JP2009003286A - 電動顕微鏡システム及び電動顕微鏡制御ソフトウェア - Google Patents

Abstract

【課題】観察者の画面操作上の負担を極力軽減し、効率的且つ迅速に動作条件を設定して顕微鏡を動作可能な電動顕微鏡システム及び電動顕微鏡制御ソフトウェアの提供。
【解決手段】照明光学系、電動ステージ、対物レンズ及び結像レンズを備えた結像光学系、並びに撮像手段を有する電動顕微鏡部と、ハウジングと、画面表示装置及び演算処理部を備えた制御装置と、電動顕微鏡部の動作条件設定画面を画面表示装置に表示し、設定された条件に基づき電動顕微鏡部の作動を制御するソフトウェアとを有する電動顕微鏡システムにおいて、動作条件設定画面が、撮像手段による露出条件の設定部３１ａと、対物レンズによる焦準条件の設定部３２ａと、対物レンズの切替設定部３３ａと、照明光の波長や輝度の設定部３４ａと、撮像範囲の設定部３５ｂと、撮像した画像の表示部３６と、電動顕微鏡部の作動指示部３７とを一画面内に備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、主にマイクロプレートを用いた細胞等の生物試料の観察・計測を目的とした、遮光または試料環境維持のためのハウジングを有する光学顕微鏡装置などの箱型電動顕微鏡に関するものである。

シャーレやマイクロプレートに培養液とともに培養された培養細胞試料等、生物細胞を生かしたままの状態で観察する手段として光学顕微鏡が一般に利用されている。近年、光学顕微鏡は、冷却ＣＣＤカメラ等、高感度の撮像手段を組み合わせられて、蛍光標識された培養細胞からの微弱蛍光を検出し、画像データとして記録するようになった。ところで、蛍光標識された培養細胞からの蛍光は極めて微弱であり、この微弱な蛍光を精度よく検出するには、細胞からの蛍光以外の光、すなわち、外乱光が検出されるのを極力抑える必要がある。このため、いくつかの市販されている光学顕微鏡装置は、倒立型顕微鏡全体をハウジングで覆うことにより、少なくとも画像取得時には外部からの光が検出されないような構造になっている。また、このような箱型の光学顕微鏡装置は、マイクロプレートを載置可能で、且つ、コンピュータで制御されることによってＸＹ方向に移動可能な電動ステージを含んでいる。

ところで、近年の電動顕微鏡システムでは、顕微鏡装置にパーソナルコンピュータ等（以下、ＰＣ）を搭載することにより、グラフィカルユーザーインターフェース(以下、ＧＵＩ）を操作画面に使用し、ダイナミックリンクライブラリー（以下、ＤＬＬ）を通じて、制御プログラムの操作画面を介して電動制御できるものが提案されている。
箱型の光学顕微鏡装置における、この種の電動顕微鏡システムとしては、例えば、次の非特許文献１，２に記載のものがある。

モレキュラーデバイス、"ＭｅｔａＭｏｒｐｈ"、［online検索］、http://www.nihonmdc.com/pages/UIC/metamorph.html オリンパスソフトイメージングソリューションズ、"Ｓｃａｎ＾Ｒ"、操作画面印刷物

図４〜図６は非特許文献１に記載の電動顕微鏡システムの操作画面を示す説明図であり、図４は制御プログラム起動時の状態、図５は各種のウインドウ画面を開いた状態、図６はジャーナルファイル作成ウインドウ画面を開いた状態をそれぞれ示している。
非特許文献１の電動顕微鏡システムは、起動画面５０と、カメラ制御条件設定画面５１と、フォーカス制御条件設定画面５２と、対物レンズ制御条件設定画面５３と、観察ウェル設定画面５４と、マイクロプレート走査条件設定画面５５と、撮影画像表示画面５６を有し、画面５１〜５６を、図４に示す所定のタスクバーを選択指示することにより起動画面５０上にウインドウ画面として表示することができるように構成されている。
カメラ制御条件設定画面５１は、カメラの露光時間の設定や、ビニング等の感度について設定を行うことができるように構成されている。
フォーカス制御条件設定画面５２は、対物レンズに対する電動ステージのＺ方向の移動量の設定を行うことができるように構成されている。
対物レンズ制御条件設定画面５３は、対物レンズの倍率を設定することができるように構成されている。
観察ウェル設定画面５４は、マイクロプレートにおいて観察を所望するウェルの設定を行うことができるように構成されている。
マイクロプレート走査条件設定画面５５は、電動ステージのＸ−Ｙ方向の１ステップ当たりの移動量の設定や、マイクロプレートにおいて観察を所望するウェルの走査順の設定を行うことができるように構成されている。
撮影画像表示画面５６は、カメラが撮像した画像を表示することができるように構成されている。
なお、図５では示していないが、非特許文献１の電動顕微鏡システムは、その他にも、照明光の明るさの設定や観察に用いる波長の設定（例えば、観察に使用する励起フィルタやバリアフィルタ等のフィルタの設定）等を行うための条件設定画面をウインドウ画面として備えている。

また、カメラ制御条件設定画面５１は、カメラ作動ボタン５１ａと画像保存ボタン５１ｂを備えている。そして、電動顕微鏡システムは、カメラ作動ボタン５１ａを押すとカメラによる撮像を行い、画像保存ボタン５１ｂを押すと撮影した画像を所定の記憶媒体に保存するようになっている。
また、マイクロプレート走査条件設定画面５５には、ステージ作動ボタン５５ａが備えられている。そして、電動顕微鏡システムは、ステージ作動ボタン５５ａを押すと、電動ステージが駆動するようになっている。

このように構成された操作画面を持つ制御プログラムを備えた電動顕微鏡システムを用いて、試料の観察・測定を行う場合、観察者は、制御プログラムを起動して図４の起動画面５０を表示後、所定のタスクバーを選択指示することにより、図５を用いて説明したそれぞれの条件設定のためのウインドウ画面５１〜５５を開き、それぞれのウインドウ画面ごとに所望の条件を設定する。そして、設定が完了した後に、マイクロプレート走査条件設定画面５５に備えられているステージ作動ボタン５５ａを押す。すると、電動ステージが作動して、所望の試料を観察位置に位置させる。次いで、カメラ制御条件設定画面５１のカメラ作動ボタン５１ａを押す。すると、カメラが作動して、試料の像が撮影される。撮像された画像は撮影画像表示画面５６に表示される。次いで、カメラ制御条件設定画面５１に備えられている画像保存ボタン５１ｂを押す。すると、撮影された画像が所定の記録媒体に記録される。その後、ステージ作動ボタン５５ａの押下〜画像保存ボタン５１ｂ押下までの一連の操作を、観察ウェル設定画面５４において設定した全ての観察を所望するウェルまで繰り返す。
これにより、観察を所望するウェル内の試料の撮像が完了する。以後、撮像した画像を用いて試料の観察・測定を行うことができる。

図７〜図１２は非特許文献２の電動顕微鏡システムの操作画面を簡略化して示す説明図であり、図７は制御プログラム起動時及び撮影準備完了状態（起動画面のみが開かれている状態）、図８はオートフォーカス設定画面を開いた状態、図９は撮影条件設定画面を開いた状態、図１０は撮影条件確認画面を開いた状態、図１１は撮影ウェル設定第１画面を開いた状態、図１２は撮影ウェル設定第２画面を開いた状態をそれぞれ示している。
非特許文献２の電動顕微鏡システムでは、起動画面７０と、オートフォーカス設定画面７１と、撮影条件設定画面７２と、撮影条件確認画面７３と、撮影ウェル設定第１画面７４と、撮影ウェル設定第２画面７５を有し、それぞれの設定画面が、起動画面７０上の略全面にわたって切り替え表示することができるように構成されている。

起動画面７０は、図７に示すように、メイン及びサブの撮影画像表示画面７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄと、自動撮影処理指示ボタン７０ｅと、条件設定指示ボタン７０ｆを有している。自動撮影処理指示ボタン７０ｅは、スタートボタン７０ｅ１と、中断ボタン７０ｅ２と、停止ボタン７０ｅ３を有している。条件設定指示ボタン７０ｆは、オープンボタン７０ｆ１と、編集ボタン７０ｆ２と、保存ボタン７０ｆ３を有している。編集ボタン７０ｆ２を押すと、オートフォーカス設定画面７１が、起動画面７０の略全領域の上に重なった状態で表示されるようになっている。

オートフォーカス設定画面７１は、図８に示すように、露光時間、ビニング、対物レンズ、フィルタキューブ（バリアフィルタ）、照明輝度、励起フィルタ、粗動フォーカス（幅及びステップ）、微動フォーカス（幅及びステップ）についての設定項目７１ａ〜７１ｊと、設定ＯＫ、設定キャンセルの指示ボタン７１ｋ，７１ｌと、設定画面表示ボタン７１ｚを有している。設定画面表示ボタン７１ｚは、オートフォーカス設定画面表示ボタン７１ｚ１と、撮影条件設定画面表示ボタン７１ｚ２と、撮影ウェル設定第１画面表示ボタン７１ｚ３と、テスト表示ボタン７１ｚ４を有している。撮影条件設定画面表示ボタン７１ｚ２押すと、撮影条件設定画面７２が、起動画面７０の略全領域の上に重なった状態で表示されるようになっている。また、撮影ウェル設定第１画面表示ボタン７１ｚ３を押すと、撮影ウェル設定第１画面７４が、起動画面７０の略全領域の上に重なった状態で表示されるようになっている。また、テスト表示ボタン７１ｚ４を押すと、撮影条件確認画面７３が、起動画面７０の略全領域の上に重なった状態で表示されるようになっている。
また、オートフォーカス設定画面７１は、ＯＫボタン７１ｋ、キャンセルボタン７１ｌのいずれかが押されたときに、画面を閉じるようになっている。
また、ＯＫボタン７１ｋが押されたときには、オートフォーカス設定画面７１において設定されたデータが、図示しない撮影用データ領域に格納されるようになっている。

撮影条件設定画面７２は、図９に示すように、蛍光試薬のカラーチャネル、画像タイプ、対物レンズ、フィルタキューブ（バリアフィルタ）、Ｚ方向オフセット、露光時間、ビニング、照明種類（蛍光ｏｒ透過）、励起フィルタ、照明輝度についての設定項目７２ａ〜７２ｊと、設定ＯＫ、設定キャンセルの指示ボタン７２ｋ，７２ｌと、設定画面表示ボタン７２ｚを有している。設定画面表示ボタン７２ｚは、オートフォーカス設定画面表示ボタン７２ｚ１と、撮影条件設定画面表示ボタン７２ｚ２と、撮影ウェル設定第１画面表示ボタン７２ｚ３と、テスト表示ボタン７２ｚ４を有している。オートフォーカス設定画面表示ボタン７２ｚ１を押すと、オートフォーカス設定画面７１が、起動画面７０の略全領域の上に重なった状態で表示されるようになっている。また、撮影ウェル設定第１画面表示ボタン７２ｚ３を押すと、撮影ウェル設定第１画面７４が、起動画面７０の略全領域の上に重なった状態で表示されるようになっている。また、テスト表示ボタン７２ｚ４を押すと、撮影条件確認画面７３が、起動画面７０の略全領域の上に重なった状態で表示されるようになっている。
また、撮影条件設定画面７２は、ＯＫボタン７２ｋ、キャンセルボタン７２ｌのいずれかが押されたときに、画面を閉じるようになっている。
また、ＯＫボタン７２ｋが押されたときには、撮影条件設定画面７２において設定されたデータが、図示しない撮影用データ領域に格納されるようになっている。

撮影条件確認画面７３は、図１０に示すように、撮影画像表示画面７３ａと、Ｚ方向粗動フォーカス、Ｚ方向微動フォーカスについての設定項目７３ｂ，７３ｃと、Ｘ−Ｙ方向ナビゲーションについての設定項目７３ｄと、設定ＯＫ、設定キャンセルの指示ボタン７３ｅ，７３ｆを有している。
また、撮影条件確認画面７３は、ＯＫボタン７３ｅ、キャンセルボタン７３ｆのいずれかが押されたときに、画面を閉じるようになっている。
また、ＯＫボタン７３ｅが押されたときには、撮影条件確認画面７３において設定されたデータが、図示しない撮影用データ領域に格納されるようになっている。

撮影ウェル設定第１画面７４は、図１１に示すように、撮影位置（撮影対象列／撮影対象ウェル、撮影対象行、／撮影対象ウェル）についての設定項目７４ａと、設定された１ウェル当たりの撮影部位（撮影枚数）の全個数についての表示項目７４ｂと、１ウェル当たりの撮影部位（撮影枚数）の選択項目７４ｃと、撮影ウェル設定第２画面７５で設定された１プレート当たりの撮影対象となるウェルの個数の表示項目７４ｄと、設定ＯＫ、設定キャンセルの指示ボタン７４ｅ，７４ｆと、設定画面表示ボタン７４ｚを有している。設定画面表示ボタン７４ｚは、オートフォーカス設定画面表示ボタン７４ｚ１と、撮影条件設定画面表示ボタン７４ｚ２と、撮影ウェル設定第１画面表示ボタン７４ｚ３と、撮影ウェル設定第２画面表示ボタン７４ｚ４を有している。オートフォーカス設定画面表示ボタン７４ｚ１を押すと、オートフォーカス設定画面７１が、起動画面７０の略全領域の上に重なった状態で表示されるようになっている。撮影条件設定画面表示ボタン７４ｚ２を押すと、撮影条件設定画面７２が、起動画面７０の略全領域の上に重なった状態で表示されるようになっている。撮影ウェル設定第２画面表示ボタン７４ｚ４を押すと、撮影ウェル設定第２画面７５が、起動画面７０の略全領域の上に重なった状態で表示されるようになっている。
また、撮影ウェル設定第１画面７４は、ＯＫボタン７４ｅ、キャンセルボタン７４ｆのいずれかが押されたときに、画面を閉じるようになっている。
また、ＯＫボタン７４ｅが押されたときには、撮影ウェル設定第１画面７４において設定されたデータが、図示しない撮影用データ領域に格納されるようになっている。

撮影ウェル設定第２画面７５は、図１２に示すように、プレート名称、タイプ、１プレートにおける撮影対象ウェルについての設定項目７５ａ，７５ｂ，７５ｃと、データ追加、データ削除、データ編集の指示ボタン７５ｄ，７５ｅ，７５ｆと、設定ＯＫ、設定キャンセルの指示ボタン７５ｇ，７５ｈを有している。
また、撮影ウェル設定第２画面７５は、ＯＫボタン７５ｇ、キャンセルボタン７５ｈのいずれかが押されたときに、画面を閉じるようになっている。
また、ＯＫボタン７５ｇが押されたときには、撮影ウェル設定第２画面７５において設定されたデータが、図示しない撮影用データ領域に格納されるようになっている。

このように構成された操作画面を持つ制御プログラムを備えた電動顕微鏡システムを用いて、試料の観察・測定を行うための撮影準備を行う場合、観察者は、制御プログラムを起動して図７の起動画面７０を表示後、編集ボタン７０ｆ２を押して、オートフォーカス設定画面７１を表示させる。次いで、各種の設定項目に条件を設定する。また、設定画面表示ボタン７１ｚを押して、撮影条件設定画面７２、撮影ウェル設定第１画面７４を表示させ、それぞれ所定の設定項目に条件を設定する。また、オートフォーカス設定画面７１においてテスト表示ボタン７１ｚ４、撮影条件設定画面７２においてテスト表示ボタン７２ｚ４を押して、撮影条件確認画面７３を表示させ、所定の設定項目に条件を設定する。また、撮影ウェル設定第１画面７４において、撮影ウェル設定第２画面表示ボタン７４ｚ４を押して、撮影ウェル設定第２画面７５を表示させ、所定の設定項目に条件を設定する。また、各設定画面において、設定画面表示ボタンを押すことで、所望の設定画面を表示し条件を設定する。各設定画面において条件の設定が終了したときにＯＫボタンを押す。これにより各設定画面において設定されたデータが図示しない撮影用データ領域に格納される。また、各設定画面が閉じられ、起動画面７０のみが表示された状態となる。これにより、試料の観察・測定を行うための撮影準備が完了する。なお、保存ボタン７０ｆ３を押すと、撮影用データ領域に格納されたデータが所定の記憶領域に保存される。試料の観察・測定を行うための撮影準備が完了後、スタートボタン７０ｅ１を押すことで、設定した条件に基づいて、顕微鏡装置が駆動し、撮影ウェル設定第２画面７５において設定した全ての観察を所望するウェルについての自動撮影が行われる。
これにより、観察を所望するウェル内の試料の撮像が完了する。以後、撮像した画像を用いて試料の観察・測定を行うことができる。

しかし、非特許文献１、非特許文献２を例に挙げて説明した操作画面を持つ電動顕微鏡システムでは、操作上、次のような問題点があった。

図５に示したような操作画面を持つ電動顕微鏡システムのように、各種の条件を設定するときにそれぞれ異なるウインドウ画面を開くのでは、ウインドウ画面を開くための操作が煩雑化する。その上、起動画面上に複数のウインドウ画面が混在して見難く、しかもウインドウ画面同士が一部の領域で重なり易いため、各ウインドウ画面での条件設定がし難い。
しかるに、条件の設定が済んだウインドウ画面を一旦閉じてから、別の条件の設定のためのウインドウ画面を開くようにすれば、起動画面上に複数のウインドウ画面が混在することはなくなるが、それでは、所定の設定条件についての確認を所望する都度、対応する確認を所望する設定条件を備えたウインドウ画面を開き直さなければならず、画面操作が却って煩雑化する。
また、図５に示したような操作画面を持つ電動顕微鏡システムでは、電動ステージの作動、カメラの撮像、撮影画像の表示、及び撮影画像の保存を、その都度、それぞれ異なるウインドウ画面に設けられたボタン操作で行うようになっているため、画面操作が煩雑化することに加えて、ステージの作動から、カメラの撮像、撮影画像の表示、撮影画像の保存に至る一連の処理にかかる時間が長くなり易いという問題がある。

しかるに、非特許文献１の電動顕微鏡システムでは、上記ウインドウ画面５１〜５６とは別のウインドウ画面において、ステージの作動から、カメラの撮像、撮影画像の表示、撮影画像の保存に至る一連の処理手順を、所定の汎用プログラムのコマンドを羅列してジャーナルファイルを作成すれば、ステージの作動から、カメラの撮像、撮影画像の表示、撮影画像の保存に至る一連の処理を、それぞれ異なるウインドウ画面に設けられたボタン操作によってリアルタイムで行うことなく、一括して行うことができるように構成されている。図６にジャーナルファイル作成画面６０の一例を示す。
しかし、一般の電動顕微鏡の観察者にとっては、ジャーナルファイルを作成するために汎用プログラムのコマンドを羅列することは容易ではない。しかも、さらにジャーナルファイルを作成のための別のウインドウ画面を開くことになるために画面操作がより一層複雑化する。
このため、一般の操作者は、図５に示すように、ステージの作動、カメラの撮像、撮影画像の表示、及び撮影画像の保存の指示を、それぞれ異なるウインドウ画面に設けられたボタン操作で行わざるを得ず、画面操作の煩雑さを解消することはできない。

また、非特許文献２の電動顕微鏡システムにおいては、起動画面７０でスタートボタンを押せば、観察を所望する複数のウェルについての自動撮影が行われるので、非特許文献１の電動顕微鏡システムのような、ステージの作動やカメラの撮像等のための操作の煩雑さを解消することはできる。
しかし、非特許文献２の電動顕微鏡システムは、起動画面７０の上の同じ表示領域に複数の設定画面７１〜７５が重なって表示されるようになっている。このため、複数の設定画面の設定内容を同時に確認することができない。また、数多くの条件を設定するために、各種の設定画面を順次切り替えて開くので、その切り替え操作及び設定済み画面と未設定画面との把握が操作者にとって煩雑となる。また、所望の設定画面での設定を行うために、他の設定画面を開いてその画面から所望する設定画面を開かなければならない場合も生じ、画面操作の効率が悪い。さらには、既に入力データを再度確認したり再入力を所望したときに、現在の入力段階が不明となり戻る画面の階層が不明となって数多くの操作を経なければ前画面に戻れなくなり易い等の問題点があった。

このように、従来の電動顕微鏡システムでは、電動顕微鏡による撮影までの制御のための各種条件設定のために複数のウインドウ画面を開く操作が煩雑化する上、開いた複数のウインドウ画面が一部又は全体で重なってしまい各画面での条件設定内容を同時に確認しながら条件の設定を行うことができなかった。このため、操作者に大きな作業負担がかかり、また、観察のための一連の撮像処理時間が長くかかっていた。
また、近年のマイクロプレートを用いた電動顕微鏡システムによる観察においては、大量の試料に対する各種の観察処理をより迅速に行うことが求められている。

本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、観察者の画面操作上の負担を極力軽減し、効率的且つ迅速に動作条件を設定して顕微鏡を動作させることが可能な電動顕微鏡システム及び電動顕微鏡制御ソフトウェアを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明による電動顕微鏡システムは、照明光学系と、試料容器を載置し且つ該試料容器における所望の部位を観察位置に移動させるための電動ステージと、切り替え可能な倍率の異なる複数の対物レンズ及び一つの結像レンズを備えた結像光学系と、該結像光学系を介して結像された試料の像を撮像する撮像手段とを有する電動顕微鏡部と、該電動顕微鏡部を収容するハウジングと、画面表示装置及び演算処理部を備えた制御装置と、該演算処理部に内蔵され、前記電動顕微鏡部の動作条件を設定するための動作条件設定画面を前記画面表示装置に表示するとともに、該動作条件設定画面を介して設定された動作条件に基づいて、前記演算処理部を介して前記電動顕微鏡部の作動を制御する電動顕微鏡制御ソフトウェアとを有する電動顕微鏡システムにおいて、前記動作条件設定画面が、前記撮像手段による露出条件を設定するための撮影条件設定部と、前記対物レンズによる焦準条件を設定するためのフォーカス設定部と、前記倍率の異なる複数の対物レンズのうち所望の倍率の対物レンズに切り替えるための対物レンズ切り替え設定部と、照明光に用いる波長や照明光の輝度を設定するための照明条件設定部と、前記試料容器において前記撮像手段による撮像を所望する範囲を設定するための撮像対象範囲設定部と、前記撮像手段で撮像した画像を表示する画像表示部と、電動顕微鏡部の作動についての指示を行うための作動指示部とを一画面内に備えて構成されていることを特徴としている。

また、本発明の電動顕微鏡システムにおいては、前記電動顕微鏡制御ソフトウェアが、前記作動指示部を介して電動顕微鏡部の作動を指示されたときに、前記撮像対象範囲設定部を介して設定した全ての撮像対象範囲の撮像が終了するまで、前記電動顕微鏡部を連続して作動させるように構成されているのが好ましい。

また、本発明の電動顕微鏡システムにおいては、前記電動顕微鏡制御ソフトウェアが、前記作動指示部を介して電動顕微鏡部の作動を指示されたときに、前記撮影条件設定部での設定情報に基づき前記撮像手段を介して露出制御させ、前記フォーカス設定部での設定情報に基づき観察位置での前記対物レンズと前記電動ステージとのＺ方向の相対的距離を変動させ、前記対物レンズ切り替え設定部での設定情報に基づき所定倍率の対物レンズに切り替えさせ、前記照明条件設定部での設定情報に基づき前記照明光学系を介して前記試料に照射される波長及び輝度を制御させ、前記撮像対象範囲設定部での設定情報に基づき前記電動ステージをＸ−Ｙ方向に所定量移動させ、次いで、前記撮像手段を介して観察位置上の試料を撮像させ、前記撮像手段で撮像した画像を前記画像表示部に表示させるとともに、所定の保存領域に保存するように構成されているのが好ましい。

また、本発明による電動顕微鏡制御ソフトウェアは、照明光学系と、試料容器を載置し且つ該試料容器における所望の部位を観察位置に移動させるための電動ステージと、切り替え可能な倍率の異なる複数の対物レンズ及び一つの結像レンズを備えた結像光学系と、該結像光学系を介して結像された試料の像を撮像する撮像手段とを有する電動顕微鏡部と、該電動顕微鏡部を収容するハウジングと、画面表示装置及び演算処理部を備えた制御装置を有する電動顕微鏡システムに用いる制御ソフトウェアであって、前記演算処理部に内蔵され、前記電動顕微鏡部の動作条件を設定するための動作条件設定画面を前記画面表示装置に表示するとともに、該動作条件設定画面を介して設定された動作条件に基づいて、前記演算処理部を介して前記電動顕微鏡部の作動を制御する電動顕微鏡制御ソフトウェアにおいて、前記動作条件設定画面が、前記撮像手段による露出条件を設定するための撮影条件設定部と、前記対物レンズによる焦準条件を設定するためのフォーカス設定部と、前記倍率の異なる複数の対物レンズのうち所望の倍率の対物レンズに切り替えるための対物レンズ切り替え設定部と、照明光に用いる波長や照明光の輝度を設定するための照明条件設定部と、前記試料容器において前記撮像手段による撮像を所望する範囲を設定するための撮像対象範囲設定部と、前記撮像手段で撮像した画像を表示する画像表示部と、電動顕微鏡部の作動についての指示を行うための作動指示部とを一画面内に備えて構成されていることを特徴としている。

また、本発明の電動顕微鏡制御ソフトウェアにおいては、前記作動指示部を介して電動顕微鏡部についての作動を指示されたときに、前記撮像対象範囲設定部を介して設定した全ての撮像対象範囲の撮像が終了するまで、前記電動顕微鏡部を連続して作動させるように構成されているのが好ましい。

また、本発明の電動顕微鏡制御ソフトウェアにおいては、前記作動指示部を介して電動顕微鏡部についての作動を指示されたときに、前記撮影条件設定部での設定情報に基づき前記撮像手段を介して露出制御させ、前記フォーカス設定部での設定情報に基づき観察位置での前記対物レンズと前記電動ステージとのＺ方向の相対的距離を変動させ、前記対物レンズ切り替え設定部での設定情報に基づき所定倍率の対物レンズに切り替えさせ、前記照明条件設定部での設定情報に基づき前記照明光学系を介して前記試料に照射される波長及び輝度を制御させ、前記撮像対象範囲設定部での設定情報に基づき前記電動ステージをＸ−Ｙ方向に所定量移動させ、次いで、前記撮像手段を介して観察位置上の試料を撮像させ、前記撮像手段で撮像した画像を前記画像表示部に表示させるとともに、所定の保存領域に保存するように構成されているのが好ましい。

本発明によれば観察者の画面操作上の負担を極力軽減し、効率的且つ迅速に動作条件を設定して顕微鏡を動作させることが可能な電動顕微鏡システム及び電動顕微鏡制御ソフトウェアが得られる。

実施形態の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
本発明の電動顕微鏡システム及び電動顕微鏡制御ソフトウェアでは、動作条件設定画面が、撮像手段による露出条件を設定するための撮影条件設定部と、対物レンズによる焦準条件を設定するためのフォーカス設定部と、倍率の異なる複数の対物レンズのうち所望の倍率の対物レンズに切り替えるための対物レンズ切り替え設定部と、照明光に用いる波長や照明光の輝度を設定するための照明条件設定部と、試料容器において撮像手段による撮像を所望する範囲を設定するための撮像対象範囲設定部と、撮像手段で撮像した画像を表示する画像表示部と、電動顕微鏡部の作動についての指示を行うための作動指示部とを一画面内に備えて構成されている。このようにすると、非特許文献１や非特許文献２に示した電動顕微鏡システムのような複数のウインドウ画面の開閉操作を行わずに済み、ウインドウ画面が重なることに伴う条件設定操作及び設定条件の確認がし難くなることがない。その結果、大量の試料について各種の検査を行う電動顕微鏡操作者の作業負担を格段と軽減出来るとともに、作業時間を格段に効率化、迅速化することができる。

図１は本発明の一実施形態にかかる電動顕微鏡システムの全体構成を示す説明図である。図２は図１の電動顕微鏡システムにおける動作条件設定画面のレイアウトを示す説明図、図３は図２の操作画面上に(a)側面図、(b)は正面図である。

本実施形態の電動顕微鏡システムは、電動顕微鏡部１０と、電動顕微鏡部１０を収容するハウジング２０と、制御装置２３を備えている。
電動顕微鏡部１０は、透過照明光学系１１と、電動ステージ１２と、落射照明光学系１３と、結像光学系１４を有している。
透過照明光学系１１は、電動ステージ１２の上方に配置され、電動ステージ１２に載置された試料容器２４内の試料に対し鉛直上方から白色光や例えば６８０ｎｍの近赤外光を照射するように構成されている。試料容器２４は、例えば、マイクロプレートで構成されている。図中、１１ａはキセノンランプ等の光源である。なお、透過照明光学系１１内部の具体的な光学構成は、試料容器２４内の試料に対し鉛直上方から白色光や例えば６８０ｎｍの近赤外光を照射することができれば、どのような構成でも適用可能である。
電動ステージ１２は、試料容器２４を載置することができるように構成されている。また、電動ステージ１２は、制御装置２３の制御により駆動手段（図示省略）を介して試料容器２４における所望の部位（例えば、マイクロプレートにおける所望のウェル）を観察位置に移動させることができるように、Ｘ−Ｙ方向にスライド可能に構成されている。
落射照明光学系１３は、電動ステージ１２の下方に配置され、電動ステージ１２に載置された試料容器２４内の試料に対し鉛直下方から励起光を照射するように構成されている。図中、１３ａはハロゲンランプ等の光源、１３ｂは励起フィルタ、１３ｃは励起フィルタ１３ｂを透過した波長を反射しそれ以外の波長を透過するダイクロイックミラーである。なお、落射照明光学系１３内部の具体的な光学構成は、試料容器２４内の試料に対し鉛直下方から励起光を照射することができれば、どのような構成でも適用可能である。
結像光学系１４は、対物レンズ１４ａと、結像レンズ１４ｂを有している。図中、１４ｃは結像レンズ１４ｂを介して結像された試料の像を撮像するためのカメラ（例えばＣＣＤカメラ等）、１４ｄは所定の蛍光波長を透過しそれ以外の波長の透過を阻止するバリアフィルタである。なお、結像光学系１４内部の具体的な光学構成は、対物レンズ１４ａと、結像レンズ１４ｂを有し、所定の結像位置に試料の像を結像することができれば、どのような構成でも適用可能である。
また、対物レンズ１４ａは、図示省略したレボルバ等の交換手段を介して倍率の異なるものが数種類切り替え可能に準備されている。
また、励起フィルタ１３ｂ、ダイクロイックミラー１３ｃ及びバリアフィルタ１４ｄは、図示しないキューブに設けられている。キューブは図示省略したスライダ等の交換手段を介して観察用途に応じて透過波長特性の異なるフィルタを組み合わせたものが交換可能に準備されている。

ハウジング２０は、固定ハウジング２１と、可動ハウジング２２とで構成されている。
固定ハウジング２１は、電動ステージ１２を含めて電動ステージ１２より下方に配置される光学要素を保持した状態で固定配置されている。
可動ハウジング２２は、電動ステージ１２の上方に配置される光学要素（透過照明光学系１１）を保持しながら固定ハウジング２１に対して移動可能に構成されている。そして、所定方向に所定量移動することによって、固定ハウジング２１を開口して電動ステージ１２に載置された試料容器２４を交換可能にし、また、固定ハウジング２１と当接させることによって、固定ハウジング２１と相俟って電動顕微鏡部１０を密閉及び遮光するとともに、透過照明光学系１１の光軸と結像光学系１４の光軸とを略一致させるように構成されている。

制御装置２３は、例えば、パーソナルコンピュータで構成されており、画面表示装置２３ａと演算処理部２３ｂを備えている。演算処理部２３ｂは、電動ステージ１２、光源１３ａ、光源１１ａ、ＣＣＤカメラ１４ｃ、図示しないキューブの交換手段及び図示しない対物レンズ交換手段に接続されている。演算処理部２３ｂには、電動顕微鏡部１０の動作条件を設定するための動作条件設定画面を画面表示装置２３ａに表示するとともに、動作条件設定画面を介して設定された動作条件に基づき、ダイナミックリンクライブラリーを通じて、電動顕微鏡部１０の作動を制御するための電動顕微鏡制御ソフトウェアが設けられている。

本実施形態の電動顕微鏡制御ソフトウェアにおける動作条件設定画面は、図２に示すように、前記撮像手段による露出条件を設定するための撮影条件設定部３１ａ，３１ｂと、対物レンズ１４ａによる焦準条件を設定するためのフォーカス設定部３２ａ，３２ｂと、倍率の異なる複数の対物レンズのうち所望の倍率の対物レンズに切り替えるための対物レンズ切り替え設定部３３ａ，３３ｂと、照明光に用いる波長や照明光の輝度を設定するための照明条件設定部３４ａ，３４ｂと、試料容器２４において撮像手段による撮像を所望する範囲を設定するための撮像対象範囲設定部３５と、撮像手段で撮像した画像を表示する画像表示部３６と、電動顕微鏡部１０の作動についての指示を行うための作動指示部３７とを一画面内に備えている。

図２の動作条件設定画面について、より詳しく説明する。
撮影条件設定部３１ａは、露光タイプ（自動・手動）選択項目、露光時間、ビニングについての設定項目３１ａ１〜３１ａ３を有している。これらは、例えば、図９に示した撮影条件設定画面７２における露光時間、ビニングについての設定項目７２ｆ，７２ｇに対応する設定項目である。
撮影条件設定部３１ｂは、露光タイプ（自動・手動）選択項目、露光時間、ビニングについての設定項目３１ｂ１〜３１ｂ３を有している。これらは、例えば、図８に示したオートフォーカス設定画面７１における露光時間、ビニングについての設定項目７１ａ，７１ｂに対応する設定項目である。

フォーカス設定部３２ａは、Ｚ方向粗動フォーカス、Ｚ方向微動フォーカスについての設定項目３２ａ１，３２ａ２を有している。これらは、例えば、図１０に示した撮影条件確認画面７３における粗動フォーカス（幅及びステップ）、微動フォーカス（幅及びステップ）についての設定項目７３ｂ，７３ｃに対応する設定項目である。
フォーカス設定部３２ｂは、粗動フォーカス（幅及びステップ）、微動フォーカス（幅及びステップ）についての設定項目３２ｂ１〜３２ｂ４を有している。これらは、例えば、図８に示したオートフォーカス設定画面７１における粗動フォーカス（幅及びステップ）、微動フォーカス（幅及びステップ）についての設定項目７１ｇ〜７１ｊに対応する設定項目である。

対物レンズ切り替え設定部３３ａは、対物レンズについての設定項目からなる。これは、例えば、図９に示した撮影条件設定画面７２における対物レンズについての設定項目７２ｃに対応する設定項目である。
対物レンズ切り替え設定部３３ｂは、対物レンズについての設定項目からなる。これは、例えば、図８に示したオートフォーカス設定画面７１における対物レンズについての設定項目７１ｃに対応する設定項目である。

照明条件設定部３４ａは、フィルタキューブ（バリアフィルタ）、励起フィルタ、照明輝度についての設定項目３４ａ１，３４ａ２，３４ａ３を有している。これらは、例えば、図９に示した撮影条件設定画面７２におけるフィルタキューブ（バリアフィルタ）、励起フィルタ、照明輝度についての設定項目７２ｄ，７２ｊ，７２ｉに対応する設定項目である。
照明条件設定部３４ｂは、フィルタキューブ（バリアフィルタ）、励起フィルタ、照明輝度についての設定項目３４ｂ１，３４ｂ２，３４ｂ３を有している。これらは、例えば、図８に示したオートフォーカス設定画面７１におけるフィルタキューブ（バリアフィルタ）、励起フィルタ、照明輝度についての設定項目７１ｄ，７１ｆ，７１ｅに対応する設定項目である。

撮像対象範囲設定部３５は、プレートタイプ、１プレートにおける撮影対象ウェルについての設定項目３５ａ，３５ｂと、データ追加、データ削除、データ編集についての指示ボタン３５ｃ，３５ｄ，３５ｅを有している。これらは、例えば、図１２に示した撮影ウェル設定第２画面７５におけるプレートタイプ、１プレートにおける撮影対象ウェルについての設定項目７５ｂ，７５ｃと、データ追加、データ削除、データ編集についての指示ボタン７５ｄ，７５ｅ，７５ｆに対応する設定項目及び指示ボタンである。

また、本実施形態の電動顕微鏡制御ソフトウェアでは、付加的機能として図３(a)に示す１プレートにおける撮影対象ウェルについての設定項目３５ｂにおいて、撮影対象として指定したウェルのうち所定のウェル（例えば、図３(a)における矢印で示されたウェル）の上でマウスをクリックすると、図３(b)に示すような１ウエル当たりの撮影条件設定のためのウインドウ画面を開くことができるように構成されている。
図３のウインドウ画面は、撮影位置（撮影対象列／撮影対象ウェル、撮影対象行、／撮影対象ウェル）についての設定項目３５ｂ１と、設定された１ウェル当たりの撮影部位（撮影枚数）の全個数についての表示項目３５ｂ２と、１ウェル当たりの撮影部位（撮影枚数）の選択項目３５ｂ３と、設定ＯＫ、設定キャンセルの指示ボタン３５ｂ４，３５ｂ５を有している。これらは、例えば、図１１に示した撮影ウェル設定第１画面７４における撮影位置（撮影対象列／撮影対象ウェル、撮影対象行、／撮影対象ウェル）についての設定項目７４ａと、設定された１ウェル当たりの撮影部位（撮影枚数）の全個数についての表示項目７４ｂと、１ウェル当たりの撮影部位（撮影枚数）の選択項目７４ｃと、設定ＯＫ、設定キャンセルの指示ボタン７４ｅ，７４ｆに対応する設定項目、表示項目及び指示ボタンである。
なお、本実施形態の電動顕微鏡制御ソフトウェアでは、図３のウインドウ画面を介して１ウェル当たりの撮影条件を設定しない場合の初期設定値として一ウェルにおける全範囲が撮影対象になるように構成されている。また、図３のウインドウ画面を介して１ウェル当たりの撮影条件を設定した場合には、以後に図３のウインドウ画面を介して１ウェル当たりの撮影条件を設定し直すまで、その設定値が、１ウェル当たりの撮影条件設定となるように構成されている。

画像表示部３６は、撮影画像表示画面からなる。これは、例えば、図７に示した起動画面におけるメイン撮影画像表示画面７０ａや、図１０に示した撮影条件確認画面７３における撮影画像表示画面７３ａに対応する表示項目である。

作動指示部３７は、撮影処理指示ボタンで構成されている。
撮影処理指示ボタン３７は、スタートボタン３７ａと、中断ボタン３７ｂと、停止ボタン３７ｃを有している。これらは、例えば、図７に示した起動画面７０の自動撮影処理指示ボタン７０ｅにおけるスタートボタン７０ｅ１と、中断ボタン７０ｅ２と、停止ボタン７０ｅ３に対応する指示ボタンである。

さらに、図２に示す動作条件設定画面は、この他にも、撮影条件設定データ入出力指示ボタン３８ａ、テスト用撮影画像処理指示ボタン３８ｂ、テスト表示第１ボタン３８ｃ、テスト表示第２ボタン３８ｄ、オートフォーカス基準位置記憶指示ボタン３８ｅ、試薬に応じた観察画像タイプの切り替えリスト表示及び切り替え指定項目３９、蛍光試薬のカラーチャネル、画像タイプについての設定項目４０，４１、及び設定条件データ保存先指定項目４２を有している。

撮影条件設定データ入出力指示ボタン３８ａは、読み込みボタン３８ａ１と、保存ボタン３８ａ２を有している。読み込みボタン３８ａ１は、既に所定の記憶領域に保存されている動作条件設定データを動作条件設定画面上に表示させるための指示ボタンである。保存ボタン３８ａ２は、例えば、図７に示した起動画面７０における保存ボタン７０ｆ３に対応する指示ボタンである。

テスト用撮影画像処理指示ボタン３８ｂは、ライブ画像表示ボタン３８ｂ１と、取り込みボタン３８ｂ２と、保存ボタン３８ｂ３を有している。
ライブ画像表示ボタン３８ｂ１は、テスト表示第１ボタン３８ｃやテスト表示第２ボタン３８ｄが押されたときにおける、それぞれの設定条件に基づくライブ画像を撮影条件確認画像として画像表示部３６に表示させるための指示ボタンである。取り込みボタン３８ｂ２は、画像表示部３６に表示されているライブ画像の所望の時点での画像を静止画像として所定の一時的保管領域に取り込むとともに、その静止画像を画像表示部３６に表示するための指示ボタンである。保存ボタン３８ｂ３は、取り込みボタン３８ｂ２を介して取りこんだ静止画像を所定の記憶領域に保存するための指示ボタンである。

テスト表示第１ボタン３８ｃは、例えば、図９に示した撮影条件設定画面７２におけるテスト表示ボタン７２ｚ４に対応する指示ボタンであり、撮影条件設定部３１ａ、フォーカス設定部３２ａ、対物レンズ切り替え設定部３３ａ、照明条件設定部３４ａ、画像タイプについての設定項目４０，４１における設定条件に基づく画像を撮影条件確認画像として画像表示部３６に表示させるための指示ボタンである。

テスト表示第２ボタン３８ｄは、例えば、図８に示したオートフォーカス設定画面７１におけるテスト表示ボタン７１ｚ４に対応する指示ボタンであり、撮影条件設定部３１ｂ、フォーカス設定部３２ｂ、対物レンズ切り替え設定部３３ｂ、照明条件設定部３４ｂにおける設定条件に基づく画像を撮影条件確認画像として画像表示部３６に表示させるための指示ボタンである。

オートフォーカス基準位置記憶指示ボタン３８ｅは、画像表示部３６に撮影条件確認のライブ画像を表示させながらフォーカス設定部３２ａを介して合焦するように調整したときの対物レンズ１４ａにおけるＺ方向の位置を、オートフォーカスの際の基準位置として所定の記憶領域に記憶させるための指示ボタンである。

蛍光試薬のカラーチャネル、画像タイプについての設定項目４０，４１は、例えば、図９に示した撮影条件設定画面７２における蛍光試薬のカラーチャネル、画像タイプについての設定項目７２ａ，７２ｂに対応する設定項目である。蛍光試薬のカラーチャネルについての設定項目４０は、カラーチャネル選択部４０ａと、選択チャネル有効指示ボタン４０ｂと、選択チャネル削除ボタン４０ｃを有している。

このように構成された本実施形態の電動顕微鏡制御ソフトウェアを備えた電動顕微鏡システムでは、観察者は、図２の起動画面にレイアウトされている各種の設定項目に所望の動作条件を入力する。また、設定内容の確認を所望する場合には、テストボタン３８ｃ（或いは３８ｄ）を押すことによって画像表示部３６に設定内容を表示させる。これにより、本実施形態の電動顕微鏡制御ソフトウェアを備えた電動顕微鏡システムによれば、非特許文献１や非特許文献２において夫々別個に開いていた各種の条件設定用のウインドウ画面を開くことなく、一つの画面でもって、撮像手段による露出条件の設定、対物レンズによる焦準条件の設定、倍率の異なる複数の対物レンズのうち所望の倍率の対物レンズへの切り替え設定、及び照明光に用いる波長や照明光の輝度の設定、試料容器において撮像手段による撮像を所望する範囲の設定までを行うことができる。設定されたデータは、図示しない撮影用データ領域に格納され、試料の観察・測定を行うための撮影準備が完了する。
ここで、保存ボタン３８ａ２を押すと、図２において設定されたデータが所定の記憶領域に保存される。試料の観察・測定を行うための撮影準備の完了後、観察者がスタートボタン３７ａを押すと、図２において設定されたデータに基づいて、制御装置２３が電動顕微鏡部１０における電動ステージ１２、光源１３ａ、光源１１ａ、ＣＣＤカメラ１４ｃ、図示しないキューブの交換手段及び図示しない対物レンズ交換手段を駆動させる。これにより、電動顕微鏡が駆動し、全ての観察を所望するウェルについての自動撮影が行われる。

より詳しくは、撮像手段による露出条件の設定情報に基づいて、ＣＣＤカメラ１４ｃを介して露出制御させる。また、対物レンズによる焦準条件の設定情報に基いて、対物レンズ１４ａと電動ステージ１２とのＺ方向の相対的距離を変動させる。また、倍率の異なる複数の対物レンズのうち所望の倍率の対物レンズへの切り替え設定情報に基いて、図示しないレボルバに準備されている所定倍率の対物レンズ１４ａに切り替えさせる。また、照明光に用いる波長や照明光の輝度の設定情報に基いて、光源１１ａ，１３ａの光量調整や、交換手段に準備されている、励起フィルタ１３ｂ、ダイクロイックミラー１３ｃ及びバリアフィルタ１４ｄを備えた所定のキューブに交換させる。また、試料容器において撮像手段による撮像を所望する範囲の設定情報に基いて、電動ステージ１２をＸ−Ｙ方向に所定量移動させ、次いで、ＣＣＤカメラ１４ｃを介して観察位置上の試料を撮像させ、ＣＣＤカメラ１４ｃで撮像した画像を画像表示部３６に表示させるとともに、所定の保存領域に保存する。
このような一連の動作が、観察を所望する全てのウェルに対して行われることにより、観察を所望するウェル内の試料の撮像が完了する。以後、撮像した画像を用いて試料の観察・測定を行うことができる。

上述したように、電動顕微鏡を動作させるためには、撮像手段による露出条件の設定、対物レンズによる焦準条件の設定、倍率の異なる複数の対物レンズのうち所望の倍率の対物レンズへの切り替え設定、及び照明光に用いる波長や照明光の輝度の設定、試料容器において撮像手段による撮像を所望する範囲の設定が必要となる。しかるに、検査結果を無駄にしないためにも、電動顕微鏡の動作条件の設定には慎重さが求められる。このため、観察者は、電動顕微鏡の動作条件の設定を行った後に、設定内容の確認を行うことが必要となる。また、同じ試料に対し数種類の異なる波長での観察が必要となることがある。このため、電動顕微鏡の動作条件を臨機応変に変更し易くすることは、大量に試料の検査を行う観察者の肉体的、精神的負担を軽減するために必要である。

しかし、非特許文献２の電動顕微鏡システムのように、複数の条件設定のためのウインドウ画面が階層的に重なっていたのでは、所望する画面を開くまでの操作が操作をする観察者にとって大きな負担となる。また、非特許文献１の電動顕微鏡のシステムでは、ウインドウ画面を開く順番によって各ウインドウ画面が異なった位置に表示されるため、操作がし難いうえ、それぞれのウインドウ画面が、一部の領域で重なるなどして、設定内容の確認がし難い。

これに対し、本実施形態の電動顕微鏡制御ソフトウェアを備えた電動顕微鏡システムによれば、電動顕微鏡の作動に必要な全ての条件設定を一画面において行うので、設定内容に応じて複数のウインドウ画面を開くような煩雑な操作が不要となり、また、設定項目がウインドウ画面の下に隠れてしまうようなことがない。また、各条件設定項目は一画面内の一定位置に固定配置されるため、非特許文献１の電動顕微鏡システムとは異なり、動作条件の設定順序を異ならせても、所望の設定項目が表示されている位置を探さずに済む。

このため、本実施形態の電動顕微鏡制御ソフトウェアを備えた電動顕微鏡システムによれば、非特許文献１や非特許文献２の電動顕微鏡システムに比べて、条件設定内容の確認や、設定内容の変更のための操作性が格段と向上する。
その結果、大量の試料について各種の検査を行う電動顕微鏡操作者の作業負担を格段と軽減出来るとともに、作業時間を格段に効率化、迅速化することができる。

なお、本実施形態の電動顕微鏡制御ソフトウェアを備えた電動顕微鏡システムにおいては、付加的機能として図３(a)に示す１プレートにおける撮影対象ウェルについての設定項目３５ｂにおいて、撮影対象として指定したウェルの上でマウスをクリックすると、図３(b)に示すような１ウェル当たりの撮影条件設定のためにウインドウ画面を開くようになっているが、図３(b)に示す画面は、付加的機能として、１ウェル当たりの撮影範囲をさらに細かく設定するときに用いるものであり、設定しなくても、１ウェルにおける全範囲が撮影対象になるだけである。また、一旦設定しておけば、観察手法や試料を変える都度、設定し直す必要性が極めて少ない。このため、図３(b)のウインドウ画面を表示する機能を付加しても操作性が阻害されることはない。

なお、本実施形態の電動顕微鏡システムは、一つの動作条件の設定後に、電動顕微鏡がその動作条件に基づいて動作するように構成したが、複数の動作条件をまとめて設定し、電動顕微鏡がそれぞれの動作条件に基づいて連続的に動作するように構成してもよい。
例えば、ある動作条件設定完了後、保存ボタン３８ａ２を押したときに、設定内容を所定領域に記憶するとともに、再度、別の動作条件を設定出来るようにする。そして、このときに、非特許文献１の電動顕微鏡システムにおけるジャーナルファイル作成処理と同様の汎用プログラムのコマンドを羅列する処理を演算処理装置２３ｂの内部で自動的に作成するようにする。そのようにして複数の動作条件設定の終了後、スタートボタン３７ａを押したときに、作成されたジャーナルファイル中に羅列された夫々の動作条件に基づいて連続的に電動顕微鏡を作動させるようにする。
このようにすれば、より一層画面操作が簡単になり、大量の検査をより効率的且つ迅速に行うことができる。

本発明は、電動顕微鏡を介してマイクロプレートを用いた細胞等の生物試料を観察・測定する医療、医学、生物学の分野に有用である。

本発明の一実施形態にかかる電動顕微鏡システムの全体構成を示す説明図である。 図１の電動顕微鏡システムにおける動作条件設定画面のレイアウトを示す説明図である。 図２の操作画面上に(a)側面図、(b)は正面図である。 非特許文献１に記載の電動顕微鏡システムの操作画面を示す説明図であり、制御プログラム起動時の状態を示している。 非特許文献１に記載の電動顕微鏡システムの操作画面を示す説明図であり、各種のウインドウ画面を開いた状態を示している。 非特許文献１に記載の電動顕微鏡システムの操作画面を示す説明図であり、ジャーナルファイル作成ウインドウ画面を開いた状態を示している。 非特許文献２に記載の電動顕微鏡システムの操作画面を簡略化して示す説明図であり、制御プログラム起動時及び撮影準備完了状態（起動画面のみが開かれている状態）を示している。 非特許文献２に記載の電動顕微鏡システムの操作画面を簡略化して示す説明図であり、オートフォーカス設定画面を開いた状態を示している。 非特許文献２に記載の電動顕微鏡システムの操作画面を簡略化して示す説明図であり、撮影条件設定画面を開いた状態を示している。 非特許文献２に記載の電動顕微鏡システムの操作画面を簡略化して示す説明図であり、撮影条件確認画面を開いた状態を示している。 非特許文献２に記載の電動顕微鏡システムの操作画面を簡略化して示す説明図であり、撮影ウェル設定第１画面を開いた状態を示している。 非特許文献２に記載の電動顕微鏡システムの操作画面を簡略化して示す説明図であり、撮影ウェル設定第２画面を開いた状態を示している。

符号の説明

１０ 電動顕微鏡部
１１ 透過照明光学系
１１ａ 光源
１２ 電動ステージ
１３ 落射照明光学系
１３ａ 光源
１３ｂ 励起フィルタ
１３ｃ ダイクロイックミラー
１４ 結像光学系
１４ａ 対物レンズ
１４ｂ 結像レンズ
１４ｃ カメラ
１４ｄ バリアフィルタ
２０ ハウジング
２１ 固定ハウジング
２２ 可動ハウジング
２３ 制御装置
２３ａ 画面表示装置
２３ｂ 演算処理部
２４ 試料容器
３１ａ，３１ｂ 撮影条件設定部
３１ａ１，３１ｂ１ 露光タイプ（自動・手動）選択項目
３１ａ２，３１ｂ２ 露光時間についての設定項目
３１ａ３，３１ｂ３ ビニングについての設定項目
３２ａ，３２ｂ フォーカス設定部
３２ａ１ Ｚ方向粗動フォーカスについての設定項目
３２ａ２ Ｚ方向微動フォーカスについての設定項目
３２ｂ１ 粗動フォーカス（幅）についての設定項目
３２ｂ２ 粗動フォーカス（ステップ）についての設定項目
３２ｂ３ 微動フォーカス（幅）についての設定項目
３２ｂ４ 微動フォーカス（ステップ）についての設定項目
３３ａ，３３ｂ 対物レンズ切り替え設定部（対物レンズについての設定項目）
３４ａ，３４ｂ 照明条件設定部
３４ａ１，３４ｂ１ フィルタキューブ（バリアフィルタ）についての設定項目
３４ａ２，３４ｂ２ 励起フィルタについての設定項目
３４ａ３，３４ｂ３ 照明輝度についての設定項目
３５ 撮影対象範囲設定部
３５ａ プレートタイプについての設定項目
３５ｂ １プレートにおける撮影対象ウェルについての設定項目
３５ｂ１ 撮影位置（撮影対象列／撮影対象ウェル、撮影対象行、／撮影対象ウェル）についての設定項目
３５ｂ２ 設定された１ウェル当たりの撮影部位（撮影枚数）の全個数についての表示項目
３５ｂ３ １ウェル当たりの撮影部位（撮影枚数）の選択項目
３５ｂ４ 設定ＯＫの指示ボタン
３５ｂ５ 設定キャンセルの指示ボタン
３５ｃ データ追加についての指示ボタン
３５ｄ データ削除についての指示ボタン
３５ｅ データ編集についての指示ボタン
３６ 画像表示部（撮影画像表示画面）
３７ 作動指示部（撮影処理指示ボタン）
３７ａ スタートボタン
３７ｂ 中断ボタン
３７ｃ 停止ボタン
３８ａ 撮影条件設定データ入出力指示ボタン
３８ａ１ 読み込みボタン
３８ａ２ 保存ボタン
３８ｂ テスト用撮影画像処理指示ボタン
３８ｂ１ ライブ画像表示ボタン
３８ｂ２ 取り込みボタン
３８ｂ３ 保存ボタン
３８ｃ テスト表示第１ボタン
３８ｄ テスト表示第２ボタン
３８ｃ オートフォーカス基準位置記憶指示ボタン
３９ 試薬に応じた観察画像タイプの切り替えリスト表示及び切り替え指定項目
４０ 蛍光試薬のカラーチャネルについての設定項目
４０ａ カラーチャネル選択部
４０ｂ 選択チャネル有効支持ボタン
４０ｃ 選択チャネル削除ボタン
４１ 蛍光試薬の画像タイプについての設定項目
４２ 設定条件データ保存先指定項目
５０ 起動画面
５１ カメラ制御条件設定画面
５１ａ カメラ作動ボタン
５１ｂ 画像保存ボタン
５２ フォーカス制御条件設定画面
５３ 対物レンズ制御条件設定画面
５４ 観察ウェル設定画面
５５ マイクロプレート走査条件設定画面
５５ａ ステージ作動ボタン
５６ 撮影画像表示画面
７０ 起動画面
７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ 撮影画像表示画面
７０ｅ 自動撮影処理指示ボタン
７０ｅ１ スタートボタン
７０ｅ２ 中断ボタン
７０ｅ３ 停止ボタン
７０ｆ 条件設定指示ボタン
７０ｆ１ オープンボタン
７０ｆ２ 編集ボタン
７０ｆ３ 保存ボタン
７１ オートフォーカス設定画面
７１ａ 露光時間についての設定項目
７１ｂ ビニングについての設定項目
７１ｃ 対物レンズについての設定項目
７１ｄ フィルタキューブ（バリアフィルタ）についての設定項目
７１ｅ 照明輝度についての設定項目
７１ｆ 励起フィルタについての設定項目
７１ｇ 粗動フォーカス（幅）についての設定項目
７１ｈ 粗動フォーカス（ステップ）についての設定項目
７１ｉ 微動フォーカス（幅）についての設定項目
７１ｊ 微動フォーカス（ステップ）についての設定項目
７１ｋ 設定ＯＫの指示ボタン
７１ｌ 設定キャンセルの指示ボタン
７１ｚ 設定画面表示ボタン
７１ｚ１ オートフォーカス設定画面表示ボタン
７１ｚ２ 撮影条件設定画面表示ボタン
７１ｚ３ 撮影ウェル設定第１画面表示ボタン
７１ｚ４ テスト表示ボタン
７２ 撮影条件設定画面
７２ａ 蛍光試薬のカラーチャネルについての設定項目
７２ｂ 画像タイプについての設定項目
７２ｃ 対物レンズについての設定項目
７２ｄ フィルタキューブ（バリアフィルタ）についての設定項目
７２ｅ Ｚ方向オフセットについての設定項目
７２ｆ 露光時間についての設定項目
７２ｇ ビニングについての設定項目
７２ｈ 照明種類（蛍光ｏｒ透過）についての設定項目
７２ｉ 励起フィルタについての設定項目
７２ｊ 照明輝度についての設定項目
７２ｋ 設定ＯＫの指示ボタン
７２ｌ 設定キャンセルの指示ボタン
７２ｚ 設定画面表示ボタン
７２ｚ１ オートフォーカス設定画面表示ボタン
７２ｚ２ 撮影条件設定画面表示ボタン
７２ｚ３ 撮影ウェル設定第１画面表示ボタン
７２ｚ４ テスト表示ボタン
７３ 撮影条件確認画面
７３ａ 撮影画像表示画面
７３ｂ Ｚ方向粗動フォーカスについての設定項目
７３ｃ Ｚ方向微動フォーカスについての設定項目
７３ｄ Ｘ−Ｙ方向ナビゲーションについての設定項目
７３ｅ 設定ＯＫの指示ボタン
７３ｆ 設定キャンセルの指示ボタン
７４ 撮影ウェル設定第１画面
７４ａ 撮影位置（撮影対象列／撮影対象ウェル、撮影対象行、／撮影対象ウェル）についての設定項目
７４ｂ 設定された１ウェル当たりの撮影部位（撮影枚数）の全個数についての表示項目
７４ｃ １ウェル当たりの撮影部位（撮影枚数）の選択項目
７４ｄ １プレート当たりの撮影対象となるウェルの個数の表示項目
７４ｅ 設定ＯＫの指示ボタン
７４ｆ 設定キャンセルの指示ボタン
７４ 設定画面表示ボタン
７４ｚ１ オートフォーカス設定画面表示ボタン
７４ｚ２ 撮影条件設定画面表示ボタン
７４ｚ３ 撮影ウェル設定第１画面表示ボタン
７４ｚ４ 撮影ウェル設定第２画面表示ボタン
７５ 撮影ウェル設定第２画面
７５ａ プレート名称についての設定項目
７５ｂ プレートタイプについての設定項目
７５ｃ，７５ｄ，７５ｅ １プレートにおける撮影対象ウェルについての設定項目
７５ｄ データ追加の指示ボタン
７５ｅ データ削除の指示ボタン
７５ｆ データ編集の指示ボタン
７５ｇ 設定ＯＫの指示ボタン
７５ｈ 設定キャンセルの指示ボタン

Claims (6)

1. 照明光学系と、試料容器を載置し且つ該試料容器における所望の部位を観察位置に移動させるための電動ステージと、切り替え可能な倍率の異なる複数の対物レンズ及び一つの結像レンズを備えた結像光学系と、該結像光学系を介して結像された試料の像を撮像する撮像手段とを有する電動顕微鏡部と、該電動顕微鏡部を収容するハウジングと、画面表示装置及び演算処理部を備えた制御装置と、該演算処理部に内蔵され、前記電動顕微鏡部の動作条件を設定するための動作条件設定画面を前記画面表示装置に表示するとともに、該動作条件設定画面を介して設定された動作条件に基づいて、前記演算処理部を介して前記電動顕微鏡部の作動を制御する電動顕微鏡制御ソフトウェアとを有する電動顕微鏡システムにおいて、
   前記動作条件設定画面が、前記撮像手段による露出条件を設定するための撮影条件設定部と、前記対物レンズによる焦準条件を設定するためのフォーカス設定部と、前記倍率の異なる複数の対物レンズのうち所望の倍率の対物レンズに切り替えるための対物レンズ切り替え設定部と、照明光に用いる波長や照明光の輝度を設定するための照明条件設定部と、前記試料容器において前記撮像手段による撮像を所望する範囲を設定するための撮像対象範囲設定部と、前記撮像手段で撮像した画像を表示する画像表示部と、電動顕微鏡部の作動についての指示を行うための作動指示部とを一画面内に備えて構成されていることを特徴とする電動顕微鏡システム。
2. 前記電動顕微鏡制御ソフトウェアが、前記作動指示部を介して電動顕微鏡部の作動を指示されたときに、前記撮像対象範囲設定部を介して設定した全ての撮像対象範囲の撮像が終了するまで、前記電動顕微鏡部を連続して作動させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動顕微鏡システム。
3. 前記電動顕微鏡制御ソフトウェアが、前記作動指示部を介して電動顕微鏡部の作動を指示されたときに、前記撮影条件設定部での設定情報に基づき前記撮像手段を介して露出制御させ、前記フォーカス設定部での設定情報に基づき観察位置での前記対物レンズと前記電動ステージとのＺ方向の相対的距離を変動させ、前記対物レンズ切り替え設定部での設定情報に基づき所定倍率の対物レンズに切り替えさせ、前記照明条件設定部での設定情報に基づき前記照明光学系を介して前記試料に照射される波長及び輝度を制御させ、前記撮像対象範囲設定部での設定情報に基づき前記電動ステージをＸ−Ｙ方向に所定量移動させ、次いで、前記撮像手段を介して観察位置上の試料を撮像させ、前記撮像手段で撮像した画像を前記画像表示部に表示させるとともに、所定の保存領域に保存するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動顕微鏡システム。
4. 照明光学系と、試料容器を載置し且つ該試料容器における所望の部位を観察位置に移動させるための電動ステージと、切り替え可能な倍率の異なる複数の対物レンズ及び一つの結像レンズを備えた結像光学系と、該結像光学系を介して結像された試料の像を撮像する撮像手段とを有する電動顕微鏡部と、該電動顕微鏡部を収容するハウジングと、画面表示装置及び演算処理部を備えた制御装置を有する電動顕微鏡システムに用いる制御ソフトウェアであって、前記演算処理部に内蔵され、前記電動顕微鏡部の動作条件を設定するための動作条件設定画面を前記画面表示装置に表示するとともに、該動作条件設定画面を介して設定された動作条件に基づいて、前記演算処理部を介して前記電動顕微鏡部の作動を制御する電動顕微鏡制御ソフトウェアにおいて、
   前記動作条件設定画面が、前記撮像手段による露出条件を設定するための撮影条件設定部と、前記対物レンズによる焦準条件を設定するためのフォーカス設定部と、前記倍率の異なる複数の対物レンズのうち所望の倍率の対物レンズに切り替えるための対物レンズ切り替え設定部と、照明光に用いる波長や照明光の輝度を設定するための照明条件設定部と、前記試料容器において前記撮像手段による撮像を所望する範囲を設定するための撮像対象範囲設定部と、前記撮像手段で撮像した画像を表示する画像表示部と、電動顕微鏡部の作動についての指示を行うための作動指示部とを一画面内に備えて構成されていることを特徴とする電動顕微鏡制御ソフトウェア。
5. 前記作動指示部を介して電動顕微鏡部についての作動を指示されたときに、前記撮像対象範囲設定部を介して設定した全ての撮像対象範囲の撮像が終了するまで、前記電動顕微鏡部を連続して作動させるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の電動顕微鏡制御ソフトウェア。
6. 前記作動指示部を介して電動顕微鏡部についての作動を指示されたときに、前記撮影条件設定部での設定情報に基づき前記撮像手段を介して露出制御させ、前記フォーカス設定部での設定情報に基づき観察位置での前記対物レンズと前記電動ステージとのＺ方向の相対的距離を変動させ、前記対物レンズ切り替え設定部での設定情報に基づき所定倍率の対物レンズに切り替えさせ、前記照明条件設定部での設定情報に基づき前記照明光学系を介して前記試料に照射される波長及び輝度を制御させ、前記撮像対象範囲設定部での設定情報に基づき前記電動ステージをＸ−Ｙ方向に所定量移動させ、次いで、前記撮像手段を介して観察位置上の試料を撮像させ、前記撮像手段で撮像した画像を前記画像表示部に表示させるとともに、所定の保存領域に保存するように構成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の電動顕微鏡制御ソフトウェア。