(57)【要約】【課題】本発明の目的は、被観察物周辺のレイアウトの自由度を高めることのできるストライプ照明観察装置、観察容器、スライドガラスを提供することにある。【解決手段】本発明を例示する観察装置の一態様は、所定波長域の光に対して透明な被観察物（１５）を観察する観察装置であって、第１波長の光に応じて前記所定波長域内の蛍光を発する第１蛍光部が間隔を置いて繰り返し設けられた蛍光部材（１６）と、前記蛍光部材を前記第１波長の光で照明する照明光学系（２７）と、前記蛍光部材が発する蛍光で照明された前記試料（１５）の像を生成する観察光学系（２４）とを備えたことを特徴とする。【選択図】    図１
2010044018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定波長域の光に対して透明な被観察物を観察する観察装置であって、
第１波長の光に応じて前記所定波長域内の蛍光を発する第１蛍光部が間隔を置いて繰り返し設けられた蛍光部材と、
前記蛍光部材を前記第１波長の光で照明する照明光学系と、
前記蛍光部材が発する蛍光で照明された前記被観察物の像を生成する観察光学系と、
を備えたことを特徴とする観察装置。
【請求項２】
請求項１に記載の観察装置において、
前記蛍光部材のうち前記第１蛍光部の間隙には、
前記第１波長とは異なる第２波長の光に応じて前記所定波長域内の蛍光を発する第２蛍光部が設けられ、
前記照明光学系が前記蛍光部材を照明する光の波長を前記第１波長と前記第２波長との間で切り換える切換手段を更に備えた
ことを特徴とする観察装置。
【請求項３】
請求項２に記載の観察装置において、
前記所定波長域は、可視光域である
ことを特徴とする観察装置。
【請求項４】
所定波長域の光に対して透明な観察容器であって、
前記観察容器の底部には、
第１波長の光に応じて前記所定波長域内の蛍光を発する第１蛍光部が間隔を置いて繰り返し設けられる
ことを特徴とする観察容器。
【請求項５】
請求項４に記載の観察容器において、
前記底部のうち前記第１蛍光部の間隙には、
前記第１波長とは異なる第２波長の光に応じて前記所定波長域内の蛍光を発する第２蛍光部が設けられる
ことを特徴とする観察容器。
【請求項６】
請求項５に記載の観察容器において、
前記所定波長域は、可視光域である
ことを特徴とする観察容器。
【請求項７】
所定波長域内の波長に対して透明なスライドガラスであって、
第１波長の光に応じて前記所定波長域内の蛍光を発する第１蛍光部が間隔を置いて繰り返し設けられる
ことを特徴とするスライドガラス。
【請求項８】
請求項７に記載のスライドガラスにおいて、
前記第１蛍光部の間隙には、
前記第１波長とは異なる第２波長の光に応じて前記所定波長域内の蛍光を発する第２蛍光部が設けられる
ことを特徴とするスライドガラス。
【請求項９】
請求項８に記載のスライドガラスにおいて、
前記所定波長域は、可視光域である
ことを特徴とするスライドガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明な被観察物を広視野で観察するのに適した観察装置、観察容器、及びスライドガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の観察装置は、明部と暗部とを繰り返し配置してなる照明（ストライプ照明）で被観察物上を照明してストライプ状の暗視野像を生成し、透明な被観察物の広視野観察を可能としたものである。このストライプ照明を実現するには、液晶表示パネルなどの大がかりな装置を被観察物の近くに配置する必要がある。
【特許文献１】特開２００７−１７８４２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、被観察物は、プレパラート、ディッシュ、フラスコなどと様々な形態をとる可能性があるので、その周辺にはなるべく空きスペースを確保しておくことが望ましい。また、被観察物の近くに装置を配置すると、装置の発熱により被観察物（特に生体細胞など）の状態が良好に保てない可能性がある。
【０００４】
そこで本発明の目的は、被観察物周辺のレイアウトの自由度を高めることのできるストライプ照明観察装置、観察容器、スライドガラスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明を例示する観察装置の一態様は、所定波長域の光に対して透明な被観察物を観察する観察装置であって、第１波長の光に応じて前記所定波長域内の蛍光を発する第１蛍光部が間隔を置いて繰り返し設けられた蛍光部材と、前記蛍光部材を前記第１波長の光で照明する照明光学系と、前記蛍光部材が発する蛍光で照明された前記被観察物の像を生成する観察光学系と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明を例示する観察容器の一態様は、所定波長域の光に対して透明な観察容器であって、前記観察容器の底部には、第１波長の光に応じて前記所定波長域内の蛍光を発する第１蛍光部が間隔を置いて繰り返し設けられることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明を例示するスライドガラスの一態様は、所定波長域内の波長に対して透明なスライドガラスであって、第１波長の光に応じて前記所定波長域内の蛍光を発する第１蛍光部が間隔を置いて繰り返し設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被観察物周辺のレイアウトの自由度を高めることのできるストライプ照明観察装置、観察容器、スライドガラスが実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［第１実施形態］
以下、観察装置の実施形態を説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態の観察装置の光学系部分の構成図である。図１に示すとおり本実施形態の観察装置には、光源２６、照明光学系２７、電動のターレット２８、電動のステージ２２、結像光学系２４、電動のターレット２９、撮像素子２５などが備えられる。
【００１１】
ステージ２２は、中空部が設けられたステージであって、その中空部には透明蛍光基板１６が装填されている。透明蛍光基板１６は、その下面の略全域に蛍光層１６Ｂが形成された透明基板である。透明蛍光基板１６の詳細は、後述する。
【００１２】
透明蛍光基板１６の上面の略中央には、少なくとも可視光に対して透明な被観察物１５が載置される。ここでは被観察物１５を、生体細胞を含む培養液を収めた皿状の培養容器（ディッシュ）とする。
【００１３】
光源２６は、ＬＥＤやハロゲンランプなどの白色光源であり、その射出光には少なくとも蛍光層１６Ｂの励起波長（後述）と同じ波長の光が含まれる。
【００１４】
照明光学系２７は、光源２６から射出する光束の径を拡大し、透明蛍光基板１６の下面の略全域を一括に照明する。
【００１５】
ターレット２８は、光源２６から透明蛍光基板１６に至る光路の何れかの箇所に配置されており、パスバンドの互いに異なる第１励起フィルタ２８−１と第２励起フィルタ２８−２とを装着している。このターレット２８が駆動されると、光路に挿入される励起フィルタが第１励起フィルタ２８−１と第２励起フィルタ２８−２との間で切り替わるので、透明蛍光基板１６を照明する光（以下、「励起光」と称す。）の波長が２種類の波長の間で切り替わる。
【００１６】
結像光学系２４は、被観察物１５の各部から射出した各光束のうち、その拡がり角度が所定値以下である光線のみを撮像素子２５の側へ導光し、撮像素子２５の撮像面上に被観察物１５の像を形成する。結像光学系２４の視野サイズは十分に大きく、ここでは被観察物１５の全体像を捕らえられるようなサイズとする。
【００１７】
撮像素子２５は、可視光域に感度を有したカラー撮像素子であって、その撮像面上に形成された被観察物１５の全体像を光電変換して画像信号を生成する。
【００１８】
ターレット２９は、被観察物１５から撮像素子２５に至る光路の何れかの箇所に配置されており、カットバンドの互いに異なる第１バリアフィルタ２９−１と第２バリアフィルタ２９−２とを装着している。このターレット２９が駆動されると、光路に挿入されるバリアフィルタが第１バリアフィルタ２９−１と第２バリアフィルタ２９−２との間で切り替わるので、撮像素子２５の前段でカットされる光（以下、「バリア光」と称す。）の波長が２種類の波長の間で切り替わる。
【００１９】
ここで、第１バリアフィルタ２９−１は、前述した第１励起フィルタ２８−１と共に使用されるべきバリアフィルタであって、そのカットバンドは、第１励起フィルタ２８−１のパスバンドと同じである。また、第２バリアフィルタ２９−２は、前述した第２励起フィルタ２９−２と共に使用されるべきバリアフィルタであって、そのカットバンドは、第２励起フィルタ２８−２のパスバンドと同じである。
【００２０】
図２は、本実施形態の観察装置の回路部分の構成図である。図２に示すとおり本実施形態の観察装置には、撮像素子ドライバ４１、バリアフィルタドライバ４３、ステージドライバ２３、励起フィルタドライバ４０、光源ドライバ４２、コントローラ３６、コンピュータ３７、モニタ５４、入力器５５などが備えられる。
【００２１】
撮像素子ドライバ４１は、前述した撮像素子２５を駆動して撮像素子２５から画像信号を取り込み、それを被観察物１５の全体像の画像データとしてコントローラ３６へ送出する。
【００２２】
バリアフィルタドライバ４３は、前述したターレット２９を駆動することにより前述したバリア光の波長を２種類の波長の間で切り替える。
【００２３】
ステージドライバ２３は、前述したステージ２２を光軸方向へ駆動することにより被観察物１５と結像光学系２４との間隔調整を行う。
【００２４】
励起フィルタドライバ４０は、前述したターレット２８を駆動することにより前述した励起光の波長を２種類の波長の間で切り替える。
【００２５】
光源ドライバ４２は、前述した光源２６をオン／オフすることにより励起光をオン／オフする。
【００２６】
コントローラ３６は、撮像素子ドライバ４１、バリアフィルタドライバ４３、ステージドライバ２３、励起フィルタドライバ４０、光源ドライバ４２を制御する。
【００２７】
例えば、コントローラ３６は、励起フィルタドライバ４０とバリアフィルタドライバ４３とを連動させ、光路に挿入される励起フィルタ及びバリアフィルタの組み合わせを、第１励起フィルタ２８−１及び第１バリアフィルタ２９−１の組み合わせと、第２励起フィルタ２８−２及び第２バリアフィルタ２９−２の組み合わせとの間で切り替える。
【００２８】
また、コントローラ３６は、光源ドライバ４２が光源２６を駆動するタイミングと撮像素子ドライバ４１が撮像素子２５を駆動するタイミングとを制御することによって被観察物１５の画像データを取得し、コンピュータ３７へ送信する。
【００２９】
コンピュータ３７は、コントローラ３６から送信された画像データに対して画像処理を施し、画像処理後の画像データを表示用の画像データに変換してからモニタ５４へ出力する。したがってユーザは、被観察物１５の全体像をモニタ５４上で観察することができる。
【００３０】
また、コンピュータ３７は、モニタ５４に対して各種のＧＵＩ画像を表示する。ユーザは、そのＧＵＩ画像に促されて入力器５５を操作し、コンピュータ３７へ観察に関する各種の指示を入力する。この指示は、必要に応じてコンピュータ３７からコントローラ３６へと送信され、コントローラ３６による各部の制御は、その指示に応じて行われる。
【００３１】
例えば、ユーザがステージ２２を上下動させる指示を入力したならば、その指示はコンピュータ３７からコントローラ３６へと送信され、コントローラ３６は、その指示に従ってステージドライバ２３にステージ２２を上下動させ、被観察物１５と結像光学系２４との間隔調整を行う。これによって、被観察物１５に対する結像光学系２４の焦点調節を行うことも可能である。
【００３２】
なお、ここでは、焦点調節がステージ２２の駆動によって行われるものとしたが、結像光学系２４の全体又は一部のレンズを移動させる機構を備え、その機構を駆動することによって焦点調節を行ってもよい。以下、結像光学系２４の焦点は、被観察物（ここではディッシュ）１５の底部上に合わせ込まれているものと仮定する。
【００３３】
図３は、本実施形態の透明蛍光基板１６を詳しく説明する図である。図３（Ａ）は、光軸と平行な或る平面で透明蛍光基板１６を切断してできる断面図であり、図３（Ｂ）は、透明蛍光基板１６を照明光学系２７の側から見た正面図である。
【００３４】
透明蛍光基板１６の本体（基板本体）１６Ａは、可視光に対して透明な平行平板（例えばガラス基板）である。基板本体１６Ａの下面に形成された蛍光層１６Ｂは、可視光に対して透明な材料（例えば熱硬化性樹脂）に蛍光物質を混合させてなる層である。なお、蛍光層１６Ｂは、基板本体１６Ａ上に蛍光塗料を塗布することによって形成された層であってもよい。
【００３５】
蛍光層１６Ｂには、帯状の第１蛍光領域１６Ｂ−１と帯状の第２蛍光領域１６Ｂ−２とが光軸と垂直な所定方向（図３では左右方向）にかけて交互に隙間無く配列されている。第１蛍光領域１６Ｂ−１の幅と第２蛍光領域１６Ｂ−２の幅とは等しく、第１蛍光領域１６Ｂ−１及び第２蛍光領域１６Ｂ−２の配列ピッチは一様である。
【００３６】
第１蛍光領域１６Ｂ−１の特性（つまり第１蛍光領域１６Ｂ−１に含まれる蛍光物質の特性）と、第２蛍光領域１６Ｂ−２の特性（つまり第２蛍光領域１６Ｂ−２に含まれる蛍光物質の特性）とは互いに異なり、これらの特性に応じて前述した第１励起フィルタ２８−１、第２励起フィルタ２８−２、第１バリアフィルタ２９−１、第２バリアフィルタ２９−２の特性が設定される。
【００３７】
図４は、第１蛍光領域１６Ｂ−１の特性と第１励起フィルタ２８−１の特性との関係を示す図である。図４において符号Ｓａ−１で示すのは、第１蛍光領域１６Ｂ−１の吸収スペクトルであり、符号Ｓｅ−１で示すのは、第１蛍光領域１６Ｂ−１の放射スペクトルであり、符号Ｔ１で示すのが第１励起フィルタ２８−１の透過率の波長特性カーブである。図示しなかったが、第１バリアフィルタ２９−１の透過率の波長特性カーブは、第１励起フィルタ２８−１の透過率の波長特性カーブを反転させたものに相当する。
【００３８】
図４に示すとおり、第１蛍光領域１６Ｂ−１の励起波長は青色であり、第１蛍光領域１６Ｂ−１の蛍光波長（第１蛍光波長）は緑色である。そして、第１励起フィルタ２８−１のパスバンドは、第１蛍光領域１６Ｂ−１の励起波長と同じ波長（青色）に設定されており、第１バリアフィルタ２９−１のカットバンドも、それと同じ波長（青色）に設定されている。
【００３９】
図５は、第２蛍光領域１６Ｂ−２の特性と第２励起フィルタ２９−２の特性との関係を示す図である。図５において符号Ｓａ−２で示すのは、第２蛍光領域１６Ｂ−２の吸収スペクトルであり、符号Ｓｅ−２で示すのは、第２蛍光領域１６Ｂ−２の放射スペクトルであり、符号Ｔ２で示すのが第２励起フィルタ２８−２の透過率の波長特性カーブである。図示しなかったが、第２バリアフィルタ２９−２の透過率の波長特性カーブは、第２励起フィルタ２８−２の透過率の波長特性カーブを反転させたものに相当する。
【００４０】
図５に示すとおり、第２蛍光領域１６Ｂ−２の励起波長は緑色であり、第２蛍光領域１６Ｂ−２の蛍光波長は赤色である。そして、第２励起フィルタ２８−２のパスバンドは、第２蛍光領域１６Ｂ−２の励起波長と同じ波長（緑色）に設定されており、第２バリアフィルタ２９−２のカットバンドも、それと同じ波長（緑色）に設定されている。
【００４１】
したがって、本実施形態の観察装置では、光路に挿入される励起フィルタ及びバリアフィルタの組み合わせが切り替わると、励起光及びバリア光の波長が、第１蛍光領域１６Ｂ−１の励起波長と同じ波長（青色）と、第２蛍光領域１６Ｂ−２の励起波長と同じ波長（緑色）との間で切り替わる。
【００４２】
図６は、励起光（及びバリア光）の波長が第１蛍光領域１６Ｂ−１の励起波長（青色）と同じであるときにおける被観察物１５の周辺の様子を示す模式図である。図６において、符号Ｌｂは励起光（青色光）を示しており、符号Ｌｇは蛍光（緑色光）を示している。
【００４３】
図６に示すとおり励起光（及びバリア光）の波長が第１蛍光領域１６Ｂ−１の励起波長（青色）と同じであるときには、第１蛍光領域１６Ｂ−１が励起され、第２蛍光領域１６Ｂ−２は励起されない。よって、第１蛍光領域１６Ｂ−１では蛍光（緑色光）が生じるが、第２蛍光領域１６Ｂ−２では蛍光は生じない。したがって、被観察物１５の全域は、緑色のストライプ状の面光源で照明される。
【００４４】
ここで、被観察物１５のうち、或る第２蛍光領域１６Ｂ−２に対向する領域Ａ２に着目すると、その領域Ａ２は、その第２蛍光領域１６Ｂ−２の両側に位置する２つの第１蛍光領域１６Ｂ−１からの蛍光（緑色光）によって斜光照明される。
【００４５】
その蛍光（緑色光）は、領域Ａ２をそのまま透過する高強度の直接光（実線）と、領域Ａ２に存在する屈折率の段差（細胞等の位相物体のエッジ）で散乱した低強度の散乱光（点線）とに分離するが、前者の多くは角度が大きいため結像光学系２４で蹴られる。したがって、結像光学系２４が形成する領域Ａ２の像は暗視野像となり、その暗視野像には領域Ａ２に存在する位相物体のエッジが現れる。
【００４６】
なお、基板本体１６Ａの厚さ（光軸方向の厚さ）は、その暗視野像のコントラスト（背景の明るさと位相物体のエッジの像の明るさとの関係）が十分に高くなるような最適値に予め設定されている。
【００４７】
一方、被観察物１５のうち、或る第１蛍光領域１６Ｂ−１に対向する領域Ａ１に着目すると、その領域Ａ１は、その第１蛍光領域１６Ｂ−１で生じた蛍光（緑色光）によって正面から照明される。
【００４８】
その蛍光（緑色光）も、領域Ａ１をそのまま透過する高強度の直接光（不図示）と、領域Ａ１に存在する位相物体のエッジで散乱した低強度の散乱光（不図示）とに分離するが、前者の多くは結像光学系２４で蹴られない。したがって、結像光学系２４が形成する領域Ａ１の像は明視野像となり、その明視野像には領域Ａ１に存在する位相物体のエッジは現れない。
【００４９】
なお、被観察物１５には、第１蛍光領域１６Ｂ−１及び第２蛍光領域１６Ｂ−２をそのまま透過した励起光（青色光）も到達しているが、この励起光は、前述したバリアフィルタ２９−１によって撮像素子２５へ入射する前にカットされるので無視できる。
【００５０】
したがって、このときの被観察物１５の像の様子は、図７に示すとおりとなる。図７は、励起光（及びバリア光）の波長が第１蛍光領域１６Ｂ−１の励起波長（青色）と同じであるときにおける被観察物１５の像の部分模式図である。図７において領域Ａ１’が領域Ａ１の像であり、領域Ａ２’が領域Ａ２の像である。図７に示すとおり領域Ａ２’は暗視野像なので、暗い背景上に位相物体のエッジが明るい緑色線となって現れるが、領域Ａ１’は明視野像なので、略一様に明るい緑色となる。
【００５１】
図８は、励起光（及びバリア光）の波長が第２蛍光領域１６Ｂ−２の励起波長（緑色）と同じであるときにおける被観察物１５の周辺の様子を示す模式図である。図８において、符号Ｌｇは励起光（緑色光）を示しており、符号Ｌｒは蛍光（赤色光）を示している。
【００５２】
図８に示すとおり励起光（及びバリア光）の波長が第２蛍光領域１６Ｂ−２の励起波長（緑色）と同じであるときには、第２蛍光領域１６Ｂ−２が励起され、第１蛍光領域１６Ｂ−１は励起されない。よって、第２蛍光領域１６Ｂ−２では蛍光（赤色光）が生じるが、第１蛍光領域１６Ｂ−１では蛍光は生じない。したがって、被観察物１５の全域は、赤色のストライプ状の面光源で照明される。
【００５３】
ここで、被観察物１５のうち、或る第１蛍光領域１６Ｂ−１に対向する領域Ａ１に着目すると、その領域Ａ１は、その第１蛍光領域１６Ｂ−１の両側に位置する２つの第２蛍光領域１６Ｂ−２からの蛍光（赤色光）によって斜光照明される。
【００５４】
その蛍光（赤色光）は、領域Ａ１をそのまま透過する高強度の直接光（実線）と、領域Ａ１に存在する位相物体のエッジで散乱した低強度の散乱光（点線）とに分離するが、前者の多くは角度が大きいため結像光学系２４で蹴られる。したがって、結像光学系２４が形成する領域Ａ１の像は暗視野像となり、その暗視野像には領域Ａ１に存在する位相物体のエッジが現れる。
【００５５】
一方、被観察物１５のうち、或る第２蛍光領域１６Ｂ−２に対向する領域Ａ２に着目すると、その領域Ａ２は、その第２蛍光領域１６Ｂ−２で生じた蛍光（赤色光）によって正面から照明される。
【００５６】
その蛍光（赤色光）も、領域Ａ２をそのまま透過する高強度の直接光（不図示）と、領域Ａ２に存在する位相物体のエッジで散乱した低強度の散乱光（不図示）とに分離するが、前者の多くは結像光学系２４で蹴られない。したがって、結像光学系２４が形成する領域Ａ２の像は明視野像となり、その明視野像には領域Ａ２に存在する位相物体のエッジは現れない。
【００５７】
なお、被観察物１５には、第１蛍光領域１６Ｂ−１及び第２蛍光領域１６Ｂ−２をそのまま透過した励起光（緑色光）も到達しているが、この励起光は、前述したバリアフィルタ２９−２によって撮像素子２５へ入射する前にカットされるので無視できる。
【００５８】
したがって、このときの被観察物１５の像の様子は、図９に示すとおりとなる。図９は、励起光（及びバリア光）の波長が第２蛍光領域１６Ｂ−２の励起波長（緑色）と同じであるときにおける被観察物１５の像の部分模式図である。図９において領域Ａ１’が領域Ａ１の像であり、領域Ａ２’が領域Ａ２の像である。図９に示すとおり領域Ａ１’は暗視野像なので、暗い背景上に位相物体のエッジが明るい赤線となって現れるが、領域Ａ２’は明視野像なので、略一様に明るい赤色となる。
【００５９】
したがって、図７に示した状態の被観察物１５の像と、図９に示した状態の被観察物１５の像とを組み合わせれば、被観察物１５に含まれる全ての位相物体を可視化することができる。
【００６０】
図１０は、本実施形態の観察装置の動作フローチャートである。図１０のステップＳ１０、Ｓ１５、Ｓ１６はコンピュータ３７による処理であり、ステップＳ１１〜Ｓ１４はコントローラ３６による処理であるが、ここではコンピュータ３７の動作とコントローラ３６の動作とを区別せずに観察装置の動作として各ステップを説明する。
【００６１】
ステップＳ１０：観察装置は、入力器５５からの信号に基づきユーザから観察の開始指示が入力されたか否かを監視する。開始指示が入力された場合はステップＳ１１へ移行し、入力されていない場合はそのまま待機する。
【００６２】
ステップＳ１１：観察装置は、光路に挿入される励起フィルタ及びバリアフィルタの組み合わせを、第１励起フィルタ２８−１及び第１バリアフィルタ２９−１の組み合わせに設定する。
【００６３】
ステップＳ１２：観察装置は、この状態で光源２６を所定期間だけ点灯すると共に、その期間内に撮像素子２５を駆動して１フレーム分の画像データＩ１を取得する。この画像データＩ１に写っているのは、緑のモノクロ画像である（図７参照）。
【００６４】
ステップＳ１３：観察装置は、光路に挿入される励起フィルタ及びバリアフィルタの組み合わせを、第２励起フィルタ２８−２及び第２バリアフィルタ２９−２の組み合わせに切り替える。
【００６５】
ステップＳ１４：観察装置は、この状態で光源２６を所定期間だけ点灯すると共に、その期間内に撮像素子２５を駆動して１フレーム分の画像データＩ２を取得する。この画像データＩ２に写っているのは、赤のモノクロ画像である（図９参照）。
【００６６】
ステップＳ１５：観察装置は、画像データＩ１と画像データＩ２との少なくとも一方に対して色変換処理を施す。この色変換処理の特性は、画像データＩ１の色相（緑）と、画像データＩ２の色相（赤）とを一致させるような特性であって、例えば画像データＩ１における領域Ａ１’の色相平均値と、画像データＩ２における領域Ａ２’の色相平均値との関係に基づき設定される。なお、この関係は、第１蛍光領域１６Ｂ−１の蛍光波長と第２蛍光領域１６Ｂ−２の蛍光波長との関係によって決まるものであり、その関係は基本的に経時変化しない。よって、この色変換処理の特性は固定値であって構わない。
【００６７】
また、観察装置は、画像データＩ１と画像データＩ２との少なくとも一方に対して階調変換処理を施す。この階調変換処理の特性は、画像データＩ１の階調範囲と、画像データＩ２の階調範囲とを一致させるような特性であって、例えば画像データＩ１の階調範囲（最高輝度及び最低輝度）と画像データＩ２の階調範囲（最高輝度及び最低輝度）との関係に基づき設定される。なお、この関係は、第１蛍光領域１６Ｂ−１の蛍光強度と第２蛍光領域１６Ｂ−２の蛍光強度との関係によって決まるものであり、その関係は経時変化する可能性がある。よって、この階調変換処理の特性は、定期的に（又は必要に応じて）更新されることが望ましい。
【００６８】
以上の色変換処理及び階調変換処理の結果、画像データＩ１の色相及び階調範囲は、画像データＩ２の色相及び階調範囲と一致する。
【００６９】
ステップＳ１６：観察装置は、画像データＩ１から暗視野像の形成領域（つまり領域Ａ２’）の画像データＩ１’を切り出すと共に、画像データＩ２から暗視視野像の形成領域（つまり領域Ａ１’）の画像データＩ２’を切り出す。さらに、観察装置は、画像データＩ１から切り出した画像データＩ１’と画像データＩ２から切り出した画像データＩ２’とを繋ぎ合わせて１枚分の画像データＩを生成し、それを表示用の画像データに変換してからモニタ５４へ送出する。したがってユーザは、モニタ５４上で被観察物１５の全域を一度に暗視野観察することができる。なお、観察装置は、本ステップで生成した画像データＩを、ユーザからの指示に応じて保存することもできる。
【００７０】
以上、本実施形態の観察装置では、被観察物１５の近くに配置されるのは蛍光部材（蛍光層１６Ｂを有した透明蛍光基板１６）であって、その蛍光部材を離れた位置から照明することによって被観察物１５を間接的にストライプ照明する。したがって、本実施形態の観察装置は、被観察物１５の周辺に大がかりな装置を配置する必要が無い。また、発熱源となり得る光源２６を被観察物１５から離すことができるので、被観察物１５の状態を良好に保つこともできる。
【００７１】
また、本実施形態の観察装置の蛍光部材（透明蛍光基板１６）は、第１蛍光領域１６Ｂ−１と第２蛍光領域１６Ｂ−２とを交互に配置しているので、励起光（及びバリア光）の波長を切り替えるだけでストライプ照明の位相を変化させることができる。
【００７２】
また、本実施形態の観察装置の蛍光部材（透明蛍光基板１６）は、観察装置の機構部分（ステージ２２の本体）とは別体で構成されているので、蛍光部材が経時変化（退色）した場合には、その蛍光部材のみを新しいものと交換すればよく、機構部分（ステージ２２の本体）を新しいものと交換する必要は無い。
【００７３】
［第１実施形態の変形例］
なお、本実施形態の観察装置の被観察物１５は生体細胞を含む培養液を収めたディッシュであったが、他の種類の被観察物、例えば生体細胞を含む培養液が滴下されたプレパラートや、生体細胞を含む培養液を収めたフラスコなどであってもよい。但し、被観察物１５の底部の厚さは被観察物１５の種類によって異なる可能性があるので、本実施形態の観察装置では、蛍光部材（透明蛍光基板１６）と被観察物１５との間隔調整が可能であることが望ましい。
【００７４】
因みに、蛍光部材（透明蛍光基板１６）と被観察物１５との間隔調整を実現する方法としては、例えば、蛍光部材（透明蛍光基板１６）の基板本体１６Ａを予め薄めに設定しておき、蛍光部材（透明蛍光基板１６）と被観察物１５との間にユーザが必要に応じて１又は複数の補正板を挿入するという方法がある。この補正板も基板本体１６Ａと同様、可視光に対して透明な平行平板（ガラス基板など）である。
【００７５】
また、本実施形態の観察装置では、蛍光部材（透明蛍光基板１６）の２種類の励起波長を青色と緑色との組み合わせとしたが、他の色の組み合わせ（例えば紫色と緑色との組み合わせ）であってもよい。
【００７６】
また、本実施形態の観察装置では、蛍光部材（透明蛍光基板１６）の２種類の励起波長を何れも可視光としたが、少なくとも一方の励起波長を非可視光域の波長（例えば紫外光）としてもよい。
【００７７】
また、本実施形態の観察装置は、蛍光部材（透明蛍光基板１６）の搭載先が被観察物１５の載置先と同一（ステージ２２）であったが、別々にしてもよい。例えば、図１１に示すとおり、蛍光部材（透明蛍光基板１６）の搭載先をステージ２２とし、被観察物１５を搬送アーム３０で支持してもよい。この場合は、搬送アーム３０とステージ２２とを光軸方向に相対移動させるだけで蛍光層１６Ｂと被観察物１５との間隔調整を行うことができる。
【００７８】
また、本実施形態の観察装置は、結像光学系２４に対する蛍光部材（蛍光層１６Ｂを有した透明蛍光基板１６）の光軸方向の位置を可変としたが、不変としてもよい。但し、結像光学系２４に対する被観察物１５の光軸方向の位置関係については可変であることが望ましい。
【００７９】
また、本実施形態の観察装置は、前述したステップＳ１５において画像データＩ１の色相と画像データＩ２の色相とを一致させるための色変換処理を行ったが、画像データＩ上に色相の段差が現れることを許容するならば、その色変換処理を省略してもよい。
【００８０】
また、本実施形態の観察装置は、前述したステップＳ１５において画像データＩ１の階調範囲と画像データＩ２の階調範囲とを一致させるための階調変換処理を行ったが、画像データＩ上で階調の段差が現れることを許容するならば、その階調変換処理を省略してもよい。
【００８１】
また、本実施形態の観察装置は、撮像素子２５としてカラー撮像素子を使用したが、モノクロ撮像素子を使用してもよい。その場合、ステップＳ１５において色変換処理を行わなくとも、最終的な画像データ上に色相の段差が現れることはなない。
【００８２】
また、本実施形態の観察装置は、透明蛍光基板１６を透過した励起光が撮像素子２５へ入射するのをバリアフィルタで防いだが、励起光が撮像素子２５へ入射するのを許容してもよい。但し、その場合は、励起光と蛍光とを区別するために撮像素子２５としてカラー撮像素子を使用する必要がある。また、その場合は、画像データＩ１の全体は青色がかり、画像データＩ２の全体は緑色がかるので、前述したステップＳ１５における画像処理に、その色付きを除去するための色補正処理を加えることが望ましい。
【００８３】
また、本実施形態の観察装置は、励起光を透明蛍光基板１６へ正面から照射したが、斜め方向から照射してもよい。その場合、透明蛍光基板１６を透過した励起光が結像光学系２４へ入射するのをバリアフィルタ無しで防ぐことができる。
【００８４】
また、本実施形態の観察装置の蛍光部材（透明蛍光基板１６）には、励起波長の異なる２種類の帯状の蛍光領域（第１蛍光領域１６Ｂ−１、第２蛍光領域１６Ｂ−２）が交互に形成されたが、一方の蛍光領域を省略してもよい。但し、その場合は、ストライプ照明の位相を変化させるために、被観察物１５と蛍光部材との位置関係を蛍光領域の幅方向へ変化させる必要がある。よって、この場合は、蛍光部材の搭載先と被観察物１５の載置先とを別々にし、かつ蛍光部材と被観察物１５との少なくとも一方を光軸と垂直な方向へシフトさせる機構が必要である。
【００８５】
また、本実施形態の観察装置は、培養装置に組み合わされてもよい。培養装置は、その内部に生体細胞を含む培養液を収めた観察容器を収めると共に、その観察容器の雰囲気の温度やＣＯ２濃度などを予め決められた値に保つ装置である。培養装置に収められた観察容器を、搬送アームで本実施形態の観察装置へ搬送すれば、観察容器の全体の様子を観察することができる。なお、観察装置は、培養装置の内部に組み込まれても、培養装置の外部に配置されてもよい。因みに観察装置が培養装置の内部に組み込まれれば、観察容器を外気にさらすことなく観察を行うことが可能である。
【００８６】
［第２実施形態］
以下、観察容器の実施形態を説明する。
【００８７】
図１２は、本実施形態の観察容器の概略断面図である。図１２に示すとおり本実施形態の観察容器はディッシュであって、円盤状の底部と円筒状の側壁部とを有した容器本体４５Ａと、容器本体４５Ａの底部に対向する円形開口部を覆う蓋部４５Ｂとを有する。なお、容器本体４５Ａと蓋部４５Ｂとは何れも可視光に対して透明な材料（樹脂など）からなる。
【００８８】
容器本体４５Ａの底部の表面には、蛍光層４５Ｃが設けられている。この蛍光層４５Ｃは、第１実施形態の蛍光層１６Ｂと同様の第１蛍光領域と第２蛍光領域とを交互に隙間無く配列している。そして容器本体４５Ａの底部の厚さは、第１実施形態における基板本体１６Ａの厚さと同じ最適値に予め設定されている。
【００８９】
このようなディッシュを第１実施形態の観察装置と共に使用する場合は、ステージ２２の中空部に装填される透明蛍光基板１６には蛍光層１６Ｂが設けられている必要は無く、またその厚さも任意で構わない。この場合、ディッシュの底部が、第１実施形態の透明蛍光基板１６と同じ役割を果たす。
【００９０】
なお、ここでは観察容器としてディッシュを説明したが、厚さが均等であって扁平な部位（平行平板状の部位）を有しているのであれば、フラスコなど他の培養容器であってもよい。何れの場合にも蛍光層４５Ｃの形成先は、厚さが均等な扁平な部位の表面となる。何れの場合も、蛍光層４５Ｃが形成された面を前述した照明光学系２７の側へ向けた状態で観察が行われる。
【００９１】
また、本実施形態の蛍光層４５Ｃも、第１実施形態の蛍光層１６Ｂと同様に変形することが可能である。
【００９２】
［第３実施形態］
以下、プレパラートの実施形態を説明する。
【００９３】
図１３は、本実施形態のプレパラートの概略断面図である。図１３に示すとおり本実施形態のプレパラートは、スライドガラス５０と、カバーガラス５１とからなり、スライドガラス５０とカバーガラス５１とは何れも可視光に対して透明な材料（ガラスなど）からなる。
【００９４】
スライドガラス５０の一方の面には、蛍光層５０Ｂが設けられており、スライドガラス５０の他方の面には、生体細胞を含む培養液６１が滴下され、その上にカバーガラス５１が密着している。このうち蛍光層５０Ｂは、第１実施形態の蛍光層１６Ｂと同様の第１蛍光領域と第２蛍光領域とを交互に隙間無く配列しており、スライドガラス５０の厚さは、第１実施形態における基板本体１６Ａの厚さと同じ最適値に設定されている。
【００９５】
このようなプレパラートを第１実施形態の観察装置と共に使用する場合は、ステージ２２の中空部に装填される透明蛍光基板１６には蛍光層１６Ｂが設けられている必要は無く、その厚さも任意で構わない。この場合、スライドガラス５０が、第１実施形態の透明蛍光基板１６と同じ役割を果たす。
【００９６】
なお、本実施形態における蛍光層５０Ｂの形成先は、スライドガラス５０の側であったが、カバーガラス５１の側であってもよい。但し、その場合は、スライドガラス５０の厚さは任意となり、カバーガラス５１の厚さが第１実施形態における基板本体１６Ａの厚さと同じ最適値に設定される。何れの場合も、蛍光層５０Ｂが形成された面を照明光学系２７の側へ向けた状態で観察が行われる。
【００９７】
また、本実施形態の蛍光層５０Ｂも、第１実施形態の蛍光層１６Ｂと同様に変形することが可能である。
【００９８】
［課題を解決するための手段の補足］
前述した観察装置の一態様において、前記蛍光部材のうち前記第１蛍光部の間隙には、前記第１波長とは異なる第２波長の光に応じて前記所定波長域内の蛍光を発する第２蛍光部が設けられ、前記照明光学系が前記蛍光部材を照明する光の波長を前記第１波長と前記第２波長との間で切り換える切換手段を更に備えてもよい。
【００９９】
また、前記所定波長域は、可視光域であってもよい。
【０１００】
また、前述した観察容器の一態様において、前記底部のうち前記第１蛍光部の間隙には、前記第１波長とは異なる第２波長の光に応じて前記所定波長域内の蛍光を発する第２蛍光部が設けられてもよい。
【０１０１】
また、前記所定波長域は、可視光域であってもよい。
【０１０２】
また、前述したスライドガラスの一態様において、前記第１蛍光部の間隙には、前記第１波長とは異なる第２波長の光に応じて前記所定波長域内の蛍光を発する第２蛍光部が設けられてもよい。
【０１０３】
また、前記所定波長域は、可視光域であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】第１実施形態の観察装置の光学系部分の構成図である。
【図２】第１実施形態の観察装置の回路部分の構成図である。
【図３】第１実施形態の透明蛍光基板１６を詳しく説明する図である。
【図４】第１蛍光領域１６Ｂ−１の特性と第１励起フィルタ２８−１の特性との関係を示す図である。
【図５】第２蛍光領域１６Ｂ−２の特性と第２励起フィルタ２９−２の特性との関係を示す図である。
【図６】励起光（及びバリア光）の波長が第１蛍光領域１６Ｂ−１の励起波長（青色）と同じであるときにおける被観察物１５の周辺の様子を示す模式図である。
【図７】励起光（及びバリア光）の波長が第１蛍光領域１６Ｂ−１の励起波長（青色）と同じであるときにおける被観察物１５の像の部分模式図である。
【図８】励起光（及びバリア光）の波長が第２蛍光領域１６Ｂ−２の励起波長（緑色）と同じであるときにおける被観察物１５の周辺の様子を示す模式図である。
【図９】励起光（及びバリア光）の波長が第２蛍光領域１６Ｂ−２の励起波長（緑色）と同じであるときにおける被観察物１５の像の部分模式図である。
【図１０】第１実施形態の観察装置の動作フローチャートである。
【図１１】第１実施形態の変形例を説明する図である。
【図１２】第２実施形態の観察容器の概略断面図である。
【図１３】第３実施形態のプレパラートの概略断面図である。
【符号の説明】
【０１０５】
２６…光源、２７…照明光学系、２８…ターレット、２２…ステージ２２、２４…結像光学系、２９…ターレット、２５…撮像素子、１６…透明蛍光基板１６Ｂ…蛍光層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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