WO2023166655A1 - 照明ユニットおよび撮影システム - Google Patents

照明ユニットおよび撮影システム Download PDF

Info

Publication number
WO2023166655A1
WO2023166655A1 PCT/JP2022/009110 JP2022009110W WO2023166655A1 WO 2023166655 A1 WO2023166655 A1 WO 2023166655A1 JP 2022009110 W JP2022009110 W JP 2022009110W WO 2023166655 A1 WO2023166655 A1 WO 2023166655A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sample surface
illumination
light
illumination light
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/009110
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
光城 山口
哲也 田邊
伸彦 森本
健 井岡
卓二 堀江
Original Assignee
オリンパス株式会社
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 オリンパス株式会社 filed Critical オリンパス株式会社
Priority to PCT/JP2022/009110 priority Critical patent/WO2023166655A1/ja
Publication of WO2023166655A1 publication Critical patent/WO2023166655A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation

Definitions

  • the present invention relates to lighting units and photography systems.
  • the imaging device of Patent Document 1 includes a cylindrical lighting unit and an imaging optical system arranged above the lighting unit.
  • the interior of the lighting unit is provided with a large number of LEDs and a diffuser having a complex shape that diffuses and reflects the illumination light from the large number of LEDs.
  • the illumination unit is arranged above the object and emits illumination light downward toward the object.
  • the imaging optical system images an object via a hollow portion radially inside the illumination unit
  • the angle of view of the imaging optical system is limited by the inner diameter of the illumination unit.
  • various optical systems are arranged inside the illumination unit of Patent Document 1, it is difficult to increase the inner diameter of the illumination unit while suppressing a further increase in the size of the illumination unit. Therefore, it is difficult to secure a sufficient angle of view of the imaging optical system for capturing an image of a wide area at once.
  • the observation range of the object can be widened. However, in this case, it takes time to observe objects in a wide area.
  • the present invention has been made in view of the circumstances described above, and an object of the present invention is to provide an illumination unit and an imaging system that can observe a specimen in a wide area at once with a compact configuration.
  • One aspect of the present invention is an illumination unit that illuminates a sample held by a support, the illumination unit being arranged on one side of the sample surface on which the support is arranged in a direction that intersects the sample surface. and a deflection member arranged on the other side of the sample surface in a direction intersecting the sample surface and deflecting the illumination light toward the sample surface, wherein the deflection member is an illumination unit that deflects illumination light obliquely with respect to the sample plane.
  • Another aspect of the present invention includes an illumination unit that illuminates a specimen held by a support, and an imaging unit that photographs the specimen illuminated by the illumination unit, wherein the illumination unit is configured such that the support is a light source unit arranged on one side of the sample surface in a direction intersecting the arranged sample surface and emitting illumination light toward the sample surface; and a deflection member for deflecting the illumination light toward the sample surface, the deflection member deflecting the illumination light in an oblique direction with respect to the sample surface, and the photographing unit is arranged on the other side. and imaging the specimen in a direction intersecting the sample surface.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of an illumination unit and an imaging system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of an illumination unit and an imaging system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1C is a top view of the light-emitting region, diffusion member and deflection member of the lighting unit of FIGS. 1A and 1B
  • FIG. 10 is a top view of the deflection member
  • 3B is a cross-sectional view of the deflection member of FIG. 3A along II.
  • FIG. FIG. 11 is an overall configuration diagram of a modified example of an imaging system including a long-pass filter; It is a top view of the modification of the light source part provided with LED of nine colors.
  • FIG. 5B shows a set of LEDs in the light source section of Figure 5A
  • FIG. 4 is a diagram showing emission spectra of nine-color LEDs and spectral transmission characteristics of long-pass filters; It is a figure which shows the example of a changed completely type of the lighting unit which has a reflective surface with which the light guide member inclined.
  • FIG. 10 is a diagram showing another modification of the lighting unit in which the light guide member has a slanted reflecting surface;
  • FIG. 11 is a top view of a variation of the deflection member;
  • FIG. 11 is a top view of another modification of the deflection member;
  • FIG. 11 is a top view of another modification of the deflection member;
  • the imaging system 10 As shown in FIGS. 1A and 1B, the imaging system 10 according to the present embodiment illuminates a specimen S held on a support T obliquely from above with illumination light L to photograph the specimen S from above.
  • the imaging system 10 includes an illumination unit 1 , an imaging section 11 and a light emission control section 12 .
  • the support T is an opaque member such as a tray on which a culture medium is placed, and the specimen S is a plurality of bacterial colonies distributed on the support T.
  • the support T has a diameter of 30 mm to 50 mm and individual colonies have a diameter of 10 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the illumination unit 1 includes a light source unit 2 that emits illumination light L, a diffusion member 3 that diffuses the illumination light L, a light guide member 4, and a reflecting member (deflection member) 5 that deflects the illumination light L toward the specimen S. And prepare.
  • the diffusion member 3 is a plate-like member arranged substantially horizontally, and the horizontal upper surface 3a of the diffusion member 3 is the sample surface on which the support T is arranged. That is, the diffusion member 3 also functions as a stage on which the support T is arranged.
  • the light source unit 2 and the light guide member 4 are arranged below (one side) the diffusion member 3 in the vertical direction intersecting the sample surface 3a, and the reflection member 5 is arranged above (the other side) the diffusion member 3 in the vertical direction. placed in In the case of a transparent support T, a light-shielding member is arranged under the support T in order to prevent the illumination light L transmitted from the bottom to the top of the support T and the specimen S from entering the imaging unit 11. may be
  • the light source unit 2 is arranged below the diffusion member 3 with a gap in the vertical direction from the diffusion member 3 .
  • Reference numeral 6 denotes a flat plate-like base arranged horizontally, and the light source unit 2 is installed on the base 6 .
  • the light source unit 2 has a two-dimensional light emitting region 2a that emits illumination light L upward on a horizontal plane substantially parallel to the sample surface 3a.
  • the light-emitting region 2a is an LED array composed of a plurality of LEDs (light-emitting elements) 2R, 2G, and 2B two-dimensionally arranged on a horizontal plane.
  • the multiple LEDs include multiple color LEDs 2R, 2G, and 2B that emit lights of different colors.
  • LEDs 2R, 2G, 2B of three colors of red, green and blue show LEDs 2R, 2G, 2B of three colors of red, green and blue, LEDs of only two colors or LEDs of four or more colors may be provided.
  • the LEDs 2R, 2G, 2B of each color are uniformly arranged within the light emitting region 2a.
  • the diffusion member 3 is, for example, a glass plate having at least one of its upper and lower surfaces roughened.
  • the diffusion member 3 transmits the illumination light L from the light source unit 2 and diffuses the illumination light L in multiple directions. Therefore, the intensity distribution of the illumination light L emitted from the LEDs 2R, 2G, and 2B is made uniform by passing through the diffusion member 3.
  • FIG. 1 A schematic diagram of the diffusion member 3
  • FIG. 2 is a top view of the light emitting region 2a, the diffusion member 3, and the reflection member 5 viewed from above.
  • the light-emitting region 2a and the diffusion member 3 are positioned in the horizontal direction more than the support T, the opening 5a (described later) of the reflection member 5, and the field of view F of the imaging unit 11 on the sample surface 3a. It has large dimensions and is arranged in an area larger than the support T, the opening 5a and the field of view F. Therefore, the illumination light L transmitted through the diffusion member 3 on the outer side of the support T in the horizontal direction is incident on the reflection member 5 .
  • the light-emitting region 2a and the diffusion member 3 are rectangular, but may be other shapes such as circular.
  • the light guide member 4 is arranged between the light source unit 2 and the diffusion member 3 in the vertical direction, and guides at least part of the illumination light L from the light source unit 2 upward toward the reflection member 5 .
  • the light guide member 4 is a tubular member arranged outside the light source unit 2 in the horizontal direction and extending from the light source unit 2 to the diffusion member 3 .
  • the light guide member 4 has an inner surface 4a parallel to the vertical direction, and the inner surface 4a is a reflective surface. Only part of the inner surface of the light guide member 4 may be the reflecting surface 4a.
  • the illumination light L from the light source unit 2 is guided to the reflecting member 5 by being reflected upward on the reflecting surface 4a.
  • Such a light guide member 4 increases the amount of illumination light L incident on the reflecting member 5, thereby improving illumination efficiency.
  • the reflecting member 5 is a truncated cone-shaped member having a central axis A arranged in the vertical direction and whose diameter gradually increases downward.
  • the reflecting member 5 may be connected to the diffusing member 3 by a connecting member (not shown).
  • the reflecting member 5 has circular openings 5a and 5b that open on the top surface of the upper side and the bottom surface of the lower side, respectively.
  • Such a reflecting member 5 provides a space in which the imaging unit 11 can image the specimen S in the vertical direction intersecting the sample surface 3a through the openings 5a and 5b.
  • the reflecting member 5 has a truncated cone-shaped inner surface 5c that is continuous over the entire circumference, and the entire inner surface 5c is a reflecting surface that reflects the illumination light L. As shown in FIG. The reflecting member 5 deflects the illumination light L toward the sample surface 3a by reflecting the illumination light L transmitted through the diffusion member 3 on the reflecting surface 5c.
  • the reflective surface 5c may be formed from a reflective material that coats or is attached to the inner surface, or may be formed by mirror-polishing the inner surface of the reflective material.
  • the reflective member 5 may be entirely made of a reflective material, or may be made of a non-reflective material except for the reflective surface 5c.
  • the reflecting surface 5c inclined toward the sample surface 3a reflects the illumination light L obliquely with respect to the sample surface 3a. Further, since the reflecting surface 5c is arranged over the entire circumference, the reflecting surface 5c reflects the illumination light L from all directions around the central axis A with respect to the sample surface 3a. As a result, the field of view F on the sample surface 3a is illuminated with oblique illumination light L from all directions around the central axis A.
  • the imaging unit 11 is, for example, a camera having an imaging device.
  • the photographing unit 11 is arranged facing downward and faces the opening 5a in the vertical direction.
  • Reference character B denotes the optical axis of the imaging unit 11, which is arranged in the vertical direction.
  • the photographing unit 11 can photograph the specimen S within the field of view F on the specimen surface 3a through the openings 5a and 5b.
  • the two-dot chain line indicates the light receiving range in which the imaging unit 11 receives light, that is, the field of view F of the imaging unit 11 .
  • the dimension d1 of the upper opening 5a is larger than the dimension df of the field of view F on the sample surface 3a, and the reflecting member 5 is arranged at a position not overlapping the field of view F in the horizontal direction.
  • d1 is the maximum dimension (diameter) of the opening 5a in the horizontal direction
  • df is the maximum dimension (diameter) of the field of view F in the horizontal direction
  • dt is the maximum dimension (diameter) of the support T in the horizontal direction.
  • the contrast of the specimen S in the image captured by the imaging unit 11 depends on the illumination angle ⁇ (see FIG. 1A).
  • the illumination angle ⁇ is the angle formed by the sample surface 3 a and the illumination light L from the reflecting member 5 .
  • the contrast of the specimen S in the image is increased by illuminating with the illumination light L in an oblique direction.
  • a shallow (small) illumination angle ⁇ is preferred in order to obtain sufficiently high contrast of small colonies of 10 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the illumination angle ⁇ is, for example, 5° or more and 20° or less, preferably selected from 7° or more and 15° or less, and more preferably about 10°.
  • the inclination angle ⁇ (see FIG. 3B) of the reflecting surface 5c is designed so that the desired contrast of the specimen S is obtained.
  • the light emission control unit 12 is connected to each of the LEDs 2R, 2G and 2B of the light source unit 2 and controls lighting and extinguishing of each of the LEDs 2R, 2G and 2B.
  • the light emission control unit 12 is connected to an input device (not shown) such as a switch, receives a signal indicating the color to be lit from the input device, and lights the LEDs 2R, 2G, and 2B based on the signal.
  • FIG. 1A shows a state where only the blue LED 2B is lit
  • FIG. 1B shows a state where only the red LED 2R is lit.
  • One example use of the imaging system 10 is the identification of bacterial colonies.
  • a specimen S containing colonies of a plurality of types of bacteria on a support T is sequentially photographed using illumination light L of different colors, and colonies can be identified by type based on a plurality of images of different colors. .
  • the user lights only the LED of the desired color. For example, the user turns on only the blue LED2B.
  • a plurality of blue illumination lights L emitted upward from the plurality of blue LEDs 2B in the light-emitting region 2a pass through the diffusion member 3, are deflected toward the sample surface 3a by the reflection surface 5c of the reflection member 5, and reach the specimen S is illuminated obliquely from above.
  • Part of the illumination light L scattered on the surface of the specimen S passes through the openings 5 a and 5 b and enters the imaging section 11 .
  • the photographing unit 11 photographs the specimen S illuminated with the blue illumination light L through the openings 5a and 5b to obtain a blue image of the specimen S.
  • the user turns on only the green LED 2G.
  • the specimen S is illuminated by the green illumination light L, and a green image of the specimen S is acquired by the imaging unit 11 .
  • the user turns on only the red LED2R.
  • the specimen S is illuminated with the red illumination light L, and a red image of the specimen S is acquired by the imaging unit 11 .
  • the user identifies each colony contained in the sample S based on the blue, green, and red images.
  • the light source unit 2 and the diffusion member 3 are arranged below the specimen S, and the reflecting member 5 is arranged above the specimen S.
  • the entire wide field of view F can be illuminated and photographed. That is, the light source section 2 and the diffusion member 3 arranged below the specimen S can be freely designed without being restricted by the reflection member 5 and the imaging section 11 . Therefore, the light source unit 2 and the diffusing member 3 can be arranged in an area wider than the field of view F, and the illumination light L wider than the support T can be provided from the light source unit 2 and the diffusing member 3 to the reflecting member 5. . Using such wide illumination light L, the entire wide field of view F can be illuminated.
  • the reflecting member 5 is provided separately from the light source unit 2 and the diffusing member 3, the reflecting member 5 can be designed without being restricted by the light source unit 2 and the diffusing member 3.
  • the dimension d1 of the opening 5a necessary for securing the field of view F can be easily realized.
  • the imaging unit 11 can image the specimen S in a wide area at one time, and can quickly image and identify a plurality of colonies in an area of 30 mm to 50 mm, for example.
  • the dimension d1 of the opening 5a can be increased while suppressing an increase in the horizontal dimension of the lighting unit 1, the compact lighting unit 1 can realize wide-range photography as described above.
  • the diffusion member 3 and the reflection member 5 can illuminate the sample S with the illumination light L having a uniform intensity distribution. That is, the intensity distribution of the illumination light L of each color emitted from the light emitting region 2a is uneven. Furthermore, the unevenness of the intensity distribution of the illumination light L differs for each color.
  • the intensity distribution of the illumination light L is made uniform by diffusing the illumination light L emitted from the light emitting region 2a by the diffusion member 3 . Furthermore, the illumination light L from a plurality of directions overlaps in the field of view F by the reflecting member 5, and the intensity distribution of the illumination light L in the field of view F is further uniformed. As a result, the specimen S can be illuminated with the monochromatic illumination light L having a uniform intensity distribution regardless of which color of the illumination light L is used. Further, according to the truncated cone-shaped reflecting member 5, the specimen S is irradiated with the illumination light L from all directions. As a result, the intensity distribution of the illumination light L on the specimen S can be made highly uniform while the reflecting member 5 is compact.
  • the sample S is illuminated with the illumination light L oblique to the sample surface 3a.
  • a high-contrast image of the specimen S can be obtained.
  • a high-contrast image of a small specimen S such as a colony of about 10 ⁇ m to 30 ⁇ m can be obtained using the imaging unit 11 having a wide field of view F. .
  • the reflecting surface 5c has a truncated cone shape curved around the central axis A, and has a constant curvature and a constant inclination angle ⁇ over the entire circumference.
  • the inclination angle ⁇ is the angle formed by a plane perpendicular to the central axis A and the reflecting surface 5c.
  • the reflecting surface 5c may at least partially have a curved surface such as a concave surface or a convex surface whose curvature changes according to optical conditions such as aberration.
  • the inclination angle ⁇ is preferably 20° to 50°, more preferably 30° to 45°, and more preferably 35° to 42°, including the case of having a curved surface such as a concave or convex surface. Especially preferred.
  • the sample is illuminated at a shallow illumination angle ⁇ (for example, 5° or more and 20° or less, preferably 7° or more and 15° or less, more preferably about 10°) at which a high contrast of the specimen S is obtained.
  • the specimen S on the surface 3a can be illuminated.
  • the diameter d1 of the upper opening 5a is 56 mm
  • the diameter d2 of the lower opening 5b is 90 mm
  • the maximum diameter d3 of the reflecting member 5 is 100 mm.
  • Such a reflecting member 5 makes it possible to photograph a wide field of view F of 30 mm to 50 mm from above.
  • the reflecting member 5 can receive the illumination light L of an area necessary for illuminating the entire field of view F from below.
  • a compact lighting unit 1 with a width of about 100 mm, a depth of about 100 mm and a height of about 60 mm can be realized.
  • the imaging system 10 further includes a long-pass filter 7 arranged between the specimen S and the imaging unit 11 to enable observation of fluorescence from the specimen S.
  • a long-pass filter 7 arranged between the specimen S and the imaging unit 11 to enable observation of fluorescence from the specimen S.
  • 5A and 5B show an example of the light source section 2 provided in the imaging system 10 of FIG.
  • the light emitting region 2a includes a plurality of sets 2b of LEDs arranged in a matrix.
  • each set 2b is arranged in a matrix and emits illumination lights L1 to L9 of mutually different colors (V, B1, B2, G1, G2, Y, O, R1, R2). It consists of colored LEDs 21-29.
  • FIG. 6 shows emission spectra of the LEDs 21 to 29 and spectral transmission characteristics of the long-pass filter 7.
  • each set 2b consists of LEDs 21-29 of nine colors.
  • the long-pass filter 7 does not transmit the illumination light L1 having the shortest wavelength among the illumination lights L1 to L9 of the plurality of colors, and allows the other illumination lights L2 to L9 having longer wavelengths than the illumination light L1 to pass therethrough. Fluorescence excited by the illumination light L1 (for example, autofluorescence of the specimen S) can also pass through the long-pass filter 7 .
  • the fluorescence excited by the illumination light L1 can be imaged by the imaging unit 11, and more information on the specimen S can be obtained. Further, while the long-pass filter 7 is attached, the specimen S illuminated by the illumination lights L2 to L9 other than the illumination light L1 can also be imaged, similarly to the imaging system 10 of FIGS. 1A and 1B.
  • the light guide member 4 has the reflecting surface 4a parallel to the vertical direction. It may have a surface 4a.
  • the reflective surface 4a may be inclined upward in a direction gradually separating from the central axis A in the horizontal direction, as shown in FIG. may be inclined in a direction gradually approaching the horizontal direction.
  • the inclination of the reflecting surface 4a increases or decreases the divergence angle of the illumination light L emitted from the diffusion member 3 toward the reflecting member 5 according to the area of the light emitting region 2a, the maximum diameter d2 of the reflecting surface 5c, and the like. be able to.
  • the width of the illumination light L emitted from the diffusion member 3 can be widened by inclining the reflecting surface 4a as shown in FIG. 7A.
  • the amount of the illumination light L incident on the reflecting member 5 can be increased by inclining the reflecting surface 4a as shown in FIG. 7B.
  • the reflecting surface 5c is provided on the entire inner surface of the reflecting member 5, but instead of this, it may be provided only on a part of the inner surface of the reflecting member 5.
  • the portion that contributes to the illumination of the field of view F may be the reflecting surface 5c, and the other portions may not be reflecting surfaces.
  • the reflecting member 5 has a truncated cone shape, but the shape of the reflecting member 5 is not limited to this, and can be changed as appropriate.
  • 8A to 8C show modifications of the reflecting member 5.
  • FIG. In any of the modifications shown in FIGS. 8A to 8C, the reflecting member 5 is arranged at a position that does not overlap the field of view F of the photographing unit 11 in the horizontal direction.
  • the reflective member 5 may be cylindrical with openings 5a and 5b having shapes other than circular.
  • the reflecting member 5 in FIG. 8A has a square tubular shape with square openings 5a and 5b.
  • the reflecting member 5 may have a polygonal tubular shape having polygonal openings 5a and 5b other than square.
  • the reflecting member 5 in FIG. 8A is closed over the entire circumference, it may be open in at least one location in the circumferential direction.
  • the reflective member 5 may have a plurality of members 51, 52 each having a reflective surface 5c.
  • the reflecting member 5 has two members 51 and 52 facing each other in the horizontal direction.
  • the members 51 and 52 are arranged at positions separated from each other in the horizontal direction, and a space is provided between the two members 51 and 52 so that the imaging unit 11 can image the sample S.
  • the illumination light L is reflected toward the field of view F on the sample surface 3a from a plurality of mutually different directions by the plurality of reflecting surfaces 5c. Therefore, the intensity distribution of the illumination light L in the field of view F can be made uniform.
  • the reflecting member 5 may be provided only on one side of the field of view F when the intensity distribution of the illumination light L can be sufficiently uniformed only by the diffusing member 3 .
  • the imaging system 10 includes the imaging unit 11 such as a camera as an observation optical system for observing the sample S on the sample surface 3a.
  • the imaging unit 11 such as a camera as an observation optical system for observing the sample S on the sample surface 3a.
  • Any other observation optical system capable of observing the sample S on the sample surface 3a through 5b may be provided.
  • the observation optical system may include an eyepiece for the user to observe the specimen S with the naked eye.
  • the diffusion member 3 may not necessarily be provided.
  • the support T may be placed substantially horizontally on the transparent plate member.
  • the diffusion member 3 may be omitted.
  • the specimen S is illuminated obliquely from above and photographed from above, but the illumination direction and photographing direction are not limited to this, and can be arbitrarily changed.
  • the light source unit 2 is arranged on one side of the sample surface in the direction that intersects the sample surface (the direction along the axes A and B), and the deflection member 5 and the imaging unit 11 intersect the sample surface. oriented on the other side of the sample plane. If desired, a stage having a sample surface on which the support T is placed may be added.
  • the imaging system 10 may be configured to illuminate the specimen S obliquely from below and photograph it from below. That is, the light source unit 2 , the diffusion member 3 and the light guide member 4 may be arranged above the specimen S, and the reflecting member 5 may be arranged below the specimen S. Also, the axes A and B may be arranged in any direction other than the vertical direction. For example, the axes A and B may be arranged in the horizontal direction, the sample S may be illuminated obliquely with respect to the horizontal direction, and photographed in the horizontal direction.
  • the deflecting member is the reflecting member 5 having the reflecting surface 5c. good.
  • the deflection member may be a prism.
  • the light source unit 2 is provided with light emitting elements of multiple colors, but instead of this, it may be provided with light emitting elements of only one color.
  • Lighting Unit 2 Light Source Part 2a Light Emitting Areas 2R, 2G, 2B LEDs (Light Emitting Elements) 3 diffusion member 3a sample surface 4 light guide member 4a reflection surface 5 reflection member (deflection member) 5a, 5b opening 5c reflecting surface 6 base 7 long-pass filter 10 imaging system 11 imaging unit 12 light emission control unit A central axis B optical axis F visual field L, L′, L′′ illumination light S specimen T support

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

照明ユニット（１）は、支持体（Ｔ）に保持された検体（Ｓ）を照明する。照明ユニット（１）は、支持体（Ｔ）が配置される試料面（３ａ）に交差する方向において試料面（３ａ）の一側に配置され、試料面（３ａ）側へ照明光（Ｌ）を発する光源部（２）と、試料面（３ａ）に交差する方向において試料面（３ａ）の他側に配置され、照明光（Ｌ）を試料面（３ａ）に向かって偏向する偏向部材（５）と、を備える。偏向部材（５）は、試料面（３ａ）に対して斜め方向に照明光（Ｌ）を偏向する。

Description

照明ユニットおよび撮影システム
　本発明は、照明ユニットおよび撮影システムに関するものである。
　従来、乗用車の塗装や人間の歯等の対象物の表面の光学的特性の測定が行われている（例えば、特許文献１参照。）。光学的特性とは、対象物の表面の色相、色調および光沢等の空間的な色分布である。
　特許文献１の撮像装置は、筒状の照明ユニットと、照明ユニットの上方に配置される撮像光学系とを備える。照明ユニットの内部には、多数のＬＥＤと、多数のＬＥＤからの照明光を拡散および反射する複雑な形状の拡散部とが設けられている。照明ユニットは、対象物の上方に配置され、対象物に向かって下方に照明光を射出する。
特開２００６－１９４９０６号公報
　細菌検査において、直径３０ｍｍ～５０ｍｍの培地上で培養された１０μｍ～３０μｍの多数の小さなコロニーを、多色の照明光を使用して観察することがある。このように比較的広い領域内に分布する多数の小さい対象物を、コンパクトな装置を使用して迅速に観察したいという要求がある。
　しかし、特許文献１のように対象物の上方に大型の照明ユニットが配置される従来の設計において、対象物の観察に制約が生じ、上記要求を実現することは難しい。
　すなわち、撮像光学系は、照明ユニットの径方向内側の中空部を経由して対象物を撮像するので、撮像光学系の画角は、照明ユニットの内径によって制限される。特許文献１の照明ユニットの内部には様々な光学系が配置されるので、照明ユニットのさらなる大型化を抑えながら照明ユニットの内径を大きくすることは難しい。そのため、広い領域を一度に撮像するための撮像光学系の十分な画角を確保することが難しい。
　対象物を照明ユニットおよび撮像光学系に対して相対移動させることによって、対象物の観察範囲を広げることができる。しかし、この場合には、広い領域内の対象物の観察に時間を要する。
　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、コンパクトな構成によって広い領域内の検体を一度に観察することができる照明ユニットおよび撮影システムを提供することを目的とする。
　本発明の一態様は、支持体に保持された検体を照明する照明ユニットであって、前記支持体が配置される試料面に交差する方向において該試料面の一側に配置され、前記試料面側へ照明光を発する光源部と、前記試料面に交差する方向において前記試料面の他側に配置され、前記照明光を前記試料面に向かって偏向する偏向部材と、を備え、該偏向部材が、前記試料面に対して斜め方向に照明光を偏向する、照明ユニットである。
　本発明の他の態様は、支持体に保持された検体を照明する照明ユニットと、該照明ユニットによって照明された前記検体を撮影する撮影部と、を備え、前記照明ユニットは、前記支持体が配置される試料面に交差する方向において該試料面の一側に配置され、前記試料面側へ照明光を発する光源部と、前記試料面に交差する方向において前記試料面の他側に配置され、前記照明光を前記試料面に向かって偏向する偏向部材と、を備え、該偏向部材が、前記試料面に対して斜め方向に照明光を偏向し、前記撮影部が、前記他側に配置され、前記試料面に交差する方向に前記検体を撮影する、撮影システムである。
　本発明によれば、コンパクトな構成によって広い領域内の検体を一度に観察することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る照明ユニットおよび撮影システムの全体構成図である。 本発明の一実施形態に係る照明ユニットおよび撮影システムの全体構成図である。 図１Ａおよび図１Ｂの照明ユニットの発光領域、拡散部材および偏向部材を上側から見た図である。 偏向部材の上面図である。 図３Ａの偏向部材のＩ－Ｉ断面図である。 ロングパスフィルタを備える撮影システムの変形例の全体構成図である。 ９色のＬＥＤを備える光源部の変形例の上面図である。 図５Ａの光源部における１組のＬＥＤを示す図である。 ９色のＬＥＤの発光スペクトルとロングパスフィルタの分光透過特性とを示す図である。 導光部材が傾斜した反射面を有する照明ユニットの一変形例を示す図でである。 導光部材が傾斜した反射面を有する照明ユニットの他の変形例を示す図である。 偏向部材の一変形例の上面図である。 偏向部材の他の変形例の上面図である。 偏向部材の他の変形例の上面図である。
　以下に、本発明の一実施形態に係る照明ユニットおよび撮影システムについて図面を参照して説明する。
　図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、本実施形態に係る撮影システム１０は、支持体Ｔに保持された検体Ｓを斜め上から照明光Ｌで照明し、検体Ｓを上から撮影する。撮影システム１０は、照明ユニット１と、撮影部１１と、発光制御部１２とを備える。
　例えば、支持体Ｔは、培地が配置されたトレイ等の不透明な部材であり、検体Ｓは、支持体Ｔ上に分布する菌の複数のコロニーである。支持体Ｔの直径は３０ｍｍ～５０ｍｍであり、個々のコロニーの直径は１０μｍ～３０μｍである。
　照明ユニット１は、照明光Ｌを発する光源部２と、照明光Ｌを拡散する拡散部材３と、導光部材４と、照明光Ｌを検体Ｓに向けて偏向する反射部材（偏向部材）５と、を備える。
　拡散部材３は、略水平に配置される板状の部材であり、拡散部材３の水平な上面３ａは、支持体Ｔが配置される試料面である。すなわち、拡散部材３は、支持体Ｔが配置されるステージとしても機能する。光源部２および導光部材４は、試料面３ａに交差する鉛直方向において拡散部材３の下側（一側）に配置され、反射部材５は、鉛直方向において拡散部材３の上側（他側）に配置される。透明な支持体Ｔの場合、支持体Ｔおよび検体Ｓを下から上へ透過した照明光Ｌが撮影部１１に入射することを防止するために、支持体Ｔの下に遮光性の部材が配置されてもよい。
　光源部２は、拡散部材３の下側に拡散部材３から鉛直方向に間隔をあけて配置されている。符号６は、水平に配置される平板状のベースであり、光源部２は、ベース６上に設置される。光源部２は、試料面３ａと略平行な水平面上に、照明光Ｌを上方に発する２次元の発光領域２ａを有する。発光領域２ａは、水平面上に２次元的に配列する複数のＬＥＤ（発光素子）２Ｒ，２Ｇ，２ＢからなるＬＥＤアレイである。複数のＬＥＤは、相互に異なる色の光を発する複数色のＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを含む。図１Ａおよび図１Ｂには、赤、緑および青の３色のＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが記載されているが、２色のみまたは４色以上のＬＥＤが設けられていてもよい。各色のＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、発光領域２ａ内に均一に配列されている。
　拡散部材３は、例えば、上面および下面の少なくとも一方が粗面処理されたガラス板である。拡散部材３は、光源部２からの照明光Ｌを透過させ、かつ、照明光Ｌを多方向に拡散する。したがって、ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂから発せられた照明光Ｌの強度分布は、拡散部材３を透過することによって均一化される。
　図２は、発光領域２ａ、拡散部材３および反射部材５を上側から見た上面図である。図２に示されるように、発光領域２ａおよび拡散部材３は、水平方向において、支持体Ｔ、反射部材５の開口部５ａ（後述）、および試料面３ａ上における撮影部１１の視野Ｆよりも大きな寸法を有し、支持体Ｔ、開口部５ａおよび視野Ｆよりも広い領域に配置される。したがって、支持体Ｔの水平方向外側において拡散部材３を透過した照明光Ｌが反射部材５へ入射する。
　図２において、発光領域２ａおよび拡散部材３は矩形であるが、円形のような他の形状であってもよい。
　導光部材４は、鉛直方向において光源部２と拡散部材３との間に配置され、光源部２からの照明光Ｌの少なくとも一部を反射部材５へ向かって上側へ導く。一構成例において、導光部材４は、水平方向において光源部２の外側に配置され、光源部２から拡散部材３まで延びる筒状の部材である。導光部材４は、鉛直方向に平行な内面４ａを有し、内面４ａは反射面である。導光部材４の内面の一部のみが反射面４ａであってもよい。光源部２からの照明光Ｌは、反射面４ａにおいて上側へ反射されることによって反射部材５へ導かれる。このような導光部材４によって、反射部材５に入射する照明光Ｌの量が増大し、照明効率が向上する。
　反射部材５は、鉛直方向に配置される中心軸Ａを有し下側に向かって径が漸次大きくなる円錐台筒状の部材である。反射部材５は、図示しない接続部材によって拡散部材３と接続されていてもよい。反射部材５は、上側の上面および下側の底面においてそれぞれ開口する円形の開口部５ａ，５ｂを有する。このような反射部材５は、開口部５ａ，５ｂを通して試料面３ａに交差する鉛直方向に撮影部１１による検体Ｓの撮影が可能な空間を提供する。
　反射部材５は、全周にわたって連続する円錐台筒状の内面５ｃを有し、内面５ｃの全体が照明光Ｌを反射する反射面である。反射部材５は、拡散部材３を透過した照明光Ｌを反射面５ｃにおいて反射することによって、照明光Ｌを試料面３ａ側に向かって偏向する。
　反射面５ｃは、内面を被覆するまたは内面に貼り付けられた反射性材料から形成されていてもよく、または、反射性材料からなる内面を鏡面研磨することによって形成されていてもよい。反射部材５は、全体的に反射性材料から形成されていてもよく、反射面５ｃ以外の部分が反射性材料ではない材料から形成されていてもよい。
　ここで、試料面３ａ側に傾斜する反射面５ｃは、試料面３ａに対して斜め方向に照明光Ｌを反射する。また、反射面５ｃは全周わたって配置されているので、反射面５ｃは、試料面３ａに対して、中心軸Ａ回りの全方向から照明光Ｌを反射する。これにより、試料面３ａ上の視野Ｆが、中心軸Ａ回りの全方向からの斜め方向の照明光Ｌによって照明される。
　撮影部１１は、例えば、撮像素子を有するカメラである。撮影部１１は、下側に向けて配置され、開口部５ａと鉛直方向に対向する。符号Ｂは、撮影部１１の光軸であり、鉛直方向に配置される。上述したように、撮影部１１は、開口部５ａ，５ｂを通して試料面３ａ上の視野Ｆ内の検体Ｓを撮影することができる。図１Ａおよび図１Ｂにおいて、二点鎖線は、撮影部１１が光を受光する受光範囲、すなわち、撮影部１１の視野Ｆを示している。
　図２に示されるように、上側の開口部５ａの寸法ｄ１は、試料面３ａ上の視野Ｆの寸法ｄｆよりも大きく、反射部材５は、水平方向において視野Ｆと重ならない位置に配置される。ｄ１は、水平方向における開口部５ａの最大寸法（直径）であり、ｄｆは、水平方向における視野Ｆの最大寸法（直径）であり、ｄｔは、水平方向における支持体Ｔの最大寸法（直径）である。
　撮影部１１によって撮影される画像内の検体Ｓのコントラストは、照明角度α（図１Ａ参照。）に依存する。照明角度αは、試料面３ａと反射部材５からの照明光Ｌとが成す角度である。
　検体Ｓが試料面３ａと垂直な方向（光軸Ｂと平行な方向）に照明光Ｌによって照明される場合（すなわち、照明角度α＝９０°の場合）と比較し、検体Ｓが試料面３ａに対して斜め方向に照明光Ｌによって照明されることによって、画像内の検体Ｓのコントラストが高くなる。１０μｍ～３０μｍの小さなコロニーの十分に高いコントラストを得るために、照明角度αは浅い（小さい）ことが好ましい。照明角度αは、例えば５°以上２０°以下であり、好ましくは７°以上１５°以下から選択され、より好ましくは約１０°である。検体Ｓの所望のコントラストが得られるように、反射面５ｃの傾斜角度θ（図３Ｂ参照。）は設計される。
　発光制御部１２は、光源部２の各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂと接続され、各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの点灯および消灯を制御する。例えば、発光制御部１２は、スイッチのような図示しない入力装置（図示略）と接続され、入力装置から点灯させる色を示す信号を受信し、信号に基づいてＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを点灯させる。図１Ａは、青のＬＥＤ２Ｂのみが点灯している状態を示し、図１Ｂは、赤のＬＥＤ２Ｒのみが点灯している状態を示している。ユーザは、所望の色を入力装置に入力することによって、所望の色のＬＥＤのみを点灯させ所望の色の照明光Ｌによって検体Ｓを照明することができる。
　次に、撮影システム１０の作用について説明する。
　撮影システム１０の一使用例は、菌のコロニーの識別である。支持体Ｔ上の複数種類の菌のコロニーを含む検体Ｓを異なる色の照明光Ｌを使用して順番に撮影し、異なる色の複数の画像に基づいてコロニーを種類毎に識別することができる。
　ユーザは、入力装置に所望の色を入力することによって、所望の色のＬＥＤのみを点灯させる。例えば、ユーザは、青のＬＥＤ２Ｂのみを点灯させる。発光領域２ａ内の複数の青のＬＥＤ２Ｂから上方に発せられた複数の青の照明光Ｌは、拡散部材３を透過し、反射部材５の反射面５ｃにおいて試料面３ａ側へ偏向され、検体Ｓを斜め上から照明する。検体Ｓの表面において散乱された照明光Ｌの一部は、開口部５ａ，５ｂを通過して撮影部１１に入射する。撮影部１１は、青の照明光Ｌで照明された検体Ｓを開口部５ａ，５ｂを通して撮影し、検体Ｓの青の画像を取得する。
　次に、ユーザは、緑のＬＥＤ２Ｇのみを点灯させる。これにより、検体Ｓが緑の照明光Ｌによって照明され、検体Ｓの緑の画像が撮影部１１によって取得される。
　次に、ユーザは、赤のＬＥＤ２Ｒのみを点灯させる。これにより、検体Ｓが赤の照明光Ｌによって照明され、検体Ｓの赤の画像が撮影部１１によって取得される。
　ユーザは、青、緑、赤の画像に基づいて検体Ｓに含まれる各コロニーを識別する。
　この場合に、本実施形態によれば、光源部２および拡散部材３が検体Ｓの下側に配置され、反射部材５が検体Ｓの上側に配置されている。これにより、広い視野Ｆの全体を照明および撮影することができる。
　すなわち、検体Ｓの下側に配置される光源部２および拡散部材３は、反射部材５および撮影部１１によって制約されることなく自由に設計することができる。したがって、視野Ｆと比較して広い領域に光源部２および拡散部材３を配置し、支持体Ｔよりも幅広の照明光Ｌを光源部２および拡散部材３から反射部材５へ提供することができる。このような幅広の照明光Ｌを利用して、広い視野Ｆの全体を照明することができる。
　また、反射部材５が光源部２および拡散部材３とは別々に設けられているので、反射部材５を光源部２および拡散部材３によって制約されることなく設計することができ、所望の広さの視野Ｆの確保に必要な開口部５ａの寸法ｄ１を、容易に実現することができる。その結果、広い領域内の検体Ｓを撮影部１１によって一度に撮影することができ、例えば３０ｍｍ～５０ｍｍの領域内の複数のコロニーを、迅速に撮影および識別することができる。また、照明ユニット１の水平方向の寸法の増大を抑えながら開口部５ａの寸法ｄ１を大きくすることができるので、コンパクトな照明ユニット１によって上記のような広範囲の撮影を実現することができる。
　また、本実施形態によれば、拡散部材３および反射部材５によって、均一な強度分布の照明光Ｌによって検体Ｓを照明することができる。
　すなわち、発光領域２ａから発せられた各色の照明光Ｌの強度分布にはむらがある。さらに、照明光Ｌの強度分布のむらは、色毎に異なる。
　本実施形態において、発光領域２ａから発せられた照明光Ｌが拡散部材３によって拡散されることで照明光Ｌの強度分布が均一化される。さらに、反射部材５によって、複数の方向からの照明光Ｌが視野Ｆにおいて重なり合い、視野Ｆにおいて照明光Ｌの強度分布がさらに均一化される。これにより、いずれの色の照明光Ｌを使用する場合においても、均一な強度分布の単色の照明光Ｌによって検体Ｓを照明することができる。
　さらに、円錐台筒状の反射部材５によれば、全方向から検体Ｓに照明光Ｌが照射される。これにより、コンパクトな反射部材５でありながら、検体Ｓにおける照明光Ｌの強度分布を高度に均一化することができる。
　また、本実施形態によれば、検体Ｓは、試料面３ａに対して斜め方向の照明光Ｌによって照明される。これにより、高いコントラストの検体Ｓの画像を取得することができる。
　特に、照明角度αが十分に浅い場合には、１０μｍ～３０μｍ程度のコロニーのような小さな検体Ｓの高コントラストの画像を、広範囲の視野Ｆを有する撮影部１１を使用して取得することができる。
　図３Ａおよび図３Ｂは、反射部材５の好ましい設計例を示している。
　反射面５ｃは、上述したように中心軸Ａ回りに湾曲する円錐台筒状であり、全周にわたって一定の曲率と一定の傾斜角度θとを有する。傾斜角度θは、中心軸Ａに垂直な平面と反射面５ｃとが成す角度である。反射面５ｃは、収差等の光学条件に応じて、曲率が変化する凹面または凸面のような曲面を少なくとも部分的に有していてもよい。
　凹面または凸面のような曲面を有する場合を含め、傾斜角度θは、２０°～５０°であることが好ましく、３０°～４５°であることがより好ましく、３５°～４２°であることが特に好ましい。このような傾斜角度θによれば、検体Ｓの高いコントラストが得られる浅い照明角度α（例えば、５°以上２０°以下、好ましくは７°以上１５°以下、より好ましくは約１０°）で試料面３ａ上の検体Ｓを照明することができる。
　図３Ａおよび図３Ｂの設計例において、上側の開口部５ａの直径ｄ１は５６ｍｍであり、下側の開口部５ｂの直径ｄ２は９０ｍｍであり、反射部材５の最大径ｄ３は１００ｍｍである。このような反射部材５によって、３０ｍｍ～５０ｍｍの広い視野Ｆを上方から撮影することが可能になる。また、反射部材５は、視野Ｆ全体の照明に必要な面積の照明光Ｌを下から受けることができる。
　図３Ａおよび図３Ｂの設計例において、幅約１００ｍｍ、奥行約１００ｍｍ、高さ約６０ｍｍのコンパクトな照明ユニット１を実現することができる。
　上記実施形態において、図４に示されるように、撮影システム１０は、検体Ｓからの蛍光の観察を可能にするために、検体Ｓと撮影部１１との間に配置されるロングパスフィルタ７をさらに備えていてもよい。
　図５Ａおよび図５Ｂは、図４の撮影システム１０に設けられる光源部２の例を示している。図５Ａに示されるように、発光領域２ａは、マトリクス状に配列する複数の組２ｂのＬＥＤを含む。図５Ｂに示されるように、各組２ｂは、マトリクス状に配列し相互に異なる色（Ｖ、Ｂ１、Ｂ２、Ｇ１、Ｇ２、Ｙ、Ｏ、Ｒ１、Ｒ２）の照明光Ｌ１～Ｌ９を発する複数色のＬＥＤ２１～２９から構成される。
　図６は、ＬＥＤ２１～２９の発光スペクトルと、ロングパスフィルタ７の分光透過特性とを示している。図５Ａから図６の例において、各組２ｂは、９色のＬＥＤ２１～２９からなる。
　ロングパスフィルタ７は、複数色の照明光Ｌ１～Ｌ９の内、最も波長が短い照明光Ｌ１を透過させず、照明光Ｌ１よりも長い波長を有する他の照明光Ｌ２～Ｌ９を透過させる。照明光Ｌ１によって励起された蛍光（例えば、検体Ｓの自家蛍光）も、ロングパスフィルタ７を透過することができる。
　したがって、照明光Ｌ１によって励起された蛍光を撮影部１１によって撮影することができ、検体Ｓのより多くの情報を得ることができる。また、ロングパスフィルタ７を取り付けた状態のまま、図１Ａおよび図１Ｂの撮影システム１０と同様に、照明光Ｌ１以外の照明光Ｌ２～Ｌ９によって照明された検体Ｓも撮影することができる。
　上記実施形態において、導光部材４が、鉛直方向に平行な反射面４ａを有することとしたが、これに代えて、図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、鉛直方向に対して傾斜する反射面４ａを有していてもよい。
　反射面４ａは、図７Ａに示されるように、上側に向かって中心軸Ａから水平方向に漸次離れる方向に傾斜していてもよく、図７Ｂに示されるように、上側に向かって中心軸Ａに水平方向に漸次近付く方向に傾斜していてもよい。
　このような反射面４ａの傾斜によって、発光領域２ａの面積および反射面５ｃの最大径ｄ２等に応じて、拡散部材３から反射部材５に向かって射出される照明光Ｌの発散角度を増減することができる。
　例えば、発光領域２ａが比較的狭い場合、図７Ａのように反射面４ａを傾斜させることによって、拡散部材３から射出される照明光Ｌの幅を広げることができる。
　一方、発光領域２ａが比較的広い場合、図７Ｂのように反射面４ａを傾斜させることによって、反射部材５に入射する照明光Ｌの光量を増大することができる。
　上記実施形態において、反射面５ｃは、反射部材５の内面の全体に設けられていることとしたが、これに代えて、反射部材５の内面の一部のみに設けられていてもよい。例えば、反射部材５の内面の内、視野Ｆの照明に寄与する部分のみが反射面５ｃであり、その他の部分は反射面でなくてもよい。
　上記実施形態において、反射部材５が円錐台筒状であることとしたが、反射部材５の形状はこれに限定されるものではなく、適宜変更可能である。図８Ａから図８Ｃは、反射部材５の変形例を示している。図８Ａから図８Ｃのいずれの変形例においても、反射部材５は、撮影部１１の視野Ｆと水平方向に重ならない位置に配置される。
　図８Ａに示されるように、反射部材５は、円形以外の形状の開口部５ａ，５ｂを有する筒状であってもよい。図８Ａの反射部材５は、四角形の開口部５ａ，５ｂを有する四角筒状である。反射部材５は、四角以外の多角形の開口部５ａ，５ｂを有する多角筒状であってもよい。図８Ａの反射部材５は、全周にわたって閉じているが、周方向の少なくとも１カ所において開いていてもよい。
　図８Ｂに示されるように、反射部材５は、反射面５ｃをそれぞれ有する複数の部材５１，５２を有していてもよい。
　図８Ｂにおいて、反射部材５は、水平方向に相互に対向する２つの部材５１，５２を有する。各部材５１，５２は、水平方向に相互に離れた位置に配置され、２つの部材５１，５２の間に、撮影部１１による検体Ｓの撮影を可能とする空間が提供される。この構成によれば、複数の反射面５ｃによって、相互に異なる複数の方向から試料面３ａ上の視野Ｆに向かって照明光Ｌが反射される。したがって、視野Ｆにおいて照明光Ｌの強度分布を均一化することができる。
　図８Ｃに示されるように、拡散部材３のみによって照明光Ｌの強度分布を十分に均一化することができる場合、反射部材５は、視野Ｆの一側にのみ設けられていてもよい。
　上記実施形態において、撮影システム１０が、試料面３ａ上の検体Ｓを観察するための観察光学系として、カメラのような撮影部１１を備えることとしたが、これに代えて、開口部５ａ，５ｂを通して試料面３ａ上の検体Ｓを観察することができる他の任意の観察光学系を備えていてもよい。例えば、観察光学系は、ユーザが検体Ｓを肉眼で観察するための接眼レンズを備えていてもよい。
　上記実施形態において、照明ユニット１が拡散部材３を備えることとしたが、拡散部材３は必ずしも備えていなくてもよい。この場合、透明な板状部材上に支持体Ｔを略水平に配置してもよい。
　例えば、支持体Ｔと光源部２との間の空間において各発光領域２ａからの照明光が十分に混合されて均一化する場合、または、強度分布の十分な均一化を反射部材５のみによって達成することができる場合には、拡散部材３が省略されてもよい。
　上記実施形態において、検体Ｓを斜め上から照明し上方から撮影することとしたが、照明方向および撮影方向はこれに限定されるものではなく、任意に変更可能である。
　いずれの場合においても、光源部２は、試料面に交差する方向（軸Ａ，Ｂに沿う方向）において試料面の一側に配置され、偏向部材５および撮影部１１は、試料面に交差する方向において試料面の他側に配置される。必要に応じて、支持体Ｔが配置される試料面を有するステージが追加されてもよい。
　例えば、撮影システム１０が、検体Ｓを斜め下から照明し下方から撮影するように、構成されていてもよい。すなわち、光源部２、拡散部材３および導光部材４が検体Ｓの上側に配置され、反射部材５が検体Ｓの下側に配置されてもよい。
　また、軸Ａ，Ｂが鉛直方向以外の任意の方向に配置されてもよい。例えば、軸Ａ，Ｂが水平方向に配置され、検体Ｓは、水平方向に対して斜め方向から照明され、水平方向に撮影されてもよい。
　上記実施形態において、偏向部材が、反射面５ｃを有する反射部材５であることとしたが、これに代えて、光源部２からの照明光Ｌを偏向することができる他の手段であってもよい。例えば、偏向部材は、プリズムであってもよい。
　上記実施形態において、光源部２が、複数色の発光素子を備えることとしたが、これに代えて、一色のみの発光素子を備えていてもよい。
１　照明ユニット
２　光源部
２ａ　発光領域
２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ　ＬＥＤ（発光素子）
３　拡散部材
３ａ　試料面
４　導光部材
４ａ　反射面
５　反射部材（偏向部材）
５ａ，５ｂ　開口部
５ｃ　反射面
６　ベース
７　ロングパスフィルタ
１０　撮影システム
１１　撮影部
１２　発光制御部
Ａ　中心軸
Ｂ　光軸
Ｆ　視野
Ｌ，Ｌ’，Ｌ”　照明光
Ｓ　検体
Ｔ　支持体

Claims (17)

  1. 　支持体に保持された検体を照明する照明ユニットであって、
    　前記支持体が配置される試料面に交差する方向において該試料面の一側に配置され、前記試料面側へ照明光を発する光源部と、
    　前記試料面に交差する方向において前記試料面の他側に配置され、前記照明光を前記試料面に向かって偏向する偏向部材と、を備え、
    　該偏向部材が、前記試料面に対して斜め方向に照明光を偏向する、照明ユニット。
  2. 　前記照明光を拡散する拡散部材をさらに備える、請求項１に記載の照明ユニット。
  3. 　前記拡散部材が、前記光源部と前記試料面との間において、前記支持体よりも広い領域に配置される、請求項２に記載の照明ユニット。
  4. 　前記偏向部材が、前記光源部からの前記照明光を前記試料面に向かって反射する少なくとも１つの反射面を有し、
    　該少なくとも１つの反射面が、前記試料面に対して複数の方向から前記照明光を反射する、請求項１に記載の照明ユニット。
  5. 　前記偏向部材が、複数の前記反射面を有し、
    　該複数の反射面が、相互に異なる方向から前記試料面に向かって前記照明光を反射する、請求項４の照明ユニット。
  6. 　前記光源部と前記偏向部材との間に、前記照明光の少なくとも一部を前記偏向部材へ導く導光部材をさらに備える、請求項１に記載の照明ユニット。
  7. 　前記導光部材が、前記照明光を反射する反射面を有し、
    　該反射面が、前記試料面に沿う方向において前記光源部の外側に配置され、前記照明光を前記偏向部材側へ反射する、請求項６に記載の照明ユニット。
  8. 　前記反射面が、前記試料面に直交する方向に対して傾斜する、請求項７に記載の照明ユニット。
  9. 　前記光源部が、前記照明光を発する発光領域を有し、
    　該発光領域が、前記試料面に沿う方向において前記支持体よりも大きな寸法を有する、請求項１に記載の照明ユニット。
  10. 　前記光源部が、前記試料面と略平行な面上に配列された複数の発光素子を有する、請求項１に記載の照明ユニット。
  11. 　前記複数の発光素子が、相互に異なる色の光を発する複数色の発光素子を含む、請求項１０に記載の照明ユニット。
  12. 　前記偏向部材が、前記照明光を前記試料面に対して５°以上２０°以下の照明角度で前記試料面に向かって偏向する、請求項１に記載の照明ユニット。
  13. 　支持体に保持された検体を照明する照明ユニットと、
    　該照明ユニットによって照明された前記検体を撮影する撮影部と、を備え、
    　前記照明ユニットは、
    　前記支持体が配置される試料面に交差する方向において該試料面の一側に配置され、前記試料面側へ照明光を発する光源部と、
    　前記試料面に交差する方向において前記試料面の他側に配置され、前記照明光を前記試料面に向かって偏向する偏向部材と、を備え、
    　該偏向部材が、前記試料面に対して斜め方向に照明光を偏向し、
    　前記撮影部が、前記他側に配置され、前記試料面に交差する方向に前記検体を撮影する、撮影システム。
  14. 　前記照明光を拡散する拡散部材をさらに備える、請求項１３に記載の撮影システム。
  15. 　前記撮影部が、前記偏向部材に対して前記試料面とは反対側に配置され、
    　前記偏向部材が、前記試料面側および前記撮影部側に、前記試料面に交差する方向に前記撮影部による前記検体の撮影が可能な空間を提供する開口部を有する、請求項１３に記載の撮影システム。
  16. 　前記偏向部材が、前記試料面側に向かって径が漸次大きくなる円錐台筒状であり、前記試料面側の底面および前記撮影部側の上面において前記開口部がそれぞれ開口し、
    　前記偏向部材の円錐台筒状の内面に、前記照明光を反射する反射面が設けられている、請求項１５に記載の撮影システム。
  17. 　前記光源部が、相互に異なる色の光を発する複数色の発光素子を有し、
    　該複数色の発光素子の発光を制御する発光制御部をさらに備える、請求項１３に記載の撮影システム。
PCT/JP2022/009110 2022-03-03 2022-03-03 照明ユニットおよび撮影システム WO2023166655A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/009110 WO2023166655A1 (ja) 2022-03-03 2022-03-03 照明ユニットおよび撮影システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/009110 WO2023166655A1 (ja) 2022-03-03 2022-03-03 照明ユニットおよび撮影システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023166655A1 true WO2023166655A1 (ja) 2023-09-07

Family

ID=87883290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/009110 WO2023166655A1 (ja) 2022-03-03 2022-03-03 照明ユニットおよび撮影システム

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023166655A1 (ja)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004109361A1 (ja) * 2003-06-02 2004-12-16 Nikon Corporation 顕微鏡装置
JP2006003103A (ja) * 2004-06-15 2006-01-05 Olympus Corp 照明ユニット及び撮像装置
JP2006174764A (ja) * 2004-12-22 2006-07-06 Olympus Corp 透過照明装置、それを備えた顕微鏡、及び透過照明方法
JP2009109566A (ja) * 2007-10-26 2009-05-21 Olympus Corp 被検体保持ステージ及び観察装置
JP2010085705A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Sunx Ltd 拡大観察装置及び拡大観察装置用治具
WO2011115189A1 (ja) * 2010-03-17 2011-09-22 国立大学法人広島大学 細胞活性分析装置及び細胞活性分析方法、並びに細胞分析方法
WO2012029817A1 (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 三洋電機株式会社 観察装置、観察プログラム及び観察システム
JP2013521522A (ja) * 2010-03-01 2013-06-10 ライカ マイクロシステムス ツェーエムエス ゲーエムベーハー 顕微鏡のための試料保持器
JP2015523577A (ja) * 2012-07-25 2015-08-13 セラノス， インコーポレイテッド 生物学的サンプルの画像分析および測定
WO2016158780A1 (ja) * 2015-03-31 2016-10-06 オリンパス株式会社 観察装置および観察方法
WO2016158782A1 (ja) * 2015-03-31 2016-10-06 オリンパス株式会社 観察装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004109361A1 (ja) * 2003-06-02 2004-12-16 Nikon Corporation 顕微鏡装置
JP2006003103A (ja) * 2004-06-15 2006-01-05 Olympus Corp 照明ユニット及び撮像装置
JP2006174764A (ja) * 2004-12-22 2006-07-06 Olympus Corp 透過照明装置、それを備えた顕微鏡、及び透過照明方法
JP2009109566A (ja) * 2007-10-26 2009-05-21 Olympus Corp 被検体保持ステージ及び観察装置
JP2010085705A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Sunx Ltd 拡大観察装置及び拡大観察装置用治具
JP2013521522A (ja) * 2010-03-01 2013-06-10 ライカ マイクロシステムス ツェーエムエス ゲーエムベーハー 顕微鏡のための試料保持器
WO2011115189A1 (ja) * 2010-03-17 2011-09-22 国立大学法人広島大学 細胞活性分析装置及び細胞活性分析方法、並びに細胞分析方法
WO2012029817A1 (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 三洋電機株式会社 観察装置、観察プログラム及び観察システム
JP2015523577A (ja) * 2012-07-25 2015-08-13 セラノス， インコーポレイテッド 生物学的サンプルの画像分析および測定
WO2016158780A1 (ja) * 2015-03-31 2016-10-06 オリンパス株式会社 観察装置および観察方法
WO2016158782A1 (ja) * 2015-03-31 2016-10-06 オリンパス株式会社 観察装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7097969B2 (ja) 顕微鏡システムおよびこの種の顕微鏡システムを用いた顕微鏡結像のための方法
JP6685977B2 (ja) 顕微鏡
US20070211460A1 (en) Multi-color LED light source for microscope illumination
US8125709B2 (en) Illumination device, in particular for microscopes
KR100960214B1 (ko) 안과 촬영 장치
US7474399B2 (en) Dual illumination system for an imaging apparatus and method
EP1750154A1 (en) Microscope illumination apparatus
US5820250A (en) Dark field illuminator ringlight adaptor
US5430538A (en) Apparatus to assist in the qualitative evaluation of faceted gems
JP5806504B2 (ja) 撮像装置およびこれを備える顕微鏡システム
US20080310181A1 (en) Brightness with reduced optical losses
JP6408239B2 (ja) デジタル光顕微鏡において物体を照明するための方法、デジタル光顕微鏡およびデジタル光顕微鏡用の明視野反射光照明デバイス
US7474398B2 (en) Illumination system for an imaging apparatus with low profile output device
WO2009081969A1 (ja) 生体画像取得装置
US8625195B2 (en) Objective-type dark-field illumination device for microfluidic channel
JP2004528943A (ja) 後面投影視野テスタ
US7602483B2 (en) Device for dark field illumination and method for optically scanning of object
WO2023166655A1 (ja) 照明ユニットおよび撮影システム
Ducros et al. Efficient large core fiber-based detection for multi-channel two-photon fluorescence microscopy and spectral unmixing
US7315356B2 (en) Fire demonstration tool and method for using thereof
US8817172B2 (en) Illumination of an object
EP2021774A2 (en) A dual illumination system for an imaging apparatus and method
US11533392B1 (en) Solid-state illumination system for compact microscopy
US20230103509A1 (en) Confocal microscopy system
JP3643085B2 (ja) 宝石類の観察装置、撮影装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22929800

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1