JP2002062480A - 光学画像分離装置及び共焦点スキャナユニット - Google Patents
光学画像分離装置及び共焦点スキャナユニットInfo
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- JP2002062480A JP2002062480A JP2001030294A JP2001030294A JP2002062480A JP 2002062480 A JP2002062480 A JP 2002062480A JP 2001030294 A JP2001030294 A JP 2001030294A JP 2001030294 A JP2001030294 A JP 2001030294A JP 2002062480 A JP2002062480 A JP 2002062480A
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- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
- G02B21/0036—Scanning details, e.g. scanning stages
- G02B21/0044—Scanning details, e.g. scanning stages moving apertures, e.g. Nipkow disks, rotating lens arrays
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ニポウディスク方式共焦点スキャナの共焦点
画像取り出しポートに接続される光学画像分離装置であ
って、上記共焦点画像取り出しポートから射出された試
料からの戻り光を複数の異なる波長領域毎に分離して検
出することができ、コストアップを招くことなくスルー
プットを高く保つことができる光学画像分離装置を提供
する。 【解決手段】 共焦点スキャナ１００の共焦点画像取り
出しポート１１０から射出された試料６０からの戻り光
７を複数の波長領域の光に分離するダイクロイックミラ
ー３０（戻り光分離手段）を備えた光学画像分離装置３
００とする。
画像取り出しポートに接続される光学画像分離装置であ
って、上記共焦点画像取り出しポートから射出された試
料からの戻り光を複数の異なる波長領域毎に分離して検
出することができ、コストアップを招くことなくスルー
プットを高く保つことができる光学画像分離装置を提供
する。 【解決手段】 共焦点スキャナ１００の共焦点画像取り
出しポート１１０から射出された試料６０からの戻り光
７を複数の波長領域の光に分離するダイクロイックミラ
ー３０（戻り光分離手段）を備えた光学画像分離装置３
００とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、共焦点顕微観察系
における光学系に関する発明であり、さらに詳しくは、
ニポウディスク方式共焦点スキャナの共焦点画像取り出
しポートに接続される光学画像分離装置に関する。
における光学系に関する発明であり、さらに詳しくは、
ニポウディスク方式共焦点スキャナの共焦点画像取り出
しポートに接続される光学画像分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１１は、顕微鏡と共に使用されるニポ
ウディスク方式共焦点スキャナの例を示す。図１１にお
いて、共焦点スキャナ１００は顕微鏡２００に接続して
あり、照明用平行励起光束１（一点鎖線）はマイクロレ
ンズアレイディスク（以下、ＭＬディスクと呼ぶ）２に
より個別の光束に集光され、ダイクロイックミラー（以
下、ＤＭと呼ぶ）３を透過後、ピンホールアレイディス
ク（以下、ニポウディスクと呼ぶ）４の個々のピンホー
ルを通過し、顕微鏡の対物レンズ５により、試料６に集
光される。試料６から出た蛍光信号７（実線）は再び対
物レンズ５を通り、ニポウディスク４の個々のピンホー
ル上に集光される。個々のピンホールを通過した蛍光信
号７はＤＭ３で反射され、リレーレンズ９により、２次
元センサ１０上に蛍光画像を結像する。ＤＭ３は励起用
光束１は透過し、所望の蛍光信号７は反射するよう設計
されている。
ウディスク方式共焦点スキャナの例を示す。図１１にお
いて、共焦点スキャナ１００は顕微鏡２００に接続して
あり、照明用平行励起光束１（一点鎖線）はマイクロレ
ンズアレイディスク（以下、ＭＬディスクと呼ぶ）２に
より個別の光束に集光され、ダイクロイックミラー（以
下、ＤＭと呼ぶ）３を透過後、ピンホールアレイディス
ク（以下、ニポウディスクと呼ぶ）４の個々のピンホー
ルを通過し、顕微鏡の対物レンズ５により、試料６に集
光される。試料６から出た蛍光信号７（実線）は再び対
物レンズ５を通り、ニポウディスク４の個々のピンホー
ル上に集光される。個々のピンホールを通過した蛍光信
号７はＤＭ３で反射され、リレーレンズ９により、２次
元センサ１０上に蛍光画像を結像する。ＤＭ３は励起用
光束１は透過し、所望の蛍光信号７は反射するよう設計
されている。
【０００３】ＭＬディスク２とニポウディスク４とは互
いに部材８で機械的に連結された状態で、回転中心軸１
１の周りを回転する。この場合、ニポウディスク４上に
形成された個々のピンホールが試料６の被観察平面１２
を掃引するように、個々のマイクロレンズとピンホール
は配置されている。また、ニポウディスク４のピンホー
ルが並んでいる平面と、試料６上の被観察平面１２と、
２次元センサ１０の受光面とは互いに光学的に共役な関
係に配置されているので、２次元センサ１０上には試料
６の光学的断面像、すなわち共焦点画像が結像される。
いに部材８で機械的に連結された状態で、回転中心軸１
１の周りを回転する。この場合、ニポウディスク４上に
形成された個々のピンホールが試料６の被観察平面１２
を掃引するように、個々のマイクロレンズとピンホール
は配置されている。また、ニポウディスク４のピンホー
ルが並んでいる平面と、試料６上の被観察平面１２と、
２次元センサ１０の受光面とは互いに光学的に共役な関
係に配置されているので、２次元センサ１０上には試料
６の光学的断面像、すなわち共焦点画像が結像される。
【０００４】上述したように、ニポウディスク方式の共
焦点スキャナは２次元センサを用いるため、同一面内に
ある複数個の試料を同時に観察することができる。ま
た、ＭＬディスク２とニポウディスク４を高速で回転さ
せることにより、試料６の共焦点画像を２次元センサ１
０の受光面上に短時間で形成することができるので、図
１２に示すように多数の被検査試料をマトリックス状に
並べたサンプル６０を顕微鏡と共焦点スキャナに対して
相対的に移動させながら試料全数の共焦点画像を高速に
取り込むことが可能となる。そのため、上記共焦点スキ
ャナは新薬開発のスクリーニング手法に用いられてい
る。なお、十分に明るい蛍光信号を発する試料を検査対
象とする場合には、前述のＭＬディスク２が用いられな
いこともある。
焦点スキャナは２次元センサを用いるため、同一面内に
ある複数個の試料を同時に観察することができる。ま
た、ＭＬディスク２とニポウディスク４を高速で回転さ
せることにより、試料６の共焦点画像を２次元センサ１
０の受光面上に短時間で形成することができるので、図
１２に示すように多数の被検査試料をマトリックス状に
並べたサンプル６０を顕微鏡と共焦点スキャナに対して
相対的に移動させながら試料全数の共焦点画像を高速に
取り込むことが可能となる。そのため、上記共焦点スキ
ャナは新薬開発のスクリーニング手法に用いられてい
る。なお、十分に明るい蛍光信号を発する試料を検査対
象とする場合には、前述のＭＬディスク２が用いられな
いこともある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述したような共焦点
スキャナは、試料が一種類の蛍光を発する場合に限れ
ば、図１２に示したスクリーニング方法で単位時間あた
りに処理できる試料数、すなわちスループットの問題は
生じない。しかし、多くの場合、サンプル６０の各試料
に蛍光波長の異なる別々の蛍光試薬を付加するか、ある
いは、複数種の蛍光試薬を全試料に付加することによ
り、試料の反応によって異なる複数の蛍光波長を検出で
きるようにした多重染色法によるスクリーニング方法が
用いられる。
スキャナは、試料が一種類の蛍光を発する場合に限れ
ば、図１２に示したスクリーニング方法で単位時間あた
りに処理できる試料数、すなわちスループットの問題は
生じない。しかし、多くの場合、サンプル６０の各試料
に蛍光波長の異なる別々の蛍光試薬を付加するか、ある
いは、複数種の蛍光試薬を全試料に付加することによ
り、試料の反応によって異なる複数の蛍光波長を検出で
きるようにした多重染色法によるスクリーニング方法が
用いられる。
【０００６】上記のように異なる複数の蛍光波長を検出
する場合、まず特定の反射特性を持ち第１の蛍光波長を
検出できるＤＭを用いてサンプル６０（マトリックス状
に配置された試料全数）を検査した後、同じサンプルに
対して、第２の蛍光波長に対応した別の反射特性を持つ
ＤＭに交換してから、再度全数を検査しなければならな
い。したがって、必要な波長種類の数だけこのＤＭ交換
と全数検査を繰り返すことが必要であるため、スループ
ットが低減する欠点があった。
する場合、まず特定の反射特性を持ち第１の蛍光波長を
検出できるＤＭを用いてサンプル６０（マトリックス状
に配置された試料全数）を検査した後、同じサンプルに
対して、第２の蛍光波長に対応した別の反射特性を持つ
ＤＭに交換してから、再度全数を検査しなければならな
い。したがって、必要な波長種類の数だけこのＤＭ交換
と全数検査を繰り返すことが必要であるため、スループ
ットが低減する欠点があった。
【０００７】また、図１３に示すように各蛍光波長毎に
顕微鏡２００ａ…、共焦点スキャナ１００ａ…、２次元
センサ１０ａ…を複数台並べる方法を採ることも考えら
れる。しかし、この方法では、サンプル６０ｎに対する
蛍光波長λｎの検査が終了すると、このサンプル６０ｎ
は顕微鏡２００ｎ＋１，スキャナ１００ｎ＋１、２次元
センサ１０ｎ＋１から成る次の検査系ｎ＋１に送られ
る。これと同時に顕微鏡２００ｎ−１，スキャナ１００
ｎ−１、２次元センサ１０ｎ−１から成る検査系ｎ−１
で波長λｎ−１に対する検査が終了したサンプル６０ｎ
−１は検査系ｎに、また顕微鏡２００ｎ＋１，スキャナ
１００ｎ＋１、２次元センサ１０ｎ＋１から成る検査系
ｎ＋１で波長λｎ＋１に対する検査が終了したサンプル
６０ｎ＋１は検査系ｎ＋２に送られる。すなわち、ある
検査系で検査が終了したサンプルは、各々次の検査系に
送られる。そのため、この方法ではスループットを高く
保つことができるが、複数台の共焦点スキャナ、顕微鏡
が必要となるためコストが高くなるという欠点があっ
た。
顕微鏡２００ａ…、共焦点スキャナ１００ａ…、２次元
センサ１０ａ…を複数台並べる方法を採ることも考えら
れる。しかし、この方法では、サンプル６０ｎに対する
蛍光波長λｎの検査が終了すると、このサンプル６０ｎ
は顕微鏡２００ｎ＋１，スキャナ１００ｎ＋１、２次元
センサ１０ｎ＋１から成る次の検査系ｎ＋１に送られ
る。これと同時に顕微鏡２００ｎ−１，スキャナ１００
ｎ−１、２次元センサ１０ｎ−１から成る検査系ｎ−１
で波長λｎ−１に対する検査が終了したサンプル６０ｎ
−１は検査系ｎに、また顕微鏡２００ｎ＋１，スキャナ
１００ｎ＋１、２次元センサ１０ｎ＋１から成る検査系
ｎ＋１で波長λｎ＋１に対する検査が終了したサンプル
６０ｎ＋１は検査系ｎ＋２に送られる。すなわち、ある
検査系で検査が終了したサンプルは、各々次の検査系に
送られる。そのため、この方法ではスループットを高く
保つことができるが、複数台の共焦点スキャナ、顕微鏡
が必要となるためコストが高くなるという欠点があっ
た。
【０００８】本発明は、前述した事情に鑑みてなされた
もので、ニポウディスク方式共焦点スキャナに接続して
用いる光学画像分離装置であって、従来技術のように必
要な波長種類の数だけＤＭ交換と全数検査を繰り返した
り、複数台の共焦点スキャナ、顕微鏡を使用したりする
ことなく、試料からの戻り光を複数の異なる波長領域毎
に分離して検出することができ、したがってコストアッ
プを招くことなくスループットを高く保つことができる
光学画像分離装置を提供することを目的とする。
もので、ニポウディスク方式共焦点スキャナに接続して
用いる光学画像分離装置であって、従来技術のように必
要な波長種類の数だけＤＭ交換と全数検査を繰り返した
り、複数台の共焦点スキャナ、顕微鏡を使用したりする
ことなく、試料からの戻り光を複数の異なる波長領域毎
に分離して検出することができ、したがってコストアッ
プを招くことなくスループットを高く保つことができる
光学画像分離装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、ニポウディスク方式共焦点スキャナの共焦
点画像取り出しポートに接続される光学画像分離装置で
あって、前記共焦点画像取り出しポートから射出された
試料からの戻り光を複数の波長領域の光又は複数の同一
波長領域部分に分離する戻り光分離手段を備えたことを
特徴とする光学画像分離装置を提供する。ここで、上記
共焦点画像取り出しポートとは、試料からの戻り光がニ
ポウディスクを通過することによって形成される共焦点
画像情報を共焦点スキャナ内から外部に出射するための
カメラポート、アイポート、分光ポートなど全てのポー
トを言う。
成するため、ニポウディスク方式共焦点スキャナの共焦
点画像取り出しポートに接続される光学画像分離装置で
あって、前記共焦点画像取り出しポートから射出された
試料からの戻り光を複数の波長領域の光又は複数の同一
波長領域部分に分離する戻り光分離手段を備えたことを
特徴とする光学画像分離装置を提供する。ここで、上記
共焦点画像取り出しポートとは、試料からの戻り光がニ
ポウディスクを通過することによって形成される共焦点
画像情報を共焦点スキャナ内から外部に出射するための
カメラポート、アイポート、分光ポートなど全てのポー
トを言う。
【００１０】本発明の光学画像分離装置によれば、共焦
点スキャナの共焦点画像取り出しポートから射出された
試料からの戻り光を、戻り光分離手段によって任意の複
数の波長領域の光又は複数の同一波長領域部分に分離で
きるので、従来技術のように必要な波長種類の数だけＤ
Ｍ交換と全数検査を繰り返したり、複数台の共焦点スキ
ャナ、顕微鏡を使用したりすることなく、任意に分離し
た波長領域毎又は複数の同一波長領域部分毎の共焦点画
像を同時に、高速に、かつ分解能度の低下なしに取得す
ることができる。
点スキャナの共焦点画像取り出しポートから射出された
試料からの戻り光を、戻り光分離手段によって任意の複
数の波長領域の光又は複数の同一波長領域部分に分離で
きるので、従来技術のように必要な波長種類の数だけＤ
Ｍ交換と全数検査を繰り返したり、複数台の共焦点スキ
ャナ、顕微鏡を使用したりすることなく、任意に分離し
た波長領域毎又は複数の同一波長領域部分毎の共焦点画
像を同時に、高速に、かつ分解能度の低下なしに取得す
ることができる。
【００１１】この場合、本発明の光学画像分離装置の戻
り光分離手段は、共焦点スキャナの共焦点画像取り出し
ポートから射出された試料からの戻り光を複数の波長領
域の光に分離し、分離した光の少なくとも１つをさらに
複数の同一波長領域部分に分離したり、上記試料からの
戻り光を複数の同一波長領域部分に分離し、分離した光
の少なくとも１つをさらに複数の波長領域の光に分離し
たりするものであってもよい。
り光分離手段は、共焦点スキャナの共焦点画像取り出し
ポートから射出された試料からの戻り光を複数の波長領
域の光に分離し、分離した光の少なくとも１つをさらに
複数の同一波長領域部分に分離したり、上記試料からの
戻り光を複数の同一波長領域部分に分離し、分離した光
の少なくとも１つをさらに複数の波長領域の光に分離し
たりするものであってもよい。
【００１２】本発明の光学画像分離装置を接続するニポ
ウディスク方式共焦点スキャナとしては、例えば下記
（ａ）〜（ｄ）に示すものを挙げることができるが、こ
れらに限定されるものではない。
ウディスク方式共焦点スキャナとしては、例えば下記
（ａ）〜（ｄ）に示すものを挙げることができるが、こ
れらに限定されるものではない。
【００１３】（ａ）入射光の内の一部の波長領域の光は
透過し、他部の波長領域の光は反射するダイクロイック
ミラーと、複数のピンホールを有する回転可能なピンホ
ールアレイディスクとを具備し、光源からの照射光をダ
イクロイックミラーに入射させ、ダイクロイックミラー
を透過してピンホールアレイディスクを通過した光を試
料に対して走査するとともに、ピンホールアレイディス
クを通過した試料からの戻り光を前記ダイクロイックミ
ラーに入射させ、該戻り光の一部又は全部をダイクロイ
ックミラーで反射させて共焦点画像取り出しポートから
射出させるニポウディスク方式共焦点スキャナ。
透過し、他部の波長領域の光は反射するダイクロイック
ミラーと、複数のピンホールを有する回転可能なピンホ
ールアレイディスクとを具備し、光源からの照射光をダ
イクロイックミラーに入射させ、ダイクロイックミラー
を透過してピンホールアレイディスクを通過した光を試
料に対して走査するとともに、ピンホールアレイディス
クを通過した試料からの戻り光を前記ダイクロイックミ
ラーに入射させ、該戻り光の一部又は全部をダイクロイ
ックミラーで反射させて共焦点画像取り出しポートから
射出させるニポウディスク方式共焦点スキャナ。
【００１４】（ｂ）入射光の内の励起光波長の光は透過
し、蛍光波長の光は反射するダイクロイックミラーと、
複数のピンホールを有する回転可能なピンホールアレイ
ディスクとを具備し、光源からの照射光をダイクロイッ
クミラーに入射させ、ダイクロイックミラーを透過して
ピンホールアレイディスクを通過した光を試料に対して
走査するとともに、ピンホールアレイディスクを通過し
た試料からの蛍光を前記ダイクロイックミラーに入射さ
せ、該蛍光の一部又は全部をダイクロイックミラーで反
射させて共焦点画像取り出しポートから射出させるニポ
ウディスク方式共焦点スキャナ。
し、蛍光波長の光は反射するダイクロイックミラーと、
複数のピンホールを有する回転可能なピンホールアレイ
ディスクとを具備し、光源からの照射光をダイクロイッ
クミラーに入射させ、ダイクロイックミラーを透過して
ピンホールアレイディスクを通過した光を試料に対して
走査するとともに、ピンホールアレイディスクを通過し
た試料からの蛍光を前記ダイクロイックミラーに入射さ
せ、該蛍光の一部又は全部をダイクロイックミラーで反
射させて共焦点画像取り出しポートから射出させるニポ
ウディスク方式共焦点スキャナ。
【００１５】（ｃ）入射光の内の一部の波長領域の光は
透過し、他部の波長領域の光は反射するダイクロイック
ミラーと、複数のピンホールを有する回転可能なピンホ
ールアレイディスクとを具備し、光源からの照射光をダ
イクロイックミラーに入射させ、ダイクロイックミラー
で反射してピンホールアレイディスクを通過した光を試
料に対して走査するとともに、ピンホールアレイディス
クを通過した試料からの戻り光を前記ダイクロイックミ
ラーに入射させ、該戻り光の一部又は全部をダイクロイ
ックミラーに透過させて共焦点画像取り出しポートから
射出させるニポウディスク方式共焦点スキャナ。
透過し、他部の波長領域の光は反射するダイクロイック
ミラーと、複数のピンホールを有する回転可能なピンホ
ールアレイディスクとを具備し、光源からの照射光をダ
イクロイックミラーに入射させ、ダイクロイックミラー
で反射してピンホールアレイディスクを通過した光を試
料に対して走査するとともに、ピンホールアレイディス
クを通過した試料からの戻り光を前記ダイクロイックミ
ラーに入射させ、該戻り光の一部又は全部をダイクロイ
ックミラーに透過させて共焦点画像取り出しポートから
射出させるニポウディスク方式共焦点スキャナ。
【００１６】（ｄ）入射光の内の励起光波長の光は反射
し、蛍光波長の光は透過するダイクロイックミラーと、
複数のピンホールを有する回転可能なピンホールアレイ
ディスクとを具備し、光源からの照射光をダイクロイッ
クミラーに入射させ、ダイクロイックミラーで反射して
ピンホールアレイディスクを通過した光を試料に対して
走査するとともに、ピンホールアレイディスクを通過し
た試料からの蛍光を前記ダイクロイックミラーに入射さ
せ、該蛍光の一部又は全部をダイクロイックミラーに透
過させて共焦点画像取り出しポートから射出させるニポ
ウディスク方式共焦点スキャナ。
し、蛍光波長の光は透過するダイクロイックミラーと、
複数のピンホールを有する回転可能なピンホールアレイ
ディスクとを具備し、光源からの照射光をダイクロイッ
クミラーに入射させ、ダイクロイックミラーで反射して
ピンホールアレイディスクを通過した光を試料に対して
走査するとともに、ピンホールアレイディスクを通過し
た試料からの蛍光を前記ダイクロイックミラーに入射さ
せ、該蛍光の一部又は全部をダイクロイックミラーに透
過させて共焦点画像取り出しポートから射出させるニポ
ウディスク方式共焦点スキャナ。
【００１７】また、本発明の光学画像分離装置は、さら
に下記構成（１）〜（８）を採用することができる。 （１）戻り光分離手段が、ニポウディスク方式共焦点ス
キャナのダイクロイックミラーとは反射透過特性の異な
る１つ又は２つ以上の戻り光分離用ダイクロイックミラ
ーを備えた構成。 （２）上記戻り光分離用ダイクロイックミラーの反射波
長帯域が、共焦点スキャナのダイクロイックミラーの反
射波長帯域に含まれている構成。 （３）上記戻り光分離用ダイクロイックミラーの透過波
長帯域が、共焦点スキャナのダイクロイックミラーの反
射波長帯域に含まれている構成。 （４）戻り光分離手段により分離された複数の波長領域
の光又は複数の同一波長領域部分をそれぞれ検出手段に
より検出するための結像光学系を備えた構成。検出手段
としては例えば２次元センサ、結像光学系としては例え
ばリレーレンズを用いることができる。 （５）戻り光分離手段と検出手段との間に、戻り光分離
手段により分離された複数の波長領域の光又は複数の同
一波長領域部分の少なくとも１つから迷光を除去する迷
光除去手段を設けた構成。迷光除去手段としては、例え
ば、上記複数の波長領域の光又は複数の同一波長領域部
分の少なくとも１つから励起光波長の光を除去するバリ
アフィルタが挙げられる。 （６）上記１つ又は２つ以上の戻り光分離用ダイクロイ
ックミラーが、それぞれ平板ミラー又はプリズムミラー
である構成。 （７）上記戻り光分離用ダイクロイックミラーである平
板ミラー又はプリズムミラーの一部又は全部が、波長分
離特性は持たず部分透過特性を持つ平板ガラス又はプリ
ズムに置換されている構成。この平板ガラス又はプリズ
ムは、入射光を複数の同一波長領域部分に分離するもの
である。 （８）上記戻り光分離用ダイクロイックミラーである平
板ミラー又はプリズムミラーの一部又は全部が、波長分
離特性を持つ回折格子又は分光プリズムに置換されてい
る構成。
に下記構成（１）〜（８）を採用することができる。 （１）戻り光分離手段が、ニポウディスク方式共焦点ス
キャナのダイクロイックミラーとは反射透過特性の異な
る１つ又は２つ以上の戻り光分離用ダイクロイックミラ
ーを備えた構成。 （２）上記戻り光分離用ダイクロイックミラーの反射波
長帯域が、共焦点スキャナのダイクロイックミラーの反
射波長帯域に含まれている構成。 （３）上記戻り光分離用ダイクロイックミラーの透過波
長帯域が、共焦点スキャナのダイクロイックミラーの反
射波長帯域に含まれている構成。 （４）戻り光分離手段により分離された複数の波長領域
の光又は複数の同一波長領域部分をそれぞれ検出手段に
より検出するための結像光学系を備えた構成。検出手段
としては例えば２次元センサ、結像光学系としては例え
ばリレーレンズを用いることができる。 （５）戻り光分離手段と検出手段との間に、戻り光分離
手段により分離された複数の波長領域の光又は複数の同
一波長領域部分の少なくとも１つから迷光を除去する迷
光除去手段を設けた構成。迷光除去手段としては、例え
ば、上記複数の波長領域の光又は複数の同一波長領域部
分の少なくとも１つから励起光波長の光を除去するバリ
アフィルタが挙げられる。 （６）上記１つ又は２つ以上の戻り光分離用ダイクロイ
ックミラーが、それぞれ平板ミラー又はプリズムミラー
である構成。 （７）上記戻り光分離用ダイクロイックミラーである平
板ミラー又はプリズムミラーの一部又は全部が、波長分
離特性は持たず部分透過特性を持つ平板ガラス又はプリ
ズムに置換されている構成。この平板ガラス又はプリズ
ムは、入射光を複数の同一波長領域部分に分離するもの
である。 （８）上記戻り光分離用ダイクロイックミラーである平
板ミラー又はプリズムミラーの一部又は全部が、波長分
離特性を持つ回折格子又は分光プリズムに置換されてい
る構成。
【００１８】本発明の光学画像分離装置は、複数の共焦
点画像取り出しポートを有する共焦点スキャナの各共焦
点画像取り出しポートにそれぞれ接続したり、共焦点ス
キャナの共焦点画像取り出しポートに複数個を連結して
接続したりすることができる。したがって、本発明は、
下記（イ）、（ロ）に示す共焦点スキャナユニットを提
供する。 （イ）複数の共焦点画像取り出しポートを有するニポウ
ディスク方式共焦点スキャナと、前記本発明の光学画像
分離装置とを具備し、ニポウディスク方式共焦点スキャ
ナの各共焦点画像取り出しポートに本発明の光学画像分
離装置がそれぞれ接続されていることを特徴とする共焦
点スキャナユニット。 （ロ）共焦点画像取り出しポートを有するニポウディス
ク方式共焦点スキャナと、前記本発明の光学画像分離装
置とを具備し、本発明の光学画像分離装置の複数個が互
いに連結されているとともに、これらの連結された光学
画像分離装置がニポウディスク方式共焦点スキャナの共
焦点画像取り出しポートに接続されていることを特徴と
する共焦点スキャナユニット。
点画像取り出しポートを有する共焦点スキャナの各共焦
点画像取り出しポートにそれぞれ接続したり、共焦点ス
キャナの共焦点画像取り出しポートに複数個を連結して
接続したりすることができる。したがって、本発明は、
下記（イ）、（ロ）に示す共焦点スキャナユニットを提
供する。 （イ）複数の共焦点画像取り出しポートを有するニポウ
ディスク方式共焦点スキャナと、前記本発明の光学画像
分離装置とを具備し、ニポウディスク方式共焦点スキャ
ナの各共焦点画像取り出しポートに本発明の光学画像分
離装置がそれぞれ接続されていることを特徴とする共焦
点スキャナユニット。 （ロ）共焦点画像取り出しポートを有するニポウディス
ク方式共焦点スキャナと、前記本発明の光学画像分離装
置とを具備し、本発明の光学画像分離装置の複数個が互
いに連結されているとともに、これらの連結された光学
画像分離装置がニポウディスク方式共焦点スキャナの共
焦点画像取り出しポートに接続されていることを特徴と
する共焦点スキャナユニット。
【００１９】
【発明の実施の形態】（第１の実施例）図１は本発明の
第１の実施例を示す構成図である。図１において、図１
１と同一要素には同一符号を付して重複する説明は省略
する。共焦点スキャナ１００は顕微鏡に接続してあり、
第１の蛍光波長λ１＝５３２ｎｍと第２の波長λ２＝６
４７ｎｍを含む照明用平行励起光束１（一点鎖線）はＭ
Ｌディスク２により個別の光束に集光され、図２に示さ
れた分光特性を持つ平板ミラーからなる第１のＤＭ３を
透過後、ニポウディスク４の個々のピンホールを通過
し、顕微鏡の対物レンズ５により、サンプル６０の各試
料に集光され蛍光試薬を励起する。対物レンズ５は、収
斂レンズ（図示せず）を用いて無限遠光学系を構成して
いてもよい。
第１の実施例を示す構成図である。図１において、図１
１と同一要素には同一符号を付して重複する説明は省略
する。共焦点スキャナ１００は顕微鏡に接続してあり、
第１の蛍光波長λ１＝５３２ｎｍと第２の波長λ２＝６
４７ｎｍを含む照明用平行励起光束１（一点鎖線）はＭ
Ｌディスク２により個別の光束に集光され、図２に示さ
れた分光特性を持つ平板ミラーからなる第１のＤＭ３を
透過後、ニポウディスク４の個々のピンホールを通過
し、顕微鏡の対物レンズ５により、サンプル６０の各試
料に集光され蛍光試薬を励起する。対物レンズ５は、収
斂レンズ（図示せず）を用いて無限遠光学系を構成して
いてもよい。
【００２０】また、図１において、３００は共焦点スキ
ャナ１００の共焦点画像取り出しポート１１０に接続さ
れた光学画像分離装置を示す。この光学画像分離装置３
００は、戻り光分離手段として平板ミラーからなる第２
のＤＭ３０、迷光除去手段として図４の分光特性を持つ
バリアフィルタ２０ａ及び２０ｂを備えている。
ャナ１００の共焦点画像取り出しポート１１０に接続さ
れた光学画像分離装置を示す。この光学画像分離装置３
００は、戻り光分離手段として平板ミラーからなる第２
のＤＭ３０、迷光除去手段として図４の分光特性を持つ
バリアフィルタ２０ａ及び２０ｂを備えている。
【００２１】サンプル６０の各試料は蛍光試薬ＣＹ３及
びＣＹ５を付加されており、各々の蛍光試薬が発した蛍
光７は再び対物レンズ５を通り、ニポウディスク４の個
々のピンホール上に集光される。個々のピンホールを通
過した蛍光信号７はＤＭ３で反射され、リレーレンズ９
を介して、２次元センサ１０ａ及び１０ｂ（検出手段）
に結像されるよう共焦点スキャナ１００の共焦点画像取
り出しポート１１０より射出される。
びＣＹ５を付加されており、各々の蛍光試薬が発した蛍
光７は再び対物レンズ５を通り、ニポウディスク４の個
々のピンホール上に集光される。個々のピンホールを通
過した蛍光信号７はＤＭ３で反射され、リレーレンズ９
を介して、２次元センサ１０ａ及び１０ｂ（検出手段）
に結像されるよう共焦点スキャナ１００の共焦点画像取
り出しポート１１０より射出される。
【００２２】共焦点画像取り出しポート１１０に接続さ
れた光学画像分離装置３００において、前述のＤＭ３で
反射された蛍光信号７は、第２のＤＭ３０に到達する。
ＤＭ３０は図３に示す分光特性を持っているので、ＣＹ
５の蛍光成分の波長６６０ｎｍから７２０ｎｍの信号は
ＤＭ３０を透過し、図４の分光特性を持つバリアフィル
タ２０ａを通過後、２次元センサ１０ａに到達する。一
方、ＣＹ３の蛍光成分の波長５５０ｎｍから６３０ｎｍ
の信号は反射され、図４の分光特性を持つバリアフィル
タ２０ｂを通過後、２次元センサ１０ｂに到達する。リ
レーレンズ９により、ニポウディスク４上に形成された
共焦点光学像は２次元センサ１０ａ及び１０ｂに結像さ
れる。
れた光学画像分離装置３００において、前述のＤＭ３で
反射された蛍光信号７は、第２のＤＭ３０に到達する。
ＤＭ３０は図３に示す分光特性を持っているので、ＣＹ
５の蛍光成分の波長６６０ｎｍから７２０ｎｍの信号は
ＤＭ３０を透過し、図４の分光特性を持つバリアフィル
タ２０ａを通過後、２次元センサ１０ａに到達する。一
方、ＣＹ３の蛍光成分の波長５５０ｎｍから６３０ｎｍ
の信号は反射され、図４の分光特性を持つバリアフィル
タ２０ｂを通過後、２次元センサ１０ｂに到達する。リ
レーレンズ９により、ニポウディスク４上に形成された
共焦点光学像は２次元センサ１０ａ及び１０ｂに結像さ
れる。
【００２３】本実施例では、ニポウディスク４のピンホ
ールが並んでいる平面と、サンプル６０上の被観察平面
と、２次元センサ１０ａ、１０ｂの受光面とは互いに光
学的に共役な関係に配置してあるので、２次元センサ１
０ａ、１０ｂ上にはサンプル６０の光学的断面像、すな
わち共焦点画像が結像される。したがって、本実施例で
は、サンプル６０の共焦点画像を２次元センサ１０ａ、
１０ｂの受光面上に同時に形成することができるため、
多数の被検査試料をマトリックス上に並べたサンプル６
０を顕微鏡と共焦点スキャナに対して相対的に移動させ
ることにより、試料全数の任意の波長選択分離をした共
焦点画像を高速に取り込むことが可能となる。なお、十
分に明るい蛍光信号を発する試料を検査対象とする場合
には、ＭＬディスク２は省略してもよい。
ールが並んでいる平面と、サンプル６０上の被観察平面
と、２次元センサ１０ａ、１０ｂの受光面とは互いに光
学的に共役な関係に配置してあるので、２次元センサ１
０ａ、１０ｂ上にはサンプル６０の光学的断面像、すな
わち共焦点画像が結像される。したがって、本実施例で
は、サンプル６０の共焦点画像を２次元センサ１０ａ、
１０ｂの受光面上に同時に形成することができるため、
多数の被検査試料をマトリックス上に並べたサンプル６
０を顕微鏡と共焦点スキャナに対して相対的に移動させ
ることにより、試料全数の任意の波長選択分離をした共
焦点画像を高速に取り込むことが可能となる。なお、十
分に明るい蛍光信号を発する試料を検査対象とする場合
には、ＭＬディスク２は省略してもよい。
【００２４】なお、図４の分光特性を持つバリアフィル
タ２０ａ，２０ｂは、励起迷光が蛍光信号に混ざって２
次元センサに到達することを阻止するために使用されて
いるが、蛍光信号が励起迷光より十分に大きい場合に
は、バリアフィルタを省いてもよい。
タ２０ａ，２０ｂは、励起迷光が蛍光信号に混ざって２
次元センサに到達することを阻止するために使用されて
いるが、蛍光信号が励起迷光より十分に大きい場合に
は、バリアフィルタを省いてもよい。
【００２５】本実施例で使用する蛍光試薬はＣＹ３、Ｃ
Ｙ５に限定されるものではなく、ＤＭに試薬の組み合わ
せに応じた波長分光特性を持たせることにより、任意の
蛍光試薬を選択することが可能である。使用可能な蛍光
色素（励起波長ピーク［ｎｍ］／蛍光波長ピーク［ｎ
ｍ］）を下記に例示する。また、蛍光試薬の付加の代わ
りに、特定の蛍光を発する蛋白を遺伝子操作で発現する
よう組み込む手法を用いてもよい。
Ｙ５に限定されるものではなく、ＤＭに試薬の組み合わ
せに応じた波長分光特性を持たせることにより、任意の
蛍光試薬を選択することが可能である。使用可能な蛍光
色素（励起波長ピーク［ｎｍ］／蛍光波長ピーク［ｎ
ｍ］）を下記に例示する。また、蛍光試薬の付加の代わ
りに、特定の蛍光を発する蛋白を遺伝子操作で発現する
よう組み込む手法を用いてもよい。
【００２６】［蛍光試薬］ＢＯＤＹＰＹ−ＦＬ（５０３
／５１２）、ＦＩＴＣ（４９４／５２０）、Ｒ−ｐｈｙ
ｃｏｅｒｙｔｈｒｉｎ（４８０／５７８）、ＧＦＰ（Ｇ
ｒｅｅｎ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｉｎ）
（４８８／５０９）、ＹＯＹＯ−１（４９１／５０
９）、ＴＯＴＯ−１（５１４／５３３）、Ｅｔｈｉｄｉ
ｕｍ Ｂｒｏｍｉｄｅ（５１０／５９５）、Ｐｒｏｐｉ
ｄｉｕｍ Ｉｏｄｉｄｅ（４９４又は５３６／６１
７）、Ａｃｒｉｄｉｎｅ Ｏｒａｎｇｅ（４８７／５２
６又は６５０）、Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ １２３（５０５
／５３４）、ＤｉＯ（４８４／５０５）、ＤｉＡ（４９
１／５９５）、Ｄｉ−８−ＡＮＥＰＰＳ（４９８／６８
０）、ＤｉＯＣ５．６．７（４７８／５００から５１
０）、ＢＣＥＣＦ（４９０／５３０）、Ｆｌｕｏ−３
（５０６／５２６）、Ｃａｌｃｉｕｍ Ｇｒｅｅｎ（５
０６／５３３）、Ｆｕｒａ ｒｅｄ（４８０から５００
／６４０又は４２５から４５０）、Ｆｕｒａ ｒｅｄと
Ｆｌｕｏ−３（５０３／５２６又は６４０）、Ｍａｇｎ
ｅｃｉｕｍ Ｇｒｅｅｎ（５０６／５３２）
／５１２）、ＦＩＴＣ（４９４／５２０）、Ｒ−ｐｈｙ
ｃｏｅｒｙｔｈｒｉｎ（４８０／５７８）、ＧＦＰ（Ｇ
ｒｅｅｎ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｉｎ）
（４８８／５０９）、ＹＯＹＯ−１（４９１／５０
９）、ＴＯＴＯ−１（５１４／５３３）、Ｅｔｈｉｄｉ
ｕｍ Ｂｒｏｍｉｄｅ（５１０／５９５）、Ｐｒｏｐｉ
ｄｉｕｍ Ｉｏｄｉｄｅ（４９４又は５３６／６１
７）、Ａｃｒｉｄｉｎｅ Ｏｒａｎｇｅ（４８７／５２
６又は６５０）、Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ １２３（５０５
／５３４）、ＤｉＯ（４８４／５０５）、ＤｉＡ（４９
１／５９５）、Ｄｉ−８−ＡＮＥＰＰＳ（４９８／６８
０）、ＤｉＯＣ５．６．７（４７８／５００から５１
０）、ＢＣＥＣＦ（４９０／５３０）、Ｆｌｕｏ−３
（５０６／５２６）、Ｃａｌｃｉｕｍ Ｇｒｅｅｎ（５
０６／５３３）、Ｆｕｒａ ｒｅｄ（４８０から５００
／６４０又は４２５から４５０）、Ｆｕｒａ ｒｅｄと
Ｆｌｕｏ−３（５０３／５２６又は６４０）、Ｍａｇｎ
ｅｃｉｕｍ Ｇｒｅｅｎ（５０６／５３２）
【００２７】（第２の実施例）図５は本発明の第２の実
施例を示す構成図である。図５において、図１と同一要
素には同一符号を付して重複する説明は省略する。本実
施例は、光学画像分離装置３００において、リレーレン
ズ９ａ，９ｂ（結像光学系）をＤＭ３０と２次元センサ
１０ａ、１０ｂとの間に各々配置することによって、バ
リアフィルタ２０ａ，２０ｂにおける収差及び２次元セ
ンサ１０ａ、１０ｂの光軸上の位置自由度を改善したも
のである。リレーレンズ９ａ，９ｂは異なる形状、焦点
距離を持っていてもよい。
施例を示す構成図である。図５において、図１と同一要
素には同一符号を付して重複する説明は省略する。本実
施例は、光学画像分離装置３００において、リレーレン
ズ９ａ，９ｂ（結像光学系）をＤＭ３０と２次元センサ
１０ａ、１０ｂとの間に各々配置することによって、バ
リアフィルタ２０ａ，２０ｂにおける収差及び２次元セ
ンサ１０ａ、１０ｂの光軸上の位置自由度を改善したも
のである。リレーレンズ９ａ，９ｂは異なる形状、焦点
距離を持っていてもよい。
【００２８】（第３の実施例）図６は本発明の第３の実
施例を示す構成図である。図６において、図１と同一要
素には同一符号を付して重複する説明は省略する。本実
施例は、光学画像分離装置３００において、第２のＤＭ
３０がプリズムミラーである例を示したものである。プ
リズムミラーは平板ミラーに比べて取り扱いが容易であ
るという利点がある。
施例を示す構成図である。図６において、図１と同一要
素には同一符号を付して重複する説明は省略する。本実
施例は、光学画像分離装置３００において、第２のＤＭ
３０がプリズムミラーである例を示したものである。プ
リズムミラーは平板ミラーに比べて取り扱いが容易であ
るという利点がある。
【００２９】（第４の実施例）図７は本発明の第４の実
施例を示す構成図である。図７において、図１と同一要
素には同一符号を付して重複する説明は省略する。本実
施例は、光学画像分離装置３００において、第２のＤＭ
３０が、波長分離特性は持たず部分透過特性を持つ平板
ガラス（又はプリズム）からなるビームスプリッタ３１
である例を示したものである。ビームスプリッタ３１で
分けられた蛍光信号は同じ蛍光スペクトルを有し、２つ
の２次元センサ１０ａ，１０ｂにおいて、解像度、感
度、画角を違えた画像を同時に取得することができる。
部分透過率は主に５０：５０で用いられることが多い
が、この範囲に留まらず任意の部分透過率で使用でき
る．
施例を示す構成図である。図７において、図１と同一要
素には同一符号を付して重複する説明は省略する。本実
施例は、光学画像分離装置３００において、第２のＤＭ
３０が、波長分離特性は持たず部分透過特性を持つ平板
ガラス（又はプリズム）からなるビームスプリッタ３１
である例を示したものである。ビームスプリッタ３１で
分けられた蛍光信号は同じ蛍光スペクトルを有し、２つ
の２次元センサ１０ａ，１０ｂにおいて、解像度、感
度、画角を違えた画像を同時に取得することができる。
部分透過率は主に５０：５０で用いられることが多い
が、この範囲に留まらず任意の部分透過率で使用でき
る．
【００３０】（第５の実施例）図８は本発明の第５の実
施例を示す構成図である。図８において、図１と同一要
素には同一符号を付して重複する説明は省略する。本実
施例は、光学画像分離装置３００において、第２のＤＭ
３０が、波長分離特性を持つ回折格子（又は分光プリズ
ム）３２である例を示したものである。本実施例は、回
折格子（又は分光プリズム）３２への蛍光７の入射角度
を変えることで、任意の波長を選択することができる。
施例を示す構成図である。図８において、図１と同一要
素には同一符号を付して重複する説明は省略する。本実
施例は、光学画像分離装置３００において、第２のＤＭ
３０が、波長分離特性を持つ回折格子（又は分光プリズ
ム）３２である例を示したものである。本実施例は、回
折格子（又は分光プリズム）３２への蛍光７の入射角度
を変えることで、任意の波長を選択することができる。
【００３１】（第６の実施例）図９は本発明の第６の実
施例を示す構成図である。図９において、図１と同一要
素には同一符号を付して重複する説明は省略する。本実
施例は、光学画像分離装置３００において、第２のＤＭ
３０ａ及び第３のＤＭ３０ｂ（戻り光分離手段）及びリ
レーレンズ９ａ，９ｂ，９ｃ（結像光学系）を配置し、
２次元センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ（検出手段）によ
り３つに波長分離された共焦点蛍光画像を同時に取得す
る例を示したものである。
施例を示す構成図である。図９において、図１と同一要
素には同一符号を付して重複する説明は省略する。本実
施例は、光学画像分離装置３００において、第２のＤＭ
３０ａ及び第３のＤＭ３０ｂ（戻り光分離手段）及びリ
レーレンズ９ａ，９ｂ，９ｃ（結像光学系）を配置し、
２次元センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ（検出手段）によ
り３つに波長分離された共焦点蛍光画像を同時に取得す
る例を示したものである。
【００３２】（第７の実施例）図１０は本発明の第７の
実施例を示す構成図である。図１０において、図１と同
一要素には同一符号を付して重複する説明は省略する。
本実施例は、第１〜第３の光学画像分離装置３００、３
０１、３０２をポート１１１、１１２を介して互いに連
結し、これらを共焦点スキャナ１００の共焦点画像取り
出しポート１１０に接続した例を示したものである。
実施例を示す構成図である。図１０において、図１と同
一要素には同一符号を付して重複する説明は省略する。
本実施例は、第１〜第３の光学画像分離装置３００、３
０１、３０２をポート１１１、１１２を介して互いに連
結し、これらを共焦点スキャナ１００の共焦点画像取り
出しポート１１０に接続した例を示したものである。
【００３３】共焦点スキャナ１００の共焦点画像取り出
しポート１１０から射出した共焦点蛍光信号７は、まず
第１の光学画像分離装置３００内に配置されたＤＭ３０
ａで波長成分λａが分離され、励起迷光成分がバリアフ
ィルタ２０ａで除去された後、リレーレンズ９ａにより
２次元センサ１０ａ上に結像される。次に、ＤＭ３０ａ
を透過した蛍光信号成分は、第２の光学画像分離装置３
０１内に配置されたＤＭ３０ｂで波長成分λｂが分離さ
れ、励起迷光成分がバリアフィルタ２０ｂで除去された
後、リレーレンズ９ｂにより２次元センサ１０ｂ上に結
像される。さらに、ＤＭ３０ｂを透過した蛍光信号成分
は、第３の光学画像分離装置３０２内に配置されたＤＭ
３０ｃで波長成分λｃが分離され、励起迷光成分がバリ
アフィルタ２０ｃで除去された後、リレーレンズ９ｃに
より２次元センサ１０ｃ上に結像される。同様に、ＤＭ
３０ｃを透過した蛍光信号成分は、第３の光学画像分離
装置３０２内に配置されたＤＭ３０ｃ’で波長成分λ
ｃ’が分離され、励起迷光成分がバリアフィルタ２０
ｃ’で除去された後、リレーレンズ９ｃ’により２次元
センサ１０ｃ’上に結像される。そして、ＤＭ３０ｃ’
を透過した全ての蛍光信号成分は、第３の光学画像分離
装置３０２内に配置されたバリアフィルタ２０ｃ”で励
起迷光成分が除去された後、リレーレンズ９ｃ”により
２次元センサ１０ｃ”上に結像される。
しポート１１０から射出した共焦点蛍光信号７は、まず
第１の光学画像分離装置３００内に配置されたＤＭ３０
ａで波長成分λａが分離され、励起迷光成分がバリアフ
ィルタ２０ａで除去された後、リレーレンズ９ａにより
２次元センサ１０ａ上に結像される。次に、ＤＭ３０ａ
を透過した蛍光信号成分は、第２の光学画像分離装置３
０１内に配置されたＤＭ３０ｂで波長成分λｂが分離さ
れ、励起迷光成分がバリアフィルタ２０ｂで除去された
後、リレーレンズ９ｂにより２次元センサ１０ｂ上に結
像される。さらに、ＤＭ３０ｂを透過した蛍光信号成分
は、第３の光学画像分離装置３０２内に配置されたＤＭ
３０ｃで波長成分λｃが分離され、励起迷光成分がバリ
アフィルタ２０ｃで除去された後、リレーレンズ９ｃに
より２次元センサ１０ｃ上に結像される。同様に、ＤＭ
３０ｃを透過した蛍光信号成分は、第３の光学画像分離
装置３０２内に配置されたＤＭ３０ｃ’で波長成分λ
ｃ’が分離され、励起迷光成分がバリアフィルタ２０
ｃ’で除去された後、リレーレンズ９ｃ’により２次元
センサ１０ｃ’上に結像される。そして、ＤＭ３０ｃ’
を透過した全ての蛍光信号成分は、第３の光学画像分離
装置３０２内に配置されたバリアフィルタ２０ｃ”で励
起迷光成分が除去された後、リレーレンズ９ｃ”により
２次元センサ１０ｃ”上に結像される。
【００３４】本実施例のように、必要とする波長成分を
分離する特性のＤＭを備えた光学画像分離装置を必要数
だけ連結し、これらを共焦点スキャナの共焦点画像取り
出しポートに接続することにより、蛍光波長成分の任意
の波長分離を容易に行うことができ、異なる波長成分の
共焦点画像を同時観測することが可能となる。また、折
り返しミラーを適宜用いて光路を変え、装置のレイアウ
トを自由に変更することも容易である。
分離する特性のＤＭを備えた光学画像分離装置を必要数
だけ連結し、これらを共焦点スキャナの共焦点画像取り
出しポートに接続することにより、蛍光波長成分の任意
の波長分離を容易に行うことができ、異なる波長成分の
共焦点画像を同時観測することが可能となる。また、折
り返しミラーを適宜用いて光路を変え、装置のレイアウ
トを自由に変更することも容易である。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、本発明の光学画像分離装
置によれば、共焦点スキャナの共焦点画像取り出しポー
トから射出された試料からの戻り光を、戻り光分離手段
によって任意の複数の波長領域の光又は複数の同一波長
領域部分に分離できるので、必要な波長種類の数だけＤ
Ｍ交換と全数検査を繰り返したり、複数台の共焦点スキ
ャナ、顕微鏡を使用したりすることなく、任意に分離し
た波長領域毎又は複数の同一波長領域部分毎の共焦点画
像を同時に、高速に、かつ分解能度の低下なしに取得す
ることができる。また、分離を必要とする複数の波長領
域又は複数の同一波長領域部分に合わせて、光学画像分
離装置の構成を容易に変更することができる。
置によれば、共焦点スキャナの共焦点画像取り出しポー
トから射出された試料からの戻り光を、戻り光分離手段
によって任意の複数の波長領域の光又は複数の同一波長
領域部分に分離できるので、必要な波長種類の数だけＤ
Ｍ交換と全数検査を繰り返したり、複数台の共焦点スキ
ャナ、顕微鏡を使用したりすることなく、任意に分離し
た波長領域毎又は複数の同一波長領域部分毎の共焦点画
像を同時に、高速に、かつ分解能度の低下なしに取得す
ることができる。また、分離を必要とする複数の波長領
域又は複数の同一波長領域部分に合わせて、光学画像分
離装置の構成を容易に変更することができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す構成図である。
【図２】第１の実施例で用いたニポウディスク方式共焦
点スキャナのダイクロイックミラーの分光特性を示すグ
ラフである。
点スキャナのダイクロイックミラーの分光特性を示すグ
ラフである。
【図３】第１の実施例で用いた光学画像分離装置のダイ
クロイックミラーの分光特性を示すグラフである。
クロイックミラーの分光特性を示すグラフである。
【図４】第１の実施例で用いたバリアフィルタの分光特
性を示すグラフである。
性を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施例を示す構成図である。
【図６】本発明の第３の実施例を示す構成図である。
【図７】本発明の第４の実施例を示す構成図である。
【図８】本発明の第５の実施例を示す構成図である。
【図９】本発明の第６の実施例を示す構成図である。
【図１０】本発明の第７の実施例を示す構成図である。
【図１１】顕微鏡と共に使用される共焦点スキャナの従
来例を示す構成図である。
来例を示す構成図である。
【図１２】顕微鏡と共に使用される共焦点スキャナの従
来例を示す構成図である。
来例を示す構成図である。
【図１３】共焦点スキャナを用いた従来のスクリーニン
グ方法の一例を示す構成図である。
グ方法の一例を示す構成図である。
１ 照明用平行励起光束 ２ マイクロレンズアレイディスク ３ ダイクロイックミラー ４ ピンホールアレイディスク ５ 対物レンズ ７ 蛍光信号 ９ リレーレンズ １０ ２次元センサ ２０ バリアフィルタ ３０ ダイクロイックミラー ３１ ビームスプリッタ ３２ 回折格子又は分光プリズム ６０ サンプル １００ 共焦点スキャナ １１０ 共焦点画像取り出しポート ３００ 光学画像分離装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイファー シェブリー サンダーランド エンタープライズ パー ク（イースト） サンダーランド、 イン グランド ＳＲ５ ２ＴＡ ザ ユナイテ ッド キングダム ヴィジテック インタ ーナショナル リミテッド内 (72)発明者 ケンネス ベル サンダーランド エンタープライズ パー ク（イースト） サンダーランド、 イン グランド ＳＲ５ ２ＴＡ ザ ユナイテ ッド キングダム ヴィジテック インタ ーナショナル リミテッド内 (72)発明者 河村 信一郎 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 根岸 秀臣 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 友定 伸浩 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 大槻 真也 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2G043 CA03 DA02 EA01 FA01 FA02 FA06 GA04 GB01 GB03 HA02 HA09 LA03 MA01 2H052 AA07 AA08 AA09 AC04 AC12 AC15 AC27 AC34 AD34 AF14 AF25
Claims (15)
- 【請求項１】 ニポウディスク方式共焦点スキャナの共
焦点画像取り出しポートに接続される光学画像分離装置
であって、前記共焦点画像取り出しポートから射出され
た試料からの戻り光を複数の波長領域の光又は複数の同
一波長領域部分に分離する戻り光分離手段を備えたこと
を特徴とする光学画像分離装置。 - 【請求項２】 ニポウディスク方式共焦点スキャナが、
入射光の内の一部の波長領域の光は透過し、他部の波長
領域の光は反射するダイクロイックミラーと、複数のピ
ンホールを有する回転可能なピンホールアレイディスク
とを具備し、光源からの照射光をダイクロイックミラー
に入射させ、ダイクロイックミラーを透過してピンホー
ルアレイディスクを通過した光を試料に対して走査する
とともに、ピンホールアレイディスクを通過した試料か
らの戻り光を前記ダイクロイックミラーに入射させ、該
戻り光の一部又は全部をダイクロイックミラーで反射さ
せて共焦点画像取り出しポートから射出させるものであ
ることを特徴とする請求項１に記載の光学画像分離装
置。 - 【請求項３】 ニポウディスク方式共焦点スキャナが、
入射光の内の励起光波長の光は透過し、蛍光波長の光は
反射するダイクロイックミラーと、複数のピンホールを
有する回転可能なピンホールアレイディスクとを具備
し、光源からの照射光をダイクロイックミラーに入射さ
せ、ダイクロイックミラーを透過してピンホールアレイ
ディスクを通過した光を試料に対して走査するととも
に、ピンホールアレイディスクを通過した試料からの蛍
光を前記ダイクロイックミラーに入射させ、該蛍光の一
部又は全部をダイクロイックミラーで反射させて共焦点
画像取り出しポートから射出させるものであることを特
徴とする請求項１に記載の光学画像分離装置。 - 【請求項４】 ニポウディスク方式共焦点スキャナが、
入射光の内の一部の波長領域の光は透過し、他部の波長
領域の光は反射するダイクロイックミラーと、複数のピ
ンホールを有する回転可能なピンホールアレイディスク
とを具備し、光源からの照射光をダイクロイックミラー
に入射させ、ダイクロイックミラーで反射してピンホー
ルアレイディスクを通過した光を試料に対して走査する
とともに、ピンホールアレイディスクを通過した試料か
らの戻り光を前記ダイクロイックミラーに入射させ、該
戻り光の一部又は全部をダイクロイックミラーに透過さ
せて共焦点画像取り出しポートから射出させるものであ
ることを特徴とする請求項１に記載の光学画像分離装
置。 - 【請求項５】 ニポウディスク方式共焦点スキャナが、
入射光の内の励起光波長の光は反射し、蛍光波長の光は
透過するダイクロイックミラーと、複数のピンホールを
有する回転可能なピンホールアレイディスクとを具備
し、光源からの照射光をダイクロイックミラーに入射さ
せ、ダイクロイックミラーで反射してピンホールアレイ
ディスクを通過した光を試料に対して走査するととも
に、ピンホールアレイディスクを通過した試料からの蛍
光を前記ダイクロイックミラーに入射させ、該蛍光の一
部又は全部をダイクロイックミラーに透過させて共焦点
画像取り出しポートから射出させるものであることを特
徴とする請求項１に記載の光学画像分離装置。 - 【請求項６】 戻り光分離手段が、ニポウディスク方式
共焦点スキャナのダイクロイックミラーとは反射透過特
性の異なる１つ又は２つ以上の戻り光分離用ダイクロイ
ックミラーを備えたことを特徴とする請求項２〜５のい
ずれか１項に記載の光学画像分離装置。 - 【請求項７】 戻り光分離用ダイクロイックミラーの反
射波長帯域が、共焦点スキャナのダイクロイックミラー
の反射波長帯域に含まれていることを特徴とする請求項
６に記載の光学画像分離装置。 - 【請求項８】 戻り光分離用ダイクロイックミラーの透
過波長帯域が、共焦点スキャナのダイクロイックミラー
の反射波長帯域に含まれていることを特徴とする請求項
６又は７に記載の光学画像分離装置。 - 【請求項９】 戻り光分離手段により分離された複数の
波長領域の光又は複数の同一波長領域部分をそれぞれ検
出手段により検出するための結像光学系を備えたことを
特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学画
像分離装置。 - 【請求項１０】 戻り光分離手段と検出手段との間に、
戻り光分離手段により分離された複数の波長領域の光又
は複数の同一波長領域部分の少なくとも１つから迷光を
除去する迷光除去手段を設けたことを特徴とする請求項
９に記載の光学画像分離装置。 - 【請求項１１】 １つ又は２つ以上の戻り光分離用ダイ
クロイックミラーが、それぞれ平板ミラー又はプリズム
ミラーであることを特徴とする請求項６〜１０のいずれ
か１項に記載の光学画像分離装置。 - 【請求項１２】 戻り光分離用ダイクロイックミラーで
ある平板ミラー又はプリズムミラーの一部又は全部が、
波長分離特性は持たず部分透過特性を持つ平板ガラス又
はプリズムに置換されていることを特徴とする請求項１
１に記載の光学画像分離装置。 - 【請求項１３】 戻り光分離用ダイクロイックミラーで
ある平板ミラー又はプリズムミラーの一部又は全部が、
波長分離特性を持つ回折格子又は分光プリズムに置換さ
れていることを特徴とする請求項１１に記載の光学画像
分離装置。 - 【請求項１４】 複数の共焦点画像取り出しポートを有
するニポウディスク方式共焦点スキャナと、請求項１〜
１３のいずれか１項に記載の光学画像分離装置とを具備
し、ニポウディスク方式共焦点スキャナの各共焦点画像
取り出しポートに前記光学画像分離装置がそれぞれ接続
されていることを特徴とする共焦点スキャナユニット。 - 【請求項１５】 共焦点画像取り出しポートを有するニ
ポウディスク方式共焦点スキャナと、請求項１〜１３の
いずれか１項に記載の光学画像分離装置とを具備し、前
記光学画像分離装置の複数個が互いに連結されていると
ともに、これらの連結された光学画像分離装置がニポウ
ディスク方式共焦点スキャナの共焦点画像取り出しポー
トに接続されていることを特徴とする共焦点スキャナユ
ニット。
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