、ユーザは、対物レンズ２３の切り替えを含めて１つの動作で、１つの動作で標本試料Ｓ上における所望の観察位置を拡大または縮小することができる。
【０１０６】
なお、上述した実施の形態では、駆動制御部がピンチ操作に応じてリアルタイムにズームレンズ部、電動ステージおよびレボルバ駆動部に駆動信号を出力していたが、たとえば、ピンチ操作が開始されてから終了するまでタッチパネルから出力される位置信号を位置信号記憶部に一時的に記憶させ、ピンチ操作の終了時に駆動制御部が位置信号記憶部から位置信号を取得して顕微鏡システムの各種の電動ユニットに駆動信号を出力するようにしてもよい。
【０１０７】
なお、上記した実施の形態では、拡大して観察する場合について説明したが、縮小して観察する場合についても適用できる。その場合も、拡大して観察する場合と同様、光学ズームが可能であるか否かを判断し、光学ズームが可能であると判断した場合は、光学ズームにより観察する倍率を縮小させ、光学ズームが可能でないと判断した場合は、高倍対物レンズ２３２から低倍対物レンズ２３１に切替え可能か判断し、可能であれば、低倍対物レンズ２３１に切替えるようにしてもよい。
【０１０８】
なお、上述した実施の形態では、顕微鏡装置、撮像装置、表示入力部および制御端末を備えた顕微鏡システムを例に説明したが、たとえば標本試料を拡大する対物レンズ、対物レンズを介して標本試料を撮像する撮像機能、および画像を表示する表示機能を備えた撮像装置、たとえばビデオマイクロスコープ等であっても、本発明を適用することができる。
【０１０９】
また、上述した実施の形態では、顕微鏡装置として正立型顕微鏡装置を例に説明したが、たとえば倒立型顕微鏡装置であっても本発明を適用することができる。さらに、顕微鏡装置を組み込んだライン装置といった各種システムにも、本発明を適用することができる。
【０１１０】
また、上述した実施の形態では、表示入力部と制御端末とが別々に構成されていたが、たとえば表示入力部と制御端末とが一体的に形成された携帯型端末であってもよい。
【０１１１】
また、上述した実施の形態では、電動ステージ２１をモータ２１２によってＺ方向に移動自在としたが、対物レンズ２３又は、対物レンズ２３を含む観察光学系全体をＺ方向に移動自在としてもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１ 顕微鏡システム
２ 顕微鏡装置
３ 顕微鏡制御部
４ 撮像装置
５ 撮像制御部
６ 表示入力部
７ 制御端末
２１ 電動ステージ
２２ レボルバ
２３ 対物レンズ
２４ 顕微鏡本体部
２５ 落射照明用光源
４１ 撮像素子
５１ ＡＥ処理部
５２ ＡＦ処理部
６１ 表示通信部
６２ 表示部
６３ タッチパネル
７１ 制御通信部
７２ 入力部
７３ 記憶部
７４ 制御部
２１１，２１２ モータ
２２１ マウンタ
２２２ レボルバ駆動部
２４１ 照明レンズ
２４２ ハーフミラー
２４３ ズームレンズ部
２４３ａ ズーム光学系
２４３ｂ ズーム駆動部
２４４ 結像レンズ
７３１ 画像データ記憶部
７３２ 位置信号記憶部
７４１ 画像処理部
７４２ トリミング部
７４３ ズーム倍率算出部
７４４ 移動量算出部
７４５ 駆動制御部
７４６ 表示制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルによるタッチ操作によって、標本試料を拡大観察する顕微鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、顕微鏡システムでは、ジョイスティックまたはハンドスイッチのような操作コントローラに替えて、タッチパネルを用いて操作コントローラで顕微鏡システムの各構成部を操作する技術が知られている（特許文献１参照）。この技術では、表示モニタに、ステージ上に載置された標本試料の画像およびズーム倍率の変更の入力を受け付ける操作情報を表示させ、タッチパネルから入力される外部からの物体の接触位置に応じた位置信号に応じてズーム倍率を変更することで、直感的な操作を可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−５９９４０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、上述した技術では、標本試料上の観察位置を変更して拡大する場合、タッチパネルを介して観察位置の指定を行ってからズーム倍率の変更を行っているため、その都度、観察位置の指定とズーム倍率の変更の２つの操作を別々に行わなければならず、煩雑な操作になるという問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡単な操作で標本試料上における所望の観察位置を拡大または縮小することができる顕微鏡システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる顕微鏡システムは、顕微鏡装置に含まれる複数の電動ユニットの各々を駆動させて標本試料を観察する顕微鏡システムであって、１または複数のレンズからなり、前記標本試料に対してズーム可能なズーム光学系と、前記ズーム光学系を光軸に沿って移動させるズーム駆動部と、前記ズーム光学系を介して前記標本試料の観察像を撮像して、前記標本試料の画像データを生成する撮像部と、前記撮像部が生成した前記画像データに対応する画像を表示する表示部と、前記表示部の表示画面上に設けられ、外部からの物体の接触位置に応じた入力を受け付けるタッチパネルと、前記タッチパネルから異なる前記接触位置の入力に応じた２つの位置信号が出力された場合、該２つの位置信号に対応する前記タッチパネル上における接触位置の中点を、前記ズーム光学系のズーム倍率によらずに固定されるズーム中心位置として前記ズーム光学系のズーム倍率を変更する駆動信号を前記ズーム駆動部に出力する駆動制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記標本試料が載置され、水平方向に移動可能な電動ステージをさらに備え、前記駆動制御部は、前記ズーム光学系のズームの変更前後において前記画像上で表示される前記ズーム中心位置が略同じ表示位置で表示される位置に、前記電動ステージを駆動する駆動信号を出力することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記駆動制御部は、前記２つの位置信号にそれぞれ対応する２つの接触位置の距離が時間とともに大きくなる場合、前記ズーム光学系のズーム倍率を拡大する駆動信号を出力する一方、前記２つの位置信号にそれぞれ対応する２つの接触位置の距離が時間とともに小さくなる場合、前記ズーム光学系のズーム倍率を縮小する駆動信号を出力することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記２つの接触位置の距離の変化前後の長さの比および前記２つの接触位置の距離の変化開始直後における前記ズーム光学系のズーム倍率に基づいて、前記ズーム光学系によるズーム倍率を算出するズーム倍率算出部をさらに備え、前記駆動制御部は、前記ズーム倍率算出部が算出した前記ズーム倍率に応じた駆動信号を前記ズーム駆動部に出力することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、互いに倍率が異なる複数の対物レンズを有するレボルバと、前記標本試料の観察光の光路上から前記複数の対物レンズを択一的に切替えるレボルバ駆動部と、をさらに備え、前記駆動制御部は、前記対物レンズの倍率と前記ズーム光学系のズーム倍率との組み合わせによって定まる総合ズーム倍率に対応する駆動信号を、前記ズーム駆動部および前記レボルバ駆動部それぞれに出力することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記駆動制御部は、前記タッチパネルから出力される前記２つの位置信号のうち少なくとも一方が停止した場合、前記ズーム駆動部、電動ステージおよび前記レボルバ駆動部にそれぞれ駆動信号を出力することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記中点を識別可能な情報で前記表示部に表示させる表示制御部をさらに備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記表示制御部は、前記２つの接触位置の距離の変化量に対応するズーム領域を識別可能な情報で前記表示部に表示させることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記表示制御部は、前記２つの接触位置の距離の変化量に対応する前記ズーム光学系のズーム倍率を前記表示部に表示させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、駆動制御部がタッチパネルから異なる接触位置の入力に応じた２つの位置信号が出力された場合、この２つの位置信号に対応するタッチパネル上における２つの接触位置の中点を、ズーム光学系のズーム倍率によらずに固定するズーム中心位置にしてズーム光学系のズーム倍率を変更する駆動信号をズーム駆動部に出力する。これにより、１つの操作により、標本試料上における所望の観察位置を拡大または縮小することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの構成の一例を示す概念図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの機能構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの表示入力部の一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムが行う処理の概要を示すフローチャートである。
【図５】図５は、ピンチ操作の開始時を模式的に示す図である。
【図６】図６は、ピンチ操作の終了時を模式的に示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの表示部が表示する画像の一例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる顕微鏡システムの表示部が表示する画像の一例を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１の変形例３にかかる顕微鏡システムの表示部が表示する画像の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１の変形例４にかかる顕微鏡システムの表示部が表示する画像の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態１の変形例６にかかる顕微鏡システムの表示部が表示する画像の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態１の変形例７にかかる顕微鏡システムの表示部が表示する画像の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡システムが行う処理の概要を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付して説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの構成の一例を示す概念図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの機能構成を示すブロック図である。なお、図１および図２において、顕微鏡システム１が載置される平面をＸＹ平面とし、ＸＹ平面と垂直な方向をＺ方向として説明する。
【００１９】
図１および図２に示すように、顕微鏡システム１は、標本試料Ｓを観察する顕微鏡装置２と、顕微鏡装置２を駆動制御する顕微鏡制御部３と、顕微鏡装置２を介して標本試料Ｓを撮像して画像データを生成する撮像装置４と、撮像装置４の駆動を制御する撮像制御部５と、制御端末７を介して撮像装置４が撮像した画像データに対応する画像を表示するとともに、顕微鏡システム１の各種の操作の入力を受け付ける表示入力部６と、顕微鏡制御部３、撮像制御部５および表示入力部６を制御する制御端末７と、を備える。顕微鏡装置２、顕微鏡制御部３、撮像装置４、撮像制御部５、表示入力部６および制御端末７は、データが送受信可能に有線または無線で接続されている。
【００２０】
顕微鏡装置２は、標本試料Ｓが載置される電動ステージ２１と、側面視略Ｃ字状をなし、電動ステージ２１を支持するとともに、レボルバ２２を介して対物レンズ２３を保持する顕微鏡本体部２４と、標本試料Ｓに光を照射する落射照明用光源２５と、を備える。
【００２１】
電動ステージ２１は、ＸＹＺ方向に移動自在に構成されている。電動ステージ２１は、モータ２１１によってＸＹ平面内で移動自在である。電動ステージ２１は、顕微鏡制御部３の制御のもと、図示しないＸＹ位置の原点センサによってＸＹ平面における所定の原点位置を検出し、この原点位置を基点としてモータ２１１の駆動量が制御されることによって、標本試料Ｓ上の観察箇所を移動する。電動ステージ２１は、観察時のＸ位置およびＹ位置に関する位置信号（ＸＹ座標）を顕微鏡制御部３に出力する。また、電動ステージ２１は、モータ２１２によってＺ方向に移動自在である。電動ステージ２１は、顕微鏡制御部３の制御のもと、図示しないＺ位置の原点センサによって電動ステージ２１のＺ方向における所定の原点位置を検出し、この原点位置を基点としてモータ２１２の駆動量が制御されることによって、所定の高さ範囲内の任意のＺ位置に標本試料Ｓを焦準移動させる。電動ステージ２１は、観察時のＺ位置に関する位置信号を顕微鏡制御部３に出力する。
【００２２】
レボルバ２２は、顕微鏡本体部２４に対してスライド自在または回転自在に設けられ、対物レンズ２３を標本試料Ｓの上方に配置する。レボルバ２２は、ノーズピースやスイングレボルバ等を用いて構成される。レボルバ２２は、マウンタ２２１によって倍率（観察倍率）が異なる複数の対物レンズ２３を保持する。レボルバ２２は、観察光の光路上に挿入されて標本試料Ｓの観察に用いる対物レンズ２３を択一的に切換えるため、マウンタ２２１をスライド移動又は回転させるレボルバ駆動部２２２と、レボルバ２２の接続状態等を検出するレボルバ検出部２２３と、を有する。
【００２３】
レボルバ駆動部２２２は、顕微鏡制御部３の制御のもと、マウンタ２２１をスライド移動又は回転させる。レボルバ検出部２２３は、レボルバ２２が顕微鏡本体部２４に接続されていることを検知するレボルバ接続センサ（図示せず）と、対物レンズ２３が観察光の光路上に挿入された対物レンズ２３の種類を識別するレボルバセンサ（図示せず）と、対物レンズ２３が観察光の光路上に挿入されたことを検知する移動完了センサ（図示せず）と、を有する。レボルバ検出部２２３は、各種センサが検出した検出結果を顕微鏡制御部３へ出力する。
【００２４】
対物レンズ２３は、たとえば１倍，２倍，４倍の比較的倍率の低い対物レンズ２３１（以下、「低倍対物レンズ２３１」という）と、１０倍，２０倍，４０倍の低倍対物レンズ２３１の倍率に対して高倍率である対物レンズ２３２（以下、「高倍対物レンズ２３２」という）とを少なくとも一つずつマウンタ２２１に装着される。なお、低倍対物レンズ２３１および高倍対物レンズ２３２の倍率は一例であり、高倍対物レンズ２３２が低倍対物レンズ２３１に対して高ければよい。
【００２５】
顕微鏡本体部２４は、ファイバー２５１を介して落射照明用光源２５から出射された照明光Ｌ１（以下、「落射照明光Ｌ１」という）を集光する照明レンズ２４１と、落射照明光Ｌ１の光路を対物レンズ２３の光軸に沿って偏向させるハーフミラー２４２と、標本試料Ｓを拡大するズームレンズ部２４３と、対物レンズ２３、ズームレンズ部２４３およびハーフミラー２４２を介して入射される標本試料Ｓの反射光を集光して観察像を結像する結像レンズ２４４とが内部に設けられている。
【００２６】
ズームレンズ部２４３は、１または複数のレンズからなり、標本試料Ｓに対してズーム可能なズーム光学系２４３ａと、ズーム光学系２４３ａを光軸に沿って駆動するズーム駆動部２４３ｂとを有する。ズーム駆動部２４３ｂは、顕微鏡制御部３の制御のもと、ズーム光学系２４３ａを光軸に沿って移動させることにより、ズーム光学系２４３ａのズーム倍率を変更する。
【００２７】
落射照明光Ｌ１は、照明レンズ２４１、ハーフミラー２４２、ズーム光学系２４３ａおよび対物レンズ２３を経て標本試料Ｓに照射される。標本試料Ｓで反射した反射光Ｌ２（以下、「観察光Ｌ２」という）は、対物レンズ２３、ズーム光学系２４３ａ、ハーフミラー２４２および結像レンズ２４４を経て撮像装置４に入射する。
【００２８】
落射照明用光源２５は、ハロゲンランプ、キセノンランプまたはＬＥＤ（Light Emitting Diode）等によって構成される。落射照明用光源２５は、ファイバー２５１を介して標本試料Ｓの観察像を形成するための落射照明光Ｌ１を顕微鏡本体部２４に出射する。
【００２９】
顕微鏡制御部３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を用いて構成され、制御端末７の制御のもと、顕微鏡装置２を構成する各部の動作を統括的に制御する。具体的には、顕微鏡制御部３は、レボルバ駆動部２２２を駆動することにより、マウンタ２２１を回転させて観察光Ｌ２の光路上に配置する対物レンズ２３を切換える切換処理、モータ２１１またはモータ２１２を駆動することにより、電動ステージ２１の駆動処理、および標本試料Ｓの観察に伴う顕微鏡装置２の各部の調整を行う調整処理等を行う。また、顕微鏡制御部３は、顕微鏡装置２を構成する各部の状態、たとえば電動ステージ２１の位置情報（ＸＹ位置、Ｚ位置）およびレボルバ２２に装着された対物レンズ２３の種類情報等を制御端末７に出力する。
【００３０】
撮像装置４は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子４１を用いて構成される。撮像装置４は、撮像制御部５の制御のもと、結像レンズ２４４を経て入射された標本試料Ｓの観察像を撮像し、カメラケーブルを介して撮像した標本試料Ｓの画像データを制御端末７へ出力する。
【００３１】
撮像制御部５は、ＣＰＵ等を用いて構成され、撮像装置４の動作を制御する。具体的には、撮像制御部５は、撮像装置４の自動ゲイン制御のＯＮ／ＯＦＦ切換処理、ゲインの設定処理およびフレームレートの設定処理等を行って撮像装置４の撮影動作を制御する。撮像制御部５は、ＡＥ処理部５１と、ＡＦ処理部５２と、を有する。
【００３２】
ＡＥ処理部５１は、撮像装置４が生成した画像データに基づいて、撮像装置４の露出条件を自動的に設定する。具体的には、ＡＥ処理部５１は、制御端末７を介して取得した画像データから輝度を算出し、算出した輝度に基づいて撮像装置４の露出条件、たとえば露光時間を決定することで撮像装置４の自動的に調整するＡＥ処理を行う。
【００３３】
ＡＦ処理部５２は、撮像装置４が生成した画像データに基づいて、撮像装置４のピントを自動的に調整する。具体的には、ＡＦ処理部５２は、画像データに含まれるコントラストを評価し、合焦している合焦位置（焦点位置）を検出することにより、撮像装置４のピントを自動的に調整するＡＦ処理を行う。なお、ＡＦ処理部５２は、画像データに基づいて、電動ステージ２１の各Ｚ位置における画像のコントラストを評価することにより、合焦している焦点位置（Ｚ位置）を検出してもよい。
【００３４】
表示入力部６は、制御端末７との通信を行う表示通信部６１と、画像を表示する表示部６２と、外部からの物体の接触に応じた位置信号を出力するタッチパネル６３と、を有する。
【００３５】
表示通信部６１は、制御端末７との通信を行うための通信インターフェースである。表示通信部６１は、制御端末７から出力される画像データを表示部６２へ出力する。
【００３６】
表示部６２は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等からなる表示パネルを用いて構成される。表示部６２は、表示通信部６１を介して入力される画像データに対応する画像を表示する。表示部６２は、顕微鏡システム１の各種操作情報等を表示する。
【００３７】
タッチパネル６３は、表示部６２の表示画面上に設けられ、外部からの物体の接触位置に応じた入力を受け付ける。具体的には、タッチパネル６３は、ユーザが表示部６２に表示される操作アイコンに従ってタッチ（接触）した位置を検出し、この検出したタッチ位置に応じた位置信号を制御端末７へ出力する。たとえば、図３に示すように、タッチパネル６３は、表示部６２が顕微鏡システム１の各種操作情報を画像表示領域Ａ１内で表示することで、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）として機能する。一般に、タッチパネルとしては、抵抗膜方式、静電容量方式および光学方式等がある。本実施の形態１では、いずれの方式のタッチパネルであっても適用可能である。また、タッチパネル６３は、ユーザがタッチした位置を含む領域の重心をタッチ位置として検出する。
【００３８】
制御端末７は、顕微鏡制御部３、撮像制御部５および表示入力部６との通信を行う制御通信部７１と、顕微鏡システム１の各種情報を記憶する記憶部７３と、顕微鏡システム１の各部の駆動を指示する駆動指示信号の入力を受け付ける入力部７２と、顕微鏡システム１の各部を制御する制御部７４と、を備える。
【００３９】
制御通信部７１は、顕微鏡制御部３、撮像制御部５および表示入力部６それぞれとの通信を行うための通信インターフェースである。また、制御通信部７１は、カメラケーブルを介して撮像装置４から出力される画像データを制御部７４へ出力する。
【００４０】
入力部７２は、キーボード、マウス、ジョイスティックおよび各種スイッチ等を用いて構成され、各種スイッチの操作入力に応じた操作信号を制御部７４に出力する。
【００４１】
記憶部７３は、制御端末７の内部に固定的に設けられるフラッシュメモリおよびＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリを用いて実現される。記憶部７３は、顕微鏡システム１に実行させる各種プログラム、プログラムの実行中に使用される各種データを記憶する。また、記憶部７３は、制御部７４の処理中の情報を一次的に記憶する。記憶部７３は、撮像装置４が撮像した画像データを記憶する画像データ記憶部７３１と、表示入力部６のタッチパネル６３から入力される接触位置を示す位置信号を記憶する位置信号記憶部７３２と、を有する。なお、記憶部７３は、外部から装着されるメモリカード等を用いて構成されてもよい。
【００４２】
制御部７４は、ＣＰＵ等を用いて構成され、入力部７２およびタッチパネル６３からの駆動指示信号、位置信号および切換信号等に応じて顕微鏡システム１を構成する各部に対応する指示やデータの転送等を行って顕微鏡システム１の動作を統括的に制御する。
【００４３】
制御部７４の詳細な構成について説明する。制御部７４は、画像処理部７４１と、トリミング部７４２と、ズーム倍率算出部７４３と、移動量算出部７４４と、駆動制御部７４５と、表示制御部７４６と、を有する。
【００４４】
画像処理部７４１は、制御通信部７１を介して入力される画像データに対して、所定の画像処理を施して表示部６２で表示する表示画像を生成する。具体的には、画像処理部７４１は、画像データに対して、オプティカルブラック減算処理、ホワイトバランス調整処理、同時化処理、カラーマトリクス演算処理、γ補正処理、色再現処理およびエッジ強調処理等を含む画像処理を行う。画像処理部７４１は、画像データを所定の方式、たとえばＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式で圧縮し、圧縮した画像データを画像データ記憶部７３１へ出力する。
【００４５】
トリミング部７４２は、画像処理部７４１が画像処理を施した画像データに対応する画像から所定の領域を切出してトリミング画像を生成する。
【００４６】
ズーム倍率算出部７４３は、タッチパネル６３から出力される２つの位置信号に基づいて、ズームレンズ部２４３によるズーム倍率を算出する。具体的には、ズーム倍率算出部７４３は、タッチパネル６３から出力される２つの位置信号に対応するタッチパネル６３上の接触位置の距離の変化前後の長さの比および変化開始直後のズーム光学系２４３ａのズーム倍率に基づいて、ズーム光学系２４３ａによるズーム倍率を算出する。なお、ズーム倍率算出部７４３は、接触位置の距離量に応じて補正係数や重み付けを行ってもよい。
【００４７】
移動量算出部７４４は、タッチパネル６３から出力される２つの位置信号に基づいて、ズーム光学系２４３ａのズームの前後において表示部６２によって表示される画像上でズーム光学系２４３ａのズーム倍率によらず固定されるズーム中心位置が略同じ表示位置で表示される位置に、電動ステージ２１を駆動させる移動量および位置を算出する。
【００４８】
駆動制御部７４５は、タッチパネル６３から異なる接触位置の入力に応じた２つの位置信号が出力された場合、この２つの位置信号に対応するタッチパネル６３上における接触位置の中点を、ズーム光学系２４３ａのズーム倍率によらず固定されるズーム中心位置にしてズーム光学系２４３ａのズーム倍率を変更する駆動信号をズーム駆動部２４３ｂに出力する。駆動制御部７４５は、ズーム倍率算出部７４３が算出したズーム倍率に応じた駆動信号をズーム駆動部２４３ｂに出力する。また、駆動制御部７４５は、ズーム光学系２４３ａによるズームの変更前後において表示部６２によって表示される画像上でズーム光学系２４３ａのズーム中心位置が略同じ表示位置で表示される位置に、電動ステージ２１を駆動させる駆動信号をモータ２１１に出力する。具体的には、駆動制御部７４５は、移動量算出部７４４が算出した電動ステージ２１を移動させる移動量に応じた駆動信号をモータ２１１に出力する。
【００４９】
表示制御部７４６は、表示部６２の表示態様を制御する。具体的には、表示制御部７４６は、画像データ記憶部７３１が記憶する複数の画像データの各々の画像を表示部６２に表示させる。表示制御部７４６は、顕微鏡システム１の各々の動作に関する操作情報、たとえば、電動ステージ２１の操作情報等を表示部６２に表示させる。
【００５０】
このように構成された顕微鏡システム１は、制御部７４の制御のもと、撮像装置４で撮像された標本試料Ｓの画像データを表示部６２に表示することによってユーザに標本試料Ｓの画像を観察させることができる。さらに、顕微鏡システム１は、タッチパネル６３から入力される位置信号に基づいて、制御部７４が顕微鏡システム１の各部に指示信号や駆動信号を出力することにより、顕微鏡装置２および撮像装置４が駆動する。
【００５１】
つぎに、顕微鏡システム１が行う動作について説明する。図４は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システム１が行う処理の概要を示すフローチャートである。なお、以下においては、顕微鏡装置２の電動ユニットとして電動ステージ２１およびズームレンズ部２４３を例に説明する。
【００５２】
図４に示すように、駆動制御部７４５は、タッチパネル６３に対し、ピンチ操作が開始されたか否かを判断する（ステップＳ１０１）。具体的には、図５に示すように、駆動制御部７４５は、ユーザがタッチパネル６３上において異なる２箇所（Ｋ１，Ｋ２）にタッチすることにより、タッチパネル６３から異なる接触位置の入力に応じた２つの位置信号が出力されたか否かを判断する。タッチパネル６３に対し、ピンチ操作が開始されたと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１は、ステップＳ１０２へ移行する。一方、タッチパネル６３を介してピンチ操作が開始されていないと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、顕微鏡システム１は、本処理を終了する。
【００５３】
続いて、駆動制御部７４５は、タッチパネル６３から出力される２つの位置信号に対応したタッチ位置Ｋ１，Ｋ２を取得し（ステップＳ１０２）、ズーム光学系２４３ａによるズーム中心位置を算出する（ステップＳ１０３）。具体的には、図５に示すように、駆動制御部７４５は、ユーザが最初にタッチパネル６３にタッチした２つのタッチ位置Ｋ１，Ｋ２を結ぶ直線の中点Ｐ１をズーム光学系２４３ａのズーム中心位置として算出する。
【００５４】
その後、駆動制御部７４５は、タッチパネル６３に対し、ピンチ操作が終了したか否かを判断する（ステップＳ１０４）。具体的には、駆動制御部７４５は、タッチパネル６３から少なくとも一方の位置信号の出力が停止したか否かを判断することにより、ピンチ操作が終了したか否かを判断する。タッチパネル６３に対し、ピンチ操作が終了したと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１は、ステップＳ１０５へ移行する。一方、タッチパネル６３に対し、ピンチ操作が終了していないと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、顕微鏡システム１は、ステップＳ１０２へ戻る。
【００５５】
続いて、駆動制御部７４５は、ユーザがタッチパネル６３から離反した離反位置を取得する（ステップＳ１０５）。具体的には、図６に示すように、駆動制御部７４５は、ユーザがタッチパネル６３から離反した際のタッチパネル６３から出力される位置信号に応じた離反位置Ｋ１１，K１２を取得する。図５および図６においては、ピンチ操作として標本試料Ｓを拡大するピンチアウト操作を例に説明したが、標本試料Ｓを縮小するピンチイン操作であってもよい。ここで、ピンチアウト操作とは、ユーザがタッチパネル６３に対して異なる位置でタッチした２つのタッチ位置をタッチパネル６３の外縁に向けて２つのタッチ位置の距離を時間とともに大きくすることである。また、ピンチイン操作とは、ユーザがタッチパネル６３に対して異なる位置でタッチした２つのタッチ位置をタッチパネル６３の中心に向けて２つのタッチ位置の距離を時間とともに小さくする。
【００５６】
その後、ズーム倍率算出部７４３は、ズームレンズ部２４３によるズーム倍率を算出する（ステップＳ１０６）。具体的には、ズーム倍率算出部７４３は、ユーザがタッチパネル６３に対してピンチ操作の開始時の２つのタッチ位置Ｋ１，Ｋ２を結ぶ直線とピンチ操作の終了時の２つの離反位置Ｋ１１，Ｋ１２を結ぶ直線との比率をＲ、ズーム中心位置を含む関心領域（以下、（ＲＯＩ）という）をズームする際のＲＯＩズーム補正係数をＣ、現在のズーム倍率をＮとした場合において、Ｒ≦１．０の条件を満たすとき、以下の式によってズーム倍率Ｚを算出する。
Ｚ＝（Ｒ×Ｃ＋（１−Ｃ）×Ｎ ・・・（１）
また、Ｒ＞１．０の条件を満たすとき、ズーム倍率算出部７４３は、以下の式によってズーム倍率Ｚを算出する。
Ｚ＝（（１÷（１÷Ｒ）×Ｃ）＋（１−Ｃ））×Ｎ ・・・（２）
【００５７】
このように、ズーム倍率算出部７４３は、式（１）〜（２）を用いて２つの接触位置の距離の変化前後の長さの比、ＲＯＩズーム補正係数および現在のズーム倍率に基づいて、ズーム光学系２４３ａのズーム倍率を算出する。ここで、ＲＯＩ補正係数は、予めシミュレーションから求めて適宜設定することができる。本実施の形態１では、ＲＯＩ補正係数を０．５で設定する。これにより、ユーザは、ピンチ操作の前後による比率が略０．２〜０．２５の範囲の場合、３〜４回のピンチ操作で最低ズーム倍率から最大ズーム倍率に段階的に変更することができる（×１．０→×３．０→×９．０→×２７．０→×３０．０）。なお、ズーム倍率は、均等であってもよい（×１．０→×１０．０→×２０．０→×３０．０）。
【００５８】
続いて、移動量算出部７４４は、ピンチ操作における２つのタッチ位置Ｋ１，Ｋ２の中点Ｐ１に基づいて、電動ステージ２１を移動する移動量を算出する（ステップＳ１０７）。具体的には、駆動制御部７４５は、表示部６２が表示する画像Ｗn（ｎ＝自然数）内においてピンチ操作による２つのタッチ位置Ｋ１，Ｋ２の中点Ｐ１の表示位置が固定される位置までの電動ステージ２１の移動量を算出する。
【００５９】
その後、駆動制御部７４５は、移動量算出部７４４が算出した電動ステージ２１の移動量が電動ステージ２１の移動量の限界値であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。移動量算出部７４４が算出した電動ステージ２１の移動量が電動ステージ２１の移動量の限界値であると駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、駆動制御部７４５は、電動ステージ２１の移動量を電動ステージ２１の移動量を限界値に設定する（ステップＳ１０９）。その後、顕微鏡システム１は、ステップＳ１１０へ移行する。一方、移動量算出部７４４が算出した電動ステージ２１の移動量が電動ステージ２１の移動量の限界値でないと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、顕微鏡システム１は、ステップＳ１１０へ移行する。
【００６０】
続いて、駆動制御部７４５は、移動量算出部７４４が算出した電動ステージ２１の移動量に応じた駆動信号を顕微鏡制御部３に出力する（ステップＳ１１０）。この場合、顕微鏡制御部３は、駆動制御部７４５から入力される駆動信号に基づいて、モータ２１１を駆動することにより、電動ステージ２１を移動する。
【００６１】
その後、駆動制御部７４５は、電動ステージ２１の移動が完了したか否かを判断する（ステップＳ１１１）。具体的には、駆動制御部７４５は、顕微鏡制御部３から電動ステージ２１の移動完了を示す移動完了信号が入力されたか否かを判断する。電動ステージ２１の移動が完了したと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１は、ステップＳ１１２へ移行する。一方、電動ステージ２１の移動が完了していないと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、駆動制御部７４５は、この判断を所定間隔（たとえば１パルス）ごとに行う。
【００６２】
続いて、駆動制御部７４５は、ズーム倍率算出部７４３が算出したズーム倍率に応じたズーム駆動指示信号を顕微鏡制御部３に出力する（ステップＳ１１２）。この場合、顕微鏡制御部３は、駆動制御部７４５から入力されるズーム駆動指示信号に基づいて、ズーム駆動部２４３ｂを駆動することにより、ズーム光学系２４３ａを光軸に沿って移動させて顕微鏡装置２のズーム倍率を変更する。なお、顕微鏡制御部３は、駆動制御部７４５から入力されるズーム駆動指示信号がズーム光学系２４３ａの光学ズームによる光学ズーム倍率が上限を超えている場合、ズームレンズ部２４３の光学ズームを最大に変更するとともに、制御端末７にトリミング部７４２によるデジタルズームを指示するデジタルズーム指示信号を出力してもよい。
【００６３】
その後、駆動制御部７４５は、ズーム光学系２４３ａによるズームが完了したか否かを判断する（ステップＳ１１３）。具体的には、駆動制御部７４５は、顕微鏡制御部３からズーム光学系２４３ａのズーム完了を示すズーム完了信号が入力されたか否かを判断する。ズーム光学系２４３ａのズーム駆動が完了したと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１は、ステップＳ１１４へ移行する。一方、ズーム光学系２４３ａのズーム駆動が完了していないと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、駆動制御部７４５は、この判断を所定間隔（たとえば１パルス）ごとに行う。
【００６４】
続いて、駆動制御部７４５は、撮像制御部５に撮影指示信号を出力することにより、撮像装置４に電動ステージ２１およびズーム光学系２４３ａそれぞれの駆動後の標本試料Ｓを撮像させて画像データを生成させることにより、表示部６２が表示する画像を電動ステージ２１およびズーム光学系２４３ａそれぞれの駆動後の画像に更新する（ステップＳ１１４）。具体的には、図７に示すように、駆動制御部７４５は、ズーム光学系２４３ａによるズーム中心位置（中点Ｐ１）は、表示部６２によって表示される画像Ｗn内の表示位置がピンチ操作（ズーム操作）の前後でほぼ移動していない。この結果、１回の操作で標本試料Ｓ上における所望の観察箇所を変更することなく、拡大または縮小して観察することができる。ステップＳ１１４の後、顕微鏡システム１は、本処理を終了する。
【００６５】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、駆動制御部７４５がタッチパネル６３から異なる接触位置の入力に応じた位置信号が出力された場合、この２つの位置信号に対応するタッチパネル６３上における２つの接触位置の中点Ｐ１を、ズーム光学系２４３ａのズーム倍率によらず固定されるズーム中心位置としてズーム光学系２４３ａのズーム倍率の変更を指示する駆動信号をズーム駆動部２４３ｂに出力する。これにより、１つの操作で標本試料Ｓ上における所望の観察位置を拡大または縮小することができる。
【００６６】
また、本発明の実施の形態１によれば、表示部６２が表示するライブ画像を見ながら標本試料Ｓを拡大して観察する観察位置を直感的な操作により変更することができる。
【００６７】
さらに、本発明の実施の形態１によれば、表示部６２が表示するライブ画像Ｗn上に顕微鏡装置２の操作を受け付ける操作情報（アイコン）を表示しないので、表示部６２の表示領域の場所を大きくすることができるとともに、表示部６２が表示するライブ画像Ｗnが標本試料Ｓのみになる。この結果、ユーザは、標本試料Ｓのみに集中して観察することができる。
【００６８】
また、本発明の実施の形態１によれば、ズーム倍率算出部７４３がタッチパネル６３から出力される２つの位置信号にそれぞれ対応する２つの接触位置の距離の変化前後の長さの比および２つの接触位置の距離の変化開始時のズーム光学系２４３ａのズーム倍率に基づいて、ズーム光学系２４３ａのズーム倍率を算出するので、異なるユーザが操作した場合であっても、同じ操作性を実現することができる。
【００６９】
また、本発明の実施の形態１によれば、従来のＲＯＩ領域に対するＲＯＩズームに比して、ＲＯＩ領域を示すフレーム枠を表示することないので、少ない操作回数でＲＯＩに対するズーム操作を実行することができる。同様に、ＲＯＩ領域を示すフレーム枠の表示を行わないので、ＲＯＩズームの縮小処理にも対応することができる。
【００７０】
また、本発明の実施の形態１によれば、表示部６２が表示するライブ画像Ｗn上におけるズームレンズ部２４３によるズーム中心位置がズーム操作の前後で移動しないため、ユーザが標本試料Ｓ上の観察位置を見失うことがない。
【００７１】
また、本発明の実施の形態１によれば、駆動制御部７４５がズーム倍率算出部７４３によって算出されたズーム倍率に応じた駆動信号をズーム駆動部２４３ｂに出力するため、ユーザが何度もピンチ操作を行わなくとも、規定回数でズームレンズ部２４３のズーム倍率を最大または最小に変更することができる。この結果、ユーザは、ズーム倍率を確信するための余分なピンチ操作を行う必要がない。
【００７２】
（実施の形態１の変形例１）
上述した実施の形態１において、駆動制御部７４５は、ピンチ操作の開始位置の２つのタッチ位置を結ぶ直線とピッチ操作の終了時の２つの離反位置を結ぶ直線との比率に基づいて算出したズーム倍率でズームレンズ部２４３を駆動していたが、たとえば一回のピンチ操作によるズーム倍率に制限を設けてもよい。この場合、ユーザは、入力部７２を介してズームレンズ部２４３の最大倍率から最小倍率まで、又は最小倍率から最大倍率までのズーム倍率の切り替えに要するピンチ操作回数を設定するようにしてもよい。これにより、ユーザの嗜好に合わせたピンチ操作を行うことができる。
【００７３】
（実施の形態１の変形例２）
上述した実施の形態１において、ズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１を識別可能な状態で表示部６２に表示させてもよい。図８は、本実施の形態１の変形例２にかかる顕微鏡システム１の表示部６２が表示する画像の一例を示す図である。
【００７４】
図８に示すように、表示制御部７４６は、駆動制御部７４５が算出した中点Ｐ１（ズーム中心位置）を中心に互いに直行する十字線Ｇ１を表示部６２に表示させる。これにより、ユーザは、ズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１を確認しながらピンチ操作を行うことができる。
【００７５】
なお、上述した実施の形態１の変形例２では、表示制御部７４６がズーム光学系２４３ａのズーム中心位置に十字線Ｇ１を表示部６２に表示させていたが、識別可能な情報として、たとえば文字や図形等のアイコンを表示部６２に表示させてもよい。
【００７６】
（実施の形態１の変形例３）
上述した実施の形態１において、表示制御部７４６がピンチ操作の操作量に対応したＲＯＩズーム領域およびＲＯＩ領域を識別可能に表示部６２に表示させてもよい。図９は、本実施の形態１の変形例３にかかる顕微鏡システム１の表示部６２が表示する画像の一例を示す図である。
【００７７】
図９に示すように、表示制御部７４６は、タッチパネル６３から出力される位置信号に基づいて、ピンチ操作時にピンチ操作の操作量に対応するＲＯＩズーム領域Ｚ１，Ｚ２、ＲＯＩズーム領域に対応するズーム倍率および現在のズーム光学系２４３ａのズーム倍率を表示部６２に表示させてもよい。具体的には、ＲＯＩズーム領域Ｚ１は、ピンチ操作の開始時において現在のズーム光学系２４３ａのズーム倍率（×２．０）から縮小可能なズーム倍率（×１．０）までのピンチ操作の操作量を示す。ＲＯＩズーム領域Ｚ２は、ピンチ操作の開始時において現在のズーム光学系２４３ａのズーム倍率（×２．０）から拡大可能なズーム倍率（×８．０）までのピンチ操作の操作量を示す。
【００７８】
このように、本実施の形態１の変形例３によれば、表示制御部７４６が、タッチパネル６３から出力される位置信号に基づいて、ピンチ操作時にピンチ操作の操作量およびズーム倍率等を表示部６２に表示させる。この結果、ユーザは、ピンチ操作の操作中において、リアルタイムにピンチ操作による拡大可能なＲＯＩズーム領域、縮小可能なＲＯＩ領域および現在のズーム倍率を直感的に把握することができる。
【００７９】
（実施の形態１の変形例４）
上述した実施の形態１において、表示制御部７４６がタッチパネル６３から出力される位置信号に基づいて、ピンチ操作の操作中における操作量に応じてズーム光学系２４３ａのズーム倍率を、ピンチ操作を行っている画像上に重畳させて表示させてもよい。図１０は、本実施の形態１の変形例４にかかる顕微鏡システム１の表示部６２が表示する画像の一例を示す図である。
【００８０】
図１０に示すように、表示制御部７４６は、ピンチ操作に応じてズーム光学系２４３ａのズーム倍率を、ピンチ操作を行っている画像Ｗn上に重畳させて表示部６２に表示させる。
【００８１】
このように、本実施の形態１の変形例４によれば、表示制御部７４６がタッチパネル６３から出力される位置信号に基づいて、ピンチ操作の操作量に応じてズーム光学系２４３ａのズーム倍率を、ピンチ操作を行っている画像Ｗn上に重畳させて表示させる。この結果、ユーザは、ピンチ操作を行いながらリアルタイムにズーム光学系２４３ａのズーム倍率を直感的に把握することができる。
【００８２】
なお、上述した実施の形態１の変形例４において、表示制御部７４６は、タッチパネル６３から出力される位置信号に基づいて、ズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１に対応する電動ステージ２１の位置を、ユーザがピンチ操作を行っている付近の画像Ｗn上に模式的に重畳して表示部６２に表示させてもよい。これにより、ユーザは、ズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１および電動ステージ２１の位置を直感的に把握することができる。
【００８３】
（実施の形態１の変形例５）
上述した実施の形態１では、駆動制御部７４５が電動ステージ２１の移動を制御することにより、ピンチ操作の前後であっても、ズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１を表示部６２によって表示される画像上の同じ位置で表示していたが、たとえばズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１を表示部６２によって表示される画像上の中心になるように電動ステージ２１を駆動するようにしてもよい。これにより、ズーム中心位置が表示部６２によって表示される画像の中心に移動する。この結果、ユーザは、標本試料Ｓにおける所望の観察位置を表示部６２の中央で観察することができるので、ピンチ操作の回数を低減することができる。
【００８４】
（実施の形態１の変形例６）
上述した実施の形態１において、タッチパネル６３を介してズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１を表示部６２が表示する画像上で指定するようにしてもよい。図１１は、本実施の形態１の変形例６にかかる顕微鏡システム１の表示部６２が表示する画像の一例を示す図である。
【００８５】
図１１に示すように、駆動制御部７４５は、タッチパネル６３から入力される位置信号が一定時間（たとえば２秒）を超えてタッチパネル６３の略同じ位置を示す場合、ズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１を表示部６２が表示する画像Ｗn上で指定する（図１１（ａ））。この際、表示制御部７４６は、駆動制御部７４５が指定したズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１を識別可能な情報、たとえば記号、文字および図形等のアイコンによって表示部６２に表示させる。具体的には、図１１（ｂ）に示すように、表示制御部７４６は、駆動制御部７４５が指定したズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１に対応する画像Ｗn上にアイコンＡ１１を表示させる。
【００８６】
その後、駆動制御部７４５は、タッチパネル６３上のいずれかの位置でピンチ操作が行われた場合（図１１（ｃ））、指定したズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１が表示部６２によって表示される画像Ｗn上で略同じ位置になるように（図１１（ｄ））、電動ステージ２１の移動を制御する。
【００８７】
このように、本実施の形態１の変形例６によれば、駆動制御部７４５がタッチパネル６３から入力される位置信号が一定時間を超えてタッチパネル６３の略同じ位置を示す場合、ズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１を表示部６２が表示する画像Ｗn上で指定する。これにより、ユーザは、タッチパネル６３上のいずれかの位置でピンチ操作を繰り返し行っても、ズーム光学系２４３ａのズーム中心位置Ｐ１が固定されるので、標本試料Ｓ上の略同じ観察位置を拡大または縮小しながら観察することができる。
【００８８】
（実施の形態１の変形例７）
上述した実施の形態１において、駆動制御部７４５は、タッチパネル６３から入力される位置信号の軌跡に応じて、ズーム光学系２４３ａのＲＯＩズーム領域を設定してもよい。図１２は、本実施の形態１の変形例７にかかる顕微鏡システム１の表示部６２が表示する画像の一例を示す図である。
【００８９】
図１２に示すように、駆動制御部７４５は、ユーザがタッチパネル６３上でタッチした軌跡Ｇ２に応じて、ズーム光学系２４３ａのＲＯＩズーム領域を設定する（図１２（ａ）を参照）。具体的には、駆動制御部７４５は、タッチパネル６３から入力された位置信号に対応するタッチ位置において最大値および最小値のＸＹ座標を含む矩形領域をＲＯＩズーム領域として設定する（図１２（ａ）を参照）。
【００９０】
その後、駆動制御部７４５は、矩形領域全体を表示部６２の表示領域全体で表示するため、電動ステージ２１およびズーム駆動部２４３ｂを駆動することにより、矩形領域を表示部６２の表示領域に表示させる（図１２（ｂ）を参照）。
【００９１】
このように、本実施の形態１の変形例７によれば、駆動制御部７４５は、タッチパネル６３から入力される位置信号の軌跡Ｇ２に応じて、ズーム光学系２４３ａのＲＯＩズーム領域を設定する。これにより、ユーザは、タッチパネル６３を介して表示部６２によって表示される画像Ｗn上をタッチし続けるだけで、標本試料Ｓ上における所望の観察位置を拡大して観察することができる。
【００９２】
（実施の形態１の変形例８）
上述した実施の形態１では、駆動制御部７４５の制御のもと、水平方向に移動可能な電動ステージ２１であったが、ユーザが手動で移動させるマニュアルステージであっても本発明を適用することができる。具体的には、駆動制御部７４５は、ピンチ操作に応じてズームレンズ部２４３によるズーム倍率のみ変更する。これにより、ユーザは、マニュアルステージであっても、ピンチ操作によってズーム倍率を変更することができる。
【００９３】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡システムは、上述した実施の形態にかかる顕微鏡システムによる動作のみ異なり、顕微鏡システムの構成は上述した実施の形態にかかる顕微鏡システムと同様の構成を有する。このため、以下においては、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡システムによる動作のみ説明する。
【００９４】
図１３は、本実施の形態２にかかる顕微鏡システム１が行う処理の概要を示すフローチャートである。
【００９５】
図１３に示すように、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０６は、図４のステップＳ１０１〜ステップＳ１０６にそれぞれ対応する。
【００９６】
ステップＳ２０７において、駆動制御部７４５は、ズーム倍率算出部７４３が算出したズーム倍率でズーム光学系２４３ａの光学ズームが可能であるか否かを判断する。ズーム倍率算出部７４３が算出したズーム倍率でズーム光学系２４３ａの光学ズームが可能であると駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１は、後述するステップＳ２０８へ移行する。一方、ズーム倍率算出部７４３が算出したズーム倍率でズーム光学系２４３ａの光学ズームが可能でないと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、顕微鏡システム１は、後述するステップＳ２１６へ移行する。
【００９７】
ステップＳ２０８〜ステップＳ２１５は、図４のステップＳ１０７〜ステップＳ１１４にそれぞれ対応する。
【００９８】
ステップＳ２１６において、駆動制御部７４５は、観察光Ｌ２上に挿入された対物レンズ２３が高倍対物レンズ２３２であるか否かを判断する。具体的には、駆動制御部７４５は、レボルバ検出部２２３から出力される対物レンズ２３の種類を示す種別信号に基づいて、観察光Ｌ２上に光路上に挿入された対物レンズ２３が高倍対物レンズ２３２であるか否かを判断する。観察光Ｌ２上に挿入された対物レンズ２３が高倍対物レンズ２３２であると駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ２１６：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１は、後述するステップＳ２１７へ移行する。一方、観察光Ｌ２上に挿入された対物レンズ２３が高倍対物レンズ２３２でないと駆動制御部７４５が判断した場合（ステップＳ２１６：Ｎｏ）、顕微鏡システム１は、後述するステップＳ２１９へ移行する。
【００９９】
ステップＳ２１７において、駆動制御部７４５は、ズーム光学系２４３ａのズーム倍率を限界値に設定する。
【０１００】
続いて、トリミング部７４２は、現在のズーム光学系２４３ａの光学ズームよるズーム倍率と、ズーム倍率算出部７４３が算出したズーム倍率とに基づいて、デジタルズームを行うトリミング領域を設定する（ステップＳ２１８）。その後、顕微鏡システム１は、ステップＳ２０８へ移行する。
【０１０１】
ステップＳ２１９において、駆動制御部７４５は、低倍対物レンズ２３１から高倍対物レンズ２３２に切替える切替信号を顕微鏡制御部３に出力する。この場合、顕微鏡制御部３は、駆動制御部７４５から入力される切替信号に基づいて、レボルバ駆動部２２２を駆動することにより、マウンタ２２１を回転させて観察光Ｌ２上に挿入された低倍対物レンズ２３１から高倍対物レンズ２３２に切替える。
【０１０２】
続いて、駆動制御部７４５は、撮像制御部５に撮影指示信号を出力することにより、撮像装置４に標本試料Ｓを撮像させて画像データを生成させることにより、ライブ画像を取得する（ステップＳ２２０）。
【０１０３】
その後、駆動制御部７４５は、電動ステージ２１をＺ方向に昇降させることによって顕微鏡装置２のピント位置を同焦点に補正する補正指示信号を顕微鏡制御部３へ出力する（ステップＳ２２１）。この場合、顕微鏡制御部３は、駆動制御部７４５から入力される補正指示信号に基づいて、モータ２１２を駆動することにより、電動ステージ２１をＺ方向に昇降させる。これにより、顕微鏡装置２は、低倍対物レンズ２３１から高倍対物レンズ２３２に切り替えた場合であっても、標本試料Ｓの試料面にピントを合わせることができる。
【０１０４】
その後、ＡＦ処理部５２は、制御端末７を介して画像データ記憶部７３１に記憶されたライブ画像を取得し、取得したライブ画像のコントラストに基づいて、ＡＦ処理を行う（ステップＳ２２２）。ステップＳ２２２の後、顕微鏡システム１は、ステップＳ２０７へ移行する。
【０１０５】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、駆動制御部７４５がピンチ操作に応じたズーム倍率に基づいて、ズーム駆動部２４３ｂおよびレボルバ駆動部２２２に駆動信号を出力する。これにより、ユーザは、対物レンズ２３の切り替えを含めて１つの動作で、１つの動作で標本試料Ｓ上における所望の観察位置を拡大または縮小することができる。
【０１０６】
なお、上述した実施の形態では、駆動制御部がピンチ操作に応じてリアルタイムにズームレンズ部、電動ステージおよびレボルバ駆動部に駆動信号を出力していたが、たとえば、ピンチ操作が開始されてから終了するまでタッチパネルから出力される位置信号を位置信号記憶部に一時的に記憶させ、ピンチ操作の終了時に駆動制御部が位置信号記憶部から位置信号を取得して顕微鏡システムの各種の電動ユニットに駆動信号を出力するようにしてもよい。
【０１０７】
なお、上記した実施の形態では、拡大して観察する場合について説明したが、縮小して観察する場合についても適用できる。その場合も、拡大して観察する場合と同様、光学ズームが可能であるか否かを判断し、光学ズームが可能であると判断した場合は、光学ズームにより観察する倍率を縮小させ、光学ズームが可能でないと判断した場合は、高倍対物レンズ２３２から低倍対物レンズ２３１に切替え可能か判断し、可能であれば、低倍対物レンズ２３１に切替えるようにしてもよい。
【０１０８】
なお、上述した実施の形態では、顕微鏡装置、撮像装置、表示入力部および制御端末を備えた顕微鏡システムを例に説明したが、たとえば標本試料を拡大する対物レンズ、対物レンズを介して標本試料を撮像する撮像機能、および画像を表示する表示機能を備えた撮像装置、たとえばビデオマイクロスコープ等であっても、本発明を適用することができる。
【０１０９】
また、上述した実施の形態では、顕微鏡装置として正立型顕微鏡装置を例に説明したが、たとえば倒立型顕微鏡装置であっても本発明を適用することができる。さらに、顕微鏡装置を組み込んだライン装置といった各種システムにも、本発明を適用することができる。
【０１１０】
また、上述した実施の形態では、表示入力部と制御端末とが別々に構成されていたが、たとえば表示入力部と制御端末とが一体的に形成された携帯型端末であってもよい。
【０１１１】
また、上述した実施の形態では、電動ステージ２１をモータ２１２によってＺ方向に移動自在としたが、対物レンズ２３又は、対物レンズ２３を含む観察光学系全体をＺ方向に移動自在としてもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１ 顕微鏡システム
２ 顕微鏡装置
３ 顕微鏡制御部
４ 撮像装置
５ 撮像制御部
６ 表示入力部
７ 制御端末
２１ 電動ステージ
２２ レボルバ
２３ 対物レンズ
２４ 顕微鏡本体部
２５ 落射照明用光源
４１ 撮像素子
５１ ＡＥ処理部
５２ ＡＦ処理部
６１ 表示通信部
６２ 表示部
６３ タッチパネル
７１ 制御通信部
７２ 入力部
７３ 記憶部
７４ 制御部
２１１，２１２ モータ
２２１ マウンタ
２２２ レボルバ駆動部
２４１ 照明レンズ
２４２ ハーフミラー
２４３ ズームレンズ部
２４３ａ ズーム光学系
２４３ｂ ズーム駆動部
２４４ 結像レンズ
７３１ 画像データ記憶部
７３２ 位置信号記憶部
７４１ 画像処理部
７４２ トリミング部
７４３ ズーム倍率算出部
７４４ 移動量算出部
７４５ 駆動制御部
７４６ 表示制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡装置に含まれる複数の電動ユニットの各々を駆動させて標本試料を観察する顕微鏡システムであって、
１または複数のレンズからなり、前記標本試料に対してズーム可能なズーム光学系と、
前記ズーム光学系を光軸に沿って移動させるズーム駆動部と、
前記ズーム光学系を介して前記標本試料の観察像を撮像して、前記標本試料の画像データを生成する撮像部と、
前記撮像部が生成した前記画像データに対応する画像を表示する表示部と、
前記表示部の表示画面上に設けられ、外部からの物体の接触位置に応じた入力を受け付けるタッチパネルと、
前記タッチパネルから異なる前記接触位置の入力に応じた２つの位置信号が出力された場合、該２つの位置信号に対応する前記タッチパネル上における接触位置の中点を、前記ズーム光学系のズーム倍率によらずに固定されるズーム中心位置として前記ズーム光学系のズーム倍率を変更する駆動信号を前記ズーム駆動部に出力する駆動制御部と、
を備えたことを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項２】
前記標本試料が載置され、水平方向に移動可能な電動ステージをさらに備え、
前記駆動制御部は、前記ズーム光学系のズームの変更前後において前記画像上で表示される前記ズーム中心位置が略同じ表示位置で表示される位置に、前記電動ステージを駆動する駆動信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。
【請求項３】
前記駆動制御部は、前記２つの位置信号にそれぞれ対応する２つの接触位置の距離が時間とともに大きくなる場合、前記ズーム光学系のズーム倍率を拡大する駆動信号を出力する一方、前記２つの位置信号にそれぞれ対応する２つの接触位置の距離が時間とともに小さくなる場合、前記ズーム光学系のズーム倍率を縮小する駆動信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡システム。
【請求項４】
前記２つの接触位置の距離の変化前後の長さの比および前記２つの接触位置の距離の変化開始直後における前記ズーム光学系のズーム倍率に基づいて、前記ズーム光学系によるズーム倍率を算出するズーム倍率算出部をさらに備え、
前記駆動制御部は、前記ズーム倍率算出部が算出した前記ズーム倍率に応じた駆動信号を前記ズーム駆動部に出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。
【請求項５】
互いに倍率が異なる複数の対物レンズを有するレボルバと、
前記標本試料の観察光の光路上から前記複数の対物レンズを択一的に切替えるレボルバ駆動部と、
をさらに備え、
前記駆動制御部は、前記対物レンズの倍率と前記ズーム光学系のズーム倍率との組み合わせによって定まる総合ズーム倍率に対応する駆動信号を、前記ズーム駆動部および前記レボルバ駆動部それぞれに出力することを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡システム。
【請求項６】
前記駆動制御部は、前記タッチパネルから出力される前記２つの位置信号のうち少なくとも一方が停止した場合、前記ズーム駆動部、電動ステージおよび前記レボルバ駆動部にそれぞれ駆動信号を出力することを特徴とする請求項５に記載の顕微鏡システム。
【請求項７】
前記中点を識別可能な情報で前記表示部に表示させる表示制御部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。
【請求項８】
前記表示制御部は、前記２つの接触位置の距離の変化量に対応するズーム領域を識別可能な情報で前記表示部に表示させることを特徴とする請求項７に記載の顕微鏡システム。
【請求項９】
前記表示制御部は、前記２つの接触位置の距離の変化量に対応する前記ズーム光学系のズーム倍率を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項８に記載の顕微鏡システム。
【請求項１】
顕微鏡装置に含まれる複数の電動ユニットの各々を駆動させて標本試料を観察する顕微鏡システムであって、
１または複数のレンズからなり、前記標本試料に対してズーム可能なズーム光学系と、
前記ズーム光学系を光軸に沿って移動させるズーム駆動部と、
前記ズーム光学系を介して前記標本試料の観察像を撮像して、前記標本試料の画像データを生成する撮像部と、
前記撮像部が生成した前記画像データに対応する画像を表示する表示部と、
前記表示部の表示画面上に設けられ、外部からの物体の接触位置に応じた入力を受け付けるタッチパネルと、
前記タッチパネルから異なる前記接触位置の入力に応じた２つの位置信号が出力された場合、該２つの位置信号に対応する前記タッチパネル上における接触位置の中点を、前記ズーム光学系のズーム倍率によらずに固定されるズーム中心位置として前記ズーム光学系のズーム倍率を変更する駆動信号を前記ズーム駆動部に出力する駆動制御部と、
を備えたことを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項２】
前記標本試料が載置され、水平方向に移動可能な電動ステージをさらに備え、
前記駆動制御部は、前記ズーム光学系のズームの変更前後において前記画像上で表示される前記ズーム中心位置が略同じ表示位置で表示される位置に、前記電動ステージを駆動する駆動信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。
【請求項３】
前記駆動制御部は、前記２つの位置信号にそれぞれ対応する２つの接触位置の距離が時間とともに大きくなる場合、前記ズーム光学系のズーム倍率を拡大する駆動信号を出力する一方、前記２つの位置信号にそれぞれ対応する２つの接触位置の距離が時間とともに小さくなる場合、前記ズーム光学系のズーム倍率を縮小する駆動信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡システム。
【請求項４】
前記２つの接触位置の距離の変化前後の長さの比および前記２つの接触位置の距離の変化開始直後における前記ズーム光学系のズーム倍率に基づいて、前記ズーム光学系によるズーム倍率を算出するズーム倍率算出部をさらに備え、
前記駆動制御部は、前記ズーム倍率算出部が算出した前記ズーム倍率に応じた駆動信号を前記ズーム駆動部に出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。
【請求項５】
互いに倍率が異なる複数の対物レンズを有するレボルバと、
前記標本試料の観察光の光路上から前記複数の対物レンズを択一的に切替えるレボルバ駆動部と、
をさらに備え、
前記駆動制御部は、前記対物レンズの倍率と前記ズーム光学系のズーム倍率との組み合わせによって定まる総合ズーム倍率に対応する駆動信号を、前記ズーム駆動部および前記レボルバ駆動部それぞれに出力することを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡システム。
【請求項６】
前記駆動制御部は、前記タッチパネルから出力される前記２つの位置信号のうち少なくとも一方が停止した場合、前記ズーム駆動部、電動ステージおよび前記レボルバ駆動部にそれぞれ駆動信号を出力することを特徴とする請求項５に記載の顕微鏡システム。
【請求項７】
前記中点を識別可能な情報で前記表示部に表示させる表示制御部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。
【請求項８】
前記表示制御部は、前記２つの接触位置の距離の変化量に対応するズーム領域を識別可能な情報で前記表示部に表示させることを特徴とする請求項７に記載の顕微鏡システム。
【請求項９】
前記表示制御部は、前記２つの接触位置の距離の変化量に対応する前記ズーム光学系のズーム倍率を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項８に記載の顕微鏡システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−７２９９４（Ｐ２０１３−７２９９４Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１１６２４（Ｐ２０１１−２１１６２４）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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