JP2022156634A - 観察装置用照明装置、観察装置及び観察システム - Google Patents

Abstract

【課題】高い演色性及び高い輝度を維持ししつ、観察エリアの平面での均一性と、角度空間での均一性とを担保することが可能な観察装置用照明装置を提供する。【解決手段】筐体と、筐体の底面にマウントされた複数の発光素子と、複数の発光素子の上方に設けられた蛍光体層と、を有する光源と、光源からの光を集光する光学系とを備え、各発光素子のＦＷＨＭの角度をθとし、発光素子の１辺の長さをｄとし、互いに隣り合う発光素子の間隔の最大値をＰとし、発光素子と蛍光体層との間の距離をＬとし、筐体内の媒体の屈折率をｎとし、蛍光体層の膜厚をＴとし、蛍光体層の屈折率をｎｐとしたとき、複数の発光素子は、下記の数式（１）を満こと。TIFF2022156634000018.tif48170【選択図】図７

Description

本開示は、観察装置用照明装置、観察装置及び観察システムに関する。

近年、疾患の確定診断を担う病理診断方法として、病理標本（生体試料）を顕微鏡（観察装置）により確認しながら病理診断を行う従来の手法に加えて、病理標本をスキャナにより撮像し、画像をデジタル化して表示し、当該画像を参照して病理診断を行う手法が提案されている。そして、適切に病理診断を行うために診断に必要な情報が見落とされることがないよう、病理標本の観察エリアの全体を演色性の高い光スペクトルを持つ明るい光を均一に照射することが可能な顕微鏡用照明装置が求められている。

病理標本等を観察する顕微鏡の照明装置としては、演色性の良さと輝度の高さとからランプ光源（ハロゲンランプやキセノンランプ）が広く使用されていた。しかしながら、このようなランプ光源は、寿命が短いことからランニングコストがかかるため、近年、白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光源が用いられるようになってきている。

特開２０１１－４１１５６号公報

しかしながら、上記光源として例えば白色ＬＥＤ光源を用いた場合、寿命が長くなるものの、観察エリアの全体を演色性の高い光スペクトルを持つ明るい光を均一に照射することが難しい。

そこで、本開示では、高い演色性及び高い輝度を維持ししつ、観察エリアの平面での均一性と、角度空間での均一性とを担保することが可能な、観察装置用照明装置、観察装置及び観察システムを提案する。

本開示によれば、筐体と、当該筐体の底面にマウントされた複数の発光素子と、当該複数の発光素子の上方に設けられた蛍光体層と、を有する光源と、前記光源からの光を集光する光学系と、を備え、前記各発光素子のＦＷＨＭの角度をθとし、前記発光素子の１辺の長さをｄとし、互いに隣り合う前記発光素子の間隔の最大値をＰとし、前記発光素子と前記蛍光体層との間の距離をＬとし、前記筐体内の媒体の屈折率をｎとし、前記蛍光体層の膜厚をＴとし、前記蛍光体層の屈折率をｎ_ｐとしたとき、前記複数の発光素子は、下記の数式（１）を満たすように設けられる、観察装置用照明装置が提供される。

また、本開示によれば、光を照射する照明装置と試料を拡大する対物レンズとを備え、前記照明装置は、筐体と、当該筐体の底面にマウントされた複数の発光素子と、当該複数の発光素子の上方に設けられた蛍光体層とを有する光源と、前記光源からの光を集光する光学系と、を有し、前記各発光素子のＦＷＨＭの角度をθとし、前記発光素子の１辺の長さをｄとし、互いに隣り合う前記発光素子の間隔の最大値をＰとし、前記発光素子と前記蛍光体層との間の距離をＬとし、前記筐体内の媒体の屈折率をｎとし、前記蛍光体層の膜厚をＴとし、前記蛍光体層の屈折率をｎ_ｐとしたとき、前記複数の発光素子は、下記の数式（１）を満たすように設けられる、観察装置が提供される。

さらに、本開示によれば、生体試料を観察する観察装置と、当該観察装置を制御し、当該観察装置から得られた信号を処理するコンピュータとを含み、前記観察装置は、光を照射する照明装置と、前記生体試料を撮像する撮像素子からなる撮像部とを有し、前記照明装置は、筐体と、当該筐体の底面にマウントされた複数の発光素子と、当該複数の発光素子の上方に設けられた蛍光体層と、を有する光源と、前記光源からの光を集光する光学系とを備え、前記各発光素子のＦＷＨＭの角度をθとし、前記発光素子の１辺の長さをｄとし、互いに隣り合う前記発光素子の間隔の最大値をＰとし、前記発光素子と前記蛍光体層との間の距離をＬとし、前記筐体内の媒体の屈折率をｎとし、前記蛍光体層の膜厚をＴとし、前記蛍光体層の屈折率をｎ_ｐとしたとき、前記複数の発光素子は、下記の数式（１）を満たすように設けられる、観察システムが提供される。

本開示の実施形態に係る観察システム１０の構成例を示すブロック図である。 比較例に係る照明部１０２ａの構成例を示す図である。 比較例に係る光源５００ａの構成例を示す図である。 比較例に係る光源５００ａの輝度分布のシミュレーション結果を示す図である。 本開示の実施形態に係る発光素子５２２から放射される光の放射強度分布を示す図である。 本開示の実施形態に係る光源５００の構成例を示す図（その１）である。 本開示の実施形態に係る光源５００の構成例を示す図（その２）である。 本開示の実施形態に係る照明部１０２の構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係る光源５００の輝度分布のシミュレーション結果を示す図（その１）である。 本開示の実施形態に係る光源５００の輝度分布のシミュレーション結果を示す図（その２）である。 顕微鏡システムの全体構成を概略的に示す図である。 撮像方式の例を示す図である。 撮像方式の例を示す図である。 診断支援システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。

以下に、添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、本明細書及び図面において、実質的に同一又は類似の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合がある。ただし、実質的に同一又は類似の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。

なお、以下の説明においては、生体（例えば、人体、植物等）から取得された、組織（例えば、臓器や上皮組織）の一部である組織切片や細胞のことを生体試料と呼ぶ。なお、以下に説明する生体試料は、必要に応じて各種の染色が施されていてもよい。言い換えると、以下に説明する各実施形態においては、特に断りがない限りは、生体試料に各種の染色が施されていなくてもよい。さらに、例えば、染色には、ＨＥ（ヘマトキシリン・エオシン）染色、ギムザ染色又はパパニコロウ染色等に代表される一般染色のみならず、特定の組織に着目する場合に用いる過ヨウ素酸シッフ（ＰＡＳ）染色等や、ＦＩＳＨ（Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｉｎ－Ｓｉｔｕ Ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ）や酵素抗体法等の蛍光染色が含まれる。

また、説明は以下の順序で行うものとする。
１． 本開示の実施形態を創作するに至る背景
１．１ 観察システム
１．２ スキャナ
１．３ 背景
２． 実施形態
２．１ 光源
２．２ 光学系
３． まとめ
４． 応用例
４．１ 顕微鏡システム
４．２ 病理診断システム
５． 補足

＜＜１． 本開示の実施形態を創作するに至る背景＞＞
＜１．１ 観察システム＞
まずは、本開示の実施形態を説明する前に、図１を参照して、本開示の第１の実施形態に係る観察システム１０の構成例を説明する。図１は、本開示の実施形態に係る観察システム１０の構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る観察システム１０は、生体試料（例えば、細胞組織等）を搭載するスライド３００に対して、デジタル撮影を行うスキャナシステムである。

図１に示すように、本実施形態に係る観察システム１０は、スキャナ（観察装置）１００と、画像処理装置２００とを含むことができる。なお、スキャナ１００と画像処理装置２００との間は、互いに有線又は無線の各種の通信ネットワークを介して通信可能に接続してもよい。また、本実施形態に係る観察システム１０に含まれるスキャナ１００及び画像処理装置２００は、図１に図示された数に限定されるものではなく、さらに多く含んでいてもよい。さらに、本実施形態に係る観察システム１０は、図示しない他のサーバや装置等を含んでいてもよい。以下に、本実施形態に係る観察システム１０に含まれる各装置の概要について説明する。

（スキャナ１００）
スキャナ１００は、スキャナ１００のステージ１０８上に載置された、生体試料のスライド３００に対して所定の照明光を照射して、当該スライド３００を透過した光、又は、当該スライド３００からの発光等を撮影（撮像）することができる。例えば、スキャナ１００は、生体試料を拡大して撮影することができる、拡大鏡（図示省略）及びデジタルカメラ（図示省略）等からなる顕微鏡であることができる。なお、スキャナ１００は、例えば、スマートフォン、タブレット、ゲーム機、又は、ウェアラブル装置等、撮影機能を有するあらゆる装置によって実現されてもよい。さらに、スキャナ１００は、後述する画像処理装置２００によって駆動制御されており、スキャナ１００が撮影した画像は、例えば、上記画像処理装置２００に保存される。なお、スキャナ１００の詳細構成については、後述する。

（画像処理装置２００）
画像処理装置２００は、スキャナ１００を制御し、且つ、スキャナ１００が撮影した画像（信号）を処理する機能を有する装置である。詳細には、画像処理装置２００は、スキャナ１００を制御して、生体試料のデジタル画像を撮影するとともに、得られたデジタル画像に対して、所定の画像処理を実施する。画像処理装置２００は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、タブレット、スマートフォン等、制御機能及び画像処理機能を有するあらゆる装置により実現される。例えば、画像処理装置２００は、複数の画像に対してステッチング処理を施し広域画像を生成したり、取得した画像を教師データとして使用して機械学習を行い、学習モデルを生成したりしてもよい。また、画像処理装置２００はこのように生成された学習モデルを用いて、推定や診断等を行ってもよい。

なお、本実施形態においては、スキャナ１００及び画像処理装置２００は、一体の装置であってもよく、すなわち、それぞれ単一の装置によって実現されていなくてもよい。また、本実施形態においては、上述のスキャナ１００及び画像処理装置２００のそれぞれは、有線又は無線の各種の通信ネットワークを介して接続され、互いに協働する複数の装置によって実現されてもよい。さらに、上述した画像処理装置２００は、例えば後述するコンピュータのハードウェア構成によって実現することができる。

＜１．２ スキャナ＞
さらに、図１を参照して、本実施形態に係るスキャナ１００の詳細構成を説明する。図１に示すように、スキャナ１００は、照明部１０２と、センサ部（撮像部）１０４と、制御部１０６と、ステージ１０８とを主に有することができる。以下に、スキャナ１００の各機能ブロックについて順次説明する。

（照明部１０２）
照明部１０２は、ステージ１０８の、スライド３００が配置され得るスライド配置面とは逆の面側に設けられ、後述する制御部１０６の制御に従って、生体試料のスライド３００に対して照明光を照射することができる照明装置である。また、照明部１０２は、照明部１０２から照射された照明光を集光して、ステージ１０８上のスライド３００に導く、例えばレンズ（光学系）（図示省略）等を有していてもよい。なお、照明部１０２の詳細構成については、後述する。

（センサ部１０４）
センサ部１０４は、ステージ１０８のスライド配置面側に設けられ、例えば、色の３原色である、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光を検知するカラーセンサである。より具体的には、センサ部１０４は、例えば、対物レンズ（図示省略）と、撮像素子（図示省略）とを有することができる。そして、センサ部１０４は、後述する制御部１０６の制御に従って、生体試料をデジタル撮影（撮像）し、撮影によるデジタル画像を画像処理装置２００へ出力することができる。

詳細には、上記対物レンズ（図示省略）は、ステージ１０８のスライド配置面側に設けられ、生体試料を拡大して撮影することを可能にする。すなわち、ステージ１０８上に配設されたスライド３００を透過した透過光は、当該対物レンズによって集光されて、対物レンズの後方（言い換えると、照明光の進行方向）に設けられた撮像素子（図示省略）に結像することとなる。

そして、上記撮像素子（図示省略）には、当該撮像素子の画素サイズ及び対物レンズ（図示省略）の倍率に応じて、ステージ１０８のスライド配置面上における所定の横幅及び縦幅からなる撮影範囲の像が結像される。なお、対物レンズにより生体試料の一部が拡大される場合には、上述の撮影範囲は、撮像素子の撮影範囲に比べて十分に狭い範囲となる。より具体的には、上記撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子により実現することができる。

なお、本実施形態においては、センサ部１０４は、生体試料を、対物レンズ等を介さずに直接撮影してもよいし、対物レンズ等を介して撮影してもよく、特に限定されるものではない。

（制御部１０６）
制御部１０６は、スキャナ１００の動作を統括的に制御することができ、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等により実現される処理回路を含む。例えば、制御部１０６は、上述した照明部１０２及びセンサ部１０４を制御することができる。さらに、制御部１０６は、ステージ１０８を様々な方向に移動させるステージ駆動機構（図示省略）を制御してもよい。

例えば、制御部１０６は、画像処理装置２００から出力されたコマンドに従って、センサ部１０４の撮影回数Ｎや撮影時間を制御してもよい。より具体的には、制御部１０６は、所定の間隔を空けて断続的に撮影回数Ｎの撮影を行うようセンサ部１０４を制御してもよい。また、制御部１０６は、照明部１０２から照射される照明光の波長、照射強度又は照射時間を制御してもよい。さらに、制御部１０６は、予め設定された関心領域（ＲＯＩ：Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）が撮像されるよう、関心領域に従って、ステージ１０８を様々な方向に移動させるステージ駆動機構（図示省略）を制御してもよい。なお、ここでいう関心領域とは、生体試料のうち、ユーザが解析等のために注目する領域（対象となる領域）のことを意味する。

（ステージ１０８）
ステージ１０８は、スライド３００が載置される載置台である。さらに、ステージ１０８には、ステージ１０８を様々な方向に移動させるためのステージ駆動機構（図示省略）が設けられていてもよい。例えば、当該ステージ駆動機構を制御することにより、ステージ１０８を、スライド配置面に対して平行となる方向（Ｘ軸－Ｙ軸方向）と、直交する方向（Ｚ軸方向）とに自由に移動させることができる。また、本実施形態においては、ステージ１０８には、スライド３００をステージ１０８に搬送するサンプル搬送装置（図示省略）が設けられていてもよい。かかる搬送装置を設けることで、ステージ１０８に、撮影予定のスライド３００が自動的に載置されるようになり、スライド３００の入れ替えを自動化することが可能となる。

＜１．３ 背景＞
次に、図２から図４を参照して、本発明者らが本開示の実施形態を創作するに至る背景について説明する。図２は、比較例に係る照明部１０２ａの構成例を示す図であり、図３は、比較例に係る光源５００ａの構成例を示す図であり、図４は、比較例に係る光源５００ａの輝度分布のシミュレーション結果を示す図である。なお、ここで、比較例とは、本発明者らが本開示の実施形態をなす前に、検討を重ねていた照明部や光源のことを意味するものとする。

先に説明したように、近年、疾患の確定診断を担う病理診断方法として、病理標本をスキャナ１００により撮像し、画像をデジタル化して表示し、当該画像を参照して病理診断を行う手法が提案されている。そして、このような状況において、適切に病理診断を行うために診断に必要な情報が見落とされることがないよう、病理標本の観察エリアの全体を演色性の高い光スペクトル（例えば、Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ Ｉｎｄｅｘ（ＣＲＩ）が９０以上）を持つ明るい光を均一に照射することが可能な照明部（照明装置）が求められている。

詳細には、上記照明部に対しては、観察エリアの平面での均一性（観察エリアにスクリーンを置いたときに映る光の像の面内分布が均一であること）と、角度空間での均一性（観察エリアに照射されている光の放射角分布のピーク形状がランバート分布に近いこと）とが担保されていることが求められる。なお、ここでランバート分布とは、光を放射する発光体の発光面の輝度が、見る角度によらず一定である場合の光の強度分布であり、放射光の強度が、発光面の法線と当該放射光とがなす角度の余弦に比例する。

また、これまで、病理標本等を観察する顕微鏡の光源としては、演色性の良さと輝度の高さとからランプ光源（ハロゲンランプやキセノンランプ）が広く使用されていた。しかし、先に説明したように、このようなランプ光源は、寿命が短いことからランニングコストがかかるため、近年、白色ＬＥＤ光源が用いられるようになってきている。しかしながら、白色ＬＥＤ光源は、ランプ光源と比較して、長い寿命を持つが、一方で、演色性がよいものは輝度が低い。そこで、従来技術においては、ＬＥＤ光源で使用されるＬＥＤ素子（発光素子）の数を増やし輝度を高くしたり、蛍光体の種類を増加させたりして演色性を向上させるようにしている。

特に、演色性（色合い）は、従来のランプ光源で培われてきた病理診断での見え方と直結しているため、病理診断においては非常に重要な要素である。演色性は、照明装置等が対象物に光を照射した際に、当該対象物の色の見え方に及ぼす照明装置等の性質を示し、一般的には、太陽光下での対象物の見え方に近いことが好ましいとされている。詳細には、演色性は、ＣＲＩと呼ばれる指標で示され、太陽光ではＣＲＩが１００となっており、太陽光下での対象物の見え方に近いほど、ＣＲＩが１００に近づくこととなる。

例えば、比較例に係る照明部１０２ａは、図２に示すように、病理標本等の生体試料が搭載されたスライド３００に対して、均一、且つ、高い演色性を持つ光を照射するために、複数のレンズ４０２等を含む光学系４００ａと、光源５００ａとを含む。以下、比較例に係る照明部１０２ａの各ブロックの詳細を説明する。

（光学系４００ａ）
光学系４００ａは、図２に示すように、レンズ４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃと、視野絞り４１２と、開口絞り４１４とで構成されるケーラー照明であり、さらに、より均一な光を照射するために拡散板４２０を含む。

詳細には、上記ケーラー照明においては、コンデンサレンズ（図２では、レンズ４０２ｃ）の焦点が、集光レンズ（図２では、レンズ４０２ａ）及びリレーレンズ（図２では、レンズ４０２ｂ）を通して、光源（図２では、光源５００）の像が結像される点に一致するように、コンデンサレンズと集光レンズとリレーレンズとは配置され、さらに、一致する点には、開口絞り４１４が配置される。また、リレーレンズの焦点が、コンデンサレンズを通して被写体の像が結像される点に一致するよう、コンデンサレンズとリレーレンズとは配置され、集光レンズとリレーレンズの間に、視野絞り４１２が配置される。このようなケーラー照明では、均一な光を照射するだけなく、光源からの光を直接照射することがないため、被写体と光源との距離を離すことができるため、被写体への光源からの熱の影響を抑制することができる。また、ケーラー照明では、レンズ等を調整することで、倍率を調整することができることから、光源を小さなものにすることができる。

より具体的には、図２の光源５００ａ側から順に光学系４００ａを説明すると、レンズ４０２ａは、光源５００ａ側に設けられ、光源５００ａからの光束を略平行光とすることができる。拡散板４２０は、レンズ４０２ａの上方に設けられ、光を拡散することにより均一化することができる。視野絞り４１２は、拡散板４２０の上方に設けられ、照明範囲を調整することができる。さらに、視野絞り４１２は、不必要な光をカットするため、フレアやゴースト等の発生を抑制し、鮮明な視野を得ることができる。また、レンズ４０２ｂは、視野絞り４１２の上方に設けられ、上記略平行光を収束させることができる。開口絞り４１４は、レンズ４０２ｂの上方に設けられ、明るさを調整することができる。さらに、レンズ４０２ｃは、開口絞り４１４の上方に設けられ、集光を再び略平行光とすることができる。

なお、比較例では、均一な光を得るために拡散板４２０を設けている。また、比較例の光学系４００ａは、上述のようなケーラー照明であることに限定されるものではなく、コンデンサレンズ４０２ｃを含まないクリティカル照明であってもよい。

（光源５００ａ）
次に、図３を参照して、比較例に係る光源５００ａを説明する。光源５００ａは、白色光や単一光を出射する照明装置である。詳細には、図３に示すように、光源５００ａは、筐体５１０と、複数の発光素子（例えば、ＬＥＤチップ）５２２と、蛍光体層５２４とを有する。

詳細には、当該筐体５１０は、上面が開口（以下の説明では、開口面５１０ｂと呼ぶ）しており、当該開口面５１０ｂと対向する底面（基板）５１０ａの内側上に複数の発光素子５２２がマウントされている。発光素子５２２は、電圧を印加することにより発光するダイオードであり、半導体基板（図示省略）上に設けられた電極（図示省略）や発光層（図示省略）等からなる。さらに、光源５００ａは、輝度を高めるために複数の発光素子５２２を有することが好ましい。

また、蛍光体層５２４は、複数の発光素子５２２の上方に設けられ、発光素子５２２からの光を吸収し、異なる波長域の光を放射することができる。そして、蛍光体層５２４は、１種類以上の蛍光体を含むが、演色性を向上させるために複数種の蛍光体を含むことが好ましい。なお、複数種の蛍光体は、互いに異なる波長域の光を放射する。

そして、当該光源５００ａにおいては、複数の発光素子５２２から放射された光や、発光素子５２２からの光を吸収することで蛍光体層５２４から放射された光は、底面５１０ａと対向するように設けられた開口面５１０ｂを介して、筐体５１０の外部へ出射する。すなわち、開口面５１０ｂは、光源５００ａの発光面であるといえる。

先に説明したように、光源５００ａの演色性を向上させるために、蛍光体層５２４は多種の蛍光体を含む。そして、多種の蛍光体を含むことから、光源５００ａの輝度が低下してしまうこととなる。そこで、比較例においては、輝度の低下を抑えるために、発光素子５２２の数を多くしたり、発光素子５２２のチップサイズを大きくしたりすることで対処している。

しかしながら、発光素子５２２の数を増加させると、光源５００ａの発光面（開口面５１０ｂ）での輝度分布が不均一となるため、比較例に係る照明部１０２ａにより、観察エリアの平面での均一性と、角度空間での均一性とを担保することが難しくなる。詳細には、比較例においては、光源５００ａを小型化するために、蛍光体層５２４の膜厚を薄くし、且つ、蛍光体層５２４と発光素子５２２との間の距離を短くしている。このような小型化も起因して、図４に示す、光源５００ａの発光面（開口面５１０ｂ）での輝度分布のシミュレーション結果からわかるように、発光素子５２２の像が認識できるような輝度分布を示す。

すなわち、比較例においては、発光素子５２２の数だけ輝度のピークが生じることから、光源５００ａの発光面での輝度分布が不均一となる。その結果、このような光源５００ａを用いた場合、照明部１０２ａにより、観察エリアの平面での均一性と、角度空間での均一性とを担保することが難しくなる。また、比較例においては、このような光源５００ａの輝度分布の不均一を改善するために、光学系４００ａにおいて拡散板４２０を用いているが、拡散板４２０による改善効果にも限界がある。

そこで、本発明者らは、このような状況において光源５００を鋭意検討し、発光素子５２２と蛍光体層５２４とを関係性に着目することで、光源５００の発光面(開口面５１０ｂ)での輝度分布を均一することができる、以下に説明する本開示の実施形態を創作するに至った。以下、本発明者らは創作した本開示の実施形態の詳細を順次説明する。

＜＜２． 実施形態＞＞
＜２．１ 光源＞
まずは、図５から図７を参照して、本開示の実施形態に係る光源５００の詳細構成を説明する。図５は、本実施形態に係る発光素子５２２から放射される光の放射強度分布（放射角）を示す図であり、図６及び図７は、本実施形態に係る光源５００の構成例を示す図である。詳細には、図６の上段においては、光源５００の平面視を示し、図６の下段においては、上段に示されるＡ－Ａ´線で切断した光源５００の断面を示す。さらに、図７は、光源５００の断面の一部と、各要素の位置関係や長さ等の情報とを示し、図中の太線は、光の進む方向を示す。

なお、本実施形態においては、使用する発光素子５２２から放射される光の配光特性は、図５に示されるような分布をしているものとし、その放射光の強度が最大強度の５０％となる際（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ（ＦＷＨＭ））の角度をθとする。

詳細には、図６に示すように、比較例と同様に、本実施形態に係る光源５００は、白色光又は単一光を出射する照明装置であって、筐体５１０と、複数の発光素子（ＬＥＤチップ）５２２と、蛍光体層５２４とを有する。当該筐体５１０は、上面が開口（開口面５１０ｂと呼ぶ）しており、当該開口面５１０ｂと対向する底面（基板）５１０ａの内側上に複数の発光素子５２２がマウントされている。

発光素子５２２は、電圧を印加することにより発光する発光ダイオード又はレーザダイオードであって、先に説明したように、図５に示すような放射光の強度分布(放射角)を有するものとする。また、発光素子５２２は、半導体基板（図示省略）上に設けられた電極（図示省略）や発光層（図示省略）等からなり、ここではその１辺の長さをｄとする（図７ 参照）。詳細には、本実施形態においては、図６の上段に示すように、５つの発光素子５２２が底面５１０ａ上に配置されている。より具体的には、底面５１０ａの中心に位置する１つの発光素子５２２に対して点対称になるように４つの発光素子５２２が底面５１０ａの同一円周上に配置されている。なお、本実施形態においては、発光素子５２２の数は５つに限定されるものではなく、複数個であればよい。また、本実施形態においては、複数の発光素子５２２は、底面５１０ａの中心に対して点対象になるように配置されることが好ましく、さらに、後述するような条件を満たすように配置されることとなる。なお、本実施形態においては、互いに隣り合う発光素子５２２の間隔の最大値をＰとし、筐体５１０内の発光素子５２２と蛍光体層５２４との間に充填された媒体５１２（例えば、空気）の屈折率をｎとする（図７ 参照）。

蛍光体層５２４は、比較例と同様に、図６の下段に示すように、複数の発光素子５２２の上方に設けられ、発光素子５２２からの光を吸収し、異なる波長域の光を放射することができる。さらに、蛍光体層５２４は、少なくとも１種類以上の蛍光体を含み、さらに、演色性の向上させるために複数種の蛍光体を含むことが好ましい。複数種の蛍光体は、互いに異なる波長帯域の光を放射する。なお、本実施形態においては、発光素子５２２と蛍光体層５２４との間の距離をＬとし、蛍光体層５２４の膜厚をＴとし、屈折率をｎ_ｐとする（図７ 参照）。

そして、本実施形態においても、比較例と同様に、複数の発光素子５２２から放射された光や、発光素子５２２からの光を吸収することで蛍光体層５２４から放射された光を筐体５１０の外部へ出射するために、底面５１０ａと対向するように開口する開口面５１０ｂが設けられている。すなわち、開口面５１０ｂは、比較例と同様に、光源５００の発光面であるといえる。

さらに、本実施形態においては、光源５００の発光面（開口面５１０ｂ）での輝度分布を均一するために、開口面５１０ｂにおいて、各発光素子５２２からの光が拡散する範囲である配光範囲（ＦＷＨＭの４分の１）の一部が互いに重なり合うように、複数の発光素子５２２が底面５１０ａにマウントされている。すなわち、本実施形態においては、以下の条件を満たすことで、発光面（開口面５１０ｂ）において各発光素子５２２の配光範囲の一部が互いに重なり合うようにすることができる。

詳細には、本実施形態においては、図７に示すように、各発光素子５２２の放射強度のＦＷＨＭをθとし、各発光素子５２２の１辺の長さをｄとし、互いに隣り合う発光素子５２２の間隔の最大値をＰとし、発光素子５２２と蛍光体層５２４との間の距離をＬとし、筐体５１０内の媒体５１２の屈折率をｎとし、蛍光体層５２４の膜厚をＴとし、蛍光体層５２４の屈折率をｎ_ｐとする。このような場合、本実施形態においては、２つの媒質中の光の伝播速度と入射角及び屈折角の関係を表した法則であるスネルの法則に基づき（具体的には、ｎｓｉｎβ=ｎ_ｐｓｉｎβ_ｐ、光源５００は、下記の数式（１）で示す条件を満たすような構成であることが求められる。なお、βは媒体５１２の屈折角、β_ｐは蛍光体層５２４の屈折角である。

言い換えると、本実施形態においては、光源５００を上記の数式（１）を満たすような構成にすることにより、発光面（開口面５１０ｂ）において各発光素子５２２の配光範囲の一部が互いに重なり合うようにすることができる（配光）ことから、結果として、光源５００の発光面での輝度分布を均一することができる。

なお、βは、各発光素子５２２の間隔に対する制限から（１／１０）×θよりも大きいことが好ましく、また、蛍光体層５２４の膜厚Ｔにより、（１／２）×θよりも小さいことが好ましい。

さらに、本実施形態においては、光源５００からの熱、輝度、サイズ等のバランスを鑑みると、βは、（１／５）×θよりも大きく、（１／３）×θよりも小さいことがより好ましい。なお、シミュレーション及び実験では、βが（１／４）×θの際に、良い結果を得ることができた。

また、発光素子５２２の熱による影響を抑制するために、各発光素子５２２の１辺の長さｄと発光素子５２２の間隔の最大値Ｐとの関係は、発光素子５２２を離すために、Ｐ＞ｄであることが好ましく、Ｐ＞２ｄであることがより好ましく、Ｐ＞４ｄであることがさらに好ましい。

さらに、光源５００を小型化したい場合や蛍光体層５２４を薄くしたい場合は、各発光素子５２２の１辺の長さｄと、発光素子５２２の間隔の最大値Ｐとの関係は、Ｐ＜５ｄが好ましい。

本実施形態においては、上記数式（１）で示されるαは、１以上であって、配光範囲の重なりが十分になるように、例えば１．４以上であることが好ましい。例えば、θを１２０度とし、βを（１／４）×θとし、ｄを０．３５ｍｍとし、Ｐを√２ｍｍをとし、Ｌを０．１ｍｍとし、ｎを１とし、Ｔを０．７ｍｍとし、ｎ_ｐを１．８とすることで、αを１．４とすることができる。

＜２．２ 光学系＞
次に、図８を参照して、本開示の実施形態に係る光学系４００の詳細構成を説明する。図８は、本実施形態に係る照明部１０２の構成例を示す図である。詳細には、本実施形態においては、図８に示すように、比較例と同様に、光学系４００は、レンズ４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃと、視野絞り４１２と、開口絞り４１４とで構成されるケーラー照明であることができる。しかしながら、本実施形態においては、本実施形態に係る光源５００からの光が均一であることから、比較例と異なり、拡散板４２０を設けることは必要とされない。なお、光学系４００の各要素については、比較例と同様であるため、ここではその説明を省略する。

なお、本実施形態においては、光学系４００は、上述のようなケーラー照明であることに限定されるものではなく、視野絞り４１２を含まないクリティカル照明であってもよい。詳細には、光学系４００は、光源５００とスライド３００との間に設けられた開口絞り４１４と、光源５００と開口絞り４１４との間、及び、開口絞り４１４とスライド３００との間に設けられた複数のレンズ４０２とを有するクリティカル照明であってもよい。

すなわち、本実施形態においては、光学系４００は、光源５００からの光が開口絞り４１４の開口内に投影されるような構成を持つ。なお、本実施形態においては、照明部１０２からの光の均一性をより向上させたい場合には、光源５００と開口絞り４１４との間に、ホモジナイザー（光均一化部材）（図示省略）を設けてもよい。例えば、ホモジナイザーは、拡散板４２０又はロッドインテグレータ（図示省略）等であることができる。

以上のような構成を持つ本実施形態に係る光源５００によれば、発光面（開口面５１０ｂ）での輝度分布を均一することができる。詳細には、本開示の実施形態に係る光源５００の発光面での輝度分布のシミュレーション結果を示す図である図９に示すように、発光素子５２２の像が認識できない、言い換えると、発光素子５２２の数だけ輝度のピークが生じることもなく、輝度分布が均一となる。すなわち、本実施形態によれば、発光面（開口面５１０ｂ）の輝度分布において、１つのピークが存在し、且つ、変曲点が存在しない。従って、光源５００の発光面での輝度分布は、従来使用されていたランプ光源と同等となる。なお、図９に示す結果は、θを１２０度とし、βを（１／４）×θとし、ｄを０．３５ｍｍとし、Ｐを√２ｍｍをとし、Ｌを０．１ｍｍとし、ｎを１とし、Ｔを０．７ｍｍとし、ｎ_ｐを１．８とした場合の結果であり、上記数式（１）のαは１．４となっている。

一方、上記数式（１）のαを０．５とした場合を説明する。αが０．５の場合の、本開示の実施形態に係る光源５００の発光面での輝度分布のシミュレーション結果を示す図である図１０では、発光素子５２２の像が認識できる。すなわち、αが０．５では、発光素子５２２の数だけ輝度のピークが生じ、輝度分布が均一ではない。なお、図１０に示す結果は、θを１２０度とし、βを（１／４）×θとし、ｄを０．３５ｍｍとし、Ｐを√２ｍｍをとし、Ｌを０．１ｍｍとし、ｎを１とし、Ｔを０．７ｍｍとし、ｎ_ｐを１．８とした場合の結果であり、上記数式（１）のαは０．５となっている。

すなわち、本実施形態によれば、光源５００の発光面での輝度分布を均一することができる。従って、本実施形態に係る光源５００を用いることにより、照明部１０２によって観察エリアの平面での均一性と、角度空間での均一性とを担保することが可能となる。

＜＜３． まとめ＞＞
以上のように、本開示の実施形態においては、蛍光体の種類の増加により減少した輝度を向上させるために発光素子５２２の数を増やしても、光源５００の発光面での輝度分布を均一することができる。従って、本実施形態に係る光源５００を用いることにより、高い演色性及び高い輝度を維持ししつ、観察エリアの平面での均一性と、角度空間での均一性とを担保することが可能となる。加えて、本実施形態においては、高い光量の光を観察エリアに照射することができることから、センサ部１０４の撮像素子（図示省略）のゲインを上げる必要がなくなるため、センサ部１０４で捉えた画像にノイズが発生することを抑制することができる。また、本実施形態によれば、光源５００からの光が均一であることから、拡散板４２０を設けることは必要とせず、その結果、光学系４００の製造コストの増加を抑制することができる。

また、本実施形態の光源５００を、観察システム１０のスキャナ１００の照明装置として用いた場合には、得られた画像の品質が高いため、例えば、複数の画像に対してステッチング処理を施した際、画像の境界に違和感を与えることのない広域画像を生成することができる。また、取得した画像を教師データとして使用して機械学習を行った際も、教師データとして使用される画像の品質が高いため、精度の高い学習モデルを得ることができる。さらには、このような学習モデルを使用して、高精度に推定や診断等を行うことができる。

なお、本実施形態に係る照明部（照明装置）１０２は、上述のようなスキャナ１００に適用されることに限定されるものではなく、例えば、対物レンズ（図示省略）や接眼レンズ（図示省略）と組み合わされて光学顕微鏡(図示省略)の照明装置として用いられてもよい。また、上記スキャナ１００は、上述したような観察システム１０に用いられることに限定されるものではなく、単独で使用されてもよい。

なお、上述した本開示の実施形態においては、観察対象は、生体試料に限定されるものではない。また、上述した本開示の実施形態は、医療又は研究等の用途へ適用することに限定されるものではなく、画像を用いて高精度の解析等を行うことが求められるような工業用顕微鏡等の用途であれば、特に限定されるものではない。

＜＜４． 応用例＞＞
＜４．１ 顕微鏡システム＞
また、本開示に係る技術は、例えば、顕微鏡システム等に適用されることができる。以下、図１１を参照して、適用され得る顕微鏡システムの構成例について説明する。図１１は、顕微鏡システムの構成例を示す。

図１１に示される顕微鏡システム５０００は、顕微鏡装置５１００、制御部５１１０、及び情報処理部５１２０を含む。顕微鏡装置５１００は、光照射部５１０１、光学部５１０２、及び、信号取得部５１０３を有している。顕微鏡装置５１００は、さらに、生体由来試料Ｓが配置される試料載置部５１０４を有していてもよい。なお、顕微鏡装置の構成は、図１１に示されるものに限定されず、例えば、光照射部５１０１は、顕微鏡装置５１００の外部に存在してもよく、例えば、顕微鏡装置５１００に含まれない光源が光照射部５１０１として利用されてもよい。また、光照射部５１０１は、光照射部５１０１と光学部５１０２とによって試料載置部５１０４が挟まれるように配置されていてよく、例えば、光学部５１０２が存在する側に配置されてもよい。顕微鏡装置５１００は、明視野観察、位相差観察、微分干渉観察、偏光観察、蛍光観察、及び暗視野観察のうちの１又は２以上を実行することができるように構成されてよい。

顕微鏡システム５０００は、いわゆるＷＳＩ（Ｗｈｏｌｅ Ｓｌｉｄｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）システム又はデジタルパソロジーイメージングシステムとして構成されてよく、病理診断のために用いられうる。また、顕微鏡システム５０００は、蛍光イメージングシステム、特には多重蛍光イメージングシステムとして構成されてもよい。

例えば、顕微鏡システム５０００は、術中病理診断又は遠隔病理診断を行うために用いられてよい。当該術中病理診断においては、手術が行われている間に、顕微鏡装置５１００が、当該手術の対象者から取得された生体由来試料Ｓのデータを取得し、そして、当該データを情報処理部５１２０へと送信し得る。当該遠隔病理診断においては、顕微鏡装置５１００は、取得した生体由来試料Ｓのデータを、顕微鏡装置５１００とは離れた場所（別の部屋又は建物など）に存在する情報処理部５１２０へと送信し得る。そして、これらの診断において、情報処理部５１２０は、当該データを受信し、出力する。さらに、出力されたデータに基づき、情報処理部５１２０のユーザが、病理診断を行い得る。

（生体由来試料Ｓ）
生体由来試料Ｓは、生体成分を含む試料であってもよい。当該生体成分は、生体の組織、細胞、生体の液状成分（血液や尿等）、培養物、又は生細胞（心筋細胞、神経細胞、及び受精卵など）であってもよい。また、生体由来試料は、固形物であってもよく、パラフィンなどの固定試薬によって固定された標本又は凍結により形成された固形物であってもよい。当該生体由来試料は、当該固形物の切片であり得る。当該生体由来試料の具体的な例として、生検試料の切片を挙げることができる。

上記生体由来試料は、染色又は標識などの処理が施されたものであってもよい。当該処理は、生体成分の形態を示すための又は生体成分が有する物質（表面抗原など）を示すための染色であってもよく、ＨＥ（Ｈｅｍａｔｏｘｙｌｉｎ-Ｅｏｓｉｎ）染色、免疫組織化学（Ｉｍｍｕｎｏｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）染色等を挙げることができる。また、生体由来試料は、１又は２以上の試薬により前記処理が施されたものであってよく、当該試薬は、蛍光色素、発色試薬、蛍光タンパク質、又は蛍光標識抗体であり得る。

また、標本は、組織サンプルから病理診断または臨床検査などを目的に作製されたものであってもよい。また、当該標本は、人体に限らず、動物、植物、又は他の材料に由来するものであってもよい。標本は、使用される組織（例えば臓器または細胞等）の種類、対象となる疾病の種類、対象者の属性（例えば、年齢、性別、血液型、または人種等）、または対象者の生活習慣（例えば、食生活、運動習慣、または喫煙習慣等）等により性質が異なる。そこで、当該標本は、各標本それぞれ識別可能な識別情報(バーコード又はＱＲコード（登録商標）等の１次元又は２次元コード）を付されて管理されてよい。

（光照射部５１０１）
光照射部５１０１は、生体由来試料Ｓを照明するための光源、および光源から照射された光を標本に導く光学系である。光源は、可視光、紫外光、若しくは赤外光、又はこれらの組合せを生体由来試料に照射し得る。光源は、ハロゲン光源、レーザ光源、ＬＥＤ光源、水銀光源、及びキセノン光源のうちの１又は２以上であってもよい。蛍光観察における光源の種類、及び／又は、波長は、複数でもよく、当業者により適宜選択されてもよい。光照射部５１０１は、透過型、反射型又は落射型（同軸落射型若しくは側射型）の構成を有し得る。

（光学部５１０２）
光学部５１０２は、生体由来試料Ｓからの光を信号取得部５１０３へと導くように構成される。光学部５１０２は、顕微鏡装置５１００が生体由来試料Ｓを観察又は撮像することを可能とするように構成され得る。光学部５１０２は、対物レンズを含み得る。対物レンズの種類は、観察方式に応じて当業者により適宜選択されてもよい。また、光学部５１０２は、対物レンズによって拡大された像を信号取得部に中継するためのリレーレンズを含んでもよい。光学部５１０２は、対物レンズ及びリレーレンズ以外の光学部品、接眼レンズ、位相板、及びコンデンサレンズなど、をさらに含み得る。また、光学部５１０２は、生体由来試料Ｓからの光のうちから所定の波長を有する光を分離するように構成された波長分離部をさらに含んでもよい。波長分離部は、所定の波長又は波長範囲の光を選択的に信号取得部に到達させるように構成され得る。波長分離部は、例えば、光を選択的に透過させるフィルタ、偏光板、プリズム（ウォラストンプリズム）、及び回折格子のうちの１又は２以上を含んでもよい。波長分離部に含まれる光学部品は、例えば対物レンズから信号取得部までの光路上に配置されてもよい。波長分離部は、蛍光観察が行われる場合、特に励起光照射部を含む場合に、顕微鏡装置内に設けられる。波長分離部は、蛍光同士を互いに分離し又は白色光と蛍光とを分離するように構成され得る。

（信号取得部５１０３）
信号取得部５１０３は、生体由来試料Ｓからの光を受光し、当該光を電気信号、特にはデジタル電気信号へと変換することができるように構成され得る。信号取得部５１０３は、当該電気信号に基づき、生体由来試料Ｓに関するデータを取得することができるように構成されてもよい。信号取得部５１０３は、生体由来試料Ｓの像（画像、特には静止画像、タイムラプス画像、又は動画像）のデータを取得することができるように構成されてもよく、特に光学部５１０２によって拡大された画像のデータを取得するように構成され得る。信号取得部５１０３は、１次元又は２次元に並んで配列された複数の画素を有する１つ又は複数の撮像素子、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）又はＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等を含む。信号取得部５１０３は、低解像度画像取得用の撮像素子と高解像度画像取得用の撮像素子とを含んでよく、又は、ＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）等のためのセンシング用撮像素子と観察などのための画像出力用撮像素子とを含んでもよい。撮像素子は、複数の画素に加え、各画素からの画素信号を用いた信号処理を行う信号処理部（ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、及びメモリのうちの１つ、２以上を含む）、及び、画素信号から生成された画像データ及び信号処理部により生成された処理データの出力の制御を行う出力制御部を含み得る。また、複数の画素、信号処理部、及び出力制御部を含む撮像素子は、好ましくは１チップの半導体装置として構成され得る。

なお、顕微鏡システム５０００は、イベント検出センサをさらに具備してもよい。当該イベント検出センサは、入射光を光電変換する画素を含み、当該画素の輝度変化が所定の閾値を超えたことをイベントとして検出するように構成され得る。当該イベント検出センサは、非同期型であってもよい。

（制御部５１１０）
制御部５１１０は、顕微鏡装置５１００による撮像を制御する。制御部５１１０は、撮像制御のために、光学部５１０２、及び／又は、試料載置部５１０４の移動を駆動して、光学部５１０２と試料載置部５１０４との間の位置関係を調節しうる。制御部５１１０は、光学部５１０２、及び／又は、試料載置部５１０４を、互いに近づく又は離れる方向（例えば対物レンズの光軸方向）に移動させ得る。また、制御部５１１０は、光学部５１０２、及び／又は、試料載置部５１０４を、光軸方向と垂直な面におけるいずれかの方向に移動させてもよい。制御部５１１０は、撮像制御のために、光照射部５１０１、及び／又は、信号取得部５１０３を制御してもよい。

（試料載置部５１０４）
試料載置部５１０４は、生体由来試料Ｓの試料載置部５１０４上における位置が固定できるように構成されてよく、いわゆるステージであってもよい。試料載置部５１０４は、生体由来試料Ｓの位置を、対物レンズの光軸方向、及び／又は、当該光軸方向と垂直な方向に移動させることができるように構成され得る。

（情報処理部５１２０）
情報処理部５１２０は、顕微鏡装置５１００が取得したデータ（撮像データなど）を、顕微鏡装置５１００から取得し得る。情報処理部５１２０は、撮像データに対する画像処理を実行し得る。当該画像処理は、アンミキシング処理、特にスペクトラルアンミキシング処理を含んでもよい。当該アンミキシング処理は、撮像データから所定の波長又は波長範囲の光成分のデータを抽出して画像データを生成する処理、又は、撮像データから所定の波長又は波長範囲の光成分のデータを除去する処理などを含み得る。また、当該画像処理は、組織切片の自家蛍光成分と色素成分を分離する自家蛍光分離処理や互いに蛍光波長が異なる色素間の波長を分離する蛍光分離処理を含み得る。当該自家蛍光分離処理では、同一ないし性質が類似する複数の標本のうち、一方から抽出された自家蛍光シグナルを用いて他方の標本の画像情報から自家蛍光成分を除去する処理を行ってもよい。情報処理部５１２０は、制御部５１１０による撮像制御のためのデータを送信してよく、当該データを受信した制御部５１１０が、当該データに従い顕微鏡装置５１００による撮像を制御してもよい。

情報処理部５１２０は、汎用のコンピュータ等の情報処理装置として構成されてよく、ＣＰＵ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を有していてもよい。情報処理部５１２０は、顕微鏡装置５１００の筐体内に含まれていてよく、又は、当該筐体の外にあってもよい。また、情報処理部５１２０による各種処理又は機能は、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータ又はクラウドにより実現されてもよい。

顕微鏡装置５１００による生体由来試料Ｓの撮像の方式は、生体由来試料Ｓの種類及び撮像の目的などに応じて、当業者により適宜選択されてよい。当該撮像方式の例を、図１２及び図１３を参照して、以下に説明する。図１２及び図１３は、撮像方式の例を示す図である。

撮像方式の一つの例は以下のとおりである。顕微鏡装置５１００は、まず、撮像対象領域を特定しうる。当該撮像対象領域は、生体由来試料Ｓが存在する領域全体をカバーするように特定されてよく、又は、生体由来試料Ｓのうちの目的部分（目的組織切片、目的細胞、又は目的病変部が存在する部分）をカバーするように特定されてもよい。次に、顕微鏡装置５１００は、当該撮像対象領域を、所定サイズの複数の分割領域へと分割し、顕微鏡装置５１００は各分割領域を順次撮像する。これにより、各分割領域の画像が取得される。

図１２に示されるように、顕微鏡装置５１００は、生体由来試料Ｓ全体をカバーする撮像対象領域Ｒを特定する。そして、顕微鏡装置５１００は、撮像対象領域Ｒを１６の分割領域へと分割する。そして、顕微鏡装置５１００は、分割領域Ｒ１の撮像を行い、次に、その分割領域Ｒ１に隣接する領域等、撮像対象領域Ｒに含まれる領域の内のいずれか領域を撮像し得る。さらに、顕微鏡装置５１００は、未撮像の分割領域がなくなるまで、分割領域の撮像を行う。なお、顕微鏡装置５１００は、撮像対象領域Ｒ以外の領域についても、分割領域の撮像画像情報に基づき、撮像しても良い。この際、或る分割領域を撮像した後に次の分割領域を撮像するために、顕微鏡装置５１００と試料載置部５１０４との位置関係が調整される。当該調整は、顕微鏡装置５１００の移動、試料載置部５１０４の移動、又は、これらの両方の移動により行われることができる。

この例において、各分割領域の撮像を行う撮像装置は、２次元撮像素子（エリアセンサ）又は１次元撮像素子（ラインセンサ）であってもよい。信号取得部５１０３は、光学部５１０２を介して各分割領域を撮像してもよい。また、各分割領域の撮像は、顕微鏡装置５１００、及び／又は、試料載置部５１０４を移動させながら連続的に行われてもよく、又は、各分割領域の撮像に際して、顕微鏡装置５１００、及び／又は、試料載置部５１０４の移動が停止されてもよい。さらに、各分割領域の一部が重なり合うように、撮像対象領域の分割が行われてよく、又は、重なり合わないように撮像対象領域の分割が行われてもよい。各分割領域は、焦点距離、及び／又は、露光時間等の撮像条件を変えて複数回撮像されてもよい。

また、情報処理部５１２０は、隣り合う複数の分割領域をステッチングして、より広い領域の画像データを生成し得る。当該ステッチング処理を、撮像対象領域全体にわたって行うことで、撮像対象領域について、より広い領域の画像を取得することができる。また、分割領域の画像、またはステッチング処理を行った画像から、より解像度の低い画像データを生成し得る。

撮像方式の他の例は以下のとおりである。顕微鏡装置５１００は、まず、撮像対象領域を特定し得る。当該撮像対象領域は、生体由来試料Ｓが存在する領域全体をカバーするように特定されてもよく、又は、生体由来試料Ｓのうちの目的部分（目的組織切片又は目的細胞が存在する部分）をカバーするように特定されてもよい。次に、顕微鏡装置５１００は、撮像対象領域の一部の領域（「分割スキャン領域」ともいう）を、光軸と垂直な面内における一つの方向（「スキャン方向」ともいう）へスキャンして撮像する。顕微鏡装置５１００は、当該分割スキャン領域のスキャンが完了したら、次に、当該スキャン領域の隣の分割スキャン領域を、スキャンする。そして、顕微鏡装置５１００は、これらのスキャン動作が、撮像対象領域全体が撮像されるまで繰り返す。

図１３に示されるように、顕微鏡装置５１００は、生体由来試料Ｓのうち、組織切片が存在する領域（グレーの部分）を撮像対象領域Ｓａとして特定する。そして、顕微鏡装置５１００は、撮像対象領域Ｓａのうち、分割スキャン領域Ｒｓを、Ｙ軸方向へスキャンする。顕微鏡装置５１００は、分割スキャン領域Ｒｓのスキャンが完了したら、次に、Ｘ軸方向における隣の分割スキャン領域をスキャンする。顕微鏡装置５１００は、撮像対象領域Ｓａの全てについてスキャンが完了するまで、この動作を繰り返す。

各分割スキャン領域のスキャンのために、及び、或る分割スキャン領域を撮像した後に次の分割スキャン領域を撮像するために、顕微鏡装置５１００と試料載置部５１０４との位置関係が調整される。当該調整は、顕微鏡装置５１００の移動、試料載置部５１０４の移動、又は、これらの両方の移動により行われてもよい。この例において、各分割スキャン領域の撮像を行う撮像装置は、１次元撮像素子（ラインセンサ）又は２次元撮像素子（エリアセンサ）であってもよい。信号取得部５１０３は、拡大光学系を介して各分割領域を撮像してよい。また、各分割スキャン領域の撮像は、顕微鏡装置５１００、及び／又は、試料載置部５１０４を移動させながら連続的に行われてよい。各分割スキャン領域の一部が重なり合うように、撮像対象領域の分割が行われてよく、又は、重なり合わないように撮像対象領域の分割が行われてもよい。各分割スキャン領域は、焦点距離、及び／又は、露光時間などの撮像条件を変えて複数回撮像されてもよい。

また、情報処理部５１２０は、隣り合う複数の分割スキャン領域をステッチングして、より広い領域の画像データを生成し得る。当該ステッチング処理を、撮像対象領域全体にわたって行うことで、撮像対象領域について、より広い領域の画像を取得することができる。また、分割スキャン領域の画像、またはステッチング処理を行った画像から、より解像度の低い画像データを生成し得る。

＜４．２ 病理診断システム＞
また、本開示に係る技術は、例えば、医師等が患者から採取された細胞や組織を観察して病変を診断する病理診断システムやその支援システム等（以下、診断支援システムと称する）に適用されてもよい。この診断支援システムは、デジタルパソロジー技術を利用して取得された画像に基づいて病変を診断又はその支援をするＷＳＩ（Ｗｈｏｌｅ Ｓｌｉｄｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）システムであってもよい。

図１４は、本開示に係る技術が適用される診断支援システム５５００の概略的な構成の一例を示す図である。図１４に示すように、診断支援システム５５００は、１以上の病理システム５５１０を含む。さらに医療情報システム５５３０と、導出装置５５４０とを含んでもよい。

１以上の病理システム５５１０それぞれは、主に病理医が使用するシステムであり、例えば研究所や病院に導入される。各病理システム５５１０は、互いに異なる病院に導入されてもよく、それぞれＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）（インターネットを含む）やＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）や公衆回線網や移動体通信網などの種々のネットワークを介して医療情報システム５５３０及び導出装置５５４０に接続される。

各病理システム５５１０は、顕微鏡（詳細には、デジタル撮像技術と組み合わされて用いられる顕微鏡）５５１１と、サーバ５５１２と、表示制御装置５５１３と、表示装置５５１４とを含む。

顕微鏡５５１１は、光学顕微鏡の機能を有し、ガラススライドに収められた観察対象物を撮影し、デジタル画像である病理画像を取得する。観察対象物とは、例えば、患者から採取された組織や細胞であり、臓器の肉片、唾液、血液等であってよい。例えば、顕微鏡５５１１が図１に示されるスキャナ３０として機能する。

サーバ５５１２は、顕微鏡５５１１によって取得された病理画像を図示しない記憶部に記憶、保存する。また、サーバ５５１２は、表示制御装置５５１３から閲覧要求を受け付けた場合に、図示しない記憶部から病理画像を検索し、検索された病理画像を表示制御装置５５１３に送る。

表示制御装置５５１３は、ユーザから受け付けた病理画像の閲覧要求をサーバ５５１２に送る。そして、表示制御装置５５１３は、サーバ５５１２から受け付けた病理画像を、液晶、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ‐Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などを用いた表示装置５５１４に表示させる。なお、表示装置５５１４は、４Ｋや８Ｋに対応していてもよく、また、１台に限られず、複数台であってもよい。

ここで、観察対象物が臓器の肉片等の固形物である場合、この観察対象物は、例えば、染色された薄切片であってよい。薄切片は、例えば、臓器等の検体から切出されたブロック片を薄切りすることで作製されてもよい。また、薄切りの際には、ブロック片がパラフィン等で固定されてもよい。

薄切片の染色には、ＨＥ（Ｈｅｍａｔｏｘｙｌｉｎ-Ｅｏｓｉｎ）染色などの組織の形態を示す一般染色や、ＩＨＣ（Ｉｍｍｕｎｏｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）染色などの組織の免疫状態を示す免疫染色や蛍光免疫染色など、種々の染色が適用されてよい。その際、１つの薄切片が複数の異なる試薬を用いて染色されてもよいし、同じブロック片から連続して切り出された２以上の薄切片（隣接する薄切片ともいう）が互いに異なる試薬を用いて染色されてもよい。

顕微鏡５５１１は、低解像度で撮影するための低解像度撮影部と、高解像度で撮影するための高解像度撮影部とを含み得る。低解像度撮影部と高解像度撮影部とは、異なる光学系であってもよいし、同一の光学系であってもよい。同一の光学系である場合には、顕微鏡５５１１は、撮影対象に応じて解像度が変更されてもよい。

観察対象物が収容されたガラススライドは、顕微鏡５５１１の画角内に位置するステージ上に載置される。顕微鏡５５１１は、まず、低解像度撮影部を用いて画角内の全体画像を取得し、取得した全体画像から観察対象物の領域を特定する。続いて、顕微鏡５５１１は、観察対象物が存在する領域を所定サイズの複数の分割領域に分割し、各分割領域を高解像度撮影部により順次撮影することで、各分割領域の高解像度画像を取得する。対象とする分割領域の切替えでは、ステージを移動させてもよいし、撮影光学系を移動させてもよいし、それら両方を移動させてもよい。また、各分割領域は、ガラススライドの意図しない滑りによる撮影漏れ領域の発生等を防止するために、隣接する分割領域との間で重複していてもよい。さらに、全体画像には、全体画像と患者とを対応付けておくための識別情報が含まれていてもよい。この識別情報は、例えば、文字列やＱＲコード（登録商標）等であってよい。

顕微鏡５５１１で取得された高解像度画像は、サーバ５５１２に入力される。サーバ５５１２は、各高解像度画像をより小さいサイズの部分画像（以下、タイル画像と称する）に分割する。例えば、サーバ５５１２は、１つの高解像度画像を縦横１０×１０個の計１００個のタイル画像に分割する。その際、隣接する分割領域が重複していれば、サーバ５５１２は、テンプレートマッチング等の技法を用いて互いに隣り合う高解像度画像にステッチング処理を施してもよい。その場合、サーバ５５１２は、ステッチング処理により貼り合わされた高解像度画像全体を分割してタイル画像を生成してもよい。ただし、高解像度画像からのタイル画像の生成は、上記ステッチング処理の前であってもよい。

また、サーバ５５１２は、タイル画像をさらに分割することで、より小さいサイズのタイル画像を生成し得る。このようなタイル画像の生成は、最小単位として設定されたサイズのタイル画像が生成されるまで繰り返されてよい。

このように最小単位のタイル画像を生成すると、サーバ５５１２は、隣り合う所定数のタイル画像を合成することで１つのタイル画像を生成するタイル合成処理を、全てのタイル画像に対して実行する。このタイル合成処理は、最終的に１つのタイル画像が生成されるまで繰り返され得る。このような処理により、各階層が１つ以上のタイル画像で構成されたピラミッド構造のタイル画像群が生成される。このピラミッド構造では、ある層のタイル画像とこの層とは異なる層のタイル画像との画素数は同じであるが、その解像度が異なっている。例えば、２×２個の計４つのタイル画像を合成して上層の１つのタイル画像を生成する場合、上層のタイル画像の解像度は、合成に用いた下層のタイル画像の解像度の１／２倍となっている。

このようなピラミッド構造のタイル画像群を構築することによって、表示対象のタイル画像が属する階層次第で、表示装置に表示される観察対象物の詳細度を切り替えることが可能となる。例えば、最下層のタイル画像が用いられる場合には、観察対象物の狭い領域を詳細に表示し、上層のタイル画像が用いられるほど観察対象物の広い領域が粗く表示されるようにすることができる。

生成されたピラミッド構造のタイル画像群は、例えば、各タイル画像を一意に識別可能な識別情報（タイル識別情報と称する）とともに、不図示の記憶部に記憶される。サーバ５５１２は、他の装置（例えば、表示制御装置５５１３や導出装置５５４０）からタイル識別情報を含むタイル画像の取得要求を受け付けた場合に、タイル識別情報に対応するタイル画像を他の装置へ送信する。

なお、病理画像であるタイル画像は、焦点距離や染色条件等の撮影条件毎に生成されてもよい。撮影条件毎にタイル画像が生成される場合、特定の病理画像とともに、特定の撮影条件と異なる撮影条件に対応する他の病理画像であって、特定の病理画像と同一領域の他の病理画像を並べて表示してもよい。特定の撮影条件は、閲覧者によって指定されてもよい。また、閲覧者に複数の撮影条件が指定された場合には、各撮影条件に対応する同一領域の病理画像が並べて表示されてもよい。

また、サーバ５５１２は、ピラミッド構造のタイル画像群をサーバ５５１２以外の他の記憶装置、例えば、クラウドサーバ等に記憶してもよい。さらに、以上のようなタイル画像の生成処理の一部又は全部は、クラウドサーバ等で実行されてもよい。

表示制御装置５５１３は、ユーザからの入力操作に応じて、ピラミッド構造のタイル画像群から所望のタイル画像を抽出し、これを表示装置５５１４に出力する。このような処理により、ユーザは、観察倍率を変えながら観察対象物を観察しているような感覚を得ることができる。すなわち、表示制御装置５５１３は仮想顕微鏡として機能する。ここでの仮想的な観察倍率は、実際には解像度に相当する。

なお、高解像度画像の撮影方法は、どの様な方法を用いてもよい。ステージの停止、移動を繰り返しながら分割領域を撮影して高解像度画像を取得してもよいし、所定の速度でステージを移動しながら分割領域を撮影してストリップ上の高解像度画像を取得してもよい。また、高解像度画像からタイル画像を生成する処理は必須の構成ではなく、ステッチング処理により貼り合わされた高解像度画像全体の解像度を段階的に変化させることで、解像度が段階的に変化する画像を生成してもよい。この場合でも、広いエリア域の低解像度画像から狭いエリアの高解像度画像までを段階的にユーザに提示することが可能である。

医療情報システム５５３０は、いわゆる電子カルテシステムであり、患者を識別する情報、患者の疾患情報、診断に用いた検査情報や画像情報、診断結果、処方薬などの診断に関する情報を記憶する。例えば、ある患者の観察対象物を撮影することで得られる病理画像は、一旦、サーバ５５１２を介して保存された後、表示制御装置５５１３によって表示装置５５１４に表示され得る。病理システム５５１０を利用する病理医は、表示装置５５１４に表示された病理画像に基づいて病理診断を行う。病理医によって行われた病理診断結果は、医療情報システム５５３０に記憶される。

導出装置５５４０は、病理画像に対する解析を実行し得る。この解析には、機械学習によって作成された学習モデルを用いることができる。導出装置５５４０は、当該解析結果として、特定領域の分類結果や組織の識別結果等を導出してもよい。さらに、導出装置５５４０は、細胞情報、数、位置、輝度情報等の識別結果やそれらに対するスコアリング情報等を導出してもよい。導出装置５５４０によって導出されたこれらの情報は、診断支援情報として、病理システム５５１０の表示装置５５１４に表示されてもよい。

なお、導出装置５５４０は、１台以上のサーバ（クラウドサーバを含む）等で構成されたサーバシステムであってもよい。また、導出装置５５４０は、病理システム５５１０内の例えば表示制御装置５５１３又はサーバ５５１２に組み込まれた構成であってもよい。すなわち、病理画像に対する各種解析は、病理システム５５１０内で実行されてもよい。

本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、先に説明したように、顕微鏡５５１１に好適に適用され得る。顕微鏡５５１１に本開示に係る技術を適用することにより、より鮮明な病理画像を得ることができるため、病変の診断をより正確に行うことが可能になる。

なお、上記で説明した構成は、診断支援システムに限らず、デジタル撮像技術を利用する、共焦点顕微鏡や蛍光顕微鏡、ビデオ顕微鏡等の生物顕微鏡全般にも適用され得る。ここで、観察対象物は、培養細胞や受精卵、精子等の生体試料、細胞シート、三次元細胞組織等の生体材料、ゼブラフィッシュやマウス等の生体であってもよい。また、観察対象物は、ガラススライドに限らず、ウェルプレートやシャーレ等に保存された状態で観察されることもできる。

さらに、デジタル撮像技術を利用する顕微鏡を用いて取得した観察対象物の静止画像から動画像が生成されてもよい。例えば、所定期間連続的に撮影した静止画像から動画像を生成してもよいし、所定の間隔を空けて撮影した静止画像から画像シーケンスを生成してもよい。このように、静止画像から動画像を生成することで、がん細胞や神経細胞、心筋組織、精子等の拍動や伸長、遊走等の動きや培養細胞や受精卵の分裂過程など、観察対象物の動的な特徴を、機械学習を用いて解析することが可能となる。

＜＜５． 補足＞＞
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

なお、先に説明した本開示の実施形態においては、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
筐体と、当該筐体の底面にマウントされた複数の発光素子と、当該複数の発光素子の上方に設けられた蛍光体層と、を有する光源と、
前記光源からの光を集光する光学系と、
を備え、
前記各発光素子のＦＷＨＭの角度をθとし、前記発光素子の１辺の長さをｄとし、互いに隣り合う前記発光素子の間隔の最大値をＰとし、前記発光素子と前記蛍光体層との間の距離をＬとし、前記筐体内の媒体の屈折率をｎとし、前記蛍光体層の膜厚をＴとし、前記蛍光体層の屈折率をｎ_ｐとしたとき、前記複数の発光素子は、下記の数式（１）を満たすように設けられる、
観察装置用照明装置。

（２）
前記複数の発光素子は、下記の数式（２）を満たすように設けられる、
上記（１）に記載の観察装置用照明装置。

（３）
前記複数の発光素子は、下記の数式（３）を満たすように設けられる、
上記（２）に記載の観察装置用照明装置。

（４）
前記複数の発光素子は、発光ダイオード又はレーザダイオードからなる、上記（１）～（３）のいずれか１つに記載の観察装置用照明装置。
（５）
白色光又は単一光を出射する、上記（１）～（４）のいずれか１つに記載の観察装置用照明装置。
（６）
前記光学系は、
前記照明装置と試料との間に設けられた視野絞りと、
前記視野絞りと前記試料との間に設けられた開口絞りと、
前記照明装置と前記視野絞りとの間、前記視野絞りと前記開口絞りとの間、及び、前記開口絞りと前記試料との間に設けられた複数のレンズと、
を有する、上記（１）～（５）のいずれか１つに記載の観察装置用照明装置。
（７）
前記光学系は、
前記照明装置と試料との間に設けられた開口絞りと、
前記照明装置と前記開口絞りとの間、及び、前記開口絞りと前記試料との間に設けられた複数のレンズと、
を有する、上記（１）～（５）のいずれか１つに記載の観察装置用照明装置。
（８）
前記光学系は、
前記照明装置と前記開口絞りとの間に設けられた光均一化部材をさらに有する、
上記（６）又は（７）に記載の観察装置用照明装置。
（９）
前記光均一化部材は、拡散板又はロッドインテグレータからなる、上記（８）に記載の観察装置用照明装置。
（１０）
前記蛍光体層は、少なくとも１種以上の蛍光体を含む、上記（１）～（９）のいずれか１つに記載の観察装置用照明装置。
（１１）
前記蛍光体層は、互いに異なる波長帯域の光を放射する複数種の前記蛍光体を含む、上記（１０）に記載の観察装置用照明装置。
（１２）
前記光源は、生体試料に光を照射する、上記（１）～（１１）のいずれか１つに記載の観察装置用照明装置。
（１３）
筐体と、当該筐体の底面にマウントされた複数の発光素子と、当該複数の発光素子の上方に設けられた蛍光体層と、を有する光源を備え、
前記各発光素子のＦＷＨＭの角度をθとし、前記発光素子の１辺の長さをｄとし、互いに隣り合う前記発光素子の間隔の最大値をＰとし、前記発光素子と前記蛍光体層との間の距離をＬとし、前記筐体内の媒体の屈折率をｎとし、前記蛍光体層の膜厚をＴとし、前記蛍光体層の屈折率をｎ_ｐとしたとき、前記複数の発光素子は、下記の数式（１）を満たすように設けられる、
観察装置用照明装置。

（１４）
筐体と、当該筐体の底面にマウントされた複数の発光素子と、当該複数の発光素子の上方に設けられた蛍光体層と、を有する光源と、
前記光源からの光を集光する光学系と、
を備え
前記筐体は、前記底面と対向するように設けられ、前記複数の発光素子からの光が外部へ出射する開口面を有し、
前記開口面の輝度分布において１つのピークが存在し、且つ、変曲点が存在しないように、前記複数の発光素子は前記底面に設けられている、
観察装置用照明装置。
（１５）
筐体と、当該筐体の底面にマウントされた複数の発光素子と、当該複数の発光素子の上方に設けられた蛍光体層と、を有する光源と、
前記光源からの光を集光する光学系と、
を備え
前記筐体は、前記底面と対向するように設けられ、前記複数の発光素子からの光が外部へ出射する開口面を有し、
前記開口面において前記各発光素子の配光範囲の一部が互いに重なり合うように、前記複数の発光素子は前記底面に設けられている、
観察装置用照明装置。
（１６）
光を照射する照明装置と
試料を拡大する対物レンズと、
を備え、
前記照明装置は、
筐体と、当該筐体の底面にマウントされた複数の発光素子と、当該複数の発光素子の上方に設けられた蛍光体層と、を有する光源と、
前記光源からの光を集光する光学系と、
を有し、
前記各発光素子のＦＷＨＭの角度をθとし、前記発光素子の１辺の長さをｄとし、互いに隣り合う前記発光素子の間隔の最大値をＰとし、前記発光素子と前記蛍光体層との間の距離をＬとし、前記筐体内の媒体の屈折率をｎとし、前記蛍光体層の膜厚をＴとし、前記蛍光体層の屈折率をｎ_ｐとしたとき、前記複数の発光素子は、下記の数式（１）を満たすように設けられる、
観察装置。

（１７）
接眼レンズをさらに備える、上記（１６）に記載の観察装置。
（１８）
撮像素子からなる撮像部をさらに備える、上記（１６）に記載の観察装置。
（１９）
生体試料を観察する観察装置と、当該観察装置を制御し、当該観察装置から得られた信号を処理するコンピュータとを含み、
前記観察装置は、光を照射する照明装置と、前記生体試料を撮像する撮像素子からなる撮像部と、を有し、
前記照明装置は、
筐体と、当該筐体の底面にマウントされた複数の発光素子と、当該複数の発光素子の上方に設けられた蛍光体層と、を有する光源と、
前記光源からの光を集光する光学系と、
を備え、
前記各発光素子のＦＷＨＭの角度をθとし、前記発光素子の１辺の長さをｄとし、互いに隣り合う前記発光素子の間隔の最大値をＰとし、前記発光素子と前記蛍光体層との間の距離をＬとし、前記筐体内の媒体の屈折率をｎとし、前記蛍光体層の膜厚をＴとし、前記蛍光体層の屈折率をｎ_ｐとしたとき、前記複数の発光素子は、下記の数式（１）を満たすように設けられる、
観察システム。

１０ 観察システム
１００ スキャナ
１０２、１０２ａ 照明部
１０４ センサ部
１０６ 制御部
１０８ ステージ
２００ 画像処理装置
３００ スライド
４００、４００ａ 光学系
４０２、４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ レンズ
４１２ 視野絞り
４１４ 開口絞り
４２０ 拡散板
５００、５００ａ 光源
５１０ 筐体
５１０ａ 底面
５１０ｂ 開口面
５１２ 媒体
５２２ 発光素子
５２４ 蛍光体層

Claims (19)

1. 筐体と、当該筐体の底面にマウントされた複数の発光素子と、当該複数の発光素子の上方に設けられた蛍光体層と、を有する光源と、
   前記光源からの光を集光する光学系と、
   を備え、
   前記各発光素子のＦＷＨＭの角度をθとし、前記発光素子の１辺の長さをｄとし、互いに隣り合う前記発光素子の間隔の最大値をＰとし、前記発光素子と前記蛍光体層との間の距離をＬとし、前記筐体内の媒体の屈折率をｎとし、前記蛍光体層の膜厚をＴとし、前記蛍光体層の屈折率をｎ_ｐとしたとき、前記複数の発光素子は、下記の数式（１）を満たすように設けられる、
   観察装置用照明装置。
   

   
2. 前記複数の発光素子は、下記の数式（２）を満たすように設けられる、
   請求項１に記載の観察装置用照明装置。
   

   
3. 前記複数の発光素子は、下記の数式（３）を満たすように設けられる、
   請求項２に記載の観察装置用照明装置。
   

   
4. 前記複数の発光素子は、発光ダイオード又はレーザダイオードからなる、請求項１に記載の観察装置用照明装置。
5. 白色光又は単一光を出射する、請求項１に記載の観察装置用照明装置。
6. 前記光学系は、
   前記照明装置と試料との間に設けられた視野絞りと、
   前記視野絞りと前記試料との間に設けられた開口絞りと、
   前記照明装置と前記視野絞りとの間、前記視野絞りと前記開口絞りとの間、及び、前記開口絞りと前記試料との間に設けられた複数のレンズと、
   を有する、請求項１に記載の観察装置用照明装置。
7. 前記光学系は、
   前記照明装置と試料との間に設けられた開口絞りと、
   前記照明装置と前記開口絞りとの間、及び、前記開口絞りと前記試料との間に設けられた複数のレンズと、
   を有する、請求項１に記載の観察装置用照明装置。
8. 前記光学系は、
   前記照明装置と前記開口絞りとの間に設けられた光均一化部材をさらに有する、
   請求項６に記載の観察装置用照明装置。
9. 前記光均一化部材は、拡散板又はロッドインテグレータからなる、請求項８に記載の観察装置用照明装置。
10. 前記蛍光体層は、少なくとも１種以上の蛍光体を含む、請求項１に記載の観察装置用照明装置。
11. 前記蛍光体層は、互いに異なる波長帯域の光を放射する複数種の前記蛍光体を含む、請求項１０に記載の観察装置用照明装置。
12. 前記光源は、生体試料に光を照射する、請求項１に記載の観察装置用照明装置。
13. 筐体と、当該筐体の底面にマウントされた複数の発光素子と、当該複数の発光素子の上方に設けられた蛍光体層と、を有する光源を備え、
    前記各発光素子のＦＷＨＭの角度をθとし、前記発光素子の１辺の長さをｄとし、互いに隣り合う前記発光素子の間隔の最大値をＰとし、前記発光素子と前記蛍光体層との間の距離をＬとし、前記筐体内の媒体の屈折率をｎとし、前記蛍光体層の膜厚をＴとし、前記蛍光体層の屈折率をｎ_ｐとしたとき、前記複数の発光素子は、下記の数式（１）を満たすように設けられる、
    観察装置用照明装置。
    

    
14. 筐体と、当該筐体の底面にマウントされた複数の発光素子と、当該複数の発光素子の上方に設けられた蛍光体層と、を有する光源と、
    前記光源からの光を集光する光学系と、
    を備え
    前記筐体は、前記底面と対向するように設けられ、前記複数の発光素子からの光が外部へ出射する開口面を有し、
    前記開口面の輝度分布において１つのピークが存在し、且つ、変曲点が存在しないように、前記複数の発光素子は前記底面に設けられている、
    観察装置用照明装置。
15. 筐体と、当該筐体の底面にマウントされた複数の発光素子と、当該複数の発光素子の上方に設けられた蛍光体層と、を有する光源と、
    前記光源からの光を集光する光学系と、
    を備え
    前記筐体は、前記底面と対向するように設けられ、前記複数の発光素子からの光が外部へ出射する開口面を有し、
    前記開口面において前記各発光素子の配光範囲の一部が互いに重なり合うように、前記複数の発光素子は前記底面に設けられている、
    観察装置用照明装置。
16. 光を照射する照明装置と
    試料を拡大する対物レンズと、
    を備え、
    前記照明装置は、
    筐体と、当該筐体の底面にマウントされた複数の発光素子と、当該複数の発光素子の上方に設けられた蛍光体層と、を有する光源と、
    前記光源からの光を集光する光学系と、
    を有し、
    前記各発光素子のＦＷＨＭの角度をθとし、前記発光素子の１辺の長さをｄとし、互いに隣り合う前記発光素子の間隔の最大値をＰとし、前記発光素子と前記蛍光体層との間の距離をＬとし、前記筐体内の媒体の屈折率をｎとし、前記蛍光体層の膜厚をＴとし、前記蛍光体層の屈折率をｎ_ｐとしたとき、前記複数の発光素子は、下記の数式（１）を満たすように設けられる、
    観察装置。
    

    
17. 接眼レンズをさらに備える、請求項１６に記載の観察装置。
18. 撮像素子からなる撮像部をさらに備える、請求項１６に記載の観察装置。
19. 生体試料を観察する観察装置と、当該観察装置を制御し、当該観察装置から得られた信号を処理するコンピュータとを含み、
    前記観察装置は、光を照射する照明装置と、前記生体試料を撮像する撮像素子からなる撮像部と、を有し、
    前記照明装置は、
    筐体と、当該筐体の底面にマウントされた複数の発光素子と、当該複数の発光素子の上方に設けられた蛍光体層と、を有する光源と、
    前記光源からの光を集光する光学系と、
    を備え、
    前記各発光素子のＦＷＨＭの角度をθとし、前記発光素子の１辺の長さをｄとし、互いに隣り合う前記発光素子の間隔の最大値をＰとし、前記発光素子と前記蛍光体層との間の距離をＬとし、前記筐体内の媒体の屈折率をｎとし、前記蛍光体層の膜厚をＴとし、前記蛍光体層の屈折率をｎ_ｐとしたとき、前記複数の発光素子は、下記の数式（１）を満たすように設けられる、
    観察システム。
    

    

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