JP2008299245A - Specimen container, method for adjusting phase contrast microscope, and program - Google Patents

Specimen container, method for adjusting phase contrast microscope, and program Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a specimen container by which observation conditions of a phase contrast microscope can be more easily adjusted. <P>SOLUTION: The specimen material container has a bottom surface part through which incident light is transmitted and sidewall parts. The sidewall parts are erected on the bottom surface part to form a container with an upper surface side opened together with the bottom surface part. The bottom surface part has a phase modulation zone where the length of an optical path of the incident light is varied. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、位相差顕微鏡の観察条件の調整に使用できる被検体容器に関する。   The present invention relates to a specimen container that can be used for adjusting observation conditions of a phase contrast microscope.

従来から、透明な生物標本を染色することなく透過観察するために位相差顕微鏡が使われている。かかる位相差顕微鏡では、位相差の検出限界や分解能などの性能評価や、透過観察時における生物標本の微細構造の大きさを測定するために、位相標本を基準として用いている。なお、特許文献１には、上記の位相標本の一例が開示されている。
特開２０００−２７５５３５号公報 Conventionally, a phase-contrast microscope is used for transmission observation of a transparent biological specimen without staining. In such a phase contrast microscope, the phase sample is used as a reference in order to evaluate the performance such as the detection limit and resolution of the phase difference, and to measure the size of the fine structure of the biological sample during transmission observation. Note that Patent Document 1 discloses an example of the phase sample.
JP 2000-275535 A

しかし、従来は、生物標本を収容する被検体容器と上記の位相標本とがそれぞれ独立していた。そのため、位相差顕微鏡を好ましい観察条件に調整するときには、被検体容器と位相標本とを入れ替えて観察を行う必要が生じ、その調整作業が煩雑となる点で改善の余地があった。   However, conventionally, the subject container for storing the biological specimen and the above-described phase specimen have been independent of each other. Therefore, when adjusting the phase-contrast microscope to preferable observation conditions, it is necessary to perform observation by exchanging the subject container and the phase sample, and there is room for improvement in that the adjustment work becomes complicated.

そこで、本発明の目的は、位相差顕微鏡の観察条件の調整をより容易に行うことのできる被検体容器と、この被検体容器を使用した位相差顕微鏡の調整方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a subject container that can more easily adjust observation conditions of a phase contrast microscope, and a method for adjusting a phase contrast microscope using the subject container.

第１の発明に係る被検体容器は、入射光を透過させる底面部と、側壁部とを備える。側壁部は、底面部に立設され、上面側が開口された容器を底面部とともに形成する。そして、底面部は、入射光の光路長を変化させる位相変調領域を有する。   A subject container according to a first invention includes a bottom surface part that transmits incident light and a side wall part. The side wall portion is erected on the bottom surface portion, and forms a container whose upper surface side is opened together with the bottom surface portion. The bottom surface portion has a phase modulation region that changes the optical path length of incident light.

第２の発明は、第１の発明の被検体容器を用いた位相差顕微鏡の調整方法であって、位相差顕微鏡が、被検体容器を照射する光源と、被検体容器の位相変調領域を撮像して画像のデータを生成する撮像部と、画像の焦点位置を調整する合焦位置調整部と、位相変調領域を所望の撮像条件で撮像した第１画像と、第１画像から求めた第１位相差値との対応関係を予め記録したメモリと、制御部とを備えるときに、以下のステップを実行するものである。   A second invention is a method for adjusting a phase-contrast microscope using the subject container of the first invention, wherein the phase-contrast microscope images a light source that irradiates the subject container and a phase modulation region of the subject container An imaging unit that generates image data, a focusing position adjustment unit that adjusts the focal position of the image, a first image obtained by imaging the phase modulation region under a desired imaging condition, and a first obtained from the first image. The following steps are executed when a memory in which the correspondence relationship with the phase difference value is recorded in advance and a control unit are provided.

第１のステップでは、撮像部が、第１画像に対応する前記位相変調領域を撮像して第２画像を生成する。第２のステップでは、制御部が、第２画像のデータに基づいて第２位相差値を求める。第３のステップでは、制御部が、第１位相差値と第２位相差値との差に基づいて、光源の光量、焦点位置、撮像部の撮像感度の少なくとも１つのパラメータを変更し、第２位相差値を第１位相差値に近づける調整値を求める。   In the first step, the imaging unit captures the phase modulation area corresponding to the first image and generates a second image. In the second step, the control unit obtains a second phase difference value based on the data of the second image. In the third step, the control unit changes at least one parameter of the light amount of the light source, the focal position, and the imaging sensitivity of the imaging unit based on the difference between the first phase difference value and the second phase difference value, An adjustment value that approximates the two phase difference values to the first phase difference value is obtained.

なお、上記第２の発明を、コンピュータプログラムや位相差顕微鏡の構成などに変換して表現したものも本発明の具体的態様として有効である。   Note that what is expressed by converting the second invention into a computer program, a configuration of a phase contrast microscope, or the like is also effective as a specific aspect of the present invention.

本発明の被検体容器によれば、容器の底面部にある位相変調領域を用いて位相差顕微鏡の観察条件を容易に調整することができる。   According to the subject container of the present invention, the observation conditions of the phase-contrast microscope can be easily adjusted using the phase modulation region on the bottom surface of the container.

（被検体容器の構成の説明）
図１は、本実施形態の被検体容器の一例を示す平面図である。図２は、本実施形態の被検体容器の断面図である。 (Description of the configuration of the subject container)
FIG. 1 is a plan view showing an example of the subject container of the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the subject container of the present embodiment.

被検体容器１は、容器本体２と、蓋体３とで構成される。なお、容器本体２および蓋体３は、いずれもプラスチックまたはガラスなどの透光性材料で形成されている。そのため、被検体容器１の内部にある標本は、位相差顕微鏡で観察することができる。   The subject container 1 includes a container body 2 and a lid 3. The container body 2 and the lid 3 are both made of a light-transmitting material such as plastic or glass. Therefore, the specimen inside the subject container 1 can be observed with a phase contrast microscope.

容器本体２は、底面部２ａと、側壁部２ｂと、隔壁部２ｃとを有している。底面部２ａは長方形状の平板であって、その外周を囲むように側壁部２ｂが立設されている。そのため、容器本体２の全体形状は、上面が開口された矩形の薄箱状をなしている。また、隔壁部２ｃは上面からみて底面部２ａに十字状に配置されており、容器本体２の内部空間を４つの領域に区切っている。この隔壁部２ｃで区切られた各領域は、それぞれが独立した小容器４を構成する。そして、小容器４のうちの１つには、後述の位相変調領域５が底面部２ａに設けられる。また、他の３つの小容器４は、位相差顕微鏡の観察対象となる生物標本６（生体細胞や細菌など）の培養に用いられる。また、容器本体２内の各々の小容器４は底面部２ａが共通するため、その底面部２ａの位置は一定の高さに揃えられている。   The container body 2 has a bottom surface portion 2a, a side wall portion 2b, and a partition wall portion 2c. The bottom surface portion 2a is a rectangular flat plate, and a side wall portion 2b is erected so as to surround the outer periphery thereof. Therefore, the overall shape of the container body 2 is a rectangular thin box with an upper surface opened. Further, the partition wall portion 2c is arranged in a cross shape on the bottom surface portion 2a when viewed from above, and divides the internal space of the container body 2 into four regions. Each region partitioned by the partition wall 2c constitutes an independent small container 4. One of the small containers 4 is provided with a phase modulation region 5 described later on the bottom surface portion 2a. The other three small containers 4 are used for culturing a biological specimen 6 (biological cells, bacteria, etc.) to be observed with a phase contrast microscope. Moreover, since each small container 4 in the container main body 2 has the same bottom face part 2a, the position of the bottom face part 2a is arranged at a constant height.

蓋体３は、容器本体２よりも若干大きな長方形状に形成されている。この蓋体３は、容器本体２の上面を閉塞し、細胞培養時に容器内と外部とのコンタミネーションを防止する。   The lid 3 is formed in a rectangular shape that is slightly larger than the container body 2. The lid 3 closes the upper surface of the container main body 2 and prevents contamination between the inside and outside of the container during cell culture.

また、図１における容器本体２の右下の小領域には位相変調領域５が設けられている。この位相変調領域５には、複数の突起部が凹凸をなすように所定のパターンで配置されている。そして、上記の凹凸状の構造によるパターンは、入射光のうちの透過光と回折光との光路長を変化させて、光の位相に変化を生じさせる位相差基準７をなしている。なお、位相差基準７の入射光の波長がλで、位相差基準７の高さがｈ、Δｎの屈折率差を有する場合、位相差基準７により生じる位相差δは（２π／λ）・ｈ・Δｎで求めることができる。   In addition, a phase modulation region 5 is provided in a small region at the lower right of the container body 2 in FIG. In the phase modulation region 5, a plurality of protrusions are arranged in a predetermined pattern so as to be uneven. And the pattern by said uneven | corrugated structure has comprised the phase difference reference | standard 7 which changes the optical path length of the transmitted light and diffracted light of incident light, and produces a change in the phase of light. When the wavelength of the incident light of the phase difference reference 7 is λ, the height of the phase difference reference 7 is h, and the refractive index difference is Δn, the phase difference δ generated by the phase difference reference 7 is (2π / λ) · It can be obtained by h · Δn.

上記の位相差基準７は、例えば、図２（ａ）に示すように、容器本体２の底面部２ａの容器内面側に、容器本体２とは別に設けられた位相標本のパーツを接合して形成される。あるいは、図２（ｂ）および（ｃ）に示すように、容器本体２の底面部２ａの容器内面側に凹凸加工を施すことで、容器本体２に位相差基準７を形成してもよい。なお、位相差基準７における凹凸構造は、例えば、型材を用いた樹脂の成形や、リソグラフィなどによる公知の微細加工手段で形成することができる。   For example, as shown in FIG. 2A, the phase difference reference 7 is obtained by joining phase sample parts provided separately from the container body 2 to the container inner surface side of the bottom surface portion 2 a of the container body 2. It is formed. Alternatively, as shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), the phase difference reference 7 may be formed on the container main body 2 by performing uneven processing on the container inner surface side of the bottom surface portion 2 a of the container main body 2. The concavo-convex structure in the phase difference reference 7 can be formed by, for example, known fine processing means such as resin molding using a mold material or lithography.

また、位相差基準７は、図２（ｂ）に示すように凹凸状に加工された１つの材質のみで形成することもできるが、図２（ａ）および図２（ｃ）に示すように屈折率の異なる２つの材質を交互に凹凸がかみ合うように積層させて形成してもよい。特に、所望の位相差δの値が小さいケースでは、２つの材質の屈折率差Δｎを小さくするように調整すると、位相差基準７の高さｈを調整する場合よりも所望の位相差δの値を容易に得ることができる。   Further, the phase difference reference 7 can be formed by only one material processed into an uneven shape as shown in FIG. 2B, but as shown in FIGS. 2A and 2C. Two materials having different refractive indexes may be laminated so that the unevenness is alternately engaged. In particular, in a case where the value of the desired phase difference δ is small, adjusting the refractive index difference Δn of the two materials to be small reduces the desired phase difference δ than when adjusting the height h of the phase difference reference 7. The value can be easily obtained.

また、図３と図４とは、位相差基準７のパターンの例を示す図である。図３では、ラインアンドスペースのパターンで位相差基準７を形成している。これらの位相差基準７において、凹凸の高さ、凹凸の幅、凹凸の配列方向は任意に設定することができる。位相差顕微鏡の観察条件を精度よく調整する観点からは、一つの位相変調領域５には、各々のパターンの種類（凹凸の高さ、凹凸の幅、凹凸の配列方向）が異なる複数の位相差基準７を設けておくことが好ましい。例えば、図３（ａ）は、ラインアンドスペースのパターンにおいて、各々の凹凸の幅を変化させた例を示す。図３（ａ）のパターンでは、Ｌ１＜Ｌ２になるように凹凸の幅を変化させている。図３（ｂ）は、垂直方向および水平方向のラインアンドスペースのパターンを組み合わせた例を示す。図３（ｃ）は、ラインアンドスペースのパターンで凹凸の高さを変化させた例を示している。図３（ｃ）のパターンでは、ｈ１＞ｈ２になるように凹凸の高さを変化させている。また、図４は、位相差基準７を階段状に形成した例を示している。   3 and 4 are diagrams showing examples of the phase difference reference 7 pattern. In FIG. 3, the phase difference reference 7 is formed in a line and space pattern. In these phase difference standards 7, the height of the unevenness, the width of the unevenness, and the arrangement direction of the unevenness can be arbitrarily set. From the viewpoint of accurately adjusting the observation conditions of the phase-contrast microscope, a single phase modulation region 5 includes a plurality of phase differences having different pattern types (concave / convex height, concave / convex width, and concave / convex arrangement direction). It is preferable to provide the reference 7. For example, FIG. 3A shows an example in which the width of each concavity and convexity is changed in a line and space pattern. In the pattern of FIG. 3A, the width of the unevenness is changed so that L1 <L2. FIG. 3B shows an example in which vertical and horizontal line and space patterns are combined. FIG. 3C shows an example in which the height of the unevenness is changed by a line and space pattern. In the pattern of FIG. 3C, the height of the unevenness is changed so that h1> h2. FIG. 4 shows an example in which the phase difference reference 7 is formed in a step shape.

（位相差顕微鏡の構成の説明）
図５は、本実施形態の位相差顕微鏡システムのブロック図である。 (Description of configuration of phase contrast microscope)
FIG. 5 is a block diagram of the phase contrast microscope system of the present embodiment.

位相差顕微鏡システムは、顕微観察系８と、撮像部９と、制御部１０と、メモリ１１と、モニタ１２と、光源駆動部１３およびステージ駆動部１４とを備えている。ここで、撮像部９、メモリ１１、モニタ１２、光源駆動部１３およびステージ駆動部１４は、それぞれ制御部１０と接続されている。   The phase contrast microscope system includes a microscope observation system 8, an imaging unit 9, a control unit 10, a memory 11, a monitor 12, a light source driving unit 13 and a stage driving unit 14. Here, the imaging unit 9, the memory 11, the monitor 12, the light source driving unit 13 and the stage driving unit 14 are each connected to the control unit 10.

顕微観察系８は、図５の上側から下側に向けて配置順に、照明光を照射する光源１５と、リング絞り（開口絞り）１６と、コンデンサレンズ１７と、ステージ１８と、対物レンズ１９と、位相板２０と、結像レンズ２１とを有している。なお、光源１５の光量は、光源駆動部１３を介して制御部１０により制御される。   The microscopic observation system 8 includes a light source 15 that irradiates illumination light, a ring diaphragm (aperture diaphragm) 16, a condenser lens 17, a stage 18, and an objective lens 19 in order of arrangement from the upper side to the lower side in FIG. The phase plate 20 and the imaging lens 21 are provided. The light amount of the light source 15 is controlled by the control unit 10 via the light source driving unit 13.

リング絞り１６は、リング状の開口を有する円板であって、光源１５からの照明光をリング状の絞り光とする。このリング絞り１６はコンデンサレンズ１７の前側焦点位置に配置されている。また、コンデンサレンズ１７はリング絞り１６を通過した光束を集光し、ステージ１８上の被検体容器１を照射する。   The ring diaphragm 16 is a disk having a ring-shaped opening, and uses illumination light from the light source 15 as ring-shaped diaphragm light. The ring diaphragm 16 is disposed at the front focal position of the condenser lens 17. The condenser lens 17 condenses the light beam that has passed through the ring diaphragm 16 and irradiates the subject container 1 on the stage 18.

ステージ１８には、上記の被検体容器１が載置される。このステージ１８は、ステージ駆動部１４の動作によって図中のＸＹ方向およびＺ方向に移動する。なお、位相差顕微鏡システムでは、ステージ１８のＺ方向位置を調整することで焦点位置を調整できる。   The specimen container 1 is placed on the stage 18. The stage 18 moves in the XY direction and the Z direction in the drawing by the operation of the stage driving unit 14. In the phase contrast microscope system, the focal position can be adjusted by adjusting the position of the stage 18 in the Z direction.

対物レンズ１９は、被検体容器１を透過した直接光（０次光）と、上記の被検体容器１内の位相物体に応じて発生した回折光とを透過させる。なお、図５では１本の対物レンズ１９のみを示したが、本実施形態の位相差顕微鏡システムでは、倍率が異なる複数の対物レンズ１９によって観察可能である。   The objective lens 19 transmits the direct light (0th order light) transmitted through the subject container 1 and the diffracted light generated according to the phase object in the subject container 1. Although only one objective lens 19 is shown in FIG. 5, the phase contrast microscope system of the present embodiment can be observed with a plurality of objective lenses 19 having different magnifications.

位相板２０は、リング絞り１６の開口と同形状のリング状の位相変換部２０ａを有する透明な円板である。位相変換部２０ａは、位相標本または生物標本６で生じた回折光の一部を透過して、この透過光の位相に遅れ（または進み）を生じさせるとともに、透過光量を低下させる。なお、位相板２０は、対物レンズ１９の後側焦点面位置であって、リング絞り１６と共役な位置に配置されている。   The phase plate 20 is a transparent disk having a ring-shaped phase conversion unit 20 a having the same shape as the opening of the ring diaphragm 16. The phase conversion unit 20a transmits a part of the diffracted light generated in the phase specimen or the biological specimen 6, causes a delay (or advance) in the phase of the transmitted light, and reduces the amount of transmitted light. The phase plate 20 is located at the rear focal plane position of the objective lens 19 and at a position conjugate with the ring diaphragm 16.

結像レンズ２１は、上記の直接光と回折光とに基づいて、観察対象の拡大像を撮像部９に結像させる。なお、図５では結像レンズ２１を便宜上１枚のレンズとして図示する。   The imaging lens 21 forms an enlarged image of the observation target on the imaging unit 9 based on the direct light and the diffracted light. In FIG. 5, the imaging lens 21 is illustrated as a single lens for convenience.

撮像部９は、顕微観察系８による結像を撮像して画像のデータを出力する。この撮像部９は、撮像素子と、撮像素子の出力のゲイン調整およびＡ／Ｄ変換を行うアナログフロントエンドと、各種の画像処理を行う画像処理部とを有している。なお、図５では、撮像部９の個々の構成要素の図示は省略する。   The imaging unit 9 captures an image formed by the microscopic observation system 8 and outputs image data. The imaging unit 9 includes an imaging device, an analog front end that performs gain adjustment and A / D conversion of the output of the imaging device, and an image processing unit that performs various types of image processing. In FIG. 5, illustration of individual components of the imaging unit 9 is omitted.

制御部１０は、所定のシーケンスプログラムにしたがって、位相差顕微鏡システムの統括的な制御を行うコンピュータである。例えば、制御部１０は、ステージ駆動部１４を駆動させてステージ１８と対物レンズ１９との位置関係を調整する。また、制御部１０は、撮像部９のゲインを制御して撮像感度の調整を行う。   The control unit 10 is a computer that performs overall control of the phase-contrast microscope system according to a predetermined sequence program. For example, the control unit 10 drives the stage driving unit 14 to adjust the positional relationship between the stage 18 and the objective lens 19. Further, the control unit 10 adjusts the imaging sensitivity by controlling the gain of the imaging unit 9.

メモリ１１には、撮像部９で生成された画像のデータを記録することができる。メモリ１１には、被検体容器１の位相差基準７を撮像して得た基準画像と、この基準画像の位相差値（基準画像における階調値の度数分布）との対応関係が記録されている。なお、上記の基準画像には、位相差基準７を好ましい状態で撮像した画像が一般に用いられる。また、モニタ１２は、制御部１０の指示に応じて画像を表示する。   The memory 11 can record image data generated by the imaging unit 9. The memory 11 records a correspondence relationship between a reference image obtained by imaging the phase difference reference 7 of the subject container 1 and a phase difference value (frequency distribution of gradation values in the reference image) of the reference image. Yes. Note that an image obtained by capturing the phase difference reference 7 in a preferable state is generally used as the reference image. Further, the monitor 12 displays an image in accordance with an instruction from the control unit 10.

以下、図６を参照しつつ、本実施形態の位相差顕微鏡システムでの調整処理を説明する。   Hereinafter, the adjustment process in the phase-contrast microscope system of the present embodiment will be described with reference to FIG.

ステップＳ１で、制御部１０は撮像部９を駆動させて、被検体容器１の位相差基準７を撮像する。   In step S <b> 1, the control unit 10 drives the imaging unit 9 to image the phase difference reference 7 of the subject container 1.

ステップＳ２で、制御部１０は、現在の観察対象（Ｓ１で撮像した位相差基準７）に対応する基準画像のデータがメモリ１１に登録されているか否かを判定する。具体的には、制御部１０は、Ｓ１で撮像した画像とメモリ１１に記録された基準画像とのマッチングを行い、この結果に基づいて上記の判定を実行する。基準画像のデータがメモリ１１に記録されている場合（Ｙ）には、Ｓ３に移行する。一方、基準画像のデータがメモリ１１に記録されていない場合（Ｎ）には、制御部１０は図６の処理を終了する。   In step S <b> 2, the control unit 10 determines whether or not reference image data corresponding to the current observation target (phase difference reference 7 imaged in S <b> 1) is registered in the memory 11. Specifically, the control unit 10 performs matching between the image captured in S1 and the reference image recorded in the memory 11, and executes the above determination based on the result. When the reference image data is recorded in the memory 11 (Y), the process proceeds to S3. On the other hand, when the reference image data is not recorded in the memory 11 (N), the control unit 10 ends the process of FIG.

ステップＳ３で、制御部１０は、現在の観察対象に対応する基準画像の位相差値のデータをメモリ１１から読み出す。   In step S <b> 3, the control unit 10 reads out the data of the phase difference value of the reference image corresponding to the current observation target from the memory 11.

ステップＳ４で、制御部１０は、Ｓ３で取得した基準画像の位相差値に近づくように、位相差顕微鏡システムの撮像条件（光源１５の光量、撮像部９の撮像感度、焦点位置）を調整する。例えば、制御部１０はＳ１で撮像された画像から階調値の度数分布を求める。そして、制御部１０は、Ｓ１の画像に基づく階調値の度数分布と、基準画像の階調値の度数分布との差異が許容範囲内であるか否かを判定する。上記要件を満たす場合には、制御部１０は現在の撮像条件が良好な状態にあるものと判定してＳ５に移行する。   In step S4, the control unit 10 adjusts the imaging conditions (the light amount of the light source 15, the imaging sensitivity of the imaging unit 9, and the focal position) of the phase contrast microscope system so as to approach the phase difference value of the reference image acquired in S3. . For example, the control unit 10 obtains a frequency distribution of gradation values from the image captured in S1. Then, the control unit 10 determines whether or not the difference between the gradation value frequency distribution based on the image of S1 and the gradation value frequency distribution of the reference image is within an allowable range. When the above requirements are satisfied, the control unit 10 determines that the current imaging condition is in a good state, and proceeds to S5.

一方、上記要件を満たさない場合には、制御部１０は、Ｓ１の画像に基づく階調値の度数分布が、基準画像の階調値の度数分布に近づくように撮像条件を変更する。その後、制御部１０は変更後の撮像条件で再び位相差基準７の画像を撮像し、この画像の階調値の度数分布の形状を判定して上記の動作を繰り返す。なお、基準画像を撮像したときの撮像条件が予めメモリ１１に記録されている場合、Ｓ４での制御部１０は、基準画像の撮像条件と現在の撮像条件との差を第１回目の調整量としてもよい。   On the other hand, when the above requirement is not satisfied, the control unit 10 changes the imaging condition so that the frequency distribution of the gradation values based on the image of S1 approaches the frequency distribution of the gradation values of the reference image. Thereafter, the control unit 10 captures the image of the phase difference reference 7 again under the changed imaging condition, determines the shape of the frequency distribution of the gradation value of this image, and repeats the above operation. When the imaging condition when the reference image is captured is recorded in the memory 11 in advance, the control unit 10 in S4 determines the difference between the imaging condition of the reference image and the current imaging condition for the first adjustment amount. It is good.

ステップＳ５で、制御部１０は、Ｓ４の調整後における撮像条件の設定値（オフセット値）をメモリ１１に記録する。その後、制御部１０は、撮像条件をＳ１の初期状態に戻してＳ６に移行する。   In step S5, the control unit 10 records the setting value (offset value) of the imaging condition after the adjustment in S4 in the memory 11. Thereafter, the control unit 10 returns the imaging condition to the initial state of S1 and proceeds to S6.

ステップＳ６で、制御部１０は、ステージ１８を水平にシフトさせて、顕微観察系８の観察視野を被検体容器１内の所望の観察対象（他の小容器４の生物標本６）に合わせる。   In step S <b> 6, the control unit 10 shifts the stage 18 horizontally to adjust the observation field of the microscopic observation system 8 to a desired observation target in the subject container 1 (the biological specimen 6 of the other small container 4).

ステップＳ７で、制御部１０は、さらに、Ｓ５で記録したオフセット値をメモリ１１から読み出す。そして、制御部１０は、読み出したオフセット値に基づいて、位相差顕微鏡システムの撮像条件を再調整する。これにより、被検体容器１内の他の小容器４でも、基準画像を撮像したときの合焦位置やコントラストの状態が精度良く再現される。その後、制御部１０は、ユーザーの指示に応じてフォーカスの位置や照明光量などを変更し、生物標本６の観察に適した状態に観察視野を微調整する。   In step S7, the control unit 10 further reads the offset value recorded in S5 from the memory 11. And the control part 10 readjusts the imaging conditions of a phase-contrast microscope system based on the read offset value. Thereby, also in the other small containers 4 in the subject container 1, the in-focus position and the contrast state when the reference image is captured are accurately reproduced. Thereafter, the control unit 10 changes the focus position, the amount of illumination light, and the like according to a user instruction, and finely adjusts the observation field of view to a state suitable for observation of the biological specimen 6.

ステップＳ８で、制御部１０は、ユーザーの撮像指示に応じて撮像部９を駆動させて、生物標本６の記録画像を撮像する。その後、制御部１０は、記録画像のデータをメモリ１１に記録して一連の処理を終了する。以上で図６の説明を終了する。   In step S <b> 8, the control unit 10 drives the imaging unit 9 in accordance with a user's imaging instruction to capture a recorded image of the biological specimen 6. Thereafter, the control unit 10 records the recorded image data in the memory 11 and ends the series of processes. This is the end of the description of FIG.

以下、本実施形態の作用効果を説明する。   Hereinafter, the effect of this embodiment is demonstrated.

本実施形態の被検体容器１では、容器内に設けられた位相差基準７に基づいて位相差顕微鏡の観察条件が調整できる。そのため、容器等の入れ替えを伴うことなく位相差顕微鏡の観察条件を迅速に調整できる。   In the subject container 1 of the present embodiment, the observation conditions of the phase contrast microscope can be adjusted based on the phase difference reference 7 provided in the container. Therefore, the observation conditions of the phase-contrast microscope can be quickly adjusted without changing the container or the like.

また、本実施形態の被検体容器１では、位相差基準７を配置した領域と、生物標本６を培養する領域とが隔壁で仕切られている。そのため、位相差基準７に生物標本６が付着して調整作業の妨げとなることはない。さらに、位相差基準７を配置した領域と、生物標本６を培養する領域とは、いずれも底面部２ａの高さが一定に揃えられている。そのため、位相差基準７を配置した領域における撮像条件を、生物標本６を培養する他の領域でも適用することが可能となる。   In the subject container 1 of the present embodiment, the region where the phase difference reference 7 is arranged and the region where the biological specimen 6 is cultured are partitioned by a partition wall. Therefore, the biological specimen 6 does not adhere to the phase difference reference 7 and does not hinder the adjustment work. Furthermore, the height of the bottom surface portion 2a is uniform in both the area where the phase difference reference 7 is arranged and the area where the biological specimen 6 is cultured. Therefore, it becomes possible to apply the imaging conditions in the region where the phase difference reference 7 is arranged to other regions where the biological specimen 6 is cultured.

さらに、本実施形態の位相差顕微鏡システムの調整方法によれば、基準画像の位相差データに基づいて、基準画像を撮像したときの合焦位置やコントラストの状態を精度良く再現することが可能となる。   Furthermore, according to the adjustment method of the phase contrast microscope system of the present embodiment, it is possible to accurately reproduce the in-focus position and the contrast state when the reference image is captured based on the phase difference data of the reference image. Become.

（実施形態の補足）
（１）上記実施形態において、容器本体２の位相変調領域５に、位相差基準７とともにアライメントマークを形成してもよい（図７参照）。この場合には、着目する生物標本６とアライメントマークとの位置関係をメモリ１１に記録しておけば、着目する生物標本６のタイムラプス観察を容易に行うことができる。なお、特に限定するものではないが、アライメントマークとしては、図７（ｂ）に示すような十字形状やＦ字形状が好ましい。 (Supplement of embodiment)
(1) In the above embodiment, an alignment mark may be formed together with the phase difference reference 7 in the phase modulation region 5 of the container body 2 (see FIG. 7). In this case, if the positional relationship between the target biological specimen 6 and the alignment mark is recorded in the memory 11, time-lapse observation of the target biological specimen 6 can be easily performed. Although not particularly limited, the alignment mark is preferably a cross shape or an F shape as shown in FIG.

（２）上記実施形態では、屈折率の異なる２つの材質で位相差基準７を構成する例を説明したが、例えば、図８に示すように、各々の屈折率の異なる３つの材質（Ａ、Ｂ、Ｃ）を組み合わせて位相差基準７を構成してもよい。   (2) In the above embodiment, the example in which the phase difference reference 7 is configured by two materials having different refractive indexes has been described. For example, as shown in FIG. 8, three materials (A, The phase difference reference 7 may be configured by combining B, C).

（３）上記実施形態のステップＳ６において、被検体容器１を移動させることなく、顕微観察系８をシフトさせて観察視野を移動させてもよい。   (3) In step S6 of the above embodiment, the observation field of view may be moved by shifting the microscopic observation system 8 without moving the subject container 1.

なお、本発明は、その精神またはその主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。そのため、上述した実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明は、特許請求の範囲によって示されるものであって、本発明は明細書本文にはなんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内である。   The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or the main features thereof. Therefore, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The present invention is defined by the claims, and the present invention is not limited to the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

本実施形態の被検体容器１の一例を示す平面図The top view which shows an example of the subject container 1 of this embodiment 本実施形態の被検体容器１の断面図Sectional drawing of the sample container 1 of this embodiment 位相差基準のパターンの例を示す図Diagram showing examples of phase difference reference patterns 位相差基準を階段状に形成した例を示す図The figure which shows the example which formed the phase difference standard in steps 本実施形態の位相差顕微鏡システムのブロック図Block diagram of phase contrast microscope system of this embodiment 本実施形態の位相差顕微鏡システムでの調整処理を説明する流れ図Flow chart for explaining the adjustment process in the phase-contrast microscope system of this embodiment アライメントマークの一例を示す図Diagram showing an example of alignment marks 各々の屈折率の異なる３つの材質を組み合わせて位相差基準を構成した例を示す図The figure which shows the example which comprised the phase difference reference | standard by combining three materials from which each refractive index differs

符号の説明Explanation of symbols

１：被検体容器、２ａ：底面部、２ｂ：側壁部、５：位相変調領域、７：位相差基準、９：撮像部、１０：制御部、１１：メモリ、１５：光源

1: subject container, 2a: bottom surface portion, 2b: side wall portion, 5: phase modulation region, 7: phase difference reference, 9: imaging unit, 10: control unit, 11: memory, 15: light source

Claims (9)

入射光を透過させる底面部と、
前記底面部に立設され、上面側が開口された容器を前記底面部とともに形成する側壁部と、を備え、
前記底面部に、前記入射光の光路長を変化させる位相変調領域を有することを特徴とする被検体容器。 A bottom surface that transmits incident light;
A side wall portion that is erected on the bottom surface portion and forms a container having an open top surface together with the bottom surface portion,
An object container having a phase modulation region for changing an optical path length of the incident light on the bottom surface. 請求項１に記載の被検体容器において、
前記位相変調領域は、凹凸による位相差基準が形成された位相標本を、前記底面部の容器内面側に接合して形成されることを特徴とする被検体容器。 The subject container according to claim 1,
The object container is characterized in that the phase modulation region is formed by joining a phase sample on which a phase difference reference due to unevenness is formed, to the container inner surface side of the bottom surface portion. 請求項１に記載の被検体容器において、
前記位相変調領域は、前記底面部の容器内面を凹凸状に加工して形成された位相差基準を有することを特徴とする被検体容器。 The subject container according to claim 1,
The object container according to claim 1, wherein the phase modulation region has a phase difference reference formed by processing the inner surface of the container at the bottom surface into an uneven shape. 請求項２または請求項３に記載の被検体容器において、
前記位相差基準は、屈折率の異なる２つの材質が交互に噛み合うように積層された構造を有することを特徴とする被検体容器。 In the subject container according to claim 2 or claim 3,
2. The object container according to claim 1, wherein the phase difference reference has a structure in which two materials having different refractive indexes are laminated so as to alternately mesh with each other. 請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の被検体容器において、
前記位相変調領域には、前記凹凸の高さ、前記凹凸の幅、前記凹凸の配列方向の少なくとも１つが異なる複数種類の前記位相差基準が配置されることを特徴とする被検体容器。 In the subject container according to any one of claims 2 to 4,
In the phase modulation region, a plurality of types of the phase difference references different in at least one of the height of the unevenness, the width of the unevenness, and the arrangement direction of the unevenness are arranged. 請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の被検体容器において、
前記位相差基準は、各々の高さが異なる２つの凸部を間隔をあけて配置したパターンを有することを特徴とする被検体容器。 In the subject container according to any one of claims 2 to 5,
The specimen container according to claim 1, wherein the phase difference reference has a pattern in which two convex portions having different heights are arranged with an interval therebetween. 請求項１に記載の被検体容器において、
前記位相変調領域を有する第１の容器部と、前記位相変調領域を有さずかつ前記第１の容器部と前記底面部の高さが揃えられた第２の容器部とを有することを特徴とする被検体容器。 The subject container according to claim 1,
A first container part having the phase modulation region; and a second container part having no phase modulation region and having the height of the first container part and the bottom surface part aligned. A specimen container. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の被検体容器を用いた位相差顕微鏡の調整方法であって、
前記位相差顕微鏡は、
前記被検体容器を照射する光源と、
被検体容器の位相変調領域を撮像して画像のデータを生成する撮像部と、
前記画像の焦点位置を調整する合焦位置調整部と、
前記位相変調領域を所望の撮像条件で撮像した第１画像と、前記第１画像から求めた第１位相差値との対応関係を予め記録したメモリと、
制御部と、を備え、
前記撮像部が、前記第１画像に対応する前記位相変調領域を撮像して第２画像を生成する第１のステップと、
前記制御部が、前記第２画像のデータに基づいて第２位相差値を求める第２のステップと、
前記制御部が、前記第１位相差値と前記第２位相差値との差に基づいて、前記光源の光量、前記焦点位置、前記撮像部の撮像感度の少なくとも１つのパラメータを変更し、前記第２位相差値を前記第１位相差値に近づける調整値を求める第３のステップと、
を含むことを特徴とする位相差顕微鏡の調整方法。 A method for adjusting a phase-contrast microscope using the specimen container according to any one of claims 1 to 7,
The phase contrast microscope is
A light source for illuminating the subject container;
An imaging unit that images the phase modulation region of the subject container and generates image data;
An in-focus position adjusting unit for adjusting the focal position of the image;
A memory in which a correspondence relationship between a first image obtained by imaging the phase modulation area under a desired imaging condition and a first phase difference value obtained from the first image is recorded;
A control unit,
A first step in which the imaging unit images the phase modulation region corresponding to the first image to generate a second image;
A second step in which the control unit obtains a second phase difference value based on the data of the second image;
The control unit changes at least one parameter of the light amount of the light source, the focal position, and the imaging sensitivity of the imaging unit based on the difference between the first phase difference value and the second phase difference value, A third step of obtaining an adjustment value for bringing a second phase difference value closer to the first phase difference value;
A method for adjusting a phase-contrast microscope, comprising: 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の被検体容器を用いた位相差顕微鏡であって、
前記位相差顕微鏡は、
前記被検体容器を照射する光源と、
被検体容器の位相変調領域を撮像して画像のデータを生成する撮像部と、
前記画像の焦点位置を調整する合焦位置調整部と、
前記位相変調領域を所望の撮像条件で撮像した第１画像と、前記第１画像から求めた第１位相差値との対応関係を予め記録したメモリと、
制御部と、を備え、
前記第１画像に対応する前記位相変調領域を前記撮像部に撮像させて第２画像を生成する第１のステップと、
前記第２画像のデータに基づいて第２位相差値を求める第２のステップと、
前記第１位相差値と前記第２位相差値との差に基づいて、前記光源の光量、前記焦点位置、前記撮像部の撮像感度の少なくとも１つのパラメータを変更し、前記第２位相差値を前記第１位相差値に近づける調整値を求める第３のステップと、
を前記制御部に実行させることを特徴とするプログラム。
A phase-contrast microscope using the specimen container according to any one of claims 1 to 7,
The phase contrast microscope is
A light source for illuminating the subject container;
An imaging unit that images the phase modulation region of the subject container and generates image data;
An in-focus position adjusting unit for adjusting the focal position of the image;
A memory in which a correspondence relationship between a first image obtained by imaging the phase modulation area under a desired imaging condition and a first phase difference value obtained from the first image is recorded;
A control unit,
A first step of causing the imaging unit to image the phase modulation region corresponding to the first image to generate a second image;
A second step of determining a second phase difference value based on the data of the second image;
Based on the difference between the first phase difference value and the second phase difference value, at least one parameter of the light amount of the light source, the focal position, and the imaging sensitivity of the imaging unit is changed, and the second phase difference value is changed. A third step of obtaining an adjustment value that approximates the first phase difference value;
Is executed by the control unit.
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