(57)【要約】【課題】環境制御装置のＯＮ／ＯＦＦ動作による撮影画像への影響を最小限に抑えることが可能な顕微鏡装置と、この顕微鏡装置の動作を制御するプログラム記録媒体を提供すること。【解決手段】顕微鏡本体と、前記顕微鏡のステージに配設され、細胞標本を培養する培養装置と、前記培養装置の環境条件を所定の状態に維持するための環境制御装置と、前記細胞標本の所定位置に対物レンズの焦点位置を維持するオートフォーカス装置と、前記細胞標本の所定位置の細胞像を撮影する撮像装置と、前記環境制御装置、前記オートフォーカス装置、および前記撮像装置の動作を制御する制御装置とを有し、前記細胞像を撮影する指示があったとき、前記制御装置は前記環境制御装置の制御動作を一時停止状態に設定したのち前記撮像装置に前記細胞像を撮影する指令を発することを特徴とする顕微鏡装置。【選択図】図１
2012150171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡本体と、
前記顕微鏡のステージに配設され、細胞標本を培養する培養装置と、
前記培養装置の環境条件を所定の状態に維持するための環境制御装置と、
前記細胞標本の所定位置に対物レンズの焦点位置を維持するオートフォーカス装置と、
前記細胞標本の所定位置の細胞像を撮影する撮像装置と、
前記環境制御装置、前記オートフォーカス装置、および前記撮像装置の動作を制御する制御装置とを有し、
前記細胞像を撮影する指示があったとき、前記制御装置は前記環境制御装置の制御動作を一時停止状態に設定したのち前記撮像装置に前記細胞像を撮影する指令を発することを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項２】
前記環境条件は、温度、湿度、ガス濃度を含むことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記一時停止状態に設定したとき、前記オートフォーカス装置の制御を停止することを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記一時停止状態において前記環境制御装置の制御動作を一時保持することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記環境制御装置の環境変化量が所定の変動幅内にあるときに前記一時停止状態を設定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記環境装置の前記制御動作と前記環境変化量の関係を予め記録したテーブルを有し、
前記制御装置は、前記テーブルに基き前記環境変化量が所定の変動幅内となるときに前記環境制御装置の制御動作を一時停止状態に設定し、前記撮像装置に前記細胞像を撮影する指令を発することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項７】
顕微鏡本体と、
前記顕微鏡のステージに配設され、細胞標本を培養する培養装置と、
前記培養装置の環境条件を所定の状態に維持するための環境制御装置と、
前記細胞標本の所定位置に対物レンズの焦点位置を維持するオートフォーカス装置と、
前記細胞標本の所定位置の細胞像を撮影する撮像装置と、
前記環境制御装置、前記オートフォーカス装置、および前記撮像装置の動作を制御する制御装置とを具備する顕微鏡装置の制御プログラム記録媒体であって、
前記細胞像の撮影を指示されたとき、
前記環境装置の制御動作を一時停止状態に設定するステップと、
前記一時停止状態に設定したのち、前記撮像装置に前記細胞像の撮影開始の指示をするステップと、
所定の撮影が終了したのち前記一時停止状態を解除して前記環境装置の制御動作を開始するステップと、
を前記制御装置に実行させることを特徴とする制御プログラム記録媒体。
【請求項８】
前記細胞像の撮影を指示されたとき、
前記オートフォーカス装置の動作を停止するステップと、
所定の撮影が終了したのち前記オートフォーカス装置の動作を開始するステップとを更に前記制御装置に実行させることを特徴とする請求項７に記載の制御プログラム記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡装置と、この顕微鏡装置の動作を制御する制御プログラム記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生物細胞を顕微鏡のステージに配設された培養装置で温度、湿度、および炭酸ガス濃度等を制御し、細胞を培養しながら培養途中の細胞像を撮影する顕微鏡装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７−３２８１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の顕微鏡装置では、培養装置の環境制御を行っている最中に細胞像を撮影することが行われている。環境制御装置のＯＮ／ＯＦＦ動作が行われた際、顕微鏡を構成する筐体部材や光学部材に熱膨張や収縮が発生することで細胞標本の位置が変動し、撮影された細胞像が位置ずれを起こすという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みて行われたものであり、環境制御装置のＯＮ／ＯＦＦ動作による撮影画像への影響を最小限に抑えることが可能な顕微鏡装置と、この顕微鏡装置の動作を制御するプログラム記録媒体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】
上記課題を解決するため、本発明は、顕微鏡本体と、前記顕微鏡のステージに配設され、細胞標本を培養する培養装置と、前記培養装置の環境条件を所定の状態に維持するための環境制御装置と、前記細胞標本の所定位置に対物レンズの焦点位置を維持するオートフォーカス装置と、前記細胞標本の所定位置の細胞像を撮影する撮像装置と、前記環境制御装置、前記オートフォーカス装置、および前記撮像装置の動作を制御する制御装置とを有し、前記細胞像を撮影する指示があったとき、前記制御装置は前記環境制御装置の制御動作を一時停止状態に設定したのち前記撮像装置に前記細胞像を撮影する指令を発することを特徴とする顕微鏡装置を提供する。
【０００７】
また本発明は、顕微鏡本体と、前記顕微鏡のステージに配設され、細胞標本を培養する培養装置と、前記培養装置の環境条件を所定の状態に維持するための環境制御装置と、前記細胞標本の所定位置に対物レンズの焦点位置を維持するオートフォーカス装置と、前記細胞標本の所定位置の細胞像を撮影する撮像装置と、前記環境制御装置、前記オートフォーカス装置、および前記撮像装置の動作を制御する制御装置とを具備する顕微鏡装置の制御プログラム記録媒体であって、前記細胞像の撮影を指示されたとき、前記環境装置の制御動作を一時停止状態に設定するステップと、前記一時停止状態に設定したのち、前記撮像装置に前記細胞像の撮影開始の指示をするステップと、所定の撮影が終了したのち前記一時停止状態を解除して前記環境装置の制御動作を開始するステップと、を前記制御装置に実行させることを特徴とする制御プログラム記録媒体を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、環境制御装置のＯＮ／ＯＦＦ動作による撮影画像への影響を最小限に抑えることが可能な顕微鏡装置と、この顕微鏡装置の動作を制御するプログラム記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る顕微鏡装置の構成図。
【図２】本顕微鏡装置における第１実施例の細胞像撮影手順を示すフローチャート。
【図３】本顕微鏡装置における第２実施例の細胞像撮影手順を示すフローチャート。
【図４】本顕微鏡装置における第３実施例の細胞像撮影手順を示すフローチャート。
【図５】環境制御中の培養チャンバ内の温度変化を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本願の実施形態にかかる顕微鏡装置について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、発明の理解を容易にするためのものに過ぎず、本願発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な付加・置換等を施すことを排除することは意図していない。
【００１１】
図１において、実施形態に係る顕微鏡装置１は、顕微鏡本体１０と、顕微鏡本体１０に取り付けられたカメラ３０と、後述する培養チャンバ４０内の環境条件を制御する環境制御装置である温度制御回路４２、湿度制御系４３、および雰囲気ガス濃度制御系４４と、オートフォーカス装置５０（以後、ＡＦ装置と記す）の被検物への合焦状態を制御するオートフォーカス制御回路５２（以後、ＡＦ制御回路と記す）、顕微鏡本体１０の光学素子を制御する光学系制御回路６２と、カメラ３０を制御するカメラ制御回路３２と、これら制御回路を統制する制御マイコン７０と、制御マイコン７０に各種指令を与えるＰＣ８０と、ＰＣ８０に接続された画像表示装置８２と、キーボード８８やマウス８９等の入力デバイスとから構成されている。
【００１２】
顕微鏡本体１０は、倒立型顕微鏡であってステージ１１には細胞標本１２を覆い雰囲気を所定の環境条件（温度、湿度、ガス濃度）に維持する培養チャンバ４０が載置されている。
【００１３】
この培養チャンバ４０には、温度を制御するための不図示のヒータと温度検出器が内蔵されており、温度検出器の出力に基き培養チャンバ４０内が所定の温度に維持されるようにヒータが温度制御回路４２によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。
【００１４】
また、培養チャンバ４０は、配管によって湿度制御系４３に接続されている。湿度制御系４３には、不図示の加湿装置が設けられ、培養チャンバ４０内に導入される後述する炭酸ガスを含む空気の湿度が所定の湿度に制御される。培養チャンバ４０内の湿度は、不図示の湿度センサーによって検出されて湿度制御系４３が湿度を制御する。
【００１５】
また、培養チャンバ４０は、配管によって雰囲気ガス濃度制御系４４に接続されている。雰囲気ガス濃度制御系４４には、不図示のガスボンベ（例えば、炭酸ガスボンベなど）や減圧調整弁などが配置され、ここからのガスが前記加湿装置を通じて加温および加湿されて培養チャンバ４０に送られる。培養チャンバ４０内のガス濃度は不図示のガスセンサーによって検出され、雰囲気ガス濃度制御系４４によってガス濃度が制御される。
【００１６】
また培養チャンバ４０の上方には、細胞標本１２を照明する透過照明光学系１３が配置されている。ステージ１１の下方には、複数の対物レンズ１４を光路に交換可能にするレボルバ１５が配置されている。
【００１７】
またレボルバ１５の像側には、対物レンズ１４の焦点位置に細胞標本１２の所定位置を合焦させこの状態を維持するためのＡＦ装置５０が配置されている。本実施形態で使用されるＡＦ装置５０は、所謂パーフェクトフォーカス方式（以後ＰＦ方式と記す）である。なお、ＰＦ方式の詳細については公知であり詳細な説明を省略する。なお、ＡＦ装置４０としては、上記ＰＦ方式以外の方式を使用することも可能である。そして、ＡＦ装置５０の制御は、ＡＦ制御回路５２で行われ、細胞標本１２の所定位置に対物レンズ１４の焦点位置を維持する。
【００１８】
また、ＡＦ装置５０の像側には、蛍光観察時のための励起照明光学系６０が配置され、対物レンズ１４からの光軸と励起照明光学系６０の光軸の交差する位置には公知の蛍光フィルタキュブ６４が配置されている。励起照明光学系６０には、励起波長の選択のための回折光学系６５等が配置され、光学系制御回路６２で光軸に対する傾斜等の制御が行われる。なお、光学系制御回路６２で制御される光学素子としては、回折光学系６５以外の部材も同様に制御できることは言うまでもない。
【００１９】
対物レンズ１４で集光された細胞標本１２からの光は、結像光学系１７中に挿脱可能に配置されたプリズム部材１８で反射されて接眼レンズ１６に送られ観察者に肉眼で観察される。また、プリズム部材１８を結像光学系１７から外すことで、細胞標本１２からの光は、カメラ３０に結像して細胞等の標本像が撮影される。カメラ３０の露光タイミング、露光時間等の制御はカメラ制御回路３２で制御される。また、カメラ３０で撮影された細胞標本１２の画像は、カメラ制御回路３２を介して制御マイコン７０に送られ、所定の画像処理が施されたのちＰＣ８０を介して画像表示装置８２に表示されると共に、ＰＣ８０に接続されているメモリ８３に記録される。メモリ８３に記録保存された細胞標本１２の画像は、ＰＣ８０を使って各種の画像処理の実行や、処理した結果を画像表示装置８２を介して観察者が観察することができる。
【００２０】
このような構成により、本実施形態に係る顕微鏡装置１が構成されている。本顕微鏡装置１を用いて、培養チャンバ４０内に配置された細胞標本１２を環境条件、例えば、温度３７℃、相対湿度９５％ＲＨ、炭酸ガス濃度５％に維持して培養しつつ標本像の変化をカメラ３０で取得する場合、培養チャンバ４０の環境条件を維持するための温度制御回路４２、湿度制御系４３、及び雰囲気ガス濃度制御系４４の制御動作（ＯＮ／ＯＦＦ動作）によって主に温度が変化する。
【００２１】
この温度の変化は、顕微鏡本体１０に伝達され、対物レンズ１２、ＡＦ装置５０、励起照明光学系６０の回折光学系６５などに伝達される。この結果、温度の変化によって細胞標本１２からカメラ３０までの結像光学系１７に変動が発生して、所望の標本画像が取得困難となることがある。本顕微鏡装置１は、環境制御系の変動が最小限の状態で標本画像を取得することを可能にするものである。
【００２２】
以下、顕微鏡装置１を用いた標本画像の取得手順についてフローチャートを参照しつつ説明する。
【００２３】
（第１実施例）
図２は、第１実施例にかかる細胞像撮影手順を示すフローチャートであり、各ステップに沿って説明する。この第１実施例は、観察者が手動で標本画像を取得するときのフローである。
【００２４】
（ステップＳ１）
顕微鏡装置１の培養チャンバ４０内に細胞標本１２を入れたディッシュなどを配置して観察者が細胞標本１２の観察位置に対物レンズ１２を合焦させる。
【００２５】
（ステップＳ２）
観察者が観察位置に合焦させたのち、入力デバイス（８８，８９）によりＡＦ動作開始指示が、ＰＣ８０、制御マイコン７０を介してＡＦ制御回路５２に伝達されてＡＦ装置５０の制御動作が開始される。ＡＦ制御が開始されることで、対物レンズ１４の焦点位置が所定の合焦位置（焦点深度内で）に維持される。
【００２６】
（ステップＳ３）
環境条件維持のため、温度制御回路４２、湿度制御系４３、雰囲気ガス濃度制御系４４が制御動作を開始する。制御動作の開始は、入力デバイスからの環境制御動作開始指示をＰＣ８０、制御マイコン７０を介して伝達することで開始する。以後、培養チャンバ４０の内部は所定の環境条件（３７℃、９５％ＲＨ、ＣＯ２：５％）に維持される。
【００２７】
（ステップＳ４）
環境条件が所定の環境条件に達したのち、制御マイコン７０は、観察者からの標本画像撮影指示があるまで環境条件を維持しつつ待機する。そして、観察者が入力デバイス（８８または８９）から標本画像撮影指示をＰＣ８０に与えると制御マイコン７０は次のステップＳ５を実行する。
【００２８】
（ステップＳ５）
制御マイコン７０は、ＰＣ８０からの撮影指示に基き、温度制御回路４２、湿度制御系４３、および雰囲気ガス濃度制御系４４に対して、環境条件制御動作の停止指示をする。ここで、停止指示とは、環境条件をほぼ一定に保つように各制御部でＯＮ／ＯＦＦ動作を通常行っているが、このＯＮ／ＯＦＦ動作を次の指令があるまで行わないように一時的に停止することである。このときには、例えば温度が所定の閾値温度に対して上がりすぎたり下がりすぎたりした時でも培養チャンバ内に配置されたヒータのＯＮ／ＯＦＦ動作が停止される。湿度制御系４３、雰囲気ガス濃度制御系４４も同様にＯＮ／ＯＦＦ制御が停止される。この状態では培養チャンバ４０内の雰囲気状態は徐々に変化するけれども、撮影時間何における条件の変化量はごく僅かであり取得する標本画像への変化もほとんど生じない程度のものである。
【００２９】
（ステップＳ６）
同時に制御マイコン７０は、ＡＦ制御回路５２にＡＦ制御動作の停止を指示し、ＡＦ装置５０はこのときの合焦状態を維持する。この状態では、焦点位置は徐々に変化するけれども、撮影時間何における条件の変化量はごく僅かであり取得する標本画像への変化もほとんど生じない程度のものである。
【００３０】
（ステップＳ７）
制御マイコン７０は、カメラ制御回路３２に撮影指示を与え、カメラ３０が標本画像を撮影する。撮影が終了したのち、カメラ制御回路３２は制御マイコン７０に撮影が終了したことを伝達する
（ステップＳ８）
制御マイコン７０は、ＡＦ制御回路５２にＡＦ装置５０のＡＦ制御動作開始を指令する。ＡＦ制御回路５２は、この指令を受けて再びＡＦ装置５０の動作を開始する。
【００３１】
（ステップＳ９）
制御マイコン７０は、温度制御回路４２、湿度制御系４３、および雰囲気ガス濃度制御系４４に対して、制御動作を開始する指令を伝達する。この指令を受けた温度制御回路４２、湿度制御系４３、および雰囲気ガス濃度制御系４４は、再び環境制御動作を開始する。
【００３２】
以上で、観察者が標本画像の撮影指示を与えたときの標本画像取得動作が終了する。
【００３３】
このように、第１実施例では、本顕微鏡装置１は観察者の指示により標本画像を取得するとき、ＡＦ装置５０の制御動作、温度制御回路４２、湿度制御系４３、および雰囲気ガス濃度制御系４４の制御動作を撮影が終了するまで一時的に停止する。この結果、本顕微鏡装置１は、各制御動作が動作している時に生じる温度変動による撮影画像への影響を最小限にすることができる。
【００３４】
また、同時にＡＦ装置５０の制御動作も停止することで、標本画像の撮影中に合焦位置の変動を最小限にすることができる。一般的にＡＦ制御動作を行っている場合、合焦位置がＡＦ制御位置の上限または下限位置を超えるとＡＦ装置５０は、対物レンズ１２を上下動して焦点位置を変更する動作を行う。このためＡＦ制御動作を行っていると、撮影開始時点の位置（例えば、下限位置付近）から撮影終了時点の位置（例えば、上限値付近）に変化することがあり、取得した標本画像に位置ずれした画像が含まれることになる。本顕微鏡装置１では、標本画像の撮影中にＡＦ制御動作を一時停止するため、下限付近であれば下限付近の標本画像のみを取得することができ、位置ずれした画像を含むことがないようにできる。
【００３５】
（第２実施例）
図３は、細胞像撮影手順の第２実施例を示すフローチャートであり、各ステップに沿って説明する。この第２実施例は、第１実施例の変形例であり、標本画像をタイムラプス撮影法で行うことを可能にするフローである。なお、第１実施例と同様の処理を行うステップは同じ符号を付し説明する。
【００３６】
（ステップ０）
観察者は、入力デバイス（８８または８９）から、環境制御条件、カメラ撮影条件、およびタイムラプス撮影条件をＰＣ８０に入力する。なお、入力は画像表示装置８２に表示されたＧＵＩから行う。
続いて、第１の例のステップＳ１〜ステップＳ７を実行し、最初の位置における標本画像を取得し、メモリ８３に保存する。このとき、画像と共にそれぞれのポイントの位置座標（ＸＹＺ座標）や合焦条件等を併せて保存する。
【００３７】
（ステップＳ１）
顕微鏡装置１の培養チャンバ４０内に細胞標本１２を入れたディッシュなどを配置して観察者が細胞標本１２の観察位置に対物レンズ１２を合焦させる。
【００３８】
（ステップＳ２）
観察者が観察位置に合焦させたのち、入力デバイス（８８，８９）によりＡＦ動作開始指示が、ＰＣ８０、制御マイコン７０を介してＡＦ制御回路５２に伝達されてＡＦ装置５０の制御動作が開始される。ＡＦ制御が開始されることで、対物レンズ１４の焦点位置が所定の合焦位置（焦点深度内で）に維持される。
【００３９】
（ステップＳ３）
環境条件維持のため、温度制御回路４２、湿度制御系４３、雰囲気ガス濃度制御系４４が制御動作を開始する。制御動作の開始は、入力デバイスからの環境制御動作開始指示をＰＣ８０、制御マイコン７０を介して伝達することで開始する。以後、培養チャンバ４０の内部は所定の環境条件（３７℃、９５％ＲＨ、ＣＯ２：５％）に維持される。
【００４０】
（ステップＳ４）
環境条件が所定の環境条件に達したのち、制御マイコン７０は、観察者からの標本画像撮影指示があるまで環境条件を維持しつつ待機する。そして、ＰＣ８０がタイムラプス動作等に従って制御マイコン７０に標本画像撮影指示を与えると制御マイコン７０は次のステップＳ５を実行する。
【００４１】
（ステップＳ５）
制御マイコン７０は、ＰＣ８０からの撮影指示に基き、温度制御回路４２、湿度制御系４３、および雰囲気ガス濃度制御系４４に対して、環境条件制御動作の停止指示をする。ここで、停止指示とは、環境条件をほぼ一定に保つように各制御部でＯＮ／ＯＦＦ動作を通常行っているが、このＯＮ／ＯＦＦ動作を次の指令があるまで行わないように一時的に停止することである。このときには、例えば温度が所定の閾値温度に対して上がりすぎたり下がりすぎたりした時でも培養チャンバ内に配置されたヒータのＯＮ／ＯＦＦ動作が停止される。湿度制御系４３、雰囲気ガス濃度制御系４４も同様にＯＮ／ＯＦＦ制御が停止される。この状態では培養チャンバ４０内の雰囲気状態は徐々に変化するけれども、撮影時間何における条件の変化量はごく僅かであり取得する標本画像への変化もほとんど生じない程度のものである。
【００４２】
（ステップＳ６）
同時に制御マイコン７０は、ＡＦ制御回路５２にＡＦ制御動作の停止を指示し、ＡＦ装置５０はこのときの合焦状態を維持する。この状態では、焦点位置は徐々に変化するけれども、撮影時間何における条件の変化量はごく僅かであり取得する標本画像への変化もほとんど生じない程度のものである。
【００４３】
（ステップＳ７）
制御マイコン７０は、カメラ制御回路３２に撮影指示を与え、カメラ３０が標本画像を撮影する。撮影が終了したのち、カメラ制御回路３２は制御マイコン７０に撮影が終了したことを伝達する
（ステップＳ１１）
制御マイコン７０は、複数のポイントの撮影が指示されているか、指示されているとしたら全てのポイントの撮影が終了したか否かを判定する。全ポイントの撮影が終了していない時は、ステップＳ１２にジャンプし、全てのポイントの撮影が終了しているときはステップＳ１３にジャンプする。
【００４４】
（ステップＳ１２）
制御マイコン７０は、保存してある次のポイント座標情報に基き顕微鏡装置１の不図示の制御部にステージ１１の移動指示を与え、ステージ１１を次のポイント位置が光軸上に来るように移動する。以後、ステップＳ７からステップＳ１１を実行して、次のポイント位置の標本画像を取得する。そして、ステップＳ７〜Ｓ１１を継続することで設定されている全ポイントの標本画像を取得する。
【００４５】
（ステップ１３）
制御マイコン７０は、一つのタイムラプスタイミング（以後、ラウンドという）における全ポイントの標本画像の取得が完了したら、次のラウンドの有無を判定し、残りラウンドがある場合には、ステップＳ８ａにジャンプし、全ラウンド終了している時は、ステップＳ８にジャンプする。
【００４６】
（ステップＳ８ａ）
このステップは、第１実施例のステップＳ８と同様のステップを実行する。制御マイコン７０は、ＡＦ制御回路５２にＡＦ装置５０のＡＦ制御動作開始を指令する。ＡＦ制御回路５２は、この指令を受けて再びＡＦ装置５０の動作を開始する。
【００４７】
（ステップＳ１４）
制御マイコン７０は、次のラウンドの最初の撮影ポイントに光軸を一致させるように、保存されているポイント座標情報に基き顕微鏡装置１の不図示の制御部にステージ１１移動指示を与える。この指令の基き、ステージ１１は撮影ポイントに光軸を一致させる。
【００４８】
（ステップＳ９ａ）
このステップは、第１実施例のステップＳ９と同様のステップを実行する。制御マイコン７０は、温度制御回路４２、湿度制御系４３、および雰囲気ガス濃度制御系４４に対して、制御動作を開始する指令を伝達する。この指令を受けた温度制御回路４２、湿度制御系４３、および雰囲気ガス濃度制御系４４は、再び環境制御動作（ＯＮ／ＯＦＦ動作）を開始する。その後ステップＳ４でタイムラプス時間が経過するまで待機する。
【００４９】
（ステップＳ８）
制御マイコン７０は、ＡＦ制御回路５２にＡＦ装置５０のＡＦ制御動作開始を指令する。ＡＦ制御回路５２は、この指令を受けて再びＡＦ装置５０の動作を開始する。
【００５０】
（ステップＳ９）
制御マイコン７０は、温度制御回路４２、湿度制御系４３、および雰囲気ガス濃度制御系４４に対して、制御動作を開始する指令を伝達する。この指令を受けた温度制御回路４２、湿度制御系４３、および雰囲気ガス濃度制御系４４は、再び環境制御動作を開始する。
【００５１】
以上で、観察者が複数ポイントの標本画像をタイムラプス撮影する撮影指示をしたときの標本画像取得動作が終了する。
【００５２】
このように、第２実施例では、本顕微鏡装置１は各ポイントでの標本画像を取得するとき、ＡＦ装置の制御動作、温度制御回路４２、湿度制御系４３、および雰囲気ガス濃度制御系４４の制御動作を撮影が終了するまで一時的に停止する。この結果、本顕微鏡装置は、各制御動作が動作している時に生じる温度変動による撮影画像への影響を最小限にすることができる。
【００５３】
また、同時にＡＦ装置６０の制御動作も停止することで、標本画像の撮影中に合焦位置の変動を最小限にすることができる。ＡＦ制御動作を停止する理由は第１の例と同様であり説明を省略する。
【００５４】
（第３実施例）
図４は、細胞像撮影手順の第３実施例を示すフローチャートであり、各ステップに沿って説明する。この第３実施例は、第２実施例の変形例であり、標本画像をタイムラプス撮影法で行い、かつ環境変化が所定置以下の場合に撮影することを可能にするフローである。なお、第１、２実施例と同様の処理を行うステップは同じ符号を付し説明する。
【００５５】
（ステップ０）
観察者は、入力デバイス（８８または８９）から、環境制御条件、カメラ撮影条件、およびタイムラプス撮影条件をＰＣ８０に入力する。なお、入力は画像表示装置８２に表示されたＧＵＩから行う。
続いて、第１の例のステップＳ１〜ステップＳ７を実行し、最初の位置における標本画像を取得し、メモリ８３に保存する。このとき、画像と共にそれぞれのポイントの位置座標（ＸＹＺ座標）や合焦条件等を併せて保存する。
【００５６】
（ステップＳ１）
顕微鏡装置１の培養チャンバ４０内に細胞標本１２を入れたディッシュなどを配置して観察者が細胞標本１２の観察位置に対物レンズ１２を合焦させる。
【００５７】
（ステップＳ２）
観察者が観察位置に合焦させたのち、入力デバイス（８８，８９）によりＡＦ動作開始指示が、ＰＣ８０、制御マイコン７０を介してＡＦ制御回路５２に伝達されてＡＦ装置５０の制御動作が開始される。ＡＦ制御が開始されることで、対物レンズ１４の焦点位置が所定の合焦位置（焦点深度内で）に維持される。
【００５８】
（ステップＳ３）
環境条件維持のため、温度制御回路４２、湿度制御系４３、雰囲気ガス濃度制御系４４が制御動作を開始する。制御動作の開始は、入力デバイスからの環境制御動作開始指示をＰＣ８０、制御マイコン７０を介して伝達することで開始する。以後、培養チャンバ４０の内部は所定の環境条件（３７℃、９５％ＲＨ、ＣＯ２：５％）に維持される。
【００５９】
（ステップＳ４）
環境条件が所定の環境条件に達したのち、制御マイコン７０は、観察者からの標本画像撮影指示があるまで環境条件を維持しつつ待機する。そして、ＰＣ８０がタイムラプス動作等に従って制御マイコン７０に標本画像撮影指示を与えると制御マイコン７０は次のステップＳ２０を実行する。
【００６０】
（ステップＳ２０）
制御マイコン７０は、ＰＣ８０から撮影指示を受けた時、環境条件値の変化、例えば温度の変化が所定の範囲内になるまで撮影開始を待機する。一般に環境制御を行っている系では、図５に示すように、温度は目標値を挟んで上下に正弦波状に振動している。そして、正弦波状のうち上限値近傍Ａあるいは下限値近傍Ｂの範囲では時間あたりの温度変化は小さく、範囲Ａ〜Ｂあるいは範囲Ｂ〜Ａの領域Ｃでは、時間あたりの温度変化が大きい。そこで、制御マイコン７０は、温度制御回路４２を介して取得した培養チャンバ４０内の温度変化を正弦波状のパターンとしてメモリ８３に保存しておき、撮影指示があった時に培養チャンバ４０内の温度がＡ〜Ｃのどの領域にあるかを判定し、領域Ｃにある場合には待機し、領域Ａまたは領域Ｂにある場合のみステップ５以降を実行するように制御する。なお、制御マイコン７０は、上記温度変化を常時計測して判定に使用してもよいし、予め温度の時間的変化パターンを計測しテーブル等に記憶しておいて、計測された温度値から撮影の可否を判定するようにしても良い。
【００６１】
制御マイコン７０は、ＰＣ８０からの撮影指示に基き、温度制御回路４２、湿度制御系４３、および雰囲気ガス濃度制御系４４に対して、環境条件制御動作の停止指示をする。ここで、停止指示とは、環境条件をほぼ一定に保つように各制御部でＯＮ／ＯＦＦ動作を通常行っているが、このＯＮ／ＯＦＦ動作を次の指令があるまで行わないように一時的に停止することである。このときには、例えば温度が所定の閾値温度に対して上がりすぎたり下がりすぎたりした時でも培養チャンバ内に配置されたヒータのＯＮ／ＯＦＦ動作が停止される。湿度制御系４３、雰囲気ガス濃度制御系４４も同様にＯＮ／ＯＦＦ制御が停止される。この状態では培養チャンバ４０内の雰囲気状態は徐々に変化するけれども、撮影時間何における条件の変化量はごく僅かであり取得する標本画像への変化もほとんど生じない程度のものである。
【００６２】
（ステップＳ６）
同時に制御マイコン７０は、ＡＦ制御回路５２にＡＦ制御動作の停止を指示し、ＡＦ装置５０はこのときの合焦状態を維持する。この状態では、焦点位置は徐々に変化するけれども、撮影時間何における条件の変化量はごく僅かであり取得する標本画像への変化もほとんど生じない程度のものである。
【００６３】
（ステップＳ７）
制御マイコン７０は、カメラ制御回路３２に撮影指示を与え、カメラ３０が標本画像を撮影する。撮影が終了したのち、カメラ制御回路３２は制御マイコン７０に撮影が終了したことを伝達する
（ステップＳ１１）
制御マイコン７０は、複数のポイントの撮影が指示されているか、指示されているとしたら全てのポイントの撮影が終了したか否かを判定する。全ポイントの撮影が終了していない時は、ステップＳ１２にジャンプし、全てのポイントの撮影が終了しているときはステップＳ１３にジャンプする。
【００６４】
（ステップＳ１２）
制御マイコン７０は、保存してある次のポイント座標情報に基き顕微鏡装置１の不図示の制御部にステージ１１の移動指示を与え、ステージ１１を次のポイント位置が光軸上に来るように移動する。以後、ステップＳ７からステップＳ１１を実行して、次のポイント位置の標本画像を取得する。そして、ステップＳ７〜Ｓ１１を継続することで設定されている全ポイントの標本画像を取得する。
【００６５】
（ステップ１３）
制御マイコン７０は、一つのタイムラプスタイミング（以後、ラウンドという）における全ポイントの標本画像の取得が完了したら、次のラウンドの有無を判定し、残りラウンドがある場合には、ステップＳ８ａにジャンプし、全ラウンド終了している時は、ステップＳ８にジャンプする。
【００６６】
（ステップＳ８ａ）
このステップは、第１実施例のステップＳ８と同様のステップを実行する。制御マイコン７０は、ＡＦ制御回路５２にＡＦ装置５０のＡＦ制御動作開始を指令する。ＡＦ制御回路５２は、この指令を受けて再びＡＦ装置５０の動作を開始する。
【００６７】
（ステップＳ１４）
制御マイコン７０は、次のラウンドの最初の撮影ポイントに光軸を一致させるように、保存されているポイント座標情報に基き顕微鏡装置１の不図示の制御部にステージ１１移動指示を与える。この指令の基き、ステージ１１は撮影ポイントに光軸を一致させる。
【００６８】
（ステップＳ９ａ）
このステップは、第１実施例のステップＳ９と同様のステップを実行する。制御マイコン７０は、温度制御回路４２、湿度制御系４３、および雰囲気ガス濃度制御系４４に対して、制御動作を開始する指令を伝達する。この指令を受けた温度制御回路４２、湿度制御系４３、および雰囲気ガス濃度制御系４４は、再び環境制御動作（ＯＮ／ＯＦＦ動作）を開始する。その後ステップＳ４でタイムラプス時間が経過するまで待機する。
【００６９】
（ステップＳ８）
制御マイコン７０は、ＡＦ制御回路５２にＡＦ装置５０のＡＦ制御動作開始を指令する。ＡＦ制御回路５２は、この指令を受けて再びＡＦ装置５０の動作を開始する。
【００７０】
（ステップＳ９）
制御マイコン７０は、温度制御回路４２、湿度制御系４３、および雰囲気ガス濃度制御系４４に対して、制御動作を開始する指令を伝達する。この指令を受けた温度制御回路４２、湿度制御系４３、および雰囲気ガス濃度制御系４４は、再び環境制御動作を開始する。
【００７１】
以上で、観察者が複数ポイントの標本画像をタイムラプス撮影する撮影指示をしたときの標本画像取得動作が終了する。
【００７２】
このように、第３実施例では、本顕微鏡装置１は各ポイントでの標本画像を取得するとき、ＡＦ装置の制御動作、温度制御回路４２、湿度制御系４３、および雰囲気ガス濃度制御系４４の制御動作を撮影が終了するまで一時的に停止する。また、撮影指示があった時、培養チャンバ４０内の温度変化が小さいか否かを判定して撮影指示をだすように構成している。この結果、本顕微鏡装置は、各制御動作が動作している時に生じる温度変動による撮影画像への影響をより小さくすることができる。
【００７３】
また、同時にＡＦ装置６０の制御動作も停止することで、標本画像の撮影中に合焦位置の変動を最小限にすることができる。ＡＦ制御動作を停止する理由は第１、２の例と同様であり説明を省略する。
【００７４】
以上述べたように、本実施形態にかかる顕微鏡装置は、環境制御装置のＯＮ／ＯＦＦ動作による撮影画像への影響を最小限に抑えることができる。
【符号の説明】
【００７５】
１      顕微鏡装置
１０    顕微鏡本体
１１    ステージ
１２    細胞標本
１３    照明光学系
１４    対物レンズ
１５    レボルバ
１６    接眼レンズ
１７    観察光学系
１８    プリズム
３０    カメラ
３２    カメラ制御回路
４０    培養チャンバ
４２    温度制御回路
４３    湿度制御系
４４    雰囲気ガス濃度制御系
５０    ＡＦ装置
５２    ＡＦ制御回路
６０    励起照明光学系
６２    光学系制御回路
６５    回折光学系
７０    制御マイコン
８０    ＰＣ
８２    画像表示装置
８３    メモリ
８８    キーボード
８９    マウス
【図１】
2012150171.tif 000003
【図２】
2012150171.tif 000004
【図３】
2012150171.tif 000005
【図４】
2012150171.tif 000006
【図５】
2012150171.tif 000007