JP2009036969A - Cover glass, slide glass, preparation, observation method, and microscopic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、顕微鏡装置で観察するためのカバーガラス、スライドガラス、プレパラート、顕微鏡装置を用いる観察方法、及び顕微鏡装置に関する。 The present invention relates to a cover glass, a slide glass, a preparation, an observation method using a microscope apparatus, and a microscope apparatus for observation with a microscope apparatus.
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、カバーガラスとスライドガラスとを有するプレパラートは、結像光学系を介して観察される。従来より、プレパラートの観察対象領域を顕微鏡装置で観察する際、結像光学系を低倍率に設定し、プレパラートを適宜移動して、結像光学系の視野内にプレパラートの観察対象領域を配置する動作と、結像光学系の視野内にプレパラートの観察対象領域を配置した後、結像光学系を高倍率に変換する動作とが実行される。下記特許文献１には、結像光学系の倍率を変換する倍率変換光学系を備えた顕微鏡装置に関する技術の一例が開示されている。
プレパラートに対する観察動作を円滑にするために、結像光学系の視野内に、プレパラート上のどの領域が配置されているのかを把握することが有効である。そのため、結像光学系の視野とプレパラートとの位置関係を円滑に把握できる技術の案出が望まれる。 In order to make the observation operation for the slide smooth, it is effective to grasp which region on the slide is arranged in the field of view of the imaging optical system. Therefore, it is desired to devise a technique that can smoothly grasp the positional relationship between the field of view of the imaging optical system and the preparation.
本発明は、顕微鏡装置の結像光学系の視野に対する位置情報を円滑に求めることができるカバーガラスを提供することを目的とする。また本発明は、顕微鏡装置の結像光学系の視野に対する位置情報を円滑に求めることができるスライドガラスを提供することを目的とする。また本発明は、顕微鏡装置の結像光学系の視野に対する位置情報を円滑に求めることができるプレパラートを提供することを目的とする。また本発明は、プレパラートの観察動作を円滑に実行できる観察方法を提供することを目的とする。また本発明は、プレパラートの観察動作を円滑に実行できる顕微鏡装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the cover glass which can obtain | require the positional information smoothly with respect to the visual field of the imaging optical system of a microscope apparatus. It is another object of the present invention to provide a slide glass capable of smoothly obtaining position information with respect to the field of view of an imaging optical system of a microscope apparatus. Another object of the present invention is to provide a preparation capable of smoothly obtaining positional information with respect to the field of view of an imaging optical system of a microscope apparatus. It is another object of the present invention to provide an observation method capable of smoothly executing a preparation observation operation. It is another object of the present invention to provide a microscope apparatus that can smoothly execute a preparation observation operation.
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。 In order to solve the above-described problems, the following configurations corresponding to the respective drawings shown in the embodiments are adopted as each aspect illustrating the present invention. However, the reference numerals with parentheses attached to each element are merely examples of the element and do not limit each element.
本発明を例示する第１の態様に従えば、試料（Ｓ）を観察するための顕微鏡装置（２１）に使用されるカバーガラスであって、所定間隔で配置された複数のマーク（１０）を備え、マーク（１０）のそれぞれは、配置される位置に応じた固有パターンを含むカバーガラス（３）が提供される。 According to a first aspect illustrating the present invention, a cover glass used in a microscope apparatus (21) for observing a sample (S), wherein a plurality of marks (10) arranged at predetermined intervals are provided. Each of the marks (10) is provided with a cover glass (3) including a unique pattern depending on the position where it is arranged.
本発明を例示する第１の態様によれば、顕微鏡装置の結像光学系の視野に対する位置情報を円滑に求めることができる。 According to the first aspect illustrating the present invention, position information with respect to the field of view of the imaging optical system of the microscope apparatus can be obtained smoothly.
本発明を例示する第２の態様に従えば、試料（Ｓ）を観察するための顕微鏡装置（２１）に使用されるスライドガラスであって、所定間隔で配置された複数のマーク（１０）を備え、マーク（１０）のそれぞれは、配置される位置に応じた固有パターンを含むスライドガラス（２）が提供される。 According to a second aspect illustrating the present invention, a slide glass used in a microscope apparatus (21) for observing a sample (S), wherein a plurality of marks (10) arranged at predetermined intervals are provided. Each of the marks (10) is provided with a slide glass (2) including a unique pattern according to the position where it is arranged.
本発明を例示する第２の態様によれば、顕微鏡装置の結像光学系の視野に対する位置情報を円滑に求めることができる。 According to the second aspect exemplifying the present invention, position information with respect to the field of view of the imaging optical system of the microscope apparatus can be obtained smoothly.
本発明を例示する第３の態様に従えば、顕微鏡装置（２１）で観察するための試料（Ｓ）を含むプレパラートであって、所定間隔で配置された複数のマーク（１０）を備え、前記マーク（１０）のそれぞれは、配置される位置に応じた固有パターンを含むプレパラート（１）が提供される。 According to a third aspect illustrating the present invention, the preparation includes a sample (S) for observation with a microscope device (21), and includes a plurality of marks (10) arranged at predetermined intervals, Each of the marks (10) is provided with a preparation (1) including a unique pattern according to the position where the marks (10) are arranged.
本発明を例示する第３の態様によれば、顕微鏡装置の結像光学系の視野に対する位置情報を円滑に求めることができる。 According to the third aspect exemplifying the present invention, position information with respect to the field of view of the imaging optical system of the microscope apparatus can be obtained smoothly.
本発明を例示する第４の態様に従えば、顕微鏡装置（２１）を用いた試料（Ｓ）の観察方法であって、第１の態様のカバーガラス（３）を用いる観察方法が提供される。 According to the fourth aspect exemplifying the present invention, there is provided an observation method of the sample (S) using the microscope apparatus (21) and using the cover glass (3) of the first aspect. .
本発明を例示する第４の態様によれば、観察動作を円滑に実行できる。 According to the 4th mode which illustrates the present invention, observation operation can be performed smoothly.
本発明を例示する第５の態様に従えば、顕微鏡装置（２１）を用いた試料（Ｓ）の観察方法であって、第２の態様のスライドガラス（２）を用いる観察方法が提供される。 According to the fifth aspect exemplifying the present invention, there is provided an observation method of the sample (S) using the microscope apparatus (21) and using the slide glass (2) of the second aspect. .
本発明を例示する第５の態様によれば、観察動作を円滑に実行できる。 According to the fifth aspect illustrating the present invention, the observation operation can be executed smoothly.
本発明を例示する第６の態様に従えば、顕微鏡装置（２１）を用いた試料（Ｓ）の観察方法であって、第３の態様のプレパラート（１）を用いる観察方法が提供される。 According to the sixth aspect illustrating the present invention, there is provided an observation method of the sample (S) using the microscope apparatus (21) and using the preparation (1) of the third aspect.
本発明を例示する第６の態様によれば、観察動作を円滑に実行できる。 According to the sixth aspect illustrating the present invention, the observation operation can be executed smoothly.
本発明を例示する第７の態様に従えば、顕微鏡装置（２１）を用いるプレパラート（１）の試料（Ｓ）の観察方法であって、プレパラート（１）に配置されたマーク（１０）を顕微鏡装置（２１）で観察して、顕微鏡装置（２１）の結像光学系（３３）の視野に対するプレパラート（１）の位置情報を求めることと、位置情報に基づいて、視野に対するプレパラート（１）の位置を調整することと、を含む観察方法が提供される。 According to a seventh aspect illustrating the present invention, there is provided a method for observing a sample (S) of a preparation (1) using a microscope apparatus (21), wherein the mark (10) arranged on the preparation (1) is a microscope. The position information of the preparation (1) with respect to the visual field of the imaging optical system (33) of the microscope apparatus (21) is obtained by observing with the apparatus (21), and the preparation (1) of the preparation with respect to the visual field is determined based on the position information. Adjusting the position is provided.
本発明を例示する第７の態様によれば、プレパラートの観察動作を円滑に実行できる。 According to the 7th aspect which illustrates this invention, the observation operation of a preparation can be performed smoothly.
本発明を例示する第８の態様に従えば、プレパラート（１）の試料（Ｓ）を観察する顕微鏡装置であって、結像光学系（３３）と、結像光学系（３３）の物体面側でプレパラート（１）を支持する支持部材（２６）と、結像光学系（３３）の像面側に配置され、プレパラート（１）に配置されたマーク（１０）の像情報を取得可能な撮像装置（２８）と、撮像装置（２８）で取得したマーク（１０）の像情報に基づいて、結像光学系（３３）の視野に対するプレパラート（１）の位置情報を求める処理装置（２２）と、を備えた顕微鏡装置（２０）が提供される。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a microscope apparatus for observing the sample (S) of the preparation (1), the imaging optical system (33) and the object plane of the imaging optical system (33). It is possible to obtain image information of the support member (26) supporting the preparation (1) on the side and the image plane side of the imaging optical system (33) and the mark (10) arranged on the preparation (1). Based on the image information of the imaging device (28) and the mark (10) acquired by the imaging device (28), the processing device (22) for obtaining position information of the preparation (1) with respect to the field of view of the imaging optical system (33) A microscope apparatus (20) is provided.
本発明を例示する第８の態様によれば、プレパラートの観察動作を円滑に実行できる。 According to the 8th aspect which illustrates this invention, the observation operation of a preparation can be performed smoothly.
本発明によれば、顕微鏡装置の結像光学系の視野に対するプレパラートの位置情報を円滑に求めることができる。また本発明によれば、プレパラートの観察動作を円滑に実行できる。 According to the present invention, the position information of the preparation with respect to the field of view of the imaging optical system of the microscope apparatus can be obtained smoothly. Moreover, according to the present invention, the preparation observation operation can be smoothly executed.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be exemplarily described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. The predetermined direction in the horizontal plane is the X-axis direction, the direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is the Y-axis direction, and the direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, the vertical direction) is the Z-axis direction. To do. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.
＜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実施形態に係るプレパラート１を示す斜視図である。プレパラート１は、顕微鏡装置で観察するための試料Ｓを含む。図１において、プレパラート１は、試料Ｓが載せられたスライドガラス２と、スライドガラス２上の試料Ｓを覆うカバーガラス３とを含む。
<First Embodiment>
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a
スライドガラス２は、プレート状の部材であり、表面４及び裏面５を有する。カバーガラス３は、プレート状の部材であり、表面６及び裏面７を有する。本実施形態においては、試料Ｓは、スライドガラス２の表面４に載せられており、スライドガラス２の表面４とカバーガラス３の裏面７とが対向するように配置されている。すなわち、試料Ｓは、スライドガラス２の表面４とカバーガラス３の裏面７との間に配置されている。
The
以下の説明において、スライドガラス２の表面４及びカバーガラス３の表面６を合わせて適宜、プレパラート１の表面８、と称する。本実施形態においては、プレパラート１の表面８が、ＸＹ平面と平行である場合を例にして説明する。また、本実施形態においては、カバーガラス３がスライドガラス２の＋Ｚ側（上側）に配置されている場合を例にして説明する。また、本実施形態においては、スライドガラス２の表面４及びカバーガラス３の表面６を含むプレパラート１の表面８は、＋Ｚ側を向いている。
In the following description, the surface 4 of the
プレパラート１は、所定間隔で配置された複数のマーク１０を有する。マーク１０は、プレパラート１の表面８と平行なＸＹ平面内において、所定間隔でプレパラート１上に複数配置されている。本実施形態においては、マーク１０は、カバーガラス３の表面６に配置されている。
The
マーク１０のそれぞれは、配置される位置に応じた固有パターンを含む。本実施形態においては、マーク１０は、バーコードパターンを含む。
Each of the
図２（Ａ）は、プレパラート１の表面８の一部を拡大した図、図２（Ｂ）は、マーク１０を拡大した図（図２（Ａ）の符号Ｋ１の領域を拡大した図）である。図２に示すように、プレパラート１に配置されているマーク１０は、バーコードパターンを含む。
2A is an enlarged view of a part of the surface 8 of the
図２（Ａ）に示すように、本実施形態において、マーク１０は、プレパラート１の表面８と平行なＸＹ平面内において、８１ヵ所に配置されている。本実施形態においては、プレパラート１の表面８（カバーガラス３の表面６）において、Ｘ軸方向に９つ配置されたマーク１０のグループ（マーク群）が、Ｙ軸方向に９つ配置されている。すなわち、本実施形態においては、マーク１０は、プレパラート１の表面８において、９行９列のマトリクス状に配置されている。
As shown in FIG. 2A, in the present embodiment, the
以下の説明において、Ｙ軸方向に関してマーク１０が形成される位置を適宜、行、で表し、Ｘ軸方向に関してマーク１０が形成される位置を適宜、列、で表す。すなわち、８１個のマーク１０のそれぞれは、ｉ行ｊ列のマーク１０、あるいは（ｉ，ｊ）のマーク１０、と表される。例えば、図２（Ａ）中、最も＋Ｘ側且つ最も−Ｙ側に配置されているマーク１０は、１行１列のマーク１０、あるいは（１，１）のマーク１０、である。１行１列のマーク１０に対して−Ｘ側に配置されているマーク１０は、１行２列のマーク１０、あるいは（１，２）のマーク１０、である。１行１列のマーク１０に対して＋Ｙ側に配置されているマーク１０は、２行１列のマーク１０、あるいは（２，１）のマーク１０、である。また、図２（Ａ）中、最も−Ｘ側且つ最も＋Ｙ側に配置されているマーク１０は、９行９列のマーク１０、あるいは（９，９）のマーク１０、である。
In the following description, the position where the
マーク１０のそれぞれは、８１ヵ所それぞれの位置に応じた固有のバーコードパターンを含む。すなわち、各マーク１０のバーコードパターンは、それぞれ異なる形体を有する。例えば、（１，１）のマーク１０は、その（１，１）のマーク１０が形成されている位置に応じた固有のバーコードパターンを含み、（１，２）のマーク１０は、その（１，２）のマークが形成されている位置に応じた固有のバーコードパターンを含む。そして、各（ｉ、ｊ）のマーク１０のそれぞれが、その（ｉ、ｊ）のマーク１０が形成されている位置に応じた固有のバーコードパターンを含む。換言すれば、マーク１０のバーコードパターンは、そのマーク１０が形成されている位置を識別するための識別子として機能する。
Each of the
したがって、８１個のマーク１０のうち、所定のマーク１０のバーコードパターンを読み取ることにより、その読み取ったマーク１０が、８１個のマーク１０のうち、どの位置に形成されているマーク１０であるか（何行何列のマーク１０であるか）を求めることができる。換言すれば、８１個のマーク１０のうち、所定のマーク１０のバーコードパターンを読み取ることにより、その読み取ったマーク１０が形成されている位置が、マーク１０が形成されている８１ヵ所の位置のうち、どの位置であるか（何行何列のマーク１０が形成されている位置であるか）を求めることができる。
Accordingly, by reading the barcode pattern of a
また、本実施形態においては、プレパラート１の表面８と平行なＸＹ平面内において、試料Ｓとマーク１０とが重なるように配置されている。本実施形態においては、マーク１０は、カバーガラス３の表面６のほぼ全域に亘って形成されており、８１個のマーク１０のうち、少なくとも一部の複数のマーク１０が試料Ｓと重なるように配置される。
In the present embodiment, the sample S and the
本実施形態のマーク１０（バーコードパターン）は、所定波長領域の光（励起光）が照射されたときに、蛍光を発する蛍光物質で形成されている。蛍光物質とは、所定波長領域の光（励起光）を吸収し、それにより励起された状態（励起状態）から元の状態（基底状態）に戻る際に光（蛍光）としてエネルギーを放出する特性を有する物質である。一般に、蛍光物質が発する蛍光の波長は、励起光の波長よりも長い。 The mark 10 (bar code pattern) of the present embodiment is formed of a fluorescent material that emits fluorescence when irradiated with light (excitation light) in a predetermined wavelength region. A fluorescent substance absorbs light (excitation light) in a predetermined wavelength region and emits energy as light (fluorescence) when returning from the excited state (excited state) to the original state (ground state). It is a substance having In general, the wavelength of fluorescence emitted from the fluorescent material is longer than the wavelength of excitation light.
なお、蛍光物質としては、例えば、ＧＦＰ（Green Fluorescent Protein）と呼ばれる蛍光タンパク質等、従来のものを用いることができる。 In addition, as a fluorescent substance, conventional things, such as a fluorescent protein called GFP (Green Fluorescent Protein), can be used, for example.
次に、本実施形態に係る顕微鏡システム２０について説明する。図３は、本実施形態に係る顕微鏡システム２０の一例を示す図である。図３において、顕微鏡システム２０は、プレパラート１の試料Ｓを観察する顕微鏡装置２１と、顕微鏡装置２１の動作を制御する制御装置２２と、制御装置２２に接続された表示装置２３とを備えている。制御装置２２は、コンピュータシステムを含む。表示装置２３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。
Next, the
図４は、顕微鏡装置２１を示す概略構成図である。図３及び図４において、顕微鏡装置２１は、第１光源装置３１と、第２光源装置３２と、対物レンズ３５等を含む光学システム２５と、プレパラート１を支持しながら移動可能なステージ２６と、接眼部２７と、物体の像情報を取得可能な撮像素子２８を含む観察カメラ２９とを備えている。撮像素子２８は、例えばＣＣＤ（charge coupled device）を含む。顕微鏡装置２１は、ボディ２４を備えており、第１光源装置３１、第２光源装置３２、光学システム２５、ステージ２６、接眼部２７、及び観察カメラ２９のそれぞれは、ボディ２４に支持される。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the
光学システム２５は、第１光源装置３１から射出された光を用いてプレパラート１を照明する第１照明光学系３６と、第２光源装置３２から射出された光を用いてプレパラート１を照明する第２照明光学系４１と、第１照明光学系３６及び第２照明光学系４１の少なくとも一方で照明されたプレパラート１の像を、撮像素子２８、及び接眼部２７の近傍に形成する結像光学系３３とを備えている。撮像素子２８、接眼部２７は、結像光学系３３の像面側に配置されている。
The
対物レンズ３５は、ステージ２６に支持されているプレパラート１の表面８と対向可能である。本実施形態においては、対物レンズ３５は、プレパラート１の＋Ｚ側（上方）に配置されている。
The
第１光源装置３１は、例えば水銀ランプを含み、プレパラート１上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。本実施形態において、第１光源装置３１は、プレパラート１のマーク１０の観察時に、光を射出する。
The first
第１照明光学系３６は、第１光源装置３１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１を照明する。第１照明光学系３６は、対物レンズ３５、及び励起光と蛍光とを分離可能なフィルタブロック３７を含む。対物レンズ３５は、プレパラート１を照明するための励起光を射出する。第１照明光学系３６は、ステージ２６に支持されているプレパラート１を、上方から励起光で照明する。
The first illumination
図５は、フィルタブロック３７の一例を示す模式図である。図５に示すように、フィルタブロック３７は、第１光源装置３１からの光が入射する第１フィルタ３８と、第１フィルタ３８を介した光が入射するダイクロイックミラー３９と、ダイクロイックミラー３９からの光が入射する第２フィルタ４０とを備えている。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of the
第１フィルタ３８は、第１光源装置３１からの光のうち、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３８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１光源装置３１から射出され、第１フィルタ３８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３９に入射する。
The
ダイクロイックミラー３９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３９は、第１フィルタ３８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３８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３９で反射して、プレパラート１（マーク１０）に導かれる。励起光は、プレパラート１に照射される。
The
本実施形態においては、フィルタブロック３７とプレパラート１との間に対物レンズ３５が配置されており、ダイクロイックミラー３９からの励起光は、対物レンズ３５を介して、プレパラート１の上方より、プレパラート１に照射される。第１照明光学系３６は、励起光で、プレパラート１を落射照明する。
In the present embodiment, an
このように、本実施形態の顕微鏡装置２１は、プレパラート１を励起光で落射照明して、プレパラート１の蛍光物質から発生する蛍光を観察する落射蛍光顕微鏡を含む。
As described above, the
プレパラート１上の蛍光物質（マーク１０）に励起光が照射されることによって、その蛍光物質（マーク１０）から蛍光が発生する。蛍光物質（マーク１０）から発生した蛍光は、対物レンズ３５を介して、ダイクロイックミラー３９に入射する。上述のように、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（マーク１０）から発生し、ダイクロイックミラー３９に入射した蛍光は、ダイクロイックミラー３９を透過する。ダイクロイックミラー３９を透過した蛍光は、第２フィルタ４０に入射する。
When the fluorescent material (mark 10) on the
第２フィルタ４０は、プレパラート１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４０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４０を透過した蛍光は、接眼部２７、観察カメラ２９の撮像素子２８に導かれる。
The
なお、第１光源装置３１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。この場合、例えば第１フィルタ３８を省略することができる。
Note that the first
図４において、第２光源装置３２は、プレパラート１の試料Ｓを照明するための光（照明光）を射出する。本実施形態において、第２光源装置３２は、プレパラート１の試料Ｓの観察時に、プレパラート１を照明するための照明光を射出する。
In FIG. 4, the second
第２照明光学系４１は、第２光源装置３２から射出された光を用いて、プレパラート１を均一な照度分布で照明する。第２照明光学系４１は、プレパラート１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４２を有する。光学素子４２は、ステージ２６に支持されているプレパラート１の−Ｚ側（下方）に配置されている。第２照明光学系４１は、ステージ２６に支持されているプレパラート１を、下方から照明する。
The second illumination
このように、本実施形態の顕微鏡装置２１は、プレパラート１の下方からプレパラート１に照明光を照射し、プレパラート１の上方に配置された対物レンズ３５を介してプレパラート１の像情報を取得する正立顕微鏡を含む。第２照明光学系４１で照明されたプレパラート１の像は、結像光学系３３によって撮像素子２８上、及び接眼部２７の近傍に形成される。
As described above, the
本実施形態において、第２照明光学系４１は、励起光以外の波長の光で試料Ｓを照明する。例えば、第２照明光学系４１に、第２光源装置３２からの光のうち、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２照明光学系４１は、励起光以外の波長の光で試料Ｓを照明可能である。これにより、第２照明光学系４１からの照明光による試料Ｓの照明時、換言すれば、試料Ｓの観察時に、蛍光物質からなるマーク１０から蛍光が発生することをが抑制される。すなわち、試料Ｓの観察時に、蛍光が接眼部２７、撮像素子２８に到達することが抑制される。
In the present embodiment, the second illumination
結像光学系３３は、ステージ２６に支持されたプレパラート１と対向する位置に配置される対物レンズ３５、接眼レンズ４３、倍率変換光学系４４、反射ミラー４５、及び結像レンズ４６等、複数の光学素子を含み、プレパラート１の像を、撮像素子２８、及び接眼部２７の近傍に形成する。対物レンズ３５は、結像光学系３３の複数の光学素子のうち、結像光学系３３の物体面に最も近い光学素子である。接眼レンズ４３、及び結像レンズ４６は、結像光学系３３の複数の光学素子のうち、結像光学系３３の像面に最も近い光学素子である。
The imaging
また、光学システム２５は、対物レンズ３５からの光を分離する分離光学素子４７を含む。本実施形態において、分離光学素子４７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４７が、ダイクロイックミラーであってもよい。
The
ステージ２６は、結像光学系３３の物体面側で、プレパラート１を支持する。プレパラート１は、そのプレパラート１の表面８が対物レンズ３５と対向するように、ステージ２６に支持される。
The
プレパラート１から対物レンズ３５を介して分離光学素子４７に入射した光の一部は、分離光学素子４７を透過して、接眼レンズ４３に導かれ、接眼部２７より射出される。プレパラート１の像は、結像光学系３３により、接眼部２７の近傍に形成される。これにより、観察者は、接眼部２７を介して、プレパラート１の像を確認できる。
Part of the light incident on the separation
また、プレパラート１から対物レンズ３５を介して分離光学素子４７に入射した光の一部は、分離光学素子４７で反射して、倍率変換光学系４４に導かれ、反射ミラー４５、及び観察カメラ２９の結像レンズ４６を介して、観察カメラ２９の撮像素子２８に入射する。プレパラート１の像は、結像光学系３３により、撮像素子２８に形成される。これにより、観察カメラ２９の撮像素子２８は、プレパラート１の像情報を取得可能である。
Further, part of the light incident on the separation
図３に示すように、観察カメラ２９の撮像素子２８と制御装置２２とは、ケーブル４８を介して接続されており、撮像素子２８で取得したプレパラート１の像情報（画像信号）は、ケーブル４８を介して、制御装置２２に出力される。制御装置２２は、撮像素子２８からの像情報を、表示装置２３を用いて表示する。表示装置２３は、撮像素子２８で取得したプレパラート１の像情報を拡大して表示することができる。
As shown in FIG. 3, the
また、図３及び図４に示すように、本実施形態においては、ステージ２６は、プレパラート１を支持する支持部材５０と、ベース部材５１上で支持部材５０を移動する駆動装置５２とを備えている。支持部材５０は、ベース部材５１上において、ＸＹ平面内を移動可能である。ステージ２６（駆動装置５２）と制御装置２２とはケーブル４９で接続されており、制御装置２２は、駆動装置５２を用いて、プレパラート１を支持する支持部材５０をＸＹ平面内で移動可能である。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the present embodiment, the
図６は、光学システム２５の倍率変換光学系４４の一例を示す図である。図６において、倍率変換光学系４４は、低倍率光学系５４と、高倍率光学系５５と、低倍率光学系５４及び高倍率光学系５５のそれぞれを移動可能な駆動機構５６とを備えている。低倍率光学系５４は、複数のレンズ５４Ａ、５４Ｂを有し、高倍率光学系５５は、複数のレンズ５５Ａ、５５Ｂを有する。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the magnification conversion
駆動機構５６は、制御装置２２に制御される。制御装置２２は、駆動機構５６を制御して、低倍率光学系５４及び高倍率光学系５５のいずれか一方を、分離光学素子４７と反射ミラー４５との間の光路上に配置する。これにより、撮像素子２８に対する結像光学系３３の倍率が変換される。
The
プレパラート１からの光は、対物レンズ３５を透過後、分離光学素子４７で反射して、倍率変換光学系４４に入射する。倍率変換光学系４４は、レンズ５４Ａ（５５Ａ）とレンズ５４Ｂ（５５Ｂ）との間に中間像を形成する。
The light from the
図４において、倍率変換光学系４４を通過した光は、反射ミラー４５を介して、観察カメラ２９の結像レンズ４６に入射する。結像レンズ４６は、観察カメラ２９の撮像素子２８の受光面上にプレパラート１の像を形成する。制御装置２２は、撮像素子２８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。なお、撮像素子２８から出力される画素信号の画像処理を観察カメラ２９の演算部が実行してもよい。
In FIG. 4, the light that has passed through the magnification conversion
次に、上述の構成を有する顕微鏡システム２０を用いて、プレパラート１の試料Ｓを観察する方法について説明する。本実施形態の観察方法は、図７のフローチャートに示すように、プレパラート１に配置されたマーク１０を顕微鏡装置２１で観察して、顕微鏡装置２１の結像光学系３３の視野に対するプレパラート１の位置情報を求める処理（ステップＳ１）と、求めた位置情報に基づいて、結像光学系３３の視野に対するプレパラート１の位置を調整する処理（ステップＳ２）と、プレパラート１の位置を調整した後、プレパラート１の試料Ｓを顕微鏡装置２１で観察する処理（ステップＳ３）とを含む。
Next, a method for observing the sample S of the
なお、図１及び図２を参照して説明したように、本実施形態においては、試料Ｓとプレパラート１（カバーガラス３）のマーク１０とが重なるように、プレパラート１が作成される。
As described with reference to FIGS. 1 and 2, in the present embodiment, the
まず、プレパラート１がステージ２６の支持部材５０に支持される。プレパラート１は、プレパラート１上の第１〜第９行のマーク１０が、ステージ２６上でＸ軸方向と平行となるように、支持部材５０に支持される。
First, the
プレパラート１がステージ２６の支持部材５０に支持されると、制御装置２２は、結像光学系３３の視野に対するプレパラート１の位置情報を求めるために、プレパラート１に配置されているマーク１０を観察する処理を開始する。制御装置２２は、マーク１０を観察するために、第２光源装置３４からの光の射出動作を停止した状態で、第１光源装置３１から光を射出する。フィルタブロック３７を含む第１照明光学系３６は、所定波長領域の励起光でプレパラート１のマーク１０を照明する。このように、本実施形態においては、制御装置２２は、マーク１０の観察時に、第１照明光学系３６から射出される所定波長領域の励起光でプレパラート１を照明する。マーク１０を励起光で照明することにより、蛍光物質で形成されているマーク１０から蛍光が発生する。
When the
ここで、本実施形態においては、マーク１０同士の間隔は、結像光学系３３の視野の大きさよりも小さい。すなわち、例えば結像光学系３３の視野が円形であり、その大きさ（直径）がＤ１である場合、図８の模式図に示すように、その視野におけるマーク１０同士の間隔Ｄ２が、直径Ｄ１よりも小さくなるように定められている。これにより、対物レンズ３５とプレパラート１（カバーガラス３）とを対向させることによって、複数（８１個）のマーク１０のうち、少なくとも１つのマーク１０が、結像光学系３３の視野内に配置される。すなわち、複数（８１個）のマーク１０のうち、少なくとも１つのマーク１０の像が撮像素子２８上に形成されるように、プレパラート１上におけるマーク１０同士の間隔Ｄ２が予め定められている。
Here, in the present embodiment, the interval between the
マーク１０から発生した蛍光は、対物レンズ３５及びフィルタブロック３７を透過した後、分離光学素子４７に入射する。分離光学素子４７に入射した蛍光の一部は、分離光学素子４７を透過して、接眼レンズ４３に導かれ、接眼部２７より射出される。これにより、マーク１０の像が、接眼部２７の近傍に形成される。また、分離光学素子４７に入射した蛍光の一部は、分離光学素子４７で反射して、結像光学系３３の倍率変換光学系４４に導かれ、反射ミラー４５、及び観察カメラ２９の結像レンズ４６を介して、観察カメラ２９の撮像素子２８に入射する。これにより、マーク１０の像が、撮像素子２８に形成される。撮像素子２８は、マーク１０の像情報を取得する。
The fluorescence generated from the
撮像素子２８によって取得されたマーク１０の像情報（画像信号）は、制御装置２２に出力される。制御装置２２は、撮像素子２８で取得したマーク１０の像情報に基づいて、結像光学系３３の視野に対するプレパラート１の位置情報を求める。
Image information (image signal) of the
本実施形態においては、マーク１０は、バーコードパターンを含み、観察カメラ２９及び制御装置２２は、バーコードリーダーとして機能する。制御装置２２は、撮像素子２８によって取得されたマーク１０のバーコードパターンを読み取り、複数（８１個）のマーク１０のうち、どのマーク１０の像情報が撮像素子２８によって取得されたのかを判断する。
In the present embodiment, the
例えば、制御装置２２は、所謂イメージセンシング方式で、バーコードパターンを識別する。撮像素子２８は、バーコードパターンの明暗に応じた電気信号を出力可能であり、制御装置２２は、その撮像素子２８から出力される電気信号（画像信号）に基づいて、バーコードパターンを識別することができる。
For example, the
これにより、制御装置２２は、結像光学系３３の視野内に、プレパラート１上の複数のマーク１０のうち、どのマーク１０が配置されているのか、ひいては、結像光学系３３の視野内に、プレパラート１上のどの領域が配置されているのかを把握することができる。以上により、制御装置２２は、結像光学系３３の視野に対するプレパラート１の位置情報を求めることができる。
As a result, the
マーク１０を観察して、結像光学系３３の視野に対するプレパラート１の位置情報を求めた後、制御装置２２は、求めた位置情報に基づいて、結像光学系３３の視野に対するプレパラート１の位置を調整する。例えば、制御装置２２は、プレパラート１のうち、所定の領域（観察対象領域）が、結像光学系３３の視野内に配置されるように、ステージ２６の駆動装置５２を制御して、支持部材５０に支持されているプレパラート１の位置を調整する。例えば、ステップＳ１において観察したマーク１０が、（５，６）のマーク１０であり、観察したい観察対象領域が、（３，３）のマーク１０が形成されている局所的な領域である場合、制御装置２２は、結像光学系３３の視野内（視野の中心）に（５，６）のマーク１０が配置されている状態から、（３，３）のマーク１０が配置される状態に遷移するように、駆動装置５２を制御して、支持部材５０に支持されているプレパラート１の位置を調整する。プレパラート１上において、各マーク１０同士の位置関係は、例えば設計値等に基づいて既知である。すなわち、（５，６）のマーク１０と、（３，３）のマーク１０との位置関係（距離、方向等を含む）は、既知である。したがって、制御装置２２は、既知であるマーク１０同士の位置関係に基づいて、駆動装置５２の駆動量を調整することによって、結像光学系３３の視野内に（５，６）のマーク１０が配置されている状態から、（３，３）のマーク１０が配置される状態に遷移させることができる。本実施形態においては、ステージ２６は、駆動装置５２の駆動量（支持部材５０の移動量）を計測可能なエンコーダシステムのような計測装置を備えている。制御装置２２は、その計測装置の計測結果をモニタしつつ、結像光学系３３の視野内に、プレパラート１のうち、観察したい観察対象領域を円滑に配置することができる。
After observing the
そして、制御装置２２は、例えば観察対象領域の（３，３）のマーク１０の像情報を取得し、結像光学系３３の視野内に（３，３）のマーク１０が配置されたかどうか（結像光学系３３の視野内に観察対象領域が配置されたかどうか）を確認する。制御装置２２は、マーク１０の像情報に基づいて、結像光学系３３の視野内に、プレパラート１上の観察対象領域を精確に配置することができる。
Then, the
結像光学系３３の視野内にプレパラート１上の観察対象領域が配置された後、制御装置２２は、試料Ｓを観察する処理を開始する。制御装置２２は、プレパラート１のうち、（３，３）のマーク１０が形成されている局所的な領域（観察対象領域）を観察するために、第１光源装置３１からの光の射出動作を停止した状態で、第２光源装置３２から光を射出する。第２照明光学系４１は、励起光以外の波長領域を有する照明光でプレパラート１の試料Ｓを照明する。このように、本実施形態においては、制御装置２２は、試料Ｓの観察時に、第２照明光学系４１から射出される、励起光以外の波長領域の照明光でプレパラート１を照明する。
After the observation target region on the
試料Ｓを照明した照明光は、対物レンズ３５及びフィルタブロック３７を透過した後、分離光学素子４７に入射する。分離光学素子４７に入射した照明光の一部は、分離光学素子４７を透過して、接眼レンズ４３に導かれ、接眼部２７より射出される。これにより、試料Ｓの像が、接眼部２７の近傍に形成される。また、分離光学素子４７に入射した照明の一部は、分離光学素子４７で反射して、倍率変換光学系４４に導かれ、反射ミラー４５、及び観察カメラ２９の結像レンズ４６を介して、観察カメラ２９の撮像素子２８に入射する。これにより、試料Ｓの像が、撮像素子２８に形成される。撮像素子２８は、試料Ｓの像情報を取得する。
The illumination light that illuminates the sample S passes through the
撮像素子２８によって取得された試料Ｓの像情報（画像信号）は、制御装置２２に出力される。制御装置２２は、撮像素子２８で取得した試料Ｓの像情報に基づいて、例えばその試料Ｓの画像を表示装置２３で表示する。また、制御装置２２は、撮像素子２８で取得した試料Ｓの像情報を、所定の記憶装置に記憶する。
Image information (image signal) of the sample S acquired by the
次に、制御装置２２は、（３，３）のマーク１０が形成されている局所的な領域（観察対象領域）とは異なる領域を観察するために、プレパラート１の移動を開始する。例えば、（３，４）のマーク１０が形成されている局所的な領域（観察対象領域）を観察する場合、制御装置２２は、結像光学系３３の視野内（視野の中心）に（３，３）のマーク１０が配置されている状態から、（３，４）のマーク１０が配置される状態に遷移するように、駆動装置５２を制御して、支持部材５０に支持されているプレパラート１の位置を調整する。（３，３）のマーク１０と、（３，４）のマーク１０との位置関係（距離、方向等を含む）は、既知である。したがって、制御装置２２は、既知であるマーク１０同士の位置関係に基づいて、駆動装置５２の駆動量を調整することによって、結像光学系３３の視野内に（３，３）のマーク１０が配置されている状態から、（３，４）のマーク１０が配置される状態に遷移させることができる。
Next, the
また、制御装置２２は、必要に応じて、例えば観察対象領域の（３，４）のマーク１０の像情報を取得し、結像光学系３３の視野内に（３，４）のマーク１０が配置されたかどうか（結像光学系３３の視野内に観察対象領域が配置されたかどうか）を確認することができる。（３，４）のマーク１０の像情報を取得する際には、第２光源装置３２からの光の射出動作（第２照明光学系４１による照明動作）が停止され、第１光源装置３１からの光の射出動作（第１照明光学系３６による照明動作）が実行される。
Further, for example, the
結像光学系３３の視野内にプレパラート１上の観察対象領域が配置された後、制御装置２２は、試料Ｓを観察する処理を開始する。制御装置２２は、プレパラート１のうち、（３，４）のマーク１０が形成されている局所的な領域（観察対象領域）を観察するために、第１光源装置３１からの光の射出動作を停止した状態で、第２光源装置３２から光を射出する。第２照明光学系４１は、励起光以外の波長領域を有する照明光でプレパラート１の試料Ｓを照明する。試料Ｓを照明した照明光に基づいて、試料Ｓの像が、接眼部２７に形成されるとともに、撮像素子２８に形成される。撮像素子２８は、試料Ｓの像情報を取得する。
After the observation target region on the
撮像素子２９によって取得された試料Ｓの像情報（画像信号）は、制御装置２２に出力される。制御装置２２は、撮像素子２９で取得した試料Ｓの像情報に基づいて、例えばその試料Ｓの画像を表示装置２３で表示する。また、制御装置２２は、撮像素子２９で取得した試料Ｓの像情報を、所定の記憶装置に記憶する。
The image information (image signal) of the sample S acquired by the
以下、上述と同様の処理が繰り返される。制御装置２２は、プレパラート１上の複数の局所的な領域それぞれの像情報を撮像素子２８で取得し、それら像情報を合成することによって、試料Ｓ全体の画像を取得することができる。また、その試料Ｓ全体の画像を表示装置２３に表示することができる。
Thereafter, the same processing as described above is repeated. The
以上説明したように、本実施形態によれば、結像光学系３３の視野内に、プレパラート１上のどの領域が配置されているのかを円滑に把握することができる。したがって、プレパラート１に対する観察動作を円滑に実行することができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to smoothly grasp which region on the
また、本実施形態によれば、マーク１０の像情報に基づいて、結像光学系３３の視野に対するプレパラート１の位置情報を精確に求めることができる。また、マーク１０を用いて、結像光学系３３の視野とプレパラート１の観察対象領域との位置合わせを精確に実行することができる。例えば、マーク１０が結像光学系３３の視野の中心に配置されるように、プレパラート１を移動することによって、結像光学系３３の視野とプレパラート１の観察対象領域とを所望の位置関係にした状態で、試料Ｓの像情報を取得する動作を実行することができる。これにより、例えば、試料Ｓの局所的な領域の像情報の取得動作を複数回行い、それら各像情報を合成して試料Ｓ全体の画像を形成する場合、試料Ｓ全体の画像を良好に形成することができる。
Further, according to the present embodiment, the position information of the
また、プレパラート１に複数のマーク１０を設けることによって、試料Ｓが移動体（例えば微生物）を含む場合、各マーク１０の位置に対するプレパラート１上での移動体の位置を精確に把握することができる。
Further, by providing a plurality of
また、本実施形態においては、マーク１０は、プレパラート１の表面８に蛍光物質で形成されており、マーク１０から蛍光を発生させるための励起光は、プレパラート１の上方からプレパラート１に対して照射される。これにより、マーク１０から発生する蛍光が試料Ｓによって遮蔽されることが抑制され、マーク１０の観察動作を円滑に実行できる。また、試料Ｓの観察時には、プレパラート１に対して励起光以外の波長領域を有する照明光が照射されるので、マーク１０から蛍光が発生することを抑制できる。したがって、試料Ｓを良好に観察することができる。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態においては、ステップＳ１で求めた、結像光学系３３の視野に対するプレパラート１の位置情報に基づいて、結像光学系３３の視野に対するプレパラート１の位置を調整する際、制御装置２２が、計測装置の計測結果をモニタしつつ、駆動装置５２を制御して、支持部材５０を移動する場合を例にして説明したが、マーク１０の像情報は、表示装置２３に出力されるので、例えば観察者が、表示装置２３の表示情報をモニタしつつ、プレパラート１の位置を調整するようにしてもよい。例えば、表示装置２３の表示情報をモニタしつつ、プレパラート１を動かして、結像光学系３３の視野内に（５，６）のマーク１０が配置されている状態から、（３，３）のマーク１０が配置される状態に遷移させることができる。
In the present embodiment, when adjusting the position of the
＜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。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図９（Ａ）は、第２実施形態に係るプレパラート１Ｂの表面８Ｂの一部を拡大した図、図９（Ｂ）は、プレパラート１Ｂ上に形成されているマーク１０Ｂを拡大した図（図９（Ａ）の符号Ｋ２の領域を拡大した図）である。
FIG. 9A is an enlarged view of a part of the
図９において、カバーガラス３Ｂの表面には、互いに平行であり、第１間隔Ｈ１で配置された複数の第１ライン６１と、互いに平行であり、第１ライン６１と直交し、第２間隔Ｈ２で配置された複数の第２ライン６２と、互いに平行であり、第１ライン６１に対して第１角度傾斜し、隣接する第１ライン６１同士それぞれの間に配置されるように第３間隔Ｈ３で配置された複数の第３ライン６３と、互いに平行であり、第２ライン６２に対して第２角度傾斜し、隣接する第２ライン６２同士それぞれの間に配置されるように第４間隔Ｈ４で配置された複数の第４ライン６４とが形成されている。本実施形態において、マーク１０Ｂは、第１、第２、第３、第４ライン６１、６２、６３、６４で形成されている。
In FIG. 9, the surface of the
上述の第１実施形態と同様、第１、第２、第３、第４ライン６１、６２、６３、６４は、蛍光物質で形成されている。
Similar to the first embodiment described above, the first, second, third, and
第１ライン６１のそれぞれは、Ｙ軸方向と平行である。第１ライン６１は、Ｘ軸方向に９つ配置されている。第１ライン６１のそれぞれは、同じ長さである。第２ライン６２のそれぞれは、Ｘ軸方向と平行である。第２ライン６２は、Ｙ軸方向に９つ配置されている。第２ライン６２のそれぞれは、同じ長さである。複数の第１ライン６１と複数の第２ライン６２とで、格子状のパターンが形成されている。
Each of the
第３ライン６３のそれぞれは、同じ長さである。第３ライン６３は、９つ配置されている。第３ライン６３は、隣接する第１ライン６１同士の間に配置されている。第３ライン６３の−Ｙ側の端部は、互いに隣接する２つの第１ライン６１のうち、＋Ｘ側の第１ライン６１の−Ｙ側の端部と接続されており、第３ライン６３の＋Ｙ側の端部は、互いに隣接する２つの第１ライン６１のうち、−Ｘ側の第１ライン６１の＋Ｙ側の端部と接続されている。
Each of the
第４ライン６４のそれぞれは、同じ長さである。第４ライン６４は、９つ配置されている。第４ライン６４は、隣接する第２ライン６２同士の間に配置されている。第４ライン６４の＋Ｘ側の端部は、互いに隣接する２つの第２ライン６２のうち、−Ｙ側の第２ライン６２の＋Ｘ側の端部と接続されており、第４ライン６４の−Ｘ側の端部は、互いに隣接する２つの第２ライン６２のうち、＋Ｙ側の第２ライン６２の−Ｘ側の端部と接続されている。
Each of the
図９（Ｂ）において、マーク１０Ｂは、第１、第２、第３、第４ライン６１、６２、６３、６４と、第３ライン６３と第４ライン６４との交点Ｃ１と、その第３ライン６３と第４ライン６４との交点Ｃ１を囲むように配置された第１ライン６１と第２ライン６２との４つの交点Ｃ２とを含む。図９（Ａ）に示すように、本実施形態において、第３ライン６３と第４ライン６４との交点Ｃ１は、８１ヵ所に形成されている。
In FIG. 9B, the
第３ライン６３と第４ライン６４との各交点Ｃ１と、それら各交点Ｃ１を囲む第１ライン６１と第２ライン６２との４つの交点Ｃ２との位置関係は、各交点Ｃ１毎に異なる。このように、本実施形態においても、マーク１０Ｂのそれぞれは、配置される位置（８１ヵ所の位置）に応じた固有パターンを含む。すなわち、本実施形態においても、マーク１０Ｂのそれぞれは、そのマーク１０Ｂが形成されている位置を識別するための識別子として機能する。
The positional relationship between each intersection C1 between the
したがって、本実施形態においても、８１個のマーク１０Ｂのうち、所定のマーク１０Ｂを読み取ることにより、その読み取ったマーク１０Ｂが、８１個のマーク１０Ｂのうち、どの位置に形成されているマーク１０Ｂであるかを求めることができる。換言すれば、８１個のマーク１０Ｂのうち、所定のマーク１０Ｂを読み取ることにより、その読み取ったマーク１０Ｂが形成されている位置が、マーク１０Ｂが形成されている８１ヵ所の位置のうち、どの位置であるかを求めることができる。制御装置２２は、例えばテンプレートマッチング法で、各マーク１０Ｂを識別することができる。
Therefore, also in the present embodiment, by reading a
なお、テンプレートマッチング法とは、マークの設計上のデータに基づいて予め特徴部分（特徴パターン）を抽出し、その抽出した特徴パターンの設計データに基づいて作成された信号をテンプレート信号として記憶し、撮像素子２８で取得したマークの画像信号と予め記憶してあるテンプレート信号とのテンプレートマッチングを行って、マークを識別する処理である。
The template matching method is to extract a feature portion (feature pattern) in advance based on mark design data, and store a signal created based on the extracted feature pattern design data as a template signal, This is a process for identifying a mark by performing template matching between a mark image signal acquired by the
具体的には、複数（８１個）のマーク１０Ｂそれぞれの交点Ｃ１とその交点Ｃ１を囲む交点Ｃ２との位置関係は各交点Ｃ１毎に異なるので、制御装置２２は、テンプレートマッチング法で、交点Ｃ１及びその交点Ｃ１を囲む４つの交点Ｃ２の位置を検出し、その検出結果に基づいて、各交点Ｃ１とその交点Ｃ１を囲む４つの交点Ｃ２との位置関係を求め、その求めた位置関係に基づいて、各マーク１０Ｂを識別する。
Specifically, since the positional relationship between the intersection C1 of each of the plurality of (81) marks 10B and the intersection C2 surrounding the intersection C1 is different for each intersection C1, the
例えば、図９（Ａ）の符号Ｋ２の領域のマーク１０Ｂの交点Ｃ１と複数の第１ライン６１のうち最も＋Ｘ側の第１ライン６１とのＸ軸方向に関する距離がＡ（交点Ｃ１と複数の第１ライン６１のうち最も−Ｘ側の第１ライン６１とのＸ軸方向に関する距離がＢ）であり、交点Ｃ１と複数の第２ライン６２のうち最も−Ｙ側の第２ライン６２とのＹ軸方向に関する距離がＣ（交点Ｃ１と複数の第２ライン６２のうち最も＋Ｙ側の第２ライン６２とのＹ軸方向に関する距離がＤ）である場合、図９（Ｂ）の領域Ｋ２を拡大した図に示すように、その交点Ｃ１に対して＋Ｘ側に隣接する第１ライン６１と交点Ｃ１とのＸ軸方向に関する距離はａ（交点Ｃ１に対して−Ｘ側に隣接する第１ライン６１と交点Ｃ１とのＸ軸方向に関する距離はｂ）となり、交点Ｃ１に対して−Ｙ側に隣接する第２ライン６２と交点Ｃ１とのＹ軸方向に関する距離はｃ（交点Ｃ１に対して＋Ｙ側に隣接する第２ライン６２と交点Ｃ１とのＹ軸方向に関する距離はｄ）となる。ここで、Ａ：Ｂ＝ｃ：ｄ、Ｃ：Ｄ＝ａ：ｂとなる。このように、本実施形態においては、複数（８１個）のマーク１０Ｂのうち、所定のマーク１０Ｂ（符号Ｋ２の領域のマーク１０Ｂ）の位置は、４つの交点Ｃ２で囲まれた領域に対する交点Ｃ１の位置に対応する。すなわち、交点Ｃ１とその交点Ｃ１を囲む４つの交点Ｃ２との位置関係は、結像光学系３３の視野とプレパラート１との位置関係に対応する。したがって、テンプレートマッチング法を用いて、交点Ｃ１及びその交点Ｃ１を囲む４つの交点Ｃ２の位置を検出した結果を用いて、交点Ｃ１とその交点Ｃ１を囲む４つの交点Ｃ２との位置関係を求めることによって、各マーク１０Ｂを識別することができる。
For example, the distance in the X-axis direction between the intersection C1 of the
なお、本実施形態においても、各マーク１０Ｂ同士の間隔は、結像光学系３３の視野の大きさよりも小さい。
Also in this embodiment, the interval between the
また、本実施形態においても、プレパラート１Ｂの表面８Ｂと平行なＸＹ平面内において、８１個のマーク１０Ｂのうち、少なくとも一部の複数のマーク１０Ｂが試料Ｓと重なるように配置される。
Also in the present embodiment, at least some of the 81 marks 10B are arranged so as to overlap the sample S in the XY plane parallel to the
本実施形態においても、結像光学系３３の視野内に、プレパラート１Ｂ上のどの領域が配置されているのかを円滑に把握することができる。したがって、プレパラート１Ｂに対する観察動作を円滑に実行することができる。
Also in the present embodiment, it is possible to smoothly grasp which region on the
なお、上述の第１、第２実施形態においては、顕微鏡装置２１が、正立顕微鏡である場合を例にして説明したが、倒立顕微鏡であってもよい。
In the first and second embodiments described above, the
なお、上述の第１、第２実施形態においては、マーク１０（１０Ｂ）がカバーガラス３（３Ｂ）の表面６（６Ｂ）に形成されている場合を例にして説明したが、カバーガラス３（３Ｂ）の裏面に形成されていてもよい。また、マーク１０（１０Ｂ）は、スライドガラス２の表面４に形成されていてもよいし、スライドガラス２の裏面５に形成されていてもよい。特に、対物レンズがスライドガラスの裏面と対向するように配置され、試料Ｓの観察時にカバーガラスの表面側から照明光を照射する倒立顕微鏡の場合には、マーク１０（１０Ｂ）は、スライドガラスに形成されていることが望ましい。
In the first and second embodiments described above, the case where the mark 10 (10B) is formed on the surface 6 (6B) of the cover glass 3 (3B) has been described as an example, but the cover glass 3 ( It may be formed on the back surface of 3B). Further, the mark 10 (10B) may be formed on the front surface 4 of the
なお、上述の第１、第２実施形態においては、倍率変換光学系４４により結像光学系３３の倍率を変換する場合を例にして説明したが、対物レンズ３５を交換して（切り替えて）もよい。
In the first and second embodiments described above, the case where the magnification of the imaging
１、１Ｂ…プレパラート、８、８Ｂ…表面、１０、１０Ｂ…マーク、２０…顕微鏡システム、２１…顕微鏡装置、２２…制御装置、２６…ステージ、２８…撮像素子、２９…観察カメラ、３１…第１光源装置、３２…第２光源装置、３３…結像光学系、３５…対物レンズ、３６…第１照明光学系、４１…第２照明光学系、５０…支持部材、５２…駆動装置、６１…第１ライン、６２…第２ライン、６３…第３ライン、６４…第４ライン、Ｓ…試料
DESCRIPTION OF
Claims (21)
所定間隔で配置された複数のマークを備え、
前記マークのそれぞれは、配置される位置に応じた固有パターンを含むカバーガラス。 A cover glass used in a microscope apparatus for observing a sample,
Provided with a plurality of marks arranged at predetermined intervals,
Each of the marks is a cover glass including a unique pattern corresponding to a position where the mark is arranged.
前記表面と平行な平面内において、前記試料と前記マークとが重なるように配置されている請求項１又は２記載のカバーガラス。 Of the plurality of optical elements of the imaging optical system of the microscope apparatus, the surface facing the optical element closest to the object plane of the imaging optical system,
The cover glass according to claim 1, wherein the sample and the mark are arranged so as to overlap each other in a plane parallel to the surface.
互いに平行であり、前記第１ラインと直交し、第２間隔で配置された複数の第２ラインと、
互いに平行であり、前記第１ラインに対して第１角度傾斜し、隣接する第１ライン同士それぞれの間に配置されるように第３間隔で配置された複数の第３ラインと、
互いに平行であり、前記第２ラインに対して第２角度傾斜し、隣接する第２ライン同士それぞれの間に配置されるように第４間隔で配置された複数の第４ラインとを含み、
前記マークは、前記第１、第２、第３、及び第４ラインで形成される請求項１〜６のいずれか一項記載のカバーガラス。 A plurality of first lines parallel to each other and arranged at a first interval;
A plurality of second lines that are parallel to each other, orthogonal to the first line, and arranged at a second interval;
A plurality of third lines that are parallel to each other, inclined at a first angle with respect to the first line, and arranged at a third interval so as to be arranged between the adjacent first lines;
A plurality of fourth lines that are parallel to each other, inclined at a second angle with respect to the second line, and arranged at a fourth interval so as to be arranged between the adjacent second lines,
The cover glass according to claim 1, wherein the mark is formed by the first, second, third, and fourth lines.
所定間隔で配置された複数のマークを備え、
前記マークのそれぞれは、配置される位置に応じた固有パターンを含むスライドガラス。 A slide glass used in a microscope apparatus for observing a sample,
Provided with a plurality of marks arranged at predetermined intervals,
Each of the marks is a slide glass including a unique pattern corresponding to a position where the mark is arranged.
所定間隔で配置された複数のマークを備え、
前記マークのそれぞれは、配置される位置に応じた固有パターンを含むプレパラート。 A preparation containing a sample for observation with a microscope device,
Provided with a plurality of marks arranged at predetermined intervals,
Each of the marks is a preparation including a unique pattern corresponding to a position where the mark is arranged.
請求項１〜７のいずれか一項記載のカバーガラスを用いる観察方法。 A method for observing a sample using a microscope apparatus,
The observation method using the cover glass as described in any one of Claims 1-7.
請求項８記載のスライドガラスを用いる観察方法。 A method for observing a sample using a microscope apparatus,
An observation method using the slide glass according to claim 8.
請求項９記載のプレパラートを用いる観察方法。 A method for observing a sample using a microscope apparatus,
An observation method using the preparation according to claim 9.
前記プレパラートに配置されたマークを前記顕微鏡装置で観察して、前記顕微鏡装置の結像光学系の視野に対する前記プレパラートの位置情報を求めることと、
前記位置情報に基づいて、前記視野に対する前記プレパラートの位置を調整することと、を含む観察方法。 A method for observing a preparation sample using a microscope device,
Observing the mark arranged on the preparation with the microscope device, and obtaining positional information of the preparation with respect to the field of view of the imaging optical system of the microscope device;
Adjusting the position of the preparation with respect to the visual field based on the position information.
前記マークのそれぞれは、配置される位置に応じた固有パターンを含む請求項１３記載の観察方法。 A plurality of the marks are arranged at predetermined intervals on the preparation,
The observation method according to claim 13, wherein each of the marks includes a unique pattern corresponding to a position where the mark is arranged.
前記表面と平行な平面内において、前記試料と前記マークとを重ねる請求項１３又は１４記載の観察方法。 The preparation has a surface facing an optical element closest to the object plane of the imaging optical system among a plurality of optical elements of the imaging optical system of the microscope apparatus,
The observation method according to claim 13 or 14, wherein the sample and the mark are overlapped in a plane parallel to the surface.
前記マークの観察時に、前記第１波長領域の光で前記プレパラートを照明する請求項１３〜１５のいずれか一項記載の観察方法。 The mark is formed of a fluorescent material that emits fluorescence when irradiated with light in the first wavelength region,
The observation method according to claim 13, wherein the preparation is illuminated with light in the first wavelength region when the mark is observed.
結像光学系と、
前記結像光学系の物体面側で前記プレパラートを支持する支持部材と、
前記結像光学系の像面側に配置され、前記プレパラートに配置されたマークの像情報を取得可能な撮像装置と、
前記撮像装置で取得した前記マークの像情報に基づいて、前記結像光学系の視野に対する前記プレパラートの位置情報を求める処理装置と、を備えた顕微鏡装置。 A microscope apparatus for observing a preparation sample,
An imaging optical system;
A support member for supporting the preparation on the object plane side of the imaging optical system;
An imaging device that is arranged on an image plane side of the imaging optical system and that can acquire image information of a mark arranged on the slide;
And a processing device for obtaining position information of the slide with respect to the field of view of the imaging optical system based on the image information of the mark acquired by the imaging device.
前記マークのそれぞれは、配置される位置に応じた固有パターンを含む請求項１８記載の顕微鏡装置。 A plurality of the marks are arranged at predetermined intervals on the preparation,
The microscope apparatus according to claim 18, wherein each of the marks includes a unique pattern corresponding to a position where the mark is arranged.
前記マークの観察時に、前記第１波長領域の光で前記プレパラートを照明する第１照明装置と、
前記試料の観察時に、第２波長領域の光で前記プレパラートを照明する第２照明装置とを備える請求項１８〜２０のいずれか一項記載の顕微鏡装置。 The mark is formed of a fluorescent material that emits fluorescence when irradiated with light in the first wavelength region,
A first illumination device that illuminates the preparation with light in the first wavelength region when observing the mark;
The microscope apparatus according to any one of claims 18 to 20, further comprising a second illumination device that illuminates the preparation with light in a second wavelength region during observation of the sample.
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