(57)【要約】【課題】顕微鏡装置（１０）の観察条件の変化に応じた迅速な収差補正を可能とする。【解決手段】本発明の顕微鏡制御装置（２０）は、収差補正用レンズ装備の顕微鏡対物レンズ（１１）を装着した顕微鏡装置（１０）に適用され、各種の観察条件に対しそれぞれ最適な前記収差補正用レンズの各駆動量の情報を予め格納した記憶手段（２４）と、観察時に設定される観察条件を特定するための複数又は単数のパラメータを観察者に入力させる入力手段（２５，２６）と、前記パラメータによって特定される観察条件に対し最適な前記収差補正用レンズの駆動量を前記情報に基づいて求める算出手段（２３）とを備えたことを特徴とする。【選択図】      図１
2005043624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収差補正用レンズ装備の顕微鏡対物レンズを装着した顕微鏡装置に適用される顕微鏡制御装置であって、
各種の観察条件に対しそれぞれ最適な前記収差補正用レンズの各駆動量の情報を予め格納した記憶手段と、
観察時に設定される観察条件を特定するための複数又は単数のパラメータを観察者に入力させる入力手段と、
前記パラメータによって特定される観察条件に対し最適な前記収差補正用レンズの駆動量を前記情報に基づいて求める算出手段と
を備えたことを特徴とする顕微鏡制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の顕微鏡制御装置において、
前記パラメータには、
観察対象物の屈折率を示すパラメータ、
前記観察対象物の温度を示すパラメータ、
前記観察対象物中の観察対象面の位置を示すパラメータ、
前記観察対象面と前記顕微鏡対物レンズとの間に介在する媒質の屈折率を示すパラメータ、
前記観察対象面と前記顕微鏡対物レンズとの間に介在する媒質の厚さを示すパラメータ
のうち少なくとも何れか１つが含まれる
ことを特徴とする顕微鏡制御装置。
【請求項３】
収差補正用レンズ装備の顕微鏡対物レンズと、
各種の観察条件に対しそれぞれ最適な前記収差補正用レンズの各駆動量の情報を予め格納した記憶手段と、
観察時に設定される観察条件を特定するための複数又は単数のパラメータを観察者に入力させる入力手段と、
前記パラメータによって特定される観察条件に対し最適な前記収差補正用レンズの駆動量を前記情報に基づいて求める算出手段と、
前記求められた駆動量だけ前記収差補正用レンズを駆動する駆動手段と
を備えたことを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項４】
収差補正用レンズを装備し、かつ外部から与えられた電気信号に応じて前記収差補正用レンズを光軸方向に移動させることが可能な顕微鏡対物レンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡制御装置、顕微鏡装置、及び顕微鏡対物レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
顕微鏡対物レンズの中には、光軸方向に移動可能な収差補正用レンズを有したものがある（特許文献１を参照。）。
例えば、試料表面を保護するカバーガラスが変更され、その厚さや屈折率が変化したときには、収差の発生状況が変化するので、その収差が最小となるような（つまり、試料の像が明確に観察できるような）収差補正用レンズの新たな位置（最適位置）が見出され、その最適位置にまで収差補正用レンズが駆動される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１６９１０１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、その他のタイミングでも、収差の発生状況が変わることがある。
【０００５】
例えば、試料の立体像を取得するときには、同一試料内の観察対象面の表面からの深度が変更される。このとき、観察対象面と顕微鏡対物レンズとの間に存在する試料の厚さ、及び空気（又は浸液）の厚さは変化するので、収差の発生状況は変化すると考えられる。
また、試料中のある観察対象面の像を取得するときに、試料の観察温度が変化すると、温度変化に伴い物質の屈折率が変化するため、収差発生状況は変化すると考えられる。
【０００６】
したがって、顕微鏡対物レンズの光路の観察条件が変化したときには、収差補正用レンズを最適位置にまで駆動することが必要と考えられる。
しかしながら、収差補正用レンズの最適位置を見出すという煩雑な作業が観察条件の変化の度に行われると、観察の効率は著しく低下する。
そこで本発明は、観察条件の変化に応じた迅速な収差補正を可能とする顕微鏡制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、観察条件の変化に応じた迅速な収差補正の可能な顕微鏡装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、その顕微鏡装置に最適な顕微鏡対物レンズを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の顕微鏡制御装置は、収差補正用レンズ装備の顕微鏡対物レンズを装着した顕微鏡装置に適用される顕微鏡制御装置であって、各種の観察条件に対しそれぞれ最適な前記収差補正用レンズの各駆動量の情報を予め格納した記憶手段と、観察時に設定される観察条件を特定するための複数又は単数のパラメータを観察者に入力させる入力手段と、前記パラメータによって特定される観察条件に対し最適な前記収差補正用レンズの駆動量を前記情報に基づいて求める算出手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の顕微鏡制御装置は、請求項１に記載の顕微鏡制御装置において、前記パラメータには、観察対象物の屈折率を示すパラメータ、前記観察対象物の温度を示すパラメータ、前記観察対象物中の観察対象面の位置を示すパラメータ、前記観察対象面と前記顕微鏡対物レンズとの間に介在する媒質の屈折率を示すパラメータ、前記観察対象面と前記顕微鏡対物レンズとの間に介在する媒質の厚さを示すパラメータのうち少なくとも何れか１つが含まれることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の顕微鏡装置は、収差補正用レンズ装備の顕微鏡対物レンズと、各種の観察条件に対しそれぞれ最適な前記収差補正用レンズの各駆動量の情報を予め格納した記憶手段と、観察時に設定される観察条件を特定するための複数又は単数のパラメータを観察者に入力させる入力手段と、前記パラメータによって特定される観察条件に対し最適な前記収差補正用レンズの駆動量を前記情報に基づいて求める算出手段と、前記求められた駆動量だけ前記収差補正用レンズを駆動する駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の顕微鏡対物レンズは、収差補正用レンズを装備し、かつ外部から与えられた電気信号に応じて前記収差補正用レンズを光軸方向に移動させることが可能であることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
［第１実施形態］
図１、図２、図３、図４、図５、図６を参照して本発明の第１実施形態について説明する。
本実施形態は、本発明を適用した顕微鏡システムの実施形態である。ここでは、観察対象物（試料１０Ａ）の立体像を取得する場合について説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の顕微鏡システムには、顕微鏡装置１０、及びその顕微鏡装置１０に対しケーブルなどを介して接続されたコントローラ２０が備えられる。以下、顕微鏡装置１０、コントローラ２０について順に説明する。
顕微鏡装置１０には、顕微鏡対物レンズ１１、ステージ１２、カメラ１５、接眼レンズ１６、焦点調節装置、照明装置などが備えられる。
【００１５】
ステージ１２は、力伝達機構（ギヤやベルトなど）及びモータからなるステージ駆動機構１２Ｍによって電動化されている。ステージ駆動機構１２Ｍは、コントローラ２０側から与えられる駆動信号（ΔＺ）に応じてステージ１２を駆動する。
また、ステージ駆動機構１２Ｍによるステージ１２の配置位置は、センサ１２Ｓによって検出される。そのセンサ１２Ｓが出力する検出信号は、コントローラ２０の側へ与えられる。
【００１６】
このステージ１２上に載置される試料１０Ａは、図２に拡大して示すように光透過性のガラス板１０Ａ’により保持されている。
顕微鏡装置１０は、透過型、かつ明視野観察型なので、この試料１０Ａは、ガラス板１０Ａ’の側から照明され、その試料１０Ａを透過した光束が、顕微鏡対物レンズ１１に入射する。
【００１７】
顕微鏡対物レンズ１１に入射した光束は、顕微鏡対物レンズ１１内のレンズ、及び不図示の光学系によって結像される。このようにして形成された試料１０Ａの像は、接眼レンズ１６や、カメラ１５に接続された不図示のモニタを介して観察者によって観察される。
ここで、顕微鏡対物レンズ１１の内部には、収差補正用レンズ１１Ｂが備えられる。
【００１８】
収差補正用レンズ１１Ｂは、光軸方向に移動可能であり、顕微鏡対物レンズ１１の外周部に設けられた補正環１１Ａの回転に応じて移動する。
この移動により、顕微鏡対物レンズ１１の物体面から結像面までの光学系の収差（以下、単に「収差」という。）の発生状況は変化する。
また、補正環１１Ａは、図１に示すように力伝達機構（ギヤやベルトなど）及びモータからなるレンズ駆動機構１１Ｍによって電動化されている。レンズ駆動機構１１Ｍは、コントローラ２０側から与えられる駆動信号（Δθ）に応じて補正環１１Ａを駆動する。
【００１９】
また、レンズ駆動機構１１Ｍによる補正環１１Ａの回転位置は、センサ１１Ｓによって検出される。
そのセンサ１１Ｓが出力する検出信号は、コントローラ２０の側へ与えられる。
コントローラ２０には、表示素子２５、スイッチ２６、ＣＰＵ２３、レンズ制御回路２１、ステージ制御回路２２、メモリ２４などが備えられる。
【００２０】
ＣＰＵ２３は、スイッチ２６から与えられる信号、及び、予め決められたプログラムに従って、表示素子２５、レンズ制御回路２１、及びステージ制御回路２２に対し各種の指示を与える。
表示素子２５は、ＣＰＵ２３から与えられる指示に従って観察者に対し必要な情報を表示する。
【００２１】
スイッチ２６は、観察者によって操作されると、その操作内容に応じた信号をＣＰＵ２３に与える。
特に、本実施形態の表示素子２５及びスイッチ２６は、顕微鏡対物レンズ１１の光路に設定される観察条件を特定するためのパラメータを観察者に入力させるユーザインタフェースの役割を果たす。
【００２２】
ここでは、試料１０Ａの温度Ｔ，試料１０Ａの屈折率ｎ、試料１０Ａ中の観察対象面の深度（試料表面からの深度）Ｚが変更されることを前提とし、そのパラメータを、温度Ｔ，屈折率ｎ、観察対象面の深度Ｚ１，Ｚ２，・・・とする。
このため、表示素子２５は、温度Ｔ，屈折率ｎ，深度Ｚ１，Ｚ２，・・・の入力を観察者に促す入力画面を表示することが可能であり、その表示中に、スイッチ２６は、温度Ｔ，屈折率ｎ，深度Ｚ１，Ｚ２，・・・を示す数値を観察者に対し入力させることが可能である。
【００２３】
レンズ制御回路２１は、顕微鏡装置１０内のレンズ駆動機構１１Ｍ及びセンサ１１Ｓに接続される。
レンズ制御回路２１は、ＣＰＵ２３から与えられる補正環１１Ａの目標回転位置と、センサ１１Ｓから与えられる、補正環１１Ａの現在の回転位置を示す検出信号とに基づき、その目標回転位置にまで補正環１１Ａを回転させるために必要な駆動信号（Δθ）を生成してレンズ駆動機構１１Ｍに与える。
【００２４】
ステージ制御回路２２は、顕微鏡装置１０内のステージ駆動機構１２Ｍ及びセンサ１２Ｓに接続される。
ステージ制御回路２２は、ＣＰＵ２３から与えられるステージ１２の目標位置と、センサ１２Ｓから与えられる検出信号とに基づき、その目標位置にまでステージ１２を移動させるために必要な駆動信号（ΔＺ）を生成してそれをステージ駆動機構１２Ｍに与える。
【００２５】
メモリ２４は、ＣＰＵ２３の動作に必要な情報を予め格納している。特に、本実施形態のメモリ２４は、図３（ａ）に示すような対応表を格納している。
この対応表は、温度Ｔ，屈折率ｎの組み合わせの異なる各種の観察条件と、それらの観察条件に対しそれぞれ最適な補正環１１Ａの回転位置（最適回転位置）θとを、互いに対応づけるものである（なお、最適回転位置θとは、収差が最小となるような回転位置である。）。
【００２６】
ここで、最適回転位置θは、温度Ｔ，屈折率ｎの組み合わせが同じ観察条件の下でも、試料１０Ａ中の観察対象面の深度Ｚにより異なるので、図３（ｂ）に示すように深度Ｚの関数（深度−角度曲線θ（Ｚ）Ｔ，ｎ）で表される。
なお、深度−角度曲線θ（Ｚ）Ｔ，ｎは既知の関数なので、１つの深度−角度曲線θ（Ｚ）Ｔ，ｎの情報は、その関数を規定する２〜５個、好ましくは２〜３個の値によって構成される。
【００２７】
また、各種の観察条件それぞれに対する最適回転位置θ（すなわち最適な深度−角度曲線θ（Ｚ）Ｔ，ｎ）は、顕微鏡対物レンズ１１を用いた実験、又は、顕微鏡対物レンズ１１のデータを用いたシミュレーションにより予め求まる。
【００２８】
因みに、図４は、温度Ｔ，屈折率ｎの観察条件に対する収差補正用レンズ１１Ｂの光軸方向の最適位置Ｌのシミュレーションデータである（なお、最適位置Ｌとは、収差が最小となるような位置である。）。
また、最適位置Ｌは、温度Ｔ，屈折率ｎの組み合わせが同じ観察条件の下でも、試料１０Ａ中の観察対象面の深度Ｚにより異なるので、深度Ｚの関数（深度−位置曲線Ｌ（Ｚ）Ｔ，ｎ）で表した。
【００２９】
図４（ａ）には、温度Ｔ＝２３℃，屈折率ｎ＝１．３８の観察条件についてのデータと、温度Ｔ＝２３℃，屈折率ｎ＝１．４１の観察条件についてのデータとを示した。
図４（ｂ）には、温度Ｔ＝３５℃，屈折率ｎ＝１．３８の観察条件についてのデータと、温度Ｔ＝３５℃，屈折率ｎ＝１．４１の観察条件についてのデータとを示した。
【００３０】
このような収差補正用レンズ１１Ｂの最適位置Ｌと、それを実現するような補正環１１Ａの最適回転位置θとの間には、一対一の関係があり、既知の関係である。
したがって、実験、又はシミュレーションにより求めた深度−位置曲線Ｌ（Ｚ）Ｔ，ｎと、その既知の関係とに基づけば、深度−角度曲線θ（Ｚ）Ｔ，ｎは求まる。
【００３１】
以上、本実施形態の顕微鏡システムの構成について説明した。
次に、本実施形態の顕微鏡システムの観察時の動作について説明する。
ステージ１２上には、観察対象物となる試料１０Ａが載置される。
表示素子２５には、入力画面が表示される。
その表示に促され、観察者がスイッチ２６を操作し、試料１０Ａの温度Ｔ，試料１０Ａの屈折率ｎ、観察すべき各観察対象面の深度Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３が入力される。
【００３２】
深度Ｚ１の観察対象面の観察では、ＣＰＵ２３は、図２（ａ）に示すように深度Ｚ１の観察対象面に対し顕微鏡対物レンズ１１の焦点が合致するようなステージ１２のＺ方向（光軸方向）の目標位置を算出し、その目標位置をステージ制御回路２２に対し与える。
ステージ制御回路２２は、そのステージ１２の目標位置と、センサ１２Ｓから与えられる検出信号とに基づき、その目標位置にまでステージ１２を移動させるために必要な駆動信号（ΔＺ）を生成してそれをステージ駆動機構１２Ｍに与える。その後、ステージ駆動機構１２Ｍがステージ１２を駆動し、それを目標位置にまで移動させる。
【００３３】
また、ＣＰＵ２３は、メモリ２４に格納された対応表（図３（ａ））から、観察者の入力した温度Ｔ，屈折率ｎの観察条件に対応づけられた深度−角度曲線θ（Ｚ）Ｔ，ｎ（図３（ｂ））を参照する。ＣＰＵ２３は、その深度−角度曲線θ（Ｚ）Ｔ，ｎに基づき、深度Ｚ１に対する最適回転位置θ１を求める。
ＣＰＵ２３は、その最適回転位置θ１を目標回転位置としてレンズ制御回路２１に対し与える。
【００３４】
レンズ制御回路２１は、その目標回転位置と、センサ１１Ｓから与えられる検出信号とに基づき、その目標回転位置にまで補正環１１Ａを回転させるために必要な駆動信号（Δθ）を生成してそれをレンズ駆動機構１１Ｍに与える。その後、レンズ駆動機構１１Ｍが補正環１１Ａを駆動し、それを目標回転位置にまで回転させる。その回転に伴い、収差補正用レンズ１１Ｂは、最適位置にまで移動する。
【００３５】
したがって、収差が十分に抑えられ、深度Ｚ１の観察対象面の像は、接眼レンズ１６、又はカメラ１５に接続された不図示のモニタを介して明確に観察される。
深度Ｚ２の観察対象面の観察では、ＣＰＵ２３は、図２（ｂ）に示すように、深度Ｚ２の観察対象面に対し顕微鏡対物レンズ１１の焦点が合致するようなステージ１２のＺ方向（光軸方向）の目標位置を求め、その目標位置をステージ制御回路２２に対し与える。
【００３６】
ステージ制御回路２２は、そのステージ１２の目標位置と、センサ１２Ｓから与えられる検出信号とに基づき、その目標位置にまでステージ１２を移動させるために必要な駆動信号（ΔＺ）を生成してそれをステージ駆動機構１２Ｍに与える。その後、ステージ駆動機構１２Ｍがステージ１２を駆動し、それを目標位置にまで移動させる。
【００３７】
また、ＣＰＵ２３は、前記参照した深度−角度曲線θ（Ｚ）Ｔ，ｎに基づき、深度Ｚ２に対する最適回転位置θ２を求める。
ＣＰＵ２３は、その最適回転位置θ２を目標回転位置としてレンズ制御回路２１に対し与える。
レンズ制御回路２１は、その目標回転位置と、センサ１１Ｓから与えられる検出信号とに基づき、その目標回転位置にまで補正環１１Ａを回転させるために必要な駆動信号（Δθ）を生成してそれをレンズ駆動機構１１Ｍに与える。その後、レンズ駆動機構１１Ｍが補正環１１Ａを駆動し、それを目標回転位置にまで回転させる。その回転に伴い、収差補正用レンズ１１Ｂは、最適位置にまで移動する。
【００３８】
したがって、収差が十分に抑えられ、深度Ｚ２の観察対象面の像は、接眼レンズ１６、又はカメラ１５に接続された不図示のモニタを介して明確に観察される。
深度Ｚ３の観察対象面の観察では、ＣＰＵ２３は、図２（ｃ）に示すように、深度Ｚ３の観察対象面に対し顕微鏡対物レンズ１１の焦点が合致するようなステージ１２のＺ方向（光軸方向）の目標位置を求め、その目標位置をステージ制御回路２２に対し与える。
【００３９】
ステージ制御回路２２は、そのステージ１２の目標位置と、センサ１２Ｓから与えられる検出信号とに基づき、その目標位置にまでステージ１２を移動させるために必要な駆動信号（ΔＺ）を生成してそれをステージ駆動機構１２Ｍに与える。その後、ステージ駆動機構１２Ｍがステージ１２を駆動し、それを目標位置にまで移動させる。
【００４０】
また、ＣＰＵ２３は、前記参照した深度−角度曲線θ（Ｚ）Ｔ，ｎに基づき、深度Ｚ３に対する最適回転位置θ３を求める。
ＣＰＵ２３は、その最適回転位置θ３を目標回転位置としてレンズ制御回路２１に対し与える。
レンズ制御回路２１は、その目標回転位置と、センサ１１Ｓから与えられる検出信号とに基づき、その目標回転位置にまで補正環１１Ａを回転させるために必要な駆動信号（Δθ）を生成してそれをレンズ駆動機構１１Ｍに与える。その後、レンズ駆動機構１１Ｍが補正環１１Ａを駆動し、それを目標回転位置にまで回転させる。その回転に伴い、収差補正用レンズ１１Ｂは、最適位置にまで移動する。
【００４１】
したがって、収差が十分に抑えられ、深度Ｚ３の観察対象面の像は、接眼レンズ１６、又はカメラ１５に接続された不図示のモニタを介して明確に観察される。
以上、本実施形態の顕微鏡システムによれば、観察時には、煩雑な作業を介することなく、観察条件の変化に応じて収差補正が自動的に実行される。したがって、収差補正が迅速になされる。
【００４２】
また、観察条件を特定するためのパラメータとして、温度Ｔ，屈折率ｎ，深度Ｚが選定されているので、温度Ｔ，屈折率ｎ，深度Ｚのそれぞれに応じた最適な収差補正が可能である。
ここで、深度Ｚに応じた最適な収差補正の効果について、図５、図６を参照して説明する。
【００４３】
図５は、深度Ｚに応じた収差補正が何ら行われなかったときの顕微鏡対物レンズ１１の点像強度分布（ＰＳＦ）（シミュレーションデータ）を示す図である。
図６は、深度Ｚに応じた最適な収差補正が行われたときの顕微鏡対物レンズ１１の点像強度分布（ＰＳＦ）（シミュレーションデータ）を示す図である。
【００４４】
なお、図５、図６のそれぞれには、深度Ｚが０μｍ，５０μｍ，１００μｍ，１５０μｍ，２００μｍ，２５０μｍであるときの各点像強度分布を示した。
図５に示すように、深度Ｚに応じた収差補正が何ら行われなかった場合には、深度Ｚの変化による強度分布の劣化（＝ピークの鈍り）が著しいが、図６に示すように、深度Ｚに応じた最適な収差補正が行われた場合には、深度Ｚの変化による強度分布の劣化（＝ピークの鈍り）が殆ど生じていない。
【００４５】
したがって、深度Ｚに応じた最適な収差補正は、有効である。
（その他）
なお、本実施形態において、深度Ｚｉの観察対象面の観察では、その観察対象面に対し顕微鏡対物レンズ１１の焦点が合致するようなステージ１２の目標位置が算出されたが（観察対象面の深度からステージ１２の目標位置への換算が行われたが）、その算出は、その観察に先行して行われた、深度０の観察対象面に対する焦点調節後のステージ１２の配置位置や、深度Ｚｊの観察対象面の観察時におけるステージ１２の配置位置などに基づいて行われる。
【００４６】
また、上述した説明では言及しなかったが、収差補正用レンズ１１Ｂの移動に伴い、顕微鏡対物レンズ１１の焦点距離が若干変化するので、ＣＰＵ２３がステージ１２の目標位置を算出する際に、その変化分まで考慮してもよい（特許文献１を参照）。
また、本実施形態のメモリ２４は、各種の観察条件に対し最適な収差補正用レンズ１１Ｂの各駆動量（ここでは、各最適回転位置）を示す情報として、対応表（図３参照）を格納しているが、対応表の代わりに、最適回転位置θを求めるための算出式の情報を格納してもよい。このとき、ＣＰＵ２３は、対応表を参照する代わりに、算出式を用いることにより、最適回転位置θを求めればよい。
【００４７】
因みに、上述した深度−角度曲線θ（Ｚ）Ｔ，ｎ（最適回転位置θを深度Ｚの関数で表したもの）を規定する０次の係数は温度Ｔに依存し、１次の係数は屈折率ｎに依存するとみなせる。よって、０次の係数と温度Ｔとの関係式、ｎ次の係数と屈折率ｎとの関係式の情報がメモリ２４に格納されてもよい。これによって、メモリ２４の情報量の削減が図られる。
【００４８】
また、本実施形態の顕微鏡対物レンズ１１は、収差補正用レンズ１１Ｂを光軸方向に移動させるための部材として補正環１１Ａが用いられているが、スライド式のレバーなど別の部材が用いられてもよい。
また、本実施形態の顕微鏡システムでは、ステージ１２の移動（すなわち、観察対象面の深度Ｚの設定）が自動化されているが、手動で行われてもよい（なお、図１中符号１２Ｄは、観察者がステージ１２を手動で移動させるためのダイヤルである。）。
【００４９】
手動で行われる場合、ステージ駆動機構１２Ｍは省略可能である。また、ステージ１２を移動させるためのＣＰＵ３の動作は省略される。また、観察者による深度Ｚの入力も省略される。その場合の顕微鏡システムの観察時の動作は次のとおりである。
観察者は、手動でステージ１２を移動して、所望する観察対象面に対し顕微鏡対物レンズ１１の焦点を合致させる。
【００５０】
ＣＰＵ２３は、センサ１２Ｓから与えられる検出信号に基づきステージ１２の配置位置を認識し、ステージ１２の配置位置から、観察対象面の深度Ｚを逆算する（逆算は、予め行われた、深度０の観察対象面に対する焦点調節後のステージ１２の配置位置などに基づいて行われる。）。
ＣＰＵ２３は、メモリ２４に格納された対応表（図３（ａ））を参照し、観察者の入力した温度Ｔ，屈折率ｎの観察条件に対応づけられた深度−角度曲線θ（Ｚ）Ｔ，ｎ（図３（ｂ））を認識し、その深度−角度曲線θ（Ｚ）Ｔ，ｎに基づき、深度Ｚに対する最適回転位置θを求める。
【００５１】
ＣＰＵ２３は、その最適回転位置θを目標回転位置としてレンズ制御回路２１に対し与える。
レンズ制御回路２１は、その目標回転位置と、センサ１１Ｓから与えられる検出信号とに基づき、その目標回転位置にまで補正環１１Ａを回転させるために必要な駆動信号（Δθ）を生成してそれをレンズ駆動機構１１Ｍに与える。その後、レンズ駆動機構１１Ｍが補正環１１Ａを駆動し、それを目標回転位置にまで回転させる。その回転に伴い、収差補正用レンズ１１Ｂは、最適位置にまで移動する（以上、ステージ１２の移動が手動で行われた場合の説明。）。
【００５２】
また、本実施形態の説明では、試料１０Ａと顕微鏡対物レンズ１１との間の浸液については言及しなかったが、浸液の使用が前提となっているときには、前述した実験又はシミュレーションの際に、その浸液の屈折率及び厚さが考慮されればよい。
また、本実施形態の顕微鏡システムは、試料１０Ａと顕微鏡対物レンズ１１との間にカバーガラスが介在しないことを前提としたが、特定のカバーガラスが介在することが前提となっているときには、前述した実験又はシミュレーションの際に、そのカバーガラスの屈折率及び厚さが考慮されればよい。
【００５３】
また、本実施形態の顕微鏡システムが、カバーガラスの種類が変更されることを前提としているときには、観察条件を特定するためのパラメータに、カバーガラスの屈折率ｎ’及び／又は厚さＬ’が加えられる。
このとき、メモリ２４に格納される情報は、温度Ｔ，屈折率ｎ，深度Ｚ，屈折率ｎ’，厚さＬ’の組み合わせの異なる各種の観察条件と、それらの各種の観察条件に対しそれぞれ最適な収差補正用レンズ１１Ｂの各駆動量との関係を示す情報である。
【００５４】
また、本実施形態の顕微鏡システムが、試料１０Ａの温度Ｔが不変であることを前提としているときには、観察条件を特定するためのパラメータから、温度Ｔを外してもよい。
また、本実施形態の顕微鏡システムが、試料１０Ａの屈折率ｎが不変であることを前提としているときには、観察条件を特定するためのパラメータから、屈折率ｎを外してもよい。
【００５５】
また、本実施形態の顕微鏡システムにおいては、コントローラ１０の機能の一部又は全部を顕微鏡装置１０側に搭載することもできる。また、コントローラ１０の機能の一部又は全部を、汎用又は専用のコンピュータに実行させることもできる。
また、本実施形態の顕微鏡システムにおいては、顕微鏡対物レンズ１１と試料１０Ａとの間隔を変化させるためにステージ１２を光軸方向に移動させたが、顕微鏡対物レンズ１１の側を光軸方向に移動させてもよい。
【００５６】
また、図１に示した顕微鏡装置１０は、正立型、かつ透過型、かつ明視野の顕微鏡であるが、本発明は、倒立型やその他顕微鏡（共焦点顕微鏡、蛍光観察法が適用された顕微鏡、２光子励起蛍光観察法が適用された顕微鏡など）にも同様にして適用可能である。
因みに、蛍光観察法が適用された一般の顕微鏡は、照明装置の光源波長λが可変である。このように、波長λが変更されることが前提となっている場合、観察条件を特定するためのパラメータに、光源波長λを加えてもよい。この場合、対応表（図３）は、波長λ毎に用意されることになる。
【００５７】
［第２実施形態］
図７を参照して本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態は、顕微鏡システムを用いて試料１０Ａの屈折率ｎを測定する方法の実施形態である。
本実施形態で用いられる顕微鏡システムは、第１実施形態の顕微鏡システムを、屈折率ｎの測定が可能となるよう一部変更したものである。
【００５８】
図７に示すように、本実施形態の顕微鏡システムの顕微鏡装置１０には、試料１０Ａの温度を測定するセンサ１０Ｓがその試料１０Ａの近傍に取り付けられる。
センサ１０Ｓが出力する検出信号は、コントローラ２０内のＣＰＵ２３へ与えられる。
【００５９】
また、補正環１１Ａの回転位置、及びステージ１２の光軸方向（Ｚ方向）の配置位置は、手動で変更可能である（なお、図７中符号１２Ｄは、観察者がステージ１２を手動で移動させるためのダイヤルである。）。
また、表示素子２５及びスイッチ２６は、測定時に必要な合図を測定者に入力させるユーザインタフェースの役割を果たす。
【００６０】
この顕微鏡システムの測定時の動作について説明する。
ステージ１２上には、測定対象物となる試料１０Ａが載置される。
ＣＰＵ２３は、センサ１０Ｓの出力する検出信号を参照し、試料１０Ａの温度Ｔ０を認識する。
測定者は、接眼レンズなどを介して試料１０Ａの像を目視しながら、顕微鏡対物レンズ１１の補正環１１Ａの回転位置、及びステージ１２のＺ方向の配置位置を手動で調整する。
【００６１】
そして、目視している像が明確に観察できた時点でその調整を止め、スイッチ２６を操作して顕微鏡システムに対し合図を与える。
ＣＰＵ２３は、この合図を認識すると、その時点でセンサ１１Ｓ，１２Ｓから与えられる検出信号に基づき、ステージ１２の配置位置、補正環１１Ａの回転位置θ０を認識する。
【００６２】
ＣＰＵ２３は、ステージ１２の配置位置から、観察対象面の深度Ｚ０を逆算する（逆算は、予め行われた、深度０の観察対象面に対する焦点調節後のステージ１２の配置位置などに基づいて行われる。）。
ＣＰＵ２３は、以上の動作によって取得した温度Ｔ０，回転位置θ０，深度Ｚ０，及び対応表（図３参照）に基づいて、試料１０Ａの屈折率ｎを求める。
【００６３】
具体的に、ＣＰＵ２３は、対応表に格納されている複数の深度−角度曲線θ（Ｚ）Ｔ１，ｎ１，θ（Ｚ）Ｔ１，ｎ２，・・・のうち、温度Ｔ０に対応づけられた深度−角度曲線θ（Ｚ）Ｔ０，ｎ１，θ（Ｚ）Ｔ０，ｎ２，・・・を参照する。
ＣＰＵ２３は、それら深度−角度曲線θ（Ｚ）Ｔ０，ｎ１，θ（Ｚ）Ｔ０，ｎ２，・・・の中から、（Ｚ０，θ０）を通過するものθ（Ｚ）Ｔａ，ｎａを１つ判別する。
【００６４】
ＣＰＵ２３は、判別された深度−角度曲線θ（Ｚ）Ｔａ，ｎａに対応づけられた屈折率ｎａを認識し、その屈折率ｎａを示す数値を、試料１０Ａの屈折率ｎ０として表示素子２５に対し表示する。
測定者は、その表示された数値により、試料１０Ａの屈折率ｎ０を認識することができる。
【００６５】
以上、本実施形態の測定方法は、顕微鏡システムが保持している情報（メモリ２４内の対応表）と顕微鏡システムのハードウエアとを利用して、試料１０Ａの屈折率ｎ０を測定するものである。
（その他）
なお、本実施形態の測定方法のみを実行するのであれば、上述した顕微鏡システムのレンズ駆動機構１１Ｍ，ステージ駆動機構１２Ｍなどを省略することもできる。
【００６６】
また、本実施形態の測定方法は、センサ１０Ｓを省略した顕微鏡システムを用いることもできる。
但し、このときは、試料１０Ａの像が明確に観察できるようなステージ１２の配置位置と補正環１１Ａの回転位置θ０との組み合わせを２つ観察者が設定し、深度Ｚ０と回転位置θ０との情報を２組取得する。
【００６７】
これら２組の深度Ｚ０、回転位置θ０、及び対応表に基づけば、試料１０Ａの屈折率ｎが求まる。因みに、屈折率ｎと共に、温度Ｔ０も求まる。
また、顕微鏡システムとしては、コントローラ１０の機能の一部又は全部が顕微鏡装置１０側に搭載されたものが用いられてもよい。また、コントローラ１０の機能の一部又は全部は、汎用又は専用のコンピュータによって実行されてもよい。
【００６８】
また、本実施形態の測定方法では、顕微鏡対物レンズ１１と試料１０Ａとの間隔を変化させるためにステージ１２を光軸方向に移動させたが、顕微鏡対物レンズ１１の側を光軸方向に移動させてもよい。
また、図７に示した顕微鏡装置１０は、正立型かつ透過型顕微鏡であるが、本測定方法には、倒立型やその他顕微鏡（共焦点顕微鏡、蛍光顕微鏡など）を用いることができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したとおり本発明によれば、観察条件の変化に応じた迅速な収差補正を可能とする顕微鏡制御装置が実現する。
また、本発明によれば、観察条件の変化に応じた迅速な収差補正の可能な顕微鏡装置が実現する。
また、本発明によれば、その顕微鏡装置に最適な顕微鏡対物レンズが実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の顕微鏡システムの構成図である。
【図２】第１実施形態の顕微鏡システムの動作を説明する図である。
【図３】メモリ２４に格納された対応表を説明する図である。
【図４】温度Ｔ，屈折率ｎの観察条件に対する収差補正用レンズ１１Ｂの光軸方向の最適位置Ｌのシミュレーションデータである。
【図５】深度Ｚに応じた収差補正が何ら行われなかったときの顕微鏡対物レンズ１１の点像強度分布（ＰＳＦ）（シミュレーションデータ）を示す図である。
【図６】深度Ｚに応じた最適な収差補正が行われたときの顕微鏡対物レンズ１１の点像強度分布（ＰＳＦ）（シミュレーションデータ）を示す図である。
【図７】第２実施形態の測定方法に用いられる顕微鏡システムの構成図である。
【符号の説明】
１０  顕微鏡装置
２０  コントローラ（顕微鏡制御装置に対応。）
１１  顕微鏡対物レンズ
１１Ａ  補正環
１１Ｂ  収差補正用レンズ
１１Ｓ，１２Ｓ，１０Ｓ  センサ
１１Ｍ  レンズ駆動機構（駆動手段に対応。）
１２  ステージ
１２Ｍ  ステージ駆動機構
１２Ｄ  ダイヤル
２１  レンズ制御回路
２２  ステージ制御回路
２３  ＣＰＵ（算出手段に対応。）
２４  メモリ（記憶手段に対応。）
２５  表示素子
２６  スイッチ
【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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