顕微鏡観察システム
【課題】装置の大型化を抑制しつつ、標本の蛍光画像をマルチスペクトル画像として取得すること。
【解決手段】本発明のある実施の形態の顕微鏡観察システム１は、紫外域から可視域の波長範囲に亘る照明光を射出する励起用光源１３と、観察光軸ＯＡ２上に択一的に配置されて対物レンズ１５とともに対物光学系１９３を構成し、観察波長範囲を複数に分割した各波長域を個別に観察波長域として励起波長域と組み合わせた対となる励起波長域および観察波長域の光のみを透過させる複数のフィルター２１を収容するフィルターユニット２０と、標本の蛍光観察像を撮像する撮像部１８とを備え、観察光軸ＯＡ２上に配置するフィルター２１を切り換えながら観察波長域毎に蛍光観察像を撮像する。
【解決手段】本発明のある実施の形態の顕微鏡観察システム１は、紫外域から可視域の波長範囲に亘る照明光を射出する励起用光源１３と、観察光軸ＯＡ２上に択一的に配置されて対物レンズ１５とともに対物光学系１９３を構成し、観察波長範囲を複数に分割した各波長域を個別に観察波長域として励起波長域と組み合わせた対となる励起波長域および観察波長域の光のみを透過させる複数のフィルター２１を収容するフィルターユニット２０と、標本の蛍光観察像を撮像する撮像部１８とを備え、観察光軸ＯＡ２上に配置するフィルター２１を切り換えながら観察波長域毎に蛍光観察像を撮像する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標本に励起光を照射して標本が発する蛍光を観察する顕微鏡観察システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、標本に励起光を照射し、標本が発する蛍光を観察する蛍光顕微鏡が知られている（例えば特許文献１を参照）。この蛍光顕微鏡では、紫外域から可視域に亘る波長範囲内の特定の波長域（励起波長域）の光を励起光として照射するために、励起波長域の光のみを透過させ、それ以外の光を遮断する励起フィルターを用いている。この励起フィルターは、一般的に、ダイクロイックミラーや標本が発した蛍光のみを透過させる吸収フィルター等とともにユニット化した蛍光キューブとして用意される。ここで、励起波長域は、励起させる対象によって異なる。また、蛍光色素を用いて標本を染色して行う蛍光観察では、使用する蛍光色素の種類によって励起波長域が異なる。このため、励起波長域毎に蛍光キューブを用意し、観察対象の標本に応じた蛍光キューブを例えばターレット方式で切り換えるといったことが行われている。
【０００３】
一方で、標本の観察は、観察者による目視観察の他、標本をマルチスペクトル撮像することで分光透過率等の標本の分光スペクトルを取得し、取得した分光スペクトルをもとに合成した画像を画面表示することによっても行われている（例えば特許文献２，３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−６８８９０号公報
【特許文献２】特開２００３−６５９４８号公報
【特許文献３】特開２００８−５１６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、蛍光顕微鏡を用い、標本の蛍光画像をマルチスペクトル画像として取得する場合、バンド毎の波長域（観察波長域）でそれぞれ感度を有する複数のフィルターが必要となる。ここで、観察波長域毎のフィルターを吸収フィルターとして備えた蛍光キューブを用意することとすると、バンド数分の蛍光キューブを用意しなければならず、バンド数に比例してターレットが巨大化して装置が大型化するという問題があった。例えば、２５０ｎｍ〜３３０ｎｍの波長範囲（観察波長範囲）を５ｎｍ毎に区切った各波長域を観察波長域として１６バンドのマルチスペクトル画像を取得する場合、１６個の蛍光キューブが必要となる。同様に、例えば３０バンドのマルチスペクトル画像を取得する場合には、３０個の蛍光キューブが必要である。
【０００６】
本発明は、上記に鑑み為されたものであって、装置の大型化を抑制しつつ、標本の蛍光画像をマルチスペクトル画像として取得することができる顕微鏡観察システム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】
【０００７】
上記した課題を解決し、目的を達成するための、本発明のある態様にかかる顕微鏡観察システムは、対物レンズを含む対物光学系を介して所定の励起波長域の励起光を標本に照射し、前記対物光学系を介して前記標本が発する所定の観察波長範囲の蛍光を観察する顕微鏡観察システムであって、紫外域から可視域の波長範囲に亘る照明光を射出する励起用光源と、前記対物レンズの光軸上に択一的に配置されて前記対物レンズとともに前記対物光学系を構成し、前記観察波長範囲を複数に分割した各波長域を個別に観察波長域として前記励起波長域と組み合わせた対となる前記励起波長域および前記観察波長域の光のみを透過させる複数のフィルターを収容するフィルターユニットと、前記標本の蛍光観察像を撮像する撮像部と、を備え、前記対物レンズの光軸上に配置する前記フィルターを切り換えながら前記観察波長域毎に前記蛍光観察像を撮像することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の顕微鏡観察システムでは、観察波長範囲を複数に分割した各波長域を個別に観察波長域とし、励起波長域と組み合わせた対となる励起波長域および観察波長域の光のみを透過させる複数のフィルターを対物レンズの光軸上に配置して対物光学系を構成することとした。そして、この対物光学系を構成するフィルターを切り換えながら観察波長域毎に蛍光観察像を撮像することとした。これによれば、各観察波長域の光を透過させるための複数のフィルター（吸収フィルター）を励起波長域の光を透過させるためのフィルター（励起フィルター）とそれぞれ組み合わせて複数の蛍光キューブを構成し、ターレットに装着して切り換える構成が必要ない。したがって、装置の大型化を抑制しつつ、標本の蛍光画像をマルチスペクトル画像として取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１の顕微鏡観察システムの主要構成を示す模式図である。
【図２】図２は、フィルターユニットの構成を示す模式図である。
【図３】図３は、フィルターユニットの構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、フィルターの分光特性を示す図である。
【図５】図５は、図４とは別のフィルターの分光特性を示す図である。
【図６】図６は、フィルターを作製するのに用いる複数のフィルターの分光特性を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１の顕微鏡観察システムの動作手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、フィルターの具体的な切り換え手順を説明する説明図である。
【図９】図９は、フィルターの具体的な切り換え手順を説明する他の説明図である。
【図１０】図１０は、電子染色処理を説明する図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２の顕微鏡観察システムの一部の構成を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態２の顕微鏡観察システムの動作手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施の形態３の顕微鏡観察システムの動作手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の顕微鏡観察システム１の主要構成を示す模式図である。図１に示すように、顕微鏡観察システム１は、観察対象の標本Ｓに励起光を照射して標本Ｓの蛍光観察を行う蛍光顕微鏡１０を備える。
【００１２】
例えば、病理診断では、臓器摘出や針生検によって得た組織検体を厚さ数ミクロン程度に薄切して標本を作成し、様々な所見を得るために顕微鏡を用いて拡大観察することが広く行われている。標本は、光をほとんど吸収および散乱せず無色透明に近いため、観察に先立って色素による染色を施すのが一般的である。染色手法としては種々のものが提案されているが、特に組織標本に関しては、標本の形態を観察するための形態観察染色として、ヘマトキシリンおよびエオジンの２つの色素を用いるヘマトキシリン・エオジン染色（以下、「ＨＥ染色」と呼ぶ。）が標準的に用いられている。また、ＨＥ染色された生体組織標本の蛍光観察は、例えば、生体組織標本内の核酸の観察を目的として行われる。ここで、核酸とは、ＤＮＡおよびＲＮＡの他、人工核酸を含む。人工核酸とは、ＤＮＡやＲＮＡに対して人工的に修飾を施すことで、核酸との結合力や熱耐性等を付与したものをいう。顕微鏡観察システム１が観察対象とする標本Ｓは特に限定されるものではないが、実施の形態１では、例えば、前述のＨＥ染色が施された生体組織標本を観察対象とし、蛍光顕微鏡１０によって標本Ｓ内の核酸を励起させて蛍光観察を行う。
【００１３】
蛍光顕微鏡１０は、側面視略コの字状を有する顕微鏡本体１２を備える。この顕微鏡本体１２は、標本Ｓが載置されるステージ１１を支持する。ステージ１１は、不図示の駆動機構によって観察光軸（対物レンズの光軸）ＯＡ２に垂直な面内（ＸＹ平面内）および観察光軸ＯＡ２の方向（Ｚ軸方向）に移動自在に構成され、これによって観察する標本Ｓ上の領域が調整されるとともに、標本Ｓが観察光軸ＯＡ２に沿って焦準移動されて焦点合わせ（ピント合わせ）される。
【００１４】
また、顕微鏡本体１２の上部には、コレクタレンズや視野レンズ等の光学レンズ１３１、ハーフミラー１３３の他、不図示の開口絞りや視野絞り等が照明光軸ＯＡ１１に沿って適所に配置されており、顕微鏡本体１２の上部後方（図１の右方）に配設された励起用光源１３とともに、ステージ１１上の標本Ｓを透過照明するための落射照明光学系１９１を構成する。
【００１５】
励起用光源１３は、例えば、水銀ランプやキセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ等で実現され、紫外域から可視域に亘る波長範囲（例えば１００ｎｍ〜７００ｎｍ）の光を照明光として射出する。
【００１６】
また、顕微鏡本体１２は、この顕微鏡本体１２に対して回転自在に設けられた不図示のレボルバを介して対物レンズ１５を保持する。対物レンズ１５は、レボルバに倍率の異なる他の対物レンズとともに交換自在に装着されており、レボルバの回転に応じて観察光軸ＯＡ２上に配置される対物レンズ１５が択一的に切り換えられるようになっている。
【００１７】
ここで、この対物レンズ１５とハーフミラー１３３との間には、観察光軸ＯＡ２上にフィルター２１を挿脱自在に配置するフィルターユニット２０が配置されており、励起用光源１３からの照明光は、光学レンズ１３１等を経てハーフミラー１３３で反射され、フィルター２１に入射する。フィルター２１は、標本Ｓに照射する光の波長域を所定の励起波長域に制限するとともに、蛍光観察像として結像する光の波長域を所定の観察波長域に制限するためのものであり、対物レンズ１５とともに対物光学系１９３を構成する。なお、詳細は後述するが、フィルターユニット２０は、観察光軸ＯＡ２上に配置されているフィルター２１の他に、透過させる励起波長域および観察波長域の組み合わせが異なる複数のフィルター２１を収容している。より詳細には、フィルターユニット２０は、少なくとも励起波長域が同じで観察波長域が異なる複数のフィルター２１を収容し、これら複数のフィルター２１のうちの何れか１つを観察光軸ＯＡ２上に択一的に配置するようになっている。
【００１８】
このフィルター２１を透過した励起波長域の照明光（励起光）は、対物レンズ１５を経て標本Ｓに照射される。標本Ｓに励起光を照射すると、標本Ｓ内の核酸が励起されて蛍光を発し、この核酸が発した蛍光が対物レンズ１５を経てフィルター２１に入射する。そして、フィルター２１を透過した観察波長域の観察光（蛍光）がハーフミラー１３３を通過し、顕微鏡本体１２の上部に配置された結像レンズ１６に入射する。
【００１９】
また、顕微鏡本体１２の底部には、コレクタレンズ１４１や内蔵フィルター１４２、視野絞り１４３、照明光の光路を観察光軸ＯＡ２に沿って折り曲げるミラー１４４、窓レンズ１４５、コンデンサレンズ１４６、開口絞り１４７等が照明光軸ＯＡ１２および観察光軸ＯＡ２に沿って適所に配置されており、顕微鏡本体１２の底部後方（図１の右方）に配設された透過照明観察用光源１４とともに透過照明光学系１９２を構成する。透過照明観察用光源１４としては、例えば、ハロゲンランプやキセノンランプ、ＬＥＤ等を用いる。この透過照明観察用光源１４からの照明光は、透過照明光学系１９２によって標本Ｓに照射され、観察光として対物レンズ１５に入射する。そして、対物レンズ１５を経た観察光は、フィルター２１に入射し、フィルター２１を透過した観察波長域の観察光がハーフミラー１３３を通過して結像レンズ１６に入射する。
【００２０】
結像レンズ１６は、観察光軸ＯＡ２上の適所に配置され、対物レンズ１５と協働して標本Ｓの蛍光観察像（拡大蛍光観察像）あるいは標本Ｓの可視光観察像（拡大可視光観察像）を結像させる。これら対物レンズ１５および結像レンズ１６は、フィルター２１やハーフミラー１３３とともに像形成光学系１９５を構成する。
【００２１】
結像レンズ１６を経た観察光（標本Ｓの蛍光観察像／標本Ｓの可視光観察像）は、光路を分割する不図示のプリズムを経て双眼部１７に導入され、あるいは撮像部１８によって撮像される。双眼部１７に導入された蛍光観察像／可視光観察像は、接眼レンズ１７１を介して顕微鏡観察システム１の医師等のユーザに目視観察される。
【００２２】
撮像部１８は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を備えたカメラで構成され、蛍光観察像／可視光観察像を撮像して標本Ｓの蛍光画像／標本Ｓの可視光画像を取得する。カメラは、デジタルカメラ等で広く用いられているものであり、モノクロの撮像素子上にＲＧＢの各色のカラーフィルターをベイヤー配列した単板方式のカメラであってもよいし、３板構成のものでもよい。この撮像部１８によって得られる画像データの画素値は、フィルター２１の観察波長域における光の強度に相当し、標本Ｓ上の各点について観察波長域の画素値が得られる。ここで、標本Ｓ上の各点とは、投影された撮像素子の各画素位置に対応する標本Ｓ上の各位置のことである。
【００２３】
以上のように構成される蛍光顕微鏡１０は、フィルターユニット２０に収容されているフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に順次切り換えて配置しながら標本Ｓに所定の励起波長域の励起光を照射し、撮像部１８によって観察波長域毎に蛍光観察像を撮像することで、標本Ｓの蛍光画像をマルチスペクトル画像として取得する。また、蛍光顕微鏡１０は、フィルターユニット２０に収容されているフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に順次切り換えて配置しながら透過照明観察用光源１４からの照明光を標本Ｓに照射し、撮像部１８によって観察波長域毎に可視光観察像を撮像することで、標本Ｓの可視光画像をマルチスペクトル画像として取得する。
【００２４】
また、顕微鏡観察システム１は、この顕微鏡観察システム１を構成する各部への動作タイミングの指示やデータの転送等を行って各部の制御を行い、システム全体の動作を統括的に制御する制御部３０を備える。例えば、制御部３０は、レボルバ（不図示）を駆動して観察光軸ＯＡ２上に配置する対物レンズ１５を切り換える処理や、フィルターユニット２０を駆動して観察光軸ＯＡ２上に配置するフィルター２１を切り換える処理、励起用光源１３の点灯／消灯制御、透過照明観察用光源１４の点灯／消灯制御、ステージ１１の移動指示、撮像部１８による撮像動作の制御等、標本Ｓの観察に伴う蛍光顕微鏡１０の各部の制御を行う。この制御部３０には、入力部３１と、表示部３２と、記録部３３と、電子染色処理部３４とが接続されている。
【００２５】
入力部３１は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等の各種入力装置によって実現されるものであり、操作入力に応じた入力信号を制御部３０に出力する。ユーザは、この入力部３１によって例えば標本Ｓの観察に使用するフィルター２１を決定するのに必要な情報等を入力する。表示部３２は、ＬＣＤやＥＬディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ等の表示装置によって実現されるものであり、各種設定入力や各種表示出力のための画面を表示する。例えば、前述のフィルター２１を決定するのに必要な情報の入力を依頼する画面や、撮像部１８が取得した蛍光画像のマルチスペクトル画像あるいは可視光画像のマルチスペクトル画像を電子染色処理部３４が処理することで得た標本Ｓの電子染色画像等が表示される。
【００２６】
記録部３３は、更新記憶可能なフラッシュメモリ等のＲＯＭやＲＡＭといった各種ＩＣメモリ、内蔵或いはデータ通信端子で接続されたハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の情報記録媒体およびその読取装置等によって実現されるものである。この記録部３３には、顕微鏡観察システム１を動作させ、顕微鏡観察システム１が備える種々の機能を実現するためのプログラムや、このプログラムの実行中に使用されるデータ等が予め記録され、あるいは処理の都度一時的に記録される。また、記録部３３には、撮像部１８が撮像した蛍光画像のマルチスペクトル画像／可視光画像のマルチスペクトル画像、すなわち、各画素位置における観察波長域毎のスペクトルデータや、このマルチスペクトル画像をもとに電子染色処理部３４が生成した標本Ｓの電子染色画像の画像データ等が記録される。
【００２７】
電子染色処理部３４は、蛍光画像のマルチスペクトル画像／可視光画像のマルチスペクトル画像を処理して標本Ｓの電子染色画像を生成する。
【００２８】
なお、制御部３０、入力部３１、表示部３２、記録部３３、電子染色処理部３４の各部は、ＣＰＵや、メインメモリ等の主記憶装置、ハードディスクや各種記憶媒体等の外部記憶装置、通信装置、表示装置、入力装置、各部を接続し、あるいは外部入力を接続するインターフェース装置等を備えた公知のハードウェア構成で実現でき、例えばワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータを利用することができる。
【００２９】
次に、フィルターユニット２０について詳細に説明する。図２は、フィルターユニット２０の構成を示す模式図であり、フィルターユニット２０の構成とともに、図１に示した蛍光顕微鏡１０の一部の構成を示している。また、図３は、フィルターユニット２０の構成を示す斜視図である。図２に示すように、フィルターユニット２０は、観察光軸ＯＡ２上に配置されたフィルター２１および観察光軸ＯＡ２の外側に収納された複数のフィルター２１を収容しており、観察光軸ＯＡ２上に何れか１つのフィルター２１を択一的に切り換えて配置する。
【００３０】
より詳細には、図３に示すように、フィルターユニット２０は、例えば孔が２つ形成された回転式のフィルター切換部２２をフィルター２１の収容数（ｎ個）分有する。各フィルター切換部２２は、一方の孔にそれぞれ透過させる励起波長域および観察波長域の組み合わせが異なるフィルター２１（２１−１，２，・・・，ｎ）が装着され、他方の孔が空孔２２１として構成されている。そして、各フィルター切換部２２は、制御部３０の制御のもと、それぞれ中心を軸回転として個別に回転する。フィルターユニット２０は、このフィルター切換部２２の回転によっていずれか１つのフィルター切換部２２に装着されたフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に配置し（図３では最下段のフィルター２１−ｎ）、その他のフィルター切換部２２については、空孔２２１を観察光軸ＯＡ２上に配置する。なお、フィルターユニット２０において複数のフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に切り換えて配置する構成は特に限定されるものではなく、公知の機構を適宜用いることとしてよい。
【００３１】
図４は、以上のように構成されるフィルターユニット２０に収容される１つのフィルター２１の分光特性を示す図であり、横軸を波長とし、縦軸を吸光度Ｔとして各波長における吸光度Ｔの変化曲線を示している。また、図５は、フィルターユニット２０に収容される別のフィルター２１の分光特性を示す図であり、図４と同様に、横軸を波長、縦軸を吸光度Ｔとして各波長における吸光度Ｔの変化曲線を示している。ここで、図４および図５は、それぞれ励起波長域が同じで観察波長域が異なるフィルター２１の分光特性を示している。具体的には、図４に示すフィルター２１の分光特性は、励起波長域に対応する波長Ａ付近および観察波長域に対応する波長Ｂ１付近でピークを有し、波長Ａ付近の光および波長Ｂ１付近の光のみを透過させる。一方、図５に示すフィルター２１の分光特性は、励起波長域に対応する波長Ａ付近および観察波長域に対応する波長Ｂ２付近でピークを有し、波長Ａ付近の光および波長Ｂ２付近の光のみを透過させる。
【００３２】
このように、フィルターユニット２０は、少なくとも励起波長域が同じで観察波長域が異なるフィルター２１を複数収容しており、観察光軸ＯＡ２上に配置されたフィルター２１は、その励起波長域の照明光を励起光として透過させるとともに、その観察波長域の蛍光を観察光として透過させる。
【００３３】
ここで、各フィルター２１は、分光特性の異なる複数のフィルターを貼り合せることで作製する。図６は、１つのフィルター２１を作製するのに用いる４枚のフィルターの分光特性を示す図であり、各フィルターの各波長における吸光度Ｔの変化曲線を、実線、一点鎖線、二点鎖線および破線によってそれぞれ示している。例えば、図６に示す各分光特性を有する４枚のフィルターを重ねて張り合わせると、波長Ａ付近および波長Ｂ付近の２つの波長域でピークを有し、これら２つの波長域の光のみを透過するフィルター２１を作製できる。
【００３４】
実際には、図４および図５と同様に波長Ａ付近でピークを有し、図４に示す観察波長範囲Ｒ１１内を所定の波長幅（観察波長幅）で区切った各波長域においてそれぞれピークを有するフィルター２１を用意し、フィルターユニット２０を構成する。例えば、観察波長範囲Ｒ１１を１６個に区切った各波長域を観察波長域とし、励起波長域と組み合わせた対となる励起波長域および観察波長域の光のみを透過させる１６枚のフィルターを用意してフィルターユニット２０を構成する。そして、これら１６枚のフィルター２１を順次観察光軸ＯＡ２上に配置しながら撮像部１８によって蛍光観察像を撮像すれば、波長Ａ付近の励起光によって励起させた標本Ｓの蛍光画像が、各観察波長域に対応する１６バンドのマルチスペクトル画像として得られる。なお、以上説明したように、フィルター２１は、励起波長域および観察波長域の２つの波長域の光を透過させるため、フィルター２１を経た励起波長域の光が撮像部１８に導入され得る。このため、実施の形態１では、撮像部１８は、ＣＣＤ等の撮像素子が励起波長域に感度を有さない状態となっている。
【００３５】
実施の形態１では、標本Ｓ内の核酸を励起させて蛍光観察を行うため、核酸が吸収を示す紫外光の波長域である２６０ｎｍ〜２８０ｎｍを励起波長域とする。また、核酸が発する蛍光波長に従って例えば２５０ｎｍ〜３３０ｎｍを観察波長範囲とし、観察波長幅を５ｎｍとする（後述する図８を参照）。この場合には、励起波長域が２６０ｎｍ〜２８０ｎｍであり、２５０ｎｍ〜３３０ｎｍを５ｎｍ毎に区切った各波長域をそれぞれ観察波長域とする１６枚のフィルター２１を用意してフィルターユニット２０を構成する。そして、これら１６枚のフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に順次切り換えて配置しながら蛍光観察像を撮像することで１６バンドのマルチスペクトル画像を得る。
【００３６】
あるいは、２５０ｎｍ〜５７０ｎｍを観察波長範囲とし、観察波長幅を２０ｎｍとする（後述する図９を参照）。この場合には、励起波長域が２６０ｎｍ〜２８０ｎｍであり、２５０ｎｍ〜５７０ｎｍを２０ｎｍ毎に区切った各波長域をそれぞれ観察波長域とする１６枚のフィルター２１を用意してフィルターユニット２０を構成する。そして、これら１６枚のフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に順次切り換えて配置しながら蛍光観察像を撮像することで１６バンドのマルチスペクトル画像を得る。
【００３７】
これによれば、核酸が発する蛍光の観察波長域毎のスペクトルデータをそれぞれ他の波長に影響されることなく特異的に抽出することができ、標本Ｓ内における核酸の状態を高精度に再現（色再現）することが可能となる。
【００３８】
なお、フィルターユニット２０を構成する各フィルター２１の励起波長域および観察波長域の組み合わせや、フィルターユニット２０に収容するフィルター２１の数等は適宜設定してよい。例えば、励起波長域や上記した観察波長範囲は、励起させる対象によって異なる。このため、観察に使用する励起波長域や、観察波長範囲およびこの観察波長範囲を区切る観察波長幅（取得するマルチスペクトル画像のバンド数）に応じて必要なフィルター２１を用意し、フィルターユニット２０を構成してよい。
【００３９】
また、異なる観察波長範囲を観察波長幅を変えて観察したい場合もある。このため、異なる観察波長範囲を異なる観察波長幅で区切った各波長域を観察波長域とするフィルター２１を用意し、フィルターユニット２０を構成することとしてもよい。例えば、図４に示す観察波長範囲Ｒ１１を５ｎｍ毎に区切った各波長域をそれぞれ観察波長域とするフィルター２１と、観察波長範囲Ｒ１２を２０ｎｍ毎に区切った各波長域をそれぞれ観察波長域とするフィルター２１とを用意してフィルターユニット２０を構成することとしてもよい。
【００４０】
また、異なる励起波長域毎にそれぞれ観察波長域の異なる複数のフィルター２１を用意し、フィルターユニット２０を構成してもよい。また、異なる励起波長域毎に用意した観察波長域の異なるフィルター２１を励起波長域毎に個別に収容してフィルターユニット２０を構成し、観察に使用する励起波長域に応じてフィルターユニット２０を交換する構成としても構わない。
【００４１】
次に、実施の形態１の顕微鏡観察システム１の動作について説明する。図７は、実施の形態１の顕微鏡観察システム１の動作手順を示すフローチャートである。図７に示すように、制御部３０は、先ず、例えばユーザ操作に従って励起波長域を選択するとともに（ステップＳ１）、観察波長範囲および観察波長幅を選択する（ステップＳ３）。例えば、制御部３０は、励起波長域、観察波長範囲および観察波長幅の選択を依頼する旨のメッセージの表示とともに、励起波長域、観察波長範囲および観察波長幅の各値を個別に選択するための選択ボックス等を配置した通知画面を表示部３２に表示する処理を行う。ここで選択可能な励起波長域、観察波長範囲および観察波長幅は、フィルターユニット２０に収容されているフィルター２１によって決まる。このため、前述の通知画面に配置する各選択ボックスでは、それぞれ選択可能な値を選択肢として提示し、ユーザの選択操作を促す。ユーザは、入力部３１を介して所望の励起波長域、観察波長範囲および観察波長幅を選択する。
【００４２】
励起波長域、観察波長範囲および観察波長幅を選択したならば、制御部３０は、ステップＳ１で選択した励起波長域と、ステップＳ３で選択した観察波長範囲および観察波長幅とをもとに、観察に使用するフィルター２１を決定する（ステップＳ５）。続いて、制御部３０は、励起用光源１３を点灯させて照明光の射出を開始する（ステップＳ７）。
【００４３】
続いて、ステップＳ５で決定したフィルター２１を１枚選択して観察光軸ＯＡ２上に配置する（ステップＳ９）。具体的には、制御部３０は、フィルターユニット２０を駆動し、選択したフィルター２１を装着しているフィルター切換部２２においてそのフィルター２１が観察光軸ＯＡ２上に配置され、この選択したフィルター２１以外のフィルター２１を装着しているフィルター切換部２２の空孔２２１が観察光軸ＯＡ２上に配置されるように各フィルター切換部２２を回転させる。
【００４４】
続くステップＳ９１では、制御部３０は、ステージ１１の移動を制御し、ステージ１１上の標本Ｓを観察光軸ＯＡ２上に配置する。その後、制御部３０は、撮像部１８の撮像動作を制御することで、標本Ｓの蛍光観察像を撮像し、得られた蛍光画像の画像データを記録部３３に記録する（ステップＳ１１）。
【００４５】
撮像・記録を終えたならば、制御部３０は、ステージ１１の移動を制御して標本Ｓを観察光軸ＯＡ２上から退避させる（ステップＳ１１１）。励起用光源１３から射出され、フィルター２１を透過した励起光が長時間標本Ｓに照射されると、褪色によって観察ができなくなる。そこで、実施の形態１では、ステップＳ１１での蛍光観察像の撮像・記録の直前に標本Ｓを観察光軸ＯＡ２上に配置し、ステップＳ１１での撮像・記録の直後に標本Ｓを観察光軸ＯＡ２上から退避させて、標本Ｓの褪色を抑制する。なお、このステップＳ９１，Ｓ１１１でのステージ１１の移動は、制御部３０の制御によって自動的に行う場合に限らず、ユーザ操作によって手動で行う構成としても構わない。
【００４６】
その後、制御部３０は、全ての観察波長域について蛍光観察像を撮像したか否かを判定する。ここでの判定処理は、例えば、ステップＳ５で決定した全てのフィルター２１についてステップＳ９〜ステップＳ１１の処理を行った否かによって行う。撮像していない観察波長域がある場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ステップＳ９に戻る。そして、ステップＳ９において次のフィルター２１を選択して観察光軸ＯＡ２上に配置し、ステップＳ９１以降の処理を行って標本Ｓの蛍光観察像を撮像・記録する。
【００４７】
図８および図９は、実施の形態１における励起波長域、観察波長範囲および観察波長幅の各値の具体例および各値を設定した場合のフィルター２１の切り換え手順を説明する説明図である。
【００４８】
例えば、図７のステップＳ１において、励起波長域を２６０ｎｍ〜２８０ｎｍとして選択し、ステップＳ３において観察波長範囲を２５０ｎｍ〜３３０ｎｍ、観察波長幅を５ｎｍとして選択したとする（図８のａ１）。
【００４９】
この場合の観察波長域は、観察波長範囲２５０ｎｍ〜３３０ｎｍを観察波長幅５ｎｍ毎に区切った各波長域、すなわち、２５０ｎｍ〜２５５ｎｍ，２５５ｎｍ〜２６０ｎｍ，２６０ｎｍ〜２６５ｎｍ，２６５ｎｍ〜２７０ｎｍ，２７０ｎｍ〜２７５ｎｍ，２７５ｎｍ〜２８０ｎｍ，２８０ｎｍ〜２８５ｎｍ，２８５ｎｍ〜２９０ｎｍ，２９０ｎｍ〜２９５ｎｍ，２９５ｎｍ〜３００ｎｍ，３００ｎｍ〜３０５ｎｍ，３０５ｎｍ〜３１０ｎｍ，３１０ｎｍ〜３１５ｎｍ，３１５ｎｍ〜３２０ｎｍ，３２０ｎｍ〜３２５ｎｍ，３２５ｎｍ〜３３０ｎｍの１６個の波長域となる。
【００５０】
本例では、図７のステップＳ５において、励起波長域が２６０ｎｍ〜２８０ｎｍであって、観察波長域がそれぞれ前述の各波長域であるフィルター２１、すなわち、励起波長域である２６０ｎｍ〜２８０ｎｍの波長域および観察波長域である前述のいずれかの波長域の光のみを透過するフィルター２１を観察に使用するフィルター２１として決定する。その後、ステップＳ９〜ステップＳ１１の処理を繰り返し行い、決定したフィルター２１を順次観察光軸ＯＡ２上に配置して蛍光観察像を撮像する。
【００５１】
具体的には、図８に示すように、先ず、励起波長域である波長域２６０ｎｍ〜２８０ｎｍおよび観察波長域である波長域２５０ｎｍ〜２５５ｎｍの光のみを透過するフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に配置して蛍光観察像を撮像する（ａ３）。
【００５２】
続いて、励起波長域である波長域２６０ｎｍ〜２８０ｎｍおよび観察波長域である波長域２５５ｎｍ〜２６０ｎｍの光のみを透過するフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に配置して蛍光観察像を撮像する（ａ５）。
【００５３】
その後、観察波長域を５ｎｍずつずらしながら該当するフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に配置し、同様の処理を繰り返し行う。そして、励起波長域である波長域２６０ｎｍ〜２８０ｎｍおよび観察波長域である波長域３２５ｎｍ〜３３０ｎｍの光のみを透過するフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に配置して蛍光観察像を撮像し（ａ７）、各観察波長域についての撮像を終える。
【００５４】
また、図７のステップＳ１において、励起波長域を２６０ｎｍ〜２８０ｎｍとして選択し、ステップＳ３において観察波長範囲を２５０ｎｍ〜５７０ｎｍ、観察波長幅を２０ｎｍとして選択したとする（図９のｂ１）。
【００５５】
この場合、観察波長域は、観察波長範囲２５０ｎｍ〜５７０ｎｍを観察波長幅２０ｎｍ毎に区切った各波長域、すなわち、２５０ｎｍ〜２７０ｎｍ，２７０ｎｍ〜２９０ｎｍ，２９０ｎｍ〜３１０ｎｍ，３１０ｎｍ〜３３０ｎｍ，３３０ｎｍ〜３５０ｎｍ，３５０ｎｍ〜３７０ｎｍ，３７０ｎｍ〜３９０ｎｍ，３９０ｎｍ〜４１０ｎｍ，４１０ｎｍ〜４３０ｎｍ，４３０ｎｍ〜４５０ｎｍ，４５０ｎｍ〜４７０ｎｍ，４７０ｎｍ〜４９０ｎｍ，４９０ｎｍ〜５１０ｎｍ，５１０ｎｍ〜５３０ｎｍ，５３０ｎｍ〜５５０ｎｍ，５５０ｎｍ〜５７０ｎｍの１６個の波長域となる。
【００５６】
本例では、図７のステップＳ５において、励起波長域が２６０ｎｍ〜２８０ｎｍであって、観察波長域がそれぞれ前述の各波長域であるフィルター２１、すなわち、励起波長域である２６０ｎｍ〜２８０ｎｍの波長域および観察波長域である前述のいずれかの波長域の光のみを透過するフィルター２１を観察に使用するフィルター２１として決定する。その後、ステップＳ９〜ステップＳ１１の処理を繰り返し行い、決定したフィルター２１を順次観察光軸ＯＡ２上に配置して蛍光観察像を撮像する。
【００５７】
具体的には、図９に示すように、先ず、励起波長域である波長域２６０ｎｍ〜２８０ｎｍおよび観察波長域である波長域２５０ｎｍ〜２７０ｎｍの光のみを透過するフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に配置して蛍光観察像を撮像する（ｂ３）。
【００５８】
続いて、励起波長域である波長域２６０ｎｍ〜２８０ｎｍおよび観察波長域である波長域２７０ｎｍ〜２９０ｎｍの光のみを透過するフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に配置して蛍光観察像を撮像する（ｂ５）。
【００５９】
その後、観察波長域を２０ｎｍずつずらしながら該当するフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に配置し、同様の処理を繰り返し行う。そして、励起波長域である波長域２６０ｎｍ〜２８０ｎｍおよび観察波長域である波長域５５０ｎｍ〜５７０ｎｍの光のみを透過するフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に配置して蛍光観察像を撮像し（ｂ７）、各観察波長域についての撮像を終える。
【００６０】
図７に戻り、以上のように全ての観察波長域について蛍光観察像を撮像した場合には（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１５に移行し、電子染色処理部３４が電子染色処理を行う。この電子染色処理では、電子染色処理部３４は、例えば、撮像部１８が撮像した標本Ｓの蛍光画像のマルチスペクトル画像をもとに標本Ｓ上の各点の分光スペクトル（分光透過率）を推定する処理や、推定した分光スペクトルをもとに標本Ｓを染色している色素の色素量を推定する処理、推定した色素量をもとに標本Ｓの染色状態や組織の構造を解析する処理、推定した色素量を補正する処理、推定した色素量あるいは補正後の色素量をもとにカメラ（撮像部１８）の特性や染色状態のばらつき等を補正した表示用の画像（ＲＧＢ画像）を合成する処理等を行って電子染色画像を生成する。この電子染色処理は、例えば特許文献２や特許文献３に開示されている公知技術を適用することで実現できる。
【００６１】
なお、実施の形態１の顕微鏡観察システム１が備える蛍光顕微鏡１０は、上記したように、透過照明光学系１９２によって標本Ｓの可視光観察を行い、標本Ｓの可視光画像をマルチスペクトル画像として取得することが可能である。このため、電子染色処理部３４が行う電子染色処理は、蛍光画像のマルチスペクトル画像に対して行う電子染色処理だけでなく、可視光画像のマルチスペクトル画像に対して行う電子染色処理を含む。具体的には、実施の形態１では、上記したようにＨＥ染色された生体組織標本を観察対象の標本Ｓとしており、電子染色処理部３４が行う電子染色処理は、マルチスペクトル画像の各画素位置に対応する標本Ｓの各点に固定されているヘマトキシリンおよびエオジンの色素量を推定し、電子染色画像を合成する処理を含み、この処理は、ステップＳ１５と同様に、例えば特許文献２や特許文献３に開示されている公知技術を適用することで実現できる。
【００６２】
また、上記したステップＳ１〜ステップＳ１３の処理の後、あるいはステップＳ１〜ステップＳ１３の処理の前に、透過照明観察用光源１４を点灯させ、フィルターユニット２０に収容されているフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に順次切り換えて配置しながら観察波長域毎に可視光観察像を撮像することで、標本Ｓの可視光画像のマルチスペクトル画像を取得するようにしてもよい。そして、ステップＳ１５において、取得した可視光画像のマルチスペクトル画像に対する電子染色処理と、ステップＳ１〜ステップＳ１３の処理で得た蛍光画像のマルチスペクトル画像に対する電子染色処理との両方を行うこととしてもよい。
【００６３】
また、生体組織標本等の標本に施す染色手法は、例示したＨＥ染色以外にも様々なものが知られている。これらの染色手法は、形態観察染色等の一般染色、特殊染色および免疫染色に大別される。例えば、特殊染色は、ＨＥ染色に代表される形態観察染色等の一般染色と併用して用いられる。この特殊染色は、標本内に存在する弾性繊維や膠原繊維、平滑筋といった特定の構造物を染め分けるものであり、一般染色が施された標本の診断を補完し、異常所見の見落としを防止する等の目的で活用されている。例えば、膠原繊維を選択的に染め分けるマッソントリクローム染色は、肝臓の繊維化の程度を判別する等のために実施される。本発明は、いずれの染色手法で染色された標本を観察対象としてもよい。また、核酸の他、所望の組織や抗原等の標的分子に作用させる蛍光色素を用いて蛍光標識した標本を観察対象としてもよい。
【００６４】
ここで、前述の染色手法は、使用する色素が染色する対象（例えば組織や抗原等の標的分子）が異なるものであり、ステップＳ１５の電子染色処理は、いずれの染色手法で染色された標本を観察対象とする場合（いずれの染色手法で染色された標本を撮像した蛍光画像のマルチスペクトル画像あるいは可視光画像のマルチスペクトル画像を処理する場合）であっても、特許文献２や特許文献３の技術を適用して同様に行うことができる。
【００６５】
また、ステップＳ１５の電子染色処理は、所定の染色手法で染色された標本のマルチスペクトル画像をもとに、別の染色手法による染色状態を表した画像を合成する処理を含む。図１０は、電子染色処理を説明する図である。ステップＳ１５の電子染色処理は、例えば、ＨＥ染色された標本のマルチスペクトル画像をもとに合成した画像（図１０（ａ））を電子染色画像として生成する処理の他、ＨＥ染色された標本のマルチスペクトル画像をもとに、マッソントリクローム染色された標本の染色状態を表した画像（図１０（ｂ））を電子染色画像として生成する処理を含む。
【００６６】
また、ステップＳ１５の電子染色処理は、観察対象とする標本内の組織等の領域を特定し、特定した領域を他の領域と識別可能に強調表示する処理を含む。また、観察対象とする標本は、染色が施されたものに限定されるものではなく、無染色の標本を観察対象としてもよい。このため、ステップＳ１５の電子染色処理は、無染色の標本のマルチスペクトル画像から標本内の組織等の領域を特定し、適当な表示色を用いて特定した領域を組織毎に染め分けて仮想的に染色する処理、あるいは特定の組織の領域のみを所定の表示色で表して仮想的に染色する処理を含む。
【００６７】
ここで、特許文献３には、ＨＥ染色された標本のマルチスペクトル画像をもとに、標本の染色に用いた色素（ヘマトキシリンやエオジン）の色素量を推定する手法が開示されているが、推定する各色素の色素量は、標本上の各点における分光スペクトルの所定の分光スペクトル成分毎の成分量に相当する。すなわち、特許文献３の手法は、観察対象の標本上の各点における分光スペクトルが例えばヘマトキシリンおよびエオジンの２つの分光スペクトル成分で構成されていることとし、これらスペクトル成分の成分量を求めることでヘマトキシリンおよびエオジンの色素量を推定するものである。したがって、無染色の標本であっても、仮想的に染色したい組織等の分光スペクトル成分を事前に求めておけば、そのマルチスペクトル画像から標本内の該当する組織の領域を特定することができる。
【００６８】
以上のような電子染色処理を行って得た電子染色画像は、例えばユーザが指示したタイミング等の任意のタイミングで表示部３２に表示処理し、ユーザに提示する。ユーザは、この表示画像を観察し、病理診断等に利用する。
【００６９】
以上のようにして電子染色処理を行った後、図７に示すように、制御部３０は、励起用光源１３を消灯して（ステップＳ１７）、処理を終える。
【００７０】
以上説明したように、実施の形態１では、少なくとも励起波長域が同じで観察波長域が異なる複数のフィルター２１を収容してフィルターユニット２０を構成することとした。そして、フィルターユニット２０に収容されているフィルター２１のうちのいずれか１つをハーフミラー１３３と対物レンズ１５との間で観察光軸ＯＡ２上に配置し、対物レンズ１５とフィルター２１とで対物光学系１９３を構成することとした。これによれば、観察に使用する観察波長範囲を観察波長幅毎に区切った各観察波長域の光を透過させるための複数のフィルター（吸収フィルター）を、観察に使用する励起波長域の光を透過させるためのフィルター（励起フィルター）とそれぞれ組み合わせて複数の蛍光キューブを構成し、ターレットに装着して切り換える構成が必要ない。したがって、装置の大型化を抑制しつつ、標本の蛍光画像をマルチスペクトル画像として取得することができる。また、コストも低減できる。
【００７１】
また、実施の形態１では、観察波長域を変えながら標本Ｓを繰り返し撮像することで標本Ｓの蛍光画像のマルチスペクトル画像を取得するため、バンド数が増えれば撮像回数も増加し、標本Ｓに励起光を照射する時間が長くなる。ここで、標本Ｓに過度に励起光を照射し続けると褪色によって観察ができなくなる。実施の形態１では、撮像時以外は標本Ｓを観察光軸ＯＡ２上から退避させるようにし、且つ、ハーフミラー１３３と対物レンズ１５との間に必ずフィルター２１を配置しておくこととしたので、標本Ｓに照射される励起光を必要最低限に抑えることができる。
【００７２】
（実施の形態２）
図１１は、実施の形態２の顕微鏡観察システムの一部の構成を示す図である。なお、図１１において、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付している。また、以下の説明において、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付する。実施の形態２の顕微鏡観察システムにおいて、蛍光顕微鏡は、対物レンズ１５と観察光軸ＯＡ２上に配置されたフィルター２１との間（観察光軸ＯＡ２上に配置されたフィルター２１と標本Ｓとの間）に、観察光軸ＯＡ２上に挿脱自在なシャッターとしての標本保護シャッター２５を備える。
【００７３】
標本保護シャッター２５は、制御部３０の制御のもと駆動され、観察時（撮像時）には観察光軸ＯＡ２上から退避して開状態となる。一方、撮像時以外は、観察光軸ＯＡ２上に挿入されて閉状態となる。実施の形態２では、この標本保護シャッター２５の開閉によって、標本Ｓに対する励起光の照射／非照射を切り換える。
【００７４】
図１２は、実施の形態２の顕微鏡観察システムの動作手順を示すフローチャートである。なお、図１２において、実施の形態１と同様の処理工程には同一の符号を付している。図１２に示すように、実施の形態２では、ステップＳ５で決定したフィルター２１を１枚選択して観察光軸ＯＡ２上に配置した後（ステップＳ９）、標本保護シャッター２５を開く（ステップＳ１０）。具体的には、制御部３０が標本保護シャッター２５を駆動し、観察光軸ＯＡ２上から退避させて標本保護シャッター２５を開状態とする。
【００７５】
続くステップＳ１１では、実施の形態１と同様に、標本Ｓの蛍光観察像を撮像し、得られた蛍光画像の画像データを記録部３３に記録する。そして、ステップＳ１１の後、標本保護シャッター２５を閉じる（ステップＳ１２）。具体的には、制御部３０が標本保護シャッター２５を駆動し、観察光軸ＯＡ２上に挿入して標本保護シャッター２５を閉状態とする。その後、ステップＳ１３に移行する。
【００７６】
以上説明したように、実施の形態２では、対物レンズ１５と観察光軸ＯＡ２上に配置されたフィルター２１との間、すなわち標本Ｓとフィルター２１との間を遮断する標本保護シャッター２５を配置し、撮像時にのみこの標本保護シャッター２５を観察光軸ＯＡ２上から退避させることとした。これによれば、実施の形態１と同様の効果を奏することができるとともに、撮像時以外は励起光を確実に遮断し、標本Ｓに照射しないようにすることができる。したがって、実施の形態１のように、撮像の直前に標本Ｓを観察光軸ＯＡ２上に配置し、撮像の直後に観察光軸ＯＡ２上から退避させることなく励起光の照射による標本Ｓの褪色を効果的に軽減し、標本Ｓを保護しながら標本Ｓの蛍光画像をマルチバンド画像として確実に取得することができる。
【００７７】
（実施の形態３）
実施の形態３では、撮像間隔を所定時間以上あけて観察波長範囲毎の蛍光観察像を撮像する。この撮像間隔は適宜設定してよいが、１秒以上が望ましい。実施の形態３では、撮像間隔を２秒とする。なお、以下の説明において、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付する。
【００７８】
図１３は、実施の形態３の顕微鏡観察システムの動作手順を示すフローチャートである。なお、図１３において、実施の形態２と同様の処理工程には同一の符号を付している。図１３に示すように、実施の形態３では、制御部３０は、観察に使用するフィルター２１を決定し（ステップＳ５）、励起用光源１３を点灯させて照明光の射出を開始した後（ステップＳ７）、タイマーを起動して所定時間（例えば２秒）の計時を開始する（ステップＳ８）。その後、ステップＳ５で決定したフィルター２１を１枚選択して観察光軸ＯＡ２上に配置する（ステップＳ９）。
【００７９】
そして、制御部３０は、タイマーの計時を監視し、タイマーの計時が所定時間となるまでの間は（ステップＳ９１：Ｎｏ）、待機状態となる。タイマーの計時が所定時間となった場合には（ステップＳ９１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０に移行して標本保護シャッター２５を開く。
【００８０】
続くステップＳ１１では、標本Ｓの蛍光観察像を撮像し、得られた蛍光画像の画像データを記録部３３に記録する。そして、ステップＳ１１の後、標本保護シャッター２５を閉じる（ステップＳ１２）。その後、制御部３０は、全ての観察波長域について蛍光観察像を撮像したか否かを判定し、撮像していない観察波長域がある場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、タイマーをリセットする（ステップＳ１４）。その後、ステップＳ８に戻って再度所定時間の計時を開始し、ステップＳ５で決定した別のフィルター２１（撮像していない観察波長域のフィルター２１）を対象としてステップＳ９以降の処理を行う。
【００８１】
以上説明したように、実施の形態３によれば、実施の形態２と同様の効果を奏することができるとともに、所定時間（実施の形態３では２秒）の撮像間隔をあけて観察波長域毎の蛍光観察像を撮像することができる。したがって、励起光の照射による標本Ｓの熱損傷を防止し、標本Ｓを保護しながら標本Ｓの蛍光画像をマルチバンド画像として確実に取得することができる。
【００８２】
なお、本発明は、上記した各実施の形態やその変形例そのままに限定されるものではなく、各実施の形態や各変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成できる。例えば、各実施の形態や各変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を除外して形成してもよい。あるいは、異なる実施の形態や変形例に示した構成要素を適宜組み合わせて形成してもよい。例えば、実施の形態１と実施の形態３とを組み合わせ、撮像間隔を所定時間以上あけて観察波長範囲毎の蛍光観察像を撮像するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上のように、本発明の顕微鏡観察システムは、装置の大型化を抑制しつつ、標本の蛍光画像をマルチスペクトル画像として取得するのに適している。
【符号の説明】
【００８４】
１ 顕微鏡観察システム
１０ 蛍光顕微鏡
１１ ステージ
１２ 顕微鏡本体
１３ 励起用光源
１３３ ハーフミラー
１４ 透過照明観察用光源
１５ 対物レンズ
１６ 結像レンズ
１７ 双眼部
１８ 撮像部
１９１ 落射照明光学系
１９２ 透過照明光学系
１９３ 対物光学系
１９５ 像形成光学系
２０ フィルターユニット
２１ フィルター
２５ 標本保護シャッター
ＯＡ１１，ＯＡ１２ 照明光軸
ＯＡ２ 観察光軸
３０ 制御部
３１ 入力部
３２ 表示部
３３ 記録部
３４ 電子染色処理部
Ｓ 標本
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標本に励起光を照射して標本が発する蛍光を観察する顕微鏡観察システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、標本に励起光を照射し、標本が発する蛍光を観察する蛍光顕微鏡が知られている（例えば特許文献１を参照）。この蛍光顕微鏡では、紫外域から可視域に亘る波長範囲内の特定の波長域（励起波長域）の光を励起光として照射するために、励起波長域の光のみを透過させ、それ以外の光を遮断する励起フィルターを用いている。この励起フィルターは、一般的に、ダイクロイックミラーや標本が発した蛍光のみを透過させる吸収フィルター等とともにユニット化した蛍光キューブとして用意される。ここで、励起波長域は、励起させる対象によって異なる。また、蛍光色素を用いて標本を染色して行う蛍光観察では、使用する蛍光色素の種類によって励起波長域が異なる。このため、励起波長域毎に蛍光キューブを用意し、観察対象の標本に応じた蛍光キューブを例えばターレット方式で切り換えるといったことが行われている。
【０００３】
一方で、標本の観察は、観察者による目視観察の他、標本をマルチスペクトル撮像することで分光透過率等の標本の分光スペクトルを取得し、取得した分光スペクトルをもとに合成した画像を画面表示することによっても行われている（例えば特許文献２，３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−６８８９０号公報
【特許文献２】特開２００３−６５９４８号公報
【特許文献３】特開２００８−５１６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、蛍光顕微鏡を用い、標本の蛍光画像をマルチスペクトル画像として取得する場合、バンド毎の波長域（観察波長域）でそれぞれ感度を有する複数のフィルターが必要となる。ここで、観察波長域毎のフィルターを吸収フィルターとして備えた蛍光キューブを用意することとすると、バンド数分の蛍光キューブを用意しなければならず、バンド数に比例してターレットが巨大化して装置が大型化するという問題があった。例えば、２５０ｎｍ〜３３０ｎｍの波長範囲（観察波長範囲）を５ｎｍ毎に区切った各波長域を観察波長域として１６バンドのマルチスペクトル画像を取得する場合、１６個の蛍光キューブが必要となる。同様に、例えば３０バンドのマルチスペクトル画像を取得する場合には、３０個の蛍光キューブが必要である。
【０００６】
本発明は、上記に鑑み為されたものであって、装置の大型化を抑制しつつ、標本の蛍光画像をマルチスペクトル画像として取得することができる顕微鏡観察システム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】
【０００７】
上記した課題を解決し、目的を達成するための、本発明のある態様にかかる顕微鏡観察システムは、対物レンズを含む対物光学系を介して所定の励起波長域の励起光を標本に照射し、前記対物光学系を介して前記標本が発する所定の観察波長範囲の蛍光を観察する顕微鏡観察システムであって、紫外域から可視域の波長範囲に亘る照明光を射出する励起用光源と、前記対物レンズの光軸上に択一的に配置されて前記対物レンズとともに前記対物光学系を構成し、前記観察波長範囲を複数に分割した各波長域を個別に観察波長域として前記励起波長域と組み合わせた対となる前記励起波長域および前記観察波長域の光のみを透過させる複数のフィルターを収容するフィルターユニットと、前記標本の蛍光観察像を撮像する撮像部と、を備え、前記対物レンズの光軸上に配置する前記フィルターを切り換えながら前記観察波長域毎に前記蛍光観察像を撮像することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の顕微鏡観察システムでは、観察波長範囲を複数に分割した各波長域を個別に観察波長域とし、励起波長域と組み合わせた対となる励起波長域および観察波長域の光のみを透過させる複数のフィルターを対物レンズの光軸上に配置して対物光学系を構成することとした。そして、この対物光学系を構成するフィルターを切り換えながら観察波長域毎に蛍光観察像を撮像することとした。これによれば、各観察波長域の光を透過させるための複数のフィルター（吸収フィルター）を励起波長域の光を透過させるためのフィルター（励起フィルター）とそれぞれ組み合わせて複数の蛍光キューブを構成し、ターレットに装着して切り換える構成が必要ない。したがって、装置の大型化を抑制しつつ、標本の蛍光画像をマルチスペクトル画像として取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１の顕微鏡観察システムの主要構成を示す模式図である。
【図２】図２は、フィルターユニットの構成を示す模式図である。
【図３】図３は、フィルターユニットの構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、フィルターの分光特性を示す図である。
【図５】図５は、図４とは別のフィルターの分光特性を示す図である。
【図６】図６は、フィルターを作製するのに用いる複数のフィルターの分光特性を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１の顕微鏡観察システムの動作手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、フィルターの具体的な切り換え手順を説明する説明図である。
【図９】図９は、フィルターの具体的な切り換え手順を説明する他の説明図である。
【図１０】図１０は、電子染色処理を説明する図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２の顕微鏡観察システムの一部の構成を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態２の顕微鏡観察システムの動作手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施の形態３の顕微鏡観察システムの動作手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の顕微鏡観察システム１の主要構成を示す模式図である。図１に示すように、顕微鏡観察システム１は、観察対象の標本Ｓに励起光を照射して標本Ｓの蛍光観察を行う蛍光顕微鏡１０を備える。
【００１２】
例えば、病理診断では、臓器摘出や針生検によって得た組織検体を厚さ数ミクロン程度に薄切して標本を作成し、様々な所見を得るために顕微鏡を用いて拡大観察することが広く行われている。標本は、光をほとんど吸収および散乱せず無色透明に近いため、観察に先立って色素による染色を施すのが一般的である。染色手法としては種々のものが提案されているが、特に組織標本に関しては、標本の形態を観察するための形態観察染色として、ヘマトキシリンおよびエオジンの２つの色素を用いるヘマトキシリン・エオジン染色（以下、「ＨＥ染色」と呼ぶ。）が標準的に用いられている。また、ＨＥ染色された生体組織標本の蛍光観察は、例えば、生体組織標本内の核酸の観察を目的として行われる。ここで、核酸とは、ＤＮＡおよびＲＮＡの他、人工核酸を含む。人工核酸とは、ＤＮＡやＲＮＡに対して人工的に修飾を施すことで、核酸との結合力や熱耐性等を付与したものをいう。顕微鏡観察システム１が観察対象とする標本Ｓは特に限定されるものではないが、実施の形態１では、例えば、前述のＨＥ染色が施された生体組織標本を観察対象とし、蛍光顕微鏡１０によって標本Ｓ内の核酸を励起させて蛍光観察を行う。
【００１３】
蛍光顕微鏡１０は、側面視略コの字状を有する顕微鏡本体１２を備える。この顕微鏡本体１２は、標本Ｓが載置されるステージ１１を支持する。ステージ１１は、不図示の駆動機構によって観察光軸（対物レンズの光軸）ＯＡ２に垂直な面内（ＸＹ平面内）および観察光軸ＯＡ２の方向（Ｚ軸方向）に移動自在に構成され、これによって観察する標本Ｓ上の領域が調整されるとともに、標本Ｓが観察光軸ＯＡ２に沿って焦準移動されて焦点合わせ（ピント合わせ）される。
【００１４】
また、顕微鏡本体１２の上部には、コレクタレンズや視野レンズ等の光学レンズ１３１、ハーフミラー１３３の他、不図示の開口絞りや視野絞り等が照明光軸ＯＡ１１に沿って適所に配置されており、顕微鏡本体１２の上部後方（図１の右方）に配設された励起用光源１３とともに、ステージ１１上の標本Ｓを透過照明するための落射照明光学系１９１を構成する。
【００１５】
励起用光源１３は、例えば、水銀ランプやキセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ等で実現され、紫外域から可視域に亘る波長範囲（例えば１００ｎｍ〜７００ｎｍ）の光を照明光として射出する。
【００１６】
また、顕微鏡本体１２は、この顕微鏡本体１２に対して回転自在に設けられた不図示のレボルバを介して対物レンズ１５を保持する。対物レンズ１５は、レボルバに倍率の異なる他の対物レンズとともに交換自在に装着されており、レボルバの回転に応じて観察光軸ＯＡ２上に配置される対物レンズ１５が択一的に切り換えられるようになっている。
【００１７】
ここで、この対物レンズ１５とハーフミラー１３３との間には、観察光軸ＯＡ２上にフィルター２１を挿脱自在に配置するフィルターユニット２０が配置されており、励起用光源１３からの照明光は、光学レンズ１３１等を経てハーフミラー１３３で反射され、フィルター２１に入射する。フィルター２１は、標本Ｓに照射する光の波長域を所定の励起波長域に制限するとともに、蛍光観察像として結像する光の波長域を所定の観察波長域に制限するためのものであり、対物レンズ１５とともに対物光学系１９３を構成する。なお、詳細は後述するが、フィルターユニット２０は、観察光軸ＯＡ２上に配置されているフィルター２１の他に、透過させる励起波長域および観察波長域の組み合わせが異なる複数のフィルター２１を収容している。より詳細には、フィルターユニット２０は、少なくとも励起波長域が同じで観察波長域が異なる複数のフィルター２１を収容し、これら複数のフィルター２１のうちの何れか１つを観察光軸ＯＡ２上に択一的に配置するようになっている。
【００１８】
このフィルター２１を透過した励起波長域の照明光（励起光）は、対物レンズ１５を経て標本Ｓに照射される。標本Ｓに励起光を照射すると、標本Ｓ内の核酸が励起されて蛍光を発し、この核酸が発した蛍光が対物レンズ１５を経てフィルター２１に入射する。そして、フィルター２１を透過した観察波長域の観察光（蛍光）がハーフミラー１３３を通過し、顕微鏡本体１２の上部に配置された結像レンズ１６に入射する。
【００１９】
また、顕微鏡本体１２の底部には、コレクタレンズ１４１や内蔵フィルター１４２、視野絞り１４３、照明光の光路を観察光軸ＯＡ２に沿って折り曲げるミラー１４４、窓レンズ１４５、コンデンサレンズ１４６、開口絞り１４７等が照明光軸ＯＡ１２および観察光軸ＯＡ２に沿って適所に配置されており、顕微鏡本体１２の底部後方（図１の右方）に配設された透過照明観察用光源１４とともに透過照明光学系１９２を構成する。透過照明観察用光源１４としては、例えば、ハロゲンランプやキセノンランプ、ＬＥＤ等を用いる。この透過照明観察用光源１４からの照明光は、透過照明光学系１９２によって標本Ｓに照射され、観察光として対物レンズ１５に入射する。そして、対物レンズ１５を経た観察光は、フィルター２１に入射し、フィルター２１を透過した観察波長域の観察光がハーフミラー１３３を通過して結像レンズ１６に入射する。
【００２０】
結像レンズ１６は、観察光軸ＯＡ２上の適所に配置され、対物レンズ１５と協働して標本Ｓの蛍光観察像（拡大蛍光観察像）あるいは標本Ｓの可視光観察像（拡大可視光観察像）を結像させる。これら対物レンズ１５および結像レンズ１６は、フィルター２１やハーフミラー１３３とともに像形成光学系１９５を構成する。
【００２１】
結像レンズ１６を経た観察光（標本Ｓの蛍光観察像／標本Ｓの可視光観察像）は、光路を分割する不図示のプリズムを経て双眼部１７に導入され、あるいは撮像部１８によって撮像される。双眼部１７に導入された蛍光観察像／可視光観察像は、接眼レンズ１７１を介して顕微鏡観察システム１の医師等のユーザに目視観察される。
【００２２】
撮像部１８は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を備えたカメラで構成され、蛍光観察像／可視光観察像を撮像して標本Ｓの蛍光画像／標本Ｓの可視光画像を取得する。カメラは、デジタルカメラ等で広く用いられているものであり、モノクロの撮像素子上にＲＧＢの各色のカラーフィルターをベイヤー配列した単板方式のカメラであってもよいし、３板構成のものでもよい。この撮像部１８によって得られる画像データの画素値は、フィルター２１の観察波長域における光の強度に相当し、標本Ｓ上の各点について観察波長域の画素値が得られる。ここで、標本Ｓ上の各点とは、投影された撮像素子の各画素位置に対応する標本Ｓ上の各位置のことである。
【００２３】
以上のように構成される蛍光顕微鏡１０は、フィルターユニット２０に収容されているフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に順次切り換えて配置しながら標本Ｓに所定の励起波長域の励起光を照射し、撮像部１８によって観察波長域毎に蛍光観察像を撮像することで、標本Ｓの蛍光画像をマルチスペクトル画像として取得する。また、蛍光顕微鏡１０は、フィルターユニット２０に収容されているフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に順次切り換えて配置しながら透過照明観察用光源１４からの照明光を標本Ｓに照射し、撮像部１８によって観察波長域毎に可視光観察像を撮像することで、標本Ｓの可視光画像をマルチスペクトル画像として取得する。
【００２４】
また、顕微鏡観察システム１は、この顕微鏡観察システム１を構成する各部への動作タイミングの指示やデータの転送等を行って各部の制御を行い、システム全体の動作を統括的に制御する制御部３０を備える。例えば、制御部３０は、レボルバ（不図示）を駆動して観察光軸ＯＡ２上に配置する対物レンズ１５を切り換える処理や、フィルターユニット２０を駆動して観察光軸ＯＡ２上に配置するフィルター２１を切り換える処理、励起用光源１３の点灯／消灯制御、透過照明観察用光源１４の点灯／消灯制御、ステージ１１の移動指示、撮像部１８による撮像動作の制御等、標本Ｓの観察に伴う蛍光顕微鏡１０の各部の制御を行う。この制御部３０には、入力部３１と、表示部３２と、記録部３３と、電子染色処理部３４とが接続されている。
【００２５】
入力部３１は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等の各種入力装置によって実現されるものであり、操作入力に応じた入力信号を制御部３０に出力する。ユーザは、この入力部３１によって例えば標本Ｓの観察に使用するフィルター２１を決定するのに必要な情報等を入力する。表示部３２は、ＬＣＤやＥＬディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ等の表示装置によって実現されるものであり、各種設定入力や各種表示出力のための画面を表示する。例えば、前述のフィルター２１を決定するのに必要な情報の入力を依頼する画面や、撮像部１８が取得した蛍光画像のマルチスペクトル画像あるいは可視光画像のマルチスペクトル画像を電子染色処理部３４が処理することで得た標本Ｓの電子染色画像等が表示される。
【００２６】
記録部３３は、更新記憶可能なフラッシュメモリ等のＲＯＭやＲＡＭといった各種ＩＣメモリ、内蔵或いはデータ通信端子で接続されたハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の情報記録媒体およびその読取装置等によって実現されるものである。この記録部３３には、顕微鏡観察システム１を動作させ、顕微鏡観察システム１が備える種々の機能を実現するためのプログラムや、このプログラムの実行中に使用されるデータ等が予め記録され、あるいは処理の都度一時的に記録される。また、記録部３３には、撮像部１８が撮像した蛍光画像のマルチスペクトル画像／可視光画像のマルチスペクトル画像、すなわち、各画素位置における観察波長域毎のスペクトルデータや、このマルチスペクトル画像をもとに電子染色処理部３４が生成した標本Ｓの電子染色画像の画像データ等が記録される。
【００２７】
電子染色処理部３４は、蛍光画像のマルチスペクトル画像／可視光画像のマルチスペクトル画像を処理して標本Ｓの電子染色画像を生成する。
【００２８】
なお、制御部３０、入力部３１、表示部３２、記録部３３、電子染色処理部３４の各部は、ＣＰＵや、メインメモリ等の主記憶装置、ハードディスクや各種記憶媒体等の外部記憶装置、通信装置、表示装置、入力装置、各部を接続し、あるいは外部入力を接続するインターフェース装置等を備えた公知のハードウェア構成で実現でき、例えばワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータを利用することができる。
【００２９】
次に、フィルターユニット２０について詳細に説明する。図２は、フィルターユニット２０の構成を示す模式図であり、フィルターユニット２０の構成とともに、図１に示した蛍光顕微鏡１０の一部の構成を示している。また、図３は、フィルターユニット２０の構成を示す斜視図である。図２に示すように、フィルターユニット２０は、観察光軸ＯＡ２上に配置されたフィルター２１および観察光軸ＯＡ２の外側に収納された複数のフィルター２１を収容しており、観察光軸ＯＡ２上に何れか１つのフィルター２１を択一的に切り換えて配置する。
【００３０】
より詳細には、図３に示すように、フィルターユニット２０は、例えば孔が２つ形成された回転式のフィルター切換部２２をフィルター２１の収容数（ｎ個）分有する。各フィルター切換部２２は、一方の孔にそれぞれ透過させる励起波長域および観察波長域の組み合わせが異なるフィルター２１（２１−１，２，・・・，ｎ）が装着され、他方の孔が空孔２２１として構成されている。そして、各フィルター切換部２２は、制御部３０の制御のもと、それぞれ中心を軸回転として個別に回転する。フィルターユニット２０は、このフィルター切換部２２の回転によっていずれか１つのフィルター切換部２２に装着されたフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に配置し（図３では最下段のフィルター２１−ｎ）、その他のフィルター切換部２２については、空孔２２１を観察光軸ＯＡ２上に配置する。なお、フィルターユニット２０において複数のフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に切り換えて配置する構成は特に限定されるものではなく、公知の機構を適宜用いることとしてよい。
【００３１】
図４は、以上のように構成されるフィルターユニット２０に収容される１つのフィルター２１の分光特性を示す図であり、横軸を波長とし、縦軸を吸光度Ｔとして各波長における吸光度Ｔの変化曲線を示している。また、図５は、フィルターユニット２０に収容される別のフィルター２１の分光特性を示す図であり、図４と同様に、横軸を波長、縦軸を吸光度Ｔとして各波長における吸光度Ｔの変化曲線を示している。ここで、図４および図５は、それぞれ励起波長域が同じで観察波長域が異なるフィルター２１の分光特性を示している。具体的には、図４に示すフィルター２１の分光特性は、励起波長域に対応する波長Ａ付近および観察波長域に対応する波長Ｂ１付近でピークを有し、波長Ａ付近の光および波長Ｂ１付近の光のみを透過させる。一方、図５に示すフィルター２１の分光特性は、励起波長域に対応する波長Ａ付近および観察波長域に対応する波長Ｂ２付近でピークを有し、波長Ａ付近の光および波長Ｂ２付近の光のみを透過させる。
【００３２】
このように、フィルターユニット２０は、少なくとも励起波長域が同じで観察波長域が異なるフィルター２１を複数収容しており、観察光軸ＯＡ２上に配置されたフィルター２１は、その励起波長域の照明光を励起光として透過させるとともに、その観察波長域の蛍光を観察光として透過させる。
【００３３】
ここで、各フィルター２１は、分光特性の異なる複数のフィルターを貼り合せることで作製する。図６は、１つのフィルター２１を作製するのに用いる４枚のフィルターの分光特性を示す図であり、各フィルターの各波長における吸光度Ｔの変化曲線を、実線、一点鎖線、二点鎖線および破線によってそれぞれ示している。例えば、図６に示す各分光特性を有する４枚のフィルターを重ねて張り合わせると、波長Ａ付近および波長Ｂ付近の２つの波長域でピークを有し、これら２つの波長域の光のみを透過するフィルター２１を作製できる。
【００３４】
実際には、図４および図５と同様に波長Ａ付近でピークを有し、図４に示す観察波長範囲Ｒ１１内を所定の波長幅（観察波長幅）で区切った各波長域においてそれぞれピークを有するフィルター２１を用意し、フィルターユニット２０を構成する。例えば、観察波長範囲Ｒ１１を１６個に区切った各波長域を観察波長域とし、励起波長域と組み合わせた対となる励起波長域および観察波長域の光のみを透過させる１６枚のフィルターを用意してフィルターユニット２０を構成する。そして、これら１６枚のフィルター２１を順次観察光軸ＯＡ２上に配置しながら撮像部１８によって蛍光観察像を撮像すれば、波長Ａ付近の励起光によって励起させた標本Ｓの蛍光画像が、各観察波長域に対応する１６バンドのマルチスペクトル画像として得られる。なお、以上説明したように、フィルター２１は、励起波長域および観察波長域の２つの波長域の光を透過させるため、フィルター２１を経た励起波長域の光が撮像部１８に導入され得る。このため、実施の形態１では、撮像部１８は、ＣＣＤ等の撮像素子が励起波長域に感度を有さない状態となっている。
【００３５】
実施の形態１では、標本Ｓ内の核酸を励起させて蛍光観察を行うため、核酸が吸収を示す紫外光の波長域である２６０ｎｍ〜２８０ｎｍを励起波長域とする。また、核酸が発する蛍光波長に従って例えば２５０ｎｍ〜３３０ｎｍを観察波長範囲とし、観察波長幅を５ｎｍとする（後述する図８を参照）。この場合には、励起波長域が２６０ｎｍ〜２８０ｎｍであり、２５０ｎｍ〜３３０ｎｍを５ｎｍ毎に区切った各波長域をそれぞれ観察波長域とする１６枚のフィルター２１を用意してフィルターユニット２０を構成する。そして、これら１６枚のフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に順次切り換えて配置しながら蛍光観察像を撮像することで１６バンドのマルチスペクトル画像を得る。
【００３６】
あるいは、２５０ｎｍ〜５７０ｎｍを観察波長範囲とし、観察波長幅を２０ｎｍとする（後述する図９を参照）。この場合には、励起波長域が２６０ｎｍ〜２８０ｎｍであり、２５０ｎｍ〜５７０ｎｍを２０ｎｍ毎に区切った各波長域をそれぞれ観察波長域とする１６枚のフィルター２１を用意してフィルターユニット２０を構成する。そして、これら１６枚のフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に順次切り換えて配置しながら蛍光観察像を撮像することで１６バンドのマルチスペクトル画像を得る。
【００３７】
これによれば、核酸が発する蛍光の観察波長域毎のスペクトルデータをそれぞれ他の波長に影響されることなく特異的に抽出することができ、標本Ｓ内における核酸の状態を高精度に再現（色再現）することが可能となる。
【００３８】
なお、フィルターユニット２０を構成する各フィルター２１の励起波長域および観察波長域の組み合わせや、フィルターユニット２０に収容するフィルター２１の数等は適宜設定してよい。例えば、励起波長域や上記した観察波長範囲は、励起させる対象によって異なる。このため、観察に使用する励起波長域や、観察波長範囲およびこの観察波長範囲を区切る観察波長幅（取得するマルチスペクトル画像のバンド数）に応じて必要なフィルター２１を用意し、フィルターユニット２０を構成してよい。
【００３９】
また、異なる観察波長範囲を観察波長幅を変えて観察したい場合もある。このため、異なる観察波長範囲を異なる観察波長幅で区切った各波長域を観察波長域とするフィルター２１を用意し、フィルターユニット２０を構成することとしてもよい。例えば、図４に示す観察波長範囲Ｒ１１を５ｎｍ毎に区切った各波長域をそれぞれ観察波長域とするフィルター２１と、観察波長範囲Ｒ１２を２０ｎｍ毎に区切った各波長域をそれぞれ観察波長域とするフィルター２１とを用意してフィルターユニット２０を構成することとしてもよい。
【００４０】
また、異なる励起波長域毎にそれぞれ観察波長域の異なる複数のフィルター２１を用意し、フィルターユニット２０を構成してもよい。また、異なる励起波長域毎に用意した観察波長域の異なるフィルター２１を励起波長域毎に個別に収容してフィルターユニット２０を構成し、観察に使用する励起波長域に応じてフィルターユニット２０を交換する構成としても構わない。
【００４１】
次に、実施の形態１の顕微鏡観察システム１の動作について説明する。図７は、実施の形態１の顕微鏡観察システム１の動作手順を示すフローチャートである。図７に示すように、制御部３０は、先ず、例えばユーザ操作に従って励起波長域を選択するとともに（ステップＳ１）、観察波長範囲および観察波長幅を選択する（ステップＳ３）。例えば、制御部３０は、励起波長域、観察波長範囲および観察波長幅の選択を依頼する旨のメッセージの表示とともに、励起波長域、観察波長範囲および観察波長幅の各値を個別に選択するための選択ボックス等を配置した通知画面を表示部３２に表示する処理を行う。ここで選択可能な励起波長域、観察波長範囲および観察波長幅は、フィルターユニット２０に収容されているフィルター２１によって決まる。このため、前述の通知画面に配置する各選択ボックスでは、それぞれ選択可能な値を選択肢として提示し、ユーザの選択操作を促す。ユーザは、入力部３１を介して所望の励起波長域、観察波長範囲および観察波長幅を選択する。
【００４２】
励起波長域、観察波長範囲および観察波長幅を選択したならば、制御部３０は、ステップＳ１で選択した励起波長域と、ステップＳ３で選択した観察波長範囲および観察波長幅とをもとに、観察に使用するフィルター２１を決定する（ステップＳ５）。続いて、制御部３０は、励起用光源１３を点灯させて照明光の射出を開始する（ステップＳ７）。
【００４３】
続いて、ステップＳ５で決定したフィルター２１を１枚選択して観察光軸ＯＡ２上に配置する（ステップＳ９）。具体的には、制御部３０は、フィルターユニット２０を駆動し、選択したフィルター２１を装着しているフィルター切換部２２においてそのフィルター２１が観察光軸ＯＡ２上に配置され、この選択したフィルター２１以外のフィルター２１を装着しているフィルター切換部２２の空孔２２１が観察光軸ＯＡ２上に配置されるように各フィルター切換部２２を回転させる。
【００４４】
続くステップＳ９１では、制御部３０は、ステージ１１の移動を制御し、ステージ１１上の標本Ｓを観察光軸ＯＡ２上に配置する。その後、制御部３０は、撮像部１８の撮像動作を制御することで、標本Ｓの蛍光観察像を撮像し、得られた蛍光画像の画像データを記録部３３に記録する（ステップＳ１１）。
【００４５】
撮像・記録を終えたならば、制御部３０は、ステージ１１の移動を制御して標本Ｓを観察光軸ＯＡ２上から退避させる（ステップＳ１１１）。励起用光源１３から射出され、フィルター２１を透過した励起光が長時間標本Ｓに照射されると、褪色によって観察ができなくなる。そこで、実施の形態１では、ステップＳ１１での蛍光観察像の撮像・記録の直前に標本Ｓを観察光軸ＯＡ２上に配置し、ステップＳ１１での撮像・記録の直後に標本Ｓを観察光軸ＯＡ２上から退避させて、標本Ｓの褪色を抑制する。なお、このステップＳ９１，Ｓ１１１でのステージ１１の移動は、制御部３０の制御によって自動的に行う場合に限らず、ユーザ操作によって手動で行う構成としても構わない。
【００４６】
その後、制御部３０は、全ての観察波長域について蛍光観察像を撮像したか否かを判定する。ここでの判定処理は、例えば、ステップＳ５で決定した全てのフィルター２１についてステップＳ９〜ステップＳ１１の処理を行った否かによって行う。撮像していない観察波長域がある場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ステップＳ９に戻る。そして、ステップＳ９において次のフィルター２１を選択して観察光軸ＯＡ２上に配置し、ステップＳ９１以降の処理を行って標本Ｓの蛍光観察像を撮像・記録する。
【００４７】
図８および図９は、実施の形態１における励起波長域、観察波長範囲および観察波長幅の各値の具体例および各値を設定した場合のフィルター２１の切り換え手順を説明する説明図である。
【００４８】
例えば、図７のステップＳ１において、励起波長域を２６０ｎｍ〜２８０ｎｍとして選択し、ステップＳ３において観察波長範囲を２５０ｎｍ〜３３０ｎｍ、観察波長幅を５ｎｍとして選択したとする（図８のａ１）。
【００４９】
この場合の観察波長域は、観察波長範囲２５０ｎｍ〜３３０ｎｍを観察波長幅５ｎｍ毎に区切った各波長域、すなわち、２５０ｎｍ〜２５５ｎｍ，２５５ｎｍ〜２６０ｎｍ，２６０ｎｍ〜２６５ｎｍ，２６５ｎｍ〜２７０ｎｍ，２７０ｎｍ〜２７５ｎｍ，２７５ｎｍ〜２８０ｎｍ，２８０ｎｍ〜２８５ｎｍ，２８５ｎｍ〜２９０ｎｍ，２９０ｎｍ〜２９５ｎｍ，２９５ｎｍ〜３００ｎｍ，３００ｎｍ〜３０５ｎｍ，３０５ｎｍ〜３１０ｎｍ，３１０ｎｍ〜３１５ｎｍ，３１５ｎｍ〜３２０ｎｍ，３２０ｎｍ〜３２５ｎｍ，３２５ｎｍ〜３３０ｎｍの１６個の波長域となる。
【００５０】
本例では、図７のステップＳ５において、励起波長域が２６０ｎｍ〜２８０ｎｍであって、観察波長域がそれぞれ前述の各波長域であるフィルター２１、すなわち、励起波長域である２６０ｎｍ〜２８０ｎｍの波長域および観察波長域である前述のいずれかの波長域の光のみを透過するフィルター２１を観察に使用するフィルター２１として決定する。その後、ステップＳ９〜ステップＳ１１の処理を繰り返し行い、決定したフィルター２１を順次観察光軸ＯＡ２上に配置して蛍光観察像を撮像する。
【００５１】
具体的には、図８に示すように、先ず、励起波長域である波長域２６０ｎｍ〜２８０ｎｍおよび観察波長域である波長域２５０ｎｍ〜２５５ｎｍの光のみを透過するフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に配置して蛍光観察像を撮像する（ａ３）。
【００５２】
続いて、励起波長域である波長域２６０ｎｍ〜２８０ｎｍおよび観察波長域である波長域２５５ｎｍ〜２６０ｎｍの光のみを透過するフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に配置して蛍光観察像を撮像する（ａ５）。
【００５３】
その後、観察波長域を５ｎｍずつずらしながら該当するフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に配置し、同様の処理を繰り返し行う。そして、励起波長域である波長域２６０ｎｍ〜２８０ｎｍおよび観察波長域である波長域３２５ｎｍ〜３３０ｎｍの光のみを透過するフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に配置して蛍光観察像を撮像し（ａ７）、各観察波長域についての撮像を終える。
【００５４】
また、図７のステップＳ１において、励起波長域を２６０ｎｍ〜２８０ｎｍとして選択し、ステップＳ３において観察波長範囲を２５０ｎｍ〜５７０ｎｍ、観察波長幅を２０ｎｍとして選択したとする（図９のｂ１）。
【００５５】
この場合、観察波長域は、観察波長範囲２５０ｎｍ〜５７０ｎｍを観察波長幅２０ｎｍ毎に区切った各波長域、すなわち、２５０ｎｍ〜２７０ｎｍ，２７０ｎｍ〜２９０ｎｍ，２９０ｎｍ〜３１０ｎｍ，３１０ｎｍ〜３３０ｎｍ，３３０ｎｍ〜３５０ｎｍ，３５０ｎｍ〜３７０ｎｍ，３７０ｎｍ〜３９０ｎｍ，３９０ｎｍ〜４１０ｎｍ，４１０ｎｍ〜４３０ｎｍ，４３０ｎｍ〜４５０ｎｍ，４５０ｎｍ〜４７０ｎｍ，４７０ｎｍ〜４９０ｎｍ，４９０ｎｍ〜５１０ｎｍ，５１０ｎｍ〜５３０ｎｍ，５３０ｎｍ〜５５０ｎｍ，５５０ｎｍ〜５７０ｎｍの１６個の波長域となる。
【００５６】
本例では、図７のステップＳ５において、励起波長域が２６０ｎｍ〜２８０ｎｍであって、観察波長域がそれぞれ前述の各波長域であるフィルター２１、すなわち、励起波長域である２６０ｎｍ〜２８０ｎｍの波長域および観察波長域である前述のいずれかの波長域の光のみを透過するフィルター２１を観察に使用するフィルター２１として決定する。その後、ステップＳ９〜ステップＳ１１の処理を繰り返し行い、決定したフィルター２１を順次観察光軸ＯＡ２上に配置して蛍光観察像を撮像する。
【００５７】
具体的には、図９に示すように、先ず、励起波長域である波長域２６０ｎｍ〜２８０ｎｍおよび観察波長域である波長域２５０ｎｍ〜２７０ｎｍの光のみを透過するフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に配置して蛍光観察像を撮像する（ｂ３）。
【００５８】
続いて、励起波長域である波長域２６０ｎｍ〜２８０ｎｍおよび観察波長域である波長域２７０ｎｍ〜２９０ｎｍの光のみを透過するフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に配置して蛍光観察像を撮像する（ｂ５）。
【００５９】
その後、観察波長域を２０ｎｍずつずらしながら該当するフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に配置し、同様の処理を繰り返し行う。そして、励起波長域である波長域２６０ｎｍ〜２８０ｎｍおよび観察波長域である波長域５５０ｎｍ〜５７０ｎｍの光のみを透過するフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に配置して蛍光観察像を撮像し（ｂ７）、各観察波長域についての撮像を終える。
【００６０】
図７に戻り、以上のように全ての観察波長域について蛍光観察像を撮像した場合には（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１５に移行し、電子染色処理部３４が電子染色処理を行う。この電子染色処理では、電子染色処理部３４は、例えば、撮像部１８が撮像した標本Ｓの蛍光画像のマルチスペクトル画像をもとに標本Ｓ上の各点の分光スペクトル（分光透過率）を推定する処理や、推定した分光スペクトルをもとに標本Ｓを染色している色素の色素量を推定する処理、推定した色素量をもとに標本Ｓの染色状態や組織の構造を解析する処理、推定した色素量を補正する処理、推定した色素量あるいは補正後の色素量をもとにカメラ（撮像部１８）の特性や染色状態のばらつき等を補正した表示用の画像（ＲＧＢ画像）を合成する処理等を行って電子染色画像を生成する。この電子染色処理は、例えば特許文献２や特許文献３に開示されている公知技術を適用することで実現できる。
【００６１】
なお、実施の形態１の顕微鏡観察システム１が備える蛍光顕微鏡１０は、上記したように、透過照明光学系１９２によって標本Ｓの可視光観察を行い、標本Ｓの可視光画像をマルチスペクトル画像として取得することが可能である。このため、電子染色処理部３４が行う電子染色処理は、蛍光画像のマルチスペクトル画像に対して行う電子染色処理だけでなく、可視光画像のマルチスペクトル画像に対して行う電子染色処理を含む。具体的には、実施の形態１では、上記したようにＨＥ染色された生体組織標本を観察対象の標本Ｓとしており、電子染色処理部３４が行う電子染色処理は、マルチスペクトル画像の各画素位置に対応する標本Ｓの各点に固定されているヘマトキシリンおよびエオジンの色素量を推定し、電子染色画像を合成する処理を含み、この処理は、ステップＳ１５と同様に、例えば特許文献２や特許文献３に開示されている公知技術を適用することで実現できる。
【００６２】
また、上記したステップＳ１〜ステップＳ１３の処理の後、あるいはステップＳ１〜ステップＳ１３の処理の前に、透過照明観察用光源１４を点灯させ、フィルターユニット２０に収容されているフィルター２１を観察光軸ＯＡ２上に順次切り換えて配置しながら観察波長域毎に可視光観察像を撮像することで、標本Ｓの可視光画像のマルチスペクトル画像を取得するようにしてもよい。そして、ステップＳ１５において、取得した可視光画像のマルチスペクトル画像に対する電子染色処理と、ステップＳ１〜ステップＳ１３の処理で得た蛍光画像のマルチスペクトル画像に対する電子染色処理との両方を行うこととしてもよい。
【００６３】
また、生体組織標本等の標本に施す染色手法は、例示したＨＥ染色以外にも様々なものが知られている。これらの染色手法は、形態観察染色等の一般染色、特殊染色および免疫染色に大別される。例えば、特殊染色は、ＨＥ染色に代表される形態観察染色等の一般染色と併用して用いられる。この特殊染色は、標本内に存在する弾性繊維や膠原繊維、平滑筋といった特定の構造物を染め分けるものであり、一般染色が施された標本の診断を補完し、異常所見の見落としを防止する等の目的で活用されている。例えば、膠原繊維を選択的に染め分けるマッソントリクローム染色は、肝臓の繊維化の程度を判別する等のために実施される。本発明は、いずれの染色手法で染色された標本を観察対象としてもよい。また、核酸の他、所望の組織や抗原等の標的分子に作用させる蛍光色素を用いて蛍光標識した標本を観察対象としてもよい。
【００６４】
ここで、前述の染色手法は、使用する色素が染色する対象（例えば組織や抗原等の標的分子）が異なるものであり、ステップＳ１５の電子染色処理は、いずれの染色手法で染色された標本を観察対象とする場合（いずれの染色手法で染色された標本を撮像した蛍光画像のマルチスペクトル画像あるいは可視光画像のマルチスペクトル画像を処理する場合）であっても、特許文献２や特許文献３の技術を適用して同様に行うことができる。
【００６５】
また、ステップＳ１５の電子染色処理は、所定の染色手法で染色された標本のマルチスペクトル画像をもとに、別の染色手法による染色状態を表した画像を合成する処理を含む。図１０は、電子染色処理を説明する図である。ステップＳ１５の電子染色処理は、例えば、ＨＥ染色された標本のマルチスペクトル画像をもとに合成した画像（図１０（ａ））を電子染色画像として生成する処理の他、ＨＥ染色された標本のマルチスペクトル画像をもとに、マッソントリクローム染色された標本の染色状態を表した画像（図１０（ｂ））を電子染色画像として生成する処理を含む。
【００６６】
また、ステップＳ１５の電子染色処理は、観察対象とする標本内の組織等の領域を特定し、特定した領域を他の領域と識別可能に強調表示する処理を含む。また、観察対象とする標本は、染色が施されたものに限定されるものではなく、無染色の標本を観察対象としてもよい。このため、ステップＳ１５の電子染色処理は、無染色の標本のマルチスペクトル画像から標本内の組織等の領域を特定し、適当な表示色を用いて特定した領域を組織毎に染め分けて仮想的に染色する処理、あるいは特定の組織の領域のみを所定の表示色で表して仮想的に染色する処理を含む。
【００６７】
ここで、特許文献３には、ＨＥ染色された標本のマルチスペクトル画像をもとに、標本の染色に用いた色素（ヘマトキシリンやエオジン）の色素量を推定する手法が開示されているが、推定する各色素の色素量は、標本上の各点における分光スペクトルの所定の分光スペクトル成分毎の成分量に相当する。すなわち、特許文献３の手法は、観察対象の標本上の各点における分光スペクトルが例えばヘマトキシリンおよびエオジンの２つの分光スペクトル成分で構成されていることとし、これらスペクトル成分の成分量を求めることでヘマトキシリンおよびエオジンの色素量を推定するものである。したがって、無染色の標本であっても、仮想的に染色したい組織等の分光スペクトル成分を事前に求めておけば、そのマルチスペクトル画像から標本内の該当する組織の領域を特定することができる。
【００６８】
以上のような電子染色処理を行って得た電子染色画像は、例えばユーザが指示したタイミング等の任意のタイミングで表示部３２に表示処理し、ユーザに提示する。ユーザは、この表示画像を観察し、病理診断等に利用する。
【００６９】
以上のようにして電子染色処理を行った後、図７に示すように、制御部３０は、励起用光源１３を消灯して（ステップＳ１７）、処理を終える。
【００７０】
以上説明したように、実施の形態１では、少なくとも励起波長域が同じで観察波長域が異なる複数のフィルター２１を収容してフィルターユニット２０を構成することとした。そして、フィルターユニット２０に収容されているフィルター２１のうちのいずれか１つをハーフミラー１３３と対物レンズ１５との間で観察光軸ＯＡ２上に配置し、対物レンズ１５とフィルター２１とで対物光学系１９３を構成することとした。これによれば、観察に使用する観察波長範囲を観察波長幅毎に区切った各観察波長域の光を透過させるための複数のフィルター（吸収フィルター）を、観察に使用する励起波長域の光を透過させるためのフィルター（励起フィルター）とそれぞれ組み合わせて複数の蛍光キューブを構成し、ターレットに装着して切り換える構成が必要ない。したがって、装置の大型化を抑制しつつ、標本の蛍光画像をマルチスペクトル画像として取得することができる。また、コストも低減できる。
【００７１】
また、実施の形態１では、観察波長域を変えながら標本Ｓを繰り返し撮像することで標本Ｓの蛍光画像のマルチスペクトル画像を取得するため、バンド数が増えれば撮像回数も増加し、標本Ｓに励起光を照射する時間が長くなる。ここで、標本Ｓに過度に励起光を照射し続けると褪色によって観察ができなくなる。実施の形態１では、撮像時以外は標本Ｓを観察光軸ＯＡ２上から退避させるようにし、且つ、ハーフミラー１３３と対物レンズ１５との間に必ずフィルター２１を配置しておくこととしたので、標本Ｓに照射される励起光を必要最低限に抑えることができる。
【００７２】
（実施の形態２）
図１１は、実施の形態２の顕微鏡観察システムの一部の構成を示す図である。なお、図１１において、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付している。また、以下の説明において、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付する。実施の形態２の顕微鏡観察システムにおいて、蛍光顕微鏡は、対物レンズ１５と観察光軸ＯＡ２上に配置されたフィルター２１との間（観察光軸ＯＡ２上に配置されたフィルター２１と標本Ｓとの間）に、観察光軸ＯＡ２上に挿脱自在なシャッターとしての標本保護シャッター２５を備える。
【００７３】
標本保護シャッター２５は、制御部３０の制御のもと駆動され、観察時（撮像時）には観察光軸ＯＡ２上から退避して開状態となる。一方、撮像時以外は、観察光軸ＯＡ２上に挿入されて閉状態となる。実施の形態２では、この標本保護シャッター２５の開閉によって、標本Ｓに対する励起光の照射／非照射を切り換える。
【００７４】
図１２は、実施の形態２の顕微鏡観察システムの動作手順を示すフローチャートである。なお、図１２において、実施の形態１と同様の処理工程には同一の符号を付している。図１２に示すように、実施の形態２では、ステップＳ５で決定したフィルター２１を１枚選択して観察光軸ＯＡ２上に配置した後（ステップＳ９）、標本保護シャッター２５を開く（ステップＳ１０）。具体的には、制御部３０が標本保護シャッター２５を駆動し、観察光軸ＯＡ２上から退避させて標本保護シャッター２５を開状態とする。
【００７５】
続くステップＳ１１では、実施の形態１と同様に、標本Ｓの蛍光観察像を撮像し、得られた蛍光画像の画像データを記録部３３に記録する。そして、ステップＳ１１の後、標本保護シャッター２５を閉じる（ステップＳ１２）。具体的には、制御部３０が標本保護シャッター２５を駆動し、観察光軸ＯＡ２上に挿入して標本保護シャッター２５を閉状態とする。その後、ステップＳ１３に移行する。
【００７６】
以上説明したように、実施の形態２では、対物レンズ１５と観察光軸ＯＡ２上に配置されたフィルター２１との間、すなわち標本Ｓとフィルター２１との間を遮断する標本保護シャッター２５を配置し、撮像時にのみこの標本保護シャッター２５を観察光軸ＯＡ２上から退避させることとした。これによれば、実施の形態１と同様の効果を奏することができるとともに、撮像時以外は励起光を確実に遮断し、標本Ｓに照射しないようにすることができる。したがって、実施の形態１のように、撮像の直前に標本Ｓを観察光軸ＯＡ２上に配置し、撮像の直後に観察光軸ＯＡ２上から退避させることなく励起光の照射による標本Ｓの褪色を効果的に軽減し、標本Ｓを保護しながら標本Ｓの蛍光画像をマルチバンド画像として確実に取得することができる。
【００７７】
（実施の形態３）
実施の形態３では、撮像間隔を所定時間以上あけて観察波長範囲毎の蛍光観察像を撮像する。この撮像間隔は適宜設定してよいが、１秒以上が望ましい。実施の形態３では、撮像間隔を２秒とする。なお、以下の説明において、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付する。
【００７８】
図１３は、実施の形態３の顕微鏡観察システムの動作手順を示すフローチャートである。なお、図１３において、実施の形態２と同様の処理工程には同一の符号を付している。図１３に示すように、実施の形態３では、制御部３０は、観察に使用するフィルター２１を決定し（ステップＳ５）、励起用光源１３を点灯させて照明光の射出を開始した後（ステップＳ７）、タイマーを起動して所定時間（例えば２秒）の計時を開始する（ステップＳ８）。その後、ステップＳ５で決定したフィルター２１を１枚選択して観察光軸ＯＡ２上に配置する（ステップＳ９）。
【００７９】
そして、制御部３０は、タイマーの計時を監視し、タイマーの計時が所定時間となるまでの間は（ステップＳ９１：Ｎｏ）、待機状態となる。タイマーの計時が所定時間となった場合には（ステップＳ９１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０に移行して標本保護シャッター２５を開く。
【００８０】
続くステップＳ１１では、標本Ｓの蛍光観察像を撮像し、得られた蛍光画像の画像データを記録部３３に記録する。そして、ステップＳ１１の後、標本保護シャッター２５を閉じる（ステップＳ１２）。その後、制御部３０は、全ての観察波長域について蛍光観察像を撮像したか否かを判定し、撮像していない観察波長域がある場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、タイマーをリセットする（ステップＳ１４）。その後、ステップＳ８に戻って再度所定時間の計時を開始し、ステップＳ５で決定した別のフィルター２１（撮像していない観察波長域のフィルター２１）を対象としてステップＳ９以降の処理を行う。
【００８１】
以上説明したように、実施の形態３によれば、実施の形態２と同様の効果を奏することができるとともに、所定時間（実施の形態３では２秒）の撮像間隔をあけて観察波長域毎の蛍光観察像を撮像することができる。したがって、励起光の照射による標本Ｓの熱損傷を防止し、標本Ｓを保護しながら標本Ｓの蛍光画像をマルチバンド画像として確実に取得することができる。
【００８２】
なお、本発明は、上記した各実施の形態やその変形例そのままに限定されるものではなく、各実施の形態や各変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成できる。例えば、各実施の形態や各変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を除外して形成してもよい。あるいは、異なる実施の形態や変形例に示した構成要素を適宜組み合わせて形成してもよい。例えば、実施の形態１と実施の形態３とを組み合わせ、撮像間隔を所定時間以上あけて観察波長範囲毎の蛍光観察像を撮像するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上のように、本発明の顕微鏡観察システムは、装置の大型化を抑制しつつ、標本の蛍光画像をマルチスペクトル画像として取得するのに適している。
【符号の説明】
【００８４】
１ 顕微鏡観察システム
１０ 蛍光顕微鏡
１１ ステージ
１２ 顕微鏡本体
１３ 励起用光源
１３３ ハーフミラー
１４ 透過照明観察用光源
１５ 対物レンズ
１６ 結像レンズ
１７ 双眼部
１８ 撮像部
１９１ 落射照明光学系
１９２ 透過照明光学系
１９３ 対物光学系
１９５ 像形成光学系
２０ フィルターユニット
２１ フィルター
２５ 標本保護シャッター
ＯＡ１１，ＯＡ１２ 照明光軸
ＯＡ２ 観察光軸
３０ 制御部
３１ 入力部
３２ 表示部
３３ 記録部
３４ 電子染色処理部
Ｓ 標本
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズを含む対物光学系を介して所定の励起波長域の励起光を標本に照射し、前記対物光学系を介して前記標本が発する所定の観察波長範囲の蛍光を観察する顕微鏡観察システムであって、
紫外域から可視域の波長範囲に亘る照明光を射出する励起用光源と、
前記対物レンズの光軸上に択一的に配置されて前記対物レンズとともに前記対物光学系を構成し、前記観察波長範囲を複数に分割した各波長域を個別に観察波長域として前記励起波長域と組み合わせた対となる前記励起波長域および前記観察波長域の光のみを透過させる複数のフィルターを収容するフィルターユニットと、
前記標本の蛍光観察像を撮像する撮像部と、
を備え、
前記対物レンズの光軸上に配置する前記フィルターを切り換えながら前記観察波長域毎に前記蛍光観察像を撮像することを特徴とする顕微鏡観察システム。
【請求項２】
前記対物レンズの光軸上に配置された前記フィルターと前記標本との間に配置され、前記蛍光観察像の撮像時に前記対物レンズの光軸上から退避するシャッターを備えることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡観察システム。
【請求項３】
所定の撮像間隔で前記観察波長域毎の前記蛍光観察像を撮像することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡観察システム。
【請求項４】
前記励起波長域は、紫外光の波長域であることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡観察システム。
【請求項１】
対物レンズを含む対物光学系を介して所定の励起波長域の励起光を標本に照射し、前記対物光学系を介して前記標本が発する所定の観察波長範囲の蛍光を観察する顕微鏡観察システムであって、
紫外域から可視域の波長範囲に亘る照明光を射出する励起用光源と、
前記対物レンズの光軸上に択一的に配置されて前記対物レンズとともに前記対物光学系を構成し、前記観察波長範囲を複数に分割した各波長域を個別に観察波長域として前記励起波長域と組み合わせた対となる前記励起波長域および前記観察波長域の光のみを透過させる複数のフィルターを収容するフィルターユニットと、
前記標本の蛍光観察像を撮像する撮像部と、
を備え、
前記対物レンズの光軸上に配置する前記フィルターを切り換えながら前記観察波長域毎に前記蛍光観察像を撮像することを特徴とする顕微鏡観察システム。
【請求項２】
前記対物レンズの光軸上に配置された前記フィルターと前記標本との間に配置され、前記蛍光観察像の撮像時に前記対物レンズの光軸上から退避するシャッターを備えることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡観察システム。
【請求項３】
所定の撮像間隔で前記観察波長域毎の前記蛍光観察像を撮像することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡観察システム。
【請求項４】
前記励起波長域は、紫外光の波長域であることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡観察システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２２２０６（Ｐ２０１２−２２２０６Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６１０２０（Ｐ２０１０−１６１０２０）
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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