JP2008203416A - Laser microscope - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately correct the optical axis of a laser beam radiated to a sample from an objective. <P>SOLUTION: The laser microscope 1 is equipped with: a laser beam source 2 capable of oscillating the laser beams of two or more wavelengths; a scanning part 4 allowing the laser beam from the laser beam source 2 to scan; the objective 5 condensing the laser beam allowed to scan by the scanning part 4 on the sample A; an optical axis misalignment detection part 9 detecting the misalignment amount of the optical axis of the laser beam emitted from the laser beam source 2; an optical element 6 arranged to be switched in accordance with the wavelength of the laser beam between the objective 5 and the optical axis misalignment detection part 9; a storage part 12 storing correction information of the laser beam due to switching the optical element 6; and an optical axis correction part 10 arranged between the optical axis misalignment detection part 9 and the laser beam source 2, and correcting the optical axis of the laser beam based on the optical axis misalignment amount detected by the optical axis misalignment detection part 9 and the correction information stored in the storage part 12. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ顕微鏡に関するものである。   The present invention relates to a laser microscope.

従来、光軸ずれを自動調節するオートアライメント機構を有するレーザ顕微鏡が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このレーザ顕微鏡によれば、レーザ光源から発せられるレーザ光の波長やレーザ光の光束径が変更されることに起因するレーザ光の光軸ずれを検出し、これを自動的に補正することができる。   Conventionally, a laser microscope having an auto-alignment mechanism that automatically adjusts the optical axis deviation is known (see, for example, Patent Document 1). According to this laser microscope, it is possible to detect the optical axis shift of the laser light caused by changing the wavelength of the laser light emitted from the laser light source or the beam diameter of the laser light, and automatically correct this. .

特開２００５−３４５６１４号公報JP 2005-345614 A

しかしながら、特許文献１のレーザ顕微鏡は、光軸ずれを検出するセンサの位置において光軸ずれが発生しないように補正することはできるものの、センサから対物レンズまでの間において通過する光学素子によるレーザ光の光軸ずれについては補正することができないという不都合がある。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、対物レンズから標本に向けて照射されるレーザ光の光軸を精度よく補正することができるレーザ顕微鏡を提供することを目的としている。 However, although the laser microscope of Patent Document 1 can correct the optical axis deviation so as not to occur at the position of the sensor that detects the optical axis deviation, the laser beam by the optical element that passes between the sensor and the objective lens is used. There is a disadvantage that the optical axis deviation cannot be corrected.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a laser microscope that can accurately correct the optical axis of laser light emitted from an objective lens toward a specimen.

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、２以上の波長のレーザ光を発振可能なレーザ光源と、該レーザ光源からのレーザ光を２次元的に走査する走査部と、該走査部により走査されたレーザ光を標本上に集光する対物レンズと、前記レーザ光源から発せられるレーザ光の光軸ずれ量を検出する光軸ずれ検出部と、前記対物レンズと前記光軸ずれ検出部との間に、前記レーザ光の波長に応じて切替可能に配置された光学素子と、該光学素子の切り替えによるレーザ光の光軸を補正するための補正情報を記憶する記憶部と、前記光軸ずれ検出部と前記レーザ光源との間に配置され、前記光軸ずれ検出部により検出された光軸ずれ量と、前記記憶部に記憶された補正情報とに基づいて、レーザ光の光軸を補正する光軸補正部とを備えるレーザ顕微鏡を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The present invention provides a laser light source capable of oscillating laser light having two or more wavelengths, a scanning unit that two-dimensionally scans laser light from the laser light source, and a laser beam scanned by the scanning unit on a sample. The wavelength of the laser beam between the objective lens for condensing, the optical axis deviation detecting unit for detecting the optical axis deviation amount of the laser light emitted from the laser light source, and the objective lens and the optical axis deviation detecting unit. An optical element that is switchable according to the optical element, a storage unit that stores correction information for correcting the optical axis of the laser beam by switching the optical element, the optical axis deviation detection unit, and the laser light source. And an optical axis correction unit that corrects the optical axis of the laser beam based on the optical axis deviation amount detected by the optical axis deviation detection unit and the correction information stored in the storage unit. A laser microscope is provided.

本発明によれば、レーザ光源から発せられたレーザ光は走査部により２次元的に走査され、対物レンズにより集光されて標本上に照射される。これにより、標本において発生した蛍光や反射光を観察することができる。この場合において、レーザ光源から発せられるレーザ光の波長が変更されると、レーザ光源から出射されるレーザ光に光軸ずれが発生するので、光軸ずれ検出部により光軸ずれ量を検出し、光軸補正部により補正することができる。   According to the present invention, the laser light emitted from the laser light source is scanned two-dimensionally by the scanning unit, condensed by the objective lens, and irradiated onto the specimen. Thereby, the fluorescence and reflected light which generate | occur | produced in the sample can be observed. In this case, if the wavelength of the laser light emitted from the laser light source is changed, an optical axis deviation occurs in the laser light emitted from the laser light source, so the optical axis deviation detection unit detects the optical axis deviation amount, Correction can be performed by the optical axis correction unit.

さらに、レーザ光の波長が変更されると、これに応じて光軸ずれ検出部と対物レンズとの間に配置されている光学素子が切り替えられる。光学素子が切り替えられると、その反射面等が変動するため、光学素子から標本に向かうレーザ光の光軸が変化するが、本発明によれば、その光学素子の切り替えによる補正情報を記憶部に記憶しておき、これを用いることで光軸補正部による光軸の補正に、光学素子の切替による光軸ずれを加味することができる。その結果、レーザ光の波長が切り替えられ、光学素子が切り替えられても、対物レンズから標本に照射されるレーザ光の光軸を変動させることなく維持することができる。   Furthermore, when the wavelength of the laser beam is changed, the optical element disposed between the optical axis deviation detector and the objective lens is switched accordingly. When the optical element is switched, its reflection surface and the like change, so the optical axis of the laser light from the optical element to the sample changes. According to the present invention, correction information by switching the optical element is stored in the storage unit. By storing this and using this, the optical axis deviation due to the switching of the optical element can be added to the correction of the optical axis by the optical axis correction unit. As a result, even if the wavelength of the laser beam is switched and the optical element is switched, the optical axis of the laser beam irradiated onto the specimen from the objective lens can be maintained without being changed.

上記発明においては、前記レーザ光の照射により標本から発生し、前記対物レンズにより集光された蛍光を検出する光検出器を備え、前記光学素子が、前記レーザ光と蛍光とを分離するダイクロイックミラーであることとしてもよい。
このようにすることで、ダイクロイックミラーにおいて透過または反射して標本に向かうレーザ光の光軸が一定に維持されるとともに、標本から発生して光り検出器により検出される蛍光の光軸ずれも防止することができる。その結果、取得される蛍光画像が波長毎にずれることを防止することができる。 In the above invention, a dichroic mirror is provided that includes a photodetector that detects fluorescence generated from the sample by irradiation with the laser light and collected by the objective lens, and the optical element separates the laser light and fluorescence. It is good also as being.
In this way, the optical axis of the laser beam that is transmitted or reflected by the dichroic mirror and directed toward the specimen is maintained constant, and the optical axis deviation of the fluorescence that is generated from the specimen and detected by the light detector is also prevented. can do. As a result, it is possible to prevent the acquired fluorescent image from shifting for each wavelength.

また、上記発明においては、前記レーザ光源、走査部、光軸ずれ検出部および光軸補正部が２組設けられ、前記光学素子が、２つのレーザ光源からのレーザ光を合成する合成ダイクロイックミラーであることとしてもよい。
このようにすることで、一方のレーザ光を観察用、他方のレーザ光を光刺激用に設定し、各レーザ光の波長変更に応じて合成ダイクロイックミラーを切り替えても、該合成ダイクロイックミラーから標本に向かう各レーザ光の光軸の変動を防止し、蛍光画像ずれを防止することができるとともに、光刺激位置のずれを防止することができる。これにより、標本に対して精度よく光刺激を与えながら、波長毎に蛍光画像ずれを生ずることなく観察を行うことができる。 In the above invention, two sets of the laser light source, the scanning unit, the optical axis deviation detection unit, and the optical axis correction unit are provided, and the optical element is a combining dichroic mirror that combines the laser beams from the two laser light sources. It may be there.
In this way, even if one laser beam is set for observation and the other laser beam is set for light stimulation, and the synthesized dichroic mirror is switched in accordance with the wavelength change of each laser beam, the sample is taken from the synthesized dichroic mirror. As a result, it is possible to prevent fluctuations in the optical axis of each laser beam directed to, prevent the fluorescence image from shifting, and prevent the light stimulation position from shifting. As a result, it is possible to perform observation without causing fluorescence image shift for each wavelength while accurately applying light stimulation to the specimen.

本発明によれば、対物レンズから標本に向けて照射されるレーザ光の光軸を精度よく補正することができるという効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect that the optical axis of the laser light irradiated from the objective lens toward the specimen can be accurately corrected.

本発明の第１の実施形態に係るレーザ顕微鏡１について、図１を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るレーザ顕微鏡１は、図１に示されるように、複数の波長の超短パルスレーザ光を変更可能に出射するレーザ光源２と、該レーザ光源２から発せられるレーザ光の光軸を自動調節するオートアライメント装置３と、該オートアライメント装置３から出力されたレーザ光を２次元的に走査するスキャナ４と、該スキャナ４により走査されたレーザ光を集光して標本Ａに照射する一方、標本Ａにおいて発生する蛍光を集光する対物レンズ５と、該対物レンズ５により集光された蛍光をレーザ光から分岐するダイクロイックミラー６と、該ダイクロイックミラー６により分岐された蛍光を検出する光検出器７とを備えている。図中、符号８はレーザ光を遮断するバリアフィルタである。 A laser microscope 1 according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the laser microscope 1 according to the present embodiment includes a laser light source 2 that emits a plurality of wavelengths of ultrashort pulse laser light in a changeable manner, and an optical axis of the laser light emitted from the laser light source 2. Auto-alignment device 3 that automatically adjusts the laser beam, scanner 4 that scans the laser beam output from auto-alignment device 3 two-dimensionally, and the laser beam scanned by scanner 4 is condensed and applied to specimen A On the other hand, the objective lens 5 for condensing the fluorescence generated in the specimen A, the dichroic mirror 6 for branching the fluorescence condensed by the objective lens 5 from the laser light, and the fluorescence branched by the dichroic mirror 6 are detected. And a photodetector 7 that performs the above-described operation. In the figure, reference numeral 8 denotes a barrier filter that blocks laser light.

前記オートアライメント装置３は、レーザ光源２から出射されたレーザ光の光軸に直交する方向に沿うオフセット（光軸ずれ）および光軸の傾き（光軸ずれ）を検出する光軸ずれ検出部９と、該光軸ずれ検出部９による検出結果に応じて光軸を調節する光軸調節部１０と、該光軸調節部１０を制御する制御部１１と、ダイクロイックミラー６の切り替えに伴う光軸ずれの補正情報を記憶する記憶部１２とを備えている。   The auto-alignment apparatus 3 detects an offset (optical axis deviation) and an optical axis deviation (optical axis deviation) along a direction orthogonal to the optical axis of the laser light emitted from the laser light source 2. An optical axis adjustment unit 10 that adjusts the optical axis according to the detection result by the optical axis deviation detection unit 9, a control unit 11 that controls the optical axis adjustment unit 10, and an optical axis that accompanies switching of the dichroic mirror 6 And a storage unit 12 for storing deviation correction information.

光軸ずれ検出部９は、例えば、光軸調節部１０の後段の光路からレーザ光の一部を分岐するビームスプリッタ１３，１４と、該ビームスプリッタ１３，１４により光路から分岐されたレーザ光を異なる光路長を介して検出する２つのセンサ１５，１６とを備えている。
各センサ１５，１６は、例えば、４分割フォトダイオードであり、受光するレーザ光のスポット位置に応じた４つのセンサ部分（図示略）の出力バランスにより、レーザ光の本来の光軸に対する該光軸に直交する方向に沿うオフセット量を検出することができるようになっている。また、異なる光路長を介した２つのセンサ１５，１６におけるオフセット量の差に応じて、レーザ光の本来の光軸に対する傾き量を検出することができるようになっている。 The optical axis deviation detector 9 includes, for example, beam splitters 13 and 14 that branch a part of the laser light from the optical path downstream of the optical axis adjuster 10, and the laser light branched from the optical path by the beam splitters 13 and 14. Two sensors 15 and 16 are provided for detection via different optical path lengths.
Each of the sensors 15 and 16 is, for example, a four-divided photodiode, and the optical axis with respect to the original optical axis of the laser light depending on the output balance of the four sensor portions (not shown) corresponding to the spot position of the received laser light. The amount of offset along the direction orthogonal to can be detected. Further, the tilt amount of the laser beam with respect to the original optical axis can be detected according to the difference in the offset amount between the two sensors 15 and 16 via different optical path lengths.

前記光軸調節部１０は、レーザ光源２から出射されたレーザ光の光軸に対して傾斜して配置されるミラー１７と、該ミラー１７を該ミラー１７への入射前のレーザ光の光軸に沿う方向に並進移動させるオフセット調節部１８と、前記ミラー１７の傾斜角度を変化させる傾き調節部１９とを備えている。オフセット調節部１８の作動により、ミラー１７を並進移動させることにより、ミラー１７により反射されて出射されるレーザ光の光軸を、該光軸に直交する方向にオフセットさせることができるようになっている。また、傾き調節部１９の作動により、ミラー１７をの傾斜角度を変化させることにより、ミラー１７により反射されて出射されるレーザ光の光軸の傾きを変化させることができるようになっている。   The optical axis adjusting unit 10 includes a mirror 17 that is disposed to be inclined with respect to the optical axis of the laser light emitted from the laser light source 2, and the optical axis of the laser light before the mirror 17 is incident on the mirror 17. Are provided with an offset adjusting unit 18 that translates in a direction along the direction and a tilt adjusting unit 19 that changes the tilt angle of the mirror 17. By operating the offset adjusting unit 18, the mirror 17 is moved in translation, so that the optical axis of the laser beam reflected and emitted by the mirror 17 can be offset in a direction perpendicular to the optical axis. Yes. Further, by changing the inclination angle of the mirror 17 by the operation of the inclination adjusting unit 19, the inclination of the optical axis of the laser beam reflected and emitted by the mirror 17 can be changed.

前記制御部１１の動作については後述する。
前記記憶部１２には、補正情報として、ダイクロイックミラー６が切り替えられることによるダイクロイックミラー６より後段側のレーザ光のオフセット量および傾き量が各ダイクロイックミラー６の識別情報と対応づけて記憶されている。 The operation of the control unit 11 will be described later.
The storage unit 12 stores, as correction information, an offset amount and an inclination amount of laser light on the rear stage side of the dichroic mirror 6 when the dichroic mirror 6 is switched in association with identification information of each dichroic mirror 6. .

前記スキャナ４は、例えば、相互に直交する軸線回りに揺動可能に支持された２枚のガルバノミラー４ａ，４ｂを対向配置させたものである。このスキャナ４によれば、２つのガルバノミラー４ａ，４ｂを同期させて揺動させることにより、レーザ光を、例えば、ラスタスキャン方式に２次元的に走査させることができるようになっている。   For example, the scanner 4 includes two galvanometer mirrors 4a and 4b that are supported so as to be swingable about mutually orthogonal axes. According to the scanner 4, the two galvanometer mirrors 4 a and 4 b are swung in synchronism so that the laser beam can be scanned two-dimensionally, for example, in a raster scan system.

前記ダイクロイックミラー６は、使用するレーザ光の波長帯域に応じて複数種類のものが切替機構２０によって切り替え可能に設けられている。切替機構２０は、ターレットにより回転させることにしてもよいし、カセットの挿脱により切り替えるものでもよい。このダイクロイックミラー６の切替機構２０は、現在光路上に配置されているダイクロイックミラー６を識別するための識別情報を制御部１１に対して出力するようになっている。   A plurality of types of dichroic mirror 6 can be switched by the switching mechanism 20 in accordance with the wavelength band of the laser beam to be used. The switching mechanism 20 may be rotated by a turret, or may be switched by inserting / removing a cassette. The switching mechanism 20 of the dichroic mirror 6 outputs identification information for identifying the dichroic mirror 6 currently arranged on the optical path to the control unit 11.

前記制御部１１は、前記２つのセンサ１５，１６からの出力を受けて、該センサ１５，１６の位置においてレーザ光の光軸のオフセットおよび傾きが解消されるための光軸調節部１０への指令信号を算出するとともに、切替機構２０から出力されてくる識別情報に応じて記憶部１２内を検索し、現在光路上に配置されているダイクロイックミラー６の補正情報を取得するようになっている。そして、制御部１１は、前記センサ１５，１６からの出力のみにより算出した指令信号にダイクロイックミラー６の切り替えに伴う補正情報を加味した新たな指令信号を算出するようになっている。   The control unit 11 receives the outputs from the two sensors 15 and 16, and applies the output to the optical axis adjustment unit 10 for eliminating the offset and inclination of the optical axis of the laser light at the position of the sensors 15 and 16. While calculating a command signal, the inside of the memory | storage part 12 is searched according to the identification information output from the switching mechanism 20, and the correction information of the dichroic mirror 6 currently arrange | positioned on an optical path is acquired. . And the control part 11 calculates the new command signal which considered the correction information accompanying switching of the dichroic mirror 6 to the command signal calculated only by the output from the said sensors 15 and 16. FIG.

すなわち、センサ１５，１６からの出力のみによりセンサ１５，１６の位置において光軸ずれが解消するように光軸調節部１０を調節しても、切替機構２０によりダイクロイックミラー６を切り替えるだけで、ダイクロイックミラー６から標本Ａに向かうレーザ光の光軸に光軸ずれが発生するので、ダイクロイックミラー６の切り替えに伴う光軸ずれとは逆方向に予め光軸をずらした状態で、レーザ光がダイクロイックミラー６に入射されるように光軸調節部１０への指令信号を算出するようになっている。   That is, even if the optical axis adjustment unit 10 is adjusted so that the optical axis deviation is eliminated at the position of the sensors 15 and 16 only by the outputs from the sensors 15 and 16, the dichroic can be simply switched by the switching mechanism 20. Since the optical axis shift occurs in the optical axis of the laser beam from the mirror 6 toward the specimen A, the laser beam is dichroic mirrored in a state where the optical axis is shifted in advance in the opposite direction to the optical axis shift accompanying switching of the dichroic mirror 6. A command signal to the optical axis adjusting unit 10 is calculated so as to be incident on the optical axis adjusting unit 10.

このように構成された本実施形態に係るレーザ顕微鏡１の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係るレーザ顕微鏡１を用いて標本Ａの蛍光観察を行うには、レーザ光源２から出射された超短パルスレーザ光をスキャナ４により２次元的に走査させて対物レンズ５を介して標本Ａに照射することにより、対物レンズ５の焦点面において多光子励起効果が発生し、蛍光物質が励起されて多光子蛍光が発生する。 The operation of the laser microscope 1 according to this embodiment configured as described above will be described below.
In order to perform fluorescence observation of the specimen A using the laser microscope 1 according to the present embodiment, the ultrashort pulse laser light emitted from the laser light source 2 is scanned two-dimensionally by the scanner 4 through the objective lens 5. By irradiating the specimen A, a multiphoton excitation effect is generated in the focal plane of the objective lens 5, and the fluorescent material is excited to generate multiphoton fluorescence.

発生した蛍光は、対物レンズ５により集光されダイクロイックミラー６を透過して、バリアフィルタ８によりレーザ光を除去された後に光検出器７により検出される。したがって、光検出器７により検出された蛍光の強度情報と、そのときのスキャナ４による２次元的な走査位置とを対応づけて記憶しておくことにより、２次元的な多光子蛍光画像を取得することができる。   The generated fluorescence is collected by the objective lens 5, passes through the dichroic mirror 6, is removed by the barrier filter 8, and then detected by the photodetector 7. Therefore, by storing the fluorescence intensity information detected by the photodetector 7 and the two-dimensional scanning position by the scanner 4 at that time, a two-dimensional multiphoton fluorescence image is obtained. can do.

この場合において、光路上に配置されるダイクロイックミラー６が設計通りに精度よく製造および位置決めされた標準ミラーであると仮定すると、レーザ光源２から出射されるレーザ光の波長が切り替えられても、オートアライメント装置３においては、センサ１５，１６の位置において光軸ずれが解消するように光軸調節部１０を作動させればよい。しかし、現実には、製造および位置決め誤差を完全にゼロにすることは困難である。   In this case, if it is assumed that the dichroic mirror 6 arranged on the optical path is a standard mirror manufactured and positioned with high accuracy as designed, even if the wavelength of the laser light emitted from the laser light source 2 is switched, auto In the alignment apparatus 3, the optical axis adjusting unit 10 may be operated so that the optical axis shift is eliminated at the positions of the sensors 15 and 16. However, in reality, it is difficult to completely eliminate manufacturing and positioning errors.

本実施形態によれば、各ダイクロイックミラー６毎に標準ミラーに対する光軸のオフセット量および傾き量からなる補正情報を識別情報とともに記憶部１２に記憶しているので、切替機構２０から送られてくる識別情報に基づいて、対応するダイクロイックミラー６の補正情報が記憶部１２から取得される。そして、制御部１１においては、取得された補正情報に基づいて、光軸調節部１０が駆動される。これにより、レーザ光が、予め逆方向に光軸をずらした状態でダイクロイックミラー６に入射されるので、ダイクロイックミラー６において反射され標本Ａに向かうレーザ光においては光軸ずれが完全に解消されていることになる。   According to the present embodiment, the correction information including the offset amount and the tilt amount of the optical axis with respect to the standard mirror is stored in the storage unit 12 together with the identification information for each dichroic mirror 6, and thus sent from the switching mechanism 20. Based on the identification information, the correction information of the corresponding dichroic mirror 6 is acquired from the storage unit 12. And in the control part 11, the optical axis adjustment part 10 is driven based on the acquired correction information. As a result, the laser light is incident on the dichroic mirror 6 with the optical axis shifted in the reverse direction in advance, so that the optical axis deviation is completely eliminated in the laser light reflected by the dichroic mirror 6 and directed to the specimen A. Will be.

すなわち、レーザ光の波長変更に伴い、ダイクロイックミラー６を切り替えても、標本Ａに入射させるレーザ光に光軸ずれが発生せず、波長毎に取得される蛍光画像のずれを解消することができるという利点がある。
また、本実施形態に係るレーザ顕微鏡１によれば、スキャナ４とは別個に設けられたオートアライメント装置３により光軸ずれを補正するので、スキャナ４による走査範囲が制限される不都合を防止することができる。 That is, even when the dichroic mirror 6 is switched with the change of the wavelength of the laser beam, the optical axis shift does not occur in the laser beam incident on the specimen A, and the shift of the fluorescence image acquired for each wavelength can be eliminated. There is an advantage.
In addition, according to the laser microscope 1 according to the present embodiment, the optical axis shift is corrected by the auto alignment device 3 provided separately from the scanner 4, so that it is possible to prevent the disadvantage that the scanning range by the scanner 4 is limited. Can do.

なお、本実施形態に係るレーザ顕微鏡１においては、記憶部１２に、各ダイクロイックミラー６の識別情報と対応づけて、オフセット量および傾き量からなる補正情報を記憶しておくこととしたが、補正情報としてはこれに限定されるものではなく、ダイクロイックミラー６の切り替えに伴う光軸のオフセットおよび傾きを解消できる任意の量を採用してもよい。   In the laser microscope 1 according to the present embodiment, correction information including an offset amount and an inclination amount is stored in the storage unit 12 in association with the identification information of each dichroic mirror 6. The information is not limited to this, and any amount that can eliminate the offset and inclination of the optical axis associated with the switching of the dichroic mirror 6 may be adopted.

また、ダイクロイックミラー６の切替機構２０から出力される識別情報に基づいて、記憶部１２内の補正情報を取得することとしたが、ダイクロイックミラー６の切り替えが制御部１１からの指令により行われる場合には、制御部１１自体が現在光路上に配置されているダイクロイックミラー６を識別できるので、切替機構２０から識別情報を出力する必要はない。   Further, the correction information in the storage unit 12 is acquired based on the identification information output from the switching mechanism 20 of the dichroic mirror 6, but switching of the dichroic mirror 6 is performed according to a command from the control unit 11. Since the control unit 11 itself can identify the dichroic mirror 6 currently arranged on the optical path, it is not necessary to output identification information from the switching mechanism 20.

次に、本発明の第２の実施形態に係るレーザ顕微鏡１′について、図２を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るレーザ顕微鏡１′の説明において、上述した第１の実施形態に係るレーザ顕微鏡１と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。 Next, a laser microscope 1 ′ according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
In the description of the laser microscope 1 ′ according to the present embodiment, portions having the same configuration as those of the laser microscope 1 according to the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施形態に係るレーザ顕微鏡１′は、図２に示されるように、観察用光学系３０に加えて光刺激用光学系３１を備えている点、および、多光子励起型ではなく共焦点型のレーザ顕微鏡１′である点において第１の実施形態に係るレーザ顕微鏡１と相違している。また、波長に応じて切り替えられるダイクロイックミラー３２が、観察用のレーザ光と光刺激用のレーザ光とを同一光路に合成する合成ダイクロイックミラー３２である点においても相違している。   As shown in FIG. 2, the laser microscope 1 ′ according to the present embodiment includes a light stimulation optical system 31 in addition to the observation optical system 30, and a confocal type instead of a multiphoton excitation type. The laser microscope 1 'is different from the laser microscope 1 according to the first embodiment. Another difference is that the dichroic mirror 32 that is switched according to the wavelength is a synthetic dichroic mirror 32 that synthesizes the laser beam for observation and the laser beam for light stimulation into the same optical path.

本実施形態に係るレーザ顕微鏡１′においては、観察用光学系３０および光刺激用光学系３１に、それぞれ、レーザ光源２，２′、オートアライメント装置３，３′およびスキャナ４，４′が備えられている。観察用光学系３０には、スキャナ４を介して戻る蛍光をレーザ光から分岐する固定されたダイクロイックミラー３３と、分岐された蛍光を集光する集光レンズ３４と、バリアフィルタ８と、共焦点ピンホール３５と、該共焦点ピンホール３５を通過した蛍光を検出する光検出器７とが備えられている。   In the laser microscope 1 ′ according to the present embodiment, the observation optical system 30 and the optical stimulation optical system 31 are provided with laser light sources 2 and 2 ′, auto-alignment devices 3 and 3 ′, and scanners 4 and 4 ′, respectively. It has been. The observation optical system 30 includes a fixed dichroic mirror 33 that branches the fluorescence returning from the scanner 4 from the laser light, a condenser lens 34 that collects the branched fluorescence, a barrier filter 8, and a confocal point. A pinhole 35 and a photodetector 7 that detects fluorescence that has passed through the confocal pinhole 35 are provided.

前記制御部１１は、各オートアライメント装置３，３′のセンサ１５，１６；１５′，１６′からの出力信号および識別情報に基づいて記憶部１２から取得した補正情報とに基づいて、各オートアライメント装置３，３′における光軸調節部１０，１０′への指令信号をそれぞれ算出するようになっている。
図中、符号３６はミラー、符号３７，３７′はビームスプリッタである。 The control unit 11 detects each auto-alignment device 3, 3 ′ based on the output information from the sensors 15, 16; 15 ′, 16 ′ and the correction information acquired from the storage unit 12 based on the identification information. Command signals to the optical axis adjusting units 10 and 10 'in the alignment devices 3 and 3' are calculated.
In the figure, reference numeral 36 denotes a mirror, and reference numerals 37 and 37 'denote beam splitters.

このように構成された本実施形態に係るレーザ顕微鏡１′によれば、観察用のレーザ光および／または光刺激用のレーザ光の波長を切り替えることに伴い、切替機構２０の作動により合成ダイクロイックミラー３２を切り替えても、合成ダイクロイックミラー３２に入射されるレーザ光が、該合成ダイクロイックミラー３２による光軸ずれとは逆方向に予め光軸をずらされる。したがって、光軸ずれのないレーザ光を標本Ａに照射して、正確な位置を刺激し、波長毎にずれのない共焦点画像を取得することができる。また、観察用のレーザ光による撮像位置と光刺激用のレーザ光による刺激位置とを一致させることができ、例えば、刺激している位置を観察できないような事態の発生を回避することができる。   According to the laser microscope 1 ′ according to the present embodiment configured as described above, the synthetic dichroic mirror is operated by the operation of the switching mechanism 20 as the wavelength of the laser beam for observation and / or the laser beam for light stimulation is switched. Even when 32 is switched, the optical axis of the laser light incident on the composite dichroic mirror 32 is shifted in advance in the direction opposite to the optical axis shift by the composite dichroic mirror 32. Therefore, it is possible to irradiate the sample A with laser light having no optical axis deviation, stimulate the accurate position, and obtain a confocal image without deviation for each wavelength. Moreover, the imaging position by the laser beam for observation and the stimulation position by the laser beam for light stimulation can be matched, and for example, it is possible to avoid the occurrence of a situation where the stimulated position cannot be observed.

本発明の第１の実施形態に係るレーザ顕微鏡の全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an overall configuration of a laser microscope according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態に係るレーザ顕微鏡の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the laser microscope which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

Ａ 標本
１，１′ レーザ顕微鏡。
２，２′ レーザ光源
４，４′ スキャナ（走査部）
５ 対物レンズ
６ ダイクロイックミラー（光学素子）
７ 光検出器
９，９′ 光軸ずれ検出部
１０，１０′ 光軸調節部（光軸補正部）
１２ 記憶部
３２ 合成ダイクロイックミラー（光学素子） A Specimen 1,1 'Laser microscope.
2,2 'Laser light source 4,4' Scanner (scanning unit)
5 Objective lens 6 Dichroic mirror (optical element)
7 Photodetector 9, 9 'Optical axis deviation detection unit 10, 10' Optical axis adjustment unit (optical axis correction unit)
12 storage unit 32 composite dichroic mirror (optical element)

Claims (3)

２以上の波長のレーザ光を発振可能なレーザ光源と、
該レーザ光源からのレーザ光を２次元的に走査する走査部と、
該走査部により走査されたレーザ光を標本上に集光する対物レンズと、
前記レーザ光源から発せられるレーザ光の光軸ずれ量を検出する光軸ずれ検出部と、
前記対物レンズと前記光軸ずれ検出部との間に、前記レーザ光の波長に応じて切替可能に配置された光学素子と、
該光学素子の切り替えによるレーザ光の光軸ずれを補正するための補正情報を記憶する記憶部と、
前記光軸ずれ検出部と前記レーザ光源との間に配置され、前記光軸ずれ検出部により検出された光軸ずれ量と、前記記憶部に記憶された補正情報とに基づいて、レーザ光の光軸を補正する光軸補正部とを備えるレーザ顕微鏡。 A laser light source capable of oscillating laser light of two or more wavelengths;
A scanning unit that two-dimensionally scans laser light from the laser light source;
An objective lens for condensing the laser beam scanned by the scanning unit on the specimen;
An optical axis deviation detecting unit for detecting an optical axis deviation amount of laser light emitted from the laser light source;
An optical element disposed between the objective lens and the optical axis deviation detector so as to be switchable according to the wavelength of the laser beam;
A storage unit for storing correction information for correcting an optical axis shift of the laser beam caused by switching of the optical element;
Based on the amount of optical axis deviation detected by the optical axis deviation detection unit and the correction information stored in the storage unit, disposed between the optical axis deviation detection unit and the laser light source. A laser microscope comprising an optical axis correction unit that corrects an optical axis. 前記レーザ光の照射により標本から発生し、前記対物レンズにより集光された蛍光を検出する光検出器を備え、
前記光学素子が、前記レーザ光と蛍光とを分離するダイクロイックミラーである請求項１に記載のレーザ顕微鏡。 A photodetector that detects fluorescence generated from the specimen by irradiation of the laser light and collected by the objective lens;
The laser microscope according to claim 1, wherein the optical element is a dichroic mirror that separates the laser light and fluorescence. 前記レーザ光源、走査部、光軸ずれ検出部および光軸補正部が２組設けられ、
前記光学素子が、２つのレーザ光源からのレーザ光を合成する合成ダイクロイックミラーである請求項１に記載のレーザ顕微鏡。 Two sets of the laser light source, the scanning unit, the optical axis deviation detection unit and the optical axis correction unit are provided,
The laser microscope according to claim 1, wherein the optical element is a synthetic dichroic mirror that synthesizes laser beams from two laser light sources.
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