JP2012019748A - 細胞観察装置および観察方法 - Google Patents

Abstract

【課題】注目領域における観察対象の細胞にのみ照明光を照射して、観察対象外の細胞の退色を防止することができる細胞観察装置および観察方法を提供する。
【解決手段】標本に照明光を照射する対物レンズと、該対物レンズによる照明光の照射範囲を調節するスキャナと、対物レンズにより照明された標本の画像を生成する画像生成部３１と、生成された標本の画像から各細胞の特徴を示すデータを抽出する細胞データ抽出部３２と、抽出された各細胞のデータと対応付けて各細胞の領域を抽出する細胞領域抽出部３３と、抽出された各細胞のデータに基づいて、標本の中から注目細胞を選択する注目細胞選択部３５と、スキャナを動作させて、注目細胞選択部３５により選択された注目細胞に対応する細胞の領域に照明光を照射するコントローラとを備える細胞観察装置を採用する。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば細胞等の生体組織を観察する細胞観察装置および観察方法に関するものである。

従来、細胞群の画像を撮影して取得した画像を複数の区画に分割し、注目細胞が存在する区画ごとにレーザ光を照射する走査型サイトメータが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２９２４２２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている走査型サイトメータでは、再観察する際、区画単位で再観察するため、同じ区画内において、注目領域ではない観察対象外の細胞にまで照明光が照射され、この細胞に対して余計な退色を招くという不都合がある。
また、観察対象外だった細胞が、次回の観察時において注目細胞として選ばれた場合、既に退色しているので、正しいデータが得られない可能性がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、注目領域における観察対象の細胞にのみ照明光を照射して、観察対象外の細胞の退色を防止することができる細胞観察装置および観察方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第１の態様は、細胞群に照明光を照射する照明光学系と、該照明光学系による照明光の照射範囲を調節する照射範囲調節手段と、前記照明光学系により照明された前記細胞群の画像を生成する画像生成部と、該画像生成部により生成された前記細胞群の画像から各細胞の特徴を示すデータを抽出する細胞データ抽出部と、該細胞データ抽出部により抽出された各細胞のデータと対応付けて各細胞の領域を抽出する細胞領域抽出部と、前記細胞データ抽出部により抽出された各細胞のデータに基づいて、前記細胞群の中から注目細胞を選択する注目細胞選択部と、前記照射範囲調節手段を動作させて、前記注目細胞選択部により選択された前記注目細胞に対応する前記細胞の領域に照明光を照射する制御部とを備える細胞観察装置である。

本発明の第１の態様によれば、照明光学系により細胞群に照明光が照射されることで発生した細胞群からの光から、画像生成部により細胞群の画像が生成される。この細胞群の画像から、細胞データ抽出部により各細胞の特徴を示すデータが抽出され、細胞領域抽出部により各細胞のデータと対応付けて各細胞の領域が抽出される。また、注目細胞選択部により、各細胞のデータに基づいて細胞群の中から、観察対象となる注目細胞が選択される。そして、制御部により照射範囲調節手段が動作させられ、注目細胞選択部により選択された注目細胞に対応する細胞の領域に照明光が照射される。

このようにすることで、注目細胞選択部により選択された注目細胞のみに照明光が照射され、注目細胞以外の領域には照明光が照射されない。これにより、注目細胞以外の細胞への照明光の照射を防止することができ、注目細胞以外の細胞の照明光による退色等の悪影響を防止することができる。

上記態様において、前記照射範囲調節手段が、一対のガルバノミラーと、該一対のガルバノミラーを揺動させる揺動機構とを有するガルバノスキャナであることとしてもよい。
このようにすることで、揺動機構により一対のガルバノミラーを揺動させることにより、照明光学系による照明光の照射範囲を調節することができる。

上記態様において、前記照射範囲調節手段が、前記照明光の方向を偏向する複数の微小素子と、該複数の微小素子を動作させて前記照明光の偏向方向を変化させる駆動機構とを有する微小素子アレイであることとしてもよい。
このようにすることで、駆動機構により複数の微小素子を動作させることにより、照明光の偏向方向を変化させることができる。これにより、照明光学系に一部または全部の照明光を選択して入射させることができ、照明光学系による照明光の照射範囲を調節することができる。

上記態様において、前記照明光学系が、前記注目細胞に細胞観察用の照明光を照射することとしてもよい。
このようにすることで、照明光学系により注目細胞に細胞観察用の照明光を照射して、注目細胞の画像を取得することができる。

上記態様において、前記照明光学系が、前記注目細胞を刺激する細胞刺激光を照射することとしてもよい。
このようにすることで、照明光学系により注目細胞に細胞刺激光を照射して注目細胞を刺激し、刺激されて状態の変化した注目細胞を観察することができる。

上記態様において、前記照射範囲調節手段が、前記照明光学系の倍率によって照明光を照射する領域の大きさを補正することとしてもよい。
このようにすることで、照明光学系の倍率によって照明光を照射する領域の大きさを補正し、照射範囲調節手段により適切な照明領域の照明光を照射することができる。これにより、注目細胞以外の細胞に照明光を照射して退色させてしまうことを効果的に防止することができる。

本発明の第２の態様は、細胞群に照明光を照射して細胞群の画像を取得する画像取得ステップと、該画像取得ステップにより取得された前記細胞群の画像から各細胞のデータを抽出する細胞データ抽出ステップと、該細胞データ抽出ステップにより抽出された各細胞のデータと対応付けて各細胞の領域を抽出する細胞領域抽出ステップと、前記細胞領域抽出ステップにより抽出された各細胞のデータに基づいて、前記細胞群の中から注目細胞を選択する注目細胞選択ステップと、該注目細胞選択ステップによって選択された前記注目細胞に対応する前記細胞の領域に照明光を照射する注目細胞照射ステップと、該注目細胞照射ステップにより照明光が照射された前記注目細胞の画像を表示する注目細胞表示ステップとを含む細胞観察方法である。

本発明の第２の態様によれば、細胞群の画像から抽出された各細胞のデータに基づいて、細胞群の中から観察対象となる注目細胞が選択され、この注目細胞に対応する細胞の領域に照明光が照射される。このようにすることで、注目細胞のみに照明光が照射され、注目細胞以外の領域には照明光が照射されない。これにより、注目細胞以外の細胞への照明光の照射を防止することができ、注目細胞以外の細胞の照明光による退色等の悪影響を防止することができる。

本発明によれば、注目領域における観察対象の細胞にのみ照明光を照射して、観察対象外の細胞の退色を防止することができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡の概略構成図である。 図１の光学ユニットの部分拡大図である。 図１のＰＣの機能を展開して示した機能ブロック図である。 図３の細胞データ抽出部が抽出する細胞データの一例を示す図である。 図３の画像生成部により生成された標本の画像を示す図である。 図５の標本の画像において細胞の領域として抽出するための条件の一例を示す図である。 図３の細胞領域抽出部により抽出された細胞の領域を示す図である。 図３の演算部により作成されたスキャッタグラムを示す図である。 図８のスキャッタグラムにおいて各ドットと細胞の領域との対応関係を説明する図である。 図３の注目領域選択部により選択された注目細胞群を示す図である。 図１の顕微鏡において再観察を行う際に実行される処理を示すフローチャートである。 図１の顕微鏡においてタイムラプス観察を行う際に実行される処理を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る顕微鏡の概略構成図である。 図１３のＤＭＤユニットの部分拡大図である。 本発明の第３の実施形態に係る顕微鏡の概略構成図である。 図１５の刺激位置調節ユニットの部分拡大図である。 図１５の刺激位置調節ユニットによる刺激位置の調節方法を説明する図である。 図１５の顕微鏡において細胞の観察および刺激を行う際に実行される処理を示すフローチャートである。 図１５の変形例に係る顕微鏡の概略構成図である。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡１は、図１に示すように、照明光を発する光源１１と、標本Ａを載置するステージ１３と、標本Ａに対向して配置された対物レンズ（照明光学系）１４と、対物レンズ１４により集光された標本Ａからの光を検出する光学ユニット１２と、光学ユニット１２により検出された標本Ａからの光から画像を生成するＰＣ１５と、ＰＣ１５により生成された画像を表示するモニタ１６と、これらを制御するコントローラ（制御部）１７とを備えている。

光源１１は、例えば細胞群からなる標本Ａを観察するための細胞観察用の照明光を発する光源である。具体的には、光源１１は、例えば、標本Ａ中の観察対象に特異的に付着または発現する蛍光物質を励起させる励起光を発するようになっている。

対物レンズ１４は、光源１１から発せられた照明光を標本Ａに照射するとともに、標本Ａからの光を集光するようになっている。具体的には、対物レンズ１４は、例えば、光源１１から発せられた励起光を標本Ａに照射するとともに、標本Ａ上において蛍光物質が励起されて発生した蛍光を集光するようになっている。

光源１１と光学ユニット１２との間は光ファイバ１８により接続されており、光源１１から発せられた照明光は、光ファイバ１８により光学ユニット１２に導光されるようになっている。

光学ユニット１２は、図２に示すように、光ファイバ１８により導光された照明光を平行光にするレンズ２１と、照明光の光路中に設けられたダイクロイックミラー２２と、光源１１からの照明光を走査するスキャナ（照射範囲調節手段）２３と、標本Ａからの光を検出する光検出器２４とを備えている。

ダイクロイックミラー２２は、光源１１からの照明光を透過する一方、対物レンズ１４により集光された標本Ａからの光を光検出器２４に向けて反射するようになっている。これにより、ダイクロイックミラー２２は、光源１１からの照明光と、標本Ａからの光とを分岐するようになっている。

光検出器２４は、例えば光電子増倍管（Photomultiplier Tube）であり、検出した標本Ａからの光を光電変換して得られた電気信号をコントローラ１７に出力するようになっている。

ダイクロイックミラー２２と光検出器２４との間には、ダイクロイックミラー２２により反射された標本Ａからの光のうち光源１１からの照明光を遮断するバリアフィルタ２５と、バリアフィルタ２５を透過した標本Ａからの光を光検出器２４の受光面に集光するレンズ２６とが設けられている。

スキャナ２３は、例えば銀コートされた一対のガルバノミラー２７，２８を有しており、これらガルバノミラー２７，２８の揺動角度を変化させ、ラスタスキャン方式で駆動されるようになっている。これにより、光源１１からの照明光を標本Ａ上において２次元的に走査させることができるようになっている。

ＰＣ１５は、パーソナルコンピュータであり、図３に示すように、標本Ａの画像を生成する画像生成部３１と、各細胞のデータを抽出する細胞データ抽出部３２と、各細胞のデータと対応付けて各細胞の領域を抽出する細胞領域抽出部３３と、各細胞のデータを演算処理する演算部３４と、各細胞のデータに基づいて標本Ａの中から注目細胞を選択する注目細胞選択部３５と、抽出されたデータを記憶する記憶部３６とを機能として備えている。

画像生成部３１は、スキャナ２３により動作される標本Ａ上における照明光の照射領域と、光検出器２４により検出された光の強度とに基づいて、標本Ａの画像を生成するようになっている。

細胞データ抽出部３２は、画像生成部３１により生成された標本Ａの画像から、各細胞の特徴を示すデータを抽出するようになっている。ここで、各細胞のデータとは、図４に示すように、例えば各細胞の面積（Area)や、最大強度(Max Intensity)や、最小強度(Min Intensity)や、真円度（Circularity Factor)等である。これらデータは、各細胞と対応付けられて細胞データテーブルとして記憶部３６に記憶される。

細胞領域抽出部３３は、画像生成部３１により生成された標本Ａの画像から、細胞データ抽出部３２により抽出された各細胞のデータと対応付けて各細胞の領域を抽出するようになっている。具体的には、図５に示すように、画像生成部３１により生成された標本Ａの画像に細胞Ａ１〜Ａ１１とゴミ等の異物Ｂが混在している場合、図６に示すように、各種の条件設定を行うことにより細胞の領域を抽出する。細胞の領域を抽出するための条件として、図６では、一例として、最大強度(Max Intensity)、最小強度(Min Intensity)、最大面積（Max Area)、最小面積(Min Area)を設定している。このような条件設定を行うことで、図７に示すように、細胞の領域として、符号Ａ１〜Ａ３，Ａ６〜Ａ１１が抽出される。

演算部３４は、細胞データ抽出部３２により抽出された各細胞のデータを統計処理して、その処理結果をモニタ１６に表示するようになっている。具体的には、演算部３４は、図８に示すように、細胞データ抽出部３２により抽出された各細胞のデータをスキャッタグラム上に表示するようになっている。図８では、一例として、各細胞の真円度（Circularity Factor)を縦軸に、各細胞の面積（Area)を横軸に設定したスキャッタグラムを表示している。このスキャッタグラム上のデータ（ドット）は、図９に示すように、細胞領域抽出部３３により抽出された各細胞の領域Ａ１〜Ａ３，Ａ６〜Ａ１１とそれぞれ対応付けられている。

注目細胞選択部３５は、細胞データ抽出部３２により抽出された各細胞のデータに基づいて、標本Ａの中から注目細胞を選択するようになっている。具体的には、注目細胞選択部３５は、図１０に示すように、演算部３４により演算されてモニタ１６に表示されたスキャッタグラムから、ユーザがマウス等の入力装置（図示略）を操作することにより、注目細胞群を選択するようになっている

コントローラ１７は、スキャナ２３を動作させて、注目細胞選択部３５により選択された注目細胞に対応する細胞の領域に照明光を照射するようになっている。具体的には、コントローラ１７は、図１０に示すスキャッタグラム上の注目細胞群における各注目細胞に対応する領域に、照明光をそれぞれ照射するようになっている。

上記構成を有する顕微鏡１の作用について以下に説明する。
光源１１を作動させると、光源１１から射出された照明光は、光学ユニット１２に導光される。光学ユニット１２に導光された照明光は、ダイクロイックミラー２２を透過して、スキャナ２３により標本Ａ上において２次元的に走査され、対物レンズ１４により標本Ａ上に照射される。

標本Ａからの光（例えば反射光や蛍光）は、対物レンズ１４により集光され、スキャナ２３を通過して、ダイクロイックミラー２２により反射される。反射された標本Ａからの光は、バリアフィルタ２５およびレンズ２６を透過して、光検出部２４により検出される。

このように光検出部２４により検出された標本Ａからの光の強度情報とスキャナ２３による照明光の照射位置とを対応づけて記憶することにより、２次元的な画像を構築することが可能となる。

上記のように生成される標本Ａの画像を用いた顕微鏡１による細胞観察方法について、図１１に示すフローチャートに従って以下に説明する。
まず、画像取得ステップＳ１により、標本Ａの測定範囲に照明光を照射して標本Ａの画像を取得する。
次に、細胞データ抽出ステップＳ２により、画像取得ステップＳ１において取得された標本Ａの画像から各細胞の特徴（面積や強度等）を示すデータを抽出する。

次に、細胞領域抽出ステップＳ３により、細胞データ抽出ステップＳ２において抽出された各細胞のデータと対応付けて各細胞の領域を抽出する。
次に、統計処理ステップＳ４により、細胞データ抽出ステップＳ２において抽出された各細胞のデータを統計処理してスキャッタグラムを作成する。
次に、注目細胞選択ステップＳ５により、統計処理ステップＳ４において統計処理された結果、すなわちスキャッタグラムを用いて、標本Ａの中から注目細胞を選択する。

次に、注目細胞照射ステップＳ６により、注目細胞選択ステップＳ５において選択された注目細胞に対応する細胞の領域に照明光を順次照射する。
次に、注目細胞表示ステップＳ７により、注目細胞照射ステップにより照明光が照射された注目細胞の画像を表示する（再観察）。

次に、上記の注目細胞照射ステップＳ６および注目細胞表示ステップＳ７の処理が、全ての注目細胞について行われたかについての判断が行われる（ステップＳ８）。未観察の注目細胞があれば、注目細胞照射ステップＳ６および注目細胞表示ステップＳ７の処理を繰り返し、全ての注目細胞について行われた場合には細胞観察を終了する。

また、上記構成を有する顕微鏡１を用いて、タイムラプス観察を行う場合には、図１２に示すように、上記のステップＳ１〜Ｓ８までの処理に加えて、タイムラプス観察を行うために予め規定された回数（規定回数）の観察を行ったかについての判断を行う（ステップＳ９）。規定回数未満の観察回数の場合には、ステップＳ６〜Ｓ８までの処理を繰り返し、規定回数の観察を行った場合にはタイムラプス観察を終了する。

以上のように、本実施形態に係る顕微鏡１によれば、標本Ａの画像から抽出された各細胞のデータに基づいて、標本Ａの中から観察対象となる注目細胞が選択され、この注目細胞に対応する細胞の領域に照明光が照射される。このようにすることで、注目細胞のみに照明光が照射され、注目細胞以外の領域には照明光が照射されない。これにより、注目細胞以外の細胞への照明光の照射を防止することができ、注目細胞以外の細胞の照明光による退色等の悪影響を防止することができる。

また、本実施形態に係る顕微鏡１において、対物レンズ１４の倍率によって照明光を照射する領域の大きさを自動的に補正する補正手段を光学ユニット１２に設けることとしてもよい。
このようにすることで、対物レンズ１４の倍率によって照明光を照射する領域の大きさを自動的に補正し、適切な照明領域の照明光を照射することができる。これにより、注目細胞以外の細胞に照明光を照射して退色させてしまうことを効果的に防止することができる。

［第２の実施形態］
以下に、第２の実施形態に係る顕微鏡２について、図面を参照して説明する。以降では、本実施形態に係る顕微鏡２について、第１の実施形態に係る顕微鏡１と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。

本実施形態に係る顕微鏡２は、図１３に示すように、照明光を発する光源１１と、光源１１からの照明光の標本Ａ上における照射範囲を調節するＤＭＤユニット４３と、標本Ａを載置するステージ１３と、標本Ａに対向して配置された対物レンズ（照明光学系）１４と、対物レンズ１４により集光された標本Ａからの光を検出するＣＣＤユニット４２と、ＣＣＤユニット４２により検出された標本Ａからの光から画像を生成するＰＣ１５と、ＣＣＤユニット４２とＰＣ１５との間に設けられた通信ユニット（ＣＣＵ）４１と、ＰＣ１５により生成された画像を表示するモニタ１６と、これらを制御するコントローラ（制御部）１７とを備えている。

ＤＭＤユニット４３は、図１４に示すように、光ファイバ１８が接続されるファイバアタッチメント５１と、光ファイバ１８により導光された照明光を平行光にするシリンドリカルレンズ５２と、照明光の光路中に設けられたダイクロイックミラー５３と、ダイクロイックミラー５３を透過した照明光をＤＭＤ５５に向けて反射するミラー５４と、微小可動ミラーが複数配列されたＤＭＤ（照射範囲調節手段）５５と、標本Ａからの光をＤＭＤ５５に結像する結像レンズ５６と、標本Ａからの光をＤＭＤ５５に向けて反射するミラー５７を備えている。

ＤＭＤ（Digital Mirror Device）５５は、微小可動ミラー（微小素子）が複数配列された構成を有しており、微小可動ミラーを動作（ＯＮ／ＯＦＦ）させることによって、光源１１から発せられた照明光の一部または全部を選択的に反射して、標本Ａ上における照明光の照射領域を変化させるようになっている。

ダイクロイックミラー５３は、光源１１からの照明光を透過する一方、対物レンズ１４により集光された標本Ａからの光をＣＣＤユニット４２に向けて反射するようになっている。これにより、ダイクロイックミラー５３は、光源１１からの照明光と、標本Ａからの光とを分岐するようになっている。

ＣＣＤユニット４２は、標本Ａからの光を検出して標本Ａの画像を生成するＣＣＤ（Charge Coupled Device）６１を有しており、標本Ａの画像信号をＣＣＵ４１を介してＰＣ１５に出力するようになっている。

ダイクロイックミラー５３とＣＣＤ６１との間には、ダイクロイックミラー５３により反射された標本Ａからの光のうち光源１１からの照明光を遮断するバリアフィルタ５８と、バリアフィルタ５８を透過した標本Ａからの光をＣＣＤ６１の受光面に集光するレンズ５９，６０とが設けられている。

上記構成を有する本実施形態に係る顕微鏡２によれば、ＤＭＤ５５の微小可動ミラーを動作（ＯＮ／ＯＦＦ）させることによって、注目細胞に対応する細胞の領域に照明光が照射される。このようにすることで、注目細胞のみに照明光が照射され、注目細胞以外の領域には照明光が照射されない。これにより、前述の第１の実施形態と同様に、注目細胞以外の細胞への照明光の照射を防止することができ、注目細胞以外の細胞の照明光による退色等の悪影響を防止することができる。

［第３の実施形態］
以下に、第３の実施形態に係る顕微鏡３について、図面を参照して説明する。以降では、本実施形態に係る顕微鏡３について、前述の各実施形態に係る顕微鏡１，２と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。

本実施形態に係る顕微鏡３は、図１５に示すように、照明光を発する光源１１と、標本Ａを載置するステージ１３と、標本Ａに対向して配置された対物レンズ（照明光学系）１４と、対物レンズ１４により集光された標本Ａからの光を検出する光学ユニット１２と、標本Ａを刺激する刺激光の照射位置を調節する刺激位置調節ユニット６５と、光学ユニット１２により検出された標本Ａからの光から画像を生成するＰＣ１５と、ＰＣ１５により生成された画像を表示するモニタ１６と、これらを制御するコントローラ（制御部）１７とを備えている。

光源１１は、例えば細胞群からなる標本Ａを観察するための細胞観察用の照明光と、細胞を刺激する細胞刺激光とを同時に、または切り替えて発する光源である。
光源１１と光学ユニット１２との間は光ファイバ１８により接続されており、光源１１から発せられた照明光は、光ファイバ１８により光学ユニット１２に導光されるようになっている。
光源１１と刺激位置調節ユニット６５との間は光ファイバ６６により接続されており、光源１１から発せられた細胞刺激光は、光ファイバ６６により刺激位置調節ユニット６５に導光されるようになっている。

刺激位置調節ユニット６５は、図１６に示すように、光ファイバ６６が接続されるファイバアタッチメント７１と、光ファイバ６６により導光された細胞刺激光を平行光にするシリンドリカルレンズ７２と、シリンドリカルレンズ７２からの細胞刺激光をＤＭＤ７５に向けて反射するミラー７４と、微小可動ミラーが複数配列されたＤＭＤ（照射範囲調節手段）７５と、ＤＭＤ７５からの細胞刺激光を集光するレンズ７６と、レンズ７６により集光された細胞刺激光を対物レンズ１４に向けて反射するミラー７７を備えている。

ＤＭＤ（Digital Mirror Device）７５は、微小可動ミラー（微小素子）が複数配列された構成を有しており、微小可動ミラーを動作（ＯＮ／ＯＦＦ）させることによって、光源１１から発せられた細胞刺激光の一部または全部を選択的に反射して、標本Ａ上における細胞刺激光の照射領域を変化させるようになっている。

具体的には、ＤＭＤ７５の微小可動ミラーを動作（ＯＮ／ＯＦＦ）させることによって、図１７に示すように、細胞刺激光を照射する領域Ｃについて、細胞の領域の重心からのオフセット量やスポットの大きさを設定することができる。

上記構成を有する顕微鏡３の細胞観察方法について、図１８に示すフローチャートに従って以下に説明する。
図１８に示すフローチャートにおいてステップＳ１〜Ｓ５までは、図１１に示すフローチャートと同様であるため、ここでは説明を省略する。

注目細胞照射ステップＳ１６では、注目細胞選択ステップＳ５において選択された注目細胞に対応する細胞の領域に照明光および細胞刺激光を順次照射する。
次に、注目細胞表示ステップＳ７により、注目細胞照射ステップにより照明光および細胞刺激光が照射された注目細胞の画像を表示する（再観察）。

上記の注目細胞照射ステップＳ１６および注目細胞表示ステップＳ７の処理が、全ての注目細胞について行われたかについての判断が行われる（ステップＳ８）。未観察の注目細胞があれば、注目細胞照射ステップＳ１６および注目細胞表示ステップＳ７の処理を繰り返し、全ての注目細胞について行われた場合には細胞観察を終了する。

以上のように、本実施形態に係る顕微鏡３によれば、ＤＭＤ７５の微小可動ミラーを動作（ＯＮ／ＯＦＦ）させることによって、注目細胞に対応する細胞の領域に細胞刺激光が照射される。これにより、注目細胞を刺激して、刺激されて状態の変化した注目細胞を照明光により観察することができる。
また、注目細胞以外の細胞への照明光および細胞刺激光の照射を防止することができ、注目細胞以外の細胞の照明光および細胞刺激光による退色等の悪影響を防止することができる。

［変形例］
以下に、本実施形態に係る顕微鏡３の変形例について図１９を参照して説明する。
本実施形態に係る顕微鏡３の変形例として、図１９に示すように、本実施形態に係る顕微鏡３の刺激位置調節ユニット６５において、ＤＭＤ７５に代えて、ガルバノミラーを有するスキャナ（照射範囲調節手段）８１を設けることとしてもよい。または、ＤＭＤのような反射型微小素子アレイの代わりに、ＬＣＤ（液晶アレイ）のような透過型微小素子アレイを用いることもできる。

図１９に示すように、スキャナ８１は、一対のガルバノミラー８２，８３を有しており、これらガルバノミラー８２，８３の揺動角度を変化させ、ラスタスキャン方式で駆動されるようになっている。これにより、光源１１からの細胞刺激光の標本Ａ上における照射範囲を調節することができるようになっている。

なお、図１９において、符号８４，８６はミラー、符号８５はダイクロイックミラーである（図１５では未図示）。ダイクロイックミラー８５は、光学ユニット１２からの照明光および対物レンズ１４により集光された標本Ａからの光を透過する一方、刺激位置調節ユニット６５からの細胞刺激光を反射するようになっている。これにより、ダイクロイックミラー８５は、照明光および標本Ａからの光と、細胞刺激光を分岐するようになっている。

本変形例に係る顕微鏡４によれば、スキャナ８１を動作させることによって、注目細胞に対応する細胞の領域に細胞刺激光が照射される。これにより、前述の顕微鏡３と同様に、注目細胞を刺激して、刺激されて状態の変化した注目細胞を照明光により観察することができる。

以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記の各実施形態および変形例に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態および変形例を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。

Ａ 標本
１，２，３，４ 顕微鏡
１１ 光源
１２ 光学ユニット
１３ ステージ
１４ 対物レンズ（照明光学系）
１５ ＰＣ
１６ モニタ
１７ コントローラ（制御部）
２１ レンズ
２２ ダイクロイックミラー
２３ スキャナ（照射範囲調節手段）
２４ 光検出器
３１ 画像生成部
３２ 細胞データ抽出部
３３ 細胞領域抽出部
３４ 演算部
３５ 注目細胞選択部
３６ 記憶部
４１ 通信ユニット
４２ ＣＣＤユニット
４３ ＤＭＤユニット
５５ ＤＭＤ（照射範囲調節手段）
６５ 刺激位置調節ユニット
７５ ＤＭＤ（照射範囲調節手段）
８１ スキャナ（照射範囲調節手段）

Claims (7)

1. 細胞群に照明光を照射する照明光学系と、
   該照明光学系による照明光の照射範囲を調節する照射範囲調節手段と、
   前記照明光学系により照明された前記細胞群の画像を生成する画像生成部と、
   該画像生成部により生成された前記細胞群の画像から各細胞の特徴を示すデータを抽出する細胞データ抽出部と、
   該細胞データ抽出部により抽出された各細胞のデータと対応付けて各細胞の領域を抽出する細胞領域抽出部と、
   前記細胞データ抽出部により抽出された各細胞のデータに基づいて、前記細胞群の中から注目細胞を選択する注目細胞選択部と、
   前記照射範囲調節手段を動作させて、前記注目細胞選択部により選択された前記注目細胞に対応する前記細胞の領域に照明光を照射する制御部とを備える細胞観察装置。
2. 前記照射範囲調節手段が、一対のガルバノミラーと、該一対のガルバノミラーを揺動させる揺動機構とを有するガルバノスキャナである請求項１に記載の細胞観察装置。
3. 前記照射範囲調節手段が、前記照明光の方向を偏向する複数の微小素子と、該複数の微小素子を動作させて前記照明光の偏向方向を変化させる駆動機構とを有する微小素子アレイである請求項１に記載の細胞観察装置。
4. 前記照明光学系が、前記注目細胞に細胞観察用の照明光を照射する請求項１に記載の細胞観察装置。
5. 前記照明光学系が、前記注目細胞を刺激する細胞刺激光を照射する請求項１に記載の細胞観察装置。
6. 前記照射範囲調節手段が、前記照明光学系の倍率によって照明光を照射する領域の大きさを補正する請求項１に記載の細胞観察装置。
7. 細胞群に照明光を照射して細胞群の画像を取得する画像取得ステップと、
   該画像取得ステップにより取得された前記細胞群の画像から各細胞のデータを抽出する細胞データ抽出ステップと、
   該細胞データ抽出ステップにより抽出された各細胞のデータと対応付けて各細胞の領域を抽出する細胞領域抽出ステップと、
   前記細胞領域抽出ステップにより抽出された各細胞のデータに基づいて、前記細胞群の中から注目細胞を選択する注目細胞選択ステップと、
   該注目細胞選択ステップによって選択された前記注目細胞に対応する前記細胞の領域に照明光を照射する注目細胞照射ステップと、
   該注目細胞照射ステップにより照明光が照射された前記注目細胞の画像を表示する注目細胞表示ステップとを含む細胞観察方法。

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