(57)【要約】【課題】  特に対物レンズの視野より大きな標本を蛍光観察する際、標本を載置したステージを２次元方向にスキャンさせて標本の全範囲を同一の対物レンズで観察可能にし、その複数回のスキャン画像を記録し、またその複数のスキャン画像を張り合わせて違和感のない一枚の画像に再生すること。【解決手段】  担体２に保持された試料３に励起光を照射する励起光照射手段と、担体２に記された既知の指標Ｐに、励起光を照射されることで試料３が発する蛍光と同程度の波長の光を照射する暗視野照明手段と、担体２を、隣接する領域同士が一部重複するように複数の領域に分け、各領域において蛍光を撮像すると共に既知の指標Ｐに当たって散乱する光を撮像する撮像手段と、複数の領域を撮像した各画像を、重複する部分に写った同一の既知の指標Ｐを一致させるようにそれぞれ結合する画像処理部とを備える光学装置を提供する。【選択図】    図３
2005164815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
担体に保持された試料に励起光を照射する励起光照射手段と、
前記担体に記された既知の指標に、前記試料が発する蛍光と同程度の波長の光を照射する暗視野照明手段と、
前記試料と前記既知の指標を撮像する撮像手段と、
画像処理部を備え、
隣接する領域同士が一部重複するように複数の領域に分けて、各領域において前記試料と前記既知の指標を含むように、前記撮像手段で撮像を行い、
前記画像処理部は、前記複数の領域を撮像した各画像を、重複する部分に写った同一の前記既知の指標を一致させるようにそれぞれ結合する処理を行うことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置において、
前記励起光照射手段が、励起光用光源と、該励起光用光源から出射された光のうち所定の波長の光を透過する励起フィルタと、該励起フィルタを透過した光を反射するダイクロイックミラーと、該ダイクロイックミラーで反射された光を照射する対物レンズとを備え、
前記撮像手段が、前記担体からの戻り光のうち所定の波長の光をカットする励起光カットフィルタと、該励起光フィルタを透過した光を結像させる結像レンズと、該結像レンズの結像位置に配された撮像素子とを備えていることを特徴とする光学装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光学装置において、
前記担体の一方向に向けてスキャンして１つの領域を撮像すると共に、一方向に直交する他方向に順次撮像を繰り返す機能を有しており、
前記既知の指標が、前記他方向に向けて記されていることを特徴とする光学装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光学装置において、
前記暗視野照明手段が、前記担体を挟んで前記励起光照射手段及び前記撮像手段と反対側に配された透過型であることを特徴とする光学装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光学装置において、
前記暗視野照明手段が、前記担体に対して前記励起光照射手段及び前記撮像手段と同一側に配された落射型であることを特徴とする光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、分割された複数の観察像を、違和感のない一枚の画像に再生する顕微鏡システム等の光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡を用いて標本（試料）を観察する場合、１度に観察できる視野の広さは、対物レンズの視野の広さに依存する。そのため、標本の大きさが対物レンズの視野を越える大きさだと、標本を１度に観察することは原理的に不可能である。
一方で、例えば、細胞診、組織診といった病理診断においては、標本全体像を観察したいという要請がある。これは、診断個所の見落としを防止するためである。また、ゲノム解析において用いられるマイクロチップアレイの観察でも、広視野での蛍光観察が必要不可欠となっている。このように、対物レンズの視野を越えた範囲での観察で、且つ蛍光観察も可能であるような顕微鏡システムが求められている。
【０００３】
ここで、対物レンズの視野を超えた範囲の顕微鏡画像を取得するための方法として、例えば、顕微鏡像出力方法（例えば、特許文献１参照）や顕微鏡システム（例えば、特許文献２参照）による方法が知られている。
この顕微鏡像出力方法では、標本を乗せるステージと照明とを相対的に走査して、標本を複数の領域に分割した部分画像を取り込む。そして、これらの配置関係通りに、相連なる画像をタイル貼りのようにそれぞれ合成して、標本全体を作製する。
また、顕微鏡システムによる方法は、画像張り合わせにより、標本の全体像を再構成する方法である。この方法では、まず、標本全体を小領域に分割する。この小領域は、複数の互いに重複する部分を有する。そして、顕微鏡を使用して、各小領域を撮影する。続いて、撮影した各画像の重複部分の比較（テンプレートマッチング）を行って、位置ズレの検出を行う。そして、この位置ズレに基づいて、各小領域の画像の位置を補正した後に画像を張り合わせる。このようにして、標本全体の画像を生成する。
【特許文献１】特開平３−２０９４１５号公報（第３頁右欄上から５行目−第６頁左欄上から６行目、図１〜図４）
【特許文献２】特開平９−２８１４０５号公報（段落番号００１５−００８７、図１〜図１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来技術では以下の問題点がある。
即ち、上記特許文献１記載の顕微鏡像出力方法では、ステージの移動誤差を考慮せずに、分割撮影された部分画像を単純に合成するだけである。そのため、各部分画像の撮像領域が正確に連ならない可能性があり、正確な標本全体像が得られない恐れがあった。ここで、一般的なステージの位置再現誤差は、数μｍから数十μｍである。このため、例えば、高倍率な対物レンズを使用して撮像する場合、隣接画像間のズレが、数画素から数十画素になる可能もある。
【０００５】
また、上記特許文献２記載の顕微鏡システムによる方法では、領域分割の数や張り合わせ画像全体を生成する時間を少なくするため、重複領域は一般的に画像サイズの１０％から２０％しか取れない。従って、限られた重複部分に特徴的な標本像が存在しない場合には、重複部分のテンプレートマッチングが難しく、正確な位置ズレを検出できない可能性があった。そのため、正確な標本全体像が得られない恐れがあった。
【０００６】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、特に対物レンズの視野より大きな標本を蛍光観察する際、複数のスキャン画像を張り合わせて、違和感のない一枚の画像に再生することができる光学装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
請求項１に係る発明は、担体に保持された試料に励起光を照射する励起光照射手段と、前記担体に記された既知の指標に、前記試料が発する蛍光と同程度の波長の光を照射する暗視野照明手段と、前記試料と前記既知の指標を撮像する撮像手段と画像処理部を備え、隣接する領域同士が一部重複するように複数の領域に分けて、各領域において前記試料と前記既知の指標を含むように、前記撮像手段で撮像を行い、前記画像処理部は、前記複数の領域を撮像した各画像を、重複する部分に写った同一の前記既知の指標を一致させるようにそれぞれ結合する処理を行う光学装置を提供する。
【０００８】
この発明に係る光学装置においては、撮像手段が、各領域において励起光照射手段で照射された励起光により試料が発した蛍光の撮像を行う。また、同時に撮像手段は、指標に当たって散乱した暗視野照明手段による光の撮像が行える。つまり、暗視野照明手段により照射された光は蛍光と同程度の波長であるので、撮像手段は、蛍光観察と同時に暗視野照明観察を行うことが可能である。また、画像処理部は、各画像の重複する部分に写った同一の指標を一致させることで、隣接する画像同士をそれぞれ結合する。これにより、複数の画像を違和感なく１枚の画像に張り合わせすることができる。即ち、担体全体の蛍光画像を１枚の画像として正確に再現することができる。特に、蛍光観察と暗視野照明観察とを同時に行えるので、観察に要する時間の短縮化を図ることができる。更に、特別な光学系を必要としないので、低コスト化を図ることができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光学装置において、前記励起光照射手段が、励起光用光源と、該励起光用光源から出射された光のうち所定の波長の光を透過する励起フィルタと、該励起フィルタを透過した光を反射するダイクロイックミラーと、該ダイクロイックミラーで反射された光を照射する対物レンズとを備え、前記撮像手段が、前記担体からの戻り光のうち所定の波長の光をカットする励起光カットフィルタと、該励起光フィルタを透過した光を結像させる結像レンズと、該結像レンズの結像位置に配された撮像素子とを備えている光学装置を提供する。
【００１０】
この発明に係る光学装置においては、励起用光源から出射された光は、励起フィルタを透過することで、確実に所定の波長の光、即ち、励起光となる。この励起光は、ダイクロイックミラーおよび対物レンズを介して確実に担体に向けて照射される。また、担体からの戻り光は、励起光カットフィルタを透過することで、確実に所定の波長の光がカットされる。即ち、試料が発する蛍光及び蛍光と同程度の波長の光が取り出される。これらの光は、結像レンズにより結像された後、撮像素子により撮像される。
このように、確実に励起光を担体に照射できると共に蛍光を撮像できるので、より鮮明な画像を得ることができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の光学装置において、前記担体の一方向に向けてスキャンして１つの領域を撮像すると共に、一方向に直交する他方向に順次撮像を繰り返す機能を有しており、前記既知の指標が、前記他方向に向けて記されている光学装置を提供する。
【００１２】
この発明に係る光学装置においては、撮像素子が、１方向にスキャンした画像を１つの領域とし、これを他方向に向けて領域が一部重複するように順次撮像することで、複数の領域の撮像を行う。この際、既知の指標が、他方向に向けて配されている、即ち、重複する部分に配されているので、画像処理部が確実に各スキャン画像をそれぞれ結合することができる。
このように、スキャン画像を撮像したとしても確実に各スキャン画像を結合させて１枚の画像を得ることができる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の光学装置において、前記暗視野照明手段が、前記担体を挟んで前記励起光照射手段及び前記撮像手段と反対側に配された透過型である光学装置を提供する。
【００１４】
この発明に係る光学装置においては、暗視野照明手段が、励起光照射手段とは反対側から担体に光を照射して該担体を透過させる。そして、撮像手段は、透過後に指標に当たって散乱した光の撮像が行える。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の光学装置において、前記暗視野照明手段が、前記担体に対して前記励起光照射手段及び前記撮像手段と同一側に配された落射型である光学装置を提供する。
【００１６】
この発明に係る光学装置においては、暗視野照明手段が、励起光照射手段と同一側から担体に光を照射（落射）させる。そして、撮像手段は、落射後に指標に当たって散乱した光の撮像を行う。特に、暗視野照明手段、励起光照射手段及び撮像手段を全て同一側に配置するので、装置全体をコンパクトにすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、この発明に係る光学装置によれば、各画像の重複する部分に写った同一の指標を一致させることで、複数の画像を違和感なく１枚の画像に張り合わせして、担体全体の蛍光画像を正確に再現することができる。特に、蛍光観察と暗視野照明観察とを同時に行えるので、観察に要する時間の短縮化を図ることができる。更に、特別な光学系を必要としないので、低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る光学装置の第１実施形態について、図１から図３を参照して以下に説明する。
本実施形態の光学装置１は、図１及び図２に示すように、励起光照射手段４、暗視野照明手段５、撮像手段６及び画像処理部１９を備える。ここで、励起光照射手段４は、スライドガラス（担体）２に保持された観察物体（試料）３に、励起光を照射する。暗視野照明手段５は、スライドガラス２に記された既知のパターン（指標）Ｐに、所定の波長の光を照射する。この所定の波長の光は、観察物体３が発する蛍光と同程度の波長の光である。
撮像手段６は、観察物体３とパターンＰを撮像する。撮像にあたっては、撮影領域を複数の領域に分け、各領域を順次撮影する。なお、隣接する領域同士が一部重複するように、撮像が行われる。また、各領域において蛍光像（試料像）を撮像すると共に、パターンＰに当たって散乱する光を撮像する。画像処理部１９は、複数の領域を撮像した各画像を、重複する部分に写った同一のパターンを一致させるようにそれぞれ結合する。
【００１９】
上記スライドガラス２を、図２に示す。図２は、スライドガラス２を上面から見た時の様子を示している。スライドガラス２は、一方向に延在した略長方形状に形成されている。そして、スライドガラス２上には、上記パターン２が複数記されている。このパターン２は、図２に示すように、例えば、星型形状となっている。また、パターン２の位置は、長手方向に直交する方向、即ち、短手方向に沿って記されている。そして、パターン２は、スライドガラス２の端部に、所定間隔をあけて記されている。この際、隣接するパターンＰの間隔は、上記撮像手段６の後述する撮像素子１８のスキャン幅より若干短い間隔に設定されている。
上記観察物体３は、例えば、細胞等であり、励起光を受けると蛍光を発する蛍光物質等を含んでいる。
なお、スライドガラス２は、図示しない２次元方向（水平方向）に移動可能なステージ上に載置されている。
【００２０】
励起光照射手段４は、図１に示すように、光学系１０、励起フィルタ１１、ダイクロイックミラー１２及び対物レンズ１３とを有している。ここで、光学系１０は蛍光観察用の励起用光源を含む。励起フィルタ１１は、該光学系１０から出射された光のうち、所定の波長の光を透過させる。ダイクロイックミラー１２は、該励起フィルタ１１を透過した光を反射する。対物レンズ１３は、該ダイクロイックミラー１２で反射された光を、観察物体３に照射する。
つまり、光学系１０から出射された光は、励起フィルタ１１によって所定の波長の光、即ち、励起光とされる。そして、励起光はダイクロイックミラー１２で反射された後、対物レンズ１３によって、スライドガラス２の標本面２ａ（上面）に照射される。
なお、上記ダイクロイックミラー１２は、励起光を反射する機能に加え、蛍光及び蛍光と同程度の波長の光を透過する機能も有している。
【００２１】
上記撮像手段６は、励起光カットフィルタ１５、結像レンズ１６及び撮像素子１８とを有している。励起光カットフィルタ１５は、スライドガラス２からの戻り光のうち、所定の波長の光をカット、即ち、蛍光の波長以外の光をカットする。結像レンズ１６は、該励起光カットフィルタ１５を透過した光を、所定の位置に結像させる。この所定の位置は、該結像レンズ１６の結像面（結像位置）１７である。撮像素子１８は、結像レンズ１６の結像面１７に配されたＣＣＤ等である。なお、励起光カットフィルタ１５は、対物レンズ１３の真上で、ダイクロイックミラー１２の後方に配されている。
つまり、励起光の照射により観察物質３が発した蛍光は、対物レンズ１３によって集光される。その後、この蛍光は、ダイクロイックミラー１２及び励起光カットフィルタ１５を透過し、結像レンズ１６によって結像される。
【００２２】
撮像に際しては、上記ステージの２次元方向への移動に関連して、スライドガラス２の一方向（長手方向）に向けてスキャンが行われる。このようにすることで、１つの領域を撮像素子１８で撮像すると共に、他方向（短手方向）に順次撮像を繰り返す。本実施形態の光学装置は、このような機能を有している。この際、図３に示すように、２回目以降に撮像する領域は、直前の領域に一部重複、例えば、領域全体の５％の領域を重複するようになっている。また、撮像素子１８は各領域において蛍光の画像を記録すると共に、上記画像処理部に送るようになっている。
【００２３】
上記暗視野照明手段５は、光学系２０、フィルタ２１、リング絞り２２及びコンデンサレンズ２３とを有している。暗視野照明手段５は、スライドガラス２を挟んで、励起光照射手段４及び撮像手段６と反対側に配されている。よって、暗視野照明手段５は、透過型の照明装置を形成している。光学系２０は、暗視野照明観察用の光源を含む。フィルタ２１は、該光学系２０から出射された光のうち、蛍光と同程度の波長の光を透過させる。リング絞り２２及びコンデンサレンズ２３は、該フィルタ２１を透過した光を、対物レンズ１３の開口数の外側の角度からスライドガラス２に照射させる
また、上述した各構成品は、図示しない制御部によって総合的に制御されている。
【００２４】
このように構成された光学装置１により、観察物質３全体の画像を再現する場合について、以下に説明する。
まず、ステージを駆動させて、観察を行う初期位置に、スライドガラス２を移動させる。その後、光学系１０、２０より、それぞれ光を出射させる。
光学系１０から出射された光は、励起フィルタ１１により所定波長の励起光となる。そして、励起光はダイクロイックミラー１２で反射された後、対物レンズ１３によってスライドガラス２の標本面２ａ（上面）に照射される。
スライドガラス２上の観察物体３は、励起光の照射により蛍光物質が反応して、蛍光を発する。この蛍光は、対物レンズ１３により集光された後、ダイクロイックミラー１２及び励起光カットフィルタ１５を順次透過して、結像レンズ１６に入射する。この励起光カットフィルタ１５により、蛍光の発生に寄与しなかった余分な励起光がカットされる。よって、結像レンズ１６には、蛍光のみが確実に入射する。
また、結像レンズ１６に入射した蛍光は、結像面１７に結像されて、撮像素子１８により記録される。
【００２５】
一方、光学系２０から出射された光は、フィルタ２１により、蛍光と同程度の波長の光がフィルタ２１から射出される。この光は、リング絞り２２及びコンデンサレンズ２３により、所定の範囲からスライドガラス２を透過するように照射される。この所定の範囲は、対物レンズ１３の開口数で表される角度よりも外側の範囲である。スライドガラス２に照射された光は、パターンＰに当たって散乱する。なお、細胞等の観察物体３は、屈折率が培養液等の水と略同一である。そのため、観察物体３での光の散乱は非常に小さい。よって、パターンＰで生じた散乱光に比べて、その光強度は無視できる程度である。
ここで、散乱光の一部は、上述した蛍光と同程度の波長である。よって、対物レンズ１３によって集光された後、蛍光と同様にダイクロイックミラー１２及び励起光カットフィルタ１５を透過する。そして、結像レンズ１６で結像されて、撮像素子１８により撮像される。
【００２６】
つまり、本実施形態の光学装置は、蛍光観察と暗視野照明観察とを同時に行える。すなわち、観察物体３の蛍光像とパターンＰの像と、同一視野にて認識することができる。そこで、図３に示すように、この状態で、ステージをスライドガラス２の一方向（長手方向）に移動させる。そして、撮像手段６によりスキャン画像、即ち、１つの領域の撮像を行う。
最初の領域の撮像が終了した後、ステージを一方向に逆向きに移動させて、元の位置に戻す。その後、図３に示すように、スライドガラス２の領域が一部重複（例えば、領域全体の５％を重複）するように、ステージを他方向（短手方向）に向けて移動させる。そして、上述したと同様に、ステージを再度一方向（長手方向）に移動させて、撮像手段６により次の領域の撮像を行って、スキャン画像を取得する。この際、重複する部分に、最初の領域で撮像した同一のパターンＰが、撮像されるようになっている。
【００２７】
このように、撮像素子１８は、各領域の撮像を順次繰り返して、複数のスキャン画像の取得（撮像）を行う。そして、画像処理部１９は、取得した複数のスキャン画像を記録する。更に、画像処理部１９は、記録された各領域のスキャン画像を用いて、重複する部分に写った同一のパターンＰを一致させるように、隣接する各スキャン画像をそれぞれ結合させる。これにより、複数の領域に分けられたスキャン画像を正確に、違和感なく一枚の画像に再現することができる。
【００２８】
上述したように、本発明の光学装置１では、各スキャン画像の重複する部分に写った同一のパターンＰを一致させることで、複数のスキャン画像を張り合わせして、違和感なく１枚の画像にしている。よって、本発明の光学装置１によれば、ステージ駆動に多少の誤差があったとしても、スライドガラス２全体の蛍光画像を正確に再現することができる。
また、蛍光観察と暗視野照明観察とを同時に行えるので、観察に要する時間の短縮化を図ることができる。更に、特別な光学系を必要としないので、低コスト化を図ることができる。
特に、本発明の光学装置１では、励起フィルタ１１、ダイクロイックミラー１２及び対物レンズ１３により、確実に励起光をスライドガラス２に照射できる。また、本発明の光学装置１では、励起光カットフィルタ１５により、スライドガラス２からの戻り光のうち余分な波長の光をカットして、確実に蛍光のみを撮像レンズ１６に入射させることができる。従って、本発明の光学装置１では、鮮明な画像を得ることができる。
【００２９】
次に、本発明に係る光学装置の第２実施形態について、図４を参照して説明する。なお、第２実施形態において第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、暗視野照明手段５が配置されている位置の違いである。すなわち、第１実施形態では、暗視野照明手段５は透過型であり、スライドガラス２を挟んで励起光照射手段４及び撮像手段６と反対側に、暗視野照明手段５が配置されていた。これに対し、第２実施形態の光学装置３０では、暗視野照明手段３１は落射型であり、スライドガラス２に対して励起光照射手段３２及び撮像手段６と同一側に、暗視野照明手段３１が配置されている。
【００３０】
即ち、本実施形態の光学装置３０は、図４に示すように、光学系３３、励起フィルタ３４、ダイクロイックミラー３５及びミラー３６を備えている。ここで、光学系３３は、蛍光観察用及び暗視野観察用の光源を含む。
上記励起フィルタ３４は、円形の内側部３４ａと輪帯形状の外側部３４ｂとから構成されている。ここで、内側部３４ａは、内側部３４ａを通過した光が、対物レンズ１３の有効径の内側を通過するように、その直径が設定されている。また、内側部３４ａを通過する際、所定の波長の光（励起光）のみが内側部３４ａを透過する。この所定の波長は、観察物体３内の蛍光物質を励起して、蛍光を発生させる波長の光である。
また、外側部３４ｂを透過した光は、上記蛍光と同程度の波長の光を透過させる特性をもっている。なお、外側部３４ｂの内側の径は、対物レンズの１３の有効径の外側を光が通過するように、その直径が設定されている。
【００３１】
上記ダイクロイックミラー３５は、円形の内側部３５ａと輪帯形状の外側部３５ｂとから構成されている。ここで、内側部３５ａは、内側部３４ａを通過した励起光を、対物レンズ１３に向けて反射する。なお、内側部３５は、励起光を反射する機能に加え、蛍光及び該蛍光と同程度の波長の光を透過する機能も有している。また、外側部３５ｂは、蛍光と同程度の波長の光を反射するようになっている。
上記ミラー３６は、対物レンズ１３の外側であって、該対物レンズ１３とスライドガラス２との間に位置するように配されている。そして、ダイクロイックミラー３５の外側部３５ｂで反射された光を、スライドガラス２の標本面２ａ（上面）に照射するようになっている。
即ち、上記光学系３３、励起フィルタ３４、ダイクロイックミラー３５及び対物レンズ１３は、上記励起光照射手段３２を構成している。また、光学系３３、励起フィルタ３４、ダイクロイックミラー３５及びミラー３６は、上記暗視野照明手段３１を構成している。
【００３２】
このように構成された光学装置３０により、観察物質３全体の画像を得る場合について説明する。
まず、光学系３３から出射された光のうち、励起フィルタ３４の内側部３４ａに入射した光は、内側部３４ａのフィルタにより励起光となる。この励起光は、ダイクロイックミラー３５の内側部３５ａで反射された後、対物レンズ１３によってスライドガラス２の標本面２ａ（上面）に照射される。
励起光の照射により観察物体３から発せられた蛍光は、ダイクロイックミラー３５の内側部３５ａ及び励起光カットフィルタ１５を透過した後、撮像素子１８に入射する。ここで、標本物体３の蛍光像が形成されるので、撮像素子によって蛍光像が撮像される。
【００３３】
一方、光学系３３から出射された光のうち、励起フィルタ３４の外側部３４ｂを通過した光は、蛍光と同程度の波長を含む光となる。この光は、ダイクロイックミラー３５の外側部３５ｂで反射され、対物レンズ１３の外側に配置されたミラー３６に入射する。そして、この光はミラー３６で反射され、スライドガラス２のパターンＰに照射される。
パターンＰに当たって散乱した光の波長は、上記蛍光と同程度の波長の光である。よって、蛍光と同様に、ダイクロイックミラー３５の内側部３５ａ及び励起光カットフィルタ１５を透過した後、撮像素子１８に入射する。ここで、パターンＰの像が形成されるので、撮像素子によってその像が撮像される。
【００３４】
このように、光学装置３０では、蛍光観察と暗視野観察とを同時に行える。すなわち、観察物質３の蛍光とパターンＰとを、同一画像にて観察（認識）することができる。そして、上記第１実施形態と同様に、この状態でステージを移動させて、各領域のスキャン画像の撮像を行う。そして、画像処理部１９により、各スキャン画像を重複する部分に写った同一のパターンＰを一致させるように、隣接する各スキャン画像をそれぞれ結合させる。これにより、複数の領域に分けられたスキャン画像を正確に、違和感なく一枚の画像に再現することができる。
特に、本実施形態の光学装置３０によれば、暗視野照明手段３１、励起光照射手段３２及び撮像手段６を同一側に配することができるので、装置全体のコンパクト化を図ることができる。
【００３５】
なお、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記第１実施形態及び第２実施形態において、観察物体は、スライドガラスの略全体に亘って載置される大きな単一形状としたが、これに限られず、例えば、図５に示すように、マイクロアレイのように規則的に細かく仕切られた位置に載置される異物体でも構わない。この場合でも、スライドガラスの一方向（長手方向）に撮像した隣接する各スキャン画像を、重複する部分に写った同一のパターンを一致させることで、図６に示すように、違和感なく１枚の画像として結合させることができる。
【００３６】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態では、スライドガラスの一方向（長手方向）に向けてスキャン画像を撮像し、これら各スキャン画像を結合させたが、これに限られるものではない。例えば、図７に示すように、パターンをスライドガラス上に上下方向及び左右方向に規則的に配置する。そして、図８に示すように、撮像素子により各パターンを重複するように撮像する。このようにすることで、複数の１ショット画像の結合も行うことができる。特に、この場合には、観察物体がマイクロアレイであるときに有効である。
更に、対物レンズの倍率を変更しても上述した条件を満たすパターンを有するスライドガラスを使用することで、対物レンズの倍率の変更は自由である。また、スライドガラスに限られるものではなく、例えば、シャーレや、該シャーレに準するものものであれば構わない。
更には、パターンは、星型形状としたが、これに限られるものではなく、既知の指標であれば形状はなんでも構わない。特に、パターンを十字のように、位置及び回転の両方の情報が得られる形状であれば、各スキャン毎に１つあれば十分である。但し、パターンを丸印のように、位置のみで回転の情報が得られない形状の場合には、各スキャン毎に２つ必要である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る光学装置の第１実施形態を示す構成図である。
【図２】図１に示す光学装置で撮像するパターン及び単一型観察物体の一例を示すスライドガラスの上面図である。
【図３】図２に示すスライドガラスをスキャン撮像している状態を示す図である。
【図４】本発明に係る光学装置の第２実施形態を示す構成図である。
【図５】本発明に係る光学装置で撮像するパターン及びマイクロアレイ型観察物体の一例を示すスライドガラスの上面図である。
【図６】図５に示すスライドガラスをスキャン撮像している状態を示す図である。
【図７】本発明に係る光学装置で撮像するパターン及びマイクロアレイ型観察物体の一例を示すスライドガラスの上面図である。
【図８】図７に示すスライドガラスを１ショット撮像している状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
Ｐ    パターン（指標）
１、３０    光学装置
２    スライドガラス（担体）
３    観察物体（試料）
４、３１    励起光照射手段
５、３２    暗視野照明手段
６    撮像手段
１０、３３    励起用用光源を含む光学系（励起用光源）
１１    励起フィルタ
１２    ダイクロイックミラー
１３    対物レンズ
１５    励起光カットフィルタ
１６    結像レンズ
１８    撮像素子
【図１】
2005164815.tif 000003
【図２】
2005164815.tif 000004
【図３】
2005164815.tif 000005
【図４】
2005164815.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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