(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平位置および垂直位置から規定される撮像位置に係る設定情報に従って、撮像位置を順次移動させるとともに、前記順次移動させた各撮像位置において撮像対象物を撮像する顕微鏡装置を制御する顕微鏡制御装置であって、
撮像対象物を設置するステージ上の所定の水平位置に対応する垂直位置であって、前記所定の水平位置における焦点位置をベストフォーカス位置として前記顕微鏡装置から取得するベストフォーカス位置取得手段と、
所定数の所定の水平位置と、前記所定数の所定の水平位置に対応する前記所定数の前記ベストフォーカス位置とに基づいて、前記ステージのモデル面をベストフォーカス面として算出するベストフォーカス面算出手段と、
前記順次移動させる各撮像位置の各水平位置の入力を受け付ける水平位置入力手段と、
前記入力された各水平位置と前記ベストフォーカス面とに基づいて、前記入力された各水平位置における各焦点位置を推定する垂直位置推定手段と、
前記入力された各水平位置において前記推定された各焦点位置を、前記入力された各水平位置に対応する各垂直位置として登録する垂直位置登録手段と、
前記入力された各水平位置と前記登録された各垂直位置とを前記設定情報として前記顕微鏡装置に出力する設定情報出力手段と
を備えることを特徴とする顕微鏡制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の顕微鏡制御装置において、
前記垂直位置推定手段は、前記ベストフォーカス面上の各水平位置における各垂直位置を算出し、算出した各垂直位置を各水平位置において推定する各焦点位置とすることを特徴とする顕微鏡制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の顕微鏡制御装置において、
前記垂直位置登録手段は、前記各水平位置において前記推定された各焦点位置を基準とする垂直方向の所定の範囲内から、前記入力された各水平位置についてそれぞれ複数の垂直位置を登録することを特徴とする顕微鏡制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れかの項に記載の顕微鏡制御装置において、
前記入力された各水平位置を第１の表示領域に表示する水平位置表示手段と、
前記登録された各垂直位置を第２の表示領域に表示する垂直位置表示手段と、
前記第１の表示領域において、各水平位置の再入力を受け付ける水平位置再入力手段と、
前記第２の表示領域において、各垂直位置の入力を受け付ける垂直位置入力手段と
を更に備えることを特徴とする顕微鏡制御装置。
【請求項５】
撮像対象物を設置するステージを有する顕微鏡装置と、前記顕微鏡装置と通信する顕微鏡制御装置とから構成される撮像システムであって、
前記顕微鏡装置は、
水平位置および垂直位置から規定される前記ステージ上の撮像位置に係る設定情報を前記顕微鏡制御装置から取得する設定情報取得手段と、
前記設定情報に従って撮像位置を順次移動させるステージ移動手段と、
前記順次移動させた各撮像位置において前記ステージ上に設置された撮像対象物を撮像させる撮像手段と
を有し、
前記顕微鏡制御装置は、
前記ステージ上の所定の水平位置に対応する垂直位置であって、前記所定の水平位置における焦点位置をベストフォーカス位置として前記顕微鏡装置から取得するベストフォーカス位置取得手段と、
所定数の所定の水平位置と、前記所定数の所定の水平位置に対応する前記所定数の前記ベストフォーカス位置とに基づいて、前記ステージのモデル面をベストフォーカス面として算出するベストフォーカス面算出手段と、
前記順次移動させる各撮像位置の各水平位置の入力を受け付ける水平位置入力手段と、
前記入力された各水平位置と前記ベストフォーカス面とに基づいて、前記入力された各水平位置における各焦点位置を推定する垂直位置推定手段と、
前記入力された各水平位置において前記推定された各焦点位置を、前記入力された各水平位置に対応する各垂直位置として登録する垂直位置登録手段と、
前記入力された各水平位置と前記登録された各垂直位置とを前記設定情報として前記顕微鏡装置に出力する設定情報出力手段と
を備えることを特徴とする撮像システム。
【請求項６】
請求項５に記載の撮像システムにおいて、
前記垂直位置推定手段は、前記ベストフォーカス面上の各水平位置における各垂直位置を算出し、算出した各垂直位置を各水平位置において推定する各焦点位置とすることを特徴とする撮像システム。
【請求項７】
水平位置および垂直位置から規定される撮像位置に係る設定情報に従って、撮像位置を順次移動させるとともに、前記順次移動させた各撮像位置において撮像対象物を撮像する顕微鏡装置を制御する顕微鏡制御装置のコンピュータに、
撮像対象物を設置するステージ上の所定の水平位置に対応する垂直位置であって、前記所定の水平位置における焦点位置をベストフォーカス位置として前記顕微鏡装置から取得するベストフォーカス位置取得ステップと、
所定数の所定の水平位置と、前記所定数の所定の水平位置に対応する前記所定数の前記ベストフォーカス位置とに基づいて、前記ステージのモデル面をベストフォーカス面として算出するベストフォーカス面算出ステップと、
前記順次移動させる各撮像位置の各水平位置の入力を受け付ける水平位置入力ステップと、
前記入力された各水平位置と前記ベストフォーカス面とに基づいて、前記入力された各水平位置における各焦点位置を推定する垂直位置推定ステップと、
前記入力された各水平位置において前記推定された各焦点位置を、前記入力された各水平位置に対応する各垂直位置として登録する垂直位置登録ステップと、
前記入力された各水平位置と前記登録された各垂直位置とを前記設定情報として前記顕微鏡装置に出力する設定情報出力ステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
請求項７に記載のプログラムにおいて、
前記垂直位置推定ステップは、前記ベストフォーカス面上の各水平位置における各垂直位置を算出し、算出した各垂直位置を各水平位置において推定する各焦点位置とすることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡制御装置、撮像システムおよびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡装置において、観察対象物の平面、立体構造、および、ダイナミクスな変化を観察するためにシリーズ画像を取得する場合がある。シリーズ画像を取得する場合、ユーザは、予め、複数の撮像位置を顕微鏡装置に設定する必要がある。
【０００３】
なお、観察対象物として細胞を光学的読取手段によりコンピュータ可読画像データに変換し、細胞の撮像画像を取得する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１９５５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、撮像位置は、通常、観察対象物における水平方向及び垂直方向の位置で決定されるため、撮像位置を設定する作業は、手間が掛かるという問題がある。特に、設定するべき撮像位置が多い場合には非常に面倒な作業となる。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、簡便に、複数の撮像位置を設定するための技術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】
上記問題を解決するために、本発明の一態様である顕微鏡制御装置は、水平位置および垂直位置から規定される撮像位置に係る設定情報に従って、撮像位置を順次移動させるとともに、前記順次移動させた各撮像位置において撮像対象物を撮像する顕微鏡装置を制御する顕微鏡制御装置であって、撮像対象物を設置するステージ上の所定の水平位置に対応する垂直位置であって、前記所定の水平位置における焦点位置をベストフォーカス位置として前記顕微鏡装置から取得するベストフォーカス位置取得手段と、所定数の所定の水平位置と、前記所定数の所定の水平位置に対応する前記所定数の前記ベストフォーカス位置とに基づいて、前記ステージのモデル面をベストフォーカス面として算出するベストフォーカス面算出手段と、前記順次移動させる各撮像位置の各水平位置の入力を受け付ける水平位置入力手段と、前記入力された各水平位置と前記ベストフォーカス面とに基づいて、前記入力された各水平位置における各焦点位置を推定する垂直位置推定手段と、前記入力された各水平位置において前記推定された各焦点位置を、前記入力された各水平位置に対応する各垂直位置として登録する垂直位置登録手段と、前記入力された各水平位置と前記登録された各垂直位置とを前記設定情報として前記顕微鏡装置に出力する設定情報出力手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
上記顕微鏡制御装置において、前記垂直位置推定手段は、前記ベストフォーカス面上の各水平位置における各垂直位置を算出し、算出した各垂直位置を各水平位置において推定する各焦点位置とするようにしてもよい。
【０００８】
上記顕微鏡制御装置において、前記各水平位置において前記推定された各焦点位置を基準とする垂直方向の所定の範囲内から、前記入力された各水平位置についてそれぞれ複数の垂直位置を登録するようにしてもよい。
【０００９】
上記顕微鏡制御装置は、前記入力された各水平位置を第１の表示領域に表示する水平位置表示手段と、前記登録された各垂直位置を第２の表示領域に表示する垂直位置表示手段と、前記第１の表示領域において、各水平位置の再入力を受け付ける水平位置再入力手段と、前記第２の表示領域において、各垂直位置の入力を受け付ける垂直位置入力手段とを更に備えるようにしてもよい。
【００１０】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様である撮像システムは、撮像対象物を設置するステージを有する顕微鏡装置と、前記顕微鏡装置と通信する顕微鏡制御装置とから構成される撮像システムであって、前記顕微鏡装置は、水平位置および垂直位置から規定される前記ステージ上の撮像位置に係る設定情報を前記顕微鏡制御装置から取得する設定情報取得手段と、前記設定情報に従って撮像位置を順次移動させるステージ移動手段と、  前記順次移動させた各撮像位置において前記ステージ上に設置された撮像対象物を撮像させる撮像手段とを有し、前記顕微鏡制御装置は、前記ステージ上の所定の水平位置に対応する垂直位置であって、前記所定の水平位置における焦点位置をベストフォーカス位置として前記顕微鏡装置から取得するベストフォーカス位置取得手段と、所定数の所定の水平位置と、前記所定数の所定の水平位置に対応する前記所定数の前記ベストフォーカス位置とに基づいて、前記ステージのモデル面をベストフォーカス面として算出するベストフォーカス面算出手段と、前記順次移動させる各撮像位置の各水平位置の入力を受け付ける水平位置入力手段と、前記入力された各水平位置と前記ベストフォーカス面とに基づいて、前記入力された各水平位置における各焦点位置を推定する垂直位置推定手段と、前記入力された各水平位置において前記推定された各焦点位置を、前記入力された各水平位置に対応する各垂直位置として登録する垂直位置登録手段と、前記入力された各水平位置と前記登録された各垂直位置とを前記設定情報として前記顕微鏡装置に出力する設定情報出力手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
上記撮像システムにおいて、前記垂直位置推定手段は、前記ベストフォーカス面上の各水平位置における各垂直位置を算出し、算出した各垂直位置を各水平位置において推定する各焦点位置とするようにしてもよい。
【００１２】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様であるプログラムは、水平位置および垂直位置から規定される撮像位置に係る設定情報に従って、撮像位置を順次移動させるとともに、前記順次移動させた各撮像位置において撮像対象物を撮像する顕微鏡装置を制御する顕微鏡制御装置のコンピュータに、撮像対象物を設置するステージ上の所定の水平位置に対応する垂直位置であって、前記所定の水平位置における焦点位置をベストフォーカス位置として前記顕微鏡装置から取得するベストフォーカス位置取得ステップと、所定数の所定の水平位置と、前記所定数の所定の水平位置に対応する前記所定数の前記ベストフォーカス位置とに基づいて、前記ステージのモデル面をベストフォーカス面として算出するベストフォーカス面算出ステップと、前記順次移動させる各撮像位置の各水平位置の入力を受け付ける水平位置入力ステップと、前記入力された各水平位置と前記ベストフォーカス面とに基づいて、前記入力された各水平位置における各焦点位置を推定する垂直位置推定ステップと、前記入力された各水平位置において前記推定された各焦点位置を、前記入力された各水平位置に対応する各垂直位置として登録する垂直位置登録ステップと、前記入力された各水平位置と前記登録された各垂直位置とを前記設定情報として前記顕微鏡装置に出力する設定情報出力ステップとを実行させることを特徴とする。
【００１３】
上記プログラムにおいて、前記垂直位置推定ステップは、前記ベストフォーカス面上の各水平位置における各垂直位置を算出し、算出した各垂直位置を各水平位置において推定するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡便に、複数の撮像位置を設定することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態による撮像システムの概念図である。
【図２】本発明の実施形態による撮像システムの機能ブロック図の一例である。
【図３】撮像システムの処理を説明するための説明図である。
【図４】顕微鏡制御装置１による表示例である。
【図５】撮像システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】撮像システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】顕微鏡制御装置１による表示例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態による撮像システムの概念図である。本発明の実施形態による撮像システムは、図１に示すように、顕微鏡装置２と、顕微鏡装置２と通信する顕微鏡制御装置１とから構成される。
【００１７】
顕微鏡装置２は、図１に示すように、ステージ２０、制御部２１、記憶部２２、通信部２３、照明部２６、駆動部２７、レンズ部２８およびＣＣＤ２９を備える。
【００１８】
ステージ２０は、撮像対象物（観察対象物）の設置台であって、水平方向（ＸＹ方向）および垂直方向（Ｚ方向）に駆動可能である。ステージ２０の上方に配される照明部２６は、光源および照明光学系から構成され、撮像対象物を照明する。ステージ２０の下方に配されるレンズ部２８は、対物レンズなどの結像光学系から構成され、撮像対象物の像をＣＣＤ２９に結像させる。
【００１９】
記憶部２２は、種々の情報を記憶する。例えば、記憶部２２は、顕微鏡に係る設定情報（例えば、対物レンズの倍率情報、設定可能なフィルタ情報等）、制御部２１の各動作を実行するプログラム、顕微鏡制御装置１から送信され、通信部２３を介して受信した設定情報を記憶する。
【００２０】
制御部２１は、記憶部２２に記憶された情報に基づいて、顕微鏡装置２の各部の動作を制御する。例えば、制御部２１は、記憶部２２に記憶された設定情報に基づいて、ステージ２０を駆動させる駆動制御信号を駆動部２７に出力する。即ち、駆動部２７は、制御部２１からの駆動制御信号に応じて、ステージ２０を水平方向又は垂直方向に駆動させる。なお、ステージ２０に装備されたセンサによって、駆動部２７は、所望の水平位置又は垂直位置にあわせることができる。
【００２１】
また、制御部２１は、記憶部２２に記憶された設定情報に基づいて、ＣＣＤ２９に撮像命令を出力し、ＣＣＤ２９に撮像対象物を撮像させる。即ち、ＣＣＤ２９は、制御部２１からの撮像命令に従って、撮像対象物の結像を光電変換する。ＣＣＤ２９に撮像命令を出力した制御部２１は、ＣＣＤ２９から電気信号を取得する。即ち、ＣＣＤ２９は、上記光電変換によって得られた電気信号を制御部２１に出力する。
【００２２】
また、制御部２１は、ＣＣＤ２９から電気信号を取得した場合、当該電気信号に基づいて撮像画像を生成する。制御部２１は、撮像画像を生成した場合、通信部２３を介して、顕微鏡制御装置１に撮像画像を出力する。
【００２３】
顕微鏡制御装置１は、図示するように、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）であって、本体１０、キーボード１４ａ、マウス１４ｂおよびディスプレイ１５を備える。本体１０は、ＣＰＵ１１、記憶部１２および通信部１３を備える。キーボード１４ａおよびマウス１４ｂは、ユーザからの種々の操作の入力を受け付ける。なお、キーボード１４ａおよびマウス１４ｂを操作受付部１４と称する。
【００２４】
図２は、本発明の実施形態による撮像システムの機能ブロック図の一例である。図３は、撮像システムの処理を説明するための説明図である。図４は、顕微鏡制御装置１による表示例である。
【００２５】
顕微鏡装置２は、図２に示すように、設定情報記憶部２００、ベストフォーカス位置測定手段２１０、設定情報取得手段２２０、ステージ移動手段２３０および撮像手段２４０を備える。なお、設定情報記憶部２００は図１の記憶部２２に対応し、ベストフォーカス位置測定手段２１０およびステージ移動手段２３０および撮像手段２４０は図１の主に制御部２１に対応し、設定情報取得手段２２０は図１の主に通信部２３に対応する。
【００２６】
顕微鏡制御装置１は、図２に示すように、ベストフォーカス面記憶部１００、設定情報記憶部１０２、ベストフォーカス位置取得手段１１０、ベストフォーカス面算出手段１２０、水平位置入力手段１３０、垂直位置推定手段１４０、垂直位置登録手段１５０、設定情報出力手段１６０および撮像位置表示・撮像位置入力手段１７０を備える。また、撮像位置表示・撮像位置入力手段１７０は、水平位置表示・水平位置再入力手段１７２および垂直位置表示・垂直位置入力手段１７４を備える。
【００２７】
なお、ベストフォーカス面記憶部１００および設定情報記憶部１０２は図１の記憶部１２に対応し、ベストフォーカス面算出手段１２０、水平位置入力手段１３０、垂直位置推定手段１４０、垂直位置登録手段１５０および撮像位置表示・撮像位置入力手段１７０は図１の主にＣＰＵ１１に対応し、ベストフォーカス位置取得手段１１０および設定情報出力手段１６０は図１の主に通信部１３に対応する。
【００２８】
顕微鏡装置２のベストフォーカス位置測定手段２１０は、ステージ２０上の所定の水平位置（以下、基準水平位置と称する）に対応する垂直位置であって、当該基準水平位置における焦点位置をベストフォーカス位置として測定（検出）する。具体的には、ベストフォーカス位置測定手段２１０は、３箇所以上の基準水平位置のそれぞれに対応するベストフォーカス位置を測定する。
【００２９】
具体的には、ベストフォーカス位置測定手段２１０は、顕微鏡制御装置１のベストフォーカス位置取得手段１１０から各基準水平位置を取得し、ステージ２０を垂直方向に駆動させることによって、各基準水平位置における合焦位置を、各基準水平位置におけるベストフォーカス位置として測定する。または、ベストフォーカス位置測定手段２１０は、各基準水平位置をベストフォーカス位置取得手段１１０から取得する態様ではなく、予め基準水平位置を保持する態様である場合、当該保持する基準水平位置のベストフォーカス位置を同様に測定するようにしてもよい。なお、基準水平位置およびベストフォーカス位置は、ベストフォーカス面（後述）の算出に用いられる。
【００３０】
ベストフォーカス位置測定手段２１０は、各基準水平位置における各ベストフォーカス位置を測定した場合、各基準水平位置における各ベストフォーカス位置をベストフォーカス位置取得手段１１０に出力する。例えば、ベストフォーカス位置測定手段２１０は、図３（ａ）に示すように、基準水平位置１に対応するベストフォーカス位置１、基準水平位置２に対応するベストフォーカス位置２、および、基準水平位置３に対応するベストフォーカス位置３をベストフォーカス位置取得手段１１０に出力する。
【００３１】
なお、ベストフォーカス位置測定手段２１０は、予め保持する基準水平位置のベストフォーカス位置を測定した場合、各基準水平位置とともに各ベストフォーカス位置をベストフォーカス位置取得手段１１０に出力する必要がある。例えば、ベストフォーカス位置測定手段２１０は、図３（ｂ）に示すように、基準水平位置１とベストフォーカス位置１の組、基準水平位置２とベストフォーカス位置２の組、および、基準水平位置３とベストフォーカス位置３の組をベストフォーカス位置取得手段１１０に出力する。なお、図３（ａ）（ｂ）に示す例は、基準水平位置が３箇所の例であるが、基準水平位置が４箇所以上の場合も同様である。
【００３２】
顕微鏡装置２の設定情報取得手段２２０は、水平位置および垂直位置から規定されるステージ２０上の撮像位置に係る設定情報を顕微鏡制御装置１の設定情報出力手段１６０から取得する。例えば、設定情報取得手段２２０は、図３（ｃ）に示すように、撮像位置Ｐ１、撮像位置Ｐ２、撮像位置Ｐ３、撮像位置Ｐ４、撮像位置Ｐ５を含む、設定情報を設定情報出力手段１６０から取得する。なお、図３（ｃ）に示す例は、撮像位置が５箇所の例であるが、撮像位置は５箇所以外であってもよい。
【００３３】
設定情報取得手段２２０は、撮像位置に係る設定情報を設定情報出力手段１６０から取得した場合、当該撮像位置に係る設定情報を設定情報記憶部２００に記憶する。なお、設定情報取得手段２２０は、撮像位置に係る設定情報に加えて、撮像タイミングに係る設定情報など種々の設定情報を設定情報出力手段１６０から取得し、設定情報記憶部２００に記憶してもよい。
【００３４】
顕微鏡装置２の設定情報記憶部２００は、設定情報取得手段２２０が設定情報出力手段１６０から取得した種々の設定情報を記憶する。また、設定情報記憶部２００は、設定情報取得手段２２０が設定情報出力手段１６０から取得した設定情報に加え、予め種々の設定情報を記憶してもよい。
【００３５】
顕微鏡装置２のステージ移動手段２３０は、設定情報記憶部２００に記憶されている撮像位置に係る設定情報に従って撮像位置を順次移動させる。例えば、設定情報記憶部２００に図３（ｃ）に示す撮像位置に係る設定情報が記憶されている場合、ステージ移動手段２３０は、撮像位置をＰ１→Ｐ２→Ｐ３→Ｐ４→Ｐ５の順に移動させる。なお、ステージ移動手段２３０は、上述の撮像タイミングに係る設定情報に従って、撮像位置を移動させるタイミングを制御してもよい。
【００３６】
顕微鏡装置２の撮像手段２４０は、順次移動させた各撮像位置においてステージ２０上に設置された撮像対象物を撮像させる。例えば、設定情報記憶部２００に図３（ｃ）に示す撮像位置に係る設定情報が記憶されている場合、撮像手段２４０は、撮像位置Ｐ１において撮像対象物を撮像し、撮像位置Ｐ２において撮像対象物を撮像し、撮像位置Ｐ３において撮像対象物を撮像し、撮像位置Ｐ４において撮像対象物を撮像し、撮像位置Ｐ５において撮像対象物を撮像する。
【００３７】
以上のように、撮像位置に係る設定情報は、水平位置および垂直位置から規定される撮像位置を複数含むものであって、顕微鏡装置２は、当該設定情報に従って撮像位置を順次移動させて、順次移動させた各撮像位置において撮像対象物を撮像する。なお、撮像対象物の撮像は、各撮像位置において、Ｚ方向位置を変更しながらの撮像（Ｚスタック）、フィルタなどの顕微鏡装置条件を変更しながらの撮像、これらを組み合わせた撮像も可能である。
【００３８】
顕微鏡制御装置１のベストフォーカス位置取得手段１１０は、顕微鏡装置２のベストフォーカス位置測定手段２１０が基準水平位置を保持しない態様の場合、各基準水平位置をベストフォーカス位置測定手段２１０に出力し、各基準水平位置における各ベストフォーカス位置をベストフォーカス位置測定手段２１０から取得する。ベストフォーカス位置取得手段１１０は、各基準水平位置における各ベストフォーカス位置を取得した場合、各基準水平位置と各ベストフォーカス位置の組をベストフォーカス面算出手段１２０に供給する。
【００３９】
一方、ベストフォーカス位置取得手段１１０は、ベストフォーカス位置測定手段２１０が基準水平位置を保持する態様の場合、各基準水平位置とともに各ベストフォーカス位置をベストフォーカス位置測定手段２１０から取得する。ベストフォーカス位置取得手段１１０は、各基準水平位置とともに各ベストフォーカス位置を取得した場合、各基準水平位置と各ベストフォーカス位置の組をベストフォーカス面算出手段１２０に供給する。
【００４０】
顕微鏡制御装置１のベストフォーカス面算出手段１２０は、各基準水平位置と各ベストフォーカス位置の組をベストフォーカス位置取得手段１１０から取得する。ベストフォーカス面算出手段１２０は、各基準水平位置と各ベストフォーカス位置の組を取得した場合、それらに基づいて、ステージ２０のモデル面（以下、ベストフォーカス面という）を算出する。即ち、ベストフォーカス面算出手段１２０は、所定数の所定の水平位置（基準水平位置）と、当該所定数の所定の水平位置に対応する当該所定数のベストフォーカス位置とに基づいて、ステージ２０のベストフォーカス面を求める。なお、上記所定数、即ち、基準水平位置とベストフォーカス位置の組数は、上述の如く、３組以上である。
【００４１】
例えば、ベストフォーカス面算出手段１２０は、図３（ｂ）に示すように、基準水平位置１（ＸＶ１，ＹＶ１）とベストフォーカス位置１（ＺＶ１）の組、基準水平位置２（ＸＶ２，ＹＶ２）とベストフォーカス位置２（ＺＶ２）の組、および、基準水平位置３（ＸＶ３，ＹＶ３）とベストフォーカス位置３（ＺＶ３）の組を取得した場合、基準水平位置１とベストフォーカス位置１の組から座標１（ＸＶ１，ＹＶ１，ＺＶ１）を得て、基準水平位置２とベストフォーカス位置２の組から座標２（ＸＶ２，ＹＶ２，ＺＶ２）を得て、基準水平位置３とベストフォーカス位置３の組から座標３（ＸＶ３，ＹＶ３，ＺＶ３）を得る。そして、ベストフォーカス面算出手段１２０は、座標１、座標２および座標３を含む３次元空間における平面をベストフォーカス面とする。
【００４２】
なお、ベストフォーカス面算出手段１２０は、基準水平位置とベストフォーカス位置の組をＮ（Ｎは４以上）組、取得した場合、例えば、座標１、座標２、…、座標Ｎの各座標からの各距離に基づく値（例えば、各距離の自乗の和）が最小となる３次元空間における平面をベストフォーカス面とするか、座標１、座標２、…、座標Ｎを含む３次元空間における曲面をベストフォーカス面とする。
【００４３】
ベストフォーカス面算出手段１２０は、ベストフォーカス面を算出した場合、当該ベストフォーカス面を規定する情報（例えば、３次元空間において平面又は曲面を定義する数式）をベストフォーカス面記憶部１００に記憶する。
【００４４】
顕微鏡制御装置１の水平位置入力手段１３０は、顕微鏡装置２に対する設定情報として、顕微鏡装置２が順次移動させる各撮像位置の各水平位置の入力を受け付ける。換言すれば、顕微鏡装置２が参照する設定情報に含める各撮像位置の各水平位置の入力をユーザから受け付ける。水平位置入力手段１３０は、各水平位置の入力を受け付けた場合、各水平位置を設定情報記憶部１０２に記憶するとともに、垂直位置推定手段１４０に供給する。
【００４５】
顕微鏡制御装置１の垂直位置推定手段１４０は、各水平位置を水平位置入力手段１３０から取得する。垂直位置推定手段１４０は、各水平位置を取得した場合、当該各水平位置とベストフォーカス面記憶部１００に記憶されたベストフォーカス面を規定する情報とに基づいて、当該各水平位置における各焦点位置を推定する。具体的には、垂直位置推定手段１４０は、ベストフォーカス面上における各水平位置（Ｘ，Ｙ）の各垂直位置（Ｚ）を算出し、これを各水平位置における各焦点位置とする。即ち、ｎ番目に入力された水平位置の座標が座標（Ｘｎ，Ｙｎ）であるとき、垂直位置推定手段１４０は、３次元空間における直線（Ｘｎ，Ｙｎ）とベストフォーカス面との交点を求める。そして、当該交点の座標が座標（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）であったとき、垂直位置推定手段１４０は、垂直位置Ｚｎをｎ番目に入力された水平位置（Ｘｎ，Ｙｎ）の焦点位置とする。
垂直位置推定手段１４０は、各水平位置における各焦点位置を推定した場合、各水平位置における各焦点位置を垂直位置登録手段１５０に供給する。
【００４６】
顕微鏡制御装置１の垂直位置登録手段１５０は、各水平位置における各焦点位置を垂直位置登録手段１５０から取得する。垂直位置登録手段１５０は、各水平位置における各焦点位置を取得した場合、当該各水平位置において推定された各焦点位置を、当該入力された各水平位置に対応する各垂直位置として登録する。具体的には、垂直位置登録手段１５０は、設定情報記憶部１０２に既に記憶されている各水平位置に対応付けて各焦点位置を設定情報記憶部１０２に記憶する。
【００４７】
顕微鏡制御装置１の設定情報出力手段１６０は、水平位置入力手段１３０によって入力された各水平位置と、垂直位置登録手段１５０によって登録された各垂直位置とを設定情報として顕微鏡装置２に出力する。具体的には、設定情報記憶部１０２に記憶されている各水平位置と各垂直位置とを設定情報として顕微鏡装置２に出力する。これにより、顕微鏡装置２は、当該設定情報に従って撮像位置を順次移動させて、順次移動させた各撮像位置において撮像対象物を撮像する。
【００４８】
なお、設定情報出力手段１６０は、顕微鏡装置２に設定情報を出力した後に、設定情報記憶部１０２に記憶されている水平位置又は垂直位置が更新されたときは、再度、設定情報を顕微鏡装置２に出力する。
【００４９】
顕微鏡制御装置１の水平位置表示・水平位置再入力手段１７２は、水平位置入力手段１３０によって入力を受け付けた各水平位置、即ち、設定情報記憶部１０２に記憶されている各水平位置を第１の表示領域に表示する。具体的には、水平位置表示・水平位置再入力手段１７２は、図４（ａ）に示すように、確認画面３００の第１の表示領域３１０に各水平位置を表示する。なお、第１の表示領域３１０は、ステージ２０上の一部又は全部のＸＹ面を表したものである。
【００５０】
顕微鏡制御装置１の垂直位置表示・垂直位置入力手段１７４は、垂直位置登録手段１５０によって登録された各垂直位置、即ち、設定情報記憶部１０２に各水平位置に対応付けて記憶されている各垂直位置を第２の表示領域に表示する。具体的には、垂直位置表示・垂直位置入力手段１７４は、図４（ａ）に示すように、確認画面３００の第２の表示領域３２０に各垂直位置を表示する。なお、第２の表示領域３２０は、Ｚ座標から算出される高さ方向（Ｚ軸方向）を表したものである。
【００５１】
以上のように、撮像位置表示・撮像位置入力手段１７０は、確認画面３００の第１の表示領域３１０に各水平位置を表示し、確認画面３００の第２の表示領域３２０に各垂直位置を表示する。なお、撮像位置表示・撮像位置入力手段１７０が、各水平位置および各垂直位置を表示する条件およびタイミングは特に限定するものではないが、例えば、ユーザからの要求に応じて、各水平位置および各垂直位置を表示するようにしてもよい。
【００５２】
また、水平位置表示・水平位置再入力手段１７２は、第１の表示領域３１０において、各水平位置の再入力（変更）を受け付ける。同様に、垂直位置表示・垂直位置入力手段１７４は、第２の表示領域３２０において、各垂直位置の入力（変更）を受け付ける。例えば、図４（ｂ）に示すように、第２の表示領域３２０において、Ｐ３の垂直位置（高さ）を示す黒丸をドラッグアンドドロップし、Ｐ３の垂直位置を動かすことによって、垂直位置表示・垂直位置入力手段１７４は、Ｐ３の垂直位置の入力（変更）を受け付ける。第１の表示領域３１０においても同様である。
【００５３】
なお、水平位置表示・水平位置再入力手段１７２は、各水平位置の再入力を受け付けた場合、設定情報記憶部１０２に記憶された設定情報（水平位置）を更新する。同様に、垂直位置表示・垂直位置入力手段１７４は、各垂直位置の入力を受け付けた場合、設定情報記憶部１０２に記憶された設定情報（垂直位置）を更新する。
【００５４】
以上のように、撮像位置表示・撮像位置入力手段１７０は、確認画面３００の第１の表示領域３１０又は第２の表示領域３２０において、水平位置又は垂直位置の変更の入力を受け付ける。撮像位置表示・撮像位置入力手段１７０は、水平位置又は垂直位置の変更の入力を受け付けた場合には、変更内容を設定情報記憶部１０２に反映する。
【００５５】
以下、図５および図６を用いて、撮像システムの動作を説明する。図５および図６は、撮像システムの動作の一例を示すフローチャートである。図５のフローチャートは、ベストフォーカス面を記憶するまでの処理の流れを表している。図６のフローチャートは、ベストフォーカス面が記憶されている場合に、水平位置を入力し、撮像画像を取得するまでの処理の流れを表している。なお、図５および図６において、左側は顕微鏡制御装置１の動作、右側は顕微鏡装置２の動作を表している。なお、顕微鏡装置２は、予め基準水平位置を保持しないものとする。
【００５６】
図５において、ベストフォーカス位置取得手段１１０は、所定数の基準水平位置をベストフォーカス位置測定手段２１０に出力する（ステップＳａ１０）。ベストフォーカス位置測定手段２１０は、所定数の基準水平位置をベストフォーカス位置取得手段１１０から取得する（ステップＳｂ１０）。
【００５７】
ステップＳｂ１０に続いて、ベストフォーカス位置測定手段２１０は、各基準水平位置における各ベストフォーカス位置を測定する（ステップＳｂ１２）。ベストフォーカス位置測定手段２１０は、各基準水平位置における各ベストフォーカス位置をベストフォーカス位置取得手段１１０に出力する（Ｓｂ１４）。ベストフォーカス位置取得手段１１０は、各基準水平位置における各ベストフォーカス位置をベストフォーカス位置測定手段２１０から取得する（Ｓａ１４）。ベストフォーカス位置取得手段１１０は、各基準水平位置と各ベストフォーカス位置の組をベストフォーカス面算出手段１２０に供給する。
【００５８】
次いで、ベストフォーカス面算出手段１２０は、各基準水平位置と各ベストフォーカス位置の組に基づいて、ベストフォーカス面を算出する（ステップＳａ１６）。ベストフォーカス面算出手段１２０は、算出したベストフォーカス面を規定する情報をベストフォーカス面記憶部１００に記憶する（ステップＳａ１８）。そして図５のフローチャートは終了する。
【００５９】
なお、図５のフローチャートは、上述の如く、顕微鏡装置２が予め基準水平位置を保持しない態様の例であるが、顕微鏡装置２が、予め基準水平位置を保持する態様である場合、ステップＳａ１０、ステップＳｂ１０は省略される。
【００６０】
図６において、水平位置入力手段１３０は、各撮像位置の各水平位置の入力を受け付ける（ステップＳａ２０）。水平位置入力手段１３０は、各水平位置を設定情報記憶部１０２に記憶するとともに（ステップＳａ２２）、垂直位置推定手段１４０に供給する。垂直位置推定手段１４０は、水平位置入力手段１３０から取得した各水平位置とベストフォーカス面記憶部１００に記憶されたベストフォーカス面を規定する情報とに基づいて、当該各水平位置における各焦点位置を推定する（ステップＳａ２４）。垂直位置推定手段１４０は、各水平位置における、推定された各焦点位置を垂直位置登録手段１５０に供給する。垂直位置登録手段１５０は、設定情報記憶部１０２に記憶されている各水平位置に対応付けて、推定された各焦点位置を設定情報記憶部１０２に記憶する（ステップＳａ２６）。
【００６１】
撮像位置表示・撮像位置入力手段１７０は、設定情報記憶部１０２に記憶された各水平位置および各垂直位置の確認要求を受け付けたか否かを判断する（ステップＳａ２８）。なお、撮像位置表示・撮像位置入力手段１７０は、図４（ａ）に示すような確認画面３００を表示させるための入力があった場合に、上記確認要求を受け付けたと判断する。撮像位置表示・撮像位置入力手段１７０は、上記確認要求を受け付けたと判断した場合（ステップＳａ２８：Ｙｅｓ）、例えば、図４（ａ）に示すような確認画面３００の第１の表示領域３１０に各水平位置を表示し、第２の表示領域３２０に各垂直位置を表示する（ステップＳａ３０）。
【００６２】
ステップＳａ３０に続いて、撮像位置表示・撮像位置入力手段１７０は、設定情報記憶部１０２に記憶された水平位置又は垂直位置の変更要求を受け付けたか否かを判断する（ステップＳａ３２）。なお、撮像位置表示・撮像位置入力手段１７０は、図４（ｂ）に示すように、水平位置又は垂直位置を示す黒丸がドラッグアンドドロップされた場合に、上記変更要求を受け付けたと判断する。撮像位置表示・撮像位置入力手段１７０は、上記変更要求を受け付けたと判断した場合（ステップＳａ３２：Ｙｅｓ）、変更内容を設定情報記憶部１０２に反映する（ステップＳａ３４）。
【００６３】
一方、撮像位置表示・撮像位置入力手段１７０は、上記確認要求を受け付けていないと判断した場合（ステップＳａ２８：Ｎｏ）、上記ステップＳａ３０、Ｓａ３２およびＳａ３４を飛ばして、ステップＳａ３６に進む。また、撮像位置入力手段１７０は、上記変更要求を受け付けていないと判断した場合（ステップＳａ３２：Ｎｏ）、上記ステップＳａ３４を飛ばして、ステップＳａ３６に進む。
【００６４】
ステップＳａ２８（Ｎｏ）、ステップＳａ３２（Ｎｏ）又はステップＳａ３４に続いて、設定情報出力手段１６０は、送信要求を取得したか否かを判断する（ステップＳａ３６）。例えば、顕微鏡制御装置１は、ユーザから設定情報を送信すべき旨の入力を受け付ける送信要求受付手段（非図示）を備え、設定情報出力手段１６０は、送信要求受付手段を介して、送信要求を取得する。設定情報出力手段１６０は、送信要求を取得していないと判断した場合（ステップＳａ３６：Ｎｏ）、ステップＳａ２８に戻る。
【００６５】
一方、設定情報出力手段１６０は、送信要求を取得したと判断した場合（ステップＳａ３６：Ｙｅｓ）、設定情報記憶部１０２に記憶されている各水平位置と各垂直位置とを撮像位置に係る設定情報として設定情報取得手段２２０に出力する（ステップＳａ３８）。設定情報取得手段２２０は、撮像位置に係る設定情報を設定情報出力手段１６０から取得し（ステップＳｂ３８）、設定情報記憶部２００に記憶する（ステップＳｂ４０）。
【００６６】
ステージ移動手段２３０は、設定情報記憶部２００に記憶されている撮像位置に係る設定情報に従って撮像位置を移動させる（ステップＳｂ４２）。次いで、撮像手段２４０は、移動後の各撮像位置において撮像対象物を撮像させる（ステップＳｂ４４）。なお、顕微鏡装置２は、撮像画像記憶部（非図示）を備え、撮像手段２４０は、各撮像位置において撮像した撮像画像を撮像画像記憶部（非図示）に記憶する。
【００６７】
ステージ移動手段２３０は、設定情報に示される順番が最後の撮像位置への移動が終了したか否か、即ち、設定情報に示される全部の撮像位置に撮像位置を移動させたか否かを判断する（ステップＳｂ４６）。ステージ移動手段２３０が、順番が最後の撮像位置への移動が終了していないと判断した場合（ステップＳｂ４６：Ｎｏ）、ステップＳｂ４２に戻る。
【００６８】
ステージ移動手段２３０が、順番が最後の撮像位置への移動が終了したと判断した場合（ステップＳｂ４６：Ｙｅｓ）、顕微鏡装置２は、各撮像位置における撮像画像を顕微鏡制御装置１に出力する（ステップＳｂ４８）。具体的には、顕微鏡装置２は撮像画像出力手段（非図示）を備え、顕微鏡制御装置１は撮像画像取得手段（非図示）を備え、ステージ移動手段２３０は、順番が最後の撮像位置への移動が終了した旨を撮像画像出力手段（非図示）に通知し、当該通知を取得した撮像画像出力手段（非図示）は、撮像画像記憶部（非図示）に記憶されている各撮像画像を顕微鏡制御装置１の撮像画像取得手段（非図示）に出力する。撮像画像取得手段（非図示）は、各撮像位置における撮像画像を撮像画像出力手段（非図示）から取得する（ステップＳａ４８）。そして図６のフローチャートは終了する。
【００６９】
なお、図６のフローチャートでは、顕微鏡装置２が、最後の撮像位置における撮像が終了した後に、各撮像位置において撮像した撮像画像を纏めて顕微鏡制御装置１に出力する例を示したが、顕微鏡装置２は、各撮像位置における撮像が終了する都度、当該撮像位置において撮像した撮像画像を纏めて顕微鏡制御装置１に出力してもよい。
【００７０】
以上、本実施形態による撮像システムによれば、簡便に、複数の撮像位置を設定することができるようになる。
【００７１】
なお、上記実施形態では、撮像位置を移動させる態様として、ステージ２０が、水平方向および垂直方向に駆動する態様を説明したが、ステージ2０は固定され、レンズ部２８（対物レンズ）が水平方向および垂直方向に駆動し、撮像位置を移動させてもよい。
【００７２】
また、図１において、照明部２６が、ステージ２０の上方に配され、ステージ２０の上方から撮像対象物を照明する態様を説明したが、照明部２６は、ステージ２０の下方に配され、ステージ２０の下方から撮像対象物を照明してもよい。
【００７３】
なお、上記実施形態では、ベストフォーカス位置測定手段２１０が、オートフォーカス機能を用いて、各基準水平位置におけるベストフォーカス位置を自動測定する態様を説明したが、使用者が目視により、各基準水平位置におけるベストフォーカス位置を確認するようにしてもよい。
【００７４】
また、上記実施形態において、垂直位置登録手段１５０は、各水平位置における各焦点位置を取得した場合、当該各水平位置において推定された各焦点位置を、当該入力された各水平位置に対応する各垂直位置として登録すると説明したが、垂直位置登録手段１５０は、当該場合に、当該各水平位置において推定された各焦点位置を基準とする垂直方向の所定の範囲内から、当該入力された各水平位置についてそれぞれ複数の垂直位置を登録するようにしてもよい。つまり、垂直位置登録手段１５０は、１つひとつの水平位置において、Ｚスタックとして複数の撮像画像を取得する場合に、当該複数の撮像画像の各垂直位置を当該水平位置において推定された焦点位置を基準とする所定範囲内から登録するようにしてもよい。なお、垂直位置登録手段１５０は、上記所定の範囲に関する情報を予め保持していてもよいし、ユーザから受け付けるようにしてもよい。また、上記所定範囲内から複数の垂直位置を登録する手法としては、種々の手法が考えられるが、一例として、垂直位置登録手段１５０は、登録数を予め設定しておき、垂直位置の間隔が等間隔となるように当該登録数分の垂直位置を登録するようにしてもよい。
【００７５】
また、上記実施形態において、顕微鏡制御装置１の垂直位置表示・垂直位置入力手段１７４が、確認画面３００の第２の表示領域３２０に、図４（ａ）に示すように、登録された各垂直位置（高さ）を表示する表示態様を説明したが、の垂直位置表示・垂直位置入力手段１７４による表示態様はこれに限定されない。図７は、顕微鏡制御装置１による表示例である。例えば、垂直位置表示・垂直位置入力手段１７４は、図７（ａ）に示すように、登録された垂直位置に加えて、垂直位置推定手段１４０によって推定された各焦点位置（図７の例では横棒（バー））を表示する表示態様としてもよい。これにより、垂直位置表示・垂直位置入力手段１７４による垂直位置の変更後においても、各焦点位置を確認することができる。
【００７６】
また、例えば、垂直位置表示・垂直位置入力手段１７４は、図７（ｂ）に示すように、上述した、焦点位置を基準とする垂直方向の所定の範囲を表示するようにしてもよい。これにより、Ｚスタックの範囲を容易に確認することができる。更に、垂直位置表示・垂直位置入力手段１７４は、図７（ａ）と図７（ｂ）とを併せて図７（ｃ）に示すように表示してもよい。
【００７７】
また、図１において、顕微鏡装置２と、顕微鏡制御装置１とを別体として説明したが、顕微鏡装置２が、顕微鏡制御装置１の機能を兼ね備えるようにしてもよい。例えば、図１において、顕微鏡制御装置１の記憶部１２に代えて顕微鏡装置２の記憶部２２が、図２に示す設定情報記憶部２００に加えて、ベストフォーカス面記憶部１００および設定情報記憶部１０２を構成し、顕微鏡制御装置１のＣＰＵ１１に代えて顕微鏡装置２の制御部２１が、ベストフォーカス位置測定手段２１０およびステージ移動手段２３０および撮像手段２４０に加えて、ベストフォーカス面算出手段１２０、水平位置入力手段１３０、垂直位置推定手段１４０、垂直位置登録手段１５０および撮像位置表示・撮像位置入力手段１７０を構成するようにすればよい。なお、顕微鏡装置２は、顕微鏡制御装置１の機能を兼ね備える場合、顕微鏡制御装置１の操作受付部１４およびディスプレイに相当する操作受付部（非図示）およびモニタ（モニタ）を備えるようにする。
【００７８】
なお、本発明の第１の実施形態による顕微鏡制御装置１の各処理を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、顕微鏡制御装置１に係る上述した種々の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００７９】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００８０】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００８１】
１…顕微鏡制御装置、２…顕微鏡装置、１０…本体、１１…ＣＰＵ、１２…記憶部、１３…通信部、１４ａ…キーボード、１４ｂ…マウス、１５…ディスプレイ、２０…ステージ、２１…制御部、２２…記憶部、２３…通信部、２６…照明部、２７…駆動部、２８…レンズ部、２９…ＣＣＤ、１００…ベストフォーカス面記憶部、１０２…設定情報記憶部、１１０…ベストフォーカス位置取得手段、１２０…ベストフォーカス面算出手段、１３０…水平位置入力手段、１４０…垂直位置推定手段、１５０…垂直位置登録手段、１６０…設定情報出力手段、１７０…撮像位置表示・撮像位置入力手段、１７２…水平位置表示・水平位置再入力手段、１７４…垂直位置表示・垂直位置入力手段、２００…設定情報記憶部、２１０…ベストフォーカス位置測定手段、２２０…設定情報取得手段、２３０…ステージ移動手段、２４０…撮像手段、３００…確認画面、３１０…第１の表示領域、３２０…第２の表示領域
【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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