JP5022274B2 - Observation device - Google Patents

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本発明は、検査対象物の位相像を観察する装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for observing a phase image of an inspection object.

検査対象物の位相像を観察する技術として、非特許文献1に記載されたものが知られている。この文献に記載された技術は、光を2分岐して検査光および参照光とし、検査対象物を通過した検査光と参照光とを干渉させて干渉光とし、この干渉光における干渉縞の像を取得し、その干渉縞の像を解析することで、検査対象物の位相像を観察する。
Mitsuo Takeda, Hideki Ina and Seiji Kobayashi, “Fourier-transformmethod of fringe-pattern analysis for computer-based topography andinterferometry”, J. Opt. Soc. Am., Vol.72, No.1, pp.156-160 (1982).
A technique described in Non-Patent Document 1 is known as a technique for observing a phase image of an inspection object. The technique described in this document splits light into inspection light and reference light, causes inspection light that has passed through the inspection object and reference light to interfere with each other, and forms interference light. And the phase image of the inspection object is observed by analyzing the interference fringe image.
Mitsuo Takeda, Hideki Ina and Seiji Kobayashi, “Fourier-transformmethod of fringe-pattern analysis for computer-based topography and interferometry”, J. Opt. Soc. Am., Vol.72, No.1, pp.156-160 (1982 ).

非特許文献1に記載された技術は、撮像部の撮像面に入射された干渉光の全体の干渉縞の像を取得し、この全体の干渉縞の像に対して非線形演算を行って検査対象物の位相像を得ることから、処理に長時間を要する。したがって、この技術を用いる場合、フロ−セルを流れる流体に含まれる検査対象物の位相像を得ようとすると、その流れを速くするには限界がある。例えば、フローセルに流れる血液に含まれる細胞の位相像に基づいて癌細胞を識別して該癌細胞を除去または回収するような場合を考えると、処理のスループットが低いことから、人間の血液(約5000mL)を全て処理するには長時間を要することになり現実的ではない。   The technique described in Non-Patent Document 1 acquires the entire interference fringe image of the interference light incident on the imaging surface of the imaging unit, performs a nonlinear operation on the entire interference fringe image, and performs inspection. Since a phase image of an object is obtained, processing takes a long time. Therefore, when this technique is used, there is a limit in speeding up the flow of the phase image of the inspection object contained in the fluid flowing through the flow cell. For example, considering the case where cancer cells are identified based on the phase image of the cells contained in the blood flowing through the flow cell and the cancer cells are removed or collected, human blood (about approx. It takes a long time to process all of 5000 mL), which is not realistic.

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、フロ−セルを流れる流体に含まれる検査対象物の位相像を高スループットで観察することができる観察装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an observation apparatus capable of observing a phase image of an inspection object contained in a fluid flowing through a flow cell with high throughput. And

本発明に係る観察装置は、(1) 検査対象物を含む流体を流すフローセルと、(2) 光を出力する光源部と、(3) 光源部から出力される光を2分岐して検査光および参照光として出力する分岐部と、(4) 分岐部から出力される検査光の光路がフローセルにおける流体の流れと交わるように該検査光を導く検査光学系と、(5) 分岐部から出力される参照光を導く参照光学系と、(6) 検査光学系により導かれる検査光と参照光学系により導かれる参照光とを互いに干渉させ、フロ−セルにおける流体の流れの方向に交叉する干渉縞を生じさせて、当該干渉光を出力する干渉部と、(7)干渉部から出力される干渉光のうち干渉縞に直交する方向について限定された範囲の干渉光の像を取得する干渉縞取得部と、(8) 干渉縞取得部により得られる像におけるフロ−セルにおける流体の流れの方向に直交する第1方向の各位置について、この第1方向に直交する第2方向の干渉縞の強度分布に対して1次元空間的フーリエ変換を行って、フロ−セルを流れる流体に含まれる検査対象物の位相像を得る解析部と、を備えることを特徴とする。   The observation apparatus according to the present invention includes (1) a flow cell for flowing a fluid containing an inspection object, (2) a light source unit that outputs light, and (3) an inspection light that is divided into two light beams output from the light source unit. And (4) an inspection optical system for guiding the inspection light so that the optical path of the inspection light output from the branching section intersects the flow of fluid in the flow cell, and (5) output from the branching section. (6) Interference between the inspection light guided by the inspection optical system and the reference light guided by the reference optical system, and crossing in the direction of fluid flow in the flow cell An interference unit that generates fringes and outputs the interference light; and (7) an interference fringe that acquires an image of interference light in a limited range in a direction orthogonal to the interference fringes among the interference light output from the interference unit. A flow cell in an image obtained by an acquisition unit and (8) an interference fringe acquisition unit A one-dimensional spatial Fourier transform is performed on the intensity distribution of the interference fringes in the second direction orthogonal to the first direction at each position in the first direction orthogonal to the fluid flow direction in And an analysis unit for obtaining a phase image of the inspection object contained in the flowing fluid.

この観察装置では、光源部から出力される光は分岐部により2分岐されて検査光および参照光として出力される。分岐部から出力される検査光は検査光学系により導かれ、また、その検査光学系の光路はフローセルにおける流体の流れと交わる。分岐部から出力される参照光は参照光学系により導かれる。検査光学系により導かれる検査光と参照光学系により導かれる参照光とは干渉部により互いに干渉させられて、この干渉部から当該干渉光が出力される。この干渉光において、フロ−セルにおける流体の流れの方向に交叉する干渉縞が生じる。干渉部から出力される干渉光のうち干渉縞に直交する方向について限定された範囲の干渉光の像が干渉縞取得部により取得される。そして、解析部により、干渉縞取得部により得られる像におけるフロ−セルにおける流体の流れの方向に直交する第1方向の各位置について、この第1方向に直交する第2方向の干渉縞の強度分布に対して1次元空間的フーリエ変換が行われて、フロ−セルを流れる流体に含まれる検査対象物の位相像が得られる。   In this observation apparatus, the light output from the light source unit is branched into two by the branching unit and output as inspection light and reference light. The inspection light output from the branching portion is guided by the inspection optical system, and the optical path of the inspection optical system intersects with the flow of fluid in the flow cell. The reference light output from the branching unit is guided by the reference optical system. The inspection light guided by the inspection optical system and the reference light guided by the reference optical system are caused to interfere with each other by the interference unit, and the interference light is output from the interference unit. In this interference light, an interference fringe crossing in the direction of fluid flow in the flow cell is generated. The interference fringe acquisition unit acquires an image of interference light in a range limited in the direction orthogonal to the interference fringes out of the interference light output from the interference unit. Then, the intensity of the interference fringes in the second direction orthogonal to the first direction at each position in the first direction orthogonal to the fluid flow direction in the flow cell in the image obtained by the interference fringe acquisition unit by the analysis unit. A one-dimensional spatial Fourier transform is performed on the distribution to obtain a phase image of the inspection object contained in the fluid flowing through the flow cell.

本発明に係る観察装置では、光源部は、出力波長の10倍より短いコヒーレンス長を有する光を出力し、干渉縞取得部は、そのコヒーレンス長に応じて限定された範囲の干渉光の像を取得するのが好適である。或いは、干渉縞取得部は、(a) 干渉部から出力される干渉光のうち干渉縞に直交する方向について限定された範囲の干渉光を選択的に透過させるフィルタと、(b) このフィルタにより透過された干渉光の像を撮像する撮像部と、を含むのも好適である。或いは、干渉縞取得部は、(a) 干渉部から出力される干渉光の像を撮像する撮像部と、(b) この撮像部により撮像されて得られた像を処理して、干渉縞に直交する方向について限定された範囲の干渉光の像を取得する画像処理部と、を含むのも好適である。また、本発明に係る観察装置では、干渉縞取得部は、第1方向および第2方向に複数の画素が2次元配列されてなる撮像面を有する撮像部を含むのが好適である。   In the observation apparatus according to the present invention, the light source unit outputs light having a coherence length shorter than 10 times the output wavelength, and the interference fringe acquisition unit displays an image of interference light in a range limited according to the coherence length. It is preferable to acquire. Alternatively, the interference fringe acquisition unit may: (a) a filter that selectively transmits interference light in a limited range in a direction orthogonal to the interference fringe among interference light output from the interference unit; and (b) It is also preferable to include an imaging unit that captures an image of the transmitted interference light. Alternatively, the interference fringe acquisition unit includes (a) an imaging unit that captures an image of interference light output from the interference unit, and (b) processes an image obtained by imaging by the imaging unit to obtain an interference fringe. And an image processing unit that acquires an image of interference light in a limited range with respect to the orthogonal direction. In the observation apparatus according to the present invention, it is preferable that the interference fringe acquisition unit includes an imaging unit having an imaging surface in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged in the first direction and the second direction.

本発明によれば、フロ−セルを流れる流体に含まれる検査対象物の位相像を高スループットで観察することができる。   According to the present invention, the phase image of the inspection object contained in the fluid flowing through the flow cell can be observed with high throughput.

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

(第1実施形態)   (First embodiment)

先ず、本発明に係る観察装置の第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る観察装置1Aの構成図である。この図に示される観察装置1Aは、光源部10、撮像部20、解析部30、表示部40、フローセル90、ハーフミラーHM11,HM12、レンズL11〜L15および ミラーM11,M12を備える。この観察装置1Aでは、ハーフミラーHM11とハーフミラーHM12との間にマッハツェンダ干渉計の光学系を有している。 First, a first embodiment of an observation apparatus according to the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of an observation apparatus 1A according to the first embodiment. Observation apparatus 1A shown in this figure, the light source unit 10, imaging unit 20, the analyzing unit 30, a display unit 40, the flow cell 90, half mirror HM 11, HM 12, the lens L 11 ~L 15 and the mirror M 11, M 12 Is provided. This observation apparatus 1 </ b> A has a Mach-Zehnder interferometer optical system between the half mirror HM 11 and the half mirror HM 12 .

光源部10は、コヒーレンス長が短い白色光を出力するものであり、例えばハロゲンランプである。光源部10から出力される光のコヒーレンス長は出力波長の10倍より短い。レンズL11は、光源部10から出力される光をコリメートしてハーフミラーHM11へ出力する。ハーフミラーHM11は、光源部10から出力されレンズL11によりコリメートされた光を2分岐して検査光および参照光として出力する分岐部として作用する。 The light source unit 10 outputs white light having a short coherence length, and is, for example, a halogen lamp. The coherence length of the light output from the light source unit 10 is shorter than 10 times the output wavelength. The lens L 11 collimates the light output from the light source unit 10 and outputs the collimated light to the half mirror HM 11 . Half mirror HM 11 acts as a bifurcation of the light collimated by the lens L 11 is outputted from the light source unit 10 2 branches and outputs as the inspection light and the reference light.

ハーフミラーHM11で反射された光(検査光)は、ミラーM11で反射され、レンズL12および対物レンズL13を経て、ハーフミラーHM12に入力される。これらミラーM11,レンズL12および対物レンズL13は、検査光を導く検査光学系を構成している。レンズL12と対物レンズL13との間の検査光の光路は、フローセル90における流体の流れと交わる。 The light (inspection light) reflected by the half mirror HM 11 is reflected by the mirror M 11 and is input to the half mirror HM 12 through the lens L 12 and the objective lens L 13 . The mirror M 11 , the lens L 12 and the objective lens L 13 constitute an inspection optical system that guides inspection light. The optical path of the inspection light between the lens L 12 and the objective lens L 13 intersects the fluid flow in the flow cell 90.

ハーフミラーHM11で透過された光(参照光)は、レンズL14および対物レンズL15を経て、ミラーM12で反射され、ハーフミラーHM12に入力される。これらレンズL14,対物レンズL15およびミラーM12は、参照光を導く参照光学系を構成している。この参照光学系は、検査光学系からフローセル90を除いたものと同等の光学系となっていて、光路長が等しい。 The light (reference light) transmitted by the half mirror HM 11 passes through the lens L 14 and the objective lens L 15 , is reflected by the mirror M 12 , and is input to the half mirror HM 12 . The lens L 14 , the objective lens L 15 and the mirror M 12 constitute a reference optical system that guides reference light. This reference optical system is an optical system equivalent to that obtained by removing the flow cell 90 from the inspection optical system, and has the same optical path length.

ハーフミラーHM12は、検査光学系により導かれる検査光と参照光学系により導かれる参照光とを互いに干渉させ、フロ−セル90における流体の流れの方向に交叉する干渉縞を生じさせて、当該干渉光を撮像部20へ出力するものであり、干渉部として作用する。 The half mirror HM 12 causes the inspection light guided by the inspection optical system and the reference light guided by the reference optical system to interfere with each other, thereby generating interference fringes crossing in the direction of fluid flow in the flow cell 90. The interference light is output to the imaging unit 20 and acts as an interference unit.

撮像部20は、ハーフミラーHM12から出力される干渉光のうち干渉縞に直交する方向について限定された範囲の干渉光の像を取得する干渉縞取得部として作用する。本実施形態では、光源部10から出力される光のコヒーレンス長が短いので、そのコヒーレンス長に応じて限定された範囲の干渉光の像が撮像部20により取得される。 The imaging unit 20 functions as an interference fringe acquisition unit that acquires an image of interference light in a range limited in a direction orthogonal to the interference fringe among the interference light output from the half mirror HM 12 . In the present embodiment, since the coherence length of light output from the light source unit 10 is short, an image of interference light in a range limited according to the coherence length is acquired by the imaging unit 20.

解析部30は、撮像部20により得られる像におけるフロ−セル90における流体の流れの方向に直交する第1方向の各位置について、この第1方向に直交する第2方向の干渉縞の強度分布に対して1次元空間的フーリエ変換を行って、フロ−セル90を流れる流体に含まれる検査対象物の位相像を得る。この解析部30における処理については後に詳述する。表示部40は、解析部30により得られた位相像を表示する他、観察装置1Aの操作に必要な入出力を行う。   For each position in the first direction orthogonal to the direction of fluid flow in the flow cell 90 in the image obtained by the imaging unit 20, the analysis unit 30 calculates the intensity distribution of the interference fringes in the second direction orthogonal to the first direction. Is subjected to a one-dimensional spatial Fourier transform to obtain a phase image of the inspection object contained in the fluid flowing through the flow cell 90. The processing in the analysis unit 30 will be described in detail later. The display unit 40 displays the phase image obtained by the analysis unit 30 and performs input / output necessary for the operation of the observation apparatus 1A.

図2は、第1実施形態に係る観察装置1Aに含まれる対物レンズL13およびフローセル90の斜視図である。また、図3は、第1実施形態に係る観察装置1Aに含まれるレンズL12,対物レンズL13およびフローセル90の側面図である。フローセル90に流れる流体91は検査対象物92を含む。例えば、流体91は血液であり、検査対象物92は赤血球,白血球および癌細胞等である。 Figure 2 is a perspective view of the objective lens L 13 and the flow cell 90 included in the observation apparatus 1A according to the first embodiment. FIG. 3 is a side view of the lens L 12 , the objective lens L 13 and the flow cell 90 included in the observation apparatus 1A according to the first embodiment. The fluid 91 flowing through the flow cell 90 includes an inspection object 92. For example, the fluid 91 is blood, and the test object 92 is red blood cells, white blood cells, cancer cells, and the like.

図3に示されるように、レンズL12と対物レンズL13との間の検査光の主光線は、レンズL12および対物レンズL13それぞれの光軸に対して傾斜している。レンズL12と対物レンズL13との間の検査光の主光線、レンズL12および対物レンズL13それぞれの光軸、ならびに、フローセル90における流体91の流れの方向は、共通の平面(図3の紙面)に平行である。このようにすることで、フロ−セル90における流体91の流れの方向に交叉する干渉縞が撮像部30の撮像面に形成される。フロ−セル90における流体91の流れの方向に交叉する干渉縞を撮像部30の撮像面に形成するには、ミラーM11またはミラーM12の反射面の方位を調整したり、レンズL12〜L15のうち何れかのレンズの光軸を調整したりしてもよい。好適には、干渉縞の方向がフロ−セル90における流体91の流れの方向に直交するのが望ましい。 As shown in FIG. 3, the principal ray of the inspection light between the lens L 12 and the objective lens L 13 is inclined with respect to the lens L 12 and the objective lens L 13 of each optical axis. Lens L 12 and the principal ray, the lens L 12 and the objective lens L 13 the optical axes of the inspection light between the objective lens L 13, and, the direction of flow of the fluid 91 in the flow cell 90, a common plane (Fig. 3 Parallel to the paper surface). By doing so, interference fringes crossing in the direction of the flow of the fluid 91 in the flow cell 90 are formed on the imaging surface of the imaging unit 30. Flow - interference fringes that cross the direction of flow of the fluid 91 in the cell 90 to be formed on the imaging surface of the imaging unit 30 adjusts the orientation of the reflecting surface of the mirror M 11 or mirror M 12 or, the lens L 12 ~ it may be to adjust the optical axis of any lens of the L 15. Preferably, the direction of the interference fringes is orthogonal to the direction of the flow of the fluid 91 in the flow cell 90.

図4および図5それぞれは、第1実施形態に係る観察装置1Aの撮像部20により取得される干渉光の像の例を示す図である。これら何れにおいても、干渉縞に直交する方向について限定された範囲の干渉光の像(干渉縞)が取得される様子をシミュレーションにより示している。図4は、フローセル90において干渉縞が観察される領域に検査対象物92が存在しないときの干渉縞を示している。また、図5は、フローセル90において干渉縞が観察される領域に検査対象物92が存在するときの干渉縞を示しており、その検査対象物92を破線で示している。   4 and 5 are diagrams illustrating examples of interference light images acquired by the imaging unit 20 of the observation apparatus 1A according to the first embodiment. In any of these cases, a state in which an image of interference light (interference fringes) in a limited range in a direction orthogonal to the interference fringes is acquired is shown by simulation. FIG. 4 shows the interference fringes when the inspection object 92 does not exist in the region where the interference fringes are observed in the flow cell 90. FIG. 5 shows the interference fringes when the inspection object 92 is present in the region where the interference fringes are observed in the flow cell 90, and the inspection object 92 is indicated by a broken line.

図4に示されるように、フローセル90において干渉縞が観察される領域に検査対象物92が存在しない場合、干渉縞の各格子は直線状となる。これに対して、図5に示されるように、フローセル90において干渉縞が観察される領域に検査対象物92が存在する場合、その存在箇所において干渉縞の各格子は直線からずれる。この直線からのズレの量は、検査対象物92の光学的厚みを反映している。   As shown in FIG. 4, when the inspection object 92 does not exist in the region where the interference fringes are observed in the flow cell 90, each lattice of the interference fringes is linear. On the other hand, as shown in FIG. 5, when the inspection object 92 exists in the region where the interference fringes are observed in the flow cell 90, the lattices of the interference fringes are deviated from the straight lines at the locations where they exist. The amount of deviation from this straight line reflects the optical thickness of the inspection object 92.

そこで、直線からの干渉縞のズレの量を定量的に求めるために、解析部30は、以下のようなフーリエ変換を含む処理を行う。なお、以下に説明する解析部30による解析は、撮像部20による撮像と並列的に行われてもよい。また、撮像部20の撮像面は、第1方向(流体の流れの方向に直交する方向)および第2方向に複数の画素が2次元配列されているのが好適である。このような配置とすることで、以下のような処理をする上で好都合となる。   Therefore, in order to quantitatively determine the amount of interference fringe deviation from the straight line, the analysis unit 30 performs processing including Fourier transform as follows. The analysis performed by the analysis unit 30 described below may be performed in parallel with the image capturing performed by the image capturing unit 20. In addition, it is preferable that the imaging surface of the imaging unit 20 has a plurality of pixels two-dimensionally arranged in a first direction (a direction orthogonal to the fluid flow direction) and a second direction. Such an arrangement is advantageous for the following processing.

図6は、第1実施形態に係る観察装置1Aの解析部30における処理の内容を説明する図である。同図(a)は、図5と同様のもので、フローセル90において干渉縞が観察される領域に検査対象物92が存在する場合の干渉縞を示している。この像において、流体の流れの方向に直交する第1方向をX軸方向とし、これに垂直な第2方向をY軸方向として、XY直交座標系を設定する。位置(X,Y)における輝度値をA(X,Y)と表す。   FIG. 6 is a diagram for explaining the contents of processing in the analysis unit 30 of the observation apparatus 1A according to the first embodiment. 5A is the same as FIG. 5 and shows the interference fringes in the case where the inspection object 92 exists in the region where the interference fringes are observed in the flow cell 90. FIG. In this image, an XY orthogonal coordinate system is set with the first direction orthogonal to the fluid flow direction as the X-axis direction and the second direction perpendicular thereto as the Y-axis direction. The luminance value at the position (X, Y) is represented as A (X, Y).

同図(b)は、同図(a)に示される干渉縞像において破線で示されるX軸方向の或る位置(或るX値)についてY軸方向の強度分布A(X,Y)を示している。また、同図(c)は、同図(b)の強度分布A(X,Y)に対してフーリエ変換を行って求められる位相分布φ(X)を示している。また、同図(d)は、同図(c)の位相分布φ(X)に対してアンラッピング(Unwrapping)により位相値を±π以上の範囲に変換したものである。   FIG. 6B shows the intensity distribution A (X, Y) in the Y-axis direction at a certain position (a certain X value) in the X-axis direction indicated by a broken line in the interference fringe image shown in FIG. Show. FIG. 6C shows a phase distribution φ (X) obtained by performing Fourier transform on the intensity distribution A (X, Y) in FIG. FIG. 6D shows the phase distribution φ (X) in FIG. 6C converted into a range of ± π or more by unwrapping.

位相分布φ(X)は下記(1)式により得られる。ここで、jは虚数単位である。NはY軸方向の画素数である。ωは、干渉縞のメインとなる空間周波数である。下記(1a)式の右辺は、その空間周波数ωの複素スペクトル成分を表している。この位相分布φ(X)は、検査対象物92のY軸方向(流れの方向)の或る位置における光学的厚みのX軸方向分布を表している。そして、検査対象物92を含む流体91をフローセル90内でY軸方向に流すとともに、位相分布φ(X)を繰り返し取得することにより、検査対象物92の2次元位相分布(位相像)を得ることができる。   The phase distribution φ (X) is obtained by the following equation (1). Here, j is an imaginary unit. N is the number of pixels in the Y-axis direction. ω is the main spatial frequency of the interference fringes. The right side of the following equation (1a) represents the complex spectral component of the spatial frequency ω. This phase distribution φ (X) represents the X-axis direction distribution of the optical thickness at a certain position in the Y-axis direction (flow direction) of the inspection object 92. Then, the fluid 91 including the inspection object 92 is caused to flow in the Y-axis direction in the flow cell 90, and the phase distribution φ (X) is repeatedly acquired to obtain a two-dimensional phase distribution (phase image) of the inspection object 92. be able to.

本実施形態における位相像の取得に際しては、その処理が簡易であるので、処理速度が速い。したがって、フロ−セル90を流れる流体に含まれる検査対象物92の位相像を高スループットで観察することができる。   When acquiring a phase image in the present embodiment, the processing is simple and the processing speed is high. Therefore, the phase image of the inspection object 92 contained in the fluid flowing through the flow cell 90 can be observed with high throughput.

第1実施形態に係る観察装置1Aによる検査対象物の観察の実効性を確認するためシミュレーションを行った。図7は、第1実施形態に係る観察装置1Aによる検査対象物の観察のシミュレーションの方法を説明する図である。この図では、破線で示される矩形の領域は撮像部20の視野を表し、その視野領域のうちで限定された範囲(Y軸方向に関し中央付近の範囲)に干渉縞が形成され得るとしている。このような視野に対して下から上へ位相物体が流れて行くものとする。この位相物体は、他の手法で撮像された実際の細胞の位相像である。この位相像では位相値を濃度で表している。この位相像のうち、上の小さい細胞が白血球であり、下の大きい細胞が癌細胞である。   A simulation was performed to confirm the effectiveness of observation of the inspection object by the observation apparatus 1A according to the first embodiment. FIG. 7 is a diagram for explaining a simulation method for observing an inspection object by the observation apparatus 1A according to the first embodiment. In this figure, a rectangular area indicated by a broken line represents the field of view of the imaging unit 20, and interference fringes can be formed in a limited range (range near the center in the Y-axis direction) of the field area. It is assumed that a phase object flows from bottom to top with respect to such a field of view. This phase object is a phase image of an actual cell imaged by another method. In this phase image, the phase value is expressed by density. In this phase image, the upper small cells are leukocytes, and the lower large cells are cancer cells.

図8は、第1実施形態に係る観察装置1Aによる検査対象物の観察のシミュレーションで用いられた位相像を示す図である。図9は、このシミュレーションにより得られた位相像を示す図である。これらの位相像でも位相値を濃度で表している。図10は、図8の位相像のうち或るY値におけるX軸方向の位相分布を示す図である。また、図11は、図9の位相像のうち或るY値におけるX軸方向の位相分布を示す図である。図10および図11それぞれは、同一のY値(図8,図9における横ライン位置)についてX軸方向の位相分布を示している。これらを対比して判るように、シミュレーションにより得られた位相像(図9、図11)は、シミュレーションで用いられた位相像(図8、図10)とよく一致している。すなわち、第1実施形態に係る観察装置1Aによる検査対象物の観察の実効性が確認された。   FIG. 8 is a diagram illustrating a phase image used in the simulation of the observation of the inspection object by the observation apparatus 1A according to the first embodiment. FIG. 9 is a diagram showing a phase image obtained by this simulation. In these phase images, the phase value is expressed by density. FIG. 10 is a diagram showing a phase distribution in the X-axis direction at a certain Y value in the phase image of FIG. FIG. 11 is a diagram showing a phase distribution in the X-axis direction at a certain Y value in the phase image of FIG. 10 and 11 each show the phase distribution in the X-axis direction for the same Y value (horizontal line position in FIGS. 8 and 9). As can be seen by comparing them, the phase images (FIGS. 9 and 11) obtained by the simulation are in good agreement with the phase images (FIGS. 8 and 10) used in the simulation. That is, the effectiveness of observation of the inspection object by the observation apparatus 1A according to the first embodiment was confirmed.

図12は、第1実施形態に係る観察装置1Aを含む細胞選別装置2の構成図である。この細胞選別装置2は、上述した観察装置1Aを備える他、供給部50および流路60〜62をも備える。なお、この図では、観察装置1Aのうち光源部10から解析部30までの構成部分は、1つのボックスとして示されている。   FIG. 12 is a configuration diagram of the cell sorting apparatus 2 including the observation apparatus 1A according to the first embodiment. This cell sorting apparatus 2 includes not only the observation apparatus 1A described above but also a supply unit 50 and flow paths 60 to 62. In this figure, the components from the light source unit 10 to the analysis unit 30 in the observation apparatus 1A are shown as one box.

フローセル90の流路は、Y分岐形状となっていて、その共通流路90cが流路60により供給部50と接続され、一方の分岐流路90aが流路61と接続され、他方の分岐流路90bが流路62と接続されている。供給部50は、流体91としての血液が容れられていて、その血液を流路60からフローセル90の共通流路90cへ流す。   The flow path of the flow cell 90 has a Y-branch shape, the common flow path 90 c is connected to the supply unit 50 by the flow path 60, one branch flow path 90 a is connected to the flow path 61, and the other branch flow The path 90 b is connected to the flow path 62. The supply unit 50 stores blood as the fluid 91, and flows the blood from the flow channel 60 to the common flow channel 90 c of the flow cell 90.

観察装置1Aでは、フローセル90の共通流路90cに検査光を通過させて、その共通流路90cを流れている血液(流体91)を観察し、その血液に含まれる細胞(検査対象物92)の位相像を解析部30により得て、その位相像を表示部40により表示させる。また、解析部30により、得られた位相像が表す細胞が癌細胞であるか否かを判定する。そして、得られた位相像が表す細胞が癌細胞であると判定された場合には、その細胞を含む血液を流路61へ流し、そうでない場合には血液を流路62へ流す。   In the observation apparatus 1A, the inspection light is passed through the common flow path 90c of the flow cell 90, the blood (fluid 91) flowing through the common flow path 90c is observed, and the cells contained in the blood (test object 92) Are obtained by the analysis unit 30 and the phase image is displayed by the display unit 40. Further, the analysis unit 30 determines whether or not the cell represented by the obtained phase image is a cancer cell. When it is determined that the cell represented by the obtained phase image is a cancer cell, the blood containing the cell is flowed to the flow path 61, and otherwise, the blood is flowed to the flow path 62.

このようにすることで、この細胞選別装置2は、フローセル90に流れる血液に含まれる細胞の位相像に基づいて癌細胞を識別して該癌細胞を除去または回収することが可能となり、また、処理のスループットが高いことから、人間の血液(約5000mL)を全て処理する時間が短縮され得る。   In this way, the cell sorting device 2 can identify cancer cells based on the phase image of the cells contained in the blood flowing in the flow cell 90 and remove or collect the cancer cells. Due to the high processing throughput, the time to process all human blood (approximately 5000 mL) can be reduced.

(第2実施形態)   (Second Embodiment)

次に、本発明に係る観察装置の第2実施形態について説明する。図13は、第2実施形態に係る観察装置1Bの構成図である。この図に示される観察装置1Bは、光源部10、撮像部20、解析部30、表示部40、フローセル90、ハーフミラーHM21、レンズL21〜L24および ミラーM21〜M23を備える。この観察装置1Bでは、マイケルソン干渉計の光学系を有している。光源部10、撮像部20、解析部30、表示部40およびフローセル90それぞれは、第1実施形態の場合と同様のものである。 Next, a second embodiment of the observation apparatus according to the present invention will be described. FIG. 13 is a configuration diagram of an observation apparatus 1B according to the second embodiment. Observation apparatus 1B shown in this figure includes a light source unit 10, imaging unit 20, the analyzing unit 30, a display unit 40, the flow cell 90, half mirror HM 21, the lens L 21 ~L 24 and the mirror M 21 ~M 23. This observation apparatus 1B has a Michelson interferometer optical system. The light source unit 10, the imaging unit 20, the analysis unit 30, the display unit 40, and the flow cell 90 are the same as those in the first embodiment.

レンズL21は、光源部10から出力される光をコリメートしてハーフミラーHM21へ出力する。ハーフミラーHM21は、光源部10から出力されレンズL21によりコリメートされた光を2分岐して検査光および参照光として出力する分岐部として作用する。 The lens L 21 collimates the light output from the light source unit 10 and outputs the collimated light to the half mirror HM 21 . The half mirror HM 21 acts as a branching unit that splits the light output from the light source unit 10 and collimated by the lens L 21 into two and outputs the light as inspection light and reference light.

ハーフミラーHM21で透過された光(検査光)は、対物レンズL22を経て、ミラーM22で反射され、再び対物レンズL22を経て、ハーフミラーHM21に入力される。ハーフミラーHM21とミラーM22との間の往復光路は、検査光を導く検査光学系を構成している。対物レンズL22とミラーM22との間の検査光の光路は、フローセル90における流体の流れと交わる。 The light (inspection light) transmitted through the half mirror HM 21 passes through the objective lens L 22 , is reflected by the mirror M 22 , and passes through the objective lens L 22 again and is input to the half mirror HM 21 . The reciprocating optical path between the half mirror HM 21 and the mirror M 22 constitutes an inspection optical system that guides inspection light. The optical path of the inspection light between the objective lens L 22 and the mirror M 22 intersects with the fluid flow in the flow cell 90.

ハーフミラーHM21で反射された光(参照光)は、ミラーM21で反射され、対物レンズL23を経て、ミラーM23で反射され、再び対物レンズL23およびミラーM21を経て、ハーフミラーHM21に入力される。ハーフミラーHM21とミラーM23との間の往復光路は、参照光を導く参照光学系を構成している。この参照光学系は、検査光学系からフローセル90を除いたものと同等の光学系となっていて、光路長が等しい。 The light (reference light) reflected by the half mirror HM 21 is reflected by the mirror M 21 , passes through the objective lens L 23 , is reflected by the mirror M 23 , passes through the objective lens L 23 and the mirror M 21 again, and is then a half mirror. is input to the HM 21. The reciprocating optical path between the half mirror HM 21 and the mirror M 23 constitutes a reference optical system that guides the reference light. This reference optical system is an optical system equivalent to that obtained by removing the flow cell 90 from the inspection optical system, and has the same optical path length.

ハーフミラーHM21は、検査光学系により導かれる検査光と参照光学系により導かれる参照光とを互いに干渉させ、フロ−セル90における流体の流れの方向に交叉する干渉縞を生じさせて、当該干渉光を撮像部20へ出力するものであり、干渉部として作用する。撮像部20は、ハーフミラーHM21から出力される干渉光のうち干渉縞に直交する方向について限定された範囲の干渉光の像を取得する干渉縞取得部として作用する。解析部30は、撮像部20により得られた像に対して、第1実施形態の場合と同様の処理をする。 The half mirror HM 21 causes the inspection light guided by the inspection optical system and the reference light guided by the reference optical system to interfere with each other to generate interference fringes that cross in the direction of fluid flow in the flow cell 90. The interference light is output to the imaging unit 20 and acts as an interference unit. The imaging unit 20 functions as an interference fringe acquisition unit that acquires an image of interference light in a range limited in a direction orthogonal to the interference fringe among the interference light output from the half mirror HM 21 . The analysis unit 30 performs the same processing as that of the first embodiment on the image obtained by the imaging unit 20.

図14は、第2実施形態に係る観察装置1Bに含まれるレンズL22,フローセル90およびミラーM22の斜視図である。また、図15は、第2実施形態に係る観察装置1Bに含まれるレンズL22,フローセル90およびミラーM22の側面図である。フローセル90に流れる流体91は検査対象物92を含む。例えば、流体91は血液であり、検査対象物92は赤血球,白血球および癌細胞等である。 FIG. 14 is a perspective view of the lens L 22 , the flow cell 90 and the mirror M 22 included in the observation apparatus 1B according to the second embodiment. FIG. 15 is a side view of the lens L 22 , the flow cell 90 and the mirror M 22 included in the observation apparatus 1B according to the second embodiment. The fluid 91 flowing through the flow cell 90 includes an inspection object 92. For example, the fluid 91 is blood, and the test object 92 is red blood cells, white blood cells, cancer cells, and the like.

図15に示されるように、対物レンズL22とミラーM22との間の検査光の主光線は、対物レンズL22の光軸に対して傾斜している。対物レンズL22とミラーM22との間の検査光の主光線、対物レンズL22の光軸、および、フローセル90における流体91の流れの方向は、共通の平面(図15の紙面)に平行である。このようにすることで、フロ−セル90における流体91の流れの方向に交叉する干渉縞が撮像部30の撮像面に形成される。フロ−セル90における流体91の流れの方向に交叉する干渉縞を撮像部30の撮像面に形成するには、ミラーM21〜M23のうち何れかのミラーの反射面の方位を調整したり、レンズL21〜L24のうち何れかのレンズの光軸を調整したりしてもよい。好適には、干渉縞の方向がフロ−セル90における流体91の流れの方向に直交するのが望ましい。 As shown in FIG. 15, the principal ray of the inspection light between the objective lens L 22 and the mirror M 22 is inclined with respect to the optical axis of the objective lens L 22 . The principal ray of the inspection light between the objective lens L 22 and the mirror M 22 , the optical axis of the objective lens L 22 , and the direction of the flow of the fluid 91 in the flow cell 90 are parallel to a common plane (the paper surface of FIG. 15). It is. By doing so, interference fringes crossing in the direction of the flow of the fluid 91 in the flow cell 90 are formed on the imaging surface of the imaging unit 30. In order to form interference fringes crossing in the flow direction of the fluid 91 in the flow cell 90 on the imaging surface of the imaging unit 30, the orientation of the reflecting surface of any one of the mirrors M 21 to M 23 is adjusted. The optical axis of any one of the lenses L 21 to L 24 may be adjusted. Preferably, the direction of the interference fringes is orthogonal to the direction of the flow of the fluid 91 in the flow cell 90.

この第2実施形態に係る観察装置1Bも、第1実施形態に係る観察装置1Aと同様の効果を奏することができる。また、この第2実施形態に係る観察装置1Bも、図12に示される細胞選別装置2において観察装置1Aに替えて用いられ得る。   The observation apparatus 1B according to the second embodiment can also achieve the same effects as the observation apparatus 1A according to the first embodiment. Further, the observation apparatus 1B according to the second embodiment can also be used in place of the observation apparatus 1A in the cell sorting apparatus 2 shown in FIG.

(第3実施形態)   (Third embodiment)

次に、本発明に係る観察装置の第3実施形態について説明する。図16は、第3実施形態に係る観察装置1Cの構成図である。この図に示される観察装置1Cは、光源部11、フィルタ21、撮像部20、解析部30、表示部40、フローセル90、ハーフミラーHM11,HM12、レンズL11〜L15および ミラーM11,M12を備える。図1に示された第1実施形態に係る観察装置1Aの構成と比較すると、この第3実施形態に係る観察装置1Cは、光源部10に替えて光源部11を備える点で相違し、撮像部20の撮像面の前に設けられたフィルタ21を更に備える点で相違する。 Next, a third embodiment of the observation apparatus according to the present invention will be described. FIG. 16 is a configuration diagram of an observation apparatus 1C according to the third embodiment. Observation apparatus 1C shown in this figure, the light source unit 11, a filter 21, an imaging unit 20, the analyzing unit 30, a display unit 40, the flow cell 90, half mirror HM 11, HM 12, the lens L 11 ~L 15 and the mirror M 11 , equipped with a M 12. Compared to the configuration of the observation apparatus 1A according to the first embodiment shown in FIG. 1, the observation apparatus 1C according to the third embodiment is different in that the light source unit 11 is provided instead of the light source unit 10, and imaging is performed. The difference is that a filter 21 provided in front of the imaging surface of the unit 20 is further provided.

光源部11は、レーザ光等のコヒーレンス長が長い光を出力するものであってもよい。フィルタ21は、ハーフミラーHM12から出力される干渉光のうち干渉縞に直交する方向について限定された範囲の干渉光を選択的に透過させる空間フィルタである。このフィルタ21における透過率分布は、干渉縞に平行な方向(第1方向)については一様であり、これに直交する方向については単峰型(例えばガウス型やローレンツ型)であるのが好ましい。撮像部20は、このフィルタ21により透過された干渉光の像を撮像する。 The light source unit 11 may output light having a long coherence length such as laser light. The filter 21 is a spatial filter that selectively transmits interference light in a limited range in the direction orthogonal to the interference fringes among the interference light output from the half mirror HM 12 . The transmittance distribution in the filter 21 is uniform in the direction parallel to the interference fringes (first direction), and is preferably unimodal (for example, Gaussian type or Lorentz type) in the direction orthogonal thereto. . The imaging unit 20 captures an image of interference light transmitted by the filter 21.

図17は、第3実施形態に係る観察装置1Cのフィルタ21に入力される干渉光の像の例を示す図である。図18は、第3実施形態に係る観察装置1Cのフィルタ21の透過率分布を示す図である。また、図19は、第3実施形態に係る観察装置1Cのフィルタ21で透過して撮像部20により撮像される干渉光の像の例を示す図である。撮像部20により撮像される干渉光の像(図19)は、フィルタ21に入力される干渉光の像(図17)にフィルタ21の透過率分布(図18)を乗じたものとなる。このように、フィルタ21および撮像部20は、ハーフミラーHM12から出力される干渉光のうち干渉縞に直交する方向について限定された範囲の干渉光の像を取得する干渉縞取得部として作用する。解析部30は、撮像部20により得られた像に対して、第1実施形態の場合と同様の処理をする。 FIG. 17 is a diagram illustrating an example of an image of interference light input to the filter 21 of the observation apparatus 1C according to the third embodiment. FIG. 18 is a diagram illustrating a transmittance distribution of the filter 21 of the observation apparatus 1C according to the third embodiment. FIG. 19 is a diagram illustrating an example of an image of interference light that is transmitted through the filter 21 of the observation apparatus 1 </ b> C according to the third embodiment and is captured by the imaging unit 20. The interference light image (FIG. 19) imaged by the imaging unit 20 is obtained by multiplying the interference light image (FIG. 17) input to the filter 21 by the transmittance distribution (FIG. 18) of the filter 21. As described above, the filter 21 and the imaging unit 20 act as an interference fringe acquisition unit that acquires an image of interference light in a limited range in a direction orthogonal to the interference fringe among the interference light output from the half mirror HM 12. . The analysis unit 30 performs the same processing as that of the first embodiment on the image obtained by the imaging unit 20.

この第3実施形態に係る観察装置1Cも、第1実施形態に係る観察装置1Aと同様の効果を奏することができる。また、この第3実施形態に係る観察装置1Cも、図12に示される細胞選別装置2において観察装置1Aに替えて用いられ得る。   The observation device 1C according to the third embodiment can also achieve the same effects as the observation device 1A according to the first embodiment. Further, the observation apparatus 1C according to the third embodiment can also be used in place of the observation apparatus 1A in the cell sorting apparatus 2 shown in FIG.

(第4実施形態)   (Fourth embodiment)

次に、本発明に係る観察装置の第4実施形態について説明する。図20は、第4実施形態に係る観察装置1Dの構成図である。この図に示される観察装置1Dは、光源部11、撮像部20、画像処理部31、解析部30、表示部40、フローセル90、ハーフミラーHM11,HM12、レンズL11〜L15および ミラーM11,M12を備える。図1に示された第1実施形態に係る観察装置1Aの構成と比較すると、この第4実施形態に係る観察装置1Dは、光源部10に替えて光源部11を備える点で相違し、撮像部20と解析部30との間に設けられた画像処理部31を更に備える点で相違する。 Next, a fourth embodiment of the observation apparatus according to the present invention will be described. FIG. 20 is a configuration diagram of an observation apparatus 1D according to the fourth embodiment. Observation device 1D shown in this figure, the light source unit 11, imaging unit 20, the image processing unit 31, the analyzing unit 30, a display unit 40, the flow cell 90, half mirror HM 11, HM 12, the lens L 11 ~L 15 and mirror M 11 and M 12 are provided. Compared with the configuration of the observation apparatus 1A according to the first embodiment shown in FIG. 1, the observation apparatus 1D according to the fourth embodiment is different in that the light source unit 11 is provided instead of the light source unit 10, and imaging is performed. The difference is that an image processing unit 31 provided between the unit 20 and the analysis unit 30 is further provided.

光源部11は、レーザ光等のコヒーレンス長が長い光を出力するものであってもよい。撮像部20は、ハーフミラーHM12から出力される干渉光の像を撮像する。画像処理部31は、この撮像部20により撮像されて得られた像に対してフィルタリング処理をして、干渉縞に直交する方向について限定された範囲の干渉光の像を取得する。この画像処理部31におけるフィルタリング処理は、第3実施形態で用いたフィルタ21と同等の処理である。このように、撮像部20および画像処理部31は、ハーフミラーHM12から出力される干渉光のうち干渉縞に直交する方向について限定された範囲の干渉光の像を取得する干渉縞取得部として作用する。 The light source unit 11 may output light having a long coherence length such as laser light. The imaging unit 20 captures an image of interference light output from the half mirror HM 12 . The image processing unit 31 performs a filtering process on the image obtained by imaging by the imaging unit 20 and acquires an image of interference light in a limited range in a direction orthogonal to the interference fringes. The filtering process in the image processing unit 31 is a process equivalent to the filter 21 used in the third embodiment. As described above, the imaging unit 20 and the image processing unit 31 serve as an interference fringe acquisition unit that acquires an image of interference light in a limited range in a direction orthogonal to the interference fringe among the interference light output from the half mirror HM 12. Works.

すなわち、干渉光のうち干渉縞に直交する方向について限定された範囲の干渉光の像を取得するに際して、第3実施形態では、撮像部20の撮像面の前に設けられたフィルタ21を用いたのに対して、第4実施形態では、撮像部20と解析部30との間に設けられた画像処理部31により画像処理を行う。解析部30は、画像処理部31により処理された後の像に対して、第1実施形態の場合と同様の処理をする。   That is, when acquiring an image of interference light in a limited range in the direction orthogonal to the interference fringes of the interference light, the third embodiment uses the filter 21 provided in front of the imaging surface of the imaging unit 20. In contrast, in the fourth embodiment, image processing is performed by the image processing unit 31 provided between the imaging unit 20 and the analysis unit 30. The analysis unit 30 performs the same processing as in the first embodiment on the image after being processed by the image processing unit 31.

この第4実施形態に係る観察装置1Dも、第1実施形態に係る観察装置1Aと同様の効果を奏することができる。また、この第4実施形態に係る観察装置1Dも、図12に示される細胞選別装置2において観察装置1Aに替えて用いられ得る。   The observation apparatus 1D according to the fourth embodiment can also achieve the same effects as the observation apparatus 1A according to the first embodiment. Further, the observation apparatus 1D according to the fourth embodiment can also be used in place of the observation apparatus 1A in the cell sorting apparatus 2 shown in FIG.

(他の実施形態)   (Other embodiments)

上記の第3,第4の実施形態に係る観察装置1C,1Dは、マッハツェンダ干渉計の光学系を有していたが、マイケルソン干渉計の光学系を有していてもよい。後者の場合にも、レーザ光等のコヒーレンス長が長い光を出力する光源部を用いた上で、フィルタ21または画像処理部31を更に備えて、解析部30においては同様の処理が行われる。   The observation apparatuses 1C and 1D according to the third and fourth embodiments described above have the optical system of the Mach-Zehnder interferometer, but may have the optical system of the Michelson interferometer. Even in the latter case, the light source unit that outputs light having a long coherence length such as laser light is used, and the filter 21 or the image processing unit 31 is further provided, and the analysis unit 30 performs the same processing.

また、第3,第4の実施形態(または、マイケルソン干渉計の光学系の構成としたもの)において、ハーフミラーHM12から出力される干渉光のうち干渉縞に直交する方向について限定された範囲の干渉光の像を取得する際に、当該限定範囲が離散的な複数の範囲で構成されていてもよい。その場合、フィルタ21として複数の透過領域を有するものが用いられ、或いは、このフィルタと同等な処理が画像処理部31において行われる。 In the third and fourth embodiments (or the configuration of the optical system of the Michelson interferometer), the direction orthogonal to the interference fringes of the interference light output from the half mirror HM 12 is limited. When acquiring an image of interference light in a range, the limited range may be composed of a plurality of discrete ranges. In this case, the filter 21 having a plurality of transmission regions is used, or processing equivalent to this filter is performed in the image processing unit 31.

第1実施形態に係る観察装置1Aの構成図である。It is a lineblock diagram of observation device 1A concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る観察装置1Aに含まれる対物レンズL13およびフローセル90の斜視図である。It is a perspective view of the objective lens L 13 and the flow cell 90 included in the observation apparatus 1A according to the first embodiment. 第1実施形態に係る観察装置1Aに含まれるレンズL12,対物レンズL13およびフローセル90の側面図である。Lens L 12 included in the observation apparatus 1A according to the first embodiment, it is a side view of the objective lens L 13 and the flow cell 90. 第1実施形態に係る観察装置1Aの撮像部20により取得される干渉光の像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image of the interference light acquired by the imaging part 20 of 1 A of observation apparatuses which concern on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る観察装置1Aの撮像部20により取得される干渉光の像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image of the interference light acquired by the imaging part 20 of 1 A of observation apparatuses which concern on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る観察装置1Aの解析部30における処理の内容を説明する図である。It is a figure explaining the content of the process in the analysis part 30 of 1 A of observation apparatuses which concern on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る観察装置1Aによる検査対象物の観察のシミュレーションの方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of simulation of observation of the inspection subject by observation device 1A concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る観察装置1Aによる検査対象物の観察のシミュレーションで用いられた位相像を示す図である。It is a figure which shows the phase image used by simulation of observation of the test target object by 1 A of observation apparatuses which concern on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る観察装置1Aによる検査対象物の観察のシミュレーションにより得られた位相像を示す図である。It is a figure which shows the phase image obtained by simulation of observation of the test object by 1 A of observation apparatuses which concern on 1st Embodiment. 図8の位相像のうち或るY値におけるX軸方向の位相分布を示す図である。It is a figure which shows the phase distribution of the X-axis direction in a certain Y value among the phase images of FIG. 図9の位相像のうち或るY値におけるX軸方向の位相分布を示す図である。It is a figure which shows the phase distribution of the X-axis direction in a certain Y value among the phase images of FIG. 第1実施形態に係る観察装置1Aを含む細胞選別装置2の構成図である。It is a lineblock diagram of cell sorter 2 containing observation device 1A concerning a 1st embodiment. 第2実施形態に係る観察装置1Bの構成図である。It is a block diagram of the observation apparatus 1B which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る観察装置1Bに含まれるレンズL22,フローセル90およびミラーM22の斜視図である。Lens L 22 included in the observation apparatus 1B according to the second embodiment, a perspective view of a flow cell 90 and the mirror M 22. 第2実施形態に係る観察装置1Bに含まれるレンズL22,フローセル90およびミラーM22の側面図である。Lens L 22 included in the observation apparatus 1B according to the second embodiment, a side view of the flow cell 90 and the mirror M 22. 第3実施形態に係る観察装置1Cの構成図である。It is a block diagram of the observation apparatus 1C which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る観察装置1Cのフィルタ21に入力される干渉光の像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image of the interference light input into the filter 21 of 1 C of observation apparatuses which concern on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る観察装置1Cのフィルタ21の透過率分布を示す図である。It is a figure which shows the transmittance | permeability distribution of the filter 21 of 1 C of observation apparatuses which concern on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る観察装置1Cのフィルタ21で透過して撮像部20により撮像される干渉光の像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image of the interference light which permeate | transmits with the filter 21 of 1 C of observation apparatuses which concern on 3rd Embodiment, and is imaged by the imaging part 20. FIG. 第4実施形態に係る観察装置1Dの構成図である。It is a block diagram of observation apparatus 1D which concerns on 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1A〜1D…観察装置、2…細胞選別装置、10,11…光源部、20…撮像部、21…フィルタ、30…解析部、31…画像処理部、40…表示部、90…フローセル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A-1D ... Observation apparatus, 2 ... Cell sorting apparatus, 10, 11 ... Light source part, 20 ... Imaging part, 21 ... Filter, 30 ... Analysis part, 31 ... Image processing part, 40 ... Display part, 90 ... Flow cell.

Claims (5)

検査対象物を含む流体を流すフローセルと、
光を出力する光源部と、
前記光源部から出力される光を2分岐して検査光および参照光として出力する分岐部と、
前記分岐部から出力される検査光の光路が前記フローセルにおける前記流体の流れと交わるように該検査光を導く検査光学系と、
前記分岐部から出力される参照光を導く参照光学系と、
前記検査光学系により導かれる検査光と前記参照光学系により導かれる参照光とを互いに干渉させ、前記フロ−セルにおける流体の流れの方向に交叉する干渉縞を生じさせて、当該干渉光を出力する干渉部と、
前記干渉部から出力される干渉光のうち干渉縞に直交する方向について限定された範囲の干渉光の像を取得する干渉縞取得部と、
前記干渉縞取得部により得られる像における前記フロ−セルにおける流体の流れの方向に直交する第1方向の各位置について、この第1方向に直交する第2方向の干渉縞の強度分布に対して1次元空間的フーリエ変換を行って、前記フロ−セルを流れる流体に含まれる検査対象物の位相像を得る解析部と、
を備えることを特徴とする観察装置。
A flow cell for flowing a fluid containing an inspection object;
A light source unit that outputs light;
A branching unit that splits the light output from the light source unit into two to output as inspection light and reference light;
An inspection optical system that guides the inspection light so that an optical path of the inspection light output from the branch section intersects the flow of the fluid in the flow cell;
A reference optical system for guiding the reference light output from the branching unit;
The inspection light guided by the inspection optical system and the reference light guided by the reference optical system interfere with each other to generate interference fringes that cross in the direction of fluid flow in the flow cell, and output the interference light An interference part to
An interference fringe acquisition unit that acquires an image of interference light in a limited range with respect to a direction orthogonal to the interference fringe out of the interference light output from the interference unit;
For each position in the first direction orthogonal to the direction of fluid flow in the flow cell in the image obtained by the interference fringe acquisition unit, with respect to the intensity distribution of the interference fringe in the second direction orthogonal to the first direction. An analysis unit for performing a one-dimensional spatial Fourier transform to obtain a phase image of an inspection object contained in a fluid flowing through the flow cell;
An observation apparatus comprising:
前記光源部が、出力波長の10倍より短いコヒーレンス長を有する光を出力し、
前記干渉縞取得部が、そのコヒーレンス長に応じて限定された範囲の干渉光の像を取得する、
ことを特徴とする請求項1記載の観察装置。
The light source unit outputs light having a coherence length shorter than 10 times the output wavelength;
The interference fringe acquisition unit acquires an image of interference light in a range limited according to the coherence length;
The observation apparatus according to claim 1.
前記干渉縞取得部が、
前記干渉部から出力される干渉光のうち干渉縞に直交する方向について限定された範囲の干渉光を選択的に透過させるフィルタと、
このフィルタにより透過された干渉光の像を撮像する撮像部と、
を含むことを特徴とする請求項1記載の観察装置。
The interference fringe acquisition unit
A filter that selectively transmits interference light in a limited range with respect to a direction orthogonal to interference fringes among interference light output from the interference unit;
An imaging unit that captures an image of the interference light transmitted by the filter;
The observation apparatus according to claim 1, comprising:
前記干渉縞取得部が、
前記干渉部から出力される干渉光の像を撮像する撮像部と、
この撮像部により撮像されて得られた像を処理して、干渉縞に直交する方向について限定された範囲の干渉光の像を取得する画像処理部と、
を含むことを特徴とする請求項1記載の観察装置。
The interference fringe acquisition unit
An imaging unit that captures an image of interference light output from the interference unit;
An image processing unit that processes an image captured by the imaging unit and acquires an image of interference light in a limited range in a direction orthogonal to the interference fringes;
The observation apparatus according to claim 1, comprising:
前記干渉縞取得部が、前記第1方向および前記第2方向に複数の画素が2次元配列されてなる撮像面を有する撮像部を含む、ことを特徴とする請求項1記載の観察装置。
The observation apparatus according to claim 1, wherein the interference fringe acquisition unit includes an imaging unit having an imaging surface in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged in the first direction and the second direction.
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