(57)【要約】本発明は、より適切に収差補正を行うことができる顕微鏡および収差補正制御装置に関する。制御部９２は、対物レンズ２２Ａの先端に設置されている温度センサ８４からの信号に基づいて、対物レンズ２２Ａとカバーガラス２Ａとの間に満たされている油浸用オイル７１の温度を計測する。制御部９２は、油浸用オイル７１の温度とカバーガラスの厚みの各組み合わせにおいて、収差を適切に補正するための補正環７５の回転角が設定されている補正量テーブルに基づいて、現在の油浸用オイル７１の温度およびカバーガラス２Ａの厚みの組み合わせに対する補正環７５の回転角を求め、モータ７７を制御して、求めた回転角だけ補正環７５を回転させる。本発明は、例えば、液浸対物レンズを備えた顕微鏡に適用できる。
2009096522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収差補正レンズを備えた液浸対物レンズを備える顕微鏡において、
前記液浸対物レンズとカバーガラスとの間に満たされている液浸用の液体の温度を計測する温度計測手段と、
前記液体の温度と前記カバーガラスの厚みの組み合わせにおいて収差を適切に補正するための前記収差補正レンズの位置の調整値を表す調整値データに基づいて、前記液体の温度の変化に応じて前記収差補正レンズの位置を調整する収差補正手段と
を備えることを特徴とする顕微鏡。
【請求項２】
前記収差補正レンズが適切な位置に調整された後、前記液浸対物レンズを介して観察される標本の画像のコントラスト値が最大となるように前記液浸対物レンズの位置を調整するフォーカス制御手段を
さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項３】
前記カバーガラスの厚みが未知の状態において、前記収差補正レンズ位置調整手段および前記フォーカス制御手段により、前記標本の画像のコントラスト値が最大になるように前記収差補正レンズおよび前記液浸対物レンズの位置を調整したときの前記収差補正レンズの位置の調整値および前記液体の温度、並びに、前記調整値データに基づいて、前記カバーガラスの厚みを検出するカバーガラス厚み検出手段を
さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項４】
前記液体の温度と前記カバーガラスの厚みの複数の組み合わせのそれぞれにおいて前記収差補正レンズのピントが適切に調整されたときの前記収差補正レンズの位置の調整値を取得し、前記調整値データを生成する調整値データ生成手段を
さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項５】
収差補正レンズを備えた液浸対物レンズを備える顕微鏡の収差補正の制御を行う収差補正制御装置において、
前記液浸対物レンズとカバーガラスとの間に満たされている液浸用の液体の温度を計測する温度計測手段と、
前記液体の温度と前記カバーガラスの厚みの組み合わせにおいて収差を適切に補正するための前記収差補正レンズの位置の調整値を表す調整値データに基づいて、前記液体の温度の変化に応じて前記収差補正レンズの位置を調整する収差補正手段と
を備えることを特徴とする収差補正制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡および収差補正制御装置に関し、特に、収差補正を自動で行う場合に用いて好適な顕微鏡および収差補正制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、試料と顕微鏡の有する対物レンズとの間の距離に基づいて、試料を保護するカバーガラスの厚み、または、試料を保持する透過性を有する保持部材の厚みに起因する光学的な収差に対する補正量を決定し、決定された補正量に基づいた制御信号に従って、対物レンズの補正環の回転角度を変化させ、収差を補正することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３１５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、液浸対物レンズを観察に用いる場合、液浸対物レンズとカバーガラスとの間に満たされる液体（以下、液浸媒質と称する）は、温度変化により屈折率が変化し、その屈折率の変化により、発生する収差が変化する。特に、開口数が大きい液浸対物レンズに用いられる屈折率の大きな液浸媒質は、温度変化に伴う屈折率の変化が大きく、発生する収差の変化も大きくなる。しかしながら、特許文献１に記載の発明では、液浸媒質の温度変化による収差の変化を補正することは考慮されていない。【０００５】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、より適切に収差補正を行うことができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面の顕微鏡は、収差補正レンズを有する液浸対物レンズを備える顕微鏡であって、前記液浸対物レンズとカバーガラスとの間に満たされている液浸用の液体の温度を計測する温度計測手段と、前記液体の温度と前記カバーガラスの厚みの組み合わせにおいて、収差の適切に補正するための前記収差補正レンズの位置の調整値を表す調整値データに基づいて、前記液体の温度の変化に応じて前記収差補正レンズの位置を調整する収差補正手段とを備える。【０００７】
本発明の第２の側面の収差補正制御装置は、収差補正レンズを備えた液浸対物レンズを備える顕微鏡の収差補正の制御を行う収差補正制御装置であって、前記液浸対物レンズとカバーガラスとの間に満たされている液浸用の液体の温度を計測する温度計測手段と、前記液体の温度と前記カバーガラスの厚みの組み合わせにおいて、収差の適切に補正するための前記収差補正レンズの位置の調整値を表す調整値データに基づいて、前記液体の温度の変化に応じて前記収差補正レンズの位置を調整する収差補正手段とを備える。【０００８】
本発明の第１の側面または第２の側面においては、液浸対物レンズとカバーガラスとの間に満たされている液浸用の液体の温度が計測され、前記液体の温度の変化に応じて前記収差補正レンズの位置が調整される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第１の側面または第２の側面によれば、より適切に収差補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を適用した顕微鏡の一実施の形態を示す図である。
【図２】顕微鏡のステージおよび対物レンズの周辺の構成を詳細に示した図である。
【図３】制御部により実現される機能の構成の例を示すブロック図である。
【図４】補正量テーブル生成処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】補正量テーブルの例を示す図である。
【図６】自動収差補正処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００１１】
１  顕微鏡，  ２  ペトリディッシュ，  ２Ａ  カバーガラス，  １４  CCDカメラ，  ２１  ステージ，  ２２Ａ，２２Ｂ  対物レンズ，  ２４  焦準可動部，  ２５  焦準部，  ７１  油浸用オイル，  ７２  収差補正レンズ，  ７５  補正環，  ７６  補正環用ウォーム歯車，  ７７  モータ，  ７８  リミット板，  ７９  リミットセンサ，  ８０  ステッピングモータ，  ８１  ラック歯，  ８２  リニアスケール，  ８３  ヒートプレート，  ８４  温度センサ，  ９２  制御部，  ９３  記憶部，  １０１  標本，  １５１  温度計測部，  １５２  回転角検出部，  １５３  補正量テーブル生成部，  １５４  カバーガラス厚み検出部，  １５５  収差補正部，  １５６  フォーカス制御部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について説明する。【００１３】
図１は、本発明を適用した顕微鏡の一実施の形態を示す図である。倒立型の顕微鏡１の本体部１１には、透過照明装置１２および落射照明装置１３が設けられており、ステージ２１上のペトリディッシュ２内の標本を、透過照明または落射照明を用いて観察することができる。また、顕微鏡１の本体部１１には、CCD（Charge Coupled Devices）カメラ１４が装着されており、透過照明または落射照明による標本の像を撮影することが可能である。【００１４】
ステージ２１の下面には、焦準部２５が設けられている。焦準部２５は、複数の対物レンズ（図１では、対物レンズ２２Ａおよび２２Ｂの２つの対物レンズのみを図示されている）が装着されているレボルバ２３を支持する焦準可動部２４を、上下方向に移動できるように支持している。なお、以下、対物レンズ２２Ａおよび２２Ｂを特に区別する必要がない場合、単に対物レンズ２２と称する。【００１５】
また、焦準可動部２４の下方には、２種類のフィルタとダイクロイックミラーとの組み合わせからなるフィルタブロックを複数備えた（図１では、フィルタブロック１６Ａおよび１６Ｂの２つのフィルタブロックが図示されている）フィルタターレット１５が設けられている。なお、以下、フィルタブロック１６Ａおよび１６Ｂを特に区別する必要がない場合、単にフィルタブロック１６と称する。【００１６】
顕微鏡１により透過照明を用いて標本の観察を行う場合、透過照明装置１２の光源３１から発せられた透過照明光は、コレクタレンズ３２を透過した後、反射鏡３３によりコンデンサレンズ３４の方向に反射され、コンデンサレンズ３４を介して、ペトリディッシュ２内の標本に照射される。光路切換プリズム５２を光路から外した場合、標本を透過した透過照明光は、対物レンズ２２、フィルタブロック１６、および、第２対物レンズ５２を透過し、CCDカメラ１４により透過照明光による標本の像が撮影される。また、光路切換プリズム５２を光路に入れた場合、標本を透過した透過照明光は、対物レンズ２２、フィルタブロック１６、および、第２対物レンズ５１を透過し、光路切換プリズム５２によりプリズム５３の方向に反射され、プリズム５３および反射鏡５４により、接眼レンズ５５の方向に反射され、ユーザは、接眼レンズ５５を介して、透過照明光による標本の像を観察する。【００１７】
また、顕微鏡１により落射照明を用いて標本の観察を行う場合、落射照明装置１３の光源４１から発せられた落射照明光は、リレーレンズ４２および４３を透過した後、フィルタブロック１６により所定の波長のみが透過されるとともに、対物レンズ２２の方向に反射され、対物レンズ２２を介して、ペトリディッシュ２内の標本に照射される。光路切換プリズム５２を光路から外した場合、落射照明光を照射することにより標本から発せられた蛍光は、対物レンズ２２を透過した後、フィルタブロック１６により所定の波長のみが抽出され、CCDカメラ１４により標本から発せられた蛍光の像が撮影される。また、光路切換プリズム５２を光路に入れた場合、落射照明光を照射することにより標本から発せられた蛍光は、対物レンズ２２を透過した後、フィルタブロック１６により所定の波長のみが抽出され、光路切換プリズム５２によりプリズム５３の方向に反射され、プリズム５３および反射鏡５４により、接眼レンズ５５の方向に反射され、ユーザは、接眼レンズ５５を介して、標本から発せられた蛍光の像を観察する。【００１８】
図２は、図１の顕微鏡１のステージ２１および対物レンズ２２の周辺の構成を詳細に示した図である。なお、図２には、ペトリディッシュ２内に培養液１０２が満たされ、ペトリディッシュ２の底を構成するカバーガラス２Ａ上に、観察対象の細胞である標本１０１が置かれている例が示されている。顕微鏡１では、ステージ２１上のヒートプレート８３により培養液１０２の温度をほぼ一定（例えば、３７℃）に保つことができ、標本１０１を生きたまま観察することが可能である。【００１９】
油浸用の対物レンズ２２Ａとカバーガラス２Ａとの間には、光学系の開口数を高め、高分解能と輝度の向上を実現するために、油浸用オイル７１が満たされている。また、対物レンズ２２Ａは、カバーガラス２Ａの厚みの誤差や油浸用オイル７１の温度変化に伴う屈折率の変化などにより変化する収差を適切に補正するために用いられる収差補正レンズ７２を備えている。【００２０】
収差補正レンズ７２は、ピン７４を介して補正環７５のカム溝に連結されているレンズ枠７３により固定されている。従って、補正環７５をピン７４の軸回りに回転させることにより、レンズ枠７３とともに収差補正レンズ７２が光軸方向に移動し、収差補正レンズ７２の光軸方向の位置を調整することができる。また、補正環７５の外周には補正環用ウォーム歯車７６が設けられており、制御部９２の制御の基に、ロータリエンコーダ付きのモータ７７を駆動し、補正環用ウォーム歯車７６を介して補正環７５を回転させることにより、収差補正レンズ７２を電動で光軸方向に移動させることが可能である。制御部９２は、モータ７７から出力されるパルスに基づいて、リミットセンサ７９およびリミット板７８により規定される基準位置を基準とする補正環７５の回転角を検出する。【００２１】
また、焦準部２５にはステッピングモータ８０が設けられており、制御部９２の制御の基に、ステッピングモータ８０を駆動し、焦準可動部２４に取り付けられているラック歯８１を上下方向に移動させることにより、焦準可動部２４を上下方向に移動させることができる。これにより、焦準可動部２４に取り付けられているレボルバ２３および対物レンズ２２が上下方向に移動し、観察に用いる対物レンズ２２（図２においては、対物レンズ２２Ａ）の光軸方向の位置を電動で調整することができる。制御部９２は、リニアスケール８２により検出されるラック歯８１の位置に基づいて、対物レンズ２２の光軸方向の位置を検出する。【００２２】
ところで、上述したように、ヒートプレート８３は、培養液１０２の温度をほぼ一定に保ち、標本１０１を良好な状態に保つため、加熱と冷却を繰り返す。これに伴い、カバーガラス２Ａを含むペトリディッシュ２の温度が変動し、熱伝導により対物レンズ２２Ａの先端に満たされた油浸用オイル７１の温度も変動する。制御部９２は、対物レンズ２２Ａの先端に設置されている温度センサ８４からの信号に基づいて、油浸用オイル７１の温度を測定し、測定時刻とともに記憶部９３に記憶させる。【００２３】
入力部９１は、例えば、各種のキーやスイッチなどにより構成され、制御部９２に各種の指令や情報を入力するために用いられる。制御部９２は、例えば、CPU（Central Processing Unit）などのプロセッサにより構成され、図４乃至図６を参照して後述するように、顕微鏡１の収差補正の制御を行う。また、制御部９２は、CCDカメラ１４に接続され、CCDカメラ１４が撮影した画像のコントラスト値を示すデータを取得する。記憶部９３は、例えば、各種のメモリにより構成され、図５を参照して後述する補正量テーブルを記憶する。【００２４】
なお、入力部９１、制御部９２、および、記憶部９３は、顕微鏡１内に設けるようにすることも可能であるし、顕微鏡１とは別の専用の外部装置やコンピュータなどにより構成するようにすることも可能である。【００２５】
図３は、図２の制御部９２が所定のプログラムを実行することにより実現される機能の構成の例を示すブロック図である。【００２６】
温度計測部１５１は、温度センサ８４からの信号に基づいて、油浸用オイル７１の温度を計測する。温度計測部１５１は、計測した油浸用オイル７１の温度を、必要に応じて、補正量テーブル生成部１５３、カバーガラス厚み検出部１５４、および、収差補正部１５５に通知したり、計測時刻とともに記憶部９３に記憶させたりする。【００２７】
回転角検出部１５２は、モータ７７から出力されるパルスに基づいて、リミットセンサ７９およびリミット板７８により規定される基準位置を基準とする補正環７５の回転角を検出し、必要に応じて、補正量テーブル生成部１５３および収差補正部１５５に通知する。【００２８】
補正量テーブル生成部１５３は、図４および図５を参照して後述するように、油浸用オイル７１の温度、および、入力部９１を介して入力されるカバーガラス２Ａの厚みの組み合わせにおいて、収差を適切に補正するための収差補正レンズ７２の位置の調整値（補正環７５の回転角）を表すデータである補正量テーブルを生成し、記憶部９３に記憶させる。【００２９】
カバーガラス厚み検出部１５４は、図６を参照して後述するように、油浸用オイル７１の温度、収差補正部１５５から通知される補正環７５の回転角、フォーカス制御部１５６から通知されるCCDカメラ１４により撮影された画像のコントラスト値、および、図５を参照して後述する補正量テーブルに基づいて、カバーガラス２Ａの厚みを検出する。カバーガラス厚み検出部１５４は、検出したカバーガラス２Ａの厚みを収差補正部１５５に通知する。また、カバーガラス厚み検出部１５４は、カバーガラス２Ａの厚みを検出する場合に設定するカバーガラス２Ａの厚みの想定値を収差補正部１５５に通知する。【００３０】
収差補正部１５５は、図６を参照して後述するように、カバーガラス２Ａの厚み、もしくは、カバーガラス２Ａの厚みの想定値、油浸用オイル７１の温度、および、図５を参照して後述する補正量テーブルに基づいて、収差の補正に適切な補正環７５の回転角を求める。収差補正部１５５は、回転角検出部１５２により検出される補正環７５の回転角をモニタしながら、モータ７７を制御し、求めた回転角だけ補正環７５を回転させ、収差が適切に補正されるように収差補正レンズ７２の光軸方向の位置を調整する。収差補正部１５５は、収差補正レンズ７２の位置の調整が終了したとき、収差補正レンズ７２の位置の調整が終了したことをフォーカス制御部１５６に通知する。【００３１】
フォーカス制御部１５６は、リニアスケール８２からの信号に基づいてラック歯８１の位置を検出しながら、CCDカメラ１４から供給される画像のコントラス値、すなわち、対物レンズ２２を介して観察される標本の画像のコントラスト値が最大になるように、ステッピングモータ８０を制御し、対物レンズ２２の光軸方向の位置を調整することにより、対物レンズ２２のフォーカス制御を行う。【００３２】
次に、図４乃至図６を参照して、顕微鏡１の処理について説明する。【００３３】
まず、図４のフローチャートを参照して、顕微鏡１により実行される補正量テーブル生成処理について説明する。なお、この処理は、例えば、ユーザが、入力部９１を介して、補正量テーブルの生成の指令を入力したとき開始される。【００３４】
ステップＳ１において、温度計測部１５１は、温度センサ８４からの信号に基づいて、油浸用オイル７１の温度の計測を開始する。温度計測部１５１は、計測した油浸用オイル７１の温度を補正量テーブル生成部１５３に通知する。【００３５】
ステップＳ２において、補正量テーブル生成部１５３は、カバーガラスの厚みを取得する。ところで、カバーガラスの厚みは規格基準値に対して所定の範囲の製作誤差が許容されており、例えば、0.17mmの規格基準値に対して、0.15mmから0.18mmまでの範囲の誤差が許容されている。ユーザは、補正量テーブルの生成を行うにあたり、許容誤差の範囲内で、複数の厚みが既知であるカバーガラス（例えば、厚みが0.15mm、0.16mm、0.17mm、0.18mmの４種類のカバーガラス）を用意する。そして、ユーザは、用意したカバーガラスのうちの１つを顕微鏡１のステージ２１に設置し、入力部９１を介して、設置したカバーガラスの厚みを入力する。補正量テーブル生成部１５３は、ユーザにより入力されたカバーガラスの厚みを示すデータを取得する。【００３６】
ステップＳ３において、補正量テーブル生成部１５３は、補正環７５の回転角の記憶が指令されたかを判定する。具体的には、ユーザは、油浸用オイル７１の温度が所望の温度になるように、ヒートプレート８３の温度を調整する。油浸用オイル７１の温度が所望の温度になると、ユーザは、補正環７５を用いて収差補正レンズ７２の光軸方向の位置を調整したり、焦準可動部２４の位置を調整することにより対物レンズ２２の光軸方向の位置を調整して、対物レンズ２２のピントの調整を行う。そして、対物レンズ２２のピントが最も適切に調整されたと判断したとき、入力部９１を介して、そのときの補正環７５の回転角を記憶させるための指令を入力する。補正量テーブル生成部１５３は、その指令を取得したとき、補正環７５の回転角の記憶が指令されたと判定し、処理はステップＳ４に進む。【００３７】
ステップＳ４において、補正量テーブル生成部１５３は、現在のカバーガラスの厚みおよび油浸用オイル７１の温度の組み合わせに対する補正環７５の回転角を補正量テーブルに設定する。【００３８】
図５は、補正量テーブルの例を示している。補正量テーブルは、油浸用オイル７１の温度とカバーガラスの厚みの各組み合わせにおいて、収差を適切に補正するための補正環７５の回転量θmnを一覧にしたものである。図５の補正量テーブルにおいては、23℃から39℃までの範囲内の1℃間隔の１６種類の油浸用オイル７１の温度と、0.15mから0.18mmまでの範囲内の0.01mm間隔の４種類のカバーガラスの厚みとの各組み合わせに対する補正環７５の回転量θmn（m＝1〜16，n＝1〜4）が設定されている。例えば、図５において、油浸用オイル７１の温度が23℃、かつ、カバーガラスの厚みが0.15mmの場合の回転量はθ11、油浸用オイル７１の温度が39℃、かつ、カバーガラスの厚みが0.18mmの場合の回転量はθ164である。【００３９】
補正量テーブル生成部１５３は、回転角検出部１５２から現在の補正環７５の回転角を示すデータを取得し、取得した補正環７５の回転角を、現在のカバーガラスの厚みと油浸用オイル７１の温度の組み合わせに対応する補正量テーブルの欄に設定する。【００４０】
一方、ステップＳ３において、補正環７５の回転角の記憶が指令されていないと判定された場合、ステップＳ４の処理はスキップされ、処理はステップＳ５に進む。【００４１】
ステップＳ５において、補正量テーブル生成部１５３は、カバーガラスが交換されたかを判定する。カバーガラスが交換されていないと判定された場合、処理はステップＳ６に進む。【００４２】
ステップＳ６において、補正量テーブル生成部１５３は、処理の終了が指令されたかを判定する。処理の終了が指令されていないと判定された場合、処理はステップＳ３に戻り、ステップＳ５において、カバーガラスが交換されたと判定されるか、ステップＳ６において、処理の終了が指令されたと判定されるまで、ステップＳ３乃至Ｓ６の処理が繰り返し実行される。【００４３】
例えば、ユーザは、現在設置しているカバーガラスの厚みが0.15mmである場合、ヒートプレート８３の温度を調整し、油浸用オイル７１の温度を23℃から39℃まで1℃単位で変化させながら、各温度において、上述したように、対物レンズ２２のピントの調整を行い、ピントが最も適切に調整されたときの補正環７５の回転角を補正量テーブルに設定する。そして、全ての温度における補正環７５の回転角の設定が終了した後、ユーザは、次の厚み（例えば、0.16mm）のカバーガラスをステージ２１に設置し、入力部９１を介して、設置したカバーガラスの厚みを入力する。補正量テーブル生成部１５３は、ユーザにより入力されたカバーガラスの厚みを示すデータを取得したとき、ステップＳ５において、カバーガラスが交換されたと判定し、処理はステップＳ２に戻り、上述したステップＳ２以降の処理が行われる。【００４４】
その後、ユーザは、上述したように、油浸用オイル７１の温度を変化させたり、カバーガラスを交換したりしながら、補正量テーブルの全ての油浸用オイル７１の温度とカバーガラスの厚みの組み合わせに対する補正環７５の回転角を設定する。その後、ユーザは、入力部９１を介して、補正量テーブルの生成の終了の指令を入力する。補正量テーブル生成部１５３は、その指令を取得したとき、ステップＳ６において、処理の終了が指令されたと判定し、補正量テーブル生成処理は終了する。【００４５】
なお、収差補正レンズを有する油浸用の対物レンズが複数ある場合、各対物レンズに対して上述した処理を行い、各対物レンズ用の補正量テーブルが生成される。【００４６】
また、必ずしも全ての顕微鏡において、補正量テーブル生成処理を行う必要はなく、例えば、メーカーなどで、上述した処理により、各顕微鏡と対物レンズの組み合わせに対する補正量テーブルを生成し、その補正量テーブルをユーザに提供するようにしてもよい。【００４７】
次に、図６のフローチャートを参照して、顕微鏡１により実行される自動収差補正処理について説明する。この処理は、例えば、ユーザが、入力部９１を介して、ユーザにより自動収差補正処理の指令を入力したとき開始される。【００４８】
ステップＳ２１において、カバーガラス厚み検出部１５４は、カバーガラス２Ａの厚みの想定値を設定する。具体的には、カバーガラス厚み検出部１５４は、補正量テーブルに定義されているカバーガラスの厚みのうち、未処理の厚みを１つ選択し、カバーガラス２Ａの厚みの想定値に設定する。カバーガラス厚み検出部１５４は、設定したカバーガラス２Ａの厚みの想定値を収差補正部１５５に通知する。【００４９】
ステップＳ２２において、温度計測部１５１は、温度センサ８４からの信号に基づいて、油浸用オイル７１の温度を計測する。温度計測部１５１は、計測した油浸用オイル７１の温度をカバーガラス厚み検出部１５４および収差補正部１５５に通知する。【００５０】
ステップＳ２３において、収差補正部１５５は、カバーガラス２Ａの厚みの想定値、および、油浸用オイル７１の温度に対して適切な位置に収差補正レンズ７２を移動させる。
具体的には、収差補正部１５５は、補正量テーブルに基づいて、現在のカバーガラス２Ａの厚みの想定値および油浸用オイル７１の温度の組み合わせに対する補正環７５の回転角を求める。なお、現在のカバーガラス２Ａの厚みの想定値および油浸用オイル７１の温度の組み合わせに対応する欄が補正量テーブルにない場合、収差補正部１５５は、他の欄の値を用いて、直線補間により補正環７５の回転角を算出する。【００５１】
収差補正部１５５は、回転角検出部１５２により検出される補正環７５の回転角をモニタしながら、モータ７７を制御して、求めた回転角だけ補正環７５を回転させる。これにより、現在のカバーガラス２Ａの厚みの想定値および油浸用オイル７１の温度の組み合わせに対して適切な位置に収差補正レンズ７２の光軸方向の位置が調整される。収差補正部１５５は、設定した補正環７５の回転角をカバーガラス厚み検出部１５４に通知する。そして、収差補正部１５５は、収差補正レンズ７２の位置の調整が終了したことをフォーカス制御部１５６に通知する。【００５２】
ステップＳ２４において、フォーカス制御部１５６は、フォーカス制御を行う。具体的には、フォーカス制御部１５６は、CCDカメラ１４から供給される画像のコントラス値が最大になるように、ステッピングモータ８０を制御して、対物レンズ２２Ａの光軸方向の位置を調整する。フォーカス制御部１５６は、対物レンズ２２Ａの光軸方向の位置を調整した後、コントラスト値の最大値をカバーガラス厚み検出部１５４に通知する。【００５３】
ステップＳ２５において、カバーガラス厚み検出部１５４は、取得した油浸用オイル７１の温度、補正環７５の回転角、および、画像のコントラスト値の最大値を対応づけて記憶部９３に記憶させる。【００５４】
ステップＳ２６において、カバーガラス厚み検出部１５４は、全てのカバーガラス２Ａの厚みの想定値について処理したかを判定する。まだ、全てのカバーガラス２Ａの厚みの想定値について処理していないと判定された場合、処理はステップＳ２１に戻り、ステップＳ２６において、全てのカバーガラス２Ａの厚みの想定値について処理したと判定されるまで、ステップＳ２１乃至Ｓ２６の処理が繰り返し実行される。これにより、補正量テーブルに定義されている全てのカバーガラスの厚みが、カバーガラス２Ａの厚みの想定値として順番に設定され、上述したように、各想定値における油浸用オイル７１の温度、補正環７５の回転角、および、画像のコントラスト値の最大値が計測され、記憶される。【００５５】
一方、ステップＳ２６において、全てのカバーガラス２Ａの厚みの想定値について処理したと判定された場合、処理はステップＳ２７に進む。【００５６】
ステップＳ２７において、カバーガラス厚み検出部１５４は、カバーガラス２Ａの厚みを求める。具体的には、カバーガラス厚み検出部１５４は、記憶されている油浸用オイル７１の温度、補正環７５の回転角、および、画像のコントラスト値の最大値の組み合わせのうち、コントラスト値の最大値が最大となる組み合わせを抽出する。カバーガラス厚み検出部１５４は、抽出した組み合わせにおける油浸用オイル７１の温度および補正環７５の回転角、並びに、補正量テーブルに基づいて、カバーガラス２Ａの厚みを求める。より具体的には、カバーガラス厚み検出部１５４は、補正量テーブルに基づいて、抽出した組み合わせにおける油浸用オイル７１の温度および補正環７５の回転角に対応するカバーガラスの厚みを、カバーガラス２Ａの厚みとして求める。カバーガラス厚み検出部１５４は、求めたカバーガラス２Ａの厚みを収差補正部１５５に通知する。【００５７】
ステップＳ２８において、温度計測部１５１は、温度センサ８４からの信号に基づいて、油浸用オイル７１の温度を計測する。温度計測部１５１は、計測した油浸用オイル７１の温度を、収差補正部１５５に通知するとともに、測定時刻とともに記憶部９３に記憶させる。【００５８】
ステップＳ２９において、収差補正部１５５は、収差補正を行うタイミングであるかを判定する。収差補正を行うタイミングであると判定された場合、処理はステップＳ３０に進む。なお、収差補正を行うタイミングとしては、例えば、前回収差補正を行ってから所定の時間が経過したとき、前回収差補正を行ってから油浸用オイル７１の温度が所定の値以上変化したとき、あるいは、CCDカメラ１４により標本１０１を撮影するときなどが考えられる。【００５９】
ステップＳ３０において、収差補正部１５５は、油浸用オイル７１の温度に応じて収差補正レンズ７２の位置を調整する。具体的には、収差補正部１５５は、ステップＳ２３と同様の処理により、補正量テーブルに基づいて、現在の油浸用オイル７１の温度およびカバーガラス２Ａの厚みの組み合わせに対する補正環７５の回転角を求め、求めた回転角だけ補正環７５を回転させる。これにより、現在のカバーガラス２Ａの厚みおよび油浸用オイル７１の温度の組み合わせに対して適切な位置に収差補正レンズ７２の光軸方向の位置が調整され、収差が適切に補正される。そして、収差補正部１５５は、収差補正レンズ７２の位置の調整が終了したことをフォーカス制御部１５６に通知する。【００６０】
ステップＳ３１において、フォーカス制御部１５６は、ステップＳ２４の処理と同様に、フォーカス制御を行う。その後、処理はステップＳ３２に進む。【００６１】
一方、ステップＳ２９において、収差補正を行うタイミングでないと判定された場合、ステップＳ２９およびＳ３０の処理はスキップされ、処理はステップＳ３２に進む。【００６２】
ステップＳ３２において、制御部９２は、処理を終了するかを判定する。処理を終了しないと判定された場合、処理はステップＳ２８に戻り、ステップＳ３２において、処理を終了すると判定されるまで、ステップＳ２８乃至Ｓ３２の処理が繰り返し実行される。【００６３】
一方、ステップＳ３２において、例えば、対物レンズ２２を交換したり、標本１０１を交換したり、観察を終了したりするために、ユーザが、入力部９１を介して、自動収差補正処理の終了の指令を入力したとき、制御部９２は、処理を終了すると判定し、自動収差補正処理は終了する。【００６４】
このようにして、カバーガラス２Ａの厚みを正確に検出できるともに、カバーガラス２Ａの厚み、および、油浸用オイル７１の温度に応じて、適切な収差補正を自動で行うことができる。また、油浸用オイル７１の温度の変化に追従して、自動で収差補正を行うことができる。【００６５】
なお、あらかじめカバーガラス２Ａの正確な厚みが分かっている場合、その厚みを制御部９２に入力するようにして、ステップＳ１乃至Ｓ７の処理を省略することも可能である。【００６６】
また、以上の説明では、油浸用の対物レンズを用いる例を示したが、水浸用の対物レンズを用いる場合にも、同じ処理により、収差補正を行うことが可能である。【００６７】
なお、上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。【００６８】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。【００６９】
さらに、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【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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【国際調査報告】
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