[发明专利]细胞观察装置

说明书

在显微观察部(10)中，在通过移动部(15)使光源部(11)等移动并获取细胞培养板(13)上的各测定位置的全息图数据时，测定时图像生成部(24)在每次获得关于一个测定位置的数据时，都生成将基于原始数据(光强度的二维分布)的全息图像缩小了的缩略图图像，显示处理部(25)通过粘贴所得到的缩略图图像来依次完成显示于显示部(27)的板整体的全息图像。当测定者在测定执行中观看全息图像并判断为测定不适当时，按下测定停止按钮来立即中止测定。由此，在试样中混入有异物等存在测定的不良的情况下，能够在全部测定结束后在服务器中基于全息图数据来重构相位图像、强度图像之前使测定中止，从而能够避免无用的测定浪费时间。

技术领域

本发明涉及一种用于观察细胞的状态的细胞观察装置，更详细地说，涉及一种在利用全息显微镜来获取记录有物体波与参考波的干涉条纹的全息图并基于该全息图数据来计算相位信息、强度信息之后生成相位图像、强度图像等的细胞观察装置。

背景技术

近年来，在再生医疗领域中盛行使用iPS细胞、ES细胞等多能干细胞进行研究。一般来说，细胞是透明的，通过通常的光学显微镜难以进行观察，因此以往广泛地利用相差显微镜来观察细胞。然而，关于相差显微镜，在拍摄显微图像时需要进行对焦，因此在获取关于将广泛的观察对象区域精细划分得到的各个小区域的显微图像那样的情况下，存在测定过于费时的问题。为了解决这个问题，近年来开发出使用数字全息技术的数字全息显微镜并投入实际使用(参照专利文献1、2等)。

在数字全息显微镜中，获取来自光源的光在物体表面反射或透过后的物体光与从同一光源直接到达的参考光在图像传感器等的检测面形成的干涉条纹(全息图)，基于该全息图实施光波的反向传播运算处理等，由此获取相位信息、振幅(强度)信息，并生成强度图像、相位图像来作为重构图像。在这样的数字全息显微镜中，能够在获取到全息图之后的运算处理的阶段获得任意距离处的相位信息等，因此存在不需要在拍摄时逐一地进行对焦的优点。

关于数字全息显微镜，存在同轴(in-line)型、离轴(off-axis)型、相移型等方式的数字全息显微镜。在这些各方式中，主要的不同之处是用于获取全息图的光学系统的结构。在离轴型中，通常将从激光光源射出的光分离为参考光和向物体照射的照射光，使参考光以及该照射光透过物体后的物体光以互不相同的入射角射入图像传感器。另一方面，在同轴型中，将从激光光源射出的光以不分离的方式照射至物体，使透过物体后的物体光和在该物体的附近通过的不透过物体的参考光大致垂直于图像传感器地射入图像传感器。另外，在相移型中，通过使使用相移干涉仪分离出的参考光的光路长度以多个等级发生变化，来获取相位按多个等级而不同的全息图。

无论是哪种方式，在数字全息显微镜中都需要利用计算机来进行以下处理：基于获取到的全息图数据来计算光波的相位信息和振幅信息，并将这些信息图像化。例如在专利文献1、非专利文献1等中提出有基于利用同轴型数字全息显微镜获取到的关于多个波长光的全息图来进行光波传播的迭代计算的相位恢复方法，但是这样的计算非常复杂而且计算量也大。

在用于观察正在培养的生物体细胞的细胞观察装置中，需要关于细胞培养板整体或形成于该板的井整体的广泛的范围生成能够详细地观察各细胞的程度的分辨率高的图像。在使用数字全息显微镜的细胞观察装置中，为了获得这样的相位图像、强度图像，需要关于将观察对象区域(例如细胞培养板整体)精细地划分得到的大量的小区域分别获取全息图，基于该全息图进行运算处理来求出每个小区域的相位信息、振幅信息的二维分布，将大量的小区域的这种二维分布进行合成来重构关于观察对象区域的图像。

如上述那样，相位信息等的计算、图像的重构处理的计算量本来就大，因此在针对大量的小区域中的每个小区域进行这样的计算的情况下，其计算量变得相当庞大。因此，即使使用在某种程度上性能高的计算机，从开始测定起至使关于观察对象区域的相位图像再现为止也很费时。