JP2012190033A - 顕微鏡写真装置および顕微鏡写真装置制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被検物を保持するためのステージと被検物に集光するための対物レンズとが相対的に3次元方向に移動可能な顕微鏡本体と、被検物を撮影して被検物画像を取得する手段と、ステージ等が相対的に移動することにより顕微鏡本体の視野範囲を設定し、これに対応するステージの位置情報を記憶する手段と、視野範囲における顕微鏡本体および撮影手段の設定情報を記憶する手段と、視野範囲をタイムラプス撮影する際の撮影条件を記憶する手段と、記憶された位置情報、設定情報および撮影条件に基づいて、視野範囲ごとのタイムラプス撮影像を取得する手段と、撮影された最新のタイムラプス撮影画像を視野範囲ごとに一括表示する手段とを備える。
【選択図】図4
Description
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の顕微鏡写真装置は、被検物を保持するためのステージと上記被検物に集光するための対物レンズとが相対的に3次元方向に移動可能な顕微鏡本体と、上記被検物を撮影して被検物画像を取得する撮影手段と、上記ステージまたは上記対物レンズが相対的に移動することにより上記顕微鏡本体の視野範囲を設定し、上記視野範囲に対応する上記ステージの位置情報を記憶する位置記憶手段と、上記視野範囲における上記顕微鏡本体および上記撮影手段の設定情報を記憶する設定情報記憶手段と、上記視野範囲をタイムラプス撮影する際の撮影条件を記憶するタイムラプス情報記憶手段と、上記位置記憶手段に記憶された上記位置情報、上記位置情報に対応する上記設定情報記憶手段に記憶された上記設定情報および上記タイムラプス情報記憶手段に記憶された上記撮影条件に基づいて、上記視野範囲ごとのタイムラプス撮影像を取得する撮影制御手段と、上記撮影制御手段によって撮影された最新のタイムラプス撮影画像を上記視野範囲ごとに一括表示する画像表示手段とを備えたことを特徴とする。
また、本発明の顕微鏡写真装置は、上記撮影制御手段が、複数の視野範囲の撮影順序を決める際に、撮影が終了していない視野範囲の中から最も近い視野範囲を次の撮影範囲とすることが望ましい。
また、本発明によれば、撮影タイミングとなった複数の撮影範囲を撮影する際に、撮影までに要する時間を極力少なくする事が可能となるので、予め設定したタイムラプス間隔時間に対して精度の高い多点タイムラプス撮影を行なうことが可能となる。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明が適用される顕微鏡写真装置の概略構成を示す図である。
レボルバ駆動部11は、顕微鏡制御部71の指示に応じてレボルバ31を回転させ、所望する倍率の対物レンズ3を光路上に位置させるものである。
また、撮影情報管理部73には、撮影情報データベース18が接続されている。
図2において、撮影情報データベース18は、1番目からN番目までの各撮影範囲(#1、#2、…、#Nは撮影範囲の番号を示す)の撮影範囲ごとに撮影情報50が記憶されている。この場合、各撮影情報50は、(X1,Y1,Z1)(X2,Y2,Z2)…(XN,XN,XN)で表わされる撮影範囲の位置座標51、撮影条件52、タイムラプス撮影条件53、およびタイムラプス撮影画像の保存場所54からなっている。
#1〜#Nの各撮影範囲のタイムラプス撮影像は、各保存場所54内に、最初の撮像画像→次の撮像画像→その次の撮影画像→・・・の様に、時系列に並んで保存されている。このときのファイルフォーマットは、時系列的に連続性のあるネーミングの静止画像ファイル(TiffやJpeg等)でも、時系列毎の静止画像に基づいて作成された、動画ファイル(AVIやMpeg等)であってもよい。
電動ステージ2はX,Y,Z方向各々に機械的原点を有している。顕微鏡制御部72は、この機械的原点を基点として、ステージ駆動部10に対して指示した移動量を内部的に管理することによって、電動ステージ2の現在の位置座標を認識できるようになっている。すなわち、顕微鏡制御部72は、対物レンズ3の光軸に対する電動ステージ2の位置を検出する位置検出手段としての機能を有し、観察視野の現在位置として電動ステージ2の現在の位置座標(X,Y,Z)を出力する。また、別の構成として、電動ステージ2の現在位置を検出する位置検出手段を別途設け、この位置検出手段によって直接的に電動ステージ2の位置座標を認識するように構成することもできる。
まず、タイムラプス撮影のための準備を行なう。
最初に、制御部7の撮影制御部71によりモニタ8の画面上に、図3に示すような顕微鏡画像を表示する画像表示ウィンドウ60と、撮影範囲の設定や撮影条件などを設定するコントロールウィンドウ80、および設定された後述するレシピを操作するレシピウィンドウ90を表示させる。
まず、顕微鏡コントロールGUI部81内の図示しないステージ移動ボタンを操作して、電動ステージ2をX、Y、Z方向に移動させ、撮影を行なう画像にピント合わせを行なう。また、照明の状態や検鏡法に応じた光学素子の選択を、顕微鏡コントロールGUI部81内の図示しない各種操作ボタンを操作して行なう。
登録された情報は、リストとして、レシピウィンドウ90内の図示しないドロップダウンボックスに追加され、設定済みのリストを選択する事で、これに相当する撮影範囲や撮影条件の再現を行ったり、登録済みのリストを削除したりする事が可能になっている。
まず、全ての設定が完了した場合、コントロールウィンドウ80内の図示しない撮影開始ボタンを押す。
図7は、多点タイムラプス撮影シーケンスの流れを示すフローチャートである。
まず、ステップS1において、撮影が開始されると、ステップS2において、撮影制御部71は、撮影情報データベース18に記憶されている#1〜#Nの、各々の撮影情報50中のタイムラプス撮影条件53から、タイムラプス間隔時間:T1〜TNを全て読み出し、ステップS3において、それぞれの時間でループ動作を継続するN個分の独立したタイマー:Timer#1〜Timer#Nを起動する。これらのタイマー:Timer#1〜Timer#Nは、設定された時間:T1〜TNが経過すると、撮影タイミングである事を表すフラグ:Flag#1〜Flag#Nを発生させる。
なお、タイムラプス撮影が完了した観察範囲に対応する進捗画像101は、ステータスマーク109が図5から図8に示すように変更され、撮影完了を観察者に知らせるものとする。
まず、図4において、観察者は撮影を行っている間、マルチモニタ領域102内の進捗画像[5]をマウスにてダブルクリックする。この時、撮影シーケンスがフローチャート中のステップS4でのループを行っている場合、すなわち、次の撮影タイミングまでの待機状態である場合には、進捗画像[5]に相当する#5撮影情報に基づいて、顕微鏡の各駆動部および撮像部6の露出時間を制御して、図9に示す様に、リアルタイムの画像を進捗画像[5]内に表示する。また、このとき進捗画像[5]の外枠108をハイライトさせ、ステータスマーク109をビデオカメラのマークにして、タイムラプス撮影した静止画ではなく、リアルタイム画像である事を強調する。
さらに、これらの撮影状態の途中変更は、全ての観察範囲に対して進捗が行われているマルチ画面上での操作で行なえる様なGUIを採用したため、撮影中であっても操作性の良いメンテナンスが行なえる。
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。
ステップS4において、撮影制御部71は、Flag#1〜Flag#Nのいずれかが発生しているかを判断し、フラグが1つでも発生した事を検出すると(ステップS4:Yes)、まずステップS17において、発生したフラグが複数であるかを判断する。そして、発生したフラグが1つだけである場合(ステップS17:No)、第1の実施の形態と同様のシーケンスとなる。すなわち、ステップS5以降において、該当する撮影範囲:#Kの位置座標51(XK,YK,ZK)に基づいて電動ステージ2を移動させ、#Kの撮影条件52、タイムラプス撮影条件53に基づいて撮影を行なうものである。
これにより、撮影タイミングとなった複数の撮影範囲を撮影する際に、撮影までに要する時間を極力少なくする事が可能となるので、予め設定したタイムラプス間隔時間に対して精度の高い多点タイムラプス撮影を行なうことができる。
2 電動ステージ
3 対物レンズ
4 被検物
5 接眼レンズ
6 撮像部
7 制御部
8 モニタ
9 入力装置
10 ステージ駆動部
11 レボルバ駆動部
12 照明制御部
13 光学素子制御部
14 落射照明用光源
15 透過照明用光源
16 各種フィルタや偏光素子等
17 変倍レンズ等
18 撮影情報データベース
31 レボルバ
50 撮影情報
51 位置座標
52 撮影条件
53 タイムラプス撮影条件
54 保存場所
60 画像表示ウィンドウ
71 撮像制御部
72 顕微鏡制御部
73 撮影情報管理部
80 コントロールウィンドウ
81 顕微鏡コントロールGUI部
82 撮影コントロールGUI部
90 レシピウィンドウ
100 進捗ウィンドウ
101 進捗画像
102 マルチモニタ領域
103 画像サイズ変更ボタン
104 縦スクロールバー
105 横スクロールバー
106 細胞
107 撮影データ表示領域
108 外枠
109 ステータスマーク
110 ポップアップメニュー
111 ポップアップメニュー
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の顕微鏡写真装置は、被検物を保持するためのステージと前記被検物に集光するための対物レンズとが相対的に3次元方向に移動可能な顕微鏡本体と、前記被検物を撮影して被検物画像を取得する撮影手段と、前記ステージまたは前記対物レンズが相対的に移動することにより前記顕微鏡本体の複数の撮影範囲を設定し、前記複数の撮影範囲に対応する前記ステージの位置情報を記憶する位置記憶手段と、前記複数の撮影範囲における前記顕微鏡本体および前記撮影手段の設定情報を記憶する設定情報記憶手段と、前記複数の撮影範囲をタイムラプス撮影する際の撮影条件を記憶するタイムラプス情報記憶手段と、前記位置記憶手段に記憶された前記位置情報、前記位置情報に対応する前記設定情報記憶手段に記憶された前記設定情報および前記タイムラプス情報記憶手段に記憶された前記撮影条件に基づいて、前記撮影範囲ごとのタイムラプス撮影像を取得する撮影制御手段と、前記撮影制御手段によって撮影された前記撮影範囲ごとの最新のタイムラプス撮影画像を一括表示する画像表示手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明の顕微鏡写真装置は、前記撮影制御手段は、複数の撮影範囲の撮影順序を決める際に、撮影が終了していない撮影範囲の中から最も近い撮影範囲を次の撮影範囲とすることが望ましい。
また、本発明の顕微鏡写真装置は、前記画像表示手段は、前記タイムラプス撮影中に、撮影された前記タイムラプス画像の中から最新のタイムラプス画像を表示することを特徴とする。
Claims (6)
- 被検物を保持するためのステージと前記被検物に集光するための対物レンズとが相対的に3次元方向に移動可能な顕微鏡本体と、
前記被検物を撮影して被検物画像を取得する撮影手段と、
前記ステージまたは前記対物レンズが相対的に移動することにより前記顕微鏡本体の視野範囲を設定し、前記視野範囲に対応する前記ステージの位置情報を記憶する位置記憶手段と、
前記視野範囲における前記顕微鏡本体および前記撮影手段の設定情報を記憶する設定情報記憶手段と、
前記視野範囲をタイムラプス撮影する際の撮影条件を記憶するタイムラプス情報記憶手段と、
前記位置記憶手段に記憶された前記位置情報、前記位置情報に対応する前記設定情報記憶手段に記憶された前記設定情報および前記タイムラプス情報記憶手段に記憶された前記撮影条件に基づいて、前記視野範囲ごとのタイムラプス撮影像を取得する撮影制御手段と、
前記撮影制御手段によって撮影された最新のタイムラプス撮影画像を前記視野範囲ごとに一括表示する画像表示手段と、
を備えたことを特徴とする顕微鏡写真装置。 - 前記撮影制御手段は、タイムラプス撮影中に撮影動作の中断を前記視野範囲ごとに行なう撮影中断制御機能および中断されていた撮影を再開する撮影再開制御機能とを有し、
前記画像表示手段は、前記撮影中断制御機能により撮影を中断されたことまたは前記撮影再開制御機能により再開されたことを表示により知らせる撮影状態通知機能を有することを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡写真装置。 - 前記位置記憶手段、前記設定情報記憶手段および前記タイムラプス情報記憶手段は、前記撮影中断制御機能により撮影を中断された前記視野範囲に対して、記憶されていた情報を変更可能とする情報変更機能を有することを特徴とする請求項1または2に記載の顕微鏡写真装置。
- 前記撮影制御手段は、前記タイムラプス撮影中の撮影動作を行っていない期間に、選択された視野範囲のライブ画像を撮像するリアルタイム撮像機能を有し、
前記画像表示手段は、前記撮影制御手段からの前記ライブ画像を、選択した視野範囲に対応する表示位置に表示させるリアルタイム画像表示機能を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の顕微鏡写真装置。 - 前記撮影制御手段は、複数の視野範囲の撮影順序を決める際に、撮影が終了していない視野範囲の中から最も近い視野範囲を次の撮影範囲とすることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の顕微鏡写真装置。
- 被検物を保持するためのステージと前記被検物に集光するための対物レンズとが相対的に3次元方向に移動可能な顕微鏡本体が実行する顕微鏡写真装置制御方法において、
前記被検物を撮影して被検物画像を取得し、
前記ステージまたは前記対物レンズが相対的に移動することにより前記顕微鏡本体の視野範囲を設定し、前記視野範囲に対応する前記ステージの位置情報を記憶し、
前記視野範囲における前記顕微鏡本体および前記撮影における設定情報を記憶し、
前記視野範囲をタイムラプス撮影する際の撮影条件を記憶し、
前記記憶された前記位置情報、前記位置情報に対応する前記設定情報および前記記憶された前記撮影条件に基づいて、前記視野範囲ごとのタイムラプス撮影像を取得し、
前記撮影された最新のタイムラプス撮影画像を前記視野範囲ごとに一括表示することを特徴とする顕微鏡写真装置制御方法。
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