(57)【要約】【課題】光量に関する情報を精度良く且つ効率良く取得して、試料の像情報を良好に取得できる顕微鏡装置を提供する。【解決手段】顕微鏡装置は、結像光学系と、結像光学系の物体面を照明する照明装置と、結像光学系の結像領域内に配置される撮像素子と、結像領域内であって撮像素子以外の所定領域における光量を検出する検出装置とを備えている。【選択図】図１
2009015047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像光学系と、
前記結像光学系の物体面を照明する照明装置と、
前記結像光学系の結像領域内に配置される撮像素子と、
前記結像領域内であって前記撮像素子以外の所定領域における光量を検出する検出装置と、を備えた顕微鏡装置。
【請求項２】
前記結像領域内に前記撮像素子が配置されている状態で、前記照明装置を用いる照明動作と、前記検出装置を用いる検出動作とが実行される請求項１記載の顕微鏡装置。
【請求項３】
前記照明装置は、前記検出装置の検出結果に基づいて、前記結像領域内の光量を制御する制御装置を備えた請求項１又は２記載の顕微鏡装置。
【請求項４】
前記検出装置の検出結果に基づいて、前記照明装置を制御する制御装置を備えた請求項１〜３のいずれか一項記載の顕微鏡装置。
【請求項５】
前記結像領域に対して前記撮像素子を移動する駆動装置を備える請求項１〜４のいずれか一項記載の顕微鏡装置。
【請求項６】
前記撮像素子は、前記結像領域内の複数の位置のそれぞれで、前記結像光学系の物体面の像情報を取得する請求項５記載の顕微鏡装置。
【請求項７】
前記複数の位置のそれぞれで前記撮像素子で取得された像情報を処理する画像処理装置を有する請求項６記載の顕微鏡装置。
【請求項８】
前記結像領域に対して前記撮像素子を移動する駆動装置を備え、
前記撮像素子は、前記結像領域内の第１位置に配置されて前記結像光学系の物体面の像情報を取得した後、前記第１位置と異なる第２位置に配置されて前記像情報を取得し、
前記撮像素子が前記第１位置に配置されているとき、前記検出装置は、前記第２位置を含む所定領域における光量を検出する請求項１〜３のいずれか一項記載の顕微鏡装置。
【請求項９】
前記撮像素子が第１位置から第２位置へ移動するときに、前記照明装置が制御される請求項８記載の顕微鏡装置。
【請求項１０】
前記撮像素子は、前記結像領域内に所定間隔で複数配置可能である請求項１〜９のいずれか一項記載の顕微鏡装置。
【請求項１１】
前記検出装置は、互いに異なる複数の所定領域における光量を検出する請求項１〜１０のいずれか一項記載の顕微鏡装置。
【請求項１２】
前記検出装置の少なくとも一部は、前記結像領域内において前記撮像素子と隣接する位置に配置される請求項１〜１１のいずれか一項記載の顕微鏡装置。
【請求項１３】
前記結像領域内において前記撮像素子と隣接する位置に反射面を備え、
前記検出装置は、前記反射面で反射した光を検出する請求項１〜１１のいずれか一項記載の顕微鏡装置。
【請求項１４】
顕微鏡装置を用いる観察方法であって、
前記顕微鏡装置の結像光学系の結像領域に撮像素子を配置することと、
前記結像光学系の物体面を照明光で照明することと、
前記結像領域内であって前記撮像素子以外の所定領域における光量を検出することと、
前記検出した結果に基づいて、前記結像領域内の光量を調整することと、を含む観察方法。
【請求項１５】
前記撮像素子は、前記結像領域に対して移動され、前記結像領域内の複数の位置のそれぞれで、前記結像光学系の物体面の像情報を取得する請求項１４記載の観察方法。
【請求項１６】
前記撮像素子は、前記結像領域内の第１位置に配置されて前記結像光学系の物体面の像情報を取得した後、前記第１位置と異なる第２位置に配置されて前記像情報を取得し、
前記撮像素子が前記第１位置に配置されているとき、前記第２位置を含む所定領域における光量が検出される請求項１４又は１５記載の観察方法。
【請求項１７】
前記撮像素子が第１位置から第２位置へ移動するときに、前記結像領域内の光量が調整される請求項１６記載の観察方法。
【請求項１８】
互いに異なる複数の所定領域における光量を同時に検出する請求項１４〜１７のいずれか一項記載の観察方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡装置、及び顕微鏡装置を用いる観察方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡装置は、対物レンズ等を含む結像光学系を備えており、プレパラートの試料を結像光学系を介して観察する。下記特許文献１には、撮像素子を用いて試料の像情報を取得する顕微鏡装置に関する技術の一例が開示されている。
【特許文献１】米国特許公開第２００５／２４８８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
撮像素子を用いて試料の像情報を取得する場合、例えば撮像素子に入射する光の光量（照度）が最適に調整されていないと、その撮像素子で試料の像情報を良好に取得することが困難となる可能性がある。撮像素子に入射する光の光量を調整するためには、撮像素子に入射する光の光量を検出することが有効である。そのため、撮像素子に入射する光の光量を精度良く且つ効率良く検出できる技術の案出が望まれる。
【０００４】
本発明は、光量に関する情報を精度良く且つ効率良く取得して、試料の像情報を良好に取得できる顕微鏡装置、及び顕微鏡装置を用いる観察方法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】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明を例示する各態様として実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。
【０００６】
本発明を例示する第１の態様に従えば、結像光学系（１８）と、結像光学系（１８）の物体面を照明する照明装置（１６）と、結像光学系（１８）の結像領域（３２）内に配置される撮像素子（１２）と、結像領域（３２）内であって撮像素子（１２）以外の所定領域における光量を検出する検出装置（１３）と、を備えた顕微鏡装置（３）が提供される。
【０００７】
本発明を例示する第１の態様によれば、光量に関する情報を精度良く且つ効率良く取得でき、試料の像情報を良好に取得できる。
【０００８】
本発明を例示する第２の態様に従えば、顕微鏡装置（３）を用いる観察方法であって、顕微鏡装置（３）の結像光学系（１８）の結像領域（３２）に撮像素子（１２）を配置することと、結像光学系（１８）の物体面を照明光で照明することと、結像領域（３２）内であって撮像素子（１２）以外の所定領域における光量を検出することと、検出した結果に基づいて、結像領域（３２）内の光量を調整することと、を含む観察方法が提供される。
【０００９】
本発明を例示する第２の態様によれば、光量に関する情報を精度良く且つ効率良く取得でき、試料の像情報を良好に取得できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光量に関する情報を精度良く且つ効率良く取得して、試料の像情報を良好に取得できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら例示的に説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１２】
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る顕微鏡システム１の一例を示す図である。図１において、顕微鏡システム１は、試料Ｓを含むプレパラート２を観察する顕微鏡装置３と、顕微鏡装置３の動作を制御する制御装置４と、制御装置４に接続された表示装置５とを備えている。制御装置４は、コンピュータシステムを含む。表示装置５は、例えば液晶ディスプレイのようなフラットパネルディスプレイを含む。
【００１３】
図２は、顕微鏡装置３を示す概略構成図である。図１及び図２において、顕微鏡装置３は、第１光源装置６と、第２光源装置７と、対物レンズ８等を含む光学システム９と、プレパラート２を支持しながら移動可能な第１ステージ１０と、接眼部１１と、物体の像情報を取得可能な撮像素子１２と、光量を検出可能な光センサ１３と、撮像素子１２及び光センサ１３を支持しながら移動可能な第２ステージ１４とを備えている。撮像素子１２は、例えばＣＣＤ（charge coupled device）を含む。顕微鏡装置３は、ボディ１５を備えており、第１光源装置６、第２光源装置７、光学システム９、第１ステージ１０、及び第２ステージ１４のそれぞれは、ボディ１５に支持されている。
【００１４】
光学システム９は、第１光源装置６から射出された光を用いてプレパラート２を照明する第１照明光学系１６と、第２光源装置７から射出された光を用いてプレパラート２を照明する第２照明光学系１７と、第１照明光学系１６及び第２照明光学系１７の少なくとも一方で照明されたプレパラート２の像を第２ステージ１４上、及び接眼部１１の近傍に形成する結像光学系１８とを備えている。
【００１５】
対物レンズ８は、第１ステージ１０に支持されているプレパラート２と対向可能である。本実施形態においては、対物レンズ８は、第１ステージ１０に支持されているプレパラート２の−Ｚ側（下方）に配置されている。
【００１６】
第１光源装置６は、プレパラート２の試料Ｓを照明するための光（照明光）を射出する。制御装置４は、少なくともプレパラート２の試料Ｓの観察時に、第１光源装置６よりプレパラート２を照明するための照明光を射出する。
【００１７】
本実施形態において、第１光源装置６と制御装置４とはケーブルを介して接続されており、制御装置４は、第１光源装置６を制御可能である。
【００１８】
第１照明光学系１６は、第１光源装置６から射出された光を用いて、プレパラート２を均一な照度分布の照明光で照明する。第１照明光学系１６は、プレパラート２を照明するための照明光を射出する射出面を有する光学素子１９を備えている。光学素子１９は、第１ステージ１０に支持されているプレパラート２の＋Ｚ側（上方）に配置されている。第１照明光学系１６は、第１ステージ１０に支持されているプレパラート２を、上方から照明光で照明する。
【００１９】
このように、本実施形態の顕微鏡装置３は、プレパラート２の上方からプレパラート２に照明光を照射し、プレパラート２の下方に配置された対物レンズ８を介してプレパラート２の像情報を取得する倒立顕微鏡を含む。第１照明光学系１６で照明されたプレパラート２の像は、結像光学系１８によって第２ステージ１４上、及び接眼部１１の近傍に形成される。
【００２０】
第２光源装置７は、例えば水銀ランプを含み、プレパラート２の蛍光物質から蛍光を発生させるための光（励起光）を射出する。
【００２１】
第２照明光学系１７は、第２光源装置７から射出された光を用いて、所定波長領域の励起光でプレパラート２を照明する。第２照明光学系１７は、対物レンズ８、及び励起光と蛍光とを分離可能なフィルタブロック２０を含む。対物レンズ８は、プレパラート２を照明するための励起光を射出する。第２照明光学系１７は、第１ステージ１０に支持されているプレパラート２を、下方から励起光で照明する。
【００２２】
このように、本実施形態の顕微鏡装置３は、プレパラート２に励起光を照射して、そのプレパラート２から発生する蛍光を観察する蛍光顕微鏡を含む。プレパラート２（試料Ｓ）が蛍光物質を含む場合、そのプレパラート２に対して第２照明光学系１７より励起光を照射することによって、蛍光物質から蛍光を発生させることができる。
【００２３】
図３は、フィルタブロック２０の一例を示す模式図である。図３に示すように、フィルタブロック２０は、第２光源装置７からの光が入射する第１フィルタ２１と、第１フィルタ２１を介した光が入射するダイクロイックミラー２２と、ダイクロイックミラー２２からの光が入射する第２フィルタ２３とを備えている。
【００２４】
第１フィルタ２１は、第２光源装置７から射出された光のうち、一部の波長領域の光をカットして、蛍光物質の励起に必要な所定波長領域の光（励起光）を抽出する波長選択光学素子である。すなわち、第１フィルタ２１は、所定波長領域の光（励起光）のみを透過させ、他の波長領域の光を透過させないバンドパスフィルタを含む。第２光源装置７から射出され、第１フィルタ２１を透過した所定波長領域の光（励起光）は、ダイクロイックミラー２２に入射する。
【００２５】
ダイクロイックミラー２２は、励起光と蛍光とを分離する分離光学素子である。本実施形態において、ダイクロイックミラー２２は、第１フィルタ２１を透過した所定波長領域の光（励起光）を反射し、所定波長領域以外の光を透過する。第１フィルタ２１を透過した所定波長領域の光（励起光）は、ダイクロイックミラー２２で反射して、プレパラート２へ導かれる。励起光は、プレパラート２に照射される。
【００２６】
本実施形態においては、フィルタブロック２０とプレパラート２との間に対物レンズ８が配置されており、ダイクロイックミラー２２からの励起光は、対物レンズ８を介して、プレパラート２の下方より、プレパラート２に照射される。第２照明光学系１７は、励起光でプレパラート２を照明する。
【００２７】
プレパラート２（試料Ｓ）が蛍光物質を含む場合、プレパラート２上の蛍光物質に励起光が照射されることによって、その蛍光物質から蛍光が発生する。蛍光物質から発生した蛍光は、対物レンズ８を介して、ダイクロイックミラー２２に入射する。一般に、蛍光の波長は、励起光の波長よりも長く、蛍光の波長と励起光の波長とは異なる。したがって、蛍光物質から発生し、ダイクロイックミラー２２に入射した蛍光は、ダイクロイックミラー２２を透過する。ダイクロイックミラー２２を透過した蛍光は、第２フィルタ２３に入射する。
【００２８】
第２フィルタ２３は、プレパラート２からの蛍光と、蛍光以外の波長の不要な光（散乱光等）とを分離して、蛍光のみを抽出する波長選択光学素子である。すなわち、第２フィルタ２３は、蛍光のみを透過させ、他の波長領域の光を透過させないバンドパスフィルタを含む。第２フィルタ２３を透過した蛍光は、光を分離する分離光学素子２４（図２参照）に入射する。
【００２９】
なお、第２光源装置７が、蛍光物質を励起可能な、所定波長領域のレーザ光（励起光）を射出可能なレーザ装置であってもよい。
【００３０】
本実施形態において、第１照明光学系１６は、励起光以外の波長の光でプレパラート２を照明する。例えば、第１照明光学系１６に、第１光源装置６から射出された光のうち、励起光の波長領域の光をカットするフィルタ（波長選択光学素子）を設けることによって、第１照明光学系１６は、励起光以外の波長の光でプレパラート２を照明可能である。
【００３１】
また、第１照明光学系１６から射出される光は、フィルタブロック２０のダイクロイックミラー２２及び第２フィルタ２３を透過可能である。なお、フィルタブロック２０を移動可能な駆動機構を設け、第１照明光学系１６から光が射出されるとき、フィルタブロック２０を、第１照明光学系１６から射出される光の光路上から退避させてもよい。
【００３２】
図１及び図２において、第１ステージ１０は、結像光学系１８の物体面側で、プレパラート２を支持しながら移動可能である。第１ステージ１０は、プレパラート２と対物レンズ８とが対向するように、プレパラート２を支持する。第１ステージ１０は、結像光学系１８の物体面に、プレパラート２（試料Ｓ）を配置可能である。
【００３３】
本実施形態においては、第１ステージ１０は、プレパラート２を支持した状態で、ベース部材２５上で移動可能である。第１ステージ１０には、第１ステージ１０を移動可能な駆動装置が接続されており、第１ステージ１０は、駆動装置により、ベース部材２５上において、ＸＹ平面内を移動可能である。第１ステージ１０の駆動装置と制御装置４とはケーブルを介して接続されており、制御装置４は、駆動装置を用いて、プレパラート２を第１ステージ１０をＸＹ平面内で移動可能である。
【００３４】
第２ステージ１４は、結像光学系１８の像面側で、撮像素子１２及び光センサ１３を支持しながら移動可能である。結像光学系１８は、結像レンズ２６を備えており、第２ステージ１４は、撮像素子１２及び光センサ１３の少なくとも一方と結像レンズ２６とが対向するように、撮像素子１２及び光センサ１３を支持する。
【００３５】
本実施形態においては、第２ステージ１４は、撮像素子１２及び光センサ１３を支持する支持部材２７と、支持部材２７を移動可能に支持するベース部材２８と、ベース部材２８上で支持部材２７を移動する駆動装置２９とを備えている。支持部材２７は、ベース部材２８上において、ＸＹ平面内を移動可能である。第２ステージ１４（駆動装置２９）と制御装置４とはケーブルを介して接続されており、制御装置４は、駆動装置２９を用いて、撮像素子１２及び光センサ１３を支持する支持部材２７をＸＹ平面内で移動可能である。
【００３６】
結像光学系１８は、対物レンズ８、結像レンズ２６、接眼レンズ３０、及び反射ミラー等、複数の光学素子を含み、プレパラート２の像を第２ステージ１４上、及び接眼部１１の近傍に形成する。プレパラート２からの光は、対物レンズ８に入射する。対物レンズ８は、結像光学系１８の複数の光学素子のうち、結像光学系１８の物体面に最も近い光学素子である。結像レンズ２６、接眼レンズ３０は、結像光学系１８の複数の光学素子のうち、結像光学系１８の像面に最も近い光学素子である。
【００３７】
光学システム９は、対物レンズ８からの光を分離する分離光学素子２４を含む。分離光学素子２４は、ハーフミラーを含み、入射した光の一部を透過し、一部を反射する。なお、分離光学素子２４が、ダイクロイックミラーであってもよい。プレパラート２からの光は、対物レンズ８及びフィルタブロック２０を介して、分離光学素子２４に入射する。本実施形態においては、分離光学素子２４を透過した光は、結像レンズ２６を介して、第２ステージ１４に導かれる。これにより、プレパラート２の像が、結像光学系１８により、第２ステージ１４上に形成される。
【００３８】
第２ステージ１４には、撮像素子１２が配置されており、結像光学系１８は、プレパラート２の像を、撮像素子１２の受光面に形成可能である。撮像素子１２は、結像光学系１８の物体面側に配置されているプレパラート２の像情報を取得可能である。撮像素子１２と制御装置４とは、ケーブルを介して接続されており、撮像素子１２で取得されたプレパラート２の像情報（画像信号）は、ケーブルを介して、制御装置４に出力される。制御装置４は、撮像素子１２からの像情報を、表示装置５を用いて表示する。表示装置５は、撮像素子１２で取得したプレパラート２の像情報を拡大して表示することができる。また、制御装置４は、撮像素子１２から出力される画素信号を、所定の手法によって画像処理し、画像データを生成する。
【００３９】
一方、分離光学素子２４で反射した光は、反射ミラー、及び接眼レンズ３０等を介して、接眼部１１に導かれる。これにより、プレパラート２の像が、結像光学系１８により、接眼部１１の近傍に形成される。観察者は、接眼部１１を介して、プレパラート２の像を観察可能である。
【００４０】
また、本実施形態においては、顕微鏡装置３は、対物レンズをＺ軸方向に移動させるための操作部３１を備えている。観察者は、操作部３１を用いて、対物レンズ８をＺ軸方向に移動可能である。
【００４１】
図４は、第１光源装置６、第１照明光学系１６、第１ステージ１０、結像光学系１８、及び第２ステージ１４の支持部材２７を模式的に示す斜視図である。
【００４２】
図４に示すように、顕微鏡装置３は、プレパラート２を支持しながら移動可能な第１ステージ１０と、撮像素子１２及び光センサ１３を支持しながら移動可能な第２ステージ１４と、照明光を射出する第１光源装置６と、第１光源装置６から射出された照明光を用いて第１ステージ１０に支持されているプレパラート２を照明する第１照明光学系１６と、照明光で照明されたプレパラート２の像を第２ステージ１４に支持されている撮像素子１２の受光面上に形成する結像光学系１８とを備えている。
【００４３】
プレパラート２は、試料Ｓが載せられたスライドガラス２Ａと、スライドガラス２Ａ上の試料Ｓを覆うカバーガラス２Ｂとを含む。
【００４４】
結像光学系１８は、物体面の像を像面に形成する。結像光学系１８は、像面側に結像領域３２を有し、物体面の像は、結像領域３２に形成される。本実施形態においては、結像光学系１８の光軸は、Ｚ軸とほぼ平行である。
【００４５】
第１ステージ１０は、結像光学系１０の物体面側に配置されている。第１ステージ１０は、プレパラート２を支持した状態で、少なくとも結像光学系１８の光軸と直交するＸＹ平面内を移動可能である。プレパラート２は、第１ステージ１０により、結像光学系１８の物体面側で、少なくともＸＹ平面内を移動可能である。
【００４６】
第２ステージ１４は、結像光学系１８の像面側に配置されている。第２ステージ１４は、支持部材２７に撮像素子１２及び光センサ１３を支持した状態で、少なくとも結像光学系１８の光軸と直交するＸＹ平面内を移動可能である。撮像素子１２及び光センサ１３は、第２ステージ１４により、結像光学系１８の像面側で、少なくともＸＹ平面内を移動可能である。
【００４７】
第２ステージ１４は、結像光学系１８の結像領域３２を含む所定の領域内をＸＹ方向に移動可能である。第２ステージ１４は、結像光学系１８の結像領域３２に対して撮像素子１２及び光センサ１３を移動可能である。第２ステージ１４に支持されている撮像素子１２及び光センサ１３は、結像光学系１８の結像領域３２内に配置可能である。光センサ１３は、第２ステージ１４上において、撮像素子１２に対して所定の位置関係に配置されている。
【００４８】
光センサ１３は、結像光学系１８の結像領域３２内の光量を検出可能である。また、光センサ１３は、結像光学系１８の結像領域３２内の照度を検出可能である。光センサ１３は、第１照明光学系１６より射出され、プレパラート２及び結像光学系１８を介して結像光学系１８の結像領域３２に入射した光の光量（照度）を検出可能である。
【００４９】
本実施形態において、光センサ１３は、結像光学系１８の結像領域３２内であって、撮像素子１２以外の所定領域における光量（照度）を検出する。本実施形態においては、光センサ１３は、結像光学系１８の結像領域３２内において、撮像素子１２と隣接する位置に配置されている。また、本実施形態においては、光センサ１３は、結像領域３２内に撮像素子１２が配置されているときに、その撮像素子１２と同時に結像領域３２内に配置可能である。すなわち、撮像素子１２と光センサ１３とは、結像光学系１８の結像領域３２内に一緒に配置可能な位置関係を有する。
【００５０】
本実施形態においては、撮像素子１２は、第２ステージ１４上に複数配置されている。また、光センサ１３も、第２ステージ１４上に複数配置されている。
【００５１】
図５は、撮像素子１２及び光センサ１３と結像領域３２との位置関係を示す図である。図５に示すように、本実施形態においては、結像領域３２は、円形である。また、本実施形態においては、撮像素子１２は、第２ステージ１４上において、９ヵ所に配置されている。撮像素子１２のそれぞれは、ＸＹ平面内において、所定間隔で配置されている。
【００５２】
本実施形態においては、第２ステージ１４上において、Ｘ軸方向に所定間隔で３つ配置された撮像素子１２のグループが、Ｙ軸方向に３つ配置されている。すなわち、本実施形態においては、撮像素子１２は、第２ステージ１４上において、３行３列のマトリクス状に配置されている。
【００５３】
本実施形態においては、撮像素子１２それぞれのＸＹ平面内における外形は同じであり、Ｘ軸方向に関する撮像素子１２同士の間隔は、Ｘ軸方向に関する撮像素子１２の大きさとほぼ同じであり、Ｙ軸方向に関する撮像素子１２同士の間隔は、Ｙ軸方向に関する撮像素子１２の大きさとほぼ同じである。
【００５４】
また、図５に示すように、本実施形態においては、複数の撮像素子１２が、結像領域３２内に同時に配置可能である。これにより、撮像素子１２は、結像領域３２内の互いに異なる複数の位置（９つの位置）のそれぞれにおいて、結像光学系１８の物体面の像情報（物体面側に配置されているプレパラート２の像情報）を取得可能である。
【００５５】
また、制御装置４は、少なくとも２つの撮像素子１２を結像領域３２内に配置することによって、結像領域３２の複数の位置（少なくとも２つの位置）のそれぞれにおいて、結像光学系１８の物体面の像情報（物体面側に配置されているプレパラート２の像情報）を取得可能である。このように、本実施形態においては、撮像素子１２は、結像領域３２内に所定間隔で複数配置可能である。
【００５６】
本実施形態においては、光センサ１３は、第２ステージ１４上において、１８ヵ所に配置されている。光センサ１３のそれぞれは、ＸＹ平面内において、所定間隔で配置されている。
【００５７】
光センサ１３は、結像領域３２内において、撮像素子１２と隣接する位置に配置されている。光センサ１３は、所定間隔で配置されている撮像素子１２同士の間に配置されている。
【００５８】
本実施形態においては、第２ステージ１４上において、Ｘ軸方向に所定間隔で３つ配置された光センサ１３のグループが、Ｙ軸方向に６つ配置されている。また、Ｙ軸方向に関して隣り合う光センサ１３のグループ同士は、Ｘ軸方向に関して、Ｘ軸方向に関する撮像素子１２の大きさ分だけ、ずれて配置されている。
【００５９】
また、図５に示すように、本実施形態においては、複数の光センサ１３が、結像領域３２内に同時に配置可能である。これにより、光センサ１３は、結像領域３２内の互いに異なる複数の位置における光量（照度）を検出可能である。
【００６０】
次に、上述の構成を有する顕微鏡システム１を用いて、試料Ｓを含むプレパラート２を観察する方法について説明する。本実施形態においては、結像光学系１８の結像領域３２に対して第２ステージ１４をＸＹ方向に移動して、結像領域３２内の複数の位置のそれぞれで、結像光学系３２の物体面の像情報（物体面側に配置されているプレパラート２の像情報）を撮像素子１２を用いて取得し、それら複数の取得動作で取得した像情報に基づいて、試料Ｓを含むプレパラート２の画像データを取得する。
【００６１】
一例として、本実施形態においては、図５に示すように、結像領域３２内の領域Ｔの画像データを取得するものとする。本実施形態においては、領域Ｔは、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域に分割される。Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域のそれぞれは、結像領域３２の一部を形成する。制御装置４は、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域のそれぞれにおける像情報を撮像素子１２を用いて取得し、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域に関して取得された像情報を画像処理して、領域Ｔの画像データを生成する。ここで、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域のそれぞれにおけるプレパラート２の像情報は、結像領域３２（領域Ｔ）に形成されるプレパラート２の像情報の一部分であり、それらＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域における像情報を画像処理して合成する（つなぎ合わせる）ことによって、領域Ｔの画像データを取得することができる。
【００６２】
本実施形態においては、ＸＹ平面内における、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域それぞれの外形（大きさ及び形状）は、互いに同じである。また、ＸＹ平面内における、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域それぞれの外形は、撮像素子１２の外形とほぼ同じである。Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域のそれぞれは、結像領域３２よりも小さい領域であって、結像領域３２内に複数配置されている。Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域で１つのグループが形成されている。本実施形態においては、Ａ領域の−Ｘ側にＢ領域が配置され、Ａ領域の−Ｙ側にＣ領域が配置され、Ｃ領域の−Ｘ側であってＢ領域の−Ｙ側にＤ領域が配置されている。そして、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域からなるグループが、ＸＹ平面内においてマトリクス状に配置されている。
【００６３】
例えば、撮像素子１２を用いてＡ領域におけるプレパラート２の像情報を取得する際には、Ａ領域と撮像素子１２とが一致するように撮像素子１２の位置が調整される。また、撮像素子１２を用いてＢ領域におけるプレパラート２の像情報を取得する際には、Ｂ領域と撮像素子１２とが一致するように撮像素子１２の位置が調整される。同様に、撮像素子１２を用いてＣ領域及びＤ領域におけるプレパラート２の像情報を取得する際には、Ｃ領域及びＤ領域のそれぞれと撮像素子１２とが一致するように撮像素子１２の位置が調整される。
【００６４】
以下の説明においては、Ａ領域と撮像素子１２とが一致するように撮像素子１２の位置を調整することを適宜、Ａ領域に撮像素子１２を配置する、と称する。同様に、Ｂ領域と撮像素子１２とが一致するように撮像素子１２の位置を調整することを適宜、Ｂ領域に撮像素子１２を配置する、と称し、Ｃ領域と撮像素子１２とが一致するように撮像素子１２の位置を調整することを適宜、Ｃ領域に撮像素子１２を配置する、と称し、Ｄ領域と撮像素子１２とが一致するように撮像素子１２の位置を調整することを適宜、Ｄ領域に撮像素子１２を配置する、と称する。
【００６５】
本実施形態においては、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域の１つのグループに対して、撮像素子１２が１つ配置されている。本実施形態においては、撮像素子１２は、結像領域３２内のＡ領域に配置されて、Ａ領域におけるプレパラート２の像情報を取得した後、Ｂ領域に配置されて、Ｂ領域におけるプレパラート２の像情報を取得する。また、撮像素子１２は、Ｂ領域におけるプレパラート２の像情報を取得した後、Ｃ領域に配置されて、Ｃ領域におけるプレパラート２の像情報を取得し、Ｃ領域におけるプレパラート２の像情報を取得した後、Ｄ領域に配置されて、Ｄ領域におけるプレパラート２の像情報を取得する。
【００６６】
以下、本実施形態に係る顕微鏡システム１の動作の一例について、図５及び図６の模式図、及び図７をフローチャートを参照しながら説明する。
【００６７】
まず、制御装置４は、第２ステージ１４を制御して、結像光学系１８の結像領域３２内における複数のＡ領域のそれぞれに、複数の撮像素子１２のそれぞれを配置する（ステップＳ１）。すなわち、制御装置４は、Ａ領域と撮像素子１２とが図５に示す位置関係となるように、第２ステージ１４を制御する。
【００６８】
Ａ領域に撮像素子１２を配置した後、制御装置４は、第１照明光学系１６より照明光を射出し、プレパラート２を照明する。そして、結像領域３２には、結像光学系１８により、プレパラート２の像が形成される。
【００６９】
撮像素子１２のそれぞれは、結像領域３２内の一部の領域であるＡ領域のそれぞれに配置されて、結像領域３２に形成されるプレパラート２の像のうち、Ａ領域におけるプレパラート２の像情報を取得する（ステップＳ２）。各撮像素子１２で取得されたＡ領域における像情報（画像信号）は、制御装置４に出力される。制御装置４は、撮像素子１２で取得されたＡ領域におけるプレパラート２の像情報（画像信号）を、所定の記憶装置に記憶する。
【００７０】
本実施形態においては、結像領域３２内（領域Ｔ内）に撮像素子１２が配置されているとき、光センサ１３も、結像領域３２内（領域Ｔ内）に配置される。制御装置４は、結像領域３２内に撮像素子１２が配置されている状態で、第１照明光学系１６を用いる照明動作と、光センサ１３を用いる検出動作とを実行する。また、制御装置４は、撮像素子１２を用いる像情報を取得する動作と並行して、光センサ１３を用いる光量を検出する動作を実行する。
【００７１】
図５に示すように、撮像素子１２がＡ領域に配置されているとき、Ｂ領域及びＣ領域のそれぞれには、光センサ１３が配置される。光センサ１３は、結像領域３２内（領域Ｔ内）であって、撮像素子１２が配置されるＡ領域とは異なるＢ領域及びＣ領域における光量（照度）を検出する。このように、本実施形態においては、撮像素子１２のそれぞれが、Ａ領域に配置されてＡ領域における像情報を取得しているとき、光センサ１３のそれぞれが、Ａ領域と異なるＢ領域及びＣ領域に配置されて、Ｂ領域及びＣ領域における光量を検出する。換言すれば、撮像素子１２がＡ領域における像情報を取得する動作と、光センサ１３がＡ領域と異なるＢ領域及びＣ領域における光量を取得する動作とが同時に実行される。
【００７２】
また、本実施形態においては、制御装置４は、光センサ１３のそれぞれを用いて、互いに異なる複数のＢ領域及びＣ領域における光量を同時に検出する。
【００７３】
光センサ１３それぞれの検出結果は、制御装置４に出力される。制御装置４は、光センサ１３の検出結果を、所定の記憶装置に記憶する。
【００７４】
制御装置４は、撮像素子１２を用いて、Ａ領域における像情報を取得した後、Ｂ領域における像情報を取得するために、第２ステージ１４を制御する。撮像素子１２は、結像領域３２内のＡ領域に配置されてプレパラート２の像情報を取得した後、第２ステージ１４の移動により、Ａ領域と異なるＢ領域に配置される。
【００７５】
制御装置４は、光センサ１３の検出結果に基づいて、結像領域３２（Ｂ領域）に入射する光の光量を調整する動作を実行する（ステップＳ３）。本実施形態においては、制御装置４は、プレパラート２及び結像光学系１８を介してＢ領域に入射する光の光量が、予め定められている最適値となるように、光センサ１３の検出結果に基づいて、結像領域３２（Ｂ領域）に入射する光の光量を調整する。
【００７６】
すなわち、本実施形態においては、制御装置４は、Ｂ領域に配置された撮像素子１２を用いてＢ領域におけるプレパラート２の像情報を取得するに際し、そのＢ領域に配置される撮像素子１２に入射する光の光量が最適になるように、結像領域３２（Ｂ領域）に入射する光の光量を予め調整する。
【００７７】
本実施形態においては、制御装置４は、撮像素子１２の光学特性（ダイナミックレンジ）に応じて、結像領域３２に入射する光の光量（照度）を調整する。具体的には、制御装置４は、Ｂ領域に入射する光の光量が、撮像素子１２のダイナミックレンジにおさまるように、結像領域３２（Ｂ領域）に入射する光の光量（照度）を調整する。撮像素子１２のダイナミックレンジは、例えば設計値、あるいは予め実行されたダイナミックレンジを求めるための実験、シミュレーション等に基づいて既知である。制御装置４は、光センサ１３の検出結果と、既知である撮像素子１２のダイナミックレンジとに基づいて、Ｂ領域に入射する光の光量（照度）が、撮像素子１２のダイナミックレンジにおさまるように、Ｂ領域に入射する光の光量（照度）を調整する。
【００７８】
結像領域３２（Ｂ領域）に入射する光の光量は、例えば、第１光源装置６の出力を調整することによって調整することができる。あるいは、第１照明光学系１６に透過率が互いに異なる光透過フィルタを複数設け、それら複数の光透過フィルタのうち、目標の光量を得られるような所定の光透過フィルタを選択し、その選択された光透過フィルタを第１照明光学系１６の光路上に配置して、第１照明光学系１６から射出される照明光の光量を調整することによって、結像領域３２（Ｂ領域）に入射する光の光量を調整することもできる。また、上述のような光透過フィルタを、結像光学系１８の光路上に配置することもできる。
【００７９】
本実施形態においては、制御装置４は、Ａ領域に配置されていた撮像素子１２をＢ領域に移動するときに、すなわち撮像素子１２がＡ領域からＢ領域へ移動するときに、結像領域３２に入射する光の光量を調整するための処理を開始する。換言すれば、制御装置４は、撮像素子１２をＢ領域に配置することに先立って、Ｂ領域に入射する光の光量（照度）を調整するための処理を実行する。例えば、制御装置４は、撮像素子１２がＡ領域からＢ領域へ移動するときに、結像領域３２に入射する光の光量を調整するために、第１光源装置６の出力値を制御する。あるいは、制御装置４は、撮像素子１２がＡ領域からＢ領域へ移動するときに、結像領域３２に入射する光の光量を調整するために、上述した所定の光透過フィルタを選択し、その選択された光フィルタを第１照明光学系１６または結像光学系１８の光路上に配置する。
【００８０】
これにより、Ｂ領域に撮像素子１２が配置される前に、ひいてはＢ領域におけるプレパラート２の像情報を取得する動作が実行される前に、Ｂ領域に入射する光の光量が最適に調整される。
【００８１】
なお、結像領域３２（Ｂ領域）に入射する光の光量を調整する処理は、撮像素子１２がＡ領域からＢ領域へ移動しているときのみならず、撮像素子１２がＡ領域における像情報を取得する動作を終了後、その撮像素子１２がＡ領域に配置されているときに実行されてもよい。また、結像領域３２（Ｂ領域）に入射する光の光量を調整する処理は、撮像素子１２がＢ領域に配置された後、その撮像素子１２がＢ領域における像情報を取得する動作を実行する前に実行されてもよい。要は、Ｂ領域に配置された撮像素子１２にプレパラート２及び結像光学系８を介して光が入射する前に、Ｂ領域に入射する光の光量が最適に調整されていればよい。
【００８２】
Ｂ領域に入射する光の光量を調整する処理が実行され、Ｂ領域に撮像素子１２を配置する処理が実行されることによって、図６（Ａ）に示すように、Ｂ領域のそれぞれに撮像素子１２が配置される。制御装置４は、Ｂ領域に撮像素子１２を配置した状態で、第１照明光学系１６より照明光を射出し、プレパラート２を照明する。そして、結像領域３２には、結像光学系１８により、プレパラート２の像が形成される。
【００８３】
撮像素子１２のそれぞれは、結像領域３２内の一部の領域であるＢ領域のそれぞれに配置されて、結像領域３２に形成されるプレパラート２の像のうち、Ｂ領域におけるプレパラート２の像情報を取得する（ステップＳ４）。Ｂ領域に配置された撮像素子１２には、最適な光量の光が入射するので、撮像素子１２は、Ｂ領域におけるプレパラート２の像情報を良好に取得することができる。
【００８４】
各撮像素子１２で取得されたＢ領域における像情報（画像信号）は、制御装置４に出力される。制御装置４は、撮像素子１２で取得されたＢ領域におけるプレパラート２の像情報（画像信号）を、所定の記憶装置に記憶する。
【００８５】
図６（Ａ）に示すように、撮像素子１２がＢ領域に配置されているとき、Ａ領域及びＤ領域のそれぞれには、光センサ１３が配置される。光センサ１３は、結像領域３２内（領域Ｔ内）であって、撮像素子１２が配置されるＢ領域とは異なるＡ領域及びＤ領域における光量（照度）を検出する。このように、本実施形態においては、撮像素子１２のそれぞれが、Ｂ領域に配置されてＢ領域における像情報を取得しているとき、光センサ１３のそれぞれが、Ｂ領域と異なるＡ領域及びＤ領域に配置されて、Ａ領域及びＤ領域における光量を検出する。換言すれば、撮像素子１２がＢ領域における像情報を取得する動作と、光センサ１３がＢ領域と異なるＡ領域及びＤ領域における光量を取得する動作とが同時に実行される。
【００８６】
また、制御装置４は、光センサ１３のそれぞれを用いて、互いに異なる複数のＡ領域及びＤ領域における光量を同時に検出する。
【００８７】
光センサ１３それぞれの検出結果は、制御装置４に出力される。制御装置４は、光センサ１３の検出結果を、所定の記憶装置に記憶する。
【００８８】
制御装置４は、撮像素子１２を用いて、Ｂ領域における像情報を取得した後、Ｃ領域における像情報を取得するために、第２ステージ１４を制御する。撮像素子１２は、結像領域３２内のＢ領域に配置されてプレパラート２の像情報を取得した後、第２ステージ１４の移動により、Ｂ領域と異なるＣ領域に配置される。
【００８９】
制御装置４は、光センサ１３の検出結果に基づいて、結像領域３２（Ｃ領域）に入射する光の光量を調整する動作を実行する（ステップＳ５）。制御装置４は、プレパラート２及び結像光学系１８を介してＣ領域に入射する光の光量が、予め定められている最適値となるように、光センサ１３の検出結果に基づいて、結像領域３２（Ｃ領域）に入射する光の光量を調整する。
【００９０】
すなわち、本実施形態においては、制御装置４は、Ｃ領域に配置された撮像素子１２を用いてＣ領域におけるプレパラート２の像情報を取得するに際し、そのＣ領域に配置される撮像素子１２に入射する光の光量が最適になるように、結像領域３２（Ｃ領域）に入射する光の光量を予め調整する。
【００９１】
本実施形態においては、制御装置４は、撮像素子１２の光学特性（ダイナミックレンジ）に応じて、結像領域３２に入射する光の光量（照度）を調整する。制御装置４は、Ｃ領域に入射する光の光量が、撮像素子１２のダイナミックレンジにおさまるように、結像領域３２（Ｃ領域）に入射する光の光量（照度）を調整する。
【００９２】
本実施形態においては、制御装置４は、撮像素子１２がＢ領域からＣ領域へ移動するときに、結像領域３２に入射する光の光量を調整するための処理を開始する。これにより、Ｃ領域に撮像素子１２が配置される前に、ひいてはＣ領域におけるプレパラート２の像情報を取得する動作が実行される前に、Ｃ領域に入射する光の光量が最適に調整される。
【００９３】
なお、結像領域３２（Ｃ領域）に入射する光の光量を調整する処理は、撮像素子１２がＢ領域からＣ領域へ移動しているときのみならず、撮像素子１２がＢ領域における像情報を取得する動作を終了後、その撮像素子１２がＣ領域に配置されているときに実行されてもよい。また、結像領域３２（Ｃ領域）に入射する光の光量を調整する処理は、撮像素子１２がＣ領域に配置された後、その撮像素子１２がＣ領域における像情報を取得する動作を実行する前に実行されてもよい。
【００９４】
Ｃ領域に入射する光の光量を調整する処理が実行され、Ｃ領域に撮像素子１２を配置する処理が実行されることによって、図６（Ｂ）に示すように、Ｃ領域のそれぞれに撮像素子１２が配置される。制御装置４は、Ｃ領域に撮像素子１２を配置した状態で、第１照明光学系１６より照明光を射出し、プレパラート２を照明する。そして、結像領域３２には、結像光学系１８により、プレパラート２の像が形成される。
【００９５】
撮像素子１２のそれぞれは、結像領域３２内の一部の領域であるＣ領域のそれぞれに配置されて、結像領域３２に形成されるプレパラート２の像のうち、Ｃ領域におけるプレパラート２の像情報を取得する（ステップＳ６）。Ｃ領域に配置された撮像素子１２には、最適な光量の光が入射するので、撮像素子１２は、Ｃ領域におけるプレパラート２の像情報を良好に取得することができる。
【００９６】
各撮像素子１２で取得されたＣ領域における像情報（画像信号）は、制御装置４に出力される。制御装置４は、撮像素子１２で取得されたＣ領域におけるプレパラート２の像情報（画像信号）を、所定の記憶装置に記憶する。
【００９７】
制御装置４は、撮像素子１２を用いて、Ｃ領域における像情報を取得した後、Ｄ領域における像情報を取得するために、第２ステージ１４を制御する。撮像素子１２は、結像領域３２内のＣ領域に配置されてプレパラート２の像情報を取得した後、第２ステージ１４の移動により、Ｃ領域と異なるＤ領域に配置される。
【００９８】
制御装置４は、ステップＳ４で実行した、光センサ１３を用いたＤ領域の光量の検出結果に基づいて、結像領域３２（Ｄ領域）に入射する光の光量を調整する動作を実行する（ステップＳ７）。制御装置４は、プレパラート２及び結像光学系１８を介してＤ領域に入射する光の光量が、予め定められている最適値となるように、光センサ１３の検出結果に基づいて、結像領域３２（Ｄ領域）に入射する光の光量を調整する。
【００９９】
すなわち、本実施形態においては、制御装置４は、Ｄ領域に配置された撮像素子１２を用いてＤ領域におけるプレパラート２の像情報を取得するに際し、そのＤ領域に配置される撮像素子１２に入射する光の光量が最適になるように、結像領域３２（Ｄ領域）に入射する光の光量を予め調整する。
【０１００】
制御装置４は、撮像素子１２の光学特性（ダイナミックレンジ）に応じて、結像領域３２に入射する光の光量（照度）を調整する。制御装置４は、Ｄ領域に入射する光の光量が、撮像素子１２のダイナミックレンジにおさまるように、結像領域３２（Ｄ領域）に入射する光の光量（照度）を調整する。
【０１０１】
制御装置４は、撮像素子１２がＣ領域からＤ領域へ移動するときに、結像領域３２に入射する光の光量を調整するための処理を開始する。これにより、Ｄ領域に撮像素子１２が配置される前に、ひいてはＤ領域におけるプレパラート２の像情報を取得する動作が実行される前に、Ｄ領域に入射する光の光量が最適に調整される。
【０１０２】
なお、結像領域３２（Ｄ領域）に入射する光の光量を調整する処理は、撮像素子１２がＣ領域からＤ領域へ移動しているときのみならず、撮像素子１２がＣ領域における像情報を取得する動作を終了後、その撮像素子１２がＤ領域に配置されているときに実行されてもよい。また、結像領域３２（Ｄ領域）に入射する光の光量を調整する処理は、撮像素子１２がＤ領域に配置された後、その撮像素子１２がＤ領域における像情報を取得する動作を実行する前に実行されてもよい。
【０１０３】
Ｄ領域に入射する光の光量を調整する処理が実行され、Ｄ領域に撮像素子１２を配置する処理が実行されることによって、図６（Ｃ）に示すように、Ｄ領域のそれぞれに撮像素子１２が配置される。制御装置４は、Ｄ領域に撮像素子１２を配置した状態で、第１照明光学系１６より照明光を射出し、プレパラート２を照明する。そして、結像領域３２には、結像光学系１８により、プレパラート２の像が形成される。
【０１０４】
撮像素子１２のそれぞれは、結像領域３２内の一部の領域であるＤ領域のそれぞれに配置されて、結像領域３２に形成されるプレパラート２の像のうち、Ｄ領域におけるプレパラート２の像情報を取得する（ステップＳ８）。Ｄ領域に配置された撮像素子１２には、最適な光量の光が入射するので、撮像素子１２は、Ｄ領域におけるプレパラート２の像情報を良好に取得することができる。
【０１０５】
各撮像素子１２で取得されたＤ領域における像情報（画像信号）は、制御装置４に出力される。制御装置４は、撮像素子１２で取得されたＤ領域におけるプレパラート２の像情報（画像信号）を、所定の記憶装置に記憶する。
【０１０６】
以上により、撮像素子１２を用いて、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域それぞれにおけるプレパラート２の像情報を取得する処理が終了する。制御装置４は、撮像素子１２を用いて取得した、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域のそれぞれにおける像情報を画像処理することによって、試料Ｓを含むプレパラート２のうち、少なくとも領域Ｔに対応する画像データを得ることができる。また、制御装置４は、その画像を表示装置５に表示することができる。
【０１０７】
なお、上述したような図７のフローチャートを用いた説明においては、Ａ領域におけるプレパラート２の像情報を取得する前に実行されるＡ領域に入射する光の光量を検出する処理についての説明を省略したが、Ａ領域における像情報を取得する処理を実行する前に、光センサ１３がＡ領域に配置されて、Ａ領域に入射する光の光量を検出する処理が実行される。制御装置４は、Ａ領域に入射する光の光量を検出した結果に基づいて、Ａ領域に入射する光の光量を調整する処理を実行した後、Ａ領域におけるプレパラート２の像情報を取得する処理（ステップＳ２）を実行する。
【０１０８】
なお、一例として、本実施形態においては、撮像素子１２（ＣＣＤ）として、受光面の大きさ（外形）が６．４×４．８ｍｍであり、画素ピッチが５μｍであり、画素数が１２８０×９６０のものを用いている。結像光学系１８の倍率は、２０倍である。これにより、画素ピッチが０．２５μｍの画像データを取得することができる。また、結像光学系１８の視野の大きさ（直径）は、２．０ｍｍである。その場合、結像領域３２の大きさ（直径）は、４０ｍｍとなる。
【０１０９】
以上説明したように、本実施形態によれば、光センサ１３を用いて結像領域３２内の光量を精度良く且つ効率良く検出することができる。そして、その検出結果に基づいて、第１光源装置６、第１照明光学系１６等を制御することによって、所望の光量で結像領域３２を照明することができる。
【０１１０】
本実施形態においては、小型の撮像素子１２を複数配置し、それら撮像素子１２を結像領域３２に対して移動することによって、結像領域３２全体の画像データを取得することができる。これにより、結像領域３２全体の画像データを取得するための撮影時間の長期化を抑制することができる。結像領域３２全体の画像データを所望の分解能（解像度）で一括して取得可能な大型の撮像素子を用意することが困難である場合、本実施形態のように、結像領域３２を複数の小さな領域（Ａ〜Ｄ領域）に分割し、それら小さな領域のそれぞれを、小型で高速撮影可能な撮像素子１２を複数用いて撮影することは有効である。
【０１１１】
また、取得する画像データの高精細化等のために、撮像素子１２の画素ピッチは小さい方が好ましい。すなわち、撮像素子１２（ＣＣＤ）の画素が小さい方が好ましい。一方、ＣＣＤの画素が小さくなると、撮像素子１２（ＣＣＤ）のダイナミックレンジが狭くなる可能性がある。すなわち、ダイナミックレンジが狭い撮像素子１２を用いてプレパラート２の像情報を取得する場合、撮像素子１２に入射する光の光量を精度良く調整しないと、プレパラート２の像情報を良好に取得することが困難となる可能性がある。
【０１１２】
本実施形態においては、結像光学系１８の像面側において、撮像素子１２の近傍に光センサ１３を設けたので、光センサ１３には、撮像素子１２に入射する光の光量と等価な光量の光が入射する。したがって、光センサ１３は、撮像素子１２に入射する光の光量を精度良く且つ効率良く検出することができる。
【０１１３】
例えば、撮像素子の出力に基づいて、像情報を良好に取得可能な（ダイナミックレンジにおさまるような）光量を予め導出し、その結果を用いて、実際に撮像素子で像情報を取得するときの光量を調整することも考えられるが、工程数が増し、処理時間が増すこととなる。
【０１１４】
本実施形態によれば、光センサ１３を用いて、最適な光量を効率良く導出することができる。また、装置構成の複雑化等を抑制しつつ、最適な光量を効率良く導出することができる。
【０１１５】
そして、その光センサ１３の検出結果に基づいて、撮像素子１２（撮像素子１２のダイナミックレンジ）に応じた最適な光量となるように、撮像素子１２に入射する光の光量を調整することによって、撮像素子１２は、プレパラート２の像情報を良好に取得することができる。
【０１１６】
また、本実施形態によれば、撮像素子１２がＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域のそれぞれにおけるプレパラート２の像情報を取得するために、撮像素子１２がＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域に配置されることに先立って、光センサ１３がＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域のそれぞれに配置されて、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域それぞれの光量を検出する。したがって、光センサ１３は、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域のそれぞれに配置される撮像素子１２に入射される光の光量を精度良く検出することができる。そして、その光センサ１３の検出結果に基づいて、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域のそれぞれに応じた最適な光量となるように撮像素子１２に入射する光の光量を調整することによって、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域のそれぞれにおいて、撮像素子１２は、プレパラート２の像情報を良好に取得することができる。本実施形態によれば、例えばプレパラート２（試料Ｓ）に、光の透過率分布が存在する場合でも、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域のそれぞれにおける光量を光センサ１３を用いて検出しているので、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域のそれぞれにおいて、プレパラート２の光の透過率分布が反映された光量を検出することができる。したがって、その検出結果を用いて、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域のそれぞれに入射する光の光量が、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域のそれぞれに配置される撮像素子１２のダイナミックレンジにおさまるように、撮像素子１２に入射する光の光量を調整することができる。
【０１１７】
また、本実施形態によれば、結像領域３２内であって撮像素子１２以外の領域に光センサ１３を配置しているので、撮像素子１２以外の領域を有効に利用することができ、撮像素子１２を用いる像情報を取得する処理に影響を及ぼすことなく、光量を検出する処理を実行できる。
【０１１８】
また、本実施形態によれば、撮像素子１２を用いる像情報を取得する処理と並行して、光センサ１３を用いる光量を検出する処理を実行しているので、処理効率を向上することができる。
【０１１９】
また、本実施形態によれば、撮像素子１２を複数設けたことによって、撮影回数の増大を抑制しつつ、結像領域３２全体の画像データを取得することができる。
【０１２０】
また、本実施形態によれば、光センサ１３（検出エリア）を複数設けたことによって、複数のＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域のそれぞれに応じた光量を検出することができ、結像領域３２に入射する光の光量をより良好に調整することができる。また、複数の光センサ１３によって、結像領域３２内の光量分布（照度分布）を検出することもできる。そして、その検出結果を用いて、結像領域３２内に配置される撮像素子１２それぞれのダイナミックレンジにおさまるような、最適な光の光量を導出することができる。
【０１２１】
なお、本実施形態においては、第２ステージ１４を移動することによって、結像領域３２に対して撮像素子１２を移動する場合を例にして説明したが、プレパラート２を支持する第１ステージ１０を移動することによって、プレパラート２の像情報を分割して取得し、それら分割して取得された像情報を画像処理して、プレパラート２の画像データを取得することもできる。また、第１ステージ１０と第２ステージ１４との両方を移動するようにしてもよい。
【０１２２】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【０１２３】
図８は、第２実施形態に係る顕微鏡装置３Ｂの一例を示す模式図である。図８に示すように、顕微鏡装置３Ｂは、結像光学系１８の像面側で移動可能な第２ステージ１４を備えている。結像光学系１８の結像領域３２内において、撮像素子１２と隣接する位置には、反射面４０を有する反射部材４１が配置されている。
【０１２４】
上述の第１実施形態と同様、撮像素子１２は、第２ステージ１４上において、９ヵ所に配置されている。すなわち、撮像素子１２は、第２ステージ１４上において、３行３列のマトリクス状に配置されている。
【０１２５】
反射部材４１は、第２ステージ１４上において、撮像素子１２に対して所定の位置関係に配置されている。反射部材４１は、第２ステージ１４上に複数配置されている。反射部材４１のそれぞれは、ＸＹ平面内において、所定間隔で配置されている。
【０１２６】
反射部材４１は、結像領域３２内において、撮像素子１２と隣接する位置に配置されている。反射部材４１は、所定間隔で配置されている撮像素子１２同士の間に配置されている。本実施形態においては、反射部材４１は、第２ステージ１４上において、１８ヵ所に配置されている。
【０１２７】
すなわち、本実施形態においては、上述の第１実施形態で説明した光センサ１３に代えて、第２ステージ１４上に反射部材４１が配置されている。複数の反射部材４１は、結像領域３２内に同時に配置可能である。
【０１２８】
反射部材４１の反射面４０は、結像光学系１８から射出された光を、結像光学系１８の光軸に対して傾斜する方向に反射する。結像光学系１８から射出され、反射部材４１の反射面４０に入射した光は、結像光学系１８以外の位置に向かって反射する。
【０１２９】
反射部材４１の反射面４０に対して所定位置には、光量を検出可能な光センサ１３０が配置されている。光センサ１３０は、複数の反射面４０（反射部材４１）に応じて、複数配置されている。なお、図８には、図面を見やすくするために、反射部材４１に応じた複数の光センサ１３０のうち、一部の光センサ１３０を図示してある。
【０１３０】
本実施形態においては、光センサ１３０は、結像光学系１８より射出され、反射部材４１の反射面４０で反射した光を検出する。上述の第１実施形態と同様、制御装置４は、光センサ１３で検出した光量の検出結果に基づいて、結像領域３２に入射する光の光量を調整する。
【０１３１】
本実施形態においても、結像領域３２に入射する光の光量を精度良く且つ効率良く検出することができる。本実施形態は、例えば第２ステージ１４上の撮像素子１２同士の間に光センサを配置することが困難な場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】第１実施形態に顕微鏡システムを示す図である。
【図２】第１実施形態に係る顕微鏡装置を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る光学システムの一部を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る顕微鏡装置を模式的に示す斜視図である。
【図５】第１実施形態に係る撮像素子及び光センサと結像領域との位置関係を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る顕微鏡装置を用いる観察方法を説明するための図である。
【図７】第１実施形態に係る顕微鏡装置を用いる観察方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】第２実施形態に係る顕微鏡装置の一部を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１…顕微鏡システム、２…プレパラート、３…前顕微鏡装置、４…制御装置、６…第１光源装置、１０…第１ステージ、１２…撮像素子、１３…光センサ、１４…第２ステージ、１６…第１照明光学系、１８…結像光学系、３２…結像領域、４０…反射面、４１…反射部材
【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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