JP2019078866A - 顕微鏡システム、観察方法、及び観察プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で自動的にピントを合わせることができる顕微鏡システムを提供すること。【解決手段】顕微鏡システムは、透明部材と透明部材に載置された観察体とを含む観察試料を載せるステージと、観察体を観察可能とする対物レンズと、ステージ又は対物レンズを光軸の方向に沿って駆動させて、ステージと対物レンズとの相対的な位置を変更する駆動部と、特定の波長帯域のオートフォーカス検出光を照射する第１の光源部と、観察体を励起させる励起光を照射する第２の光源部と、観察試料を撮像する撮像部と、駆動部を制御することにより、撮像部が観察試料を撮像した画像に基づいて、観察体と対物レンズとの間の光軸に沿った方向の距離を調整する制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、観察試料に対して自動的にピントを合わせることができる顕微鏡システム、観察方法、及び観察プログラムに関する。

近年、生物分野における研究や工業分野における検査工程等において、微細な試料の観察像を生成し、静止画又は動画を表示又は記録することができる顕微鏡システムが幅広く利用されている。

顕微鏡システムを用いて試料を観察するには、観察試料に対して正確にピントを合わせることが必要となる。また、検査工程等において同様の観察を繰り返し行う場合には、検査時間を短縮するために、素早くピントを合わせることが求められる。

従来、顕微鏡システムにおいて、ピントを合わせる操作は、顕微鏡システムが備える焦準ハンドルを操作者が手動で操作することにより行われていた。具体的には、操作者は、操作ハンドルを手動で操作して、対物レンズの焦点の位置を観察試料に合わせる。しかしながら、ピントを合わせる操作は、操作者にある程度の習熟を要求する。特に、高倍の対物レンズのピントを合わせる場合には、焦点深度が浅く、かつ合焦範囲が狭いため、操作者がかなり習熟している必要がある。また、手動でピントを合わせる操作は、操作にある程度の時間を要するとともに、操作者に負担を与えるため、検査工程の効率を下げる原因となる。

このような課題を解決するため、自動的にピントを合わせることが可能な顕微鏡システムが提案されている。特許文献１には、自動的に焦点を検出する手段として２分割ディテクタを用いて、赤外光により自動的にピントを合わせることができる顕微鏡システムが開示されている。特許文献２には、自動的に焦点を検出する手段としてＰＳＤ（光位置センサ：Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）等のエリアセンサを用いて、自動的にピントを合わせることができる顕微鏡システムが開示されている。

特開平１１−２４９０２７号公報 特開昭６２−１３１２１９号公報

しかしながら、上述した特許文献１及び２に開示されている技術では、観察光学系とは別に、自動的に焦点を検出するための光源や光検出器等を設ける必要があるため、装置の大型化及びコストの増加を招いてしまうという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で自動的にピントを合わせることができる顕微鏡システム、観察方法、及び観察プログラム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、本発明の一態様に係る顕微鏡システムは、透明部材と前記透明部材に載置された観察体とを含む観察試料を載せるステージと、前記観察体を観察可能とする対物レンズと、前記ステージ又は前記対物レンズを光軸の方向に沿って駆動させて、前記ステージと前記対物レンズとの相対的な位置を変更する駆動部と、特定の波長帯域のオートフォーカス検出光を照射する第１の光源部と、前記観察体を励起させる励起光を照射する第２の光源部と、前記観察試料を撮像する撮像部と、前記駆動部を制御することにより、前記撮像部が前記観察試料を撮像した画像に基づいて、前記観察体と前記対物レンズとの間の前記光軸に沿った方向の距離を調整する制御部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る顕微鏡システムは、前記第１の光源部は、前記光軸に対して挿抜可能であることを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る顕微鏡システムは、前記第１の光源部は、前記オートフォーカス検出光の光軸上に挿抜可能なミラーユニットを有することを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る顕微鏡システムは、前記ミラーユニットは、前記第１の光源が前記オートフォーカス検出光を照射している間は、前記オートフォーカス検出光の光軸上に配置されており、前記第２の光源が前記励起光を照射している間は、前記オートフォーカス検出光の光軸上から抜去されていることを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る顕微鏡システムは、前記オートフォーカス検出光の波長は、可視波長域であることを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る顕微鏡システムは、前記制御部は、前記撮像部が前記観察試料を撮像した画像内における輝度重心位置が基準位置からずれている量及び方向に基づいて、前記観察体と前記対物レンズとの間の前記光軸に沿った方向の距離を調整することを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る顕微鏡システムは、前記第１の光源部は、前記第１の光源から照射された光の少なくとも一部を遮光する遮光部材を有し、前記制御部は、前記撮像部が前記観察試料を撮像した画像内における輝度重心位置が基準位置からずれている量及び方向に基づいて、前記観察体と前記対物レンズとの間の前記光軸に沿った方向の距離を調整することを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る顕微鏡システムは、前記制御部は、前記撮像部が前記観察試料を撮像した画像における所定の領域の光強度に基づいて、前記観察体と前記対物レンズとの間の前記光軸に沿った方向の距離を調整することを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る顕微鏡システムは、前記第１の光源部は、前記第１の光源から照射された光を所定の陰影パターンで前記観察試料に投影するパターン投影部を備え、前記制御部は、前記撮像部が前記観察試料を撮像した画像における前記陰影パターンのコントラストに基づいて、前記観察体と前記対物レンズとの間の前記光軸に沿った方向の距離を調整することを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る顕微鏡システムは、前記第１の光源部は、それぞれ異なる波長帯域の光を照射する複数の光源を有し、前記観察試料にいずれか１つ光源から選択的に光を照射することを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る顕微鏡システムは、前記第１の光源部は、前記第２の光源部が照射する光の波長帯域に応じて選択された波長帯域の光を照射することを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る顕微鏡システムは、前記制御部は、前記撮像部が前記観察試料を撮像した画像に基づいて検出した合焦位置から所定の距離離れた補正位置に、前記観察体と前記対物レンズとの間の前記光軸に沿った方向の距離を調整することを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る顕微鏡システムは、前記制御部は、前記撮像部が前記観察試料を撮像した画像におけるコントラスト情報に基づいて、前記観察体と前記対物レンズとの間の前記光軸に沿った方向の距離を調整することを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る観察方法は、透明部材と前記透明部材に載置された観察体とを含む観察試料に特定の波長帯域のオートフォーカス検出光を照射する第１光照射ステップと、前記オートフォーカス検出光を照射された前記観察試料を撮像する第１撮像ステップと、前記観察試料を載せるステージ又は前記観察体を観察可能とする対物レンズを光軸の方向に沿って駆動させて、前記ステージと前記対物レンズとの相対的な位置を変更することにより、前記第１撮像ステップにおいて撮像された画像に基づいて、前記観察体と前記対物レンズとの間の前記光軸に沿った方向の距離を調整する調整ステップと、前記観察試料に前記観察体を励起させる励起光を照射する第２光照射ステップと、前記励起光を照射された前記観察試料を撮像する第２撮像ステップと、を含む処理を顕微鏡システムが実行することを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る観察プログラムは、透明部材と前記透明部材に載置された観察体とを含む観察試料に特定の波長帯域のオートフォーカス検出光を照射する第１光照射ステップと、前記オートフォーカス検出光を照射された前記観察試料を撮像する第１撮像ステップと、前記観察試料を載せるステージ又は前記観察体を観察可能とする対物レンズを光軸の方向に沿って駆動させて、前記ステージと前記対物レンズとの相対的な位置を変更することにより、前記第１撮像ステップにおいて撮像された画像に基づいて、前記観察体と前記対物レンズとの間の前記光軸に沿った方向の距離を調整する調整ステップと、前記観察試料に前記観察体を励起させる励起光を照射する第２光照射ステップと、前記励起光を照射された前記観察試料を撮像する第２撮像ステップと、を含む処理を顕微鏡システムに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成で自動的にピントを合わせることができる顕微鏡システム、観察方法、及び観察プログラムを実現することができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。 図２は、図１に示すコントロール部の構成を表すブロック図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムが実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図４は、画像内における輝度重心位置とステージの位置との対応関係を表す図である。 図５は、画像内における輝度重心位置とステージの位置との対応関係を表す図である。 図６は、画像内における輝度重心位置とステージの位置との対応関係を表す図である。 図７は、実施の形態１の変形例１−１に係る顕微鏡システムが実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図８は、本発明の実施の形態２に係る顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。 図９は、画像内における輝度重心位置を表す図である。 図１０は、本発明の実施の形態３に係る顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。 図１１は、図１０に示すコントロール部の構成を表すブロック図である。 図１２は、画像内に所定の領域を設定する様子を表す図である。 図１３は、画像内の輝度と位置との関係を表す図である。 図１４は、本発明の実施の形態４に係る顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。 図１５は、図１４に示すコントロール部の構成を表すブロック図である。 図１６は、コントラストが高い状態を表す図である。 図１７は、コントラストが低い状態を表す図である。 図１８は、画像のコントラストと位置との関係を表す図である。 図１９は、本発明の実施の形態５に係る顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。 図２０は、実施の形態５の変形例５−１に係る顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。 図２１は、実施の形態５の変形例５−２に係る顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。 図２２は、図２１の光源保持部の拡大図である。 図２３は、実施の形態５の変形例５−３に係る顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。

以下に、図面を参照して本発明に係る顕微鏡システム、観察方法、及び観察プログラムの実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。本発明は、顕微鏡システム、観察方法、及び観察プログラム一般に適用することができる。

また、図面の記載において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態１に係る顕微鏡システム１００は、一般的な落射蛍光顕微鏡と同様の光学系及び光学素子を備える。具体的には、顕微鏡システム１００は、透明部材１と透明部材１に載置された観察体Ｏとを含む観察試料Ｓを載せるステージ２と、観察体Ｏを観察可能とする対物レンズ３と、焦準用モータ駆動部４とモータＭ１とを有し、ステージ２を光軸Ｌの方向に沿って駆動させて、ステージ２と対物レンズ３との間の距離を変更する焦準用駆動部５と、複数の対物レンズ３を保持するレボルバ６と、モータＭ２とを有し、複数の対物レンズ３のうちのいずれか１つを選択的に光軸Ｌ上に配置するレボルバ用駆動部８と、特定の波長帯域のオートフォーカス（以下において、ＡＦともいう）検出光を照射する第１の光源部９と、第１の光源部９を駆動させるモータＭ３と、観察体Ｏを励起させる励起光を照射する第２の光源部１０と、第１の光源部９及び第２の光源部１０を制御する光源駆動部１１と、観察試料Ｓを撮像する撮像部１２と、撮像部１２の撮像面に光を集光する結像レンズ１３と、焦準用モータ駆動部４、レボルバ用モータ駆動部７、光源駆動部１１等を制御するコントロール部１４と、を備える。

顕微鏡システム１００には、顕微鏡システム１００が撮像した観察像に画像処理を施すとともに、各構成部を統括的に制御する制御装置１５が接続されている。制御装置１５には、操作者による操作入力を受け付ける入力装置１６と、観察像を表示する表示装置１７とが接続されている。

透明部材１は、例えば、底面がカバーガラスとなっているガラスボトムディッシュであるが、一般的なディッシュ、ウェルプレート等の底面がガラス又はプラスチック等の透明な部材からなる容器であればよい。透明部材１に載置されている観察体Ｏは、主に生体試料等である。観察体Ｏは、培養液Ｆに浸けられた状態であってもよい。

ステージ２には、第１の光源部９及び第２の光源部１０からの光を透過させる貫通孔が空けられている。ステージ２は、焦準用駆動部５により光軸Ｌに沿って移動する。その結果、ステージ２の対物レンズ３に対する位置Ｚが変化する。

対物レンズ３は、ステージ２の下方に配置されており、第１の光源部９又は第２の光源部１０からの光を観察試料Ｓに集光する一方、観察試料Ｓで反射した反射光を集光して観察試料Ｓの観察像を結像する。対物レンズ３は、例えば１倍、２倍、４倍の低倍、又は１０倍、２０倍、４０倍の高倍等の複数のものが着脱自在に設けられている。また、対物レンズ３は、乾燥対物レンズであるが、液浸対物レンズであってもよい。

焦準用モータ駆動部４は、コントロール部１４の制御に基づいて、モータＭ１を駆動させる。

レボルバ６は、互いに倍率が異なる複数の対物レンズ３のうちのいずれか１つを選択的に光軸Ｌ上に配置する。レボルバ６は、レボルバ用駆動部８により光軸Ｌ上に配置する対物レンズ３を切り換える。

レボルバ用モータ駆動部７は、コントロール部１４の制御に基づいて、モータＭ２を駆動させる。

第１の光源部９は、ＡＦ検出光を照射する第１の光源９１と、第１の光源９１が照射したＡＦ検出光を略平行光にするコリメートレンズ９２と、ＡＦ検出光の光軸Ｌ１上に挿抜可能であるミラーユニットとしての全反射ミラー９３と、を有する。第１の光源９１は、例えばレーザーダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）である。第１の光源９１が照射するＡＦ検出光の波長は、例えば可視波長域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）であり、観察体Ｏが褪色しない波長を選択することが好ましい。なお、第１の光源９１の指向性がよい場合、コリメートレンズ９２を構成に含めなくてもよい。

全反射ミラー９３は、第１の光源９１がＡＦ検出光を照射している間は、ＡＦ検出光の光軸Ｌ１上に配置されており、第２の光源１０１が励起光を照射している間は、ＡＦ検出光の光軸Ｌ１上から抜去されている。

全反射ミラー９３は、図１に示すように、観察用の励起光の光軸Ｌからずれた位置でＡＦ検出光を全反射し、ＡＦ検出光は光軸Ｌ１を通り観察試料Ｓに照射される。また、ＡＦ検出光の観察試料Ｓからの反射光は、観察用の励起光の光軸Ｌからずれた光軸Ｌ２を通り、全反射ミラー９３を避けて撮像部１２の撮像面に結像する。

モータＭ３は、コントロール部１４の制御に基づいて、ＡＦ検出光の光軸Ｌ１に対して全反射ミラー９３を挿抜する。ただし、第１の光源部９全体を励起光の光軸Ｌに対して挿抜してもよい。なお、この動作は操作者によって手動で行われてもよい。

第２の光源部１０は、励起光を照射する第２の光源１０１と、第２の光源１０１が照射したＡＦ検出光を略平行光にするコリメートレンズ１０２と、光軸Ｌ上に挿抜可能であるダイクロイックミラー１０３と、を有する。また、第２の光源部１０は、励起光のみ選択的に透過する励起フィルタ（不図示）、蛍光を透過し励起光を吸収する吸収フィルタ（不図示）等を有する。第２の光源１０１は、例えば水銀ランプやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光源である。

ダイクロイックミラー１０３は、光軸Ｌ上に配置された場合に、第２の光源１０１が照射した励起光を観察試料Ｓに向けて反射するとともに、観察体Ｏからの蛍光を透過する。ただし、ダイクロイックミラー１０３は、光軸Ｌ上に配置された場合に、第２の光源１０１が照射した励起光の少なくとも一部を観察試料Ｓに向けて反射するとともに、観察体Ｏからの蛍光の少なくとも一部を透過可能であればよい。ダイクロイックミラー１０３は、第１の光源９１がＡＦ検出光を照射している間は、光軸Ｌ上から抜去されている。また、ミラーユニットとして、所定の励起波長、蛍光波長に対応できるように複数のミラーユニットが、ターレット式に設けられていてもよい。

撮像部１２は、結像レンズ１３によって結像された観察像を受光して光電変換を行うことによって、観察試料Ｓの画像データを生成し、この画像データをコントロール部１４に出力する。撮像部１２は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等を用いて構成される。

コントロール部１４は、顕微鏡システム１００を構成する各部に対応する指示やデータの転送等を行って顕微鏡システム１００の動作を統括的に制御する。

図２は、図１に示すコントロール部の構成を表すブロック図である。図２に示すように、コントロール部１４は、輝度重心位置算出部１４ａと、記憶部１４ｂと、送受信部１４ｃと、制御部１４ｄと、を有する。

輝度重心位置算出部１４ａは、撮像部１２が観察試料Ｓを撮像した画像内における輝度重心位置を算出する。具体的には、輝度重心位置算出部１４ａは、画像内における各画素の輝度を算出し、輝度の値に応じて重み付け等を加えた計算を行うことにより輝度重心位置を算出する。輝度重心位置算出部１４ａは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を用いて構成される。

記憶部１４ｂは、フラッシュメモリやＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を用いて構成される。記憶部１４ｂは、制御装置１５の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記録する。また、記憶部１４ｂは、撮像部１２が撮像した画像を記憶する。

送受信部１４ｃは、制御部１４ｄによる制御のもと、顕微鏡システム１００の各構成部や制御装置１５と信号の送受信を行う。

制御部１４ｄは、ＣＰＵ等を用いて構成され、顕微鏡システム１００の各構成部を統括的に制御する。また、制御部１４ｄは、焦準用駆動部５を制御することにより光強度が最も高い基準位置を検出し、該基準位置に基づいて、観察体Ｏと対物レンズ３との間の光軸Ｌに沿った方向の距離を調整する。制御部１４ｄは、輝度重心位置算出部１４ａと共通のＣＰＵ等を用いて構成されていてもよい。

制御装置１５は、例えば、パーソナルコンピュータやワークステーション等の汎用の装置に、外部インタフェースを介して汎用のデジタルカメラを組み合わせることにより構成することができる。制御装置１５は、顕微鏡システム１００、入力装置１６、及び表示装置１７を統括的に制御する。

入力装置１６は、各種操作の入力を受け付け、受け付けた操作を制御装置１５へ出力する。入力装置１６は、マウス、キーボード、ボタン、スイッチ及びタッチパネル等を用いて構成される。

表示装置１７は、制御装置１５による制御のもと、制御装置１５において処理された映像信号に基づく観察画像や顕微鏡システム１００に関する各種情報を表示する。表示装置１７は、液晶又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等を用いて構成される。

次に、顕微鏡システム１００が自動的にピントを合わせる動作について説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムが実行する処理の概要を示すフローチャートである。図３に示すように、はじめに、ＡＦ用の第１の光源部９を顕微鏡システム１００に取り付ける（ステップＳ１）。このとき、観察用の第２の光源部１０は、顕微鏡システム１００から取り外されている。なお、全反射ミラー９３及びダイクロイックミラー１０３のみを挿抜してもよい。

続いて、第１の光源部９の第１の光源９１が、観察試料ＳにＡＦ検出光を照射する（ステップＳ２：第１光照射ステップ）。第１の光源９１から照射されたＡＦ検出光は、コリメートレンズ９２により略平行光とされ、全反射ミラー９３、及び対物レンズ３を介して観察試料Ｓに照射される。

そして、撮像部１２が、観察試料Ｓを撮像する（ステップＳ３：第１撮像ステップ）。具体的には、撮像部１２は、観察試料Ｓで反射されて対物レンズ３を介して結像レンズ１３により撮像部１２の撮像面に結像したＡＦ検出光を光電変換して画像を取得する。撮像部１２が撮像した画像は適宜記憶部１４ｂに記憶される。

続いて、制御部１４ｄの輝度重心位置算出部１４ａが、撮像部１２が撮像した画像内における輝度重心位置を算出する（ステップＳ４）。図４〜図６は、画像内における輝度重心位置とステージの位置との対応関係を表す図である。全反射ミラー９３がＡＦ検出光を観察用の励起光の光軸Ｌからずれた位置で反射するため、図４〜図８に示すように、ステージ２の位置Ｚが合焦位置Ｚ０からずれると、画像内の輝度重心位置が基準位置（例えば画像の中心）からずれる。具体的には、図４の（ａ）に示すように、ステージ２の対物レンズ３に対する位置Ｚが、合焦位置Ｚ０より小さい位置Ｚ１である場合、図４の（ｂ）に示すように、画像内における輝度重心位置Ａ１が画像の中心より距離Ｄ１だけ左にずれる。なお、ステージ２が対物レンズ３から十分離れた位置を位置Ｚ＝０とする。これに対して、図５の（ａ）に示すように、ステージ２の対物レンズ３に対する位置Ｚが、合焦位置Ｚ０である場合、図５の（ｂ）に示すように、画像内における輝度重心位置Ａ２が画像の略中心に位置する。また、図６の（ａ）に示すように、ステージ２の対物レンズ３に対する位置Ｚが、合焦位置Ｚ０より大きい位置Ｚ２である場合、図６の（ｂ）に示すように、画像内における輝度重心位置Ａ３が画像の中心より距離Ｄ２だけ右にずれる。

そして、制御部１４ｄは、輝度重心位置算出部１４ａが算出した輝度重心位置が合焦位置から所定の範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ５）。制御部１４ｄが、輝度重心位置算出部１４ａが算出した輝度重心位置が合焦位置から所定の範囲内ではないと判定した場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、制御部１４ｄは、輝度重心位置が基準位置（例えば画像の中心）からずれている量及び方向に基づいて、ステージ２を合焦位置に移動させるための補正量を算出する（ステップＳ６）。

さらに、制御部１４ｄは、焦準用駆動部５を制御することにより、算出した補正量の分だけステージ２を移動させる（ステップＳ７）。具体的には、制御部１４ｄは、輝度重心位置が基準位置からずれている量及び方向に応じて、予め記憶部１４ｂに記憶されている補正量のテーブルを参照することにより、ステージ２の位置を合焦位置に移動させる。なお、この補正に十分な精度がある場合、補正は一度だけ行えばよい。一方で、補正の精度が十分でない場合、補正後にステップＳ４に戻り、ステップＳ４〜Ｓ７の処理を繰り返し実行することにより、補正の精度を向上させてもよい。

一方、制御部１４ｄが、輝度重心位置算出部１４ａが算出した輝度重心位置が合焦位置から所定の範囲内であると判定した場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ８に進む。すなわち、ステップＳ４〜Ｓ７の処理によって、制御部１４ｄが、撮像部１２が観察試料Ｓを撮像した画像に基づいて算出した輝度重心位置に基づいて、観察体Ｏと対物レンズ３との間の光軸Ｌに沿った方向の距離を調整する（調整ステップ）。

また、実際には輝度重心位置に基づいて算出した合焦位置が本来の合焦位置からずれている場合があるため、制御部１４ｄは、焦準用駆動部５を制御することにより、光軸Ｌの方向に沿ってステージ２を合焦位置から予め記憶部１４ｂに記憶された所定の距離離れた補正位置に移動させることにより、観察体Ｏと対物レンズ３との間の光軸Ｌに沿った方向の距離を調整してもよい。

その後、ステップＳ８において、ＡＦ用の第１の光源部９を顕微鏡システム１００から取り外し、観察用の第２の光源部１０を顕微鏡システム１００に取り付ける（ステップＳ８）。ステップＳ１と同様に、全反射ミラー９３及びダイクロイックミラー１０３のみを挿抜してもよい。

続いて、第２の光源部１０の第２の光源１０１が、観察試料Ｓに蛍光観察用の励起光を照射する（ステップＳ９：第２光照射ステップ）。第２の光源１０１から照射された励起光は、コリメートレンズ１０２により略平行光とされ、ダイクロイックミラー１０３、及び対物レンズ３を介して観察試料Ｓに照射される。

そして、撮像部１２が、励起光を照射された観察試料Ｓを撮像する（ステップＳ１０：第２撮像ステップ）。具体的には、撮像部１２は、観察試料Ｓで反射されて対物レンズ３及びダイクロイックミラー１０３を介して結像レンズ１３により撮像部１２の撮像面に結像した励起光を光電変換して画像を取得する。撮像部１２が撮像した画像は適宜記憶部１４ｂに記憶される。

以上のステップで顕微鏡システム１００が自動的にピントを合わせる動作が終了し、その後、操作者は、ピントが合った状態で蛍光観察を開始することが可能となる。

この顕微鏡システム１００によれば、自動的にピントを合わせることができるだけでなく、撮像部１２をＡＦ及び蛍光観察で共用しているため、新たに追加している構成が少なく、装置の大型化及びコストの増加を招くことがない。

（変形例１−１）
変形例１−１に係る顕微鏡システム１００は、実施の形態１と同一の構成であり、顕微鏡システム１００における処理のみが異なる。図７は、実施の形態１の変形例１−１に係る顕微鏡システムが実行する処理の概要を示すフローチャートである。図７に示すように、ステップＳ１０までは実施の形態１と同様の処理が行われる。

その後、制御部１４ｄは、ステージ２が撮像した画像のコントラストのピークとなる位置に移動したか否かを判定する（ステップＳ１１）。制御部１４ｄが、コントラストがピークとなる位置に移動していないと判定した場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、制御部１４ｄは、焦準用駆動部５を制御して、ステージ２を光軸Ｌに沿ってＺ方向に所定量移動させる（ステップＳ１２）。その後、ステップＳ９に戻り処理を継続する。

一方、制御部１４ｄが、撮像した画像のコントラストがピークとなる位置に移動したと判定した場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、一連の動作が終了する。

このように、制御部１４ｄは、撮像部１２が観察試料Ｓを撮像した画像におけるコントラスト情報に基づいて、観察体Ｏと対物レンズ３との間の光軸Ｌに沿った方向の距離を調整してもよい。換言すると、顕微鏡システム１００は、ステップＳ１〜Ｓ７の輝度重心位置を用いたアクティブＡＦを行う機能に加えて、ステップＳ９〜Ｓ１２の画像のコントラストを用いたパッシブＡＦを行う機能を有していてもよい。この場合、顕微鏡システム１００は、より正確にピントを合わせることができる。

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係る顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。図８に示すように、実施の形態２に係る顕微鏡システム１００Ａの第１の光源部９Ａは、第１の光源部９Ａの第１の光源９１から照射されて、コリメートレンズ９２により略平行光とされた光の略半分を遮蔽する遮光部材９４Ａと、第１の光源９１が照射したＡＦ検出光の一部を観察試料Ｓに向けて反射するとともに、観察試料Ｓにより反射されたＡＦ検出光の一部を透過するハーフミラー９５Ａと、を有する。以下の実施の形態において、他の実施の形態と同様の構成については、適宜説明を省略する。なお、遮光部材９４Ａは、第１の光源９１から照射された光の少なくとも一部を遮光すればよい。

ハーフミラー９５Ａは、例えば入射光の５０％を透過し、５０％を反射するハーフミラーであり、第１の光源部９が照射したＡＦ検出光の５０％を観察試料Ｓに向けて反射するとともに、観察試料Ｓにより反射されたＡＦ検出光の５０％を透過する。

ハーフミラー９５Ａは、ＡＦ検出光の光軸が観察用の励起光の光軸Ｌに重なるようにＡＦ検出光を反射する。

図９は、画像内における輝度重心位置を表す図である。ステージ２の対物レンズ３に対する位置Ｚが、合焦位置より小さい位置（ステージ２と対物レンズ３との間の距離が合焦位置より遠い位置）である場合、図９の（ａ）に示すように、画像内における輝度重心位置Ａ１１（例えば画像の中心）が画像の中心より左にずれる。ステージ２の対物レンズ３に対する位置Ｚが、合焦位置よりわずかに小さい位置である場合、図９の（ｂ）に示すように、画像内における輝度重心位置Ａ１２が画像の中心よりわずかに左にずれる。ステージ２の対物レンズ３に対する位置Ｚが、合焦位置である場合、図９の（ｃ）に示すように、画像内における輝度重心位置Ａ１３が画像の略中心に位置する。ステージ２の対物レンズ３に対する位置Ｚが、合焦位置よりわずかに大きい位置（ステージ２と対物レンズ３との間の距離が合焦位置より近い位置）である場合、図９の（ｄ）に示すように、画像内における輝度重心位置Ａ１４が画像の中心よりわずかに右にずれる。ステージ２の対物レンズ３に対する位置Ｚが、合焦位置より大きい位置である場合、図９の（ｅ）に示すように、画像内における輝度重心位置Ａ１５が画像の中心より右にずれる。

制御部１４ｄは、撮像部１２が観察試料Ｓを撮像した画像内における輝度重心位置が基準位置からずれている量及び方向に基づいて、観察体Ｏと対物レンズ３との間の光軸Ｌに沿った方向の距離を調整する。

この顕微鏡システム１００Ａによれば、自動的にピントを合わせることができるだけでなく、撮像部１２をＡＦ及び蛍光観察で共用しているため、新たに追加している構成が少なく、装置の大型化及びコストの増加を招くことがない。さらに、顕微鏡システム１００Ａでは、実施の形態１と比較して、ＡＦ用の第１の光源部９Ａの開口数を確保できるため、より精度よくＡＦを行うことが可能となる。

（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３に係る顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。図１０に示すように、実施の形態３に係る顕微鏡システム１００Ｂの構成は、実施の形態２と同様の構成であるが、遮光部材９４Ａを備えていない。また、第１の光源部９Ｂは、コリメートレンズ９２とハーフミラー９５Ａとの間に配置された不図示の視野絞りを有していてもよい。視野絞りは、例えばピンホール又は虹彩絞りである。

図１１は、図１０に示すコントロール部の構成を表すブロック図である。図１１に示すように、コントロール部１４Ｂは、撮像部１２が観察試料Ｓを撮像した画像における所定の領域の光強度を算出する光強度算出部１４Ｂａを有する。光強度算出部１４Ｂａは、ＣＰＵ等を用いて構成される。

図１２は、画像内に所定の領域を設定する様子を表す図である。第１の光源部９Ｂが視野絞りを有する場合、図１２に示すように、ＡＦ検出光は、視野絞りにより絞られ、ごく一部の領域Ｂ２１のみに照射されている。そして、光強度算出部１４Ｂａは、領域Ｂ２１の略中央に所定の領域Ｃ２１を設定する。光強度算出部１４Ｂａは、この領域Ｃ２１の光強度を算出する。なお、第１の光源部９Ｂが視野絞りを有しない場合には、コリメートレンズ９２により、図１２のように、ごく一部の領域Ｂ２１のみにＡＦ検出光を照射すればよい。また、領域Ｃ２１の形状は特に限定されず、例えば円形であってもよい。

図１３は、画像内の輝度と位置との関係を表す図である。図１３の横軸は、ステージ２の対物レンズ３に対する位置Ｚであり、縦軸は領域Ｃ２１の光強度Ｉである。対物レンズ３が乾燥対物レンズである場合、光強度Ｉは、透明部材１の底面に焦点が合っている場合に最大となる。これは、透明部材１と空気との界面で屈折率の差が最も大きく、反射光の光強度が強くなるためである。すなわち、図１３に示すように、透明部材１の厚さ分の誤差はあるものの、光強度Ｉが最大となる位置Ｚが合焦位置である。なお、対物レンズ３が液浸対物レンズである場合、光強度Ｉは、透明部材１と観察体Ｏとの界面に焦点が合っている場合に最大となる。これは、液浸の場合、透明部材１と観察体Ｏとの界面で屈折率の差が最も大きく、反射光の光強度が強くなるためである。観察体Ｏが生体試料である場合、屈折率は略水と等しい。

そして、制御部１４ｄは、領域Ｃ２１の光強度に基づいて、観察体Ｏと対物レンズ３との間の光軸Ｌに沿った方向の距離を調整する。具体的には、制御部１４ｄは、ステージ２を移動させながら複数の位置Ｚにおける光強度Ｉを取得して、光強度Ｉが最大となる位置を検出し、その位置にステージ２を移動させる。また、制御部１４ｄは、ステージ２を光強度が最大となる位置から透明部材１の厚さ分補正した位置に移動させてもよい。

この顕微鏡システム１００Ｂによれば、自動的にピントを合わせることができるだけでなく、撮像部１２をＡＦ及び蛍光観察で共用しているため、新たに追加している構成が少なく、装置の大型化及びコストの増加を招くことがない。さらに、顕微鏡システム１００Ｂでは、実施の形態１と比較して、合焦位置を事前に登録しておく必要がないため、製造コストを低減することができる。

（実施の形態４）
図１４は、本発明の実施の形態４に係る顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。図１４に示すように、実施の形態４に係る顕微鏡システム１００Ｃの第１の光源部９Ｃは、実施の形態２と同様の構成であるが、遮光部材９４Ａに替えて、第１の光源部９Ｃの第１の光源９１から照射されたＡＦ検出光を集光するコリメートレンズ９５Ｃと、第１の光源９１から照射されたＡＦ検出光を所定の陰影パターンで観察試料Ｓに投影するパターン投影部９６Ｃと、を有する。

図１５は、図１４に示すコントロール部の構成を表すブロック図である。図１５に示すように、コントロール部１４Ｃは、撮像部１２が観察試料Ｓを撮像した画像における陰影パターンのコントラストを算出するコントラスト算出部１４Ｃａを有する。パターン投影部９６Ｃは、例えばストライプ状の陰影パターンを観察試料Ｓに投影するが、陰影パターンの態様は特に限定されない。コントラスト算出部１４Ｃａは、ＣＰＵ等を用いて構成される。

図１６は、コントラストが高い状態を表す図である。図１７は、コントラストが低い状態を表す図である。図１６及び図１７の（ａ）は、陰影パターンが投影された観察試料Ｓを撮像部１２が撮像して得られた画像の一例を示す。図１６及び図１７の（ｂ）は、図１６及び図１７の（ａ）の破線ｌ上の輝度Ｅを表す。コントラストＦは、輝度の極大値Ｅａと輝度の極小値Ｅｂを用いて、Ｆ＝（Ｅａ−Ｅｂ）／（Ｅａ＋Ｅｂ）により算出される。

図１６に示すコントラストが高い状態では、図１６の（ａ）に示すように、陰影パターンが鮮明に投影されており、陰影パターンの外縁が明瞭に描出される。この状態では、図１６の（ｂ）に示すように、輝度の極大値Ｅａ１と輝度の極小値Ｅｂ１との差が大きくなり、コントラストＦ１＝（Ｅａ１−Ｅｂ１）／（Ｅａ１＋Ｅｂ１）が大きい。

一方、図１７に示すコントラストが低い状態では、図１７の（ａ）に示すように、陰影パターンが不鮮明に投影されており、陰影パターンの外縁がぼやけて描出される。この状態では、図１７の（ｂ）に示すように、輝度の極大値Ｅａ２と輝度の極小値Ｅｂ２との差が小さくなり、コントラストＦ２＝（Ｅａ２−Ｅｂ２）／（Ｅａ２＋Ｅｂ２）が小さい。

図１８は、画像のコントラストと位置との関係を表す図である。図１８の横軸は、ステージ２の対物レンズ３に対する位置Ｚであり、縦軸はコントラストＦである。図１８に示すように、コントラストＦは、ステージ２の位置Ｚが合焦位置にある場合に最大となる。制御部１４ｄは、コントラスト算出部１４Ｃａが算出したコントラストＦに基づいて、観察体Ｏと対物レンズ３との間の光軸Ｌに沿った方向の距離を調整する。具体的には、制御部１４ｄは、ステージ２を移動させながら複数の位置ＺにおけるコントラストＦを取得して、コントラストＦが最大となる位置を検出し、その位置にステージ２を移動させる。

この顕微鏡システム１００Ｃによれば、自動的にピントを合わせることができるだけでなく、撮像部１２をＡＦ及び蛍光観察で共用しているため、新たに追加している構成が少なく、装置の大型化及びコストの増加を招くことがない。また、顕微鏡システム１００Ｃでは、実施の形態１と比較して、ＡＦ用の第１の光源部９Ｃの開口数を確保できるため、より精度よくＡＦを行うことが可能となる。

（実施の形態５）
図１９は、本発明の実施の形態５に係る顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。図１９に示すように、実施の形態５に係る顕微鏡システム１００Ｄの第１の光源部９Ｄは、第１の光源としてそれぞれ異なる波長帯域の光を照射する短波長光源９１Ｄａ、中波長光源９１Ｄｂ、及び長波長光源９１Ｄｃを有する。また、第１の光源部９Ｄは、中波長光源９１Ｄｂが照射した光を光軸Ｌ１に沿って反射し、中波長光源９１Ｄｂが照射する光の波長以外の波長の光を透過するダイクロイックミラー９７Ｄａと、長波長光源９１Ｄｃが照射した光を光軸Ｌ１に沿って反射し、長波長光源９１Ｄｃが照射する光の波長以外の波長の光を透過するダイクロイックミラー９７Ｄｂと、を有する。

顕微鏡システム１００Ｄでは、第１の光源部９Ｄから照射する光の波長を観察試料Ｓに応じて切り換えることができる。その結果、観察体Ｏの褪色が最も低い波長の光を選択することができる。

また、第１の光源部９Ｄから照射する光の波長を観察体Ｏの蛍光と同じ波長としてもよい。この場合、第１の光源部９Ｄから照射させるＡＦ検出光が第２の光源部１０の吸収フィルタを透過するため、ＡＦを行う際に、第２の光源部１０を光軸Ｌ上から退避させる必要がない。なお、ＡＦ検出光として、第２の光源部１０の吸収フィルタを透過しない波長を照射する場合には、モータ等を含んで構成される駆動部により第２の光源部１０を光軸Ｌ上から退避させればよい。また、操作者が手動で第２の光源部１０を光軸Ｌ上から退避させてもよい。

この顕微鏡システム１００Ｄによれば、自動的にピントを合わせることができるだけでなく、撮像部１２をＡＦ及び蛍光観察で共用しているため、新たに追加している構成が少なく、装置の大型化及びコストの増加を招くことがない。また、顕微鏡システム１００Ｄでは、第１の光源部９Ｄから照射する光の波長を観察試料Ｓに応じて切り換えることにより、観察体Ｏが褪色することを抑制することができる。

（変形例５−１）
図２０は、実施の形態５の変形例５−１に係る顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。図２０に示すように、顕微鏡システム１００Ｅの第１の光源部９Ｅは、第１の光源としてそれぞれ異なる波長帯域の光を照射する短波長光源９１Ｅａ、及び長波長光源９１Ｅｂを有する。また、第１の光源部９Ｅは、短波長光源９１Ｅａ、及び長波長光源９１Ｅｂを駆動させて、短波長光源９１Ｅａ、又は長波長光源９１Ｅｂのいずれか一方を光軸Ｌ２上に選択的に配置する光源駆動部９８Ｅを有する。なお、第１の光源部９Ｅの光源は、所望の波長を照射可能な光源に、任意に交換できる構成であってもよい。

顕微鏡システム１００Ｅによれば、実施の形態５よりも光学系の数を減らすことができ、より構成を簡易にすることができる。

（変形例５−２）
図２１は、実施の形態５の変形例５−２に係る顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。図２２は、図２１の光源保持部の拡大図である。図２１、図２２に示すように、変形例５−２に係る顕微鏡システム１００Ｆの第１の光源部９Ｆは、第１の光源としてそれぞれ異なる波長帯域の光を照射する短波長光源９１Ｆａ、中波長光源９１Ｆｂ、及び長波長光源９１Ｆｃと、ハーフミラー９５Ａと、を有する。また、第１の光源部９Ｆは、短波長光源９１Ｆａ、中波長光源９１Ｆｂ、及び長波長光源９１Ｆｃを保持する光源保持部９９Ｆを有する。第１の光源部９Ｆは、光源駆動部１１による制御に基づいて、短波長光源９１Ｆａ、中波長光源９１Ｆｂ、又は長波長光源９１Ｆｃのいずれか１つの光源からＡＦ検出光を照射する。

顕微鏡システム１００Ｆによれば、光源保持部９９Ｆ、短波長光源９１Ｆａ、中波長光源９１Ｆｂ、及び長波長光源９１Ｆｃ等を駆動させる必要がないので、変形例５−１より簡易な構成とすることができる。

また、ハーフミラー９５Ａを全反射ミラー９３に置き換えてもよい。この場合、光源保持部９９Ｆは、円形の光源保持部９９Ｆの中心を軸として回転し、短波長光源９１Ｆａ、中波長光源９１Ｆｂ、又は長波長光源９１Ｆｃのいずれか１つから照射される光を全反射ミラー９３に照射する。ただし、光源保持部９９Ｆに替えて全反射ミラー９３を移動させることにより、短波長光源９１Ｆａ、中波長光源９１Ｆｂ、又は長波長光源９１Ｆｃのいずれか１つから照射される光を観察試料Ｓに照射してもよい。

（変形例５−３）
図２３は、実施の形態５の変形例５−３に係る顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。図２３に示すように、変形例５−３に係る顕微鏡システム１００Ｇは、広帯域な波長帯域の光を照射可能な第１の光源９１から照射された光を波長ごとに異なる方向に反射する分光ミラー９１０Ｇと、ハーフミラー９５Ａと、を有する。分光ミラー９１０Ｇは、例えば回折格子により実現され、分光ミラー９１０Ｇを移動させることにより任意の波長の光を光軸Ｌ２に沿って観察試料Ｓに照射することができる。

なお、実施の形態５、変形例５−１〜変形例５−３において、２又は３つの波長が異なる光源を有する構成を示したが、光源の数は４以上であってもよい。

なお、上述した実施の形態では、制御部１４ｄが、焦準用駆動部５を制御することにより、ステージ２を光軸Ｌに沿って移動させる構成を説明したがこれに限られない。制御部１４ｄは、焦準用駆動部５を制御することにより、対物レンズ３を光軸Ｌに沿って移動させることにより、観察体Ｏと対物レンズ３との間の光軸Ｌに沿った方向の距離を調整してもよい。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表し、かつ記述した特定の詳細及び代表的な実施の形態に限定されるものではない。従って、添付のクレーム及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 透明部材
２ ステージ
３ 対物レンズ
４ 焦準用モータ駆動部
５ 焦準用駆動部
６ レボルバ
７ レボルバ用モータ駆動部
８ レボルバ用駆動部
９、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ、９Ｅ、９Ｆ、９Ｇ 第１の光源部
１０ 第２の光源部
１１ 光源駆動部
１２ 撮像部
１３ 結像レンズ
１４、１４Ｂ、１４Ｃ コントロール部
１４ａ 輝度重心位置算出部
１４ｂ 記憶部
１４ｃ 送受信部
１４ｄ 制御部
１４Ｂａ 光強度算出部
１４Ｃａ コントラスト算出部
１５ 制御装置
１６ 入力装置
１７ 表示装置
９１ 第１の光源
９１Ｄａ、９１Ｅａ、９１Ｆａ 短波長光源
９１Ｄｂ、９１Ｆｂ 中波長光源
９１Ｄｃ、９１Ｅｂ、９１Ｆｃ 長波長光源
９２、９５Ｃ、１０２ コリメートレンズ
９３ 全反射ミラー
９５Ａ ハーフミラー
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ 顕微鏡システム
１０１ 第２の光源
１０３、９７Ｄａ、９７Ｄｂ ダイクロイックミラー
９４Ａ 遮光部材
９６Ｃ パターン投影部
９８Ｅ 光源駆動部
９９Ｆ 光源保持部
９１０Ｇ 分光ミラー
Ｆ 培養液
Ｌ 光軸
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４ モータ
Ｏ 観察体
Ｓ 観察試料

Claims (15)

1. 透明部材と前記透明部材に載置された観察体とを含む観察試料を載せるステージと、
   前記観察体を観察可能とする対物レンズと、
   前記ステージ又は前記対物レンズを光軸の方向に沿って駆動させて、前記ステージと前記対物レンズとの相対的な位置を変更する駆動部と、
   特定の波長帯域のオートフォーカス検出光を照射する第１の光源部と、
   前記観察体を励起させる励起光を照射する第２の光源部と、
   前記観察試料を撮像する撮像部と、
   前記駆動部を制御することにより、前記撮像部が前記観察試料を撮像した画像に基づいて、前記観察体と前記対物レンズとの間の前記光軸に沿った方向の距離を調整する制御部と、
   を備えることを特徴とする顕微鏡システム。
2. 前記第１の光源部は、前記光軸に対して挿抜可能であることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。
3. 前記第１の光源部は、前記オートフォーカス検出光の光軸上に挿抜可能なミラーユニットを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡システム。
4. 前記ミラーユニットは、前記第１の光源が前記オートフォーカス検出光を照射している間は、前記オートフォーカス検出光の光軸上に配置されており、前記第２の光源が前記励起光を照射している間は、前記オートフォーカス検出光の光軸上から抜去されていることを特徴とする請求項３に記載の顕微鏡システム。
5. 前記オートフォーカス検出光の波長は、可視波長域であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
6. 前記制御部は、前記撮像部が前記観察試料を撮像した画像内における輝度重心位置が基準位置からずれている量及び方向に基づいて、前記観察体と前記対物レンズとの間の前記光軸に沿った方向の距離を調整することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
7. 前記第１の光源部は、前記第１の光源から照射された光の少なくとも一部を遮光する遮光部材を有し、
   前記制御部は、前記撮像部が前記観察試料を撮像した画像内における輝度重心位置が基準位置からずれている量及び方向に基づいて、前記観察体と前記対物レンズとの間の前記光軸に沿った方向の距離を調整することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
8. 前記制御部は、前記撮像部が前記観察試料を撮像した画像における所定の領域の光強度に基づいて、前記観察体と前記対物レンズとの間の前記光軸に沿った方向の距離を調整することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
9. 前記第１の光源部は、前記第１の光源から照射された光を所定の陰影パターンで前記観察試料に投影するパターン投影部を備え、
   前記制御部は、前記撮像部が前記観察試料を撮像した画像における前記陰影パターンのコントラストに基づいて、前記観察体と前記対物レンズとの間の前記光軸に沿った方向の距離を調整することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
10. 前記第１の光源部は、それぞれ異なる波長帯域の光を照射する複数の光源を有し、前記観察試料にいずれか１つ光源から選択的に光を照射することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
11. 前記第１の光源部は、前記第２の光源部が照射する光の波長帯域に応じて選択された波長帯域の光を照射することを特徴とする請求項１０に記載の顕微鏡システム。
12. 前記制御部は、前記撮像部が前記観察試料を撮像した画像に基づいて検出した合焦位置から所定の距離離れた補正位置に、前記観察体と前記対物レンズとの間の前記光軸に沿った方向の距離を調整することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
13. 前記制御部は、前記撮像部が前記観察試料を撮像した画像におけるコントラスト情報に基づいて、前記観察体と前記対物レンズとの間の前記光軸に沿った方向の距離を調整することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
14. 透明部材と前記透明部材に載置された観察体とを含む観察試料に特定の波長帯域のオートフォーカス検出光を照射する第１光照射ステップと、
    前記オートフォーカス検出光を照射された前記観察試料を撮像する第１撮像ステップと、
    前記観察試料を載せるステージ又は前記観察体を観察可能とする対物レンズを光軸の方向に沿って駆動させて、前記ステージと前記対物レンズとの相対的な位置を変更することにより、前記第１撮像ステップにおいて撮像された画像に基づいて、前記観察体と前記対物レンズとの間の前記光軸に沿った方向の距離を調整する調整ステップと、
    前記観察試料に前記観察体を励起させる励起光を照射する第２光照射ステップと、
    前記励起光を照射された前記観察試料を撮像する第２撮像ステップと、
    を含む処理を顕微鏡システムが実行することを特徴とする観察方法。
15. 透明部材と前記透明部材に載置された観察体とを含む観察試料に特定の波長帯域のオートフォーカス検出光を照射する第１光照射ステップと、
    前記オートフォーカス検出光を照射された前記観察試料を撮像する第１撮像ステップと、
    前記観察試料を載せるステージ又は前記観察体を観察可能とする対物レンズを光軸の方向に沿って駆動させて、前記ステージと前記対物レンズとの相対的な位置を変更することにより、前記第１撮像ステップにおいて撮像された画像に基づいて、前記観察体と前記対物レンズとの間の前記光軸に沿った方向の距離を調整する調整ステップと、
    前記観察試料に前記観察体を励起させる励起光を照射する第２光照射ステップと、
    前記励起光を照射された前記観察試料を撮像する第２撮像ステップと、
    を含む処理を顕微鏡システムに実行させることを特徴とする観察プログラム。

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