(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光ビームを標本に照射し、搭載される走査機構により前記標本面を前記光ビームで二次元走査し、前記標本からの少なくとも蛍光、反射光、又は透過光を光電変換により電気信号に変換して画像データを取得する走査型レーザ顕微鏡における前記走査機構の駆動波形データ生成方法であって、
前記走査機構の機種を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにて検出された機種に対応する前記走査機構の動作特性に関する特性データを取得する特性データ取得ステップと、
前記標本面を二次元走査する際の少なくとも走査範囲又は走査スピードを含む走査条件を取得する走査条件取得ステップと、
前記特性データ取得ステップにて取得された特性データと前記走査条件取得ステップにて取得された走査条件とに基づいて前記走査機構の駆動波形データを生成する生成ステップと、
を含むことを特徴とする走査型レーザ顕微鏡における走査機構の駆動波形データ生成方法。
【請求項２】
前記特性データ取得ステップでは、
少なくとも前記走査型レーザ顕微鏡の起動時、初期化時、又は走査開始時に、前記走査型レーザ顕微鏡に備えられた記録媒体に記録されている前記走査機構の特性データを取得する、
ことを特徴とする請求項１記載の走査型レーザ顕微鏡における走査機構の駆動波形データ生成方法。
【請求項３】
前記生成ステップでは、
生成される駆動波形データの中心が標本画像取得用周期信号の中心に一致するように、前記走査機構の偏向角の偏向範囲の中心を基準にして前記駆動波形データの生成を行う、
ことを特徴とする請求項１記載の走査型レーザ顕微鏡における走査機構の駆動波形データ生成方法。
【請求項４】
光源からの光ビームを標本に照射し、搭載される走査機構により前記標本面を前記光ビームで二次元走査し、前記標本からの少なくとも蛍光、反射光、又は透過光を光電変換により電気信号に変換して画像データを取得する走査型レーザ顕微鏡であって、
前記走査機構の機種を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された機種に対応する前記走査機構の動作特性に関する特性データを取得する特性データ取得手段と、
前記標本面を二次元走査する際の少なくとも走査範囲又は走査スピードを含む走査条件を取得する走査条件取得手段と、
前記特性データ取得手段により取得された特性データと前記走査条件取得手段により取得された走査条件とに基づいて前記走査機構の駆動波形データを生成する生成手段と、
を含むことを特徴とする走査型レーザ顕微鏡。
【請求項５】
光源からの光ビームを標本に照射し、搭載される走査機構により前記標本面を前記光ビームで二次元走査し、前記標本からの少なくとも蛍光、反射光、又は透過光を光電変換により電気信号に変換して画像データを取得する走査型レーザ顕微鏡における前記走査機構の駆動波形データの生成制御をコンピュータに実行させる制御プログラムであって、
前記走査機構の機種を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにて検出された機種に対応する前記走査機構の動作特性に関する特性データを取得する特性データ取得ステップと、
前記標本面を二次元走査する際の少なくとも走査範囲又は走査スピードを含む走査条件を取得する走査条件取得ステップと、
前記特性データ取得ステップにて取得された特性データと前記走査条件取得ステップにて取得された走査条件とに基づいて前記走査機構の駆動波形データを生成する生成ステップと、
を前記コンピュータに実行させる制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走査型レーザ顕微鏡に搭載された走査機構を駆動するための駆動波形データを、その走査機構の動作特性データ等に基づいて自動生成する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ビームを標本面において二次元的に走査させ、標本からの蛍光、透過光、或いは反射光等を光電変換により電気信号に変換し、その標本に応じた画像データを取得する走査型レーザ顕微鏡が知られている。
【０００３】
この走査型レーザ顕微鏡に搭載される走査機構としては、ガルパノメータスキャナが広く用いられている。このガルバノメータスキャナは、システム（システムコントローラ）内に登録（記録）されている駆動波形データに基づいて駆動され、その駆動波形データは、搭載されているガルバノメータスキャナの周波数特性、電流特性、及び遅延特性等の動作特性と走査範囲や走査スピード等の走査条件等に基づいて作成されたものである。そのため、搭載されるガルバノメータスキャナの機種が変更されると、それまでシステム内に登録されていた駆動波形データを全て破棄し、新たに搭載されたガルバノメータスキャナの動作特性等に基づいて新たに駆動波形データを作成し直し、そのシステム内に再び登録させる必要があった。従って、搭載されるガルバノメータスキャナの機種が変更される毎に、駆動波形データの作成及びその登録に係る負担（例えばユーザ等の負担）が生じることになった。
【０００４】
そこで、このような負担を無くすために、例えば特開平１１−２３１２５３号公報では、予め基準となる駆動波形データを登録させておき、この基準となる駆動波形データを用いてガルバノメータスキャナを駆動し、そのときの各ポイントにおけるガルバノメータスキャナの偏向位置に対応する偏向位置データをＡ／Ｄ変換器を介してデジタルデータとして取得し、すなわちガルバノメータスキャナの偏向位置をフィードバックし、その取得したガルバノメータスキャナの偏向位置データについて、デジタルシグナルプロセッサによるフーリエ変換を用いた周波数解析を行い、該解析結果を基に、基準となる駆動波形データを、搭載されているガルバノメータスキャナに最適化させる技術が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この提案では、基準となる駆動波形データを予め記録させておくための記録領域を確保しなければならず、搭載される記録媒体の記録容量が増大するという問題があった。また、この提案では、フィードバックした偏向位置に対応する偏向位置データについてフーリエ変換を用いた周波数解析を行っているために制御処理が複雑になると共に、またそのフーリエ変換を行わせるためにデジタルシグナルプロセッサを実装しなければならず、構成が複雑になり部品コストが増大するという問題があった。
【０００６】
また、このような上記提案に係る問題と、上述した、ガルバノメータスキャナの機種が変更される毎に駆動波形データの作成及びその登録に係る負担が生じる問題を同時に解決する技術は提案されていなかった。
本発明の課題は、上記実情に鑑み、走査機構の機種変更に伴う駆動波形データの変更登録を不要にし、構成を簡素化し部品コストの低減を可能にする、走査型レーザ顕微鏡、駆動波形データ生成方法、及びその制御プログラムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、光源からの光ビームを標本に照射し、搭載される走査機構により前記標本面を前記光ビームで二次元走査し、前記標本からの少なくとも蛍光、反射光、又は透過光を光電変換により電気信号に変換して画像データを取得する走査型レーザ顕微鏡における前記走査機構の駆動波形データ生成方法であって、前記走査機構の機種を検出する検出ステップと、前記検出ステップにて検出された機種に対応する前記走査機構の動作特性に関する特性データを取得する特性データ取得ステップと、前記標本面を二次元走査する際の少なくとも走査範囲又は走査スピードを含む走査条件を取得する走査条件取得ステップと、前記特性データ取得ステップにて取得された特性データと前記走査条件取得ステップにて取得された走査条件とに基づいて前記走査機構の駆動波形データを生成する生成ステップと、を含む、走査型レーザ顕微鏡における走査機構の駆動波形データ生成方法である。
【０００８】
上記の方法によれば、走査機構の特性データ（例えば周波数特性、電流特性、遅延特性等）とユーザ（観察者等）の意図する走査条件とに基づいて、その走査機構に最適な駆動波形データが自動的に生成されるようになるので、駆動波形データの変更登録が不要になる。また、駆動波形データを予め記録させておくための記録領域を設ける必要もないので、記録媒体の記録容量を削減することもできる。また、走査機構の偏向位置をフィードバックして解析する等といった複雑な制御処理を行う必要もないので、構成を簡素化でき、またその複雑な制御処理の為の部品等を実装する必要もないので部品コストを削減することもできる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記特性データ取得ステップでは、少なくとも前記走査型レーザ顕微鏡の起動時、初期化時、又は走査開始時に、前記走査型レーザ顕微鏡に備えられた記録媒体に記録されている前記走査機構の特性データを取得する、方法である。
【００１０】
この方法によれば、特性データは、走査型レーザ顕微鏡の起動時、初期化時、又は走査開始時等に記録媒体から取得され、走査型レーザ顕微鏡の動作を制御するコンピュータ等に必要に応じて読み出されることが可能になる。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記生成ステップでは、生成される駆動波形データの中心が標本画像取得用周期信号の中心に一致するように、前記走査機構の偏向角の偏向範囲の中心を基準にして前記駆動波形データの生成を行う、方法である。
【００１１】
この方法によれば、生成された駆動波形データの中心と標本画像取得用周期信号の中心が一致されるようになるので、適正な標本画像の取得が可能になる。
請求項４記載の発明は、光源からの光ビームを標本に照射し、搭載される走査機構により前記標本面を前記光ビームで二次元走査し、前記標本からの少なくとも蛍光、反射光、又は透過光を光電変換により電気信号に変換して画像データを取得する走査型レーザ顕微鏡であって、前記走査機構の機種を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された機種に対応する前記走査機構の動作特性に関する特性データを取得する特性データ取得手段と、前記標本面を二次元走査する際の少なくとも走査範囲又は走査スピードを含む走査条件を取得する走査条件取得手段と、前記特性データ取得手段により取得された特性データと前記走査条件取得手段により取得された走査条件とに基づいて前記走査機構の駆動波形データを生成する生成手段と、を含む走査型レーザ顕微鏡である。
【００１２】
上記の構成によれば、走査機構の特性データ（例えば周波数特性、電流特性、遅延特性等）とユーザ（観察者等）の意図する走査条件とに基づいて、その走査機構に最適な駆動波形データが自動的に生成されるようになるので、駆動波形データの変更登録が不要になる。また、駆動波形データを予め記録させておくための記録領域を設ける必要もないので、記録媒体の記録容量を削減することもできる。また、走査機構の偏向位置をフィードバックして解析する等といった複雑な制御処理を行う必要もないので、構成を簡素化でき、またその複雑な制御処理の為の部品等を実装する必要もないので部品コストを削減することもできる。
【００１３】
請求項５記載の発明は、光源からの光ビームを標本に照射し、搭載される走査機構により前記標本面を前記光ビームで二次元走査し、前記標本からの少なくとも蛍光、反射光、又は透過光を光電変換により電気信号に変換して画像データを取得する走査型レーザ顕微鏡における前記走査機構の駆動波形データの生成制御をコンピュータに実行させる制御プログラムであって、前記走査機構の機種を検出する検出ステップと、前記検出手段により検出された機種に対応する前記走査機構の動作特性に関する特性データを取得する特性データ取得ステップと、前記標本面を二次元走査する際の少なくとも走査範囲又は走査スピードを含む走査条件を取得する走査条件取得ステップと、前記特性データ取得ステップにて取得された特性データと前記走査条件取得ステップにて取得された走査条件とに基づいて前記走査機構の駆動波形データを生成する生成ステップと、を前記コンピュータに実行させる制御プログラムである。
【００１４】
上記の制御プログラムをコンピュータに実行させることにより、走査機構の特性データ（例えば周波数特性、電流特性、遅延特性等）とユーザ（観察者等）の意図する走査条件とに基づいて、その走査機構に最適な駆動波形データが自動的に生成されるようになるので、駆動波形データの変更登録が不要になる。また、駆動波形データを予め記録させておくための記録領域を設ける必要もないので、記録媒体の記録容量を削減することもできる。また、走査機構の偏向位置をフィードバックして解析する等といった複雑な制御処理を行う必要もないので、構成を簡素化でき、またその複雑な制御処理の為の部品等を実装する必要もないので部品コストを削減することもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１(a) は、本発明の第一の実施の形態に係る走査型レーザ顕微鏡の構成例、、同図(b) は、その構成に含まれる記録媒体のデータ構造例を示した図である。
【００１６】
同図(a) において、本実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡は、光源１、走査機構２、対物レンズ３、ステージ４、光検出器５、Ａ／Ｄ変換器６、Ｄ／Ａ変換器７、ＰＣ（ Personal Computer ）８、フレームメモリ９、表示装置１０等を備えている。
【００１７】
光源１は、光ビームを照射する。
走査機構２は、例えばガルバノメータスキャナ等の共焦点用スキャナであり、Ｄ／Ａ変換器７から出力された駆動波形データ（スキャナ駆動波形データ）に従って、光源１から照射された光ビームをＸＹ方向の二次元に振る。
【００１８】
対物レンズ３は、走査機構２により振られた光ビームを集光する。
ステージ４は、試料（標本）が載置される。
光検出器５は、試料からの透過光（又は反射光、蛍光等）を検出し、その検出した光を電気信号（アナログデータ）に変換する。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換器６は、光検出器５により検出された、試料に応じたアナログデータを、デジタルデータに変換する。
Ｄ／Ａ変換器７は、ＰＣ８により生成された、走査機構２のスキャナ駆動波形データ（アナログデータ）を、デジタルデータに変換する。
【００２０】
ＰＣ８は、内部にＣＰＵ（中央演算処理装置）８１、記録媒体８２、走査機構取得手段８３、特性データ取得手段８４、及び走査条件取得手段８５等を備え、この走査型レーザ顕微鏡全体の動作を制御する。
記録媒体８２には、同図(b) に示したように、制御プログラム８２１及びスキャナ駆動波形生成プログラム８２２等の制御プログラムが記録されていると共に、走査機構２の周波数特性、電流特性、遅延特性等の動作特性に関する特性データファイル８２３等が記録されている。尚、この記録媒体８２としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ（ magneto-optic ）等を適用可能である。また、この記録媒体８２に記録されている各プログラムは、不図示のネットワークを介して別のサーバーコンピュータ等からダウンロードされて実行されるものであっても良い。
【００２１】
ＣＰＵ８１は、前述の記録媒体８２に記録されている制御プログラム８２１に従ってこの走査型レーザ顕微鏡の動作を制御すると共に、記録媒体８２に記録されているスキャナ駆動波形生成プログラム８２２に従って走査機構２のスキャナ駆動波形データを自動生成する処理等を行う。
【００２２】
走査機構取得手段８３は、ＣＰＵ８１の制御の基に、この走査型レーザ顕微鏡に搭載されている走査機構２の機種を検出（取得）し、該検出結果（検出した機種に対応する機種データ）をＣＰＵ８１へ通知する。尚、機種の検出は、例えば、機種の対応テーブル（定義ファイル）等を予め記録手段８２に記録させておき、その対応テーブルを必要に応じて参照しながら、搭載されている走査機構２との電気的接続の有無や、走査機構２から送られる識別データ等に基づいて、対応する走査機構２の機種を検出するようにして行われる。
【００２３】
特性データ取得手段８４は、ＣＰＵ８１の制御の基に、記録媒体８２に記録されている特性データファイル８２３から特性データを取得し、該取得した特性データをＣＰＵ８１へ通知する。
走査条件取得手段８５は、ＣＰＵ８１の制御の基に、ユーザ（観察者等）からの指示である走査範囲や走査スピード等の走査条件を取得し、該取得した走査条件に対応する走査条件データをＣＰＵ８１へ通知する。尚、ユーザからの指示は、例えばＧＵＩ（ Graphical User Interface ）を介して行われる。
【００２４】
フレームメモリ９には、ＣＰＵ８１から出力された、試料に応じたデジタルデータ（画像データ）等が格納される。
表示装置１０は、フレームメモリ９に格納されたデジタルデータに応じた標本像等を表示する。
【００２５】
このような構成により、光源１より照射された光ビームは、生成されたスキャナ駆動波形データに従って走査機構２により二次元方向（平面方向）に振られ、対物レンズ３により集光されて、ステージ４上の試料面を走査する。そして試料面からの透過光（又は反射光、蛍光等）は、光検出器５により電気信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器６によりデジタルデータに変換されてＣＰＵ８１へ入力され、フレームメモリ９を介して、そのデジタルデータに応じた標本像が表示装置１０に表示される。
【００２６】
次に、上述した構成の走査型レーザ顕微鏡において、ＰＣ８のＣＰＵ８１によって行われる制御処理について説明する。尚、この制御処理は、ＣＰＵ８１が記録媒体８２に記録されている制御プログラム８２１やスキャナ駆動波形生成プログラム８２２を読み込んで実行することによって実現される。
【００２７】
図２は、本発明の第一の実施の形態に係る、走査機構２による走査開始時の走査処理の処理内容を示すフローチャートである。
同図において、まずＳ２０１では、搭載されている走査機構２の機種に対応する機種データが、前述の走査機構取得手段８２を介して取得される。
【００２８】
Ｓ２０２では、前ステップで取得された機種データに対応する特性データファイルが記録手段８２に記録されているか否かが判定される。尚、この判定は、前述の特性データ取得手段８４により、前ステップで取得された機種データに対応する特性データファイルが取得可能か否かに応じて行われる。この判定において、その判定結果がＹＥＳの場合にはＳ２０３へ処理が進み、ＮＯの場合にはＳ２０８へ処理が進む。
【００２９】
Ｓ２０３では、特性データ取得手段８４を介して、対応する特性データファイル８２３から特性データが取得され、この特性データがＣＰＵ８１の内部レジスタに格納される。
Ｓ２０４では、前述の走査条件取得手段８５を介して、ＸＹ方向（二次元方向）の走査範囲に対応する走査範囲データが取得され、該走査範囲データがＣＰＵ８１の内部レジスタに格納される。例えば、Ｘ方向（水平方向）の走査範囲が５１２ピクセル、Ｙ方向（垂直方向）の走査範囲が５１２ピクセル、等といった走査範囲に対応するデータが格納される。
【００３０】
Ｓ２０５では、前述の走査条件取得手段８５を介して、走査スピードに対応する走査スピードデータが取得され、該走査スピードデータがＣＰＵ８１の内部レジスタに格納される。
Ｓ２０６では、前述のＳ２０３でＣＰＵ８１の内部レジスタに格納された走査機構２に対応する特性データと、Ｓ２０４でＣＰＵ８１の内部レジスタに格納された走査範囲データと、Ｓ２０５でＣＰＵ８１の内部レジスタに格納された走査スピードデータに基づいて、搭載されている走査機構２に最適化されたスキャナ駆動波形データ、すなわち光ビームをＸ方向（水平方向）に振るためのＸ方向のスキャナ駆動波形データと、その光ビームをＹ方向（垂直方向）に振るためのＹ方向のスキャナ駆動波形データ、を生成するスキャナ駆動波形生成処理が行われる。尚、このスキャナ駆動波形生成処理については後述する。
【００３１】
Ｓ２０７では、前ステップで生成された、Ｘ方向とＹ方向のスキャナ駆動波形データ（デジタルデータ）がＤ／Ａ変換器７へ出力され、該Ｄ／Ａ変換器７によりアナログデータに変換されて走査機構２へ出力され、そのアナログデータに変換されたスキャナ駆動波形データに従って走査機構２が駆動される。その後、本フローは終了する。
【００３２】
Ｓ２０８では、エラー処理が行われる。このエラー処理では、例えば、搭載されている走査機構２に対応する特性データファイルが記録媒体８２に記録されていない旨をユーザに通知するための表示等が表示装置１０に行われる。その後、本フローは終了する。
【００３３】
続いて、前述のＳ２０６の処理である、スキャナ駆動波形生成処理について、図３及び図４を用いて説明する。
図３は、そのスキャナ駆動波形生成処理の処理内容を示すフローチャート、図４は、生成されたＸ方向（又はＹ方向）のスキャナ駆動波形データの一例である。尚、図４において、横軸は時間、縦軸は走査機構２の偏向角を示している。
【００３４】
図３において、まず、Ｓ３０１では、生成されるスキャナ駆動波形データの対象がＸ軸方向（Ｘ方向，水平方向）に設定される（ Axis=X ）。
Ｓ３０２では、前述の図２のＳ２０４でＣＰＵ８１の内部レジスタに格納された走査範囲データから、生成されるスキャナ駆動波形データの対象となる方向（このときはＸ軸方向）の走査範囲（ ScanSize ）が取得される。
【００３５】
Ｓ３０３では、前述の図２のＳ２０３でＣＰＵ８１の内部レジスタに格納された、走査機構２に対応する特性データファイル８２３から、走査機構２の対象となる方向（このときはＸ軸方向）における、振ることのできる最大偏向角を読み出す。
【００３６】
Ｓ３０４では、図４に示したサンプリング対象となる区間Ｔ１における、スキャナ駆動波形データ数をカウントするカウンタの値を初期化する（ ActiveDataNum=0 ）。
Ｓ３０５では、スキャナ駆動波形データの傾きが求められる。すなわち、サンプリング対象となる区間Ｔ１における、対象となる方向（このときはＸ軸方向）の傾きである偏向角の増分が、次式（１）により求められる。
【００３７】
偏向角の増分＝最大偏向角÷（サンプリング対象となる区間Ｔ１におけるスキャナ駆動波形データ総数×サンプリング周期）      式（１）
尚、式（１）において、最大偏向角は、前述のＳ３０３にて求められた、対象となる方向（このときはＸ軸方向）における、振ることのできる最大偏向角である。また、サンプリング対象となる区間Ｔ１におけるスキャナ駆動波形データ総数は、例えば、走査範囲が前述の５１２×５１２ピクセルである場合に、対象となる方向がＸ軸方向であるときは、５１２になる。また、サンプリング周期は、前述の図２のＳ２０５にてＣＰＵ８１の内部レジスタに格納された走査スピードデータに基づくものである。
【００３８】
Ｓ３０６では、図４に示した、走査機構２の対象となる方向（このときはＸ軸方向）の偏向角が最小になるポイントＰから猶予区間Ｔ２における、スキャナ駆動波形データが生成される。尚、猶予区間とは、入力信号に対し走査機構２が追従するのに必要な時間を確保するための区間である。本ステップでは、前述の図２のＳ２０３でＣＰＵ８１の内部レジスタに格納された特性データから遅延特性データが読み出され、該遅延特性データ基づいて、その猶予区間Ｔ２に必要なスキャナ駆動波形データ数が算出され、該算出されたスキャナ駆動波形データ数に基づいて、猶予区間Ｔ２におけるスキャナ駆動波形データが生成される。
【００３９】
Ｓ３０７及びＳ３０８では、猶予区間Ｔ２の後の、サンプリング対象となる区間Ｔ１におけるスキャナ駆動波形データが、その猶予区間Ｔ２側から順に１つづつ追加生成される。
すなわち、Ｓ３０７では、前述のＳ３０５で算出した偏向角の増分に基づいて、１つのスキャナ駆動波形データが追加生成され、カウンタの値がインクリメントされる（ ActiveDataNum+=1 ）。
【００４０】
Ｓ３０８では、カウンタの値が、対象となる方向（このときはＸ軸方向）の走査範囲、すなわちサンプリング対象となる区間Ｔ１におけるスキャナ駆動波形データ総数、と等しいか否かが判定され（ ActiveDataNum = ScanSize ？）、この判定結果がＹＥＳの場合には３０９へ処理が進み、ＮＯの場合にはＳ３０７へ処理が戻る。このように、ActiveDataNum = ScanSize になるまで、Ｓ３０７及びＳ３０８の処理が繰り返され、対象となる方向（このときはＸ軸方向）の、サンプリング対象となる区間Ｔ１におけるスキャナ駆動波形データが追加生成される。
【００４１】
Ｓ３０９では、生成されるスキャナ駆動波形データの対象がＹ軸方向（Ｙ方向，垂直方向）であるか否かが判定され、この判定結果がＹＥＳの場合にはＳ３１１へ処理が進み、ＮＯの場合には３１０へ処理が進む。
Ｓ３１０では、生成されるスキャナ駆動波形データの対象がＹ軸方向に設定され（ Axis=Y ）、Ｓ３０２へ処理が戻る。これにより、対象がＹ軸方向に設定されて前述の処理が繰り返され、猶予区間Ｔ２及びサンプリング対象となる区間Ｔ１における、Ｙ軸方向のスキャナ駆動波形データが生成される。
【００４２】
Ｓ３１１では、図４に示したサンプリング対象となる区間Ｔ１の後の、猶予区間Ｔ２´における、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のスキャナ駆動波形データが追加生成される。すなわち、本ステップでは、前述の図２のＳ２０３でＣＰＵ８１の内部レジスタに格納された特性データから遅延特性データが読み出され、該遅延特性データ基づいて、その猶予区間Ｔ２´に必要なスキャナ駆動波形データ数が算出され、該算出されたスキャナ駆動波形データ数に基づいて、猶予区間Ｔ２´におけるスキャナ駆動波形データが追加生成される。
【００４３】
Ｓ３１２では、前ステップまでに生成されたＸ軸方向及びＹ軸方向のスキャナ駆動波形データに追加生成される、図４に示した帰線区間Ｔ３及びＴ３´における、スキャナ駆動波形データが生成される。尚、帰線区間とは、走査機構２が１回の走査、すなわちＸ軸方向の場合には１ラインの走査、又はＹ軸方向の場合には１フレームの走査、を終え、最大偏向角に到達した後、元の偏向角（最小偏向角等）へ戻るための区間である。本ステップでは、前述の図２のＳ２０３でＣＰＵ８１の内部レジスタに格納された特性データから電流特性データが読み出され、該電流特性データ基づいて、帰線区間Ｔ３及びＴ３´におけるスキャナ駆動波形データとして、最大の周波数で走査機構２を元の偏向角へ戻す、１／４周期の正弦波形データが追加生成される。その後、本フローは終了する。
【００４４】
以上までの処理が第一の実施の形態に係る、走査機構２による走査開始時の走査処理であり、この処理をＰＣ８のＣＰＵ８１が行うことによって、走査開始時に、搭載されている走査機構２に対応する特性データファイル８２３とユーザから指示された走査条件とに基づいて、走査機構２に最適化された、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のスキャナ駆動波形データが自動生成され、そのスキャナ駆動波形データに従って走査機構２が駆動される。
【００４５】
以上、本第一の実施の形態によれば、特性データファイル８２３と走査条件とに基づいて、搭載されている走査機構２に最適化されたスキャナ駆動波形データが自動生成されるようになるので、走査型レーザ顕微鏡が備える記録媒体に、予めスキャナ駆動波形データを記録させておく必要は無く、記録媒体の記録容量を削減することが可能になる。
【００４６】
また、異なる機種の走査機構が搭載された場合には、記録媒体８２に記録されている特性データファイル８２３の内容を、新たに搭載された走査機構２に対応する特性データファイルの内容に書き換えるだけで、新たに搭載された走査機構２に最適化されたスキャナ駆動波形データが自動生成されるようになるので、従来のように、新たに搭載された走査機構の特性データ等に基づくスキャナ駆動波形データの作成やその登録等といった負担を無くすことができる。
【００４７】
また、上述した制御処理を、この走査型レーザ顕微鏡全体の動作を制御するＰＣ８のＣＰＵ８１が行うことによって、走査型レーザ顕微鏡自体の構成を簡素化することが可能になり、その走査型レーザ顕微鏡に係るコストを削減することも可能になる。
【００４８】
次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。
本実施形態は、前述の第一の実施の形態とは、スキャナ駆動波形生成処理が異なる。そこで、ここでは、そのスキャナ駆動波形生成処理について説明する。
図５は、本発明の第二の実施の形態に係るスキャナ駆動波形生成処理の処理内容を示すフローチャートである。尚、本実施形態に係るスキャナ駆動波形生成処理も、前述のＰＣ８のＣＰＵ８１が記録手段８２に記録されている制御プログラム８２１やスキャナ駆動波形生成プログラム８２２を読み込んで実行することによって実現される。
【００４９】
同図において、まずＳ５０１乃至Ｓ５０５では、図３に示したＳ３０１乃至Ｓ３０５の処理と同様の処理が行われる。
続くＳ５０６乃至Ｓ５０９の処理では、サンプリング対象となる区間Ｔ１におけるスキャナ駆動波形データが生成される。まず、Ｓ５０６及びＳ５０７の処理では、サンプリング対象となる区間Ｔ１の最大偏向角側の半分の区間におけるスキャナ駆動波形データが、最大偏向角側へ向けて順に１つづつ生成され、続くＳ５０８及びＳ５０９の処理では、サンプリング対象となる区間Ｔ１の最小偏向角側の半分の区間におけるスキャナ駆動波形データが、最小偏向角側へ向けて順に１つづつ生成される。
【００５０】
すなわち、まずＳ５０６では、対象となる方向（このときはＸ軸方向）の偏向角の偏向範囲の中心を基準に、偏向角が増加する方向へ、１つのスキャナ駆動波形データが生成され、カウンタの値がインクリメントされる（ ActiveDataNum+=1 ）。
【００５１】
Ｓ５０７では、対象となる方向（このときはＸ軸方向）の偏向角の偏向範囲の中心から偏向角が増加する方向へ向けて生成されたスキャナ駆動波形データ数が、前述のＳ５０２で取得された走査範囲の半分であるか否かが判定され（ ActiveDataNum = ScanSize/2 ？）、この判定結果がＹＥＳの場合にはカウンタが初期化されて（ ActiveDataNum=0 ）Ｓ５０９へ処理が進み、ＮＯの場合にはＳ５０６へ処理が戻り、前述の処理が繰り返される。このように、ActiveDataNum = ScanSize/2 になるまで、Ｓ５０６及びＳ５０７の処理が繰り返され、サンプリング対象となる区間Ｔ１の最大偏向角側の半分の区間におけるスキャナ駆動波形データが生成される。
【００５２】
Ｓ５０８では、対象となる方向（このときはＸ軸方向）の偏向角の偏向範囲の中心を基準に、偏向角が減少する方向へ、１つのスキャナ駆動波形データが生成され、カウンタの値がインクリメントされる（ ActiveDataNum+=1 ）。
Ｓ５０９では、対象となる方向（このときはＸ軸方向）の偏向角の偏向範囲の中心から偏向角が減少する方向へ生成されたスキャナ駆動波形データの数が、前述のＳ５０２で取得された走査範囲の半分であるか否かが判定され（ ActiveDataNum = ScanSize/2 ？）、この判定結果がＹＥＳの場合にはＳ５１０へ処理が進み、ＮＯの場合にはＳ５０８へ処理が戻り、前述の処理が繰り返される。このように、ActiveDataNum = ScanSize/2 になるまで、Ｓ５０８及びＳ５０９の処理が繰り返され、サンプリング対象となる区間Ｔ１の最小偏向角側の半分の区間におけるスキャナ駆動波形データが生成される。
【００５３】
Ｓ５１０及びＳ５１１では、図３に示したＳ３０９及びＳ３１０と同様の処理が行われる。
Ｓ５１２では、これまでに生成されたＸ軸方向及びＹ軸方向のスキャナ駆動波形データ（サンプリング対象となる区間Ｔ１におけるスキャナ駆動波形データ）に、猶予区間Ｔ２及びＴ２´におけるスキャナ駆動波形データがそれぞれ追加生成される。すなわち、前述の図２のＳ２０３でＣＰＵ８１の内部レジスタに格納された特性データファイル８２３から遅延特性データが読み出され、該遅延特性データ基づいて、その猶予区間Ｔ２及びＴ２´に必要なスキャナ駆動波形データ数が算出され、該算出されたスキャナ駆動波形データ数に基づいて、猶予区間Ｔ２及びＴ２´におけるスキャナ駆動波形データが、サンプリング対象となる区間Ｔ１の延長線上に追加生成される。
【００５４】
Ｓ５１３では、図３に示したＳ３１２の処理と同様の処理が行われる。その後、本フローは終了する。
以上までの処理が第二の実施の形態に係るスキャナ駆動波形生成処理であり、この処理をＰＣ８のＣＰＵ８１が行うことによって、搭載されている走査機構２に対応する特性データファイル８２３とユーザから指示された走査条件とに基づいて、その走査機構２に最適化された、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のスキャナ駆動波形データが、その走査機構２の偏向角の偏向範囲の中心を基準にして生成される。
【００５５】
以上、本第二の実施の形態によれば、偏向角の偏向範囲の中心を基準にしてＸ軸方向及びＹ軸方向のスキャナ駆動波形データが生成されるので、そのスキャナ駆動波形データの中心を、Ｘ軸方向の１走査（１ラインの走査）又はＹ軸方向の１走査（１フレームの走査）に対応する標本画像取得用周期信号の中心に一致させることが可能になり、適正な標本画像の取得が可能になる。
【００５６】
次に、本発明の第三の実施の形態について説明する。
本実施形態は、前述の第一の実施の形態とは、予め記録手段８２に複数種類の走査機構２に対応する複数の特性データファイルが記録されている点が異なり、また、それに伴って走査機構２による走査開始時の走査処理が異なる。そこで、ここでは、その走査機構２による走査開始時の走査処理について説明する。
【００５７】
図６は、本発明の第三の実施の形態に係る、走査機構２による走査開始時の走査処理の処理内容を示すフローチャートである。尚、本実施形態に係る走査機構２による走査開始時の走査処理も、前述のＰＣ８のＣＰＵ８１が記録手段８２に記録されている制御プログラム８２１やスキャナ駆動波形生成プログラム８２２を読み込んで実行することによって実現される。
【００５８】
同図において、Ｓ６０１では、前述の図２に示したＳ２０１の処理と同様に、搭載されている走査機構２の機種に対応する機種データが取得される。
Ｓ６０２では、前ステップで取得された機種データと、予め記録手段８２に記録されている複数の特性データファイルの中の、対応する特性データファイルとの関連付けが行われる。
【００５９】
Ｓ６０３では、前述のＳ６０１で取得された機種データに対応する特性データファイルが記録手段８２に記録されているか否かが判定される。尚、この判定は、前ステップで、前述のＳ６０１で取得された機種データとそれに対応する特性データファイルとが関連付けされたか否かに応じて行われる。この判定において、その判定結果がＹＥＳの場合にはＳ６０４へ処理が進み、ＮＯの場合にはＳ６０９へ処理が進む。
【００６０】
Ｓ６０４乃至Ｓ６０９では、前述の図２に示したＳ２０３乃至Ｓ２０８の処理と同様の処理が行われ、本フローが終了する。
以上までの処理が第三の実施の形態に係る、走査機構２による走査開始時の走査処理であり、この処理をＰＣ８のＣＰＵ８１が行うことによって、走査開始時に、予め記録手段８２に記録されている複数種類の特性データファイルの中から、搭載されている走査機構２に対応する特性データファイルが読み出され、該読み出された特性データファイルとユーザから指示された走査条件とに基づいて、その走査機構２に最適化された、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のスキャナ駆動波形データが生成され、そのスキャナ駆動波形データに従って走査機構２が駆動される。
【００６１】
以上、本第三の実施の形態によれば、予め記録媒体８２に複数種類の走査機構に対応する複数の特性データファイルが記録されているので、機種の異なる走査機構に交換されたときに、特性データファイルの書き換えを行う必要はなく、より効率的に、最適化されたスキャナ駆動波形データの生成が可能になる。
【００６２】
尚、本第一乃至第三の実施の形態では、走査機構２による走査開始時に、スキャナ駆動波形生成処理が行われるものであったが、走査開始前に行われるようにしても良い。
また、本第一乃至第三の実施の形態では、走査機構２による走査開始時に、特性データ取得手段８４を介して、対応する特性データファイルが取得され、該特性データファイルがＣＰＵ８１の内部レジスタに格納されるものであったが、これが走査型レーザ顕微鏡の起動時、又は初期化時等に行われるようにしても良い。
【００６３】
また、本第一乃至第三の実施の形態において、生成されたスキャナ駆動波形データは、図４に示したような正弦波と鋸形波からなるものであったが、その他の形状の波形からなるものであっても良い。
また、本第一乃至第三の実施の形態において、前述のＣＰＵ８１によって行われる処理を、例えば、ワークステーション等のＣＰＵに行わせるようにしても良い。
【００６４】
また、本第一乃至第三の実施の形態において、走査機構取得手段８３、特性データ取得手段８４、走査条件取得手段８５により行われる処理を、ＣＰＵ８１が直接行うようにしても良い。
また、本第一乃至第三の実施の形態において、走査機構２とＣＰＵ８１との間に、新たにＡ／Ｄ変換器を設け、該Ａ／Ｄ変換器を介して、走査機構２の実際の偏向角の応答に応じたデータを取得し、すなわち実際の偏向角の応答をフィードバックし、該取得した実際の偏向角の応答に応じたデータと生成したスキャナ駆動波形データとを比較して、搭載される走査機構２の機差（個体差）による動作特性の違いを検出するように構成しても良い。このように構成することで、検出された動作特性の違いに基づいて、特性データファイル８２３の内容を補正することが可能になり、搭載されている走査機構２の機差をも加味した、より最適化されたスキャナ駆動波形データの生成が可能になる。
【００６５】
また、本第一乃至第三の実施の形態において、走査型レーザ顕微鏡のＰＣ８のＣＰＵ８１によって行われる制御処理を、例えば図７に示したようなコンピュータに実行させることも可能である。この場合、走査型レーザ顕微鏡のＰＣ８の記録媒体８２に記録されている制御プログラム（制御プログラム８２１やスキャナ駆動波形生成プログラム８２２等）を、同図に示したように、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク（或いはＭＯ、ＤＶＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、リムーバブルハードディスク等であっても良い）等の可搬記録媒体２１に記録しておき、その可搬記録媒体２１をコンピュータ２２の媒体駆動装置２３により読み取り、読み取ったプログラムをコンピュータ２２の内部のメモリ（ＲＡＭ又はハードディスク等）２４に格納し、そのプログラムをコンピュータ２２が実行するようにしても良い。或いは、そのプログラムを情報提供者の外部の装置（サーバー等）内の記録手段（データベース等）２５に記録しておき、通信によりコンピュータ２２に転送して内部のメモリ２４に記録し、そのプログラムをコンピュータ２２が実行するようにしても良い。尚、これらに記録されるプログラムは、前述の走査型レーザ顕微鏡のＰＣ８のＣＰＵ８１によって行われる制御処理の一部の処理のみを実行するものであっても良い。
【００６６】
以上、本発明の走査型レーザ顕微鏡、駆動波形データ生成方法、及びその制御プログラムについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良及び変更を行っても良いのはもちろんである。
＜付記＞
（付記１）  前記生成ステップでは、
前記特性データ取得ステップにて取得された特性データと前記走査条件取得ステップにて取得された走査条件とに基づいて、前記走査機構に最適化された正弦波、鋸形波、又はその他形状の波形による駆動波形データを生成する、
ことを特徴とする走査型レーザ顕微鏡における走査機構の駆動波形データ生成方法。
（付記２）  前記生成ステップにて行われる前記走査機構の駆動波形データの生成は、前記走査型レーザ顕微鏡の動作を制御するコンピュータ又はワークステーションのＣＰＵにより行われる、
ことを特徴とする走査型レーザ顕微鏡における走査機構の駆動波形データ生成方法。
【００６７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、走査機構の動作特性に関する特性データとユーザの意図する走査条件とに基づいて、その走査機構に最適な駆動波形データが自動的に生成されるので、駆動波形データの変更登録が不要になる。また、駆動波形データを予め記録させておくための記録領域を設ける必要もないので、搭載される記録媒体の記録容量を削減することもできる。また、複雑な制御処理を行う必要もないので、構成を簡素化でき、またその複雑な制御処理の為の部品等を実装する必要もないので部品コストを削減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  (a) は本発明の第一の実施の形態に係る走査型レーザ顕微鏡の構成例、(b) はその構成に含まれる記録媒体のデータ構造例を示した図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態に係る、走査機構による走査開始時の走査処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図３】スキャナ駆動波形生成処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図４】Ｘ方向（又はＹ方向）のスキャナ駆動波形データの一例である。
【図５】本発明の第二の実施の形態に係るスキャナ駆動波形生成処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第三の実施の形態に係る、走査機構による走査開始時の走査処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図７】制御プログラムが記録される記録媒体の例を示す図である。
【符号の説明】
１      光源
２      走査機構
３      対物レンズ
４      ステージ
５      光検出器
６      Ａ／Ｄ変換器変換器
７      Ｄ／Ａ変換器変換器
８      ＰＣ
９      フレームメモリ
１０    表示装置
２１    可搬記憶媒体
２２    コンピュータ
２３    媒体駆動装置
２４    メモリ
２５    記憶手段
８１    ＣＰＵ
８２    記録手段
８３    走査機構取得手段
８４    特性データ取得手段
８５    走査条件取得手段
８２１  制御プログラム
８２２  スキャナ駆動制御プログラム
８２３  特性データファイル
【図１】
0004020633.tif 000002
【図２】
0004020633.tif 000003
【図３】
0004020633.tif 000004
【図４】
0004020633.tif 000005
【図５】
0004020633.tif 000006
【図６】
0004020633.tif 000007
【図７】
0004020633.tif 000008