(57)【要約】【課題】均一かつ任意の照射パターンで標本を照明し、広い視野をバックグラウンドが低い状態で撮像可能な技術を提供すること。【解決手段】標本中の蛍光を励起する第１の光源と、空間光変調素子と、前記空間光変調素子を均一照明する第１の照明用光学部材と、を備えた第１の照明光学系と、前記空間光変調素子からの光束を標本面に結像させる第２の照明用光学部材、を備えた第２の照明光学系と、前記標本面を撮像する撮像光学部材と、撮像素子と、を備えた撮像光学系と、を有する、蛍光顕微鏡装置などを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
標本中の蛍光を励起する第１の光源と、空間光変調素子と、前記空間光変調素子を均一照明する第１の照明用光学部材と、を備えた第１の照明光学系と、
前記空間光変調素子からの光束を標本面に結像させる第２の照明用光学部材、を備えた第２の照明光学系と、
前記標本面を撮像する撮像光学部材と、撮像素子と、を備えた撮像光学系と、
を有する、蛍光顕微鏡装置。
【請求項２】
前記空間光変調素子は、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）である、請求項１に記載の蛍光顕微鏡装置。
【請求項３】
前記第１の照明光学系は、更に、偏光補償素子を有する、請求項２に記載の蛍光顕微鏡装置。
【請求項４】
前記第１の照明光学系は、更に、スペックル除去素子を有する、請求項１に記載の蛍光顕微鏡装置。
【請求項５】
前記第１の照明光学系及び第２の照明光学系は、複数の格子パターンを切り替えて照射する、請求項１に記載の蛍光顕微鏡装置。
【請求項６】
前記標本は、複数の蛍光色素により染色されたものである、請求項１に記載の蛍光顕微鏡装置。
【請求項７】
前記第１の照明光学系は、複数の前記第１の光源を備え、
該複数の前記第１の光源は、前記複数の蛍光色素を励起、発光させる光源である、請求項６に記載の蛍光顕微鏡装置。
【請求項８】
前記第１の照明光学系において、前記複数の蛍光色素の輝度値に応じて、照射される光量を制御する、請求項６に記載の蛍光顕微鏡装置。
【請求項９】
前記空間光変調素子は、前記標本の形状に基づいて複数の照明領域に分割する、請求項６に記載の蛍光顕微鏡装置。
【請求項１０】
前記空間光変調素子は、前記複数の前記第１の光源に基づいて複数の照明領域に分割する、請求項７に記載の蛍光顕微鏡装置。
【請求項１１】
前記複数の前記第１の光源に基づく複数の照明領域は、ベイヤー配列で構成される、請求項７に記載の蛍光顕微鏡装置。
【請求項１２】
第２の光源と、前記標本面を均一に照明する第３の照明光学部材と、を備えた第３の照明光学系、
を更に有する、請求項１に記載の蛍光顕微鏡装置。
【請求項１３】
前記標本は、生体試料である、請求項１に記載の蛍光顕微鏡装置。
【請求項１４】
標本中の蛍光を励起する第１の光源と、空間光変調素子と、前記空間光変調素子を均一照明する第１の照明用光学部材と、を備えた第１の照明光学系と、前記空間光変調素子からの光束を標本面に結像させる第２の照明用光学部材、を備えた第２の照明光学系と、前記標本面を撮像する撮像光学部材と、撮像素子と、を備えた撮像光学系と、を有する、蛍光顕微鏡装置と、
前記空間光変調素子を制御する空間光変調素子制御部と、
前記撮像光学系から撮像画像を取得する撮像画像取得部と、
前記撮像画像取得部にて取得した撮像画像を処理する画像処理部と、
を有する、蛍光顕微鏡システム。
【請求項１５】
前記第１の照明光学系及び第２の照明光学系は、複数の格子パターンを切り替えて照射し、
前記画像処理部は、前記撮像画像取得部にて取得した複数の撮像画像から、高解像度の最終画像を得る、請求項１４に記載の蛍光顕微鏡システム。
【請求項１６】
前記標本は、複数の蛍光色素により染色されたものである、請求項１４に記載の蛍光顕微鏡システム。
【請求項１７】
前記第１の照明光学系は、複数の前記第１の光源を備え、
該複数の前記第１の光源は、前記複数の蛍光色素を励起、発光させる光源であり、
前記空間光変調素子は、前記複数の前記第１の光源に基づいて複数の照明領域に分割し、
前記画像処理部は、前記画像取得部にて取得した撮像画像から、各蛍光色素の輝度値をリファレンスとして取得し、蛍光イメージングの定量評価を行う、請求項１６に記載の蛍光顕微鏡システム。
【請求項１８】
前記蛍光イメージングの定量評価は、コンペンセーション及び／又はアンミキシングである、請求項１７に記載の蛍光顕微鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、蛍光顕微鏡装置及び蛍光顕微鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、蛍光顕微鏡を用いて、生体試料などの標本を撮像することが行われている。蛍光顕微鏡は、観察対象に蛍光体を付着させ、レーザー光などを照射して励起させ、励起状態から基底状態に戻るときに放射される光を観察する顕微鏡である。蛍光顕微鏡には、例えば、共焦点蛍光顕微鏡、レーザースキャニングサイトメトリー、２（多）光子励起蛍光顕微鏡などが知られている。
【０００３】
ここで、例えば、特許文献１には、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を往復路共通光路中に配置し、共焦点蛍光顕微鏡とする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１９４２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来技術を用いた場合、均一に照明して、撮像することが困難であるという実情があった。
【０００６】
そこで、本技術では、均一かつ任意の照射パターンで標本を照明し、広い視野をバックグラウンドが低い状態で撮像可能な技術を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本技術では、まず、標本中の蛍光を励起する第１の光源と、空間光変調素子と、前記空間光変調素子を均一照明する第１の照明用光学部材と、を備えた第１の照明光学系と、前記空間光変調素子からの光束を標本面に結像させる第２の照明用光学部材、を備えた第２の照明光学系と、前記標本面を撮像する撮像光学部材と、撮像素子と、を備えた撮像光学系と、を有する、蛍光顕微鏡装置を提供する。
本技術に係る蛍光顕微鏡装置では、前記空間光変調素子は、ＬＣＯＳ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）であってもよい。この場合、前記第１の照明光学系は、更に、偏光補償素子を有していてもよい。
また、本技術に係る蛍光顕微鏡装置では、前記第１の照明光学系は、更に、スペックル除去素子を有していてもよい。
更に、本技術に係る蛍光顕微鏡装置では、前記第１の照明光学系及び第２の照明光学系は、複数の格子パターンを切り替えて照射してもよい。
加えて、本技術に係る蛍光顕微鏡装置では、前記標本は、複数の蛍光色素により染色されたものであってもよい。この場合、前記第１の照明光学系は、複数の前記第１の光源を備え、該複数の前記第１の光源は、前記複数の蛍光色素を励起、発光させる光源であってもよい。また、この場合、前記第１の照明光学系において、前記複数の蛍光色素の輝度値に応じて、照射される光量を制御してもよい。更に、この場合、前記空間光変調素子は、前記標本の形状に基づいて複数の照明領域に分割していてもよい。加えて、この場合、前記空間光変調素子は、前記複数の前記第１の光源に基づいて複数の照明領域に分割してもよい。また、この場合、前記複数の前記第１の光源に基づく複数の照明領域は、ベイヤー配列で構成されていてもよい。
また、本技術に係る蛍光顕微鏡装置では、第２の光源と、前記標本面を均一に照明する第３の照明光学部材と、を備えた第３の照明光学系、を更に有していてもよい。
更に、本技術に係る蛍光顕微鏡装置では、前記標本は、生体試料であってもよい。
【０００８】
本技術では、標本中の蛍光を励起する第１の光源と、空間光変調素子と、前記空間光変調素子を均一照明する第１の照明用光学部材と、を備えた第１の照明光学系と、前記空間光変調素子からの光束を標本面に結像させる第２の照明用光学部材、を備えた第２の照明光学系と、前記標本面を撮像する撮像光学部材と、撮像素子と、を備えた撮像光学系と、を有する、蛍光顕微鏡装置と、前記空間光変調素子を制御する空間光変調素子制御部と、前記撮像光学系から撮像画像を取得する撮像画像取得部と、前記撮像画像取得部にて取得した撮像画像を処理する画像処理部と、を有する、蛍光顕微鏡システムも提供する。
本技術に係る蛍光顕微鏡システムでは、前記第１の照明光学系及び第２の照明光学系は、複数の格子パターンを切り替えて照射し、前記画像処理部は、前記撮像画像取得部にて取得した複数の撮像画像から、高解像度の最終画像を得てもよい。
また、本技術に係る蛍光顕微鏡システムでは、前記標本は、複数の蛍光色素により染色されたものであってもよい。
更に、本技術に係る蛍光顕微鏡システムでは、前記第１の照明光学系は、複数の前記第１の光源を備え、該複数の前記第１の光源は、前記複数の蛍光色素を励起、発光させる光源であり、前記空間光変調素子は、前記複数の前記第１の光源に基づいて複数の照明領域に分割し、前記画像処理部は、前記画像取得部にて取得した撮像画像から、各蛍光色素の輝度値をリファレンスとして取得し、蛍光イメージングの定量評価を行ってもよい。この場合、前記蛍光イメージングの定量評価は、コンペンセーション及び／又はアンミキシングであってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本技術によれば、均一かつ任意の照射パターンで標本を照明し、広い視野をバックグラウンドが低い状態で撮像可能な技術を提供できる。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本技術の第１の実施形態に係る蛍光顕微鏡装置１の全体構成の一例を示す構成図である。
【図２】第１の光路合成素子３０Ａの構成及び作用の一例を示す図である。
【図３】本技術の第２の実施形態に係る蛍光顕微鏡装置１の全体構成の一例を示す構成図である。
【図４】偏光補償素子４３のＳ偏光成分に対する作用を示す図である。
【図５】偏光補償素子４３のＰ偏光成分に対する作用を示す図である。
【図６】Ｓ偏光成分とＰ偏光成分とが混在し、偏光比が悪い場合の光の状態を示す図である。
【図７】本技術の第３の実施形態に係る蛍光顕微鏡装置１の全体構成の一例を示す構成図である。
【図８】本技術の第４の実施形態に係る蛍光顕微鏡装置１の全体構成の一例を示す構成図である。
【図９】本技術の実施形態の一例に係る蛍光顕微鏡システム１０００の全体構成の一例を示す構成図である。
【図１０】Ａ及びＢは、本技術に係る照射パターンを示す図であり、Ｃは、従来技術の照射パターンを示す図である。
【図１１】複数の第１の光源１０に基づいて、照明される領域を空間光変調素子４４でベイヤー配列のように分けた様子の一例を示す図であり、右図は各領域に割り当てられる撮像素子のカラー画素を示す図である。
【図１２】複数の第１の光源１０に基づいて、照明される領域を空間光変調素子４４で複数に分けた様子の一例を示す図である。
【図１３】輝度値をリファレンスとして取得する際の様子の一例を示す図面代用グラフである。
【図１４】各波長に対応したフィルタの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。なお、説明は以下の順序で行う。
１．蛍光顕微鏡装置１
１−１．第１の実施形態
１−１−１．第１の照明光学系１Ａ
１−１−２．第２の照明光学系１Ｂ
１−１−３．撮像光学系１Ｃ
１−１−４．効果
１−２．第２の実施形態
１−３．第３の実施形態
１−４．第４の実施形態
１−４−１．第３の照明光学系１Ｄ
２．蛍光顕微鏡システム１０００
２−１．空間光変調素子制御部２
２−２．撮像画像取得部３
２−３．画像処理部４
３．応用例
３−１．第１の応用例（ＳＩＭ超解像への応用）
３−２．第２の応用例（複数色素励起への応用）
３−３．第３の応用例（ベイヤー励起への応用）
３−４．第４の応用例（定量評価への応用）
３−４−１．輝度値のリファレンス取得の一例
３−４−２．蛍光補正（コンペンセーション）の一例
３−４−３．アンミキシングの一例
【００１２】
１．蛍光顕微鏡装置１
本技術に係る蛍光顕微鏡装置１は、第１の照明光学系１Ａと、第２の照明光学系１Ｂと、撮像光学系１Ｃと、を有する。また、本技術に係る蛍光顕微鏡装置１は、必要に応じて、その他の光学系や、その他の部位等を有していてもよい。
【００１３】
本技術に係る蛍光顕微鏡装置１を用いて観察する標本１００は、特に限定されないが、ｉｎｖｉｖｏ又はｉｎ ｖｉｔｒｏで得られた生物学的組織、細胞又は液体由来の試料等の生体試料であることが好ましい。この生体試料には、ヒトを含む哺乳動物から分離された、体液（例えば、血液、血清、血漿、尿、精液、ずい液、唾液、汗、涙、腹水、羊水など）、細胞、組織、器官、或いはそれらを含む希釈液等が含まれ得る。また、本技術において、標本１００は、哺乳動物由来のものにも限定されず、原核生物由来のものでもあってもよく、真核生物由来のものであってもよい。更には、標本１００は、組織を含む生体試料の切片（例えば、器官又は組織の切片など）であってもよいし、生体試料からの抽出物（例えば、抗原、抗体、タンパク質、核酸など）であってもよい。
【００１４】
本技術において、標本１００は、複数の蛍光色素により染色されたものとすることができる。本技術を用いれば、複数の蛍光色素を同程度の明るさで撮像することができる。また、一度で、複数の蛍光色素が表示された蛍光画像を得ることができる。更に、１回の撮像で、正確な各蛍光色素の発光情報を得ることもできる。なお、これらの効果については、後述する「３．応用例」にて、詳細に説明する。
【００１５】
以下、本技術に係る蛍光顕微鏡装置１について、詳細に説明する。
【００１６】
１−１．第１の実施形態
図１は、本技術の第１の実施形態に係る蛍光顕微鏡装置１の全体構成の一例を示す構成図である。本実施形態に係る蛍光顕微鏡装置１は、第１の照明光学系１Ａと、第２の照明光学系１Ｂと、撮像光学系１Ｃと、を有する。なお、図１、３及び７〜９において、破線は光路を示す。
【００１７】
以下、各光学系について、詳細に説明する。
【００１８】
１−１−１．第１の照明光学系１Ａ
第１の照明光学系１Ａは、空間光変調素子４４（被照射面）を照射する光束を供給するものである。なお、必要に応じて、第１の照明光学系１Ａの光が通過する領域上に、何らかの光学素子が設けられていてもよい。
【００１９】
第１の照明光学系１Ａは、図１に示すように、例えば、標本中の蛍光を励起する第１の光源１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）と、空間光変調素子４４と、空間光変調素子４４を均一照明する第１の照明用光学部材（インテグレータ４０、及びコンデンサレンズ４１）と、を備える。
【００２０】
また、第１の照明光学系１Ａは、図１に示すように、カップリングレンズ（指向角変換素子）２０（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）と、光路合成素子３０（３０Ａ、３０Ｂ）と、偏光ビームスプリッタ４２と、を備えていてもよい。
【００２１】
第１の光源１０は、標本中の蛍光を励起することができれば特に限定されず、例えば、観察目的に応じた蛍光観察において励起光として機能し得る波長帯域のレーザー光を出射可能なものが搭載された光源等が挙げられるが、ＬＤ（ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）が好ましい。ＬＤを用いることで、高出力、かつ、直線偏光が出射されるからである。
【００２２】
また、第１の光源１０は、本実施形態においては、光源１０Ａ、光源１０Ｂ、光源１０Ｃと複数あるが、本技術においては、第１の光源１０は、少なくとも１以上あればよい。
【００２３】
また、前述のように、標本１００が複数の蛍光色素により染色されたものである場合は、第１の照明光学系１Ａは、複数の第１の光源１０を備え、該複数の第１の光源（例えば、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）は、前記複数の蛍光色素を励起、発光させる光源であるものとすることができる。これにより、各蛍光色素に対応した波長帯域のレーザー光を各光源が出射し、一度で異なる蛍光色素を励起、発光できる。例えば、本実施形態においては、光源１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが、それぞれが異なる波長帯域の光を発し、かつ、それぞれ異なる光路上に配置されている。
【００２４】
また、第１の照明光学系１Ａが複数の第１の光源１０を備える場合、複数の第１の光源１０が全て同じ波長帯域の光を発するようにしてもよい。これにより、励起パワーを向上させることができる。
【００２５】
本技術では、第１の照明光学系１Ａにおいて、標本１００が複数の蛍光色素により染色されたものであって、第１の照明光学系１Ａが、複数の第１の光源１０を備え、該複数の第１の光源１０は、前記複数の蛍光色素を励起、発光させる光源である場合、複数の第１の光源１０に基づく複数の照明領域は、ベイヤー配列で構成されるものとすることができる。なお、これらについては、後述する「３−３．第３の応用例（ベイヤー励起への応用）」にて、詳細に説明する。
【００２６】
空間光変調素子４４は、光源１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの各波長成分に対応した標本照射パターンに基づいて、第１の照明光学系１Ａからの光束を２次元的に変調するものである。空間光変調素子４４は、例えば、ＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）型の液晶（正の屈折率異方性を有する液晶分子）を用いた液晶パネルによって構成されている。具体的には、マトリクス状に配置された複数の画素ごとに標本照射パターンに基づく駆動電圧が印加される一対の基板間に、ＴＮモードの液晶を用いた液晶層が挟まれた構造となっている。
【００２７】
この空間光変調素子４４では、上述したＴＮ型の液晶を用いた場合、駆動電圧の無印加時及び印加時で、それぞれ以下のようにして光変調を行う。
【００２８】
まず、駆動電圧が印加されないとき（標本照射時）には、ツイストして配向することで、入射した光に対して入射面内における位相差を付与し、偏光軸を約９０度回転させたうえで出射する特性を有している。つまり、駆動電圧の無印加時には、入射時と出射時とにおける各偏光（例えば、Ｓ偏光又はＰ偏光）が異なるものとなるように反射しつつ、光変調を行うようになっている。
【００２９】
一方、駆動電圧が印加されたとき（標本非照射時）には、空間光変調素子４４における厚み方向へ液晶分子が揃って配向することで、入射した光に対して入射面内における位相差を付与せず、偏光軸を保持したうえで出射する特性を有している。つまり、駆動電圧の印加時には、入射時と出射時とにおける各偏光（例えば、Ｓ偏光又はＰ偏光）が同じものとなる（保持される）ように反射しつつ、光変調を行うようになっている。
【００３０】
このように、空間光変調素子４４から出射した標本照射光の偏光は、駆動電圧の無印加時と印加時とで互いに異なるものとなる。このような空間光変調素子４４における偏光特性と、後述する偏光ビームスプリッタ４２における光学特性とを組み合わせることで、蛍光顕微鏡装置１において標本１００に照明光を照射する又は照射しないことが実現されるようになっている。
【００３１】
なお、空間光変調素子４４は、上述したＴＮ型の液晶を用いた液晶パネルには限られず、他の方式の液晶を用いた液晶パネルによって構成されていてもよい。具体的には、例えば、ＶＡ（ＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）型、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）型、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）型などの方式の液晶を用いた液晶パネルによって構成されていてもよい。また、ネマティック液晶以外の、スメクティック液晶（例えば、強誘電性液晶など）を用いた液晶パネルによって構成されていてもよい。
【００３２】
本技術では、空間光変調素子４４は、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）又はＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）が好ましい。これらは、開口率が高いために、標本１００を隙間なく照明できる。
【００３３】
また、本技術では、第１の照明光学系１Ａにおいて、標本１００が複数の蛍光色素により染色されたものであって、第１の照明光学系１Ａが、複数の第１の光源１０を備え、該複数の第１の光源１０は、前記複数の蛍光色素を励起、発光させる光源である場合、複数の第１の光源１０に基づいて複数の照明領域に分割することができる。なお、これらについては、後述する「３−４．第４の応用例（定量評価への応用）」にて、詳細に説明する。
【００３４】
また、空間光変調素子４４は、特に、ＬＣＯＳが好ましい。ＤＭＤはオフ時の光が散乱して迷光になりやすく、蛍光観察におけるバックグラウンドの増加につながる懸念がある。
【００３５】
なお、本技術において、光量調整は、空間光変調素子４４によって実現されることが撮像素子の露光時間との独立性を保つ上で好ましいが、第１の光源１０自体のパルス幅や出力そのもので調整されるようにしてもよい。
【００３６】
インテグレータ４０は、空間光変調素子４４を均一な強度分布で照明するものである。なお、本実施形態では、インテグレータ４０は、１つのフライアイレンズからなるが、一対のフライアイレンズから構成されていてもよい。
【００３７】
インテグレータ４０は、例えば、所定の配列状態（例えば、マトリクス状など）に配置された複数のレンズからなる。一般に、第１の光源１０から射出された光束は、その進行方向に垂直な面において不均一な強度分布（輝度分布）をもっている。そのため、これら光束をそのまま空間光変調素子４４に導くと、空間光変調素子４４での強度分布が不均一になる。これに対して、第１の光源１０から射出された光束を、インテグレータ４０によって複数の光束に分割して、それぞれを空間光変調素子４４に重畳的に導くようにすれば、空間光変調素子４４上の強度分布を均一にする（照度分布の不均一性を低減する）ことができる。
【００３８】
コンデンサレンズ４１は、インテグレータ４０によって複数の光束に分割された光束を、重畳的に空間光変調素子４４に導くものである。コンデンサレンズ４１は、任意の構成のものを用いることができる。
【００３９】
光路合成素子３０は、光源１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃからの光を合成するものであり、本実施形態においては、第１の光路合成素子３０Ａと第２の光路合成素子３０Ｂとからなる。本実施形態では、後述するように、第１の光路合成素子３０Ａが、図２に示したように、光路を合成する際に、所定の波長帯域の光（例えば、緑色光ＬＧ）に対し、第１の偏光成分（例えば、Ｓ偏光成分）を所定の光路へと導き、第２の偏光成分（例えば、Ｐ偏光成分）を所定の光路から外れた方向へと導く光学特性を有している。
【００４０】
光源１０Ａの光軸上には、カップリングレンズ２０Ａと、第１の光路合成素子３０Ａと、インテグレータ４０と、コンデンサレンズ４１とが、光源１０Ａ側からこの順に配列されている。光源１０Ｂの光軸は、光源１０Ａの光軸と第１の光路合成素子３０Ａにおいて直交しており、この光源１０Ｂの光軸上には、カップリングレンズ２０Ｂ、及び第１の光路合成素子３０Ａが、光源１０Ｂ側からこの順に配列されている。光源１０Ｃの光軸は、光源１０Ａの光軸と第２の光路合成素子３０Ｂにおいて直交しており、この光源１０Ｃの光軸上には、カップリングレンズ２０Ｃ、及び第２の光路合成素子３０Ｂが、光源１０Ｃ側からこの順に配列されている。
【００４１】
カップリングレンズ２０Ａは、図１に示したように、例えば、光源１０Ａから発せられた光を略平行光化するものであり、光源１０Ａから発せられた光の指向角を、平行光の指向角と等しくなるように、又はそれに近づくように変換するものである。カップリングレンズ２０Ａは、光源１０Ａから発せられた光のうち指向角内の光が入射する位置に配置されている。カップリングレンズ２０Ｂは、図１に示したように、例えば、光源１０Ｂから発せられた光を略平行光化するものであり、光源１０Ｂから発せられた光の指向角を、平行光の指向角と等しくなるように、又はそれに近づくように変換するものである。カップリングレンズ２０Ｂは、光源１０Ｂから発せられた光のうち指向角内の光が入射する位置に配置されている。カップリングレンズ２０Ｃは、図１に示したように、例えば、光源１０Ｃから発せられた光を略平行光化するものであり、光源１０Ｃから発せられた光の指向角を、平行光の指向角と等しくなるように、又はそれに近づくように変換するものである。カップリングレンズ２０Ｃは、光源１０Ｃから発せられた光のうち指向角内の光が入射する位置に配置されている。
【００４２】
すなわち、カップリングレンズ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、各光源１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃごとに（パッケージごとに）１つずつ配置されている。なお、カップリングレンズ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、それぞれ、単一のレンズによって構成されていてもよいし、複数のレンズによって構成されていてもよい。
【００４３】
第１の光路合成素子３０Ａ、及び第２の光路合成素子３０Ｂは、それぞれ、波長選択性を持つ１枚のミラーを含むものである。なお、前記ミラーは、例えば、多層の干渉膜を蒸着して構成されたものであり、ダイクロイックプリズム等が挙げられる。第１の光路合成素子３０Ａは、図１に示したように、例えば、ミラーの裏面側から入射した光（光源１０Ａ側から入射した光）をミラーの表面側に透過させるとともに、ミラーの表面側から入射した光（光源１０Ｂ側から入射した光）の一部をミラーで反射するようになっている。一方で、第２の光路合成素子３０Ｂは、図１に示したように、例えば、ミラーの裏面側から入射した光（第１の光路合成素子３０Ａ側から入射した光源１０Ａ、１０Ｂの光）をミラーの表面側に透過させるとともに、ミラーの表面側から入射した光（光源１０Ｃ側から入射した光）をミラーで反射するようになっている。したがって、光路合成素子３０は、光源１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃから発せられた個々の光束を単一の光束に合成するようになっている。
【００４４】
偏光ビームスプリッタ４２は、所定の光路に導かれた光に含まれる所定の偏光成分を所定の照明位置へと伝達する偏光分離素子であり、第１の照明光学系１Ａと後述する第２の照明光学系１Ｂとを合成するものである。偏光ビームスプリッタ４２は、例えば、多層膜がコートされたプリズムを貼り合わせたものである。偏光分離素子としては、偏光特性を有する素子（例えば、ワイヤグリッド、偏光フィルムなど）であってもよく、その素子をサンドしたプリズムに類するビームスプリッタであってもよい。
【００４５】
この偏光ビームスプリッタ４２は、特定の偏光（例えば、Ｐ偏光）を選択的に透過させるとともに、他方の偏光（例えば、Ｓ偏光）を選択的に反射させる光学部材である。これにより、入射した光（例えば、Ｓ偏光）が、偏光ビームスプリッタ４２において選択的に反射され、空間光変調素子４４へと入射するようになっている。
【００４６】
本技術では、第１の照明光学系１Ａにおいて、標本１００が複数の蛍光色素により染色されたものである場合、前記複数の蛍光色素の輝度値に応じて、照射される光量を制御することができる。なお、これらについては、後述する「３−２．第２の応用例（複数色素励起への応用）」にて、詳細に説明する。
【００４７】
また、空間光変調素子４４は、標本１００の形状に基づいて複数の照明領域に分割することができる。標本１００の形状は、例えば、後述する第３の照明光学系１Ｄを用いることで得られる、明視野像や位相差像等を用いて特定することができる。なお、これらについては、後述する「３−２．第２の応用例（複数色素励起への応用）」にて、詳細に説明する。
【００４８】
１−１−２．第２の照明光学系１Ｂ
第２の照明光学系１Ｂは、空間光変調素子４４からの光束を標本面に結像するものである。第２の照明光学系１Ｂにより、第1の照明光学系１Ａにおいて空間光変調素子４４が均一照明されているので、標本も均一照明でき、かつ、空間光変調素子４４と標本面が共役の関係となるため、任意のパターンで標本を励起できる。なお、必要に応じて、第２の照明光学系１Ｂの光が通過する領域上に、何らかの光学素子が設けられていてもよい。
【００４９】
第２の照明光学系１Ｂは、図１に示すように、例えば、空間光変調素子４４からの光束を標本面に結像させる第２の照明用光学部材（コンデンサレンズ５０、及び対物レンズ５１）、を備える。
【００５０】
また、第２の照明光学系１Ｂは、図１に示すように、第２の照明用光学部材として、更に、バンドパスフィルター７０と、ダイクロイックミラー７１と、を備えていてもよい。
【００５１】
コンデンサレンズ５０は、空間光変調素子４４からの均一な光束をカップリングするものである。コンデンサレンズ５０は、任意の構成のものを用いることができる。
【００５２】
対物レンズ５１は、コンデンサレンズ５０によりカップリングされた光束を標本面に結像させるものである。対物レンズ５１は、特に限定されず、任意の構成のものを用いることができ、明視野観察用、位相差観察用、蛍光観察用等の目的に応じて、複数備えられていてもよい。更に、その開口数、倍率、作動距離等も特に限定されない。
【００５３】
バンドパスフィルター７０は、第１の光源１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）から蛍光励起に必要な波長帯を切り出すものである。バンドパスフィルター７０は、特に限定されず、任意の構成のものを用いることができ、その中心波長、帯域幅等も特に限定されない。
【００５４】
ダイクロイックミラー７１は、特定の波長帯の光を反射し、それ以外を透過させることで励起光と蛍光を分離し、第２の照明光学系１Ｂと後述する撮像光学系１Ｃとを合成するものである。ダイクロイックミラー７１は、任意の構成のものを用いることができる。
【００５５】
本実施形態において、バンドパスフィルター７０とダイクロイックミラー７１との組み合わせは、例えば、バンドパスフィルター７０で光源１０Ａの波長帯のみを切り出し、ダイクロイックミラー７１でその波長帯のみを反射してもよいし、バンドパスフィルター７０で光源１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの３つの波長帯を切り出し、ダイクロイックミラー７１でその３つの波長帯を反射してもよい。前者の場合は、比較的広い波長帯の蛍光観察ができるが、第１の光源１０が複数波長の光源である場合は、組み合わせを切り替える必要が生じる。一方で、後者の場合は、バンドパスフィルター７０やダイクロイックミラー７１の設計上、観察可能な波長帯が狭くなるが、同時に複数の蛍光観察が可能となる。
【００５６】
また、本技術では、第１の照明光学系１Ａ及び第２の照明光学系２Ｂは、複数の格子パターンを切り替えて照射することができる。なお、これらについては、後述する「３−１．第１の応用例（ＳＩＭ超解像への応用）」にて、詳細に説明する。
【００５７】
１−１−３．撮像光学系１Ｃ
撮像光学系１Ｃは、前記標本面を撮像するものである。撮像光学系１Ｃにより、第1の照明光学系１Ａ、及び第２の照明光学系１Ｂによって励起された標本の蛍光像の撮影や、後述する第３の照明光学系１Ｄによって照明されることで得られる明視野像又は位相差像等の撮影ができる。なお、必要に応じて、撮像光学系１Ｃの光が通過する領域上に、何らかの光学素子が設けられていてもよい。
【００５８】
撮像光学系１Ｃは、図１に示すように、例えば、前記標本面を撮像する撮像光学部材（対物レンズ５１、及び結像レンズ８０）と、撮像素子８１と、を備える。
【００５９】
また、撮像光学系１Ｃは、図１に示すように、撮像光学部材として、更に、バンドパスフィルター７２、を備えていてもよい。
【００６０】
撮像光学系１Ｃにおいて、対物レンズ５１は、ステージ１０１上の標本１００を含む標本面からの光束を集光するものである。本技術において、前述した第２の照明光学系と撮像光学系１Ｃとでは、対物レンズ５１を共有している。
【００６１】
結像レンズ８０は、対物レンズ５１により集光された光束を撮像素子８１に結像させるものである。結像レンズ８０は、任意の構成のものを用いることができる。
【００６２】
前述の通り、第２の照明光学系１Ｂと撮像光学系１Ｃとは対物レンズ５１を共有していることから、その倍率比は、コンデンサレンズ５０の焦点距離と結像レンズ８０の焦点距離との比等で決めることができる。そのためには、例えば、空間光変調素子４４と撮像素子８１の画素サイズ、又は、画素サイズ×画素数で決まる空間光変調素子４４と撮像素子８１のデバイスサイズを基準とする。
【００６３】
具体的には、例えば、空間光変調素子４４がＬＣＯＳである場合、ＬＣＯＳと撮像素子８１の画素サイズがそれぞれ、６μｍ、３μｍであり、標本面上に投影される画素サイズを統一したい場合（＝１：１）は、コンデンサレンズ５０の焦点距離と結像レンズ８０との焦点距離の比を２：１とすればよい。また、標本面上に投影されるサイズを４：１にしたい場合は、コンデンサレンズ５０の焦点距離と結像レンズ８０との焦点距離の比を１：２にすればよい。更に、ＬＣＯＳと撮像素子８１の画素サイズがそれぞれ、６μｍ、３μｍであり、画素数がそれぞれ、２，０００×１，０００、４，０００×２，０００であり、標本面上に投影されるデバイスサイズを統一したい場合は、コンデンサレンズ５０の焦点距離と結像レンズ８０の焦点距離との比を１：１にすればよい。
【００６４】
撮像素子８１は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等が挙げられる。撮像素子８１は、例えば、ＲＧＢ（Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ）の色別に光を受けて電気信号に変換する光電変換素子を有し、入射光からカラー画像を得る。また、撮像素子８１は、ＲＧＢに加えて近赤外の波長域を受光するＲＧＢＩ（Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｉｎｆｒａｒｅｄｒａｙｓ）の４チャンネル構成のものであってもよい。
【００６５】
バンドパスフィルター７２は、標本１００からの蛍光波長帯を切り出すものである。バンドパスフィルター７２は、特に限定されず、任意の構成のものを用いることができ、その中心波長、帯域幅等も特に限定されない。
【００６６】
本実施形態において、バンドパスフィルター７２は、第２の照明光学系１Ｂにおけるバンドパスフィルター７０とダイクロイックミラー７１との組み合わせ同様、光源１０Ａによって励起される蛍光波長帯のみを切り出してもよいし、光源１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃによって励起される３つの蛍光波長帯を切り出してもよい。前者の場合は、比較的広い波長帯の蛍光観察ができる（Ｌｏｎｇ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ：ＬＰＦでもよい）が、第１の光源１０が複数波長の光源である場合は、切り替える必要が生じる。一方で、後者の場合は、バンドパスフィルター７２の設計上、観察可能な蛍光波長帯が狭くなるが、同時に複数の蛍光観察が可能となる。
【００６７】
なお、図１、３及び７〜９に示したステージ１０１は、必ずしも本技術に係る蛍光顕微鏡装置１に含まれるものではないが、例えば、対物レンズ５１の光軸に対して直交するＸＹ方向と、光軸に沿ったＺ方向に、移動可能なように構成されていてもよい。
【００６８】
１−１−４．効果
本実施形態によれば、第１の照明光学系１Ａ及び第２の照明光学系１Ｂにより、均一照明を空間的に光変調した任意のパターンで照明することができ、かつ、バックグラウンドが低い状態で撮影することが可能である。
【００６９】
１−２．第２の実施形態
図３は、本技術の第２の実施形態に係る蛍光顕微鏡装置１の全体構成の一例を示す構成図である。本実施形態においては、第１の照明光学系１Ａが、更に、偏光補償素子４３を有する。なお、その他の構成については、「１−１．第１の実施形態」で説明したものと同様であるため、ここでは説明を割愛する。
【００７０】
空間光変調素子４４がＬＣＯＳである場合、第１の照明光学系１Ａが偏光補助素子４３を備えることにより、バックグラウンドが更に低減可能となる。
【００７１】
具体的には、偏光補償素子４３は、偏光ビームスプリッタ４２と空間光変調素子４４との間の光路上に配置されており、入射した光に対して位相差を付与してその偏光状態を変化させる素子である。具体的には、偏光補償素子４３は、まず、光軸に沿って互いに対向する第１面（偏光ビームスプリッタ４２側の光通過面）及び第２面（空間光変調素子４４側の光通過面）を有している。そして、この偏光補償素子４３は、偏光ビームスプリッタ４２（前記第１面）側からの光入射時（入射方向ｄ１）と、空間光変調素子４４（前記第２面）側からの光入射時（入射方向ｄ２）とで、互いに逆極性（逆方向）、かつ、略同等の絶対値からなる位相差を付与するようになっている。つまり、偏光補償素子４３は、光の入射方向に依存しない位相差特性（位相差の対称性）を有している。これにより、偏光補償素子４３において偏光ビームスプリッタ４２側からの光入射時に付与される位相差と、空間光変調素子４４における光変調時に生ずる位相差と、偏光補償素子４３において空間光変調素子４４側からの光入射時に付与される位相差との総和によって、標本非照射時の標本面への漏れ光が低減し、バックグラウンドの持ち上がりを抑制できるようになっている。
【００７２】
本実施形態における蛍光顕微鏡装置１では、第１の照明光学系１Ａ内の各光源１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃから発せられた光が偏光ビームスプリッタ４２によって偏光分離され、そのうちの一の偏光（例えば、Ｓ偏光）が偏光補償素子４３を介して空間光変調素子４４へ入射する。また、この入射光が標本照射パターンに基づいて空間光変調素子４４により変調され、偏光補償素子４３及び偏光ビームスプリッタ４２を介して第２の照明光学系１Ｂへ入射する。
【００７３】
ここで、標本照射パターンに基づいて標本照明を行う際には、第１の照明光学系１Ａから偏光ビームスプリッタ４２へ入射した光のうち、例えばＰ偏光Ｌ１ｐはそのまま偏光分離面を透過する一方、例えばＳ偏光Ｌ１ｓは偏光分離面において反射され、空間光変調素子４４へと入射する。ここで、空間光変調素子４４において変調及び反射されて出射する標本照射光は、Ｐ偏光（Ｐ偏光Ｌ２ｐ）へと変換される。したがって、このＰ偏光Ｌ２ｐは、偏光ビームスプリッタ４２の偏光分離面を透過し、第２の照明光学系１Ｂ側へと導かれることで、標本照射パターンによる照明がなされる。
【００７４】
一方、標本照射パターンに基づいて標本の照明を行わない際には、まず、前述した標本照射の際と同様に、例えばＰ偏光Ｌ１ｐが偏光分離面を透過する一方、例えばＳ偏光Ｌ１ｓは偏光分離面において反射され、空間光変調素子４４へと入射する。ここで、空間光変調素子４４において変調及び反射されて出射する標本照射光は、Ｓ偏光（Ｓ偏光Ｌ２ｓ）のまま保持される。したがって、このＳ偏光Ｌ２ｓは、偏光ビームスプリッタ４２の偏光分離面において反射され、第１の照明光学系１Ａ側へと戻される。つまり、この場合には標本照射光が第２の照明光学系１Ｂ側へと導かれないため、標本照射パターンによる照明もなされないことになる。
【００７５】
ここで、このような標本非照射の際に、空間光変調素子４４に偏光ビームスプリッタ４２から第２の照明光学系１Ｂ側への漏れ光Ｌleakが発生してしまうことがある。前述したように、標本非照射時には空間光変調素子４４において生成された標本照射光はＳ偏光（Ｓ偏光Ｌ２ｓ）であることから、偏光ビームスプリッタ４２において完全に反射され、第２の照明光学系１Ｂ側への漏れ光Ｌleakは、本来は生じないはずである。
【００７６】
ところが、例えばＳ偏光Ｌ１ｓは、コンデンサレンズ４１によって集光されている光であることから、偏光ビームスプリッタ４２の入射面Ｓinに対して斜入射する成分の光も含んでいる。このため、その反射光である標本照射光（Ｓ偏光Ｌ２ｓ）においては、以下のようにして漏れ光Ｌleakが発生する。すなわち、そのような斜め入射光は、偏光分離面に対して理想的なＳ偏光の軸から回転した偏光成分として見え、標本照射光が実際には楕円偏光の成分を含むことになる。したがって、楕円偏光の成分を含むことから、偏光分離面において標本照射光の一部が反射されずに透過し、漏れ光Ｌleakが発生してしまうのである。そして、このような漏れ光Ｌleakが発生すると、標本非照射時においても標本面に対して標本照射光の一部が投射されることから、バックグラウンドが持ち上がってしまう。
【００７７】
本実施形態に係る蛍光顕微鏡装置１では、偏光補償素子４３において、偏光ビームスプリッタ４２側からの光入射時（入射方向ｄ１）と、空間光変調素子４４側からの光入射時（入射方向ｄ２）とで、互いに逆極性（逆方向）、かつ、略同等の絶対値からなる位相差が付与される。つまり、偏光補償素子４３は、光の入射方向に依存しない位相差特性（位相差の対称性）を有している。これにより、偏光補償素子４３において偏光ビームスプリッタ４２側からの光入射時に付与される位相差と、空間光変調素子４４における光変調時に生ずる位相差と、偏光補償素子４３において空間光変調素子４４側からの光入射時に付与される位相差との総和によって、標本非照射の際の第２の照明光学系１Ｂ側への漏れ光Ｌleakが低減する。
【００７８】
ここで、例えば、図４に示した模式図（ある１つの光線に着目して偏光状態の変化を模式的に示した図）を用いて、前述した位相差の総和による標本非照射時の漏れ光Ｌleakの低減作用について詳細に説明する。まず、偏光ビームスプリッタ４２から偏光補償素子４３へとＳ偏光（Ｓ偏光Ｌ１ｓ（in））が入射すると、この偏光補償素子４３では、例えば図中の回転方向γ１で示した位相差が付与され、Ｓ偏光Ｌ１ｓ（out）が出射する。次いで、この偏光補償素子４３から出射したＳ偏光Ｌ１ｓ（out）が空間光変調素子４４において変調及び反射される際に、微小な位相差（図中の回転方向γ２参照）が付与され、標本照射光（Ｓ偏光Ｌ２ｓ（in））が生成される。そして、この標本照射光（Ｓ偏光Ｌ２ｓ（in））が偏光補償素子４３へ再度入射すると、前述した回転方向γ１，γ２とは逆方向（逆極性）である回転方向γ３で示した位相差が付与される。このようにして、ある１つの光線に着目すると、偏光補償素子４３から出射した標本照射光（Ｓ偏光Ｌ２ｓ（out））は、元のＳ偏光Ｌ１ｓ（in）と同じ偏光軸を有する直線偏光へと変換される。このため、この標本照射光（Ｓ偏光Ｌ２ｓ（out））は、偏光ビームスプリッタ４２へ入射した際に偏光分離面において完全に反射されて第１の照明光学系１Ａ側へと戻ることとなり、第２の照明光学系１Ｂ側への漏れ光Ｌleakの発生が低減もしくは回避される。
【００７９】
前述したように、偏光ビームスプリッタ４２と空間光変調素子４４との間に偏光補償素子４３を挿入する場合、偏光補償素子４３へ入射する光の偏光比（Ｓ偏光／Ｐ偏光の比）が悪ければバックグラウンドの持ち上がりの要因となる。偏光補償素子４３は、図５に示したように、Ｐ偏光に対してもＳ偏光の場合（図４参照）と同様の作用を有する。すなわち、偏光ビームスプリッタ４２から偏光補償素子４３へとＰ偏光Ｌ１ｐ（in）が入射すると、偏光補償素子４３では、例えば図中の回転方向γ１で示した位相差が付与され、Ｐ偏光Ｌ１ｐ（out）が出射する。次いで、偏光補償素子４３から出射したＰ偏光Ｌ１ｐ（out）が空間光変調素子４４において変調及び反射される際に、微小な位相差（図中の回転方向γ２参照）が付与され、Ｐ偏光Ｌ２ｐ（in）が生成される。そして、このＰ偏光Ｌ２ｐ（in）が偏光補償素子４３へ再度入射すると、前述した回転方向γ１，γ２とは逆方向（逆極性）である回転方向γ３で示した位相差が付与される。このようにして、ある１つの光線に着目すると、偏光補償素子４３から出射した光（Ｐ偏光Ｌ２ｐ（out））は、元のＰ偏光Ｌ１ｐ（in）と同じ偏光軸を有する直線偏光へと変換される。
【００８０】
このように、偏光補償素子４３はＰ偏光とＳ偏光の双方に作用するため、例えば図６に示したように、偏光ビームスプリッタ４２から偏光補償素子４３への入射光Ｌ１にＳ偏光Ｌ１ｓ（in）だけでなくＰ偏光Ｌ１ｐ（in）が含まれていると、偏光ビームスプリッタ４２への戻り光にもＳ偏光Ｌ２ｓ（out）だけでなくＰ偏光Ｌ２ｐ（out）が含まれることとなり、バックグラウンドの持ち上がりの要因となる。
【００８１】
また、光源１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに偏光比の高いレーザーを用いると偏光板などを入れずとも高い偏光比が得られるため偏光補償素子４３を用いたバックグラウンドの低減に非常に有効であるが、一般的に偏光比の高いレーザー光源であっても、不要偏光方向の成分の光も有するため、バックグラウンドの低減効果は不十分である。
【００８２】
そこで、例えば、第１の光路合成素子３０Ａに次のような特性を持たせることが好ましい。すなわち、第１の光路合成素子３０Ａに、光路を合成する際に、所定の波長帯域の光に対し、第１の偏光成分を所定の光路（偏光ビームスプリッタ４２及び空間光変調素子４４へと至る光路）へと導き、第２の偏光成分を所定の光路から外れた方向へと導く光学特性を持たせることが好ましい。
【００８３】
具体的には、例えば、図２に示したように、第１の光路合成素子３０Ａが、所定の波長帯域の光としての第１の波長帯域の光（緑色光ＬＧ）に対して第１の偏光成分（Ｓ偏光成分ＬＧ（Ｓ））を反射すると共に、第２の偏光成分（Ｐ偏光成分ＬＧ（Ｐ））を透過する偏光特性を有していることが好ましい。また、第２の波長帯域の光（青色光ＬＢ）の成分（Ｓ偏光成分ＬＢ（Ｓ）及びＰ偏光成分ＬＢ（Ｐ））を透過する特性を有していることが好ましい。
【００８４】
つまり、第１の光路合成素子３０Ａは、光路を合成する際に、緑色光ＬＧにおけるＳ偏光成分ＬＧ（Ｓ）を偏光ビームスプリッタ４２へと導き、Ｐ偏光成分ＬＧ（Ｐ）を偏光ビームスプリッタ４２へと導かないようにする。偏光ビームスプリッタ４２は、Ｓ偏光を反射し、Ｐ偏光を透過する特性を有するが、Ｐ偏光に対して若干の反射特性を有するため、入射偏光比（Ｓ偏光／Ｐ偏光の比）が悪いと、空間光変調素子４４へはＳ偏光とＰ偏光の両成分の光が導かれることになる。ところが、第１の光路合成素子３０Ａにより、少なくとも緑色光ＬＧに対して、Ｐ偏光は偏光ビームスプリッタ４２へ導かない（不要光路へと導く）ため、偏光比の高い（ほぼＳ偏光のみの）光が偏光ビームスプリッタ４２へと入射することになり、少なくとも緑色光ＬＧに対してほぼＳ偏光のみが空間光変調素子４４へと導かれる。
【００８５】
標本非照射時は、空間光変調素子４４へ入射した偏光を位相に変化を与えずにそのまま出射するため、もし空間光変調素子４４への入射光にＰ偏光成分があると、空間光変調素子４４から出射したＰ偏光成分が偏光ビームスプリッタ４２を透過し、漏れ光となる。本実施形態によれば、少なくとも緑色光ＬＧに対して空間光変調素子４４への入射光は、ほぼＳ偏光成分のみなので、標本非照射時には空間光変調素子４４から出射する偏光もほぼＳ偏光のみとなり、漏れ光が少なくなり、バックグラウンドが低減される。このような効果は、偏光補償素子４３が無い場合であっても同様に得られる。
【００８６】
１−３．第３の実施形態
図７は、本技術の第３の実施形態に係る蛍光顕微鏡装置１の全体構成の一例を示す構成図である。本実施形態においては、前記第１の照明光学系が、更に、スペックル除去素子４５を有する。なお、その他の構成については、「１−１．第１の実施形態」で説明したものと同様であるため、ここでは説明を割愛する。
【００８７】
第１の照明光学系１Ａがスペックル除去素子４５を備え、インテグレータ４０を振動させることにより、スペックルを除去でき、照明光の強度分布の均一度を向上させることができる。
【００８８】
１−４．第４の実施形態
図８は、本技術の第４の実施形態に係る蛍光顕微鏡装置１の全体構成の一例を示す構成図である。本実施形態に係る蛍光顕微鏡装置１は、第３の照明光学系１Ｄ、を更に有する。なお、その他の構成については、「１−１．第１の実施形態」で説明したものと同様であるため、ここでは説明を割愛する。
【００８９】
以下、第３の照明光学系１Ｄについて、詳細に説明する。
【００９０】
１−４−１．第３の照明光学系１Ｄ
第３の照明光学系１Ｄは、標本面を均一照明するものである。なお、必要に応じて、第３の照明光学系１Ｄの光が通過する領域上に、何らかの光学素子が設けられていてもよい。
【００９１】
第３の照明光学系１Ｄは、図８に示すように、例えば、第２の光源９１と、前記標本面を均一に照明する照明光学部材（光源レンズ９２、視野絞り９３、リレーレンズ９４、開口絞り９５、及びコンデンサレンズ９６）と、を備える。
【００９２】
第２の光源９１は、特に限定されず、ハロゲンランプ、白色ＬＥＤ等が挙げられる。本技術では、第２の光源９１は、少なくとも１以上あればよい。
【００９３】
光源レンズ９２は、第２の光源９１からの光束を略平行光とするものであり、視野絞り９３は、照明範囲を調整可能な、前記標本面と共役な位置にある。また、リレーレンズ９４は、略平行光を収束させるものであり、開口絞り９５は、明るさを調整可能であり、コンデンサレンズ９６は、発散光を再び略平行光とするものである。本実施形態では、これら一連の照明光学部材により、ケーラー照明光学系を構築し、標本１００を均一照明して、明視野像や位相差像等を得ることができる。
【００９４】
２．蛍光顕微鏡システム１０００
図９は、本技術の実施形態の一例に係る蛍光顕微鏡システム１０００の全体構成の一例を示す構成図である。本技術に係る蛍光顕微鏡システム１０００は、蛍光顕微鏡装置１と、空間光変調素子制御部２と、撮像画像取得部３と、画像処理部４と、を有する。また、本技術に係る蛍光顕微鏡システム１０００は、必要に応じて、その他の部位等を有していてもよい。なお、蛍光顕微鏡装置１については、「１．蛍光顕微鏡装置１」で説明したものと同様であるため、ここでは説明を割愛する。
【００９５】
以下、各部位について、詳細に説明する。
【００９６】
２−１．空間光変調素子制御部２
空間光変調素子制御部２は、標本１００を励起する任意のパターンに空間光変調素子４４を制御するものである。空間光変調素子４４を制御する方法は、特に限定されない。
【００９７】
また、第１の光源１０が複数ある場合、この空間光変調素子制御部２は、シーケンシャルにパルス発光する各光源に同期して、各光源用のパターンに制御することもできる。
【００９８】
空間光変調素子制御部２は、後述する画像処理部４によって特定された任意の細胞の位置や、特定の部位に基づいたパターンに自動制御するように構成されていてもよい。また、一部の細胞のみを励起するようなパターンに制御しながら、フォーカス調整や光量調整などを行うことで、他の細胞の退色を防ぐように構成されていてもよい。更に、ユーザーが指定したＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）に対して、任意の光源、繰り返し間隔、回数等でパターンを制御するように構成されていてもよい。また、時間的に変化していくパターンを制御するように構成されていてもよい。
【００９９】
２−２．撮像画像取得部３
撮像画像取得部３は、撮像光学系１Ｃから撮像画像を取得する。撮像画像を取得する方法は、特に限定されない。
【０１００】
２−３．画像処理部４
画像処理部４は、撮像画像取得部３にて取得した撮像画像を処理する。撮像画像を処理する方法は、特に限定されず、撮像画像が複数ある場合は、これらの複数の撮像画像を演算等する。
【０１０１】
画像処理部４は、単に明るい積算画像や、ダイナミックレンジが広いＨＤＲ（ＨｉｇｈＤｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）画像を取得してもよい。また、明視野像や位相差像から、細胞の位置や、核などの細胞内の特定部位等を特定することができてもよい。
【０１０２】
本技術では、第１の照明光学系１Ａ及び第２の照明光学系２Ｂが、複数の格子パターンを切り替えて照射する場合、画像処理部４は、前記撮像画像取得部にて取得した複数の撮像画像から、高解像度の最終画像を得ることができる。なお、これらについては、後述する「３−１．第１の応用例（ＳＩＭ超解像への応用）」にて、詳細に説明する。
【０１０３】
また、本技術では、第１の照明光学系１Ａにおいて、標本１００が複数の蛍光色素により染色されたものであって、第１の照明光学系１Ａが、複数の第１の光源１０を備え、該複数の第１の光源１０は、前記複数の蛍光色素を励起、発光させる光源である場合、空間光変調素子４４は、複数の第１の光源１０に基づいて複数の照明領域に分割し、画像処理部４は、前記画像取得部にて取得した撮像画像から、各蛍光色素の輝度値をリファレンスとして取得し、蛍光イメージングの定量評価を行うことができる。この場合、前記蛍光イメージングの定量評価は、コンペンセーション及び／又はアンミキシングであるものとすることができる。なお、これらについては、後述する「３−４．第４の応用例（定量評価への応用）」にて、詳細に説明する。
【０１０４】
３．応用例
以下、本技術を用いた応用例について、詳細に説明する。
【０１０５】
３−１．第１の応用例（ＳＩＭ超解像への応用）
ここでは、ＳＩＭ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ；構造化照明法）超解像への応用について述べる。ＳＩＭとは、従来の光学顕微鏡が持つ回折限界を超えた分解能を発揮する光学的手法である超解像イメージング（ＳｕｐｅｒＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ；ＳＲＭ）の手法の一つである。ＳＩＭでは、一般的に、試料を縞模様の照明光で照射し、該縞模様を動かして複数回撮影することで、分解能を回折限界の２倍まで伸ばすことができる。具体的には、例えば、図１０のＣに示すようなライン状のパターンを３方向に回転させ、それぞれでライン直行方向に３回〜５回程度動かす度に撮影を行うため、合計で約９回〜１５回の撮影を行う必要がある。
【０１０６】
これに対して、本技術では、前述の通り、第１の照明光学系１Ａ及び第２の照明光学系２Ｂは、複数の格子パターンを切り替えて照射することができるため、例えば、図１０のＡ又はＢに示すような複数の格子パターンであれば、４回又は６回の撮影を行えば足りる。したがって、従来の撮影方法よりも、撮影回数が少なくて済む。これにより、撮影時間の短縮を図ることができ、試験効率の向上や、蛍光色素の劣化（退色）を抑制することが可能となる。
【０１０７】
また、この場合、前述の通り、画像処理部４は、撮像画像取得部３にて取得した複数の撮像画像から、高解像度の最終画像を得ることができる。これにより、画像処理部４で演算されたＳＩＭ超解像画像が得られる。
【０１０８】
なお、図１０のＡ又はＢに示した複数の格子パターンは、例に過ぎず、いずれの格子パターンを使うかは、例えば、空間光変調素子４４がＬＣＯＳである場合、対物レンズ５１のＮＡで決まる光学分解能と、ＬＣＯＳの画素サイズ、第２の照明光学系１Ｂの倍率によって、適宜切り替えることができる。
【０１０９】
例えば、光学分解能が約０．６μｍ、ＬＣＯＳの画素サイズ３μｍ、第２の照明光学系１Ｂの倍率が２０倍の場合は、４画素で１周期（＝０．６μｍ）を成す格子パターン（図１０のＡ参照）が好適である。また、光学分解能が約０．４５μｍ、ＬＣＯＳの画素サイズ３μｍ、第２の照明光学系１Ｂの倍率が４０倍の場合は、６画素で１周期（＝０．４５μｍ）を成す格子パターン（図１０のＢ参照）が好適である。したがって、蛍光観察時に用いる対物レンズ５１に応じて、格子パターンを切り替えるのがよい。
【０１１０】
なお、図１０のＡに示した格子パターンにおいては２×２画素で励起しない格子と励起する格子をそれぞれ構成しているが、４×４画素で構成するようにすることもできる。この場合、光学分解能が約０．４μｍ、ＬＣＯＳの画素サイズ３μｍ、第２の照明光学系１Ｂの倍率が６０倍の場合に好適な格子パターンとなる。
【０１１１】
また、本技術では、光源波長に応じて格子パターンを切り替えることもできる。例えば、光学分解能が高い短波長励起時には図１０のＡに示した格子パターン、光学分解能が低い長波長励起時には図１０のＢに示した格子パターンを用いてもよい。
【０１１２】
また、図１０のＡ又はＢにおいて、格子パターンの色彩は特に限定されず、白黒のみならず、例えば、青緑などとしてもよい。これにより、青励起と緑励起のＳＩＭ超解像画像を同時に取得することができる。
【０１１３】
更に、撮像素子８１がカラーカメラである場合、カラーカメラの露光時間内に複数の光源の発光を切り替えて、該カメラで撮像することで、複数励起のＳＩＭ超解像画像を同時に取得するようにしてもよい。
【０１１４】
また、空間光変調素子４４がＬＣＯＳである場合、撮像素子８１の画素とＬＣＯＳの画素の向きは特に限定されない。
【０１１５】
３−２．第２の応用例（複数色素励起への応用）
複数の蛍光色素を励起する場合は、蛍光色素毎に明るさが異なることがある。これに対して、本技術では、第１の照明光学系１Ａにおいて、標本１００が複数の蛍光色素により染色されたものである場合、前記複数の蛍光色素の輝度値に応じて、照射される光源と、照射する場所を空間選択的に制御することができる。また、この場合、空間光変調素子４４は、標本１００の形状に基づいて複数の照明領域に分割することができる。これにより、標本１００の形状（例えば、各蛍光色素が局在している細胞又は細胞内の部位など）を予め画像認識的に特定しておくことで、その領域ごとに励起光量を最適化し、全ての色素を同程度の明るさで撮像することができる。
【０１１６】
３−３．第３の応用例（ベイヤー励起への応用）
本技術では、第１の照明光学系１Ａが複数の第１の光源１０を備える場合、複数の第１の光源１０に基づく複数の照明領域は、ベイヤー配列で構成されるものとすることができる。例えば、図１１に示すように、複数の第１の光源１０に基づく複数の照明領域をベイヤー配列のように並べることができる。撮像素子８１（例えば、カラーカメラなど）のベイヤーを各励起ベイヤーに対応するように大きさや位置を合わせることで、一度に複数の第１の光源１０によって励起された複数色素の蛍光画像を得ることが可能となる。
【０１１７】
３−４．第４の応用例（定量評価への応用）
本技術に係る蛍光顕微鏡装置１や蛍光顕微鏡システム１０００を、蛍光補正（コンペンセーション）やアンミキシングといった、蛍光イメージングの定量評価に応用することができる。
【０１１８】
本技術では、第１の照明光学系１Ａにおいて、標本１００が複数の蛍光色素により染色されたものであって、第１の照明光学系１Ａが、複数の第１の光源１０を備え、該複数の第１の光源１０は、前記複数の蛍光色素を励起、発光させる光源である場合、複数の第１の光源１０に基づいて複数の照明領域に分割することができる。
【０１１９】
また、この場合、前述の通り、画像処理部４は、前記画像取得部にて取得した撮像画像から、各蛍光色素の輝度値をリファレンスとして取得し、蛍光イメージングの定量評価を行うことができる。
【０１２０】
具体的には、例えば、図１２に示すように、空間光変調素子４４で照明される領域を複数に分け、領域Ａ）色素αを励起する光源１０Ａのみを照射するエリア、領域Ｂ）色素βを励起する光源１０Ｂのみを照射するエリア、領域Ｃ）色素γを励起する光源１０Ｃのみを照射するエリア、領域Ｄ）いずれも照射しないエリア（バックグラウンド補正用）、領域Ｅ）全て照射するエリアとして標本を励起し、撮像素子８１（ここでは、カラーカメラ）で撮影した後、領域Ａ）〜Ｄ）におけるＲＧＢ（Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ）輝度値をリファレンスとすることで、１回の撮影（ただし、露光時間内に３光源が順次発光、３波長対応フィルタ使用）で、領域Ｅ）の画像における各画素に対して、コンペンセーションやアンミキシングといった蛍光画像の定量評価を行うことができる。なお、図１２に示した各エリアを照射する領域の大きさ、配置等は、一例に過ぎず、本技術はこれに限定されるものではない。
【０１２１】
また、本技術では、領域Ａ）〜Ｄ）のみで構成された撮影によって、まず、リファレンスデータを取得し、別途、領域Ｅ）のみで構成された撮影を行うようにしてもよい。
【０１２２】
なお、ここでは、輝度値として、ＲＧＢ輝度値をリファレンスにする例で説明したが、本技術ではこれに限定されず、例えば、ＲＧＢに加えて近赤外の波長域を受光するＲＧＢＩの４チャンネル構成の撮像素子８１を用いた場合は、４チャンネルからの輝度値（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｉ）をリファレンスにすることができる。
【０１２３】
また、本技術では、各色素が局在している細胞又は細胞内の部位を、予め画像認識的に特定する工程を更に行うことで、１波長で輝度値が異なる複数の蛍光色素を励起するような構成にすることもできる。すなわち、コンペンセーションやアンミキシングを、部位毎に行うようにすることで、使用蛍光色素数を増やすこともできる。これにより、正確な各蛍光色素の発光情報を得ることができ、かつ、視野内に配置できる総色素数を増やすことができる。
【０１２４】
また、この場合、複数の第１の光源（例えば、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）の当て方も、部位毎に異ならせてもよい。これにより、例えば、励起光量を最適化し、全ての色素を同程度の明るさで撮像することができる。
【０１２５】
更に、本技術では、後述する、コンペンセーションで求まる「αｂ ｃｏｍｐ，βｇ ｃｏｍｐ，γｒ ｃｏｍｐ」や、アンミキシングで求まる「Ｌ，Ｍ，Ｎ」の相対的な比率や、それぞれが全体に占める割合、それぞれの分布形状や互いの分布形状の関係性等から、例えば、癌の診断などを行うことも可能である。
【０１２６】
なお、本応用例において、撮像素子８１は、単板式でも３板式でも良いが、３板式の方が、解像度の点で好ましい。
【０１２７】
３−４−１．輝度値のリファレンス取得の一例
以下、輝度値のリファレンス取得の一例について、説明する。
【０１２８】
図１３は、第１の照明光学系１Ａが、複数の第１の光源１０を備え、該複数の第１の光源１０（例えば、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）は、前記複数の蛍光色素を励起、発光させる光源である場合に、輝度値をリファレンスとして取得する際の様子の一例を示す図面代用グラフである。蛍光補正やアンミキシングのいずれの場合においても、例えば、まず、各蛍光色素の、ＲＧＢ輝度値をリファレンスとして取得しておく必要がある。
【０１２９】
すなわち、
色素αのみを励起、撮像した時のＲＧＢ輝度値（αｒ，αｇ，αｂ）、
色素βのみを励起、撮像した時のＲＧＢ輝度値（βｒ，βｇ，βｂ）、
色素γのみを励起、撮像した時のＲＧＢ輝度値（γｒ，γｇ，γｂ）、
をそれぞれ取得する。
【０１３０】
３−４−２．蛍光補正（コンペンセーション）の一例
以下、蛍光補正の一例について、説明する。
【０１３１】
色素Ａ、Ｂ、Ｃを励起、撮像した画像における各画素のＲＧＢ輝度値は、例えば、以下のようになる。
Ｂ＝αｂ＋βｂ＋γｂ・・・（１）
Ｇ＝αｇ＋βｇ＋γｇ・・・（２）
Ｒ＝αｒ＋βｒ＋γｒ・・・（３）
リファレンス取得時に、βｂがβｇの何％か、γｂがγｒの何％かが、それぞれ分かっており、仮に、それぞれ３％と１％だったとすると、上記式（１）より、
αｂ ｃｏｍｐ＝Ｂ−０．０３×Ｇ−０．０１×Ｒ
とし、上記式（２）及び（３）より同様に、βｇ ｃｏｍｐとγｒ ｃｏｍｐも求めることができる。
【０１３２】
図１４は、各波長に対応したフィルタの一例を示す図である。図１４中の数字は、それぞれ、図１、３及び７〜９に示した、７０：バンドパスフィルター、７１：ダイクロイックミラー、７２：バンドパスフィルターに該当する。このように、例えば、図１２で言えば、領域Ｅ）での信号を補正する（コンペンセーションする）ことで、１回の撮影（例えば、露光時間内に３光源（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）を発光する）で、正確な各蛍光色素の発光情報を得ることができる。
【０１３３】
３−４−３．アンミキシングの一例
以下、アンミキシングの一例について、説明する。
【０１３４】
色素Ａ、Ｂ、Ｃを励起、撮像した画像における各画素のＲＧＢ輝度値は、例えば、以下のようになる。
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｌ×（αｒ，αｇ，αｂ）＋Ｍ×（βｒ，βｇ，βｂ）＋Ｎ×（γｒ，γｇ，γｂ）
そして、ＲＧＢのそれぞれの輝度値の連立方程式から、Ｌ、Ｍ、Ｎ、すなわち、各蛍光色素の強度を求めることができる。
【０１３５】
なお、本技術では、以下の構成を取ることもできる。
（１）
標本中の蛍光を励起する第１の光源と、空間光変調素子と、前記空間光変調素子を均一照明する第１の照明用光学部材と、を備えた第１の照明光学系と、
前記空間光変調素子からの光束を標本面に結像させる第２の照明用光学部材、を備えた第２の照明光学系と、
前記標本面を撮像する撮像光学部材と、撮像素子と、を備えた撮像光学系と、
を有する、蛍光顕微鏡装置。
（２）
前記空間光変調素子は、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）である、（１）に記載の蛍光顕微鏡装置。
（３）
前記第１の照明光学系は、更に、偏光補償素子を有する、（２）に記載の蛍光顕微鏡装置。
（４）
前記第１の照明光学系は、更に、スペックル除去素子を有する、（１）から（３）のいずれかに記載の蛍光顕微鏡装置。
（５）
前記第１の照明光学系及び第２の照明光学系は、複数の格子パターンを切り替えて照射する、（１）から（４）のいずれかに記載の蛍光顕微鏡装置。
（６）
前記標本は、複数の蛍光色素により染色されたものである、（１）から（５）のいずれかに記載の蛍光顕微鏡装置。
（７）
前記第１の照明光学系は、複数の前記第１の光源を備え、
該複数の前記第１の光源は、前記複数の蛍光色素を励起、発光させる光源である、（６）に記載の蛍光顕微鏡装置。
（８）
前記第１の照明光学系において、前記複数の蛍光色素の輝度値に応じて、照射される光量を制御する、（６）又は（７）に記載の蛍光顕微鏡装置。
（９）
前記空間光変調素子は、前記標本の形状に基づいて複数の照明領域に分割する、（６）から（８）のいずれかに記載の蛍光顕微鏡装置。
（１０）
前記空間光変調素子は、前記複数の前記第１の光源に基づいて複数の照明領域に分割する、（７）に記載の蛍光顕微鏡装置。
（１１）
前記複数の前記第１の光源に基づく複数の照明領域は、ベイヤー配列で構成される、（７）又は（１０）に記載の蛍光顕微鏡装置。
（１２）
第２の光源と、前記標本面を均一に照明する第３の照明光学部材と、を備えた第３の照明光学系、
を更に有する、（１）から（１１）のいずれかに記載の蛍光顕微鏡装置。
（１３）
前記標本は、生体試料である、（１）から（１２）のいずれかに記載の蛍光顕微鏡装置。
（１４）
標本中の蛍光を励起する第１の光源と、空間光変調素子と、前記空間光変調素子を均一照明する第１の照明用光学部材と、を備えた第１の照明光学系と、前記空間光変調素子からの光束を標本面に結像させる第２の照明用光学部材、を備えた第２の照明光学系と、前記標本面を撮像する撮像光学部材と、撮像素子と、を備えた撮像光学系と、を有する、蛍光顕微鏡装置と、
前記空間光変調素子を制御する空間光変調素子制御部と、
前記撮像光学系から撮像画像を取得する撮像画像取得部と、
前記撮像画像取得部にて取得した撮像画像を処理する画像処理部と、
を少なくとも有する、蛍光顕微鏡システム。
（１５）
前記第１の照明光学系及び第２の照明光学系は、複数の格子パターンを切り替えて照射し、
前記画像処理部は、前記撮像画像取得部にて取得した複数の撮像画像から、高解像度の最終画像を得る、（１４）に記載の蛍光顕微鏡システム。
（１６）
前記標本は、複数の蛍光色素により染色されたものである、（１４）又は（１５）に記載の蛍光顕微鏡システム。
（１７）
前記第１の照明光学系は、複数の前記第１の光源を備え、
該複数の前記第１の光源は、前記複数の蛍光色素を励起、発光させる光源であり、
前記空間光変調素子は、前記複数の前記第１の光源に基づいて複数の照明領域に分割し、
前記画像処理部は、前記画像取得部にて取得した撮像画像から、各蛍光色素の輝度値をリファレンスとして取得し、蛍光イメージングの定量評価を行う、（１６）に記載の蛍光顕微鏡システム。
（１８）
前記蛍光イメージングの定量評価は、コンペンセーション及び／又はアンミキシングである、（１７）に記載の蛍光顕微鏡システム。
【符号の説明】
【０１３６】
１：蛍光顕微鏡装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ：第１の光源
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ：カップリングレンズ
３０、３０Ａ、３０Ｂ：光路合成素子
４０：インテグレータ
４１：コンデンサレンズ
４２：偏光ビームスプリッタ
４３：偏光補償素子
４４：空間光変調素子
４５：スペックル除去素子
５０：コンデンサレンズ
５１：対物レンズ
７０：バンドパスフィルター
７１：ダイクロイックミラー
７２：バンドパスフィルター
８０：結像レンズ
８１：撮像素子
９１：第２の光源
９２：光源レンズ
９３：視野絞り
９４：リレーレンズ
９５：開口絞り
９６：コンデンサレンズ
１００：標本
１０１：ステージ
１０００：蛍光顕微鏡システム
１Ａ：第１の照明光学系
１Ｂ：第２の照明光学系
１Ｃ：撮像光学系
１Ｄ：第３の照明光学系
２：空間光変調素子制御部
３：撮像画像取得部
４：画像処理部
【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】
2019066706.tif 000010
【図９】
2019066706.tif 000011
【図１０】
2019066706.tif 000012
【図１１】
2019066706.tif 000013
【図１２】
2019066706.tif 000014
【図１３】
2019066706.tif 000015
【図１４】
2019066706.tif 000016