(57)【要約】  顕微鏡装置は、顕微鏡部と、顕微鏡部に隣接して配置され、顕微鏡部により観察する標本を収納するチャンバと、チャンバに接続され、チャンバ内を加湿する加湿器と、チャンバ内の温度を測定するチャンバ温度センサと、顕微鏡部の温度を測定する顕微鏡温度センサと、加湿器の温度を測定する加湿器温度センサと、チャンバ温度センサ、顕微鏡温度センサ及び加湿器温度センサの出力に基づいて顕微鏡観察の可否を判定する判定装置とを備える。
2007145233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡装置であって、
顕微鏡部と、
前記顕微鏡部に隣接して配置され、前記顕微鏡部により観察する標本を収納するチャンバと、
前記チャンバに接続され、前記チャンバ内を加湿する加湿器と、
前記チャンバ内の温度を測定するチャンバ温度センサと、
前記顕微鏡部の温度を測定する顕微鏡温度センサと、
前記チャンバ温度センサおよび前記顕微鏡温度センサの出力に基づいて顕微鏡観察の可否を判定する判定装置とを備える顕微鏡装置。
【請求項２】
請求項１に記載の顕微鏡装置において、
前記加湿器の温度を測定する加湿器温度センサをさらに備え、
前記判定装置は、前記加湿器温度センサの出力をさらに加えて、前記顕微鏡観察の可否を判定する顕微鏡装置。
【請求項３】
請求項２に記載の顕微鏡装置において、
顕微鏡観察が可能な状態にあるか否かを報知する報知装置をさらに備え、
前記判定装置は、前記チャンバの温度、前記加湿器の温度及び前記顕微鏡部の温度が略一定になると顕微鏡観察が可能な状態になったと判定し、顕微鏡観察が可能な状態になったことを前記報知装置に報知させる顕微鏡装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の顕微鏡装置において、
外気温度を測定する外気温度センサをさらに備え、
前記判定装置は、前記外気温度センサの出力をさらに加えて、前記顕微鏡観察の可否を判断する顕微鏡装置。
【請求項５】
請求項４に記載の顕微鏡装置において、
前記チャンバの温度を設定するチャンバ温度設定回路をさらに備え、
前記外気温度センサで測定される前記外気温度をＴｐ、前記チャンバ温度設定回路で設定されるチャンバ設定温度をＴｃ，Ｔ１，Ｔ２をそれぞれ定数とすると、
前記判定装置は、Ｔｃ―Ｔｐ＞Ｔ１であるとき、又はＴｃ―Ｔｐ＜Ｔ２であるときに、前記報知装置に前記外気温度が不適であることを警告させる顕微鏡装置。
【請求項６】
請求項２に記載の顕微鏡装置において、
前記加湿器の温度を設定する加湿器温度設定回路をさらに備え、
前記チャンバ温度センサで測定されるチャンバ温度をＴｂ、前記加湿器温度センサで測定される加湿器温度をＴｈ、前記加湿器温度設定回路で設定される加湿器設定温度をＴｃｈ、前記顕微鏡温度センサで測定される顕微鏡温度の最大値をＴｍ、最小値をＴｎとし、Ｔｆを基準値、Ｔｄ１，Ｔｄ２をそれぞれ定数とすると、
前記判定装置は、
｜Ｔｂ−Ｔｃ｜＜Ｔｄ１であり、この条件を所定時間以上維持し、
｜Ｔｈ−Ｔｃｈ｜＜Ｔｄ２であり、この条件を所定時間以上維持し、
及び（Ｔｍ−Ｔｎ）＜Ｔｆである場合に、顕微鏡観察が可能な状態になったと判定する顕微鏡装置。
【請求項７】
請求項３に記載の顕微鏡装置において、
前記判定装置は、前記外気温度センサで測定された前記外気温度、前記チャンバ温度センサで測定されたチャンバ温度、前記顕微鏡温度センサで測定された顕微鏡温度、及び前記加湿器温度センサで測定された加湿器温度に基づいて、顕微鏡観察が可能な状態になるまでの時間を推定し、その推定時間を前記報知装置に出力させる顕微鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、培養細胞を観察するための顕微鏡装置と培養装置とを備えた培養顕微鏡装置が知られている（特許文献１参照）。この培養顕微鏡装置の培養装置には、内部温度調整用の加温ヒータ、内部湿度調整用の加湿ヒータ、炭酸ガス濃度調整のための炭酸ガスボンベに接続された炭酸ガス供給用の電磁弁等が設けられ、培養装置のチャンバ内に設置された培養容器内の温度、湿度等を調節する。【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３２６４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した装置は、細胞を一定環境で観察するために標本を収容したチャンバ内の温度を制御するように構成されている。顕微鏡装置の温度はモニタしておらず、チャンバ内の温度が所定温度範囲内に入るように制御されている。しかし、熱容量の大きい顕微鏡装置の温度をモニタしていないため、顕微鏡のピント位置のドリフト（焦点ドリフト）が発生し、観察途中で細胞の像がピンボケしたり、ひどい場合にはＸＹ方向の変動が発生して観察部位がずれてしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様による顕微鏡装置は、顕微鏡部と、顕微鏡部に隣接して配置され、顕微鏡部により観察する標本を収納するチャンバと、チャンバに接続され、チャンバ内を加湿する加湿器と、チャンバ内の温度を測定するチャンバ温度センサと、顕微鏡部の温度を測定する顕微鏡温度センサと、チャンバ温度センサおよび顕微鏡温度センサの出力に基づいて顕微鏡観察の可否を判定する判定装置とを備える。
本発明の第２の態様は、第１の態様による顕微鏡装置において、加湿器の温度を測定する加湿器温度センサをさらに備え、判定装置は、加湿器温度センサの出力をさらに加えて、顕微鏡観察の可否を判定することが好ましい。
本発明の第３の態様は、第２の態様による顕微鏡装置において、顕微鏡観察が可能な状態にあるか否かを報知する報知装置をさらに備え、判定装置は、チャンバの温度、加湿器の温度及び顕微鏡部の温度が略一定になると顕微鏡観察が可能な状態になったと判定し、顕微鏡観察が可能な状態になったことを報知装置に報知させることが好ましい。
本発明の第４の態様は、第２または第３の態様による顕微鏡装置において、外気温度を測定する外気温度センサをさらに備え、判定装置は、外気温度センサの出力をさらに加えて、顕微鏡観察の可否を判断することが好ましい。
本発明の第５の態様は、第４の態様による顕微鏡装置において、チャンバの温度を設定するチャンバ温度設定回路をさらに備え、外気温度センサで測定される外気温度をＴｐ、チャンバ温度設定回路で設定されるチャンバ設定温度をＴｃ，Ｔ１，Ｔ２をそれぞれ定数とすると、判定装置は、Ｔｃ―Ｔｐ＞Ｔ１であるとき、又はＴｃ―Ｔｐ＜Ｔ２であるときに、報知装置に外気温度が不適であることを警告させてもよい。
本発明の第６の態様は、第２の態様による顕微鏡装置において、加湿器の温度を設定する加湿器温度設定回路をさらに備え、チャンバ温度センサで測定されるチャンバ温度をＴｂ、加湿器温度センサで測定される加湿器温度をＴｈ、加湿器温度設定回路で設定される加湿器設定温度をＴｃｈ、顕微鏡温度センサで測定される顕微鏡温度の最大値をＴｍ、最小値をＴｎとし、Ｔｆを基準値、Ｔｄ１，Ｔｄ２をそれぞれ定数とすると、判定装置は、｜Ｔｂ−Ｔｃ｜＜Ｔｄ１であり、この条件を所定時間以上維持し、｜Ｔｈ−Ｔｃｈ｜＜Ｔｄ２であり、この条件を所定時間以上維持し、及び（Ｔｍ−Ｔｎ）＜Ｔｆである場合に、顕微鏡観察が可能な状態になったと判定してもよい。
本発明の第７の態様は、第３の態様による顕微鏡装置において、判定装置は、外気温度センサで測定された外気温度、チャンバ温度センサで測定されたチャンバ温度、顕微鏡温度センサで測定された顕微鏡温度、及び加湿器温度センサで測定された加湿器温度に基づいて、顕微鏡観察が可能な状態になるまでの時間を推定し、その推定時間を報知装置に出力させてもよい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、観察中における顕微鏡装置の温度変化によって生じる焦点ドリフトを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係る顕微鏡装置およびその周辺の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は図１に示す顕微鏡装置の構成を示す概念図である。
【図３】図３はチャンバ本体の温度が安定したか否かの判定を説明するための図である。
【図４】図４は顕微鏡部の温度が安定したか否かの判定を説明するための図である。
【図５】図５は外気温、チャンバ温度、加湿器温度、顕微鏡温度に基づいて顕微鏡装置の使用準備完了を判断する制御の流れを説明するためのフローチャートである。
【図６】図６は外気温、チャンバ温度、加湿器温度、顕微鏡温度に基づいて顕微鏡装置の使用準備完了を判断する制御の流れを説明するための、図５に続くフローチャートである。
【図７】図７は顕微鏡装置を用いたタイムラプス撮影の流れを説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明による顕微鏡装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明の一実施形態に係る顕微鏡装置およびその周辺の構成を示すブロック図、図２は図１に示す顕微鏡装置の構成を示す概念図である。【０００９】
この顕微鏡装置は、顕微鏡部１５０、顕微鏡部１５０に隣接して配置され、顕微鏡部１５０による観察を行う標本を収納するチャンバ本体１００、、およびチャンバ本体１００内を加湿する加湿器２１１等を備える。チャンバ本体１００および顕微鏡部１５０は、第１の筐体８１に収容される。第１の筐体８１には、加湿器２１１と、標本の顕微鏡画像を撮像するための冷却カメラ３００等を収容する第２の筐体８３とが接続されている。図２に示すように、顕微鏡装置は、加湿器２１１、第１の筐体８１、および第２の筐体８３から構成される。【００１０】
加湿器２１１は蓋付の加湿器ボトル２１５とヒータ２１４と加湿器温度センサ２１２とを備えている。加湿器ボトル２１５には蒸留水が満たされている。加湿器温度センサ２１２は蒸留水の温度を検出する。ヒータ２１４は加湿器ボトル２１５の下方に配置され、加湿器温度設定回路２５１で設定された温度まで蒸留水を加熱する。加湿器温度センサ２１２の出力信号は加湿器温度制御回路２１０に入力される。加湿器温度制御回路２１０は温度センサ２１２の出力信号に基づいてヒータ２１４の出力を制御する。また、加湿器温度センサ２１２の出力信号は加湿器温度制御回路２１０からマイコン４０１へ出力される。その出力信号は加湿器２１１内の温度が設定値に対して所定範囲内にあり、顕微鏡装置が使用可能な状態にあるか否かを判定するために使用される。加湿器ボトル２１５の蒸留水にはシリコンチューブ２１８を介してＣＯ２混合気供給源（図示せず）から単位時間当たり一定量のＣＯ２混合気が供給されている。ＣＯ２混合気の供給によって蒸留水をバブリングさせると加湿器ボトル２１５内のＣＯ２混合気の湿度が９５％以上になる。加湿器ボトル２１５にはチャンバ本体１００へ加湿された雰囲気を供給するためのシリコンチューブ２１９の一端が開口している。【００１１】
第１の筐体８１は、透過位相差照明光学系４０と、チャンバ本体１００と、顕微鏡部１５０と、熱交換器２０３と、ファン２０２等を収容する。【００１２】
チャンバ本体１００はチャンバ蓋２１によって密閉されている。チャンバ本体１００の底面及びチャンバ蓋２１には、顕微鏡部１５０による光学的観察ができるようにシールドガラス２２ａ及びシールドガラス２１ａがそれぞれ嵌めこまれている。チャンバ本体１００にはシリコンチューブ２１９の他端が開口し、加湿器ボトル２１５の加湿された一定濃度のＣＯ２混合気がチャンバ本体１００内に供給される。チャンバ本体１００内には、培養細胞を入れた透明樹脂性の培養容器（ペトリディッシュ２０）が入れられる。ペトリディッシュ２０は栄養分を含んだ液体（培地、図示なし）で満たされている。チャンバ本体１００内を高湿度のＣＯ２混合気に保つことによって培地の蒸発が抑えられ、培地のｐｈを一定に保つことができ、細胞（標本）を長時間生かし続けることができる。【００１３】
また、チャンバ本体１００にはチャンバ本体１００内を循環したＣＯ２ガスを外部へ排出するためのシリコンチューブ２１７の一端が開口している。シリコンチューブ２１７の他端は第１の筐体８１、加湿器２１１を介して外部に開口している。加湿された雰囲気は顕微鏡部１５０から隔離されるので、顕微鏡部１５０の対物レンズ２６を含む光学系や駆動部（図示せず）が加湿された雰囲気に曝されることがない。【００１４】
また、チャンバ本体１００には、標本が入れられたチャンバ本体１００内の温度を測定するためのチャンバ温度センサ２０４が設けられている。チャンバ温度センサ２０４の出力信号はチャンバ温度制御回路２００に入力される。チャンバ温度制御回路２００は、チャンバ本体１００の温度がチャンバ温度設定回路２５０で設定された温度になるようにメインヒータ２０１の出力を制御する。また、チャンバ温度センサ２０４の出力信号はチャンバ温度制御回路２００からマイコン（判定装置）４０１へ出力される。出力信号はチャンバ本体１００内の温度が設定値に対して所定範囲内にあり、顕微鏡装置が使用可能な状態にあるか否かを判定するために使用される。【００１５】
透過位相差照明光学系４０は、透過照明光源であるＬＥＤ光源４７と、フィールドレンズ４４と、反射ミラー４５とを有する。顕微鏡部１５０は、ステージ２３と、対物レンズ２６と、蛍光フィルタキューブ３４と、結像レンズ３８と、フィールドレンズ４０と、コレクタレンズ４１とを有する。ＬＥＤ光源４７から出射された光はフィールドレンズ４４を透過し、反射ミラー４５で反射され、チャンバ蓋２１のシールドガラス２１ａを透過してペトリディッシュ２０内の標本（図示せず）に照射される。標本を透過した光はシールドガラス２２ａ、対物レンズ２６、蛍光キューブフィルタ３４、および結像レンズ３８を介して第２の筐体８３内の冷却カメラ３００の受光面に達し、標本の像が結像される。【００１６】
ステージ２３は、ステージ支持部材３０に支持されている。ステージ２３は図示しないモータ、およびラック・ピニオン機構によりＸＹ方向（対物レンズ２６の光軸に直交する方向）へ移動して標本の光軸上の位置（すなわち、標本のＸＹ平面上の観察位置）を変化させる。ステージ２３には、顕微鏡部１５０の温度を検出する顕微鏡温度センサ１５１が設けられている。顕微鏡温度センサ１５１の出力信号はマイコン４０１へ出力される。出力信号は顕微鏡部１５０の温度変動が一定範囲以内にあり、顕微鏡の焦点移動量が小さく、顕微鏡装置が使用可能な状態にあるか否かを判定するために使用される。【００１７】
対物レンズ２６はＬＥＤ光源４７から出射された光の光軸上に配置されている。具体的には、対物レンズ２６は、ＬＥＤ光源４７から出射されて反射ミラー４５で折り曲げられ、チャンバ本体２１内の標本を透過した光の光軸上に、配置されている。対物レンズ２６は、Ｚ軸方向に移動可能に対物レンズ支持部材２７に支持されている。対物レンズ支持部材２７をモータ（不図示）によって駆動し、標本に対して対物レンズ２６を光軸（Ｚ軸）方向へ移動させることによって、標本に対する対物レンズ２６のフォーカスを調整する。【００１８】
蛍光フィルタキューブ３４は、対物レンズ２６を透過した光束を分割する。蛍光フィルタキューブ３４は、図２の紙面に直交する方向へ複数配置されており、観察に応じて種類の異なる蛍光キューブフィルタを選択することができる。また、結像レンズ３８は種類の異なる複数のレンズで構成され、結像レンズ３８の交換によって観察倍率を切り換えることができる。【００１９】
ファイバ７によって水銀ランプ（図示せず）から出射された照明光は、コレクタレンズ４１、フィールドレンズ４０、蛍光フィルタキューブ３４、対物レンズ２６、およびシールドガラス２２ａを透過してペトリディッシュ２０内の標本に照射される。標本で励起された蛍光は、シールドガラス２２ａ、対物レンズ２６、蛍光フィルタキューブ３４、結像レンズ３８を介して冷却カメラ３００の受光面に達し、標本の像が結像される。【００２０】
熱交換器２０３は顕微鏡部１５０の下方に配置されている。熱交換器２０３はメインヒータ２０１とアルミ製フィン２０１ａとで構成されている。【００２１】
ファン２０２は顕微鏡部１５０の下方の熱交換器２０３の後方に配置されている。ファン２０２は熱交換器２０３で暖められた空気をダクト６３を介して顕微鏡部１５０の上方へ供給する。顕微鏡部１５０の上方には、チャンバ本体１００と透過位相差照明光学系４０とを収容するケーシングが配置されており、ダクト６３を受ける開口部８１ａが設けられている。ダクト６３から開口部８１ａを介してチャンバ本体１００の周囲へ供給された空気はチャンバ本体１００に熱を奪われた後、ケーシングに設けられた開口部８１ｂから排出される。そして、顕微鏡部１５０の下方へ戻り、再び熱交換２０３で加熱される。すなわち、空気は第１の筐体８１内を循環する。メインヒータ２０１、およびファン２０２の出力はチャンバ温度制御回路２００によって制御される。ファン２０２は、温度制御開始時には最大出力で運転され、チャンバ１００の温度が設定温度に達した後には出力を下げて運転される。【００２２】
なお、第１の筐体８１の上部には、標本を入れたペトリディッシュ２０を出し入れするための筐体蓋８２が設けられている。筐体蓋８２は第１の筐体８１の開口を密閉すると同時に外光（蛍光灯等の部屋の照明）の侵入を遮断する。【００２３】
第２の筐体８３は断熱部材８５を介して第１の筐体８１と結合している。第２の筐体８３は、冷却カメラ３００と、ファイバ７と、ファン８４とを収容する。第２の筐体８３の外部には外気温度センサ２２１が設けられている。【００２４】
ファン８４は、冷却カメラ３００や基板（図示せず）で発生した熱で暖められた空気を外部へ排出し、第２の筐体８３内の温度を外気温度程度に保つために使用される。【００２５】
外気温度センサ２２１は第２の筐体８３の外部に配置され、顕微鏡装置が置かれた外気温度を測定する。外気温度センサ２２１の出力信号は外気温度測定回路２２０を経由してマイコン４０１へ出力され、顕微鏡装置が作動可能の温度にあるか否かの判定に使用される。【００２６】
マイコン４０１は、例えば第２の筐体８３内に配置され、チャンバ温度制御回路２００、加湿器温度制御回路２１０、外部温度測定回路２２０、チャンバ温度設定回路２５０、および加湿器温度設定回路２５１等が接続されている。マイコン４０１は、これらの回路、および顕微鏡部１５０の駆動等、顕微鏡装置全体の制御を行う。マイコン４０１には、さらに、計測されたチャンバ本体１００の温度、加湿器２１１の温度、および外気温度に基づいて、顕微鏡装置が作動可能な温度にあるか否かの判定結果を表示する表示部（報知装置）３０１が接続されている。マイコン４０１は、チャンバ温度センサ２０４、顕微鏡温度センサ１５１及び加湿器温度センサ２１２の出力が所定の温度範囲内になったときに顕微鏡観察が可能であることを表示部３０１に表示させる。なお、マイコン４０１および表示部３０１を外付けとして、顕微鏡装置外に配置することも可能である。【００２７】
図１に示すように、顕微鏡装置にはパソコン５が接続されている。パソコン５は、通信インタフェース（通信ＩＦ）を介して顕微鏡装置のマイコン４０１と接続されており、離れた場所から顕微鏡装置を制御できるようにディスプレイ６に顕微鏡装置で得られた標本の像等を表示する。さらに、例えば、パソコン５を介して顕微鏡装置のステージ２３のＸＹＺ方向への移動を制御することができる。このように、パソコン５は、顕微鏡装置に対する入出力装置として機能する。【００２８】
次に、上記顕微鏡装置の操作を説明する。図３は、チャンバ本体１００の温度が安定したか否かの判定を説明するための図、図４は、顕微鏡部１５０の温度が安定したか否かの判定を説明するための図である。図５、６は外気温、チャンバ温度、加湿器温度、顕微鏡温度に基づいて顕微鏡装置の使用準備完了を判断するための制御の流れを説明するためのフローチャートである。この処理は、基本的にマイコン４０１によって制御される。図３、４において、横軸及び縦軸はそれぞれ時間及び温度を示す。【００２９】
まず、顕微鏡装置の電源をオンにする（Ｓ１）。【００３０】
次に、チャンバ温度設定回路２５０に設定されたチャンバ設定温度Ｔｃを読み出す（Ｓ２）。その後、チャンバ温度制御回路２００によるチャンバ温度制御を開始する（Ｓ３）。すなわち、メインヒータ２０１およびファン２０２を制御して、チャンバ本体１００内の温度をチャンバ設定温度Ｔｃに調節する制御を開始する。【００３１】
次に、加湿器温度設定回路２５１に設定された加湿器設定温度Ｔｃｈを読み出す（Ｓ４）。その後、加湿器温度制御回路２１０による加湿器温度制御を開始する（Ｓ５）。すなわち、加湿器ヒータ２１４を制御して、加湿器ボトル２１５内の温度を加湿器設定温度Ｔｃｈに調節する制御を開始する。【００３２】
次に、外気温度センサ２２１で外気温度Ｔｐを測定し、測定した外気温度Ｔｐを表す温度信号を外部温度測定回路２２０でデジタル信号に変換してマイコン４０１に入力する（Ｓ６）。【００３３】
マイコン４０１は、取得したチャンバ設定温度Ｔｃ，および外気温度Ｔｐに基づいて、Ｔｃ-Ｔｐ＞Ｔ１であるか否かを判断する（Ｓ７）。Ｔ１は、加湿器ヒータ２１４の出力と顕微鏡装置の保温性能から決定される定数である。例えば、加湿器ヒータ２１４の出力が大きい場合、または顕微鏡装置の保温性能が良いときは、チャンバ設定温度Ｔｃと外気温度Ｔｐの差が大きくても、顕微鏡装置の使用可能とする。そこで、一般的に、室温、すなわち外気温度Ｔｐが１５℃でチャンバ温度を４０℃に設定可能な顕微鏡装置では、Ｔ１＝２５℃とする。Ｔｃ-Ｔｐ＞Ｔ１であるとき（Ｙ）、表示部３０１に制御信号を出力し、外気温度Ｔｐが不適である、すなわち、チャンバ設定温度Ｔｃに対して外気温度Ｔｐが低すぎることを表示部３０１に表示する（Ｓ８）。【００３４】
マイコン４０１は、Ｔｃ-Ｔｐ＞Ｔ１でないとき（Ｎ）、Ｔｃ-Ｔｐ＜Ｔ２であるか否かを判断する（Ｓ９）。Ｔ２は、定数Ｔ１よりも小さい定数である。本実施形態の顕微鏡装置においては、チャンバ設定温度Ｔｃは外気温度Ｔｐよりも大きい必要がある。そこで、顕微鏡装置内部のモータ等の発熱による温度上昇Ｔｕを考慮すると、Ｔｃ＞（Ｔｐ＋Ｔｕ）で顕微鏡装置の使用可能となる。Ｔｕ＝Ｔ２である。そこで、一般的にモータ等の発明による温度上昇は５℃程度であり、例えばＴ２＝５℃とする。Ｔｃ-Ｔｐ＜Ｔ２であるとき（Ｙ）、表示部３０１に制御信号を出力し、外気温度Ｔｐが不適である、すなわち、チャンバ設定温度Ｔｃに対して外気温度Ｔｐが高すぎることを表示部３０１に表示する（Ｓ１０）。【００３５】
その後、チャンバ温度センサ２０４でチャンバ本体１００の温度（チャンバ温度Ｔｂ）を測定し、測定したチャンバ温度Ｔｂの信号をマイコン４０１へ入力する（Ｓ１１）。【００３６】
マイコン４０１は、測定したチャンバ温度Ｔｂ、およびチャンバ設定温度Ｔｃに基づいて、Ｔｃ-Ｔｄ１≦Ｔｂ≦Ｔｃ+Ｔｄ１の条件を満たす状態が所定時間ｔｓ１（例えば、５分程度）以上維持されたか否かを判断する（Ｓ１２）。Ｔｄ１は定数（例えば、０．１℃程度）である。すなわち、図３に示すように、チャンバ本体１００内のチャンバ温度Ｔｂが、チャンバ設定温度Ｔｃを基準として所定の範囲（例えば±０．１℃）内にある状態が、所定時間ｔｓ１以上維持されたか否かを判断する。【００３７】
Ｔｃ-Ｔｄ１≦Ｔｂ≦Ｔｃ+Ｔｄ１の条件を満たす状態が所定時間ｔｓ１以上維持されたとき（Ｙ）、マイコン４０１は、チャンバ温度Ｔｂが安定したと判断してチャンバＯＫフラグを立てる（Ｓ１３）。一方、Ｔｃ-Ｔｄ１≦Ｔｂ≦Ｔｃ+Ｔｄ１の条件を満たす状態が所定時間ｔｓ１以上維持されなかったとき（Ｎ）、マイコン４０１はチャンバＯＫフラグを下げる（Ｓ１４）。【００３８】
その後、マイコン４０１は、外気温度Ｔｐとチャンバ温度Ｔｂとチャンバ設定温度Ｔｃとから、顕微鏡装置が有する所定の近似式等を用いてチャンバ温度安定予想時間を算出する（Ｓ１５）。チャンバ温度安定予想時間は、具体的には、Ｔｃ-Ｔｄ１≦Ｔｂ≦Ｔｃ+Ｔｄ１の条件を満たす状態が所定時間ｔｓ１以上維持され、チャンバ温度Ｔｂが安定したと判断できるまでの予想時間である。次に、マイコン４０１は表示部３０１に制御信号を出力し、算出されたチャンバ温度安定予想時間を表示部３０１に表示する（Ｓ１６）。【００３９】
その後、加湿器温度センサ２１２で加湿器温度Ｔｈを測定し、測定した加湿器温度Ｔｈの信号をマイコン４０１へ入力する（図６のＳ１７）。【００４０】
マイコン４０１は、測定した加湿器温度Ｔｈ、および加湿器設定温度Ｔｃｈに基づいて、Ｔｈ-Ｔｄ２≦Ｔｃｈ≦Ｔｈ+Ｔｄ２の条件を満たす状態が所定時間ｔｓ２（例えば、５分程度）以上維持されたか否かを判断する（Ｓ１８）。Ｔｄ２は定数（例えば、０．２℃程度）である。すなわち、加湿器ボトル２１５内の蒸留水の温度、すなわち加湿器温度Ｔｈが、加湿器設定温度Ｔｃｈを基準として所定の範囲（例えば±０．２℃）内にある状態が、所定時間ｔｓ２以上維持されたか否かを判断する。【００４１】
Ｔｈ-Ｔｄ２≦Ｔｃｈ≦Ｔｈ+Ｔｄ２の条件を満たす状態が所定時間ｔｓ２以上維持されたとき（Ｙ）、マイコン４０１は、加湿器温度Ｔｈが安定したとして加湿器ＯＫフラグを立てる（Ｓ１９）。一方、Ｔｈ-Ｔｄ２≦Ｔｃｈ≦Ｔｈ+Ｔｄ２の条件を満たす状態が所定時間ｔｓ２以上維持されなかったとき（Ｎ）、マイコン４０１は、加湿器ＯＫフラグを下げる（Ｓ２０）。【００４２】
その後、マイコン４０１は、外気温度Ｔｐと加湿器温度Ｔｈと加湿器設定温度Ｔｃｈとから顕微鏡装置が有する所定の近似式等を用いて加湿器温度安定予想時間を算出する（Ｓ２１）。加湿器温度安定予想時間は、具体的には、Ｔｈ-Ｔｄ２≦Ｔｃｈ≦Ｔｈ+Ｔｄ２の条件を満たす状態が所定時間ｔｓ２以上維持され、加湿器温度Ｔｈが安定したと判断できるまでの予想時間である。次に、マイコン４０１は表示部３０１に制御信号を出力し、算出された加湿器温度安定予想時間を表示部３０１に表示する（Ｓ２２）。【００４３】
その後、顕微鏡温度センサ１５１で顕微鏡部１５０の顕微鏡温度Ｔｍｃを測定し、測定した顕微鏡温度Ｔｍｃの信号をマイコン４０１へ入力する（Ｓ２３）。【００４４】
マイコン４０１は、所定時間ｔｓ（例えば、５分程度）内の顕微鏡温度Ｔｍｃの最大値Ｔｍと最小値Ｔｎとの差（Ｔｍ−Ｔｎ）を求める（Ｓ２４）。その後、（Ｔｍ−Ｔｎ）＜基準値Ｔｆであるか否かを判断する（図４参照）（Ｓ２５）。顕微鏡部１５０の画像の温度変化によるピントずれが大きい場合、基準値Ｔｆは小さな値に保つ必要がある。例えば、基準値Ｔｆ＝０．２〜０．３℃とする。（Ｔｍ−Ｔｎ）＜基準値Ｔｆであるとき（Ｙ）、マイコン４０１は、顕微鏡温度Ｔｍｃが安定したと判断して顕微鏡ＯＫフラグを立てる（Ｓ２６）。一方、（Ｔｍ−Ｔｎ）＜基準値Ｔｆの条件を満たす状態が所定時間ｔｓ以上維持されなかったとき（Ｎ）、マイコン４０１は、顕微鏡ＯＫフラグを下げる（Ｓ２７）。【００４５】
次に、マイコン４０１は、外気温度Ｔｐと、顕微鏡温度Ｔｍｃと、差（Ｔｍ−Ｔｎ）とから、顕微鏡装置が有する所定の近似式等を用いて顕微鏡温度安定予想時間を算出する（Ｓ２８）。顕微鏡温度安定予想時間は、顕微鏡温度Ｔｍｃが安定したと判断できるまでの予想時間である。次に、マイコン４０１は表示部３０１に制御信号を出力し、算出された加湿器温度安定予想時間を表示部３０１に表示する（Ｓ２９）。【００４６】
次に、マイコン４０１は、チャンバＯＫフラグ、加湿器ＯＫフラグ及び顕微鏡ＯＫフラグが全部立っているか否かを判断する（Ｓ３０）。チャンバＯＫフラグ、加湿器ＯＫフラグ及び顕微鏡ＯＫフラグが全部立っているとき（Ｙ）、マイコン４０１は、顕微鏡装置が使用可能な状態となったと判断し、表示部３０１に制御信号を出力して、顕微鏡装置の使用準備が完了したこと、すなわち顕微鏡装置による観察が可能な状態であること、を表示部３０１に表示する（Ｓ３１）。このように、顕微鏡装置全体の温度が安定して良好な観察が可能となったことを表示部３０１に表示するので、焦点ドリフトの小さい観察を行うことができる。【００４７】
使用準備が完了したことを表示部３０１に表示した後、又はチャンバＯＫフラグ、加湿器ＯＫフラグ及び顕微鏡ＯＫフラグのいずれかが立っていないとき（Ｎ）、ステップＳ２に戻る。【００４８】
図７は、顕微鏡装置を用いたタイムラプス撮影の手順を説明するためのフローチャートである。図７のフローチャートでは、タイムラプス撮影の流れを判りやすく説明するために、マイコン４０１の制御およびパソコン５における制御をあわせて示している。【００４９】
まず、顕微鏡装置の電源をオンにする（Ｓ５１）。【００５０】
次に、パソコン５の図示しない入力装置（例えばキーボード）の操作によりチャンバ温度（例えば３７℃）、加湿器温度（例えば４０℃）を設定する（Ｓ５２）。パソコン５で設定されたチャンバ温度および加湿器温度は通信ＩＦを介して、チャンバ温度設定回路２５０および加湿器温度設定回路２５１にそれぞれ送られ、チャンバ設定温度Ｔｃ，および加湿器設定温度Ｔｃｈとして設定される。【００５１】
マイコン４０１は、チャンバ温度Ｔｂ、加湿器温度Ｔｈ、顕微鏡温度Ｔｍｃを測定し、各温度制御を開始する（Ｓ５３）。次に、チャンバ本体１００、加湿器２１１及び顕微鏡部１５０の温度が安定したか否かを判断する（Ｓ５４）。チャンバ本体１００、加湿器２１１及び顕微鏡部１５０の温度が安定したと判断すると（Ｙ），マイコン４０１は制御信号を表示部３０１へ出力して、顕微鏡装置の使用準備が完了したことを表示部３０１に表示する（Ｓ５５）。一方、チャンバ本体１００、加湿器２１１及び顕微鏡部１５０の温度がまだ安定していないと判断されると、Ｓ５２へ戻り、各温度制御を繰り返す。これらの処理は、上述した図５，６のフローチャートに従って行われる。【００５２】
ユーザは、表示部３０１上の使用準備完了の表示を確認した後、筐体カバー８２およびチャンバ蓋２１を開け、標本が収容されたペトリディッシュ２０をチャンバ本体１００内に入れる。ユーザは、チャンバ本体１００内にペトリディッシュ２０を置いた後、チャンバ蓋２１、筐体カバー８２を閉じる。【００５３】
次に、ユーザは標本の観察部位の選択、観察記録条件の設定等をパソコン５とそのディスプレイ６のＧＵＩによる操作インタフェースを使って実施する。顕微鏡装置を制御するマイコン４０１は図示しない制御装置を制御して、ユーザのパソコン５の操作に応じて顕微鏡装置の各部を駆動する（Ｓ５６）。【００５４】
具体的にはユーザはパソコン５の入力装置（例えば、キーボードやマウス）で以下の設定操作を行う。
・標本に対する対物レンズ２６の相対位置（ＸＹＺ方向）、照明光量、観察方法（位相差観察/蛍光観察）、観察倍率の設定を変更する。
・パソコン５のディスプレイ６に表示された標本の像を見ながら、標本の中でタイムラプス観察記録すべき複数の箇所を探し、その記録条件（記録インターバル、記録時間（又は記録サイクル数））、相対位置を登録する。【００５５】
顕微鏡を制御するマイコン４０１は、通信ＩＦを介して入力されたユーザ操作に応じたパソコン５からの信号に応じて、以下の設定を行う。
・観察方法の切換指示に応じて、ＬＥＤ光源４７を点灯調光したり、水銀ランプ（図示せず）を点灯調光したり、蛍光フィルタキューブ３４を切り換えたりする。
・倍率切換指示に応じて、モータ（図示せず）を駆動し、結像レンズ３８を切り換えて光学倍率の変更を行う。【００５６】
その後、パソコン５は入力されたタイムラプス記録条件を基にして、以下のチェックを行う（Ｓ５７）。
・冷却カメラ３００の記録する画像の予想総記録サイズがパソコン５又は外部に接続された画像記録装置の容量範囲内か。
・設定された記録インターバルが実行可能な範囲か。【００５７】
次に、タイムラプス撮影記録をスタートするか否かを判断する（Ｓ５８）。タイムラプス撮影記録のスタートはパソコン５のキーボード等の操作に応じて指示される。【００５８】
タイムラプス撮影記録をスタートしない場合（Ｎ）は、Ｓ５６へ戻る。タイムラプス撮影記録をスタートする場合（Ｙ）、パソコン５は登録されたタイムラプス観察箇所と観察記録条件とを通信ＩＦを介してマイコン４０１に送る。マイコン４０１は以下のように撮影記録する（Ｓ５９）。【００５９】
まず、標本内の第１観察箇所を撮影記録する。
・対物レンズ２６を指定のＸＹＺ座標に移動させる。
・倍率を指定倍率に切り換える。
・設定された観察モードに応じて、照明光源（透過照明光源/蛍光光源）を切り換え、照明光量の設定を変更する。
・顕微鏡部１５０の撮影記録条件が全て整った後、冷却カメラ３００を駆動して撮影を行う。
・１つの観察箇所を複数の観察モードで撮影記録する設定の場合には、観察モード、照明光量の設定変更を行った後、冷却カメラ３００を駆動して撮影を行う。【００６０】
第２観察箇所、第３観察箇所・・・と順次観察箇所を切り換えて全ての観察箇所を撮影記録する。設定変更は第１観察箇所の場合と同様である。【００６１】
次に、マイコン４０１は、タイムラプス期間（記録時間）終了か否かを判断する（Ｓ６０）。タイムラプス期間終了でないとき（Ｎ）、インターバル待ち終了か否かを判断する（Ｓ６１）。この判断はインターバル待ち終了まで繰り返される。インターバル待ち終了であるとき（Ｙ）、ステップＳ５９に戻る。タイムラプス期間終了であるとき（Ｙ）、マイコン４０１は制御信号を表示部３０１へ出力し、タイムラプス撮影完了を表示部３０１に表示する（Ｓ６２）。【００６２】
以上説明したタイムラプス撮影では、温度、湿度、ＣＯ２濃度が管理された培養環境の中で標本（細胞）を生かしつつ、常にピントの合った状態で自動的に写真撮影を行って、標本の経時変化を記録することができる。【００６３】
なお、タイムラプス記録が開始された後も外気温度Ｔｐ、チャンバ温度Ｔｂ、加湿器温度Ｔｈ、および顕微鏡温度Ｔｍｃは定期的にチェックされる。したがって、顕微鏡装置の使用可否判定、準備完了判定の条件に合致しなくなったときは、異常であることを表示部３０１に表示する。【００６４】
この実施形態によれば、チャンバ本体１００、加湿器２１１及び顕微鏡部１５０の温度が安定した後に、タイムラプス撮影を開始することができるので、撮影中における顕微鏡部１５０の温度変化によって生じる焦点ドリフトを防止することができる。また、チャンバ本体１００内の温度条件や加湿器２１１の温度条件だけでなく、顕微鏡部１５０の温度チェックをした上で、観察を開始することができ、観察中の顕微鏡部１５０の温度変化による焦点ドリフトを抑制できる。【００６５】
更に、設定される温度条件、具体的にはチャンバ温度設定回路２５０に設定されるチャンバ設定温度Ｔｃと加湿器温度設定回路２５１に設定される加湿器設定温度Ｔｃｈが、温度センサ２０４，２１２によって計測されるチャンバ本体１００や加湿器２１１の温度条件に適合するかどうかを予めチェックして報知する。したがって、適合しない場合には室温を変更する等の対応をとることができる。また、各種の温度条件が適合して装置が使用可能になるまでの推定時間を知ることができるので、実験の準備を無駄なく行なうことが可能である。【００６６】
なお、顕微鏡装置の準備完了後に、タイムラプス撮影を自動で開始するように構成することも可能である。具体的には、顕微鏡装置の電源をオンにした後、ユーザは標本の観察部位の選択、および観察記録条件の設定等を行う。ユーザは、さらにパソコン５のキーボード等の操作により、タイムラプス撮影記録のスタートを指示する。顕微鏡装置のマイコン４０１は、設定内容に応じて顕微鏡装置の各部を制御し、パソコン５はＳ５７におけるチェックを行う。その後、顕微鏡装置はチャンバ温度制御、および加湿器温度制御を行い、チャンバ本体１００、加湿器２１１、および顕微鏡部１５０の温度が安定したら、顕微鏡装置の使用準備が完了したことを表示部３０１に表示させる。これと同時に、顕微鏡装置によるタイムラプス撮影記録が自動的に開始される。【００６７】
なお、上記実施形態では報知装置として表示部３０１を用いて視覚的に観察者に顕微鏡観察が可能であること等を知らせたが、例えば音声によって観察者に顕微鏡観察が可能であること等を知らせるようにしてもよい。【００６８】
なお、チャンバ温度センサ２０４と顕微鏡温度センサ１５１の出力に基づいて顕微鏡観察の可否を判断するようにしてもよい。この場合は、加湿器２１１の温度を測定する加湿器温度センサ２１２を省略することができる。【００６９】
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
本出願は日本国特許出願２００６−１６３５３８号（２００６年６月１３日出願）を基礎として、その内容は引用文としてここに組み込まれる。
【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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【国際調査報告】
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2007145233.tif 000011