[目标]提供一种观察装置，该观察装置能够通过保持对比度恒定来获得良好的光学图像，同时消除调整从相差显微镜到观察目标的距离的工作的必要性。[解决方案]观察装置(10)包括显微镜(12)。显微镜(12)包括照明光束源(50)，照明光学系统(51)和观察光学系统(52)，该观察光学系统(52)从由照明光束(61)被观察目标(28)的反射而获得的反射光束(62)形成观察目标(28)的光学图像。观察光学系统(52)包括相位板(57)，该相位板(57)改变反射光束(62)之中反射在反射表面(49a)上的直接反射光束(62A)的相位。照明光学系统(51)和观察光学系统(52)均布置在观察目标(28)下方。观察装置(10)包括：图像拾取装置(53)，该图像拾取装置(53)将由观察光学系统(52)获得的光学图像进行光电转换，以创建观察目标(28)的图像数据；显示装置(38)，该显示装置(38)显示图像数据。从照明光学系统(51)发射的照明光束(61)是准直光束。(51)发射的照明光束(61)是准直光束。(51)发射的照明光束(61)是准直光束。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】观察装置
[0001]本专利技术涉及用于观察生物细胞的观察装置。
技术介绍
[0002]常规地，能够在不染色的情况下观察生物细胞的相差显微镜已被用于在培养细胞的同时观察该生物细胞。在能够保持温度恒定的培养箱中培养作为观察目标的生物细胞。为了观察生物细胞，需要在培养箱中布置相差显微镜。专利文献1描述了被构造为可结合在培养箱中的相差显微镜的示例。相差显微镜是落射式照明相差显微镜，其中照明光学系统和观察光学系统都相对于观察目标布置在同一侧。
[0003]从照明光学系统发射的照明光束在反射表面上被反射以成为反射光束。反射光束包括直接反射光束和衍射反射光束，直接反射光束在反射表面的表面上反射而当通过观察目标时没有在观察目标内部被衍射，衍射反射光束在通过观察目标时在观察目标内部被衍射为相位延迟了1/4波长并且在反射表面的表面上反射。在通过相差显微镜的观察中，在反射表面的表面上反射的直接反射光束的相位被提前或延迟了1/4波长。通过操作，直接反射光束的相位，直接反射光束与衍射反射光束之间的相位对比度为0或1/2波长，并且直接反射光束和衍射反射光束彼此增强或减弱。由于将直接反射光束与衍射反射光束之间的相位对比度转换为明暗之间的对比度，因此获得了人眼可感知的光学图像。
[0004]引文列表
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利申请公开号08-194160
技术实现思路
[0007]技术问题
[0008]从成本的观点来看，当观察多个观察目标时，为每个观察目标设置相差显微镜是不现实的。因此，需要移动观察目标或相差显微镜。然而，当观察目标或相差显微镜移动时，由于观察目标或相差显微镜的停止位置的精度的限制，从相位板到反射表面的距离变化。
[0009]这里，相差显微镜具有相位板，该相位板具有使相位改变1/4波长的相膜区域和不改变相位的透射区域。通过直接反射光束通过相膜区域的通道以及衍射反射光束通过透射区域的通道，直接反射光束的相位改变了1/4波长。
[0010]在专利文献1描述的相差显微镜中，从照明光学系统朝向观察目标发射的照明光束相对于光轴倾斜。因此，当从相位板到反射表面的距离变化时，直接反射光束会聚在相位板上的位置(会聚点)改变。当由于会聚点的变化而使直接反射光束不通过相膜区域时，对比度发生变化，从而无法获得通过先前的调整而获得的良好的光学图像。因此，需要进行以下工作：调整从相差显微镜到观察目标的距离，即从相位板到反射表面的距离，使得无论什么时候移动相差显微镜直接反射光束都通过相膜区域，这会导致可操作性降低。
[0011]鉴于上述情况进行了本专利技术。本专利技术的目的是提供一种观察装置，该观察装置能
够通过保持对比度恒定来获得良好的光学图像，同时消除调整从相位板到反射表面的距离的工作的必要性。
[0012]问题的解决方案
[0013](1)根据本专利技术的观察装置包括：落射式照明相差显微镜，该落射式照明相差显微镜包括：照明光束源；照明光学系统，该照明光学系统将照明光束从照明光束源发射到作为生物细胞的观察目标；以及观察光学系统，该观察光学系统从由通过观察目标之后的照明光束的反射获得的一个或多个反射光束，形成观察目标的光学图像，其中观察光学系统包括相位板，该相位板改变反射光束之中在反射表面上反射的直接反射光束的相位，并且照明光学系统和观察光学系统均布置在观察目标下方；图像拾取装置，该图像拾取装置将由观察光学系统获得的光学图像进行光电转换，以创建观察目标的图像数据；显示装置，该显示装置显示图像数据，其中从照明光学系统发射的照明光束是准直光束。
[0014]根据上述构造，准直的照明光束从照明光学系统发射，因此准直的反射光束进入观察光学系统。由于反射光束平行于光轴，因此即使从相位板到反射表面的距离变化，直接反射光束的相位板中的会聚点也不会变化。因此，即使当通过移动落射式照明相差显微镜改变距离时，对比度也可以保持恒定并且获得良好的光学图像。
[0015](2)优选地，观察装置包括移动装置，该移动装置使观察目标和落射式照明相差显微镜相对于彼此移动。
[0016]根据上述构造，观察装置包括移动装置，因此不需要手动移动观察目标或落射式照明相差显微镜。因此，提高了可操作性。
[0017](3)优选地，观察装置包括培养箱，该培养箱包括：框体，该框体具有开口；盖体，该盖体能够打开/关闭开口；分隔壁，该分隔壁将由框体和盖体限定的内部空间分隔成上方培养室和下方机械室，其中观察目标布置在培养室中，落射式照明相差显微镜、图像拾取装置和移动装置布置在机械室中，分隔壁固定到框体，使得培养室相对于机械室维持气密性和水密性，并且分隔壁的至少一部分由透射照明光束的透明材料形成。
[0018]根据上述构造，落射式照明相差显微镜布置在培养箱中，因此也没有必要打开培养箱并将显微镜从外部移至培养箱以观察观察目标。因此，也没有必要将培养箱的外部环境维持在无菌状态，即使在观察目标的每次观察中打开培养箱时也不会引起问题。因此，减少了观察培养箱所需的工时和成本。此外，相对于机械室维持了培养室的气密性和水密性，并且因此，机械室的气氛与培养室的气氛分离。因此，即使在培养室与机械室之间产生温度差的情况下，也可以抑制在机械室的落射式照明相差显微镜中产生结露。
[0019](4)优选地，照明光束源被构造为能够在多个不同波长之中切换照明光束的波长。
[0020]根据上述构造，可以在多个不同波长之中切换照明光束的波长。因此，可以通过对获得的图像进行阴影化来减少观察目标的细胞边界中的图像数据量，并且可以促进细胞数的测量。此外，在成像表面上的光学图像中包含的部分之中，由附着到物镜的异物(诸如灰尘)形成的部分不受照明光束的波长变化的影响。因此，可以通过改变照明光束的波长来指定光学图像的每个部分是观察目标的图像还是由异物形成的图像。
[0021](5)优选地，观察装置包括校正图像数据的图像处理部分，其中，在图像数据中，将包含亮度值作为颜色信息的一个或多个像素布置在二维坐标中，并且图像处理部分包括：计算部分，该计算部分相对于由波长之中的两个不同波长的照明光束获得的图像数据中的
两个图像数据，计算相同坐标的像素中的每一个的亮度值之间的差；识别部分，该识别部分将差小于预定值的像素识别为包含错误信息的噪声像素；创建部分，该创建部分从两个图像数据中的每一个删除噪声像素，以创建两个校正的图像数据。
[0022]当在反射光束通过观察目标的情况下改变波长时，焦点位置改变以便会聚或扩散，从而亮度值之间的差改变。即使当在反射光束未通过观察目标(例如，来自附着到物镜的灰尘的反射光束)的情况下改变波长时，焦点位置也不会改变以便被会聚或扩散，并且亮度值之间的差变化不大。
[0023]根据上述构造，将亮度值之间的差小于预定值的像素识别为包含错误信息的噪声像素，并且创建从中删除了噪声像素的两个校正的图像数据。因此，可以在观察目标的图像数据中消除由灰尘引起的错误信息的影响。
[0024本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种观察装置，其特征在于，包括：落射式照明相差显微镜，所述落射式照明相差显微镜包括：照明光束源；照明光学系统，所述照明光学系统将照明光束从所述照明光束源发射到作为生物细胞的观察目标；以及观察光学系统，所述观察光学系统从由通过所述观察目标之后的所述照明光束的反射获得的一个或多个反射光束，形成所述观察目标的光学图像，所述观察光学系统包括相位板，所述相位板改变所述反射光束之中在反射表面上反射的直接反射光束的相位，并且所述照明光学系统和所述观察光学系统均布置在所述观察目标下方；图像拾取装置，所述图像拾取装置将由所述观察光学系统获得的所述光学图像进行光电转换，以创建所述观察目标的图像数据；和显示装置，所述显示装置显示所述图像数据，其中从所述照明光学系统发射的所述照明光束是准直光束。2.根据权利要求1所述的观察装置，其特征在于，包括：移动装置,所述移动装置使所述观察目标与所述落射式照明相差显微镜相对于彼此移动。3.根据权利要求2所述的观察装置，其特征在于，包括：培养箱，所述培养箱包括：框体，所述框体具有开口；盖体，所述盖体能够打开/关闭所述开口；分隔壁，所述分隔壁将由所述框体和所述盖体限定的内部空间分隔成上方培养室和下方机械室，其中所述观察目标布置在所述培养室中，所述落射式照明相差显微镜，所述图像拾取装置和所述移动装置布置在所述机械室中，所述分隔壁固定到所述框体，使得所述培养室相对于所述机械室维持气密性和水密性，并且所述分隔壁的至少一部分由透射所述照明光束的透明材料形成。4.根据权利要求1至3中任一项所述的观察...
【专利技术属性】
技术研发人员：本望修，吉川義洋，馆山大挥，高桥宏辅，馆山航星，
申请(专利权)人：尼普洛株式会社，
类型：发明
国别省市：
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