(57)【要約】【課題】暗室を用いることなく信頼性の高い蛍光観察を行うことが可能でかつ小型化が実現された顕微鏡装置を提供する。【解決手段】顕微鏡装置５００は、測定部１００、ＰＣ２００、測定光供給部３００および表示部４００を含む。測定部１００は筐体１０１を備える。筐体１０１内には、パターン付与部１１０、受光部１２０、透過光供給部１３０、ステージ１４０、ステージ駆動装置１４１、フィルタユニット１５０、レンズユニット１６０および制御基板１７０が収容される。ステージ１４０上に測定対象物Ｓが載置される。筐体１０１の内部が暗室状態で保持され、測定対象物Ｓの蛍光観察が行われる。測定光供給部３００は、電源装置３１０および投光部３２０を含む。電源装置３１０は、筐体１０１の外部から測定部１００内の各構成要素に電力を供給する。投光部３２０は測定対象物Ｓの蛍光観察用の光を発生し、測定部１００に与える。【選択図】図２
2015084060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物が載置されるステージと、
第１の光を発生する第１の光源装置と、
前記ステージに載置された対象物に前記第１の光源装置により発生される第１の光を照射する第１の光学装置と、
第２の光を発生する第２の光源装置と、
前記ステージに載置された対象物に前記第２の光源装置により発生される第２の光を照射する第２の光学装置と、
対象物に第１の光が照射された場合に対象物を透過する第１の光を受光することにより対象物を撮像し、対象物に第２の光が照射された場合に対象物から放出される蛍光を受光することにより対象物を撮像するように構成された撮像装置と、
前記第２の光学装置から対象物に向かう第２の光を集光するとともに、対象物を透過する第１の光および対象物から放出される蛍光を前記撮像装置に導く光学系と、
前記撮像装置による対象物の撮像視野位置を移動させる撮像視野位置移動部と、
前記光学系の光軸に沿って対象物および前記光学系のうち少なくとも一方を移動させることにより対象物と前記光学系との相対的な距離を変化させることで対象物に対する前記光学系の焦点位置を移動させる焦点位置移動部と、
使用者により操作され、前記第１の光源装置、前記第１の光学装置、前記第２の光源装置、前記第２の光学装置、前記撮像装置、前記撮像視野位置移動部および前記焦点位置移動部の動作を指令するための操作装置と、
前記操作装置から与えられる指令に応答して前記第１の光源装置、前記第１の光学装置、前記第２の光源装置、前記第２の光学装置、前記撮像装置、前記撮像視野位置移動部および前記焦点位置移動部を制御する制御装置と、
前記ステージ、前記第２の光学装置、前記撮像装置、前記光学系、前記撮像視野位置移動部および前記焦点位置移動部を収容する第１の筐体と、
前記第１の光源装置、前記第１の光学装置、前記第２の光源装置、前記第２の光学装置、前記撮像装置、前記撮像視野位置移動部、前記焦点位置移動部および前記制御装置に電力を供給する電源装置とを備え、
前記第１の筐体は、前記ステージに載置された対象物および前記撮像装置を含む空間を暗室状態にするように構成され、
前記第２の光源装置、前記電源装置および前記操作装置は、前記第１の筐体の外部に設けられた、顕微鏡装置。
【請求項２】
前記第１の筐体は、前記制御装置をさらに収容する、請求項１記載の顕微鏡装置。
【請求項３】
前記第１の筐体とは分離して設けられる第２の筐体をさらに備え、
前記第２の筐体は、前記第２の光源装置および前記電源装置を収容する、請求項１または２記載の顕微鏡装置。
【請求項４】
前記第２の光源装置は、メタルハライドランプ、水銀ランプ、キセノンランプおよび発光ダイオードの少なくとも１つを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の顕微鏡装置。
【請求項５】
設置部材と、
前記ステージ、前記第２の光学装置、前記撮像装置、前記光学系、前記撮像視野位置移動部および前記焦点位置移動部を支持する支持体とをさらに備え、
前記支持体は、前記設置部材上に弾性部材を介して支持され、
前記第１の筐体は、前記設置部材に接触しないように前記支持体に取り付けられる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の顕微鏡装置。
【請求項６】
前記支持体は、互いに対向するように配置され、一方向に延びる第１および第２の板状部材と、
前記第１の板状部材と前記第２の板状部材との間で、前記第１の板状部材と第２の板状部材とを連結するように設けられる第３、第４および第５の板状部材とを含み、
前記第３、第４および第５の板状部材は、前記一方向に直交しかつ前記一方向において前記第４の板状部材が前記第３および第５の板状部材の間に位置するように互いに異なる位置に設けられ、
前記第４の板状部材には、前記ステージが一体的に設けられる、請求項５記載の顕微鏡装置。
【請求項７】
前記第２の光源装置と前記第１の筐体との間には、前記第２の光源装置により発生される第２の光を前記第２の光学装置へ導く導光部材が設けられ、
前記第１の筐体は、背面部を有し、
前記第２の光学装置は、光接続部、反射部材、反射型光変調素子およびフィルタ装置を含み、
前記光接続部は、前記背面部を通して前記導光部材を接続可能に構成され、前記導光部材から出射される第２の光が前方に向かうように前記導光部材を支持し、
前記反射部材は、前記光接続部の前方の位置に設けられ、前記導光部材から出射される第２の光を後方に反射するように構成され、
前記反射型光変調素子は、前記反射部材の後方の位置に設けられ、前記反射部材から反射される第２の光を受けるとともに受光された第２の光を変調しつつ前方に向かって反射するように構成され、
前記フィルタ装置は、前記反射型光変調素子の前方の位置に設けられ、前記反射型光変調素子から反射される前記第２の光のうち予め定められた波長領域の光を前記ステージに載置された対象物に導くように構成された、請求項１〜６のいずれか一項に記載の顕微鏡装置。
【請求項８】
前記第１の筐体には、前記第２の光学装置および前記光学系のメンテナンス用の開口が形成され、
前記第１の筐体の前記開口を開閉する蓋部材と、
前記蓋部材の開閉状態を検出する開閉検出器と、
前記第２の光源装置により発生される第２の光を前記第２の光学装置へ導く導光状態と前記第２の光源装置により発生される第２の光を前記第２の光学装置へ導かない遮光状態とに移行可能に構成された遮光装置とをさらに備え、
前記制御装置は、前記開閉検出器の検出に基づいて前記蓋部材が閉状態から開状態に切り替わる際に前記遮光装置を前記導光状態から前記遮光状態に移行させる、請求項１〜７のいずれか一項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、蛍光観察を行うことが可能な顕微鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
暗室を用いることなく蛍光観察を行うことが可能な蛍光顕微鏡が提案されている。例えば、特許文献１に記載された倒立型蛍光顕微鏡は、本体ケース、標本カバーおよび下部カバーを備える。標本カバーおよび下部カバーは、本体ケースの前面に設けられる。本体ケースの内部には、ステージ、明視野透過照明系、落射照明系、撮像系、電源ユニット、電源基板およびコントローラ等が搭載される。
【０００３】
標本カバーは下部カバーと同じ高さの開位置と下部カバーの上方の閉位置との間で上下方向に移動可能に設けられる。明視野透過照明系は透過照明光学ユニットを含む。透過照明光学ユニットは、ステージの上方に位置する正規位置と正規位置に比べてステージから離間した跳ね上がり位置との間で移動可能に設けられる。
【０００４】
標本カバーが開位置にありかつ透過照明光学ユニットが跳ね上がり位置にある状態で、本体ケース内に設けられるステージが本体ケースの外部の空間に露出する。この状態で、使用者は、ステージ上に対象物を載置することができる。また、使用者はステージ上から対象物を取り出すことができる。
【０００５】
一方、標本カバーが閉位置にありかつ透過照明光学ユニットが正規位置にある状態で、ステージの周りが暗室状態となる。それにより、蛍光観察時には、対象物から放出される微弱な蛍光が撮像系に導かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１６２７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、特許文献１の倒立型蛍光顕微鏡においては、本体ケースの内部に落射照明系および電源ユニットが設けられる。落射照明系は、蛍光観察に用いる光を生成するための水銀ランプを含む。蛍光観察時に電源ユニットが作動し、水銀ランプが駆動されると、本体ケース内に多量の熱が発生する。本体ケース内で発生する多量の熱は、本体ケース内の各構成要素に温度ドリフトを生じさせる。
【０００８】
そこで、特許文献１の倒立型蛍光顕微鏡には、本体ケース内で発生する熱を本体ケースの外部に排出する電動ファンユニットが設けられる。本体ケースのサイズが大きいと、電源ユニットおよび水銀ランプにより発生される熱が本体ケース内の空間に拡散されやすくなる。そのため、本体ケース内の熱を十分に排出するためには、高い排熱能力を有する大型の電動ファンユニットが必要になり、本体ケース内に形成される排熱用の空冷通路も大型化する。この場合、本体ケースがますます大きくなり、倒立型蛍光顕微鏡全体が大型化する。
【０００９】
本発明の目的は、暗室を用いることなく信頼性の高い蛍光観察を行うことが可能でかつ小型化が実現された顕微鏡装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明に係る顕微鏡装置は、対象物が載置されるステージと、第１の光を発生する第１の光源装置と、ステージに載置された対象物に第１の光源装置により発生される第１の光を照射する第１の光学装置と、第２の光を発生する第２の光源装置と、ステージに載置された対象物に第２の光源装置により発生される第２の光を照射する第２の光学装置と、対象物に第１の光が照射された場合に対象物を透過する第１の光を受光することにより対象物を撮像し、対象物に第２の光が照射された場合に対象物から放出される蛍光を受光することにより対象物を撮像するように構成された撮像装置と、第２の光学装置から対象物に向かう第２の光を集光するとともに、対象物を透過する第１の光および対象物から放出される蛍光を撮像装置に導く光学系と、撮像装置による対象物の撮像視野位置を移動させる撮像視野位置移動部と、光学系の光軸に沿って対象物および光学系のうち少なくとも一方を移動させることにより対象物と光学系との相対的な距離を変化させることで対象物に対する光学系の焦点位置を移動させる焦点位置移動部と、使用者により操作され、第１の光源装置、第１の光学装置、第２の光源装置、第２の光学装置、撮像装置、撮像視野位置移動部および焦点位置移動部の動作を指令するための操作装置と、操作装置から与えられる指令に応答して第１の光源装置、第１の光学装置、第２の光源装置、第２の光学装置、撮像装置、撮像視野位置移動部および焦点位置移動部を制御する制御装置と、ステージ、第２の光学装置、撮像装置、光学系、撮像視野位置移動部および焦点位置移動部を収容する第１の筐体と、第１の光源装置、第１の光学装置、第２の光源装置、第２の光学装置、撮像装置、撮像視野位置移動部、焦点位置移動部および制御装置に電力を供給する電源装置とを備え、第１の筐体は、ステージに載置された対象物および撮像装置を含む空間を暗室状態にするように構成され、第２の光源装置、電源装置および操作装置は、第１の筐体の外部に設けられたものである。
【００１１】
その顕微鏡装置においては、ステージ上に対象物が載置される。ステージに載置された対象物に第１の光源装置により発生される第１の光が照射される。この場合、対象物を透過する第１の光が光学系により撮像装置に導かれ、対象物が撮像される。
【００１２】
また、ステージに載置された対象物に第２の光源装置により発生される第２の光が光学系により集光されつつ照射される。この場合、対象物から放出される蛍光が光学系により撮像装置に導かれ、対象物が撮像される。
【００１３】
ステージ、第２の光学装置、撮像装置、光学系、撮像視野位置移動部および焦点位置移動部が第１の筐体内に収容される。第１の筐体においては、ステージに載置された対象物および撮像装置を含む空間が暗室状態になる。それにより、第２の光を対象物に照射することにより、顕微鏡装置を暗室内に設置することなく信頼性の高い蛍光観察を行うことができる。
【００１４】
第２の光源装置および電源装置は、第１の筐体の外部に設けられる。それにより、第１の筐体の小型化が可能となり、第１の筐体内で発生する熱を筐体の外部へ排出するための排熱装置および空冷通路の小型化も可能となる。その結果、第１の筐体をより小型化することが可能となり、顕微鏡装置全体の小型化が実現される。
【００１５】
操作装置は、第１の筐体の外部に設けられる。制御装置が操作装置からの指令に応答することにより、第１の筐体の内部で第２の光学装置、撮像装置、撮像視野位置移動部および焦点位置移動部の動作が制御される。これにより、使用者は、第１の筐体に触れることなく撮像装置による対象物の撮像視野位置を移動させることおよび対象物に対する光学系の焦点位置を移動させることができる。
【００１６】
（２）第１の筐体は、制御装置をさらに収容してもよい。
【００１７】
この場合、第１の光源装置、第１の光学装置、第２の光学装置、撮像装置、撮像視野位置移動部および焦点位置移動部と制御装置とを電気的に接続するための配線を短くすることができる。それにより、ノイズの発生を抑制することができるので、より信頼性の高い観察を行うことが可能になる。
【００１８】
（３）顕微鏡装置は、第１の筐体とは分離して設けられる第２の筐体をさらに備え、第２の筐体は、第２の光源装置および電源装置を収容してもよい。
【００１９】
この場合、第２の光源装置および電源装置を一体的に取り扱うことができる。
【００２０】
（４）第２の光源装置は、メタルハライドランプ、水銀ランプ、キセノンランプおよび発光ダイオードの少なくとも１つを含んでもよい。
【００２１】
メタルハライドランプ、水銀ランプおよびキセノンランプは、高輝度放電ランプであり、発光時には多量の熱を発生することが一般的である。一方で、発光ダイオードは発光時に比較的発生する熱量が少ないとされている。このような発光ダイオードにおいても、蛍光観察を実現するためには高い輝度が求められる。そのため、発光ダイオードを蛍光観察に用いる場合、その発光時には発光ダイオードから多くの熱量が発生する。これらの場合においても、第２の光源装置は第１の筐体の外部に設けられるので、ステージ、第２の光学装置、撮像装置、光学系および撮像視野位置移動部が第２の光源装置から発生する熱の影響を受けない。したがって、温度ドリフトによる観察の信頼性の低下が抑制される。
【００２２】
（５）顕微鏡装置は、設置部材と、ステージ、第２の光学装置、撮像装置、光学系、撮像視野位置移動部および焦点位置移動部を支持する支持体とをさらに備え、支持体は、設置部材上に弾性部材を介して支持され、第１の筐体は、設置部材に接触しないように支持体に取り付けられてもよい。
【００２３】
この場合、設置部材が設けられる設置面に発生する振動が弾性部材により吸収される。また、第１の筐体が設置部材に接触しないので、設置面から設置部材に伝達される振動が第１の筐体に伝達されない。したがって、設置面に発生する振動に起因する観察の信頼性の低下が抑制される。
【００２４】
（６）支持体は、互いに対向するように配置され、一方向に延びる第１および第２の板状部材と、第１の板状部材と第２の板状部材との間で、第１の板状部材と第２の板状部材とを連結するように設けられる第３、第４および第５の板状部材とを含み、第３、第４および第５の板状部材は、一方向に直交しかつ一方向において第４の板状部材が第３および第５の板状部材の間に位置するように互いに異なる位置に設けられ、第４の板状部材には、ステージが一体的に設けられてもよい。
【００２５】
この場合、一方向においては、ステージを支持する第４の板状部材を挟むように第３および第５の板状部材が設けられる。それにより、第１の板状部材と第２の板状部材とが第３および第５の板状部材のみで連結される場合に比べて、支持体全体の剛性がステージを支持する第４の板状部材により著しく向上する。したがって、高い剛性を確保するために、支持体を構成する各板状部材の厚みを大きくする必要がなくなる。その結果、支持体の小型化および軽量化が実現される。
【００２６】
（７）第２の光源装置と第１の筐体との間には、第２の光源装置により発生される第２の光を第２の光学装置へ導く導光部材が設けられ、第１の筐体は、背面部を有し、第２の光学装置は、光接続部、反射部材、反射型光変調素子およびフィルタ装置を含み、光接続部は、背面部を通して導光部材を接続可能に構成され、導光部材から出射される第２の光が前方に向かうように導光部材を支持し、反射部材は、光接続部の前方の位置に設けられ、導光部材から出射される第２の光を後方に反射するように構成され、反射型光変調素子は、反射部材の後方の位置に設けられ、反射部材から反射される第２の光を受けるとともに受光された第２の光を変調しつつ前方に向かって反射するように構成され、フィルタ装置は、反射型光変調素子の前方の位置に設けられ、反射型光変調素子から反射される第２の光のうち予め定められた波長領域の光をステージに載置された対象物に導くように構成されてもよい。
【００２７】
この場合、第１の筐体の内部では、導光部材から出射される第２の光が反射部材により反射され、反射型光変調素子に入射する。反射型光変調素子においては、反射部材から反射される第２の光が変調されつつ反射される。反射された第２の光のうち予め定められた波長領域の光が、フィルタ装置により対象物に導かれる。
【００２８】
このように、対象物に変調された第２の光を照射することができる。それにより、対象物から放出される蛍光に基づいて対象物の種々の観察画像を生成することができる。
【００２９】
上記の構成によれば、反射型光変調素子に第２の光を入射させるために、第１の筐体内で導光部材の一部を曲折させる必要がない。したがって、第１の筐体の大型化が抑制される。また、導光部材が第１の筐体の背面部を通して接続されるので、使用者は第１の筐体の前方の空間を作業空間として使用することができる。
【００３０】
（８）第１の筐体には、第２の光学装置および光学系のメンテナンス用の開口が形成され、顕微鏡装置は、第１の筐体の開口を開閉する蓋部材と、蓋部材の開閉状態を検出する開閉検出器と、第２の光源装置により発生される第２の光を第２の光学装置へ導く導光状態と第２の光源装置により発生される第２の光を第２の光学装置へ導かない遮光状態とに移行可能に構成された遮光装置とをさらに備え、制御装置は、開閉検出器の検出に基づいて蓋部材が閉状態から開状態に切り替わる際に遮光装置を導光状態から遮光状態に移行させてもよい。
【００３１】
この場合、第２の光学装置および光学系のメンテナンス時に、第２の光が第１の筐体内から開口を通して第１の筐体の外部に漏れ出ることが防止される。その結果、使用者の目に第２の光が入射することが防止される。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、暗室を用いることなく信頼性の高い蛍光観察を行うことが可能でかつ顕微鏡装置の小型化が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る顕微鏡装置の外観斜視図である。
【図２】図１の顕微鏡装置のハードウェア構成を説明するための図である。
【図３】測定部および測定光供給部における光路を示す模式図である。
【図４】図１の顕微鏡装置の制御系を示すブロック図である。
【図５】ＣＰＵの構成を示すブロック図である。
【図６】測定対象物に測定光が照射される場合に測定対象物から放出される蛍光を表す模式図である。
【図７】測定対象物における所定の観察範囲に均一な測定光を照射することにより得られる蛍光観察画像の一例を示す図である。
【図８】セクショニング観察方法の一例を示す図である。
【図９】測定対象物、対物レンズおよびフィルタキューブの交換作業時の測定部の状態を示す外観斜視図である。
【図１０】第１の筐体の内部に設けられる支持体の分解斜視図である。
【図１１】図１０の支持体により支持される複数の構成要素の分解斜視図である。
【図１２】図１１の支持体を支持する複数の支柱および台座を示す分解斜視図である。
【図１３】図１２の支持体への筐体の取り付け方法を示す外観斜視図である。
【図１４】他の実施の形態に係る顕微鏡装置の第１の構成例を示す模式図である。
【図１５】他の実施の形態に係る顕微鏡装置の第２の構成例を示す模式図である。
【図１６】他の実施の形態に係る顕微鏡装置の第３の構成例を示す模式図である。
【図１７】他の実施の形態に係る顕微鏡装置の第４の構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
（１）顕微鏡装置の構成
本発明の一実施の形態に係る顕微鏡装置について説明する。本実施の形態に係る顕微鏡装置においては、測定対象物の蛍光観察を行うことが可能である。また、その顕微鏡装置においては、測定対象物を透過する光を用いた明視野観察、暗視野観察、位相差観察、微分干渉観察、偏斜観察および偏光観察を行うことが可能である。以下の説明では、測定対象物を透過する光を用いた明視野観察、暗視野観察、位相差観察、微分干渉観察、偏斜観察および偏光観察を透過観察と総称する。
【００３５】
図１は、本発明の一実施の形態に係る顕微鏡装置の外観斜視図である。図１に示すように、本例の顕微鏡装置５００は、主として測定部１００、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）２００、測定光供給部３００および表示部４００から構成される。測定部１００とＰＣ２００とが配線ＷＲ１により接続される。測定部１００と測定光供給部３００とが配線ＷＲ２および導光部材３３０により接続される。図１の例では、ＰＣ２００および表示部４００が一体化された構成として一台のノート型パーソナルコンピュータが用いられる。配線ＷＲ１としては、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）ケーブルまたはＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ケーブル等が用いられる。配線ＷＲ２としては、電源線と信号線とが一体化されたケーブルが用いられる。
【００３６】
図２は図１の顕微鏡装置５００のハードウェア構成を説明するための図である。図２では、測定部１００および測定光供給部３００の縦断面が模式的に示される。
【００３７】
図２に示すように、測定光供給部３００は、筐体３０１、電源装置３１０、投光部３２０および排熱装置３４０を含む。電源装置３１０、投光部３２０および排熱装置３４０は、筐体３０１内に収容される。電源装置３１０は、投光部３２０に電力を供給するとともに、配線ＷＲ２を介して測定部１００に電力を供給する。
【００３８】
測定光供給部３００の筐体３０１には排熱用の開口３０９が形成されている。排熱装置３４０は、排熱ファンおよび排熱ファンを駆動するモータを含み、電源装置３１０および投光部３２０で発生される熱を開口３０９を通して筐体３０１の外部に排出する。
【００３９】
測定部１００は、筐体１０１、複数の支柱１０６、台座１０７、パターン付与部１１０、受光部１２０、透過光供給部１３０、ステージ１４０、ステージ駆動装置１４１、フィルタユニット１５０、レンズユニット１６０および制御基板１７０を含む。
【００４０】
筐体１０１は、パターン付与部１１０、受光部１２０、透過光供給部１３０、ステージ１４０、ステージ駆動装置１４１、フィルタユニット１５０、レンズユニット１６０、制御基板１７０および各構成要素の図示しない駆動回路を収容する。また、筐体１０１は、前面部１０１ａ、背面部１０１ｂ、一側面部１０１ｃ（図１）、他側面部１０１ｄ（図１）および上面部１０１ｅを有する。上面部１０１ｅには上面蓋１０２が取り付けられている。前面部１０１ａの中央には前面蓋１０３が取り付けられている。上面蓋１０２および前面蓋１０３が閉じられた状態で、ステージ１４０および受光部１２０を含む空間が暗室状態になる。
【００４１】
筐体１０１内には、ステージフレーム１１、ベースフレーム１２およびアッパーフレーム１６が上下に並ぶようにかつ水平面に平行となるように設けられる。ステージフレーム１１、ベースフレーム１２およびアッパーフレーム１６は後述する支持体の一部を構成し、支持体は複数の支柱１０６および台座１０７により支持される。ステージフレーム１１はベースフレーム１２の上方に位置し、アッパーフレーム１６はステージフレーム１１の上方に位置する。ステージフレーム１１およびベースフレーム１２には、測定対象物Ｓの観察に用いる光を通過させるための開口が形成されている。
【００４２】
ステージ１４０の中央部にも開口が形成されている。ステージフレーム１１およびステージ１４０の開口が互いに重なるように、ステージフレーム１１の上面にステージ１４０が一体的に取り付けられる。さらに、ステージフレーム１１の上面にはステージ１４０とともにステージ駆動装置１４１が取り付けられる。
【００４３】
ステージ１４０上には、シャーレまたはプレパラート等を用いて測定対象物Ｓが載置される。測定対象物Ｓが載置されるステージ１４０上の平面を載置面と呼ぶ。本例では、載置面は水平面に平行に維持される。
【００４４】
以下の説明では、図２に矢印で示すように、載置面上で互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向と定義し、載置面に対して直交する方向をＺ方向と定義する。Ｘ方向は測定部１００の左右方向に相当し、Ｙ方向は測定部１００の前後方向に相当し、Ｚ方向は測定部１００の上下方向に相当する。ステージ１４０はＸ−Ｙステージであり、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能に構成される。ステージ駆動装置１４１は、制御基板１７０から与えられる信号に応答してステージ１４０をＸ方向およびＹ方向に移動させる。
【００４５】
本例においては、測定対象物Ｓは種々のタンパク質を含む生物標本である。蛍光観察を行う場合、測定対象物Ｓには特定のタンパク質に融合する蛍光試薬が塗布される。蛍光試薬は、例えばＧＦＰ（緑色蛍光タンパク質）、ＴｅｘａｓＲｅｄ（テキサスレッド）およびＤＡＰＩ（ジアミジノフェニルインドール）を含む。ＧＦＰは、波長４９０ｎｍ付近の光を吸収して波長５１０ｎｍ付近の光を放出する。ＴｅｘａｓＲｅｄは、波長５９６ｎｍ付近の光を吸収して波長６２０ｎｍ付近の光を放出する。ＤＡＰＩは、波長３４５ｎｍ付近の光を吸収して波長４５５ｎｍ付近の光を放出する。
【００４６】
ベースフレーム１２の上面にパターン付与部１１０、フィルタユニット１５０およびレンズユニット１６０が取り付けられ、ベースフレーム１２の下方に受光部１２０が設けられる。
【００４７】
ベースフレーム１２上では、パターン付与部１１０の前方の位置にフィルタユニット１５０が配置される。アッパーフレーム１６の上面に透過光供給部１３０が取り付けられる。
【００４８】
図３は、測定部１００および測定光供給部３００における光路を示す模式図である。図３では、光路とともに測定部１００および測定光供給部３００の各構成要素の詳細が示される。図３においても、図２と同様に、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向が矢印で示される。
【００４９】
図３に示すように、測定光供給部３００の投光部３２０は、測定光源３２１、減光機構３２２、遮光機構３２３および光コネクタ３２４を含む。光コネクタ３２４に導光部材３３０の一端が接続される。本例においては、導光部材３３０は液体ライトガイドである。導光部材３３０は、例えばガラスファイバまたは石英ファイバであってもよい。
【００５０】
測定光源３２１は、例えばメタルハライドランプである。測定光源３２１は、水銀ランプ、キセノンランプまたは白色ＬＥＤ（発光ダイオード）等の他の光源であってもよい。測定光源３２１は、測定対象物Ｓの蛍光観察用の光源として用いられる。以下、測定光源３２１により出射される光を測定光と呼ぶ。
【００５１】
遮光機構３２３は、例えばメカニカルシャッタである。遮光機構３２３は、測定光源３２１から出射された測定光の光路上に位置するように配置される。遮光機構３２３が導光状態である場合には、測定光が遮光機構３２３を通過し、導光部材３３０の一端に入射する。一方、遮光機構３２３が遮光状態である場合には、測定光は遮断され、導光部材３３０の一端に入射しない。遮光機構３２３は、測定光の通過および遮断を切り替え可能な光変調素子を含んでもよい。遮光機構３２３は、測定対象物Ｓの蛍光観察が行われる場合に導光状態となり、測定対象物Ｓの蛍光観察が行われない場合に遮光状態となる。
【００５２】
減光機構３２２は、互いに透過率が異なる複数のＮＤ（Neutral Density）フィルタを含む。減光機構３２２は、複数のＮＤフィルタのいずれかが遮光機構３２３を通過した測定光の光路上に位置するように配置される。測定光の光路上に位置するＮＤフィルタを選択的に切り替えることにより、減光機構３２２を通過する測定光の強度を調整することができる。減光機構３２２は、複数のＮＤフィルタに代えて、測定光の強度を調整可能な光変調素子を含んでもよい。
【００５３】
測定部１００のパターン付与部１１０は、光コネクタ１１１、光変調素子１１２および複数（本例では２個）のミラー１１３を含む。測定部１００の後方から背面部１０１ｂを通して光コネクタ１１１に導光部材３３０の他端が接続される。光コネクタ１１１は、蛍光観察時に導光部材３３０により導かれる測定光が測定部１００の後方から前方に向かって出射されるように導光部材３３０の他端を支持する。
【００５４】
光コネクタ１１１の前方に一方のミラー１１３がＸＹ平面に対して傾斜するように配置される。また、一方のミラー１１３の上方に他方のミラー１１３がＸＹ平面に対して傾斜するように配置される。さらに、２つのミラー１１３の後方でかつ２つのミラー１１３よりも上方の位置に光変調素子１１２が配置される。光コネクタ１１１の他端から出射される測定光は、一方のミラー１１３により測定部１００の下方から上方に向かうように反射される。また、一方のミラー１１３により反射された測定光は、他方のミラー１１３により前方斜め下方から後方斜め上方に向かうように反射され、光変調素子１１２に入射する。
【００５５】
光変調素子１１２は、例えばＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）である。光変調素子１１２は、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon：反射型液晶素子）であってもよい。光変調素子１１２に入射した光は、後述するパターン生成部２１２により予め設定されたパターンおよび予め設定された強度（明るさ）に変換されるとともに測定部１００の後方から前方に向かうように反射される。パターン付与部１１０の光変調素子１１２で反射された測定光は、図示しない投光レンズを通過してフィルタユニット１５０に入射する。
【００５６】
上記のように、本例では光変調素子１１２としてＤＭＤまたはＬＣＯＳ等の反射型デバイスが用いられる。これに限らず、光変調素子１１２としては、反射型デバイスに代えてＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等の透過型デバイスを用いてもよい。
【００５７】
フィルタユニット１５０は、複数のフィルタキューブ１５１、フィルタターレット１５２およびフィルタターレット駆動部１５３を含む。各フィルタキューブ１５１は、フレーム１５１ａ、励起フィルタ１５１ｂ、ダイクロイックミラー１５１ｃおよび吸収フィルタ１５１ｄを含む。フレーム１５１ａは、励起フィルタ１５１ｂ、ダイクロイックミラー１５１ｃおよび吸収フィルタ１５１ｄを支持する立方体状の部材である。
【００５８】
複数のフィルタキューブ１５１は、測定対象物Ｓの蛍光観察に用いられる複数種類の蛍光試薬にそれぞれ対応する。例えば、蛍光試薬として上記のＧＦＰ、ＴｅｘａｓＲｅｄおよびＤＡＰＩが用いられる場合には、ＧＦＰ、ＴｅｘａｓＲｅｄおよびＤＡＰＩにそれぞれ対応する３種類のフィルタキューブ１５１がフィルタユニット１５０に設けられる。
【００５９】
この場合、ＧＦＰに対応するフィルタキューブ１５１の励起フィルタ１５１ｂは波長４９０ｎｍ付近の光を通過させ、吸収フィルタ１５１ｄは波長５１０ｎｍ付近の光を通過させる。ダイクロイックミラー１５１ｃは、波長４９０ｎｍ付近の光を反射し、波長５１０ｎｍ付近の光を通過させる。
【００６０】
また、ＴｅｘａｓＲｅｄに対応するフィルタキューブ１５１の励起フィルタ１５１ｂは５９６ｎｍ付近の光を通過させ、吸収フィルタ１５１ｄは６２０ｎｍ付近の光を通過させる。ダイクロイックミラー１５１ｃは、波長５９６ｎｍ付近の光を反射し、波長６２０ｎｍ付近の光を通過させる。
【００６１】
さらに、ＤＡＰＩに対応するフィルタキューブ１５１の励起フィルタ１５１ｂは３４５ｎｍ付近の光を通過させ、吸収フィルタ１５１ｄは４５５ｎｍ付近の光を通過させる。ダイクロイックミラー１５１ｃは、波長３４５ｎｍ付近の光を反射し、波長４５５ｎｍ付近の光を通過させる。
【００６２】
フィルタターレット１５２は円板状を有する。フィルタターレット１５２には、その中心軸を基準として９０°の角度間隔で４つの貫通孔が設けられている。フィルタターレット１５２は、図２のベースフレーム１２上でフィルタターレット１５２の中心軸の周りで回転可能に支持される。フィルタターレット駆動部１５３がフィルタターレット１５２を駆動することによりフィルタターレット１５２が回転する。
【００６３】
複数のフィルタキューブ１５１の各々は、励起フィルタ１５１ｂがフィルタターレット１５２の中心軸と反対の方向に向かうようにかつ４つの貫通孔のうちのいずれかに重なるようにフィルタターレット１５２上に設けられる。
【００６４】
本実施の形態では、フィルタターレット１５２の３つの貫通孔に重なるように、上記の３種類の蛍光試薬にそれぞれ対応する３つのフィルタキューブ１５１がフィルタターレット１５２上に取り付けられる。
【００６５】
使用者は、蛍光観察時にフィルタターレット１５２を回転させることにより、所望のフィルタキューブ１５１を選択することができる。選択されたフィルタキューブ１５１は、測定光が励起フィルタ１５１ｂに入射するように、ステージ１４０上の測定対象物Ｓを通るＺ方向に平行な観察軸ＯＡ上に配置される。観察軸ＯＡはＺ方向に延びる受光部１２０の光軸に一致する。励起フィルタ１５１ｂに測定光が入射すると、測定光のうち一部の波長領域の光が励起フィルタ１５１ｂを通過する。励起フィルタ１５１ｂを通過した光は、ダイクロイックミラー１５１ｃにより上方に向けて反射される。
【００６６】
上記のように、本実施の形態ではフィルタターレット１５２の３つの貫通孔に３つのフィルタキューブ１５１が取り付けられ、残り１つの貫通孔にフィルタキューブ１５１が取り付けられない。そのため、フィルタキューブ１５１が取り付けられない貫通孔を観察軸ＯＡ（測定光の光路）上に配置させることにより、フィルタキューブ１５１を用いない明視野観察を行うことが可能である。
【００６７】
レンズユニット１６０は、複数の対物レンズ１６１、レンズターレット１６２、焦点距離調整機構１６３、レンズ支持板１６３ｐ、レンズターレット駆動部１６４および焦点距離調整駆動部１６５を含む。複数の対物レンズ１６１は、互いに異なる倍率を有する。
【００６８】
焦点距離調整機構１６３が図２のベースフレーム１２上に取り付けられる。焦点距離調整機構１６３はレンズ支持板１６３ｐをＸＹ平面に平行かつＺ方向に移動可能に支持する。
【００６９】
レンズ支持板１６３ｐ上にレンズターレット１６２およびレンズターレット駆動部１６４が設けられる。レンズターレット１６２は、円板状を有する。レンズターレット１６２には、その中心軸を基準として６０°の角度間隔で６つの貫通孔が形成されている。レンズターレット１６２は、レンズターレット１６２の中心軸の周りで回転可能に支持される。レンズターレット駆動部１６４がレンズターレット１６２を駆動することによりレンズターレット１６２が回転する。
【００７０】
本実施の形態では、倍率が互いに異なる６つの対物レンズ１６１が、レンズターレット１６２の６つの貫通孔に重なるようにレンズターレット１６２上に取り付けられる。この状態で、６つの対物レンズ１６１は、ステージ１４０の下方かつフィルタユニット１５０の上方に位置する。
【００７１】
使用者は、レンズターレット１６２を回転させることにより、測定対象物Ｓの観察に用いる１つの対物レンズ１６１を選択することができる。選択された対物レンズ１６１は上記の観察軸ＯＡ上に配置される。
【００７２】
焦点距離調整駆動部１６５は、焦点距離調整機構１６３を駆動することによりレンズ支持板１６３ｐをＺ方向に移動させる。それにより、ステージ１４０上の測定対象物Ｓと選択された対物レンズ１６１との間のＺ方向における相対的な距離が調整される。
【００７３】
測定対象物Ｓの蛍光観察時には、フィルタキューブ１５１のダイクロイックミラー１５１ｃにより反射された測定光が、選択された対物レンズ１６１により集光されつつステージ１４０の開口を通過して測定対象物Ｓに照射される。測定対象物Ｓに測定光が照射されると、測定対象物Ｓに塗布された蛍光試薬から蛍光が放出される。測定対象物Ｓの下方に放出された蛍光は、選択された対物レンズ１６１とその対物レンズ１６１の下方に位置するフィルタキューブ１５１とベースフレーム１２に形成された開口とを通過し、受光部１２０に入射する。
【００７４】
図２のアッパーフレーム１６上に取り付けられる透過光供給部１３０は、固定部１３０Ａおよび揺動部１３０Ｂからなる。固定部１３０Ａは、透過光源１３１、絞り調整部１３２および透過光学系１３３を含み、アッパーフレーム１６（図２）の上面上に固定される。
【００７５】
透過光源１３１は、例えば白色ＬＥＤである。透過光源１３１は、ハロゲンランプ等の他の光源であってもよい。透過光源１３１は、測定対象物Ｓの透過観察用の光源として用いられる。以下、透過光源１３１から出射される光を透過光と呼ぶ。絞り調整部１３２は、絞りおよび位相差スリットを含み、測定対象物Ｓに照射される透過光の明るさを調整するためおよび透過光による位相差観察を行うために用いられる。透過光学系１３３は、リレーレンズを含み、透過光源１３１から出射される透過光を固定部１３０Ａの前方へ導く。リレーレンズは、絞り調整部１３２が含む絞りおよび位相差スリットとコンデンサレンズ１３５の前側焦点位置との間で共役関係が維持されるように配置される。
【００７６】
揺動部１３０Ｂは、ミラー１３４、コンデンサレンズ１３５および図示しない揺動機構を含む。揺動部１３０Ｂは、図２の上面蓋１０２が開かれた状態で、Ｘ方向に平行な軸を中心として揺動可能に構成される。それにより、揺動部１３０Ｂは、コンデンサレンズ１３５がＺ方向においてステージ１４０上の測定対象物Ｓに対向する正規位置とコンデンサレンズ１３５がＺ方向においてステージ１４０上の測定対象物Ｓに対向しない離間位置との間を移動する。
【００７７】
測定対象物Ｓの透過観察時には、使用者により揺動部１３０Ｂが手動で正規位置に移動される。揺動部１３０Ｂが正規位置にある状態で、固定部１３０Ａから前方に導かれる透過光がミラー１３４により下方に反射され、コンデンサレンズ１３５を通してステージ１４０上の測定対象物Ｓを透過する。
【００７８】
上記のように、フィルタユニット１５０においては、透過観察時にフィルタキューブ１５１が設けられていないフィルタターレット１５２の貫通孔が選択される。この場合、測定対象物Ｓを透過した透過光は、使用者により選択された対物レンズ１６１とフィルタターレット１５２の貫通孔とベースフレーム１２に形成された開口とを通して受光部１２０に入射する。
【００７９】
受光部１２０は、カメラ１２１、カラーフィルタ１２２および結像レンズ１２３を含む。カメラ１２１は、例えば撮像素子を含むＣＣＤ（電荷結合素子）カメラである。撮像素子は、例えばモノクロＣＣＤである。撮像素子は、ＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサ等の他の撮像素子であってもよい。
【００８０】
受光部１２０に入射した蛍光または透過光は、結像レンズ１２３により集光および結像された後、カメラ１２１により受光される。これにより、測定対象物Ｓの画像が得られる。カメラ１２１の撮像素子の各画素からは、受光量に対応するアナログの電気信号（以下、受光信号と呼ぶ）が制御基板１７０に出力される。
【００８１】
モノクロＣＣＤには、カラーＣＣＤとは異なり、赤色波長の光を受光する画素、緑色波長の光を受光する画素および青色波長の光を受光する画素を設ける必要がない。そのため、モノクロＣＣＤの計測の分解能はカラーＣＣＤの分解能よりも高くなる。また、モノクロＣＣＤには、カラーＣＣＤとは異なり、各画素にカラーフィルタを設ける必要がない。そのため、モノクロＣＣＤの感度はカラーＣＣＤの感度よりも高くなる。これらの理由により、本例におけるカメラ１２１にはモノクロＣＣＤが設けられる。一方、カラーＣＣＤが十分な分解能および感度を有する場合には、撮像素子は、カラーＣＣＤであってもよい。
【００８２】
制御基板１７０には、図示しないＡ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換器）およびＦＩＦＯ（First In First Out）メモリが実装される。カメラ１２１から出力される受光信号は、ＰＣ２００による制御に基づいて、Ａ／Ｄ変換器により一定のサンプリング周期でサンプリングされるとともにデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号は、ＦＩＦＯメモリに順次蓄積される。ＦＩＦＯメモリに蓄積されたデジタル信号は画素データとして順次ＰＣ２００に転送される。
【００８３】
（２）顕微鏡装置の制御系
図４は図１の顕微鏡装置５００の制御系を示すブロック図である。測定部１００においては、制御基板１７０は、ＰＣ２００から与えられる指令に応答してパターン付与部１１０、受光部１２０、透過光供給部１３０、ステージ駆動装置１４１、フィルタユニット１５０、レンズユニット１６０の動作を制御する。また、制御基板１７０は、上記のようにカメラ１２１（図３）から出力される受光信号に基づくデジタル信号をＰＣ２００に転送する。さらに、制御基板１７０は、ＰＣ２００からの指令に応答して測定光供給部３００の電源装置３１０および投光部３２０の動作を制御する。
【００８４】
ＰＣ２００は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２１０、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２０、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２３０、記憶装置２４０および操作部２５０を含む。操作部２５０は、測定部１００の制御基板１７０に指令を与えるために使用者により操作可能に構成され、キーボードおよびポインティングデバイスを含む。ポインティングデバイスとしては、マウスまたはジョイスティック等が用いられる。
【００８５】
表示部４００は、例えばＬＣＤパネルまたは有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルにより構成される。ＲＯＭ２２０には、システムプログラムが記憶される。ＲＡＭ２３０は、種々のデータを記憶するとともにＣＰＵ２１０の作業領域として機能する。記憶装置２４０は、ハードディスク等からなる。記憶装置２４０には、顕微鏡装置５００の制御プログラムおよび画像処理プログラムが記憶される。また、記憶装置２４０は、測定部１００から与えられる画素データ等の種々のデータを保存するために用いられる。
【００８６】
図５は、ＣＰＵ２１０の構成を示すブロック図である。図５に示すように、ＣＰＵ２１０は、画像データ生成部２１１、パターン生成部２１２および制御部２１３を含む。画像データ生成部２１１は、上記の制御プログラムおよび画像処理プログラムを実行することにより、測定部１００から与えられる画素データに基づいて画像データを生成する。画像データは複数の画素データの集合である。
【００８７】
パターン生成部２１２は、図３の光変調素子１１２により出射される測定光のパターンとして、空間的な位相が所定量ずつ順次移動されつつ前記測定対象物に照射されるべきパターンを生成する。制御部２１３は、パターン生成部２１２により生成されたパターンに基づいて図２の制御基板１７０を介して光変調素子１１２を制御することにより、所定のパターンを有する測定光を測定対象物Ｓに照射しつつパターンの位相を移動させる。
【００８８】
また、制御部２１３は、制御基板１７０に指令を与えることにより制御基板１７０を介して受光部１２０、透過光供給部１３０、ステージ１４０、フィルタユニット１５０、レンズユニット１６０および投光部３２０の動作を制御する。さらに、制御部２１３は、生成した画像データにＲＡＭ２３０を用いて各種処理を行うとともに、画像データに基づく画像を表示部４００に表示させる。
【００８９】
（３）パターン付与部の機能
図６は、測定対象物Ｓに測定光が照射される場合に測定対象物Ｓから放出される蛍光を表す模式図である。図６に示すように、対物レンズ１６１の焦点に測定対象物Ｓの観察対象部分ｓｐ１が配置される場合、対物レンズ１６１を通過する測定光は点線で示すように測定対象物Ｓの観察対象部分ｓｐ１に向かって集光される。それにより、測定対象物Ｓの観察対象部分ｓｐ１に蛍光試薬が存在すると、その観察対象部分ｓｐ１から蛍光が放出される。蛍光の一部が太い矢印で示すように対物レンズ１６１を通して受光部１２０（図３）に入射する。
【００９０】
対物レンズ１６１により測定対象物Ｓの観察対象部分ｓｐ１に測定光が集光される場合には、対物レンズ１６１の焦点から外れた位置に存在する蛍光試薬も測定光を受けることにより蛍光を放出する。図６の例では、観察対象部分ｓｐ１以外の部分ｓｐ２，ｓｐ３からも蛍光が放出される。部分ｓｐ２，ｓｐ３が対物レンズ１６１の被写界深度ＤＦから外れた位置にあると、それらの部分ｓｐ２，ｓｐ３から放出される蛍光が迷光として受光部１２０に入射する。
【００９１】
図７は、測定対象物Ｓにおける所定の観察範囲に均一な測定光を照射することにより得られる蛍光観察画像の一例を示す図である。上記の理由により、測定対象物Ｓにおける所定の観察範囲に均一に測定光を照射すると、図７に示すように、対物レンズ１６１の被写界深度ＤＦから外れた位置から放出される蛍光が迷光として受光部１２０に入射し、蛍光観察画像のコントラストを全体的に低下させる。
【００９２】
そこで、本例の測定部１００においては、コントラストの高い蛍光観察画像を得るために、以下に説明するパターン化された測定光を用いるセクショニング観察が行われる。
【００９３】
セクショニング観察では、所定パターンを有する測定光を測定対象物Ｓに照射しつつ所定パターンの空間的な位相を一定量ずつ移動させる。所定パターンを有する測定光は、例えばＸＹ平面上の一方向（例えばＹ方向）または二方向（例えばＸ方向およびＹ方向）において周期的に変化する強度を有する。以下、パターンを有する測定光をパターン測定光と呼ぶ。
【００９４】
パターン測定光のパターンおよびその位相は、光変調素子１１２により制御される。ここで、強度が所定の値以上のパターン測定光の部分を明部分と呼び、強度が所定の値より小さいパターン測定光の部分を暗部分と呼ぶ。
【００９５】
パターン測定光としては、例えば一方向（例えばＸ方向）に平行でかつ一方向に直交する他の方向（例えばＹ方向）に略等間隔で並ぶ複数の直線状の明部分を含むとともに複数の明部分の間に複数の直線状の暗部分を含む断面を有する縞状測定光を用いることができる。
【００９６】
図８は、セクショニング観察方法の一例を示す図である。セクショニング観察では、図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、パターン測定光（本例では縞状測定光）の明部分が測定対象物Ｓの全ての部分に少なくとも１回照射されるようにパターン測定光のパターンの位相が一定量ずつ移動される。また、パターンの位相が一定量移動されるごとに、測定対象物Ｓから放出される蛍光が検出される。これにより、測定対象物Ｓの複数の画像データが生成される。
【００９７】
以下、測定対象物Ｓにパターン測定光が照射された場合に得られる画像データをパターン画像データと呼ぶ。パターン画像データに基づく画像をパターン画像と呼ぶ。
【００９８】
各パターン画像データにおいて、パターン測定光の明部分に対応する画素データは高い値（輝度値）を有し、パターン測定光の暗部分に対応する画素データは低い値（輝度値）を有する。そのため、図８（ａ）〜（ｄ）に矢印で示すように、各パターン画像において、パターン測定光の明部分に対応する画素の部分は明るく、パターン測定光の暗部分に対応する画素の部分は暗い。
【００９９】
ここで、各パターン画像は、迷光の影響を受ける。迷光の影響が除去された画像データを得るために以下の処理が実行される。
【０１００】
まず、複数のパターン画像データから画素ごとに複数の画素データの値を用いて明暗差の度合いを表わす成分（以下、合焦成分と呼ぶ）を算出する。合焦成分を有する画素をつなぎ合わせることにより画像データを生成する。このようにして生成される画像データをセクショニング画像データと呼ぶ。セクショニング画像データに基づく画像をセクショニング画像と呼ぶ。
【０１０１】
上記の縞状測定光を用いて生成されたパターン画像データにおいては、合焦成分は、例えば画素データの最大値（最大輝度値）と最小値（最小輝度値）との差、または画素データの値の標準偏差である。
【０１０２】
本例では、各画素について、パターン測定光の明部分および暗部分が照射されたときのパターン画像データの画素データの差を合焦成分として算出する。算出された全画素についての合焦成分をつなぎ合せることにより、セクショニング画像データを生成する。各画素について、パターン測定光の暗部分が照射されたときのパターン画像データの画素データの値は、迷光の成分に相当する。したがって、迷光の影響が除去されたセクショニング画像データを得ることができる。その結果、図８（ｅ）に示すように、迷光の影響が除去されたコントラストの高い蛍光観察画像（セクショニング画像）を得ることができる。
【０１０３】
なお、パターン測定光としては、縞状測定光に代えて、例えばＸ方向に平行でかつＹ方向に強度が正弦波状に変化するパターンを含む断面を有する正弦波状測定光を用いることもできる。正弦波状測定光を用いて生成されたパターン画像データにおいては、合焦成分は、例えば画素データの振幅（ピークトゥピーク）である。また、パターン測定光としては、縞状測定光に代えて、Ｘ方向およびＹ方向に略等間隔で並ぶ複数のドット状の明部分を含む断面を有するドット状測定光を用いることもできる。ドット状測定光を用いて生成されたパターン画像データにおいては、合焦成分は、例えば画素データの最大値（最大輝度値）と最小値（最小輝度値）との差、または画素データの値の標準偏差である。
【０１０４】
（４）測定対象物、対物レンズおよびフィルタキューブの交換作業
図９は、測定対象物Ｓ、対物レンズ１６１およびフィルタキューブ１５１の交換作業時の測定部１００の状態を示す外観斜視図である。図９（ａ）に示すように、測定部１００の筐体１０１には上部開口ＯＰ１が形成されている。筐体１０１の上面部１０１ｅの一部に、ヒンジ１０２Ｈ（図２）を介して上部開口ＯＰ１を開閉可能な上面蓋１０２が取り付けられている。ステージ１４０上に載置される測定対象物Ｓの交換作業時には、図９（ａ）に太い矢印で示すように上面蓋１０２が開かれる。その後、図９（ｂ）に太い矢印で示すように、透過光供給部１３０の揺動部１３０Ｂが正規位置ｎｐ１から離間位置ｃｐ１に手動で揺動される。これにより、使用者は、測定部１００の前方から上部開口ＯＰ１を通して測定対象物Ｓの交換作業を容易に行うことができる。
【０１０５】
固定部１３０Ａの近傍には揺動部検出器Ｓ１が設けられる。揺動部検出器Ｓ１は、例えば磁石およびホール素子を含む磁気センサであり、揺動部１３０Ｂが正規位置ｎｐ１にあるか否かを検出し、検出結果を制御基板１７０（図２）に与える。制御基板１７０は、揺動部１３０Ｂが正規位置ｎｐ１にない場合、投光部３２０（図３）の遮光機構３２３（図３）を遮光状態にするとともに、電源装置３１０から透過光源１３１（図３）への電力の供給を停止する。それにより、ステージ１４０に測定光が照射されることおよび固定部１３０Ａから測定部１００の前方に透過光が出射されることが防止される。
【０１０６】
なお、制御基板１７０は、揺動部１３０Ｂが正規位置ｎｐ１にない場合に、遮光機構３２３（図３）を遮光状態にする代わりに、パターン付与部１１０の光変調素子１１２を制御することにより、ステージ１４０に向かって測定光が照射されることを防止してもよい。
【０１０７】
筐体１０１にはさらに前部開口ＯＰ２が形成されている。筐体１０１の前面部１０１ａの一部に、ヒンジ１０３Ｈ（図２）を介して前部開口ＯＰ２を開閉可能な前面蓋１０３が取り付けられている。
【０１０８】
図３のレンズターレット１６２に取り付けられる対物レンズ１６１の交換作業時には、図９（ａ）に太い点線の矢印で示すように前面蓋１０３が手動で開かれる。また、図３のフィルタターレット１５２に取り付けられるフィルタキューブ１５１の交換作業時にも、前面蓋１０３が手動で開かれる。これらの場合、使用者は、測定部１００の前方から前部開口ＯＰ２を通して対物レンズ１６１およびフィルタキューブ１５１の交換作業を容易に行うことができる。
【０１０９】
前面蓋１０３の近傍には前面蓋検出器Ｓ２が設けられる。前面蓋検出器Ｓ２は、例えば磁石およびホール素子を含む磁気センサであり、前面蓋１０３の開閉状態を検出し、検出結果を制御基板１７０に与える。制御基板１７０は、検出結果に基づいて前面蓋１０３が閉状態から開状態に切り替えられる際に、投光部３２０（図３）の遮光機構３２３（図３）を導光状態から遮光状態に切り替える。また、制御基板１７０は、電源装置３１０から透過光源１３１（図３）への電力の供給を停止する。それにより、パターン付与部１１０（図３）からフィルタユニット１５０に向かって測定光が出射されることおよび透過光供給部１３０（図３）からフィルタユニット１５０に透過光が出射されることが防止される。
【０１１０】
なお、制御基板１７０は、前面蓋１０３が閉状態から開状態に切り替えられる際に、遮光機構３２３（図３）を遮光状態にする代わりに、パターン付与部１１０の光変調素子１１２を制御することによりフィルタユニット１５０に向かって測定光が出射されることを防止してもよい。
【０１１１】
このように、測定光および透過光が筐体１０１の外部に漏れ出ることが防止される。したがって、使用者の目に測定光および透過光が入射することが防止される。
【０１１２】
上面蓋１０２および前面蓋１０３が使用者により手動で閉じられる。この場合、筐体１０１の外部からステージ１４０上の測定対象物Ｓおよび受光部１２０に光が入射することが防止される。それにより、上記のようにステージ１４０の載置面に載置された測定対象物Ｓおよび受光部１２０を含む空間が暗室状態になる。したがって、蛍光観察時には測定対象物Ｓから放出される蛍光のみを受光部１２０に入射させることができる。
【０１１３】
（５）測定部の構造の詳細
（５−１）フレーム構造
図２の第１の筐体１０１の内部では、上記のパターン付与部１１０、受光部１２０、透過光供給部１３０、ステージ１４０、ステージ駆動装置１４１、フィルタユニット１５０およびレンズユニット１６０が、ステージフレーム１１、ベースフレーム１２およびアッパーフレーム１６を含む支持体により支持される。
【０１１４】
図１０は、第１の筐体１０１の内部に設けられる支持体の分解斜視図である。図１０および後述する図１１〜図１３では、図２と同様に、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向が矢印で示される。
【０１１５】
図１０に示すように、支持体１０は、ステージフレーム１１、ベースフレーム１２、２つのサイドフレーム１３、２つの補強フレーム１４、バックフレーム１５およびアッパーフレーム１６を含む。各フレームは、例えばアルミニウム合金等の金属材料により作製される板状部材である。各フレームは、樹脂により作製されてもよい。
【０１１６】
ベースフレーム１２は、一側辺および他側辺を有する板状部材であり、ＸＹ平面に平行に配置される。ベースフレーム１２の一側辺および他側辺は、Ｘ方向に直交する。ベースフレーム１２のＸ方向における中央部には後方から矩形の切り欠きが形成されている。
【０１１７】
２つのサイドフレーム１３は、同じ形状を有する板状部材であり、ＹＺ平面に平行でかつ互いに向かい合うようにベースフレーム１２の上面における一側辺近傍および他側辺近傍に取り付けられる。各サイドフレーム１３の前方の上端部分は後方の上端部分よりも低い。
【０１１８】
２つの補強フレーム１４は、ＸＺ平面に平行でかつ互いに向かい合うように２つのサイドフレーム１３の間に取り付けられる。また、バックフレーム１５は、ＸＺ平面に平行になるように２つのサイドフレーム１３の後端部に取り付けられる。
【０１１９】
ステージフレーム１１は、板状部材であり、ＸＹ平面に平行になるように２つのサイドフレーム１３の前方の上端部分に取り付けられる。アッパーフレーム１６は、板状部材であり、ＸＹ平面に平行となるように２つのサイドフレーム１３の後方の上端部分に取り付けられる。このようにして、複数のフレーム１１〜１６が連結されることにより支持体１０が作製される。支持体１０の後方からバックフレーム１５に制御基板１７０が取り付けられる。
【０１２０】
本例の支持体１０においては、ＹＺ平面に平行な２つのサイドフレーム１３が、Ｚ方向の互いに異なる３つの位置でＸＹ平面に平行な３つのフレーム（ステージフレーム１１、ベースフレーム１２およびアッパーフレーム１６）により連結されている。それにより、２つのサイドフレーム１３がＺ方向の互いに異なる２つの位置でＸＹ平面に平行な２つのフレーム（ステージフレーム１１、ベースフレーム１２およびアッパーフレーム１６のうちのいずれか２つ）により連結される場合に比べて支持体１０の剛性が著しく向上する。したがって、高い剛性を確保するために、支持体１０を構成する各フレーム１１〜１６の厚みを大きくする必要がなくなる。その結果、支持体１０の小型化および軽量化が実現される。
【０１２１】
（５−２）支持体により支持される複数の構成要素
図１１は、図１０の支持体１０により支持される複数の構成要素の分解斜視図である。図１１に示すように、ベースフレーム１２の下面に上面が開口した収容ボックス１２０Ｂが取り付けられる。収容ボックス１２０Ｂ内には、受光部１２０が収容される。また、収容ボックス１２０Ｂ内には、受光部１２０とともに図示しない駆動回路および排熱ファンが収容される。
【０１２２】
ベースフレーム１２における切り欠きが形成された部分にパターン付与部１１０が取り付けられる。ベースフレーム１２の上面には、パターン付与部１１０の前方の位置にフィルタユニット１５０が取り付けられる。また、ベースフレーム１２の上面には、フィルタユニット１５０の一側方にレンズユニット１６０の焦点距離調整機構１６３が取り付けられる。この状態で、レンズユニット１６０のレンズターレット１６２はフィルタターレット１５２の上方の位置で焦点距離調整機構１６３によりＺ方向に移動可能に支持される。アッパーフレーム１６の上面上に透過光供給部１３０が取り付けられる。
【０１２３】
（５−３）複数の支柱、台座および筐体
図１２は、図１１の支持体１０を支持する複数の支柱１０６および台座１０７を示す分解斜視図である。図１２に示すように、台座１０７は、略長方形状を有する板状部材である。台座１０７の四隅に４つの支柱１０６が上方へ向かって延びるように取り付けられている。各支柱１０６の上端部に弾性部材１０６ｄが取り付けられる。
【０１２４】
各弾性部材１０６ｄは、コイル状のバネがゲル材料により覆われた構成を有する。ゲル材料としては、ポリウレタンゲルを用いることができる。なお、ゲル材料は低硬度のものが好ましい。
【０１２５】
支持体１０が４つの弾性部材１０６ｄ上に載置される。この状態で、前方の２つの弾性部材１０６ｄおよび支柱１０６がステージフレーム１１の下面の前方部分を支持する。また、後方の２つの弾性部材１０６ｄおよび支柱１０６がバックフレーム１５の下端部を支持する。なお、バックフレーム１５の下端部には、予め２つの弾性部材１０６ｄが当接する下面を有する接続部材（図示せず）が取り付けられている。
【０１２６】
上記のように、支持体１０が４つの支柱１０６、４つの弾性部材１０６ｄおよび台座１０７により支持された状態で、支持体１０にさらに筐体１０１が取り付けられる。
【０１２７】
図１３は、図１２の支持体１０への筐体１０１の取り付け方法を示す外観斜視図である。図１３に示すように、支持体１０の前方部分に筐体１０１の前面部１０１ａがねじ等を用いて取り付けられ、支持体１０の後方部分に筐体１０１の背面部１０１ｂがねじ等を用いて取り付けられる。また、支持体１０の一側方部分に筐体１０１の一側面部１０１ｃがねじ等を用いて取り付けられ、支持体１０の他側方部分に筐体１０１の他側面部１０１ｄがねじ等を用いて取り付けられる。さらに、支持体１０の上方部分に筐体１０１の上面部１０１ｅがねじ等を用いて取り付けられる。
【０１２８】
このようにして、支持体１０に前面部１０１ａ、背面部１０１ｂ、一側面部１０１ｃ、他側面部１０１ｄおよび上面部１０１ｅが取り付けられることにより筐体１０１が形成される。この状態で、筐体１０１は、４つの支柱１０６、４つの弾性部材１０６ｄおよび台座１０７のいずれにも接触することなく支持体１０により支持される。
【０１２９】
上記のように、本例の測定部１００においては、支持体１０（図２）、筐体１０１（図２）、パターン付与部１１０（図２）、受光部１２０（図２）、透過光供給部１３０（図２）、ステージ１４０（図２）、ステージ駆動装置１４１（図２）、フィルタユニット１５０（図２）、レンズユニット１６０（図２）が、４つの弾性部材１０６ｄを介して４つの支柱１０６および台座１０７により支持される。
【０１３０】
それにより、測定部１００が設置されている設置面に振動が生じた場合でも、その設置面から台座１０７および４つの支柱１０６に伝達される振動が４つの弾性部材１０６ｄにより吸収され、支持体１０に伝達されない。したがって、測定部１００の外部で発生する振動に起因する観察の信頼性の低下が抑制される。
【０１３１】
図２および図３に示すように、筐体１０１内には、熱源としてパターン付与部１１０の光変調素子１１２、受光部１２０のカメラ１２１、透過光供給部１３０の透過光源１３１および制御基板１７０が存在する。したがって、図１１の支持体１０には、光変調素子１１２、カメラ１２１、透過光源１３１および制御基板１７０から発生する熱を筐体１０１の外部に排出するための排熱装置（図示せず）が設けられる。この場合においても、排熱装置が作動することにより支持体１０に生じる高周波の振動が、図１２の４つの弾性部材１０６ｄにより吸収される。したがって、測定部１００の内部で発生する振動に起因する観察の信頼性の低下が抑制される。
【０１３２】
（６）効果
測定部１００においては、上面蓋１０２および前面蓋１０３が閉じられることにより、ステージ１４０の載置面に載置された測定対象物Ｓおよび受光部１２０を含む空間が暗室状態になる。それにより、蛍光観察時に測定対象物Ｓから放出される蛍光のみを受光部１２０に入射させることができる。したがって、測定部１００を暗室内に設置することなく信頼性の高い蛍光観察を行うことができる。
【０１３３】
顕微鏡装置５００においては、作動時に多量の熱を発生する電源装置３１０と駆動時に多量の熱を発生する測定光源３２１とが測定部１００の筐体１０１の外部に設けられる。したがって、筐体１０１の小型化が可能となり、筐体１０１内で発生する熱を筐体１０１の外部へ排出するための排熱装置および空冷通路の小型化も可能となる。その結果、筐体１０１をより小型化することが可能となり、顕微鏡装置５００全体の小型化が実現される。
【０１３４】
測定部１００の制御基板１７０は、使用者が操作部２５０を操作することによりＰＣ２００から与えられる指令に応答して、筐体１０１内のパターン付与部１１０、受光部１２０、透過光供給部１３０、ステージ駆動装置１４１、フィルタユニット１５０、レンズユニット１６０の動作を制御する。これにより、使用者は、筐体１０１に触れることなく測定対象物Ｓの撮像視野位置を移動させることおよび対物レンズ１６１の焦点の位置を調整することができる。
【０１３５】
本実施の形態においては、図２に示されるように制御基板１７０が筐体１０１の内部に設けられる。この場合、制御基板１７０と、パターン付与部１１０、受光部１２０、透過光供給部１３０、ステージ駆動装置１４１、フィルタユニット１５０およびレンズユニット１６０とをつなぐ配線を短くすることができる。それにより、ノイズの発生が抑制されるので、より信頼性の高い観察を行うことが可能となる。
【０１３６】
上記のように、測定部１００においては、測定部１００の後方から背面部１０１ｂを通してパターン付与部１１０の光コネクタ１１１に導光部材３３０の他端が接続される。この場合、パターン付与部１１０の光変調素子１１２に測定光を入射させるために、筐体１０１内で導光部材３３０の一部を曲折させる必要がない。したがって、筐体１０１の大型化がさらに抑制される。また、使用者は筐体１０１の前方の空間を作業空間として使用することができる。
【０１３７】
（７）他の実施の形態
（７−１）上記の実施の形態では、制御基板１７０が筐体１０１内に収容される。制御基板１７０は作動時の発熱量が比較的大きい。そこで、制御基板１７０を筐体１０１内に収容する代わりに測定光供給部３００の筐体３０１内に収容してもよい。
【０１３８】
図１４は、他の実施の形態に係る顕微鏡装置５００の第１の構成例を示す模式図である。図１４に示すように、本例では、制御基板１７０が測定光供給部３００の筐体３０１内に収容される。また、筐体３０１内の制御基板１７０とＰＣ２００とが配線ＷＲ１により接続される。さらに、制御基板１７０と、筐体１０１内のパターン付与部１１０、受光部１２０、透過光供給部１３０、ステージ駆動装置１４１、フィルタユニット１５０およびレンズユニット１６０とが配線ＷＲ１１により接続される。
【０１３９】
この場合、図２および図３の顕微鏡装置５００に比べて筐体１０１内に設けられる熱源の数が低減される。それにより、筐体１０１内の各構成要素に制御基板１７０から発生する熱に起因する温度ドリフトが生じることが防止される。また、この場合、筐体１０１内に発生する熱を外部に排出するための構成をより小型化することが可能となり、筐体１０１のさらなる小型化が実現される。その結果、顕微鏡装置５００全体のさらなる小型化が実現される。
【０１４０】
（７−２）上記の実施の形態では、透過光供給部１３０の透過光源１３１が筐体１０１内に収容される。これに限らず、透過光供給部１３０のうちの透過光源１３１のみを筐体１０１内に収容する代わりに測定光供給部３００の筐体３０１内に収容してもよい。
【０１４１】
図１５は、他の実施の形態に係る顕微鏡装置５００の第２の構成例を示す模式図である。図１５では、測定部１００、ＰＣ２００、測定光供給部３００および表示部４００間の配線の図示は省略する。
【０１４２】
図１５に示すように、本例では透過光源１３１が測定光供給部３００の筐体３０１内に収容される。また、筐体３０１内に透過光投光部３５０が設けられる。透過光投光部３５０は、光コネクタ３５１および透過光源１３１を含む。さらに、筐体１０１内の固定部１３０Ａに透過光源１３１に代えて光コネクタ３５３が設けられる。また、測定光供給部３００の光コネクタ３５１と測定部１００の光コネクタ３５３とが導光部材３５２により接続される。導光部材３５２は液体ライトガイドである。導光部材３５２は、例えばガラスファイバ、石英ファイバまたはプラスチックファイバであってもよい。
【０１４３】
この場合においても、図２および図３の顕微鏡装置５００に比べて筐体１０１内に設けられる熱源の数が低減される。それにより、筐体１０１内の各構成要素に透過光源１３１から発生する熱に起因する温度ドリフトが生じることが防止される。また、筐体１０１内に発生する熱を外部に排出するための構成をより小型化することが可能となり、筐体１０１のさらなる小型化が実現される。その結果、顕微鏡装置５００全体のさらなる小型化が実現される。
【０１４４】
（７−３）上記の実施の形態では、透過光供給部１３０の透過光源１３１が筐体１０１内に収容される。これに限らず、筐体１０１内に透過光源１３１を設ける代わりに、測定光源３２１から出射される測定光を透過観察時に透過光として用いてもよい。
【０１４５】
図１６は、他の実施の形態に係る顕微鏡装置５００の第３の構成例を示す模式図である。図１６では、測定部１００、ＰＣ２００、測定光供給部３００および表示部４００間の配線の図示は省略する。
【０１４６】
本例では、測定光源３２１から出射される測定光が透過観察時に透過光として用いられる。この場合、図１６に示すように、投光部３２０に、減光機構３２２、遮光機構３２３および光コネクタ３２４に加えて光コネクタ３５１および光路切替装置３６０が設けられる。また、筐体１０１内の固定部１３０Ａに透過光源１３１に代えて光コネクタ３５３が設けられる。さらに、測定光供給部３００の光コネクタ３５１と測定部１００の光コネクタ３５３とが導光部材３５２により接続される。
【０１４７】
光路切替装置３６０は、第１のミラー３６１、第２のミラー３６２およびミラー駆動部３６３を含む。第１のミラー３６１は減光機構３２２と光コネクタ３２４との間に設けられ、水平方向に平行な軸を中心として揺動可能に支持される。第２のミラー３６２は光コネクタ３５１の近傍で水平方向に対して４５°傾斜するように設けられる。
【０１４８】
ミラー駆動部３６３は、測定部１００における蛍光観察時に第１のミラー３６１を水平方向に平行に保持する。それにより、測定光源３２１から出射される光が測定光として導光部材３３０の一端に入射する。一方、ミラー駆動部３６３は、測定部１００における透過観察時に第１のミラー３６１を水平方向に対して４５°傾斜するように揺動させる。それにより、測定光源３２１から出射される光が、第２のミラー３６２に向かうように第１のミラー３６１により反射される。第１のミラー３６１により反射された光は、さらに第２のミラー３６２により反射され、透過光として導光部材３５２の一端に入射する。
【０１４９】
この場合、図２および図３の顕微鏡装置５００に比べて使用される光源の数が低減される。したがって、顕微鏡装置５００全体のさらなる小型化が実現される。なお、本例では、第１のミラー３６１およびミラー駆動部３６３に代えて、測定光の光路を切り替え可能な光変調素子およびその駆動回路が用いられてもよい。
【０１５０】
（７−４）上記の実施の形態では、パターン付与部１１０、受光部１２０、透過光供給部１３０、ステージ駆動装置１４１、フィルタユニット１５０およびレンズユニット１６０の駆動回路が筐体１０１内に収容される。これに限らず、パターン付与部１１０、受光部１２０、透過光供給部１３０、ステージ駆動装置１４１、フィルタユニット１５０およびレンズユニット１６０の駆動回路が測定光供給部３００の筐体３０１内に収容されてもよい。
【０１５１】
図１７は、他の実施の形態に係る顕微鏡装置５００の第４の構成例を示す模式図である。本例の顕微鏡装置５００は以下の点で図１４の顕微鏡装置５００と異なる構成を有する。
【０１５２】
本例の顕微鏡装置５００においては測定光供給部３００の筐体３０１内に、パターン付与部１１０、受光部１２０、透過光供給部１３０の透過光源１３１、透過光供給部１３０の絞り調整部１３２、ステージ駆動装置１４１、フィルタユニット１５０およびレンズユニット１６０を駆動する駆動回路３７０が設けられる。この場合、測定部１００と測定光供給部３００との間では、太い実線で示すようにパターン付与部１１０、受光部１２０、透過光源１３１、絞り調整部１３２、ステージ駆動装置１４１、フィルタユニット１５０およびレンズユニット１６０と駆動回路３７０とが複数の配線で接続される。
【０１５３】
駆動回路は作動時に発熱する。したがって、この場合においても、図２および図３の顕微鏡装置５００に比べて筐体１０１内に設けられる熱源の数が低減される。それにより、筐体１０１内の各構成要素に駆動回路から発生する熱に起因する温度ドリフトが生じることが防止される。また、筐体１０１内に発生する熱を外部に排出するための構成をより小型化することが可能となり、筐体１０１のさらなる小型化が実現される。その結果、顕微鏡装置５００全体のさらなる小型化が実現される。
【０１５４】
（７−５）上記の実施の形態では、測定部１００の後方から背面部１０１ｂを通して光コネクタ１１１に導光部材３３０の他端が接続される。これに限らず、導光部材３３０の他端は、測定部１００の側方から一側面部１０１ｃ（図１）または他側面部１０１ｄ（図１）を通して光コネクタ１１１に接続されてもよい。この場合においても、使用者は筐体１０１の前方の空間を作業空間として使用することができる。
【０１５５】
（７−６）上記の実施の形態では、レンズユニット１６０において、複数の対物レンズ１６１から観察に用いる一の対物レンズ１６１が選択される。レンズターレット１６２が回転することにより、選択された対物レンズ１６１が観察軸ＯＡ上に位置決めされる。これに限らず、レンズユニット１６０には、複数の対物レンズ１６１、レンズターレット１６２およびレンズターレット駆動部１６４に代えてズームレンズおよびその駆動装置が設けられてもよい。この場合、例えば使用者が図４の操作部２５０を操作して倍率を指定する。それにより、指定された倍率になるように制御基板１７０がズームレンズの倍率を調整する。
【０１５６】
（７−７）上記の実施の形態では、焦点距離調整駆動部１６５は対物レンズ１６１をＺ方向に移動させることにより、測定対象物Ｓと対物レンズ１６１との間の距離を調整する。これに限らず、焦点距離調整駆動部１６５は、ステージ１４０をＺ方向に移動させることにより、測定対象物Ｓと対物レンズ１６１との間の距離を調整してもよい。
【０１５７】
（７−８）上記の実施の形態では、複数の対物レンズ１６１が切り替えられることにより、測定対象物Ｓを互いに異なる複数の倍率で観察することが可能である。これに限らず、測定部１００には、１つの対物レンズ１６１のみが設けられてもよい。この場合、対物レンズ１６１は、測定部１００に着脱可能に構成されてもよい。それにより、測定部１００の小型化および構成の単純化が実現される。
【０１５８】
同様に、上記の実施の形態では、複数のフィルタキューブ１５１が切り替えられることにより、測定対象物Ｓを互いに異なる波長領域の測定光により蛍光観察することが可能である。これに限らず、測定部１００には、１つのフィルタキューブ１５１のみが設けられてもよい。この場合、フィルタキューブ１５１は、測定部１００に着脱可能に構成されてもよい。それにより、測定部１００の小型化および構成の単純化が実現される。
【０１５９】
（８）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各構成要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０１６０】
上記実施の形態においては、測定対象物Ｓが対象物の例であり、ステージ１４０がステージの例であり、透過光が第１の光の例であり、固定部１３０Ａの透過光源１３１が第１の光源装置の例であり、揺動部１３０Ｂが第１の光学装置の例であり、測定光が第２の光の例であり、投光部３２０の測定光源３２１が第２の光源装置の例であり、パターン付与部１１０およびフィルタユニット１５０が第２の光学装置の例であり、受光部１２０が撮像装置の例である。
【０１６１】
また、レンズユニット１６０の複数の対物レンズ１６１が光学系の例であり、ステージ駆動装置１４１が撮像視野位置移動部の例であり、レンズユニット１６０の焦点距離調整機構１６３および焦点距離調整駆動部１６５が焦点位置移動部の例であり、ＰＣ２００の操作部２５０が操作装置の例であり、制御基板１７０が制御装置の例であり、筐体１０１が第１の筐体の例であり、電源装置３１０が電源装置の例であり、顕微鏡装置５００が顕微鏡装置の例である。
【０１６２】
また、筐体３０１が第２の筐体の例であり、複数の支柱１０６および台座１０７が設置部材の例であり、支持体１０が支持体の例であり、複数の弾性部材１０６ｄが弾性部材の例であり、Ｚ方向が一方向の例であり、２つのサイドフレーム１３が第１および第２の板状部材の例であり、ベースフレーム１２、ステージフレーム１１、およびアッパーフレーム１６がそれぞれ第３、第４および第５の板状部材の例である。
【０１６３】
また、導光部材３３０が導光部材の例であり、背面部１０１ｂが背面部の例であり、光コネクタ１１１が光接続部の例であり、ミラー１１３が反射部材の例であり、光変調素子１１２が反射型光変調素子の例であり、フィルタユニット１５０がフィルタ装置の例であり、筐体１０１の前部開口ＯＰ２が開口の例であり、前面蓋１０３が蓋部材の例であり、前面蓋検出器Ｓ２が開閉検出器の例であり、投光部３２０の遮光機構３２３が遮光装置の例である。
【０１６４】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の構成要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１６５】
本発明は、顕微鏡装置に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【０１６６】
１０  支持体
１１  ステージフレーム
１２  ベースフレーム
１３  サイドフレーム
１４  補強フレーム
１５  バックフレーム
１６  アッパーフレーム
１００  測定部
１０１，３０１  筐体
１０１ａ  前面部
１０１ｂ  背面部
１０１ｃ  一側面部
１０１ｄ  他側面部
１０１ｅ  上面部
１０２  上面蓋
１０２Ｈ，１０３Ｈ  ヒンジ
１０３  前面蓋
１０６  支柱
１０６ｄ  弾性部材
１０７  台座
１１０  パターン付与部
１１１，３２４，３５１，３５３  光コネクタ
１１２  光変調素子
１１３，１３４，３６１，３６２  ミラー
１２０  受光部
１２０Ｂ  収容ボックス
１２１  カメラ
１２２  カラーフィルタ
１２３  結像レンズ
１３０  透過光供給部
１３０Ａ  固定部
１３０Ｂ  揺動部
１３１  透過光源
１３２  絞り調整部
１３３  透過光学系
１３５  コンデンサレンズ
１４０  ステージ
１４１  ステージ駆動装置
１５０  フィルタユニット
１５１  フィルタキューブ
１５１ａ  フレーム
１５１ｂ  励起フィルタ
１５１ｃ  ダイクロイックミラー
１５１ｄ  吸収フィルタ
１５２  フィルタターレット
１５３  フィルタターレット駆動部
１６０  レンズユニット
１６１  対物レンズ
１６２  レンズターレット
１６３  焦点距離調整機構
１６３ｐ  レンズ支持板
１６４  レンズターレット駆動部
１６５  焦点距離調整駆動部
１７０  制御基板
２００  ＰＣ
２１０  ＣＰＵ
２２０  ＲＯＭ
２３０  ＲＡＭ
２４０  記憶装置
２５０  操作部
３００  測定光供給部
３０９  開口
３１０  電源装置
３２０  投光部
３２１  測定光源
３２２  減光機構
３２３  遮光機構
３３０，３５２  導光部材
３４０  排熱装置
３５０  透過光投光部
３６０  光路切替装置
３６３  ミラー駆動部
３７０  駆動回路
４００  表示部
５００  顕微鏡装置
ｃｐ１  離間位置
ＤＦ  被写界深度
ｎｐ１  正規位置
ＯＡ  観察軸
ＯＰ１  上部開口
ＯＰ２  前部開口
Ｓ  測定対象物
Ｓ１  揺動部検出器
Ｓ２  前面蓋検出器
ｓｐ１，ｓｐ２，ｓｐ３  部分
ＷＲ１，ＷＲ２，ＷＲ１１  配線
【図１】
2015084060.tif 000003
【図２】
2015084060.tif 000004
【図３】
2015084060.tif 000005
【図４】
2015084060.tif 000006
【図５】
2015084060.tif 000007
【図６】
2015084060.tif 000008
【図７】
2015084060.tif 000009
【図８】
2015084060.tif 000010
【図９】
2015084060.tif 000011
【図１０】
2015084060.tif 000012
【図１１】
2015084060.tif 000013
【図１２】
2015084060.tif 000014
【図１３】
2015084060.tif 000015
【図１４】
2015084060.tif 000016
【図１５】
2015084060.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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