JP2016009163A - Microscope system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステージ上に載置された標本を撮像することによって生成された画像データに対応する画像を表示する顕微鏡システムに関する。 The present invention relates to a microscope system that displays an image corresponding to image data generated by imaging a specimen placed on a stage.
従来、生細胞等の標本を顕微鏡により観察する観察方法として、標本の指定位置を所定の時間間隔毎に撮影し、標本の画像データを生成するとともに、撮影終了後に一連の画像データを時系列に沿って繋ぎ合わせて再生表示することによって、時間的な標本の形態変化を動画として観察(以下、「タイムラプス観察」という)する方法がある。 Conventionally, as an observation method for observing a specimen such as a living cell with a microscope, a specified position of the specimen is photographed at predetermined time intervals to generate specimen image data, and a series of image data is time-sequentially after photographing is completed. There is a method of observing a change in the shape of a temporal specimen as a moving image (hereinafter referred to as “time-lapse observation”) by connecting and reproducing the images along the display.
このようなライムラプス観察を長時間行った場合、顕微鏡の電動部および光源の熱による熱ドリフト(膨張)が発生することで、対物レンズと標本の指定位置との相対的な位置関係がずれてしまい、あたかも標本が移動したような動画が再生表示されてしまう問題がある。 When such lime lapse observation is performed for a long time, the relative positional relationship between the objective lens and the designated position of the sample is shifted due to the occurrence of thermal drift (expansion) due to the heat of the motorized part of the microscope and the light source. There is a problem that a moving image is reproduced and displayed as if the sample has moved.
このため、顕微鏡に、標本のカバーガラスからの正反射と散乱光とを検出する2次元光電変換器を設け、この2次元光電変換器が検出した検出結果を用いて、標本の指定位置のずれを検出し、この検出結果に基づいて、標本の指定位置のずれを補正する技術が知られている(特許文献1を参照)。 For this reason, the microscope is provided with a two-dimensional photoelectric converter for detecting specular reflection and scattered light from the cover glass of the sample, and the detection result detected by the two-dimensional photoelectric converter is used to shift the designated position of the sample. Is known, and based on the detection result, a technique for correcting the deviation of the designated position of the sample is known (see Patent Document 1).
また、顕微鏡に温度センサを設け、この温度センサが検出した温度に基づいて、顕微鏡の温度変化量とずれ量(熱ドリフト量)とを関連付けた関連データからずれ量を推定し、この推定した結果に基づいて、標本の指定位置のずれを補正する技術が知られている(特許文献2を参照)。 In addition, a temperature sensor is provided in the microscope, and based on the temperature detected by this temperature sensor, the amount of deviation is estimated from related data that correlates the amount of temperature change and the amount of deviation (thermal drift amount) of the microscope. Based on the above, a technique for correcting the deviation of the designated position of the sample is known (see Patent Document 2).
しかしながら、上述した特許文献1の技術では、2次元光電変換器が必要であるため、装置の構成が複雑になるうえ、標本のカバーガラスからの反射光および散乱光を用いるため、観察できる標本の種類が制限されてしまうという問題点があった。
However, since the technique of
また、上述した特許文献2の技術では、温度センサが必要であるため、装置の構成が複雑になるうえ、温度センサが検出した温度に基づいて、熱ドリフト量を推定しているため、正確性に欠けるという問題点があった。
In addition, since the technique of
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、標本の種類に関わらず、簡易な構成で、熱ドリフトによる標本の指定位置のずれを正確に補正することができる顕微鏡システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides a microscope system capable of accurately correcting a deviation of a designated position of a specimen due to thermal drift with a simple configuration regardless of the kind of specimen. With the goal.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る顕微鏡システムは、標本を載置し、水平方向に移動可能なステージと、前記ステージと対向して配置され、前記標本を観察するための対物レンズと、前記ステージを前記対物レンズに対して相対的に移動させるステージ駆動部と、前記対物レンズを介して前記標本を撮影し、前記標本の画像データを生成する撮像装置と、前記標本上における観察箇所を指定する複数の指定位置と、前記撮像装置による前記複数の指定位置それぞれの撮影順番と、前記撮像装置による前記複数の指定位置それぞれの撮影時刻と、前記撮像装置による前記複数の指定位置それぞれの撮影を繰り返すときの回数を示すサイクル数と、を対応付けた撮影情報を設定する撮影情報設定部と、前記撮影情報設定部が設定した前記撮影情報に基づいて、前記ステージ駆動部を駆動させて前記ステージを前記複数の指定位置に順次移動させるステージ制御部と、前記撮影情報設定部が設定した前記撮影時刻に前記撮像装置によって前記標本を撮影させる撮影制御部と、前記ステージが前記複数の指定位置に移動する前に、前記撮像装置が前記ステージ上の所定の位置で、少なくとも熱ドリフトに起因した前記ステージの動きを示す指標を撮影して生成した画像データに対応する基準画像と、最初の1サイクルが終了した後に、前記撮像装置が前記所定の位置で前記指標を撮影して生成した画像データに対応する現在画像とに基づいて、前記指標のずれ量を算出するずれ量算出部と、前記ずれ量算出部が算出した前記ずれ量に基づいて、前記複数の指定位置をそれぞれ補正する補正部と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a microscope system according to the present invention is a stage on which a specimen is placed and which can be moved in a horizontal direction, and is arranged to face the stage, and observe the specimen. An objective lens, a stage drive unit that moves the stage relative to the objective lens, an imaging device that images the specimen through the objective lens and generates image data of the specimen, A plurality of designated positions for designating observation locations on the specimen, a photographing order of each of the plurality of designated positions by the imaging device, a photographing time of each of the plurality of designated positions by the imaging device, and the imaging device by the imaging device A shooting information setting unit for setting shooting information in association with the number of cycles indicating the number of times of repeating shooting at each of a plurality of designated positions; A stage control unit that drives the stage driving unit to sequentially move the stage to the plurality of designated positions based on the imaging information set by the unit; and the imaging at the imaging time set by the imaging information setting unit An imaging control unit for imaging the sample by the apparatus, and the stage of the stage at least due to thermal drift at the predetermined position on the stage before the stage moves to the plurality of designated positions. A reference image corresponding to the image data generated by shooting the index shown, and a current image corresponding to the image data generated by shooting the index at the predetermined position after the first cycle is completed Based on the deviation amount calculation unit for calculating the deviation amount of the index, and based on the deviation amount calculated by the deviation amount calculation unit, the plurality of specified positions Characterized in that the provided correction unit for correcting each of the.
また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記ステージ制御部は、前記1サイクルが終了する毎に、前記ステージ駆動部を駆動させて前記対物レンズの光軸上に前記指標が位置するように前記ステージを移動させることを特徴とする。 In the microscope system according to the present invention as set forth in the invention described above, the stage control unit drives the stage driving unit to position the index on the optical axis of the objective lens every time one cycle is completed. The stage is moved as described above.
また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記ステージ制御部は、前記サイクル数の一定回数が終了する毎または前記撮像装置が前記標本を撮像して一定時間経過する毎に、前記ステージ駆動部を駆動させて前記対物レンズの光軸上に前記指標が位置するように前記ステージを前記所定の位置へ移動させることを特徴とする。 The microscope system according to the present invention is the microscope system according to the above aspect, wherein the stage control unit is configured so that the stage is turned on every time when the predetermined number of cycles ends or every time a predetermined time elapses after the imaging device images the sample. The drive unit is driven to move the stage to the predetermined position so that the index is positioned on the optical axis of the objective lens.
また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記撮像装置が順次生成した前記画像データと前記ずれ量とを対応付けて記録する記録部をさらに備え、前記補正部は、前記サイクル数が終了した後に、前記画像データに対応付けられた前記ずれ量に基づいて、前記画像データに対応する画像内における中心が前記指定位置になるように補正することを特徴とする。 The microscope system according to the present invention further includes a recording unit that records the image data sequentially generated by the imaging device and the shift amount in association with each other in the above-described invention, and the correction unit has the number of cycles After completion, correction is performed so that the center in the image corresponding to the image data becomes the specified position based on the shift amount associated with the image data.
また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記指標は、所定の波長帯域を有する光に対して蛍光を発する蛍光物質であることを特徴とする。 In the microscope system according to the present invention as set forth in the invention described above, the index is a fluorescent substance that emits fluorescence with respect to light having a predetermined wavelength band.
また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記指標は、前記標本を収容する容器内に設けられていることを特徴とする。 Moreover, the microscope system according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the index is provided in a container for storing the specimen.
また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記指標は、前記ステージ上における前記標本が載置される載置面上に設けられていることを特徴とする。 In the microscope system according to the present invention as set forth in the invention described above, the index is provided on a placement surface on which the specimen is placed on the stage.
また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記指標は、同一平面内に複数設けられていることを特徴とする。 The microscope system according to the present invention is characterized in that, in the above invention, a plurality of the indicators are provided in the same plane.
本発明に係る顕微鏡システムによれば、ずれ量算出部がステージによる標本の複数の指定位置に移動する前に、撮像装置がステージ上の所定の位置で、少なくとも熱ドリフトに起因したステージの動きを示す指標を撮影して生成した画像データに対応する基準画像と、最初の1サイクルが終了した後に、撮像装置が所定の位置で指標を撮影して生成した画像データに対応する現在画像とに基づいて、指標のずれ量を算出し、補正部がずれ量算出部によって算出されたずれ量に基づいて、撮影情報設定部によって設定された標本上における観察箇所を示す複数の指定位置それぞれを補正する。この結果、標本の種類に関わらず、簡易な構成で、熱ドリフトによる標本の指定位置のずれを正確に補正することができるという効果を奏する。 According to the microscope system of the present invention, before the shift amount calculation unit moves to a plurality of designated positions of the specimen by the stage, the imaging apparatus performs at least a stage movement caused by thermal drift at a predetermined position on the stage. Based on the reference image corresponding to the image data generated by shooting the indicated index and the current image corresponding to the image data generated by shooting the index at a predetermined position after the first cycle is completed. Then, the deviation amount of the index is calculated, and the correction unit corrects each of the plurality of designated positions indicating the observation location on the sample set by the imaging information setting unit based on the deviation amount calculated by the deviation amount calculation unit. . As a result, regardless of the type of the sample, the displacement of the designated position of the sample due to the thermal drift can be accurately corrected with a simple configuration.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」という)について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって、本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。即ち、本発明は、各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below. The drawings referred to in the following description only schematically show the shape, size, and positional relationship so that the contents of the present invention can be understood. That is, the present invention is not limited only to the shape, size, and positional relationship illustrated in each drawing.
(実施の形態1)
〔顕微鏡システムの構成〕
図1は、本発明の実施の形態1に係る顕微鏡システムの構成の一例を示す概略構成図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る顕微鏡システムの構成を概略的に示す模式図である。図1および図2において、顕微鏡システム1が載置される平面をXY平面とし、XY平面と垂直な方向をZ方向として説明する。
(Embodiment 1)
[Configuration of microscope system]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a configuration of a microscope system according to
図1および図2に示す顕微鏡システム1は、標本SPを観察する顕微鏡装置2と、顕微鏡装置2を介して標本SPを撮像し、標本SPの画像データを生成する撮像装置3と、顕微鏡システム1の各種の操作の入力を受け付ける入力部4と、撮像装置3が生成した画像データに対応する画像を表示する表示部5と、顕微鏡システム1の各部を統括的に制御する顕微鏡制御装置6と、を備える。
A
〔顕微鏡装置の構成〕
まず、顕微鏡装置2の構成について説明する。顕微鏡装置2は、土台をなす本体部20と、本体部20の上面に取り付けられ、標本SPを載置するステージ機構21と、ステージ211に載置された標本SPに透過照明を照射する透過照明部22と、少なくともステージ機構21上の標本SPからの観察光を取り込む対物レンズ23と、倍率の異なる複数の対物レンズ23を交換可能に保持するレボルバ24と、レボルバ24を保持するとともに、光路L1上に配置された対物レンズ23を光路L1に沿って上下方向に移動させて標本SPに対物レンズ23を合焦させる焦準部25と、落射照明光を発する落射光源部26と、互いに特性が異なる複数の光学系を保持するミラーターレット27と、ミラーターレット27を透過した標本SPの観察光を結像して鏡筒部29へ出射する観察光学系28と、本体部20の側面のうち、接眼レンズが設けられて顕微鏡装置2のユーザと対向する側面である前面側(図1を参照)に設けられた鏡筒部29と、を備える。
[Configuration of microscope device]
First, the configuration of the
ステージ機構21は、XY平面内で水平方向に移動可能に構成されたステージ211と、ステージ211をXY平面内で移動させるステージ駆動部212と、ステージ211の位置を検出する位置検出部213と、を有する。
The
ステージ211は、板状をなす第1部材、第2部材および第3部材が順に積層されて構成される。ステージ211は、第1部材を基準(固定)とし、ステージ駆動部212によって第2部材および第3部材を第1部材の板面を平面とする面上を移動させる。この場合において、標本SPは、容器D1を介して第3部材に載置される。このとき、第2部材および第3部材は、主面に平行な平面上で互いに直交する方向に移動する。また、ステージ211には、開口R1が形成されている。開口R1は、第2部材および第3部材の移動に関わらず、光路L1が含まれる大きさで形成される。
The
ここで、標本SPを収容する容器D1について詳細に説明する。図3は、複数の標本SPを収容した容器D1の平面図である。 Here, the container D1 that houses the specimen SP will be described in detail. FIG. 3 is a plan view of the container D1 containing a plurality of specimens SP.
図3に示すように、タイムラプス観察に用いられる容器D1には、少なくとも熱ドリフトに起因したステージ211の動きを示す指標である位置情報取得用マーカーM1(以下、単に「マーカーM1」という)が設けられている。ここで、指標とは、顕微鏡装置2の熱ドリフトに起因して標本SPと対物レンズ23との相対的な位置関係のずれを検出するためのものであって、予め所定の位置のステージ211の位置を検出するためのものである。マーカーM1は、所定の波長帯域を有する光に対して発光する蛍光物質である。また、マーカーM1は、対物レンズ23の視野よりも小さい。また、容器D1は、透明部材を用いて構成され、たとえばガラスボトムディッシュ、ウェルプレート、スライドガラスまたはビーカー等が用いられる。さらに、容器D1には、複数の標本SPが収容されている。なお、標本SPの数は、観察に合わせて適宜変更することができる。
As shown in FIG. 3, the container D1 used for time-lapse observation is provided with a position information acquisition marker M1 (hereinafter simply referred to as “marker M1”) that is an index indicating at least the movement of the
ステージ駆動部212は、ステッピングモータや超音波モータ等を用いて構成される。ステージ駆動部212は、顕微鏡制御装置6の制御のもと、ステージ211をXY平面内で移動させることによって、標本SPの観察領域を移動させる。
The
位置検出部213は、リニアスケールやガラススケールまたはフォトインタラプタ等を用いて構成される。位置検出部213は、図示しないXY位置の原点センサによってXY平面内における所定の原点位置を検出し、この原点位置を基準としてステージ211のX位置およびY位置に関する位置(XY座標)を顕微鏡制御装置6へ出力する。なお、位置検出部213は、ステージ駆動部212の駆動量に基づいて、ステージ211の位置を検出してもよい。
The
透過照明部22は、本体部20に取り付けられて上方へ延びる透過照明支柱221と、透過照明支柱221の上端から透過照明支柱221が延びる方向と直交する方向に延びるアーム部222と、透過照明支柱221の上端付近でアーム部222が延びる側と反対側に設けられ、透過照明光を発する透過光源223aを有する第1ランプハウス部223と、第1ランプハウス部223から出射された透過照明光を集光して標本SPに結像させるコンデンサレンズ224と、コンデンサレンズ224を保持するコンデンサホルダ225と、透過照明支柱221の側面に設けられたコンデンサホルダ225を上下動させることによってコンデンサレンズ224の焦準操作を行うコンデンサ焦準操作部226と、を有する。
The transmitted
アーム部222の内部には、少なくとも透過光源223aが発した透過照明光を集光する集光レンズ222aと、集光レンズ222aから出された透過照明光を反射してコンデンサレンズ224の光軸方向(光路L1方向)へ反射させるミラー222bと、が設けられている。
Inside the
透過光源223aは、ハロゲンランプ、キセノンランプまたはLED(Light Emitting Diode)等によって構成される。透過光源223aは、顕微鏡制御装置6の制御のもと、透過照明を発する。
The transmissive
対物レンズ23は、倍率が異なる複数の対物レンズ、たとえば10倍、20倍および50倍の比較的倍率の高い対物レンズと、2倍および5倍の低倍率の対物レンズ等がレボルバ24に着脱自在に取り付けられる。
As the
レボルバ24は、回転自在に設けられ、対物レンズ23を標本SPの下方に配置する。レボルバ24は、回転することによって、光路L1上に配置された標本SPの観察に用いる対物レンズ23を択一的に切り換えることで、視野内の画像の倍率を変更させる。
The
焦準部25は、対物レンズ23を介して入射した標本SPの観察像をミラーターレット27へ透過する一方、後述するAF部252へ反射する透過型ミラー251と、透過型ミラー251が反射した標本SPの観察像を用いて位相差AF処理またはコントラストAF処理を行って対物レンズ23の焦点を調整するためのAF信号を生成するAF部252と、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、レボルバ24を上下動させることによって、対物レンズ23の焦点を調整する焦準駆動部253と、を有する。
The focusing
落射光源部26は、落射照明光を発する落射光源261aを有する第2ランプハウス部261と、落射光源261aが発した落射照明光を集光してミラーターレット27へ出射する投光管262と、を有する。投光管262には、少なくとも落射光源261aが発した落射照明光を集光する集光レンズ262a、絞りおよびフィルタ等が設けられている。
The epi-illumination
ミラーターレット27は、対物レンズ23を介して入射する標本SPの反射光若しくは透過光または第2ランプハウス部261から出射された落射照明光の光路を切り換える蛍光用の落射光学系271と、落射光学系271を保持するミラーユニット272と、特性が異なる落射光学系271をそれぞれ保持するミラーユニット272を複数収容可能なミラーカセット273と、ミラーカセット273を回転させるミラー駆動部274と、を有する。
The
落射光学系271は、落射照明光(励起光)として所定の波長の光のみを透過する励起フィルタ271aと、励起光に応じた波長の光を反射して標本SPへ照射するとともに、標本SPからの観察光に応じた波長の光を透過するダイクロイックミラー271bと、ダイクロイックミラー271bを透過した標本SPの観察光のうち所定の蛍光成分のみを透過する吸収フィルタ271cと、を有する。
The epi-illumination
ミラーカセット273は、回転可能に配置され、ミラー駆動部274によって回転させられることによって、所望のミラーユニット272を光路L1上に配置する。
The
観察光学系28は、ミラーターレット27を透過した標本SPからの観察光(蛍光)のうち、一部の観察光を透過するとともに、残りの光を分岐して撮像装置3へハーフミラー281と、ハーフミラー281が透過した標本SPの観察光を反射する第1ミラー282と、第1ミラー282が反射した標本SPの観察光を反射する第2ミラー283と、第2ミラー283が反射した標本SPの観察光を鏡筒部29へ反射する第3ミラー284と、を有する。
The observation
鏡筒部29は、第3ミラー285が反射した標本SPの観察光を結像する結像レンズ291と、結像レンズ291が結像した標本SPの観察光を集光する接眼レンズ292と、を有する。
The
〔撮像装置の構成〕
撮像装置3は、ハーフミラー281から入射した標本SPの観察光を受光して光電変換を行うことによって、光を電気信号(アナログ信号)に変換する複数の画素が2次元状に配置されたCCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子と、撮像素子から出力される電気信号に増幅等の信号処理を施した後、A/D変換を行うことによってデジタルの標本SPの画像データに変換して顕微鏡制御装置6へ出力する信号処理部と、を用いて構成される。撮像装置3は、顕微鏡制御装置6の制御のもと、標本SPを撮像する。
[Configuration of imaging device]
The
〔入力部の構成〕
入力部4は、キーボード、マウス、ジョイスティックおよび各種スイッチ等の入力デバイスを用いて構成される。入力部4は、各種入力デバイスが受け付けた操作に応じた指示信号を顕微鏡制御装置6へ出力する。
[Configuration of input section]
The
〔表示部の構成〕
表示部5は、顕微鏡制御装置6を介して撮像装置3が生成した画像データに対応する画像および顕微鏡システム1の各種操作情報を表示する。表示部5は、液晶または有機EL(Electro Luminescence)等からなる表示パネルを用いて構成される。なお、表示部5の表示画面上に、外部からの物体の接触位置を検出し、この検出した位置に応じた位置信号を顕微鏡制御装置6へ出力するタッチパネルを重畳して設けてもよい。
[Configuration of display section]
The
〔顕微鏡制御装置の構成〕
顕微鏡制御装置6は、顕微鏡システム1に関する各種情報を記録する記録部61と、顕微鏡システム1を構成する各部の動作を統括的に制御する制御部62と、を備える。
[Configuration of Microscope Control Device]
The microscope control device 6 includes a recording unit 61 that records various information related to the
記録部61は、フラッシュメモリおよびRAM(Random Access Memory)等の半導体メモリを用いて構成される。記録部61は、顕微鏡システム1に実行させる各種プログラム、プログラムの実行中に使用される各種データおよび撮像装置3が生成した画像データを記録する。また、記録部61は、制御部62の処理中の情報を一時的に記録する。さらに、記録部61は、顕微鏡システム1において標本SPのタイムラプス観察を行う際の撮影情報に関する撮影情報記録部611を有する。
The recording unit 61 is configured using a semiconductor memory such as a flash memory and a RAM (Random Access Memory). The recording unit 61 records various programs to be executed by the
制御部62は、CPU等を用いて構成され、入力部4が受け付けた操作信号に応じて顕微鏡システム1を構成する各部に対応するデータの転送や指示等を行って顕微鏡システム1の動作を統括的に制御する。
The
ここで、制御部62の詳細な構成について説明する。制御部62は、ステージ制御部621と、焦準制御部622と、画像処理部623と、撮影情報設定部624と、ずれ量算出部625と、補正部626と、撮影制御部627と、表示制御部628と、を有する。
Here, a detailed configuration of the
ステージ制御部621は、入力部4から入力される指示信号に応じて、ステージ駆動部212を駆動させてステージ211を移動させる。また、ステージ制御部621は、顕微鏡システム1が標本SPのタイムラプス観察を行う場合、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、ステージ211を駆動させてステージ211を標本SP上における観察箇所を示す複数の指定位置に順次移動させる。また、ステージ制御部621は、標本SPのタイムラプス観察を開始する前に、ステージ211を移動させて対物レンズ23の光軸上にマーカーM1を配置させる。
The
焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準駆動部253を駆動させてレボルバ24を上下方向(Z方向)に移動させることによって、標本SPに対する対物レンズ23の焦点を調整する。
The focusing
画像処理部623は、撮像装置3が生成した画像データに対して、所定の画像処理を行う。具体的には、画像処理部623は、撮像装置3が生成した画像データに対して、ホワイトバランスを調整する処理や現像処理を行う。
The
撮影情報設定部624は、入力部4からの指示信号に応じて、標本SP上における観察箇所を指定する複数の指定位置と、撮像装置3による複数の指定位置それぞれの撮影順番と、撮像装置3による複数の指定位置それぞれの撮影時刻(間欠時間)と、撮像装置3による複数の指定位置の撮影を繰り返すときの回数を示すサイクル数と、を対応付けた撮影情報を設定し、この設定した撮影情報を撮影情報記録部611に記録する。
The imaging
ずれ量算出部625は、ステージ211が標本SPの複数の指定位置に移動する前に、撮像装置3を用いて撮影して生成したマーカーM1の画像データに対応する基準画像と、タイムラプス観察の最初の1サイクルが終了した後に、所定の位置でマーカーM1を撮像装置3で撮影して生成した画像データに対応する現在画像とでパターンマッチングを行ない、マーカーM1のずれ量を算出する。
The shift
補正部626は、ずれ量算出部625が算出したずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録する標本SP上における観察箇所を指定する複数の指定位置(ステージ211上における座標情報)それぞれを補正する。
The correction unit 626 sets each of a plurality of designated positions (coordinate information on the stage 211) for designating observation positions on the specimen SP recorded by the imaging information recording unit 611 based on the deviation amount calculated by the deviation
撮影制御部627は、撮影情報記録部611が記録する撮影時刻に、撮像装置3に標本SPを撮像させる。また、撮影制御部627は、撮像装置3の撮影を制御する。
The imaging control unit 627 causes the
表示制御部628は、画像処理部623が画像処理を施した画像データに対応する画像を表示部5に表示させる。また、表示制御部628は、顕微鏡システム1の各種操作を指示する操作画面を表示部5に表示させる。
The display control unit 628 causes the
以上の構成を有する顕微鏡システム1は、表示部5が表示する操作画面を見ながら、ユーザが入力部4を介して顕微鏡装置2の観察方法を透過観察方法または落射観察方法を設定する。その後、ユーザが入力部4を介してタイムラプス観察を行う場合、マーカーM1および標本SPの所定の登録地点に移動させて、マーカーM1および標本SP上における観察箇所を指定する複数の指定位置それぞれの指定位置、撮影順番、撮影時刻(間欠時間)およびサイクル数を撮影情報記録部611に登録(記録)させる。この場合において、顕微鏡装置2による観察方法が落射観察方法で、標本SPとマーカーM1の励起波長が同じでないとき、顕微鏡制御装置6は、ミラーターレット27を回転させて、それぞれに適したミラーユニット272に切り換えて、標本SPの指定位置およびマーカーM1の位置を撮影情報記録部611に記録する。続いて、入力部4からの指示信号に応じて、撮影情報設定部624は、タイムラプス観察における標本SPの各指定位置、指定位置の撮影時刻、撮影順番およびサイクル数を設定した撮影情報として撮影情報記録部611に記録する。
In the
〔顕微鏡システムの処理〕
次に、顕微鏡システム1が実行するタイムラプス観察で実行する処理について説明する。図4は、顕微鏡システム1が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
[Microscope system processing]
Next, the process performed by the time lapse observation which the
図4に示すように、まず、顕微鏡システム1は、マーカーM1および標本SPの所定の登録地点に移動させて、マーカーM1および標本SP上における観察箇所を指定する複数の指定位置それぞれの指定位置、撮影順番、撮影時刻(間欠時間)およびサイクル数を撮影情報記録部611に登録するセッティング処理を実行する(ステップS101)。なお、セッティング処理の詳細は、後述する。
As shown in FIG. 4, first, the
続いて、入力部4からタイムラプス観察を開始する指示信号が入力された場合(ステップS102:Yes)、顕微鏡システム1は、セッティング処理で設定した内容に従って、マーカーM1および標本SPを観察するタイムラプス処理を実行する(ステップS103)。なお、タイムラプス処理の詳細は、後述する。ステップS103の後、顕微鏡システム1は、本処理を終了する。
Subsequently, when an instruction signal for starting time-lapse observation is input from the input unit 4 (step S102: Yes), the
ステップS102において、入力部4からタイムラプス観察を開始する指示信号が入力されていない場合(ステップS102:No)、顕微鏡システム1は、本処理を終了する。
In step S102, when the instruction signal for starting the time-lapse observation is not input from the input unit 4 (step S102: No), the
〔セッティング処理〕
次に、図4のステップS101で説明したセッティング処理の詳細について説明する。図5は、セッティング処理の概要を示すフローチャートである。
[Setting processing]
Next, details of the setting process described in step S101 in FIG. 4 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing an outline of the setting process.
図5に示すように、撮影情報設定部624は、ユーザが入力部4を介して焦準部25およびステージ211を操作し、標本SPの所定の登録地点に移動させてタイムラプス観察を行う場所の登録地点(指定位置)を撮影情報記録部611へ記録(登録)する(ステップS201)。具体的には、撮影情報設定部624は、登録地点のX、Y、Z座標情報を撮影情報記録部611に記録する。より詳細には、撮影情報設定部624は、標本SPの所定の登録地点に対して、位置検出部213が検出したXおよびY座標およびステージ211の鉛直方向における高さを検出する高さ検出部(図示せず)が検出したZ座標を撮影情報記録部611に記録させる。例えば、撮影情報設定部624は、標本SPの所定の登録地点A、BおよびCそれぞれに対して、登録地点A(Xa0,Ya0,Za0)、登録地点B(Xb0,Yb0,Zb0)および登録地点C(Xc0,Yc0,Zc0)を撮影情報記録部611に記録させる。
As shown in FIG. 5, the imaging
続いて、顕微鏡制御装置6は、ミラー駆動部274を駆動させてミラーカセット273を回転させてマーカーM1を撮影可能なマーカー撮影用の波長に切り替える(ステップS202)。具体的には、顕微鏡制御装置6は、ミラーターレット27を制御して照明光をマーカーM1撮影用の波長に切り替える。
Subsequently, the microscope control device 6 drives the
その後、撮影制御部627は、ユーザが入力部4を介して焦準部25およびステージ211を操作し、撮像装置3の視野内(例えば、撮像装置3の視野中心)に移動させたマーカーM1を撮像装置3に撮影させる(ステップS203)。この場合、撮影情報設定部624は、マーカーM1に対して、位置検出部213が検出したXおよびY座標および高さ検出部(図示せず)が検出したZ座標を撮影情報記録部611に記録させる。例えば、撮影情報設定部624は、マーカーM1の登録地点(Xm0,Ym0,Zm0)を撮影情報記録部611に記録させる。さらに、撮影情報設定部624は、撮像装置3が撮影した画像データに対応する画像内において、マーカーM1の位置を記録するため、画像処理部623が検出した画像内におけるマーカーM1の画像座標(Px0,Py0)を撮影情報記録部611に記録させる。
Thereafter, the imaging control unit 627 operates the focusing
続いて、撮影情報設定部624は、入力部4を介して入力されたタイムラプスの時間間隔、撮影時間および撮影回数を撮影情報記録部611に記録する(ステップS204)。例えば、撮影情報設定部624は、入力部4を介して入力されたA地点の1回目から2回目の撮影間隔t、それの撮影間隔tをT時間分または繰り返す回数nを撮影情報記録部611に記録する。ステップS204の後、顕微鏡システム1は、図4のメインルーチンへ戻る。
Subsequently, the shooting
〔タイムラプス処理〕
次に、図4のステップS103で説明したタイムラプス処理の詳細について説明する。図6Aは、図4のステップS103のタイムラプス処理の概要を示すフローチャートである。図6Bは、図4のステップS103のタイムラプス処理の概要を示すフローチャートである。
[Time-lapse processing]
Next, details of the time lapse process described in step S103 of FIG. 4 will be described. FIG. 6A is a flowchart showing an overview of the time lapse process in step S103 of FIG. FIG. 6B is a flowchart showing an overview of the time lapse process in step S103 of FIG.
図6Aおよび図6Bに示すように、まず、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録する位置情報に基づいて、ステージ駆動部212を駆動させることによって、マーカー位置にステージ211を移動させる(ステップS301)。具体的には、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の登録地点(Xm0,Ym0,Zm0)へステージ211を移動させる。
As shown in FIGS. 6A and 6B, first, the
続いて、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準部25の鉛直方向(Z方向)における位置を検出する(ステップS302)。具体的には、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準部25の鉛直方向における位置ΔZm1を検出する。
Subsequently, the focusing
その後、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準駆動部253を駆動して焦準部25を上下方向(Z方向)に移動させることによって、対物レンズ23の焦点をマーカーM1に合焦させるAF処理を実行するために焦準部25を焦点位置へ移動させる(ステップS303)。具体的には、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦点位置Zm1(Zm1=Zm0−ΔZm1)へ焦準部25を移動させる。
After that, the focusing
続いて、顕微鏡制御装置6は、ミラー駆動部274を駆動させてミラーカセット273を回転させてマーカーM1を撮影可能なマーカー撮影用の波長に切り替える(ステップS304)。具体的には、顕微鏡制御装置6は、ミラーターレット27を制御して照明光をマーカーM1撮影用の波長に切り替える。
Subsequently, the microscope control device 6 drives the
その後、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内におけるマーカーM1を撮像装置3に撮影させる(ステップS305)。この場合において、撮影制御部627は、撮像装置3が容器D1内に収容されたマーカーM1を撮像して生成したマーキング画像データに対応するマーキング画像(基準画像)に、位置検出部213が検出したステージ211の位置情報(Xm0,Ym0)および焦準部25の焦点位置の位置情報(Zm1)を対応付けて撮影情報記録部611に記録する。
Thereafter, the imaging control unit 627 causes the
続いて、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像内におけるマーカーM1の画像内座標を算出して記録部61に記録する(ステップS306)。具体的には、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像からマーカーM1の画像内座標(Px1,Py1)を算出して記録部61に記録する。
Subsequently, the deviation
その後、ずれ量算出部625は、マーカーM1のずれ量を算出する(ステップS307)。具体的には、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像からマーカーM1が移動した移動量(ドリフト量)を算出する。より詳細には、ずれ量算出部625は、ピクセル換算におけるマーキング画像上のマーカーM1のずれ量(ΔPx1,ΔPy1)を以下の式によって算出する。
ΔPx1=Px1−Px0・・・(1)
ΔPy1=Py1−Py0・・・(2)
Thereafter, the deviation
ΔPx1 = Px1−Px0 (1)
ΔPy1 = Py1−Py0 (2)
続いて、ずれ量算出部625は、標本SP面におけるずれ量を算出する(ステップS308)。具体的には、ずれ量算出部625は、上述したステップS307で算出したマーキング画像上のずれ量(ピクセル上のずれ量)に基づいて、標本SP面でのずれ量を算出する。より詳細には、ずれ量算出部625は、標本SP面でのずれ量(ΔX1,ΔY1)を以下の式によって算出する。
ΔX1=ΔPx1×撮像装置3内の撮像素子の1画素のサイズ/対物倍率
・・・(3)
ΔY1=ΔPy1×撮像装置3内の撮像素子の1画素のサイズ/対物倍率
・・・(4)
具体的には、標本SP面での指定位置のずれ量(ΔX1,ΔY1)は、図6Cのように図示される(図6(a)→図6(b))。このように、ずれ量算出部625は、ステージ211の移動後における標本SP面での指定位置のずれ量を算出する。
Subsequently, the deviation
ΔX1 = ΔPx1 × size of one pixel of the image sensor in the
... (3)
ΔY1 = ΔPy1 × size of one pixel of the image pickup device in the
... (4)
Specifically, the shift amount (ΔX1, ΔY1) of the designated position on the specimen SP surface is illustrated as shown in FIG. 6C (FIG. 6 (a) → FIG. 6 (b)). As described above, the deviation
その後、補正部626は、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の座標情報を補正する(ステップS309)。具体的には、補正部626は、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1のXY座標(Xm0,Ym0)を補正する。より詳細には、補正部626は、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1のXY座標(Xm0,Ym0)を以下の式によって補正する。
Xm1=Xm0−ΔX1 ・・・(5)
Ym1=Ym0−ΔY1 ・・・(6)
ここで、Xm1は、補正後のマーカーM1のX座標を示し、Ym1は、補正後のマーカーM1のY座標を示す。この場合、補正部626は、式(5),(6)によって補正したマーカーM1のXY座標(Xm1,Ym1)および焦準制御部622が検出したマーカーM1のZ座標(Zm1)それぞれを撮影情報記録部611に記録してマーカーM1の座標情報を更新する((Xm0,Ym0,Zm0)→(Xm1,Ym1,Zm1))。
Thereafter, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the marker M1 recorded by the imaging information recording unit 611 based on the deviation amount of the marker M1 calculated by the deviation amount calculation unit 625 (step S309). Specifically, the correction unit 626 corrects the XY coordinates (Xm0, Ym0) of the marker M1 recorded by the imaging information recording unit 611 based on the deviation amount of the marker M1 calculated by the deviation
Xm1 = Xm0−ΔX1 (5)
Ym1 = Ym0−ΔY1 (6)
Here, Xm1 indicates the X coordinate of the marker M1 after correction, and Ym1 indicates the Y coordinate of the marker M1 after correction. In this case, the correction unit 626 captures the XY coordinates (Xm1, Ym1) of the marker M1 corrected by the equations (5) and (6) and the Z coordinate (Zm1) of the marker M1 detected by the focusing
続いて、補正部626は、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の座標情報に基づいて、登録地点(指定位置)の座標情報を補正する(ステップS310)。具体的には、補正部626は、上述したステップS309で補正したマーカーM1の座標情報に基づいて、登録地点(例えば、登録地点A,BおよびC)の座標情報を補正する。より詳細には、補正部626は、以下の式によって登録地点A〜Cの座標情報を補正する。
Xa1=Xa0−ΔX1 ・・・(7)
Ya1=Ya0−ΔY1 ・・・(8)
Xb1=Xb0−ΔX1 ・・・(9)
Yb1=Yb0−ΔY1 ・・・(10)
Xc1=Xc0−ΔX1 ・・・(11)
Yc1=Yc0−ΔY1 ・・・(12)
ここで、Xa1は、補正後の登録地点AのX座標を示し、Ya1は、補正後の登録地点AのX座標を示し、Xb1は、補正後の登録地点BのX座標を示し、Yb1は、補正後の登録地点BのX座標を示し、Xc1は、補正後の登録地点CのX座標を示し、Yc1は、補正後の登録地点CのX座標を示す。
Subsequently, the correcting unit 626 corrects the coordinate information of the registration point (designated position) based on the coordinate information of the marker M1 recorded by the imaging information recording unit 611 (step S310). Specifically, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the registered points (for example, registered points A, B, and C) based on the coordinate information of the marker M1 corrected in step S309 described above. More specifically, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the registration points A to C by the following formula.
Xa1 = Xa0−ΔX1 (7)
Ya1 = Ya0−ΔY1 (8)
Xb1 = Xb0−ΔX1 (9)
Yb1 = Yb0−ΔY1 (10)
Xc1 = Xc0−ΔX1 (11)
Yc1 = Yc0−ΔY1 (12)
Here, Xa1 indicates the X coordinate of the registration point A after correction, Ya1 indicates the X coordinate of the registration point A after correction, Xb1 indicates the X coordinate of the registration point B after correction, and Yb1 indicates The X coordinate of the registration point B after correction is indicated, Xc1 is the X coordinate of the registration point C after correction, and Yc1 is the X coordinate of the registration point C after correction.
その後、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録する登録地点へステージ211を移動させる(ステップS311)。例えば、ステージ制御部621は、補正部626によって補正された登録地点A(Xa1,Ya1,Za0)へステージ211を移動させる。
Thereafter, the
続いて、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点に対する焦準部25の鉛直方向(Z方向)における位置を検出する(ステップS312)。例えば、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点Aに対する焦準部25の鉛直方向における位置ΔZa1を検出する。
Subsequently, the focusing
その後、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準駆動部253を駆動して焦準部25を上下方向(Z方向)に移動させることによって、対物レンズ23の焦点をマーカーM1に合焦させるAF処理を実行するために焦準部25を焦点位置へ移動させる(ステップS313)。例えば、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点Aに対する焦点位置Za1(Za1=Za0−ΔZa1)へ焦準部25を移動させる。
After that, the focusing
続いて、顕微鏡制御装置6は、ミラー駆動部274を駆動させてミラーカセット273を回転させて標本SPを撮影可能な波長に切り替える(ステップS314)。具体的には、顕微鏡制御装置6は、ミラーターレット27を制御して照明光を観察用の波長に切り替える。
Subsequently, the microscope control device 6 drives the
その後、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内における標本SPを撮像装置3に撮影させる(ステップS315)。例えば、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内における標本SPの登録地点Aを撮影して登録地点Aの画像データを生成する。
Thereafter, the imaging control unit 627 causes the
続いて、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する全ての登録地点の撮影が終了したか否かを判断する(ステップS316)。顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点の撮影が終了したと判断した場合(ステップS316:Yes)、顕微鏡システム1は、後述するステップS317へ移行する。これに対して、顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点の撮影が終了していないと判断した場合(ステップS316:No)、顕微鏡システム1は、上述したステップS311へ戻る。
Subsequently, the microscope control device 6 determines whether or not the photographing of all the registration points for the specimen SP has been completed based on the photographing information recorded by the photographing information recording unit 611 (step S316). When the microscope control device 6 determines that the imaging of all the registration points for the specimen SP has been completed (step S316: Yes), the
ステップS317において、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過したか否かを判断する。顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過したと判断した場合(ステップS317:Yes)、顕微鏡システム1は、後述するステップS318へ移行する。これに対して、顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過していないと判断した場合(ステップS317:No)、顕微鏡システム1は、登録時間が経過するまで、この判断を続ける。
In step S317, the microscope control device 6 determines whether or not the registration time has elapsed since all of the registration points for the sample SP were captured based on the imaging information recorded by the imaging information recording unit 611. When it is determined that the registration time has elapsed since the microscope control device 6 has photographed all the registration points for the specimen SP (step S317: Yes), the
ステップS318において、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の位置情報に基づいて、ステージ駆動部212を駆動させることによって、マーカー位置にステージ211を移動させる。具体的には、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の登録地点(Xm1,Ym1,Zm1)へステージ211を移動させる。
In step S318, the
続いて、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準部25の鉛直方向における位置を検出する(ステップS319)。具体的には、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準部25の鉛直方向における位置ΔZm2を検出する。
Subsequently, the focusing
その後、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準駆動部253を駆動して焦準部25を上下方向(Z方向)に移動させることによって、対物レンズ23の焦点をマーカーM1に合焦させるAF処理を実行するために焦準部25を焦点位置へ移動させる(ステップS320)。具体的には、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦点位置Zm2(Zm2=Zm1−ΔZm2)へ焦準部25を移動させる。
After that, the focusing
続いて、顕微鏡制御装置6は、ミラー駆動部274を駆動させてミラーカセット273を回転させてマーカーM1を撮影可能なマーカー撮影用の波長に切り替える(ステップS321)。具体的には、顕微鏡制御装置6は、ミラーターレット27を制御して照明光をマーカーM1撮影用の波長に切り替える。
Subsequently, the microscope control device 6 drives the
その後、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内におけるマーカーM1を撮像装置3に撮影させる(ステップS322)。この場合において、撮影制御部627は、撮像装置3が容器D1内に収容されたマーカーM1を撮像して生成したマーキング画像データに対応するマーキング画像(基準画像)に、位置検出部213が検出したステージ211の位置情報(Xm1,Ym1)および焦準部25の焦点位置の位置情報(Zm2)を対応付けて撮影情報記録部611に記録する。
Thereafter, the imaging control unit 627 causes the
続いて、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像内におけるマーカーM1の画像内座標を算出して撮影情報記録部611に記録する(ステップS323)。具体的には、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像からマーカーM1の画像内座標(Px2,Py2)を算出して記録部61に記録する。
Subsequently, the deviation
その後、ずれ量算出部625は、マーカーM1のずれ量を算出する(ステップS324)。具体的には、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像からマーカーM1が移動した移動量(ドリフト量)を算出する。より詳細には、ずれ量算出部625は、ピクセル換算におけるマーキング画像上のマーカーM1のずれ量(ΔPx2,ΔPy2)を以下の式によって算出する。
ΔPx2=Px2−Px1・・・(13)
ΔPy2=Py2−Py1・・・(14)
Thereafter, the deviation
ΔPx2 = Px2−Px1 (13)
ΔPy2 = Py2−Py1 (14)
続いて、ずれ量算出部625は、標本SP面におけるずれ量を算出する(ステップS325)。具体的には、ずれ量算出部625は、上述したステップS324で算出したマーキング画像上のずれ量(ピクセル上のずれ量)に基づいて、標本SP面でのずれ量を算出する。より詳細には、ずれ量算出部625は、標本SP面でのずれ量(ΔX2,ΔY2)を以下の式によって算出する。
ΔX2=ΔPx2×撮像装置3内の撮像素子の1画素のサイズ/対物倍率
・・・(15)
ΔY2=ΔPy2×撮像装置3内の撮像素子の1画素のサイズ/対物倍率
・・・(16)
Subsequently, the deviation
ΔX2 = ΔPx2 × size of one pixel of the image sensor in the
... (15)
ΔY2 = ΔPy2 × size of one pixel of the image sensor in the
... (16)
その後、補正部626は、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の座標情報を補正する(ステップS326)。具体的には、補正部626は、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1のXY座標(Xm2,Ym2)を補正する。より詳細には、補正部626は、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1のXY座標(Xm2,Ym2)を以下の式によって補正する。
Xm2=Xm1−ΔX2 ・・・(17)
Ym2=Ym1−ΔY2 ・・・(18)
ここで、Xm2は、補正後のマーカーM1のX座標を示し、Ym2は、補正後のマーカーM1のY座標を示す。この場合、補正部626は、式(17),(18)によって補正したマーカーM1のXY座標(Xm2,Ym2)および焦準制御部622が検出したマーカーM1のZ座標(Zm2)それぞれを撮影情報記録部611に記録してマーカーM1の座標情報を更新する((Xm1,Ym1,Zm1)→(Xm2,Ym2,Zm2))。
Thereafter, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the marker M1 recorded by the imaging information recording unit 611 based on the deviation amount of the marker M1 calculated by the deviation amount calculation unit 625 (step S326). Specifically, the correction unit 626 corrects the XY coordinates (Xm2, Ym2) of the marker M1 recorded by the imaging information recording unit 611 based on the deviation amount of the marker M1 calculated by the deviation
Xm2 = Xm1−ΔX2 (17)
Ym2 = Ym1−ΔY2 (18)
Here, Xm2 indicates the X coordinate of the corrected marker M1, and Ym2 indicates the Y coordinate of the corrected marker M1. In this case, the correction unit 626 captures the XY coordinates (Xm2, Ym2) of the marker M1 corrected by the equations (17) and (18) and the Z coordinate (Zm2) of the marker M1 detected by the focusing
続いて、補正部626は、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の座標情報に基づいて、登録地点の座標情報を補正する(ステップS327)。具体的には、補正部626は、上述したステップS326で補正したマーカーM1の座標情報に基づいて、登録地点(例えば、登録地点A,BおよびC)の座標情報を補正する。より詳細には、補正部626は、以下の式によって登録地点A〜Cの座標情報を補正する。
Xa2=Xa1−ΔX2 ・・・(19)
Ya2=Ya1−ΔY2 ・・・(20)
Xb2=Xb1−ΔX2 ・・・(21)
Yb2=Yb1−ΔY2 ・・・(22)
Xc2=Xc1−ΔX2 ・・・(23)
Yc2=Yc1−ΔY2 ・・・(24)
ここで、Xa2は、補正後の登録地点AのX座標を示し、Ya2は、補正後の登録地点AのX座標を示し、Xb2は、補正後の登録地点BのX座標を示し、Yb2は、補正後の登録地点BのX座標を示し、Xc2は、補正後の登録地点CのX座標を示し、Yc2は、補正後の登録地点CのX座標を示す。
Subsequently, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the registration point based on the coordinate information of the marker M1 recorded by the imaging information recording unit 611 (step S327). Specifically, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the registered points (for example, registered points A, B, and C) based on the coordinate information of the marker M1 corrected in step S326 described above. More specifically, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the registration points A to C by the following formula.
Xa2 = Xa1-ΔX2 (19)
Ya2 = Ya1-ΔY2 (20)
Xb2 = Xb1-ΔX2 (21)
Yb2 = Yb1−ΔY2 (22)
Xc2 = Xc1-ΔX2 (23)
Yc2 = Yc1−ΔY2 (24)
Here, Xa2 indicates the X coordinate of the registration point A after correction, Ya2 indicates the X coordinate of the registration point A after correction, Xb2 indicates the X coordinate of the registration point B after correction, and Yb2 Xc of the registration point B after correction, Xc2 indicates the X coordinate of the registration point C after correction, and Yc2 indicates the X coordinate of the registration point C after correction.
その後、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録する登録地点へステージ211を移動させる(ステップS328)。例えば、ステージ制御部621は、補正部626によって補正された登録地点A(Xa2,Ya2,Za1)へステージ211を移動させる。
Thereafter, the
続いて、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点に対する焦準部25の鉛直方向(Z方向)における位置を検出する(ステップS329)。例えば、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点Aに対する焦準部25の鉛直方向における位置ΔZa2を検出する。
Subsequently, the focusing
その後、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準駆動部253を駆動して焦準部25を上下方向(Z方向)に移動させることによって、対物レンズ23の焦点をマーカーM1に合焦させるAF処理を実行するために焦準部25を焦点位置へ移動させる(ステップS330)。例えば、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点Aに対する焦点位置Za2(Za2=Za1−ΔZa2)へ焦準部25を移動させる。
After that, the focusing
続いて、顕微鏡制御装置6は、ミラー駆動部274を駆動させてミラーカセット273を回転させて標本SPを撮影可能な波長に切り替える(ステップS331)。具体的には、顕微鏡制御装置6は、ミラーターレット27を制御して照明光を観察用の波長に切り替える。
Subsequently, the microscope control device 6 drives the
その後、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内における標本SPを撮像装置3に撮影させる(ステップS332)。例えば、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内における標本SPの登録地点Aを撮影して登録地点Aの画像データを生成する。
Thereafter, the imaging control unit 627 causes the
このように、顕微鏡システム1は、図6Dに示すように、登録地点B,Cに対して、それぞれ同様にステップS328〜S332を繰り返し行なう。
As described above, the
続いて、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する全ての登録地点の撮影が終了したか否かを判断する(ステップS333)。顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点の撮影が終了したと判断した場合(ステップS333:Yes)、顕微鏡システム1は、後述するステップS334へ移行する。これに対して、顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点の撮影が終了していないと判断した場合(ステップS333:No)、顕微鏡システム1は、上述したステップS328へ戻る。
Subsequently, the microscope control device 6 determines whether or not the photographing of all the registration points for the specimen SP has been completed based on the photographing information recorded by the photographing information recording unit 611 (step S333). When the microscope control device 6 determines that the imaging of all the registration points for the sample SP has been completed (step S333: Yes), the
ステップS334において、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過したか否かを判断する。顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過したと判断した場合(ステップS334:Yes)、顕微鏡システム1は、後述するステップS335へ移行する。これに対して、顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過していないと判断した場合(ステップS334:No)、顕微鏡システム1は、登録時間が経過するまで、この判断を続ける。
In step S334, the microscope control device 6 determines whether or not the registration time has elapsed since the imaging of all the registration points for the specimen SP based on the imaging information recorded by the imaging information recording unit 611. When it is determined that the registration time has elapsed since the microscope control device 6 photographed all the registration points for the specimen SP (step S334: Yes), the
ステップS335において、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する全ての登録地点を撮影する指定サイクルが終了したか否かを判断する。顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影する指定サイクルが終了したと判断した場合(ステップS335:Yes)、即ち、トータルの撮影時間が終了したと判断された場合、顕微鏡システム1は、後述するステップS336へ移行する。これに対して、顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影する指定サイクルが終了していないと判断した場合(ステップS335:No)、顕微鏡システム1は、上述したステップS318へ戻る。
In step S335, the microscope control device 6 determines whether or not the designated cycle for photographing all the registration points for the specimen SP has been completed based on the photographing information recorded by the photographing information recording unit 611. When the microscope control device 6 determines that the designated cycle for imaging all the registration points for the specimen SP has ended (step S335: Yes), that is, when it is determined that the total imaging time has ended, the
ステップS336において、画像処理部623は、記録部61が記録する複数の画像データを時間的に順次繋げたタイムラプス動画を標本SPの指定位置毎に生成して記録部61に記録する。ステップS336の後、顕微鏡システム1は、図4のメインルーチンへ戻る。
In step S336, the
以上説明した本発明の実施の形態1によれば、標本の種類に関わらず、簡易な構成で、熱ドリフトによる標本の指定位置のずれを正確に補正することができる。 According to the first embodiment of the present invention described above, it is possible to accurately correct the deviation of the designated position of the specimen due to the thermal drift with a simple configuration regardless of the kind of specimen.
さらに、本発明の実施の形態1によれば、1サイクル毎に、標本SP上における観察箇所を指定する複数の指定位置をそれぞれ補正するので、より正確なタイムラプス観察を行うことができる。 Furthermore, according to the first embodiment of the present invention, since a plurality of designated positions that designate observation locations on the specimen SP are corrected for each cycle, more accurate time-lapse observation can be performed.
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態2に係る顕微鏡システムは、上述した実施の形態1と同様の構成を有し、実行する処理が異なる。具体的には、セッティング処理およびタイムラプス処理が異なる。このため、以下においては、本実施の形態2に係る顕微鏡システムが実行する処理について説明する。なお、上述した実施の形態1に係る顕微鏡システム1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The microscope system according to the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment described above, and the processing to be executed is different. Specifically, the setting process and the time lapse process are different. For this reason, below, the process which the microscope system which concerns on this
〔セッティング処理〕
まず、本実施の形態2に係る顕微鏡システム1が実行するセッティング処理の詳細について説明する。図7は、本実施の形態2に係る顕微鏡システム1が実行するセッティング処理の概要を示すフローチャートである。
[Setting processing]
First, details of the setting process executed by the
図7に示すように、撮影情報設定部624は、ユーザが入力部4を介して焦準部25およびステージ211を操作し、標本SPの所定の登録地点に移動させてタイムラプス観察を行う場所の登録地点を撮影情報記録部611へ記録(登録)する(ステップS401)。具体的には、撮影情報設定部624は、登録地点のX、Y、Z座標情報を撮影情報記録部611に記録する。より詳細には、撮影情報設定部624は、標本SPの所定の登録地点に対して、位置検出部213が検出したXおよびY座標およびステージ211の鉛直方向における高さを検出する高さ検出部(図示せず)が検出したZ座標を撮影情報記録部611に記録させる。例えば、撮影情報設定部624は、標本SPの所定の登録地点A、B、CおよびDそれぞれに対して、登録地点A(Xa0,Ya0,Za0)、登録地点B(Xb0,Yb0,Zb0)、登録地点C(Xc0,Yc0,Zc0)および登録地点D(Xd0,Yd0,Zd0)を撮影情報記録部611に記録させる。
As shown in FIG. 7, the imaging
続いて、顕微鏡制御装置6は、ミラー駆動部274を駆動させてミラーカセット273を回転させてマーカーM1を撮影可能なマーカー撮影用の波長に切り替える(ステップS402)。具体的には、顕微鏡制御装置6は、ミラーターレット27を制御して照明光をマーカーM1撮影用の波長に切り替える。
Subsequently, the microscope control device 6 drives the
その後、撮影制御部627は、ユーザが入力部4を介して焦準部25およびステージ211を操作し、撮像装置3の視野内(例えば、撮像装置3の視野中心)に移動させたマーカーM1を撮像装置3に撮影させる(ステップS403)。この場合、撮影情報設定部624は、マーカーM1に対して、位置検出部213が検出したXおよびY座標および高さ検出部(図示せず)が検出したZ座標を撮影情報記録部611に記録させる。例えば、撮影情報設定部624は、マーカーM1の登録地点(Xm0,Ym0,Zm0)を撮影情報記録部611に記録させる。さらに、撮影情報設定部624は、撮像装置3が撮影した画像データに対応する画像内において、マーカーM1の位置を記録するため、画像処理部623が検出した画像内におけるマーカーM1の画像座標(Px0,Py0)を撮影情報記録部611に記録させる。
Thereafter, the imaging control unit 627 operates the focusing
続いて、撮影情報設定部624は、入力部4を介して入力されたタイムラプスの時間間隔、撮影時間、撮影回数および補正回数を撮影情報記録部611に記録する(ステップS404)。例えば、撮影情報設定部624は、入力部4を介して入力されたA地点の1回目から2回目の撮影間隔t、それの撮影間隔tをT時間分または繰り返す回数nおよび1サイクル中のタイムタプル観察において補正する熱ドリフトによるずれ量を補正する補正回数θを撮影情報記録部611に記録する。ステップS404の後、顕微鏡システム1は、図4のメインルーチンへ戻る。
Subsequently, the shooting
〔タイムラプス処理〕
次に、本実施の形態2に係る顕微鏡システム1が実行するタイムラプス処理の詳細について説明する。図8Aは、本実施の形態2に係る顕微鏡システム1が実行するタイムラプス処理の概要を示すフローチャートである。図8Bは、本実施の形態2に係る顕微鏡システム1が実行するタイムラプス処理の概要を示すフローチャートである。図8Cは、本実施の形態2に係る顕微鏡システム1が実行するタイムラプス処理の概要を示すタイムチャートである。
[Time-lapse processing]
Next, details of the time lapse process executed by the
図8A、図8B、および図8Cに示すように、まず、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録する位置情報に基づいて、ステージ駆動部212を駆動させることによって、マーカー位置にステージ211を移動させる(ステップS501)。具体的には、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の登録地点(Xm0,Ym0,Zm0)へステージ211を移動させる。
As shown in FIGS. 8A, 8B, and 8C, first, the
続いて、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準部25の鉛直方向(Z方向)における位置を検出する(ステップS502)。具体的には、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準部25の鉛直方向における位置ΔZm1を検出する。
Subsequently, the focusing
その後、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準駆動部253を駆動して焦準部25を上下方向(Z方向)に移動させることによって、対物レンズ23の焦点をマーカーM1に合焦させるAF処理を実行するために焦準部25を焦点位置へ移動させる(ステップS503)。具体的には、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦点位置Zm1(Zm1=Zm0−ΔZm1)へ焦準部25を移動させる。
After that, the focusing
続いて、顕微鏡制御装置6は、ミラー駆動部274を駆動させてミラーカセット273を回転させてマーカーM1を撮影可能なマーカー撮影用の波長に切り替える(ステップS504)。具体的には、顕微鏡制御装置6は、ミラーターレット27を制御して照明光をマーカーM1撮影用の波長に切り替える。
Subsequently, the microscope control device 6 drives the
その後、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内におけるマーカーM1を撮像装置3に撮影させる(ステップS505)。この場合において、撮影制御部627は、撮像装置3が容器D1内に収容されたマーカーM1を撮像して生成したマーキング画像データに対応するマーキング画像(基準画像)に、位置検出部213が検出したステージ211の位置情報(Xm0,Ym0)および焦準部25の焦点位置の位置情報(Zm1)を対応付けて撮影情報記録部611に記録する。
Thereafter, the imaging control unit 627 causes the
続いて、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像内におけるマーカーM1の画像内座標を算出して記録部61に記録する(ステップS506)。具体的には、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像からマーカーM1の画像内座標(Px1,Py1)を算出して記録部61に記録する。
Subsequently, the deviation
その後、ずれ量算出部625は、マーカーM1のずれ量を算出する(ステップS507)。具体的には、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像からマーカーM1が移動した移動量(ドリフト量)を算出する。より詳細には、ずれ量算出部625は、ピクセル換算におけるマーキング画像上のマーカーM1のずれ量(ΔPx1,ΔPy1)を上述した式(1),(2)によって算出する。
Thereafter, the deviation
続いて、ずれ量算出部625は、標本SP面におけるずれ量を算出する(ステップS508)。具体的には、ずれ量算出部625は、上述したステップS307で算出したマーキング画像上のずれ量(ピクセル上のずれ量)に基づいて、標本SP面でのずれ量を算出する。より詳細には、ずれ量算出部625は、標本SP面でのずれ量(ΔX1,ΔY1)を上述した式(3),(4)によって算出する。
Subsequently, the deviation
その後、補正部626は、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の座標情報を補正する(ステップS509)。具体的には、補正部626は、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1のXY座標(Xm0,Ym0)を補正する。より詳細には、補正部626は、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1のXY座標(Xm0,Ym0)を上述した式(5),(6)によって補正する。この場合、補正部626は、式(5),(6)によって補正したマーカーM1のXY座標(Xm1,Ym1)および焦準制御部622が検出したマーカーM1のZ座標(Zm1)それぞれを撮影情報記録部611に記録してマーカーM1の座標情報を更新する((Xm0,Ym0,Zm0)→(Xm1,Ym1,Zm1))。
Thereafter, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the marker M1 recorded by the imaging information recording unit 611 based on the deviation amount of the marker M1 calculated by the deviation amount calculation unit 625 (step S509). Specifically, the correction unit 626 corrects the XY coordinates (Xm0, Ym0) of the marker M1 recorded by the imaging information recording unit 611 based on the deviation amount of the marker M1 calculated by the deviation
続いて、補正部626は、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の座標情報に基づいて、登録地点の座標情報(指定位置)を補正する(ステップS510)。具体的には、補正部626は、上述したステップS309で補正したマーカーM1の座標情報に基づいて、登録地点(例えば、登録地点AおよびB)の座標情報を補正する。より詳細には、補正部626は、上述した式(7)〜(10)によって登録地点AおよびBの座標情報を補正する。 Subsequently, the correction unit 626 corrects the coordinate information (designated position) of the registration point based on the coordinate information of the marker M1 recorded by the imaging information recording unit 611 (step S510). Specifically, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the registered points (for example, registered points A and B) based on the coordinate information of the marker M1 corrected in step S309 described above. More specifically, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the registration points A and B by the above-described equations (7) to (10).
その後、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録する登録地点へステージ211を移動させる(ステップ511)。例えば、ステージ制御部621は、図8Cに示すように、補正部626によって補正された登録地点A(Xa1,Yb1,Za0)へステージ211を移動させる。
Thereafter, the
続いて、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点に対する焦準部25の鉛直方向(Z方向)における位置を検出する(ステップS512)。例えば、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点Aに対する焦準部25の鉛直方向における位置ΔZa1を検出する。
Subsequently, the focusing
その後、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準駆動部253を駆動して焦準部25を上下方向(Z方向)に移動させることによって、対物レンズ23の焦点をマーカーM1に合焦させるAF処理を実行するために焦準部25を焦点位置へ移動させる(ステップS513)。例えば、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点Aに対する焦点位置Za1(Za1=Za0−ΔZa1)へ焦準部25を移動させる。
After that, the focusing
続いて、顕微鏡制御装置6は、ミラー駆動部274を駆動させてミラーカセット273を回転させて標本SPを撮影可能な波長に切り替える(ステップS514)。具体的には、顕微鏡制御装置6は、ミラーターレット27を制御して照明光を観察用の波長に切り替える。
Subsequently, the microscope control device 6 drives the
その後、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内における標本SPを撮像装置3に撮影させる(ステップS515)。例えば、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内における標本SPの登録地点Aを撮影して登録地点Aの画像データを生成する。
Thereafter, the imaging control unit 627 causes the
続いて、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する指定の登録地点の撮影が終了したか否かを判断する(ステップS516)。具体的には、顕微鏡制御装置6は、標本SPに対する登録地点AおよびBの撮影が終了したか否かを判断する。撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する指定の登録地点の撮影が終了したと判断した場合(ステップS516:Yes)、顕微鏡システム1は、後述するステップS517へ移行する。これに対して、標本SPに対する指定の登録地点の撮影が終了していないと判断した場合(ステップS516:No)、顕微鏡システム1は、上述したステップS511へ戻る。
Subsequently, the microscope control device 6 determines whether or not the photographing of the designated registration point with respect to the specimen SP has been completed based on the photographing information recorded by the photographing information recording unit 611 (step S516). Specifically, the microscope control device 6 determines whether or not the photographing of the registration points A and B with respect to the specimen SP has been completed. If it is determined that the imaging of the designated registration point for the specimen SP has been completed based on the imaging information recorded by the imaging information recording unit 611 (step S516: Yes), the
ステップS517において、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の位置情報に基づいて、ステージ駆動部212を駆動させることによって、マーカー位置にステージ211を移動させる。具体的には、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の登録地点(Xm1,Ym1,Zm1)へステージ211を移動させる。
In step S517, the
続いて、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準部25の鉛直方向における位置を検出する(ステップS518)。具体的には、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準部25の鉛直方向における位置ΔZm1’を検出する。
Subsequently, the focusing
その後、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準駆動部253を駆動して焦準部25を上下方向(Z方向)に移動させることによって、対物レンズ23の焦点をマーカーM1に合焦させるAF処理を実行するために焦準部25を焦点位置へ移動させる(ステップS519)。具体的には、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦点位置Zm1’(Zm1’=Zm1−ΔZm1’)へ焦準部25を移動させる。
After that, the focusing
続いて、顕微鏡制御装置6は、ミラー駆動部274を駆動させてミラーカセット273を回転させてマーカーM1を撮影可能なマーカー撮影用の波長に切り替える(ステップS520)。具体的には、顕微鏡制御装置6は、ミラーターレット27を制御して照明光をマーカーM1撮影用の波長に切り替える。
Subsequently, the microscope control device 6 drives the
その後、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内におけるマーカーM1を撮像装置3に撮影させる(ステップS521)。この場合において、この場合において、撮影制御部627は、撮像装置3が容器D1内に収容されたマーカーM1を撮像して生成したマーキング画像データに対応するマーキング画像(基準画像)に、位置検出部213が検出したステージ211の位置情報(Xm1,Ym1)および焦準部25の焦点位置の位置情報(Zm1’)を対応付けて撮影情報記録部611に記録する。
Thereafter, the imaging control unit 627 causes the
続いて、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像内におけるマーカーM1の画像内座標を算出して撮影情報記録部611に記録する(ステップS522)。具体的には、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像からマーカーM1の画像内座標(Px1’,Py1’)を算出して記録部61に記録する。
Subsequently, the deviation
その後、ずれ量算出部625は、マーカーM1のずれ量を算出する(ステップS523)。具体的には、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像からマーカーM1が移動した移動量(ドリフト量)を算出する。より詳細には、ずれ量算出部625は、ピクセル換算におけるマーキング画像上のマーカーM1のずれ量(ΔPx1’,ΔPy1’)を以下の式によって算出する。
ΔPx1’=Px1’−Px1・・・(25)
ΔPy1’=Py1’−Py1・・・(26)
Thereafter, the deviation
ΔPx1 ′ = Px1′−Px1 (25)
ΔPy1 ′ = Py1′−Py1 (26)
続いて、ずれ量算出部625は、標本SP面におけるずれ量を算出する(ステップS524)。具体的には、ずれ量算出部625は、上述したステップS523で算出したマーキング画像上のずれ量(ピクセル上のずれ量)に基づいて、標本SP面でのずれ量を算出する。より詳細には、ずれ量算出部625は、標本SP面でのずれ量(ΔX1’,ΔY1’)を以下の式によって算出する。
ΔX1’=ΔPx1’×撮像装置3内の撮像素子の1画素のサイズ/対物倍率
・・・(27)
ΔY1’=ΔPy1’×撮像装置3内の撮像素子の1画素のサイズ/対物倍率
・・・(28)
Subsequently, the deviation
ΔX1 ′ = ΔPx1 ′ × size of one pixel of the image pickup device in the
... (27)
ΔY1 ′ = ΔPy1 ′ × size of one pixel of the image pickup device in the
... (28)
その後、補正部626は、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の座標情報を補正する(ステップS525)。具体的には、補正部626は、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1のXY座標(Xm1’,Ym1’)を補正する。より詳細には、補正部626は、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1のXY座標(Xm1’,Ym1’)を以下の式によって補正する。
Xm1’=Xm1−ΔX1’ ・・・(29)
Ym1’=Ym1−ΔY1’ ・・・(30)
ここで、Xm1’は、補正後のマーカーM1のX座標を示し、Ym1’は、補正後のマーカーM1のY座標を示す。この場合、補正部626は、式(29),(30)によって補正したマーカーM1のXY座標(Xm1’,Ym1’)および焦準制御部622が検出したマーカーM1のZ座標(Zm1’)それぞれを撮影情報記録部611に記録してマーカーM1の座標情報を更新する((Xm1,Ym1,Zm1)→(Xm1’,Ym1’,Zm1’))。
Thereafter, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the marker M1 recorded by the imaging information recording unit 611 based on the deviation amount of the marker M1 calculated by the deviation amount calculation unit 625 (step S525). Specifically, the correction unit 626 corrects the XY coordinates (Xm1 ′, Ym1 ′) of the marker M1 recorded by the imaging information recording unit 611 based on the deviation amount of the marker M1 calculated by the deviation
Xm1 ′ = Xm1−ΔX1 ′ (29)
Ym1 ′ = Ym1−ΔY1 ′ (30)
Here, Xm1 ′ represents the X coordinate of the corrected marker M1, and Ym1 ′ represents the Y coordinate of the corrected marker M1. In this case, the correction unit 626 uses the XY coordinates (Xm1 ′, Ym1 ′) of the marker M1 corrected by the equations (29) and (30) and the Z coordinate (Zm1 ′) of the marker M1 detected by the focusing
続いて、補正部626は、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の座標情報に基づいて、登録地点の座標情報を補正する(ステップS526)。具体的には、補正部626は、上述したステップS525で補正したマーカーM1の座標情報に基づいて、登録地点(例えば、登録地点CおよびD)の座標情報を補正する。より詳細には、補正部626は、以下の式によって登録地点CおよびDの座標情報を補正する。
Xc1=Xc0−ΔX1’ ・・・(31)
Yc1=Yc0−ΔY1’ ・・・(32)
Xd1=Xd0−ΔX1’ ・・・(33)
Yd1=Yd0−ΔY1’ ・・・(34)
ここで、Xc1は、補正後の登録地点CのX座標を示し、Yc1は、補正後の登録地点CのX座標を示し、Xd1は、補正後の登録地点DのX座標を示し、Yd1は、補正後の登録地点DのX座標を示す。
Subsequently, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the registration point based on the coordinate information of the marker M1 recorded by the imaging information recording unit 611 (step S526). Specifically, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the registered points (for example, registered points C and D) based on the coordinate information of the marker M1 corrected in step S525 described above. More specifically, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the registration points C and D by the following formula.
Xc1 = Xc0−ΔX1 ′ (31)
Yc1 = Yc0−ΔY1 ′ (32)
Xd1 = Xd0−ΔX1 ′ (33)
Yd1 = Yd0−ΔY1 ′ (34)
Here, Xc1 indicates the X coordinate of the corrected registration point C, Yc1 indicates the X coordinate of the corrected registration point C, Xd1 indicates the X coordinate of the corrected registration point D, and Yd1 indicates The X coordinate of the registration point D after correction is shown.
その後、ステージ制御部621は、図8Cに示すように、撮影情報記録部611が記録する登録地点へステージ211を移動させる(ステップS527)。例えば、ステージ制御部621は、補正部626によって補正された登録地点C(Xc1,Yc1,Za0)へステージ211を移動させる。
Thereafter, the
続いて、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点に対する焦準部25の鉛直方向(Z方向)における位置を検出する(ステップS528)。例えば、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点Cに対する焦準部25の鉛直方向における位置ΔZc1を検出する。
Subsequently, the focusing
その後、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準駆動部253を駆動して焦準部25を上下方向(Z方向)に移動させることによって、対物レンズ23の焦点をマーカーM1に合焦させるAF処理を実行するために焦準部25を焦点位置へ移動させる(ステップS529)。例えば、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点Cに対する焦点位置Zc1(Za1=Za0−ΔZa1)へ焦準部25を移動させる。
After that, the focusing
続いて、顕微鏡制御装置6は、ミラー駆動部274を駆動させてミラーカセット273を回転させて標本SPを撮影可能な波長に切り替える(ステップS530)。具体的には、顕微鏡制御装置6は、ミラーターレット27を制御して照明光を観察用の波長に切り替える。
Subsequently, the microscope control device 6 drives the
その後、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内における標本SPを撮像装置3に撮影させる(ステップS531)。例えば、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内における標本SPの登録地点Cを撮影して登録地点Cの画像データを生成する。
Thereafter, the imaging control unit 627 causes the
続いて、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する指定の登録地点の撮影が終了したか否かを判断する(ステップS532)。具体的には、顕微鏡制御装置6は、標本SPに対する登録地点CおよびDの撮影が終了したか否かを判断する。撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する指定の登録地点の撮影が終了したと判断した場合(ステップS532:Yes)、顕微鏡システム1は、後述するステップS533へ移行する。これに対して、標本SPに対する指定の登録地点の撮影が終了していないと判断した場合(ステップS532:No)、顕微鏡システム1は、上述したステップS527へ戻る。
Subsequently, the microscope control device 6 determines whether or not the photographing of the designated registration point with respect to the specimen SP has been completed based on the photographing information recorded by the photographing information recording unit 611 (Step S532). Specifically, the microscope control device 6 determines whether or not the photographing of the registration points C and D with respect to the specimen SP has been completed. When it is determined that the imaging of the designated registration point with respect to the sample SP has been completed based on the imaging information recorded by the imaging information recording unit 611 (step S532: Yes), the
ステップS533において、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過したか否かを判断する。顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過したと判断した場合(ステップS533:Yes)、顕微鏡システム1は、後述するステップS534へ移行する。これに対して、顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過していないと判断した場合(ステップS533:No)、顕微鏡システム1は、登録時間が経過するまで、この判断を続ける。
In step S533, the microscope control device 6 determines whether or not the registration time has elapsed since the imaging of all the registration points for the specimen SP based on the imaging information recorded by the imaging information recording unit 611. When it is determined that the registration time has elapsed since the microscope control device 6 photographed all the registration points for the specimen SP (step S533: Yes), the
ステップS534において、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する全ての登録地点を撮影する指定サイクルが終了したか否かを判断する。顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影する指定サイクルが終了したと判断した場合(ステップS534:Yes)、顕微鏡システム1は、後述するステップS535へ移行する。これに対して、顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影する指定サイクルが終了していないと判断した場合(ステップS534:No)、顕微鏡システム1は、上述したステップS511へ戻る。
In step S534, the microscope control device 6 determines whether or not the designated cycle for photographing all the registration points for the specimen SP has been completed based on the photographing information recorded by the photographing information recording unit 611. When the microscope control device 6 determines that the designated cycle for photographing all the registration points for the specimen SP has been completed (step S534: Yes), the
ステップS535において、画像処理部623は、記録部61が記録する複数の画像データを時間的に順次繋げたタイムラプス動画を標本SPの指定位置毎に生成して記録部61に記録する。ステップS535の後、顕微鏡システム1は、図4のメインルーチンへ戻る。
In step S535, the
以上説明した本発明の実施の形態2によれば、標本の種類に関わらず、簡易な構成で、熱ドリフトによる標本の指定位置のずれを正確に補正することができる。 According to the second embodiment of the present invention described above, the deviation of the designated position of the sample due to thermal drift can be accurately corrected with a simple configuration regardless of the type of sample.
また、本発明の実施の形態2によれば、タイムラプス観察の1サイクル中に生じる熱ドリフトの影響も小さくすることができる。 Further, according to the second embodiment of the present invention, it is possible to reduce the influence of thermal drift that occurs during one cycle of time-lapse observation.
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態3に係る顕微鏡システムは、上述した実施の形態1に係る顕微鏡システム1の構成が異なるとともに、実行するタイムラプス処理が異なる。このため、以下においては、本実施の形態3に係る顕微鏡システムの構成を説明後、本実施の形態3に係る顕微鏡システムが実行する処理について説明する。なお、上述した実施の形態1に係る顕微鏡システム1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The microscope system according to the third embodiment is different in the configuration of the
〔顕微鏡システムの構成〕
図9は、本発明の実施の形態3に係る顕微鏡システムの構成を概略的に示す模式図である。図9に示す顕微鏡システム1aは、顕微鏡装置2と、撮像装置3と、入力部4と、表示部5と、顕微鏡制御装置6aと、を備える。
[Configuration of microscope system]
FIG. 9 is a schematic diagram schematically showing the configuration of the microscope system according to the third embodiment of the present invention. A microscope system 1a illustrated in FIG. 9 includes a
顕微鏡制御装置6aは、記録部61と、顕微鏡システム1aの各部を統括的に制御する制御部62aと、を備える。
The microscope control device 6a includes a recording unit 61 and a
制御部62aは、ステージ制御部621と、焦準制御部622と、画像処理部623と、撮影情報設定部624と、ずれ量算出部625と、補正部626aと、撮影制御部627と、表示制御部628と、を有する。
The
補正部626aは、タイムラプス観察で指定されたサイクル数が終了した後に、記録部61が記録する各画像データに対応する画像に対応付けられたずれ量に基づいて、画像データに対応する画像内における標本SPの観察箇所に対応する指定位置(登録位置)を補正する。
After the number of cycles designated by the time lapse observation is completed, the
〔タイムラプス処理〕
次に、本実施の形態3に係る顕微鏡システム1が実行するタイムラプス処理の詳細について説明する。図10Aは、本実施の形態3に係る顕微鏡システム1が実行するタイムラプス処理の概要を示すフローチャートである。図10Bは、本実施の形態3に係る顕微鏡システム1が実行するタイムラプス処理の概要を示すフローチャートである。
[Time-lapse processing]
Next, details of the time lapse process executed by the
図10Aおよび図10Bに示すように、まず、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録する位置情報に基づいて、ステージ駆動部212を駆動させることによって、マーカー位置にステージ211を移動させる(ステップS601)。具体的には、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の登録地点(Xm0,Ym0,Zm0)へステージ211を移動させる。
As shown in FIGS. 10A and 10B, first, the
続いて、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準部25の鉛直方向(Z方向)における位置を検出する(ステップS602)。具体的には、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準部25の鉛直方向における位置ΔZm1を検出する。
Subsequently, the focusing
その後、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準駆動部253を駆動して焦準部25を上下方向(Z方向)に移動させることによって、対物レンズ23の焦点をマーカーM1に合焦させるAF処理を実行するために焦準部25を焦点位置へ移動させる(ステップS603)。具体的には、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦点位置Zm1(Zm1=Zm0−ΔZm1)へ焦準部25を移動させる。
After that, the focusing
続いて、顕微鏡制御装置6は、ミラー駆動部274を駆動させてミラーカセット273を回転させてマーカーM1を撮影可能なマーカー撮影用の波長に切り替える(ステップS604)。具体的には、顕微鏡制御装置6は、ミラーターレット27を制御して照明光をマーカーM1撮影用の波長に切り替える。
Subsequently, the microscope control device 6 drives the
その後、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内におけるマーカーM1を撮像装置3に撮影させる(ステップS605)。この場合において、撮影制御部627は、撮像装置3が容器D1内に収容されたマーカーM1を撮像して生成したマーキング画像データに対応するマーキング画像(基準画像)に、位置検出部213が検出したステージ211の位置情報(Xm0,Ym0)および焦準部25の焦点位置の位置情報(Zm1)を対応付けて撮影情報記録部611に記録する。
Thereafter, the imaging control unit 627 causes the
続いて、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像内におけるマーカーM1の画像内座標を算出して記録部61に記録する(ステップS606)。具体的には、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像からマーカーM1の画像内座標(Px1,Py1)を算出して記録部61に記録する。
Subsequently, the deviation
その後、ずれ量算出部625は、マーカーM1のずれ量を算出する(ステップS607)。具体的には、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像からマーカーM1が移動した移動量(ドリフト量)を算出する。より詳細には、ずれ量算出部625は、ピクセル換算におけるマーキング画像上のマーカーM1のずれ量(ΔPx1,ΔPy1)を上述した式(1),(2)によって算出する。
Thereafter, the deviation
続いて、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録する登録地点へステージ211を移動させる(ステップS608)。例えば、ステージ制御部621は、補正部626によって補正された登録地点A(Xa1,Ya1,Za0)へステージ211を移動させる。
Subsequently, the
その後、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点に対する焦準部25の鉛直方向(Z方向)における位置を検出する(ステップS609)。例えば、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点Aに対する焦準部25の鉛直方向における位置ΔZa1を検出する。
Thereafter, the focusing
続いて、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準駆動部253を駆動して焦準部25を上下方向(Z方向)に移動させることによって、対物レンズ23の焦点をマーカーM1に合焦させるAF処理を実行するために焦準部25を焦点位置へ移動させる(ステップS610)。例えば、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点Aに対する焦点位置Za1(Za1=Za0−ΔZa1)へ焦準部25を移動させる。
Subsequently, the focusing
その後、顕微鏡制御装置6は、ミラー駆動部274を駆動させてミラーカセット273を回転させて標本SPを撮影可能な波長に切り替える(ステップS611)。具体的には、顕微鏡制御装置6は、ミラーターレット27を制御して照明光を観察用の波長に切り替える。
Thereafter, the microscope control device 6 drives the
続いて、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内における標本SPを撮像装置3に撮影させる(ステップS612)。例えば、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内における標本SPの登録地点Aを撮影して登録地点Aの画像データを生成する。
Subsequently, the imaging control unit 627 causes the
その後、撮影制御部627は、撮像装置3が生成した画像データに対応する画像に、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量を付与して記録部61に記録する(ステップS613)。例えば、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内における標本SPの登録地点Aを撮影して登録地点Aの画像データに対応する画像に、ずれ量算出部625がステップS607で算出したマーカーM1のずれ量(ΔPx1,ΔPy1)を付与して(対応付けて)記録部61に記録する。
Thereafter, the imaging control unit 627 assigns the deviation amount of the marker M1 calculated by the deviation
続いて、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する全ての登録地点の撮影が終了したか否かを判断する(ステップS614)。顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点の撮影が終了したと判断した場合(ステップS614:Yes)、顕微鏡システム1aは、後述するステップS615へ移行する。これに対して、顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点の撮影が終了していないと判断した場合(ステップS614:No)、顕微鏡システム1aは、上述したステップS608へ戻る。 Subsequently, the microscope control device 6 determines whether or not the photographing of all the registration points for the specimen SP has been completed based on the photographing information recorded by the photographing information recording unit 611 (Step S614). When the microscope control device 6 determines that the photographing of all the registration points for the specimen SP has been completed (step S614: Yes), the microscope system 1a proceeds to step S615 described later. On the other hand, when the microscope control device 6 determines that the imaging of all the registration points for the specimen SP has not been completed (step S614: No), the microscope system 1a returns to step S608 described above.
ステップS615において、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過したか否かを判断する。顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過したと判断した場合(ステップS615:Yes)、顕微鏡システム1aは、後述するステップS616へ移行する。これに対して、顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過していないと判断した場合(ステップS615:No)、顕微鏡システム1aは、登録時間が経過するまで、この判断を続ける。 In step S615, the microscope control device 6 determines whether or not the registration time has elapsed since the imaging of all the registration points for the specimen SP based on the imaging information recorded by the imaging information recording unit 611. When it is determined that the registration time has elapsed since the microscope control device 6 photographed all the registration points for the specimen SP (step S615: Yes), the microscope system 1a proceeds to step S616 described later. On the other hand, when the microscope control device 6 determines that the registration time has not elapsed since the imaging of all the registration points for the specimen SP (step S615: No), the microscope system 1a passes the registration time. Continue this judgment until.
ステップS616において、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の位置情報に基づいて、ステージ駆動部212を駆動させることによって、マーカー位置にステージ211を移動させる。具体的には、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の登録地点(Xm1,Ym1,Zm1)へステージ211を移動させる。
In step S616, the
続いて、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準部25の鉛直方向における位置を検出する(ステップS617)。具体的には、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準部25の鉛直方向における位置ΔZm2を検出する。
Subsequently, the focusing
その後、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準駆動部253を駆動して焦準部25を上下方向(Z方向)に移動させることによって、対物レンズ23の焦点をマーカーM1に合焦させるAF処理を実行するために焦準部25を焦点位置へ移動させる(ステップS618)。具体的には、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦点位置Zm2(Zm2=Zm1−ΔZm2)へ焦準部25を移動させる。
After that, the focusing
続いて、顕微鏡制御装置6は、ミラー駆動部274を駆動させてミラーカセット273を回転させてマーカーM1を撮影可能なマーカー撮影用の波長に切り替える(ステップS619)。具体的には、顕微鏡制御装置6は、ミラーターレット27を制御して照明光をマーカーM1撮影用の波長に切り替える。
Subsequently, the microscope control device 6 drives the
その後、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内におけるマーカーM1を撮像装置3に撮影させる(ステップS620)。この場合において、撮影制御部627は、撮像装置3が容器D1内に収容されたマーカーM1を撮像して生成したマーキング画像データに対応するマーキング画像(基準画像)に、位置検出部213が検出したステージ211の位置情報(Xm0,Ym0)および焦準部25の焦点位置の位置情報(Zm2)を対応付けて撮影情報記録部611に記録(更新)する。
Thereafter, the imaging control unit 627 causes the
続いて、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像内におけるマーカーM1の画像内座標を算出して撮影情報記録部611に記録する(ステップS621)。具体的には、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像からマーカーM1の画像内座標(Px2,Py2)を算出して記録部61に記録する。
Subsequently, the deviation
その後、ずれ量算出部625は、マーカーM1のずれ量を算出する(ステップS622)。具体的には、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像からマーカーM1が移動した移動量(ドリフト量)を算出する。より詳細には、ずれ量算出部625は、ピクセル換算におけるマーキング画像上のマーカーM1のずれ量(ΔPx2,ΔPy2)を上述した式(13),(14)によって算出する。
Thereafter, the deviation
続いて、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録する登録地点へステージ211を移動させる(ステップS623)。例えば、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録する登録地点A(Xa0,Ya0,Za1)へステージ211を移動させる。
Subsequently, the
その後、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点に対する焦準部25の鉛直方向(Z方向)における位置を検出する(ステップS624)。例えば、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点Aに対する焦準部25の鉛直方向における位置ΔZa2を検出する。
Thereafter, the focusing
続いて、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準駆動部253を駆動して焦準部25を上下方向(Z方向)に移動させることによって、対物レンズ23の焦点をマーカーM1に合焦させるAF処理を実行するために焦準部25を焦点位置へ移動させる(ステップS625)。例えば、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点Aに対する焦点位置Za2(Za2=Za1−ΔZa2)へ焦準部25を移動させる。
Subsequently, the focusing
その後、顕微鏡制御装置6は、ミラー駆動部274を駆動させてミラーカセット273を回転させて標本SPを撮影可能な波長に切り替える(ステップS626)。具体的には、顕微鏡制御装置6は、ミラーターレット27を制御して照明光を観察用の波長に切り替える。
Thereafter, the microscope control device 6 drives the
続いて、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内における標本SPを撮像装置3に撮影させる(ステップS627)。例えば、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内における標本SPの登録地点Aを撮影して登録地点Aの画像データを生成する。
Subsequently, the imaging control unit 627 causes the
その後、撮影制御部627は、撮像装置3が生成した画像データに対応する画像に、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量を付与して記録部61に記録する(ステップS628)。例えば、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内における標本SPの登録地点Aを撮影して登録地点Aの画像データに対応する画像に、ずれ量算出部625がステップS622で算出したマーカーM1のずれ量(ΔPx2,ΔPy2)を付与して(対応付けて)記録部61に記録する。
Thereafter, the imaging control unit 627 assigns the deviation amount of the marker M1 calculated by the deviation
続いて、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する全ての登録地点の撮影が終了したか否かを判断する(ステップS629)。顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点の撮影が終了したと判断した場合(ステップS629:Yes)、顕微鏡システム1aは、後述するステップS630へ移行する。これに対して、顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点の撮影が終了していないと判断した場合(ステップS629:No)、顕微鏡システム1aは、上述したステップS616へ戻る。 Subsequently, the microscope control device 6 determines whether or not the photographing of all the registration points for the specimen SP has been completed based on the photographing information recorded by the photographing information recording unit 611 (step S629). When the microscope control device 6 determines that the imaging of all the registration points for the specimen SP has been completed (step S629: Yes), the microscope system 1a proceeds to step S630 described later. On the other hand, when the microscope control device 6 determines that imaging of all the registration points for the specimen SP has not been completed (step S629: No), the microscope system 1a returns to step S616 described above.
ステップS630において、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過したか否かを判断する。顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過したと判断した場合(ステップS630:Yes)、顕微鏡システム1aは、後述するステップS631へ移行する。これに対して、顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過していないと判断した場合(ステップS630:No)、顕微鏡システム1aは、登録時間が経過するまで、この判断を続ける。 In step S630, the microscope control device 6 determines whether or not the registration time has elapsed since the imaging of all the registration points for the specimen SP based on the imaging information recorded by the imaging information recording unit 611. When it is determined that the registration time has elapsed since the microscope control device 6 photographed all the registration points for the specimen SP (step S630: Yes), the microscope system 1a proceeds to step S631 described later. On the other hand, when the microscope control apparatus 6 determines that the registration time has not elapsed since the imaging of all the registration points for the specimen SP (step S630: No), the microscope system 1a passes the registration time. Continue this judgment until.
ステップS631において、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する全ての登録地点を撮影する指定サイクルが終了したか否かを判断する。顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影する指定サイクルが終了したと判断した場合(ステップS631:Yes)、顕微鏡システム1aは、後述するステップS632へ移行する。これに対して、顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影する指定サイクルが終了していないと判断した場合(ステップS631:No)、顕微鏡システム1aは、上述したステップS616へ戻る。 In step S <b> 631, the microscope control device 6 determines whether or not the designated cycle for photographing all the registration points for the specimen SP has been completed based on the photographing information recorded by the photographing information recording unit 611. When the microscope control device 6 determines that the designated cycle for photographing all the registration points for the specimen SP has ended (step S631: Yes), the microscope system 1a proceeds to step S632 described later. On the other hand, when the microscope control device 6 determines that the designated cycle for photographing all the registration points for the specimen SP has not been completed (step S631: No), the microscope system 1a returns to step S616 described above.
ステップS632において、画像処理部623は、撮影情報記録部611が記録する各画像に付与されたずれ量に基づいて、各画像の位置を補正して各登録地点(観察箇所)の複数の画像データを時間的に順次繋げたタイムラプス動画を生成する。
In step S632, the
続いて、図10Cに示すように、画像処理部632は、各登録地点のタイムラプス動画に対して、全ての画像(で撮像装置3の撮像領域が重なっている領域(図10Cの点線枠領域W10)を残すトリミング処理を行って、各登録地点のタイムラプス動画ファイルを作成する(ステップS633)。例えば、画像処理部632は、画像A1と画像A2に対して、撮像装置3の撮像領域が重なっている領域W10を残すトリミング処理を行う。ステップS633の後、顕微鏡システム1aは、図4のメインルーチンへ戻る。
Subsequently, as illustrated in FIG. 10C, the image processing unit 632 includes all the images (in which the imaging region of the
以上説明した本発明の実施の形態3によれば、標本の種類に関わらず、熱ドリフトによる標本の指定位置のずれを補正することができる。 According to the third embodiment of the present invention described above, it is possible to correct the deviation of the designated position of the specimen due to the thermal drift regardless of the kind of specimen.
(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4について説明する。本実施の形態4に係る顕微鏡システムは、上述した実施の形態1と同様の構成を有し、指標としてのマーカーM1が不透明な物質が用いられる。すなわち、透過観察の顕微鏡システムである。このため、本実施の形態4に係る顕微鏡システムは、上述した実施の形態1に係る顕微鏡システム1が実行するタイムラプス処理と異なる。従って、以下においては、本実施の形態4に係る顕微鏡システムが実行するタイムラプス処理について説明する。なお、上述した実施の形態4に係る顕微鏡システム1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The microscope system according to the fourth embodiment has a configuration similar to that of the above-described first embodiment, and a substance having an opaque marker M1 as an index is used. That is, it is a microscope system for transmission observation. For this reason, the microscope system according to the fourth embodiment is different from the time lapse process executed by the
〔タイムラプス処理〕
図11Aは、本実施の形態4に係る顕微鏡システム1が実行するタイムラプス処理の概要を示すフローチャートである。図11Bは、本実施の形態4に係る顕微鏡システム1が実行するタイムラプス処理の概要を示すフローチャートである。なお、以下においては、指標としてのマーカーM1(不透明物質)が標本SPに付与されているものとする。
[Time-lapse processing]
FIG. 11A is a flowchart illustrating an overview of a time lapse process performed by the
図11Aおよび図11Bに示すように、まず、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録する位置情報に基づいて、ステージ駆動部212を駆動させることによって、マーカー位置にステージ211を移動させる(ステップS701)。具体的には、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の登録地点(Xm0,Ym0,Zm0)へステージ211を移動させる。
As shown in FIGS. 11A and 11B, the
続いて、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準部25の鉛直方向(Z方向)における位置を検出する(ステップS702)。具体的には、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準部25の鉛直方向における位置ΔZm1を検出する。
Subsequently, the focusing
その後、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準駆動部253を駆動して焦準部25を上下方向(Z方向)に移動させることによって、対物レンズ23の焦点をマーカーM1に合焦させるAF処理を実行するために焦準部25を焦点位置へ移動させる(ステップS703)。具体的には、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦点位置Zm1(Zm1=Zm0−ΔZm1)へ焦準部25を移動させる。
After that, the focusing
続いて、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内におけるマーカーM1を撮像装置3に撮影させる(ステップS704)。この場合において、撮影制御部627は、撮像装置3が容器D1内に収容されたマーカーM1を撮像して生成したマーキング画像データに対応するマーキング画像(基準画像)に、位置検出部213が検出したステージ211の位置情報(Xm0,Ym0)および焦準部25の焦点位置の位置情報(Zm1)を対応付けて撮影情報記録部611に記録する。
Subsequently, the imaging control unit 627 causes the
その後、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像内におけるマーカーM1の画像内座標を算出して記録部61に記録する(ステップS705)。具体的には、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像からマーカーM1の画像内座標(Px1,Py1)を算出して記録部61に記録する。
Thereafter, the deviation
続いて、ずれ量算出部625は、マーカーM1のずれ量を算出する(ステップS706)。具体的には、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像からマーカーM1が移動した移動量(ドリフト量)を算出する。より詳細には、ずれ量算出部625は、ピクセル換算におけるマーキング画像上のマーカーM1のずれ量(ΔPx1,ΔPy1)を上述した式(1),(2)によって算出する。
Subsequently, the deviation
その後、ずれ量算出部625は、標本SP面におけるずれ量を算出する(ステップS707)。具体的には、ずれ量算出部625は、上述したステップS706で算出したマーキング画像上のずれ量(ピクセル上のずれ量)に基づいて、標本SP面でのずれ量を算出する。より詳細には、ずれ量算出部625は、標本SP面でのずれ量(ΔX1,ΔY1)を上述した式(3),(4)によって算出する。
Thereafter, the deviation
続いて、補正部626は、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の座標情報を補正する(ステップS708)。具体的には、補正部626は、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1のXY座標(Xm0,Ym0)を補正する。より詳細には、補正部626は、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1のXY座標(Xm0,Ym0)を上述した式(5),(6)によって補正する。この場合、補正部626は、式(5),(6)によって補正したマーカーM1のXY座標(Xm1,Ym1)および焦準制御部622が検出したマーカーM1のZ座標(Zm1)それぞれを撮影情報記録部611に記録してマーカーM1の座標情報を更新する((Xm0,Ym0,Zm0)→(Xm1,Ym1,Zm1))。
Subsequently, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the marker M1 recorded by the imaging information recording unit 611 based on the deviation amount of the marker M1 calculated by the deviation amount calculation unit 625 (step S708). Specifically, the correction unit 626 corrects the XY coordinates (Xm0, Ym0) of the marker M1 recorded by the imaging information recording unit 611 based on the deviation amount of the marker M1 calculated by the deviation
その後、補正部626は、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の座標情報に基づいて、登録地点の座標情報を補正する(ステップS709)。具体的には、補正部626は、上述したステップS708で補正したマーカーM1の座標情報に基づいて、登録地点(例えば、登録地点A,BおよびC)の座標情報を補正する。より詳細には、補正部626は、上述した式(7)〜(12)によって登録地点A〜Cの座標情報を補正する。 Thereafter, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the registration point based on the coordinate information of the marker M1 recorded by the imaging information recording unit 611 (step S709). Specifically, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the registered points (for example, registered points A, B, and C) based on the coordinate information of the marker M1 corrected in step S708 described above. More specifically, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the registration points A to C by the above-described equations (7) to (12).
その後、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録する登録地点へステージ211を移動させる(ステップS710)。例えば、ステージ制御部621は、補正部626によって補正された登録地点A(Xa1,Ya1,Za0)へステージ211を移動させる。
Thereafter, the
続いて、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点に対する焦準部25の鉛直方向(Z方向)における位置を検出する(ステップS711)。例えば、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点Aに対する焦準部25の鉛直方向における位置ΔZa1を検出する。
Subsequently, the focusing
その後、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準駆動部253を駆動して焦準部25を上下方向(Z方向)に移動させることによって、対物レンズ23の焦点をマーカーM1に合焦させるAF処理を実行するために焦準部25を焦点位置へ移動させる(ステップS712)。例えば、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点Aに対する焦点位置Za1(Za1=Za0−ΔZa1)へ焦準部25を移動させる。
After that, the focusing
続いて、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内における標本SPを撮像装置3に撮影させる(ステップS713)。例えば、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内における標本SPの登録地点Aを撮影して登録地点Aの画像データを生成する。
Subsequently, the imaging control unit 627 causes the
その後、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する全ての登録地点の撮影が終了したか否かを判断する(ステップS714)。顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点の撮影が終了したと判断した場合(ステップS714:Yes)、顕微鏡システム1は、後述するステップS715へ移行する。これに対して、顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点の撮影が終了していないと判断した場合(ステップS714:No)、顕微鏡システム1は、上述したステップS710へ戻る。
Thereafter, the microscope control device 6 determines whether or not the photographing of all the registration points for the specimen SP has been completed based on the photographing information recorded by the photographing information recording unit 611 (step S714). When the microscope control device 6 determines that the imaging of all the registration points for the specimen SP has been completed (step S714: Yes), the
ステップS715において、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過したか否かを判断する。顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過したと判断した場合(ステップS715:Yes)、顕微鏡システム1は、後述するステップS716へ移行する。これに対して、顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過していないと判断した場合(ステップS715:No)、顕微鏡システム1は、登録時間が経過するまで、この判断を続ける。
In step S715, the microscope control device 6 determines whether or not the registration time has elapsed since the imaging of all the registration points for the specimen SP based on the imaging information recorded by the imaging information recording unit 611. When it is determined that the registration time has elapsed since the microscope control device 6 photographed all the registration points for the specimen SP (step S715: Yes), the
ステップS716において、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の位置情報に基づいて、ステージ駆動部212を駆動させることによって、マーカー位置にステージ211を移動させる。具体的には、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の登録地点(Xm1,Ym1,Zm1)へステージ211を移動させる。
In step S716, the
続いて、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準部25の鉛直方向における位置を検出する(ステップS717)。具体的には、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準部25の鉛直方向における位置ΔZm2を検出する。
Subsequently, the focusing
その後、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準駆動部253を駆動して焦準部25を上下方向(Z方向)に移動させることによって、対物レンズ23の焦点をマーカーM1に合焦させるAF処理を実行するために焦準部25を焦点位置へ移動させる(ステップS718)。具体的には、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦点位置Zm2(Zm2=Zm1−ΔZm2)へ焦準部25を移動させる。
After that, the focusing
続いて、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内におけるマーカーM1を撮像装置3に撮影させる(ステップS719)。この場合において、撮影制御部627は、撮像装置3が容器D1内に収容されたマーカーM1を撮像して生成したマーキング画像データに対応するマーキング画像(基準画像)に、位置検出部213が検出したステージ211の位置情報(Xm1,Ym1)および焦準部25の焦点位置の位置情報(Zm2)を対応付けて撮影情報記録部611に記録する。
Subsequently, the photographing control unit 627 causes the
その後、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像内におけるマーカーM1の画像内座標を算出して撮影情報記録部611に記録する(ステップS720)。具体的には、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像からマーカーM1の画像内座標(Px2,Py2)を算出して記録部61に記録する。
After that, the deviation
続いて、ずれ量算出部625は、マーカーM1のずれ量を算出する(ステップS721)。具体的には、ずれ量算出部625は、撮像装置3が生成したマーキング画像からマーカーM1が移動した移動量(ドリフト量)を算出する。より詳細には、ずれ量算出部625は、ピクセル換算におけるマーキング画像上のマーカーM1のずれ量(ΔPx2,ΔPy2)を上述した式(13),(14)によって算出する。
Subsequently, the deviation
その後、ずれ量算出部625は、標本SP面におけるずれ量を算出する(ステップS724)。具体的には、ずれ量算出部625は、上述したステップS721で算出したマーキング画像上のずれ量(ピクセル上のずれ量)に基づいて、標本SP面でのずれ量を算出する。より詳細には、ずれ量算出部625は、標本SP面でのずれ量(ΔX2,ΔY2)を上述した式(15),(16)によって算出する。
Thereafter, the deviation
その後、補正部626は、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の座標情報を補正する(ステップS724)。具体的には、補正部626は、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1のXY座標(Xm2,Ym2)を補正する。より詳細には、補正部626は、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1のずれ量に基づいて、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1のXY座標(Xm2,Ym2)を上述した式(17),(18)によって補正する。この場合、補正部626は、式(17),(18)によって補正したマーカーM1のXY座標(Xm2,Ym2)および焦準制御部622が検出したマーカーM1のZ座標(Zm2)それぞれを撮影情報記録部611に記録してマーカーM1の座標情報を更新する((Xm1,Ym1,Zm1)→(Xm2,Ym2,Zm2))。
Thereafter, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the marker M1 recorded by the imaging information recording unit 611 based on the deviation amount of the marker M1 calculated by the deviation amount calculation unit 625 (step S724). Specifically, the correction unit 626 corrects the XY coordinates (Xm2, Ym2) of the marker M1 recorded by the imaging information recording unit 611 based on the deviation amount of the marker M1 calculated by the deviation
続いて、補正部626は、撮影情報記録部611が記録するマーカーM1の座標情報に基づいて、登録地点の座標情報を補正する(ステップS725)。具体的には、補正部626は、上述したステップS724で補正したマーカーM1の座標情報に基づいて、登録地点(例えば、登録地点A,BおよびC)の座標情報を補正する。より詳細には、補正部626は、上述した式(19)〜(24)によって登録地点A〜Cの座標情報を補正する。 Subsequently, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the registration point based on the coordinate information of the marker M1 recorded by the imaging information recording unit 611 (step S725). Specifically, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the registered points (for example, registered points A, B, and C) based on the coordinate information of the marker M1 corrected in step S724 described above. More specifically, the correction unit 626 corrects the coordinate information of the registration points A to C by the above-described equations (19) to (24).
その後、ステージ制御部621は、撮影情報記録部611が記録する登録地点へステージ211を移動させる(ステップS725)。例えば、ステージ制御部621は、補正部626によって補正された登録地点A(Xa2,Ya2,Za1)へステージ211を移動させる。
Thereafter, the
続いて、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点に対する焦準部25の鉛直方向(Z方向)における位置を検出する(ステップS726)。例えば、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点Aに対する焦準部25の鉛直方向における位置ΔZa2を検出する。
Subsequently, the focusing
その後、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、焦準駆動部253を駆動して焦準部25を上下方向(Z方向)に移動させることによって、対物レンズ23の焦点をマーカーM1に合焦させるAF処理を実行するために焦準部25を焦点位置へ移動させる(ステップS727)。例えば、焦準制御部622は、AF部252から入力されるAF信号に基づいて、登録地点Aに対する焦点位置Za2(Za2=Za1−ΔZa2)へ焦準部25を移動させる。
After that, the focusing
その後、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内における標本SPを撮像装置3に撮影させる(ステップS728)。例えば、撮影制御部627は、撮像装置3の視野領域内における標本SPの登録地点Aを撮影して登録地点Aの画像データを生成する。
Thereafter, the imaging control unit 627 causes the
続いて、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する全ての登録地点の撮影が終了したか否かを判断する(ステップS729)。顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点の撮影が終了したと判断した場合(ステップS729:Yes)、顕微鏡システム1は、後述するステップS730へ移行する。これに対して、顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点の撮影が終了していないと判断した場合(ステップS729:No)、顕微鏡システム1は、上述したステップS725へ戻る。
Subsequently, the microscope control device 6 determines whether or not the imaging of all the registration points for the sample SP has been completed based on the imaging information recorded by the imaging information recording unit 611 (step S729). When the microscope control device 6 determines that the imaging of all the registration points for the sample SP has been completed (step S729: Yes), the
ステップS729において、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過したか否かを判断する。顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過したと判断した場合(ステップS730:Yes)、顕微鏡システム1は、後述するステップS731へ移行する。これに対して、顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影してから登録時間が経過していないと判断した場合(ステップS730:No)、顕微鏡システム1は、登録時間が経過するまで、この判断を続ける。
In step S729, the microscope control device 6 determines whether or not the registration time has elapsed since the imaging of all the registration points for the sample SP based on the imaging information recorded by the imaging information recording unit 611. When it is determined that the registration time has elapsed since the microscope control device 6 photographed all the registration points for the specimen SP (step S730: Yes), the
ステップS731において、顕微鏡制御装置6は、撮影情報記録部611が記録する撮影情報に基づいて、標本SPに対する全ての登録地点を撮影する指定サイクルが終了したか否かを判断する。顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影する指定サイクルが終了したと判断した場合(ステップS731:Yes)、顕微鏡システム1は、後述するステップS7へ移行する。これに対して、顕微鏡制御装置6が標本SPに対する全ての登録地点を撮影する指定サイクルが終了していないと判断した場合(ステップS731:No)、顕微鏡システム1は、上述したステップS716へ戻る。
In step S <b> 731, the microscope control device 6 determines whether or not the designated cycle for photographing all the registration points for the specimen SP has been completed based on the photographing information recorded by the photographing information recording unit 611. When the microscope control device 6 determines that the designated cycle for photographing all the registration points for the specimen SP has been completed (step S731: Yes), the
ステップS732において、画像処理部623は、記録部61が記録する複数の画像データを時間的に順次繋げたタイムラプス動画を標本SPの指定位置毎に生成して記録部61に記録する。ステップS732の後、顕微鏡システム1は、図4のメインルーチンへ戻る。
In step S732, the
以上説明した本実施の形態4では、ミラーターレット27の切り替えの処理を省略することができるので、タイムラプス処理の処理時間を短縮することができる。
In the fourth embodiment described above, since the process of switching the
さらに、本実施の形態4では、標本の種類に関わらず、簡易な構成で、熱ドリフトによる標本の指定位置のずれを正確に補正することができる。 Furthermore, in the fourth embodiment, the deviation of the designated position of the specimen due to the thermal drift can be accurately corrected with a simple configuration regardless of the kind of specimen.
(変形例1)
次に、本発明の実施の形態1〜4に係る変形例1について説明する。上述した実施の形態1〜3では、容器D1にマーカーM1を設けていたが、本実施の形態に係る変形例1では、標本SPを載置する載置面にマーキングを設ける。
(Modification 1)
Next,
図12は、本実施の形態の変形例1に係るステージの構成を示す上面図である。図12に示すステージ211aは、対物レンズ23の干渉回避範囲内に、開口部R10と、透明なシート部M2が形成されている。シート部M2上には、マーカーM1が設けられている。
FIG. 12 is a top view showing the configuration of the stage according to the first modification of the present embodiment. The
以上説明した本実施の形態の変形例1によれば、容器D1で保持できない大型な標本SPのタイムラプス観察を行う場合であっても、顕微鏡装置2の熱ドリフトを補正することができる。
According to
(変形例2)
次に、本発明の実施の形態に係る変形例2について説明する。上述した実施の形態1〜3では、マーカーM1が1箇所であったが、本実施の形態に係る変形例2では、マーカーM1を同一平面内に複数設けた。
(Modification 2)
Next,
図13は、本実施の形態の変形例2に係る標本を収容する容器の上面図である。図13に示す容器D10には、複数のマーカーM1a、マーカーM1bおよびマーカーM1cが同一平面上に設けられている。この場合において、上述したタイムラプス観察を行う処理において、マーカーM1を撮影するステップで全てのマーカーM1a〜マーカーM1cそれぞれを順次撮影して各マーキング画像を生成し、各マーキング画像と位置検出部213が各マーカーM1a〜M1cで検出した位置情報とを対応付けて記録部61に記録する。ずれ量算出部625は、記録部61が記録する各マーキング画像に対応する基準画像内のM1a〜M1cと、記録部61が記録する最新の各マーキングに対応する現材画像内におけるM1a〜M1cとに基づいて、容器D10内のドリフト量分布を算出する。
FIG. 13 is a top view of a container that accommodates a specimen according to
具体的には、図14に示すように、撮影情報設定部624が設定したマーカーM1a、マーカーM1bおよびマーカーM1cそれぞれの指定位置を(a,b)、(a+1,b)、(a,b−1)および標本SPの指定位置を(a+1,b−0.5)とした場合において、ずれ量算出部625が算出したマーカーM1aおよびマーカーM1bのドリフト量が(−0.1,−0.1)で、マーカーM1cのドリフト量が(−0.1,−0.2)であるとき、容器D10内では、X方向が一様に−0.1ドットだけドリフトしている。さらに、容器D10内では、Y方向がマーカーM1bからマーカーM1cまでの距離でドリフト量が−0.1から0.2になっている。これにより、ドリフト量dy=0.1×(Y−b)−0.1で分布していることがわかる。この結果、標本SPの指定位置(a+1,b−0.5)では、ずれ量算出部625は、ドリフト量を(−0.1.0.15)として算出する。
Specifically, as shown in FIG. 14, the designated positions of the markers M1a, M1b, and M1c set by the imaging
以上説明した本発明の実施の形態に係る変形例2によれば、複数のマーカーM1a〜M1cを標本SPが載置される同一平面内に複数設けたので、熱ドリフトによる標本の指定位置のずれをより正確に補正することができる。 According to the modified example 2 according to the embodiment of the present invention described above, the plurality of markers M1a to M1c are provided in the same plane on which the sample SP is placed. Can be corrected more accurately.
(変形例3)
次に、本発明の実施の形態に係る変形例3について説明する。図15Aは、本実施の形態に係る変形例3に係る標本を収容する容器中に固定された同心円形状のマーカーを示す図である。図15Bは、本発明の実施の形態1〜4の変形例3に係る標本を収容する容器の中に固定された、径の大きさが異なる円形状のマーカーを示す図である。
(Modification 3)
Next,
図15Aに示すように、容器D20には、複数のマーカーM10〜M13が互いに径の大きさが異なる同心円の形状に形成されて設けられている。これにより、対物レンズ23の倍率毎に複数のマーカーM10〜M13のうち、最適なマーカーを適用可能とすることができる。
As shown in FIG. 15A, the container D20 is provided with a plurality of markers M10 to M13 formed in a concentric shape having different diameters. Thereby, an optimal marker can be applied among the plurality of markers M10 to M13 for each magnification of the
また、図15Bに示すように、容器D20には、互いに径の大きさが異なる複数のマーカーM14〜M18が設けられている。これにより、対物レンズ23の倍率に合わせて、複数のマーカーM10〜M18のうち、最適なマーカーを適用することができる。
Further, as shown in FIG. 15B, the container D20 is provided with a plurality of markers M14 to M18 having different diameters. Thereby, according to the magnification of the
以上説明した本発明の実施の形態に係る変形例3によれば、対物レンズ23の倍率に適したマーカーM10〜M13で標本SPの指定位置を補正することができる。
According to
(その他の実施の形態)
本発明では、顕微鏡装置、撮像装置、表示部、入力部および顕微鏡制御装置を備えた顕微鏡システムを例に説明したが、たとえば標本を拡大する対物レンズ、対物レンズを介して標本を撮像する撮像機能、および画像を表示する表示機能を備えた撮像装置、たとえばビデオマイクロスコープ等であっても、本発明を適用することができる。
(Other embodiments)
In the present invention, a microscope system including a microscope device, an imaging device, a display unit, an input unit, and a microscope control device has been described as an example. For example, an objective lens for enlarging a specimen, and an imaging function for imaging a specimen via the objective lens The present invention can also be applied to an imaging device having a display function for displaying an image, such as a video microscope.
また、本発明では、マーカーとして、蛍光物質を例に説明したが、たとえば透過観察が可能なものであってもよい。この場合において、顕微鏡システムでは、マーカーを透過観察で撮像し、標本を蛍光観察で撮像すればよい。このとき、顕微鏡制御装置は、マーカーと標本との撮影の前後でミラーターレットを回転させることによって、照明の切り換えを行う。 In the present invention, the fluorescent material is described as an example of the marker. In this case, in the microscope system, the marker may be imaged by transmission observation, and the sample may be imaged by fluorescence observation. At this time, the microscope control device performs illumination switching by rotating the mirror turret before and after photographing with the marker and the specimen.
また、本発明では、顕微鏡装置として倒立型顕微鏡装置を例に説明したが、たとえば正立型顕微鏡装置であっても本発明を適用することができる。さらに、顕微鏡装置を組み込んだライン装置といった各種システムにも、本発明を適用することができる。 In the present invention, an inverted microscope apparatus has been described as an example of the microscope apparatus. However, the present invention can be applied to, for example, an upright microscope apparatus. Furthermore, the present invention can be applied to various systems such as a line apparatus incorporating a microscope apparatus.
また、本発明では、表示部、入力部および顕微鏡制御装置が別々に構成されていたが、たとえば表示部、入力部および顕微鏡制御装置が一体的に形成された携帯型端末であってもよい。 In the present invention, the display unit, the input unit, and the microscope control device are separately configured. However, for example, a portable terminal in which the display unit, the input unit, and the microscope control device are integrally formed may be used.
なお、本明細書におけるフローチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」等の表現を用いてステップ間の処理の前後関係を明示していたが、本発明を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。すなわち、本明細書で記載したフローチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。 In the description of the flowchart in the present specification, the context of the processing between steps is clearly indicated using expressions such as “first”, “after”, “follow”, etc., in order to implement the present invention. The order of processing required is not uniquely determined by their representation. That is, the order of processing in the flowcharts described in this specification can be changed within a consistent range.
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態を含みうるものであり、特許請求の範囲によって特定される技術的思想の範囲内で種々の設計変更等を行うことが可能である。 As described above, the present invention can include various embodiments not described herein, and various design changes and the like can be made within the scope of the technical idea specified by the claims. Is possible.
1,1a 顕微鏡システム
2 顕微鏡装置
3 撮像装置
4 入力部
5 表示部
6,6a 顕微鏡制御装置
20 本体部
21 ステージ機構
22 透過照明部
23 対物レンズ
24 レボルバ
25 焦準部
26 落射光源部
27 ミラーターレット
28 観察光学系
29 鏡筒部
61 記録部
62,62a 制御部
211,211a ステージ
212 ステージ駆動部
213 位置検出部
611 撮影情報記録部
621 ステージ制御部
622 焦準制御部
623 画像処理部
624 撮影情報設定部
625 ずれ量算出部
626,626a 補正部
627 撮影制御部
628 表示制御部
D1,D10,D20 容器
M1,M10,M1a、M1b,M1c マーキング
SP 標本
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記ステージと対向して配置され、前記標本を観察するための対物レンズと、
前記ステージを前記対物レンズに対して相対的に移動させるステージ駆動部と、
前記対物レンズを介して前記標本を撮影し、前記標本の画像データを生成する撮像装置と、
前記標本上における観察箇所を指定する複数の指定位置と、前記撮像装置による前記複数の指定位置それぞれの撮影順番と、前記撮像装置による前記複数の指定位置それぞれの撮影時刻と、前記撮像装置による前記複数の指定位置それぞれの撮影を繰り返すときの回数を示すサイクル数と、を対応付けた撮影情報を設定する撮影情報設定部と、
前記撮影情報設定部が設定した前記撮影情報に基づいて、前記ステージ駆動部を駆動させて前記ステージを前記複数の指定位置に順次移動させるステージ制御部と、
前記撮影情報設定部が設定した前記撮影時刻に前記撮像装置によって前記標本を撮影させる撮影制御部と、
前記ステージが前記複数の指定位置に移動する前に、前記撮像装置が前記ステージ上の所定の位置で、少なくとも熱ドリフトに起因した前記ステージの動きを示す指標を撮影して生成した画像データに対応する基準画像と、最初の1サイクルが終了した後に、前記撮像装置が前記所定の位置で前記指標を撮影して生成した画像データに対応する現在画像とに基づいて、前記指標のずれ量を算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部が算出した前記ずれ量に基づいて、前記複数の指定位置をそれぞれ補正する補正部と、
を備えたことを特徴とする顕微鏡システム。 A stage on which a specimen can be placed and moved horizontally,
An objective lens arranged opposite to the stage for observing the specimen;
A stage drive unit for moving the stage relative to the objective lens;
An imaging device that images the specimen through the objective lens and generates image data of the specimen;
A plurality of designated positions for designating observation locations on the specimen, a photographing order of each of the plurality of designated positions by the imaging device, a photographing time of each of the plurality of designated positions by the imaging device, and the imaging device by the imaging device A shooting information setting unit for setting shooting information in association with the number of cycles indicating the number of times to repeat shooting at each of a plurality of designated positions;
A stage controller that drives the stage driving unit to sequentially move the stage to the plurality of designated positions based on the imaging information set by the imaging information setting unit;
An imaging control unit for imaging the sample by the imaging device at the imaging time set by the imaging information setting unit;
Before the stage moves to the plurality of designated positions, the imaging device corresponds to image data generated by photographing an index indicating the movement of the stage caused by thermal drift at a predetermined position on the stage. The index shift amount is calculated based on the reference image to be processed and the current image corresponding to the image data generated by capturing the index at the predetermined position after the first cycle is completed. A deviation amount calculation unit to perform,
A correction unit that corrects each of the plurality of designated positions based on the shift amount calculated by the shift amount calculation unit;
A microscope system comprising:
前記補正部は、前記サイクル数が終了した後に、前記画像データに対応付けられた前記ずれ量に基づいて、前記画像データに対応する画像内における中心が前記指定位置になるように補正することを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡システム。 A recording unit that records the image data sequentially generated by the imaging device and the shift amount in association with each other;
The correction unit corrects the center in the image corresponding to the image data to be the specified position based on the shift amount associated with the image data after the number of cycles is completed. The microscope system according to claim 1, characterized in that:
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