顕微鏡写真装置および顕微鏡写真装置制御方法
【課題】複数の撮影範囲に対して多点タイムラプス撮影を行なう際、撮影間隔時間等に制限される事なく、各々の被検物の撮影を行なえる顕微鏡写真装置および制御方法を提供すること。
【解決手段】被検物を保持するためのステージと被検物に集光するための対物レンズとが相対的に３次元方向に移動可能な顕微鏡本体と、被検物を撮影して被検物画像を取得する手段と、ステージ等が相対的に移動することにより顕微鏡本体の視野範囲を設定し、これに対応するステージの位置情報を記憶する手段と、視野範囲における顕微鏡本体および撮影手段の設定情報を記憶する手段と、視野範囲をタイムラプス撮影する際の撮影条件を記憶する手段と、記憶された位置情報、設定情報および撮影条件に基づいて、視野範囲ごとのタイムラプス撮影像を取得する手段と、撮影された最新のタイムラプス撮影画像を視野範囲ごとに一括表示する手段とを備える。
【解決手段】被検物を保持するためのステージと被検物に集光するための対物レンズとが相対的に３次元方向に移動可能な顕微鏡本体と、被検物を撮影して被検物画像を取得する手段と、ステージ等が相対的に移動することにより顕微鏡本体の視野範囲を設定し、これに対応するステージの位置情報を記憶する手段と、視野範囲における顕微鏡本体および撮影手段の設定情報を記憶する手段と、視野範囲をタイムラプス撮影する際の撮影条件を記憶する手段と、記憶された位置情報、設定情報および撮影条件に基づいて、視野範囲ごとのタイムラプス撮影像を取得する手段と、撮影された最新のタイムラプス撮影画像を視野範囲ごとに一括表示する手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡画像を一定時間間隔ごとに撮影（タイムラプス撮影）する顕微鏡写真装置および顕微鏡写真装置制御方法に関し、特に、複数の撮影範囲に対して同時にタイムラプス撮影を行なう多点タイムラプス撮影により撮影した顕微鏡画像を一覧表示させた上で、各顕微鏡画像について所望の撮影制御を行なう顕微鏡写真装置および顕微鏡写真装置制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡により被検物を観察する方法として、顕微鏡画像を一定時間間隔ごとに撮影（以下、タイムラプス撮影と称する。）するとともに、撮影終了後に一連の撮影画像を再生し、時間的な被検物の形態変化を動画像として観察する方法がある。このような方法は、顕微鏡視野内に存在する特定の被検物、例えば生きた細胞の時間的変化を観察する方法として極めて有効とされている。
【０００３】
また最近では、同一条件で培養した細胞に対して複数の試薬の効果を確認する場合や、異なる細胞の経時変化を同一環境下で観察する時間変化を同一時刻で観察する場合等に、複数の撮影位置に対してもタイムラプス撮影を行なう場合がある。
【０００４】
この様に複数の撮影範囲に対して同時にタイムラプス撮影を行なう撮影方法（以下、多点タイムラプス撮影と称する）では、複数の撮影範囲が同一の顕微鏡視野内にあるとは限らず、その被検物内の顕微鏡視野外、またはその被検物とは異なる被検物である場合も多い。
【０００５】
この様な場合の撮影方法として、電動にてＸ，Ｙ，Ｚが制御可能なステージの上に被検物を積載し、予め複数の撮影範囲の位置座標と、該当位置における撮像素子の露出値、および撮影範囲に適用されるタイムラプス撮影の間隔時間や撮影枚数等を設定する事で、多点タイムラプスを可能とする様な構成および方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２７７７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の手法では、設定可能なタイムラプス間隔時間や撮影枚数の設定は、全ての観察範囲に対して同一であるため、同一の比較検討を行なう複数被検物のみに対する一連の多点タイムラプス撮影しか行なう事はできず、培養する環境が同一であり、ステージ上に積載する被検物の数量に余裕がある場合でも、異なる間隔で経時変化を比較したい実験等は別途行なわなければならないという問題点があった。すなわち、タイムラプス撮影は、被検物となる細胞の変化速度が緩慢であったり長期的な変化を続けたりした場合、一通りの撮影シーケンスが数日から数週間に及ぶ事も少なくないため、複数種類の実験には多大な時間を要してしまうという問題点があった。
【０００８】
また、細胞の経時変化により最適露出値が変化してしまうこと、細胞が移動して観察範囲を外れてしまうこと、あるいはピントがずれてしまうこと等の問題が発生したり、経時変化の過程で撮影範囲（撮影倍率）を変更したい状況が発生しても、タイムラプス撮影は継続されているため、せっかく長時間かけて撮影したデータが無駄に終わってしまったりするという問題点があった。
【０００９】
さらに、細胞の死滅や、形態変化が収束した際にも、設定されている撮影枚数を撮影してしまうため、膨大な画像ファイルによる保存用メモリが無駄に消費するという問題点があった。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてなされたもので、複数の撮影範囲に対して多点タイムラプス撮影を行なう際、撮影間隔時間や撮影枚数に制限される事なく、各々の被検物の撮影を行なえ、さらに撮影途中で任意の条件変更を可能にした操作性や効率の良い多点タイムラプス撮影が行なえる顕微鏡写真装置および顕微鏡写真装置制御方法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】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の顕微鏡写真装置は、被検物を保持するためのステージと上記被検物に集光するための対物レンズとが相対的に３次元方向に移動可能な顕微鏡本体と、上記被検物を撮影して被検物画像を取得する撮影手段と、上記ステージまたは上記対物レンズが相対的に移動することにより上記顕微鏡本体の視野範囲を設定し、上記視野範囲に対応する上記ステージの位置情報を記憶する位置記憶手段と、上記視野範囲における上記顕微鏡本体および上記撮影手段の設定情報を記憶する設定情報記憶手段と、上記視野範囲をタイムラプス撮影する際の撮影条件を記憶するタイムラプス情報記憶手段と、上記位置記憶手段に記憶された上記位置情報、上記位置情報に対応する上記設定情報記憶手段に記憶された上記設定情報および上記タイムラプス情報記憶手段に記憶された上記撮影条件に基づいて、上記視野範囲ごとのタイムラプス撮影像を取得する撮影制御手段と、上記撮影制御手段によって撮影された最新のタイムラプス撮影画像を上記視野範囲ごとに一括表示する画像表示手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
これにより、多点タイムラプス撮影を行なう際、各々独立したタイムラプス時間間隔や撮影枚数で撮影を行なう事が可能であるため、異なる経時変化を呈する複数の細胞等に対して同時に撮影を行なう事ができ、撮影時間の大幅な削減が可能となる。
【００１３】
また、各々の撮影範囲の最新画像を、マルチ画面として表示させるため、一目で全ての観察範囲の被検物挙動をモニタする事が可能となり、各被検物状態の変化を素早く察知する事が可能になる。
【００１４】
また、本発明の顕微鏡写真装置は、上記撮影制御手段が、タイムラプス撮影中に撮影動作の中断を上記視野範囲ごとに行なう撮影中断制御機能および中断されていた撮影を再開する撮影再開制御機能とを有し、上記画像表示手段が、上記撮影中断制御機能により撮影を中断されたことまたは上記撮影再開制御機能により再開されたことを表示により知らせる撮影状態通知機能を有することが望ましい。
【００１５】
これにより、多点タイムラプス撮影中に継続して撮影する必要の無くなった観察範囲のみの中断が可能であるため、無駄な撮影時間の短縮、および不要な画像ファイルによる保存用メモリの消費を回避する事が可能となる。
【００１６】
また、本発明の顕微鏡写真装置は、上記位置記憶手段、上記設定情報記憶手段および上記タイムラプス情報記憶手段が、上記撮影中断制御機能により撮影を中断された上記視野範囲に対して、記憶されていた情報を変更可能とする情報変更機能を有することが望ましい。
【００１７】
これにより、タイムラプス撮影の一時停止中に種々の撮影条件を変更可能としたため、例えば被検物の移動による撮影ミスや、被検物の経時変化に伴う光量の変化による、撮影露出ミス等を回避し、事前に補正する事が出来る様になる。さらに途中から急激な変化を呈する様な被検物があっても、常に適正なタイムラプス間隔時間を再設定可能であるため、撮影のタイミングを逸するといった事もなくなる。
【００１８】
また、本発明の顕微鏡写真装置は、上記撮影制御手段が、上記タイムラプス撮影中の撮影動作を行っていない期間に、選択された視野範囲のライブ画像を撮像するリアルタイム撮像機能を有し、上記画像表示手段が、上記撮影制御手段からの上記ライブ画像を、選択した視野範囲に対応する表示位置に表示させるリアルタイム画像表示機能を有することが望ましい。
【００１９】
これにより、一時停止中の撮影条件の補正等を的確に行なえ、安定した撮影動作が可能となる。
また、本発明の顕微鏡写真装置は、上記撮影制御手段が、複数の視野範囲の撮影順序を決める際に、撮影が終了していない視野範囲の中から最も近い視野範囲を次の撮影範囲とすることが望ましい。
【００２０】
これにより、撮影タイミングとなった複数の撮影範囲を撮影する際に、撮影までに要する時間を極力少なくする事が可能となるので、予め設定したタイムラプス間隔時間に対して精度の高い多点タイムラプス撮影を行なうことが可能となる。
【００２１】
また、本発明の一態様によれば、本発明の顕微鏡写真装置制御方法は、被検物を保持するためのステージと上記被検物に集光するための対物レンズとが相対的に３次元方向に移動可能な顕微鏡本体が実行する顕微鏡写真装置制御方法であって、上記被検物を撮影して被検物画像を取得し、上記ステージまたは上記対物レンズが相対的に移動することにより上記顕微鏡本体の視野範囲を設定し、上記視野範囲に対応する上記ステージの位置情報を記憶し、上記視野範囲における上記顕微鏡本体および上記撮影における設定情報を記憶し、上記視野範囲をタイムラプス撮影する際の撮影条件を記憶し、上記記憶された上記位置情報、上記位置情報に対応する上記設定情報および上記記憶された上記撮影条件に基づいて、上記視野範囲ごとのタイムラプス撮影像を取得し、上記撮影された最新のタイムラプス撮影画像を上記視野範囲ごとに一括表示することを特徴とする。
【００２２】
これにより、多点タイムラプス撮影を行なう際、各々独立したタイムラプス時間間隔や撮影枚数で撮影を行なう事が可能であるため、異なる経時変化を呈する複数の細胞等に対して同時に撮影を行なう事ができ、撮影時間の大幅な削減が可能となる。
【００２３】
また、各々の撮影範囲の最新画像を、マルチ画面として表示させるため、一目で全ての観察範囲の被検物挙動をモニタする事が可能となり、各被検物状態の変化を素早く察知する事が可能になる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、多点タイムラプス撮影を行なう際、各々独立したタイムラプス時間間隔や撮影枚数で撮影を行なう事が可能であるため、異なる経時変化を呈する複数の細胞等に対して同時に撮影を行なう事ができ、撮影時間の大幅な削減が可能となる。
【００２５】
また、本発明によれば、各々の撮影範囲の最新画像を、マルチ画面として表示させるため、一目で全ての観察範囲の被検物挙動をモニタする事が可能となり、各被検物状態の変化を素早く察知する事が可能になる。
【００２６】
また、本発明によれば、多点タイムラプス撮影中に継続して撮影する必要の無くなった観察範囲のみの中断が可能であるため、無駄な撮影時間の短縮、および不要な画像ファイルによる保存用メモリの消費を回避する事が可能となる。
【００２７】
また、本発明によれば、タイムラプス撮影の一時停止中に種々の撮影条件を変更可能としたため、例えば被検物の移動による撮影ミスや、被検物の経時変化に伴う光量の変化による、撮影露出ミス等を回避し、事前に補正する事が出来る様になる。さらに途中から急激な変化を呈する様な被検物があっても、常に適正なタイムラプス間隔時間を再設定可能であるため、撮影のタイミングを逸するといった事もなくなる。
【００２８】
また、本発明によれば、一時停止中の撮影条件の補正等を的確に行なえ、安定した撮影動作が可能となる。
また、本発明によれば、撮影タイミングとなった複数の撮影範囲を撮影する際に、撮影までに要する時間を極力少なくする事が可能となるので、予め設定したタイムラプス間隔時間に対して精度の高い多点タイムラプス撮影を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明が適用される顕微鏡写真装置の概略構成を示す図である。
【図２】情報データベース１８のデータ構造を示す図である。
【図３】モニタ８の表示画面例を示す図（その１）である。
【図４】モニタ８の表示画面例を示す図（その２）である。
【図５】進捗画像１０１を説明するための図である。
【図６】撮影データ表示領域１０７の表示例を示す図である。
【図７】第１の実施の形態における多点タイムラプス撮影シーケンスの流れを示すフローチャートである。
【図８】タイムラプス撮影が完了した際の進捗画像１０１を説明するための図である。
【図９】進捗画像１０１の［５］がリアルタイム画像を表示している例を示す図である。
【図１０】ポップアップメニュー１１０の例を示す図である。
【図１１】進捗画像［５］がマルチモニタ領域１０２から削除された例を示す図である。
【図１２】進捗画像［５］上のステータスマーク１０９が一時停止を示すマークに変わる例を示す図である
【図１３】ポップアップメニュー１１１の例を示す図である。
【図１４】第２の実施の形態における多点タイムラプス撮影シーケンスの流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明が適用される顕微鏡写真装置の概略構成を示す図である。
【００３１】
図１において、顕微鏡本体１には、視野範囲選択手段およびピント調節手段として３次元方向に移動可能な電動ステージ２と対物レンズ３とが対峙して配置されている。電動ステージ２上には、被検物４が保持され、この被検物４の観察像を、対物レンズ３を介して接眼レンズ５で肉眼観察可能にするとともに、ＣＣＤ撮像素子を備えた撮像部６により撮像可能にしている。また、撮像部６には、制御部７が接続されている。
【００３２】
また、制御部７は、撮像制御部７１、顕微鏡制御部７２、および撮影情報管理部７３を有し、モニタ８、入力装置９、ステージ駆動部１０、レボルバ駆動部１１、照明制御部１２、光学素子制御部１３が接続されている。
【００３３】
ここで制御部７は、ＣＰＵ、該ＣＰＵのバスに接続されたＲＡＭ、入出力装置およびハードディスクなどの図示しない外部記憶装置から構成され、外部記憶装置には、ＣＰＵを撮影制御部７１、顕微鏡制御部７２および撮影情報管理部７３として作動させるためのプログラムが格納されている。ここで用いられるプログラムは、例えばマイクロソフト社のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）を基本ソフトウェアとして作動し、全ての指令は、マウスなどのポインティングデバイスやキーボードなどの入力装置９を介して与えられるようになっている。
【００３４】
また、顕微鏡制御部７２は、ステージ駆動部１０、レボルバ駆動部１１、照明制御部１２、および光学素子制御部１３に対して、撮影に必要な動作を行なわせる。また撮像制御部７１は、必要な撮影条件に応じて撮像部６の種々のコントロールを行なうとともに、撮像された被検物画像をモニタ８に表示させるようにしている。
【００３５】
ステージ駆動部１０は、顕微鏡制御部７１の指示に応じて電動ステージ２をＸ−Ｙ平面（水平方向）、および上下駆動（垂直方向：Ｚ方向）させるためのものである。
レボルバ駆動部１１は、顕微鏡制御部７１の指示に応じてレボルバ３１を回転させ、所望する倍率の対物レンズ３を光路上に位置させるものである。
【００３６】
照明制御部１２は、撮影に必要な種々の照明コントロールを行なうものであり、被検物４を上方から照明する落射照明用光源１４、および被検物４を下方から照明する透過照明用光源１５の光量を、顕微鏡制御部７２の指示に応じて調節する。
【００３７】
光学素子制御部１３は、偏光、位相差、ノマルスキー、および蛍光等の各種検鏡を行なうために必要な、各種フィルタや偏光素子等１６の光路中へ挿脱、あるいは簡易的に観察倍率を変更可能な変倍レンズ等１７の交換を、顕微鏡制御部７２の指示に応じて行なうものである。
【００３８】
被検物４は、例えば複数の細胞が培養液の入った透明容器の中の下部に定着している標本とする。
また、撮影情報管理部７３には、撮影情報データベース１８が接続されている。
【００３９】
図２は、情報データベース１８のデータ構造を示す図である。
図２において、撮影情報データベース１８は、１番目からＮ番目までの各撮影範囲（＃１、＃２、…、＃Ｎは撮影範囲の番号を示す）の撮影範囲ごとに撮影情報５０が記憶されている。この場合、各撮影情報５０は、（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1）（Ｘ2，Ｙ2，Ｚ2）…（ＸN，ＸN，ＸN）で表わされる撮影範囲の位置座標５１、撮影条件５２、タイムラプス撮影条件５３、およびタイムラプス撮影画像の保存場所５４からなっている。
【００４０】
タイムラプス撮影画像は、一般的に膨大な容量になることが知られており、このため本第１の実施の形態では、ハードディスクにファイルとして保存する。
＃１〜＃Ｎの各撮影範囲のタイムラプス撮影像は、各保存場所５４内に、最初の撮像画像→次の撮像画像→その次の撮影画像→・・・の様に、時系列に並んで保存されている。このときのファイルフォーマットは、時系列的に連続性のあるネーミングの静止画像ファイル（ＴｉｆｆやＪｐｅｇ等）でも、時系列毎の静止画像に基づいて作成された、動画ファイル（ＡＶＩやＭｐｅｇ等）であってもよい。
【００４１】
図１の説明に戻る。
電動ステージ２はＸ，Ｙ，Ｚ方向各々に機械的原点を有している。顕微鏡制御部７２は、この機械的原点を基点として、ステージ駆動部１０に対して指示した移動量を内部的に管理することによって、電動ステージ２の現在の位置座標を認識できるようになっている。すなわち、顕微鏡制御部７２は、対物レンズ３の光軸に対する電動ステージ２の位置を検出する位置検出手段としての機能を有し、観察視野の現在位置として電動ステージ２の現在の位置座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を出力する。また、別の構成として、電動ステージ２の現在位置を検出する位置検出手段を別途設け、この位置検出手段によって直接的に電動ステージ２の位置座標を認識するように構成することもできる。
【００４２】
次に、上述のように構成した顕微鏡写真装置の動作を説明する。
まず、タイムラプス撮影のための準備を行なう。
最初に、制御部７の撮影制御部７１によりモニタ８の画面上に、図３に示すような顕微鏡画像を表示する画像表示ウィンドウ６０と、撮影範囲の設定や撮影条件などを設定するコントロールウィンドウ８０、および設定された後述するレシピを操作するレシピウィンドウ９０を表示させる。
【００４３】
この場合、画像表示ウィンドウ６０には、電動ステージ２上の被検物４の観察像として、対物レンズ３を介して撮像部６により撮像した顕微鏡画像である、複数の細胞６１が表示されている。
【００４４】
また、コントロールウィンドウ８０は、使用する対物レンズ３の選択、照明光の切換または光量調節、各種光学素子の光路中への挿脱、観察像のズーム、電動ステージ２のＸ−Ｙ平面内移動または上下移動等の操作を行なうための顕微鏡コントロールＧＵＩ部８１と、現在撮像している画像情報に基づいて、撮影の際の最適露出時間を設定する自動露出動作（以下、ＡＥと呼ぶ）の開始またはマニュアルでの露出時間の設定と、タイムラプス撮影間隔時間または撮影枚数等の撮影条件の設定とを、撮像部６に対して実行する撮影コントロールＧＵＩ部８２とで構成されている。
【００４５】
また、レシピウィンドウ９０は、コントロールウィンドウ８０で設定した顕微鏡本体１の状態や撮影条件等の全てのパラメータを１つのデータ群（以下、リストと呼ぶ）として登録を行なうために予め登録されたリストに基づいて、各部位の状態を再現させたり登録したリストを削除したり等の操作を行なう事ができる。
【００４６】
次に、上述のような状態で、撮影範囲、および撮影条件の設定を行なう。
まず、顕微鏡コントロールＧＵＩ部８１内の図示しないステージ移動ボタンを操作して、電動ステージ２をＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動させ、撮影を行なう画像にピント合わせを行なう。また、照明の状態や検鏡法に応じた光学素子の選択を、顕微鏡コントロールＧＵＩ部８１内の図示しない各種操作ボタンを操作して行なう。
【００４７】
次に、撮影コントロールＧＵＩ部８２内の、図示しないＡＥ開始ボタンを押すか、もしくは図示しない露出時間入力ボックスに値を書き込んで、撮影に使用する露出時間を設定する。
【００４８】
撮影制御部７１は設定された露出時間に基づいて撮像部６に指示を行なうため、画像表示ウィンドウ６０にリアルタイム表示されている画像が、実際に撮影される画像となっている。
【００４９】
さらに、撮影コントロールＧＵＩ部８２内の図示しない設定ボタン、入力ボックス等を操作して、設定した撮影範囲におけるタイムラプス撮影間隔時間、および撮影枚数等の撮影条件を設定する。
【００５０】
そして、現在の撮影範囲における上述した設定が完了した後に、レシピウィンドウ９０内の図示しない登録ボタンを押して、設定状態の登録を行なう。この操作により、設定データがデータベース１８内の撮影情報５０に格納される。例えば、撮影範囲＃１の記憶領域内の位置座標５１に現在の電動ステージ２の座標（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1）、撮影条件５２に顕微鏡の設定情報や露出時間、タイムラプス撮影条件５３にタイムラプス間隔時間や撮影枚数等の情報が格納される。ところで、この時点ではタイムラプス撮影画像の保存場所５４内には、画像データは入っていない。
【００５１】
以上の様な操作を繰り返す事で、各所望の撮影範囲＃０〜＃Ｎの撮影情報５０が撮影情報データベース１８に記憶される事になる。
登録された情報は、リストとして、レシピウィンドウ９０内の図示しないドロップダウンボックスに追加され、設定済みのリストを選択する事で、これに相当する撮影範囲や撮影条件の再現を行ったり、登録済みのリストを削除したりする事が可能になっている。
【００５２】
次に、このような撮影準備に基づいて行われる実際の撮影について説明する。
まず、全ての設定が完了した場合、コントロールウィンドウ８０内の図示しない撮影開始ボタンを押す。
【００５３】
開始ボタンが押されると、画像表示ウィンドウ６０、コントロールウィンドウ８０およびレシピウィンドウ９０が閉じられ、その後、図４に示すような進捗ウィンドウ１００が新たに表示され、撮影が開始される。
【００５４】
進捗ウィンドウ１００は、レシピウィンドウ９０において登録したリスト数分の撮影範囲の画像１０１（以下、進捗画像１０１と呼ぶ）を全て表示することが可能であり（図４においては登録リスト数＝９としている）、これらの進捗画像１０１をマルチ画面として表示するマルチモニタ領域１０２と、マルチモニタ領域１０２内に表示される各進捗画像の拡大・縮小を行なうための画像サイズ変更ボタン１０３、および全ての進捗画像１０１がマルチモニタ領域１０２に収まらない大きさにした場合に現れる縦スクロールバー１０４および横スクロールバー１０５で構成されている。
【００５５】
そして、各進捗画像１０１は、レシピウィンドウ９０において登録したリストの順番に対応して図４中の［１］、［２］、［３］、…、［９］の様な配置で表示されており、撮影が一枚も行われていない画像範囲の進捗画像１０１は、画像表示されていない。
【００５６】
ところで、各進捗画面１０１は、それぞれ図５に示す様になっており、経時変化を示す細胞１０６等の撮影対象が、後述する撮影シーケンスによって撮影された最新の状態として観察できる様になっている。
【００５７】
また、撮影データ表示領域１０７には、図６に示すように、リスト番号：ａ、対物レンズ倍率：ｂ、ズーム倍率：ｃ、光学素子情報：ｄ、露出時間：ｅ、タイムラプス間隔時間：ｆ、撮影済み枚数／総撮影枚数：ｇ等の、撮影時に使用した様々な情報が表示される。なお、この撮影データ表示領域１０７を表示する位置は、例えば観察者によるマウスのドラッグ操作により、各進捗画像１０１内の任意の位置に移動可能とする。
【００５８】
また、ステータスマーク１０９は、図５に示すように、静止画像であればカメラのマーク等、後述するリアルタイム画像であればビデオカメラのマーク（図９参照）等という様に、画像の種類や状態が一目で分かる様になっている。また、各進捗画像１０１の外周には外枠１０８が付いているものとする。
【００５９】
次に、実際の多点タイムラプス撮影シーケンスについて説明する。
図７は、多点タイムラプス撮影シーケンスの流れを示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１において、撮影が開始されると、ステップＳ２において、撮影制御部７１は、撮影情報データベース１８に記憶されている＃１〜＃Ｎの、各々の撮影情報５０中のタイムラプス撮影条件５３から、タイムラプス間隔時間：Ｔ1〜ＴNを全て読み出し、ステップＳ３において、それぞれの時間でループ動作を継続するＮ個分の独立したタイマー：Ｔｉｍｅｒ＃１〜Ｔｉｍｅｒ＃Ｎを起動する。これらのタイマー：Ｔｉｍｅｒ＃１〜Ｔｉｍｅｒ＃Ｎは、設定された時間：Ｔ1〜ＴNが経過すると、撮影タイミングである事を表すフラグ：Ｆｌａｇ＃１〜Ｆｌａｇ＃Ｎを発生させる。
【００６０】
そして、ステップＳ４において、撮影制御部７１は、Ｆｌａｇ＃１〜Ｆｌａｇ＃Ｎのいずれかが発生しているかを判断し、フラグが１つでも発生した事を検出すると（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５において、該当する撮影範囲：＃Ｋ（Ｋは撮影範囲５０内の、発生したフラグに対応する撮影範囲の番号、すなわち＃１〜＃Ｎ中の任意の数とする）の位置座標５１（ＸK，ＹK，ＺK）、撮影条件５２、タイムラプス撮影条件５３を読み出すと同時に、発生した該当フラグ：Ｆｌａｇ＃Ｋを解除する。その後、ステップＳ６において、該当座標へ電動ステージ２を移動し、ステップＳ７において、照明光や光学素子等の顕微鏡の状態を撮影条件５２内の各データに基づいて設定し、ステップＳ８において、撮像部６へ露出時間の指示を行なう。
【００６１】
これらの設定が完了すると、ステップＳ９において、撮影制御部７１は、撮像部６を制御して撮影を行い、ステップＳ１０において、撮影した画像を進捗ウィンドウ１００内の該当する進捗画面に表示させると同時に、ファイルとして該当する撮影画像の保存場所５４に格納する。この時のファイル名は、撮影範囲を表す文字列と、時系列的に連続性を持つ数字等の組み合わせで自動的に設定されるものとする。
【００６２】
その後、ステップＳ１１において、ステップＳ５で読み出したタイムラプス撮影条件５３中の撮影完了枚数：ｎKを１だけインクリメントし、ステップＳ１２において、撮影完了枚数ｎKと同じく読み出したタイムラプス撮影枚数：ΣKとの比較を行なう。
【００６３】
ｎK＞ΣKでなければ（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ステップＳ１３において、インクリメントしたｎKをタイムラプス撮影条件５３内に書き込み、再びステップＳ４に戻る。そして、新たなフラグを検出するまでステップＳ４でのループを継続する。
【００６４】
一方、ｎK＞ΣKであれば（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、予め登録したタイムラプス撮影枚数に達したと判断し、ステップＳ１４において、処理を行った撮影範囲：＃Ｋのタイマー：Ｔｉｍｅｒ＃Ｋを停止し、Ｆｌａｇ＃Ｋを解除する。これにより、今後撮影範囲：＃Ｋの撮影イベントは発生しない事になり、＃Ｋにおけるタイムラプス撮影は完了した事になる。
【００６５】
次に、ステップＳ１５において、撮影制御部７１は、全ての撮影範囲が各々設定したタイムラプス撮影枚数に達しているか判断する。すなわち、ｎ1＞Σ1、ｎ2＞Σ2、・・・ｎN＞ΣNの全てが成り立つ場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、全ての撮影範囲に対してタイムラプス撮影が完了したと判断し、ステップＳ１６において、撮影動作を終了する。それ以外の場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、完了していない撮影範囲があると判断し、再びステップＳ４に戻る事になる。
【００６６】
この様に、任意のタイマーによって新たなフラグが発生した事を検出した場合、該当する撮影情報に基づいて撮影を繰り返す事により、多点タイムラプス撮影が可能となる。
なお、タイムラプス撮影が完了した観察範囲に対応する進捗画像１０１は、ステータスマーク１０９が図５から図８に示すように変更され、撮影完了を観察者に知らせるものとする。
【００６７】
次に、上述のフローチャート（図７）に従って多点タイムラプス撮影を行っている間に、進捗ウィンドウ１００内で行なえる種々の操作について説明する。
まず、図４において、観察者は撮影を行っている間、マルチモニタ領域１０２内の進捗画像［５］をマウスにてダブルクリックする。この時、撮影シーケンスがフローチャート中のステップＳ４でのループを行っている場合、すなわち、次の撮影タイミングまでの待機状態である場合には、進捗画像［５］に相当する＃５撮影情報に基づいて、顕微鏡の各駆動部および撮像部６の露出時間を制御して、図９に示す様に、リアルタイムの画像を進捗画像［５］内に表示する。また、このとき進捗画像［５］の外枠１０８をハイライトさせ、ステータスマーク１０９をビデオカメラのマークにして、タイムラプス撮影した静止画ではなく、リアルタイム画像である事を強調する。
【００６８】
一方、進捗画像［５］をダブルクリックした際、待機状態で無ければ外枠１０８のハイライトおよびステータスマーク１０９の変更は行なわず、リアルタイム表示出来ない事を知らせる様にする。また、リアルタイム表示中、次の撮影フラグが発生した場合には、ハイライトさせていた外枠１０８を元に戻すとともにステータスマーク１０９をカメラのマークに戻し、リアルタイム表示が不可能になった事を知らせる様にする。
【００６９】
ところで、リアルタイム表示を行っている進捗画像［５］についても、静止画像を表示中である他の進捗画像［１］〜［４］、［６］〜［９］と同様に、画像サイズ変更ボタン１０３、縦スクロールバー１０４あるいは横スクロールバー１０５を指示することによって表示サイズあるいは表示位置が変更可能である。
【００７０】
また、図４において、観察者が撮影中にマルチモニタ領域１０２内の進捗画像［５］上でマウスの右ボタンをクリックすると（押すと）、図１０に示すようなポップアップメニュー１１０が現れる。このポップアップメニュー１１０内の「撮影終了」を選択した場合、撮影制御部７１は、該当する撮影情報：＃５の撮影タイミングを制御しているタイマー：Ｔｉｍｅｒ＃５を停止させ、Ｆｌａｇ＃５を解除する。これにより、図７のフローチャートに従って、＃５のタイムラプス撮影はこれ以上行われない事になる。また、この時の進捗ウィンドウ１００は、図１１に示す様に、進捗画像［５］がマルチモニタ領域１０２から削除される。
【００７１】
一方、図１０のポップアップメニュー１１０中から「一時停止」を選択した場合、撮影制御部７１は、該当する撮影情報：＃５の撮影タイミングを制御しているタイマー：Ｔｉｍｅｒ＃５を停止させ、Ｆｌａｇ＃５を解除する。これにより、図７のフローチャートに従って、＃５のタイムラプス撮影は行われず、一時停止モードとなる。この時の進捗ウィンドウ１００は、図１２に示す様に、進捗画像［５］上のステータスマーク１０９が一時停止を示すマークに変わるだけで、マルチモニタ領域１０２から削除される事はない。
【００７２】
そして、一時停止モードとなった＃５は、位置座標５１、撮影条件５２あるいはタイムラプス撮影条件５３に格納されている種々のパラメータの変更が可能となる。具体的には、図１２中の進捗画像［５］上で再びマウスの右ボタンをクリックすると（押すと）、図１３に示す様なポップアップメニュー１１１が現れる。このポップアップメニュー１１１内の「撮影条件変更」を選択した場合は、条件変更モードに移行する。すなわち、図３中で示したコントロールウィンドウ８０が現れると同時に、図９を参照して上述した様に、進捗画像［５］はリアルタイム画像の表示となる。観察者は、観察位置や照明光量、タイムラプス間隔時間や撮影枚数等、任意の変更をした後に、コントロールウィンドウ８０内の図示しない撮影開始ボタンを押すと、変更したデータが撮影情報＃５の位置座標５１、撮影条件５２あるいはタイムラプス撮影条件５３に新たに上書きされる。その後、リアルタイム画像が表示されていた進捗画像［５］は、元の図１２の表示に戻り、一時停止モードとなる。
【００７３】
さらに、観察者が図１２中の進捗画像［５］上でマウスの右ボタンをクリックし（押し）、ポップアップメニュー１１１内の「撮影再開」を選択した場合、撮影制御部７１は、Ｆｌａｇ＃５を発生させ、停止状態にあったタイマー：Ｔｉｍｅｒ＃５をリセット（＝０）した後、再起動させる。これにより、図７のフローチャートに従って、＃５のタイムラプス撮影は、変更された新しい条件に基づいて再開する事になる。
【００７４】
なお、上述した条件変更モード中に、図７のフローチャート中のステップＳ４において他の撮影範囲における撮影タイミングが発生した場合、観察者に対して、該当する撮影範囲の撮影を待機させたまま、現在行なっている条件変更の作業を続けるか、条件変更作業を中断してタイムラプス撮影を続けるかの判断をさせるべく、図示しないメッセージボックスをモニタ８上に表示させるものとする。
【００７５】
以上説明した様に、本第１の実施の形態に示した構成、および方法を取る事で、複数の撮影範囲に対してタイムラプス撮影を行なう多点タイムラプス撮影の際、各々独立したタイムラプス時間間隔や撮影枚数で撮影を行なう事が可能であるため、異なる経時変化を呈する複数の細胞等に対して同時に撮影を行なう事ができ、撮影時間の大幅な削減が可能となる。
【００７６】
また、各々の撮影範囲の最新画像を、マルチ画面として表示させるため、一目で全ての観察範囲の被検物挙動をモニタする事が可能となり、各被検物状態の変化による撮影ミスを見落とし無く予測、回避する事ができる。
【００７７】
また、多点タイムラプス撮影中に、継続して撮影する必要の無くなった観察範囲のみの中断が可能であるため、無駄な撮影時間の短縮、および不要な画像ファイルによる保存用メモリの消費を回避する事ができる。
【００７８】
さらに、各々の撮影範囲に対して一時停止／再開の機能を付加したため、観察に必要な時間帯のみのタイムラプス撮影を離散的に行なう事が出来るため、さらなる撮影時間の短縮や保存用メモリ容量の削減が可能となる。
【００７９】
また、一時停止中に種々の撮影条件を変更可能としたため、例えば被検物４の移動による撮影ミスや、被検物４の経時変化に伴う光量の変化による、撮影露出ミス等を回避し、事前に補正する事が出来る様になる。さらに途中から急激な変化を呈する様な被検物４があっても、常に適正なタイムラプス間隔時間を再設定可能であるため、撮影のタイミングを逸するといった事もなくなる。
【００８０】
さらに、多点タイムラプス撮影中、任意の撮影範囲のリアルタイム画像を表示させる機能を付加したため、撮影条件の補正等を的確に行なえ、安定した撮影動作が可能となる。
さらに、これらの撮影状態の途中変更は、全ての観察範囲に対して進捗が行われているマルチ画面上での操作で行なえる様なＧＵＩを採用したため、撮影中であっても操作性の良いメンテナンスが行なえる。
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００８１】
本第２の実施の形態の構成は、上述の第１の実施の形態と同様であるため、図１を用いて説明する。またＧＵＩについても第１の実施の形態と同様であるため、これを参照する。
【００８２】
本第２の実施の形態の多点タイムラプス撮影シーケンスは、第１の実施の形態における多点タイムラプス撮影の一部を変更したものであるため、図７のフローチャートと異なるシーケンスに新たな番号を付け、それ以外は図７と同じ番号を付けたフローチャートを図１４に示し、これに沿って説明する。
【００８３】
本第２の実施の形態において上記第１の実施の形態と異なる箇所は、複数の撮影範囲において、同一の撮影タイミングとなった場合の撮影順序である。
ステップＳ４において、撮影制御部７１は、Ｆｌａｇ＃１〜Ｆｌａｇ＃Ｎのいずれかが発生しているかを判断し、フラグが１つでも発生した事を検出すると（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、まずステップＳ１７において、発生したフラグが複数であるかを判断する。そして、発生したフラグが１つだけである場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、第１の実施の形態と同様のシーケンスとなる。すなわち、ステップＳ５以降において、該当する撮影範囲：＃Ｋの位置座標５１（ＸK，ＹK，ＺK）に基づいて電動ステージ２を移動させ、＃Ｋの撮影条件５２、タイムラプス撮影条件５３に基づいて撮影を行なうものである。
【００８４】
一方、発生したフラグが複数であると判断された場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、撮影制御部７１は、ステップＳ１８において、発生しているフラグの各々に対応する位置座標５１を全て読み出し、ステップＳ１９において、それぞれの位置座標５１と現在のステージ位置との距離を計算し、最も距離の少ない位置座標５１、すなわち電動ステージ２の移動距離が最も短くて良い次の撮影範囲を判断する。
【００８５】
そして、最短距離で移動可能な撮影範囲：＃Ｋを算出した後はステップＳ５以降のシーケンスに沿い、撮影を繰り返す。
これにより、撮影タイミングとなった複数の撮影範囲を撮影する際に、撮影までに要する時間を極力少なくする事が可能となるので、予め設定したタイムラプス間隔時間に対して精度の高い多点タイムラプス撮影を行なうことができる。
【００８６】
なお、本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態において、被検物４と対物レンズ３との間の距離の調節は、ステージ２の上下移動によって説明したが、例えば対物レンズ３を装着するレボルバ３１を上下駆動する方式等に変更しても、全く同様の効果が得られる。
【００８７】
また、撮影したタイムラプス画像を保存する際、画像データの他に、例えば撮影時刻や細胞の培養環境（雰囲気温度、湿度、二酸化炭素濃度等）のデータを、画像ファイルと同一のファイル名のテキストファイル（．ｔｘｔなどの拡張子を付けたファイル）として保存場所５４に格納すれば、効率の良いデータ整理が行なえる。
【００８８】
また、電動ステージ２上に積載された被検物４は１種類とし、該被検物４内の複数の被検物位置に対する撮影として説明を行ったが、電動ステージ２の位置座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を管理している限り、被検物４はいくつであっても問題なく、例えば複数の被検物４を搭載、固定できる機構を持ったステージを使用すれば全く同様の効果が得られる。
【００８９】
以上、本発明の各実施の形態を、図面を参照しながら説明してきたが、本発明が適用される顕微鏡写真装置は、その機能が実行されるのであれば、上述の各実施の形態等に限定されることなく、単体の装置であっても、複数の装置からなるシステムあるいは統合装置であってもよいことは言うまでもない。
【００９０】
すなわち、本発明は、以上に述べた各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または形状を取ることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１ 顕微鏡本体
２ 電動ステージ
３ 対物レンズ
４ 被検物
５ 接眼レンズ
６ 撮像部
７ 制御部
８ モニタ
９ 入力装置
１０ ステージ駆動部
１１ レボルバ駆動部
１２ 照明制御部
１３ 光学素子制御部
１４ 落射照明用光源
１５ 透過照明用光源
１６ 各種フィルタや偏光素子等
１７ 変倍レンズ等
１８ 撮影情報データベース
３１ レボルバ
５０ 撮影情報
５１ 位置座標
５２ 撮影条件
５３ タイムラプス撮影条件
５４ 保存場所
６０ 画像表示ウィンドウ
７１ 撮像制御部
７２ 顕微鏡制御部
７３ 撮影情報管理部
８０ コントロールウィンドウ
８１ 顕微鏡コントロールＧＵＩ部
８２ 撮影コントロールＧＵＩ部
９０ レシピウィンドウ
１００ 進捗ウィンドウ
１０１ 進捗画像
１０２ マルチモニタ領域
１０３ 画像サイズ変更ボタン
１０４ 縦スクロールバー
１０５ 横スクロールバー
１０６ 細胞
１０７ 撮影データ表示領域
１０８ 外枠
１０９ ステータスマーク
１１０ ポップアップメニュー
１１１ ポップアップメニュー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡画像を一定時間間隔ごとに撮影（タイムラプス撮影）する顕微鏡写真装置および顕微鏡写真装置制御方法に関し、特に、複数の撮影範囲に対して同時にタイムラプス撮影を行なう多点タイムラプス撮影により撮影した顕微鏡画像を一覧表示させた上で、各顕微鏡画像について所望の撮影制御を行なう顕微鏡写真装置および顕微鏡写真装置制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡により被検物を観察する方法として、顕微鏡画像を一定時間間隔ごとに撮影（以下、タイムラプス撮影と称する。）するとともに、撮影終了後に一連の撮影画像を再生し、時間的な被検物の形態変化を動画像として観察する方法がある。このような方法は、顕微鏡視野内に存在する特定の被検物、例えば生きた細胞の時間的変化を観察する方法として極めて有効とされている。
【０００３】
また最近では、同一条件で培養した細胞に対して複数の試薬の効果を確認する場合や、異なる細胞の経時変化を同一環境下で観察する時間変化を同一時刻で観察する場合等に、複数の撮影位置に対してもタイムラプス撮影を行なう場合がある。
【０００４】
この様に複数の撮影範囲に対して同時にタイムラプス撮影を行なう撮影方法（以下、多点タイムラプス撮影と称する）では、複数の撮影範囲が同一の顕微鏡視野内にあるとは限らず、その被検物内の顕微鏡視野外、またはその被検物とは異なる被検物である場合も多い。
【０００５】
この様な場合の撮影方法として、電動にてＸ，Ｙ，Ｚが制御可能なステージの上に被検物を積載し、予め複数の撮影範囲の位置座標と、該当位置における撮像素子の露出値、および撮影範囲に適用されるタイムラプス撮影の間隔時間や撮影枚数等を設定する事で、多点タイムラプスを可能とする様な構成および方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２７７７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の手法では、設定可能なタイムラプス間隔時間や撮影枚数の設定は、全ての観察範囲に対して同一であるため、同一の比較検討を行なう複数被検物のみに対する一連の多点タイムラプス撮影しか行なう事はできず、培養する環境が同一であり、ステージ上に積載する被検物の数量に余裕がある場合でも、異なる間隔で経時変化を比較したい実験等は別途行なわなければならないという問題点があった。すなわち、タイムラプス撮影は、被検物となる細胞の変化速度が緩慢であったり長期的な変化を続けたりした場合、一通りの撮影シーケンスが数日から数週間に及ぶ事も少なくないため、複数種類の実験には多大な時間を要してしまうという問題点があった。
【０００８】
また、細胞の経時変化により最適露出値が変化してしまうこと、細胞が移動して観察範囲を外れてしまうこと、あるいはピントがずれてしまうこと等の問題が発生したり、経時変化の過程で撮影範囲（撮影倍率）を変更したい状況が発生しても、タイムラプス撮影は継続されているため、せっかく長時間かけて撮影したデータが無駄に終わってしまったりするという問題点があった。
【０００９】
さらに、細胞の死滅や、形態変化が収束した際にも、設定されている撮影枚数を撮影してしまうため、膨大な画像ファイルによる保存用メモリが無駄に消費するという問題点があった。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてなされたもので、複数の撮影範囲に対して多点タイムラプス撮影を行なう際、撮影間隔時間や撮影枚数に制限される事なく、各々の被検物の撮影を行なえ、さらに撮影途中で任意の条件変更を可能にした操作性や効率の良い多点タイムラプス撮影が行なえる顕微鏡写真装置および顕微鏡写真装置制御方法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】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の顕微鏡写真装置は、被検物を保持するためのステージと上記被検物に集光するための対物レンズとが相対的に３次元方向に移動可能な顕微鏡本体と、上記被検物を撮影して被検物画像を取得する撮影手段と、上記ステージまたは上記対物レンズが相対的に移動することにより上記顕微鏡本体の視野範囲を設定し、上記視野範囲に対応する上記ステージの位置情報を記憶する位置記憶手段と、上記視野範囲における上記顕微鏡本体および上記撮影手段の設定情報を記憶する設定情報記憶手段と、上記視野範囲をタイムラプス撮影する際の撮影条件を記憶するタイムラプス情報記憶手段と、上記位置記憶手段に記憶された上記位置情報、上記位置情報に対応する上記設定情報記憶手段に記憶された上記設定情報および上記タイムラプス情報記憶手段に記憶された上記撮影条件に基づいて、上記視野範囲ごとのタイムラプス撮影像を取得する撮影制御手段と、上記撮影制御手段によって撮影された最新のタイムラプス撮影画像を上記視野範囲ごとに一括表示する画像表示手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
これにより、多点タイムラプス撮影を行なう際、各々独立したタイムラプス時間間隔や撮影枚数で撮影を行なう事が可能であるため、異なる経時変化を呈する複数の細胞等に対して同時に撮影を行なう事ができ、撮影時間の大幅な削減が可能となる。
【００１３】
また、各々の撮影範囲の最新画像を、マルチ画面として表示させるため、一目で全ての観察範囲の被検物挙動をモニタする事が可能となり、各被検物状態の変化を素早く察知する事が可能になる。
【００１４】
また、本発明の顕微鏡写真装置は、上記撮影制御手段が、タイムラプス撮影中に撮影動作の中断を上記視野範囲ごとに行なう撮影中断制御機能および中断されていた撮影を再開する撮影再開制御機能とを有し、上記画像表示手段が、上記撮影中断制御機能により撮影を中断されたことまたは上記撮影再開制御機能により再開されたことを表示により知らせる撮影状態通知機能を有することが望ましい。
【００１５】
これにより、多点タイムラプス撮影中に継続して撮影する必要の無くなった観察範囲のみの中断が可能であるため、無駄な撮影時間の短縮、および不要な画像ファイルによる保存用メモリの消費を回避する事が可能となる。
【００１６】
また、本発明の顕微鏡写真装置は、上記位置記憶手段、上記設定情報記憶手段および上記タイムラプス情報記憶手段が、上記撮影中断制御機能により撮影を中断された上記視野範囲に対して、記憶されていた情報を変更可能とする情報変更機能を有することが望ましい。
【００１７】
これにより、タイムラプス撮影の一時停止中に種々の撮影条件を変更可能としたため、例えば被検物の移動による撮影ミスや、被検物の経時変化に伴う光量の変化による、撮影露出ミス等を回避し、事前に補正する事が出来る様になる。さらに途中から急激な変化を呈する様な被検物があっても、常に適正なタイムラプス間隔時間を再設定可能であるため、撮影のタイミングを逸するといった事もなくなる。
【００１８】
また、本発明の顕微鏡写真装置は、上記撮影制御手段が、上記タイムラプス撮影中の撮影動作を行っていない期間に、選択された視野範囲のライブ画像を撮像するリアルタイム撮像機能を有し、上記画像表示手段が、上記撮影制御手段からの上記ライブ画像を、選択した視野範囲に対応する表示位置に表示させるリアルタイム画像表示機能を有することが望ましい。
【００１９】
これにより、一時停止中の撮影条件の補正等を的確に行なえ、安定した撮影動作が可能となる。
また、本発明の顕微鏡写真装置は、上記撮影制御手段が、複数の視野範囲の撮影順序を決める際に、撮影が終了していない視野範囲の中から最も近い視野範囲を次の撮影範囲とすることが望ましい。
【００２０】
これにより、撮影タイミングとなった複数の撮影範囲を撮影する際に、撮影までに要する時間を極力少なくする事が可能となるので、予め設定したタイムラプス間隔時間に対して精度の高い多点タイムラプス撮影を行なうことが可能となる。
【００２１】
また、本発明の一態様によれば、本発明の顕微鏡写真装置制御方法は、被検物を保持するためのステージと上記被検物に集光するための対物レンズとが相対的に３次元方向に移動可能な顕微鏡本体が実行する顕微鏡写真装置制御方法であって、上記被検物を撮影して被検物画像を取得し、上記ステージまたは上記対物レンズが相対的に移動することにより上記顕微鏡本体の視野範囲を設定し、上記視野範囲に対応する上記ステージの位置情報を記憶し、上記視野範囲における上記顕微鏡本体および上記撮影における設定情報を記憶し、上記視野範囲をタイムラプス撮影する際の撮影条件を記憶し、上記記憶された上記位置情報、上記位置情報に対応する上記設定情報および上記記憶された上記撮影条件に基づいて、上記視野範囲ごとのタイムラプス撮影像を取得し、上記撮影された最新のタイムラプス撮影画像を上記視野範囲ごとに一括表示することを特徴とする。
【００２２】
これにより、多点タイムラプス撮影を行なう際、各々独立したタイムラプス時間間隔や撮影枚数で撮影を行なう事が可能であるため、異なる経時変化を呈する複数の細胞等に対して同時に撮影を行なう事ができ、撮影時間の大幅な削減が可能となる。
【００２３】
また、各々の撮影範囲の最新画像を、マルチ画面として表示させるため、一目で全ての観察範囲の被検物挙動をモニタする事が可能となり、各被検物状態の変化を素早く察知する事が可能になる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、多点タイムラプス撮影を行なう際、各々独立したタイムラプス時間間隔や撮影枚数で撮影を行なう事が可能であるため、異なる経時変化を呈する複数の細胞等に対して同時に撮影を行なう事ができ、撮影時間の大幅な削減が可能となる。
【００２５】
また、本発明によれば、各々の撮影範囲の最新画像を、マルチ画面として表示させるため、一目で全ての観察範囲の被検物挙動をモニタする事が可能となり、各被検物状態の変化を素早く察知する事が可能になる。
【００２６】
また、本発明によれば、多点タイムラプス撮影中に継続して撮影する必要の無くなった観察範囲のみの中断が可能であるため、無駄な撮影時間の短縮、および不要な画像ファイルによる保存用メモリの消費を回避する事が可能となる。
【００２７】
また、本発明によれば、タイムラプス撮影の一時停止中に種々の撮影条件を変更可能としたため、例えば被検物の移動による撮影ミスや、被検物の経時変化に伴う光量の変化による、撮影露出ミス等を回避し、事前に補正する事が出来る様になる。さらに途中から急激な変化を呈する様な被検物があっても、常に適正なタイムラプス間隔時間を再設定可能であるため、撮影のタイミングを逸するといった事もなくなる。
【００２８】
また、本発明によれば、一時停止中の撮影条件の補正等を的確に行なえ、安定した撮影動作が可能となる。
また、本発明によれば、撮影タイミングとなった複数の撮影範囲を撮影する際に、撮影までに要する時間を極力少なくする事が可能となるので、予め設定したタイムラプス間隔時間に対して精度の高い多点タイムラプス撮影を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明が適用される顕微鏡写真装置の概略構成を示す図である。
【図２】情報データベース１８のデータ構造を示す図である。
【図３】モニタ８の表示画面例を示す図（その１）である。
【図４】モニタ８の表示画面例を示す図（その２）である。
【図５】進捗画像１０１を説明するための図である。
【図６】撮影データ表示領域１０７の表示例を示す図である。
【図７】第１の実施の形態における多点タイムラプス撮影シーケンスの流れを示すフローチャートである。
【図８】タイムラプス撮影が完了した際の進捗画像１０１を説明するための図である。
【図９】進捗画像１０１の［５］がリアルタイム画像を表示している例を示す図である。
【図１０】ポップアップメニュー１１０の例を示す図である。
【図１１】進捗画像［５］がマルチモニタ領域１０２から削除された例を示す図である。
【図１２】進捗画像［５］上のステータスマーク１０９が一時停止を示すマークに変わる例を示す図である
【図１３】ポップアップメニュー１１１の例を示す図である。
【図１４】第２の実施の形態における多点タイムラプス撮影シーケンスの流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明が適用される顕微鏡写真装置の概略構成を示す図である。
【００３１】
図１において、顕微鏡本体１には、視野範囲選択手段およびピント調節手段として３次元方向に移動可能な電動ステージ２と対物レンズ３とが対峙して配置されている。電動ステージ２上には、被検物４が保持され、この被検物４の観察像を、対物レンズ３を介して接眼レンズ５で肉眼観察可能にするとともに、ＣＣＤ撮像素子を備えた撮像部６により撮像可能にしている。また、撮像部６には、制御部７が接続されている。
【００３２】
また、制御部７は、撮像制御部７１、顕微鏡制御部７２、および撮影情報管理部７３を有し、モニタ８、入力装置９、ステージ駆動部１０、レボルバ駆動部１１、照明制御部１２、光学素子制御部１３が接続されている。
【００３３】
ここで制御部７は、ＣＰＵ、該ＣＰＵのバスに接続されたＲＡＭ、入出力装置およびハードディスクなどの図示しない外部記憶装置から構成され、外部記憶装置には、ＣＰＵを撮影制御部７１、顕微鏡制御部７２および撮影情報管理部７３として作動させるためのプログラムが格納されている。ここで用いられるプログラムは、例えばマイクロソフト社のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）を基本ソフトウェアとして作動し、全ての指令は、マウスなどのポインティングデバイスやキーボードなどの入力装置９を介して与えられるようになっている。
【００３４】
また、顕微鏡制御部７２は、ステージ駆動部１０、レボルバ駆動部１１、照明制御部１２、および光学素子制御部１３に対して、撮影に必要な動作を行なわせる。また撮像制御部７１は、必要な撮影条件に応じて撮像部６の種々のコントロールを行なうとともに、撮像された被検物画像をモニタ８に表示させるようにしている。
【００３５】
ステージ駆動部１０は、顕微鏡制御部７１の指示に応じて電動ステージ２をＸ−Ｙ平面（水平方向）、および上下駆動（垂直方向：Ｚ方向）させるためのものである。
レボルバ駆動部１１は、顕微鏡制御部７１の指示に応じてレボルバ３１を回転させ、所望する倍率の対物レンズ３を光路上に位置させるものである。
【００３６】
照明制御部１２は、撮影に必要な種々の照明コントロールを行なうものであり、被検物４を上方から照明する落射照明用光源１４、および被検物４を下方から照明する透過照明用光源１５の光量を、顕微鏡制御部７２の指示に応じて調節する。
【００３７】
光学素子制御部１３は、偏光、位相差、ノマルスキー、および蛍光等の各種検鏡を行なうために必要な、各種フィルタや偏光素子等１６の光路中へ挿脱、あるいは簡易的に観察倍率を変更可能な変倍レンズ等１７の交換を、顕微鏡制御部７２の指示に応じて行なうものである。
【００３８】
被検物４は、例えば複数の細胞が培養液の入った透明容器の中の下部に定着している標本とする。
また、撮影情報管理部７３には、撮影情報データベース１８が接続されている。
【００３９】
図２は、情報データベース１８のデータ構造を示す図である。
図２において、撮影情報データベース１８は、１番目からＮ番目までの各撮影範囲（＃１、＃２、…、＃Ｎは撮影範囲の番号を示す）の撮影範囲ごとに撮影情報５０が記憶されている。この場合、各撮影情報５０は、（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1）（Ｘ2，Ｙ2，Ｚ2）…（ＸN，ＸN，ＸN）で表わされる撮影範囲の位置座標５１、撮影条件５２、タイムラプス撮影条件５３、およびタイムラプス撮影画像の保存場所５４からなっている。
【００４０】
タイムラプス撮影画像は、一般的に膨大な容量になることが知られており、このため本第１の実施の形態では、ハードディスクにファイルとして保存する。
＃１〜＃Ｎの各撮影範囲のタイムラプス撮影像は、各保存場所５４内に、最初の撮像画像→次の撮像画像→その次の撮影画像→・・・の様に、時系列に並んで保存されている。このときのファイルフォーマットは、時系列的に連続性のあるネーミングの静止画像ファイル（ＴｉｆｆやＪｐｅｇ等）でも、時系列毎の静止画像に基づいて作成された、動画ファイル（ＡＶＩやＭｐｅｇ等）であってもよい。
【００４１】
図１の説明に戻る。
電動ステージ２はＸ，Ｙ，Ｚ方向各々に機械的原点を有している。顕微鏡制御部７２は、この機械的原点を基点として、ステージ駆動部１０に対して指示した移動量を内部的に管理することによって、電動ステージ２の現在の位置座標を認識できるようになっている。すなわち、顕微鏡制御部７２は、対物レンズ３の光軸に対する電動ステージ２の位置を検出する位置検出手段としての機能を有し、観察視野の現在位置として電動ステージ２の現在の位置座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を出力する。また、別の構成として、電動ステージ２の現在位置を検出する位置検出手段を別途設け、この位置検出手段によって直接的に電動ステージ２の位置座標を認識するように構成することもできる。
【００４２】
次に、上述のように構成した顕微鏡写真装置の動作を説明する。
まず、タイムラプス撮影のための準備を行なう。
最初に、制御部７の撮影制御部７１によりモニタ８の画面上に、図３に示すような顕微鏡画像を表示する画像表示ウィンドウ６０と、撮影範囲の設定や撮影条件などを設定するコントロールウィンドウ８０、および設定された後述するレシピを操作するレシピウィンドウ９０を表示させる。
【００４３】
この場合、画像表示ウィンドウ６０には、電動ステージ２上の被検物４の観察像として、対物レンズ３を介して撮像部６により撮像した顕微鏡画像である、複数の細胞６１が表示されている。
【００４４】
また、コントロールウィンドウ８０は、使用する対物レンズ３の選択、照明光の切換または光量調節、各種光学素子の光路中への挿脱、観察像のズーム、電動ステージ２のＸ−Ｙ平面内移動または上下移動等の操作を行なうための顕微鏡コントロールＧＵＩ部８１と、現在撮像している画像情報に基づいて、撮影の際の最適露出時間を設定する自動露出動作（以下、ＡＥと呼ぶ）の開始またはマニュアルでの露出時間の設定と、タイムラプス撮影間隔時間または撮影枚数等の撮影条件の設定とを、撮像部６に対して実行する撮影コントロールＧＵＩ部８２とで構成されている。
【００４５】
また、レシピウィンドウ９０は、コントロールウィンドウ８０で設定した顕微鏡本体１の状態や撮影条件等の全てのパラメータを１つのデータ群（以下、リストと呼ぶ）として登録を行なうために予め登録されたリストに基づいて、各部位の状態を再現させたり登録したリストを削除したり等の操作を行なう事ができる。
【００４６】
次に、上述のような状態で、撮影範囲、および撮影条件の設定を行なう。
まず、顕微鏡コントロールＧＵＩ部８１内の図示しないステージ移動ボタンを操作して、電動ステージ２をＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動させ、撮影を行なう画像にピント合わせを行なう。また、照明の状態や検鏡法に応じた光学素子の選択を、顕微鏡コントロールＧＵＩ部８１内の図示しない各種操作ボタンを操作して行なう。
【００４７】
次に、撮影コントロールＧＵＩ部８２内の、図示しないＡＥ開始ボタンを押すか、もしくは図示しない露出時間入力ボックスに値を書き込んで、撮影に使用する露出時間を設定する。
【００４８】
撮影制御部７１は設定された露出時間に基づいて撮像部６に指示を行なうため、画像表示ウィンドウ６０にリアルタイム表示されている画像が、実際に撮影される画像となっている。
【００４９】
さらに、撮影コントロールＧＵＩ部８２内の図示しない設定ボタン、入力ボックス等を操作して、設定した撮影範囲におけるタイムラプス撮影間隔時間、および撮影枚数等の撮影条件を設定する。
【００５０】
そして、現在の撮影範囲における上述した設定が完了した後に、レシピウィンドウ９０内の図示しない登録ボタンを押して、設定状態の登録を行なう。この操作により、設定データがデータベース１８内の撮影情報５０に格納される。例えば、撮影範囲＃１の記憶領域内の位置座標５１に現在の電動ステージ２の座標（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1）、撮影条件５２に顕微鏡の設定情報や露出時間、タイムラプス撮影条件５３にタイムラプス間隔時間や撮影枚数等の情報が格納される。ところで、この時点ではタイムラプス撮影画像の保存場所５４内には、画像データは入っていない。
【００５１】
以上の様な操作を繰り返す事で、各所望の撮影範囲＃０〜＃Ｎの撮影情報５０が撮影情報データベース１８に記憶される事になる。
登録された情報は、リストとして、レシピウィンドウ９０内の図示しないドロップダウンボックスに追加され、設定済みのリストを選択する事で、これに相当する撮影範囲や撮影条件の再現を行ったり、登録済みのリストを削除したりする事が可能になっている。
【００５２】
次に、このような撮影準備に基づいて行われる実際の撮影について説明する。
まず、全ての設定が完了した場合、コントロールウィンドウ８０内の図示しない撮影開始ボタンを押す。
【００５３】
開始ボタンが押されると、画像表示ウィンドウ６０、コントロールウィンドウ８０およびレシピウィンドウ９０が閉じられ、その後、図４に示すような進捗ウィンドウ１００が新たに表示され、撮影が開始される。
【００５４】
進捗ウィンドウ１００は、レシピウィンドウ９０において登録したリスト数分の撮影範囲の画像１０１（以下、進捗画像１０１と呼ぶ）を全て表示することが可能であり（図４においては登録リスト数＝９としている）、これらの進捗画像１０１をマルチ画面として表示するマルチモニタ領域１０２と、マルチモニタ領域１０２内に表示される各進捗画像の拡大・縮小を行なうための画像サイズ変更ボタン１０３、および全ての進捗画像１０１がマルチモニタ領域１０２に収まらない大きさにした場合に現れる縦スクロールバー１０４および横スクロールバー１０５で構成されている。
【００５５】
そして、各進捗画像１０１は、レシピウィンドウ９０において登録したリストの順番に対応して図４中の［１］、［２］、［３］、…、［９］の様な配置で表示されており、撮影が一枚も行われていない画像範囲の進捗画像１０１は、画像表示されていない。
【００５６】
ところで、各進捗画面１０１は、それぞれ図５に示す様になっており、経時変化を示す細胞１０６等の撮影対象が、後述する撮影シーケンスによって撮影された最新の状態として観察できる様になっている。
【００５７】
また、撮影データ表示領域１０７には、図６に示すように、リスト番号：ａ、対物レンズ倍率：ｂ、ズーム倍率：ｃ、光学素子情報：ｄ、露出時間：ｅ、タイムラプス間隔時間：ｆ、撮影済み枚数／総撮影枚数：ｇ等の、撮影時に使用した様々な情報が表示される。なお、この撮影データ表示領域１０７を表示する位置は、例えば観察者によるマウスのドラッグ操作により、各進捗画像１０１内の任意の位置に移動可能とする。
【００５８】
また、ステータスマーク１０９は、図５に示すように、静止画像であればカメラのマーク等、後述するリアルタイム画像であればビデオカメラのマーク（図９参照）等という様に、画像の種類や状態が一目で分かる様になっている。また、各進捗画像１０１の外周には外枠１０８が付いているものとする。
【００５９】
次に、実際の多点タイムラプス撮影シーケンスについて説明する。
図７は、多点タイムラプス撮影シーケンスの流れを示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１において、撮影が開始されると、ステップＳ２において、撮影制御部７１は、撮影情報データベース１８に記憶されている＃１〜＃Ｎの、各々の撮影情報５０中のタイムラプス撮影条件５３から、タイムラプス間隔時間：Ｔ1〜ＴNを全て読み出し、ステップＳ３において、それぞれの時間でループ動作を継続するＮ個分の独立したタイマー：Ｔｉｍｅｒ＃１〜Ｔｉｍｅｒ＃Ｎを起動する。これらのタイマー：Ｔｉｍｅｒ＃１〜Ｔｉｍｅｒ＃Ｎは、設定された時間：Ｔ1〜ＴNが経過すると、撮影タイミングである事を表すフラグ：Ｆｌａｇ＃１〜Ｆｌａｇ＃Ｎを発生させる。
【００６０】
そして、ステップＳ４において、撮影制御部７１は、Ｆｌａｇ＃１〜Ｆｌａｇ＃Ｎのいずれかが発生しているかを判断し、フラグが１つでも発生した事を検出すると（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５において、該当する撮影範囲：＃Ｋ（Ｋは撮影範囲５０内の、発生したフラグに対応する撮影範囲の番号、すなわち＃１〜＃Ｎ中の任意の数とする）の位置座標５１（ＸK，ＹK，ＺK）、撮影条件５２、タイムラプス撮影条件５３を読み出すと同時に、発生した該当フラグ：Ｆｌａｇ＃Ｋを解除する。その後、ステップＳ６において、該当座標へ電動ステージ２を移動し、ステップＳ７において、照明光や光学素子等の顕微鏡の状態を撮影条件５２内の各データに基づいて設定し、ステップＳ８において、撮像部６へ露出時間の指示を行なう。
【００６１】
これらの設定が完了すると、ステップＳ９において、撮影制御部７１は、撮像部６を制御して撮影を行い、ステップＳ１０において、撮影した画像を進捗ウィンドウ１００内の該当する進捗画面に表示させると同時に、ファイルとして該当する撮影画像の保存場所５４に格納する。この時のファイル名は、撮影範囲を表す文字列と、時系列的に連続性を持つ数字等の組み合わせで自動的に設定されるものとする。
【００６２】
その後、ステップＳ１１において、ステップＳ５で読み出したタイムラプス撮影条件５３中の撮影完了枚数：ｎKを１だけインクリメントし、ステップＳ１２において、撮影完了枚数ｎKと同じく読み出したタイムラプス撮影枚数：ΣKとの比較を行なう。
【００６３】
ｎK＞ΣKでなければ（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ステップＳ１３において、インクリメントしたｎKをタイムラプス撮影条件５３内に書き込み、再びステップＳ４に戻る。そして、新たなフラグを検出するまでステップＳ４でのループを継続する。
【００６４】
一方、ｎK＞ΣKであれば（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、予め登録したタイムラプス撮影枚数に達したと判断し、ステップＳ１４において、処理を行った撮影範囲：＃Ｋのタイマー：Ｔｉｍｅｒ＃Ｋを停止し、Ｆｌａｇ＃Ｋを解除する。これにより、今後撮影範囲：＃Ｋの撮影イベントは発生しない事になり、＃Ｋにおけるタイムラプス撮影は完了した事になる。
【００６５】
次に、ステップＳ１５において、撮影制御部７１は、全ての撮影範囲が各々設定したタイムラプス撮影枚数に達しているか判断する。すなわち、ｎ1＞Σ1、ｎ2＞Σ2、・・・ｎN＞ΣNの全てが成り立つ場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、全ての撮影範囲に対してタイムラプス撮影が完了したと判断し、ステップＳ１６において、撮影動作を終了する。それ以外の場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、完了していない撮影範囲があると判断し、再びステップＳ４に戻る事になる。
【００６６】
この様に、任意のタイマーによって新たなフラグが発生した事を検出した場合、該当する撮影情報に基づいて撮影を繰り返す事により、多点タイムラプス撮影が可能となる。
なお、タイムラプス撮影が完了した観察範囲に対応する進捗画像１０１は、ステータスマーク１０９が図５から図８に示すように変更され、撮影完了を観察者に知らせるものとする。
【００６７】
次に、上述のフローチャート（図７）に従って多点タイムラプス撮影を行っている間に、進捗ウィンドウ１００内で行なえる種々の操作について説明する。
まず、図４において、観察者は撮影を行っている間、マルチモニタ領域１０２内の進捗画像［５］をマウスにてダブルクリックする。この時、撮影シーケンスがフローチャート中のステップＳ４でのループを行っている場合、すなわち、次の撮影タイミングまでの待機状態である場合には、進捗画像［５］に相当する＃５撮影情報に基づいて、顕微鏡の各駆動部および撮像部６の露出時間を制御して、図９に示す様に、リアルタイムの画像を進捗画像［５］内に表示する。また、このとき進捗画像［５］の外枠１０８をハイライトさせ、ステータスマーク１０９をビデオカメラのマークにして、タイムラプス撮影した静止画ではなく、リアルタイム画像である事を強調する。
【００６８】
一方、進捗画像［５］をダブルクリックした際、待機状態で無ければ外枠１０８のハイライトおよびステータスマーク１０９の変更は行なわず、リアルタイム表示出来ない事を知らせる様にする。また、リアルタイム表示中、次の撮影フラグが発生した場合には、ハイライトさせていた外枠１０８を元に戻すとともにステータスマーク１０９をカメラのマークに戻し、リアルタイム表示が不可能になった事を知らせる様にする。
【００６９】
ところで、リアルタイム表示を行っている進捗画像［５］についても、静止画像を表示中である他の進捗画像［１］〜［４］、［６］〜［９］と同様に、画像サイズ変更ボタン１０３、縦スクロールバー１０４あるいは横スクロールバー１０５を指示することによって表示サイズあるいは表示位置が変更可能である。
【００７０】
また、図４において、観察者が撮影中にマルチモニタ領域１０２内の進捗画像［５］上でマウスの右ボタンをクリックすると（押すと）、図１０に示すようなポップアップメニュー１１０が現れる。このポップアップメニュー１１０内の「撮影終了」を選択した場合、撮影制御部７１は、該当する撮影情報：＃５の撮影タイミングを制御しているタイマー：Ｔｉｍｅｒ＃５を停止させ、Ｆｌａｇ＃５を解除する。これにより、図７のフローチャートに従って、＃５のタイムラプス撮影はこれ以上行われない事になる。また、この時の進捗ウィンドウ１００は、図１１に示す様に、進捗画像［５］がマルチモニタ領域１０２から削除される。
【００７１】
一方、図１０のポップアップメニュー１１０中から「一時停止」を選択した場合、撮影制御部７１は、該当する撮影情報：＃５の撮影タイミングを制御しているタイマー：Ｔｉｍｅｒ＃５を停止させ、Ｆｌａｇ＃５を解除する。これにより、図７のフローチャートに従って、＃５のタイムラプス撮影は行われず、一時停止モードとなる。この時の進捗ウィンドウ１００は、図１２に示す様に、進捗画像［５］上のステータスマーク１０９が一時停止を示すマークに変わるだけで、マルチモニタ領域１０２から削除される事はない。
【００７２】
そして、一時停止モードとなった＃５は、位置座標５１、撮影条件５２あるいはタイムラプス撮影条件５３に格納されている種々のパラメータの変更が可能となる。具体的には、図１２中の進捗画像［５］上で再びマウスの右ボタンをクリックすると（押すと）、図１３に示す様なポップアップメニュー１１１が現れる。このポップアップメニュー１１１内の「撮影条件変更」を選択した場合は、条件変更モードに移行する。すなわち、図３中で示したコントロールウィンドウ８０が現れると同時に、図９を参照して上述した様に、進捗画像［５］はリアルタイム画像の表示となる。観察者は、観察位置や照明光量、タイムラプス間隔時間や撮影枚数等、任意の変更をした後に、コントロールウィンドウ８０内の図示しない撮影開始ボタンを押すと、変更したデータが撮影情報＃５の位置座標５１、撮影条件５２あるいはタイムラプス撮影条件５３に新たに上書きされる。その後、リアルタイム画像が表示されていた進捗画像［５］は、元の図１２の表示に戻り、一時停止モードとなる。
【００７３】
さらに、観察者が図１２中の進捗画像［５］上でマウスの右ボタンをクリックし（押し）、ポップアップメニュー１１１内の「撮影再開」を選択した場合、撮影制御部７１は、Ｆｌａｇ＃５を発生させ、停止状態にあったタイマー：Ｔｉｍｅｒ＃５をリセット（＝０）した後、再起動させる。これにより、図７のフローチャートに従って、＃５のタイムラプス撮影は、変更された新しい条件に基づいて再開する事になる。
【００７４】
なお、上述した条件変更モード中に、図７のフローチャート中のステップＳ４において他の撮影範囲における撮影タイミングが発生した場合、観察者に対して、該当する撮影範囲の撮影を待機させたまま、現在行なっている条件変更の作業を続けるか、条件変更作業を中断してタイムラプス撮影を続けるかの判断をさせるべく、図示しないメッセージボックスをモニタ８上に表示させるものとする。
【００７５】
以上説明した様に、本第１の実施の形態に示した構成、および方法を取る事で、複数の撮影範囲に対してタイムラプス撮影を行なう多点タイムラプス撮影の際、各々独立したタイムラプス時間間隔や撮影枚数で撮影を行なう事が可能であるため、異なる経時変化を呈する複数の細胞等に対して同時に撮影を行なう事ができ、撮影時間の大幅な削減が可能となる。
【００７６】
また、各々の撮影範囲の最新画像を、マルチ画面として表示させるため、一目で全ての観察範囲の被検物挙動をモニタする事が可能となり、各被検物状態の変化による撮影ミスを見落とし無く予測、回避する事ができる。
【００７７】
また、多点タイムラプス撮影中に、継続して撮影する必要の無くなった観察範囲のみの中断が可能であるため、無駄な撮影時間の短縮、および不要な画像ファイルによる保存用メモリの消費を回避する事ができる。
【００７８】
さらに、各々の撮影範囲に対して一時停止／再開の機能を付加したため、観察に必要な時間帯のみのタイムラプス撮影を離散的に行なう事が出来るため、さらなる撮影時間の短縮や保存用メモリ容量の削減が可能となる。
【００７９】
また、一時停止中に種々の撮影条件を変更可能としたため、例えば被検物４の移動による撮影ミスや、被検物４の経時変化に伴う光量の変化による、撮影露出ミス等を回避し、事前に補正する事が出来る様になる。さらに途中から急激な変化を呈する様な被検物４があっても、常に適正なタイムラプス間隔時間を再設定可能であるため、撮影のタイミングを逸するといった事もなくなる。
【００８０】
さらに、多点タイムラプス撮影中、任意の撮影範囲のリアルタイム画像を表示させる機能を付加したため、撮影条件の補正等を的確に行なえ、安定した撮影動作が可能となる。
さらに、これらの撮影状態の途中変更は、全ての観察範囲に対して進捗が行われているマルチ画面上での操作で行なえる様なＧＵＩを採用したため、撮影中であっても操作性の良いメンテナンスが行なえる。
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００８１】
本第２の実施の形態の構成は、上述の第１の実施の形態と同様であるため、図１を用いて説明する。またＧＵＩについても第１の実施の形態と同様であるため、これを参照する。
【００８２】
本第２の実施の形態の多点タイムラプス撮影シーケンスは、第１の実施の形態における多点タイムラプス撮影の一部を変更したものであるため、図７のフローチャートと異なるシーケンスに新たな番号を付け、それ以外は図７と同じ番号を付けたフローチャートを図１４に示し、これに沿って説明する。
【００８３】
本第２の実施の形態において上記第１の実施の形態と異なる箇所は、複数の撮影範囲において、同一の撮影タイミングとなった場合の撮影順序である。
ステップＳ４において、撮影制御部７１は、Ｆｌａｇ＃１〜Ｆｌａｇ＃Ｎのいずれかが発生しているかを判断し、フラグが１つでも発生した事を検出すると（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、まずステップＳ１７において、発生したフラグが複数であるかを判断する。そして、発生したフラグが１つだけである場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、第１の実施の形態と同様のシーケンスとなる。すなわち、ステップＳ５以降において、該当する撮影範囲：＃Ｋの位置座標５１（ＸK，ＹK，ＺK）に基づいて電動ステージ２を移動させ、＃Ｋの撮影条件５２、タイムラプス撮影条件５３に基づいて撮影を行なうものである。
【００８４】
一方、発生したフラグが複数であると判断された場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、撮影制御部７１は、ステップＳ１８において、発生しているフラグの各々に対応する位置座標５１を全て読み出し、ステップＳ１９において、それぞれの位置座標５１と現在のステージ位置との距離を計算し、最も距離の少ない位置座標５１、すなわち電動ステージ２の移動距離が最も短くて良い次の撮影範囲を判断する。
【００８５】
そして、最短距離で移動可能な撮影範囲：＃Ｋを算出した後はステップＳ５以降のシーケンスに沿い、撮影を繰り返す。
これにより、撮影タイミングとなった複数の撮影範囲を撮影する際に、撮影までに要する時間を極力少なくする事が可能となるので、予め設定したタイムラプス間隔時間に対して精度の高い多点タイムラプス撮影を行なうことができる。
【００８６】
なお、本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態において、被検物４と対物レンズ３との間の距離の調節は、ステージ２の上下移動によって説明したが、例えば対物レンズ３を装着するレボルバ３１を上下駆動する方式等に変更しても、全く同様の効果が得られる。
【００８７】
また、撮影したタイムラプス画像を保存する際、画像データの他に、例えば撮影時刻や細胞の培養環境（雰囲気温度、湿度、二酸化炭素濃度等）のデータを、画像ファイルと同一のファイル名のテキストファイル（．ｔｘｔなどの拡張子を付けたファイル）として保存場所５４に格納すれば、効率の良いデータ整理が行なえる。
【００８８】
また、電動ステージ２上に積載された被検物４は１種類とし、該被検物４内の複数の被検物位置に対する撮影として説明を行ったが、電動ステージ２の位置座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を管理している限り、被検物４はいくつであっても問題なく、例えば複数の被検物４を搭載、固定できる機構を持ったステージを使用すれば全く同様の効果が得られる。
【００８９】
以上、本発明の各実施の形態を、図面を参照しながら説明してきたが、本発明が適用される顕微鏡写真装置は、その機能が実行されるのであれば、上述の各実施の形態等に限定されることなく、単体の装置であっても、複数の装置からなるシステムあるいは統合装置であってもよいことは言うまでもない。
【００９０】
すなわち、本発明は、以上に述べた各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または形状を取ることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１ 顕微鏡本体
２ 電動ステージ
３ 対物レンズ
４ 被検物
５ 接眼レンズ
６ 撮像部
７ 制御部
８ モニタ
９ 入力装置
１０ ステージ駆動部
１１ レボルバ駆動部
１２ 照明制御部
１３ 光学素子制御部
１４ 落射照明用光源
１５ 透過照明用光源
１６ 各種フィルタや偏光素子等
１７ 変倍レンズ等
１８ 撮影情報データベース
３１ レボルバ
５０ 撮影情報
５１ 位置座標
５２ 撮影条件
５３ タイムラプス撮影条件
５４ 保存場所
６０ 画像表示ウィンドウ
７１ 撮像制御部
７２ 顕微鏡制御部
７３ 撮影情報管理部
８０ コントロールウィンドウ
８１ 顕微鏡コントロールＧＵＩ部
８２ 撮影コントロールＧＵＩ部
９０ レシピウィンドウ
１００ 進捗ウィンドウ
１０１ 進捗画像
１０２ マルチモニタ領域
１０３ 画像サイズ変更ボタン
１０４ 縦スクロールバー
１０５ 横スクロールバー
１０６ 細胞
１０７ 撮影データ表示領域
１０８ 外枠
１０９ ステータスマーク
１１０ ポップアップメニュー
１１１ ポップアップメニュー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検物を保持するためのステージと前記被検物に集光するための対物レンズとが相対的に３次元方向に移動可能な顕微鏡本体と、
前記被検物を撮影して被検物画像を取得する撮影手段と、
前記ステージまたは前記対物レンズが相対的に移動することにより前記顕微鏡本体の視野範囲を設定し、前記視野範囲に対応する前記ステージの位置情報を記憶する位置記憶手段と、
前記視野範囲における前記顕微鏡本体および前記撮影手段の設定情報を記憶する設定情報記憶手段と、
前記視野範囲をタイムラプス撮影する際の撮影条件を記憶するタイムラプス情報記憶手段と、
前記位置記憶手段に記憶された前記位置情報、前記位置情報に対応する前記設定情報記憶手段に記憶された前記設定情報および前記タイムラプス情報記憶手段に記憶された前記撮影条件に基づいて、前記視野範囲ごとのタイムラプス撮影像を取得する撮影制御手段と、
前記撮影制御手段によって撮影された最新のタイムラプス撮影画像を前記視野範囲ごとに一括表示する画像表示手段と、
を備えたことを特徴とする顕微鏡写真装置。
【請求項２】
前記撮影制御手段は、タイムラプス撮影中に撮影動作の中断を前記視野範囲ごとに行なう撮影中断制御機能および中断されていた撮影を再開する撮影再開制御機能とを有し、
前記画像表示手段は、前記撮影中断制御機能により撮影を中断されたことまたは前記撮影再開制御機能により再開されたことを表示により知らせる撮影状態通知機能を有することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡写真装置。
【請求項３】
前記位置記憶手段、前記設定情報記憶手段および前記タイムラプス情報記憶手段は、前記撮影中断制御機能により撮影を中断された前記視野範囲に対して、記憶されていた情報を変更可能とする情報変更機能を有することを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡写真装置。
【請求項４】
前記撮影制御手段は、前記タイムラプス撮影中の撮影動作を行っていない期間に、選択された視野範囲のライブ画像を撮像するリアルタイム撮像機能を有し、
前記画像表示手段は、前記撮影制御手段からの前記ライブ画像を、選択した視野範囲に対応する表示位置に表示させるリアルタイム画像表示機能を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の顕微鏡写真装置。
【請求項５】
前記撮影制御手段は、複数の視野範囲の撮影順序を決める際に、撮影が終了していない視野範囲の中から最も近い視野範囲を次の撮影範囲とすることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の顕微鏡写真装置。
【請求項６】
被検物を保持するためのステージと前記被検物に集光するための対物レンズとが相対的に３次元方向に移動可能な顕微鏡本体が実行する顕微鏡写真装置制御方法において、
前記被検物を撮影して被検物画像を取得し、
前記ステージまたは前記対物レンズが相対的に移動することにより前記顕微鏡本体の視野範囲を設定し、前記視野範囲に対応する前記ステージの位置情報を記憶し、
前記視野範囲における前記顕微鏡本体および前記撮影における設定情報を記憶し、
前記視野範囲をタイムラプス撮影する際の撮影条件を記憶し、
前記記憶された前記位置情報、前記位置情報に対応する前記設定情報および前記記憶された前記撮影条件に基づいて、前記視野範囲ごとのタイムラプス撮影像を取得し、
前記撮影された最新のタイムラプス撮影画像を前記視野範囲ごとに一括表示することを特徴とする顕微鏡写真装置制御方法。
【請求項１】
被検物を保持するためのステージと前記被検物に集光するための対物レンズとが相対的に３次元方向に移動可能な顕微鏡本体と、
前記被検物を撮影して被検物画像を取得する撮影手段と、
前記ステージまたは前記対物レンズが相対的に移動することにより前記顕微鏡本体の視野範囲を設定し、前記視野範囲に対応する前記ステージの位置情報を記憶する位置記憶手段と、
前記視野範囲における前記顕微鏡本体および前記撮影手段の設定情報を記憶する設定情報記憶手段と、
前記視野範囲をタイムラプス撮影する際の撮影条件を記憶するタイムラプス情報記憶手段と、
前記位置記憶手段に記憶された前記位置情報、前記位置情報に対応する前記設定情報記憶手段に記憶された前記設定情報および前記タイムラプス情報記憶手段に記憶された前記撮影条件に基づいて、前記視野範囲ごとのタイムラプス撮影像を取得する撮影制御手段と、
前記撮影制御手段によって撮影された最新のタイムラプス撮影画像を前記視野範囲ごとに一括表示する画像表示手段と、
を備えたことを特徴とする顕微鏡写真装置。
【請求項２】
前記撮影制御手段は、タイムラプス撮影中に撮影動作の中断を前記視野範囲ごとに行なう撮影中断制御機能および中断されていた撮影を再開する撮影再開制御機能とを有し、
前記画像表示手段は、前記撮影中断制御機能により撮影を中断されたことまたは前記撮影再開制御機能により再開されたことを表示により知らせる撮影状態通知機能を有することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡写真装置。
【請求項３】
前記位置記憶手段、前記設定情報記憶手段および前記タイムラプス情報記憶手段は、前記撮影中断制御機能により撮影を中断された前記視野範囲に対して、記憶されていた情報を変更可能とする情報変更機能を有することを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡写真装置。
【請求項４】
前記撮影制御手段は、前記タイムラプス撮影中の撮影動作を行っていない期間に、選択された視野範囲のライブ画像を撮像するリアルタイム撮像機能を有し、
前記画像表示手段は、前記撮影制御手段からの前記ライブ画像を、選択した視野範囲に対応する表示位置に表示させるリアルタイム画像表示機能を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の顕微鏡写真装置。
【請求項５】
前記撮影制御手段は、複数の視野範囲の撮影順序を決める際に、撮影が終了していない視野範囲の中から最も近い視野範囲を次の撮影範囲とすることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の顕微鏡写真装置。
【請求項６】
被検物を保持するためのステージと前記被検物に集光するための対物レンズとが相対的に３次元方向に移動可能な顕微鏡本体が実行する顕微鏡写真装置制御方法において、
前記被検物を撮影して被検物画像を取得し、
前記ステージまたは前記対物レンズが相対的に移動することにより前記顕微鏡本体の視野範囲を設定し、前記視野範囲に対応する前記ステージの位置情報を記憶し、
前記視野範囲における前記顕微鏡本体および前記撮影における設定情報を記憶し、
前記視野範囲をタイムラプス撮影する際の撮影条件を記憶し、
前記記憶された前記位置情報、前記位置情報に対応する前記設定情報および前記記憶された前記撮影条件に基づいて、前記視野範囲ごとのタイムラプス撮影像を取得し、
前記撮影された最新のタイムラプス撮影画像を前記視野範囲ごとに一括表示することを特徴とする顕微鏡写真装置制御方法。
【図１】
【図２】
【図６】
【図７】
【図１０】
【図１３】
【図１４】
【図３】
【図４】
【図５】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図６】
【図７】
【図１０】
【図１３】
【図１４】
【図３】
【図４】
【図５】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１９００３３（Ｐ２０１２−１９００３３Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１０５６８５（Ｐ２０１２−１０５６８５）
【出願日】平成２４年５月７日（２０１２．５．７）
【分割の表示】特願２００５−３４１１０（Ｐ２００５−３４１１０）の分割
【原出願日】平成１７年２月１０日（２００５．２．１０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月７日（２０１２．５．７）
【分割の表示】特願２００５−３４１１０（Ｐ２００５−３４１１０）の分割
【原出願日】平成１７年２月１０日（２００５．２．１０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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