TW201903385A - 毛髮觀察方法、相位差顯微鏡系統及標本 - Google Patents

Abstract

一種毛髮觀察方法、相位差顯微鏡系統及標本（4），所述毛髮觀察方法的特徵在於：對毛髮照射紅外線並進行相位差觀察，藉由可檢測紅外線的拍攝元件來拍攝毛髮的紅外線像，將拍攝元件的拍攝圖像顯示於顯示裝置中而觀察毛髮的內部；所述相位差顯微鏡系統的特徵在於具有：供配置試樣的平台（12）、對配置於平台（12）上的試樣照射紅外線的紅外線照射光源（14）、可檢測紅外線且拍攝試樣的紅外線像的拍攝元件（9）、以及顯示拍攝元件（9）的拍攝圖像的顯示裝置（5）；所述標本（4）的特徵在於：將切斷一根毛髮所得的多個毛髮片（4b）自一端朝向另一端以切斷順序並列地排列配置於載玻片（4a）上。

Description

毛髮觀察方法、相位差顯微鏡系統及標本

本發明是有關於一種用以觀察毛髮的內部的毛髮觀察方法、相位差顯微鏡系統及標本。

以光學方式觀察毛髮並根據其觀察結果來診斷該毛髮或人體的健康狀態的診斷方法已為人所知。於進行此種毛髮診斷時，先前將毛髮於橫剖面方向上切斷，進行超薄切並使用電子顯微鏡觀察其切斷面，藉此除了觀察作為毛髮的表面部分的毛表皮（cuticle）以外，還觀察毛皮質（cortex）、毛髓質（medulla）等毛髮的內部構造。

然而，該方法需要毛髮的切斷等大量的準備作業，難以容易地進行其觀察。

相對於此，提出有藉由使用相位差顯微鏡而於不切斷毛髮的情況下觀察該毛髮的內部的方法。例如專利文獻1中記載有一種毛髮觀察方法，其使用具備高亮度發光二極體（Light Emitting Diode，LED）作為光源的相位差顯微鏡來觀察毛髮的內部。 [現有技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2014-43403號公報

[發明所欲解決之課題]

然而，所述先前的毛髮觀察方法無法使毛髮的內部清晰可見，因此有無法詳細地觀察毛髮的內部構造等問題點。

本發明的目的在於提供一種可容易且詳細地觀察毛髮的內部的毛髮觀察方法、相位差顯微鏡系統及標本。 [解決課題之手段]

本發明的毛髮觀察方法對毛髮的內部進行觀察，並且所述毛髮觀察方法的特徵在於：對所述毛髮照射紅外線並進行相位差觀察，藉由可檢測紅外線的拍攝元件來拍攝所述毛髮的紅外線像，將所述拍攝元件的拍攝圖像顯示於顯示裝置中而觀察所述毛髮的內部。

於所述構成中，本發明的毛髮觀察方法的特徵在於：對所述毛髮照射可見光線並進行亮視場觀察，藉由可檢測可見光線的拍攝元件來拍攝所述毛髮的可見光線像，使用藉由對所述毛髮照射紅外線並進行相位差觀察所得的第一拍攝圖像、及藉由對所述毛髮照射可見光線並進行亮視場觀察所得的第二拍攝圖像，觀察所述毛髮的內部。

於所述構成中，本發明的毛髮觀察方法的特徵在於：將所述第一拍攝圖像與所述第二拍攝圖像以可比較的方式顯示於所述顯示裝置中。

於所述構成中，本發明的毛髮觀察方法的特徵在於：將所述第一拍攝圖像的亮度資訊加上所述第二拍攝圖像的顏色資訊而使所述第一拍攝圖像彩色化，將經彩色化的所述第一拍攝圖像顯示於所述顯示裝置中。

於所述構成中，本發明的毛髮觀察方法的特徵在於：使用同一拍攝元件作為拍攝所述毛髮的紅外線像的拍攝元件與拍攝所述毛髮的可見光線像的拍攝元件。

於所述構成中，本發明的毛髮觀察方法的特徵在於：使用在0.70 μm～1.45 μm的範圍內的波長下具有波峰強度的近紅外線作為照射於所述毛髮的紅外線。

本發明的相位差顯微鏡系統對試樣進行相位差觀察，並且所述相位差顯微鏡系統的特徵在於具有：平台，供配置試樣；紅外線照射光源，對配置於所述平台上的所述試樣照射紅外線；拍攝元件，可檢測紅外線，且拍攝所述試樣的紅外線像；以及顯示裝置，顯示所述拍攝元件的拍攝圖像。

於所述構成中，本發明的相位差顯微鏡系統的特徵在於：更具有對配置於所述平台上的所述試樣照射可見光線的可見光線照射光源、以及可檢測可見光線且拍攝所述試樣的可見光線像的拍攝元件，藉此以可切換為對所述試樣照射紅外線並進行相位差觀察的相位差觀察模式、與對所述試樣照射可見光線並進行亮視場觀察的亮視場觀察模式的方式構成，且可將所述相位差觀察模式下所得的第一拍攝圖像與所述亮視場觀察模式下所得的第二拍攝圖像顯示於所述顯示裝置中。

於所述構成中，本發明的相位差顯微鏡系統的特徵在於：具有記憶所述第一拍攝圖像及所述第二拍攝圖像的記憶部，將所述第一拍攝圖像與所述第二拍攝圖像以可比較的方式顯示於所述顯示裝置中。

於所述構成中，本發明的相位差顯微鏡系統的特徵在於：具有將所述第一拍攝圖像的亮度資訊加上所述第二拍攝圖像的顏色資訊而使所述第一拍攝圖像彩色化的圖像處理部，將藉由所述圖像處理部而彩色化的所述第一拍攝圖像顯示於所述顯示裝置中。

於所述構成中，本發明的相位差顯微鏡系統的特徵在於：拍攝所述試樣的紅外線像的拍攝元件與拍攝所述試樣的可見光線像的拍攝元件為同一拍攝元件。

於所述構成中，本發明的相位差顯微鏡系統的特徵在於：所述紅外線照射光源照射在0.70 μm～1.45 μm的範圍內的波長下具有波峰強度的近紅外線。

本發明的標本是用於所述任一毛髮觀察方法或所述任一相位差顯微鏡系統中，且所述標本的特徵在於：將切斷一根毛髮所得的多個毛髮片自一端朝向另一端以切斷順序並列地排列配置於載玻片上。

於所述構成中，本發明的標本的特徵在於：於所述載玻片上設有可判別所述毛髮片的長度方向位置的刻度線。

於所述構成中，本發明的標本的特徵在於：所述刻度線具有多個刻度，且與所述毛髮片並列地配置。

於所述構成中，本發明的標本的特徵在於：藉由蓋玻片將多個所述毛髮片固定於所述載玻片。 [發明的效果]

根據本發明，可提供一種可容易且詳細地觀察毛髮的內部的毛髮觀察方法、相位差顯微鏡系統及標本。

以下，一方面參照圖式一方面對本發明的實施形態詳細地進行例示說明。

本實施形態的毛髮觀察方法對毛髮的內部進行觀察，且所述毛髮觀察方法的特徵在於：對毛髮照射紅外線並進行相位差觀察，藉由可檢測紅外線的拍攝元件來拍攝毛髮的紅外線像，將拍攝元件的拍攝圖像顯示於顯示裝置中而觀察毛髮的內部。

本實施形態的毛髮觀察方法例如可用於以光學方式觀察毛髮並根據其觀察結果來診斷該毛髮或人體的健康狀態的診斷方法。

根據本實施形態的毛髮觀察方法，藉由將波長較可見光線更長的紅外線照射於毛髮並穿透毛髮或於毛髮表面反射的光來進行該毛髮的相位差觀察，因此可不進行將毛髮於橫剖面方向上切斷等作業而保持原本的狀態，除了該毛髮的毛表皮（cuticle）以外還詳細地獲得毛皮質（cortex）、毛髓質（medulla）等毛髮內部的由相位差觀察所得的像。藉由相位差觀察所得的毛髮的紅外線像雖然無法直接看到，但藉由可檢測紅外線的拍攝元件來拍攝該像，並將其拍攝圖像顯示於液晶顯示器等顯示裝置中，故可使藉由相位差觀察所得的毛髮的像清晰可見。因此，根據本實施形態的毛髮觀察方法，可容易且詳細地觀察毛髮的內部。另外，可根據藉由本實施形態的毛髮觀察方法所得的毛髮的拍攝圖像而容易地診斷毛髮或人體的健康狀態，並且可提高該診斷的精度。

另外，根據本實施形態的毛髮觀察方法，藉由在進行相位差觀察時將對毛髮的焦點位置調整為例如毛表皮與毛髓質的中間等，可將毛髮的內部構造與毛髮的表面構造同時清晰地顯示於顯示裝置中。即，可使毛髮的毛髓質與毛表皮同時清晰可見。先前的毛髮觀察方法中，即便可選擇性地觀察毛髮的毛髓質及毛表皮中的任一者，亦無法同時觀察該些毛髓質及毛表皮，但根據本實施形態的毛髮觀察方法，如上文所述，可同時詳細地觀察毛髮的毛髓質與毛表皮。藉此，可更容易且可靠地進行毛髮或使用毛髮的人體的健康狀態的診斷。

於所述相位差觀察中照射於毛髮的紅外線較佳為僅具有處於0.70 μm～1.45 μm的範圍內的單一波長，但只要於所述範圍內的波長下具有波峰強度，則亦可包含可見光線、紫外線等紅外線以外的光線。本實施形態中，紅外線的波峰波長為860 nm。

另外，於所述相位差觀察中照射於毛髮的紅外線較佳為設為於0.70 μm～1.45 μm的範圍內的波長下具有波峰強度的近紅外線。於該情形時，較佳為使用在0.70 μm～1.45 μm的範圍內具有波峰發光波長的LED光源照射紅外線。進而，於所述相位差觀察中照射於毛髮的紅外線更佳為設為於0.80 μm～1.00 μm的範圍內的波長下具有波峰強度的近紅外線，若考慮到LED光源的獲取容易性，則進而佳為設為於0.85 μm～0.95 μm的範圍內的波長下具有波峰強度的近紅外線。藉此，可藉由相位差觀察使毛髮的內部構造進一步清晰可見。

於將所述相位差觀察中照射於毛髮的紅外線設為於0.70 μm～1.45 μm的範圍內的波長下具有波峰強度的近紅外線的情形時，尤其藉由將對毛髮的焦點位置調整為毛表皮與毛髓質的中間，可使該些毛髓質及毛表皮更清晰可見。此種見解是藉由進行照射紅外線的毛髮的相位差觀察而首次獲得，可解決先前的毛髮觀察方法中不可能產生的新穎課題。

所述本實施形態的毛髮觀察方法亦可設為以下構成：除了對毛髮照射紅外線而進行的相位差觀察以外，對同一毛髮照射可見光線並進行亮視場觀察，藉由可檢測可見光線的拍攝元件來拍攝毛髮的可見光線像，使用藉由對毛髮照射紅外線並進行相位差觀察所得的第一拍攝圖像、與藉由對毛髮照射可見光線並進行亮視場觀察所得的第二拍攝圖像，觀察毛髮的內部。

藉由如所述般對同一毛髮交替進行使用紅外線的相位差觀察與使用可見光線的亮視場觀察，可詳細地觀察毛髮的內部，並且觀察毛髮表面的狀態、顏色等。因此，可更容易且可靠地進行毛髮或使用毛髮的人體的健康狀態的診斷。

於如所述般對同一毛髮交替進行相位差觀察與亮視場觀察的情形時，可設為以下構成：將藉由對毛髮照射紅外線並進行相位差觀察所得的第一拍攝圖像、與藉由對毛髮照射可見光線並進行亮視場觀察所得的第二拍攝圖像以可比較的方式顯示於顯示裝置中。藉此，可一面將藉由對毛髮照射紅外線並進行相位差觀察所得的毛髮的內部構造、與藉由對毛髮照射可見光線並進行亮視場觀察所得的毛髮表面的狀態及顏色等進行對比，一面更容易且可靠地進行毛髮的觀察或診斷。

關於將第一拍攝圖像與第二拍攝圖像以可比較的方式顯示於顯示裝置中的方法，例如除了於顯示裝置中將第一拍攝圖像與第二拍攝圖像左右或上下排列而同時顯示的方法以外，可採用在顯示裝置中交替顯示第一拍攝圖像與第二拍攝圖像的方法等，只要為以可比較的方式顯示第一拍攝圖像與第二拍攝圖像的構成，則亦可採用其他構成。

另外，於如所述般對同一毛髮進行相位差觀察與亮視場觀察的情形時，亦可設為以下構成：將藉由對毛髮照射紅外線並進行相位差觀察所得的第一拍攝圖像的亮度資訊加上藉由對毛髮照射可見光線並進行亮視場觀察所得的第二拍攝圖像的顏色資訊，使第一拍攝圖像彩色化，將經彩色化的第一拍攝圖像顯示於顯示裝置中而進行毛髮的觀察。即，相位差觀察中毛髮的像是以明暗的對比度形式表現，因此藉由對毛髮的既定部位的對比度的亮度資訊加上該毛髮的既定部位的第二拍攝圖像中所得的顏色資訊，可使毛髮的既定部位的表面及內部構造彩色化而表現。根據此種構成，例如於如所述般調整對毛髮的焦點位置而同時觀察毛髮的毛髓質與毛表皮的情形時，可使毛髓質與毛表皮更清晰可見，故可更容易且可靠地進行毛髮的觀察或診斷。

於如所述般對同一毛髮進行相位差觀察與亮視場觀察的情形時，較佳為使用同一拍攝元件作為拍攝毛髮的紅外線像的拍攝元件與拍攝毛髮的可見光線像的拍攝元件。藉此，可利用一個拍攝元件獲得第一拍攝圖像與第二拍攝圖像此兩個圖像，故可低成本且容易地進行該毛髮觀察方法。

所述本實施形態的毛髮觀察方法例如可使用圖1～圖3所示的相位差顯微鏡系統而實施。

圖1～圖3所示的本發明的一實施形態的相位差顯微鏡系統藉由光學式的相位差顯微鏡1將毛髮等試樣於視覺上放大並進行相位差觀察。該相位差顯微鏡1具有由塑膠等樹脂材料或金屬板等所形成的外殼（殼體）2，於該外殼2的內部收容光學系統而製成一個單元。

相位差顯微鏡1藉由構成為一個單元而成為可連同外殼2一起搬動的可攜型。因此，藉由將相位差顯微鏡1搬到診斷現場或鋪面等各種場所，可於該場所進行毛髮的觀察或診斷。

再者，相位差顯微鏡1不限於可攜應對，亦可構成為固定型。

於外殼2的側面蓋2a中設有試樣插入口3。於該試樣插入口3中插入標本4。相位差顯微鏡1上連接有顯示裝置5，若插入標本4，則相位差顯微鏡1將配置於標本4中的試樣的像放大，將試樣的放大圖像顯示於監視器（monitor）等顯示裝置5中。如此，該相位差顯微鏡系統為於顯示裝置5上顯示試樣的放大圖像並進行觀察的監視器型。

再者，相位差顯微鏡1是以側面蓋2a成為垂直，且插入至試樣插入口3的標本4成為水平的直立姿勢而使用。以下的說明中，將相位差顯微鏡1設為直立姿勢。

如圖2所示，相位差顯微鏡1具備平台裝置6、紅外線照射裝置7、觀察光學裝置8、拍攝元件9及控制基板10。

平台裝置6具備固定於外殼2的支持框體11、及收容於支持框體11中的平台12。於支持框體11的側面設有與外殼2的試樣插入口3相連的開口11a，自外殼2的試樣插入口3插入的標本4是通過該開口11a而配置於平台12上。即，自試樣插入口3插入標本4，由此將試樣配置於平台12上。於相位差顯微鏡1的直立姿勢下，平台12即平台12的配置標本4的一面為水平。

於支持框體11上安裝有驅動單元13。平台12可由該驅動單元13驅動而於水平方向（XY方向）及垂直方向（Z軸方向）上移動。若平台12移動，則載置於該平台12上的標本4亦與平台12一併於水平方向（XY方向）及垂直方向（Z軸方向）上移動。關於驅動單元13，例如可使用具備與XYZ的各方向對應的三個電動馬達（未圖示），且藉由螺桿機構將該些電動馬達的旋轉運動變換為各方向的直線運動並傳遞至平台12的構成，亦可使用其他構造的驅動單元。

紅外線照射裝置7對配置於平台12上的試樣照射紅外線，具備紅外線照射光源14及照射光學系統15且配置於平台12的上方。本實施形態中，紅外線照射裝置7即紅外線照射光源14及照射光學系統15構成為朝向試樣均勻地照射紅外線的科勒照明（Kohler illumination）的形態。

紅外線照射光源14例如是以搭載於基板14a上的紅外線LED 14b的形式構成，安裝於照射用外殼16的與上側鏡單元18成為相反側的端部。紅外線照射光源14可照射紅外線（波長為0.7 μm～1.45 μm的電磁波）。

紅外線照射光源14只要可照射紅外線，則例如亦可使用紅外線燈泡等其他構成。另外，紅外線照射光源14較佳為僅照射處於0.7 μm～1.45 μm的範圍內的單一波長的紅外性，但只要照射於所述範圍內的波長下具有波峰強度的紅外線，則亦可照射包含可見光線、紫外線等紅外線以外的光線的紅外線。

另外，紅外線照射光源14較佳為照射於0.70 μm～1.45 μm的範圍內的波長下具有波峰強度的近紅外線。進而，紅外線照射光源14更佳為照射於0.80 μm～1.00 μm的範圍內的波長下具有波峰強度的近紅外線，若考慮到LED光源的獲取容易性，則進而佳為照射於0.85 μm～0.95 μm的範圍內的波長下具有波峰強度的近紅外線。本實施形態中，使用照射波長為860 nm的近紅外線的照射光源作為紅外線照射光源14。

照射光學系統15具備將軸方向水平地配置的圓筒狀的照射用外殼16。於支持框體11的上方固定有承接座17及上側鏡單元18，照射用外殼16於其一端固定於上側鏡單元18。

於照射用外殼16的內部，配置有與紅外線照射光源14鄰接的光源透鏡19及場透鏡（field lens）20，於光源透鏡19與場透鏡20之間配置有板狀的視場光圈21。另外，於平台12的上方，以使軸方向垂直、即與照射用外殼16的軸方向正交的方式配置有聚光透鏡（condenser lens）22。該聚光透鏡22固定於承接座17。

於上側鏡單元18中，設有相對於與平台12垂直的方向與照射用外殼16的軸方向兩者而傾斜45度的上側鏡23。自紅外線照射光源14朝向照射用外殼16內水平地照射的紅外線於紅外線照射光源14與平台12之間經上側鏡23反射，朝向下方彎折90度。因此，自紅外線照射光源14照射的紅外線經上側鏡23反射而垂直地照射於配置於平台12上的試樣。

如圖2、圖3所示，作為觀察光學系統的觀察光學裝置8具備物鏡24及具有倍率變更功能的成像透鏡25，且配置於平台12的下方。

物鏡24是與聚光透鏡22同軸地配置於平台12的下方側。物鏡24固定於支持框體11，與聚光透鏡22的距離經設為一定。

成像透鏡25具備固定有拍攝元件9且對應於變更倍率操作而可動的圓筒狀的鏡框25a、與該鏡框25a同樣地對應於變更倍率操作而於軸方向上移動自如地組合的圓筒狀的可動鏡框25b、及固定於外殼2的固定鏡框25c。

於支持框體11的下方固定有下側鏡單元26，成像透鏡25是將其軸方向設為水平，且於其一端固定於下側鏡單元26。

於下側鏡單元26中，配置有相對於與平台12垂直的方向與成像透鏡25的軸方向兩者而傾斜45度的下側鏡27。通過物鏡24的紅外線經該下側鏡27反射，於物鏡24與成像透鏡25之間彎折90度，朝向沿著成像透鏡25的軸方向的方向。

於固定鏡框25c中設有固定透鏡系統28，於可動鏡框25b中設有可動透鏡系統29。另外，雖未詳細圖示，但一對鏡框25a、25b彼此經由凸輪機構而連結，若藉由未圖示的電動馬達將凸輪機構驅動，則兩個鏡框25a與25b於軸方向上相對移動，觀察光學裝置8的倍率變化。

拍攝元件9是固定於成像透鏡25的端部、即鏡框25a的末端（與下側鏡單元26成為相反側的端部）。本實施形態中，拍攝元件9成為可檢測紅外線及可見光線的寬頻帶，可拍攝配置於平台12上的試樣的紅外線像及可見光線像兩者。即，本實施形態中，使用同一拍攝元件9作為拍攝試樣的紅外線像的拍攝元件、與拍攝試樣的可見光線像的拍攝元件。此種拍攝元件9例如可使用搭載於基板30上的電荷耦合元件影像感測器（CCD（Charge Coupled Device）Image Sensor）、互補金屬氧化物半導體影像感測器（CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）Image Sensor）等，亦可使用其他拍攝元件。

再者，拍攝元件9不限於固定於成像透鏡25的端部的構成，也能以相對於物鏡24而沿著光軸的距離成為一定的方式固定於外殼2的內表面等。

成像透鏡25使通過物鏡24的試樣的像在拍攝元件9上成像。另外，成像透鏡25藉由凸輪機構的動作而使固定透鏡系統28與可動透鏡系統29的間隔及與拍攝元件9的位置關係變化，藉此可變更成像於拍攝元件9上的像的倍率。

於照射光學系統15中配置有環光圈31，於觀察光學裝置8中配置有相位板32。環光圈31是配置於上側鏡23與聚光透鏡22之間的與聚光透鏡22的焦點一致的位置。另一方面，相位板32是固定於物鏡24的下端，且配置於該物鏡24與下側鏡27之間的相對於環光圈31而成為光學共軛的位置。

如上文所述，相位差顯微鏡1具有以科勒照明的形式構成的紅外線照射裝置7、環光圈31及相位板32，藉此可將紅外線作為光源對配置於平台12上的試樣進行相位差觀察。即，可於使用紅外線作為光源的相位差觀察模式下使用相位差顯微鏡1。藉由在使用紅外線作為光源的相位差觀察模式下使用相位差顯微鏡1，可於將毛髮作為試樣時詳細地觀察該毛髮的內部。

物鏡24成為出射光變得平衡的無焦光學系統，於出射側除了相位板32以外還設有相位差環33，成像透鏡25是以相位差環33的存在不對在拍攝面上成像的像造成影響的方式設計。另外，成像透鏡25的入射光瞳位置P1相對於下側鏡27而位於物鏡24的一側，相位板32的共軛點P2位於較拍攝元件9的拍攝面更靠圖中右側、即與成像透鏡25相反的一側。

於聚光透鏡22與環光圈31之間設有一對可見光線照射光源34。一對可見光線照射光源34可對配置於平台12上的試樣照射可見光線。相位差顯微鏡1藉由將光源由紅外線照射裝置7切換為可見光線照射光源34，可對試樣照射可見光線並進行亮視場觀察。如此，相位差顯微鏡1是以可切換為對配置於平台12上的試樣照射紅外線並進行相位差觀察的相位差觀察模式、與對配置於平台12上的試樣照射可見光線並進行亮視場觀察的亮視場觀察模式的方式構成。

控制基板10對構成相位差顯微鏡1的各裝置等進行控制，且沿著外殼2的內表面而縱向配置。控制基板10上連接有紅外線照射裝置7的紅外線照射光源14、驅動平台12的驅動單元13、驅動成像透鏡25的電動馬達及拍攝元件9等。另外，控制基板10可藉由未圖示的配線而連接於商用電源等外部電源。再者，亦可將用以對控制基板10供給電力的電池等電源設於外殼2內。

於控制基板10中設有連接器單元36，藉由連接於連接器單元36的通用串列匯流排（Universal Serial Bus，USB）電纜等電纜37將顯示裝置5連接於控制基板10。拍攝元件9所拍攝的試樣的放大圖像經由控制基板10及電纜37而輸出至顯示裝置5。再者，相位差顯微鏡系統亦可設為將顯示裝置5一體地組入至相位差顯微鏡1中的構成。

本實施形態中，顯示裝置5構成為平板終端（平板電腦），該平板終端（平板電腦）具備中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）（中央運算處理裝置）及記憶體或硬碟等記憶部5b而具有作為電腦的功能。顯示裝置5具有液晶面板等顯示部5a，可將藉由拍攝元件9所拍攝的拍攝圖像顯示於顯示部5a中。

設於顯示裝置5中的記憶部5b可記憶藉由拍攝元件9所拍攝的拍攝圖像。例如，顯示裝置5可將藉由在相位差觀察模式下觀察試樣所得的第一拍攝圖像、與藉由在亮視場觀察模式下觀察同一試樣所得的第二拍攝圖像預先記憶於記憶部5b中。另外，顯示裝置5可將記憶部5b中記憶的第一拍攝圖像與第二拍攝圖像顯示於顯示裝置5的顯示部5a中。

此時，顯示裝置5可將記憶部5b中記憶的第一拍攝圖像與第二拍攝圖像以可比較的方式顯示於顯示裝置5的顯示部5a中。關於將第一拍攝圖像與第二拍攝圖像以可比較的方式顯示於顯示部5a中的方法，顯示裝置5可將第一拍攝圖像與第二拍攝圖像左右或上下排列而同時顯示於顯示部5a中。或者，顯示裝置5可於顯示部5a中交替顯示第一拍攝圖像與第二拍攝圖像。再者，將第一拍攝圖像與第二拍攝圖像以可比較的方式顯示於顯示部5a中的方法不限於所述方法，可採用各種方法。

另外，顯示裝置5具有圖像處理部5c。圖像處理部5c可將藉由在相位差觀察模式下觀察試樣所得的第一拍攝圖像的亮度資訊加上藉由在亮視場觀察模式下觀察同一試樣所得的第二拍攝圖像的顏色資訊，使第一拍攝圖像彩色化。而且，顯示裝置5可將藉由圖像處理部5c而彩色化的第一拍攝圖像顯示於顯示部5a中。

顯示裝置5的顯示部5a成為觸控面板（亦稱為觸控螢幕、觸控畫面等），藉由操作顯示部5a中顯示的各種操作鍵，可進行觀察模式的切換、倍率的變更、試樣的視場位置的調整、焦點的調整等相位差顯微鏡1的操作或調整。

繼而，對使用所述相位差顯微鏡系統進行毛髮觀察的順序進行說明。

首先，將成為觀察對象的毛髮構成為可藉由相位差顯微鏡1進行觀察的標本4，自試樣插入口3插入該標本4而於平台12上配置作為試樣的毛髮。此時，並未將毛髮於橫剖面方向上切斷，只要保持原本的狀態而構成為標本4即可。

然後，藉由紅外線照射光源14對配置於平台12上的毛髮照射紅外線，進行相位差觀察模式的毛髮的相位差觀察。若對配置於平台12上的毛髮照射紅外線，則作為試樣的毛髮的紅外線像經觀察光學裝置8放大並於拍攝元件9上成像，藉由拍攝元件9拍攝該像。藉由拍攝元件9所拍攝的拍攝圖像作為第一拍攝圖像而顯示於顯示裝置5的顯示部5a中。藉此，於顯示部5a中，除了毛髮的毛表皮以外，還將毛皮質、毛髓質等毛髮內部的構造放大而詳細地顯示。

如此，本實施形態的相位差顯微鏡系統中，藉由紅外線照射光源14對作為試樣的毛髮照射波長較可見光線更長的紅外線並進行相位差觀察，藉由可檢測紅外線的拍攝元件9來拍攝該像，並將該第一拍攝圖像顯示於顯示裝置5的顯示部5a中，故可不進行將毛髮於橫剖面方向上切斷等作業而保持原本的狀態，除了該毛髮的毛表皮以外，還將毛皮質、毛髓質等毛髮內部的構造清晰顯示於顯示裝置5中。因此，進行毛髮的觀察或診斷的使用者藉由觀看顯示部5a中顯示的第一拍攝圖像，可詳細地觀察毛髮的內部構造。如此，藉由在相位差觀察模式下使用相位差顯微鏡1，可容易且詳細地觀察作為試樣的毛髮的內部。另外，可根據顯示部5a中顯示的毛髮的第一拍攝圖像容易地診斷毛髮或人體的健康狀態，並且可提高該診斷的精度。

另外，藉由操作顯示部5a中顯示的操作鍵，可適當進行顯示部5a中顯示的第一拍攝圖像的焦點的調整及倍率的變更等。

此處，藉由將對毛髮的焦點位置調整為作為試樣的毛髮的毛表皮與毛髓質的中間，可將毛髮的內部與毛髮的表面同時清晰地顯示於顯示裝置5的顯示部5a中。於圖4中示出將對毛髮的焦點位置調整為毛髮的毛表皮與毛髓質的中間的情形時顯示於顯示部5a中的毛髮的圖像。根據該圖像得知，將作為毛髮的內部構造的毛髓質與作為毛髮的表面構造的毛表皮同時清晰地顯示於同一圖像中。如此，可同時詳細地觀察毛髮的毛髓質與毛表皮，故進行毛髮觀察的使用者可更容易且可靠地進行毛髮或使用毛髮的人體的健康狀態的診斷。

進而，本實施形態的相位差顯微鏡系統中，將紅外線照射光源14照射於作為試樣的毛髮的紅外線設為於0.70 μm～1.45 μm的範圍內的波長下具有波峰強度的近紅外線，藉此尤其可於將對毛髮的焦點位置調整為毛表皮與毛髓質的中間而將毛髮的毛髓質與毛表皮同時顯示於顯示部5a中時，更清晰地顯示該些毛髓質與毛表皮。

進而，本實施形態的相位差顯微鏡系統藉由將照射於作為試樣的毛髮的光由紅外線照射光源14的紅外線切換為可見光線照射光源34的可見光線，可將觀察模式由相位差觀察模式切換為亮視場觀察模式。而且，可藉由該切換而將同一試樣即同一毛髮的由相位差觀察所得的第一拍攝圖像與由亮視場觀察所得的第二拍攝圖像以可比較的方式顯示於顯示裝置5的顯示部5a中。因此，進行毛髮的觀察或診斷的使用者可將藉由進行相位差觀察所得的毛髮的內部構造與藉由進行亮視場觀察所得的毛髮表面的狀態、顏色等對比，由此更容易且可靠地進行毛髮的觀察或診斷。

進而，本實施形態的相位差顯微鏡系統中，藉由圖像處理部5c，將藉由進行相位差觀察所得的第一拍攝圖像的亮度資訊加上藉由進行亮視場觀察所得的第二拍攝圖像的顏色資訊而使第一拍攝圖像彩色化，並將經彩色化的第一拍攝圖像顯示於顯示裝置5的顯示部5a中，故例如於調整對毛髮的焦點位置而將毛髮的毛髓質與毛表皮同時顯示於顯示部5a中的情形時，可將毛髓質與毛表皮更清晰地顯示於顯示部5a中。藉此，使用者可更容易且可靠地進行毛髮的觀察或診斷。

進而，本實施形態的相位差顯微鏡系統中，使用同一拍攝元件9作為拍攝毛髮的紅外線像的拍攝元件與拍攝毛髮的可見光線像的拍攝元件，由此利用一個拍攝元件9獲得第一拍攝圖像與第二拍攝圖像此兩個圖像，故可簡化該相位差顯微鏡系統的構成而降低成本，另外使其操作容易。

關於所述本實施形態的毛髮觀察方法或相位差顯微鏡系統中使用的標本4，較佳為使用圖5所示的構成。再者，本實施形態的毛髮觀察方法或相位差顯微鏡系統中使用的標本不限於圖5所示的構成。

圖5所示的本實施形態的標本4是設為以下構成：將切斷一根毛髮所得的多個毛髮片4b自一端朝向另一端以切斷順序並列地排列配置於長方形狀的載玻片4a上。於圖示的情形時，將一根毛髮自一端朝向另一端以既定長度為單位切斷，藉此使各毛髮片4b的長度一致為大致一定的長度。即，本實施形態的標本4中，成為試樣的毛髮並非直接配置於載玻片4a上，而是以既定長度為單位切斷而分成多個毛髮片4b，並將該些毛髮片4b自該毛髮的頂端側部分朝向毛根側部分依序排列配置於載玻片4a上。再者，圖5中為方便起見，僅對一個毛髮片4b標註符號，但於載玻片4a上配置有10根毛髮片4b。

本實施形態中，毛髮片4b分別設為10 mm的長度，且與載玻片4a的短邊平行地配置。另外，於相鄰的毛髮片4b之間設有既定的間隙，並且各毛髮片4b的兩端位置以自載玻片4a的長邊離開既定距離的方式而大致一定地一致。

再者，毛髮片4b的長度或根數可任意變更，另外，亦可與載玻片4a的長邊平行而配置毛髮片4b。另外，配置於載玻片4a上的多個毛髮片4b亦可包含長度更短的毛髮片等，各自的長度亦可並非一致為一定長度。

於載玻片4a的表面配置有正方形狀的蓋玻片4c，多個毛髮片4b是藉由蓋玻片4c而覆蓋。於載玻片4a與蓋玻片4c之間並未封入有封入劑，蓋玻片4c藉由載物吸附的方法而固定於載玻片4a。藉由將蓋玻片4c固定於載玻片4a，毛髮片4b夾持於載玻片4a與蓋玻片4c之間並固定於載玻片4a。

於載玻片4a上設有刻度線4d。刻度線4d具有於與載玻片4a的短邊平行的方向上延伸的基準線4d1、及於與基準線4d1垂直的方向上延伸的多條（圖示的情形時為三條）刻度4d2。基準線4d1是與配置於載玻片4a上的毛髮片4b並列地配置，各刻度4d2是以既定間隔而設置。藉此，可藉由刻度線4d來判別毛髮片4b的長度方向位置。

刻度線4d可設為使用油墨等而直接顯示於載玻片4a的表面上的形態，例如亦可設為將載玻片4a的表面以槽狀切削而顯示的形態，另外，亦可設為將顯示有刻度線4d的膜或封條（seal）等貼附於載玻片4a的表面的形態。

再者，本實施形態中，於刻度線4d中僅設有三條刻度4d2，亦可設置更多的刻度4d2等，刻度4d2的條數可任意地變更。另外，亦可於載玻片4a上設置於彼此正交的方向上延伸的兩條刻度線4d。

藉由使用所述構成的標本4，可於藉由相位差顯微鏡1觀察一根毛髮時，高效率地觀察該毛髮的長度方向的各部位。另外，於變更毛髮的觀察部位時，藉由使平台12沿著刻度線4d移動，可高效率地觀察該毛髮的長度方向的各部位。

另外，所述構成的標本4於載玻片4a上設有刻度線4d，故可藉由目測刻度線4d而容易地把握毛髮片4b的藉由相位差顯微鏡1所觀察的部位的長度方向位置。此處，將多個毛髮片4b自頂端側朝向毛根側依序排列配置，故藉由利用刻度線4d來把握毛髮片4b的藉由相位差顯微鏡1所觀察的部位的長度方向位置，可容易地把握藉由相位差顯微鏡1觀察一根毛髮的長度方向的哪個部位。

於藉由相位差顯微鏡1觀察構成為所述標本4的一根毛髮，且發現該毛髮的內部構造或表面構造發生變化的部位的情形時，可根據該部位的毛髮的長度方向位置而分析發生該變化的時期。例如於發現毛髓質中斷的部位或毛表皮缺損的部位等的情形時，可根據該部位距毛髮毛根側的長度方向位置而確定發生該變化的時期。藉此，可更詳細且準確地進行毛髮或人體的健康狀態的診斷。

另外，所述構成的標本4於並未在載玻片4a與蓋玻片4c之間封入封入劑的情況下固定毛髮片4b，藉此與於載玻片4a與蓋玻片4c之間封入封入劑的情形相比，可將藉由相位差顯微鏡1所觀察的毛髮的毛表皮與毛髓質一併清晰地顯示於顯示裝置5中。因此，藉由使用相位差顯微鏡1來觀察毛髮，可更詳細且準確地進行毛髮或人體的健康狀態的診斷。

本發明不限定於所述實施形態，可於不偏離其主旨的範圍內進行各種變更。

例如，所述實施形態中，將相位差顯微鏡系統設為觀察毛髮，但亦可用於觀察毛髮以外的其他試樣的用途。

另外，所述實施形態中，相位差顯微鏡1藉由一個拍攝元件9來拍攝由相位差觀察所得的試樣像與由亮視場觀察所得的試樣像，但例如亦可設為以下構成：如圖6所示，具有拍攝由相位差觀察所得的試樣像的第一拍攝元件9、及拍攝由亮視場觀察所得的試樣像的第二拍攝元件9'。於該情形時，第一拍攝元件9是配置於觀察光學裝置8的軸線上，第二拍攝元件9'是配置於相對於觀察光學裝置8的軸方向而向上方彎折90度的軸線上，於該些軸線的分支點配置有可切換光路的光路切換鏡40。而且，於相位差顯微鏡1成為相位差觀察模式時，藉由光路切換鏡40使觀察光學裝置8的光路朝向第一拍攝元件9而進行第一拍攝元件9的相位差觀察，於相位差顯微鏡1成為亮視場觀察模式時，藉由光路切換鏡40將觀察光學裝置8的光路切換為朝向第二拍攝元件9'的方向而進行第二拍攝元件9'的亮視場差觀察。於藉由光路切換鏡40將觀察光學裝置8的光路切換為朝向第二拍攝元件9'的方向而進行亮視場觀察的情形時，第二拍攝元件9'的拍攝圖像成為鏡像，故於圖像處理部5c等中將該拍攝圖像由鏡像修正為通常的圖像。再者，拍攝由相位差觀察所得的試樣像的第一拍攝元件9可使用可偵測紅外線的單色感測器，拍攝由亮視場觀察所得的試樣像的第二拍攝元件9'可使用將紅綠藍（Red Green Blue，RGB）濾光片組入至拜耳排列中而成的彩色拍攝元件等彩色感測器。另外，亦可使用第二拍攝元件9'進行可見光線的相位差觀察。

進而，所述實施形態中，將記憶拍攝圖像的記憶部5b及圖像處理部5c設於顯示裝置5中，但不限於此，例如亦可於相位差顯微鏡1的控制基板10中設置該功能等而設於其他部位等，或設置成獨立的裝置。

進而，不限於人類的毛髮，所述實施形態的毛髮觀察方法可應用於觀測動物毛的用途。

進而，所述實施形態的標本4使用蓋玻片4c將毛髮片4b固定於載玻片4a，但不限於此，亦可設為使用玻璃膠帶將毛髮片4b固定於載玻片4a的構成。

進而，不限於所述實施形態的毛髮觀察方法或所述實施形態的相位差顯微鏡系統，所述實施形態的標本4亦可用於其他毛髮觀察方法或相位差顯微鏡。

1‧‧‧相位差顯微鏡

2‧‧‧外殼

2a‧‧‧側面蓋

3‧‧‧試樣插入口

4‧‧‧標本

4a‧‧‧載玻片

4b‧‧‧毛髮片

4c‧‧‧蓋玻片

4d‧‧‧刻度線

4d1‧‧‧基準線

4d2‧‧‧刻度

5‧‧‧顯示裝置

5a‧‧‧顯示部

5b‧‧‧記憶部

5c‧‧‧圖像處理部

6‧‧‧平台裝置

7‧‧‧紅外線照射裝置

8‧‧‧觀察光學裝置

9、9'‧‧‧拍攝元件

10‧‧‧控制基板

11‧‧‧支持框體

11a‧‧‧開口

12‧‧‧平台

13‧‧‧驅動單元

14‧‧‧紅外線照射光源

14a‧‧‧基板

14b‧‧‧紅外線LED

15‧‧‧照射光學系統

16‧‧‧照射用外殼

17‧‧‧承接座

18‧‧‧上側鏡單元

19‧‧‧光源透鏡

20‧‧‧場透鏡

21‧‧‧視場光圈

22‧‧‧聚光透鏡

23‧‧‧上側鏡

24‧‧‧物鏡

25‧‧‧成像透鏡

25a‧‧‧鏡框

25b‧‧‧可動鏡框

25c‧‧‧固定鏡框

26‧‧‧下側鏡單元

27‧‧‧下側鏡

28‧‧‧固定透鏡系統

29‧‧‧可動透鏡系統

30‧‧‧基板

31‧‧‧環光圈

32‧‧‧相位板

33‧‧‧相位差環

34‧‧‧可見光線照射光源

36‧‧‧連接器單元

37‧‧‧電纜

40‧‧‧光路切換鏡

P1‧‧‧入射光瞳位置

P2‧‧‧共軛點

圖1為本發明的一實施形態的相位差顯微鏡系統的立體圖。 圖2為將圖1所示的相位差顯微鏡的側面蓋取下的側視圖。 圖3為示意性地表示圖1所示的相位差顯微鏡的光學系統的說明圖。 圖4為由圖1所示的相位差顯微鏡系統所得的毛髮的拍攝圖像的一例的圖。 圖5（a）為圖1所示的標本的平面圖，圖5（b）為圖1所示的標本的側視圖。 圖6為表示圖3所示的光學系統的變形例的說明圖。

Claims (16)

1. 一種毛髮觀察方法，對毛髮的內部進行觀察，所述毛髮觀察方法的特徵在於： 對所述毛髮照射紅外線並進行相位差觀察， 藉由能夠檢測紅外線的拍攝元件來拍攝所述毛髮的紅外線像， 將所述拍攝元件的拍攝圖像顯示於顯示裝置中而觀察所述毛髮的內部。
2. 如申請專利範圍第1項所述的毛髮觀察方法，其中對所述毛髮照射可見光線並進行亮視場觀察， 藉由能夠檢測可見光線的拍攝元件來拍攝所述毛髮的可見光線像， 使用藉由對所述毛髮照射紅外線並進行相位差觀察所得的第一拍攝圖像、及藉由對所述毛髮照射可見光線並進行亮視場觀察所得的第二拍攝圖像，觀察所述毛髮的內部。
3. 如申請專利範圍第2項所述的毛髮觀察方法，其中將所述第一拍攝圖像與所述第二拍攝圖像以能夠比較的方式顯示於所述顯示裝置中。
4. 如申請專利範圍第2項所述的毛髮觀察方法，其中將所述第一拍攝圖像的亮度資訊加上所述第二拍攝圖像的顏色資訊而使所述第一拍攝圖像彩色化，將經彩色化的所述第一拍攝圖像顯示於所述顯示裝置中。
5. 如申請專利範圍第2項至第4項中任一項所述的毛髮觀察方法，其中使用同一拍攝元件作為拍攝所述毛髮的紅外線像的拍攝元件與拍攝所述毛髮的可見光線像的拍攝元件。
6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的毛髮觀察方法，其中使用在0.70 μm～1.45 μm的範圍內的波長下具有波峰強度的近紅外線作為照射於所述毛髮的紅外線。
7. 一種相位差顯微鏡系統，對試樣進行相位差觀察，所述相位差顯微鏡系統的特徵在於具有： 平台，供配置試樣； 紅外線照射光源，對配置於所述平台上的所述試樣照射紅外線； 拍攝元件，能夠檢測紅外線，且拍攝所述試樣的紅外線像；以及 顯示裝置，顯示所述拍攝元件的拍攝圖像。
8. 如申請專利範圍第7項所述的相位差顯微鏡系統，更具有對配置於所述平台上的所述試樣照射可見光線的可見光線照射光源、以及能夠檢測可見光線且拍攝所述試樣的可見光線像的拍攝元件，藉此以能夠切換為對所述試樣照射紅外線並進行相位差觀察的相位差觀察模式、與對所述試樣照射可見光線並進行亮視場觀察的亮視場觀察模式的方式構成，且 能夠將所述相位差觀察模式下所得的第一拍攝圖像與所述亮視場觀察模式下所得的第二拍攝圖像顯示於所述顯示裝置中。
9. 如申請專利範圍第8項所述的相位差顯微鏡系統，具有記憶所述第一拍攝圖像及所述第二拍攝圖像的記憶部，將所述第一拍攝圖像與所述第二拍攝圖像以能夠比較的方式顯示於所述顯示裝置中。
10. 如申請專利範圍第8項所述的相位差顯微鏡系統，具有將所述第一拍攝圖像的亮度資訊加上所述第二拍攝圖像的顏色資訊而使所述第一拍攝圖像彩色化的圖像處理部，將藉由所述圖像處理部而彩色化的所述第一拍攝圖像顯示於所述顯示裝置中。
11. 如申請專利範圍第8項至第10項中任一項所述的相位差顯微鏡系統，其中拍攝所述試樣的紅外線像的拍攝元件與拍攝所述試樣的可見光線像的拍攝元件為同一拍攝元件。
12. 如申請專利範圍第7項至第11項中任一項所述的相位差顯微鏡系統，其中所述紅外線照射光源照射在0.70 μm～1.45 μm的範圍內的波長下具有波峰強度的近紅外線。
13. 一種標本，用於如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的毛髮觀察方法或如申請專利範圍第7項至第12項中任一項所述的相位差顯微鏡系統中，且所述標本的特徵在於：將切斷一根毛髮所得的多個毛髮片自一端朝向另一端以切斷順序並列地排列配置於載玻片上。
14. 如申請專利範圍第13項所述的標本，其中於所述載玻片上設有能夠判別所述毛髮片的長度方向位置的刻度線。
15. 如申請專利範圍第14項所述的標本，其中所述刻度線具有多個刻度，且與所述毛髮片並列地配置。
16. 如申請專利範圍第13項至第15項中任一項所述的標本，其中藉由蓋玻片將多個所述毛髮片固定於所述載玻片。