JP2019078904A - Microscope system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、種々の操作を電動で行う顕微鏡システムに関する。 The present invention relates to a microscope system that performs various operations electrically.
従来から、顕微鏡操作を高速化して目的の観察像を素早く取得したいというユーザからの要求があり、顕微鏡システムの操作性改善が望まれている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a demand from users for speeding up the microscope operation and quickly acquiring a target observation image, and improvement in operability of the microscope system has been desired.
このような顕微鏡システムの操作性改善に関して、例えば特許文献１には、ポインティングデバイスによって複数の駆動ユニットを制御することができる顕微鏡システムが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a microscope system in which a plurality of drive units can be controlled by a pointing device with regard to the improvement of the operability of such a microscope system.
また、特許文献２には、表示部上の画像の視野範囲内の一部を注目範囲として部分読み取りする場合は、ステージ制御部により、観察光学系の最大の撮像範囲に対する画像の注目範囲の比に応じてステージの移動速度を遅くし、部分読み取りした状態から通常の視野範囲に戻す場合は、その比に応じてステージの移動速度を速くする顕微鏡システムが開示されている。
Further, in the case of partially reading a part of the image on the display unit as a region of interest in
また、特許文献３には、電動ステージの移動中は擬似画像を表示させ、ユーザの操作指示があった場合にはその操作指示に追従してその擬似画像を移動させるとともに、電動ステージの移動完了後に擬似画像をリアルタイムの画像データに置き換える顕微鏡システムが開示されている。
Further, in
ここで、特許文献１に係る顕微鏡システムは、ユーザ自身で駆動ユニットを切り替える必要がないため顕微鏡の操作性は向上するものの、顕微鏡操作を高速化するまでには至らない。また、特許文献２，３に係る顕微鏡システムは、細かいフレーミングを行う場合は有用であるが、例えば広視野のマップ画像から観察対象を選択するような場合は、顕微鏡操作を高速化することができない。
Here, the microscope system according to Patent Document 1 does not have to switch the drive unit by the user, but the operability of the microscope is improved, but it does not lead to speeding up the microscope operation. The microscope systems according to
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、顕微鏡操作を高速化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 it is an object of the present invention to provide a microscope system capable of speeding up the microscope operation.
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、試料が載置されるステージを備える顕微鏡と、制御装置と、表示部と、入力部と、を備える顕微鏡システムであって、前記制御装置は、前記ステージの位置を制御するステージ制御部と、前記ステージの位置と紐付けられた前記試料の広範囲画像、前記広範囲画像を拡大した画像であって、前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像、および、前記入力部の操作に応じて画面上を移動可能なポインタ、を前記表示部に表示させる表示制御部と、を備え、前記ステージ制御部は、前記広範囲画像上における前記ポインタの移動に追従して、前記ステージを移動させ、前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が完了した後、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替えることを特徴とする。 In order to solve the problems described above and achieve the object, a microscope system according to the present invention includes a microscope including a stage on which a sample is mounted, a control device, a display unit, and an input unit. The control device includes a stage control unit for controlling the position of the stage, a wide-area image of the sample linked to the position of the stage, and an enlarged image of the wide-area image, A display control unit for causing the display unit to display an observation image of the sample in an observation view corresponding to a position and a pointer movable on the screen according to an operation of the input unit; Follows the movement of the pointer on the wide area image to move the stage, and the display control unit controls movement of the stage by the stage control unit. There was complete, the observed image being displayed on the display unit, and switches to the observation image of the sample in the observation field corresponding to the position of the stage after the movement.
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、前記ポインタが前記観察画像上から前記広範囲画像上へと移動した場合において、前記広範囲画像上における前記ポインタの位置を前記ステージの位置に換算した換算位置と、前記ステージの現在位置との位置ズレ量が所定の閾値を超えるとき、前記換算位置へと前記ステージを移動させ、前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が完了した後、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替えることを特徴とする。 Further, in the microscope system according to the present invention as set forth in the invention described above, the stage control unit is configured to set the position of the pointer on the wide area image when the pointer moves from the observation image to the wide area image. When the positional shift amount between the converted position converted to the position of the stage and the current position of the stage exceeds a predetermined threshold, the stage is moved to the converted position, and the display control unit After movement control of the stage is completed, the observation image displayed on the display unit is switched to an observation image of the sample in an observation field of view corresponding to the position of the stage after movement.
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、前記ポインタが前記広範囲画像内で移動した場合において、前記ポインタの移動量が所定の閾値を超えており、かつ前記ポインタの移動軌跡が直線的であるとき、前記広範囲画像上における前記ポインタの位置を前記ステージの位置に換算した換算位置へと前記ステージを移動させ、前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が完了した後、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替えることを特徴とする。 Further, in the microscope system according to the present invention according to the above-mentioned invention, when the pointer moves in the wide-range image, the stage control unit moves the movement amount of the pointer over a predetermined threshold and the pointer The stage is moved to a converted position where the position of the pointer on the wide area image is converted to the position of the stage when the movement trajectory of the stage is linear, and the display control unit controls the stage according to the stage control unit. After completion of the movement control, the observation image displayed on the display unit is switched to the observation image of the sample in the observation field of view corresponding to the position of the stage after movement.
また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が開始された後、所定時間内に前記入力部による押下操作がなされた場合に、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替えることを特徴とする。 Further, in the microscope system according to the present invention, in the above-mentioned invention, the display control unit performs the pressing operation by the input unit within a predetermined time after the movement control of the stage by the stage control unit is started. Preferably, the observation image displayed on the display unit is switched to an observation image of the sample in an observation field of view corresponding to the position of the stage after movement.
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、前記ポインタが前記広範囲画像内で移動した場合において、前記ポインタの移動量が所定の閾値を超えており、前記ポインタの移動軌跡が直線的であり、かつ所定時間内に前記入力部による操作がなされなかったとき、前記広範囲画像上における前記ポインタの位置を前記ステージの位置に換算した換算位置へと前記ステージを移動させ、前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が完了した後、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替えることを特徴とする。 Further, in the microscope system according to the present invention according to the above-mentioned invention, when the pointer moves in the wide-range image, the movement amount of the pointer exceeds a predetermined threshold, and the stage control unit When the movement locus is linear and the operation by the input unit is not performed within a predetermined time, the stage is moved to a converted position where the position of the pointer on the wide area image is converted to the position of the stage The display control unit, after the movement control of the stage by the stage control unit is completed, the sample in the observation view corresponding to the position of the stage after the movement of the observation image displayed on the display unit. Switching to an observation image of
また、本発明に係る顕微鏡システムは、上記発明において、前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が開始された後、前記ステージの移動制御が完了するまでの間、予め設定された静止画を前記表示部に表示させることを特徴とする。 Further, in the microscope system according to the present invention, in the above-mentioned invention, the display control unit is preset before the movement control of the stage is completed after the movement control of the stage by the stage control unit is started. And displaying the displayed still image on the display unit.
本発明によれば、以上のような制御を行う顕微鏡システムによれば、高トルクの駆動源や振動制御等の工夫を行うことなく、顕微鏡操作を高速化して目的の観察像を素早く取得することができるため、ユーザにとって使い勝手のよい顕微鏡システムを提供することができる。 According to the present invention, according to the microscope system performing the control as described above, it is possible to speed up the microscope operation and quickly obtain a target observation image without devising the drive source of high torque or vibration control. Can provide a user-friendly microscope system.
以下、本発明に係る顕微鏡システムの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、以下の実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものも含まれる。 Hereinafter, an embodiment of a microscope system according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and the constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by persons skilled in the art or those that are substantially the same.
まず、本発明の実施の形態に係る顕微鏡システムについて、図１および図２を参照しながら説明する。顕微鏡システムは、図１に示した顕微鏡と、制御装置４０と、入力部５１と、表示部５２と、を備えている。同図で例示した顕微鏡は、倒立型顕微鏡であり、顕微鏡の骨格を成す顕微鏡本体１と、試料が載置されるステージ２と、レボルバ３と、第１ランプハウス４と、ミラーユニット５と、ミラー６と、鏡筒７と、第２ランプハウス８と、を備えている。
First, a microscope system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The microscope system includes the microscope shown in FIG. 1, a control device 40, an
ステージ２は、顕微鏡本体１の中位の高さレベルに設けられている。ステージ２は、例えばシャーレやスライドガラスのような、底面に標本が載置された標本設置部材１００を保持する保持ユニット３０を備えている。
標本設置部材１００および保持ユニット３０、保持ユニット３０およびステージ２は、図示しない位置決め機構によって一意に位置が決まり、着脱可能に固定されている。すなわち、標本設置部材１００とステージ２との位置関係は、精度よく位置決めされている。
The
ステージ２は、図２に示すように、複数（図示の例では２つ）のモータ２ａ，２ｂを内蔵している。モータ２ａ，２ｂの一方は、ステージ２を左右方向（Ｘ方向）に移動させるための駆動源であり、モータ２ａ，２ｂの他方は、ステージ２を前後方向（Ｙ方向）に移動させるための駆動源である。すなわち、ステージ２は、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能に構成されている。また、モータ２ａ，２ｂは、ケーブルＣ１によってそれぞれ制御装置４０に接続されている。
As shown in FIG. 2, the
レボルバ３は、ステージ２の下方に配置されており、レボルバ保持台９に回転自在に固定されている。レボルバ３は、倍率の異なる複数の対物レンズ１０が固定配置されている。そして、レボルバ３は、自身が回転することにより、択一的に選択された対物レンズ１０をステージ２にある標本設置部材１００の直下に位置させる。これにより、ユーザは、標本設置部材１００に載置された標本の観察を行えるようになる。
The
レボルバ保持台９は、図示せぬラック−ピニオン機構を介して回転焦準部１１に接続されており、回転焦準部１１の回転運動により、レボルバ３をステージ２に対して近接離反する態様で上下方向に沿って変位させる。
The
回転焦準部１１はモータ１１ａを内蔵している。モータ１１ａは、顕微鏡本体１に設けられた制御基板１ａを介して、ケーブルＣ２によって制御装置４０に接続されている。モータ１１ａは、制御装置４０から指令が与えられることにより駆動する駆動源であり、当該モータ１１ａが駆動することにより、回転焦準部１１が回転運動を行い、その結果、レボルバ保持台９がレボルバ３を上下方向に沿って変位させる。
The
また、モータ１１ａは、制御装置４０に対して、ステージ２のＸＹ方向の位置情報を伝達する。このステージ２のＸＹ方向の位置情報は、制御装置４０を介して、表示部５２に表示される広範囲画像と紐付けられる。
Further, the
制御装置４０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えるパーソナルコンピュータ等を用いて実現され、記憶部４１に記憶されたデータやプログラムに従って顕微鏡の動作を統括的に制御する。制御装置４０には、キーボードやマウスのようなポインティングデバイスである入力部５１と、モニタである表示部５２と、カメラやＣＣＤカメラ等からなる撮像装置５３と、接続されている。
The control device 40 is realized using, for example, a personal computer including a CPU (Central Processing Unit), and centrally controls the operation of the microscope in accordance with data and programs stored in the
制御装置４０は、ケーブルＣ１を介して、ステージ２に設けられたモータ２ａ，２ｂと接続されている。また、制御装置４０は、ケーブルＣ３を介して、ステージ２に設けられたセンサ２２と接続されている。また、制御装置４０は、ケーブルＣ２を介して制御基板１ａと接続されており、当該制御基板１ａを介して、回転焦準部１１のモータ１１ａと、ミラーカセット１３およびプリズム１９を駆動させる図示しないモータと、それぞれ接続されている。
The controller 40 is connected to the
制御装置４０は、顕微鏡のステージ２のＸＹ方向の位置を制御するステージ制御部４２と、後記する広範囲画像、観察画像、操作ボタンおよびポインタ６４を表示部５２に表示させる表示制御部４３と、後記する撮像装置５３を制御する撮像制御部４４と、を有している。ステージ制御部４２、表示制御部４３および撮像制御部４４の具体的な機能については後記する。
The control device 40 controls a position of the
第１ランプハウス４は、光源４ａを内蔵した筐体であり、投光管１２を介して顕微鏡本体１に着脱可能に設けられている。投光管１２は、第１ランプハウス４の光源４ａが発した光の通過を許容するものである。
The first lamp house 4 is a housing containing the
ミラーユニット５は、励起フィルタ５ａ、ダイクロイックミラー５ｂおよび吸収フィルタ５ｃを有している。ミラーユニット５は、ミラーカセット１３に内蔵された図示しないモータにより、当該ミラーカセット１３の内部で、第１ランプハウス４の光源４ａが発した光の光路に対して進入または離脱する態様で挿脱可能に構成されている。
The
ミラー６は、ミラーカセット１３の下方に設けられており、結像レンズ１４から射出された光を反射させる。結像レンズ１４は、対物レンズ１０から射出された平行光を収束させて標本の観察像を結像させるものである。
The
鏡筒７は、顕微鏡本体１に着脱可能に設けられており、内部にプリズム７ａを有している。この鏡筒７は、ミラー６で反射され、かつリレーレンズ１５を通過した光を偏向し、接眼レンズ１６に伝達させる。
The lens barrel 7 is detachably provided to the microscope main body 1, and has a
第２ランプハウス８は、光源８ａを内蔵した筐体であり、顕微鏡本体１を構成する透過照明支柱１ｂに支持されている。透過照明支柱１ｂは、第２ランプハウス８の光源８ａが発した光を反射させるミラー１７を内蔵している。
The second lamp house 8 is a housing containing the
コンデンサ１８は、透過照明支柱１ｂに上下方向に移動可能に設けられており、第２ランプハウス８の光源８ａが発した光をステージ２上の標本に照射させる。このコンデンサ１８は、透過照明支柱１ｂに設けられたハンドル１ｃが操作されることにより、上下方向に沿って移動可能である。
The
プリズム１９は、結像レンズ１４とミラー６との間における光路に配置されている。このプリズム１９は、図示しないケーブルによって制御基板１ａに接続された図示しないモータの駆動により、結像レンズ１４から射出された光の光路に対して進入または離脱する態様で挿脱可能に構成されている。プリズム１９は、光路に対して進入した場合、結像レンズ１４から射出された光を、図１の紙面手前方向に延在する円筒部２０に通過させるよう偏向させる。円筒部２０の端部には、撮像装置５３が固定されている。そしてこの撮像装置５３は、プリズム１９で偏向させた光で形成される像を撮像可能に構成されている。
The
図３は、本実施の形態に係る顕微鏡システムの表示部５２に表示されるＧＵＩ（Graphical User Interface）の構成例を示している。同図に示したＧＵＩは、制御装置４０の表示制御部４３によって表示制御されるものであり、標本の広範囲画像（マップ画像）が表示される広範囲画像表示部６１と、標本の具体的な観察画像が表示される観察画像表示部６２と、顕微鏡を操作するための操作ボタンが表示される操作ボタン表示部６３と、ポインタ６４と、を備えている。
FIG. 3 shows a configuration example of a GUI (Graphical User Interface) displayed on the
広範囲画像表示部６１に表示される広範囲画像は、試料を広範囲から見た画像であり、例えば複数のマイクロプレートのウェルＷにそれぞれ試料が載置されているような画像である。この広範囲画像は、ステージ２の位置と紐付けられている。すなわち、図３に示すように、観察画像表示部６２に表示される観察画像は、広範囲画像におけるある観察視野Ｆの画像に相当するが、この観察視野Ｆと実際のステージ２のＸＹ方向の位置とが紐付けられている。
The wide area image displayed on the wide area
広範囲画像は、例えば対物レンズ１０の中の低倍のものを使ってステージ２を操作させた後に取得した実際の広範囲画像でもよく、あるいは制御装置４０の記憶部４１に予め格納した試料擬似画像でもよい。
The wide-range image may be, for example, an actual wide-range image acquired after operating the
観察画像表示部６２に表示される観察画像は、広範囲画像を拡大した画像であり、前記したように、顕微鏡のステージ２の位置に紐付けられた観察視野Ｆにおける試料の観察画像である。この観察画像は、撮像装置５３で撮像された観察像のライブ画像や、操作ボタン表示部６３に表示される撮像ボタンを、入力部５１を介して押下することにより撮像装置５３で撮像された静止画または動画等である。
The observation image displayed on the observation
操作ボタン表示部６３には、顕微鏡を操作するための操作ボタンが表示される。この操作ボタンとしては、例えば撮像装置５３の撮像ボタン、ステージ２の移動ボタン、レボルバ３の操作ボタン、回転焦準部１１の操作ボタン、ミラーカセット１３の操作ボタン、プリズム１９の操作ボタン等が挙げられる。
The operation
ポインタ６４は、広範囲画像における観察視野Ｆを指定したり、あるいは画面上に表示される操作ボタンを選択するためのものである。ポインタ６４は、ユーザによる入力部５１の操作に応じて、表示部５２に表示される各画像上や操作ボタン上を移動可能に構成されている。また、ポインタ６４は、本実施の形態では矢印形状としているが、例えば十字形状等の別の形状であってもよい。
The
ユーザは、入力部５１を介してポインタ６４を操作することにより、種々の顕微鏡操作を行うことが可能である。例えば、ポインタ６４を操作ボタン表示部６３に表示される操作ボタン上に移動させた状態で、入力部５１（例えばマウス）をクリックすることにより、撮像装置５３による撮像やステージ２の移動等を行うことができる。また、ポインタ６４を広範囲画像表示部６１に表示される広範囲画像上に移動させることにより、後記するように、ポインタ６４の移動に追従するようにステージ２を自動的に移動させ、観察画像表示部６２に表示される観察画像を、ステージ２移動後の観察画像へと切り替えることができる。
The user can perform various microscope operations by operating the
（実施の形態１）
以下、実施の形態１に係る顕微鏡システムによるステージ制御および表示制御について、図４および図５を参照しながら説明する。本実施の形態では、観察画像表示部６２に表示されている観察画像の観察視野を変更するために、ユーザが入力部５１を介して、図５に示すように、例えば観察画像上の地点Ａに位置していたポインタ６４を、広範囲画像上の地点Ｂへと移動させた際の制御について説明する。同図において、破線で示した矢印は移動前のポインタ６４を意味し、実線で示した矢印は移動後のポインタ６４を意味している。
Embodiment 1
Hereinafter, stage control and display control by the microscope system according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In the present embodiment, in order to change the observation view field of the observation image displayed on the observation
なお、ステージ制御を行うステージ制御部４２および表示制御を行う表示制御部４３には、表示部５２におけるポインタ６４の位置情報（座標）が入力されている。従って、ステージ制御部４２および表示制御部４３は、表示部５２におけるポインタ６４の位置を常時把握している（以降の実施の形態でも同様）。
Position information (coordinates) of the
まず、表示制御部４３は、観察画像表示部６２に試料のライブ画像を表示する（ステップＳ１）。続いて、ステージ制御部４２は、ポインタ６４が観察画像上から広範囲画像上へと移動したか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、ポインタ６４が観察画像上から広範囲画像上へと移動したと判定された場合（ステップＳ２でＹｅｓ）、ステージ制御部４２は、ポインタ６４が示すステージ２の位置と、実際のステージ２の位置とが一致するか否かを判定する（ステップＳ３）。
First, the
ここで、前記した「ポインタ６４が示すステージ２の位置」とは、広範囲画像上におけるポインタ６４の位置をステージ２の位置に換算した位置（以下、「換算位置」という）のことを意味している。また、前記した「ポインタ６４の位置」とは、より詳細には、ポインタ６４における矢印の先端の位置のことを意味している。
Here, the “position of the
ステップＳ３において、ポインタ６４が示すステージ２の位置と、実際のステージ２の位置とが一致しないと判定された場合（ステップＳ３でＮｏ）、ステージ制御部４２は、前記した換算位置と、ステージ２の現在位置との位置ズレ量が所定の閾値αを超えるか否かを判定する（ステップＳ４）。
When it is determined in step S3 that the position of the
ここで、前記した「閾値α」は、例えば広範囲画像の対角長さの１０％としてもよく、あるいは広範囲画像における各マイクロプレートのウェルＷの径の５０％としてもよい。また、閾値αは、記憶部４１に予め格納してもよく、あるいはユーザが入力部５１を介して任意に設定してもよい。
Here, the “threshold α” described above may be, for example, 10% of the diagonal length of the wide area image, or 50% of the diameter of the well W of each microplate in the wide area image. The threshold value α may be stored in advance in the
また、前記したステップＳ３およびステップＳ４は、判定時間Ｙごとに判定を行う。この「判定時間Ｙ」は、ユーザが任意に設定することができ、例えば対物レンズ１０ごとに複数の判定時間Ｙを設定してもよい。また、制御装置４０は、この判定時間Ｙ内における他の操作（例えば操作ボタン表示部６３に表示された各操作ボタンの操作）を受け付けない。
Further, in the above-described steps S3 and S4, the determination is performed every determination time Y. The “determination time Y” can be set arbitrarily by the user. For example, a plurality of determination times Y may be set for each
ステップＳ４において、前記した換算位置と、ステージ２の現在位置との位置ズレ量が所定の閾値αを超えると判定された場合（ステップＳ４でＹｅｓ）、撮像制御部４４は、撮像装置５３によって試料の静止画を撮像し、表示制御部４３は、撮像装置５３によって撮像された試料の静止画を観察画像表示部６２に表示させる（ステップＳ５）。すなわち、表示制御部４３は、続くステップＳ６でステージ制御部４２によるステージ２の移動制御が開始された後、後記するステップＳ８でステージ２の移動制御が完了するまでの間、予め設定された静止画を観察画像表示部６２に表示させる。
When it is determined in step S4 that the positional shift amount between the converted position and the current position of the
続いて、ステージ制御部４２は、ポインタ６４が示すステージ２の位置、すなわち前記した換算位置へ、ステージ２の移動を開始する（ステップＳ６）。このように、ステージ制御部４２は、ポインタ６４の移動に追従して、ステージ２をＸＹ方向に移動させる。
Subsequently, the
続いて、表示制御部４３は、所定時間Ｕ内に、ユーザが入力部５１による押下操作を行ったか否かを判定する（ステップＳ７）。本ステップでは、例えば図５に示すように、ポインタ６４が広範囲画像上の地点Ｂに移動した後に、ユーザが入力部５１のクリック操作を行ったか否かを判定する。なお、前記した「所定時間Ｕ」は、ユーザが任意に設定することができる。
Subsequently, the
ステップＳ７において、ユーザが所定時間Ｕ内に押下操作を行ったと判定された場合（ステップＳ７でＹｅｓ）、表示制御部４３は、前記した換算位置へのステージ２の移動制御が完了したか否かを判定する（ステップＳ８）。
In step S7, when it is determined that the user performs the pressing operation within the predetermined time U (Yes in step S7), the
ステップＳ８において、前記した換算位置へのステージ２の移動制御が完了したと判定された場合（ステップＳ８でＹｅｓ）、表示制御部４３は、観察画像表示部６２に表示させている静止画を、試料のライブ画像に切り替え（ステップＳ９）、本制御を終了する。なお、ここでの「試料のライブ画像」とは、具体的には、前記した換算位置に移動後のステージ２の位置に対応する観察視野における、試料の観察画像のことを意味している。
If it is determined in step S8 that the movement control of the
ここで、前記したステップＳ２において、ポインタ６４が観察画像上から広範囲画像上へと移動していないと判定された場合（ステップＳ２でＮｏ）は、ポインタ６４の誤操作、あるいはユーザが操作ボタン表示部６３に表示された操作ボタンによって観察視野の変更以外の操作をしようとしていることが想定されるため、ステップＳ２の処理の冒頭に戻る。
Here, if it is determined in step S2 that the
また、前記したステップＳ３において、ポインタ６４が示すステージ２の位置と、実際のステージ２の位置とが一致すると判定された場合（ステップＳ３でＹｅｓ）や、前記したステップＳ４において、前記した換算位置と、ステージ２の現在位置との位置ズレ量が所定の閾値α未満であると判定された場合（ステップＳ４でＮｏ）も、ステップＳ２の処理の冒頭に戻る。これらの場合、ステージ制御部４２によるステージ２の移動も行われず、表示制御部４３による観察画像の切り替えも行われない。
If it is determined in step S3 that the position of the
また、前記したステップＳ７において、所定時間Ｕ内に押下操作が行われなかったと判定された場合（ステップＳ７でＮｏ）、ステージ制御部４２は、前記した換算位置（例えば図５における地点Ｂ）への移動を開始していたステージ２を停止させ、ステップＳ２の処理の冒頭に戻る。なお、前記したように所定時間Ｕ内に押下操作が行われなかったと判定された場合（ステップＳ７でＮｏ）において、ステージ制御部４２は、前記した換算位置（例えば図５における地点Ｂ）への移動を開始していたステージ２を、元の位置（例えば図５における地点Ａ）まで移動させた後に、ステップＳ２の処理の冒頭に戻ってもよい。
When it is determined in step S7 that the pressing operation has not been performed within the predetermined time U (No in step S7), the
また、前記したステップＳ８において、前記した換算位置へのステージ２の移動制御が完了していないと判定された場合（ステップＳ８でＮｏ）は、ステップＳ８の処理の冒頭に戻る。
When it is determined in step S8 that the movement control of the
（実施の形態２）
以下、実施の形態２に係る顕微鏡システムによるステージ制御および表示制御について、図６および図７を参照しながら説明する。本実施の形態では、観察画像表示部６２に表示されている観察画像の観察視野を変更するために、ユーザが入力部５１を介して、図７に示すように、例えば広範囲画像上の地点Ｂに位置していたポインタ６４を、広範囲画像上の地点Ｃへと移動させた際の制御について説明する。すなわち、本実施の形態は、前記した実施の形態１のように観察画像上から広範囲画像上へとポインタ６４を移動させるのではなく、広範囲画像内でポインタ６４を移動させるものであり、実施の形態１とはポインタ６４の初期位置が異なる。
Second Embodiment
Hereinafter, stage control and display control by the microscope system according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. In the present embodiment, in order to change the observation view field of the observation image displayed on the observation
まず、表示制御部４３は、観察画像表示部６２に試料のライブ画像を表示する（ステップＳ１１）。続いて、ステージ制御部４２は、ポインタ６４が広範囲画像内で移動したか否かを判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において、ポインタ６４が広範囲画像内で移動したと判定された場合（ステップＳ１２でＹｅｓ）、ステージ制御部４２は、当該広範囲画像内におけるポインタ６４の移動量が所定の閾値βを超えるか否かを判定する（ステップＳ１３）。
First, the
ここで、前記した「閾値β」は、例えば広範囲画像の対角長さの５％としてもよく、あるいは広範囲画像における各マイクロプレートのウェルＷの径の１０％としてもよい。また、閾値βは、記憶部４１に予め格納してもよく、あるいはユーザが入力部５１を介して任意に設定してもよい。
Here, the “threshold β” described above may be, for example, 5% of the diagonal length of the wide area image, or 10% of the diameter of the well W of each microplate in the wide area image. The threshold value β may be stored in advance in the
ステップＳ１３において、広範囲画像内におけるポインタ６４の移動量が所定の閾値βを超えると判定された場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、ステージ制御部４２は、ポインタ６４の移動軌跡が直線的であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。本ステップでは、例えば図７に示すように、広範囲画像の地点Ｂから地点Ｃへのポインタ６４の移動軌跡が直線的であるか否かを判定する。
When it is determined in step S13 that the movement amount of the
この場合、仮にポインタ６４の移動軌跡が直線的であれば、ユーザが意思を持って観察視野を指定したと仮定することができる。なお、前記した「直線」とは、完全な直線のみならず、一定の狭い範囲で蛇行しているような近似的な直線も含まれる。一方、ポインタ６４の移動軌跡が曲線的である場合、すなわち大きく蛇行していたり、あるいは渦巻状、稲妻状等の不規則な動きである場合は、ポインタ６４の誤操作、あるいは意味のない操作であると仮定することができる。
In this case, if the movement trajectory of the
ここで、ポインタ６４の移動軌跡が直線的であるか否かを判定するための判定基準（例えば許容可能な蛇行の幅等）は、記憶部４１に予め格納してもよく、あるいはユーザが入力部５１を介して任意に設定してもよい。ポインタ６４の移動軌跡は、例えば図７の例では、ポインタ６４の初期位置である地点Ｂから移動先の地点Ｃまでの概略の移動方向が分かればよく、ポインタ６４が地点Ｂから地点Ｃに向かって移動している段階、すなわちポインタ６４が地点Ｃに到達する前の段階で検知可能である。
Here, the determination criteria (for example, the width of the allowable meander, etc.) for determining whether or not the movement locus of the
また、前記したステップＳ１３およびステップＳ１４は、判定時間Ｚごとに判定を行う。この「判定時間Ｚ」は、ユーザが任意に設定することができ、例えば対物レンズ１０ごとに複数の判定時間Ｚを設定してもよい。また、制御装置４０は、この判定時間Ｚ内における他の操作（例えば操作ボタン表示部６３に表示された各操作ボタンの操作）を受け付けない。
Further, in the above-described steps S13 and S14, the determination is performed every determination time Z. The “determination time Z” can be arbitrarily set by the user. For example, a plurality of determination times Z may be set for each
ステップＳ１４において、ポインタ６４の移動軌跡が直線的であると判定された場合（ステップＳ１４でＹｅｓ）、撮像制御部４４は、撮像装置５３によって試料の静止画を撮像し、表示制御部４３は、撮像装置５３によって撮像された試料の静止画を観察画像表示部６２に表示させる（ステップＳ１５）。すなわち、表示制御部４３は、続くステップＳ１６でステージ制御部４２によるステージ２の移動制御が開始された後、後記するステップＳ１８でステージ２の移動制御が完了するまでの間、予め設定された静止画を観察画像表示部６２に表示させる。なお、以降のステップＳ１５〜Ｓ１９の処理の内容は、前記した実施の形態１におけるステップＳ５〜Ｓ９の処理の内容と同様であるため、説明を省略する。
In step S14, when it is determined that the movement trajectory of the
ここで、前記したステップＳ１２において、ポインタ６４が広範囲画像内で移動していないと判定された場合（ステップＳ１２でＮｏ）は、ポインタ６４の誤操作、あるいはユーザが操作ボタン表示部６３に表示された操作ボタンによって観察視野の変更以外の操作をしようとしていることが想定されるため、ステップＳ１２の処理の冒頭に戻る。
Here, if it is determined in step S12 that the
また、前記したステップＳ１３において、広範囲画像内におけるポインタ６４の移動量が所定の閾値β未満であると判定された場合（ステップＳ１３でＮｏ）は、ポインタ６４の移動量が少なく、当該ポインタ６４の誤操作であることが想定されるため、ステップＳ１２の処理の冒頭に戻る。また、前記したステップＳ１４において、ポインタ６４の移動軌跡が直線的ではないと判定された場合（ステップＳ１４でＮｏ）も、ステップＳ１２の処理の冒頭に戻る。これらの場合、ステージ制御部４２によるステージ２の移動も行われず、表示制御部４３による観察画像の切り替えも行われない。
When it is determined in step S13 that the amount of movement of the
また、前記したステップＳ１７において、所定時間Ｕ内に押下操作が行われなかったと判定された場合（ステップＳ１７でＮｏ）、ステージ制御部４２は、前記した換算位置（例えば図７における地点Ｃ）への移動を開始していたステージ２を停止させ、ステップＳ１２の処理の冒頭に戻る。なお、前記したように所定時間Ｕ内に押下操作が行われなかったと判定された場合（ステップＳ１７でＮｏ）において、ステージ制御部４２は、前記した換算位置（例えば図７における地点Ｃ）への移動を開始していたステージ２を、元の位置（例えば図７における地点Ｂ）まで移動させた後に、ステップＳ１２の処理の冒頭に戻ってもよい。
When it is determined in step S17 that the pressing operation has not been performed within the predetermined time U (No in step S17), the
（変形例１）
ここで、前記した実施の形態２では、図６に示すように、ポインタ６４の移動軌跡が直線的であると判定された場合（ステップＳ１４でＹｅｓ）、静止画を観察画像表示部６２に表示していた（ステップＳ１５）が、ステップＳ１４とステップＳ１５の間に待機時間を設けてもよい。
(Modification 1)
Here, in the second embodiment described above, as shown in FIG. 6, when it is determined that the movement locus of the
すなわち図６に示すように、ポインタ６４の移動軌跡が直線的であると判定された場合（ステップＳ１４でＹｅｓ）、ステージ制御部４２は、所定時間Ｘ内に、ユーザが入力部５１によるポインタ６４の操作を行っていないか否かを判定するステップ（以下、「待機ステップ」という）を行う。待機ステップでは、例えば表示部５２に表示されたポインタ６４が停止しているか否かを判定する。なお、前記した「所定時間Ｘ」は、ユーザが任意に設定することができ、例えば対物レンズ１０ごとに複数の所定時間Ｘを設定してもよい。
That is, as shown in FIG. 6, when it is determined that the movement locus of the
待機ステップにおいて、ユーザが所定時間Ｘ内にポインタ６４の操作を行っていないと判定された場合、図６のステップＳ１５以降の処理を行う。一方、待機ステップにおいて、ユーザが所定時間Ｘ内にポインタ６４の操作を行ったと判定された場合、図６のステップＳ１２の処理の冒頭に戻る。この場合、ステージ制御部４２によるステージ２の移動も行われず、表示制御部４３による観察画像の切り替えも行われない。
If it is determined in the standby step that the user has not operated the
このように、図６のステップＳ１４とステップＳ１５の間に待機時間を設けることにより、ステージ２の移動を高速化しつつ、ユーザの誤操作によってステージ２がむやみに動かなくなるため、装置の耐久期間を延ばすことができる。また、ユーザの誤操作によってステージ２が細かく移動することがないため、顕微鏡操作時にユーザに違和感や不快感を抱かせることがなくなる。
As described above, by providing a standby time between step S14 and step S15 in FIG. 6, the
（変形例２）
ここで、前記した実施の形態２では、図７に示すように、広範囲画像上でポインタ６４が地点Ｂ→地点Ｃの２地点を移動した場合について説明したが、広範囲画像上でポインタ６４が３地点以上を移動してもよい。
(Modification 2)
Here, in the second embodiment described above, as shown in FIG. 7, the case where the
以下では、図８に示すように、ユーザがポインタ６４を地点Ｂ→地点Ｃ→地点Ｄの３地点に移動させた場合において、地点Ｂから地点Ｃまでの移動量が大きく（地点Ｂ→地点Ｃの移動量＞閾値β（図６参照））、地点Ｃから地点Ｄまでの移動量が小さく（地点Ｂ→地点Ｃの移動量≦閾値β（図６参照））、かつポインタ６４が地点Ｄに到達した後、所定時間Ｕ内に押下操作を行わなかった場合（図６のステップＳ１７でＮｏ）の制御の例について説明する。
In the following, as shown in FIG. 8, when the user moves the
この場合、ポインタ６４の移動判定を２回行う。１回目の移動判定では、地点Ｂから地点Ｃまでのポインタ６４の移動に関して、図６のステップＳ１２以降の処理を行う。そして、ステップＳ１７まで進んだ後、所定時間Ｕ内に押下操作が行われないため、同ステップでは否定判定となり（ステップＳ１７でＮｏ）、ステップＳ１２の処理の冒頭に戻る。
In this case, the movement determination of the
続いて、地点Ｃから地点Ｄまでのポインタ６４の移動に関して、２回目の移動判定を行う。この場合、図６のステップＳ１３まで進んだ後、ポインタ６４の移動量が閾値β以下であるため、同ステップでは否定判定となり（ステップＳ１３でＮｏ）、ステップＳ１２の処理の冒頭に戻る。
Subsequently, with respect to the movement of the
以上のような処理を行った場合、１回目の移動判定（地点Ｂ→地点Ｃ）では、ステージ制御部４２によるステージ２の移動は行われるが、表示制御部４３による観察画像の切り替えは行われない。一方、２回目の移動判定（地点Ｃ→地点Ｄ）では、ステージ制御部４２によるステージ２の移動は行われず、表示制御部４３による観察画像の切り替えも行われない。従って、上記の処理後に観察画像表示部６２に表示される観察画像は、広範囲画像上における地点Ｂの位置の観察視野における試料の観察画像となる。
When the above processing is performed, in the first movement determination (point B to point C), movement of the
一方、上記の処理後におけるステージ２の位置は、広範囲画像上における地点Ｃの位置から換算される位置となる。つまり、本変形例２では、２回目の移動判定（地点Ｃ→地点Ｄ）でステップＳ１３に進んだことを、ユーザによる移動指示と解釈し、ステージ２を、地点Ｂの位置から換算される位置から、地点Ｃの位置から換算される位置へと移動させる。
On the other hand, the position of the
以上説明したような顕微鏡システムによれば、高トルクの駆動源や振動制御等の工夫を行うことなく、顕微鏡操作を高速化して目的の観察像を素早く取得することができる。また、顕微鏡操作時において、ユーザが入力する情報を先読みしてステージ２を移動させることにより、ユーザが観察したい位置に素早く移動することが可能となる。従って、顕微鏡操作時にユーザに違和感や不快感を抱かせることがなくなる。また、大きなコストを費やすことなく、使い勝手のよい顕微鏡システムをユーザに提供することが可能となる。
According to the microscope system as described above, it is possible to speed up the operation of the microscope and quickly obtain a target observation image without devising a drive source of high torque or vibration control. In addition, at the time of microscope operation, it is possible to move quickly to a position that the user wants to observe by moving the
以上、本発明に係る顕微鏡システムについて、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。 As mentioned above, although the microscope system according to the present invention has been specifically described by the embodiments for carrying out the invention, the gist of the present invention is not limited to these descriptions, and based on the description of the claims. It should be interpreted broadly. Further, it is needless to say that various changes, modifications and the like based on these descriptions are included in the spirit of the present invention.
例えば、本実施の形態に係る顕微鏡システムのＧＵＩにおいて、図３に示すように、観察画像が広範囲画像のどの部分であるのかを示す観察視野Ｆを、同図に示すような矩形で表示してもよい。この場合、観察視野Ｆを示す矩形の大きさは、対物レンズ１０の種類によって変化する。また、対物レンズ１０が高倍の場合は、矩形が小さくなって表現しにくくなるため、矩形に代えて、十字形状で観察視野Ｆを表示してもよい。この場合、観察視野Ｆの大きさではなく、観察視野Ｆの中心を、十字の交差部分で表してもよい。また、観察視野Ｆを矩形や十字形状で表示する場合、操作ボタン表示部６３に表示／非表示を切り換える切換ボタンを配置し、表示／非表示を切り換えてもよい。
For example, in the GUI of the microscope system according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, the observation field of view F indicating which part of the wide-range image is the observation image is displayed as a rectangle as shown in FIG. It is also good. In this case, the size of the rectangle indicating the observation field of view F changes depending on the type of the
観察視野Ｆを矩形や十字形状で表示することにより、ユーザが実際のステージ２の位置を把握しながら試料の観察視野を変更することができるため、顕微鏡の使い勝手をより向上させることができる。また、観察視野Ｆを示す矩形や十字形状の表示／非表示を切り換え可能とすることにより、幅広い使い勝手をユーザに提供することができる。
By displaying the observation field of view F in the form of a rectangle or a cross, the user can change the observation field of view of the sample while grasping the actual position of the
また、前記した実施の形態１（図４参照）および実施の形態２（図６）は、独立した制御として説明したが、実施の形態１および実施の形態２を連続して実施してもよい。この場合、実施の形態１のステップＳ９を実施した後に、実施の形態２のステップＳ１１以降の処理を続けて実施する。 Although the first embodiment (see FIG. 4) and the second embodiment (FIG. 6) are described as independent control, the first embodiment and the second embodiment may be implemented continuously. . In this case, after step S9 of the first embodiment is performed, the processes after step S11 of the second embodiment are continuously performed.
また、本実施の形態に係る顕微鏡システムでは、例えばポインタ６４の移動にステージ２が追従するという挙動を知らないユーザが驚かないように、外部から見えないようにステージ２や顕微鏡の全体を覆ってもよい。
Further, in the microscope system according to the present embodiment, for example, the
また、前記した図２では、入力部５１の一例としてキーボードやマウスのようなポインティングデバイスを挙げたが、例えばタッチパネルを入力部５１として機能させ、表示部５２をユーザがタッチすることにより顕微鏡システムのステージ制御や表示制御を行ってもよい。
Further, in FIG. 2 described above, a pointing device such as a keyboard or a mouse is mentioned as an example of the
１ 顕微鏡本体
１ａ 制御基板
１ｂ 透過照明支柱
１ｃ ハンドル
２ ステージ
２ａ，２ｂ モータ
３ レボルバ
４ 第１ランプハウス
４ａ 光源
５ ミラーユニット
５ａ 励起フィルタ
５ｂ ダイクロイックミラー
５ｃ 吸収フィルタ
６ ミラー
７ 鏡筒
７ａ プリズム
８ 第２ランプハウス
８ａ 光源
９ レボルバ保持台
１０ 対物レンズ
１１ 回転焦準部
１１ａ モータ
１２ 投光管
１３ ミラーカセット
１４ 結像レンズ
１５ リレーレンズ
１６ 接眼レンズ
１７ ミラー
１８ コンデンサ
１９ プリズム
２０ 円筒部
２２ センサ
３０ 保持ユニット
４０ 制御装置
４１ 記憶部
４２ ステージ制御部
４３ 表示制御部
４４ 撮像制御部
５１ 入力部
５２ 表示部
５３ 撮像装置
６１ 広範囲画像表示部
６２ 観察画像表示部
６３ 操作ボタン表示部
６４ ポインタ
１００ 標本設置部材
Ｃ１，Ｃ２ ケーブル
Reference Signs List 1
Claims (6)
前記制御装置は、
前記ステージの位置を制御するステージ制御部と、
前記ステージの位置と紐付けられた前記試料の広範囲画像、前記広範囲画像を拡大した画像であって、前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像、および、前記入力部の操作に応じて画面上を移動可能なポインタ、を前記表示部に表示させる表示制御部と、
を備え、
前記ステージ制御部は、前記広範囲画像上における前記ポインタの移動に追従して、前記ステージを移動させ、
前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が完了した後、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替えることを特徴とする顕微鏡システム。 A microscope system comprising: a microscope having a stage on which a sample is placed; a controller; a display unit; and an input unit,
The controller is
A stage control unit that controls the position of the stage;
For the wide-area image of the sample linked to the position of the stage, the enlarged image of the wide-area image, and the observation image of the sample in the observation view corresponding to the position of the stage, and the operation of the input unit A display control unit that causes the display unit to display a pointer that can move on the screen accordingly;
Equipped with
The stage control unit moves the stage in accordance with the movement of the pointer on the wide area image,
The display control unit, after the movement control of the stage by the stage control unit is completed, the observation image displayed on the display unit, the sample of the sample in the observation field of view corresponding to the position of the stage after movement A microscope system characterized by switching to an observation image.
前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が完了した後、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替えることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。 The stage control unit converts the position of the pointer on the wide area image into the position of the stage when the pointer moves from the observation image to the wide area image, and the current position of the stage Moving the stage to the converted position when the positional displacement amount with respect to the position exceeds a predetermined threshold;
The display control unit, after the movement control of the stage by the stage control unit is completed, the observation image displayed on the display unit, the sample of the sample in the observation field of view corresponding to the position of the stage after movement The microscope system according to claim 1, wherein switching to an observation image is performed.
前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が完了した後、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の顕微鏡システム。 When the pointer moves within the wide area image, the stage control unit moves on the wide area image when the movement amount of the pointer exceeds a predetermined threshold and the movement locus of the pointer is linear. Moving the stage to a conversion position where the position of the pointer at the position is converted to the position of the stage,
The display control unit, after the movement control of the stage by the stage control unit is completed, the observation image displayed on the display unit, the sample of the sample in the observation field of view corresponding to the position of the stage after movement The microscope system according to claim 1 or 2, wherein switching to an observation image is performed.
前記表示制御部は、前記ステージ制御部による前記ステージの移動制御が完了した後、前記表示部に表示させている前記観察画像を、移動後の前記ステージの位置に対応する観察視野における前記試料の観察画像へと切り替えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の顕微鏡システム。 When the pointer moves in the wide-range image, the stage control unit moves the movement amount of the pointer beyond a predetermined threshold, the movement locus of the pointer is linear, and the movement is performed within a predetermined time. When the operation by the input unit is not performed, the stage is moved to a converted position where the position of the pointer on the wide area image is converted to the position of the stage;
The display control unit, after the movement control of the stage by the stage control unit is completed, the observation image displayed on the display unit, the sample of the sample in the observation field of view corresponding to the position of the stage after movement The microscope system according to claim 1 or 2, wherein switching to an observation image is performed.
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