JP4689171B2 - 培養細胞の状態計測方法及び計測装置 - Google Patents
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Images
Description
a(U)=exp{−iφ(U)} ・・・(1)
の部分的コヒーレント照明における結像I(x)は、非特許文献1の式(6)で与えられる。その式は以下のようになる。なお、本発明において、式番号は非特許文献1の式番号には対応していない。
式(2)中、“×" を“○" で囲んだ記号(右辺の第1項)は、コンボリューションである。なお、U,fi (i=1,2),xは、それぞれ物体面、瞳面、像面での座標であり、φ(U)は、観測物体の位相情報である。
ΔL=−h2 z/f2 ・・・(7)
で与えられる。h/fは瞳面上の位置を表した値であり、瞳内の位置座標を表すξに相当する。また、ΔLは位置ξでの光路長差であることから、波長をλとして、
ΔL=W(ξ)×λ=−ξ2 z ・・・(8)
で表せる。したがって、
W(ξ)=−ξ2 z/λ ・・・(9)
で表せる。このデフォーカスによる収差W(ξ)は回転対称で半径の2乗に比例してマイナス方向に大きくなるので、位相分布に比例した像コントラストを与えることができることになる。
2…光源
3…照明光学系
4…シャーレ
5…観察光学系
6…接眼レンズ
7…撮像素子
8…CCDカメラ
10…コレクターレンズ
11…光軸
12…偏向ミラー
13…干渉フィルタ
14…コンデンサレンズ
15…対物レンズ
16…第1のリレーレンズ
17…偏向ミラー
18…第2のリレーレンズ
19…結像面
20…切り換えミラー
21…パソコン
22…テレビモニター
25…コンデンサーレンズの瞳位置
28…部分開口を有する開口ユニット
30…対物レンズの瞳
31…位相膜
40…X−Yステージ
43…対物レンズ移動機構
Claims (7)
- 照明光学系と、
観察像を干渉によってコントラスト像に変換するユニットを含む観察光学系と、
観察像の干渉の際の位相差の符号が反対のコントラスト像を取り込む撮像素子と
を有する顕微鏡によって、
位相差の符号が反対の2つのコントラスト像からなる画像を取り込み、
取り込まれた2つの画像の差演算を行って差演算処理して画像を形成し、
得られた差演算処理した画像から、観察範囲内の細胞数、細胞の占有面積、細胞の存在分布、細胞の存在密度、細胞の形態、細胞核の分布、細胞の散乱分布の少なくとも何れか1つを計測する処理ユニットを有し、
前記照明光学系の略瞳位置に開口が配置されており、
前記観察像を干渉によるコントラスト像に変換するユニットを含む観察光学系が、前記照明光学系の前記開口を通過した光により照明された観察物体の像を合焦位置から近点側及び遠点側のずれた位置各々で前記撮像素子により取り込むように構成された観察光学系からなる
ことを特徴とする培養細胞の状態計測装置。 - 差演算処理した画像の強度分布から、その強度値が0値近傍の部分を抽出して細胞の存在しない部分とし、それ以外の部分を細胞の存在する部分として、細胞の存在する部分と存在しない部分を分離処理する分離ユニットを有する
ことを特徴とする請求項1記載の培養細胞の状態計測装置。 - 差演算処理した画像の強度分布から、その強度値が0値近傍の部分を抽出して強度値を1つの値に割り当て、それ以外の部分を別の1つの強度値を値に割り当てて2値化する2値化ユニットを有する
ことを特徴とする請求項1記載の培養細胞の状態計測装置。 - 照明光学系と、
観察像を干渉によってコントラスト像に変換するユニットを含む観察光学系と、
観察像の干渉の際の位相差の符号が反対のコントラスト像を取り込む撮像素子と
を有する顕微鏡によって、
位相差の符号が反対の2つのコントラスト像からなる画像を取り込み、
取り込まれた2つの画像の差演算を行って差演算処理して画像を形成することにより、範囲内の照明光ムラ、対象とする細胞以外の異物の影響を取り除く機能を有する
ことを特徴とする請求項1記載の培養細胞の状態計測装置。 - 照明光学系と、
観察像を干渉によってコントラスト像に変換するユニットを含む観察光学系と、
観察像の干渉の際の位相差の符号が反対のコントラスト像を取り込む撮像素子と
を有する顕微鏡によって、
位相差の符号が反対の2つのコントラスト像からなる画像を取り込み、
取り込まれた2つの画像の差演算と和演算をそれぞれ行った2つの画像を形成し、
差演算処理した画像を和演算処理した画像で割り算し、
観察範囲内の細胞の厚み分布及び細胞の位相分布を計測するユニットを有し、
前記照明光学系の略瞳位置に開口が配置されており、
前記観察像を干渉によるコントラスト像に変換するユニットを含む観察光学系が、前記照明光学系の前記開口を通過した光により照明された観察物体の像を合焦位置から近点側及び遠点側のずれた位置各々で前記撮像素子により取り込むように構成された観察光学系からなる
ことを特徴とする培養細胞の状態計測装置。 - 照明光学系と、
観察像を干渉によってコントラスト像に変換するユニットを含む観察光学系と、
観察像の干渉の際の位相差の符号が反対のコントラスト像を取り込む撮像素子と
を有する顕微鏡によって、
位相差の符号が反対の2つのコントラスト像からなる画像を取り込み、
取り込まれた2つの画像の差演算を行って差演算処理して画像を形成し、
得られた差演算処理した画像から、観察範囲内の細胞数、細胞の占有面積、細胞の存在分布、細胞の存在密度、細胞の形態、細胞核の分布、細胞の散乱分布の少なくとも何れか1つを計測し、
前記照明光学系の略瞳位置に開口が配置されており、前記観察像を干渉によるコントラスト像に変換するユニットを含む観察光学系が、前記照明光学系の前記開口を通過した光により照明された観察物体の像を合焦位置から近点側及び遠点側のずれた各々の位置で前記撮像素子により取り込まれた2つの画像から差画像を形成する
ことを特徴とする培養細胞の状態計測方法。 - 照明光学系と、
観察像を干渉によってコントラスト像に変換するユニットを含む観察光学系と、
観察像の干渉の際の位相差の符号が反対のコントラスト像を取り込む撮像素子と
を有する顕微鏡によって、
位相差の符号が反対の2つのコントラスト像からなる画像を取り込み、
取り込まれた2つの画像の差演算と和演算をそれぞれ行った2つの画像を形成し、
差演算処理した画像を和演算処理した画像で割り算し、
観察範囲内の細胞核の高さ、細胞核の面積、細胞核の扁平率の少なくとも何れか1つを計測し、
前記照明光学系の略瞳位置に開口が配置されており、前記観察像を干渉によるコントラスト像に変換するユニットを含む観察光学系が、前記照明光学系の前記開口を通過した光により照明された観察物体の像を合焦位置から近点側及び遠点側のずれた各々の位置で前記撮像素子により取り込まれた2つの画像から差画像を形成する
ことを特徴とする培養細胞の状態計測方法。
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