JP5654112B2 - 顕微鏡装置 - Google Patents

Description

本発明は、顕微鏡装置に関するものである。

従来、観察用や刺激用の複数のデバイスを搭載し、あるデバイスにより取得した細胞等の標本を含む参照画像上で、他のデバイスにより標本を刺激する領域や標本を観察する領域を指定する顕微鏡装置が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。特許文献１に記載の顕微鏡装置は、観察用と刺激用の２つのスキャナを備え、予め取得したプレスキャン画像上において観察領域および刺激領域を指定することができるようになっている。また、特許文献２に記載の顕微鏡装置は、ＣＣＤにより取得した画像上において、ＤＭＤにより照明光をパターン照射しＰＭＴにより分光検出する測定対象領域を指定することができるようになっている。

特開２００７−１４８２２３号公報 特開２００６−１７１０２４号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の顕微鏡装置は、デバイスごとの最大視野範囲が一致している。仮に、デバイスごとの最大視野範囲が異なる場合には、最大視野範囲の広いデバイスの観察範囲が最大視野範囲の狭いデバイスに合わせて制限され、本来の視野範囲を十分に活用することができないという不都合がある。

すなわち、デバイスごとの最大視野範囲が異なる状態において参照画像上で領域指定しようとすると、参照画像を取得するデバイスの方が領域指定するデバイスより最大視野範囲が大きい場合に参照画像上に領域指定することができない範囲が存在することがある。このような場合には所望の領域に合わせて参照画像を取得し直すこととなり、作業効率が悪い。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、画像の取得し直しを回避し作業効率の向上を図ることができる顕微鏡装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、標本の画像を取得可能な観察光学系と、前記標本に光を照射して刺激する刺激光学系と、前記観察光学系により取得された画像上で前記刺激光学系により刺激する刺激領域を指定する領域指定手段と、前記画像上に前記刺激光学系の最大視野範囲を表す表示を重ね合わせて表示する視野範囲表示手段と、前記観察光学系の光路と複数の前記刺激光学系の光路とを合成する複数の光路合成部と、前記光路に前記光路合成部を選択的に挿脱可能な切替手段と、前記光路合成部ごとの前記光路間におけるオフセット量を記憶するオフセット量記憶手段とを備え、前記視野範囲表示手段が、前記切替手段により切り替えられた前記光路合成部の前記オフセット量に基づいて前記刺激光学系の前記最大視野範囲を表す表示の位置を補正する顕微鏡装置を提供する。

本発明によれば、領域指定手段により標本の画像上で刺激光学系の刺激領域を指定することで、標本を容易に選択し所望の刺激を行うことができる。この場合において、視野範囲表示手段により、刺激光学系の最大視野範囲を表す表示が画像上に重ね合わせられて表示されるので、指定可能な刺激領域を予め把握した上で画像を取得することができる。

したがって、観察光学系と刺激光学系の最大視野範囲が異なる場合であっても、所望の刺激領域に合わせて画像の取得し直しを回避することができる。これにより、観察光学系と刺激光学系の個々の視野範囲を十分に活用するとともに作業効率の向上を図ることができる。

上記発明においては、前記観察光学系の光路と複数の前記刺激光学系の光路とを合成する複数の光路合成部と、前記光路に前記光路合成部を選択的に挿脱可能な切替手段と、前記光路合成部ごとの前記光路間におけるオフセット量を記憶するオフセット量記憶手段とを備え、前記視野範囲表示手段が、前記切替手段により切り替えられた前記光路合成部の前記オフセット量に基づいて前記刺激光学系の前記最大視野範囲を表す表示の位置を補正する。

このように構成することで、切替手段により光路合成部を切り替えて異なる刺激光学系によって標本を刺激する場合であっても、視野範囲表示手段によって位置が補正された最大視野範囲を表す表示に基づき刺激光学系ごとの最大視野範囲内で有効に刺激領域を指定することができる。例えば、いずれかの光路合成部より所定の光路で標本を刺激する場合に特に有効となる。

上記発明においては、前記画像の取得領域を前記刺激光学系の前記最大視野範囲に一致させるフィッティング手段を備えることとしてもよい。
このように構成することで、フィッティング手段により、画像上から刺激領域として指定できない不要な範囲を除くことができる。
また、本発明は、標本の画像を取得可能な観察光学系と、前記標本に光を照射して刺激する刺激光学系と、前記観察光学系により取得された画像上で前記刺激光学系により刺激する刺激領域を指定する領域指定手段と、前記画像上に前記刺激光学系の最大視野範囲を表す表示を重ね合わせて表示する視野範囲表示手段と、前記画像の取得領域を前記刺激光学系の前記最大視野範囲に一致させるフィッティング手段とを備える顕微鏡装置を提供する。

本発明は、標本の画像を取得可能な観察光学系と、前記標本に光を照射して刺激する複数の刺激光学系と、前記観察光学系により取得された画像上で前記刺激光学系により刺激する刺激領域を指定する領域指定手段と、前記観察光学系の光路と前記刺激光学系の光路とを合成する複数の光路合成部と、前記光路に前記光路合成部を選択的に挿脱可能な切替手段と、前記光路合成部ごとの前記光路間におけるオフセット量を記憶するオフセット量記憶手段と、各前記光路合成部のオフセット量に基づいて全ての前記刺激光学系に共通する共通視野範囲を表す表示を表示する視野範囲表示手段とを備える顕微鏡装置を提供する。

本発明によれば、視野範囲表示手段によって表示される共通視野範囲を表す表示により、指定可能な刺激領域を予め把握した上で画像を取得することができる。この場合において、切替手段により光路合成部を切り替えて異なる刺激光学系によって標本を刺激する場合であっても、全ての刺激光学系に共通の視野範囲内で刺激領域を指定することができる。例えば、光路合成部を切り替えながら異なる刺激光学系により標本を連続して刺激する場合に特に有効となる。
上記発明においては、前記画像の取得領域を前記共通視野範囲に一致させるフィッティング手段を備えることとしてもよい。

また、上記発明においては、前記視野範囲表示手段が、前記刺激光学系により１度に刺激可能な最大の範囲の大きさを表す表示を前記画像上に重ね合わせて表示することとしてもよい。
標本を１度に刺激できれば、複数回にわたって刺激する場合と比較して作業効率を向上することができる。したがって、視野範囲表示手段により、１度に刺激可能な最大の範囲の大きさを表す表示を表示することで、刺激するのに適した大きさの標本を簡易かつ確実に探すことができ、刺激領域の指定し直しを回避することができる。

また、上記発明においては、前記視野範囲表示手段が、前記刺激光学系により刺激可能な最小の範囲の大きさを表す表示を前記画像上に重ね合わせて表示することとしてもよい。
このように構成することで、刺激可能な最小の範囲の大きさを表す表示に基づいて、領域指定手段により刺激領域を詳細に指定することができる。

また、上記発明においては、前記刺激光学系が、前記標本上で光を２次元的に走査する走査手段を備え、前記視野範囲表示手段が、前記走査手段による走査方向を前記画像上に表示することとしてもよい。
このように構成することで、走査手段の走査速度が走査方向に応じて異なる場合に、刺激領域を走査速度が遅い方向に小さく設定することにより、フレームレートを上げて時間短縮を図ることができる。

本発明の参考例としての発明は、同一の標本の画像を取得可能な複数の観察光学系と、いずれかの前記観察光学系により取得される参照用画像上で他の前記観察光学系により取得する観察用画像の取得領域を指定する領域指定手段と、前記参照用画像上に前記他の観察光学系の最大視野範囲を表す表示を重ね合わせて表示する視野範囲表示手段と、前記観察光学系の光路を合成する複数の光路合成部と、前記光路に前記光路合成部を選択的に挿脱可能な切替手段と、前記光路合成部ごとの前記光路間におけるオフセット量を記憶するオフセット量記憶手段とを備え、前記視野範囲表示手段が、前記切替手段により切り替えられた前記光路合成部の前記オフセット量に基づいて、前記他の観察光学系の前記最大視野範囲を表す表示を、位置を補正して表示する顕微鏡装置を提供する。

本発明の参考例としての発明によれば、領域指定手段により標本の参照用画像上で観察用画像の取得領域を指定することで、観察方法が異なる複数の観察光学系を用いて標本を容易に選択し所望の観察を行うことができる。この場合において、視野範囲表示手段により、観察用画像を取得する観察光学系の最大視野範囲を表す表示が参照用画像上に重ね合わせられて表示されるので、指定可能な観察用画像の取得領域を予め把握した上で参照用画像を取得することができる。

したがって、参照用画像を取得する観察光学系と観察用画像を取得する観察光学系の最大視野範囲が異なる場合であっても、観察用画像の所望の取得領域に合わせて参照用画像の取得し直しを回避することができる。これにより、複数の観察光学系の個々の視野範囲を十分に活用するとともに作業効率の向上を図ることができる。

上記発明においては、前記観察光学系の光路を合成する複数の光路合成部と、前記光路に前記光路合成部を選択的に挿脱可能な切替手段と、前記光路合成部ごとの前記光路間におけるオフセット量を記憶するオフセット量記憶手段とを備え、前記視野範囲表示手段が、前記切替手段により切り替えられた前記光路合成部の前記オフセット量に基づいて、前記他の観察光学系の前記最大視野範囲を表す表示の位置を補正する。

このように構成することで、切替手段により光路合成部を切り替えて異なる観察光学系によって観察用画像を取得する場合であっても、視野範囲表示手段によって位置が補正された最大視野範囲を表す表示に基づき観察光学系ごとの最大視野範囲内で有効に観察用画像の取得領域を指定することができる。例えば、いずれかの光路合成部より所定の光路で標本を観察する場合に特に有効となる。なお、オフセット量とは、光軸に直交する方向のずれ量をいう。

また、上記発明においては、前記参照用画像の取得領域を前記他の観察光学系の前記最大視野範囲に一致させるフィッティング手段を備えることとしてもよい。
このように構成することで、フィッティング手段により、参照用画像上から観察用画像の取得領域として指定できない不要な範囲を除くことができる。

本発明の他の参考例としての発明は、同一の標本の画像を取得可能な複数の観察光学系と、いずれかの前記観察光学系により取得される参照用画像上で他の前記観察光学系により取得する観察用画像の取得領域を指定する領域指定手段と、前記観察光学系の光路を合成する複数の光路合成部と、前記光路に前記光路合成部を選択的に挿脱可能な切替手段と、前記光路合成部ごとの前記光路間におけるオフセット量を記憶するオフセット量記憶手段と、各前記光路合成部のオフセット量に基づいて全ての前記観察光学系に共通する共通視野範囲を表す表示を表示する視野範囲表示手段とを備える顕微鏡装置を提供する。

本発明の他の参考例としての発明によれば、視野範囲表示手段によって表示される共通視野範囲を表す表示により、指定可能な観察用画像の取得領域を予め把握した上で参照用画像を取得することができる。この場合において、切替手段により光路合成部を切り替えて異なる観察光学系によって観察用画像を取得する場合であっても、全ての観察光学系に共通の視野範囲内で観察用画像の取得領域を指定することができる。例えば、光路合成部を切り替えながら異なる観察光学系により標本を連続して観察する場合に特に有効となる。
上記発明においては、前記参照用画像の取得領域を前記共通視野範囲に一致させるフィッティング手段を備えることとしてもよい。

また、上記発明においては、前記視野範囲表示手段が、前記他の観察光学系により１度に取得可能な最大の前記観察用画像の大きさを表す表示を前記参照用画像上に重ね合わせて表示することとしてもよい。
標本の観察用画像を１度に取得できれば、標本の観察用画像を複数回にわたって取得する場合と比較して作業効率を向上することができる。したがって、視野範囲表示手段により、１度に取得可能な最大の観察用画像の大きさを表す表示を表示することで、観察に適した大きさの標本を簡易かつ確実に探すことができ、観察用画像の取得領域の指定し直しを回避することができる。

また、上記発明においては、前記視野範囲表示手段が、前記他の観察光学系により取得可能な最小の前記観察用画像の大きさを表す表示を前記参照用画像上に重ね合わせて表示することとしてもよい。
このように構成することで、視野範囲表示手段により表示された最小の観察用画像の大きさを表す表示に基づき、観察用画像の取得領域をより詳細に指定することができる。例えば、特に倍率の大きい参照用画像上において観察用画像の取得領域を指定する場合に有効となる。

また、上記発明においては、前記他の観察光学系が、前記標本上で光を２次元的に走査する走査手段を備え、前記視野範囲表示手段が、前記走査手段による走査方向を前記参照用画像上に表示することとしてもよい。
このように構成することで、走査手段の走査速度が走査方向に応じて異なる場合に、観察用画像の取得領域を走査手段の走査速度が遅い方向に小さく設定することにより、フレームレートを上げて観察時間の短縮を図ることができる。

また、上記発明においては、前記他の観察光学系が、２次元的に配列された複数の画素を有する撮像素子を備え、前記視野範囲表示手段が、前記画素の配列方向を前記参照用画像上に表示することとしてもよい。
このように構成することで、観察用画像の取得領域を画素の配列方向のいずれかの方向に小さく設定し、限られた領域内の画素に対応する画像データのみ転送する部分転送（サブアレイ転送）におけるライン数を減らすことで、フレームレートを上げて観察時間の短縮を図ることができる。

本発明によれば、画像の取得し直しを回避し作業効率の向上を図ることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る顕微鏡装置の概略構成を示す図である。 図１の共焦点観察ユニットの概略構成を示す図である。 図１の刺激ユニットの概略構成を示す図である。 （ａ)は参照用画像上に最大制限表示を重ね合わせて表示した様子を示す図であり、（ｂ）は参照用画像上に最大サイズ表示を重ね合わせて表示した様子を示す図であり、（ｃ）は参照用画像上に最小サイズ表示を重ね合わせて表示した様子を示す図である。 参照用画像上にＸ方向とＹ方向を表示した様子を示す図である。 （ａ)は画像を取得する領域をシフトした様子を示す図であり、（ｂ）は画像の倍率を変更した様子を示す図であり、（ｃ）は視野の中心軸まわりに画像の角度を変更した様子を示す図である。 モニタに参照用画像を表示した様子を示す図である。 モニタの参照用画像上に最大制限表示を重ね合わせて表示した様子を示す図である。 モニタの参照用画像を視野の中心軸まわりに回転させた様子を示す図である。 モニタの参照用画像を拡大しつつシフトした様子を示す図である。 モニタの参照用画像上にＲＯＩを指定した様子を示す図である。 （ａ）は所定の光路合成部を配置した場合の参照用画像上に最大制限表示を重ね合わせて表示した様子を示し、（ｂ）は（ａ）とは異なる光路合成部を配置した場合に参照用画像上の異なる位置に最大制限表示が重ね合わせられて表示される様子を示す図である。 参照用画像全体に最大制限表示を表示する様子を示した図である。 モニタの参照用画像全体に最大制限表示を表示した様子を示す図である。 共振ＧＳを用いて参照用画像上に最大制限表示を重ね合わせて表示した様子を示す図である。 （ａ）は本実施形態の変形例に係る顕微鏡装置における所定の光路合成部を配置した場合の参照用画像上に共通制限表示を重ね合わせて表示した様子を示し、（ｂ）は（ａ）とは異なる光路合成部を配置した場合に参照用画像上に共通制限表示が重ね合わせられて表示される様子を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る顕微鏡装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置１００は、図１に示すように、標本Ｓを目視観察する顕微鏡１０と、標本Ｓを共焦点観察する共焦点観察ユニット（観察光学系）５０と、標本Ｓを光刺激する刺激ユニット（刺激光学系）７０と、標本Ｓの２次元画像を取得する撮影ユニット（観察光学系）１１０と、顕微鏡１０とこれら共焦点観察ユニット５０、刺激ユニット７０および撮影ユニット１１０とを光学的に接続する顕微鏡接続装置１２０とを備えている。以下、共焦点観察ユニット５０、刺激ユニット７０および撮影ユニット１１０を合わせて、単に「ユニット５０，７０，１１０」という。

また、顕微鏡装置１００には、レーザ光を発生するレーザユニット（図示略）と、装置全体の制御、情報処理や記憶、画像構築等を行うＰＣ１５４と、ＰＣ１５４により処理された情報や画像を表示するモニタ１５６とが備えられている。レーザユニットには、共焦点観察ユニット５０および刺激ユニット７０にレーザ光を導光するシングルモードファイバ１４１，１４２およびレーザユニットコリメートレンズ１４３，１４４（図２および図３参照）が備えられている。

顕微鏡１０は、透過観察用の照明光を発するハロゲンランプ１１と、ハロゲンランプ１１から発せられ顕微鏡第１反射ミラー１３Ａにより反射された照明光を視野絞り（ＦＳ）１５および開口絞り（ＡＳ）１７を介してステージ２１上の標本Ｓに集光するコンデンサ１９と、コンデンサ１９により集光された照明光が照射されることにより標本Ｓを透過した透過光を集光する複数の対物レンズ２３とを備えている。対物レンズ２３はレボルバ２５により支持されている。

また、顕微鏡１０は、対物レンズ２３からの光を結像する結像レンズ２７と、結像レンズ２７により結像され、顕微鏡第２反射ミラー１３Ｂを介してプリズム２９により分割された像を目視観察する接眼レンズ３１とを備えている。なお、符号３３は顕微鏡シャッタを示し、符号３５は照準を合わせるための照準部を示している。

さらに、顕微鏡１０は、落射観察用の照明光を発する顕微鏡水銀ランプ３７と、顕微鏡水銀ランプ３７から発せられた照明光を対物レンズ２３へと反射して標本Ｓに照射する一方、標本Ｓからの観察光を透過して結像レンズ２７に入射させる顕微鏡ビームスプリッタ３９とを備えている。以下、ビームスプリッタを「ＢＳ」とする。

顕微鏡ＢＳ３９は、検鏡方法を切り替えるためのキューブターレット４１内に設けられている。この顕微鏡ＢＳ３９は、長手方向に沿って厚さが徐々に変化するくさび形状を有し、裏面反射光が光軸に対して角度をもつように形成されていることとしてもよい。

また、この顕微鏡１０には、顕微鏡接続装置１２０が接続される外部接続ポート４３が設けられている。また、結像レンズ２７と顕微鏡第２反射ミラー１３Ｂとの間には顕微鏡切替ミラー４５が挿脱可能に配置されている。顕微鏡１０の光路から顕微鏡切替ミラー４５を外した状態では、標本Ｓの１次像が接眼レンズ３１側に結像され、顕微鏡１０の光路に顕微鏡切替ミラー４５を配置した状態では、標本Ｓの１次像が外部接続ポート４３を介して顕微鏡接続装置１２０側（図１の１次像位置Ｋ）に結像されるようになっている。

共焦点観察ユニット５０は、図２に示すように、顕微鏡接続装置１２０に接続される観察ユニット接続部５１を備えている。また、共焦点観察ユニット５０は、レーザユニットからシングルモードファイバ１４１により導光され、コリメートレンズ１４３により平行光束とされたレーザ光を反射する観察ユニット第１反射ミラー５３Ａおよび観察ユニット第１ＢＳ５５Ａと、これらにより反射されたレーザ光を顕微鏡１０の標本Ｓ上で２次元的に走査する観察ユニットガルバノスキャナ（走査手段）５７と、観察ユニットガルバノスキャナ５７により走査されたレーザ光を標本Ｓの２次像位置Ｌに集光する観察ユニット瞳投影レンズ５９とを備えている。以下、ガルバノスキャナを「ＧＳ」とする。

また、共焦点観察ユニット５０には、観察ユニット第１反射ミラー５３Ａまたは観察ユニット第１ＢＳ５５Ａにより反射されたレーザ光を観察ユニットＧＳ５７へ反射する一方、レーザ光が照射された標本Ｓにおいて発生し観察ユニットＧＳ５７によりディスキャンされた蛍光を透過する観察ユニット励起ＤＭ６１が備えられている。観察ユニットＧＳ５７は、共振ＧＳ（走査手段）５８と切り替え可能となっている。

さらに、共焦点観察ユニット５０は、観察ユニット励起ＤＭ６１を透過し観察ユニット第２ＢＳ５５Ｂにより反射された蛍光を波長ごとに反射する分光ＤＭ６３Ａ，６３Ｂおよび観察ユニット第２反射ミラー５３Ｂと、これらにより反射され共焦点レンズ６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃにより集光された蛍光を部分的に通過させる共焦点ピンホール６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃと、共焦点ピンホール６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃを通過した蛍光を検出するＰＭＴ（光電子増倍管）６９Ａ，６９Ｂ，６９Ｃとを備えている。

分光ＤＭ６３Ａ，６３Ｂは観察ユニットフィルタターレット６４Ａ，６４Ｂに設けられ、分光する波長特性に応じて切り替え可能となっている。
ＰＭＴ６９Ａ，６９Ｂ，６９Ｃは、蛍光を検出して得られた画素ごとの検出信号をＰＣ１５４へ出力するようになっている。これにより、ＰＣ１５４において検出信号に基づき２次元画像が構築され、モニタ１５６に表示される。

刺激ユニット７０は、図３に示すように、顕微鏡接続装置１２０に接続される刺激ユニット接続部７１を備えている。また、刺激ユニット７０は、光を発する刺激ユニット水銀ランプ７３と、刺激ユニット水銀ランプ７３から発せられた光を通過または遮断する刺激ユニットシャッタ７５と、刺激ユニットシャッタ７５を通過した所定の波長の光を透過させる励起フィルタ７７と、励起フィルタ７７を透過し刺激ユニット集光レンズ７９により刺激ユニット第１反射ミラー８１Ａを介して集光された光を偏向する刺激ユニットＤＭＤ（微小偏向素子アレイ）８３と、刺激ユニットＤＭＤ８３により偏向された光を標本Ｓの２次像位置Ｍに集光する刺激ユニットリレー光学系８５とを備えている。

刺激ユニット水銀ランプ７３は、刺激ユニット７０のフレームに着脱可能に設けられている。
励起フィルタ７７は、刺激ユニットフィルタターレット７８に設けられ、波長特性に応じて切り替え可能となっている。

刺激ユニットＤＭＤ８３は、刺激ユニットリレー光学系８５によりリレーされる結像レンズ２７の像位置と共役な位置に２次元配列された揺動可能な複数のマイクロミラー（図示略）を備えている。マイクロミラーは、ＰＣ１５４によりＯＮ領域／ＯＦＦ領域が任意に選択されることとしてもよい。このマイクロミラーにより、標本Ｓの多点同時刺激や範囲指定刺激ができる。

また、刺激ユニット７０は、レーザユニットからシングルモードファイバ１４２により導光されコリメートレンズ１４４を透過したレーザ光を反射する刺激ユニット第２反射ミラー８１Ｂ、刺激ユニット第１ＢＳ８７Ａおよび刺激ユニット第３反射ミラー８１Ｃと、これらにより反射されたレーザ光を刺激ユニット接続部７１を介して顕微鏡１０の標本Ｓ上で２次元的に走査する刺激ユニットＧＳ８９と、刺激ユニットＧＳ８９により走査されたレーザ光を標本Ｓの２次像位置Ｍに集光する刺激ユニット瞳投影レンズ９１とを備えている。

刺激ユニットＧＳ８９により走査されたレーザ光は、刺激ユニット第２ＢＳ８７Ｂにより、刺激ユニットＤＭＤ８３によって偏向される光の光路に合成することができるようになっている。刺激ユニット第２ＢＳ８７Ｂは、刺激ユニットＤＭＤ８３により偏向された光を透過する一方、刺激ユニットＧＳ８９により走査されたレーザ光を反射する特性を有している。

この刺激ユニット第２ＢＳ８７Ｂは、フィルタターレット等の刺激ユニット切替手段９３により刺激ユニット切替ミラー９５に切り替え可能に配置されていることとしてもよい。刺激ユニット切替ミラー９５は、刺激ユニット水銀ランプ７３から発せられる光により標本Ｓを刺激する場合に光路に配置し、レーザユニットから導光されるレーザ光により標本Ｓを刺激する場合に光路から外すこととすればよい。

撮影ユニット１１０は、２次元的に配列された複数の画素（図示略）を有するＣＣＤ（撮像素子）１１１を備え、結像レンズ２７により２次像位置Ｎに結像された標本Ｓの像をＣＣＤ１１１によって撮影することができるようになっている。ＣＣＤ１１１により取得された２次元画像は、モニタ１５６に表示されるようになっている。

ＣＣＤ等の２次元撮像デバイスは面で光を検出するため、共焦点観察を行う場合と比較してフレームレートが高い。したがって、ＣＣＤ１１１により、例えば、カルシウムイオン等の速い反応を捉えることができる。このＣＣＤ１１１は、共焦点観察ユニット５０の視野に対して、視野の中心軸まわりに、例えば、相対的に３°回転させた視野を有している。

また、ＣＣＤカメラの取付けマウントは通常規格化されており、取付面から受光面までの距離（フランジバック）が決まっている。そのため、ＣＣＤ１１１は、接続部とＣＣＤカメラマウントを変換するカメラアダプタ１１３を介して顕微鏡接続装置１２０に接続される。なお、カメラアダプタ１１３は、単にマウント変換や距離をかせぐだけのものでなく、変倍アダプタやフィルタターレットとして機能することとしてもよい。

顕微鏡接続装置１２０は、顕微鏡１０の外部接続ポート４３に接続される顕微鏡接続ポート１２１と、撮影ユニット１１０のカメラアダプタ１１３が接続される第１接続ポート１２３Ａと、刺激ユニット７０の刺激ユニット接続部７１が接続される第２接続ポート１２３Ｂと、共焦点観察ユニット５０の観察ユニット接続部５１が接続される第３接続ポート１２３Ｃとを備えている。以下、第１接続ポート１２３Ａ、第２接続ポート１２３Ｂおよび第３接続ポート１２３Ｃをユニット接続ポート１２３Ａ，１２３Ｂ，１２３Ｃという。これらユニット接続ポート１２３Ａ，１２３Ｂ，１２３Ｃは全て同一形状を有していることとしてもよい。

また、顕微鏡接続装置１２０には、顕微鏡１０と撮影ユニット１１０、刺激ユニット７０または共焦点観察ユニット５０とを光学的に接続する接続ユニット光学系１２５と、接続ユニット光学系１２５の光路を合成するＤＭ等の光路合成部１２７Ａ，１２７Ｂとが備えられている。

接続ユニット光学系１２５は、結像レンズ２７により結像された標本Ｓの１次像を共焦点観察ユニット５０、刺激ユニット７０および撮影ユニット１１０にリレーするものである。この接続ユニット光学系１２５は、略平行光束を形成することとしてもよい。

また、接続ユニット光学系１２５は、顕微鏡１０から顕微鏡接続ポート１２１を介して入射される光を略平行光束とする第１リレーレンズ１２９Ａと、第１リレーレンズ１２９Ａを通過した光を第１接続ポート１２３Ａを介して集光する第２リレーレンズ１２９Ｂと、第１リレーレンズ１２９Ａを通過した光を第２接続ポート１２３Ｂを介して集光する第３リレーレンズ１２９Ｃと、第１リレーレンズ１２９Ａを通過した光を第３接続ポート１２３Ｃを介して集光する第４リレーレンズ１２９Ｄとを備えている。

第１リレーレンズ１２９Ａと第２リレーレンズ１２９Ｂは、標本Ｓの１次像を撮影ユニット１１０内の２次像位置Ｎにリレーし、第１リレーレンズ１２９Ａと第３リレーレンズ１２９Ｃは、標本Ｓの１次像を刺激ユニット７０内の２次像位置Ｍにリレーし、第１リレーレンズ１２９Ａと第４リレーレンズ１２９Ｄは、標本Ｓの１次像を共焦点観察ユニット５０内の２次像位置Ｌにリレーするようになっている。

第１リレーレンズ１２９Ａと第２リレーレンズ１２９Ｂとの間には、ＣＣＤ１１１により撮影される光を透過する一方、それ以外の波長の光を反射する第１光路合成部１２７Ａが配置されている。第１光路合成部１２７Ａの反射側には、第１光路合成部１２７Ａからの光を第３リレーレンズ１２９Ｃへと反射する一方、それ以外の波長の光を透過する第２光路合成部１２７Ｂが配置されている。第２光路合成部１２７Ｂの透過側には、第２光路合成部１２７Ｂを透過した光を第４リレーレンズ１２９Ｄへと反射する接続ユニット反射ミラー１３１が配置されている。

これら光路合成部１２７Ａ，１２７Ｂは略平行光束上に配置されているので、非点隔差による像の劣化を防止することができる。なお、非点隔差とは、光を集光したときの光軸に垂直な２方向の集光位置のずれのことをいう。また、接続ユニット光学系１２５が非平行光束を形成することにより、光路合成部１２７Ａ，１２７Ｂにおいて光が裏面反射するのを防ぎ、干渉縞が生じて像が劣化するのを防止することもできる。

光路合成部１２７Ａ，１２７Ｂは、モータ（図示略）によって回転可能な円盤状の接続ユニットフィルタターレット（切替手段）１２８Ａ，１２８Ｂに設けられ、波長特性に応じて光路合成部１２７Ｃ，１２７Ｄ，１２７Ｅ等に切り替え可能となっている。また、光路合成部１２７Ａ，１２７Ｂは、図示しない複数の接続ユニットＢＳ、ミラーおよびガラスにより構成され、各接続ユニットＢＳが接続ユニットフィルタターレット１２８Ａ，１２８Ｂに着脱可能に設けられていることとしてもよい。

接続ユニット光学系１２５によりリレーされる標本Ｓの２次像は、それぞれ各ユニット接続ポート１２３Ａ，１２３Ｂ，１２３Ｃから等しい距離だけ離れた位置に結像されることとしてもよい。すなわち、第１接続ポート１２３Ａから２次像位置Ｎまでの距離と，第２接続ポート１２３Ｂから２次像位置Ｍまでの距離と，第３接続ポート１２３Ｃから２次像位置Ｌまでの距離を全て等しくしてもよい。このようにすることで、ユニット接続ポート１２３Ａ，１２３Ｂ，１２３Ｃのいずれにも共焦点観察ユニット５０、刺激ユニット７０および撮影ユニット１１０を自由に組み合わせて接続することができ、観察方法のバリエーションを増加することができる。

レーザユニットとしては、例えば、レーザ発振器、波長選択手段およびレーザ強度調光手段等を備え、波長選択手段およびレーザ強度調光手段により、レーザ発振器よって発振されたレーザ光を観察に適した波長および強度に調整して出力することとしてもよい。

ＰＣ１５４は、共焦点観察ユニット５０または撮影ユニット１１０のいずれかにより取得した画像（以下「参照用画像」という。）上で、他の撮影ユニット１１０または共焦点観察ユニット５０により取得する画像（以下「観察用画像」という。）のＲＯＩ（取得領域）や、刺激ユニット７０により刺激するＲＯＩ（刺激領域）を指定する領域指定部（領域指定手段）１６１と、図４（ａ）に示すように参照用画像１７１上に撮影ユニット１１０、共焦点観察ユニット５０、または、刺激ユニット７０の最大視野範囲を表す最大制限表示Ｆ１を重ね合わせて表示する視野範囲表示部（視野範囲表示手段）１６３とを備えている。なお、共焦点観察ユニット５０、撮影ユニット１１０、刺激ユニット７０の順に最大視野範囲が大きい。

視野範囲表示部１６３は、接続ユニットフィルタターレット１２８Ａ，１２８Ｂにより光路合成部１２７Ａ，１２７Ｂが光路合成部１２７Ｃ，１２７Ｄ，１２７Ｅ等に切り替えられると、メモリ１６７に記憶されている光路合成部１２７Ｃ，１２７Ｄ，１２７Ｅ等のオフセット量に基づいて、ユニット５０，７０，１１０の最大視野範囲を表す最大制限表示Ｆ１の位置を補正するようになっている。

また、視野範囲表示部１６３は、図４（ｂ）に示すように、ＣＣＤ１１０またはＰＭＴ６９Ａ，６９Ｂ，６９Ｃにより１度に取得可能な最大の観察用画像の大きさや刺激ユニットＤＭＤ８３により１度に刺激可能な最大の範囲の大きさを表す最大サイズ表示Ｇを参照用画像１７１上に重ね合わせて表示することができるようになっている。また、視野範囲表示部１６３は、図４（ｃ）に示すように、ＣＣＤ１１０またはＰＭＴ６９Ａ，６９Ｂ，６９Ｃにより取得可能な最小の観察用画像の大きさや刺激ユニットＤＭＤ８３により刺激可能な最小の範囲の大きさを表す最小サイズ表示Ｈを参照用画像１７１上に重ね合わせて表示することができるようになっている。

また、視野範囲表示部１６３は、図５に示すように、観察ユニットＧＳ５７の走査方向（Ｘ方向とＹ方向）やＣＣＤ１１１の画素の配列方向（Ｘ方向とＹ方向）を参照用画像１７１上に表示することができるようになっている。ここで、Ｘ方向とＹ方向とで観察ユニットＧＳ５７の走査速度が異なる場合には、走査速度が速い方をＸ方向とし走査速度が遅い方をＹ方向とする。

また、ＰＣ１５４は、共焦点観察ユニット５０内の観察ユニットＧＳ５７の揺動角度範囲、振り角、走査タイミング等や接続ユニットフィルタターレット１２８Ａ，１２８Ｂによる光路合成部１２７Ａ，１２７Ｂの切り替えを制御する制御部（フィッティング手段）１６５と、ユニット５０，７０，１１０ごとの基準情報を記憶するメモリ（オフセット量記憶手段）１６７と、画像を構築する画像構築部１６９とを備えている。

制御部１６５は、観察ユニットＧＳ５７の揺動角度範囲を調整し、図６（ａ）に示すように画像を取得する領域をシフトしたり（以下「パン制御」という。）、観察ユニットＧＳ５７の振り角を調整し、図６（ｂ）に示すように画像の倍率を変更したり（以下「ズーム制御」という。）、観察ユニットＧＳ５７の２次元的な走査タイミングを調整し、図６（ｃ）に示すように視野の中心軸まわりに画像を回転したりすること（以下、「ローテーション制御」という。）ができるようになっている。

メモリ１６７は、基準情報として、各ユニット５０，７０，１１０間の位置関係、各ユニット５０，７０，１１０の最大視野範囲の大きさやＲＯＩのサイズ制限、および、光路合成部１２７Ａ，１２７Ｂごとの各光路間におけるオフセット量等を記憶している。

このように構成された本実施形態に係る顕微鏡装置１００の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置１００を用いて、共焦点観察ユニット５０により標本Ｓの参照用画像１７１を取得し、参照用画像１７１上で刺激ユニット７０により標本Ｓを刺激したり撮影ユニット１１０により標本Ｓの観察用画像を取得したりするＲＯＩを指定して刺激または観察を行う場合について説明する。

まず、ＰＣ１５４により接続ユニットフィルタターレット１２８Ａ，１２８Ｂが制御され、顕微鏡１０と共焦点観察ユニット５０との間の光路間に第１光路合成部１２７Ａおよび第２光路合成部１２７Ｂが配置される。

共焦点観察ユニット５０においては、レーザユニットから導光されたレーザ光が観察ユニット第１反射ミラー５３Ａまたは観察ユニット第１ＢＳ５５Ａを介して観察ユニット励起ＤＭ６１により観察ユニットＧＳ５７へと反射される。そして、レーザ光は観察ユニットＧＳ５７により走査され、観察ユニット瞳投影レンズ５９により集光されて第３接続ポート１２３Ｃを通過して顕微鏡接続装置１２０に入射される。

顕微鏡接続装置１２０に入射されたレーザ光は、第４リレーレンズ１２９Ｄを透過して略平行光束となり、接続ユニット反射ミラー１３１で反射される。そして、レーザ光は第２光路合成部１２７Ｂを透過して第１光路合成部１２７Ａで反射され、第１リレーレンズ１２９Ａにより集光されて顕微鏡接続ポート１２１を通過して顕微鏡１０に入射される。

顕微鏡１０に入射されたレーザ光は、顕微鏡切替ミラー４５および結像レンズ２７を介して顕微鏡ＢＳ３９を透過し、対物レンズ２３により標本Ｓに照射される。レーザ光が照射されることにより標本Ｓにおいて蛍光が発生すると、蛍光は対物レンズ２３によって集光された後、結像レンズ２７を透過して顕微鏡切替ミラー４５で反射され、顕微鏡接続ポート１２１を通過して顕微鏡接続装置１２０に入射される。

顕微鏡接続装置１２０に入射された蛍光は、第１リレーレンズ１２９Ａを透過して第１光路合成部１２７Ａにより反射される。そして、蛍光は第２光路合成部１２７Ｂを透過して接続ユニット反射ミラー１３１で反射され、第４リレーレンズ１２９Ｄにより集光されて第３接続ポート１２３Ｃを通過して共焦点観察ユニット５０に入射される。

共焦点観察ユニット５０に入射された蛍光は、観察ユニットＧＳ５７によりディスキャンされ、観察ユニット励起ＤＭ６１を透過して観察ユニット第２ＢＳ５５Ｂを介して分光ＤＭ６３Ａ，６３Ｂにより波長特性に応じて分光される。分光された蛍光は共焦点レンズ６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃにより集光され、共焦点ピンホール６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃを通過してＰＭＴ６９Ａ，６９Ｂ，６９Ｃに入射される。

ＰＭＴ６９Ａ，６９Ｂ，６９Ｃにおいては、蛍光を検出して画素ごとに得られた検出信号がＰＣ１５４へ出力される。そして、ＰＣ１５４の画像構築部１６９により、入力された検出信号に基づいて標本Ｓの２次元画像が構築される。これにより、例えば、図７に示すように、標本Ｓの参照用画像１７１（図中、「ＬＳＭ Ｉｍａｇｅ」）を含む画面がモニタ１５６に表示される。

ここで、図８に示すように、モニタ１５６において撮影ユニット１１０の最大視野範囲を表す最大制限表示Ｆ１を表示させる項目（図中、「ＣＣＤ」の「Ｏｖｅｒｌａｙ−ＲＯＩ Ｅｄｉｔａｂｌｅ Ａｒｅａ」）をチェックすると、視野範囲表示部１６３の作動により、メモリ１６７に記憶されている撮影ユニット１１０の最大視野範囲の大きさに基づき最大制限表示Ｆ１が参照用画像１７１上に重ね合わせられて表示される。これにより、所望の標本Ｓが最大制限表示Ｆ１内に存在することを確認して参照用画像１７１を取得することができる。

参照用画像１７１上には、図４（ｃ）に示すような観察用画像の最小サイズ表示Ｈを重ね合わせて表示することとしてもよい。このようにすることで、観察用画像のＲＯＩをより詳細に指定することができる。特に、参照用画像１７１の倍率を大きくした状態で観察用画像のＲＯＩを指定する場合に有効となる。

また、図９に示すように、モニタ１５６において観察ユニットＧＳ５７をローテーション制御する項目（図中、「ＬＳＭ」の「Ｓｅｔｔｉｎｇ−Ｒｏｔ」）に所定の数値を入力すると、制御部１６５により観察ユニットＧＳ５７の走査タイミングが制御され、共焦点観察ユニット５０の視野の中心軸まわりに回転させた参照用画像１７１を表示することができる。この場合において、視野範囲表示部１６３の作動により、回転後の参照画像１７１に合わせて最大制限表示Ｆ１が更新されて表示される。

また、図１０に示すように、モニタ１５６において観察ユニットＧＳ５７をズーム制御およびパン制御する項目（図中、「ＬＳＭ」の「Ｓｅｔｔｉｎｇ−Ｚｏｏｍ，Ｐａｎ Ｘ，Ｐａｎ Ｙ」）に所定の数値を入力すると、制御部１６５により観察ユニットＧＳ５７の振り角および揺動角度範囲が制御され、参照用画像１７１の倍率を変更（同図においては拡大）するとともに参照用画像１７１を取得する領域をシフトして表示することができる。この場合において、視野範囲表示部１６３の作動により、シフト後の参照画像１７１に合わせて最大制限表示Ｆ１が更新されて表示される。

そして、図１１に示すように、モニタ１５６において観察用画像のＲＯＩを指定する項目（図中、「ＣＣＤ」の「ＲＯＩ−Ｒｅｃｔａｎｇｌｅ」）をクリックすると、領域指定部１６１により、ＣＣＤ１１１により撮影する観察用画像のＲＯＩ（同図において符号１７０参照。）が参照用画像１７１上に指定される。

この場合において、視野範囲表示部１６３により、ＣＣＤ１１１の画素の配列方向（Ｘ方向、Ｙ方向）を参照用画像１７１上に表示しておくこととしてもよい。このようにすることで、例えば、観察用画像のＲＯＩ１７０をＹ方向に小さく設定し、ＣＣＤ１１１の部分転送（サブアレイ転送）におけるライン数を減らすことにより、フレームレートを上げて観察時間の短縮を図ることができる。

刺激ユニット７０によるＲＯＩの指定についてもモニタ１５６において参照用画像１７１を観ながら行われる。この場合においても、制御部１６５により、観察ユニットＧＳ５７をローテーション制御、ズーム制御、または、パン制御することとしてもよい。また、視野範囲表示部１６３により、最大サイズ表示Ｇや最小サイズ表示Ｈを参照用画像１７１上に重ね合わせて表示することとしてもよい。この場合において、最小サイズ表示Ｈとしては、例えば、刺激ユニットＤＭＤ８３の各マイクロミラーの大きさに対応する表示とすればよい。

次に、刺激ユニット７０により、参照用画像１７１上で指定したＲＯＩ１７０内の標本Ｓを刺激する場合について説明する。
まず、ＰＣ１５４により接続ユニットフィルタターレット１２８Ａ，１２８Ｂが制御され、顕微鏡１０と刺激ユニット７０との間の光路間に適切な波長特性の第１光路合成部１２７Ｃおよび第２光路合成部１２７Ｄが配置される。

この場合において、視野範囲表示部１６３の作動により、メモリ１５６に記憶されている光路合成部１２７Ｃ，１２７Ｄのオフセット量に基づいて最大制限表示Ｆ１の位置が補正される。これにより、図１２（ａ）に示すような光路合成部１２７Ａ，１２７Ｂが配置されていたときの最大制限表示Ｆ１と、図１２（ｂ）に示すような光路合成部１２７Ｃ，１２７Ｄが配置されたときの最大制限表示Ｆ１とを比較した場合に、参照用画像１７１上における最大制限表示Ｆ１の位置が異なる場合であっても、刺激ユニット７０の最大視野範囲内で有効にＲＯＩ１７０を指定することができる。

刺激ユニット７０においては、刺激ユニット水銀ランプ７３から発せられた光が、刺激ユニットシャッタ７５、励起フィルタ７７、刺激ユニット集光レンズ７９、刺激ユニット第１反射ミラー８１Ａを介して刺激ユニットＤＭＤ８３に入射される。刺激ユニットＤＭＤ８３に入射された光はＯＮ領域のマイクロミラーにより反射され、刺激ユニットリレー光学系８５および刺激ユニット第２ＢＳ８７Ｂを透過し第２接続ポート１２３Ｂを通過して顕微鏡接続装置１２０に入射される。

顕微鏡接続装置１２０に入射された光は、第３リレーレンズ１２９Ｃを透過して略平行光束となり、第２光路合成部１２７Ｄおよび第１光路合成部１２７Ｃで反射される。第１光路合成部１２７Ｃで反射された光は、第１リレーレンズ１２９Ａにより集光され、顕微鏡接続ポート１２１を通過して顕微鏡１０に入射される。顕微鏡１０に入射された光は、顕微鏡切替ミラー４５、結像レンズ２７および対物レンズ２３を介して、領域指定部１６１により指定されたＲＯＩ１７０内の標本Ｓに照射される。これにより標本Ｓが刺激される。

次に、撮影ユニット１１０により、参照画像上で指定したＲＯＩ１７０内の標本Ｓの観察用画像を取得する場合について説明する。
まず、ＰＣ１５４により接続ユニットフィルタターレット１２８Ａ，１２８Ｂが制御され、顕微鏡１０と撮影ユニット１１０との間の光路間に適切な波長特性の第１光路合成部１２７Ｅが配置される。この場合においても、視野範囲表示部１６３の作動により、メモリ１５６に記憶されている光路合成部１２７Ｅのオフセット量に基づいて最大制限表示Ｆ１の位置が補正される。

撮影ユニット１１０においては、顕微鏡水銀ランプ３７から発せられた励起光が顕微鏡ＢＳ３９および対物レンズ２３を介して、領域指定部１６１により指定された観察用画像のＲＯＩ１７０内の標本Ｓに照射される。励起光が照射されることにより標本Ｓにおいて蛍光が発生すると、蛍光は顕微鏡ＢＳ３９および結像レンズ２７を透過して顕微鏡切替ミラー４５で反射され、顕微鏡接続ポート１２１を通過して顕微鏡接続装置１２０に入射される。

顕微鏡接続装置１２０に入射された蛍光は、第１リレーレンズ１２９Ａ、第１光路合成部１２７Ｅ、第２リレーレンズ１２９Ｂを透過し、第１接続ポート１２３Ａを通過して撮影ユニット１１０に入射される。撮影ユニット１１０に入射された蛍光は、カメラアダプタ１１３を介してＣＣＤ１１１により撮影される。ＣＣＤ１１１により取得された標本Ｓの観察用画像はモニタ１５６に表示される。

以上説明したように、本実施形態に係る顕微鏡装置１００によれば、共焦点観察ユニット５０により取得した参照用画像１７１上で、刺激ユニット７０により刺激するＲＯＩ１７０や撮影ユニット１１０により観察用画像を取得するＲＯＩ１７０を指定することで、標本Ｓを容易に選択し所望の光刺激や観察を行うことができる。この場合において、視野範囲表示部１６３により、刺激ユニット７０や撮影ユニット１１０の最大視野範囲を表す最大制限表示Ｆ１が参照用画像１７１上に重ね合わせられて表示されるので、指定可能なＲＯＩ１７０を予め把握した上で参照用画像１７１を取得することができる。

したがって、各ユニット５０，７０，１１０の最大視野範囲が異なる場合であっても、所望のＲＯＩ１７０に合わせて参照用画像１７１の取得し直しを回避することができる。これにより、各ユニット５０，７０，１１０の視野範囲を十分に活用するとともに作業効率の向上を図ることができる。

なお、本実施形態においては、制御部１６５が参照用画像１７１を取得する領域を刺激ユニット７０または撮影ユニット１１０の最大視野範囲の大きさに一致させるフィッティング手段として機能することとしてもよい。このようにすることで、図１３に示すように、参照用画像１７１全体に最大制限表示Ｆ１を表示することができる。この場合、図１４に示すように、モニタ１５６の「ＬＳＭ」の例えば「Ｆｉｔｔｉｎｇ−Ｄｅｖｉｃｅ Ｂ」をクリックすることにより、制御部１６５がメモリ１６７に記憶されている刺激ユニット７０または撮影ユニット１１０の最大視野範囲の大きさに基づいて観察ユニットＧＳ５７の走査条件を制御することとすればよい。このように参照用画像１７１全体に最大制限表示Ｆ１を表示することで、参照用画像１７１上からＲＯＩを指定できない不要な範囲を除くことができる。

また、本実施形態においては、撮影ユニット１１０により標本Ｓの観察用画像を取得する場合について説明したが、例えば、共焦点観察ユニット５０の共振ＧＳ５８を用いて標本Ｓの観察用画像を取得することとしてもよい。この場合、まず、共焦点観察ユニット５０の観察ユニットＧＳ５７を用いて参照用画像１７１を取得し、その後、観察ユニットＧＳ５７を共振ＧＳ５８に切り替えるとともに、視野範囲表示部１６３により、共振ＧＳ５８を用いる場合の共焦点観察ユニット５０の最大視野範囲を表す最大制限表示Ｆ１を参照用画像１７１上に重ね合わせて表示することとすればよい。

共振ＧＳ５８は、Ｙ方向にのみパン制御できＸ方向にはパン制御できないため、例えば、図１５に示すように、Ｙ方向における最大視野範囲に制限はないが、Ｘ方向については１度に取得可能な最大の画像の大きさ（最大サイズ表示Ｇ）が最大視野範囲（最大制限表示Ｆ１）の大きさとなる。共振ＧＳ５８を用いる場合のＹ方向の視野範囲は観察ユニットＧＳ５７を用いる場合と同じ広さであり、その範囲内でパン制御によってオフセットすることができるが、Ｘ方向の視野範囲は観察ユニットＧＳ５７を用いる場合より狭い。

視野範囲表示部１６３の作動により、観察用画像の最大サイズ表示Ｇを参照用画像１７１上に重ね合わせて表示する場合、図１５中のＸ方向およびＹ方向に点線で囲こまれた範囲が最大サイズ表示Ｇとなる。標本Ｓの観察用画像を１度に取得することができれば、複数回にわたって取得する場合と比較して作業効率を向上することができる。したがって、最大サイズ表示Ｇを表示することで、観察に適した大きさの標本Ｓを簡易かつ確実に探すことができ、観察用画像のＲＯＩの指定し直しを回避することができる。
なお、制御部１６５により、ＲＯＩをＹ方向に小さく設定することとしてもよい。このようにすることで、フレームレートを上げて時間短縮を図ることができる。

また、本実施形態においては、刺激ユニット７０のＤＭＤ刺激ユニットＤＭＤ８３を用いて標本Ｓを刺激する場合について説明したが、例えば、刺激ユニットＧＳ８９を用いて標本Ｓを刺激することとしてもよい。

また、本実施形態は以下のように変形することができる。
例えば、本実施形態においては、視野範囲表示部１６３が、参照用画像１７１上にユニット１１０、５０、７０の最大視野範囲を表す最大制限表示Ｆ１を重ね合わせて表示することとしたが、視野範囲表示部１６３が、例えば、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、光路合成部１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃ，１２７Ｄ，１２７Ｅのオフセット量に基づいてユニット５０、７０、１１０の全てに共通する共通視野範囲を表す共通制限表示Ｆ２を表示することとしてもよい。

このようにすることで、視野範囲表示部１６３によって表示される共通制限表示Ｆ２により、指定可能な刺激領域や観察用画像の取得領域を予め把握した上で参照用画像１７１を取得することができる。この場合において、例えば、図１６（ａ）に示す光路合成部１２７Ａ，１２７Ｂが配置されていたときの共通制限表示Ｆ２と、図１６（ｂ）に示す光路合成部１２７Ｃ，１２７Ｄが配置されたときの共通制限表示Ｆ２のように、光路合成部１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃ，１２７Ｄ，１２７Ｅを切り替えた場合であっても常に一定の共通制限表示Ｆ２を参照用画像１７１上に重ね合わせて表示することができる。例えば、光路合成部１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃ，１２７Ｄ，１２７Ｅを切り替えながら標本Ｓを連続して刺激したり観察したりする場合に特に有効となる。

本変形例においては、視野範囲表示部１６３が、共通制限表示Ｆ２とともに、最大サイズ表示Ｇや最小サイズ表示Ｈを参照用画像１７１上に重ね合わせて表示することとしてもよいし、観察ユニットＧＳ５７の走査方向（Ｘ方向とＹ方向）やＣＣＤ１１１の画素の配列方向（Ｘ方向とＹ方向）を参照用画像１７１上に表示することとしてもよい。また、制御部１６５が、参照用画像１７１を取得する領域をユニット５０、７０、１１０の全てに共通する共通視野範囲の大きさに一致させるフィッティング手段として機能することとしてもよい。このようにすることで、参照用画像１７１全体に共通制限表示Ｆ２を表示することができる。なお、ＰＣ１５４により、視野範囲表示部１６３が、ユニット５０，７０，１１０ごとの最大視野範囲を表す最大制限表示Ｆ１を表示するか、ユニット５０，７０，１１０に共通する共通視野範囲を表す共通制限表示Ｆ２を表示するかを任意に選択することができることとしてもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、ＯＮ／ＯＦＦを切り替えることにより、参照用画像１７１上に最大制限表示Ｆ１または共通制限表示Ｆ２を表示させたり表示させなかったりすることができることとしてもよい。
また、上記実施形態においては、顕微鏡接続装置１２０に共焦点観察ユニット５０、刺激ユニット７０、撮影ユニット１１０を接続することとしたが、顕微鏡接続装置１２０が２つのユニット接続ポートを備え、顕微鏡１０に観察光学系または刺激光学系を接続することとしてもよい。また、顕微鏡接続装置１２０が３以上のユニット接続ポートを備え、顕微鏡１０に３以上の観察光学系や刺激光学系を接続することとしてもよい。

５０ 共焦点観察ユニット（観察光学系）
５７ 観察ユニットＧＳ（走査手段）
５８ 共振ＧＳ（走査手段）
７０ 刺激ユニット（刺激光学系）
１１０ 撮影ユニット（観察光学系）
１１１ ＣＣＤ（撮像素子）
１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃ，１２７Ｄ，１２７Ｅ 光路合成部
１２８Ａ，１２８Ｂ 接続ユニットフィルタターレット（切替手段）
１６１ 領域指定部（領域指定手段）
１６３ 視野範囲表示部（視野範囲表示手段）
１６７ メモリ（オフセット量記憶手段）
１７０ ＲＯＩ（取得領域、刺激領域）
Ｆ１ 最大制限表示（最大視野範囲を表す表示）
Ｆ２ 共通制限表示（共通視野範囲を表す表示）
Ｓ 標本

Claims (8)

1. 標本の画像を取得可能な観察光学系と、
   前記標本に光を照射して刺激する刺激光学系と、
   前記観察光学系により取得された画像上で前記刺激光学系により刺激する刺激領域を指定する領域指定手段と、
   前記画像上に前記刺激光学系の最大視野範囲を表す表示を重ね合わせて表示する視野範囲表示手段と、
   前記観察光学系の光路と複数の前記刺激光学系の光路とを合成する複数の光路合成部と、
   前記光路に前記光路合成部を選択的に挿脱可能な切替手段と、
   前記光路合成部ごとの前記光路間におけるオフセット量を記憶するオフセット量記憶手段とを備え、
   前記視野範囲表示手段が、前記切替手段により切り替えられた前記光路合成部の前記オフセット量に基づいて前記刺激光学系の前記最大視野範囲を表す表示の位置を補正する顕微鏡装置。
2. 前記画像の取得領域を前記刺激光学系の前記最大視野範囲に一致させるフィッティング手段を備える請求項１に記載の顕微鏡装置。
3. 標本の画像を取得可能な観察光学系と、
   前記標本に光を照射して刺激する刺激光学系と、
   前記観察光学系により取得された画像上で前記刺激光学系により刺激する刺激領域を指定する領域指定手段と、
   前記画像上に前記刺激光学系の最大視野範囲を表す表示を重ね合わせて表示する視野範囲表示手段と、
   前記画像の取得領域を前記刺激光学系の前記最大視野範囲に一致させるフィッティング手段とを備える顕微鏡装置。
4. 標本の画像を取得可能な観察光学系と、
   前記標本に光を照射して刺激する複数の刺激光学系と、
   前記観察光学系により取得された画像上で前記刺激光学系により刺激する刺激領域を指定する領域指定手段と、
   前記観察光学系の光路と前記刺激光学系の光路とを合成する複数の光路合成部と、
   前記光路に前記光路合成部を選択的に挿脱可能な切替手段と、
   前記光路合成部ごとの前記光路間におけるオフセット量を記憶するオフセット量記憶手段と、
   各前記光路合成部のオフセット量に基づいて全ての前記刺激光学系に共通する共通視野範囲を表す表示を表示する視野範囲表示手段とを備える顕微鏡装置。
5. 前記画像の取得領域を前記共通視野範囲に一致させるフィッティング手段を備える請求項４に記載の顕微鏡装置。
6. 前記視野範囲表示手段が、前記刺激光学系により１度に刺激可能な最大の範囲の大きさを表す表示を前記画像上に重ね合わせて表示する請求項１から請求項５のいずれかに記載の顕微鏡装置。
7. 前記視野範囲表示手段が、前記刺激光学系により刺激可能な最小の範囲の大きさを表す表示を前記画像上に重ね合わせて表示する請求項１から請求項６のいずれかに記載の顕微鏡装置。
8. 前記刺激光学系が、前記標本上で光を２次元的に走査する走査手段を備え、
   前記視野範囲表示手段が、前記走査手段による走査方向を前記画像上に表示する請求項１から請求項７のいずれかに記載の顕微鏡装置。

Images