JP2005352030A - 走査型レーザ観察装置、観察方法及び観察プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 １画素毎の受光サンプリングレートを高速化することが可能で、走査機構による走査に同期して１フレーム走査、１ライン走査または１画素受光中に波長選択手段による選択励起波長を切り換える場合の波長別の時間差を極力抑え、同時に多波長を観察する場合でも画像取得の時間を短縮することが可能な走査型レーザ観察装置等を提供すること。
【解決手段】 光源からの光ビームを試料に照射し走査機構によって試料を光ビームで走査する観察装置であって、波長の異なる複数種類の励起光を出射する複数の光源手段と、光源手段から試料に至る光路上で、複数種類の波長の中から所定の波長の励起光を選択する波長選択手段と、複数種類の波長でそれぞれ励起される複数種類の蛍光をそれぞれ検出する複数の検出手段と、走査機構による走査に同期して１フレーム走査、１ライン走査または１画素受光中に波長選択手段により選択される励起光を切り換えるゲート手段とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光学系を介して試料を光で走査し、試料からの反射光または透過光に基づいた試料の観察画像を画面上に表示する走査型レーザ観察装置、観察方法及び観察プログラムに関し、特に、多重染色された蛍光試料を複数の励起波長を用いて励起して各励起波長に対応して発生した複数の蛍光を観察する、顕微鏡や内視鏡に代表される走査型レーザ観察装置、観察方法及び観察プログラムに関するものである。

従来の走査型レーザ観察装置の動作について説明する。
図１６は、従来の走査型レーザ観察装置の全体構成を示す図であり、図１７は、図１６中に示したターレット１０４の１０５矢視図である。

図１６に示すように、ターレット１０４は、４８８ｎｍに透過特性を持つ励起フィルタ１０４ａが反射ミラー１０３と励起ダイクロイックミラー１０６との間の光路上に配置され、反射ミラー１０４ｃが焦点ピンホール１１６を通過した光の進行路上に配置されている。

図１６においては、クリプトンアルゴンレーザ１０１を発振したレーザ光は、ビームエクスパンダ１０２により所望の径に拡大され、反射ミラー１０３で下方に反射される。そして、ターレット１０４上の励起フィルタ１０４ａにより４８８ｎｍの波長が選択される。そして、励起ダイクロイックミラー１０６で反射して走査光学系１０７を通ってから励起ダイクロイックミラー１０８で反射して瞳投影レンズ１０９から結像レンズ１１０を通り、対物レンズ１１１により試料１１２上にビームスポットとして結像する。

そして、試料１１２上のフレオレスセインにより発せられた蛍光が、上記光路を逆にたどり励起ダイクロイックミラー１０６を透過する。励起ダイクロイックミラー１０６を透過した蛍光が結像レンズ１１４、ミラー１１５を介して共焦点ピンホール１１６を通過する。このとき、この蛍光の進行路上にはターレット１０４上の反射ミラー１０４ｃが配置されているので、反射ミラー１０４ｃで反射されバリアフィルタ１１９で４８８ｎｍの反射光をカットされた後、光検出器１１７で検出される。

走査光学系１０７を構成するガルバノメータスキャナミラーを振ることにより、光ビームを試料１１２上で２次元方向に走査することになり、各走査位置においての光検出器１１７により検出される光量を電気信号に変換する。

以上のように、図１６の状態でＸＹ方向に１回走査し、フレオレスセインより発した蛍光を、光検出器１１７で検出した直後にコンピュータ２００からの指示でモータ２０２によりターレット１０４を９０度回転させ、５６８ｎｍを選択する励起フィルタ１０４ｄと空穴１０４ｂを各光路上に配置させる。

図１８は、図１６に示した従来の走査型レーザ観察装置において、５６８ｎｍによりＴＥＸＡＳ ＲＥＤ（商標）を励起し、その蛍光を検出している状態を示している図であり、図１９は、図１８中に示したターレット１０４の１０５矢視図である。

図１９に示した状態は、ターレット１０４を図１６の状態から９０度回転させた状態である。
このような状態でクリプトンアルゴンレーザ１０１を発振した波長のうち５６８ｎｍの波長は、励起フィルタ１０４ｄにより選択され励起ダイクロイックミラー１０６を反射し試料１１２上にビームスポットとして結像する。そして、試料１１２上のＴＥＸＡＳ ＲＥＤ（商標）により発せられた蛍光が励起ダイクロイックミラー１０８を透過し、結像レンズ１１４およびミラー１１５を介して共焦点ピンホール１１６を通過する。このとき、蛍光の光路上にはターレット１０４上の空穴１０４ｂが配置されているので、ターレット１０４上の空穴１０４ｂを透過し、バリアフィルタ１２０で５６８ｎｍの反射光をカットされ光検出器１１８で検出される。

ここでも、走査光学系１０７のガルバノメータスキャナミラーを振ることで、光ビームを試料１１２上で２次元に走査し、各走査位置において光検出器１１８により検出される光を電気信号に変換してコンピュータ２００に入力する。

そして、走査光学系１０７の走査に同期させて１フレーム走査毎にターレット１０４を９０度回転させることにより、図１６乃至図１８を用いて説明した２つの工程を行ない、光検出器１１７および光検出器１１８で検出した電気信号をコンピュータ２００に順次取り込む。そして、例えば、光検出器１１７によるものを緑色に擬似カラー処理し、光検出器１１８によるものを赤色に擬似カラー処理してモニタ２０１上に重ねて表示する（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−２０６７４５号公報

しかしながら、従来の構成で、走査機構による走査に同期して１画素受光中に波長選択手段による選択励起波長および光路選択手段による選択光路を切り換えるには、１画素受光毎に回転板を所望の位置へ回転させる必要があり、１画素毎の受光サンプリングレートを高速化できない、という問題点があった。

また、上記走査機構による走査に同期してフレームもしくはライン毎に上記波長選択手段による選択励起波長を切り換える場合、ラインもしくは画素毎に切り換える場合と比較して、波長別に観察の時間差が発生してしまうという問題点があった。

さらに、同時に多波長を観察したい場合、多波長分全てを励起しながら走査すると、画像取得に膨大な時間がかかってしまうという問題点があった。
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてなされたもので、１画素毎の受光サンプリングレートを高速化することが可能で、走査機構による走査に同期して１フレーム走査、１ライン走査または１画素受光中に波長選択手段による選択励起波長を切り換える場合の波長別の時間差を極力抑え、同時に多波長を観察する場合でも画像取得の時間を短縮することが可能な走査型レーザ観察装置、観察方法及び観察プログラムを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の走査型レーザ観察装置は、光源からの光ビームを試料に照射し走査機構によって上記試料を上記光ビームで走査する走査型レーザ観察装置であって、波長の異なる複数種類の励起光を出射する複数の光源手段と、上記複数種類の波長の中から所定の波長の励起光を選択する波長選択手段と、上記複数種類の波長でそれぞれ励起される複数種類の蛍光をそれぞれ検出する複数の検出手段と、上記走査機構による走査に同期して１フレーム走査、１ライン走査または１画素受光中に上記波長選択手段により選択される励起光を切り換えるゲート手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明の走査型レーザ観察装置は、上記波長選択手段が、波長の種類および検出の順序に関しての予め定められた規則に基づいて励起光を選択することが望ましい。
また、本発明の走査型レーザ観察装置は、上記波長選択手段が、１次元Ｘ、Ｙ、Ｚ、２次元ＸＹ、ＸＺ、ＹＺまたは３次元ＸＹＺ画像を時間Ｔ経過毎に取得する場合に、予め次元ＸＹＺＴのいずれかに重み付けを行って励起光を選択することが望ましい。

また、本発明の走査型レーザ観察装置は、上記波長選択手段が、１次元Ｘ、Ｙ、Ｚ、２次元ＸＹ、ＸＺ、ＹＺまたは３次元ＸＹＺ画像を時間Ｔ経過毎に取得する場合に、観察する分解能の粗細に応じて次元ＸＹＺＴのいずれかに重み付けを行って励起光を選択することが望ましい。

また、本発明の走査型レーザ観察装置は、上記波長選択手段が、１次元Ｘ、Ｙ、Ｚ、２次元ＸＹ、ＸＺ、ＹＺまたは３次元ＸＹＺ画像を時間Ｔ経過毎に取得する場合に、レーザ光の励起による蛍光反応の時間が異なる波長に応じて重み付けを行って励起光を選択することが望ましい。

また、本発明の走査型レーザ観察装置は、上記波長選択手段が、１次元Ｘ、Ｙ、Ｚ、２次元ＸＹ、ＸＺ、ＹＺまたは３次元ＸＹＺ画像を時間Ｔ経過毎に取得する場合に、蛍光反応の強弱が異なる波長に応じて重み付けを行って励起光を選択することが望ましい。

また、本発明の走査型レーザ観察装置は、上記ゲート手段によって１フレーム走査、１ライン走査または１画素受光中に切り換えて得られる各蛍光波長を合成して表示する表示手段をさらに備えることが望ましい。

また、本発明の走査型レーザ観察装置は、各次元均等で各波長均等に間引いたプレビューでの輝度データに基づいて、次元や波長の間引き方を設定する設定手段をさらに備えることが望ましい。

また、本発明の一態様によれば、本発明の観察方法は、光源からの光ビームを試料に照射し走査機構によって上記試料を上記光ビームで走査する走査型レーザ観察装置が実行する観察方法であって、複数の光源手段から出射する波長の異なる複数種類の励起光の中から所定の波長の励起光を選択し、上記複数種類の波長でそれぞれ励起される複数種類の蛍光をそれぞれ検出し、上記走査機構による走査に同期して１フレーム走査、１ライン走査または１画素受光中に上記選択される励起光を切り換えることを特徴とする。

また、本発明の一態様によれば、本発明の観察プログラムは、光源からの光ビームを試料に照射し走査機構によって上記試料を上記光ビームで走査する走査型レーザ観察装置に実行させるための観察プログラムであって、複数の光源手段から出射する波長の異なる複数種類の励起光の中から所定の波長の励起光を選択する手順と、上記複数種類の波長でそれぞれ励起される複数種類の蛍光をそれぞれ検出する手順と、上記走査機構による走査に同期して１フレーム走査、１ライン走査または１画素受光中に上記選択される励起光を切り換える手順とを実行させるためのコンピュータ実行可能な観察プログラムである。

本発明によれば、１画素毎の受光サンプリングレートを高速化することが可能で、走査機構による走査に同期して１フレーム走査、１ライン走査または１画素受光中に波長選択手段による選択励起波長を切り換える場合の波長別の観察の時間差を極力抑え、同時に多波長を観察する場合でも画像取得の時間を短縮することが可能な走査型レーザ観察装置、観察方法及び観察プログラムを提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
まず、図１乃至図４を用いて、本発明の第１の実施の形態について説明する。
図１は、本発明を適用した走査型レーザ観察装置の光学系の構成を示す図である。

図１において、走査型レーザ観察装置１は、４つのレーザ光源１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備え、各レーザ光源１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、それぞれ異なる波長λａ、λｂ、λｃ、λｄを出射（出力）する。レーザ光源１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄから出射されたそれぞれのレーザ光は、シャッタ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを通過し、あるいはシャッタ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄで遮断される。そして、シャッタ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを通過したレーザ光は、ミラー３で反射し、あるいは波長合成ダイクロイックミラー４ｂ、４ｃ、４ｄで反射および合成を行う。

ミラー３で反射し、波長合成ダイクロイックミラー４ｂ、４ｃ、４ｄで反射および合成されたレーザ光は、励起ダイクロイックミラー５で反射されるとともに、後述の蛍光を透過させる機能を有する。そして、励起ダイクロイックミラー５で反射されたレーザ光は、偏向素子６ｘ、６ｙおよび対物レンズ７を介して試料８に照射される。

そして、レーザ光が照射された試料８からの反射あるいは透過光である蛍光は、再度対物レンズ７および偏向素子６ｘ、６ｙを介し、さらに励起ダイクロイックミラー５、フィルタ９を介して、分光ダイクロイックミラー１０ａ、１０ｂ、１０ｃで分光および反射され、ミラー１１で反射される。さらに、反射された蛍光は、集光レンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、共焦点開口１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、およびバリアフィルタ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを介して、光検出器（ＰＭＴ）１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄで検出される。

なお、試料８は、波長λａを励起された場合に波長λａ´（ダッシュ）を蛍光し、波長λｂを励起された場合に波長λｂ´（ダッシュ）を蛍光し、波長λｃを励起された場合に波長λｃ´（ダッシュ）を蛍光し、波長λｄを励起された場合に波長λｄ´（ダッシュ）を蛍光する。

図２は、本発明を適用した走査型レーザ観察装置の制御系および表示系の構成を示す図である。
図２において、システム制御手段１６は、走査型レーザ観察装置１全体の制御を行う他、備向素子６ｘ、６ｙにより１画素移動したことを示すサンプリングクロックの生成を行う。レーザ制御手段１７は、各波長のレーザ光源１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのパワーやＯＮ／ＯＦＦ等を制御する。パワー設定手段１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは、レーザ光のパワーを設定する。波長選択手段１９は、サンプリングクロックに同期して波長の選択を行う。レーザＯＮ／ＯＦＦ手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、波長選択手段１９により選択された波長のレーザ光が出力されるように、あるいは波長選択手段１９に選択されない波長のレーザ光が出力されないように、レーザ光源１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄから出射されるレーザ光のオンオフを制御しする。

そして、検出処理手段２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｄは、サンプリングクロックに同期して光検出器１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄからの蛍光検出信号を処理し、出力した結果をメモリ２２に格納しておく。表示手段２３は、メモリ２２への蓄積量に応じて表示を行う。

次に、上述の様に構成された走査型レーザ観察装置１の動作について説明する。
図３は、第１の実施の形態に係る走査型レーザ観察装置で試料に励起するレーザ光の波長を画素毎に示した図であり、図４は、図３内の先頭２ライン分の励起するレーザ光の波長の時間変化を示した図である。

これらの図３および図４では、波長λａ´の蛍光状態を詳しく観察し、他の波長λｂ´・λｃ´・λｄ´は大まかに観察したい場合の例を示している。
図３に示す様に、励起するレーザ光を画素毎に、波長λａと波長λｂの組合せ、波長λａと波長λｃの組合せ、波長λａと波長λｄの組合せ、といった順番で繰り返す様にする。図３では説明の簡素化のために、ＸＹ平面上で９画素×９画素としているが、実際の観察では５１２画素×５１２画素の様な、広い領域を詳細に観察する。

予め励起する波長のレーザ光を図３の様に決めているため、観察前にシステム制御手段１６へ、ＸＹ走査、９画素×９画素、走査速度、１画素で励起する波長２種類、（波長λａと波長λｂ）−＞（波長λａと波長λｃ）−＞（波長λａと波長λｄ）等の設定を行う。（波長λａと波長λｂ）−＞（波長λａと波長λｃ）−＞（波長λａと波長λｄ）とは、始めの１画素では波長λａと波長λｂのレーザを励起し、次の１画素では波長λａと波長λｃのレーザを励起し、その次の１画素では波長λａと波長λｄのレーザを励起する、といった一連の動作を繰り返すことを意味する。

これらの情報がシステム制御手段１６へ設定されると、それらの情報はレーザ制御手段１７へ伝達され、全波長のレーザ光を出力する期間やレーザパワー、（波長λａと波長λｃ）−＞（波長λａと波長λｃ）−＞（波長λａと波長λｄ）等といった設定がされる。

システム制御手段１６で走査が開始されると、まずＸが１画素目でありＹが１画素目であり１画素内励起１番目であること（以下、（Ｘ１画素目・Ｙ１画素目・画素内１番目）と記す）が、サンプリングクロック等の出力を用いて、システム制御手段１６からレーザ制御手段１７、検出処理手段２１等へ知らされる。レーザ制御手段１７経由で（Ｘ１画素目・Ｙ１画素目・画素内１番目）を知らされた波長選択手段１９は、始めの画素で励起する波長λａと波長λｂのうち、１番目の波長λａのレーザを選択する。この選択により、レーザＯＮ／ＯＦＦ手段２０ａは、レーザ光源１ａをＯＮとし、レーザＯＮ／ＯＦＦ手段２０ｂ、２０ｃ、２０ｄはレーザ光源１ｂ、１ｃ、１ｄをＯＦＦとする。これにより、レーザ光源１ａから波長λａのレーザ光が出力されるが、レーザ光源１ｂ、１ｃ、１ｄからレーザ光は出力されない。

レーザ光源１ａから出力された波長λａのレーザ光は、ミラー３で反射し、ダイクロイックミラー４ｂ、４ｃで透過し、ダイクロイックミラー４ｄで反射して、励起ダイクロイックミラー５で反射し、偏向素子６ｘでＸ方向に走査され、偏向素子６ｙでＹ方向に走査されて、対物レンズ７を通り、試料８へ照射される。試料８へ波長λａのレーザが照射されると、試料８から波長λａ´の蛍光が発生し、対物レンズ７、偏向素子６を経由して、励起ダイクロイックミラー５を透過する。

透過した波長λａ´の蛍光は、レーザ光に相当する波長λａ、λｂ、λｃ、λｄをカットし蛍光波長λａ´、λｂ´、λｃ´、λｄ´を透過する特性をもつフィルタ９を透過し、分光ダイクロイックミラー１０ａで波長λａ´の蛍光は反射する。分光ダイクロイックミラー１０ａで反射した波長λａ´の蛍光は、集光レンズ１２ａ、共焦点開口１３ａ、バリアフィルタ１４ａを介して光検出器１５ａで波長λａ´の光が検出される。

光検出器１５ａで検出された蛍光値は、光検出器１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ毎に検出処理手段２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄでメモリ２２が扱うことのできる形式ヘサンプリングクロックに同期して変換され、メモリ２２に（Ｘ１画素目・Ｙ１画素目・画素内１番目）の蛍光データとして蓄積される。

次に、Ｘが１画素目でありＹが１画素目であり１画素内励起２番目であることが、サンプリングクロック等の出力を用いて、システム制御手段１６からレーザ制御手段１７、検出処理手段２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄへ知らされる。レーザ制御手段１７経由で（Ｘ１画素目・Ｙ１画素目・画素内２番目）を知らされた波長選択手段１９は、始めの画素で励起する波長λａと波長λｂのうち、２番目の波長λｂのレーザを選択する。この選択により、レーザＯＮ／ＯＦＦ手段２０ｂは、レーザ光源１ｂをＯＮとし、レーザＯＮ／ＯＦＦ手段２０ａ・２０ｃ・２０ｄはレーザ光源１ａ、１ｃ、１ｄをＯＦＦとする。これにより、レーザ光源１ｂから波長λｂのレーザが出力されるが、レーザ光源１ａ、１ｃ、１ｄからレーザ光は出力されない。レーザ光源１ｂから出力された波長λｂのレーザ光は、ダイクロイックミラー４ｂで反射し、ダイクロイックミラー４ｃで反射し、ダイクロイックミラー４ｄで反射して、励起ダイクロイックミラー５で反射し、偏向素子６ｘでＸ方向に走査され、偏向素子６ｙでＹ方向に走査されて、対物レンズ７を通り、試料８へ照射される。

試料８へ波長λｂのレーザ光が照射されると、試料８から波長λｂ´の蛍光が発生し、対物レンズ７、偏向素子６を経由して、励起ダイクロイックミラー５を透過する。透過した波長λｂ´の蛍光は、レーザ光に相当する波長λａ、λｂ、λｃ、λｄをカットし蛍光波長λａ´、λｂ´、λｃ´、λｄ´を透過する特性をもつフィルタ９を透過し、分光ダイクロイックミラー１０ａで透過し、分光ダイクロイックミラー１０ｂで波長λｂ´の蛍光は反射する。

分光ダイクロイックミラー１０ｂで反射した波長λｂ´の蛍光は、集光レンズ１２ｂ、共焦点開口１３ｂ、バリアフィルタ１４ｂを介して光検出器１５ｂで波長λｂ´の光が検出される。光検出器１５で検出された蛍光値は、光検出器１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ毎に検出処理手段２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄでメモリ２２が扱うことのできる形式ヘサンプリングクロックに同期して変換され、メモリ２２に（Ｘ１画素目・Ｙ１画素目・画素内２番目）の蛍光データとして蓄積される。

これらの処理の間に、偏向素子６ＸはＸ２画素目・Ｙ１画素目へと試料８へ照射するレーザ光の光軸をずらし、試料８上の照射位置を移動させている。
この照射位置がＸ２画素目、Ｙ１画素目へ到達した時、システム制御手段１６はレーザ制御手段１７、検出処理手段２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、表示手段２２等へ（Ｘ２画素目・Ｙ１画素目・画素内１番目）であることをサンプリングクロック等の出力を用いて伝達する。レーザ制御手段１７経由で（Ｘ２画素目・Ｙ１画素目・画素内１番目）を知らされた波長選択手段１９は、予め設定されている２番目の画素で励起する波長λａと波長λｃのうち、１番目の波長λａのレーザを選択する。この選択により、レーザＯＮ／ＯＦＦ手段２０ａはレーザ光源１ａをＯＮとし、レーザＯＮ／ＯＦＦ手段２０ｂ・２０ｃ・２０ｄはレーザ光源１ｂ、１ｃ、１ｄをＯＦＦとする。これにより、レーザ光源１ａから波長λａのレーザ光が出力されるが、レーザ光源１ｂ、１ｃ、１ｄからレーザ光は出力されない。

レーザ光源１ａから出力された波長λａのレーザ光はミラー３で反射し、ダイクロイックミラー４ｂ、４ｃで透過し、ダイクロイックミラー４ｄで反射して、励起ダイクロイックミラー５で反射し、偏向素子６ｘでＸ方向に走査され、偏向素子６ｙでＹ方向に走査されて、対物レンズ７を通り、試料８へ照射される。

試料８へ波長λａのレーザが照射されると、試料８から波長λａ´の蛍光が発生し、対物レンズ７、偏向素子６を経由して、励起ダイクロイックミラー５を透過する。透過した波長λａ´の蛍光は、レーザ光に相当する波長λａ、λｂ、λｃ、λｄをカットし蛍光波長λａ´、λｂ´、λｃ´、λｄ´を透過する特性をもつフィルタ９を透過し、分光ダイクロイックミラー１０ａで波長λａ´の蛍光は反射する。

分光ダイクロイックミラー１０ａで反射した波長λａ´の蛍光は、集光レンズ１２ａ、共焦点開口１３ａ、バリアフィルタ１４ａを介して光検出器１５ａで波長λａ´の光が検出される。光検出器１５ａで検出された蛍光値は、光検出器１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ毎に検出処理手段２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄでメモリ２２が扱うことのできる形式へ変換され、メモリ２２に（Ｘ２画素目・Ｙ１画素目・画素内１番目）の蛍光データとして蓄積される。

次に、Ｘが２画素目でありＹが１画素目であり１画素内励起２番目であることが同様に処理され、メモリ２２に（Ｘ２画素目・Ｙ１画素目・画素内２番目）の蛍光データとして蓄積される。

これらの処理の間にも、偏向素子６ｘはＸ３画素目、Ｙ１画素目へと試料８へ照射するレーザ光の光軸をずらし、試料８上の照射位置を移動させている。
この照射位置がＸ３画素目、Ｙ１画素目へ到達した時、同様に処理され、メモリ２２へ（Ｘ３画素目・Ｙ１画素目・画素内１番目）の蛍光データと（Ｘ３画素目・Ｙ１画素目・画素内２番目）の蛍光データとして蓄積される。

Ｘ４画素目、Ｙ１画素目には、（波長λａと波長λｂ）のレーザ光を励起する状態に戻り、再度一連の（波長λａと波長λｂ）−＞（波長λａと波長λｃ）−＞（波長λａと波長λｄ）の動作を繰り返し、設定されたＸ９画素分までＸ方向の走査を行う。

そして、Ｘ９画素に到達したら、Ｘ１画素目、Ｙ２画素目へ移動し、再度Ｙ１画素目すなわち１ライン目に相当する１ライン分の動作と同様の動作を、Ｙ２画素目すなわち２ライン目で繰り返す。

同様にして、設定されたＹ９画素目までＹ方向の走査を行う。
この様にして、１画面分の蛍光データがメモリ２２へ蓄積されると、システム制御手段１６はメモリ２２から蛍光データを読出し、表示手段２３へ表示させる。ここでは、１画面分蓄積してからメモリ２２の蛍光データを表示させているが、システム制御手段１６の処理負荷に応じて、任意数ライン分や任意数画素分であっても構わない。

以上の様な、一連の１画面分の蛍光データ表示を繰り返して、ＸＹ面での時間的変化を観察することができる。
なお、ここで、レーザ光源とシャッタは、半導体レーザであるレーザ光源１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄとシャッタ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄから構成されたものに限らず、シングルラインレーザ光を発振する複数のガスレーザとＡＯＴＦ（Ａｃｏｕｓｔｏ−Ｏｐｔｉｃ Ｔｕｎａｂｌｅ Ｆｉｌｔｅｒ）との組み合わせ、あるいはマルチラインレーザ光を発振するガスレーザとＡＯＴＦとの組み合わせのような構成でも構わず、レーザ光のＯＮ／ＯＦＦ制御と光量制御が可能な構成をとっていればよい。

ここで、大まかに観察したい波長λｂ´・λｃ´・λｄ´の蛍光は、Ｘ方向に対して３画素に１回励起されており、１画素毎に１回励起される場合と比較して、検出の時間を１／３に短縮しており、且つメモリ２２の容量も１／３で済む。また、詳細に観察したい波長λａ´の蛍光は、１画素毎に１回励起されており、１画素分の分解能をもち、詳細にＸＹ分解能良く観察できる。

更に、複数の波長のレーザ光のうち、光路中に存在する励起波長は、どの時間帯であっても一波長であるため、蛍光クロストークの問題も除去できる。また、１画素毎に複数のレーザ波長を切り換えていることから、各蛍光波長間での時間的なズレを極力抑えることができる効果がある。

次に、図５乃至図７を用いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態では、どの波長でもＺの変化がそれ程大きくないが、ＸＹの分解能を高くして観察したい場合の例を示す。

図５は、第２の実施の形態に係る走査型レーザ観察装置で試料に励起するレーザ光の波長を画素毎に示した図で、３次元ＸＹＺのＺ面を示す図ある。図６は、第２の実施の形態に係る走査型レーザ観察装置で試料に励起するレーザ光の波長を画素毎に示した図で、奇数Ｚ面におけるレーザ光の波長を画素毎に示した図である。また、図７は、第２の実施の形態に係る走査型レーザ観察装置で試料に励起するレーザ光の波長を画素毎に示した図で、偶数Ｚ面におけるレーザ光の波長を画素毎に示した図ある。

どの波長でもＺの変化がそれ程大きくないが、ＸＹの分解能を高くして観察したい場合には、図６に示すように、奇数Ｚ面では、１ライン目を波長λａで励起した後に、同じ１ライン目を波長λｃで励起し、その後でＹ１ライン分移動して、２ライン目を同様に波長λａで励起した後に同じ２ライン目を波長λｃで励起することを、ライン毎に繰り返す様にする。また、図７に示すように、偶数Ｚ面では、１ライン目を波長λｂで励起した後に、同じ１ライン目を波長λｄで励起し、その後でＹ１ライン分移動して、２ライン目を同様に波長λｂで励起した後に同じ２ライン目を波長λｄで励起することを、ライン毎に繰り返す様にする。

光学系、制御系および表示系の構成は、図１および図２に示した第１の実施の形態と同一であるが、本第２の実施の形態では、１画面分の蛍光データをメモリ２２へ格納したら、試料８の観察するＺ方向の位置を変化させて、３次元ＸＹＺの蛍光状態を観察する。

また、予め励起する波長のレーザを図６および図７のように決めているため、観察前にシステム制御手段１６へ、ＸＹＺ走査、８画素×８画素×８画素、走査速度、１ラインで励起する波長２種類、（波長λａと波長λｃ）−＞（波長λｂと波長λｄ）、等の設定を行う。（波長λａと波長λｃ）−＞（波長λｂと波長λｄ）とは、始めのＺ１面内の全ラインでは波長λａと波長λｃのレーザ光をライン毎に切り換えて励起し、次のＺ２面内の全ラインでは波長λｂと波長λｄのレーザ光をライン毎に切り換えて励起する、といった一連の動作を繰り返すことを意味する。

これらの情報がシステム制御手段１６へ設定されると、それらの情報はレーザ制御手段１７へ伝達され、全波長のレーザ光を出力する期間やレーザパワー、（波長λａと波長λｃ）−＞（波長λｂと波長λｄ）等といった設定がされる。

システム制御手段１６で走査が開始されると、まずＺ１面のＹ１ライン目でＸ走査されながら波長λａが励起され、波長λａ´のデータがメモリ２２へ格納される。次に、同じＹ１ライン目のＸ走査されながら波長λｃが励起され、波長λｃ´の蛍光データがメモリ２２へ格納される。ここで、設定された１ラインで励起する波長２種類を走査し終えたため、システム制御手段１６は、１ライン分移動し、Ｙ２ライン目を波長λａ、λｃ別に励起しながらＸ走査し、波長λａ´、λｃ´別に蛍光データがメモリ２２へ格納される。同様にして、Ｙ８ライン目まで波長λａ、λｃ別のＸ走査を繰り返す。

Ｙ８ライン目のＸ走査が終了すると、メモリ２２内のデータを表示させると共に、設定されたＸＹＺ走査の情報に基づき、試料８の観察するＺ方向の位置を変化きせて、Ｚ２面のＹ１ライン目でＸ走査されながら波長λｂが励起され、波長λｂ´の蛍光データがメモリ２２へ格納される。

次に、同じＹ１ライン目のＸ走査されながら波長λｄが励起され、波長λｄ´の蛍光データがメモリ２２へ格納される。ここで、設定された１ラインで励起する波長２種類を走査し終えたため、システム制御手段１６は、１ライン分移動し、Ｙ２ライン目を波長λｂ、λｄ別に励起しながらＸ走査し、波長λｂ´、λｄ別に蛍光データがメモリ２２へ格納される。同様にして、Ｙ８ライン目まで波長λｂ、λｄ別のＸ走査を繰り返す。

Ｙ８ライン目のＸ走査が終了すると、メモリ２２内のデータを表示させると共に、Ｚ３面に関して、Ｚ１面と同様な走査をし、波長λａ´、λｃ´の蛍光データを蓄積する。Ｚ３面の走査終了後は、メモリ２２内のデータを表示させると共に、Ｚ４面に関して、Ｚ２面と同様な走査をし、波長λｂ´、λｄ´の蛍光データを蓄積する。

同様な動作をＺ面を変える毎に繰り返し、Ｚ８面まで走査したら、Ｚ１面に戻り、再度Ｚ１面からＺ８面までの動作を繰り返すことにより、３次元ＸＹＺの蛍光状態の時間的変化を観察する。

ここで、大まかに観察したいＺ方向の蛍光は、各波長共均等に２画素に１回励起されており、１画素毎に１回励起される場合と比較して、検出の時間を１／２に短縮しており、且つメモリ２２の容量も１／２で済む。また、詳細に観察したいＸＹ面の蛍光は、各波長共均等に１画素毎に１回励起されており、１画素分の分解能をもち、詳細にＸＹ分解能良く観察できる。

更に、複数の波長のレーザのうち、光路中に存在する励起波長は、どの時間帯であっても一波長であるため、蛍光クロストークの問題も除去できる。
Ｚ方向の蛍光が２画素に１回励起されることは、画像取得のシーケンスを１／２に間引いていることになるが、Ｚ１面を波長λａ、Ｚ２面を波長λｂ、Ｚ３面を波長λｃ、Ｚ４面を波長λｄの様に、Ｚ方向を１／４に間引けば画像取得の時間は１／４に短縮され、プレビュー等の用途に適する。

次に、図８を用いて、本発明の第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態では、どの波長でもＸＹの変化がそれ程大きくないが、Ｚの分解能を高くして観察したい場合の例を示す。

図８は、第３の実施の形態に係る走査型レーザ観察装置で試料に励起するレーザの波長を画素毎に示した図である。
どの波長でもＸＹの変化がそれ程大きくないが、Ｚの分解能を高くして観察したい場合には、図４に示すように、全Ｚ面において、奇数ライン目は波長λａで励起した後に波長λｂで励起することを１画素毎に切り換えて、その後でＹ１ライン分移動して、偶数ライン目は波長λｃで励起した後に波長λｄで励起することを１画素毎に切り換えて、その後でＹ１ライン分移動して、再度奇数ライン目に移行し、同様の動作を繰り返す様にする。

光学系、制御系および表示系の構成は、図１および図２に示した第１の実施の形態と同一であるが、本第３の実施の形態では、１画面分の蛍光データをメモリ２２へ格納したら、試料８の観察するＺ方向の位置を変化させて、３次元ＸＹＺの蛍光状態を観察する。

また、予め励起する波長のレーザを図８のように決めているため、観察前にシステム制御手段１６へ、ＸＹＺ走査、８画素×８画素×８画素、走査速度、１画素で励起する波長１種類、奇数ライン目は（波長λａ）−＞（波長λｂ）、偶数ライン目は（波長λｃ）−＞（波長λｄ）、等の設定を行う。（波長λａ）−＞（波長λｂ）とは、始めの１画素では波長λａのレーザ光を励起し、次の１画素では波長λｂのレーザ光を励起する、といった一連の動作を１ライン分繰り返すことを意味し、（波長λｃ）−＞（波長λｄ）とは、始めの１画素では波長λｃのレーザを励起し、次の１画素では波長λｄのレーザを励起する、といった一連の動作を１ライン分繰り返すことを意味する。

これらの情報がシステム制御手段１６へ設定されると、それらの情報はレーザ制御手段１７へ伝達され、全波長のレーザを出力する期間やレーザパワー、奇数ライン目は（波長λａ）−＞（波長λｂ）、偶数ライン目は（波長λｃ）−＞（波長λｄ）、等といった設定がされる。なお、ここでは、予め奇数ライン目は（波長λａ）−＞（波長λｂ）、偶数ライン目は（波長λｃ）−＞（波長λｄ）の様に設定しているが、偶数ライン目から奇数ライン目への変更時に（波長λａ）−＞（波長λｂ）の設定をし直し、奇数ライン目から偶数ライン目への変更時に（波長λｃ）−＞（波長λｄ）の設定をし直す様に、動作状況に応じて設定も変更して動作させても良い。

このような状態で走査すれは、３次元ＸＹＺの蛍光状態の時間的変化を観察することができる。
ここで、大まかに観察したいＸＹ面の蛍光は、各波長共均等に４画素に１回励起されており、１画素毎に１回励起される場合と比較して、検出の時間を１／４に短縮しており、且つメモリ２２の容量も１／４で済む。また、詳細に観察したいＺ方向の蛍光は、各波長共均等に１画素毎に１回励起されており、１画素分の分解能をもち、詳細にＺ分解能良く観察できる。これにより、多波長の画像取得が高速化され、Ｚの変化を観察しやすくなる。

次に、図９を用いて、本発明の第４の実施の形態について説明する。
第４の実施の形態では、波長λａ´の蛍光状態を詳しく観察し、波長λｃ´、λｄ´は大まかに観察し、波長λｂ´は中程度に観察したい場合の例を示す。

図９は、第４の実施の形態に係る走査型レーザ観察装置で試料に励起するレーザの波長を画素毎に示した図である。
波長λａ´の蛍光状態を詳しく観察し、波長λｃ´・λｄ´は大まかに観察し、波長λｂ´は中程度に観察したい場合には、図９に示すように、励起するレーザを画素毎に、奇数ライン目では波長λａと波長λｂの組合せ、波長λａと波長λｃの組合せ、といった順番で繰り返し、偶数ライン目では波長λａと波長λｄの組合せ、波長λａと波長λｂの組合せ、といった順番で繰り返す様にする。

光学系、制御系および表示系の構成は、図１および図２に示した第１の実施の形態と同一であるが、本第４の実施の形態では、大まかに観察したい波長λｃ´・λｄ´の蛍光は、４画素に１回励起される。また、詳細に観察したい波長λａ´の蛍光は、１画素毎に１回励起されており、１画素分の分解能をもち、詳細にＺ分解能良く観察できる。さらに、中程度で観察したい波長λｂ´の蛍光は、２画素に１回励起されている。

これにより、レーザ光の励起による蛍光反応の時間が異なる波長間や、蛍光反応の強弱が異なる波長間で、励起に間引きの重み付けを行うことができ、適切に画像取得を間引くことができる。

次に、図１０を用いて、本発明の第５の実施の形態について説明する。
図１０は、第５の実施の形態に係る走査型レーザ観察装置で試料に励起するレーザの波長を画素毎に示した図である。

本第５の実施の形態では、図１０に示すように、波長λｂ、λｃ、λｄに関しては表示の１画素を、励起や検出の１画素分に対してＸ２画素×Ｙ２画素＝４画素で構成させている。

光学系、制御系および表示系の構成は、図１および図２を用いて説明した第１の実施の形態と同一であり、レーザ光の出力からメモリ２２への格納までの動作は、第４の実施の形態と同一である。但し、波長λｂは青、波長λｃは緑、波長λｄは赤を割り当てる。

メモリ２２に格納された蛍光データは、システム制御手段１６により波長λａによる蛍光データが抽出され表示される。その他に、波長λｂ、λｃ、λｄに関しては、Ｘ２画素×Ｙ２画素＝４画素で１表示画素となるように、システム制御手段１６により、まず各色毎に蛍光データが抽出され、これらの光量を合成してカラーデータを生成して、波長λａによる蛍光データとは別にカラー画像データが表示される。

これにより、特定の波長毎に観察内容を解析するのではなく、感覚的に観察内容の大まかな傾向を把握し易くなる。
次に、図１１乃至図１５を用いて、本発明の第６の実施の形態について説明する。

図１１は、第６の実施の形態に係る走査型レーザ観察装置の制御系および表示系の構成図である。
第１の実施の形態の説明に用いた図２に示した機能と同一の機能を有する構成には、同一の符号を付し、その説明を省略する。

すなわち、図１１において、走査型レーザ観察装置３０は、図２に示した走査型レーザ観察装置１が備える各構成に加え、設定手段３１および自動間引き手段３５を備える。
そして、設定手段３１は、プレビュー時モード設定手段３２、プレビュー有スキャン操作手段３３およびプレビュー無スキャン操作手段３４を備え、自動間引き手段３５は、プレビューデータ格納メモリ３６、モード別データ処理手段３７および間引き自動設定手段３８を備える。

プレビュー時モード設定手段３２は、差分が大きい軸を間引くモードＡ、差分が小さい軸を間引くモードＢ、バックグラウンドレベルから急に発生する輝度の波長を高分解能で確認するモードＣ等々、プレビュー時に自動間引きするモードを設定する。プレビュー有スキャン操作手段３３は、プレビュー有りのスキャンスタート・スキャンストップを操作する。そして、プレビュー無スキャン操作手段３４は、プレビュー無しのスキャンスタート・スキャンストップを操作する。

また、プレビューデータ格納メモリ３６は、プレビューデータを格納するメモリであり、プレビュー有スキャンにおけるＸ／Ｙ／λが均等に間引かれたプレビュー時の輝度データを格納する。モード別データ処理手段３７は、モードＡ時にはＸ／Ｙ軸それぞれでの隣り合う画素との差分を演算して差分が大きい軸を抽出し、モードＢ時にはＸ／Ｙ軸それぞれでの隣り合う画素との差分を演算して差分が小さい軸を抽出し、モードＣ時には観察開始時に全ての画素で一定のバックグラウンドレベル以下の輝度であるが特定の時間に高輝度となる波長を抽出する。そして、間引き自動設定手段３８は、モード別データ処理手段３７で抽出された軸や波長に応じて、Ｘ／Ｙ／λを適切に間引く設定を行う。

次に、上述の様に構成された走査型レーザ観察装置３０の動作について説明する。
図１２は、ＸＹ走査、８画素×８画素での画素毎に励起する波長を示した図（プレビュー時）であり、図１３は、ＸＹ走査、８画素×８画素での画素毎に励起する波長を示した図（Ｘ軸を均等に間引いた時）であり、図１４は、ＸＹ走査、８画素×８画素での画素毎に励起する波長を示した図（Ｙ軸を均等に間引いた時）であり、図１５は、ＸＹ走査、８画素×８画素での画素毎に励起する波長を示した図（モードＣで波長λａを高分解能に抽出した時）である。

上述の様に構成された第６の実施の形態において、プレビュー時モード設定手段３２でモードＡを選択して、プレビュー有スキャン走査手段３３をスキャンスタートさせた場合、まずどの波長も均等にＸ軸／Ｙ軸の画素を均等に間引いたプレビューとして上述の第３の実施の形態と同様に、１画素毎に波長λａ、λｂ、λｃ、λｄを切り換えて、画素が隣り合うＸ２画素×Ｙ２画素エリア内で波長λａ、λｂ、λｃ、λｄが１回づつ照射され、蛍光データを収集し、プレビューに適切なデータ量を収集したらスキャンストップする。

この蛍光データは表示手段２３で表示されると共に、プレビューデータ格納メモリ３６へ格納され、モード別データ処理手段３７でＸ／Ｙ軸それぞれでの隣り合う画素との差分を演算して差分が大きい軸を抽出し、差分が大きいＸ軸もしくはＹ軸の画素を間引く様に間引き自動設定手段３８が適切な間引き方に設定する。

具体的には、差分が大きい軸がＸ軸の場合には図１３のように間引かれ、差分が大きい軸がＹ軸の場合には図１４の様に間引かれる。この様に設定された状態で、再度スキャンを開始して、表示手段２３で輝度データが表示され、プレビュー有スキャン操作手段３３でスキャンストップされるまで、一連の動作を繰り返す。

プレビュー時モード設定手段３２でモードＢを選択した場合には、モード別データ処理手段３７でＸ／Ｙ軸それぞれでの隣り合う画素との差分を演算して差分が小さい軸を抽出し、差分が小さいＸ軸もしくはＹ軸の画素を間引く様に間引き自動設定手段３８が適切な間引き方に設定し、再度スキャンする。

プレビュー時モード設定手段３２でモードＣを選択した場合には、モード別データ処理手段３７が各波長別の時間経過の変化を演算し、予め取得しているバックグラウンドレベルから急に現れる高輝度の波長を抽出し、間引き自動設定手段３８で抽出した波長が高分解能になる様に設定し、再度スキャンする。波長λａが抽出された場合として具体的には、図１５の様に間引かれる。

以上、本発明の各実施の形態では、４波長励起で４波長蛍光の構成の場合で説明したが、これに限定される訳ではなく、観察したい蛍光波長の種類に応じてレーザ光および光学フィルタ等々を適切な種類で適切な数で構成し、多波長観察に適用されることは言うまでも無い。

また本発明では、１ライン毎に切り換えて走査する波長を、ＸＹの異なる面で違う波長とする概念、１画素毎に切り換えて走査する波長を、Ｙの異なるラインで違う波長とする概念、１画素毎に切り換えて走査する波長を、ＸＹの異なる面で違う波長とする概念をも含む。

また、本発明が適用される走査型レーザ観察装置は、その機能が実行されるのであれば、上述の各実施の形態等に限定されることなく、単体の装置であっても、複数の装置からなるシステムあるいは統合装置であっても、ＬＡＮ、ＷＡＮ等のネットワークを介して処理が行なわれるシステムであってもよいことは言うまでもない。

また、バスに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭのメモリ、入力装置、出力装置、外部記録装置、媒体駆動装置、可搬記録媒体、ネットワーク接続装置で構成されるシステムでも実現できる。すなわち、前述してきた各実施の形態のシステムを実現するソフトェアのプログラムコードを記録したＲＯＭやＲＡＭのメモリ、外部記録装置、可搬記録媒体を、走査型レーザ観察装置に供給し、その走査型レーザ観察装置のコンピュータがプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。

この場合、可搬記録媒体等から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した可搬記録媒体等は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための可搬記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリーカード、ＲＯＭカード、電子メールやパソコン通信等のネットワーク接続装置（言い換えれば、通信回線）を介して記録した種々の記録媒体などを用いることができる。

また、コンピュータがメモリ上に読み出したプログラムコードを実行することによって、前述した各実施の形態の機能が実現される他、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した各実施の形態の機能が実現される。

さらに、可搬型記録媒体から読み出されたプログラムコードやプログラム（データ）提供者から提供されたプログラム（データ）が、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した各実施の形態の機能が実現され得る。

すなわち、本発明は、以上に述べた各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または形状を取ることができる。

本発明を適用した走査型レーザ観察装置の光学系の構成を示す図である。 本発明を適用した走査型レーザ観察装置の制御系および表示系の構成を示す図である。 第１の実施の形態に係る走査型レーザ観察装置で試料に励起するレーザ光の波長を画素毎に示した図である。 図３内の先頭２ライン分の励起するレーザ光の波長の時間変化を示した図である。 第２の実施の形態に係る走査型レーザ観察装置で試料に励起するレーザ光の波長を画素毎に示した図で、３次元ＸＹＺのＺ面を示す図ある。 第２の実施の形態に係る走査型レーザ観察装置で試料に励起するレーザ光の波長を画素毎に示した図で、奇数Ｚ面におけるレーザ光の波長を画素毎に示した図である。 第２の実施の形態に係る走査型レーザ観察装置で試料に励起するレーザ光の波長を画素毎に示した図で、偶数Ｚ面におけるレーザ光の波長を画素毎に示した図ある。 第３の実施の形態に係る走査型レーザ観察装置で試料に励起するレーザの波長を画素毎に示した図である。 第４の実施の形態に係る走査型レーザ観察装置で試料に励起するレーザの波長を画素毎に示した図である。 第５の実施の形態に係る走査型レーザ観察装置で試料に励起するレーザの波長を画素毎に示した図である。 第６の実施の形態に係る走査型レーザ観察装置の制御系および表示系の構成図である。 ＸＹ走査、８画素×８画素での画素毎に励起する波長を示した図（プレビュー時）である。 ＸＹ走査、８画素×８画素での画素毎に励起する波長を示した図（Ｘ軸を均等に間引いた時）である。 ＸＹ走査、８画素×８画素での画素毎に励起する波長を示した図（Ｙ軸を均等に間引いた時）である。 ＸＹ走査、８画素×８画素での画素毎に励起する波長を示した図（モードＣで波長λａを高分解能に抽出した時）である。 従来の走査型レーザ観察装置の全体構成を示す図である。 図１６中に示したターレット１０４の１０５矢視図である。 図１６に示した従来の走査型レーザ観察装置において、５６８ｎｍによりＴＥＸＡＳ ＲＥＤ（商標）を励起し、その蛍光を検出している状態を示している図である。 図１８中に示したターレット１０４の１０５矢視図である。

符号の説明

１ 走査型レーザ観察装置
１ａ レーザ光源
１ｂ レーザ光源
１ｃ レーザ光源
１ｄ レーザ光源
２ａ シャッタ
２ｂ シャッタ
２ｃ シャッタ
２ｄ シャッタ
３ ミラー
４ｂ 波長合成ダイクロイックミラー
４ｃ 波長合成ダイクロイックミラー
４ｄ 波長合成ダイクロイックミラー
５ 励起ダイクロイックミラー
６ｘ 偏向素子
６ｙ 偏向素子
７ 対物レンズ
８ 試料
９ フィルタ
１０ａ 分光ダイクロイックミラー
１０ｂ 分光ダイクロイックミラー
１０ｃ 分光ダイクロイックミラー
１１ ミラー
１２ａ 集光レンズ
１２ｂ 集光レンズ
１２ｃ 集光レンズ
１２ｄ 集光レンズ
１３ａ 共焦点開口
１３ｂ 共焦点開口
１３ｃ 共焦点開口
１３ｄ 共焦点開口
１４ａ バリアフィルタ
１４ｂ バリアフィルタ
１４ｃ バリアフィルタ
１４ｄ バリアフィルタ
１５ａ 光検出器（ＰＭＴ）
１５ｂ 光検出器（ＰＭＴ）
１５ｃ 光検出器（ＰＭＴ）
１５ｄ 光検出器（ＰＭＴ）
１６ システム制御手段
１７ レーザ制御手段
１８ａ パワー設定手段
１８ｂ パワー設定手段
１８ｃ パワー設定手段
１８ｄ パワー設定手段
１９ 波長選択手段
２０ａ レーザＯＮ／ＯＦＦ手段
２０ｂ レーザＯＮ／ＯＦＦ手段
２０ｃ レーザＯＮ／ＯＦＦ手段
２０ｄ レーザＯＮ／ＯＦＦ手段
２１ａ 検出処理手段
２１ｂ 検出処理手段
２１ｃ 検出処理手段
２１ｄ 検出処理手段
２２ メモリ
２３ 表示手段
３０ 走査型レーザ観察装置
３１ 設定手段
３２ プレビュー時モード設定手段
３３ プレビュー有スキャン操作手段
３４ プレビュー無スキャン操作手段
３５ 自動間引き手段
３６ プレビューデータ格納メモリ
３７ モード別データ処理手段
３８ 間引き自動設定手段
１０１ クリプトンアルゴンレーザ
１０２ ビームエクスパンダ
１０３ 反射ミラー
１０４ ターレット
１０４ａ 励起フィルタ
１０４ｂ 空穴
１０４ｃ 反射ミラー
１０４ｄ 励起フィルタ
１０６ 励起ダイクロイックミラー
１０７ 走査光学系
１０８ 励起ダイクロイックミラー
１０９ 瞳投影レンズ
１１０ 結像レンズ
１１１ 対物レンズ
１１２ 試料
１１４ 結像レンズ
１１５ ミラー
１１６ 共焦点ピンホール
１１７ 光検出器
１１８ 光検出器
１１９ バリアフィルタ
１２０ バリアフィルタ
２００ コンピュータ
２０１ モニタ
２０２ モータ（Ｍ）

Claims (10)

1. 光源からの光ビームを試料に照射し走査機構によって前記試料を前記光ビームで走査する走査型レーザ観察装置において、
   波長の異なる複数種類の励起光を出射する複数の光源手段と、
   前記複数種類の波長の中から所定の波長の励起光を選択する波長選択手段と、
   前記複数種類の波長でそれぞれ励起される複数種類の蛍光をそれぞれ検出する複数の検出手段と、
   前記走査機構による走査に同期して１フレーム走査、１ライン走査または１画素受光中に前記波長選択手段により選択される励起光を切り換えるゲート手段と、
   を備えることを特徴とする走査型レーザ観察装置。
2. 前記波長選択手段は、波長の種類および検出の順序に関しての予め定められた規則に基づいて励起光を選択することを特徴とする請求項１に記載の走査型レーザ観察装置。
3. 前記波長選択手段は、１次元Ｘ、Ｙ、Ｚ、２次元ＸＹ、ＸＺ、ＹＺまたは３次元ＸＹＺ画像を時間Ｔ経過毎に取得する場合に、予め次元ＸＹＺＴのいずれかに重み付けを行って励起光を選択することを特徴とする請求項１または２に記載の走査型レーザ観察装置。
4. 前記波長選択手段は、１次元Ｘ、Ｙ、Ｚ、２次元ＸＹ、ＸＺ、ＹＺまたは３次元ＸＹＺ画像を時間Ｔ経過毎に取得する場合に、観察する分解能の粗細に応じて次元ＸＹＺＴのいずれかに重み付けを行って励起光を選択することを特徴とする請求項１または２に記載の走査型レーザ観察装置。
5. 前記波長選択手段は、１次元Ｘ、Ｙ、Ｚ、２次元ＸＹ、ＸＺ、ＹＺまたは３次元ＸＹＺ画像を時間Ｔ経過毎に取得する場合に、レーザ光の励起による蛍光反応の時間が異なる波長に応じて重み付けを行って励起光を選択することを特徴とする請求項１または２に記載の走査型レーザ観察装置。
6. 前記波長選択手段は、１次元Ｘ、Ｙ、Ｚ、２次元ＸＹ、ＸＺ、ＹＺまたは３次元ＸＹＺ画像を時間Ｔ経過毎に取得する場合に、蛍光反応の強弱が異なる波長に応じて重み付けを行って励起光を選択することを特徴とする請求項１または２に記載の走査型レーザ観察装置。
7. 前記ゲート手段によって１フレーム走査、１ライン走査または１画素受光中に切り換えて得られる各蛍光波長を合成して表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の走査型レーザ観察装置。
8. 各次元均等で各波長均等に間引いたプレビューでの輝度データに基づいて、次元や波長の間引き方を設定する設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の走査型レーザ観察装置。
9. 光源からの光ビームを試料に照射し走査機構によって前記試料を前記光ビームで走査する走査型レーザ観察装置が実行する観察方法であって、
   複数の光源手段から出射する波長の異なる複数種類の励起光の中から所定の波長の励起光を選択し、
   前記複数種類の波長でそれぞれ励起される複数種類の蛍光をそれぞれ検出し、
   前記走査機構による走査に同期して１フレーム走査、１ライン走査または１画素受光中に前記選択される励起光を切り換えることを特徴とする観察方法。
10. 光源からの光ビームを試料に照射し走査機構によって前記試料を前記光ビームで走査する走査型レーザ観察装置に実行させるための観察プログラムであって、
    複数の光源手段から出射する波長の異なる複数種類の励起光の中から所定の波長の励起光を選択する手順と、
    前記複数種類の波長でそれぞれ励起される複数種類の蛍光をそれぞれ検出する手順と、
    前記走査機構による走査に同期して１フレーム走査、１ライン走査または１画素受光中に前記選択される励起光を切り換える手順と、
    を実行させるためのコンピュータ実行可能な観察プログラム。