JP2003270543A - 共焦点用光スキャナ - Google Patents
共焦点用光スキャナInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来のような点光源ユニットを使用することな
く、簡単な構造かつ安価にして、波長の異なる複数のレ
ーザ光を合成して多重線レーザ光の励起光を出射するこ
とのできる共焦点用光スキャナを提供する。 【解決手段】光学顕微鏡に搭載されレーザ光を光学顕微
鏡に入射し、光学顕微鏡の試料を光走査する共焦点走査
機構を有する共焦点用光スキャナであって、波長の異な
る複数のレーザ光を導く手段を持ち、複数のレーザ光を
合成して共焦点走査機構に励起光として入射するレーザ
光合成機構と、前記共焦点走査機構を同一容器内に備え
る。
く、簡単な構造かつ安価にして、波長の異なる複数のレ
ーザ光を合成して多重線レーザ光の励起光を出射するこ
とのできる共焦点用光スキャナを提供する。 【解決手段】光学顕微鏡に搭載されレーザ光を光学顕微
鏡に入射し、光学顕微鏡の試料を光走査する共焦点走査
機構を有する共焦点用光スキャナであって、波長の異な
る複数のレーザ光を導く手段を持ち、複数のレーザ光を
合成して共焦点走査機構に励起光として入射するレーザ
光合成機構と、前記共焦点走査機構を同一容器内に備え
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の励起光を持
つ顕微鏡取付型共焦点用光スキャナに関するものであ
る。
つ顕微鏡取付型共焦点用光スキャナに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、レーザ走査顕微鏡に搭載する
共焦点用光スキャナはよく知られている。このような従
来の共焦点用光スキャナを用いた共焦点装置は、例えば
本願出願人が出願した特開平１１−２６４９３３号「共
焦点装置」に記載されている。この共焦点装置の構成を
図３に示す。
共焦点用光スキャナはよく知られている。このような従
来の共焦点用光スキャナを用いた共焦点装置は、例えば
本願出願人が出願した特開平１１−２６４９３３号「共
焦点装置」に記載されている。この共焦点装置の構成を
図３に示す。
【０００３】図において、レーザ光源１の出力光は光フ
ァイバ等により共焦点スキャナ２に導かれる。共焦点ス
キャナ２では、複数の開口を有する円板（図示せず）を
回転させ、入射されたレーザ光をこれらの開口に通過さ
せて出射させる。
ァイバ等により共焦点スキャナ２に導かれる。共焦点ス
キャナ２では、複数の開口を有する円板（図示せず）を
回転させ、入射されたレーザ光をこれらの開口に通過さ
せて出射させる。
【０００４】光学顕微鏡３は、共焦点スキャナ２からの
出射光を対物レンズ７を用いて試料８上に集光する。共
焦点スキャナ２にはカメラ等の撮影手段５が接続され、
撮影手段５の出力信号は制御手段６に接続されている。
このような構成によれば、共焦点スキャナ２により試料
８面をレーザ光で走査して試料面の像を得ることができ
る。
出射光を対物レンズ７を用いて試料８上に集光する。共
焦点スキャナ２にはカメラ等の撮影手段５が接続され、
撮影手段５の出力信号は制御手段６に接続されている。
このような構成によれば、共焦点スキャナ２により試料
８面をレーザ光で走査して試料面の像を得ることができ
る。
【０００５】このような装置において、共焦点スキャナ
２は波長の異なる複数のレーザ光を合成した多重線レー
ザを利用することもできる。多重線レーザ光源として
は、例えば特表２０００−５０８４３８号に記載のよう
な点光源がある。
２は波長の異なる複数のレーザ光を合成した多重線レー
ザを利用することもできる。多重線レーザ光源として
は、例えば特表２０００−５０８４３８号に記載のよう
な点光源がある。
【０００６】図４にその点光源の原理に基づく構成から
なる点光源ユニット１０を用いた場合の共焦点装置の構
成を示す。点光源ユニット１０は、例えばＲ，Ｇ，Ｂな
どの波長の異なるレーザ光をこの専用のユニット内で合
成して出射するものである。点光源ユニット１０には、
Ｒ，Ｇ，Ｂなどのレーザ光を発生する光源１１，１２，
１３と、透過／反射特性の異なるビームスプリッタ２
１，２２，２３を備えた光束統合装置２０が設けられて
いる。
なる点光源ユニット１０を用いた場合の共焦点装置の構
成を示す。点光源ユニット１０は、例えばＲ，Ｇ，Ｂな
どの波長の異なるレーザ光をこの専用のユニット内で合
成して出射するものである。点光源ユニット１０には、
Ｒ，Ｇ，Ｂなどのレーザ光を発生する光源１１，１２，
１３と、透過／反射特性の異なるビームスプリッタ２
１，２２，２３を備えた光束統合装置２０が設けられて
いる。
【０００７】複数の独立の単一線レーザ光源１１，１
２，１３からのレーザ光はビームスプリッタ２１，２
２，２３を介して合成される。合成されたこの多重線レ
ーザ光は、光ファイバ３０を介して共焦点スキャナ２に
導かれる。なお、ビームスプリッタ２１，２２，２３と
しては例えばダイクロイックミラーを用いることができ
る。
２，１３からのレーザ光はビームスプリッタ２１，２
２，２３を介して合成される。合成されたこの多重線レ
ーザ光は、光ファイバ３０を介して共焦点スキャナ２に
導かれる。なお、ビームスプリッタ２１，２２，２３と
しては例えばダイクロイックミラーを用いることができ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような点光源を用いた場合は、各レーザ光源１１，１
２，１３の安全性や放熱などのために点光源ユニット全
体が大きくて重い構造となり、高価にもなるという課題
があった。また、光束統合装置２０は、ダイクロイック
ミラーで調整してあるため、レーザ光源を変更して別の
異なる波長のレーザ光を合成することは非常に困難であ
るという課題があった。さらに、光ファイバにより共焦
点スキャナへ導いているため、光の伝送効率が５０％程
度と低いという問題があった。
ような点光源を用いた場合は、各レーザ光源１１，１
２，１３の安全性や放熱などのために点光源ユニット全
体が大きくて重い構造となり、高価にもなるという課題
があった。また、光束統合装置２０は、ダイクロイック
ミラーで調整してあるため、レーザ光源を変更して別の
異なる波長のレーザ光を合成することは非常に困難であ
るという課題があった。さらに、光ファイバにより共焦
点スキャナへ導いているため、光の伝送効率が５０％程
度と低いという問題があった。
【０００９】本発明の目的は、上記の課題を解決するも
ので、従来のような点光源ユニットを使用することな
く、簡単な構造かつ安価にして、波長の異なる複数のレ
ーザ光を合成して多重線レーザ光の励起光を出射するこ
とのできる共焦点用光スキャナを提供することにある。
ので、従来のような点光源ユニットを使用することな
く、簡単な構造かつ安価にして、波長の異なる複数のレ
ーザ光を合成して多重線レーザ光の励起光を出射するこ
とのできる共焦点用光スキャナを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１の発明では、光学顕微鏡に搭載され
レーザ光を光学顕微鏡に入射し、光学顕微鏡の試料を光
走査する共焦点走査機構を有する共焦点用光スキャナで
あって、波長の異なる複数のレーザ光を導く手段を持
ち、前記複数のレーザ光を合成して前記共焦点走査機構
に励起光として入射するレーザ光合成機構と、前記共焦
点走査機構を同一容器内に備えたことを特徴とする。
るために、請求項１の発明では、光学顕微鏡に搭載され
レーザ光を光学顕微鏡に入射し、光学顕微鏡の試料を光
走査する共焦点走査機構を有する共焦点用光スキャナで
あって、波長の異なる複数のレーザ光を導く手段を持
ち、前記複数のレーザ光を合成して前記共焦点走査機構
に励起光として入射するレーザ光合成機構と、前記共焦
点走査機構を同一容器内に備えたことを特徴とする。
【００１１】このような構成によれば、従来のような大
きくて重いレーザ光源を持たないため、コンパクトで安
価な共焦点用光スキャナを実現することができる。
きくて重いレーザ光源を持たないため、コンパクトで安
価な共焦点用光スキャナを実現することができる。
【００１２】この場合、請求項２のように、それぞれの
レーザ光を導く手段では、光ファイバを用いてレーザ光
を導く。光ファイバを用いるため、レーザの組合わせが
容易にできる利点がある。また、レーザ合成機構は、請
求項３のようにダイクロイックミラーを用いてレーザ光
を反射あるいは透過させて合成することができる。
レーザ光を導く手段では、光ファイバを用いてレーザ光
を導く。光ファイバを用いるため、レーザの組合わせが
容易にできる利点がある。また、レーザ合成機構は、請
求項３のようにダイクロイックミラーを用いてレーザ光
を反射あるいは透過させて合成することができる。
【００１３】更に、レーザ合成機構は、請求項４のよう
に、レーザ光の光量を調節し、合成光の比率を切換える
ことのできる光量調節機構を備えることができる。この
光量調節機構は、請求項５のように、レーザ光を遮断で
きるシャッタまたはレーザ光の光量を減少させるＮＤフ
ィルタを備える。このような構成により、合成光の比率
を容易に変えることができる。
に、レーザ光の光量を調節し、合成光の比率を切換える
ことのできる光量調節機構を備えることができる。この
光量調節機構は、請求項５のように、レーザ光を遮断で
きるシャッタまたはレーザ光の光量を減少させるＮＤフ
ィルタを備える。このような構成により、合成光の比率
を容易に変えることができる。
【００１４】また、レーザ合成機構は、請求項６のよう
に、内蔵光源からのレーザ光と外部からのレーザ光を合
成するように構成することができる。
に、内蔵光源からのレーザ光と外部からのレーザ光を合
成するように構成することができる。
【００１５】また、請求項７のように、試料の試薬に対
応して、試料からの信号光を撮像手段へ導くための測定
用フィルタの切換えと光源の切換えが連動して行われる
ように構成することもできる。このような構成によれ
ば、試薬との対応性の良い共焦点用光スキャナが実現で
きる。
応して、試料からの信号光を撮像手段へ導くための測定
用フィルタの切換えと光源の切換えが連動して行われる
ように構成することもできる。このような構成によれ
ば、試薬との対応性の良い共焦点用光スキャナが実現で
きる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を詳しく
説明する。図１は本発明に係るレーザ顕微鏡に搭載の共
焦点用光スキャナの一実施例を示す要部構成図である。
なお、図１には図３と同様に共焦点用光スキャナのみな
らず連結する周辺部のユニットも併せて示してある。
説明する。図１は本発明に係るレーザ顕微鏡に搭載の共
焦点用光スキャナの一実施例を示す要部構成図である。
なお、図１には図３と同様に共焦点用光スキャナのみな
らず連結する周辺部のユニットも併せて示してある。
【００１７】図１において、波長の異なる（例えばＲ，
Ｇ，Ｂ）複数のレーザ光源１１，１２，１３からのレー
ザ光は光ファイバ３１，３２，３３によりそれぞれ個別
に共焦点用光スキャナ４０に導かれる。
Ｇ，Ｂ）複数のレーザ光源１１，１２，１３からのレー
ザ光は光ファイバ３１，３２，３３によりそれぞれ個別
に共焦点用光スキャナ４０に導かれる。
【００１８】共焦点用スキャナ４０には、レーザ光合成
機構５０と共焦点光走査機構６０が設けられている。レ
ーザ光合成機構５０は、レンズ５１，５２，５３と、ダ
イクロイックミラー５４，５５，５６を有する。外付け
の光源１１，１２，１３から光ファイバ３１，３２，３
３によって導かれた各レーザ光はそれぞれレンズ５１，
５２，５３によりコリメートされ、平行光となってそれ
ぞれダイクロイックミラー５４，５５，５６に入射す
る。
機構５０と共焦点光走査機構６０が設けられている。レ
ーザ光合成機構５０は、レンズ５１，５２，５３と、ダ
イクロイックミラー５４，５５，５６を有する。外付け
の光源１１，１２，１３から光ファイバ３１，３２，３
３によって導かれた各レーザ光はそれぞれレンズ５１，
５２，５３によりコリメートされ、平行光となってそれ
ぞれダイクロイックミラー５４，５５，５６に入射す
る。
【００１９】ダイクロイックミラー５４，５５，５６か
らなる部分では、従来と同様に各レーザ光を適宜に反射
あるいは透過して複数のレーザ光を合成し、多重線レー
ザ光として出射する。
らなる部分では、従来と同様に各レーザ光を適宜に反射
あるいは透過して複数のレーザ光を合成し、多重線レー
ザ光として出射する。
【００２０】共焦点光走査機構６０は、回転ディスク７
０とダイクロイックミラー８０を備える。回転ディスク
７０は、多数のピンホールが形成されてなるピンホール
ディスク７１（例えばニポウディスク）と、この多数の
ピンホールにそれぞれレーザ光を集光するための多数の
マイクロレンズが配置されたマイクロレンズディスク７
２から構成されている。
０とダイクロイックミラー８０を備える。回転ディスク
７０は、多数のピンホールが形成されてなるピンホール
ディスク７１（例えばニポウディスク）と、この多数の
ピンホールにそれぞれレーザ光を集光するための多数の
マイクロレンズが配置されたマイクロレンズディスク７
２から構成されている。
【００２１】なお、このピンホールディスク７１とマイ
クロレンズディスク７２は所定の間隔をもって平行に連
結され、一体的に回転できるように形成され、共焦点用
光スキャナ４０内に取り付けられている。
クロレンズディスク７２は所定の間隔をもって平行に連
結され、一体的に回転できるように形成され、共焦点用
光スキャナ４０内に取り付けられている。
【００２２】この回転ディスク７０の回転により光学顕
微鏡３に載置された試料はレーザ光により光走査され
る。なお、光走査や撮像などの動作については従来例と
して挙げた特開平１１−２６４９３３号「共焦点装置」
と同様であるので、その詳細は省略する。
微鏡３に載置された試料はレーザ光により光走査され
る。なお、光走査や撮像などの動作については従来例と
して挙げた特開平１１−２６４９３３号「共焦点装置」
と同様であるので、その詳細は省略する。
【００２３】このような共焦点用光スキャナによれば、
従来のような外部の点光源ユニットは不要であり、共焦
点用光スキャナ内では放熱などの問題もなく、スキャナ
全体を小型化できるという利点がある。また、合成後、
光ファイバを使用しないため光の伝送効率がよく、その
ためレーザ光源としては出力の小さな安価なものを使用
することができる。
従来のような外部の点光源ユニットは不要であり、共焦
点用光スキャナ内では放熱などの問題もなく、スキャナ
全体を小型化できるという利点がある。また、合成後、
光ファイバを使用しないため光の伝送効率がよく、その
ためレーザ光源としては出力の小さな安価なものを使用
することができる。
【００２４】なお、光ファイバによりレーザ光を取り入
れているので、レーザ光の自由な組合わせが可能であ
る。この場合、レーザ光の波長がレーザ光合成機構のダ
イクロイックミラーの波長範囲内であるなら、ダイクロ
イックミラーの交換は不要である。例えば、波長５３２
ｎｍのＹＡＧと波長５４６ｎｍのＨｅ−Ｎｅなどの場合
は、ダイクロイックミラーの交換は不要である。
れているので、レーザ光の自由な組合わせが可能であ
る。この場合、レーザ光の波長がレーザ光合成機構のダ
イクロイックミラーの波長範囲内であるなら、ダイクロ
イックミラーの交換は不要である。例えば、波長５３２
ｎｍのＹＡＧと波長５４６ｎｍのＨｅ−Ｎｅなどの場合
は、ダイクロイックミラーの交換は不要である。
【００２５】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、図２に示すように、光ファイバに
よる外部レーザ光と内蔵光源９０からのレーザ光との組
合わせも可能である。また、レンズとダイクロイックミ
ラーの間に合成光の比率を切換えることのできる光量調
節機構１００を設けてもよい。
のではない。例えば、図２に示すように、光ファイバに
よる外部レーザ光と内蔵光源９０からのレーザ光との組
合わせも可能である。また、レンズとダイクロイックミ
ラーの間に合成光の比率を切換えることのできる光量調
節機構１００を設けてもよい。
【００２６】光量調節機構１００としては、レーザ光を
遮断するシャッタや、レーザ光の光量のみを減少させる
ＮＤフィルタ等を用いることができる。なお、この光量
調節機構１００は、共焦点用光スキャナ側ではなく光源
側に組み込んでもよく、また、１つのレーザ光路に限ら
ず同時に２つ以上の光路に組み込んでも構わない。
遮断するシャッタや、レーザ光の光量のみを減少させる
ＮＤフィルタ等を用いることができる。なお、この光量
調節機構１００は、共焦点用光スキャナ側ではなく光源
側に組み込んでもよく、また、１つのレーザ光路に限ら
ず同時に２つ以上の光路に組み込んでも構わない。
【００２７】また、試料からの反射光（信号光とも言
う）を撮影手段（図示せず）側へ導くための測定用のダ
イクロイックミラー８０およびフィルタ（図示せず）
は、試料に施した試薬に対応した特性のものに適宜に切
り換えられるように構成することができる。
う）を撮影手段（図示せず）側へ導くための測定用のダ
イクロイックミラー８０およびフィルタ（図示せず）
は、試料に施した試薬に対応した特性のものに適宜に切
り換えられるように構成することができる。
【００２８】例えば、試料の標識にＧＦＰを用いた場合
は、励起光としてＡｒ（波長４８８ｎｍ）を使用し、フ
ィルタとしては波長５３０ｎｍがピークとなるような透
過特性を持つフィルタを用いる。図の構成では、ダイク
ロイックミラーとしては、４８８ｎｍを透過し、５３０
ｎｍを反射する特性のものを用いる。
は、励起光としてＡｒ（波長４８８ｎｍ）を使用し、フ
ィルタとしては波長５３０ｎｍがピークとなるような透
過特性を持つフィルタを用いる。図の構成では、ダイク
ロイックミラーとしては、４８８ｎｍを透過し、５３０
ｎｍを反射する特性のものを用いる。
【００２９】また、試料の標識に蛍光色素（Ｃｙ３）を
用いた場合は、波長５３２ｎｍのＹＡＧを用い、フィル
タには波長５６５ｎｍがピークとなるような透過特性を
持つフィルタを使用する。ダイクロイックミラーとして
は、５３２ｎｍを透過し、５６５ｎｍを反射する特性の
ものを用いる。
用いた場合は、波長５３２ｎｍのＹＡＧを用い、フィル
タには波長５６５ｎｍがピークとなるような透過特性を
持つフィルタを使用する。ダイクロイックミラーとして
は、５３２ｎｍを透過し、５６５ｎｍを反射する特性の
ものを用いる。
【００３０】なお、ダイクロイックミラーとフィルタの
切換えと、光源の切換えとは、連動して行われるように
構成しておくと大変使い易いものとなる。
切換えと、光源の切換えとは、連動して行われるように
構成しておくと大変使い易いものとなる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば次の
ような効果がある。 （１）波長の異なる複数のレーザ光を合成して多重線レ
ーザ光の励起光を出射することのできる共焦点用光スキ
ャナを容易に実現することができる。 （２）共焦点用光スキャナ内にはレーザ光の発振源（チ
ューブなど）がないため放熱などの問題も生ぜず、小型
・軽量で、安価な共焦点用光スキャナを容易に実現でき
る。
ような効果がある。 （１）波長の異なる複数のレーザ光を合成して多重線レ
ーザ光の励起光を出射することのできる共焦点用光スキ
ャナを容易に実現することができる。 （２）共焦点用光スキャナ内にはレーザ光の発振源（チ
ューブなど）がないため放熱などの問題も生ぜず、小型
・軽量で、安価な共焦点用光スキャナを容易に実現でき
る。
【００３２】（３）レーザ光の自由な組合わせ合成が可
能である。レーザ光の波長が特にダイクロイックミラー
の波長範囲内であれば、ダイクロイックミラーの交換は
不要である。 （４）試料に付ける試薬に応じて測定用のダイクロイッ
クミラー８０およびフィルタを切換える場合、光源の切
換えも連動して行えば、操作性に優れた共焦点用光スキ
ャナを容易に実現することができる。
能である。レーザ光の波長が特にダイクロイックミラー
の波長範囲内であれば、ダイクロイックミラーの交換は
不要である。 （４）試料に付ける試薬に応じて測定用のダイクロイッ
クミラー８０およびフィルタを切換える場合、光源の切
換えも連動して行えば、操作性に優れた共焦点用光スキ
ャナを容易に実現することができる。
【図１】本発明に係る共焦点用光スキャナの一実施例を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す図である。
【図３】従来の共焦点装置の一例を示す構成図である。
【図４】従来の共焦点装置の他の一例を示す構成図であ
る。
る。
３ 光学顕微鏡
３１，３２，３３ 光ファイバ
４０ 共焦点用光スキャナ
５０ レーザ光合成機構
５１，５２，５３ レンズ
５４，５５，５６ ダイクロイックミラー
６０ 共焦点光走査機構
７０ 回転ディスク
７１ ピンホールディスク
７２ マイクロレンズディスク
８０ ダイクロイックミラー
９０ 内蔵光源
１００ 光量調節機構
Claims (7)
- 【請求項１】光学顕微鏡に搭載されレーザ光を光学顕微
鏡に入射し、光学顕微鏡の試料を光走査する共焦点走査
機構を有する共焦点用光スキャナであって、 外部から波長の異なる複数のレーザ光を導く手段を持
ち、 前記複数のレーザ光を合成して前記共焦点走査機構に励
起光として入射するレーザ光合成機構と、前記共焦点走
査機構を同一容器内に備えたことを特徴とする共焦点用
光スキャナ。 - 【請求項２】前記レーザ光を導く手段は、光ファイバを
用いたことを特徴とする請求項１記載の共焦点用光スキ
ャナ。 - 【請求項３】前記レーザ合成機構は、ダイクロイックミ
ラーを用いて前記レーザ光を導く手段からのレーザ光を
反射あるいは透過させて合成するように構成されたこと
を特徴とする請求項１または２記載の共焦点用光スキャ
ナ。 - 【請求項４】前記レーザ合成機構は、レーザ光の光量を
調節し、合成光の比率を切換えることのできる光量調節
機構を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいず
れかに記載の共焦点用光スキャナ。 - 【請求項５】前記光量調節機構は、レーザ光を遮断でき
るシャッタまたはレーザ光の光量を減少させるＮＤフィ
ルタを用いたことを特徴とする請求項４記載の共焦点用
光スキャナ。 - 【請求項６】内蔵光源を備え、 前記レーザ合成機構は、この内蔵光源からのレーザ光と
外部からのレーザ光を合成するように構成されたことを
特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の共焦点
用光スキャナ。 - 【請求項７】試料の試薬に対応して、試料からの信号光
を撮像手段へ導くための測定用フィルタの切換えと光源
の切換えが連動して行われるように構成されたことを特
徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の共焦点用
光スキャナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002069898A JP2003270543A (ja) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | 共焦点用光スキャナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002069898A JP2003270543A (ja) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | 共焦点用光スキャナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003270543A true JP2003270543A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=29200609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002069898A Pending JP2003270543A (ja) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | 共焦点用光スキャナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003270543A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006208681A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Olympus Corp | 接続ユニットおよび光走査型蛍光観察装置 |
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