[發明專利]試樣觀察裝置和試樣觀察方法

有效

• 申請號: 201980021841.1
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN111902761B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 山本諭
• 申請（專利權）人: 浜松光子學株式會社
• 主分類號: G02B21/06
• 分類號: G02B21/06;G01N21/47;G01N21/64;G02B21/26;G02B21/36
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 楊琦;王昊

試樣觀察裝置(1)包括：用于在XZ面上對試樣S照射平面光L2的照射光學系統(3)；以通過平面光L2的照射面R的方式在Y軸方向上掃描試樣S的掃描部(4)；具有相對于照射面R傾斜的觀察軸P2、使在試樣S上產生的觀察光L3成像的成像光學系統(5)；用于獲取多個與觀察光L3的光學圖像對應的XZ圖像數據(31)的圖像獲取部(6)；和基于多個XZ圖像數據(31)，生成XY圖像數據(32)的圖像生成部(8)，圖像生成部(8)提取關于Y軸方向獲取的多個XZ圖像數據(31)中的解析區域，至少在Z軸方向上累計解析區域F的亮度值，生成X圖像數據(33)，在Y軸方向上組合X圖像數據(33)以生成XY圖像數據(32)。

技術領域

本發明涉及一種試樣觀察裝置和試樣觀察方法。

背景技術

SPIM(選擇性平面照明顯微鏡)是已知的用于觀察細胞等具有三維立體結構的試樣的內部的技術之一。例如，專利文獻1中記載的斷層圖像觀察裝置公開了SPIM的基本原理。在該裝置中，用平面光照射試樣，使在試樣內部產生的熒光或散射光在成像面上成像，以獲取試樣內部的觀察圖像數據。

作為另一種使用平面光的試樣觀察裝置，例如，可以列舉專利文獻2中記載的SPIM顯微鏡。在該常規SPIM顯微鏡中，對試樣的配置面以一定的傾斜角照射面狀光，由具有與面狀光的照射面正交的觀察軸的觀察光學系統對來自試樣的觀察光攝像。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭62-180241號公報

專利文獻2：日本特開2014-202967號公報

發明內容

發明要解決的問題

在如上所述的試樣觀察裝置中，例如，將試樣和溶液保持在試樣容器中以進行觀察。由于來自溶液的熒光成為背景光，因此有必要減小背景光的影響，以便以高再現性測定來自試樣的觀察光。常規上，作為從所獲取圖像減少背景光的影響的技術可列舉如下技術，例如，從所獲取圖像求取不存在試樣的區域的平均亮度值，從存在試樣的區域的亮度值減去不存在試樣的區域的平均亮度值，來計算試樣的亮度值。

然而，認為背景光的亮度值的計算結果由于各種因素而發生偏差。例如，當背景光是熒光時，背景光的亮度值由溶液每單位體積的熒光強度和溶液深度的乘積表示。當求取同一試樣容器中不存在試樣的區域的平均亮度值時，溶液的高度可能會因表面張力而發生偏差。此外，當將僅容納溶液的試樣容器用于檢測背景光時，溶液的分注精度可能會發生偏差。如果背景光的亮度值的計算結果發生偏差，則相對于試樣的熒光的亮度值減去背景光后的熒光的亮度值的線性會大大受損，試樣觀察的再現性可能會下降。

為解決上述問題而提出本發明，本發明的目的在于提供一種可以減小背景光的亮度值的偏差的影響的試樣觀察裝置和試樣觀察方法。

解決問題的手段

根據本發明的一個方面的試樣觀察裝置包括：用于在XZ面上對試樣照射平面光的照射光學系統；以通過平面光的照射面的方式在Y軸方向上掃描試樣的掃描部；具有相對于照射面傾斜的觀察軸、使通過平面光的照射而在試樣上產生的觀察光成像的成像光學系統；用于獲取多個與由成像光學系統成像的觀察光的光學圖像對應的XZ圖像數據的圖像獲取部；和基于由圖像獲取部獲取的多個XZ圖像數據，生成試樣的XY圖像數據的圖像生成部，圖像獲取部關于Y軸方向獲取多個XZ圖像數據，圖像生成部提取在XZ圖像數據中的解析區域，并且至少在Z軸方向上累計解析區域的亮度值，生成X圖像數據，在Y軸方向上組合X圖像數據以生成XY圖像數據。

在該試樣觀察裝置中，通過觀察軸相對于照射面傾斜的成像光學系統獲取試樣的多個XZ圖像數據。在每個XZ圖像數據中，可以使一個像素中包括的背景光的Z方向分量恒定，從而可以減小背景光的亮度值的偏差的影響。因此，即使在通過在Y軸方向上組合X圖像數據而獲得的XY圖像數據中，也可以充分降低背景光的影響。