JP2016024358A - 顕微鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】精子を卵子に注入する際に、卵子内の紡錘体と第一極体との位置関係を直感的に把握することができる顕微鏡を提供する。【解決手段】顕微鏡１は、撮像部２４がポラライザ１１を透過した光であって、コンデンサターレット１３内に配置された第３の偏光板との相対的な位置関係に応じて透過し、対物レンズ１８内のモジュレータ１８１１を透過した光を受光して生成した画像データに対応する第１の観察画像および撮像部２４がポラライザ１１を透過する光の偏光成分の振動方向とアナライザ２１を透過する光の偏光成分の振動方向とが直交するクロスニコルの状態でポラライザ１１を透過した光のリタデーションをコンペンセータ１２によって調整した光を撮像して生成した画像データに対応する第２の観察像画像それぞれに対して設定されたタイミングで表示部４に表示させる表示制御部６１を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、ステージ上に載置された標本を観察する顕微鏡の技術に関し、特に、顕微授精に好適な顕微鏡に関する。

従来、顕微鏡の一用途として、高度生殖医療の分野における顕微授精が知られている。顕微授精は、顕微鏡下で精子と卵子とを授精させる方法であり、一般に、精子が納められたマイクロピペットをホールディングピペットで固定された卵子に突き刺して卵子に精子を注入する卵細胞質内精子注入法（Intracytoplasmic Sperm Injection：以下、「ＩＣＳＩ」という）により行われる。このＩＣＳＩでは、ステージ上で標本を操作するため、ステージの上方に大きな作業空間を有する倒立顕微鏡を用いることが一般的である。

また、顕微授精の分野では、卵子の授精率を向上させるため、卵子に精子を注入する際に、卵子を立体的に観察可能なレリーフコントラスト観察法（以下、「ＲＣ観察法」という）によって、卵子内の第一極体を避けて卵子に精子を注入する技術が知られている（特許文献１参照）。

また、近年、顕微授精の分野では、卵子の授精率を向上させるため、複数の観察法を適宜切り替えながら顕微鏡を使用する顕微授精の方法が注目されている。たとえば、ＲＣ観察法、および偏光観察法（以下、「ＰＯ観察法」という）を観察目的に応じて切り替えながら使用する方法が普及しつつある。ＰＯ観察法は、複屈折性を有する卵子の紡錘体の観察に適しているため、紡錘体の位置を確認する際に用いられる。

特開昭５１−２９１４９号公報

ところで、従来の顕微授精では、精子を卵子に注入する場合、卵子内の紡錘体および第一極体それぞれを避けることが正常な受精卵を作る上でのポイントとなる。しかしながら、紡錘体は、ＰＯ観察のみ観察可能である一方、第一極体は、ＲＣ観察のみで観察可能である。このため、精子を卵子に注入する際に、卵子内の紡錘体と第一極体との位置関係を直感的に把握することができる技術が望まれていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、精子を卵子に注入する際に、卵子内の紡錘体と第一極体との位置関係を直感的に把握することができる顕微鏡を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る顕微鏡は、標本を照射する光を発生する光源と、前記光の光路上に配置され、前記光源が発した光を集光して前記標本に照射するコンデンサレンズと、前記標本を挟んで前記コンデンサレンズと対向する前記光路上に配置され、互いに透過率の異なる複数の領域が設けられたモジュレータを有する対物レンズと、前記光源と前記コンデンサレンズとの間の前記光路上に前記コンデンサレンズの光軸を回転軸として回転可能に配置され、前記光源が発する光の１方向の偏光成分のみを透過させる第１偏光板と、前記対物レンズの後段の観察側の前記光路上に配置され、前記第１偏光板との相対的な位置関係に応じて前記標本を透過した光の１方向の偏光成分のみを透過させる第２偏光板と、観察法に応じて切り替えて用いられる複数の光学素子および第３偏光板を有し、前記コンデンサレンズと前記第１偏光板との間の前記光路上に該複数の光学素子および前記第３偏光板のいずれか一つを配置するコンデンサターレットと、前記コンデンサターレットと前記第１偏光板との間の前記光路上に、前記光軸を回転軸として回転可能に配置され、前記第１偏光板を透過した光のリタデーションを変化させるコンペンセータと、前記第２偏光板を介して入射した前記標本の観察像を撮像し、前記標本の画像データを生成する撮像部と、前記撮像部が生成した前記画像データに対応する画像を表示可能な表示部と、前記撮像部が第１偏光板を透過した光であって、前記コンデンサターレット内に配置された第３の偏光板との相対的な位置関係に応じて透過し、前記対物レンズ内のモジュレータを透過した光を受光して生成した前記画像データに対応する第１の観察画像および前記撮像部が前記第１偏光板を透過する光の偏光成分の振動方向と前記第２偏光板を透過する光の偏光成分の振動方向とが直交するクロスニコルの状態で前記第１偏光板を透過した光のリタデーションを前記コンペンセータによって調整した光を撮像して生成した前記画像データに対応する第２の観察像画像それぞれに対して設定されたタイミングで前記表示部に表示させる表示制御部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る顕微鏡は、上記発明において、前記第１の観察画像および前記第２の観察画像を同時に前記表示部に表示させることを特徴とする。

また、本発明に係る顕微鏡は、上記発明において、前記表示制御部は、前記第１の観察画像および前記第２の観察画像を交互に前記表示部に表示させることを特徴とする。

また、本発明に係る顕微鏡は、上記発明において、前記光路上に配置される前記第１偏光板の位置、前記コンデンサターレット内における前記光路上の光学素子、前記光路上に配置される前記コンペンセータの位置および前記光路上に配置される前記第２偏光板の位置をそれぞれ示す設定情報を、観察法毎に記録する記録部と、前記第１偏光板、前記コンデンサターレット、前記コンペンセータおよび前記第２偏光板をそれぞれ移動させる駆動部と、前記記録部が記録する前記設定情報を参照して、前記駆動部を制御することによって観察法を変更する駆動制御部と、をさらに備え、前記駆動制御部は、前記第１の観察画像に対応した観察状態と前記第２の観察画像に対応した観察状態とが交互に切り替わるように前記駆動部を駆動させることを特徴とする。

本発明に係る顕微鏡によれば、精子を卵子に注入する際に、卵子内の紡錘体と第一極体との位置関係を直感的に把握することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡の構成を示す概念図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡の概略構成を示すブロック図である。 図３は、図１に示す顕微鏡のコンデンサターレットの構成を示す図である。 図４は、標本を含むシャーレの平面図である。 図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。 図６は、図１に示す顕微鏡の操作入力部の構成を模式的に示す図である。 図７は、図１に示す顕微鏡の表示部の構成を模式的に示す図である。 図８は、図２に示す顕微鏡の記録部における設定情報記録部が記録する設定情報を示す図である。 図９は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡が実行するＰＯ観察法における各ユニットの配置を模式的に示す図である。 図１０は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡が実行するＲＣ観察法における各ユニットの配置を模式的に示す図である。 図１１は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡が実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図１２は、本発明の実施の形態１の変形例に係る顕微鏡の操作入力部の構成を模式的に示す図である。 図１３は、本発明の実施の形態１の変形例１に係る顕微鏡が実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図１４は、図１３のＰＯ画像更新処理の概要を示すフローチャートである。 図１５は、本発明の実施の形態１の変形例２に係る顕微鏡が実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図１６は、本発明の実施の形態１の変形例２に係る顕微鏡の表示部が表示する画像の一例を示す図である。 図１７は、本発明の実施の形態２に係る顕微鏡が実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図１８は、本発明の実施の形態２に係る顕微鏡の表示部が表示する画像の一例を示す図である。 図１９は、本発明の実施の形態３に係る顕微鏡の概略構成を示すブロック図である。 図２０は、本発明の実施の形態３に係る顕微鏡が実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図２１は、本発明の実施の形態３に係る顕微鏡の表示部が表示する画像の一例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって、本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。即ち、本発明は、各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。

（実施の形態１）
〔顕微鏡の構成〕
図１は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡の構成を示す概念図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡の概略構成を示すブロック図である。図１および図２において、顕微鏡１が載置される平面をＸＹ平面とし、ＸＹ平面と垂直な方向をＺ方向として説明する。

図１および図２に示す顕微鏡１は、標本Ｓｐが収容されたシャーレ１００を観察する顕微鏡本体部２と、顕微鏡１の各種の操作の入力を受け付ける操作入力部３と、顕微鏡本体部２が撮像した画像データに対応する画像やライブ画像を表示する表示部４と、顕微鏡１を駆動する各種プログラムやパラメータ等を記録する記録部５と、顕微鏡本体部２および表示部４を制御する制御部６と、を備える。顕微鏡本体部２、操作入力部３、表示部４、記録部５および制御部６は、データが送受信可能に有線または無線で接続されている。

〔顕微鏡本体部の構成〕
まず、顕微鏡本体部２の構成について詳細に説明する。
顕微鏡本体部２は、光源１０と、ポラライザ１１と、モータ１１ａと、コンペンセータ１２と、モータ１２ａと、コンデンサターレット１３と、モータ１３ａと、コンデンサレンズ１４と、ステージ１５と、モータ１５ａと、ステージ位置検出部１６と、レボルバ１７と、対物レンズ１８と、モータ１８ａと、レボルバ位置検出部１９と、ＤＩＣプリズム２０と、モータ２０ａと、アナライザ２１と、モータ２１ａと、結像レンズ２２と、光路分割プリズム２３と、撮像部２４と、ミラー２５と、接眼レンズ２６と、駆動制御部２７と、を備える。

光源１０は、制御部６の制御もと、標本Ｓｐを照射する光を発生する。光源１０は、ハロゲンランプ、キセノンランプまたはＬＥＤ（Light Emitting Diode）等によって構成される。

ポラライザ１１は、光源１０とコンペンセータ１２と間に配置され、光源１０が照射する照明光の１方向の偏光成分のみを透過させる。ポラライザ１１は、コンデンサレンズ１４の光軸ＸＡ中心に回転可能に配置される。ポラライザ１１は、フィルタ等の光学素子の一つである偏光板を用いて構成される。また、ポラライザ１１は、駆動制御部２７の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはＤＣモータ等によって構成されたモータ１１ａによって光軸ＸＡを回転軸として回転させられる。なお、本実施の形態１では、ポラライザ１１が第１偏光板として機能する。

コンペンセータ１２は、液晶または波長板を用いて構成される。具体的には、コンペンセータ１２は、ベレークコンペンセータ、セナルモン式コンペンセータ、ブレースケーラコンペンセータ、石英楔コンペンセータおよび液晶変調素子を用いて構成される。コンペンセータ１２としては、卵子の紡錘体を観察するＰＯ観察を行う際に視野のリタデーションがほぼ均一となることが望ましいため、液晶変調素子、セナルモン式コンペンセータ、ブレースケーラコンペンセータが好ましい。なお、コンペンセータ１２として、液晶変調素子を用いる場合、液晶分子を電気的に制御することによって、リタデーションを変化させることができる。

また、コンペンセータ１２として、セナルモン式コンペンセータを用いる場合、コンペンセータ１２内の波長板に対するポラライザ１１の回転によって、コンペンセータ１２のリタデーションを変化させることができる。さらに、コンペンセータ１２として、ブレースケーラコンペンセータを用いる場合、コンペンセータ１２内のプリズムの回転によって、コンペンセータ１２のリタデーションを変化させることができる。コンペンセータ１２は、駆動制御部２７の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはＤＣモータ等によって構成されたモータ１２ａによって光軸ＸＡを回転軸として回転させられる。

コンデンサターレット１３は、観察方法や対物レンズ１８の倍率に応じて切り替えて用いられる複数の光学素子を有し、ポラライザ１１とコンデンサレンズ１４との光軸ＸＡ上に回転可能に配置される。コンデンサターレット１３は、駆動制御部２７の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはＤＣモータ等によって構成されたモータ１３ａによって光軸ＸＡを回転軸として回転させられる。観察法に応じて回転されることによって、いずれかの光学素子を光路上に挿脱可能に配置する。

図３は、コンデンサターレット１３の構成を示す図である。図３に示すように、コンデンサターレット１３は、開口１３０と、ＲＣ観察用開口板１３１と、ＲＣ観察用開口板１３２と、ＤＩＣプリズム１３３と、を有する。

開口１３０は、コンデンサターレット１３の回転により光路上に配置される。開口１３０は、コンデンサターレット１３とともに開口板（空穴）を構成する。開口１３０は、光源１０からの照明光を遮らない十分な大きさで形成され、開口数の高い照明を実現する。開口１３０は、たとえば、顕微鏡１が明視野観察法（ＢＦ観察法）またはＰＯ観察法を行う際に用いられる。具体的には、開口１３０は、顕微鏡１が明視野観察法を行う場合、ユーザが顕微授精の準備のため、４倍または１０倍の対物レンズ１８を用いてシャーレ１００内における場所探しやマニピュレータによって操作されるマイクロピペットの針先の位置決め等を行う際に用いられる。

ＲＣ観察用開口板１３１は、コンデンサターレット１３の回転により光路上に配置される。ＲＣ観察用開口板１３１は、ＲＣ観察に用いられる開口板であり、光路上に配置された際に光軸ＸＡからずれた（偏心した）位置に形成された開口１３１ａの一部に偏光板１３１ｂ（第３偏光板）を有する。開口１３１ａは、ＲＣ観察用開口板１３１の中心からずれた位置に形成されることによって偏射照明を実現する。偏光板１３１ｂは、ポラライザ１１を透過した光の１方向の偏光成分のみを透過させる。このように構成されたＲＣ観察用開口板１３１は、たとえば、顕微鏡１が２０倍のＲＣ観察法を行う場合に用いられる。

ＲＣ観察用開口板１３２は、コンデンサターレット１３の回転により光路上に配置される。ＲＣ観察用開口板１３２は、ＲＣ観察に用いられる開口板であり、光路上に配置された際に光路から偏心した位置に形成された開口１３２ａの一部に偏光板１３２ｂ（第４偏光板）を有する。開口１３２ａは、ＲＣ観察用開口板１３２の中心からずれた位置に形成されることによって偏射照明を実現する。偏光板１３２ｂは、ポラライザ１１を透過した光の１方向の偏光成分のみを透過させる。このように構成されたＲＣ観察用開口板１３２は、たとえば、顕微鏡１が４０倍のＲＣ観察法を行う場合に用いられる。

ＤＩＣプリズム１３３は、コンデンサターレット１３の回転により光路上に配置される。ＤＩＣプリズム１３３は、後述する対物レンズ１８側の像側に配置されたＤＩＣプリズム２０と対をなし、微分干渉光学系を構成する。ＤＩＣプリズム１３３は、ノマルスキープリズム等を用いて構成される。ＤＩＣプリズム１３３は、たとえば、顕微鏡１が６０倍のＤＩＣ観察法を行う際に用いられる。

このように構成されたコンデンサターレット１３は、観察法に応じて、コンデンサターレット１３がモータ１３ａによって回転させられることによって、光路上に配置される光学素子が切り替えられる。具体的には、コンデンサターレット１３は、ＲＣ観察法を行う場合、ＲＣ観察用開口板１３１またはＲＣ観察用開口板１３２が光路上に配置され、ＤＩＣ観察法を行う場合、ＤＩＣプリズム１３３が光路上に配置され、明視野観察法またはＰＯ観察法を行う場合、開口１３０が光路上に配置される。

コンデンサレンズ１４は、光源１０から出射された照明光を集光し、シャーレ１００内の標本Ｓｐを含む領域に対して均一に照射する。なお、コンデンサレンズ１４は、光源１０から出射された照明光の光量を調整可能な視野絞りと、視野絞りの径を変化させる視野絞り操作部とを設けてもよい。

ステージ１５は、ＸＹＺ方向に移動自在に構成される。ステージ１５は、駆動制御部２７による駆動制御のもと、ステッピングモータまたはＤＣモータ等によって構成されたモータ１５ａによってＸＹ平面内またはＺ方向に移動する。ステージ１５は、標本Ｓｐが配置されたシャーレ１００が載置される。ステージ１５は、制御部６の制御のもと、ステージ位置検出部１６によってＸＹ平面における所定の原点位置が検出され、この原点位置を基点としてモータ１５ａの駆動量が算出されることによって、標本Ｓｐ上の所望の観察箇所（観察領域）に移動する。また、ステージ１５は、制御部６の制御のもと、ステージ位置検出部１６によってＺ方向における位置が検出され、この位置を基準として駆動制御部２７の駆動量が制限されることによって、標本Ｓｐに対するコンデンサレンズ１４および対物レンズ１８のピントが合う位置（合焦位置）に移動する。なお、ステージ１５に、シャーレ１００を一定温度に保持する加温部を設けてもよい。

ここで、標本Ｓｐが配置されたシャーレ１００について詳細に説明する。図４は、標本Ｓｐを含むシャーレ１００の平面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。

図４および図５に示すように、顕微授精で用いられるシャーレ１００は、紡錘体Ｋ２および第一極体Ｋ１を有する卵子Ｓｐ１０に精子Ｓｐ１１を授精させるＩＣＳＩ用ドロップＲ１（培養液）および精子Ｓｐ１１を選別する精子選別用ドロップＲ２（培養液）が形成され、各ドロップが空気に触れて細菌に感染することを防止するミネラルオイルＷａによって覆われている。なお、シャーレ１００内におけるドロップの数は、適宜変更することができる。

ステージ位置検出部１６は、ステージ１５のＸＹ平面およびＺ方向におけるステージ１５のステージ位置を検出し、この検出結果を制御部６に出力する。ステージ位置検出部１６は、エンコーダや光フォトインタラプタ等を用いて構成される。なお、ステージ位置検出部１６は、駆動制御部２７からモータ１５ａに出力される駆動信号に応じて駆動するモータ１５ａのパルス数に基づいて、ステージ１５のステージ位置を検出し、この検出結果を制御部６に出力してもよい。

レボルバ１７は、複数の対物レンズ１８が装着される。レボルバ１７は、光路上に対して回転自在に設けられ、対物レンズ１８を標本Ｓｐの下方に配置する。レボルバ１７は、スイングレボルバ等を用いて構成される。レボルバ１７は、駆動制御部２７の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはＤＣモータ等によって構成されたモータ１７ａによって回転させられる。なお、レボルバ１７に対して光路方向に移動させる焦準機構を別途設けてもよい。

対物レンズ１８は、標本Ｓｐを挟んでコンデンサレンズ１４と対向する光路上の位置に配置される。対物レンズ１８は、対物レンズ１８１と、対物レンズ１８２と、対物レンズ１８３と、を有する。

対物レンズ１８１は、卵子の観察に適した倍率、たとえば２０倍または４０倍等の倍率を有する対物レンズであり、ＲＣ観察法に用いられる。対物レンズ１８１は、対物レンズ１８１の瞳位置に、透過率の異なる３つの領域を有するモジュレータ１８１１を有する。モジュレータ１８１１は、１００％の透過率を有する領域１８１１ａと、２５％程度の透過率を有する領域１８１１ｂと、０％の透過率を有する領域１８１１ｃと、を有する。モジュレータ１８１１は、コンデンサレンズ１４の瞳位置に配置されたＲＣ観察用開口板１３１およびＲＣ観察用開口板１３２と光学的に共役な関係を有する。また、対物レンズ１８１は、卵子の全体像を主な観察対象とし、ほぼ同程度の倍率が要求されるＰＯ観察法にも適用される。

対物レンズ１８２は、精子の観察に適した倍率、たとえば６０倍または１００倍等の高倍率を有する対物レンズであり、ＤＩＣ観察法に用いられる。

対物レンズ１８３は、マイクロピペットの針先の観察に適した倍率、たとえば、４倍の低倍率を有する対物レンズであり、明視野観察法に用いられる。

レボルバ位置検出部１９は、レボルバ１７のＺ方向における位置を検出し、この検出結果を制御部６へ出力する。レボルバ位置検出部１９は、磁気センサや光フォトインタラプタ等を用いて構成される。なお、レボルバ位置検出部１９は、制御部６から入力される駆動信号に応じて駆動する駆動制御部２７のパルス数に基づいて、レボルバ１７のＺ方向における位置を検出し、この検出結果を制御部６に出力してもよい。

ＤＩＣプリズム２０は、ＤＩＣプリズム１３３と対を成し、微分干渉光学系を構成する。ＤＩＣプリズム２０は、ノマルスキープリズム等を用いて構成される。ＤＩＣプリズム２０は、対物レンズ１８とアナライザ２１との間の光路上に対して挿脱可能に配置される。また、ＤＩＣプリズム２０は、駆動制御部２７の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはＤＣモータ等によって構成されたモータ２０ａによって光路上に配置される。

アナライザ２１は、対物レンズ１８の後段の観察側の光路上に配置される。アナライザ２１は、光軸ＸＡを回転軸として回転可能に光路上に配置される。アナライザ２１は、ポラライザ１１との相対的な位置関係に応じて標本Ｓｐを透過した光の１方向の偏光成分のみを透過させる。また、ポラライザ１１およびアナライザ２１は、顕微鏡１がＰＯ観察を行う場合、互いに偏光方向が直交するクロスニコルの状態になるように配置される。また、アナライザ２１は、駆動制御部２７の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはＤＣモータ等によって構成されたモータ２１ａによって光軸ＸＡを回転軸として回転させられる。なお、アナライザ２１は、光路上に挿脱可能に配置されてもよい。この場合、アナライザ２１は、観察に支障なくＲＣ観察法を行うため、コンデンサターレット１３のＲＣ観察用開口板１３１の偏光板１３１ｂの振動方向に対して４５度方向になるように配置されることが好ましい。なお、本実施の形態１では、アナライザ２１が第２偏光板として機能する。

結像レンズ２２は、対物レンズ１８から出射された光を集光して観察像を結像する。結像レンズ２２は、一または複数のレンズを用いて構成される。

光路分割プリズム２３は、結像レンズ２２で結像された観察像の光を撮像部２４とミラー２５に分割する。光路分割プリズム２３は、接合面に光を分割するためのコーティングが施されたプリズムを用いて構成される。

撮像部２４は、結像レンズ２２および光路分割プリズム２３を経て入射された標本Ｓｐの標本像（観察像）を撮像して画像データを生成し、この画像データを制御部６へ出力する。撮像部２４は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を用いて構成される。

ミラー２５は、結像レンズ２２から出射された観察像を接眼レンズ２６へ向けて反射する。なお、ミラー２５と接眼レンズ２６との光路上に、複数のリレーレンズを設けてもよい。

接眼レンズ２６は、結像レンズ２２、光路分割プリズム２３およびミラー２５を介して入射された観察像を拡大する。接眼レンズ２６は、一または複数のレンズを用いて構成される。

駆動制御部２７は、駆動ドライバおよびＣＰＵ（Central Processing Unit）等を用いて構成され、制御部６の制御のもと、顕微鏡本体部２の各光学ユニットを移動または回転させる。具体的には、駆動制御部２７は、制御部６の制御のもと、モータ１１ａ、モータ１２ａ、モータ１３ａ、モータ１５ａ、モータ１８ａ、モータ２０ａ、モータ２１ａそれぞれを駆動することによって、ポラライザ１１、コンペンセータ１２、コンデンサターレット１３、ステージ１５、レボルバ１７、ＤＩＣプリズム２０およびアナライザ２１を所定の位置に回転または移動させる。

〔操作入力部の構成〕
次に、操作入力部３の構成について説明する。
操作入力部３は、顕微鏡１の各種の操作の入力を受け付け、この入力操作に応じた指示信号を制御部６へ出力する。具体的には、図６に示すように、操作入力部３は、ＲＣ観察法を指示するＲＣ観察法スイッチ３１と、ＰＯ観察法を指示するＰＯ観察法スイッチ３２と、を有する。なお、操作入力部３は、キーボード、マウス、ジョイスティックおよびタッチパネル等を用いて構成してもよい。

〔表示部の構成〕
次に、表示部４の構成について説明する。
表示部４は、制御部６の制御のもと、撮像部２４から入力される画像データに対応する画像を表示する。具体的には、図７に示すように、表示部４は、ＲＣ観察時に撮像部２４が生成した画像データに対応するＲＣ画像Ｗ１（第１の観察画像）を表示するＲＣ画像表示領域４１と、ＰＯ観察時に撮像部２４が生成した画像データに対応するＰＯ画像Ｗ２（第２の観察画像）を表示するＰＯ画像表示領域４２を有する。表示部４は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等からなる表示パネルを用いて構成される。

〔記録部の構成〕
次に、記録部５の構成について説明する。
記録部５は、顕微鏡１に実行させる各種プログラム、プログラムの実行中に使用される各種データを記録する。記録部５は、フラッシュメモリおよびＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリを用いて構成される。また、記録部５は、観察法毎に光路上に配置される複数の光学ユニットそれぞれの位置を示す設定情報を記録する設定情報記録部５１を有する。

図８は、設定情報記録部５１が記録する設定情報を示す図である。図８に示すように、設定情報Ｔ１には、各観察法に応じた各光学ユニットの位置情報が記録されている。具体的には、図８に示すように、２０倍ＲＣ観察法を行う場合、ポラライザ１１が任意の角度に回転させられて配置され、コンペンセータ１２がＲＣ観察用開口板１３１の偏光板１３１ｂに対してパラニコルの状態になるように配置され、コンデンサターレット１３のＲＣ観察用開口板１３１が光路上に配置され、対物レンズ１８が２０倍ＲＣ用、ＤＩＣプリズム２０が光路外に配置され、アナライザ２１が光路上に配置されていることが記載されている。

〔制御部の構成〕
次に、制御部６の構成について説明する。
制御部６は、ＣＰＵ等を用いて構成され、顕微鏡１を構成する各部の動作を統括的に制御する。制御部６は、操作入力部３から入力される操作信号に応じた指示信号を駆動制御部２７に出力することにより、駆動制御部２７による駆動制御のもと、各モータを駆動することによって顕微鏡１を構成する各光学ユニットを移動させる。具体的には、制御部６は、設定情報記録部５１が記録する設定情報Ｔ１を参照し、駆動制御部２７に複数の光学ユニットを、観察法に応じた光路上の位置へそれぞれ移動させることによって観察法を変更する指示信号を出力する。また、制御部６は、表示制御部６１を有する。

表示制御部６１は、表示部４の表示態様を制御する。具体的には、表示制御部６１は、撮像部２４がポラライザ１１を透過した光であって、コンデンサターレット１３内に配置された開口１３１ａ内の偏光板１３１ｂ（第３の偏光板）との相対的な位置関係に応じて透過し、対物レンズ１８１内のモジュレータ１８１１を透過した光を受光して生成した画像データに対応するＲＣ画像（第１の観察画像）および撮像部２４がポラライザ１１を透過する光の偏光成分の振動方向とアナライザ２１を透過する光の偏光成分の振動方向とが直交するクロスニコルの状態でポラライザ１１を透過した光のリタデーションをコンペンセータ１２によって調整した光を撮像して生成した画像データに対応するＰＯ画像（第２の観察像画像）それぞれに対して設定されたタイミングで表示部４に表示させる。例えば、表示制御部６１は、ＲＣ画像とＰＯ画像とを同時に表示部４に表示させる。

このように構成された顕微鏡１は、制御部６の制御のもと、ポラライザ１１、コンペンセータ１２、コンデンサターレット１３、レボルバ１７、ＤＩＣプリズム２０およびアナライザ２１それぞれの光路上における位置や角度を切り替えることで、明視野観察法、ＲＣ観察法、ＰＯ観察法およびＤＩＣ観察法を行うことができる。具体的には、制御部６は、操作入力部３からＰＯ観察法を指示する指示信号が入力された場合、設定情報記録部５１が記録する設定情報Ｔ１を参照し、駆動制御部２７による駆動制御のもと、モータを駆動することによって、レボルバ１７を回転させて対物レンズ１８１を光路上に配置させるとともに、コンデンサターレット１３を回転させることによって、光路上に空穴を配置させる。さらに、制御部６は、光軸ＸＡを回転軸としてポラライザ１１を回転させることによって、ポラライザ１１とアナライザ２１とをクロスニコルの状態にする（図９を参照）。これにより、制御部６は、顕微鏡１の観察法をＰＯ観察法に切り替えることができる。また、コンペンセータ１２は、ＰＯ観察法の場合、標本Ｓｐを通過する光軸ＸＡを中心に任意の角度で回転させられる。

また、制御部６は、操作入力部３からＲＣ観察法を指示する指示信号が入力された場合、設定情報記録部５１が記録する設定情報Ｔ１を参照し、駆動制御部２７を駆動することによって、レボルバ１７を回転させて対物レンズ１８１を光路上に配置させるとともに、コンデンサターレット１３を回転させることによって、光路上にＲＣ観察用開口板１３１を配置させる。さらに、制御部６は、ＤＩＣプリズム２０を光路外に配置させる（図１０を参照）。これにより、制御部６は、顕微鏡１の観察法をＲＣ観察法に切り替えることができる。また、ポラライザ１１は，ＲＣ観察法の場合，標本Ｓｐを通過する光軸ＸＡを中心に任意の確度で回転させられる．なお、ＤＩＣプリズム２０は、ＲＣ観察法の場合、光路上に配置されていてもよい。

〔顕微鏡の処理〕
次に、顕微鏡１が実行する処理について説明する。図１１は、顕微鏡１が実行する処理の概要を示すフローチャートである。なお、顕微鏡１は、明視野観察法、ＲＣ観察法、ＰＯ観察法およびＤＩＣ観察法を行うことができるが、以下においては、ＲＣ観察法およびＰＯ観察法を行う場合の処理について説明し、明視野観察法およびＤＩＣ観察法は、説明を省略する。

図１１に示すように、まず、操作入力部３から観察法の切り替えを指示する指示信号が入力された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、制御部６は、表示部４が現在表示中のライブ画像を停止させる（ステップＳ１０２）。

続いて、現在の観察法がＰＯ観察法の場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、表示制御部６１は、撮像部２４に撮像させ、撮像部２４が生成した画像データに対応する静止画像を取得し（ステップＳ１０４）、取得した静止画像を表示部４のＰＯ画像表示領域４２に出力して表示させる（ステップＳ１０５）。具体的には、図７に示すように、表示制御部６１は、撮像部２４が生成した画像データに対応するＰＯ画像Ｗ２を表示部４のＰＯ画像表示領域４２に表示させる。

その後、制御部６は、各ユニットの位置情報を取得し（ステップＳ１０６）、操作入力部３を介して選択された観察法の各ユニットの位置情報を設定情報記録部５１から取得する（ステップＳ１０７）。

続いて、制御部６は、駆動制御部２７を制御することによって、各ユニットを駆動する（ステップＳ１０８）。例えば、操作入力部３を介して選択された観察法がＲＣ観察法の場合、制御部６は、レボルバ１７を回転させて対物レンズ１８１を光路上に配置させるとともに、コンデンサターレット１３を回転させることによって、光路上にＲＣ観察用開口板１３１を配置させるとともに、ＤＩＣプリズム２０を光路外に配置させる。

その後、各ユニットの駆動が完了した場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）において、操作入力部３を介して選択された観察法がＰＯ観察法であるとき（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、制御部６は、撮像部２４が生成した画像データに対応するＰＯ画像を表示部４のＰＯ画像表示領域４２にライブ表示させる（ステップＳ１１１）。ステップＳ１１１の後、顕微鏡１は、後述するステップＳ１１３へ移行する。

ステップＳ１１０において、操作入力部３を介して選択された観察法がＰＯ観察法でないとき（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、制御部６は、撮像部２４が生成した画像データに対応するＲＣ画像を表示部４のＲＣ画像表示領域４１にライブ表示させる（ステップＳ１１２）。具体的には、図７に示すように、表示制御部６１は、撮像部２４が生成した画像データに対応するＲＣ画像Ｗ１を表示部４のＲＣ画像表示領域４１に表示させる。これにより、ＲＣ画像Ｗ１とＰＯ画像Ｗ２とが表示部４に並列して表示されるので、操作者は、卵子Ｓｐ１０に精子Ｓｐ１１を注入する際に、第一極体Ｋ１よび紡錘体Ｋ２との位置関係を直感的に把握することができる。

続いて、操作入力部３から観察の終了を指示する指示信号が入力された場合（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、顕微鏡１は、本処理を終了する。これに対して、操作入力部３から観察の終了を指示する指示信号が入力されていない場合（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、顕微鏡１は、ステップＳ１０１へ戻る。

ステップＳ１０１において、操作入力部３から観察法の切り替えを指示する指示信号が入力されていない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、顕微鏡１は、ステップＳ１１０へ移行する。

ステップＳ１０３において、現在の観察法がＰＯ観察法でない場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、顕微鏡１は、ステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０９において、各ユニットの駆動が完了していない場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、顕微鏡１は、各ユニットの駆動が完了するまで待機する。

以上説明した本発明の実施の形態１によれば、表示制御部６１が表示部４のＲＣ画像表示領域４１にＲＣ画像Ｗ１とＰＯ画像表示領域４２にライブでＰＯ画像Ｗ２とを同時に表示部４に表示させるので、操作者がＩＣＳＩを行う場合、卵子Ｓｐ１０内の第一極体Ｋ１と紡錘体Ｋ２との位置関係を直感的に把握することができる。

なお、本発明の実施の形態１では、ＲＣ観察法の場合、コンペンセータ１２とポラライザ１１との状態がパラニコルの状態を維持しながら同時に回転させてもよい。

また、本発明の実施の形態１では、ＲＣ観察の場合、アナライザ２１を光路外へ移動ささせてもよい。

（実施の形態１の変形例１）
次に、本発明の実施の形態１に係る変形例１について説明する。本実施の形態１に係る変形例１は、上述した実施の形態１に係る顕微鏡１の操作入力部３の構成が異なるうえ、実行する処理が異なる。このため、以下においては、本実施の形態１の変形例１に係る顕微鏡の操作入力部の構成を説明後、本実施の形態１の変形例１に係る顕微鏡が実行する処理について説明する。なお、上述した実施の形態１に係る顕微鏡１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

〔操作入力部の構成〕
図１２は、顕微鏡１が備える操作入力部３ａの構成を模式的に示す図である。
図１２に示すように、操作入力部３ａは、ＲＣ観察法を指示する指示信号の入力を受け付けるＲＣ観察法スイッチ３１と、ＰＯ観察法を指示する指示信号の入力を受け付けるＰＯ観察法スイッチ３２と、表示部４のＰＯ観察像表示領域のＰＯ画像の更新を指示する指示信号の入力を受け付けるＰＯ画像更新スイッチ３３と、を有する。

〔顕微鏡の処理〕
次に、顕微鏡１が実行する処理について説明する。図１３は、顕微鏡１が実行する処理の概要を示すフローチャートである。

図１３において、ステップＳ２０１〜ステップＳ２１２は、上述した図１１のステップＳ１０１〜ステップＳ１１２にそれぞれ対応する。

ステップＳ２１３において、ＰＯ画像更新スイッチ３３が操作された場合（ステップＳ２１３：Ｙｅｓ）、顕微鏡１は、ＰＯ画像を更新するＰＯ画像更新処理を実行する（ステップＳ２１４）。なお、ＰＯ画像更新処理の詳細は、後述する。ステップＳ２１４の後、顕微鏡１は、ステップＳ２１５へ移行する。

ステップＳ２１３において、ＰＯ画像更新スイッチ３３が操作されていない場合（ステップＳ２１３：Ｎｏ）、顕微鏡１は、ステップＳ２１５へ移行する。

続いて、操作入力部３ａから観察の終了を指示する指示信号が入力された場合（ステップＳ２１５：Ｙｅｓ）、顕微鏡１は、本処理を終了する。これに対して、操作入力部３ａから観察の終了を指示する指示信号が入力されていない場合（ステップＳ２１５：Ｎｏ）、顕微鏡１は、ステップＳ２０１へ戻る。

次に、図１３のステップＳ２１４で説明したＰＯ画像更新処理について説明する。図１４は、ＰＯ画像更新処理の概要を示すフローチャートである。

図１４に示すように、現在の観察法がＲＣ観察の場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、制御部６は、表示部４が現在表示中のライブ画像を停止させる（ステップＳ３０２）。

続いて、制御部６は、設定情報記録部５１からＰＯ観察法における各ユニットの位置情報を取得し（ステップＳ３０３）、駆動制御部２７を制御することによって、ＰＯ観察法に対応する位置に各ユニットを駆動する（ステップＳ３０４）。

その後、各ユニットの駆動が完了した場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、表示制御部６１は、撮像部２４に撮像させ、撮像部２４が生成した画像データに対応する静止画像を取得し（ステップＳ３０６）、取得した静止画像を表示部４のＰＯ画像表示領域４２に出力して表示させる（ステップＳ３０７）。

続いて、制御部６は、設定情報記録部５１からＲＣ観察法における各ユニットの位置情報を取得し（ステップＳ３０８）、駆動制御部２７を制御することによって、ＲＣ観察法に対応する位置に各ユニットを駆動する（ステップＳ３０９）。

その後、各ユニットの駆動が完了した場合（ステップＳ３１０：Ｙｅｓ）、制御部６は、撮像部２４が連続的に生成した画像データに対応するＲＣ画像を表示部４のＲＣ画像表示領域４１に順次表示させるライブ表示を開始する（ステップＳ３１１）。ステップＳ３１１の後、顕微鏡１は、図１３のメインルーチンへ戻る。

ステップＳ３０１において、現在の観察法がＲＣ観察でない場合（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、顕微鏡１は、図１３のメインルーチンへ戻る。

ステップＳ３０５において、各ユニットの駆動が完了していない場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、顕微鏡１は、各ユニットの駆動が完了するまで待機する。

ステップＳ３１０において、各ユニットの駆動が完了していない場合（ステップＳ３１０：Ｎｏ）、顕微鏡１は、各ユニットの駆動が完了するまで待機する。

以上説明した本実施の形態１の変形例１によれば、操作者によってＰＯ画像更新スイッチ３３が操作された場合のみ、表示制御部６１が表示部４のＰＯ画像表示領域４２に表示されたＰＯ画像Ｗ２を更新して表示部４に表示させるので、操作者がＩＣＳＩを行う場合、卵子Ｓｐ１０内の第一極体Ｋ１と紡錘体Ｋ２との位置関係を直感的に把握することができる。

（実施の形態１の変形例２）
次に、本発明の実施の形態１に係る変形例２について説明する。本実施の形態１の変形例２に係る顕微鏡は、上述した実施の形態１と同様の構成を有し、実行する処理のみが異なる。このため、以下においては、本実施の形態１に係る変形例２に係る顕微鏡が実行する処理のみ説明する。なお、上述した実施の形態１に係る顕微鏡と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

図１５は、本実施の形態の変形例２に係る顕微鏡が実行する処理の概要を示すフローチャートである。

図１５に示すように、まず、操作入力部３から観察法の切り替えを指示する指示信号が入力された場合（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）、制御部６は、表示部４が現在表示中のライブ画像を停止させる（ステップＳ４０２）。

続いて、現在の観察法がＰＯ観察法の場合（ステップＳ４０３：Ｙｅｓ）、制御部６は、撮像部２４に撮像させ、撮像部２４が生成した画像データに対応する静止画像を取得し（ステップＳ４０４）、取得した静止画像を表示部４のＰＯ画像表示領域４２に出力して表示させる（ステップＳ４０５）。これにより、図１６に示すように、制御部６は、例えばＲＣ観察法からＰＯ観察法に切り替わった場合のみ、切り替わる直前のＰＯ画像Ｗ２の静止画をＰＯ画像表示領域４２に表示し、それ以外の観察法のライブ画像をＲＣ画像表示領域４１に表示させる（図１６（ａ）→図１６（ｂ））。この結果、操作者がＩＣＳＩを行う場合、卵子Ｓｐ１０内の第一極体Ｋ１と紡錘体Ｋ２との位置関係を直感的に把握することができる。

ステップＳ４０６〜ステップＳ４０９は、上述した図１１のステップＳ１０６〜ステップＳ１０９にそれぞれ対応する。

ステップＳ４０９の後、制御部６は、撮像部２４が連続的に生成した画像データに対応するＲＣ画像を表示部４のＲＣ画像表示領域４１に順次表示させるライブ表示を開始する（ステップＳ４１０）。

続いて、操作入力部３から観察の終了を指示する指示信号が入力された場合（ステップＳ４１１：Ｙｅｓ）、顕微鏡１は、本処理を終了する。これに対して、操作入力部３から観察の終了を指示する指示信号が入力されていない場合（ステップＳ４１１：Ｎｏ）、顕微鏡１は、ステップＳ４０１へ戻る。

以上説明した本発明の実施の形態１の変形例２によれば、表示制御部６１が表示部４のＰＯ画像表示領域４２にＰＯ画像Ｗ２とＲＣ画像表示領域４１にライブのＲＣ画像Ｗ１とを表示部４に表示させるので、操作者がＩＣＳＩを行う場合、卵子Ｓｐ１０内の第一極体Ｋ１と紡錘体Ｋ２との位置関係を直感的に把握することができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２に係る顕微鏡は、上述した実施の形態１に係る顕微鏡１と同様の構成を有し、実行する処理が異なる。具体的には、上述した実施の形態１に係る顕微鏡１は、ＲＣ画像とＰＯ画像とを並列させて表示部４に表示させていたが、本実施の形態２に係る顕微鏡は、所定の時間間隔で、ＲＣ画像とＰＯ画像とを交互に切り替えて表示部に表示させる。このため、以下においては、上述した実施の形態１に係る顕微鏡１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

〔顕微鏡の処理〕
図１７は、本実施の形態２に係る顕微鏡１が実行する処理の概要を示すフローチャートである。なお、以下において、顕微鏡１は、操作入力部３からＰＯ観察法およびＲＣ観察法を交互に自動的に切り替える指示信号が入力された場合に実行する。

図１７に示すように、制御部６は、各ユニットの位置情報を取得し（ステップＳ５０１）、各ユニットの位置情報を設定情報記録部５１から取得する（ステップＳ５０２）。

続いて、制御部６は、駆動制御部２７を制御することによって、各ユニットを駆動し（ステップＳ５０３）、各ユニットの駆動が完了した場合（ステップＳ５０４：Ｙｅｓ）、顕微鏡１は、操作入力部３を介して予め設定されたＰＯ観察法におけるＰＯ画像のフレーム数を記録部５から取得し（ステップＳ５０５）、記録部５から取得したＰＯ画像のフレーム数を変数Ｎに代入する（ステップＳ５０６）。

その後、表示制御部６１は、撮像部２４が生成した画像データに対応するＰＯ画像を取得し（ステップＳ５０７）、表示部４にＰＯ画像を表示させる（ステップＳ５０８）。具体的には、図１８（ｂ）に示すように、表示制御部６１は、表示部４にＰＯ画像Ｗ２を表示させる。

続いて、制御部６は、変数Ｎから１を減算し（ステップＳ５０９）、変数が０（Ｎ＝０）である場合（ステップＳ５１０：Ｙｅｓ）、後述するステップＳ５１１へ移行する。これに対して、変数が０でない場合（ステップＳ５１０：Ｎｏ）、顕微鏡１は、ステップＳ５０７へ戻る。

ステップＳ５１１において、制御部６は、各ユニットの位置情報を取得し、各ユニットの位置情報を設定情報記録部５１から取得する（ステップＳ５１２）。

続いて、制御部６は、駆動制御部２７を制御することによって、各ユニットを駆動し（ステップＳ５１３）、各ユニットの駆動が完了した場合（ステップＳ５１４：Ｙｅｓ）、顕微鏡１は、操作入力部３を介して予め設定されたＲＣ観察法におけるＲＣ画像のフレーム数を記録部５から取得し（ステップＳ５１５）、記録部５から取得したＲＣ画像のフレーム数を変数Ｎに代入する（ステップＳ５１６）。

その後、表示制御部６１は、撮像部２４が生成した画像データに対応するＲＣ画像を取得し（ステップＳ５１７）、表示部４にＲＣ画像を表示させる（ステップＳ５１８）。具体的には、図１８（ａ）に示すように、表示制御部６１は、表示部４にＲＣ画像Ｗ１を表示させる。

続いて、制御部６は、変数Ｎから１を減算し（ステップＳ５１９）、変数が０（Ｎ＝０）である場合（ステップＳ５２０：Ｙｅｓ）、後述するステップＳ５２１へ移行する。これに対して、変数が０でない場合（ステップＳ５２０：Ｎｏ）、顕微鏡１は、ステップＳ５１７へ戻る。

ステップＳ５２１において、操作入力部３から操作の終了を指示する指示信号が入力された場合（ステップＳ５２１：Ｙｅｓ）、顕微鏡１は、本処理を終了する。これに対して、操作入力部３から操作の終了を指示する指示信号が入力されていない場合（ステップＳ５２１：Ｎｏ）、顕微鏡１は、ステップＳ５０１へ戻る。

ステップＳ５０４において、各ユニットの駆動が完了していない場合（ステップＳ５０４：Ｎｏ）、顕微鏡１は、各ユニットの駆動が完了するまで待機する。

ステップＳ５１４において、各ユニットの駆動が完了していない場合（ステップＳ５１４：Ｎｏ）、顕微鏡１は、各ユニットの駆動が完了するまで待機する。

以上説明した本発明の実施の形態２によれば、表示制御部６１がＲＣ画像Ｗ１とＰＯ画像Ｗ２とを交互に表示部４に表示させるので、ＩＣＳＩの際に、卵子Ｓｐ１０内の第一極体Ｋ１と紡錘体Ｋ２との位置関係を直感的に把握することができる。

なお、本発明の実施の形態２では、表示部４の表示領域を１箇所にし、表示制御部６１がＰＯ画像およびＲＣ画像を交互に表示部４に表示させてもよい。

また、本発明の実施の形態２では、自動的に観察法をＰＯ観察法とＲＣ観察法とで切り替えていたが、操作入力部３からの指示信号に応じて、ＰＯ観察法とＲＣ観察法とを切り替えてもよい。

また、本発明の実施の形態２では、表示制御部６１が所定の時間間隔毎に、ＰＯ画像とＲＣ画像とを自動更新していたが、例えばＲＣ画像を常に表示部４に表示させ、ＰＯ画像のみを、所定の時間間隔、例えば１０ｓｅｃに１回更新して表示部４に表示させてもよい。もちろん、表示制御部６１は、ＲＣ画像のフレーム数に対してＰＯ画像のフレーム数が一定の比率（例えば３：１）になるように表示部４に表示させてもよい。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態３に係る顕微鏡は、上述した実施の形態１に係る顕微鏡１と構成が異なるうえ、実行する処理が異なる。このため、以下においては、本実施の形態３に係る顕微鏡の構成を説明後、本実施の形態３に係る顕微鏡が実行する処理について説明する。なお、上述した実施の形態１に係る顕微鏡１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

〔顕微鏡の構成〕
図１９は、本実施の形態３に係る顕微鏡の概略構成を示すブロック図である。
図１９に示す顕微鏡１ａは、上述した顕微鏡１の制御部６に換えて、制御部６ａを備える。

〔制御部の構成〕
制御部６ａは、ＣＰＵ等を用いて構成され、顕微鏡１ａを構成する各部の動作を統括的に制御する。制御部６ａは、少なくとも、表示制御部６１と、画像処理部６２と、を有する。

画像処理部６２は、撮像部２４が生成した画像データに対応する画像に対して、２値化処理およびマッチング処理等の画像処理を行う。具体的には、画像処理部６２は、撮像部２４が生成した画像データに対応するＰＯ画像に対して二値化処理を行い、卵子内でコントラストが反転している場所を紡錘体として検出するとともに、この紡錘体の色情報を検出し、この検出結果に基づいて、ＰＯ画像と撮像部２４が生成した画像データに対するＲＣ画像とを用いてマッチング処理を行ってＲＣ画像に紡錘体の位置と色情報とを合成（結合）する。

〔顕微鏡の処理〕
次に、顕微鏡１ａが実行する処理について説明する。図２０は、顕微鏡１ａが実行する処理の概要を示すフローチャートである。なお、以下の処理は、操作入力部３から観察法を切り替える指示信号が入力された場合に顕微鏡１ａが実行する処理の概要を示す。

図２０に示すように、まず、現在の観察法がＰＯ観察法からの切り替えである場合（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）、画像処理部６２は、撮像部２４が生成した画像データに対応するＰＯ画像を取得し（ステップＳ６０２）、ＰＯ画像から卵子内の紡錘体の位置および紡錘体の色に関する紡錘体情報を検出するとともに（ステップＳ６０３）、紡錘体の位置と色情報とを対物レンズ１８の倍率に関する倍率情報を対応付けて記録部５に記録する（ステップＳ６０４）。具体的には、画像処理部６２は、ＰＯ画像に対して、二値化処理を行って、卵子内でコントラストが反転している場所を紡錘体として検出（抽出）する。さらに、画像処理部６２は、二値化処理前のＰＯ画像から紡錘体の色情報を検出する。さらにまた、画像処理部６２は、ＰＯ画像から検出した紡錘体の場所（位置）と色情報とを対物レンズ１８の倍率とに対応付けて記録部５に記録する。

続いて、制御部６ａは、各ユニットの位置情報を取得し（ステップＳ６０５）、操作入力部３を介して選択された観察法の各ユニットの位置情報を設定情報記録部５１から取得する（ステップＳ６０６）。

その後、制御部６ａは、駆動制御部２７を制御することによって、各ユニットを駆動する（ステップＳ６０７）。

続いて、各ユニットの駆動が完了した場合（ステップＳ６０８：Ｙｅｓ）において、操作入力部３を介して選択された現在の観察法がＲＣ観察法であり（ステップＳ６０９：Ｙｅｓ）、現在の対物レンズ１８の倍率と同倍率の紡錘体情報があるとき（ステップＳ６１０：Ｙｅｓ）、画像処理部６２は、撮像部２４が生成した画像データに対応するＲＣ画像とＰＯ画像とのマッチング処理を行って、ＲＣ画像に紡錘体を合成したライブ画像を生成する（ステップＳ６１１）。

続いて、表示制御部６１は、画像処理部６２が生成したライブ画像を表示部４に表示させる（ステップＳ６１２）。具体的には、図２１に示すように、表示制御部６１は、画像処理部６２が生成したライブ画像Ｗ１０を表示部４に表示させる。これにより、一つの画像で卵子Ｓｐ１０の第一極体Ｋ１と紡錘体Ｋ２との位置関係を直感的に把握することができる。なお、画像処理部６２は、撮像部２４が連続的に生成する画像データに対応するライブのＲＣ画像に対して所定の間隔毎（定期的、例えば１０フレームに対して１フレーム）にマッチング処理を行ってＲＣ画像内における紡錘体の位置を更新したライブ画像を生成し、表示制御部６１は、画像処理部６２が生成したライブ画像Ｗ１０を表示部４に表示させる。これにより、ＩＣＳＩを行う際に、卵子Ｓｐ１０内の第一極体Ｋ１と紡錘体Ｋ２との位置関係を直感的に把握することができる。

その後、操作入力部３から観察の終了を指示する指示信号が入力された場合（ステップＳ６１３：Ｙｅｓ）、顕微鏡１ａは、本処理を終了する。これに対して、操作入力部３から観察の終了を指示する指示信号が入力されていない場合（ステップＳ６１３：Ｎｏ）、顕微鏡１ａは、ステップＳ６０１へ戻る。

ステップＳ６０１において、現在の観察法がＰＯ観察法からの切り替えでない場合（ステップＳ６０１：Ｎｏ）、顕微鏡１ａは、ステップＳ６０５へ移行する。

ステップＳ６０８において、各ユニットの駆動が完了していない場合（ステップＳ６０８：Ｎｏ）、顕微鏡１ａは、各ユニットの駆動が完了するまで待機する。

ステップＳ６０９において、操作入力部３を介して選択された現在の観察法がＲＣ観察法でない場合（ステップＳ６０９：Ｎｏ）および、ステップＳ６１０において、現在の対物レンズ１８の倍率と同倍率の紡錘体情報がないとき（ステップＳ６１０：Ｎｏ）、表示制御部６１は、撮像部２４が生成した画像データに対応するＰＯ画像を表示部４に表示させる（ステップＳ６１４）。ステップＳ６１４の後、顕微鏡１ａは、ステップＳ６１３へ移行する。

以上説明した本発明の実施の形態３によれば、ＩＣＳＩを行う際に、卵子Ｓｐ１０内の第一極体Ｋ１と紡錘体Ｋ２との位置関係を直感的に把握することができる。

なお、本実施の形態３では、画像処理部６２が撮像部２４によって生成された画像データに対応するＰＯ画像に対して、二値化処理を行って紡錘体Ｋ２を検出していたが、それ以外の画像処理、例えばパターンマッチング処理等の画像処理を行って紡錘体Ｋ２を検出してもよい。

（その他の実施の形態）
また、本発明では、顕微鏡本体部、操作入力部、表示部、記録部および制御部を備えた顕微鏡を例に説明したが、たとえば試料を拡大する対物レンズ、対物レンズを介して試料を撮像する撮像機能、および画像を表示する表示機能を備えた撮像装置、たとえばビデオマイクロスコープ等であっても、本発明を適用することができる。

また、本発明では、顕微鏡として卵子に精子を注入するＩＣＳＩに用いられる倒立型顕微鏡装置を例に説明したが、たとえば正立型顕微鏡装置であっても適用することができる。さらに、顕微鏡装置を組み込んだライン装置といった各種システムにも、本発明を適用することができる。

また、本発明では、ポラライザとアナライザとをクロスニコルの状態にするため、ポラライザを回転させていたが、たとえばアナライザを回転させる場合であっても適用することができる。もちろん、ポラライザとアナライザとをそれぞれ回転させる場合であっても適用することができる。

なお、本明細書におけるフローチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」等の表現を用いてステップ間の処理の前後関係を明示していたが、本発明を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。すなわち、本明細書で記載したフローチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態を含みうるものであり、特許請求の範囲によって特定される技術的思想の範囲内で種々の設計変更等を行うことが可能である。本実施例では第一極体を認識する観察方法としてＰＯ観察としたが、ＤＩＣ観察等、第一極体を観察できるその他の観察方法であってもよい。

１，１ａ 顕微鏡
２ 顕微鏡本体部
３，３ａ 操作入力部
４ 表示部
５ 記録部
６，６ａ 制御部
１０ 光源
１１ ポラライザ
１１ａ，１２ａ，１３ａ，１５ａ，１７ａ，１８ａ，２０ａ，２１ａ モータ
１２ コンペンセータ
１３ コンデンサターレット
１４ コンデンサレンズ
１５ ステージ
１６ ステージ位置検出部
１７ レボルバ
１８ 対物レンズ
１９ レボルバ位置検出部
２０ ＤＩＣプリズム
２１ アナライザ
２２ 結像レンズ
２３ 光路分割プリズム
２４ 撮像部
２５ ミラー
２６ 接眼レンズ
２７ 駆動制御部
３１ ＲＣ観察法スイッチ
３２ ＰＯ観察法スイッチ
３３ ＰＯ画像更新スイッチ
４１ ＰＯ画像表示領域
４２ ＲＣ画像表示領域
５１ 設定情報記録部
６１ 表示制御部
６２ 画像処理部
１００ シャーレ
Ｋ１ 第１極体
Ｋ２ 紡錘体
Ｓｐ 標本
Ｓｐ１０ 卵子
Ｓｐ１１ 精子
Ｔ１ 設定情報
Ｗ１ ＲＣ画像
Ｗ１０ ライブ画像
Ｗ２ ＰＯ画像

Claims (4)

1. 標本を照射する光を発生する光源と、
   前記光の光路上に配置され、前記光源が発した光を集光して前記標本に照射するコンデンサレンズと、
   前記標本を挟んで前記コンデンサレンズと対向する前記光路上に配置され、互いに透過率の異なる複数の領域が設けられたモジュレータを有する対物レンズと、
   前記光源と前記コンデンサレンズとの間の前記光路上に前記コンデンサレンズの光軸を回転軸として回転可能に配置され、前記光源が発する光の１方向の偏光成分のみを透過させる第１偏光板と、
   前記対物レンズの後段の観察側の前記光路上に配置され、前記第１偏光板との相対的な位置関係に応じて前記標本を透過した光の１方向の偏光成分のみを透過させる第２偏光板と、
   観察法に応じて切り替えて用いられる複数の光学素子および第３偏光板を有し、前記コンデンサレンズと前記第１偏光板との間の前記光路上に該複数の光学素子および前記第３偏光板のいずれか一つを配置するコンデンサターレットと、
   前記コンデンサターレットと前記第１偏光板との間の前記光路上に、前記光軸を回転軸として回転可能に配置され、前記第１偏光板を透過した光のリタデーションを変化させるコンペンセータと、
   前記第２偏光板を介して入射した前記標本の観察像を撮像し、前記標本の画像データを生成する撮像部と、
   前記撮像部が生成した前記画像データに対応する画像を表示可能な表示部と、
   前記撮像部が第１偏光板を透過した光であって、前記コンデンサターレット内に配置された第３の偏光板との相対的な位置関係に応じて透過し、前記対物レンズ内のモジュレータを透過した光を受光して生成した前記画像データに対応する第１の観察画像および前記撮像部が前記第１偏光板を透過する光の偏光成分の振動方向と前記第２偏光板を透過する光の偏光成分の振動方向とが直交するクロスニコルの状態で前記第１偏光板を透過した光のリタデーションを前記コンペンセータによって調整した光を撮像して生成した前記画像データに対応する第２の観察像画像それぞれに対して設定されたタイミングで前記表示部に表示させる表示制御部と、
   を備えたことを特徴とする顕微鏡。
2. 前記表示制御部は、前記第１の観察画像および前記第２の観察画像を同時に前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
3. 前記表示制御部は、前記第１の観察画像および前記第２の観察画像を交互に前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
4. 前記光路上に配置される前記第１偏光板の位置、前記コンデンサターレット内における前記光路上の光学素子、前記光路上に配置される前記コンペンセータの位置および前記光路上に配置される前記第２偏光板の位置をそれぞれ示す設定情報を、観察法毎に記録する記録部と、
   前記第１偏光板、前記コンデンサターレット、前記コンペンセータおよび前記第２偏光板をそれぞれ移動させる駆動部と、
   前記記録部が記録する前記設定情報を参照して、前記駆動部を制御することによって観察法を変更する駆動制御部と、
   をさらに備え、
   前記駆動制御部は、前記第１の観察画像に対応した観察状態と前記第２の観察画像に対応した観察状態とが交互に切り替わるように前記駆動部を駆動させることを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡。

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