JPWO2016157346A1 - 顕微鏡装置、観察方法、及び制御プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
第1実施形態について説明する。本実施形態では、標識に用いられる蛍光色素(例、レポータ色素)が1種類である形態について説明する。図3は、本実施形態に係る顕微鏡装置1を示す図である。顕微鏡装置1は、ステージ2、光源装置3と、照明光学系4と、結像光学系5と、撮像部6と、画像処理部7と、制御装置8とを備える。制御装置8は、顕微鏡装置1の各部を包括的に制御する制御部42を備える。
第2実施形態について説明する。本実施形態では、標識に用いられる蛍光色素(例、レポータ色素)が2種類である形態について説明するが、蛍光色素(例、レポータ色素)の数は3種類以上でもよい。図7は、本実施形態に係る顕微鏡装置1を示す図である。本実施形態において、上述した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を、適宜、簡略化あるいは省略する。
第3実施形態について説明する。本実施形態では、標識に用いられる蛍光色素(例、レポータ色素)が2種類である他の形態について説明する。蛍光色素(例、レポータ色素)の数は3種類以上でもよい。本実施形態において、上述した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を、適宜、簡略化あるいは省略する。
第4実施形態について説明する。本実施形態では、顕微鏡装置1におけるステージ2などの変位(ドリフト量)を検出する形態について説明する。ここでは、蛍光色素(例、レポータ色素)が2種類である例を説明するが、蛍光色素(例、レポータ色素)は、1種類または3種類以上でもよい。図10は、本実施形態に係る顕微鏡装置1を示す図である。本実施形態において、上述した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を、適宜、簡略化あるいは省略する。
なお、上記では、撮像画像Pd1からPdmまでの画像をPc1とPc2との変位の平均Vaを用いて補正する場合を例示したが、Pd1からPdmの複数の撮像画像に対する補正量を個別に算出してもよい。例えば、Pc1とPc2の変位の量を用いて、線形補間してもよい。例えば、Pc1とPc2で求められる変位の平均Vaを撮像画像の数 mで除算した値を、Pd1に対する補正量とし、以後の撮像画像は、この除算した値を撮像画像の取得順序に応じて積算した補正量としてもよい。これにより、撮像画像をより精度よく補正できる。
第5実施形態について説明する。本実施形態では、顕微鏡装置1におけるステージ2などの変位(ドリフト量)を検出する形態について説明する。ここでは、蛍光色素(例、レポータ色素)が2種類である例を説明するが、蛍光色素(例、レポータ色素)は、1種類または3種類以上でもよい。図13は、本実施形態に係る顕微鏡装置1を示す図である。本実施形態において、上述した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を、適宜、簡略化あるいは省略する。
第6実施形態について説明する。本実施形態では、3次元の超解像画像を生成するモードについて説明する。図15は、本実施形態に係る顕微鏡装置1を示す図である。ここでは、照明、撮像のシーケンスが第1実施形態と同様であるものとするが、照明、撮像のシーケンスは、上述した各実施形態のいずれであってもよいし、上述した各実施形態を組み合わせたものでもよい。本実施形態において、上述した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を、適宜、簡略化あるいは省略する。
なお、第1実施形態、第2実施形態で説明した画像生成期間と中断期間とを設ける場合と、第4実施形態、第5実施形態で説明した基準マーカからの光(例、蛍光)の像を撮像する場合、とを組み合わせることもできる。この場合、例えば、基準マーカの変位の量を線形補間するに当たっては、画像生成期間に撮影された撮像画像のタイミングを利用して補正量を算出してもよい。
7・・・画像処理部、42・・・制御部、X・・・試料
Claims (19)
- 試料に含まれる蛍光物質を活性化する活性化光と、前記活性化された蛍光物質を励起する励起光とを照射する照明光学系と、
前記蛍光物質からの蛍光の像を形成する結像光学系と、
前記結像光学系が形成した像を撮像する撮像部と、
前記撮像部の撮像結果を用いて画像処理を行う画像処理部と、
制御部と、を備える顕微鏡装置であって、
前記制御部は、
画像生成期間と、中断期間とを複数設け、
前記画像生成期間において、前記活性化された蛍光物質に対して前記励起光を照射し、前記活性化された蛍光物質からの蛍光の像を前記撮像部に複数のフレーム期間で撮像させ、
前記中断期間における前記励起光の強度を、前記画像生成期間における強度よりも低減させ、又は前記中断期間における前記励起光の照射を停止させ、
前記画像処理部は、
前記複数のフレーム期間で得られた撮像結果の少なくとも一部を用いて1枚の画像を生成する、
ことを特徴とする顕微鏡装置。 - 前記制御部は、前記画像生成期間と、中断期間とを交互に設ける、
ことを特徴とする
請求項1に記載の顕微鏡装置。 - 前記中断期間は、前記複数のフレーム期間のいずれよりも長い、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の顕微鏡装置。 - 前記中断期間は、前記画像生成期間よりも長い、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の顕微鏡装置。 - 前記制御部は、
前記複数の画像生成期間の少なくとも1つの画像生成期間において、第1の期間と第2の期間とを設け、
前記第1の期間において、第1波長の前記励起光を照射させ、前記活性化された蛍光物質からの蛍光の像を前記撮像部に複数のフレーム期間で撮像させ、
前記第2の期間において、第2波長の前記励起光を照射させ、前記活性化された蛍光物質からの蛍光の像を前記撮像部に複数のフレーム期間で撮像させ、
前記画像処理部は、前記第1の期間における前記撮像部の撮像結果の少なくとも一部と、前記第2の期間における前記撮像部の撮像結果の少なくとも一部とを用いて少なくとも1枚の画像を形成する、
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の顕微鏡装置。 - 前記画像処理部は、
前記第1の期間における前記撮像部の撮像結果の少なくとも一部および前記第2の期間における前記撮像部の撮像結果の少なくとも一部を用いて1枚の画像を生成する、
ことを特徴とする請求項5に記載の顕微鏡装置。 - 前記画像処理部は、
前記第1の期間における前記撮像部の撮像結果の少なくとも一部を用いて第1の画像を形成し、前記第2の期間における前記撮像部の撮像結果の少なくとも一部を用いて第2の画像を形成する、
ことを特徴とする請求項5に記載の顕微鏡装置。 - 前記画像処理部は、前記第1の画像および前記第2の画像を用いて1枚の画像を生成する、
ことを特徴とする請求項7に記載の顕微鏡装置。 - 前記制御部は、
基準マーカの位置を検出するための補助光を前記照明光学系から照射させ、前記基準マーカからの光の像を前記撮像部に撮像させる処理を、複数回実行させる、
ことを特徴とする請求項5〜8のいずれか1項に記載の顕微鏡装置。 - 前記補助光の光強度は、前記励起光の光強度よりも弱い、
ことを特徴とする請求項9に記載の顕微鏡装置。 - 前記画像処理部は、
前記基準マーカからの光に応じた撮像結果の少なくとも一部を用いて、前記第1の期間における前記撮像部の撮像結果を補正し、前記第2の期間における前記撮像部の撮像結果を補正する、
ことを特徴とする請求項9または10に記載の顕微鏡装置。 - 前記画像処理部は、前記第1の期間における前記撮像部の撮像結果から得られる画像と、前記第2の期間における前記撮像部の撮像結果から得られる画像との位置関係を補正する、
ことを特徴とする請求項9〜11のいずれか一項に記載の顕微鏡装置。 - 前記制御部は、
前記複数の画像生成期間の少なくとも1つの画像生成期間において、第1の期間と第2の期間とを複数設け、
前記第1の期間において、第1波長の前記励起光を照射させ、前記試料からの光を前記撮像部に1つのフレーム期間で撮像させ、
前記第2の期間において、第2波長の前記励起光を照射させ、前記試料からの光を前記撮像部に1つのフレーム期間で撮像させ、
前記画像処理部は、前記複数の第1の期間における前記撮像部の撮像結果の少なくとも一部と、前記複数の第2の期間における前記撮像部の撮像結果の少なくとも一部とを用いて、少なくとも1枚の画像を形成する
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の顕微鏡装置。 - 前記制御部は、
前記画像生成期間において、前記第1の期間と前記第2の期間とを交互に設ける
ことを特徴とする請求項13に記載の顕微鏡装置。 - 前記画像処理部は、
前記複数の第1の期間における前記撮像部の撮像結果の少なくとも一部および前記複数の第2の期間における前記撮像部の撮像結果の少なくとも一部を用いて1枚の画像を形成する
ことを特徴とする請求項13または14に記載の顕微鏡装置。 - 前記画像処理部は、前記複数の第1の期間における前記撮像部の撮像結果を用いて第1の画像を形成し、前記複数の第2の期間における前記撮像部の撮像結果を用いて第2の画像を形成する、
ことを特徴とする請求項13または14に記載の顕微鏡装置。 - 前記画像処理部は、前記第1の画像および前記第2の画像を用いて前記1枚の画像を生成する、
ことを特徴とする請求項16に記載の顕微鏡装置。 - 試料に含まれる蛍光物質を活性化する活性化光と、前記活性化された蛍光物質を励起する励起光とを照射することと、
前記蛍光物質からの蛍光の像を形成することと、
前記結像光学系が形成した像を撮像することと、
前記撮像の結果を用いて画像処理を行うことと、を含む観察方法であって、
画像生成期間と、中断期間とを複数設けることと、
前記画像生成期間において、前記活性化された蛍光物質に対して前記励起光を照射し、前記活性化された蛍光物質からの蛍光の像を複数のフレーム期間で撮像させることと、
前記中断期間における前記励起光の強度を、前記画像生成期間における強度よりも低減させ、又は前記中断期間における前記励起光の照射を停止させることと、を含み、
前記画像処理は、
前記複数のフレーム期間で得られた撮像結果の少なくとも一部を用いて1枚の画像を生成することを含む、
ことを特徴とする観察方法。 - 試料に含まれる蛍光物質を活性化する活性化光と、前記活性化された蛍光物質を励起する励起光とを照射し、前記蛍光物質からの蛍光の像を撮像し、前記撮像の結果を用いて画像処理を行う顕微鏡装置の制御をコンピュータに実行させる制御プログラムであって、
前記制御は、
画像生成期間と、中断期間とを複数設けることと、
前記画像生成期間において、前記活性化された蛍光物質に対して前記励起光を照射し、前記活性化された蛍光物質からの蛍光の像を複数のフレーム期間で撮像させることと、
前記中断期間における前記励起光の強度を、前記画像生成期間における強度よりも低減させ、又は前記中断期間における前記励起光の照射を停止させることと、を含み、
前記画像処理は、
前記複数のフレーム期間で得られた撮像結果の少なくとも一部を用いて1枚の画像を生成することを含む、
ことを特徴とする制御プログラム。
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