JP7021870B2

JP7021870B2 - 顕微鏡装置

Info

Publication number: JP7021870B2
Application number: JP2017114192A
Authority: JP
Inventors: 喜裕上; 成示龍田; 英司横井; 香織樋口
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2017-06-09
Filing date: 2017-06-09
Publication date: 2022-02-17
Anticipated expiration: 2037-06-09
Also published as: JP2018205661A

Description

対物レンズを用いて標本を観察する顕微鏡装置に関する。

顕微鏡装置により標本の観察を行う場合、標本上において、観察を行う領域を対物レンズの視野領域内に含まれるように調整する作業（ＸＹ平面上の位置調整）や、その視野領域に対物レンズの焦点を合わせる合焦作業（Ｚ位置調整）が実行される。尚、ここでは対物レンズが光を取り込む標本面上の領域を、対物レンズの視野領域と表記する。これらの位置調整は、対物レンズを介して得た標本の画像をモニタ等により確認しつつ、対物レンズ（標本を固定するステージ）を光軸方向及び光軸と直交する方向へ移動することにより実行される。また、使用者は、対物レンズの視野領域の標本面上での相対的な位置関係や、対物レンズと標本との距離を把握することで上記位置調整を安全且つ円滑に進められるが、モニタ等の画像の確認と並行して、視野領域を目視可能な位置や対物レンズと標本との距離を目視可能な位置へ使用者が一々移動して確認を行うとなると作業が煩雑となる。

上記位置調整を補佐する、下記の技術が公知である。

特許文献１では、顕微鏡装置に監視センサを設けて、監視センサにより標本の位置関係を監視する技術が開示されている。特許文献１では、監視センサが、対物レンズの光軸に直交する方向から撮像可能に、即ち監視センサの観察面が物面に対して垂直となるように設けられる様子（特許文献１の図５）や、顕微鏡装置の上部に設けられる様子（特許文献１の図３、４）が示されている。このように監視センサを設けることで、上記位置調整中において、対物レンズと標本との位置関係（距離）、標本面上での対物レンズの視野領域の位置関係を確認する。

特開２０１４－２１１６２６号公報

一方、対物レンズの光軸に直交する方向から撮像するように監視センサが設けられる場合であっても、標本がプレート等の容器に入っているような状態では容器の側面によって視界が遮られることで、対物レンズと標本との位置関係（距離）が把握できなくなる場合がある。

また、顕微鏡装置の上部に監視用のセンサが設けられる場合であっても、対物レンズを標本に対し接近させたときに対物レンズの一部に視界が遮られることで、標本面上での視野領域の位置関係が把握できなくなる場合がある。特に高倍率の対物レンズを用いた状況では、対物レンズを標本に対し大きく接近させるため、対物レンズにより死角が生まれやすい。

以上の実情を踏まえ、本発明では、標本の位置関係の情報を取得し、撮像を行うための位置調整を容易とする顕微鏡装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様における顕微鏡装置は、対物レンズを含む、標本の顕微鏡画像を取得する顕微鏡と、撮像素子を含む、監視画像を取得する撮像装置と、偏向素子と、を備え、前記撮像装置は、前記標本面上における前記対物レンズの視野領域と、前記対物レンズの先端部と、を前記撮像装置の視野に収めるように配置され、前記撮像装置は、前記標本面上における前記対物レンズの視野領域を視野に含む第１方向から前記標本を撮像し、前記対物レンズの先端部と前記標本とを視野に含む第２方向から前記標本と前記対物レンズを撮像し、前記偏向素子は、前記第２方向からの光を前記撮像素子へ偏向させ、前記第２方向は、前記第１方向と異なり、且つ、前記対物レンズの光軸と直交する方向を含まないことを特徴とする顕微鏡装置。

本発明の顕微鏡装置によれば、標本の位置関係の情報を取得し、撮像を行うための位置調整を容易とすることができる。

第１の実施形態における顕微鏡装置の構成を示す図。制御装置の機能構成を示す図。撮像素子が分割されたうちの一視野方向から標本を撮像している様子を示す図。撮像素子が分割されたうちの他の一視野方向から標本を撮像している様子を示す図。第２の実施形態において、撮像装置が第１の方向及び第２の方向から標本を撮像する様子を示す図。第３の実施形態において、撮像装置が第１の方向及び第２の方向から標本を撮像する様子を示す図。第４の実施形態において、撮像装置が標本を撮像する様子を示す図。第５の実施形態において、撮像装置が標本を撮像する様子を示す図。第６の実施形態における顕微鏡装置の構成を示す図。

以下、本発明の第１の実施形態における顕微鏡装置１００について説明する。図１は、顕微鏡装置１００の構成を示す。顕微鏡装置１００は、蛍光標本である標本Ｓからの蛍光を用いて標本Ｓを観察する装置であり、顕微鏡（顕微鏡本体）１０と、撮像装置１１と、各種制御装置（制御装置２０、制御装置３０、制御装置４０）と、上記の制御装置への指示を出力する各種指示装置（XY操作ハンドル５３、Z操作ハンドル５４、キーボード５５）と、モニタ５１、モニタ５２を備えている。

顕微鏡本体１０は、光源１と、ダイクロイックミラー２と、対物レンズ３と、光検出器４と、XYステージ５と、Zステージ６と、を備えている。

光源１は、標本Ｓに照射することで標本Ｓから蛍光を発生させる励起光を出力する。ダイクロイックミラー２は、光源１からの励起光を反射し、標本Ｓからの蛍光を透過する。従って、光源１からの励起光は、ダイクロイックミラー２、対物レンズ３を介して標本Ｓへ照射され、標本Ｓからの蛍光は、対物レンズ３、ダイクロイックミラー２を介して光検出器４へ導光される。

光検出器４は、受光した光を画像信号へ変換する。光検出器４を介して取得される画像を顕微鏡画像とも表記する。光検出器４としては、CCDやCMOS等の撮像素子が用いられる。

XYステージ５は、標本Ｓを固定するステージであり、XY方向へ駆動することで、対物レンズ３に対する標本Ｓの位置を変更する。尚、XY方向とは、紙面横方向をX方向とし、紙面奥行き方向をY方向としたときのXY平面上で規定される方向を示す。

XYステージ５を駆動することで、標本Ｓ上における、対物レンズ３の視野領域と観察を行う領域とを合わせる作業である、XY平面上での標本Ｓの位置調整を行うことが可能である。また、対物レンズ３が光を取り込む標本Ｓ面上の領域を、標本Ｓ面上の対物レンズ３の視野領域、または、対物レンズ３の視野領域と表記する。

Zステージ６は、対物レンズ３をZ方向に駆動することで、標本Ｓと対物レンズ３との相対的な距離を変更する。尚、Z方向とは、対物レンズ３の光軸方向であり紙面縦方向を示す。

Zステージ６を駆動することで、対物レンズ３のピント位置を対物レンズ３の視野領域に合わせるZ方向の位置調整（合焦作業）を行うことが可能である。

例えば、標本Ｓの観察を行う前に、上記XY平面上での位置調整とZ方向の位置調整をXYステージ５、Zステージ６を用いてそれぞれ実行する。尚、XYステージ５、Zステージ６は、後述される制御装置２０によって制御を受ける。

モニタ５１、５２は、それぞれ撮像装置１１で取得した監視画像（後述される）、光検出器４で取得した顕微鏡画像を、各種制御装置を介して表示する。

XY操作ハンドル５３、Z操作ハンドル５４、キーボード５５は、制御装置４０へ指示を送る指示装置である。XY操作ハンドル５３は、使用者による操作と連動してXYステージ５を駆動させる指示を出力する。Z操作ハンドル５４は、使用者による操作と連動してZステージ６を駆動させる指示を出力する。キーボード５５は、その他の入力を出力する。

撮像装置１１は、光検出器４を用いた標本Ｓからの蛍光の観察とは別に、標本Ｓを撮像するものである。撮像装置１１が取得する画像を監視画像と表記する。撮像装置１１は、ミラー７、撮像素子８、照明装置９を含む。

照明装置９は、標本Ｓ及び対物レンズ３を照明する照明光を出力する。また、照明装置９が出力する照明光は、標本Ｓから発生する蛍光と異なる波長域のものであるとよい。より具体的には、照明光が、光検出器４の検出波長域と異なる波長域を有する光であれば、光検出器４で受光されてしまい画像のノイズとなることを防止することができる。

撮像素子８は、標本Ｓ及び対物レンズ３からの、照明装置９が出力した照明光の反射光（以降、単に反射光とも表記する）を受光し、画像信号を生成する。撮像素子８は、光検出器４として用いられる上記撮像素子（CCD等）と同等のものでもよい。

ミラー７は、標本Ｓからの一部の光を撮像素子８へ偏向させる偏向素子である。より詳しくは、ミラー７は、対物レンズ３の先端部と標本Ｓとの位置関係を視野に含むような方向（第２方向）からの光を撮像素子８へ向けて偏向させる。

尚、本実施形態において照明装置９の構成は、省略してもよい。その場合には、撮像素子８は、室内光や太陽光が標本Ｓで反射した反射光を受光する。

以上の構成を有する撮像装置１１は、標本Ｓ面上における対物レンズ３の視野領域と、対物レンズ３の先端部と、を撮像装置の視野に収めるように配置されることを特徴とする。より詳細には、撮像装置１１は、XYステージ５、Zステージ６を用いた位置調整の際に、対物レンズ３の視野領域を視野に含む方向（第１方向）から標本Ｓを撮像し、対物レンズ３の先端部と標本Ｓとを視野に含む方向（第２方向）から標本Ｓと対物レンズ３を撮像する。尚、本実施形態では撮像装置１１は、偏向素子であるミラー７を介して第２方向からの光を撮像素子８が受光することで第２方向から標本Ｓを撮像し、偏向素子であるミラー７を介さずに第１方向からの光を撮像素子８が受光することで第１方向から標本Ｓを撮像する。

第１方向から標本Ｓを撮像した監視画像を表示したモニタ５１を確認することで、XYステージ５の位置調整に際し、使用者は標本Ｓ面上での対物レンズ３の視野領域の位置関係を把握することができる。また、第２方向から標本Ｓと対物レンズ３を撮像した監視画像を表示したモニタ５１を確認することで、対物レンズ３の先端部と標本Ｓとの位置関係（距離）を把握することができるため、モニタ５２に表示された顕微鏡画像（対物レンズ３を介して光検出器４が検出した標本Ｓの画像）を確認しながらZステージ６の位置調整を行う際に、対物レンズ３と標本Ｓとが接触してしまうといったリスクを軽減できる。

特にこれらの位置調整は、使用者が、対物レンズ３を介して取得した顕微鏡画像と、撮像装置１１で取得した監視画像とを確認しながら行うことが可能である。そのため、使用者が一々対物レンズを介した画像を表示するモニタが見える位置と、標本Ｓと対物レンズ３の位置関係（距離）や標本Ｓ面上での対物レンズの視野領域を把握できる位置と、の間で移動しながら位置調整を行う場合と比較して、煩雑さが少なく容易に位置調整を行える。また、モニタ５１、５２が並列して配置されていることから、位置調整に必要な情報を一度に確認できる。尚、モニタ５１、５２の代わりに一つのモニタを配置する構成であってもよく、その場合には、一画面上に光検出器４で取得した顕微鏡画像と、撮像装置１１で取得した監視画像とを表示すればよい。

このように、顕微鏡装置１００によれば、標本Ｓの位置関係の情報を取得することで、撮像を行うための位置調整を容易とすることができる。

尚、撮像装置１１が対物レンズ３の視野領域を含む方向（第１方向）から標本Ｓを撮像し、対物レンズ３の先端部と標本Ｓとの位置関係を視野に含む方向（第２方向）から標本Ｓと対物レンズ３を撮像するための、具体的なミラー７、撮像素子８の配置については、図３、４を用いて後述する。
次に各種制御装置の機能構成について図２を用いて説明する。図２は、制御装置（制御装置２０、３０、４０）の機能構成を示す図である。

制御装置２０は、画像取得部２１と、Z制御部２２と、XY制御部２３と、を有する。

画像取得部２１は、光検出器４が取得した画像信号を受信し、その画像信号を制御装置４０へ出力する。

Z制御部２２は、Zステージ６の駆動を制御する。XY制御部２３は、XYステージ５の駆動を制御する。また、Z制御部２２、XY制御部２３が行う制御は、それぞれ制御装置４０からの指示に基づいて実行される。

制御装置３０は、偏向素子制御部３１と、カメラ制御部３２と、監視画像取得部３３と、を有する。

偏向素子制御部３１は、ミラー７の駆動を制御する。カメラ制御部３２は、撮像素子８の制御を行う。カメラ制御部３２は、撮像素子８の使用する画素や、標本Ｓや対物レンズ３に対する角度を変更する制御を行う。監視画像取得部３３は、撮像素子８が取得した監視画像信号を受信し、その監視画像信号を制御装置４０へ出力する。また、偏向素子制御部３１、カメラ制御部３２、監視画像取得部３３が行う制御は、それぞれ制御装置４０からの指示に基づいて実行される。

制御装置４０は、画像処理部４１、第１指示部４２、第２指示部４３を有する。

画像処理部４１は、画像取得部２１が出力した画像信号と、監視画像取得部３３が出力した監視画像信号とを受信し、表示用の画像信号へ変換する処理を行う。画像処理部４１が実行する処理は、明度調節やノイズ除去、トリミング等であり、キーボード５５等の入力に基づいて実行されてもよい。

第１指示部４２は、XY操作ハンドル５３、Z操作ハンドル５４が出力する指示をそれぞれXY制御部２３、Z制御部２２へ送信する。

第２指示部４３は、キーボード５５等からの入力に基づく指示を、偏向素子制御部３１、カメラ制御部３２へ送信する。

尚、顕微鏡装置１００は、上述した制御装置２０、３０、４０の代わりに、一つの制御装置を有する構成としてもよく、その場合には、該制御装置が制御装置２０、３０、４０の機能構成を有するものとする。

以下、第１の実施形態において、撮像装置１１が対物レンズ３の視野領域を視野に含む方向（第１方向）から標本Ｓを撮像し、対物レンズ３の先端部と標本Ｓとを視野に含む方向（第２方向）から標本Ｓと対物レンズ３を撮像するための、ミラー７、撮像素子８の具体的な配置について、図３、４を用いて説明する。

ミラー７は、撮像素子８の視野を分割するように、該視野の一部分に配置される。図３は、分割されたうちの一視野方向から標本Ｓを撮像している様子を示している。視野ｆ１は、ミラー７を介さない視野である。このとき撮像素子８は、視野ｆ１が標本Ｓ面上の対物レンズ３の視野領域SOを含むように配置される。即ち、撮像素子８は、視野ｆ１の方向である第１方向からの光を取り込む。尚、第１方向からの光線の一つを示す軸であり、撮像素子８の撮像面と直交する軸を軸Aとして表している。

図４は、分割されたうちの他の一視野の方向から標本Ｓを撮像している様子を示している。視野ｆ２は、ミラー７を介して偏向した方向の視野である。このときミラー７は、視野ｆ２が対物レンズ３の先端部と標本Ｓとを含むように配置される。即ち、撮像素子８は、視野ｆ２の方向である第２方向からの光を取り込む。尚、第２方向からの光線の一つを示す軸であり、撮像素子８の撮像面と直交する軸を軸Bとして表している。

図３、４で示されるように各視野（視野ｆ１、ｆ２）方向からの光は、それぞれ撮像素子８の撮像面の異なる領域に導光される。従って、一つの撮像素子８によって二つの視野の方向からの光を取り込むような構成となる。

以上の撮像装置１１に係る構成によれば、二つの視野方向（第１方向、第２方向）から光を取り込むことができ、上述した位置調整を容易にするという効果を奏するものとなる。

特に、偏向素子であるミラー７を配置することによって、一つの撮像素子８によって第１方向、第２方向の両方からの光を取り込むことができる。そのため、異なる方向に複数の撮像素子を配置せずともよいため、対物レンズ３周りの構成が雑多にならず簡素化できる。

また、ミラー７を、視野を分割するように配置することで一度に第１方向、第２方向からの光を取り込むため、撮像する方向を切り替えることもなく、連続的に２方向の画像を取得、表示することが可能である。

従来、高倍率での位置調整時には、対物レンズ３が標本面上に近づくため、センサを配置したとしても対物レンズ３が死角となり、第１方向からの視野を確保し辛いという問題があった。また、対物レンズ３の光軸と直交する方向から撮像するようにセンサを配置した場合においても標本Ｓをプレート等の容器に入れている場合、その容器の側面が死角位置となり、第２方向からの視野を確保し辛いという問題が発生する。とはいえ、撮像素子を対物レンズ３近傍に配置するとなると、標本Ｓの設置時等の作業に支障がでる可能性があり、標本Ｓの設置時と位置調整時とで、撮像素子の位置を変更したり、駆動着脱するといった工夫が必要となる。

本実施形態の撮像装置１１の構成によれば、ミラー７の設置角度次第で、撮像素子８の位置に応じて第１方向、第２方向の両方を撮像素子８によって撮像するようにできることから、撮像素子８を配置可能な範囲が広がる。従って、標本Ｓからある程度離れた位置に配置したとしても、高倍率での位置調整時において死角が生じることなく、二つの視野方向（第１方向、第２方向）を確保することができる。

尚、偏向素子としてミラー７を用いる構成としたが、ミラー７の代わりにプリズムを用いて第２方向からの光を撮像素子８へ偏向するものとしてもよい。

また、撮像装置１１は、ズーム機能を有していてもよい。撮像装置１１が高倍率で撮像することで、標本Ｓの様子をより詳細に確認したい場合等に対応することができる。撮像装置１１が有するズーム機能は、例えば、撮像素子８が電子変倍を行うものが考えられる。

また、撮像素子８は、対物レンズ３の光軸を中心軸として周囲に回動するように、カメラ制御部３２により制御されてもよい。ＸＹ平面上の位置調整に際して、標本Ｓの異なる領域を視野に含めたい場合等に、撮像素子８が回動することで、異なる領域を視野に含めることができる。また、予め複数の撮像装置１１が対物レンズ３の光軸を中心軸として周囲に配置されており、標本Ｓ上の広い領域を複数の撮像装置１１によりカバーして撮像するような構成であってもよい。

以下、第２の実施形態における顕微鏡装置２００について説明する。顕微鏡装置２００の構成は、撮像装置１１が有する構成の配置が第１の実施形態と異なる点を除けば、顕微鏡装置１００と等しい。

図５は、顕微鏡装置２００において、撮像装置１１が第１の方向及び第２の方向から標本Ｓを撮像する様子を示す図である。図５の軸A、軸Bは、図３、４で示すものと同様であり、軸Aは、第１方向からの光線の一つを示し、軸Bは、第２方向からの光線の一つを示す。

本実施形態では、偏向素子制御部３１の制御により、ミラー７が配置変更される。具体的には、偏向素子制御部３１は、撮像装置１１がミラー７を介して第２方向から標本Ｓと対物レンズ３とを撮像するようなミラー７の配置と、撮像装置１１が第１方向から標本Ｓを撮像するようなミラー７の配置と、の間でミラー７を駆動する。図５に示す例では、変更素子制御部３１の制御によりミラー７の角度を変更することで、ミラー７を介して第２方向から標本Ｓと対物レンズ３とを撮像する状態と、ミラー７を介さずに第１方向から標本Ｓを撮像する状態を実現する。

従って、顕微鏡装置２００によっても、二つの視野方向（第１方向、第２方向）から光を取り込むことができ、上述した位置調整を容易にするという効果を奏するものとなる。

また、本実施形態における制御の一例として、制御装置４０の第２指示部４３が、第１方向から標本Ｓを撮像するモードと、第２方向から標本Ｓと対物レンズ３とを撮像するモードとを予め記憶し、指示装置（ここではキーボード５５）からの入力に応じて上記モードのいずれかが選択されて、ミラー７を自動的に駆動するような制御を実行してもよい。例えば、使用者がXYステージ５を操作してＸＹ平面上での位置調整を行う場合には、第１方向から標本Ｓを撮像するモードをキーボード５５からの入力により選択し、Zステージ６を操作してＺ方向の位置調整（合焦作業）を行う場合には、第２方向から標本Ｓと対物レンズ３とを撮像するモードをキーボード５５からの入力により選択する。または、使用者がＸＹ平面上で位置調整を実行しているか、Ｚ方向で位置調整を実行しているかを判別することによって自動的に上記モードが切り替わり、ミラー７の駆動を制御してもよい。

このような制御方法によれば、実行する位置調整に応じて必要な情報を撮像装置１１によって取得して、モニタ５１へ表示することができる。

尚、図５に示した例では、ミラー７の角度を変更するものとしたが、ミラー７の配置の変更の方法はこれに限られない。例えば、ミラー７の角度は変更せずに、撮像素子８の視野上に挿脱可能とするものとしてもよい。

また、標本Ｓとミラー７との接触を防止するという観点から、ミラー７を駆動させる際には、対物レンズ３の先端部よりも標本Ｓ側にミラー７が移動しないように制御されることが望ましい。

第２の実施形態の変形例として、撮像装置１１は、ミラー７を有さず、カメラ制御部３２により撮像素子８の配置を、第２方向から標本Ｓと対物レンズ３とを撮像する位置と、第１方向から標本Ｓを撮像する位置との間で変更するように制御するものであってもよい。この場合でも、撮像素子８の位置を比較的大きく変更する必要があるものの、二つの視野方向（第１方向、第２方向）から光を取り込むことができ、上述した位置調整を容易にするという効果を奏するものとなる。

以下、第３の実施形態における顕微鏡装置３００について説明する。顕微鏡装置３００の構成は、撮像素子８の代わりに撮像素子６１を有し、ミラー７の代わりにプリズム６２を有する点を除けば、顕微鏡装置１００と同様である。

図６は、顕微鏡装置３００において、撮像装置が第１の方向及び第２の方向から標本Ｓを撮像する様子を示す図である。図６の軸A、軸Bは、図３、４で示すものと同様であり、軸Aは、第１方向からの光線の一つを示し、軸Bは、第２方向からの光線の一つを示す。

プリズム６２は、複数の面（プリズム面６２ａ～６２ｄ）と、窓部６３、６４を有する。プリズム面６２ｃ、６２ｄは、窓部６４から入射した第２方向からの光を撮像素子６１へ偏向させ、プリズム面６２ａ、６２ｂは、窓部６３から入射した第１方向からの光を撮像素子６１へ偏向させる。

撮像素子６１は、第１方向からの光と第２方向からの光とをそれぞれ異なる撮像面で受光する。

以上の顕微鏡装置３００によっても、二つの視野方向（第１方向、第２方向）から光を取り込むことができ、上述した位置調整を容易にするという効果を奏するものとなる。また、第１の実施形態と同様に、撮像する方向を切り替えることを要さず、連続的に２方向の画像を取得することが可能である。

以下、第４の実施形態における顕微鏡装置４００について説明する。顕微鏡装置４００では、液浸対物レンズである対物レンズ３を使用し、浸液７２内で対物レンズ３と標本Ｓとの位置調整が行われる。顕微鏡装置４００は、ミラー７の代わりにプリズム７１を有している点で顕微鏡装置１００と異なるが、それ以外の構成は同様である。

図７は、顕微鏡装置４００において、撮像装置が標本Ｓを撮像する様子を示す図である。標本Ｓは、液体で満たされた容器内に配置されている。プリズム７１は、浸液内の第１面７３と、空気中にある第２面７４と、を含んでおり、プリズム７１は、浸液中から第１面７３へ入射した光を、第２面７４を介して撮像素子８へ偏向するような構成を有している。

以上の構成によれば、液浸系の対物レンズを使用する場合において、標本Ｓからの光が浸液と空気層との界面を介することなく撮像素子８へ導光されるため、XYステージ５やZステージ６を駆動した際等に生じる液面の揺れが画像に影響することを防止することができる。

尚、プリズム７１の形状については、図７では簡略化しているが、第３の実施形態のプリズム６２のような構成とすれば、第１方向、第２方向のいずれの光も撮像素子８へ導光することで、位置調整を容易にするという効果を奏するものとなる。

以下、第５の実施形態における顕微鏡装置５００について説明する。顕微鏡装置５００の構成は、ミラー７を有さないという点で、顕微鏡装置１００と異なるがそれ以外の構成は同様である。

図８は、顕微鏡装置５００において、撮像装置が標本Ｓを撮像する様子を示す図である。図８において、撮像素子８は、標本Ｓ面上での対物レンズ３の視野領域と、対物レンズ３の先端部と、の両方を画角に収めるような位置に配置される。

このような場合においても、撮像素子８の配置がある程度限定されるものの、取得した監視画像は、標本Ｓ面上での対物レンズ３の視野領域、対物レンズ３の先端部の両方が映っていため、上述した各実施形態と同様に位置調整を容易にすることができる。

以下、第６の実施形態における顕微鏡装置６００について説明する。図９は、顕微鏡装置６００の構成を示す図である。顕微鏡装置６００は、顕微鏡装置１００の構成に加え、対物レンズ３と光検出器４との間の光路上に波長選択フィルタ８２を新たに備え、さらに、顕微鏡装置６００が暗室空間８１内で使用される点で顕微鏡装置１００と異なるがそれ以外の構成は同様である。

本実施形態では、暗室空間で観察を行うため、太陽光や室内光の反射光を利用できないことから照明装置９が必須の構成となる。照明光は、標本Ｓから発生する蛍光とは異なる波長域の光であり、波長選択フィルタ８２によって分離され、光路上から除外される波長域の光である。照明光は、例えば可視域である赤外波長域の光が使用される。

以上のように、本発明の顕微鏡装置は、暗室における標本Ｓの観察にも適用することができる。

上述した実施形態は、発明の理解を容易にするために具体例を示したものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。上述した顕微鏡装置は、特許請求の範囲に記載した本発明を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。

１００、２００、３００、４００、５００、６００顕微鏡装置
１光源
２ダイクロイックミラー
３対物レンズ
４光検出器
５ XYステージ
６ Zステージ
７ミラー
８、６１撮像素子
９照明装置
１０顕微鏡本体
１１撮像装置
２０、３０、４０制御装置
２１画像取得部
２２ Z制御部
２３ XY制御部
３１偏向素子制御部
３２カメラ制御部
３３監視画像取得部
４１画像処理部
４２第１指示部
４３第２指示部
５１、５２モニタ
５３、５４、５５指示装置
６２、７１プリズム
７２浸液
８２波長選択フィルタ

Claims

対物レンズを含む、標本の顕微鏡画像を取得する顕微鏡と、
撮像素子を含む、監視画像を取得する撮像装置と、
偏向素子と、を備え、
前記撮像装置は、前記標本面上における前記対物レンズの視野領域と、前記対物レンズの先端部と、を前記撮像装置の視野に収めるように配置され、
前記撮像装置は、前記標本面上における前記対物レンズの視野領域を視野に含む第１方向から前記標本を撮像し、前記対物レンズの先端部と前記標本とを視野に含む第２方向から前記標本と前記対物レンズを撮像し、
前記偏向素子は、前記第２方向からの光を前記撮像素子へ偏向させ、
前記第２方向は、前記第１方向と異なり、且つ、前記対物レンズの光軸と直交する方向を含まない
ことを特徴とする顕微鏡装置。
請求項１に記載の顕微鏡装置であって、
前記撮像装置は、前記偏向素子を介して前記第２方向から前記標本と前記対物レンズを撮像し、前記偏向素子を介さずに前記第１方向から前記標本を撮像する
ことを特徴とする顕微鏡装置。
請求項１に記載の顕微鏡装置であって、
前記偏向素子は、前記撮像素子の視野の一部分に配置され、該視野を分割し、
前記撮像装置は、分割されたうちの一視野の方向である前記第２方向から前記偏向素子を介して前記標本を撮像し、分割されたうちの他の一視野の方向である前記第１方向から前記偏向素子を介さずに前記標本を撮像する
ことを特徴とする顕微鏡装置。
請求項１に記載の顕微鏡装置であって、
前記撮像装置は、前記第１方向からの光が導光される前記撮像素子上の領域と異なる前記撮像素子上の領域へと、前記偏向素子を介した前記第２方向からの光を導光する
ことを特徴とする顕微鏡装置。
請求項１に記載の顕微鏡装置であって、
前記偏向素子は、配置を変更可能であり、
前記撮像装置は、前記偏向素子が一配置に配置された状態において、前記偏向素子を介して前記第２方向から前記標本と前記対物レンズを撮像し、前記偏向素子が異なる一配置に配置された状態において、前記第１方向から前記標本を撮像する
ことを特徴とする顕微鏡装置。
請求項１に記載の顕微鏡装置であって、さらに、
前記偏向素子の配置の変更を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記第２方向からの光を前記撮像素子へ偏向させる配置と、前記第２方向からの光を前記撮像素子へ偏向させない配置との間で前記偏向素子の配置を変更する
ことを特徴とする顕微鏡装置。
請求項１に記載の顕微鏡装置であって、
前記偏向素子は、ミラーである
ことを特徴とする顕微鏡装置。
請求項１に記載の顕微鏡装置であって、
前記偏向素子は、プリズムである
ことを特徴とする顕微鏡装置。
請求項１に記載の顕微鏡装置であって、
前記偏向素子は、プリズムであり、
前記プリズムは、前記第２方向からの光を前記撮像素子へ偏向させる一つ以上のプリズム面と、前記第１方向からの光を前記撮像素子へ偏向させる一つ以上のプリズム面と、を含む
ことを特徴とする顕微鏡装置。
請求項８に記載の顕微鏡装置であって、
前記標本は、液体で満たされた容器内に配置されており、
前記プリズムは、前記液体中にある第１面と、空気中にある第２面と、を含み、
前記液体中から前記第１面へ入射した光を、前記第２面を介して前記撮像素子へ偏向する
ことを特徴とする顕微鏡装置。
請求項１に記載の顕微鏡装置であって、
前記撮像装置は、前記対物レンズの光軸を中心軸として回動可能である
ことを特徴とする顕微鏡装置。
請求項１に記載の顕微鏡装置であって、
前記撮像装置が含む撮像素子は、ズーム機能を有する
ことを特徴とする顕微鏡装置。
請求項１に記載の顕微鏡装置であって、
前記標本と前記対物レンズとを照明光により照明する照明装置を備える
ことを特徴とする顕微鏡装置。
請求項１３に記載の顕微鏡装置であって、
前記照明光は、赤外波長域の光である
ことを特徴とする顕微鏡装置。
請求項１３に記載の顕微鏡装置であって、
前記照明光は、前記標本から発生する蛍光とは異なる波長域の光である
ことを特徴とする顕微鏡装置。
請求項１３に記載の顕微鏡装置であって、
前記対物レンズが取り込んだ光を検出する光検出器と、
前記対物レンズと前記光検出器との間の光路上に、前記照明光の波長域を分離する波長選択フィルタを備える
ことを特徴とする顕微鏡装置。