(57)【要約】【課題】  対物レンズの焦点位置のずれが生じた場合においても、装置全体の大型化および画像データ量や撮像時間の増大を抑制しつつ、試料の観察領域全体の三次元立体画像を取得することができる顕微鏡装置を提供する。【解決手段】  試料３を結像する対物レンズ４と、対物レンズ４により結像された試料３を撮像する撮像素子１２と、試料３を保持して移動可能なステージ５と、を備え、ステージ５を対物レンズ４の光軸方向に移動して、光軸方向の異なる複数の位置で試料３を撮像することにより、試料３の複数の画像を取得する顕微鏡装置１であって、複数の画像のうちの、試料３の像を含む試料画像と試料３の像を含まない非試料画像とを識別する画像認識手段１７と、非試料画像の枚数の変動量を取得する非試料画像記録手段１８と、を有しており、変動量に基づいてステージ５の撮像開始位置を調整する。【選択図】  図１
2013120285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を結像する対物レンズと、該対物レンズにより結像された前記試料を撮像する撮像素子と、前記試料を保持して移動可能なステージと、を備え、
前記ステージを前記対物レンズの光軸方向に移動して、該光軸方向の異なる複数の位置で前記試料を撮像することにより、前記試料の複数の画像を取得する顕微鏡装置であって、
前記複数の画像のうちの、前記試料の像を含む試料画像と前記試料の像を含まない非試料画像とを識別する画像認識手段と、
前記非試料画像の枚数の変動量を取得する非試料画像記録手段と、を有しており、
前記変動量に基づいて前記ステージの撮像開始位置を調整する
ことを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項２】
前記試料の厚さ情報に応じた前記ステージの移動量である試料分ストロークと、前記試料に対する予備撮像範囲に応じた前記ステージの移動量である予備分ストロークと、を設定する条件設定手段を有しており、
前記ステージを前記予備分ストロークおよび前記試料分ストロークに基づいて前記光軸方向に移動して、前記複数の画像を取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡装置。
【請求項３】
前記変動量に基づいて予備分補正値を算出する予備撮像調整手段を有し、
前記条件設定手段は、前記予備分補正値に基づいて前記予備分ストロークを設定することを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡装置。
【請求項４】
前記試料の厚さ情報を取得する計測器を有し、
前記条件設定手段は、該計測器で取得した前記試料の厚さ情報に基づいて前記試料分ストロークを設定することを特徴とする請求項２または３に記載の顕微鏡装置。
【請求項５】
前記画像認識手段が、前記複数の画像のうち前記試料の表面位置または裏面位置の画像を識別した時に、撮像動作を終了させる撮像停止手段を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項６】
前記画像認識手段は、前記複数の画像の夫々のコントラストに基づいて、前記試料画像と前記非試料画像とを識別することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項７】
試料を結像する対物レンズと、該対物レンズにより結像された前記試料を撮像する撮像素子と、前記試料を保持して移動可能なステージと、を備え、
前記ステージを前記対物レンズの光軸方向に移動して、該光軸方向の異なる複数の位置で前記試料を撮像することにより、前記試料の複数の画像を取得する顕微鏡装置であって、
前記複数の画像のうちの、前記試料の像を含む試料画像と前記試料の像を含まない非試料画像とを識別する画像認識手段と、
前記非試料画像の枚数の変動量を取得する非試料画像記録手段と、を有しており、
前記変動量に基づいて前記ステージの撮像開始位置の調整の要否を決定する
ことを特徴とする顕微鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料の三次元立体画像を取得する顕微鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡装置を用いて試料（細胞や組織切片等）を観察する際に、対物レンズの光軸方向の異なる複数の位置で、試料の断面のスライス画像を連続取得する方法（Ｚスタック）が知られている。Ｚスタックでは、試料を保持するステージを一定のサンプリングピッチで光軸方向にシフトさせることにより、複数のスライス画像を取得する。このＺスタックによれば、試料における観察したい部位（観察領域）の複数のスライス画像を画像処理によって合成することで、試料の三次元立体画像を形成することができる。
【０００３】
しかし、周囲環境の温度変動や装置内部の発熱等により、例えば、対物レンズにおける光学素子の屈折率変化や、光学素子を保持する鏡筒の熱変形などが生じ、焦点位置が変動してしまう場合がある。一般的に、対物レンズの温度敏感度は高く、環境温度が５℃程度変動することで、焦点位置が１０μｍ近くずれてしまう。焦点位置が変動してデフォーカスが生じると、設定した光軸方向の撮像範囲内に試料の観察領域の一部が収まらず、取得したい画像の一部が欠けて観察領域全体の三次元立体画像を形成できなくなる。そのため、顕微鏡装置においては、温度変動等の影響を抑制し、焦点位置を安定的に維持することが重要となる。
【０００４】
ここで、特許文献１では、熱変形によって生じた対物レンズの焦点位置のずれを検出し、そのずれに応じた焦点誤差信号を出力する焦点誤差検出光学系を備えた３次元顕微鏡システムが提案されている。このシステムでは、焦点誤差信号に基づいてアクチュエータを制御することにより、焦点位置のずれを補正している。また、特許文献２では、対物レンズや共焦点ピンホール等の各部材を、断熱材からなる外装カバーで囲い、その内部空間を恒温化する手段を備えた走査型共焦点顕微鏡装置が提案されている。この装置では、温度センサおよびヒータにより外装カバー内部の空気の温度を調節することで、熱影響によって光学系や機械系に歪みが発生することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１２２６２９号公報
【特許文献２】特開２００８−２５６９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、焦点誤差検出光学系を新たに設けるためのスペースが必要になる上、この焦点誤差検出光学系自体が熱変形してしまう可能性がある。また、特許文献２に記載の構成において、対物レンズに対する高精度な温度管理が要求される場合は大量の温調空気が必要となるため、装置全体の大型化およびコスト・アップを招いてしまう。
【０００７】
ここで、周囲環境の温度変動等により生じる焦点位置のずれ量を考慮して、対物レンズの光軸方向に予備撮像範囲を設けてステージの駆動量を大きくすることで、試料の計測範囲を広げる方法が考えられる。しかし、温度変動等による対物レンズの焦点位置のずれ量は、試料の光軸方向の厚さに対して大きいため、予備撮像範囲を多く設ける必要がある。よって、この方法では、観察に必要なスライス画像と比較して、予備撮像範囲に対するスライス画像の枚数が非常に多くなり、画像データ量や撮像時間が増大してしまう。
【０００８】
そこで本発明は、対物レンズの焦点位置のずれが生じた場合においても、装置全体の大型化および画像データ量や撮像時間の増大を抑制しつつ、試料の観察領域全体の三次元立体画像を取得することができる顕微鏡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】
【０００９】
上記目的を達成するための、本発明の一側面としての顕微鏡装置は、試料を結像する対物レンズと、該対物レンズにより結像された前記試料を撮像する撮像素子と、前記試料を保持して移動可能なステージと、を備え、前記ステージを前記対物レンズの光軸方向に移動して、該光軸方向の異なる複数の位置で前記試料を撮像することにより、前記試料の複数の画像を取得する顕微鏡装置であって、前記複数の画像のうちの、前記試料の像を含む試料画像と前記試料の像を含まない非試料画像とを識別する画像認識手段と、前記非試料画像の枚数の変動量を取得する非試料画像記録手段と、を有しており、前記変動量に基づいて前記ステージの撮像開始位置を調整することを特徴とする。
【００１０】
なお、本発明の更なる目的またはその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施の形態によって明らかにされる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、対物レンズの焦点位置のずれが生じた場合においても、装置全体の大型化および画像データ量や撮像時間の増大を抑制しつつ、試料の観察領域全体の三次元立体画像を取得することができる顕微鏡装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１に係る顕微鏡装置を示すブロック図。
【図２】本発明の実施例１に係る顕微鏡装置におけるステージの調整動作を示す説明図。
【図３】本発明の実施例２に係る顕微鏡装置を示すブロック図。
【図４】本発明の実施例３に係る顕微鏡装置を示すブロック図。
【図５】本発明の実施例４に係る顕微鏡装置を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を用いて説明する。
【００１４】
［実施例１］
図１に示すブロック図を用いて、本発明の実施例１に係る顕微鏡装置１により観察対象の試料３を撮像する動作を説明する。試料３は開口が設けられたステージ５上に配置および固定されており、その開口を通して光源（不図示）からの光が試料３に照射される。試料３を透過した光６は、対物レンズ４を介して撮像素子１２の撮像面上に結像され、撮像素子１２によって試料３の像が電気信号に変換される。そして、この電気信号は画像処理手段１５に送られ、画像処理が施されることにより画像として形成される。なお、撮像素子１２による撮像動作は、撮像素子制御手段１３によって制御できるものとしている。
【００１５】
本実施例では、上述した撮像動作を試料におけるＺ方向（対物レンズ４の光軸方向）の複数の位置で行う方法（Ｚスタック）を用いることにより、試料３のスライス画像を取得する。具体的には、ステージ制御手段１４により、ステージ５をＺ方向にステップ駆動することによって、Ｚ方向の異なる複数の位置で試料３を撮像してスライス画像を取得することができる。そして、取得した複数のスライス画像を画像処理手段１５により合成して、試料３全体の三次元立体画像を形成することができる。また、取得した各スライス画像および三次元立体画像は、画像データベース１６に保存され、不図示のＰＣモニタに表示することができる。なお、このようなＺスタックを行う場合は、顕微鏡装置１として共焦点顕微鏡を用いることが望ましい。
【００１６】
ここで、周囲環境の温度変動等により、対物レンズ４における光学素子の屈折率変化や、光学素子を保持する鏡筒の熱変形などが生じ、焦点位置が変動してしまう場合がある。そこで、本実施例では、温度変動等により生じる焦点位置のずれ量を考慮して、Ｚ方向に予備撮像範囲を設けている。すなわち、ステージ５のステップ駆動における予備分ストロークを設定することで、試料３におけるＺ方向の計測範囲を広げている。このことにより、焦点位置のずれ量を検出するための光学系や、対物レンズ４を温調するための構成が不要となるため、装置全体の大型化を招くことなく、試料の観察領域全体の三次元立体画像を取得することができる。
【００１７】
しかし、エアコン等の空調機器により温度管理された部屋においても、一般的に２〜３℃程度の温度変動が生じ、この程度の温度変動による対物レンズ４の焦点位置のずれ量は試料３の厚さに対して大きい。よって、焦点位置のずれ量に応じて予備撮像範囲を多く設ける必要がある。例えば、３℃の温度変動が生じた時の対物レンズ４の焦点位置のずれ量が７．５μｍであるとし、厚さ５μｍの細胞のスライス画像を、０．５μｍの等間隔のサンプリングピッチで取得する場合を考える。この場合、細胞全体の三次元立体画像を取得するためには、細胞の厚さ５μｍに対して１１枚のスライス画像が必要となる。一方で、細胞の表面側および裏面側に対して、焦点位置のずれ量７．５μｍ分の予備分ストロークを設定した場合、その予備分ストロークで撮像して得られるスライス画像の予備撮像枚数は３０枚となる。よって、この方法では、観察に必要なスライス画像と比較して、予備撮像範囲に対するスライス画像の枚数が非常に多くなり、画像データ量や撮像時間が増大してしまうという問題が生じる。
【００１８】
そこで、顕微鏡装置１において、周囲環境の温度変動等により生じる焦点位置のずれ量を考慮して予備撮像範囲を設ける場合に、予備撮像枚数を減らし、撮像時間を短縮するための構成を以下に説明する。
【００１９】
図１に示すように、顕微鏡装置１は前述した構成の他に、条件設定手段２と、画像認識手段１７と、非試料画像記録手段１８と、補正量算出手段１９と、を有している。なお、これらの各手段や撮像素子制御手段１３および画像処理手段１５としてはＣＰＵを用いることができる。また、ステージ制御手段１４としては、ＣＰＵの他にステージを駆動させるためのアクチュエータや、ステージ位置検出器（例えばエンコーダ等）を含む構成とすることができる。
【００２０】
条件設定手段２によって、Ｚスタックを行う際の初期設定を以下のように行う。まず、予め取得しておいた試料３の厚さ情報に基づいて、図２（ａ）に示すように、試料撮像分のステージ移動量である試料分ストローク７を設定する。この試料分ストローク７と、ユーザーが任意に設定したサンプリングピッチと、により試料撮像枚数を求める。また、試料分ストローク７に加えて予備分ストローク８ａおよび８ｂをそれぞれ設定し、試料撮像枚数と同様にサンプリングピッチから予備撮像枚数を求める。ここで、図２（ａ）では、予備分ストローク８ａおよび８ｂは、試料分ストローク７の上側および下側に設定されており、これらを含めて撮像ストローク９としている。そして、条件設定手段２において、撮像ストローク９に応じて撮像する撮像範囲を設定するために、ステージ５の撮像開始位置を決定し、かつ試料撮像枚数および予備撮像枚数から撮像回数を算出する。このように、条件設定手段２によって求めた各初期設定情報が、ステージ制御手段１４および撮像素子制御手段１３に送られることにより、試料３の撮像が開始される。
【００２１】
前述した各設定情報に基づいて取得した複数のスライス画像は、画像データベース１６に保存される。ここで、画像認識手段１７は、取得した各スライス画像のコントラストに基づいて、試料３の像を含む試料画像と試料３の像を含まない非試料画像とを識別する。この時、試料３の表面位置および裏面位置のそれぞれにおけるスライス画像（表面画像および裏面画像）を検出することができる。そして、非試料画像記録手段１８により、画像認識手段１７の識別結果に基づき、試料３の表面側および裏面側のそれぞれにおける非試料画像枚数を取得および記録する。非試料画像記録手段１８は、同じ試料３を複数回観察したり、複数の試料３を連続して観察したりする場合など、三次元立体画像の取得毎に非試料画像枚数を随時記録していく。なお、表面画像および裏面画像は、試料画像から非試料画像に切り替わる境界の画像であるため、画像認識手段１７により表面画像および裏面画像を検出しておけば、非試料画像の枚数を容易に検出することができる。
【００２２】
ここで、図２（ｂ）では、撮像範囲の最上端と対物レンズ４の焦点位置とが一致する位置をステージ５の撮像開始位置として設定しており、対物レンズ４の焦点位置のずれが発生していない場合を示している。なお、ここでは、試料３の表面側から裏面側の順に撮像する場合を想定しているが、試料３の裏面側から表面側の順に撮像するようにステージ５の撮像開始位置を設定してもよい。また、撮像ストローク９に対して撮像される撮像範囲のうち、試料３が撮像される範囲を試料撮像範囲１０、試料３が撮像されない範囲を非試料撮像範囲１１ａおよび１１ｂとしている。すると、対物レンズ４の焦点位置のずれが生じていないため、条件設定手段２で設定した試料分ストローク７は、試料撮像範囲１０に一致することになる。すなわち、予備分ストローク８ａおよび８ｂと、試料３の表面側の非試料撮像範囲１１ａおよび裏面側の非試料撮像範囲１１ｂとがそれぞれ一致し、かつ非試料撮像範囲１１ａおよび１１ｂにおける非試料画像枚数が予備撮像枚数と等しくなる。
【００２３】
一方、試料３を連続して観察していくうちに周囲環境の温度変動等が生じ、対物レンズ４の焦点位置がずれていった場合、非試料画像記録手段１８により随時記録される非試料画像枚数が変動してしまう。例えば、図２（ｃ）に示すように、焦点位置が対物レンズ４側に移動した場合、条件設定手段２により設定していた撮像範囲も焦点位置のずれ量と同じ分だけ移動する。よって、試料３の表面側の非試料撮像範囲１１ａ（非試料画像枚数）は増加し、試料３の裏面側の非試料撮像範囲１１ｂ（非試料画像枚数）は減少することになる。
【００２４】
そこで、非試料画像記録手段１８は、記録した非試料画像枚数に基づいて、試料３の三次元立体画像の取得毎に、または試料３を変更する毎に非試料画像枚数の変動量を算出および記録する。この時、条件設定手段２により設定した予備撮像枚数を非試料画像枚数の基準としてその基準からの変動量を取得したり、試料３の観察毎に記録した非試料画像枚数の差分を取得したりすることで、焦点位置のずれ量２０を算出してもよい。
【００２５】
さらに、補正量算出手段１９により、非試料画像枚数の変動量に基づいて、対物レンズ４の焦点位置のずれ量２０を算出することができる。なお、補正量算出手段１９により、予め焦点位置のずれ量２０の許容範囲に対応する非試料画像枚数の許容変動量（非試料画像の許容枚数）を設定しておくことができる。そして、試料３の表面側または裏面側の非試料画像枚数が、その許容変動量の分だけ変動して許容枚数と一致した時に、ステージ５の撮像開始位置の調整が必要であると判定される。具体的には、焦点位置のずれ量２０を、撮像範囲補正量２１としてステージ制御手段１４にフィードバックし、試料３の非試料撮像範囲１１ａおよび非試料撮像範囲１１ｂが等しくなるように、ステージ５の撮像開始位置を調整する。その結果、焦点位置のずれ量２０の影響が相殺され、撮像範囲が補正される。
【００２６】
具体例として、試料３の厚さを５μｍ、スライス画像のサンプリングピッチを０．５μｍとし、３℃の温度変動が生じた時の対物レンズ４の焦点位置のずれ量が７．５μｍである場合を考える。
【００２７】
この場合、条件設定手段２により、試料３の厚さ情報に基づき試料分ストローク７を５μｍと設定でき、この時算出される試料撮像枚数は１１枚となる。ここで、本発明を用いない場合は、焦点位置のずれ量が７．５μｍであることを考慮すると、予備分ストローク８ａおよび８ｂのそれぞれを７．５μｍに設定する必要があり、その時の予備撮像枚数３０枚となる。しかし本実施例では、上述したように、焦点位置のずれに応じて随時ステージ５の撮像開始位置を調整することができるため、予備分ストローク８ａおよび８ｂのそれぞれを小さい値（例えば２μｍ）に設定することができる。予備分ストローク８ａおよび８ｂをそれぞれ２μｍとした時の予備撮像枚数は８枚（各４枚）となり、本発明を適用せずに予備分ストロークを設けた場合に対して予備撮像枚数を削減することができる。なお、周囲環境の温度変動等が少ない場合には、予備分ストローク８ａおよび８ｂをさらに小さな値にすることができる。
【００２８】
対物レンズ４の焦点位置のずれが発生していない場合は、図２（ｂ）に示したように、試料３の表面側および裏面側の非試料画像枚数は、設定した予備撮像枚数（各４枚）と等しくなる。しかし、図２（ｃ）に示したように、対物レンズ４の焦点位置が経時的に上方にずれていく場合、試料３の表面側の非試料画像枚数は４枚から５枚、６枚と増加していき、試料３の裏面側の非試料画像枚数は４枚から３枚、２枚と減少していく。ここで、補正量算出手段１９により非試料画像枚数の許容変動量を２枚に設定した場合、試料３の表面側および裏面側の非試料画像の許容枚数はそれぞれ６枚および２枚となる。よって、非試料画像記録手段１８が取得する非試料画像枚数がこの許容枚数に一致した時点で、撮像範囲の補正が必要であると判定される。そして、補正量算出手段１９により、スライス画像のサンプリングピッチ（０．５μｍ）と、非試料画像枚数の変動量（２枚）とに基づき、対物レンズ４の焦点位置のずれ量２０が１μｍとして算出される。よって、このずれ量２０が撮像範囲補正量２１としてステージ制御手段１４に送られることで、ステージ５の撮像開始位置に対するフィードバック調整が行われる。その結果、焦点位置のずれ量２０に対して撮像範囲が補正され、試料３の表面側および裏面側の非試料画像枚数をそれぞれ４枚に戻すことができる。
【００２９】
以上、本実施例に係る顕微鏡装置１によれば、対物レンズ４の焦点位置のずれが生じた場合でも、随時記録される非試料画像枚数の変化から算出した補正量に基づきステージ５をフィードバック調整し、撮像範囲を補正することができる。そのため、予備分ストローク８ａおよび８ｂを小さく設定しても、試料３の観察領域全体の三次元立体画像を取得することができるため、装置全体の大型化および画像データ量や撮像時間の増大を抑制することができる。
【００３０】
［実施例２］
以下、図３を参照して、本発明の別の実施例について説明する。なお、以下の説明において、実施例１と同一または同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。
【００３１】
本実施例に係る顕微鏡装置１は、実施例１の構成に加えて予備撮像調整手段２２を備えている。例えば、周囲環境の温度変動等の量が当初想定していたよりも少なかった場合、図２（ｃ）に示したような対物レンズ４の焦点位置のずれ量２０に対して、条件設定手段２で設定した予備分ストローク８ａおよび８ｂに不要分が生じることになる。そこで、予備撮像調整手段２２は、非試料画像記録手段１８で取得される非試料画像枚数の変動量から、非試料画像枚数の不要分（不要枚数）を取得し、その不要枚数より予備分補正値を算出する。そして、その予備分補正値を条件設定手段２にフィードバックすることにより、以降の測定において条件設定手段２により設定される予備分ストローク８ａおよび８ｂを減らすことができ、画像データ量および撮像時間の増大を抑制することができる。
【００３２】
ここで、実施例１において説明した具体例に基づき、本実施例の予備撮像調整手段２２について説明する。例えば、予備撮像調整手段２２が非試料画像枚数の不要分を検出すると、対物レンズ４の焦点位置のずれ量２０に対して、予備分ストローク８ａおよび８ｂ（各２μｍ）が大きすぎると判断する。そして、予備撮像調整手段２２は、予備分ストローク８ａおよび８ｂに対応する予備撮像枚数（各４枚）のうちの不要枚数（例えば各１枚）を求め、算出した予備分補正値を条件設定手段２にフィードバックする。そして、この予備分補正値に基づき、条件設定手段２により予備分ストローク８ａおよび８ｂを新たに設定することで、予備撮像枚数を各１枚ずつ削減することができる。
【００３３】
なお、予備撮像調整手段２２により、対物レンズ４の焦点位置のずれ量２０に対して、予備分ストローク８ａおよび８ｂが小さすぎると判断した場合には、予備撮像枚数の不足分に基づき予備分ストロークを増やすようにすることができる。
【００３４】
［実施例３］
以下、図４を参照して、本発明の別の実施例について説明する。なお、以下の説明において、上述した他の実施例と同一または同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。
【００３５】
実施例１では、撮像ストローク９に対するスライス画像を全て取得した後に、画像認識手段１７により試料３の表面位置および裏面位置のそれぞれにおけるスライス画像（表面画像および裏面画像）を検出する場合について説明した。一方、本実施例では、試料３のＺ方向の各位置における撮像中に、画像処理手段１５によって形成されるスライス画像を画像認識手段１７により順次識別して、表面画像および裏面画像を検出する場合を考える。
【００３６】
本実施例に係る顕微鏡装置１は、画像認識手段１７が表面画像または裏面画像を検出した時点で、ステージ制御手段１４および撮像素子制御手段１３に指令を与え、撮像動作を停止させることができる撮像停止手段２３を備えている。例えば図２で示したように、試料３の表面側の非試料撮像範囲１１ａから撮像を開始した場合、画像認識手段１７により裏面画像が検出された時点で、撮像停止手段２３により撮像動作を終了させる。これにより、試料３の裏面側の非試料画像は取得されなくなるため、非試料画像記録手段１８は、試料３の表面側の非試料画像枚数の変動量のみを記録しておけばよく、画像データ量および撮像時間の増大の抑制を実現することができる。
【００３７】
［実施例４］
以下、図５を参照して、本発明の別の実施例について説明する。なお、以下の説明において、上述した他の実施例と同一または同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。
【００３８】
実施例１では、予め外部で取得された試料３の厚さ情報に基づき、条件設定手段２により試料分ストローク７を設定している。ここで、一般的な試料３（生体組織など）は、例えば５μｍ程の厚さにスライスされたものを用いるが、実際は試料３毎の厚さに対して数μｍのばらつきが生じてしまう。そのため、撮像する試料３毎にその厚さ情報を取得した上で、試料分ストローク７を決定する必要がある。
【００３９】
そこで、本実施例では、顕微鏡装置１の内部に厚さ計測エリア２５を設けており、厚さ計測エリア２５において試料３の厚さ情報を取得する構成となっている。この構成によれば、対物レンズ４および撮像素子１２を含む本撮像エリア２４において試料３のスライス画像を取得する前に、厚さ計測エリア２５において試料３の厚さ情報を取得することができる。この時、試料３を配置したステージ５は、Ｚ方向だけでなくＸＹ方向の位置制御が可能であり、本撮像エリア２４と厚さ計測エリア２５とのを往復するものとしている。
【００４０】
厚さ計測エリア２５には、Ｚ方向におけるステージ５の位置を計測するステージ位置計測器２６と、Ｚ方向における試料３の位置を計測する試料位置計測器２７とが設けられている。このステージ位置計測器２６および試料位置計測器２７は、互いの相対位置がずれないように同一定盤上に固定されている。試料３の厚さ情報は、ステージ位置計測器２６により取得されるステージ高さ情報と、試料位置計測器２７により取得される試料３の高さ情報とに基づき、ステージ５上面から試料３表面までの距離として算出される。そして、ステージ５により試料３を本撮像エリア２４まで移動し、算出された試料３の厚さ情報に基づいて条件設定手段２により試料分ストローク７を設定する。したがって、本実施例に係る顕微鏡装置１によれば、複数の試料３のそれぞれに対して厚さ情報を取得し、各厚さ情報に基づいて試料分ストローク７を設定することが可能となる。
【００４１】
なお、本実施例では厚さ情報を取得するために、ステージ位置計測器２６および試料位置計測器２７の２つの計測器を設けているが、試料３の厚さ情報の取得方法はこれに限るものではない。例えば、１つの計測器のみを設け、それに対してステージ５をＸＹ方向に移動することにより、試料３およびステージ５の高さ情報をそれぞれ取得してもよい。
【００４２】
［その他の実施例］
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことは言うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【００４３】
例えば、実施例１では、スライス画像を取得する際のサンプリングピッチを等間隔に設けているが、本発明はこれに限らない。すなわち、試料分ストローク７のサンプリングピッチを小さく、予備分ストローク８ａおよび８ｂのサンプリングピッチを長くするなど、観察対象の試料３に応じて任意に設定することができるものとする。
【００４４】
また、実施例１では、予備分ストローク８ａおよび８ｂの値を互いに等しく設定しているが、本発明はこれに限らず、試料分ストローク７の上側と下側とで異なる値に設定してもよい。また、予備分ストロークを試料分ストローク７の上側または下側のいずれか一方のみに設けてもよい。例えば、実施例１の具体例においては、予備分ストローク８ａおよび８ｂをそれぞれ２μｍに設定しているが、予備分ストローク８ａまたは８ｂのいずれか一方のみを設け、その予備分ストロークを４μｍに設定することができる。このような場合でも、図２で示した試料撮像範囲１０が撮像ストローク９による撮像範囲に収まるようにステージ５の撮像開始位置を設定することで、非試料画像記録手段１８により非試料画像枚数の変動量を算出することができる。
【００４５】
また、実施例１に係る補正量算出手段１９は、非試料画像枚数が予め設定した許容枚数になった時に、撮像範囲の補正を行う構成としている。しかし、ノイズ等（急激な温度変動等）により非試料画像枚数のばらつきが生じる場合がある。そのため、ノイズ等を考慮して予め補正値を決めてフィルタ処理をおこなうのが望ましく、例えば、連続取得した非試料画像枚数の変動量を移動平均処理した結果を用いて撮像範囲補正量２１を求める構成としてもよい。
【００４６】
なお、上述した各実施例のそれぞれを組み合わせてもよく、実施例１に係る顕微鏡装置１に対して、予備撮像調整手段２２、撮像停止手段２３、厚さ計測エリア２５のそれぞれを任意に設けることができる。また、実施例３のように撮像停止手段２３を備えない場合でも、試料３の撮像中にスライス画像を画像認識手段１７により順次認識して、表面画像および裏面画像を検出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  顕微鏡装置
２  条件設定手段
３  試料
４  対物レンズ
５  ステージ
１２  撮像素子
１７  画像認識手段
１８  非試料画像記録手段
【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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