(57)【要約】【課題】光学系のドリフト方向とは異なる方向にドリフトを生じさせる光学系以外の要素があってもフォーカスを安定化し得るフォーカス補正装置、フォーカス補正方法、フォーカス補正プログラム及び顕微鏡を提案する。【解決手段】  プレパラートが配されるべき面を基準として一方側に配される感温素子を用いて温度を測定し、プレパラートが配されるべき面を基準として他方側に配される感温素子を用いて温度を測定し、これら測定温度を用いて、フォーカス位置に対するずれ量を算出する。【選択図】図９
2011221294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレパラートが配されるべき面を基準として一方側に配される感温素子を用いて温度を測定する第１の測定部と、
上記プレパラートが配されるべき面を基準として他方側に配される感温素子を用いて温度を測定する第２の測定部と、
上記第１の測定部及び上記第２の測定部で測定される温度を用いて、フォーカス位置に対するずれ量を算出する算出部と
を有するフォーカス補正装置。
【請求項２】
上記算出部は、
上記第１の測定部で測定される温度に正の係数を乗算した結果と、上記第２の測定部で測定される温度に負の係数を乗算した結果とを加算する
請求項１に記載のフォーカス補正装置。
【請求項３】
上記第１の測定部は、
上記プレパラートが配されるべき面をもつステージ付近の温度を測定し、
上記第２の測定部は、
鏡筒内の温度を測定する
請求項２に記載のフォーカス補正装置。
【請求項４】
上記第１の測定部は、
上記プレパラートが配されるべき面をもつステージ付近に配される感温素子を用いて温度を測定し、
上記第２の測定部は、
鏡筒内に配される感温素子を用いて温度を測定する
請求項２に記載のフォーカス補正装置。
【請求項５】
第１の測定部が、プレパラートが配されるべき面を基準として一方側に配される感温素子を用いて温度を測定するステップと、
第２の測定部が、上記プレパラートが配されるべき面を基準として他方側に配される感温素子を用いて温度を測定するステップと、
算出部が、上記第１の測定部及び上記第２の測定部で測定される温度を用いて、フォーカス位置に対するずれ量を算出するステップと
を有するフォーカス補正方法。
【請求項６】
コンピュータに対して、
プレパラートが配されるべき面を基準として一方側に配される感温素子を用いて温度を測定すること、
上記プレパラートが配されるべき面を基準として他方側に配される感温素子を用いて温度を測定すること、
一方側と他方側で測定される温度を用いて、フォーカス位置に対するずれ量を算出すること
を実行させるフォーカス補正プログラム。
【請求項７】
プレパラートが配されるべき面をもち、光軸方向に移動可能なステージと、
上記プレパラートが配されるべき面を基準として一方側に配される感温素子を用いて温度を測定する第１の測定部と、
上記プレパラートが配されるべき面を基準として他方側に配される感温素子を用いて温度を測定する第２の測定部と、
上記第１の測定部及び上記第２の測定部で測定される温度を用いて、フォーカス位置に対するずれ量を算出する算出部と
を有する顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフォーカス補正装置、フォーカス補正方法、フォーカス補正プログラム及び顕微鏡に関し、サンプルを観察する場合に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、周囲環境等の温度変化によって、フォーカスドリフトと呼ばれるフォーカスのずれが生じる。このフォーカスドリフトに関する技術として、例えば下記の特許文献１がある。
【０００３】
この特許文献１におけるフォーカス維持装置では、フォーカス検出光学系と、観察光学系が同一の部材で構成される。したがって、温度変化が生じてもおおよそ一様に両光学系が変形することになるため、その変形に関わらずサンプルに対するフォーカスが安定に補正される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０７３０２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、光学系の変形によって光軸方向にドリフトが生じるが、その光軸方向とは逆の方向にドリフトが生じる場合がある。この場合、主に、プレパラートが配されるステージの熱変形が要因となる。
【０００６】
したがって特許文献１のフォーカス補正装置では、光学系のドリフト方向とは異なる方向に生じるドリフトによって、フォーカスが誤った位置で補正される場合があるいうことが問題となる。
【０００７】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、光学系のドリフト方向とは異なる方向にドリフトを生じさせる光学系以外の要素があってもフォーカスを安定化し得るフォーカス補正装置、フォーカス補正方法、フォーカス補正プログラム及び顕微鏡を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するため本発明は、フォーカス補正装置であって、プレパラートが配されるべき面を基準として一方側に配される感温素子を用いて温度を測定する第１の測定部と、プレパラートが配されるべき面を基準として他方側に配される感温素子を用いて温度を測定する第２の測定部と、第１の測定部及び第２の測定部で測定される温度を用いて、フォーカス位置に対するずれ量を算出する算出部とを有する。
【０００９】
また本発明は、フォーカス補正方法であって、第１の測定部が、プレパラートが配されるべき面を基準として一方側に配される感温素子を用いて温度を測定するステップと、第２の測定部が、プレパラートが配されるべき面を基準として他方側に配される感温素子を用いて温度を測定するステップと、算出部が、第１の測定部及び第２の測定部で測定される温度を用いて、フォーカス位置に対するずれ量を算出するステップとを有する。
【００１０】
また本発明は、フォーカス補正プログラムであって、コンピュータに対して、プレパラートが配されるべき面を基準として一方側に配される感温素子を用いて温度を測定すること、プレパラートが配されるべき面を基準として他方側に配される感温素子を用いて温度を測定すること、一方側と他方側で測定される温度を用いて、フォーカス位置に対するずれ量を算出することを実行させる。
【００１１】
また本発明は、顕微鏡であって、プレパラートが配されるべき面をもち、光軸方向に移動可能なステージと、プレパラートが配されるべき面を基準として一方側に配される感温素子を用いて温度を測定する第１の測定部と、プレパラートが配されるべき面を基準として他方側に配される感温素子を用いて温度を測定する第２の測定部と、第１の測定部及び第２の測定部で測定される温度を用いて、フォーカス位置に対するずれ量を算出する算出部とを有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、プレパラート配置面を基準として一方側と他方側とにおいて光軸方向に対するフォーカスドリフトが相反しても、双方側で測定される温度から、フォーカス位置に対する光軸方向のずれ量が算出される。
【００１３】
この結果、本発明は、光学系だけの温度変化に起因するドリフト量を算出する場合に比べて、光学系とそれ以外の要素に起因するフォーカスドリフト量が算出可能であり、正確なデフォーカス量を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】顕微鏡の構成を示す概略図である。
【図２】生体サンプルに対する撮影範囲の割り当ての説明に供する概略図である。
【図３】フォーカス補正部の構成を示す概略図である。
【図４】フォーカス補正プログラムに基づくＣＰＵの機能的な構成を示す概略図である。
【図５】気温変化に応じたフォーカスドリフト量（１）を示すグラフである。
【図６】気温変化に応じたフォーカスドリフト量（２）を示すグラフである。
【図７】フォーカスドリフトの変位の説明に供する概略図である。
【図８】フォーカス補正が実行された場合と、未実行の場合とにおける気温変化に応じたフォーカスドリフト量を示すグラフである。
【図９】フォーカス補正処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、発明を実施するための形態について説明する。なお、説明は以下の順序とする。
＜１．実施の形態＞
［１−１．顕微鏡の構成］
［１−２．フォーカス補正部の機能的な構成］
［１−３．フォーカス補正処理の具体的内容］
［１−４．フォーカス補正処理手順］
［１−５．効果等］
＜２．他の実施の形態＞
【００１６】
＜１．実施の形態＞
［１−１．顕微鏡の構成］
図１において、本一実施の形態である顕微鏡１の構成を示す。この顕微鏡１は、プレパラートＰＲＴを配置可能なステージ（以下、これをプレパラートステージとも呼ぶ）１１を有する。
【００１７】
プレパラートＰＲＴは、血液等の結合組織、上皮組織又はそれらの双方の組織などにおけるサンプル（以下、これを生体サンプルとも呼ぶ）を、所定の固定手法によりスライドガラスに固定したものであり、該生体サンプルには必要に応じて染色が施される。染色には、ＨＥ（ヘマトキシリン・エオジン）染色、ギムザ染色又はパパニコロウ染色等に代表される一般染色と呼ばれる染色のみならず、ＦＩＳＨ(Fluorescence  In-Situ  Hybridization)や酵素抗体法等の特殊染色と呼ばれる染色が含まれる。
【００１８】
プレパラートステージ１１のうち、プレパラートＰＲＴが配されるべき面（以下、これプレパラート配置面をとも呼ぶ）の裏側には光源１２が配され、該プレパラートステージ１１と光源１２との間にはコンデンサレンズ１３が配される。このコンデンサレンズ１３によって、光源１２から照射される光が、プレパラート配置面の所定位置に形成される貫通孔ＨＬを介してプレパラート配置面内に集められる。
【００１９】
一方、プレパラートステージ１１のうちプレパラート配置面側には鏡筒１４が配され、該プレパラート配置面と対向される鏡筒１４の一端には対物レンズ１５が配される。また鏡筒１４の他端には撮像素子１６が配され、該撮像素子１６の撮像面には対物レンズ１５のレンズ面に映る像が結像される。
【００２０】
他方、プレパラートステージ１１にはステージ駆動機構１７が連結される。ステージ駆動機構１７は、プレパラート配置面に対して平行となる方向（Ｘ方向，Ｙ方向）と直交する方向（Ｚ方向）へ個別にプレパラートステージ１１を駆動可能な機構とされる。
【００２１】
具体的には図２に示すように、プレパラートＰＲＴに配される生体サンプルＳＰＬに対して撮影範囲ＰＲが割り当てられるよう、プレパラート配置面に対して平行となる方向へプレパラートステージ１１が走査される。
【００２２】
また生体サンプルに割り当てるべき撮影範囲ＰＲが変更されるたびに、該撮影範囲ＰＲに対して検出されるフォーカス位置に対物レンズ１５の焦点が合うよう、プレパラート配置面に対して直交する光軸ＬＸの方向へプレパラートステージ１１が調整される。
【００２３】
この実施の形態の場合、フォーカス位置は、撮像素子１６に接続されるフォーカス検出部１８によって検出される。このフォーカス検出部１８は、例えば、撮影範囲ＰＲでの奥行位置を所定間隔ごとに変更させ、それら奥行位置での画像のコントラスが最も大きい奥行位置をフォーカス位置として決定する。
【００２４】
撮像素子１６には画像処理部１９も接続される。画像処理部１９は、撮像素子１６から出力される被写体像のデータに対して各種の画像処理を施す。
【００２５】
画像処理には、例えば、生体サンプルに対して割り当てられる撮影範囲ＰＲ内に存在するサンプル部位の像を、所定の連結アルゴリズムを用いて連結して生体サンプル像（対物レンズ１４の倍率によって拡大された生体サンプル全体の像）を生成する処理がある。
【００２６】
また画像処理部１９は、生体サンプル像を生成した場合、該生体サンプル像を被験者単位で記憶媒体に記憶するようになっている。
【００２７】
かかる構成に加えてこの顕微鏡１では、温度に応じてフォーカス位置を補正するフォーカス補正部２０が設けられている。
【００２８】
［１−２．フォーカス補正部の構成］
フォーカス補正部２０は、図３に示すように、ＣＰＵ(Central  Processing  Unit)４１に対して各種ハードウェアを接続することにより構成される。
【００２９】
具体的には例えばＲＯＭ(Read  Only  Memory)２２、ＣＰＵ２１のワークメモリとなるＲＡＭ(Random  Access  Memory)２３、ユーザの操作に応じた命令を入力する操作入力部２４、インターフェイス２５、表示部２６及び記憶部２７がバス２８を介して接続される。
【００３０】
ＲＯＭ２２には、各種の処理を実行させるプログラムが格納される。インターフェイス２５には、ステージ駆動機構１７、フォーカス検出部１８及び画像処理部１９がそれぞれ接続される。
【００３１】
表示部２６には、液晶ディスプレイ、ＥＬ（Electro  Luminescence）ディスプレイ又はプラズマディスプレイ等が適用される。また記憶部２７には、ＨＤ（Hard  Disk）に代表される磁気ディスクもしくは半導体メモリ又は光ディスク等が適用される。ＵＳＢ（Universal Serial  Bus）メモリやＣＦ（Compact Flash）メモリ等のように可搬型メモリが適用されてもよい。
【００３２】
ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に格納される複数のプログラムのうち、操作入力部２４などから与えられる命令に対応付けられるプログラムをＲＡＭ２３に展開する。またＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３に展開したプログラムにしたがって、表示部２６又は記憶部２７を適宜制御する。
【００３３】
またＣＰＵ４１は、ＲＡＭ２３に展開したプログラムにしたがって、インターフェイス４５を介してステージ駆動機構１７、フォーカス検出部１８又は画像処理部１９と適宜データを授受するようになされている。
【００３４】
［１−３．フォーカス補正処理の具体的内容］
ＣＰＵ２１は、例えば合焦を探索すべき旨の開始命令が与えられた場合、その命令に対応付けられるフォーカス補正プログラムをＲＡＭ２３に展開する。そしてＣＰＵ２１は、フォーカス補正プログラムにしたがって、図４に示すように、ステージ温度測定部３１、鏡筒温度測定部３２、ドリフト量算出部３３及びデフォーカス量算出部３４として機能する。
【００３５】
ステージ温度測定部３１は、プレパラートステージ１１の表面に配される感温素子を用いて所定周期ごとに温度を測定し、測定結果をデータとしてドリフト量算出部３３に送出する。
【００３６】
鏡筒温度測定部３２は、鏡筒１４の内部に配される感温素子を用いて所定周期ごとに温度を測定し、測定結果をデータとしてドリフト量算出部３３に送出する。
【００３７】
ドリフト量算出部３３は、フォーカス検出部１８によって検出されるフォーカス位置を認識し、該フォーカス位置に対する光軸方向のずれ量（以下、これをフォーカスドリフト量とも呼ぶ）を、ステージ温度測定部３１及び鏡筒温度測定部３２での測定結果を用いて算出する。
【００３８】
具体的には、ステージ温度測定部３１で測定される温度をｔ１とし、該温度ｔ１に対する係数をｋ１とし、フォーカスドリフト量をＤとし、鏡筒温度測定部３２で測定される温度をｔ２とし、該温度ｔ２に対する係数をｋ２とし、定数をｄとした場合、次式
【００３９】
Ｄ＝ｄ＋（ｋ１×ｔ１）＋（ｋ２×ｔ２）                  ……（１）
【００４０】
にしたがってフォーカスドリフト量が算出される。なお、係数ｋ１，ｋ２の単位は〔μｍ／℃〕であり、係数ｋ１は正の値とされ、係数ｋ２は負の値とされる。
【００４１】
一般に、温度変化に応じてフォーカスドリフト量は変動するものである。ここで、実験結果として、気温変化に応じたフォーカスドリフト量のグラフを図５に示し、該図５の下側のグラフにおける３時間軸を谷折りの折り目として右側と左側を重ねたグラフを図６に示す。これらグラフから分かるように、温度に対する応答速度が他に比べて速い部分（破線で囲まれる部分）があり、温度変化に比例する単純な変動とはならない。
【００４２】
この主要因は、フォーカス対象とされるプレパラート配置面を基準として一方側（下側）と他方側（上側）とでは光軸ＬＸ方向に対するフォーカスドリフトが相反し、かつ、そのフォーカスドリフトが生じる速度が異なるからである。
【００４３】
プレパラート配置面を基準として一方側（下側）においてフォーカスドリフトの要因となる部品は、主にプレパラートステージ１１である。また他方側（上側）においてフォーカスドリフトの要因となる部品は、主に光学系を構成する構造体（対物レンズ１５及び撮像素子１６を含む鏡筒１４）である。
【００４４】
プレパラートステージ１１を高速に駆動させることが重視されることもあり、プレパラートステージ１１は光学系を構成する構造体に比べて熱容量も体積も小さい関係となることが一般的である。このため、図７に示すように、気温が上昇すると、まずプレパラートステージ１１が光学系を構成する構造体よりも速く応答して熱膨張し、これに起因してフォーカス面が上側にドリフトする（図７（Ａ））。
【００４５】
さらに気温が上昇すると、プレパラートステージ１１の熱膨張が落ち着き始める一方で、光学系を構成する構造体の熱膨張が開始して次第に大きくなり、やがてフォーカス面が下側にドリフトする（図７（Ｂ））。
【００４６】
そして気温が下降すると、まずプレパラートステージ１１が収縮してフォーカス面が下側にドリフトし、さらに下降すると、プレパラートステージ１１の収縮が落ち着き始める一方で、光学系を構成する構造体の収縮が開始して次第に大きくなり、やがてフォーカス面が上側にドリフトする。
【００４７】
ところで、プレパラートステージ１１の材質及び大きさなどは製品の種類によって異なり、該プレパラートステージ１１に付属される部品の数や構造なども様々となる。一方、光学系を構成する構造体の材質、大きさ及びレンズの枚数なども製品の種類によって異なり、該構造体に付属される部品の数や構造なども様々となる。
【００４８】
このため、温度に対するフォーカスドリフトの応答速度は不確定となるが、応答速度に影響を及ぼす代表的な要素は特定できる。したがって、（１）式における係数ｋ１，ｋ２及び定数ｄは、製品型番などの識別子に対応付け、選択により設定することが可能である。また同じ種類の製品であれば、係数ｋ１，ｋ２及び定数ｄは固定であっても、算出されるフォーカスドリフト量に実質的な差は生じない。
【００４９】
また、フォーカス対象とされるプレパラート配置面を基準として一方側（下側）と他方側（上側）で光軸ＬＸ方向に生じるフォーカスドリフトが相反するということは、製品の種類が異なったとしても変らない。そして、一方側（下側）として代表されるプレパラートステージ１１と、他方側（上側）として代表される鏡筒１４は、どの製品でも存在するものである。
【００５０】
したがって、プレパラートステージ１１の表面温度ｔ１に正の係数ｋ１を乗算した結果と、鏡筒１４の内部温度ｔ２負の係数ｋ２を乗算した結果を加算するという簡素な積和演算によって、光学系とそれ以外の要素に起因するフォーカスドリフト量が算出可能となる。
【００５１】
デフォーカス量算出部３４は、ドリフト量算出部３３がフォーカスドリフト量を算出した場合、そのフォーカスドリフト量を用いて、当該フォーカスドリフト量の基準であるフォーカス位置を補正する。そしてデフォーカス量算出部３４は、補正したフォーカス位置までのプレパラートステージ１１の移動量（以下、これをデフォーカス量とも呼ぶ）を算出し、これをステージ駆動機構１７に与える。
【００５２】
ここで、フォーカス補正が実行された場合と、未実行の場合とにおける気温変化に応じたフォーカスドリフト量を図８に示す。この実験には、係数ｋ１が４．３１２５〔μｍ／℃〕とされ、係数ｋ２が−８．６１０６〔μｍ／℃〕とされた。図８に示されるように、未実行の場合に比べて、フォーカスドリフト量の変動幅が大幅に軽減される。
【００５３】
なお、図８に示す実験結果では、時間軸の３時間目付近で補正を行った場合のフォーカスドリフト量が−２〔μｍ〕を超えているが、これは急激な冷却によるものである。しかしながら、現実的にはこの実験のように短時間で急激に温度が変化する環境下での使用は考え難い。通常想定し得る環境下においてフォーカス補正を実行した場合、温度変化に応じたフォーカスドリフト量はおおむね±１〔μｍ〕以下に抑えることができると考えられる。
【００５４】
［１−４．フォーカス補正処理手順］
次に、ＣＰＵ２１におけるフォーカス補正処理手順を図９に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５５】
ＣＰＵ２１は、例えば合焦を探索すべき旨の開始命令を受けた場合、フォーカス補正処理手順を開始し、第１ステップＳＰ１に進む。ＣＰＵ２１は、第１ステップＳＰ１では、フォーカス位置に対するずれ量（フォーカスドリフト量）の算出に要する設定値として記憶部４７に記憶されるパラメータ（係数ｋ１，ｋ２及び定数ｄ）を取得し、第２ステップＳＰ２に進む。
【００５６】
ＣＰＵ２１は、第２ステップＳＰ２では、撮影範囲ＰＲにおけるフォーカス位置が検出されたことを示すデータを待ち受け、該データをフォーカス検出部１８から受けた場合、第３ステップＳＰ３に進む。
【００５７】
ＣＰＵ２１は、第３ステップＳＰ３では、フォーカス検出部１８からフォーカス位置を示すデータを取得し、第４ステップＳＰ４に進む。
【００５８】
ＣＰＵ２１は、第４ステップＳＰ４では、プレパラートステージ１１の表面温度と、鏡筒１４の内部温度とを測定し、第５ステップＳＰ５に進む。ＣＰＵ２１は、第５ステップＳＰ５では、第４ステップＳＰ４で測定した温度と、第１ステップＳＰ１で取得したパラメータとを用いて（１）式によりフォーカスドリフト量を算出し、その算出結果に応じたデフォーカス量をステージ駆動機構１７に与える。
【００５９】
そしてＣＰＵ２１は、第６ステップＳＰ６に進んで、前回の測定時期から規定間隔を経たか否かを判断し、該規定間隔を経た場合には第４ステップＳＰ４に戻る。一方ＣＰＵ２１は、未だ規定間隔を経ていない場合には第７ステップＳＰ７に進んで、現在の撮影範囲ＰＲにおける像を保存したことを示すデータを受けたか否か判断する。
【００６０】
このようにＣＰＵ２１は、現在の撮影範囲ＰＲにおける像が保存されるまで、規定間隔ごとに、フォーカスドリフト量に応じたデフォーカス量をステージ駆動機構１７に与え続けて、フォーカス位置を調整する。
【００６１】
これに対してＣＰＵ２１は、生現在の撮影範囲ＰＲにおける像を保存したことを示すデータを画像処理部１９から受けた場合、第８ステップＳＰ８に進む。ＣＰＵ２１は、第８ステップＳＰ８では、新たな撮影範囲ＰＲの像の保存を開始することを示すデータ又は生体サンプルＳＰＬに割り当てられる全ての像を保存し終えたことを示すデータを待ち受ける。
【００６２】
ここで、新たな撮影範囲ＰＲの像の保存を開始することを示すデータが画像処理部１９から与えられた場合、ＣＰＵ２１は、第２ステップＳＰ２に戻って上述の処理を繰り返す。
【００６３】
一方、生体サンプルＳＰＬに割り当てられる全ての像を保存し終えたことを示すデータが画像処理部１９から与えられた場合、ＣＰＵ２１は、このフォーカス補正処理手順を終了する。
【００６４】
［１−５．効果等］
以上の構成において、この顕微鏡１は、プレパラート配置面を基準として一方側（下側）においてフォーカスドリフトの主要因となるプレパラートステージ１１の表面温度を測定する。またこの顕微鏡１は、プレパラート配置面を基準として他方側（上側）においてフォーカスドリフトの主要因となる光学系を構成する構造体（対物レンズ１５及び撮像素子１６を含む鏡筒１４）の内部温度を測定する。
【００６５】
そして顕微鏡１は、これら測定結果を用いて、フォーカス位置に対する光軸方向のずれ量を算出する。
【００６６】
したがってこの顕微鏡１では、プレパラート配置面を基準として一方側（下側）と他方側（上側）とにおいて光軸ＬＸ方向に対するフォーカスドリフトが相反しても、双方側で測定される温度から、フォーカス位置に対する光軸方向のずれ量が算出される。
【００６７】
この結果、この顕微鏡１は、光学系だけの温度変化に起因するドリフト量を算出する場合に比べて、光学系とそれ以外の要素に起因するフォーカスドリフト量が算出可能であり、正確なデフォーカス量を得ることが可能となる。
【００６８】
ところで、プレパラートステージ１１を高速に駆動させることが重視されることもあり、プレパラートステージ１１は光学系を構成する構造体に比べて熱容量も体積も小さい関係となることが一般的である。したがって、光軸ＬＸ方向に対するフォーカスドリフトが相反する場合、そのフォーカスドリフトが生じる速度が異なり、温度変化に比例する単純な変動とはならない（図５，図６）。
【００６９】
しかしながらこの顕微鏡１では、フォーカス位置に対する光軸方向のずれ量が、一方側（下側）で測定される温度に正の係数を乗算した結果と、他方側（上側）で測定される温度に負の係数を乗算した結果とを加算することで算出される。このため、光軸ＬＸ方向において相反するドリフトの速度が異なって温度変化に比例する単純な変動とはならない場合であっても、光学系とそれ以外の要素に起因するフォーカスドリフト量が算出可能となる。
【００７０】
またこの顕微鏡１では、一方側（下側）で温度を測定すべき部分が、該一方側においてフォーカスドリフトの主要因となるプレパラートステージ１１の表面とされる。そして他方側（下側）で温度を測定すべき部分が、該他方側においてフォーカスドリフトの主要因となる鏡筒１４内とされる。
【００７１】
したがって、この顕微鏡１では、係数の特定が簡易かつ明瞭となることもあり、側温場所をプレパラートステージ１１付近及び鏡筒１４内以外とする場合に比べて、正確に、光学系とそれ以外の要素に起因するフォーカスドリフト量が算出可能となる。
【００７２】
以上の構成によれば、光学系のドリフト方向とは異なる方向にドリフトを生じさせる光学系以外の要素があってもフォーカスを安定化し得る顕微鏡１が実現される。
【００７３】
＜２．他の実施の形態＞
上述の実施の形態では組織切片が生体サンプルとされた。しかしながら生体サンプルはこの実施の形態に限定されるものではない。例えば塗抹細胞や染色体等が生体サンプルとして適用可能である。また例えば半導体素子等のように、生体（生物体）以外のサンプルであってもよい。
【００７４】
上述の実施の形態では、プレパラートステージ１１の表面に配される感温素子を用いてプレパラートステージ１１表面の温度が測定された。しかしながら感温素子を配すべき場所はプレパラートステージ１１の表面に限定されるものではない。例えば、プレパラートステージ１１を支持する部材や、プレパラート配置面の所定位置にプレパラートＰＲＴを位置決めする部材の表面に配するようにしてもよい。要は、プレパラートステージ１１付近に配されていればよい。なお、感温素子を配すべき場所の数（測定すべき箇所）は複数であってもよい。
【００７５】
上述の実施の形態では、鏡筒１４の内部に配される感温素子を用いて鏡筒内の温度が測定された。しかしながら感温素子を配すべき場所は鏡筒１４内に限定されるものではない。例えば、鏡筒１４の全部又は一部を感温素子としてもよい。なお、感温素子を配すべき場所の数（測定すべき箇所）は複数であってもよい。
【００７６】
また上述の実施の形態では、撮影用の像を得るための撮像素子と、焦点探索用の像を得るための撮像素子とが共用された。しかしながら撮影用の像を得るための撮像素子と、焦点探索用の像を得るための撮像素子とが別々に設けられた形態であってもよい。
【００７７】
この形態の場合、焦点探索用の像を得るための撮像素子に像を結像する光学系を構成する構造体に対して測定される温度がｔ２とされ、（１）式よりフォーカスドリフト量を算出すれば、フォーカスを安定化させ得る。これに加えて、撮影用の像を得るための撮像素子に像を結像する光学系を構成する構造体に対する温度も考慮すれば、より一段とフォーカスを安定化させ得る。具体的には、考慮すべき温度をｔ３とし、該温度ｔ３に対する負の係数をｋ３とすると、次式
【００７８】
Ｄ＝ｄ＋（ｋ１×ｔ１）＋（ｋ２×ｔ２）＋（ｋ３×ｔ３）  ……（２）
【００７９】
となる。
【００８０】
また上述の実施の形態では、フォーカス位置が、撮影範囲ＰＲでの奥行位置を所定間隔ごとに変更させ、それら奥行位置での画像のコントラスが最も大きい奥行位置として決定された。しかしながらフォーカス位置の決定手法はこの実施の形態に限定されるものではない。例えば、撮影用の撮像素子とは別に焦点探索用の撮像素子と、その撮像素子に対して、視点の異なる２つの被写体像（以下、これを位相差像とも呼ぶ）を結像させる光学系とが設けられる場合、その位相差像の視差から決定することができる。もちろん、これ以外の決定手法であってもよい。
【００８１】
また上述の実施の形態では、サンプルを透過する光の像が結像されたが、サンプルを反射する光の像が結像されてもよい。
【００８２】
また上述の実施の形態では、本発明が顕微鏡１に適用された。しかしながら本発明を適用される装置は顕微鏡１に限定されるものではない。サンプルが配され、光軸方向に移動可能なステージを有する様々な装置に適用可能である。
【００８３】
なお、他の実施の形態として述べた事項以外であっても、本発明の趣旨を逸脱しない程度において様々な形態を幅広く採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、遺伝子実験、医薬の創製又は患者の経過観察などのバイオ産業上において利用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１……顕微鏡、１１……プレパラートステージ、１２……光源、１３……コンデンサレンズ、１４……鏡筒、１５……対物レンズ、１６……撮像素子、１７……ステージ駆動機構、１８……フォーカス検出部、２０……フォーカス補正部、３１……ステージ温度測定部、３２……鏡筒温度測定部、３３……ドリフト量算出部、３４……デフォーカス量算出部、ＬＸ……光軸、ＰＲ……撮影範囲、ＰＲＴ……プレパラート、ＳＰＬ……生体サンプル。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図６】
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