JP4912543B2 - Microscope image capturing apparatus and image capturing method - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡の観察画像を撮影する技術に関するものであり、特に微細な寸法の測定に好適に利用できる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般撮影用のデジタルカメラの普及にともない、顕微鏡の観察画像の撮影においてもデジタル画像撮影装置の使用が普及してきている。従来から一部で販売されている高精細、高画素数、高価格のデジタル画像撮影装置ではなく、比較的低画素の普及機種帯のデジタル画像撮影装置が、その価格帯とあいまって特に普及してきている。この種類のデジタル画像撮影装置には、顕微鏡本体へ後から取り付ける、いわゆる、スタンドアローンタイプ、予め顕微鏡本体に組み込まれている、いわゆる、インテグレーテッドタイプ、両者の中間的な性格を持つタイプなど、種々の形態の画像撮影装置が発案されている。また、普及機種帯のデジタル画像撮影装置では、一般に、画像確認、あるいは、ピント合わせのために数インチ（１インチは２．５４センチメートルに相当する）のＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の画像表示部を有している。
【０００３】
デジタル画像撮影は、銀塩フィルムを用いた撮影と比べて、操作性、画像品質、ランニングコストともに、それに匹敵する、あるいは、凌駕する完成度を実現しつつある。しかしながら、デジタル画像撮影であっても、銀塩フィルムを用いた画像撮影であっても、顕微鏡の観察画像の撮影において良質の撮影画像を得るためには、露出制御、及び、ピント合わせに多くの経験、熟練を要する場合が多い。露出制御の難しさは、顕微鏡での種々特殊な観察法、照明法等の要因に代表される。一方、ピント合わせの難しさは、扱う距離がミクロン（〔μｍ〕）以下の単位であることに由来する機械的伝達機構上の要因、また、対物レンズの焦点深度と観察対象である標本の凹凸の関係に由来する要因等に代表される。
【０００４】
また、顕微鏡で観察される標本の凹凸は、生物系分野での主な対象である細胞においても、あるいは、工業系分野での主な対象である半導体においても、おおよそ１０ミクロン程度である。一方、顕微鏡観察に使用される対物レンズの焦点深度は、全体像の確認に用いられる低倍率対物レンズ（４倍から１０倍）でこそ、おおよそ１０ミクロン以上あるものの、通常用いられる中高倍率対物レンズでは、おおよそ数ミクロン程度以下となる。そのため、中高倍率対物レンズを用いて、凹凸のある標本を観察する場合、１つのピント位置では、顕微鏡で観察される標本の凹凸を網羅することができない。
【０００５】
上述の顕微鏡の画像撮影での露出制御の難しさを解決するための技術として、特開平9 −179038号公報に顕微鏡写真撮影装置の露出制御方法が開示されている。この公報に記載された発明は、明るさが変化する被検物についてオートブラケット機能により複数枚の連続撮影を行う際に、意図した通りの明るさの差が現われる複数枚の写真を得ることができる顕微鏡写真撮影装置の露出制御方法に関する。そして、同一の被検物について露出値のそれぞれ異なる複数枚の写真撮影を、オートブラケット機能により連続して行う際の顕微鏡写真撮影装置の露出制御方法において、前記各写真撮影の直前に夫々測光し、前記各写真撮影毎にその直前に測光した値に基づいて露出値を設定することを特徴とする顕微鏡写真撮影装置の露出制御方法が提案されている。
【０００６】
一方、顕微鏡の画像撮影でのピント合わせの難しさを克服する種々の顕微鏡用オートフォーカス装置も提案されている。特開平11-258483 号公報に記載された発明は、高い合焦精度を確保し、かつ、信頼性の高い顕微鏡用のオートフォーカス装置を提供することを目的とする。
【０００７】
そのために、観察体を載置する載置手段と、この載置手段に載置する観察体と対峙させる対物レンズと、前記載置手段と対物レンズとの少なくとも一方を駆動する駆動手段と、前記対物レンズを介して観察体像を結像させる結像光学系と、前記結像光学系の結像点に関して共役な前方位置及び後方位置に光路差をつける光路差光学系と、前記光路差光学系を介して観察体像を撮像する撮像手段と、この撮像手段による撮像情報を基に観察体の合焦度を求めて前記駆動手段を動作させ、載置手段に載置する観察体を合焦位置へ導く制御手段と、を有する顕微鏡用のオートフォーカス装置において、前記制御手段は、観察体をサーチする観察体サーチモードと、観察体を低合焦精度でラフピント位置へ合わせ込むラフフォーカスモードと、このラフフォーカスモードにより合わせたラフピント位置に対して、少なくとも前後２箇所の観察体の前後合焦度を求める前後デフォーカス検出モードと、この前後デフォーカス検出モードにより求めた少なくとも前後合焦度から観察体の高合焦精度の合焦度を直線近似し、観察体をピント位置へ合わせ込むファインフォーカスモードと、の４モードのオートフォーカス制御モードを具備したことを特徴とする顕微鏡用のオートフォーカス装置を提案している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特開平9-179038号公報に記載された発明では、オートブラケット撮影での各写真撮影毎に、その直前に測光した値に基づいて露出値を設定している。このため、オートブラケット撮影の開始以前に、慎重、かつ確実に、観察画像の焦準のピント合わせを行う必要がある。このピント合わせが正しく行われない場合には、一連のオートブラケット撮影による結果は、無駄なものとなるという問題があった。
【０００９】
また、観察対象である標本の凹凸に対して、使用する対物レンズの焦点深度が少ない（浅い）場合、複数の異なるピント位置において、オートブラケット撮影を複数回実行しなければならないという問題があった。延いては、操作者は、所望する良質な顕微鏡の観察画像を得るために、煩わしい顕微鏡画像撮影操作、及び熱練した技術によるピント合わせを強いられるため、その撮影環境は、快適というには程遠いものとなるという問題があった。
【００１０】
一方、持開平11-258483 号公報に記載された発明では、高い合焦精度を確保し、かつ、信頼性の高い顕微鏡用のオートフォーカス装置を提供しているが、このオートフォーカス装置を使用して顕微鏡画像撮影を行ってもなお、観察対象である標本の凹凸に対して、使用する対物レンズの焦点深度が少ない（浅い）場合には、良質な顕微鏡の観察画像を得られないという問題があった。
【００１１】
上記問題に鑑み、本発明は、簡単に、かつ少ない操作で、良質な顕微鏡の観察画像を撮影することを可能とすることを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の１態様によれば、対物レンズを介して標本を観察することにより得られた観察画像を連続撮影する機能を有する撮影装置であって、前記標本を載置する載置手段と前記対物レンズとの間の距離を変えることにより、前記観察画像のピント位置を調整する駆動手段と、前記観察画像を撮影する画像撮影手段とを備え、前記連続撮影時に、前記画像撮影手段及び前記駆動手段は、前記画像撮影手段によって撮影した後に、前記駆動手段によって前記載置手段と前記対物レンズとの距離を変えることにより、前記ピント位置を変えることを、前記観察画像を所定回数撮影するまで繰り返し、前記駆動手段によって前記載置手段と前記対物レンズとの距離を変えた後、前記画像撮影手段によって撮影を開始するまでの間に、所定の待機時間を有し、前記所定回数と、前記載置手段と前記対物レンズとの距離を変える際の移動量との、少なくとも一方は、前記対物レンズの性能に応じて決定される、ことを特徴とする。
なお、前記所定の待機時間とは、例えば、前記載置手段の移動によって生じた振動が減衰するまでの時間である。
【００１３】
このように構成することにより、撮影装置が、自動的に観察画像のピント位置を変化させながら所定回数観察画像を撮影することが可能となるため、顕微鏡の観察画像のピント合わせを行う操作者が、ピント合わせのための高い技術を有する必要がなくなる。これにより、未熟な操作者でも、失敗なく良質の撮影画像を得ることが可能となる。また、観察画像のピント位置を変化させながら撮影するため、使用する対物レンズの焦点深度に比べて比較的凹凸や厚みが大きい標本であっても、一度ブラケット撮影をするだけで良質の撮影画像を得ることが可能となる。延いては、上述の課題を解決することが可能となる。
また、このように構成することにより、高倍率対物レンズを使用した観察画像の撮影においても、駆動手段によって生じた振動の影響を除去することが可能となる。延いては、失敗のなく、良質の撮影画像を得ることができ、より信頼性が向上された顕微鏡の画像撮影装置を提供することが可能となる。
【００１４】
ここで、上記撮影装置において、前記所定回数と、前記載置手段と前記対物レンズとの距離を変える際の距離の移動量との、少なくとも一方は、前記対物レンズの性能に応じて決定されることとしてもよい。例えば、撮影回数と、移動量との少なくとも一方は、対物レンズの焦点深度に応じて決定されることとしてもよい。また、さらに、撮影回数は、対物レンズの性能に加えて標本の凹凸又は奥行きに応じて決定されることとしてもよい。これにより、対物レンズの性能に応じて、合理的な回数分連続撮影をすることや、合理的なピント調整を行うことが可能となる。延いては、より少ない撮影回数で、失敗なく、良質の撮影画像を得ることができ、より操作効率が向上された顕微鏡の画像撮影装置を提供することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係わる画像撮影装置を備える顕微鏡の全体構成図である。図１において、向かって紙面の縦が、上下方向（垂直方向）を示し、横が水平方向を示す。顕微鏡は、上下方向に移動可能なステージ１に積載された観察体である標本Ｔを下方から照射するための光源２を備える。
【００１９】
光源２からの照明光は、減光のためのＮＤ（Neutral Density ）フィルタ３、視野絞り４、開口絞り１００、コンデンサレンズ５を介して標本Ｔに下方から入射する。標本Ｔからの光束は、レボルバ方式の鏡筒部１６に配置された対物レンズ６を通過して、その一部の光束は接眼レンズ７へ導かれ、その他の光束は結像レンズ２００を通過してカメラヘッド８に入射する。カメラヘッド８に入射した光束は、シャッタ３００を通過して、撮像素子４００の入射面に結像する。カメラヘッド８の構造については後述する（図２参照）。
【００２０】
ステージ駆動装置１３は、コントローラ５００から電気信号を受けると、例えばステージ上下機構部１５を駆動し、ステージ１を上下方向に移動させる。レボルバ駆動装置８００は、コントローラ５００から電気信号を受けると、レボルバ方式の鏡筒部１６を駆動して、種々の対物レンズ６を前記ステージ１上の標本Ｔに臨ませる。また、レボルバ方式の鏡筒部１６には、レボルバ位置を検出する検出部が内蔵されている。検出部は、標本Ｔに対峙する光路にレボルバのどの位置（どの対物レンズ６）が現在挿入されているかを検出し、検出結果をコントローラ５００に送る。検出部に関する詳細説明は省略する。開口絞り駆動装置１１０は、コントローラ５００から電気信号を受けると、開口絞り調節機構部１２０を駆動し、開口絞り１００を任意の開口径に調節する。
【００２１】
コントローラ５００は、操作入力部５１０と表示部５２０を有している。また、コントローラ５００は、カメラヘッド８、ステージ駆動装置１３、レボルバ駆動装置８００及び開口絞り駆動装置１１０と電気的に接続されており、各装置を制御する。コントローラの構造については後述する（図３参照）。
【００２２】
以下、図２を用いて、カメラヘッドの構成について説明する。図２に示すように、カメラヘッド８は、撮像素子４００から供給された電気信号をサンプリングするサンプリング回路２１と、得られたアナログの電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２２と、変換されたデジタル信号を基に再生の為の処理を施す画像処理部２３を備え、画像処理部２３は、コントローラ５００と接続されている。撮像素子４００に入射する観察画像を所望の時に遮断するシャッタ３００は、シャッタ駆動回路３１０を介して、コントローラ５００と接続されている。
【００２３】
以下、図３を用いて、コントローラの構成について説明する。図３に示すように、コントローラ５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）５０１、操作入力部５１０、表示部５２０、表示用メモリ５３０、表示部ドライバ５４０及びメモリ装置５５０を備える。
【００２４】
ＣＰＵ５０１は、制御プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）５０１ａと、制御プログラムの変数データを確保するＲＡＭ(Random Access Memory)５０１ｂと、各種の設定情報を記憶する不揮発メモリ５０１ｃと、画像データを保持するフレームメモリ５０１ｄと、を内部に有し（いずれも不図示）、本装置の全体制御を司る。
【００２５】
ＣＰＵ５０１は、操作入力部５１０と接続され、操作入力部５１０からの入力に応じて、カメラヘッド８のシャッタ駆動回路３１０、ステージ駆動装置１３、レボルバ駆動装置８００、開口絞り駆動装置１１０へ動作指示を送る。また、ＣＰＵ５０１は、カメラヘッド８から入力される画像データを、表示用メモリ５３０、表示部ドライバ５４０を介して、表示部５２０に表示する。表示部５２０として、たとえば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）などに代表されるＬＣＤ等が挙げられる。
【００２６】
メモリ装置５５０は、画像データを保存する。メモリ装置５５０は、例えばＰＣ等で広く採用されているフレキシブルディスク、光磁気ディスクといった着脱可能なリムーバブルメディア５５１と、リムーバブルメディア５５１に画像データの書き込み、読み出しを行うメモリ読み出し書き込み装置５５２を含んでいる。これにより、ＣＰＵ５０１は、カメラヘッド８から入力される画像データを、メモリ読み出し書き込み装置５５２を介して、リムーバブルメディア５５１に書き込むことが可能である。また、ＣＰＵ５０１は、メモリ読み出し書き込み装置５５２を介して、リムーバブルメデイア５５１から、たとえば、ディレクトリエントリを読み出し、リムーバブルメディア５５１に書き込まれている画像データファイルの情報を得ることも可能である。また、ＣＰＵ５０１は、この情報から任意の画像データを読み出し、表示用メモリ５３０、表示部ドライバ５４０を介して、表示部５２０に表示させることも可能である。
【００２７】
次に、図４を用いてコントローラの操作入力部についてより詳しく説明する。図４は、操作入力部５１０の正面図の一例である。図４に示すように、操作入力部５１０は、少なくとも、レリーズボタン５１１、本装置の動作モードを選択するためのモード選択ボタン５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃを有する。これらのモード選択ボタンは、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光素子を内部に組み込んだ、いわゆる照光式ボタンスイッチであり、モード選択状況をＬＥＤなどの点灯、消灯により、容易に認識できるものである。各動作モードについては後述する。
【００２８】
操作入力部５１０は、さらに少なくとも、対物レンズ切換えボタン５１３ａ、５１３ｂ、開口絞り調節ボタン５１４ａ、５１４ｂ、リムーバブルメディア５５１に書き込まれている画像データのファイルを指定するインデックスボタン５１５ａ、５１５ｂ、各種の設定情報を記録する場合のメモリボタン５１６、および、Ｊｏｇダイヤル５１７を有している。このＪｏｇダイヤル５１７は、不図示のロータリエンコーダに機械的に接続されており、ロータリエンコーダは、Ｊｏｇダイヤル５１７の回転操作に応じたパルスを出力する。また、操作入力部５１０には、７セグメントＬＥＤなどのインデックス表示部５１８が設けられていて、リムーバブルメディア５５１に書き込まれている画像データのファイル数を表示するよう構成されている。
【００２９】
以下、本装置の基本動作について説明する。以下の説明において、動作モードには、再生モード、記録モード及びブラケット記録モードの３つのモードがあり、各モードを選択するために、それぞれ、モード選択ボタン５１２ａ、５１２ｂ及び５１２ｃが割り当てられていると仮定する。
【００３０】
まず、再生モードでの動作について説明する。再生モードは、リムーバブルメディア５５１に書き込まれている画像データを表示部５２０に表示する動作モードである。
まず、モード選択ボタン５１２ａが押下されると、ＣＰＵ５０１は、操作入力部５１０からの信号を検出して、モード選択ボタン５１２ａのＬＥＤを点灯し、モード選択ボタン５１２ｂのＬＥＤと、モード選択ボタン５１２c のＬＥＤを消灯し、動作モードを再生モードに切換える。
【００３１】
次いでＣＰＵ５０１は、メモリ読み出し書き込み装置５５２を介して、リムーバブルメディア５５１のディレクトリエントリを読み出し、リムーバブルメディア５５１に書き込まれている画像データファイルの情報を得て、書き込まれているファイル数をインデックス表示部５１８に表示させる。たとえば、今、リムーバブルメディア５５１に画像データファイルが、１０ファイルあるとすれば、ＣＰＵ５０１は、インデックス表示部５１８に「１０」と表示する。
【００３２】
続いて、ＣＰＵ５０１は、ディレクトリエントリの１０番目の画像データファイルを、メモリ読み出し書き込み装置５５２を介して、リムーバブルメディア５５１から読み出し、フレームメモリ５０１ｄに展開し、この展開した画像データを表示用メモリ５３０に転送する。表示用メモリ５３０に転送された画像データは、ただちに表示部ドライバ５４０を介して、表示部５２０に表示される。このようにして、リムーバブルメディア５５１に書き込まれている１０番目の画像データファイルが、表示部５２０に表示される。
【００３３】
インデックスボタン５１５ａは、現在指定されている画像データファイルより１つ前の順番の画像データファイルを指定する。従って、１０番目の画像データファイルが表示部５２０に表示されている状態で、インデックスボタン５１５ａが押下されると、上記と同様の処理の流れで、リムーバブルメディア５５１に書き込まれている９番目の画像データファイルが、表示部５２０に表示される。
【００３４】
すなわち、ＣＰＵ５０１は、インデックス表示部５１８に「９」と表示する。続いて、ＣＰＵ５０１は、ディレクトリエントリの９番目の画像データファイルをメモリ読み出し書き込み装置５５２を介して、リムーバブルメディア５５１から読み出し、フレームメモリ５０１ｄに展開し、この展開した画像データを表示用メモリ５３０に転送する。表示用メモリ５３０に転送された画像データは、ただちに表示部ドライバ５４０を介して、表示部５２０に表示される。このようにして、リムーバブルメディア５５１に書き込まれている９番目の画像データファイルが、表示部５２０に表示される。
【００３５】
インデックスボタン５１５ｂは、インデックスボタン５１５ａとは逆に、現在指定されている画像データファイルより１つ後の順番の画像データファイルを指定する。今、リムーバブルメディア５５１に書き込まれている１０番目の画像データファイルが、表示部５２０に表示されていると仮定する。この場合、インデックスボタン５１５ｂが押下されても、１１番目の画像データファイルは、存在しない。従って、１１番目の画像データファイルではなく、リムーバブルメディア５５１に書き込まれている１番目の画像データファイルが、表示部５２０に表示される。
【００３６】
一方、今、リムーバブルメディア５５１に書き込まれている１番目の画像データファイルが、表示部５２０に表示されている状態で、インデックスボタン５１５ａが押下されると、０番目の画像データファイルは存在しないので、リムーバブルメディア５５１に書き込まれている１０番目の画像データファイルが、表示部５２０に表示される。
【００３７】
すなわち、ＣＰＵ５０１は、インデックス表示部５１８に「１０」と表示する。続いて、ＣＰＵ５０１は、ディレクトリエントリの１０番目の画像データファイルを、メモリ読み出し書き込み装置５５２を介して、リムーバブルメディア５５１から読み出し、フレームメモリ５０１ｄに展開し、この展開した画像データを表示用メモリ５３０に転送する。表示用メモリ５３０に転送された画像データは、ただちに表示部ドライバ５４０を介して、表示部５２０に表示される。このようにして、リムーバブルメディア５５１に書き込まれている１０番目の画像データファイルが、表示部５２０に表示される。
【００３８】
このようにして、本装置によれば、操作者は、再生モードにおいて、インデックスボタン５１５ａ、インデックスボタン５１５ｂを操作することにより、リムーバブルメディア５５１に書き込まれている画像データファイルのうち、操作者が所望する画像データファイルを表示部５２０に再生表示させることができる。
【００３９】
次いで、記録モードでの動作について説明する。モード選択ボタン５１２ｂが押下されると、ＣＰＵ５０１は、操作入力部５１０からの信号を検出して、モード選択ボタン５１２ｂのＬＥＤを点灯し、モード選択ボタン５１２ａのＬＥＤと、モード選択ボタン５１２ｃのＬＥＤを消灯し、動作モードを記録モードに切換える。
【００４０】
記録モードでは、撮像素子４００の入射面に結象される顕微鏡の観察画像が、リアルタイム／フルフレームレートで、表示部５２０に表示される。
すなわち、顕微鏡本体からの観察画像は結像レンズ５００を経て撮像素子４００の入射面に結像される。これにより、標本Ｔの観察画像は、撮像素子４００によって電気信号に変換される。観察画像をあらわすこの電気信号は、サンプリング回路２１によって空間、時間的にサンプリングされる。サンプリングされた電気信号は、Ａ／Ｄ変換器２２によってデジタル化された後、画像処理部２３によってそのサンプリング成分に基づいて所定の方法で画像処理される。これにより、再現可能な当該標本のデジタル画像データ信号が生成される。このデジタル画像データ信号は、ＣＰＵ５０１を介して表示用メモリ５３０に転送される。表示用メモリ５３０に転送された画像データは、ただちに表示部ドライバ５４０を介して、表示部５２０に表示される。
【００４１】
ここで、レリーズボタン５１１が押下されると、ＣＰＵ５０１は、記録動作を開始する。
すなわち、ＣＰＵ５０１からの指示に応じて、シャッタ駆動回路３１０を介したシャッタ３００、あるいは、不図示の電子シャッタが、適正な露光時間に応じて開閉することにより、カメラヘッド８は、停止状態の観察画像を撮影できる。この画像データは、表示用メモリ５３０に転送され、表示部５２０に撮影画像データとして表示される。その一方で、ＣＰＵ５０１は、メモリ読み出し書き込み装置５５２を介して、この画像データをリムーバブルメディア５５１に書きこみ、リムーバブルメディア５５１のディレクトリエントリにファイルを１つ追加する。
【００４２】
このようにして、本装置は、記録モードにおいて、レリーズボタン５１１の操作に応じて、所望の観察画像をリムーバブルメディア５５１に書き込み、記録する。
以下、第１実施形態に係わるブラケット記録モードの動作について、図５に示すフローチャートに沿って説明する。
【００４３】
まず、モード選択ボタン５１２ｃが押下されると、ＣＰＵ５０１は、操作入力部５１０からの信号を検出して、モード選択ボタン５１２ｃのＬＥＤを点灯し、モード選択ボタン５１２ａのＬＥＤと、モード選択ボタン５１２ｂのＬＥＤを消灯し、動作モードをブラケット記録モードに切換える。
【００４４】
ブラケット記録モードにおいても、撮像素子４００の入射面に結象される顕微鏡の観察画像が、リアルタイム／フルフレームレートで、表示部５２０に表示されることは、上記、記録モードと同様である。
すなわち、顕微鏡本体からの観察画像は、結像レンズ５００を経て撮像素子４００の入射面に結像される。これにより標本Ｔの観察画像は撮像素子４００によって電気信号に変換される。観察画像をあらわすこの電気信号は、サンプリング回路２１によって空間、時間的にサンプリングされる。サンプリングされた電気信号は、Ａ／Ｄ変換器２２によってデジタル化された後、画像処理部２３によってそのサンプリング成分に基づいて所定の方法で画像処理される。これにより、再現可能な当該標本のデジタル画像データ信号が生成される。このデジタル画像データ信号は、ＣＰＵ５０１を介して表示用メモリ５３０に転送される。表示用メモリ５３０に転送された画像データは、ただちに表示部ドライバ５４０を介して、表示部５２０に表示される。
【００４５】
ここで、レリーズボタン５１１が押下されると（ステップＳ５００）、ＣＰＵ５０１は、ブラケット記録動作を開始する。
ＣＰＵ５０１は、あらかじめ格納されている移動量を、不揮発メモリ５０１ｃから読み込み、ＲＡＭ５０１ｂに確保された変数、Ｚに代入する（ステップＳ５０１）。同様に、ＣＰＵ５０１は、あらかじめ格納されている撮影枚数（撮影回数）を、不揮発メモリ５０１ｃから読み込み、ＲＡＭ５０１ｂに確保された変数、Ｎに代入する（ステップＳ５０２）。
【００４６】
ここでは、例として、移動量Ｚ及び撮影枚数Ｎをそれぞれ、
Ｚ：４〔μｍ〕、
Ｎ：３
と仮定する。
【００４７】
ＣＰＵ５０１は、撮影枚数を計数するカウンタＣ（不図示）を０クリアし、撮影を開始する（ステップＳ５０３）。ここで、ステージ位置をＸとする。ただし、図１において、上方向を正、下方向を負とする。
ＣＰＵ５０１からの指示に基づいて、シャッタ駆動回路３１０を介したシャッタ３００、あるいは、不図示の電子シャッタが、適正な露光時間に応じて開閉する事により、カメラヘッド８は、停止状態の観察画像を撮影できる。この画像データは、表示用メモリ５３０に転送され、表示部５２０に撮影画像データとして表示される。その一方で、ＣＰＵ５０１は、メモリ読み出し書き込み装置５５２を介して、この画像データをリムーバブルメディア５５１に書きこみ、リムーバブルメディア５５１のディレクトリエントリに ファイルを１つ追加し、１枚目の撮影を終了する（ステップＳ５０５）。ＣＰＵ５０１は、カウンタＣを１インクリメントする（ステップＳ５０６）。すなわち、
Ｃ：１
となる。
【００４８】
続いて、ＣＰＵ５０１は、撮影枚数ＮとカウンタＣとを比較する事により、所定枚数の撮影が終了したか否か判定する（ステップＳ５０７）。今までの一連の説明によると、撮影枚数Ｎ：３であり、カウンタＣ：１である。両者を比較すると、Ｎ≠Ｃであるため、ステップＳ５０７の判定の結果は、Ｎｏへ分岐する。
【００４９】
ＣＰＵ５０１は、ステージ駆動装置１３を介して、ステージ上下機構部１５を駆動し、ステージ１を図１において下方向に、移動量Ｚ：４〔μｍ〕分だけ、ステージ移動を開始させる（ステップＳ５０８）。ＣＰＵ５０１は、ステージ駆動装置１３からのステージ移動終了信号を待つ（ステップＳ５０９）。ステージ移動が終了し、ステージ駆動装置１３からＣＰＵ５０１ヘステージ移動終了信号が入力されると、ステップＳ５０９の終了判定は、Ｙｅｓへ分岐する。処理はステップＳ５０４へ戻り、ＣＰＵ５０１は、再度、撮影を開始する。ステップＳ５０８で移動量Ｚ：４〔μｍ〕分だけステージが移動しているため、ここでのステージ位置は、Ｘ − ４〔μｍ〕となっている。
【００５０】
以降、カウンタＣ：３となるまで、上記のシーケンスを繰り返す。観察画像が３回撮影されるまでの間に、ステージは２回移動されるため、カウンタＣ：３の時点でのステージ位置は、Ｘ − ８〔μｍ〕となる。カウンタＣ：３となると、ステップＳ５０７の終了判定は、Ｙｅｓへ分岐し、ブラケット記録モードでの一連のブラケット撮影が終了する。
【００５１】
このように、本装置によれば、１回のレリーズ操作で、自動的に観察画像に対するピント位置を所定量ずらしながら、所定枚数の観察画像を撮影することが可能である。従って、撮影開始に先立つ、観察画像のピント合わせを比較的容易かつ、気楽に行うことが可能となる。顕微鏡の観察画像のピント合わせを行う操作者に多くの経験、熱練に基づく高い技術を強要しないため、未熟な操作者でも、失敗のない良質の撮影画像を得ることが可能となる。さらにまた、数多く普及している数インチ程度のＬＣＤ等の画像表示部でのピント合わせにおいても、より快適な撮影操作を与えることも可能となる。さらにまた、使用する対物レンズの焦点深度に対して、比較的、凹凸や厚みが大きい標本であっても、一回のレリーズ操作で良質の撮影画像を得ることができる。
【００５２】
次に、本発明の第２実施形態に係わる顕微鏡の画像撮影装置について説明する。なお、装置構成は、第１実施形態と同様であるため、第２実施形態に係わる装置の構成についての説明は省略する。動作についても、第１実施形態と基本的に同様であるため、第１実施形態と第２実施形態とで異なる動作に重点をおいて、説明する。
【００５３】
以下、第２実施形態に係わるブラケット記録モードの動作について、図６に示すフローチャートに沿って説明する。
まず、レリーズボタン５１１が押下されると（ステップＳ６００）、ＣＰＵ５０１は、ブラケット記録動作を開始する。
【００５４】
ＣＰＵ５０１は、レボルバ方式の鏡筒部１６に備えられた不図示の検出部から現在観察に使用している対物レンズのレボルバ位置を読み込み、読み込んだレボルバ位置をＲＡＭ５０１ｂに確保された変数Ｐに代入する（ステップＳ６０１）。ここで、レボルバ方式の鏡筒部１６は、５穴のレボルバであり、各レボルバ位置には対物レンズが装着されていると仮定する。
【００５５】
図７に各レボルバ位置に装着される対物レンズの倍率及び焦点深度を示すテーブルの一例を示す。図７に示すように、レボルバ位置：１には、倍率：５であり焦点深度１２〔μｍ〕である対物レンズが装着されている。同様に、レボルバ位置：２には、倍率：１０であり焦点深度３〔μｍ〕である対物レンズ、レボルバ位置：３には、倍率：２０であり焦点深度１．３〔μｍ〕である対物レンズ、レボルバ位置：４には、倍率：５０であり焦点深度０．４〔μｍ〕である対物レンズ、レボルバ位置：５には、倍率：１００であり焦点深度０．３〔μｍ〕である対物レンズが各々装着されている。以下、図７に示すような対物レンズが、レボルバに装着されていると仮定して、ブラケット記録動作について説明する。
【００５６】
まず、現在のレボルバ位置Ｐを、
Ｐ：２
であると仮定する。また、あらかじめ不揮発メモリ５０１ｃに格納されている観察対象の凹凸又は奥行きの深さ、つまり対象深度Ｄは、１０〔μｍ〕であると仮定する。
【００５７】
図７に示す対物レンズのテーブルから、レボルバ位置Ｐ：２に装着されている対物レンズ６の焦点深度ＦＤ（Ｐ）は、３〔μｍ〕であることを読み出すことができる。この場合、対象深度Ｄ：１０〔μｍ〕であるのに対し、対物レンズ６の焦点深度ＦＤ（Ｐ）：３〔μｍ〕であるため、１つのピント位置では、観察対象の凹凸を網羅することは困難である。
【００５８】
ＣＰＵ５０１は、ＲＡＭ５０１ｂに確保された変数ＺにＦＤ（Ｐ）を代入する（ステップＳ６０２）。これにより、ＣＰＵ５０１は、観察に使用している対物レンズ６の焦点深度ＦＤ（Ｐ）を、移動量として設定する。つまり、
移動量は、
Ｚ：３〔μｍ〕
となる。
【００５９】
次いで、ＣＰＵ５０１は、対象深度Ｄを焦点深度ＦＤ（Ｐ）で除した値の整数部に１を加算することにより撮影枚数Ｎを算出する。算出式は以下のようになる。
Ｎ ＝ １ ＋ Ｄ／ＦＤ（Ｐ）（整数演算） ・・・・ 式１
ここで、実際に、式１に、Ｄ：１０、ＦＤ（Ｐ）：３を代入すると、Ｎ＝４となる。ＣＰＵ５０１は、ＲＡＭ５０１ｂに確保された変数Ｎに算出結果を代入する（ステップＳ６０３）。ステップＳ６０４以降のシーケンスは、第１実施形態のステップＳ５０３以降と同様であるため、説明を省略する。
【００６０】
このように、第２実施形態によれば、観察画像に対するピント位置を所定量ずらしながら所定枚数の観察画像を連続撮影する際に、対物レンズの焦点深度と観察対象である標本の凹凸又は奥行きの深さとに基づいて、好適なステージの移動量、および、撮影枚数の少なくとも一方を合理的に決定することが可能となる。延いては、より少ない操作かつより少ない撮影枚数で、失敗なく、良質の撮影画像を得ることができるようになる。
【００６１】
上記第２実施形態では、移動量Ｚをレボルバに装着された対物レンズの焦点深度として設定し、撮影枚数Ｎを上記の式１より算出することとしている。ところで、いったん、レボルバに各種対物レンズを装着した場合、通常、これらの対物レンズを換装することは、非常に稀である。従って、移動量Ｚ、および、撮影枚数Ｎを、レボルバ位置Ｐによって一意に決定するテーブルを不揮発メモリ５０１ｃに格納することも好適である。あるいは、対物レンズを換装した時にも、上記、移動量Ｚ及び撮影枚数Ｎを、不揮発メモリ５０１ｃに再登録するだけで、同様の効果を得ることができる。移動量Ｚ及び撮影枚数Ｎを、不揮発メモリ５０１ｃに格納することにより、ロジックがより簡単となることから、装置の信頼性及び処理速度のさらなる向上が期待される。
【００６２】
次に、本発明の第３実施形態に係わる顕微鏡の画像撮影装置について説明する。なお、装置構成は、第１実施形態と同様であるため、第３実施形態に係わる装置の構成についての説明は省略する。動作についても、第１実施形態と基本的に同様であるため、第１実施形態と第３実施形態とで異なる動作に重点をおいて、説明する。
【００６３】
以下、第３実施形態に係わるブラケット記録モードの動作について、図８に示すフローチャートに沿って説明する。
ステップＳ８００からＳ８０６に至るシーケンスは、第１実施形態のステップＳ５００からＳ５０６と同様である。まず、レリーズボタン５１１が押下されると（ステップＳ８００）、ＣＰＵ５０１は、ブラケット記録動作を開始する。ＣＰＵ５０１は、あらかじめ格納されている移動量を、不揮発メモリ５０１ｃから読み込み、ＲＡＭ５０１ｂに確保された変数Ｚに代入する（ステップＳ８０１）。同様に、ＣＰＵ５０１は、あらかじめ格納されている撮影枚数を、不揮発メモリ５０１ｃから読み込み、ＲＡＭ５０１ｂに確保された変数Ｎに代入する（ステップＳ８０２）。
【００６４】
ここでは、例として、移動量Ｚ及び撮影枚数Ｎをそれぞれ、
Ｚ：４［μｍ］、
Ｎ：３
と仮定する。
【００６５】
ＣＰＵ５０１は、撮影枚数を計数するカウンタＣを０クリアし（ステップＳ８０３）、撮影を開始する（ステップＳ８０４）。以下、説明のために、この時点でのステージ位置をＸと仮定する。第１実施形態と同様に、図１において上方向を正、下方向を負とする。
【００６６】
ＣＰＵ５０１からの指示に基づいて、シャッタ駆動回路３１０を介したシャッタ３００、あるいは、不図示の電子シャッタが、適正な露光時間に応じて開閉することで、カメラヘッド８は、停止状態の観察画像の画像を撮影できる。この画像データは、表示用メモリ５３０に転送され、表示部５２０に撮影画像データとして表示される。
【００６７】
その一方で、ＣＰＵ５０１は、メモリ読み出し書き込み装置５５２を介して、この画像データをリムーバブルメディア５５１に書きこみ、リムーバブルメディア５５１のディレクトリエントリにファイルを１つ追加し、１枚目の撮影を終了する。（ステップＳ８０５）。続いて、ＣＰＵ５０１は、カウンタＣを１インクリメントする（ステップＳ８０６）。これにより、
Ｃ：１
となる。
【００６８】
ＣＰＵ５０１は、撮影枚数ＮとカウンタＣとを比較する。今までの説明によると、Ｎ：３であり、Ｃ：１であるためＮ≠Ｃとなり、ステップＳ８０６の終了判定の結果、処理はＮｏへ分岐する。次いで、ＣＰＵ５０１は、ステージ駆動装置１３を介して、ステージ上下機構部１５を駆動し、ステージ１を図１において下方向に、移動量、Ｎ：４〔μｍ〕分だけ、ステージ移動を開始させる（ステップＳ８０８）。ＣＰＵ５０１は、ステージ駆動装置１３からのステージ移動終了信号を待つ（ステップＳ８０９）。ステージ移動が終了し、ステージ駆動装置１３からＣＰＵ５０１ヘステージ移動終了信号が入力されると、ステップＳ８０９の終了判定は、Ｙｅｓへ分岐する。
【００６９】
次いで、ＣＰＵ５０１は、不揮発メモリ５０１ｃ、あるいは、ＲＯＭ５０１ａにから、あらかじめ格納されている待機時間Ｔを取得して、取得した待機時間Ｔに基づいてタイマをセットし、このタイマをスタートする（ステップＳ８１０）。この待機時間は、ステージの移動によって生じた機械的伝達機構の振動が、所望される撮影画像の品質に影響を与えない程度に減衰するまでに必要な時間を考慮して設定される事としても良い。ここで、待機時間Ｔは、たとえば、
Ｔ：１００〔ｍｓ〕
としてもよい。
【００７０】
ＣＰＵ５０１は、待機時間Ｔ、すなわち、１００〔ｍｓ〕が経過するのを待つ（ステップＳ８１１）。待機時間Ｔを経過すると、ステップＳ８１１のタイムアップ判定は、Ｙｅｓへ分岐し、ＣＰＵ５０１は、再度、撮影を開始する（ステップＳ８０４）。なお、ステップＳ８０８でステージが移動量分だけ移動しているため、この場合のステージ位置は、Ｘ − ４〔μｍ〕となっている。以降、カウンタＣ：３となるまで上記のシーケンスを繰り返す。カウンタＣ：３となると、ステップＳ８０７の終了判定は、Ｙｅｓへ分岐し、ブラケット記録モードでの一連のブラケット撮影が終了する。
【００７１】
このように、第３実施形態によれば、１回のレリーズ操作で、観察画像に対するピント位置を所定量ずらしながら所定枚数の観察画像を撮影する際に、ステージの移動に伴う振動が減衰するまで、次の撮影を開始しないようにする。これにより、高倍率対物レンズを使用した観察画像の撮影においても、機械的伝達機構の振動の影響を除去できるため、失敗なく、良質の撮影画像を得ることが可能となる。
【００７２】
以下、各実施形態の変形例について説明する。上記の本発明の実施形態１、２及び３によれば、ピント位置を所定量だけずらす際に、ステージ移動を図１において、下方向としているが、これに限定するものではない。また、ピント位置を所定量ずらす際に、１枚目の撮影でのステージ位置Ｘを中心として上下両方向に移動した位置で順次観察画像を撮影してもよい。例えば、ステージを上方向に移動した位置Ｘ＋４〔μｍ〕と、下方向に移動した位置Ｘ−４〔μｍ〕とに移動させるように制御して順次観察画像を撮影してもよい。ここで、ステージの移動を上方向にする場合、ステージの移動位置に制限を加える、いわゆる、リミット制限制御を行うこととしてもよい。これにより、対物レンズや標本の不用意な破壊、故障を未然に防止できる、より安全な顕微鏡の画像撮影装置を実現できる。
【００７３】
また、例えば、上記説明において、観察画像のピントをずらすために、ステージ上下機構部を介してステージを移動させるとして説明した。しかし、ステージを移動させる代わりに、不図示の機構部によって対物レンズを装着する部分を移動させることとしてもよい。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば、撮影装置が、自動的に観察画像のピント位置を変化させながら所定回数観察画像を撮影するため、顕微鏡の観察画像のピント合わせを行う操作者は、多くの経験、熟練に基づく高い技術を有する必要がなくなる。延いては、未熟な操作者でも、失敗なく、良質の撮影画像を得ることが可能となる。
【００７５】
また、観察対象である標本の凹凸に対して、使用する対物レンズの焦点深度が少ない（浅い）場合であっても、操作者は、一度ブラケット撮影を行うだけで、良質の撮影画像を得ることが可能となる。
また、撮影回数と、ピント位置を変える量との少なくとも一方は、対物レンズの性能に応じて合理的に決定することができるため、操作者は、より少ない撮影回数で、失敗なく、良質な撮影画像を取得することが可能となる。
【００７６】
また、撮影において、ピント位置を変えてから撮影を行うまでの間に待機時間を設けることにより、ピント位置を変化させるために生じた機械的伝達機構の振動の影響を除去することができるため、操作者は、失敗なく、良質の撮影画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る画像撮影装置を備える顕微鏡の全体構成図である。
【図２】カメラヘッドの構成図である。
【図３】コントローラの構成図である。
【図４】操作入力部の正面図の一例である。
【図５】本発明の第１実施形態に係わるブラケット記録モードでの処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態に係わるブラケット記録モードでの処理を示すフローチャートである。
【図７】レボルバの各位置に装着されている対物レンズの性能を示すテーブルの一例である。
【図８】本発明の第３実施形態に係わるブラケット記録モードでの処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ステージ
２ 光源
３ ＮＤフィルタ
４ 視野絞り
５ コンデンサレンズ
６ 対物レンズ
７ 接眼レンズ
８ カメラヘッド
１３ ステージ駆動装置
１５ ステージ上下機構部
１６ 鏡筒部
２１ サンプリング回路
２２ Ａ／Ｄ変換器
２３ 画像処理部
１００ 開口絞り
１１０ 開口絞り駆動装置
１２０ 開口絞り調節機構部
２００ 結像レンズ
３００ シャッタ
３１０ シャッタ駆動回路
４００ 撮像素子
５００ コントローラ
５０１ ＣＰＵ
５１０ 操作入力部
５１１ レリーズボタン
５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ モード選択ボタン
５１３ａ、５１３ｂ 対物レンズ切換えボタン
５１４ａ、５１４ｂ 開口絞り調節ボタン
５１５ａ、５１５ｂ インデックスボタン
５１６ メモリボタン
５１７ ジョグダイヤル
５１８ インデックス表示部
５２０ 表示部
５３０ 表示部用メモリ
５４０ 表示部ドライバ
５５０ メモリ装置
５５１ リムーバブルメディア
５５２ メモリ読み出し書き込み装置
８００ レボルバ駆動装置
Ｔ 標本
Ｓ ステップ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for taking an observation image of a microscope, and particularly relates to a technique that can be suitably used for measurement of fine dimensions.
[0002]
[Prior art]
With the widespread use of digital cameras for general photography, the use of digital image photographing devices has also become popular for photographing observation images with a microscope. Rather than the high-definition, high-pixel count, and high-price digital image shooting devices that have been sold in some cases, digital image shooting devices with a relatively low-priced model range have become particularly popular in conjunction with their price range. ing. There are various types of digital image capturing devices of this kind, such as the so-called stand-alone type that is attached later to the microscope body, the so-called integrated type that is pre-installed in the microscope body, and the type that has an intermediate character between the two. An image photographing device of the form is proposed. In addition, in general-purpose digital image capturing apparatuses, image display such as an LCD (Liquid Crystal Display) of several inches (one inch corresponds to 2.54 centimeters) is generally used for image confirmation or focusing. Has a part.
[0003]
Compared to shooting using a silver salt film, digital image shooting is realizing a degree of perfection that is comparable to or surpasses in terms of operability, image quality, and running cost. However, in order to obtain a high-quality photographed image in photographing of an observation image of a microscope, whether it is digital image photography or image photography using a silver salt film, there are many exposure control and focusing. Experience and skill are often required. The difficulty of exposure control is represented by factors such as various special observation methods and illumination methods using a microscope. On the other hand, the difficulty of focusing is due to the mechanical transmission mechanism that is caused by the handling distance being in units of microns ([μm]) or less, and the depth of focus of the objective lens and the unevenness of the specimen being observed. It is represented by factors derived from the relationship.
[0004]
In addition, the unevenness of the specimen observed with a microscope is about 10 microns both in a cell which is a main object in the biological field and in a semiconductor which is a main object in the industrial field. On the other hand, the depth of focus of the objective lens used for microscopic observation is approximately 10 microns or more only with a low-magnification objective lens (4 to 10 times) used for confirmation of the whole image, but a medium-to-high magnification objective lens that is usually used. Then, it is about several microns or less. Therefore, when observing a sample with unevenness using a medium-high magnification objective lens, the unevenness of the sample observed with a microscope cannot be covered at one focus position.
[0005]
As a technique for solving the difficulty of exposure control in the above-described microscope image photographing, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-179038 discloses an exposure control method for a microscopic photographing apparatus. The invention described in this publication can obtain a plurality of photographs in which a difference in brightness appears as intended when performing continuous photographing of a plurality of specimens with an auto bracket function on an object whose brightness changes. The present invention relates to a method for controlling exposure of a microscopic photographing apparatus. Then, in the exposure control method of the microscopic photographing apparatus when continuously performing a plurality of photographs with different exposure values for the same test object by the auto bracket function, photometry is performed immediately before each of the photographs. An exposure control method for a microscopic photographing apparatus is proposed in which an exposure value is set on the basis of a value measured immediately before each photographing.
[0006]
On the other hand, various autofocus devices for microscopes have been proposed that overcome the difficulty of focusing in microscope image capturing. An object of the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-258483 is to provide a highly reliable autofocus device for a microscope that ensures high focusing accuracy.
[0007]
For this purpose, a placing means for placing the observation body, an objective lens facing the observation body placed on the placement means, a driving means for driving at least one of the placement means and the objective lens, An imaging optical system that forms an observation body image via an objective lens, an optical path difference optical system that provides an optical path difference at a front position and a rear position that are conjugate with respect to an imaging point of the imaging optical system, and the optical path difference optics An imaging unit that captures an image of the observation object via the system, and a focus degree of the observation object is obtained based on imaging information obtained by the imaging unit, the driving unit is operated, and the observation object placed on the placement unit is combined. In the autofocus device for a microscope having a control means for leading to a focal position, the control means includes an observation object search mode for searching for an observation object, and a rough focus mode for adjusting the observation object to a rough focus position with low focusing accuracy And this la A front / rear defocus detection mode for determining the front / rear focusing degree of at least two front / rear objects with respect to the rough focus position adjusted by the focus mode, and a front / rear defocus detection mode determined by the front / rear defocus detection mode. Proposal of an autofocus device for microscopes, which has a four-mode autofocus control mode: a fine focus mode that linearly approximates the focus level of high focus accuracy and aligns the object to the focus position. is doing.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-179038 described above, the exposure value is set based on the value measured immediately before each photo shooting in auto bracket shooting. For this reason, it is necessary to focus the observation image carefully and reliably before the start of auto bracket shooting. When this focusing is not performed correctly, there has been a problem that the result of a series of auto bracket shooting becomes useless.
[0009]
In addition, when the depth of focus of the objective lens used is small (shallow) with respect to the unevenness of the specimen to be observed, there is a problem that auto bracket shooting must be performed multiple times at a plurality of different focus positions. . As a result, the operator is forced to focus on a troublesome microscope image photographing operation and a heat-skilled technique in order to obtain a desired high-quality microscope observation image, and the photographing environment is far from comfortable. There was a problem of becoming something.
[0010]
On the other hand, the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-258483 provides a highly reliable autofocus device for a microscope that secures high focusing accuracy and uses this autofocus device. Even if a microscope image is taken, if the depth of focus of the objective lens used is small (shallow) with respect to the unevenness of the specimen to be observed, there is a problem that a high-quality microscope observation image cannot be obtained. there were.
[0011]
In view of the above problems, an object of the present invention is to make it possible to take a high-quality microscope observation image easily and with few operations.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the present invention, there is provided a photographing apparatus having a function of continuously photographing an observation image obtained by observing a specimen through an objective lens, the placing means for placing the specimen and the objective A driving unit that adjusts a focus position of the observation image by changing a distance from the lens; and an image shooting unit that captures the observation image, and the image shooting unit and the driving unit during the continuous shooting. Is to change the focus position by changing the distance between the placing means and the objective lens by the driving means after taking the image by the image taking means until the observation image is taken a predetermined number of times, After changing the distance between the placing means and the objective lens by the driving means, a predetermined waiting time is required before the photographing by the image photographing means is started.Shi,At least one of the predetermined number of times and the movement amount when changing the distance between the placing means and the objective lens is determined according to the performance of the objective lens.It is characterized by that.
The predetermined waiting time is, for example, the time until the vibration generated by the movement of the placing means is attenuated.
[0013]
  With this configuration, the imaging device can capture the observation image a predetermined number of times while automatically changing the focus position of the observation image, so that the operator who focuses the observation image of the microscope can It is not necessary to have a high technique for focusing. As a result, even an unskilled operator can obtain a high-quality captured image without failure. In addition, since shooting is performed while changing the focus position of the observation image, even a specimen with relatively large unevenness and thickness compared to the focal depth of the objective lens to be used can be used to obtain a high-quality shot image only by taking a bracket shot. Can be obtained. As a result, the above-described problems can be solved.
  Further, with this configuration, it is possible to remove the influence of vibration caused by the driving means even when taking an observation image using a high-magnification objective lens. As a result, it is possible to provide a microscope image photographing apparatus that can obtain a high-quality photographed image without failure and that has improved reliability.
[0014]
Here, in the photographing apparatus, at least one of the predetermined number of times and a moving amount of the distance when changing the distance between the placing unit and the objective lens is determined according to the performance of the objective lens. It is good as well. For example, at least one of the number of times of photographing and the moving amount may be determined according to the focal depth of the objective lens. Furthermore, the number of times of photographing may be determined according to the unevenness or depth of the specimen in addition to the performance of the objective lens. Accordingly, it is possible to perform continuous photographing for a reasonable number of times and rational focus adjustment according to the performance of the objective lens. As a result, it is possible to provide a microscope image photographing apparatus that can obtain a high-quality photographed image with a smaller number of photographing times and without failure, and with improved operational efficiency.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a microscope including an image capturing apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, the vertical direction of the paper surface indicates the vertical direction (vertical direction), and the horizontal direction indicates the horizontal direction. The microscope includes a light source 2 for irradiating a specimen T, which is an observation body mounted on a stage 1 movable in the vertical direction, from below.
[0019]
Illumination light from the light source 2 enters the sample T from below through an ND (Neutral Density) filter 3 for dimming, a field stop 4, an aperture stop 100, and a condenser lens 5. The light beam from the specimen T passes through the objective lens 6 arranged in the revolver-type lens barrel 16, a part of the light beam is guided to the eyepiece lens 7, and the other light beam passes through the imaging lens 200. And enters the camera head 8. The light beam incident on the camera head 8 passes through the shutter 300 and forms an image on the incident surface of the image sensor 400. The structure of the camera head 8 will be described later (see FIG. 2).
[0020]
When receiving an electrical signal from the controller 500, the stage driving device 13 drives, for example, the stage vertical mechanism unit 15 to move the stage 1 in the vertical direction. When the revolver driving device 800 receives an electrical signal from the controller 500, the revolver driving device 800 drives the revolver-type lens barrel portion 16 so that various objective lenses 6 face the specimen T on the stage 1. The revolver-type lens barrel 16 has a built-in detector for detecting the revolver position. The detection unit detects which position (which objective lens 6) of the revolver is currently inserted in the optical path facing the sample T, and sends the detection result to the controller 500. A detailed description of the detection unit is omitted. When receiving an electrical signal from the controller 500, the aperture stop driving device 110 drives the aperture stop adjusting mechanism 120 to adjust the aperture stop 100 to an arbitrary aperture diameter.
[0021]
The controller 500 has an operation input unit 510 and a display unit 520. The controller 500 is electrically connected to the camera head 8, the stage driving device 13, the revolver driving device 800, and the aperture stop driving device 110, and controls each device. The structure of the controller will be described later (see FIG. 3).
[0022]
Hereinafter, the configuration of the camera head will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the camera head 8 includes a sampling circuit 21 that samples an electrical signal supplied from the imaging device 400, an A / D converter 22 that converts the obtained analog electrical signal into a digital signal, An image processing unit 23 that performs processing for reproduction based on the converted digital signal is provided, and the image processing unit 23 is connected to the controller 500. A shutter 300 that blocks an observation image incident on the image sensor 400 at a desired time is connected to the controller 500 via a shutter drive circuit 310.
[0023]
Hereinafter, the configuration of the controller will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the controller 500 includes a CPU (Central Processing Unit) 501, an operation input unit 510, a display unit 520, a display memory 530, a display unit driver 540, and a memory device 550.
[0024]
The CPU 501 holds a ROM (Read Only Memory) 501a for storing a control program, a RAM (Random Access Memory) 501b for securing variable data of the control program, a non-volatile memory 501c for storing various setting information, and image data. And a frame memory 501d for controlling the entire apparatus (not shown).
[0025]
The CPU 501 is connected to the operation input unit 510, and issues an operation instruction to the shutter drive circuit 310, the stage drive device 13, the revolver drive device 800, and the aperture stop drive device 110 of the camera head 8 in response to an input from the operation input unit 510. send. Further, the CPU 501 displays image data input from the camera head 8 on the display unit 520 via the display memory 530 and the display unit driver 540. Examples of the display unit 520 include an LCD represented by a TFT (Thin Film Transistor).
[0026]
The memory device 550 stores image data. The memory device 550 includes a removable removable medium 551 such as a flexible disk or a magneto-optical disk widely used in a PC or the like, and a memory read / write device 552 that writes and reads image data to and from the removable medium 551. . Thereby, the CPU 501 can write the image data input from the camera head 8 to the removable medium 551 via the memory read / write device 552. Further, the CPU 501 can read out, for example, a directory entry from the removable media 551 via the memory read / write device 552 and obtain information on the image data file written in the removable medium 551. The CPU 501 can also read arbitrary image data from this information and display it on the display unit 520 via the display memory 530 and the display unit driver 540.
[0027]
Next, the operation input unit of the controller will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 4 is an example of a front view of the operation input unit 510. As shown in FIG. 4, the operation input unit 510 includes at least a release button 511 and mode selection buttons 512a, 512b, and 512c for selecting an operation mode of the apparatus. These mode selection buttons are so-called illuminated button switches in which light emitting elements such as LEDs (Light Emitting Diodes) are incorporated, and the mode selection status can be easily recognized by turning on and off the LEDs and the like. It is. Each operation mode will be described later.
[0028]
The operation input unit 510 further includes at least objective lens switching buttons 513a and 513b, aperture stop adjustment buttons 514a and 514b, index buttons 515a and 515b for designating a file of image data written in the removable medium 551, and various setting information. A memory button 516 and a jog dial 517 for recording. The jog dial 517 is mechanically connected to a rotary encoder (not shown), and the rotary encoder outputs a pulse corresponding to the rotation operation of the jog dial 517. Further, the operation input unit 510 is provided with an index display unit 518 such as a 7-segment LED, and is configured to display the number of image data files written in the removable medium 551.
[0029]
The basic operation of this apparatus will be described below. In the following description, there are three operation modes, ie, a reproduction mode, a recording mode, and a bracket recording mode, and mode selection buttons 512a, 512b, and 512c are assigned to select each mode. Assume.
[0030]
First, the operation in the playback mode will be described. The playback mode is an operation mode in which image data written in the removable medium 551 is displayed on the display unit 520.
First, when the mode selection button 512a is pressed, the CPU 501 detects a signal from the operation input unit 510, turns on the LED of the mode selection button 512a, the LED of the mode selection button 512b, and the mode selection button 512c. The LED is turned off and the operation mode is switched to the reproduction mode.
[0031]
Next, the CPU 501 reads the directory entry of the removable medium 551 via the memory read / write device 552, obtains information on the image data file written in the removable medium 551, and displays the number of written files in the index display unit 518. To display. For example, if there are 10 image data files on the removable medium 551 now, the CPU 501 displays “10” on the index display unit 518.
[0032]
Subsequently, the CPU 501 reads the tenth image data file of the directory entry from the removable medium 551 via the memory read / write device 552, expands it in the frame memory 501d, and stores the expanded image data in the display memory 530. Forward. The image data transferred to the display memory 530 is immediately displayed on the display unit 520 via the display unit driver 540. In this way, the tenth image data file written in the removable medium 551 is displayed on the display unit 520.
[0033]
The index button 515a designates an image data file that is one order before the currently designated image data file. Accordingly, when the index button 515a is pressed while the tenth image data file is displayed on the display unit 520, the ninth image written in the removable medium 551 is processed in the same processing flow as described above. The data file is displayed on the display unit 520.
[0034]
That is, the CPU 501 displays “9” on the index display unit 518. Subsequently, the CPU 501 reads the ninth image data file of the directory entry from the removable medium 551 via the memory read / write device 552, expands it in the frame memory 501d, and transfers the expanded image data to the display memory 530. To do. The image data transferred to the display memory 530 is immediately displayed on the display unit 520 via the display unit driver 540. In this way, the ninth image data file written in the removable medium 551 is displayed on the display unit 520.
[0035]
In contrast to the index button 515a, the index button 515b designates an image data file that is one order after the currently designated image data file. Assume that the tenth image data file written in the removable medium 551 is displayed on the display unit 520. In this case, even if the index button 515b is pressed, the eleventh image data file does not exist. Accordingly, the first image data file written in the removable medium 551 is displayed on the display unit 520 instead of the eleventh image data file.
[0036]
On the other hand, if the index button 515a is pressed while the first image data file written in the removable medium 551 is displayed on the display unit 520, the zeroth image data file does not exist. The tenth image data file written in the removable medium 551 is displayed on the display unit 520.
[0037]
That is, the CPU 501 displays “10” on the index display unit 518. Subsequently, the CPU 501 reads the tenth image data file of the directory entry from the removable medium 551 via the memory read / write device 552, expands it in the frame memory 501d, and stores the expanded image data in the display memory 530. Forward. The image data transferred to the display memory 530 is immediately displayed on the display unit 520 via the display unit driver 540. In this way, the tenth image data file written in the removable medium 551 is displayed on the display unit 520.
[0038]
In this way, according to the present apparatus, the operator operates the index button 515a and the index button 515b in the playback mode, so that the operator can select the desired image data file written in the removable medium 551. The image data file to be reproduced can be reproduced and displayed on the display unit 520.
[0039]
Next, the operation in the recording mode will be described. When the mode selection button 512b is pressed, the CPU 501 detects a signal from the operation input unit 510, turns on the LED of the mode selection button 512b, and turns on the LED of the mode selection button 512a and the LED of the mode selection button 512c. Turns off and switches the operation mode to the recording mode.
[0040]
In the recording mode, the observation image of the microscope formed on the incident surface of the image sensor 400 is displayed on the display unit 520 at a real time / full frame rate.
That is, the observation image from the microscope main body is imaged on the incident surface of the image sensor 400 through the imaging lens 500. As a result, the observation image of the specimen T is converted into an electrical signal by the image sensor 400. The electrical signal representing the observation image is sampled spatially and temporally by the sampling circuit 21. The sampled electrical signal is digitized by the A / D converter 22 and then subjected to image processing by the image processing unit 23 based on the sampling component by a predetermined method. As a result, a reproducible digital image data signal of the sample is generated. This digital image data signal is transferred to the display memory 530 via the CPU 501. The image data transferred to the display memory 530 is immediately displayed on the display unit 520 via the display unit driver 540.
[0041]
Here, when the release button 511 is pressed, the CPU 501 starts a recording operation.
That is, in response to an instruction from the CPU 501, the shutter 300 via the shutter driving circuit 310 or an electronic shutter (not shown) opens and closes according to an appropriate exposure time, so that the camera head 8 observes the stop state. You can take an image. This image data is transferred to the display memory 530 and displayed on the display unit 520 as photographed image data. On the other hand, the CPU 501 writes this image data to the removable medium 551 via the memory read / write device 552, and adds one file to the directory entry of the removable medium 551.
[0042]
In this manner, the present apparatus writes and records a desired observation image on the removable medium 551 in accordance with the operation of the release button 511 in the recording mode.
Hereinafter, the operation in the bracket recording mode according to the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0043]
First, when the mode selection button 512c is pressed, the CPU 501 detects a signal from the operation input unit 510, turns on the LED of the mode selection button 512c, the LED of the mode selection button 512a, and the mode selection button 512b. The LED is turned off and the operation mode is switched to the bracket recording mode.
[0044]
Even in the bracket recording mode, the observation image of the microscope formed on the incident surface of the image sensor 400 is displayed on the display unit 520 at the real time / full frame rate, as in the recording mode.
That is, the observation image from the microscope main body is imaged on the incident surface of the image sensor 400 through the imaging lens 500. As a result, the observation image of the specimen T is converted into an electrical signal by the image sensor 400. The electrical signal representing the observation image is sampled spatially and temporally by the sampling circuit 21. The sampled electrical signal is digitized by the A / D converter 22 and then subjected to image processing by the image processing unit 23 based on the sampling component by a predetermined method. As a result, a reproducible digital image data signal of the sample is generated. This digital image data signal is transferred to the display memory 530 via the CPU 501. The image data transferred to the display memory 530 is immediately displayed on the display unit 520 via the display unit driver 540.
[0045]
When the release button 511 is pressed (step S500), the CPU 501 starts a bracket recording operation.
The CPU 501 reads the movement amount stored in advance from the non-volatile memory 501c and substitutes it into a variable Z that is secured in the RAM 501b (step S501). Similarly, the CPU 501 reads the number of shots (number of shots) stored in advance from the nonvolatile memory 501c, and substitutes it into a variable, N, secured in the RAM 501b (step S502).
[0046]
Here, as an example, the amount of movement Z and the number of shots N are respectively
Z: 4 [μm],
N: 3
Assume that
[0047]
The CPU 501 clears the counter C (not shown) for counting the number of shots to 0 and starts shooting (step S503). Here, the stage position is X. However, in FIG. 1, the upward direction is positive and the downward direction is negative.
Based on an instruction from the CPU 501, the shutter 300 via the shutter drive circuit 310 or an electronic shutter (not shown) opens and closes according to an appropriate exposure time, so that the camera head 8 displays the observation image in the stopped state. Can shoot. This image data is transferred to the display memory 530 and displayed on the display unit 520 as photographed image data. On the other hand, the CPU 501 writes this image data to the removable medium 551 via the memory read / write device 552, adds one file to the directory entry of the removable medium 551, and ends the first image capturing ( Step S505). The CPU 501 increments the counter C by 1 (step S506). That is,
C: 1
It becomes.
[0048]
Subsequently, the CPU 501 compares the number of shots N with the counter C to determine whether or not the predetermined number of shots has been completed (step S507). According to a series of explanations so far, the number of shots N is 3, and the counter C is 1. When both are compared, since N ≠ C, the result of the determination in step S507 branches to No.
[0049]
The CPU 501 drives the stage up-and-down mechanism unit 15 via the stage driving device 13 to start the stage movement of the stage 1 downward in FIG. 1 by the movement amount Z: 4 [μm] (step S508). . The CPU 501 waits for a stage movement end signal from the stage driving device 13 (step S509). When the stage movement is completed and a stage movement end signal is input from the stage driving device 13 to the CPU 501, the end determination in step S509 branches to Yes. The process returns to step S504, and the CPU 501 starts photographing again. In step S508, the stage is moved by an amount of movement Z: 4 [μm], so the stage position here is X−4 [μm].
[0050]
Thereafter, the above sequence is repeated until the counter C becomes 3. Since the stage is moved twice before the observation image is taken three times, the stage position at the time point of the counter C: 3 is X−8 [μm]. When the counter C is 3, the end determination in step S507 branches to Yes, and a series of bracket shooting in the bracket recording mode ends.
[0051]
As described above, according to the present apparatus, it is possible to take a predetermined number of observation images while automatically shifting the focus position with respect to the observation image by a predetermined release operation by one release operation. Therefore, it is possible to focus the observed image relatively easily and comfortably prior to the start of shooting. Since the operator who focuses the microscope observation image does not require much experience and high skill based on heat training, even an inexperienced operator can obtain a good quality photographed image without failure. Furthermore, it is possible to provide a more comfortable photographing operation even when focusing on an image display unit such as an LCD of several inches that is widely used. Furthermore, even if the sample has relatively large unevenness and thickness with respect to the focal depth of the objective lens to be used, a high quality photographed image can be obtained by a single release operation.
[0052]
Next, an image capturing apparatus for a microscope according to the second embodiment of the present invention will be described. Since the apparatus configuration is the same as that of the first embodiment, description of the configuration of the apparatus according to the second embodiment is omitted. Since the operation is basically the same as that of the first embodiment, the description will be given with an emphasis on the operation different between the first embodiment and the second embodiment.
[0053]
Hereinafter, the operation of the bracket recording mode according to the second embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, when the release button 511 is pressed (step S600), the CPU 501 starts a bracket recording operation.
[0054]
The CPU 501 reads the revolver position of the objective lens currently used for observation from a detection unit (not shown) provided in the revolver-type lens barrel unit 16, and substitutes the read revolver position into the variable P secured in the RAM 501b. (Step S601). Here, it is assumed that the revolver type lens barrel 16 is a 5-hole revolver, and an objective lens is mounted at each revolver position.
[0055]
FIG. 7 shows an example of a table showing the magnification and depth of focus of the objective lens mounted at each revolver position. As shown in FIG. 7, an objective lens having a magnification of 5 and a focal depth of 12 [μm] is mounted at the revolver position: 1. Similarly, an objective lens having a magnification of 10 and a focal depth of 3 [μm] at the revolver position: 2 and an objective lens having a magnification of 20 and a focal depth of 1.3 [μm] at the revolver position: 3 are used. The revolver position: 4 has an objective lens with a magnification of 50 and a focal depth of 0.4 [μm], and the revolver position has an objective lens with a magnification of 100 and a focal depth of 0.3 [μm]. Are installed. Hereinafter, the bracket recording operation will be described on the assumption that the objective lens as shown in FIG. 7 is attached to the revolver.
[0056]
First, the current revolver position P is
P: 2
Assume that Further, it is assumed that the unevenness or depth of the observation object stored in advance in the nonvolatile memory 501c, that is, the object depth D is 10 [μm].
[0057]
From the table of objective lenses shown in FIG. 7, it can be read that the focal depth FD (P) of the objective lens 6 mounted at the revolver position P: 2 is 3 [μm]. In this case, since the target depth D is 10 [μm], but the focal depth FD (P) of the objective lens 6 is 3 [μm], the unevenness of the observation target is covered at one focus position. It is difficult.
[0058]
The CPU 501 substitutes FD (P) for the variable Z secured in the RAM 501b (step S602). Thereby, the CPU 501 sets the focal depth FD (P) of the objective lens 6 used for observation as the movement amount. That means
The amount of movement is
Z: 3 [μm]
It becomes.
[0059]
Next, the CPU 501 calculates the number N of shots by adding 1 to the integer part of the value obtained by dividing the target depth D by the focal depth FD (P). The calculation formula is as follows.
N = 1 + D / FD (P) (integer operation) ... Formula 1
Here, when D: 10 and FD (P): 3 are actually substituted into Equation 1, N = 4. The CPU 501 substitutes the calculation result for the variable N secured in the RAM 501b (step S603). Since the sequence after step S604 is the same as that after step S503 of the first embodiment, a description thereof will be omitted.
[0060]
As described above, according to the second embodiment, when continuously capturing a predetermined number of observation images while shifting the focus position with respect to the observation image by a predetermined amount, the depth of focus of the objective lens and the unevenness or depth of the sample to be observed are determined. Based on the depth, it is possible to rationally determine at least one of a suitable stage movement amount and the number of shots. As a result, it is possible to obtain a high quality photographed image with fewer operations and a smaller number of shots without failure.
[0061]
In the second embodiment, the amount of movement Z is set as the depth of focus of the objective lens mounted on the revolver, and the number of shots N is calculated from Equation 1 above. By the way, when various objective lenses are once mounted on the revolver, it is very rare to replace these objective lenses. Therefore, it is also preferable to store in the nonvolatile memory 501c a table that uniquely determines the movement amount Z and the number N of shots according to the revolver position P. Alternatively, when the objective lens is replaced, the same effect can be obtained only by re-registering the movement amount Z and the number N of captured images in the nonvolatile memory 501c. By storing the movement amount Z and the number N of shots in the non-volatile memory 501c, the logic becomes simpler, and further improvement in the reliability and processing speed of the apparatus is expected.
[0062]
Next, an image capturing apparatus for a microscope according to the third embodiment of the present invention will be described. Since the device configuration is the same as that of the first embodiment, description of the configuration of the device according to the third embodiment is omitted. Since the operation is basically the same as that of the first embodiment, the description will be given with an emphasis on the operation different between the first embodiment and the third embodiment.
[0063]
Hereinafter, the operation of the bracket recording mode according to the third embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
The sequence from step S800 to S806 is the same as that from step S500 to S506 of the first embodiment. First, when the release button 511 is pressed (step S800), the CPU 501 starts a bracket recording operation. The CPU 501 reads the movement amount stored in advance from the nonvolatile memory 501c and substitutes it into the variable Z secured in the RAM 501b (step S801). Similarly, the CPU 501 reads the number of shots stored in advance from the nonvolatile memory 501c and substitutes it into a variable N secured in the RAM 501b (step S802).
[0064]
Here, as an example, the amount of movement Z and the number of shots N are respectively
Z: 4 [μm],
N: 3
Assume that
[0065]
The CPU 501 clears the counter C for counting the number of shots to 0 (step S803) and starts shooting (step S804). Hereinafter, for the sake of explanation, it is assumed that the stage position at this point is X. As in the first embodiment, the upper direction in FIG. 1 is positive and the lower direction is negative.
[0066]
Based on an instruction from the CPU 501, the shutter 300 via the shutter driving circuit 310 or an electronic shutter (not shown) opens and closes according to an appropriate exposure time, so that the camera head 8 can display the observation image in the stopped state. You can take an image. This image data is transferred to the display memory 530 and displayed on the display unit 520 as photographed image data.
[0067]
On the other hand, the CPU 501 writes this image data to the removable medium 551 via the memory read / write device 552, adds one file to the directory entry of the removable medium 551, and ends the shooting of the first sheet. (Step S805). Subsequently, the CPU 501 increments the counter C by 1 (step S806). This
C: 1
It becomes.
[0068]
The CPU 501 compares the number of shots N with the counter C. According to the description so far, N: 3 and C: 1, so that N ≠ C. As a result of the end determination in step S806, the process branches to No. Next, the CPU 501 drives the stage up-and-down mechanism unit 15 via the stage driving device 13 to start moving the stage 1 downward in FIG. 1 by a movement amount N: 4 [μm] ( Step S808). The CPU 501 waits for a stage movement end signal from the stage driving device 13 (step S809). When the stage movement is completed and a stage movement end signal is input from the stage driving device 13 to the CPU 501, the end determination in step S809 branches to Yes.
[0069]
Next, the CPU 501 acquires the standby time T stored in advance from the nonvolatile memory 501c or the ROM 501a, sets a timer based on the acquired standby time T, and starts this timer (step S810). . This waiting time may be set in consideration of the time required until the vibration of the mechanical transmission mechanism caused by the movement of the stage is attenuated to the extent that it does not affect the quality of the desired captured image. good. Here, the waiting time T is, for example,
T: 100 [ms]
It is good.
[0070]
The CPU 501 waits for the waiting time T, that is, 100 [ms] to elapse (step S811). When the standby time T has elapsed, the time-up determination in step S811 branches to Yes, and the CPU 501 starts shooting again (step S804). Since the stage has moved by the moving amount in step S808, the stage position in this case is X-4 [μm]. Thereafter, the above sequence is repeated until the counter C becomes 3. When the counter C is 3, the end determination in step S807 branches to Yes, and a series of bracket shooting in the bracket recording mode ends.
[0071]
As described above, according to the third embodiment, when a predetermined number of observation images are photographed while shifting the focus position with respect to the observation image by a predetermined amount in one release operation, the vibration accompanying the movement of the stage is attenuated. Do not start the next shooting. As a result, even when taking an observation image using a high-magnification objective lens, the influence of vibration of the mechanical transmission mechanism can be removed, so that a good-quality shot image can be obtained without failure.
[0072]
Hereinafter, modifications of each embodiment will be described. According to the first, second, and third embodiments of the present invention described above, when the focus position is shifted by a predetermined amount, the stage is moved downward in FIG. 1, but the present invention is not limited to this. Further, when the focus position is shifted by a predetermined amount, the observation images may be sequentially photographed at positions moved in both the vertical direction around the stage position X in the first photographing. For example, the observation image may be sequentially captured by controlling the stage to move to a position X + 4 [μm] moved upward and a position X-4 [μm] moved downward. Here, when the stage is moved upward, so-called limit restriction control may be performed, which places a restriction on the movement position of the stage. Thereby, it is possible to realize a safer image capturing apparatus for a microscope that can prevent inadvertent destruction and failure of the objective lens and the specimen.
[0073]
Further, for example, in the above description, the stage has been described as being moved via the stage vertical mechanism in order to shift the focus of the observation image. However, instead of moving the stage, a portion to which the objective lens is attached may be moved by a mechanism unit (not shown).
[0074]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the photographing device automatically photographs the observation image a predetermined number of times while automatically changing the focus position of the observation image, the operator who focuses the observation image of the microscope has much experience and skill. There is no need to have high technology based. As a result, even an unskilled operator can obtain a high-quality captured image without failure.
[0075]
In addition, even if the depth of focus of the objective lens used is small (shallow) with respect to the unevenness of the specimen to be observed, the operator can obtain a high-quality shot image by performing bracket shooting once. Is possible.
In addition, since at least one of the number of times of shooting and the amount by which the focus position is changed can be reasonably determined according to the performance of the objective lens, the operator can perform high-quality shooting with fewer shots and without failure. Images can be acquired.
[0076]
In addition, in shooting, by providing a waiting time from when the focus position is changed to when shooting is performed, it is possible to eliminate the influence of vibration of the mechanical transmission mechanism that occurs to change the focus position. The operator can obtain a good quality photographed image without failure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a microscope including an image photographing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a camera head.
FIG. 3 is a configuration diagram of a controller.
FIG. 4 is an example of a front view of an operation input unit.
FIG. 5 is a flowchart showing processing in a bracket recording mode according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing processing in a bracket recording mode according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an example of a table showing the performance of the objective lens mounted at each position of the revolver.
FIG. 8 is a flowchart showing processing in a bracket recording mode according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 stage
2 Light source
3 ND filter
4 Field stop
5 Condenser lens
6 Objective lens
7 Eyepiece
8 Camera head
13 Stage drive device
15 Stage vertical mechanism
16 Lens barrel
21 Sampling circuit
22 A / D converter
23 Image processing section
100 aperture stop
110 Aperture stop driving device
120 Aperture adjustment mechanism
200 Imaging lens
300 Shutter
310 Shutter drive circuit
400 Image sensor
500 controller
501 CPU
510 Operation input unit
511 Release button
512a, 512b, 512c Mode selection button
513a, 513b Objective lens switching button
514a, 514b Aperture adjustment button
515a, 515b Index button
516 Memory button
517 Jog dial
518 Index display section
520 display
530 Display memory
540 Display driver
550 memory device
551 Removable Media
552 Memory read / write device
800 revolver drive
T specimen
S step

Claims (2)

対物レンズを介して標本を観察することにより得られた観察画像を連続撮影する機能を有する撮影装置であって、
前記標本を載置する載置手段と前記対物レンズとの間の距離を変えることにより、前記観察画像のピント位置を調整する駆動手段と、
前記観察画像を撮影する画像撮影手段とを備え、
前記連続撮影時に、前記画像撮影手段及び前記駆動手段は、前記画像撮影手段によって撮影した後に、前記駆動手段によって前記載置手段と前記対物レンズとの距離を変えることにより、前記ピント位置を変えることを、前記観察画像を所定回数撮影するまで繰り返し、
前記駆動手段によって前記載置手段と前記対物レンズとの距離を変えた後、前記画像撮影手段によって撮影を開始するまでの間に、所定の待機時間を有し、
前記所定回数と、前記載置手段と前記対物レンズとの距離を変える際の移動量との、少なくとも一方は、前記対物レンズの性能に応じて決定される、
ことを特徴とする撮影装置。An imaging device having a function of continuously capturing observation images obtained by observing a specimen through an objective lens,
Driving means for adjusting a focus position of the observation image by changing a distance between the placing means for placing the specimen and the objective lens;
Image photographing means for photographing the observation image,
At the time of the continuous photographing, the image photographing means and the driving means change the focus position by changing the distance between the placing means and the objective lens by the driving means after photographing by the image photographing means. Until the observation image is photographed a predetermined number of times,
After changing the distance between the objective lens and said placing means by said drive means and before start shooting by the image capturing means, have a predetermined waiting time,
At least one of the predetermined number of times and the movement amount when changing the distance between the placing means and the objective lens is determined according to the performance of the objective lens.
An imaging apparatus characterized by that. 前記所定の待機時間とは、前記載置手段の移動によって生じた振動が減衰するまでの時間であることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。The photographing apparatus according to claim 1 , wherein the predetermined waiting time is a time until the vibration generated by the movement of the placing unit is attenuated.

Images