JP7156190B2 - Cell observation device - Google Patents
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Description
本発明は、細胞観察装置に関する。 The present invention relates to a cell observation device.
ES細胞やiPS細胞等の多能性幹細胞を培養する過程において、細胞の状態を観察可能なディジタルホログラフィ装置が知られている。ディジタルホログラフィ装置としては、コヒーレント光を出射するレーザ光源と、コヒーレント光を物体光と参照光とに分割するハーフミラーと、物体光と参照光とによりホログラム画像を得るイメージセンサと、ハーフミラーとイメージセンサとの間の物体光の光路上に配置された物体光用光学部材(ミラーおよびレンズ)と、ハーフミラーとイメージセンサとの間の参照光の光路上に配置された参照光用光学部材(ミラーおよびビームエクスパンダ)とを備えるディジタルホログラフィ装置がある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のディジタルホログラフィ装置では、鮮明なホログラム画像を得るために、物体光の経路長と参照光の経路長とを等しくする必要がある。
A digital holography device capable of observing the state of cells in the process of culturing pluripotent stem cells such as ES cells and iPS cells is known. The digital holography device includes a laser light source that emits coherent light, a half mirror that splits the coherent light into object light and reference light, an image sensor that obtains a hologram image from the object light and the reference light, a half mirror and an image sensor. An object light optical member (mirror and lens) placed on the optical path of the object light between the sensor and a reference light optical member (mirror and lens) placed on the optical path of the reference light between the half mirror and the image sensor There is a digital holography device including a mirror and a beam expander (see, for example, Patent Document 1). In the digital holography device described in
しかしながら、特許文献1に記載のディジタルホログラフィ装置では、レーザ光源と、ハーフミラーと、イメージセンサと、物体光用光学部材と、参照光用光学部材とを単に組み立てただけでは、物体光の経路長と参照光の経路長とが等しくなっていない。そこで、ディジタルホログラフィ装置を構成するこれらの部材の位置を微調整して、物体光の経路長と参照光の経路長とを等しくしていた。このように、ディジタルホログラフィ装置を組み立てる際には、微調整を行っており、その分、組立作業が煩雑となるという問題があった。
However, in the digital holography device described in
本発明の目的は、容易かつ正確に(鮮明な干渉縞を検出可能な程度に)組み立てることができる細胞観察装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a cell observation device that can be assembled easily and accurately (to the extent that clear interference fringes can be detected).
本発明の態様は、細胞を観察する細胞観察装置であって、
コヒーレント光を出射する光源と、
前記光源に対して前記コヒーレント光の出射側に配置され、前記コヒーレント光に起因し、前記細胞に向かう物体光が通過する第1コア部と、前記コヒーレント光に起因し、前記物体光との間で干渉縞を生じさせる参照光が通過する第2コア部と、を有する光導波路と、
前記干渉縞を検出する検出部と、を備え、
前記第1コア部は、前記物体光が入射する第1入射面と、前記物体光が出射する第1出射面と、を有し、
前記第2コア部は、前記参照光が入射する第2入射面と、前記参照光が出射する第2出射面と、を有し、
前記第1入射面から前記第1出射面までの前記物体光の経路長と、前記第2入射面から前記第2出射面までの前記参照光の経路長とは、同じ長さである細胞観察装置に関する。
An aspect of the present invention is a cell observation device for observing cells,
a light source that emits coherent light;
Between a first core portion disposed on the coherent light emitting side with respect to the light source and through which object light caused by the coherent light and directed toward the cell passes, and the object light caused by the coherent light an optical waveguide having a second core portion through which the reference light that generates interference fringes passes;
A detection unit that detects the interference fringes,
the first core portion has a first incident surface on which the object light is incident and a first exit surface from which the object light is emitted;
the second core portion has a second incident surface on which the reference light is incident and a second exit surface from which the reference light is emitted;
Cell observation, wherein the path length of the object light from the first incident surface to the first exit surface and the path length of the reference light from the second incident surface to the second exit surface are the same length. Regarding the device.
本発明によれば、第1コア部と第2コア部との全長が等しい光導波路を、細胞観察装置を構成する部品の一部として用いることができる。そして、この光導波路を単に組み込むだけで各経路長が等しい状態となり、よって、細胞観察装置の組み立てを容易かつ正確に(鮮明な干渉縞を検出可能な程度に)行うことができる。 According to the present invention, an optical waveguide in which the first core portion and the second core portion have the same total length can be used as a part of the components constituting the cell observation device. By simply incorporating this optical waveguide, each path length becomes equal, so that the cell observation device can be assembled easily and accurately (to the extent that clear interference fringes can be detected).
以下、本発明の細胞観察装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の細胞観察装置の第1実施形態を示す側面図である。図2は、図1中の二点鎖線で囲まれた領域[A]および領域[B]の拡大図である。図3は、図1に示す細胞観察装置が備える位置規制部の鉛直断面図である。図4は、図3中の矢印C方向方から見た図(平面図)である。なお、以下では、説明の都合上、図1~図3中の上側を「上(または上方)」、下側を「下(または下方)」と言う(図5についても同様)。
The cell observation device of the present invention will now be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a side view showing the first embodiment of the cell observation device of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of area [A] and area [B] surrounded by two-dot chain lines in FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a position regulating portion provided in the cell observation device shown in FIG. 1. FIG. 4 is a view (plan view) seen from the direction of arrow C in FIG. 3. FIG. In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIGS. 1 to 3 is called "upper (or upper)" and the lower side is called "lower (or lower)" (the same applies to FIG. 5).
図1に示す細胞観察装置1は、干渉縞から得られるホログラフィ画像を撮像して、細胞Qの状態を観察するオフ・アクシス(軸外し)型の装置である。近年の再生医療分野では、例えばES細胞やiPS細胞等の多能性幹細胞を培養する過程において、細胞Qの状態を非侵襲に測定、解析することが行われている。細胞観察装置1は、この再生医療分野での使用に適している。
The
細胞観察装置1は、光源2と、光分割部3と、光導波路4と、光重畳部5と、検出部6と、位置規制部7と、制御部8と、を備えている。また、細胞観察装置1は、培養プレート10を支持する支持部11を備える。培養プレート10には、観察対象となる細胞Qが収納されている。以下、各部の構成について説明する。
The
光源2は、コヒーレント光(レーザ光)L0を出射するレーザダイオード21と、レーザダイオード21に駆動電流を供給する駆動電流供給部22とを有する。
レーザダイオード21から出射されるコヒーレント光L0の波長は、例えば、600nm~800nmであるのが好ましい。
また、駆動電流供給部22は、レーザダイオード21から出射されるコヒーレント光L0の強度や可干渉距離等を調整することができる。
The
The wavelength of the coherent light L0 emitted from the
Further, the drive
光源2に対してコヒーレント光L0の出射側には、光分割部3が配置されている。光分割部3としては、特に限定されず、本実施形態では、一例として、ダイクロイックミラーを用いている。光分割部3をダイクロイックミラーで構成した場合、光分割部3に入射したコヒーレント光L0は、そのうちの特定の波長成分の光が反射して、細胞Qに向かう物体光(測定光)L1となり、残りの波長成分の光が透過して参照光L2となる。これにより、コヒーレント光L0を物体光L1と参照光L2とに分割することができる。従って、物体光L1および参照光L2は、いずれも、コヒーレント光L0に起因した光となる。
A
光分割部3には、光導波路4が隣接して配置されている。光導波路4は、物体光L1が通過する第1コア部(第1パス)41と、参照光L2が通過する第2コア部(第2パス)42と、クラッド部43とを有する。
図2に示すように、第1コア部41は、長尺状をなし、その一方側に設けられ、物体光L1が入射する第1入射面411と、他方側に設けられ、物体光L1が出射する第1出射面412とを有する。
第2コア部42は、長尺状をなし、その一方側に設けられ、参照光L2が入射する第2入射面421と、他方側に設けれ、参照光L2が出射する第2出射面422とを有する。
An
As shown in FIG. 2, the
The
第1コア部41および第2コア部42は、クラッド部43内に配置されている。第1コア部41および第2コア部42の屈折率は、クラッド部43の屈折率よりも高い。これにより、第1入射面411から入射した物体光L1は、第1コア部41とクラッド部43の境界で全反射して、そのまま第1出射面412から出射することができる。これと同様に、第2入射面421から入射した参照光L2は、第2コア部42とクラッド部43の境界で全反射して、そのまま第2出射面422から出射することができる。
The
なお、第1コア部41、第2コア部42、クラッド部43の構成材料としては、特に限定されず、例えば、第1コア部41、第2コア部42の構成材料にケイ素(Si)を用いることができ、クラッド部43の構成材料に二酸化ケイ素(SiO2)を用いることができる。この場合、光導波路4を製造するには、まず、ケイ素で構成された板部材を用意する。そして、この板部材に対し、フォトリソグラフィにより第1コア部41および第2コア部42を形成したい部分にマスキング(レジスト)を施し、露出した部分には、熱処理を施す。これにより、当該露出した部分が酸化して二酸化ケイ素となり、クラッド部43として機能する。一方、クラッド部43を除く部分は、ケイ素で構成されたままとなるため、第1コア部41および第2コア部42として機能する。
The materials for forming the
光重畳部5は、光導波路4から離間して配置されている。光重畳部5は、第1出射面412から出射した物体光L1と、第2出射面422から出射した参照光L2とを重畳する。光重畳部5としては、特に限定されず、本実施形態では、一例として、ダイクロイックミラーを用いている。光重畳部5をダイクロイックミラーで構成した場合、光重畳部5に入射した物体光L1は、検出部6に向かって反射し、光重畳部5に入射した参照光L2は、そのまま透過して検出部6に向かう。これにより、物体光L1と参照光L2とが重畳して干渉し、そのまま検出部6の受光面61で受光される。この受光面61上では、物体光L1と参照光L2との干渉により干渉縞(干渉像)が生じる。
The optical
光導波路4の第1出射面412と光重畳部5との間には、支持部11が配置されている。支持部11は、培養プレート10を水平に支持することができる。また、物体光L1は、第1出射面412から光重畳部5に至る途中で、培養プレート10を細胞Qごと透過することができる。この通過により、物体光L1は、位相が変化する。これにより、位相が変化していない参照光15との間で干渉縞を生成することができる。
A
検出部6は、物体光L1および参照光L2を受光する受光面61を有し、干渉縞を検出することができる。検出部6としては、特に限定されず、例えば、CCDイメージセンサを用いることができる。
制御部8は、光源2および検出部6と電気的に接続されており、これらの作動を制御する。
The
The
また、検出部6で検出された干渉縞、すなわち、受光面61上での2次元的な光強度分布データは、制御部8に伝達される。そして、このデータに対し、制御部8は、所定の演算処理を実行して、観察対象領域(細胞Q)全体の位相情報、強度情報等をそれぞれ算出する。また、制御部8は、算出された位相情報、強度情報等に基づいて、観察対象領域全体の位相画像、強度画像をそれぞれ作成する。なお、位相情報の算出や位相画像の作成の際には、例えば、国際公開第2016/084420号等に開示されている既知のアルゴリズムを利用することができる。
また、受光面61上には、培養プレート10に起因する不要な干渉縞も含まれる場合がある。この場合、例えば、国際公開第2017/204013号等に開示されている既知の周波数調整を行うことにより、前記不要な干渉縞を低減させることができる。
The interference fringes detected by the
Moreover, unnecessary interference fringes caused by the
前述したように、検出部6では、干渉縞が検出される。そして、この干渉縞は、鮮明であるのが好ましい。そのため、細胞観察装置1では、第1入射面411から受光面61までの物体光L1の第1経路長PL1と、第2入射面421から受光面61までの参照光L2の第2経路長PL2とを同じ長さとする(等しくする)必要がある。細胞観察装置1は、第1経路長PL1と第2経路長PL2とが同じ長さとなるよう構成されている。以下、この構成について説明する。なお、「同じ長さ」とは、2つの第1コア部41の全長と第2コア部42の全長をその光源(レーザーダイオード21)の可干渉距離(コヒーレント長)以下の誤差に収める程度のことを言う(以下、共通とする)。
As described above, the
光分割部3から出射した物体光L1は、第1コア部41を通過する。第1コア部41は、光導波路4の一部であるため、第1コア部41の全長、すなわち、第1入射面411から第1出射面412までの物体光L1の経路長PL1-1が一定に維持されている。
同様に、光分割部3から出射した参照光L2は、第2コア部42を通過する。第2コア部42は、光導波路4の一部であるため、第2コア部42の全長、すなわち、第2入射面421から第2出射面422までの参照光L2の経路長PL2-1が一定に維持されている。
The object light L<b>1 emitted from the
Similarly, the reference light L2 emitted from the
そして、細胞観察装置1(光導波路4)では、経路長PL1-1と経路長PL2-1とは、同じ長さとなっている。双方の長さを同じとする方法としては、特に限定されず、通常のマイクロマシンの作製技術を用いることができる。これにより、ウェットプロセスでも、ドライプロセスでもミクロンレベルの加工が可能であるので、可干渉距離以下の誤差で光導波路4を作製することができる。
In the cell observation device 1 (optical waveguide 4), the path length PL1-1 and the path length PL2-1 are the same length. The method for making both lengths the same is not particularly limited, and a normal micromachine manufacturing technique can be used. As a result, since micron-level processing is possible in both wet and dry processes, the
前述したように、細胞観察装置1は、位置規制部7を備える。位置規制部7は、光源2、光分割部3、光導波路4、光重畳部5および検出部6の互いの位置関係を規制する部材である。図3、図4に示すように、位置規制部7は、光源装着部71と、光分割部装着部72と、光導波路装着部73と、光重畳部装着部74と、検出部装着部75とを有する。
As described above, the
光源装着部71は、凹部で構成され、当該凹部に対する光源2の挿入、抜去により、光源2を着脱自在に装着することができる。そして、光源2が光源装着部71に装着された状態では、光源2に対する位置決めと固定とがなされる。
光分割部装着部72は、光源装着部71と連通した凹部で構成され、当該凹部に対する光分割部3の挿入、抜去により、光分割部3を着脱自在に装着することができる。そして、光分割部3が光分割部装着部72に装着された状態では、光分割部3に対する位置決めと固定とがなされる。
The light
The light splitting
光導波路装着部73は、光分割部装着部72と連通した凹部で構成され、当該凹部に対する光導波路4の挿入、抜去により、光導波路4を着脱自在に装着することができる。そして、光導波路4が光導波路装着部73に装着された状態では、光導波路4に対する位置決めと固定とがなされる。
光重畳部装着部74は、凹部で構成され、当該凹部に対する光重畳部5の挿入、抜去により、光重畳部5を着脱自在に装着することができる。そして、光重畳部5が光重畳部装着部74に装着された状態では、光重畳部5に対する位置決めと固定とがなされる。
The optical
The light superimposing
検出部装着部75は、光重畳部装着部74と連通した凹部で構成され、当該凹部に対する検出部6の挿入、抜去により、検出部6を着脱自在に装着することができる。そして、検出部6が検出部装着部75に装着された状態では、検出部6に対する位置決めと固定とがなされる。
また、位置規制部7は、光導波路装着部73と光重畳部装着部74とを連通する連通部76を有する。連通部76も凹部で構成され、光導波路4の第2出射面422から光重畳部5に至るまでの参照光L2が通過することができる。
The detection
Further, the
このような位置規制部7により、第1出射面412から受光面61までの物体光L1の経路長PL1-2と、第2出射面422から受光面61までの参照光L2の経路長PL2-2とが同じ長さとなるように、光導波路4と光重畳部5と検出部6との位置関係を規制することができる。
なお、図3、図4に示すように、互いに直交するX軸、Y軸、Z軸を設定したとき、光源装着部71~検出部装着部75のX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の寸法の幾何公差は、いずれの方向にも、例えば±5μm以内に収まるのが好ましい。
With such a
As shown in FIGS. 3 and 4, when the X-axis, Y-axis, and Z-axis are set to be orthogonal to each other, the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction of the light
以上のように、細胞観察装置1では、経路長PL1-1と経路長PL2-1とが同じ長さとなっており、経路長PL1-2と経路長PL2-2とが同じ長さとなっている。従って、経路長PL1-1と経路長PL1-2との和である第1経路長PL1と、経路長PL2-1と経路長PL2-2との和である第2経路長PL2も、同じ長さとなる。これにより、検出部6で検出される干渉縞を鮮明な状態とすることができる。
As described above, in the
また、細胞観察装置1を組み立てる際には、第1コア部41と第2コア部42との全長が等しい光導波路4を、細胞観察装置1を構成する部品の一部として用いている。また、光源装着部71に光源2を挿入し、光分割部装着部72に光分割部3を挿入し、光導波路装着部73に光導波路4を挿入し、光重畳部装着部74に光重畳部5を挿入し、検出部装着部75に検出部6を挿入するという簡単な組み立てだけで、光源2~検出部6の位置の微調整を省略して、光源2~検出部6を正確な位置に容易に配置することができる。これにより、組立作業者の組立能力によらず、容易かつ正確に、すなわち、鮮明な干渉縞を検出可能な程度に、細胞観察装置1を組み立てることができる。
Further, when assembling the
図2に示すように、第1入射面411と第1出射面412とは、平行であり、第2入射面421と第2出射面422とは、平行である(以下この状態を「平行状態」という)。また、第1入射面411と第2入射面421とのなす角θ1は、直角であり、第1出射面412と第2出射面422とのなす角θ2は、直角である(以下この状態を「直角状態」という)。これにより、細胞観察装置1を設計する際に、例えば先に位置規制部7上での光分割部3、光導波路4、光重畳部5および検出部6との位置関係が決定した場合、光導波路4を平行状態と直角状態とにすることにより、物体光L1と参照光L2とを検出部6に向かわせる設計とすることができる。
As shown in FIG. 2, the
<第2実施形態>
図5は、本発明の細胞観察装置の第2実施形態を示す側面図である。
以下、この図を参照して本発明の細胞観察装置の第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、集光部を備えること以外は前記第1実施形態と同様である。
<Second embodiment>
FIG. 5 is a side view showing a second embodiment of the cell observation device of the invention.
Hereinafter, the second embodiment of the cell observation device of the present invention will be described with reference to this figure, but the description will focus on the differences from the above-described embodiment, and the description of the same items will be omitted.
This embodiment is the same as the first embodiment, except that it has a condensing section.
図5に示すように、本実施形態では、細胞観察装置1は、第1出射面412と光重畳部との間に配置され、物体光L1を集光する集光部9を備える。集光部9は、両凸レンズ91と、両凸レンズ91を光重畳部5上で固定する固定部92とを有する。
例えば、培養プレート10が比較的大きい場合や光重畳部5が比較的大きい場合等では、培養プレート10の細胞Qから検出部6までの光学的距離(物体光L1の経路長)が増大して、検出部6での分解能が低下するおそれがある。この場合、集光部9により、物体光L1の焦点距離(ワークディスタンス)を調整して、検出部6での分解能の低下を防止することができる。
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the
For example, when the
以上、本発明の細胞観察装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、細胞観察装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明の細胞観察装置は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
Although the illustrated embodiment of the cell observation device of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and each part constituting the cell observation device may have any configuration capable of exhibiting similar functions. can be replaced with Moreover, arbitrary components may be added.
Also, the cell observation device of the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of the above embodiments.
[態様]
上述した複数の例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
[Aspect]
It will be appreciated by those skilled in the art that the multiple exemplary embodiments described above are specific examples of the following aspects.
(第1項)一態様に係る細胞観察装置は、
細胞を観察する細胞観察装置であって、
コヒーレント光を出射する光源と、
前記光源に対して前記コヒーレント光の出射側に配置され、前記コヒーレント光に起因し、前記細胞に向かう物体光が通過する第1コア部と、前記コヒーレント光に起因し、前記物体光との間で干渉縞を生じさせる参照光が通過する第2コア部と、を有する光導波路と、
前記干渉縞を検出する検出部と、を備え、
前記第1コア部は、前記物体光が入射する第1入射面と、前記物体光が出射する第1出射面と、を有し、
前記第2コア部は、前記参照光が入射する第2入射面と、前記参照光が出射する第2出射面と、を有し、
前記第1入射面から前記第1出射面までの前記物体光の経路長と、前記第2入射面から前記第2出射面までの前記参照光の経路長とは、同じである。
(Section 1) A cell observation device according to one aspect includes:
A cell observation device for observing cells,
a light source that emits coherent light;
Between a first core portion disposed on the coherent light output side with respect to the light source and through which object light caused by the coherent light and directed toward the cell passes, and the object light caused by the coherent light an optical waveguide having a second core portion through which the reference light that generates interference fringes passes;
A detection unit that detects the interference fringes,
the first core portion has a first incident surface on which the object light is incident and a first exit surface from which the object light is emitted;
the second core portion has a second incident surface on which the reference light is incident and a second exit surface from which the reference light is emitted;
The path length of the object light from the first incident surface to the first exit surface and the path length of the reference light from the second incident surface to the second exit surface are the same.
第1項に記載の細胞観察装置によれば、第1コア部と第2コア部との全長が等しい光導波路を、細胞観察装置を構成する部品の一部として用いることができる。そして、この光導波路を単に組み込むだけで各経路長が等しい状態となり、よって、細胞観察装置の組み立てを容易かつ正確に行うことができる。
According to the cell observation device described in
(第2項)第1項に記載の細胞観察装置において、
前記検出部は、前記物体光および前記参照光を受光する受光面を有し、
前記第1出射面から前記受光面までの前記物体光の経路長と、前記第2出射面から前記受光面までの前記参照光の経路長とは、同じである。
(Section 2) In the cell observation device according to
The detection unit has a light receiving surface that receives the object light and the reference light,
The path length of the object light from the first exit surface to the light receiving surface and the path length of the reference light from the second exit surface to the light receiving surface are the same.
第2項に記載の細胞観察装置によれば、第1入射面から受光面までの物体光の経路長と、第2入射面から受光面までの参照光の経路長とを同じ長さとすることができる。これにより、検出部で検出される干渉縞を鮮明な状態とすることができる。
According to the cell observation device described in
(第3項)第1項または第2項に記載の細胞観察装置において、
前記光源と前記光導波路との間に配置され、前記コヒーレント光を前記物体光と前記参照光とに分割する光分割部を備える。
(Section 3) In the cell observation device according to
A light splitting unit is provided between the light source and the optical waveguide and splits the coherent light into the object light and the reference light.
第3項に記載の細胞観察装置によれば、コヒーレント光に起因した物体光と参照光とを生成することができる。
According to the cell observation device described in
(第4項)第1項~第3項のいずれか1項に記載の細胞観察装置において、
前記第1入射面と前記第1出射面とは、平行であり、
前記第2入射面と前記第2出射面とは、平行である。
(Item 4) In the cell observation device according to any one of
the first incident surface and the first exit surface are parallel,
The second entrance surface and the second exit surface are parallel.
第4項に記載の細胞観察装置によれば、細胞観察装置を設計する際に、物体光と参照光とを検出部に向かわせる設計とすることができる。
According to the cell observation device described in
(第5項)第1項~第4項のいずれか1項に記載の細胞観察装置において、
前記第1入射面と前記第2入射面とのなす角は、直角であり、
前記第1出射面と前記第2出射面とのなす角は、直角である。
(Item 5) In the cell observation device according to any one of
an angle formed by the first incident surface and the second incident surface is a right angle;
The angle formed by the first exit surface and the second exit surface is a right angle.
第5項に記載の細胞観察装置によれば、細胞観察装置を設計する際に、物体光と参照光とを検出部に向かわせる設計とすることができる。
According to the cell observation device described in
(第6項)第1項~第5項のいずれか1項に記載の細胞観察装置において、
前記光源と前記光導波路と前記検出部との互いの位置関係を規制する位置規制部を備える。
(Section 6) In the cell observation device according to any one of
A position regulating portion that regulates the mutual positional relationship between the light source, the optical waveguide, and the detection portion is provided.
第6項に記載の細胞観察装置によれば、細胞観察装置を組み立てる際、光源、光導波路および検出部に対する位置決めを容易に行うことができ、よって、光源、光導波路および検出部に対する微調整を省略することができる。
According to the cell observation device according to
(第7項)第6項に記載の細胞観察装置において、
前記位置規制部は、前記光源が着脱自在に装着される光源装着部と、前記光導波路が着脱自在に装着される光導波路装着部と、前記検出部が着脱自在に装着される検出部装着部と、を有する。
(Section 7) In the cell observation device according to
The position regulating section includes a light source mounting section to which the light source is detachably mounted, an optical waveguide mounting section to which the optical waveguide is detachably mounted, and a detection section mounting section to which the detection section is detachably mounted. and have
第7項に記載の細胞観察装置によれば、第1出射面から受光面までの物体光の経路長と、第2出射面から受光面までの参照光の経路長とを同じ長さとすることができる。
According to the cell observation device described in
(第8項)第1項~第7項のいずれか1項に記載の細胞観察装置において、
前記光導波路と前記検出部との間に配置され、前記物体光と前記参照光とを重畳する光重畳部5を備える。
(Item 8) In the cell observation device according to any one of
A
第8項に記載の細胞観察装置によれば、物体光と参照光とを重畳させて、そのまま検出部に受光させることができる。
According to the cell observation device described in
(第9項)第8項に記載の細胞観察装置において、
前記第1出射面と前記光重畳部との間に配置され、前記物体光を集光する集光部を備える。
(Section 9) In the cell observation device according to
A condensing section is provided between the first exit surface and the light superimposing section and condenses the object light.
第9項に記載の細胞観察装置によれば、物体光の焦点距離を調整して、検出部での分解能の低下を防止することができる。 According to the cell observation device according to the ninth aspect, it is possible to adjust the focal length of the object light and prevent deterioration of resolution in the detection unit.
1 細胞観察装置
2 光源
21 レーザダイオード
22 駆動電流供給部
3 光分割部
4 光導波路
41 第1コア部
411 第1入射面
412 第1出射面
42 第2コア部
421 第2入射面
422 第2出射面
43 クラッド部
5 光重畳部
6 検出部
61 受光面
7 位置規制部
71 光源装着部
72 光分割部装着部
73 光導波路装着部
74 光重畳部装着部
75 検出部装着部
8 制御部
9 集光部
91 両凸レンズ
92 固定部
10 培養プレート
11 支持部
L0 コヒーレント光(レーザ光)
L1 物体光(測定光)
L2 参照光
PL1 第1経路長
PL1-1 経路長
PL1-2 経路長
PL2 第2経路長
PL2-1 経路長
PL2-2 経路長
Q 細胞
θ1 角
θ2 角
REFERENCE SIGNS
L1 Object light (measurement light)
L2 Reference beam PL1 First path length PL1-1 Path length PL1-2 Path length PL2 Second path length PL2-1 Path length PL2-2 Path length Q Cell θ1 angle θ2 angle
Claims (9)
コヒーレント光を出射する光源と、
前記光源に対して前記コヒーレント光の出射側に配置され、前記コヒーレント光に起因し、前記細胞に向かう物体光が通過する第1コア部と、前記コヒーレント光に起因し、前記物体光との間で干渉縞を生じさせる参照光が通過する第2コア部と、を有する光導波路と、
前記干渉縞を検出する検出部と、を備え、
前記第1コア部は、前記物体光が入射する第1入射面と、前記物体光が出射する第1出射面と、を有し、
前記第2コア部は、前記参照光が入射する第2入射面と、前記参照光が出射する第2出射面と、を有し、
前記第1入射面から前記第1出射面までの前記物体光の経路長と、前記第2入射面から前記第2出射面までの前記参照光の経路長とは、同じ長さである細胞観察装置。 A cell observation device for observing cells,
a light source that emits coherent light;
Between a first core portion disposed on the coherent light emitting side with respect to the light source and through which object light caused by the coherent light and directed toward the cell passes, and the object light caused by the coherent light an optical waveguide having a second core portion through which the reference light that generates interference fringes passes;
A detection unit that detects the interference fringes,
the first core portion has a first incident surface on which the object light is incident and a first exit surface from which the object light is emitted;
the second core portion has a second incident surface on which the reference light is incident and a second exit surface from which the reference light is emitted;
Cell observation, wherein the path length of the object light from the first incident surface to the first exit surface and the path length of the reference light from the second incident surface to the second exit surface are the same length. Device.
前記第1出射面から前記受光面までの前記物体光の経路長と、前記第2出射面から前記受光面までの前記参照光の経路長とは、同じ長さである請求項1に記載の細胞観察装置。 The detection unit has a light receiving surface that receives the object light and the reference light,
The path length of the object light from the first emission surface to the light receiving surface and the path length of the reference light from the second emission surface to the light receiving surface are the same length. Cell observation device.
前記第2入射面と前記第2出射面とは、平行である請求項1~3のいずれか1項に記載の細胞観察装置。 the first incident surface and the first exit surface are parallel,
The cell observation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the second entrance surface and the second exit surface are parallel.
前記第1出射面と前記第2出射面とのなす角は、直角である請求項1~4のいずれか1項に記載の細胞観察装置。 an angle formed by the first incident surface and the second incident surface is a right angle;
The cell observation device according to any one of claims 1 to 4, wherein an angle formed by said first exit surface and said second exit surface is a right angle.
9. The cell observation device according to claim 8, further comprising a condensing section arranged between the first exit surface and the light superimposing section for condensing the object light.
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