JP2021010327A - 細胞観察装置 - Google Patents
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Abstract
Description
コヒーレント光を出射する光源と、
前記光源に対して前記コヒーレント光の出射側に配置され、前記コヒーレント光に起因し、前記細胞に向かう物体光が通過する第1コア部と、前記コヒーレント光に起因し、前記物体光との間で干渉縞を生じさせる参照光が通過する第2コア部と、を有する光導波路と、
前記干渉縞を検出する検出部と、を備え、
前記第1コア部は、前記物体光が入射する第1入射面と、前記物体光が出射する第1出射面と、を有し、
前記第2コア部は、前記参照光が入射する第2入射面と、前記参照光が出射する第2出射面と、を有し、
前記第1入射面から前記第1出射面までの前記物体光の経路長と、前記第2入射面から前記第2出射面までの前記参照光の経路長とは、同じ長さである細胞観察装置に関する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の細胞観察装置の第1実施形態を示す側面図である。図2は、図1中の二点鎖線で囲まれた領域[A]および領域[B]の拡大図である。図3は、図1に示す細胞観察装置が備える位置規制部の鉛直断面図である。図4は、図3中の矢印C方向方から見た図(平面図)である。なお、以下では、説明の都合上、図1〜図3中の上側を「上(または上方)」、下側を「下(または下方)」と言う(図5についても同様)。
レーザダイオード21から出射されるコヒーレント光L0の波長は、例えば、600nm〜800nmであるのが好ましい。
また、駆動電流供給部22は、レーザダイオード21から出射されるコヒーレント光L0の強度や可干渉距離等を調整することができる。
図2に示すように、第1コア部41は、長尺状をなし、その一方側に設けられ、物体光L1が入射する第1入射面411と、他方側に設けられ、物体光L1が出射する第1出射面412とを有する。
第2コア部42は、長尺状をなし、その一方側に設けられ、参照光L2が入射する第2入射面421と、他方側に設けれ、参照光L2が出射する第2出射面422とを有する。
制御部8は、光源2および検出部6と電気的に接続されており、これらの作動を制御する。
また、受光面61上には、培養プレート10に起因する不要な干渉縞も含まれる場合がある。この場合、例えば、国際公開第2017/204013号等に開示されている既知の周波数調整を行うことにより、前記不要な干渉縞を低減させることができる。
同様に、光分割部3から出射した参照光L2は、第2コア部42を通過する。第2コア部42は、光導波路4の一部であるため、第2コア部42の全長、すなわち、第2入射面421から第2出射面422までの参照光L2の経路長PL2−1が一定に維持されている。
光分割部装着部72は、光源装着部71と連通した凹部で構成され、当該凹部に対する光分割部3の挿入、抜去により、光分割部3を着脱自在に装着することができる。そして、光分割部3が光分割部装着部72に装着された状態では、光分割部3に対する位置決めと固定とがなされる。
光重畳部装着部74は、凹部で構成され、当該凹部に対する光重畳部5の挿入、抜去により、光重畳部5を着脱自在に装着することができる。そして、光重畳部5が光重畳部装着部74に装着された状態では、光重畳部5に対する位置決めと固定とがなされる。
また、位置規制部7は、光導波路装着部73と光重畳部装着部74とを連通する連通部76を有する。連通部76も凹部で構成され、光導波路4の第2出射面422から光重畳部5に至るまでの参照光L2が通過することができる。
なお、図3、図4に示すように、互いに直交するX軸、Y軸、Z軸を設定したとき、光源装着部71〜検出部装着部75のX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の寸法の幾何公差は、いずれの方向にも、例えば±5μm以内に収まるのが好ましい。
図5は、本発明の細胞観察装置の第2実施形態を示す側面図である。
以下、この図を参照して本発明の細胞観察装置の第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、集光部を備えること以外は前記第1実施形態と同様である。
例えば、培養プレート10が比較的大きい場合や光重畳部5が比較的大きい場合等では、培養プレート10の細胞Qから検出部6までの光学的距離(物体光L1の経路長)が増大して、検出部6での分解能が低下するおそれがある。この場合、集光部9により、物体光L1の焦点距離(ワークディスタンス)を調整して、検出部6での分解能の低下を防止することができる。
また、本発明の細胞観察装置は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
上述した複数の例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
細胞を観察する細胞観察装置であって、
コヒーレント光を出射する光源と、
前記光源に対して前記コヒーレント光の出射側に配置され、前記コヒーレント光に起因し、前記細胞に向かう物体光が通過する第1コア部と、前記コヒーレント光に起因し、前記物体光との間で干渉縞を生じさせる参照光が通過する第2コア部と、を有する光導波路と、
前記干渉縞を検出する検出部と、を備え、
前記第1コア部は、前記物体光が入射する第1入射面と、前記物体光が出射する第1出射面と、を有し、
前記第2コア部は、前記参照光が入射する第2入射面と、前記参照光が出射する第2出射面と、を有し、
前記第1入射面から前記第1出射面までの前記物体光の経路長と、前記第2入射面から前記第2出射面までの前記参照光の経路長とは、同じである。
前記検出部は、前記物体光および前記参照光を受光する受光面を有し、
前記第1出射面から前記受光面までの前記物体光の経路長と、前記第2出射面から前記受光面までの前記参照光の経路長とは、同じである。
前記光源と前記光導波路との間に配置され、前記コヒーレント光を前記物体光と前記参照光とに分割する光分割部を備える。
前記第1入射面と前記第1出射面とは、平行であり、
前記第2入射面と前記第2出射面とは、平行である。
前記第1入射面と前記第2入射面とのなす角は、直角であり、
前記第1出射面と前記第2出射面とのなす角は、直角である。
前記光源と前記光導波路と前記検出部との互いの位置関係を規制する位置規制部を備える。
前記位置規制部は、前記光源が着脱自在に装着される光源装着部と、前記光導波路が着脱自在に装着される光導波路装着部と、前記検出部が着脱自在に装着される検出部装着部と、を有する。
前記光導波路と前記検出部との間に配置され、前記物体光と前記参照光とを重畳する光重畳部5を備える。
前記第1出射面と前記光重畳部との間に配置され、前記物体光を集光する集光部を備える。
2 光源
21 レーザダイオード
22 駆動電流供給部
3 光分割部
4 光導波路
41 第1コア部
411 第1入射面
412 第1出射面
42 第2コア部
421 第2入射面
422 第2出射面
43 クラッド部
5 光重畳部
6 検出部
61 受光面
7 位置規制部
71 光源装着部
72 光分割部装着部
73 光導波路装着部
74 光重畳部装着部
75 検出部装着部
8 制御部
9 集光部
91 両凸レンズ
92 固定部
10 培養プレート
11 支持部
L0 コヒーレント光(レーザ光)
L1 物体光(測定光)
L2 参照光
PL1 第1経路長
PL1−1 経路長
PL1−2 経路長
PL2 第2経路長
PL2−1 経路長
PL2−2 経路長
Q 細胞
θ1 角
θ2 角
Claims (9)
- 細胞を観察する細胞観察装置であって、
コヒーレント光を出射する光源と、
前記光源に対して前記コヒーレント光の出射側に配置され、前記コヒーレント光に起因し、前記細胞に向かう物体光が通過する第1コア部と、前記コヒーレント光に起因し、前記物体光との間で干渉縞を生じさせる参照光が通過する第2コア部と、を有する光導波路と、
前記干渉縞を検出する検出部と、を備え、
前記第1コア部は、前記物体光が入射する第1入射面と、前記物体光が出射する第1出射面と、を有し、
前記第2コア部は、前記参照光が入射する第2入射面と、前記参照光が出射する第2出射面と、を有し、
前記第1入射面から前記第1出射面までの前記物体光の経路長と、前記第2入射面から前記第2出射面までの前記参照光の経路長とは、同じ長さである細胞観察装置。 - 前記検出部は、前記物体光および前記参照光を受光する受光面を有し、
前記第1出射面から前記受光面までの前記物体光の経路長と、前記第2出射面から前記受光面までの前記参照光の経路長とは、同じ長さである請求項1に記載の細胞観察装置。 - 前記光源と前記光導波路との間に配置され、前記コヒーレント光を前記物体光と前記参照光とに分割する光分割部を備える請求項1または2に記載の細胞観察装置。
- 前記第1入射面と前記第1出射面とは、平行であり、
前記第2入射面と前記第2出射面とは、平行である請求項1〜3のいずれか1項に記載の細胞観察装置。 - 前記第1入射面と前記第2入射面とのなす角は、直角であり、
前記第1出射面と前記第2出射面とのなす角は、直角である請求項1〜4のいずれか1項に記載の細胞観察装置。 - 前記光源と前記光導波路と前記検出部との互いの位置関係を規制する位置規制部を備える請求項1〜5のいずれか1項に記載の細胞観察装置。
- 前記位置規制部は、前記光源が着脱自在に装着される光源装着部と、前記光導波路が着脱自在に装着される光導波路装着部と、前記検出部が着脱自在に装着される検出部装着部と、を有する請求項6に記載の細胞観察装置。
- 前記光導波路と前記検出部との間に配置され、前記物体光と前記参照光とを重畳する光重畳部を備える請求項1〜7のいずれか1項に記載の細胞観察装置。
- 前記第1出射面と前記光重畳部との間に配置され、前記物体光を集光する集光部を備える請求項8に記載の細胞観察装置。
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