JPH11174332A - Laser microscope - Google Patents

Laser microscope

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Publication number
JPH11174332A
JPH11174332A JP9361665A JP36166597A JPH11174332A JP H11174332 A JPH11174332 A JP H11174332A JP 9361665 A JP9361665 A JP 9361665A JP 36166597 A JP36166597 A JP 36166597A JP H11174332 A JPH11174332 A JP H11174332A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
light
sample
wavelength
light source
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9361665A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Kuroiwa
義典 黒岩
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH11174332A publication Critical patent/JPH11174332A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser microscope capable of selectively monitoring only illumination wavelength being an object. SOLUTION: Since laser power after light control is monitored by a reference light separation mirror 4 provided astern of dimming filters 3 and 23, correlation between the laser power illuminating a sample SP and output from an intensity detector 17 for monitoring light quantity is obtained. Since a laser shutter 5 is arranged at the rear of the mirror 4, the laser power is monitored in a state where the shutter 5 is closed and the laser power of the laser beam for illumination is adjusted by the filters 3 and 23. In the case of simultaneously monitoring the laser power having plural kinds of wavelength from plural laser beam sources 1 and 21, the wavelength of reference light selected by a wavelength selection device 16 is successively switched in proper timing. The selected wavelength is monitored by a control processor 14 together with output from the detector 17.

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、レーザ光で照明し
た試料像を観察するためのレーザ顕微鏡に関し、特に光
源からのレーザ光のパワーを正確にモニタすることがで
きるレーザ顕微鏡に関する。
The present invention relates to a laser microscope for observing a sample image illuminated with laser light, and more particularly to a laser microscope capable of accurately monitoring the power of laser light from a light source.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザ顕微鏡として、例えばレーザ光を
試料上で走査することによって試料像を検出するレーザ
走査顕微鏡が存在する。このようなレーザ走査顕微鏡
は、一般にスポット状のレーザ光を試料に対して適宜走
査させるスキャニングユニットと、試料からの反射光や
蛍光を検出する装置と、検出した光を試料の画像として
モニタに表示する装置とを備えた構成になっている。
2. Description of the Related Art As a laser microscope, for example, there is a laser scanning microscope which detects a sample image by scanning a laser beam on a sample. Such a laser scanning microscope generally includes a scanning unit that appropriately scans a sample with a spot-shaped laser beam, a device that detects reflected light and fluorescence from the sample, and displays the detected light on a monitor as an image of the sample. And a device for performing the operation.

【0003】このレーザ走査顕微鏡を用いて試料からの
反射光、蛍光等の測定を行う場合、測定に際しての諸条
件を一定にし、特定のパラメータのみを変化させて比較
実験を行ったり、同じ諸条件で再測定や再実験を行った
りすることが行われる。このような場合、測定の条件、
状況等を精密に制御しなければならない。かかる諸条件
の中でも特にレーザパワーの変動は、そのまま検出画像
の輝度変動につながるため、再現性ある測定を行う上
で、レーザパワーの正確な制御が重要な課題となってい
る。
When measuring reflected light, fluorescence, etc. from a sample using this laser scanning microscope, the conditions for measurement are kept constant, and only specific parameters are changed to carry out comparative experiments, or the same conditions are used. And re-measurement and re-testing are performed. In such a case, the measurement conditions,
The situation must be precisely controlled. Among these conditions, a change in the laser power, in particular, directly leads to a change in the brightness of the detected image. Therefore, accurate control of the laser power is an important issue in performing reproducible measurement.

【0004】レーザパワーの制御は、レーザチューブ
自体が有するパワー制御機能を利用すること、透過率
を変える光学部材を照明光路中に挿入することなどで行
われている。なお、He‐Neレーザのようにレーザパ
ワーの制御機能を有しないレーザの場合、上述の手法
のみによってレーザパワーの制御が行われる。また、
の手法では、連続的にレーザパワーを制御する場合、透
過率を変える光学部材として、連続NDフィルタや音響
光学素子のように連続的に透過率を変え得るものを利用
する。
[0004] Laser power is controlled by utilizing the power control function of the laser tube itself or by inserting an optical member for changing the transmittance into the illumination optical path. In the case of a laser having no laser power control function, such as a He-Ne laser, the laser power is controlled only by the above-described method. Also,
In the method of (1), when the laser power is controlled continuously, an optical member that changes the transmittance, such as a continuous ND filter or an acousto-optic device, is used as the optical member that changes the transmittance.

【0005】以上のような手法でレーザパワーを制御す
る場合、レーザパワーの再現性を維持するためには、試
料に入射するレーザ光をモニタする必要がある。この
際、試料を照明するレーザパワーを正確に設定するた
め、照明光路中にミラー等を適宜挿入し、一時的にレー
ザ光を照明光路外に取り出してこれをモニタすることが
行われる。
When the laser power is controlled by the above method, it is necessary to monitor the laser light incident on the sample in order to maintain the reproducibility of the laser power. At this time, in order to accurately set the laser power for illuminating the sample, a mirror or the like is appropriately inserted into the illumination light path, and the laser light is temporarily taken out of the illumination light path and monitored.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のように照明用の
レーザ光を直接モニタする方式では、複数波長のレーザ
光が混合されている場合、混合されたレーザ光の総合パ
ワーをモニタしてしまうことになる。したがって、単一
波長のレーザ光についてレーザパワーを制御しようとす
る場合、他のレーザ装置の発振を停止させたり、レーザ
装置ごとのシャッタで他のレーザ装置からのレーザ光を
遮断する必要が生じる。
In the method of directly monitoring the laser light for illumination as described above, when laser lights of a plurality of wavelengths are mixed, the total power of the mixed laser light is monitored. Will be. Therefore, when controlling the laser power for the laser light of a single wavelength, it is necessary to stop the oscillation of another laser device or to shut off the laser light from the other laser device with a shutter for each laser device.

【0007】しかし、前者のように他のレーザ装置の発
振を停止する方法については、レーザ装置の種類によっ
ては電源を投入してから安定するまでに相当の時間を要
するものもあり、レーザ装置の電源を落とすことは通常
望ましくないという問題がある。また、後者のように他
のレーザ装置からのレーザ光を遮断する方法について
は、各波長に対応して設けたレーザ装置の台数分だけシ
ャッタを個別に設ける必要が生じ、装置が大型化してし
まうという問題がある。
However, the method of stopping the oscillation of another laser device as described above requires a considerable time from power-on to stabilization depending on the type of the laser device. The problem is that powering down is usually undesirable. In the latter method of blocking laser light from another laser device, it is necessary to separately provide shutters by the number of laser devices provided corresponding to each wavelength, resulting in an increase in size of the device. There is a problem.

【0008】また、Kr−Arレーザのような1つのレ
ーザから複数波長のレーザ光を出射するようなマルチ波
長発振レーザでは単一波長のレーザパワーをモニタする
ことは単純にはできなかった。
Further, in a multi-wavelength oscillation laser such as a Kr-Ar laser which emits laser light of a plurality of wavelengths from one laser, it was not simply possible to monitor the laser power of a single wavelength.

【0009】さらに、以上のように照明光を分離してモ
ニタする方法では、レーザパワーのモニタ作業を実際の
測定の前に完了していなければならず、測定中はレーザ
パワーに変化のないことを信じて行わなければならなか
った。
Furthermore, in the method of separating and monitoring the illumination light as described above, the laser power monitoring operation must be completed before the actual measurement, and the laser power does not change during the measurement. I had to believe and do it.

【0010】そこで、本発明は、目的の波長の照明光の
みを選択的にモニタすることができるレーザ顕微鏡を提
供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a laser microscope capable of selectively monitoring only illumination light of a target wavelength.

【0011】また、本発明は、試料を照明するレーザ光
に影響を与えることなくレーザパワーを適当なタイミン
グでモニタすることができるレーザ顕微鏡を提供するこ
とを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a laser microscope capable of monitoring laser power at an appropriate timing without affecting laser light illuminating a sample.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のレーザ顕微鏡は、互いに波長が異なる複数
のレーザ光を発生する光源と、前記光源からの前記複数
のレーザ光を対物レンズを介して試料に照射する照明光
学系と、前記複数のレーザ光の照射により前記試料から
発する光を取得して試料像を得る観察光学系と、前記光
源からの前記複数のレーザ光が前記試料に照射される前
に当該複数のレーザ光の一部分を参照光として分割する
分割装置と、前記分割装置で分割された前記参照光のう
ち所定波長成分の光を選択する波長選択装置と、前記波
長選択装置で選択された前記所定波長成分の光の強度を
検出する強度検出装置とを備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a laser microscope according to the present invention comprises a light source for generating a plurality of laser lights having different wavelengths from each other, and an objective lens for transmitting the plurality of laser lights from the light source. An illumination optical system that irradiates the sample with the light, an observation optical system that acquires light emitted from the sample by irradiating the plurality of laser lights to obtain a sample image, and the plurality of laser lights from the light source is applied to the sample. A splitting device that splits a part of the plurality of laser lights as reference light before being irradiated, a wavelength selecting device that selects light of a predetermined wavelength component among the reference lights split by the splitting device, An intensity detection device for detecting the intensity of the light of the predetermined wavelength component selected by the device.

【0013】また、好ましい態様では、前記分割装置と
前記試料との間の光路上に配置されて前記試料への前記
複数のレーザ光の照射を遮断可能なシャッタ装置をさら
に備えることを特徴とする。
In a preferred aspect, the apparatus further comprises a shutter device disposed on an optical path between the splitting device and the sample and capable of blocking irradiation of the sample with the plurality of laser beams. .

【0014】また、別の態様のレーザ顕微鏡は、レーザ
光を発生する光源と、前記光源からの前記レーザ光を対
物レンズを介して試料に照射する照明光学系と、前記レ
ーザ光の照射により前記試料から発する光を取得して試
料像を得る観察光学系と、前記光源からの前記レーザ光
が前記試料に照射される前に当該レーザ光の一部分を参
照光として分割する分割装置と、前記分割装置で分割さ
れた前記参照光の強度を検出する強度検出装置と、前記
分割装置と前記試料との間の光路上に配置されて前記試
料への前記レーザ光の照射を遮断可能なシャッタ装置と
を備えることを特徴とする。
In another aspect of the present invention, there is provided a laser microscope, comprising: a light source for generating laser light; an illumination optical system for irradiating the sample with the laser light from the light source via an objective lens; An observation optical system that obtains a sample image by acquiring light emitted from a sample, a splitting device that splits a part of the laser light as reference light before the laser light from the light source is applied to the sample, and the splitting device. An intensity detection device that detects the intensity of the reference light split by the device, and a shutter device that is disposed on an optical path between the splitting device and the sample and that can block irradiation of the sample with the laser light. It is characterized by having.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るレーザ顕微鏡
の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a laser microscope according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】図1は、複数波長で試料を励起するレーザ
走査顕微鏡のブロック図である。なお、同図において、
レーザ走査顕微鏡を構成する光学系のうち主要な部材だ
けを記載し、縮小及び拡大光学部材は省略している。
FIG. 1 is a block diagram of a laser scanning microscope for exciting a sample at a plurality of wavelengths. In the figure,
Only the main members of the optical system constituting the laser scanning microscope are described, and the reduction and enlargement optical members are omitted.

【0017】図からも明らかなように、レーザ走査顕微
鏡は、光源装置として、照明用の複数波長のレーザ光を
発生する一対のレーザ光源1、21と、各レーザ光源
1、21から出射したレーザ光から照明に最適な波長の
レーザ光をそれぞれ選択する一対の励起フィルタ装置
2、22と、各励起フィルタ装置2、22を通過したレ
ーザ光のパワーをそれぞれ調節する一対の調光フィルタ
装置3、23と、各調光フィルタ装置3、23を通過し
た複数波長のレーザ光を混合するための反射ミラー24
及びダイクロイックミラー25とを備える。
As is apparent from the figure, the laser scanning microscope has a pair of laser light sources 1 and 21 for generating laser beams of a plurality of wavelengths for illumination, and a laser beam emitted from each of the laser light sources 1 and 21 as a light source device. A pair of excitation filter devices 2 and 22 for respectively selecting a laser beam having a wavelength optimal for illumination from light, and a pair of dimming filter devices 3 for adjusting the power of the laser beam passing through each of the excitation filter devices 2 and 22; 23, and a reflection mirror 24 for mixing laser beams of a plurality of wavelengths that have passed through each of the dimming filter devices 3 and 23
And a dichroic mirror 25.

【0018】また、レーザ走査顕微鏡は、照明光監視装
置として、上記の光源装置から出射した複数波長のレー
ザ光の一部を参照光として分割する分割装置である参照
光分離ミラー4と、参照光分離ミラー4で部分的に分割
された参照光から目的とする波長の参照光のみを選択し
て透過させる波長選択装置16と、波長選択装置16で
選択された参照光のパワーを検出する強度検出器17と
備える。
In the laser scanning microscope, a reference light separating mirror 4 serving as a splitting device for splitting a part of a plurality of wavelengths of laser light emitted from the light source device as a reference light, as an illumination light monitoring device, A wavelength selection device 16 that selects and transmits only reference light of a target wavelength from the reference light partially split by the separation mirror 4, and intensity detection that detects the power of the reference light selected by the wavelength selection device 16. The device 17 is provided.

【0019】また、レーザ走査顕微鏡は、走査検出装置
として、照明用のレーザ光と検出光とを分離する検出光
分離ミラー6と、検出光分離ミラー6で反射されたレー
ザ光の光路を走査のために調節する水平スキャナ7及び
垂直スキャナ8と、これらの水平スキャナ7及び垂直ス
キャナ8を通過したレーザ光をステージ10上の試料S
Pの位置に集光する対物レンズ9と、このレーザ光によ
り試料SPから出射し、対物レンズ9を通過し、垂直ス
キャナ8及び水平スキャナ7でデスキャニングされ、検
出光分離ミラー6を通過した検出光を選択的に通過させ
るピンホール装置11と、ピンホール装置11を通過し
た検出光から所望波長の光を選択する検出フィルタ装置
12と、検出フィルタ装置12を通過した検出光を電気
信号に変換する光電変換装置13とを備える。
The laser scanning microscope, as a scanning detector, uses a detection light separating mirror 6 for separating laser light for illumination and detection light, and scans an optical path of the laser light reflected by the detection light separation mirror 6. The horizontal scanner 7 and the vertical scanner 8 for adjusting the laser beam, and the laser beam passing through the horizontal scanner 7 and the vertical
The objective lens 9 condensed at the position P, and the laser light is emitted from the sample SP, passes through the objective lens 9, is scanned by the vertical scanner 8 and the horizontal scanner 7, and passes through the detection light separating mirror 6. A pinhole device 11 for selectively passing light, a detection filter device 12 for selecting light of a desired wavelength from the detection light passing through the pinhole device 11, and a detection light passing through the detection filter device 12 is converted into an electric signal. And a photoelectric conversion device 13.

【0020】また、レーザ走査顕微鏡は、参照光分離ミ
ラー4と検出光分離ミラー6との間に配置されて光源装
置からのレーザ光を遮断して試料SPへのレーザ光の入
射を阻止することができるレーザシャッタ5を備える。
Further, the laser scanning microscope is disposed between the reference light separating mirror 4 and the detection light separating mirror 6 to block the laser light from the light source device and prevent the laser light from being incident on the sample SP. And a laser shutter 5 that can be used.

【0021】さらに、レーザ走査顕微鏡は、レーザ走査
顕微鏡全体を統括制御するとともに、光電変換装置13
で検出した電気信号に適当な処理を施して表示装置15
に試料像を表示する制御処理装置14を備える。
Further, the laser scanning microscope controls the entire laser scanning microscope and controls the photoelectric conversion device 13.
The electric signal detected in step 15 is subjected to appropriate processing to
And a control processing device 14 for displaying a sample image on the display.

【0022】この制御処理装置14は、レーザ光源1、
21を制御してこれらから出力されるレーザパワーを調
節し、励起フィルタ装置2、22を制御して照明用に使
用するレーザ光の波長を選択するとともに、調光フィル
タ装置3、23を制御して照明用に使用するレーザ光の
強度を調節する。また、制御処理装置14は、波長選択
装置16を制御して参照光として検出すべきレーザ光の
波長を選択するとともに、強度検出器17の検出出力に
基づいて、選択された波長での参照光のパワーを監視す
る。さらに、制御処理装置14は、両スキャナ7、8を
制御して励起用のレーザ光の試料SP位置における走査
スポットを監視し、ステージ10を制御して試料SPの
位置を監視し、ピンホール装置11を制御して必要な開
口径のピンホールを検出光の光路上に配置するととも
に、検出フィルタ装置12を制御して必要な検出波長の
みを選択して光電変換装置13に入射させる。
The control processing device 14 includes the laser light source 1,
21 to control the laser power output from them, to control the excitation filter devices 2 and 22 to select the wavelength of the laser light used for illumination, and to control the dimming filter devices 3 and 23. To adjust the intensity of the laser light used for illumination. Further, the control processing device 14 controls the wavelength selection device 16 to select the wavelength of the laser light to be detected as the reference light, and based on the detection output of the intensity detector 17, the reference light at the selected wavelength. Monitor the power of. Further, the control processing device 14 controls the scanners 7 and 8 to monitor the scanning spot of the excitation laser beam at the position of the sample SP, and controls the stage 10 to monitor the position of the sample SP. By controlling 11, a pinhole having a required aperture diameter is arranged on the optical path of the detection light, and the detection filter device 12 is controlled to select only the required detection wavelength and make it incident on the photoelectric conversion device 13.

【0023】光源装置に設けた励起フィルタ装置2、2
2は、例えば複数のバンドパスフィルタを適所に固定し
たタレット板からなり、このタレット板を電動で回転さ
せていずれかのバンドパスフィルタをレーザ光の光路上
に配置することにより、各レーザ光源1、21から所望
の波長のレーザ光のみを取り出すことができるようにな
っている。
The excitation filter devices 2, 2 provided in the light source device
Numeral 2 is a turret plate having a plurality of band-pass filters fixed in place, for example, and the turret plate is electrically rotated to place any one of the band-pass filters on the optical path of the laser light. , 21 can be extracted only from a laser beam having a desired wavelength.

【0024】各調光フィルタ装置3、23は、レーザ光
源1、21自体に調光機能がない場合(例えばHe−N
eレーザ)において、レーザパワーをアナログ的に微妙
に調整するためのものである。この調光フィルタ装置
3、23として、例えば透過率が連続的に変化するよう
な連続NDフィルタや、音響光学効果を利用し結晶内の
粗密波の振幅を変化させて透過率を連続的に変化するよ
うな音響光学素子等を用いることができ、制御処理装置
14からの制御信号に基づいて、光源装置から出力され
るレーザ光のレーザパワーを簡易に調節することができ
る。
Each of the dimming filter devices 3 and 23 has a dimming function in the laser light sources 1 and 21 (for example, He-N).
e-laser) to finely adjust the laser power in an analog manner. As the dimming filter devices 3 and 23, for example, a continuous ND filter in which the transmittance continuously changes, or the transmittance changes continuously by changing the amplitude of the compression wave in the crystal using an acousto-optic effect. Such an acousto-optic element can be used, and the laser power of the laser beam output from the light source device can be easily adjusted based on a control signal from the control processing device 14.

【0025】照明光監視装置に設けた参照光分離ミラー
4は、光源装置から供給されるレーザ光の光量を直接モ
ニタするためのもので、例えば単なる板ガラスであって
もよい。このような板ガラスの表面反射によって、数パ
ーセントのレーザ光が分割され参照光として波長選択装
置16及び強度検出器17側に導かれる。このような板
ガラスには、波長選択性がほとんどなく、分割された参
照光には、光源装置から出射するレーザ光の波長分布に
対応する強度の複数波長のレーザ光が含まれている。
The reference light separating mirror 4 provided in the illumination light monitoring device is for directly monitoring the light amount of the laser light supplied from the light source device, and may be, for example, a simple glass plate. By such surface reflection of the plate glass, several percent of the laser light is split and guided to the wavelength selection device 16 and the intensity detector 17 as reference light. Such a plate glass has almost no wavelength selectivity, and the divided reference light contains a plurality of wavelengths of laser light having an intensity corresponding to the wavelength distribution of the laser light emitted from the light source device.

【0026】波長選択装置26は、参照光分離ミラー4
によって分割された参照光から目的とする波長を選択す
る。波長選択装置16は、制御処理装置14からの制御
信号に基づいて、選択する波長を切り替えることができ
るようになっている。波長の切り替えのためには、必要
とする切り替え速度によって各種の機構を採用すること
ができる。あまり迅速な切り替えが要求されない場合、
例えば所望のバンドパスフィルタを位置合わせ用のホル
ダに手動で挿入することで目的を達成できる。やや迅速
な切り替えが要求される場合、複数のバンドパスフィル
タを取り付けたタレット板を電動で回転させて所望のバ
ンドパスフィルタを参照光の光路上に配置することで目
的を達成できる。さらに高速性が要求される場合、音響
光学変換素子(AOTF)で波長を選択して必要な波長
の参照光のみを強度検出器17に導くことも可能であ
る。
The wavelength selecting device 26 includes a reference light separating mirror 4
Target wavelength is selected from the reference light divided by the above. The wavelength selecting device 16 can switch the wavelength to be selected based on a control signal from the control processing device 14. For switching the wavelength, various mechanisms can be employed depending on the required switching speed. If you do n’t need to switch very quickly,
For example, the objective can be achieved by manually inserting a desired bandpass filter into a positioning holder. If a rather quick switching is required, the object can be achieved by electrically rotating a turret plate to which a plurality of bandpass filters are attached and disposing a desired bandpass filter on the optical path of the reference light. If higher speed is required, it is also possible to select a wavelength with an acousto-optic conversion element (AOTF) and to guide only the reference light of the required wavelength to the intensity detector 17.

【0027】強度検出器17は、例えばシリコンフォト
ダイオード(SPD)で構成されており、参照光のパワ
ーに応じて出力する電流を電圧に変換する。これによ
り、制御処理装置14側では、試料SPに供給されるレ
ーザ光のレーザパワーを電圧としてモニタできるように
なっている。
The intensity detector 17 is composed of, for example, a silicon photodiode (SPD), and converts an output current into a voltage according to the power of the reference light. This allows the control processor 14 to monitor the laser power of the laser beam supplied to the sample SP as a voltage.

【0028】レーザシャッタ5は、照明用のレーザ光の
光路上に移動してレーザ光が試料SPに入射するのを阻
止する動作位置と、照明用のレーザ光光路外に移動して
レーザ光が試料SPに入射するのを許容する退避位置と
の間で可動となっており、制御処理装置14に制御され
て、必要なときだけ試料SPにレーザ光が入射するよう
にする。
The laser shutter 5 moves on the optical path of the laser light for illumination to prevent the laser light from being incident on the sample SP, and the laser shutter 5 moves out of the optical path of the laser light for illumination and moves the laser light. The laser beam is movable between a retracted position that allows the laser beam to enter the sample SP, and is controlled by the control processing device 14 so that the laser beam is incident on the sample SP only when necessary.

【0029】検出光分離ミラー6は、照明用のレーザ光
と検出光とを分離するためのものであり、例えば蛍光観
察であればダイクロイックミラー、反射観察であればハ
ーフミラーまたは偏向ビームスプリッタを利用する。
The detection light separating mirror 6 separates the laser light for illumination and the detection light. For example, a dichroic mirror is used for fluorescence observation, and a half mirror or a deflection beam splitter is used for reflection observation. I do.

【0030】水平スキャナ7及び垂直スキャナ8は、例
えばガルバノミラーを用いることができる。
As the horizontal scanner 7 and the vertical scanner 8, for example, a galvanometer mirror can be used.

【0031】ピンホール装置11は、例えば複数の異な
る開口径のピンホールを適所に設けたプレートからな
り、このプレートを電動で回転させていずれかのピンホ
ールを検出光の光路上に配置することにより、必要なコ
ンフォーカル効果を得ることができるようになってい
る。
The pinhole device 11 is composed of, for example, a plate provided with a plurality of pinholes having different opening diameters at appropriate positions. The plate is electrically rotated to place one of the pinholes on the optical path of the detection light. Thus, a necessary confocal effect can be obtained.

【0032】検出フィルタ装置12は、例えば複数のバ
ンドパスフィルタを適所に固定したタレット板からな
り、このタレット板を電動で回転させていずれかのバン
ドパスフィルタを検出光の光路上に配置することによ
り、試料SPからの蛍光や反射光のうち所望の波長の光
のみを取り出すことができるようになっている。
The detection filter device 12 comprises, for example, a turret plate in which a plurality of bandpass filters are fixed in place, and this turret plate is rotated electrically to arrange any of the bandpass filters on the optical path of the detection light. Thereby, it is possible to extract only light having a desired wavelength from the fluorescence and reflected light from the sample SP.

【0033】また、光電変換装置13は、例えばフォト
マルチプライヤーチューブ(PMT)で構成され、試料
が発する光の強度に応じた信号を出力する。
The photoelectric conversion device 13 is composed of, for example, a photomultiplier tube (PMT) and outputs a signal corresponding to the intensity of light emitted from the sample.

【0034】以下、図1の装置の動作について説明す
る。レーザ光源1、21から射出されたレーザ光は、励
起フィルタ2、22によって波長が選択された後、調光
フィルタ3、23によってパワーが調整される。調光さ
れたレーザ光は、参照光分離ミラー4を通過し、照明用
のレーザ光と検出光とを分離する検出光分離ミラー6で
反射され、水平スキャナ7、垂直スキャナ8に導かれ
る。両スキャナ7、8に入射したレーザ光は、対物レン
ズ9により点光源となり試料SPを2次元走査する。一
方、このレーザ光により発生する試料SPからの検出光
(蛍光観察であれば蛍光、反射観察であれば反射光)は
光路を逆行して、垂直スキャナ8、水平スキャナ7でデ
スキャニングされ、検出光分離ミラー6を透過し、照射
用のレーザ光と分離される。検出光分離ミラー6を透過
した検出光は、光電変換装置13に入射して電気信号に
変換され、制御処理装置14で画像に変換される。
The operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be described below. After the laser light emitted from the laser light sources 1 and 21 has its wavelength selected by the excitation filters 2 and 22, the power is adjusted by the dimming filters 3 and 23. The dimmed laser light passes through the reference light separation mirror 4, is reflected by the detection light separation mirror 6 that separates the illumination laser light and the detection light, and is guided to the horizontal scanner 7 and the vertical scanner 8. The laser light incident on both scanners 7 and 8 becomes a point light source by the objective lens 9 and two-dimensionally scans the sample SP. On the other hand, the detection light (fluorescence in the case of fluorescence observation, reflected light in the case of reflection observation) from the sample SP generated by this laser light is reversed in the optical path, scanned by the vertical scanner 8 and the horizontal scanner 7, and detected. The light passes through the light separating mirror 6 and is separated from the irradiation laser light. The detection light transmitted through the detection light separating mirror 6 enters the photoelectric conversion device 13 and is converted into an electric signal, and is converted into an image by the control processing device 14.

【0035】この際、調光フィルタ3、23の後方に設
けた参照光分離ミラー4により、調光後のレーザ光につ
いてそのレーザパワーをモニタできるため、試料SPを
照明するレーザパワーと光量モニタ用の強度検出器17
の出力との相関が取れることになる。逆に言えば、強度
検出器17の出力値が同じになるように調光フィルタ
3、23を調整すれば、試料SPを照明するレーザパワ
ーを同一にすることが容易に可能である。また、参照光
分離ミラー4の後ろにレーザシャッタ5が配置されてい
るので、レーザシャッタ5を閉じている状態、つまり、
試料SPにレーザ光を照射していない状態でレーザパワ
ーをモニタし、調光フィルタ3、23で照明用のレーザ
光のレーザパワーを適当に調整することが可能となる。
At this time, since the reference light separating mirror 4 provided behind the light control filters 3 and 23 can monitor the laser power of the laser light after the light control, the laser power for illuminating the sample SP and the light amount monitor. Intensity detector 17
Will be correlated with the output of Conversely, if the dimming filters 3 and 23 are adjusted so that the output values of the intensity detector 17 become the same, it is easy to make the laser power illuminating the sample SP the same. Further, since the laser shutter 5 is disposed behind the reference light separating mirror 4, the laser shutter 5 is closed, that is,
The laser power can be monitored while the sample SP is not being irradiated with the laser light, and the dimming filters 3 and 23 can appropriately adjust the laser power of the laser light for illumination.

【0036】複数のレーザ光源1、21からの複数波長
のレーザパワーを同時にモニタする場合、波長選択装置
26によって選択する参照光の波長を適当なタイミング
で順次切り替える。選択された波長は、強度検出器17
の出力とともに制御処理装置14でモニタされており、
各波長ごとのレーザパワーを求めることができる。この
際、参照光分離ミラー4、波長選択装置16、ダイクロ
イックミラー25等の透過及び反射の波長特性を予め測
定しておけば試料SP上での照明用のレーザ光の強度の
絶対値を概算することもできる。以上のような、照明光
監視装置を設けることにより、複数波長のレーザ光ごと
に格別のモニタ機構を設ける必要がなくなる。
When simultaneously monitoring the laser power of a plurality of wavelengths from the plurality of laser light sources 1 and 21, the wavelength of the reference light selected by the wavelength selection device 26 is sequentially switched at an appropriate timing. The selected wavelength is the intensity detector 17
Is monitored by the control processor 14 together with the output of
The laser power for each wavelength can be obtained. At this time, if the transmission and reflection wavelength characteristics of the reference light separation mirror 4, the wavelength selection device 16, the dichroic mirror 25, and the like are measured in advance, the absolute value of the intensity of the illumination laser light on the sample SP is roughly estimated. You can also. By providing the illumination light monitoring device as described above, it is not necessary to provide a special monitoring mechanism for each of the laser beams having a plurality of wavelengths.

【0037】以上、実施形態に即してこの発明を説明し
たが、本発明は上記実施形態に限定されるものではな
い。例えば、レーザ装置1、21は、複数波長のレーザ
光を発生する単一のレーザ装置(例えばKr−Arレー
ザ)とすることができる。この場合、レーザ装置自体に
も用意されていない単一波長でのパワーモニタが可能と
なる。なお、単一のレーザ装置とした場合、各励起フィ
ルタ装置や調光フィルタ装置も単一で足る。
Although the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the laser devices 1 and 21 can be a single laser device (for example, a Kr-Ar laser) that generates laser light of a plurality of wavelengths. In this case, power monitoring at a single wavelength that is not provided in the laser device itself is possible. When a single laser device is used, a single excitation filter device and a single light control filter device are sufficient.

【0038】また、上記実施形態では、走査型のレーザ
顕微鏡について説明したが、試料SPの観察領域全体を
照明する非走査型のレーザ顕微鏡であっても、照明用の
レーザ光を上記のような参照光分離ミラー4、波長選択
装置16、強度検出器17等を備える照明光監視装置に
よって監視するすることができる。この場合、スキャナ
7、8は使用しない。
In the above embodiment, the scanning laser microscope has been described. However, even a non-scanning laser microscope that illuminates the entire observation area of the sample SP may emit the laser light for illumination as described above. Monitoring can be performed by an illumination light monitoring device including the reference light separation mirror 4, the wavelength selection device 16, the intensity detector 17, and the like. In this case, the scanners 7 and 8 are not used.

【0039】また、上記実施形態では、コンフォーカル
タイプのレーザ顕微鏡について説明したが、本発明はコ
ンフォーカルタイプのレーザ顕微鏡に限定されるもので
はない。この場合、ピンホール装置11は使用しない。
In the above embodiment, the confocal type laser microscope has been described, but the present invention is not limited to the confocal type laser microscope. In this case, the pinhole device 11 is not used.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明のレーザ顕微鏡によれば、前記分
割装置が、前記光源からの前記複数のレーザ光が試料に
照射される前にその一部分を参照光として分割し、前記
波長選択装置が、前記分割装置で分割された前記参照光
のうち所定波長成分の光を選択し、強度検出装置が、前
記波長選択装置で選択された前記所定波長成分の光の強
度を検出するので、対象とする波長のレーザ光のみを簡
易な機構によって選択的にモニタすることができる。
According to the laser microscope of the present invention, before the sample is irradiated with the plurality of laser beams from the light source, the splitting device splits a part of the sample as reference light, and the wavelength selecting device The light of the predetermined wavelength component is selected from the reference lights split by the splitting device, and the intensity detection device detects the intensity of the light of the predetermined wavelength component selected by the wavelength selection device. Only a laser beam having a desired wavelength can be selectively monitored by a simple mechanism.

【0041】また、好ましい態様によれば、前記分割装
置と前記試料との間の光路上に配置されて前記試料への
前記複数のレーザ光の照射を遮断可能なシャッタ装置を
さらに備えるので、前記試料へのレーザ光の照射を遮断
したままで対象とする波長のレーザ光のみを選択的にモ
ニタすることができ、試料にダメージが発生することを
簡易に回避することができる。
According to a preferred aspect, the apparatus further comprises a shutter device disposed on an optical path between the splitting device and the sample and capable of blocking irradiation of the plurality of laser beams to the sample. Only laser light of the target wavelength can be selectively monitored while the irradiation of the laser light to the sample is cut off, and damage to the sample can be easily avoided.

【0042】また、別の態様のレーザ顕微鏡によれば、
前記強度検出装置が、前記分割装置で分割された前記参
照光の強度を検出し、前記シャッタ装置が、前記分割装
置と前記試料との間の光路上に配置されて、前記試料へ
の前記レーザ光の照射を遮断可能であるので、試料での
ダメージ発生を回避しつつレーザパワーを必要なタイミ
ングで正確にモニタすることができる。
According to another aspect of the laser microscope,
The intensity detection device detects the intensity of the reference light split by the splitting device, the shutter device is disposed on an optical path between the splitting device and the sample, the laser to the sample Since light irradiation can be blocked, laser power can be accurately monitored at necessary timing while avoiding damage to the sample.

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

【図1】実施形態のレーザ走査顕微鏡の構造を説明する
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a structure of a laser scanning microscope according to an embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21 レーザ光源 2,22 励起フィルタ装置 3,23 調光フィルタ装置 4 参照光分離ミラー 5 レーザシャッタ 6 検出光分離ミラー 7 水平スキャナ 8 垂直スキャナ 9 対物レンズ 10 ステージ 11 ピンホール装置 12 検出フィルタ 13 光電変換装置 14 制御処理装置 16 波長選択装置 17 強度検出装置 24 全反射ミラー 25 ダイクロイックミラー SP 試料 Reference numerals 1, 21 Laser light source 2, 22 Excitation filter device 3, 23 Dimming filter device 4 Reference light separation mirror 5 Laser shutter 6 Detection light separation mirror 7 Horizontal scanner 8 Vertical scanner 9 Objective lens 10 Stage 11 Pinhole device 12 Detection filter 13 Photoelectric converter 14 Control processor 16 Wavelength selector 17 Intensity detector 24 Total reflection mirror 25 Dichroic mirror SP Sample

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに波長が異なる複数のレーザ光を発
生する光源と、 前記光源からの前記複数のレーザ光を対物レンズを介し
て試料に照射する照明光学系と、 前記複数のレーザ光の照射により前記試料から発する光
を取得して試料像を得る観察光学系と、 前記光源からの前記複数のレーザ光が前記試料に照射さ
れる前に当該複数のレーザ光の一部分を参照光として分
割する分割装置と、 前記分割装置で分割された前記参照光のうち所定波長成
分の光を選択する波長選択装置と、 前記波長選択装置で選択された前記所定波長成分の光の
強度を検出する強度検出装置と、を備えることを特徴と
するレーザ顕微鏡。
1. A light source for generating a plurality of laser beams having different wavelengths from each other, an illumination optical system for irradiating a sample with the plurality of laser beams from the light source via an objective lens, and irradiating the plurality of laser beams An observation optical system that acquires light emitted from the sample to obtain a sample image, and divides a part of the plurality of laser lights as reference light before the plurality of laser lights from the light source are irradiated on the sample. A splitting device; a wavelength selecting device that selects light of a predetermined wavelength component among the reference lights split by the splitting device; and an intensity detection that detects the intensity of the light of the predetermined wavelength component selected by the wavelength selecting device. And a device.
【請求項2】 前記分割装置と前記試料との間の光路上
に配置されて前記試料への前記複数のレーザ光の照射を
遮断可能なシャッタ装置をさらに備えることを特徴とす
る請求項1記載のレーザ顕微鏡。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising a shutter device disposed on an optical path between the splitting device and the sample and capable of blocking irradiation of the plurality of laser beams to the sample. Laser microscope.
【請求項3】 レーザ光を発生する光源と、 前記光源からの前記レーザ光を対物レンズを介して試料
に照射する照明光学系と、 前記レーザ光の照射により前記試料から発する光を取得
して試料像を得る観察光学系と、 前記光源からの前記レーザ光が前記試料に照射される前
に当該レーザ光の一部分を参照光として分割する分割装
置と、 前記分割装置で分割された前記参照光の強度を検出する
強度検出装置と、 前記分割装置と前記試料との間の光路上に配置されて前
記試料への前記レーザ光の照射を遮断可能なシャッタ装
置とを備えることを特徴とするレーザ顕微鏡。
3. A light source for generating a laser beam, an illumination optical system for irradiating the sample with the laser beam from the light source via an objective lens, and acquiring light emitted from the sample by the irradiation of the laser beam. An observation optical system that obtains a sample image; a splitting device that splits a part of the laser light as reference light before the laser light from the light source is applied to the sample; and the reference light split by the splitting device. A laser, comprising: an intensity detection device that detects the intensity of the laser beam; and a shutter device that is disposed on an optical path between the splitting device and the sample and that can block irradiation of the sample with the laser light. microscope.
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