JP2003172877A - レーザ走査型顕微鏡制御装置、レーザ走査型顕微鏡の制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実験で行なうこととなる一連の操作について
の制御指示を容易に行なえるようにして実験準備の負担
を軽減する。 【解決手段】 レーザ走査型顕微鏡コントロールアプリ
ケーションプログラム２８をＣＰＵ２１で実行させる
と、与えられた命令語に基づいてレーザ走査型顕微鏡１
０の動作の制御が行なわれる。システムコントロールア
プリケーションプログラム２９をＣＰＵ２１で実行させ
ると、レーザ走査型顕微鏡１０の動作の定義が動作順に
示されるテーブルに示されている該定義から該定義に対
応する命令語への変換、及び該変換によって得られた命
令語のレーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーショ
ンプログラム２８への伝送が行なわれ、その命令語に基
づいたレーザ走査型顕微鏡１０の動作の制御をＣＰＵ２
１に行なわせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ走査型顕微
鏡で用いられる技術に関し、特にレーザ走査型顕微鏡の
動作制御を行なう技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザ走査型顕微鏡の動作制御をコンピ
ュータに行なわせるアプリケーションプログラムにおい
て、顕微鏡の操作の手順や、取得した画像の加工及び表
示の手順を設定するためのＧＵＩ（Graphical User Int
erface）機能を提供するものは一般的であり、このよう
なアプリケーションプログラムは装置メーカあるいはソ
フトメーカより提供される。

【０００３】これらのＧＵＩは一般的にはごく汎用的な
用途に使われることを前提としているため、例えば後述
するＦＲＡＰ（Fluorescence Recovery After Photoble
aching）など、複雑な手順で行なわれる実験のためには
柔軟性を欠いている。レーザ走査型顕微鏡を用いて行な
われるＦＲＡＰの実験では、通常の観察時にはできるだ
け弱いレーザ励起によって画像を取得し、フォトブリー
チを発生させるときには通常とは逆に強いレーザ光を標
本に照射する。

【０００４】レーザ走査型顕微鏡ではレーザの走査に応
じて画像取込みが実行されるため、ＦＲＡＰのように実
験中にレーザ照射の強度を変更してしまうとそのままで
は適切な画像を得ることはできない。これは、検出器の
感度設定を通常観察の条件のままでフォトブリーチを行
なってしまうと強いレーザ光を照射したことによる蛍光
量の増大によって光検出器に入射する光の量が過多とな
ってしまうため、サチュレートした画像を観察すること
となってしまうからである。

【０００５】このようなときには、通常観察からフォト
ブリーチへの観察手法の切り替えに併せて通常観察時と
は異なるレーザ強度及び光検出器の感度を設定するよう
にすれば、フォトブリーチの最中も通常観察時と同様の
画像を観察できるようになる。また、フォトブリーチを
終了して通常の観察へと戻るときには、設定を元の観察
条件に戻してからその後の観察を行なえばよい。

【０００６】このような実験を効率よく行なうために、
レーザ走査型顕微鏡における一連のレーザ照射強度や検
出器感度についての様々な手順による調整操作の内容を
指示できるマクロプログラミング言語が提供されるよう
になってきた。この結果、このマクロプログラミング言
語を使用して実験の手順を記述することで、ユーザは思
い通りにレーザ走査型顕微鏡をコントロールすることが
可能となった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このマクロプ
ログラミング言語による制御指示の方法では調整すべき
対象に対応するマクロコマンドの選定、各コマンドの記
述方法、プログラミング等に相応の知識を必要とするた
め、実験で要する一連の操作をマクロプログラミング言
語で記述して実験の準備を行なうことは容易ではない。

【０００８】上述した問題を鑑み、実験で行なうことと
なる一連の操作についての制御指示を容易に行なえるよ
うにして実験準備の負担を軽減することが本発明が解決
しようとする課題である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の態様のひとつで
あるレーザ走査型顕微鏡制御装置は、レーザ走査型顕微
鏡の動作の制御を、与えられた命令語に基づいて行なう
制御手段に該制御を行なわせるための装置を前提とし、
前記レーザ走査型顕微鏡の動作の定義が動作順に示され
るテーブルが記録される記録手段と、前記テーブルにお
ける前記定義の変更を行なうテーブル変更手段と、前記
記録手段から読み出された前記テーブルに示されている
前記定義から該定義に対応する前記命令語への変換を行
なう変換手段と、前記変換手段による変換によって得ら
れた命令語を前記制御手段へ伝送する伝送手段と、を有
し、前記制御手段は、前記伝送手段によって伝送されて
きた命令語に基づいて前記レーザ走査型顕微鏡の動作の
制御を行なうように構成することによって前述した課題
を解決する。

【００１０】上述した本発明に係るレーザ走査型顕微鏡
制御装置の構成によれば、レーザ走査型顕微鏡の動作の
定義、例えば実験中に頻繁に操作されるレーザ照射強度
や検出器感度の調整において設定される数値等、をユー
ザがテーブル上に行なっておけば、変換手段によってそ
の定義に対応する命令語への変換が行なわれ、その結果
得られた命令語に基づいて制御手段がレーザ走査型顕微
鏡の動作制御を行なうので、ユーザはその命令語に習熟
することなくレーザ走査型顕微鏡を自在にコントロール
することができるようになり、実験準備の負担が軽減さ
れる。

【００１１】なお、ここで、前記テーブルの列方向若し
くは行方向のうちのいずれか一方の方向によって前記制
御手段による動作の制御の対象となる前記レーザ走査型
顕微鏡の構成要素が示され、該テーブルにおける他方の
方向によって該構成要素に対して行なわれる動作の制御
の手順が示されるように構成してもよい。

【００１２】また、上述した本発明に係るレーザ走査型
顕微鏡制御装置の構成において、前記制御手段は、更に
他の機器の動作の制御を与えられた命令語に基づいて行
ない、前記テーブルには更に前記他の機器の動作の定義
が動作順に示され、前記変換手段は、更に前記テーブル
における前記他の機器の動作の定義から該定義に対応す
る前記命令語への変換を行ない、前記制御手段は、更に
前記他の機器の動作の制御を前記伝送手段によって伝送
されてきた命令語に基づいて行なうように構成すること
もできる。

【００１３】この構成によれば、ユーザは、レーザ走査
型顕微鏡と共に他の機器の制御をもその命令語に習熟す
ることなく自在にコントロールすることができるように
なり、実験の負担が更に軽減される。本発明の別の態様
のひとつであるレーザ走査型顕微鏡の制御方法は、レー
ザ走査型顕微鏡の動作の制御を、与えられた命令語に基
づいて行なう制御部に該制御を行なわせるときに、前記
レーザ走査型顕微鏡の動作の定義が動作順に示されるテ
ーブルに示されている該定義から該定義に対応する前記
命令語への変換を行ない、前記変換によって得られた命
令語を前記制御部へ伝送し、前記制御部に伝送されてき
た命令語に基づいた前記レーザ走査型顕微鏡の動作の制
御を前記制御部に行なわせるようにすることにより、前
述した本発明に係るレーザ走査型顕微鏡制御装置と同様
の作用効果を奏するので、前述した課題が解決される。

【００１４】なお、上述した本発明に係るレーザ走査型
顕微鏡の制御方法に示されている手順と同様の処理をコ
ンピュータに行なわせるためのプログラムでも、コンピ
ュータに該プログラムを読み込ませて実行させることに
より、前述した課題が解決される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明を実施する顕微鏡シ
ステムの構成を示す図である。同図に示す顕微鏡システ
ムは、レーザ走査型顕微鏡１０とコンピュータシステム
２０とがインタフェースケーブル４０によって接続され
て構成されており、コンピュータシステム２０の有する
補助記憶装置２６に格納されているレーザ走査型顕微鏡
コントロールアプリケーションプログラム２８がＣＰＵ
２１で実行されることによって、レーザ走査型顕微鏡１
０の動作が制御される。

【００１６】レーザ走査型顕微鏡１０は、レーザ光を走
査する走査機構と標本からの観察光を電気信号へと変換
する検出器とを有する走査ユニット１１、顕微鏡１２、
レーザ光を発生させるレーザユニット１３、及びこれら
の動作を制御すると共にコンピュータシステム２０との
各種データの授受を管理するコントロールユニット１４
を有して構成されている。

【００１７】また、コンピュータシステム２０は、制御
プログラムの実行によってこの顕微鏡システム全体の動
作制御を司るＣＰＵ２１、ＣＰＵ２１が必要に応じてワ
ークメモリとして使用するメインメモリ２２、レーザ走
査型顕微鏡１０との各種データの授受を管理するインタ
フェースユニット２３、レーザ走査型顕微鏡１０で取得
された画像や各種の情報の表示を行なう表示装置２４、
コンピュータシステム２０に対するユーザからの指示を
取得するキーボードやマウスなどからなる入力装置２
５、及び各種のプログラムや画像データなどを記憶して
おく例えばハードディスク装置などの補助記憶装置２６
を有して構成されている。なお、ＣＰＵ２１、メインメ
モリ２２、インタフェースユニット２３、表示装置２
４、入力装置２５、及び補助記憶装置２６はいずれもＣ
ＰＵ２１によって管理されているバス３０に接続されて
おり、ＣＰＵ２１の管理の下で相互にデータの授受が行
なえる。

【００１８】ここで、補助記憶装置２６には、ＣＰＵ２
１において並行して複数のプログラムの実行を可能とす
るマルチタスクＯＳ２７、レーザ走査型顕微鏡１０の機
種毎あるいは製造メーカ毎に提供されレーザ走査型顕微
鏡１０の制御のために使用されるレーザ走査型顕微鏡コ
ントロールアプリケーションプログラム２８、及びこの
顕微鏡システム全体の動作を管理するシステムコントロ
ールアプリケーションプログラム２９が予め格納されて
いる。

【００１９】なお、図１に示す顕微鏡システムは、レー
ザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラ
ム２８、及びシステムコントロールアプリケーションプ
ログラム２９をフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、
ＭＯディスク（光磁気ディスク）等の記録媒体に記録し
ておき、コンピュータシステム２０にはこの記録媒体か
らデータを読み出すドライブ装置を備えるようにし、Ｃ
ＰＵ２１がこのドライブ装置を制御して記録媒体からこ
れらのプログラムを読み出して実行する構成とすること
もできる。また、これらのプログラムを不図示のプログ
ラムサーバに格納しておき、コンピュータシステム２０
がこのプログラムサーバから不図示のネットワークを介
してこれらのプログラムをダウンロードしてＣＰＵ２１
で実行する構成とすることもできる。

【００２０】図２は、コンピュータシステム２０の補助
記憶装置２６に格納されているアプリケーションプログ
ラムの構成を示す図である。同図に示すように、レーザ
走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム
２８及びシステムコントロールアプリケーションプログ
ラム２９は、マルチタスクＯＳ２７の管理の下でＣＰＵ
２１において並行して実行される。

【００２１】レーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケ
ーションプログラム２８は、レーザ走査型顕微鏡コント
ロール部２８−１、コマンド処理部２８−２、及び通信
処理部２８−３を有して構成されており、システムコン
トロールアプリケーションプログラム２９は、実行要求
設定処理部２９−１、コマンド処理部２９−２、及び通
信処理部２９−３を有して構成されており、レーザ走査
型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８
とシステムコントロールアプリケーションプログラム２
９との実行によって実現される処理は、通信処理部２８
−３と通信処理部２９−３との実行によって提供される
プロセス間通信５０によって連携して行なわれる。

【００２２】なお、プロセス間通信５０としては、コン
ピュータシステム２０の有する記録媒体であるメインメ
モリ２２や補助記憶装置２６に対して読み書きされるデ
ータファイルを使用して行なうようにしてもよく、ある
いは米国Microsoft 社の提唱するＣＯＭ（Component Ob
ject Model）などといったＯＳの機能として提供される
ものを利用して行なうようにしてもよい。

【００２３】システムコントロールアプリケーションプ
ログラム２９がＣＰＵ２１によって実行されるとまず、
後述するテーブルの作成・変更の処理が実行要求設定処
理部２９−１によって提供される。その後、テーブルの
作成・変更が完了すると、指示された設定状態に応じて
必要となるコントロールの内容を判断する処理が実行要
求設定処理部２９−１によって提供され、その必要なコ
ントロールをレーザ走査型顕微鏡１０に行なうためのコ
マンドを生成する処理がコマンド処理部２９−２によっ
て提供され、その生成されたコマンドに相当する文字列
情報をレーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーショ
ンプログラム２８へ渡す処理が通信処理部２９−３によ
って提供される。

【００２４】これに対し、レーザ走査型顕微鏡コントロ
ールアプリケーションプログラム２８がＣＰＵ２１によ
って実行されると、システムコントロールアプリケーシ
ョンプログラム２９からコマンドを受け取る処理が通信
処理部２８−３によって提供され、その受け取ったコマ
ンドである文字列情報の内容を解釈する処理がコマンド
処理部２８−２によって提供され、その解釈結果に基づ
いてレーザ走査型顕微鏡１０のコントロールを行なう処
理がレーザ走査型顕微鏡コントロール部２８−１によっ
て提供される。更に、レーザ走査型顕微鏡コントロール
部２８−１の実行によって行なわれたレーザ走査型顕微
鏡１０のコントロールの結果を示す情報が通信処理部２
８−３による処理によってシステムコントロールアプリ
ケーションプログラム２９へ渡される。

【００２５】次に、図１に示すように構成された顕微鏡
システムを使用して行なわれるレーザ走査型顕微鏡１０
のコントロールの具体例について説明する。まず、観察
者（図１に示す顕微鏡システムのユーザ）は入力装置２
５を操作して表示装置２４に表示される図３に示すよう
な画面に変更値を設定し、これから行なう実験の途中で
制御すべき機能についての制御内容を定義する。

【００２６】図３に示すテーブルでは、横（列）方向
に、制御対象となるレーザ走査型顕微鏡１０の機能、よ
り詳細には左から順番に、走査回数、走査間隔、Ａｒレ
ーザ照射強度、ＨｅＮｅ−Ｇｒｅｅｎレーザ照射強度、
ＨｅＮｅ−Ｒｅｄレーザ照射強度、検出器１のＰＭＴ
（Photo Multiplier Tube ）印加電圧、検出器２のＰＭ
Ｔ印加電圧、及び検出器３のＰＭＴ印加電圧が並んでい
て、各制御対象に対する設定値を記述することができ
る。そして、これらが縦（行）方向に、上から順番に実
行されることにより、複数の設定条件を記述することが
可能である。

【００２７】なお、検出器１、２、３はレーザ走査型顕
微鏡１０における走査ユニット１１に実装されているも
のである。この図３に示すテーブルの作成・変更を行な
う処理の処理内容を示すフローチャートを図４に示す。
同図に示す処理は補助記憶装置２６に予め格納されてい
るシステムコントロールアプリケーションプログラム２
９が読み出されて実行要求設定処理部２９−１が実行さ
れることによってＣＰＵ２１によって行なわれる。

【００２８】まず、Ｓ１０１において、図３に示すテー
ブルを表示装置２４に表示させる。続くＳ１０２では、
ユーザによって入力装置２５へなされた入力の内容が取
得される。Ｓ１０３では、図３に示すテーブルにおける
前ステップで取得された内容に対応する部分の表示がそ
の取得内容に基づいて更新される。

【００２９】Ｓ１０４では、終了を示す入力が入力装置
２５へなされたか否かが判定され、この判定結果がＹｅ
ｓならばＳ１０５に処理が進み、ＮｏならばＳ１０２へ
処理が戻って上述した処理が繰り返される。Ｓ１０５で
は、作成・変更の完了したテーブルが補助記憶装置２６
に記録され、その後はこの図４に示す処理が終了する。

【００３０】以上の処理がＣＰＵ２１で行なわれること
によって、図３に示すテーブルの作成・変更が行なわれ
る。上述した処理が行なわれた結果、このテーブルに図
３に示す設定がなされたときには、以下のような指示が
なされていることになる。

【００３１】まず、１行目の設定は、Ａｒレーザの照射
強度を１０［％］とし、蛍光を検出する検出器１のＰＭ
Ｔ印加電圧を５００［Ｖ］にセットし、この条件の下で
画像の取り込みを５秒間隔で５回繰り返す指示を示して
いる。２行目の設定は、Ａｒレーザの照射強度を１００
［％］とし、蛍光を検出する検出器１のＰＭＴ印加電圧
を１００［Ｖ］にセットし、この条件の下で画像取り込
みを連続して１０回繰り返す指示を示している。

【００３２】３行目での設定は、再び１行目と同じ設定
で画像取り込みを実行する指示を示している。以上の条
件設定によって、通常の観察条件での観察の後にフォト
ブリーチによる観察を一旦実行し、その後再び通常条件
下での観察を行なうといった一連の実験が可能となる。

【００３３】次に、コンピュータシステム２０によって
行なわれるレーザ走査型顕微鏡１０の制御の詳細を説明
する。図５はコンピュータシステム２０のＣＰＵ２１に
よって行なわれる顕微鏡制御処理の処理内容を示すフロ
ーチャートである。この処理は、ＣＰＵ２６がマルチタ
スクＯＳ２７の管理の下でレーザ走査型顕微鏡コントロ
ールアプリケーションプログラム２８とシステムコント
ロールアプリケーションプログラム２９とを並行して実
行することによって実現される。更に詳しくは、Ｓ２０
１からＳ２０３にかけて、及びＳ２０８からＳ２０９に
かけての処理はシステムコントロールアプリケーション
プログラム２９の実行によって実現され、Ｓ２０４から
Ｓ２０７にかけての処理はレーザ走査型顕微鏡コントロ
ールアプリケーションプログラム２８の実行によって実
現される。

【００３４】図５において、処理が開始されると、まず
Ｓ２０１において、図４に示した処理によって補助記憶
装置２６に記録されていたテーブルが読み出される。Ｓ
２０２では、テーブルの各行に記述された設定情報がそ
のテーブルの列単位で参照され、その設定情報に応じて
必要となるコントロールの内容の判断処理が実行要求設
定処理部２９−１の実行によって行なわれ、更にその必
要なコントロールをレーザ走査型顕微鏡１０に行なうた
めのコマンドを示す文字列情報の生成処理がコマンド処
理部２９−２の実行によって行なわれる。

【００３５】Ｓ２０３では、その生成されたコマンドの
レーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプロ
グラム２８への送信処理（プロセス間通信５０における
送信）が通信処理部２９−３の実行によって行なわれ
る。Ｓ２０４では、前ステップの処理によって送信され
たコマンドの受信処理（プロセス間通信５０における受
信）が通信処理部２８−３の実行によって行なわれる。

【００３６】Ｓ２０５では、前ステップの処理によって
受信された文字列情報であるコマンドの内容を判断する
解釈処理がコマンド処理部２８−２の実行によって行な
われる。Ｓ２０６では、前ステップの処理による判断結
果に基づいてレーザ走査型顕微鏡１０のコントロールを
行なう処理がレーザ走査型顕微鏡コントロール部２８−
１の実行によって行なわれる。この処理では、ＣＰＵ２
１から制御情報が出力されてインタフェースユニット２
３、インタフェースケーブル４０を介してコントロール
ユニット１４に入力される。コントロールユニット１４
は、入力された制御情報に基づいて走査ユニット１１、
顕微鏡１２、レーザユニット１３の動作制御を行なう。

【００３７】Ｓ２０７では、前ステップの処理によるレ
ーザ走査型顕微鏡１０のコントロールの結果を示す情報
の送信処理（プロセス間通信５０における送信）が通信
処理部２８−３の実行によって行なわれる。Ｓ２０８で
は、前ステップの処理によって送信された情報の受信処
理（プロセス間通信５０における受信）が通信処理部２
９−３の実行によって行なわれる。

【００３８】Ｓ２０９では、前述したテーブルにおいて
Ｓ２０２の処理によって参照された列に続く次の列以降
に設定情報が存在するか否かの判定処理が実行要求設定
処理部２９−１の実行によって行なわれる。そして、こ
の判定処理の結果がＹｅｓ、すなわち設定情報がテーブ
ルにおける次の列以降に存在したならばＳ２０２へ処理
が戻ってその設定情報についての上述した一連の処理が
行なわれる。一方、Ｓ２０９の判定結果がＮｏ、すなわ
ち、設定情報がテーブルにおける次の列以降に存在しな
いならば図５に示した顕微鏡制御処理が終了する。

【００３９】以上までの処理が顕微鏡制御処理であり、
ＣＰＵ２１によってこの処理が行なわれることにより、
コンピュータシステム２０によるレーザ走査型顕微鏡の
コントロールが実現される。次に、図３のテーブルの記
述で示された設定条件で実際にレーザ走査型顕微鏡１０
が制御される様子について、その第一行目を例にして説
明する。

【００４０】まず、Ｓ２０１の処理によって図３に示す
テーブルが補助記憶装置３６から読み出される。そし
て、まずテーブルの第一行目が列の左から順に参照され
る。その第一列目には「５」が設定されているので、画
像取り込みを５回繰り返し行なうことが指示されている
と判断される。従ってこの第一列目に対応するコマンド
として走査回数を設定する“ＴＳＥＴ”コマンドがＳ２
０２の処理によって生成され、続くＳ２０３の処理によ
って“ＴＳＥＴ５”なるコマンドが送信される。

【００４１】このコマンドがＳ２０５の処理によって解
釈されると続くＳ２０６の処理によってその解釈結果に
基づき、走査回数を５回に設定する制御がレーザ走査型
顕微鏡１０に対して行なわれる。その後、この設定制御
の完了したことを示す通知がＳ２０７及びＳ２０８の処
理結果の送受信処理によって伝えられると、次の列につ
いての処理が開始される。

【００４２】テーブルの第二列目には「５」が設定され
ているので、画像取り込みを５秒毎に行なうことが指示
されていると判断される。従ってこの第二列目に対応す
るコマンドとして走査間隔を設定する“ＴＩＮＴＥＲＶ
ＡＬ”コマンドがＳ２０２の処理によって生成され、続
くＳ２０３の処理によって“ＴＩＮＴＥＲＶＡＬ ５”
なるコマンドが送信される。

【００４３】このコマンドに基づいた制御がレーザ走査
型顕微鏡１０に対して行なわれ、その後この制御の完了
通知が伝えられると、次の列についての処理が開始され
る。テーブルの第三列目には「１０」が設定されている
ので、Ａｒレーザの照射強度を１０［％］にすることが
指示されていると判断される。従ってこの第三列目に対
応するコマンドとしてレーザ強度を設定する“ＬＡＳＥ
Ｒ”コマンドがＳ２０２の処理によって生成され、続く
Ｓ２０３の処理によって“ＬＡＳＥＲ ＡＲ，１０”な
るコマンドが送信される。

【００４４】このコマンドに基づいた制御がレーザ走査
型顕微鏡１０に対して行なわれ、その後この制御の完了
通知が伝えられると、次の列についての処理が開始され
る。テーブルの第四列目及び第五列目には数値が設定さ
れていないが、このように設定がされていない個所に対
しては、その機能を変更する必要がないと判断して、何
もせずに次に進む。

【００４５】テーブルの第六列目には「５００」が設定
されているので、検出器１のＰＭＴ印加電圧を５００
［Ｖ］にすることが指示されていると判断される。従っ
てこの第六列目に対応するコマンドとしてＰＭＴへの印
加電圧を設定する“ＰＭＴ”コマンドがＳ２０２の処理
によって生成され、続くＳ２０３の処理によって“ＰＭ
Ｔ １，５００”なるコマンドが送信される。

【００４６】このコマンドに基づいた制御がレーザ走査
型顕微鏡１０に対して行なわれ、その後この制御の完了
通知が伝えられると、次の列についての処理が開始され
る。このようにして、図３に示すテーブルの第一行目に
おける全ての設定に対するコマンドが送信されると、レ
ーザ走査型顕微鏡１０に走査を行なわせる“ＳＣＡＮ”
コマンドが続いて送信されて実際の画像取り込みを開始
させる指示が伝えられる。

【００４７】ここで、この走査実行コマンドに対して
も、レーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーション
プログラム２８は、走査が完了した後にその結果を返す
ので、所望の走査が完了した時点で次の行に対して上記
と同様の処理が繰り返される。図１に示す顕微鏡システ
ムは以上のように動作するので、観察者であるユーザ
は、制御したい機能に対して単にその設定値の指定を行
なうだけで、希望する実験を実施することができる。ま
た、上記の説明の中で触れたレーザ走査型顕微鏡１０の
コントロールのために用意されているレーザ走査型顕微
鏡コントロールアプリケーションプログラム２８で解釈
される各種コマンドに習熟する必要がなくなる。

【００４８】次に、本発明を実施する顕微鏡システムの
別の構成について説明する。なお、便宜上、これより説
明する顕微鏡システムを第二の顕微鏡システムと称する
こととし、今までに説明した図１に示した顕微鏡システ
ムを第一の顕微鏡システムと称することとする。

【００４９】図６は本発明を実施する第二の顕微鏡シス
テムの構成を示す図である。なお、同図において、図１
に示した第一の顕微鏡システムにおけるものと同一の構
成要素には同一の符号を付している。図６に示す構成に
おける図１に示すものとの大きな違いは、電動ステージ
６０が追加されている点である。

【００５０】電動ステージ６０はステージ６１及び操作
部６２と、ステージ６１の制御を行なうコントロールユ
ニット６３とにより構成されており、コンピュータシス
テム２０とインタフェースケーブル７０によって接続さ
れている。なお、電動ステージ６０とコンピュータシス
テム２０との間のデータ通信は汎用のもの、例えばＲＳ
−２３２Ｃを採用してよい。

【００５１】また、補助記憶装置２６には、マルチタス
クＯＳ２７、レーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケ
ーションプログラム２８、及びシステムコントロールア
プリケーションプログラム２９に加え、電動ステージの
制御のために用いられるステージコントロールアプリケ
ーションプログラム６４が予め格納されている。

【００５２】図７は図６に示すコンピュータシステム２
０の補助記憶装置２６に格納されているアプリケーショ
ンプログラムの構成を示す図である。ステージコントロ
ールアプリケーションプログラム６４は、ステージコン
トロール部６４−１、コマンド処理部６４−２、及び通
信処理部６４−３を有して構成されており、前述した第
一の顕微鏡システムにおけるものと同様、レーザ走査型
顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８、
システムコントロールアプリケーションプログラム２
９、及びステージコントロールアプリケーションプログ
ラム６４の実行によって実現される処理は、通信処理部
２８−３、通信処理部２９−３、及び通信処理部６４−
３の実行によって提供されるプロセス間通信５０によっ
て連携して行なわれる。

【００５３】図６に示す第二の顕微鏡システムでは、ま
ず、観察者（第二の顕微鏡システムのユーザ）は入力装
置２５を操作して表示装置２４に表示される図８に示す
ような画面に変更値を設定し、これから行なう実験の途
中で制御すべき機能についての制御内容を定義する。

【００５４】図８に示すテーブルでは、第一の顕微鏡シ
ステムについての図３に示した列の項目の一部に加え、
ステージコントロールアプリケーションプログラム６４
の実行によって解釈されるステージ６１の位置のコント
ロールのための設定条件（ステージ位置Ｘ，Ｙの座標）
を指定する列が追加されている。

【００５５】次に、図８のテーブルの記述で示された設
定条件で実際にレーザ走査型顕微鏡１０及び電動ステー
ジ６０が制御される様子について説明する。前述した第
一の顕微鏡システムでの説明と同様、まず、図８に示す
テーブルが補助記憶装置２６から読み出され、そのテー
ブルの第一行目が列の左から順に参照される。

【００５６】その第一列目には、図３と同様に「５」が
設定されているので、画像取り込みを５回繰り返し行な
うことが指示されているとシステムコントロールアプリ
ケーションプログラム２９による処理によって判断され
る。従ってこの第一列目に対応するコマンドとして走査
回数を設定する“ＴＳＥＴ”コマンドが生成され、“Ｔ
ＳＥＴ５”なるコマンドがレーザ走査型顕微鏡コントロ
ールアプリケーションプログラム２８へと送信される。

【００５７】すると、このコマンドに基づいた制御がレ
ーザ走査型顕微鏡１０に対して行なわれ、その後この制
御の完了通知が伝えられると、システムコントロールア
プリケーションプログラム２９による処理によって次の
列についての処理が開始される。

【００５８】テーブルの第二列目には「５」が設定され
ているので、画像取り込みを５秒毎に行なうことが指示
されているとシステムコントロールアプリケーションプ
ログラム２９による処理によって判断される。従ってこ
の第二列目に対応するコマンドとして走査間隔を設定す
る“ＴＩＮＴＥＲＶＡＬ”コマンドが生成され、“ＴＩ
ＮＴＥＲＶＡＬ ５”なるコマンドがレーザ走査型顕微
鏡コントロールアプリケーションプログラム２８へと送
信される。

【００５９】このコマンドに基づいた制御がレーザ走査
型顕微鏡１０に対して行なわれ、その後この制御の完了
通知が伝えられると、次の列についての処理が開始され
る。テーブルの第三列目には「１０」が設定されている
ので、Ａｒレーザの照射強度を１０［％］にすることが
指示されているとシステムコントロールアプリケーショ
ンプログラム２９による処理によって判断される。従っ
てこの第三列目に対応するコマンドとしてレーザ強度を
設定する“ＬＡＳＥＲ”コマンドが生成され、“ＬＡＳ
ＥＲ ＡＲ，１０”なるコマンドがレーザ走査型顕微鏡
コントロールアプリケーションプログラム２８へと送信
される。

【００６０】このコマンドに基づいた制御がレーザ走査
型顕微鏡１０に対して行なわれ、その後この制御の完了
通知が伝えられると、次の列についての処理が開始され
る。テーブルの第四列目には「５００」が設定されてい
るので、検出器１のＰＭＴ印加電圧を５００［Ｖ］にす
ることが指示されているとシステムコントロールアプリ
ケーションプログラム２９による処理によって判断され
る。従ってこの第四列目に対応するコマンドとしてＰＭ
Ｔへの印加電圧を設定する“ＰＭＴ”コマンドが生成さ
れ、“ＰＭＴ １，５００”なるコマンドがレーザ走査
型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８
へと送信される。

【００６１】このコマンドに基づいた制御がレーザ走査
型顕微鏡１０に対して行なわれ、その後この制御の完了
通知が伝えられると、次の列についての処理が開始され
る。テーブルの第五列目には「１００」が設定されてい
るので、ステージ６１のＸ座標を１００に設定すること
が指示されているとシステムコントロールアプリケーシ
ョンプログラム２９による処理によって判断される。従
ってこの第五列目に対応するコマンドとしてステージ６
１の座標を設定する“ＳＴＡＧＥＰＯＳ”コマンドが生
成され、“ＳＴＡＧＥＰＯＳ Ｘ，１００”なるコマン
ドがステージコントロールアプリケーションプログラム
６４へと送信される。

【００６２】このコマンドに基づいた制御が電動ステー
ジ６０に対して行なわれ、その後この制御の完了通知が
伝えられると、次の列についての処理が開始される。テ
ーブルの第六列目には「１００」が設定されているの
で、ステージ６１のＹ座標を１００に設定することが指
示されているとシステムコントロールアプリケーション
プログラム２９による処理によって判断される。従って
この第六列目に対応するコマンドとしてステージ６１の
座標を設定する“ＳＴＡＧＥＰＯＳ”コマンドが生成さ
れ、“ＳＴＡＧＥＰＯＳ Ｙ，１００”なるコマンドが
ステージコントロールアプリケーションプログラム６４
へと送信される。

【００６３】このコマンドに基づいた制御が電動ステー
ジ６０に対して行なわれ、その後この制御の完了通知が
伝えられると、次の列についての処理が開始される。こ
のようにして、図８に示すテーブルの第一行目における
全ての設定に対するコマンドが送信されると、レーザ走
査型顕微鏡１０に走査を行なわせる“ＳＣＡＮ”コマン
ドが続いて送信されて実際の画像取り込みを開始させる
指示が伝えられる。

【００６４】ここで、この走査実行コマンドに対して
も、レーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーション
プログラム２８は、走査が完了した後にその結果を返す
ので、所望の走査が完了した時点で次の行に対して上記
と同様の処理が繰り返される。図６に示す顕微鏡システ
ムは以上のように動作するので、観察者であるユーザ
は、制御したい機能に対して単にその設定値の指定を行
なうだけで、走査位置を変更しながら画像を観察する実
験を実施することができる。また、上記の説明の中で触
れたレーザ走査型顕微鏡１０のコントロールのために用
意されているレーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケ
ーションプログラム２８で解釈される各種コマンド、及
び電動ステージ６０のコントロールのために用意されて
いるステージコントロールアプリケーションプログラム
６４に習熟する必要がなくなる。

【００６５】以上までに説明した本発明の各実施例によ
って、観察者は、実際にコマンドを処理させるアプリケ
ーションプログラムを特に意識することなく、単に変更
したい機能に対してその設定値を指定することだけで、
求める実験を実施することができるようになる。

【００６６】なお、以上までに説明した各実施例では、
各々の装置コントロールアプリケーションプログラムに
よって制御可能な機能のうち、一部の機能に対する適用
の手法を例示したものであり、本発明で制御の対象とす
る機能がこれらの実施例に挙げたものだけに限定される
ものではない。

【００６７】また、本発明が対象とする装置コントロー
ルアプリケーションプログラムについても、実施例に挙
げたものだけに限定されるものではない。

【００６８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
与えられた命令語に基づいてレーザ走査型顕微鏡の動作
の制御を行なう制御部に該制御を行なわせるときに、レ
ーザ走査型顕微鏡の動作の定義が動作順に示されるテー
ブルに示されている該定義から該定義に対応する命令語
への変換を行ない、該変換によって得られた命令語を該
制御部へ伝送し、該制御部に伝送されてきた命令語に基
づいたレーザ走査型顕微鏡の動作の制御を該制御部に行
なわせるようにする。

【００６９】こうすることにより、ユーザは、レーザ走
査型顕微鏡の動作の定義をテーブル上に行なうだけで、
その命令語に習熟することなくレーザ走査型顕微鏡を自
在にコントロールすることができるようになるので、実
験準備の負担が軽減されるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する顕微鏡システムの構成を示す
図である。

【図２】図１のコンピュータシステムが有しているプロ
グラムの構成を示す図である。

【図３】レーザ走査型顕微鏡に対する制御指示が示され
るテーブルの第一の例を示す図である。

【図４】テーブル作成・変更処理の処理内容を示すフロ
ーチャートである。

【図５】顕微鏡制御処理の処理内容を示すフローチャー
トである。

【図６】本発明を実施する第二の顕微鏡システムの構成
を示す図である。

【図７】図６のコンピュータシステムが有しているプロ
グラムの構成を示す図である。

【図８】レーザ走査型顕微鏡に対する制御指示が示され
るテーブルの第二の例を示す図である。

【符号の説明】

１０ レーザ走査型顕微鏡 １１ 走査ユニット １２ 顕微鏡 １３ レーザユニット １４ コントロールユニット ２０ コンピュータシステム ２１ ＣＰＵ ２２ メインメモリ ２３ インタフェースユニット ２４ 表示装置 ２５ 入力装置 ２６ 補助記憶装置 ２７ マルチタスクＯＳ ２８ レーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーショ
ンプログラム ２８−１ レーザ走査型顕微鏡コントロール部 ２８−２ コマンド処理部 ２８−３ 通信処理部 ２９ システムコントロールアプリケーションプログラ
ム ２９−１ 実行要求設定処理部 ２９−２ コマンド処理部 ２９−３ 通信処理部 ３０ バス ４０ インタフェースケーブル ５０ プロセス間通信 ６０ 電動ステージ ６１ ステージ ６２ 操作部 ６３ コントロールユニット ６４ ステージコントロールアプリケーションプログラ
ム ６４−１ ステージコントロール部 ６４−２ コマンド処理部 ６４−３ 通信処理部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ走査型顕微鏡の動作の制御を、与
   えられた命令語に基づいて行なう制御手段に該制御を行
   なわせるための装置であって、 前記レーザ走査型顕微鏡の動作の定義が動作順に示され
   るテーブルが記録される記録手段と、 前記テーブルにおける前記定義の変更を行なうテーブル
   変更手段と、 前記記録手段から読み出された前記テーブルに示されて
   いる前記定義から該定義に対応する前記命令語への変換
   を行なう変換手段と、 前記変換手段による変換によって得られた命令語を前記
   制御手段へ伝送する伝送手段と、 を有し、 前記制御手段は、前記伝送手段によって伝送されてきた
   命令語に基づいて前記レーザ走査型顕微鏡の動作の制御
   を行なう、 ことを特徴とするレーザ走査型顕微鏡制御装置。
2. 【請求項２】 前記テーブルの列方向若しくは行方向の
   うちのいずれか一方の方向によって前記制御手段による
   動作の制御の対象となる前記レーザ走査型顕微鏡の構成
   要素が示され、該テーブルにおける他方の方向によって
   該構成要素に対して行なわれる動作の制御の手順が示さ
   れることを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査型顕
   微鏡制御装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、更に他の機器の動作の
   制御を与えられた命令語に基づいて行ない、 前記テーブルには更に前記他の機器の動作の定義が動作
   順に示され、 前記変換手段は、更に前記テーブルにおける前記他の機
   器の動作の定義から該定義に対応する前記命令語への変
   換を行ない、 前記制御手段は、更に前記他の機器の動作の制御を前記
   伝送手段によって伝送されてきた命令語に基づいて行な
   う、 ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ走査型
   顕微鏡制御装置。
4. 【請求項４】 レーザ走査型顕微鏡の動作の制御を、与
   えられた命令語に基づいて行なう制御部に該制御を行な
   わせる方法であって、 前記レーザ走査型顕微鏡の動作の定義が動作順に示され
   るテーブルに示されている該定義から該定義に対応する
   前記命令語への変換を行ない、 前記変換によって得られた命令語を前記制御部へ伝送
   し、 前記制御部に伝送されてきた命令語に基づいた前記レー
   ザ走査型顕微鏡の動作の制御を前記制御部に行なわせ
   る、 ことを特徴とするレーザ走査型顕微鏡の制御方法。
5. 【請求項５】 レーザ走査型顕微鏡の動作の制御を、与
   えられた命令語に基づいて行なう制御部に該制御を行な
   わせる処理をコンピュータに実行させるためのプログラ
   ムであって、 前記レーザ走査型顕微鏡の動作の定義が動作順に示され
   るテーブルに示されている該定義から該定義に対応する
   前記命令語への変換を行なう処理と、 前記変換によって得られた命令語を前記制御部へ伝送す
   る処理と、 前記制御部に伝送されてきた命令語に基づいた前記レー
   ザ走査型顕微鏡の動作の制御を前記制御部に行なわせる
   処理と、 をコンピュータに実行させるためのプログラム。