JP6237626B2 - 光学装置及び撮像装置 - Google Patents
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Description
本願は、2012年7月19日に出願された特願2012−160854号、2012年12月28日に出願された特願2012−287637号、2012年12月28日に出願された特願2012−287942号、2013年3月15日に出願された特願2013−53320号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
この計測装置においては、明視野観察用の光を第1光路で導光して試料を照明して、試料の像を撮像装置で撮像し、蛍光観察用の励起光を第2光路で導光して試料を照明し、試料で生じた蛍光を同じ撮像装置で撮像している。そして、この計測装置は、フィルターターレットを操作して、第1光路と第2光路とが重複する位置において蛍光キューブの非配置と配置を切り替えることにより、明視野観察と蛍光観察とを切り替えている。
また、特許文献1の計測装置では、所定波長の光を透過させる励起フィルタを備えるミラーユニットが円周方向に沿って配置されたターレットを回転させ、所望波長の光を透過させる励起フィルタを備えるミラーユニットを照明光の光路に位置決めすることで、計測に用いる光を切り替える技術が開示されている。
例えば、試料に複数の計測対象がアレイ状に配置されていて、明視野観察での撮像結果と蛍光観察での撮像結果とを比較することで蛍光が発生した計測対象を計測する場合、試料における撮像領域が両方の撮像結果で対応している必要がある。ところが、上記の従来技術では、明視野観察と蛍光観察とを切り替える際に、ターレットの回転及びターレットの回転方向の位置決めが必要になるため、蛍光キューブあるいはミラーユニットの配置誤差や動作誤差等により、試料における撮像領域が両方の撮像結果で対応せずに計測精度が低下する可能性がある。
特に、視野の大きさの関係で、撮像領域における計測対象が全計測対象の一部である場合には、両方の撮像結果の間で試料における撮像領域の対応(例、位置)が厳しく求められる。例えば、上記両方の撮像結果の間で試料における撮像領域の対応がほとんどずれていない、又は完全に一致する、ことが求められる。
本発明の他の態様に従えば、第1の波長帯域の光を80〜100%の第1の反射率で反射し、第2の波長帯域の光を80〜100%の第1の透過率で透過し、第3の波長帯域の光を40〜60%の第2の反射率で反射するとともに40〜60%の第2の透過率で透過する光学特性で構成されている第1分離部を備える第1光学素子と、第4の波長帯域の光を80〜100%の第3の反射率で反射し、第5の波長帯域の光を80〜100%の第3の透過率で透過し、前記第3の波長帯域の光又は第6の波長帯域の光を40〜60%の第4の反射率で反射するとともに40〜60%の第4の透過率で透過する光学特性で構成されている第2分離部を備える第2光学素子と、前記第1光学素子と前記第2光学素子を切り替える切替部とを備える光学装置と、前記光学装置を介して被照射体を照射する光を射出する光源部と、前記被照射体を撮像する撮像部と、前記切替部が前記第1光学素子と前記第2光学素子を切り替えることに伴って、前記第1光学素子を用いて前記撮像素子で撮像した結果と前記第2光学素子を用いて前記撮像素子で撮像した結果との間で生じる誤差を補正する補正部とを備えることを特徴とする撮像装置が提供される。
本発明の他の態様に従えば、第1の波長帯域の光を80〜100%の第1の反射率で反射し、第2の波長帯域の光を80〜100%の第1の透過率で透過し、第3の波長帯域の光を80〜100%の第2の反射率で反射し、第4の波長帯域の光を80〜100%の第2の透過率で透過し、第5の波長帯域の光を40〜60%の第3の反射率で反射するとともに40〜60%の第3の透過率で透過する光学特性で構成されている分離部を備える光学素子と、前記第1の波長帯域に含まれる波長の第1励起光と、前記第3の波長帯域に含まれる波長の第2励起光と、前記第5の波長帯域に含まれる波長の照明光とを射出可能な光源部と、被照射体を撮像する撮像部と、前記照明光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記照明光が前記分離部で反射されて前記被照射体に照射され、前記被照射体で反射され前記分離部を透過した反射光を前記撮像部に撮像させる第1処理と、前記第1励起光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記第1励起光が前記分離部で反射されて前記被照射体に照射され、前記第1励起光が照射されて前記被照射体で発生され前記分離部を透過した前記第2の波長帯域に含まれる波長の第1蛍光を前記撮像部に撮像させる第2処理と、前記第2励起光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記第2励起光が前記分離部で反射されて前記被照射体に照射され、前記第2励起光が照射されて前記被照射体で発生され前記分離部を透過した前記第4の波長帯域に含まれる波長の第2蛍光を前記撮像部に撮像させる第3処理とを実行する制御部とを備えることを特徴とする撮像装置が提供される。
計測装置の第1実施形態について、図1から図8を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る計測装置20の一例を示す図である。図1において、計測装置20は、被照射体(試料)1を観察する計測装置本体21と、計測装置本体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。
例えば、センサは、PMT(photomultiplier tube)などの光検出器、や撮像素子を含む。本実施形態において、センサは一例として撮像素子28(受光センサ)を用いている。撮像素子28は、物体の像情報を取得可能であり、例えばCCD(charge coupled device)を含む。
計測装置本体21は、ボディ24を備えている。光源装置31、検出装置(Z位置検出装置)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。
図4(a)は、第1フィルタ38において入射する光の波長と、透過率との関係を示す図である。図4(a)に示されるように、第1フィルタ38は、光源装置31が射出する第1の励起光及び照明光の波長を含む約350nm〜500nmの波長帯域と、第2の励起光の波長を含む約600nm〜650nmの波長帯域とが透過率100%となる光学特性を備えている。すなわち、第1フィルタ38は、所定波長領域の光(第1、第2の励起光及び照明光)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。
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(第1、第2の励起光及び照明光)は、光学素子であるダイクロイックミラー39に入射する。
換言すれば、ダイクロイックミラー39は、入射した光を波長に応じて分離可能な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、励起光と蛍光とを分離する。
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を透過した第1の励起光の波長を含む波長帯域(第1の波長帯域)の光、及び第1フィルタ38を透過した第2の励起光の波長を含む波長帯域(第4の波長帯域)の光を反射し、第1の励起光の照明により被照射体1から発生した所定波長帯域(第2の波長帯域)の蛍光を高い透過率(例、実質的に80〜100%、十分なS/N比が得られる透過率)で透過させるとともに、第2の励起光の照明により被照射体1から発生した所定波長帯域(第5の波長帯域)の蛍光を高い透過率(例、実質的に80〜100%、十分なS/N比が得られる透過率)で透過させる光学特性を備える。
さらに、ダイクロイックミラー39は、照明光の波長を含む第3の波長帯域の光を部分透過及び部分反射する光学特性を備える。また、ダイクロイックミラー39は、検出装置32から射出された赤外光を透過させる光学特性を備える。
換言すれば、本実施形態のダイクロイックミラー39は、以下の光学特性を備える。
ダイクロイックミラー39は、第1フィルタ38を透過した第1の励起光の波長を含む波長帯域(第1の波長帯域)の光、及び第1フィルタ38を透過した第2の励起光の波長を含む波長帯域の光を反射する。ダイクロイックミラー39は、第1の励起光の照明により被照射体1から発生した蛍光を含む波長帯域(第2の波長帯域)の光を高い透過率(例、実質的に80〜100%、十分なS/N比が得られる透過率)で透過させる。ダイクロイックミラー39は、第2の励起光の照明により被照射体1から発生した所定波長帯域の蛍光を高い透過率(例、実質的に80〜100%、十分なS/N比が得られる透過率)で透過させる。
ダイクロイックミラー39は、照明光の波長を含む第3の波長帯域の光を部分透過及び部分反射する。ダイクロイックミラー39は、検出装置32から射出された赤外光を透過させる。
例えば、これらの光学特性は、ダイクロイックミラー39が備える多層膜(不図示)によって発現される。
ダイクロイックミラー39は、照明光の波長を含む約350nm〜470nmの波長帯域(第3の波長帯域)の光に対しては透過率が50%程度(例、50%近傍、40〜60%、30〜70%)となり、部分透過及び部分反射する光学特性も備えている。
ダイクロイックミラー39は、第2の励起光の波長を含む約600nmを超えて650nm未満の波長帯域の光に対しては0%近傍の低い透過率を備える。ダイクロイックミラー39は、第2の蛍光(及び赤外光)の波長を含む650nm以上の波長帯域の光に対しては100%近傍の高い透過率を備える。
図4(c)は、第2フィルタ40において入射する光の波長と、透過率との関係を示す図である。図4(c)に示されるように、第2フィルタ40は、第1の蛍光の波長を含む500nm〜600nmの波長帯域(第2の波長帯域)と、第2の励起光による照明で被照射体1から発生する第2の蛍光の波長(及び赤外光の波長)を含む650nm以上の波長帯域(第5の波長帯域)とが透過率100%となる光学特性を備えている。第2フィルタ40は、照明光の波長を含む約350nm〜470nmの波長帯域(第3の波長帯域)が透過率100%となる光学特性を備えている。
本実施形態において、光学素子47は、ハーフミラーを含み、入射した光の一部(例えば20%〜80%)を透過し、他の一部(例えば20%〜80%)を反射する。光学素子47は、ダイクロイックミラーであってもよい。光学素子47は、光路を切り替える機能を有する全反射ミラー(例、クイックリターンミラー)であってもよい。
まず、計測対象となる被照射体1の一例について、図6A、6Bを参照して説明する。
図6Aは支持部材50に保持されている被照射体1の形状を示す図である。図6Bは、被照射体1の要部を示す拡大断面図である。
図6Aに示すように、被照射体1は、いわゆるマイクロアレイチップ(生体分子アレイ)と呼ばれる板状部材であり、例えば矩形に形成されている。被照射体1は、一方向に長手となるように形成されている。被照射体1は、この長手方向がY方向に平行になるように支持部材50に保持されている。被照射体1の表面8には複数(例えば96個)のスポットSが形成されている。
生成された光応答性物質、又は標識された標的からは、例えば、第1の蛍光や第2の蛍光が発生する。発生した蛍光は、スポットS毎に被照射体1の表面から放出される。
被照射体1が例えば、タンパク質アレイを備える場合には、プローブとして抗体、抗原、ペプチド、受容体等が配置され、ターゲットとして抗原が例えば、糖鎖アレイを備える場合には、プローブとして糖鎖、レクチン等が配置され、抗体、酵素等の検体が注入された後に洗浄が行われたものが配置される。被照射体ターゲットとして糖鎖、レクチン、細菌等の検体が注入された後に洗浄が行われたものが配置される。
したがって、例えば、計測対象Bとしては、被照射体1が生体分子アレイを備える場合には、プローブとして生体分子(例、DNAやRNA、ペプチドや糖鎖、抗体や抗原など)が配置され、ターゲットとして標識された標的を含む検体(生体分子等)が注入された後に洗浄が行われたものが配置される。
制御装置22は、検出装置32で検出されたZ方向の位置情報に基づいて、駆動装置52を駆動することにより、被照射体1の表面8をZ方向の所定位置に位置決めする。
被照射体1の表面8で反射した照明光は、対物レンズ35、フィルタブロック37のダイクロイックミラー39、第2フィルタ40、波長選択フィルタ42、対物レンズ46を順次透過した後、光学素子47に入射する。
第1の励起光で照明されたスポットSのうち、プローブの物質とターゲットの物質とが結合したスポットSからは、第1の励起光の波長が含まれる波長帯域(約470nmを超えて500nm未満の波長帯域)と連続している500nm〜550nmの波長帯域に含まれる波長で第1の蛍光が発生する。発生した第1の蛍光は、対物レンズ35、フィルタブロック37のダイクロイックミラー39、第2フィルタ40、波長選択フィルタ42、対物レンズ46を順次透過した後、光学素子47に入射する。
これによって、計測装置20は、検体に含まれ蛍光標識された標的と生体分子(プローブ)との親和性(例、反応性や結合性)を検出することができる。
そのため、本実施形態では、照明光を用いた計測結果と蛍光を用いた計測結果とを高精度に対応付けることができ、光路中に配置する光学素子を光の波長帯域に応じて挿抜した場合のように、スポットSの計測精度が低下することを抑制できる。また、本実施形態におけるダイクロイックミラー39、光源装置31や計測装置20は、上述した構成などによって、計測動作を高速に行うことが可能である。
次に、計測装置20の第2実施形態について、図9を参照して説明する。
上記第1実施形態では、図4(b)に示したように、ダイクロイックミラー39が、第1の励起光の波長を含む波長帯域の光、第2の励起光の波長を含む波長帯域の光を反射し、第1の励起光の照明により被照射体1から発生した第1の蛍光を透過させるとともに、第2の励起光の照明により被照射体1から発生した第2の蛍光を透過させる光学特性と、照明光の波長を含む波長帯域の光を部分透過及び部分反射する光学特性とを備え、また、検出装置32から射出された赤外光を透過させる光学特性を備えている。そして、ダイクロイックミラー39のこれらの光学特性が、例えば、ダイクロイックミラー39の一面(複数の面のうち一つの面、又は一対の面のうち一方の面)に設けられる膜(例、多層膜)によって発現される構成とした。
第2実施形態においては、ダイクロイックミラー39の二面(複数の面のうち二つの面、又は一対の面のうち両方の面)にそれぞれ設けた膜により上記の光学特性を発現させる例について説明する。
他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
被照射体1の表面8で反射した照明光は、対物レンズ35、フィルタブロック37のダイクロイックミラー39、第2フィルタ40、波長選択フィルタ42、対物レンズ46を順次透過した後、光学素子47に入射する。そして、上記第1実施形態と同様に、照明光で照明されたスポットSの像は、接眼部27の近傍に形成されるとともに撮像素子28で撮像される。
この発生した第1の蛍光は、対物レンズ35、フィルタブロック37のダイクロイックミラー39における第1膜、第2膜、第2フィルタ40、波長選択フィルタ42、対物レンズ46を順次透過した後、光学素子47に入射する。そして、照明光によるスポットSの計測と同様に、第1の蛍光を発生したスポットSの像は、接眼部27の近傍に形成されるとともに撮像素子28で撮像される。
これは、光源装置31から第2の励起光を射出して被照射体1を照明し、照明されたスポットSから第2の蛍光を発生させる場合についても同様である。
また、本実施形態によれば、計測動作の高速化を図ることができる。
この構成を用いる場合には、計測装置は、第1、第2の蛍光が反射した方向に撮像素子28等のセンサを配置する構成にすればよい。
また、上記実施形態における計測装置は、広い波長帯域を有する光を射出する光源装置31及び特定の波長帯域の光をカットする(又は透過させる)複数のフィルタを用いて、選択的に射出する光を切り替え可能な構成にしてもよい。
例えば、上記実施形態の計測装置は、被照射体1の観察用照明光として波長帯域が550〜600nmで緑色の光を用い、380〜400nmの波長帯域の第1の励起光により波長帯域が450〜500nmで青色の第1の蛍光を用い、600〜650nmの波長帯域の第2の励起光により波長帯域が650〜700nmで赤色の第2の蛍光を用いる構成等、照明光、第1、第2の励起光、第1、第2の蛍光の波長帯域は適宜選択可能である。
いずれの波長帯域の光を用いる場合でも、ダイクロイックミラー39が、励起光と、その励起光で発生する蛍光との一方を反射(非透過)し、他方を透過(全透過)させるとともに、照明光を部分透過及び部分反射する光学特性を備えていればよい。
さらに、照明光についても、一種を用いる構成に限定されるものではなく、計測対象に応じて二種の照明光を用いて被照射体1を観察する構成としてもよい。
計測装置の第3実施形態について、図10から図14を参照して説明する。
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。
図10は、本実施形態に係る計測装置20の一例を示す概略構成図である。 図11は、計測装置本体21を示す概略構成図である。
例えば、光源装置31は、波長λ1=488nmの第1励起光、波長λ2=647nmの第2励起光、波長λ4=405nmの第3励起光、波長λ5=532nmの第4励起光、波長λ3=435nmの第1照明光及び波長λ6=647nmの第2照明光を射出可能である。
光源装置31は、制御装置22からの信号に基づいて上記の光を選択的に切り替えることによって、複数の波長帯域の光を射出可能な構成を備えている。
対物レンズ35は、被照射体1を照明するための励起光、照明光、及び被照射体1のZ方向の位置情報を検出するための検出光(赤外光)を射出する。第1照明光学系36は、ステージ26に支持されている被照射体1を、所定の上方(Z方向)から励起光、照明光、及び検出光で照明する。切替部70は、光源装置31と対物レンズ35との間の光路において、フィルタブロック(第1光学素子)37Aとフィルタブロック(第2光学素子)37Bとのいずれか一方を選択的に配置する。
すなわち、第1フィルタ38Aは、所定波長帯域の光(第1、第2励起光及び第1照明光)を透過させ、他の波長帯域の光を透過させないバンドパスフィルタを含む。波長帯域λB11Aは、例えば440nm〜505nmである。波長帯域λB21Aは、例えば615nm〜640nmである。波長帯域λB3Aは、波長帯域λB11Aと連続する、例えば425nm〜440nmである。光源装置31から射出され、第1フィルタ38Aを透過した所定波長帯域の光(第1、第2励起光及び第1照明光)は、光学素子であるダイクロイックミラー39Aに入射する。
さらに、ダイクロイックミラー39Aは、第1照明光の波長λ3を含む第3の波長帯域λB3Bの光を部分透過及び部分反射する光学特性を備える。また、ダイクロイックミラー39Aは、検出装置32から射出された検出光を透過させる光学特性を備える。例えば、これらの光学特性は、ダイクロイックミラー39Aが備える多層膜(不図示)によって得られる。
ダイクロイックミラー39Aは、第1照明光の波長を含む第3の波長帯域λB3Bの光に対しては透過率が50%程度(例、50%近傍、40〜60%)となり、部分透過及び部分反射する光学特性も備えている。
ダイクロイックミラー39Aは、第2励起光の波長を含む約615nm〜640nmの波長帯域λB21Bの光に対しては100%近傍の高い反射率(例、反射率100%、反射率80〜100%)を備える。ダイクロイックミラー39Aは、第2蛍光(及び赤外光)の波長を含む650nm以上の波長帯域λB22Bの光に対しては100%近傍の高い透過率を備える。
図13(c)は、第2フィルタ40Aにおいて入射する光の波長と、透過率との関係を示す図である。図13(c)に示されるように、第2フィルタ40Aは、第1蛍光の波長を含む波長帯域λB12Cの光と、第2励起光の照明によって被照射体1から発生する第2蛍光の波長(及び赤外光の波長)を含む波長帯域λB22Cの光とが透過率100%となる光学特性を備えている。第2フィルタ40Aは、第1照明光の波長を含む波長帯域λB3Cの光が透過率100%となる光学特性を備えている。
第2フィルタ40Aを透過した第1、第2蛍光及び第1照明光は、結像光学系33を介して観察カメラ29の撮像素子28に導かれる。
図14(a)に示されるように、第1フィルタ38Bは、光源装置31が射出する第3励起光の波長λ4を含む波長帯域λB31Aと、第4励起光の波長λ5を含む波長帯域λB41Aと、第2照明光の波長λ6を含む波長帯域λB6Aとが透過率100%となる光学特性を備えている。例えば、第1フィルタ38Bは、所定波長帯域の光(第3、第4励起光及び第2照明光)を透過させ、他の波長帯域の光を透過させないバンドパスフィルタを含む。波長帯域λB31Aは、例えば400nm〜420nmである。波長帯域λB41Aは、例えば525nm〜545nmである。波長帯域λB6Aは、例えば635nm〜655nmである。
光源装置31から射出され、第1フィルタ38Bを透過した所定波長帯域の光(第3、第4励起光及び第2照明光)は、光学素子であるダイクロイックミラー39Bに入射する。
さらに、ダイクロイックミラー39Bは、第2照明光の波長λ6を含む第6の波長帯域λB6Bの光を部分透過及び部分反射する光学特性を備える。また、ダイクロイックミラー39Bは、検出装置32から射出された検出光を透過させる光学特性を備える。例えば、これらの光学特性は、ダイクロイックミラー39Bが備える多層膜(不図示)によって得られる。
ダイクロイックミラー39Bは、第2照明光の波長を含む第6の波長帯域λB6Bの光に対しては透過率が50%程度(例、50%近傍、40〜60%)となり、部分透過及び部分反射する光学特性も備えている。
例えば、ダイクロイックミラー39Bにおいては、波長帯域λB31Bと波長帯域λB32Bとは連続している波長帯域であり、波長帯域λB41Bと波長帯域λB42Bとは連続している波長帯域である。
従って、ダイクロイックミラー39Bにおける波長帯域λB32Bは、ダイクロイックミラー39Aにおける波長帯域λB11Bの一部と重なる。ダイクロイックミラー39Bにおける波長帯域λB41Bは、ダイクロイックミラー39Aにおける波長帯域λB12Bの一部と重なる。ダイクロイックミラー39Bにおける波長帯域λB42Bは、ダイクロイックミラー39Aにおける波長帯域λB21Bの一部と重なる。
ダイクロイックミラー39Bは、第4励起光の波長を含む約500nm〜555nmの波長帯域λB41Bの光に対しては100%近傍の高い反射率(例、反射率100%、反射率80〜100%)を備える。ダイクロイックミラー39Bは、第4蛍光の波長を含む555nm〜620nmの波長帯域λB42Bの光に対しては100%近傍の高い透過率を備える。
図14(c)は、第2フィルタ40Bにおいて入射する光の波長と、透過率との関係を示す図である。図14(c)に示されるように、第2フィルタ40Bは、第3蛍光の波長を含む波長帯域λB32Cの光と、第4励起光の照明によって被照射体1から発生する第4蛍光の波長を含む波長帯域λB42Cの光とが透過率100%となる光学特性を備えている。第2フィルタ40Bは、波長帯域λB42Cと連続する、第2照明光の波長を含む波長帯域λB6Cの光が透過率100%となる光学特性を備えている。
第2フィルタ40Bを透過した第3、第4蛍光及び第2照明光は、結像光学系33を介して観察カメラ29の撮像素子28に導かれる。
なお、図10及び図11においては、便宜上、フィルタブロック37A、37BをY軸方向に沿って配列して図示しているが、フィルタブロック37A、37BはX軸方向に沿って配列されている。
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。対物レンズ35は、例えば、上述の第1の波長帯域の光から第6の波長帯域の光(例、波長帯域λB11Bの光、波長帯域λB12Bの光、波長帯域λB31Bの光、波長帯域λB32Bの光など)が入射可能な光路に配置される。
また、制御装置22には、撮像素子28が撮像した像情報が入力する。制御装置22は、撮像素子28が撮像した像情報、及び像情報を得る際の第1照明光、第2照明光の種類、切替部70によるフィルタブロック37A、37Bの切り替えにより生じる誤差情報に基づいて像情報を補正する(後述)。
まず、計測対象となる被照射体1の一例について、図6A、6Bを参照して説明する。
図6Aは支持部材50に保持されている被照射体1の形状を示す図である。図6Bは、被照射体1の要部を示す拡大断面図である。
検出装置32から射出された赤外光は、波長選択フィルタ42での反射、フィルタブロック37Aの第2フィルタ40Aの透過、ダイクロイックミラー39Aの透過、対物レンズ35の透過を経た後に、被照射体1の表面8で反射し、同じ光路(共通光路)を辿って検出装置32に受光される。制御装置22は、検出装置32で検出されたZ方向の位置情報に基づいて、ステージ26(すなわち、被照射体1の表面8)をZ方向の所定位置に位置決めする。
被照射体1の表面8で反射した照明光は、対物レンズ35、フィルタブロック37Aのダイクロイックミラー39A、第2フィルタ40A、波長選択フィルタ42、対物レンズ46を順次透過した後、光学素子47に入射する。
第1励起光で照明されたスポットSのうちプローブ(生体分子)の物質とターゲット(検体)の物質とが結合したスポットSにおいて、波長帯域λB12Bに含まれる波長で第1蛍光が発生する。発生した第1蛍光は、対物レンズ35の透過、フィルタブロック37Aのダイクロイックミラー39Aの透過、第2フィルタ40Aの透過、波長選択フィルタ42の透過、対物レンズ46の透過を順次経た後に、光学素子47に入射する。
光源装置31Bから射出された第2照明光は、第1フィルタ38Bを透過した後に、ダイクロイックミラー39Bで反射光(部分反射光)と透過光(部分透過光)とに分離されて、部分反射及び部分透過し、部分反射した第2照明光が対物レンズ35を透過した後に、被照射体1の表面8を照明する。被照射体1の表面8で反射した第2照明光は、対物レンズ35、フィルタブロック37Bのダイクロイックミラー39B、第2フィルタ40B、波長選択フィルタ42、対物レンズ46を順次透過した後、光学素子47に入射する。
光学素子47に入射した照明光の一部は、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。また、光学素子47に入射した照明光の一部は、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を介して、観察カメラ29の撮像素子28に入射する。
第3励起光で照明されたスポットSのうちプローブ(生体分子)の物質とターゲット(検体)の物質とが結合したスポットSにおいて、波長帯域λB32Bに含まれる波長で第3蛍光が発生する。発生した第3蛍光は、対物レンズ35の透過、フィルタブロック37Bのダイクロイックミラー39Bの透過、第2フィルタ40Bの透過、波長選択フィルタ42の透過を順次経た後に、光学素子47に入射する。
光学素子47に入射した第3蛍光の一部は、接眼レンズ43に導かれ、他の一部は反射ミラー45を介して、観察カメラ29の撮像素子28に入射し、蛍光の計測処理が行われる。
計測装置20は、第2照明光によりスポットSを撮像した結果(観察結果)と、第3蛍光を発生したスポットSを撮像した結果(蛍光結果)とを対応付けることにより、第3蛍光を発生したスポットSの被照射体1におけるアドレス、すなわち、プローブの物質とターゲットの物質とが結合したスポットSの被照射体1におけるアドレスを計測することができる。
そのため、撮像素子28の視野FA内におけるスポットS群の配置は、第3励起光による像計測時と第3蛍光による像計測時とでは同一となる。そのため、第2照明光によりスポットSを撮像した結果と、第3蛍光を発生したスポットSを撮像した結果とは高精度で対応付けられる。
そして、計測装置20は、上記第1の撮像領域に対する撮像処理と同様に、第1照明光を用いたスポットS及びアライメントマークAMの計測及び第1蛍光を用いたスポットSの計測、さらに必要に応じて第2照明光を用いたスポットS及びアライメントマークAMの計測及び第3蛍光と第4蛍光との少なくとも一方を用いたスポットSの計測を実施する。
第3蛍光、第4蛍光の少なくとも一方の計測処理を実施した場合には、制御装置22は、各撮像領域におけるアライメントマークAMの計測結果から第2照明光によるスポットSの計測結果を画面合成するとともに、第3蛍光、第4蛍光のそれぞれによるスポットSの計測結果を画面合成する。画面合成された結果を比較することにより、プローブの物質とターゲットの物質とが結合したスポットSの被照射体1におけるアドレスを計測することができる。
そして、フィルタブロック37A、37Bの両方を用いて蛍光計測を実施する場合には、制御装置22は、第1蛍光及び第2蛍光の少なくとも一方の計測結果と、第3蛍光及び第4蛍光の少なくとも一方の計測結果との間で上記第1補正値及び第2補正値を用いて計測結果を補正する補正部を備える構成にしてもよい。これによって、制御装置22は、照明光の波長の差、及びフィルタブロック37A、37Bの切り替えで生じる誤差の要因を低減した計測結果を得ることができる。
そして、制御装置22は、第1蛍光、第2蛍光の少なくとも一方の計測結果と、第3蛍光、第4蛍光の少なくとも一方の計測結果との間で上記第1補正値及び第2補正値を用いて演算して補正することで、照明光の波長の差、及びフィルタブロック37A、37Bの切り替えで生じる誤差の要因を低減した計測結果を得ることができる。
また、本実施形態の計測装置20は、計測対象の蛍光波長が互いに異なる複数のフィルタブロック37A、37Bを切り替え可能に設けることで、上述した精度低下が抑制された蛍光計測の多色化を容易に実現することが可能となる。
さらに、本実施形態での計測装置20は、フィルタブロック37A、37Bの切り替えに伴って計測結果に誤差が生じる可能性がある場合でも、制御装置22が予め求めた補正値、あるいは被照射体1を計測することで得られる補正値を用いて計測結果を補正するため、高精度の蛍光計測を実現できる。
したがって、本実施形態の計測装置は、光源装置31から出射した光及び第1〜第4励起光の照射で被照射体1から発生した第1〜第4蛍光以外の光が撮像素子28によって受光されてノイズ(例、クロストーク)となることを抑制できるため、スポットSの計測精度の低下を効果的に抑制できる。
特に、本実施形態では、第1励起光及び第1蛍光の波長帯域と第2励起光及び第2蛍光の波長帯域との一方の波長帯域の一部が、第3励起光及び第3蛍光の波長帯域の一部、または第4励起光及び第4蛍光の波長帯域の一部に重なるように、ダイクロイックミラー39A、39Bの光学特性が設定されているため、ダイクロイックミラー39A、39Bのそれぞれが対応する波長帯域をより広く設定することが可能となる。これによって、センサ28における各励起光の光量および各蛍光の光量の低下を防ぐことが可能である。
次に、計測装置20の第4実施形態について、図15を参照して説明する。
この図において、図10〜14に示す第3実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
本実施形態では、ダイクロイックミラーの二面(複数の面のうち二つの面、又は一対の面のうち両方の面)にそれぞれ設けた膜により上記の光学特性を得られる一例について説明する。
ここでは、一例として、図13(b)で示したダイクロイックミラー39Aの光学特性を素子の二面にそれぞれ設けた第1膜、第2膜により得られる例について説明する。
また、上記実施形態では、フィルタブロック37A、37Bを直動させて切り替える構成としたが、これに限定されるものではなく、例えばZ軸に平行な軸周りに回転可能なターレット部に、回転方向に間隔をあけてフィルタブロック37A、37Bを配置し、ターレット部を回転移動させることにより、フィルタブロック37A、37Bを切り替える構成としてもよい。
また、上記実施形態における計測装置20は、広い波長帯域を有する光を射出する光源装置31及び特定の波長帯域の光を反射又は吸収する(又は透過させる)複数のフィルタを用いて、選択的に射出する光を切り替え可能な構成にしてもよい。
さらに、第1照明光と第2照明光の波長を同一波長とする構成としてもよい。例えば、第1照明光と第2照明光とを、検出装置32が射出する赤外光と同一の波長(例えば、波長770nm)とする構成であってもよい。この構成とすることにより、計測装置は、第1照明光及び第2照明光の双方で個別に光源を用意する必要がなくなり、例えば光ファイバー等の導光装置を用いることで光源を共用化でき、装置の小型化、低価格化に寄与できる。
なお、上記第4実施形態において、照明光、赤外光については、ダイクロイックミラー39A、39Bで部分反射または部分透過されるが、被照射体1から発生する蛍光の信号強度に比較して、照明光、赤外光による反射光の信号強度は大きいため、照明光を用いた像取得や、被照射体1の表面8のZ方向の位置情報取得に影響はない。
例えば、上記実施形態の計測装置は、各スポットSの像位置に対応させてマトリックス状に照明光及び蛍光に対して透過性を有する第1電極及び第2電極を配置するとともに、第1電極と第2電極との間に光量子反応材料を介装し、照明光あるいは蛍光の入射に伴って第1電極と第2電極との間の電気抵抗が変化することで、スポットSで発生した蛍光を計測するセンサを設ける構成としてもよい。
計測装置の第5実施形態について、図16及び図17を参照して説明する。
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。
図16は、本実施形態に係る計測装置20の一例を示す概略構成図である。
例えば、センサは、PMT(photomultiplier tube)などの光検出器、や撮像素子を含む。本実施形態において、センサは一例として撮像素子を用いている。撮像素子28A、28Bは、物体の像情報を取得可能であり、例えばCCD(charge coupled device)を含む。
撮像素子28A、28Bは、結像光学系33A、33Bの像面側にそれぞれ配置されている。
例えば、光源装置31Aは、波長λ1=488nmの第1励起光、波長λ2=647nmの第2励起光及び波長λ3=435nmの第1照明光を射出可能である。光源装置31Bは、波長λ4=405nmの第3励起光、波長λ5=532nmの第4励起光及び波長λ6=647nmの第2照明光を射出可能である。光源装置31A、31Bは、それぞれ制御装置22からの信号に基づいて、上記の光を選択的に切り替えて射出可能な構成を備えている。
なお、光源装置31A、31Bは、必ずしも個別に設ける必要はなく、上述した各波長の光を射出可能な光源装置を一方に設け、光ファイバー等によって他方に導光する構成としてもよい。
対物レンズ35は、被照射体1を照明するための励起光、照明光、及び被照射体1のZ方向の位置情報を検出するための検出光(例えば、赤外光)を射出する。照明光学系36Aは、ステージ26に支持されている被照射体1を、所定の上方(Z方向)から励起光、照明光、及び検出光で照明する。
照明光学系36Bは、照明光学系36Aと共通の光路において、照明光学系36Aの対物レンズ35を備える。
フィルタブロック37Bは、光源装置31Bからの光が入射する第1フィルタ38Bと、第1フィルタ38Bを介した光が入射するダイクロイックミラー(第2分離部)39Bと、ダイクロイックミラー39Bからの光が入射する第2フィルタ40Bとを備えている。
すなわち、第1フィルタ38Aは、所定波長帯域の光(第1、第2励起光及び第1照明光)を透過させ、他の波長帯域の光を透過させないバンドパスフィルタを含む。波長帯域λB11Aは、例えば440nm〜505nmである。波長帯域λB21Aは、例えば615nm〜640nmである。波長帯域λB3Aは、波長帯域λB11Aと連続する、例えば425nm〜440nmである。
第1光源装置31Aから射出され、第1フィルタ38Aを透過した所定波長帯域の光(第1、第2励起光及び第1照明光)は、光学素子であるダイクロイックミラー39Aに入射する。
さらに、ダイクロイックミラー39Aは、第1照明光の波長λ3を含む第3の波長帯域λB3Bの光を部分透過及び部分反射する光学特性を備える。また、ダイクロイックミラー39Aは、検出装置32Aから射出された検出光を透過させる光学特性を備える。例えば、これらの光学特性は、ダイクロイックミラー39Aが備える多層膜(不図示)によって得られる。
また、ダイクロイックミラー39Aは、第1照明光の波長を含む第3の波長帯域λB3Bの光に対しては透過率が50%程度(例、50%近傍、40〜60%)となり、部分透過及び部分反射する光学特性も備えている。
ダイクロイックミラー39Aにおいては、波長帯域λB11Bと波長帯域λB12Bとは連続している波長帯域であり、波長帯域λB21Bと波長帯域λB22Bとは連続している波長帯域である。
ダイクロイックミラー39Aは、第2励起光の波長を含む約615nm〜640nmの波長帯域λB21Bの光に対しては100%近傍の高い透過率(例、透過率100%、透過率80〜100%)を備える。ダイクロイックミラー39Aは、第2蛍光(及び赤外光)の波長を含む650nm以上の波長帯域λB22Bの光に対しては100%近傍の高い反射率を備える。
図17(c)は、第2フィルタ40Aにおいて入射する光の波長と、透過率との関係を示す図である。図17(c)に示されるように、第2フィルタ40Aは、第1蛍光の波長を含む波長帯域λB12Cの光と、第2励起光の照明によって被照射体1から発生する第2蛍光の波長(及び赤外光の波長)を含む波長帯域λB22Cの光とが透過率100%となる光学特性を備えている。第2フィルタ40Aは、第1照明光の波長を含む波長帯域λB3Cの光が透過率100%となる光学特性を備えている。
第2フィルタ40Aを透過した第1、第2蛍光及び第1照明光は、結像光学系33Aを介して観察カメラ29Aの撮像素子28Aに導かれる。
光源装置31Bから射出され、第1フィルタ38Bを透過した所定波長帯域の光(第3、第4励起光及び第2照明光)は、光学素子であるダイクロイックミラー39Bに入射する。
ダイクロイックミラー39Bは、検出装置32Bから射出された検出光を透過させる光学特性を備える。
本実施形態の第2フィルタ40Bの光学特性は、第3実施形態で図14(c)を用いて説明した第2フィルタ40Bの光学特性と同様であり、ここでは説明を省略する。
第2フィルタ40Bを透過した第3、第4蛍光及び第2照明光は、結像光学系33Bを介して観察カメラ29Bの撮像素子28Bに導かれる。
光学素子151は、例えば、ハーフミラー(第3分離部)152を備えている。ハーフミラー152は、入射する光を、例えば透過率50%(反射率50%)で部分透過及び部分反射して分離する光学特性を備えている。光学素子151は、フィルタブロック(第1光学素子)37Aと対物レンズ35との間の光路、及びフィルタブロック(第2光学素子)37Bと対物レンズ35との間の光路に配置される。
同様に、被照射体1を介した光は、対物レンズ35、光学素子51、フィルタブロック37B及び結像光学系33Bを介して観察カメラ29Bの撮像素子28Bに入射する。被照射体1の像は、結像光学系33Bにより、撮像素子28Bに形成される。これにより、観察カメラ29Bの撮像素子28Bは、被照射体1の像情報を取得可能である。
検出装置32Aから射出された赤外光は、波長選択フィルタ42Aでの反射、フィルタブロック37Aの第2フィルタ40Aの透過、ダイクロイックミラー39Aでの反射、光学素子151のハーフミラー152での部分反射を経た後に、被照射体1の表面8で反射し、同じ光路(共通光路)を辿って検出装置32Aに受光される。
制御装置22は、検出装置32Aで検出されたZ方向の位置情報に基づいて、ステージ26(すなわち、被照射体1の表面8)をZ方向の所定位置に位置決めする。
被照射体1の表面8で反射した第1照明光は、対物レンズ35の透過、光学素子151のハーフミラー152での部分反射、フィルタブロック37Aのダイクロイックミラー39Aでの部分反射、第2フィルタ40Aの透過、波長選択フィルタ42Aの透過を順次経た後に、結像光学系33Aに導かれて観察カメラ29Aの撮像素子28Aに入射する。
撮像素子28Aは、スポットSの像情報(スポットSの受光情報)及びアライメントマークAMの像情報(位置情報)を取得する。制御装置22は、スポットSの像情報を記憶するとともに、アライメントマークAMの位置情報から視野FAにおけるスポットS群の配置(X、Y、θZ)を求めて記憶する。
第1励起光で照明されたスポットSのうちプローブ(生体分子)の物質とターゲット(検体)の物質とが結合したスポットSにおいて、波長帯域λB12Bに含まれる波長で第1蛍光が発生する。
発生した第1蛍光は、対物レンズ35の透過、光学素子151のハーフミラー152での部分反射、フィルタブロック37Aのダイクロイックミラー39Aでの反射、第2フィルタ40Aの透過、波長選択フィルタ42Aの透過を順次経た後に、結像光学系33Aに導かれて観察カメラ29Aの撮像素子28Aに入射する。
光源装置31Bから射出された第2照明光は、第1フィルタ38Bを透過した後に、ダイクロイックミラー39Bで反射光(部分反射光)と透過光(部分透過光)とに分離されて、部分反射及び部分透過し、部分反射した第2照明光が光学素子151のハーフミラー152で部分透過し、対物レンズ35を透過した後に、被照射体1の表面8を照明する。
被照射体1の表面8で反射した第2照明光は、対物レンズ35の透過、光学素子151のハーフミラー152の部分透過、フィルタブロック37Bのダイクロイックミラー39Bでの部分透過、第2フィルタ40Bの透過、波長選択フィルタ42Bの透過を順次経た後に、結像光学系33Bに導かれて観察カメラ29Bの撮像素子28Bに入射する。
撮像素子28Bは、スポットSの像情報(スポットSの受光情報)及びアライメントマークAMの像情報(位置情報)を取得する。制御装置22は、スポットSの像情報を記憶するとともに、アライメントマークAMの位置情報から視野FAにおけるスポットS群の配置(X、Y、θZ)を算出して記憶する。
第3励起光で照明されたスポットSのうちプローブ(生体分子)の物質とターゲット(検体)の物質とが結合したスポットSにおいて、波長帯域λB32Bに含まれる波長で第3蛍光が発生する。
発生した第3蛍光は、対物レンズ35の透過、光学素子151のハーフミラー152の部分透過、フィルタブロック37Bのダイクロイックミラー39Bの透過、第2フィルタ40Bの透過、波長選択フィルタ42Bの透過を順次経た後に、結像光学系33Bに導かれて観察カメラ29Bの撮像素子28Bに入射する。
計測装置20は、第2照明光によりスポットSを撮像した結果(観察結果)と、第3蛍光を発生したスポットSを撮像した結果(蛍光結果)とを対応付けることにより、第3蛍光を発生したスポットSの被照射体1におけるアドレス、すなわち、プローブの物質とターゲットの物質とが結合したスポットSの被照射体1におけるアドレスを計測することができる。
そのため、撮像素子28Bの視野FA内におけるスポットS群の配置は、第2照明光による像計測時と第3蛍光による像計測時とでは同一となる。そのため、第2照明光によりスポットSを撮像した結果と、第3蛍光を発生したスポットSを撮像した結果とは高精度で対応付けられる。
そして、計測装置20は、上記第1の撮像領域に対する撮像処理と同様に、第1照明光を用いたスポットS及びアライメントマークAMの計測及び第1蛍光を用いたスポットSの計測、さらに必要に応じて第2照明光を用いたスポットS及びアライメントマークAMの計測及び第3蛍光と第4蛍光との少なくとも一方を用いたスポットSの計測を実施する。
このように、計測装置20は、第2の撮像領域以降の計測を開始する際に、先に完了した撮像領域の計測時に用いた光を用いることで、光源装置31Aから射出される光を切り替える必要がなくなり、計測処理に要する時間を短縮化することができる。
第3蛍光、第4蛍光の少なくとも一方の計測処理を実施した場合には、制御装置22は、各撮像領域におけるアライメントマークAMの計測結果から第2照明光によるスポットSの計測結果を画面合成するとともに、第3蛍光、第4蛍光のそれぞれによるスポットSの計測結果を画面合成する。画面合成された結果を比較することにより、プローブの物質とターゲットの物質とが結合したスポットSの被照射体1におけるアドレスを計測することができる。
また、本実施形態における計測装置20は、上述した構成などによって、計測動作を高速に行うことが可能である。
特に、本実施形態では、第1励起光及び第1蛍光の波長帯域と第2励起光及び第2蛍光の波長帯域との一方の波長帯域の一部が、第3励起光及び第3蛍光の波長帯域の一部、または第4励起光及び第4蛍光の波長帯域の一部に重なるように、ダイクロイックミラー39A、39Bの光学特性が設定されているため、ダイクロイックミラー39A、39Bのそれぞれが対応する波長帯域をより広く設定することが可能となる。これによって、撮像素子28A、28Bにおける各励起光の光量および各蛍光の光量の低下を防ぐことが可能である。
このため、光源装置31A、31Bから出射した光及び第1〜第4励起光の照射で被照射体1から発生した第1〜第4蛍光以外の光が撮像素子28A、28Bによって受光されてノイズ(例、クロストーク)となることを抑制できるため、スポットSの計測精度の低下を効果的に抑制できる。
次に、計測装置20の第6実施形態について、図18から図21を参照して説明する。
これらの図において、図16及び図17に示す第5実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
例えば、第1フィルタ38Aは、所定波長帯域の光(第1、第2励起光及び第1照明光)を選択的に透過させ、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。波長帯域λB11Aは、例えば480nm〜490nmである。波長帯域λB21Aは、例えば625nm〜640nmである。波長帯域λB3Aは、例えば720nm以上である。
また、ダイクロイックミラー39Aは、検出装置32Aの検出光である赤外光の波長を含むとともに、第1照明光の波長を含む第3の波長帯域λB3Bの光に対しては透過率が50%程度(例、50%近傍、40〜60%)となり、部分透過及び部分反射する光学特性も備えている。
波長帯域λB12Cは、例えば515nm〜530nmである。波長帯域λB22Cは、例えば660nm以上である。
例えば、第1フィルタ38Bは、所定波長帯域の光(第3、第4励起光及び第2照明光)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。波長帯域λB31Aは、例えば400nm〜420nmである。波長帯域λB41Aは、例えば535nm〜545nmである。波長帯域λB6Aは、例えば635nm以上である。
また、ダイクロイックミラー39Bは、第2照明光の波長を含む第6の波長帯域λB6Bの光、及び検出装置32Bの検出光である赤外光(例えば、波長770nm)に対しては透過率が50%程度(例、50%近傍、40〜60%)となり、部分透過及び部分反射する光学特性も備えている。
ダイクロイックミラー153は、フィルタブロック37B(ダイクロイックミラー39B)で反射して入射する第3励起光、第4励起光、第2照明光及び検出装置38Bの検出光を、被照射体1に向けて全透過するとともに、被照射体1からの第3蛍光、第4蛍光、第2照明光及び検出装置38Bの検出光を、ダイクロイックミラー39Bに向けて全透過する光学特性を備えている。
ダイクロイックミラー153は、第1励起光の波長及び第1蛍光の波長を含む波長帯域λB9の光と、第2励起光の波長及び第2蛍光の波長を含む波長帯域λB10の光とが100%近傍の高い反射率を備える光学特性を備えている。
ダイクロイックミラー153は、第1照明光の波長、第2照明光の波長、検出装置32A、32Bの検出光の波長を含む波長帯域λB11の光に対しては透過率が50%程度(例、50%近傍、40〜60%)となり、部分透過及び部分反射する光学特性も備えている。
制御装置22は、検出装置32Aで検出されたZ方向の位置情報に基づいて、ステージ26(例えば、被照射体1の表面8)をZ方向の所定位置に位置決めする。このとき、赤外光と同一波長の光である第1照明光及び第2照明光は、これらの照明光がノイズとならないように光源装置31A、31Bからの射出が停止されている。
被照射体1の表面8で反射した第1照明光は、対物レンズ35の透過、光学素子151のダイクロイックミラー153での部分反射、フィルタブロック37Aのダイクロイックミラー39Aでの部分反射、第2フィルタ40Aの透過、波長選択フィルタ42Aの透過を順次経た後に、結像光学系33Aに導かれて観察カメラ29Aの撮像素子28Aに入射する。
このとき、第1照明光と同一波長の光である検出装置32A、32Bの検出光は、これらの検出光がノイズとならないように検出装置32A、32Bからの射出が停止されている。
第1励起光の照明により被照射体1の表面8から発生した第1蛍光は、対物レンズ35の透過、光学素子151のダイクロイックミラー153での全反射、フィルタブロック37Aのダイクロイックミラー39Aでの反射、第2フィルタ40Aの透過、波長選択フィルタ42Aの透過を順次経た後に、結像光学系33Aに導かれて観察カメラ29Aの撮像素子28Aに入射する。
光源装置31Aから射出される第2励起光及び被照射体1の表面8から発生した第2蛍光が辿る光路は、上記第1励起光及び第1蛍光が辿った経路と同様である。
制御装置22は、検出装置32Bで検出されたZ方向の位置情報に基づいて、ステージ26(例えば、被照射体1の表面8)をZ方向の所定位置に位置決めする。
このとき、赤外光と同一波長の光である第1照明光及び第2照明光は、これらの照明光がノイズとならないように光源装置31A、31Bからの射出が停止されている。
被照射体1の表面8で反射した第2照明光は、対物レンズ35の透過、光学素子151のダイクロイックミラー153での部分透過、フィルタブロック37Bのダイクロイックミラー39Bでの部分透過、第2フィルタ40Bの透過、波長選択フィルタ42Bの透過を順次経た後に、結像光学系33Bに導かれて観察カメラ29Bの撮像素子28Bに入射する。
このとき、第2照明光と同一波長の光である検出装置32A、32Bの検出光は、これらの検出光がノイズとならないように検出装置32A、32Bからの射出が停止されている。
第3励起光の照明により被照射体1の表面8から発生した第3蛍光は、対物レンズ35の透過、光学素子151のダイクロイックミラー153での全透過、フィルタブロック37Bのダイクロイックミラー39Bでの透過、第2フィルタ40Bの透過、波長選択フィルタ42Bの透過を順次経た後に、結像光学系33Bに導かれて観察カメラ29Bの撮像素子28Bに入射する。
光源装置31Bから射出される第4励起光及び被照射体1の表面8から発生した第4蛍光が辿る光路は、上記第3励起光及び第3蛍光が辿った経路と同様である。
また、第1蛍光〜第4蛍光の蛍光計測処理は上記第5実施形態と同様である。
そのため、本実施形態では、撮像素子28A、28Bが受光する信号強度を大きくすることが可能になり、被照射体1に対する計測精度を向上させることができる。
また、本実施形態では、撮像素子28A、28Bが受光する信号強度が大きくなることから、第1フィルタ38A、38B、ダイクロイックミラー39A、39B、第2フィルタ40A、40B等の光学素子に設定される、波長に応じて反射・透過を分離するための波長帯域を狭めることが可能となる。
そのため、本実施形態では、各光学素子に設定される反射・透過分離用の波長帯域の数を多くすることができ、蛍光の多色化に対応することが可能となる。
次に、計測装置20の第7実施形態について、図22及び図23を参照して説明する。
これらの図において、図18から図21に示す第6実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
図23に示されるように、ダイクロイックミラー156は、第1蛍光の波長を含む波長帯域λB12の光と、第2蛍光の波長を含む波長帯域λB13の光とが100%近傍の高い透過率(例、透過率100%、透過率80〜100%)となる光学特性を備えている。ダイクロイックミラー156は、第3蛍光の波長を含む波長帯域λB14の光と、第4蛍光の波長を含む波長帯域λB15の光とが100%近傍の高い反射率を備える光学特性を備えている。
ダイクロイックミラー56は、第1照明光の波長及び第2照明光の波長を含む波長帯域λB16の光に対しては透過率が50%程度(例、50%近傍、40〜60%)となり、部分透過及び部分反射する光学特性も備えている。
他の構成は、上記第6実施形態と同様である。
次に、計測装置20の第8実施形態について、図24を参照して説明する。
この図において、図18から図21に示す第6実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
ここでは、一例として、図23で示したダイクロイックミラー156の光学特性を素子の二面にそれぞれ設けた第1膜、第2膜により得られる例について説明する。
また、フィルタブロック37A、37Bが備える計測用の色の数は同一である必要はなく、互いに異なる数の色に対応する光学特性を備える構成であってもよい。例えば、フィルタブロック37A、37Bの一方が2色用の励起光及び蛍光に対応する光学特性を備え、フィルタブロック37A、37Bの他方が1色用の励起光及び蛍光に対応する光学特性を備える構成であってもよい。
このような構成は、1色用の励起光及び蛍光に対応する波長帯域の一部が2色のうち1色の励起光及び蛍光に対応する波長帯域の一部と重なる構成や、1色用の励起光及び蛍光に対応する波長帯域が2色用の励起光及び蛍光に対応する波長帯域の間に設定される構成によって、2色に対応するフィルタブロック37Aにおける励起光及び蛍光に対応する波長帯域を広くできるために好適である。
また、上記実施形態における計測装置20は、広い波長帯域を有する光を射出する光源装置31A、31B及び特定の波長帯域の光を反射又は吸収する(又は透過させる)複数のフィルタを用いて、選択的に射出する光を切り替え可能な構成にしてもよい。
例えば、上記実施形態の計測装置は、各スポットSの像位置に対応させてマトリックス状に照明光及び蛍光に対して透過性を有する第1電極及び第2電極を配置するとともに、第1電極と第2電極との間に光量子反応材料を介装し、照明光あるいは蛍光の入射に伴って第1電極と第2電極との間の電気抵抗が変化することで、スポットSで発生した蛍光を計測するセンサを設ける構成としてもよい。
計測装置の第9実施形態について、図面を参照して説明する。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。
すなわち本実施形態では、ダイクロイックミラー39は、基板60の第1面60aが光源装置31側(第1フィルタ38側)、第2面60bが接眼部27側(第2フィルタ40側)となるように配置されている。なお、第1多層膜61と第2多層膜62の向きを反対にしてもよい。
第1多層膜61は、350nm〜470nmの波長帯域の光(第3の波長帯域の光)に対しては100%近傍の高い透過率を備える。
第1多層膜61及び第2多層膜62の光学特性は、光学特性を計算するソフトウェアを利用して設計することができる。光学特性を計算するソフトウェアとしては、例えば、TFCalc(Software Spectra社製)、Optilayer(Optilayer社製)などを用いることができる。
ダイクロイックミラー39Aは、三角柱状の第1の基板171及び第2の基板172と、第1の基板171の第1面171aに形成された第1多層膜61と、第2の基板172の第2面172aに形成された第2多層膜62とを備えている。第1の基板171と第2の基板172とは、第1面171aと第2面172aとを対向させて第1多層膜61と第2多層膜62とを挟み込んで貼り合わせることにより、全体として概略立方体状に構成されている。第1多層膜61と第2多層膜62とは、光学接着剤等を介して接着され、第1の基板171上又は/及び第2の基板172上に層状に構成されている。
前処理部101には、洗浄後の被照射体1を乾燥させる乾燥装置が設けられていてもよい。前処理部101は、被照射体1を一枚ずつ処理する構成でも、複数枚同時に処理する構成であってもよい。
<実施例>
本実施例では、図25Aに示した構成のダイクロイックミラーを製造し、その光学特性を測定した。
第1多層膜及び第2多層膜の層構成は、TFCalcを用いた光学特性計算に基づいて、第1多層膜が図26(a)に示した第1の分光特性、第2多層膜が図26(b)に示した第2の分光特性となるように設計した。
以上の工程により、ガラス基板の表裏面に第1多層膜及び第2多層膜が形成されたダイクロイックミラーを作製した。
図28〜図30には、入射光を自然光としたときの測定結果(曲線Ta:実線)とともに、入射光をS偏光としたときの測定結果(曲線Ts:一点鎖線)、及び入射光をP偏光としたときの測定結果(曲線Tp:二点鎖線)も併せて示した。なお、光学特性の測定には、分光光度計V−7300(日本分光社製)などを用いてもよい。
図30に示すように、第2多層膜は、約400nm〜450nmに入射光を透過光と反射光に分離する波長帯域を有し、約450nm〜500nmに長波長となるに従って透過率が上昇する波長帯域を有し、約500nm〜800nmに透過波長帯域を有していた。
また本実施例において作製したダイクロイックミラーでは、入射光をP偏光又はS偏光とした場合にも光学特性にほとんど変化がなかった。
22…制御装置(補正部)、 25…光学システム(光学装置)、 37A…フィルタブロック(第1の光学系、第1光学素子)、37B…フィルタブロック(第2の光学系、第2光学素子)、 39A…ダイクロイックミラー(第1分離部)、 39B…ダイクロイックミラー(第2分離部)、 70…切替部、 λB11B…波長帯域、 λB12B…波長帯域、 λB21B…波長帯域、 λB22B…波長帯域、 λB3B…波長帯域。
28A…撮像素子(第1センサ)、 28B…撮像素子(第2センサ)、 31A、31B…光源装置、 32A、32B…検出装置(Z位置検出装置)、 151…光学素子(第3光学素子)、 152ハーフミラー(第3分離部)、 155…光学素子(第4光学素子)。
47…光学素子、60…基板、60a,60b,171a,172a…面、61…第1多層膜、62…第2多層膜、A1,A3,A4,A5,A6,A21,A22…波長帯域。
Claims (28)
- 第1の波長帯域の光を80〜100%の第1の反射率で反射し、第2の波長帯域の光を80〜100%の第1の透過率で透過し、第3の波長帯域の光を40〜60%の第2の反射率で反射するとともに40〜60%の第2の透過率で透過し、第7の波長帯域の光を80〜100%の第5の反射率で反射し、第8の波長帯域の光を80〜100%の第5の透過率で透過する光学特性で構成されている第1分離部を備える第1光学素子と、
第4の波長帯域の光を80〜100%の第3の反射率で反射し、第5の波長帯域の光を80〜100%の第3の透過率で透過し、前記第3の波長帯域の光又は第6の波長帯域の光を40〜60%の第4の反射率で反射するとともに40〜60%の第4の透過率で透過し、第9の波長帯域の光を80〜100%の第6の反射率で反射し、第10の波長帯域の光を80〜100%の第6の透過率で透過する光学特性で構成されている第2分離部を備える第2光学素子と、
前記第1光学素子と前記第2光学素子を切り替える切替部とを備えること
を特徴とする光学装置。 - 請求項1に記載の光学装置において、
前記第4の波長帯域及び前記第5の波長帯域のうち少なくとも一部は、前記第1の波長帯域及び前記第2の波長帯域のうちの一部の波長帯域と重なる波長帯域である、又は、前記第7の波長帯域及び前記第8の波長帯域のうちの一部の波長帯域と重なる波長帯域であること
を特徴とする光学装置。 - 請求項1に記載の光学装置において、
前記第4の波長帯域及び前記第5の波長帯域は、前記第1の波長帯域又は前記第2の波長帯域と、前記第7の波長帯域又は前記第8の波長帯域との間の波長帯域であること
を特徴とする光学装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の光学装置において、
前記第9の波長帯域及び前記第10の波長帯域のうち少なくとも一部は、前記第7の波長帯域及び前記第8の波長帯域のうちの一部の波長帯域と重なる波長帯域であること
を特徴とする光学装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の光学装置において、
前記切替部は、前記第1光学素子及び前記第2光学素子のいずれかを光学系の光路に配置するように切り替えること
を特徴とする光学装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の光学装置において、
前記第1分離部は、第1面に設けられ第1の光学特性を有する第1膜と、第2面に設けられ前記第1の光学特性とは異なる第2の光学特性を有する第2膜とにより、前記第1の波長帯域の光を前記第1の反射率で反射し、前記第2の波長帯域の光を前記第1の透過率で透過し、前記第3の波長帯域の光を前記第2の反射率で反射するとともに前記第2の透過率で透過し、前記第7の波長帯域の光を前記第5の反射率で反射し、前記第8の波長帯域の光を前記第5の透過率で透過する光学特性で構成され、
前記第2分離部は、第3面に設けられ第3の光学特性を有する第3膜と、第4面に設けられ前記第3の光学特性とは異なる第4の光学特性を有する第4膜とにより、前記第4の波長帯域の光を前記第3の反射率で反射し、前記第5の波長帯域の光を前記第3の透過率で透過し、前記第3の波長帯域の光又は前記第6の波長帯域の光を前記第4の反射率で反射するとともに前記第4の透過率で透過し、前記第9の波長帯域の光を前記第6の反射率で反射し、前記第10の波長帯域の光を前記第6の透過率で透過する光学特性で構成されていること
を特徴とする光学装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の光学装置と、
前記光学装置を介して被照射体を照射する光を射出する光源部と、
前記被照射体を撮像する撮像部とを備えること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項7に記載の撮像装置において、
前記光源部は、前記第1の波長帯域に含まれる波長の第1励起光と、前記第3の波長帯域に含まれる波長の第1照明光とを射出可能であり、
前記第1照明光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記第1照明光が前記第1分離部で反射されて前記被照射体に照射され、前記被照射体で反射され前記第1分離部を透過した反射光を前記撮像部に撮像させる第1処理と、前記第1励起光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記第1励起光が前記第1分離部で反射されて前記被照射体に照射され、前記第1励起光が照射されて前記被照射体で発生され前記第1分離部を透過した前記第2の波長帯域に含まれる波長の第1蛍光を前記撮像部に撮像させる第2処理とを実行する制御部を更に備えること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項8に記載の撮像装置において、
前記光源部は、前記第4の波長帯域に含まれる波長の第2励起光と、前記第6の波長帯域に含まれる波長の第2照明光とを射出可能であり、
前記制御部は、前記第1処理と、前記第2処理と、前記第1光学素子から前記第2光学素子へ前記切替部に切り替えさせる第3処理と、前記第2照明光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記第2照明光が前記第2分離部で反射されて前記被照射体に照射され、前記被照射体で反射され前記第2分離部を透過した反射光を前記撮像部に撮像させる第4処理と、前記第2励起光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記第2励起光が前記第2分離部で反射されて前記被照射体に照射され、前記第2励起光が照射されて前記被照射体で発生され前記第2分離部を透過した前記第5の波長帯域に含まれる波長の第2蛍光を前記撮像部に撮像させる第5処理とを実行すること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項8に記載の撮像装置において、
前記光源部は、前記第4の波長帯域に含まれる波長の第2励起光を射出可能であり、
前記制御部は、前記第1処理と、前記第2処理と、前記第1光学素子から前記第2光学素子へ前記切替部に切り替えさせる第3処理と、前記第1照明光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記第1照明光が前記第2分離部で反射されて前記被照射体に照射され、前記被照射体で反射され前記第2分離部を透過した反射光を前記撮像部に撮像させる第4処理と、前記第2励起光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記第2励起光が前記第2分離部で反射されて前記被照射体に照射され、前記第2励起光が照射されて前記被照射体で発生され前記第2分離部を透過した前記第5の波長帯域に含まれる波長の第2蛍光を前記撮像部に撮像させる第5処理とを実行すること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項8から請求項10のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記光源部は、第11の波長帯域に含まれる波長の検出光を射出可能であり、
前記第1分離部は、前記第11の波長帯域の光を80〜100%の第7の透過率で透過する光学特性で構成されており、
前記被照射体からの光を受光して、前記被照射体の位置を検出する検出部と、
前記被照射体を支持して移動可能な支持部とを更に備え、
前記制御部は、前記検出光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記検出光が前記第1分離部を透過して前記被照射体に照射され、前記被照射体で反射され前記第1分離部を透過した反射光を前記検出部で受光させ、前記検出部により検出された前記被照射体の位置に基づいて前記被照射体を支持している前記支持部を移動させる第6処理と、前記第1処理と、前記第2処理とを実行すること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項8から請求項11のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記第1処理において前記撮像部で撮像した結果と前記第2処理において前記撮像部で撮像した結果とに基づいて、前記被照射体の計測を行うこと
を特徴とする撮像装置。 - 請求項8から請求項12のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記第1処理と前記第2処理とを順次実行すること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項7から請求項13のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記切替部が前記第1光学素子と前記第2光学素子を切り替えることに伴って、前記第1光学素子を用いて前記撮像素子で撮像した結果と前記第2光学素子を用いて前記撮像素子で撮像した結果との間で生じる誤差を補正する補正部を更に備えること
を特徴とする撮像装置。 - 第1の波長帯域の光を80〜100%の第1の反射率で反射し、第2の波長帯域の光を80〜100%の第1の透過率で透過し、第3の波長帯域の光を40〜60%の第2の反射率で反射するとともに40〜60%の第2の透過率で透過する光学特性で構成されている第1分離部を備える第1光学素子と、第4の波長帯域の光を80〜100%の第3の反射率で反射し、第5の波長帯域の光を80〜100%の第3の透過率で透過し、前記第3の波長帯域の光又は第6の波長帯域の光を40〜60%の第4の反射率で反射するとともに40〜60%の第4の透過率で透過する光学特性で構成されている第2分離部を備える第2光学素子と、前記第1光学素子と前記第2光学素子を切り替える切替部とを備える光学装置と、
前記第1の波長帯域に含まれる波長の第1励起光と、前記第3の波長帯域に含まれる波長の第1照明光とを射出可能であり、前記光学装置を介して被照射体を照射する光を射出する光源部と、
前記被照射体を撮像する撮像部と、
前記第1照明光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記第1照明光が前記第1分離部で反射されて前記被照射体に照射され、前記被照射体で反射され前記第1分離部を透過した反射光を前記撮像部に撮像させる第1処理と、前記第1励起光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記第1励起光が前記第1分離部で反射されて前記被照射体に照射され、前記第1励起光が照射されて前記被照射体で発生され前記第1分離部を透過した前記第2の波長帯域に含まれる波長の第1蛍光を前記撮像部に撮像させる第2処理とを実行する制御部とを備えること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項15に記載の撮像装置において、
前記光源部は、前記第4の波長帯域に含まれる波長の第2励起光と、前記第6の波長帯域に含まれる波長の第2照明光とを射出可能であり、
前記制御部は、前記第1処理と、前記第2処理と、前記第1光学素子から前記第2光学素子へ前記切替部に切り替えさせる第3処理と、前記第2照明光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記第2照明光が前記第2分離部で反射されて前記被照射体に照射され、前記被照射体で反射され前記第2分離部を透過した反射光を前記撮像部に撮像させる第4処理と、前記第2励起光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記第2励起光が前記第2分離部で反射されて前記被照射体に照射され、前記第2励起光が照射されて前記被照射体で発生され前記第2分離部を透過した前記第5の波長帯域に含まれる波長の第2蛍光を前記撮像部に撮像させる第5処理とを実行すること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項15に記載の撮像装置において、
前記光源部は、前記第4の波長帯域に含まれる波長の第2励起光を射出可能であり、
前記制御部は、前記第1処理と、前記第2処理と、前記第1光学素子から前記第2光学素子へ前記切替部に切り替えさせる第3処理と、前記第1照明光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記第1照明光が前記第2分離部で反射されて前記被照射体に照射され、前記被照射体で反射され前記第2分離部を透過した反射光を前記撮像部に撮像させる第4処理と、前記第2励起光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記第2励起光が前記第2分離部で反射されて前記被照射体に照射され、前記第2励起光が照射されて前記被照射体で発生され前記第2分離部を透過した前記第5の波長帯域に含まれる波長の第2蛍光を前記撮像部に撮像させる第5処理とを実行すること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項15から請求項17のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記光源部は、第11の波長帯域に含まれる波長の検出光を射出可能であり、
前記第1分離部は、前記第11の波長帯域の光を80〜100%の第7の透過率で透過する光学特性で構成されており、
前記被照射体からの光を受光して、前記被照射体の位置を検出する検出部と、
前記被照射体を支持して移動可能な支持部とを更に備え、
前記制御部は、前記検出光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記検出光が前記第1分離部を透過して前記被照射体に照射され、前記被照射体で反射され前記第1分離部を透過した反射光を前記検出部で受光させ、前記検出部により検出された前記被照射体の位置に基づいて前記被照射体を支持している前記支持部を移動させる第6処理と、前記第1処理と、前記第2処理とを実行すること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項15から請求項18のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記第1処理において前記撮像部で撮像した結果と前記第2処理において前記撮像部で撮像した結果とに基づいて、前記被照射体の計測を行うこと
を特徴とする撮像装置。 - 請求項15から請求項19のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記第1処理と前記第2処理とを順次実行すること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項15から請求項20のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記切替部が前記第1光学素子と前記第2光学素子を切り替えることに伴って、前記第1光学素子を用いて前記撮像素子で撮像した結果と前記第2光学素子を用いて前記撮像素子で撮像した結果との間で生じる誤差を補正する補正部を更に備えること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項15から請求項21のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記第1分離部は、第1面に設けられ第1の光学特性を有する第1膜と、第2面に設けられ前記第1の光学特性とは異なる第2の光学特性を有する第2膜とにより、前記第1の波長帯域の光を前記第1の反射率で反射し、前記第2の波長帯域の光を前記第1の透過率で透過し、前記第3の波長帯域の光を前記第2の反射率で反射するとともに前記第2の透過率で透過する光学特性で構成され、
前記第2分離部は、第3面に設けられ第3の光学特性を有する第3膜と、第4面に設けられ前記第3の光学特性とは異なる第4の光学特性を有する第4膜とにより、前記第4の波長帯域の光を前記第3の反射率で反射し、前記第5の波長帯域の光を前記第3の透過率で透過し、前記第3の波長帯域の光又は前記第6の波長帯域の光を前記第4の反射率で反射するとともに前記第4の透過率で透過する光学特性で構成されていること
を特徴とする撮像装置。 - 第1の波長帯域の光を80〜100%の第1の反射率で反射し、第2の波長帯域の光を80〜100%の第1の透過率で透過し、第3の波長帯域の光を40〜60%の第2の反射率で反射するとともに40〜60%の第2の透過率で透過する光学特性で構成されている第1分離部を備える第1光学素子と、第4の波長帯域の光を80〜100%の第3の反射率で反射し、第5の波長帯域の光を80〜100%の第3の透過率で透過し、前記第3の波長帯域の光又は第6の波長帯域の光を40〜60%の第4の反射率で反射するとともに40〜60%の第4の透過率で透過する光学特性で構成されている第2分離部を備える第2光学素子と、前記第1光学素子と前記第2光学素子を切り替える切替部とを備える光学装置と、
前記光学装置を介して被照射体を照射する光を射出する光源部と、
前記被照射体を撮像する撮像部と、
前記切替部が前記第1光学素子と前記第2光学素子を切り替えることに伴って、前記第1光学素子を用いて前記撮像素子で撮像した結果と前記第2光学素子を用いて前記撮像素子で撮像した結果との間で生じる誤差を補正する補正部とを備えること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項23に記載の撮像装置において、
前記第1分離部は、第1面に設けられ第1の光学特性を有する第1膜と、第2面に設けられ前記第1の光学特性とは異なる第2の光学特性を有する第2膜とにより、前記第1の波長帯域の光を前記第1の反射率で反射し、前記第2の波長帯域の光を前記第1の透過率で透過し、前記第3の波長帯域の光を前記第2の反射率で反射するとともに前記第2の透過率で透過する光学特性で構成され、
前記第2分離部は、第3面に設けられ第3の光学特性を有する第3膜と、第4面に設けられ前記第3の光学特性とは異なる第4の光学特性を有する第4膜とにより、前記第4の波長帯域の光を前記第3の反射率で反射し、前記第5の波長帯域の光を前記第3の透過率で透過し、前記第3の波長帯域の光又は前記第6の波長帯域の光を前記第4の反射率で反射するとともに前記第4の透過率で透過する光学特性で構成されていること
を特徴とする撮像装置。 - 第1の波長帯域の光を80〜100%の第1の反射率で反射し、第2の波長帯域の光を80〜100%の第1の透過率で透過し、第3の波長帯域の光を80〜100%の第2の反射率で反射し、第4の波長帯域の光を80〜100%の第2の透過率で透過し、第5の波長帯域の光を40〜60%の第3の反射率で反射するとともに40〜60%の第3の透過率で透過する光学特性で構成されている分離部を備える光学素子と、
前記第1の波長帯域に含まれる波長の第1励起光と、前記第3の波長帯域に含まれる波長の第2励起光と、前記第5の波長帯域に含まれる波長の照明光とを射出可能な光源部と、
被照射体を撮像する撮像部と、
前記照明光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記照明光が前記分離部で反射されて前記被照射体に照射され、前記被照射体で反射され前記分離部を透過した反射光を前記撮像部に撮像させる第1処理と、前記第1励起光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記第1励起光が前記分離部で反射されて前記被照射体に照射され、前記第1励起光が照射されて前記被照射体で発生され前記分離部を透過した前記第2の波長帯域に含まれる波長の第1蛍光を前記撮像部に撮像させる第2処理と、前記第2励起光を前記光源部に射出させ、前記光源部により射出された前記第2励起光が前記分離部で反射されて前記被照射体に照射され、前記第2励起光が照射されて前記被照射体で発生され前記分離部を透過した前記第4の波長帯域に含まれる波長の第2蛍光を前記撮像部に撮像させる第3処理とを実行する制御部とを備えること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項25に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記第1処理において前記撮像部で撮像した結果と前記第2処理において前記撮像部で撮像した結果とに基づいて、前記被照射体の計測を行うこと
を特徴とする撮像装置。 - 請求項25又は請求項26に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記第1処理において前記撮像部で撮像した結果と前記第3処理において前記撮像部で撮像した結果とに基づいて、前記被照射体の計測を行うこと
を特徴とする撮像装置。 - 請求項25から請求項27のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記分離部は、第1面に設けられ第1の光学特性を有する第1膜と、第2面に設けられ前記第1の光学特性とは異なる第2の光学特性を有する第2膜とにより、前記第1の波長帯域の光を前記第1の反射率で反射し、前記第2の波長帯域の光を前記第1の透過率で透過し、前記第3の波長帯域の光を前記第2の反射率で反射し、前記第4の波長帯域の光を前記第2の透過率で透過し、前記第5の波長帯域の光を前記第3の反射率で反射するとともに前記第3の透過率で透過する光学特性で構成されていること
を特徴とする撮像装置。
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