JP2007140196A

JP2007140196A - Light source device and laser microscope having the same

Info

Publication number: JP2007140196A
Application number: JP2005334578A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Shoji; 裕一小路
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2007-06-07

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device capable of measuring the intensity of laser a beam emitted from an optical fiber connected to the light source device by means of an optical detector disposed in the light source device, and to provide a laser microscope having the light source device. <P>SOLUTION: The light source device 100 comprises: light sources 1, 2, 3 of emitting laser beams; an introduction optical system of introducing the laser beams to the optical fiber 11; a branch optical element 7 which is disposed on the introduction optical system and branches a part of the laser beams; the optical detector 8 of measuring the intensity of the branched laser beams; and a monitor optical system M which is connected to the emission terminal of the optical fiber 11 and guides the emission laser beam emitted from the optical fiber. The laser microscope 300 having the light source device is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光源装置とこれを備えたレーザ顕微鏡に関する。 The present invention relates to a light source device and a laser microscope provided with the same.

従来、レーザ顕微鏡では、光源装置のレーザ光源からのレーザ光を光ファイバーに導き、この光ファイバーを顕微鏡に接続することによってレーザ光を顕微鏡に導入し、対物レンズを介して標本に照射している。このようなレーザ顕微鏡において、レーザ光の強度を測定するために、レーザ光の強度を測定する光検出器を光源装置内に備えているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３１６７８号公報 Conventionally, in a laser microscope, laser light from a laser light source of a light source device is guided to an optical fiber, the laser light is introduced into the microscope by connecting the optical fiber to the microscope, and the specimen is irradiated through an objective lens. In such a laser microscope, in order to measure the intensity of the laser beam, one having a light detector for measuring the intensity of the laser beam in the light source device is known (for example, see Patent Document 1).
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-31678

しかしながら、特許文献１に開示されている光源装置では、光源装置内に設けられている光検出器は、レーザ光源から光ファイバーに導かれるレーザ光の強度を測定及びモニターするためのもので、光ファイバーから射出するレーザ光の強度を測定するためには別途光検出器を準備する必要があり、レーザ光の光路調整や射出強度調整及び光強度校正が煩雑になると言う問題がある。 However, in the light source device disclosed in Patent Document 1, the photodetector provided in the light source device is for measuring and monitoring the intensity of laser light guided from the laser light source to the optical fiber. In order to measure the intensity of the emitted laser light, it is necessary to separately prepare a photodetector, and there is a problem that the optical path adjustment, the emission intensity adjustment, and the light intensity calibration of the laser light become complicated.

本発明は、上記課題に鑑みて行われたものであり、光源装置に接続された光ファイバーからの射出レーザー光の強度を光源装置内に設けられている光検出器で測定可能にする光源装置とこれを備えたレーザ顕微鏡を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a light source device that can measure the intensity of laser light emitted from an optical fiber connected to a light source device with a photodetector provided in the light source device. An object of the present invention is to provide a laser microscope provided with the same.

上記課題を解決するために、本発明は、レーザ光を射出する光源と、前記レーザ光を光ファイバーに導入する導入光学系と、前記導入光学系に配置され前記レーザ光の一部を分岐する分岐光学素子と、前記分岐されたレーザ光の強度を測定する光検出器と、前記光ファイバーの出射端が接続され、前記光ファイバーから射出された射出レーザ光を前記光検出器に導くモニター光学系を有することを特徴とする光源装置を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a light source that emits laser light, an introduction optical system that introduces the laser light into an optical fiber, and a branch that is arranged in the introduction optical system and branches a part of the laser light. An optical element, a photodetector for measuring the intensity of the branched laser light, and a monitor optical system that is connected to an emission end of the optical fiber and guides the emitted laser light emitted from the optical fiber to the photodetector. A light source device is provided.

また、本発明は、前記光源装置を有し、前記光源装置の前記光ファイバーの射出端が接続され、前記光ファイバーから射出されたレーザ光を照明光学系に導き標本に照射し、前記標本からの光を検出することを特徴とするレーザ顕微鏡を提供する。 Further, the present invention includes the light source device, the emission end of the optical fiber of the light source device is connected, the laser beam emitted from the optical fiber is guided to an illumination optical system, and the sample is irradiated with the light from the sample. The present invention provides a laser microscope characterized by detecting the above.

本発明によれば、光源装置に接続された光ファイバーからの射出レーザー光の強度を光源装置内に設けられている光検出器で測定可能にする光源装置とこれを備えたレーザ顕微鏡を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a light source device capable of measuring the intensity of laser light emitted from an optical fiber connected to the light source device with a photodetector provided in the light source device, and a laser microscope equipped with the light source device. Can do.

以下、本発明の実施の形態に関し図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る光源装置の概略構成図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a light source device according to a first embodiment of the present invention.

図１において、レーザ光源１から光軸Ｉに沿って出力されたレーザ光は光軸Ｉに対して約４５度傾けて配置されたダイクロイックイラー６を透過して光軸Ｉに対して略４５度傾けて配置されたレーザ光分岐用のガラス板７を反射及び透過してカップリング９に導入される。ガラス板７で反射されたレーザ光は光検出器８に入射されてレーザ光の光強度が測定される。一方、カップリング９を介して光ファイバコネクタ１０に接続されている光ファイバー１１の入射端１１ａにレーザ光源１からのレーザ光が導かれ光ファイバー１１の射出端１１ｂから射出される。光ファイバコネクタ１０にはファイバ１１の入射端１１ａの位置及び傾きを調整する調整機構１０ａが配置されており、入射端１１ａの位置や角度を調整して、レーザ光を効率よくファイバ１１に入射するようにする。また、光源装置１００は、レーザ光源１の他に、レーザ光源２、及びレーザ光源３を有している。なお、レーザ光源は３個の限らず必要な数設置することができる。 In FIG. 1, laser light output along the optical axis I from the laser light source 1 passes through a dichroic boiler 6 disposed at an inclination of about 45 degrees with respect to the optical axis I and is about 45 degrees with respect to the optical axis I. The laser beam branching glass plate 7 arranged at an angle is reflected and transmitted to be introduced into the coupling 9. The laser light reflected by the glass plate 7 enters the photodetector 8 and the light intensity of the laser light is measured. On the other hand, the laser light from the laser light source 1 is guided to the incident end 11 a of the optical fiber 11 connected to the optical fiber connector 10 through the coupling 9 and emitted from the emission end 11 b of the optical fiber 11. The optical fiber connector 10 is provided with an adjusting mechanism 10a that adjusts the position and inclination of the incident end 11a of the fiber 11, and adjusts the position and angle of the incident end 11a so that the laser light is efficiently incident on the fiber 11. Like that. The light source device 100 has a laser light source 2 and a laser light source 3 in addition to the laser light source 1. Note that the number of laser light sources is not limited to three, and a necessary number can be installed.

また、レーザ光源２から出力されたレーザ光は、ダイクロイックミラー５で光路を偏向されてダイクロイックミラー６に入射し、ダイクロイックミラー６で反射されてガラス板７の方向に進行する。ダイクロイックミラー５にはミラー位置調整機構５ａが設けられており、レーザ光源２から出力されたレーザ光の光軸が光軸Ｉにほぼ一致するようにダイクロイックミラー５の傾きが調整される。この結果、レーザ光源２から出力されたレーザ光は、レーザ光源１から出力されたレーザ光と同じ光軸Ｉを進行しカップリング９に入射して光ファイバー１１に導かれる。またガラス板７で反射されて光検出器８で光強度が測定される。 Further, the laser light output from the laser light source 2 is deflected in the optical path by the dichroic mirror 5, enters the dichroic mirror 6, is reflected by the dichroic mirror 6, and travels in the direction of the glass plate 7. The dichroic mirror 5 is provided with a mirror position adjusting mechanism 5a, and the inclination of the dichroic mirror 5 is adjusted so that the optical axis of the laser beam output from the laser light source 2 substantially coincides with the optical axis I. As a result, the laser light output from the laser light source 2 travels on the same optical axis I as the laser light output from the laser light source 1, enters the coupling 9, and is guided to the optical fiber 11. The light intensity is measured by the light detector 8 after being reflected by the glass plate 7.

また、レーザ光源３から出力されたレーザ光は、ミラー４で光路を偏向されてダイクロイックミラー５を透過しダイクロイックミラー６に入射し、ダイクロイックミラー６で反射されてガラス板７の方向に進行する。ミラー４にはミラー位置調整機構４ａが設けられており、レザー光源３から出力されたレーザ光の光軸が、光軸Ｉにほぼ一致するようにミラー４の傾きが調整される。この結果、レーザ光源２から出力されたレーザ光は、レーザ光源１から出力されたレーザ光と同じ光軸Ｉを進行しカップリング９に入射して光ファイバー１１に導かれる。またガラス板７で反射されて光検出器８で光強度が測定される。 The laser light output from the laser light source 3 is deflected in the optical path by the mirror 4, passes through the dichroic mirror 5, enters the dichroic mirror 6, is reflected by the dichroic mirror 6, and travels in the direction of the glass plate 7. The mirror 4 is provided with a mirror position adjusting mechanism 4a, and the tilt of the mirror 4 is adjusted so that the optical axis of the laser light output from the leather light source 3 substantially coincides with the optical axis I. As a result, the laser light output from the laser light source 2 travels on the same optical axis I as the laser light output from the laser light source 1, enters the coupling 9, and is guided to the optical fiber 11. The light intensity is measured by the light detector 8 after being reflected by the glass plate 7.

また、各レーザ光源１、２、３とダイクロイックミラー５、６、ミラー４のそれぞれの間には、シャッタ１ａ、２ａ、３ａが配設されている。シャッタ１ａ、２ａ、３ａの開閉を制御することによってレーザ光源１、２、３のいずれのレーザ光を光ファイバー１１から射出するかを選択することができる。 Further, shutters 1a, 2a, and 3a are disposed between the laser light sources 1, 2, and 3, and the dichroic mirrors 5 and 6, and the mirror 4, respectively. By controlling the opening and closing of the shutters 1a, 2a and 3a, it is possible to select which laser light of the laser light sources 1, 2 and 3 is emitted from the optical fiber 11.

なお、レーザ光源１はアルゴンレーザ、レーザ光源２はＨｅ−Ｎｅレーザ、レーザ光源３は半導体レーザなどのレーザ光源が適宜用いられる。またレーザ光源の数は３個に限定されず必要な数配置することもできる。さらに、それぞれのレーザ光源はＸＹＺ方向に移動可能に構成し位置だし調整を行えるように構成することも可能である。また、カップリング９は図１の紙面に垂直な平面内で移動可能に構成し、光軸Ｉに沿って入射するレーザ光を良好に光ファイバー１１に導くように構成することも可能である。さらにカップリング９の移動調整は手動式でも電動式でも可能である。 The laser light source 1 is an argon laser, the laser light source 2 is a He—Ne laser, and the laser light source 3 is a laser light source such as a semiconductor laser. Further, the number of laser light sources is not limited to three, and a necessary number can be arranged. Further, each laser light source can be configured to be movable in the XYZ directions so that it can be positioned and adjusted. Further, the coupling 9 can be configured to be movable in a plane perpendicular to the paper surface of FIG. 1 and can be configured to favorably guide the laser light incident along the optical axis I to the optical fiber 11. Further, the movement adjustment of the coupling 9 can be performed manually or electrically.

以上述べたように、光軸Ｉに沿って入力されるレーザ光の光強度をガラス板７で分岐されたレザー光を光検出器８で測定することで制御することができる。しかしながら、従来の光源装置では、光ファイバー１１の射出端１１ｂから射出されるレーザ光の強度は、光検出器８とは異なる光検出器を別途準備して測定する必要があった。例えば、光検出器８の出力と別途準備した光検出器との出力から光強度校正図を作成して光検出器８の出力値から射出端１１ｂの強度を推測することが行われていたため、光強度の校正等が煩雑になっていた。 As described above, the light intensity of the laser light input along the optical axis I can be controlled by measuring the laser light branched by the glass plate 7 with the photodetector 8. However, in the conventional light source device, the intensity of the laser beam emitted from the emission end 11 b of the optical fiber 11 needs to be measured by separately preparing a photodetector different from the photodetector 8. For example, a light intensity calibration diagram is created from the output of the photodetector 8 and the output of a separately prepared photodetector, and the intensity of the exit end 11b is estimated from the output value of the photodetector 8. Calibration of light intensity has become complicated.

本実施の形態に係る光源装置１００では、光軸Ｉ中のガラス板７に対して光検出器８と対向する位置に光ファイバーコネクタ１２とコリメートレンズ１３とシャッタ１２ａを設け、光ファイバーコネクタ１２から射出されたレーザ光がコリメートレンズ１３によって光検出器８に入射されるモニター光学系Ｍを有しているので、光ファイバー１１の射出端１１ｂを光コネクタ１２に接続することにより、射出端１１ｂから射出されるレーザ光の強度をモニター光学系Ｍを介して光検出器８で検出することが可能になる。ファイバ１１の入射端１１ａに最も効率よくレーザ光を入射させるためには、光検出器８でモニタしている光強度を見ながら調節機構１０ａで入射端１１ａの位置や傾きを調節する。光検出器８にはレーザ光源から射出し、ガラス板７で反射された光と、ファイバ１１の出射端１１ｂから射出したレーザ光の２つの光が入射している。したがって、ファイバ１１の射出端１１ｂから射出したレーザ光の強度をモニタしたい場合には、シャッタ１２ａを閉じてレーザ光源からの光強度を光検出器８で測定した後、シャッタ１２ａを開いて光検出器８で光強度を測定しレーザ光源からの光の強度との差をとればよい。なお、射出端１１ｂからの光を最大にするように調整機構１０ａを調整する場合には、光検出器８で検出する光強度には、レーザ光源から射出しガラス板７で反射された光と、ファイバ１１の射出端１１ｂから射出したレーザ光の２つの光が入射しているが、ガラス板７で反射された光の強度は変化しないので、光検出器８で検出する光強度が最大になるように調整すれば、射出端１１ｂから射出するレーザ光の光強度は最大になる。 In the light source device 100 according to the present embodiment, an optical fiber connector 12, a collimating lens 13, and a shutter 12 a are provided at a position facing the photodetector 8 with respect to the glass plate 7 in the optical axis I, and emitted from the optical fiber connector 12. Since the monitor optical system M in which the laser beam is incident on the photodetector 8 by the collimator lens 13 is provided, the exit end 11b of the optical fiber 11 is connected to the optical connector 12 to be emitted from the exit end 11b. The intensity of the laser light can be detected by the photodetector 8 via the monitor optical system M. In order to make the laser beam incident on the incident end 11a of the fiber 11 most efficiently, the adjustment mechanism 10a adjusts the position and inclination of the incident end 11a while observing the light intensity monitored by the photodetector 8. Two light beams, light emitted from a laser light source and reflected by the glass plate 7 and laser light emitted from the emission end 11 b of the fiber 11 are incident on the photodetector 8. Therefore, when it is desired to monitor the intensity of the laser beam emitted from the emission end 11b of the fiber 11, the shutter 12a is closed, the light intensity from the laser light source is measured by the photodetector 8, and then the shutter 12a is opened to detect the light. What is necessary is just to measure the light intensity with the device 8 and take the difference from the light intensity from the laser light source. When the adjustment mechanism 10a is adjusted so as to maximize the light from the emission end 11b, the light intensity detected by the photodetector 8 includes the light emitted from the laser light source and reflected by the glass plate 7. The two lights of the laser light emitted from the exit end 11b of the fiber 11 are incident, but the intensity of the light reflected by the glass plate 7 does not change, so that the light intensity detected by the photodetector 8 is maximized. If adjusted so that the light intensity of the laser beam emitted from the emission end 11b becomes maximum.

それぞれのレーザ光源１、２、３からのレーザ光強度の調整は、それぞれのシャッタ１ａ、２ａ、３ａを開閉しながら光検出器８の出力を光源コントローラ１４に入力し、光源コントローラ１４からの制御出力でそれぞれのレーザ光源１、２、３の出力を制御することで行うことができる。このようにして光源装置１００が構成されている。 The adjustment of the laser light intensity from each laser light source 1, 2 and 3 is performed by inputting the output of the light detector 8 to the light source controller 14 while opening and closing the respective shutters 1a, 2a and 3a. This can be done by controlling the output of each laser light source 1, 2, and 3 by output. In this way, the light source device 100 is configured.

なお、射出端１１ｂから射出される光強度を測定する場合には、ガラス板７を移動可能または回転可能にして、光路中から挿脱可能にすることによって、レーザ光源からの光を光検出器８に入射させず、射出端１１ｂからの光だけを検出するようにしても構わない。 When measuring the light intensity emitted from the emission end 11b, the glass plate 7 can be moved or rotated so that the light from the laser light source can be inserted into and removed from the optical path. It is possible to detect only the light from the exit end 11b without entering the light.

本第１実施の形態に係る光源装置１００では、光ファイバー１１の射出端１１ｂからの射出レーザ光の強度を、光源装置１００内の光検出器８のみで測定することが可能になる。これにより別途光検出器を用意する必要も無くなり、光強度測定の煩雑さを軽減することができる。即ち、光源装置単体で、射出レーザ光の調整や校正をすることができる。この調整は、通常光源装置の出荷時、納入時に行い、必要に応じて使用時にも行うことができる。また、別途用意する光検出器の差異による光強度校正のやり直し等の作業を不要にすることができる。 In the light source device 100 according to the first embodiment, the intensity of the laser beam emitted from the emission end 11b of the optical fiber 11 can be measured only by the photodetector 8 in the light source device 100. As a result, it is not necessary to prepare a separate photodetector, and the complexity of the light intensity measurement can be reduced. That is, it is possible to adjust and calibrate the emitted laser light with a single light source device. This adjustment is usually performed at the time of shipment and delivery of the light source device, and can be performed at the time of use as necessary. In addition, it is possible to eliminate work such as re-calibration of light intensity due to a difference in separately prepared photodetectors.

（第２実施の形態）
図２は、本発明の第２実施の形態に係る光源装置２００の概略構成図であり、（ａ）は光ファイバーからの射出レーザ光の強度を検出する場合を、（ｂ）は通常の使用状態である分岐されたレーザ光の強度を検出しながら光ファイバーから照明光を射出する場合をそれぞれ示す。第２実施の形態が第１実施の形態と異なるところは、光検出器に入射するレーザ光を分岐光路側またはモニター光学系側のいずれかに切替える光路切替え手段を有している点にある。第１実施の形態と同様の構成は同じ符号を付し説明を省略する。 (Second Embodiment)
2A and 2B are schematic configuration diagrams of a light source device 200 according to the second embodiment of the present invention, in which FIG. 2A shows a case where the intensity of laser light emitted from an optical fiber is detected, and FIG. A case where illumination light is emitted from an optical fiber while detecting the intensity of the branched laser light is shown. The second embodiment differs from the first embodiment in that it has an optical path switching means for switching the laser light incident on the photodetector to either the branching optical path side or the monitor optical system side. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図２（ａ）は光ファイバー１１の射出端１１ｂからの射出レーザ光の強度を光検出器８で検出する場合を示している。このとき、光路切替え手段であるミラー１６がモニタ光学系Ｍ側に設定されている。光ファイバコネクタ１２に接続された射出端１１ｂから射出されたレーザ光はシャッタ１２ａ、コリメートレンズ１３を通過してミラー１６で光路を光検出器８方向に偏向される。レーザ光はコリメートレンズ１３で光検出器８上に入射されて光強度が検出される。このとき、ガラス板７で反射されたレーザ光は、ミラー１６の背面で遮られるため光検出器８に入射することは無い。 FIG. 2A shows a case where the intensity of the laser beam emitted from the emission end 11 b of the optical fiber 11 is detected by the photodetector 8. At this time, the mirror 16 as the optical path switching means is set on the monitor optical system M side. The laser beam emitted from the emission end 11b connected to the optical fiber connector 12 passes through the shutter 12a and the collimating lens 13, and is deflected in the optical detector 8 direction by the mirror 16. The laser light is incident on the photodetector 8 by the collimating lens 13 and the light intensity is detected. At this time, the laser light reflected by the glass plate 7 is blocked by the back surface of the mirror 16 and therefore does not enter the photodetector 8.

図２（ｂ）は、光ファイバー１１の射出端１１ｂからのレーザ光を照明光として使用する場合を示している。このとき、光路切替え手段であるミラー１６は、モニター光学系Ｍから外されて、ガラス板７で反射されたレーザ光が光検出器８に入射する状態に設定されている。このように設定することによって、光ファイバー１１からの射出レーザ光の状態を光検出器８でモニターすることができる。 FIG. 2B shows a case where laser light from the exit end 11b of the optical fiber 11 is used as illumination light. At this time, the mirror 16 which is an optical path switching means is set to a state in which the laser beam reflected by the glass plate 7 is incident on the photodetector 8 after being removed from the monitor optical system M. By setting in this way, the state of the laser beam emitted from the optical fiber 11 can be monitored by the photodetector 8.

本第２実施の形態では、光路切替え手段であるミラー１６は、ミラー切替え機構１７によって、ミラー１６を回転させることで分岐光路とモニター光学系の光路とを切替えるように構成されてる。なお、ミラー切替え機構１７は手動式でも電動式でも良い。このようにして、本第２実施の形態に係る光源装置２００が構成されている。 In the second embodiment, the mirror 16 serving as the optical path switching means is configured to switch the branch optical path and the optical path of the monitor optical system by rotating the mirror 16 by the mirror switching mechanism 17. The mirror switching mechanism 17 may be a manual type or an electric type. Thus, the light source device 200 according to the second embodiment is configured.

なお、その他の効果は第１実施の形態と同様であり詳細な説明を省略する。 Other effects are the same as those of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.

なお、上述の実施の形態において、光源装置１００、２００のダイクロイックミラー６とガラス板７の間に音響光学変換素子（ＡＯＴＦ）を用いて、高速に波長を選択して必要な波長の光のみの光強度を光検出器８で検出することもできる。 In the above-described embodiment, an acousto-optic conversion element (AOTF) is used between the dichroic mirror 6 and the glass plate 7 of the light source devices 100 and 200 to select the wavelength at a high speed, and only the light having the required wavelength is obtained. The light intensity can also be detected by the photodetector 8.

（第３実施の形態）
図３は、本発明の実施の形態に係る光源装置を具備するレーザ顕微鏡の概略構成図を示す。第１実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し説明を省略する。 (Third embodiment)
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a laser microscope including the light source device according to the embodiment of the present invention. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図３において、光ファイバー１１の射出端１１ｂが、レーザ顕微鏡３００の照明光学系の入射端である光ファイバーコネクタ２０に接続されている。これにより光源装置１００からのレーザ光は光ファイバー１１を通じて光ファイバーコネクタ２０を介して照明光学系に導かれる。光ファイバーコネクタ２０から導入されたレーザ光はダイクロイックミラー２１で反射され、レーザ光を二次元方向に走査する走査手段３５に入射する。走査手段３５は、水平スキャナ（Ｘ方向スキャナ）２２と垂直スキャナ（Ｙ方向スキャナ）２３から構成され、レーザ光を標本４０上で二次元方向（ＸＹ方向）に走査することを可能にする。走査手段３５から射出したレーザ光は、走査レンズ系２４を介して対物レンズ４１に入射し、ステージ２６に載置された標本４０に集光して照射される。 In FIG. 3, the exit end 11 b of the optical fiber 11 is connected to the optical fiber connector 20 that is the entrance end of the illumination optical system of the laser microscope 300. As a result, the laser light from the light source device 100 is guided to the illumination optical system through the optical fiber 11 and the optical fiber connector 20. The laser beam introduced from the optical fiber connector 20 is reflected by the dichroic mirror 21 and enters the scanning means 35 that scans the laser beam in a two-dimensional direction. The scanning unit 35 includes a horizontal scanner (X-direction scanner) 22 and a vertical scanner (Y-direction scanner) 23, and makes it possible to scan laser light on the specimen 40 in a two-dimensional direction (XY direction). Laser light emitted from the scanning unit 35 enters the objective lens 41 through the scanning lens system 24, and is condensed and irradiated onto the specimen 40 placed on the stage 26.

レーザ光で励起されたことにより発生した標本４０からの蛍光は、対物レンズ４１で集光されて走査レンズ系２４を通過し、走査手段３５でデスキャンされ、及びダイクロイックミラー２１を通過してピンホール２８を通り蛍光フィルタ２９により波長選択されて検出器３０で検出され電気信号に変換される。なお、ダイクロイックミラー２１にはビームスプリッタを使用しても良い。また、検出器３０には光電子倍増管（ＰＭＴ）が使用される。本実施の形態では、鏡焦点顕微鏡の実施の形態を示しているが、鏡焦点にする必要が無い場合には、ピンホール２８は必要ない。 Fluorescence from the specimen 40 generated by being excited by the laser light is condensed by the objective lens 41, passes through the scanning lens system 24, is descanned by the scanning means 35, and passes through the dichroic mirror 21 to pinhole. 28, the wavelength is selected by the fluorescent filter 29, detected by the detector 30, and converted into an electrical signal. Note that a beam splitter may be used for the dichroic mirror 21. The detector 30 is a photomultiplier tube (PMT). In the present embodiment, an embodiment of a mirror focus microscope is shown, but the pinhole 28 is not necessary when the mirror focus is not required.

検出器３０からの電気信号は、顕微鏡制御装置３１（例えば、ＰＣ等）の画像処理手段で処理された後、モニター装置などの表示装置３２に表示される。顕微鏡制御装置３１は、レーザ顕微鏡３００の走査手段３５の走査制御、ピンホール２８の交換などの制御、蛍光フィルタ２９の交換などの制御、及び光源装置１００の光検出器８からの信号を検出して光源装置１００のレーザ光の光強度をモニターし、光強度が一定になるように光源コントローラ１４を介してレーザ光源１〜３の出力を制御するように構成されてる。このようにして、光源装置１００を具備するレーザ顕微鏡３００が構成されている。 The electrical signal from the detector 30 is processed by an image processing means of a microscope control device 31 (for example, a PC) and then displayed on a display device 32 such as a monitor device. The microscope control device 31 detects signals from the light detector 8 of the light source device 100 and scanning control of the scanning means 35 of the laser microscope 300, control of replacement of the pinhole 28, control of replacement of the fluorescent filter 29, and the like. The light intensity of the laser light of the light source device 100 is monitored, and the outputs of the laser light sources 1 to 3 are controlled via the light source controller 14 so that the light intensity becomes constant. In this manner, the laser microscope 300 including the light source device 100 is configured.

本第３実施の形態に係るレーザ顕微鏡では、第１実施の形態で説明したように、照明光学系に導かれるレーザ光の光強度を光源装置１００の光検出器８で検出可能としているので、別途光検出器を準備する必要が無く、また一つの光検出器８を用いるため、レーザ光の校正が簡単に行える。レーザ光源からの光をモニタする検出器と、ファイバ１１から射出される光をモニタする検出器を別々に設けた場合には、それぞれの検出器の検出感度を校正する必要があるが、両者を共通の検出器である光検出器８で検出しているため校正の必要はない。さらに、顕微鏡制御装置３１で光検出器８をモニターし、レーザ光源１〜３の射出光量を制御することで、照明光学系に入射するレーザ光の強度を一定に維持することができる。 In the laser microscope according to the third embodiment, as described in the first embodiment, the light intensity of the laser light guided to the illumination optical system can be detected by the photodetector 8 of the light source device 100. There is no need to prepare a separate photodetector, and since one photodetector 8 is used, the laser beam can be easily calibrated. When a detector for monitoring the light from the laser light source and a detector for monitoring the light emitted from the fiber 11 are provided separately, it is necessary to calibrate the detection sensitivity of each detector. Since detection is performed by the photodetector 8 which is a common detector, there is no need for calibration. Furthermore, the intensity of the laser light incident on the illumination optical system can be kept constant by monitoring the photodetector 8 with the microscope control device 31 and controlling the amount of light emitted from the laser light sources 1 to 3.

図４は、本第３実施の形態に係るレーザ顕微鏡３００において、標本４０に照射されるレーザ光の光強度を検出する場合を示している。 FIG. 4 shows a case where the light intensity of the laser light irradiated on the specimen 40 is detected in the laser microscope 300 according to the third embodiment.

対物レンズ４１から標本４０に照射されるレーザ光の光強度は、ステージ２６に光ファイバーコネクタ２５を有する支持部材を載置し、光ファイバー２７の入射端２７ａを光ファイバーコネクタ２５に接続し、射出端２７ｂを光源装置１００のモニター光学系Ｍの光ファイバーコネクタ１２に接続する。また、レーザ光が光ファイバコネクタ２５に接続された光ファイバーの端面に入射するように顕微鏡制御装置３１で走査手段３５を制御する。これにより、光源装置１００からのレーザ光は光ファイバ１１を介してレーザ顕微鏡３００の照明光学系に導かれ、対物レンズ４１から出射して光ファイバ２７で光源装置１００のモニター光学系Ｍに導かれ光検出器８で光強度が検出される。光検出器８からの信号は顕微鏡制御装置３１に送られ、光強度がモニターされる。このような構成により、本実施の形態に係るレーザ顕微鏡は、標本４０に照射されるレーザ光の強度を容易に検出することができる。 The light intensity of the laser light applied to the specimen 40 from the objective lens 41 is such that a support member having the optical fiber connector 25 is placed on the stage 26, the incident end 27a of the optical fiber 27 is connected to the optical fiber connector 25, and the emission end 27b is connected. The optical fiber connector 12 of the monitor optical system M of the light source device 100 is connected. Further, the microscope control device 31 controls the scanning unit 35 so that the laser light is incident on the end face of the optical fiber connected to the optical fiber connector 25. Thereby, the laser light from the light source device 100 is guided to the illumination optical system of the laser microscope 300 through the optical fiber 11, emitted from the objective lens 41, and guided to the monitor optical system M of the light source device 100 through the optical fiber 27. The light intensity is detected by the photodetector 8. A signal from the photodetector 8 is sent to the microscope control device 31, and the light intensity is monitored. With such a configuration, the laser microscope according to the present embodiment can easily detect the intensity of the laser light applied to the specimen 40.

また、光ファイバー１１を光ファイバーコネクタ１０と光ファイバーコネクタ１２に接続した時の光検出器８の出力をＩ１、光ファイバー２７を光ファイバーコネクタ１０と光ファイバーコネクタ１２に接続した時の光検出器８の出力をＩ２、及び光ファイバー２７を光ファイバーコネクタ２５と光ファイバーコネクタ１２に接続した時の光検出器８の出力をＩ３とすると、光ファイバー２７の損失Ｉｆは、Ｉｆ＝Ｉ１−Ｉ２（Ｉ２＜Ｉ１）から求められ、レーザ顕微鏡１００の光ファイバーコネクタ２０から標本４０までの光学系における損失Ｉｎは、Ｉｎ＝Ｉ２−Ｉ３から求められる。これらＩｆ、Ｉｎは顕微鏡制御装置３１に記憶され光強度の制御に用いられる。このように本実施の形態に係るレーザ顕微鏡３００では、光源装置１００に配設された１個の同じ光検出器８ですべての測定が行えるので強度の換算が容易となる。 The output of the photodetector 8 when the optical fiber 11 is connected to the optical fiber connector 10 and the optical fiber connector 12 is I1, and the output of the photodetector 8 when the optical fiber 27 is connected to the optical fiber connector 10 and the optical fiber connector 12 is I2. When the output of the photodetector 8 when the optical fiber 27 is connected to the optical fiber connector 25 and the optical fiber connector 12 is I3, the loss If of the optical fiber 27 is obtained from If = I1-I2 (I2 <I1), and the laser microscope The loss In in the optical system from 100 optical fiber connectors 20 to the specimen 40 is obtained from In = I2−I3. These If and In are stored in the microscope control device 31 and used for controlling the light intensity. As described above, in the laser microscope 300 according to the present embodiment, since all measurements can be performed by the same single photodetector 8 disposed in the light source device 100, the intensity can be easily converted.

なお、光源装置１００を第２実施の形態の光源装置２００に交換しても同様の作用効果を奏することができるので詳細な説明は省略する。 Note that even if the light source device 100 is replaced with the light source device 200 of the second embodiment, the same effects can be obtained, and thus detailed description thereof is omitted.

このように本発明によれば、レーザ光源装置からのレーザ光の出力強度を、光源装置内の光検出器によって容易に測定することができる。また光検出器が１個ですむため、低コストでレーザ顕微鏡を構成することができる。さらに共通の光検出器を使用するため適切な光照射状態を再現でき、定量的な測定を容易に行うことができる。 Thus, according to the present invention, the output intensity of the laser light from the laser light source device can be easily measured by the photodetector in the light source device. Further, since only one photodetector is required, a laser microscope can be configured at low cost. Furthermore, since a common photodetector is used, an appropriate light irradiation state can be reproduced, and quantitative measurement can be easily performed.

なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。 The above-described embodiment is merely an example, and is not limited to the above-described configuration and shape, and can be appropriately modified and changed within the scope of the present invention.

本発明の第１実施の形態に係る光源装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the light source device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施の形態に係る光源装置の概略構成図であり、（ａ）は光ファイバーからの射出レーザ光の強度を検出する場合を、（ｂ）は通常の使用状態である分岐されたレーザ光の強度を検出しながら光ファイバーから照明光を射出する場合をそれぞれ示す。It is a schematic block diagram of the light source device which concerns on 2nd Embodiment of this invention, (a) is a case where the intensity | strength of the emitted laser beam from an optical fiber is detected, (b) was branched which is a normal use condition A case where illumination light is emitted from the optical fiber while detecting the intensity of the laser light is shown. 本発明の第実施の形態に係る光源装置を具備するレーザ顕微鏡の概略構成図を示す。The schematic block diagram of the laser microscope which comprises the light source device which concerns on the 1st Embodiment of this invention is shown. 本第３実施の形態に係るレーザ顕微鏡において、標本に照射されるレーザ光の光強度を検出する場合を示す。In the laser microscope according to the third embodiment, the case where the light intensity of the laser light irradiated to the specimen is detected will be shown.

Explanation of symbols

１、２、３レーザ光源
４ミラー
５、６、２１ダイクロイックミラー
７ガラス板
８光検出器
９カップリング
１０、１２、２５光ファイバコネクタ
１３コリメートレンズ
１４光源コントローラ
１５ミラー制御手段
１６ミラー（光路切替え手段）
１７ミラー切替え機構
２２水平スキャナ（Ｘ方向スキャナ）
２３垂直スキャナ（Ｙ方向スキャナ）
２４走査レンズ
２６ステージ
２８ピンホール
２９蛍光フィルタ
３０検出器
３１顕微鏡制御装置
３２表示装置
１００、２００光源装置
３００レーザ顕微鏡
Ｉ光源
Ｍモニター光学系 1, 2, 3 Laser light source 4 Mirror 5, 6, 21 Dichroic mirror 7 Glass plate 8 Photo detector 9 Coupling 10, 12, 25 Optical fiber connector 13 Collimator lens 14 Light source controller 15 Mirror control means 16 Mirror (optical path switching means) )
17 Mirror switching mechanism 22 Horizontal scanner (X direction scanner)
23 Vertical scanner (Y direction scanner)
24 scanning lens 26 stage 28 pinhole 29 fluorescent filter 30 detector 31 microscope control device 32 display device 100, 200 light source device 300 laser microscope I light source M monitor optical system

Claims

A light source that emits laser light;
An introduction optical system for introducing the laser light into an optical fiber;
A branch optical element arranged in the introduction optical system and branching a part of the laser beam;
A photodetector for measuring the intensity of the branched laser beam;
A light source device comprising: a monitor optical system connected to an output end of the optical fiber and for guiding an emitted laser beam emitted from the optical fiber to the photodetector.

The light source device according to claim 1, wherein the introduction optical system includes an adjustment mechanism that adjusts laser light to be introduced into the optical fiber.

3. The light source device according to claim 1, further comprising a control device that controls the adjustment mechanism according to an intensity of the emitted laser light from the optical fiber detected by the photodetector. 4.

The light source device according to claim 1, wherein the branch optical element is a glass plate.

5. The optical path switching means for switching between an optical path for measuring the intensity of the branched laser light and the monitor optical system between the branch optical element and the photodetector. The light source device according to claim 1.

5. The light source device according to claim 1, wherein the branch optical element is insertable / removable from an optical path of the introduction optical system.

The light source device according to any one of claims 1 to 6,
A laser microscope characterized in that an emission end of the optical fiber of the light source device is connected, a laser beam emitted from the optical fiber is guided to an illumination optical system to irradiate the sample, and the light from the sample is detected.

An optical fiber connector at the specimen position;
8. The laser microscope according to claim 7, wherein an optical fiber connected to the connector is connected to the monitor optical system, and an intensity of the laser light emitted from the objective lens is detected by a photodetector of the light source device. .