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技術 顕微鏡装置、顕微鏡の制御方法、及びプログラム

出願人 オリンパス株式会社
発明者 中野光裕
出願日 2004年12月21日 (16年0ヶ月経過) 出願番号 2004-368988
公開日 2006年7月6日 (14年5ヶ月経過) 公開番号 2006-178044
状態 特許登録済
技術分野 スタジオ装置 顕微鏡、コンデンサー スタジオ装置
主要キーワード 光強度検出値 画像取得枚数 表示中画像 タイマモジュール サンプリング番号 取得枚数 シリーズ画像 取得周期
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (15)

課題

シリーズ観察画像の取得時におけるインターバル期間中に別観察を行えるようにする。

解決手段

レーザ光などの点光源1からのスポット光が、二次元走査スキャナ2、対物レンズ3を通してステージ5上の試料4へ照射され、試料4から到来する光の強度に基づいて試料4の観察画像を一定の周期で順次取得する。ここで、コンピュータ8が当該周期と無関係である観察画像の取得の指示を取得したときには、当該指示の取得に応じて当該周期の途中で当該観察画像を取得することができる。

概要

背景

共焦点走査型顕微鏡は、光走査されている試料から到来する光のうちピンホールを通過したものの光強度に基づいて当該試料の三次元情報を得るものである。
共焦点走査型顕微鏡に関し、例えば特許文献1には、試料の時間変化の観察(シリーズ観察)の手法を提供するために、一定の時間間隔をおいて試料の画像を共焦点走査型顕微鏡で繰り返し取得する技術が開示されている。
特開平6−27383号公報

概要

シリーズ観察画像の取得時におけるインターバル期間中に別観察を行えるようにする。レーザ光などの点光源1からのスポット光が、二次元走査スキャナ2、対物レンズ3を通してステージ5上の試料4へ照射され、試料4から到来する光の強度に基づいて試料4の観察画像を一定の周期で順次取得する。ここで、コンピュータ8が当該周期と無関係である観察画像の取得の指示を取得したときには、当該指示の取得に応じて当該周期の途中で当該観察画像を取得することができる。 A

目的

本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、シリーズ観察画像の取得時におけるインターバル期間中に別観察を行えるようにすることである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

試料から到来する光の強度に基づいて形成される当該試料についての画像である観察画像を取得する観察画像取得手段と、前記画像取得手段を制御して前記観察画像を一定の周期で順次取得させるシリーズ観察画像取得制御手段と、前記周期と無関係である前記観察画像の取得の指示を取得する指示取得手段と、前記指示の取得に応じて前記画像取得手段を制御して前記周期の途中で前記観察画像を取得させる別観察画像取得制御手段と、を有することを特徴とする顕微鏡装置

請求項2

前記周期の途中での前記観察画像の取得が前記観察画像取得手段で可能であることを報知する報知手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡装置。

請求項3

前記観察画像取得手段が前記観察画像を取得するときの取得条件である観察条件であって前記別観察画像取得制御手段による制御の下での当該取得の際におけるものである別観察時観察条件の設定を取得する別観察時観察条件取得手段を更に有し、前記別観察画像取得制御手段は、前記シリーズ観察画像取得制御手段による制御の下での前記観察画像取得手段による前記観察画像の取得の際における前記観察条件を前記別観察時観察条件へと切替えて前記観察画像を取得させる、ことを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡装置。

請求項4

前記別観察画像取得制御手段は、前記観察画像取得手段による前記周期の途中での前記観察画像の取得を終えた後に、当該観察画像取得手段における前記別観察時観察条件を元の前記観察条件へと復帰させることを特徴とする請求項3に記載の顕微鏡装置。

請求項5

前記シリーズ観察画像取得制御手段による制御の下での前記観察画像取得手段による前記観察画像の取得の際における前記観察条件を、前記別観察時観察条件へと変更する観察条件変更手段を更に有することを特徴とする請求項3に記載の顕微鏡装置。

請求項6

前記シリーズ観察画像取得制御手段は、前記観察画像の取得時に至ったときに前記観察画像取得手段が前記別観察画像取得制御手段による制御の下での前記観察画像の取得を行っている途中である場合には、当該別観察画像取得制御手段による制御の下での当該観察画像の取得を終了させることを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡装置。

請求項7

前記シリーズ観察画像取得制御手段は、前記観察画像取得手段が前記観察画像を取得するときの取得条件である観察条件を切替えて前記別観察画像取得制御手段による制御の下での前記観察画像の取得を行っていた場合には、当該別観察画像取得制御手段による制御の下での当該観察画像の取得を終了させた後に、当該観察条件を当該切替え前のものへと復帰させることを特徴とする請求項6に記載の顕微鏡装置。

請求項8

前記観察画像が格納される格納手段を更に有し、前記観察画像取得手段が前記シリーズ観察画像取得制御手段による制御の下で取得した画像と、当該観察画像取得手段が前記別観察画像取得制御手段による制御の下で取得した画像とは、前記格納手段における別個の格納領域へ格納される、ことを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡装置。

請求項9

前記観察画像取得手段が前記シリーズ観察画像取得制御手段による制御の下で取得した画像が格納される前記格納手段の格納領域へ、当該観察画像取得手段が前記別観察画像取得制御手段による制御の下で取得した画像を格納させる格納制御手段を更に有することを特徴とする請求項8に記載の顕微鏡装置。

請求項10

試料から到来する光の強度に基づいて形成される当該試料についての画像である観察画像を取得する顕微鏡を制御して当該観察画像を一定の周期で順次取得させ、前記周期と無関係である前記観察画像の取得の指示を取得し、前記指示の取得に応じて前記顕微鏡を制御して前記周期の途中で前記観察画像を取得させる、ことを特徴とする顕微鏡装置の制御方法

請求項11

試料から到来する光の強度に基づいて形成される当該試料についての画像である観察画像を取得する顕微鏡を制御して当該観察画像を一定の周期で順次取得させる処理と、前記周期と無関係である前記観察画像の取得の指示を取得する処理と、前記指示の取得に応じて前記顕微鏡を制御して前記周期の途中で前記観察画像を取得させる処理と、をコンピュータに行わせるためのプログラム

技術分野

0001

本発明は顕微鏡の技術に関し、特に、複数枚試料の画像を時間の経過に応じて順次取得する技術に関する。

背景技術

0002

共焦点走査型顕微鏡は、光走査されている試料から到来する光のうちピンホールを通過したものの光強度に基づいて当該試料の三次元情報を得るものである。
共焦点走査型顕微鏡に関し、例えば特許文献1には、試料の時間変化の観察(シリーズ観察)の手法を提供するために、一定の時間間隔をおいて試料の画像を共焦点走査型顕微鏡で繰り返し取得する技術が開示されている。
特開平6−27383号公報

発明が解決しようとする課題

0003

上掲した特許文献1に開示されている技術では、一定の時間間隔をおいた試料の画像(シリーズ観察画像)を取得する場合、例えば、試料の三次元像の観察のためのXYZ画像観察に加えて時間経過の観察をも実施するXYZT観察のための試料のシリーズ観察画像を取得する場合において、先行するXYZ観察からその観察に後続する次のXYZ観察までの期間(インターバル期間)中に別のもの(同一試料の別の観察部位あるいは別の試料)の観察(以下、「別観察」と称することとする)を実行することを考慮されていない。従って、一旦観察条件を設定してシリーズ観察を開始すると、そのシリーズ観察が完全に終了するまで別観察をすることはできない。そのため、例えば、予め設定していた観察条件で指定されている観察領域から外れている試料の部位の様子をシリーズ観察中に知りたくなった場合には、観察者は、実施中のシリーズ観察の終了を待ってから当該部位の様子を観察するか、若しくは、実施中のシリーズ観察を中止しなければならなかった。

0004

本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、シリーズ観察画像の取得時におけるインターバル期間中に別観察を行えるようにすることである。

課題を解決するための手段

0005

本発明の態様のひとつである顕微鏡装置は、試料から到来する光の強度に基づいて形成される当該試料についての画像である観察画像を取得する観察画像取得手段と、当該画像取得手段を制御して当該観察画像を一定の周期で順次取得させるシリーズ観察画像取得制御手段と、当該周期と無関係である当該観察画像の取得の指示を取得する指示取得手段と、当該指示の取得に応じて当該画像取得手段を制御して当該周期の途中で当該観察画像を取得させる別観察画像取得制御手段と、を有することを特徴とするものであり、この特徴によって前述した課題を解決する。

0006

なお、上述した本発明に係る顕微鏡装置において、当該周期の途中での当該観察画像の取得が当該観察画像取得手段で可能であることを報知する報知手段を更に有するように構成してもよい。

0007

また、前述した本発明に係る顕微鏡装置において、当該観察画像取得手段が当該観察画像を取得するときの取得条件である観察条件であって当該別観察画像取得制御手段による制御の下での当該取得の際におけるものである別観察時観察条件の設定を取得する別観察時観察条件取得手段を更に有し、当該別観察画像取得制御手段は、当該シリーズ観察画像取得制御手段による制御の下での当該観察画像取得手段による当該観察画像の取得の際における当該観察条件を当該別観察時観察条件へと切替えて当該観察画像を取得させる、ように構成してもよい。

0008

なお、このとき、当該別観察画像取得制御手段は、当該観察画像取得手段による当該周期の途中での当該観察画像の取得を終えた後に、当該観察画像取得手段における当該別観察時観察条件を元の当該観察条件へと復帰させるように構成してもよい。

0009

あるいは、このとき、当該シリーズ観察画像取得制御手段による制御の下での当該観察画像取得手段による当該観察画像の取得の際における当該観察条件を、当該別観察時観察条件へと変更する観察条件変更手段を更に有するように構成してもよい。

0010

また、前述した本発明に係る顕微鏡装置において、当該シリーズ観察画像取得制御手段は、当該観察画像の取得時に至ったときに当該観察画像取得手段が当該別観察画像取得制御手段による制御の下での当該観察画像の取得を行っている途中である場合には、当該別観察画像取得制御手段による制御の下での当該観察画像の取得を終了させるように構成してもよい。

0011

なお、このとき、当該シリーズ観察画像取得制御手段は、当該観察画像取得手段が当該観察画像を取得するときの取得条件である観察条件を切替えて当該別観察画像取得制御手段による制御の下での当該観察画像の取得を行っていた場合には、当該別観察画像取得制御手段による制御の下での当該観察画像の取得を終了させた後に、当該観察条件を当該切替え前のものへと復帰させるように構成してもよい。

0012

また、前述した本発明に係る顕微鏡装置において、当該観察画像が格納される格納手段を更に有し、当該観察画像取得手段が当該シリーズ観察画像取得制御手段による制御の下で取得した画像と、当該観察画像取得手段が当該別観察画像取得制御手段による制御の下で取得した画像とは、当該格納手段における別個の格納領域へ格納される、ように構成してもよい。

0013

なお、このとき、当該観察画像取得手段が当該シリーズ観察画像取得制御手段による制御の下で取得した画像が格納される当該格納手段の格納領域へ、当該観察画像取得手段が当該別観察画像取得制御手段による制御の下で取得した画像を格納させる格納制御手段を更に有するように構成してもよい。

0014

本発明の別の態様のひとつである顕微鏡装置の制御方法は、試料から到来する光の強度に基づいて形成される当該試料についての画像である観察画像を取得する顕微鏡を制御して当該観察画像を一定の周期で順次取得させ、当該周期と無関係である当該観察画像の取得の指示を取得し、当該指示の取得に応じて当該顕微鏡を制御して当該周期の途中で当該観察画像を取得させる、ことを特徴とするものであり、この特徴によって前述した課題を解決する。

0015

本発明の更なる別の態様のひとつであるプログラムは、試料から到来する光の強度に基づいて形成される当該試料についての画像である観察画像を取得する顕微鏡を制御して当該観察画像を一定の周期で順次取得させる処理と、当該周期と無関係である当該観察画像の取得の指示を取得する処理と、当該指示の取得に応じて当該顕微鏡を制御して当該周期の途中で当該観察画像を取得させる処理と、をコンピュータに行わせるためのプログラムであり、このプログラムをコンピュータで実行させることにより、当該コンピュータで前述した課題が解決される。

発明の効果

0016

本発明によれば、以上のようにすることにより、シリーズ観察画像の取得時におけるインターバル期間中に別観察を行えるようになるという効果を奏する。

発明を実施するための最良の形態

0017

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1Aは本発明を実施する共焦点走査型顕微鏡装置の構成を示している。
図1Aにおいて、光源1はレーザ光などの点光源である。この光源1からのスポット光二次元走査スキャナ2へ導かれる。

0018

二次元走査スキャナ2は、光源1からのスポット光を試料4上で二次元走査させるものである。二次元走査スキャナ2は、例えばX軸方向へスポット光を走査させるXスキャナとしてのガルバノミラーと、当該X軸に対して直交するY軸方向へスポット光を走査させるXスキャナとしてのガルバノミラーとを有しおり、これらのXスキャナとYスキャナとを各々動作させると、スポット光を試料4上でXY方向に振ることができる。

0019

二次元走査スキャナ2から出力されたスポット光は、対物レンズ3を通してステージ5上の試料4へ照射される。このステージ5は、スポット光の光軸方向であってX軸及びY軸のどちらに対しても垂直であるZ軸方向に移動可能であり、ステージ5上に載置された試料4を当該光軸方向に移動させることができる。

0020

スポット光が照射された試料4から到来する光(例えば蛍光)は、対物レンズ3を通して二次元走査スキャナ2へ一旦戻された後、光検出器6へ導かれる。この光検出器6の受光面の前方には図示しないピンホールが配置されており、光検出器6はこのピンホールを通過した光を受光面で受光し、その光の強度(光量)に応じたアナログ電気信号を出力する。

0021

光検出器6から出力される電気信号は、A/D変換器7によってデジタルデータへ変換された後にコンピュータ8へ入力される。
コンピュータ8は二次元走査スキャナ2、ステージ5、表示部9、及び入力装置10と電気的に接続されており、マウスキーボード等の入力装置10に対する操作によって入力された内容を分析して各部に所定の制御指示、例えば、二次元走査スキャナ8に対しレーザ光の走査の開始指示やステージ5のZ軸方向への移動の指示などを行う一方で、光検出器6により検出される試料4の光強度に対応する信号(光強度検出値)に基づいた三次元立体像の形成や前述したシリーズ画像の形成を行う。また、コンピュータ8は、得られた画像を表示部9に表示させる。

0022

以上のように、観察画像取得手段として機能する図1Aに示した共焦点走査型顕微鏡装置の有している構成自体は、従来のものと大差無いものである。
図1Bはコンピュータ8の構成を示している。コンピュータ8は、CPUll、半導体メモリ等のメモリ12、及びハードディスク装置等の記憶装置13を有している。

0023

CPUllは、光検出器6により検出される試料4の光強度検出値に基づいて試料4の二次元断層画像を形成して当該画像を表している画像データをメモリ12に格納する。この画像の保存指示が観察者により入力装置10へ入力されると、このメモリ12に格納しておいた画像データを記憶装置13へ記憶させる。また、CPU11は、記憶装置13に予め記録させておいた処理プログラム読み出して実行することにより、後述する各種の制御処理を行う。

0024

なお、コンピュータ8の構成は、標準的な構成のコンピュータであれば大概有しているものであるので、例えば一般的なパーソナルコンピュータを利用することもできる。また、後述する各種の制御処理をコンピュータ8に行わせるためには、当該処理をコンピュータ8に行わせるための制御プログラムを作成して記憶装置13やCD−ROM等の記録媒体に予め記録させておき、必要に応じてこの処理プログラムを読み出してコンピュータ8のメモリ12上に配置し、CPUllに実行させるようにすればよい。

0025

図1Cはメモリ12の記憶領域の使用状況を示している。
格納手段としての機能を有するメモリ12の記憶領域には、同図に示すように、シリーズ観察画像データメモリ保存領域14と別観察画像データ保存領域15とが別個の領域として確保される。ここで、シリーズ観察用に取得される観察画像の画像データはシリーズ観察画像データ保存領域14に格納され、シリーズ観察におけるインターバル期間中に取得される観察画像についての画像データは別観察画像データ保存領域15に格納される。

0026

図1Dは、コンピュータ8が、図1Aに示した共焦点走査型顕微鏡装置を使用する観察者へ各種の情報を提供するために、指標のためのポインタと共に表示部9に表示させる、GUI(Graphical User Interface)画面例を示している。

0027

同図に示す画面は、データファイルの保存や印刷、プログラムの終了などといった、各種のアプリケーションソフトで標準的に備えられている一般的な機能の選択を行うための領域であるメニューバー16、この共焦点走査型顕微鏡装置での観察条件(観察位置、走査の速度、走査範囲画像取得時分解能、シリーズ観察におけるインターバル期間の時間、画像取得枚数など)の設定を行うための領域である観察条件設定パネル18、この共焦点走査型顕微鏡装置で取得した画像の表示部9での表示方法コマ送り表示表示中画像の保持や、例えば光検出器6を複数備えており観察条件の異なる画像が取得可能な場合における表示画像の選択や当該異なる画像の重畳表示など)の指定を行うための領域である表示方法指定バー19、及びこの取得画像を表示する領域である取得画像表示ウィンドウ21を有して構成されている。取得画像表示ウィンドウ21は、例えばシリーズ観察によって取得した画像を取得画像表示ウィンドウ21aで表示する一方で、別観察によって取得した画像を取得画像表示ウィンドウ21bに表示するようにして、表示部9に同時に表示しながらもお互いを区別できるように配慮している。

0028

また、観察条件設定パネル18の図1Dにおける上方に隣接して、画像取得のための光走査を開始させる指示を行うための走査開始タン17が配置されている。なお、この走査開始ボタン17は、例えば表示形態が変化する、本実施形態においては通常色の表示とグレー表示とで表示色が変化することにより、光走査の開始指示を行うことができる状態にあるのか否かを報知する機能を兼ねている。

0029

また、表示方法指定バー19の同図における右横に隣接して、別観察で取得した画像をシリーズ観察で取得する画像に追加する指示を行うための画像追加ボタン20と、別観察における現在の観察条件の設定をシリーズ観察へ反映させる指示を行うための設定反映ボタン22が配置されている。

0030

上述した共焦点走査型顕微鏡装置を用いる本発明の各実施例について以下に説明する。
なお、以下の説明において使用する変数を説明すると、
n:サンプリング番号(n=1,2,3,…,N(設定された画像取得枚数))
Tn:第n番目のシリーズ観察画像
Ak:別観察で第k番目に取得した共焦点画像(k=1,2,3,…)
である。

0031

本実施例は、図1Aに示した共焦点走査型顕微鏡装置で、シリーズ観察のインターバル期間中の別観察を可能とするものである。
本実施例の概念図を図2Aに示す。同図の例では、試料4についてのT1、T2、及びT3の画像(XY共焦点画像)を順次取得するシリーズ観察(XYT観察)におけるT1の取得からT2の取得までのインターバル期間中に、試料4についての別観察(シリーズ観察とZ位置を異ならせた観察)を実行して別観察画像A1を取得するというものである。この一連の観察によって取得された画像についての画像データはメモリ12に格納されるが、図2Bに示すように、シリーズ観察によって取得されるT1、T2、及びT3の画像についてのものはシリーズ観察画像データ保存領域14に格納され、別観察によって取得されるA1の画像についてのものは別の領域である別観察画像データ保存領域15に格納される。従って、シリーズ観察で取得した画像データを消去することなく、別観察により取得した画像データが保存される。

0032

次に図3A及び図3Bについて説明する。これらの図は、記憶装置13に予め格納されている所定の制御プログラムを実行することによりCPU11によって行われる、本実施例に係る制御処理の処理内容フローチャートで示したものである。ここで、図3Aはそのメインフローを示しており、図3Bタイマ割り込みの発生により実行される処理のフローを示している。

0033

図3Aに示したメインフローの処理は、入力装置10を介してシリーズ観察の実行指示をコンピュータ8が取得すると開始される。なお、この開始時において、変数n及びkの初期値は「1」とする。

0034

まず、S101において、図1Dに例示したGUI画面を表示部9に表示させる処理が行われる。なお、このときには、試料4の画像は未取得であるので、取得画像表示ウィンドウ21に試料4の画像は表示されない。

0035

S102では、GUI画面のうちの走査開始ボタン17の表示を有効表示である通常色の表示として、試料4に対する光走査が開始可能であることを報知する処理が行われる。
S103及びS104では、観察条件設定パネル18での表示に応じて入力装置10から入力される、シリーズ観察画像の取得枚数Nの設定、及びシリーズ観察におけるインターバル期間の時間間隔の設定を取得する処理が各々行われる。

0036

S105では、入力装置10であるマウスに対するドラッグ操作及びクリック操作等により、走査開始ボタン17を押下する操作を検出する処理が行われる。このS105の処理では、当該押下が検出されるとS106に処理を進める。

0037

S106では、走査開始ボタン17の表示を無効表示であるグレー表示として、試料4に対する光走査の更なる開始指示は不能であることを報知する処理が行われる。
S107では、観察条件設定パネル18を利用して設定された観察条件の下で光走査を行い、試料4についてのXY共焦点画像Tn(シリーズ観察画像)を取得する処理が行われる。

0038

S108では、前ステップの処理によって取得された画像Tnを表示部9の取得画像表示ウィンドウ21aに表示させる処理が行われる。
S109では、S107の処理によって取得された画像Tnについての画像データをメモリ12のシリーズ観察画像データ保存領域14に格納する処理が行われる。

0039

S110では、画像Tnを、設定されていたシリーズ観察画像の取得枚数だけ取得したか否か、具体的には、変数nの現在の値が定数Nの値に達したか否かを判定する処理が行われる。ここで、画像Tnを設定枚数だけ取得した(判定結果がYes)ならば、指示されていたシリーズ観察を終了したとみなしてS111に処理を進める。一方、画像Tnの取得枚数が未だ設定枚数に達していない(判定結果がNo)ならばS112に処理を進める。

0040

S111では、走査開始ボタン17の表示を有効表示である通常色の表示として、試料4に対する新たな光走査が開始可能であることを報知する処理が行われ、その後はこの図3Aの制御処理を終了する。

0041

S112では、変数nの値を1だけ増加させる処理が行われる。
S113では、観察条件設定パネル18を利用して設定されたシリーズ観察における観察条件をメモリ12に複写して保存しておく処理が行われる。

0042

S114では、インターバル期間の時間経過を計測するインターバル時間計測タイマを起動させる処理が行われる。インターバル時間計測タイマは、CPU11自身が備えている、時間経過を計測するタイマ機能を利用して実現され、このタイマが所定時間の経過を計測する度に、図3Aの処理の進行を一旦停止させ、その代わりに、図3Bに示した後述する割り込み処理(インターバル時間計測タイマモジュール)が開始される。

0043

S115では、走査開始ボタン17の表示を有効表示である通常色の表示として、シリーズ観察中において試料4に対する光走査の開始指示が可能であること、すなわち別観察が可能であることを報知する処理が行われる。つまり、この走査開始ボタン17は、報知手段としての機能を有している。

0044

S116では、走査開始ボタン17を押下する操作が検出されたか否かを判定する処理が行われる。ここで、当該操作が検出されたとき(判定結果がYesのとき)には、別観察の実行指示を取得したとみなしてS117に処理を進める。一方、当該操作が検出されない(判定結果がNoのとき)には、このS116の判定処理を繰り返す。

0045

S117では、観察条件設定パネル18を利用して設定されている、別観察のための観察条件を取得する処理が行われる。つまり、CPU11が別観察時観察条件取得手段として機能する。

0046

S118では、走査開始ボタン17の表示を無効表示であるグレー表示として、試料4に対する光走査の更なる開始指示は不能であることを報知する処理が行われる。
S119では、S117の処理によって取得された別観察での観察条件の下で光走査を行い、試料4についてのXY共焦点画像Ak(別観察画像)を取得する処理が行われる。この処理により、シリーズ観察画像の取得周期とは無関係に別観察画像が取得される。

0047

S120では、前ステップの処理によって取得された画像Akを表示部9の取得画像表示ウィンドウ21bに表示させる処理が行われる。
S121では、S119の処理によって取得された画像Akについての画像データをメモリ12の別観察画像データ保存領域15に格納する処理が行われる。

0048

S122では、変数kの値を1だけ増加させる処理が行われる。
S123では、S113の処理によってメモリ12で保存しておいたシリーズ観察における観察条件を読み出し、後に行われる光走査における観察条件とするべく復帰させる処理が行われ、その後はS115へと処理を戻して上述した処理が繰り返される。

0049

以上までの処理が図3Aの処理である。
次に、インターバル時間計測タイマに基づいて実行される割り込み処理(インターバル時間計測タイマモジュール)について、図3Bを参照しながら説明する。

0050

この処理が開始されると、まず、S131において、シリーズ観察画像Tnの撮像直近に行われてからの経過時間(インターバル時間)を計測するためのカウンタを一定数だけ進める(カウントする)処理が行われる。この図3Bの処理は、インターバル時間計測タイマにより一定時間間隔で実行されるので、この時間間隔にこのカウンタでの計数値を乗じることによって、インターバル時間を得ることができる。

0051

S132では、このカウンタの値から得られたインターバル時間が、図3AのS104の処理によって取得していたシリーズ観察におけるインターバル期間の時間間隔を経過したか否かを判定する処理が行われ、経過したとき(判定結果がYesのとき)には、シリーズ観察における次の共焦点画像の撮影を行うべく、S133に処理を進める。一方、未だ経過していない(判定結果がYesのとき)ときには、この図3Bの処理を終了する。

0052

S133では、インターバル時間計測タイマを停止させる処理が行われる。
S134では、別観察の処理、すなわち、図3AにおけるS119の処理、すなわち別観察画像の取得の処理が現在実行中であるか否かを判定する処理が行われる。ここで、この別観察画像取得処理が実行中であるとき(判定結果がYesのとき)は、シリーズ観察を別観察に優先して行うべく、S135に処理を進める。一方、別観察画像取得処理を実行していないとき(判定結果がNoのとき)は、図3AのS106へ処理を進め、以降図3Aの処理を再開させる。

0053

S135では、別観察画像取得処理をその時点で終了し、続くS136において、それまでの取得処理によって取得された画像Akについての画像データをメモリ12の別観察画像データ保存領域15に格納する処理が行われる。

0054

S136では、変数kの値を1だけ増加させる処理が行われ、続くS137では、図3AのS113の処理によってメモリ12で保存しておいたシリーズ観察における観察条件を読み出し、後に行われる光走査における観察条件とするべく復帰させる処理が行われ、その後は図3AのS106へ処理を進め、以降図3Aの処理を再開させる。

0055

以上までの処理が図3Bの処理であり、この処理によって図3Aの処理がS106から繰り返し実行されることによって、シリーズ観察画像が設定された一定の周期で順次取得される。

0056

本実施例においては、CPU11が上述した図3A及び図3Bの処理を行うことでシリーズ観察画像取得制御手段、指示取得手段、及び別観察画像取得制御手段として機能することにより、シリーズ観察のインターバル期間中に別観察が可能となる。また、この別観察で取得した画像データが、メモリ12におけるシリーズ観察とは別の記憶領域で保存される。これらにより、観察者は、シリーズ観察を中断する等して影響を与えることなく、またシリーズ観察が終了するまで待つことなく、インターバル期間中に任意の部位を別個の観察条件で別観察することができるようになるので、無駄な観察時間が削減される。

0057

なお、本実施例では、シリーズ観察についての画像データと別観察についての画像データとをメモリ12における別々の領域に画像を保存している例を示しているが、これはあくまでも一例であってこの実施例に限定されるものではなく、例えば物理的に別個の記憶装置に各々の画像データを保存するようにするなど、シリーズ観察についての画像データを消去ことなく保存できるのであれば、どのような手段でも構わない。

0058

本実施例は、図1Aに示した共焦点走査型顕微鏡装置で、別観察のために設定された観察条件を進行中のシリーズ観察へ反映できるようにするものである。
例えば生きている細胞観察対象の試料としてシリーズ観察を行う場合、インターバル期間を長く設定すると、試料自らが移動してしまうことがある。そこで、本実施例では、次のインターバル期間中に別観察を実行して試料が移動していないかどうか確認する。ここで、試料が移動している場合には最適な観察位置を観察者が探し出し、その結果を元のシリーズ観察に反映する。

0059

本実施例の概念図を図4に示す。同図の例では、試料4についてのT1及びT2の画像(XY共焦点画像)を順次取得するシリーズ観察(XYT観察)におけるT1の取得からT2の取得までのインターバル期間中に別観察を行う、ここで、試料4が移動したことを観察者が認識したときには、試料4についての別観察画像の取得を行って最適な観察位置(A1の観察位置)を見つけ出し、進行中のシリーズ観察における観察条件に反映させて観察位置を補正した上でT2を取得している様子を示している。

0060

ここで図5について説明する。同図は、記憶装置13に予め格納されている所定の制御プログラムを実行することによりCPU11によって行われる、本実施例に係る制御処理の処理内容をフローチャートで示したものである。

0061

図5に示した処理内容は、図3Aに示した実施例1に係る制御処理と似たものとなっているが、図3AにおけるS122からS123の処理がS201からS205の処理と置き換えられている点で異なっている。ここでは、この異なる部分についてのみ説明する。

0062

S119の処理によって取得された別観察に係る画像Akについての画像データがS121の処理によってメモリ12の別観察画像データ保存領域15に格納された後、S201では、観察条件設定パネル18を利用して設定された別観察における観察条件をメモリ12に格納して退避させる処理が行われる。

0063

S202では、S113の処理によってメモリ12で保存しておいたシリーズ観察における観察条件を読み出し、後に行われる光走査における観察条件とするべく一旦復帰させる処理が行われる。

0064

S203では、入力装置10であるマウスに対するドラッグ操作及びクリック操作等により、図1Dに例示したGUI画面における設定反映ボタン22を押下する操作の有無を検出する処理が行われ、続くS204において、設定反映ボタン22の押下操作が検出されたか否かを判定する処理が行われる。

0065

ここで、当該押下操作が検出されたとき(判定結果がYesのとき)は、S205において、S201の処理によってメモリ12で保存しておいた別観察における観察条件を読み出し、読み出した観察条件を、シリーズ観察における観察条件がS113の処理によって保存されているメモリ12の記憶領域へ上書きして、後に行われるシリーズ観察における観察条件を別観察における観察条件に変更する処理が行われ、その後はS115へと処理を戻して上述した処理が繰り返される。一方、当該押下操作が検出されなかったとき(判定結果がNoのとき)は、上述したS205の処理を行うことなくS115へと処理を戻して上述した処理が繰り返される。

0066

以上までの処理が図5の処理である。
なお、本実施例においても、インターバル時間計測タイマに基づいて割り込み処理(インターバル時間計測タイマモジュール)が実行されるが、その処理内容は、図3Bに示したものと同様である。

0067

本実施例においては、CPU11が上述した図5及び図3Bの処理を行うことで観察条件変更手段としても機能することにより、別観察のために設定された観察条件を進行中のシリーズ観察へ反映できるようになる。これにより、観察者はシリーズ観察中の試料の変位にも迅速に対応でき、常に一定の位置での試料の経過を観測できるようになる。

0068

本実施例は、図1Aに示した共焦点走査型顕微鏡装置で、実施例2と同様に、別観察のために設定された観察条件を進行中のシリーズ観察へ反映できるようにする上に、別観察によって取得した画像をシリーズ観察画像に追加できるようにするものである。

0069

例えば、シリーズ観察において試料の変化が観察者の予想を越えて大きいために、観察前に予め設定していたシリーズ観察の観察条件では観察データを取り損ねてしまうような場合がある。そこで、本実施例では、インターバル期間中に別観察を実行し、当該別観察によって見出された観察条件をシリーズ観察に反映すると共に、一群のシリーズ観察画像に、当該別観察による取得画像を追加する。

0070

本実施例の概念を図6A及び図6Bを参照しながら説明する。これらの図の例は、FRAP(Fluorescence Recovery After Photobleaching:フォトブリーチング後の蛍光回復)の実験を示している。FRAPの実験では、観察者は試料の任意の点にレーザ刺激を与えることによる蛍光の褪色からその回復までをシリーズ観察する。なお、刺激を与えた付近注目部位の観察をインターバル期間中に行うためには、実施例1を適用することで実現することができる。また、試料自らの移動に対処するには、実施例2を適用すればよい。

0071

図6Aは、観察開始前に予め設定されたインターバル期間の時間間隔に従ってFRAP実験のシリーズ観察を行う様子を示している。
まず、観察者は試料4の任意の箇所にレーザ光による刺激を与えながらシリーズ観察画像T1を取得し、その後、予め設定されているインターバル期間の経過後にシリーズ観察画像T2を取得していた。本来は、この後も、間隔時間に従ってT3、T4、T5の各シリーズ観察画像の取得を行うはずであったのだが、試料4の蛍光の回復が予想以上に早いことを観察者がT2の取得後に認識したので、試料4についての別観察画像A1の取得を行ってインターバル期間の時間間隔の設定を短くし、図6Bに示すように、進行中のシリーズ観察における観察条件に反映させることにより短くなったインターバル期間で、以降のシリーズ観察画像T3’、T4’、T5’を取得する様子を示している。

0072

ところで、この一連の観察によって取得された画像についての画像データはメモリ12に格納される。ここで、前述した実施例1及び実施例2においては、シリーズ観察によって取得されるT1及びT2の画像についてのものはシリーズ観察画像データ保存領域14に格納され、別観察によって取得されるA1の画像についてのものは別の領域である別観察画像データ保存領域15に格納されるのであるが、本実施例においては、図6Cに示すように、別観察画像データ保存領域15に格納されているA1の画像についての画像データを複写(コピー)してシリーズ観察画像データ保存領域14に格納することができる。この複写により、別観察によって取得した画像がシリーズ観察画像に追加される。

0073

ここで図7について説明する。同図は、記憶装置13に予め格納されている所定の制御プログラムを実行することによりCPU11によって行われる、本実施例に係る制御処理の処理内容をフローチャートで示したものである。

0074

図7に示した処理内容は、図5に示した実施例2に係る制御処理と似たものとなっているが、図5におけるS205の処理の後(S204の判定処理でNoと判定された場合を含む)に、S301からS303の処理が追加されている点で異なっている。ここでは、この異なる部分についてのみ説明する。

0075

S205の処理の後、若しくは、S204の判定処理でNoと判定された後、S301において、入力装置10であるマウスに対するドラッグ操作及びクリック操作等により、図1Dに例示したGUI画面における画像追加ボタン20を押下する操作の有無を検出する処理が行われ、続くS302において、画像追加ボタン20の押下操作が検出されたか否かを判定する処理が行われる。

0076

ここで、当該押下操作が検出されたとき(判定結果がYesのとき)は、S303において、S121の処理によってメモリ12の別観察画像データ保存領域15に格納した別観察画像データAkを複写(コピー)してシリーズ観察画像データ保存領域14に格納する処理が行われ、その後はS115へと処理を戻して上述した処理が繰り返される。一方、当該押下操作が検出されなかったとき(判定結果がNoのとき)は、上述したS303の処理を行うことなくS115へと処理を戻して上述した処理が繰り返される。

0077

以上までの処理が図7の処理である。
なお、本実施例においても、インターバル時間計測タイマに基づいて割り込み処理(インターバル時間計測タイマモジュール)が実行されるが、その処理内容は、図3Bに示したものと同様である。

0078

本実施例においては、CPU11が上述した図7及び図3Bの処理を行うことで格納制御手段としても機能することにより、観察者がシリーズ観察のインターバル期間中に任意の別観察を実行して取得した別観察画像をシリーズ観察画像に追加することができ、併せて、別観察のために設定された観察条件を進行中のシリーズ観察へ反映できるようになるので、試料4の突然の変化にも即応して観察画像を取得し保存しておくことができるようになる。

0079

その他、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良・変更が可能である。

図面の簡単な説明

0080

本発明を実施する共焦点走査型顕微鏡装置の構成を示す図である。
図1Aに示したコンピュータの構成を示す図である。
図1Bに示したメモリの記憶領域の使用状況を示す図である。
図1Aに示した表示部に表示させるGUI画面例を示す図である。
実施例1の概念図である。
実施例1における画像データのメモリへの格納状況を示す図である。
実施例1に係る制御処理の処理内容を示すフローチャートである。
インターバル時間計測タイマモジュールの処理内容を示すフローチャートである。
実施例2の概念図である。
実施例2に係る制御処理の処理内容を示すフローチャートである。
実施例3の概念図(その1)である。
実施例3の概念図(その2)である。
実施例3における画像データのメモリへの格納状況の変化を示す図である。
実施例3に係る制御処理の処理内容を示すフローチャートである。

符号の説明

0081

1光源
2二次元走査スキャナ
3対物レンズ
4試料
5ステージ
6光検出器
7 A/D変換器
8コンピュータ
9 表示部
10入力装置
11 CPU
12メモリ
13記憶装置
14シリーズ観察画像データ保存領域
15 別観察画像データ保存領域
16メニューバー
17走査開始ボタン
18観察条件設定パネル
19表示方法指定バー
20画像追加ボタン
21、21a、21b取得画像表示ウィンドウ
22設定反映ボタン

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