説明

プログラム、顕微鏡システム

【課題】電源を小型化することができるプログラム、顕微鏡システムを提供すること。
【解決手段】顕微鏡本体3に装着された複数の電動ユニットを初期化する際、予め記録された各電動ユニットの消費電力情報と初期化時間に基づき、まだ初期化を実行していない電動ユニットの中から優先して初期化を実行する電動ユニットを決定し、順次初期化を実行する指令を含むプログラム。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プログラム、顕微鏡システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、種々の顕微鏡観察に対応できるように、レボルバや各種のフィルタ装置、光源用シャッタなどの複数の電動ユニットを装着可能な顕微鏡が提供されている(例えば、特許文献1を参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−40158号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
顕微鏡に装着された複数の電動ユニットの多くは、顕微鏡の起動時に初期化を必要としており、同時に全ての電動ユニットで初期化シーケンスを開始させると瞬間的に大きなピーク電力を必要とする。一方、顕微鏡の電動ユニットは駆動時のみ多くの電力を消費するものが多く、通常の使用において必ずしも全ての電動ユニットを同時に動かす必要はない。つまり、通常の使用では必要ないピーク電力が初期化時に求められてしまい、その結果電源が大型化するという問題があった。
【0005】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、電源を小型化することができるプログラム、顕微鏡システム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】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明に係るプログラムは、顕微鏡に装着された複数の電動ユニットを初期化する際、予め記録された各電動ユニットの消費電力情報と初期化時間に基づき、まだ初期化を実行していない電動ユニットの中から優先して初期化を実行する電動ユニットを決定し、順次初期化を実行する指令を含むことを特徴とする。
【0007】
また、本発明に係る顕微鏡システムは、前記プログラムを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、電源を小型化することができるプログラム、顕微鏡システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第1実施形態に係るプログラムを有する顕微鏡システムの構成例を示す図である。
【図2】第1実施形態に係るプログラムによる処理を示すフローチャートである。
【図3】第1実施形態に係るプログラムによる電動ユニットの分類を説明する図であり、(A)は分類前、(B)は分類後を示す。
【図4】第1実施形態に係るプログラムによる電動ユニットの初期化の実行順序を示す図である。
【図5】第2実施形態に係るプログラムによる処理を示すフローチャートである。
【図6】第2実施形態に係るプログラムによる電動ユニットの分類を説明する図であり、(A)は分類前、(B)は分類後を示す。
【図7】第2実施形態に係るプログラムによる電動ユニットの初期化の実行順序を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本願の実施形態に係るプログラム、顕微鏡システムについて図面を参照して説明する。
【0011】
(第1実施形態)
まず、第1実施形態に係るプログラムを有する顕微鏡システムの全体的な構成について、図1を参照して説明する。なお、図1に示す顕微鏡システムは一例であり、この形態に限定されるものではない。
【0012】
図1の側面図に示すように、顕微鏡システム1は、顕微鏡本体3と、顕微鏡本体3の背面にケーブルにより接続されたコントローラ(操作部)5と、顕微鏡本体3の背面にケーブルにより接続された電源ボックス7と、顕微鏡本体3に装着された複数の電動ユニットとから構成されている。なお、電源は、別体の電源ボックス7に限らず、顕微鏡本体3に内蔵されていてもよい。
【0013】
顕微鏡本体3に装着された複数の電動ユニットは、コンデンサ9、上面にサンプルが載置され、XY位置を調整可能なXYステージ11、顕微鏡本体3のアーム13の下部に取り付けられ、図示しない複数の対物レンズを保持するレボルバ15、顕微鏡本体3のアーム13の上部に積層された電動傾角4眼鏡筒17と吸収フィルタ19とカセットホルダ1(符号21)とカセットホルダ2(符号23)、電動傾角4眼鏡筒17に取り付けられた電動ズームDSCアダプタ25、デジタルカメラ1(符号27)、デジタルカメラ2(符号29)、カセットホルダ1(符号21)に光路部1(符号31)を介して接続された励起フィルタ1(符号33)、光源用シャッタ1(符号35)、光源1(符号37)、カセットホルダ2(符号23)に光路部2(符号39)を介して接続された励起フィルタ2(符号41)、光源用シャッタ2(符号43)、光源2(符号45)である。
【0014】
なお、カセットホルダ1(符号21)とカセットホルダ2(符号23)は、内部に複数のフィルタカセットを保持したものである。また、コンデンサ9、励起フィルタ1(符号33)、光源用シャッタ1(符号35)、励起フィルタ2(符号41)、光源用シャッタ2(符号43)等は、図示しないケーブルにより顕微鏡本体3と接続されている。
【0015】
図1に示す光路のように、顕微鏡観察において、光源用シャッタ1(符号35)が開かれた状態で、光源1(符号37)からの光は、励起フィルタ1(符号33)と光路部1(符号31)を通り、カセットホルダ1(符号21)が保持するダイクロイックミラーによって下方に曲げられ、レボルバ15が保持する対物レンズを介してサンプルに照射される。
【0016】
サンプルからの光は、対物レンズを介して上方へ向かい、カセットホルダ1(符号21)と吸収フィルタ19を通り、電動傾角4眼鏡筒17によって分割された光路を通って、観察者(双眼部)、デジタルカメラ1(符号27)、又はデジタルカメラ2(符号29)へ到達する。なお、観察者は、電動ズームDSCアダプタ25によって、デジタルカメラ1(符号27)で撮像するサンプルの観察像を拡大・縮小することができる。
【0017】
一方、光源2(符号45)からの光も、光源用シャッタ2(符号43)が開かれた状態で、励起フィルタ2(符号41)と光路部2(符号39)を通り、カセットホルダ2(符号23)が保持するダイクロイックミラーによって下方に曲げられた後は、光源1(符号37)からの光と同じ光路となる。
【0018】
顕微鏡本体3の内部には図示しないCPU(central processing unit)が設けられており、観察者は、コントローラ5を操作することでCPUから各電動ユニットに制御信号を送り、各電動ユニットを制御することができる。例えば、カセットホルダ1(符号21)やカセットホルダ2(符号23)を制御し、使用する光源を光源1(符号37)と光源2(符号45)で切り替えることができる。
【0019】
次に、第1実施形態に係るプログラムについて、図1〜4を参照して説明する。顕微鏡本体3のCPUには、以下に説明するような一連の処理をCPUに実行させるためのプログラムが記憶されている。なお、この形態に限定されず、第1実施形態のプログラムは、例えば顕微鏡本体3に接続されたパーソナルコンピューターのハードディスクに記憶されていてもよい。後述の第2実施形態のプログラムについても同様である。
【0020】
第1実施形態のプログラムは、顕微鏡本体3に装着された複数の電動ユニットを初期化する際、CPUに予め記録された各電動ユニットの消費電力情報と初期化時間(初期化シーケンスの実行に要する時間)に基づき、まだ初期化を実行していない電動ユニットの中から優先して初期化を実行する電動ユニットを決定し、順次初期化を実行する指令を含む。
【0021】
顕微鏡システム1の起動時に初期化を必要とする電動ユニットは、コンデンサ9、XYステージ11、レボルバ15、電動傾角4眼鏡筒17、吸収フィルタ19、カセットホルダ1(符号21)、カセットホルダ2(符号23)、電動ズームDSCアダプタ25、励起フィルタ1(符号33)、光源用シャッタ1(符号35)、励起フィルタ2(符号41)、光源用シャッタ2(符号43)である。
【0022】
ここで、電動ユニットの初期化とは、例えば、顕微鏡観察において対物レンズを切り替えるため回転部を回転させる制御を行うレボルバ15の場合、回転部の位置を初期位置に合わせる動作である。また、XYステージ11、カセットホルダ1(符号21)、カセットホルダ2(符号23)の場合も初期化として位置合せを行う。また、電動ユニットの初期化として、顕微鏡本体3と各電動ユニットとの接続状態の確認が行われる。
【0023】
顕微鏡本体3のCPUは、第1実施形態のプログラムによって、図2のフローチャートに示す手順で、電源ONから初期化終了までの一連の処理を実行する。以下、説明の便宜上、消費電力と初期化時間を表1に示す4つの電動ユニットA、B、C、Dが顕微鏡本体3に接続されたとする。表1では、消費電力を電源の容量に対するパーセンテージで示し、初期化時間を秒単位で示している。
【0024】
(表1)
電動ユニット 消費電力 初期化時間
A 80% 27秒
B 60% 12秒
C 40% 15秒
D 10% 5秒

ステップS1では、CPUは、顕微鏡本体3に接続された電動ユニット、例えば電動ユニットAを、電動ユニットAから入力されるID信号により識別する。
【0025】
ステップS2では、CPUは、ステップS1で識別した電動ユニットAに対して、その消費電力(80%)と初期化時間(27秒)により、図3に示す分類作業を行う。ここで、図3の分類マップに示すように、初期化時間を10秒間隔で区切り、消費電力を0%〜20%、20%〜50%、50%〜100%に区切ることによって、電動ユニットの分類が可能となる。
【0026】
ステップS3では、CPUは、顕微鏡本体3に接続された全ての電動ユニットA、B、C、Dについて、ステップS2の分類が完了したか否かを判断する。完了していない場合は、次の電動ユニットに対して、ステップS1の識別とステップS2の分類を行う。全て完了している場合は、ステップS4に進む。
【0027】
消費電力と初期化時間による分類の結果が図3(B)に示されている。電動ユニットA、B、C、Dは、それぞれI−3、I−2、II−2、III−1に分類される。
【0028】
ステップS4では、CPUは、まだ初期化を実行していない電動ユニットの中から、電源が現在消費可能な電力内で消費電力が最も大きい電動ユニット(グループ)を判定する。現在消費可能な消費電力の電動ユニットがないため判定不能の場合は、判定可能になるまで待機状態となり、判定後、ステップS5に進む。
【0029】
ステップS5では、CPUは、ステップS4で選択された電動ユニット(グループ)の中から、初期化時間が最も長い電動ユニットを判定する。
【0030】
ステップS6では、CPUは、ステップS5で選択された電動ユニットの初期化シーケンスを実行する。
【0031】
ステップS7では、CPUは、顕微鏡本体3に接続された全ての電動ユニットA、B、C、Dの初期化が完了したか否かを判断する。完了していない場合は、ステップS4〜S6の処理を繰り返し、次に初期化を実行する電動ユニットを決定して初期化を実行する。全て完了している場合は、初期化終了となる。
【0032】
ステップS4〜S7の処理の結果が図4に示されている。図4では、4つの電動ユニットA、B、C、Dは、高さが消費電力、横幅が初期化時間に対応する長方形でそれぞれ表されている。
【0033】
最初に消費電力が最も大きく、初期化時間が最も長い電動ユニットAの初期化が実行される。次に、電動ユニットAの初期化中に電源が消費可能な消費電力の電動ユニットは電動ユニットDであるから、電動ユニットDの初期化が実行される。電動ユニットD、電動ユニットAの初期化完了後、まだ初期化を実行していない電動ユニットの中で消費電力が最も大きい電動ユニットBの初期化が実行される。電動ユニットCの消費電力は、電動ユニットBの初期化中に消費可能であるため、電動ユニットBに続いて電動ユニットCの初期化が実行される。
【0034】
結果として、電動ユニットの初期化の実行順序は、A→D→B→Cとなる。
【0035】
以上のように、第1実施形態によれば、各電動ユニットの消費電力情報と初期化時間に基づき、時間的にずらして初期化を実行していくため、初期化時に過大なピーク電力が必要になることがない。よって、電源の容量を抑え、電源を小型化することができる。また、電源の小型化により、コストも抑えることができる。
【0036】
また、設置する電動ユニットでは、初期順序を考慮して初期化ができない、つまり、例えば電源の容量を越えてしまうような場合は、オーバーした電力量をモニター等に表示するようにしても良い。
【0037】
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係るプログラムについて、図1及び図5〜7を参照して説明する。第2実施形態に係るプログラムを有する顕微鏡システムの構成は第1実施形態と同一であるため重複する説明を省略する。また、必要に応じて第1実施形態と同一の符号を用いる。顕微鏡本体3のCPUには、以下に説明するような一連の処理をCPUに実行させるためのプログラムが記憶されている。
【0038】
第2実施形態のプログラムは、第1実施形態のプログラムに、初期化によって発生し得る危険の程度によって電動ユニットを分類する指令と、前記危険の程度が最も大きい電動ユニットの初期化を優先して実行する指令が追加されたものである。
【0039】
ここで、初期化によって発生し得る危険の程度(以下、危険度という)は、次の3つのレベルに分ける。
【0040】
レベル3:双眼部を通して強い照明光が観察者の目に入るなど、動きが見えない状態で危険が起り得る。
【0041】
レベル2:動作中のXYステージ11や対物レンズに手を触れるなど、動きが見える状態で危険(問題)が起り得る。
【0042】
レベル1:危険なし。
【0043】
各電動ユニットの危険度は、各電動ユニットの種類及び構造などから決定し、予めCPUに記録しておく。
【0044】
顕微鏡本体3のCPUは、第2実施形態のプログラムによって、図5のフローチャートに示す手順で、電源ONから初期化終了までの一連の処理を実行する。以下、説明の便宜上、危険度と消費電力と初期化時間を表2に示す4つの電動ユニットA、B、C、Dが顕微鏡本体3に接続されたとする。表2では、危険度を上述のレベル1〜3で示し、消費電力を大中小で示し、初期化時間を大中小で示している。
【0045】
(表2)
電動ユニット 危険度 消費電力 初期化時間
A レベル2 大 大
B レベル3 大 中
C レベル1 中 中
D レベル1 小 小

ステップS1では、CPUは、顕微鏡本体3に接続された電動ユニット、例えば電動ユニットAを、電動ユニットAから入力されるID信号により識別する。
【0046】
ステップS2では、CPUは、ステップS1で識別した電動ユニットAの危険度(レベル2)をメモリから読み出す。
【0047】
ステップS3では、CPUは、危険度レベル2の電動ユニットAに対して、その消費電力(大)と初期化時間(大)により、図6に示す分類作業を行う。ここで、図6の分類マップに示すように、初期化時間を大中小に区切り、消費電力を大中小に区切ることによって、電動ユニットの分類が可能となる。
【0048】
ステップS4では、CPUは、顕微鏡本体3に接続された全ての電動ユニットA、B、C、Dについて、ステップS2とS3の分類が完了したか否かを判断する。完了していない場合は、次の電動ユニットに対して、ステップS1の識別とステップS2とS3の分類を行う。全て完了している場合は、ステップS5に進む。
【0049】
危険度と消費電力と初期化時間による分類の結果が図6(B)に示されている。電動ユニットA、B、C、Dは、それぞれレベル2−I−3、レベル3−I−2、レベル1−II−2、レベル1−III−1に分類される。
【0050】
ステップS5では、CPUは、まだ初期化を実行していない電動ユニットの中から、危険度が最も大きい電動ユニット(グループ)を判定する。
【0051】
ステップS6では、CPUは、ステップS5で選択された電動ユニット(グループ)の中から、電源が現在消費可能な電力内で消費電力が最も大きい電動ユニット(グループ)を判定する。ステップS5で選択された電動ユニット(グループ)の中に現在消費可能な消費電力の電動ユニットがないため判定不能の場合は、ステップS5に戻り、次に危険度が大きい電動ユニット(グループ)を判定する。そしてステップS6の判定を行う。判定後、ステップS7に進む。
【0052】
ステップS7では、CPUは、ステップS6で選択された電動ユニット(グループ)の中から、初期化時間が最も長い電動ユニットを判定する。
【0053】
ステップS8では、CPUは、ステップS7で選択された電動ユニットの初期化シーケンスを実行する。
【0054】
ステップS9では、CPUは、顕微鏡本体3に接続された全ての電動ユニットA、B、C、Dの初期化が完了したか否かを判断する。完了していない場合は、ステップS5〜S8の処理を繰り返し、次に初期化を実行する電動ユニットを決定して初期化を実行する。全て完了している場合は、初期化終了となる。
【0055】
ステップS5〜S9の処理の結果が図7に示されている。図7では、4つの電動ユニットA、B、C、Dは、高さが消費電力、横幅が初期化時間に対応する長方形でそれぞれ表されている。
【0056】
最初に危険度が最も大きい電動ユニットBの初期化が実行される。次に、危険度がレベル2の電動ユニットAの消費電力は、電動ユニットBの初期化中に消費することはできないため、レベル1の電動ユニットCと電動ユニットDのうち消費電力が中の電動ユニットCの初期化が実行される。電動ユニットBの初期化完了後、レベル2の電動ユニットAの初期化が実行される。電動ユニットCの初期化完了後、電動ユニットDの消費電力は、電動ユニットAの初期化中に消費可能であるため、電動ユニットAに続いて電動ユニットDの初期化が実行される。
【0057】
結果として、電動ユニットの初期化の実行順序は、B→C→A→Dとなる。
【0058】
以上の第2実施形態によっても第1実施形態と同様の効果を得ることができる。特に第2実施形態によれば、顕微鏡システムの構成に適合した順序で電動ユニットの初期化を実行することができる。つまり、双眼部を通して強い照明光が観察者の目に入るようなことを防ぎ、観察者のストレスや事故につながるおそれのない、より安全な初期化が可能となる。
【0059】
なお、上述の実施形態は例に過ぎず、上述の構成に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。
【0060】
例えば、第2実施形態の危険度と消費電力と初期化時間による分類において、予め設定しておいた各電動ユニットの危険度を、顕微鏡システムの構成に応じて自動的に書き直す(例えば、双眼部への光路上にある電動ユニットの中で双眼部に一番近い電動ユニットをレベル3に、その他の電動ユニットをレベル2又は1に再設定する)ステップを追加してもよい。このステップを追加すれば、より顕微鏡システムの構成に適合した順序で電動ユニットの初期化を実行することができる。
【符号の説明】
【0061】
1 顕微鏡システム
3 顕微鏡本体
7 電源ボックス
9 コンデンサ
11 XYステージ
15 レボルバ
17 電動傾角4眼鏡筒
19 吸収フィルタ
21 カセットホルダ1
23 カセットホルダ2
25 電動ズームDSCアダプタ
33 励起フィルタ1
35 光源用シャッタ1
41 励起フィルタ2
43 光源用シャッタ2

【特許請求の範囲】
【請求項1】
顕微鏡に装着された複数の電動ユニットを初期化する際、予め記録された各電動ユニットの消費電力情報と初期化時間に基づき、まだ初期化を実行していない電動ユニットの中から優先して初期化を実行する電動ユニットを決定し、順次初期化を実行する指令を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項2】
電源が現在消費可能な電力内で消費電力が最も大きく、初期化時間が最も長い電動ユニットの初期化を優先して実行することを特徴とする請求項1に記載のプログラム。
【請求項3】
初期化によって発生し得る危険度に応じて、優先して初期化を実行する前記電動ユニットを決定することを特徴とする請求項1又は2に記載のプログラム。
【請求項4】
前記危険度が最も大きい電動ユニットの初期化を優先して実行することを特徴とする請求項3に記載のプログラム。
【請求項5】
前記危険度は、双眼部を介して照明光が観察者の眼に入る場合であることを特徴とする請求項3または4に記載のプログラム。
【請求項6】
前記危険度は、電動ユニットの動作時であることを特徴とする請求項3または4に記載のプログラム。
【請求項7】
請求項1から6のいずれか1項に記載のプログラムを有することを特徴とする顕微鏡システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2012−93583(P2012−93583A)
【公開日】平成24年5月17日(2012.5.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−241267(P2010−241267)
【出願日】平成22年10月27日(2010.10.27)
【出願人】(000004112)株式会社ニコン (12,601)
【Fターム(参考)】