(57)【要約】【課題】コストの増加を抑制しつつ３つ以上の複数の対物レンズをステージに干渉させることなく容易に切り替えることが可能な倒立型顕微鏡装置を提供する。【解決手段】複数の測定対象物Ｓを収容するマルチウェルプレートがステージ１４０の開口部に重なるようにステージ１４０上で支持される。ステージ１４０の下方の位置で複数の対物レンズ１６１がレンズ切替装置１に設けられる。複数の対物レンズ１６１のうちの一の対物レンズ１６１がレンズ切替装置１によりマルチウェルプレートを通る観察軸ＯＡ上に位置決めされる。対物レンズ１６１の切り替え時には、観察軸ＯＡ上に位置する非選択の対物レンズ１６１が下降し、ステージ１４０の下方で複数の対物レンズ１６１が観察軸ＯＡに交差する軌道に沿って移動する。選択された対物レンズ１６１が観察軸ＯＡ上に位置したときに、選択された対物レンズ１６１がステージ１４０の開口部内で上昇する。【選択図】図７
2015084063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有するステージと、
複数の対象物を収容可能なマルチウェルプレートを前記開口部に重なるように前記ステージ上に支持するマルチウェルプレート支持部材と、
３つ以上の複数の対物レンズと、
前記ステージの前記開口部を通って上下方向に延びる観察軸上に、前記複数の対物レンズのうち一の対物レンズを選択的に位置決めする切り替え装置とを備え、
前記切り替え装置は、
対物レンズの切り替え時に、前記ステージの下方で前記複数の対物レンズを前記観察軸に交差する軌道に沿って移動させる第１の移動機構と、
前記第１の移動機構に連動して、前記観察軸上に位置する非選択の対物レンズを下降させ、選択された対物レンズが前記観察軸上に位置したときに、前記選択された対物レンズを前記ステージの前記開口部内で上昇させる第２の移動機構とを含む、倒立型顕微鏡装置。
【請求項２】
前記ステージは、
前記観察軸に交差する面内で第１の方向に移動可能に設けられた第１の可動板と、
前記観察軸に交差する面内で前記第１の可動板に対して第１の方向と交差する第２の方向に移動可能に前記第１の可動板上に設けられた第２の可動板とを含み、
前記第１の可動板および前記第２の可動板は、前記ステージの前記開口部を構成する開口をそれぞれ有し、
前記マルチウェルプレート支持部材は、前記第２の可動板上に取り付けられる、請求項１記載の倒立型顕微鏡装置。
【請求項３】
光を発生する光源と、
前記ステージの下方の位置で、前記観察軸よりも後方の位置から前記光源により発生される光を前記観察軸上の選択された対物レンズへ導く光学系をさらに備え、
前記光学系から選択された対物レンズに導かれる光は、前記ステージの下方の位置から前記開口部を通して前記マルチウェルプレート支持部材に支持されたマルチウェルプレートの底面に照射され、
前記光学系は、前後方向に延びる光軸を有し、
前記第１および第２の方向のうち一方は前後方向であり、前記第１および第２の方向のうち他方は幅方向であり、
前後方向に移動する前記第１または第２の可動板の移動可能な範囲は、幅方向に移動する前記第２または第１の可動板の移動可能な範囲に比べて大きく、
前記マルチウェルプレート支持部材は、マルチウェルプレートの長手方向が前後方向に沿うようにマルチウェルプレートを支持する、請求項２記載の倒立型顕微鏡装置。
【請求項４】
対象物から放出される蛍光を受光し、受光量を示す受光信号を出力する受光部と、
前記ステージ、前記複数の対物レンズ、前記切り替え装置、前記光学系および前記受光部を収容する筐体をさらに備え、
前記筐体は、前記ステージ上のマルチウェルプレートおよび前記受光部を含む測定空間を暗室状態にするように構成された、請求項３記載の倒立型顕微鏡装置。
【請求項５】
前記光源は、前記筐体の外部に設けられ、
前記光源と前記筐体との間には、前記光源により発生される光を前記光学系へ導く導光部材が設けられ、
前記筐体は、背面部を有し、
前記光学系は、光接続部、第１の反射部材、第２の反射部材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光が前方に向かうように前記導光部材を支持し、
前記第１の反射部材は、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光を後方に反射するように構成され、
前記第２の反射部材は、前記第１の反射部材の後方の位置に設けられ、前記第１の反射部材から反射される光を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、前記第２の反射部材の前方の位置に設けられ、前記第２の反射部材から反射される光のうち予め定められた波長領域の光を前記第１の光学系の選択された対物レンズに導くように構成された、請求項４記載の倒立型顕微鏡装置。
【請求項６】
前記観察軸に沿って前記ステージおよび選択された対物レンズのうち少なくとも一方を移動させることで対象物に対する選択された対物レンズの焦点位置を移動させる焦点位置移動部をさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の倒立型顕微鏡装置。
【請求項７】
前記複数の対物レンズおよび前記切り替え装置は、前記軌道の一部が前記観察軸よりも前方に位置するように配置される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の倒立型顕微鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、倒立型顕微鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
倒立型の顕微鏡においては、測定対象物が載置されるステージの下方に対物レンズが配置される。複数の対物レンズを切り替えて用いることが可能な倒立型の蛍光顕微鏡が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の蛍光顕微鏡は、低倍率の第１の対物レンズと高倍率の第２の対物レンズとを選択的に観察位置にセットするための機構を有する。その機構においては、第１および第２の対物レンズが互いに隣り合うようにレンズ支持部材に取り付けられる。この状態で、第１の対物レンズはレンズ支持部材に固定される。一方、第２の対物レンズはスプリングを介して上下動可能にレンズ支持部材により支持される。
【０００４】
例えば、第１の対物レンズから第２の対物レンズへの切り替え時には、第２の対物レンズがステージに干渉しない位置まで押し下げられる。この状態で、レンズ支持部材が水平面内で回転することにより、第２の対物レンズが蛍光顕微鏡の光軸上に移動する。その後、第２の対物レンズの焦点が測定対象物に合うように、第２の対物レンズが引き上げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３３７６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の蛍光顕微鏡装置においては、使用者は対物レンズの切り替えごとに第２の対物レンズの上下動操作を行う必要がある。そのため、対物レンズの切り替え回数が増加すると、操作が煩雑になる。また、対物レンズを上下動させるための機構は対物レンズごとに設けられる。そのため、上下動可能な対物レンズの数が多くなると、構成が複雑化し、製造コストが増加する。
【０００７】
本発明の目的は、コストの増加を抑制しつつ３つ以上の複数の対物レンズをステージに干渉させることなく容易に切り替え可能な倒立型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】
【０００８】
（１）本発明に係る倒立型顕微鏡装置は、開口部を有するステージと、複数の対象物を収容可能なマルチウェルプレートを開口部に重なるようにステージ上に支持するマルチウェルプレート支持部材と、３つ以上の複数の対物レンズと、ステージの開口部を通って上下方向に延びる観察軸上に、複数の対物レンズのうち一の対物レンズを選択的に位置決めする切り替え装置とを備え、切り替え装置は、対物レンズの切り替え時に、ステージの下方で複数の対物レンズを観察軸に交差する軌道に沿って移動させる第１の移動機構と、第１の移動機構に連動して、観察軸上に位置する非選択の対物レンズを下降させ、選択された対物レンズが観察軸上に位置したときに、選択された対物レンズをステージの開口部内で上昇させる第２の移動機構とを含むものである。
【０００９】
その倒立型顕微鏡装置においては、マルチウェルプレートがマルチウェルプレート支持部材によりステージ上で支持される。この状態で、マルチウェルプレートはステージの開口部に重なる。３つ以上の複数の対物レンズのうち一の対物レンズが、切り替え装置により観察軸上に選択的に位置決めされる。
【００１０】
対物レンズの切り替え時には、第１および第２の移動機構により、観察軸上に位置する非選択の対物レンズが下降し、ステージの下方で複数の対物レンズが観察軸に交差する軌道に沿って移動する。選択された対物レンズが観察軸上に位置したときに、選択された対物レンズがステージの開口部内で上昇する。
【００１１】
この場合、複数の対物レンズはステージの下方で軌道に沿って移動するので、各対物レンズとステージとが干渉しない。また、第２の移動機構は、第１の移動機構に連動して非選択の対物レンズおよび選択された対物レンズを下降および上昇させる。したがって、使用者は対物レンズの切り替えごとに煩雑な上下動操作を行う必要がない。また、対物レンズごとに観察軸に沿って上下動させるための構成を設ける必要がない。したがって、対物レンズの数を容易に増加させることができる。
【００１２】
これらの結果、コストの増加を抑制しつつ３つ以上の複数の対物レンズをステージに干渉させることなく容易に切り替えることが可能になる。
【００１３】
（２）ステージは、観察軸に交差する面内で第１の方向に移動可能に設けられた第１の可動板と、観察軸に交差する面内で第１の可動板に対して第１の方向と交差する第２の方向に移動可能に第２の可動板上に設けられた第２の可動板とを含み、第１の可動板および第２の可動板は、ステージの開口部を構成する開口をそれぞれ有し、マルチウェルプレート支持部材は、第２の可動板上に取り付けられてもよい。
【００１４】
この場合、第１の可動板が第１の方向に移動することにより、マルチウェルプレート支持部材により支持されたマルチウェルプレートが観察軸に対して第１の方向に移動する。また、第２の可動板がステージ支持板に対して第２の方向に移動することにより、マルチウェルプレート支持部材により支持されたマルチウェルプレートが観察軸に対して第２の方向に移動する。それにより、マルチウェルプレートにおける所望の部分を観察軸上に位置決めすることができる。
【００１５】
（３）倒立型顕微鏡装置は、光を発生する光源と、ステージの下方の位置で、観察軸よりも後方の位置から光源により発生される光を観察軸上の選択された対物レンズへ導く光学系をさらに備え、光学系から選択された対物レンズに導かれる光は、ステージの下方の位置から開口部を通してマルチウェルプレート支持部材に支持されたマルチウェルプレートの底面に照射され、光学系は、前後方向に延びる光軸を有し、第１および第２の方向のうち一方は前後方向であり、第１および第２の方向のうち他方は幅方向であり、前後方向に移動する第１または第２の可動板の移動可能な範囲は、幅方向に移動する第２または第１の可動板の移動可能な範囲に比べて大きく、マルチウェルプレート支持部材は、マルチウェルプレートの長手方向が前後方向に沿うようにマルチウェルプレートを支持してもよい。
【００１６】
この場合、光源により発生された光が、選択された対物レンズを通してマルチウェルプレートに収容された対象物に照射される。それにより、対象物から放出される蛍光を対物レンズを通して受光装置等に導くことができ、蛍光観察が可能になる。
【００１７】
上記の構成によれば、前後方向に延びる光軸を有する光学系の上方の空間を前後方向に移動する第１または第２の支持板の移動空間として有効に利用することができる。また、上記のように第１および第２の可動板の移動可能な範囲が定められるので、マルチウェルプレートの前後方向の移動可能範囲と幅方向の移動可能範囲の比率をマルチウェルプレートの長さおよび幅の比率に合わせることができる。それにより、使用者は、マルチウェルプレートの所望の部分を観察軸上に位置決めする際に、直感的に第１の可動板および第２の可動板の移動量を調整することができる。
【００１８】
（４）倒立型顕微鏡装置は、対象物から放出される蛍光を受光し、受光量を示す受光信号を出力する受光部と、ステージ、複数の対物レンズ、切り替え装置、光学系および受光部を収容する筐体をさらに備え、筐体は、ステージ上のマルチウェルプレートおよび受光部を含む測定空間を暗室状態にするように構成されてもよい。
【００１９】
この場合、対象物から放出される蛍光が受光部により受光される。受光量を示す受光信号が受光部から出力される。ステージ、複数の対物レンズ、切り替え装置、光学系および受光部が筐体に収容される。筐体は、ステージ上の対象物および受光部を含む測定空間を暗室状態にするように構成される。それにより、暗室を用いることなく対象物の蛍光観察が可能になる。
【００２０】
（５）光源は、筐体の外部に設けられ、光源と筐体との間には、光源により発生される光を光学系へ導く導光部材が設けられ、筐体は、背面部を有し、光学系は、光接続部、第１の反射部材、第２の反射部材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光が前方に向かうように導光部材を支持し、第１の反射部材は、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光を後方に反射するように構成され、第２の反射部材は、第１の反射部材の後方の位置に設けられ、第１の反射部材から反射される光を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、第２の反射部材の前方の位置に設けられ、第２の反射部材から反射される光のうち予め定められた波長領域の光を第１の光学系の選択された対物レンズに導くように構成されてもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、導光部材から出射される光が前後方向に反射されつつ対象物に導かれる。それにより、導光部材から出射される光の光路が幅方向に広がらない。したがって、筐体の幅を小さくすることができる。
【００２２】
（６）倒立型顕微鏡装置は、観察軸に沿ってステージおよび選択された対物レンズのうち少なくとも一方を移動させることで対象物に対する選択された対物レンズの焦点位置を移動させる焦点位置移動部をさらに備えてもよい。
【００２３】
この場合、対物レンズの切り替え後に、選択された対物レンズの焦点位置を焦点位置移動部により調整することができる。
【００２４】
（７）複数の対物レンズおよび切り替え装置は、軌道の一部が観察軸よりも前方に位置するように配置されてもよい。
【００２５】
この場合、使用者は、観察軸よりも前方に位置する非選択の対物レンズを倒立型顕微鏡装置の前方の位置から容易に交換することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、コストの増加を抑制しつつ３つ以上の複数の対物レンズをステージに干渉させることなく容易に切り替えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る倒立型顕微鏡装置の外観斜視図である。
【図２】図１の倒立型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の倒立型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】図３のレンズ切替装置の一部を示す平面図である。
【図７】図６のレンズ切替装置のＪ−Ｊ線縦断面図である。
【図８】図７のレンズ切替装置のＫ−Ｋ線縦断面図である。
【図９】レンズ切替装置による対物レンズの切り替え動作を説明するための図である。
【図１０】レンズ切替装置による対物レンズの切り替え動作を説明するための図である。
【図１１】レンズ切替装置による対物レンズの切り替え動作を説明するための図である。
【図１２】ステージフレームへのステージおよびステージ駆動装置の取り付け方法を示す図である。
【図１３】ステージフレームにステージが取り付けられた状態を示す外観斜視図である。
【図１４】ステージフレームにステージが取り付けられた状態を示す平面図である。
【図１５】対物レンズの切り替え時に複数の対物レンズが回転する状態を示す縦断面図である。
【図１６】対物レンズの切り替え時に選択された対物レンズが観察軸上で位置決めされる状態を示す縦断面図である。
【図１７】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１８】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１９】セクショニング観察方法の一例を示す図である。
【図２０】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２１】図２０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２２】図２０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２３】図２２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２４】レンズ切替装置の他の構成例を示す平面図である。
【図２５】図２４のレンズ切替装置のＬ−Ｌ線縦断面図である。
【図２６】図２４のレンズ切替装置による複数の対物レンズの切り替え動作を説明するための図である。
【図２７】レンズ固定機構の他の構成例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（１）倒立型顕微鏡装置の構成
本発明の一実施の形態に係る倒立型顕微鏡装置について説明する。本実施の形態に係る倒立型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、その倒立型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。
【００２９】
図１は、本発明の一実施の形態に係る倒立型顕微鏡装置の外観斜視図である。図１に示すように、本例の倒立型顕微鏡装置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。
【００３０】
図２は図１の倒立型顕微鏡装置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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。レンズユニット１６０はレンズ切替装置１を含み、フィルタユニット１５０はフィルタ切替装置２を含む。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
ステージ１４０上には、マルチウェルプレートが載置される。マルチウェルプレートは、複数の凹み（以下、ウェルと呼ぶ。）を有する透光性の平板状検査器具である。マルチウェルプレートの複数のウェルのいずれかに１または複数の測定対象物Ｓが収容される。ＡＮＳＩ（米国規格協会）によればマルチウェルプレートの長さ、幅および高さの寸法は、それぞれ１２７．７６ｍｍ、８５．４８ｍｍおよび１４．３５ｍｍと規定されている。このようにして、測定対象物Ｓを収容するマルチウェルプレート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。
【００３８】
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方向に移動可能な第１の支持板１４２（後述する図１２参照）およびＹ方向に移動可能な第２の支持板１４３（後述する図１２参照）を含む。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の第１の支持板１４２および第２の支持板１４３をそれぞれＸ方向およびＹ方向に移動させる。それにより、ステージ１４０上に載置されたマルチウェルプレートがＸ方向およびＹ方向に移動する。ステージ１４０およびステージフレーム１１の詳細については後述する。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
フィルタユニット１５０は、フィルタ切替装置２および複数のフィルタキューブ１５１を含む。フィルタ切替装置２は、フィルタターレット１５２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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。フィルタ切替装置２の詳細については後述する。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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の光軸である。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。
【００６０】
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。
【００６１】
レンズユニット１６０は、レンズ切替装置１、複数の対物レンズ１６１、焦点距離調整機構１６３、レンズ支持板１６３ｐ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。レンズ切替装置１は、レンズターレット１６２を含む。
【００６２】
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。
【００６３】
レンズ支持板１６３ｐ上にレンズ切替装置１が設けられる。レンズ切替装置１のレンズターレット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。レンズ切替装置１の詳細については後述する。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
カラーフィルタ１２２は、赤色波長の光を通過させるＲ（赤色）フィルタ、緑色波長の光を通過させるＧ（緑色）フィルタおよび青色波長の光を通過させるＢ（青色）フィルタを含む。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、カラーフィルタ１２２を通ってカメラ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。
【００７５】
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。
【００７６】
本例においては、カラーフィルタ１２２のＲフィルタ、ＧフィルタおよびＢフィルタを通過した光が時分割でカメラ１２１により受光される。この構成によれば、モノクロＣＣＤを用いた受光部１２０により測定対象物Ｓのカラー画像を得ることができる。
【００７７】
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。この場合、カメラ１２１は、Ｒフィルタ、ＧフィルタおよびＢフィルタを通過した光を時分割で受光する必要がないので、受光部１２０にカラーフィルタ１２２が設けられない。それにより、受光部１２０の構成を単純にすることができる。
【００７８】
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。
【００７９】
（２）倒立型顕微鏡装置の制御系
図４は図１の倒立型顕微鏡装置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。
【００８０】
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。
【００８１】
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、倒立型顕微鏡装置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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
（３）レンズ切替装置の詳細
（３−１）レンズ切替装置の構成
図６は図３のレンズ切替装置１の一部を示す平面図であり、図７は図６のレンズ切替装置１のＪ−Ｊ線縦断面図であり、図８は図７のレンズ切替装置１のＫ−Ｋ線縦断面図である。図６および図７では、図３の焦点距離調整機構１６３の図示を省略する。図７に示すように、レンズ切替装置１を支持するレンズ支持板１６３ｐには、観察軸ＯＡが通る位置に貫通孔１６３ｈが形成されている。
【００８６】
図６および図７に示すように、レンズ切替装置１は、レンズ回転機構２０およびレンズ固定機構３０を備える。レンズ回転機構２０は、回転軸２１、複数（本例では６個）のレンズ取り付け板２２、複数（本例では６個）のガイド軸２３、ガイド軸挿入部材２４、エンコーダが取り付けられたステッピングモータ２５、ギア２６およびレンズターレット１６２を含む。回転軸２１は、上方に向かって延びるようにかつその中心軸の周りで回転可能となるようにレンズ支持板１６３ｐに取り付けられる。
【００８７】
円板状を有するレンズターレット１６２の中心には、レンズターレット１６２を回転軸２１に取り付けるための貫通孔が形成されている。その貫通孔に回転軸２１が挿入されることにより、レンズターレット１６２が回転軸２１のＺ方向における略中央部分に固定される。
【００８８】
ガイド軸挿入部材２４は略円柱形状を有する。ガイド軸挿入部材２４には、ガイド軸挿入部材２４を回転軸２１に取り付けるための貫通孔がその中心軸に沿って延びるように形成されている。その貫通孔に回転軸２１が挿入されることにより、ガイド軸挿入部材２４が回転軸２１の上端部分に固定される。
【００８９】
レンズ支持板１６３ｐには、レンズターレット１６２を駆動するためのステッピングモータ２５が設けられている。ステッピングモータ２５の回転軸にギア２６が取り付けられる。レンズターレット１６２の外周部には、ギア２６に噛み合う複数の歯が形成されている。ステッピングモータ２５が作動することにより、回転軸２１、レンズターレット１６２およびガイド軸挿入部材２４が回転軸２１の中心軸の周りで一体的に回転する。
【００９０】
レンズターレット１６２上には、略扇状を有する６つのレンズ取り付け板２２が回転軸２１の中心軸を基準として６０°の角度間隔で配置される。各レンズ取り付け板２２の内側端部近傍には上方に向かって延びるように棒状のガイド軸２３が設けられる。また、各レンズ取り付け板２２は、レンズターレット１６２の外周部よりも外方へ突出する突出部２２ｐを有する。突出部２２ｐの先端は球状を有する。
【００９１】
ガイド軸挿入部材２４には、その中心軸を基準として６０°の角度間隔で６つの貫通孔がさらに形成されている。ガイド軸挿入部材２４の６つの貫通孔に、６つのレンズ取り付け板２２に設けられた６本のガイド軸２３がそれぞれ挿入される。この状態で、各レンズ取り付け板２２は、レンズターレット１６２に接触する下部位置ｄｐ（図７）とレンズターレット１６２から一定距離上方に離間する上部位置ｕｐ（図７）との間で移動可能となっている。
【００９２】
各レンズ取り付け板２２の略中央部には、測定光および透過光を通過させるための貫通孔が形成されている。その貫通孔を覆うように、レンズ取り付け板２２上に対物レンズ１６１が取り付けられる。
【００９３】
６つのレンズ取り付け板２２が下部位置ｄｐ（図７）にある状態で、ステッピングモータ２５が作動する。この場合、６つの対物レンズ１６１が、図６に一転鎖線で示すように、回転軸２１の中心軸を基準として観察軸ＯＡに交差する円形の軌道ＯＲ１上を移動する。また、６つのレンズ取り付け板２２の突出部２２ｐが軌道ＯＲ１の同心円である軌道ＯＲ２上を移動する。
【００９４】
レンズ固定機構３０は、固定部材３１、送りねじ３２、ギア３３，３９、移動部材３４、ガイド軸３５ａ，３５ｂ、ガイド軸挿入部材３６、突出部支持板３７およびエンコーダが取り付けられたステッピングモータ３８を含む。
【００９５】
固定部材３１は、上壁部３１Ａおよび側壁部３１Ｂを有する。側壁部３１Ｂは、レンズ回転機構２０の近傍の位置でＸＺ平面に平行となるようにレンズ支持板１６３ｐ上に固定される。上壁部３１Ａは、側壁部３１Ｂの上端部からＹ方向に延びるように設けられる。
【００９６】
図８に示すように、側壁部３１Ｂには矩形の開口３１ｏが形成されている。開口３１ｏを形成する内周面３１ｉの一部に逆Ｖ字状の凹部３１ｖが形成されている。凹部３１ｖは互いに対向する２つの内面部を有する。凹部３１ｖの２つの内面部は、開口部から底部にかけて漸次互いに近づくように傾斜している。凹部３１ｖは、各レンズ取り付け板２２の突出部２２ｐと係合可能に形成される。側壁部３１Ｂは上記の軌道ＯＲ２が開口３１ｏを通るように配置される。
【００９７】
図７に示すように、上壁部３１Ａとレンズ支持板１６３ｐとの間に２本の棒状のガイド軸３５ａ，３５ｂが接続される。また、上壁部３１Ａとレンズ支持板１６３ｐとの間に送りねじ３２が設けられる。２本のガイド軸３５ａ，３５ｂおよび送りねじ３２は、Ｙ方向に並ぶように配置される。送りねじ３２は２本のガイド軸３５ａ，３５ｂよりも側壁部３１Ｂから離れた箇所に設けられ、ガイド軸３５ｂはガイド軸３５ａおよび送りねじ３２よりも側壁部３１Ｂに近い箇所に設けられる。また、ガイド軸３５ｂは、その下部がコイルバネｓｐに挿入された状態でコイルバネｓｐとともに上壁部３１Ａとレンズ支持板１６３ｐとの間に設けられる。送りねじ３２の下端部近傍にはギア３３が取り付けられている。
【００９８】
レンズ支持板１６３ｐには、ギア３３を駆動するためのステッピングモータ３８が設けられている。ステッピングモータ３８の回転軸にギア３９が取り付けられる。ギア３９およびギア３３は互いに噛み合うように配置される。ステッピングモータ３８が作動することにより、送りねじ３２およびギア３３が送りねじ３２の中心軸の周りで一体的に回転する。
【００９９】
側壁部３１Ｂの開口３１ｏからＹ方向に延びるように矩形の突出部支持板３７が設けられる。突出部支持板３７には、３つの貫通孔が形成されている。３つの貫通孔にガイド軸３５ａ，３５ｂおよび送りねじ３２が挿入された状態で、突出部支持板３７はコイルバネｓｐにより上下動可能に支持される。突出部支持板３７は、軌道ＯＲ２を通って側壁部３１Ｂの開口３１ｏ内に進入する突出部２２ｐを下方から支持可能に構成される。
【０１００】
上壁部３１Ａと突出部支持板３７との間にＹ方向に延びるガイド軸挿入部材３６が設けられる。ガイド軸挿入部材３６にはガイド軸３５ａ，３５ｂをそれぞれ挿入可能な２つの貫通孔が形成されている。送りねじ３２には、移動部材３４が取り付けられる。ガイド軸挿入部材３６は、２つの貫通孔にガイド軸３５ａ，３５ｂが挿入された状態で移動部材３４に接続される。
【０１０１】
移動部材３４は筒状部材である。移動部材３４の内周面には、送りねじ３２に噛み合うようにねじ切り加工が施されている。上記のように、ステッピングモータ３８が作動することにより送りねじ３２が回転すると、移動部材３４およびガイド軸挿入部材３６が一体的に上下方向に移動する。
【０１０２】
例えば、選択された対物レンズ１６１の光軸が観察軸ＯＡ上に位置する状態でステッピングモータ３８の回転軸が一方向に回転することにより、ガイド軸挿入部材３６が上部位置ｕｐとほぼ同じ高さまで上昇する。この場合、突出部支持板３７がコイルバネｓｐにより上方に押し上げられ、選択された対物レンズ１６１のレンズ取り付け板２２が突出部支持板３７により上部位置ｕｐまで上昇する。
【０１０３】
それにより、図８に示すように、固定部材３１の凹部３１ｖに突出部２２ｐが付勢され、固定部材３１の凹部３１ｖと突出部２２ｐとが係合する。この状態で、軌道ＯＲ１上での複数の対物レンズ１６１の回転および軌道ＯＲ２上での複数の突出部２２ｐの回転が阻止される。レンズ切替装置１において複数の対物レンズ１６１の回転および複数の突出部２２ｐの回転が阻止される状態を回転阻止状態と呼ぶ。
【０１０４】
一方、回転阻止状態からステッピングモータ３８の回転軸が逆方向に回転することにより、ガイド軸挿入部材３６が下部位置ｄｐよりも下方の位置まで下降する。この場合、突出部支持板３７がコイルバネｓｐの弾性力に抗して押し下げられ、選択された対物レンズ１６１のレンズ取り付け板２２が下降する。その後、そのレンズ取り付け板２２がレンズターレット１６２の上面に接することにより、レンズ取り付け板２２の下降が停止される。それにより、選択された対物レンズ１６１のレンズ取り付け板２２が下部位置ｄｐに位置する。
【０１０５】
このようにして、固定部材３１の凹部３１ｖと突出部２２ｐとの係合状態が解除され、軌道ＯＲ１上での複数の対物レンズ１６１の回転および軌道ＯＲ２上での複数の突出部２２ｐの回転が許容される。レンズ切替装置１において複数の対物レンズ１６１の回転および複数の突出部２２ｐの回転が許容される状態を回転許容状態と呼ぶ。
【０１０６】
（３−２）レンズ切替装置の動作
使用者は、図４の操作部２５０を操作することにより、レンズユニット１６０に設けられる複数の対物レンズ１６１から測定対象物Ｓの観察に用いる対物レンズ１６１を選択することができる。それにより、選択された対物レンズ１６１を観察軸ＯＡ上に位置決めすべき旨の指令が図４のＰＣ２００から制御基板１７０に与えられる。制御基板１７０は、ＰＣ２００からの指令に応答してレンズ切替装置１を制御する。それにより、レンズ切替装置１においては、選択された対物レンズ１６１が観察軸ＯＡ上に位置しない場合に、以下の切り替え動作を行う。
【０１０７】
図９〜図１１は、レンズ切替装置１による対物レンズ１６１の切り替え動作を説明するための図である。図９（ａ），（ｂ）に切り替え動作開始時のレンズ切替装置１の状態が断面図で示される。図９（ａ）の断面図は図６のＪ−Ｊ線縦断面図に相当し、図９（ｂ）の断面図は図７のＫ−Ｋ線縦断面図に相当する。
【０１０８】
初期状態では、レンズ切替装置１は回転阻止状態であるものとする。対物レンズ１６１の切り替え動作が開始されると、レンズ切替装置１が回転阻止状態から回転許容状態に移行するようにレンズ固定機構３０のステッピングモータ３８が作動する。それにより、図９（ａ），（ｂ）に太い矢印で示すように、突出部支持板３７がレンズ支持板１６３ｐに向かって下方に移動し、レンズ取り付け板２２が突出部支持板３７とともに下部位置ｄｐまで移動する。このようにして、非選択の対物レンズ１６１が観察軸ＯＡに沿って下降する。
【０１０９】
回転阻止状態から回転許容状態への移行が完了すると、レンズ回転機構２０のステッピングモータ２５が作動し、レンズターレット１６２が回転する。それにより、図９（ｃ）の平面図に示すように、複数の対物レンズ１６１が円形の軌道ＯＲ１上を移動する。
【０１１０】
その後、ステッピングモータ２５は、図１０（ａ）の平面図に示すように、新たに選択された対物レンズ１６１の光軸が軌道ＯＲ１上の観察軸ＯＡを含む予め定められた範囲Ｑ１内に位置する状態で停止する。選択された対物レンズ１６１の光軸が範囲Ｑ１内に位置する場合、その対物レンズ１６１を支持するレンズ取り付け板２２の突出部２２ｐは軌道ＯＲ２上の範囲Ｑ２内に位置する。
【０１１１】
レンズターレット１６２の回転が停止すると、レンズ切替装置１が回転許容状態から回転阻止状態に移行するようにレンズ固定機構３０のステッピングモータ３８が作動する。それにより、図１０（ｂ）の縦断面図に太い矢印で示すように、突出部支持板３７がコイルバネｓｐの弾性力により移動部材３４およびガイド軸挿入部材３６とともに上方に移動する。
【０１１２】
図１１（ａ）〜（ｄ）に回転許容状態から回転阻止状態への移行中のレンズ固定機構３０の状態が断面図で示される。図１１（ａ）〜（ｄ）の断面図は図７のＫ−Ｋ線縦断面図に相当する。
【０１１３】
突出部２２ｐの軌道ＯＲ２上での凹部３１ｖの開口部の長さは上記の範囲Ｑ２の長さよりも大きく設定されている。
【０１１４】
回転許容状態から回転阻止状態への移行開始時に選択された対物レンズ１６１の光軸が観察軸ＯＡからずれていると、図１１（ａ）に示すように、突出部２２ｐも凹部３１ｖの中心部からずれた箇所に位置する。このような場合でも、選択された対物レンズ１６１の光軸が軌道ＯＲ１の範囲Ｑ１（図１０（ａ））内にある場合には、突出部２２ｐは軌道ＯＲ２の範囲Ｑ２（図１０（ａ））内に位置する。
【０１１５】
上記のように、凹部３１ｖの開口部の長さは範囲Ｑ２よりも大きく設定されている。それにより、突出部支持板３７が上方へ移動すると、図１１（ｂ）に示すように、突出部２２ｐが凹部３１ｖ内に進入し、凹部３１ｖの一方の内面部に当接する。突出部支持板３７がさらに上方へ移動すると、図１１（ｃ）に示すように、突出部２２ｐが一方の内面部上を摺動する。それにより、図６のレンズターレット１６２が回転し、突出部２２ｐが凹部３１ｖの底部に向かうにつれて凹部３１ｖの中心部に移動する。
【０１１６】
最後に、図１１（ｄ）に示すように、突出部２２ｐが凹部３１ｖの２つの内面部に当接し、突出部２２ｐと凹部３１ｖとが係合する。それにより、突出部２２ｐが凹部３１ｖの中心部で固定される。このようにして、選択された対物レンズ１６１が観察軸ＯＡに沿って上昇しつつ、選択された対物レンズ１６１の光軸が観察軸ＯＡ上に導かれる。
【０１１７】
本例のレンズ切替装置１においては、対物レンズ１６１の切り替え時に、回転許容状態で複数のレンズ取り付け板２２の突出部２２ｐと固定部材３１の凹部３１ｖとが互いに離間した状態で複数の対物レンズ１６１が軌道ＯＲ１上を移動する。それにより、突出部２２ｐと凹部３１ｖとの間に摩擦力が発生しない。
【０１１８】
また、回転許容状態から回転阻止状態への移行時に、レンズターレット１６２の回転が許容された状態で一の突出部２２ｐが凹部３１ｖの一方の内面部上を摺動する。そのため、一の突出部２２ｐと凹部３１ｖの一方の内面部との間に大きな摩擦力が発生しない。
【０１１９】
これらより、磨耗による突出部２２ｐおよび凹部３１ｖの劣化を抑制しつつ、選択された対物レンズ１６１の光軸を正確に観察軸ＯＡ上に位置決めすることができる。
【０１２０】
さらに、上記のように、ステッピングモータ２５によるレンズターレット１６２の回転時には、選択された対物レンズ１６１の光軸を観察軸ＯＡに正確に一致させる必要がない。それにより、高い動作精度を有するステッピングモータ２５を用いる必要がない。したがって、レンズ切替装置１の製造コストを低減することができる。
【０１２１】
上記のレンズ切替装置１においては、対物レンズ１６１の切り替え時に、全てのレンズ取り付け板２２が下部位置ｄｐに位置する。このとき、全ての対物レンズ１６１の先端部分がステージ１４０よりも下方に位置する。この状態で複数の対物レンズ１６１が回転する。その後、選択された対物レンズ１６１が観察軸ＯＡ上の範囲Ｑ１内に位置する状態で、その対物レンズ１６１が取り付けられたレンズ取り付け板２２が上部位置ｕｐまで上昇する。それにより、対物レンズ１６１の切り替え時に各対物レンズ１６１の先端部分がステージ１４０と干渉することが防止される。
【０１２２】
レンズ固定機構３０においては、回転許容状態から回転阻止状態への移行時に突出部支持板３７がコイルバネｓｐにより上方に向かって付勢される。この状態で、突出部支持板３７が突出部２２ｐを支持することにより突出部２２ｐが凹部３１ｖに向かって付勢される。
【０１２３】
一方、回転阻止状態から回転許容状態への移行時には、ステッピングモータ３８が作動することにより突出部支持板３７がコイルバネｓｐの弾性力に抗して下方に移動する。それにより、突出部２２ｐが凹部３１ｖに向かって付勢されなくなり、突出部２２ｐと凹部３１ｖとが離間する。その後、凹部３１ｖから一定距離離間した下部位置ｄｐで、レンズ取り付け板２２の下方への移動がレンズターレット１６２により阻止される。
【０１２４】
それにより、レンズ取り付け板２２が下部位置ｄｐに正確に位置決めされる。この場合、高い精度で突出部支持板３７を上下動させる必要がない。したがって、ステッピングモータ３８として高い動作精度を有するステッピングモータを用いる必要がない。
【０１２５】
（４）ステージおよびステージフレームの詳細
図１２は、ステージフレーム１１へのステージ１４０およびステージ駆動装置１４１の取り付け方法を示す図である。図１２に示すように、ステージ１４０は、主として第１の支持板１４２および第２の支持板１４３からなる。また、ステージ駆動装置１４１は、Ｘ方向駆動部１４１ａおよびＹ方向駆動部１４１ｂを含む。
【０１２６】
図１２に示すように、ステージフレーム１１の略中央部には、測定対象物Ｓの観察に用いる光を通過させるとともにレンズユニット１６０の複数の対物レンズ１６１の先端部を収容するための開口１１ｏが形成されている。また、ステージフレーム１１の上面には、開口１１ｏの前方の位置および開口１１ｏの後方の位置にそれぞれレールＲｉｘが取り付けられている。２本のレールＲｉｘは、Ｘ方向に延びるように配置される。後方のレールＲｉｘよりもさらに後方の位置にＸ方向に延びる矩形の駆動用開口１１ｓが形成されている。
【０１２７】
図１２に太い矢印ａ１で示すように、２本のレールＲｉｘ上にベアリング等を介して矩形の第１の支持板１４２が取り付けられる。この状態で、第１の支持板１４２は、ステージフレーム１１に対してＸ方向に移動可能に支持される。
【０１２８】
第１の支持板１４２の中央部には、測定対象物Ｓの観察に用いる光を通過させるとともにレンズユニット１６０の複数の対物レンズ１６１の先端部を収容するための第１の開口１４２ｏが形成されている。また、第１の支持板１４２の上面には、第１の開口１４２ｏの一側方の位置および第１の開口１４２ｏの他側方の位置にそれぞれレールＲｉｙが取り付けられている。２本のレールＲｉｙは、Ｙ方向に延びるように配置される。
【０１２９】
図１２に太い矢印ａ２で示すように、２本のレールＲｉｙ上にベアリング等を介して矩形の第２の支持板１４３が取り付けられる。この状態で、第２の支持板１４３は、第１の支持板１４２およびステージフレーム１１に対してＹ方向に移動可能に支持される。第２の支持板１４３の中央部には、測定対象物Ｓの観察に用いる光を通過させるための第２の開口１４３ｏが形成されている。
【０１３０】
図１２に太い矢印ａ３で示すように、第２の支持板１４３の上面上に板状のマルチウェルプレート支持部材１４４が取り付けられる。マルチウェルプレート支持部材１４４は、ねじ止め等により第２の支持板１４３上に固定される。マルチウェルプレート支持部材１４４の中央部には、第３の開口１４４ｏが形成されている。第３の開口１４４ｏを形成するマルチウェルプレート支持部材１４４の内周面の一部からマルチウェルプレート支持部材１４４の上面にかけて切り欠きが形成されている。その切り欠き部分にＸＹ平面に平行な支持面１４４ｓが形成されている。
【０１３１】
図１２に太い矢印ａ４で示すように、ステージフレーム１１の下面で開口１１ｏの後方の位置にＸ方向駆動部１４１ａが取り付けられている。Ｘ方向駆動部１４１ａは、例えば図示しないステッピングモータおよびそのステッピングモータにより回転するボールねじを含む。第１の支持板１４２は、ステージフレーム１１に形成された駆動用開口１１ｓを通してＸ方向駆動部１４１ａのボールねじに接続される。この場合、Ｘ方向駆動部１４１ａのステッピングモータは制御基板１７０から与えられる信号に基づいて動作する。それにより、ボールねじが回転し、第１の支持板１４２がＸ方向に移動する。
【０１３２】
図１２に太い矢印ａ５で示すように、第１の支持板１４２の上面で第１の開口１４２ｏの側方の位置にＹ方向駆動部１４１ｂが取り付けられている。Ｙ方向駆動部１４１ｂは、例えば図示しないステッピングモータおよびそのステッピングモータにより回転するボールねじを含む。第２の支持板１４３は、Ｙ方向駆動部１４１ｂのボールねじに接続される。この場合、Ｙ方向駆動部１４１ｂのステッピングモータは制御基板１７０から与えられる信号に基づいて動作する。それにより、ボールねじが回転し、第２の支持板１４３がＹ方向に移動する。
【０１３３】
上記のように、ステージフレーム１１上にステージ１４０が取り付けられた状態で、ステージフレーム１１の開口１１ｏ、第１の支持板１４２の第１の開口１４２ｏ、第２の支持板１４３の第２の開口１４３ｏは互いに重なる。
【０１３４】
図１３はステージフレーム１１にステージ１４０が取り付けられた状態を示す外観斜視図であり、図１４はステージフレーム１１にステージ１４０が取り付けられた状態を示す平面図である。
【０１３５】
図１３に示すように、ステージ１４０に取り付けられたマルチウェルプレート支持部材１４４の第３の開口１４４ｏ部分に上方からマルチウェルプレート１４５が嵌め込まれる。この場合、マルチウェルプレート１４５の底面の一部がマルチウェルプレート支持部材１４４の支持面１４４ｓ上に載置される。本例では、支持面１４４ｓが上記の載置面に相当する。このようにして、マルチウェルプレート１４５がマルチウェルプレート支持部材１４４により支持される。
【０１３６】
図１４に示すように、ステージ１４０上でマルチウェルプレート１４５はその長手方向が前後方向に沿うように支持される。図１４に矢印で示すように、第１の支持板１４２のＹ方向に平行な一側辺１４２Ｌは、図１２のＸ方向駆動部１４１ａによりＸ方向に距離ｍｘ分移動可能である。また、第２の支持板１４３のＸ方向に平行な一側辺１４３Ｌは、図１２のＹ方向駆動部１４１ｂによりＹ方向に距離ｍｙ分移動可能である。
【０１３７】
本実施の形態に係る倒立型顕微鏡装置５００においては、図２に示されるように、ステージフレーム１１の下方かつステージ１４０の後方に、導光部材３３０（図２）から出射される測定光を測定対象物Ｓへ導くパターン付与部１１０が設けられている。パターン付与部１１０は前後方向に延びるように配置される。そのため、パターン付与部１１０の上方に位置するステージフレーム１１の部分に第２の支持板１４３の移動範囲を設定することが可能である。
【０１３８】
そこで、第２の支持板１４３がＹ方向に移動可能な距離ｍｙが、第１の支持板１４２がＸ方向に移動可能な距離ｍｘよりも大きくなるように設定される。それにより、パターン付与部１１０の上方の空間を第２の支持板１４３の移動空間として有効に利用することができる。
【０１３９】
また、距離ｍｙが距離ｍｘよりも大きくなるように設定される場合には、マルチウェルプレート１４５のＸ方向の移動範囲およびＹ方向の移動範囲の比率をマルチウェルプレート１４５の長さおよび幅の比率に合わせることができる。この場合、使用者は、マルチウェルプレート１４５の所望の部分を観察軸ＯＡ上に位置決めする際に、直感的に第１の支持板１４２および第２の支持板１４３の位置を調整することができる。
【０１４０】
また、本例では、ステージ１４０がステージフレーム１１上に取り付けられた状態で、図６の軌道ＯＲ１は第１の開口１４２ｏ内に位置する。軌道ＯＲ１は観察軸ＯＡから前方に延びる。この場合、使用者は、図２の前面蓋１０３を開くことにより、筐体１０１の前方の位置から軌道ＯＲ１上の対物レンズ１６１を容易に交換することができる。
【０１４１】
図１５は対物レンズ１６１の切り替え時に複数の対物レンズ１６１が回転する状態を示す縦断面図であり、図１６は対物レンズ１６１の切り替え時に選択された対物レンズ１６１が観察軸ＯＡ上で位置決めされる状態を示す縦断面図である。
【０１４２】
図１５に示すように、複数の対物レンズ１６１が図１４の軌道ＯＲ１を移動する際には、複数の対物レンズ１６１をそれぞれ支持する全てのレンズ取り付け板２２が下部位置ｄｐにある。この状態で、複数の対物レンズ１６１の各々は、先端部が第２の支持板１４３よりも下方に位置する。それにより、複数の対物レンズ１６１の先端部は第２の支持板１４３と干渉しない。
【０１４３】
また、図１６に示すように、選択された対物レンズ１６１が観察軸ＯＡ上で位置決めされる際には、選択された対物レンズ１６１が観察軸ＯＡ上に位置することにより上部位置ｕｐに移動し、非選択の複数の対物レンズ１６１が下部位置ｄｐで保持される。このとき、選択された対物レンズ１６１の先端部が第２の支持板１４３の第２の開口１４３ｏを通してマルチウェルプレート１４５に向かって上昇する。それにより、選択された対物レンズ１６１の焦点位置がマルチウェルプレート１４５に収容された測定対象物Ｓにほぼ一致する。
【０１４４】
この場合、観察軸ＯＡは第２の支持板１４３の第２の開口１４３ｏ内に位置する。したがって、選択された対物レンズ１６１が観察軸ＯＡ上で上下動しても、その対物レンズ１６１は第２の支持板１４３に干渉しない。
【０１４５】
（５）パターン付与部の機能
図１７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１７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。
【０１４６】
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１７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。
【０１４７】
図１８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１８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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
図１９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１９（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により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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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１９（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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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１９（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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
（６）測定部の構造の詳細
（６−１）フレーム構造
図２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。
【０１６１】
図２０は、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２０および後述する図２１〜図２３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。
【０１６２】
図２０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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
（６−２）支持体により支持される複数の構成要素
図２１は、図２０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２１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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
（６−３）複数の支柱、台座および筐体
図２２は、図２０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２２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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
図２３は、図２２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２３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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
上記のように、本例の測定部１００においては、支持体１０（図２０）、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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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２０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２２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。
【０１７９】
（７）効果
本実施の形態に係る倒立型顕微鏡装置５００においては、マルチウェルプレート１４５がマルチウェルプレート支持部材１４４によりステージ１４０上で支持される。この状態で、マルチウェルプレート１４５は第１の支持板１４２および第２の支持板１４３の第１の開口１４２ｏおよび第２の開口１４３ｏに重なる。
【０１８０】
３つ以上の複数の対物レンズ１６１のうち一の対物レンズ１６１がレンズ切替装置１により観察軸ＯＡ上に選択的に位置決めされる。
【０１８１】
対物レンズ１６１の切り替え時には、観察軸ＯＡ上に位置する非選択の対物レンズ１６１が下降し、ステージ１４０の下方で複数の対物レンズ１６１が観察軸ＯＡに交差する軌道ＯＲ１に沿って移動する。選択された対物レンズ１６１が観察軸ＯＡ上に位置したときに、選択された対物レンズ１６１がステージ１４０の第１および第２の開口１４２ｏ，１４３ｏ内で上昇する。
【０１８２】
この場合、複数の対物レンズ１６１はステージの下方で移動するので、各対物レンズ１６１とステージ１４０とが干渉しない。また、レンズ固定機構３０は、レンズ回転機構２０に連動して非選択の対物レンズ１６１および選択された対物レンズ１６１を下降および上昇させる。
【０１８３】
したがって、使用者は対物レンズ１６１の切り替えごとに煩雑な上下動操作を行う必要がない。また、対物レンズ１６１ごとに観察軸ＯＡに沿って上下動させるための構成を設ける必要がない。したがって、対物レンズ１６１の数を容易に増加させることができる。
【０１８４】
これらの結果、コストの増加を抑制しつつ３つ以上の複数の対物レンズ１６１をステージ１４０に干渉させることなく容易に切り替えることが可能になる。
【０１８５】
また、上記のように、ステージ１４０においては、第１の支持板１４２がＸ方向に移動することにより、マルチウェルプレート１４５が観察軸ＯＡに対してＸ方向に移動する。また、第２の支持板１４３がＹ方向に移動することにより、マルチウェルプレート１４５が観察軸ＯＡに対してＹ方向に移動する。それにより、マルチウェルプレート１４５における所望の部分を観察軸ＯＡ上に位置決めすることができる。
【０１８６】
測定部１００においては、導光部材３３０から出射される測定光が前後方向および上下方向に反射されつつステージ１４０上の対象物に導かれるので、測定光の光路が幅方向に広がらない。それにより、筐体１０１の幅を小さくすることができる。
【０１８７】
（８）レンズ回転機構の他の構成例
図２４はレンズ切替装置１の他の構成例を示す平面図であり、図２５は図２４のレンズ切替装置１のＬ−Ｌ線縦断面図である。図２４においては、図６の例と同様に、図３の焦点距離調整機構１６３の図示を省略する。また、図２５では、レンズ固定機構３０の図示を省略する。
【０１８８】
図２４に示すように、本例のレンズ切替装置１は、レンズ回転機構２０およびレンズ固定機構３０から構成される。本例のレンズ回転機構２０は、図６および図７のレンズ回転機構２０と異なる構成を有する。一方、レンズ固定機構３０は、図６および図７のレンズ固定機構３０と同じ構成を有する。
【０１８９】
以下、本例のレンズ回転機構２０について、図６および図７のレンズ回転機構２０と異なる点を説明する。図２４および図２５に示すように、本例では、回転軸２１の上端部近傍にガイド軸挿入部材２４が取り付けられる。また、ガイド軸挿入部材２４の上端部を取り囲むようにレンズターレット１６２が回転軸２１およびガイド軸挿入部材２４とともに回転可能に設けられる。
【０１９０】
レンズターレット１６２の上面上に複数のレンズ取り付け板２２が設けられる。各レンズ取り付け板２２は、レンズターレット１６２の中心からレンズターレット１６２の外周部より外方の位置まで延びるように形成されている。
【０１９１】
各レンズ取り付け板２２の内側端部近傍には下方に向かって延びるように棒状のガイド軸２３が設けられる。また、各レンズ取り付け板２２の外側端部近傍には上方に突出する球状の突出部２２ｐが設けられている。各レンズ取り付け板２２上に対物レンズ１６１が取り付けられる。
【０１９２】
ガイド軸挿入部材２４の６つの貫通孔に、６つのレンズ取り付け板２２に設けられた６本のガイド軸２３がそれぞれ挿入される。この状態で、各レンズ取り付け板２２はレンズターレット１６２に接触する下部位置ｄｐ（図２５）とレンズターレット１６２から一定距離上方に離間する上部位置ｕｐ（図２５）との間で移動可能となっている。
【０１９３】
本例のレンズ回転機構２０は、図６および図７のレンズ回転機構２０の構成要素に加えて、回転板６１、２つのピン６２、ギア６３、エンコーダが取り付けられたステッピングモータ６４および回転軸７１，７２をさらに含む。
【０１９４】
レンズ支持板１６３ｐ上に回転軸７１を介して回転板６１が回転可能に支持される。回転板６１は略円板状を有する。回転板６１の上面には、外周部近傍に２つのピン６２が設けられている。２つのピン６２は、回転板６１の中心を挟んで互いに対向する。また、レンズ支持板１６３ｐ上に回転軸７２を介してギア６３が回転可能に支持される。回転板６１の外周部にはギア６３に噛み合う複数の歯が形成されている。回転板６１およびギア６３は互いに噛み合うように配置される。
【０１９５】
回転軸７２の上方にステッピングモータ６４が設けられる。ステッピングモータ６４は図示しない支持部材によりレンズ支持板１６３ｐ上に固定される。ステッピングモータ６４の回転軸が回転軸７２に接続される。ステッピングモータ６４が作動することによりギア６３および回転板６１が回転する。
【０１９６】
回転板６１およびギア６３は、レンズターレット１６２の下方に位置する。上方から見た場合に、レンズターレット１６２の一部は回転板６１の一部に重なる。レンズターレット１６２の下面には、その中心軸を基準として６０°の角度間隔で６つの直線溝１６４（図２４）が形成されている。各直線溝１６４は、レンズターレット１６２の中心から一定距離離間した位置からレンズターレット１６２の外周部まで放射状に延びている。さらに、各直線溝１６４は、回転板６１の上面に設けられたピン６２を収容可能な縦断面を有する。
【０１９７】
回転板６１およびギア６３が回転することにより回転板６１の上面に設けられた２つのピン６２のうちいずれか１つが、レンズターレット１６２の６つの直線溝１６４のうちの１つに進入し、移動し、退出する。それにより、レンズターレット１６２が間欠的に回転するゼネバ運動が実現される。本例では、レンズターレット１６２は、回転板６１が約１８０°回転するごとに約６０°分間欠的に回転する。
【０１９８】
選択された対物レンズ１６１の光軸と観察軸ＯＡとが一致する状態で、レンズ固定機構３０の固定部材３１の凹部３１ｖ（図８）と突出部２２ｐとが係合する。この状態で、軌道ＯＲ１上での複数の対物レンズ１６１の回転および軌道ＯＲ２上での複数の突出部２２ｐの回転が阻止される。本例においても、レンズ切替装置１において複数の対物レンズ１６１の回転および複数の突出部２２ｐの回転が阻止される状態を回転阻止状態と呼ぶ。また、レンズ切替装置１において複数の対物レンズ１６１の回転および複数の突出部２２ｐの回転が許容される状態を回転許容状態と呼ぶ。
【０１９９】
図２６は、図２４のレンズ切替装置１による複数の対物レンズ１６１の切り替え動作を説明するための図である。図２６（ａ）〜（ｇ）に回転板６１およびレンズターレット１６２の経時的な変化が平面図で示される。
【０２００】
初期状態では、レンズ切替装置１が回転阻止状態にあり、選択された対物レンズ１６１の光軸が観察軸ＯＡに一致しているものとする。
【０２０１】
対物レンズ１６１の切り替え動作が開始されると、レンズ固定機構３０（図２４）のステッピングモータ３８が作動することにより、レンズ切替装置１が回転阻止状態から回転許容状態に移行する。その後、図２６（ａ）に示すように、図２５のステッピングモータ６４が作動し、回転板６１が一方向に回転する。
【０２０２】
続いて、図２６（ｂ）に示すように、回転板６１が回転することにより一方のピン６２がレンズターレット１６２の１つの直線溝１６４に向かう。次に、図２６（ｃ）〜（ｅ）に示すように、回転板６１がさらに回転することにより一方のピン６２がレンズターレット１６２の１つの直線溝１６４内に進入し、移動する。それにより、レンズターレット１６２が一方のピン６２の動作とともに約６０°回転する。
【０２０３】
その後、図２６（ｆ）に示すように、回転板６１が回転することにより一方のピン６２がフィルタターレット１５２の１つの直線溝１６４から退出する。このとき、レンズ固定機構３０（図２４）のステッピングモータ３８が作動することにより、レンズ切替装置１が回転許容状態から回転阻止状態に移行する。
【０２０４】
最後に、図２６（ｇ）に示すように、回転板６１が初期状態から約１８０°分回転した時点で、レンズ切替装置１の回転許容状態から回転阻止状態への移行が完了する。それにより、新たに選択された対物レンズ１６１の光軸が観察軸ＯＡ上に位置決めされる。
【０２０５】
（９）移動規制機構の他の構成例
図６および図２４のレンズ固定機構３０には、エンコーダが取り付けられたステッピングモータ３８が設けられる。それにより、エンコーダの出力に基づいてステッピングモータ３８の回転角度が制御される。これに限らず、レンズ固定機構３０には、上記のステッピングモータ３８に代えて、ＤＣ（直流）モータおよび検出器を設けてもよい。
【０２０６】
図２７は、レンズ固定機構３０の他の構成例を示す縦断面図である。図２７（ａ）に示すように、本例では、ガイド軸挿入部材３６に棒状の検出用突出片３６ｐが取り付けられる。検出用突出片３６ｐは、Ｙ方向に延びるようにガイド軸挿入部材３６に固定され、ガイド軸挿入部材３６とともに上下方向に移動する。
【０２０７】
また、レンズ支持板１６３ｐ上に、Ｚ方向に延びる支持部材７１が設けられる。支持部材７１においては、固定部材３１の凹部３１ｖよりも上方の位置に検出器７２ａが取り付けられる。また、支持部材７１においては、検出器７２ａから所定距離下方の位置に検出器７２ｂが取り付けられる。検出器７２ａ，７２ｂは、それぞれ上下方向に移動する検出用突出片３６ｐの先端部を検出する。
【０２０８】
検出器７２ａ，７２ｂとしては、例えばフォトインタラプタ等の光センサを用いることができる。また、検出器７２ａ，７２ｂとしては、超音波センサまたは磁気センサ等を用いることもできる。
【０２０９】
本例のレンズ固定機構３０では、図６および図２４のステッピングモータ３８に代えて、ＤＣモータ３８ｄが用いられる。例えば図２の制御基板１７０は、レンズ切替装置１が回転許容状態から回転阻止状態に移行する際に、ＤＣモータ３８ｄを回転させる。それにより、図２７（ａ）に太い矢印で示すように、ガイド軸挿入部材３６が上昇し、突出部支持板３７もコイルバネｓｐの弾性力により上昇する。
【０２１０】
選択された対物レンズ１６１のレンズ取り付け板２２が上部位置ｕｐに達すると、レンズ取り付け板２２の突出部２２ｐが固定部材３１の凹部３１ｖと係合することによりレンズ取り付け板２２および突出部支持板３７の上昇が停止する。その後、検出用突出片３６ｐが検出器７２ａにより検出されることにより、制御基板１７０はＤＣモータ３８ｄの回転を停止させる。
【０２１１】
このように、上記の構成では、回転許容状態から回転阻止状態への移行時にレンズ取り付け板２２が上部位置ｕｐに達した後でＤＣモータ３８ｄの回転が停止しても、レンズ取り付け板２２が上部位置ｕｐで正確に位置決めされる。
【０２１２】
また、図２の制御基板１７０は、レンズ切替装置１が回転阻止状態から回転許容状態に移行する際に、ＤＣモータ３８ｄを回転させる。それにより、図２７（ｂ）に太い矢印で示すように、ガイド軸挿入部材３６が下降し、突出部支持板３７もコイルバネｓｐの弾性力に抗して下降する。選択された対物レンズ１６１のレンズ取り付け板２２が下部位置ｄｐに達すると、レンズ取り付け板２２はレンズターレット１６２により支持される。したがって、レンズ取り付け板２２の下降が停止する。その後、検出用突出片３６ｐが検出器７２ｂにより検出されることにより、制御基板１７０はＤＣモータ３８ｄの回転を停止させる。
【０２１３】
このように、上記の構成では、回転阻止状態から回転許容状態への移行時にレンズ取り付け板２２が下部位置ｄｐに達した後でＤＣモータ３８ｄの回転が停止しても、レンズ取り付け板２２が下部位置ｄｐで正確に位置決めされる。
【０２１４】
上記のように、本例ではステッピングモータを用いることなくレンズ取り付け板２２の正確な位置決めが実現される。したがって、レンズ固定機構３０の低コスト化が実現される。
【０２１５】
（１０）他の実施の形態
上記の実施の形態では、蛍光観察および透過観察を行うことが可能な倒立型顕微鏡装置５００の例を説明した。これに限らず、倒立型顕微鏡装置５００は、蛍光観察のみを行うことが可能に構成されてもよいし、透過観察のみを行うことが可能に構成されてもよい。
【０２１６】
上記の実施の形態においては、マルチウェルプレート支持部材１４４は板状を有する。これに限らず、マルチウェルプレート支持部材１４４はマルチウェルプレート１４５の側面を支持する複数の棒状部材で構成されてもよい。
【０２１７】
（１１）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。
【０２１８】
上記の実施の形態においては、第１の開口１４２ｏおよび第２の開口１４３ｏが開口部の例であり、ステージ１４０がステージの例であり、測定対象物Ｓが対象物の例であり、マルチウェルプレート１４５がマルチウェルプレートの例であり、マルチウェルプレート支持部材１４４がマルチウェルプレート支持部材の例である。
【０２１９】
また、測定光源３２１が光源の例であり、対物レンズ１６１が対物レンズの例であり、観察軸ＯＡが観察軸の例であり、レンズ切替装置１が切り替え装置の例であり、軌道ＯＲ１が軌道の例である。
【０２２０】
また、レンズ回転機構２０および制御基板１７０が第１の移動機構の例であり、レンズ固定機構３０および制御基板１７０が第２の移動機構の例であり、倒立型顕微鏡装置５００が倒立型顕微鏡装置の例である。
【０２２１】
また、Ｘ方向が第１の方向の例であり、第１の支持板１４２が第１の可動板の例であり、Ｙ方向が第２の方向の例であり、第２の支持板１４３が第２の可動板の例であり、第１の開口１４２ｏが第１の可動板の開口の例であり、第２の開口１４３ｏが第２の可動板の開口の例である。
【０２２２】
また、パターン付与部１１０およびフィルタユニット１５０が光学系の例であり、受光部１２０が受光部の例であり、筐体１０１が筐体の例であり、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る。
【０２２３】
また、ミラー１１３が第１の反射部材の例であり、パターン付与部１１０が第２の反射部材の例であり、フィルタユニット１５０がフィルタ装置の例であり、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る。
【０２２４】
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】
【０２２５】
本発明は、倒立型顕微鏡装置に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【０２２６】
１  レンズ切替装置
２  フィルタ切替装置
１０  支持体
１１  ステージフレーム
１１ｏ，３１ｏ，１４２ｏ，１４３ｏ，１４４ｏ，３０９  開口
１１ｓ  駆動用開口
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
２０  レンズ回転機構
２１，７１，７２  回転軸
２２  レンズ取り付け板
２２ｐ  突出部
２３，３５ａ，３５ｂ  ガイド軸
２４，３６  ガイド軸挿入部材
２５  ステッピングモータ
２６，３３，３９，６３  ギア
３０  レンズ固定機構
３１  固定部材
３１Ａ  上壁部
３１Ｂ  側壁部
３１ｉ  内周面
３１ｖ  凹部
３２  送りねじ
３４  移動部材
３５ａ，３５ｂ  ガイド軸
３６  ガイド軸挿入部材
３６ｐ  検出用突出片
３７  突出部支持板
３８  ステッピングモータ
３８ｄ  ＤＣモータ
６２  ピン
ｓｐ  コイルバネ
６１  回転板
６４  ステッピングモータ
７１  支持部材
７２ａ，７２ｂ  検出器
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
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  光コネクタ
１１２  光変調素子
１１３，１３４  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
１４１ａ  Ｘ方向駆動部
１４１ｂ  Ｙ方向駆動部
１４２  第１の支持板
１４３  第２の支持板
１４４  マルチウェルプレート支持部材
１４２，１４３，１４４  支持板
１４２Ｌ，１４３Ｌ  一側辺
１４４ｓ  支持面
１４５  マルチウェルプレート
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
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
１６３ｈ  貫通孔
１６３ｐ  レンズ支持板
１６４  直線溝
１６５  焦点距離調整駆動部
１７０  制御基板
２００  ＰＣ
２１０  ＣＰＵ
２１１  画像データ生成部
２１２  パターン生成部
２１３  制御部
２２０  ＲＯＭ
２３０  ＲＡＭ
２４０  記憶装置
２５０  操作部
３００  測定光供給部
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  導光部材
３４０  排熱装置
４００  表示部
５００  倒立型顕微鏡装置
ａ１〜ａ５  矢印
ＤＦ  被写界深度
ｄｐ  下部位置
ｍｓ  載置面
ｍｘ，ｍｙ  距離
ＯＡ  観察軸
ＯＲ１，ＯＲ２  軌道
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３  範囲
Ｒｉｘ，Ｒｉｙ  レール
Ｓ  測定対象物
ｓｐ１  観察対象部分
ｓｐ２，ｓｐ３  部分
ｕｐ  上部位置
ＷＲ１，ＷＲ２  配線
【図１】
2015084063.tif 000003
【図２】
2015084063.tif 000004
【図３】
2015084063.tif 000005
【図４】
2015084063.tif 000006
【図５】
2015084063.tif 000007
【図６】
2015084063.tif 000008
【図７】
2015084063.tif 000009
【図８】
2015084063.tif 000010
【図９】
2015084063.tif 000011
【図１０】
2015084063.tif 000012
【図１１】
2015084063.tif 000013
【図１２】
2015084063.tif 000014
【図１３】
2015084063.tif 000015
【図１４】
2015084063.tif 000016
【図１５】
2015084063.tif 000017
【図１６】
2015084063.tif 000018
【図１７】
2015084063.tif 000019
【図１８】
2015084063.tif 000020
【図１９】
2015084063.tif 000021
【図２０】
2015084063.tif 000022
【図２１】
2015084063.tif 000023
【図２２】
2015084063.tif 000024
【図２３】
2015084063.tif 000025
【図２４】
2015084063.tif 000026
【図２５】
2015084063.tif 000027
【図２６】
2015084063.tif 000028
【図２７】
2015084063.tif 000029