JP2008292722A - 走査型光学装置 - Google Patents
走査型光学装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008292722A JP2008292722A JP2007137517A JP2007137517A JP2008292722A JP 2008292722 A JP2008292722 A JP 2008292722A JP 2007137517 A JP2007137517 A JP 2007137517A JP 2007137517 A JP2007137517 A JP 2007137517A JP 2008292722 A JP2008292722 A JP 2008292722A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- luminance
- scanning
- pulse laser
- ultrashort pulse
- multiphoton
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
【解決手段】多光子励起用光源2と、該多光子励起用光源2から出射された超短パルスレーザ光を試料A上において走査させる走査部4と、超短パルスレーザ光の試料A内における集光位置の深さを調節する集光深さ調節部16と、試料A内における超短パルスレーザ光の集光位置から発せられる蛍光を検出する蛍光検出部12と、検出された蛍光の輝度情報と、走査部4による超短パルスレーザ光の走査位置とに基づいて取得される多光子蛍光画像の輝度条件が、超短パルスレーザ光の試料A内における集光位置の深さ毎にほぼ同一となるように、多光子励起用光源2、走査部4または蛍光検出部12の少なくとも1つの設定値を調節するハードウェア設定調節部13とを備える走査型光学装置1を提供する。
【選択図】 図1
Description
この問題を解決するために、例えば、特許文献1に開示された発明は、取得された画像データに対し画像処理を施すことにより、画面上における見かけの明るさの変動を補正することとしている。
すなわち、試料の深さにかかわらず鮮明な蛍光画像を取得するためには、画像処理を施すことなく同等の明るさの蛍光画像を取得することが必要である。
本発明は、超短パルスレーザ光を出射する多光子励起用光源と、該多光子励起用光源から出射された超短パルスレーザ光を試料上において走査させる走査部と、該走査部により走査される超短パルスレーザ光の試料内における集光位置の深さを調節する集光深さ調節部と、前記試料内における超短パルスレーザ光の集光位置から発せられる蛍光を検出する蛍光検出部と、該蛍光検出部により検出された蛍光の輝度情報と、前記走査部による超短パルスレーザ光の走査位置とに基づいて取得される多光子蛍光画像の輝度条件が、超短パルスレーザ光の試料内における集光位置の深さ毎にほぼ同一となるように、前記多光子励起用光源、前記走査部または前記蛍光検出部の少なくとも1つの設定値を調節するハードウェア設定調節部とを備える走査型光学装置を提供する。
取得したい多光子蛍光画像の輝度条件は、観察者毎に相違するので、輝度条件設定部の作動により所望の画像に基づいて多光子蛍光画像の輝度条件を設定することによって、観察者に合わせた輝度条件の多光子蛍光画像を取得することが可能となる。
このようにすることで、輝度値の低い画素の影響を除去することができ、全体的に明るい多光子蛍光画像が暗くなったり、暗い部分の多い多光子蛍光画像の高輝度部分が過度に明るくなったりする不都合の発生を防止して、鮮明な画像を取得することができる。
このようにすることで、超短パルスレーザ光の集光位置の深さが異なっても、所定の明るさ以上の輝度を有する画素の分布の割合が同等の多光子蛍光画像を取得することができる。その結果、深さが異なることによる多光子蛍光画像の明るさムラの発生を防止することができる。
このようにすることで、輝度値が飽和する画素の発生をコントロールし、かつ、明るい多光子蛍光画像を取得することができる。
本実施形態に係る走査型光学装置1は、図1に示されるように、超短パルスレーザ光を出射する多光子励起用光源2と、該多光子励起用光源2から出射された超短パルスレーザ光の強度を調節するレーザ強度調節部3と、超短パルスレーザ光を2次元的に走査させるスキャナ(走査部)4と、走査された超短パルスレーザ光を集光する瞳投影レンズ5および結像レンズ6と、該結像レンズ6により略平行光にされた超短パルスレーザ光を標本Aに集光させる一方、標本Aにおいて発生した蛍光を集光する対物レンズ7と、該対物レンズ7により集光され、結像レンズ6を介して戻る蛍光を超短パルスレーザ光から分岐するダイクロイックミラー8と、分岐された蛍光を集光する集光レンズ9,10と、蛍光に含まれる超短パルスレーザ光を遮断するバリアフィルタ11と、集光レンズ9,10により集光された蛍光を検出する光検出器(蛍光検出部)12とを備えている。
コントロールユニット13は、図4に示されるように、まず、集光位置調節機構16を作動させて、指定された深さ範囲内において基準画像の深さ位置より深い任意の位置に超短パルスレーザ光の集光位置を移動させる(ステップS21)ようになっている。ここで、超短パルスレーザ光の強度がさらに上昇できるか否かが判断され(ステップS22)、上昇できる場合には、レーザ強度調節部3の設定値を調節して超短パルスレーザ光の強度を上昇させ(ステップS23)、輝度条件を算出し(ステップS24)、算出された輝度条件が基準画像における輝度条件I0と同一か否かを判定する(ステップS25)ようになっている。
一方、ステップS31において、算出された輝度条件が基準画像における輝度条件I0と同一となった場合には、ステップS26が実行されるようになっている。
すなわち、まず、図6に示されるように、間隔をあけた複数の深さ位置においてのみ、ハードウェア設定値が算出されることにより得られ(プロット位置1〜4)、得られたこれらの離散的なハードウェア設定値を、例えば、最小二乗法等により補間する(ステップS28)ことにより、図7に示されるように、全ての深さ位置におけるハードウェア設定値が得られるようになっている。
また、本実施形態に係る走査型光学装置1によれば、観察者が設定した多光子蛍光画像の輝度条件に一致するように全ての深さ位置において自動的にハードウェア設定値が取得されるので、高い再現性で、深さ毎に明るさムラのない多光子蛍光画像を、短時間で効率的に取得することができるという利点がある。
輝度条件=閾値2以上の輝度を有する画素数/閾値1以上の輝度を有する画素数
この場合に、第1の閾値は、予め設定されていてもよいし、観察者がダイアグラム等を参照して指定してもよい。また、得られた画像の範囲または一点を観察者が選択して、その最低輝度を第1の閾値としてもよい。また、得られた画像の範囲を観察者が選択して、その最低輝度を閾値として設定してもよい。さらに、得られた多光子蛍光画像の範囲を観察者が選択して、その範囲の画素の平均輝度を第2の閾値としてもよい。また、基準画像の最高輝度を第2の閾値としてもよい。
この場合、図8に示されるように、光検出器12の印加電圧HVを上昇させるステップS29の前に、光検出器12の印加電圧HVが上限であるか否かを判定し(ステップS32)、これ以上印加電圧HVを上昇できない場合には、スキャナ4の走査速度SSを低下させ(ステップS33)、輝度条件を算出し(ステップS34)、輝度条件が基準画像の輝度条件I0に一致するか否かが判定される(ステップS35)。
コントロールユニット13のこのような処理により、例えば、図9に示されるようなハードウェハ設定値(レーザ強度調節部3の設定値(ND)および光検出器12の設定値(HV)、スキャナ4の走査速度(SS))が得られる。
例えば、2以上の多光子蛍光画像の所定の閾値以上の輝度を有する画素の平均輝度を算出したり、画素毎に相関の強い部分だけを用いて平均輝度を算出したりしてもよい。このようにすることで、一方の多光子蛍光画像のみに含まれる画像ノイズを除去して、精度よく輝度条件を算出することができる。
1 走査型光学装置
2 多光子励起用光源
4 スキャナ(走査部)
12 光検出器(蛍光検出部)
13 コントロールユニット(ハードウェア設定調節部、設定値記憶部、輝度条件設定部)
16 集光深さ調節部
Claims (6)
- 超短パルスレーザ光を出射する多光子励起用光源と、
該多光子励起用光源から出射された超短パルスレーザ光を試料上において走査させる走査部と、
該走査部により走査される超短パルスレーザ光の試料内における集光位置の深さを調節する集光深さ調節部と、
前記試料内における超短パルスレーザ光の集光位置から発せられる蛍光を検出する蛍光検出部と、
該蛍光検出部により検出された蛍光の輝度情報と、前記走査部による超短パルスレーザ光の走査位置とに基づいて取得される多光子蛍光画像の輝度条件が、超短パルスレーザ光の試料内における集光位置の深さ毎にほぼ同一となるように、前記多光子励起用光源、前記走査部または前記蛍光検出部の少なくとも1つの設定値を調節するハードウェア設定調節部とを備える走査型光学装置。 - 前記多光子蛍光画像の輝度条件がほぼ同一となる前記多光子励起用光源、前記走査部または前記蛍光検出部の少なくとも1つの設定値を、試料内における超短パルスレーザ光の集光位置の異なる複数の深さに対応づけて記憶する設定値記憶部を備え、
前記ハードウェア設定調節部が、前記設定値記憶部に記憶された複数の設定値を補間演算して、前記設定値を調節する請求項1に記載の走査型光学装置。 - 前記多光子蛍光画像の輝度条件を取得された画像に基づいて設定する輝度条件設定部を備える請求項1または請求項2に記載の走査型光学装置。
- 前記多光子蛍光画像の輝度条件が、所定のしきい値以上の輝度を有する画素の平均輝度値である請求項3に記載の走査型光学装置。
- 前記多光子蛍光画像の輝度条件が、第1のしきい値以上の輝度を有する画素の画素数と、前記第1のしきい値よりも大きな第2のしきい値以上の輝度を有する画素の画素数との比率である請求項3に記載の走査型光学装置。
- 前記第2のしきい値が、前記多光子蛍光画像において表現可能な最高輝度である請求項5に記載の走査型光学装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007137517A JP5074098B2 (ja) | 2007-05-24 | 2007-05-24 | 走査型光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007137517A JP5074098B2 (ja) | 2007-05-24 | 2007-05-24 | 走査型光学装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008292722A true JP2008292722A (ja) | 2008-12-04 |
JP5074098B2 JP5074098B2 (ja) | 2012-11-14 |
Family
ID=40167496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007137517A Expired - Fee Related JP5074098B2 (ja) | 2007-05-24 | 2007-05-24 | 走査型光学装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5074098B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012212133A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-11-01 | Olympus Corp | レーザ顕微鏡および観察方法 |
WO2017195256A1 (ja) * | 2016-05-09 | 2017-11-16 | オリンパス株式会社 | 光走査型観察装置および光走査型観察方法 |
US11215808B2 (en) | 2017-01-05 | 2022-01-04 | Olympus Corporation | Microscope parameter setting method and observation method recognizing the shape of a cell |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000275541A (ja) * | 1999-03-24 | 2000-10-06 | Olympus Optical Co Ltd | レーザ顕微鏡 |
JP2003344776A (ja) * | 2002-05-23 | 2003-12-03 | Olympus Optical Co Ltd | レーザ顕微鏡 |
JP2005275199A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Yokogawa Electric Corp | 3次元共焦点顕微鏡システム |
JP2005291720A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Olympus Corp | 蛍光検出装置、濃淡情報補正方法および濃淡情報補正プログラム |
-
2007
- 2007-05-24 JP JP2007137517A patent/JP5074098B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000275541A (ja) * | 1999-03-24 | 2000-10-06 | Olympus Optical Co Ltd | レーザ顕微鏡 |
JP2003344776A (ja) * | 2002-05-23 | 2003-12-03 | Olympus Optical Co Ltd | レーザ顕微鏡 |
JP2005275199A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Yokogawa Electric Corp | 3次元共焦点顕微鏡システム |
JP2005291720A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Olympus Corp | 蛍光検出装置、濃淡情報補正方法および濃淡情報補正プログラム |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012212133A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-11-01 | Olympus Corp | レーザ顕微鏡および観察方法 |
WO2017195256A1 (ja) * | 2016-05-09 | 2017-11-16 | オリンパス株式会社 | 光走査型観察装置および光走査型観察方法 |
JPWO2017195256A1 (ja) * | 2016-05-09 | 2018-11-22 | オリンパス株式会社 | 光走査型観察装置および光走査型観察方法 |
US11215808B2 (en) | 2017-01-05 | 2022-01-04 | Olympus Corporation | Microscope parameter setting method and observation method recognizing the shape of a cell |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5074098B2 (ja) | 2012-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7709773B2 (en) | Scanning optical device which sets hardware in association with a depth of a focus position based on hardware set values stored in association with depths of focus positions | |
JP5814709B2 (ja) | タイムラプス観察方法、及び、それに用いられるタイムラプス観察装置 | |
EP3035104B1 (en) | Microscope system and setting value calculation method | |
US10718715B2 (en) | Microscopy system, microscopy method, and computer-readable storage medium | |
JP5911296B2 (ja) | 画像処理装置、撮像装置、顕微鏡システム、画像処理方法、及び画像処理プログラム | |
JP2011107681A (ja) | 焦点調節装置、およびカメラ | |
JP5049712B2 (ja) | 撮像装置及び合焦制御方法 | |
JP6887875B2 (ja) | 顕微鏡システム、制御方法、及び、プログラム | |
JP5074098B2 (ja) | 走査型光学装置 | |
US20210290050A1 (en) | Ocular fundus image processing apparatus | |
WO2010143375A1 (ja) | 顕微鏡装置および制御プログラム | |
JP5554970B2 (ja) | 走査型顕微鏡 | |
JP2013218031A (ja) | 撮像装置 | |
JP2010262104A (ja) | 走査型共焦点顕微鏡 | |
JP6794185B2 (ja) | 焦点検出装置 | |
JP2011237616A (ja) | 走査型顕微鏡 | |
JP4493453B2 (ja) | 光検出回路および該光検出回路を備えた走査型共焦点顕微鏡 | |
JP2015210396A (ja) | アライメント装置、顕微鏡システム、アライメント方法、及びアライメントプログラム | |
JP6147122B2 (ja) | 走査型レーザ顕微鏡 | |
KR100749096B1 (ko) | 자동 초점 조절 장치를 포함하는 비디오 카메라 및 이를이용한 자동 초점 조절 방법 | |
WO2021161432A1 (ja) | 顕微鏡システム、設定探索方法、及び、プログラム | |
JP6196148B2 (ja) | デフォーカス制御装置およびデフォーカス制御方法 | |
JP4844157B2 (ja) | 走査型顕微鏡 | |
JP4812276B2 (ja) | 光検出回路および該光検出回路を備えたレーザ顕微鏡 | |
TWI418330B (zh) | Auxiliary image recognition method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100513 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120327 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120515 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120713 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120807 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120823 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5074098 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150831 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |