(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ走査型顕微鏡による画像取り込み動作の制御を、与えられた命令語に基づいて行なう制御手段に、該制御を行なわせるための装置であって、
前記画像取り込み動作に対する制御の内容を定義するテーブルであって、前記制御手段に制御させる対象の項目と該制御対象項目についての設定値とが対応付けられて動作順に複数組並べられている該テーブルを表示する表示手段と、
前記表示手段に前記テーブルが表示されているときになされた前記設定値の入力を取得し、該取得された設定値に対応する動作順の制御対象項目として表示中の該テーブルに示されている設定値を、該取得された設定値へ更新することにより、該テーブルによる前記定義の変更を行なうテーブル変更手段と、
前記設定値の更新されたテーブルを記録する記録手段と、
前記記録手段に記録された前記テーブルにおいて動作順に並べられている複数組の前記設定値のうち所定の動作順序に位置づけられた一組の設定値を、該一組の設定値によって定義される前記制御の内容に対応する前記命令語へ変換する変換手段と、
前記変換手段による変換によって得られた命令語及び画像取り込み命令を、該命令語に対応する前記制御の内容を定義していた前記設定値の組について前記テーブルにより表されている動作順に、前記制御手段へ伝送する伝送手段と、
を有し、
前記伝送手段は、所定の動作順序に位置づけられた一組の設定値を前記変換手段が変換して得られた命令語を前記制御手段へ伝送した後に前記画像取り込み命令を伝送し、次いで、該所定の動作順序に続く次の動作順序に位置づけられた一組の設定値を前記変換手段が変換して得られた命令語を前記制御手段へ伝送した後に前記画像取り込み命令を伝送するように動作し、
前記制御手段は、前記伝送手段によって伝送されてきた命令語に基づいて前記レーザ走査型顕微鏡の設定を制御し、その次に伝送されてきた画像取り込み命令に基づいて前記設定された状態での画像取り込みを行なうようにして、該レーザ走査型顕微鏡による画像取り込み動作の制御を行なう、
ことを特徴とするレーザ走査型顕微鏡制御装置。
【請求項２】
前記テーブルは、前記制御対象項目として、前記画像取り込みにおける走査回数を含んでおり、
前記装置は、前記画像取り込み命令に基づく画像取り込み動作が完了したことの通知を受信する受信手段を更に備えており、
前記伝送手段は、先に伝送した画像取り込み命令に基づく前記通知を前記受信手段が受信した後に、前記所定の動作順序に続く次の動作順序に位置づけられた一組の設定値を前記変換手段が変換して得られた命令語を伝送する、
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査型顕微鏡制御装置。
【請求項３】
前記テーブルは表形式であって、列方向若しくは行方向のうちのいずれか一方の方向に前記制御対象項目が示され、他方の方向の行ごと又は列ごとに、該項目に対する一組の設定値が示され、この他方の方向の行又は列の順序が前記動作順を示すものであり、
前記伝送手段は、１行分または１列分の設定値を前記変換手段が変換して得られた命令語を前記制御手段へ伝送した後に、前記画像取り込み命令を伝送する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ走査型顕微鏡制御装置。
【請求項４】
レーザ走査型顕微鏡による画像取り込み動作の制御を、与えられた命令語に基づいて行なう制御部に、該制御を行なわせる方法であって、
前記画像取り込み動作に対する制御の内容を定義するテーブルであって、前記制御部に制御させる対象の項目と該制御対象項目についての設定値とが対応付けられて動作順に複数組並べられている該テーブルを表示装置に表示する表示ステップと、
前記表示装置に前記テーブルが表示されているときになされた前記設定値の入力を取得し、該取得された設定値に対応する動作順の制御対象項目として表示中の該テーブルに示されている設定値を、該取得された設定値へ更新することにより、該テーブルによる前記定義の変更を行なうテーブル変更ステップと、
前記設定値の更新されたテーブルを記録装置に記録する記録ステップと、
前記記録装置に記録された前記テーブルにおいて動作順に並べられている複数組の前記設定値のうち所定の動作順序に位置づけられた一組の設定値を、該一組の設定値によって定義される前記制御の内容に対応する前記命令語へ変換する変換ステップと、
前記変換ステップの実行によって得られた命令語及び画像取り込み命令を、該命令語に対応する前記制御の内容を定義していた前記設定値の組について前記テーブルにより表されている動作順に、前記制御部へ伝送する伝送ステップと、
を実行し、
前記伝送ステップは、所定の動作順序に位置づけられた一組の設定値に対して前記変換ステップを実行して得られた命令語を前記制御部へ伝送した後に前記画像取り込み命令を伝送し、次いで、該所定の動作順序に続く次の動作順序に位置づけられた一組の設定値に対して前記変換ステップを実行して得られた命令語を前記制御部へ伝送した後に前記画像取り込み命令を伝送するようにし、
前記制御部に、前記伝送ステップの実行によって伝送されてきた命令語に基づいて前記レーザ走査型顕微鏡の設定を制御させ、その次に伝送されてきた画像取り込み命令に基づいて前記設定された状態での画像取り込みを該レーザ走査型顕微鏡に行なわせるようにして、該レーザ走査型顕微鏡による画像取り込み動作を制御させる、
ことを特徴とするレーザ走査型顕微鏡の制御方法。
【請求項５】
前記テーブルは、前記制御対象項目として、前記画像取り込みにおける走査回数を含んでおり、
前記制御方法は、前記画像取り込み命令に基づく画像取り込み動作が完了したことの通知を受信する受信ステップを更に実行し、
前記伝送ステップは、先に伝送した画像取り込み命令に基づく前記通知を前記受信ステップの実行によって受信した後に、前記所定の動作順序に続く次の動作順序に位置づけられた一組の設定値に対して前記変換ステップを実行して得られた命令語を伝送する、
ことを特徴とする請求項４に記載のレーザ走査型顕微鏡の制御方法。
【請求項６】
前記テーブルは表形式であって、列方向若しくは行方向のうちのいずれか一方の方向に前記制御対象項目が示され、他方の方向の行ごと又は列ごとに、該項目に対する一組の設定値が示され、この他方の方向の行又は列の並び順が前記動作順を示すものであり、
前記伝送ステップは、１行分または１列分の設定値に対する前記変換ステップの実行によって得られた命令語を前記制御部へ伝送した後に、前記画像取り込み命令を伝送する、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のレーザ走査型顕微鏡の制御方法。
【請求項７】
レーザ走査型顕微鏡による画像取り込み動作の制御を、与えられた命令語に基づいて行なう制御部に、該制御を行なわせる処理をコンピュータに実効させるためのプログラムであって、
前記画像取り込み動作に対する制御の内容を定義するテーブルであって、前記制御部に制御させる対象の項目と該制御対象項目についての設定値とが対応付けられて動作順に複数組並べられている該テーブルを表示装置に表示する表示処理と、
前記表示装置に前記テーブルが表示されているときになされた前記設定値の入力を取得し、該取得された設定値に対応する動作順の制御対象項目として表示中の該テーブルに示されている設定値を、該取得された設定値へ更新することにより、該テーブルによる前記定義の変更を行なうテーブル変更処理と、
前記設定値の更新されたテーブルを記録装置に記録する記録処理と、
前記記録装置に記録された前記テーブルにおいて動作順に並べられている複数組の前記設定値のうち所定の動作順序に位置づけられた一組の設定値を、該一組の設定値によって定義される前記制御の内容に対応する前記命令語へ変換する変換処理と、
前記変換処理の実行によって得られた命令語及び画像取り込み命令を、該命令語に対応する前記制御の内容を定義していた前記設定値の組について前記テーブルにより表されている動作順に、前記制御部へ伝送する伝送処理と、
をコンピュータに実行させ、
前記伝送処理は、所定の動作順序に位置づけられた一組の設定値に対して前記変換処理を実行して得られた命令語を前記制御部へ伝送した後に前記画像取り込み命令を伝送し、次いで、該所定の動作順序に続く次の動作順序に位置づけられた一組の設定値に対して前記変換処理を実行して得られた命令語を前記制御部へ伝送した後に前記画像取り込み命令を伝送するようにする処理であり、
前記制御部は、前記伝送処理の実行によって伝送されてきた命令語に基づいて前記レーザ走査型顕微鏡の設定を制御し、その次に伝送されてきた画像取り込み命令に基づいて前記設定された状態での画像取り込みを該レーザ走査型顕微鏡に行なわせるようにして、該レーザ走査型顕微鏡による画像取り込み動作を制御する、
ことを特徴とするプログラム。
【請求項８】
前記テーブルは、前記制御対象項目として、前記画像取り込みにおける走査回数を含んでおり、
前記プログラムは、前記画像取り込み命令に基づく画像取り込み動作が完了したことの通知を受信する受信処理を更にコンピュータに実行させ、
前記伝送処理は、先に伝送した画像取り込み命令に基づく前記通知を前記受信ステップの実行によって受信した後に、前記所定の動作順序に続く次の動作順序に位置づけられた一組の設定値に対して前記変換ステップを実行して得られた命令語を伝送する処理である、
ことを特徴とする請求項７に記載のプログラム。
【請求項９】
前記テーブルは表形式であって、列方向若しくは行方向のうちのいずれか一方の方向に前記制御対象項目が示され、他方の方向の行ごと又は列ごとに、該項目に対する一組の設定値が示され、この他方の方向の行又は列の並び順が前記動作順を示すものであり、
前記伝送処理は、１行分または１列分の設定値に対する前記変換ステップの実行によって得られた命令語を前記制御部へ伝送した後に、前記画像取り込み命令を伝送する処理である、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ走査型顕微鏡で用いられる技術に関し、特にレーザ走査型顕微鏡の動作制御を行なう技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ走査型顕微鏡の動作制御をコンピュータに行なわせるアプリケーションプログラムにおいて、顕微鏡の操作の手順や、取得した画像の加工及び表示の手順を設定するためのＧＵＩ（Graphical User Interface）機能を提供するものは一般的であり、このようなアプリケーションプログラムは装置メーカあるいはソフトメーカより提供される。
【０００３】
これらのＧＵＩは一般的にはごく汎用的な用途に使われることを前提としているため、例えば後述するＦＲＡＰ（Fluorescence Recovery After Photobleaching）など、複雑な手順で行なわれる実験のためには柔軟性を欠いている。
レーザ走査型顕微鏡を用いて行なわれるＦＲＡＰの実験では、通常の観察時にはできるだけ弱いレーザ励起によって画像を取得し、フォトブリーチを発生させるときには通常とは逆に強いレーザ光を標本に照射する。
【０００４】
レーザ走査型顕微鏡ではレーザの走査に応じて画像取込みが実行されるため、ＦＲＡＰのように実験中にレーザ照射の強度を変更してしまうとそのままでは適切な画像を得ることはできない。これは、検出器の感度設定を通常観察の条件のままでフォトブリーチを行なってしまうと強いレーザ光を照射したことによる蛍光量の増大によって光検出器に入射する光の量が過多となってしまうため、サチュレートした画像を観察することとなってしまうからである。
【０００５】
このようなときには、通常観察からフォトブリーチへの観察手法の切り替えに併せて通常観察時とは異なるレーザ強度及び光検出器の感度を設定するようにすれば、フォトブリーチの最中も通常観察時と同様の画像を観察できるようになる。また、フォトブリーチを終了して通常の観察へと戻るときには、設定を元の観察条件に戻してからその後の観察を行なえばよい。
【０００６】
このような実験を効率よく行なうために、レーザ走査型顕微鏡における一連のレーザ照射強度や検出器感度についての様々な手順による調整操作の内容を指示できるマクロプログラミング言語が提供されるようになってきた。この結果、このマクロプログラミング言語を使用して実験の手順を記述することで、ユーザは思い通りにレーザ走査型顕微鏡をコントロールすることが可能となった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このマクロプログラミング言語による制御指示の方法では調整すべき対象に対応するマクロコマンドの選定、各コマンドの記述方法、プログラミング等に相応の知識を必要とするため、実験で要する一連の操作をマクロプログラミング言語で記述して実験の準備を行なうことは容易ではない。
【０００８】
上述した問題を鑑み、実験で行なうこととなる一連の操作についての制御指示を容易に行なえるようにして実験準備の負担を軽減することが本発明が解決しようとする課題である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の態様のひとつであるレーザ走査型顕微鏡制御装置は、レーザ走査型顕微鏡による画像取り込み動作の制御を、与えられた命令語に基づいて行なう制御手段に、該制御を行なわせるための装置を前提とし、前記画像取り込み動作に対する制御の内容を定義するテーブルであって、前記制御手段に制御させる対象の項目と該制御対象項目についての設定値とが対応付けられて動作順に複数組並べられている該テーブルを表示する表示手段と、前記表示手段に前記テーブルが表示されているときになされた前記設定値の入力を取得し、該取得された設定値に対応する動作順の制御対象項目として表示中の該テーブルに示されている設定値を、該取得された設定値へ更新することにより、該テーブルによる前記定義の変更を行なうテーブル変更手段と、前記設定値の更新されたテーブルを記録する記録手段と、前記記録手段に記録された前記テーブルにおいて動作順に並べられている複数組の前記設定値のうち所定の動作順序に位置づけられた一組の設定値を、該一組の設定値によって定義される前記制御の内容に対応する前記命令語へ変換する変換手段と、前記変換手段による変換によって得られた命令語を、該命令語に対応する前記制御の内容を定義していた前記設定値の組について前記テーブルにより表されている動作順に伝送すると共に、画像取り込み命令を前記制御手段へ伝送する伝送手段と、を有し、前記伝送手段は、所定の動作順序に位置づけられた一組の設定値を前記変換手段が変換して得られた命令語を前記制御手段へ伝送した後に前記画像取り込み命令を伝送し、次いで、該所定の動作順序に続く次の動作順序に位置づけられた一組の設定値を前記変換手段が変換して得られた命令語を前記制御手段へ伝送した後に前記画像取り込み命令を伝送するように動作し、前記制御手段は、前記伝送手段によって伝送されてきた命令語に基づいて前記レーザ走査型顕微鏡の設定を制御し、その次に伝送されてきた画像取り込み命令に基づいて前記設定された状態での画像取り込みを行なうようにして、該レーザ走査型顕微鏡による画像取り込み動作の制御を行なうように構成することによって前述した課題を解決する。
【００１０】
上述した本発明に係るレーザ走査型顕微鏡制御装置の構成によれば、レーザ走査型顕微鏡の動作の定義、例えば実験中に頻繁に操作されるレーザ照射強度や検出器感度の調整において設定される数値等、をユーザがテーブル上に行なっておけば、変換手段によってその定義に対応する命令語への変換が行なわれ、その結果得られた命令語に基づいて制御手段がレーザ走査型顕微鏡の動作制御を行なうので、ユーザはその命令語に習熟することなくレーザ走査型顕微鏡を自在にコントロールすることができるようになり、実験準備の負担が軽減される。
【００１１】
なお、ここで、前記テーブルは、前記制御対象項目として、前記画像取り込みにおける走査回数を含んでおり、前記装置は、前記画像取り込み命令に基づく画像取り込み動作が完了したことの通知を受信する受信手段を更に備えており、前記伝送手段は、先に伝送した画像取り込み命令に基づく前記通知を前記受信手段が受信した後に、前記所定の動作順序に続く次の動作順序に位置づけられた一組の設定値を前記変換手段が変換して得られた命令語を伝送するように構成してもよい。
【００１２】
また、上述し本発明に係るレーザ走査型顕微鏡制御装置の構成において、前記テーブルは表形式であって、列方向若しくは行方向のうちのいずれか一方の方向に前記制御対象項目が示され、他方の方向の行ごと又は列ごとに、該項目に対する一組の設定値が示され、この他方の方向の行又は列の順序が前記動作順を示すものであり、前記伝送手段は、１行分または１列分の設定値を前記変換手段が変換して得られた命令語を前記制御手段へ伝送した後に、前記画像取り込み命令を伝送するように構成することもできる。
【００１３】
本発明の別の態様のひとつであるレーザ走査型顕微鏡の制御方法は、レーザ走査型顕微鏡による画像取り込み動作の制御を、与えられた命令語に基づいて行なう制御部に、該制御を行なわせるときに、前記画像取り込み動作に対する制御の内容を定義するテーブルであって、前記制御部に制御させる対象の項目と該制御対象項目についての設定値とが対応付けられて動作順に複数組並べられている該テーブルを表示装置に表示する表示ステップと、前記表示装置に前記テーブルが表示されているときになされた前記設定値の入力を取得し、該取得された設定値に対応する動作順の制御対象項目として表示中の該テーブルに示されている設定値を、該取得された設定値へ更新することにより、該テーブルによる前記定義の変更を行なうテーブル変更ステップと、前記設定値の更新されたテーブルを記録装置に記録する記録ステップと、前記記録装置に記録された前記テーブルにおいて動作順に並べられている複数組の前記設定値のうち所定の動作順序に位置づけられた一組の設定値を、該一組の設定値によって定義される前記制御の内容に対応する前記命令語へ変換する変換ステップと、前記変換ステップの実行によって得られた命令語を、該命令語に対応する前記制御の内容を定義していた前記設定値の組について前記テーブルにより表されている動作順に伝送すると共に、画像取り込み命令を前記制御部へ伝送する伝送ステップと、を実行し、前記伝送ステップは、所定の動作順序に位置づけられた一組の設定値に対して前記変換ステップを実行して得られた命令語を前記制御部へ伝送した後に前記画像取り込み命令を伝送し、次いで、該所定の動作順序に続く次の動作順序に位置づけられた一組の設定値に対して前記変換ステップを実行して得られた命令語を前記制御部へ伝送した後に前記画像取り込み命令を伝送するようにし、前記制御部に、前記伝送ステップの実行によって伝送されてきた命令語に基づいて前記レーザ走査型顕微鏡の設定を制御させ、その次に伝送されてきた画像取り込み命令に基づいて前記設定された状態での画像取り込みを該レーザ走査型顕微鏡に行なわせるようにして、該レーザ走査型顕微鏡による画像取り込み動作を制御させる、ようにすることにより、前述した本発明に係るレーザ走査型顕微鏡制御装置と同様の作用効果を奏するので、前述した課題が解決される。
【００１４】
なお、上述した本発明に係るレーザ走査型顕微鏡の制御方法に示されている手順と同様の処理をコンピュータに行なわせるためのプログラムでも、コンピュータに該プログラムを読み込ませて実行させることにより、前述した課題が解決される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明を実施する顕微鏡システムの構成を示す図である。
同図に示す顕微鏡システムは、レーザ走査型顕微鏡１０とコンピュータシステム２０とがインタフェースケーブル４０によって接続されて構成されており、コンピュータシステム２０の有する補助記憶装置２６に格納されているレーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８がＣＰＵ２１で実行されることによって、レーザ走査型顕微鏡１０の動作が制御される。
【００１６】
レーザ走査型顕微鏡１０は、レーザ光を走査する走査機構と標本からの観察光を電気信号へと変換する検出器とを有する走査ユニット１１、顕微鏡１２、レーザ光を発生させるレーザユニット１３、及びこれらの動作を制御すると共にコンピュータシステム２０との各種データの授受を管理するコントロールユニット１４を有して構成されている。
【００１７】
また、コンピュータシステム２０は、制御プログラムの実行によってこの顕微鏡システム全体の動作制御を司るＣＰＵ２１、ＣＰＵ２１が必要に応じてワークメモリとして使用するメインメモリ２２、レーザ走査型顕微鏡１０との各種データの授受を管理するインタフェースユニット２３、レーザ走査型顕微鏡１０で取得された画像や各種の情報の表示を行なう表示装置２４、コンピュータシステム２０に対するユーザからの指示を取得するキーボードやマウスなどからなる入力装置２５、及び各種のプログラムや画像データなどを記憶しておく例えばハードディスク装置などの補助記憶装置２６を有して構成されている。なお、ＣＰＵ２１、メインメモリ２２、インタフェースユニット２３、表示装置２４、入力装置２５、及び補助記憶装置２６はいずれもＣＰＵ２１によって管理されているバス３０に接続されており、ＣＰＵ２１の管理の下で相互にデータの授受が行なえる。
【００１８】
ここで、補助記憶装置２６には、ＣＰＵ２１において並行して複数のプログラムの実行を可能とするマルチタスクＯＳ２７、レーザ走査型顕微鏡１０の機種毎あるいは製造メーカ毎に提供されレーザ走査型顕微鏡１０の制御のために使用されるレーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８、及びこの顕微鏡システム全体の動作を管理するシステムコントロールアプリケーションプログラム２９が予め格納されている。
【００１９】
なお、図１に示す顕微鏡システムは、レーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８、及びシステムコントロールアプリケーションプログラム２９をフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯディスク（光磁気ディスク）等の記録媒体に記録しておき、コンピュータシステム２０にはこの記録媒体からデータを読み出すドライブ装置を備えるようにし、ＣＰＵ２１がこのドライブ装置を制御して記録媒体からこれらのプログラムを読み出して実行する構成とすることもできる。また、これらのプログラムを不図示のプログラムサーバに格納しておき、コンピュータシステム２０がこのプログラムサーバから不図示のネットワークを介してこれらのプログラムをダウンロードしてＣＰＵ２１で実行する構成とすることもできる。
【００２０】
図２は、コンピュータシステム２０の補助記憶装置２６に格納されているアプリケーションプログラムの構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８及びシステムコントロールアプリケーションプログラム２９は、マルチタスクＯＳ２７の管理の下でＣＰＵ２１において並行して実行される。
【００２１】
レーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８は、レーザ走査型顕微鏡コントロール部２８−１、コマンド処理部２８−２、及び通信処理部２８−３を有して構成されており、システムコントロールアプリケーションプログラム２９は、実行要求設定処理部２９−１、コマンド処理部２９−２、及び通信処理部２９−３を有して構成されており、レーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８とシステムコントロールアプリケーションプログラム２９との実行によって実現される処理は、通信処理部２８−３と通信処理部２９−３との実行によって提供されるプロセス間通信５０によって連携して行なわれる。
【００２２】
なお、プロセス間通信５０としては、コンピュータシステム２０の有する記録媒体であるメインメモリ２２や補助記憶装置２６に対して読み書きされるデータファイルを使用して行なうようにしてもよく、あるいは米国Microsoft 社の提唱するＣＯＭ（Component Object Model）などといったＯＳの機能として提供されるものを利用して行なうようにしてもよい。
【００２３】
システムコントロールアプリケーションプログラム２９がＣＰＵ２１によって実行されるとまず、後述するテーブルの作成・変更の処理が実行要求設定処理部２９−１によって提供される。その後、テーブルの作成・変更が完了すると、指示された設定状態に応じて必要となるコントロールの内容を判断する処理が実行要求設定処理部２９−１によって提供され、その必要なコントロールをレーザ走査型顕微鏡１０に行なうためのコマンドを生成する処理がコマンド処理部２９−２によって提供され、その生成されたコマンドに相当する文字列情報をレーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８へ渡す処理が通信処理部２９−３によって提供される。
【００２４】
これに対し、レーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８がＣＰＵ２１によって実行されると、システムコントロールアプリケーションプログラム２９からコマンドを受け取る処理が通信処理部２８−３によって提供され、その受け取ったコマンドである文字列情報の内容を解釈する処理がコマンド処理部２８−２によって提供され、その解釈結果に基づいてレーザ走査型顕微鏡１０のコントロールを行なう処理がレーザ走査型顕微鏡コントロール部２８−１によって提供される。更に、レーザ走査型顕微鏡コントロール部２８−１の実行によって行なわれたレーザ走査型顕微鏡１０のコントロールの結果を示す情報が通信処理部２８−３による処理によってシステムコントロールアプリケーションプログラム２９へ渡される。
【００２５】
次に、図１に示すように構成された顕微鏡システムを使用して行なわれるレーザ走査型顕微鏡１０のコントロールの具体例について説明する。
まず、観察者（図１に示す顕微鏡システムのユーザ）は入力装置２５を操作して表示装置２４に表示される図３に示すような画面に変更値を設定し、これから行なう実験の途中で制御すべき機能についての制御内容を定義する。
【００２６】
図３に示すテーブルでは、横（列）方向に、制御対象となるレーザ走査型顕微鏡１０の機能、より詳細には左から順番に、走査回数、走査間隔、Ａｒレーザ照射強度、ＨｅＮｅ−Ｇｒｅｅｎレーザ照射強度、ＨｅＮｅ−Ｒｅｄレーザ照射強度、検出器１のＰＭＴ（Photo Multiplier Tube ）印加電圧、検出器２のＰＭＴ印加電圧、及び検出器３のＰＭＴ印加電圧が並んでいて、各制御対象に対する設定値を記述することができる。そして、これらが縦（行）方向に、上から順番に実行されることにより、複数の設定条件を記述することが可能である。
【００２７】
なお、検出器１、２、３はレーザ走査型顕微鏡１０における走査ユニット１１に実装されているものである。
この図３に示すテーブルの作成・変更を行なう処理の処理内容を示すフローチャートを図４に示す。同図に示す処理は補助記憶装置２６に予め格納されているシステムコントロールアプリケーションプログラム２９が読み出されて実行要求設定処理部２９−１が実行されることによってＣＰＵ２１によって行なわれる。
【００２８】
まず、Ｓ１０１において、図３に示すテーブルを表示装置２４に表示させる。続くＳ１０２では、ユーザによって入力装置２５へなされた入力の内容が取得される。
Ｓ１０３では、図３に示すテーブルにおける前ステップで取得された内容に対応する部分の表示がその取得内容に基づいて更新される。
【００２９】
Ｓ１０４では、終了を示す入力が入力装置２５へなされたか否かが判定され、この判定結果がＹｅｓならばＳ１０５に処理が進み、ＮｏならばＳ１０２へ処理が戻って上述した処理が繰り返される。
Ｓ１０５では、作成・変更の完了したテーブルが補助記憶装置２６に記録され、その後はこの図４に示す処理が終了する。
【００３０】
以上の処理がＣＰＵ２１で行なわれることによって、図３に示すテーブルの作成・変更が行なわれる。
上述した処理が行なわれた結果、このテーブルに図３に示す設定がなされたときには、以下のような指示がなされていることになる。
【００３１】
まず、１行目の設定は、Ａｒレーザの照射強度を１０［％］とし、蛍光を検出する検出器１のＰＭＴ印加電圧を５００［Ｖ］にセットし、この条件の下で画像の取り込みを５秒間隔で５回繰り返す指示を示している。
２行目の設定は、Ａｒレーザの照射強度を１００［％］とし、蛍光を検出する検出器１のＰＭＴ印加電圧を１００［Ｖ］にセットし、この条件の下で画像取り込みを連続して１０回繰り返す指示を示している。
【００３２】
３行目での設定は、再び１行目と同じ設定で画像取り込みを実行する指示を示している。
以上の条件設定によって、通常の観察条件での観察の後にフォトブリーチによる観察を一旦実行し、その後再び通常条件下での観察を行なうといった一連の実験が可能となる。
【００３３】
次に、コンピュータシステム２０によって行なわれるレーザ走査型顕微鏡１０の制御の詳細を説明する。
図５はコンピュータシステム２０のＣＰＵ２１によって行なわれる顕微鏡制御処理の処理内容を示すフローチャートである。この処理は、ＣＰＵ２６がマルチタスクＯＳ２７の管理の下でレーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８とシステムコントロールアプリケーションプログラム２９とを並行して実行することによって実現される。更に詳しくは、Ｓ２０１からＳ２０３にかけて、及びＳ２０８からＳ２０９にかけての処理はシステムコントロールアプリケーションプログラム２９の実行によって実現され、Ｓ２０４からＳ２０７にかけての処理はレーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８の実行によって実現される。
【００３４】
図５において、処理が開始されると、まずＳ２０１において、図４に示した処理によって補助記憶装置２６に記録されていたテーブルが読み出される。
Ｓ２０２では、テーブルの各行に記述された設定情報がそのテーブルの列単位で参照され、その設定情報に応じて必要となるコントロールの内容の判断処理が実行要求設定処理部２９−１の実行によって行なわれ、更にその必要なコントロールをレーザ走査型顕微鏡１０に行なうためのコマンドを示す文字列情報の生成処理がコマンド処理部２９−２の実行によって行なわれる。
【００３５】
Ｓ２０３では、その生成されたコマンドのレーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８への送信処理（プロセス間通信５０における送信）が通信処理部２９−３の実行によって行なわれる。
Ｓ２０４では、前ステップの処理によって送信されたコマンドの受信処理（プロセス間通信５０における受信）が通信処理部２８−３の実行によって行なわれる。
【００３６】
Ｓ２０５では、前ステップの処理によって受信された文字列情報であるコマンドの内容を判断する解釈処理がコマンド処理部２８−２の実行によって行なわれる。
Ｓ２０６では、前ステップの処理による判断結果に基づいてレーザ走査型顕微鏡１０のコントロールを行なう処理がレーザ走査型顕微鏡コントロール部２８−１の実行によって行なわれる。この処理では、ＣＰＵ２１から制御情報が出力されてインタフェースユニット２３、インタフェースケーブル４０を介してコントロールユニット１４に入力される。コントロールユニット１４は、入力された制御情報に基づいて走査ユニット１１、顕微鏡１２、レーザユニット１３の動作制御を行なう。
【００３７】
Ｓ２０７では、前ステップの処理によるレーザ走査型顕微鏡１０のコントロールの結果を示す情報の送信処理（プロセス間通信５０における送信）が通信処理部２８−３の実行によって行なわれる。
Ｓ２０８では、前ステップの処理によって送信された情報の受信処理（プロセス間通信５０における受信）が通信処理部２９−３の実行によって行なわれる。
【００３８】
Ｓ２０９では、前述したテーブルにおいてＳ２０２の処理によって参照された列に続く次の列以降に設定情報が存在するか否かの判定処理が実行要求設定処理部２９−１の実行によって行なわれる。そして、この判定処理の結果がＹｅｓ、すなわち設定情報がテーブルにおける次の列以降に存在したならばＳ２０２へ処理が戻ってその設定情報についての上述した一連の処理が行なわれる。一方、Ｓ２０９の判定結果がＮｏ、すなわち、設定情報がテーブルにおける次の列以降に存在しないならば図５に示した顕微鏡制御処理が終了する。
【００３９】
以上までの処理が顕微鏡制御処理であり、ＣＰＵ２１によってこの処理が行なわれることにより、コンピュータシステム２０によるレーザ走査型顕微鏡のコントロールが実現される。
次に、図３のテーブルの記述で示された設定条件で実際にレーザ走査型顕微鏡１０が制御される様子について、その第一行目を例にして説明する。
【００４０】
まず、Ｓ２０１の処理によって図３に示すテーブルが補助記憶装置３６から読み出される。
そして、まずテーブルの第一行目が列の左から順に参照される。
その第一列目には「５」が設定されているので、画像取り込みを５回繰り返し行なうことが指示されていると判断される。従ってこの第一列目に対応するコマンドとして走査回数を設定する“ＴＳＥＴ”コマンドがＳ２０２の処理によって生成され、続くＳ２０３の処理によって“ＴＳＥＴ５”なるコマンドが送信される。
【００４１】
このコマンドがＳ２０５の処理によって解釈されると続くＳ２０６の処理によってその解釈結果に基づき、走査回数を５回に設定する制御がレーザ走査型顕微鏡１０に対して行なわれる。その後、この設定制御の完了したことを示す通知がＳ２０７及びＳ２０８の処理結果の送受信処理によって伝えられると、次の列についての処理が開始される。
【００４２】
テーブルの第二列目には「５」が設定されているので、画像取り込みを５秒毎に行なうことが指示されていると判断される。従ってこの第二列目に対応するコマンドとして走査間隔を設定する“ＴＩＮＴＥＲＶＡＬ”コマンドがＳ２０２の処理によって生成され、続くＳ２０３の処理によって“ＴＩＮＴＥＲＶＡＬ  ５”なるコマンドが送信される。
【００４３】
このコマンドに基づいた制御がレーザ走査型顕微鏡１０に対して行なわれ、その後この制御の完了通知が伝えられると、次の列についての処理が開始される。テーブルの第三列目には「１０」が設定されているので、Ａｒレーザの照射強度を１０［％］にすることが指示されていると判断される。従ってこの第三列目に対応するコマンドとしてレーザ強度を設定する“ＬＡＳＥＲ”コマンドがＳ２０２の処理によって生成され、続くＳ２０３の処理によって“ＬＡＳＥＲ  ＡＲ，１０”なるコマンドが送信される。
【００４４】
このコマンドに基づいた制御がレーザ走査型顕微鏡１０に対して行なわれ、その後この制御の完了通知が伝えられると、次の列についての処理が開始される。テーブルの第四列目及び第五列目には数値が設定されていないが、このように設定がされていない個所に対しては、その機能を変更する必要がないと判断して、何もせずに次に進む。
【００４５】
テーブルの第六列目には「５００」が設定されているので、検出器１のＰＭＴ印加電圧を５００［Ｖ］にすることが指示されていると判断される。従ってこの第六列目に対応するコマンドとしてＰＭＴへの印加電圧を設定する“ＰＭＴ”コマンドがＳ２０２の処理によって生成され、続くＳ２０３の処理によって“ＰＭＴ  １，５００”なるコマンドが送信される。
【００４６】
このコマンドに基づいた制御がレーザ走査型顕微鏡１０に対して行なわれ、その後この制御の完了通知が伝えられると、次の列についての処理が開始される。このようにして、図３に示すテーブルの第一行目における全ての設定に対するコマンドが送信されると、レーザ走査型顕微鏡１０に走査を行なわせる“ＳＣＡＮ”コマンドが続いて送信されて実際の画像取り込みを開始させる指示が伝えられる。
【００４７】
ここで、この走査実行コマンドに対しても、レーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８は、走査が完了した後にその結果を返すので、所望の走査が完了した時点で次の行に対して上記と同様の処理が繰り返される。図１に示す顕微鏡システムは以上のように動作するので、観察者であるユーザは、制御したい機能に対して単にその設定値の指定を行なうだけで、希望する実験を実施することができる。また、上記の説明の中で触れたレーザ走査型顕微鏡１０のコントロールのために用意されているレーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８で解釈される各種コマンドに習熟する必要がなくなる。
【００４８】
次に、本発明を実施する顕微鏡システムの別の構成について説明する。なお、便宜上、これより説明する顕微鏡システムを第二の顕微鏡システムと称することとし、今までに説明した図１に示した顕微鏡システムを第一の顕微鏡システムと称することとする。
【００４９】
図６は本発明を実施する第二の顕微鏡システムの構成を示す図である。なお、同図において、図１に示した第一の顕微鏡システムにおけるものと同一の構成要素には同一の符号を付している。
図６に示す構成における図１に示すものとの大きな違いは、電動ステージ６０が追加されている点である。
【００５０】
電動ステージ６０はステージ６１及び操作部６２と、ステージ６１の制御を行なうコントロールユニット６３とにより構成されており、コンピュータシステム２０とインタフェースケーブル７０によって接続されている。なお、電動ステージ６０とコンピュータシステム２０との間のデータ通信は汎用のもの、例えばＲＳ−２３２Ｃを採用してよい。
【００５１】
また、補助記憶装置２６には、マルチタスクＯＳ２７、レーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８、及びシステムコントロールアプリケーションプログラム２９に加え、電動ステージの制御のために用いられるステージコントロールアプリケーションプログラム６４が予め格納されている。
【００５２】
図７は図６に示すコンピュータシステム２０の補助記憶装置２６に格納されているアプリケーションプログラムの構成を示す図である。
ステージコントロールアプリケーションプログラム６４は、ステージコントロール部６４−１、コマンド処理部６４−２、及び通信処理部６４−３を有して構成されており、前述した第一の顕微鏡システムにおけるものと同様、レーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８、システムコントロールアプリケーションプログラム２９、及びステージコントロールアプリケーションプログラム６４の実行によって実現される処理は、通信処理部２８−３、通信処理部２９−３、及び通信処理部６４−３の実行によって提供されるプロセス間通信５０によって連携して行なわれる。
【００５３】
図６に示す第二の顕微鏡システムでは、まず、観察者（第二の顕微鏡システムのユーザ）は入力装置２５を操作して表示装置２４に表示される図８に示すような画面に変更値を設定し、これから行なう実験の途中で制御すべき機能についての制御内容を定義する。
【００５４】
図８に示すテーブルでは、第一の顕微鏡システムについての図３に示した列の項目の一部に加え、ステージコントロールアプリケーションプログラム６４の実行によって解釈されるステージ６１の位置のコントロールのための設定条件（ステージ位置Ｘ，Ｙの座標）を指定する列が追加されている。
【００５５】
次に、図８のテーブルの記述で示された設定条件で実際にレーザ走査型顕微鏡１０及び電動ステージ６０が制御される様子について説明する。
前述した第一の顕微鏡システムでの説明と同様、まず、図８に示すテーブルが補助記憶装置２６から読み出され、そのテーブルの第一行目が列の左から順に参照される。
【００５６】
その第一列目には、図３と同様に「５」が設定されているので、画像取り込みを５回繰り返し行なうことが指示されているとシステムコントロールアプリケーションプログラム２９による処理によって判断される。従ってこの第一列目に対応するコマンドとして走査回数を設定する“ＴＳＥＴ”コマンドが生成され、“ＴＳＥＴ５”なるコマンドがレーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８へと送信される。
【００５７】
すると、このコマンドに基づいた制御がレーザ走査型顕微鏡１０に対して行なわれ、その後この制御の完了通知が伝えられると、システムコントロールアプリケーションプログラム２９による処理によって次の列についての処理が開始される。
【００５８】
テーブルの第二列目には「５」が設定されているので、画像取り込みを５秒毎に行なうことが指示されているとシステムコントロールアプリケーションプログラム２９による処理によって判断される。従ってこの第二列目に対応するコマンドとして走査間隔を設定する“ＴＩＮＴＥＲＶＡＬ”コマンドが生成され、“ＴＩＮＴＥＲＶＡＬ  ５”なるコマンドがレーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８へと送信される。
【００５９】
このコマンドに基づいた制御がレーザ走査型顕微鏡１０に対して行なわれ、その後この制御の完了通知が伝えられると、次の列についての処理が開始される。テーブルの第三列目には「１０」が設定されているので、Ａｒレーザの照射強度を１０［％］にすることが指示されているとシステムコントロールアプリケーションプログラム２９による処理によって判断される。従ってこの第三列目に対応するコマンドとしてレーザ強度を設定する“ＬＡＳＥＲ”コマンドが生成され、“ＬＡＳＥＲ  ＡＲ，１０”なるコマンドがレーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８へと送信される。
【００６０】
このコマンドに基づいた制御がレーザ走査型顕微鏡１０に対して行なわれ、その後この制御の完了通知が伝えられると、次の列についての処理が開始される。テーブルの第四列目には「５００」が設定されているので、検出器１のＰＭＴ印加電圧を５００［Ｖ］にすることが指示されているとシステムコントロールアプリケーションプログラム２９による処理によって判断される。従ってこの第四列目に対応するコマンドとしてＰＭＴへの印加電圧を設定する“ＰＭＴ”コマンドが生成され、“ＰＭＴ  １，５００”なるコマンドがレーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８へと送信される。
【００６１】
このコマンドに基づいた制御がレーザ走査型顕微鏡１０に対して行なわれ、その後この制御の完了通知が伝えられると、次の列についての処理が開始される。テーブルの第五列目には「１００」が設定されているので、ステージ６１のＸ座標を１００に設定することが指示されているとシステムコントロールアプリケーションプログラム２９による処理によって判断される。従ってこの第五列目に対応するコマンドとしてステージ６１の座標を設定する“ＳＴＡＧＥＰＯＳ”コマンドが生成され、“ＳＴＡＧＥＰＯＳ  Ｘ，１００”なるコマンドがステージコントロールアプリケーションプログラム６４へと送信される。
【００６２】
このコマンドに基づいた制御が電動ステージ６０に対して行なわれ、その後この制御の完了通知が伝えられると、次の列についての処理が開始される。
テーブルの第六列目には「１００」が設定されているので、ステージ６１のＹ座標を１００に設定することが指示されているとシステムコントロールアプリケーションプログラム２９による処理によって判断される。従ってこの第六列目に対応するコマンドとしてステージ６１の座標を設定する“ＳＴＡＧＥＰＯＳ”コマンドが生成され、“ＳＴＡＧＥＰＯＳ  Ｙ，１００”なるコマンドがステージコントロールアプリケーションプログラム６４へと送信される。
【００６３】
このコマンドに基づいた制御が電動ステージ６０に対して行なわれ、その後この制御の完了通知が伝えられると、次の列についての処理が開始される。
このようにして、図８に示すテーブルの第一行目における全ての設定に対するコマンドが送信されると、レーザ走査型顕微鏡１０に走査を行なわせる“ＳＣＡＮ”コマンドが続いて送信されて実際の画像取り込みを開始させる指示が伝えられる。
【００６４】
ここで、この走査実行コマンドに対しても、レーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８は、走査が完了した後にその結果を返すので、所望の走査が完了した時点で次の行に対して上記と同様の処理が繰り返される。図６に示す顕微鏡システムは以上のように動作するので、観察者であるユーザは、制御したい機能に対して単にその設定値の指定を行なうだけで、走査位置を変更しながら画像を観察する実験を実施することができる。また、上記の説明の中で触れたレーザ走査型顕微鏡１０のコントロールのために用意されているレーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム２８で解釈される各種コマンド、及び電動ステージ６０のコントロールのために用意されているステージコントロールアプリケーションプログラム６４に習熟する必要がなくなる。
【００６５】
以上までに説明した本発明の各実施例によって、観察者は、実際にコマンドを処理させるアプリケーションプログラムを特に意識することなく、単に変更したい機能に対してその設定値を指定することだけで、求める実験を実施することができるようになる。
【００６６】
なお、以上までに説明した各実施例では、各々の装置コントロールアプリケーションプログラムによって制御可能な機能のうち、一部の機能に対する適用の手法を例示したものであり、本発明で制御の対象とする機能がこれらの実施例に挙げたものだけに限定されるものではない。
【００６７】
また、本発明が対象とする装置コントロールアプリケーションプログラムについても、実施例に挙げたものだけに限定されるものではない。
【００６８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明は、与えられた命令語に基づいてレーザ走査型顕微鏡の動作の制御を行なう制御部に該制御を行なわせるときに、レーザ走査型顕微鏡の動作の定義が動作順に示されるテーブルに示されている該定義から該定義に対応する命令語への変換を行ない、該変換によって得られた命令語を該制御部へ伝送し、該制御部に伝送されてきた命令語に基づいたレーザ走査型顕微鏡の動作の制御を該制御部に行なわせるようにする。
【００６９】
こうすることにより、ユーザは、レーザ走査型顕微鏡の動作の定義をテーブル上に行なうだけで、その命令語に習熟することなくレーザ走査型顕微鏡を自在にコントロールすることができるようになるので、実験準備の負担が軽減されるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する顕微鏡システムの構成を示す図である。
【図２】図１のコンピュータシステムが有しているプログラムの構成を示す図である。
【図３】レーザ走査型顕微鏡に対する制御指示が示されるテーブルの第一の例を示す図である。
【図４】テーブル作成・変更処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図５】顕微鏡制御処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図６】本発明を実施する第二の顕微鏡システムの構成を示す図である。
【図７】図６のコンピュータシステムが有しているプログラムの構成を示す図である。
【図８】レーザ走査型顕微鏡に対する制御指示が示されるテーブルの第二の例を示す図である。
【符号の説明】
１０  レーザ走査型顕微鏡
１１  走査ユニット
１２  顕微鏡
１３  レーザユニット
１４  コントロールユニット
２０  コンピュータシステム
２１  ＣＰＵ
２２  メインメモリ
２３  インタフェースユニット
２４  表示装置
２５  入力装置
２６  補助記憶装置
２７  マルチタスクＯＳ
２８  レーザ走査型顕微鏡コントロールアプリケーションプログラム
２８−１  レーザ走査型顕微鏡コントロール部
２８−２  コマンド処理部
２８−３  通信処理部
２９  システムコントロールアプリケーションプログラム
２９−１  実行要求設定処理部
２９−２  コマンド処理部
２９−３  通信処理部
３０  バス
４０  インタフェースケーブル
５０  プロセス間通信
６０  電動ステージ
６１  ステージ
６２  操作部
６３  コントロールユニット
６４  ステージコントロールアプリケーションプログラム
６４−１  ステージコントロール部
６４−２  コマンド処理部
６４−３  通信処理部
【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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