(57)【要約】【課題】本発明では、張り合わせ画像撮時や視野を越える多点観察時のステージ移動における加速度を低く抑え、試料の変形を防止することを目的とする。【解決手段】標本を観察する顕微鏡と、前記標本が載置されるステージと、前記ステージを移動させるステージ駆動手段と、前記ステージ駆動手段を制御して前記顕微鏡の観察光軸に対して前記ステージを移動させることにより、該ステージ上で該光軸を相対的に走査させる場合、該ステージの移動に伴い生じる加速度が所定値を超えないように該ステージ駆動手段を制御する制御手段と、を備える顕微鏡システムにより、上記課題の解決を図る。【選択図】      図１
2008170641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標本を観察する顕微鏡と、
前記標本が載置されるステージと、
前記ステージを移動させるステージ駆動手段と、
前記ステージ駆動手段を制御して前記顕微鏡の観察光軸に対して前記ステージを移動させることにより、該ステージ上で該光軸を相対的に走査させる場合、該ステージの移動に伴い生じる加速度が所定値を超えないように該ステージ駆動手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記ステージの移動の軌跡が曲率を有するように、前記ステージ駆動手段を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記ステージが一定速度で移動するように、前記ステージ駆動手段を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡システム。
【請求項４】
前記ステージ駆動手段は、前記ステージを前記光軸の垂直方向に移動させ、
前記制御手段は、前記ステージの進行方向の方向転換に伴って、前記光軸を第１の走査ラインから第２の走査ラインへ走査位置を移動させる場合、該ステージの軌跡が円周に沿った軌跡となるように前記ステージ駆動手段を制御し、かつ、該円周の曲率が所定値を超えないように制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡システム。
【請求項５】
前記第１の走査ラインは、第ｎ（ｎ：任意の整数）行目の走査ラインであり、前記第２の走査ラインは、第ｍ（ｍ≧ｎ＋２）行目の走査ラインである
ことを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡システム。
【請求項６】
前記ステージ駆動手段は、前記ステージを前記顕微鏡の観察光軸方向に移動させ、
前記制御手段は、前記ステージが観察光軸方向で進行方向の方向転換を行う場合、該ステージの軌跡が円周に沿った軌跡となるように前記ステージ駆動手段を制御し、かつ、該円周の曲率が所定値を超えないように制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡システム。
【請求項７】
前記制御手段は、前記ステージの軌跡が渦状となるように前記ステージ駆動手段を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡システム。
【請求項８】
観察試料を載置可能な可動式の顕微鏡ステージの移動方法であって、
当該顕微鏡ステージの移動における加速度が所定値を超えないように制御する
ことを特徴とする顕微鏡ステージ移動方法。
【請求項９】
前記顕微鏡ステージの移動が方向反転する場合、円周に沿った軌跡となるように該顕微鏡ステージを制御し、かつ、該円周の曲率が所定値を超えない
ことを特徴とする請求項８に記載の顕微鏡ステージ移動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡システムの電動ステージの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
保存が利かない生細胞や液中サンプル等の軟らかいサンプルに対して、サンプル全体をデジタル画像として半永久的に保存しておきたい場合がある。
また、サンプル全体の大量の画像を取りまとめてデータベースで管理しておくことにより、時間と場所に関係なく、いつでもユーザが目的とするサンプルを検索、閲覧するといった需要は近年高まりつつある。
【０００３】
特許文献１では、サンプルを小区間に分割し、ステージ移動によりその小区間毎の画像を取得し、小区間毎の画像を貼り合わせ一枚の画像として管理する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−２６６７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の方法では、ステージの方向転換は９０度直角により方向転換している。そのため、ステージの急激な方向転換、発進、停止によるステージの揺れやサンプルにかかる加速度によって、サンプルが形状変化を起こしたり、液中サンプルでは位置がずれたりする場合がある。
【０００５】
このように、従来の技術では軟らかいサンプルに対して加速度（Ｇ）による影響を深く考慮していない。したがって、ステージの急激な方向転換により、サンプルに対して強くＧがかかり、軟らかいサンプルでは形状が変化するようなダメージを与えてしまう。
【０００６】
上記課題に鑑み、本発明では、張り合わせ画像撮時や視野を越える多点観察時のステージ移動における加速度を低く抑え、試料の変形を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる、顕微鏡システムは、標本を観察する顕微鏡と、前記標本が載置されるステージと、前記ステージを移動させるステージ駆動手段と、前記ステージ駆動手段を制御して前記顕微鏡の観察光軸に対して前記ステージを移動させることにより、該ステージ上で該光軸を相対的に走査させる場合、該ステージの移動に伴い生じる加速度が所定値を超えないように該ステージ駆動手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
前記顕微鏡システムにおいて、前記制御手段は、前記ステージの移動の軌跡が曲率を有するように、前記ステージ駆動手段を制御することを特徴とする。
前記顕微鏡システムにおいて、前記制御手段は、前記ステージが一定速度で移動するように、前記ステージ駆動手段を制御することを特徴とする。
【０００９】
前記顕微鏡システムにおいて、前記ステージ駆動手段は、前記ステージを前記光軸の垂直方向に移動させ、前記制御手段は、前記ステージの進行方向の方向転換に伴って、前記光軸を第１の走査ラインから第２の走査ラインへ走査位置を移動させる場合、該ステージの軌跡が円周に沿った軌跡となるように前記ステージ駆動手段を制御し、かつ、該円周の曲率が所定値を超えないように制御することを特徴とする。
【００１０】
前記顕微鏡システムにおいて、前記第１の走査ラインは、第ｎ（ｎ：任意の整数）行目の走査ラインであり、前記第２の走査ラインは、第ｍ（ｍ≧ｎ＋２）行目の走査ラインであることを特徴とする。
【００１１】
前記顕微鏡システムにおいて、前記ステージ駆動手段は、前記ステージを前記顕微鏡の観察光軸方向に移動させ、前記制御手段は、前記ステージが観察光軸方向で進行方向の方向転換を行う場合、該ステージの軌跡が円周に沿った軌跡となるように前記ステージ駆動手段を制御し、かつ、該円周の曲率が所定値を超えないように制御することを特徴とする。
【００１２】
前記顕微鏡システムにおいて、前記制御手段は、前記ステージの軌跡が渦状となるように前記ステージ駆動手段を制御することを特徴とする。
本発明にかかる、観察試料を載置可能な可動式の顕微鏡ステージの移動方法は、当該顕微鏡ステージの移動における加速度が所定値を超えないように制御することを特徴とする。
【００１３】
顕微鏡ステージの移動方法において、前記顕微鏡ステージの移動が方向反転する場合、円周に沿った軌跡となるように該顕微鏡ステージを制御し、かつ、該円周の曲率が所定値を超えないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明を用いることにより、張り合わせ画像撮時や視野を越える多点観察時のステージ移動における加速度を低く抑え、試料の変形を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明にかかる顕微鏡システムは、顕微鏡、ステージ、ステージ駆動手段、制御手段を備える。顕微鏡は、標本を観察するものである。ステージは、前記標本を載置するものである。
【００１６】
ステージ駆動手段は、前記ステージを移動させるものである。ステージ駆動手段は、以下の実施形態で言えば、電動ステージ駆動部４１に相当する。
制御手段は、前記ステージ駆動手段を制御して前記顕微鏡の観察光軸に対して垂直方向（Ｘ方向、Ｙ方向）や水平方向（Ｚ方向）に前記ステージを移動させることにより、該ステージ上で該光軸を相対的に走査させる場合、該ステージの移動に伴い生じる加速度が所定値を超えないように該ステージ駆動手段を制御する。制御手段は、本実施形態で言えば、制御装置６に相当する。
【００１７】
このように構成することにより、張り合わせ画像撮時や視野を越える多点観察時のステージ移動における加速度を低く抑え、試料の変形を防止することができる。
また、前記制御手段は、前記ステージの移動の軌跡が曲率を有するように、前記ステージ駆動手段を制御することができる。このように構成することにより、ステージを移動させてサンプル全体を走査する顕微鏡システムにおいて、ステージの進行方向の方向転換に際し、軟らかいサンプルや液中のサンプル等に負荷を掛けないようにすることができる。
【００１８】
前記制御手段は、前記ステージが一定速度で移動するように、前記ステージ駆動手段を制御することができる。このように構成することにより、ステージ上のサンプルに加速度がかからないようにすることができる。
【００１９】
前記ステージ駆動手段は、前記ステージを前記光軸の垂直方向に移動させることができる。このとき、前記制御手段は、前記ステージの進行方向の方向転換に伴って、前記光軸を第１の走査ラインから第２の走査ラインへ走査位置を移動させる場合、該ステージの軌跡が円周に沿った軌跡となるように前記ステージ駆動手段を制御し、かつ、該円周の曲率が所定値を超えないように制御することができる。
【００２０】
このように構成することにより、弧を描くようにステージを方向転換させることで、観察するサンプルに対して方向転換時にかかるＧを弱めることができるため、サンプルの形状変化を抑制することができる。
【００２１】
また、前記第１の走査ラインを第ｎ（ｎ：任意の整数）行目の走査ラインであるとすると、前記第２の走査ラインを第ｍ（ｍ≧ｎ＋２）行目の走査ラインとするようにしてもよい。このように構成することにより、ステージがライン間を移動する際に、１ライン以上間引きながら移動することによって、近接するライン間の間隔が狭くても滑らか移動によりライン移動できる。
【００２２】
また、前記ステージ駆動手段は、前記ステージを前記顕微鏡の観察光軸方向に移動させることができる。このとき、前記制御手段は、前記ステージが観察光軸方向で進行方向の方向転換を行う場合、該ステージの軌跡が円周に沿った軌跡となるように前記ステージ駆動手段を制御し、かつ、該円周の曲率が所定値を超えないように制御することができる。
【００２３】
このように構成することにより、Ｚ方向の走査においても、弧を描くようにステージを方向転換させることで、観察するサンプルに対して方向転換時にかかるＧを弱めることができるため、サンプルの形状変化を抑制することができる。
【００２４】
また、前記制御手段は、前記ステージの軌跡が渦状となるように前記ステージ駆動手段を制御することができる。このように構成することにより、渦巻き状の動きでステージが移動するため、円形状のサンプルに対して無駄な部分を移動せず、画像を取り込むことができ、急激な方向転換を行わないので軟らかいサンプルに対して、形状変化するようなダメージを与えることがない。
【００２５】
それでは、以下に本発明の実施形態について詳述する。
＜第１の実施形態＞
本実施形態では、走査時において、ステージの移動の向きを方向転換させる場合、ステージの移動の軌跡が弧状となるように方向転換させる顕微鏡システムについて説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態における顕微鏡システムの構成を示す図である。顕微鏡システム１は、顕微鏡２、撮像装置３、電動ステージ４、及びホストコンピュータ５から構成される。顕微鏡２は、撮像装置３、及び電動ステージ４を備えている。顕微鏡２、撮像装置３、及び電動ステージ４はそれぞれ、ホストコンピュータ５に接続されており、ホストコンピュータ６からの制御を受ける。
【００２７】
電動ステージ４のステージ部分３１の上には、サンプル２０が載置されている。サンプル２０の上方には複数の対物レンズ２ａを観察光軸上に配置可能な対物レンズ切換え装置２ｂが備えられている。顕微鏡本体２上部には、観察光路を切換えるための鏡筒２ｃ、目視観察を行なうための接眼レンズ２ｄ、撮像装置３が設置されている。
【００２８】
図２は、本実施形態における顕微鏡システムの内部構成の概要を示す図である。撮像装置３は、制御装置６による制御により、顕微鏡２からの画像を取得し、記憶装置８に画像をデータとして連続的に送る。撮像装置３は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を有するデジタルカメラである。
【００２９】
電動ステージ４は、サンプルを載置させるステージ部分がＸＹＺ方向に移動する。電動ステージ４は、電動ステージ駆動部４１を備えている。電動ステージ駆動部４１は、制御装置６による制御に基づいて、ステージ部分を、例えば、横方向（Ｘ方向）、縦方向（Ｙ方向）、垂直方向（Ｚ方向）において、設定された位置へ移動させることができる。
【００３０】
ホストコンピュータ５は、主として、制御装置６、演算装置７、記憶装置８から構成されている。演算装置７は、記憶装置８に格納されている顕微鏡画像に対して画像処理を行う。
【００３１】
記憶装置８は、演算装置７の演算で使用する一時的なメモリ、または大量の画像を保存できる大容量記憶装置、例えばＨＤＤ（ハードディスクドライブ）である。記憶装置８は、顕微鏡２や電動ステージ４を操作するためのプログラムを格納している。なお、記憶装置８は所定のネットワークを介して接続されていても良いものとする。
【００３２】
また、ホストコンピュータ５には、入力装置９、出力装置１０が接続されている。入力装置９は、例えば、マウス、キーボード、または顕微鏡２を操作するコントローラパネル等である。
【００３３】
出力装置１０は、例えば、記憶装置８に格納されている画像を表示させたり、オペレータが顕微鏡２と電動ステージ４と撮像装置３を操作したりするためのＧＵＩを表示するディスプレイである。
【００３４】
図３は、本実施形態における電動ステージ４の上面図である。同図において、電動ステージ４のステージ部分（以下、単にステージと称する）３１に、サンプル２０が載せられたスライドガラス２１が載置されている。そして、そのスライドガラス２１は、クレンメル３２で押さえられて、ステージ３１に固定されている。
【００３５】
ステージ３１は、顕微鏡２の光軸ＯＰに対して、Ｘ方向及びＹ方向に移動することができる。これにより、光軸ＯＰに対して垂直方向にステージ３１を移動させることで、光軸ＯＰをサンプルに対して走査させることができる。
【００３６】
図４は、本実施形態における電動ステージ駆動部４１の内部構成を示す。電動ステージ駆動部４１は、Ｘステッピングモータ４２、Ｙステッピングモータ４３、加速度センサ４４から構成される。
【００３７】
Ｘステッピングモータ４２、Ｙステッピングモータ４３はそれぞれ、制御装置６からのパルス信号を受信すると、そのパルス信号に比例した角度だけ出力軸が回転するモータである。
【００３８】
Ｘステッピングモータ４２が駆動すると、その回転動作に基づいて、ステージ３１はＸ方向へ移動する。Ｙステッピングモータ４３が駆動すると、その回転動作に基づいて、ステージ３１はＹ方向へ移動する。
【００３９】
加速度センサ４４は、ステージ３１の移動に伴い発生する加速度（Ｇ）を検出するセンサである。加速度センサ４４による検知結果は制御装置６にフィードバックされ、制御装置６は、その検知結果に基づいてＸステッピングモータ４２及びＹステッピングモータ４３の駆動を制御する。
【００４０】
なお、電動ステージ駆動部４１には、さらに、不図示のＺステッピングモータ４２が含まれていてもよい。この場合、Ｚステッピングモータが駆動すると、その回転動作に基づいて、ステージ３１はＺ方向へ移動する。
【００４１】
図５は、本実施形態における制御装置６の内部構成の概要を示す。同図では、電動ステージ４の制御に関する部分に着目して説明する。制御装置５は、ＣＰＵ６ａ、Ｘパルスジェネレータ６ｂ、Ｘドライバ６ｃ、Ｙパルスジェネレータ６ｄ、Ｙドライバ６ｅを備える。
【００４２】
ＣＰＵ６ａは、移動方向、パルス量、パルス速度、加減速形式などの駆動パラメータをＸパルスジェネレータ６ｂに書き込む。すると、Ｘパルスジェネレータ６ｂは、その駆動パラメータに応じた移動方向信号やパルス信号をＸドライバ６ｃへ出力する。Ｘドライバ６ｃは、移動方向信号、パルス信号を受け、これらの信号に応じてＸステッピングモータ４２に印加する駆動パルスを出力する。
【００４３】
また、ＣＰＵ６ａは、移動方向、パルス量、パルス速度、加減速形式などの駆動パラメータをＹパルスジェネレータ６ｄに書き込む。すると、Ｙパルスジェネレータ６ｄは、その駆動パラメータに応じた移動方向信号やパルス信号をＹドライバ６ｅへ出力する。Ｙドライバ６ｅは、移動方向信号、パルス信号を受け、これらの信号に応じてＹステッピングモータ４３に印加する駆動パルスを出力する。
【００４４】
また、ＣＰＵ６ａは、加速度センサ４４からの検知信号を受信し、その検知信号に基づいて、電動ステージの加速度を低下させたり、加速度を一定にしたりするために、Ｘパルスジェネレータ６ｂ及びＹパルスジェネレータ６ｄへ駆動パラメータを書き込む。たとえば、ＣＰＵ６ａは、加速度センサ４４から受信した検知信号の結果、加速度が所定値（予め設定した閾値）を超えたと判断した場合、電動ステージの加速度を低下させたり、加速度を一定にしたりする制御を行う。
【００４５】
また、制御装置５は、さらに、不図示のＺパルスジェネレータ、Ｚドライバを備えていてもよい。この場合、ＣＰＵ６ａは、移動方向、パルス量、パルス速度、加減速形式などの駆動パラメータをＺパルスジェネレータに書き込む。すると、Ｚパルスジェネレータは、その駆動パラメータに応じた移動方向信号やパルス信号をＺドライバへ出力する。Ｚドライバは、移動方向信号、パルス信号を受け、これらの信号に応じてＺステッピングモータに印加する駆動パルスを出力する。
【００４６】
図６は、本実施形態におけるステージ３１の移動経路を示す。同図における矢印は、ステージ３１が光軸ＯＰに対して垂直方向に相対的に移動することにより得られる光軸の軌跡（走査ライン）を示す。各走査ラインは、ステージ３１が方向転換してから次に方向転換するまでの移動区問（破線の矢印）で示される。
【００４７】
本実施形態では、同図に示すように、ステージ３１に滑らかに方向転換させるために、実線の矢印で示すように、弧を描くようにステージ３１に方向転換させる。図６において、破線で区切られた各格子はステージ３１の停止時に撮像装置３により観察できる視野範囲であり、図７で言えば横の長さｘと縦の長さｙに囲まれた範囲のことである。
【００４８】
図７は、本実施形態におけるステージ３１の方向転換時の様子を示す。同図に示すように、方向転換して次の走査ラインへ移動するために、ステージ３１を直線的に移動させるのではなく、弧を描いて移動させている。
【００４９】
図７において、１つの格子の縦の長さをｙ、格子と格子の重なる部分の縦の長さをΔｙ
とすると、ステージ３１は半径（ｙ−Δｙ）／２の弧を描きながら、滑らかに次の走査ラ
インへ移動する。
【００５０】
このように、弧を描くようにステージ３１を方向転換させることにより、観察するサンプルに対して方向転換時にかかるＧを弱めることができるため、サンプルの形状変化を抑制することができる。
【００５１】
図８は、本実施形態における電動ステージ４の制御のフローを示す。まず、オペレータが入力装置９を用いてステージ移動開始を指定すると、入力装置９よりステージ移動開始信号が送信される。
【００５２】
ＣＰＵ６ａは、そのステージ移動開始信号を受信すると、Ｘパルスジェネレータ６ｂを制御して、Ｘステッピングモータ４２を駆動させる。このとき、ＣＰＵ６ａは、加速度センサ４４による検知信号に基づいて、Ａ地点までにステージ３１の移動速度が一定速度になるように緩やかにステージ３１を加速する（ステップ１。以下、「Ｓ」と称する）。これにより、ステージ３１の急発進による、観察するサンプルに対してかかる負荷を弱めることができる。
【００５３】
次に、ＣＰＵ６ａは、ステージ３１の移動を終了するか否かが判定される（Ｓ２）。ステージ３１の移動が継続する場合（Ｓ２で「Ｎｏ」へ進む）、ＣＰＵ６ａは、ステージ３１の方向変換を行うか否かを判定する（Ｓ３）。
【００５４】
ステージ３１の方向変換が必要な場合には（Ｓ３で「Ｙｅｓ」へ進む）、ＣＰＵ６ａは、ステージ３１を滑らかに方向転換させる（Ｓ４）。ここでは、ＣＰＵ６ａは、ステージ３１の移動が方向反転する場合、円周に沿った軌跡となるように制御し、かつ、その円周の曲率が所定値を超えないように制御する。
【００５５】
すなわち、ＣＰＵ６ａは、Ｘパルスジェネレータ６ｂ及びＹパルスジェネレータ６ｄにそれぞれ所定の駆動パラメータを書き込んで、Ｘステッピングモータ４２及びＹステッピングモータ４３を駆動させることにより、ステージ３１に弧を描かせて滑らかに方向転換させる。
【００５６】
このとき、ＣＰＵ６ａは、加速度センサ４４によりステージ３１に発生する加速度を監視し、ステージ３１の方向転換時の加速度が所定の大きさ以下になるように、Ｘパルスジェネレータ６ｂ及びＹパルスジェネレータ６ｄを介して、Ｘステッピングモータ４２及びＹステッピングモータ４３を制御する。これにより、急激な方向転換のＧによって、サンプルの形状が変形するのを防止できる。
【００５７】
次に、Ｓ３で「Ｎｏ」へ進んだ場合、またはＳ４の処理が終了した場合、ＣＰＵ６ａの制御により、一定の速度でステージ３１が移動する（Ｓ５）。すなわち、次の方向転換が発生するまで、ＣＰＵ６ａは、Ｘパルスジェネレータ６ｂに所定の駆動パラメータを書き込んで、Ｘステッピングモータ４２を駆動させることにより、電動ステージ４にＸ方向へ移動させる。このとき、ＣＰＵ６ａは、加速度センサ４４により電動ステージ４にかかる加速度を監視し、発生した加速度が予め決められた大きさ以下になるように、Ｘパルスジェネレータ６ｂを介してＸステッピングモータ４２を制御する。
【００５８】
走査が終了するまでＳ２〜Ｓ５の処理を繰り返す。走査終了時（Ｓ２で「Ｙｅｓ」へ進む）は、ＣＰＵ６ａはステージ３１を緩やかに減速していき停止させる（Ｓ６）。すなわち、ＣＰＵ６ａは、加速度センサ４４によりステージ３１にかかる加速度を監視し、加速度を所定の大きさ以下に抑えるように、Ｘパルスジェネレータ６ｂを介してＸステッピングモータ４２を制御して、ステージ３１を緩やかに減速していき停止させる。これにより、ステージ３１の急停止のＧによるサンプルの形状変化を起こさせないようにすることができる。
【００５９】
なお、上記では、Ｘ方向に走査させ、方向転換時にＹ方向の次の走査ラインへ進む例を説明したが、Ｙ方向に走査させ、方向転換時にＸ方向の次の走査ラインへ進むようにしてもよい。
【００６０】
また、上記ではＸ−Ｙ方向で説明したが、図９で説明するように、本実施形態は垂直方向への移動に対しても有効である。
図９は、本実施形態における垂直方向のステージ３１の移動の様子を示す。同図に示すように、Ｘ−Ｚ方向でステージ３１が移動する場合においても、方向転換するときは、曲線を描くような滑らかな移動で行うこととする。すなわち、ＣＰＵ６ａは、ステージ３１の移動が方向反転する場合、円周に沿った軌跡となるように制御し、かつ、その円周の曲率が所定値を超えないように制御する。
【００６１】
この場合、ＣＰＵ６ａは、Ｘパルスジェネレータ６ｂ及びＺパルスジェネレータにそれぞれ所定の駆動パラメータを書き込んで、Ｘステッピングモータ４２及びＺステッピングモータを駆動させることにより、ステージ３１に弧を描かせて滑らかに方向転換させる。このとき、ＣＰＵ６ａは、加速度センサ４４によりステージ３１に発生する加速度を監視し、ステージ３１の方向転換時の加速度が所定の大きさ以下になるように、Ｘパルスジェネレータ６ｂ及びＺパルスジェネレータを介して、Ｘステッピングモータ４２及びＺステッピングモータを制御する。
【００６２】
なお、本実施形態では移動の軌跡が弧状となるようにステージ３１を移動させたが、その移動経路に限定されず、例えば、移動の軌跡が放物線状やその他に変わる曲線状となるようにステージ３１を移動させてもよい。
【００６３】
以上により、ステージ３１の発進、方向転換、停止によるサンプルにかかるＧを弱めるため、サンプルへの形状変化や位置変化の影響を抑えかつ、サンプル全体を移動させることができる。
【００６４】
本実施形態によれば、ステージの方向転換を９０度変換でなく、一定速度で止めずに滑らかに移動することによりサンプルに対してステージの振動が伝わりにくくなる。またサンプルに対して慣性の力も及ぼしにくいので、サンプルの形状変化やサンプルの位置変化を防ぐことが出来る。
【００６５】
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態において、顕微鏡２が高倍率に設定してある場合、走査ライン間の間隔が至近距離となるため、ステージ３１を移動させて光軸ＯＰを近接する次の走査ラインへ移動させようとすると、ステージ３１の移動の軌跡を滑らかにするように、ステージ３１を移動させることは容易ではない。
【００６６】
そこで、本実施形態では、ステージ３１の方向転換の際にステージ移動の軌跡が滑らかになるように、方向転換時のステージの軌跡が描く弧（円周）の半径を大きくする。そのために、本実施形態では、ステージの方向転換時に、光軸ＯＰを第ｎ番目の走査ラインからｍ番目（ｍ≧ｎ＋２）目の走査ラインへ移動させることにより、その軌跡の描く円周の半径を大きくする。なお、本実施形態にかかる顕微鏡システムの構成は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００６７】
図１０は、本実施形態におけるステージ３１の移動経路を示す。同図において、ステージ３１がＡ地点まで至る処理は第１の実施形態と同様である。Ａ地点を通過した後、光軸ＯＰが図１０の軌跡を描くように、すなわち、光軸ＯＰが第ｎ行目の走査ラインから第（ｎ＋２）行目の走査ラインへ移動するように、制御装置６はステージ３１を移動させる。
【００６８】
このように移動させる理由は以下の通りである。顕微鏡２が高倍率の設定の場合、第ｎライン目と第（ｎ＋１）ライン目の間隔が狭いため、第１の実施形態の軌跡では次のラインに移動する際、ラインの間隔が狭すぎて滑らかな方向転換にならない。
【００６９】
そこで、図１０のように光軸ＯＰの走査ラインの走査順において、第ｎライン目の次の走査ラインを、例えば第（ｎ＋２）ライン目に移動させることで、「第ｎライン目と第（ｎ＋２）ライン目との間隔  ＞  第ｎライン目と第（ｎ＋１）ライン目との間隔」の関係より、より大きい方向転換時の半径を得ることができる。
【００７０】
このように、ステージ３１がライン移動する際に、近接するライン間の間隔が狭い場合には、１ライン間引きながらステージを移動させることによって、ステージ３１に滑らかに方向転換させることができる。
【００７１】
また、図１１に示すように、１つの格子の縦の長さをｙ、格子と格子の重なる部分の縦の長さをΔｙとすると、１ライン間引くことにより電動ステージ４の方向転換時の軌跡は半径（ｙ−Δｙ）の弧を描くことになるので（すなわち、第１の実施形態のときの半径の２倍となるので）、サンプルにかかるＧを弱めることができる。
【００７２】
制御装置６の制御としては、以下のようになる。すなわち、ＣＰＵ６ａは、Ｘパルスジェネレータ６ｂ及びＹパルスジェネレータ６ｄにそれぞれ所定の駆動パラメータを書き込んで、Ｘステッピングモータ４２及びＹステッピングモータ４３を駆動させることにより、電動ステージ４に半径（ｙ−Δｙ）の弧を描かせて滑らかに方向転換させる。
【００７３】
このとき、ＣＰＵ６ａは、加速度センサ４４によりステージ３１に発生する加速度を監視し、ステージ３１の方向転換時のスピードが一定になるように、Ｘパルスジェネレータ６ｂ及びＹパルスジェネレータ６ｄを介して、Ｘステッピングモータ４２及びＹステッピングモータ４３を制御する。
【００７４】
本実施形態では１走査ライン間引きくように電動ステージ４を移動させる例を示したが、間引く走査ラインの数を限定するものではない。例えば、２ライン、それ以上の走査ライン数を間引きくようにステージ３１を移動させながら、スライドガラス全体を走査させて、画像を取得してもよい。
【００７５】
本実施形態によれば、ステージ３１の移動の向きが反転するとき、ステージ３１の軌跡が円周に沿ったものとなるようにしたとき、その円周の曲率が所定値を超える場合には、ＣＰＵ６ａは、その円周の曲率を所定値以内に抑えるために必要な分だけ走査ラインを間引くようにすることができる。その結果、ステージ３１の方向転換は滑らかになり、急激な方向転換をすることがなくなる。これによりサンプルに対して、Ｇやステージの振動による形状変化や位置ずれを防ぐことができる。
【００７６】
なお、上記では、Ｘ方向に走査させながら、走査ラインをＹ方向の下方（または上方）に移動させたが、以下の変形例で示すように、Ｘ方向に走査させながら、走査ラインをＹ方向の下方と上方の交互に移動させるようにしてもよい。
【００７７】
図１２は、本実施形態（変形例）におけるステージ３１の移動経路を示す。本実施形態（変形例）にかかる顕微鏡システムの構成は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００７８】
ステージ３１がＡ地点まで至る処理は第１の実施形態と同様である。Ａ地点を通過した後、ステージ３１は制御装置６の制御により図１２の軌跡を描きながら移動する。
図１２のように、下方向に２ライン間引き（Ｓ１１）、左から右方向に移動した後に（Ｓ１２）、上方向に１ライン間引く（Ｓ１３）。右から左方向に移動した後に（Ｓ１４）、下方向に２ライン間引き（Ｓ１５）、左から右方向に移動する（Ｓ１６）。このように上と下のライン移動を交互に繰り返し、電動ステージ４がサンプル全体を移動する。
【００７９】
本実施形態によれば、上と下のライン移動を交互に繰り返すことにより、ラインの抜けがなく、サンプル全体に対して満遍なく走査させるように、ステージ３１を移動させることができる。
【００８０】
また、走査ラインの間隔が狭い場合、走査ラインを間引くことで、電動ステージ４の方向転換は滑らかな方向転換となる。その結果、方向転換によるＧやステージの振動によるサンプルへの形状変化や位置ずれを防ぐことができる。
【００８１】
＜第３の実施形態＞
本実施形態では、円形状のサンプル全体を撮像するために、ステージを渦状に移動させる顕微鏡システムについて説明する。なお、本実施形態にかかる顕微鏡システムの構成は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００８２】
図１３は、本実施形態におけるステージ３１の移動経路を示す。Ａ地点に移動するまでの処理の流れは第１の実施形態と同様である。ステージ１を移動させることで光軸ＯＰがＡ地点を通過した後、制御装置６はステージ３１を図１３のような渦巻き状の軌跡で移動させる。同図において、各格子はステージ３１の停止時に撮像装置３により観察できる視野範囲である。
【００８３】
ステージ３１は、制御装置６の制御により滑らかな移動で渦巻状に外側から内側に向かう。渦巻状に外側から内側に向かうステージ３１の移動に際し、制御装置６は、ステージ３１の移動の線速度を一定に保つように制御する。
【００８４】
制御装置６の制御としては、以下のようになる。すなわち、ＣＰＵ６ａは、Ｘパルスジェネレータ６ｂ及びＹパルスジェネレータ６ｄにそれぞれ所定の駆動パラメータを書き込んで、Ｘステッピングモータ４２及びＹステッピングモータ４３を駆動させることにより、ステージ３１を渦巻き上に滑らかに移動させる。
【００８５】
このとき、ＣＰＵ６ａは、加速度センサ４４によりステージ３１にかかる加速度を監視し、ステージ３１の方向転換時のスピードが一定になるように、Ｘパルスジェネレータ６ｂ及びＹパルスジェネレータ６ｄを介して、Ｘステッピングモータ４２及びＹステッピングモータ４３を制御する。
【００８６】
本実施形態は、シャーレのような円形状のサンプルに対して有効である。なお、本実施形態ではステージが外側から中心に向かって移動する例を説明したが、内部から外側に向かって移動しても良い。
【００８７】
本実施形態によれば、渦巻き状の動きでステージが移動するため、円形状のサンプルに対して無駄な部分を移動せず、画像を取り込むことができ、急激な方向転換を行わないので軟らかいサンプルに対して、形状変化するようなダメージを与えることがなくなる。
【００８８】
以上より、本発明を使用することにより、ステージの方向転換、発進、停止時によるサンプルに対してのＧを弱めることができる。その結果、サンプル全体に対して走査する場合、軟らかいサンプルに対して形状変化や位置変化を起こさせるようなダメージを与えないようにステージを移動させることができる。
【００８９】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】第１の実施形態における顕微鏡システムの構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態における顕微鏡システムの内部構成の概要を示す図である。
【図３】第１の実施形態における電動ステージ４の上面図である。
【図４】第１の実施形態における電動ステージ駆動部４１の内部構成を示す。
【図５】第１の実施形態における制御装置６の内部構成の概要を示す。
【図６】第１の実施形態におけるステージ３１の移動経路を示す。
【図７】ステージ３１の方向転換時の様子を示す。
【図８】第１の実施形態における電動ステージ４の制御のフローを示す。
【図９】第１の実施形態における垂直方向のステージ３１の移動の様子を示す。
【図１０】第２の実施形態におけるステージ３１の移動経路を示す。
【図１１】図１０の方向転換による第ｎライン目から第（ｎ＋２）ライン目の走査ラインへのステージ３１の移動を示す。
【図１２】第２の実施形態（変形例）におけるステージ３１の移動経路を示す。
【図１３】第３の実施形態におけるステージ３１の移動経路を示す。
【符号の説明】
【００９１】
１      顕微鏡システム
２      顕微鏡
２ａ    対物レンズ
２ｂ    対物レンズ切換え装置
２ｃ    鏡筒
２ｄ    接眼レンズ
３      撮像装置
４      電動ステージ
５      ホストコンピュータ
６      制御装置
７      演算装置
８      記憶装置
９      入力装置
１０    出力装置
６ａ    ＣＰＵ
６ｂ    Ｘパルスジェネレータ
６ｃ    Ｘドライバ
６ｄ    Ｙパルスジェネレータ
６ｅ    Ｙドライバ
４１    電動ステージ駆動部
４２    Ｘステッピングモータ
４３    Ｙステッピングモータ
４４    加速度センサ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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