JP2013250531A - 顕微鏡システム及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】貼り合わせに適したステージ位置での標本画像を容易に取得可能にする。
【解決手段】顕微鏡システムは、標本が載置されるステージを対物レンズの光軸に対して直交する方向に移動させる駆動部と、ステージ移動指示部の指示に応じて駆動部を制御する駆動制御部と、標本を撮像して標本画像を取得する撮像部と、貼り合わせ用画像とする標本画像の取得を指示する貼り合わせ用画像取得指示部と、貼り合わせ用画像取得指示部の指示に応じて撮像部により取得された貼り合わせ用画像と撮像部によりリアルタイムに取得された標本画像との重複部分の面積を算出する面積算出部と、面積算出部により算出された面積が閾値以下であるか否かを判定する判定部とを備え、駆動制御部は、駆動部の制御中において、面積算出部により算出された面積が閾値以下であると判定部により判定された場合に、ステージを停止させるように駆動部を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ステージの移動と撮像とを繰り返し、撮像により得られた標本画像を貼り合わせて広画角の標本画像を生成する顕微鏡システム及びその制御方法に関する。

従来、ユーザの手動操作に応じたステージの移動とユーザの撮像指示に応じた撮像とを繰り返し、撮像により得られた標本画像を貼り合わせて広画角の標本画像を生成する顕微鏡システムが知られている。このような顕微鏡システムでは、ステージの移動がユーザの手動操作に応じて行われるため、貼り合わせに適さない位置へステージが移動されて撮像が行われてしまうと、得られる標本画像を適切に貼り合わせることができない虞がある。例えば、撮像により得られた隣り合う標本画像において、一方の標本画像が撮像された時のステージ位置と他方の標本画像が撮像された時のステージ位置との間の距離が、貼り合わせに適した距離よりも離れていたときには、その隣り合う標本画像の間に未撮像の空間が設けられてしまう場合がある。この場合には、その隣り合う標本画像を適切に貼り合わせることができない。

そこで、手動操作によりユーザが貼り合わせに適したステージ位置へステージを移動させることができるように、表示部に誘導表示を行うようにした顕微鏡システムが知られている（例えば特許文献１参照）。このような顕微鏡システムでは、ユーザは、その誘導表示に沿ってステージを移動させるように手動操作を行うことにより、貼り合わせに適したステージ位置へステージを移動させることができる。

特開２０１０−１３４３７４号公報

表示部に誘導表示を行うようにした上記の顕微鏡システムでは、ユーザは、誘導表示を注視しながら誘導表示に沿うようにステージの移動及び停止を手動操作により調整しなければならない。従って、ユーザの負担は大きい。

本発明は、上記実情に鑑み、貼り合わせに適したステージ位置での標本画像をユーザに負担をかけることなく容易に取得することができる顕微鏡システム及びその制御方法を提供することを目的とする。

システムの一観点によれば、標本が載置されるステージと、前記ステージを対物レンズの光軸に対して直交する方向に移動させる駆動部と、前記ステージの移動を指示するステージ移動指示部と、前記ステージ移動指示部による指示に応じて前記駆動部を制御する駆動制御部と、前記標本を撮像して標本画像を取得する撮像部と、貼り合わせ用画像とする標本画像の取得を指示する貼り合わせ用画像取得指示部と、前記貼り合わせ用画像取得指示部による指示に応じて前記撮像部により取得された貼り合わせ用画像と前記撮像部によりリアルタイムに取得された標本画像との重複部分の面積を算出する面積算出部と、前記面積算出部により算出された面積が閾値以下であるか否かを判定する判定部とを備え、前記駆動制御部は、前記駆動部の制御中において、前記面積算出部により算出された面積が閾値以下であると前記判定部により判定された場合に、前記ステージを停止させるように前記駆動部を制御する、ことを特徴とする顕微鏡システムが提供される。

方法の一観点によれば、標本が載置されるステージと、前記ステージを対物レンズの光軸に対して直交する方向に移動させる駆動部と、前記ステージの移動を指示するステージ移動指示部と、前記ステージ移動指示部による指示に応じて前記駆動部を制御する駆動制御部と、前記標本を撮像して標本画像を取得する撮像部と、貼り合わせ用画像とする標本画像の取得を指示する貼り合わせ用画像取得指示部とを備える顕微鏡システムの制御方法であって、前記駆動制御部による前記駆動部の制御中において、前記貼り合わせ用画像取得指示部による指示に応じて前記撮像部により取得された貼り合わせ用画像と前記撮像部によりリアルタイムに取得された標本画像との重複部分の面積を算出し、前記算出された面積が閾値以下であると判定された場合に、前記駆動制御部が前記ステージを停止させるように前記駆動部を制御する、ことを特徴とする顕微鏡システムの制御方法が提供される。

開示のシステム及び方法は、貼り合わせに適したステージ位置での標本画像をユーザに負担をかけることなく容易に取得することができる、という効果を奏する。

顕微鏡システムの構成例を示す図である。 顕微鏡システムの機能ブロックの一例を示す図である。 第１の実施形態に係る広画角標本画像生成動作の一部を説明する図である。 第１の実施形態に係る広画角標本画像生成動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態の変形例に係る広画角標本画像生成動作の一部を説明する図である。 第１の実施形態の変形例に係る広画角標本画像生成動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る広画角標本画像生成動作の一部を説明する図である。 第２の実施形態に係る広画角標本画像生成動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態の変形例に係る広画角標本画像生成動作の一部を説明する図である。 第２の実施形態の変形例に係る広画角標本画像生成動作を示す第１のフローチャートである。 第２の実施形態の変形例に係る広画角標本画像生成動作を示す第２のフローチャートである。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る顕微鏡システムの構成例を示す図である。
図１に示したように、本実施形態に係る顕微鏡システム１００は、顕微鏡装置２００、操作部３００、表示部４００、制御部５００を含み、顕微鏡装置２００、操作部３００、表示部４００がケーブルを介して制御部５００に接続されている。

顕微鏡装置２００は、対物レンズ２１１を含む撮像部２１０、標本（試料、サンプル）が載置されるステージ２２１を電動によりＸＹ方向（Ｘ軸Ｙ軸方向）に移動させる電動ＸＹステージ２２０を含む。なお、ＸＹ方向とは、対物レンズ２１１の光軸に対して直交する方向である。さらに、ＸＹ方向に垂直な方向であるＺ方向（Ｚ軸方向）に電動ＸＹステージ２２０を移動制御する、図示しないＺ方向制御部を備えている。

操作部３００は、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル、ジョイスティック等を含み、ステージ移動指示、貼り合わせ用画像取得指示、貼り合わせ実行指示、貼り合わせ継続指示等の各種のユーザ指示を受け付ける。なお、ステージ移動指示は、ステージ２２１の移動指示（移動方向指示）であり、例えばジョイスティックの操作により行われる。貼り合わせ用画像取得指示は、貼り合わせ用画像とする標本画像の取得指示である。貼り合わせ実行指示は、貼り合わせ用画像の貼り合わせを実行する指示である。貼り合わせ継続指示は、後述の広画角標本画像生成動作を継続する指示である。なお、操作部３００は、ステージ移動指示部、貼り合わせ用画像取得指示部の一例である。

表示部４００は、貼り合わせ用画像、ライブ画像等を表示する。なお、ライブ画像とは、撮像部２１０によりリアルタイムに取得される標本画像のことである。
制御部５００は、顕微鏡システム１００の全体動作を制御する。例えば、操作部３００が受け付けたユーザ指示の受け付け、顕微鏡装置２００の制御、表示部４００の表示制御等を行う。

図２は、顕微鏡システム１００の機能ブロックの一例を示す図である。図２を用いて、顕微鏡装置２００と制御部５００の構成について更に詳細に説明する。
図２に示したように、顕微鏡装置２００は、撮像部２１０、電動ＸＹステージ２２０を含む。

撮像部２１０は、対物レンズ２１１とカメラ２１２を含む。カメラ２１２は、対物レンズ２１１を介してステージ２２１上の標本を撮像し、標本画像を得る。
電動ＸＹステージ２２０は、ステージＸＹ駆動部２２２、Ｘ位置検出部２２３、Ｙ位置検出部２２４を含む。ステージＸＹ駆動部２２２は、ステージ２２１をＸＹ方向に移動させる。なお、ステージＸＹ駆動部２２２は、駆動部の一例である。Ｘ位置検出部２２３は、ステージ２２１のＸ方向のステージ位置を検出する。Ｙ位置検出部２２４は、ステージ２２１のＹ方向のステージ位置を検出する。

制御部５００は、画像処理部５１０、記憶部５２０、算出部５３０、判定部５４０、ＸＹステージ制御部５５０を含む。
画像処理部５１０は、貼り合わせ用画像を貼り合わせる等の画像処理を行う。なお、画像処理部５１０は、画像貼り合わせ部の一例である。

記憶部５２０は、貼り合わせ用画像、貼り合わせ用画像取得時のステージ位置、面積閾値等を記憶する。なお、面積閾値とは、貼り合わせ用画像同士を貼り合わせる際の適切な重複量となる面積のことである。この面積閾値となる面積は、例えば、対物レンズ２１１のレンズ歪やカメラ２１２により得られる撮像画像に生じ得るシェーディング等を考慮して、求められる。シェーディングとは、例えば、画像の周辺部が中心部に対して暗くなるという輝度ムラのことである。

算出部５３０は、貼り合わせ用画像とライブ画像との重複部分の面積を算出する。なお、算出部５３０は、面積算出部の一例である。
判定部５４０は、算出部５３０により算出された面積が記憶部５２０に記憶されている面積閾値以下であるか否かを判定する。

ＸＹステージ制御部５５０は、ステージＸＹ駆動部２２２を制御する。ＸＹステージ制御部５１０は、例えば、操作部３００を介して受け付けたステージ移動指示に応じて、ステージＸＹ駆動部２２２を制御する。また、ＸＹステージ制御部５１０は、ステージＸＹ駆動部２２２の制御中において、算出部５３０により算出された面積が記憶部５２０に記憶されている面積閾値以下であると判定部５４０により判定された場合に、ステージ２２１を停止させるように、ステージＸＹ駆動部２２２を制御する。なお、ＸＹステージ制御部５５０は、駆動制御部の一例である。

次に、顕微鏡システム１００の動作について説明する。
ここでは、その一例として、顕微鏡システム１００が行う広画角標本画像生成動作について説明する。なお、広画角標本画像生成動作とは、ステージ移動指示に応じたステージ２２１の移動と貼り合わせ用画像取得指示に応じた貼り合わせ用画像の取得とを繰り返しながら、取得した貼り合わせ用画像を貼り合わせて広画角の標本画像を生成するときの動作のことである。

図３は、その動作の一部を説明する図であり、最初に取得した貼り合わせ用画像に貼り合わせる次の貼り合わせ用画像を取得するときに行われる動作を説明する図である。なお、最初に取得した貼り合わせ用画像は、広画角標本画像生成動作において、ユーザによる最初の貼り合わせ用画像取得指示に応じて取得されたものである。

図３において、最上段は、表示部４００に表示される、最初に取得した貼り合わせ用画像４０１とライブ画像（太線四角）４０２の時間的変化を示す。なお、表示部４００には、貼り合わせ用画像４０１に対してライブ画像４０２が重畳されて表示される。また、貼り合わせ用画像４０１とライブ画像４０２は、両者の位置関係を維持したまま表示される。

二段目は、ユーザによるステージ移動指示の有無の時間的変化を示す。
三段目は、電動ＸＹステージ２２０（ステージＸＹ駆動部２２２）の駆動状態（駆動又は停止）の時間的変化を示す。

最下段は、算出部５３０により算出される、貼り合わせ用画像４０１とライブ画像４０２との重複部分の面積の時間的変化を示す。なお、Ａはその面積を示し、Ｂは記憶部５２０に記憶されている面積閾値を示す。面積閾値（Ｂ）は、適正な広画角画像を生成するために必要な、貼り合わせ用画像４０１とライブ画像４０２との重複部分の面積の最小値（閾値面積）である。これは、例えば、貼り合わせ画像の特性や輝度等により決まる値であり、予めユーザが設定しても良い。或いは、例えば、貼り合わせ画像の特性や輝度等に応じて、制御部５００により自動で設定されても良い。

図３の二段目に示したように、貼り合わせ用画像４０１を取得した後にユーザが一方向（例えば＋Ｘ方向）へのステージ移動指示を続けて行った場合、次のような動作が行われる。まず、ＸＹステージ制御部５５０は、そのステージ移動指示に応じて、図３の三段目に示したように、ステージＸＹ駆動部２２２を制御（駆動制御）し、ステージ２２１を移動させる。一方、ＸＹステージ制御部５５０による制御中において、算出部５３０は、貼り合わせ用画像４０１とライブ画像４０２との重複部分の面積（Ａ）を算出し、判定部５４０は、その面積（Ａ）が面積閾値（Ｂ）以下であるか否かを判定する。

このような処理により、表示部４００の表示においては、図３の最上段に示したように、ステージ２２１の移動に伴い、貼り合わせ用画像４０１に対してライブ画像４０２が一方向（図３の右方向）へ徐々に移動する。また、算出部５３０により算出された面積（Ａ）が、図３の最下段に示したように、ステージ２２１の移動に伴い、徐々に減少する。

そして、ＸＹステージ制御部５５０は、ステージＸＹ駆動部２２２の制御中において、算出部５４０により算出された面積（Ａ）が面積閾値（Ｂ）以下であると判定部５４０により判定された場合に、ステージ２２１を停止させるように、ステージＸＹ駆動部２２２を制御する（図３の三段目、最下段参照）。なお、このように判定された場合には、図３の二段目に示したように、たとえステージ移動指示が続けて行われていた場合であっても、ＸＹステージ制御部５５０は、ステージ２２１を停止させるように、ステージＸＹ駆動部２２２を制御する。

これにより、貼り合わせ用画像４０１に貼り合わせる次の貼り合わせ用画像を取得するのに適したステージ位置へステージ２２１を移動、停止させることができる。従って、ユーザは、この時に貼り合わせ用画像取得指示を行うことによって、貼り合わせに適した貼り合わせ用画像を容易に取得することができる。詳しくは後述するが、このようにして取得された貼り合わせ用画像は、画像処理部５１０により貼り合わせ用画像４０１と貼り合わせられ、新たな貼り合わせ用画像として生成される。そして、このような動作を繰り返すことにより、広画角の標本画像の生成が行われる。

なお、図３では、ユーザが一方向へのステージ移動指示を続けて行う場合の例を説明したが、例えば、その途中でユーザがステージ移動方向を変更するステージ移動指示を行う場合にも同様にして処理が行われる。このようなステージ移動指示は、ジョイスティック（操作部３００）のレバーの向きをステージ移動指示の途中で変更することにより行われる。ジョイスティックのレバーの向きは、ステージ２２１の移動方向に対応する。

図４は、図３に示した動作を含む、広画角標本画像生成動作を示すフローチャートである。
図４に示したように、本動作では、まず、最初の貼り合わせ用画像の取得を行い（Ｓ１０１）、記憶部５２０に保存する。また、この時のステージ位置を、その貼り合わせ用画像取得時のステージ位置として記憶部５２０に保存する。なお、最初の貼り合わせ用画像の取得は、例えば、ユーザが、ステージ移動指示を行って所望の位置へステージ２２１を移動させた後に貼り合わせ用画像取得指示を行うことによって取得される。また、ステージ位置は、Ｘ位置検出部２２３とＹ位置検出部２２４とにより検出される。

本動作において、Ｓ１０１の後は、記憶部５２０に記憶されている貼り合わせ用画像とライブ画像とが、例えば図３の最上段に示したように、位置関係を維持したまま表示部４００に表示される。なお、両者の位置関係は、例えば、貼り合わせ用画像取得時のステージ位置とライブ画像取得時のステージ位置（現在のステージ位置でもある）等に基づくものである。

続いて、制御部５００は、操作部（ジョイスティック）３００を介して、ユーザのステージ移動指示を受け付けたか否かを判定する（Ｓ１０２）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合、ＸＹステージ制御部５５０は、Ｓ１０２で受け付けたステージ移動指示に応じて、ステージＸＹ駆動部２２２を制御して、ステージ２２１を移動させる（Ｓ１０３）。続いて、算出部５３０は、記憶部５２０に記憶されている貼り合わせ用画像とライブ画像との重複部分の面積（Ａ）を算出する（Ｓ１０４）。なお、この面積（Ａ）は、例えば、カメラ２１２による撮像サイズ、貼り合わせ用画像取得時のステージ位置、ライブ画像取得時のステージ位置等に基づいて算出される。続いて、判定部５４０は、その面積（Ａ）が面積閾値（Ｂ）以下であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。ここで、その判定結果がＮｏの場合、Ｓ１０２へ処理が戻る。

一方、Ｓ１０５の判定結果がＹｅｓの場合、又は、Ｓ１０２の判定結果がＮｏの場合、ＸＹステージ制御部５５０は、ステージＸＹ駆動部２２２を制御して、ステージ２２１を停止させる（Ｓ１０６）。すなわち、電動ＸＹステージ２２０の駆動を停止する。

続いて、制御部５００は、操作部３００を介して、ユーザの貼り合わせ用画像取得指示を受け付けたか否かを判定する（Ｓ１０７）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合、制御部５００は撮像部２１０を制御し、この時のライブ画像を貼り合わせ用画像として取得する（Ｓ１０８）。すなわち、制御部５００は、この時のステージ２２１上の標本を撮像し、貼り合わせ用画像とする標本画像を取得する。また、この時のステージ位置を、その貼り合わせ用画像取得時のステージ位置として記憶部５２０に保存する。

続いて、制御部５００は、操作部３００を介して、ユーザの貼り合わせ実行指示を受け付けたか否かを判定する（Ｓ１０９）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合、画像処理部５１０は、記憶部５２０に記憶されている貼り合わせ用画像に、Ｓ１０８で取得された貼り合わせ用画像を貼り合わせて新たな貼り合わせ用画像を生成し（Ｓ１１０）、記憶部５２０に保存する（Ｓ１１１）。なお、画像処理部５１０による貼り合わせでは、記憶部５２０に記憶されている貼り合わせ用画像とＳ１０８で取得された貼り合わせ用画像とが、両画像の重複部分で貼り合わせられるように、両画像の貼り合わせが行われる。これは、例えば、貼り合わせが行われる貼り合わせ用画像が取得された時のステージ位置等に基づいて行われる。

Ｓ１１１の後、Ｓ１０７の判定結果がＮｏの場合、又は、Ｓ１０９の判定結果がＮｏの場合、制御部５００は、操作部３００を介して、ユーザの貼り合わせ継続指示を受け付けたか否かを判定する（Ｓ１１２）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合にはＳ１０２へ処理が戻り、Ｎｏの場合には本動作が終了する。

このような動作によれば、ユーザは、次の貼り合わせ用画像を取得するステージ位置の方向へステージ２２１を移動させるようにステージ移動指示を続けるだけで、その方向の貼り合わせに適したステージ位置へステージ２２１を移動、停止させることができる。また、ユーザは、ステージ移動指示の途中でステージ２２１の移動方向を変更することもできるので、次の貼り合わせ用画像を取得するステージ位置をステージ移動指示の途中で自由に変更することもできる。

以上、本実施形態に係る顕微鏡システム１００によれば、貼り合わせに適したステージ位置での貼り合わせ用画像（標本画像）をユーザに負担をかけることなく容易に取得することができる。

なお、本実施形態に係る顕微鏡システム１００は、次のように変形してもよい。
例えば、貼り合わせ用画像取得後のステージ移動指示に応じてステージ２２１を移動させる場合において、そのステージ移動指示の途中で移動方向を変更する必要が無いのであれば、操作簡略化のために、貼り合わせ用画像取得後の最初のステージ移動指示のみに応じてステージ２２１を移動させるようにしてもよい。

図５は、このような動作が行われる変形例に係る広画角標本画像生成動作の一部を説明する図であり、上述の図３に対応する。
図５において、図３と異なる部分は、図５の二段目に示した、ユーザによるステージ移動指示の有無の時間的変化である。

図５の二段目に示したように、ここでは、貼り合わせ用画像４０１を取得した後、ユーザの最初のステージ移動指示（ジョイスティック操作）のみに応じて、ＸＹステージ制御部５５０によるステージＸＹ駆動部２２２の制御が継続される。これ以外は、図３を用いて説明した動作と同様の動作が行われる。

図６は、図５に示した動作を含む、変形例に係る広画角標本画像生成動作を示すフローチャートである。
図６に示したフローにおいて、図４に示したフローと異なる点は、次の点である。図４に示したフローでは、Ｓ１０５の判定結果がＮｏの場合の処理の戻り先がＳ１０２であったのに対して、図６に示したフローでは、Ｓ１０５の判定結果がＮｏの場合の処理の戻り先がＳ１０３である点である。

これにより、ユーザは、貼り合わせ用画像取得後の最初のステージ移動指示のみで、貼り合わせ用画像に貼り合わせる次の貼り合わせ用画像を取得するのに適したステージ位置へステージ２２１を移動、停止させることができる。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態に係る顕微鏡システムは、第１の実施形態に係る顕微鏡システム１００に対して、構成の一部及び動作（広画角標本画像生成動作）の一部が異なる。そこで、以下では、その異なる点を中心に、本実施形態に係る顕微鏡システムを説明する。なお、本実施形態に係る顕微鏡システムにおいて、第１の実施形態に係る顕微鏡システム１００と同一の構成要素については同一の符号を付して説明する。

本実施形態に係る顕微鏡システム１００の構成は、第１の実施形態に係る顕微鏡システム１００に対して、次の点が異なる。
制御部５００は、広画角標本画像生成動作を規定する動作モードとして、複数の動作モード（第１の動作モード、第２の動作モードを含む）を有する。例えば、第１の動作モードに設定された制御部５００は、広画角標本画像生成動作として、第１の実施形態に係る広画角標本画像生成動作と同様の動作を行う。一方、第２の動作モードに設定された制御部５００は、広画角標本画像生成動作として、後述の動作を行う。なお、制御部５００が複数の動作モードを有することは、ＸＹステージ制御部５５０もその複数の動作モードを有することになる。従って、制御部５００が第１の動作モードに設定された場合には、ＸＹステージ制御部５５０も第１の動作モードに設定されたことになる。同様に、制御部５００が第２の動作モードに設定された場合には、ＸＹステージ制御部５５０も第２の動作モードに設定されたことになる。

操作部３００は、ユーザ指示として、更に動作モード設定指示を受け付ける。なお、動作モード設定指示は、制御部５００に設定する動作モードを指示する。
算出部５３０は、制御部５００に設定されている動作モードに応じて、次のような処理を行う。制御部５００に設定されている動作モードが第１の動作モードである場合には、第１の実施形態に係る算出部５３０の処理と同様の処理を行う。一方、制御部５００に設定されている動作モードが第２の動作モードである場合には、貼り合わせ用画像取得後の最初のステージ移動指示と記憶部５２０に記憶されている面積閾値とに基づいて、貼り合わせ用画像とライブ画像との重複部分の面積が面積閾値となるときのステージ移動量を算出する。なお、第２の実施形態に係る算出部５３０は、面積算出部、移動量算出部の一例である。

本実施形態に係る顕微鏡システム１００の動作（広画角標本画像生成動作）は、次のようになる。
制御部５００に設定されている動作モードが第１の動作モードである場合の広画角標本画像生成動作は、第１の実施形態に係る顕微鏡システム１００の動作と同様の動作となるので、ここではその説明を割愛する。

一方、制御部５００に設定されている動作モードが第２の動作モードである場合の広画角標本画像生成動作は、次のようになる。
図７は、その動作の一部を説明する図であり、最初に取得した貼り合わせ用画像に貼り合わせる次の貼り合わせ用画像を取得するときに行われる動作を説明する図である。

図７において、最上段は、表示部４００に表示される、最初に取得した貼り合わせ用画像４０１とライブ画像（太線四角）４０２の時間的変化を示す。なお、表示部４００には、貼り合わせ用画像４０１に対してライブ画像４０２が重畳されて表示される。また、貼り合わせ用画像４０１とライブ画像４０２は、両者の位置関係を維持したまま表示される。

二段目は、ユーザによるステージ移動指示の有無の時間的変化を示す。
三段目（最下段）は、電動ＸＹステージ２２０（ステージＸＹ駆動部２２２）の駆動状態（駆動又は停止）の時間的変化を示す。

図７の二段目に示したように、貼り合わせ用画像４０１を取得した後、ユーザが最初のステージ移動指示を行った場合、次のような動作が行われる。まず、算出部５３０は、その最初のステージ移動指示と記憶部５２０に記憶されている面積閾値とに基づいて、貼り合わせ用画像４０１とライブ画像４０２との重複部分の面積が面積閾値となるときのステージ移動量を算出する。ＸＹステージ制御部５５０は、その最初のステージ移動指示に応じて、図７の三段目に示したように、ステージＸＹ駆動部２２２を制御（駆動制御）し、算出部５３０により算出されたステージ移動量分ステージ２２１を移動させて停止させる。

このような処理により、表示部４００の表示においては、図７の最上段に示したように、ステージ２２１の移動に伴い、貼り合わせ用画像４０１に対してライブ画像４０２が一方向（図７の右方向）へ徐々に移動する。

これにより、貼り合わせ用画像４０１に貼り合わせる次の貼り合わせ用画像を取得するのに適したステージ位置へステージ２２１を移動、停止させることができる。従って、ユーザは、この時に貼り合わせ用画像取得指示を行うことによって、貼り合わせに適した貼り合わせ用画像を容易に取得することができる。詳しくは後述するが、このようにして取得された貼り合わせ用画像は、画像処理部５１０により貼り合わせ用画像４０１と貼り合わせられ、新たな貼り合わせ用画像として生成される。そして、このような動作を繰り返すことにより、広画角の標本画像の生成が行われる。

図８は、制御部５００に設定されている動作モードが第２の動作モードである場合の、図７に示した動作を含む、広画角標本画像生成動作を示すフローチャートである。
図８に示したように、本動作では、まず、最初の貼り合わせ用画像の取得を行い（Ｓ２０１）、記憶部５２０に保存する。また、この時のステージ位置を、その貼り合わせ用画像取得時のステージ位置として記憶部５２０に保存する。なお、最初の貼り合わせ用画像の取得は、例えば、ユーザが、ステージ移動指示を行って所望の位置へステージ２２１を移動させた後に貼り合わせ用画像取得指示を行うことによって取得される。また、ステージ位置は、Ｘ位置検出部２２３とＹ位置検出部２２４とにより検出される。

本動作において、Ｓ２０１の後は、記憶部５２０に記憶されている貼り合わせ用画像とライブ画像とが、例えば図７の最上段に示したように、位置関係を維持したまま表示部４００に表示される。なお、両者の位置関係は、例えば、貼り合わせ用画像取得時のステージ位置とライブ画像取得時のステージ位置（現在のステージ位置でもある）等に基づくものである。

続いて、制御部５００は、操作部（ジョイスティック）３００を介して、ユーザのステージ移動指示を受け付けたか否かを判定する（Ｓ２０２）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合、算出部５３０は、そのステージ移動指示と記憶部５２０に記憶されている面積閾値（Ｂ）とに基づいて、記憶部５２０に記憶されている貼り合わせ用画像とステージ移動指示に応じたステージ移動方向で得られるライブ画像との重複部分の面積（Ａ）が面積閾値（Ｂ）となるときのステージ移動量（Ｐ）を算出する（Ｓ２０３）。なお、ステージ移動量（Ｐ）は、例えば、ステージ移動指示（ステージ移動方向）、面積閾値（Ｂ）のほか、カメラ２１２による撮像サイズ、貼り合わせ用画像取得時のステージ位置等に基づいて算出される。続いて、ＸＹステージ制御部５５０は、Ｓ２０２で受け付けたステージ移動指示に応じて、ステージＸＹ駆動部２２２を制御して、ステージ２２１を移動させる（Ｓ２０４）。そして、ステージ２２１の移動を開始してからのステージ移動量が、Ｓ２０３で算出されたステージ移動量（Ｐ）以上であるか否かを判定する（Ｓ２０５）。ここで、その判定結果がＮｏの場合には、本判定を繰り返す。

一方、Ｓ２０５の判定結果がＹｅｓの場合、ＸＹステージ制御部５５０は、ステージＸＹ駆動部２２２を制御して、ステージ２２１を停止させる（Ｓ２０６）。すなわち、電動ＸＹステージ２２０の駆動を停止する。

続いて、制御部５００は、操作部３００を介して、ユーザの貼り合わせ用画像取得指示を受け付けたか否かを判定する（Ｓ２０７）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合、制御部５００は撮像部２１０を制御し、この時のライブ画像を貼り合わせ用画像として取得する（Ｓ２０８）。すなわち、制御部５００は、この時のステージ２２１上の標本を撮像し、貼り合わせ用画像とする標本画像を取得する。また、この時のステージ位置を、その貼り合わせ用画像取得時のステージ位置として記憶部５２０に保存する。

続いて、制御部５００は、操作部３００を介して、ユーザの貼り合わせ実行指示を受け付けたか否かを判定する（Ｓ２０９）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合、画像処理部５１０は、記憶部５２０に記憶されている貼り合わせ用画像に、Ｓ２０８で取得された貼り合わせ用画像を貼り合わせて新たな貼り合わせ用画像を生成（Ｓ２１０）し、記憶部５２０に保存する（Ｓ２１１）。なお、画像処理部５１０による貼り合わせでは、記憶部５２０に記憶されている貼り合わせ用画像とＳ２０８で取得された貼り合わせ用画像とが、両画像の重複部分で貼り合わせられるように、両画像の貼り合わせが行われる。これは、例えば、貼り合わせが行われる貼り合わせ用画像が取得された時のステージ位置等に基づいて行われる。

Ｓ２１１の後、Ｓ２０２の判定結果がＮｏの場合、Ｓ２０７の判定結果がＮｏの場合、又は、Ｓ２０９の判定結果がＮｏの場合、制御部５００は、操作部３００を介して、ユーザの貼り合わせ継続指示を受け付けたか否かを判定する（Ｓ２１２）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合にはＳ２０２へ処理が戻り、Ｎｏの場合には本動作が終了する。

このような動作によれば、ユーザは、貼り合わせ用画像取得後の最初のステージ移動指示のみで、貼り合わせ用画像に貼り合わせる次の貼り合わせ用画像を取得するのに適したステージ位置へステージ２２１を移動、停止させることができる。

また、第１の動作モードに設定された制御部５００では、算出部５３０による複数回の算出処理（面積算出処理）が行われるのに対し、第２の動作モードに設定された制御部５００では、算出部５３０による１回の算出処理（移動量算出処理）が行われるだけである。従って、第２の動作モードに設定された場合には、第１の動作モードに設定された場合に比べて、制御部５００の処理の負荷を軽減することができる。

以上、本実施形態に係る顕微鏡システム１００によっても、貼り合わせに適したステージ位置での貼り合わせ用画像（標本画像）をユーザに負担をかけることなく容易に取得することができる。

なお、本実施形態に係る顕微鏡システム１００は、次のように変形してもよい。
例えば、制御部５００に設定されている動作モードが第２の動作モードである場合の広画角標本画像生成動作において、貼り合わせ用画像取得後のステージ移動指示に応じてステージ２２１を移動させる場合に、その移動速度を変化させるようにしてもよい。

図９は、このような動作が行われる変形例に係る広画角標本画像生成動作の一部を説明する図であり、上述の図７に対応する。
図９において、最下段は、ステージ２２１の移動速度の時間的変化を示す。

図９において、図７と異なる部分は、図９の最下段に示した、ステージ２２１の移動速度の時間的変化である。
ここでは、図９の二段目に示したように、貼り合わせ用画像４０１を取得した後のユーザの最初のステージ移動指示に応じて、ＸＹステージ制御部５５０が、図９の三段目に示したように、ステージＸＹ駆動部２２２を制御してステージ２２１を移動させる際に、ステージ２２１の移動速度を、図９の最下段に示したように、変化させる。すなわち、ステージ２２１の移動開始直後では一定の加速度でステージ２２１の移動速度が上がり、その後は移動速度一定となり、そして、ステージ２２１の停止直前では一定の減速度でステージ２２１の移動速度が下がるように、ステージ２２１の移動速度を変化させる。

図１０（図１０Ａ、図１０Ｂ）は、制御部５００に設定されている動作モードが第２の動作モードである場合の、図９に示した動作を含む、変形例に係る広画角標本画像生成動作を示すフローチャートである。

図１０に示したフローにおいて、図８に示したフローと異なる点は、次の点である。図８に示したフローでは、Ｓ２０３とＳ２０５との間でステージ２２１の移動速度を変更する制御が行われていなかったのに対し、図１０に示したフローでは、その間でそれが行われる点である。

すなわち、図１０に示したフローでは、図１０Ａに示したように、そのＳ２０３とＳ２０５との間で次のような処理（Ｓ３０１乃至Ｓ３０５）が行われる。
まず、ＸＹステージ制御部５５０は、Ｓ２０２で受け付けたステージ移動指示に応じて、ステージＸＹ駆動部２２２を制御して、その指示に応じた方向へステージ２２１を加速度Ｖａで移動させる（Ｓ３０１）。続いて、ＸＹステージ制御部５５０は、ステージ２２１の移動を開始してからのステージ移動量が、ステージ移動量（Ｐａ）以上であるか否かを判定する（Ｓ３０２）。なお、ステージ２２１の移動を開始してからのステージ移動量は、例えば、移動開始時（停止時）のステージ位置と、現在（移動中）のステージ位置とに基づいて求められる。ステージ位置は、Ｘ位置検出部２２３とＹ位置検出部２２４とにより検出される。また、ステージ移動量（Ｐａ）は、例えば、Ｓ２０３で算出されたステージ移動量（Ｐ）に基づいて決定され、少なくともＰａ＜Ｐの条件を満たす。

Ｓ３０２の判定において、その判定結果がＮｏの場合には、本判定を繰り返す。
一方、Ｓ３０２の判定結果がＹｅｓの場合には、Ｓ２０２で受け付けたステージ移動指示に応じて、ステージＸＹ駆動部２２２を制御して、その指示に応じた方向へステージ２２１を一定速度Ｖｃで移動させる（Ｓ３０３）。続いて、ＸＹステージ制御部５５０は、ステージ２２１の移動を開始してからのステージ移動量が、ステージ移動量（Ｐｒ）以上であるか否かを判定する（Ｓ３０４）。なお、ステージ移動量（Ｐｒ）は、例えば、Ｓ２０３で算出されたステージ移動量（Ｐ）に基づいて決定され、少なくともＰａ＜Ｐｒ＜Ｐの条件を満たす。

Ｓ３０４の判定において、その判定結果がＮｏの場合には、本判定を繰り返す。
一方、Ｓ３０４の判定結果がＹｅｓの場合には、Ｓ２０２で受け付けたステージ移動指示に応じて、ステージＸＹ駆動部２２２を制御して、その指示に応じた方向へステージ２２１を減速度Ｖｒで移動させる（Ｓ３０５）。

図１０に示したフローにおいて、Ｓ２０３とＳ２０５との間で、このような処理が行われることによって、例えば図９の最下段に示したように、ステージ２２１の移動速度が変化する。

これにより、一定速度Ｖｃを、より高速にしたとしても、ステージ２２１の停止直前では、ステージ２２１が減速度Ｖｒで減速されることから、より短時間且つ正確に、貼り合わせに適した位置へステージ２２１を移動、停止させることができる。
なお、例えば、ステージ移動量（Ｐ）に対する、ステージ移動量（Ｐａ）、加速度Ｖａ、一定速度Ｖｃ、ステージ移動量（Ｐｒ）、減速度Ｖｒのデータを含むテーブルを予め記憶部５２０に記憶させるようにしてもよい。これらはもちろん演算により求めてもよい。

以上、実施の形態を説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良・変更が可能である。

１００ 顕微鏡システム
２００ 顕微鏡装置
２１０ 撮像部
２１１ 対物レンズ
２１２ カメラ
２２０ 電動ＸＹステージ
２２１ ステージ
２２２ ステージＸＹ駆動部
２２３ Ｘ位置検出部
２２４ Ｙ位置検出部
３００ 操作部
４００ 表示部
４０１ 貼り合わせ用画像
４０２ ライブ画像
５００ 制御部
５１０ 画像処理部
５２０ 記憶部
５３０ 算出部
５４０ 判定部
５５０ ＸＹステージ制御部

Claims (10)

1. 標本が載置されるステージと、
   前記ステージを対物レンズの光軸に対して直交する方向に移動させる駆動部と、
   前記ステージの移動を指示するステージ移動指示部と、
   前記ステージ移動指示部による指示に応じて前記駆動部を制御する駆動制御部と、
   前記標本を撮像して標本画像を取得する撮像部と、
   貼り合わせ用画像とする標本画像の取得を指示する貼り合わせ用画像取得指示部と、
   前記貼り合わせ用画像取得指示部による指示に応じて前記撮像部により取得された貼り合わせ用画像と前記撮像部によりリアルタイムに取得された標本画像との重複部分の面積を算出する面積算出部と、
   前記面積算出部により算出された面積が閾値以下であるか否かを判定する判定部と、
   を備え、
   前記駆動制御部は、前記駆動部の制御中において、前記面積算出部により算出された面積が閾値以下であると前記判定部により判定された場合に、前記ステージを停止させるように前記駆動部を制御する、
   ことを特徴とする顕微鏡システム。
2. 前記駆動制御部は、前記貼り合わせ用画像取得後に前記ステージ移動指示部による指示に応じて前記駆動部を制御するときは、前記貼り合わせ用画像取得後に最初に行われた前記ステージ移動指示部による指示のみに応じて前記駆動部を制御する、
   ことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡システム。
3. 前記貼り合わせ用画像取得後に最初に行われた前記ステージ移動指示部による指示と前記閾値とに基づいて、前記貼り合わせ用画像と、前記ステージ移動指示部による指示に応じた前記駆動制御部による制御中に前記撮像部によりリアルタイムに取得される標本画像との重複部分の面積が前記閾値となるときのステージ移動量を算出する移動量算出部を更に備え、
   前記駆動制御部は、２つの動作モードを有し、
   前記駆動制御部が第１の動作モードに設定されているときは、該駆動制御部が、前記駆動部の制御中において、前記面積算出部により算出された面積が閾値以下であると前記判定部により判定された場合に、前記ステージを停止させるように前記駆動部を制御し、
   前記駆動制御部が第２の動作モードに設定されているときは、該駆動制御部が、前記駆動部の制御中において、前記移動量算出部により算出されたステージ移動量だけ前記ステージを移動させた後に停止させるように前記駆動部を制御する、
   ことを特徴とする請求項２記載の顕微鏡システム。
4. 前記駆動制御部は、前記移動量算出部により算出されたステージ移動量だけ前記ステージを移動させる際、前記ステージの移動速度を変化させるように前記駆動部を制御する、
   ことを特徴とする請求項３記載の顕微鏡システム。
5. 前記貼り合わせ用画像と、前記貼り合わせ用画像取得後の前記ステージ移動指示部による指示に応じた前記駆動制御部による前記駆動部の制御により前記ステージが移動、停止した後に前記貼り合わせ用画像取得指示部による指示に応じて前記撮像部により取得された貼り合わせ用画像と、を貼り合わせる画像貼り合わせ部を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の顕微鏡システム。
6. 標本が載置されるステージと、
   前記ステージを対物レンズの光軸に対して直交する方向に移動させる駆動部と、
   前記ステージの移動を指示するステージ移動指示部と、
   前記ステージ移動指示部による指示に応じて前記駆動部を制御する駆動制御部と、
   前記標本を撮像して標本画像を取得する撮像部と、
   貼り合わせ用画像とする標本画像の取得を指示する貼り合わせ用画像取得指示部と、
   を備える顕微鏡システムの制御方法であって、
   前記駆動制御部による前記駆動部の制御中において、
   前記貼り合わせ用画像取得指示部による指示に応じて前記撮像部により取得された貼り合わせ用画像と前記撮像部によりリアルタイムに取得された標本画像との重複部分の面積を算出し、
   前記算出された面積が閾値以下であると判定された場合に、前記駆動制御部が前記ステージを停止させるように前記駆動部を制御する、
   ことを特徴とする顕微鏡システムの制御方法。
7. 前記駆動制御部は、前記貼り合わせ用画像取得後に前記ステージ移動指示部による指示に応じて前記駆動部を制御するときは、前記貼り合わせ用画像取得後に最初に行われた前記ステージ移動指示部による指示のみに応じて前記駆動部を制御する、
   ことを特徴とする請求項６記載の顕微鏡システムの制御方法。
8. 前記駆動制御部は２つの動作モードを有し、該駆動制御部が第１の動作モードに設定されているときであって前記駆動制御部による前記駆動部の制御中においては、
   前記貼り合わせ用画像取得指示部による指示に応じて前記撮像部により取得された貼り合わせ用画像と前記撮像部によりリアルタイムに取得された標本画像との重複部分の面積を算出し、
   前記算出された面積が閾値以下であると判定された場合に、前記駆動制御部が前記ステージを停止させるように前記駆動部を制御し、
   前記駆動制御部が第２の動作モードに設定されているときであって該駆動制御部による前記駆動部の制御中においては、
   前記貼り合わせ用画像取得後に最初に行われた前記ステージ移動指示部による指示と前記閾値とに基づいて、前記貼り合わせ用画像と、前記ステージ移動指示部による指示に応じた前記駆動制御部による制御中に前記撮像部によりリアルタイムに取得される標本画像との重複部分の面積が前記閾値となるときのステージ移動量を算出し、
   前記駆動制御部が、前記算出されたステージ移動量だけ前記ステージを移動させた後に停止させるように前記駆動部を制御する、
   ことを特徴とする請求項７記載の顕微鏡システムの制御方法。
9. 前記駆動制御部は、前記算出されたステージ移動量だけ前記ステージを移動させる際、前記ステージの移動速度を変化させるように前記駆動部を制御する、
   ことを特徴とする請求項８記載の顕微鏡システムの制御方法。
10. 前記貼り合わせ用画像と、前記貼り合わせ用画像取得後の前記ステージ移動指示部による指示に応じた前記駆動制御部による前記駆動部の制御により前記ステージが移動、停止した後に前記貼り合わせ用画像取得指示部による指示に応じて前記撮像部により取得された貼り合わせ用画像と、を貼り合わせる、
    ことを特徴とする請求項６乃至９の何れか一項に記載の顕微鏡システムの制御方法。
    

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