(57)【要約】【課題】対物レンズとステージとの間の距離を変更させながら対物レンズの光軸方向の位置が異なる複数のスライス画像を高速で取得する場合に、その光軸方向の画像取得範囲や画像取得間隔に関する適当なパラメータを容易に設定する。【解決手段】駆動部により対物レンズを光軸方向に等速運動で移動させながら画像生成部により光軸方向の位置が異なる複数のＸＹ画像を取得する顕微鏡と、ユーザインタフェースと、駆動部が等速運動の前後に行う加減速運動に関する加減速特性を記憶する記憶部と、ユーザインタフェースにより入力された光軸方向の画像取得範囲、画像取得間隔、画像取得時間に関する情報および記憶部に記憶されている加減速特性に基づいて、駆動部の加減速区間に移動する対物レンズの移動量および／または移動時間を算出し、その算出結果を画像取得範囲および／または画像取得間隔の設定にフィードバックさせる制御部とを備える顕微鏡システムを提供する。【選択図】図３
2019117244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標本を載置するステージと、該ステージ上の前記標本に光源からの照明光を照射する対物レンズと、前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方を該対物レンズの光軸方向に移動させる駆動部と、前記標本における前記対物レンズの光軸に交差する平面内の標本画像を取得する画像取得部とを備え、前記駆動部により前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記光軸方向に等速運動で移動させながら、前記画像取得部により前記光軸方向の位置が異なる複数の前記標本画像を取得する顕微鏡と、
前記駆動部により前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記光軸方向に移動させる距離を示す前記光軸方向の画像取得範囲、前記光軸方向の画像取得範囲内で１枚の前記標本画像ごとに前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方が前記光軸方向に移動する距離を示す画像取得間隔、および、１枚の前記標本画像を取得するのに要する画像取得時間に関する情報をユーザが入力する入力部と、
前記駆動部が前記等速運動の前後に行う加減速運動に関する加減速特性を記憶する記憶部と、
前記入力部により入力された前記画像取得範囲、前記画像取得間隔、前記画像取得時間に関する情報および前記記憶部に記憶されている前記加減速特性に基づいて、前記駆動部により移動させる前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方が、前記駆動部が加減速する加減速区間に移動する移動量および／または移動時間を算出し、その算出結果を前記画像取得範囲および／または前記画像取得間隔の設定にフィードバックさせる演算処理部とを備える顕微鏡システム。
【請求項２】
前記対物レンズが前記標本に接触することを防止するという目的で、前記駆動部により移動させる前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方の移動範囲を制限する最大画像取得範囲を設定し、前記駆動部により移動させる前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方が前記加減速区間中に前記最大画像取得範囲を超えることを防ぐという目的で前記画像取得範囲および／または前記画像取得間隔を設定する設定部を備える請求項１に記載の顕微鏡システム。
【請求項３】
前記設定部が、前記入力部によりユーザが前記画像取得範囲を変更することによって、前記駆動部により移動させる前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方が前記加減速区間中に前記最大画像取得範囲を超えることになる場合に、その前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方が前記最大画像取得範囲を超えることを防ぐという目的で前記画像取得範囲を補正する請求項２に記載の顕微鏡システム。
【請求項４】
前記設定部が、前記入力部によりユーザが前記画像取得間隔を変更することによって、前記駆動部により移動させる前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方が前記加減速区間中に前記最大画像取得範囲を超えることになる場合に、その前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方が前記最大画像取得範囲を超えることを防ぐという目的で前記画像取得間隔を補正する請求項２または請求項３に記載の顕微鏡システム。
【請求項５】
前記画像取得範囲、前記加減速区間および前記最大画像取得範囲の関係を示す絵図を表示する表示部を備える請求項２から請求項４のいずれかに記載の顕微鏡システム。
【請求項６】
前記演算処理部が、前記入力部によりユーザが前記画像取得時間を変更した場合に、変更後の前記画像取得時間を前記演算処理に用いる請求項１から請求項５のいずれかに記載の顕微鏡システム。
【請求項７】
前記入力部が、前記駆動部により前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方が移動する前記光軸方向の片方向で前記標本画像を取得するか、往復で前記標本画像を取得するかの選択をユーザが入力可能であり、
前記演算処理部が、さらに、前記入力部によりユーザが入力した前記選択の結果に基づいて、前記加減速区間の移動量および／または移動時間を算出する請求項１から請求項６のいずれかに記載の顕微鏡システム。
【請求項８】
前記演算処理部が、前記入力部により入力された前記画像取得範囲、前記画像取得間隔、前記画像取得時間に関する情報および前記記憶部に記憶されている前記加減速特性に基づいて、前記駆動部により前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方が前記光軸方向に繰り返し移動して前記画像取得部により前記光軸方向の位置が異なる複数の標本画像の組が繰り返し取得される時間間隔を算出し、
前記演算処理部により算出された前記時間間隔を最短にするという目的で前記画像取得間隔を設定する第２設定部を備える請求項１から請求項７のいずれかに記載の顕微鏡システム。
【請求項９】
前記入力部が、前記時間間隔を最短にするユーザの指示を１度の操作によって入力可能である請求項８に記載の顕微鏡システム。
【請求項１０】
前記駆動部が、波形信号に従って駆動される請求項１から請求項９のいずれかに記載の顕微鏡システム。
【請求項１１】
前記駆動部が、一定の加速度で所定の速度まで加速して等速運動し、前記所定の速度から一定の加速度で速度ゼロまで減速する請求項１から請求項９のいずれかに記載の顕微鏡システム。
【請求項１２】
前記標本画像が２次元的なスライス画像であり、
前記画像取得部が、前記光軸方向の位置が異なる複数の前記スライス画像に基づいて３次元的な処理画像を生成する請求項１から請求項１１のいずれかに記載の顕微鏡システム。
【請求項１３】
前記標本画像が１次元的なライン画像であり、
前記画像取得部が、前記光軸方向の位置が異なる複数の前記ライン画像に基づいて２次元的な処理画像を生成する請求項１から請求項１２のいずれかに記載の顕微鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、標本の３次元的な画像を取得する顕微鏡システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の顕微鏡システムは、Ｚモータ等を連続的に駆動させて対物レンズを光軸方向（深さ方向）に移動させながら、対物レンズの光軸に交差するスライス画像を連続的に取得している。
【０００３】
特許文献１に記載の顕微鏡システムでは、３次元的な画像を繰り返し取得する場合において、Ｚモータを等速運動させながら連続的にスライス画像を取得する画像取得区間の前後に、対物レンズを移動させる方向を反転させるためにＺモータを加減速させる加減速区間が生じる。
【０００４】
１枚のスライス画像の取得に要する画像取得時間は、カメラ等の検出器の露光時間や、レーザ走査型顕微鏡の場合はスキャナの走査時間によって決まる。そして、画像取得区間では、ユーザが指定する深さ方向の画像取得間隔（すなわち、１枚のスライス画像当たりの対物レンズの光軸方向の距離。）と、対物レンズの移動間隔（すなわち、１枚のスライス画像を取得する間に対物レンズが光軸方向に移動する距離。）とを一致させるという目的でＺモータが制御される。そのため、画像取得区間でのＺモータの速度は、深さ方向の画像取得間隔に応じて変化し、この速度が速い程、Ｚモータの加減速区間の時間が長くなり、加減速区間での対物レンズの移動距離も伸びることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４４７８９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、深さ方向の画像取得範囲が、対物レンズが標本に衝突することを防ぐための最大画像取得範囲（リミット）内に収まっていたとしても、加減速区間での移動によって対物レンズが最大画像取得範囲を超えてしまうことがある。また、加減速区間での移動によって対物レンズが最大画像取得範囲を超える程度もＺモータの速度によって変化する。そのため、深さ方向の画像取得範囲を最大画像取得範囲内でどこまで広げることができるか、また、深さ方向の画像取得間隔をどこまで広げることができるか、ユーザにとって判断が難しい。
【０００７】
また、３次元画像を繰り返し取得するタイムラプス観察を高速で行うような場合は、深さ方向の画像取得間隔を広げて、画像を取得するための時間を短くすることで、タイムラプス観察の時間間隔を短くすることができる。しかしながら、画像取得間隔を広げ過ぎると、画像を取得するための時間の短縮よりも加減速区間の時間増大が支配的となり、却ってタイムラプス観察の時間間隔が長くなってしまう。そのため、タイムラプス観察の時間間隔を最短にしたい場合において、深さ方向の画像取得間隔をいくつに設定すればいいか、ユーザにとって判断が難しい。
【０００８】
このように、対物レンズとステージとの間の距離を連続的に変更させながら深さ方向の位置が異なる複数のスライス画像を高速で取得する場合において、深さ方向の画像取得範囲や画像取得間隔に関する適当なパラメータをユーザが設定することは困難という問題がある。
【０００９】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、対物レンズとステージとの間の距離を連続的に変更させながら深さ方向の位置が異なる複数のスライス画像を高速で取得する場合に、その光軸方向の画像取得範囲や画像取得間隔に関する適当なパラメータを容易に設定することができる顕微鏡システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、標本を載置するステージと、該ステージ上の前記標本に光源からの照明光を照射する対物レンズと、前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方を該対物レンズの光軸方向に移動させる駆動部と、前記標本における前記対物レンズの光軸に交差する平面内の標本画像を取得する画像取得部とを備え、前記駆動部により前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記光軸方向に等速運動で移動させながら、前記画像取得部により前記光軸方向の位置が異なる複数の前記標本画像を取得する顕微鏡と、前記駆動部により前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記光軸方向に移動させる距離を示す前記光軸方向の画像取得範囲、前記光軸方向の画像取得範囲内で１枚の前記標本画像ごとに前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方が前記光軸方向に移動する距離を示す画像取得間隔、および、１枚の前記標本画像を取得するのに要する画像取得時間に関する情報をユーザが入力する入力部と、前記駆動部が前記等速運動の前後に行う加減速運動に関する加減速特性を記憶する記憶部と、前記入力部により入力された前記画像取得範囲、前記画像取得間隔、前記画像取得時間に関する情報および前記記憶部に記憶されている前記加減速特性に基づいて、前記駆動部により移動させる前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方が、前記駆動部が加減速する加減速区間に移動する移動量および／または移動時間を算出し、その算出結果を前記画像取得範囲および／または前記画像取得間隔の設定にフィードバックさせる演算処理部とを備える顕微鏡システムである。
【００１１】
本態様によれば、顕微鏡において、駆動部によりステージおよび対物レンズの少なくとも一方が対物レンズの光軸方向に等速運動で移動しながら、画像取得部により対物レンズの光軸方向の位置が異なる複数の標本画像が取得される。
【００１２】
この場合において、ユーザが入力部により入力する、ステージおよび対物レンズの少なくとも一方を光軸方向に移動させる距離を示す光軸方向の画像取得範囲と、光軸方向の画像取得範囲内で１枚の標本画像ごとにステージおよび対物レンズの少なくとも一方が光軸方向に移動する距離を示す画像取得間隔と、１枚の標本画像を取得するのに要する画像取得時間に関する情報と、記憶部に記憶されている駆動部の加減速運動に関する加減速特性とに基づいて、演算処理部により、駆動部によって移動させるステージおよび対物レンズの少なくとも一方が加減速区間に移動する移動量および／または移動時間が算出され、その算出結果が画像取得範囲および／または画像取得間隔の設定にフィードバックされる。
【００１３】
したがって、対物レンズとステージとの間の距離を連続的に変更させながら対物レンズの光軸方向の位置が異なる複数の標本画像を高速で取得する場合において、演算処理部によりフィードバックされる演算処理の算出結果に基づいて、画像取得範囲や画像取得間隔に関する適当なパラメータを容易に設定することができる。
【００１４】
上記態様においては、前記対物レンズが前記標本に接触することを防止するという目的で、前記駆動部により移動させる前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方の移動範囲を制限する最大画像取得範囲を設定し、前記駆動部により移動させる前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方が前記加減速区間中に前記最大画像取得範囲を超えることを防ぐという目的で前記画像取得範囲および／または前記画像取得間隔を設定する設定部を備えることとしてもよい。
【００１５】
このように構成することで、設定部により、加減速区間中の移動によっても対物レンズおよびステージが最大画像取得範囲を超えない画像取得範囲および／または画像取得間隔が設定されるので、対物レンズと標本の衝突を回避することができる。
【００１６】
上記態様においては、前記設定部が、前記入力部によりユーザが前記画像取得範囲を変更することによって、前記駆動部により移動させる前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方が前記加減速区間中に前記最大画像取得範囲を超えることになる場合に、その前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方が前記最大画像取得範囲を超えることを防ぐという目的で前記画像取得範囲を補正することとしてもよい。
【００１７】
このように構成することで、ユーザが光軸方向の画像取得範囲を変更した場合でも、駆動部により移動させるステージおよび対物レンズの少なくとも一方の加減速区間中の移動によって、対物レンズが標本に衝突するのを防ぐことができる。
【００１８】
上記態様においては、前記設定部が、前記入力部によりユーザが前記画像取得間隔を変更することによって、前記駆動部により移動させる前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方が前記加減速区間中に前記最大画像取得範囲を超えることになる場合に、その前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方が前記最大画像取得範囲を超えることを防ぐという目的で前記画像取得間隔を補正することとしてもよい。
【００１９】
このように構成することで、ユーザが画像取得間隔を変更した場合でも、駆動部により移動させるステージおよび対物レンズの少なくとも一方の加減速区間中の移動によって、対物レンズが標本に衝突するのを防ぐことができる。
【００２０】
上記態様においては、前記画像取得範囲、前記加減速区間および前記最大画像取得範囲の関係を示す絵図を表示する表示部を備えることとしてもよい。
このように構成することで、ユーザは、表示部を一見するだけで、画像取得範囲、加減速区間および最大画像取得範囲の関係を把握することができる。
【００２１】
上記態様においては、前記演算処理部が、前記入力部によりユーザが前記画像取得時間を変更した場合に、変更後の前記画像取得時間を前記演算処理に用いることとしてもよい。
このように構成することで、ユーザが変更する変更後の画像取得時間を演算処理部による演算処理に反映させることができる。
【００２２】
上記態様においては、前記入力部が、前記駆動部により前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方が移動する前記光軸方向の片方向で前記標本画像を取得するか、往復で前記標本画像を取得するかの選択をユーザが入力可能であり、前記演算処理部が、さらに、前記入力部によりユーザが入力した前記選択の結果に基づいて、前記加減速区間の移動量および／または移動時間を算出することとしてもよい。
【００２３】
このように構成することで、駆動部によりステージおよび対物レンズの少なくとも一方を移動させる光軸方向の片方向で標本画像を取得するか往復で標本画像を取得するかによって、加減速区間中の移動量および／または移動時間が変化する場合に、片方向での画像取得か往復での画像取得かに応じた加減速区間中の移動量および／または移動時間の算出結果を画像取得範囲および／または画像取得間隔の設定にフィードバックさせることができる。
【００２４】
上記態様においては、前記演算処理部が、前記入力部により入力された前記画像取得範囲、前記画像取得間隔、前記画像取得時間に関する情報および前記記憶部に記憶されている前記加減速特性に基づいて、前記駆動部により前記ステージおよび前記対物レンズの少なくとも一方が前記光軸方向に繰り返し移動して前記画像取得部により前記光軸方向の位置が異なる複数の標本画像の組が繰り返し取得される時間間隔を算出し、前記演算処理部により算出された前記時間間隔を最短にするという目的で前記画像取得間隔を設定する第２設定部を備えることとしてもよい。
【００２５】
光軸方向の位置が異なる複数の標本画像の組を繰り返し取得する時間間隔を短くするために、画像取得間隔を広げ過ぎると、１組ごとの光軸方向の位置が異なる複数の標本画像を取得するための時間の短縮よりも加減速区間の時間増大が支配的となって、光軸方向の位置が異なる複数の標本画像の組を繰り返し取得する時間間隔が却って長くなってしまうが、このように構成することで、第２設定部により、対物レンズの光軸方向の位置が異なる複数の標本画像の組を繰り返し取得する時間間隔を容易に最短にすることができる。
【００２６】
上記態様においては、前記入力部が、前記時間間隔を最短にするユーザの指示を１度の操作によって入力可能であってもよい。
このように構成することで、ユーザの手間を省き、作業効率を向上することができる。
【００２７】
上記態様においては、前記駆動部が、波形信号に従って駆動されることとしてもよい。
上記態様においては、前記駆動部が、一定の加速度で所定の速度まで加速して等速運動し、前記所定の速度から一定の加速度で速度ゼロまで減速することとしてもよい。
【００２８】
上記態様においては、前記標本画像が２次元的なスライス画像であり、前記画像取得部が、前記光軸方向の位置が異なる複数の前記スライス画像に基づいて３次元的な処理画像を生成することとしてもよい。
このように構成することで、画像取得部により生成される３次元的な処理画像に基づいて、標本を立体的に観察することができる。
【００２９】
上記態様においては、前記標本画像が１次元的なライン画像であり、前記画像取得部が、前記光軸方向の位置が異なる複数の前記ライン画像に基づいて２次元的な処理画像を生成することとしてもよい。
このように構成することで、画像取得部により生成される２次元的な処理画像に基づいて、標本の深さ方向の断面を観察することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、対物レンズとステージとの間の距離を連続的に変更させながら深さ方向の位置が異なる複数のスライス画像を高速で取得する場合に、その光軸方向の画像取得範囲や画像取得間隔に関する適当なパラメータを容易に設定することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る顕微鏡システムを示す概略構成図である。
【図２】駆動部の台形駆動とＸＹ画像の取得間隔との関係を示す図である。
【図３】モニタに表示されるパラメータ入力画面とイラストの一例を示す図である。
【図４】Ｚ方向の画像取得の開始位置を変更した場合における画像取得の開始位置の補正とイラストの更新について説明するフローチャートである。
【図５】Ｚ方向の画像取得の終了位置を変更した場合における画像取得の終了位置の補正とイラストの更新について説明するフローチャートである。
【図６】画像取得間隔や画像取得枚数を変更した場合における画像取得間隔や画像取得枚数の補正とイラストの更新について説明するフローチャートである。
【図７】走査部の走査速度、画素サイズ、平均化回数を変更した場合における画像取得開始位置や終了位置の補正とイラストの更新について説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係る顕微鏡システムのモニタに表示されるパラメータ入力画面とイラストの一例を示す図である。
【図９】Ｚスキャンを片方向だけで行う場合の駆動部の台形駆動とＸＹ画像の取得間隔との関係を示す図である。
【図１０】Ｚスキャンを片方向と往復とで変更した場合における画像取得の開始位置および終了位置の補正とイラストの更新について説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る顕微鏡システムのモニタに表示されるパラメータ入力画面とイラストの一例を示す図である。
【図１２】タイムラプス観察の時間間隔を最短にする設定にした場合における画像取得間隔や画像取得枚数の補正とイラストの更新について説明するフローチャートである。
【図１３】タイムラプス観察の時間間隔が最短の場合の駆動部の台形駆動とＸＹ画像の取得間隔との関係を示す図である。
【図１４】画像を取得するための時間の短縮よりも加減速区間の時間増大が支配的となった場合の駆動部の台形駆動とＸＹ画像の取得間隔との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係る顕微鏡システムについて図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システム１は、図１に示すように、標本Ｓを観察する顕微鏡３と、画像等を表示するモニタ５と、これらを制御する制御部（演算処理部、設定部）７と、各種情報を記憶する記憶部９と、ユーザにより指示が入力されるユーザインタフェース（入力部）１１とを備えている。
【００３３】
顕微鏡３は、標本Ｓが載置されるステージ１３と、レーザ光を発生する光源１５と、光源１５からのレーザ光を２次元的に走査させるガルバノスキャナ等の走査部１７と、走査部１７により走査されたレーザ光を標本Ｓに照射する対物レンズ１９と、対物レンズ１９をその光軸方向に移動させる駆動部２１と、レーザ光が照射された標本Ｓからの蛍光（観察光）を検出する光電子増倍管のような検出器２３と、標本Ｓの画像を生成する画像生成部（画像取得部）２５とを備えている。符号２７はダイクロイックミラーである。
【００３４】
走査部１７は、例えば、制御部７の制御により、互いに直交する揺動軸回りに揺動可能な２枚のガルバノミラーである。この走査部１７は、各ガルバノミラーの揺動角度に応じてレーザ光を偏向して、標本Ｓ上でレーザ光を対物レンズ１９の光軸に直交する方向に２次元的に走査させることができるようになっている。以下、対物レンズ１９の光軸方向をＺ方向とし、対物レンズ１９の光軸に直交し互いに直交する方向をＸ方向およびＹ方向とする。走査部１７によりレーザ光を２次元的に走査させることで、対物レンズ１９の光軸に交差する平面内の２次元的なＸＹ画像（標本画像、スライス画像）を取得することができる。
【００３５】
駆動部２１は、例えば、Ｚモータであり、図２に示すように、一定の加速度で所定の速度まで加速して等速運動し、所定の速度から一定の加速度で速度ゼロまで減速する台形駆動で、対物レンズ１９をＺ方向に移動させるようになっている。図２において、横軸は時間（ｔ）を示し、縦軸はＺ方向の対物レンズ１９の位置を示している。図９，１３，１４において同様である。以下、駆動部２１が等速運動する区間を画像取得区間といい、駆動部２１が等速運動の前後に加減速運動する区間を加減速区間という。駆動部２１により対物レンズ１９をＺ方向に移動させながら、駆動部２１の画像取得区間中に走査部１７によりレーザ光をＸ，Ｙ方向に２次元的に走査させていくことを繰り返して、標本ＳにおけるＺ方向の位置が異なる複数のＸＹ画像を取得していくことで、標本Ｓの３次元的な画像（処理画像）を生成することができる。
【００３６】
画像生成部２５は、検出器２３から出力される蛍光の強度情報と、走査部１７によるレーザ光のＸ，Ｙ方向の走査位置および駆動部２１によるレーザ光のＺ方向の走査位置に関する走査位置情報とに基づいて、標本Ｓの２次元的なＸＹ画像を生成するようになっている。また、画像生成部２５は、標本ＳにおけるＺ方向の位置が異なる複数のＸＹ画像により、標本Ｓの３次元的な画像を生成するようになっている。
【００３７】
ダイクロイックミラー２７は、光源１５からのレーザ光を対物レンズ１９に向けて反射する一方、対物レンズ１９により集光されて走査部１７を介してレーザ光の光路を戻る標本Ｓからの蛍光を検出器２３に向けて透過させるようになっている。
【００３８】
記憶部９は、例えば、駆動部２１の加減速運動に関する加減速レートや最高速度などの加減速特性を記憶するようになっている。
ユーザインタフェース１１は、モニタ５に表示される図３に示すようなパラメータ入力画面２９上で、ユーザが各パラメータを入力することができるようになっている。図３において、符号３１は、モニタ５にパラメータ入力画面２９とともに表示されるＺ方向の画像取得範囲やパラメータの関係を表すイラスト（絵図）である。
【００３９】
このユーザインタフェース１１は、パラメータ入力画面２９において、例えば、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」（μｍ）、Ｚ方向の画像取得の終了位置「End」（μｍ）、ＸＹ画像ごとに対物レンズ１９がＺ方向に移動する距離を示す画像取得間隔「Step  Size」（μｍ）、ＸＹ画像の取得枚数「Slices」（枚）、走査部１７の走査速度「Speed」（μｓ／ｐｉｘ）、画素サイズ「Scan  Size」（ｐｉｘ）、および、平均化回数「Averaging」（ｔｉｍｅｓ）を入力することができるようになっている。Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」および終了位置「End」によって、Ｚ方向の画像取得範囲が決まる。また、走査部１７の走査速度「Speed」、画素サイズ「Scan  Size」および平均化回数「Averaging」が、１枚のＸＹ画像を取得するのに要する画像取得時間（以下、１枚当たりの画像取得時間という。）に関する情報となる。
【００４０】
イラスト３１は、例えば、駆動部２１の画像取得区間および加減速区間に対物レンズ１９が移動する範囲を表す長方形の領域と、その領域上に表示されるＺ方向の画像取得の開始位置を示す「Start」、Ｚ方向の画像取得の終了位置を示す「End」、および、対物レンズ１９が標本Ｓに接触することを防止するという目的で対物レンズ１９の移動範囲を制限するリミット（最大画像取得範囲）を示す「Limit」により構成されるようになっている。図３に示す例では、対物レンズ１９をＺ方向の鉛直下方から鉛直上方に移動させる場合を示している。
【００４１】
制御部７は、例えば、ＣＰＵ(Central  Processing  Unit）と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）およびＲＡＭ（Random  Access  Memory）等の主記憶部と、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）等の補助記憶部と、データを出力する出力部と、外部機器との間で種々のデータのやりとりを行う外部インタフェース等（いずれも図示略）を備えている。補助記憶部には各種プログラムが格納されており、ＣＰＵが補助記憶部からプログラムをＲＡＭ等の主記憶部に読み出して、そのプログラムを実行することにより、種々の処理が実現されるようになっている。
【００４２】
例えば、制御部７は、駆動部２１が等速運動する画像取得区間中に走査部１７によりレーザ光を２次元的に走査させて標本ＳのＸＹ画像を取得していくという目的で、顕微鏡３を制御するようになっている。駆動部２１が等速運動を開始する位置がＺ方向の画像取得の開始位置となり、駆動部２１が等速運動を終了する位置がＺ方向の画像取得の終了位置となる。
【００４３】
また、制御部７は、ユーザインタフェース１１により入力されるＺ方向の画像取得範囲「Start」および「End」と、画像取得間隔「Step  Size」と、１枚当たりの画像取得時間に関する情報「Speed」，「Scan  Size」および「Averaging」と、記憶部９に記憶されている加減速特性とに基づいて、駆動部２１が加減速する加減速区間に対物レンズ１９が移動する移動量および／または移動時間を算出し、その算出結果を画像取得範囲および／または画像取得間隔の設定にフィードバックさせるようになっている。
【００４４】
具体的には、制御部７は、パラメータ入力画面２９に入力される走査部１７の走査速度「Speed」、画素サイズ「Scan  Size」および平均化回数「Averaging」に基づいて、１枚当たりの画像取得時間を算出するようになっている。そして、制御部７は、画像取得間隔「Step  Size」と算出した１枚当たりの画像取得時間とに基づいて、画像取得区間での駆動部２１の速度を算出し、算出した駆動部２１の速度と記憶部９に記憶されている駆動部２１の加減速特性とに基づいて、駆動部２１の加減速区間に対物レンズ１９がＺ方向に移動する距離（以下、加減速区間の距離という。）を算出するようになっている。
【００４５】
また、制御部７は、上述した対物レンズ１９の移動範囲を制限するリミットを設定するとともに、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えるのを防止するという目的で画像取得範囲および／または画像取得間隔を設定するようになっている。
【００４６】
また、制御部７は、ユーザがパラメータ入力画面２９のパラメータを変更することによって、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることになる場合において、対物レンズ１９がリミットを超えるのを防ぐという目的でパラメータを補正するようになっている。さらに、制御部７は、変更後のパラメータに応じて、イラスト３１における画像取得区間および加減速区間の範囲や「Start」および「End」の位置を更新するようになっている。
【００４７】
このように構成された本実施形態に係る顕微鏡システム１の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システム１により標本Ｓを観察するには、まず、ユーザが、ユーザインタフェース１１により、モニタ５の図３に示すようなパラメータ入力画面２９上で各パラメータを入力する。
【００４８】
各パラメータが入力されると、制御部７により、上述したように、走査部１７の走査速度「Speed」、画素サイズ「Scan  Size」、平均化回数「Averaging」、画像取得間隔「Step  Size」および記憶部９に記憶されている駆動部２１の加減速特性に基づいて、加減速区間の距離が算出される。また、制御部７により、ユーザが入力したパラメータに基づいて、モニタ５にイラスト３１が表示される。
【００４９】
次いで、制御部７により、駆動部２１および走査部１７が駆動され、光源１５からレーザ光が発せられる。光源１５から発せられたレーザ光は、ダイクロイックミラー２７により反射されて走査部１７によりＸ，Ｙ方向に２次元的に走査され、対物レンズ１９により標本Ｓに照射される。そして、標本Ｓ上でレーザ光がＸ，Ｙ方向に走査されながら、駆動部２１により対物レンズ１９がＺ方向に移動される。
【００５０】
レーザ光が照射されることにより標本Ｓにおいて発生する蛍光は、対物レンズ１９により集光されて走査部１７を介してレーザ光の光路を戻り、ダイクロイックミラー２７によりレーザ光の光路から分岐されて検出器２３により検出される。これにより、画像生成部２５において、検出器２３から出力される蛍光の輝度情報とその検出時のレーザ光の走査位置情報とに基づいて、標本Ｓの２次元的なＸＹ画像が生成される。
【００５１】
そして、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」から終了位置「End」まで、駆動部２１の等速運動で対物レンズ１９がＺ方向に移動されながら、画像取得間隔「Step  Size」刻みでＸＹ画像が取得される。これにより、画像生成部２５において、標本ＳにおけるＺ方向の位置が異なる複数のＸＹ画像に基づいて、標本Ｓの３次元的な画像が生成される。
【００５２】
次に、ユーザがパラメータ入力画面２９においてパラメータを更新すると、制御部７により、変更後のパラメータに応じて対物レンズ１９や駆動部２１の制御が変更されるとともに、モニタ５上のイラスト３１が更新される。
【００５３】
例えば、図４のフローチャートに示すように、対物レンズ１９をＺ方向の鉛直下方から鉛直上方に移動させる場合において、ユーザがＺ方向の画像取得の開始位置「Start」を変更すると（ステップＳＡ１）、制御部７により、変更後の「Start」に基づいて、加減速区間の距離が算出される（ステップＳＡ２）。
【００５４】
そして、変更後のＺ方向の画像取得の開始位置「Start」と算出された加減速区間の距離との和から、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることにならない場合は（ステップＳＡ３「ＮＯ」）、制御部７により、変更後の「Start」に従ってＺ方向の画像取得の開始位置が変更されるとともに、その変更後の画像取得の開始位置に応じてイラスト３１における「Start」の位置および加減速区間の範囲が更新される（ステップＳＡ５）。
【００５５】
一方、変更後のＺ方向の画像取得の開始位置「Start」と算出された加減速区間の距離との和から、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることになる場合は（ステップＳＡ３「ＹＥＳ」）、制御部７により、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」が、対物レンズ１９のリミット側の移動範囲がリミットを超えずかつリミットに最も近接した位置となるパラメータに補正される（ステップＳＡ４）。そして、制御部７により、補正後の「Start」に従ってＺ方向の画像取得の開始位置が変更されるとともに、その変更後の画像取得の開始位置に応じてイラスト３１における「Start」の位置および加減速区間の範囲が更新される（ステップＳＡ５）。
【００５６】
また、例えば、図５のフローチャートに示すように、対物レンズ１９をＺ方向の鉛直上方から鉛直下方に移動させる場合において、ユーザがＺ方向の画像取得の終了位置「End」を変更すると（ステップＳＢ１）、制御部７により、変更後の「End」に基づいて、加減速区間の距離が算出される（ステップＳＢ２）。
【００５７】
そして、変更後のＺ方向の画像取得の終了位置「End」と算出された加減速区間の距離との和から、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることにならない場合は（ステップＳＢ３「ＮＯ」）、制御部７により、変更後の「End」に従ってＺ方向の画像取得の終了位置が変更されるとともに、その変更後の画像取得の終了位置に応じてイラスト３１における「End」の位置および加減速区間の範囲が更新される（ステップＳＢ５）。
【００５８】
一方、変更後のＺ方向の画像取得の終了位置「End」と算出された加減速区間の距離との和から、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることになる場合は（ステップＳＢ３「ＹＥＳ」）、制御部７により、Ｚ方向の画像取得の終了位置「End」が、対物レンズ１９のリミット側の移動範囲がリミットを超えずかつリミットに最も近接した位置となるパラメータに補正される（ステップＳＢ４）。そして、制御部７により、補正後の「End」に従ってＺ方向の画像取得の終了位置が変更されるとともに、その変更後の画像取得の終了位置に応じてイラスト３１における「End」の位置および加減速区間の範囲が更新される（ステップＳＢ５）。
【００５９】
また、例えば、図６のフローチャートに示すように、ユーザが画像取得間隔「Step  Size」を変更すると（ステップＳＣ１）、制御部７により、変更後の「Step  Size」に基づいて加減速区間の距離が算出される（ステップＳＣ２）。
【００６０】
そして、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」と算出された加減速区間の距離との和から対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることにならず（ステップＳＣ３「ＮＯ」）、かつ、Ｚ方向の画像取得の終了位置「End」と算出された加減速区間の距離との和からも対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることにならない場合は（ステップＳＣ４「ＮＯ」）、制御部７により、変更後の「Step  Size」に従って画像取得間隔が変更されるとともに、変更後の画像取得間隔に応じてイラスト３１における加減速区間の範囲が更新される（ステップＳＣ６）。
【００６１】
一方、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」と算出された加減速区間の距離との和から、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることになる場合や（ステップＳＣ３「ＹＥＳ」）、Ｚ方向の画像取得の終了位置「End」と算出された加減速区間の距離との和から、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることになる場合は（ステップＳＣ４「ＹＥＳ」）、制御部７により、画像取得間隔「Step  Size」が、対物レンズ１９のリミット側の移動範囲がリミットを超えずかつリミットに最も近接した位置となるパラメータに補正される（ステップＳＣ５）。そして、制御部７により、補正後の「Step  Size」に従って画像取得間隔が変更されるとともに、変更後の画像取得間隔に応じてイラスト３１における加減速区間の範囲が更新される（ステップＳＣ６）。
【００６２】
また、ユーザが画像取得枚数「Slices」を変更した場合は、例えば、図６のフローチャートにおいて、「Step  Size」が「Slices」に置き換えられて実施される。つまり、制御部７により、変更後の「Slices」に基づいて加減速区間の距離が算出される（ステップＳＣ２）。そして、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」と算出された加減速区間の距離との和から対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることにならず（ステップＳＣ３「ＮＯ」）、かつ、Ｚ方向の画像取得の終了位置「End」と算出された加減速区間の距離との和からも対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることにならない場合は（ステップＳＣ４「ＮＯ」）は、制御部７により、変更後の「Slices」に従って画像取得枚数が変更されるとともに、変更後の画像取得枚数に応じてイラスト３１における加減速区間の範囲が更新される（ステップＳＣ６）。
【００６３】
一方、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」と算出された加減速区間の距離との和から、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることになる場合や（ステップＳＣ３「ＹＥＳ」）、Ｚ方向の画像取得の終了位置「End」と算出された加減速区間の距離との和から、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることになる場合は（ステップＳＣ４「ＹＥＳ」）、制御部７により、画像取得枚数「Slices」が、対物レンズ１９のリミット側の移動範囲がリミットを超えずかつリミットに最も近接した位置となるパラメータに補正される（ステップＳＣ５）。そして、制御部７により、補正後の「Slices」に従って画像取得枚数が変更されるとともに、変更後の画像取得枚数に応じてイラスト３１における加減速区間の範囲が更新される（ステップＳＣ６）。
【００６４】
また、例えば、図７のフローチャートに示すように、ユーザが走査部１７の走査速度「Speed」を変更すると（ステップＳＤ１）、制御部７により、変更後の「Speed」に基づいて加減速区間の距離が算出される（ステップＳＤ２）。
【００６５】
そして、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」と算出された加減速区間の距離との和から対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることにならず（ステップＳＤ３「ＮＯ」）、かつ、Ｚ方向の画像取得の終了位置「End」と算出された加減速区間の距離との和からも対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることにならない場合は（ステップＳＤ４「ＮＯ」）、制御部７により、変更後の「Speed」に従って走査部１７の走査速度が変更されるとともに、変更後の走査部１７の走査速度に応じてイラスト３１における加減速区間の範囲が更新される（ステップＳＤ７）。
【００６６】
一方、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」と算出された加減速区間の距離との和から、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることにならず（ステップＳＤ３「ＮＯ」）、Ｚ方向の画像取得の終了位置「End」と算出された加減速区間の距離との和から、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることになる場合（ステップＳＤ４「ＹＥＳ」）、制御部７により、Ｚ方向の画像取得の終了位置「End」が、対物レンズ１９のリミット側の移動範囲がリミットを超えずかつリミットに最も近接した位置となるパラメータに補正される（ステップＳＤ５）。そして、制御部７により、補正後の「End」に従ってＺ方向の画像取得の終了位置が変更されるとともに、その変更後の画像取得の終了位置に応じてイラスト３１における「End」の位置および加減速区間の範囲が更新される（ステップＳＤ７）。
【００６７】
また、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」と算出された加減速区間の距離との和から、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることになる場合は（ステップＳＤ３「ＹＥＳ」）、制御部７により、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」が、対物レンズ１９のリミット側の移動範囲がリミットを超えずかつリミットに最も近接した位置となるパラメータに補正される（ステップＳＤ６）。そして、制御部７により、補正後の「Start」に従ってＺ方向の画像取得の開始位置が変更されるとともに、その変更後の画像取得の開始位置に応じてイラスト３１における「Start」の位置および加減速区間の範囲が更新される（ステップＳＤ７）。
【００６８】
また、ユーザが画素サイズ「Scan  Size」や平均化回数「Averaging」を変更した場合は、例えば、図７のフローチャートにおいて、「Speed」が「Scan  Size」や「Averaging」に置き換えられて実施される。つまり、制御部７により、変更後の「Scan  Size」や「Averaging」に基づいて加減速区間の距離が算出される（ステップＳＤ２）。そして、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」と算出された加減速区間の距離との和から対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることにならず（ステップＳＤ３「ＮＯ」）、かつ、Ｚ方向の画像取得の終了位置「End」と算出された加減速区間の距離との和からも対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることにならない場合は（ステップＳＤ４「ＮＯ」）、制御部７により、変更後の「Scan  Size」や「Averaging」に従って画素サイズや平均化回数が変更されるとともに、変更後の画素サイズや平均化回数に応じてイラスト３１における加減速区間の範囲が更新される（ステップＳＤ７）。
【００６９】
一方、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」と算出された加減速区間の距離との和から、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることにならず（ステップＳＤ３「ＮＯ」）、Ｚ方向の画像取得の終了位置「End」と算出された加減速区間の距離との和から、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることになる場合は（ステップＳＤ４「ＹＥＳ」）、制御部７により、Ｚ方向の画像取得の終了位置「End」が、対物レンズ１９のリミット側の移動範囲がリミットを超えずかつリミットに最も近接した位置となるパラメータに補正される（ステップＳＤ５）。そして、制御部７により、補正後の「End」に従ってＺ方向の画像取得の終了位置が変更されるとともに、その変更後の画像取得の終了位置に応じてイラスト３１における「End」の位置および加減速区間の範囲が更新される（ステップＳＤ７）。
【００７０】
また、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」と算出された加減速区間の距離との和から、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることになる場合は（ステップＳＤ３「ＹＥＳ」）、制御部７により、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」が、対物レンズ１９のリミット側の移動範囲がリミットを超えずかつリミットに最も近接した位置となるパラメータに補正される（ステップＳＤ６）。そして、制御部７により、補正後の「Start」に従ってＺ方向の画像取得の開始位置が変更されるとともに、その変更後の画像取得の開始位置に応じてイラスト３１における「Start」の位置および加減速区間の範囲が更新される（ステップＳＤ７）。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態に係る顕微鏡システム１によれば、ユーザがユーザインタフェース１１により入力するＺ方向の画像取得範囲、画像取得間隔、１枚当たりの画像取得時間に関する情報、および、駆動部２１の加減速運動に関する加減速特性とに基づいて、制御部７により、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間に移動する移動量および／または移動時間が算出され、その算出結果が画像取得範囲および／または画像取得間隔の設定にフィードバックされる。
【００７２】
したがって、対物レンズ１９とステージ１３との間の距離を連続的に変更させながらＺ方向の位置が異なる複数のＸＹ画像を高速で取得する場合において、制御部７によりフィードバックされる演算処理の算出結果に基づいて、画像取得範囲や画像取得間隔に関する適当なパラメータを容易に設定することができる。そして、ユーザがパラメータ入力画面２９のパラメータを変更した場合でも、対物レンズ１９の加減速区間中の移動によって、対物レンズ１９が標本Ｓに衝突するのを防ぐことができる。
【００７３】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る顕微鏡システムについて説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システム１は、図８に示すように、走査部１７によりレーザ光を２次元的に走査させながら駆動部２１により対物レンズ１９をＺ方向に移動させるＺスキャンの方向（Z  Scan  direction）を選択して画像取得可能な点で第１実施形態と異なる。
以下、第１実施形態に係る顕微鏡システム１と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００７４】
ユーザインタフェース１１は、図８に示すように、パラメータ入力画面２９において、駆動部２１により、図９のようにＺスキャンを片方向（「One  way」）だけで行うか、図２のようにＺスキャンを往復（「Roundtrip」）で行うかの選択をユーザが選択することができるようになっている。
【００７５】
Ｚスキャンを片方向だけで行う場合は、画像取得の終了位置から画像取得の開始位置までできる限り早く復帰させるため、画像取得の終了位置から画像取得の開始位置まで対物レンズ１９を移動させる速度を画像取得の開始位置から画像取得の終了位置まで対物レンズ１９を移動させる速度と比較して早くする必要があり、その結果、Ｚスキャンを往復で行う場合よりも駆動部２１の加減速区間の時間が長くなり、その加減速区間に対物レンズ１９がＺ方向に移動する距離（加減速区間の距離）も長くなる。
【００７６】
制御部７は、ユーザインタフェース１１によりユーザが選択したＺスキャンの方向の選択結果に基づいて、駆動部２１の加減速区間における対物レンズ１９の移動量および／または移動時間を算出し、その算出結果から加減速区間の距離を求めて画像取得範囲および／または画像取得間隔の設定にフィードバックさせるようになっている。
【００７７】
このように構成された顕微鏡システム１の作用について、図１０のフローチャートを参照して以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システム１において、例えば、ユーザがＺスキャンの方向を片方向「One  way」から往復「Roundtrip」にまたは往復「Roundtrip」から片方向「One  way」に変更すると（ステップＳＥ１）、走査部１７の走査速度「Speed」、画素サイズ「Scan  Size」、平均化回数「Averaging」、画像取得間隔「Step  Size」および記憶部９に記憶されている駆動部２１の加減速特性に基づいて、加減速区間の距離が算出される（ステップＳＥ２）。
【００７８】
そして、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」と算出された加減速区間の距離との和から対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることにならず（ステップＳＥ３「ＮＯ」）、かつ、Ｚ方向の画像取得の終了位置「End」と算出された加減速区間の距離との和からも対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることにならない場合は（ステップＳＥ４「ＮＯ」）、制御部７により、選択された「One  way」または「Roundtrip」に応じて駆動部２１および走査部１７の駆動が制御されるとともに、それに応じてイラスト３１における「Start」と「End」の位置および加減速区間の範囲が更新される（ステップＳＥ６）。
【００７９】
一方、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」と算出された加減速区間の距離との和から、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることになる場合や（ステップＳＥ３「ＹＥＳ」）、Ｚ方向の画像取得の終了位置「End」と算出された加減速区間の距離との和から対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることになる場合は（ステップＳＥ４「ＹＥＳ」）、制御部７により、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」および終了位置「End」が、対物レンズ１９のリミット側の移動範囲がリミットを超えずかつリミットに最も近接した位置となるパラメータに補正される（ステップＳＥ５）。そして、制御部７により、補正後の「Start」および「End」に従ってＺ方向の画像取得の開始位置および終了位置がシフトされるとともに、そのシフト後の画像取得の開始位置および終了位置に応じてイラスト３１における「Start」と「End」の位置および加減速区間の範囲が更新される（ステップＳＥ６）。
【００８０】
本実施形態に係る顕微鏡システム１によれば、Ｚスキャンを片方向と往復とで切り替えた場合において、片方向での画像取得か往復での画像取得かに応じた加減速区間中の対物レンズ１９の移動量および／または移動時間の算出結果を画像取得範囲および／または画像取得間隔の設定にフィードバックさせることで、画像取得範囲や画像取得間隔に関する適当なパラメータを容易に設定することができる。そして、Ｚスキャンを片方向と往復とで切り替えた場合でも、駆動部２１の加減速区間中における対物レンズ１９の移動によって、対物レンズ１９が標本Ｓに衝突するのを防ぐことができる。
【００８１】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態に係る顕微鏡システムについて説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システム１は、図１１に示すように、パラメータ入力画面２９において３次元的な画像を繰り返し取得するタイムラプス観察を設定することができる点で第１実施形態と異なる。
以下、第１実施形態に係る顕微鏡システム１と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００８２】
ユーザインタフェース１１は、パラメータ入力画面２９上で、３次元的な画像を繰り返し取得する回数「Cycles」と、タイムラプス観察の時間間隔「Cycle  Interval」とを入力することができるようになっている。タイムラプス観察に係る時間の総量「Total  Time」は、制御部７によって、Ｚ方向の画像取得範囲「Start」および「End」と、画像取得間隔「Step  Size」と、画像取得枚数「Slices」とによって算出されて表示されるようになっている。
【００８３】
また、ユーザインタフェース１１は、パラメータ入力画面２９上の「Interval  最短」ボタン３３により、タイムラプス観察の時間間隔を最短にする指示をユーザが入力することができるようになっている。これにより、ユーザが「Interval  最短」ボタン３３を押すだけの１度の操作によって、タイムラプス観察の時間間隔を最短にすることができ、ユーザの手間を省き作業効率を向上することができる。ユーザが「Interval  最短」ボタン３３を押すと、タイムラプス観察の時間間隔「Cycle  Interval」に時間間隔が最短であることを示す「Free Run」が表示されるようになっている。
【００８４】
制御部（第２設定部）７は、ユーザインタフェース１１により入力されるＺ方向の画像取得範囲「Start」および「End」と、画像取得間隔「Step  Size」と、１枚当たりの画像取得時間に関する情報「Speed」，「Scan  Size」および「Averaging」と、記憶部９に記憶されている駆動部２１の加減速特性とに基づいて、タイムラプス観察の時間間隔を算出するようになっている。そして、制御部７は、「Interval  最短」ボタン３３が押されると、算出したタイムラプス観察の時間間隔が最短になるよう、画像取得間隔および画像取得枚数を調整するようになっている。
【００８５】
このように構成された顕微鏡システム１の作用について、図１２のフローチャートを参照して以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システム１において、ユーザが「Interval  最短」ボタン３３を押すと（ステップＳＦ１）、制御部７により、図１３に示すように、タイムラプス観察の時間間隔を最短にするという目的で、画像取得間隔および画像取得枚数が調整される（ステップＳＦ２）。
【００８６】
次いで、制御部７により、走査部１７の走査速度「Speed」、画素サイズ「Scan  Size」、平均化回数「Averaging」、調整後の画像取得間隔「Step  Size」および記憶部９に記憶されている駆動部２１の加減速特性に基づいて、加減速区間の距離が算出される（ステップＳＦ３）。
【００８７】
そして、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」と算出された加減速区間の距離との和から対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることにならず（ステップＳＦ４「ＮＯ」）、かつ、Ｚ方向の画像取得の終了位置「End」と算出された加減速区間の距離との和からも対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることにならない場合は（ステップＳＦ５「ＮＯ」）、制御部７により、調整後の画像取得間隔および画像取得枚数に応じてイラスト３１の加減速区間の範囲が更新される（ステップＳＦ７）。
【００８８】
一方、Ｚ方向の画像取得の開始位置「Start」と算出された加減速区間の距離との和から、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることになる場合や（ステップＳＦ３「ＹＥＳ」）、Ｚ方向の画像取得の終了位置「End」と算出された加減速区間の距離との和から、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることになる場合は（ステップＳＦ４「ＹＥＳ」）、制御部７により、画像取得間隔「Step  Size」および画像取得枚数「Slices」が、対物レンズ１９のリミット側の移動範囲がリミットを超えずかつリミットに最も近接した位置となるパラメータに補正される（ステップＳＦ６）。そして、制御部７により、補正後の「Step  Size」および「Slices」に従って画像取得間隔および画像取得枚数が変更されるとともに、変更後の画像取得間隔および画像取得枚数に応じてイラスト３１における加減速区間の範囲も更新される（ステップＳＦ７）。
【００８９】
以上説明したように、本実施形態に係る顕微鏡システム１によれば、制御部７により、図１３に示すように、タイムラプス観察の時間間隔を容易に最短にすることができる。これにより、例えば、図１４に示すように画像取得間隔を広げ過ぎることによって、画像を取得するための時間の短縮よりも加減速区間の時間増大が支配的となって、タイムラプス観察の時間間隔が却って長くなってしまうという不都合を防ぐことができる。
【００９０】
以上、本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、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記の各実施形態に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。
【００９１】
また、上記各実施形態においては、対物レンズ１９をＺ方向に移動させることとしたが、これに代えて、ステージ１３をＺ方向に移動させることとしてもよいし、対物レンズ１９とステージ１３の両方をＺ方向に移動させることとしてもよい。
また、駆動部として、Ｚモータからなる駆動部２１を例示して説明したが、これに代えて、波形制御によって駆動されるピエゾ素子などの駆動部を採用することとしてもよい。
【００９２】
また、上記各実施形態においては、ユーザがパラメータ入力画面２９のパラメータを変更することによって、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることになる場合において、対物レンズ１９がリミットを超えるのを防ぐという目的でパラメータを補正すればよく、Ｚ方向の画像取得範囲「Start」および「End」、画像取得間隔「Step  Size」、画像取得枚数「Slices」を適宜補正することとすればよい。例えば、ユーザがＺ方向の画像取得の開始位置「Start」や終了位置「End」を変更することによって、対物レンズ１９が駆動部２１の加減速区間中にリミットを超えることになる場合において、対物レンズ１９がリミットを超えるのを防ぐという目的で画像取得の開始位置と終了位置の両方をシフトすることとしてもよい。
【００９３】
また、上記各実施形態においては、３次元的な画像を取得することとしたが、これに代えて、対物レンズ１９の光軸に交差する画像がＸ方向またはＹ方向に沿う１次元的なライン画像であり、画像生成部２５が、Ｚ方向の位置が異なる複数の１次元的なライン画像に基づいて２次元的なＸＺ画像（処理画像）またはＸＹ画像（処理画像）を生成することとしてもよい。
【００９４】
また、上記各実施形態においては、検出部として、光電子増倍管のような検出器２３を例示して説明したが、これに代えて、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）やＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）等のカメラを採用することとしてもよい。その場合、カメラの露光時間によって、１枚当たりの画像取得時間を更新することとしてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１      顕微鏡システム
３      顕微鏡
５      モニタ（表示部）
７      制御部（演算処理部、設定部、第２設定部）
９      記憶部
１１    ユーザインタフェース（入力部）
１３    ステージ
１９    対物レンズ
２１    駆動部
２５    画像生成部（画像取得部）
Ｓ      標本
【図１】
2019117244.tif 000003
【図２】
2019117244.tif 000004
【図３】
2019117244.tif 000005
【図４】
2019117244.tif 000006
【図５】
2019117244.tif 000007
【図６】
2019117244.tif 000008
【図７】
2019117244.tif 000009
【図８】
2019117244.tif 000010
【図９】
2019117244.tif 000011
【図１０】
2019117244.tif 000012
【図１１】
2019117244.tif 000013
【図１２】
2019117244.tif 000014
【図１３】
2019117244.tif 000015
【図１４】
2019117244.tif 000016