JP2006259701A - 間欠撮影装置とこれを有する顕微鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザに対して利便性の高い多点間欠撮影動作の可能な間欠撮影装置を有する顕微鏡システムを提供すること。
【解決手段】所定の撮影時間間隔、および撮影枚数からなる間欠撮影条件を設定する条件設定手段と、前記間欠撮影条件で撮影された画像を取得する画像取得手段３と、前記条件設定手段で設定された前記間欠撮影条件に基づく動作中に前記間欠撮影条件を変更する設定変更手段と、前記設定変更手段で前記間欠撮影条件が変更されたとき、変更後の間欠撮影条件で撮影された画像を、変更前の間欠撮影条件で撮影された画像に続けて記録する記録手段と、を有する間欠撮影装置１９。
【選択図】図１

Description

本発明は、設定された間欠撮影条件で標本を撮影する間欠撮影装置とこれを有する顕微鏡システムに関する。

従来、顕微鏡とデジタルカメラを用いたシステムにおいて、コンピュータなどで時間管理された所定の時間間隔で培養細胞などの標本の選択されたサンプル位置の撮影および記録を行い、培養細胞の状態変化を記録した後で連続して再生観察する顕微鏡の間欠撮影装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平４−８６６１５号公報

最近、培養細胞などの間欠撮影動作において、撮影時間間隔が時間単位の長時間間隔で撮影期間が数日から数週間に亘る長期間の間欠撮影動作を行う実験が多くなってきている。このため、実験時間が長期間に亘るため、実験者は間欠撮影途中において標本の状態を観察し記録することが望まれているが、従来の間欠撮影装置は、一度標本の間欠撮影動作をスタートした後で標本を観察記録するためには、その時点で間欠撮影動作を中止して、再度撮影条件などを設定して間欠撮影動作をスタートする必要があった。

本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、ユーザに対する利便性の高い多点間欠撮影動作の可能な間欠撮影装置を提供することを目的とする。また、この間欠撮影装置を具備する顕微鏡システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、所定の撮影時間間隔、および撮影枚数からなる間欠撮影条件を設定する条件設定手段と、前記間欠撮影条件で撮影された画像を取得する画像取得手段と、前記条件設定手段で設定された前記間欠撮影条件に基づく動作中に前記間欠撮影条件を変更する設定変更手段と、前記設定変更手段で前記間欠撮影条件が変更されたとき、変更後の間欠撮影条件で撮影された画像を、変更前の間欠撮影条件で撮影された画像に続けて記録する記録手段と、を有することを特徴とする間欠撮影装置を提供する。

また、本発明は、所定の撮影時間間隔、および撮影枚数からなる間欠撮影条件を設定する条件設定手段と、前記間欠撮影条件で撮影された画像を取得する画像取得手段と、
前記条件設定手段で設定された前記間欠撮影条件に基づく動作中に前記間欠撮影条件を変更する設定変更手段とを備え、前記設定変更手段は、前記画像取得手段で取得した現在の画像と過去の画像の変化を検出し、前記間欠撮影条件を前記画像の変化に対応する間欠撮影条件に自動設定することを特徴とする間欠撮影装置を提供する。

また、本発明は、前記間欠撮影装置を具備することを特徴とする顕微鏡システムを提供する。

本発明によれば、ユーザに対して利便性の高い多点間欠撮影動作の可能な間欠撮影装置を提供することができる。また、この間欠撮影装置を具備する顕微鏡システムを提供することができる。

以下、本発明の全実施の形態に関し図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の全実施の形態に係る間欠撮影装置を有する顕微鏡システムの概略構成を示す。図１において、顕微鏡システム１は、標本の画像を撮影するカメラ３を有する顕微鏡５と、顕微鏡５のステージ７の移動、対物レンズ９の交換のためにリボルバ１１の回転、不図示の標本への合焦動作を行う不図示の自動焦点検出装置と、標本への照明光のＯＮ／ＯＦＦを行うシャッタ開閉動作、および不図示の照明光学系へフィルタ１３などを挿脱するフィルタ挿脱コントロールなどの顕微鏡５の動作を制御する顕微鏡制御装置１５と、カメラ３で標本を所定時間間隔で画像を撮像するように制御し、画像を記録保存してモニタ１７に表示させると共に、間欠撮影動作に必要な各種条件を設定および記憶し、かつカメラ３および顕微鏡制御装置１５を同期して実行するように制御する間欠撮影装置１９とから構成されている。

顕微鏡５は、間欠撮影装置１９に設定されたサンプル位置や焦点位置などの情報に基づく指令により、標本の複数のサンプル位置にステージ７がそれぞれ移動してそこで照明光のシャッタが解放され自動焦点検出装置により所定の位置にそれぞれ合焦する機能を有している。

間欠撮影装置１９は、後述する操作画面２０（ＧＵＩ：グラフィカルユーザインタフェースの略）により各種の撮影条件を入力、記憶し、これに基づいて顕微鏡制御装置１５を介して標本のサンプル位置と、撮影時間隔などを制御する。それぞれのサンプル位置で標本像がカメラ３により撮像されて、その画像が間欠撮影装置１９内の記憶装置（例えば、ハードディスク装置など）に記録され、一部の画像はモニタ１７上に表示される。

本発明に係る間欠撮影装置１９は、図２に示すように、例えば１時間の時間間隔で標本の撮影をするように初期条件を設定して間欠撮影動作を開始し、２．５時間後に標本の状態を確認したいと言う希望を持った時、後述する操作画面２０の釦を操作することによって、２．５時間目の標本画像を取得し、記憶装置内の時系列画像データ中に時系列に従って記録すると共にモニタ１７に表示してユーザが標本状態の観察ができるようにする。その後は、初期条件の間欠撮影条件に従って標本の画像を撮影する。具体的には、２．５時間目の画像を撮影した後、初期条件である３時間目の画像を撮影して記憶装置に記録する。以後、初期条件で設定された条件を満たすまで間欠撮影動作を継続する。この様に、初期条件で設定された間欠撮影動作に影響することなくユーザの希望する時に標本像の画像を取得して観察することを可能にしている。なお、２．５時間目の画像は自動的に記録されるとしたが、撮影画像を後述する現在画像表示画面２２で確認してその後画像を記録するかどうかをユーザが選択するように構成しても良い。なお、時間間隔は任意に設定可能である。

次に、本発明の実施の形態に係る間欠画像撮影装置の操作画面の一例について図３に基づき説明する。モニタ１７上には図３に示す操作画面（ＧＵＩ）２０が表示されている。操作画面２０は、標本上で選択された複数のサンプル位置に設定された所定の時間間隔で撮影記録された画像を連続して表示する撮影済み画像列表示画面２１と、最近撮影された現在の画像を表示する現在画像表示画面２２と、間欠撮影時間間隔（Ｔｉｍｅ Ｌａｐｓｅ）と撮影回数（Ｆｒａｍｅｓ）を設定する時間間隔設定画面２３と、標本上のサンプル位置の座標値を設定するサンプル位置設定画面２４と、カメラ３の撮影に関する条件を設定するカメラ条件設定画面２５と、多点間欠撮影動作を開始するスタート釦２６から構成されている。

カメラ条件設定画面２５には、撮影時のカメラ３のゲインを設定するゲイン設定画面２７と露光時間を設定する露光時間設定画面２８が設けられている。なお、カメラ条件設定画面２５で設定できる条件は、ゲインと露光時間としているがカメラ３の設定条件が他にもある場合にはこの限りではない。

画像列表示画面２１には、それぞれのサンプル位置における撮影画像が撮影時間毎に時系列的に表示されており、それぞれの画面中にそのサンプル位置における間欠撮影動作を中止するストップ釦３１、現時点までに撮影された画像を現在画像表示画面２２に表示するプレビュー釦３２、設定された間欠撮影時間以外の時間におけるサンプル位置の画像を撮影して現在画像表示画面２２に表示すると共に、撮影された時間の画像として記録するキャプチャー釦３３を有している。キャプチャー釦３３が押された際の概略動作を図２に示し、その動作内容は前述しているので説明を省略する。

時間間隔設定画面２３は、間欠撮影動作を行うかどうかを決める間欠画像取得実行釦４１があり、この釦を選択すると間欠撮影時間間隔（待機時間間隔とも言う）と撮影回数とを示すサブ画面が表示され、この画面で所望の待機時間間隔と撮影回数とを設定したり削除したりすることができる。待機時間間隔と撮影回数を設定した後、間欠時間間隔追加釦４２を押すことで設定した待機時間間隔と撮影回数が決定されて時間間隔設定画面２３に表示される。また、このサブ画面で、設定されている条件を選択した後、間欠時間間隔削除釦４３を押すことによってこれらの設定条件を削除することができる。本例では２つの設定がなされており、それぞれの設定条件（図中（１）と（２））は、サンプル位置設定画面２４のそれぞれのサンプル位置と連動している。

サンプル位置設定画面２４には、多点間欠撮影を行うかどうかを決める多点測定実行釦５１があり、この釦を選択するとステージ７のＸＹ座標値と焦点位置方向のＺ座標値が表示されたサブ画面が表示され、このサブ画面でサンプル位置のＸＹＺ座標値を設定したり削除したりすることができる。サンプル位置のＸＹＺ座標値を設定した後、サンプル位置追加釦５２を押すことでこの設定が決定されてサンプル位置設定画面２４に表示される。また、このサブ画面で、設定されているサンプル位置の座標値を選択した後、サンプル位置削除釦５３を押すことによって設定されているサンプル位置の座標値を削除することができる。なお、サンプル位置のＸＹＺ座標値の入力は、数値を入力しても良いし、顕微鏡５で標本を観察して標本の所望の位置を探し出した後、そのＸＹＺ座標値を顕微鏡制御装置１５を介して入手してサンプル位置として登録することもできる。

本例では５つのサンプル位置の座標値が設定されており、それぞれのサンプル位置は前述の時間間隔設定画面２３のデータと連動している。例えば、図３に示すように時間間隔設定画面２３の表示（１）と（２）がサンプル位置設定画面２４の（１）と（２）にそれぞれ連動している（図中の（１）、（２）で示す）。

画像列表示画面２１、時間間隔設定画面２３、サンプル位置設定画面２４には、それぞれスクロールバー３４、３５、４４、５４が設けられており、スクロールバー釦を操作することで、それぞれの画面に表示しきれていない画像や数値を画面上に表示することができる。なお、操作画面２０は、間欠撮影装置１９が有する機能によってユーザが使いやすい画面に適宜設計される。本例はその内の一例に過ぎない。

続いて、本発明の第１実施の形態に係る間欠撮影装置を有する顕微鏡システム（以後、システムと記す）の動作に関し図４、図５のフローチャートに基づき説明する。

図４において、システムはステップＳ１からステップＳ３を巡回してそれぞれの釦入力の有無を監視する。

（ステップＳ１）
間欠画像取得実行釦４１が押された場合ステップＳ１１からステップＳ１４を実行し、間欠撮影に必要な待機時間間隔情報を入力する。

間欠画像取得実行釦４１が押された時、前述のように待機時間間隔と撮影回数が自動または手動で設定される。使用者はこの設定を変更することができ、ステップＳ１２からＳ１３で待機時間間隔追加釦４２または待機時間間隔削除釦４３が押されたか否かを監視する。釦４２が押されると（Ｓ１２）、新たな待機時間間隔および撮影回数を設定追加する。この設定もユーザが変更することができる。この変更設定を行うと、システムは待機時間間隔を途中から変更して間欠撮影動作を続行することが可能になる。

待機時間間隔削除釦４３が押されると（Ｓ１３）、選択された待機時間間隔と撮影回数または最後に追加された待機時間間隔と撮影回数が削除される。これにより、以降の間欠撮影動作から削除された間欠撮影条件の間欠撮影動作が行われなくなる。

この様に、間欠撮影の途中の段階で間欠撮影の時間間隔や撮影回数が追加削除できると共に、以降の間欠撮影の動作に反映することができる。

（ステップＳ２）
多点測定実行釦５１が押された場合ステップＳ２１からステップＳ２４を実行し、間欠撮影動作に必要なサンプル位置情報を入力する。

多点測定実行釦５１が押された時、前述のようにサンプル位置のＸＹＺ座標値が自動または手動で設定される。ユーザはこの設定を変更することができ、ステップＳ２２からＳ２３でサンプル位置追加釦５２またはサンプル位置削除釦５３が押されたか否かを監視する。サンプル位置追加釦５２が押されると（Ｓ２２）、新たなサンプル位置のＸＹＺ座標値を設定追加する。この設定もユーザが変更することができる。この設定を行うと、システムはサンプル位置座標値を途中から変更して間欠撮影動作を続行することが可能になる。

サンプル位置削除釦５３が押されると（Ｓ２３）、選択されたサンプル位置座標値または最後に追加されたサンプル位置座標値が削除される。これにより、以降の間欠撮影動作からは削除された間欠撮影条件の間欠撮影動作が行われなくなる。

この様に、間欠撮影動作の途中の段階でサンプル位置座標値が追加削除できると共に、以降の間欠撮影動作に反映させることができる。

なお、操作画面２０は間欠撮影動作に必要な待機時間間隔やサンプル位置座標値のほかにも、カメラ３のゲイン設定や露光時間設定、或いは顕微鏡５に設けられているフィルタなどの顕微鏡５に係わる各種の条件設定なども設定、変更、削除ができるように構成することも可能である。

（ステップＳ３）
間欠撮影スタート釦２６が押されるとシステムは時間間隔設定画面２３とサンプル位置設定画面２４で設定された間欠撮影条件に基づき顕微鏡制御装置１５とカメラ３を介して間欠撮影動作を開始する（ステップＳ４）。

撮影開始処理（ステップＳ４）は、設定された待機時間間隔と撮影回数およびサンプル位置の設定情報を読みこむ（Ｓ４１）。その後、最初に設定されているサンプル位置のＸＹＺ座標値に基づき顕微鏡制御装置１５を介して顕微鏡５が制御され、ステージ７が移動され標本の所定のサンプル位置にセットされる。ＸＹＺ座標値に基づきステージ７の移動が成されるので所定位置に合焦状態でセットされる。

ステージ７の移動が終わった後、照明光学系の不図示のシャッタを開けてカメラ３で標本像を撮像し、かつ間欠撮影装置１９のタイマーをスタートする（Ｓ４３）。撮像された画像は最初のサンプル位置の画像として画像列表示画面２１と現在画像表示画面２２に表示されると共に、記憶装置に記録される。

続いて、第２番目のサンプル位置のＸＹＺ座標値を読み込み、顕微鏡制御装置１５を介して顕微鏡５を制御し、標本の第２番目のサンプル位置に移動して待機する（Ｓ４４）。標本の移動が完了すると、移動された第２番目のサンプル位置の画像を表示する画像列表示画面２１に設けられているストップ釦３１、プレビュー釦３２、およびキャプチャー釦３３が有効になる。

その後、システムはステップＳ４５からステップＳ４９を巡回してそれぞれの釦入力の有無を監視する。

（ステップＳ４５）
プレビュー釦３２が押されると、現在のサンプル位置で既に撮影され、記録保存されている画像を連続して現在画像表示画面２２に表示する（Ｓ５０）。

（ステップＳ４６）
キャプチャー釦３３が押されると、照明光学系の不図示のシャッタが開き、カメラ３で標本像を撮像して現在画像表示画面２２に表示し、その後その画像を現在画像として記憶装置に記録する。この動作については操作画面２０の説明において記述したので説明を省略する。

（ステップＳ４７）
ストップ釦３１が押されると、現在のサンプル位置のＸＹＺ座標値をサンプル位置設定画面２４から削除して（Ｓ５２）、ストップ釦３１を無効にする。この後、多点間欠撮影動作は続行されるが、現在のサンプル位置のＸＹＺ座標値が削除された為、削除されたサンプル位置座標値については以後の間欠撮影動作が中止される。

（ステップ４８）
間欠撮影条件にて設定されている全サンプル位置及び全撮影回数が実行されたかどうかが判断され、全サンプル位置及び全撮影回数が終了した場合には、間欠撮影動作を終了して図４のステップＳ４から処理を抜けステップＳ１に戻り各釦入力の有無を監視するモードに入る。全サンプル位置及び全撮影回数が終了していない場合にはステップＳ４９を実行する。

（ステップＳ４９）
タイマーが次の撮影時間に到達した場合ステップＳ４３に進みシステムは自動で撮影を開始する。タイマーが次の撮影時間に到達していない場合にはステップＳ４５に進みステップＳ４５からステップＳ４９を再び実行する。

全ての間欠撮影動作が終了すると、ユーザはそれそれのサンプル位置の所定時間間隔で撮影された標本画像を得ることができる。

なお、上述の説明では、ストップ釦３１、プレビュー釦３２、およびキャプチャー釦３３は、現在のサンプル位置のものしか有効になっていないとして説明したが、これらの釦は、それそれの画像列表示画面２１とサンプル位置設定画面２３を対応付けておくことで、それぞれの画像列表示画面２１にあるストップ釦３１、プレビュー釦３２、およびキャプチャー釦３３が押された場合に、システムの設定を変更することが可能になる。

また、キャプチャー釦３３は、それぞれの画像列表示画面２１とサンプル位置設定画面２３とを対応付けておくことで、キャプチャ−釦３３が押された際に、対応するサンプル位置座標値に標本を移動後撮影して記憶装置に記録し、画像列表示画面２１に表示すると共に現在画像表示画面２２に表示してユーザに観察可能にすることができる。この際に、撮影されたサンプル位置座標値の画像が記録、表示された後、キャプチャー釦３３が押される前のサンプル位置座標値に戻れるように、前のサンプル位置座標値が記憶される構成が望ましい。

（変形例１）
図６は、図５に示す間欠撮影動作フローの変形例を示す。図５に示す第１実施の形態と同様の動作には同じ符号を付し説明を省略する。

（ステップＳ６１）
ステップＳ４６において、キャプチャー釦３３が押されたことを検出すると連続確認画像撮影処理ステップＳ６１を実行する。操作画面２０において前もって設定されていた動画撮影限界時間情報を取得して、選択されたサンプル位置座標値の標本を所定時間連続撮影し、連続画像として記憶装置に記録する。前述の間欠撮影動作が待機時間間隔毎に撮影された静止画像であったのに対してステップＳ６１は所定時間長の動画像またはこの動画像に代わって別に設定された所定時間間隔で所定時間長の静止画像を撮影して記録する。

（ステップＳ６２）
ステップ４９においてタイマーが設定時間に到達していない場合に、システムが自動的に現在のサンプル位置の画像を撮影する。

（ステップＳ６３）
撮影された現在画像と一つ前の画像とを比較して変化量を算出する。比較するものは、それぞれの画像から得られる差分量や、レシオ値（比率）などである。

（ステップＳ６４）
算出された変化量が前もって定められている閾値より大きいか小さいかの比較が行われる。閾値より変化量が小さい場合にはステップＳ４５に進む。閾値より変化量が大きい場合はステップＳ６５に進む。

（ステップＳ６５）
撮影した画像を現在画像表示画面２２に表示し、変化が発生した旨の告知を発する。告知方法は、システム上にランプの点滅、或いはブザー音を発するように構成する。また、離れた場所にいるユーザに告知するためにメールなどを発信する。

（ステップＳ６６）
告知を受信したユーザは、現在画像表示画面２２に表示されている画像を確認し、必要であればその画像を記憶装置に記録して保存する。終了後、ステップＳ４３に戻り間欠撮影動作を継続する。

この様に、変形例１では標本の状態変化を自動で検出してユーザに告知することが可能になる。また、告知を受信したユーザは、画像を確認すると共に、キャプチャー釦３３を押すことによって変化に対応して設定された間欠撮影条件で画像を取得し、標本の変化を連続して記録することが可能になる。なお、この際の画像は、変化を検出した標本位置に対して行われる。

（変形例２）
図７は、本発明の第１実施の形態に係る間欠撮影装置を有する顕微鏡システムの別の動作フローを示す。本変形例２は、間欠撮影動作で取得する画像が所定時間長の連続画像であることが特徴である。

図４のステップＳ４の処理が開始された時点から説明する。それ以前のステップは、第１実施の形態における説明と同様である。

（ステップ７１）
間欠撮影装置１９に間欠撮影条件を読み込み設定する。図３に示す操作画面２０における、時間設定画面２３、サンプル位置設定画面２４などで設定された条件を取得する。所定時間長の連続撮影をする為に連続撮影限界時間長が不図示の画面で設定されている。

（ステップＳ７２）
標本のサンプル位置がセットされた後、連続撮影限界タイマーがスタートする。

（ステップＳ７３）
サンプル位置の標本像を撮影する。

（ステップＳ７４）
連続画像撮影中にユーザ−が不図示のストップ釦を押して撮影をストップした時、連続撮影を中止してステップＳ１に戻る。

（ステップＳ７５）
標本像の連続撮影時間長が設定した連続撮影限界時間長に達した時、ステップＳ１に戻る。

（ステップＳ７６）
最後の撮影時点からの時間が間欠撮影用の設定時間に達した時、ステップＳ１に戻る。それまではステップＳ７３からステップＳ７６を繰り返し実行する。

本変形例２では、連続撮影限界時間長まで選択されたサンプル位置座標値の画像が連続して取得可能になる。

（第２実施の形態）
図８は、本発明の第２実施の形態に係る間欠撮影装置を有する顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。図４のステップＳ４の処理が開始された時点から説明する。それ以前のステップは、第１実施の形態における説明と同様である。

本第２実施の形態では、観察標本の現在の画像と過去の画像（例えば、現在の画像の一つ前の画像等）とを比較して、標本の現在の画像に閾値で設定された変化量（例えば、画像の輝度値の変化量や標本の移動量の変化量等）が検出された時、設定された閾値に応じた間欠撮影時間間隔（待機時間間隔とも言う）に待機時間間隔を変更して画像取得を実行するように制御するものである。

図９は、間欠撮影条件を変更するための閾値設定の一例を示している。標本からの光量変化を三段階の閾値で設定した例を示している。図９において、標本からの光量がΔ１変化した時を閾値１、Δ２変化した時を閾値２、及びΔ３変化した時を閾値３として示している。これらの閾値に対応する待機時間間隔、及び撮影枚数は、図３の操作画面２０において入力、設定される。

観察者は、標本における図９に示す閾値１に対応する変化量Δ１、閾値２に対応する変化量Δ２、及び閾値３に対応する変化量Δ３を図３に示す操作画面（ＧＵＩ）２０を介してそれぞれ設定する。図３には閾値の設定に付いての画面は表示されていないが、不図示のサブ画面により設定がなされる。なお、閾値の値は３個に限定されることはない。

また、観察者は、閾値１から閾値３に対応する間欠撮影時間間隔（待機時間間隔）を操作画面２０の不図示のサブ画面を介して設定する。例えば、変化量が大きい場合（Δ３）には、標本の変化が激しいので確実に変化を捉えるために短い待機時間間隔を設定して画像取得を行うようにする。

また、観察者は、間欠撮影条件である撮影枚数を操作画面２０の不図示のサブ画面を介して設定する。なお、待機時間間隔、及び撮影枚数は操作画面２０の時間間隔設定画面２３によっても設定することが可能である。

以下、図８に示すフローチャートに従って説明する。

（ステップ２０１）から（ステップ２０３）
間欠撮影動作を実行する際の撮影枚数と、各閾値とこれに対応する間欠撮影条件である待機時間間隔をそれぞれ読み込み間欠撮影動作の準備段階を完了する。

（ステップ２０４）
観察者は、操作画面２０の間欠画像取得実行釦４１を選択することで間欠撮影動作を開始する。

（ステップ２０５）
間欠撮影装置１９（図１参照）は、設定された間欠撮影条件にしたがって標本の所定位置の間欠撮影動作を開始し、取得した画像を間欠撮影装置１９に内蔵される記憶装置に記憶する。

（ステップ２０６）
間欠撮影装置１９は、ステップ２０３で読み込んだ撮影枚数に達しているかどうかを判断し、撮影枚数に達していない時は以下のステップ２０７を実行し、撮影枚数に達している時は間欠撮影動作を終了する。

（ステップ２０７）
間欠撮影装置１９は、前回（或いは過去）撮影された画像と、今回撮影された現在の画像を比較し画像の変化量（例えば、画像上に予め設定した検出領域の輝度の変化量）を計算する。画像の比較及び変化量の計算は間欠撮影装置１９内に設けられた、比較手段及び計算手段で実行される。

（ステップ２０８）
間欠撮影装置１９は、ステップ２０７で計算された変化量と、ステップ２０１で読み込まれた閾値１の変化量Δ１を比較し、閾値１の変化量Δ１未満の変化量の場合にはステップ２０９を、閾値１の変化量Δ１を超える変化量の場合にはステップ２１０を実行する。

（ステップ２０９）
変化量が閾値１の変化量Δ１未満の場合には、間欠撮影条件の待機時間間隔をステップ２０２で読み込まれた閾値１に対応する待機時間１に設定してステップ２１４にジャンプする。

（ステップ２１０）
変化量が閾値１の変化量Δ１を超えている場合は、ステップ２０１で読み込まれた閾値２の変化量Δ２と比較し、閾値２の変化量Δ２未満の変化量の場合にはステップ２１１を、閾値２の変化量Δ２を超える変化量の場合にはステップ２１２を実行する。

（ステップ２１１）
変化量が閾値２の変化量Δ２未満の場合には、間欠撮影条件の待機時間間隔をステップ２０２で読み込まれた閾値２に対応する待機時間２に設定してステップ２１４にジャンプする。

（ステップ２１２）
変化量が閾値２の変化量Δ２を超えている場合はステップ２０１で読み込まれた閾値３の変化量Δ３と比較し、閾値３の変化量Δ３未満の変化量の場合にはステップ２１３を、閾値３の変化量Δ３を超える変化量の場合にはステップ２１４を実行する。

（ステップ２１３）
変化量が閾値３の変化量Δ３未満の場合には、間欠撮影条件の待機時間間隔をステップ２０２で読み込まれた閾値３に対応する待機時間３に設定してステップ２１４にジャンプする。変化量が閾値３の変化量Δ３を超えている場合には、設定されている間欠撮影条件の設定待機時間間隔を変更せずにステップ２１４を実行する。

（ステップ２１４）
間欠撮影装置１９は、ステップ２０７で比較に使用した現在の画像を次回の変化量比較用の画像として記憶装置に保存する。

（ステップ２１５）
間欠装置１９は、間欠撮影条件の待機時間間隔を、設定待機時間間隔、待機時間１、待機時間２、或いは待機時間３のいずれかに設定して、待機時間間隔経過後にステップ２０５にジャンプしステップ２０５以降の各ステップを再び実行する。

このように間欠撮影装置１９は、図８の動作フローを実行することで、標本の指定された位置の画像を取得し記憶装置に時系列の画像を記憶する。

本第２実施の形態に係る間欠撮像装置を有する顕微鏡システムでは、指定された標本位置の現在の画像と一つ前の画像（または、過去の画像）を比較して画像の変化量を算出し、算出された変化量と前もって設定されている閾値の変化量（Δ１からΔ３）を比較し、変化量に応じた閾値から、この閾値に対応して設定されている待機時間間隔で以降の画像取得を実行するするように制御している。

このように制御することで、画像取得する際の待機時間間隔を標本画像の変化量（閾値）に応じて変更することができるので、標本の変化状態を確実に捕捉することが可能になる。

また、従来の様に、待機時間間隔が一定時間に決められている場合には、標本の変化した画像を取りそこなう虞があるのに対して、本第２実施の形態では、画像の変化量（閾値）を検出して自動的に画像取得する待機時間間隔を変更するため、標本の変化を確実に捕捉することができる。

さらに、標本の変化が順次変わっていく場合でも、変化量（閾値）に応じて待機時間間隔を短くしたり長くしたりする事ができるので、設定した撮影枚数内で確実に標本の変化を捉えることことが可能になる。即ち、一定の撮影枚数であっても、変化量（閾値）が小さい時には待機時間間隔を長く設定し、変化量（閾値）が大きい時には待機時間間隔を短く設定することで、標本の変化を的確に捉えることが可能になる。

なお、ステップ２０３において読み込む撮影枚数の代わりに間欠撮影のトータル時間を読み込む構成でも良い。このトータル時間を標本の変化量が収束する時間以上に設定しておけば、標本の変化の開始から収束までの画像を確実に取得することが可能になる。さらに、標本の変化量（閾値）が大きい時には短い待機時間間隔で画像を取得し、変化量（閾値）が小さい時には長い待機時間間隔で画像取得することで、画像取得枚数を最小にする事ができるので、画像を記憶する容量を少なくすることが可能になる。なお、トータル時間を読み込む場合には、ステップ２０６は間欠撮影時間の総計が読み込んだトータル時間に達したかどうかを判定するように変更される。即ち、ステップ２０３で読み込まれるパラメータがステップ２０６の条件ジャンプのパラメータとして使用される。

（第３実施の形態）
図１０は、本発明の第３実施の形態に係る間欠撮影装置を有する顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。図４のステップＳ４の処理が開始された時点から説明する。それ以前のステップは、第１実施の形態における説明と同様である。

本第３実施の形態は、第２実施の形態と同様に観察標本の現在の画像と過去の画像（例えば、現在の画像の一つ前に撮影された画像等）とを比較して、現在の画像に変化が検出された時、その変化量に応じた待機時間間隔を設定して間欠撮影動作を行うものである。第２実施の形態では待機時間間隔がステップ状に変化するのに対して、本第３実施の形態では、待機時間間隔が画像の変化量に連動してほぼ連続的に変化可能な点が異なっている。ステップ状に変化する待機時間間隔を以下ステップ時間とも言う。

本第３実施の形態における待機時間間隔は、画像の変化量と下記の関係式（１）で関係付けられている。
（１） 待機時間間隔＝（１／変化量）×（係数）×ステップ時間
但し、係数は、両辺の単位を合わせ、かつ好適な時間設定とするための変数である。また、変化量がゼロの時は現在設定されている待機時間間隔を使用する。

関係式（１）の係数、ステップ時間、及び撮影枚数等のパラメータは、観察者によって、間欠撮影装置１９（図１参照）の操作画面２０（図３参照）の不図示のサブ画面を介して前もって設定される。なお、ステップ時間、及び撮影枚数は操作画面２０の時間間隔設定画面２３によっても設定することが可能である。

以下、図１０に示すフローチャートに従って説明する。

（ステップ３０１）から（ステップ３０３）
間欠撮影を実行する際の係数、ステップ時間、及び撮影枚数をそれぞれ読み込み間欠撮影の準備段階を完了する。

（ステップ３０４）
観察者は、操作画面２０の間欠画像取得実行釦４１を選択することで間欠撮影動作を開始する。

（ステップ３０５）
間欠撮影装置１９は、設定された間接撮影条件にしたがって標本の所定位置の間欠撮影を開始し、取得した画像を間欠撮影装置１９に内蔵される記憶装置に記憶する。

（ステップ３０６）
間欠撮影装置１９は、ステップ３０３で読み込まれた撮影枚数に達しているかどうかを判断し、撮影枚数に達していない時は以下のステップ３０７を実行し、撮影枚数に達していたら間欠撮影を終了する。

（ステップ３０７）
間欠撮影装置１９は、前回（或いは過去）撮影された画像と、今回撮影された現在の画像を比較し変化量を計算する。画像の比較及び変化量の計算は間欠撮影装置１９内に設けられた、比較手段及び計算手段で実行される。

（ステップ３０８）
間欠撮影装置１９は、ステップ３０７で計算された変化量と、ステップ３０１で読み込まれた係数とステップ３０２で読み込まれたステップ時間とから変化量に対応する待機時間間隔を関係式（１）に基づき計算する。

（ステップ３０９）
間欠撮影装置１９は、比較した現在の画像を次回の変化量比較用の画像として記憶装置に保存する。

（ステップ３１０）
間欠撮影装置１９は、待機時間間隔をステップ３０８で計算された待機時間間隔に設定し、ステップ３０５にジャンプしステップ３０５以降の各ステップを再び実行する。

このように間欠撮影装置１９は、図１０のフローを実行することで、標本の指定された位置の画像を取得し記憶装置に時系列の画像を記憶する。

本第３実施の形態では、待機時間間隔は、現在の画像と過去の画像（例えば、一つ前の画像）とを比較して画像の変化量を算出し、変化量に応じた待機時間間隔を関係式（１）に基づき計算して設定する。例えば、変化量が大きければ待機時間間隔は短くなり、変化量が小さければ待機時間間隔が長く設定される。このように、待機時間間隔は変化量の大小に応じて待機時間間隔の長短が設定可能である。

また、間欠撮影装置１９は、待機時間間隔を標本の画像の変化量に則して関係式（１）に基づき自動的に設定できるため、変化量の大きい時は待機時間間隔を短くして画像を沢山取得し、変化量の小さい時には待機時間間隔を長くして画像取得数を減少させる事ができる。この結果、変化量が大きい時の必要な画像を短い時間で多く取得できるので、標本の変化を確実に捉えることが可能になる。

また、待機時間間隔を標本の変化量に応じて自動で設定しているため、標本の変化の仕方が予測できない場合でも的確に標本の変化を補足することが可能になる。

また、従来の様に待機時間間隔が一定時間に決められている場合には、標本の変化した画像を取りそこなう虞があるのに対して、本第３実施の形態では、画像の変化量を検出して自動的に画像取得の待機時間間隔を変更するため、標本の変化を確実に捉えることができる。

さらに、標本の変化量が変化する場合でも、変化量に追従して待機時間間隔を短くしたり長くしたりする事ができるので、設定した撮影枚数内で確実に標本の変化を捉えることことが可能になる。即ち、一定の撮影枚数であっても、変化量が小さい時には待機時間間隔が長く設定され、変化量が大きい時には待機時間間隔が短く設定されることにより、標本の変化を的確に捉えることができると共に、少ない記憶容量でも長時間の間欠撮影を実行することが可能になる。

なお、ステップ３０３において撮影枚数の代わりに間欠撮影のトータル時間を設定しても良い。このトータル時間を標本の変化量が収束する時間以上に設定しておけば、標本の変化開始から収束までを確実に取得することが可能になる。また、トータル時間を読み込む場合には、ステップ３０６は間欠撮影時間の総計が読み込んだトータル時間に達したかどうかを判定するように変更される。即ち、ステップ３０３で読み込まれるパラメータがステップ３０６の条件ジャンプのパラメータとして使用される。

以上述べたように、本発明に係る間欠撮影装置を有する顕微鏡システムでは、間欠撮影最中においても、ユーザーが好きな時に好きなように現在の標本状態を観察確認することができる。また、多点間欠撮影においては、ある特定のサンプル位置のみの撮影を他のサンプル位置の間欠撮影動作に影響を与えることなく中止することができる。また、本発明により、不必要な画像取得が防止でき、蛍光観察試料へのダメージを減らし、記憶媒体のデータ量を減らすことができる。

この様に、本発明に係る間欠撮影装置を有する顕微鏡システムによれば、ユーザに対して利便性の高いシステムを提供することができる。

なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。

本発明の全実施の形態に係る間欠撮影装置を有する顕微鏡システムの概略構成を示す。 間欠撮影途中における割り込み動作の概念図。 本発明の全実施の形態に係る間欠画像撮影装置の操作画面の一例を示す。 本発明の第１実施の形態に係る間欠撮影装置の動作フローを示す。 本発明の第１実施の形態に係る間欠撮影装置動作フローの撮影開始サブルーチンの動作フローを示す。 本発明の第１実施の形態に係る間欠撮影装置動作フローの撮影開始サブルーチンの変形例１に対応する動作フローを示す。 本発明の第１実施の形態に係る間欠撮影装置動作フローの撮影開始サブルーチンの変形例２に対応する動作フローを示す。 本発明の第２実施の形態に係る間欠撮影装置動作フローの撮影開始サブルーチンの動作フローを示す。 図８の動作フローにおいて、間欠撮影条件を変更するための閾値の一例を示している。 本発明の第３実施の形態に係る間欠撮影装置動作フローの撮影開始サブルーチンの動作フローを示す。

符号の説明

１ 間欠撮影装置を有する顕微鏡システム
３ カメラ
５ 顕微鏡
７ ステージ
９ 対物レンズ
１１ リボルバ
１３ フィルタ
１５ 顕微鏡制御装置
１７ モニタ
１９ 間欠撮影装置
２０ 操作画面
２１ 画像列表示画面
２２ 現在画像表示画面
２３ 時間間隔設定画面
２４ サンプル位置設定画面
２５ カメラ条件設定画面
２６ 間欠撮影スタート釦
２７ ゲイン設定画面
２８ 露光時間設定画面
３１ ストップ釦
３２ プレビュー釦
３３ キャプチャー釦
３４、３５、４４，５４ スクロールバー
４１ 間欠画像取得実行釦
４２ 待機時間間隔追加釦
４３ 待機時間間隔削除釦
５１ 多点測定実行釦
５２ サンプル位置追加釦
５３ サンプル位置削除釦

Claims (10)

1. 所定の撮影時間間隔、および撮影枚数からなる間欠撮影条件を設定する条件設定手段と、
   前記間欠撮影条件で撮影された画像を取得する画像取得手段と、
   前記条件設定手段で設定された前記間欠撮影条件に基づく動作中に前記間欠撮影条件を変更する設定変更手段と、
   前記設定変更手段で前記間欠撮影条件が変更されたとき、変更後の間欠撮影条件で撮影された画像を、変更前の間欠撮影条件で撮影された画像に続けて記録する記録手段と、を有することを特徴とする間欠撮影装置。
2. 前記設定変更手段は、手動で前記間欠撮影条件を変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の間欠撮影装置。
3. 前記設定変更手段は、前記画像取得手段で取得した現在の画像と過去の画像の変化を検出し、前記間欠撮影条件を前記画像の変化に対応する間欠撮影条件に自動設定することを特徴とする請求項１に記載の間欠撮影装置。
4. 前記自動設定された間欠撮影条件は、撮影時間間隔が変更されていることを特徴とする請求項３に記載の間欠撮影装置。
5. 前記画像変化量が所定値以上のとき、警報を発する警報手段を有することを特徴とする請求項１に記載の間欠撮影装置。
6. 前記間欠撮影条件で記録した前記画像を、前記間欠撮影動作を中断することなく所望の時に再生可能な再生制御部を有することを特徴とする請求項１に記載の間欠撮影装置。
7. 間欠撮影条件で撮影された前記画像を表示する画像表示部と、
   前記標本位置の現在の画像を表示する現在画像表示部とを有し、
   前記画像表示部は、画像の取得を中断する中断釦と、取得した画像を再生する再生釦と、前記現在画像表示部に表示されている画像を記録する画像記録釦と、画像スクロール釦を有することを特徴とする請求項１に記載の間欠撮影装置。
8. 所定の撮影時間間隔、および撮影枚数からなる間欠撮影条件を設定する条件設定手段と、
   前記間欠撮影条件で撮影された画像を取得する画像取得手段と、
   前記条件設定手段で設定された前記間欠撮影条件に基づく動作中に前記間欠撮影条件を変更する設定変更手段とを備え、
   前記設定変更手段は、前記画像取得手段で取得した現在の画像と過去の画像の変化を検出し、前記間欠撮影条件を前記画像の変化に対応する間欠撮影条件に自動設定することを特徴とする間欠撮影装置。
9. 前記自動設定された間欠撮影条件は、撮影時間間隔が変更されていることを特徴とする請求項８に記載の間欠撮影装置。
10. 請求項１に記載の間欠撮影装置を具備してなることを特徴とする顕微鏡システム。

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