JP2019184668A - 顕微鏡システム及び光学モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
れた発光の観察が可能になる。また蛍光画像と、発光画像を切り替え可能に取得できるため、シームレスに蛍光画像と発光画像とを見比べることができる。
画像を切り替え可能に取得できる装置を導入することが可能になる。
(システム構成)
図1は本実施例に係る顕微鏡システム1の主要な構成を表す概略図である。図1に示すように、本実施例に係る顕微鏡システム1は光学系及び被観察物Tを載置するステージ等を含む顕微鏡筐体10と、制御端末20とから構成されている。制御端末20は、図示しないがCPU(プロセッサ)、主記憶装置(メモリ)、補助記憶装置(ハードディスクなど)、入力装置(キーボード、マウス、コントローラ、タッチパネルなど)、出力装置(ディスプレイ、プリンタ、スピーカなど)などを具備する汎用的なコンピュータシステムにより構成される。なお、図中の破線矢印は光の経路を示している。
なお、本実施例においては、ステージ141に載置される被観察物Tは、生体試料であるとして以下の説明を行う。
チプライヤー124及びCMOSイメージセンサ132が感知した光は電気的な信号として出力され、制御端末20のディスプレイに画像が表示される。また、制御端末20の入力装置を操作することによりステージ駆動機構142を介してステージを任意の位置に移動させることもできる。
次に、本実施例に係る顕微鏡システム1を用いて、被観察物Tの画像を取得する流れについて、光の経路を中心に説明する。
次に、図2に基づいて、本実施例に係る顕微鏡システム1で取得した蛍光画像と発光画像を合成する処理について説明する。図2Aは上記の様にして取得された被観察物Tの蛍光画像の一例を示し、図2Bは同様に被観察物Tの発光画像の一例を示している。これらの画像は記録媒体に記録されており、制御端末20における画像処理によって、蛍光画像と発光画像が合成された画像が生成される。図2Cは合成された画像の一例を示している。
なお、上記実施例1に係る顕微鏡システム1は、可視光の反射による被観察物Tの像も取得可能に構成されていてもよい。例えば、顕微鏡システム1は、被観察物Tに白色光を照射する照明光学系を備え、対物レンズ121から観察光学系に入光した当該白色光の反射光をCMOSイメージセンサ132によって感知するようにすればよい。そして、CMOSイメージセンサ132で感知された光は電気信号として出力され、被観察物Tの可視光反射画像として制御端末20でディスプレイ装置に表示され、及び/又は、記録媒体に記録される。図3Aにこのようにして得られた被観察物Tの可視光反射画像の一例を示す。
上記の各例で、画像処理で行う画像の重畳的な合成は、取得した画像の倍率が同一になるようにデータ処理を行うようにしてもよいが、画像の倍率をデータの処理で合わせるのではなく、光学的に合わせるようにしてもよい。また、光学的に倍率が近い像を取得した
うえで、データ処理により倍率を合わせるようにしてもよい。
次に、本発明の実施例2について説明する。本実施例においては、既存の顕微鏡に、光増幅手段と固体撮像素子を組み合わせた光学モジュールを取り付けることにより、当該顕微鏡の機能を強化する例について説明する。
びCMOSイメージセンサなどの固体撮像素子355を備えており、制御端末39と電気的に接続される。
なお、上記の実施例は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は上記の具体的な態様には限定されない。本発明は、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、イメージインテンシファイアと組み合わせる固体撮像素子について、上記のCMOSイメージセンサの代わりに、CCDイメージセンサなどの他の撮像素子を用いることも可能である。
10・・・顕微鏡筐体
20・・・制御端末
111・・・レーザー光源
112・・・XY走査機構
113・・・ビームスプリッター
121・・・対物レンズ
122・・・光路切替機構
123・・・ピンホール
124・・・フォトマルチプライヤー
131・・・イメージインテンシファイア
132・・・CMOSイメージセンサ
141・・・ステージ
142・・・ステージ駆動機構
Claims (9)
- 被観察物に対して配置される対物レンズを備える観察光学系と、
前記被観察物にレーザー光を照射する光源と、
前記レーザー光を所定面内で走査させる走査手段と、を有する顕微鏡システムであって、
前記観察光学系は、
前記レーザー光が照射されることによって励起された前記被観察物の蛍光を感知する第1の像取得手段を備える第1の画像取得経路と、
前記対物レンズから前記観察光学系に入光した光を増幅する光増幅手段、及び該光増幅手段よって増幅された光を感知する第2の像取得手段を備える第2の画像取得経路と、
前記対物レンズから前記観察光学系に入光した光の進路を、前記第1の画像取得経路又は前記第2の画像取得経路に切り替える切替手段と、を備え、
前記第2の像取得手段は前記被観察物における発光の像を取得することを特徴とする顕微鏡システム。 - 前記観察光学系は、取得する像の倍率を変更する倍率変更手段を備えており、
前記倍率変更手段は、前記第1の像取得経路により前記被観察物の狭視野高倍率のミクロ画像を取得する第1の状態と、前記第2の像取得経路により前記被観察物の広視野低倍率のマクロ画像を取得する第2の状態とを切り替えることによって、前記倍率を変更することを特徴とする、請求項1に記載の顕微鏡システム。 - 前記第1の状態においては、前記第1の像取得手段は前記被観察物の実像を取得し、
前記第2の状態においては、前記第2の像取得手段は前記被観察物の虚像を取得したうえで実像化する、ことを特徴とする、請求項2に記載の顕微鏡システム。 - 前記光増幅手段はイメージインテンシファイアであることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の顕微鏡システム。
- 前記第2の像取得手段は、CMOSイメージセンサであることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載の顕微鏡システム。
- 前記第1の像取得手段が取得した蛍光画像及び、前記第2の像取得手段が取得した発光画像を記録する記録手段と、
前記記録手段に記録された前記発光画像と前記蛍光画像とを合成した画像を生成する画像処理手段と、をさらに有することを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載の顕微鏡システム。 - 前記第2の像取得手段は、前記被観察物が可視光を反射した像を取得し、
前記記録手段は、前記第2の像取得手段が取得した可視光反射画像を記録し、
前記画像処理手段は、前記記録手段に記録された可視光反射画像と、前記発光画像及び/又は前記蛍光画像を合成した画像を生成する、ことを特徴とする請求項6に記載の顕微鏡システム。 - イメージインテンシファイア及び撮像素子を備え、共焦点顕微鏡又は多光子顕微鏡に組み付けられることによって、前記共焦点顕微鏡又は前記多光子顕微鏡に、被観察対象物の発光の像を取得する新たな画像取得経路を付加する、光学モジュール。
- 前記新たな画像取得経路は、前記被観察物の広視野低倍率のマクロ画像を取得する経路であることを特徴とする、請求項8に記載の光学モジュール。
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