KR20190037334A - 관찰 장치 및 방법과, 관찰 장치 제어 프로그램 - Google Patents

Abstract

배양 용기를 결상 광학계에 의하여 주사하고, 각 관찰 위치에 있어서 오토 포커스 제어를 행하는 경우에 있어서, 오토 포커스 제어를 보다 효율적으로 행하여, 촬영 시간의 단축을 도모할 수 있는 관찰 장치 및 방법과, 관찰 장치 제어 프로그램을 제공한다. 복수의 웰(52)를 갖는 배양 용기(50)이 설치되는 스테이지 및 웰(52) 내의 관찰 대상의 상을 결상시키는 대물 렌즈를 갖는 결상 광학계 중 적어도 한쪽을 이동시킴으로써, 스테이지 내의 관찰 위치를 주사하여 관찰 대상을 관찰한다. 대물 렌즈를 광축 방향으로 이동시켜, 관찰 위치마다 오토 포커스 제어를 행할 때, 관찰 위치의 주사 방향으로 인접하는 웰(52)의 경계 부분(D)에 근거하여, 관찰 위치마다 오토 포커스 제어의 개시 타이밍을 전환한다.

Description

관찰 장치 및 방법과, 관찰 장치 제어 프로그램

본 발명은, 관찰 대상이 수용된 용기가 설치된 스테이지를, 관찰 대상의 상(像)을 결상시키는 결상 광학계에 대하여 이동시킴으로써, 관찰 대상 전체의 상을 관찰하는 관찰 장치 및 방법과, 프로그램에 관한 것이다.

종래, ES(Embryonic Stem) 세포 및 iPS(Induced Pluripotent Stem) 세포 등의 다능성 줄기 세포나 분화 유도된 세포 등을 현미경 등에 의하여 촬상하고, 그 화상의 특징을 파악함으로써 세포의 분화 상태 등을 판정하는 방법이 제안되고 있다.

ES 세포 및 iPS 세포 등의 다능성 줄기 세포는, 다양한 조직의 세포로 분화하는 능력을 구비한 것이며, 재생 의료, 약의 개발, 및 병의 해명 등에 있어서 응용이 가능한 것으로서 주목받고 있다.

한편, 상술한 바와 같이 세포를 현미경에 의하여 촬상할 때, 고배율인 광시야 화상을 취득하기 위하여, 이른바 타일링 촬영을 행하는 것이 제안되고 있다. 구체적으로는, 예를 들면 웰 플레이트 등의 배양 용기의 범위 내를 결상 광학계에 의하여 주사하고, 관찰 위치마다 화상을 촬상한 후, 그 관찰 위치마다 화상을 결합한다.

그리고, 이와 같은 타일링 촬영을 행하는 경우에는, 배양 용기 내의 각 관찰 위치에 있어서 오토 포커스 제어를 행함으로써, 블러가 적은 고화질의 화상을 취득하는 것이 제안되고 있다(특허문헌 1~특허문헌 3을 참조).

일본 공개특허공보 2010-072017호 일본 공개특허공보 2008-292216호 일본 공개특허공보 2009-025349호

여기에서, 상술한 바와 같이 타일링 촬영에 있어서 오토 포커스 제어를 행하는 경우, 촬영 시간의 단축의 관점에서, 오토 포커스 제어를 고속이고 또한 고정밀도로 행하는 것이 중요하다.

그러나, 예를 들면 배양 용기로서 복수의 웰을 갖는 웰 플레이트를 사용하고, 그 웰 플레이트 전체를 결상 광학계에 의하여 주사하며, 각 관찰 위치에 대하여 오토 포커스 제어를 행하면서 타일링 촬영을 하는 경우, 각 웰의 바닥부의 두께는, 제조상의 오차 등에 기인하여 웰마다 다르다.

따라서, 예를 들면 웰의 바닥면(관찰 대상 설치면)의 위치를 검출하여 오토 포커스 제어를 행하는 경우, 인접하는 웰 사이에서 바닥부의 두께가 크게 다른 경우에는, 웰의 바닥면의 위치가 크게 다르기 때문에, 오토 포커스 제어의 시간이 길어져, 촬영 시간이 길어지는 문제가 있다.

본 발명은, 상기의 문제를 감안하여, 오토 포커스 제어를 보다 효율적으로 행하여, 촬영 시간의 단축을 도모할 수 있는 관찰 장치 및 방법과, 관찰 장치 제어 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 관찰 장치는, 관찰 대상이 수용되는 복수의 용기가 설치되는 스테이지와, 용기 내의 관찰 대상의 상을 결상시키는 대물 렌즈를 갖는 결상 광학계와, 스테이지 및 결상 광학계 중 적어도 한쪽을 수평면 내에 있어서 이동시키는 수평 방향 구동부와, 수평 방향 구동부를 제어하여, 스테이지 및 결상 광학계 중 적어도 한쪽을 이동시킴으로써, 스테이지 내의 관찰 위치를 주사하는 주사 제어부와, 대물 렌즈를 광축 방향으로 이동시키는 결상 광학계 구동부와, 결상 광학계 구동부를 제어하여, 관찰 위치마다 오토 포커스 제어를 행하는 오토 포커스 제어부를 구비하고, 오토 포커스 제어부가, 관찰 위치의 주사 방향으로 인접하는 용기의 경계 부분에 근거하여, 관찰 위치마다 오토 포커스 제어의 개시 타이밍을 전환한다.

또, 상기 본 발명의 관찰 장치에 있어서, 오토 포커스 제어부는, 경계 부분의 직후의 관찰 위치의 오토 포커스 제어를, 경계 부분의 직전의 관찰 위치의 오토 포커스 제어의 종료 시점부터 경계 부분의 직후의 관찰 위치에 결상 광학계가 도달하기 전까지의 사이에 개시할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 관찰 장치에 있어서, 오토 포커스 제어부는, 경계 부분의 직후 이외의 관찰 위치에 대해서는, 그 관찰 위치에 결상 광학계가 도달한 시점부터 오토 포커스 제어를 개시할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 관찰 장치에 있어서, 경계 부분의 직후의 관찰 위치의 오토 포커스 제어를 위한 시간은, 경계 부분의 직후 이외의 관찰 위치의 오토 포커스 제어를 위한 시간보다 긴 것이 바람직하다.

또, 상기 본 발명의 관찰 장치에 있어서는, 결상 광학계가 관찰 위치에 도달하기 전에, 선행하여 관찰 위치에 있어서의 스테이지 상에 설치된 용기의 연직 방향의 위치를 검출하는 검출부를 구비하고, 오토 포커스 제어부는, 검출부의 검출 신호에 근거하여, 각 관찰 위치의 오토 포커스 제어를 행할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 관찰 장치에 있어서, 검출부는, 대물 렌즈를 사이에 두고 주사 방향에 대하여 나란히 마련된 적어도 2개의 변위 센서를 갖고, 주사 방향의 방향의 변경에 따라, 사용하는 변위 센서를 전환할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 관찰 장치에 있어서, 검출부는, 용기의 경계 부분을 검출할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 관찰 장치에 있어서, 오토 포커스 제어부는, 검출부에 의하여 검출된 검출 신호에 이상이 있는 경우에, 이상 검출 신호가 검출된 관찰 위치에 대해서는, 그 관찰 위치의 주사 방향에 대하여 전후의 관찰 위치의 검출부의 검출 신호에 근거하는 오토 포커스 제어를 행할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 관찰 장치에 있어서는, 용기의 경계 부분의 위치 정보를 기억하는 기억부를 구비하고, 오토 포커스 제어부는, 기억부에 기억된 경계 부분의 위치 정보에 근거하여, 오토 포커스 제어의 개시 타이밍을 전환할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 관찰 장치에 있어서, 용기는, 웰 플레이트의 각 웰인 것이 바람직하다.

본 발명의 관찰 방법은, 관찰 대상이 수용되는 복수의 용기가 설치되는 스테이지 및 용기 내의 관찰 대상의 상을 결상시키는 대물 렌즈를 갖는 결상 광학계 중 적어도 한쪽을 이동시킴으로써, 스테이지 내의 관찰 위치를 주사하여 관찰 대상을 관찰하는 관찰 방법에 있어서, 대물 렌즈를 광축 방향으로 이동시켜, 관찰 위치마다 오토 포커스 제어를 행할 때, 관찰 위치의 주사 방향으로 인접하는 용기의 경계 부분에 근거하여, 관찰 위치마다 오토 포커스 제어의 개시 타이밍을 전환한다.

본 발명의 관찰 장치 제어 프로그램은, 관찰 대상이 수용되는 복수의 용기가 설치되는 스테이지 및 용기 내의 관찰 대상의 상을 결상시키는 대물 렌즈를 갖는 결상 광학계 중 적어도 한쪽을 이동시킴으로써, 스테이지 내의 관찰 위치를 주사하는 절차를 컴퓨터에 실행시키는 관찰 장치 제어 프로그램으로서, 대물 렌즈를 광축 방향으로 이동시켜, 관찰 위치마다 오토 포커스 제어를 행하는 절차를 추가로 컴퓨터에 실행시키는 관찰 장치 제어 프로그램에 있어서, 관찰 위치의 주사 방향으로 인접하는 용기의 경계 부분에 근거하여, 관찰 위치마다 오토 포커스 제어의 개시 타이밍을 전환하는 절차를 컴퓨터에 실행시킨다.

본 발명의 관찰 장치 및 방법과, 관찰 장치 제어 프로그램에 의하면, 관찰 대상이 수용되는 복수의 용기가 설치되는 스테이지 및 용기 내의 관찰 대상의 상을 결상시키는 대물 렌즈를 갖는 결상 광학계 중 적어도 한쪽을 이동시킴으로써, 스테이지 내의 관찰 위치를 주사하여 관찰 대상을 관찰한다. 그리고, 대물 렌즈를 광축 방향으로 이동시킴으로써, 관찰 위치마다 오토 포커스 제어를 행할 때, 관찰 위치의 주사 방향으로 인접하는 용기의 경계 부분에 근거하여, 관찰 위치마다 오토 포커스 제어의 개시 타이밍을 전환하도록 했으므로, 오토 포커스 제어를 보다 효율적으로 행하여, 촬영 시간의 단축을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 관찰 장치의 일 실시형태를 이용한 현미경 관찰 시스템에 있어서의 현미경 장치의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 2는 스테이지의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 결상 광학계의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 4는 웰 플레이트의 각 웰의 경계 부분을 설명하기 위한 도이다.
도 5는 본 발명의 관찰 장치의 일 실시형태를 이용한 현미경 관찰 시스템에 있어서의 오토 포커스 제어를 설명하기 위한 도이다.
도 6은 본 발명의 오토 포커스 제어의 개시 타이밍의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 7은 본 발명의 관찰 장치의 일 실시형태를 이용한 현미경 관찰 시스템의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 8은 배양 용기 내에 있어서의 관찰 위치의 주사 위치를 나타내는 도이다.
도 9는 본 발명의 관찰 장치의 일 실시형태를 이용한 현미경 관찰 시스템의 작용을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 10은 스테이지가 왕로 이동하고 있는 경우에 있어서의 현미경 관찰 시스템의 작용을 설명하기 위한 모식도이다.
도 11은 스테이지가 왕로 이동하고 있는 경우에 있어서의 현미경 관찰 시스템의 작용을 설명하기 위한 모식도이다.
도 12는 본 발명의 관찰 장치의 그 외의 실시형태를 이용한 현미경 관찰 시스템의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 13은 웰의 바닥면에 흠집 등이 있는 경우에 있어서, 검출부에 의하여 검출된 검출 신호에 근거하는 Z 방향의 위치를 나타내는 도이다.

이하, 본 발명의 관찰 장치 및 방법의 일 실시형태를 이용한 현미경 관찰 시스템에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 1은, 본 실시형태의 현미경 관찰 시스템에 있어서의 현미경 장치(10)의 개략 구성을 나타내는 도이다.

현미경 장치(10)은, 관찰 대상인 배양된 세포의 위상차 화상을 촬상하는 것이다. 구체적으로, 현미경 장치(10)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 백색광을 출사하는 백색 광원(11)과, 콘덴서 렌즈(12)와, 슬릿판(13)과, 결상 광학계(14)와, 결상 광학계 구동부(15)와, 촬상 소자(16)과, 검출부(18)을 구비하고 있다.

그리고, 슬릿판(13)과 결상 광학계(14) 및 검출부(18)과의 사이에, 스테이지(51)이 마련되어 있다. 스테이지(51) 상에는, 관찰 대상인 세포가 수용된 배양 용기(50)이 설치된다. 도 2는, 스테이지(51)의 일례를 나타내는 도이다. 스테이지(51)의 중앙에는, 직사각형의 개구(51a)가 형성되어 있다. 이 개구(51a)를 형성하는 부재 상에 배양 용기(50)이 설치되고, 배양 용기(50) 내의 세포의 위상차 화상이 개구(51a)를 통과하도록 구성되어 있다.

본 실시형태에 있어서는, 배양 용기(50)으로서, 세포가 수용되는 복수의 웰(1개의 웰이, 본 발명의 용기에 상당함)을 구비한 웰 플레이트를 이용한다. 또, 배양 용기(50)에 수용되는 세포로서는, iPS 세포 및 ES 세포와 같은 다능성 줄기 세포, 줄기 세포로부터 분화 유도된 신경, 피부, 심근 및 간장의 세포와, 인체로부터 취출된 피부, 망막, 심근, 혈구, 신경 및 장기의 세포 등이 있다.

스테이지(51)은, 수평 방향 구동부(17)(도 7 참조)에 의하여 서로 직교하는 X 방향 및 Y 방향으로 이동하는 것이다. X 방향 및 Y 방향은, Z 방향에 직교하는 방향이며, 수평면 내에 있어서 서로 직교하는 방향이다.

슬릿판(13)은, 백색 광원(11)로부터 출사된 백색광을 차광하는 차광판에 대하여 백색광을 투과하는 링 형상의 슬릿이 마련된 것이며, 백색광이 슬릿을 통과함으로써 링 형상의 조명광(L)이 형성된다.

도 3은, 결상 광학계(14)의 상세한 구성을 나타내는 도이다. 결상 광학계(14)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 위상차 렌즈(14a) 및 결상 렌즈(14d)를 구비하고 있다. 그리고, 위상차 렌즈(14a)는, 대물 렌즈(14b) 및 위상판(14c)를 구비하고 있다. 위상판(14c)는, 조명광(L)의 파장에 대하여 투명한 투명판에 대하여 위상링을 형성한 것이다. 또한, 상술한 슬릿판(13)의 슬릿의 크기는, 위상판(14c)의 위상링과 공액 관계에 있다.

위상링은, 입사된 광의 위상을 1/4 파장 어긋나게 하는 위상막과, 입사된 광을 감광하는 감광 필터가 링 형상으로 형성된 것이다. 위상링에 입사된 직접광은, 위상링을 통과함으로써 위상이 1/4 파장 어긋남과 함께, 그 밝기가 약해진다. 한편, 관찰 대상에 의하여 회절된 회절광은 대부분이 위상판(14c)의 투명판을 통과하고, 그 위상 및 밝기는 변화하지 않는다.

대물 렌즈(14b)를 갖는 위상차 렌즈(14a)는, 도 1에 나타내는 결상 광학계 구동부(15)에 의하여 대물 렌즈(14b)의 광축 방향으로 이동하는 것이다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 대물 렌즈(14b)와 광축 방향과 Z 방향(연직 방향)은 동일한 방향이다. 위상차 렌즈(14a)의 Z 방향으로의 이동에 의하여 오토 포커스 제어가 행해지고, 촬상 소자(16)에 의하여 촬상되는 위상차 화상의 콘트라스트가 조정된다.

또, 위상차 렌즈(14a)의 배율을 변경 가능한 구성으로 해도 된다. 구체적으로는, 다른 배율을 갖는 위상차 렌즈(14a) 또는 결상 광학계(14)를 교환 가능하게 구성하도록 해도 된다. 위상차 렌즈(14a) 또는 결상 광학계(14)의 교환은, 자동적으로 행하도록 해도 되고, 유저가 수동으로 행하도록 해도 된다.

결상 광학계 구동부(15)는, 예를 들면 압전 소자와 같은 액추에이터를 구비한 것이며, 후술하는 오토 포커스 제어부(21)로부터 출력된 제어 신호에 근거하여 구동하는 것이다. 또한, 결상 광학계 구동부(15)는, 위상차 렌즈(14a)를 통과한 위상차 화상을 그대로 통과시키는 구성으로 되어 있다. 또, 결상 광학계 구동부(15)의 구성은 압전 소자에 한정하지 않으며, 위상차 렌즈(14a)를 Z 방향으로 이동 가능한 것이면 되고, 그 외의 공지의 구성을 이용할 수 있다.

결상 렌즈(14d)는, 위상차 렌즈(14a) 및 결상 광학계 구동부(15)를 통과한 위상차 화상이 입사되고, 이것을 촬상 소자(16)에 결상하는 것이다.

촬상 소자(16)은, 결상 렌즈(14d)에 의하여 결상된 위상차 화상을 촬상하는 것이다. 촬상 소자(16)으로서는, CCD(Charge-Coupled Device) 이미지 센서나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 이미지 센서 등이 이용된다. 촬상 소자로서는, RGB(Red Green Blue)의 컬러 필터가 마련된 촬상 소자를 이용해도 되고, 모노크롬의 촬상 소자를 이용하도록 해도 된다.

검출부(18)은, 스테이지(51)에 설치된 배양 용기(50)의 Z 방향(연직 방향)의 위치를 검출하는 것이다. 검출부(18)은, 구체적으로는 제1 오토 포커스용 변위 센서(18a) 및 제2 오토 포커스용 변위 센서(18b)를 구비한 것이다. 또한, 제1 및 제2 오토 포커스용 변위 센서(18a, 18b)는, 본 발명의 변위 센서에 상당하는 것이다.

제1 오토 포커스용 변위 센서(18a) 및 제2 오토 포커스용 변위 센서(18b)는, 결상 광학계(14)(대물 렌즈(14b))를 사이에 두고, 도 1에 나타내는 X 방향으로 나란히 마련되어 있다. 본 실시형태에 있어서의 제1 오토 포커스용 변위 센서(18a) 및 제2 오토 포커스용 변위 센서(18b)는 레이저 변위계이며, 배양 용기(50)에 레이저광을 조사하고, 그 반사광을 검출함으로써, 배양 용기(50)의 바닥면의 Z 방향의 위치를 검출하는 것이다. 또한, 배양 용기(50)의 바닥면이란, 배양 용기(50)의 바닥부와 관찰 대상인 세포와의 경계면이며, 즉 관찰 대상 설치면이다.

검출부(18)에 의하여 검출된 배양 용기(50)의 Z 방향의 위치 정보는, 오토 포커스 제어부(21)에 출력되고, 오토 포커스 제어부(21)은, 입력된 위치 정보에 근거하여, 결상 광학계 구동부(15)를 제어하여, 오토 포커스 제어를 행한다.

보다 구체적으로, 본 실시형태의 현미경 장치(10)에 있어서는, 결상 광학계(14)가 스테이지(51) 상의 배양 용기(50)의 소정의 관찰 위치에 도달하기 전에, 선행하여 그 관찰 위치에 있어서의 배양 용기(50)의 Z 방향의 위치 정보를 제1 또는 제2 오토 포커스용 변위 센서(18a, 18b)에 의하여 검출하고, 결상 광학계(14)가, 상기 관찰 위치에 도달했을 때에, 제1 또는 제2 오토 포커스용 변위 센서(18a, 18b)에 의하여 검출된 위치 정보에 근거하여, 결상 광학계 구동부(15)를 제어하여, 오토 포커스 제어를 행한다.

여기에서, 본 실시형태와 같이, 배양 용기(50)으로서 복수의 웰을 구비한 웰 플레이트를 이용한 경우, 웰 플레이트에 있어서의 모든 관찰 위치에 대하여, 종래와 같이, 결상 광학계(14)가 각 관찰 위치에 도달한 시점부터 오토 포커스 제어를 행해서는, 관찰 위치의 주사 방향으로 인접하는 웰의 경계 부분의 직후의 관찰 위치, 즉 인접하는 웰 중 주사 방향 전측의 웰의 최초의 관찰 위치의 오토 포커스 제어를 행할 때, 웰마다의 바닥부의 두께의 차이로부터, 오토 포커스 제어에 긴 시간이 소요된다. 또한, 상술한 관찰 위치의 주사 방향은, 스테이지(51)의 이동 방향과는 반대의 방향이다.

도 4는, 복수의 웰(52)를 구비한 배양 용기(50)(웰 플레이트)의 일례의 단면 모식도이다. 도 4에 나타내는 "D"가 인접하는 웰의 경계 부분이며, "52a"가 웰(52)의 바닥부이다. 또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 각 웰(52)의 바닥부(52a)의 두께는, 제조상의 불균일에 의하여 다르다.

그리고, 스테이지(51)을 X 방향으로 왕복 이동시키고, 또한 Y 방향으로 이동시키면서 2차원 형상으로 주사를 행하는 경우에는, 몇번이나 웰(52)의 경계를 통과하기 때문에, 상술한 바와 같은 웰(52)의 경계 부분(D)를 넘을 때의 오토 포커스 제어의 시간의 로스가 큰 것이 된다.

따라서, 본 실시형태에 있어서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 인접하는 웰(52)의 경계 부분(D)의 직후의 관찰 위치 R2와 경계 부분(D)의 직후의 관찰 위치 R2 이외의 관찰 위치에서, 오토 포커스 제어를 개시하는 타이밍을 전환한다. 구체적으로, 본 실시형태에 있어서는, 경계 부분(D)의 직후의 관찰 위치 R2의 오토 포커스 제어를, 경계 부분(D)의 직전의 관찰 위치 R1의 오토 포커스 제어의 종료 시점부터 개시한다. 또한, 도 5에 있어서의 점선에 의하여 나타내는 직사각형의 범위가 각 관찰 위치 R을 나타내고 있다.

즉, 본 실시형태에 있어서는, 인접하는 웰(52)의 경계 부분(D)에 포함되는 관찰 위치에 대해서는, 오토 포커스 제어에 의한 촬상을 행할 필요가 없기 때문에, 이 경계 부분(D)에 포함되는 관찰 위치에 대해서는 오토 포커스 제어를 행하지 않고, 경계 부분(D)에 포함되는 관찰 위치의 주사 시간을 이용하여, 경계 부분(D)의 직후의 관찰 위치 R2의 오토 포커스 제어를 행한다. 도 6은, 웰(52)의 경계 부분(D)의 근방의 관찰 위치 R0~R3의 오토 포커스 제어의 개시 타이밍과 종료 타이밍의 일례를 나타내는 도이다. 도 6에 나타내는 f0~f3이, 각 관찰 위치 R0~R3의 포토 포커스 제어를 행하고 있는 시간이고, Tx는, 인접하는 관찰 위치 간의 주사 시간(결상 광학계(14)가 스테이지(51)에 대하여 상대적으로 이동하는 시간)이며, Td는, 관찰 위치 R2부터 관찰 위치 R3까지의 주사 시간이다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 관찰 위치 R0에 대해서는, 시각 t0으로부터 오토 포커스 제어가 개시되고, 시각 t1의 시점에서 오토 포커스 제어를 종료한다. 그리고, 관찰 위치 R0부터 관찰 위치 R1까지 주사된 후, 시각 t2로부터 관찰 위치 R1의 오토 포커스 제어가 개시되고, 시각 t3의 시점에서 오토 포커스 제어를 종료한다. 그리고, 관찰 위치 R1의 오토 포커스 제어를 종료한 시각 t3으로부터 관찰 위치 R2의 오토 포커스 제어를 개시하고, 결상 광학계(14)가 관찰 위치 R2에 도달하는 시각 t5까지의 사이의 시각 t4에 있어서, 관찰 위치 R2의 오토 포커스 제어를 종료한다. 즉, 관찰 위치 R1부터 관찰 위치 R2까지의 주사 시간 Td의 사이에, 관찰 위치 R2의 오토 포커스 제어를 종료한다.

그리고, 결상 광학계(14)가 관찰 위치 R2에 도달한 시각 t5에서는, 이미 관찰 위치 R2의 오토 포커스 제어가 종료되어 있으므로, 즉석에서 관찰 위치 R2의 위상차 화상의 촬상이 행해지고, 다음의 관찰 위치 R3을 향하여 주사된다. 그리고, 관찰 위치 R2부터 관찰 위치 R3까지 주사된 후, 시각 t6으로부터 관찰 위치 R3의 오토 포커스 제어가 개시되고, 시각 t7의 시점에서 오토 포커스 제어를 종료한다.

종래의 오토 포커스 제어의 경우, 결상 광학계(14)가, 관찰 위치 R2에 도달한 시점(도 6의 시각 t5)으로부터 관찰 위치 R2의 오토 포커스 제어가 개시되므로, 그 만큼 촬영 시간이 길어지고, 특히, 웰(52)의 바닥부의 두께가 다른 경우에는, 그 시간의 로스가 커진다.

본 실시형태에서는, 상술한 바와 같이 경계 부분(D)의 직후의 관찰 위치 R2의 오토 포커스 제어의 개시 타이밍을 빠르게 함으로써, 촬영 시간의 단축을 도모할 수 있다.

또한, 경계 부분(D)의 직후의 관찰 위치 R2 이외의 관찰 위치에 대해서는, 상술한 바와 같이, 그 각 관찰 위치에 도달한 시점부터 오토 포커스 제어를 개시한다. 또, 본 실시형태에 있어서는, 경계 부분(D)의 직후의 관찰 위치 R2의 오토 포커스 제어를, 경계 부분(D)의 직전의 관찰 위치 R1의 오토 포커스 제어의 종료 시점 t3으로부터 개시하도록 했지만, 이에 한정하지 않고, 관찰 위치 R의 오토 포커스 제어의 종료 시점 t3으로부터 결상 광학계(14)가 관찰 위치 R2에 도달하는 시각 t5의 전이면, 그 외의 시점이어도 된다. 즉, 도 6에 나타내는 Td의 사이이면 그 외의 시점이어도 된다.

또, 본 실시형태에 있어서는, 경계 부분(D)의 직후의 관찰 위치 R2 이외의 관찰 위치의 오토 포커스 제어를 위한 시간(예를 들면 도 6에 나타내는 시각 t0~시각 t2까지의 시간이며, 결상 광학계(14)가 관찰 위치 R0에 도달한 시점부터 관찰 위치 R1에 도달할 때까지의 시간)보다, 경계 부분(D)의 직후의 관찰 위치 R2의 오토 포커스 제어를 위한 시간(예를 들면 도 6에 나타내는 Td의 시간이며, 결상 광학계(14)가 관찰 위치 R1부터 관찰 위치 R2에 도달할 때까지의 시간)이 길어지도록 설정되어 있다.

또, 상술한 바와 같은 경계 부분(D)의 직후의 관찰 위치 R2의 오토 포커스 제어를 행하는 경우, 경계 부분(D)의 직전의 관찰 위치 R1과 경계 부분(D)의 직후의 관찰 위치 R2의 X-Y 평면 내에 있어서의 좌표 위치를 특정할 필요가 있다. 즉, 경계 부분(D)를 특정할 필요가 있다. 따라서, 본 실시형태에 있어서는, 상술한 제1 또는 제2 오토 포커스용 변위 센서(18a, 18b)에 의하여 인접하는 웰(52)의 경계 부분(D)를 검출한다. 구체적으로는, 경계 부분(D)에, 웰(52)의 바닥면이 존재하지 않기 때문에, 분명하게 제1 또는 제2 오토 포커스용 변위 센서(18a, 18b)에 의하여 검출되는 검출 신호가 다른 것이 된다. 따라서, 예를 들면 제1 또는 제2 오토 포커스용 변위 센서(18a, 18b)에 의하여 검출된 검출 신호가, 미리 설정된 임곗값의 범위 내인지를 판정함으로써, 경계 부분(D)를 검출할 수 있다.

다음으로, 현미경 장치(10)을 제어하는 현미경 제어 장치(20)의 구성에 대하여 설명한다. 도 7은, 본 실시형태의 현미경 관찰 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 또한, 현미경 장치(10)에 대해서는, 현미경 제어 장치(20)의 각부에 의하여 제어되는 일부의 구성의 블록도를 나타내고 있다.

현미경 제어 장치(20)은, 현미경 장치(10) 전체를 제어하는 것이며, 특히, 오토 포커스 제어부(21), 주사 제어부(22) 및 표시 제어부(23)을 구비한 것이다.

현미경 제어 장치(20)은, 중앙 처리 장치, 반도체 메모리 및 하드 디스크 등을 구비한 컴퓨터로 구성되는 것이며, 하드 디스크에 본 발명의 관찰 장치 제어 프로그램의 일 실시형태가 인스톨되어 있다. 그리고, 이 관찰 장치 제어 프로그램이 CPU(Central Processing Unit) 등의 중앙 처리 장치에 의하여 실행됨으로써, 도 7에 나타내는 오토 포커스 제어부(21), 주사 제어부(22) 및 표시 제어부(23)이 기능한다.

오토 포커스 제어부(21)은, 상술한 바와 같이 검출부(18)에 의하여 검출된 배양 용기(50)의 Z 방향의 위치 정보에 근거하여, 결상 광학계 구동부(15)를 제어하는 것이다. 그리고, 결상 광학계 구동부(15)의 구동에 의하여 결상 광학계(14)의 대물 렌즈(14b)가 광축 방향으로 이동하고, 오토 포커스 제어가 행해진다. 그리고, 본 실시형태의 오토 포커스 제어부(21)은, 상술한 바와 같이, 인접하는 웰의 경계 부분의 직후의 관찰 위치와 경계 부분의 직후의 관찰 위치 이외의 관찰 위치에서, 오토 포커스 제어를 개시하는 타이밍을 전환한다.

주사 제어부(22)는, 수평 방향 구동부(17)을 구동 제어하고, 이로써 스테이지(51)을 X 방향 및 Y 방향으로 이동시키는 것이다. 수평 방향 구동부(17)은, 압전 소자 등을 갖는 액추에이터로 구성되는 것이다.

본 실시형태에 있어서는, 상술한 바와 같이 주사 제어부(22)에 의한 제어에 의하여 스테이지(51)을 X 방향 및 Y 방향으로 이동시키고, 배양 용기(50) 내에 있어서의 관찰 위치를 2차원 형상으로 주사하여, 각 관찰 위치의 위상차 화상을 촬상한다. 도 8은, 배양 용기(50) 내에 있어서의 관찰 위치의 주사 위치를 실선(M)에 의하여 나타낸 도이다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 배양 용기(50)으로서 6개의 웰(52)를 갖는 웰 플레이트를 이용한다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 배양 용기(50)에 있어서, 관찰 위치는, 스테이지(51)의 X 방향 및 Y 방향의 이동에 의하여 주사 개시점(S)부터 주사 종료점(E)까지 실선(M)을 따라 주사된다. 즉, 관찰 위치는, X 방향의 정의 방향(도 8의 우측 방향)으로 주사된 후, Y 방향(도 8의 하측 방향)으로 주사되고, 반대인 부의 방향(도 8의 좌측 방향)으로 주사된다. 이어서, 관찰 위치는, 다시 Y 방향으로 주사되고, 다시 X 방향의 정의 방향으로 주사된다. 이와 같이, 스테이지(51)의 X 방향에 대한 왕복 이동과 Y 방향으로의 이동을 반복 행함으로써, 관찰 위치는, 배양 용기(50) 내에서 2차원 형상으로 주사된다.

다음으로, 도 7에 되돌아와, 표시 제어부(23)은, 현미경 장치(10)에 의하여 촬상된 각 관찰 위치의 위상차 화상을 결합함으로써, 1매의 합성 위상차 화상을 생성하고, 그 합성 위상차 화상을 표시 장치(30)에 표시시키는 것이다.

표시 장치(30)은, 상술한 바와 같이 표시 제어부(23)에 의하여 생성된 합성 위상차 화상을 표시하는 것이며, 예를 들면 액정 디스플레이 등을 구비한 것이다. 또, 표시 장치(30)을 터치 패널에 의하여 구성하고, 입력 장치(40)과 겸용하도록 해도 된다.

입력 장치(40)은, 마우스나 키보드 등을 구비한 것이며, 유저에 의한 다양한 설정 입력을 접수하는 것이다. 본 실시형태의 입력 장치(40)은, 예를 들면 위상차 렌즈(14a)의 배율의 변경 지시 및 스테이지의 이동 속도의 변경 지시 등의 설정 입력을 접수하는 것이다.

다음으로, 본 실시형태의 현미경 관찰 시스템의 작용에 대하여, 도 9에 나타내는 플로차트를 참조하면서 설명한다.

먼저, 관찰 대상인 세포가 수용된 배양 용기(50)이, 스테이지(51) 상에 설치된다(S10).

다음으로, 스테이지(51)이 이동하여 결상 광학계(14)의 관찰 위치가, 도 8에 나타내는 주사 개시점(S)의 위치에 설정되고, 스테이지(51)의 이동이 개시된다(S12).

여기에서, 본 실시형태에 있어서는, 상술한 바와 같이 각 관찰 위치에 대하여, 선행하여 배양 용기(50)의 Z 방향의 위치 검출이 행해지고, 그 관찰 위치까지 결상 광학계(14)가 이동한 시점에 있어서, 위상차 화상의 촬상이 행해진다. 그리고, 이 배양 용기(50)의 Z 방향의 위치 검출과 위상차 화상의 촬상은, 관찰 위치를 주사하면서 행해지고, 어느 관찰 위치의 위상차 화상의 촬상과, 그 관찰 위치보다 주사 방향에 대하여 전측의 위치에 있어서의 배양 용기(50)의 Z 방향의 위치 검출이 병행하여 행해진다.

구체적으로는, 도 10의 화살표 방향으로 스테이지(51)이 왕로 이동하고 있는 경우에, 제1 오토 포커스용 변위 센서(18a)에 의하여 배양 용기(50)의 Z 방향의 위치가 검출되고(S14), 그 검출된 위치 정보가, 오토 포커스 제어부(21)에 의하여 취득된다. 오토 포커스 제어부(21)은, 취득한 배양 용기(50)의 Z 방향의 위치 정보를, 배양 용기(50)의 관찰 위치의 X-Y 좌표와 함께 기억한다.

또한, 제1 오토 포커스용 변위 센서(18a)는, 각 관찰 위치의 배양 용기(50)의 Z 방향의 위치 검출과 병행하여, 웰의 경계 부분의 검출 처리를 행한다(S16). 그리고, 웰의 경계 부분이 검출된 경우에는, 그 X-Y 좌표를 기억한다.이어서, S14에 있어서 제1 오토 포커스용 변위 센서(18a)에 의하여 배양 용기(50)의 위치 검출이 행해진 관찰 위치를 향하여 결상 광학계(14)가 이동하고, 그 관찰 위치의 오토 포커스 제어가 행해지는데, 상술한 바와 같이 관찰 위치에 따라 오토 포커스 제어의 개시 타이밍을 전환한다.

구체적으로는, 관찰 위치가, 인접하는 웰의 경계 부분에 도달하고 있지 않는 경우에는(S18, NO), 각 관찰 위치에 도달한 시점부터 오토 포커스 제어를 개시한다(S20). 구체적으로는, 각 관찰 위치에 있어서의 배양 용기(50)의 Z 방향의 위치 정보에 근거하여, 결상 광학계(14)의 대물 렌즈(14b)의 Z 방향으로의 이동량을 산출하고, 그 이동량에 근거하여 오토 포커스 제어를 행한다.

한편, 인접하는 웰의 경계 부분의 직전의 관찰 위치에 도달한 경우에는, 그 관찰 위치의 오토 포커스 제어가 종료된 시점부터, 다음 웰의 경계 부분의 직후의 관찰 위치(다음 웰의 최초의 관찰 위치)의 오토 포커스 제어를 개시한다(S22). 즉, 경계 부분의 직후의 관찰 위치에 있어서의 배양 용기(50)의 Z 방향의 위치 정보에 근거하여, 결상 광학계(14)의 대물 렌즈(14b)의 Z 방향으로의 이동량을 산출하고, 그 이동량에 근거하여 오토 포커스 제어를 행한다.

그리고, 각 관찰 위치에 대하여 오토 포커스 제어가 종료된 후(S24), 위상차 화상의 촬상을 행한다(S26). 각 관찰 위치의 위상차 화상은, 촬상 소자(16)으로부터 표시 제어부(23)에 출력되어 기억된다.

그리고, 왕로 이동이 종료되고, 도 11에 나타내는 바와 같이 복로 이동으로 전환된 경우에는, 사용하는 변위 센서가 제1 오토 포커스용 변위 센서(18a)로부터 제2 오토 포커스용 변위 센서(18b)로 전환된다.

그리고, 이 시점에 있어서, 모든 주사가 종료되지 않은 경우에는(S28, NO), 스테이지(51)이 복로 이동하고, S14~S28의 처리가 행해진다.

스테이지(51)의 이동 방향이 전환될 때마다 사용하는 변위 센서가 전환되고, 모든 주사가 종료될 때까지 S14~S26까지의 처리가 반복하여 행해진다. 그리고, 관찰 위치가, 도 8에 나타내는 주사 종료점(E)의 위치에 도달한 시점에 있어서 모든 주사가 종료된다(S28, YES).

모든 주사가 종료된 후, 표시 제어부(23)은, 각 관찰 위치 R의 위상차 화상을 결합하여 합성 위상차 화상을 생성하고(S30), 그 생성한 합성 위상차 화상을 표시 장치(30)에 표시시킨다(S32).

상기 실시형태의 현미경 관찰 시스템에 의하면, 배양 용기(50) 내의 관찰 위치마다 오토 포커스 제어를 행할 때, 관찰 위치의 주사 방향으로 인접하는 웰(52)의 경계 부분(D)에 근거하여, 관찰 위치마다 오토 포커스 제어의 개시 타이밍을 전환하도록 했으므로, 오토 포커스 제어를 보다 효율적으로 행하여, 촬영 시간의 단축을 도모할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에 있어서는, 웰의 경계 부분을 제1 또는 제2 오토 포커스용 변위 센서(18a, 18b)에 의하여 검출하도록 했지만, 이에 한정하지 않고, 웰의 경계 부분을 미리 취득하여 기억해 두어도 된다. 구체적으로는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 웰의 경계 부분의 위치 정보를 기억하는 기억부(24)를 마련하고, 오토 포커스 제어부(21)이, 기억부(24)에 기억된 경계 부분의 위치 정보에 근거하여, 오토 포커스 제어의 개시 타이밍을 전환하도록 해도 된다.

또, 이와 같이 웰의 경계 부분의 위치 정보를 기억하는 경우에는, 배양 용기(50)마다 식별 정보를 부여하고, 그 식별 정보와 웰의 경계 부분의 위치 정보를 대응지은 테이블을 미리 설정해 두어도 된다. 이와 같은 테이블을 마련함으로써, 예를 들면 웰의 수가 다른 배양 용기(50)이 설치된 경우에서도, 상술한 바와 같은 오토 포커스 제어의 개시 타이밍의 전환을 적절히 행할 수 있다. 또한, 배양 용기(50)의 식별 정보에 대해서는, 유저가 입력 장치(40)을 이용하여 설정 입력하도록 해도 되고, 배양 용기(50)에 대하여, 식별 정보가 기억된 바코드 또는 RFID(Radio frequency identification) 태그를 마련하고, 이들로부터 식별 정보를 읽어내도록 해도 된다.

또, 상기 실시형태의 현미경 관찰 시스템에 있어서는, 제1 및 제2 오토 포커스용 변위 센서(18a, 18b)를 이용하여 웰의 경계 부분을 검출하도록 했지만, 이에 한정하지 않고, 제1 및 제2 오토 포커스용 변위 센서(18a, 18b) 외에 웰 경계 검출용의 센서를 마련하도록 해도 된다.

또, 상기 실시형태의 현미경 관찰 시스템에 있어서는, 배양 용기(50)으로서 복수의 웰(52)를 갖는 웰 플레이트를 이용하도록 했지만, 본 발명의 용기로서 샬레를 이용하여, 복수의 샬레를 스테이지(51) 상에 설치하도록 해도 된다. 상기 실시형태에 있어서는, 관찰 위치의 주사 방향으로 인접하는 웰(52)의 경계 부분에 근거하여, 관찰 위치마다 오토 포커스 제어의 개시 타이밍을 전환하도록 했지만, 복수의 샬레를 스테이지(51) 상에 설치하는 경우에는, 관찰 위치의 주사 방향으로 인접하는 샬레의 경계 부분에 근거하여, 관찰 위치마다 오토 포커스 제어의 개시 타이밍을 전환하도록 하면 된다.

구체적으로는, 상술한 웰(52)를 샬레로 치환하면 되고, 샬레의 경계 부분의 직후의 관찰 위치의 오토 포커스 제어를, 예를 들면 경계 부분의 직전의 관찰 위치의 오토 포커스 제어의 종료 시점부터 개시하도록 하면 된다. 그리고, 경계 부분의 직후 이외의 관찰 위치에 대해서는, 그 관찰 위치에 결상 광학계(14)가 도달한 시점부터 오토 포커스 제어를 개시하도록 하면 된다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 배양 용기(50)의 바닥면의 Z 방향의 위치를 검출하도록 했지만, 예를 들면 배양 용기(50)의 바닥면에 흠집 또는 오염물의 부착 등이 있어, 검출부(18)에 의하여 검출되는 검출 신호에 이상이 있는 경우에는, 적절한 오토 포커스 제어를 행할 수 없다. 도 13은, 배양 용기(50)의 바닥면에 흠집 또는 오염물의 부착 등이 있는 경우에 있어서, 검출부(18)에 의하여 검출된 검출 신호에 근거하는 Z 방향의 위치를 나타내는 도이다. 도 13에 나타내는 S1의 범위는, 각 웰(52)의 바닥면의 범위이며, S3의 범위는, 웰(52)의 경계 부분(D)의 범위이다. 그리고, 도 13에 나타내는 S2의 범위가, 배양 용기(50)의 바닥면에 있어서의 흠집 또는 오염물의 부착의 범위이다. 이 경우, S2에 나타내는 범위에 있어서의 검출 신호값이나 그 분포 형상은, 웰(52)의 바닥면(S1) 및 경계 부분(D)(S3)을 나타내는 임곗값 범위나 분포 형상에 합치하지 않기 때문에, 관계되는 검출 신호에 이상이 있다고 판단된다.

따라서, 오토 포커스 제어부(21)이, 검출부(18)에 의하여 검출된 검출 신호에 이상이 있는 경우에는, 그 이상 검출 신호가 검출된 관찰 위치에 대해서는, 그 관찰 위치의 주사 방향에 대하여 전후의 관찰 위치의 검출부(18)의 검출 신호에 근거하는 오토 포커스 제어를 행하도록 해도 된다. 도 13에 나타내는 검출 신호의 경우에는, S2의 범위에 대해서는 검출부(18)에 의하여 검출된 검출 신호를 이용하지 않고, S2의 범위의 직전 및/또는 직후의 관찰 위치의 검출 신호를 이용하여 오토 포커스 제어를 행한다.

구체적으로는, 예를 들면 S2의 범위의 직전의 관찰 위치의 검출 신호와 직후의 관찰 위치의 검출 신호의 평균값을 이용하여, S2의 범위의 관찰 위치의 오토 포커스 제어를 행하도록 하면 된다. 또, 평균값에 한정하지 않고, S2의 범위의 직전의 관찰 위치의 검출 신호 또는 직후의 관찰 위치의 검출 신호를 이용하도록 해도 되며, S2의 범위의 직전의 관찰 위치의 검출 신호와 직후의 관찰 위치의 검출 신호를 이용하여 선형 보간을 행하여, S2의 범위의 관찰 위치의 검출 신호를 취득하도록 해도 된다. 또, S2의 범위의 직전 및 직후의 관찰 위치뿐만 아니라, S2의 범위의 이전의 2 이상의 관찰 위치의 검출 신호와, S2의 범위의 이후의 2 이상의 관찰 위치의 검출 신호를 이용하여 선형 보간을 행함으로써, S2의 범위의 검출 신호를 취득하도록 해도 된다.

또한, 상기 실시형태에 있어서는, 스테이지(51)을 이동시킴으로써, 배양 용기(50) 내의 관찰 위치를 주사하도록 했지만, 이에 한정하지 않고, 결상 광학계(14), 검출부(18) 및 촬상 소자(16)으로 이루어지는 촬영계를 이동시키도록 해도 된다. 또, 스테이지(51)과 촬영계와의 양쪽 모두를 이동시키도록 해도 된다.

또, 상기 실시형태는, 본 발명을 위상차 현미경에 적용한 것이지만, 본 발명은, 위상차 현미경에 한정하지 않고, 미분 간섭 현미경 및 명시야 현미경 등의 그 외의 현미경에 적용하도록 해도 된다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 결상 광학계(14)에 의하여 결상된 위상차 화상을 촬상 소자(16)에 의하여 촬상하도록 했지만, 촬상 소자를 마련하지 않고, 결상 광학계(14)에 의하여 결상된 관찰 대상의 위상차상을 유저가 직접 관찰할 수 있도록 관찰 광학계 등을 마련하도록 해도 된다.

10 현미경 장치
11 백색 광원
12 콘덴서 렌즈
13 슬릿판
14 결상 광학계
14a 위상차 렌즈
14b 대물 렌즈
14c 위상판
14d 결상 렌즈
15 결상 광학계 구동부
16 촬상 소자
17 수평 방향 구동부
18 검출부
18a 제1 오토 포커스용 변위 센서
18b 제2 오토 포커스용 변위 센서
20 현미경 제어 장치
21 오토 포커스 제어부
22 주사 제어부
23 표시 제어부
24 기억부
30 표시 장치
40 입력 장치
50 배양 용기
51 스테이지
51a 개구
52 웰
52a 바닥부
D 경계 부분
E 주사 종료점
L 조명광
M 주사 위치를 나타내는 실선
R 관찰 위치
R1 관찰 위치
R2 관찰 위치
S 주사 개시점

Claims (12)

1. 관찰 대상이 수용되는 복수의 용기가 설치되는 스테이지와,
   상기 용기 내의 상기 관찰 대상의 상을 결상시키는 대물 렌즈를 갖는 결상 광학계와,
   상기 스테이지 및 상기 결상 광학계 중 적어도 한쪽을 수평면 내에 있어서 이동시키는 수평 방향 구동부와,
   상기 수평 방향 구동부를 제어하여, 상기 스테이지 및 상기 결상 광학계 중 적어도 한쪽을 이동시킴으로써, 상기 스테이지 내의 관찰 위치를 주사하는 주사 제어부와,
   상기 대물 렌즈를 광축 방향으로 이동시키는 결상 광학계 구동부와,
   상기 결상 광학계 구동부를 제어하여, 상기 관찰 위치마다 오토 포커스 제어를 행하는 오토 포커스 제어부를 구비하고,
   상기 오토 포커스 제어부가, 상기 관찰 위치의 주사 방향으로 인접하는 상기 용기의 경계 부분에 근거하여, 상기 관찰 위치마다 오토 포커스 제어의 개시 타이밍을 전환하는 관찰 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 오토 포커스 제어부가, 상기 경계 부분의 직후의 관찰 위치의 오토 포커스 제어를, 상기 경계 부분의 직전의 관찰 위치의 오토 포커스 제어의 종료 시점부터 상기 경계 부분의 직후의 관찰 위치에 상기 결상 광학계가 도달하기 전까지의 사이에 개시하는, 관찰 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 오토 포커스 제어부가, 상기 경계 부분의 직후 이외의 관찰 위치에 대해서는, 상기 관찰 위치에 상기 결상 광학계가 도달한 시점부터 오토 포커스 제어를 개시하는, 관찰 장치.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 경계 부분의 직후의 관찰 위치의 오토 포커스 제어를 위한 시간이, 상기 경계 부분의 직후 이외의 관찰 위치의 오토 포커스 제어를 위한 시간보다 긴, 관찰 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 결상 광학계가 관찰 위치에 도달하기 전에, 선행하여 상기 관찰 위치에 있어서의 상기 스테이지 상에 설치된 상기 용기의 연직 방향의 위치를 검출하는 검출부를 구비하고,
   상기 오토 포커스 제어부가, 상기 검출부의 검출 신호에 근거하여, 상기 각 관찰 위치의 오토 포커스 제어를 행하는, 관찰 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 검출부가, 상기 대물 렌즈를 사이에 두고 상기 주사 방향에 대하여 나란히 마련된 적어도 2개의 변위 센서를 갖고, 상기 주사 방향의 방향의 변경에 따라, 사용하는 상기 변위 센서를 전환하는, 관찰 장치.
7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
   상기 검출부가 상기 용기의 경계 부분을 검출하는, 관찰 장치.
8. 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 오토 포커스 제어부가, 상기 검출부에 의하여 검출된 검출 신호에 이상이 있는 경우에, 상기 이상 검출 신호가 검출된 관찰 위치에 대해서는, 상기 관찰 위치의 상기 주사 방향에 대하여 전후의 관찰 위치의 상기 검출부의 검출 신호에 근거하는 오토 포커스 제어를 행하는, 관찰 장치.
9. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 용기의 경계 부분의 위치 정보를 기억하는 기억부를 구비하고,
   상기 오토 포커스 제어부가, 상기 기억부에 기억된 경계 부분의 위치 정보에 근거하여, 상기 오토 포커스 제어의 개시 타이밍을 전환하는, 관찰 장치.
10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기가 웰 플레이트의 각 웰인, 관찰 장치.
11. 관찰 대상이 수용되는 복수의 용기가 설치되는 스테이지 및 상기 용기 내의 상기 관찰 대상의 상을 결상시키는 대물 렌즈를 갖는 결상 광학계 중 적어도 한쪽을 이동시킴으로써, 상기 스테이지 내의 관찰 위치를 주사하여 상기 관찰 대상을 관찰하는 관찰 방법에 있어서,
    상기 대물 렌즈를 광축 방향으로 이동시켜, 상기 관찰 위치마다 오토 포커스 제어를 행할 때,
    상기 관찰 위치의 주사 방향으로 인접하는 상기 용기의 경계 부분에 근거하여, 상기 관찰 위치마다 오토 포커스 제어의 개시 타이밍을 전환하는 관찰 방법.
12. 관찰 대상이 수용되는 복수의 용기가 설치되는 스테이지 및 상기 용기 내의 상기 관찰 대상의 상을 결상시키는 대물 렌즈를 갖는 결상 광학계 중 적어도 한쪽을 이동시킴으로써, 상기 스테이지 내의 관찰 위치를 주사하는 절차를 컴퓨터에 실행시키는 관찰 장치 제어 프로그램으로서,
    상기 대물 렌즈를 광축 방향으로 이동시켜, 상기 관찰 위치마다 오토 포커스 제어를 행하는 절차를 추가로 상기 컴퓨터에 실행시키는 관찰 장치 제어 프로그램에 있어서,
    상기 관찰 위치의 주사 방향으로 인접하는 상기 용기의 경계 부분에 근거하여, 상기 관찰 위치마다 오토 포커스 제어의 개시 타이밍을 전환하는 절차를 상기 컴퓨터에 실행시키는 관찰 장치 제어 프로그램.

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