(57)【要約】【課題】  多点タイムラプス撮影において、撮影画像の再生表示に像ブレの無い自然な映像を表示することができる顕微鏡システムの提供。【解決手段】  撮影ポイントａがモニタ４０の中央となるように撮影画像Ga0，Ga1，Ga6を表示すると、撮影時のステージ位置決め誤差により、モニタ中央に対してずれて表示される。矩形領域Gaは位置決め誤差がゼロの時の撮影領域であり、矩形領域Gaに対する撮影画像Ga6の右方向へのズレ幅Ｓ１を左側のトリミング幅に設定する。同様に、撮影画像Ga1の下方向へのズレ幅Ｓ２、撮影画像Ga6の上方向へのズレ幅Ｓ３および撮影画像Ga0の左方向へのズレ幅Ｓ４を、それぞれ上・右・下側のトリミング幅に設定する。そして、これらのトリミング幅Ｓ１〜Ｓ４と矩形領域Gaに対する各撮影画像の位置ズレ量とに基づいて、各撮影画像を矩形領域Gaに対応する画像にトリミングする。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察対象上に設定された複数の観察箇所を対物光学系の光軸上に順に移動して、前記観察箇所毎に、前記観察対象の観察像を撮像装置により経時的に複数回撮影する顕微鏡システムにおいて、
前記観察対象が載置されたステージと前記対物光学系とを相対的に前記光軸に垂直な方向に２次元的に駆動する駆動手段と、
前記ステージと前記対物光学系との一方向または両方の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出された位置情報に基づいて、前記観察箇所に関して経時的に撮影された複数の撮影画像を、該観察箇所を含む同一観察領域の画像となるようにそれぞれトリミング補正する補正手段とを備えたことを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項２】
請求項１に記載の顕微鏡システムにおいて、
前記複数の撮影画像の全てに含まれる共通の撮影領域を、前記同一観察領域に設定することを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の顕微鏡システムにおいて、
前記位置検出手段により検出された位置情報が予め定めた位置決め範囲内となったならば、前記駆動手段による前記ステージまたは前記対物光学系の駆動を停止させる制御手段を備えたことを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項４】
請求項３に記載の顕微鏡システムにおいて、
前記補正手段は、前記トリミング補正のためのトリミング量を前記位置決め範囲の大きさに応じて設定することを特徴とする顕微鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の観察ポイントに対して顕微鏡画像を所定時間隔で撮影する顕微鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生物細胞等の標本を観察する方法として、顕微鏡画像を一定時間間隔毎に撮影するタイムラプス撮影と称する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。撮影ポイントが複数ある場合には多点タイムラプスと呼ばれ、標本が載置された電動ステージを駆動して各撮影ポイントを順に撮影するものである。このような巡回撮影を一定時間間隔で複数回行い、各撮影ポイント毎に複数の撮影画像を取得する。撮影終了後には、特定の撮影ポイント毎に、撮影された複数の画像を次々と再生することにより、標本の時間的な形態変化を観察することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２７７７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、多点夕イムラプス撮影では、複数の撮影ポイントを巡回撮影するため、同一撮影ポイントに移動する際に高い位置決め精度がステージに要求される。ステージ位置決めに誤差が生じると、撮影毎に撮影領域がずれてしまい、撮影した画像を連続的に再生したときに像がブレて不自然な映像になるという問題が生じる。
【０００５】
また、ステージの高精度位置決めを行う場合、ステージ位置の検出にリニアエンコーダを用いたフィードバック制御が採用される。しかし、光学系の倍率が高くなるとステージに要求される位置決め精度も高くなり、それを満たそうとすると目標位置の前後を往復するいわゆるハンチングが生じる。そのため、位置決めに時間を要したり、最悪の場合にはハンチングが止まらないおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、観察対象上に設定された複数の観察箇所を対物光学系の光軸上に順に移動して、観察箇所毎に、観察対象の観察像を撮像装置により経時的に複数回撮影する顕微鏡システムに適用され、観察対象が載置されたステージと対物光学系とを相対的に光軸に垂直な方向に２次元的に駆動する駆動手段と、ステージと対物光学系との一方または両方の位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段により検出された位置情報に基づいて、観察箇所に関して経時的に撮影された複数の撮影画像を、該観察箇所を含む同一観察領域の画像となるようにそれぞれトリミング補正する補正手段を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載の顕微鏡システムにおいて、複数の撮影画像の全てに含まれる共通の撮影領域を、同一観察領域に設定するようにしたものである。
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の顕微鏡システムにおいて、位置検出手段により検出された位置情報が予め定めた位置決め範囲内となったならば、駆動手段によるステージまたは対物光学系の駆動を停止させる制御手段を備えたものである。
請求項４の発明は、請求項３に記載の顕微鏡システムにおいて、補正手段は、トリミング補正のためのトリミング量を前記位置決め範囲の大きさに応じて設定するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、撮影ポイントに関して経時的に撮影された複数の撮影画像を、撮影ポイントの画像を含む同一撮影領域の画像となるようにそれぞれトリミング補正するようにしたので、撮影時に位置決め誤差が生じても、補正後の撮影画像を順に表示したときの画像のブレを除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図１は本発明による顕微鏡システムの一実施の形態を示す図であり、装置構成の概略を示したものである。１０は倒立型の顕微鏡であり、顕微鏡１０には電動ステージ３０が設けられている。電動ステージ３０の下方には対物レンズ１２が装着可能な電動レボルバ１１が設けられており、電動ステージ３０の上方には試料を照明するための照明装置１４が設けられている。観察画像を撮影するためのカメラ２０には、撮像素子としてＣＣＤ撮像素子が内蔵されている。
【０００９】
電動ステージ３０はＤＣモータ等により駆動されるＸＹステージを有しており、このＸＹステージを駆動することにより試料が入ったシャーレ１３をＸＹ方向に移動させることができる。ＸＹステージのｘｙ座標は電動ステージ３０に設けられたリニアエンコーダ（不図示）により検出される。電動ステージ３０には、電動ステージ３０の移動動作を制御するステージコントローラ３１が接続されている。電動レボルバ１１の各対物取付穴には番地が割り当てられており、あらかじめ入力されたテーブルにより光軸Ｌ上に配置されている対物レンズ１２の倍率を検出することができる。なお、電動レボルバ１１もＸＹ方向に電動駆動されるように構成され、ＸＹ座標がリニアエンコーダで取得される構成でも良い。要するに、電動ステージ３０と電動レボルバ１１とが相対的にＸＹ方向に駆動でき、両者の位置情報（ＸＹ座標）が検出されるようになっていれば良い。
【００１０】
５０は顕微鏡システムの全体を制御や画像処理等を行うＰＣ（パーソナルコンピュータ）であり、ＰＣ５０には上述したステージコントローラ３１および顕微鏡１０が接続され、エンコーダからの位置情報，対物レンズ１２の倍率情報およびカメラ２０からの撮影データなどが入力される。また、ＰＣ５０にはモニタ４０やマウス等のポインティングデバイス６０や入力用のキーボード（不図示）が接属され、カメラ２０で撮影した顕微鏡画像をモニタ４０に表示することができる。図２（Ｂ）に示すように、モニタ４０にはシャーレ１３の全体画像（マクロ画像）を表示する表示領域４０Ｙと、シャーレ１３中の撮影ポイントａ，ｂ，ｃの画像（ミクロ画像）を表示する表示領域４０Ｘとがある。
【００１１】
《撮影画像データ取得について》
生細胞を観察する場合、シャーレ１３を培地で満たし、その中で細胞を生かしながら所定時間間隔で画像撮影を行う。多点タイムラプス観察の場合、例えば観察ポイントが３点である場合には、図２（Ａ）のように撮影ポイントａ，ｂ，ｃを予め設定する。図３はタイムラプス設定と撮影の手順を示すフローチャートであり、このフローチャートを参照して設定および撮影処理について説明する。
【００１２】
図３のステップＳ１では、多点タイムラプス撮影の条件が入力されたか否かを判定し、入力有りと判定されるとステップＳ２へ進む。タイムラプス撮影の条件としては、例えば、撮影ポイント、撮影時間間隔Δｔおよびタイムラプス継続時間ｔtotalなどがある。オペレータはモニタ４０上に表示された撮影画像４０ａ，４０ｂ，４０ｃ（図２参照）を見ながら、表示画面上のマクロ画像１３ａの観察したい位置にポインティングデバイス６０のポインタＰを移動して撮影ポイントを指定する。
【００１３】
以下では、図２に示したａ，ｂ，ｃの３点を撮影ポイントとして設定した場合を例に説明する。ポインティングデバイス６０を操作してポインタＰを位置ａ上に移動し、確定操作を行うと位置ａが撮影ポイントに設定される。同様の操作を行って、ｂ，ｃの順に撮影ポイントを設定する。この設定により、撮影ポイントａ，ｂ，ｃのｘｙ座標がそれぞれＰＣ５０の記憶部に記憶される。後述するタイムラプス撮影の際には、入力された撮影ポイントａ，ｂ，ｃの順に撮影が行われる。
【００１４】
また、モニタ４０上に条件入力画面を表示させ、ポインティングデバイス６０やキーボードを使用して撮影時間間隔Δｔおよびタイムラプス継続時間ｔtotalを入力する。撮影時間間隔Δｔはａ，ｂ，ｃの撮影が終了してから次のａ，ｂ，ｃの撮影までの時間間隔であり、タイムラプス継続時間ｔtotalは撮影処理開始から撮影処理終了までの時間である。例えば、撮影時間間隔Δｔ＝１０分、タイムラプス継続時間ｔtotal＝６０分とすると、処理開始時における撮影も含めて各撮影ポイント毎に７回の撮影が行われる。以下では、この条件で説明を行う。全ての条件の入力が終了したならば、タイムラプス撮影開始の指示をする。
【００１５】
ステップＳ２では、タイムラプス撮影開始の指示が有ったか否かを判定し、指示が有ったと判定されると、入力された条件にしたがって電動ステージ３０やカメラ２０に次々と指令を出し、ステップＳ３以降の一連の処理を自動的に実行する。ステップＳ３からステップＳ８までの処理は３つの撮影ポイントａ，ｂ，ｃに対する１回分の撮影処理を表しており、ステップＳ３からステップＳ８までの一連の撮影処理が上述した撮影時間間隔Δｔで繰り返し実行される。
【００１６】
まず、ステップＳ３では、撮影ポイント設定時に記憶された撮影ポイントａのｘｙ座標データXa、Yaに基づいて、撮影ポイントａが撮影画面の中央に配置されるように電動ステージ３０を移動し、移動後のステージ位置Xai、Yaiを記憶する。ここで、ｉはデータ取得順番を表しており、初期値はｉ＝０である。すなわち、ステップＳ２からステップＳ３へ進んで最初に得られるステージ位置データはXa0，Ya0である。ステップＳ４では、撮影ポイントａの顕微鏡画像を撮影する。そして、得られた撮影画像データＡｉはステージ位置Xai、Yaiおよび光学系の倍率Ｍと関連付けられて保存される。
【００１７】
ステップＳ５では、撮影ポイント設定時に記憶された撮影ポイントｂのｘｙ座標データXb、Ybに基づいて、撮影ポイントｂが撮影画面の中央に配置されるように電動ステージ３０を移動し、移動後のステージ位置Xbi、Ybiを記憶する。ステップＳ６では、撮影ポイントｂの顕微鏡画像を撮影する。そして、得られた撮影画像データＢｉはステージ位置Xbi、Ybiおよび光学系の倍率Ｍと関連付けられて保存される。
【００１８】
ステップＳ７では、撮影ポイント設定時に記憶された撮影ポイントｃのｘｙ座標データXc、Ycに基づいて、撮影ポイントｃが撮影画面の中央に配置されるように電動ステージ３０を移動し、移動後のステージ位置Xci、Yciを記憶する。ステップＳ８では、撮影ポイントｃの顕微鏡画像を撮影する。そして、得られた撮影画像データＣｉはステージ位置Xci、Yciおよび光学系の倍率Ｍと関連付けられて保存される。
【００１９】
ステップＳ９では、ステップＳ３の処理開始からの経過時間が撮影時間間隔Δｔが経過したか否かを判定し、経過したと判定されるとステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、データ取得順番を表すｉがｉ＝６となったか否か、すなわちタイムラプス継続時間ｔtotalが経過したか否かを判定する。上述したステップＳ２で設定された条件によれば、各撮影ポイント毎に７回の撮影が行われｉの初期値はｉ＝０なので、タイムラプス継続時間ｔtotalが経過したか否かの判定条件はｉ＝６となる。ステップＳ１０でｉ≠６（ＮＯ）と判定されるとステップＳ１１へ進み、ｉ＝６（ＹＥＳ）と判定されると撮影画像データ取得に関する一連の処理動作を終了する。
【００２０】
ステップＳ１０からステップＳ１１へ進んだ場合には、ｉの大きさをｉ＋１と増加させてステップＳ３へ戻る。そして、ステップＳ３からステップＳ８までの処理を上述した１回目（ｉ＝０）の撮影画像データ取得の場合と同様に行って、２回目（ｉ＝１）の撮影画像データを取得する。ステップＳ３からステップＳ８までの処理は、ステップＳ１０においてｉ＝６となるまで繰り返し行われるので、その結果、合計２１（＝３×７）個の撮影画像データＡ０，Ａ１，…，Ａ６，Ｂ０，Ｂ１，…，Ｂ６，Ｃ０，Ｃ１，…，Ｃ６が、各々を取得したときのステージ位置および光学系の倍率Ｍと共に取得される。これらのデータは、ＰＣ５０の記憶部に保存される。
【００２１】
ところで、電動ステージ３０を移動する際の位置決め方法としては、オープンループ制御とフィードバックを行うクローズドループ制御とがある。オープンループ制御では、目標位置に到達するために必要なステージ駆動用モータの回転量を予め計算し、これに基づいてモータを回転させるものである。一方、クローズドループ制御の場合には、リニアエンコーダで検出されるステージ位置をフィードバックしながら目標位置へとステージを移動するものである。予め、目標位置を中心値とする所定範囲を設定しておき、検出されるステージの検出位置がその所定範囲内となったならばステージ移動を停止する。
【００２２】
上述した説明では、オープンループ制御を前提に説明したが、クローズドループ制御の場合には、撮影ポイント設定時の座標（Xa、Ya）、（Xb、Yb）、（Xc、Yc）を撮影ポイントａ，ｂ，ｃの目標位置に設定する。また、座標（Xa、Ya）、（Xb、Yb）、（Xc、Yc）に代えて、最初（ｉ＝０）の撮影画像データ取得時のステージ位置（Xa0、Ya0）、（Xb0、Yb0）、（Xc0、Yc0）を目標位置としても良い。その後のｉ＝１〜６においては、この座標（Xa0、Ya0）、（Xb0、Yb0）、（Xc0、Yc0）を目標にステージ移動を行わせれば良い。
【００２３】
このようにして、複数の撮影ポイントａ，ｂ，ｃのそれぞれに関して、撮影時間の異なる７つの撮影画像データが取得され、それらは、モニタ４０上に再生表示される。例えば、７枚の撮影画像を順に連続的に再生表示することにより、生細胞の時間的変化が解りやすくなる。ところが、前述したようにステージ位置決め精度が悪いと、像ブレが生じるという問題があった。
【００２４】
特に、撮影ポイントが多い場合（数十〜数百ポイント）などは、タイムラプスの設定時間と撮影ポイントの数とにより撮影ポイントに停留している時間が短くなり、撮影ポイントから次のポイントへ移動するためにステージの高速駆動が必要となり、ステージ位置決め精度が悪化する。そこで、本実施の形態では、取得された画像を補正し、その補正した画像を表示することにより連続再生時の像ブレを解消するようにした。
【００２５】
《画像補正の説明》
次に、撮影画像データの補正方法について説明する。撮影ポイントａ，ｂ，ｃのいずれの撮影画像データに関しても補正方法は同じなので、以下では撮影ポイントａの撮影画像データに関する補正について説明する。上述したように、ステージ位置決め誤差のために、撮影ポイントａに関して得られた７枚の撮影画像Ga0，Ga1，…，Ga6をモニタ４０上に同時に表示すると、図４に示すように表示位置にズレが生じる。なお、撮影画像Ga0，Ga1，…，Ga6は撮影画像データＡ０，Ａ１，…，Ａ６に基づく画像であり、図４では、各撮影画像の重なりによって見難くなるのを避けるために、３枚の撮影画像Ga0，Ga1，Ga6のみを示した。なお、一点差線で示した矩形領域Gaは位置決め誤差＝０とした場合の理想的な撮影画像を示したものである。
【００２６】
撮影の際には、撮影ポイントａが撮像領域の中央となるように電動ステージ３０が駆動されるので、位置決め誤差がなければ、全ての撮影画像Ga0，Ga1，…，Ga6において撮影ポイントａが画像中央に撮影されるはずである。しかしながら、実際には位置決め誤差があるため、画像中央からずれた位置に撮影ポイントａが撮影されている。そのため、図４に示すように撮影ポイントａがモニタ４０の中央となるように各撮影画像Ga0，Ga1，…，Ga6を表示すると、各撮影画像Ga0，Ga1，…，Ga6の中央はモニタ中央に対してずれることになる。
【００２７】
図４に示した各撮影画像Ga0，Ga1，Ga6は互いにずれた画像となっているが、斜線を施した矩形領域Ｒはいずれの撮影画像Ga0，Ga1，Ga6にも含まれている。そこで、本実施の形態では、各撮影画像Ga0，Ga1，Ga6をこの矩形領域Ｒのみの画像へとトリミングし、トリミングされた補正後の画像Ga0’，Ga1’，Ga6’をモニタ４０に再生表示するようにした。
【００２８】
（撮影画像のずれの算出）
まず、トリミング補正を行うために必要な位置決め誤差の算出方法について説明する。撮影ポイント設定によってＰＣ５０の記憶部に記憶された撮影ポイントａのｘｙ座標は、上述したようにそれぞれXa，Yaである。モニタ中央に対する各撮影画像Ga0，Ga1，…，Ga6の中央の位置ずれ量、すなわち撮像面上での位置ずれ量は、電動ステージ３０の位置ずれ量に光学系の倍率Ｍを乗算したものになる。ステージ位置ずれ量は撮影ポイント設定時の座標と撮影時の座標との差であるから、撮像面上の位置ずれ量Δｘai，Δｙaiは次式（１），（２）のように表される。
Δｘai＝（Xai−Xa）×Ｍ    …（１）
Δｙai＝（Yai−Ya）×Ｍ    …（２）
【００２９】
ここで、カメラ２０に用いられているＣＣＤ撮像素子の画素サイズを一辺が寸法ｐの正方形として、上記位置ずれ量Δｘai，ΔｙaiをＣＣＤの画素数に換算すると、換算値ΔPxai，ΔPyaiは次式（３），（４）で与えられる。
ΔPxai＝Δｘai／ｐ＝（Xai−Xa）×Ｍ／ｐ    …（３）
ΔPyai＝Δｙai／ｐ＝（Yai−Ya）×Ｍ／ｐ    …（４）
【００３０】
（補正処理）
次に、トリミングによる画像補正方法について説明する。以下では、矩形領域Ga，Ｒや撮影画像の大きさは、ＣＣＤ撮像素子の画素数で表されているものとする。図４の矩形領域Ｒはトリミング後の画像の大きさを示しているが、この矩形領域Ｒは、矩形領域Gaの左辺側領域を画素数Ｓ１の幅だけトリミングし、上辺側領域を画素数Ｓ２の幅だけトリミングし、右辺側領域を画素数Ｓ３の幅だけトリミングし、下辺側領域を画素数Ｓ４の幅だけトリミングすると得られる。
【００３１】
図４から分るように、矩形領域Ｒの左辺は最も右側にずれた撮影画像Ga6の左辺と一致している。同様に、矩形領域Ｒの上辺は最も下側にずれた撮影画像Ga1の上辺と一致し、矩形領域Ｒの右辺は最も左側にずれた撮影画像Ga0の右辺と一致し、矩形領域Ｒの下辺は最も上側にずれた撮影画像Ga6の下辺と一致している。そのため、トリミング幅Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、Ｓ１＝ΔPxa6，Ｓ２＝−ΔPya1，Ｓ３＝−ΔPxa0，Ｓ４＝ΔPya6で与えられる。よって、各撮影画像Gaiをトリミング補正する場合、撮影画像Gaiの各辺のトリミング幅S1i〜S4iを次式（５）〜（８）のように設定する（図４参照）。
左辺側：S1i＝Ｓ１−ΔPxai    …（５）
上辺側：S2i＝Ｓ２＋ΔPyai    …（６）
右辺側：S3i＝Ｓ３＋ΔPxai    …（７）
下辺側：S4i＝Ｓ４−ΔPyai    …（８）
【００３２】
図３で示した一連の撮影動作が終了して全ての撮影画像が取得されたならば、上述した撮像面上の位置ずれ量Δxai，Δyaiの算出および矩形領域Ｒの設定を行った後に、式（５）〜（８）で算出されるトリミング幅を用いて各撮影画像Gaiのトリミング補正を行う。補正後の撮影画像Gai’は、撮影画像Gaiと対応付けてＰＣ５０の記憶部に保存される。また、撮影画像Gaiを補正後撮影画像Gai’で書き換え保存しても良い。そして、モニタ４０に撮影画像を連続的に再生表示する場合には、補正後撮影画像Gai’を順に表示する。なお、撮影ポイントｂ、ｃに関する撮影画像Gbi，Gciのトリミング補正処理も撮影画像Gaiの場合と全く同様なので、ここでは説明を省略する。
【００３３】
なお、上述した説明では、矩形領域Ｒと矩形領域Gaとを比較してトリミング幅Ｓ１〜Ｓ４を設定し、式（３）、（４）の位置ずれの換算値ΔPxai，ΔPyaiに基づいて各撮影画像のトリミングを行ったが、矩形領域Gaに代えて例えば撮影画像Ga0を用いても良い。この場合の位置ずれ量はΔｘai，Δｙaiは撮影画像Ga0の座標（Xa0、Ya0）を基準に考える。
【００３４】
［変形例］
上述した実施の形態では、全ての撮影画像Gai，Gbi，Gciを取得した後にトリミング幅を設定し、そのトリミング幅を用いて撮影画像Gai，Gbi，Gciをトリミング補正した。しかし、検出されたステージ位置をフィードバックして電動ステージ３０の位置決めを行うクローズドループ制御の場合には、最初にトリミング幅を設定し、そのトリミング幅が可能な誤差範囲で電動ステージ３０を位置決めするようにしても良い。
【００３５】
まず、図５に示すようにトリミング幅Ｓを設定する。図５において、撮影ポイントａのｘｙ座標は、モニタ４０上で撮影ポイントａを設定した際に読み込まれた座標Xa，Yaである。また、矩形領域Gaは座標Xa，Yaを中心として設定された撮影領域を示し、矩形領域Ｒはトリミング補正後の撮影画像領域を示している。電動ステージ３０は、座標Xa，Yaを目標位置としたフィードバック制御により位置決めされる。
【００３６】
ここでは、矩形領域Gaの上下左右いずれのトリミング幅もＳとした場合について説明する。このようにトリミング幅Ｓを設定した場合の位置決め許容範囲について説明する。図５の撮影画像Ga1は、目標位置（Xa，Ya）に対して位置決め誤差が大きすぎる場合を示したものである。この場合、矩形領域Ｒの左側において、領域の一部が撮影画像Ga1の外側に外れている。
【００３７】
すなわち、撮影画像Ga1の場合には、矩形領域Ｒの左辺付近の画像データが無いため、撮影画像Ga1を矩形領域Ｒの大きさにトリミングすることができない。逆に、矩形領域Ｒに対して撮影画像Ga1が左側に大きくずれてしまった場合も、同様にトリミングが不可能となる。よって、撮像面上における左右方向の位置決め誤差ΔPxaiが｜ΔPxai｜≦Ｓとなるように、電動ステージ３０を位置決め制御する必要がある。上下方向についても同様に考えると、撮像面上における上下両方向の位置決め誤差ΔPyaiは｜ΔPyai｜≦Ｓとする必要がある。
【００３８】
式（３），（４）を用いて、撮像面上における位置決め誤差を電動ステージ３０の位置決め誤差に直すと、次式（９），（１０）のようになる。そして、ステージ座標Ｘ，Ｙが式（９），（１０）の条件が満たされるようにクローズドループ制御し、条件が満たされた時点で電動ステージ３０を停止する。この場合、クローズドループ制御時にハンチングが発生しない程度の大きさにトリミング幅Ｓを設定することにより、ハンチングの発生を防止し、かつ、トリミング幅Ｓを小さくすることができる。
｜Ｘ−Xa｜≦（Ｓ・ｐ／Ｍ）    …（９）
｜Ｙ−Ya｜≦（Ｓ・ｐ／Ｍ）    …（１０）
【００３９】
このように、本発明では、取得された撮影画像をトリミング補正することにより、撮影画像におけるステージ位置決め誤差の影響を除去することができ、連続再生したときに像ブレの無い自然な映像を表示することができる。また、撮影画像をソフト的に補正する方法を採用しているので、従来の顕微鏡システムにのハード的構成に変更を加えることなく容易に適用することができる。
【００４０】
なお、上述した実施の形態では、顕微鏡システムとして顕微鏡１０、カメラ２０、電動ステージ３０をそれぞれ独立した製品としてＰＣ本体５０に接続したかたちで説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、顕微鏡、カメラおよび電動ステージを一体化したかたちの顕微鏡システムでも実現可能である。また、倒立型の顕微鏡１０を用いた顕微鏡システムを例に説明したが、本発明は、正立型の顕微鏡を用いた顕微鏡システムにも同様に適用することができる。
【００４１】
以上説明した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、カメラ２０は撮像装置を、矩形領域Ｒは同一観察領域を、ＰＣ５０は補正手段を、電動ステージ３０はステージを、ＰＣ５０およびステージコントローラ３１は制御手段を、電動ステージ３０に設けられたリニアエンコーダは位置検出手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまでも一例であり、発明を解釈する際、上記実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係に何ら限定も拘束もされない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による顕微鏡システムの一実施の形態を示す図であり、装置構成の概略を示したものである。
【図２】表示モニタ４０上に表示された撮影ポイントａ，ｂ，ｃを説明する図であり、（Ａ）はマクロ画像とミクロ画像との関係を示す概念図、（Ｂ）はモニタ４０の表示内容を示す。
【図３】タイムラプス設定と撮影の手順を示すフローチャートである。
【図４】表示モニタ４０上に表示された撮影画像Ga0，Ga1，Ga6を示す図である。
【図５】変形例におけるトリミング幅Ｓの設定を説明する図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  顕微鏡
１２  対物レンズ
１３  シャーレ
２０  カメラ
３１  ステージコントローラ
４０  モニタ
５０  ＰＣ
ａ，ｂ，ｃ  撮影ポイント
Ga，Ｒ  矩形領域
【図１】
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【図２】
2006243608.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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