JP4756819B2 - 走査型顕微鏡システム - Google Patents
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Description
この実施の形態1は、光学顕微鏡を用いて画像を取得し、取得した画像を構成する画素群の輝度が高い領域を、観察対象が存在する領域として登録し、この登録した領域を走査型顕微鏡で観察するものである。
実施の形態2は、光学顕微鏡観察部4の光路の共焦点位置に複数のピンホールまたは複数のスリットが形成されたディスクを挿入し、これを回転させてZ方向の焦点を移動させながら共焦点画像を複数枚取得し、取得した複数枚の共焦点画像をZ方向に積層させて立体画像を作成し、立体画像に基づいて観察対象が存在する領域をスクリーニングして点走査型観察部5で観察する領域を特定するものである。
実施の形態3は、実施の形態1と実施の形態2を組みあわせたものであり、実施の形態2の光学顕微鏡観察部40を用いて、Z方向の焦点を少しずつ移動させて取得した複数枚の共焦点画像情報92を各々スクリーニングして3次元走査マップを作成して点走査型観察部5で観察する領域を3次元の領域として特定するものである。
2 顕微鏡本体
3 光路切り替え装置
4 光学顕微鏡観察部
5 点走査型観察部
6,60,600 コンピュータ
8 モニタ
21 反射ミラー
22 レボルバ
23 対物レンズ
24 電動XYステージ
25 試料
26 神経細胞
31 ミラー
41 ハロゲンランプ光源
42 励起フィルタ
43,52,54 ダイクロイックミラー
44 CCDカメラ
51 レーザ光源
53 走査ユニット
55 バリアフィルタ
56 フォトマルチプライヤ
61 制御部
62 顕微鏡本体制御部
63 光路切り替え制御部
64 光学顕微鏡観察部制御部
65 輝度画像情報作成部
66 走査マップ作成部
67 走査マップ検索部
68 点走査型観察部制御部
71,72 A/D入力CH
73 メモリ
74 画像処理部
76 光学画像情報
77 走査マップ
81 輝度値/電圧変換テーブル
82 露光時間/電圧変換テーブル
83 画像形成部
92 共焦点画像情報
93 輝度画像情報
95 立体画像
97,98,99,100 3次元走査マップ
110 画像取得条件テーブル
111 レーザ光源の種類
112 レーザ波長
113 ブロックのXYZ位置
Claims (14)
- 試料をレーザ光で点走査して得られる光を受光器で受光して走査画像を形成する点走査型観察部と、試料からの光を2次元撮像素子で撮像する光学顕微鏡観察部とを備えた走査型顕微鏡システムであって、
前記光学顕微鏡観察部の光源から試料に励起光を照射し、前記試料が発する蛍光を受光して光学画像を取得する光学画像取得手段と、
前記光学画像取得手段が前記試料中の複数箇所で取得した各光学画像にもとづいて前記試料を複数のブロックに分け、該複数のブロックの各々が前記走査画像の取得対象とすべき走査領域であるか否かを前記光学画像での画素群の輝度値をもとに前記ブロック毎に判断して、前記試料での前記走査領域の分布を示す走査マップを作成する走査マップ作成手段と、
前記走査マップ作成手段が作成した走査マップで定められる前記走査領域に対して前記点走査型観察部のレーザ光源から励起光を照射し、前記試料が発する蛍光を受光して走査画像を取得する走査画像取得手段と、
を備えることを特徴とする走査型顕微鏡システム。 - 前記ブロックは、前記光学顕微鏡観察部および前記点走査型観察部が取得できる画像のサイズに対応した領域であることを特徴とする請求項1に記載の走査型顕微鏡システム。
- 前記走査マップ作成手段は、前記輝度値が所定の閾値以上となる画素を所定数以上含むブロックを前記走査領域として選定することを特徴とする請求項1または2に記載の走査型顕微鏡システム。
- 前記光学画像取得手段は、前記光学顕微鏡観察部の光源としてハロゲンランプまたはキセノンランプを含む白色光源を用いて前記光学画像を取得することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の走査型顕微鏡システム。
- 前記光学画像取得手段は、前記光学顕微鏡観察部の光路の共焦点位置に複数のピンホールまたは複数のスリットが形成された回転ディスクを挿入し、共焦点方式を用いて前記光学画像を取得することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の走査型顕微鏡システム。
- 前記光学画像は、焦点位置を前記試料の深さ方向に移動させて撮像した複数枚の共焦点画像を積層して形成した立体画像であることを特徴とする請求項5に記載の走査型顕微鏡システム。
- 前記走査マップ作成手段は、前記立体画像を構成する画素群の輝度値をもとに前記走査領域を選定することを特徴とする請求項6に記載の走査型顕微鏡システム。
- 前記光学画像は、前記立体画像を構成する前記試料の深さ方向に積層された複数枚の共焦点画像における深さ方向の各画素群から最も高い輝度値を有する画素によって形成された2次元輝度画像であることを特徴とする請求項7に記載の走査型顕微鏡システム。
- 前記光学画像取得手段は、前記試料に複数の励起光を照射し、前記試料が発する蛍光を受光して前記励起光に対応した前記光学画像を取得し、
前記走査マップ作成手段は、前記励起光に対応した前記光学画像から前記走査領域と前記走査領域群に照射する1以上の前記励起光とを関連付けることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の走査型顕微鏡システム。 - 前記光学画像取得手段が取得する画像サイズは、前記走査領域の大きさとほぼ等しいかまたは複数の走査領域を含む大きさであることを特徴とする請求項2に記載の走査型顕微鏡システム。
- 前記走査マップ作成手段は、走査領域として選定されたブロックの縁部まで前記輝度値が確認された場合、その走査領域の隣のブロックも走査領域として選定することを特徴とする請求項3に記載の走査型顕微鏡システム。
- 前記走査マップ作成手段は、前記光学画像取得手段により取得された前記深さ方向の異なる複数毎の共焦点画像のそれぞれに対して、画像を構成する画素群の輝度値をもとに前記走査領域を選定することにより、走査領域選定を3次元的におこなうことを特徴とする請求項7に記載の走査型顕微鏡システム。
- 前記光学画像の画像情報またはその取得条件にもとづいて、前記点走査型観察部による走査画像の取得条件を設定することを特徴とする請求項1〜12のいずれか一つに記載の走査型顕微鏡システム。
- 前記光学画像の画像情報またはその取得条件は当該光学画像の輝度値または撮像露光時間であり、前記走査画像の取得条件は前記走査画像取得手段において前記蛍光を受光する光電変換器の感度であることを特徴とする請求項13に記載の走査型顕微鏡システム。
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