JP2009015047A - Microscope device and observation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、顕微鏡装置、及び顕微鏡装置を用いる観察方法に関する。 The present invention relates to a microscope apparatus and an observation method using the microscope apparatus.
顕微鏡装置は、対物レンズ等を含む結像光学系を備えており、プレパラートの試料を結像光学系を介して観察する。下記特許文献1には、撮像素子を用いて試料の像情報を取得する顕微鏡装置に関する技術の一例が開示されている。
撮像素子を用いて試料の像情報を取得する場合、例えば撮像素子に入射する光の光量(照度)が最適に調整されていないと、その撮像素子で試料の像情報を良好に取得することが困難となる可能性がある。撮像素子に入射する光の光量を調整するためには、撮像素子に入射する光の光量を検出することが有効である。そのため、撮像素子に入射する光の光量を精度良く且つ効率良く検出できる技術の案出が望まれる。 When acquiring image information of a sample using an image sensor, for example, if the amount of light (illuminance) of light incident on the image sensor is not optimally adjusted, the image information of the sample can be acquired favorably with the image sensor. It can be difficult. In order to adjust the amount of light incident on the image sensor, it is effective to detect the amount of light incident on the image sensor. Therefore, it is desired to devise a technique that can accurately and efficiently detect the amount of light incident on the image sensor.
本発明は、光量に関する情報を精度良く且つ効率良く取得して、試料の像情報を良好に取得できる顕微鏡装置、及び顕微鏡装置を用いる観察方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the microscope apparatus which can acquire the information regarding a light quantity accurately and efficiently, and can acquire the image information of a sample favorably, and the observation method using a microscope apparatus.
上記の課題を解決するため、本発明を例示する各態様として実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。 In order to solve the above-described problems, the following configurations corresponding to the respective drawings shown in the embodiments are adopted as each aspect illustrating the present invention. However, the reference numerals with parentheses attached to each element are merely examples of the element and do not limit each element.
本発明を例示する第1の態様に従えば、結像光学系(18)と、結像光学系(18)の物体面を照明する照明装置(16)と、結像光学系(18)の結像領域(32)内に配置される撮像素子(12)と、結像領域(32)内であって撮像素子(12)以外の所定領域における光量を検出する検出装置(13)と、を備えた顕微鏡装置(3)が提供される。 According to the first aspect illustrating the present invention, the imaging optical system (18), the illumination device (16) for illuminating the object plane of the imaging optical system (18), and the imaging optical system (18) An image sensor (12) disposed in the imaging region (32), and a detection device (13) for detecting the amount of light in a predetermined region other than the image sensor (12) in the imaging region (32). A provided microscope apparatus (3) is provided.
本発明を例示する第1の態様によれば、光量に関する情報を精度良く且つ効率良く取得でき、試料の像情報を良好に取得できる。 According to the first aspect exemplifying the present invention, it is possible to accurately and efficiently acquire information regarding the amount of light, and to acquire image information of a sample favorably.
本発明を例示する第2の態様に従えば、顕微鏡装置(3)を用いる観察方法であって、顕微鏡装置(3)の結像光学系(18)の結像領域(32)に撮像素子(12)を配置することと、結像光学系(18)の物体面を照明光で照明することと、結像領域(32)内であって撮像素子(12)以外の所定領域における光量を検出することと、検出した結果に基づいて、結像領域(32)内の光量を調整することと、を含む観察方法が提供される。 According to a second embodiment illustrating the present invention, there is an observation method using a microscope apparatus (3), in which an imaging element (32) is formed in an imaging region (32) of an imaging optical system (18) of the microscope apparatus (3). 12), illuminating the object plane of the imaging optical system (18) with illumination light, and detecting the amount of light in a predetermined area within the imaging area (32) other than the image sensor (12) And an observation method including adjusting the amount of light in the imaging region (32) based on the detected result.
本発明を例示する第2の態様によれば、光量に関する情報を精度良く且つ効率良く取得でき、試料の像情報を良好に取得できる。 According to the 2nd mode which illustrates the present invention, the information about light quantity can be acquired accurately and efficiently, and the image information on a sample can be acquired favorably.
本発明によれば、光量に関する情報を精度良く且つ効率良く取得して、試料の像情報を良好に取得できる。 According to the present invention, information regarding the amount of light can be acquired with high accuracy and efficiency, and image information of the sample can be acquired well.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら例示的に説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内の所定方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれに直交する方向(すなわち鉛直方向)をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be exemplarily described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. The predetermined direction in the horizontal plane is the X-axis direction, the direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is the Y-axis direction, and the direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, the vertical direction) is the Z-axis direction. To do. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.
<第1実施形態>
第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る顕微鏡システム1の一例を示す図である。図1において、顕微鏡システム1は、試料Sを含むプレパラート2を観察する顕微鏡装置3と、顕微鏡装置3の動作を制御する制御装置4と、制御装置4に接続された表示装置5とを備えている。制御装置4は、コンピュータシステムを含む。表示装置5は、例えば液晶ディスプレイのようなフラットパネルディスプレイを含む。
<First Embodiment>
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a microscope system 1 according to the first embodiment. In FIG. 1, the microscope system 1 includes a
図2は、顕微鏡装置3を示す概略構成図である。図1及び図2において、顕微鏡装置3は、第1光源装置6と、第2光源装置7と、対物レンズ8等を含む光学システム9と、プレパラート2を支持しながら移動可能な第1ステージ10と、接眼部11と、物体の像情報を取得可能な撮像素子12と、光量を検出可能な光センサ13と、撮像素子12及び光センサ13を支持しながら移動可能な第2ステージ14とを備えている。撮像素子12は、例えばCCD(charge coupled device)を含む。顕微鏡装置3は、ボディ15を備えており、第1光源装置6、第2光源装置7、光学システム9、第1ステージ10、及び第2ステージ14のそれぞれは、ボディ15に支持されている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the
光学システム9は、第1光源装置6から射出された光を用いてプレパラート2を照明する第1照明光学系16と、第2光源装置7から射出された光を用いてプレパラート2を照明する第2照明光学系17と、第1照明光学系16及び第2照明光学系17の少なくとも一方で照明されたプレパラート2の像を第2ステージ14上、及び接眼部11の近傍に形成する結像光学系18とを備えている。
The
対物レンズ8は、第1ステージ10に支持されているプレパラート2と対向可能である。本実施形態においては、対物レンズ8は、第1ステージ10に支持されているプレパラート2の−Z側(下方)に配置されている。
The objective lens 8 can face the
第1光源装置6は、プレパラート2の試料Sを照明するための光(照明光)を射出する。制御装置4は、少なくともプレパラート2の試料Sの観察時に、第1光源装置6よりプレパラート2を照明するための照明光を射出する。
The first
本実施形態において、第1光源装置6と制御装置4とはケーブルを介して接続されており、制御装置4は、第1光源装置6を制御可能である。
In the present embodiment, the first
第1照明光学系16は、第1光源装置6から射出された光を用いて、プレパラート2を均一な照度分布の照明光で照明する。第1照明光学系16は、プレパラート2を照明するための照明光を射出する射出面を有する光学素子19を備えている。光学素子19は、第1ステージ10に支持されているプレパラート2の+Z側(上方)に配置されている。第1照明光学系16は、第1ステージ10に支持されているプレパラート2を、上方から照明光で照明する。
The first illumination
このように、本実施形態の顕微鏡装置3は、プレパラート2の上方からプレパラート2に照明光を照射し、プレパラート2の下方に配置された対物レンズ8を介してプレパラート2の像情報を取得する倒立顕微鏡を含む。第1照明光学系16で照明されたプレパラート2の像は、結像光学系18によって第2ステージ14上、及び接眼部11の近傍に形成される。
As described above, the
第2光源装置7は、例えば水銀ランプを含み、プレパラート2の蛍光物質から蛍光を発生させるための光(励起光)を射出する。
The second
第2照明光学系17は、第2光源装置7から射出された光を用いて、所定波長領域の励起光でプレパラート2を照明する。第2照明光学系17は、対物レンズ8、及び励起光と蛍光とを分離可能なフィルタブロック20を含む。対物レンズ8は、プレパラート2を照明するための励起光を射出する。第2照明光学系17は、第1ステージ10に支持されているプレパラート2を、下方から励起光で照明する。
The second illumination
このように、本実施形態の顕微鏡装置3は、プレパラート2に励起光を照射して、そのプレパラート2から発生する蛍光を観察する蛍光顕微鏡を含む。プレパラート2(試料S)が蛍光物質を含む場合、そのプレパラート2に対して第2照明光学系17より励起光を照射することによって、蛍光物質から蛍光を発生させることができる。
As described above, the
図3は、フィルタブロック20の一例を示す模式図である。図3に示すように、フィルタブロック20は、第2光源装置7からの光が入射する第1フィルタ21と、第1フィルタ21を介した光が入射するダイクロイックミラー22と、ダイクロイックミラー22からの光が入射する第2フィルタ23とを備えている。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of the
第1フィルタ21は、第2光源装置7から射出された光のうち、一部の波長領域の光をカットして、蛍光物質の励起に必要な所定波長領域の光(励起光)を抽出する波長選択光学素子である。すなわち、第1フィルタ21は、所定波長領域の光(励起光)のみを透過させ、他の波長領域の光を透過させないバンドパスフィルタを含む。第2光源装置7から射出され、第1フィルタ21を透過した所定波長領域の光(励起光)は、ダイクロイックミラー22に入射する。
The
ダイクロイックミラー22は、励起光と蛍光とを分離する分離光学素子である。本実施形態において、ダイクロイックミラー22は、第1フィルタ21を透過した所定波長領域の光(励起光)を反射し、所定波長領域以外の光を透過する。第1フィルタ21を透過した所定波長領域の光(励起光)は、ダイクロイックミラー22で反射して、プレパラート2へ導かれる。励起光は、プレパラート2に照射される。
The
本実施形態においては、フィルタブロック20とプレパラート2との間に対物レンズ8が配置されており、ダイクロイックミラー22からの励起光は、対物レンズ8を介して、プレパラート2の下方より、プレパラート2に照射される。第2照明光学系17は、励起光でプレパラート2を照明する。
In the present embodiment, the objective lens 8 is disposed between the
プレパラート2(試料S)が蛍光物質を含む場合、プレパラート2上の蛍光物質に励起光が照射されることによって、その蛍光物質から蛍光が発生する。蛍光物質から発生した蛍光は、対物レンズ8を介して、ダイクロイックミラー22に入射する。一般に、蛍光の波長は、励起光の波長よりも長く、蛍光の波長と励起光の波長とは異なる。したがって、蛍光物質から発生し、ダイクロイックミラー22に入射した蛍光は、ダイクロイックミラー22を透過する。ダイクロイックミラー22を透過した蛍光は、第2フィルタ23に入射する。
When the preparation 2 (sample S) contains a fluorescent material, the fluorescent material on the
第2フィルタ23は、プレパラート2からの蛍光と、蛍光以外の波長の不要な光(散乱光等)とを分離して、蛍光のみを抽出する波長選択光学素子である。すなわち、第2フィルタ23は、蛍光のみを透過させ、他の波長領域の光を透過させないバンドパスフィルタを含む。第2フィルタ23を透過した蛍光は、光を分離する分離光学素子24(図2参照)に入射する。
The
なお、第2光源装置7が、蛍光物質を励起可能な、所定波長領域のレーザ光(励起光)を射出可能なレーザ装置であってもよい。
The second
本実施形態において、第1照明光学系16は、励起光以外の波長の光でプレパラート2を照明する。例えば、第1照明光学系16に、第1光源装置6から射出された光のうち、励起光の波長領域の光をカットするフィルタ(波長選択光学素子)を設けることによって、第1照明光学系16は、励起光以外の波長の光でプレパラート2を照明可能である。
In the present embodiment, the first illumination
また、第1照明光学系16から射出される光は、フィルタブロック20のダイクロイックミラー22及び第2フィルタ23を透過可能である。なお、フィルタブロック20を移動可能な駆動機構を設け、第1照明光学系16から光が射出されるとき、フィルタブロック20を、第1照明光学系16から射出される光の光路上から退避させてもよい。
The light emitted from the first illumination
図1及び図2において、第1ステージ10は、結像光学系18の物体面側で、プレパラート2を支持しながら移動可能である。第1ステージ10は、プレパラート2と対物レンズ8とが対向するように、プレパラート2を支持する。第1ステージ10は、結像光学系18の物体面に、プレパラート2(試料S)を配置可能である。
1 and 2, the
本実施形態においては、第1ステージ10は、プレパラート2を支持した状態で、ベース部材25上で移動可能である。第1ステージ10には、第1ステージ10を移動可能な駆動装置が接続されており、第1ステージ10は、駆動装置により、ベース部材25上において、XY平面内を移動可能である。第1ステージ10の駆動装置と制御装置4とはケーブルを介して接続されており、制御装置4は、駆動装置を用いて、プレパラート2を第1ステージ10をXY平面内で移動可能である。
In the present embodiment, the
第2ステージ14は、結像光学系18の像面側で、撮像素子12及び光センサ13を支持しながら移動可能である。結像光学系18は、結像レンズ26を備えており、第2ステージ14は、撮像素子12及び光センサ13の少なくとも一方と結像レンズ26とが対向するように、撮像素子12及び光センサ13を支持する。
The
本実施形態においては、第2ステージ14は、撮像素子12及び光センサ13を支持する支持部材27と、支持部材27を移動可能に支持するベース部材28と、ベース部材28上で支持部材27を移動する駆動装置29とを備えている。支持部材27は、ベース部材28上において、XY平面内を移動可能である。第2ステージ14(駆動装置29)と制御装置4とはケーブルを介して接続されており、制御装置4は、駆動装置29を用いて、撮像素子12及び光センサ13を支持する支持部材27をXY平面内で移動可能である。
In the present embodiment, the
結像光学系18は、対物レンズ8、結像レンズ26、接眼レンズ30、及び反射ミラー等、複数の光学素子を含み、プレパラート2の像を第2ステージ14上、及び接眼部11の近傍に形成する。プレパラート2からの光は、対物レンズ8に入射する。対物レンズ8は、結像光学系18の複数の光学素子のうち、結像光学系18の物体面に最も近い光学素子である。結像レンズ26、接眼レンズ30は、結像光学系18の複数の光学素子のうち、結像光学系18の像面に最も近い光学素子である。
The imaging
光学システム9は、対物レンズ8からの光を分離する分離光学素子24を含む。分離光学素子24は、ハーフミラーを含み、入射した光の一部を透過し、一部を反射する。なお、分離光学素子24が、ダイクロイックミラーであってもよい。プレパラート2からの光は、対物レンズ8及びフィルタブロック20を介して、分離光学素子24に入射する。本実施形態においては、分離光学素子24を透過した光は、結像レンズ26を介して、第2ステージ14に導かれる。これにより、プレパラート2の像が、結像光学系18により、第2ステージ14上に形成される。
The
第2ステージ14には、撮像素子12が配置されており、結像光学系18は、プレパラート2の像を、撮像素子12の受光面に形成可能である。撮像素子12は、結像光学系18の物体面側に配置されているプレパラート2の像情報を取得可能である。撮像素子12と制御装置4とは、ケーブルを介して接続されており、撮像素子12で取得されたプレパラート2の像情報(画像信号)は、ケーブルを介して、制御装置4に出力される。制御装置4は、撮像素子12からの像情報を、表示装置5を用いて表示する。表示装置5は、撮像素子12で取得したプレパラート2の像情報を拡大して表示することができる。また、制御装置4は、撮像素子12から出力される画素信号を、所定の手法によって画像処理し、画像データを生成する。
The
一方、分離光学素子24で反射した光は、反射ミラー、及び接眼レンズ30等を介して、接眼部11に導かれる。これにより、プレパラート2の像が、結像光学系18により、接眼部11の近傍に形成される。観察者は、接眼部11を介して、プレパラート2の像を観察可能である。
On the other hand, the light reflected by the separation
また、本実施形態においては、顕微鏡装置3は、対物レンズをZ軸方向に移動させるための操作部31を備えている。観察者は、操作部31を用いて、対物レンズ8をZ軸方向に移動可能である。
In the present embodiment, the
図4は、第1光源装置6、第1照明光学系16、第1ステージ10、結像光学系18、及び第2ステージ14の支持部材27を模式的に示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view schematically showing the first
図4に示すように、顕微鏡装置3は、プレパラート2を支持しながら移動可能な第1ステージ10と、撮像素子12及び光センサ13を支持しながら移動可能な第2ステージ14と、照明光を射出する第1光源装置6と、第1光源装置6から射出された照明光を用いて第1ステージ10に支持されているプレパラート2を照明する第1照明光学系16と、照明光で照明されたプレパラート2の像を第2ステージ14に支持されている撮像素子12の受光面上に形成する結像光学系18とを備えている。
As shown in FIG. 4, the
プレパラート2は、試料Sが載せられたスライドガラス2Aと、スライドガラス2A上の試料Sを覆うカバーガラス2Bとを含む。
The
結像光学系18は、物体面の像を像面に形成する。結像光学系18は、像面側に結像領域32を有し、物体面の像は、結像領域32に形成される。本実施形態においては、結像光学系18の光軸は、Z軸とほぼ平行である。
The imaging
第1ステージ10は、結像光学系10の物体面側に配置されている。第1ステージ10は、プレパラート2を支持した状態で、少なくとも結像光学系18の光軸と直交するXY平面内を移動可能である。プレパラート2は、第1ステージ10により、結像光学系18の物体面側で、少なくともXY平面内を移動可能である。
The
第2ステージ14は、結像光学系18の像面側に配置されている。第2ステージ14は、支持部材27に撮像素子12及び光センサ13を支持した状態で、少なくとも結像光学系18の光軸と直交するXY平面内を移動可能である。撮像素子12及び光センサ13は、第2ステージ14により、結像光学系18の像面側で、少なくともXY平面内を移動可能である。
The
第2ステージ14は、結像光学系18の結像領域32を含む所定の領域内をXY方向に移動可能である。第2ステージ14は、結像光学系18の結像領域32に対して撮像素子12及び光センサ13を移動可能である。第2ステージ14に支持されている撮像素子12及び光センサ13は、結像光学系18の結像領域32内に配置可能である。光センサ13は、第2ステージ14上において、撮像素子12に対して所定の位置関係に配置されている。
The
光センサ13は、結像光学系18の結像領域32内の光量を検出可能である。また、光センサ13は、結像光学系18の結像領域32内の照度を検出可能である。光センサ13は、第1照明光学系16より射出され、プレパラート2及び結像光学系18を介して結像光学系18の結像領域32に入射した光の光量(照度)を検出可能である。
The
本実施形態において、光センサ13は、結像光学系18の結像領域32内であって、撮像素子12以外の所定領域における光量(照度)を検出する。本実施形態においては、光センサ13は、結像光学系18の結像領域32内において、撮像素子12と隣接する位置に配置されている。また、本実施形態においては、光センサ13は、結像領域32内に撮像素子12が配置されているときに、その撮像素子12と同時に結像領域32内に配置可能である。すなわち、撮像素子12と光センサ13とは、結像光学系18の結像領域32内に一緒に配置可能な位置関係を有する。
In the present embodiment, the
本実施形態においては、撮像素子12は、第2ステージ14上に複数配置されている。また、光センサ13も、第2ステージ14上に複数配置されている。
In the present embodiment, a plurality of
図5は、撮像素子12及び光センサ13と結像領域32との位置関係を示す図である。図5に示すように、本実施形態においては、結像領域32は、円形である。また、本実施形態においては、撮像素子12は、第2ステージ14上において、9ヵ所に配置されている。撮像素子12のそれぞれは、XY平面内において、所定間隔で配置されている。
FIG. 5 is a diagram illustrating a positional relationship between the
本実施形態においては、第2ステージ14上において、X軸方向に所定間隔で3つ配置された撮像素子12のグループが、Y軸方向に3つ配置されている。すなわち、本実施形態においては、撮像素子12は、第2ステージ14上において、3行3列のマトリクス状に配置されている。
In the present embodiment, on the
本実施形態においては、撮像素子12それぞれのXY平面内における外形は同じであり、X軸方向に関する撮像素子12同士の間隔は、X軸方向に関する撮像素子12の大きさとほぼ同じであり、Y軸方向に関する撮像素子12同士の間隔は、Y軸方向に関する撮像素子12の大きさとほぼ同じである。
In the present embodiment, the outer shapes of the
また、図5に示すように、本実施形態においては、複数の撮像素子12が、結像領域32内に同時に配置可能である。これにより、撮像素子12は、結像領域32内の互いに異なる複数の位置(9つの位置)のそれぞれにおいて、結像光学系18の物体面の像情報(物体面側に配置されているプレパラート2の像情報)を取得可能である。
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, a plurality of
また、制御装置4は、少なくとも2つの撮像素子12を結像領域32内に配置することによって、結像領域32の複数の位置(少なくとも2つの位置)のそれぞれにおいて、結像光学系18の物体面の像情報(物体面側に配置されているプレパラート2の像情報)を取得可能である。このように、本実施形態においては、撮像素子12は、結像領域32内に所定間隔で複数配置可能である。
In addition, the
本実施形態においては、光センサ13は、第2ステージ14上において、18ヵ所に配置されている。光センサ13のそれぞれは、XY平面内において、所定間隔で配置されている。
In the present embodiment, the
光センサ13は、結像領域32内において、撮像素子12と隣接する位置に配置されている。光センサ13は、所定間隔で配置されている撮像素子12同士の間に配置されている。
The
本実施形態においては、第2ステージ14上において、X軸方向に所定間隔で3つ配置された光センサ13のグループが、Y軸方向に6つ配置されている。また、Y軸方向に関して隣り合う光センサ13のグループ同士は、X軸方向に関して、X軸方向に関する撮像素子12の大きさ分だけ、ずれて配置されている。
In the present embodiment, on the
また、図5に示すように、本実施形態においては、複数の光センサ13が、結像領域32内に同時に配置可能である。これにより、光センサ13は、結像領域32内の互いに異なる複数の位置における光量(照度)を検出可能である。
Further, as shown in FIG. 5, in the present embodiment, a plurality of
次に、上述の構成を有する顕微鏡システム1を用いて、試料Sを含むプレパラート2を観察する方法について説明する。本実施形態においては、結像光学系18の結像領域32に対して第2ステージ14をXY方向に移動して、結像領域32内の複数の位置のそれぞれで、結像光学系32の物体面の像情報(物体面側に配置されているプレパラート2の像情報)を撮像素子12を用いて取得し、それら複数の取得動作で取得した像情報に基づいて、試料Sを含むプレパラート2の画像データを取得する。
Next, a method for observing the
一例として、本実施形態においては、図5に示すように、結像領域32内の領域Tの画像データを取得するものとする。本実施形態においては、領域Tは、A領域、B領域、C領域、及びD領域に分割される。A領域、B領域、C領域、及びD領域のそれぞれは、結像領域32の一部を形成する。制御装置4は、A領域、B領域、C領域、及びD領域のそれぞれにおける像情報を撮像素子12を用いて取得し、A領域、B領域、C領域、及びD領域に関して取得された像情報を画像処理して、領域Tの画像データを生成する。ここで、A領域、B領域、C領域、及びD領域のそれぞれにおけるプレパラート2の像情報は、結像領域32(領域T)に形成されるプレパラート2の像情報の一部分であり、それらA領域、B領域、C領域、及びD領域における像情報を画像処理して合成する(つなぎ合わせる)ことによって、領域Tの画像データを取得することができる。
As an example, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, image data of a region T in the
本実施形態においては、XY平面内における、A領域、B領域、C領域、及びD領域それぞれの外形(大きさ及び形状)は、互いに同じである。また、XY平面内における、A領域、B領域、C領域、及びD領域それぞれの外形は、撮像素子12の外形とほぼ同じである。A領域、B領域、C領域、及びD領域のそれぞれは、結像領域32よりも小さい領域であって、結像領域32内に複数配置されている。A領域、B領域、C領域、及びD領域で1つのグループが形成されている。本実施形態においては、A領域の−X側にB領域が配置され、A領域の−Y側にC領域が配置され、C領域の−X側であってB領域の−Y側にD領域が配置されている。そして、A領域、B領域、C領域、及びD領域からなるグループが、XY平面内においてマトリクス状に配置されている。
In the present embodiment, the outer shapes (size and shape) of the A region, the B region, the C region, and the D region in the XY plane are the same. In addition, the outer shapes of the A region, the B region, the C region, and the D region in the XY plane are substantially the same as the outer shape of the
例えば、撮像素子12を用いてA領域におけるプレパラート2の像情報を取得する際には、A領域と撮像素子12とが一致するように撮像素子12の位置が調整される。また、撮像素子12を用いてB領域におけるプレパラート2の像情報を取得する際には、B領域と撮像素子12とが一致するように撮像素子12の位置が調整される。同様に、撮像素子12を用いてC領域及びD領域におけるプレパラート2の像情報を取得する際には、C領域及びD領域のそれぞれと撮像素子12とが一致するように撮像素子12の位置が調整される。
For example, when the image information of the
以下の説明においては、A領域と撮像素子12とが一致するように撮像素子12の位置を調整することを適宜、A領域に撮像素子12を配置する、と称する。同様に、B領域と撮像素子12とが一致するように撮像素子12の位置を調整することを適宜、B領域に撮像素子12を配置する、と称し、C領域と撮像素子12とが一致するように撮像素子12の位置を調整することを適宜、C領域に撮像素子12を配置する、と称し、D領域と撮像素子12とが一致するように撮像素子12の位置を調整することを適宜、D領域に撮像素子12を配置する、と称する。
In the following description, adjusting the position of the
本実施形態においては、A領域、B領域、C領域、及びD領域の1つのグループに対して、撮像素子12が1つ配置されている。本実施形態においては、撮像素子12は、結像領域32内のA領域に配置されて、A領域におけるプレパラート2の像情報を取得した後、B領域に配置されて、B領域におけるプレパラート2の像情報を取得する。また、撮像素子12は、B領域におけるプレパラート2の像情報を取得した後、C領域に配置されて、C領域におけるプレパラート2の像情報を取得し、C領域におけるプレパラート2の像情報を取得した後、D領域に配置されて、D領域におけるプレパラート2の像情報を取得する。
In the present embodiment, one
以下、本実施形態に係る顕微鏡システム1の動作の一例について、図5及び図6の模式図、及び図7をフローチャートを参照しながら説明する。 Hereinafter, an example of the operation of the microscope system 1 according to the present embodiment will be described with reference to the schematic diagrams of FIGS. 5 and 6 and FIG. 7 with reference to flowcharts.
まず、制御装置4は、第2ステージ14を制御して、結像光学系18の結像領域32内における複数のA領域のそれぞれに、複数の撮像素子12のそれぞれを配置する(ステップS1)。すなわち、制御装置4は、A領域と撮像素子12とが図5に示す位置関係となるように、第2ステージ14を制御する。
First, the
A領域に撮像素子12を配置した後、制御装置4は、第1照明光学系16より照明光を射出し、プレパラート2を照明する。そして、結像領域32には、結像光学系18により、プレパラート2の像が形成される。
After disposing the
撮像素子12のそれぞれは、結像領域32内の一部の領域であるA領域のそれぞれに配置されて、結像領域32に形成されるプレパラート2の像のうち、A領域におけるプレパラート2の像情報を取得する(ステップS2)。各撮像素子12で取得されたA領域における像情報(画像信号)は、制御装置4に出力される。制御装置4は、撮像素子12で取得されたA領域におけるプレパラート2の像情報(画像信号)を、所定の記憶装置に記憶する。
Each of the
本実施形態においては、結像領域32内(領域T内)に撮像素子12が配置されているとき、光センサ13も、結像領域32内(領域T内)に配置される。制御装置4は、結像領域32内に撮像素子12が配置されている状態で、第1照明光学系16を用いる照明動作と、光センサ13を用いる検出動作とを実行する。また、制御装置4は、撮像素子12を用いる像情報を取得する動作と並行して、光センサ13を用いる光量を検出する動作を実行する。
In the present embodiment, when the
図5に示すように、撮像素子12がA領域に配置されているとき、B領域及びC領域のそれぞれには、光センサ13が配置される。光センサ13は、結像領域32内(領域T内)であって、撮像素子12が配置されるA領域とは異なるB領域及びC領域における光量(照度)を検出する。このように、本実施形態においては、撮像素子12のそれぞれが、A領域に配置されてA領域における像情報を取得しているとき、光センサ13のそれぞれが、A領域と異なるB領域及びC領域に配置されて、B領域及びC領域における光量を検出する。換言すれば、撮像素子12がA領域における像情報を取得する動作と、光センサ13がA領域と異なるB領域及びC領域における光量を取得する動作とが同時に実行される。
As shown in FIG. 5, when the
また、本実施形態においては、制御装置4は、光センサ13のそれぞれを用いて、互いに異なる複数のB領域及びC領域における光量を同時に検出する。
In the present embodiment, the
光センサ13それぞれの検出結果は、制御装置4に出力される。制御装置4は、光センサ13の検出結果を、所定の記憶装置に記憶する。
The detection result of each
制御装置4は、撮像素子12を用いて、A領域における像情報を取得した後、B領域における像情報を取得するために、第2ステージ14を制御する。撮像素子12は、結像領域32内のA領域に配置されてプレパラート2の像情報を取得した後、第2ステージ14の移動により、A領域と異なるB領域に配置される。
The
制御装置4は、光センサ13の検出結果に基づいて、結像領域32(B領域)に入射する光の光量を調整する動作を実行する(ステップS3)。本実施形態においては、制御装置4は、プレパラート2及び結像光学系18を介してB領域に入射する光の光量が、予め定められている最適値となるように、光センサ13の検出結果に基づいて、結像領域32(B領域)に入射する光の光量を調整する。
Based on the detection result of the
すなわち、本実施形態においては、制御装置4は、B領域に配置された撮像素子12を用いてB領域におけるプレパラート2の像情報を取得するに際し、そのB領域に配置される撮像素子12に入射する光の光量が最適になるように、結像領域32(B領域)に入射する光の光量を予め調整する。
That is, in this embodiment, when acquiring the image information of the
本実施形態においては、制御装置4は、撮像素子12の光学特性(ダイナミックレンジ)に応じて、結像領域32に入射する光の光量(照度)を調整する。具体的には、制御装置4は、B領域に入射する光の光量が、撮像素子12のダイナミックレンジにおさまるように、結像領域32(B領域)に入射する光の光量(照度)を調整する。撮像素子12のダイナミックレンジは、例えば設計値、あるいは予め実行されたダイナミックレンジを求めるための実験、シミュレーション等に基づいて既知である。制御装置4は、光センサ13の検出結果と、既知である撮像素子12のダイナミックレンジとに基づいて、B領域に入射する光の光量(照度)が、撮像素子12のダイナミックレンジにおさまるように、B領域に入射する光の光量(照度)を調整する。
In the present embodiment, the
結像領域32(B領域)に入射する光の光量は、例えば、第1光源装置6の出力を調整することによって調整することができる。あるいは、第1照明光学系16に透過率が互いに異なる光透過フィルタを複数設け、それら複数の光透過フィルタのうち、目標の光量を得られるような所定の光透過フィルタを選択し、その選択された光透過フィルタを第1照明光学系16の光路上に配置して、第1照明光学系16から射出される照明光の光量を調整することによって、結像領域32(B領域)に入射する光の光量を調整することもできる。また、上述のような光透過フィルタを、結像光学系18の光路上に配置することもできる。
The amount of light incident on the imaging region 32 (B region) can be adjusted, for example, by adjusting the output of the first
本実施形態においては、制御装置4は、A領域に配置されていた撮像素子12をB領域に移動するときに、すなわち撮像素子12がA領域からB領域へ移動するときに、結像領域32に入射する光の光量を調整するための処理を開始する。換言すれば、制御装置4は、撮像素子12をB領域に配置することに先立って、B領域に入射する光の光量(照度)を調整するための処理を実行する。例えば、制御装置4は、撮像素子12がA領域からB領域へ移動するときに、結像領域32に入射する光の光量を調整するために、第1光源装置6の出力値を制御する。あるいは、制御装置4は、撮像素子12がA領域からB領域へ移動するときに、結像領域32に入射する光の光量を調整するために、上述した所定の光透過フィルタを選択し、その選択された光フィルタを第1照明光学系16または結像光学系18の光路上に配置する。
In the present embodiment, the
これにより、B領域に撮像素子12が配置される前に、ひいてはB領域におけるプレパラート2の像情報を取得する動作が実行される前に、B領域に入射する光の光量が最適に調整される。
As a result, the amount of light incident on the B region is optimally adjusted before the
なお、結像領域32(B領域)に入射する光の光量を調整する処理は、撮像素子12がA領域からB領域へ移動しているときのみならず、撮像素子12がA領域における像情報を取得する動作を終了後、その撮像素子12がA領域に配置されているときに実行されてもよい。また、結像領域32(B領域)に入射する光の光量を調整する処理は、撮像素子12がB領域に配置された後、その撮像素子12がB領域における像情報を取得する動作を実行する前に実行されてもよい。要は、B領域に配置された撮像素子12にプレパラート2及び結像光学系8を介して光が入射する前に、B領域に入射する光の光量が最適に調整されていればよい。
Note that the process of adjusting the amount of light incident on the imaging region 32 (B region) is not only performed when the
B領域に入射する光の光量を調整する処理が実行され、B領域に撮像素子12を配置する処理が実行されることによって、図6(A)に示すように、B領域のそれぞれに撮像素子12が配置される。制御装置4は、B領域に撮像素子12を配置した状態で、第1照明光学系16より照明光を射出し、プレパラート2を照明する。そして、結像領域32には、結像光学系18により、プレパラート2の像が形成される。
A process for adjusting the amount of light incident on the B area is performed, and a process for arranging the
撮像素子12のそれぞれは、結像領域32内の一部の領域であるB領域のそれぞれに配置されて、結像領域32に形成されるプレパラート2の像のうち、B領域におけるプレパラート2の像情報を取得する(ステップS4)。B領域に配置された撮像素子12には、最適な光量の光が入射するので、撮像素子12は、B領域におけるプレパラート2の像情報を良好に取得することができる。
Each of the
各撮像素子12で取得されたB領域における像情報(画像信号)は、制御装置4に出力される。制御装置4は、撮像素子12で取得されたB領域におけるプレパラート2の像情報(画像信号)を、所定の記憶装置に記憶する。
Image information (image signal) in the B region acquired by each
図6(A)に示すように、撮像素子12がB領域に配置されているとき、A領域及びD領域のそれぞれには、光センサ13が配置される。光センサ13は、結像領域32内(領域T内)であって、撮像素子12が配置されるB領域とは異なるA領域及びD領域における光量(照度)を検出する。このように、本実施形態においては、撮像素子12のそれぞれが、B領域に配置されてB領域における像情報を取得しているとき、光センサ13のそれぞれが、B領域と異なるA領域及びD領域に配置されて、A領域及びD領域における光量を検出する。換言すれば、撮像素子12がB領域における像情報を取得する動作と、光センサ13がB領域と異なるA領域及びD領域における光量を取得する動作とが同時に実行される。
As shown in FIG. 6A, when the
また、制御装置4は、光センサ13のそれぞれを用いて、互いに異なる複数のA領域及びD領域における光量を同時に検出する。
In addition, the
光センサ13それぞれの検出結果は、制御装置4に出力される。制御装置4は、光センサ13の検出結果を、所定の記憶装置に記憶する。
The detection result of each
制御装置4は、撮像素子12を用いて、B領域における像情報を取得した後、C領域における像情報を取得するために、第2ステージ14を制御する。撮像素子12は、結像領域32内のB領域に配置されてプレパラート2の像情報を取得した後、第2ステージ14の移動により、B領域と異なるC領域に配置される。
The
制御装置4は、光センサ13の検出結果に基づいて、結像領域32(C領域)に入射する光の光量を調整する動作を実行する(ステップS5)。制御装置4は、プレパラート2及び結像光学系18を介してC領域に入射する光の光量が、予め定められている最適値となるように、光センサ13の検出結果に基づいて、結像領域32(C領域)に入射する光の光量を調整する。
Based on the detection result of the
すなわち、本実施形態においては、制御装置4は、C領域に配置された撮像素子12を用いてC領域におけるプレパラート2の像情報を取得するに際し、そのC領域に配置される撮像素子12に入射する光の光量が最適になるように、結像領域32(C領域)に入射する光の光量を予め調整する。
That is, in this embodiment, when acquiring the image information of the
本実施形態においては、制御装置4は、撮像素子12の光学特性(ダイナミックレンジ)に応じて、結像領域32に入射する光の光量(照度)を調整する。制御装置4は、C領域に入射する光の光量が、撮像素子12のダイナミックレンジにおさまるように、結像領域32(C領域)に入射する光の光量(照度)を調整する。
In the present embodiment, the
本実施形態においては、制御装置4は、撮像素子12がB領域からC領域へ移動するときに、結像領域32に入射する光の光量を調整するための処理を開始する。これにより、C領域に撮像素子12が配置される前に、ひいてはC領域におけるプレパラート2の像情報を取得する動作が実行される前に、C領域に入射する光の光量が最適に調整される。
In the present embodiment, the
なお、結像領域32(C領域)に入射する光の光量を調整する処理は、撮像素子12がB領域からC領域へ移動しているときのみならず、撮像素子12がB領域における像情報を取得する動作を終了後、その撮像素子12がC領域に配置されているときに実行されてもよい。また、結像領域32(C領域)に入射する光の光量を調整する処理は、撮像素子12がC領域に配置された後、その撮像素子12がC領域における像情報を取得する動作を実行する前に実行されてもよい。
The process for adjusting the amount of light incident on the imaging region 32 (C region) is not only performed when the
C領域に入射する光の光量を調整する処理が実行され、C領域に撮像素子12を配置する処理が実行されることによって、図6(B)に示すように、C領域のそれぞれに撮像素子12が配置される。制御装置4は、C領域に撮像素子12を配置した状態で、第1照明光学系16より照明光を射出し、プレパラート2を照明する。そして、結像領域32には、結像光学系18により、プレパラート2の像が形成される。
A process for adjusting the amount of light incident on the C area is performed, and a process for arranging the
撮像素子12のそれぞれは、結像領域32内の一部の領域であるC領域のそれぞれに配置されて、結像領域32に形成されるプレパラート2の像のうち、C領域におけるプレパラート2の像情報を取得する(ステップS6)。C領域に配置された撮像素子12には、最適な光量の光が入射するので、撮像素子12は、C領域におけるプレパラート2の像情報を良好に取得することができる。
Each of the
各撮像素子12で取得されたC領域における像情報(画像信号)は、制御装置4に出力される。制御装置4は、撮像素子12で取得されたC領域におけるプレパラート2の像情報(画像信号)を、所定の記憶装置に記憶する。
The image information (image signal) in the C area acquired by each
制御装置4は、撮像素子12を用いて、C領域における像情報を取得した後、D領域における像情報を取得するために、第2ステージ14を制御する。撮像素子12は、結像領域32内のC領域に配置されてプレパラート2の像情報を取得した後、第2ステージ14の移動により、C領域と異なるD領域に配置される。
The
制御装置4は、ステップS4で実行した、光センサ13を用いたD領域の光量の検出結果に基づいて、結像領域32(D領域)に入射する光の光量を調整する動作を実行する(ステップS7)。制御装置4は、プレパラート2及び結像光学系18を介してD領域に入射する光の光量が、予め定められている最適値となるように、光センサ13の検出結果に基づいて、結像領域32(D領域)に入射する光の光量を調整する。
The
すなわち、本実施形態においては、制御装置4は、D領域に配置された撮像素子12を用いてD領域におけるプレパラート2の像情報を取得するに際し、そのD領域に配置される撮像素子12に入射する光の光量が最適になるように、結像領域32(D領域)に入射する光の光量を予め調整する。
That is, in this embodiment, when acquiring the image information of the
制御装置4は、撮像素子12の光学特性(ダイナミックレンジ)に応じて、結像領域32に入射する光の光量(照度)を調整する。制御装置4は、D領域に入射する光の光量が、撮像素子12のダイナミックレンジにおさまるように、結像領域32(D領域)に入射する光の光量(照度)を調整する。
The
制御装置4は、撮像素子12がC領域からD領域へ移動するときに、結像領域32に入射する光の光量を調整するための処理を開始する。これにより、D領域に撮像素子12が配置される前に、ひいてはD領域におけるプレパラート2の像情報を取得する動作が実行される前に、D領域に入射する光の光量が最適に調整される。
The
なお、結像領域32(D領域)に入射する光の光量を調整する処理は、撮像素子12がC領域からD領域へ移動しているときのみならず、撮像素子12がC領域における像情報を取得する動作を終了後、その撮像素子12がD領域に配置されているときに実行されてもよい。また、結像領域32(D領域)に入射する光の光量を調整する処理は、撮像素子12がD領域に配置された後、その撮像素子12がD領域における像情報を取得する動作を実行する前に実行されてもよい。
Note that the process of adjusting the amount of light incident on the imaging region 32 (D region) is not only performed when the
D領域に入射する光の光量を調整する処理が実行され、D領域に撮像素子12を配置する処理が実行されることによって、図6(C)に示すように、D領域のそれぞれに撮像素子12が配置される。制御装置4は、D領域に撮像素子12を配置した状態で、第1照明光学系16より照明光を射出し、プレパラート2を照明する。そして、結像領域32には、結像光学系18により、プレパラート2の像が形成される。
A process of adjusting the amount of light incident on the D area is executed, and a process of arranging the
撮像素子12のそれぞれは、結像領域32内の一部の領域であるD領域のそれぞれに配置されて、結像領域32に形成されるプレパラート2の像のうち、D領域におけるプレパラート2の像情報を取得する(ステップS8)。D領域に配置された撮像素子12には、最適な光量の光が入射するので、撮像素子12は、D領域におけるプレパラート2の像情報を良好に取得することができる。
Each of the
各撮像素子12で取得されたD領域における像情報(画像信号)は、制御装置4に出力される。制御装置4は、撮像素子12で取得されたD領域におけるプレパラート2の像情報(画像信号)を、所定の記憶装置に記憶する。
The image information (image signal) in the D area acquired by each
以上により、撮像素子12を用いて、A領域、B領域、C領域、及びD領域それぞれにおけるプレパラート2の像情報を取得する処理が終了する。制御装置4は、撮像素子12を用いて取得した、A領域、B領域、C領域、及びD領域のそれぞれにおける像情報を画像処理することによって、試料Sを含むプレパラート2のうち、少なくとも領域Tに対応する画像データを得ることができる。また、制御装置4は、その画像を表示装置5に表示することができる。
Thus, the process of acquiring the image information of the
なお、上述したような図7のフローチャートを用いた説明においては、A領域におけるプレパラート2の像情報を取得する前に実行されるA領域に入射する光の光量を検出する処理についての説明を省略したが、A領域における像情報を取得する処理を実行する前に、光センサ13がA領域に配置されて、A領域に入射する光の光量を検出する処理が実行される。制御装置4は、A領域に入射する光の光量を検出した結果に基づいて、A領域に入射する光の光量を調整する処理を実行した後、A領域におけるプレパラート2の像情報を取得する処理(ステップS2)を実行する。
In the description using the flowchart of FIG. 7 as described above, the description of the process for detecting the amount of light incident on the A area, which is executed before acquiring the image information of the
なお、一例として、本実施形態においては、撮像素子12(CCD)として、受光面の大きさ(外形)が6.4×4.8mmであり、画素ピッチが5μmであり、画素数が1280×960のものを用いている。結像光学系18の倍率は、20倍である。これにより、画素ピッチが0.25μmの画像データを取得することができる。また、結像光学系18の視野の大きさ(直径)は、2.0mmである。その場合、結像領域32の大きさ(直径)は、40mmとなる。
As an example, in the present embodiment, as the imaging device 12 (CCD), the size (outer shape) of the light receiving surface is 6.4 × 4.8 mm, the pixel pitch is 5 μm, and the number of pixels is 1280 ×. 960 is used. The magnification of the imaging
以上説明したように、本実施形態によれば、光センサ13を用いて結像領域32内の光量を精度良く且つ効率良く検出することができる。そして、その検出結果に基づいて、第1光源装置6、第1照明光学系16等を制御することによって、所望の光量で結像領域32を照明することができる。
As described above, according to the present embodiment, the amount of light in the
本実施形態においては、小型の撮像素子12を複数配置し、それら撮像素子12を結像領域32に対して移動することによって、結像領域32全体の画像データを取得することができる。これにより、結像領域32全体の画像データを取得するための撮影時間の長期化を抑制することができる。結像領域32全体の画像データを所望の分解能(解像度)で一括して取得可能な大型の撮像素子を用意することが困難である場合、本実施形態のように、結像領域32を複数の小さな領域(A〜D領域)に分割し、それら小さな領域のそれぞれを、小型で高速撮影可能な撮像素子12を複数用いて撮影することは有効である。
In the present embodiment, by arranging a plurality of small
また、取得する画像データの高精細化等のために、撮像素子12の画素ピッチは小さい方が好ましい。すなわち、撮像素子12(CCD)の画素が小さい方が好ましい。一方、CCDの画素が小さくなると、撮像素子12(CCD)のダイナミックレンジが狭くなる可能性がある。すなわち、ダイナミックレンジが狭い撮像素子12を用いてプレパラート2の像情報を取得する場合、撮像素子12に入射する光の光量を精度良く調整しないと、プレパラート2の像情報を良好に取得することが困難となる可能性がある。
In addition, it is preferable that the pixel pitch of the
本実施形態においては、結像光学系18の像面側において、撮像素子12の近傍に光センサ13を設けたので、光センサ13には、撮像素子12に入射する光の光量と等価な光量の光が入射する。したがって、光センサ13は、撮像素子12に入射する光の光量を精度良く且つ効率良く検出することができる。
In the present embodiment, since the
例えば、撮像素子の出力に基づいて、像情報を良好に取得可能な(ダイナミックレンジにおさまるような)光量を予め導出し、その結果を用いて、実際に撮像素子で像情報を取得するときの光量を調整することも考えられるが、工程数が増し、処理時間が増すこととなる。 For example, based on the output of the image sensor, the amount of light that can acquire image information satisfactorily (contains the dynamic range) is derived in advance, and the result is used to actually acquire image information with the image sensor. Although it is conceivable to adjust the amount of light, the number of steps increases and the processing time increases.
本実施形態によれば、光センサ13を用いて、最適な光量を効率良く導出することができる。また、装置構成の複雑化等を抑制しつつ、最適な光量を効率良く導出することができる。
According to the present embodiment, it is possible to efficiently derive the optimum light amount using the
そして、その光センサ13の検出結果に基づいて、撮像素子12(撮像素子12のダイナミックレンジ)に応じた最適な光量となるように、撮像素子12に入射する光の光量を調整することによって、撮像素子12は、プレパラート2の像情報を良好に取得することができる。
And based on the detection result of the
また、本実施形態によれば、撮像素子12がA領域、B領域、C領域、及びD領域のそれぞれにおけるプレパラート2の像情報を取得するために、撮像素子12がA領域、B領域、C領域、及びD領域に配置されることに先立って、光センサ13がA領域、B領域、C領域、及びD領域のそれぞれに配置されて、A領域、B領域、C領域、及びD領域それぞれの光量を検出する。したがって、光センサ13は、A領域、B領域、C領域、及びD領域のそれぞれに配置される撮像素子12に入射される光の光量を精度良く検出することができる。そして、その光センサ13の検出結果に基づいて、A領域、B領域、C領域、及びD領域のそれぞれに応じた最適な光量となるように撮像素子12に入射する光の光量を調整することによって、A領域、B領域、C領域、及びD領域のそれぞれにおいて、撮像素子12は、プレパラート2の像情報を良好に取得することができる。本実施形態によれば、例えばプレパラート2(試料S)に、光の透過率分布が存在する場合でも、A領域、B領域、C領域、及びD領域のそれぞれにおける光量を光センサ13を用いて検出しているので、A領域、B領域、C領域、及びD領域のそれぞれにおいて、プレパラート2の光の透過率分布が反映された光量を検出することができる。したがって、その検出結果を用いて、A領域、B領域、C領域、及びD領域のそれぞれに入射する光の光量が、A領域、B領域、C領域、及びD領域のそれぞれに配置される撮像素子12のダイナミックレンジにおさまるように、撮像素子12に入射する光の光量を調整することができる。
Further, according to the present embodiment, since the
また、本実施形態によれば、結像領域32内であって撮像素子12以外の領域に光センサ13を配置しているので、撮像素子12以外の領域を有効に利用することができ、撮像素子12を用いる像情報を取得する処理に影響を及ぼすことなく、光量を検出する処理を実行できる。
Further, according to the present embodiment, since the
また、本実施形態によれば、撮像素子12を用いる像情報を取得する処理と並行して、光センサ13を用いる光量を検出する処理を実行しているので、処理効率を向上することができる。
Moreover, according to this embodiment, since the process which detects the light quantity which uses the
また、本実施形態によれば、撮像素子12を複数設けたことによって、撮影回数の増大を抑制しつつ、結像領域32全体の画像データを取得することができる。
In addition, according to the present embodiment, by providing a plurality of
また、本実施形態によれば、光センサ13(検出エリア)を複数設けたことによって、複数のA領域、B領域、C領域、及びD領域のそれぞれに応じた光量を検出することができ、結像領域32に入射する光の光量をより良好に調整することができる。また、複数の光センサ13によって、結像領域32内の光量分布(照度分布)を検出することもできる。そして、その検出結果を用いて、結像領域32内に配置される撮像素子12それぞれのダイナミックレンジにおさまるような、最適な光の光量を導出することができる。
Further, according to the present embodiment, by providing a plurality of optical sensors 13 (detection areas), it is possible to detect the amount of light corresponding to each of the plurality of A regions, B regions, C regions, and D regions, The amount of light incident on the
なお、本実施形態においては、第2ステージ14を移動することによって、結像領域32に対して撮像素子12を移動する場合を例にして説明したが、プレパラート2を支持する第1ステージ10を移動することによって、プレパラート2の像情報を分割して取得し、それら分割して取得された像情報を画像処理して、プレパラート2の画像データを取得することもできる。また、第1ステージ10と第2ステージ14との両方を移動するようにしてもよい。
In the present embodiment, the case where the
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図8は、第2実施形態に係る顕微鏡装置3Bの一例を示す模式図である。図8に示すように、顕微鏡装置3Bは、結像光学系18の像面側で移動可能な第2ステージ14を備えている。結像光学系18の結像領域32内において、撮像素子12と隣接する位置には、反射面40を有する反射部材41が配置されている。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an example of a
上述の第1実施形態と同様、撮像素子12は、第2ステージ14上において、9ヵ所に配置されている。すなわち、撮像素子12は、第2ステージ14上において、3行3列のマトリクス状に配置されている。
As in the first embodiment described above, the
反射部材41は、第2ステージ14上において、撮像素子12に対して所定の位置関係に配置されている。反射部材41は、第2ステージ14上に複数配置されている。反射部材41のそれぞれは、XY平面内において、所定間隔で配置されている。
The reflecting
反射部材41は、結像領域32内において、撮像素子12と隣接する位置に配置されている。反射部材41は、所定間隔で配置されている撮像素子12同士の間に配置されている。本実施形態においては、反射部材41は、第2ステージ14上において、18ヵ所に配置されている。
The
すなわち、本実施形態においては、上述の第1実施形態で説明した光センサ13に代えて、第2ステージ14上に反射部材41が配置されている。複数の反射部材41は、結像領域32内に同時に配置可能である。
That is, in the present embodiment, the reflecting
反射部材41の反射面40は、結像光学系18から射出された光を、結像光学系18の光軸に対して傾斜する方向に反射する。結像光学系18から射出され、反射部材41の反射面40に入射した光は、結像光学系18以外の位置に向かって反射する。
The reflecting
反射部材41の反射面40に対して所定位置には、光量を検出可能な光センサ130が配置されている。光センサ130は、複数の反射面40(反射部材41)に応じて、複数配置されている。なお、図8には、図面を見やすくするために、反射部材41に応じた複数の光センサ130のうち、一部の光センサ130を図示してある。
An
本実施形態においては、光センサ130は、結像光学系18より射出され、反射部材41の反射面40で反射した光を検出する。上述の第1実施形態と同様、制御装置4は、光センサ13で検出した光量の検出結果に基づいて、結像領域32に入射する光の光量を調整する。
In the present embodiment, the
本実施形態においても、結像領域32に入射する光の光量を精度良く且つ効率良く検出することができる。本実施形態は、例えば第2ステージ14上の撮像素子12同士の間に光センサを配置することが困難な場合に有効である。
Also in the present embodiment, the amount of light incident on the
1…顕微鏡システム、2…プレパラート、3…前顕微鏡装置、4…制御装置、6…第1光源装置、10…第1ステージ、12…撮像素子、13…光センサ、14…第2ステージ、16…第1照明光学系、18…結像光学系、32…結像領域、40…反射面、41…反射部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Microscope system, 2 ... Preparation, 3 ... Front microscope apparatus, 4 ... Control apparatus, 6 ... 1st light source device, 10 ... 1st stage, 12 ... Image sensor, 13 ... Optical sensor, 14 ... 2nd stage, 16 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1st illumination optical system, 18 ... Imaging optical system, 32 ... Imaging region, 40 ... Reflecting surface, 41 ... Reflecting member
Claims (18)
前記結像光学系の物体面を照明する照明装置と、
前記結像光学系の結像領域内に配置される撮像素子と、
前記結像領域内であって前記撮像素子以外の所定領域における光量を検出する検出装置と、を備えた顕微鏡装置。 An imaging optical system;
An illumination device that illuminates the object plane of the imaging optical system;
An imaging device disposed in an imaging region of the imaging optical system;
A microscope apparatus comprising: a detection device that detects a light amount in a predetermined region other than the imaging element in the imaging region.
前記撮像素子は、前記結像領域内の第1位置に配置されて前記結像光学系の物体面の像情報を取得した後、前記第1位置と異なる第2位置に配置されて前記像情報を取得し、
前記撮像素子が前記第1位置に配置されているとき、前記検出装置は、前記第2位置を含む所定領域における光量を検出する請求項1〜3のいずれか一項記載の顕微鏡装置。 A driving device for moving the image sensor relative to the imaging region;
The image sensor is arranged at a first position in the imaging region to acquire image information of an object plane of the imaging optical system, and is then arranged at a second position different from the first position. Get
The microscope apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein when the image sensor is disposed at the first position, the detection device detects a light amount in a predetermined region including the second position.
前記検出装置は、前記反射面で反射した光を検出する請求項1〜11のいずれか一項記載の顕微鏡装置。 A reflective surface is provided at a position adjacent to the imaging element in the imaging region,
The microscope device according to claim 1, wherein the detection device detects light reflected by the reflecting surface.
前記顕微鏡装置の結像光学系の結像領域に撮像素子を配置することと、
前記結像光学系の物体面を照明光で照明することと、
前記結像領域内であって前記撮像素子以外の所定領域における光量を検出することと、
前記検出した結果に基づいて、前記結像領域内の光量を調整することと、を含む観察方法。 An observation method using a microscope device,
Arranging an imaging device in an imaging region of an imaging optical system of the microscope apparatus;
Illuminating the object plane of the imaging optical system with illumination light;
Detecting the amount of light in a predetermined region other than the image sensor within the imaging region;
Adjusting an amount of light in the imaging region based on the detected result.
前記撮像素子が前記第1位置に配置されているとき、前記第2位置を含む所定領域における光量が検出される請求項14又は15記載の観察方法。 The image sensor is arranged at a first position in the imaging region to acquire image information of an object plane of the imaging optical system, and is then arranged at a second position different from the first position. Get
The observation method according to claim 14 or 15, wherein when the image sensor is arranged at the first position, a light amount in a predetermined region including the second position is detected.
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