JP5305719B2 - 顕微鏡システム - Google Patents
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Description
顕微鏡装置での観察方法の一つに、試料から発する微弱な蛍光を観察する方法(以下、単に「蛍光観察」ともいう)がある。この蛍光観察では、一般的に水銀ランプやキセノンランプといった光源を使用し、その光源からの光を集光して試料に照射することになる。試料から発する蛍光は非常に微弱なものもあるため、照明光を強く照射しなければならない場合もある。この場合、試料に対して強力な照明光を照射し続けていると、試料の照射部分が損傷して蛍光を発しなくなる、いわゆる褪色という現象が生じてしまう。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る顕微鏡システムの構成例を示す図である。
なお、このコントロール用アプリケーションGUIは、ホストシステム16による制御プログラムの実行によりモニタ22上の画面に表示させることが可能になっている。
なお、ここで説明する動作例は、図2に示した顕微鏡装置2のコントロール用アプリケーションGUIがモニタ22の画面上に表示されている上で行われる動作とする。
動作例1は、例えば後述の図4に示すフローが終了した時点のように、落射照明用光源3からの照明光が試料8に照射され、その観察像がデジタルカメラ18を介してモニタ22の画面上の観察像表示エリア31にリアルタイムに表示されているときに、ユーザが試料8における所望の観察部位を探索するためにモニタ22の画面上のステージ操作ボタン35a乃至35hのいずれかを操作してステージ9を移動させているときに開始した動作である。なお、この動作の開始時点においては、後述のタイマがリセットされているものとする。このタイマは、例えばホストシステム16に備えられている。
本実施形態では、このS1の判定の対象となる駆動部位を、落射照明用光源3、落射用シャッタ5、キューブターレット7、ズーム光学系14、レボルバ13、及びステージ9とする。なお、落射照明用光源3、落射用シャッタ5、キューブターレット(キューブ)7、ズーム光学系14、及びレボルバ(対物レンズ12)13は、光学部材の一例である。
この場合、上記のS1の判定結果はNoとなり、続いて、タイマがリセット状態であるか否かを判定する(S3)。ここで、その判定結果がYesの場合にはタイマによる計時をスタートさせ(S4)、その判定結果がNoの場合にはS4をスキップする。
一方、S5の判定結果がYesの場合には、続いて、タイマをリセットし(S6)、デジタルカメラ18により現在の観察像を静止画像として撮像して(S7)、その際に設定されていた撮像条件(露出時間、ビニング、ゲイン等)を、後で読み出し可能な形式でデータ記録部21に保存する(S8)。
動作例2は、例えば上述の図3に示したフローが終了した時点のように、モニタ22の画面上の観察像表示エリア31に観察像の静止画像が表示されている状態で、且つ、試料8への照明光が遮断されているときに開始した動作である。
一方、S21の判定結果がYesの場合には、続いて、落射照明用光源3をオンに制御して遮断されている試料8への照明光を投光し(S22)、図3のS8でデータ記録部21に最後に保存された撮像条件を読み出してデジタルカメラ18に設定し(S23)、ライブ画像表示のための撮像を開始して(S24)、モニタ22の画面上の観察像表示エリア31へのライブ画像の表示を開始する(S25)。
以上のような動作例2によれば、例えば、ユーザが試料8における所望の観察部位の探索を再開したい場合には、ステージ操作ボタン35a乃至35h等の操作によりステージ9の駆動指示を行うだけで、自動的に試料8への照明光が投光され、さらに観察像表示エリア31の画像が静止画像からライブ画像へ切り替えられるようになる。
なお、本実施形態に係る顕微鏡システム1の動作は、例えば次のように変形することもできる。
この変形例は、試料8への照射光が遮断されているときに開始した動作である。また、この動作の開始時点においては、タイマがリセットされているものとする。
以上のような変形例によれば、1回目の駆動指示(S31で判定される駆動指示)が行われた時点では実際の駆動は行われずに試料8への照明光の投光および観察像表示エリア31へのライブ画像の表示が行われるようになり、それから所定時間が経過するまでの間に2回目の駆動指示(S36で判定される駆動指示)が行われた時点で実際の駆動が行われるようになる。これにより、試料8への照明光が比較的に安定して照射されるまでの間に駆動部位が駆動(移動)してしまうのを回避することができる。
この変形例も、動作例2と同様に、例えば上述の図3に示したフローが終了した時点のように、モニタ22の画面上の観察像表示エリア31に観察像の静止画像が表示されている状態で、且つ、試料8への照明光が遮断されているときに開始した動作である。なお、この動作の開始時点においては、顕微鏡装置2の状態が待機状態であるものとする(Status=Idle)。また、この動作の開始時点においても、動作例2と同様にタイマがリセットされているものとする。
一方、S54の判定結果がYesの場合には、タイマをリセットする(S63)。続いて、S57乃至S61では、図4のS22乃至S26の処理と同様の処理を行い、本フローが終了する。なお、S54の判定結果がYesの場合には、顕微鏡装置2の状態が待機状態に遷移される(Status=Idle)。
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態に係る顕微鏡システムは、第1の実施形態に係る顕微鏡システムと構成は基本的に同じであるが、動作は異なっている。
同図に示したように、本フローが開始すると、まず、AF開始指示があったか否かを判定する(S71)。ここで、AF開始指示は、例えば顕微鏡操作部17や入力部23の操作によって行うことができる。
<第3の実施形態>
本発明の第3の実施形態に係る顕微鏡システムは、第1の実施形態に係る顕微鏡システムと同様の構成を有するが、動作が異なっている。
S81の判定において、その判定結果がNoの場合には本判定を繰り返し、Yesの場合には、続いて、駆動指示された駆動部位を判別する(S82)。
例えば、各実施形態では、落射照明用光源3をオフに制御することによって試料8への照明光を遮断していたが、落射用シャッタ5を閉じることによって試料8への照明光の遮断を行うようにすることもできる。
2 顕微鏡装置
3 落射照明用光源
4 コレクタレンズ
5 落射用シャッタ
6 NDフィルタ
7 キューブターレット
8 試料
9 ステージ
10 ステージX−Y駆動制御部
11 ステージZ駆動制御部
12 対物レンズ
13 レボルバ
14 ズーム光学系
15 顕微鏡コントローラ
16 ホストシステム
17 顕微鏡操作部
18 デジタルカメラ
19 ビデオボード
20 カメラコントローラ
21 データ記録部
22 モニタ
23 入力部
24、25、26 モータ
31 観察像表示エリア
32a、32b、32c 対物レンズ切替ボタン32
32d 倍率切替スライドバー移動ボタン
32e 倍率切替スライドバー
32f 倍率切替スライドバー移動ボタン
33 観察方法切替ボタン
34a フォーカススライドバー移動ボタン
34b フォーカススライドバー
34c フォーカススライドバー移動ボタン
35 ステージ操作ボタン
36、37 粗微動切替ボタン
38 ライブ観察中告知部
Claims (8)
- 試料の観察状態を変更可能な顕微鏡システムであって、
前記試料に照明光を照射する照明手段と、
対物レンズを含む一つ以上の光学部材を駆動する駆動手段と、
前記試料と前記対物レンズとの相対位置を変更する位置変更手段と、
前記一つ以上の光学部材のいずれかが駆動中であるか否か、及び、前記相対位置が変更中であるか否かを検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果から前記一つ以上の光学部材が駆動中でなく且つ前記相対位置が変更中でない時間を計時する計時手段と、
前記試料への照明光を投光、遮断、又は減光するように制御する制御手段と、
前記試料の観察像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像を表示する表示手段と、
前記一つ以上の光学部材の駆動又は前記相対位置の変更を指示する指示手段と、
前記表示手段により表示された画像が、静止画であるかライブ画像であるかの区別を表示するためのライブ観察告知手段と、
を備え、
前記撮像手段により前記観察像がライブ画像として撮像され、前記表示手段により前記ライブ画像が表示されているときに、前記制御手段は、前記計時手段により計時された時間が所定時間を経過した場合に、前記試料への照明光を遮断または減光するように制御し、
前記撮像手段は、前記制御手段の制御により前記試料への照明光が遮断または減光される直前に、前記観察像を静止画像として撮像し、前記表示手段は前記静止画像を表示し、
前記表示手段により前記静止画像が表示されているときに前記指示手段により前記一つ以上の光学部材の駆動又は前記相対位置の変更が指示されると、前記制御手段は前記試料への照明光を投光するように制御し、
前記試料への照明光が投光された後に、前記撮像手段は前記観察像をライブ画像として撮像することを開始し、前記表示手段は前記ライブ画像の表示を開始し、
前記表示手段により表示されている画像が、静止画であるか、ライブ画像であるかを前記ライブ観察告知手段により区別可能である、
ことを特徴とする顕微鏡システム。 - 前記指示手段による指示に応じて、前記一つ以上の光学部材の駆動又は前記相対位置の変更を行う動作、前記試料への照明光を遮断又は減光から投光へ切り換える動作、及び、前記表示手段に表示する画像を静止画像からライブ画像へ切り替える動作、の実行順序を変更する、
ことを特徴とする請求項1記載の顕微鏡システム。 - 前記指示手段による指示が、ズーム光学系の駆動指示又は前記相対位置の変更指示である場合には、前記試料への照明光を遮断又は減光から投光へ切り換える動作、前記表示手段に表示する画像を静止画像からライブ画像へ切り替える動作、前記ズーム光学系を駆動する動作又は前記相対位置を変更する動作、という順序で各動作を実行する、
ことを特徴とする請求項2記載の顕微鏡システム。 - 前記表示手段に表示する画像を静止画像からライブ画像へ切り替える動作を終了した後に、前記ズーム光学系を駆動する動作又は前記相対位置を変更する動作の実行を開始する、
ことを特徴とする請求項3記載の顕微鏡システム。 - 前記静止画像を撮像した時の撮像条件を記憶する撮像条件記憶手段を更に備え、
前記表示手段に表示する画像を静止画像からライブ画像へ切り替える動作において、当該ライブ画像は、前記撮像条件記憶手段に最後に記憶された撮像条件の下でライブ画像として撮像される画像である、
ことを特徴とする請求項3又は4記載の顕微鏡システム。 - 前記指示手段による指示が前記対物レンズ又はキューブの駆動指示である場合には、前記対物レンズ又はキューブを駆動する動作、前記試料への照明光を遮断又は減光から投光へ切り換える動作、前記表示手段に表示する画像を静止画像からライブ画像へ切り替える動作、という順序で各動作を実行する、
ことを特徴とする請求項2記載の顕微鏡システム。 - 前記対物レンズ又はキューブを駆動する動作を終了した後に、前記試料への照明光を遮断又は減光から投光へ切り換える動作の実行を開始する、
ことを特徴とする請求項6記載の顕微鏡システム。 - 前記静止画像を撮像した際の撮像条件を記憶する撮像条件記憶手段を更に備え、
前記撮像手段は、前記観察像をライブ画像として撮像することを開始する際に、前記撮像条件記憶手段に記憶された前記撮像条件の下で前記観察像の撮像を開始する、
ことを特徴とする請求項2記載の顕微鏡システム。
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