JP2020052383A - 顕微鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】試料設置部に外部から光が入り込むのを確実に抑制して、微弱な光を精度よく撮像するとともに、熱による試料への影響を抑制する顕微鏡装置を提供する。【解決手段】顕微鏡装置１００は、試料を設置するための試料設置部１１と、試料設置部１１に設置された試料を撮像する撮像部１０ｄと、試料設置部１１が設けられるとともに、撮像部１０ｄが内部に配置された筐体部１０と、試料設置部１１に蛍光用の光を照射する第１照明１３と、試料設置部１１を覆う第１位置と、試料設置部１１を開放する第２位置とに移動可能な第１カバー２０と、第１カバー２０内において試料設置部１１を断熱するように覆う第２カバー２２と、を備える。【選択図】図１

Description

この発明は、顕微鏡装置に関する。

特許文献１には、図２８に示すように、試料を設置するためのステージ８０１と、ステージ８０１に設置された試料を撮像するカメラ８０２と、ステージ８０１に向けて明視野用の透過照明光を照射する照明８０３と、ステージ８０１に向けて蛍光観察用の光を照射する照明８０４とを備える顕微鏡装置８００が開示されている。この顕微鏡装置８００では、ステージ８０１の前方を着脱可能な標本カバー８０５により覆い、ステージ８０１の上方を開閉式の蓋部８０６で覆うことにより、蛍光観察による撮像の際にステージ８０１に外部の光が入り込むのを抑制している。

また、特許文献１の顕微鏡装置では、照明８０３は、ステージ８０１の上方から光を照射し、照明８０４は、ステージ８０１の下方から光を照射している。また、照明８０４から照射する上方からの光の光軸は、ステージ８０１に設置された対物レンズ８０７の光軸と一致している。

特開２００６−１６２７６４号公報

上記特許文献１の顕微鏡装置８００では、標本カバー８０５および蓋部８０６の密着が十分でない場合には、わずかな隙間から外部の光が入り込んでしまう。このため、微弱な光を撮像して検出する場合に、精度よく光を撮像することが困難であるという問題点がある。また、標本カバー８０５および蓋部８０６の内部において、カメラ８０２などから発生する熱がステージ８０１に伝わり試料に影響するという問題点もある。

また、上記特許文献１の顕微鏡装置８００では、照明８０４から照射する上方からの光の光軸は、ステージ８０１に設置された対物レンズ８０７の光軸と一致しているため、照明８０４により上方から光を照射した場合に、コントラストが弱くなり、画像を鮮明に撮像することが困難であるという問題点がある。

この発明は、試料設置部に外部から光が入り込むのを確実に抑制して、微弱な光を精度よく撮像するとともに、熱による試料への影響を抑制すること、または、上方からの光により撮像した場合に、鮮明な画像を撮像することに向けたものである。

この発明の第１の局面による顕微鏡装置１００は、試料を設置するための試料設置部１１と、試料設置部１１に設置された試料を撮像する撮像部１０ｄと、試料設置部１１が設けられるとともに、撮像部１０ｄが内部に配置された筐体部１０と、試料設置部１１に蛍光用の光を照射する第１照明１３と、試料設置部１１を覆う第１位置と、試料設置部１１を開放する第２位置とに移動可能な第１カバー２０と、第１カバー２０内において試料設置部１１を断熱するように覆う第２カバー２２と、を備える。

この発明の第１の局面による顕微鏡装置１００では、上記のように、試料設置部１１を覆う第１位置に移動可能な第１カバー２０と、第１カバー２０内において試料設置部１１を覆う閉状態に移動可能な第２カバー２２とを設ける。これにより、第１カバー２０および第２カバー２２により２重に試料設置部１１を覆うことができるので、第１カバー２０と筐体との間にわずかな隙間が生じた場合でも、試料設置部１１への外部の光の到達を第２カバー２２により確実に抑制することができる。その結果、試料設置部１１に外部から光が入り込むのを確実に抑制して、微弱な光を精度よく撮像することができる。なお、第１カバー２０により試料設置部１１を覆うとは、試料設置部１１を第１カバー２０により直接覆う場合に加えて、第２カバー２２により試料設置部１１を覆った上で、さらに、第１カバー２０により試料設置部１１を覆う場合も含んでいる。また、第２カバー２２により断熱するように試料設置部１１を覆うことができるので、筐体部１０の内部に配置された撮像部１０ｄなどから発生する熱が試料設置部１１に伝わるのを抑制することができる。これにより、熱による試料への影響を低減することができる。

この発明の第２の局面による顕微鏡装置１００は、試料を設置するための試料設置部１１と、試料設置部１１に設置された試料を撮像する撮像部１０ｄと、試料設置部１１が設けられるとともに、撮像部１０ｄが内部に配置された筐体部１０と、試料設置部１１に蛍光用の光を照射する第１照明１３と、試料設置部１１を覆う第１位置と、試料設置部１１を開放する第２位置とに移動可能な第１カバー２０と、第１カバー２０内において試料設置部１１を覆う閉状態と、試料設置部１１を開放する開状態とに移動可能な第２カバー２２と、第２カバー２２により覆われた空間に配置され、試料設置部１１に光を照射する第２照明２２１とを備える。

この発明の第２の局面による顕微鏡装置１００では、上記のように、試料設置部１１を覆う第１位置に移動可能な第１カバー２０と、第１カバー２０内において試料設置部１１を覆う閉状態に移動可能な第２カバー２２とを設ける。これにより、第１カバー２０および第２カバー２２により２重に試料設置部１１を覆うことができるので、第１カバー２０と筐体との間にわずかな隙間が生じた場合でも、試料設置部１１への外部の光の到達を第２カバー２２により確実に抑制することができる。その結果、試料設置部１１に外部から光が入り込むのを確実に抑制して、微弱な光を精度よく撮像することができる。なお、第１カバー２０により試料設置部１１を覆うとは、試料設置部１１を第１カバー２０により直接覆う場合に加えて、第２カバー２２により試料設置部１１を覆った上で、さらに、第１カバー２０により試料設置部１１を覆う場合も含んでいる。また、第２カバー２２により試料設置部１１を覆うことができるので、筐体部１０の内部に配置された撮像部１０ｄなどから発生する熱が試料設置部１１に伝わるのを抑制することができる。これにより、熱による試料への影響を低減することができる。また、第２カバー２２を閉じた状態において試料設置部１１に光を照射する第２照明２２１を設けることによって、外部の光が試料設置部１１に到達しない状態でも、第２照明２２１により試料設置部１１に光を照射することができるので、第１カバー２０および第２カバー２２を閉じた状態で、撮像を行うことができる。これにより、第２照明２２１からの光の照射による撮像により試料の位置を調整してから、第１カバー２０および第２カバー２２を閉じる動作を行うことなく、蛍光による撮像を行うことができる。その結果、第１カバー２０および第２カバー２２を閉じる際の振動に起因して試料がずれるのを抑制することができるとともに、撮像時間が長くなるのを抑制することができる。

上記第２の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、第２照明２２１は、第２カバー２２に設けられている。このように構成すれば、第２カバー２２を閉じた状態で、第２照明２２１から試料設置部１１に容易に光を照射することができる。また、第２照明２２１を直接第２カバー２２に配置することにより、光ファイバーなどの導光部材を設ける必要がないので、照明の構成を簡素化することができる。

この場合、好ましくは、第２照明２２１は、面状、線状または点状の形状を有する。このように構成すれば、厚みが小さい面状、線状または点状の形状の第２照明２２１を第２カバー２２に配置することができるので、第２照明２２１を第２カバー２２にコンパクトに配置することができる。また、面発光する場合、光の量を容易に多くすることができるので、鮮明に撮像することができる。また、線発光、点発光の場合、必要量の発光体を配置すればよいので、装置構成を簡素化することができる。

上記第２照明２２１が第２カバー２２の試料設置部１１に対向する側に設けられている構成において、好ましくは、第２カバー２２は、第２照明２２１を枠状に取り囲み、試料設置部１１側に突出するように形成された突出部２２２を含み、試料設置部１１は、第２カバー２２が閉状態の場合に、突出部２２２が入り込む凹部１１３を含む。このように構成すれば、第２カバー２２の突出部２２２が試料設置部１１の凹部１１３に入り込むことにより、第２カバー２２と試料設置部１１との間に光が直接的に入り込む隙間ができるのを抑制することができるので、試料設置部１１に光が入るのをより効果的に抑制することができる。

上記第２の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、第２カバー２２は、第１カバー２０が第１位置に位置する場合に試料設置部１１を覆う閉状態となり、第１カバー２０が第２位置に位置する場合に試料設置部１１を開放する開状態となるように構成されている。このように構成すれば、第１カバー２０を第１位置（試料設置部１１を覆う位置）に位置させて第２カバー２２を閉状態とすることにより、第１カバー２０と第２カバー２２とにより試料設置部１１を２重に覆うことができる。また、第１カバー２０を第２位置（開放位置）に位置させて第２カバー２２を開状態とすることにより、試料設置部１１に容易にアクセスすることができる。

この場合、好ましくは、第２カバー２２は、第１カバー２０が筐体部１０に対して第１位置に相対移動してから、閉状態になり、第１カバー２０が筐体部１０に対して第２位置に相対移動する前に、開状態になるように構成されている。このように構成すれば、第２カバー２２が閉状態の場合に、第１カバー２０が相対移動されることがないので、閉状態の第２カバー２２が第１カバー２０の相対移動に干渉するのを抑制することができる。

上記第２の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、第１カバー２０を筐体部１０に対して相対移動させる第１駆動部１０ａと、第２カバー２２を開閉駆動させる第２駆動部２２３と、第１駆動部１０ａおよび第２駆動部２２３を制御するコントローラ１９２と、をさらに備える。このように構成すれば、コントローラ１９２により第１カバー２０と第２カバー２２とを連携して移動することができるので、第１カバー２０および第２カバー２２を手動で移動させる場合に比べて、ユーザの作業負担を軽減することができる。

この場合、好ましくは、コントローラ１９２は、第１照明１３の光の照射、および、第２照明２２１の光の照射を制御するように構成されている。このように構成すれば、蛍光用の第１照明１３の光および第２照明２２１の光をコントローラ１９２により切り替えて試料設置部１１に照射することができる。

上記第２の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、第２照明２２１は、ハロゲンランプ、タングステンランプ、水銀ランプ、キセノンランプ、および、発光素子のうち少なくとも１つを含む。このように構成すれば、ハロゲンランプ、タングステンランプ、水銀ランプ、キセノンランプ、または、発光素子により試料設置部１１に光を照射することができる。

上記第２の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、第２照明２２１は、試料設置部１１に設けられた対物レンズ１２の光軸に対して斜めの方向から試料に光を照射するように構成されている。このように構成すれば、光を対物レンズ１２の光軸と平行に照射する場合に比べて、コントラストを強調して試料を撮像することができる。

上記第２の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、第２照明２２１は、明視野用の光を照射するように構成されている。このように構成すれば、第１カバー２０および第２カバー２２を閉じた状態で、第２照明２２１により試料設置部１１に明視野用の光を照射して、明視野の撮像を行うことができる。

上記第２の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、第１照明１３の蛍光用の光を用いて、撮像部１０ｄにより複数の蛍光画像を撮像し、複数の蛍光画像に基づいて、撮像部１０ｄの解像度を超える超解像画像を取得する。このように構成すれば、試料設置部１１に外部から光が入り込むのを確実に抑制した状態で、撮像部１０ｄにより蛍光画像を撮像することができるので、微弱な光でも超解像画像を撮像することができる。

この発明の第３の局面による顕微鏡装置１００は、試料を設置するための試料設置部１１と、試料設置部１１に設置された試料を撮像する撮像部１０ｄと、試料設置部１１に下方から光を照射する第１照明１３と、試料設置部１１に上方から光を照射する第２照明２２１とを備え、第２照明２２１は、試料設置部１１に設けられた対物レンズ１２の光軸に対して斜めの方向から試料に光を照射するように構成されている。

この発明の第３の局面による顕微鏡装置１００では、上記のように、第２照明２２１を、試料設置部１１に設けられた対物レンズ１２の光軸に対して斜めの方向から試料に光を照射するように構成する。これにより、光を対物レンズ１２の光軸と平行に照射する場合に比べて、コントラストを強調して試料を撮像することができる。その結果、上方からの光により撮像した場合に、鮮明な画像を撮像することができる。

上記第３の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、第２照明２２１は、光軸が第１照明１３の光軸に対して傾斜するように配置されている。このように構成すれば、第２照明２２１の光軸方向を容易に傾斜させることができる。

上記第３の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、試料設置部１１を覆うカバー２２をさらに備え、第２照明２２１は、カバー２２に設けられている。このように構成すれば、カバー２２を閉じた状態で、第２照明２２１から試料設置部１１に容易に光を照射することができる。また、第２照明２２１を直接カバー２２に配置することにより、光ファイバーなどの導光部材を設ける必要がないので、照明の構成を簡素化することができる。

この場合、好ましくは、第２照明２２１は、カバー２２に傾斜して設けられている。このように構成すれば、第２照明２２１の光軸方向を対物レンズ１２の光軸方向に対して容易に傾斜させることができる。

上記第３の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、第２照明２２１は、第１照明１３の光軸が通る部分から光を照射しないように形成されている。このように構成すれば、第２照明２２１の光の光軸を、対物レンズ１２の光軸に対して容易にずらすことができる。

上記第３の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、第１照明１３は、蛍光用の光を照射し、第２照明２２１は、明視野用の光を照射する。このように構成すれば、明視野用の光の光軸を傾斜させることができるので、明視野画像を鮮明に撮像することができる。

上記第３の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、第２照明２２１は、面状、線状または点状の形状を有する。このように構成すれば、厚みが小さい面状、線状または点状の形状の第２照明２２１を用いることができるので、第２照明２２１をコンパクトに配置することができる。また、面発光する場合、光の量を容易に多くすることができるので、鮮明に撮像することができる。また、線発光、点発光の場合、必要量の発光体を配置すればよいので、装置構成を簡素化することができる。

上記第３の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、第２照明２２１は、ハロゲンランプ、タングステンランプ、水銀ランプ、キセノンランプ、および、発光素子のうち少なくとも１つを含む。このように構成すれば、ハロゲンランプ、タングステンランプ、水銀ランプ、キセノンランプ、または、発光素子により試料設置部１１に光を照射することができる。

試料設置部に外部から光が入り込むのを確実に抑制して、微弱な光を精度よく撮像するとともに、熱による試料への影響を抑制することができる。または、上方からの光により撮像した場合に、鮮明な画像を撮像することができる。

顕微鏡装置の一例を示した斜視図である。 顕微鏡システムの一例を示した斜視図である。 顕微鏡装置の第２カバーの一例を示した斜視図である。 顕微鏡装置の試料設置部と第２カバーを示した正面図である。 顕微鏡装置の第２カバーの第１変形例を示した図である。 顕微鏡装置の第２カバーの第２変形例を示した図である。 顕微鏡装置の第２カバーの第３変形例を示した図である。 顕微鏡装置の第２カバーの第４変形例を示した図である。 顕微鏡装置の内部の構成の一例を説明するための模式的な斜視図である。 顕微鏡装置の内部に配置された基板の一例を説明するための模式的な斜視図である。 顕微鏡装置の一例を示した側面図である。 顕微鏡装置の一例を示した背面から見た斜視図である。 顕微鏡装置の筐体部と第１カバーとを離した状態を示した斜視図である。 顕微鏡装置の基板の接続を説明するための図である。 顕微鏡装置の筐体部と第１カバーとの接続を説明するための図である。 顕微鏡装置の制御的な構成の一例を示したブロック図である。 顕微鏡装置の一例を示した背面図である。 顕微鏡システムの制御的な構成の一例を示したブロック図である。 顕微鏡装置の第１変形例の構成を示した模式的な斜視図である。 顕微鏡装置の第２変形例の構成を示した模式的な斜視図である。 顕微鏡装置の第３変形例の構成を示した模式的な斜視図である。 顕微鏡装置の第３変形例の制御的な構成を示したブロック図である。 顕微鏡装置の光源の構成の一例を示したブロック図である。 顕微鏡装置の表示部の表示画面の一例を示した図である。 顕微鏡装置の表示部の操作画面の一例を示した図である。 画像撮像処理の一例を示したフロー図である。 超解像画像作成処理の一例を示したフロー図である。 従来の顕微鏡装置を示したブロック図である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

（顕微鏡装置の全体構成）
図１を参照して、本実施形態による顕微鏡装置１００の概要について説明する。

顕微鏡装置１００は、試料設置部１１に載置された試料を拡大して表示するための装置である。試料は、被検体（被験者）から採取した生体試料であり、たとえば、細胞などである。

図１に示すように、顕微鏡装置１００は、筐体部１０と、第１カバー２０とを備える。顕微鏡装置１００は、撮像部１０ｄと、試料設置部１１とを備える。撮像部１０ｄは、対物レンズ１２と、第１照明１３と、撮像素子１４とを備える。試料設置部１１は、筐体部１０の上面（Ｚ１方向側の面）に設けられている。対物レンズ１２と、第１照明１３と、撮像素子１４とは、筐体部１０の内部に設けられている。顕微鏡装置１００は、表示部２１を備える。表示部２１は、第１カバー２０の前面（Ｙ１方向側の面）に設けられている。表示部２１の表示面２１ａは、第１カバー２０の前面側に配置されている。顕微鏡装置１００は、筐体部１０に対して第１カバー２０を相対移動させる第１駆動部１０ａを備える。顕微鏡装置１００は、第２カバー２２を備える。第２カバー２２は、第１カバー２０内に配置されている。第２カバー２２には、第２照明２２１が設けられている。

以下では、顕微鏡装置１００の設置面に平行な面内（すなわち、水平な面内）で直交する２方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向とする。図１に示すように、顕微鏡装置１００が、平面視でＸ方向およびＹ方向にそれぞれ沿う略矩形形状の外形形状を有する。Ｘ方向を顕微鏡装置１００の左右方向とし、Ｙ方向を顕微鏡装置１００の前後方向とする。Ｙ１方向が装置本体の前面方向であり、Ｙ２方向が装置本体の背面方向である。水平な面と直交する上下方向をＺ方向とする。Ｚ１方向が上方向であり、Ｚ２方向が下方向である。

第１カバー２０は、試料設置部１１を覆う第１位置（図１（Ａ）参照）と、試料設置部１１を開放する第２位置（図１（Ｂ）参照）とに、筐体部１０に対して表示部２１とともに相対移動可能である。具体的には、第１カバー２０は、筐体部１０の設置面に略平行な方向に、筐体部１０に対して相対的にスライド移動することにより、第１位置（遮光位置）および第２位置（開放）位置に相対移動する。第１カバー２０が筐体部１０に対して第２位置に相対移動された状態で、試料設置部１１に試料が設置される。第１カバー２０が筐体部１０に対して第１位置に相対移動された状態で、試料設置部１１の試料が撮像される。

撮像部１０ｄは、試料設置部１１に設置された試料を撮像する。具体的には、撮像部１０ｄは、対物レンズ１２を介して試料からの光を集光して撮像素子１４により撮像する。撮像部１０ｄは、第１照明１３を照射して蛍光による画像を撮像する。たとえば、撮像部１０ｄは、第１照明１３からレーザ光を照射して試料を励起させて、試料の蛍光を撮像する。つまり、撮像部１０ｄは、蛍光画像を撮像する。また、撮像部１０ｄは、第２照明２２１を照射して明視野による画像を撮像する。つまり、第１カバー２０および第２カバー２２を閉めた状態において、第２照明２２１から光を照射して画像を撮像し、撮像した画像から、蛍光観察を行う撮像領域を絞り込むことが可能である。第１カバー２０および第２カバー２２が閉められているので、撮像領域が絞り込まれると、第２照明２２１の光の照射を停止して、引き続き、蛍光観察による撮像を行うことが可能である。

筐体部１０には、試料設置部１１が設けられている。また、筐体部１０には、撮像部１０ｄが内部に配置されている。

第１照明１３は、試料設置部１１に蛍光用の光を照射する。たとえば、第１照明１３は、試料設置部１１に特定の波長のレーザ光を照射する。つまり、第１照明１３は、試料を蛍光励起させる蛍光励起用の光を照射する。

第２カバー２２は、第１カバー２０とは別個に設けられている。第２カバー２２は、第１カバー２０内において試料設置部１１を覆う。また、第２カバー２２は、第１カバー２０内において試料設置部１１を覆う閉状態と、試料設置部１１を開放する開状態とに移動可能である。第２カバー２２は、第１カバー２０内において試料設置部１１を断熱するように覆う。つまり、第２カバー２２は、断熱性を有する材料により形成されていることが好ましい。たとえば、第２カバーは、断熱性を有する材料として、ＡＢＳ樹脂やＰＣＡＢＳ樹脂などの樹脂、断熱材を設けた金属などにより形成されていてもよい。

第２照明２２１は、第１照明１３とは別個に設けられている。第２照明２２１は、第２カバー２２を閉じた状態において試料設置部１１に光を照射することが可能である。つまり、第２照明２２１は、第２カバー２２により覆われた空間に配置され、試料設置部１１に光を照射することが可能である。また、第２照明２２１は、明視野撮像を行う場合に、光を照射する。また、第２照明２２１は、蛍光撮像を行う場合は、光を照射しない。

上記のように、試料設置部１１を覆う第１位置に移動可能な第１カバー２０と、第１カバー２０内において試料設置部１１を覆う第２カバー２２とを設ける。これにより、第１カバー２０および第２カバー２２により２重に試料設置部１１を覆うことができるので、第１カバー２０と筐体との間にわずかな隙間が生じた場合でも、試料設置部１１への外部の光の到達を第２カバー２２により確実に抑制することができる。その結果、試料設置部１１に外部から光が入り込むのを確実に抑制して、微弱な光を精度よく撮像することができる。また、第２カバー２２により試料設置部１１を覆うことができるので、筐体部１０の内部に配置された撮像部１０ｄなどから発生する熱が試料設置部１１に伝わるのを抑制することができる。これにより、熱による試料への影響を低減することができる。また、第２カバー２２を閉じた状態において試料設置部１１に光を照射する第２照明２２１を設けることによって、外部の光が試料設置部１１に到達しない状態でも、第２照明２２１により試料設置部１１に光を照射することができるので、第１カバー２０および第２カバー２２を閉じた状態で、撮像を行うことができる。これにより、第２照明２２１からの光の照射による撮像により試料の位置を調整してから、第１カバー２０および第２カバー２２を閉じる動作を行うことなく、蛍光による撮像を行うことができる。その結果、第１カバー２０および第２カバー２２を閉じる際の振動に起因して試料がずれるのを抑制することができるとともに、撮像時間が長くなるのを抑制することができる。

図１に示すように、第１カバー２０は、筐体部１０の設置面に略平行で、かつ、筐体部１０の長手方向（Ｘ方向）に、筐体部１０に対して相対的にスライド移動する。具体的には、筐体部１０が設置面に対して移動しない状態で、第１カバー２０が筐体部１０および設置面に対して移動される。第１カバー２０は、表示部２１の表示面２１ａに対して略平行な方向において筐体部１０に対して相対移動可能に構成されている。言い換えると、第１カバー２０は、筐体部１０の前面に交差する側面（Ｘ１方向およびＸ２方向の側面）に対して略垂直な方向（Ｘ方向）に筐体部１０に対して相対移動可能である。また、第１カバー２０は、試料設置部１１に対して水平方向に相対移動可能である。これにより、第１カバー２０を試料設置部１１に対して垂直方向に移動させる場合と比べて、顕微鏡装置１００が上下方向に大型化することを抑制することができる。

第１カバー２０は、外部からの制御により第１駆動部１０ａにより筐体部１０に対して相対移動される。たとえば、第１カバー２０は、ユーザの操作またはプログラムに基づいて、第１駆動部１０ａが駆動されることにより、第１位置（遮光位置）および第２位置（開放位置）に相対移動される。第１駆動部１０ａは、たとえば、モータおよびベルトプーリ機構などを含む。

図１に示すように、試料設置部１１には、試料が設置される。試料設置部１１は、筐体部１０の設置面と略平行な筐体部１０上面（Ｚ１方向の面）に配置されている。これにより、第１カバー２０を第２位置（開放位置）に相対移動させた場合に、試料設置部１１の上方を開放することができるので、試料設置部１１に容易にアクセスすることができる。

試料設置部１１は、第１カバー２０の水平面２０ａよりも低い位置における筐体部１０に設けられている。これにより、試料設置部１１の上方を開放することができ、試料設置部１１への試料設置動作などをユーザが試料設置部１１の上方から容易に行うことができる。

試料設置部１１は、水平方向の一方向側および上側を除く部分が壁に囲まれるように筐体部１０の上面に凹状に設けられている。たとえば、試料設置部１１は、筐体部１０の前面側および上側を除く部分が壁に囲まれるように筐体部１０の上面に凹状に設けられている。具体的には、試料設置部１１は、Ｙ２方向に設けられた壁部１１１と、Ｘ方向に対向するように配置された壁部１１２とを含む。試料設置部１１は、壁部１１１および一対の壁部１１２により、Ｘ１方向側、Ｘ２方向側およびＹ２方向側が囲まれている。試料設置部１１は、第１カバー２０が第２位置（開放位置）に位置する場合に、上側および水平方向の一方向側が開放される。たとえば、試料設置部１１は、第１カバー２０が第２位置に位置する場合に、上方（Ｚ１方向）および前方（Ｙ１方向）が開放される。

試料設置部１１は、第１カバー２０が筐体部１０に対して相対移動する方向において、筐体部１０の端部付近に配置されている。試料設置部１１は、筐体部１０のＸ方向における端部付近の上面に配置されている。図１に示すように、試料設置部１１は、筐体部１０のＸ１方向側の端部付近に配置されている。これにより、第１カバー２０を筐体部１０に対して試料設置部１１の幅に対応する長さ分だけ相対移動させることにより、第１カバー２０を第２位置（開放位置）に移動させることができるので、第１カバー２０が第２位置に移動した際に、顕微鏡装置１００が大型化するのを抑制することができる。

試料設置部１１は、ステージ１１ａを含む。ステージ１１ａは、水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）と、上下方向（Ｚ方向）とに移動可能である。ステージ１１ａは、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向において、互いに独立して移動可能である。これにより、試料を対物レンズ１２に対して相対移動させることができるので、試料の所望の位置を拡大して見ることが可能である。

図１に示すように、対物レンズ１２は、試料設置部１１のステージ１１ａに近接して配置されている。対物レンズ１２は、試料設置部１１のステージ１１ａの下方（Ｚ２方向）に近接して配置されている。対物レンズ１２は、上下方向（Ｚ方向）において試料設置部１１に対向するように設けられている。対物レンズ１２は、光軸が試料設置部１１の試料が設置される試料設置面に対して略垂直となるように配置されている。対物レンズ１２は、上方向に向いて配置されている。対物レンズ１２は、試料設置部１１に対して上下方向（Ｚ方向）に相対移動可能である。対物レンズ１２は、上下方向に長手方向を有するように配置されている。つまり、対物レンズ１２は、略鉛直方向に光軸を有するように配置されている。対物レンズ１２は、複数のレンズを含む。対物レンズ１２は、試料を所定の倍率により拡大することが可能である。対物レンズ１２は、液浸レンズを含む。つまり、対物レンズ１２は、シリコーンオイルなどのオイルや、グリセリン、水などの液体が滴下されて用いられる。なお、対物レンズ１２は、液浸レンズでなくてもよい。対物レンズ１２に液体を滴下せずに用いてもよい。

図１に示すように、第１照明１３は、試料に光を照射することが可能である。第１照明１３は、対物レンズ１２を介して試料に光を照射する。第１照明１３は、試料に対して、撮像素子１４と同じ側から光を照射する。第１照明１３は、所定の波長の光を出力することが可能である。第１照明１３は、異なる複数の波長の光を出力することが可能である。つまり、第１照明１３は、異なる種類の光を出力することが可能である。第１照明１３は、発光素子を含む。発光素子は、たとえば、ＬＥＤ素子、または、レーザ素子などを含む。

図１に示すように、撮像素子１４は、第１照明１３から照射された光に基づいて試料を撮像することが可能である。具体的には、撮像素子１４は、第１照明１３から照射された光によって試料から発せられる光に基づいて、試料の静止画または動画を撮像することが可能である。撮像素子は、たとえば、ＣＣＤ素子や、ＣＭＯＳ素子を含む。撮像素子１４は、高感度撮像が可能である。つまり、撮像素子１４は、微弱な光に基づいて撮像することが可能である。また、撮像素子１４は、試料設置部１１に対して対物レンズ１２とは反対側（Ｚ１方向側）に設けられた第２照明２２１の光に基づいて、試料を撮像する。

図１に示すように、表示部２１は、撮像素子１４により撮像された画像を表示することが可能である。表示部２１は、第１カバー２０に一体的に設けられている。表示部２１は、顕微鏡装置１００を操作するための画面を表示することが可能である。表示部２１は、試料を撮像する際のプログラムに基づく画面を表示することが可能である。表示部２１は、顕微鏡装置１００の状態を示す画面を表示することが可能である。表示部２１は、外部の制御部からの信号に基づく画面を表示することが可能である。表示部２１は、第１カバー２０における水平方向の一方向側に配置されている。たとえば、表示部２１は、第１カバー２０における前方側（Ｙ１方向側）に配置されている。

図１に示すように、第１カバー２０は、水平面２０ａと、交差面２０ｂと、Ｘ方向に対向するように配置された一対の側面２０ｃとを含む。水平面２０ａは、筐体部１０の設置面に略平行な方向（ＸＹ方向）に延びて筐体部１０の試料設置部１１を上方から覆うように構成されている。交差面２０ｂは、水平面２０ａに連結され、水平面２０ａに対して交差する方向に延びて筐体部１０の試料設置部１１を設置面に略平行な一方側から覆うように構成されている。具体的には、交差面２０ｂは、筐体部１０の試料設置部１１を前方から覆うように構成されている。これにより、第１カバー２０を第２位置（開放位置）に相対移動させた場合、試料設置部１１の上方および前方を開放することができるので、試料設置部１１に容易にアクセスすることができる。その結果、試料設置部１１への作業をより容易に行うことができる。表示部２１を交差面２０ｂに配置することにより、表示部２１を前面に配置することができるので、表示部２１の視認性を向上させることができる。側面２０ｃは、水平面２０ａのＸ方向の両端の下方に連結されている。側面２０ｃは、鉛直方向に延びるように形成されている。側面２０ｃは、筐体部１０の試料設置部１１をＸ方向側から覆うように構成されている。第１カバー２０は、水平面２０ａと交差面２０ｂとにより、略逆Ｌ字形状に形成されている。交差面２０ｂには、表示部２１が配置されている。

図１に示すように、第１カバー２０が第１位置（遮光位置）に位置する場合に、筐体部１０の設置面に略平行で、かつ、筐体部１０の長手方向において、第１カバー２０の交差面２０ｂに配置された表示部２１により、筐体部１０の略全体が覆われるように構成されている。表示部２１は、交差面２０ｂの略全体に配置されている。交差面２０ｂは、第１カバー２０が第１位置に位置する場合に、筐体部１０の水平方向の一方側の面全体を覆うように構成されている。表示部２１は、画面の横方向（Ｘ方向）において、第１カバー２０の交差面２０ｂの略全体に跨って配置されている。表示部２１は、画面の縦方向（Ｚ方向に沿った方向）において、第１カバー２０の交差面２０ｂの略全体に跨って配置されている。これにより、表示部２１を、筐体部１０の前面の長手方向（Ｘ方向）の略全体を覆う範囲に配置することができるので、表示部２１を大きくすることができる。その結果、表示内容を見やすくすることができる。

表示部２１は、筐体部１０の設置面と垂直な方向（Ｚ方向）に対して所定の傾きを有するように配置されている。言い換えると、第１カバー２０の交差面２０ｂは、設置面と垂直な方向（Ｚ方向）に対して所定の傾きを有するように配置されている。たとえば、表示部２１は、設置面と垂直な方向に対して、約１度〜約３０度程度傾いた状態で配置されている。表示部２１は、上端（Ｚ１方向端）に対して下端（Ｚ２方向端）が前方（Ｙ１方向）に出るように配置されている。これにより、表示部２１が設置面と垂直な方向に沿って配置されている場合に比べて、表示部２１を見やすくすることができる。表示部２１が配置された第１カバー２０の部分は、所定の傾きと略同じ傾きを有している。

表示部２１は、鉛直方向に対して所定の傾きを有するように第１カバー２０に配置され、第１カバー２０は、表示部２１が所定の傾きを有した状態で、試料設置部１１に対して相対移動するように構成されている。これにより、表示部２１を所定の傾きを有した状態で相対移動させることができるので、表示部２１をどの位置においても見やすくすることができる。

筐体部１０の前面（Ｙ１方向の面）は、交差面２０ｂの所定の傾きと略同じ傾きを有している。所定の傾きと略同じ傾きを有する第１カバー２０の部分に対向する筐体部１０の面は、所定の傾きと略同じ傾きを有している。筐体部１０の前面と、表示部２１とは、略平行である。

第２カバー２２は、第１カバー２０が第１位置（遮光位置）に位置する場合に試料設置部１１を覆う閉状態となり、第１カバー２０が第２位置（開放位置）に位置する場合に試料設置部１１を開放する開状態となる。これにより、第１カバー２０を第１位置に位置させて第２カバー２２を閉状態とすることにより、第１カバー２０と第２カバー２２とにより試料設置部１１を２重に覆うことができる。また、第１カバー２０を第２位置に位置させて第２カバー２２を開状態とすることにより、試料設置部１１に容易にアクセスすることができる。

具体的には、第２カバー２２は、第１カバー２０が筐体部１０に対して第１位置（遮光位置）に相対移動してから、閉状態になり、第１カバー２０が筐体部１０に対して第２位置（開放位置）に相対移動する前に、開状態になる。つまり、第２カバー２２が開状態の場合に、第１カバー２０が筐体部１０に対して相対移動する。これにより、第２カバー２２が閉状態の場合に、第１カバー２０が相対移動されることがないので、閉状態の第２カバー２２が第１カバー２０の相対移動に干渉するのを抑制することができる。

第２カバー２２は、第１カバー２０の一方側（Ｘ１方向側）の側面２０ｃの内側に取り付けられている。また、第２カバー２２は、Ｙ方向に延びる回動軸線を中心に回動可能である。第２カバー２２は、下方向に回動されることにより、試料設置部１１を覆う閉状態となる。また、第２カバー２２は、上方向に回動されることにより、試料設置部１１を開放する開状態となる。なお、第２カバー２２は、水平方向にスライド移動することにより開状態と閉状態とが切り替えられてもよい。また、第２カバー２２は、上下方向に並進移動することにより開状態と閉状態とが切り替えられてもよい。

第２カバー２２は、外部からの制御により第２駆動部２２３により第１カバー２０に対して駆動される。たとえば、第２カバー２２は、ユーザの操作またはプログラムに基づいて、第２駆動部２２３が駆動されることにより、閉状態と開状態とが切り替えられるように移動される。第２駆動部２２３は、たとえば、モータおよびベルトプーリ機構などを含む。第２カバー２２は、第１カバー２０の開閉と連携して、第２駆動部２２３により駆動される。

上記のように、試料設置部１１を外部光に対して遮光する第１位置（遮光位置）と、試料設置部１１を開放する第２位置（開放位置）とに、筐体部１０に対して相対移動可能な第１カバー２０を設けることによって、撮像時に試料設置部１１を遮光することができる。これにより、暗室内に顕微鏡装置１００を設置せずに、検査室や病理教室のような明るい場所に顕微鏡装置１００を設置して使用することができる。表示部２１が一体的に設けられた第１カバー２０を、第１位置と、第２位置とに相対移動させることにより、第１カバー２０を第２位置に移動させた場合に、試料設置部１１へのアクセス時に邪魔にならないように、第１カバー２０とともに表示部２１も移動させることができる。これにより、試料設置部１１に対して試料を配置するなどの作業を容易に行うことができる。第１カバー２０を第２位置に移動させた場合に、表示部２１が試料設置部１１へのアクセス時に邪魔にならないので、表示部２１を最大限に大きくすることができる。これにより、拡大されて表示された試料を詳細に確認することができる。

（顕微鏡システムの構成例）
次に、図２を参照して、顕微鏡システム３００の具体的な構成例を説明する。

図２に示すように、顕微鏡システム３００は、顕微鏡装置１００と、制御部２００とを備える。顕微鏡装置１００および制御部２００は、互いに信号を送受信可能に接続されている。たとえば、顕微鏡装置１００および制御部２００は、有線または無線により互いに通信可能に接続されている。

制御部２００は、顕微鏡装置１００を制御するように構成されている。制御部２００は、たとえば、コンピュータにより構成されており、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、メモリなどを含む。制御部２００は、顕微鏡装置１００による試料の撮像処理を制御する。制御部２００は、顕微鏡装置１００の第１カバー２０の第１位置（遮光位置）と第２位置（開放位置）との移動を制御する。制御部２００は、顕微鏡装置１００の第２カバー２２の閉状態と開状態との移動を制御する。制御部２００は、プログラムに基づいて、顕微鏡装置１００を制御する。制御部２００は、顕微鏡装置１００により撮像した画像の画像処理を行うことが可能である。制御部２００は、処理した画像を顕微鏡装置１００に出力し、顕微鏡装置１００の表示部２１に表示させることが可能である。制御部２００は、プログラムに基づく画像を、顕微鏡装置１００の表示部２１に表示させることが可能である。

次に、図３および図４を参照して顕微鏡装置１００の第２カバー２２の具体的な構成例を説明する。

図３に示すように、第２カバー２２は、板状に形成されている。また、第２カバー２２は、図４に示すように、第２カバー２２の試料設置部１１に対向する側に第２照明２２１が設けられている。これにより、第２カバー２２を閉じた状態で、第２照明２２１から試料設置部１１に容易に光を照射することができる。また、第２照明２２１を直接第２カバー２２の試料設置部１１に対向する側に配置することにより、光ファイバーなどの導光部材を設ける必要がないので、照明の構成を簡素化することができる。

第２照明２２１は、面状、線状または点状の形状の発光体を含む。これにより、厚みが小さい面状、線状または点状の形状の発光体を第２カバー２２に配置することができるので、第２照明２２１を第２カバー２２にコンパクトに配置することができる。

第２カバー２２は、第２照明２２１を枠状に取り囲み、試料設置部１１側に突出するように形成された突出部２２２を含む。試料設置部１１は、図４に示すように、第２カバー２２が閉状態の場合に、突出部２２２が入り込む凹部１１３を含む。これにより、第２カバー２２の突出部２２２が試料設置部１１の凹部１１３に入り込むことにより、第２カバー２２と試料設置部１１との間に光が直接的に入り込む隙間ができるのを抑制することができるので、試料設置部１１に光が入るのをより効果的に抑制することができる。

第２照明２２１は、光軸が第１照明１３の光軸に対してずれるように配置されている。これにより、第１照明１３による下方からの光の撮像に適した方向に第１照明１３の光軸を向けることができるとともに、第２照明２２１による上方からの光の撮像に適した方向に第２照明２２１の光軸を向けることができる。これにより、上方からの光による撮像と、下方からの光による撮像との両方を、鮮明に撮像することができる。

たとえば、第２照明２２１は、光軸が第１照明１３の光軸に対して傾斜するように配置されている。これにより、第１照明１３の光軸方向と、第２照明２２１の光軸方向とを互いにずらすことができるので、両方の照明において各々適した方向から光を照射することができる。

第２照明２２１は、試料設置部１１に設けられた対物レンズ１２の光軸に対して斜めの方向から試料に光を照射する。つまり、第２照明２２１は、カバー２２に傾斜して設けられている。これにより、光を対物レンズ１２の光軸と平行に照射する場合に比べて、コントラストを強調して試料を撮像することができる。なお、第２照明２２１は、対物レンズ１２の光軸と平行に光を照射するように配置してもよい。

また、第２照明２２１は、ハロゲンランプ、タングステンランプ、水銀ランプ、キセノンランプ、および、発光素子のうち少なくとも１つを含んでいてもよい。第２照明２２１として、ハロゲンランプ、タングステンランプ、水銀ランプ、キセノンランプを用いる場合は、光ファイバやミラーなどにより光を試料設置部１１に導くようにしてもよい。

また、第２照明２２１は、第１照明１３の光軸が通る部分から光を照射しないように形成されている。これにより、第２照明２２１の光の光軸を、第１照明１３の光の光軸に対して容易にずらすことができる。つまり、第２照明２２１の光軸は、第１照明１３の光軸とずれていれば、第１照明１３の光軸と平行であってもよい。

たとえば、第２照明２２１は、図５に示すように、発光体の略中央に光不透過の遮光部材２２１１が設けられていてもよい。これにより、対物レンズ１２の光軸と平行に照射する光が試料設置部１１に到達するのを抑制することが可能である。遮光部材２２１１は、たとえば、遮光シールである。また、遮光部材２２１１は、樹脂材料または金属材料により形成されている。

また、第２照明２２１は、図６に示すように、第２カバー２２の中央を挟んで線状に設けられていてもよい。また、第２照明２２１は、図７に示すように、第２カバー２２の中央を囲むように、矩形の周状に設けられていてもよい。また、第２照明２２１は、図８に示すように、第２カバー２２の中央を囲むように、円形の周状に設けられていてもよい。なお、第２照明２２１の形状や配置は左右対称や点対称でなくてもよい。

（光学系の構成例）
次に、図９および図１０を参照して、顕微鏡装置１００の光学系の構成例を説明する。

図９に示すように、顕微鏡装置１００は、光学系の構成として、対物レンズ１２と、第１照明１３と、撮像素子１４と、第１光学素子１５と、フィルタ１６ａと、第２光学素子１６ｂ、１６ｃ、１６ｆおよび１６ｇと、レンズ１６ｄ、１６ｅおよび１６ｈと、反射部１７ａ、１７ｂおよび１７ｄと、レンズ１７ｃとを備える。対物レンズ１２と、第１照明１３と、撮像素子１４と、第１光学素子１５と、フィルタ１６ａと、第２光学素子１６ｂ、１６ｃ、１６ｆおよび１６ｇと、レンズ１６ｄ、１６ｅおよび１６ｈと、反射部１７ａ、１７ｂおよび１７ｄと、レンズ１７ｃとは、筐体部１０の内部に配置されている。

第１光学素子１５は、第１照明１３から照射された光を対物レンズ１２の光軸方向に反射し、試料からの光を透過するように構成されている。第１光学素子１５は、たとえば、ダイクロイックミラーを含む。つまり、第１光学素子１は、第１照明１３から照射される波長の光を反射し、試料から発生される光の波長を透過させるように構成されている。

フィルタ１６ａは、所定の波長の光を透過させてそれ以外の波長の光を遮蔽する、または、所定の波長の光を遮蔽してそれ以外の波長の光を透過させる、ように構成されている。つまり、フィルタ１６ａにより、所望の波長の光が透過されて、撮像素子１４に到達する。

第２光学素子１６ｂ、１６ｃ、１６ｆおよび１６ｇは、試料からの光を撮像素子１４に向けて反射するように構成されている。第２光学素子１６ｂ、１６ｃ、１６ｆおよび１６ｇは、反射部を含む。第２光学素子１６ｂ、１６ｃ、１６ｆおよび１６ｇは、たとえば、ミラーを含む。

反射部１７ａ、１７ｂおよび１７ｄは、第１照明１３からの光を対物レンズ１２に向けて反射するように構成されている。反射部１７ａ、１７ｂおよび１７ｄは、たとえば、ミラーを含む。

第１照明１３から出射された光は、反射部１７ａに反射されて反射部１７ｂに入射する。反射部１７ｂに入射した光は、反射されてレンズ１７ｃを介して反射部１７ｄに入射する。反射部１７ｄに入射した光は、反射されて第１光学素子１５に入射する。第１光学素子１５に入射した光は、反射されて対物レンズ１２を介して、試料設置部１１に到達し、試料に照射される。

第１照明１３の光に基づいて試料から発せられる光は、対物レンズ１２を介して、第１光学素子１５に入射される。第１光学素子１５に入射した光は、透過されてフィルタ１６ａを介して第２光学素子１６ｂに入射する。第２光学素子１６ｂに入射した光は、反射されて第２光学素子１６ｃに入射する。第２光学素子１６ｃに入射した光は、反射されてレンズ１６ｄおよび１６ｅを介して第２光学素子１６ｆに入射する。第２光学素子１６ｆに入射した光は、反射されて第２光学素子１６ｇに入射する。第２光学素子１６ｇに入射した光は、反射されてレンズ１６ｈを介して撮像素子１４に到達する。撮像素子１４は、到達した光に基づいて試料の拡大画像を撮像する。

第１照明１３は、第１照明１３からの光が略鉛直方向（Ｚ方向）に進むように少なくとも１回方向が変更されて対物レンズ１２に入射する位置に配置されている。つまり、第１照明１３は、対物レンズ１２の光軸に対してオフセットされた位置に配置されている。これにより、対物レンズ１２を略鉛直方向に配置した場合に、対物レンズ１２の光軸方向の延長線上に第１照明１３を設ける必要がないので、顕微鏡装置１００の上下方向の大きさが大きくなるのを抑制することができる。

撮像素子１４は、試料からの光が対物レンズ１２の光軸と略平行な方向から変更されて撮像素子１４に入射する位置に配置されている。つまり、撮像素子１４は、対物レンズ１２の光軸に対してオフセットされた位置に配置されている。これにより、試料からの光の光軸方向の延長線上に撮像素子１４を設ける必要がないので、顕微鏡装置１００の上下方向の大きさが大きくなるのを抑制することができる。なお、試料からの光は、対物レンズ１２の光軸と略平行な方向から、撮像素子１４に入射するまでに方向が変更されなくてもよい。

図１０に示すように、顕微鏡装置１００は、筐体部１０の内部に配置され、光軸が試料設置部１１に対して略垂直となるように配置された対物レンズ１２と、第１照明１３と、撮像素子１４とが配置される基板１８を備える。基板１８は、筐体部１０の設置面に対して略垂直となるように配置（図１１参照）されている。基板１８は、対物レンズ１２の光軸と略平行となるように配置されている。具体的には、基板１８は、ＸＺ平面に沿って延びるように配置されている。これにより、対物レンズ１２と、第１照明１３と、撮像素子１４とを共通の基板１８に配置することができるので、光学系の部材の位置関係がずれるのを抑制することができる。

筐体部１０は、一方向に長い内部空間を有している。対物レンズ１２は、光軸が筐体部１０の長手方向（Ｘ方向）に対して略垂直となるように配置されている。第１照明１３および撮像素子１４は、筐体部１０の長手方向（Ｘ方向）において、対物レンズ１２に対して同一側（Ｘ２方向側）に配置されている。これにより、顕微鏡装置１００の上下方向の大きさが大きくなるのを抑制することができる。

第１光学素子１５と、第２光学素子１６ｂ、１６ｃ、１６ｆおよび１６ｇとは、基板１８上に配置されている。これにより、第１照明１３と、第１光学素子１５と、第２光学素子１６ｂ、１６ｃ、１６ｆおよび１６ｇとを共通の基板１８に配置することができるので、第１照明１３と、第１光学素子１５と、第２光学素子１６ｂ、１６ｃ、１６ｆおよび１６ｇとの相対的な位置関係がずれるのを抑制することができる。

基板１８には、試料設置部１１が両持ちにより取り付けられている。つまり、試料設置部１１は、基板１８から水平方向につきだす２本の柱により支持されている。これにより、試料設置部１１を安定して支持することができるので、撮像時に撮像位置がずれるのを抑制することが可能である。

（筐体部および第１カバーの接続構造の例）
次に、図１２〜図１５を参照して、顕微鏡装置１００の筐体部１０および第１カバー２０の接続構造の例について説明する。

図１２および図１３に示すように、筐体部１０は、上方（Ｚ１方向）に突出する係合部１０ｂを含む。第１カバー２０は、筐体部１０の係合部１０ｂに係合する凹部２３を含む。凹部２３は、上下方向に凹むように形成されている。凹部２３は、Ｘ方向に延びるように形成されている。図１２に示すように、筐体部１０の係合部１０ｂに、第１カバー２０の凹部２３が係合する。これにより、第１カバー２０が筐体部１０に対してＸ方向に移動可能に接続される。

図１４に示すように、筐体部１０の内部に配置された基板１８は、接続端子１８１と、フレックスケーブル１８２と、接続端子１８３とを含む。接続端子１８１は、基板１８に接続可能である。フレックスケーブル１８２は、接続端子１８１および１８３を互いに接続している。接続端子１８３は、第１カバー２０に設けられた基板に接続可能である。

図１５に示すように、表示部２１は、筐体部１０に対して移動可能なように、筐体部１０に電気的に接続されている。これにより、筐体部１０に対して第１カバー２０とともに相対移動する表示部２１に対して電力を供給することができるとともに、表示部２１に電気信号を送受信させることができる。

（コントローラおよびファンの構成例）
次に、図１６〜図１８を参照して、顕微鏡装置１００のコントローラ１９２の構成例について説明する。

図１６に示すように、顕微鏡装置１００は、基板１９を備える。基板１９には、電源１９１と、コントローラ１９２と、複数のファン１９３が設けられている。基板１９は、筐体部１０の内部の下方（図１１参照）に配置されている。基板１９は、水平になるように配置されている。電源１９１は、外部から電力が供給される。電源１９１は、供給された電力を顕微鏡装置１００の各部に供給する。たとえば、電源１９１は、第１照明１３、第２照明２２１、撮像素子１４、表示部２１、第１駆動部１０ａ、第２駆動部２２３、コントローラ１９２、ファン１９３などに電力を供給する。

コントローラ１９２は、顕微鏡装置１００の各部を制御する。たとえば、コントローラ１９２は、第１照明１３による光の照射を制御する。コントローラ１９２は、第１駆動部１０ａの駆動を制御する。コントローラ１９２は、第２照明２２１による光の照射を制御する。コントローラ１９２は、第２駆動部２２３の駆動を制御する。コントローラ１９２は、制御部２００による制御に基づいて、顕微鏡装置１００の各部を制御する。コントローラ１９２は、筐体部１０の内部において、対物レンズ１２と、第１照明１３と、撮像素子１４とが配置された領域と仕切られた領域（図１１参照）に配置されている。具体的には、仕切り部材１０ｃにより、仕切られている。仕切り部材１０ｃの上方には、基板１８が配置されている。仕切り部材１０ｃの下方には、基板１９が配置されている。これにより、コントローラ１９２を、対物レンズ１２、第１照明１３および撮像素子１４と隔離して配置することができるので、コントローラ１９２の熱が対物レンズ１２、第１照明１３および撮像素子１４に伝わるのを抑制することができる。コントローラ１９２が配置される領域を仕切る部材により対物レンズ１２、第１照明１３および撮像素子１４の遮光性を高めることができる。

図１６および図１７に示すように、ファン１９３は、筐体部１０の内部を冷却するように構成されている。具体的には、ファン１９３は、駆動することにより、筐体部１０に外部からの空気を取り込み、循環させて、排気口１９３ａから排出させるように構成されている。ファン１９３は、Ｘ方向に沿って、一対設けられている。ファン１９３は、筐体部１０の背面側（Ｙ２方向側）の下方側（Ｚ２方向側）に設けられている。ファン１９３は、撮像素子１４による試料の撮像中に動作が停止される。これにより、撮像中にファン１９３による振動が撮像素子１４や試料設置部１１などに伝わるのを防止することができるので、試料を精度よく撮像することができる。なお、ファン１９３は、撮像素子１４による試料の撮像中に動作を停止しなくてもよい。これにより、撮像中も効率よく筐体部１０の内部を冷却することが可能である。

図１８に示すように、コントローラ１９２は、制御部２００に接続されている。制御部２００は、処理部２０１と、記憶部２０２と、インターフェース２０３とを備える。制御部２００は、入力部２０４が接続されている。コントローラ１９２は、インターフェース２０３を介して、処理部２０１に接続されている。処理部２０１は、たとえば、ＣＰＵを含み、顕微鏡装置１００の動作を制御する。記憶部２０２は、たとえば、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）や、ＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）などを含み、制御部２００により実行するプログラムや、情報が格納される。入力部２０４は、ユーザの操作を受けつける。入力部２０４は、たとえば、マウスやキーボードなどを含む。入力部２０４は、インターフェース２０３を介して処理部２０１に接続されている。

（第１変形例による顕微鏡装置の構成）
次に、図１９を参照して、第１変形例による顕微鏡装置４００の構成について説明する。

図１９に示すように、顕微鏡装置４００は、筐体部４１０と、第１カバー４２０とを備える。筐体部４１０には、試料設置部４１１が設けられている。第１カバー４２０には、表示部４２１が一体的に設けられている。試料設置部４１１には、試料設置部４１１を覆う第２カバー２２が設けられている。図１９に示すように、第１カバー４２０は、筐体部４１０の前面側（Ｙ１方向側）に配置されている。第１カバー４２０は、筐体部４１０の設置面に対して垂直な平面（ＸＺ平面）に沿って延びる平板形状を有している。

第１カバー４２０は、上下方向（Ｚ方向）に沿ってスライド移動することにより、第１位置（遮光位置）と、第２位置（開放位置）とに移動可能に構成されている。なお、第１カバー４２０の移動方向は、表示部４２１の延びる面方向に略平行である。つまり、表示部４２１が、上下方向（Ｚ方向）に対して所定の角度を有して傾斜して配置されている場合、第１カバー４２０の移動方向も、上下方向（Ｚ方向）に対して所定の角度を有して傾斜する方向となる。図１９に示すように、第１カバー４２０が第２位置に位置する場合、試料設置部４１１の前方側（Ｙ１方向側）が開放される。この場合、第２カバー２２も開状態となる。試料設置部４１１は、筐体部４１０のＸ１方向側に配置されている。試料設置部４１１は、上下方向（Ｚ方向）において、筐体部４１０の上側（Ｚ１方向側）に配置されている。

（第２変形例による顕微鏡装置の構成）
次に、図２０を参照して、第２変形例による顕微鏡装置５００の構成について説明する。

図２０に示すように、顕微鏡装置５００は、筐体部５１０と、第１カバー５２０とを備える。筐体部５１０には、試料設置部５１１が設けられている。第１カバー５２０には、表示部５２１が一体的に設けられている。試料設置部５１１には、試料設置部５１１を覆う第２カバー２２が設けられている。図２０に示すように、第１カバー５２０は、筐体部５１０の前面側（Ｙ１方向側）に配置されている。第１カバー５２０は、筐体部５１０の設置面に対して垂直な平面（ＸＺ平面）に沿って延びる平板形状を有している。

第１カバー５２０は、水平方向（Ｘ方向）に沿ってスライド移動することにより、第１位置（遮光位置）と、第２位置（開放位置）とに移動可能に構成されている。図２０に示すように、第１カバー５２０が第２位置に位置する場合、試料設置部５１１の前方側（Ｙ１方向側）が開放される。この場合、第２カバー２２も開状態となる。試料設置部５１１は、前方方向（Ｙ１方向）に移動可能である。これにより、試料設置部５１１を前方に移動させると、試料設置部５１１の上方（Ｚ１方向）も開放される。試料設置部５１１は、筐体部５１０のＸ１方向側に配置されている。試料設置部５１１は、上下方向（Ｚ方向）において、筐体部５１０の上側（Ｚ１方向側）に配置されている。

（第３変形例による顕微鏡装置の構成）
次に、図２１および図２２を参照して、第３変形例による顕微鏡装置６００の構成について説明する。

図２１に示すように、顕微鏡装置６００は、筐体部６１０と、第１カバー６２０とを備える。筐体部６１０には、試料設置部６１１が設けられている。第１カバー６２０には、表示部６２１が一体的に設けられている。試料設置部６１１には、試料設置部６１１を覆う第２カバー２２が設けられている。図２１に示すように、第１カバー６２０は、筐体部６１０の前面側（Ｙ１方向側）に配置されている。第１カバー６２０は、筐体部６１０の設置面に対して垂直な平面（ＸＺ平面）に沿って延びる平板形状を有している。

第１カバー６２０は、水平方向（Ｘ方向）に沿ってスライド移動することにより、第１位置（遮光位置）と、第２位置（開放位置）とに移動可能に構成されている。図２１に示すように、第１カバー６２０が第２位置に位置する場合、試料設置部６１１の前方側（Ｙ１方向側）が開放される。この場合、第２カバー２２も開状態となる。試料設置部６１１は、筐体部６１０のＸ１方向側に配置されている。試料設置部６１１は、上下方向（Ｚ方向）において、筐体部６１０の中央付近に配置されている。

図２２に示すように、顕微鏡装置６００の基板１８には、対物レンズ１２と、第１照明１３と、撮像素子１４と、アクチュエータ６１１ａと、第１光学素子１５と、フィルタ１６ａと、第２光学素子１６ｂと、レンズ１６ｈとが配置されている。対物レンズ１２は、試料設置部６１１の下方（Ｚ２方向）に配置されている。試料設置部６１１は、筐体部１０の設置面と、試料設置部６１１との間の距離Ｄ１が、対物レンズ１２の光軸方向の長さＤ２よりも長くなるように配置されている。これにより、対物レンズ１２の光軸が上下方向（Ｚ方向）になるように配置することができるので、試料設置部６１１を水平方向とした場合に、対物レンズ１２を光軸方向において試料に容易に近づけることができる。

（光源の構成例）
次に、図２３を参照して、第１照明１３の構成例を説明する。

図２３に示すように、第１照明１３は、第１蛍光用照明１３１ａと、第２蛍光用照明１３１ｂと、ミラー１３２ａと、ダイクロイックミラー１３２ｂと、ファン１３３とを含む。第１蛍光用照明１３１ａおよび第２蛍光用照明１３１ｂは、互いに異なる波長の光を出力する。第１蛍光用照明１３１ａは、特定の波長領域の光を出力する。第２蛍光用照明１３１ｂは、第１蛍光用照明１３１ａとは異なる特定の波長領域の光を出力する。第１蛍光用照明１３１ａおよび第２蛍光用照明１３１ｂは、それぞれ、レーザ光を出力することが可能である。なお、第１蛍光用照明１３１ａおよび第２蛍光用照明１３１ｂの出力する光は、可視光領域の光であってもよいし、遠赤外領域、近赤外領域、近紫外領域または遠紫外領域の非可視光領域の光であってもよい。

第１蛍光用照明１３１ａにより出力された光は、ミラー１３２ａにより反射されるとともに、ダイクロイックミラー１３２ｂを透過して、第１照明１３から出力される。第２蛍光用照明１３１ｂにより出力された光は、ダイクロイックミラー１３２ｂにより反射されて、第１照明１３から出力される。これらにより、第１蛍光用照明１３１ａから出力される光と、第２蛍光用照明１３１ｂから出力される光とが、互いに光軸が一致された状態で、第１照明１３から出力される。

第１蛍光用照明１３１ａは、試料に結合された複数の色素の一部を活性状態にするための波長の光を試料に照射する。第２蛍光用照明１３１ｂは、活性状態となった複数の色素を非活性状態にするための波長の光を試料に照射する。そして、撮像素子１４は、複数の色素のうち、活性状態となった一部の色素から発せられた光を撮影するように構成されている。これにより、活性状態となった一部の色素の発光に基づいて、画像を撮像することができる。撮像素子１４は、試料を複数回撮像するように構成されている。そして、表示部２１は、撮像素子１４により撮像された複数枚の画像が合成された画像を表示するように構成されている。

試料に結合された複数の色素のうち一部が発光される。色素は細胞の分子ごとに結合されている。そして、複数回色素を順次励起させて撮像した蛍光画像を、色素の蛍光位置を精度よく取得する。そして、複数の画像が重ね合わされる。この場合、色素の蛍光位置は、１分子単位で精度よく取得される。この１分子ごとの位置精度で取得された蛍光画像が重ね合わされることにより、解像度の限界を超える超解像画像を取得することが可能である。

ファン１３３は、筐体部１０の内部に配置され、第１照明１３を冷却するために設けられている。具体的には、ファン１３３は、駆動することにより、第１照明１３の周辺に空気の流れを発生させて、第１照明１３から発生する熱を取り除くように構成されている。ファン１３３は、撮像素子１４による試料の撮像中に動作が停止される。これにより、撮像中にファン１３３による振動が撮像素子１４や試料設置部１１などに伝わるのを防止することができるので、試料を精度よく撮像することができる。なお、ファン１３３は、撮像素子１４による試料の撮像中に動作を停止しなくてもよい。これにより、撮像中も効率よく第１照明１３を冷却することが可能である。

（表示部の表示画面例）
次に、図２４を参照して、表示部２１に表示される表示画面の一例について説明する。

図２４に示す表示画面例では、表示部２１に、顕微鏡装置１００において、試料を撮像している場合に、制御用表示と、解析用表示とが表示される。制御用表示は、カメラ画面表示と、撮像パラメータ設定表示と、試料設置部移動操作表示と、撮像パラメータモニター表示と、第１カバー開閉操作表示とを含む。解析用表示は、超解像画像表示と、超解像画像解析パラメータ設定表示とを含む。

カメラ画面表示には、撮像素子１４により撮像されるリアルタイムのカメラ画面が表示される。撮像パラメータ設定表示には、顕微鏡装置１００における撮像処理の撮像パラメータが表示される。撮像パラメータ設定表示には、たとえば、第１照明１３から出力されるレーザ光のパワー調整のための表示などが表示される。試料設置部移動操作表示には、たとえば、試料設置部１１の位置を移動させるための操作画面が表示される。撮像パラメータモニター表示には、モニター情報が表示される。撮像パラメータモニター表示には、たとえば、試料設置部１１の位置や、第１照明１３のレーザ光のパワーや、撮像素子１４の温度や、撮像時間や、撮像終了までの時間などが表示される。第１カバー開閉操作表示には、たとえば、第１カバー２０を第１位置（遮光位置）および第２位置（開放位置）に移動させるための操作画面が表示される。

超解像画像表示には、超解像画像が表示される。なお、超解像画像のデータは、数千ピクセル四方〜数万ピクセル四方程度の大きさを有する。ここで、表示部２１の大きさが大きいほど、超解像画像表示の表示面積を大きくすることができるので、表示部２１の面積が大きいことが好ましい。超解像画像解析パラメータ設定表示には、超解像撮像の解析パラメータが表示される。超解像画像解析パラメータ設定表示には、たとえば、第１照明１３から出力されるレーザ光の照射順や、撮像枚数などが表示される。

（表示部の操作画面例）
次に、図２５を参照して、表示部２１に表示される操作画面の一例について説明する。図２５の例では、試料設置部１１のステージ１１ａを移動させる操作画面例について説明する。図２５の例では、ステージ１１ａをＸ方向およびＹ方向（水平方向）に移動させる操作ボタンと、ステージ１１ａをＺ方向（上下方向）に移動させる操作ボタンとが表示される。ユーザは、各操作ボタンを操作することにより、ステージ１１ａを移動させることができる。外側の各操作ボタンを操作することにより、ステージ１１ａを大きく移動させることができる。また、内側の各操作ボタンを操作することによりステージ１１ａを小さく移動させることができる。なお、ステージ１１ａは、外部に接続されたキーボードやマウスの操作により移動させることも可能である。

（画像撮像処理動作）
図２６を参照して、顕微鏡システム３００の画像撮像処理動作について説明する。

まず、図２６のステップＳ１において、ユーザの操作により撮像ボタンがＯＮにされると、ステップＳ２において、制御部２００は、コントローラ１９２を介して、ファン１９３およびファン１３３の駆動を停止させる制御を行う。ステップＳ３において、制御部２００は、撮像素子１４による試料の撮像の制御を行う。試料の撮像は、複数枚行われる。たとえば、ステップＳ３において、試料は、数千枚〜数万枚程度撮像される。

ステップＳ４において、撮像終了後、制御部２００は、コントローラ１９２を介して、ファン１９３およびファン１３３を駆動させる制御を行う。その後、画像撮像処理動作が終了される。

（超解像画像作成処理動作）
図２７を参照して、顕微鏡システム３００の超解像画像作成処理動作について説明する。

まず、図２７のステップＳ１１において、制御部２００は、第１照明１３から蛍光用照明を照射しながら試料の蛍光を撮像する。ステップＳ１２において、制御部２００は、撮像された各々の画像の蛍光の輝点を抽出する。具体的には、撮像された画像について、ガウスフィッティングにより蛍光の輝点が抽出される。ステップＳ１３において、制御部２００は、抽出された輝点の座標を取得する。つまり、画像上の輝点の画素の位置が求められる。具体的には、２次元平面において、各輝点の座標が取得される。そして、画像上の輝点の領域が取得される。具体的には、撮像された画像上の各蛍光領域について、ガウスフィッティングにより、所定範囲で基準波形とのマッチングが得られた場合は、この範囲に応じた広さの輝点領域が各輝点に割り当てられる。基準波形と１点でマッチングする蛍光領域の輝点については、最低レベルの広さの輝点領域が割り当てられる。

ステップＳ１４において、制御部２００は、各画像の輝点領域を重ねる。そして、制御部２００は、取得した各輝点の輝点領域を全ての画像について重ね合わせることにより、超解像画像を作成する。その後、超解像画像作成処理が終了される。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

１０、４１０、５１０、６１０：筐体部、１０ａ：第１駆動部、１０ｄ：撮像部、１１、４１１、５１１、６１１：試料設置部、１２：対物レンズ、１３：第１照明、１４：撮像素子、１５：第１光学素子、１６ｂ、１６ｃ、１６ｆ、１６ｇ：第２光学素子、１８：基板、２０、４２０、５２０、６２０：第１カバー（カバー）、２０ａ：水平面、２０ｂ：交差面、２１、４２１、５２１、６２１：表示部、２２：第２カバー（カバー）、１００、４００、５００、６００：顕微鏡装置、１１３：凹部、１９２：コントローラ、１９３：ファン、２２１：第２照明、２２２：突出部、２２３：第２駆動部

Claims (21)

1. 試料を設置するための試料設置部と、
   前記試料設置部に設置された試料を撮像する撮像部と、
   前記試料設置部が設けられるとともに、前記撮像部が内部に配置された筐体部と、
   前記試料設置部に蛍光用の光を照射する第１照明と、
   前記試料設置部を覆う第１位置と、前記試料設置部を開放する第２位置とに移動可能な第１カバーと、
   前記第１カバー内において前記試料設置部を断熱するように覆う第２カバーと、を備える、顕微鏡装置。
2. 試料を設置するための試料設置部と、
   前記試料設置部に設置された試料を撮像する撮像部と、
   前記試料設置部が設けられるとともに、前記撮像部が内部に配置された筐体部と、
   前記試料設置部に蛍光用の光を照射する第１照明と、
   前記試料設置部を覆う第１位置と、前記試料設置部を開放する第２位置とに移動可能な第１カバーと、
   前記第１カバー内において前記試料設置部を覆う閉状態と、前記試料設置部を開放する開状態とに移動可能な第２カバーと、
   前記第２カバーにより覆われた空間に配置され、前記試料設置部に光を照射する第２照明とを備える、顕微鏡装置。
3. 前記第２照明は、前記第２カバーに設けられている、請求項２に記載の顕微鏡装置。
4. 前記第２照明は、面状、線状または点状の形状を有する、請求項３に記載の顕微鏡装置。
5. 前記第２カバーは、前記第２照明を枠状に取り囲み、前記試料設置部側に突出するように形成された突出部を含み、
   前記試料設置部は、前記第２カバーが閉状態の場合に、前記突出部が入り込む凹部を含む、請求項３または４に記載の顕微鏡装置。
6. 前記第２カバーは、前記第１カバーが前記第１位置に位置する場合に前記試料設置部を覆う閉状態となり、前記第１カバーが前記第２位置に位置する場合に前記試料設置部を開放する開状態となるように構成されている、請求項２〜５のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
7. 前記第２カバーは、前記第１カバーが前記筐体部に対して前記第１位置に相対移動してから、閉状態になり、前記第１カバーが前記筐体部に対して前記第２位置に相対移動する前に、開状態になるように構成されている、請求項６に記載の顕微鏡装置。
8. 前記第１カバーを前記筐体部に対して相対移動させる第１駆動部と、
   前記第２カバーを開閉駆動させる第２駆動部と、
   前記第１駆動部および前記第２駆動部を制御するコントローラと、をさらに備える、請求項２〜７のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
9. 前記コントローラは、前記第１照明の光の照射、および、前記第２照明の光の照射を制御するように構成されている、請求項８に記載の顕微鏡装置。
10. 前記第２照明は、ハロゲンランプ、タングステンランプ、水銀ランプ、キセノンランプ、および、発光素子のうち少なくとも１つを含む、請求項２〜９のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
11. 前記第２照明は、前記試料設置部に設けられた対物レンズの光軸に対して斜めの方向から試料に光を照射するように構成されている、請求項２〜１０のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
12. 前記第２照明は、明視野用の光を照射するように構成されている、請求項２〜１１のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
13. 前記第１照明の蛍光用の光を用いて、前記撮像部により複数の蛍光画像を撮像し、
    複数の蛍光画像に基づいて、前記撮像部の解像度を超える超解像画像を取得する、請求項２〜１２のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
14. 試料を設置するための試料設置部と、
    前記試料設置部に設置された試料を撮像する撮像部と、
    前記試料設置部に下方から光を照射する第１照明と、
    前記試料設置部に上方から光を照射する第２照明とを備え、
    前記第２照明は、前記試料設置部に設けられた対物レンズの光軸に対して斜めの方向から試料に光を照射するように構成されている、顕微鏡装置。
15. 前記第２照明は、光軸が前記第１照明の光軸に対して傾斜するように配置されている、請求項１４に記載の顕微鏡装置。
16. 前記試料設置部を覆うカバーをさらに備え、
    前記第２照明は、前記カバーに設けられている、請求項１４または１５に記載の顕微鏡装置。
17. 前記第２照明は、前記カバーに傾斜して設けられている、請求項１６に記載の顕微鏡装置。
18. 前記第２照明は、前記第１照明の光軸が通る部分から光を照射しないように形成されている、請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
19. 前記第１照明は、蛍光用の光を照射し、
    前記第２照明は、明視野用の光を照射する、請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
20. 前記第２照明は、面状、線状または点状の形状を有する、請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
21. 前記第２照明は、ハロゲンランプ、タングステンランプ、水銀ランプ、キセノンランプ、および、発光素子のうち少なくとも１つを含む、請求項１４〜２０のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。

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