JP2003029152A - 共焦点レーザ走査型顕微鏡 - Google Patents
共焦点レーザ走査型顕微鏡Info
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Abstract
見つけることができる共焦点レーザ走査型顕微鏡を提供
する。 【課題】 【解決手段】レーザ発振器1からのレーザビームはビー
ムエキスパンダ2を通り、光路分割素子3で反射し、X
方向スキャナ4及びY方向スキャナ5に入射し、更に瞳
投影レンズ6及び結像レンズ7を介して対物レンズ8に
入射して試料9面を2次元走査する。試料9からの蛍光
は光路分割素子3を通過しダイクロイックミラー11に
達し、反射光は非共焦点光電変換回路12に受光され、
透過光は共焦点アパーチャ10とミラー11′を介して
共焦点光電変換回路12′で受光される。光電変換回路
12及び12′の出力はローパスフィルタ13、A/D
変換回路14を介し量子化され、データ処理装置15に
入力され、非共焦点輝度と共焦点輝度とがCRTモニタ
16に同時表示される。この表示を見ながら試料の画像
が存在する位置または領域を迅速かつ容易に見つけるこ
とができる。
Description
たは領域を迅速かつ容易に見つけることができる共焦点
レーザ走査型顕微鏡に関する。
レーザ走査型顕微鏡は、レーザビームの点光源を試料の
X軸とY軸の2次元方向に走査して、試料からの蛍光ま
たは反射光を光学系を介して抽出し、この抽出した光を
フォトマルチプライヤあるいはフォトダイオード等から
なる光検出器で光電変換し、この光電変換した電気信号
を輝度情報として輝度画像データを生成し、これをディ
スプレイにより表示出力し、またはカラープリンタによ
り印刷出力する。
共焦点光学系を用いたものを共焦点レーザ走査型顕微鏡
と呼んでいる。共焦点光学系は、結像する位置( 合焦位
置)に共焦点アパーチャ(ピンホール)を置くことで合
焦位置以外からの光を一切排除する光学系であり、光学
顕微鏡に比べてフレアのないコントラストの良い像(共
焦点画像)を得ることができる。
料の焦点調節方法では、試料の蛍光または反射光の光学
系を介し共焦点アパーチャを通り光検出器で検出された
輝度情報が一番明るくなるように、試料と対物レンズと
の相対距離を調整する。その一番明るくなった相対距離
が合焦位置とされる。一般に、上記の試料と対物レンズ
との相対方向は試料のZ軸方向として定義される。
光源の走査によって画像データを取得しているため、表
示画面1枚分の合焦画像を表示するには比較的長い時間
を要する。他方、レーザ走査による共焦点画像は、焦点
深度が極端に浅いため、ユーザが手動でZ軸方向の距離
(試料と対物レンズとの相対距離)を調整し合焦画像を
得るには高度の熟練を要する。特に上記のように合焦画
像をディスプレイ上に表示しながらZ軸方向の距離を手
動調整する場合、Z軸方向距離の僅かな動きで合焦位置
から外れ、本来あるはずの画像が表示されなくなり、こ
のためユーザがZ軸方向距離の調整位置を見失うという
ことが多々有った。
には、試料と光検出器の間にピンホールを設けた共焦点
検出部と、ピンホールを設けない非共焦点検出部を使い
分け、非共焦点検出部で輝度が最大値であり一定レベル
を維持するZ位置(Z軸方向の距離位置)の範囲を絞り
込み、その後、共焦点検出部に切り替えて上記検出され
ている範囲の中で輝度が最大になるZ位置すなわち合焦
位置を更に絞り込むという方式が開示されている。
は、共焦点検出部で試料の光量がほぼ「0」である期間
は、X軸、Y軸の走査速度を速くすることによって、鋭
敏な合焦操作を提供すること、および共焦点検出部の輝
度情報を、横軸に時間、縦軸に明るさをとったグラフで
表示することが開示されている。
218355号公報に開示されている方式は、前述した
ように共焦点画像は極端に焦点深度が浅いため、非共焦
点検出部で概略のZ位置の範囲を絞り込んだ後、共焦点
検出部に光路を切り替えてしまうと、合焦位置を見失う
虞があり、一旦合焦位置を見失うと、非共焦点検出部で
得られた情報が無になり、再度、非共焦点検出処理に戻
ってもう一度合焦位置近傍のZ位置範囲の絞り込みを行
うという作業が発生して手数と時間がかかる。
開示されている方式は、試料から得られた画像を1画面
に構成する時間を短縮するために提案されたものであ
り、合焦操作のためだけであれば、そのように1画面分
の画像を形成する必要はない。また、共焦点検出処理後
の輝度情報を時間軸と明るさ軸でグラフ表示したもの
は、時間的に変化する輝度情報はわかるものの、調整し
なければならないZ軸方向の位置がどの位置にあるのか
の判断が難しい。
を目的とし、合焦点すなわち試料の画像が存在する位置
または領域を迅速かつ容易に見つけることができる共焦
点レーザ走査型顕微鏡を提供することである。
共焦点レーザ走査型顕微鏡の構成を述べる。本発明の共
焦点レーザ走査型顕微鏡は、試料と対物レンズとの相対
距離を調整することにより試料画像の合焦位置を得るレ
ーザ走査型顕微鏡であって、上記試料に対しレーザ光を
走査して得られた光量を共焦点光電変換回路と非共焦点
光電変換回路とでサンプリングする光量見本抽出手段
と、該光量見本抽出手段によりサンプリングされたデー
タをA/D変換して量子化する光量見本量子化手段と、
該光量見本量子化手段により量子化されたデータを上記
試料と上記対物レンズとの相対方向における位置に対す
る光量情報としてディスプレイ上にグラフ表示する表示
手段と、を有して構成される。
は、例えば請求項2記載のように、上記試料と上記対物
レンズとの相対距離を調整する調整移動量を電気信号に
変換して出力する調整移動量出力手段と、上記光量見本
量子化手段により量子化されるデータと上記調整移動量
出力手段により出力される調整移動量とに基づいて、上
記試料と上記対物レンズとの相対方向において共焦点の
光量が最大となる位置データを出力する位置データ出力
手段と、を更に備え、上記表示手段は、上記位置データ
出力手段により出力される上記位置データに基づいて上
記共焦点の光量が最大となる位置への調整移動の向きを
上記ディスプレイに表示するように構成され、また、例
えば請求項3記載のように、上記位置データ出力手段に
より出力される上記位置データに基づいて上記試料と上
記対物レンズとの相対距離を電動的に制御する相対距離
制御手段を更に備えて構成される。
鏡は、試料の画像が存在する位置または領域を迅速かつ
容易に見つけることができる。
を参照しながら説明する。図1は、第1の実施の形態に
おける共焦点レーザ走査型顕微鏡のシステム構成を模式
的に示す図である。同図に示す共焦点レーザ走査型顕微
鏡のシステムは、先ず、試料(例えば、蛍光を発する試
料)9と、この試料9を固定して上下方向の位置調節が
可能なステージ20と、このステージ20を手動で調整
するための不図示のステージハンドルと、このステージ
ハンドルと連動しステージ20を電動で上下動させるZ
制御装置21とを設けた顕微鏡本体を備えている。
射する1つまたは複数のレーザ発振器1と、このレーザ
発振器1のレーザ光をレーザ発振器1から試料9まで誘
導し、また、試料9の蛍光を試料9から後述する2つの
光電変換回路へ誘導するための光学系と、レーザ発振器
1のレーザ光を試料9上に2次元、線、または点で走査
させるために設けられた走査制御装置17とを備えてい
る。
換を行う共焦点光電変換回路12′と、共焦点アパーチ
ャ10を経ないで光電変換を行う非共焦点光電変換回路
12とが設けられており、これら共焦点光電変換回路1
2′と非共焦点光電変換回路12の信号をローパスフィ
ルタ13を通過後量子化するアナログデジタル(A/
D)変換器14と、それら量子化されたデータを蓄積
し、輝度信号として画像を構成し、各部制御装置に命令
を出力するデータ処理装置15と、画像を表示するため
のCRTモニタ16とを備えている。なお、表示はCR
Tモニタに限らず、液晶モニタ、プラズマディスプレイ
等を用いて行ってもよい。
以下に述べる合焦支援装置を備えている。先ず、複数設
けることが可能なレーザ発振器1からのレーザビーム
(照明光)は、ビームエキスパンダ2を通過し、ビーム
スプリッタやダイクロイックミラーなどからなる光路分
割素子3で反射し、ガルバノを用いたX方向スキャナ4
及びY方向スキャナ5に入射する。例えば2次元走査等
をすべく偏向してY方向スキャナ5を出射したレーザビ
ームは、瞳投影レンズ6及び結像レンズ7を介して対物
レンズ8に入射して試料9面を2次元走査する。
は、レーザビームと同一の光路を逆に辿って光路分割素
子3に達し、更に光路分割素子3からダイクロイックミ
ラー11に到達する。そして、ダイクロイックミラー1
1で反射した方の蛍光は、非共焦点光電変換回路12に
受光され、ダイクロイックミラー11を透過した方の蛍
光は、共焦点アパーチャ10を介し、ミラー11′で反
射され、共焦点光電変換回路12′で受光される。
ックミラー11を介して受光した試料9からの蛍光を輝
度情報を示す電気信号に変換する。この電気信号化され
た輝度情報はローパスフィルタ13を介してA/D変換
回路14により量子化すなわちデジタルデータに変換さ
れる。このデジタルデータは試料9に対する検出信号と
してデータ処理装置15に入力される。同様に、共焦点
光電変換回路12′は、ダイクロイックミラー11′を
介して受光した試料9からの蛍光を輝度情報を示す電気
信号に変換する。この電気信号化された輝度情報も、ロ
ーパスフィルタ13を介してA/D変換回路14に入力
され、デジタルデータに変換され、試料9に対する検出
信号としてデータ処理装置15に入力される。
4からのデジタルデータを処理して画像情報を生成し、
その画像をCRTモニタ16に表示させる。また、デー
タ処理装置15はレーザ光の光点を、詳しくは後述する
2次元、線、又は点で走査させるための走査命令を走査
制御装置17へ送信し、走査制御装置17はその走査命
令に従って走査駆動回路18及び19を駆動してX方向
スキャナ4及びY方向スキャナ5を制御する。また、デ
ータ処理装置15は、Z制御装置21を制御してステー
ジ20を上下動させる機能を有している。
焦点で検出される輝度の違いについて説明する。図2
は、共焦点の検出輝度と非共焦点の検出輝度との相関を
示す特性図である。同図は横軸にZ位置、縦軸に検出輝
度を示しており、曲線aは非共焦点での検出輝度、曲線
bは共焦点での検出輝度を示している。同図から分かる
ように、非共焦点における検出輝度aは横軸に示すZ位
置の移動量に対して広い範囲mで分布しており、その中
央部の最大輝度分布も広い範囲nに分布している。これ
に対して、共焦点の検出輝度bの分布範囲は、非共焦点
検出輝度の最大輝度分布の範囲n内にあって更にそれよ
りも狭い範囲m′に分布している。そして、その最大輝
度を示す範囲n′は極めて狭い。
と共焦点それぞれの輝度分布の特性を利用して合焦位置
(試料の画像が存在する位置または領域)を迅速かつ容
易に取得しようとするものである。図3は、上記第1の
実施の形態における合焦支援装置すなわちデータ処理装
置15による処理のフローチャートである。
理においてCRTモニタに表示される画像表示の例を示
す図である。これらの図3及び図4を用いて合焦支援装
置による合焦支援処理を説明する。尚、この処理はユー
ザから合焦支援処理を行うように指示する命令入力によ
って開始される。また、処理の開始にあたり、試料9に
対するレーザ走査を、2次元走査、線走査、または点走
査のいずれの走査方法で行うかを、ユーザによって予め
選択されて設定されている。
タ16に、図4に示す合焦支援画面22を表示する(ス
テップS1)。同図に示すように、合焦支援画面22に
は、左方に大きく光量表示領域23が設けられ、それよ
りも狭いZ位置表示領域24が右方に設けられている。
かれて非共焦点バーグラフの表示窓枠25と共焦点バー
グラフの表示窓枠26が表示されている。この初期表示
の段階では、実際には、これらの表示窓枠25及び26
内には、同図に示すようにバーグラフ27、27′が表
示されているとは限らないが、いずれの表示窓枠25、
26も、左方が「暗」、右方にいくほど「明」を表わ
し、バーグラフ27又は27′が数を増やして右方に伸
びるほど明るい(輝度が高い)ことを示している。
示領域24には、スクロールバー28が上下移動する縦
長のスクロール窓29が表示され、このスクロール窓2
9の上端と下端には、それぞれ上矢印ボタン31と下矢
印ボタン32が表示されている。
に上記の合焦支援装置の初期表示を行った後、試料9に
対し、ユーザにより任意に選択されて設定された2次
元、線、または点の、いずれかの走査方法でレーザ走査
を開始するよう走査制御装置17に命令を送信する(ス
テップS2)。
光電変換回路12の出力と、共焦点光電変換回路12′
の出力を常に監視し(ステップS3)、それら双方の出
力に基づいて、それら双方の輝度状態を表わすバーグラ
フデータを生成し、図4に示すように、合焦支援画面2
2の光量表示領域23の表示窓枠25及び26内にバー
グラフ27を表示する(ステップS4)。
は、上述した2次元、線、または点の、レーザ光の走査
方法にもよるが、その走査によって得られた輝度信号の
平均または最大値をとってバーグラフデータを生成す
る。上述したように、共焦点の最大輝度範囲n′は、非
共焦点の最大輝度範囲nの中にあるから、Z位置を移動
させていったとき、非共焦点の輝度を表わすバーグラフ
27が増加していくようであれば、そのまま同方向にZ
位置を移動させ、非共焦点のバーグラフ27の増加が止
まったときから、いずれかの時点で共焦点の最大輝度を
表わすバーグラフ27′が表示されるから、ユーザはそ
のときのZ位置を確認すればよい。
表わすバーグラフ27が表示されているのであれば、い
ずれかの方向へZ位置を移動させ、共焦点の最大輝度を
表わすバーグラフ27′が表示されれば、それでよく、
非共焦点の輝度を表わすバーグラフ27が減少するよう
であればZ位置を反対方向へ移動させる。これによって
非共焦点のバーグラフ27の増加が表示され、これによ
り共焦点の最大輝度を示す位置にZ位置が移動している
ことが判明する。
下移動つまりZ位置移動を行わせるには、ユーザによる
ステージハンドルを用いた手動によっても制御が可能で
あるが、合焦支援画面22のZ位置表示領域24のスク
ロールバー28を用い、データ処理装置15及びZ制御
装置21を介して、電動的に制御することも可能であ
る。
バー28がユーザによって操作されているか否かを判別
し(ステップS5)、操作されていなければ(S5がN
o)、ステップS3に戻ってステップS3、S4、S5
を繰り返す。そして、スクロールバー28が操作されて
いれば(S5がYes)、その操作方向へステージ20
を移動させるようにZ制御装置21に命令を出力する
(ステップS6)。
ているか否かを判別し(ステップS7)、まだ、終了指
示が入力されていなければ(S7がNo)、ステップS
3に戻ってステップS3〜S7を繰り返す。これによ
り、ステージ20の移動に伴って合焦支援画面22の輝
度を示すバーグラフの表示が変化する。
る。合焦位置検出のためだけであれば、試料9上を2次
元走査して試料画像の1画面分の表示を行う必要は無
く、試料9の蛍光が抽出できる部分であれば一部分を走
査すれば良い。したがって、ユーザは、合焦支援画面2
2上に、試料9を画像として構成した場合の、限られた
範囲の2次元走査による平均または最大光量を図4のよ
うに表示させるか、1ラインまたは数ラインの走査から
得られた平均または最大光量を図4のように表示させる
か、あるいは、蛍光抽出可能部分の点を走査して得られ
た平均または最大光量を図4のように表示させるかを、
任意に設定することができる。
X軸又はY軸に平行なライン走査のみでなく、斜めまた
は円等の走査も可能である。このことによって、レーザ
光による走査の制御効率を上げ、図4に示すように、リ
アルタイム性の高い輝度情報を合焦支援画面22上に表
示して、ユーザに報知することができる。これにより、
ユーザは合焦位置すなわち試料9の蛍光画像が存在する
位置または領域を迅速かつ容易に見つけることができ
る。
援処理の終了指示が入力されたことを検出すると(S7
がYes)、データ処理装置15は処理を終了する。
尚、上述した共焦点及び非共焦点の輝度サンプリング方
式においては、共焦点輝度検出部と非共焦点輝度検出部
を別々に設けて、レーザ走査に対応して同時のサンプリ
ングを行ってているが、共焦点と非共焦点の輝度サンプ
リングはこれに限ることなく、共焦点アパーチャ10を
自動着脱が可能な構成にし、この共焦点アパーチャ10
を交互に着脱して、レーザ走査を2回実行することによ
り、共焦点と非共焦点の輝度サンプルを取得するように
してもよい。そのようにすれば、上記2つの光電変換回
路が1つでよいことになるので、コストの低減したシス
テムを構成することができる。
レーザ走査型顕微鏡のシステム構成を模式的に示す図で
ある。同図に示す共焦点レーザ走査型顕微鏡のシステム
は、図1に示した構成に新たにZ位置検出装置33を加
えて構成されている。このZ位置検出装置33は、ステ
ージ20を上下移動させる不図示のステージハンドルの
回転量を電気信号に変換して出力するこれも不図示のエ
ンコーダからなる。尚、その他の構成部分は図1の場合
と同一であるので図1と同一の番号を付与して示してい
る。
RTモニタ16に表示される合焦支援装置の表示例の一
つであるバーグラフを示す図であり、同図(b) は同じく
表示例の他の例として折れ線グラフを示す図である。図
6(a) に示す合焦支援画面34も図4に示した合焦支援
画面22と同様に、左方に光量表示領域35が設けら
れ、右方にはZ位置表示領域36が設けられている。た
だし図4の場合は右方のZ位置表示領域24にはスクロ
ール窓29(スクロールバー28、上矢印ボタン31、
下矢印ボタン32を含む)のみが設けられていたが、こ
の図6に示す合焦支援画面34では、スクロール窓37
の他に7個の合焦マーク38(38a〜38g)が表示
されている。
バーグラフの表示窓枠39には、非共焦点の輝度を示す
バーグラフ41が最高輝度を示しており、この最高輝度
表示範囲内(図2の範囲n参照)において、ユーザによ
るステージハンドルの手動操作、又はデータ処理装置1
5による自動制御によってZ位置調整が適切に行われた
ことにより、共焦点バーグラフの表示窓枠42には共焦
点の最高輝度を示すバーグラフ43が表示されている。
そして、このようにZ位置が共焦点の最高輝度範囲(図
2(b) の範囲n′参照)に一致したことにより、Z位置
表示領域36の7個の合焦マーク38の内、中央の合焦
マーク38dが点灯表示されている。このように合焦支
援画面34が表示されるようになるまでの処理を以下に
説明する。
で、ユーザによりZ位置表示領域36の左下隅に表示さ
れている「AF」ボタン44がクリック操作される。こ
れにより、オートフォーカス機能が起動する。このオー
トフォーカス機能では、先ず、データ処理装置15は、
試料9に対し、ユーザにより任意に選択され設定されて
いる2次元、線、または点の走査方法のいずれかでレー
ザ走査を開始するように走査制御装置17に命令を送信
する。
21へ非共焦点光電変換回路12の出力が暗になるまで
試料9と対物レンズ8との相対距離を離すよう命令を出
力する。これにより、非共焦点光電変換回路12の出力
が暗になる。この後、データ処理装置15は、図6(a)
に示す合焦支援画面34のZ位置表示領域36の7個の
合焦マーク38の内の合焦マーク38c、38b、及び
38aを順に点滅させて、合焦位置へ調整すべくステー
ジ20を上げて試料9と対物レンズ8との相対距離を縮
めるように、ユーザに表示報知する。
ジハンドルによる手動操作又はZ位置表示領域36のス
クロール窓37の操作によってステージ20を上に移動
させる。この間、データ処理装置15は、非共焦点光電
変換回路12の出力と共焦点光電変換回路12′の出力
を監視し、監視して得られた輝度状態をバーグラフデー
タに変換して、図6(a) に示すように、光量表示領域3
5の非共焦点バーグラフの表示窓枠39に非共焦点の輝
度を示すバーグラフ41を表示し、同じく共焦点バーグ
ラフの表示窓枠42に共焦点の輝度を示すバーグラフ4
3を表示する。
8dは、非共焦点光電変換回路12の出力が或る閾値以
上に明るくなると点滅するように設定されており、これ
により合焦位置が近いことをユーザに報知することがで
きる。また、データ処理装置15が例えば合焦マーク3
8c、38b、及び38aの順次点滅によってステージ
20を上へ移動させるようにユーザに表示報知している
にも拘らず、ステージ20が下へ移動された場合は、合
焦マーク38の表示状態は更新されずに維持される。こ
の逆に、合焦マーク38e、38f、及び38gの順次
点滅によって下へ移動させるようにとの表示報知に対し
てステージ20が上へ移動された場合も同様に合焦マー
ク38の表示は変化しない。
知に従って移動させた結果、共焦点光電変換回路12′
の出力が輝度最大値を超えて暗くなる場合には、現在動
かしているステージ20の方向と逆方向にステージ20
を動かすように、例えば合焦マーク38c、38b、及
び38aの順次点滅表示から、合焦マーク38e、38
f、及び38gの順次点滅表示に、表示報知の処理手順
を更新する。
きに移動させれば合焦位置に近づくことができるのか
を、ユーザに対し視覚的に通知することができる。上記
の動作は、ユーザによるステージハンドルの手動操作又
はZ位置表示領域36のスクロール窓37の操作によっ
てステージ20を上又は下に移動させるものであるが、
これを完全自動で行うこともできる。
御装置21へ非共焦点光電変換回路12の出力が暗にな
るまで試料9と対物レンズ8との相対距離を離すよう命
令を出力して非共焦点光電変換回路12の出力が暗にな
った後、データ処理装置15は試料9と対物レンズ8と
の相対距離を近づけるようにZ制御装置21に命令す
る。
と共焦点光電変換回路12′の出力を監視しながら、ス
テージ20を僅かずつ移動させ、先ず非共焦点光電変換
回路12の出力が高くなったところでステージ20の移
動速度を落として共焦点光電変換回路12′の出力が高
くなる点を探索する。そして共焦点の輝度が最大値を超
えてそれよりも暗くなった瞬間にステージ20の移動を
停止させ、今度はステージ20を、それまでの対物レン
ズ8が試料9に近づく方向から遠ざかる方向に微動させ
ながら、再び共焦点の輝度が最大値となる点を探索す
る。これを繰り返して最終杓に共焦点光電変換回路1
2′の出力が最大になる場所でステージ20を停止させ
る。そして、このように合焦位置が得られたことにより
CRTモニタ16に「AF終了」のメッセージを表示報
知する。
元、線、または点の走査方法のいずれかのレーザ走査を
設定し、次に「AF」ボタン44をクリック操作するだ
けで、あとは自動的に合焦位置を取得することができ
る。尚、合焦支援画面22の光量表示領域23の表示ま
たは合焦支援画面34の光量表示領域35の表示につい
ては、バーグラフに限るものではなく、例えば折れ線グ
ラフで示すようにしてもよい。図6(b) の合焦支援画面
45の光量表示領域46には、一例として、横軸にZ位
置をとり縦軸に明るさ(輝度)をとって、非共焦点の輝
度情報(共焦点の輝度情報は未だ現れていない)が折れ
線グラフで示されている。勿論、サンプリングを細かく
すれば、このグラフは折れ線でなく曲線で表わされる。
と同図(b) に示す表示方法は任意に選択することが可能
であり、特に同図(b) に示す折れ線グラフで表示する方
法は、Z位置を微調整しながら確実に輝度の高いポイン
トを得たいときには極めて有効な方法である。
ことができる方法発明を引き出すことができる。これを
付記として、以下に述べる。(付記1)レーザ走査型顕
微鏡において試料と対物レンズとの相対距離を調整する
ことにより前記試料の合焦位置を得る合焦支援方法であ
って、前記試料に対しレーザ光を走査して得られた光量
を共焦点光電変換回路と非共焦点光電変換回路とでサン
プリングする光量見本抽出工程と、該光量見本抽出工程
によりサンプリングされたデータをA/D変換して量子
化する光量見本量子化工程と、該光量見本量子化工程に
より量子化されたデータを前記試料と前記対物レンズと
の相対方向における位置に対する光量情報としてディス
プレイ上にグラフ表示する表示工程と、を含むことを特
徴とする合焦支援方法。(付記2)前記試料と前記対物
レンズとの相対距離を調整する調整移動量を電気信号に
変換して出力する調整移動量出力工程と、前記光量見本
量子化工程により量子化されるデータと前記調整移動量
出力工程により出力される調整移動量とに基づいて、前
記試料と前記対物レンズとの相対方向において共焦点の
光量が最大となる位置データを出力する位置データ出力
工程と、を更に含み、前記表示工程は、前記位置データ
出力工程により出力される前記位置データに基づいて前
記共焦点の光量が最大となる位置への調整移動の向きを
前記ディスプレイに表示する、ことを特徴とする付記1
記載の合焦支援方法。(付記3)前記位置データ出力工
程により出力される前記位置データに基づいて前記試料
と前記対物レンズとの相対距離を電動的に制御する相対
距離制御工程を更に備えたことを特徴とする付記2記載
の合焦支援方法。
れば、共焦点の輝度情報のみでなく非共焦点の輝度情報
を同時に検出してこれら2つの輝度情報をディスプレイ
に同時表示するので、非共焦点の輝度情報による追い込
みから共焦点の輝度情報による絞り込みへの切り替えで
絞り込むべき位置を見失うことなく、試料の画像が存在
する位置または領域を迅速かつ容易に見つけて合焦画像
を得ることができる。
顕微鏡のシステム構成を模式的に示す図である。
関を示す特性図である。
処理のフローチャートである。
処理においてCRTモニタに表示される画像表示の例を
示す図である。
顕微鏡のシステム構成を模式的に示す図である。
ーザ走査型顕微鏡においてCRTモニタに表示される合
焦支援装置の表示の例を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 試料と対物レンズとの相対距離を調整す
ることにより試料画像の合焦位置を得るレーザ走査型顕
微鏡であって、 前記試料に対しレーザ光を走査して得られた光量を共焦
点光電変換回路と非共焦点光電変換回路とでサンプリン
グする光量見本抽出手段と、 該光量見本抽出手段によりサンプリングされたデータを
A/D変換して量子化する光量見本量子化手段と、 該光量見本量子化手段により量子化されたデータを前記
試料と前記対物レンズとの相対方向における位置に対す
る光量情報としてディスプレイ上にグラフ表示する表示
手段と、 を有することを特徴とする共焦点レーザ走査型顕微鏡。 - 【請求項2】 前記試料と前記対物レンズとの相対距離
を調整する調整移動量を電気信号に変換して出力する調
整移動量出力手段と、 前記光量見本量子化手段により量子化されるデータと前
記調整移動量出力手段により出力される調整移動量とに
基づいて、前記試料と前記対物レンズとの相対方向にお
いて共焦点の光量が最大となる位置データを出力する位
置データ出力手段と、 を更に備え、 前記表示手段は、前記位置データ出力手段により出力さ
れる前記位置データに基づいて前記共焦点の光量が最大
となる位置への調整移動の向きを前記ディスプレイに表
示することを特徴とする請求項1記載の共焦点レーザ走
査型顕微鏡。 - 【請求項3】 前記位置データ出力手段により出力され
る前記位置データに基づいて前記試料と前記対物レンズ
との相対距離を電動的に制御する相対距離制御手段を更
に備えたことを特徴とする請求項2記載の共焦点レーザ
走査型顕微鏡。
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007279085A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Nikon Corp | 共焦点顕微鏡 |
JP2008040154A (ja) * | 2006-08-07 | 2008-02-21 | Olympus Corp | 共焦点レーザ顕微鏡 |
JP2008122599A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Olympus Corp | 共焦点レーザ顕微鏡 |
KR101129768B1 (ko) * | 2002-11-18 | 2012-03-26 | 나노포커스 아게 | 공초점현미경을 이용하여 실린더의 내벽면을 측정하기 위한 장치 |
WO2013036049A2 (ko) * | 2011-09-06 | 2013-03-14 | 서울대학교산학협력단 | 공초점 형광 현미경 |
JP2014160213A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Olympus Corp | 顕微鏡システム及びプログラム |
JP2014232241A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-11 | ソニー株式会社 | レーザー走査型顕微鏡システム |
US10288877B2 (en) | 2015-07-16 | 2019-05-14 | Olympus Corporation | Microscopy system, determination method, and recording medium |
US10379329B2 (en) | 2014-12-15 | 2019-08-13 | Olympus Corporation | Microscope system and setting value calculation method |
JP2021519438A (ja) * | 2018-03-23 | 2021-08-10 | イェンラブ ゲーエムベーハー | 被験体を非侵襲的に検査するためのマルチモード撮像システムおよび方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6411292A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-13 | Fuji Facom Corp | Brightness scale display device |
JPH07199077A (ja) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Olympus Optical Co Ltd | 顕微鏡システム |
JPH08210819A (ja) * | 1994-12-02 | 1996-08-20 | Keyence Corp | レーザ顕微鏡 |
JPH09218355A (ja) * | 1996-02-14 | 1997-08-19 | Olympus Optical Co Ltd | 走査型レーザ顕微鏡 |
JPH10142516A (ja) * | 1996-11-14 | 1998-05-29 | Olympus Optical Co Ltd | 共焦点型顕微鏡の合焦装置 |
JPH1195113A (ja) * | 1997-09-19 | 1999-04-09 | Olympus Optical Co Ltd | 共焦点顕微鏡及びこれに適用される回転ディスク |
JP2001083424A (ja) * | 1999-09-10 | 2001-03-30 | Keyence Corp | 共焦点顕微鏡 |
-
2001
- 2001-07-13 JP JP2001212988A patent/JP4912545B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6411292A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-13 | Fuji Facom Corp | Brightness scale display device |
JPH07199077A (ja) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Olympus Optical Co Ltd | 顕微鏡システム |
JPH08210819A (ja) * | 1994-12-02 | 1996-08-20 | Keyence Corp | レーザ顕微鏡 |
JPH09218355A (ja) * | 1996-02-14 | 1997-08-19 | Olympus Optical Co Ltd | 走査型レーザ顕微鏡 |
JPH10142516A (ja) * | 1996-11-14 | 1998-05-29 | Olympus Optical Co Ltd | 共焦点型顕微鏡の合焦装置 |
JPH1195113A (ja) * | 1997-09-19 | 1999-04-09 | Olympus Optical Co Ltd | 共焦点顕微鏡及びこれに適用される回転ディスク |
JP2001083424A (ja) * | 1999-09-10 | 2001-03-30 | Keyence Corp | 共焦点顕微鏡 |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101129768B1 (ko) * | 2002-11-18 | 2012-03-26 | 나노포커스 아게 | 공초점현미경을 이용하여 실린더의 내벽면을 측정하기 위한 장치 |
JP2007279085A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Nikon Corp | 共焦点顕微鏡 |
JP2008040154A (ja) * | 2006-08-07 | 2008-02-21 | Olympus Corp | 共焦点レーザ顕微鏡 |
JP2008122599A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Olympus Corp | 共焦点レーザ顕微鏡 |
KR101393514B1 (ko) | 2011-09-06 | 2014-05-13 | 서울대학교산학협력단 | 고감도 실시간 공초점 형광 현미경 |
WO2013036049A3 (ko) * | 2011-09-06 | 2013-05-02 | 서울대학교산학협력단 | 공초점 형광 현미경 |
WO2013036049A2 (ko) * | 2011-09-06 | 2013-03-14 | 서울대학교산학협력단 | 공초점 형광 현미경 |
US9563046B2 (en) | 2011-09-06 | 2017-02-07 | Snu R&Db Foundation | Confocal fluorescence microscope |
JP2014160213A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Olympus Corp | 顕微鏡システム及びプログラム |
JP2014232241A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-11 | ソニー株式会社 | レーザー走査型顕微鏡システム |
US10379329B2 (en) | 2014-12-15 | 2019-08-13 | Olympus Corporation | Microscope system and setting value calculation method |
US10288877B2 (en) | 2015-07-16 | 2019-05-14 | Olympus Corporation | Microscopy system, determination method, and recording medium |
JP2021519438A (ja) * | 2018-03-23 | 2021-08-10 | イェンラブ ゲーエムベーハー | 被験体を非侵襲的に検査するためのマルチモード撮像システムおよび方法 |
JP7277560B2 (ja) | 2018-03-23 | 2023-05-19 | イェンラブ ゲーエムベーハー | 被験体を非侵襲的に検査するためのマルチモード撮像システムおよび方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4912545B2 (ja) | 2012-04-11 |
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