JP2002207009A - Scanning type fluorometric apparatus - Google Patents

Scanning type fluorometric apparatus

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JP2002207009A
JP2002207009A JP2001003866A JP2001003866A JP2002207009A JP 2002207009 A JP2002207009 A JP 2002207009A JP 2001003866 A JP2001003866 A JP 2001003866A JP 2001003866 A JP2001003866 A JP 2001003866A JP 2002207009 A JP2002207009 A JP 2002207009A
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scanning
sample
unit
fluorescence
moving
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JP2001003866A
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Tadashi Uchida
忠 打田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scanning type fluorometric apparatus capable of two- dimensionally scanning a specimen of a two-dimensionally wide range at a high speed and capable of being constituted inexpensively. SOLUTION: The scanning type fluorometric apparatus is equipped with the specimen (11) labelled with a fluorescent substance with exciting light (L3), a first scanning means (14) for performing the reciprocating scanning of the specimen by subjecting exciting light to reciprocating movement along one direction (x), a second scanning means (17y) for moving the first scanning means (14) along the direction (y) crossing one direction (x) and a light detection means (15) for detecting the fluorescence (L4) generated from the specimen.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光物質で標識さ
れた試料をスポット状の励起光によって2次元的に走査
して蛍光を測定する走査型蛍光測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning fluorescence measuring apparatus for measuring fluorescence by two-dimensionally scanning a sample labeled with a fluorescent substance with spot-like excitation light.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、スポット状に集光した励起光
を用いて試料を2次元的に走査し、各々の集光点で励起
された試料から発せられる蛍光を順次に測定する走査型
蛍光測定装置が知られている。このような装置では、試
料を2次元的に走査する際、スポット状の励起光Lsを
試料上でxy方向に移動させることが一般的である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a scanning fluorescence which scans a sample two-dimensionally using excitation light condensed in a spot shape and sequentially measures fluorescence emitted from the sample excited at each light condensing point. Measurement devices are known. In such an apparatus, when the sample is two-dimensionally scanned, the spot-like excitation light Ls is generally moved in the xy directions on the sample.

【0003】具体的には、従来の走査型蛍光測定装置
は、励起光Lsをx方向に往復移動させるため、y方向
に平行な軸まわりに回転可能なガルバノ反射ミラー(x)
と、この反射ミラー(x)を往復回転させるガルバノメー
タ(x)とを備え、励起光Lsをy方向に移動させるた
め、x方向に平行な軸まわりに回転可能なガルバノ反射
ミラー(y)と、この反射ミラー(y)を回転させるガルバ
ノメータ(y)とを備えている。
More specifically, in the conventional scanning fluorescence measuring apparatus, a galvano-reflective mirror (x) rotatable about an axis parallel to the y-direction to reciprocate the excitation light Ls in the x-direction.
A galvanometer (x) for reciprocatingly rotating the reflection mirror (x), and a galvanometer reflection mirror (y) rotatable around an axis parallel to the x direction to move the excitation light Ls in the y direction. A galvanometer (y) for rotating the reflection mirror (y).

【0004】上記した反射ミラー(x),(y)は、励起光
Lsを試料に導く光学系の光路上に配置されている。こ
のため、ガルバノメータ(x)を用いて反射ミラー(x)を
高速に往復回転させ、ガルバノメータ(y)用いて反射ミ
ラー(y)を低速で回転させることにより、固定されてい
る試料を2次元的に走査できる。従来の走査型蛍光測定
装置は、主にスライドガラス上の標本(試料)を観察する
ものであるために、その走査領域が約20mm×20m
mと非常に狭い。
The above-mentioned reflection mirrors (x) and (y) are arranged on the optical path of an optical system for guiding the excitation light Ls to the sample. For this reason, the fixed sample is two-dimensionally rotated by reciprocating the reflecting mirror (x) at high speed using the galvanometer (x) and rotating the reflecting mirror (y) at low speed using the galvanometer (y). Can be scanned. Since the conventional scanning fluorescence measurement apparatus mainly observes a specimen (sample) on a slide glass, its scanning area is about 20 mm × 20 m.
m and very narrow.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では、
シート状のメンブレンやゲルなどにDNAを電気泳動さ
せた2次元的に広範囲の試料(例えば200mm×20
0mm程度のシート状試料など)についても、スポット
状に集光した励起光を用いて蛍光測定することが望まれ
ている。
However, in recent years,
A two-dimensionally wide sample (for example, 200 mm × 20) in which DNA is electrophoresed on a sheet-like membrane or gel
It is also desired to measure the fluorescence of a sheet-like sample having a thickness of about 0 mm using the excitation light condensed in a spot shape.

【0006】しかしながら、上記した従来の走査型蛍光
測定装置では、試料を2次元走査するに当たって、2つ
の反射ミラー(x),(y)とガルバノメータ(x),(y)とを
用いるため、広範囲を2次元走査することは困難であっ
た。上記の走査型蛍光測定装置は、1回の走査領域が非
常に狭い(約20mm×20mm)ため、試料の広範囲
を2次元走査するためにステージを移動させると、その
移動回数が多くなり、また、画像処理などの処理時間が
長くなってしまうという問題があった。
[0006] However, in the above-mentioned conventional scanning fluorescence measuring apparatus, when two-dimensional scanning of a sample is performed, two reflecting mirrors (x) and (y) and galvanometers (x) and (y) are used. Was difficult to scan two-dimensionally. In the above-mentioned scanning fluorescence measurement apparatus, since one scanning area is very narrow (about 20 mm × 20 mm), when the stage is moved for two-dimensional scanning of a wide range of the sample, the number of movements increases. However, there is a problem that processing time such as image processing becomes long.

【0007】また、反射ミラー(x),(y)とガルバノメ
ータ(x),(y)を2つずつ設けるため、コスト高になる
という問題もあった。本発明の目的は、2次元的に広範
囲の試料を高速に2次元走査できると共に、安価に構成
できる走査型蛍光測定装置を提供することにある。
[0007] Further, since two reflecting mirrors (x) and (y) and two galvanometers (x) and (y) are provided, there is a problem that the cost is increased. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a scanning fluorescence measurement apparatus which can two-dimensionally scan a wide range of samples at high speed and can be configured at low cost.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の走査型蛍光測定
装置は、蛍光物質で標識された試料(11)に対して励起
光(L3)を照射する照射手段(13)と、励起光を試料上
で一方向(x)に沿って往復移動させることにより試料を
往復走査する第1の走査手段(14)と、第1の走査手段
(14)を前記一方向(x)に交差する方向(y)に沿って移
動させることにより試料を前記交差する方向(y)に走査
する第2の走査手段(17y)と、試料から発生した蛍光
(L4)を受光する受光手段(15)とを備えたものであ
る。
According to the present invention, there is provided a scanning fluorescence measuring apparatus comprising: an irradiating means (13) for irradiating a sample (11) labeled with a fluorescent substance with excitation light (L3); First scanning means (14) for reciprocally scanning the sample by reciprocating on the sample in one direction (x), and first scanning means
(14) is moved along the direction (y) intersecting the one direction (x) by scanning the sample in the intersecting direction (y). fluorescence
(L4).

【0009】上記した本発明の走査型蛍光測定装置によ
れば、第1の走査手段(14)によって励起光(L3)を一
方向(x)に往復移動させると共に、第2の走査手段(1
7y)によって第1の走査手段(14)を上記の交差する
方向(y)に移動させるため、大きい試料の広範囲を高速
に2次元走査できる。
According to the scanning fluorescence measuring apparatus of the present invention described above, the excitation light (L3) is reciprocated in one direction (x) by the first scanning means (14), and the second scanning means (1).
Since the first scanning means (14) is moved in the intersecting direction (y) by 7y), a wide area of a large sample can be two-dimensionally scanned at high speed.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0011】本発明の実施形態は、請求項1〜請求項4
に対応する。本実施形態の走査型蛍光測定装置10は、
図1に示すように、試料11を載置する試料台12と、
試料台12上の試料11に対して下方から励起光(L3)
を照射する照射部13と、励起光(L3)をx方向に沿っ
て周期的に往復移動させるガルバノミラー部14と、試
料11から発生した蛍光(L4)を受光する受光部15
と、上記した照射部13の一部,ガルバノミラー部14,
受光部15を収納する光学ヘッド16と、光学ヘッド1
6をxy方向に移動させるステージ部17と、上記の各
部を制御する制御装置18とで構成されている。
An embodiment of the present invention is defined as claims 1 to 4.
Corresponding to The scanning fluorescence measurement apparatus 10 of the present embodiment
As shown in FIG. 1, a sample stage 12 on which a sample 11 is placed,
Excitation light (L3) from below for the sample 11 on the sample stage 12
Irradiating section 13, a galvano mirror section 14 for periodically reciprocating the excitation light (L3) in the x direction, and a light receiving section 15 for receiving fluorescence (L4) generated from the sample 11.
And a part of the irradiation unit 13 described above, the galvanometer mirror unit 14,
An optical head 16 accommodating the light receiving unit 15 and the optical head 1
The stage 6 includes a stage 17 for moving the stage 6 in the xy directions, and a controller 18 for controlling the above-described units.

【0012】走査型蛍光測定装置10の試料台12は、
試料11が200mm×200mm程度の大きさを有す
る場合でも、この試料11を安定して載置可能な固定台
であり、透明な板部材(例えばガラス板)にて構成され
る。試料台12の載置面はxy方向に平行である。試料
台12に載置された試料11は、例えば、電気泳動によ
ってメンブレンまたはゲルに分散させたDNAや蛋白質
であり、蛍光物質によって標識されている。大きな試料
11(例えば200mm×200mm)の全面が測定対象
の場合、図2に示すように、試料11は多数の短冊状の
走査領域11a,11b,11c,…に分割されて順に2
次元走査される。走査領域11a,11b,11c,…の
幅Dxは10mm程度である。
The sample table 12 of the scanning fluorescence measuring apparatus 10
Even if the sample 11 has a size of about 200 mm × 200 mm, it is a fixed base on which the sample 11 can be stably mounted, and is formed of a transparent plate member (for example, a glass plate). The mounting surface of the sample table 12 is parallel to the xy directions. The sample 11 placed on the sample stage 12 is, for example, DNA or protein dispersed in a membrane or gel by electrophoresis, and is labeled with a fluorescent substance. When the entire surface of a large sample 11 (for example, 200 mm × 200 mm) is to be measured, as shown in FIG. 2, the sample 11 is divided into a plurality of strip-shaped scanning areas 11a, 11b, 11c,.
Dimensionally scanned. The width Dx of the scanning areas 11a, 11b, 11c,... Is about 10 mm.

【0013】詳細は後述するが、本実施形態の走査型蛍
光測定装置10において、各々の走査領域11aに対す
る2次元走査は、ガルバノミラー部14によって励起光
(L3)をx方向に往復移動させながら、ステージ部17
によって励起光(L3)をy方向に移動させることにより
行われる。また、次の走査領域11aへの移動は、ステ
ージ部17によって励起光(L3)をx方向に移動させる
ことにより行われる。
As will be described later in detail, in the scanning fluorescence measuring apparatus 10 of the present embodiment, the two-dimensional scanning of each scanning area 11a is performed by the galvanomirror unit 14 with the excitation light.
While reciprocating (L3) in the x direction, the stage unit 17
To move the excitation light (L3) in the y direction. Further, the movement to the next scanning area 11a is performed by moving the excitation light (L3) in the x direction by the stage unit 17.

【0014】次に、図1に示す走査型蛍光測定装置10
の各構成要素(13〜18)について詳細に説明する。照
射部13(照射手段)は、レーザ光源21と、光ファイ
バ22と、コリメートレンズ23と、フィルタ24と、
集光レンズ25とで構成されている。レーザ光源21
は、レーザ光を連続的に射出する光源であり、光学ヘッ
ド16の外に配置されている。光ファイバ22は、レー
ザ光源21から射出されるレーザ光を光学ヘッド16の
内部に導くためのものである。
Next, the scanning fluorescence measuring device 10 shown in FIG.
Each of the constituent elements (13 to 18) will be described in detail. The irradiation unit 13 (irradiation means) includes a laser light source 21, an optical fiber 22, a collimator lens 23, a filter 24,
And a condenser lens 25. Laser light source 21
Is a light source that continuously emits laser light, and is disposed outside the optical head 16. The optical fiber 22 guides laser light emitted from the laser light source 21 into the optical head 16.

【0015】コリメートレンズ23は、光ファイバ22
の端面から射出されるレーザ光L0を平行なレーザ光L
1に変換する光学素子であり、その光軸をxy方向(試
料台12の載置面)に垂直なz方向に揃えて配置されて
いる。
The collimating lens 23 includes an optical fiber 22
Laser light L0 emitted from the end face of
This is an optical element that converts the optical axis into 1, and its optical axis is aligned in the z direction perpendicular to the xy directions (the mounting surface of the sample stage 12).

【0016】フィルタ24は、コリメートレンズ23か
らの平行なレーザ光L1を入射して、特定の波長帯域の
レーザ光L2を透過する光学素子である。特定の波長帯
域は、試料11の標識に用いられた蛍光物質を励起可能
な波長帯域に相当する。集光レンズ25は、フィルタ2
4からの透過光(レーザ光L2)を試料11に集光する
光学素子(例えば焦点距離f=50mm)であり、その
光軸がxy方向(試料台12の載置面)に垂直となるよ
うに配置される。集光レンズ25によって集光されたレ
ーザ光L3はスポット状である(径は10μm程度)。
The filter 24 is an optical element that receives the parallel laser light L1 from the collimator lens 23 and transmits the laser light L2 in a specific wavelength band. The specific wavelength band corresponds to a wavelength band in which the fluorescent substance used for labeling the sample 11 can be excited. The condenser lens 25 includes the filter 2
An optical element (for example, a focal length f = 50 mm) for condensing the transmitted light (laser light L2) from the sample 4 on the sample 11 so that its optical axis is perpendicular to the xy directions (the mounting surface of the sample table 12). Placed in The laser light L3 condensed by the condensing lens 25 has a spot shape (having a diameter of about 10 μm).

【0017】なお、上記した照明部13のフィルタ24
と集光レンズ25との間、つまり、レーザ光L2の光路
上には、後述する受光部15のダイクロイックミラー3
5と、後述するガルバノミラー部14の反射ミラー31
とが配置されている。このため、フィルタ24を透過し
たレーザ光L2は、ダイクロイックミラー35と反射ミ
ラー31とで反射した後、集光レンズ25に到達する。
The filter 24 of the illumination unit 13 described above
The dichroic mirror 3 of the light receiving unit 15 described later is located between the
5 and a reflection mirror 31 of the galvanometer mirror unit 14 described later
And are arranged. Therefore, the laser light L2 transmitted through the filter 24 is reflected by the dichroic mirror 35 and the reflection mirror 31, and then reaches the condenser lens 25.

【0018】ここで、フィルタ24とダイクロイックミ
ラー35との間のレーザ光L2の光路は、z方向に平行
である。ダイクロイックミラー35と反射ミラー31と
の間のレーザ光L2の光路(入射光路)は、x方向に平
行である。また、反射ミラー31と集光レンズ25との
間のレーザ光L2の光路(反射光路)は、x方向および
z方向に対して斜めであり、かつ、集光レンズ25の光
軸を含むと共にx方向に平行な平面(紙面)内に含まれ
ている。なお、集光レンズ25と試料11との間のレー
ザ光L3の光路については後述する。
Here, the optical path of the laser light L2 between the filter 24 and the dichroic mirror 35 is parallel to the z direction. The optical path (incident optical path) of the laser light L2 between the dichroic mirror 35 and the reflection mirror 31 is parallel to the x direction. The optical path (reflected optical path) of the laser beam L2 between the reflection mirror 31 and the condenser lens 25 is oblique with respect to the x direction and the z direction, and includes the optical axis of the condenser lens 25 and x It is included in a plane (paper surface) parallel to the direction. The optical path of the laser beam L3 between the condenser lens 25 and the sample 11 will be described later.

【0019】上記した照射部13によれば、集光レンズ
25によって集光されたレーザ光L3が励起光として試
料11に照射される。レーザ光L3によって試料11の
蛍光物質が励起されると、試料11からは蛍光L4が発
せられる。次に、ガルバノミラー部14(第1の走査手
段)について説明する。ガルバノミラー部14は、上記
レーザ光L2の光路上に配置された反射ミラー31と、
ガルバノメータ32(往復駆動部)とで構成されてい
る。
According to the irradiating section 13 described above, the sample 11 is irradiated with the laser beam L3 condensed by the condenser lens 25 as excitation light. When the fluorescent substance of the sample 11 is excited by the laser beam L3, the sample 11 emits fluorescence L4. Next, the galvanometer mirror unit 14 (first scanning unit) will be described. The galvanometer mirror unit 14 includes a reflection mirror 31 disposed on an optical path of the laser light L2,
And a galvanometer 32 (reciprocating drive unit).

【0020】反射ミラー31は回転可能であり、その回
転軸31aをy方向に揃えて配置される。この反射ミラ
ー31が回転すると、レーザ光L2の反射光路は、その
方向が反射ミラー31の回転角に応じて変化する。ま
た、反射ミラー31は、集光レンズ25の瞳上に配置さ
れている。このため、集光レンズ25と試料11との間
のレーザ光L3の光路は、反射ミラー31の回転角によ
らず、常に集光レンズ25の光軸に平行となる。ただ
し、レーザ光L3の光路の位置は、反射ミラー31の回
転角に応じて変化する。
The reflection mirror 31 is rotatable, and its rotation axis 31a is arranged in the y direction. When the reflection mirror 31 rotates, the direction of the reflection light path of the laser beam L2 changes according to the rotation angle of the reflection mirror 31. The reflection mirror 31 is arranged on the pupil of the condenser lens 25. Therefore, the optical path of the laser beam L3 between the condenser lens 25 and the sample 11 is always parallel to the optical axis of the condenser lens 25 regardless of the rotation angle of the reflection mirror 31. However, the position of the optical path of the laser light L3 changes according to the rotation angle of the reflection mirror 31.

【0021】ガルバノメータ32は、反射ミラー31を
回転軸31aの周りに周期的に往復回転させる駆動装置
である。ガルバノメータ32による反射ミラー31の往
復回転駆動は、制御装置18からの制御信号に基づいて
行われる(例えば300Hz)。ガルバノメータ32に
よって反射ミラー31を往復回転させると、レーザ光L
2の反射光路およびレーザ光L3の光路は、反射ミラー
31の回転角に応じて、周期的に往復移動する。その結
果、レーザ光L3が試料11に入射する位置も、反射ミ
ラー31の回転角に応じて、x方向に沿って周期的に往
復移動する。なお、レーザ光L3は試料11に対して垂
直に入射する。
The galvanometer 32 is a drive device for periodically rotating the reflection mirror 31 back and forth around a rotation axis 31a. The reciprocating rotation of the reflection mirror 31 by the galvanometer 32 is performed based on a control signal from the control device 18 (for example, 300 Hz). When the reflection mirror 31 is reciprocally rotated by the galvanometer 32, the laser light L
The reflected light path 2 and the optical path of the laser light L3 reciprocate periodically according to the rotation angle of the reflection mirror 31. As a result, the position where the laser beam L3 is incident on the sample 11 also periodically reciprocates along the x direction according to the rotation angle of the reflection mirror 31. Note that the laser beam L3 is perpendicularly incident on the sample 11.

【0022】ここで、反射ミラー31の回転角の範囲を
Δθとすると、レーザ光L2の反射光路が変化する角度
範囲は2・Δθとなり、レーザ光L3の往復移動の範囲
Δxは(集光レンズ25の焦点距離f)×tan(2・Δ
θ)となる。ところで、レーザ光L3(励起光)の照射
によって試料11から発せられる蛍光L4は、上記照射
部13の集光レンズ25によって集光され、上記ガルバ
ノミラー部14の反射ミラー31によって反射されてレ
ーザ光L2の入射光路に導かれる。
Here, assuming that the range of the rotation angle of the reflecting mirror 31 is Δθ, the angle range in which the reflected light path of the laser beam L2 changes is 2 · Δθ, and the range Δx of the reciprocating movement of the laser beam L3 is (condensing lens 25 focal length f) × tan (2 · Δ
θ). By the way, the fluorescent light L4 emitted from the sample 11 by the irradiation of the laser light L3 (excitation light) is condensed by the condensing lens 25 of the irradiating section 13 and reflected by the reflecting mirror 31 of the galvano mirror section 14 to be laser light. The light is guided to the incident light path of L2.

【0023】このようにしてレーザ光L2の入射光路に
導かれた蛍光L4を受光するため、受光部15が設けら
れている。受光部15は、上記レーザ光L2の入射光路
上に配置されたダイクロイックミラー35と、フィルタ
36と、集光レンズ37と、光電子増倍管(PMT)38
と、信号処理部39とで構成されている。
In order to receive the fluorescent light L4 guided to the incident light path of the laser light L2 as described above, a light receiving section 15 is provided. The light receiving unit 15 includes a dichroic mirror 35, a filter 36, a condenser lens 37, and a photomultiplier tube (PMT) 38 disposed on the incident optical path of the laser beam L2.
And a signal processing unit 39.

【0024】ダイクロイックミラー35は、短波のレー
ザ光L2を反射し、長波の蛍光L4を透過する光学素子
である。このダイクロイックミラー35によれば、レー
ザ光L2の入射光路に導かれた極微弱な蛍光L4をレー
ザ光L2の入射光路から分離することができる。フィル
タ36は、ダイクロイックミラー35によって分離され
た蛍光L4の光路上に配置されている。フィルタ36
は、特定の波長の蛍光L4を透過する光学部材である。
このフィルタ36によれば、レーザ光L2が迷光となっ
て受光部15に導かれても完全に取り除くことができ
る。
The dichroic mirror 35 is an optical element that reflects the short-wave laser light L2 and transmits the long-wave fluorescence L4. According to the dichroic mirror 35, the extremely weak fluorescent light L4 guided to the incident light path of the laser light L2 can be separated from the incident light path of the laser light L2. The filter 36 is arranged on the optical path of the fluorescence L4 separated by the dichroic mirror 35. Filter 36
Is an optical member that transmits fluorescent light L4 of a specific wavelength.
According to the filter 36, even if the laser light L2 becomes stray light and is guided to the light receiving section 15, it can be completely removed.

【0025】集光レンズ37は、蛍光L4を光電子増倍
管38の受光面に集光する光学素子である。光電子増倍
管38は、受光面に集光された蛍光L4を光電変換する
と共に増幅させ、蛍光量に比例した電気信号を信号処理
部39に出力する。信号処理部39は、制御装置18か
らの制御信号に基づいて、光電子増倍管38から出力さ
れる電気信号を離散的に取り込んでいく。この信号処理
部39には不図示の画像処理装置(画像処理手段)が接
続され、画像処理装置には不図示の表示装置が接続され
ている。
The condenser lens 37 is an optical element for condensing the fluorescent light L4 on the light receiving surface of the photomultiplier tube 38. The photomultiplier tube 38 photoelectrically converts and amplifies the fluorescent light L4 condensed on the light receiving surface, and outputs an electric signal proportional to the fluorescent light amount to the signal processing unit 39. The signal processing unit 39 discretely takes in the electric signal output from the photomultiplier tube 38 based on the control signal from the control device 18. An image processing device (image processing means) (not shown) is connected to the signal processing unit 39, and a display device (not shown) is connected to the image processing device.

【0026】信号処理部39は、離散的に取り込んだ電
気信号をA/D変換してメモリに格納し、画像処理装置
(不図示)を介して表示装置(不図示)に出力する。これに
より、表示装置には、試料11から発せられた蛍光L4
の強弱を表す蛍光画像が擬似的な色で表示される。さ
て、光学ヘッド16は、上記した照射部13のレーザ光
源21以外と、ガルバノミラー部14と、受光部15と
を内部に収納している。
The signal processing unit 39 A / D converts the discretely captured electric signals, stores the converted signals in a memory,
(Not shown) and output to a display device (not shown). As a result, the display device displays the fluorescence L4 emitted from the sample 11.
Is displayed in a pseudo color. Now, the optical head 16 houses therein the laser light source 21 of the irradiation unit 13, the galvanometer mirror unit 14, and the light receiving unit 15.

【0027】上記の光学ヘッド16を移動させるステー
ジ部17は、光学ヘッド16をx方向に移動させるステ
ージ17x(移動手段)と、y方向に移動させるステー
ジ17y(第2の走査手段)とで構成されている。ステ
ージ17x,17yの移動は、制御装置18からの制御
信号に基づいて行われる。制御装置18(制御手段)
は、ガルバノメータ32を制御する際の基準信号(例え
ば300Hz)に応じて、信号処理部39,ステージ1
7x,17yを制御する装置(例えばコンピュータ)で
ある。制御装置18とガルバノメータ32,信号処理部
39とは、不図示のケーブルを介して接続されている。
また、制御装置18には、不図示のモニターや入力装置
が接続される。
The stage section 17 for moving the optical head 16 is composed of a stage 17x (moving means) for moving the optical head 16 in the x direction and a stage 17y (second scanning means) for moving the optical head 16 in the y direction. Have been. The movement of the stages 17x and 17y is performed based on a control signal from the control device 18. Control device 18 (control means)
The signal processing unit 39 and the stage 1 correspond to a reference signal (for example, 300 Hz) when controlling the galvanometer 32.
7x, 17y (for example, a computer). The control device 18, the galvanometer 32, and the signal processing unit 39 are connected via a cable (not shown).
Further, a monitor and an input device (not shown) are connected to the control device 18.

【0028】さらに、制御装置18のメモリには、試料
11のサイズに関する情報や、試料11内の複数の測定
エリアに関する情報などが予め用意されている。これら
複数の測定エリアに関する情報は、適宜、モニター上に
写し出される(測定エリア設定画面)。次に、上記のよ
うに構成された走査型蛍光測定装置10における蛍光測
定の動作を説明する。図3は、走査型蛍光測定装置10
の動作フローチャートである。
Further, information on the size of the sample 11, information on a plurality of measurement areas in the sample 11, and the like are prepared in advance in the memory of the control device 18. Information on the plurality of measurement areas is appropriately displayed on a monitor (measurement area setting screen). Next, the operation of fluorescence measurement in the scanning fluorescence measurement device 10 configured as described above will be described. FIG. 3 shows a scanning fluorescence measuring device 10.
4 is an operation flowchart of FIG.

【0029】ステップS1において、制御装置18は、
モニター上に測定エリア設定画面を写し出し、測定対象
とする1以上の測定エリア(図2の走査領域11a,1
1b,…)を測定エリア設定画面から使用者に選択させ
る。なお、測定エリアの選択は、モニタ上の測定エリア
設定画面において、使用者が、測定エリア(矩形状)の
対角線上の2点のxy座標を数値入力することにより行
っても良い。
In step S1, the control device 18
A measurement area setting screen is displayed on the monitor, and one or more measurement areas (scanning areas 11a and 11a in FIG. 2) to be measured are displayed.
1b,...) From the measurement area setting screen. Note that the measurement area may be selected by the user inputting numerical values of two xy coordinates on two diagonal lines of the measurement area (rectangular shape) on the measurement area setting screen on the monitor.

【0030】その後、制御装置18は、ステップS2に
おいて、レーザ光L3をx方向に高速スキャン(高速往
復走査)すると共に、光学ヘッド16をy方向に移動さ
せて、試料11の部分画像を取得する。試料11の部分
画像は、上記ステップS1で選択された1以上の測定エ
リアのうち1つ(例えば図2の走査領域11a)の画像
である。
Thereafter, in step S2, the controller 18 scans the laser beam L3 at high speed in the x direction (high-speed reciprocating scan) and moves the optical head 16 in the y direction to acquire a partial image of the sample 11. . The partial image of the sample 11 is an image of one of the one or more measurement areas selected in step S1 (for example, the scanning area 11a in FIG. 2).

【0031】上述したように、制御装置18からの制御
信号に基づいてガルバノメータ32が反射ミラー31を
往復回転させる(例えば300Hz)と、試料11への
レーザ光L3の入射位置は、x方向に沿って周期的に往
復移動する。例えば、反射ミラー31の往復回転の角度
範囲Δθが5.7°の場合、レーザ光L3の往復移動の
範囲Δxは10mm程度となる(集光レンズ25の焦点
距離f=50mmの場合)。
As described above, when the galvanometer 32 reciprocates the reflection mirror 31 based on the control signal from the control device 18 (for example, 300 Hz), the incident position of the laser beam L3 on the sample 11 is set along the x direction. Reciprocate periodically. For example, when the angle range Δθ of the reciprocating rotation of the reflection mirror 31 is 5.7 °, the range Δx of the reciprocating movement of the laser beam L3 is about 10 mm (when the focal length f of the condenser lens 25 is 50 mm).

【0032】上記の往復移動と並行して、制御装置18
は、ステージ17yを制御することにより光学ヘッド1
6をy方向に一定速度で直線移動させる。このときの光
学ヘッド16の移動は、上記の往復移動よりも低速であ
る。光学ヘッド16をy方向に移動させることにより、
レーザ光L3もy方向に一定速度で直線移動することに
なる。
In parallel with the reciprocation, the control device 18
The optical head 1 is controlled by controlling the stage 17y.
6 is linearly moved in the y direction at a constant speed. The movement of the optical head 16 at this time is slower than the above-described reciprocating movement. By moving the optical head 16 in the y direction,
The laser beam L3 also linearly moves at a constant speed in the y direction.

【0033】このように、レーザ光L3を反射ミラー3
1,ガルバノメータ32によってx方向に往復移動させ
ながら、ステージ17yによってy方向に一定速度で移
動させる(ステップS2)ことにより、試料11へのレ
ーザ光L3の入射位置は、図4に示すジグザグ状の軌道
10aを描くことになる。その結果、試料11のうち、
図2に示す1つの走査領域11aが、スポット状のレー
ザ光L3によって2次元走査される。
As described above, the laser beam L3 is reflected by the reflection mirror 3
1. By moving the stage 17y at a constant speed in the y direction while reciprocating in the x direction by the galvanometer 32 (step S2), the incident position of the laser beam L3 on the sample 11 is in a zigzag shape shown in FIG. The orbit 10a will be drawn. As a result, of sample 11,
One scanning area 11a shown in FIG. 2 is two-dimensionally scanned by the spot-like laser light L3.

【0034】そして、レーザ光L3の照射によって試料
11の走査領域11aから発せられる蛍光L4は、光電
子増倍管38(図1)に入射して電気信号に変換され、
制御装置18からの制御信号に基づく離散的なタイミン
グで、一定時間おきに信号処理部39に取り込まれる。
その結果、信号処理部39に接続された画像処理装置
(不図示)には、走査領域11aの蛍光画像の各xy座標
に対応する画像データ(蛍光量)が転送される(ステッ
プS3)。また、画像処理装置に接続された表示装置
(不図示)には、試料11の走査領域11aからの蛍光L
4に基づく蛍光画像が表示される。
Then, the fluorescent light L4 emitted from the scanning area 11a of the sample 11 by the irradiation of the laser light L3 enters the photomultiplier tube 38 (FIG. 1) and is converted into an electric signal.
The signal is taken into the signal processing unit 39 at regular intervals at discrete timings based on a control signal from the control device 18.
As a result, the image processing apparatus connected to the signal processing unit 39
Image data (fluorescence amount) corresponding to each xy coordinate of the fluorescence image of the scanning area 11a is transferred to (not shown) (step S3). A display device connected to the image processing device;
(Not shown) includes the fluorescence L from the scanning area 11a of the sample 11.
4 is displayed.

【0035】ここで、スポット径が10μmのレーザ光
L3を用いて、試料11の走査領域11a(図2)の蛍
光画像を分解能10μmで取り込む場合、レーザ光L3
が軌道10a(図4)に沿ってスポット径(10μm)
の分だけ移動する度に、試料11の走査領域11aから
の蛍光L4を信号処理部39に取り込むことが好まし
い。
Here, when using a laser beam L3 having a spot diameter of 10 μm to capture a fluorescent image of the scanning area 11a (FIG. 2) of the sample 11 at a resolution of 10 μm, the laser beam L3
Is the spot diameter (10 μm) along the track 10a (FIG. 4).
It is preferable that the fluorescent light L4 from the scanning area 11a of the sample 11 be taken into the signal processing unit 39 every time the movement is performed.

【0036】さらに、レーザ光L3(スポット径10μ
m)の往復移動(300Hz)のうち往路と復路との双
方を利用して試料11を2次元走査し、試料11の走査
領域11a(図2)の蛍光画像を分解能10μmで取り
込む場合、ステージ17y(図1)によるレーザ光L3
の移動速度(y方向の一定速度)は6mm/sec程度
となる。
Further, the laser beam L3 (spot diameter 10 μm)
m), the sample 11 is two-dimensionally scanned by using both the forward path and the return path of the reciprocating movement (300 Hz), and the fluorescent image of the scanning area 11a (FIG. 2) of the sample 11 is captured at a resolution of 10 μm. Laser light L3 (FIG. 1)
Is about 6 mm / sec.

【0037】制御装置18は、試料11の1つの走査領
域11aに対する2次元走査がy方向の最終端に達する
と、この走査領域11aに対する2次元走査を終了させ
るため、光学ヘッド16のy方向移動を停止させる。こ
の時点で、表示装置(不図示)には、走査領域11aの画
像データに基づいて合成された蛍光画像が表示される
(ステップS4)。
When the two-dimensional scanning of one scanning area 11a of the sample 11 reaches the final end in the y direction, the controller 18 moves the optical head 16 in the y direction to terminate the two-dimensional scanning of the scanning area 11a. To stop. At this time, a fluorescent image synthesized based on the image data of the scanning area 11a is displayed on a display device (not shown) (step S4).

【0038】試料11の1つの走査領域11aに対する
2次元走査が終了した時点で、レーザ光L3はy方向に
200mmだけ移動しているため、y方向の走査速度が
6mm/secの場合、1つの走査領域11aを2次元
走査するのに掛かる時間は、33.3sec程度とな
る。次いで、制御装置18は、ステップS5において、
上記ステップS1で選択された全ての測定エリア(図2
の走査領域11a,11b,…)についての蛍光測定が終
了したかを判別し、未測定の測定エリアが残っている場
合には、ステージ17xを制御することにより光学ヘッ
ド16(つまりレーザ光L3)をx方向に移動させる
(ステップS6)。
When the two-dimensional scanning of one scanning area 11a of the sample 11 has been completed, the laser beam L3 has moved by 200 mm in the y direction, so if the scanning speed in the y direction is 6 mm / sec, one The time required for two-dimensional scanning of the scanning area 11a is about 33.3 seconds. Next, the control device 18 determines in step S5
All the measurement areas selected in step S1 (FIG. 2
It is determined whether the fluorescence measurement has been completed for the scan areas 11a, 11b,...), And if an unmeasured measurement area remains, the stage 17x is controlled to control the optical head 16 (that is, the laser beam L3). Is moved in the x direction (step S6).

【0039】例えば、走査領域11aの隣に位置する走
査領域11b(図2)を次の測定対象とする場合、光学
ヘッド16(レーザ光L3)のx方向移動は、走査領域
11aの幅Dx(10mm)の分だけ行われる。走査領
域11aの幅Dxは、レーザ光L3による往復走査の距
離分に相当する。
For example, when the scanning area 11b (FIG. 2) located next to the scanning area 11a is to be measured next, the movement of the optical head 16 (laser light L3) in the x direction is caused by the width Dx ( 10 mm). The width Dx of the scanning area 11a corresponds to the distance of the reciprocating scanning by the laser light L3.

【0040】また、制御装置18は、ステージ17yを
制御することにより光学ヘッド16をy方向に移動させ
る(ステップS7)。このときの光学ヘッド16のy方
向移動は、2次元走査時(ステップS2)とは逆方向
に、2次元走査の最終端から開始端までの距離(走査領
域11a,11b,…のy方向の長さ)分だけ行われる。
これにより、光学ヘッド16のy方向の位置が元に戻さ
れる。
The control device 18 moves the optical head 16 in the y direction by controlling the stage 17y (step S7). At this time, the movement of the optical head 16 in the y direction is opposite to the distance from the last end to the start end of the two-dimensional scanning (the y-direction of the scanning areas 11a, 11b,...) In the two-dimensional scanning (step S2). Length) minutes.
Thereby, the position of the optical head 16 in the y direction is returned to the original position.

【0041】その後、制御装置18は、ステップS2に
戻り、上記した走査領域11aに対する2次元走査と同
様に、レーザ光L3をx方向に往復移動させながらy方
向に一定速度(6mm/sec)で移動させる。このと
き、試料11へのレーザ光L3の入射位置は、図5に示
す軌道10aと同様のジグザグ状の軌道10bを描くこ
とになる。その結果、図2に示す走査領域11aの隣の
走査領域11bが、スポット状のレーザ光L3で2次元
走査される。
Thereafter, the control unit 18 returns to step S2, and at a constant speed (6 mm / sec) in the y direction while reciprocating the laser beam L3 in the x direction, similarly to the two-dimensional scanning of the scanning area 11a described above. Move. At this time, the incident position of the laser beam L3 on the sample 11 draws a zigzag orbit 10b similar to the orbit 10a shown in FIG. As a result, the scanning area 11b adjacent to the scanning area 11a shown in FIG. 2 is two-dimensionally scanned with the spot-shaped laser light L3.

【0042】そして、レーザ光L3の照射によって試料
11の走査領域11bから発せられた蛍光L4は、上記
した走査領域11aの場合と同様、一定時間おきに信号
処理部39に取り込まれ、走査領域11bからの蛍光L
4に基づく蛍光画像の各xy座標に対応する画像データ
(蛍光量)が画像処理装置(不図示)に転送される(ステ
ップS3)。また、表示装置(不図示)には、走査領域1
1bの蛍光画像が表示される。
The fluorescent light L4 emitted from the scanning area 11b of the sample 11 by the irradiation of the laser light L3 is taken into the signal processing section 39 at regular intervals, as in the case of the above-described scanning area 11a. Fluorescence L from
The image data (fluorescence amount) corresponding to each xy coordinate of the fluorescent image based on No. 4 is transferred to an image processing device (not shown) (step S3). The display device (not shown) includes a scanning area 1.
1b is displayed.

【0043】制御装置18は、試料11の走査領域11
bに対する2次元走査がy方向の最終端に達すると、こ
の走査領域11bに対する2次元走査を終了させるた
め、光学ヘッド16のy方向移動を停止させる。この時
点で、表示装置(不図示)には、走査領域11bの画像デ
ータに基づいて合成された蛍光画像が表示される(ステ
ップS4)。
The controller 18 controls the scanning area 11 of the sample 11
When the two-dimensional scan for b reaches the final end in the y direction, the movement of the optical head 16 in the y direction is stopped in order to end the two-dimensional scan for the scan area 11b. At this point, a fluorescent image synthesized based on the image data of the scanning area 11b is displayed on a display device (not shown) (step S4).

【0044】次いで、制御装置18は、ステップS5に
おいて、上記ステップS1で選択された全ての測定エリ
ア(図2の走査領域11a,11b,…)についての蛍光
測定が終了したかを判別し、未測定の測定エリアが残っ
ている場合には、上記ステップS6,S7の処理を実行
したのち、上記ステップS2に戻る。このように、走査
型蛍光測定装置10の制御装置18は、レーザ光L3を
ガルバノミラー部14によってx方向に往復移動させな
がら、ステージ17yによってy方向に一定速度で移動
させる走査工程(ステップS2)と、光学ヘッド16
(レーザ光L3)をステージ17xによってx方向に一
定量(走査領域11aの幅Dx)だけ移動させる移動工
程(ステップS6)と、を交互に繰り返し実行してい
く。
Next, in step S5, the control device 18 determines whether or not the fluorescence measurement has been completed for all the measurement areas (scanning areas 11a, 11b,... In FIG. 2) selected in step S1. If the measurement area for the measurement remains, the processes in steps S6 and S7 are performed, and then the process returns to step S2. As described above, the control device 18 of the scanning-type fluorescence measurement device 10 causes the stage 17y to move at a constant speed in the y-direction while the laser beam L3 is reciprocated in the x-direction by the galvanometer mirror unit 14 (step S2). And the optical head 16
The moving step (step S6) of moving the (laser light L3) by a fixed amount (the width Dx of the scanning area 11a) in the x direction by the stage 17x is alternately and repeatedly executed.

【0045】そして、制御装置18は、上記ステップS
1で選択された全ての測定エリア(図2の走査領域11
a,11b,…)についての蛍光測定が終了する(ステッ
プS5がYになる)と、全ての測定エリアについて取得
した画像データを記憶させたのち、蛍光測定動作を終了
する(ステップS8)。したがって、本実施形態の走査
型蛍光測定装置10によれば、大きな試料11(例えば
200m×200mm)の全面が測定対象の場合でも、
この試料11を多数の走査領域11a,11b,…に分割
し(図2)、各々の走査領域11a,11b,…をレーザ光
L3で順次に2次元走査するため、試料11の全面につ
いて蛍光画像が得られる。
Then, the control device 18 executes the above step S
All the measurement areas selected in 1 (scanning area 11 in FIG. 2)
When the fluorescence measurement for “a, 11b,...” is completed (Step S5 becomes Y), the image data acquired for all the measurement areas is stored, and then the fluorescence measurement operation is completed (Step S8). Therefore, according to the scanning fluorescence measurement apparatus 10 of the present embodiment, even when the entire surface of the large sample 11 (for example, 200 m × 200 mm) is the measurement target,
The sample 11 is divided into a large number of scanning areas 11a, 11b,... (FIG. 2), and the scanning areas 11a, 11b,. Is obtained.

【0046】各々の走査領域11a,11b,…の大きさ
が10mm×200mmの場合、試料11(200m×
200mm)の全面について蛍光画像を得るためには、
上記した走査工程を20回実行することになる。1回の
走査工程に掛かる時間が33.3sec程度であれば、
試料11(200m×200mm)の全面の蛍光画像を
得るために掛かる時間は、666sec程度となる。
When the size of each of the scanning areas 11a, 11b,... Is 10 mm × 200 mm, the sample 11 (200 mx
200mm)
The above-described scanning step is performed 20 times. If the time required for one scanning step is about 33.3 seconds,
The time required to obtain a fluorescent image of the entire surface of the sample 11 (200 m × 200 mm) is about 666 seconds.

【0047】上記した走査型蛍光測定装置10では、反
射ミラー31の往復回転によってレーザ光L3をx方向
に高速往復移動させる(例えば300Hz)と共に、ス
テージ17yによって光学ヘッド16(レーザ光L3)
をy方向に移動させるため、大きい試料11の走査領域
11a,11b,…を高速に2次元走査できる。また、上
記した走査型蛍光測定装置10では、1回の走査工程が
終了するたびに移動工程が実行され、先の走査工程で2
次元走査された領域(例えば走査領域11a)に隣接す
る別の領域(走査領域11b)が次の走査工程での走査
対象となるため、これらの走査工程と移動工程とを交互
に繰り返すことで、大きい試料11の全体を高速に2次
元走査できる。
In the above-described scanning fluorescence measuring apparatus 10, the laser beam L3 is reciprocated at a high speed in the x direction (for example, 300 Hz) by the reciprocating rotation of the reflection mirror 31, and the optical head 16 (laser beam L3) is moved by the stage 17y.
Are moved in the y direction, the scanning areas 11a, 11b,... Of the large sample 11 can be two-dimensionally scanned at high speed. Further, in the above-described scanning fluorescence measuring apparatus 10, the moving step is performed each time one scanning step is completed, and the moving step is performed in the previous scanning step.
Since another area (scanning area 11b) adjacent to the area that has been dimensionally scanned (for example, the scanning area 11a) is to be scanned in the next scanning step, these scanning steps and the moving step are alternately repeated. The entire large sample 11 can be two-dimensionally scanned at high speed.

【0048】本実施形態の走査型蛍光測定装置10は、
大きい試料11(200m×200mm)の広範囲を粗
く低分解能(例えば10μm)で調べる場合に特に有効
である。さらに、上記した走査型蛍光測定装置10で
は、ガルバノミラー部14を1つしか設けないため、装
置コストの低減を図ることもできる。
The scanning fluorescence measuring apparatus 10 of the present embodiment
This is particularly effective when a large area of a large sample 11 (200 m × 200 mm) is to be roughly investigated with a low resolution (for example, 10 μm). Further, in the above-described scanning fluorescence measurement apparatus 10, since only one galvanometer mirror section 14 is provided, the cost of the apparatus can be reduced.

【0049】また、ガルバノミラー部14の反射ミラー
31を対物レンズ(集光レンズ25)の瞳上に配置でき
るので、照明むらを減らすことができる。さらに、上記
した走査型蛍光測定装置10では、レーザ光源21を光
学ヘッド16の外に配置し、レーザ光源21からのレー
ザ光を光ファイバ22によって光学ヘッド16の内部に
導くため、xy方向に移動させる光学ヘッド16の軽量
化および小型化が可能となる。
Further, since the reflecting mirror 31 of the galvanometer mirror section 14 can be arranged on the pupil of the objective lens (condensing lens 25), illumination unevenness can be reduced. Further, in the above-described scanning fluorescence measuring apparatus 10, the laser light source 21 is disposed outside the optical head 16, and the laser light from the laser light source 21 is guided into the optical head 16 by the optical fiber 22. The weight and size of the optical head 16 can be reduced.

【0050】また、上記した走査型蛍光測定装置10で
は、固定させた大きな試料11(例えば200m×20
0mm)に対して光学ヘッド16をxy方向に移動させ
るため、後述する走査型蛍光測定装置50(図7)のよ
うに大きな試料11をxy方向に移動させる構成と比べ
て、装置全体の小型化を図ることができる。なお、上記
した実施形態では、集光レンズ37によって集光された
蛍光L4を光電子増倍管38に導く例を説明したが、図
6に示す走査型蛍光測定装置40のように、集光レンズ
37の焦点位置にはピンホール41を配置し、このピン
ホール41の後段に光電子増倍管38を配置しても良
い。ピンホール41を通過させた後の蛍光L5を光電子
増倍管38に導くことにより、試料11の深さ方向の余
計な光(ノイズ成分)を除去することができる。その結
果、コントラストの良い蛍光画像を得ることができる。
In the above-mentioned scanning fluorescence measuring apparatus 10, the fixed large sample 11 (for example, 200 m × 20
0 mm), the optical head 16 is moved in the xy direction, so that the size of the entire apparatus is reduced as compared with a configuration in which a large sample 11 is moved in the xy direction as in a scanning fluorescence measurement device 50 (FIG. 7) described later. Can be achieved. In the above-described embodiment, an example has been described in which the fluorescence L4 condensed by the condenser lens 37 is guided to the photomultiplier tube 38. However, as in the case of the scanning fluorescence measurement device 40 shown in FIG. A pinhole 41 may be arranged at the focal position of 37, and a photomultiplier tube 38 may be arranged after the pinhole 41. By guiding the fluorescence L5 after passing through the pinhole 41 to the photomultiplier tube 38, unnecessary light (noise component) in the depth direction of the sample 11 can be removed. As a result, a fluorescent image with good contrast can be obtained.

【0051】また、上記した実施形態では、レーザ光源
21を光学ヘッド16の外に配置したが、光学ヘッド1
6の内部に配置しても良い。さらに、上記した実施形態
では、光電子増倍管38を光学ヘッド16の内部に配置
したが、光学ヘッド16の外に配置しても良い。この場
合、集光レンズ37の焦点位置に光ファイバの端面を配
置させ、この光ファイバによって蛍光を光学ヘッド16
の外に配置された光電子増倍管38に導けば良い。光電
子増倍管38を光学ヘッド16の外に配置することで、
光学ヘッド16の軽量化および小型化が可能となる。
In the above embodiment, the laser light source 21 is disposed outside the optical head 16.
6 may be arranged inside. Furthermore, in the above-described embodiment, the photomultiplier tube 38 is disposed inside the optical head 16, but may be disposed outside the optical head 16. In this case, the end face of the optical fiber is arranged at the focal position of the condensing lens 37, and the fluorescent light is applied to the optical head 16 by the optical fiber.
May be guided to the photomultiplier tube 38 arranged outside the box. By disposing the photomultiplier tube 38 outside the optical head 16,
The weight and size of the optical head 16 can be reduced.

【0052】また、上記した実施形態では、試料11を
固定して光学ヘッド16をxy方向に移動させる例を説
明したが、図7に示す走査型蛍光測定装置50のよう
に、光学ヘッド16を固定して試料11をxy方向に移
動させてもよい。この走査型蛍光測定装置50では、光
学ヘッド16を移動させるためのステージ部17(図
1,図4)が省略され、代わりに、試料11をxy方向
に移動させるためのステージ部(51x,51y)が設け
られる。ステージ部(51x,51y)は、試料11をx
方向に移動させるステージ51xと、y方向に移動させ
るステージ51yとで構成されている。
In the above-described embodiment, an example in which the sample 11 is fixed and the optical head 16 is moved in the xy directions has been described. However, as in the case of the scanning fluorescence measuring device 50 shown in FIG. The sample 11 may be fixed and moved in the xy directions. In the scanning fluorescence measurement apparatus 50, the stage 17 (FIGS. 1 and 4) for moving the optical head 16 is omitted, and instead, the stage (51x, 51y) for moving the sample 11 in the xy directions. ) Is provided. The stage section (51x, 51y) converts the sample 11 to x
It comprises a stage 51x for moving in the direction and a stage 51y for moving in the y direction.

【0053】なお、走査型蛍光測定装置50の光学ヘッ
ド16には、レーザ光源21が内蔵されている。また、
光学ヘッド16の高さを低くして安定化するため、コリ
メートレンズ23とダイクロイックミラー35との間に
は、反射ミラー52が配置されている。図7に示す走査
型蛍光測定装置50では、反射ミラー31の往復回転に
よってレーザ光L3をx方向に高速往復移動させる(例
えば300Hz)と共に、ステージ51yによって試料
11をy方向に移動させるため、大きい試料11の走査
領域11a,11b,…(図2)を高速に2次元走査でき
る。
The laser head 21 is built in the optical head 16 of the scanning fluorescence measuring apparatus 50. Also,
A reflection mirror 52 is arranged between the collimator lens 23 and the dichroic mirror 35 in order to reduce the height of the optical head 16 and stabilize it. In the scanning fluorescence measurement apparatus 50 shown in FIG. 7, the laser beam L3 is reciprocated at high speed in the x direction (for example, 300 Hz) by the reciprocating rotation of the reflection mirror 31, and the sample 11 is moved in the y direction by the stage 51y. .. (FIG. 2) of the sample 11 can be two-dimensionally scanned at high speed.

【0054】また、走査型蛍光測定装置50では、1つ
の走査領域11aに対する2次元走査(走査工程)が終
了すると、ステージ51xを制御することにより試料1
1をx方向に移動させる(移動工程)。このときの試料
11の移動量は、走査領域11a,11b,…(図2)の
幅Dxに相当する。このように、走査型蛍光測定装置5
0では、1回の走査工程が終了するたびに移動工程が実
行され、先の走査工程で2次元走査された領域(例えば
走査領域11a)に隣接する別の領域(走査領域11
b)が次の走査工程での走査対象となるため、これらの
走査工程と移動工程とを交互に繰り返すことで、大きい
試料11の全体を高速に2次元走査できる。この走査型
蛍光測定装置50も、大きい試料11(200m×20
0mm)の広範囲を粗く低分解能(例えば10μm)で
調べる場合に特に有効である。
In the scanning fluorescence measuring device 50, when the two-dimensional scanning (scanning step) for one scanning area 11a is completed, the stage 51x is controlled to control the sample 1
1 is moved in the x direction (moving step). The amount of movement of the sample 11 at this time corresponds to the width Dx of the scanning areas 11a, 11b,... (FIG. 2). Thus, the scanning fluorescence measuring device 5
0, the moving step is performed each time one scanning step is completed, and another area (the scanning area 11a) adjacent to the area (for example, the scanning area 11a) two-dimensionally scanned in the previous scanning step.
Since b) is to be scanned in the next scanning step, by repeating these scanning step and moving step alternately, the entire large sample 11 can be two-dimensionally scanned at high speed. This scanning fluorescence measuring device 50 also has a large sample 11 (200 m × 20
This is particularly effective when a wide range (0 mm) is roughly investigated with a low resolution (for example, 10 μm).

【0055】なお、レーザ光源21に代えてLEDを用
いても良い。また、光電子増倍管38に代えてフォトダ
イオードを用いても良い。
Incidentally, an LED may be used instead of the laser light source 21. Further, a photodiode may be used instead of the photomultiplier tube 38.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
大きい試料の広範囲(または全体)を高速に2次元走査
できる。また、安価な装置を提供できる。
As described above, according to the present invention,
A large area (or the whole) of a large sample can be two-dimensionally scanned at high speed. Further, an inexpensive device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施形態の走査型蛍光測定装置10の全体構
成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a scanning fluorescence measurement device 10 of the present embodiment.

【図2】大きな試料11を多数の走査領域11a,11
b,…に分割する様子を示した図である。
FIG. 2 shows a large sample 11 having a large number of scanning areas 11a, 11
It is the figure which showed a mode that it divided | segmented into b, ....

【図3】走査型蛍光測定装置10の動作フローチャート
である。
FIG. 3 is an operation flowchart of the scanning fluorescence measurement apparatus 10.

【図4】走査型蛍光測定装置10における蛍光測定の動
作を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of fluorescence measurement in the scanning fluorescence measurement apparatus 10.

【図5】走査型蛍光測定装置10における蛍光測定の動
作を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of fluorescence measurement in the scanning fluorescence measurement apparatus 10.

【図6】変形例の走査型蛍光測定装置40の全体構成図
である。
FIG. 6 is an overall configuration diagram of a scanning fluorescence measurement device 40 of a modified example.

【図7】変形例の走査型蛍光測定装置50の全体構成図
である。
FIG. 7 is an overall configuration diagram of a scanning fluorescence measurement device 50 of a modified example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 走査型蛍光測定装置 11 試料 12 試料台 13 照射部 14 ガルバノミラー部 15 受光部 16 光学ヘッド 17 ステージ部 18 制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Scanning fluorescence measuring apparatus 11 Sample 12 Sample stand 13 Irradiation part 14 Galvano mirror part 15 Light receiving part 16 Optical head 17 Stage part 18 Control device

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 蛍光物質で標識された試料に対して励起
光を照射する照射手段と、 前記励起光を前記試料上で一方向に沿って往復移動させ
ることにより、前記試料を往復走査する第1の走査手段
と、 前記第1の走査手段を前記一方向に交差する方向に沿っ
て移動させることにより、前記試料を前記交差する方向
に走査する第2の走査手段と、 前記試料から発生した蛍光を受光する受光手段とを備え
たことを特徴とする走査型蛍光測定装置。
An irradiating means for irradiating a sample labeled with a fluorescent substance with excitation light; and a reciprocating scan of the sample by reciprocating the excitation light in one direction on the sample. A first scanning unit, a second scanning unit that scans the sample in the intersecting direction by moving the first scanning unit in a direction intersecting the one direction, A scanning fluorescence measurement device comprising: a light receiving unit that receives fluorescence.
【請求項2】 請求項1に記載の走査型蛍光測定装置に
おいて、 前記試料を固定的に載置する試料台を備え、 前記第1の走査手段は、前記照射手段の光路上に配置さ
れた反射ミラーを有すると共に、該反射ミラーを所定の
軸まわりに往復回転させる往復駆動部を有し、前記軸に
対して垂直な前記一方向に沿って前記励起光を周期的に
往復移動させることにより、前記試料を往復走査する手
段であり、 前記第2の走査手段は、前記第1の走査手段を前記交差
する方向に沿って移動させることにより、前記試料台に
載置された試料を走査する手段であることを特徴とする
走査型蛍光測定装置。
2. The scanning fluorescence measurement apparatus according to claim 1, further comprising a sample stage on which the sample is fixedly mounted, wherein the first scanning unit is arranged on an optical path of the irradiation unit. Having a reflection mirror, and having a reciprocating drive unit for reciprocatingly rotating the reflection mirror about a predetermined axis, by periodically reciprocating the excitation light along the one direction perpendicular to the axis. Means for reciprocatingly scanning the sample, wherein the second scanning means scans the sample placed on the sample table by moving the first scanning means along the intersecting direction. A scanning fluorescence measuring device, characterized in that it is a means.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の走査型
蛍光測定装置において、 前記第1の走査手段を前記一方向に一定量だけ移動させ
る移動手段と、 前記第1の走査手段による前記往復走査の幅に応じて前
記一定量を設定すると共に、前記第1の走査手段および
前記第2の走査手段による前記試料の2次元走査と前記
移動手段による移動とを交互に制御する制御手段と、 前記制御手段により走査制御された結果、前記受光手段
で取得される前記試料の画像信号に基づいて、2次元画
像を形成する画像処理手段とを備えたことを特徴とする
走査型蛍光測定装置。
3. The scanning fluorescence measurement apparatus according to claim 1, wherein the first scanning unit is moved by a predetermined amount in the one direction, and Control means for setting the constant amount according to the width of reciprocal scanning, and alternately controlling two-dimensional scanning of the sample by the first scanning means and the second scanning means and movement by the movement means; An image processing means for forming a two-dimensional image based on an image signal of the sample obtained by the light receiving means as a result of the scanning control by the control means. .
【請求項4】 蛍光物質で標識された試料に対して励起
光を照射する照射手段と、 前記照射手段の光路上に配置された反射ミラーを有する
と共に、該反射ミラーを所定の軸まわりに往復回転させ
る往復駆動部を有し、前記軸に対して垂直な一方向に沿
って前記励起光を周期的に往復移動させることにより、
前記試料を往復走査する第1の走査手段と、 前記第1の走査手段と前記試料との少なくとも一方を前
記一方向に交差する方向に沿って移動させることによ
り、前記試料を前記交差する方向に走査する第2の走査
手段と、 前記試料から発生した蛍光を受光する受光手段と、 前記第1の走査手段と前記試料との少なくとも一方を前
記一方向に一定量だけ移動させる移動手段と、 前記第1の走査手段による前記往復走査の幅に応じて前
記一定量を設定すると共に、前記第1の走査手段および
前記第2の走査手段による前記試料の2次元走査と前記
移動手段による移動とを交互に制御する制御手段と、 前記制御手段により走査制御された結果、前記受光手段
で取得される前記試料の画像信号に基づいて、2次元画
像を形成する画像処理手段とを備えたことを特徴とする
走査型蛍光測定装置。
4. An irradiating means for irradiating a sample labeled with a fluorescent substance with excitation light, and a reflecting mirror arranged on an optical path of said irradiating means, wherein said reflecting mirror reciprocates around a predetermined axis. By having a reciprocating drive to rotate, by periodically reciprocating the excitation light along one direction perpendicular to the axis,
A first scanning unit that reciprocally scans the sample, by moving at least one of the first scanning unit and the sample along a direction that intersects the one direction, thereby moving the sample in the intersecting direction. A second scanning unit that scans, a light receiving unit that receives fluorescence generated from the sample, a moving unit that moves at least one of the first scanning unit and the sample by a certain amount in the one direction, The constant amount is set according to the width of the reciprocal scanning by the first scanning means, and the two-dimensional scanning of the sample by the first scanning means and the second scanning means and the movement by the moving means are performed. Control means for alternately controlling; and image processing means for forming a two-dimensional image based on an image signal of the sample obtained by the light receiving means as a result of scanning control by the control means. Scanning fluorescence measuring apparatus characterized by a.
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