(57)【要約】【課題】特別な装置を設けることなく、簡易に観察位置を特定することができ、観察のための準備に要する時間を短縮する。【解決手段】ステージ３と、該ステージ３上に位置決め状態に固定され、種類に応じて予め定められた位置に試料Ａを支持する支持プレート２と、該支持プレート２に支持された試料Ａに対して照明光を照射し、試料Ａから戻る戻り光を撮影する観察光学系４と、該観察光学系４とステージ３とを相対的に移動させる駆動手段と、これらを制御する制御部５とを備え、該制御部５が、観察に先立って観察光学系４により支持プレート２の画像を取得させ、取得された画像に基づいて、支持プレート２の種類を特定する顕微鏡装置１を提供する。【選択図】図１
2010044121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージと、
該ステージ上に位置決め状態に固定され、種類に応じて予め定められた位置に試料を支持する支持プレートと、
該支持プレートに支持された試料に対して照明光を照射し、試料から戻る戻り光を撮影する観察光学系と、
該観察光学系と前記ステージとを相対的に移動させる駆動手段と、
これらを制御する制御部とを備え、
該制御部が、観察に先立って前記観察光学系により前記支持プレートの画像を取得させ、取得された画像に基づいて、支持プレートの種類を特定する顕微鏡装置。
【請求項２】
支持プレートの種類に応じて異なる位置に照明光を反射するミラーまたは照明光を透過する透孔が設けられ、
前記制御部に、前記ミラーまたは透孔の位置と、支持プレートの種類とを対応づけて記憶する記憶部が設けられ、
前記制御部は、取得された画像に含まれる前記ミラーまたは前記透孔の位置における輝度情報に基づいて、支持プレートの種類を特定する請求項１に記載の顕微鏡装置。
【請求項３】
前記透孔が、試料を保持するディッシュまたはスライドガラスに対応する位置において支持プレートに貫通形成されている請求項２に記載の顕微鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の観察位置を観察する顕微鏡装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６６９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この顕微鏡装置では、複数の観察位置の観察に先立って、各観察位置を特定する場合に、その都度観察位置を検索する必要があり、観察のための準備に要する時間がかかるという不都合がある。特に、顕微鏡装置全体を暗箱で覆う必要のあるレーザ顕微鏡の場合には、対物レンズおよび観察対象を外部から目視することができないため、観察位置の検索は手探りになり、対物レンズと観察対象とが接触して損傷する可能性がある。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、特別な装置を設けることなく、簡易に観察位置を特定することができ、観察のための準備に要する時間を短縮することができる顕微鏡装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、ステージと、該ステージ上に位置決め状態に固定され、種類に応じて予め定められた位置に試料を支持する支持プレートと、該支持プレートに支持された試料に対して照明光を照射し、試料から戻る戻り光を撮影する観察光学系と、該観察光学系と前記ステージとを相対的に移動させる駆動手段と、これらを制御する制御部とを備え、該制御部が、観察に先立って前記観察光学系により前記支持プレートの画像を取得させ、取得された画像に基づいて、支持プレートの種類を特定する顕微鏡装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、支持プレートに試料を支持させてステージ上に固定し、制御部によって駆動手段を作動させて観察光学系とステージとを相対的に移動させるとともに、観察光学系を作動させて、支持プレートに照明光を照射し戻り光を撮影することにより支持プレートの画像が取得される。支持プレートは、その種類に応じて予め定められた位置に試料を支持しているので、支持プレートの画像によりその種類を特定すれば、試料の位置を特定することができる。したがって、特別な装置を設けることなく、観察に使用する観察光学系および駆動手段を利用して、簡易に試料の位置を特定することができ、観察のための準備に要する時間を短縮することができる。
【０００８】
上記発明においては、支持プレートの種類に応じて異なる位置に照明光を反射するミラーまたは照明光を透過する透孔が設けられ、前記制御部に、前記ミラーまたは透孔の位置と、支持プレートの種類とを対応づけて記憶する記憶部が設けられ、前記制御部は、取得された画像に含まれる前記ミラーまたは前記透孔の位置における輝度情報に基づいて、支持プレートの種類を特定することとしてもよい。
【０００９】
このようにすることで、支持プレートに照明光を照射し戻り光を撮影することにより得られた支持プレートの画像においては、該支持プレートに設けられたミラーまたは透孔の位置において輝度が高くなっている。したがって、画像から検出された輝度の高い位置に基づいて記憶部を検索するだけで、簡易に支持プレートの種類を特定することができる。また、ミラーまたは透孔の位置はある程度制限されているので、支持プレート全体の画像を取得することなく、ミラーまたは透孔の存在する可能性のある位置の支持プレートの画像を取得するだけで支持プレートの種類を特定することができ、短時間に試料の位置を特定することができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記透孔が、試料を保持するディッシュまたはスライドガラスに対応する位置において支持プレートに貫通形成されていてもよい。
このようにすることで、試料を保持するディッシュまたはスライドガラスに対応する位置に貫通形成されている透孔を検出して、支持プレートの種類を簡易に特定することができる。この場合には、支持プレートの種類を特定するための透孔についても特別に設ける必要がなく、既存の支持プレートを使用することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、特別な装置を設けることなく、簡易に観察位置を特定することができ、観察のための準備に要する時間を短縮することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の一実施形態に係る顕微鏡装置１について、図１〜図４を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置１は、図１に示されるように、試料Ａを支持する支持プレート２を着脱可能に固定するとともに、水平２方向に移動させるＸＹステージ（ステージ、駆動手段）３と、該ＸＹステージ３に固定された支持プレート２に対して照明光を照射し、戻り光を検出して画像を取得する観察光学系４と、ＸＹステージ３および観察光学系４を制御する制御部５と、モニタ６とを備えている。
【００１３】
観察光学系４は、落射観察光学系７と、透過観察光学系８とを備えている。
落射観察光学系７は、レーザ光（照明光）を発生するレーザ光源９と、該レーザ光源９から発せられたレーザ光を２次元的に走査する走査ユニット１０と、該走査ユニット１０により走査されたレーザ光をＸＹステージ３上の支持プレート２上の試料Ａに下方から集光する対物レンズ１１と、試料Ａにおいて発生し、対物レンズ１１および走査ユニット１０を介して戻る蛍光をレーザ光の光路から分岐するダイクロイックミラー１２と、分岐された蛍光を集光する結像レンズ１３と、対物レンズ１１の焦点位置と共役な位置に配置されるピンホール１４と、蛍光に含まれるレーザ光成分を遮断するバリアフィルタ１５と、蛍光を検出する光検出器１６とを備えている。
【００１４】
対物レンズ１１は、ＸＹステージ３に対して上下動可能に設けられ、その焦点位置を上下方向に調節することができるようになっている。
ダイクロイックミラー１２はハーフミラー１７と交換可能に設けられ、バリアフィルタ１５は光路に対して挿脱可能に設けられている。
【００１５】
支持プレート２は、図２に示されるように、試料Ａを収容したディッシュ１８を搭載する位置に対応して設けられた複数の透孔１９と、下面に貼り付けられたミラーテープ２０とを備えている。ミラーテープ２０は、支持プレート２の種類毎に異なる位置（図２では番号０４の位置）のマスキングテープ（斜線で示す部分に存在している）が剥がされることにより、剥がされた位置に入射されたレーザ光のみを反射するようになっている。支持プレート２におけるミラーテープ２０の貼り付け位置は支持プレート２の種類に関わらず特定の位置に定められている。
【００１６】
透過観察光学系８は、前記落射観察光学系７のレーザ光源９から発せられ走査ユニット１０により走査され、対物レンズ１１により集光されたレーザ光の内、上方に透過したレーザ光を検出する光検出器２１を備えている。図中、符号２２はミラーである。
【００１７】
制御部５は、図４に示されるように、落射観察光学系７および／または透過観察光学系８の光検出器１６，２１により検出された蛍光またはレーザ光の強度と、走査ユニット１０によるレーザ光の走査位置とに基づいて２次元的な画像を生成する画像生成部２３と、該画像生成部２３により生成された画像を処理して、生成された画像内の高輝度領域の位置を抽出する画像処理部２４と、該画像処理部２４により抽出された高輝度領域の位置に基づいて試料Ａの位置を特定する試料位置特定部２５とを備えている。
【００１８】
試料位置特定部２５は、高輝度領域の位置と支持プレート２の種類（または当該支持プレート２に設けられた透孔１９の位置）とを対応づけて記憶する記憶部２６に接続されている。そして、画像処理部２４により抽出された高輝度領域の位置に基づいて記憶部２６内を検索し、支持プレート２の種類（または当該支持プレート２に設けられた透孔１９の位置）を特定するようになっている。
【００１９】
このように構成された本実施形態に係る顕微鏡装置１の作用について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置１を用いて試料Ａを観察するには、まず、観察に先立って、ミラーテープ２０が貼り付けられた面を下向きにして透孔１９に対応する位置に試料Ａを収容したディッシュ１８を固定した支持プレート２をＸＹステージ３上に固定する。この状態で、制御部５はＸＹステージ３を作動させて、対物レンズ１１の鉛直上方にミラーテープ２０の「０１」の位置が概略配置されるように支持プレート２を移動させる。
【００２０】
そして、光検出器１６の前段に配置されているバリアフィルタ１５を光路から抜き出しておき、ダイクロイックミラー１２に代えてハーフミラー１７を光路に配置した状態で、レーザ光源９からレーザ光を出射させる。レーザ光源９から出射されたレーザ光は、ハーフミラー１７によって反射され、走査ユニット１０によって２次元的に走査され、対物レンズ１１によって支持プレート２に照射される。
【００２１】
そして、支持プレート２の下面のミラーテープ２０において反射されたレーザ光が、対物レンズ１１により集光され、走査ユニット１０を介して戻り、ハーフミラー１７を透過して、結像レンズ１３により集光され、ピンホール１４を透過して光検出器１６により検出される。光検出器１６により検出された光は、走査ユニット１０によるレーザ光の走査位置に基づいて、画像生成部２３において２次元的な画像が生成され、画像処理部２４において平均輝度値が算出される。
【００２２】
上記の処理が、ミラーテープ２０の番号「０２」〜「０７」の位置に対して繰り返され、それぞれの位置における平均輝度値が算出された後に、画像処理部２４においては各位置における平均輝度値が比較される。そして、図３に示されるように、最も平均輝度値が高くなる高輝度領域の位置（番号「０４」の位置）がマスキングテープの剥がされている位置として抽出され、試料位置特定部２５により、記憶部２６内から検索された支持プレート２の種類（または当該支持プレート２に設けられた透孔１９の位置）が特定される。
【００２３】
これにより、支持プレート２に支持されているディッシュ１８の位置が特定されるので、ハーフミラー１７がダイクロイックミラー１２に交換され、バリアフィルタ１５が光路上に配置されて、観察作業が行われる。
すなわち、試料位置特定部２５により特定されたディッシュ１８の位置が対物レンズ１１の鉛直上方に配置されるようにＸＹステージ３が移動させられ、各ディッシュ１８の位置において、対物レンズ１１が上下方向に移動させられて、その焦点位置が上下方向に調節される。
【００２４】
その後、対物レンズ１１の焦点位置が試料Ａ内に設定された状態で、レーザ光が試料Ａ内において２次元的に走査されて、試料Ａにおいて発生した蛍光が、対物レンズ１１により集光され、走査ユニット１０を介して戻る途中でダイクロイックミラー１２によってレーザ光から分岐され、結像レンズ１３により集光される。
【００２５】
そして、ピンホール１４およびバリアフィルタ１５を透過したもののみが光検出器１６により検出される。ピンホール１４は、対物レンズ１１の焦点位置と共役な位置に配置されているので、対物レンズ１１の焦点面に沿って広がる断面における試料Ａの蛍光画像を取得することができ、取得された蛍光画像はモニタ６に表示される。
【００２６】
このように、本実施形態においては、観察に先立って、ミラーテープ２０におけるマスキングテープの剥がされた位置を検索するだけで、ＸＹステージ３に搭載されている試料Ａの位置を確認することができる。したがって、焦点位置の調節作業において対物レンズ１１をディッシュ１８以外の位置に接触させて、損傷してしまう不都合の発生を未然に防止することができる。特に、顕微鏡装置１が暗箱内に配置されている場合において、対物レンズ１１およびディッシュ１８を直接目視することなく対物レンズ１１の焦点位置を調節する場合においても、試料Ａの位置を予め特定するので、対物レンズ１１を支持プレート２に接触させてしまうことを防止することができる。
【００２７】
なお、本実施形態においては、支持プレート２に貼り付けたミラーテープ２０のマスキングテープが剥がされた位置における反射光によって画像中に生成される高輝度領域の位置により、試料Ａの位置を特定することとしたが、これに代えて、さらに小さいサイズのミラーテープを支持ステージ２の種類毎に異なる位置に貼り付けることにしてもよい。
【００２８】
また、ミラーテープ２０における反射光の検出に代えて、支持プレート２に設けられた透孔１９を透過したレーザ光を支持プレート２の上方に配置された光検出器２１によって検出し、検出されたレーザ光の強度とＸＹステージ３の位置とに基づいて、支持プレート２の画像を生成し、その画像中における高輝度領域の位置をディッシュ１８の位置として特定することにしてもよい。この場合には、走査ユニット１０によるレーザ光の走査は不要である。
【００２９】
また、この場合には、図５に示されるように、支持プレート２の種類毎に異なる位置、すなわち、異なる種類の支持プレート２間では透孔１９が少なくとも部分的に重複しない領域を有するように透孔１９を設けることが好ましい。このようにすることで、例えば、位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３において透過したレーザ光が検出された場合には、それぞれ支持プレート２が載置されていると判定することができる。したがって、支持プレート２の全体にわたってレーザ光を照射する必要がなく、位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のみにレーザ光を照射して支持プレート２の種類を判別することができ、さらに短時間で観察準備を終えることができる。
【００３０】
また、ＸＹステージ３によって試料Ａを水平２方向に移動させ、対物レンズ１１の上下動により焦点位置を調節することとしたが、これに代えて、対物レンズ１１を固定し、試料ＡをＸＹＺ３方向に移動させるＸＹＺステージ（図示略）を採用することにしてもよい。
また、ディッシュ１８に代えてスライドガラスに試料Ａを支持させたものを観察することにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る顕微鏡装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の顕微鏡装置のステージに搭載される支持プレートの一例を示す下面図である。
【図３】図１の顕微鏡装置において、観察に先立って取得された画像の平均輝度と、ミラーテープの位置との関係を示す図である。
【図４】図１の顕微鏡装置の制御部を示すブロック図である。
【図５】図１の顕微鏡装置において、支持プレートを透過するレーザ光により支持プレートの種類を判別する場合の支持プレートの例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３２】
Ａ  試料
１  顕微鏡装置
２  支持プレート
３  ＸＹステージ（ステージ、駆動手段）
４  観察光学系
５  制御部
７  落射観察光学系（観察光学系）
８  透過観察光学系（観察光学系）
１８  ディッシュ
１９  透孔
２０  ミラーテープ（ミラー）
２６  記憶部
【図１】
2010044121.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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