JP6462837B2 - Observation method using microscope - Google Patents

Observation method using microscope Download PDF

Info

Publication number
JP6462837B2
JP6462837B2 JP2017231427A JP2017231427A JP6462837B2 JP 6462837 B2 JP6462837 B2 JP 6462837B2 JP 2017231427 A JP2017231427 A JP 2017231427A JP 2017231427 A JP2017231427 A JP 2017231427A JP 6462837 B2 JP6462837 B2 JP 6462837B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
observation
imaging device
pixels
solid
microscopic imaging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017231427A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018042283A (en
Inventor
宗一郎 上野
宗一郎 上野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2017231427A priority Critical patent/JP6462837B2/en
Publication of JP2018042283A publication Critical patent/JP2018042283A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6462837B2 publication Critical patent/JP6462837B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明の実施形態は、顕微撮影装置を用いた観察方法に関する。   Embodiments described herein relate generally to an observation method using a microscopic imaging apparatus.

一般に、光学顕微鏡を用いて観察対象を観察する場合、以下のように行われる。まず、載置部に観察対象を載置する。続いて、観察対象を照明し、観察対象からの光を、対物レンズ、接眼レンズ、およびその他のレンズを含む観察光学系によって集光し、これらの光学レンズ系をそれぞれ調整することにより所望の位置に所望の倍率で結像させる。このように結像した像を、接眼レンズから観察することにより、観察対象を観察することができる。   In general, when an observation object is observed using an optical microscope, the following is performed. First, the observation target is placed on the placement unit. Subsequently, the observation target is illuminated, and the light from the observation target is collected by an observation optical system including an objective lens, an eyepiece lens, and other lenses, and these optical lens systems are adjusted to each desired position. To form an image at a desired magnification. The observation object can be observed by observing the image formed in this way from the eyepiece lens.

このように、光学顕微鏡を用いた観察方法においては、観察対象を観察するまでに、観察対象からの光を所望の位置に所望の倍率で結像させるために、光学レンズ系を個々に調節する必要である。さらに、光学顕微鏡の視野は一定であるため、観察対象を拡大するほど、観察対象の一部分のみしか一度に観察することができず、観察対象の全体を観察するには、例えば観察対象を移動させる等のように、観察対象上を走査する必要である。   As described above, in the observation method using the optical microscope, the optical lens system is individually adjusted so that the light from the observation target is imaged at a desired magnification at a desired position before the observation target is observed. is necessary. Furthermore, since the field of view of the optical microscope is constant, as the observation object is enlarged, only a part of the observation object can be observed at a time. To observe the entire observation object, for example, the observation object is moved. As described above, it is necessary to scan the observation target.

このように、一般に、光学顕微鏡を用いて観察対象を観察するには、煩雑な操作が必要である。   Thus, in general, in order to observe an observation object using an optical microscope, complicated operations are required.

特開２０１２−１１８１９４号公報JP 2012-118194 A

実施形態は、観察対象を容易に観察することができる、顕微撮影装置を用いた観察方法を提供することを目的とする。   An object of the embodiment is to provide an observation method using a microscopic imaging apparatus that can easily observe an observation target.

実施形態に係る顕微撮影装置を用いた観察方法は、光を集光する非結像レンズ系、および前記非結像レンズ系により集光される前記光を受光する受光部、を含む画素が所定の間隔で複数個配列された固体撮像装置と、この固体撮像装置上に設けられた載置部と、を有する顕微撮影装置の前記載置部に、前記画素の間隔をＰ、前記画素の視野角をθ、としたとき、前記画素からの距離がＰ／（２×ｔａｎθ）以内となるように観察対象を配置し、前記非結像レンズ系の結像操作をすることなく、前記載置部に配置された前記画素の視野角の範囲内にある前記観察対象を前記固体撮像装置によって撮影することを特徴とする方法である。 In the observation method using the microscopic imaging device according to the embodiment, a pixel including a non-imaging lens system that collects light and a light receiving unit that receives the light collected by the non-imaging lens system is predetermined. A plurality of solid-state imaging devices arranged at intervals, and a placement unit provided on the solid-state imaging device , wherein the pixel spacing is P, and the field of view of the pixels When the angle is θ, the object to be observed is arranged such that the distance from the pixel is within P / (2 × tan θ), and the image forming operation of the non-imaging lens system is not performed. It is a method characterized in that the observation object within the range of the viewing angle of the pixel arranged in the section is photographed by the solid-state imaging device.

本実施形態に係る顕微撮影装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the microscopic imaging apparatus which concerns on this embodiment. 図１に示す顕微撮影装置の一部を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows a part of microscopic imaging apparatus shown in FIG. 図１に示す顕微撮影装置を用いた観察システムを模式的に示す電気ブロック図である。It is an electrical block diagram which shows typically the observation system using the micro imaging device shown in FIG. 顕微撮影装置の載置部上に観察対象が配置された様子を示す上面図である。It is a top view which shows a mode that the observation object was arrange | positioned on the mounting part of a microscopic imaging device. 実施例１に係る顕微撮影装置を用いた観察方法を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining an observation method using the microscopic imaging apparatus according to the first embodiment. 実施例２に係る顕微撮影装置を用いた観察方法を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining an observation method using a microscopic imaging apparatus according to a second embodiment. 実施例３に係る顕微撮影装置を用いた観察方法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an observation method using a microscopic imaging apparatus according to a third embodiment. 実施例４に係る顕微撮影装置を用いた観察方法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an observation method using a microscopic imaging device according to a fourth embodiment.

以下に、実施形態に係る顕微撮影装置を用いた観察方法について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, an observation method using the microscopic imaging apparatus according to the embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本実施形態に係る顕微撮影装置を示す断面図である。図１に示す顕微撮影装置１０は、固体撮像装置１１と、撮影対象を配置することができる載置部１２と、を具備する。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a microscopic imaging apparatus according to this embodiment. A microscopic imaging apparatus 10 shown in FIG. 1 includes a solid-state imaging apparatus 11 and a placement unit 12 on which an imaging target can be placed.

固体撮像装置１１は、光を集光するマイクロレンズ１３、およびマイクロレンズ１３により集光される光を受光する受光部、を含む画素１４が、所定の間隔で複数個配列されることにより構成されるセンサ部を有するものである。以下に、この固体撮像装置１１について具体的に説明する。   The solid-state imaging device 11 is configured by arranging a plurality of pixels 14 including a microlens 13 that collects light and a light receiving unit that receives light collected by the microlens 13 at predetermined intervals. It has a sensor part. Below, this solid-state imaging device 11 is demonstrated concretely.

図１に示す固体撮像装置１１において、例えばシリコン等からなる半導体基板１５には、複数の不純物層である複数のフォトダイオード層１６が、配列形成されている。本実施形態においては、例えばフォトダイオード層１６が受光部となるが、受光部は、入射される光を受光して光電変換することができればよく、必ずしもフォトダイオード層１６である必要はない。   In the solid-state imaging device 11 shown in FIG. 1, a plurality of photodiode layers 16 that are a plurality of impurity layers are arranged and formed on a semiconductor substrate 15 made of, for example, silicon. In the present embodiment, for example, the photodiode layer 16 serves as a light receiving portion, but the light receiving portion is not necessarily required to be the photodiode layer 16 as long as it can receive incident light and perform photoelectric conversion.

また、複数のフォトダイオード層１６が設けられた半導体基板１５の表面上には、中間層１７が設けられており、中間層１７の表面上には、複数のマイクロレンズ１３が、配列された複数のフォトダイオード層１６の位置に対応して、配列形成されている。   An intermediate layer 17 is provided on the surface of the semiconductor substrate 15 provided with the plurality of photodiode layers 16, and a plurality of microlenses 13 are arranged on the surface of the intermediate layer 17. An array is formed corresponding to the position of the photodiode layer 16.

なお、中間層１７は、例えばカラーフィルタ層等のような波長選択層、中間層の表面上を平坦にするための平坦化層等である。   The intermediate layer 17 is, for example, a wavelength selection layer such as a color filter layer, a flattening layer for flattening the surface of the intermediate layer, or the like.

このような固体撮像装置１１は、フォトダイオード層１６と、このフォトダイオード層１６に光を集光するためのマイクロレンズ１３と、を含む画素１４を複数個有している。固体撮像装置１１において、複数の画素１４を所定の間隔で配列することによりセンサ部が構成されている。   Such a solid-state imaging device 11 has a plurality of pixels 14 each including a photodiode layer 16 and a microlens 13 for condensing light on the photodiode layer 16. In the solid-state imaging device 11, a sensor unit is configured by arranging a plurality of pixels 14 at a predetermined interval.

この固体撮像装置１１の表面上のうち、少なくともセンサ部上には、撮影対象を配置することができる載置部１２が設けられている。載置部１２は、例えばガラス等のような、所定の波長帯域の光（例えば可視光）を透過させる透光性を有しかつ固体撮像装置１１のマイクロレンズ１３と屈折率が異なる樹脂によって構成されるものである。載置部１２の形状は、板状のものであっても良いし、マイクロレンズ１３の上に埋め込まれる液状あるいは固体状ものであってもよい。   Of the surface of the solid-state imaging device 11, a mounting unit 12 on which an imaging target can be placed is provided at least on the sensor unit. The mounting unit 12 is made of a resin such as glass that has a light-transmitting property that transmits light in a predetermined wavelength band (for example, visible light) and has a refractive index different from that of the microlens 13 of the solid-state imaging device 11. It is what is done. The mounting portion 12 may have a plate shape, or a liquid or solid shape embedded on the microlens 13.

このような載置部１２は、複数のマイクロレンズ１３上に、複数のマイクロレンズ１３に接触するように配置されており、所定の厚さを有するものである。なお、載置部１２の厚さについては後述する。   Such a mounting portion 12 is disposed on the plurality of microlenses 13 so as to contact the plurality of microlenses 13 and has a predetermined thickness. The thickness of the mounting portion 12 will be described later.

このような顕微撮影装置１０は、光源１８下に配置された状態で載置部１２に観察対象を配置し、具体的には、光源１８下に配置された状態で載置部１２の表面上あるいは内部に観察対象を配置し、このように配置された観察対象を固体撮像装置１１において撮影することにより、観察対象を観察することができるものである。なお、光源１８は、例えば顕微撮影装置１０が配置される部屋の蛍光灯等であってもよいし、観察対象をより詳細に撮影するために設けられた撮影専用の光源であってもよい。   Such a microscopic imaging apparatus 10 arranges an observation target on the mounting unit 12 in a state of being placed under the light source 18, and specifically, on the surface of the mounting unit 12 in a state of being placed under the light source 18. Alternatively, the observation object can be observed by arranging the observation object inside and photographing the observation object arranged in this way with the solid-state imaging device 11. The light source 18 may be, for example, a fluorescent lamp in a room where the microscopic imaging device 10 is disposed, or may be a light source dedicated to photographing provided for photographing an observation target in more detail.

図２は、以上に説明した顕微撮影装置１０の一部を拡大して示す図である。以下に、図２を参照して、上述の顕微撮影装置１０について、より詳細に説明する。この顕微撮影装置１０は、マイクロレンズ１３の頂点から所定の距離Ｌ以内に配置される観察対象を撮影することができるものである。ここで、所定の距離Ｌとは、固体撮像装置１１のマイクロレンズ１３の視野角θおよび固体撮像装置１１に配列される画素１４の間隔Ｐにより決定される距離である。以下に、所定の距離Ｌについて説明する。   FIG. 2 is an enlarged view showing a part of the microscopic imaging apparatus 10 described above. Hereinafter, the microscopic imaging apparatus 10 described above will be described in more detail with reference to FIG. The microscopic imaging apparatus 10 can capture an observation target that is disposed within a predetermined distance L from the apex of the microlens 13. Here, the predetermined distance L is a distance determined by the viewing angle θ of the microlens 13 of the solid-state imaging device 11 and the interval P between the pixels 14 arranged in the solid-state imaging device 11. Hereinafter, the predetermined distance L will be described.

顕微撮影装置１０によって観察対象を撮影することができる条件は、図２に示すように、観察対象の撮影面の距離をＳ、画素１４の間隔をＰとして、以下のように表現される。   As shown in FIG. 2, the condition under which the observation object can be imaged by the microscopic imaging apparatus 10 is expressed as follows, where the distance of the imaging surface of the observation object is S and the interval between the pixels 14 is P.

２×Ｓ≦Ｐ・・・（式１）
撮影面の距離Ｓが上記式１を満足しない場合、観察対象からの光は、本来受光される画素１４において受光される他、当該画素１４に隣接する他の画素１４においても受光されてしまうこととなり、顕微撮影装置１０は観察対象を、いわゆるピンボケした状態で撮影してしまう。 2 × S ≦ P (Formula 1)
When the distance S of the imaging surface does not satisfy the above formula 1, the light from the observation target is received not only by the pixel 14 that is originally received, but also by other pixels 14 adjacent to the pixel 14. Thus, the microscopic imaging apparatus 10 captures the observation target in a so-called out-of-focus state.

ここで、観察対象の撮影面の距離Ｓは、マイクロレンズ１３の視野角をθ、マイクロレンズ１３の頂点から観察対象までの距離をＬとして、以下のように表現される。   Here, the distance S of the imaging surface of the observation target is expressed as follows, where θ is the viewing angle of the microlens 13 and L is the distance from the apex of the microlens 13 to the observation target.

ｔａｎθ＝Ｓ／Ｌ・・・（式２）
以上の式１および式２より、マイクロレンズ１３の頂点から観察対象までの距離Ｌは、以下のように表現される。 tan θ = S / L (Expression 2)
From the above formulas 1 and 2, the distance L from the apex of the microlens 13 to the observation target is expressed as follows.

Ｌ≦Ｐ／（２×ｔａｎθ）・・・（式３）
式３より、本実施形態に係る顕微撮影装置１０は、マイクロレンズ１３の頂点からの距離Ｌが、Ｐ／（２×ｔａｎθ）以内に配置される観察対象を撮影することができるものである。 L ≦ P / (2 × tan θ) (Formula 3)
From Expression 3, the microscopic imaging apparatus 10 according to the present embodiment can capture an observation target whose distance L from the apex of the microlens 13 is within P / (2 × tan θ).

例えば、画素１４の間隔Ｐ＝１．７６μｍ（Ｓ＝０．８８μｍ）、θ＝１０ｄｅｇである場合、Ｌ≦５μｍとなるため、顕微撮影装置１０は、マイクロレンズ１３の頂点からの距離Ｌが５μｍ以内に配置された観察対象を撮影することができる。同様に、画素１４の間隔Ｐ＝３．５２μｍ（Ｓ＝１．７６μｍ）、θ＝１０ｄｅｇである場合、Ｌ≦１０μｍとなるため、顕微撮影装置１０は、マイクロレンズ１３の頂点からの距離Ｌが１０μｍ以内に配置された観察対象を撮影することができ、画素１４の間隔Ｐ＝１７．６４μｍ（Ｓ＝８．８２μｍ）、θ＝１０ｄｅｇである場合、Ｌ≦５０μｍとなるため、顕微撮影装置１０は、マイクロレンズ１３の頂点からの距離Ｌが５０μｍ以内に配置された観察対象を撮影することができる。   For example, when the interval P of the pixels 14 is 1.76 μm (S = 0.88 μm) and θ = 10 deg, L ≦ 5 μm. Therefore, the microscopic imaging apparatus 10 has a distance L from the apex of the microlens 13 of 5 μm. The observation object arranged within can be photographed. Similarly, when the interval P between the pixels 14 is 3.52 μm (S = 1.76 μm) and θ = 10 deg, L ≦ 10 μm. Therefore, the microscopic imaging apparatus 10 has a distance L from the apex of the microlens 13. The observation object arranged within 10 μm can be photographed. When the interval P of the pixels 14 is 17.64 μm (S = 8.82 μm) and θ = 10 deg, L ≦ 50 μm. Can take an image of an observation object arranged within a distance L of 50 μm from the apex of the microlens 13.

なお、以上に説明したように、本実施形態に係る顕微撮影装置１０は、マイクロレンズ１３の頂点からの距離Ｌが、Ｐ／（２×ｔａｎθ）以内に配置される観察対象を撮影することができるものである。従って、載置部１２の表面上で観察する場合の厚さは、少なくともＰ／（２×ｔａｎθ）以内である必要がある。また、載置部１２の内部に観察対象がある場合は、マイクロレンズ１３の頂点からの距離Ｌが、Ｐ／（２×ｔａｎθ）以内に配置される観察対象を撮影することができるものである。   As described above, the microscopic imaging apparatus 10 according to the present embodiment can capture an observation target in which the distance L from the apex of the microlens 13 is within P / (2 × tan θ). It can be done. Therefore, the thickness when observing on the surface of the mounting portion 12 needs to be at least within P / (2 × tan θ). In addition, when there is an observation target inside the placement unit 12, an observation target placed within a distance L from the apex of the microlens 13 within P / (2 × tan θ) can be photographed. .

図３は、以上に説明した顕微撮影装置１０を用いた観察システムを模式的に示す電気ブロック図である。図３に示す観察システムは、顕微撮影装置１０、信号処理回路であるロジック回路部１９、および表示部２０、によって構成される。   FIG. 3 is an electric block diagram schematically showing an observation system using the microscopic imaging apparatus 10 described above. The observation system shown in FIG. 3 includes a microscopic imaging device 10, a logic circuit unit 19 that is a signal processing circuit, and a display unit 20.

ロジック回路部１９は、顕微撮影装置１０により得られた電圧信号（ｒａｗ ｄａｔａ）に対して色補正（ホワイトバランス、カラーマトリクス）、ノイズ補正（ノイズリダクション、傷補正）、画質補正（エッジ強調、ガンマ補正）等の所定の信号処理を施し、信号処理された電圧信号を画像信号として出力する。本実施形態においては、顕微撮影装置１０に、像を結像するためのレンズや拡大縮小を目的とするレンズ等の光学レンズ系を含まないため、ロジック回路部１９には、このようなレンズ収差の補正やシェーディング補正するための補正回路は含まれていない。   The logic circuit unit 19 performs color correction (white balance, color matrix), noise correction (noise reduction, flaw correction), and image quality correction (edge enhancement, gamma) on the voltage signal (raw data) obtained by the microscopic imaging apparatus 10. Predetermined signal processing such as correction) is performed, and the signal-processed voltage signal is output as an image signal. In the present embodiment, since the microscopic imaging apparatus 10 does not include an optical lens system such as a lens for forming an image or a lens for the purpose of enlargement / reduction, the logic circuit unit 19 includes such lens aberration. The correction circuit for correcting the shading and shading is not included.

このようなロジック回路部１９は、例えば画素１４が配列された領域であるセンサ部の周囲の半導体基板１５に設けることによって固体撮像装置１１に内蔵させてもよいし、固体撮像装置１１とは別基板に設けられた、固体撮像装置１１とは別部品あってもよい。   Such a logic circuit unit 19 may be incorporated in the solid-state imaging device 11 by being provided, for example, on the semiconductor substrate 15 around the sensor unit, which is an area where the pixels 14 are arranged, or separate from the solid-state imaging device 11. There may be a separate component from the solid-state imaging device 11 provided on the substrate.

次に、表示部２０は、例えばディスプレイ装置であり、ロジック回路部１９から出力される画像信号に基づいて観察対象の画像を形成し、表示する。表示部２０は、顕微撮影装置１０の載置部１２に配置された観察対象の全体を一度に表示することができる。   Next, the display unit 20 is a display device, for example, and forms and displays an image to be observed based on the image signal output from the logic circuit unit 19. The display unit 20 can display the entire observation target arranged on the placement unit 12 of the microscopic imaging device 10 at a time.

このような観察システムは、表示部２０に、顕微撮影装置１０の載置部１２に配置された観察対象の全体を一度に表示することができるため、このようなシステムを用いることにより、観察対象の全体を同時にリアルタイムで観察することができる。   Since such an observation system can display the entire observation object arranged on the placement unit 12 of the microscopic imaging apparatus 10 on the display unit 20 at a time, the observation object can be obtained by using such a system. Can be observed in real time at the same time.

続いて、以上に説明した顕微撮影装置１０を用いた観察方法について説明する。まず、所望の光源１８下に配置された顕微撮影装置１０の載置部１２の表面上に、図４に示すように観察対象２１を配置する。本実施例においては、例えば画素１４の間隔Ｐが１μｍ、マイクロレンズ１３の視野角θが１０ｄｅｇ、固体撮像装置１１のセンサ部２２内に１０００個×１０００個の画素１４が形成された１０Ｍセンサを有する顕微撮影装置１０の載置部１２の表面上に、１０００μｍの観察対象２１を載置する。なお、図４においては、センサ部２２内に配置される画素１４の数については省略している。また、図４に示すセンサ部２２は、この周囲に設けられたワイヤー２３により、例えばロジック回路部１９が設けられた基板２４に電気的に接続されている。   Subsequently, an observation method using the microscopic imaging apparatus 10 described above will be described. First, as shown in FIG. 4, the observation target 21 is placed on the surface of the mounting portion 12 of the microscopic imaging device 10 placed under the desired light source 18. In this embodiment, for example, a 10M sensor in which the interval P between the pixels 14 is 1 μm, the viewing angle θ of the microlens 13 is 10 deg, and 1000 × 1000 pixels 14 are formed in the sensor unit 22 of the solid-state imaging device 11 is used. A 1000 μm observation object 21 is placed on the surface of the placement portion 12 of the microscopic imaging apparatus 10 having the microscope. In FIG. 4, the number of pixels 14 arranged in the sensor unit 22 is omitted. Also, the sensor unit 22 shown in FIG. 4 is electrically connected to a substrate 24 provided with, for example, a logic circuit unit 19 by a wire 23 provided around the sensor unit 22.

なお、上記の顕微撮影装置１０の場合、マイクロレンズ１３の頂点からの距離Ｌが２．８４μｍ（＝１／（２×ｔａｎ１０））以内に配置された観察対象２１を撮影することができるものであり、載置部１２の厚さは、２．８４μｍとなっている。   In the case of the microscopic imaging apparatus 10 described above, the observation object 21 arranged within a distance L of 2.84 μm (= 1 / (2 × tan10)) from the apex of the microlens 13 can be imaged. The thickness of the mounting portion 12 is 2.84 μm.

このような載置部１２の表面上に観察対象２１が載置されると、観察対象２１は、マイクロレンズ１３の頂点からの距離Ｌが所定の距離Ｐ／（２×ｔａｎθ）以内となるように配置されるため、顕微撮影装置１０は、観察対象２１を撮影することができる。固体撮像装置１１は、載置された観察対象２１を撮影し、ロジック回路部１９は、撮影により得られた電圧信号（ｒａｗ ｄａｔｅ）に対して所望の信号処理を施す。この後、ロジック回路部１９は、信号処理された電圧信号を画像信号として出力する。   When the observation target 21 is placed on the surface of the placement unit 12, the observation target 21 has a distance L from the apex of the microlens 13 within a predetermined distance P / (2 × tan θ). Therefore, the microscopic imaging apparatus 10 can image the observation target 21. The solid-state imaging device 11 images the observation object 21 placed thereon, and the logic circuit unit 19 performs desired signal processing on the voltage signal (raw date) obtained by the imaging. Thereafter, the logic circuit unit 19 outputs the voltage signal subjected to signal processing as an image signal.

最後に、表示部２０は、ロジック回路部１９から出力される画像信号に基づいて観察対象２１の画像を形成し、表示する。   Finally, the display unit 20 forms and displays an image of the observation target 21 based on the image signal output from the logic circuit unit 19.

なお、本実施例における顕微撮影装置１０およびこの装置を用いた観察システムにおいて、表示される観察対象２１の倍率Ｍは、観察対象２１のサイズと画素１４の間隔ＰによってＭ＝観察対象２１のサイズ／画素１４の間隔Ｐ、で決定され、上述のように観察対象２１のサイズが１０００μｍ、画素１４の間隔Ｐが１μｍのとき、表示される観察対象２１の倍率Ｍは、１０００となる。   In the microscopic imaging apparatus 10 and the observation system using this apparatus in the present embodiment, the magnification M of the observation target 21 displayed is M = the size of the observation target 21 depending on the size of the observation target 21 and the interval P between the pixels 14. / When the size of the observation object 21 is 1000 μm and the distance P of the pixel 14 is 1 μm as described above, the magnification M of the displayed observation object 21 is 1000.

以上に説明した顕微撮影装置１０を用いた観察方法によれば、従来の光学顕微鏡を用いた観察対象の観察方法のように、光学レンズ系の調整、および観察対象上の走査、といった煩雑な操作を必要とせず、顕微撮影装置１０の載置部１２に観察対象２１を配置するだけで、観察対象の全体を一度に容易に観察することができる。   According to the observation method using the microscopic imaging apparatus 10 described above, complicated operations such as adjustment of the optical lens system and scanning on the observation target, as in the conventional observation method of the observation target using an optical microscope. The entire observation object can be easily observed at a time by simply placing the observation object 21 on the mounting portion 12 of the microscopic imaging apparatus 10 without the need for the above.

以上に説明した顕微撮影装置１０を用いた観察方法は、様々な分野において適用することができる。以下に、その適用例について説明する。   The observation method using the microscopic imaging apparatus 10 described above can be applied in various fields. Below, the application example is demonstrated.

＜実施例１＞
図５は、実施例１に係る顕微撮影装置を用いた観察方法を説明するための図である。図５に示す観察方法においては、本実施形態に係る顕微撮影装置１０を用いた観察方法をバイオ分野に適用している。図５に示すように、顕微撮影装置１０およびこれを用いた観察システムによれば、顕微撮影装置１０の載置部１２上に癌細胞１０１を含む液体１０２を滴下することにより、癌細胞１０１を観察することができる。以下に、この方法について説明する。 <Example 1>
FIG. 5 is a diagram for explaining an observation method using the microscopic imaging apparatus according to the first embodiment. In the observation method shown in FIG. 5, the observation method using the microscopic imaging apparatus 10 according to the present embodiment is applied to the bio field. As shown in FIG. 5, according to the microscopic imaging device 10 and the observation system using the same, by dropping the liquid 102 containing the cancer cells 101 onto the mounting portion 12 of the microscopic imaging device 10, the cancer cells 101 are removed. Can be observed. This method will be described below.

まず、例えば画素１４の間隔Ｐが１μｍ、マイクロレンズ１３の視野角θが１０ｄｅｇ、固体撮像装置１１のセンサ部２２内に１０００個×１０００個の画素１４が形成された１０Ｍセンサを有する顕微撮影装置１０を、所望の光源１８下に配置し、顕微撮影装置１０の載置部１２の表面上に、図５に示すように、絶縁シート１０３を配置する。この絶縁シート１０３は、後に載置部１２の表面上に滴下される液体１０２が、センサ部２２上の載置部１２の周囲に設けられた複数本のワイヤー２３（図４）をショートさせることを抑制するためのものである。   First, for example, a microscopic imaging apparatus having a 10M sensor in which the interval P between the pixels 14 is 1 μm, the viewing angle θ of the microlens 13 is 10 deg, and 1000 × 1000 pixels 14 are formed in the sensor unit 22 of the solid-state imaging device 11. 10 is disposed under a desired light source 18 and an insulating sheet 103 is disposed on the surface of the mounting portion 12 of the microscopic imaging apparatus 10 as shown in FIG. In this insulating sheet 103, the liquid 102 that is subsequently dropped onto the surface of the placement unit 12 causes the plurality of wires 23 (FIG. 4) provided around the placement unit 12 on the sensor unit 22 to be short-circuited. It is for suppressing.

なお、この顕微撮影装置１０の場合、マイクロレンズ１３の頂点からの距離Ｌが２．８４μｍ以内に配置された観察対象を撮影することができるものであり、載置部１２の厚さは、用いられる絶縁シート１０３の厚さを考慮して、２．８４μｍより薄くなっている。   Note that, in the case of the microscopic imaging apparatus 10, an observation object arranged within a distance L of 2.84 μm from the apex of the microlens 13 can be imaged, and the thickness of the mounting portion 12 is used. In consideration of the thickness of the insulating sheet 103 to be formed, it is thinner than 2.84 μm.

次に、観察対象である癌細胞１０１を含む液体１０２を、例えばスポイト等の滴下装置１０４を用いて載置部１２上に滴下することにより癌細胞１０１を含む液体１０２を絶縁シート１０３を介して載置部１２上に載置する。   Next, the liquid 102 containing the cancer cells 101 to be observed is dropped on the mounting portion 12 using a dropping device 104 such as a dropper, for example, to thereby cause the liquid 102 containing the cancer cells 101 to pass through the insulating sheet 103. Place on the placement unit 12.

次に、載置部１２に癌細胞１０１を含む液体１０２が載置されると、固体撮像装置１１は、載置された癌細胞１０１を含む液体１０２を撮影し、ロジック回路部１９（図３）は、撮影により得られた電圧信号（ｒａｗ ｄａｔｅ）に対して所望の信号処理を施す。この後、信号処理された電圧信号を画像信号として出力する。   Next, when the liquid 102 containing the cancer cells 101 is placed on the placement unit 12, the solid-state imaging device 11 images the liquid 102 containing the placed cancer cells 101, and the logic circuit unit 19 (FIG. 3). ) Performs desired signal processing on the voltage signal (raw date) obtained by photographing. Thereafter, the signal-processed voltage signal is output as an image signal.

最後に、表示部２０（図３）は、ロジック回路部１９（図３）から出力される画像信号に基づいて癌細胞１０１を含む液体１０２の画像を形成し、図５に示すように表示する。   Finally, the display unit 20 (FIG. 3) forms an image of the liquid 102 containing the cancer cells 101 based on the image signal output from the logic circuit unit 19 (FIG. 3), and displays it as shown in FIG. .

このようにして、癌細胞１０１を観察することができる。   In this way, cancer cells 101 can be observed.

＜実施例２＞
図６は、実施例２に係る顕微撮影装置を用いた観察方法を説明するための図である。図６に示す観察方法においても、本実施形態に係る顕微撮影装置１０を用いた観察方法をバイオ分野に適用している。図６に示すように、顕微撮影装置１０およびこれを用いた観察システムにおいては、予め載置部１２の表面上に検出対象である抗体に反応する薬品を配置する一方で、光源としてＵＶ（紫外線）光源２０１を用い、抗体と薬品とが反応することによる蛍光発光を観察することにより、抗体の有無を観察することができる。以下に、この方法について説明する。 <Example 2>
FIG. 6 is a diagram for explaining an observation method using the microscopic imaging apparatus according to the second embodiment. Also in the observation method shown in FIG. 6, the observation method using the microscopic imaging apparatus 10 according to the present embodiment is applied to the bio field. As shown in FIG. 6, in the microscopic imaging device 10 and an observation system using the same, a chemical that reacts with an antibody to be detected is placed on the surface of the mounting portion 12 in advance, while UV (ultraviolet light) is used as a light source. The presence or absence of the antibody can be observed by observing the fluorescence emission caused by the reaction between the antibody and the drug using the light source 201. This method will be described below.

まず、例えば画素１４の間隔Ｐが１μｍ、マイクロレンズ１３の視野角θが１０ｄｅｇ、固体撮像装置１１のセンサ部２２内に１０００個×１０００個の画素１４が形成された１０Ｍセンサを有する顕微撮影装置１０を、ＵＶ光源２０１下に配置する。また、顕微撮影装置１０の載置部１２の表面上に、図６に示すように、複数の凹部２０２を有する検査容器２０３を配置する。検査容器２０３の凹部２０２の数はセンサ部２２の上方に１０個×１０個程度であり、各凹部２０２内には、検出対象となる抗体と反応し、ＵＶ光の照射によって蛍光発光する薬品を予め塗布しておく。   First, for example, a microscopic imaging apparatus having a 10M sensor in which the interval P between the pixels 14 is 1 μm, the viewing angle θ of the microlens 13 is 10 deg, and 1000 × 1000 pixels 14 are formed in the sensor unit 22 of the solid-state imaging device 11. 10 is placed under the UV light source 201. In addition, as shown in FIG. 6, a cuvette 203 having a plurality of recesses 202 is disposed on the surface of the mounting portion 12 of the microscopic imaging apparatus 10. The number of the recesses 202 of the cuvette 203 is about 10 × 10 above the sensor unit 22, and in each recess 202, a chemical that reacts with the antibody to be detected and emits fluorescence when irradiated with UV light. Apply in advance.

なお、この顕微撮影装置１０の場合、マイクロレンズ１３の頂点からの距離Ｌが２．８４μｍ以内に配置された観察対象を撮影することができるものである。従って、載置部１２の厚さおよび検査容器２０３の厚さの合計が、２．８４μｍ以内となるように設けられている。したがって、検査容器２０３の各凹部２０２は、検査容器２０３の表面から厚さ方向にＰ／（２×ｔａｎθ）より短い範囲内において延在している。   In the case of the microscopic imaging apparatus 10, an observation target arranged with a distance L from the apex of the microlens 13 within 2.84 μm can be captured. Therefore, the total of the thickness of the mounting portion 12 and the thickness of the cuvette 203 is provided to be within 2.84 μm. Accordingly, each recess 202 of the cuvette 203 extends from the surface of the cuvette 203 in the thickness direction within a range shorter than P / (2 × tan θ).

次に、観察対象である抗体を含む液体２０４を、例えばスポイト等の滴下装置２０５を用いて検査容器２０３の各凹部２０２内に滴下することにより、抗体を含む液体２０４を載置部１２上に載置する。   Next, the liquid 204 containing the antibody to be observed is dropped into the respective recesses 202 of the cuvette 203 using a dropping device 205 such as a dropper, for example, so that the liquid 204 containing the antibody is placed on the mounting portion 12. Place.

次に、載置部１２に抗体を含む液体２０４が載置されると、液体２０４に抗体が含まれている場合にはその抗体と凹部２０２内に塗布された薬品とが反応する一方で、上方からＵＶ光が照射されているため、凹部２０２内は蛍光発光２０６する。固体撮像装置１１は、この蛍光発光２０６を撮影し、ロジック回路部１９（図３）は、撮影により得られた電圧信号（ｒａｗ ｄａｔｅ）に対して所望の信号処理を施す。この後、信号処理された電圧信号を画像信号として出力する。   Next, when the liquid 204 containing the antibody is placed on the placement part 12, when the antibody is contained in the liquid 204, the antibody and the chemical applied in the recess 202 react, Since UV light is irradiated from above, the recess 202 emits fluorescence 206. The solid-state imaging device 11 captures the fluorescent light emission 206, and the logic circuit unit 19 (FIG. 3) performs desired signal processing on the voltage signal (raw date) obtained by the imaging. Thereafter, the signal-processed voltage signal is output as an image signal.

最後に、表示部２０（図３）は、ロジック回路部１９（図３）から出力される画像信号に基づいて蛍光発光２０６の画像を形成し、図６に示すように表示する。   Finally, the display unit 20 (FIG. 3) forms an image of the fluorescence emission 206 based on the image signal output from the logic circuit unit 19 (FIG. 3), and displays it as shown in FIG.

このようにして、抗体の有無を観察することができる。   In this way, the presence or absence of antibodies can be observed.

＜実施例３＞
図７は、実施例３に係る顕微撮影装置を用いた観察方法を説明するための図である。図７に示す観察方法においては、本実施形態に係る顕微撮影装置１０を用いた観察方法を環境分野に適用している。図７に示すように、顕微撮影装置１０およびこれを用いた観察システムによれば、予めいわゆるＰＭ２．５等の微小粒子状物質３０１を通すことができる通路３０２、およびこの通路３０２の入口および出口に微小粒子状物質３０１を透過させるフィルタ３０３を顕微撮影装置１０の載置部１２上に設け、通路３０２内を微小粒子状物質３０１を通過させることにより、微小粒子状物質３０１を観察することができる。以下に、この方法について説明する。 <Example 3>
FIG. 7 is a diagram for explaining an observation method using the microscopic imaging apparatus according to the third embodiment. In the observation method shown in FIG. 7, the observation method using the microscopic imaging apparatus 10 according to the present embodiment is applied to the environmental field. As shown in FIG. 7, according to the microscopic imaging apparatus 10 and an observation system using the same, a passage 302 through which a so-called PM2.5 or other fine particulate matter 301 can be passed in advance, and an inlet and an outlet of the passage 302 The microparticulate substance 301 can be observed by providing a filter 303 that transmits the microparticulate substance 301 on the mounting portion 12 of the microscopic imaging apparatus 10 and allowing the microparticulate substance 301 to pass through the passage 302. it can. This method will be described below.

まず、例えば画素１４の間隔Ｐが１μｍ、マイクロレンズ１３の視野角θが１０ｄｅｇ、固体撮像装置１１のセンサ部２２内に１０００個×１０００個の画素１４が形成された１０Ｍセンサを有する顕微撮影装置１０の載置部１２の表面上に、図７に示すように、微小粒子状物質３０１を通す通路３０２を、通路３０２内に顕微撮影装置１０の載置部１２の表面が露出するように配置し、この通路３０２の入口および出口に、微小粒子状物質３０１を透過させるフィルタ３０３、を設ける。そして、このような顕微撮影装置１０を、所望の光源１８下に配置する。   First, for example, a microscopic imaging apparatus having a 10M sensor in which the interval P between the pixels 14 is 1 μm, the viewing angle θ of the microlens 13 is 10 deg, and 1000 × 1000 pixels 14 are formed in the sensor unit 22 of the solid-state imaging device 11. As shown in FIG. 7, a passage 302 through which the microparticulate material 301 is passed is arranged on the surface of the placement unit 12 of 10 so that the surface of the placement unit 12 of the microscopic imaging device 10 is exposed in the passage 302. In addition, a filter 303 that transmits the fine particulate matter 301 is provided at the inlet and outlet of the passage 302. Then, such a microscopic imaging device 10 is disposed under a desired light source 18.

なお、この顕微撮影装置１０の場合、マイクロレンズ１３の頂点からの距離Ｌが２．８４μｍ以内に配置された観察対象を撮影することができるものである。従って、載置部１２の厚さおよび通路３０２の径ＲＡの合計が、２．８４μｍ以内となるように設けられている。したがって、通路３０２の径ＲＡはＰ／（２×ｔａｎθ）より小さくなっている。 In the case of the microscopic imaging apparatus 10, an observation target arranged with a distance L from the apex of the microlens 13 within 2.84 μm can be captured. Therefore, the total of the thickness of the mounting portion 12 and the diameter RA of the passage 302 is provided to be within 2.84 μm. Therefore, the diameter RA of the passage 302 is smaller than P / (2 × tan θ).

次に、微小粒子状物質３０１を含む気体３０４を通路３０２内に、フィルタ３０３を介して流すことにより、微小粒子状物質３０１を載置部１２上に載置する。   Next, the microparticulate substance 301 is placed on the placement portion 12 by flowing a gas 304 containing the microparticulate substance 301 through the filter 303 in the passage 302.

次に、固体撮像装置１１に載置部１２上の観測領域３０５を撮影させ続けると、載置部１２上に微小粒子状物質３０１が到着した場合、固体撮像装置１１は、微小粒子状物質３０１を撮影し、ロジック回路部１９（図３）は、撮影により得られた電圧信号（ｒａｗ ｄａｔｅ）に対して所望の信号処理を施す。この後、信号処理された電圧信号を画像信号として出力する。   Next, when the solid-state imaging device 11 continues to image the observation region 305 on the mounting unit 12, when the microparticulate material 301 arrives on the mounting unit 12, the solid-state imaging device 11 detects the microparticulate material 301. The logic circuit unit 19 (FIG. 3) performs desired signal processing on the voltage signal (raw date) obtained by the imaging. Thereafter, the signal-processed voltage signal is output as an image signal.

最後に、表示部２０（図３）は、ロジック回路部１９（図３）から出力される画像信号に基づいて微小粒子状物質３０１の画像を形成し、図７に示すように表示する。   Finally, the display unit 20 (FIG. 3) forms an image of the fine particulate matter 301 based on the image signal output from the logic circuit unit 19 (FIG. 3), and displays it as shown in FIG.

このようにして、微小粒子状物質３０１を観察することができる。   In this way, the microparticulate material 301 can be observed.

＜実施例４＞
図８は、実施例４に係る顕微撮影装置を用いた観察方法を説明するための図である。図８に示す観察方法においても、本実施形態に係る顕微撮影装置１０を用いた観察方法を環境分野に適用している。図８に示すように、顕微撮影装置１０およびこれを用いた観察システムによれば、予め微生物、藻等の汚染物質４０１を含む水４０２を流す流路４０３を顕微撮影装置１０の載置部１２上に設け、流路４０３内を汚染物質４０１を含む水４０２を通過させることにより、汚染物質４０１を観察することができる。以下に、この方法について説明する。 <Example 4>
FIG. 8 is a diagram for explaining an observation method using the microscopic imaging apparatus according to the fourth embodiment. Also in the observation method shown in FIG. 8, the observation method using the microscopic imaging apparatus 10 according to the present embodiment is applied to the environmental field. As shown in FIG. 8, according to the microscopic imaging device 10 and the observation system using the same, the flow path 403 through which water 402 containing contaminants 401 such as microorganisms and algae flows in advance is placed on the placement unit 12 of the microscopic imaging device 10. The pollutant 401 can be observed by providing water 402 containing the pollutant 401 through the flow path 403. This method will be described below.

まず、例えば画素１４の間隔Ｐが１μｍ、マイクロレンズ１３の視野角θが１０ｄｅｇ、固体撮像装置１１のセンサ部２２内に１０００個×１０００個の画素１４が形成された１０Ｍセンサを有する顕微撮影装置１０の載置部１２の表面上に、図８に示すように、汚染物質４０１を含む水４０２を流す流路４０３を、流路４０３内に顕微撮影装置１０の載置部１２の表面が露出するように配置する。そして、このような顕微撮影装置１０を、所望の光源１８下に配置する。   First, for example, a microscopic imaging apparatus having a 10M sensor in which the interval P between the pixels 14 is 1 μm, the viewing angle θ of the microlens 13 is 10 deg, and 1000 × 1000 pixels 14 are formed in the sensor unit 22 of the solid-state imaging device 11. As shown in FIG. 8, a flow path 403 through which water 402 containing contaminants 401 flows is exposed on the surface of the mounting section 12 of 10, and the surface of the mounting section 12 of the microscopic imaging apparatus 10 is exposed in the flow path 403. Arrange to do. Then, such a microscopic imaging device 10 is disposed under a desired light source 18.

なお、この顕微撮影装置１０の場合、マイクロレンズ１３の頂点からの距離Ｌが２．８４μｍ以内に配置された観察対象を撮影することができるものである。従って、載置部１２の厚さおよび流路４０３の径ＲＬの合計が、２．８４μｍ以内となるように設けられている。したがって、流路４０３の径ＲＬはＰ／（２×ｔａｎθ）より小さくなっている。 In the case of the microscopic imaging apparatus 10, an observation target arranged with a distance L from the apex of the microlens 13 within 2.84 μm can be captured. Therefore, the total of the thickness of the mounting portion 12 and the diameter RL of the flow path 403 is provided to be within 2.84 μm. Therefore, the diameter RL of the flow path 403 is smaller than P / (2 × tan θ).

次に、汚染物質４０１を含む水４０２を流路４０３内に流すことにより、汚染物質４０１を載置部１２上に載置する。   Next, the contaminant 401 is placed on the placement portion 12 by flowing water 402 containing the contaminant 401 into the flow path 403.

次に、固体撮像装置１１に載置部１２上の観測領域４０４を撮影させ続けると、載置部１２上に汚染物質４０１が到着した場合、固体撮像装置１１は、載置された汚染物質４０１を撮影し、ロジック回路部１９（図３）は、撮影により得られた電圧信号（ｒａｗ ｄａｔｅ）に対して所望の信号処理を施す。この後、信号処理された電圧信号を画像信号として出力する。   Next, when the solid-state imaging device 11 continues to photograph the observation region 404 on the mounting unit 12, when the contaminant 401 arrives on the mounting unit 12, the solid-state imaging device 11 detects the contaminated contaminant 401. The logic circuit unit 19 (FIG. 3) performs desired signal processing on the voltage signal (raw date) obtained by the imaging. Thereafter, the signal-processed voltage signal is output as an image signal.

最後に、表示部２０（図３）は、ロジック回路部１９（図３）から出力される画像信号に基づいて汚染物質４０１の画像を形成し、図８に示すように表示する。   Finally, the display unit 20 (FIG. 3) forms an image of the contaminant 401 based on the image signal output from the logic circuit unit 19 (FIG. 3), and displays it as shown in FIG.

このようにして、汚染物質４０１を観察することができる。   In this way, the contaminant 401 can be observed.

以上に、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although the embodiment of the present invention has been described above, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

例えば、上記実施形態および各実施例において、固体撮像装置１１は、表面照射型であってもよいし、裏面照射型であってもよく、限定されない。   For example, in the embodiment and each example, the solid-state imaging device 11 may be a front-side irradiation type or a back-side irradiation type, and is not limited.

また、上記実施例においては、本実施形態に係る顕微撮影装置を用いた観察方法を、バイオ分野および環境分野において適用した例を示したが、適用分野についても限定されず、例えば０．２ｎｍより大きい観察対象（光学顕微鏡で観察することができる大きさの観察対象）を観察したい場合に、本実施形態を適用することができる。固体撮像装置の画素間隔、マイクロレンズ設計、および光源等を適宜改良することにより、０．２ｎｍより小さい観察対象（電子顕微鏡で観察することができる大きさの観察対象）を観察することもでき、そのような極めて微小な観察対象を観察する場合にも、本実施形態を適用することができる。   Further, in the above examples, the example in which the observation method using the microscopic imaging apparatus according to the present embodiment is applied in the bio field and the environmental field is shown, but the application field is not limited, for example, from 0.2 nm This embodiment can be applied when it is desired to observe a large observation object (an observation object having a size that can be observed with an optical microscope). By appropriately improving the pixel interval of the solid-state imaging device, the microlens design, the light source, etc., an observation object smaller than 0.2 nm (observation object having a size that can be observed with an electron microscope) can be observed, The present embodiment can also be applied when observing such an extremely small observation target.

１０・・・顕微撮影装置
１１・・・固体撮像装置
１２・・・載置部
１３・・・マイクロレンズ
１４・・・画素
１５・・・半導体基板
１６・・・フォトダイオード層
１７・・・中間層
１８・・・光源
１９・・・ロジック回路部
２０・・・表示部
２１・・・観察対象
２２・・・センサ部
２３・・・ワイヤー
２４・・・基板
１０１・・・癌細胞
１０２・・・液体
１０３・・・絶縁シート
１０４・・・滴下装置
２０１・・・ＵＶ光源
２０２・・・凹部
２０３・・・検査容器
２０４・・・液体
２０５・・・滴下装置
２０６・・・蛍光発光
３０１・・・微小粒子状物質
３０２・・・通路
３０３・・・フィルタ
３０４・・・気体
３０５・・・観測領域
４０１・・・汚染物質
４０２・・・水
４０３・・・流路
４０４・・・観測領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Microscopic imaging device 11 ... Solid-state imaging device 12 ... Mounting part 13 ... Micro lens 14 ... Pixel 15 ... Semiconductor substrate 16 ... Photodiode layer 17 ... Middle Layer 18 ... Light source 19 ... Logic circuit unit 20 ... Display unit 21 ... Observation object 22 ... Sensor unit 23 ... Wire 24 ... Substrate 101 ... Cancer cell 102 ... Liquid 103: Insulating sheet 104 ... Drip device 201 ... UV light source 202 ... Concavity 203 ... Inspection container 204 ... Liquid 205 ... Drip device 206 ... Fluorescent light emission 301 ..Particulate matter 302 ... passage 303 ... filter 304 ... gas 305 ... observation area 401 ... pollutant 402 ... water 403 ... flow path 404 ... observation area

Claims (13)

光を集光する非結像レンズ系、および前記非結像レンズ系により集光される前記光を受光する受光部、を含む画素が所定の間隔で複数個配列された固体撮像装置と、この固体撮像装置上に設けられた載置部と、を有する顕微撮影装置の前記載置部に、前記画素の間隔をＰ、前記画素の視野角をθ、としたとき、前記画素からの距離がＰ／（２×ｔａｎθ）以内となるように観察対象を配置し、
前記非結像レンズ系の結像操作をすることなく、
前記載置部に配置された前記画素の視野角の範囲内にある前記観察対象を前記固体撮像装置によって撮影することを特徴とする顕微撮影装置を用いた観察方法。 A solid-state imaging device in which a plurality of pixels including a non-imaging lens system that collects light and a light receiving unit that receives the light collected by the non-imaging lens system are arranged at predetermined intervals; and When the interval between the pixels is P and the viewing angle of the pixel is θ, the distance from the pixel is set to the mounting portion provided on the solid-state imaging device. Arrange the observation target so that it is within P / (2 × tan θ) ,
Without imaging operation of the non-imaging lens system,
An observation method using a microscopic imaging device, wherein the solid-state imaging device captures an image of the observation object within a range of a viewing angle of the pixel arranged in the placement unit. 前記固体撮像装置が撮影することにより得られる画像信号に基づいて前記観察対象の画像を表示することを特徴とする請求項１に記載の顕微撮影装置を用いた観察方法。 The observation method using the microscopic imaging device according to claim 1, wherein the image of the observation target is displayed based on an image signal obtained by imaging by the solid-state imaging device. 前記顕微撮影装置の前記載置部の表面上に絶縁シートを配置し、
前記観察対象は、前記絶縁シート上に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の顕微撮影装置を用いた観察方法。 An insulating sheet is disposed on the surface of the placement portion described above of the microscopic imaging device,
The observation subject observation method using the microscope imaging apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that disposed on the insulating sheet. 前記固体撮像装置の前記画素の間隔をＰ、前記画素の視野角をθ、としたとき、前記顕微撮影装置の前記載置部の表面上に、表面から厚さ方向にＰ／（２×ｔａｎθ）より短い範囲内において延在する複数の凹部を有する検査容器を有し、
前記観察対象は、各々の前記凹部内に配置されることにより、前記載置部上に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の顕微撮影装置を用いた観察方法。 When the interval of the pixels of the solid-state imaging device is P and the viewing angle of the pixels is θ, P / (2 × tan θ) from the surface to the thickness direction on the surface of the mounting unit of the microscopic imaging device. ) Having a cuvette having a plurality of recesses extending within a shorter range;
The observation subject by being disposed in each of said recess, the observation method using the microscope imaging apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it is arranged on the mounting section. 前記固体撮像装置の前記画素の間隔をＰ、前記画素の視野角をθ、としたとき、前記顕微撮影装置の前記載置部の表面上に、この表面が内部に露出し、かつ径がＰ／（２×ｔａｎθ）より小さい通路と、前記通路の入口に設けられた、前記観察対象を透過させるフィルタと、を有し、
前記観察対象は、前記フィルタを介して前記通路に流されることにより、前記載置部上に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の顕微撮影装置を用いた観察方法。 When the interval of the pixels of the solid-state imaging device is P and the viewing angle of the pixels is θ, the surface is exposed to the inside on the surface of the placement unit of the microscopic imaging device, and the diameter is P / A passage smaller than (2 × tan θ), and a filter provided at the entrance of the passage to transmit the observation object,
The observation target, by flowing to the passage through the filter, the observation method using the microscope imaging apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it is arranged on the mounting section. 前記固体撮像装置の前記画素の間隔をＰ、前記画素の視野角をθ、としたとき、前記顕微撮影装置の前記載置部の表面上に、この表面が内部に露出し、かつ径がＰ／（２×ｔａｎθ）より小さい流路、を有し、
前記観察対象は、前記流路に流されることにより、前記載置部上に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の顕微撮影装置を用いた観察方法。 When the interval of the pixels of the solid-state imaging device is P and the viewing angle of the pixels is θ, the surface is exposed to the inside on the surface of the placement unit of the microscopic imaging device, and the diameter is P Having a flow path smaller than (2 × tan θ),
The observation target, by flowing in the flow path, observation method using the microscope imaging apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it is arranged on the mounting section. 前記顕微撮影装置は焦点調整機構を具備しない請求項1乃至６のいずれかに記載の観察方法。 The method of observation according to any one of the microscope imaging apparatus according to claim 1 to 6 does not include a focus adjustment mechanism. 前記非結像レンズ系は像を拡大縮小するためのレンズ系を含まない請求項1乃至７のいずれかに記載の観察方法。 The non-imaging lens system method observation according to any one of claims 1 to 7 do not contain a lens system for scaling an image. 前記顕微撮影装置は前記非結像レンズ系の調整機構、前記観察対象上の走査機構、前記載置部の調整機構の少なくともいずれかを具備しない請求項1乃至８のいずれかに記載の観察方法。 The microscopic imaging apparatus wherein the non-imaging lens system of the adjusting mechanism, the observation target on the scanning mechanism, method of observation according to any one not having the claims 1 to 8 at least one of the placement section of the adjustment mechanism . 前記顕微撮影装置はさらにロジック回路を含み、前記ロジック回路はレンズ収差補正、またはシエーディング補正の回路を含まない請求項1乃至９のいずれかに記載の観察方法。 The microscopic imaging device further comprises a logic circuit, the logic circuit method observation according to any one of claims 1 to 9 does not include a circuit of the lens aberration correction, or Shiedingu correction. 前記顕微撮影装置はさらに前記非結像レンズ系と前記受光部との間に中間層を有する請求項１乃至１０のいずれかに記載の観察方法。 The method of observation according to any one of claims 1 to 10 having an intermediate layer between the microscopic imaging system further said non-imaging lens system and the light receiving portion. 前記中間層は波長選択層である請求項１１に記載の観察方法。 The observation method according to claim 11 , wherein the intermediate layer is a wavelength selection layer. 前記中間層は単一層である請求項１１又は１２に記載の観察方法。 The observation method according to claim 11 or 12 , wherein the intermediate layer is a single layer.
JP2017231427A 2017-12-01 2017-12-01 Observation method using microscope Active JP6462837B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017231427A JP6462837B2 (en) 2017-12-01 2017-12-01 Observation method using microscope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017231427A JP6462837B2 (en) 2017-12-01 2017-12-01 Observation method using microscope

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014156706A Division JP6320870B2 (en) 2014-07-31 2014-07-31 Observation method using microscope

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018233313A Division JP6692404B2 (en) 2018-12-13 2018-12-13 Observation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018042283A JP2018042283A (en) 2018-03-15
JP6462837B2 true JP6462837B2 (en) 2019-01-30

Family

ID=61626610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017231427A Active JP6462837B2 (en) 2017-12-01 2017-12-01 Observation method using microscope

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6462837B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019057943A (en) * 2018-12-13 2019-04-11 株式会社東芝 Micrograph apparatus

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7098146B2 (en) 2018-07-05 2022-07-11 株式会社Iddk Microscopic observation device, fluorescence detector and microscopic observation method
JP2020008682A (en) * 2018-07-06 2020-01-16 株式会社Ｉｄｄｋ Microscopic observation device, microscopic observation method and microscopic observation device manufacturing method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4179169B2 (en) * 2004-01-08 2008-11-12 カシオ計算機株式会社 Analysis equipment
US7557338B2 (en) * 2006-03-14 2009-07-07 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Electronic device with integrated optical navigation module and microlens array therefore
JP5354254B2 (en) * 2008-08-28 2013-11-27 株式会社ニコン Shape measuring apparatus and method, and program
FR2946157B1 (en) * 2009-06-02 2015-03-27 Commissariat Energie Atomique MICROLENTILIC IMAGING SYSTEM AND ASSOCIATED DEVICE FOR DETECTING A SAMPLE.
US20140152801A1 (en) * 2009-10-28 2014-06-05 Alentic Microscience Inc. Detecting and Using Light Representative of a Sample
JP2013045857A (en) * 2011-08-24 2013-03-04 Sony Corp Image sensor, manufacturing method of the same, and inspection device
US9258536B2 (en) * 2012-05-03 2016-02-09 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems with plasmonic color filters

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019057943A (en) * 2018-12-13 2019-04-11 株式会社東芝 Micrograph apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018042283A (en) 2018-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6462837B2 (en) Observation method using microscope
US7723662B2 (en) Microscopy arrangements and approaches
CA2778725C (en) Microscopy imaging
US9234845B2 (en) Microscope with reflecting fluorescence illumination optical system
US9383557B2 (en) Device for optical imaging
CN103733341B (en) Imaging sensor, its manufacture method and check device
US20130235255A1 (en) Optical imaging system for multispectral imaging
JP6320870B2 (en) Observation method using microscope
JPWO2012096153A1 (en) Microscope system
US20190227291A1 (en) Fluorescence microscope
JP6692404B2 (en) Observation system
CN111683234B (en) Endoscope imaging method and device and related equipment
CN104034282A (en) High-precision surface acquiring method in in-situ liquid shaping manufacturing of an optical micro lens
WO2020009220A1 (en) Microscopic observation apparatus, microscopic observation method, and method for manufacturing microscopic observation apparatus
JP2010190776A (en) Imaging device and surface inspection device
JP2010237029A (en) Apparatus and method of evaluating infrared optical system
JP7098146B2 (en) Microscopic observation device, fluorescence detector and microscopic observation method
WO2017104017A1 (en) Imaging device
US20210040426A1 (en) Cell evaluation device and cell evaluation system
TW200847414A (en) Image sensor with three sets of microlenses
Duparré et al. Latest developments in micro-optical artificial compound eyes: a promising approach for next generation ultracompact machine vision
JP7335011B1 (en) Microscopic observation device and cartridge
KR102032251B1 (en) Image sensor module, small size digital microscope and small size digital microscope array system
KR20240016712A (en) magnifying asistance unit using microlens array and microscope using the same
WO2013027518A1 (en) Enlargement imaging device and image sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171214

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180820

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180828

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181026

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181227

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6462837

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151