目的是提供一种在将试料内的特定的部位作为观察对象部位进行该观察对象部位的发光观察的情况下、在设置了试料的时刻能够决定对准于该观察对象部位的物镜的焦点位置的焦点位置决定方法、焦点位置决定装置等。本发明专利技术向试料照射光，变更物镜的焦点位置，测量变更后的焦点位置，以变更后的焦点位置将被照射光的试料摄像，基于摄像的摄像图像计算特征量，反复执行焦点位置的变更、焦点位置的测量、试料的摄像及特征量的计算，从执行并储存的多个焦点位置中，基于执行并储存的多个特征量，选出至少１个焦点位置，基于选出的焦点位置决定对准于试料内的观察对象部位的物镜的焦点位置。决定物镜的焦点位置，进行数字缩放及光学缩放，通过希望的倍率将摄像的图像放大并显示。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及决定对准于试料内的观察对象部位的物镜的焦点位 置的焦点位置决定方法及焦点位置决定装置。本专利技术涉及利用包含透镜的放大成像光学机构观察或测量发出 微弱光的来源于生物体的被测试料的方法及装置。
技术介绍
目前，利用萤光的生物试料的成像方法，对于生命科学的研究 起着很大的作用。通过标记特定的蛋白质并利用发光，能够观察在细 胞内外发生的各种生命现象，此外，还能够实时地知道各种生命现象的动态变化等。特别是在最近，通过使用GFP (Green Fluorescent Protein:绿色萤光蛋白质)等萤光蛋白质，能够稳定且容易地实现细 胞内的构造物的成像，各种生命现象的研究不断地发展。此外，偶尔也进行将发现生物发光性蛋白质(具体而言是虫萤光 素酶或水母发光蛋白等)的发光关联基因用于细胞内的各种功能解析 (具体而言是将发光关联基因用作发现蛋白质的报告分子)的研究。 并且，在进行这样的功能解析的基础上，将透镜的焦点对焦在细胞内 的特定部位而描绘鲜明的图像、或者高效率地接收来自导入到细胞内 的特定的生物发光性蛋白质的发光，这些非常重要。但是，由于来自 生物试料的自发光的光强度一般很微弱，所以通常不能通过肉眼直接 确认来自生物试料的发光的情况较多。对于这样的发出微弱光的试 料，即使调节光学元件(例如检测系统的透镜等)，通过肉眼将透镜的焦点对准到试料内的部位也是很困难的。公开了将光聚焦在试料容器内的试料上的各种方法。但是，哪一 种都是用肉眼(目视)能够确认来自试料的光的情况下的方法。例如，在专利文献1及专利文献2中公开了检测试料容器的底面位置、基于 检测到的位置信息将光聚焦在试料容器内的试料上的方法。在专利文 献l中，通过物镜将光向试料容器的底面照射， 一边使光的照射位置 上下移动、 一边依次检测来自试料容器的底面的镜面反射光的强度， 基于检测到的光的强度检测试料容器的底面位置，基于检测到的位置 信息推定试料容器内的试料的位置，将光对焦在推定的位置上。此外， 在专利文献2中，通过物镜将光从下方斜照试料容器的底面，通过光 检测器检测来自试料容器底面的镜面反射光的XY平面上的偏移量， 基于检测到的偏移量检测试料容器的光轴上的底面位置，基于检测到 的位置信息推定试料容器内的试料的位置，将光聚焦在推定的位置 上。由此，可以将物镜的焦点位置对准在试料容器内的试料上。此外，在专利文献3及专利文献4中公开了如下方法，即利用以 明视场观察细胞等的相位物体的显微镜，将物镜的位置从通常的对焦 位置前后偏移而固定，得到散焦引起的较高对比度的观察图像来观察 细胞。由此，能够以较高对比度得到作为相位物体的细胞的观察图像。目前，利用萤光及发光(化学发光及生物发光)现象的、解 析来源于生物的试料的技术，在生命科学领域的研究中起着重要的作 用。通过将在细胞内外发生的各种生命现象标记特定的蛋白质，并利 用萤光及发光，能够进行实际测量，能够实时地求出它们的动态变化 等。特别是在最近，通过使用GFP (Green Fluorescent Protein:绿色 萤光蛋白质)等萤光蛋白质，能够稳定且容易地将细胞内的构造物成 像，利用萤光图像的解析技术确实对生命现象的研究有很大帮助。在利用萤光图像的来源于生物的试料的解析中，在试料过小的情 况下，利用光学方式或电子方式(数字方式)将观察图像放大后进行图像解析的尝试。作为这样的例子，公开了如下装置，即，对于增殖 的微生物，利用将用萤光色素进行了萤光染色的萤光图像放大后的放大图像，来测量微生物的数量(参照专利文献5)。 专利文献l:(日本)特表2002-541430号公报 专利文献2:(日本)特表2002-542480号公报 专利文献3:(日本)特开2004-354650号公报 专利文献4:(日本)特开2005-173288号公报 专利文献5:(日本)特开2005-172680号公报
技术实现思路
但是，在将试料内的特定部位作为观察对象部位进行该观察 对象部位的发光观察的情况下，在设置了试料的时刻，来自试料的发 光较微弱或还没有发生，所以在以往的技术中，在设置了试料的时刻， 不能决定对准于该观察对象部位的物镜的焦点位置，所以存在不能将 物镜的焦点位置对准到该观察对象部位的问题。本专利技术是鉴于上述问题而做出的，目的是提供一种焦点位置决定 方法及焦点位置决定装置，在将试料内的特定部位作为观察对象部位 进行该观察对象部位的发光观察的情况下，在设置了试料的时刻，能 够决定对准于该观察对象部位的物镜的焦点位置，结果就能够将物镜 的焦点位置对准到该观察对象部位。但是， 一般萤光的亮度较高，另一方面光量不固定而变动或 逐渐消失。此外，由于照射激励光，在长时间的观察中，具有激励光 的反复照射引起的亮度的变动也容易发生的问题，难以进行精密的图 像解析、特别是定量的解析。此外，来自生物的自发光与萤光不同， 总是以恒定的光量发光。但是，自发光的光强度很微弱，通常情况下 不能用肉眼直接观察，所以不能正确地对准焦点位置，所以不能描绘 鲜明的图像、或高效率地接收来自特定的生物发光蛋白质的发光。另一方面，也偶尔地进行代替上述萤光蛋白质而使用作为生物发 光蛋白质的虫萤光素酶或水母发光蛋白等的基因作为蛋白质发现的 报告分子，有助于细胞内的功能解析，推测对于自发光的图像解析的 期待也很高。因此，本专利技术的另一目的是提供一种微弱光检测方法及装置，对 于不能通过发光等直接观察的试料也能够正确地对准焦点位置。此 外，本专利技术的目的是，特别提供一种能够得到鲜明的发光图像的方法 及装置。为了解决上述问题、达到目的，有关本专利技术的技术方案l所述的 焦点位置决定方法，决定对准于试料内的观察对象部位的物镜的焦点 位置，其特征在于，测量物镜的近点侧的焦点位置及/或物镜的远点 侧的焦点位置，基于测量的焦点位置决定对准于上述观察对象部位的 物镜的焦点位置。此外，有关本专利技术的技术方案2所述的焦点位置决定方法，决定 对准于试料内的观察对象部位的物镜的焦点位置，其特征在于，包括 光照射步骤，向试料照射光；焦点位置变更步骤，变更物镜的焦点位 置；焦点位置测量步骤，测量在上述焦点位置变更步骤中变更的焦点 位置；试料摄像步骤，以在上述焦点位置变更步骤中变更后的焦点位 置，将在上述光照射步骤中照射了光的试料摄像；特征量计算步骤， 基于在上述试料摄像步骤中摄像的摄像图像，计算对摄像图像建立特 征的特征量；执行步骤，反复执行上述焦点位置变更步骤、上述焦点 位置测量步骤、上述试料摄像步骤以及上述特征量计算步骤；焦点位 置选出步骤，从执行上述执行步骤而储存的多个焦点位置中，基于上 述执行而储存的多个特征量，选出至少1个焦点位置；焦点位置决定 步骤，基于在上述焦点位置选出步骤中选出的焦点位置，决定对准于 上述观察对象部位的焦点位置。此外，有关本专利技术的技术方案3所述的焦点位置决定方法在技术方案2所述的焦点位置决定方法中，其特征在于，在上述焦点位置选 出步骤中，从执行上述执行步骤而储存的多个焦点位置中，基于上述 执行并储存的多个特征量，选出两个焦点位置；在上述焦点位置决定 步骤中，基于在上述焦点位置选出步骤中选出的两个焦点位置，将该 两个焦点位置的中央位置决定为对准于上述观察对象部位的物镜的 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种焦点位置决定方法，决定对准于试料内的观察对象部位的物镜的焦点位置，其特征在于， 测量物镜的近点侧的焦点位置及／或物镜的远点侧的焦点位置，根据测量的焦点位置，决定对准于上述观察对象部位的物镜的焦点位置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：南波昭宏，铃木浩文，石渡裕，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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