顕微鏡装置
【課題】励起光による病理組織等標本等の発する蛍光の撮影を行う顕微鏡装置を提供する。
【解決手段】顕微鏡装置は、蛍光色素の励起光を発生する蛍光撮影用光源２と、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能な液晶波長可変フィルターユニット６と、励起光を反射すると共により波長の長い蛍光は透過するダイクロイックミラー８と、対物レンズ９と、撮影対象物と蛍光撮影用撮影ユニット１３間に配置され、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能な液晶波長可変フィルターユニット１２と、蛍光撮影用撮影ユニット１３と、上記液晶波長可変フィルターユニットに所望の電圧を加える制御装置であるパソコン１８とを備える。複数の蛍光色素を用いた同時蛍光撮影を自動的かつ高速、高精度に実行できる。
【解決手段】顕微鏡装置は、蛍光色素の励起光を発生する蛍光撮影用光源２と、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能な液晶波長可変フィルターユニット６と、励起光を反射すると共により波長の長い蛍光は透過するダイクロイックミラー８と、対物レンズ９と、撮影対象物と蛍光撮影用撮影ユニット１３間に配置され、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能な液晶波長可変フィルターユニット１２と、蛍光撮影用撮影ユニット１３と、上記液晶波長可変フィルターユニットに所望の電圧を加える制御装置であるパソコン１８とを備える。複数の蛍光色素を用いた同時蛍光撮影を自動的かつ高速、高精度に実行できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病理組織学検査や血液学検査、遺伝子検査、細胞学検査、分子生物学的研究等において使用される顕微鏡装置に関し、特に、標本の発する蛍光を撮影する機能を有する顕微鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、病理組織学、血液学、遺伝子検査学の顕微鏡検査等においては、採取した病理組織や細胞や血液等の標本を顕微鏡に装備した撮影装置によって撮影し、その画像をコンピュータに取り込んで、ディスプレイ上で観察できる画像データを作成することが行われている。
【０００３】
現在、スライド画像データの作成においては、撮影、データ処理、表示を高速で行うことが可能である。更に、画像データをデータベースにより管理することで、ネットワークやWebを通して、バーチャルスライド画像とその属性情報を閲覧することができる。（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００４】
一方、病理検査的、分子生物学的研究において、細胞内や組織上の分子局在を正確に解析するために、複数の発現分子又は遺伝子を同時に検出することが求められている。従来、可視光色素を用いた検出では、２〜４種類程度の色素の同時検出が可能であるが、蛍光波長の異なる複数の蛍光色素を用いた同時検出を行うことにより、更に多くの色素の同時検出が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９２９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、１つの標本に対して蛍光波長が異なる複数の蛍光色素を用いた蛍光画像の同時撮影を行う場合、蛍光色素毎にそれぞれ適正な励起光および色素から発せられる微弱な蛍光の波長があるため、蛍光色素毎に励起光および蛍光について複数の光学フィルターを交換する必要があった。このため、光学フィルターの交換に時間が掛かり、試料が劣化したり、時間の経過に従って微弱な蛍光の光強度が更に弱くなるという問題があった。また、光学フィルターの交換の際の振動等によってスライドの視野がずれてしまうという問題もあった。
【０００７】
本発明は、蛍光同時撮影における従来の波長固定フィルター交換方式の問題点を解決し、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能となる液晶波長可変フィルターユニットを具備することにより、複数の蛍光色素を用いたスライド画像の撮影やバーチャルスライド画像の作成を高速かつ高精度に行うことができる顕微鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために提供される本発明の顕微鏡装置は、複数の蛍光物質と対応する複数の波長の励起光を選択的に発生する蛍光撮影用光源と、前記蛍光撮影用光源から出力される特定波長よりも短い波長の励起光を撮影対象物の方向に反射し、撮影対象物から発現される特定波長よりも長い波長の蛍光を透過するダイクロイックミラーと、前記ダイクロイックミラーと撮影対象物との間に配置された対物レンズと、前記ダイクロイックミラーと蛍光撮影用撮影ユニット間に配置され、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能な液晶波長可変フィルターユニットと、前記液晶波長可変フィルターユニットから出力される蛍光画像を撮影する蛍光撮影用撮影ユニットと、前記励起光および撮影対象物の発する蛍光と対応した所望の特性になるように前記蛍光撮影用光源および前記液晶波長可変フィルターユニットを制御する制御装置とを備えたことを主要な特徴とする。
【０００９】
また、本発明の顕微鏡装置は、複数の蛍光物質と対応する複数の波長の励起光を含む光を発生する蛍光撮影用光源と、前記蛍光撮影用光源とダイクロイックミラー間に配置され、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能な第１の液晶波長可変フィルターユニットと、前記第１の液晶波長可変フィルターユニットから出力される所定の特定波長よりも短い波長の励起光を撮影対象物の方向に反射し、撮影対象物から出力される特定波長よりも長い波長の蛍光を透過するダイクロイックミラーと、前記ダイクロイックミラーと撮影対象物との間に配置された対物レンズと、前記ダイクロイックミラーと蛍光撮影用撮影ユニット間に配置され、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能な第２の液晶波長可変フィルターユニットと、前記第２の液晶波長可変フィルターユニットから出力される蛍光画像を撮影する蛍光撮影用撮影ユニットと、前記励起光および撮影対象物の発する蛍光と対応した所望の特性になるように前記第１および第２の液晶波長可変フィルターユニットを制御する制御装置とを備えたことを主要な特徴とする。
【００１０】
また、前記した顕微鏡装置において、更に、上記蛍光撮影用光源と第１の液晶波長可変フィルターユニット間に配置され、可視光よりも波長が長い赤外線を吸収する熱線カットフィルターと、上記蛍光撮影用光源と第１の液晶波長可変フィルターユニット間に配置され、可視光よりも短い波長の光を吸収する紫外線カットフィルターと、前記ダイクロイックミラーと前記蛍光撮影用撮影ユニットの間に配置され、特定波長よりも短い波長の光を吸収する光学フィルターとを備えている点にも特徴がある。
【００１１】
また、前記した顕微鏡装置において、前記液晶波長可変フィルターユニットは、ユニット内に温度センサーを備えた液晶波長可変フィルターユニットであり、前記制御装置は前記温度センサーを用いて前記液晶波長可変フィルターユニット内の温度を測定し、測定結果に基づいて前記液晶波長可変フィルターユニットに印加する電圧を制御する点にも特徴がある。
【００１２】
また、前記した顕微鏡装置において、更に明視野撮影を行うための明視野撮影用光源と、明視野撮影時に光路上に配置され光路を屈折させるプリズムと、明視野撮影用撮影ユニットを備えている点にも特徴がある。
【００１３】
また、前記した顕微鏡装置において、更に、前記制御装置による制御に基づいて撮影対象物を３次元方向に移動可能な３次元移動ステージを備え、前記制御装置は顕微鏡により撮影したスライド蛍光画像データを自動的に生成する処理を行う点にも特徴がある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下のような効果がある。
（１）液晶波長可変フィルターユニットを備えることにより、フィルター移動機構を用いずに任意かつ高速にフィルター透過波長を設定、切り替えでき、多重蛍光染色に対応して多数の蛍光色素の同時検出が可能な蛍光撮影ができると共に、フィルター移動機構の動作に起因する振動等による視野のずれもなくなる。
（２）スライド画像データ作成機能を備えることにより、蛍光画像によるスライド画像の生成、バーチャルスライド画像の作成を高速に行うことができる。
（３）明視野撮影用光源と明視野撮影用撮影ユニットを備えることにより、明視野撮影も行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の顕微鏡装置の実施例１の構成例を示したブロック図である。
【図２】実施例１の顕微鏡装置における蛍光撮影の光学特性の一例を示したグラフであり、蛍光撮影用光源の光学特性と撮影対象物に入射する励起光の光学特性を示している。
【図３】実施例１の顕微鏡装置による蛍光撮影における、撮影対象物の反射光の光学フィルター透過前と透過後の光学特性と、光学フィルターの光学特性を示すグラフである。
【図４】実施例１の顕微鏡装置による、蛍光撮影用光源と対物レンズ間に配置されている液晶波長可変フィルターユニットにおける、励起光の透過／遮断の光学特性を示すグラフである。
【図５】実施例１の顕微鏡装置による、光学フィルターと撮影ユニット間に配置されている液晶波長可変フィルターユニットにおける、撮影対象物の反射光の透過／遮断の光学特性を示すグラフである。
【図６】実施例１の顕微鏡装置を用いて蛍光撮影した画像データの一例を示す写真である。
【図７】実施例１の顕微鏡装置を用いて蛍光撮影した画像データをバーチャルスライド化した一例を示す写真である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら実施例について説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の顕微鏡装置１の実施例１の構成例を示したブロック図である。 この顕微鏡装置１は、蛍光撮影用光源２、熱線カットフィルター３、紫外線カットフィルター４、温度センサーＡ５及びＢ１１をユニット内に有する２つの液晶波長可変フィルターユニットＡ６及びＢ１２、電圧印加装置７、ダイクロイックミラー８、対物レンズ９、光学フィルター１０、蛍光撮影用撮影ユニット１３、明視野撮影用光源１４、プリズム１５、明視野撮影用撮影ユニット１６、３次元移動ステージ１７および制御装置であるパソコン１８からなる。
【００１８】
光源ユニット１９の構成要素である蛍光撮影用光源２は、撮影対象物であるスライド２０に照射する蛍光色素の励起光を発生する。蛍光撮影用光源２としては具体的には水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどの高輝度光源が用いられる。蛍光撮影用光源２は複数の蛍光物質に対応する励起光を含んでいる。光源２は発生した光を効率よく撮影対象物に照射するためにレンズあるいは反射板等の集光手段を備えていてもよい。
【００１９】
熱線カットフィルター３は、可視光よりも波長が長い赤外線を吸収するフィルターである。熱線を熱線カットフィルター３によって吸収させることにより、液晶波長可変フィルターユニットＡ６や撮影対象物２０などが加熱されるのを抑制する。
【００２０】
紫外線カットフィルター４は、可視光よりも波長が短い紫外線を吸収するフィルターである。紫外線を紫外線カットフィルター４で吸収させることにより、試料の劣化や液晶波長可変フィルターユニットＡ６への悪影響を防ぐことができる。
【００２１】
前記顕微鏡装置１に装備される液晶波長可変フィルターユニットＡ６は、複数枚の液晶セルによって構成される。この液晶波長可変フィルターユニットＡ６は、電圧の大きさによって任意にフィルター透過波長を設定でき、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能である。従って、この液晶波長可変フィルターユニットＡ６をパソコン１８によって制御することによって所望の波長の励起光のみを透過させる。
【００２２】
また、液晶波長可変フィルターは温度変化によって波長透過率特性が変動するため、ユニット内に温度センサーＡ５を備え、パソコン１８が温度センサーＡ５によって測定された温度に従って電圧印加装置７を制御し、液晶波長可変フィルターユニットＡ６への印加電圧を調整する。これにより波長透過率特性の変動を抑制できる。
【００２３】
なお、液晶波長可変フィルター自体は公知である。光学フィルターとしては、２枚の偏光板で挟んだ一軸性結晶を多段に積層することにより、比較的狭い透過スペクトルを有するバンドパスフィルターとしてリオ・フィルター（Lyot-filter）が知られており、更に、前記したリオ・フィルターにおいて一軸性結晶を液晶セルに置き換えることにより、印加電圧値によって透過／遮断波長を広範囲に変化させることができる液晶波長可変フィルター（例えば下記特許文献２を参照）が知られている。
【特許文献２】特開平３−２８２４１７号公報。
【００２４】
ダイクロイックミラー(dichroic mirror)８は、特定波長よりも短い波長の光を反射すると共に、その特定波長よりも長い波長の光を透過する波長選択性を有している。本発明においては、特定波長が一番波長の長い励起光の波長よりも長く、かつ波長が一番短い蛍光の波長よりも短いものを使用する。なお、ダイクロイックミラー自体は周知である。
【００２５】
対物レンズ９は、撮影対象物を拡大観察するための顕微鏡用の光学レンズであり、撮影対象物である標本のスライド２０とダイクロイックミラー８間に配置される。対物レンズ９は、パソコン１８により制御される移動機構によって所望の倍率のものに切り替え可能に構成されていてもよい。
【００２６】
光学フィルター１０は、前記した特定波長よりも短い波長の光を吸収し、特定波長よりも長い波長の光を透過するフィルターである。光学フィルター１０はダイクロイックミラー８の後段に配置され、この光学フィルター１０により撮影対象物２０からの反射光に含まれる励起光が更に除去される。
【００２７】
光学フィルター１０の後段に配置される液晶波長可変フィルターユニットＢ１２は、液晶波長可変フィルターユニットＡ６と同一機能の液晶波長可変フィルターユニットである。この液晶波長可変フィルターユニットＢ１２は、パソコン１８によって制御されることによって所望の波長の蛍光のみを透過させ、励起光や他の波長の蛍光は遮断する。
【００２８】
また、液晶波長可変フィルターユニットＢ１２はやはりユニット内に温度センサーＢ１１を備え、パソコン１８が温度センサーＢ１１によって測定された温度に従って電圧印加装置７を制御し、液晶波長可変フィルターユニットＢ１２への印加電圧を調整する。
【００２９】
蛍光撮影用撮影ユニット１３は、撮影対象物からの微弱な蛍光を電気信号に変換し、静止画像データを生成する顕微鏡用の撮像手段である。蛍光撮影用撮影ユニット１３としてはＣＣＤ撮像素子を使用したモノクロあるいはカラーの高感度冷却カメラを使用する。なお、このような高感度冷却カメラは市販されている。
【００３０】
蛍光撮影時には、蛍光撮影用光源２によって生成された励起光が熱線カットフィルター３、紫外線カットフィルター４、液晶波長可変フィルターユニットＡ６、ダイクロイックミラー８、対物レンズ９をこの順序で通過し撮影対象物２０に入射する。このとき撮影対象物に入射した励起光は撮影対象物に存在する蛍光染料を励起し、励起光よりも長い波長の蛍光を発生させる。
【００３１】
発生した微弱な蛍光は、対物レンズ９、ダイクロイックミラー８、光学フィルター１０、液晶波長可変フィルターユニットＢ１２をこの順序で通過して蛍光撮影用撮影ユニット１３に入射し、蛍光画像として撮影される。
【００３２】
３次元移動ステージ１７に搭載され、スライド２０の下方に配置された明視野撮影用光源１４は、明視野撮影時に撮影対象物２０に照射する透過光を発生する。また、プリズム１５は蛍光撮影時には光路外に移動配置されるが、明視野撮影時には光路上に自動的に（あるいは手動により）配置され、光路を明視野撮影用撮影ユニット１６の方向に屈折させる。
【００３３】
この顕微鏡装置では、蛍光撮影及び明視野撮影について、撮影対象物２０とプリズム１５の間に共通の光路を有する。蛍光撮影時にはダイクロイックミラー８、光学フィルター１０及び液晶波長可変フィルターユニットＢ１２が共通光路上に配置され、プリズム１５は共通光路外に配置される。また、通常のカラー画像を撮影する明視野撮影時にはプリズム１５が共通光路上に配置され、ダイクロイックミラー８、光学フィルター１０及び液晶波長可変フィルターユニットＢ１２が共通光路外に配置される。
【００３４】
明視野撮影用撮影ユニット１６は、撮影対象物からの光を電気信号に変換し、画像データを生成する通常の顕微鏡用の可視光撮像手段である。明視野撮影にはＣＣＤあるいはＣＭＯＳ撮像素子を使用した高転送速度のカラーカメラを用いる。明視野撮影時には、明視野撮影用光源１４によって撮影対象物に照射された光が対物レンズ９を通り、プリズム１５によって光路が屈折されて、明視野撮影用撮影ユニット１６に入射しスライド画像として撮影される。
【００３５】
３次元移動ステージ１７は、パソコン１８による制御に基づいて３次元方向に移動可能な試料運搬機構であり、撮影対象物２０を直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に順次移動させながら、スライド画像の撮影を高速で行う事が出来る。
【００３６】
制御装置であるパソコン１８は、蛍光撮影用撮影ユニット１３及び明視野撮影用撮影ユニット１６により撮影したスライド画像データを高速かつ自動的に生成・処理するプログラムを内蔵し、利用者の指示に基づき、複数の蛍光色素を用いた蛍光画像の同時撮影処理を行い、バーチャルスライド画像とその属性情報を作成することができる。また、温度センサーＡ５及びＢ１１が測定した温度に基づき、電圧印加装置７が液晶波長可変フィルターユニットＡ６及びＢ１２に印加する電圧を調整する。
【００３７】
次に、撮影動作について説明する。蛍光同時撮影においては、まずプリズム１５を光路外に移動し、ダイクロイックミラー８、光学フィルター１０、液晶波長可変フィルターユニットＢ１２を光路に挿入する。また、蛍光撮影用光源２を点灯し、３次元移動ステージ１７を撮影開始位置に移動させる。
【００３８】
次に、液晶波長可変フィルターユニットＡ６が第１の蛍光色素と対応する励起波長の光のみを透過するように、電圧印加装置７を介して所望の電圧を液晶波長可変フィルターユニットＡ６に印加する。この際、温度センサーＡ５を用いて液晶波長可変フィルターユニットＡ６の温度を測定し、測定結果に基づいて印加する電圧を調整する。また、液晶波長可変フィルターユニットＢ１２が第１の蛍光色素と対応する蛍光波長の光のみを透過するように、電圧印加装置７を介して所望の電圧を液晶波長可変フィルターユニットＢ１２に印加する。この際、温度センサーＢ１１を用いて液晶波長可変フィルターユニットＢ１２の温度を測定し、測定結果に基づいて印加する電圧を調整する。その後、蛍光撮影用撮影ユニット１３を制御して蛍光画像を撮影し、画像データを読み込む。
【００３９】
次に第２の蛍光色素について、第１の蛍光色素の場合と同様にフィルターの制御および撮影を行う。この処理を蛍光色素の種類数だけ繰り返す。全ての蛍光色素について撮影が完了すると、３次元移動ステージ１７を制御して、次の撮影位置まで１ステップだけ移動させ、撮影終了位置まで上記した撮影と移動を繰り返す。フィルターの制御および撮影の間には顕微鏡装置に可動部分がないので、振動等によって複数の蛍光画像の撮影の間に視野がずれることがなくなる。
【００４０】
なお、明視野撮影も行う場合には、例えばある位置において全ての蛍光色素についての撮影が完了した後、ダイクロイックミラー８、光学フィルター１０、液晶波長可変フィルターユニットＢ１２を光路外に移動し、プリズム１５を光路に挿入し、明視野撮影用光源１４を点灯し、明視野撮影用撮影ユニット１６を制御して明視野撮影を行う。
【００４１】
図２は図１の顕微鏡装置１による蛍光撮影時の光学特性の一例を示したグラフであり、図２（ａ）には、蛍光撮影用光源２の光学特性（波長毎の強度）が示され、図２（ｂ）には撮影対象物に入射する熱線カットフィルター３、紫外線カットフィルター４、液晶波長可変フィルターユニットＡ６、ダイクロイックミラー８通過後の励起光の波長毎の強度が示されている。
【００４２】
この様な励起光の照射によって撮影対象物は、励起光よりも長い波長の蛍光を発生させる。なお、ダイクロイックミラー８反射後の光には、蛍光の他に励起光も若干は含まれている。この励起光は光学フィルター１０によって除去される。
【００４３】
図３は図１の顕微鏡装置１による蛍光撮影の光学特性の一例を示したグラフであり、図３（ａ）は、撮影対象物によって反射された励起光及び励起光により発現された蛍光の様子が示されており、図３（ｂ）には図１の顕微鏡装置１による光学フィルター１０通過後の光学特性の一例が示され、図３（ｃ）には光学フィルター１０の光学特性が示されている。この例では、撮影対象物による反射光のうち、波長（４８０nm）よりも短い波長の光が吸収除去されている。
【００４４】
図４は、図１の顕微鏡装置１の液晶波長可変フィルターユニットＡ６における、電圧の変化による励起光の透過／遮断の一例を示した図である。中心波長４２０nm（半値幅２３nm）の光を選択的に透過させた場合における、液晶波長可変フィルターユニットＡ６透過後の撮影対象物に入射する励起光の光学特性が示されている。
【００４５】
図５は、図１の顕微鏡装置１の液晶波長可変フィルターユニットＢ１２における、電圧の変化による撮影対象物から発現される蛍光の透過／遮断の一例を示した図である。図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）には、それぞれ５２５ｎｍ、５８５ｎｍ、６５５ｎｍの波長の光を選択的に透過させた場合における、液晶波長可変フィルターユニットＢ１２透過後の蛍光の光学特性が示されている。
【００４６】
図６は、図１の顕微鏡装置１を用いて蛍光撮影した画像データの一例である。図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）には、同じ撮影対象物の同じ視野においてそれぞれ５２５ｎｍ、５８５ｎｍ、６５５ｎｍの波長の蛍光をほぼ同時に（順に）撮影した画像データが示されている。
【００４７】
図７は、図１の顕微鏡装置１を用いて蛍光撮影した複数の画像データをバーチャルスライド化（撮影した複数の画像を合成）したものである。図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）には、それぞれ５２５ｎｍ、５８５ｎｍ、６５５ｎｍの波長の蛍光を撮影し、バーチャルスライド化した画像が示されている。
【００４８】
以上実施例を説明したが、本発明には以下のような変形例も考えられる。実施例においては、光源ユニット１９内に熱線カットフィルター３、紫外線カットフィルター４、液晶波長可変フィルターユニットＡ６が配置される例について説明したが、光源を所望の励起光のみを発光できる例えばレーザー光源あるいはＬＥＤ光源などに置き換えてもよい。必要とする励起光がある特定の波長の励起光のみであれば、上記熱線カットフィルター３、紫外線カットフィルター４、液晶波長可変フィルターユニットＡ６に換えて、ある特定の波長のみを透過させる励起光フィルターのみを配置しても良い。また、それぞれ異なる波長の励起光のみを発光できる光源を複数個装備して切り替えて点灯させるようにしてもよい。
【００４９】
また、実施例においては正立型顕微鏡装置の例について説明したが、本発明はこれに限らず、倒立型顕微鏡装置にも適用することができる。
【００５０】
実施例においてはフィルターの温度を測定して補正を行う例を開示したが、更に液晶波長可変フィルターユニット内に加熱・冷却装置を配置して液晶の温度を制御するようにしてもよい。また、実施例においては液晶を用いた波長可変フィルターを使用する例を開示したが、透過波長を可変できるフィルターであれば液晶以外の素子を用いたものでも使用可能である。
【００５１】
実施例においては蛍光撮影用と明視野撮影用に別の撮影ユニットを用いる例を開示したが、１つのカラー撮影ユニットを共用するようにしてもよい。
【００５２】
実施例においてはダイクロイックミラーを使用して、対物レンズを介して励起光を照射する例を開示したが、ダイクロイックミラーを使用せずに、例えば励起光を対物レンズを介さず、斜め上方、横方向、斜め下方などから照射するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明のスライド画像データ作成装置は、医学(病理学・血液学・寄生虫学等)・農学・薬学・理学・教育など顕微鏡を利用する全分野において広く利用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１ 顕微鏡装置
２ 蛍光撮影用光源
３ 熱線カットフィルター
４ 紫外線カットフィルター
５ 温度センサーＡ
６ 液晶波長可変フィルターユニットＡ
７ 電圧印加装置
８ ダイクロイックミラー
９ 対物レンズ
１０ 光学フィルター
１１ 温度センサーＢ
１２ 液晶波長可変フィルターユニットＢ
１３ 蛍光撮影用撮影ユニット
１４ 明視野撮影用光源
１５ プリズム
１６ 明視野撮影用撮影ユニット
１７ ３次元移動ステージ
１８ パソコン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病理組織学検査や血液学検査、遺伝子検査、細胞学検査、分子生物学的研究等において使用される顕微鏡装置に関し、特に、標本の発する蛍光を撮影する機能を有する顕微鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、病理組織学、血液学、遺伝子検査学の顕微鏡検査等においては、採取した病理組織や細胞や血液等の標本を顕微鏡に装備した撮影装置によって撮影し、その画像をコンピュータに取り込んで、ディスプレイ上で観察できる画像データを作成することが行われている。
【０００３】
現在、スライド画像データの作成においては、撮影、データ処理、表示を高速で行うことが可能である。更に、画像データをデータベースにより管理することで、ネットワークやWebを通して、バーチャルスライド画像とその属性情報を閲覧することができる。（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００４】
一方、病理検査的、分子生物学的研究において、細胞内や組織上の分子局在を正確に解析するために、複数の発現分子又は遺伝子を同時に検出することが求められている。従来、可視光色素を用いた検出では、２〜４種類程度の色素の同時検出が可能であるが、蛍光波長の異なる複数の蛍光色素を用いた同時検出を行うことにより、更に多くの色素の同時検出が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９２９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、１つの標本に対して蛍光波長が異なる複数の蛍光色素を用いた蛍光画像の同時撮影を行う場合、蛍光色素毎にそれぞれ適正な励起光および色素から発せられる微弱な蛍光の波長があるため、蛍光色素毎に励起光および蛍光について複数の光学フィルターを交換する必要があった。このため、光学フィルターの交換に時間が掛かり、試料が劣化したり、時間の経過に従って微弱な蛍光の光強度が更に弱くなるという問題があった。また、光学フィルターの交換の際の振動等によってスライドの視野がずれてしまうという問題もあった。
【０００７】
本発明は、蛍光同時撮影における従来の波長固定フィルター交換方式の問題点を解決し、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能となる液晶波長可変フィルターユニットを具備することにより、複数の蛍光色素を用いたスライド画像の撮影やバーチャルスライド画像の作成を高速かつ高精度に行うことができる顕微鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために提供される本発明の顕微鏡装置は、複数の蛍光物質と対応する複数の波長の励起光を選択的に発生する蛍光撮影用光源と、前記蛍光撮影用光源から出力される特定波長よりも短い波長の励起光を撮影対象物の方向に反射し、撮影対象物から発現される特定波長よりも長い波長の蛍光を透過するダイクロイックミラーと、前記ダイクロイックミラーと撮影対象物との間に配置された対物レンズと、前記ダイクロイックミラーと蛍光撮影用撮影ユニット間に配置され、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能な液晶波長可変フィルターユニットと、前記液晶波長可変フィルターユニットから出力される蛍光画像を撮影する蛍光撮影用撮影ユニットと、前記励起光および撮影対象物の発する蛍光と対応した所望の特性になるように前記蛍光撮影用光源および前記液晶波長可変フィルターユニットを制御する制御装置とを備えたことを主要な特徴とする。
【０００９】
また、本発明の顕微鏡装置は、複数の蛍光物質と対応する複数の波長の励起光を含む光を発生する蛍光撮影用光源と、前記蛍光撮影用光源とダイクロイックミラー間に配置され、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能な第１の液晶波長可変フィルターユニットと、前記第１の液晶波長可変フィルターユニットから出力される所定の特定波長よりも短い波長の励起光を撮影対象物の方向に反射し、撮影対象物から出力される特定波長よりも長い波長の蛍光を透過するダイクロイックミラーと、前記ダイクロイックミラーと撮影対象物との間に配置された対物レンズと、前記ダイクロイックミラーと蛍光撮影用撮影ユニット間に配置され、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能な第２の液晶波長可変フィルターユニットと、前記第２の液晶波長可変フィルターユニットから出力される蛍光画像を撮影する蛍光撮影用撮影ユニットと、前記励起光および撮影対象物の発する蛍光と対応した所望の特性になるように前記第１および第２の液晶波長可変フィルターユニットを制御する制御装置とを備えたことを主要な特徴とする。
【００１０】
また、前記した顕微鏡装置において、更に、上記蛍光撮影用光源と第１の液晶波長可変フィルターユニット間に配置され、可視光よりも波長が長い赤外線を吸収する熱線カットフィルターと、上記蛍光撮影用光源と第１の液晶波長可変フィルターユニット間に配置され、可視光よりも短い波長の光を吸収する紫外線カットフィルターと、前記ダイクロイックミラーと前記蛍光撮影用撮影ユニットの間に配置され、特定波長よりも短い波長の光を吸収する光学フィルターとを備えている点にも特徴がある。
【００１１】
また、前記した顕微鏡装置において、前記液晶波長可変フィルターユニットは、ユニット内に温度センサーを備えた液晶波長可変フィルターユニットであり、前記制御装置は前記温度センサーを用いて前記液晶波長可変フィルターユニット内の温度を測定し、測定結果に基づいて前記液晶波長可変フィルターユニットに印加する電圧を制御する点にも特徴がある。
【００１２】
また、前記した顕微鏡装置において、更に明視野撮影を行うための明視野撮影用光源と、明視野撮影時に光路上に配置され光路を屈折させるプリズムと、明視野撮影用撮影ユニットを備えている点にも特徴がある。
【００１３】
また、前記した顕微鏡装置において、更に、前記制御装置による制御に基づいて撮影対象物を３次元方向に移動可能な３次元移動ステージを備え、前記制御装置は顕微鏡により撮影したスライド蛍光画像データを自動的に生成する処理を行う点にも特徴がある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下のような効果がある。
（１）液晶波長可変フィルターユニットを備えることにより、フィルター移動機構を用いずに任意かつ高速にフィルター透過波長を設定、切り替えでき、多重蛍光染色に対応して多数の蛍光色素の同時検出が可能な蛍光撮影ができると共に、フィルター移動機構の動作に起因する振動等による視野のずれもなくなる。
（２）スライド画像データ作成機能を備えることにより、蛍光画像によるスライド画像の生成、バーチャルスライド画像の作成を高速に行うことができる。
（３）明視野撮影用光源と明視野撮影用撮影ユニットを備えることにより、明視野撮影も行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の顕微鏡装置の実施例１の構成例を示したブロック図である。
【図２】実施例１の顕微鏡装置における蛍光撮影の光学特性の一例を示したグラフであり、蛍光撮影用光源の光学特性と撮影対象物に入射する励起光の光学特性を示している。
【図３】実施例１の顕微鏡装置による蛍光撮影における、撮影対象物の反射光の光学フィルター透過前と透過後の光学特性と、光学フィルターの光学特性を示すグラフである。
【図４】実施例１の顕微鏡装置による、蛍光撮影用光源と対物レンズ間に配置されている液晶波長可変フィルターユニットにおける、励起光の透過／遮断の光学特性を示すグラフである。
【図５】実施例１の顕微鏡装置による、光学フィルターと撮影ユニット間に配置されている液晶波長可変フィルターユニットにおける、撮影対象物の反射光の透過／遮断の光学特性を示すグラフである。
【図６】実施例１の顕微鏡装置を用いて蛍光撮影した画像データの一例を示す写真である。
【図７】実施例１の顕微鏡装置を用いて蛍光撮影した画像データをバーチャルスライド化した一例を示す写真である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら実施例について説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の顕微鏡装置１の実施例１の構成例を示したブロック図である。 この顕微鏡装置１は、蛍光撮影用光源２、熱線カットフィルター３、紫外線カットフィルター４、温度センサーＡ５及びＢ１１をユニット内に有する２つの液晶波長可変フィルターユニットＡ６及びＢ１２、電圧印加装置７、ダイクロイックミラー８、対物レンズ９、光学フィルター１０、蛍光撮影用撮影ユニット１３、明視野撮影用光源１４、プリズム１５、明視野撮影用撮影ユニット１６、３次元移動ステージ１７および制御装置であるパソコン１８からなる。
【００１８】
光源ユニット１９の構成要素である蛍光撮影用光源２は、撮影対象物であるスライド２０に照射する蛍光色素の励起光を発生する。蛍光撮影用光源２としては具体的には水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどの高輝度光源が用いられる。蛍光撮影用光源２は複数の蛍光物質に対応する励起光を含んでいる。光源２は発生した光を効率よく撮影対象物に照射するためにレンズあるいは反射板等の集光手段を備えていてもよい。
【００１９】
熱線カットフィルター３は、可視光よりも波長が長い赤外線を吸収するフィルターである。熱線を熱線カットフィルター３によって吸収させることにより、液晶波長可変フィルターユニットＡ６や撮影対象物２０などが加熱されるのを抑制する。
【００２０】
紫外線カットフィルター４は、可視光よりも波長が短い紫外線を吸収するフィルターである。紫外線を紫外線カットフィルター４で吸収させることにより、試料の劣化や液晶波長可変フィルターユニットＡ６への悪影響を防ぐことができる。
【００２１】
前記顕微鏡装置１に装備される液晶波長可変フィルターユニットＡ６は、複数枚の液晶セルによって構成される。この液晶波長可変フィルターユニットＡ６は、電圧の大きさによって任意にフィルター透過波長を設定でき、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能である。従って、この液晶波長可変フィルターユニットＡ６をパソコン１８によって制御することによって所望の波長の励起光のみを透過させる。
【００２２】
また、液晶波長可変フィルターは温度変化によって波長透過率特性が変動するため、ユニット内に温度センサーＡ５を備え、パソコン１８が温度センサーＡ５によって測定された温度に従って電圧印加装置７を制御し、液晶波長可変フィルターユニットＡ６への印加電圧を調整する。これにより波長透過率特性の変動を抑制できる。
【００２３】
なお、液晶波長可変フィルター自体は公知である。光学フィルターとしては、２枚の偏光板で挟んだ一軸性結晶を多段に積層することにより、比較的狭い透過スペクトルを有するバンドパスフィルターとしてリオ・フィルター（Lyot-filter）が知られており、更に、前記したリオ・フィルターにおいて一軸性結晶を液晶セルに置き換えることにより、印加電圧値によって透過／遮断波長を広範囲に変化させることができる液晶波長可変フィルター（例えば下記特許文献２を参照）が知られている。
【特許文献２】特開平３−２８２４１７号公報。
【００２４】
ダイクロイックミラー(dichroic mirror)８は、特定波長よりも短い波長の光を反射すると共に、その特定波長よりも長い波長の光を透過する波長選択性を有している。本発明においては、特定波長が一番波長の長い励起光の波長よりも長く、かつ波長が一番短い蛍光の波長よりも短いものを使用する。なお、ダイクロイックミラー自体は周知である。
【００２５】
対物レンズ９は、撮影対象物を拡大観察するための顕微鏡用の光学レンズであり、撮影対象物である標本のスライド２０とダイクロイックミラー８間に配置される。対物レンズ９は、パソコン１８により制御される移動機構によって所望の倍率のものに切り替え可能に構成されていてもよい。
【００２６】
光学フィルター１０は、前記した特定波長よりも短い波長の光を吸収し、特定波長よりも長い波長の光を透過するフィルターである。光学フィルター１０はダイクロイックミラー８の後段に配置され、この光学フィルター１０により撮影対象物２０からの反射光に含まれる励起光が更に除去される。
【００２７】
光学フィルター１０の後段に配置される液晶波長可変フィルターユニットＢ１２は、液晶波長可変フィルターユニットＡ６と同一機能の液晶波長可変フィルターユニットである。この液晶波長可変フィルターユニットＢ１２は、パソコン１８によって制御されることによって所望の波長の蛍光のみを透過させ、励起光や他の波長の蛍光は遮断する。
【００２８】
また、液晶波長可変フィルターユニットＢ１２はやはりユニット内に温度センサーＢ１１を備え、パソコン１８が温度センサーＢ１１によって測定された温度に従って電圧印加装置７を制御し、液晶波長可変フィルターユニットＢ１２への印加電圧を調整する。
【００２９】
蛍光撮影用撮影ユニット１３は、撮影対象物からの微弱な蛍光を電気信号に変換し、静止画像データを生成する顕微鏡用の撮像手段である。蛍光撮影用撮影ユニット１３としてはＣＣＤ撮像素子を使用したモノクロあるいはカラーの高感度冷却カメラを使用する。なお、このような高感度冷却カメラは市販されている。
【００３０】
蛍光撮影時には、蛍光撮影用光源２によって生成された励起光が熱線カットフィルター３、紫外線カットフィルター４、液晶波長可変フィルターユニットＡ６、ダイクロイックミラー８、対物レンズ９をこの順序で通過し撮影対象物２０に入射する。このとき撮影対象物に入射した励起光は撮影対象物に存在する蛍光染料を励起し、励起光よりも長い波長の蛍光を発生させる。
【００３１】
発生した微弱な蛍光は、対物レンズ９、ダイクロイックミラー８、光学フィルター１０、液晶波長可変フィルターユニットＢ１２をこの順序で通過して蛍光撮影用撮影ユニット１３に入射し、蛍光画像として撮影される。
【００３２】
３次元移動ステージ１７に搭載され、スライド２０の下方に配置された明視野撮影用光源１４は、明視野撮影時に撮影対象物２０に照射する透過光を発生する。また、プリズム１５は蛍光撮影時には光路外に移動配置されるが、明視野撮影時には光路上に自動的に（あるいは手動により）配置され、光路を明視野撮影用撮影ユニット１６の方向に屈折させる。
【００３３】
この顕微鏡装置では、蛍光撮影及び明視野撮影について、撮影対象物２０とプリズム１５の間に共通の光路を有する。蛍光撮影時にはダイクロイックミラー８、光学フィルター１０及び液晶波長可変フィルターユニットＢ１２が共通光路上に配置され、プリズム１５は共通光路外に配置される。また、通常のカラー画像を撮影する明視野撮影時にはプリズム１５が共通光路上に配置され、ダイクロイックミラー８、光学フィルター１０及び液晶波長可変フィルターユニットＢ１２が共通光路外に配置される。
【００３４】
明視野撮影用撮影ユニット１６は、撮影対象物からの光を電気信号に変換し、画像データを生成する通常の顕微鏡用の可視光撮像手段である。明視野撮影にはＣＣＤあるいはＣＭＯＳ撮像素子を使用した高転送速度のカラーカメラを用いる。明視野撮影時には、明視野撮影用光源１４によって撮影対象物に照射された光が対物レンズ９を通り、プリズム１５によって光路が屈折されて、明視野撮影用撮影ユニット１６に入射しスライド画像として撮影される。
【００３５】
３次元移動ステージ１７は、パソコン１８による制御に基づいて３次元方向に移動可能な試料運搬機構であり、撮影対象物２０を直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に順次移動させながら、スライド画像の撮影を高速で行う事が出来る。
【００３６】
制御装置であるパソコン１８は、蛍光撮影用撮影ユニット１３及び明視野撮影用撮影ユニット１６により撮影したスライド画像データを高速かつ自動的に生成・処理するプログラムを内蔵し、利用者の指示に基づき、複数の蛍光色素を用いた蛍光画像の同時撮影処理を行い、バーチャルスライド画像とその属性情報を作成することができる。また、温度センサーＡ５及びＢ１１が測定した温度に基づき、電圧印加装置７が液晶波長可変フィルターユニットＡ６及びＢ１２に印加する電圧を調整する。
【００３７】
次に、撮影動作について説明する。蛍光同時撮影においては、まずプリズム１５を光路外に移動し、ダイクロイックミラー８、光学フィルター１０、液晶波長可変フィルターユニットＢ１２を光路に挿入する。また、蛍光撮影用光源２を点灯し、３次元移動ステージ１７を撮影開始位置に移動させる。
【００３８】
次に、液晶波長可変フィルターユニットＡ６が第１の蛍光色素と対応する励起波長の光のみを透過するように、電圧印加装置７を介して所望の電圧を液晶波長可変フィルターユニットＡ６に印加する。この際、温度センサーＡ５を用いて液晶波長可変フィルターユニットＡ６の温度を測定し、測定結果に基づいて印加する電圧を調整する。また、液晶波長可変フィルターユニットＢ１２が第１の蛍光色素と対応する蛍光波長の光のみを透過するように、電圧印加装置７を介して所望の電圧を液晶波長可変フィルターユニットＢ１２に印加する。この際、温度センサーＢ１１を用いて液晶波長可変フィルターユニットＢ１２の温度を測定し、測定結果に基づいて印加する電圧を調整する。その後、蛍光撮影用撮影ユニット１３を制御して蛍光画像を撮影し、画像データを読み込む。
【００３９】
次に第２の蛍光色素について、第１の蛍光色素の場合と同様にフィルターの制御および撮影を行う。この処理を蛍光色素の種類数だけ繰り返す。全ての蛍光色素について撮影が完了すると、３次元移動ステージ１７を制御して、次の撮影位置まで１ステップだけ移動させ、撮影終了位置まで上記した撮影と移動を繰り返す。フィルターの制御および撮影の間には顕微鏡装置に可動部分がないので、振動等によって複数の蛍光画像の撮影の間に視野がずれることがなくなる。
【００４０】
なお、明視野撮影も行う場合には、例えばある位置において全ての蛍光色素についての撮影が完了した後、ダイクロイックミラー８、光学フィルター１０、液晶波長可変フィルターユニットＢ１２を光路外に移動し、プリズム１５を光路に挿入し、明視野撮影用光源１４を点灯し、明視野撮影用撮影ユニット１６を制御して明視野撮影を行う。
【００４１】
図２は図１の顕微鏡装置１による蛍光撮影時の光学特性の一例を示したグラフであり、図２（ａ）には、蛍光撮影用光源２の光学特性（波長毎の強度）が示され、図２（ｂ）には撮影対象物に入射する熱線カットフィルター３、紫外線カットフィルター４、液晶波長可変フィルターユニットＡ６、ダイクロイックミラー８通過後の励起光の波長毎の強度が示されている。
【００４２】
この様な励起光の照射によって撮影対象物は、励起光よりも長い波長の蛍光を発生させる。なお、ダイクロイックミラー８反射後の光には、蛍光の他に励起光も若干は含まれている。この励起光は光学フィルター１０によって除去される。
【００４３】
図３は図１の顕微鏡装置１による蛍光撮影の光学特性の一例を示したグラフであり、図３（ａ）は、撮影対象物によって反射された励起光及び励起光により発現された蛍光の様子が示されており、図３（ｂ）には図１の顕微鏡装置１による光学フィルター１０通過後の光学特性の一例が示され、図３（ｃ）には光学フィルター１０の光学特性が示されている。この例では、撮影対象物による反射光のうち、波長（４８０nm）よりも短い波長の光が吸収除去されている。
【００４４】
図４は、図１の顕微鏡装置１の液晶波長可変フィルターユニットＡ６における、電圧の変化による励起光の透過／遮断の一例を示した図である。中心波長４２０nm（半値幅２３nm）の光を選択的に透過させた場合における、液晶波長可変フィルターユニットＡ６透過後の撮影対象物に入射する励起光の光学特性が示されている。
【００４５】
図５は、図１の顕微鏡装置１の液晶波長可変フィルターユニットＢ１２における、電圧の変化による撮影対象物から発現される蛍光の透過／遮断の一例を示した図である。図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）には、それぞれ５２５ｎｍ、５８５ｎｍ、６５５ｎｍの波長の光を選択的に透過させた場合における、液晶波長可変フィルターユニットＢ１２透過後の蛍光の光学特性が示されている。
【００４６】
図６は、図１の顕微鏡装置１を用いて蛍光撮影した画像データの一例である。図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）には、同じ撮影対象物の同じ視野においてそれぞれ５２５ｎｍ、５８５ｎｍ、６５５ｎｍの波長の蛍光をほぼ同時に（順に）撮影した画像データが示されている。
【００４７】
図７は、図１の顕微鏡装置１を用いて蛍光撮影した複数の画像データをバーチャルスライド化（撮影した複数の画像を合成）したものである。図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）には、それぞれ５２５ｎｍ、５８５ｎｍ、６５５ｎｍの波長の蛍光を撮影し、バーチャルスライド化した画像が示されている。
【００４８】
以上実施例を説明したが、本発明には以下のような変形例も考えられる。実施例においては、光源ユニット１９内に熱線カットフィルター３、紫外線カットフィルター４、液晶波長可変フィルターユニットＡ６が配置される例について説明したが、光源を所望の励起光のみを発光できる例えばレーザー光源あるいはＬＥＤ光源などに置き換えてもよい。必要とする励起光がある特定の波長の励起光のみであれば、上記熱線カットフィルター３、紫外線カットフィルター４、液晶波長可変フィルターユニットＡ６に換えて、ある特定の波長のみを透過させる励起光フィルターのみを配置しても良い。また、それぞれ異なる波長の励起光のみを発光できる光源を複数個装備して切り替えて点灯させるようにしてもよい。
【００４９】
また、実施例においては正立型顕微鏡装置の例について説明したが、本発明はこれに限らず、倒立型顕微鏡装置にも適用することができる。
【００５０】
実施例においてはフィルターの温度を測定して補正を行う例を開示したが、更に液晶波長可変フィルターユニット内に加熱・冷却装置を配置して液晶の温度を制御するようにしてもよい。また、実施例においては液晶を用いた波長可変フィルターを使用する例を開示したが、透過波長を可変できるフィルターであれば液晶以外の素子を用いたものでも使用可能である。
【００５１】
実施例においては蛍光撮影用と明視野撮影用に別の撮影ユニットを用いる例を開示したが、１つのカラー撮影ユニットを共用するようにしてもよい。
【００５２】
実施例においてはダイクロイックミラーを使用して、対物レンズを介して励起光を照射する例を開示したが、ダイクロイックミラーを使用せずに、例えば励起光を対物レンズを介さず、斜め上方、横方向、斜め下方などから照射するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明のスライド画像データ作成装置は、医学(病理学・血液学・寄生虫学等)・農学・薬学・理学・教育など顕微鏡を利用する全分野において広く利用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１ 顕微鏡装置
２ 蛍光撮影用光源
３ 熱線カットフィルター
４ 紫外線カットフィルター
５ 温度センサーＡ
６ 液晶波長可変フィルターユニットＡ
７ 電圧印加装置
８ ダイクロイックミラー
９ 対物レンズ
１０ 光学フィルター
１１ 温度センサーＢ
１２ 液晶波長可変フィルターユニットＢ
１３ 蛍光撮影用撮影ユニット
１４ 明視野撮影用光源
１５ プリズム
１６ 明視野撮影用撮影ユニット
１７ ３次元移動ステージ
１８ パソコン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蛍光物質と対応する複数の波長の励起光を選択的に発生する蛍光撮影用光源と、
前記蛍光撮影用光源から出力される特定波長よりも短い波長の励起光を撮影対象物の方向に反射し、撮影対象物から出力される特定波長よりも長い波長の蛍光を透過するダイクロイックミラーと、
前記ダイクロイックミラーと撮影対象物との間に配置された対物レンズと、
前記ダイクロイックミラーと蛍光撮影用撮影ユニット間に配置され、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能な液晶波長可変フィルターユニットと、
前記液晶波長可変フィルターユニットから出力される蛍光画像を撮影する蛍光撮影用撮影ユニットと、
前記励起光および撮影対象物の発する蛍光と対応した所望の特性になるように前記蛍光撮影用光源および前記液晶波長可変フィルターユニットを制御する制御装置と
を備えたことを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項２】
複数の蛍光物質と対応する複数の波長の励起光を含む光を発生する蛍光撮影用光源と、
前記蛍光撮影用光源とダイクロイックミラー間に配置され、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能な第１の液晶波長可変フィルターユニットと、
前記第１の液晶波長可変フィルターユニットから出力される所定の特定波長よりも短い波長の励起光を撮影対象物の方向に反射し、撮影対象物から出力される特定波長よりも長い波長の蛍光を透過するダイクロイックミラーと、
前記ダイクロイックミラーと撮影対象物との間に配置された対物レンズと、
前記ダイクロイックミラーと蛍光撮影用撮影ユニット間に配置され、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能な第２の液晶波長可変フィルターユニットと、
前記第２の液晶波長可変フィルターユニットから出力される蛍光画像を撮影する蛍光撮影用撮影ユニットと、
前記励起光および撮影対象物の発する蛍光と対応した所望の特性になるように前記第１および第２の液晶波長可変フィルターユニットを制御する制御装置と
を備えたことを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項３】
更に、上記蛍光撮影用光源と第１の液晶波長可変フィルターユニット間に配置され、可視光よりも波長が長い赤外線を吸収する熱線カットフィルターと、
上記蛍光撮影用光源と第１の液晶波長可変フィルターユニット間に配置され、可視光よりも短い波長の光を吸収する紫外線カットフィルターと、
前記ダイクロイックミラーと前記蛍光撮影用撮影ユニットの間に配置され、特定波長よりも短い波長の光を吸収する光学フィルターと
を備えたことを特徴とする請求項２に記載された顕微鏡装置。
【請求項４】
前記液晶波長可変フィルターユニットは、ユニット内に温度センサーを備えた液晶波長可変フィルターユニットであり、前記制御装置は前記温度センサーを用いて前記液晶波長可変フィルターユニット内の温度を測定し、測定結果に基づいて前記液晶波長可変フィルターユニットに印加する電圧を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載された顕微鏡装置。
【請求項５】
更に明視野撮影を行うための明視野撮影用光源と、明視野撮影時に光路上に配置され光路を屈折させるプリズムと、明視野撮影用撮影ユニットを備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載された顕微鏡装置。
【請求項６】
更に、前記制御装置による制御に基づいて撮影対象物を３次元方向に移動可能な３次元移動ステージを備え、前記制御装置は顕微鏡により撮影したスライド蛍光画像データを自動的に生成する処理を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載された顕微鏡装置。
【請求項１】
複数の蛍光物質と対応する複数の波長の励起光を選択的に発生する蛍光撮影用光源と、
前記蛍光撮影用光源から出力される特定波長よりも短い波長の励起光を撮影対象物の方向に反射し、撮影対象物から出力される特定波長よりも長い波長の蛍光を透過するダイクロイックミラーと、
前記ダイクロイックミラーと撮影対象物との間に配置された対物レンズと、
前記ダイクロイックミラーと蛍光撮影用撮影ユニット間に配置され、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能な液晶波長可変フィルターユニットと、
前記液晶波長可変フィルターユニットから出力される蛍光画像を撮影する蛍光撮影用撮影ユニットと、
前記励起光および撮影対象物の発する蛍光と対応した所望の特性になるように前記蛍光撮影用光源および前記液晶波長可変フィルターユニットを制御する制御装置と
を備えたことを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項２】
複数の蛍光物質と対応する複数の波長の励起光を含む光を発生する蛍光撮影用光源と、
前記蛍光撮影用光源とダイクロイックミラー間に配置され、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能な第１の液晶波長可変フィルターユニットと、
前記第１の液晶波長可変フィルターユニットから出力される所定の特定波長よりも短い波長の励起光を撮影対象物の方向に反射し、撮影対象物から出力される特定波長よりも長い波長の蛍光を透過するダイクロイックミラーと、
前記ダイクロイックミラーと撮影対象物との間に配置された対物レンズと、
前記ダイクロイックミラーと蛍光撮影用撮影ユニット間に配置され、様々な波長の光を選択的に透過／遮断することが可能な第２の液晶波長可変フィルターユニットと、
前記第２の液晶波長可変フィルターユニットから出力される蛍光画像を撮影する蛍光撮影用撮影ユニットと、
前記励起光および撮影対象物の発する蛍光と対応した所望の特性になるように前記第１および第２の液晶波長可変フィルターユニットを制御する制御装置と
を備えたことを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項３】
更に、上記蛍光撮影用光源と第１の液晶波長可変フィルターユニット間に配置され、可視光よりも波長が長い赤外線を吸収する熱線カットフィルターと、
上記蛍光撮影用光源と第１の液晶波長可変フィルターユニット間に配置され、可視光よりも短い波長の光を吸収する紫外線カットフィルターと、
前記ダイクロイックミラーと前記蛍光撮影用撮影ユニットの間に配置され、特定波長よりも短い波長の光を吸収する光学フィルターと
を備えたことを特徴とする請求項２に記載された顕微鏡装置。
【請求項４】
前記液晶波長可変フィルターユニットは、ユニット内に温度センサーを備えた液晶波長可変フィルターユニットであり、前記制御装置は前記温度センサーを用いて前記液晶波長可変フィルターユニット内の温度を測定し、測定結果に基づいて前記液晶波長可変フィルターユニットに印加する電圧を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載された顕微鏡装置。
【請求項５】
更に明視野撮影を行うための明視野撮影用光源と、明視野撮影時に光路上に配置され光路を屈折させるプリズムと、明視野撮影用撮影ユニットを備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載された顕微鏡装置。
【請求項６】
更に、前記制御装置による制御に基づいて撮影対象物を３次元方向に移動可能な３次元移動ステージを備え、前記制御装置は顕微鏡により撮影したスライド蛍光画像データを自動的に生成する処理を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載された顕微鏡装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１８６１８２（Ｐ２０１１−１８６１８２Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１２８２（Ｐ２０１０−５１２８２）
【出願日】平成２２年３月９日（２０１０．３．９）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２１年度、文部科学省、地域科学技術振興事業委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５０４１３５１１４）株式会社クラーロ (4)
【出願人】（５０４２２９２８４）国立大学法人弘前大学 (162)
【出願人】（５０３３５４０４４）財団法人２１あおもり産業総合支援センター (27)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月９日（２０１０．３．９）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２１年度、文部科学省、地域科学技術振興事業委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５０４１３５１１４）株式会社クラーロ (4)
【出願人】（５０４２２９２８４）国立大学法人弘前大学 (162)
【出願人】（５０３３５４０４４）財団法人２１あおもり産業総合支援センター (27)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]