JP2014167588A5

JP2014167588A5 -

Info

Publication number: JP2014167588A5
Application number: JP2013040143A
Authority: JP
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2016-03-31
Anticipated expiration: 2033-02-28

Description

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の標本観察方法は、標本の電子画像を取得する取得ステップと、電子画像の信号から直流成分を減算する減算ステップと、を有し、取得ステップは明視野観察の状態で行われ、減算ステップにおける電子画像は、所定の状態で取得された画像であって、所定の状態になる前に、第１の波長帯域の光で標本の位置と結像光学系の合焦位置を一致させ、該所定の状態では、少なくとも、第２の波長帯域の光で標本の光学像が形成されており、第２の波長帯域は第１の波長帯域のうちの一部と一致しているか、又は第１の波長帯域とは異なり、合焦位置とは、標本の持つ空間周波数において、０次回折光における波面収差量と１次回折光における波面収差量が、共に０である位置のことであることを特徴とする。

第５実施形態の標本観察方法によれば、電子画像の生成の際に、低い空間周波数から高い空間周波数までの各々の空間周波数でコントラストが高くなっている画像が使われる。よって、生成された電子画像では、どの空間周波数においてもコントラストが高くなっている。その結果、標本Ｓ（標本Ｓの像）を明瞭に観察できる。

第６実施形態の標本観察方法によれば、加算によって電子画像を生成する時に、各空間周波数でコントラストが最も高くなっている部分のみが使われている。よって、生成された電子画像では、どの空間周波数においてもコントラストが非常に高くなっている。その結果、標本Ｓ（標本Ｓの像）をより明瞭に観察できる。

撮像によって、標本Ｓの像は電子画像（デジタルデータ）に変換される。電子画像は画像処理装置４０に送られる。画像処理装置４０では各種の処理が行われる。ここで、標本観察装置１’が表示装置５０を備えている場合、電子画像は表示装置５０に表示される。観察者は表示装置５０に表示された電子画像を見ることで、標本Ｓ（標本Ｓの像）を明瞭に観察できる。

まず、観察者は、照明光学系２２’と結像光学系３１を、明視野観察の状態となるようにする。そして、観察者は、ステージ１１に標本Ｓを載置する。次に、光学フィルタＦＬを結像光学系３１の光路に挿入する。ここで、光学フィルタＦＬの波長帯域（透過率特性）を、中心波長が５５０ｎｍ、波長幅が±２０ｎｍとする。続いて、画像処理装置４０を作動させる。なお、これらの作業は、順不同で行って良い。

なお、次のようにしても良い。白色光（第１の波長帯域の光）で標本を照明して、標本Ｓの位置と合焦位置とが一致した状態にする。そして、結像光学系３１の光路中に光学フィルタＦＬを挿入する。光学フィルタＦＬを光路中に挿入すると、第２の波長帯域の光で標本の光学像が形成された状態になる。この場合、光学フィルタＦＬの波長帯域は、光学フィルタＦＬ’の波長帯域と異なっている。よって、電子画像を取得する前と電子画像を取得する時（瞬間）とで、光の波長帯域が異なる状態になる。その結果、標本Ｓ（標本Ｓの像）を明瞭に観察できる。

まず、観察者は、照明光学系と結像光学系を、明視野観察の状態となるようにする。続いて、観察者は、合焦位置と思われる位置まで、目測で挿入部１４１を移動させる。そして、画像処理装置２００を作動させる。なお、これらの作業は、順不同で行って良い。

画像処理装置２００が作動することで、標本Ｓの像が撮像可能になるので、取得ステップＳ１０が実行される。取得ステップＳ１０が実行されることで、電子画像の取得が行われる。取得ステップＳ１０で取得された電子画像は、画像処理装置２００内の一時記憶部（不図示）に保存される。

減算ステップＳ２０の終了後、増幅ステップＳ３０−２が実行される。増幅ステップＳ３０−２では、２Ａ₁Ａ₂cosψの値を大きくする（増幅する）。これにより、Ａ₁ ²＋Ａ₂ ²の値に対して２Ａ₁Ａ₂cosψの値が相対的により大きくなる。増幅ステップＳ３０−２の実行結果は、例えば、表示ユニット２０４に表示される。

挿入部１４１を移動させている間、撮像は常に行われている。よって、取得ステップＳ１０、減算ステップＳ２０及び増幅ステップＳ３０−２も、常に実行されている。そこで、観察者は、表示ユニット２０４で電子画像を観察しながら挿入部１４１を移動させ、標本Ｓの位置を合焦位置に一致させる。このとき、照明光学系２２の光路中には光学フィルタは配置されていないので、標本Ｓは白色光（第１の波長帯域の光）で照明されている。このときの合焦位置は、緑色の光（波長が５００ｎｍ〜５６０ｎｍの光）で合焦した時の位置とみなせる。

Claims

標本の電子画像を取得する取得ステップと、
前記電子画像の信号から直流成分を減算する減算ステップと、を有し、
前記取得ステップは明視野観察の状態で行われ、
前記減算ステップにおける前記電子画像は、所定の状態で取得された画像であって、
前記所定の状態になる前に、第１の波長帯域の光で前記標本の位置と結像光学系の合焦位置を一致させ、
該所定の状態では、少なくとも、第２の波長帯域の光で前記標本の光学像が形成されており、
前記第２の波長帯域は前記第１の波長帯域のうちの一部と一致しているか、又は前記第１の波長帯域とは異なり、
前記合焦位置とは、前記標本の持つ空間周波数において、０次回折光における波面収差量と１次回折光における波面収差量が、共に０である位置のことであることを特徴とする標本観察方法。
前記減算ステップよりも後に増幅ステップを有し、
前記増幅ステップでは、前記減算ステップ後の電子画像の信号を増幅することを特徴とする請求項１に記載の標本観察方法。
前記電子画像の信号をフーリエ変換する変換ステップと、
逆フーリエ変換を行う逆変換ステップと、を有し、
前記変換ステップは、前記減算ステップよりも前に行われ、
前記逆変換ステップは、少なくとも前記減算ステップよりも後に行われることを特徴とする請求項１または２に記載の標本観察方法。
事前取得ステップと、
規格化ステップと、を有し、
前記事前取得ステップでは、前記標本が無い状態で電子画像を取得し、
前記規格化ステップでは、該電子画像で前記標本の電子画像を規格化し、
前記減算ステップの前に、前記規格化ステップを行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の標本観察方法。
前記第１の波長帯域に対して前記第２の波長帯域を複数回変化させ、
変化させた前記第２の波長帯域で、前記取得ステップと前記減算ステップを実行し、
これにより、前記減算ステップを実行した後の電子画像を複数生成し、
生成した前記複数の電子画像を加算することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の標本観察方法。
前記加算の前に、前記複数の電子画像の各々について、前記電子画像のうちでコントラストが最も高い部分を抽出し、
前記抽出した部分を使って前記加算を行うことを特徴とする請求項５に記載の標本観察方法。
前記第２の波長帯域の変化は、前記所定の状態における波面収差量の符号が同じ状態で行われることを特徴とする請求項５または６に記載の標本観察方法。
光源と、照明光学系と、結像光学系と、撮像装置と、画像処理装置と、を有し、
前記照明光学系は、前記光源からの照明光を標本に照射するように配置され、
前記結像光学系は、前記標本からの光が入射するように配置されると共に、前記標本の光学像を形成し、
前記撮像装置は前記光学像の位置に配置され、
前記画像処理装置は、請求項１から７のいずれか一項に記載の標本観察方法を行うこと
を特徴とする標本観察装置。
表示装置を有し、
前記表示装置は、前記画像処理装置からの出力信号を表示することを特徴とする請求項８に記載の標本観察装置。
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項８または９に記載の標本観察装置。
１０μｍ＜ｄ／ＮＡ_ob ²＜１０００μｍ（１）
ここで、
ｄは、前記第１の波長帯域に対する前記第２の波長帯域における軸上色収差の量、
ＮＡ_obは、前記結像光学系の前記標本側の開口数、
である。
前記結像光学系は対物レンズを有し、
該対物レンズにおける軸上色収差は、波長変化に対して単調に変化することを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載の標本観察装置。
前記撮像装置は撮像素子を有し、
前記撮像素子では、波長帯域が異なる微小な光学フィルタが画素ごとに配置されていることを特徴とする請求項８から１１のいずれか一項に記載の標本観察装置。