(57)【要約】【課題】暗室を用いることなく信頼性の高い複数種類の蛍光観察を容易かつ短時間で行うことが可能な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およびＰＣ（パーソナルコンピュータ）を含む。測定部１００においては、外部筐体１０１内にステージ１４０、パターン付与部１１０および受光部１２０が設けられる。パターン付与部１１０は光変調素子を含む。ＰＣの操作部は外部筐体１０１の外部に設けられる。使用者による操作部の操作に基づいて測定対象物Ｓのセクショニング観察と通常観察との切り替えが指令される。セクショニング観察時には光変調素子によりパターン測定光が生成され、生成されたパターン測定光が空間的な位相が所定量ずつ順次移動されつつ測定対象物Ｓに照射される。通常観察時には、パターンを有しない測定光が測定対象物Ｓに照射される。測定対象物Ｓから放出される蛍光が受光部１２０に入射する。【選択図】図２
2015084059.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、
パターンを有する第１の測定光を用いて対象物を観察する第１の観察モードとパターンを有しない第２の測定光を用いて対象物を観察する第２の観察モードとを切り替えるために使用者により操作される操作装置と、
光を発生する光源装置と、
前記光源装置により発生される光から第１の測定光を生成する光変調素子を含み、第１の観察モード時に前記光源装置により発生される光から前記光変調素子により第１の測定光を生成するとともに生成された第１の測定光を対象物に照射し、第２の観察モード時に前記光源装置により発生される光を第２の測定光として対象物に照射する測定光照射装置と、
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、
前記受光部から出力される受光信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成部と、
空間的な位相が所定量ずつ順次移動されつつ対象物に照射すべき第１の測定光のパターンを生成するパターン生成部と、
第１の観察モード時に、前記パターン生成部により生成されたパターンに基づいて前記光変調素子を制御するとともに、前記パターンの複数の位相で生成される複数の画像データに基づいてセクショニング画像データを生成するように前記画像データ生成部を制御し、第２の観察モード時に、対象物の通常観察画像を示す画像データを生成するように前記画像データ生成部を制御する制御部と、
前記ステージ、前記測定光照射装置および前記受光部を収容する第１の筐体と、
前記第１の筐体内で前記光変調素子を収容する第２の筐体とを備え、
前記第１の筐体は、前記ステージ上の対象物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、
前記操作装置は、前記第１の筐体の外部に設けられ、
前記第２の筐体は、前記光変調素子により生成される第１の測定光以外の光が前記光変調素子から前記測定空間に到達しないように構成される、顕微鏡装置。
【請求項２】
前記操作装置は、前記第１および第２の観察モードをそれぞれ指令するために使用者により操作され、
前記制御部は、前記操作装置による前記第１の観察モードの指令に応答して前記パターン生成部により生成されたパターンに基づいて前記光変調素子を制御することにより前記測定光照射装置から対象物に第１の測定光を照射させるとともに、前記パターンの複数の位相で生成される複数の画像データに基づいてセクショニング画像データを生成するように前記画像データ生成部を制御し、前記操作装置による前記第２の観察モードの指令に応答して前記測定光照射装置から対象物に第２の測定光を照射させるとともに、対象物の通常観察画像を示す画像データを生成するように前記画像データ生成部を制御する、請求項１記載の顕微鏡装置。
【請求項３】
前記操作装置は、第１または第２の観察モードと第３の測定光を用いて対象物を観察する第３の観察モードとをさらに切り替えるために使用者により操作され、
第３の観察モード時に、第３の測定光を発生する第３の測定光光源と、
前記第３の光源により発生された第３の測定光を対象物に照射する第３の測定光光学系とをさらに備え、
前記受光部は、対象物を透過する第３の測定光を受光し、受光量を示す受光信号を出力し、
前記制御部は、第３の観察モード時に、対象物の透過観察画像を示す画像データを生成するように前記画像データ生成部を制御する、請求項１または２記載の顕微鏡装置。
【請求項４】
前記ステージを前記受光部の光軸に交差する方向に移動させることにより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をさらに備え、
前記撮像視野位置移動部は、前記第１の筐体内に収容され、
前記操作装置は、前記撮像視野位置移動部の動作を指令するために使用者により操作され、
前記制御部は、前記操作装置による指令に応答して前記撮像視野位置移動部を制御する、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】
前記測定光照射装置は、観察軸を有する集光光学系を有し、
前記集光光学系は、前記光変調素子により生成された第１の測定光および前記光源装置により第２の測定光として発生された光を対象物に集光可能に構成された対物レンズを含み、
前記観察軸に沿って前記ステージおよび前記対物レンズ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対物レンズ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、
前記受光光学系および前記焦点位置移動部は、前記第１の暗室筐体内に収容され、
前記操作装置は、前記焦点位置移動部の動作を指令するために使用者により操作され、
前記制御部は、前記操作装置による指令に応答して前記焦点位置移動部を制御する、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】
前記集光光学系は、前記対物レンズを複数有し、
前記複数の対物レンズのうち一の対物レンズを前記観察軸上に選択的に位置決めすることにより、前記光変調素子により生成された第１の測定光および前記光源装置により第２の測定光として発生された光を前記一の対物レンズを通して対象物に集光させる第１の切り替え装置を含み、
前記操作装置は、前記複数の対物レンズのうちの一つを選択するために使用者により操作され、
前記制御部は、前記操作装置による一の対物レンズの選択に応答して、選択された一の対物レンズが前記観察軸上に位置決めされるように前記第１の切り替え装置を制御する、請求項５記載の顕微鏡装置。
【請求項７】
前記測定光照射装置は、フィルタ光学系をさらに有し、
前記フィルタ光学系は、前記光変調素子により生成された第１の測定光および前記光源装置により第２の測定光として発生された光のうち一部の波長領域の光を前記観察軸上で透過可能に構成されたフィルタ部材を複数含み、
前記複数のフィルタ部材のうち一のフィルタ部材を前記観察軸上に選択的に位置決めすることにより、前記光変調素子により生成された第１の測定光または前記光源装置により第２の測定光として発生された光を前記一のフィルタ部材を通して対象物に照射させる第２の切り替え装置を含み、
前記操作装置は、前記複数のフィルタ部材のうちの一つを選択するために使用者により操作され、
前記制御部は、前記操作装置による一のフィルタ部材の選択に応答して、選択された一のフィルタ部材が前記観察軸上に位置決めされるように前記第２の切り替え装置を制御する、請求項５または６記載の顕微鏡装置。
【請求項８】
前記制御部は、第１および第２の観察モード時に、セクショニング画像データまたは対象物の通常観察画像を示す画像データが生成された後予め定められた期間継続して測定条件が変更されない場合に、対象物に第１および第２の測定光が照射されないように前記光源装置および前記光変調素子のうち少なくとも一つを制御する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の顕微鏡装置。
【請求項９】
前記第１の筐体には、メンテナンス用の開口が形成され、
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をさらに備え、
前記制御部は、前記蓋部材が開いた状態で第１および第２の測定光が前記開口に到達しないように、前記開閉検出器の検出に基づいて前記光源装置および前記光変調素子のうち少なくとも一つを制御する、請求項１〜８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】
その倒立型蛍光顕微鏡においては、蛍光観察時にステージおよび撮像系の周りが暗室状態となる。それにより、対象物から放出される微弱な蛍光が撮像系に導かれる。
【０００４】
また、光学的セクショニング（切断）により３次元像を作るために使用可能な像を生成する顕微鏡撮像装置が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
特許文献２に記載された顕微鏡撮像装置においては、空間的に周期的なパターンで物体が照明されるようにマスクが光源に備えられる。それにより、試料にマスクパターンが投影される。マスクパターンの空間位相を調整するために、キャリッジによりマスクが少なくとも３つの位置に移動される。マスクの少なくとも３つの位置で照明された物体の３つ以上の像を解析することにより、物体の３次元像が生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１６２７６４号公報
【特許文献２】特表２０００−５０６６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の倒立型蛍光顕微鏡においても、対象物に特許文献２のマスクパターンの光を照射することができれば、対象物の３次元像を得ることができる。この場合、本体ケース内にマスクとマスクパターンの空間位相を調整するためのマスク移動機構とを設ける必要がある。
【０００８】
そのため、マスクパターンを用いる観察とマスクパターンを用いない観察とを切り替える場合には、本体ケースの標本カバーおよび下部カバーを開き、本体ケース内にマスクを取り付ける作業または本体ケース内のマスクを取り外す作業が必要となる。また、マスクパターンを変更する場合には、本体ケースの標本カバーおよび下部カバーを開き、本体ケース内に設けられているマスクを交換する必要がある。このようなマスクの交換作業は煩雑であり、時間がかかる。
【０００９】
さらに、マスクの着脱作業および交換作業が頻繁に行われることによりまたはマスクパターンの空間位相の調整時にマスクが移動されることにより、本体ケース内に塵埃が発生すると、蛍光観察の信頼性が低下する。
【００１０】
本発明の目的は、暗室を用いることなく信頼性の高い複数種類の蛍光観察を容易かつ短時間で行うことが可能な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】
【００１１】
（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、パターンを有する第１の測定光を用いて対象物を観察する第１の観察モードとパターンを有しない第２の測定光を用いて対象物を観察する第２の観察モードとを切り替えるために使用者により操作される操作装置と、光を発生する光源装置と、光源装置により発生される光から第１の測定光を生成する光変調素子を含み、第１の観察モード時に光源装置により発生される光から光変調素子により第１の測定光を生成するとともに生成された第１の測定光を対象物に照射し、第２の観察モード時に光源装置により発生される光を第２の測定光として対象物に照射する測定光照射装置と、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、受光部から出力される受光信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成部と、空間的な位相が所定量ずつ順次移動されつつ対象物に照射すべき第１の測定光のパターンを生成するパターン生成部と、第１の観察モード時に、パターン生成部により生成されたパターンに基づいて光変調素子を制御するとともに、パターンの複数の位相で生成される複数の画像データに基づいてセクショニング画像データを生成するように画像データ生成部を制御し、第２の観察モード時に、対象物の通常観察画像を示す画像データを生成するように画像データ生成部を制御する制御部と、ステージ、測定光照射装置および受光部を収容する第１の筐体と、第１の筐体内で光変調素子を収容する第２の筐体とを備え、第１の筐体は、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、操作装置は、第１の筐体の外部に設けられ、第２の筐体は、光変調素子により生成される第１の測定光以外の光が光変調素子から測定空間に到達しないように構成されるものである。
【００１２】
その顕微鏡装置においては、空間的な位相が所定量ずつ順次移動されつつ対象物に照射されるべき第１の測定光のパターンがパターン生成部により生成される。第１の観察モード時には、パターン生成部により生成されたパターンに基づいて光変調素子が制御される。それにより、光源装置により発生される光からパターンを有する第１の測定光が生成され、生成された第１の測定光が測定光照射装置により対象物に照射される。このとき、対象物から放出される蛍光が受光部により受光され、受光信号が出力される。その受光信号に基づいてパターンの複数の位相で複数の画像データが生成される。複数の画像データに基づいてセクショニング画像データが生成される。
【００１３】
第２の観察モード時には、光源装置により発生される光がパターンを有しない第２の測定光として測定光照射装置により対象物に照射される。このとき、対象物から放出される蛍光が受光部により受光され、受光信号が出力される。その受光信号に基づいて対象物の通常観察画像を示す画像データが生成される。
【００１４】
ステージ、測定光照射装置および受光部は第１の筐体内に収容される。第１の筐体内では、ステージ上の対象物および受光部を含む測定空間が暗室状態になる。この場合、第１および第２の観察モード時に、第１の筐体の外部からの光が対象物および受光部に入射しない。したがって、顕微鏡装置を暗室内に設置する必要がない。
【００１５】
また、第１の筐体内では光変調素子が第２の筐体内に収容される。第１の観察モード時には、光変調素子により第１の測定光が生成される際に第１の測定光以外の不要な光が生じる。このような場合でも、光変調素子により生成される第１の測定光以外の光が光変調素子から測定空間に到達しない。したがって、信頼性の高い蛍光観察を行うことができる。
【００１６】
さらに、上記の構成によれば、使用者は操作装置を操作することにより、第１の筐体の外部から第１の観察モードと第２の観察モードとを切り替えることができる。この場合、部品の交換作業および交換時間が不要である。
【００１７】
これらの結果、暗室を用いることなく信頼性の高い複数種類の蛍光観察を容易かつ短時間で行うことが可能である。
【００１８】
（２）操作装置は、第１および第２の観察モードをそれぞれ指令するために使用者により操作され、制御部は、操作装置による第１の観察モードの指令に応答してパターン生成部により生成されたパターンに基づいて光変調素子を制御することにより測定光照射装置から対象物に第１の測定光を照射させるとともに、パターンの複数の位相で生成される複数の画像データに基づいてセクショニング画像データを生成するように画像データ生成部を制御し、操作装置による第２の観察モードの指令に応答して測定光照射装置から対象物に第２の測定光を照射させるとともに、対象物の通常観察画像を示す画像データを生成するように画像データ生成部を制御してもよい。
【００１９】
この場合、使用者は、操作装置を操作することにより第１の筐体の外部から第１の観察モードを指令することができる。第１の筐体内では、第１の観察モードの指令に応答して、自動的に第１の測定光が対象物に照射され、セクショニング画像データが生成される。同様に、使用者は、操作装置を操作することにより第１の筐体の外部から第２の観察モードを指令することができる。第１の筐体内では、第２の観察モードの指令に応答して、自動的に第２の測定光が対象物に照射され、通常観察画像を示す画像データが生成される。これらより、使用者は、第１の筐体を取り外すことなく所望の画像データを容易に取得することができる。
【００２０】
（３）操作装置は、第１または第２の観察モードと第３の測定光を用いて対象物を観察する第３の観察モードとをさらに切り替えるために使用者により操作され、顕微鏡装置は、第３の観察モード時に、第３の測定光を発生する第３の測定光光源と、第３の光源により発生された第３の測定光を対象物に照射する第３の測定光光学系とをさらに備え、受光部は、対象物を透過する第３の測定光を受光し、受光量を示す受光信号を出力し、制御部は、第３の観察モード時に、対象物の透過観察画像を示す画像データを生成するように画像データ生成部を制御してもよい。
【００２１】
この場合、使用者は操作装置を操作することにより、第１の筐体の外部から第１または第２の観察モードと第３の観察モードとを切り替えることができる。したがって、部品の交換作業および交換時間が不要である。
【００２２】
また、第３の観察モードにおいては、対象物を透過する第３の測定光に基づいて対象物の透過観察画像を示す画像データが生成される。したがって、対象物の観察方法が多様化する。
【００２３】
（４）顕微鏡装置は、ステージを受光部の光軸に交差する方向に移動させることにより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をさらに備え、撮像視野位置移動部は、第１の筐体内に収容され、操作装置は、撮像視野位置移動部の動作を指令するために使用者により操作され、制御部は、操作装置による指令に応答して撮像視野位置移動部を制御してもよい。
【００２４】
この場合、撮像視野位置移動部により、ステージが受光部の光軸に交差する方向に移動される。それにより、対象物の撮像視野位置が移動される。使用者は操作装置を操作することにより、第１の筐体の外部から撮像視野位置移動部の動作を指令することができる。操作装置による指令に応答して撮像視野位置移動部が制御される。それにより、使用者は第１の筐体を取り外すことなく対象物の撮像視野位置を容易かつ短時間で調整することができる。
【００２５】
（５）測定光照射装置は、観察軸を有する集光光学系を有し、集光光学系は、光変調素子により生成された第１の測定光および光源装置により第２の測定光として発生された光を対象物に集光可能に構成された対物レンズを含み、顕微鏡装置は、観察軸に沿ってステージおよび対物レンズ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対物レンズとの相対的な距離を変化させることで対象物に対する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、受光光学系および焦点位置移動部は、第１の暗室筐体内に収容され、操作装置は、焦点位置移動部の動作を指令するために使用者により操作され、制御部は、操作装置による指令に応答して焦点位置移動部を制御してもよい。
【００２６】
この場合、光変調素子により生成された第１の測定光および光源装置により第２の測定光として発生された光が集光光学系の対物レンズにより対象物に集光可能となる。焦点位置移動部により、観察軸に沿ってステージおよび対物レンズのうち少なくとも一方が移動される。それにより、対象物と対物レンズとの相対的な距離が変化する。その結果、対象物に対する対物レンズの焦点位置が変化する。
【００２７】
使用者は操作装置を操作することにより、第１の筐体の外部から焦点位置移動部の動作を指令することができる。操作装置による指令に応答して焦点位置移動部が制御される。それにより、使用者は第１の筐体を取り外すことなく対象物に対する対物レンズの焦点位置の調整を容易かつ短時間で行うことができる。
【００２８】
（６）集光光学系は、対物レンズを複数有し、複数の対物レンズのうち一の対物レンズを観察軸上に選択的に位置決めすることにより、光変調素子により生成された第１の測定光および光源装置により第２の測定光として発生された光を一の対物レンズを通して対象物に集光させる第１の切り替え装置を含み、操作装置は、複数の対物レンズのうちの一つを選択するために使用者により操作され、制御部は、操作装置による一の対物レンズの選択に応答して、選択された一の対物レンズが観察軸上に位置決めされるように第１の切り替え装置を制御してもよい。
【００２９】
この場合、使用者は操作装置を操作することにより、第１の筐体の外部から複数の対物レンズのうちの一つを選択することができる。操作装置による選択に応答して、選択された一の対物レンズが観察上に位置決めされるように第１の切り替え装置が制御される。それにより、使用者は第１の筐体を取り外すことなく対物レンズの切り替えを容易かつ短時間で行うことができる。
【００３０】
（７）測定光照射装置は、フィルタ光学系をさらに有し、フィルタ光学系は、光変調素子により生成された第１の測定光および光源装置により第２の測定光として発生された光のうち一部の波長領域の光を観察軸上で透過可能に構成されたフィルタ部材を複数含み、複数のフィルタ部材のうち一のフィルタ部材を観察軸上に選択的に位置決めすることにより、光変調素子により生成された第１の測定光または光源装置により第２の測定光として発生された光を一のフィルタ部材を通して対象物に照射させる第２の切り替え装置を含み、操作装置は、複数のフィルタ部材のうちの一つを選択するために使用者により操作され、制御部は、操作装置による一のフィルタ部材の選択に応答して、選択された一のフィルタ部材が観察軸上に位置決めされるように第２の切り替え装置を制御してもよい。
【００３１】
この場合、光変調素子により生成された第１の測定光または光源装置により第２の測定光として発生された光のうち一部の波長領域の光が複数のフィルタ部材のいずれかを通して対象物に照射される。使用者は操作装置を操作することにより、第１の筐体の外部から複数のフィルタ部材のうちの一つを選択することができる。操作装置による選択に応答して、選択された一のフィルタ部材が観察上に位置決めされるように第２の切り替え装置が制御される。それにより、使用者は第１の筐体を取り外すことなくフィルタ部材の切り替えを容易かつ短時間で行うことができる。
【００３２】
（８）制御部は、第１および第２の観察モード時に、セクショニング画像データまたは対象物の通常観察画像を示す画像データが生成された後予め定められた期間継続して測定条件が変更されない場合に、対象物に第１および第２の測定光が照射されないように光源装置および光変調素子のうち少なくとも一つを制御してもよい。
【００３３】
この場合、対象物に第１および第２の測定光が照射される時間を短くすることができる。それにより、対象物に塗布された蛍光試薬の褪色が抑制される。
【００３４】
（９）第１の筐体には、メンテナンス用の開口が形成され、顕微鏡装置は、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をさらに備え、制御部は、蓋部材が開いた状態で第１および第２の測定光が開口に到達しないように、開閉検出器の検出に基づいて光源装置および光変調素子のうち少なくとも一つを制御してもよい。
【００３５】
この場合、顕微鏡装置のメンテナンス時に、第１および第２の測定光が第１の筐体内から開口を通して第１の筐体の外部に出射されることが防止される。その結果、使用者の目に第１および第２の測定光が入射することが防止される。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、暗室を用いることなく信頼性の高い複数種類の蛍光観察を容易かつ短時間で行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【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】パターン付与部の外観斜視図である。
【図１０】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１１】表示部の表示例を示す図である。
【図１２】図１１の画像表示領域に表示される観察画像の例を示す図である。
【図１３】図１１の画像表示領域に表示される観察画像の例を示す図である。
【図１４】図１１の画像表示領域に表示される観察画像の例を示す図である。
【図１５】図１１の画像表示領域に表示される観察画像の例を示す図である。
【図１６】他の実施の形態に係るパターン生成部の第１の構成例を示す縦断面図である。
【図１７】他の実施の形態に係るパターン生成部の第２の構成例を示す縦断面図である。
【図１８】他の実施の形態に係るパターン生成部の第３の構成例を示す縦断面図である。
【図１９】他の実施の形態に係るパターン生成部の第４の構成例を示す縦断面図である。
【図２０】他の実施の形態に係るパターン生成部の第５の構成例を示す縦断面図である。
【図２１】他の実施の形態に係るパターン生成部の第６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】
【００３８】
（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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
測定部１００は、外部筐体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。
【００４４】
外部筐体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、外部筐体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。
【００４５】
外部筐体１０１内には、ベースフレーム９１、ステージフレーム９２およびアッパーフレーム９３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。
【００４６】
ベースフレーム９１、ステージフレーム９２およびアッパーフレーム９３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を支持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。
【００４７】
ステージフレーム９２はベースフレーム９１の上方に位置し、アッパーフレーム９３はステージフレーム９２の上方に位置する。ベースフレーム９１およびステージフレーム９２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。
【００４８】
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９２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９２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９２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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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）、Ｔｅｘａｓ  Ｒｅｄ（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。Ｔｅｘａｓ  Ｒｅｄ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。
【００５２】
ベースフレーム９１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９１の下方に受光部１２０が設けられる。
【００５３】
ベースフレーム９１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９３の上面に透過光供給部１３０が取り付けられる。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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、例えば測定対象物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の透過観察が行われる場合に遮光状態となる。また、遮光機構３２３は、例えば後述する対物レンズおよびフィルタキューブの交換作業時および観察画像の処理中に遮光状態となる。
【００５８】
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。
【００５９】
測定部１００のパターン付与部１１０は、内部筐体１０、導光部品支持ケース１１、投光レンズ１２、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。
【００６０】
内部筐体１０は箱型形状を有する。内部筐体１０の前面部分に投光レンズ１２が設けられている。内部筐体１０の背面部分の内側に光変調素子１１２が取り付けられている。光変調素子１１２は投光レンズ１２の光軸上に位置する。内部筐体１０の下面部分に略円筒形状を有する導光部品支持ケース１１が取り付けられる。導光部品支持ケース１１の下端部は閉塞されている。導光部品支持ケース１１内に２個のミラー１１３および光コネクタ１１１が設けられている。
【００６１】
光コネクタ１１１は導光部品支持ケース１１の下端部近傍に設けられる。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。
【００６２】
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設けられる。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設けられる。この状態で、光変調素子１１２は、２個のミラー１１３の後方でかつ２個のミラー１１３よりも上方に位置する。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。
【００６３】
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。光変調素子１１２で反射された測定光は、投光レンズ１２を通してフィルタユニット１５０に入射する。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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、Ｔｅｘａｓ  ＲｅｄおよびＤＡＰＩが用いられる場合には、ＧＦＰ、Ｔｅｘａｓ  Ｒｅｄ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。
【００６７】
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。
【００６８】
また、Ｔｅｘａｓ  Ｒｅｄ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。
【００６９】
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。
【００７０】
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個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９１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。
【００７１】
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個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。
【００７２】
本実施の形態では、フィルタターレット１５２の３個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個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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
焦点距離調整機構１６３が図２のベースフレーム９１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。
【００７７】
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個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。
【００７８】
本実施の形態では、倍率が互いに異なる６個の対物レンズ１６１が、レンズターレット１６２の６個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個の対物レンズ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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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９１に形成された開口とを通過し、受光部１２０に入射する。
【００８２】
図２のアッパーフレーム９３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９３（図２）の上面上に固定される。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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９１に形成された開口とを通して受光部１２０に入射する。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
（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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
（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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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パターン化された測定光を用いる蛍光観察が行われる。以下の説明では、均一な測定光を用いた蛍光観察を通常観察と呼び、パターン化された測定光を用いる蛍光観察をセクショニング観察と呼ぶ。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
以下の説明では、上記のセクショニング画像データおよびセクショニング画像に対して、通常観察において得られる画像データを通常画像データと呼び、通常画像データに基づく蛍光観察画像を通常画像と呼ぶ。
【０１１２】
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。
【０１１３】
（４）内部筐体の構造
図３のパターン付与部１１０の内部筐体１０について説明する。図９は、パターン付与部１１０の外観斜視図である。図９では、内部筐体１０の一部を切り欠いた状態が示される。
【０１１４】
図９に示すように、内部筐体１０は、前面部２１、背面部２２、一側面部２３、他側面部２４、上面部２５および下面部２６からなる。前面部２１、背面部２２、一側面部２３、他側面部２４、上面部２５および下面部２６は、それぞれ矩形の板状部材であり、互いに連結されている。
【０１１５】
前面部２１の中央部分に出射開口１０ａが形成されている。出射開口１０ａに投光レンズ１２が取り付けられている。下面部２６の中央部分に入射開口１０ｂが形成されている。下面部２６には、入射開口１０ｂを塞ぐように導光部品支持ケース１１が取り付けられている。図９においては、図３の導光部材３３０を通して光変調素子１１２に入射する測定光が太い矢印Ｌ０で示される。
【０１１６】
セクショニング観察時には、光変調素子１１２は、導光部材３３０から導かれる測定光を、図９の太い矢印Ｌ１で示すように出射開口１０ａに向かって反射する。それにより、パターン測定光の明部分が生成される。また、光変調素子１１２は、導光部材３３０から導かれる測定光を、図９の太い矢印Ｌ２で示すように出射開口１０ａから外れた位置に向かって反射する。それにより、パターン測定光の暗部分が生成される。出射開口１０ａから外れた位置に反射される光は不要な光となる。不要な光は、内部筐体１０の内面で反射することにより、出射開口１０ａから内部筐体１０の外部に直接出射されることが防止される。
【０１１７】
この場合、不要な光が内部筐体１０の外部に漏れ出ることが抑制される。それにより、不要な光がステージ１４０および受光部１２０を含む空間に到達しない。したがって、不要な光が受光部１２０に入射することが防止され、迷光によるセクショニング画像のコントラストの低下が防止される。
【０１１８】
また、上記のように、パターン付与部１１０においては、光変調素子１１２が内部筐体１０に収容された状態で、内部筐体１０の出射開口１０ａおよび入射開口１０ｂが投光レンズ１２および導光部品支持ケース１１によりそれぞれ閉塞される。そのため、仮に塵埃が外部筐体１０１内に進入しても、その塵埃が光変調素子１１２に付着することが防止される。それにより、塵埃が測定対象物Ｓのセクショニング画像および通常画像に現れることが防止される。
【０１１９】
これらの結果、高い信頼性を有する測定対象物Ｓの画像を得ることができる。さらに、外部筐体１０１全体の防塵を行う必要がないので、測定部１００の大型化および高コスト化が抑制される。
【０１２０】
なお、上記のように、光変調素子１１２としては、ＤＭＤまたはＬＣＯＳ等の反射型デバイスに代えてＬＣＤ等の透過型デバイスを用いてもよい。
【０１２１】
（５）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１０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１０（ａ）に示すように、測定部１００の外部筐体１０１には上部開口ＯＰ１が形成されている。外部筐体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１０（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１０（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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
外部筐体１０１にはさらに前部開口ＯＰ２が形成されている。外部筐体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。
【０１２５】
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１０（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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
このように、測定光および透過光が外部筐体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。
【０１２９】
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、外部筐体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。
【０１３０】
（６）表示部の表示内容および測定部の動作
図２の透過光供給部１３０から出射された透過光が測定対象物Ｓを透過して受光部１２０により受光されることにより、測定対象物Ｓの画像データが生成される。以下、透過光を用いて生成される測定対象物Ｓの画像データを透過画像データと呼ぶ。透過画像データに基づく画像を透過画像と呼ぶ。
【０１３１】
図１１は、表示部４００の表示例を示す図である。図１１に示すように、表示部４００には画像表示領域４１０および設定表示領域４２０が並ぶように設けられる。画像表示領域４１０には、パターン画像、セクショニング画像、通常画像または透過画像等の種々の画像が表示される。また、画像表示領域４１０においては、複数の画像を重畳表示することが可能である。
【０１３２】
設定表示領域４２０には、例えば、フィルタ選択欄４３０、測定条件設定欄４４０、撮影解析欄４５０および撮影種別選択欄４９０が表示される。また、設定表示領域４２０には、複数のタブが表示される。複数のタブは、焦点位置調整タブ４７０を含む。使用者は、図４のＰＣ２００の操作部２５０を用いて表示部４００に表示されたＧＵＩ（Graphical User Interface）を操作することにより、図４のＣＰＵ２１０および制御基板１７０に各種指令を与えることができる。
【０１３３】
フィルタ選択欄４３０には、複数（本例では３個）のフィルタ選択ボタン４３１，４３２，４３３，４３４が表示される。３個のフィルタ選択ボタン４３１〜４３３は、フィルタターレット１５２に設けられる３個のフィルタキューブ１５１にそれぞれ対応し、フィルタ選択ボタン４３４はフィルタキューブ１５１が設けられないフィルタターレット１５２の貫通孔に対応する。
【０１３４】
フィルタ選択ボタン４３１〜４３４のいずれかが使用者により選択される。制御基板１７０は、選択されたフィルタ選択ボタンに対応するフィルタキューブ１５１またはフィルタターレット１５２の貫通孔が図３の観察軸ＯＡ（受光部１２０の光軸）上に位置するように図３のフィルタターレット駆動部１５３を駆動する。このように、使用者は図４の操作部２５０を操作することにより、外部筐体１０１の外部から容易かつ短時間でフィルタキューブ１５１の切り替えを行うことができる。
【０１３５】
また、制御基板１７０は、フィルタ選択ボタン４３１〜４３３のいずれかが使用者により選択された場合に、測定対象物Ｓに測定光が照射されかつ測定対象物Ｓに透過光が照射されないようにパターン付与部１１０、透過光供給部１３０および投光部３２０を制御する。さらに、制御基板１７０は、フィルタ選択ボタン４３４が使用者により選択された場合に、測定対象物Ｓに透過光が照射されかつ測定対象物Ｓに測定光が照射されないようにパターン付与部１１０、透過光供給部１３０および投光部３２０を制御する。
【０１３６】
測定条件設定欄４４０には、セクショニング観察ボタン４４１、通常観察ボタン４４２および測定条件を設定するための複数の設定ボタンが表示される。複数の設定ボタンは、例えば、測定光に付与されるパターンの形状を設定するためのボタンおよび露光時間を設定するためのボタンを含む。
【０１３７】
３個のフィルタ選択ボタン４３１〜４３３のうちいずれかが選択された状態で、セクショニング観察ボタン４４１が使用者により操作される。この場合、制御基板１７０は、ＰＣ２００からの指令に応答して、測定光にパターンを付与するように光変調素子１１２を制御する。それにより、測定対象物Ｓにパターン測定光が照射される。一方、３個のフィルタ選択ボタン４３１〜４３３のうちいずれかが選択された状態で、通常観察ボタン４４２が使用者により操作される。この場合、制御基板１７０は、ＰＣ２００からの指令に応答して、測定光にパターンを付与しないように光変調素子１１２を制御する。それにより、測定対象物Ｓに均一な測定光が照射される。このように、使用者は図４の操作部２５０を操作することにより、外部筐体１０１の外部から容易かつ短時間でセクショニング観察と通常観察との切り替えを行うことができる。
【０１３８】
複数のタブのうち焦点位置調整タブ４７０が選択された状態で、設定表示領域４２０に対物レンズ選択欄４７１、焦点位置調整欄４７２およびステージ位置調整欄４７３が表示される。
【０１３９】
対物レンズ選択欄４７１には、複数（本例では６個）の対物レンズ選択ボタン４７１ａ，４７１ｂ，４７１ｃ，４７１ｄ，４７１ｅ，４７１ｆが表示される。６個の対物レンズ選択ボタン４７１ａ〜４７１ｅは、６個の対物レンズ１６１にそれぞれ対応する。
【０１４０】
対物レンズ選択ボタン４７１ａ〜４７１ｆのいずれかが使用者により選択される。制御基板１７０は、選択された対物レンズ選択ボタン４７１ａ〜４７１ｆに対応する対物レンズ１６１が観察軸ＯＡ上に位置するようにレンズターレット駆動部１６４を駆動する。このように、使用者は図４の操作部２５０を操作することにより、外部筐体１０１の外部から容易かつ短時間で対物レンズ１６１の切り替えを行うことができる。
【０１４１】
焦点位置調整欄４７２には、焦点位置調整バー４７２ａ、初期距離ボタン４７２ｂおよびオートフォーカスボタン４７２ｃが表示される。焦点位置調整バー４７２ａは、上下方向に移動可能なスライダを有する。焦点位置調整バー４７２ａのスライダの位置は、測定対象物Ｓと対物レンズ１６１との間の距離に相当する。
【０１４２】
焦点位置調整バー４７２ａのスライダが移動されることにより、測定対象物Ｓと対物レンズ１６１との間の距離が調整される。制御基板１７０は、測定対象物Ｓと対物レンズ１６１との間の距離がスライダにより調整された距離になるように図３の焦点距離調整駆動部１６５を制御する。
【０１４３】
初期距離ボタン４７２ｂが操作された場合、制御基板１７０は、測定対象物Ｓと対物レンズ１６１との間の距離が初期条件として予め設定された距離になるように焦点距離調整駆動部１６５を制御する。オートフォーカスボタン４７２ｃが操作された場合、制御基板１７０は、測定対象物Ｓの中央部分に対物レンズ１６１の焦点が合うように焦点距離調整駆動部１６５を制御する。
【０１４４】
このように、使用者は図４の操作部２５０を操作することにより、外部筐体１０１の外部から容易かつ短時間で測定対象物Ｓと対物レンズ１６１との間の距離を調整することができる。
【０１４５】
ステージ位置調整欄４７３には、ステージ移動ボタン４７３ａ，４７３ｂ，４７３ｃ，４７３ｄおよび初期位置ボタン４７３ｅが表示される。ステージ移動ボタン４７３ａ，４７３ｂが操作された場合、制御基板１７０は、ステージ１４０がＸ方向上の一方向および反対方向にそれぞれ移動するようにステージ駆動部を制御する。
【０１４６】
ステージ移動ボタン４７３ｃ，４７３ｄが操作された場合、制御基板１７０は、ステージ１４０がＹ方向上の一方向および反対方向にそれぞれ移動するように図４のステージ駆動装置１４１を制御する。初期位置ボタン４７３ｅが操作された場合、制御基板１７０は、測定対象物Ｓの位置が初期条件として予め設定された位置に移動するようにステージ駆動装置１４１を制御する。
【０１４７】
このように、使用者は図４の操作部２５０を操作することにより、外部筐体１０１の外部から容易かつ短時間でステージ１４０上の測定対象物ＳをＸ方向およびＹ方向に移動させて観察範囲を調整することができる。
【０１４８】
撮影解析欄４５０には、シングル撮影ボタン４５１、マルチ撮影ボタン４５２および解析ボタン４５３が表示される。シングル撮影ボタン４５１が使用者により操作される。この場合、制御基板１７０は、現在選択されているフィルタキューブ１５１を通る測定光またはフィルタターレット１５２の貫通孔を通る透過光を測定対象物Ｓに照射させるとともに、カメラ１２１から出力される受光信号に基づく画素データをＰＣ２００に転送する。それにより、ＰＣ２００において、複数の画素データに基づく画像データが生成され、生成された画像データが記憶装置２４０に記憶される。また、生成された画像データに基づく画像が画像表示領域４１０に表示される。
【０１４９】
一方、マルチ撮影ボタン４５２が使用者により操作される。この場合、制御基板１７０は、フィルタターレット駆動部１５３を制御することによりフィルタキューブ１５１の切り替えを行いつつ測定光または透過光を測定対象物Ｓに照射させる。また、制御基板１７０は、フィルタキューブ１５１が切り替えられるごとに、カメラ１２１から出力される受光信号に基づく画素データをＰＣ２００に転送する。
【０１５０】
それにより、ＰＣ２００において、複数のフィルタキューブ１５１にそれぞれ対応する画像データおよび透過観察により得られる画像データが生成され、生成された複数の画像データが記憶装置２４０に記憶される。また、生成された複数の画像データが重畳されることにより、複数種類の蛍光観察画像および透過観察画像が重畳された画像が画像表示領域４１０に表示される。
【０１５１】
マルチ撮影ボタン４５２の操作時には、複数の観察チャンネルが設定される。使用者は、図示しない操作ボタンにより各観察チャンネルにおける観察方法を指定する。例えば、４つの観察チャンネルが設定される場合に、使用者は１番目の観察チャンネルにＧＦＰを用いたセクショニング観察を設定する。また、使用者は２番目の観察チャンネルにＴｅｘａｓ  Ｒｅｄを用いたセクショニング観察を設定する。さらに、使用者は、３番目および４番目の観察チャンネルにそれぞれＤＡＰＩを用いた通常観察および透過光による位相差観察を設定する。
【０１５２】
この場合、フィルタキューブ１５１が切り替えられることにより、ＧＦＰによるセクショニング観察、Ｔｅｘａｓ  Ｒｅｄによるセクショニング観察、ＤＡＰＩによる通常観察および透過光による位相差観察がこの順で自動的に切り替えられる。また、生成された２つのセクショニング画像データ、通常画像データおよび透過画像データが重畳され、２つのセクショニング画像、通常画像および透過画像が画像表示領域４１０上に重畳表示される。
【０１５３】
解析ボタン４５３が使用者により操作される。この場合、ＰＣ２００において、例えば図４の記憶装置２４０に記憶される画像データの解析処理が実行される。このとき、制御基板１７０は、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。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が防止される。したがって、画像データの解析中に、測定対象物Ｓに測定光が照射され続けることによる蛍光試薬の不必要な褪色を低減することができる。
【０１５４】
なお、制御基板１７０は、画像データの解析時に投光部３２０（図２）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代わりに、パターン付与部１１０からフィルタユニット１５０に測定光が出射されないように、光変調素子１１２を制御してもよい。または、制御基板１７０は、測定光源３２１の電源を一時的に遮断してもよい。
【０１５５】
撮影種別選択欄４９０には、Ｚスタック撮影ボタン４９１、連結撮影ボタン４９２および全焦点撮影ボタン４９３が表示される。
【０１５６】
Ｚスタック撮影ボタン４９１が使用者により操作される。この場合、制御基板１７０は、例えば図３の焦点距離調整駆動部１６５を制御することにより、選択されている対物レンズ１６１と測定対象物Ｓとの距離を変化させつつ受光部１２０の出力に基づく画素データをＰＣ２００に転送する。それにより、ＰＣ２００においては、対物レンズ１６１の焦点の各位置で画像データが生成される。生成された複数の画像データは、例えば図４の記憶装置２４０に記憶される。
【０１５７】
このようにして、使用者は、測定対象物Ｓが立体的な構造を有する場合に、測定対象物Ｓの複数の部分に対物レンズ１６１の焦点が位置する状態で観察される複数のセクショニング画像、通常画像または透過画像を得ることができる。
【０１５８】
連結撮影ボタン４９２が使用者により操作される。この場合、制御基板１７０は、例えば図４のステージ駆動装置１４１を制御することにより、受光部１２０による測定対象物Ｓの観察範囲をＸ方向またはＹ方向に移動させる。また、測定対象物Ｓの観察範囲が所定量移動するごとに受光部１２０の出力に基づく画素データをＰＣ２００に転送する。それにより、ＰＣ２００においては、互いに異なる複数の観察範囲に対応する複数の画像データが生成される。生成された複数の画像データが互いに連結される。連結された画像データが図４の記憶装置２４０に記憶される。それにより、使用者は、広い範囲に渡って高倍率の蛍光観察画像または透過画像を得ることができる。
【０１５９】
全焦点撮影ボタン４９３が使用者により操作される。この場合、制御基板１７０は、Ｚスタック撮影ボタン４９１が操作された場合と同様に、選択されている対物レンズ１６１と測定対象物Ｓとの距離を変化させつつ受光部１２０の出力に基づく画素データをＰＣ２００に転送する。それにより、ＰＣ２００においては、対物レンズ１６１の焦点の各位置で画像データが生成される。
【０１６０】
測定対象物Ｓが立体的な構造を有する場合、測定対象物Ｓの一部に対物レンズ１６１の焦点が合っていても、測定対象物Ｓの他の部分に対物レンズ１６１の焦点が合っていない。したがって、ある焦点位置における画像データのうち一部の画素データは測定対象物Ｓの部分に焦点が合った状態で得られ、他の部分の画素データは測定対象物Ｓの部分に焦点が合っていない状態で得られる。以下、測定対象物Ｓの一部に焦点が合った状態で得られる画素データを合焦点画素データと呼ぶ。
【０１６１】
複数の焦点位置で得られた複数の画像データのうち、合焦点画素データが合成されることにより、測定対象物Ｓの全体に焦点が合った状態で得られる画像データが生成される。以下、測定対象物Ｓの全体に焦点が合った状態で得られる画像データを全焦点画像データと呼ぶ。全焦点画像データに基づく画像を全焦点画像と呼ぶ。生成された全焦点画像データが図４の記憶装置２４０に記憶される。
【０１６２】
上記のように、使用者は、測定対象物Ｓが立体的な構造を有する場合に、測定対象物Ｓの複数の部分にそれぞれ対物レンズ１６１の焦点が合った全焦点画像を得ることができる。
【０１６３】
（７）観察画像の例
図１２〜図１５は、図１１の画像表示領域４１０に表示される観察画像の例を示す図である。図１２（ａ）にＧＦＰの吸収波長を有する測定光を測定対象物Ｓに照射した場合のセクショニング画像の例が示され、図１２（ｂ）にＴｅｘａｓ  Ｒｅｄの吸収波長を有する測定光を測定対象物Ｓに照射した場合のセクショニング画像の例が示される。また、図１３（ａ）にＤＡＰＩの吸収波長を有する測定光を測定対象物Ｓに照射した場合の通常画像の例が示され、図１３（ｂ）に透過光を用いた位相差観察により得られる透過画像の例が示される。
【０１６４】
上記のように、図１１のマルチ撮影ボタン４５２が操作されることにより、例えば図１２（ａ），（ｂ）および図１３（ａ），（ｂ）の画像のうち２以上の画像が重畳された画像が画像表示領域４１０に表示される。
【０１６５】
図１４（ａ）の例では、図１２（ａ），（ｂ）のセクショニング画像が重畳表示される。図１４（ｂ）の例では、図１４（ａ）の画像にさらに図１３（ｂ）の透過画像が重畳表示される。図１５の例では、図１４（ｂ）の画像にさらに図１３（ａ）の通常画像が重畳表示される。
【０１６６】
測定対象物Ｓが生物標本である場合には、測定対象物Ｓの細胞の形状を観察する際に、セクショニング画像と透過画像（例えば位相差観察された画像）とを重畳表示することが有効である。これにより、使用者は、タンパク質の組成により特定の波長を有する光を照射した場合のみ蛍光が発生する測定対象物Ｓの部分を容易に認識することができる。その結果、細胞中の核、細胞膜またはＤＮＡ（デオキシリボ核酸）等を容易に識別することができる。
【０１６７】
（８）測定対象物の観察手順の一例
使用者は、例えば以下の手順で測定対象物Ｓの観察を行う。複数の蛍光試薬が塗布された測定対象物Ｓがステージ１４０上に載置された状態で、使用者はまず測定対象物Ｓの透過観察を行う。それにより、使用者は、測定対象物Ｓの形状を確認し、蛍光観察を行うための種々の測定条件を設定する。測定条件には、例えば観察範囲、使用するフィルタキューブ１５１、使用する対物レンズ１６１および測定対象物Ｓに照射されるべき測定光のパターン、測定光の輝度および露光時間等を含む。
【０１６８】
その後、使用者は、セクショニング観察または通常観察を行う。セクショニング観察または通常観察が開始されることにより、図３の遮光機構３２３が導光状態で維持され、測定対象物Ｓに測定光が照射される。
【０１６９】
測定条件が変更されない場合には、長時間に渡って測定対象物Ｓに測定光が照射される必要はない。そこで、制御基板１７０は、セクショニング画像データまたは通常画像データが生成された後、所定期間継続して測定条件が変更されない場合に、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、測定対象物Ｓへの測定光の照射を遮断する。それにより、測定対象物Ｓに測定光が照射され続けることによる蛍光試薬の不必要な褪色を低減することができる。
【０１７０】
その後、使用者は、セクショニング観察または通常観察により得られたセクショニング画像データまたは通常画像データの解析を行う。セクショニング画像データまたは通常画像データの解析が開始されることにより、図３の遮光機構３２３が導光状態から遮光状態に切り替わり、光変調素子１１２への測定光の入射が停止される。
【０１７１】
上記のように、図３の遮光機構３２３は、セクショニング画像データまたは通常画像データの解析中、もしくは透過観察時に遮光状態で維持される。それにより、測定光が入射することによる光変調素子１１２の劣化が抑制され、光変調素子１１２の長寿命化が実現される。
【０１７２】
（９）その他の機能
本実施の形態に係る顕微鏡装置５００においては、使用者が操作部２５０を操作することにより以下の動作が自動的に行われてもよい。
【０１７３】
（９−ａ）例えば、測定対象物Ｓの通常観察が行われ、図１１の画像表示領域４１０上に通常画像が表示される。この状態で、使用者が操作部２５０により通常画像における任意の部分を指定する。それにより、制御基板１７０は、操作部２５０による指令に応答して、指定された部分が観察軸ＯＡ上に移動するように図４のステージ駆動装置１４１を制御してもよい。また、制御基板１７０は、指定された部分に対物レンズ１６１の焦点が合うように図３の焦点距離調整駆動部１６５を制御してもよい。
【０１７４】
さらに、制御基板１７０は、使用者により指定された部分が観察軸ＯＡ上に位置しかつ指定された部分に対物レンズ１６１の焦点が合う状態で、セクショニング画像データを生成し、そのセクショニング画像データに基づくセクショニング画像を画像表示領域４１０上に表示してもよい。
【０１７５】
（９−ｂ）例えば、レンズユニット１６０が互いに異なる倍率の複数の対物レンズ１６１を含む場合に、一の対物レンズ１６１を用いて測定対象物Ｓの通常観察が行われ、図１１の画像表示領域４１０上に通常画像が表示される。
【０１７６】
この状態で、使用者が操作部２５０により通常画像における任意の部分を指定する。それにより、制御基板１７０は、指定された部分が観察軸ＯＡ上に移動するように図４のステージ駆動装置１４１を制御するとともに対物レンズ１６１の切り替えが行われるように図３のレンズターレット駆動部１６４を制御してもよい。対物レンズ１６１の切り替え時には、例えば一の対物レンズ１６１よりも高い倍率を有する他の対物レンズ１６１を観察軸ＯＡ上に位置決めする。
【０１７７】
さらに、制御基板１７０は、使用者により指定された部分が観察軸ＯＡ上に位置しかつ他の対物レンズ１６１が観察軸ＯＡ上に位置決めされた状態で、セクショニング画像データを生成し、そのセクショニング画像データに基づくセクショニング画像を画像表示領域４１０上に表示してもよい。
【０１７８】
（９−ｃ）例えば、透過観察時に図１１の全焦点撮影ボタン４９３が使用者により操作されことにより、透過光に基づく全焦点画像データが生成される。それにより、生成された合焦点画素データに基づく全焦点画像が、図１１の画像表示領域４１０上に表示される。
【０１７９】
この状態で、使用者が操作部２５０により透過観察による全焦点画像における任意の部分を指定する。それにより、制御基板１７０は、使用者により指定された部分に対物レンズ１６１の焦点が合うように図３の焦点距離調整駆動部１６５を制御してもよい。
【０１８０】
さらに、制御基板１７０は、使用者により指定された部分に対物レンズ１６１の焦点が合った状態で、セクショニング画像データを生成し、そのセクショニング画像データに基づくセクショニング画像を画像表示領域４１０上に表示してもよい。
【０１８１】
（９−ｄ）例えば、測定対象物Ｓの通常観察が行われ、図１１の画像表示領域４１０上に通常画像が表示される。この状態で、使用者が操作部２５０により通常画像における任意の領域を指定する。この場合、図５の制御部２１３は、指定された領域をＲＯＩ（関心領域）として設定してもよい。制御基板１７０は、ＲＯＩに対応する測定対象物Ｓの部分にのみ測定光が照射され、他の部分に測定光が照射されないように光変調素子１１２を制御してもよい。それにより、パターン画像データまたは通常画像データを高速に生成することができる。
【０１８２】
（１０）効果
上記の顕微鏡装置５００においては、セクショニング観察時に、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光変調素子１１２が制御される。それにより、光変調素子１１２によりパターン測定光が生成され、生成されたパターン測定光が空間的な位相が所定量ずつ順次移動されつつ測定対象物Ｓに照射される。このとき、測定対象物Ｓから放出される蛍光が受光部１２０により受光され、受光信号が出力される。その受光信号に基づいて複数のパターン画像データが生成される。複数のパターン画像データに基づいてセクショニング画像データが生成される。
【０１８３】
通常観察時には、パターンを有しない均一な測定光が測定対象物Ｓに照射される。このとき、測定対象物Ｓから放出される蛍光が受光部１２０により受光され、受光信号が出力される。その受光信号に基づいて通常画像データが生成される。
【０１８４】
外部筐体１０１の内部では、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。この場合、セクショニング観察時および通常観察時に、外部筐体１０１の外部からの光が測定対象物Ｓおよび受光部１２０に入射しない。したがって、顕微鏡装置５００を暗室内に設置する必要がない。
【０１８５】
また、外部筐体１０１内では光変調素子１１２が内部筐体１０内に収容される。セクショニング観察時には、光変調素子１１２によりパターン測定光が生成される際にパターン測定光以外の不要な光が生じる。このような場合でも、光変調素子１１２により生成されるパターン測定光以外の不要な光は、内部筐体１０の出射開口１０ａから内部筐体１０の外部に直接出射されない。それにより、不要な光が測定対象物Ｓおよび受光部１２０に到達しない。したがって、信頼性の高い蛍光観察を行うことができる。
【０１８６】
さらに、上記の構成によれば、使用者は操作部２５０を用いて図１１のセクショニング観察ボタン４４１および通常観察ボタン４４２を操作することにより、外部筐体１０１の外部から測定部１００による観察方法をセクショニング観察と通常観察とに切り替えることができる。この場合、部品の交換作業および交換時間が不要である。
【０１８７】
これらの結果、暗室を用いることなく信頼性の高い複数種類の蛍光観察を容易かつ短時間で行うことが可能である。
【０１８８】
上記の顕微鏡装置５００においては、透過観察時に透過光供給部１３０により測定対象物Ｓに透過光が照射される。このとき、測定対象物Ｓを透過する透過光が受光部１２０により受光され、受光信号が出力される。その受光信号に基づいて透過画像データが生成される。
【０１８９】
使用者は操作部２５０を用いて図１１のフィルタ選択ボタン４３４を操作することにより、外部筐体１０１の外部から測定部１００による観察方法をセクショニング観察または通常観察と透過観察とに切り替えることができる。この場合においても、部品の交換作業および交換時間が不要である。また、この場合、測定対象物Ｓの観察方法が多様化する。
【０１９０】
（１１）他の実施の形態
（１１−ａ）上記の実施の形態では、パターン付与部１１０の内部筐体１０内に光変調素子１１２が設けられ、内部筐体１０に形成された出射開口１０ａに投光レンズ１２が取り付けられる。また、内部筐体１０に形成された入射開口１０ｂに導光部品支持ケース１１が取り付けられる。導光部品支持ケース１１内には、２つのミラー１１３が設けられる。これに限らず、内部筐体１０内には、光変調素子１１２に加えて、他の光学部材が設けられてもよい。また、導光部品支持ケース１１内には、２つのミラー１１３に加えてまたは２つのミラー１１３に代えて、他の光学部材が設けられてもよい。
【０１９１】
図１６は、他の実施の形態に係るパターン付与部１１０の第１の構成例を示す縦断面図である。図１６の例では、内部筐体１０内に図３の光変調素子１１２に加えて光学部材１１４が設けられる。光学部材１１４は、例えばコレクタレンズ、リレーレンズ、絞り、ミラー、測定光の強度を調整するための光変調素子および遮光フィルタのうち少なくとも１つを含む。また、図１６の例では、導光部品支持ケース１１内に図３のミラー１１３に代えて光学部材１１５が設けられる。光学部材１１５は、例えばコレクタレンズ、リレーレンズ、絞り、測定光の強度を調整するための光変調素子および遮光フィルタのうち少なくとも１つを含む。
【０１９２】
本例においても、光変調素子１１２が内部筐体１０内に設けられているので、上記の実施の形態における効果と同様の効果を得ることができる。
【０１９３】
（１１−ｂ）上記の実施の形態では、測定光源３２１を含む投光部３２０が測定部１００とは分離して設けられる。これに限らず、測定光源３２１がパターン付与部１１０の内部筐体１０内に設けられてもよい。図１７は、他の実施の形態に係るパターン付与部１１０の第２の構成例を示す縦断面図である。
【０１９４】
図１７の例では、内部筐体１０内に図３の光変調素子１１２とともに光学部材１１４，１１５が設けられる。本例の光学部材１１４，１１５は、例えばコレクタレンズ、リレーレンズ、絞り、ミラー、測定光の強度を調整するための光変調素子および遮光フィルタのうち少なくとも１つを含む。
【０１９５】
本例においても、光変調素子１１２が内部筐体１０内に設けられているので、上記の実施の形態における効果と同様の効果を得ることができる。さらに、本例では、測定光源３２１から発生される光が投光レンズ１２に直接入射しないように、測定光源３２１が内部筐体１０内に収容される。そのため、セクショニング観察時および通常観察時に、測定光源３２１から発生される不要な光が測定対象物Ｓおよび受光部１２０に入射することが防止される。その結果、信頼性の高い複数種類の蛍光観察を行うことが可能である。
【０１９６】
（１１−ｃ）上記の実施の形態では、測定光源３２１を含む投光部３２０が測定部１００とは分離して設けられる。これに限らず、測定光源３２１がパターン付与部１１０の導光部品支持ケース１１内に設けられてもよい。図１８は、他の実施の形態に係るパターン付与部１１０の第３の構成例を示す縦断面図である。
【０１９７】
図１８の例では、内部筐体１０内に図３の光変調素子１１２とともに光学部材１１４が設けられる。また、導光部品支持ケース１１内に図３のミラー１１３に代えて光学部材１１５および測定光源３２１が設けられる。本例の光学部材１１４，１１５は、例えばコレクタレンズ、リレーレンズ、絞り、ミラー、測定光の強度を調整するための光変調素子および遮光フィルタのうち少なくとも１つを含む。
【０１９８】
本例においても、光変調素子１１２が内部筐体１０内に設けられているので、上記の実施の形態における効果と同様の効果を得ることができる。さらに、本例では、測定光源３２１から発生される光が投光レンズ１２に直接入射しないように、測定光源３２１が導光部品支持ケース１１内に収容される。そのため、セクショニング観察時および通常観察時に、測定光源３２１から発生される不要な光が測定対象物Ｓおよび受光部１２０に入射することが防止される。その結果、信頼性の高い複数種類の蛍光観察を行うことが可能である。
【０１９９】
（１１−ｄ）上記の実施の形態では、パターン付与部１１０において、セクショニング観察時に用いられるパターン測定光と、通常観察時に用いられる均一な測定光とが、共通の光路を通ってフィルタユニット１５０に出射される。これに限らず、パターン付与部１１０においては、パターン測定光の光路と均一な測定光の光路とが個別に設けられてもよい。図１９は、他の実施の形態に係るパターン付与部１１０の第４の構成例を示す縦断面図である。
【０２００】
図１９の例では、内部筐体１０内に図３の光変調素子１１２とともにミラー１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ、ミラー駆動部１１７ａ，１１７ｂ、および光学部材１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃ，１１８ｄが設けられる。さらに、内部筐体１０内に測定光源３２１が設けられる。
【０２０１】
ミラー１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃは全反射ミラーである。ミラー駆動部１１７ａ，１１７ｂは、図１９に矢印ｍで示すように、ミラー１１６ａ，１１６ｂをそれぞれ移動させることにより、測定光源３２１から発生される測定光の光路を第１の光路ＬＬ１と第２の光路ＬＬ２とに切り替える。各光学部材１１８ａ〜１１８ｄは、例えばコレクタレンズ、リレーレンズ、絞り、ミラー、測定光の強度を調整するための光変調素子および遮光フィルタのうち少なくとも１つを含む。
【０２０２】
本例では、光変調素子１１２、ミラー１１６ｂおよび光学部材１１８ａ，１１８ｂにより第１の光路ＬＬ１が形成される。第１の光路ＬＬ１においては、測定光源３２１から発生される測定光がまず光学部材１１８ａを通して光変調素子１１２に入射する。光変調素子１１２は測定光を反射することによりパターン測定光を生成する。生成されたパターン測定光は、光学部材１１８ｂを通してミラー１１６ｂに向かう。また、そのパターン測定光は、ミラー１１６ｂにより反射され、投光レンズ１２に向かう。第１の光路ＬＬ１は、セクショニング観察時に用いられる。
【０２０３】
一方、本例では、ミラー１１６ａ，１１６ｃおよび光学部材１１８ｃ，１１８ｄにより第２の光路ＬＬ２が形成される。第２の光路ＬＬ２においては、測定光源３２１から発生される測定光がまずミラー１１６ａにより反射される。反射された測定光は、光学部材１１８ｃを通してミラー１１６ｃに向かう。また、その測定光は、ミラー１１６ｃにより再び反射され、光学部材１１８ｄを通して投光レンズ１２に向かう。第２の光路ＬＬ２では、測定光にパターンが付与されない。それにより、均一な測定光がフィルタユニット１５０に向かって出射される。第２の光路ＬＬ２は、通常観察時に用いられる。
【０２０４】
図１９の例では、反射型の光変調素子１１２に代えて全反射ミラーを用いてもよい。この場合、光学部材１１８ａ，１１８ｂのうちのいずれか一方が、透過型の光変調素子を有する。それにより、透過型の光変調素子によりパターン測定光が生成される。
【０２０５】
また、図１９の例では、ミラー１１６ａ，１１６ｂのうち一方がハーフミラーであってもよく、そのハーフミラーが内部筐体１０に固定されてもよい。この場合、内部筐体１０内に複数のミラー駆動部を設ける必要がなくなる。
【０２０６】
（１１−ｅ）図２０は、他の実施の形態に係るパターン付与部１１０の第５の構成例を示す縦断面図である。第５の構成例は、図１９の第４の構成例に対して以下の点が異なる。
【０２０７】
図２０に示すように、本例では、ミラー１１６ａ，１１６ｂがハーフミラーであり、内部筐体１０に固定される。そのため、内部筐体１０内に図１９のミラー駆動部１１７ａ，１１７ｂが設けられない。
【０２０８】
一方、第１の光路ＬＬ１にシャッタｓｈａおよびシャッタ駆動部１１９ａが設けられ、第２の光路ＬＬ２にシャッタｓｈｂおよびシャッタ駆動部１１９ｂが設けられる。シャッタ駆動部１１９ａ，１１９ｂは、図２０に矢印ｎで示すように、シャッタｓｈａ，ｓｈｂをそれぞれ移動させることにより、セクショニング観察時に、第１の光路ＬＬ１を通る測定光を投光レンズ１２へ導き、第２の光路ＬＬ２を通る測定光を遮光する。また、通常観察時に、第２の光路ＬＬ２を通る測定光を投光レンズ１２へ導き、第１の光路ＬＬ１を通る測定光を遮光する。それにより、測定対象物Ｓに照射される測定光が切り替えられる。
【０２０９】
（１１−ｆ）図２１は、他の実施の形態に係るパターン付与部１１０の第６の構成例を示す縦断面図である。第６の構成例は、図２０の第５の構成例に対して以下の点が異なる。
【０２１０】
本例の内部筐体１０内には、第１の光路ＬＬ１を通る測定光を発生する測定光源３２１ａと、第２の光路ＬＬ２を通る測定光を発生する測定光源３２１ｂとが個別に設けられる。それにより、図２０のミラー１１６ａが不要となる。本例では、測定光源３２１ａ，３２１ｂにより光源装置が構成される。
【０２１１】
（１１−ｇ）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。
【０２１２】
（１１−ｈ）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。
【０２１３】
（１１−ｉ）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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
（１１−ｊ）上記の実施の形態では、投光レンズ１２は内部筐体１０に形成された出射開口１０ａを塞ぐように設けられる。これに限らず、投光レンズ１２は内部筐体１０の内側に設けられてもよいし、内部筐体１０の外側に設けられてもよい。これらの場合、内部筐体１０の出射開口１０ａが投光レンズ１２により閉塞されない。そこで、出射開口１０ａに測定光を透過する透光部材を設けてもよい。それにより、出射開口１０ａから内部筐体１０の内部に塵埃が進入することがより防止される。
【０２１６】
（１２）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。
【０２１７】
上記の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、パターンを有するパターン測定光が第１の測定光の例であり、セクショニング観察が第１の観察モードの例であり、パターンを有しない均一な測定光が第２の測定光の例であり、通常観察が第２の観察モードの例であり、操作部２５０が操作装置の例であり、測定光源３２１，３２１ａ，３２１ｂが光源装置の例であり、光変調素子１１２が光変調素子の例であり、測定光源３２１，３２１ａ，３２１ｂを除くパターン付与部１１０の構成要素、フィルタユニット１５０およびレンズユニット１６０が測定光照射装置の例である。
【０２１８】
また、受光部１２０が受光部の例であり、画像データ生成部２１１が画像データ生成部の例であり、パターン生成部２１２がパターン生成部の例であり、制御基板１７０および制御部２１３が制御部の例であり、外部筐体１０１が第１の筐体の例であり、内部筐体１０が第２の筐体の例であり、顕微鏡装置５００が顕微鏡装置の例である。
【０２１９】
また、透過観察が第３の観察モードの例であり、透過光が第３の測定光の例であり、透過光源１３１が第３の測定光光源の例であり、透過光供給部１３０の揺動部１３０Ｂが第３の測定光光学系の例であり、ステージ駆動装置１４１が撮像視野位置移動部の例であり、観察軸ＯＡが観察軸の例であり、レンズユニット１６０が集光光学系の例であり、対物レンズ１６１が対物レンズの例であり、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が焦点位置移動部の例であり、レンズターレット１６２およびレンズターレット駆動部１６４が第１の切り替え装置の例である。
【０２２０】
また、フィルタユニット１５０がフィルタ光学系の例であり、フィルタキューブ１５１がフィルタ部材の例であり、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が第２の切り替え装置の例であり、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る。
【０２２１】
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】
【０２２２】
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】
【０２２３】
１０  内部筐体
１０ａ  出射開口
１０ｂ  入射開口
１１  導光部品支持ケース
１２  投光レンズ
２１，１０１ａ  前面部
２２，１０１ｂ  背面部
２３，１０１ｃ  一側面部
２４，１０１ｄ  他側面部
２５，１０１ｅ  上面部
２６  下面部
９１  ベースフレーム
９２  ステージフレーム
９３  アッパーフレーム
１００  測定部
１０１  外部筐体
１０２  上面蓋
１０２Ｈ，１０３Ｈ  ヒンジ
１０３  前面蓋
１０６  支柱
１０７  台座
１１０  パターン付与部
１１１，３２４  光コネクタ
１１２  光変調素子
１１３，１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ，１３４  ミラー
１１４，１１５，１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃ，１１８ｄ  光学部材
１１７ａ，１１７ｂ  ミラー駆動部
１１９ａ，１１９ｂ  シャッタ駆動部
１２０  受光部
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  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
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
３０１  筐体
３０９  開口
３１０  電源装置
３２０  投光部
３２１，３２１ａ，３２１ｂ  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
４１０  画像表示領域
４２０  設定表示領域
４３０  フィルタ選択欄
４３１，４３２，４３３，４３４  フィルタ選択ボタン
４４０  測定条件設定欄
４４１  セクショニング観察ボタン
４４２  通常観察ボタン
４５０  撮影解析欄
４５１  シングル撮影ボタン
４５２  マルチ撮影ボタン
４５３  解析ボタン
４７０  焦点位置調整タブ
４７１  対物レンズ選択欄
４７１ａ，４７１ｂ，４７１ｃ，４７１ｄ，４７１ｅ，４７１ｆ  対物レンズ選択ボタン
４７２  焦点位置調整欄
４７２ａ  焦点位置調整バー
４７２ｂ  初期距離ボタン
４７２ｃ  オートフォーカスボタン
４７３  ステージ位置調整欄
４７３ａ，４７３ｂ，４７３ｃ，４７３ｄ  ステージ移動ボタン
４７３ｅ  初期位置ボタン
４９０  撮影種別選択欄
４９１  Ｚスタック撮影ボタン
４９２  連結撮影ボタン
４９３  全焦点撮影ボタン
５００  顕微鏡装置
ｃｐ１  離間位置
ＤＦ  被写界深度
Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，ｍ，ｎ  矢印
ＬＬ１，ＬＬ２  光路
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
ｓｈａ，ｓｈｂ  シャッタ
ｓｐ１  観察対象部分
ｓｐ２，ｓｐ３  部分
ＷＲ１，ＷＲ２  配線
【図１】
2015084059.tif 000003
【図２】
2015084059.tif 000004
【図３】
2015084059.tif 000005
【図４】
2015084059.tif 000006
【図５】
2015084059.tif 000007
【図６】
2015084059.tif 000008
【図７】
2015084059.tif 000009
【図８】
2015084059.tif 000010
【図９】
2015084059.tif 000011
【図１０】
2015084059.tif 000012
【図１１】
2015084059.tif 000013
【図１２】
2015084059.tif 000014
【図１３】
2015084059.tif 000015
【図１４】
2015084059.tif 000016
【図１５】
2015084059.tif 000017
【図１６】
2015084059.tif 000018
【図１７】
2015084059.tif 000019
【図１８】
2015084059.tif 000020
【図１９】
2015084059.tif 000021
【図２０】
2015084059.tif 000022
【図２１】
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