KR20190090871A - 현미경 장치 및 관찰 방법과, 현미경 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 현미경 장치 및 관찰 방법과, 현미경 장치 제어 프로그램을 제공한다. 스테이지(51)가 초기 세트 위치(P1)로부터 주사 계측 위치(P2)까지 이동하는 동안에, 배양 용기(50)의 포커스 정보를 제1 변위 센서(18a) 및 제2 변위 센서(18b)에 의하여 검출하고, 오토 포커스 제어부는, 스테이지(51)가 주사 계측 위치(P2)로 이동했을 때, 포커스 정보에 근거하여, 관찰 위치마다의 오토 포커스 제어를 행한다.

Description

현미경 장치 및 관찰 방법과, 현미경 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 결상하는 현미경 장치 및 관찰 방법과, 현미경 장치 제어 프로그램에 관한 것이다.

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

ES 세포 및 iPS 세포 등의 다능성 간세포는, 다양한 조직의 세포에 분화하는 능력을 구비하고, 재생 의료, 약의 개발, 및 병의 해명 등에 있어서 응용이 가능한 것으로서 주목받고 있다.

한편, 상술한 바와 같이 세포를 현미경으로 촬상할 때, 고배율의 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 위치마다의 화상을 촬상한 후, 그 관찰 위치마다의 화상을 결합한다.

그리고, 이와 같은 타일링 촬영을 행하는 경우에는, 배양 용기 내의 각 관찰 위치에 있어서 오토 포커스 제어를 행함으로써, 흐릿함이 적은 고화질의 화상을 취득하는 것이 제안되고 있다(특허문헌 1~특허문헌 4를 참조).

특허문헌 1: 일본 특허공개공보 2010-191298호 특허문헌 2: 일본 특허공개공보 2006-003653호 특허문헌 3: 일본 특허공개공보 2009-198525호 특허문헌 4: 일본 특허공개공보 2008-046327호

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. 또, 배양 용기의 스테이지 상에의 설치의 방법에 따라서는, 스테이지에 대하여 배양 용기의 바닥면이 기울어진 상태로 설치되어 설치 오차가 발생하고, 이로써 각 웰의 바닥면의 높이가 크게 다른 경우가 있다.

한편, 현미경 장치에 있어서의 오토 포커스 제어는, 압전 소자 등을 이용하여 대물 렌즈를 이동시킴으로써 행해지지만, 대물 렌즈의 구동 범위에는 한계가 있다.

따라서, 웰의 바닥면(관찰 대상 설치면)의 위치를 검출하여 오토 포커스 제어를 행하는 경우, 인접하는 웰 간에 바닥부의 두께가 크게 다른 경우 또는 상술한 설치 오차가 큰 경우에는, 각 웰의 바닥면의 위치가 크게 다르기 때문에, 대물 렌즈의 구동 범위에 들어가지 않아 적절한 오토 포커스 제어를 할 수 없거나, 포커싱하기까지 긴 시간을 필요로 하거나 하는 문제가 있다.

이 문제에 대하여, 배양 용기의 바닥부의 두께 편차 및 배양 용기의 설치 오차를 사전 계측하고, 그 계측 결과에 근거하여 오토 포커스 제어를 행하는 것을 생각할 수 있지만, 이와 같은 사전 계측을 촬영 동작(배양 용기를 스테이지 상에 설치한 후에 주사 계측이 종료할 때까지의 동작)과 따로 행하도록 하면, 그 사전 계측의 시간만큼 촬영 시간이 길어진다.

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

본 발명의 일 양태에 의한 현미경 장치는, 관찰 대상이 수용되는 용기가 설치되는 스테이지와, 용기 내의 관찰 대상의 상을 결상시키는 대물 렌즈를 갖는 결상 광학계와, 스테이지 상에의 용기의 설치를 받아들이는 초기 세트 위치와, 결상 광학계에 의하여 용기 내의 각 관찰 위치가 주사되는 주사 계측 위치와의 사이에서 스테이지를 이동시키는 스테이지 구동부와, 주사 계측 위치에 있어서, 스테이지 및 결상 광학계 중 적어도 한쪽을 이동시킴으로써, 결상 광학계로 용기 내의 각 관찰 위치를 주사하는 주사 제어부와, 관찰 위치마다의 오토 포커스 제어를 행하는 오토 포커스 제어부와, 스테이지가 초기 세트 위치로부터 주사 계측 위치까지 이동하는 동안에, 용기의 포커스 정보를 검출하는 포커스 정보 검출부를 구비하고, 오토 포커스 제어부는, 스테이지가 주사 계측 위치로 이동했을 때, 포커스 정보에 근거하여, 관찰 위치마다의 오토 포커스 제어를 행한다.

또, 상기 본 발명의 일 양태에 의한 현미경 장치에 있어서, 포커스 정보 검출부는, 포커스 정보로서 용기의 바닥면의 위치를 검출할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 일 양태에 의한 현미경 장치에 있어서, 포커스 정보 검출부는, 용기의 바닥면의 적어도 3개소를 검출할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 일 양태에 의한 현미경 장치에 있어서는, 스테이지 상에 설치되는 용기의 종류 정보를 취득하는 용기 정보 취득부를 구비할 수 있고, 스테이지 구동부는, 용기의 종류 정보에 근거하여, 초기 세트 위치로부터 주사 계측 위치까지의 스테이지의 이동 경로를 변경할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 일 양태에 의한 현미경 장치에 있어서는, 용기로서, 복수의 웰을 갖는 웰 플레이트를 이용할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 일 양태에 의한 현미경 장치에 있어서는, 결상 광학계를 사이에 두고 주사의 방향으로 나란히 마련된 적어도 2개의 변위 센서를 구비할 수 있으며, 오토 포커스 제어부는, 결상 광학계가 용기 내의 하나의 관찰 위치에 도달하기 전에, 선행하여 변위 센서에 의하여 검출된 하나의 관찰 위치에 있어서의 용기의 연직 방향의 위치와, 포커스 정보에 근거하여, 오토 포커스 제어를 행할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 일 양태에 의한 현미경 장치에 있어서, 상기 변위 센서는, 포커스 정보 검출부로서 겸용할 수 있고, 스테이지 구동부는, 스테이지가 초기 세트 위치로부터 주사 계측 위치까지 이동하는 동안에 있어서, 변위 센서 상을 스테이지가 통과하도록 이동시킬 수 있다.

또, 상기 본 발명의 일 양태에 의한 현미경 장치에 있어서, 포커스 정보 검출부는, 상기 변위 센서와는 다른 포커스 정보 검출용 변위 센서를 가질 수 있다.

또, 상기 본 발명의 일 양태에 의한 현미경 장치에 있어서, 초기 세트 위치로부터 주사 계측 위치까지의 스테이지의 이동 경로는, 복수 방향의 이동 경로를 가질 수 있다.

본 발명의 일 양태에 의한 관찰 방법은, 관찰 대상이 수용되는 용기가 설치된 스테이지를, 용기의 설치를 받아들이는 초기 세트 위치로부터 상기 초기 세트 위치와는 다른 주사 계측 위치까지 이동시키고, 주사 계측 위치에 있어서, 용기 내의 관찰 대상의 상을 결상시키는 대물 렌즈를 갖는 결상 광학계 및 스테이지 중 적어도 한쪽을 이동시킴으로써, 용기 내의 각 관찰 위치를 주사하여 관찰 대상을 관찰하는 관찰 방법에 있어서, 스테이지가 초기 세트 위치로부터 주사 계측 위치까지 이동하는 동안에, 용기의 포커스 정보를 검출하며, 스테이지가 주사 계측 위치로 이동했을 때, 포커스 정보에 근거하여, 용기 내의 관찰 위치마다의 오토 포커스 제어를 행한다.

본 발명의 일 양태에 의한 현미경 장치 제어 프로그램은, 관찰 대상이 수용되는 용기가 설치된 스테이지를, 용기의 설치를 받아들이는 초기 세트 위치로부터 주사 계측 위치까지 이동시키는 절차와, 주사 계측 위치에 있어서, 용기 내의 관찰 대상의 상을 결상시키는 대물 렌즈를 갖는 결상 광학계 및 스테이지 중 적어도 한쪽을 이동시킴으로써, 용기 내의 각 관찰 위치를 주사시키는 절차를 컴퓨터에 실행시키는 현미경 장치 제어 프로그램으로서, 스테이지가 초기 세트 위치로부터 주사 계측 위치까지 이동하는 동안에, 용기 내의 포커스 정보를 검출하는 절차와, 스테이지가 주사 계측 위치로 이동했을 때, 포커스 정보에 근거하여, 용기 내의 관찰 위치마다의 오토 포커스 제어를 행하는 절차를 컴퓨터에 실행시킨다.

본 발명의 현미경 장치 및 관찰 방법과, 현미경 제어 프로그램에 의하면, 스테이지가 초기 세트 위치로부터 주사 계측 위치까지 이동하는 동안에, 용기의 포커스 정보를 검출하며, 스테이지가 주사 계측 위치로 이동했을 때, 포커스 정보에 근거하여, 용기 내의 관찰 위치마다의 오토 포커스 제어를 행하도록 했으므로, 배양 용기의 바닥부의 두께에 큰 편차가 있거나, 배양 용기의 설치 오차가 있었다고 해도, 오토 포커스 제어를 보다 효율적으로 행할 수 있고, 또한 촬영 동작 중에 사전 계측 등을 행하지 않기 때문에, 촬영 시간의 단축을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 현미경 장치의 일 실시형태를 상방에서 본 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 현미경 장치의 일 실시형태의 구체적인 구성을 나타내는 도이다.
도 3은 스테이지의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 결상 광학계의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 5는 배양 용기가 6개의 웰을 갖는 웰 플레이트인 경우의 스테이지의 이동 경로를 나타내는 도이다.
도 6은 도 5에 나타내는 이동 경로를 따라 스테이지가 이동했을 때에 있어서의 배양 용기의 바닥면의 검출 장소를 나타내는 도이다.
도 7은 본 발명의 현미경 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 현미경 장치의 일 실시형태를 이용한 현미경 관찰 시스템의 작용을 설명하기 위한 플로 차트이다.
도 10은 스테이지가 왕로 이동하고 있는 경우에 있어서 사용하는 변위 센서를 설명하기 위한 도이다.
도 11은 스테이지가 귀로 이동하고 있는 경우에 있어서 사용하는 변위 센서를 설명하기 위한 도이다.
도 12는 본 발명의 현미경 장치의 그 외의 실시형태를 이용한 현미경 관찰 시스템의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 13은 배양 용기가 24웰의 웰 플레이트인 경우의 스테이지의 이동 경로를 나타내는 도이다.
도 14는 초기 설정용 변위 센서를 마련한 현미경 장치의 일례를 나타내는 도이다.

이하, 본 발명의 현미경 장치의 일 실시형태를 이용한 현미경 관찰 시스템에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 1은, 본 실시형태의 현미경 관찰 시스템에 있어서의 현미경 장치(10)를 상방에서 본 도이다.

현미경 장치(10)는, 관찰 대상이 수용된 배양 용기(50)(본 발명의 용기에 상당함)가 설치된 스테이지(51)를, 결상 광학계(14)에 대하여 X 방향 및 Y 방향으로 이동시킴으로써, 배양 용기(50) 내의 각 관찰 위치를 주사하고, 각 관찰 위치의 상을 결상 광학계(14)에 의하여 결상한다. 여기에서, X 방향 및 Y 방향은, 각각, 결상 광학계(14)의 광축 방향에 직교한다. 또, X 방향 및 Y 방향은, 서로 직교한다.

그리고, 본 실시형태의 현미경 장치(10)에 있어서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 초기 세트 위치(P1)와, 주사 계측 위치(P2)가 미리 설정되어 있고, 스테이지(51)는, 먼저, 초기 세트 위치(P1)에 배치된 후, 주사 계측 위치(P2)까지 이동한다.

초기 세트 위치(P1)는, 스테이지(51) 상에 대한 배양 용기(50)의 설치를 받아들이는 부분이다. 즉, 스테이지(51)는, 먼저 초기 세트 위치(P1)에 배치되고, 유저는, 초기 세트 위치(P1)에 배치된 스테이지(51) 상에 배양 용기(50)를 설치한다. 초기 세트 위치(P1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 주사 계측 위치(P2)와는 다른 위치에 마련되어 있다. 본 실시형태의 현미경 장치(10)에 있어서는, 주사 계측 위치(P2)에 히트 유리(G)가 설치되어 있기 때문에, 주사 계측 위치(P2)에 배치된 스테이지(51) 상에, 배양 용기(50)를 직접 설치할 수 없다.

따라서, 주사 계측 위치(P2)와는 다른 장소에 마련된 초기 세트 위치(P1)까지 스테이지(51)를 일단 퇴피시켜, 스테이지(51) 상에 배양 용기(50)를 설치 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 히트 유리(G)는, 스테이지(51)의 상방에 마련되고, 소정의 온도로 따뜻해져 있다. 이 히트 유리(G)를 이용하여 인큐베이터 등으로부터 취출된 배양 용기(50)를 따뜻하게 함으로써, 배양 용기(50)가 결로 등에 의하여 흐려지는 것을 방지할 수 있다.

주사 계측 위치(P2)에 있어서는, 상술한 바와 같이 스테이지(51)가, 결상 광학계(14)에 대하여 X 방향 및 Y 방향으로 이동하고, 이로써 배양 용기(50) 내의 각 관찰 위치가 결상 광학계(14)에 의하여 주사된다.

도 2는, 현미경 장치(10)의 구체적인 구성을 나타내는 도이다. 본 실시형태의 현미경 장치(10)는, 관찰 대상인 배양된 세포의 위상차 화상을 촬상한다. 현미경 장치(10)는, 구체적으로는, 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, 검출부(18)와, 촬상 소자(19)를 구비하고 있다. 백색 광원(11), 콘덴서 렌즈(12), 슬릿판(13) 및 촬상 소자(19)는, 도 1의 Z 방향으로 뻗는 결상 광학계(14)의 광축 상에 배치된다. 또한, 도 2에 있어서는, 상술한 히트 유리(G)를 도시 생략하고 있다.

도 3은, 스테이지(51)의 일례를 나타내는 도이다. 스테이지(51)의 중앙에는, 직사각형의 개구(51a)가 형성되어 있다. 이 개구(51a)를 형성하는 프레임 부재 상에 배양 용기(50)가 설치되고, 배양 용기(50) 내의 세포의 위상차상이 개구(51a)를 통과하도록 구성되어 있다.

본 실시형태에 있어서는, 배양 용기(50)로서, 세포가 수용되는 복수의 웰을 구비한 웰 플레이트를 이용한다. 단, 웰 플레이트에 한정되지 않고, 그 외 샬레 또는 디시(dish) 등을 이용해도 된다. 또, 배양 용기(50)에 수용되는 세포로서는, iPS 세포 및 ES 세포와 같은 다능성 간세포, 간세포로부터 분화 유도된 신경, 피부, 심근 및 간장의 세포와, 인체로부터 취출된 피부, 망막, 심근, 혈구, 신경 및 장기의 세포 등이 있다.

슬릿판(13)에는, 백색 광원(11)으로부터 출사된 백색광을 차광하는 차광판에 대하여 백색광을 투과하는 링 형상의 슬릿이 마련된다. 백색광이 슬릿을 통과함으로써 링상의 조명광(L)이 형성된다.

도 4는, 결상 광학계(14)의 상세한 구성을 나타내는 도이다. 결상 광학계(14)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 위상차 렌즈(14a) 및 결상 렌즈(14d)를 구비하고 있다. 그리고, 위상차 렌즈(14a)는, 대물 렌즈(14b) 및 위상판(14c)을 구비하고 있다. 위상판(14c)은, 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 위상이 1/4 파장 어긋난 위상막과, 입사된 광을 감광하는 감광 필터가 링상으로 형성된다. 위상링에 입사된 직접광은, 위상링을 통과함으로써 위상이 1/4 파장 어긋나고, 또한 그 밝기가 약해진다. 한편, 관찰 대상에 의하여 회절된 회절광은 대부분이 위상판(14c)의 투명판을 통과하여, 그 위상 및 밝기는 변화하지 않는다.

대물 렌즈(14b)를 갖는 위상차 렌즈(14a)는, 도 2에 나타내는 결상 광학계 구동부(15)에 의하여 대물 렌즈(14b)의 광축 방향으로 이동한다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 대물 렌즈(14b)와 광축 방향과 Z 방향(연직 방향)과는 동일한 방향이다. 위상차 렌즈(14a)의 Z 방향으로의 이동에 의하여 오토 포커스 제어가 행해지고, 촬상 소자(19)에 의하여 촬상되는 위상차 화상의 콘트라스트가 조정된다. 또, 본 실시형태에 있어서는, 대물 렌즈(14b)를 광축 방향으로 이동시킴으로써 오토 포커스 제어를 행하도록 했지만, 이에 한정되지 않고, 스테이지(51)를 Z 방향으로 이동시킴으로써, 오토 포커스 제어를 행하도록 해도 된다.

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 구비하고, 후술하는 오토 포커스 제어부(22)로부터 출력된 제어 신호에 근거하여 구동한다. 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 한정되지 않고, 위상차 렌즈(14a)를 Z 방향으로 이동 가능하면 되며, 그 외의 공지인 구성을 이용할 수 있다.

결상 렌즈(14d)는, 위상차 렌즈(14a) 및 결상 광학계 구동부(15)를 통과한 위상차 화상이 입사되고, 입사된 위상차 화상을 촬상 소자(19)에 결상한다.

촬상 소자(19)는, 결상 렌즈(14d)에 의하여 결상된 위상차 화상을 촬상한다. 촬상 소자(19)로서는, 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)는, 스테이지(51)에 설치된 배양 용기(50)의 바닥면의 Z 방향(연직 방향)의 위치를 검출한다. 검출부(18)는, 구체적으로는, 제1 변위 센서(18a) 및 제2 변위 센서(18b)를 구비한다.

제1 변위 센서(18a) 및 제2 변위 센서(18b)는, 결상 광학계(14)(대물 렌즈(14b))를 사이에 두고, X 방향(주사 방향)으로 나란히 마련되어 있다. 본 실시형태에 있어서의 제1 변위 센서(18a) 및 제2 변위 센서(18b)는 레이저 변위계이며, 배양 용기(50)에 레이저광을 조사하고, 그 반사광을 검출함으로써, 배양 용기(50)의 바닥면의 Z 방향의 위치를 검출한다. 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, 후술하는 오토 포커스 제어부(22)에 출력되고, 오토 포커스 제어부(22)는, 입력된 위치 정보에 근거하여, 결상 광학계 구동부(15)를 제어하여, 오토 포커스 제어를 행한다.

보다 구체적으로는, 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 변위 센서(18a) 또는 제2 변위 센서(18b)에 의하여 검출한다. 그리고, 결상 광학계(14)가, 상기 관찰 위치에 도달했을 때에, 제1 변위 센서(18a) 또는 제2 변위 센서(18b)에 의하여 검출된 위치 정보에 근거하여, 결상 광학계 구동부(15)를 제어하여, 오토 포커스 제어를 행한다.

여기에서, 상술한 바와 같이 배양 용기(50)의 Z 방향의 위치 정보에 근거하여, 결상 광학계 구동부(15)를 제어하여 오토 포커스 제어를 행할 때, 압전 소자 등으로 이루어지는 결상 광학계 구동부(15)의 구동 범위에는 한계가 있다. 한편, 웰 플레이트 등의 플라스틱제의 배양 용기(50)는, 그 바닥부의 두께의 제조상의 편차에 의하여 각 웰의 바닥면의 위치에 편차가 발생하여, 결상 광학계 구동부(15)의 구동 범위 내에서는, 적절한 오토 포커스 제어를 할 수 없는 경우가 있다. 또, 배양 용기(50)의 스테이지(51) 상에 대한 설치의 방법에 따라서는, 스테이지(51)에 대하여 배양 용기(50)의 바닥면이 기울어진 상태로 설치되어 설치 오차가 발생하여, 결상 광학계 구동부(15)의 구동 범위 내에서는, 적절한 오토 포커스 제어를 할 수 없는 경우가 있다.

따라서, 본 실시형태에 있어서는, 상술한 바와 같은 배양 용기(50)의 바닥부의 두께 편차 및 배양 용기(50)의 설치 오차를 사전 계측하고, 그 계측 결과에 근거하여, 결상 광학계 구동부(15) 자체를 Z 방향으로 이동시킴으로써 오토 포커스 제어의 초기 설정을 행하여, 결상 광학계 구동부(15)의 구동 범위 내에 있어서 적절히 오토 포커스 제어 가능하도록 한다.

구체적으로는, 본 실시형태의 현미경 장치(10)에 있어서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 결상 광학계(14) 및 결상 광학계 구동부(15)와 검출부(18)가, 유지부(16)에 설치되어 유지되어 있다. 그리고, 유지부(16)에는 초기 조정 기구(17)가 마련되어 있고, 초기 조정 기구(17)에 의하여 유지부(16)가 Z 방향으로 이동한다. 초기 조정 기구(17)는, 예를 들면 펄스 모터 등을 구비한다. 본 실시형태에 있어서는, 상술한 계측 결과에 근거하여, 초기 조정 기구(17)를 제어함으로써 오토 포커스 제어의 초기 설정을 행한다.

단, 상술한 바와 같이 배양 용기(50)의 바닥부의 두께의 편차 등의 계측을, 촬영 동작(배양 용기(50)를 스테이지(51) 상에 설치한 후에 주사 계측이 종료할 때까지의 동작)과 따로 행하도록 하면, 그 계측 시간만 불필요하게 길어진다.

따라서, 본 실시형태에 있어서는, 배양 용기(50)의 바닥부의 두께 편차 및 배양 용기(50)의 설치 오차의 계측을 촬영 동작 동안에 행한다. 구체적으로는, 스테이지(51)가 초기 세트 위치(P1)로부터 주사 계측 위치(P2)까지 이동하는 동안에, 배양 용기(50)의 바닥부의 두께 편차 및 배양 용기(50)의 설치 오차의 계측을 행한다. 도 5는, 배양 용기(50)가, 6개의 웰을 갖는 웰 플레이트인 경우의 스테이지(51)의 이동 경로를 나타낸다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 초기 세트 위치(P1)로부터 주사 계측 위치(P2)까지의 스테이지(51)의 이동 경로는, 복수 방향의 이동 경로를 갖는다.

그리고, 스테이지(51)는, 초기 세트 위치(P1)로부터 주사 계측 위치(P2)까지 이동하는 동안에, 제1 변위 센서(18a)와 제2 변위 센서(18b)의 상방을 통과하도록 이동한다. 이로써 스테이지(51) 상에 설치된 배양 용기(50)의 바닥면이, 제1 변위 센서(18a) 및 제2 변위 센서(18b)에 의하여 검출된다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 검출부(18)가, 본 발명의 포커스 정보 검출부에 상당한다. 본 실시형태에 있어서, 포커스 정보란, 배양 용기(50)의 바닥면의 Z 방향의 위치 정보이다.

구체적으로는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 배양 용기(50)가, 도 5에 나타내는 PP1의 위치까지 이동한 경우에는, 배양 용기(50)의 웰 W1의 바닥면의 Z 방향의 위치 정보가 제2 변위 센서(18b)에 의하여 검출되고, 또한 웰 W3의 바닥면의 Z 방향의 위치 정보가 제1 변위 센서(18a)에 의하여 검출된다. 그리고, 배양 용기(50)가, 도 5에 나타내는 PP2의 위치까지 이동한 경우에는, 배양 용기(50)의 웰 W4의 바닥면의 Z 방향의 위치 정보가 제2 변위 센서(18b)에 의하여 검출되고, 또한 웰 W6의 바닥면의 Z 방향의 위치 정보가 제1 변위 센서(18a)에 의하여 검출된다. 이어서, 배양 용기(50)가, 도 5에 나타내는 PP3의 위치까지 이동한 경우에는, 배양 용기(50)의 웰 W5의 바닥면의 Z 방향의 위치 정보가 제2 변위 센서(18b)에 의하여 검출된다. 본 실시형태에 있어서는, 웰 W2의 바닥면의 Z 방향의 위치 정보는, 제1 변위 센서(18a) 및 제2 변위 센서(18b) 중 어느 것으로도 검출되지 않는다.

이와 같이, 배양 용기(50)의 바닥면의 Z 방향의 위치 정보 중 적어도 3개소를 검출하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 4개소 이상이다. 또, 본 실시형태와 같이 배양 용기(50)로서 웰 플레이트를 이용하는 경우에는, 적어도 3개의 웰의 바닥면의 Z 방향의 위치 정보를 검출하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 4개 이상의 웰이다.

스테이지(51)가 초기 세트 위치(P1)로부터 주사 계측 위치(P2)까지 이동하는 동안에 제1 변위 센서(18a) 및 제2 변위 센서(18b)에 의하여 검출된 배양 용기(50)의 바닥면의 Z 방향의 위치 정보는, 오토 포커스 제어부(22)에 출력된다. 오토 포커스 제어부(22)는, 입력된 배양 용기(50)의 바닥면의 Z 방향의 위치 정보에 근거하여, 배양 용기(50) 내의 각 관찰 위치에 있어서의 오토 포커스 제어의 중심값을 산출한다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 오토 포커스 제어의 중심값이란, 대물 렌즈(14b)를 광축 방향으로 이동시켜 오토 포커스 제어를 행할 때에 있어서의 대물 렌즈(14b)의 Z 방향의 초기 위치를 나타내는 값이다.

본 실시형태에 있어서는, 상술한 바와 같이 5개의 웰의 바닥면의 Z 방향의 위치 정보를 검출하므로, 이 5개의 Z 방향의 위치 정보를 이용하여, 보간 연산 등을 행함으로써, 배양 용기(50) 내의 각 관찰 위치에 있어서의 오토 포커스 제어의 중심값을 산출한다. 또한, 오토 포커스 제어부(22)가, 5개의 Z 방향의 위치 정보를 이용하여, 배양 용기(50) 전체의 바닥면을 추정하고, 그 추정된 배양 용기(50) 전체의 바닥면에 근거하여, 각 관찰 위치의 중심값을 산출하도록 해도 된다.

오토 포커스 제어부(22)는, 배양 용기(50)의 각 관찰 위치의 오토 포커스 제어를 행하는 경우, 결상 광학계(14)가 각 관찰 위치에 도달했을 때, 초기 설정으로 하여, 상술한 바와 같이 산출된 각 관찰 위치의 오토 포커스 제어의 중심값을 이용하여 초기 조정 기구(17)를 제어하고, 이로써 유지부(16)를 Z 방향으로 이동시킨다. 구체적으로는, 대물 렌즈(14b)의 Z 방향의 위치가, 상기 중심값의 위치가 되도록 유지부(16)를 Z 방향으로 이동시킨다.

이어서, 상술한 바와 같이 관찰 위치에 도달하기 전에 선행하여 제1 변위 센서(18a) 또는 제2 변위 센서(18b)에 의하여 검출된 위치 정보에 근거하여, 결상 광학계 구동부(15)를 제어하여, 오토 포커스 제어를 행한다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 배양 용기(50) 내의 모든 관찰 위치에 대하여 오토 포커스 제어를 행하지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 예를 들면 2 이상의 관찰 위치마다 오토 포커스 제어를 행하도록 해도 된다. 본 발명에 있어서의 "관찰 위치마다 오토 포커스 제어를 행한다"란, 이와 같은 2 이상의 관찰 위치마다 오토 포커스 제어를 행하는 방법도 포함한다.

다음으로, 현미경 장치(10)를 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)는, 현미경 장치(10) 전체를 제어하고, 특히, 오토 포커스 제어부(22), 주사 제어부(23) 및 표시 제어부(24)를 구비한다.

현미경 제어 장치(20)는, 중앙 처리 장치, 반도체 메모리 및 하드 디스크 등을 구비한 컴퓨터로 구성되고, 하드 디스크에 본 발명의 관찰 장치 제어 프로그램의 일 실시형태가 인스톨되어 있다. 그리고, 이 관찰 장치 제어 프로그램이 중앙 처리 장치에 의하여 실행됨으로써, 도 7에 나타내는 오토 포커스 제어부(22), 주사 제어부(23) 및 표시 제어부(24)가 기능한다.

오토 포커스 제어부(22)는, 상술한 바와 같이 스테이지(51)가 초기 세트 위치(P1)로부터 주사 계측 위치(P2)까지 이동하는 동안에 제1 변위 센서(18a) 및 제2 변위 센서(18b)에 의하여 검출된 배양 용기(50)의 Z 방향의 위치 정보에 근거하여, 배양 용기(50) 내의 각 관찰 위치의 오토 포커스 제어의 중심값을 산출한다. 그리고, 오토 포커스 제어부(22)는, 배양 용기(50) 내의 각 관찰 위치의 오토 포커스 제어 시에, 그 산출한 중심값에 근거하여, 초기 조정 기구(17)를 제어하여 유지부(16)를 Z 방향으로 이동시켜 초기 설정을 행한다.

또한, 오토 포커스 제어부(22)는, 배양 용기(50) 내의 각 관찰 위치의 오토 포커스 제어 시에, 상술한 초기 설정을 행한 후에, 제1 변위 센서(18a) 또는 제2 변위 센서(18b)에 의하여 선행하여 검출된 배양 용기(50)의 각 관찰 위치의 Z 방향의 위치 정보에 근거하여, 결상 광학계 구동부(15)를 제어한다. 그리고, 결상 광학계 구동부(15)의 구동에 의하여 결상 광학계(14)의 대물 렌즈(14b)가 광축 방향으로 이동하여, 최종적인 오토 포커스 제어가 행해진다.

주사 제어부(23)는, 스테이지 구동부(21)를 구동 제어하고, 이로써 스테이지(51)를 X-Y 평면 내에 있어서 이동시킨다. 스테이지 구동부(21)는, 압전 소자 등을 갖는 액추에이터로 구성된다.

주사 제어부(23)는, 스테이지 구동부(21)를 구동 제어함으로써, 상술한 바와 같이 스테이지(51)를 초기 세트 위치(P1)로부터 주사 계측 위치(P2)까지 이동시키고, 주사 계측 위치(P2)에 있어서, 스테이지(51)를 X 방향 및 Y 방향으로 이동시키며, 배양 용기(50) 내에 있어서의 관찰 위치를 2차원상으로 주사하여, 각 관찰 위치의 위상차 화상을 촬상한다. 도 8은, 배양 용기(50) 내에 있어서의 관찰 위치의 주사 위치를 주사 경로(M)로 나타낸 도이다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 스테이지(51)의 X 방향 및 Y 방향의 이동에 의하여 주사 개시 위치(S)로부터 주사 종료 위치(E)까지 주사 경로(M)를 따라 결상 광학계(14)가 주사된다. 즉, 스테이지(51)의 X 방향에 대한 왕복 이동과 Y 방향으로의 이동을 반복하여 행함으로써, 배양 용기(50) 내의 관찰 위치가 2차원상으로 주사된다.

다음으로, 도 7로 되돌아가, 표시 제어부(24)는, 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 표시시킨다.

표시 장치(30)는, 상술한 바와 같이 표시 제어부(24)에 의하여 생성된 합성 위상차 화상을 표시하고, 예를 들면 액정 디스플레이 등을 구비한다. 또, 표시 장치(30)를 터치 패널에 의하여 구성하고, 입력 장치(40)와 겸용하도록 해도 된다.

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

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

먼저, 스테이지(51)가 초기 세트 위치(P1)로 이동하여 설치된다(S10). 그리고, 관찰 대상인 세포가 수용된 배양 용기(50)가, 스테이지(51) 상에 설치된다(S12).

초기 세트 위치(P1)에 있어서, 스테이지(51) 상의 배양 용기(50)가 설치된 후, 스테이지(51)는, 초기 세트 위치(P1)로부터 주사 계측 위치(P2)까지 이동한다(S14). 구체적으로는, 스테이지(51)는, 도 5에 나타낸 이동 경로를 따라 이동하고, 도 8에 나타내는 배양 용기(50) 내의 주사 개시 위치(S)가, 제2 변위 센서(18b) 상에 위치하는 곳까지 이동한다.

또, 스테이지(51)가 초기 세트 위치(P1)로부터 주사 계측 위치(P2)까지 이동하는 동안에, 상술한 바와 같이 제1 변위 센서(18a) 및 제2 변위 센서(18b)에 의하여, 배양 용기(50)의 바닥면의 Z 방향의 위치가 검출된다(S16).

S16에 있어서 검출된 배양 용기(50)의 바닥면의 Z 방향의 위치 정보는, 오토 포커스 제어부(22)에 의하여 취득되고, 오토 포커스 제어부(22)는, 입력된 Z 방향의 위치 정보에 근거하여, 각 관찰 위치의 오토 포커스 제어의 중심값을 산출한다(S18).

이어서, 주사 계측 위치(P2)에 있어서, 스테이지(51)가 X 방향으로 이동함으로써 주사 계측이 개시된다(S20). 구체적으로는, 먼저, 최초의 관찰 위치에 대하여, 오토 포커스 제어부(22)가, S18에서 산출된 중심값에 근거하여 초기 조정 기구(17)를 제어하고, 유지부(16)를 Z 방향으로 이동시켜 초기 설정을 행한다(S22).

그리고, 오토 포커스 제어부(22)는, 상술한 초기 설정을 행한 후에, 제1 변위 센서(18a) 또는 제2 변위 센서(18b)에 의하여 선행하여 검출된 최초의 관찰 위치의 Z 방향의 위치 정보에 근거하여, 결상 광학계 구동부(15)를 제어하여, 최종적인 오토 포커스 제어를 행한다(S24). 그리고, 결상 광학계(14)에 의하여 최초의 관찰 위치의 위상차 화상이 결상되어, 촬상 소자(19)에 의하여 촬상된다(S26). 촬상 소자(19)에 의하여 촬상된 최초의 관찰 위치의 위상차 화상은, 표시 제어부(24)에 출력된다.

그리고, 모든 관찰 위치가 주사되었는지 여부가 판정되고(S28), 모든 관찰 위치가 주사되어 있지 않은 경우에는(S28, NO), 스테이지(51)가 추가로 X 방향 및 Y 방향으로 이동하고, S22~S26까지의 처리가 반복하여 행해진다. 본 실시형태에 있어서는, 상술한 바와 같이 각 관찰 위치에 대하여, 제1 변위 센서(18a) 또는 제2 변위 센서(18b)에 의하여 선행하여 배양 용기(50)의 바닥면의 Z 방향의 위치 검출이 행해지고, 위치 검출이 행해진 관찰 위치까지 결상 광학계(14)가 이동한 시점에 있어서, 위상차 화상의 촬상이 행해진다. 즉, 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. 또, 도 10의 화살표 방향으로 스테이지(51)가 왕로 이동하고 있는 경우에는, 제2 변위 센서(18b)에 의하여 배양 용기(50)의 바닥면의 Z 방향의 위치가 검출되고, 도 11의 화살표 방향으로 스테이지(51)가 귀로 이동하고 있는 경우에는, 제1 변위 센서(18a)에 의하여 배양 용기(50)의 바닥면의 Z 방향의 위치가 검출된다. 또한, 상술한 오토 포커스 제어의 중심값에 근거하는 초기 설정에 대해서는, 결상 광학계(14)가 관찰 위치에 도달하기 전에 행하도록 해도 되고, 결상 광학계(14)가 관찰 위치에 도달한 시점에 있어서 행하도록 해도 된다.

그리고, 스테이지(51)가 X 방향 및 Y 방향으로 이동함으로써, 결상 광학계(14)에 의하여 모든 관찰 위치가 주사된 경우에는(S28, YES), 주사 계측을 종료한다.

이어서, 표시 제어부(24)에 의하여 각 관찰 위치의 위상차 화상이 결합되어 합성 위상차 화상이 생성되고(S30), 그 생성된 합성 위상차 화상이 표시 장치(30)에 표시된다(S32).

상기 실시형태의 현미경 관찰 시스템에 의하면, 스테이지(51)가 초기 세트 위치(P1)로부터 주사 계측 위치(P2)까지 이동하는 동안에, 배양 용기(50)의 바닥면의 Z 방향의 위치를 검출하고, 스테이지(51)가 주사 계측 위치로 이동했을 때, 그 검출한 배양 용기(50)의 바닥면의 Z 방향의 위치에 근거하여 오토 포커스 제어의 초기 설정을 행하도록 했으므로, 배양 용기의 바닥부의 두께에 큰 편차가 있거나, 배양 용기의 설치 오차가 있었다고 해도, 오토 포커스 제어를 보다 효율적으로 행할 수 있고, 또한 촬영 동작 중에 사전 계측 등을 행하지 않기 때문에, 촬영 시간의 단축을 도모할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에 있어서는, 6웰의 웰 플레이트를 이용하도록 했지만, 그 외 12웰, 24웰, 48웰, 96웰 등의 웰 플레이트를 이용하도록 해도 된다. 그 경우, 가능한 한 웰 플레이트의 전체에 걸쳐 배치된 복수의 웰의 바닥면을 검출하기 위하여, 초기 세트 위치(P1)로부터 주사 계측 위치(P2)까지의 스테이지(51)의 이동 경로를 웰 플레이트의 종류(용기의 종류)에 따라 변경하도록 해도 된다. 구체적으로는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 현미경 제어 장치(20)에 있어서, 용기의 종류 정보를 취득하는 용기 정보 취득부(25)를 더 마련하도록 해도 된다. 그리고, 용기 정보 취득부(25)에 의하여 취득된 용기의 종류의 정보에 근거하여, 주사 제어부(23)가 스테이지 구동부(21)를 제어하여, 스테이지(51)의 이동 경로를 변경하도록 해도 된다.

또한, 용기의 종류의 정보에 대해서는, 예를 들면 유저가 입력 장치(40)를 이용하여 설정 입력하도록 해도 되고, 배양 용기(50)에 대하여, 배양 용기(50)의 종류의 정보를 기억한 기억 매체를 마련하며, 그 기억 매체로부터 배양 용기(50)의 종류의 정보를 독출하여 취득하도록 해도 된다. 상기 기억 매체로서는, 바코드 및 IC(Integrated Circuit) 칩 등이 있다.

도 13은, 배양 용기(50)로서 24웰의 웰 플레이트를 이용한 경우에 있어서의 스테이지(51)(배양 용기(50))의 이동 경로를 나타낸 도이다. 이 경우의 스테이지(51)의 이동 경로도 복수 방향의 이동 경로로 이루어진다. 24웰의 웰 플레이트를 이용한 경우, 먼저, 초기 세트 위치(P1)로부터 위치 PP4까지 배양 용기(50)가 도달한 시점에 있어서, 제1 변위 센서(18a) 및 제2 변위 센서(18b)에 의하여 2개의 웰의 바닥면의 Z 방향의 위치가 검출된다. 그 후, 위치 PP5, 위치 PP6 및 위치 PP7까지 각각 배양 용기(50)가 도달한 시점에 있어서, 제1 변위 센서(18a) 및 제2 변위 센서(18b)에 의하여 2개의 웰의 바닥면의 Z 방향의 위치가 순차적으로 검출된다. 도 13에 나타내는 이동 경로로 스테이지(51)를 이동시킴으로써, 웰 플레이트의 전체에 걸쳐 배치된 복수의 웰의 바닥면을 검출할 수 있다. 이로써, 각 관찰 위치의 오토 포커스 제어의 중심값을 산출할 때의 보간의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 초기 세트 위치(P1)로부터 주사 계측 위치(P2)까지 스테이지(51)가 이동할 때, 제1 변위 센서(18a) 및 제2 변위 센서(18b)에 의하여 배양 용기(50)의 바닥면의 Z 방향의 위치를 검출하도록 했지만, 이에 한정되지 않고, 도 14에 나타내는 바와 같이, 제1 변위 센서(18a) 및 제2 변위 센서(18b)와 별도로, 초기 설정용(포커스 정보 검출용) 변위 센서(60)를 마련하도록 해도 된다. 그리고, 초기 세트 위치(P1)로부터 주사 계측 위치(P2)까지 스테이지(51)가 이동할 때, 스테이지(51)가 변위 센서(60) 상을 통과하도록 하고, 이로써 변위 센서(60)에 의하여 배양 용기(50)의 바닥면의 Z 방향의 위치를 검출하도록 해도 된다. 이 경우, 변위 센서(60)가, 본 발명의 포커스 정보 검출부에 상당한다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 스테이지(51)를 이동시킴으로써, 배양 용기(50) 내의 관찰 위치를 주사하도록 했지만, 이에 한정되지 않고, 결상 광학계(14), 검출부(18) 및 촬상 소자(19) 등으로 이루어지는 촬영계를 이동시키도록 해도 된다. 또, 스테이지(51)와 촬영계와의 양쪽 모두를 이동시키도록 해도 된다.

또, 상기 실시형태는, 본 발명을 위상차 현미경에 적용했지만, 본 발명은, 위상차 현미경에 한정되지 않고, 미분 간섭 현미경 및 명시야 현미경 등의 그 외의 현미경에 적용하도록 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 유지부
17 초기 조정 기구
18 검출부
18a 제1 변위 센서
18b 제2 변위 센서
19 촬상 소자
20 현미경 제어 장치
21 스테이지 구동부
22 오토 포커스 제어부
23 주사 제어부
24 표시 제어부
25 용기 정보 취득부
30 표시 장치
40 입력 장치
50 배양 용기
51 스테이지
51a 개구
60 초기 설정용 변위 센서
E 주사 종료 위치
G 히트 유리
L 조명광
M 주사 경로
P1 초기 세트 위치
P2 주사 계측 위치
PP1~PP7 배양 용기의 위치
S 주사 개시 위치
W1~W6 웰

Claims (11)

1. 관찰 대상이 수용되는 용기가 설치되는 스테이지와,
   상기 용기 내의 상기 관찰 대상의 상을 결상시키는 대물 렌즈를 갖는 결상 광학계와,
   상기 스테이지 상에의 상기 용기의 설치를 받아들이는 초기 세트 위치와, 상기 결상 광학계에 의하여 상기 용기 내의 각 관찰 위치가 주사되는 주사 계측 위치와의 사이에서 상기 스테이지를 이동시키는 스테이지 구동부와,
   상기 주사 계측 위치에 있어서, 상기 스테이지 및 상기 결상 광학계 중 적어도 한쪽을 이동시킴으로써, 상기 결상 광학계로 상기 용기 내의 각 관찰 위치를 주사하는 주사 제어부와,
   상기 관찰 위치마다의 오토 포커스 제어를 행하는 오토 포커스 제어부와,
   상기 스테이지가 상기 초기 세트 위치로부터 상기 주사 계측 위치까지 이동하는 동안에, 상기 용기의 포커스 정보를 검출하는 포커스 정보 검출부를 구비하고,
   상기 오토 포커스 제어부는, 상기 스테이지가 상기 주사 계측 위치로 이동했을 때, 상기 포커스 정보에 근거하여, 상기 관찰 위치마다의 오토 포커스 제어를 행하는 현미경 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 포커스 정보 검출부가, 상기 포커스 정보로서 상기 용기의 바닥면의 위치를 검출하는 현미경 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 포커스 정보 검출부가, 상기 용기의 바닥면의 적어도 3개소를 검출하는 현미경 장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스테이지 상에 설치되는 상기 용기의 종류 정보를 취득하는 용기 정보 취득부를 구비하고,
   상기 스테이지 구동부는, 상기 용기의 종류 정보에 근거하여, 상기 초기 세트 위치로부터 상기 주사 계측 위치까지의 상기 스테이지의 이동 경로를 변경하는 현미경 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 용기가, 복수의 웰을 갖는 웰 플레이트인 현미경 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 결상 광학계를 사이에 두고 상기 주사의 방향으로 나란히 마련된 적어도 2개의 변위 센서를 구비하고,
   상기 오토 포커스 제어부는, 상기 결상 광학계가 상기 용기 내의 하나의 관찰 위치에 도달하기 전에, 선행하여 상기 변위 센서에 의하여 검출된 상기 하나의 관찰 위치에 있어서의 상기 용기의 연직 방향의 위치와, 상기 포커스 정보에 근거하여, 상기 오토 포커스 제어를 행하는 현미경 장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 변위 센서가, 상기 포커스 정보 검출부로서 겸용되고,
   상기 스테이지 구동부는, 상기 스테이지가 상기 초기 세트 위치로부터 상기 주사 계측 위치까지 이동하는 동안에 있어서, 상기 변위 센서 상을 상기 스테이지가 통과하도록 이동시키는 현미경 장치.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 포커스 정보 검출부가, 상기 변위 센서와는 다른 포커스 정보 검출용 변위 센서를 갖는 현미경 장치.
9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 초기 세트 위치로부터 상기 주사 계측 위치까지의 상기 스테이지의 이동 경로가, 복수 방향의 이동 경로를 갖는 현미경 장치.
10. 관찰 대상이 수용되는 용기가 설치된 스테이지를, 상기 용기의 설치를 받아들이는 초기 세트 위치로부터 상기 초기 세트 위치와는 다른 주사 계측 위치까지 이동시키고, 상기 주사 계측 위치에 있어서, 상기 용기 내의 상기 관찰 대상의 상을 결상시키는 대물 렌즈를 갖는 결상 광학계 및 상기 스테이지 중 적어도 한쪽을 이동시킴으로써, 상기 용기 내의 각 관찰 위치를 주사하여 상기 관찰 대상을 관찰하는 관찰 방법에 있어서,
    상기 스테이지가 상기 초기 세트 위치로부터 상기 주사 계측 위치까지 이동하는 동안에, 상기 용기의 포커스 정보를 검출하며,
    상기 스테이지가 상기 주사 계측 위치로 이동했을 때, 상기 포커스 정보에 근거하여, 상기 용기 내의 관찰 위치마다의 오토 포커스 제어를 행하는 관찰 방법.
11. 관찰 대상이 수용되는 용기가 설치된 스테이지를, 상기 용기의 설치를 받아들이는 초기 세트 위치로부터 주사 계측 위치까지 이동시키는 절차와, 상기 주사 계측 위치에 있어서, 상기 용기 내의 상기 관찰 대상의 상을 결상시키는 대물 렌즈를 갖는 결상 광학계 및 상기 스테이지 중 적어도 한쪽을 이동시킴으로써, 상기 용기 내의 각 관찰 위치를 주사시키는 절차를 컴퓨터에 실행시키는 현미경 장치 제어 프로그램으로서,
    상기 스테이지가 상기 초기 세트 위치로부터 상기 주사 계측 위치까지 이동하는 동안에, 상기 용기 내의 포커스 정보를 검출하는 절차와,
    상기 스테이지가 상기 주사 계측 위치로 이동했을 때, 상기 포커스 정보에 근거하여, 상기 용기 내의 관찰 위치마다의 오토 포커스 제어를 행하는 절차를 상기 컴퓨터에 실행시키는 현미경 장치 제어 프로그램.

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