JPH0486615A

JPH0486615A - 顕微鏡の間欠撮影装置

Info

Publication number: JPH0486615A
Application number: JP20041590A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Cho; 和彦長
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-07-27
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1992-03-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、顕微鏡の像を間欠的に撮影する間欠撮影装置
に関する。

［従来の技術］従来、顕微鏡上で細胞を培養し、その変化を記録観察す
るために、実公昭５１−２９８０９号公報に示すような
顕微鏡映画撮影装置を用いて１６ｆｆｌｌｆｉシネフイ
ルムに例えば１分間に１コマずつ撮影を行っていた。

［発明が解決しようとする課題］前記従来の撮影装置では、以下のような問題点かある。

（１）試料のサンプル点の１つしか撮影できなかったた
め、その点て望んだ変化が生じなかったり、同じ状態を
低倍率と高倍率とで観察したくてもできなかった。もし
、変化が生じない場合、実験のやり直しが必要となり、
細胞の準備等前段階のやり直し、撮影そのものに時間か
かかり効率的でない。

（２）同一試料から複数のデータを得ようとすると、撮
影期間そのものの重複が大きく、かつ長い期間か必要で
ある。

（３）低倍率で全体像を、高倍率で細部の像を取りたい
という要望があっても、同一個所を撮影できないため、
希望するサンプル点と似た別のサンプル点を撮影するこ
とになり、信頼性が悪く実用的ではない。

本発明は、同一試料の複数のサンプル点を間欠撮影がで
き、間欠撮影に要する時間を大幅に削減でき、また複数
データを同一試料から同一の条件のもとで得られ、信頼
性の向上する顕微鏡の間欠撮影装置を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］本発明は、前記目的を達成するため、同一試料の複数の
サンプル点を順次所望時間繰り返し観察できる自動走査
可能なステージを有する顕微鏡において、この顕微鏡の
像を取り込むことが可能な撮像装置と、この撮像装置で
取り込んだ像を前記試料の複数のサンプル点毎に所望の
周期で記録する間欠記録装置とを具備したものである。

また、本発明は、前記目的を達成するため、同一試料の
複数のサンプル点を順次所望時間繰り返し観察できる自
動走査可能なステージを有し、かつ外部より制御できる
倍率変換装置を有する顕微鏡において、この顕微鏡の像
を取り込むことが可能な撮像装置と、二の撮像装置で取
り組んだ像を前記倍率変換装置で変換された倍率毎に所
望の周期で記録する間欠記録装置とを具備したものであ
る。

［作用コ本発明によれば、撮像装置で取り込んだ顕微鏡の像を、
間欠記録装置に記録されるので、同一の試料に対して複
数のサンプル点を間欠撮影に要する時間を削減できる。

また、倍率変換装置で変換された倍率毎に所望の周期て
撮像装置により取り込んだ顕微鏡の像を、間欠記録装置
に記録されるので、複数のデータを同一試料から同一条
件のもとで得られるため、信頼性が向上し、また、実験
の失敗も回避でき、研究の能率と質か向上する。

［実施例］以下、本発明の実施例はついて図面を参照して説明する
。第１図は本発明の概略構成を示す図であり、顕微鏡１
には、同一試料２の複数のサンプル点を順次所望時間繰
り返し観察できるように自動走査可能な自動走査ステー
ジ３と、外部から倍率を任意に制御できる倍率変換装置
４と、電動調光装置５と、電動調光装置６をそれぞれ有
している。この各構成は、いずれも公知であるので、こ
こではその詳細な説明を省略する。

また、前記顕微鏡１の像を取り込む事ができるように撮
像装置７が、顕微鏡１の像を撮影できる位置に取り付け
られている。そして、撮像装置７には、撮像装置２で取
り込んだ像を、所望の時間毎例えば一定時間毎に記録す
る間欠記録装置８が接続されている。前記自動走査ステ
ージ３および前記倍率変換装置４には、各々の動作休止
期間を制御するためのインターバル制御装置９，１０が
接続されている。

このような間欠撮影装置により、ステージ３に載置され
ている試料２の、ゆっくりした紅時変化、例えば、細胞
分裂の様子等を間欠撮影できる。

以下、動作について、第２図および第３図を参照して説
明する。第２図は、同一試料のサンプル点Ａ、Ｂ、Ｃ，
Ｄの位置を示す図であり、第３図は間欠撮影装置の動作
を説明するためのフローチャートである。

ステップＩ・・・Ａ点を倍率１０倍で撮影する。

０１０倍から４０倍に倍率変換する。

ステップ■・・・Ａ点を４０倍で撮影する。

■Ｂ点にステージ３を移動する。

ステップ■・・・Ｂ点を４０倍で撮影する。

０６点にステージ３を移動する。

ステップ■・・・０点を４０倍で撮影する。

■Ｄ点にステージ３を移動する。

０４０倍から１０倍に倍率変換する。

ステップＶ・・・Ｄ点を１０倍で撮影する。

■Ａ点にステージ３を移動し、ステップＩに戻る。

二のようにしてサンプル点Ａ−Ｄを２つの倍率で５回撮
影する事を、１サイクルとして間欠撮影が可能である。

第２図のａは、ステージ３の質量、駆動機構等によって
決定される不感量を越える量を現している。

以上述べた説明は、倍率の変換とサンプル点Ａ−Ｄの位
置を変更した場合であるか、サンプル点を変更せず、倍
率のみを変換したり、あるいは、倍率を変換せず、サン
プル点の位置のみを変更してもよい。

第４図は本発明の第１の実施例を示す図であり、顕微鏡
１には、この像を撮影するための装置として、ＣＣＤあ
るいは撮像管を有するテレビカメラ７１が、顕微鏡１の
像を撮影できる様に、鏡筒上に取付けられている。また
、顕微鏡１には、外部からの制御によって所望の点に試
料２を移動できる自動走査ステージ３と、外部から制御
できる対物レンズ１１を交換てきる倍率変換装置４と、
ステージ３を外部からの制御によって上下させて試料２
に焦点を合わせる電動照準装置５と、外部からの制御に
より明るさをＮＤフィルター等によって調整する電動調
光装置６と、外部からの制御により開口絞りの大きさの
調整、スリットの切換えのできるコンデンサレンズ１２
が取り付けられている。ステージ３には、試料２が載置
されている。

電動照準装置５は、テレビカメラ７１より得られる画像
信号を用いたコントラスト法等を用いた焦点検出装置１
３によって制御され、試料２に焦点を合わせることかで
きるようになっている。

テレビカメラ７１には、テレビカメラ７１がらの画像信
号を一定時間毎に、記録できる間欠ビデオ記録装置８１
か接続されている。この間欠ビデオ記録装置８１には、
外部同期がかけられるよう同期端子を有しており、この
同期端子に後述する統括制御装置１４からの信号を入力
したとき像の記録を１画面毎に行うものである。

統括制御装置１４は、ステージ３、倍率変換装置４、電
動調光装置６、コンデンサレンズ１２、焦点検出装置１
３、間欠ビデオ記録装置８１を、それぞれ統括制御する
もので、電動調光装置６とコンデンサレンズ１２は、統
括制御装置１４によって、倍率変換装置４で切り換えら
れる対物レンズ１１に適した明るさ、絞りもしくは、ス
リットに切り換えられるようになっている。そして、焦
点検出装置１３は、ステージ３、倍率変換装置１１の動
作毎に、作動するように統括制御装置１４によって制御
され、さらに電動照準装置５を制御し、焦点調節を行っ
た後、合焦点信号を統括制御装置１４に送り返す様にな
っている。

次に、第５図を参照して第４図の実施例の動作を説明す
る。試料２の観察したいサンプル点を自動走査ステージ
３を走査して決定し、これを統括制御装置１４に記憶さ
せる。同時にその観察したいサンプル点毎に観察の倍率
を選択し、統括制御装置１４に記憶させる。いま、サン
プル点Ａて１０倍と４０倍の倍率で撮影、サンプル点Ｂ
て４０倍の倍率で撮影、サンプル点Ｃで４０倍０’）倍
率で撮影、サンプル点りで１０倍の倍率で撮影、サンプ
ル点Ｅで４０倍の倍率で撮影、サンプル点Ｆて４０倍の
倍率で撮影、サンプル点Ｇで１０倍の倍率で撮影という
具合である。これらのサンプル点Ａ−Ｇを統括制御装置
１４に記憶させた後、撮影者の希望する間欠撮影のイン
ターバルを決定し、統括制御装置１４に記憶させる。す
ると、統括制御装置１４は、観察する複数のサンプル点
の位置および倍率を各々の確認と、１サイクルの時間が
先に希望したインターバルの中に収まるかどうかを検証
し、収まらない場合にはサイクルの中の時間短縮方法を
指示する。例えば、試料走査の効率的なサンプル点の順
番の並べ変えとが、いずれても解決しない場合には、サ
ンプル点数の削減等である。サンプル点の順番の並べ変
えは、倍率変換、ステージ走査の移動距離、撮影に要す
る時間等を考慮してシミュレーションされる。以上の作
業で所期設定か終りとなる。

しかして、試料２の走査位置の再現性は、非常に高い精
度が要求される。そのため、第５図に示すようにステー
ジ３は、ステージ３の質量、駆動機構等によって決定さ
れる不感量を越える量ａたけ、ＸおよびＹ方向に送られ
て試料２に向かうように制御される。また、当然１サイ
クル毎の走査の方向、スピードは各サイクルで同じに設
定されている。これによって、安定した送り量が得られ
、サンプル点の位置再現性は向上する。

次に、実際の間欠撮影の手順を説明する。

ステップト・・サンプル点Ａて１０倍の倍率で撮影する
。電動調光装置６によって倍率変換による明るさ変化の
補正を行う。コンデンサレンズ１２によって倍率に合っ
た絞り径、スリットに変換し、焦点検出装置１３の作動
、電動照準装置５を制御し、焦点調節、合焦点信号を出
力し、間欠ビデオ記録装置８１を作動させる。

ステップ２・・・サンプル点Ａて４０倍の倍率で撮影す
る。ステージ３によって、サンプル点ＡからＢに試料２
を移動させる。焦点検出装置１３の作動、電動照準装置
５を制御し、焦点調節、合焦点信号を出力し、間欠ビデ
オ記録装置８１が作動する。

ステップ３・・・サンプル点Ｂて４０倍の倍率で撮影す
る。ステージ３によってＢ点から０点に試料２を移動さ
せる。焦点検出装置１３の作動、電動照準装置５を制御
し、焦点調節、合焦点信号を出力し、間欠ビデオ記録装
置８１を作動させる。

ステップ４・・・サンプル点Ｃて４０倍の倍率で撮影す
る。ステージ３によって０点からＤ点に試料２を移動さ
せる。倍率変換装置４によって４０倍から１０倍の倍率
に変換する。電動調光装置６によって倍率変換による明
るさ変化の補正を行う。

コンデンサレンズ１２によって倍率に合った絞り径、ス
リットに変換し、焦点検出装置１３の作動、電動照準装
置５を制御し、焦点調節、合焦点信号を出力し、間欠ビ
デオ記録装置８１を作動させる。

ステップ５・・・サンプル点りで１０倍の倍率で撮影す
る。ステージ３によってＤ点からＥ点に試料２を移動さ
せる。倍率変換装置４によって１０倍から４０倍の倍率
に変換する。電動調光装置６によって倍率変換による明
るさ変化の補正を行う。

コンデンサレンズ１２によって倍率に合った絞り径、ス
リットに変換し、焦点検出装置１３の作動、電動照準装
置５を制御し、焦点調節、ご焦点信号を出力し、間欠ビ
デオ記録装置８１を作動させる。

ステップ６・・・サンプル点Ｅで４０倍の倍率で撮影す
る。ステージ３によってＥ点からＦ点に試料２を移動さ
せる。焦点検出装置１３の作動、電動照準装置５を制御
し、焦点調節、合焦点信号を出力し、間欠ビデオ記録装
置８１を作動させる。

ステップ７・・・サンプル点Ｆて４０倍の倍率で撮影す
る。ステージ３によってＦ点からＧ点に試料２を移動さ
せる。倍率変換装置４によって４０倍から１０倍の倍率
に変換する。電動調光装置６によって倍率変換による明
るさ変化の補正を行う。

ステップ８・・・サンプル点Ｇで１０倍の倍率で撮影す
る。ステージ３によってＧ点からＡ点に試料２を移動さ
せる。焦点検出装置１３の作動、電動照準装置５を制御
し、焦点調節、合焦点信号を出力し、間欠ビデオ記録装
置８１を作動させる。以上で１サイクルが終り、ステッ
プｌへ戻る。

以上述べた事から、統括制御装置１４は、ステージ３に
よる試料２の移動、倍率変換装置４による倍率変換およ
び電動調光装置６による倍率変換による明るさ変化の補
正、コンデンサレンズ１２による倍率に合った絞り径、
スリットへの変換を経て、焦点検出装置１３の作動、電
動照準装置５の作動による焦点調節を行い、合焦点信号
を受は取って、間欠ビデオ記録装置８１か作動し、１画
面を撮影するというふうに全体を総括制御する。

次に、試料２の観察について説明する。前述の実施例で
は、サンプル点Ａ−Ｇと７個所を１つのビデオテープに
録画してしまうため、そのまま再生したのでは、７個所
の映像がチラチラと変わって観察できない。そのため、
もう１台の間欠ビデオ記録装置を用いて、１サンプル点
毎に編集してやる必要がある。７個所の映像を例えば、
１台の間欠ビデオ記録装置を用いて１画面につき２秒か
けて再生する。そこで、もう１台の間欠ビデオ記録装置
を用いて１４秒毎に１画面を録画するように設定する。

そうすることによって、１つのサンプル点のみを録画で
き、編集を行うことかできる。

以上述べた実施例によれば、複数のサンプル点の間欠撮
影を倍率を変えて行えるため、従来複数回に分けて行わ
なければならなかった間欠撮影を１回で行え、試料２の
準備にかかる時間を節約できるとともに、撮影の失敗を
回避でき、しかも１つの試料２について複数のサンプル
点を撮影できるため、実験の信頼性も向上する。

次に第６図を参照して本発明の第２の実施例を説明する
か、第４図とは以下の点が異なる。すなわち、前述の実
施例では間欠ビデオ記録装置８１を１個用いたか、ここ
ではサンプル点の数分の間欠ビデオ記録装置８１−１．
８１−２．・・・８１−ｎを用いた点である。この場合
も、各間欠ビデオ記録装置８１．−１．８１−２．・・
８１−ｎは、それぞれ同期端子を有している。そして、
前述の実施例の焦点検出装置１３と、電動調光装置６を
省いたものである。

この実施例も前述の実施例とほぼ同様に、自動走査ステ
ージ３、倍率変換装置４、電動照準装置５は、いずれも
統括制御装置１４によって統括制御される。

このような構成の実施例においては、第４図の実施例の
焦点検出装置１３に変わって、サンプル点毎の焦点ズレ
を予め、操作者か統括制御装置１４に゛記憶させておき
、サンプル点毎に電動照準装置５を用いて焦点ズレを補
正する。また、編集の手間を省くために、サンプル点の
数分の間欠ビデオ記録装置８１−１．８１−２．・・・
８１−ｎの各々を各サンプル点において同期信号を受け
とり記録を行う。

以上述べた第２実施例によれば、複数のサンプル点の間
欠撮影か行えるため、従来複数回に分けて行わなければ
ならなかった間欠撮影を１回で行え、試料の準備にかか
る時間、撮影にががる時間を節約できると共に、撮影の
失敗を回避でき、しかも、１つの試料について複数のサ
ンプル点を撮影できるため、実験の信頼性も向上する。

また、位ト目羞険鏡法とか、ノマルスキー微分干渉険鏡
法なと電気的に焦点検出の行い難い検鏡法でも焦点の合
った像を得る事かできる。

以上述べた実施例においては、統括制御装置１４を用い
てインターバルを同調させるようになされているか、１
つ１つの装置にインターバル機能およびプログラム機能
を持った物を用いて、それぞれのインターバルを調整し
てやることて同様なことか可能である。

前述の実施例では、顕微鏡の像の記録装置として間欠ビ
デオ記録装置を示したか、これ以外の記録装置、例えば
電子スチルカメラ（フロッピーカメラ）、光デイスク記
録装置であってもよい。

これらは、像のランダムアクセスができるため、編集な
しに複数個所の映像を分離して見られるという利点があ
る。光デイスク記録装置は、記憶容量、アクセススピー
ドの面で卓越している。

またこれ以外に、画質にこだわる場合には、１６肛シネ
装置や３５■ンネ装置を用いて同様な事を行えばよい。

たたし、この場合には焦点検出を行う構造は、別にもう
けなければならない。

［発明の効果コ以上述べた本発明によれば、同一試料の複数のサンプル
点を間欠撮影ができ、間欠撮影に要する時間を大幅に削
減でき、また複数データを同一試料から同一の条件のも
とて得られ、信頼性の向上する顕微鏡の間欠撮影装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略構成を示す図、第２図は第１図の
動作を説明するためのサンプル点の位置を示す図、第３
図は第１図の動作を説明するための各ステップの処理内
容を示す図、第４図は本発明による顕微鏡の間欠撮影装
置の第１実施例を示す概略構成図、第５図は第４図の動
作を説明するためのサンプル点の位置を示す図、第６図
は本発明による顕微鏡の間欠撮影装置の第２実施例を示
す概略構成図である。１・・・顕微鏡、２・・・試料、３・・・自動走査ステ
ージ、４・・・倍率変換装置、５・・・電動照準装置、
６・・・電動調光装置、７・・・撮像装置、８・・・間
欠記録装置、９゜１０・・・インターバル制御装置、１
１・・対物レンズ、１２・・・コンデサレンズ、１３・
・・焦点検出装置、７１・・・ビデオカメラ、８１．８
１−１．８１−２゜〜８１−ｎ・・・間欠ビデオ記録装
置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）同一試料の複数のサンプル点を所望時間繰り返し
観察できる自動走査可能なステージを有する顕微鏡にお
いて、この顕微鏡の像を取り込むことが可能な撮像装置と、この撮像装置で取り込んだ像を前記試料の複数のサンプ
ル点毎に所望の周期で記録する間欠記録装置とを具備し
た顕微鏡の間欠撮影装置。
（２）同一試料の複数のサンプル点を順次所望時間繰り
返し観察できる自動走査可能なステージを有し、かつ外
部より制御できる倍率変換装置を有する顕微鏡において
、この顕微鏡の像を取り込むことが可能な撮像装置と、この撮像装置で取り組んだ像を前記倍率変換装置で変換
された倍率毎に所望の周期で記録する間欠記録装置とを
具備した顕微鏡の間欠撮影装置。