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技術 顕微鏡システム

出願人 オリンパス株式会社
発明者 河野高之
出願日 2017年10月25日 (2年1ヶ月経過) 出願番号 2017-206392
公開日 2019年5月23日 (6ヶ月経過) 公開番号 2019-078904
状態 未査定
技術分野 顕微鏡、コンデンサー
主要キーワード 耐久期間 広範囲画像 注目範囲 対角長さ 待機ステップ 設置部材 擬似画像 近接離反
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年5月23日)のものです。
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図面 (9)

課題

顕微鏡操作高速化し、ユーザにとって使い勝手のよい顕微鏡システムを提供すること。

解決手段

顕微鏡システムは、試料が載置されるステージ2を備える顕微鏡と、制御装置40と、表示部52と、入力部51とを備え、制御装置40が、ステージ2の位置を制御するステージ制御部42と、ステージ2の位置と紐付けられた試料の広範囲画像、ステージ2の位置に対応する観察視野における試料の観察画像、および、入力部51の操作に応じて画面上を移動可能なポインタを表示部52に表示させる表示制御部43とを備え、ステージ制御部42が、広範囲画像上におけるポインタの移動に追従して、ステージ2を移動させ、表示制御部43が、ステージ制御部42によるステージ2の移動制御が完了した後、表示部52に表示させている観察画像を、移動後のステージ2の位置に対応する観察視野における試料の観察画像へと切り替える。

概要

背景

従来から、顕微鏡操作高速化して目的の観察像を素早く取得したいというユーザからの要求があり、顕微鏡システムの操作性改善が望まれている。

このような顕微鏡システムの操作性改善に関して、例えば特許文献1には、ポインティングデバイスによって複数の駆動ユニットを制御することができる顕微鏡システムが開示されている。

また、特許文献2には、表示部上の画像の視野範囲内の一部を注目範囲として部分読み取りする場合は、ステージ制御部により、観察光学系の最大の撮像範囲に対する画像の注目範囲の比に応じてステージの移動速度を遅くし、部分読み取りした状態から通常の視野範囲に戻す場合は、その比に応じてステージの移動速度を速くする顕微鏡システムが開示されている。

また、特許文献3には、電動ステージの移動中は擬似画像を表示させ、ユーザの操作指示があった場合にはその操作指示に追従してその擬似画像を移動させるとともに、電動ステージの移動完了後に擬似画像をリアルタイムの画像データに置き換える顕微鏡システムが開示されている。

概要

顕微鏡操作を高速化し、ユーザにとって使い勝手のよい顕微鏡システムを提供すること。顕微鏡システムは、試料が載置されるステージ2を備える顕微鏡と、制御装置40と、表示部52と、入力部51とを備え、制御装置40が、ステージ2の位置を制御するステージ制御部42と、ステージ2の位置と紐付けられた試料の広範囲画像、ステージ2の位置に対応する観察視野における試料の観察画像、および、入力部51の操作に応じて画面上を移動可能なポインタを表示部52に表示させる表示制御部43とを備え、ステージ制御部42が、広範囲画像上におけるポインタの移動に追従して、ステージ2を移動させ、表示制御部43が、ステージ制御部42によるステージ2の移動制御が完了した後、表示部52に表示させている観察画像を、移動後のステージ2の位置に対応する観察視野における試料の観察画像へと切り替える。

目的

従来から、顕微鏡操作を高速化して目的の観察像を素早く取得したいというユーザからの要求があり、顕微鏡システムの操作性改善が望まれている

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

試料が載置されるステージを備える顕微鏡と、制御装置と、表示部と、入力部と、を備える顕微鏡システムであって、前記制御装置は、前記ステージの位置を制御するステージ制御部と、前記ステージの位置と紐付けられた前記試料の広範囲画像、前記広範囲画像を拡大した画像であって、前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像、および、前記入力部の操作に応じて画面上を移動可能なポインタ、を前記表示部に表示させる表示制御部と、を備え、前記ステージ制御部は、前記広範囲画像上における前記ポインタの移動に追従して、前記ステージを移動させ、前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が完了した後、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替えることを特徴とする顕微鏡システム。

請求項2

前記ステージ制御部は、前記ポインタが前記観察画像上から前記広範囲画像上へと移動した場合において、前記広範囲画像上における前記ポインタの位置を前記ステージの位置に換算した換算位置と、前記ステージの現在位置との位置ズレ量が所定の閾値を超えるとき、前記換算位置へと前記ステージを移動させ、前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が完了した後、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替え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

前記ステージ制御部は、前記ポインタが前記広範囲画像内で移動した場合において、前記ポインタの移動量が所定の閾値を超えており、かつ前記ポインタの移動軌跡が直線的であるとき、前記広範囲画像上における前記ポインタの位置を前記ステージの位置に換算した換算位置へと前記ステージを移動させ、前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が完了した後、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の顕微鏡システム。

請求項4

前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が開始された後、所定時間内に前記入力部による押下操作がなされた場合に、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替えることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の顕微鏡システム。

請求項5

前記ステージ制御部は、前記ポインタが前記広範囲画像内で移動した場合において、前記ポインタの移動量が所定の閾値を超えており、前記ポインタの移動軌跡が直線的であり、かつ所定時間内に前記入力部による操作がなされなかったとき、前記広範囲画像上における前記ポインタの位置を前記ステージの位置に換算した換算位置へと前記ステージを移動させ、前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が完了した後、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の顕微鏡システム。

請求項6

前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が開始された後、前記ステージの移動制御が完了するまでの間、予め設定された静止画を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の顕微鏡システム。

技術分野

0001

本発明は、種々の操作を電動で行う顕微鏡システムに関する。

背景技術

0002

従来から、顕微鏡操作高速化して目的の観察像を素早く取得したいというユーザからの要求があり、顕微鏡システムの操作性改善が望まれている。

0003

このような顕微鏡システムの操作性改善に関して、例えば特許文献1には、ポインティングデバイスによって複数の駆動ユニットを制御することができる顕微鏡システムが開示されている。

0004

また、特許文献2には、表示部上の画像の視野範囲内の一部を注目範囲として部分読み取りする場合は、ステージ制御部により、観察光学系の最大の撮像範囲に対する画像の注目範囲の比に応じてステージの移動速度を遅くし、部分読み取りした状態から通常の視野範囲に戻す場合は、その比に応じてステージの移動速度を速くする顕微鏡システムが開示されている。

0005

また、特許文献3には、電動ステージの移動中は擬似画像を表示させ、ユーザの操作指示があった場合にはその操作指示に追従してその擬似画像を移動させるとともに、電動ステージの移動完了後に擬似画像をリアルタイムの画像データに置き換える顕微鏡システムが開示されている。

先行技術

0006

特開2010−79035号公報
特許第5467011号公報
特開2012-150142号公報

発明が解決しようとする課題

0007

ここで、特許文献1に係る顕微鏡システムは、ユーザ自身で駆動ユニットを切り替える必要がないため顕微鏡の操作性は向上するものの、顕微鏡操作を高速化するまでには至らない。また、特許文献2,3に係る顕微鏡システムは、細かいフレーミングを行う場合は有用であるが、例えば広視野マップ画像から観察対象を選択するような場合は、顕微鏡操作を高速化することができない。

0008

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、顕微鏡操作を高速化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

0009

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る顕微鏡システムは、試料が載置されるステージを備える顕微鏡と、制御装置と、表示部と、入力部と、を備える顕微鏡システムであって、前記制御装置は、前記ステージの位置を制御するステージ制御部と、前記ステージの位置と紐付けられた前記試料の広範囲画像、前記広範囲画像を拡大した画像であって、前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像、および、前記入力部の操作に応じて画面上を移動可能なポインタ、を前記表示部に表示させる表示制御部と、を備え、前記ステージ制御部は、前記広範囲画像上における前記ポインタの移動に追従して、前記ステージを移動させ、前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が完了した後、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替えることを特徴とする。

0010

また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記ステージ制御部は、前記ポインタが前記観察画像上から前記広範囲画像上へと移動した場合において、前記広範囲画像上における前記ポインタの位置を前記ステージの位置に換算した換算位置と、前記ステージの現在位置との位置ズレ量が所定の閾値を超えるとき、前記換算位置へと前記ステージを移動させ、前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が完了した後、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替えることを特徴とする。

0011

また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記ステージ制御部は、前記ポインタが前記広範囲画像内で移動した場合において、前記ポインタの移動量が所定の閾値を超えており、かつ前記ポインタの移動軌跡が直線的であるとき、前記広範囲画像上における前記ポインタの位置を前記ステージの位置に換算した換算位置へと前記ステージを移動させ、前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が完了した後、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替えることを特徴とする。

0012

また、本発明に係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、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が開始された後、所定時間内に前記入力部による押下操作がなされた場合に、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替えることを特徴とする。

0013

また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記ステージ制御部は、前記ポインタが前記広範囲画像内で移動した場合において、前記ポインタの移動量が所定の閾値を超えており、前記ポインタの移動軌跡が直線的であり、かつ所定時間内に前記入力部による操作がなされなかったとき、前記広範囲画像上における前記ポインタの位置を前記ステージの位置に換算した換算位置へと前記ステージを移動させ、前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が完了した後、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替えることを特徴とする。

0014

また、本発明に係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、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が開始された後、前記ステージの移動制御が完了するまでの間、予め設定された静止画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、以上のような制御を行う顕微鏡システムによれば、高トルク駆動源振動制御等の工夫を行うことなく、顕微鏡操作を高速化して目的の観察像を素早く取得することができるため、ユーザにとって使い勝手のよい顕微鏡システムを提供することができる。

図面の簡単な説明

0016

図1は、本発明の実施の形態に係る顕微鏡システムの顕微鏡を正面から示した図である。
図2は、本発明の実施の形態に係る顕微鏡システムの制御系を示す接続図である。
図3は、本発明の実施の形態に係る顕微鏡システムの表示部に表示されるGUIの構成例を示す図である。
図4は、本発明の実施の形態に係る顕微鏡システムによるステージ制御および表示制御の一例を示すフローチャートである。
図5は、図4の制御を実施する際の表示部の表示例を示す図である。
図6は、本発明の実施の形態に係る顕微鏡システムによるステージ制御および表示制御のその他の一例を示すフローチャートである。
図7は、図6の制御を実施する際の表示部の表示例を示す図である。
図8は、図6の制御の変形例を実施する際の表示部の表示例を示す図である。

実施例

0017

以下、本発明に係る顕微鏡システムの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、以下の実施の形態における構成要素には、当業者置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものも含まれる。

0018

まず、本発明の実施の形態に係る顕微鏡システムについて、図1および図2を参照しながら説明する。顕微鏡システムは、図1に示した顕微鏡と、制御装置40と、入力部51と、表示部52と、を備えている。同図で例示した顕微鏡は、倒立型顕微鏡であり、顕微鏡の骨格を成す顕微鏡本体1と、試料が載置されるステージ2と、レボルバ3と、第1ランプハウス4と、ミラーユニット5と、ミラー6と、鏡筒7と、第2ランプハウス8と、を備えている。

0019

ステージ2は、顕微鏡本体1の中位の高さレベルに設けられている。ステージ2は、例えばシャーレスライドガラスのような、底面に標本が載置された標本設置部材100を保持する保持ユニット30を備えている。

0020

標本設置部材100および保持ユニット30、保持ユニット30およびステージ2は、図示しない位置決め機構によって一意に位置が決まり、着脱可能に固定されている。すなわち、標本設置部材100とステージ2との位置関係は、精度よく位置決めされている。

0021

ステージ2は、図2に示すように、複数(図示の例では2つ)のモータ2a,2bを内蔵している。モータ2a,2bの一方は、ステージ2を左右方向(X方向)に移動させるための駆動源であり、モータ2a,2bの他方は、ステージ2を前後方向(Y方向)に移動させるための駆動源である。すなわち、ステージ2は、X方向及びY方向に移動可能に構成されている。また、モータ2a,2bは、ケーブルC1によってそれぞれ制御装置40に接続されている。

0022

レボルバ3は、ステージ2の下方に配置されており、レボルバ保持台9に回転自在に固定されている。レボルバ3は、倍率の異なる複数の対物レンズ10が固定配置されている。そして、レボルバ3は、自身が回転することにより、択一的に選択された対物レンズ10をステージ2にある標本設置部材100の直下に位置させる。これにより、ユーザは、標本設置部材100に載置された標本の観察を行えるようになる。

0023

レボルバ保持台9は、図示せぬラック−ピニオン機構を介して回転焦準部11に接続されており、回転焦準部11の回転運動により、レボルバ3をステージ2に対して近接離反する態様で上下方向に沿って変位させる。

0024

回転焦準部11はモータ11aを内蔵している。モータ11aは、顕微鏡本体1に設けられた制御基板1aを介して、ケーブルC2によって制御装置40に接続されている。モータ11aは、制御装置40から指令が与えられることにより駆動する駆動源であり、当該モータ11aが駆動することにより、回転焦準部11が回転運動を行い、その結果、レボルバ保持台9がレボルバ3を上下方向に沿って変位させる。

0025

また、モータ11aは、制御装置40に対して、ステージ2のXY方向の位置情報を伝達する。このステージ2のXY方向の位置情報は、制御装置40を介して、表示部52に表示される広範囲画像と紐付けられる。

0026

制御装置40は、例えばCPU(Central Processing Unit)を備えるパーソナルコンピュータ等を用いて実現され、記憶部41に記憶されたデータやプログラムに従って顕微鏡の動作を統括的に制御する。制御装置40には、キーボードマウスのようなポインティングデバイスである入力部51と、モニタである表示部52と、カメラCCDカメラ等からなる撮像装置53と、接続されている。

0027

制御装置40は、ケーブルC1を介して、ステージ2に設けられたモータ2a,2bと接続されている。また、制御装置40は、ケーブルC3を介して、ステージ2に設けられたセンサ22と接続されている。また、制御装置40は、ケーブルC2を介して制御基板1aと接続されており、当該制御基板1aを介して、回転焦準部11のモータ11aと、ミラーカセット13およびプリズム19を駆動させる図示しないモータと、それぞれ接続されている。

0028

制御装置40は、顕微鏡のステージ2のXY方向の位置を制御するステージ制御部42と、後記する広範囲画像、観察画像、操作ボタンおよびポインタ64を表示部52に表示させる表示制御部43と、後記する撮像装置53を制御する撮像制御部44と、を有している。ステージ制御部42、表示制御部43および撮像制御部44の具体的な機能については後記する。

0029

第1ランプハウス4は、光源4aを内蔵した筐体であり、投光管12を介して顕微鏡本体1に着脱可能に設けられている。投光管12は、第1ランプハウス4の光源4aが発した光の通過を許容するものである。

0030

ミラーユニット5は、励起フィルタ5a、ダイクロイックミラー5bおよび吸収フィルタ5cを有している。ミラーユニット5は、ミラーカセット13に内蔵された図示しないモータにより、当該ミラーカセット13の内部で、第1ランプハウス4の光源4aが発した光の光路に対して進入または離脱する態様で挿脱可能に構成されている。

0031

ミラー6は、ミラーカセット13の下方に設けられており、結像レンズ14から射出された光を反射させる。結像レンズ14は、対物レンズ10から射出された平行光を収束させて標本の観察像を結像させるものである。

0032

鏡筒7は、顕微鏡本体1に着脱可能に設けられており、内部にプリズム7aを有している。この鏡筒7は、ミラー6で反射され、かつリレーレンズ15を通過した光を偏向し、接眼レンズ16に伝達させる。

0033

第2ランプハウス8は、光源8aを内蔵した筐体であり、顕微鏡本体1を構成する透過照明支柱1bに支持されている。透過照明支柱1bは、第2ランプハウス8の光源8aが発した光を反射させるミラー17を内蔵している。

0034

コンデンサ18は、透過照明支柱1bに上下方向に移動可能に設けられており、第2ランプハウス8の光源8aが発した光をステージ2上の標本に照射させる。このコンデンサ18は、透過照明支柱1bに設けられたハンドル1cが操作されることにより、上下方向に沿って移動可能である。

0035

プリズム19は、結像レンズ14とミラー6との間における光路に配置されている。このプリズム19は、図示しないケーブルによって制御基板1aに接続された図示しないモータの駆動により、結像レンズ14から射出された光の光路に対して進入または離脱する態様で挿脱可能に構成されている。プリズム19は、光路に対して進入した場合、結像レンズ14から射出された光を、図1紙面手前方向に延在する円筒部20に通過させるよう偏向させる。円筒部20の端部には、撮像装置53が固定されている。そしてこの撮像装置53は、プリズム19で偏向させた光で形成される像を撮像可能に構成されている。

0036

図3は、本実施の形態に係る顕微鏡システムの表示部52に表示されるGUI(Graphical User Interface)の構成例を示している。同図に示したGUIは、制御装置40の表示制御部43によって表示制御されるものであり、標本の広範囲画像(マップ画像)が表示される広範囲画像表示部61と、標本の具体的な観察画像が表示される観察画像表示部62と、顕微鏡を操作するための操作ボタンが表示される操作ボタン表示部63と、ポインタ64と、を備えている。

0037

広範囲画像表示部61に表示される広範囲画像は、試料を広範囲から見た画像であり、例えば複数のマイクロプレートウェルWにそれぞれ試料が載置されているような画像である。この広範囲画像は、ステージ2の位置と紐付けられている。すなわち、図3に示すように、観察画像表示部62に表示される観察画像は、広範囲画像におけるある観察視野Fの画像に相当するが、この観察視野Fと実際のステージ2のXY方向の位置とが紐付けられている。

0038

広範囲画像は、例えば対物レンズ10の中の低倍のものを使ってステージ2を操作させた後に取得した実際の広範囲画像でもよく、あるいは制御装置40の記憶部41に予め格納した試料擬似画像でもよい。

0039

観察画像表示部62に表示される観察画像は、広範囲画像を拡大した画像であり、前記したように、顕微鏡のステージ2の位置に紐付けられた観察視野Fにおける試料の観察画像である。この観察画像は、撮像装置53で撮像された観察像のライブ画像や、操作ボタン表示部63に表示される撮像ボタンを、入力部51を介して押下することにより撮像装置53で撮像された静止画または動画等である。

0040

操作ボタン表示部63には、顕微鏡を操作するための操作ボタンが表示される。この操作ボタンとしては、例えば撮像装置53の撮像ボタン、ステージ2の移動ボタン、レボルバ3の操作ボタン、回転焦準部11の操作ボタン、ミラーカセット13の操作ボタン、プリズム19の操作ボタン等が挙げられる。

0041

ポインタ64は、広範囲画像における観察視野Fを指定したり、あるいは画面上に表示される操作ボタンを選択するためのものである。ポインタ64は、ユーザによる入力部51の操作に応じて、表示部52に表示される各画像上や操作ボタン上を移動可能に構成されている。また、ポインタ64は、本実施の形態では矢印形状としているが、例えば十字形状等の別の形状であってもよい。

0042

ユーザは、入力部51を介してポインタ64を操作することにより、種々の顕微鏡操作を行うことが可能である。例えば、ポインタ64を操作ボタン表示部63に表示される操作ボタン上に移動させた状態で、入力部51(例えばマウス)をクリックすることにより、撮像装置53による撮像やステージ2の移動等を行うことができる。また、ポインタ64を広範囲画像表示部61に表示される広範囲画像上に移動させることにより、後記するように、ポインタ64の移動に追従するようにステージ2を自動的に移動させ、観察画像表示部62に表示される観察画像を、ステージ2移動後の観察画像へと切り替えることができる。

0043

(実施の形態1)
以下、実施の形態1に係る顕微鏡システムによるステージ制御および表示制御について、図4および図5を参照しながら説明する。本実施の形態では、観察画像表示部62に表示されている観察画像の観察視野を変更するために、ユーザが入力部51を介して、図5に示すように、例えば観察画像上の地点Aに位置していたポインタ64を、広範囲画像上の地点Bへと移動させた際の制御について説明する。同図において、破線で示した矢印は移動前のポインタ64を意味し、実線で示した矢印は移動後のポインタ64を意味している。

0044

なお、ステージ制御を行うステージ制御部42および表示制御を行う表示制御部43には、表示部52におけるポインタ64の位置情報(座標)が入力されている。従って、ステージ制御部42および表示制御部43は、表示部52におけるポインタ64の位置を常時把握している(以降の実施の形態でも同様)。

0045

まず、表示制御部43は、観察画像表示部62に試料のライブ画像を表示する(ステップS1)。続いて、ステージ制御部42は、ポインタ64が観察画像上から広範囲画像上へと移動したか否かを判定する(ステップS2)。ステップS2において、ポインタ64が観察画像上から広範囲画像上へと移動したと判定された場合(ステップS2でYes)、ステージ制御部42は、ポインタ64が示すステージ2の位置と、実際のステージ2の位置とが一致するか否かを判定する(ステップS3)。

0046

ここで、前記した「ポインタ64が示すステージ2の位置」とは、広範囲画像上におけるポインタ64の位置をステージ2の位置に換算した位置(以下、「換算位置」という)のことを意味している。また、前記した「ポインタ64の位置」とは、より詳細には、ポインタ64における矢印の先端の位置のことを意味している。

0047

ステップS3において、ポインタ64が示すステージ2の位置と、実際のステージ2の位置とが一致しないと判定された場合(ステップS3でNo)、ステージ制御部42は、前記した換算位置と、ステージ2の現在位置との位置ズレ量が所定の閾値αを超えるか否かを判定する(ステップS4)。

0048

ここで、前記した「閾値α」は、例えば広範囲画像の対角長さの10%としてもよく、あるいは広範囲画像における各マイクロプレートのウェルWの径の50%としてもよい。また、閾値αは、記憶部41に予め格納してもよく、あるいはユーザが入力部51を介して任意に設定してもよい。

0049

また、前記したステップS3およびステップS4は、判定時間Yごとに判定を行う。この「判定時間Y」は、ユーザが任意に設定することができ、例えば対物レンズ10ごとに複数の判定時間Yを設定してもよい。また、制御装置40は、この判定時間Y内における他の操作(例えば操作ボタン表示部63に表示された各操作ボタンの操作)を受け付けない。

0050

ステップS4において、前記した換算位置と、ステージ2の現在位置との位置ズレ量が所定の閾値αを超えると判定された場合(ステップS4でYes)、撮像制御部44は、撮像装置53によって試料の静止画を撮像し、表示制御部43は、撮像装置53によって撮像された試料の静止画を観察画像表示部62に表示させる(ステップS5)。すなわち、表示制御部43は、続くステップS6でステージ制御部42によるステージ2の移動制御が開始された後、後記するステップS8でステージ2の移動制御が完了するまでの間、予め設定された静止画を観察画像表示部62に表示させる。

0051

続いて、ステージ制御部42は、ポインタ64が示すステージ2の位置、すなわち前記した換算位置へ、ステージ2の移動を開始する(ステップS6)。このように、ステージ制御部42は、ポインタ64の移動に追従して、ステージ2をXY方向に移動させる。

0052

続いて、表示制御部43は、所定時間U内に、ユーザが入力部51による押下操作を行ったか否かを判定する(ステップS7)。本ステップでは、例えば図5に示すように、ポインタ64が広範囲画像上の地点Bに移動した後に、ユーザが入力部51のクリック操作を行ったか否かを判定する。なお、前記した「所定時間U」は、ユーザが任意に設定することができる。

0053

ステップS7において、ユーザが所定時間U内に押下操作を行ったと判定された場合(ステップS7でYes)、表示制御部43は、前記した換算位置へのステージ2の移動制御が完了したか否かを判定する(ステップS8)。

0054

ステップS8において、前記した換算位置へのステージ2の移動制御が完了したと判定された場合(ステップS8でYes)、表示制御部43は、観察画像表示部62に表示させている静止画を、試料のライブ画像に切り替え(ステップS9)、本制御を終了する。なお、ここでの「試料のライブ画像」とは、具体的には、前記した換算位置に移動後のステージ2の位置に対応する観察視野における、試料の観察画像のことを意味している。

0055

ここで、前記したステップS2において、ポインタ64が観察画像上から広範囲画像上へと移動していないと判定された場合(ステップS2でNo)は、ポインタ64の誤操作、あるいはユーザが操作ボタン表示部63に表示された操作ボタンによって観察視野の変更以外の操作をしようとしていることが想定されるため、ステップS2の処理の冒頭に戻る。

0056

また、前記したステップS3において、ポインタ64が示すステージ2の位置と、実際のステージ2の位置とが一致すると判定された場合(ステップS3でYes)や、前記したステップS4において、前記した換算位置と、ステージ2の現在位置との位置ズレ量が所定の閾値α未満であると判定された場合(ステップS4でNo)も、ステップS2の処理の冒頭に戻る。これらの場合、ステージ制御部42によるステージ2の移動も行われず、表示制御部43による観察画像の切り替えも行われない。

0057

また、前記したステップS7において、所定時間U内に押下操作が行われなかったと判定された場合(ステップS7でNo)、ステージ制御部42は、前記した換算位置(例えば図5における地点B)への移動を開始していたステージ2を停止させ、ステップS2の処理の冒頭に戻る。なお、前記したように所定時間U内に押下操作が行われなかったと判定された場合(ステップS7でNo)において、ステージ制御部42は、前記した換算位置(例えば図5における地点B)への移動を開始していたステージ2を、元の位置(例えば図5における地点A)まで移動させた後に、ステップS2の処理の冒頭に戻ってもよい。

0058

また、前記したステップS8において、前記した換算位置へのステージ2の移動制御が完了していないと判定された場合(ステップS8でNo)は、ステップS8の処理の冒頭に戻る。

0059

(実施の形態2)
以下、実施の形態2に係る顕微鏡システムによるステージ制御および表示制御について、図6および図7を参照しながら説明する。本実施の形態では、観察画像表示部62に表示されている観察画像の観察視野を変更するために、ユーザが入力部51を介して、図7に示すように、例えば広範囲画像上の地点Bに位置していたポインタ64を、広範囲画像上の地点Cへと移動させた際の制御について説明する。すなわち、本実施の形態は、前記した実施の形態1のように観察画像上から広範囲画像上へとポインタ64を移動させるのではなく、広範囲画像内でポインタ64を移動させるものであり、実施の形態1とはポインタ64の初期位置が異なる。

0060

まず、表示制御部43は、観察画像表示部62に試料のライブ画像を表示する(ステップS11)。続いて、ステージ制御部42は、ポインタ64が広範囲画像内で移動したか否かを判定する(ステップS12)。ステップS12において、ポインタ64が広範囲画像内で移動したと判定された場合(ステップS12でYes)、ステージ制御部42は、当該広範囲画像内におけるポインタ64の移動量が所定の閾値βを超えるか否かを判定する(ステップS13)。

0061

ここで、前記した「閾値β」は、例えば広範囲画像の対角長さの5%としてもよく、あるいは広範囲画像における各マイクロプレートのウェルWの径の10%としてもよい。また、閾値βは、記憶部41に予め格納してもよく、あるいはユーザが入力部51を介して任意に設定してもよい。

0062

ステップS13において、広範囲画像内におけるポインタ64の移動量が所定の閾値βを超えると判定された場合(ステップS13でYes)、ステージ制御部42は、ポインタ64の移動軌跡が直線的であるか否かを判定する(ステップS14)。本ステップでは、例えば図7に示すように、広範囲画像の地点Bから地点Cへのポインタ64の移動軌跡が直線的であるか否かを判定する。

0063

この場合、仮にポインタ64の移動軌跡が直線的であれば、ユーザが意思を持って観察視野を指定したと仮定することができる。なお、前記した「直線」とは、完全な直線のみならず、一定の狭い範囲で蛇行しているような近似的な直線も含まれる。一方、ポインタ64の移動軌跡が曲線的である場合、すなわち大きく蛇行していたり、あるいは渦巻状、稲妻状等の不規則動きである場合は、ポインタ64の誤操作、あるいは意味のない操作であると仮定することができる。

0064

ここで、ポインタ64の移動軌跡が直線的であるか否かを判定するための判定基準(例えば許容可能な蛇行の幅等)は、記憶部41に予め格納してもよく、あるいはユーザが入力部51を介して任意に設定してもよい。ポインタ64の移動軌跡は、例えば図7の例では、ポインタ64の初期位置である地点Bから移動先の地点Cまでの概略の移動方向が分かればよく、ポインタ64が地点Bから地点Cに向かって移動している段階、すなわちポインタ64が地点Cに到達する前の段階で検知可能である。

0065

また、前記したステップS13およびステップS14は、判定時間Zごとに判定を行う。この「判定時間Z」は、ユーザが任意に設定することができ、例えば対物レンズ10ごとに複数の判定時間Zを設定してもよい。また、制御装置40は、この判定時間Z内における他の操作(例えば操作ボタン表示部63に表示された各操作ボタンの操作)を受け付けない。

0066

ステップS14において、ポインタ64の移動軌跡が直線的であると判定された場合(ステップS14でYes)、撮像制御部44は、撮像装置53によって試料の静止画を撮像し、表示制御部43は、撮像装置53によって撮像された試料の静止画を観察画像表示部62に表示させる(ステップS15)。すなわち、表示制御部43は、続くステップS16でステージ制御部42によるステージ2の移動制御が開始された後、後記するステップS18でステージ2の移動制御が完了するまでの間、予め設定された静止画を観察画像表示部62に表示させる。なお、以降のステップS15〜S19の処理の内容は、前記した実施の形態1におけるステップS5〜S9の処理の内容と同様であるため、説明を省略する。

0067

ここで、前記したステップS12において、ポインタ64が広範囲画像内で移動していないと判定された場合(ステップS12でNo)は、ポインタ64の誤操作、あるいはユーザが操作ボタン表示部63に表示された操作ボタンによって観察視野の変更以外の操作をしようとしていることが想定されるため、ステップS12の処理の冒頭に戻る。

0068

また、前記したステップS13において、広範囲画像内におけるポインタ64の移動量が所定の閾値β未満であると判定された場合(ステップS13でNo)は、ポインタ64の移動量が少なく、当該ポインタ64の誤操作であることが想定されるため、ステップS12の処理の冒頭に戻る。また、前記したステップS14において、ポインタ64の移動軌跡が直線的ではないと判定された場合(ステップS14でNo)も、ステップS12の処理の冒頭に戻る。これらの場合、ステージ制御部42によるステージ2の移動も行われず、表示制御部43による観察画像の切り替えも行われない。

0069

また、前記したステップS17において、所定時間U内に押下操作が行われなかったと判定された場合(ステップS17でNo)、ステージ制御部42は、前記した換算位置(例えば図7における地点C)への移動を開始していたステージ2を停止させ、ステップS12の処理の冒頭に戻る。なお、前記したように所定時間U内に押下操作が行われなかったと判定された場合(ステップS17でNo)において、ステージ制御部42は、前記した換算位置(例えば図7における地点C)への移動を開始していたステージ2を、元の位置(例えば図7における地点B)まで移動させた後に、ステップS12の処理の冒頭に戻ってもよい。

0070

(変形例1)
ここで、前記した実施の形態2では、図6に示すように、ポインタ64の移動軌跡が直線的であると判定された場合(ステップS14でYes)、静止画を観察画像表示部62に表示していた(ステップS15)が、ステップS14とステップS15の間に待機時間を設けてもよい。

0071

すなわち図6に示すように、ポインタ64の移動軌跡が直線的であると判定された場合(ステップS14でYes)、ステージ制御部42は、所定時間X内に、ユーザが入力部51によるポインタ64の操作を行っていないか否かを判定するステップ(以下、「待機ステップ」という)を行う。待機ステップでは、例えば表示部52に表示されたポインタ64が停止しているか否かを判定する。なお、前記した「所定時間X」は、ユーザが任意に設定することができ、例えば対物レンズ10ごとに複数の所定時間Xを設定してもよい。

0072

待機ステップにおいて、ユーザが所定時間X内にポインタ64の操作を行っていないと判定された場合、図6のステップS15以降の処理を行う。一方、待機ステップにおいて、ユーザが所定時間X内にポインタ64の操作を行ったと判定された場合、図6のステップS12の処理の冒頭に戻る。この場合、ステージ制御部42によるステージ2の移動も行われず、表示制御部43による観察画像の切り替えも行われない。

0073

このように、図6のステップS14とステップS15の間に待機時間を設けることにより、ステージ2の移動を高速化しつつ、ユーザの誤操作によってステージ2がむやみに動かなくなるため、装置の耐久期間延ばすことができる。また、ユーザの誤操作によってステージ2が細かく移動することがないため、顕微鏡操作時にユーザに違和感や不快感を抱かせることがなくなる。

0074

(変形例2)
ここで、前記した実施の形態2では、図7に示すように、広範囲画像上でポインタ64が地点B→地点Cの2地点を移動した場合について説明したが、広範囲画像上でポインタ64が3地点以上を移動してもよい。

0075

以下では、図8に示すように、ユーザがポインタ64を地点B→地点C→地点Dの3地点に移動させた場合において、地点Bから地点Cまでの移動量が大きく(地点B→地点Cの移動量>閾値β(図6参照))、地点Cから地点Dまでの移動量が小さく(地点B→地点Cの移動量≦閾値β(図6参照))、かつポインタ64が地点Dに到達した後、所定時間U内に押下操作を行わなかった場合(図6のステップS17でNo)の制御の例について説明する。

0076

この場合、ポインタ64の移動判定を2回行う。1回目の移動判定では、地点Bから地点Cまでのポインタ64の移動に関して、図6のステップS12以降の処理を行う。そして、ステップS17まで進んだ後、所定時間U内に押下操作が行われないため、同ステップでは否定判定となり(ステップS17でNo)、ステップS12の処理の冒頭に戻る。

0077

続いて、地点Cから地点Dまでのポインタ64の移動に関して、2回目の移動判定を行う。この場合、図6のステップS13まで進んだ後、ポインタ64の移動量が閾値β以下であるため、同ステップでは否定判定となり(ステップS13でNo)、ステップS12の処理の冒頭に戻る。

0078

以上のような処理を行った場合、1回目の移動判定(地点B→地点C)では、ステージ制御部42によるステージ2の移動は行われるが、表示制御部43による観察画像の切り替えは行われない。一方、2回目の移動判定(地点C→地点D)では、ステージ制御部42によるステージ2の移動は行われず、表示制御部43による観察画像の切り替えも行われない。従って、上記の処理後に観察画像表示部62に表示される観察画像は、広範囲画像上における地点Bの位置の観察視野における試料の観察画像となる。

0079

一方、上記の処理後におけるステージ2の位置は、広範囲画像上における地点Cの位置から換算される位置となる。つまり、本変形例2では、2回目の移動判定(地点C→地点D)でステップS13に進んだことを、ユーザによる移動指示解釈し、ステージ2を、地点Bの位置から換算される位置から、地点Cの位置から換算される位置へと移動させる。

0080

以上説明したような顕微鏡システムによれば、高トルクの駆動源や振動制御等の工夫を行うことなく、顕微鏡操作を高速化して目的の観察像を素早く取得することができる。また、顕微鏡操作時において、ユーザが入力する情報を先読みしてステージ2を移動させることにより、ユーザが観察したい位置に素早く移動することが可能となる。従って、顕微鏡操作時にユーザに違和感や不快感を抱かせることがなくなる。また、大きなコストを費やすことなく、使い勝手のよい顕微鏡システムをユーザに提供することが可能となる。

0081

以上、本発明に係る顕微鏡システムについて、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

0082

例えば、本実施の形態に係る顕微鏡システムのGUIにおいて、図3に示すように、観察画像が広範囲画像のどの部分であるのかを示す観察視野Fを、同図に示すような矩形で表示してもよい。この場合、観察視野Fを示す矩形の大きさは、対物レンズ10の種類によって変化する。また、対物レンズ10が高倍の場合は、矩形が小さくなって表現しにくくなるため、矩形に代えて、十字形状で観察視野Fを表示してもよい。この場合、観察視野Fの大きさではなく、観察視野Fの中心を、十字の交差部分で表してもよい。また、観察視野Fを矩形や十字形状で表示する場合、操作ボタン表示部63に表示/非表示を切り換える切換ボタンを配置し、表示/非表示を切り換えてもよい。

0083

観察視野Fを矩形や十字形状で表示することにより、ユーザが実際のステージ2の位置を把握しながら試料の観察視野を変更することができるため、顕微鏡の使い勝手をより向上させることができる。また、観察視野Fを示す矩形や十字形状の表示/非表示を切り換え可能とすることにより、幅広い使い勝手をユーザに提供することができる。

0084

また、前記した実施の形態1(図4参照)および実施の形態2(図6)は、独立した制御として説明したが、実施の形態1および実施の形態2を連続して実施してもよい。この場合、実施の形態1のステップS9を実施した後に、実施の形態2のステップS11以降の処理を続けて実施する。

0085

また、本実施の形態に係る顕微鏡システムでは、例えばポインタ64の移動にステージ2が追従するという挙動を知らないユーザが驚かないように、外部から見えないようにステージ2や顕微鏡の全体を覆ってもよい。

0086

また、前記した図2では、入力部51の一例としてキーボードやマウスのようなポインティングデバイスを挙げたが、例えばタッチパネルを入力部51として機能させ、表示部52をユーザがタッチすることにより顕微鏡システムのステージ制御や表示制御を行ってもよい。

0087

1顕微鏡本体
1a制御基板
1b透過照明支柱
1cハンドル
2ステージ
2a,2bモータ
3レボルバ
4 第1ランプハウス
4a光源
5ミラーユニット
5a励起フィルタ
5bダイクロイックミラー
5c吸収フィルタ
6ミラー
7鏡筒
7aプリズム
8 第2ランプハウス
8a 光源
9 レボルバ保持台
10対物レンズ
11 回転焦準部
11a モータ
12投光管
13 ミラーカセット
14結像レンズ
15リレーレンズ
16接眼レンズ
17 ミラー
18コンデンサ
19 プリズム
20円筒部
22センサ
30保持ユニット
40制御装置
41 記憶部
42 ステージ制御部
43表示制御部
44撮像制御部
51 入力部
52 表示部
53撮像装置
61広範囲画像表示部
62観察画像表示部
63操作ボタン表示部
64ポインタ
100標本設置部材
C1,C2 ケーブル

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