(57)【要約】【課題】  制御遅れによるブレの発生を抑制して、静止した状態で標本を観察することができる観察装置を提供する。【解決手段】  標本Ｍから発生した光をそれぞれ結像させる第１の光学系９，１０および第２の光学系９，１２と、第１の光学系９，１０により結像された像を検出する複数の第１の撮像素子２１が設けられた第１の撮像部１１と、第２の光学系９，１２により結像された像を撮像する第２の撮像素子２５が設けられた第２の撮像部１５と、第１の撮像部１１の検出信号に基づいて、第２の撮像部１５における略同一位置に前記像を結像させる駆動部１７とを備え、第１の撮像素子２１の画素サイズＹを第１の光学系９，１０の倍率Ｘで割った値が、第２の撮像素子２５の画素サイズＹ´を第２の光学系９，１２の倍率Ｘ´で割った値より小さいことを特徴とする。【選択図】  図１
2008052140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標本から発生した光をそれぞれ結像させる第１の光学系および第２の光学系と、
前記第１の光学系により結像された像を検出する複数の第１の撮像素子が設けられた第１の撮像部と、
前記第２の光学系により結像された像を撮像する第２の撮像素子が設けられた第２の撮像部と、
前記第１の撮像部の検出信号に基づいて、前記第２の撮像部における略同一位置に前記像を結像させる駆動部と、を備え、
前記第１の光学系の倍率Ｘと、前記第２の光学系の倍率Ｘ´と、前記第１の撮像素子の画素サイズＹと、前記第２の撮像素子の画素サイズＹ´とが、下記の（１）式を満たす観察装置。
Ｙ／Ｘ  ＜  Ｙ´／Ｘ´                                              （１）
【請求項２】
前記第１の光学系および前記第２の光学系の倍率が略等しく、
前記第１の撮像素子の画素サイズが、前記第２の撮像素子の画素サイズよりも小さい請求項１記載の観察装置。
【請求項３】
前記第１の撮像部が、前記第１の撮像素子の配置位置をずらして前記像を撮像する請求項２記載の観察装置。
【請求項４】
前記第１の撮像素子の画素サイズと、前記第２の撮像素子の画素サイズとが略等しく、
前記第第１の光学系の倍率が、前記第２の光学系の倍率よりも大きい請求項１記載の観察装置。
【請求項５】
前記標本と対向する位置に対物レンズ系が配置され、
前記駆動部が、前記対物レンズ系の配置位置を駆動制御することにより、前記第２の撮像部に結像される前記像の位置を制御する請求項１から４のいずれかに記載の観察装置。
【請求項６】
前記第２の撮像部に前記像を結像させる第２の結像レンズを備え、
前記駆動部が、前記第２の結像レンズの配置位置を駆動制御することにより、前記第２の撮像部に結像される前記像の位置を制御する請求項４記載の観察装置。
【請求項７】
前記駆動部が、前記第２の撮像部の配置位置を駆動制御することにより、前記第２の撮像部に結像される前記像の位置を制御する請求項４記載の観察装置。
【請求項８】
前記第１の撮像部には、複数の一の第１の撮像素子からなる第１の素子領域と、該第１の領域に隣接する他の第１の撮像素子と、が設定され、
前記第２の撮像部には、複数の第２の撮像素子からなる第２の素子領域が設定され、
前記第１の素子領域における画素サイズが前記画素サイズＹ、前記第２の素子領域における画素サイズが前記画素サイズＹ´であって、
前記第１の撮像部において、前記像が前記第１の素子領域から前記他の第１の撮像素子に移動した際に、
前記駆動部は前記第２の撮像部における前記像の位置を制御する請求項１から７のいずれかに記載の観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察装置に関し、特にマウス、ラット等の小動物の観察用の観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体内の組織の観察としては、生体を大きく切開して被観察部位を露出させた状態での観察や、組織の被観察部位を切除して取り出した状態での観察等が行われている。
生体等の観察においては、観察部位などの標本が動くため、観察者が標本像を観察しつつ標本が観察視野の中央にくるように電動ステージを操作している。
また、標本が観察視野の中央に位置するように、自動的に電動ステージなどを制御する観察装置などが提案されている。
【０００３】
ビデオカメラが撮像した標本の画像データと基準画像データとを比較し、標本の移動を検出することにより、電動ステージの移動を制御して標本像を顕微鏡の視野中央に自動調整する観察装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平０７−２５３５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、１台のビデオカメラやＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）などの撮像素子を用いた観察装置では、標本から発生する蛍光を観察するのに不十分であった。つまり、明るい蛍光画像を撮像することと、標本の移動を検出することを１台の撮像素子で両立させることは困難であるため、撮像用と位置検出用の撮像素子を用いる必要があった。
上述の撮像用と位置検出用の撮像素子を用いた観察装置においては、電動ステージなどの制御遅れにより画像のブレが発生して、標本が静止した画像を取得することが難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、制御遅れによるブレの発生を抑制して、静止した状態で標本を観察することができる観察装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明は、標本から発生した光をそれぞれ結像させる第１の光学系および第２の光学系と、前記第１の光学系により結像された像を検出する複数の第１の撮像素子が設けられた第１の撮像部と、前記第２の光学系により結像された像を撮像する第２の撮像素子が設けられた第２の撮像部と、前記第１の撮像部の検出信号に基づいて、前記第２の撮像部における略同一位置に前記像を結像させる駆動部と、を備え、前記第１の光学系の倍率Ｘと、前記第２の光学系の倍率Ｘ´と、前記第１の撮像素子の画素サイズＹと、前記第２の撮像素子の画素サイズＹ´とが、上記（１）式を満たす観察装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、標本の像が一の第１の撮像素子から他の第１の撮像素子に移動すると、一の第１の撮像素子から出力されていた検出信号が消える一方、他の第１の撮像素子から新たな検出信号が出力される。駆動部は、これら検出信号の変化に基づいて、標本の移動を検出することができる。
【０００８】
そして、標本の像が一の第１の撮像素子から他の第１の撮像素子に移動した場合、駆動部は検出した標本の移動に基づいて、第２の撮像部における上記像の結像位置を制御することができる。このとき、第１の光学系の倍率Ｘと、第２の光学系の倍率Ｘ´と、第１の撮像素子の画素サイズＹと、第２の撮像素子の画素サイズＹ´とが、上記（１）式を満たすため、駆動部は、上記像が第２の撮像素子の外に移動しないように制御することができる。そのため、第２の撮像素子は静止した状態の標本の像を撮像できる。
つまり、第１の撮像素子の画素サイズＹを第１の光学系の倍率Ｘで割った値が、第２の撮像素子の画素サイズＹ´を第２の光学系の倍率Ｘ´で割った値よりも小さいため、駆動部は、上記像が第２の撮像素子の外に移動しないように制御することができる。
【０００９】
上記発明においては、前記第１の光学系および前記第２の光学系の倍率が略等しく、前記第１の撮像素子の画素サイズが、前記第２の撮像素子の画素サイズよりも小さいことが望ましい。
【００１０】
本発明によれば、第１の光学系の倍率Ｘおよび第２の光学系の倍率Ｘ´が略等しく、第１の撮像素子の画素サイズＹが第２の撮像素子の画素サイズＹ´よりも小さく、上記（１）式の条件を満たすため、駆動部は、上記像が第２の撮像素子の外に移動しないように制御することができる。そのため、第２の撮像素子は静止した状態の標本の像を撮像できる。
【００１１】
上記発明においては、前記第１の撮像部が、前記第１の撮像素子の配置位置をずらして前記像を撮像することが望ましい。
【００１２】
本発明によれば、第１の撮像部は、第１の撮像素子の配置位置をずらして上記像を撮像することにより、第１の撮像素子の画素サイズを第２の撮像素子の画素サイズよりも小さくすることができる。つまり、第１の撮像部はいわゆる画素ずらしにより第１の撮像素子の画素サイズを第２の撮像素子の画素サイズよりも小さくすることができる。
かかる状態では、一の第２の撮像素子上の上記像が他の第２の撮像素子上に移動する前に、一の第１の撮像素子上の上記像が他の第１の撮像素子上に移動する。そのため、駆動部は、第１の撮像部の検出信号に基づいて、上記像が一の第２の撮像素子から他の第２の撮像素子に移動することを防止することができる。その結果、第２の撮像部は、静止した状態で標本を観察することができる。
【００１３】
上記発明においては、前記第１の撮像素子の画素サイズと、前記第２の撮像素子の画素サイズとが略等しく、前記第第１の光学系の倍率が、前記第２の光学系の倍率よりも大きいことが望ましい。
【００１４】
本発明によれば、第１の撮像素子の画素サイズＹと、第２の撮像素子の画素サイズＹ´とが略等しく、第１の光学系の倍率Ｘが第２の光学系の倍率Ｘ´よりも大きく、上記（１）式の条件を満たすため、駆動部は、上記像が第２の撮像素子の外に移動しないように制御することができる。そのため、第２の撮像素子は静止した状態の標本の像を撮像できる。
【００１５】
上記発明においては、前記標本と対向する位置に対物レンズ系が配置され、前記駆動部が、前記対物レンズ系の配置位置を駆動制御することにより、前記第２の撮像部に結像される前記像の位置を制御することが望ましい。
【００１６】
本発明によれば、駆動部は対物レンズ系の配置位置を駆動制御することにより、第２の撮像部に結像される上記像の位置を制御するため、ブレの発生を抑制して静止した状態で標本を観察することができる。
【００１７】
具体的には、駆動部は、第１の撮像部の検出信号に基づいて、標本の移動を算出して対物レンズ系の配置位置を駆動制御しているため、第２の撮像部に結像される上記像の位置を制御することができる。つまり、駆動部は、算出した標本の移動量を打ち消すように、対物レンズ系の配置位置を駆動制御することにより、標本が移動しても第２の撮像部における略同一位置に上記像を結像させることができる。
【００１８】
上記発明においては、前記第２の撮像部に前記像を結像させる第２の結像レンズを備え、前記駆動部が、前記第２の結像レンズの配置位置を駆動制御することにより、前記第２の撮像部に結像される前記像の位置を制御することが望ましい。
【００１９】
本発明によれば、駆動部は第１の撮像部の検出信号に基づいて、第２の結像レンズの配置位置を駆動制御しているため、第２の撮像部に結像される上記像の位置を制御することができる。その結果、駆動部は第１の撮像部の検出信号に基づいて、第２の撮像部における略同一位置に上記像を結像させることができ、第２の撮像部はブレの発生を抑制して静止した状態で標本を観察することができる。
【００２０】
上記発明においては、前記駆動部が、前記第２の撮像部の配置位置を駆動制御することにより、前記第２の撮像部に結像される前記像の位置を制御することが望ましい。
【００２１】
本発明によれば、駆動部は第１の撮像部の検出信号に基づいて、第２の撮像部の配置位置を駆動制御しているため、第２の撮像部に結像される上記像の位置を制御することができる。その結果、駆動部は第１の撮像部の検出信号に基づいて、第２の撮像部における略同一位置に上記像を結像させることができ、第２の撮像部はブレの発生を抑制して静止した状態で標本を観察することができる。
【００２２】
上記発明においては、前記第１の撮像部には、複数の一の第１の撮像素子からなる第１の素子領域と、該第１の領域に隣接する他の第１の撮像素子と、が設定され、前記第２の撮像部には、複数の第２の撮像素子からなる第２の素子領域が設定され、前記第１の素子領域における画素サイズが前記画素サイズＹ、前記第２の素子領域における画素サイズが前記画素サイズＹ´であって、前記第１の撮像部において、前記像が前記第１の素子領域から前記他の第１の撮像素子に移動した際に、前記駆動部は前記第２の撮像部における前記像の位置を制御することが望ましい。
【００２３】
本発明によれば、上記像が、第１の素子領域から他の第１の撮像素子に移動すると、第１の素子領域における一の第１の撮像素子から出力されていた検出信号が消滅するとともに、他の第１の撮像素子から新たな検出信号が出力される。駆動部は、第１の素子領域の画素サイズＹを第１の光学系の倍率Ｘで割った値が、第２の素子領域の画素サイズＹ´を第２の光学系の倍率Ｘ´で割った値よりも小さいため、上記像が第２の素子領域の外に移動しないように制御することができる。第２の素子領域は、複数の第２の撮像素子により撮像された上記像の輝度に基づいて、一つの輝度値を出力する。そのため、第２の撮像部は、ブレの発生を抑制して静止した状態で標本を観察することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の観察装置によれば、第１の撮像素子の画素サイズＹを第１の光学系の倍率Ｘで割った値が、第２の撮像素子の画素サイズＹ´を第２の光学系の倍率Ｘ´で割った値よりも小さいため、駆動部は、上記像が第２の撮像素子の外に移動しないように制御することができることから、ブレの発生を抑制して、静止した状態で標本を観察することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る観察装置について図１から図４を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る観察装置の構成を説明する概略図である。
観察装置１は、図１に示すように、光源３と、第１ダイクロイックミラー５と、第２ダイクロイックミラー７と、対物レンズ系（第１の光学系、第２の光学系）９と、第１の結像レンズ系（第１の光学系）１０と、第１の撮像部１１と、第２の結像レンズ系（第２の光学系）１２と、第２の撮像部１５と、駆動制御部（駆動部）１７と、表示部１９とを備えている。
【００２６】
光源３は、標本ＳおよびマーカＭから蛍光を発生させる照明光を出射するものであって、第１ダイクロイックミラー５に向けて照明光を出射するものである。
【００２７】
第１ダイクロイックミラー５は、光源３から入射した照明光を第２ダイクロイックミラー７に向けて反射するとともに、第２ダイクロイックミラー７から入射した反射光を透過して第２の撮像部１５に入射させるものである。
【００２８】
第２ダイクロイックミラー７は、第１ダイクロイックミラー５から入射した照明光を対物レンズ系９に向けて反射するものである。一方で、第２ダイクロイックミラー７は、対物レンズ系９から入射した反射光の一部を透過して第１の撮像部１１に入射させるとともに、残りの反射光を反射して第１ダイクロイックミラー５に入射させるものである。
【００２９】
対物レンズ系９は、入射した照明光を標本Ｓに照射するとともに、標本Ｓから反射した反射光を第２ダイクロイックミラー７に出射するものである。対物レンズ系９における図１のＸ軸方向およびＹ軸方向に関する配置位置は、駆動制御部１７により制御されている。
ここで対物レンズは、河内の顕微鏡用対物レンズを用いてもよいし、生体の内部を観察する場合は、必要に応じて、先端が細長形状の対物レンズを用いてもよい。
【００３０】
第１の結像レンズ系１０は、標本ＳおよびマーカＭから発生した蛍光を第１の撮像部１１の上に結像させるレンズ系である。第１の結像レンズ系１０は、第２ダイクロイックミラー７と第１の撮像部１１との間に配置されている。つまり、第２ダイクロイックミラー７から出射された光は、第１の結像レンズ系１０に入射されているとともに、第１の結像レンズ系１０から出射した光は、第１の撮像部１１に入射されている。
第１の結像レンズ系１０は、後述する第２の結像レンズ系１２と倍率が等しいレンズ系であれば、公知のレンズ系を用いることができ、特に限定するものではない。
【００３１】
図２は、図１の第１の撮像部における第１の撮像素子の配置を説明する図である。
第１の撮像部１１は、標本Ｓから発生した蛍光の像を撮像するものであって、第１の撮像部１１の上に結像した標本Ｓの蛍光像の動きを検出するものである。第１の撮像部１１は、図２に示すように、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）などの第１の撮像素子２１を複数備えている。第１の撮像素子２１の出力は、駆動制御部１７に入力されている。本実施形態においては説明を簡略化するために、９個の第１の撮像素子２１がマトリクス状に配置されている実施形態に適用して説明する。
図２においては、第１の撮像部１１に後述するマーカＭの像が、中央の第１の撮像素子２１Ｃに結像している状態が示されている。
【００３２】
なお、第１の撮像素子２１は、第２の撮像素子２５よりも画素サイズが小さい撮像素子であればよく、その数や種類を限定するものではない。
例えば、第１の撮像素子２１の数は上述のように９個に限定されることなく、９個よりも多くても少なくても構わず、特に限定するものではない。
また、第１の撮像素子２１は上述のようにＣＣＤであってもよいし、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの公知の撮像素子であってもよく、特に限定するものではない。
【００３３】
第１の撮像部１１と第２ダイクロイックミラー７との間には、図１に示すように、第１の吸収フィルタ２３が配置されている。第１の吸収フィルタ２３は、第１の撮像部１１に入射する反射光のうち所定波長の光、例えば光源３から出射される照明光を吸収し、それ以外の波長の光、例えば標本Ｓなどから発生した蛍光を透過するものである。
を吸収するものである。
【００３４】
第２の結像レンズ系１２は、標本ＳおよびマーカＭから発生した蛍光を第２の撮像部１５の上に結像させるレンズ系である。第２の結像レンズ系１２は、第１ダイクロイックミラー５と第２の撮像部１５との間に配置されている。つまり、第２ダイクロイックミラー７から出射された光は、第２の結像レンズ系１２に入射されているとともに、第２の結像レンズ系１２から出射した光は、第２の撮像部１５に入射されている。
第２の結像レンズ系１２は、上述した第１の結像レンズ系１０と倍率が等しいレンズ系であれば、公知のレンズ系を用いることができ、特に限定するものではない。
【００３５】
図３は、図１の第２の撮像部における第２の撮像素子の配置を説明する図である。
第２の撮像部１５は、標本Ｓから反射した反射光を撮像するものであって、標本Ｓの像を撮像するものである。
第２の撮像部１５は、図３に示すように、ＣＣＤなどの第２の撮像素子２５を備えたものである。第２の撮像素子２５の出力が表示部１９に入力されている。本実施形態においては説明を簡略化するために、１個の第２の撮像素子２５が配置されている実施形態に適用して説明するが、複数の第２の撮像素子２５がマトリクス状に配置されていても構わない。
また、図３においては、第２の撮像部１５に後述するマーカＭの像が、第２の撮像素子２５の中央に結像している状態が示されている。
【００３６】
なお、第２の撮像素子２５は、第１の撮像素子２１よりも画素サイズが大きい撮像素子であればよく、その数や種類を限定するものではない。
例えば、第２の撮像素子２５の数は上述のように１個に限定されることなく、１個よりも多くても構わず、特に限定するものではない。
また、第２の撮像素子２５は上述のようにＣＣＤであってもよいし、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの公知の撮像素子であってもよく、特に限定するものではない。
【００３７】
第２の撮像部１５と第１ダイクロイックミラー５との間には、図１に示すように、第２の吸収フィルタ２７が配置されている。第２の吸収フィルタ２７は、第２の撮像部１５に入射する反射光のうち所定波長の光、例えば光源３から出射される照明光を吸収し、それ以外の波長の光、例えば標本Ｓなどから発生した蛍光を透過するものである。
【００３８】
ここで、本実施形態における特徴である第１の撮像部１１および第２の撮像部１５での、倍率と画素サイズとの関係を説明する。
第１の撮像部１１に結像される標本ＳおよびマーカＭの像の倍率Ｘ１と、第２の撮像部１５に結像される標本ＳおよびマーカＭの像の倍率Ｘ１´と、第１の撮像部１１における第１の撮像素子２１の画素サイズＹ１と、第２の撮像部１５における第２の撮像素子２５の画素サイズＹ１´とは、以下の（２）式の関係を満たすように設定されている。
Ｙ１／Ｘ１  ＜  Ｙ１´／Ｘ１´                                      （２）
【００３９】
具体的には、倍率Ｘ１は対物レンズ系９および第１の結像レンズ系１０からなる光学系の倍率であって、倍率Ｘ１´は対物レンズ系９および第２の結像レンズ系１２からなる光学系の倍率である。ここで、対物レンズ系９は共通しているとともに、上述のように第１および第２の結像レンズ系１０，１２の倍率は等しくなるように設定されている。そのため、本実施形態においては倍率Ｘ１と倍率Ｘ１´は等しくなる。
【００４０】
一方、上述のように、第１の撮像素子２１の画素サイズＹ１は、第２の撮像素子２５の画素サイズＹ１´よりも小さく設定されている。
そのため、本実施形態においては、倍率Ｘ１と倍率Ｘ１´と画素サイズＹ１と画素サイズＹ１´とは上述（２）式の関係を満たすように設定されている。
【００４１】
駆動制御部１７は第１の撮像部１１からの出力に基づいて、対物レンズ系９における図１のＸ軸方向およびＹ軸方向に関する配置位置を駆動制御するものである。駆動制御部１７には、第１の撮像部１１における第１の撮像素子２１の出力が入力されている。駆動制御部１７は、表示部１９に対物レンズ系９の制御状況を出力している。
【００４２】
表示部１９は、第２の撮像部１５により撮像された標本Ｓの蛍光像を表示するとともに、駆動制御部１７による制御状態等を表示するものである。表示部１９には、第２の撮像部１５における第２の撮像素子２５からの出力、および、駆動制御部１７からの出力が入力されている。
【００４３】
次に、上記の構成からなる観察装置１における作用について説明する。
観察装置１による標本Ｓの蛍光像を観察する前に、標本Ｓに蛍光を発生するマーカＭを分散配置する。本実施形態においては、マーカＭが蛍光を発生するビーズである場合に適用して説明する。マーカＭは異なる直径のビーズ、例えば、直径９μｍや３μｍのビーズを含んでいることが好ましい。標本Ｓの観察倍率を変更した際に、蛍光像の結像位置の制御に最適な大きさのビーズをマーカＭとして選択することができるからである。
【００４４】
マーカＭは、コラーゲンなどの媒質により標本Ｓに取り付けられる。媒質としては、低温で粘度が低くなり、高温で粘度が高くなる生体適合性のある媒質であればよい。
なお、上述の実施形態のように、マーカＭとして異なる直径の複数のビーズを用いてもよいし、同心球状のビーズを用いてもよく特に限定するものではない。
【００４５】
標本Ｓの蛍光像を観察する場合には、まず、光源３から照明光が第１ダイクロイックミラー５に向けて出射される。第１ダイクロイックミラー５に入射した照明光は、第２ダイクロイックミラー７に向けて反射される。第２ダイクロイックミラー７に入射した照明光は、対物レンズ系９に向けて反射される。対物レンズ系９に入射した照明光は、標本ＳおよびマーカＭに照射される。
【００４６】
照明光が照射された標本ＳおよびマーカＭは、それぞれ蛍光を発生する。蛍光は対物レンズ系９に入射し、第２ダイクロイックミラー７に入射される。第２ダイクロイックミラー７は、蛍光の一部を透過するとともに残りを反射する。
第２ダイクロイックミラー７を透過した蛍光は、第１の吸収フィルタ２３に入射する。第１の吸収フィルタ２３は、入射した蛍光の一部を吸収して、残りの蛍光を透過する。第１の吸収フィルタ２３を透過した蛍光は、第１の結像レンズ系１０を介して第１の撮像部１１に入射する。
【００４７】
一方、第２ダイクロイックミラー７を反射した蛍光は、第１ダイクロイックミラー５に入射する。第１ダイクロイックミラー５は入射した蛍光を透過する。透過した蛍光は第２の吸収フィルタ２７に入射し、その一部が第２の吸収フィルタ２７に吸収される。残りの蛍光は、第２の吸収フィルタ２７を透過し、第２の結像レンズ系１２を介して第２の撮像部１５に入射する。
【００４８】
第１の撮像部１１には、第１の結像レンズ系１０により標本ＳおよびマーカＭの蛍光像が結像する。図２には、マーカＭの蛍光像が、中央の第１の撮像素子２１Ｃに結像している状態が示されている。一方、第２の撮像部１５には、第２の結像レンズ系１２により標本ＳおよびマーカＭの蛍光像が結像する。図３には、マーカＭの蛍光像（像）Ｆが、第２の撮像素子２５に結像している状態が示されている。
【００４９】
ここで、駆動制御部１７による蛍光像の第２の撮像部１５における結像位置の制御方法を説明する。
標本Ｓが移動すると、図１に示すように、標本Ｓに固定されたマーカＭも共に移動する。マーカＭが移動すると、第１の撮像部１１に結像したマーカＭの蛍光像Ｆも移動する。例えば、中央の第１の撮像素子２１Ｃの上に結像していた蛍光像Ｆが、右側の第１の撮像素子２１Ｒの上に移動すると、第１の撮像素子２１Ｃから出力されていた検出信号は消滅し、第１の撮像素子２１Ｒから新たな検出信号が出力される。
【００５０】
これら第１の撮像素子２１Ｃ，２１Ｒからの検出信号は、駆動制御部１７に入力される。駆動制御部１７は、入力された検出信号に基づいて対物レンズ系９の配置位置を制御する。具体的には、駆動制御部１７は、入力された検出信号の変化に基づいて、標本Ｓの移動方向を算出する。そして、駆動制御部１７は、算出した標本Ｓの移動方向に基づいて、標本Ｓの蛍光像Ｆが第１の撮像部１１および第２の撮像部１５の略中央に位置するように、対物レンズ系９のＸ軸方向およびＹ軸方向に関する配置位置を制御する。そのため、第２の撮像素子２５から標本Ｓの蛍光像が移動することはない。
【００５１】
次に、第２の撮像部１５により撮像された蛍光像の表示方法について説明する。
図４は、図１の表示部における表示画像を説明する図である。
第２の撮像素子２５は、標本ＳおよびマーカＭの蛍光像に基づいて輝度信号を出力する。本実施形態においては、第２の撮像部１５は一つの第２の撮像素子２５から構成されている例に適用しているため、第２の撮像部１５により標本ＳおよびマーカＭの画像を得ることが困難であるが、実際には複数の第２の撮像素子２５を用いることになるため、第２の撮像部１５により標本ＳおよびマーカＭの画像を得ることができる。
第２の撮像素子２５から出力された輝度信号は、表示部１９に入力される。表示部１９は、入力された輝度信号に基づいて観察画像データを生成し、図４に示すように、蛍光観察画像２９を表示する。
【００５２】
一方、表示部１９には、駆動制御部１７から対物レンズ系９の制御状況に関する信号が入力される。表示部１９は、制御状況に関する信号に基づき駆動制御部１７の制御状況３１を表示する。図４には、駆動制御部１７が正常に作動している状態を示す「補正中」の表示がなされている場合が示されている。表示部１９に表示される制御状況３１としては、「補正中」のほかに、駆動制御部１７の動作が開始されたことを示す「補正開始」、マーカＭの蛍光像Ｆが駆動制御部１７による制御可能範囲外に位置していることを示す「エラー状態」、マーカＭの蛍光像Ｆが上記制御可能範囲の外縁に近づいたことを示す「ワーニング状態」などを例示することができる。
【００５３】
また、駆動制御部１７には、第１の撮像部１１により撮像された画像と、マーカＭの蛍光像Ｆの座標とを記憶する記憶部３５が設けられている。具体的には、記憶部３５は、駆動制御部１７により算出された蛍光像Ｆの中心座標を、第１の撮像部１１により撮像された画像ファイルごとに関連させて記憶している。
ここで中心座標を表示させると視覚的に制御の動きの把握をすることが可能となる。また、マーカＭの位置を画像の基準位置として用い、後処理にて複数画像にて基準位置を同一になるように画像処理することも可能となる。
【００５４】
上記の構成によれば、マーカＭの蛍光像Ｆが中央の第１の撮像素子２１Ｃから右側の第１の撮像素子２１Ｒに移動すると、中央の第１の撮像素子２１Ｃから出力されていた検出信号が消える一方、右側の第１の撮像素子２１Ｒから新たな検出信号が出力される。駆動制御部１７は、これら検出信号の変化に基づいて、標本の移動を検出することができる。
【００５５】
そして、マーカＭの蛍光像Ｆが中央の第１の撮像素子２１Ｃから右側の第１の撮像素子２１Ｒに移動した場合、駆動制御部１７は検出したマーカＭの移動に基づいて、第２の撮像部１５における蛍光像Ｆの結像位置を制御することができる。このとき、対物レンズ系９および第１の結像レンズ系１０からなる光学系の倍率Ｘと、対物レンズ系９および第２の結像レンズ系１２からなる光学系の倍率Ｘ´と、第１の撮像素子２１の画素サイズＹと、第２の撮像素子２５の画素サイズＹ´とが、上記（２）式を満たすため、駆動制御部１７は、蛍光像Ｆが第２の撮像素子２５の外に移動しないように制御することができる。そのため、第２の撮像素子２５は静止した状態のマーカＭ、つまり標本Ｓの蛍光像を撮像できる。
【００５６】
駆動制御部１７は対物レンズ系９の配置位置を駆動制御することにより、第２の撮像部１５に結像される蛍光像Ｆの位置を制御するため、ブレの発生を抑制して静止した状態で標本を観察することができる。駆動制御部１７は、第１の撮像部１１の検出信号に基づいて、マーカＭ（標本Ｓ）の移動を算出して対物レンズ系９の配置位置を駆動制御しているため、第２の撮像部１５に結像される蛍光像Ｆの位置を制御することができる。つまり、駆動制御部１７は、算出した標本Ｓの移動量を打ち消すように、対物レンズ系９の配置位置を駆動制御することにより、マーカＭ（標本Ｓ）が移動しても第２の撮像部１５における略同一位置に蛍光像Ｆを結像させることができる。
【００５７】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図５から図７を参照して説明する。
本実施形態の観察装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、光学系の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図５から図７を用いて光学系の周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図５は、本実施形態に係る観察装置の構成を説明する概略図である。
なお、本実施形態において第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
観察装置１０１は、図５に示すように、光源３と、第１ダイクロイックミラー５と、第２ダイクロイックミラー７と、対物レンズ系９と、第１の結像レンズ系（第１の光学系）１１０と、第１の撮像部１１１と、第２の結像レンズ系（第２の光学系）１１２と、第２の撮像部１１５と、駆動制御部１７と、表示部１９とを備えている。
【００５９】
第１の撮像部１１１は、標本Ｓから反射した反射光を撮像するものであって、第１の撮像部１１１の上に結像した標本Ｓの像の動きを検出するものである。第１の撮像部１１１は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）などの第１の撮像素子１２１を複数備えている（図６参照）。第１の撮像素子１２１の出力は、駆動制御部１７に入力されている。
【００６０】
第２の撮像部１１５は、標本Ｓから反射した反射光を撮像するものであって、標本Ｓの像を撮像するものである。第２の撮像部１１５は、ＣＣＤなどの第２の撮像素子１２５を備えたものである（図７参照）。第２の撮像素子１２５の出力は表示部１９に入力されている。
なお、第１の撮像素子１２１および第２の撮像素子１２５は、画素サイズが略等しい撮像素子であればよく、その数や種類を限定するものではない。
【００６１】
第１の結像レンズ系１１０は、標本ＳおよびマーカＭから発生した蛍光を第１の撮像部１１１の上に結像させるレンズ系である。第１の結像レンズ系１１０は、第２ダイクロイックミラー７と第１の撮像部１１１との間に配置されている。
第１の結像レンズ系１１０は、後述する第２の結像レンズ系１１２より倍率が高いレンズ系であれば、公知のレンズ系を用いることができ、特に限定するものではない。
図６は、図５の第１の撮像部により撮像された画像を説明する図である。第１の撮像部１１１により撮像された画像には、標本Ｓの蛍光像ＳＦと、マーカＭの蛍光像Ｆとが含まれている。第１の撮像部１１１による蛍光像ＳＦは、後述する第２の撮像部１１５による蛍光像ＳＦ（図７参照）と比較して大きい。
【００６２】
第２の結像レンズ系１１２は、標本ＳおよびマーカＭから発生した蛍光を第２の撮像部１１５の上に結像させるレンズ系である。第２の結像レンズ系１１２は、第１ダイクロイックミラー５と第２の撮像部１１５との間に配置されている。
第２の結像レンズ系１１２は、上述した第１の結像レンズ系１０より倍率が低いレンズ系であれば、公知のレンズ系を用いることができ、特に限定するものではない。
図７は、図５の第２の撮像部により撮像された画像を説明する図である。第２の撮像部１１５により撮像された画像には、標本Ｓの蛍光像ＳＦと、マーカＭの蛍光像Ｆとが含まれている。第２の撮像部１１５による蛍光像ＳＦは、上述した第１の撮像部１１１による蛍光像ＳＦ（図６参照）と比較して大きい。
【００６３】
ここで、本実施形態における特徴である第１の撮像部１１１および第２の撮像部１１５での、倍率と画素サイズとの関係を説明する。
第１の撮像部１１１に結像される標本ＳおよびマーカＭの像の倍率Ｘ２と、第２の撮像部１１５に結像される標本ＳおよびマーカＭの像の倍率Ｘ２´と、第１の撮像部１１における第１の撮像素子１２１の画素サイズＹ２と、第２の撮像部１１５における第２の撮像素子１２５の画素サイズＹ２´とは、以下の（３）式の関係を満たすように設定されている。
Ｙ２／Ｘ２  ＜  Ｙ２´／Ｘ２´                                      （３）
【００６４】
具体的には、倍率Ｘ２は対物レンズ系９および第１の結像レンズ系１１０からなる光学系の倍率であって、倍率Ｘ２´は対物レンズ系９および第２の結像レンズ系１１２からなる光学系の倍率である。ここで、対物レンズ系９は共通している。その一方で、上述のように第１の結像レンズ系１１０の倍率は、第２の結像レンズ系１１２の倍率は低くなるように設定されている。そのため、本実施形態において、倍率Ｘ２は倍率Ｘ２´より低くなる。
一方、上述のように、第１の撮像素子１２１の画素サイズＹ２は、第２の撮像素子１２５の画素サイズＹ２´と略等しくなるように設定されている。
そのため、本実施形態においては、倍率Ｘ２と倍率Ｘ２´と画素サイズＹ２と画素サイズＹ２´とは上述（３）式の関係を満たすように設定されている。
【００６５】
上記の構成からなる観察装置１０１における作用については、上述の第１の実施形態における作用と同一であるので、その説明を省略する。
【００６６】
上記の構成によれば、第１の撮像素子１２１の画素サイズＹ２と、第２の撮像素子１２５の画素サイズＹ２´とが略等しく、対物レンズ系９および第１の結像レンズ系１１０からなる光学系の倍率Ｘ２が対物レンズ系９および第２の結像レンズ系１１２の倍率Ｘ２´よりも大きく、上記（３）式の条件を満たすため、駆動制御部１７は、蛍光像Ｆが第２の撮像素子１２５の外に移動しないように制御することができる。そのため、第２の撮像素子１２５は静止した状態のマーカＭ、つまり標本Ｓの蛍光像を撮像できる。
【００６７】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図８を参照して説明する。
本実施形態の観察装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、蛍光画像の結像位置の制御方法が異なっている。よって、本実施形態においては、図８を用いて結像位置の制御方法のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図８は、本実施形態に係る観察装置の構成を説明する概略図である。
なお、本実施形態において第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６８】
観察装置２０１は、図８に示すように、光源３と、第１ダイクロイックミラー５と、第２ダイクロイックミラー７と、対物レンズ系９と、第１の結像レンズ系１０と、第１の撮像部１１と、第２の結像レンズ系（第２の光学系）２１２と、第２の撮像部１５と、駆動制御部（駆動部）２１７と、表示部１９とを備えている。
【００６９】
光源３と第１ダイクロイックミラー５との間には、光源３側から順にＮＤフィルタ３Ａと、ＥＸフィルタ３Ｂとが配置されている。
【００７０】
第２の結像レンズ系２１２は、第１レンズ２１２Ａと、ピンホールディスク２１２Ｐと、第２レンズ２１２Ｂと、第３レンズ（第２の結像レンズ）２１２Ｃとを備えている。
第１レンズ２１２Ａは、第２ダイクロイックミラー７から反射した光をピンホールディスク２１２Ｐに集光するレンズである。第１レンズ２１２Ａは、第２ダイクロイックミラー７とピンホールディスク２１２Ｐとの間に配置されている。
ピンホールディスク２１２Ｐは第１レンズ２１２Ａと第２レンズ２１２Ｂとの間に配置され、ピンホールディスク２１２Ｐにおける第１レンズ２１２Ａによる集光点には、貫通孔であるピンホールが形成されている。
【００７１】
第２レンズ２１２Ｂは、ピンホールディスク２１２Ｐのピンホールを透過した光を平行光に変換するレンズである。第２レンズは、ピンホールディスク２１２Ｐと第１ダイクロイックミラー５との間に配置されている。
第３レンズ２１２Ｃは、第２の吸収フィルタ２７を透過した蛍光を第２の撮像部１５に結像させるレンズである。第３レンズ２１２Ｃは、第２の吸収フィルタ２７と第２の撮像部１５との間に配置されている。また、第３レンズ２１２Ｃの配置位置は、駆動制御部２１７により制御されている。
【００７２】
駆動制御部２１７は第１の撮像部１１からの出力に基づいて、第３レンズ２１２Ｃの配置位置を駆動制御するものである。駆動制御部２１７には、第１の撮像部１１における第１の撮像素子２１の出力が入力されている。駆動制御部２１７は、表示部１９に第３レンズ２１２Ｃの制御状況を出力している。
【００７３】
次に、上記の構成からなる観察装置２０１における作用について説明する。
本実施形態におけるマーカＭの分散配置から、第１の撮像部１１および第２の撮像部１５に標本ＳおよびマーカＭの蛍光像が結像されるまでは、第１の実施形態とほぼ同様であるので、その説明を省略する。
【００７４】
ここで、駆動制御部２１７による蛍光像の第２の撮像部１５における結像位置の制御方法を説明する。
標本Ｓが移動すると、図８に示すように、標本Ｓに固定されたマーカＭも共に移動する。マーカＭが移動すると、第１の撮像部１１に結像したマーカＭの蛍光像Ｆも移動する。第１の撮像部１１から出力される検出信号も、マーカＭの蛍光像Ｆも移動に伴って変化する。
上記検出信号は駆動制御部２１７に入力され、駆動制御部２１７は、入力された検出信号に基づいて第３レンズ２１２Ｃの配置位置を制御する。具体的には、駆動制御部２１７は、入力された検出信号の変化に基づいて、標本Ｓの移動方向を算出する。そして、駆動制御部２１７は、算出した標本Ｓの移動方向に基づいて、標本Ｓの蛍光像Ｆが第２の撮像部１５の略中央に位置するように、第３レンズ２１２Ｃの配置位置を制御する。そのため、第２の撮像素子２５から標本Ｓの蛍光像が移動することはない。
【００７５】
第２の撮像部１５により撮像された蛍光像の表示方法については、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００７６】
上記の構成によれば、駆動制御部２１７は第１の撮像部１１の検出信号に基づいて、第３レンズ２１２Ｃの配置位置を駆動制御しているため、第２の撮像部１５に結像されるマーカＭの蛍光像Ｆの位置を制御することができる。その結果、駆動制御部２１７は第１の撮像部１１の検出信号に基づいて、第２の撮像部１５における略同一位置にマーカＭの蛍光像Ｆを結像させることができ、第２の撮像部１５はブレの発生を抑制して静止した状態のマーカＭ、つまり標本Ｓの蛍光像を観察することができる。
【００７７】
なお、上述の実施形態のように、駆動制御部２１７は第３レンズ２１２Ｃの配置位置を駆動制御してもよいし、第１レンズの配置位置を駆動制御してもよく、特に限定するものではない。
【００７８】
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について図９を参照して説明する。
本実施形態の観察装置の基本構成は、第３の実施形態と同様であるが、第３の実施形態とは、蛍光画像の結像位置の制御方法が異なっている。よって、本実施形態においては、図９を用いて結像位置の制御方法のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図９は、本実施形態に係る観察装置の構成を説明する概略図である。
なお、本実施形態において第３の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７９】
観察装置３０１は、図９に示すように、光源３と、第１ダイクロイックミラー５と、第２ダイクロイックミラー７と、対物レンズ系９と、第１の結像レンズ系１０と、第１の撮像部１１と、第２の結像レンズ系（第２の光学系）３１２と、第２の撮像部３１５と、駆動制御部（駆動部）３１７と、表示部１９とを備えている。
【００８０】
第２の結像レンズ系３１２は、第１レンズ２１２Ａと、ピンホールディスク２１２Ｐと、第２レンズ２１２Ｂと、第３レンズ３１２Ｃとを備えている。
第３レンズ３１２Ｃは、第２の吸収フィルタ２７を透過した蛍光を第２の撮像部３１５に結像させるレンズである。第３レンズ３１２Ｃは、第２の吸収フィルタ２７と第２の撮像部３１５との間に配置されている。
【００８１】
第２の撮像部３１５は、標本Ｓから反射した反射光を撮像するものであって、標本Ｓの像を撮像するものである。第２の撮像部３１５は、ＣＣＤなどの第２の撮像素子２５を備えたものであって、駆動制御部３１７により配置位置が制御されるものである。
【００８２】
駆動制御部３１７は第１の撮像部１１からの出力に基づいて、第２の撮像部３１５の配置位置を駆動制御するものである。駆動制御部３１７には、第１の撮像部１１における第１の撮像素子２１の出力が入力されている。駆動制御部３１７は、表示部１９に第２の撮像部３１５の制御状況を出力している。
【００８３】
次に、上記の構成からなる観察装置３０１における作用について説明する。
本実施形態におけるマーカＭの分散配置から、第１の撮像部１１および第２の撮像部３１５に標本ＳおよびマーカＭの蛍光像が結像されるまでは、第１の実施形態とほぼ同様であるので、その説明を省略する。
【００８４】
ここで、駆動制御部３１７による蛍光像の第２の撮像部３１５における結像位置の制御方法を説明する。
標本Ｓが移動すると、図９に示すように、標本Ｓに固定されたマーカＭも共に移動する。マーカＭが移動すると、第１の撮像部１１に結像したマーカＭの蛍光像Ｆも移動する。第１の撮像部１１から出力される検出信号も、マーカＭの蛍光像Ｆも移動に伴って変化する。
上記検出信号は駆動制御部３１７に入力され、駆動制御部３１７は、入力された検出信号に基づいて第２の撮像部３１５の配置位置を制御する。具体的には、駆動制御部２１７は、入力された検出信号の変化に基づいて、標本Ｓの移動方向を算出する。そして、駆動制御部３１７は、算出した標本Ｓの移動方向に基づいて、標本Ｓの蛍光像Ｆが第１の撮像部１１および第２の撮像部３１５の略中央に位置するように、第２の撮像部３１５の配置位置を制御する。そのため、第２の撮像素子２５から標本Ｓの蛍光像が移動することはない。
【００８５】
第２の撮像部３１５により撮像された蛍光像の表示方法については、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００８６】
上記の構成によれば、駆動制御部３１７は第１の撮像部１１の検出信号に基づいて、第２の撮像部の配置位置を駆動制御しているため、第２の撮像素子２５に結像されるマーカＭの蛍光像Ｆの位置を制御することができる。その結果、駆動制御部３１７は第１の撮像部１１の検出信号に基づいて、第２の撮像素子２５における略同一位置にマーカＭの蛍光像Ｆを結像させることができ、第２の撮像素子２５はブレの発生を抑制して静止した状態のマーカＭ、つまり標本Ｓの蛍光像を観察することができる。
【００８７】
〔第５の実施形態〕
次に、本発明の第５の実施形態について図１０から図１２を参照して説明する。
本実施形態の観察装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、蛍光画像の結像位置の制御方法が異なっている。よって、本実施形態においては、図１０から図１２を用いて結像位置の制御方法のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図１０は、本実施形態に係る観察装置の構成を説明する概略図である。
なお、本実施形態において第３の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８８】
観察装置４０１は、図１０に示すように、光源３と、第１ダイクロイックミラー５と、第２ダイクロイックミラー７と、対物レンズ系９と、第１の結像レンズ系１０と、第１の撮像部４１１と、第２の結像レンズ系２１２と、第２の撮像部１５と、駆動制御部２１７と、表示部１９とを備えている。
【００８９】
図１１は、図１０の第１の撮像部における第１の撮像素子の配置を説明する図である。図１２は、図１１の第１の撮像素子における画素ずらしを説明する図である。
第１の撮像部４１１は、標本Ｓから発生した蛍光の像を撮像するものであって、第１の撮像部４１１の上に結像した標本Ｓの蛍光像の動きを検出するものである。第１の撮像部４１１は、図１１に示すように、ＣＣＤなどの第１の撮像素子２１を複数備えている。第１の撮像素子２１の出力は、駆動制御部１７に入力されている。本実施形態においては説明を簡略化するために、４個の第１の撮像素子２１がマトリクス状に配置されている実施形態に適用して説明する。
第１の撮像部４１１は、図１２に示すように、圧電素子などの駆動素子によりＸ軸およびＹ軸方向に移動され、各第１の撮像素子２１の間の画素が読めるように移動されることができる。つまり、画素ずらし可能に配置されている。
【００９０】
次に、上記の構成からなる観察装置４０１における作用について説明する。
本実施形態におけるマーカＭの分散配置から、第１の撮像部４１１および第２の撮像部１５に標本ＳおよびマーカＭの蛍光像が結像されるまでは、第１の実施形態とほぼ同様であるので、その説明を省略する。
また、駆動制御部２１７による蛍光像の第２の撮像部１５における結像位置の制御方法は、第３の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。
第２の撮像部１５により撮像された蛍光像の表示方法については、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００９１】
ここで、本実施形態の特徴である、第１の撮像部４１１における画素ずらしについて説明する。
マーカＭの蛍光像Ｆを検出する際に、第１の撮像部４１１は、図１２に示すように、第１の撮像素子２１をＸ軸およびＹ軸方向に移動させる。第１の撮像部４１１は、各第１の撮像素子２１の間の画素が読めるようになり、第１の撮像部４１１における画素サイズが実質的に小さくなる。
【００９２】
上記の構成によれば、第１の撮像部４１１は、第１の撮像素子２１の配置位置をずらしてマーカＭの蛍光像Ｆを撮像することにより、第１の撮像素子２１の画素サイズを第２の撮像素子２５の画素サイズよりも小さくすることができる。つまり、第１の撮像部４１１はいわゆる画素ずらしにより第１の撮像素子２１の画素サイズを第２の撮像素子２５の画素サイズよりも小さくすることができる。
かかる状態では、マーカＭの蛍光像Ｆが第２の撮像素子２５の上から外へ移動する前に、一の第１の撮像素子２１上のマーカＭの蛍光像Ｆが他の第１の撮像素子２１上に移動する。そのため、駆動制御部２１７は、第１の撮像部４１１の検出信号に基づいて、マーカＭの蛍光像Ｆが第２の撮像素子２５の上から外へ移動することを防止することができる。その結果、第２の撮像部１５は、静止した状態のマーカＭ、つまり標本Ｓの蛍光像を観察することができる。
【００９３】
〔第６の実施形態〕
次に、本発明の第６の実施形態について図１３から図１５を参照して説明する。
本実施形態の観察装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、蛍光画像の結像位置の制御方法が異なっている。よって、本実施形態においては、図１３から図１５を用いて結像位置の制御方法のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図１３は、本実施形態に係る観察装置の構成を説明する概略図である。
なお、本実施形態において第３の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９４】
観察装置５０１は、図１３に示すように、光源３と、第１ダイクロイックミラー５と、第２ダイクロイックミラー７と、対物レンズ系９と、第１の結像レンズ系１０と、第１の撮像部５１１と、第２の結像レンズ系２１２と、第２の撮像部５１５と、駆動制御部２１７と、表示部１９とを備えている。
【００９５】
図１４は、図１３の第１の撮像部における第１の撮像素子の構成を説明する図である。
第１の撮像部５１１は、標本Ｓから発生した蛍光の像を撮像するものであって、第１の撮像部５１１の上に結像した標本Ｓの蛍光像の動きを検出するものである。第１の撮像部５１１は、図１４に示すように、ＣＣＤなどの第１の撮像素子２１を複数備えている。第１の撮像素子２１の出力は、駆動制御部５１７に入力されている。本実施形態においては説明を簡略化するために、２５個の第１の撮像素子２１がマトリクス状に配置されている実施形態に適用して説明する。
ここで、第１の撮像部５１１は、駆動制御部５１７により中央の第１の撮像素子２１Ｃとそれに隣接する第１の撮像素子２１Ｃ´とから構成される不感帯（第１の素子領域）ＵＳに属する第１の撮像素子２１と、その周囲の第１の撮像素子２１Ｒと、に分けられている。なお、図１４において周囲の第１の撮像素子２１Ｒにはハッチングを付して表示している。
【００９６】
図１５は、図１３の第２の撮像部における第２の撮像素子の構成を説明する図である。
第２の撮像部５１５は、標本Ｓから反射した反射光を撮像するものであって、標本Ｓの像を撮像するものである。
第２の撮像部５１５は、図１５に示すように、ＣＣＤなどの第２の撮像素子２５を複数備えたものである。第２の撮像素子２５の出力が表示部１９に入力されている。本実施形態においては説明を簡略化するために、９個の第２の撮像素子２５が配置されている実施形態に適用して説明する。
ここで、９個の撮像素子２５からの出力は、９個の撮像素子２５からなる１つの仮想的な撮像素子（第２の素子領域）２５´からの出力として取り扱われる。
【００９７】
なお、不感帯ＵＳに属する第１の撮像素子２１の合計画素サイズをＸ４と、仮想的な撮像素子２５´の画素サイズをＸ４´と、第１の撮像部５１１に結像される像の倍率をＹ４と、第２の撮像部５１５に結像される像の倍率をＹ４´とすると、画素サイズＸ４，画素サイズＸ４´，倍率Ｙ４，倍率Ｙ４´は以下の（４）式を満たしている。
Ｙ４／Ｘ４  ＜  Ｙ４´／Ｘ４´                                      （４）
【００９８】
次に、上記の構成からなる観察装置５０１における作用について説明する。
本実施形態におけるマーカＭの分散配置から、第１の撮像部５１１および第２の撮像部５１５に標本ＳおよびマーカＭの蛍光像が結像されるまでは、第１の実施形態とほぼ同様であるので、その説明を省略する。
【００９９】
ここで、駆動制御部５１７による蛍光像の第２の撮像部５１５における結像位置の制御方法を説明する。
標本Ｓが移動すると、標本Ｓに固定されたマーカＭも共に移動する。マーカＭが移動すると、図１４に示すように、第１の撮像部５１１に結像したマーカＭの蛍光像Ｆも移動する。第１の撮像部５１１から出力される検出信号も、マーカＭの蛍光像Ｆも移動に伴って変化する。
上記検出信号は駆動制御部５１７に入力され、駆動制御部２１７は、入力された検出信号に基づいて第３レンズ２１２Ｃの配置位置を制御する。
【０１００】
具体的には、図１４に示すように、蛍光像Fが中央の第１の撮像素子２１Ｃから隣接する第１の撮像素子２１Ｃ´に移動した場合には、駆動制御部５１７は第３レンズ２１２Ｃの配置位置を制御しない。
蛍光像Ｆが、中央および隣接する第１の撮像素子２１Ｃおよび２１Ｃ´（不感帯の第１の撮像素子２１）から周囲の第１の撮像素子２１Ｒに移動した場合には、駆動制御部５１７は第３レンズ２１２Ｃの配置位置を制御する。つまり、駆動制御部５１７は第１の撮像部５１１からの出力に基づいて、標本Ｓの移動方向を算出する。そして、算出された標本Ｓの移動方向に基づいて、駆動制御部５１７は蛍光像Ｆが第２の撮像部５１５の略中央に位置するように、第３レンズ２１２Ｃの配置位置を制御する。そのため、第２の撮像素子２５から標本Ｓの蛍光像が移動することはない。
【０１０１】
なお、上述の実施形態のように、第１の撮像部５１１において不感帯ＵＳを設定して第２の撮像部５１５における結像位置を制御してもよいし、制御モードを切り替えることにより、不感帯ＵＳを設定する制御および設定しない制御を使い分けてもよく、特に限定するものではない。
【０１０２】
第２の撮像部５１５により撮像された蛍光像の表示方法については、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【０１０３】
上記の構成によれば、蛍光像Ｆが、不感帯ＵＳから周囲の第１の撮像素子２１Ｒに移動すると、不感帯ＵＳにおける第１の撮像素子２１Ｃおよび２１Ｃ´から出力されていた検出信号が消滅するとともに、周囲の第１の撮像素子２１Ｒから新たな検出信号が出力される。駆動制御部５１７は、不感帯ＵＳの画素サイズＹ４を倍率Ｘ４で割った値が、仮想的な撮像素子２５´の画素サイズＹ４´を倍率Ｘ４´で割った値よりも小さいため、蛍光像Ｆが仮想的な撮像素子２５´の外に移動しないように制御することができる。仮想的な撮像素子２５´は、複数の第２の撮像素子２５により撮像された標本■の蛍光像の輝度に基づいて、一つの輝度値を出力する。そのため、第２の撮像部５１５は、ブレの発生を抑制して静止した状態のマーカＭ、つまり標本Ｓの蛍光像を観察することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る観察装置の構成を説明する概略図である。
【図２】図１の第１の撮像部における第１の撮像素子の配置を説明する図である。
【図３】図１の第２の撮像部における第２の撮像素子の配置を説明する図である。
【図４】図１の表示部における表示画像を説明する図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る観察装置の構成を説明する概略図である。
【図６】図５の第１の撮像部により撮像された画像を説明する図である。
【図７】図５の第２の撮像部により撮像された画像を説明する図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る観察装置の構成を説明する概略図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る観察装置の構成を説明する概略図である。
【図１０】本発明にかかる第５の実施形態に係る観察装置の構成を説明する概略図である。
【図１１】図１０の第１の撮像部における第１の撮像素子の配置を説明する図である。
【図１２】図１１の第１の撮像素子における画素ずらしを説明する図である。
【図１３】本発明による第６の実施形態に係る観察装置の構成を説明する概略図である。
【図１４】図１３の第１の撮像部における第１の撮像素子の構成を説明する図である。
【図１５】図１３の第２の撮像部における第２の撮像素子の構成を説明する図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１  観察装置
９  対物レンズ系（第１の光学系、第２の光学系）
１０，１１０  第１の結像レンズ系（第１の光学系）
１１，４１１，５１１  第１の撮像部
１２，１１２，２１２，３１２  第２の結像レンズ系（第２の光学系）
１５，１１５，３１５，５１５  第２の撮像部
１７，２１７，５１７  駆動制御部（駆動部）
２１，１２１  第１の撮像素子
２５，１２５，３２５  第２の撮像素子
Ｆ  蛍光像（像）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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