JP6680653B2 - 顕微鏡装置、顕微鏡システムおよび撮像方法 - Google Patents

Description

この発明は、顕微鏡装置、顕微鏡システムおよび撮像方法に関する。

特許文献１には、図２４および図２５に示すように、測定対象物が配置されたステージ８１０を設置するステージフレーム８１１と、ステージフレーム８１１に対向するように配置された対物レンズ８２０と、外部の投光部８３０の光に基づいて測定対象物を撮像するカメラ８４０と、ステージフレーム８１１を覆い暗室状態とする上面蓋８５０および前面蓋８６０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、カメラ８４０により撮像された測定対象物は、顕微鏡装置８００とは別個に設けられた外部の表示部８７０に表示されるように構成されている。

特開２０１５−０８４０６０号公報

上記特許文献１の顕微鏡装置８００では、撮像された測定対象物が顕微鏡装置８００とは別個に設けられた外部の表示部８７０に表示されるため、表示部８７０を別途設置する必要がある。表示部８７０の表示領域を大きくしようとするとさらに装置の設置面積が必要となる。このため、顕微鏡装置８００を設置するスペースに加えて、表示部８７０を設置するスペースを確保する必要があるので、設置面積が大きくなるという問題点がある。

この発明は、表示部の表示領域を大きくしつつ、装置の設置面積を小さく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拡大して顕微鏡画像を撮像する撮像部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、撮像部１０ｄにより撮像された顕微鏡画像を表示する表示部２１と、表示部２１が一体的に設けられ、試料設置部１１に対して相対移動可能な移動部２０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、顕微鏡装置１００に表示部２１を一体的に設けることによって、顕微鏡装置１００に加えて表示部２１を別個に設けて設置する必要がないので、装置の設置面積を小さくすることができる。また、試料設置部１１に対して相対移動可能な移動部２０に表示部２１を一体的に設けることによって、移動部２０の移動範囲を表示部２１の表示領域に活用することができ、移動部２０とは別体で表示部を設ける場合に比べて、表示部２１の表示領域を最大限に大きくすることができる。撮像部１０ｄにより撮像される画像には、たとえば、暗視野画像や、蛍光画像や、明視野画像が含まれる。

上記第１の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、移動部２０は、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、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。このように構成すれば、試料設置部１１に対して移動部２０を容易に相対移動させることができる。

上記第１の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、移動部２０は、試料設置部１１を覆う第１位置、および、試料設置部１１を開放する第２位置に移動可能に構成されている。このように構成すれば、移動部２０を第２位置に移動させることにより、試料設置部１１に対して容易に作業を行うことができる。移動部２０を第１位置に移動させることにより、試料設置部１１を覆って外部光を容易に遮光することができる。

上記第１の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、移動部２０による試料設置部１１への移動に連動して試料設置部１１を覆う蓋部をさらに備える。このように構成すれば、移動部２０を試料設置部１１に対して移動させるだけで簡単に試料設置部１１を覆うことができる。

上記第１の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、移動部２０は、水平方向に延びて試料設置部１１を上方から覆う水平面２０ａと、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試料設置部１１を水平方向の一方側から覆う交差面２０ｂとを含み、表示部２１は、交差面２０ｂに配置されている。このように構成すれば、移動部２０を移動させて、試料設置部１１の上方および水平方向の一方側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。これにより、試料設置部１１への作業をより容易に行うことができる。つまり、移動部２０を移動させた場合に、筐体部１０に設けられた試料設置部１１へのアクセス時に邪魔にならないように、移動部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。

この場合、好ましくは、試料設置部１１は、移動部２０の水平面２０ａよりも低い位置で筐体部１０に設けられている。このように構成すれば、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。

上記移動部２０が水平面２０ａと交差面２０ｂを含む構成において、好ましくは、交差面２０ｂは、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、表示部２１は、交差面２０ｂの略全体に配置されている。このように構成すれば、表示部２１を大きくすることができるので、表示内容を見やすくすることができる。

上記第１の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、筐体部１０の内部に配置され、撮像部１０ｄが配置される基板１８をさらに備え、撮像部１０ｄ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た対物レンズ１２を含み、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。このように構成すれば、筐体部１０の内部空間で撮像部１０ｄを効率的に配置することができる。

上記第１の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、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移動部２０に配置され、移動部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。このように構成すれば、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。

上記第１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は、略水平な筐体部１０の上面に配置されている。このように構成すれば、試料設置部１１への試料設置動作などを試料設置部１１の上方から容易に行うことができる。

上記第１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は、移動部２０が試料設置部１１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。このように構成すれば、たとえば移動部２０を移動させることによって試料設置部１１の開閉動作を行う場合に、移動部２０を試料設置部１１の幅に対応する長さ分だけ移動させることにより、試料設置部１１を開閉することができる。そのため、移動部２０が相対移動した際に、顕微鏡装置１００が大型化するのを抑制することができる。

上記第１の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、移動部２０は、試料設置部１１に対して水平方向に相対移動可能に構成されている。このように構成すれば、移動部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。

上記第１の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、筐体部１０の内部に配置され、筐体部１０の内部を冷却するためのファン１９３を備え、ファン１９３は、筐体部１０の内部において撮像部１０ｄが配置された領域と仕切られた領域に配置され、撮像部１０ｄによる試料の撮像中に動作が停止される。このように構成すれば、撮像中にファン１９３による振動が撮像部１０ｄ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。

上記第１の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、撮像部１０ｄは、光源１３と、対物レンズ１２と、撮像素子１４と、光源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第１光学素子１５と、試料からの光を撮像素子１４に向けて反射する第２光学素子１６ｂ、１６ｃ、１６ｆおよび１６ｇとを含む。このように構成すれば、第１光学素子１５により、光源１３からの光を対物レンズ１２を介して試料に導くことができるとともに、試料からの光を第２光学素子１６ｂ、１６ｃ、１６ｆおよび１６ｇを介して撮像素子１４に導くことができる。

上記第１の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、撮像部１０ｄ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ための第１光源１３１ａと、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ための第２光源１３１ｂとを含む。このように構成すれば、試料に結合された複数の色素の一部を活性状態にして発光させることができるので、発光に基づいて撮像部１０ｄにより試料を撮像することができる。

上記撮像部１０ｄが第１光源１３１ａと第２光源１３１ｂとを含む構成において、好ましくは、撮像部１０ｄ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。このように構成すれば、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。

上記撮像部１０ｄが第１光源１３１ａと第２光源１３１ｂとを含む構成において、好ましくは、撮像部１０ｄは、試料を複数回撮像するように構成されており、表示部２１は、撮像部１０ｄ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。このように構成すれば、複数枚の画像を合成することにより、超解像画像を撮像することができる。

上記第１の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、筐体部１０は、一方向に長い内部空間を有し、撮像部１０ｄは、対物レンズ１２、光源１３および撮像素子１４を含み、対物レンズ１２は、光軸が筐体部１０の長手方向に対して略垂直となるように配置され、光源１３および撮像素子１４は、筐体部１０の長手方向において、対物レンズ１２に対して同一側に配置されている。このように構成すれば、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。

上記第１の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、移動部２０を試料設置部１１に対して相対移動させる駆動部１０ａと、駆動部１０ａを制御するコントローラ１９２とをさらに備え、コントローラ１９２は、筐体部１０の内部において、撮像部１０ｄが配置された領域と仕切られた領域に配置されており、ユーザの操作に基づいて、駆動部１０ａにより、移動部２０を相対移動させるように構成されている。このように構成すれば、コントローラ１９２を、撮像部１０ｄと隔離して配置することができるので、コントローラ１９２の熱が撮像部１０ｄ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撮像部１０ｄの遮光性を高めることができる。

上記第１の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、撮像部１０ｄによる光の照射を制御するコントローラ１９２をさらに備え、コントローラ１９２は、筐体部１０の内部において、撮像部１０ｄが配置された領域と仕切られた領域に配置されている。このように構成すれば、コントローラ１９２を、撮像部１０ｄと隔離して配置することができるので、コントローラ１９２の熱が撮像部１０ｄ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撮像部１０ｄの遮光性を高めることができる。

上記移動部が第１位置および第２位置に移動可能な構成において、好ましくは、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おり、移動部２０が第２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ように構成され、表示部２１は、移動部２０における水平方向の一方向側に配置されている。このように構成すれば、移動部２０が第１位置に位置する場合に、移動部２０とともに試料設置部１１を囲む壁により、側方からの光の侵入を抑制することができる。移動部２０が第２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ので、試料設置部１１へのアクセスをより容易にすることができる。

上記第１の局面による顕微鏡装置１００において、好ましくは、撮像部１０ｄは、上方向に向いて配置された液浸対物レンズを含む。このように構成すれば、移動部２０を移動させると、上方および表示部２１が配置されている側が開放されるので、液浸対物レンズへのアクセスを容易にすることができる。これにより、液浸対物レンズに対する液の滴下などの作業を容易に行うことができる。

この発明の第２の局面による顕微鏡システム３００は、顕微鏡装置１００および顕微鏡装置１００を制御する制御部２００を備えた顕微鏡システム３００であって、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拡大して顕微鏡画像を撮像する撮像部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、撮像部１０ｄにより撮像された顕微鏡画像を表示する表示部２１と、表示部２１が一体的に設けられ、試料設置部１１に対して相対移動可能な移動部２０とを備える。

この発明の第２の局面による顕微鏡システム３００では、上述の第１の局面による顕微鏡装置と同様の作用効果を奏する。

この発明の第３の局面による撮像方法は、顕微鏡画像を表示する表示部２１が一体的に設けられた顕微鏡装置１００による撮像方法であって、表示部２１を顕微鏡装置１００の試料設置部１１に対して相対移動させて、試料設置部１１を開放する工程と、表示部２１を試料設置部１１に対して相対移動させて、試料が設置された試料設置部１１を覆う工程と、試料設置部１１が覆われた状態で、試料設置部１１に設置された試料を顕微鏡装置１００により拡大して顕微鏡画像を撮像する工程と、を含む。

この発明の第３の局面による撮像方法では、上述の第１の局面による顕微鏡装置と同様の作用効果を奏する。

表示部の表示領域を大きくしつつ、装置の設置面積を小さくすることができる。

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移動部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移動部との接続を説明するための図である。 顕微鏡装置の内部に配置されたファンが搭載された基板の一例を説明するための模式的な図である。 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。 顕微鏡装置の第４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４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。 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斜視図である。 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、移動部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、光源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、光源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、移動部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、移動部２０の前面側に配置されている。顕微鏡装置１００は、筐体部１０に対して移動部２０を相対移動させる駆動部１０ａを備える。

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。

移動部２０は、試料設置部１１を覆う遮光位置（図１（Ａ）参照）と、試料設置部１１を開放する開放位置（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、移動部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、遮光位置および開放位置に相対移動する。これにより、筐体部１０に対して上下方向（Ｚ方向）ではなく横方向（Ｘ方向）に移動部２０を相対的に移動させることができるので、重力の影響を抑制して、筐体部１０に対して移動部２０を遮光位置または開放位置に容易に相対移動させることができる。遮光位置および開放位置を平行な位置に配置することができるので、移動部２０に設けられた表示部２１を、開放位置においても遮光位置と同様の高さ位置において見ることができる。これにより、表示部２１の視認性を向上させることができる。移動部２０が筐体部１０に対して開放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。移動部２０が筐体部１０に対して遮光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。なお、遮光位置は、特許請求の範囲の「第１位置」の一例であり、開放位置は、特許請求の範囲の「第２位置」の一例である。

図１に示すように、移動部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、移動部２０が筐体部１０および設置面に対して移動される。移動部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、移動部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。これにより、移動部２０を、表示部２１の表示面２１ａに対して垂直な方向である筐体部１０の前後方向（Ｙ方向）に相対移動させる場合と異なり、移動部２０を開放位置に移動させた場合の試料設置部１１への前方からのアクセスを容易に行うことができる。

移動部２０は、外部からの制御により駆動部１０ａにより筐体部１０に対して相対移動される。たとえば、移動部２０は、ユーザの操作またはプログラムに基づいて、駆動部１０ａが駆動されることにより、遮光位置および開放位置に相対移動される。これにより、移動部２０を遮光位置と開放位置とに容易に相対移動させることができる。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、移動部２０を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、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。これにより、移動部２０が遮光位置に位置する場合に、移動部２０とともに試料設置部１１の前面を除く部分の壁により、側方からの光の侵入を抑制することができる。試料設置部１１は、移動部２０が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、移動部２０が開放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。これにより、移動部２０が開放位置に位置する場合に、上方および前方が開放されるので、試料設置部１１へのアクセスをより容易にすることができる。

試料設置部１１は、移動部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、移動部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、移動部２０を開放位置に移動させることができるので、移動部２０が開放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、シリコンオイルなどのオイルや、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、光源１３は、試料に光を照射することが可能である。光源１３は、対物レンズ１２を介して試料に光を照射する。光源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。光源１３は、所定の波長の光を出力することが可能である。光源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、光源１３は、異なる種類の光を出力することが可能である。光源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、光源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、光源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１４は、撮像素子を含む。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。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）に設けられた光源（図示せず）の光に基づいて、試料を撮像してもよい。つまり、撮像素子１４は、試料の後ろ側から照射されて試料を透過する光に基づいて、試料を撮像してもよい。

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、移動部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、移動部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、移動部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、移動部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、移動部２０を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。移動部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、移動部２０が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、移動部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、移動部２０が遮光位置に位置する場合に、筐体部１０の前面の略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、移動部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、移動部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、移動部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が配置された移動部２０の部分は、所定の傾きと略同じ傾きを有している。

筐体部１０の前面（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移動部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。これにより、筐体部１０の前面の傾きと表示部２１の傾きとを略同じにすることができるので、表示部２１が配置される移動部２０の厚みを略一定にすることができる。その結果、移動部２０の表示部２１が配置される部分の厚みが大きくなるのを抑制することができるので、移動部２０が大型化するのを抑制することができる。これにより、移動部２０を移動させるための駆動部１０ａが大きくなるのを抑制することができる。

このように、試料設置部１１を外部光に対して遮光する遮光位置と、試料設置部１１を開放する開放位置とに、筐体部１０に対して相対移動可能な移動部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。移動部２０に、表示部２１を一体的に設けることによって、顕微鏡装置１００に加えて表示部を別個に設けて設置する必要がないので、設置面積を小さくすることができる。表示部２１が一体的に設けられた移動部２０を、遮光位置と、開放位置とに相対移動させることにより、移動部２０を開放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、移動部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。移動部２０を開放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の移動部２０の遮光位置と開放位置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により撮像した試料が拡大され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。

（光学系の構成例）
次に、図３および図４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３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、光源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、光源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、光源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、光源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、光源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。

光源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。

光源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。

光源１３は、光源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、光源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光源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少なくとも１回方向が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。

図３に示すように、顕微鏡装置１００は、撮像素子１４の撮像する光が入射する方向の領域の外部光を遮光する撮像カバー１４ａを備える。撮像カバー１４ａは、撮像素子１４の光が入射する側の光軸を取り囲むように配置されている。つまり、撮像素子１４に入射する光は、試料から発せられる光が光学系を介して到達する光のみとなるように構成されている。撮像カバー１４ａは、遮光性の布や、シートなどにより形成されている。たとえば、撮像カバー１４ａは、黒い布により形成されている。これにより、撮像カバー１４ａおよび筐体部１０とにより外部光を２重に遮光することができるので、撮像素子１４による撮像をより精度よく行うことができる。

図４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、光源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５参照）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、光源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。

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、光源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、光源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。

（筐体部および移動部の接続構造の例）
次に、図６〜図９を参照して、顕微鏡装置１００の筐体部１０および移動部２０の接続構造の例について説明する。

図６および図７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。移動部２０は、筐体部１０の係合部１０ｂに係合する凹部２２を含む。凹部２２は、上下方向に凹むように形成されている。凹部２２は、Ｘ方向に延びるように形成されている。図６に示すように、筐体部１０の係合部１０ｂに、移動部２０の凹部２２が係合する。これにより、移動部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８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、移動部２０に設けられた基板に接続可能である。

図９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に対して移動部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１０〜図１２を参照して、顕微鏡装置１００のコントローラ１９２および１９３の構成例について説明する。

図１０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５参照）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、光源１３、撮像素子１４、表示部２１、駆動部１０ａ、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、光源１３による光の照射を制御する。コントローラ１９２は、駆動部１０ａ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、光源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５参照）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、光源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、光源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、光源１３および撮像素子１４の遮光性を高めることができる。

図１０および図１１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。

図１２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１３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１３に示すように、顕微鏡装置４００は、筐体部４１０と、移動部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。移動部４２０には、表示部４２１が一体的に設けられている。図１３に示すように、移動部４２０は、筐体部４１０の前面側（Ｙ１方向側）に配置されている。移動部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。

移動部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、遮光位置と、開放位置とに移動可能に構成されている。なお、移動部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、移動部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１３に示すように、移動部４２０が開放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。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１４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１４に示すように、顕微鏡装置５００は、筐体部５１０と、移動部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。移動部５２０には、表示部５２１が一体的に設けられている。図１４に示すように、移動部５２０は、筐体部５１０の前面側（Ｙ１方向側）に配置されている。移動部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。

移動部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、遮光位置と、開放位置とに移動可能に構成されている。図１４に示すように、移動部５２０が開放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。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１５および図１６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１５に示すように、顕微鏡装置６００は、筐体部６１０と、移動部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。移動部６２０には、表示部６２１が一体的に設けられている。図１５に示すように、移動部６２０は、筐体部６１０の前面側（Ｙ１方向側）に配置されている。移動部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。

移動部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、遮光位置と、開放位置とに移動可能に構成されている。図１５に示すように、移動部６２０が開放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。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１６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、光源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。

（第４変形例による顕微鏡装置の構成）
次に、図１７および図１８を参照して、第４変形例による顕微鏡装置７００の構成について説明する。

図１７に示すように、顕微鏡装置７００は、筐体部７１０と、移動部７２０とを備える。筐体部７１０には、試料設置部７１１が設けられている。移動部７２０には、表示部７２１が一体的に設けられている。図１７に示すように、移動部７２０は、筐体部７１０の前面側（Ｙ１方向側）に配置されている。移動部７２０は、筐体部７１０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。

移動部７２０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、遮光位置と、開放位置とに移動可能に構成されている。図１７に示すように、移動部７２０が開放位置に位置する場合、試料設置部７１１の前方側（Ｙ１方向側）が開放される。試料設置部７１１は、筐体部７１０のＸ１方向側に配置されている。試料設置部７１１は、上下方向（Ｚ方向）において、筐体部７１０の下側（Ｚ２方向側）に配置されている。

図１８に示すように、顕微鏡装置７００の基板１８には、対物レンズ１２と、光源１３と、撮像素子１４と、アクチュエータ７１１ａ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７１１の上方（Ｚ１方向）に配置されている。試料設置部７１１は、筐体部１０の上面と、試料設置部７１１との間の距離Ｄ３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。

なお、筐体部に対して移動部が回動することにより遮光位置と開放位置とに移動可能に構成されていてもよいし、筐体部に対して移動部が回動するとともに並進移動することにより遮光位置と開放位置とに移動可能に構成されていてもよい。

（光源の構成例）
次に、図１９を参照して、光源１３の構成例を説明する。

図１９に示すように、光源１３は、第１光源１３１ａと、第２光源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光源１３１ａおよび第２光源１３１ｂは、互いに異なる波長の光を出力する。第１光源１３１ａは、特定の波長領域の光を出力する。第２光源１３１ｂは、第１光源１３１ａとは異なる特定の波長領域の光を出力する。第１光源１３１ａおよび第２光源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光源１３１ａおよび第２光源１３１ｂの出力する光は、可視光領域の光であってもよいし、赤外領域または紫外領域の非可視光領域の光であってもよい。

第１光源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、光源１３から出力される。第２光源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、光源１３から出力される。これらにより、第１光源１３１ａから出力される光と、第２光源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、光源１３から出力される。

第１光源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光源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して、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、光源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、光源１３の周辺に空気の流れを発生させて、光源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。

（表示部の表示画面例）
次に、図２０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２０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、移動部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、光源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、光源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。移動部開閉操作表示には、たとえば、移動部２０を遮光位置および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、光源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。

（画像撮像処理動作）
図２１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２１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。

（超解像画像撮像処理動作）
図２２を参照して、顕微鏡システム３００の超解像画像撮像処理動作について説明する。

まず、図２２のステップＳ１１において、制御部２００は、コントローラ１９２を介して、試料に第１の波長の光を照射する制御を行う。具体的には、第２光源１３１ｂから出力される光が試料に照射される。これにより、試料に結合した蛍光色素が不活性化する。つまり、試料に結合した蛍光色素が消光される。ステップＳ１２において、制御部２００は、コントローラ１９２を介して、試料に第２の波長の光を照射する制御を行う。具体的には、第１光源１３１ａから出力される光が試料に照射される。これにより、試料に結合した一部の蛍光色素を活性化する。

ステップＳ１３において、制御部２００は、活性化した一部の蛍光色素から励起された光を撮像素子１４により撮像する制御を行う。ステップＳ１４において、制御部２００は、撮像素子１４により撮像して取得した画像が所定条件に合致しているか否かを判断する。合致していれば、超解像画像撮像処理が終了され、合致していなければ、ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理が繰り返される。

（超解像画像作成処理動作）
図２３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２３のステップＳ２１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Ｓ２２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Ｓ２３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。

たとえば、試料設置部１１を覆うための蓋部、たとえばシャッターを移動部２０と別途設けてもよい。この場合、移動部２０の移動に連動して蓋部（シャッター）が閉じられて試料設置部１１を覆ってもよい。この場合、移動部２０と蓋部（シャッター）とにより二重に遮光してもよいし、移動部２０の側方が開放されている場合には、蓋部（シャッター）のみで試料設置部１１を遮光してもよい。

また、筐体部１０の内部に光源が設けられていなくてもよく、筐体部１０の外に光源を設置してもよい。

また、上方を向いた対物レンズ１２でなく下方を向いた対物レンズを用いるような構成にしてもよい。

１０、４１０、５１０、６１０、７１０：筐体部、１０ａ：駆動部、１０ｄ：撮像部、１１、４１１、５１１、６１１、７１１：試料設置部、１２：対物レンズ、１３：光源、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、７２０：移動部、２０ａ：水平面、２０ｂ：交差面、２１、４２１、５２１、６２１、７２１：表示部、２１ａ：表示面、１００、４００、５００、６００、７００：顕微鏡装置、１３１ａ：第１光源、１３１ｂ：第２光源、１９２：コントローラ、１９３：ファン、２００：制御部、３００：顕微鏡システム

Claims (24)

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前記試料を拡大して顕微鏡画像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、
   前記撮像部により撮像された前記顕微鏡画像を表示する表示部と、
   前記表示部が一体的に設けられ、前記試料設置部に対して相対移動可能な移動部とを備える、顕微鏡装置。
2. 前記移動部は、前記筐体部に対して相対的にスライド移動することにより、前記試料設置部に対して相対移動するように構成されている、請求項１に記載の顕微鏡装置。
3. 前記移動部は、前記試料設置部を覆う第１位置、および、前記試料設置部を開放する第２位置に移動可能に構成されている、請求項１または２に記載の顕微鏡装置。
4. 前記移動部による前記試料設置部への移動に連動して前記試料設置部を覆う蓋部をさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
5. 前記移動部は、水平方向に延びて前記試料設置部を上方から覆う水平面と、前記水平面に連結され、前記水平面に対して交差する方向に延びて前記試料設置部を水平方向の一方側から覆う交差面とを含み、
   前記表示部は、前記交差面に配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
6. 前記試料設置部は、前記移動部の前記水平面よりも低い位置で前記筐体部に設けられている、請求項５に記載の顕微鏡装置。
7. 前記交差面は、前記筐体部の水平方向の一方側の面全体を覆うように構成され、
   前記表示部は、前記交差面の略全体に配置されている、請求項５または６に記載の顕微鏡装置。
8. 前記筐体部の内部に配置され、前記撮像部が配置される基板をさらに備え、
   前記撮像部は、光軸が前記試料設置部の前記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た対物レンズを含み、
   前記基板は、前記対物レンズの光軸と略平行となるように配置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
9. 前記表示部は、鉛直方向に対して所定の傾きを有するように前記移動部に配置され、
   前記移動部は、前記表示部が前記所定の傾きを有した状態で、前記試料設置部に対して相対移動するように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
10. 前記試料設置部は、略水平な前記筐体部の上面に配置されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
11. 前記試料設置部は、前記移動部が前記試料設置部に対して相対移動する方向において、前記筐体部の端部付近に配置されている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
12. 前記移動部は、前記試料設置部に対して水平方向に相対移動可能に構成されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
13. 前記筐体部の内部に配置され、前記筐体部の内部を冷却するためのファンを備え、
    前記ファンは、前記筐体部の内部において前記撮像部が配置された領域と仕切られた領域に配置され、前記撮像部による前記試料の撮像中に動作が停止される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
14. 前記撮像部は、光源と、対物レンズと、撮像素子と、前記光源から照射された光を前記対物レンズの光軸方向に反射し、前記試料からの光を透過する第１光学素子と、前記試料からの光を前記撮像素子に向けて反射する第２光学素子とを含む、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
15. 前記撮像部は、前記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前記試料に照射するための第１光源と、活性状態となった前記複数の色素を非活性状態にするための波長の光を前記試料に照射するための第２光源とを含む、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
16. 前記撮像部は、前記複数の色素のうち、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、請求項１５に記載の顕微鏡装置。
17. 前記撮像部は、前記試料を複数回撮像するように構成されており、
    前記表示部は、前記撮像部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、請求項１５または１６に記載の顕微鏡装置。
18. 前記筐体部は、一方向に長い内部空間を有し、
    前記撮像部は、対物レンズ、光源および撮像素子を含み、
    前記対物レンズは、光軸が前記筐体部の長手方向に対して略垂直となるように配置され、
    前記光源および前記撮像素子は、前記筐体部の長手方向において、前記対物レンズに対して同一側に配置されている、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
19. 前記移動部を前記試料設置部に対して相対移動させる駆動部と、
    前記駆動部を制御するコントローラとをさらに備え、
    前記コントローラは、前記筐体部の内部において、前記撮像部が配置された領域と仕切られた領域に配置されており、ユーザの操作に基づいて、前記駆動部により、前記移動部を相対移動させるように構成されている、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
20. 前記撮像部による光の照射を制御するコントローラをさらに備え、
    前記コントローラは、前記筐体部の内部において、前記撮像部が配置された領域と仕切られた領域に配置されている、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
21. 前記試料設置部は、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前記筐体部の上面に凹状に設けられており、前記移動部が前記第２位置に位置する場合に、上側および水平方向の前記一方向側が開放されるように構成され、
    前記表示部は、前記移動部における水平方向の前記一方向側に配置されている、請求項３に記載の顕微鏡装置。
22. 前記撮像部は、上方向に向いて配置された液浸対物レンズを含む、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
23. 顕微鏡装置および前記顕微鏡装置を制御する制御部を備えた顕微鏡システムであって、
    前記顕微鏡装置は、
    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前記試料を拡大して顕微鏡画像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、
    前記撮像部により撮像された前記顕微鏡画像を表示する表示部と、
    前記表示部が一体的に設けられ、前記試料設置部に対して相対移動可能な移動部とを備える、顕微鏡システム。
24. 顕微鏡画像を表示する表示部が一体的に設けられた顕微鏡装置による撮像方法であって、
    前記表示部を前記顕微鏡装置の試料設置部に対して相対移動させて、前記試料設置部を開放する工程と、
    前記表示部を前記試料設置部に対して相対移動させて、試料が設置された前記試料設置部を覆う工程と、
    前記試料設置部が覆われた状態で、前記試料設置部に設置された試料を前記顕微鏡装置により拡大して前記顕微鏡画像を撮像する工程と、を含む撮像方法。

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