JP2012242551A - 顕微鏡制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】上位装置によるアプリケーションに因らなくても、電動装置の駆動における振動の影響を抑えつつ、電動装置の切り換えを高速化した顕微鏡を制御することが可能の顕微鏡制御装置を提供する。
【解決手段】顕微鏡に関する顕微鏡情報を取得する顕微鏡情報取得部と、前記顕微鏡情報取得部によって取得された顕微鏡情報に基づいて、前記顕微鏡による観察のために電動で駆動する電動部の駆動パラメータを設定するパラメータ設定部と、前記パラメータ設定部によって設定された駆動パラメータに基づいて、前記電動部を駆動するよう制御する制御部とを備える。
【選択図】図3

Description

本発明は、顕微鏡に使用する各種の光学部材を電動で光路に対して挿脱する電動ステージやレボルバ、またはシャッタユニット等の電動装置を制御する顕微鏡制御装置に関する。
顕微鏡は、工業分野を始めとして、生物分野における研究や検査等において広く利用されている。
顕微鏡を使用して行う観察や検査は、一般に、拡大倍率の異なる複数の対物レンズを用い、対物レンズからの観察光路と直交する平面上で観察試料を移動させる電動ステージを操作して行われる。
また、観察や検査においては、まず、低倍率の対物レンズをセットして、観察試料の全体をスクリーニングし、その後に、観察試料における異常部位が発見されたポイントや記録に残したいポイントに戻り、高倍率の対物レンズに切り換えてそのポイントを詳細に観察・検査する。このような対物レンズの切り換えには電動レボルバを用いることがある。
また、観察試料をデジタルカメラ等で撮像することもあり、その際には、電子シャッタのようなシャッタユニットを用いることがある。
上述したように、現在の顕微鏡は、電動ステージ、レボルバ、シャッタユニット等、電動で駆動する様々な電動装置を備えているが、これらの電動装置の駆動は、高速に行われることが望ましいことがある。そのために、電動装置の駆動シーケンス制御としてマスタである制御装置がスレーブである各電動装置を一括管理するマスタスレーブ方式ではなく、各電動装置同士が設定されたシーケンスに従い互いの駆動完了応答を見ながら駆動することにより、制御装置と電動装置との通信時間を省く技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2007−25074号公報
しかしながら、上述のように、各電動装置の連動動作が早く終了しても、観察試料の微小領域を観察するような場合等、電動装置の駆動による振動が観察画像に影響を及ぼすことがあり、このようなシステムでは、振動が治まり実際に観察できるようになるまでの静定時間分の待ち時間を考慮しなければならない、という問題点があった。通常、このような静定時間は、電動装置間の通信時間よりもはるかに長い。
制御装置と電動装置との通信時間を省くようなシステムにおいては、電動装置により発生する振動の影響を考慮していない。電動装置による駆動はある程度の振動を必ず伴い、ある一定以上の微小領域観察等では大きな影響を受ける。特に、カメラやフォトマルチプライヤ等で撮像を行った場合、露出時間が長い場合や、XYZ、XYT(XY平面+時間)等の3次元画像、スキャナ等を使った撮像方法などでは振動による画像のブレがデータとして残ってしまい、データとしては使い物にならないことがある。そのため、駆動完了から撮像という流れの間に、上位装置によるアプリケーションで制御しなければならないことがある。
本発明は、上述のような実状に鑑みたものであり、上位装置によるアプリケーションに因らなくても、電動装置の駆動における振動の影響を抑えつつ、電動装置の切り換えを高速化した顕微鏡を制御することが可能の顕微鏡制御装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の顕微鏡制御装置は、顕微鏡に関する顕微鏡情報を取得する顕微鏡情報取得部と、前記顕微鏡情報取得部によって取得された顕微鏡情報に基づいて、前記顕微鏡による観察のために電動で駆動する電動部の駆動パラメータを設定するパラメータ設定部と、前記パラメータ設定部によって設定された駆動パラメータに基づいて、前記電動部を駆動するよう制御する制御部とを備えることを特徴とする。
また、本発明の顕微鏡制御装置は、前記駆動パラメータが、前記電動部の駆動により前記顕微鏡に発生する振動が所定の振幅以下に減衰するまでの振動静定時間を含み、前記制御部が、前記振動静定時間の経過を契機として前記電動部の駆動が終了したことを検出することが望ましい。
また、本発明の顕微鏡制御装置は、前記顕微鏡情報が、少なくとも、前記顕微鏡の種類を示す情報、前記顕微鏡の筺体の剛性を示す情報、前記顕微鏡による顕微鏡観察ための光路上に設置されている光学部材の種類を示す情報、前記顕微鏡による観察画像を撮像装置で撮像するための撮像条件を示す情報、前記顕微鏡を構成するユニットの構成を示す情報、前記ユニットの取り付け位置を示す情報、およびユーザが設定可能な情報の何れか1つを含み、前記パラメータ設定部によって設定される駆動パラメータを変更することが可能であることが望ましい。
また、本発明の顕微鏡制御装置は、前記電動部の駆動順序を示す駆動シーケンスに基づいて、前記パラメータ設定部によって設定される駆動パラメータを変更することが可能であることが望ましい。
また、本発明の顕微鏡制御装置は、前記駆動パラメータが、前記電動部を駆動するための速度パラメータを含むことが望ましい。
本発明は、顕微鏡画像の撮像シーケンスに静定時間を組み込むことで、観察に適した状態になったタイミングで撮像可能の応答を返すことができ、電動装置の駆動から観察画像の撮像(露出開始、スキャン開始)までのシーケンスを複雑化することなく、観察画像の迅速な撮像を行なう顕微鏡を提供することができる、という効果を奏する。
また、本発明は、顕微鏡の状態に応じて駆動パラメータを可変することで、切り換え速度を重視できるか、それとも振動軽減を重視するかを適した状態で調整することができ、観察に適した状態かつ、切り換え速度の速い顕微鏡を提供することができる、という効果を奏する。
また、本発明は、電動装置を駆動させる駆動シーケンスの順序によって、振動の影響を考慮するか否かが変わってくる部位については、必要な順序での駆動のみに振動軽減用のパラメータを使うことで、必要以上の時間をかけずに振動を軽減する顕微鏡を提供することができる、という効果を奏する。
本発明の顕微鏡制御装置を適用することが可能な顕微鏡システム(その1)の概略を示す図である。 本発明の顕微鏡制御装置を適用することが可能な顕微鏡システム(その2)の概略を示す図である。 駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。 メモリに格納された顕微鏡システムの状態を示す図である。 各パラメータ値の例を示す図である。 振動の波形例を示す図である。 第2の実施の形態における顕微鏡制御装置を適用した顕微鏡システムの概略を示す図である。 第2の実施の形態における駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。 第2の実施の形態における各パラメータ値の例を示す図である。 電動部を駆動する駆動シーケンス(その1)の流れを示すフローチャートである。 第3の実施の形態における駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。 電動部を駆動する駆動シーケンス(その2)の流れを示すフローチャートである。 第3の実施の形態における各パラメータ値の例を示す図である。 第4の実施の形態における駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。 第5の実施形態においてモニタ18に表示されるGUIの表示例を示す図である。 電動部毎にチェックBOXを受けた例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1の実施の形態)
まず、本発明の顕微鏡制御装置を適用することが可能な顕微鏡システムの例を図1および図2を用いて説明する。
図1は、本発明の顕微鏡制御装置を適用することが可能な顕微鏡システム(その1)の概略を示す図である。
図1に示した顕微鏡システムは、例えば、目視による試料観察も可能であり、CCDカメラを使用することも可能な一般的な落射顕微鏡システムの構成例の1つである。
上記落射顕微鏡システムにおける光学系は、例えば、ハロゲンランプ、LED等からなる落射照明用の光源1からの光を、照明系レンズ2、開口絞り3、視野絞り4を介し、観察法切り換えユニット5に構成されているハーフミラー6等の光学部材により反射させ、レボルバ7にて選択可能な対物レンズ8を介して、電動ステージ9に載置された試料10で反射させて落射照明をする。
試料10からの反射光は、対物レンズ8を介し、観察法切り換えユニット5のハーフミラー6を透過し、結像レンズ11をさらに介した光路切り換えユニット12に入射する。その後、反射光は、光路切り換えユニット12が目視側に選択されている場合は、ミラー13によって反射され、鏡筒双眼部14へと入射され、アイポイント15で結像される。他方、カメラ観察側に選択されている場合は、カメラ16内部の撮像素子17で結像される。
観察法切り換えユニット5は、それぞれ各種光学素子を有する複数のキューブユニットからなる。図1中の「M」は、モータを備える電動部を示し、図1中の「S」は、検出用のセンサを備えることを示す。この観察法切り換えユニット5は、操作者が複数のキューブユニットの中からいずれか1つを選択し、駆動部22によりモータを制御してキューブユニットを切り換えて観察光路上に配置させることができる。また、このキューブユニットはセンサ202により選択状態を判別できる。
光路切り換えユニット12は、前述したとおり操作者がミラー13を挿脱することにより、結像位置を切り換えることができる。結像位置をカメラ16内部の撮像素子17にした場合は、撮像素子17にて検出した画像がモニタ18に表示される。
レボルバ7には、倍率、観察法等ごとに種類の違う対物レンズ8が複数取り付けられている。本実施の形態では駆動部22によりモータを制御してレボルバ7を回転させ、対物レンズ8を切り換えて、この切り換え位置をセンサ201により検出することでどの対物レンズ8が光路上に配置されているか検出できるようになっている。
電動ステージ9は、試料10を対物レンズ8に対置した状態で、駆動部22によりモータを制御することでXY方向に移動できる。本実施の形態の電動ステージ9は、ステッピングモータを使用した構成や、レーザースケールを組み込んでいるような、現在座標を管理できるようなものである。
制御回路19は、コンピュータ21とモニタ18によって構成されるGUIや、操作部20からの指示を受け、各電動部を駆動するための制御信号を駆動部22に送る。
コンピュータ21は、内部に画像処理を行う演算機能や、データ保管部23を備える。データ保管部23は、カメラ16にて撮像された画像データや設定等を保管するメモリである。これは、図1に示したようにコンピュータ21内部にあっても良いし、顕微鏡本体100や、カメラ16等、他の部分に組み込まれていても良いし、別個に構成されていても良い。
操作部20は、操作ボタンが配置されたハンドスイッチ、ジョイスティック、エンコーダ等にて構成されるが、タッチパネルPCのように、コンピュータ21とモニタ18のような機能を備えるものとしてもよい。
図2は、本発明の顕微鏡制御装置を適用することが可能な顕微鏡システム(その2)の概略を示す図である。
図2に示した顕微鏡システムは、例えば、レーザ顕微鏡システムであり、目視ではなくスキャナを使用して2次元走査を行うことが可能な顕微鏡システムの構成例の2つである。
上記レーザ顕微鏡システムにおいては、まずスポット光としてのレーザ光を発生するレーザ光源24からのレーザ光は、ミラー26で反射し、ハーフミラー27を透過して2次元走査機構30に入射される。2次元走査機構30は、ミラー26を介して得たレーザ光源24からのレーザ光を2次元走査するための機構で、X方向用、Y方向用のガルバノスキャナが組み合わされた2軸のスキャナ等にて構成されているものとする。前記2次元走査機構30は、2次元走査駆動制御回路29の制御のもとに、これらスキャナをX軸方向、Y軸方向に振ることでスポット光の光路を2次元走査するようにしている。
そして、2次元走査機構30で2次元走査されたスポット光は、半透明鏡であるハーフミラー6により、反射、透過される。反射されたスポット光は、対物レンズ8を介して電動ステージ9に保持された試料10上に照射される。試料10からの反射光は、対物レンズ8、2次元走査機機構30を介して半透明鏡であるハーフミラー27に戻される。このハーフミラー27を介して得た試料10表面からの反射光は、レンズ28で集光され、光検出器25に入射し、電気信号に変換された後、コンピュータ21に出力される。コンピュータ21は、光検出器25から入力された電気信号と2次元走査駆動制御回路29からのタイミング信号とを基に画像化処理を行ない、モニタ18に試料10の表面情報を表示する。
上述したように、図1および図2中の電動部、すなわち、モータで駆動する観察法切り換えユニット5、レボルバ7、電動ステージ9は、上述の2つの顕微鏡システムを構成する上で同様の動作をするユニットである。しかしながら、図1の顕微鏡システムと図2の顕微鏡システムとでは、求められる分解能が違い、図1の顕微鏡システムでは問題にならない振動が、図2の顕微鏡システムでは問題になることがある。
例えば、図2に示したレーザ顕微鏡システムでは、2次元走査機構30を用いて、ある座標の反射光をポイントで測定しているので、横方向の分解能が高く、かつ、撮像に時間がかかる。そのため、振動の影響が画像に顕著に表れる。スキャナに4kHzのレゾナントスキャナを使用し、1024×1024画素の画像を測定した場合、約250msかかる。この間の振動による影響が1枚の画像にデータとして残ることとなる。
これに対して、図1に示した顕微鏡システムでは、横方向の分解能が劣るため、振動の影響が小さくなり、かつ、露光時間が短い場合、100マイクロ秒(=10kHz)程度での撮像が可能になる。そのため、この時間内の振動の影響のみしかデータとして残らない。しかしながら、顕微鏡使用者がスムーズに観察をしたり、短時間に複数枚の撮像データの撮影を望んだりした場合、電動部は出来るだけ早く切り替わる必要がある。
本発明の顕微鏡制御装置は、このような特性の異なるそれぞれの顕微鏡システムに対して用いることができる。なお、顕微鏡制御装置は、制御回路19に組み込んでも良いし、コンピュータ21により実行可能な顕微鏡制御プログラムとして実現しても良い。
次に、顕微鏡制御装置の構成およびその機能について説明する。
本発明を適用した顕微鏡制御装置は、顕微鏡情報取得部、パラメータ設定部および制御部を備えている。
顕微鏡情報取得部は、顕微鏡システムに関する顕微鏡情報を取得する。ここで、顕微鏡情報とは、例えば、図1に示したような落射顕微鏡システムであることを特定する識別子、または図2に示したようなレーザ顕微鏡システムであるのことを特定する識別子のように、前記顕微鏡システムの種類を示す情報、前記顕微鏡システムの筺体の剛性を示す情報、前記顕微鏡システムが倒立であるか正立であるかを示す情報、前記顕微鏡システムがコの字型であるか否かを示す情報、前記顕微鏡システムによる顕微鏡観察ための光路上に設置されている光学部材の種類を示す情報、前記顕微鏡システムによる観察画像を撮像装置で撮像するための撮像条件を示す情報、前記顕微鏡システムを構成するユニットの構成を示す情報やそのユニットの取り付け位置を示す情報、およびユーザが設定可能な情報を含む。
パラメータ設定部は、前記顕微鏡情報取得部によって取得された顕微鏡情報に基づいて、前記顕微鏡システムによる観察のために電動で駆動する観察法切り換えユニット5、レボルバ7、電動ステージ9等の電動部の駆動パラメータを設定する。前記駆動パラメータには、前記電動部の駆動により前記顕微鏡システムに発生する振動が所定の振幅以下に減衰するまでの振動静定時間、前記電動部を駆動するための速度パラメータを含む。また、前記パラメータ設定部によって設定される駆動パラメータは、変更することが可能である。例えば、前記電動部の駆動順序を示す駆動シーケンスに基づいて変更することが可能である。
制御部は、前記パラメータ設定部によって設定された駆動パラメータに基づいて、前記電動部を駆動するよう制御する。また、前記制御部は、前記振動静定時間の経過を契機として前記電動部の駆動が終了したことを検出する。
次に、電動部を駆動するための駆動制御処理の流れを説明する。本駆動制御処理は、本発明を適用した顕微鏡制御装置において実行される。
図3は、駆動制御処理の流れを示すフローチャートであり、図4は、メモリに格納された顕微鏡システムの状態を示す図であり、図5は、各パラメータ値の例を示す図であり、図6は、振動の波形例を示す図である。
上述したように、駆動制御処理は、制御回路19に組み込まれた顕微鏡制御装置、またはコンピュータ21により実行される顕微鏡制御プログラムにより実行される。
まず、図3のステップS301において、操作部20が顕微鏡の操作者から指示を受けると、ステップS302において、その指示を制御回路19が受け取る。
そして、ステップS303において、顕微鏡制御装置を用いている顕微鏡システムがどの状態であるのかを判別する。状態の検出は、例えば、あらかじめ切り換えたスイッチを検出したり、ユニット取り付け時に判別したりするようにしても良いし、制御回路19や駆動部22のメモリに格納された状態を検出しても良い。また、操作部20やコンピュータ21のデータ保管部23に格納された状態を検出しても良い。
ステップS303で判別した状態が、図1に示すような顕微鏡システムであった場合(ステップS303:yes)、すなわち、図4に示すように観察法切り換えユニット5、レボルバ7、電動ステージ9等の電動部による振動の影響が撮像データに対し十分少ない状態の場合は、ステップS304において、速度を重視したパラメータ(A)を選択する。他方、ステップS303で判別した状態が、図2に示すような顕微鏡システムであった場合(ステップS303:no)、すなわち、図4に示すように電動部による振動軽減が必要な状態の場合は、ステップS305において、振動軽減を重視したパラメータ(B)を選択する。パラメータAおよびパラメータBは、具体的には、図5に示すような値であり、例えば、レボルバ7のパラメータAは、初速が7V、最高速が12V、減速7V、静定時間0ミリ秒であるのに対して、パラメータBは、初速が3V、最高速が12V、減速3V、静定時間100ミリ秒となる。
この時選択するパラメータについては、一般的に、電動部の駆動速度を早くしたり、加減速レートをきつくしたりすると、図6に示した振動の波形例のように振動振幅が大きくなる。振動の影響が出なくなる振幅を「許容できる振幅範囲」として図6内に示す。この振動振幅が、各許容値内となるよう、切り換え速度を落としてもいいが、電動部が動いている間は微小ながらも必ず振動が起こり、切り換え速度が非常に遅くなってしまう可能性がある。しかし、この振動は、図6に示すように、時間と共に減衰していく。駆動が完了してから、振動振幅が許容できる振幅範囲に入るまでの時間を静定時間とし管理すれば、振動の影響の出ない振動レベルとなったタイミングを把握できる。このため、本実施の形態ではこの静定時間を駆動のパラメータとして含める。
ステップS304またはステップS305でパラメータを選択した後は、ステップS306において、駆動部22の駆動を行うことにより、各電動部を駆動させる。
そして、ステップS307において、駆動停止後から計測した静定時間の経過を待った後、ステップS308において、駆動完了とした返信応答を返す。ここで、静走時間は0としてもよく、駆動速度の調整を行わずに静定時間のみで振動減衰を行っても良い。
なお、図4および図5に示すように、状態別にパラメータを持っているが、このパラメータは、コンピュータ21内部のデータ保管部23に持ち、制御回路22へと指示を送っても良いし、制御回路22に独自に持っていても良い。さらに、駆動部22や、各電動部に持たせてもよい。また、パラメータは実際の値でも良いし、ある特定値に対して倍率をかけるような係数や、加算するための定数でもよい。
以上説明したような第1の実施の形態によれば、振動の影響が画像に出なくなったところで完了応答、または完了のタイミングを知らせることができるため、簡単な構成で振動の影響の無い高精度の画像が、早く測定できる。例えば、この信号をHW(ハードウエア)トリガとしてCCDカメラ等のカメラ16に入力すれば、最短の時間で振動の影響の無い撮像を行える。
また、これを顕微鏡システムのシステム構成の違いで駆動パラメータを選択して振動軽減を行うことで、必要なときだけ振動軽減をすることができる。本実施の形態はシステム構成の違いとしたが、これは選択されている光学部材の違いを検出して切り換えてもよく、例えば、高倍率の観察を行う対物レンズが選択されている場合のみ振動軽減を行うとしても良い。高倍率の観察の場合、横方向の画像分解能が上がるため、図2の顕微鏡システムと同様、振動の影響が出やすくなる。通常、このような場合は高倍率の観察に合わせてパラメータをチューニングするが、本実施の形態であれば、各状態の最適値とすることができ、必要の無い待ち時間をまつ必要が無く、切り換え速度が速くなる。
また、静定時間はあらかじめ測定した値としても良いし、例えば静電容量センサ等振動を検出するセンサを、電動ステージ9、レボルバ7、カメラ16など、振動の影響が気になる部分に配置し、その値を測定して判別しても良い。この場合、振幅の絶対値を判別しても良いし、ピークからの減衰量を閾値として判別しても良い。また、このようなセンサを取り付ける場合は、システム構成を判別しなくても良い。
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
本第2の実施の形態は、光を遮断/通過させるシャッタユニットについての実施の形態であり、電動部としてのシャッタユニットの取り付け位置の違いによる顕微鏡制御装置の実施の形態である。その1例として、図1に示したような顕微鏡システムに適用した場合を説明する。
図7は、第2の実施の形態における顕微鏡制御装置を適用した顕微鏡システムの概略を示す図であり、図8は、第2の実施の形態における駆動制御処理の流れを示すフローチャートであり、図9は、第2の実施の形態における各パラメータ値の例を示す図である。
以下では、図1または図3と同一の部分についてはその説明を省略する。
図7において、シャッタユニット500は、光を遮断/通過させるユニットである。図7においては、顕微鏡本体100から離れ、光ファイバ501を介して顕微鏡本体100に光を入射する光源1aに、シャッタユニット500が取り付けられる場合と、顕微鏡本体100に直接取り付けられて顕微鏡本体100に光を入射する光源1bに、シャッタユニット500が取り付けられる場合が示されている。
この場合、第2の実施の形態における駆動制御処理は、図8に示すように、ステップS302で制御回路19が操作者から指示を受けると、ステップS803において、シャッタユニット500が取り付けられている位置を判別する。すなわち、光源1aが光ファイバ501を介して顕微鏡本体100に取り付けられている場合は、シャッタユニット500の駆動がそれほど振動要因とはならないので(ステップS803:no)、第1の実施の形態と同様、ステップS304において、速度を重視したパラメータ(A)を選択する。
他方、光源1bが顕微鏡本体100に直接取り付けられている場合は、シャッタユニット500の駆動が振動要因となるので(ステップS803:yes)、第1の実施の形態と同様、ステップS305において、振動軽減を重視したパラメータ(B)を選択する。
判別方法としては、顕微鏡本体100側にピン等がついており、押しボタンを押されることで検出しても良いし、あらかじめ操作部20やコンピュータ21のデータ保管部23に登録してあっても良い。また、本第2の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様、図9に示すように、取り付け位置別にパラメータを持っている。
また、図7においては、カメラ16にシャッタユニット500が取り付けられる場合も示されている。この場合、選択されるパラメータは、振動軽減を重視したパラメータ(B)よりさらに振動軽減を重視したパラメータ(C)となる。
以上説明したような第2の実施の形態によれば、同一ユニット(シャッタユニット500)を使っても最適な振動軽減パラメータを設定でき、かつ、必要の無い場合は高速化出来る。また、顕微鏡システム全体の構成が簡単になり、ユニットが共通化できる。さらに、顕微鏡の使用者が様々なところに取り付けることが考えられる外付けユニットであっても、最悪値を設定する必要が無く、切り換えは早くなり、使い勝手も良くなる。
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。
本第3の実施の形態は、電動部を駆動する駆動シーケンスの順序についての実施の形態である。顕微鏡システムの構成は、第1の実施の形態、または第2の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
図10は、電動部を駆動する駆動シーケンス(その1)の流れを示すフローチャートであり、図11は、第3の実施の形態における駆動制御処理の流れを示すフローチャートであり、図12は、電動部を駆動する駆動シーケンス(その2)の流れを示すフローチャートであり、図13は、第3の実施の形態における各パラメータ値の例を示す図である。
電動部を駆動する駆動シーケンスにおける順序によって、その駆動部の駆動が振動に大きく影響を与える場合とそれほど影響を与えない場合とがある。
例えば、図10に示すように、ステップS1001において、観察法切り換えユニット5を切り換え、その後のステップS1002において、レボルバ7を切り換えるような場合、撮像や観察に影響を及ぼす振動は、観察法切り換えユニット5により発生する振動よりも、その後に駆動するレボルバ7により発生する振動の方である。すなわち、駆動シーケンスの順序が早い電動部は、撮像や観察に対する振動の影響が少ないと判別し(図11のステップS1103:no)、速度重視のパラメータを選択し(ステップS304)、駆動シーケンス順序の最後の電動部は、撮像や観察に対する振動の影響が大きいと判別し(図11のステップS1103:yes)、振動軽減重視のパラメータを選択する(ステップS305)。
つまり、駆動シーケンスの最後に駆動する電動部が振動源であり、図12に示すように、ステップS1001において、観察法切り換えユニット5を切り換えて終了するような、駆動する電動部が1つだけであれば、その電動部が振動源となる。
また、複数のユニットを同時に動かした場合であっても、駆動完了が振動に遅くまで影響を与える電動部を判別し、パラメータを設定するようにしても良い。この場合の判別は、例えば、駆動部22、操作部20、またはコンピュータ21が切り換え速度を管理して、最後まで駆動している電動部に対して、駆動命令時に一番遅くなる旨を知らせたり、複合的に動かす処理を実行したり、単一で切り換える処理を実行したりすることで判別して切り換えても良い。また、他ユニットへの命令や、他ユニットからの完了応答を検出して切り換えを行っても良い。
また、第3の実施の形態においても、第1の実施の形態、第2の実施の形態と同様、図13に示すように、駆動シーケンス順序によってパラメータを持っている。
(第4の実施の形態)
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。
図14は、第4の実施の形態における駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。
本第4の実施の形態は、図11のステップS302で制御回路19が指示を受けた後に、ステップS306において、駆動部22の駆動を行い、その後に、図11のステップS1103における判別を実行する。
そして、駆動シーケンス順序の最後の電動部が、撮像や観察に対する振動の影響が大きいと判別された場合(図12のステップS1103:yes)、ステップS307において、駆動停止後から計測した静定時間の経過を待った後、ステップS308において、駆動完了とした返信応答を返す。
これにより、振動が問題にならない切り換え順番の場合に、速度重視パラメータを選択できることで、必要な部位のみの振動軽減が出来、早い切り換えが可能となる。
なお、静定時間のみでパラメータを設定する場合は、第1の実施の形態乃至第3の実施の形態でも同様である。
(第5の実施の形態)
次に、本発明の第5の実施の形態について説明する。
本第5の実施の形態は、上述の第1乃至第4の実施の形態における「速度重視」のモードと「振動軽減重視」のモードの切り換えを、ユーザが任意に設定できるようにした実施の形態である。
図15は、第5の実施形態においてモニタ18に表示されるGUIの表示例を示す図であり、図16は、電動部毎にチェックBOXを受けた例を示す図である。
図15に示すように、モニタ18に表示されるGUIは、画像データ表示部1501、操作領域1502およびモード切り換えチェックBOX1503を有する。画像データ表示部1501は、カメラ16にて撮像中または撮像後の画像データ等を表示する。モード切り換えチェックBOX1503を指示することにより、「振動軽減」モードで顕微鏡を制御するか否かを選択できるようになっている。
また、図16に示すように、モード切り換えチェックBOXを、観察法切り換えユニット5、レボルバ7、電動ステージ9等、電動部毎に設定できるようにしても良い。これにより、ユーザは、振動軽減重視と速度重視の双方について、自由度の高い設定をすることができる。
以上本発明を適用した各実施の形態を説明してきたが、本発明は、以上に述べた各実施の形態等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または形状を取ることができる。
例えば、本発明を適用した顕微鏡制御装置は、電動部を備える顕微鏡システムを制御する技術として説明してきたが、このような顕微鏡システムと同様、電動部を備える測定装置の制御にも応用することが可能である。
1、1a、1b 光源
2 照明系レンズ
3 開口絞り
4 視野絞り
5 観察法切り換えユニット
6 ハーフミラー
7 レボルバ
8 対物レンズ
9 電動ステージ
10 試料
11 結像レンズ
12 光路切り換えユニット
13 ミラー
14 鏡筒双眼部
15 アイポイント
16 カメラ
17 撮像素子
18 モニタ
19 制御回路
20 操作部
21 コンピュータ
22 駆動部
23 データ保管部
24 レーザ光源
25 光検出器
26 ミラー
27 ハーフミラー
28 レンズ
29 2次元走査駆動制御回路
30 2次元走査機構
100 顕微鏡本体
200 顕微鏡本体
201、202 センサ
500 シャッタユニット
501 光ファイバ
1501 画像データ表示部
1502 操作領域
1503 モード切り換えチェックBOX

Claims (5)

  1. 顕微鏡に関する顕微鏡情報を取得する顕微鏡情報取得部と、
    前記顕微鏡情報取得部によって取得された顕微鏡情報に基づいて、前記顕微鏡による観察のために電動で駆動する電動部の駆動パラメータを設定するパラメータ設定部と、
    前記パラメータ設定部によって設定された駆動パラメータに基づいて、前記電動部を駆動するよう制御する制御部と、
    を備えることを特徴とする顕微鏡制御装置。
  2. 前記駆動パラメータは、前記電動部の駆動により前記顕微鏡に発生する振動が所定の振幅以下に減衰するまでの振動静定時間を含み、
    前記制御部は、前記振動静定時間の経過を契機として前記電動部の駆動が終了したことを検出する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡制御装置。
  3. 前記顕微鏡情報は、少なくとも、前記顕微鏡の種類を示す情報、前記顕微鏡の筺体の剛性を示す情報、前記顕微鏡による顕微鏡観察ための光路上に設置されている光学部材の種類を示す情報、前記顕微鏡による観察画像を撮像装置で撮像するための撮像条件を示す情報、前記顕微鏡を構成するユニットの構成を示す情報、前記ユニットの取り付け位置を示す情報、およびユーザが設定可能な情報の何れか1つを含み、
    前記パラメータ設定部によって設定される駆動パラメータを変更することが可能である、
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の顕微鏡制御装置。
  4. 前記電動部の駆動順序を示す駆動シーケンスに基づいて、前記パラメータ設定部によって設定される駆動パラメータを変更することが可能である、
    ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の顕微鏡制御装置。
  5. 前記駆動パラメータは、前記電動部を駆動するための速度パラメータを含む、
    ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の顕微鏡制御装置。
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