试样观察装置及试样观察方法制造方法及图纸

试样观察装置(1)具备：照射光学系统(3)，其对试样(S)照射面状光(L2)；扫描部(4)，其相对于面状光(L2)的照射面(R)扫描试样(S)；成像光学系统(5)，其具有相对于照射面(R)倾斜的观察轴(P2)，将通过面状光(L2)的照射而在试样(S)产生的观察光(L3)成像；图像取得部(6)，其多次取得与由成像光学系统(5)成像的观察光(L3)的光像的一部分对应的部分图像数据；图像生成部(8)，其基于由图像取得部(6)生成的多个部分图像数据而生成试样(S)的观察图像数据。

Sample Observation Device and Sample Observation Method

The sample observation device (1) has: an irradiation optical system (3), which irradiates the surface light (L2) on the sample (S); a scanning section (4), which scans the sample (S) relative to the irradiation surface (R) of the surface light (L2); an imaging optical system (5), which has an observation axis (P2) relative to the inclination of the irradiation surface (R), which will generate the observation light (L3) image through the irradiation of the surface light (L2); and an image acquisition section (6), which has many. A portion of image data corresponding to a portion of the image of the observation light (L3) imaged by the imaging optical system (5) is acquired, and an image generation unit (8) generates the observation image data of a sample (S) based on the image data of a plurality of parts generated by the image acquisition unit (6).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】试样观察装置及试样观察方法
本专利技术涉及一种试样观察装置及试样观察方法。
技术介绍
已知有SPIM(SelectivePlaneIlluminationMicroscopy(选择性平面照明显微镜))作为观察细胞等具有三维立体结构的试样的内部的方法之一。例如，专利文献1中记载的断层像观察装置公开了SPIM的基本的原理，将面状光照射于试样，使在试样的内部产生的荧光或散射光在成像面成像并取得试样内部的观察图像数据。作为使用了面状光的其他的试样观察装置，例如可举出专利文献2中记载的SPIM显微镜。在该现有的SPIM显微镜中，对试样的配置面具有一定的倾斜角地照射面状光，通过具有相对于面状光的照射面正交的观察轴的观察光学系统对来自试样的观察光进行摄像。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开昭62-180241号公报专利文献2:日本特开2014-202967号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在上述的专利文献2中记载的试样观察装置中，通过对观察光学系统的聚焦面的整个面照射面状光，可以通过1次的摄像取得观察轴方向的断层面的图像。因此，为了取得试样的三维信息，需要沿观察轴方向扫描试样，取得观察轴方向的多个断层面的图像。在这种现有的试样观察装置中，直到取得全部的断层面的图像为止，需要反复取得图像的断层面的选择(试样的扫描及停止)和图像取得。另外，在存在有观察对象的区域比摄像区域宽的情况下，除了取得观察轴方向的截面图像的动作以外，还需要向与观察轴方向不同的方向移动平台来选择摄像视野的动作等。因此，直到取得观察图像数据为止需要时间成为技术问题。实施方式的目的在于，提供一种试样观察装置及试样观察方法。解决课题的技术手段实施方式的一方面所涉及的试样观察装置具备：照射光学系统，其对试样照射面状光；扫描部，其相对于面状光的照射面扫描试样；成像光学系统，其具有相对于照射面倾斜的观察轴，将通过面状光的照射而在试样产生的观察光成像；图像取得部，其多次取得与通过成像光学系统成像的观察光的光像的一部分对应的部分图像数据；图像生成部，其基于通过图像取得部生成的多个部分图像数据而生成试样的观察图像数据。在该试样观察装置中，相对于面状光的照射面扫描试样，另外，相对于面状光的照射面，成像光学系统的观察轴倾斜。因此，在图像取得部中，能够依次取得面状光的光轴方向上的断层面的部分图像数据，在图像生成部中，能够基于多个部分图像数据生成试样的观察图像数据。在该试样观察装置中，不需要视野选择动作，可以同时进行试样的扫描和图像取得，因此，能够实现直到取得观察图像数据为止的吞吐量的提高。另外，也可以是试样由具有面状光的输入面的试样容器保持，照射光学系统的面状光的光轴以相对于试样容器的输入面正交的方式配置。在该情况下，可以利用试样容器一次扫描多个试样。另外，通过使面状光的光轴相对于试样容器的输入面正交，不需要由图像取得部取得的部分图像数据的位置修正等，能够将观察图像数据的生成处理容易化。另外，扫描部也可以沿相对于照射光学系统的面状光的光轴正交的方向扫描试样。在该情况下，不需要由图像取得部取得的部分图像数据的位置修正等图像处理，能够将观察图像数据的生成处理容易化。另外，成像光学系统的观察轴相对于面状光的照射面的倾斜角度也可以成为10°～80°。在该范围内，能够充分确保观察图像的分辨率。另外，成像光学系统的观察轴相对于面状光的照射面的倾斜角度也可以为20°～70°。在该范围内，能够进一步充分确保观察图像的分辨率。另外，能够抑制视野相对于观察轴的角度变化量的变化，能够确保视野的稳定度。另外，成像光学系统的观察轴相对于面状光的照射面的倾斜角度也可以成为30°～65°。在该范围内，能够进一步更适宜地确保观察图像的分辨率及视野的稳定度。另外，图像取得部也可以包含二维摄像装置而构成，从自二维摄像装置输出的数据中提取与观察光的光像的一部分对应的图像数据来作为部分图像数据。通过这种结构，能够精度良好地取得部分图像数据。另外，图像取得部也可以包含对观察光的光像的一部分进行摄像，并输出部分图像数据的线传感器。通过这种结构，能够精度良好地取得部分图像数据。另外，图像取得部也可以包含使观察光的光像的一部分通过的狭缝和检测通过了狭缝的光像的光检测器，基于从光检测器输出的数据生成部分图像数据。通过这种结构，能够精度良好地取得部分图像数据。另外，图像生成部也可以基于多个部分图像数据，生成与面状光的光轴正交的面上的试样的观察图像数据。由此，能够得到抑制了背景的影响的试样的截面图像来作为观察图像。另外，试样观察装置也可以还具备解析观察图像数据，并生成解析结果的解析部。由于通过解析部解析由图像生成部生成的观察图像数据，因此，也能够提高解析的吞吐量。另外，实施方式的一方面所涉及的试样观察方法具备：对试样照射面状光的照射步骤；相对于面状光的照射面扫描试样的扫描步骤；使用具有相对于照射面倾斜的观察轴的成像光学系统，将通过面状光的照射而在试样产生的观察光成像的成像步骤；多次取得与由成像光学系统成像的观察光的光像的一部分对应的部分图像数据的图像取得步骤；基于多个部分图像数据生成试样的观察图像数据的图像生成步骤。在该试样观察方法中，相对于面状光的照射面扫描试样，另外，使用观察轴相对于面状光的照射面倾斜的成像光学系统。因此，在图像取得步骤中，能够依次取得面状光的光轴方向上的断层面的部分图像数据，在图像生成步骤中，基于多个部分图像数据，能够生成试样的观察图像数据。在该试样观察方法中，不需要视野选择动作，能够同时进行试样的扫描和图像取得，因此，能够实现直到得到观察图像数据为止的吞吐量的提高。专利技术的效果根据该试样观察装置及试样观察方法，实现了直到获得观察图像数据为止的吞吐量的提高。附图说明图1是表示试样观察装置的一个实施方式的概略结构图。图2是表示试样的附近的主要部分放大图。图3是表示图像取得部的一个例子的图。图4是表示使用了试样观察装置的试样观察方法的一个例子的流程图。图5是表示图像生成部所进行的观察图像数据的生成的一个例子的图。图6是表示比较例中的图像取得的情况的图。图7是表示实施例中的图像取得的情况的图。图8是表示试样观察装置的视野的计算例的图。图9是表示观察轴的倾斜角度和分辨率的关系的图。图10是表示观察轴的倾斜角度和视野的稳定度的关系的图。图11是表示观察轴的倾斜角度和来自试样的观察光的透过率的关系的图。图12是表示成像光学系统的变形例的图。具体实施方式以下，参照附图，对试样观察装置及试样观察方法的优选的实施方式进行详细的说明。[试样观察装置的结构]图1是表示试样观察装置的一个实施方式的概略结构图。该试样观察装置1是将面状光L2照射于试样S，使在试样S的内部产生的荧光、散射光、扩散反射光的至少一者在成像面上成像并取得试样S内部的观察图像数据的装置。作为这种试样观察装置1，具有取得保持于载玻片的试样S的图像并显示的滑动扫描仪、或取得保持于微板的试样S的图像数据并解析图像数据的平板阅读器等。如图1所示，试样观察装置1具备光源2、照射光学系统3、扫描部4、成像光学系统5、图像取得部6、计算机7而构成。作为成为观察对象的试样S，例如，可举出人或动物的细胞、组织、脏器、动物或植物本身、植物的细胞、组织等。另外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种试样观察装置，其中，具备：照射光学系统，其对试样照射面状光；扫描部，相对于所述面状光的照射面扫描所述试样；成像光学系统，其具有相对于所述照射面倾斜的观察轴，将通过所述面状光的照射而在所述试样产生的观察光成像；图像取得部，其多次取得与由所述成像光学系统成像的所述观察光的光像的一部分对应的部分图像数据；以及图像生成部，其基于由所述图像取得部生成的多个部分图像数据而生成所述试样的观察图像数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.11 JP 2016-2000751.一种试样观察装置，其中，具备：照射光学系统，其对试样照射面状光；扫描部，相对于所述面状光的照射面扫描所述试样；成像光学系统，其具有相对于所述照射面倾斜的观察轴，将通过所述面状光的照射而在所述试样产生的观察光成像；图像取得部，其多次取得与由所述成像光学系统成像的所述观察光的光像的一部分对应的部分图像数据；以及图像生成部，其基于由所述图像取得部生成的多个部分图像数据而生成所述试样的观察图像数据。2.根据权利要求1所述的试样观察装置，其中，所述试样由具有所述面状光的输入面的试样容器保持，所述照射光学系统的所述面状光的光轴以相对于所述试样容器的所述输入面正交的方式配置。3.根据权利要求1或2所述的试样观察装置，其中，所述扫描部沿着相对于所述照射光学系统的所述面状光的光轴正交的方向扫描所述试样。4.根据权利要求1～3中任一项所述的试样观察装置，其中，所述成像光学系统的所述观察轴相对于所述面状光的照射面的倾斜角度成为10°～80°。5.根据权利要求1～4中任一项所述的试样观察装置，其中，所述成像光学系统的所述观察轴相对于所述面状光的照射面的倾斜角度成为20°～70°。6.根据权利要求1～5中任一项所述的试样观察装置，其中，所述成像光学系统的所述观察轴相对于所述面状光的照射面的倾斜角度成为30°...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本谕，松原正典，杉山范和，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP