JP2010266278A - Microscope - Google Patents

Microscope Download PDF

Info

Publication number
JP2010266278A
JP2010266278A JP2009116598A JP2009116598A JP2010266278A JP 2010266278 A JP2010266278 A JP 2010266278A JP 2009116598 A JP2009116598 A JP 2009116598A JP 2009116598 A JP2009116598 A JP 2009116598A JP 2010266278 A JP2010266278 A JP 2010266278A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensitivity
unit
channel
channels
group
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
Application number
JP2009116598A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010266278A5 (en
JP5371538B2 (en
Inventor
Hidenori Tsuboi
秀憲 壷井
Hiroshi Sasaki
浩 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2009116598A priority Critical patent/JP5371538B2/en
Publication of JP2010266278A publication Critical patent/JP2010266278A/en
Publication of JP2010266278A5 publication Critical patent/JP2010266278A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5371538B2 publication Critical patent/JP5371538B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microscope capable of keeping a spectrum shape of fluorescence to be detected even in the case that a plurality of kinds of fluorescence are detected and capable of easily adjusting the sensitivity of each channel. <P>SOLUTION: The microscope 1 is equipped with an object lens 114 condensing light generated in a specimen 115, a grating 117 for spectrally diffracting the condensed light into spectrum components, a PMT 118 having a large number of channels for detecting the spectrally diffracted spectrum components and a control part 301 for adjusting the sensitivity of each of the channels of the PMT 118. The control part 301 divides the channels into a plurality of groups on the basis of the data related to the wavelength range of the light to be detected and collectively adjusts the sensitivity of each of the channels at each group so that all of the channels in the groups become the same in sensitivity. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は顕微鏡に関するものである。   The present invention relates to a microscope.

従来、試料から発せられた蛍光を分光素子によってスペクトル成分に分割し、分割したスペクトル成分を、複数のチャネルを有する多チャネル光検出器によってそれぞれ検出する顕微鏡が知られている(例えば、特許文献1および2参照)。   Conventionally, a microscope is known in which fluorescence emitted from a sample is divided into spectral components by a spectroscopic element, and the divided spectral components are detected by a multi-channel photodetector having a plurality of channels (for example, Patent Document 1). And 2).

特開2006−098419号公報JP 2006-098419 A 特開2006−138875号公報JP 2006-138875 A

ところで、特許文献1および2に開示されている顕微鏡では、多チャネル光検出器への印加電圧を調整することで、全てのチャネルの感度が一括して調整されるようになっていた。したがって、多重染色観察のように複数種の蛍光を観測する場合には、いずれかの蛍光の強度を高くすると、他の蛍光においてスペクトル成分が飽和してしまうことがある。その結果、他の蛍光におけるスペクトル形状が変化してしまい、精度良く観察を行うことができないという不都合があった。   By the way, in the microscopes disclosed in Patent Documents 1 and 2, the sensitivity of all the channels is adjusted at once by adjusting the voltage applied to the multichannel photodetector. Therefore, when observing a plurality of types of fluorescence as in the case of multiple staining observation, if the intensity of any fluorescence is increased, the spectral components may be saturated in other fluorescence. As a result, the spectrum shape of other fluorescence changes, and there is a disadvantage that observation cannot be performed with high accuracy.

一方、各蛍光におけるスペクトル形状を維持したままゲインを調整するためには、各チャネルの感度を1つずつ調整しなければならず、その作業が非常に煩雑となってしまうという不都合があった。   On the other hand, in order to adjust the gain while maintaining the spectrum shape in each fluorescence, the sensitivity of each channel has to be adjusted one by one, which has the disadvantage that the operation becomes very complicated.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、複数種の蛍光を検出する場合において、検出する蛍光のスペクトル形状を維持するとともに、各チャネルの感度調整を容易に行うことができる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 circumstances, and provides a microscope capable of maintaining the spectral shape of the fluorescence to be detected and easily adjusting the sensitivity of each channel when detecting multiple types of fluorescence. The purpose is to do.

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、標本において発生した光を集光する対物レンズと、該対物レンズにより集光された光をスペクトル成分に分光する分光素子と、該分光素子により分光されたスペクトル成分をそれぞれ検出する複数のチャネルを有する光検出器と、該光検出器の各チャネルの感度を調節する感度調節部とを備え、該感度調節部が、検出する光の波長範囲に関する情報に基づいて前記チャネルを複数のグループに分け、グループ内の全ての前記チャネルが同一の感度となるように、前記チャネルの感度をグループ毎に一括して調節する顕微鏡を採用する。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
The present invention provides an objective lens that collects light generated in a specimen, a spectroscopic element that splits light collected by the objective lens into spectral components, and a plurality of spectral components that detect spectral components dispersed by the spectroscopic elements. And a sensitivity adjustment unit that adjusts the sensitivity of each channel of the photodetector, and the sensitivity adjustment unit assigns the channels to a plurality of channels based on information on the wavelength range of light to be detected. The microscope is divided into groups, and the sensitivity of the channels is collectively adjusted for each group so that all the channels in the group have the same sensitivity.

本発明によれば、標本において発生して対物レンズにより集光された光が、分光素子によりスペクトル成分に分光され、分光されたスペクトル成分は、複数のチャネルを有する光検出器によりそれぞれ検出される。この場合において、光検出器のチャネルは、感度調節部により、検出する光の波長範囲に関する情報に基づいて複数のグループに分けられ、グループ内の全てのチャネルが同一の感度となるように、その感度がグループ毎に一括して調節される。   According to the present invention, the light generated in the specimen and collected by the objective lens is split into spectral components by the spectroscopic element, and the spectral components that are split are detected by the photodetectors having a plurality of channels, respectively. . In this case, the channels of the photodetector are divided into a plurality of groups based on the information on the wavelength range of the light to be detected by the sensitivity adjustment unit, so that all the channels in the group have the same sensitivity. Sensitivity is collectively adjusted for each group.

これにより、グループ化されたチャネル群毎、すなわち、検出する光の波長範囲毎に、スペクトル形状を維持しつつ、その強度を調整することができる。例えば、複数種の蛍光を同時に観察する場合においても、各蛍光のスペクトル成分を飽和させることなく、各蛍光の強度をそれぞれ別個に調整することができ、精度良く観察することができる。また、各チャネルの感度を個別に調節する必要性を排除することができ、その調節作業を容易にすることができる。   Thereby, the intensity | strength can be adjusted, maintaining a spectrum shape for every grouped channel group, ie, for every wavelength range of the light to detect. For example, even when observing a plurality of types of fluorescence at the same time, the intensity of each fluorescence can be individually adjusted without saturating the spectral components of each fluorescence, and can be observed with high accuracy. Further, it is possible to eliminate the necessity of individually adjusting the sensitivity of each channel, and the adjustment work can be facilitated.

上記発明において、前記感度調節部が、前記光検出器に印加される電圧を前記チャネルのグループ毎に調節することとしてもよい。
感度調節部によって、光検出器に印加される電圧をグループ毎に調節することで、チャネルの感度をグループ毎に調節することができ、検出する光の波長範囲毎に、スペクトル形状を維持しつつ、その強度を調整することができる。
In the above invention, the sensitivity adjustment unit may adjust the voltage applied to the photodetector for each group of the channels.
By adjusting the voltage applied to the photodetector for each group by the sensitivity adjustment unit, the sensitivity of the channel can be adjusted for each group, while maintaining the spectral shape for each wavelength range of light to be detected. , Its strength can be adjusted.

上記発明において、前記光検出器により検出する光の輝度情報を積算する積算部を備え、前記感度調節部が、前記積算部の積算時間を前記チャネルのグループ毎に調節することとしてもよい。
感度調節部によって積算部の積算時間をグループ毎に調節することで、各チャネルにより検出した輝度情報をグループ毎に調節することができ、検出する光の波長範囲毎に、スペクトル形状を維持しつつ、その強度を調整することができる。
In the above invention, an integration unit that integrates luminance information of light detected by the photodetector may be provided, and the sensitivity adjustment unit may adjust the integration time of the integration unit for each group of the channels.
By adjusting the integration time of the integration unit for each group by the sensitivity adjustment unit, the luminance information detected by each channel can be adjusted for each group, while maintaining the spectrum shape for each wavelength range of the light to be detected , Its strength can be adjusted.

上記発明において、前記光検出器により検出する光の輝度情報を増幅する増幅部を備え、前記感度調節部が、前記増幅部の増幅率を前記チャネルのグループ毎に調節することとしてもよい。
感度調節部によって増幅部の増幅率をグループ毎に調節することで、各チャネルにより検出した輝度情報をグループ毎に調節することができ、検出する光の波長範囲毎に、スペクトル形状を維持しつつ、その強度を調整することができる。
In the above invention, an amplification unit that amplifies luminance information of light detected by the photodetector may be provided, and the sensitivity adjustment unit may adjust the amplification factor of the amplification unit for each group of the channels.
By adjusting the amplification factor of the amplification unit for each group by the sensitivity adjustment unit, it is possible to adjust the luminance information detected by each channel for each group, while maintaining the spectrum shape for each wavelength range of light to be detected , Its strength can be adjusted.

上記発明において、複数の前記チャネルのグループに対して、グループ毎に前記感度調節部の感度調整値を設定可能な入力部を備えることとしてもよい。
このようにすることで、GUI(Graphical User Interface)等の入力部によって、複数のチャネルのグループに対して、グループ毎に感度調節部の感度調整値を設定し、各チャネルの感度をグループ毎に調節することができる。
The said invention WHEREIN: It is good also as providing the input part which can set the sensitivity adjustment value of the said sensitivity adjustment part for every group with respect to the group of the said several channel.
In this way, the sensitivity adjustment value of the sensitivity adjustment unit is set for each group for a group of a plurality of channels by an input unit such as GUI (Graphical User Interface), and the sensitivity of each channel is set for each group. Can be adjusted.

上記発明において、前記チャネル全体の感度を調節する全体感度調節部と、前記光検出器により検出する光の輝度情報を積算する積算部と、前記積算部により積算された輝度情報が所定値以上となる最大積算時間において、いずれかのスペクトル成分が飽和するような前記チャネル全体の最大感度を記憶する記憶部とを備え、前記感度調節部は、前記チャネル全体の感度が、前記記憶部に記憶されている最大感度よりも下がった場合には、前記チャネルのグループ毎に前記積算部の積算時間を最大化させることとしてもよい。   In the above invention, an overall sensitivity adjustment unit that adjusts sensitivity of the entire channel, an integration unit that integrates luminance information of light detected by the photodetector, and luminance information integrated by the integration unit is equal to or greater than a predetermined value. A storage unit that stores the maximum sensitivity of the entire channel such that any one of the spectral components is saturated at the maximum integration time, and the sensitivity adjustment unit stores the sensitivity of the entire channel in the storage unit. When the sensitivity falls below the maximum sensitivity, the integration time of the integration unit may be maximized for each group of the channels.

感度調節部によって積算部の積算時間をグループ毎に調節することで、各チャネルにより検出した輝度情報をグループ毎に調節することができ、検出する光の波長範囲毎に、スペクトル形状を維持しつつ、その強度を調整することができる。この場合において、チャネル全体の感度が、いずれかのスペクトル成分が飽和する最大感度よりも下がった場合に、チャネルのグループ毎に積算部の積算時間を最大化させることで、積算された輝度情報のS/N比を向上させることができる。   By adjusting the integration time of the integration unit for each group by the sensitivity adjustment unit, the luminance information detected by each channel can be adjusted for each group, while maintaining the spectrum shape for each wavelength range of the light to be detected , Its strength can be adjusted. In this case, when the sensitivity of the entire channel falls below the maximum sensitivity at which one of the spectral components is saturated, the integration time of the integrated luminance information is maximized by maximizing the integration time for each channel group. The S / N ratio can be improved.

上記発明において、前記チャネルにより検出されたスペクトル成分のいずれかが所定の閾値を超えたときに、前記感度調節部が前記チャネルの感度をグループ毎に調節することとしてもよい。
このようにすることで、スペクトル成分のいずれかが所定の閾値を超えたとき、例えばスペクトル成分のいずれかが飽和したときに、チャネルの感度が調節されるので、いずれのスペクトル成分を飽和させることなく、検出される光の強度を調整することができる。
In the above invention, the sensitivity adjustment unit may adjust the sensitivity of the channel for each group when any of the spectral components detected by the channel exceeds a predetermined threshold.
In this way, when one of the spectral components exceeds a predetermined threshold, for example, when one of the spectral components is saturated, the sensitivity of the channel is adjusted, so that any spectral component is saturated. And the intensity of the detected light can be adjusted.

上記発明において、グループ毎の前記チャネルの感度と輝度情報とを対応付けて記憶する記憶部を備えることとしてもよい。
各グループのチャネルの感度と輝度情報とを対応付けて記憶部に記憶させておくことで、検出する光の波長範囲毎にチャネルの感度を再現することができる。また、波長範囲毎の輝度情報とその感度から、全てのチャネルを同一の感度にした場合の標本の画像を生成することができる。
In the above invention, a storage unit that stores the sensitivity and luminance information of the channel for each group in association with each other may be provided.
By storing the sensitivity of each group of channels and the luminance information in the storage unit in association with each other, the sensitivity of the channels can be reproduced for each wavelength range of light to be detected. Further, from the luminance information for each wavelength range and its sensitivity, it is possible to generate a sample image when all channels have the same sensitivity.

上記発明において、前記光検出器により検出された光に基づいて画像を生成する画像生成部と、該画像生成部により生成された画像を表示する表示部と、該表示部に表示された画面において所定の範囲を設定する設定部とを備え、前記感度調節部が、前記設定部により設定された所定の範囲において前記チャネルの感度を調節することとしてもよい。   In the above invention, in the image generation unit that generates an image based on the light detected by the photodetector, the display unit that displays the image generated by the image generation unit, and the screen displayed on the display unit A setting unit configured to set a predetermined range, and the sensitivity adjustment unit may adjust the sensitivity of the channel within a predetermined range set by the setting unit.

このようにすることで、表示部に表示された画面において設定部により注目する領域(所定の範囲)を設定し、この注目する領域(所定の範囲)において、検出する光の波長範囲毎に、スペクトル形状を維持しつつ、その強度を調整することができる。一方、表示部に表示された画面中の非注目領域については、強度を調整する必要性を排除することができる。   By doing in this way, a region (predetermined range) to be noted by the setting unit is set on the screen displayed on the display unit, and in this region of interest (predetermined range), for each wavelength range of light to be detected, The intensity can be adjusted while maintaining the spectral shape. On the other hand, it is possible to eliminate the necessity of adjusting the intensity of the non-attention area in the screen displayed on the display unit.

本発明によれば、複数種の蛍光を検出する場合において、検出する蛍光のスペクトル形状を維持するとともに、各チャネルの感度調整を容易に行うことができるという効果を奏する。   According to the present invention, when detecting a plurality of types of fluorescence, the spectral shape of the fluorescence to be detected is maintained, and the sensitivity of each channel can be easily adjusted.

本発明の一実施形態に係る顕微鏡の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a microscope according to an embodiment of the present invention. 図1の信号調節部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the signal adjustment part of FIG. 図1の顕微鏡により実行される処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process performed by the microscope of FIG. 図3のステップ5の詳細な処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detailed process of step 5 of FIG. 図1のCPUに設定値未満のディジタル信号値が入力されている状態を説明する図である。It is a figure explaining the state in which the digital signal value less than a setting value is input into CPU of FIG. 図1のCPUに設定値以上のディジタル信号値が入力されている状態を説明する図である。It is a figure explaining the state in which the digital signal value more than a setting value is input into CPU of FIG. 第1の変形例に係る顕微鏡により実行される処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process performed with the microscope which concerns on a 1st modification. 第2の変形例に係る顕微鏡により実行される処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process performed with the microscope which concerns on a 2nd modification. 第3の変形例に係る顕微鏡により実行される処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process performed with the microscope which concerns on a 3rd modification. 第4の変形例に係る顕微鏡により実行される処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process performed by the microscope which concerns on a 4th modification. 図10の顕微鏡の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the microscope of FIG.

本発明の一実施形態に係る顕微鏡について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態の顕微鏡1の概略構成図である。図1に示すように、本実施形態の顕微鏡1は、レーザ光を標本115に照射して標本115において発生した蛍光を検出する顕微鏡本体101と、顕微鏡本体101からの信号の強度等を調整する信号調整部201と、各部を制御するとともに顕微鏡本体101からの信号に基づいて画像を生成する制御部(感度調節部、画像生成部)301と、制御部301により生成された標本115の画像を表示する表示部401と、ユーザによる設定条件等が入力される入力部(入力部、設定部)501とを主な構成要素として備えている。
A microscope according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a microscope 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the microscope 1 of this embodiment adjusts the intensity | strength etc. of the signal from the microscope main body 101 which irradiates the laser beam to the specimen 115, and detects the fluorescence which generate | occur | produced in the specimen 115. A signal adjustment unit 201, a control unit (sensitivity adjustment unit, image generation unit) 301 that controls each unit and generates an image based on a signal from the microscope main body 101, and an image of the specimen 115 generated by the control unit 301 A display unit 401 to be displayed and an input unit (input unit, setting unit) 501 for inputting setting conditions and the like by a user are provided as main components.

顕微鏡本体101は、光源111と、ビームスプリッタ112と、走査系113と、対物レンズ114と、ステージ116と、グレーティング(分光素子)117と、PMT(光検出器)118とを備えている。   The microscope body 101 includes a light source 111, a beam splitter 112, a scanning system 113, an objective lens 114, a stage 116, a grating (spectral element) 117, and a PMT (light detector) 118.

光源111は、レーザ光を射出するようになっている。このレーザ光は、標本115内の蛍光指示薬を励起させ、蛍光を発生させるようになっている。   The light source 111 emits laser light. This laser light excites a fluorescent indicator in the specimen 115 to generate fluorescence.

ビームスプリッタ112は、光源111からのレーザ光を透過する一方、標本115において発生して対物レンズ114により集光された蛍光を反射するようになっている。このような構成を有することで、ビームスプリッタ112は、レーザ光の光路と標本115からの蛍光の光路とを分岐するようになっている。   The beam splitter 112 transmits the laser light from the light source 111, and reflects the fluorescence generated in the sample 115 and collected by the objective lens 114. By having such a configuration, the beam splitter 112 branches the optical path of the laser light and the optical path of the fluorescence from the specimen 115.

走査系113は、例えばアルミコートされた一対のガルバノミラー(図示略)を有しており、これら一対のガルバノミラーの角度を変化させ、ラスタスキャン方式で駆動されるようになっている。これにより、光源111からのレーザ光を標本115上において2次元的に走査させるようになっている。   The scanning system 113 has, for example, a pair of galvanometer mirrors (not shown) coated with aluminum, and is driven by a raster scan method by changing the angle of the pair of galvanometer mirrors. Thereby, the laser beam from the light source 111 is scanned two-dimensionally on the specimen 115.

対物レンズ114は、走査系113により走査されたレーザ光を標本115上に照射する一方、標本115から発生した蛍光を集光するようになっている。   The objective lens 114 irradiates the laser beam scanned by the scanning system 113 onto the sample 115, while condensing the fluorescence generated from the sample 115.

グレーティング117は、標本115において発生し、ビームスプリッタ112により分岐された蛍光を波長毎のスペクトル成分に分光し、分光したスペクトル成分をPMT118に入射させるようになっている。   The grating 117 divides the fluorescence generated in the sample 115 and branched by the beam splitter 112 into spectral components for each wavelength, and causes the spectral components to be incident on the PMT 118.

PMT118は、例えば32チャネルの光電子増倍管(Photo Multiplier Tube)であり、スペクトル成分を検出するチャネルが、グレーティング117により分光される方向に複数配列されている。このような構成を有することで、PMT118は、各チャネルによりグレーティング117により分光されたスペクトル成分をそれぞれ検出し、検出したスペクトル成分の輝度情報を電気信号へ変換して、信号調整部201に出力するようになっている。   The PMT 118 is, for example, a 32-channel photomultiplier tube, and a plurality of channels for detecting spectral components are arranged in the direction in which the spectrum is dispersed by the grating 117. By having such a configuration, the PMT 118 detects the spectral components dispersed by the grating 117 by each channel, converts the luminance information of the detected spectral components into an electrical signal, and outputs the electrical signal to the signal adjustment unit 201. It is like that.

信号調整部201は、PMT118により検出する蛍光の輝度情報を積算する積算器(積算部)201と、PMT118により検出する蛍光の輝度情報にオフセットを与えて増幅するオフセット増幅器(増幅部)212と、PMT118により検出する蛍光の輝度情報をディジタル信号に変換するA/D変換器213とを備えている。   The signal adjustment unit 201 includes an integrator (integrating unit) 201 that integrates the luminance information of the fluorescence detected by the PMT 118, an offset amplifier (amplifying unit) 212 that amplifies the luminance information of the fluorescence detected by the PMT 118 by giving an offset, And an A / D converter 213 for converting fluorescence luminance information detected by the PMT 118 into a digital signal.

信号調整部201は、図2に示すように、PMT118のチャネル毎に、積算器211、オフセット増幅器212、およびA/D変換器213が設置されており、A/D変換器213により変換されたディジタル信号を制御部301のCPU311に出力するようになっている。   As shown in FIG. 2, the signal adjustment unit 201 is provided with an integrator 211, an offset amplifier 212, and an A / D converter 213 for each channel of the PMT 118, and is converted by the A / D converter 213. A digital signal is output to the CPU 311 of the control unit 301.

制御部301は、各種の情報を記憶するメモリ(記憶部)312と、A/D変換器213からのディジタル信号を合算するマルチプレクサ313と、これらを制御するCPU311とを備えており、レーザ光源111、走査系113、積算器211、オフセット増幅器212、A/D変換器213のそれぞれを制御する信号を生成するようになっている。   The control unit 301 includes a memory (storage unit) 312 that stores various types of information, a multiplexer 313 that adds up digital signals from the A / D converter 213, and a CPU 311 that controls them, and a laser light source 111. , A signal for controlling each of the scanning system 113, the integrator 211, the offset amplifier 212, and the A / D converter 213 is generated.

また、制御部301は、PMT118が検出する蛍光の波長範囲に関する情報に基づいて、PMT118のチャネルを複数のグループ(チャネル群)に分け、チャネル群内の全てのチャネルが同一の感度となるように、チャネルの感度をチャネル群毎に一括して調節するようになっている。ここでは、その具体的な調節方法として、制御部301が、積算器211の積算時間をチャネル群毎に調節することとして説明する。   Further, the control unit 301 divides the channels of the PMT 118 into a plurality of groups (channel groups) based on the information on the fluorescence wavelength range detected by the PMT 118 so that all the channels in the channel group have the same sensitivity. The channel sensitivity is collectively adjusted for each channel group. Here, as a specific adjustment method, the control unit 301 will be described as adjusting the integration time of the integrator 211 for each channel group.

また、制御部301は、A/D変換器213から出力されるディジタル信号値が、予め設定された設定値を超えたことをCPU311が認識したとき、積算器211における積算時間と、そのときのPMT118への印加電圧(以下「HV」と表記する。)をCPU311がメモリ312に記憶するようになっている。   In addition, when the CPU 311 recognizes that the digital signal value output from the A / D converter 213 exceeds a preset setting value, the control unit 301 determines the integration time in the integrator 211 and the time at that time. A voltage applied to the PMT 118 (hereinafter referred to as “HV”) is stored in the memory 312 by the CPU 311.

また、制御部301は、CPU311により算出された蛍光強度に基づいてスキャン画像を生成するようになっている。
表示部401は、例えば液晶ディプレイであり、制御部301により生成された標本115の画像を表示するようになっている。
The control unit 301 generates a scan image based on the fluorescence intensity calculated by the CPU 311.
The display unit 401 is a liquid crystal display, for example, and displays an image of the specimen 115 generated by the control unit 301.

入力部501は、例えばキーボードやマウスからなり、ユーザが入力した値や動作を取得してCPU311に出力するようになっている。入力部501は、ユーザによって、例えば感度調整、色素選択、閾値設定についての入力が行われるようになっており、その入力情報を制御部301に出力するようになっている。   The input unit 501 includes, for example, a keyboard and a mouse, and acquires values and operations input by the user and outputs them to the CPU 311. The input unit 501 is configured to input, for example, sensitivity adjustment, pigment selection, and threshold setting by the user, and output the input information to the control unit 301.

このような構成とすることで、入力部501によりユーザがPMT118の感度調整を行うと、制御部301を介してPMT118の感度が調整されるようになっている。また、入力部501によりユーザが色素選択についての入力を行うと、その設定が制御部301内のCPU311に送られ、CPU311では選択した色素に対応する合算チャネル(チャネル群)を決定し、決定したチャネルにより検出されたスペクトル成分の合算処理が行われるようになっている。   With this configuration, when the user adjusts the sensitivity of the PMT 118 using the input unit 501, the sensitivity of the PMT 118 is adjusted via the control unit 301. In addition, when the user inputs the dye selection by the input unit 501, the setting is sent to the CPU 311 in the control unit 301, and the CPU 311 determines and determines the total channel (channel group) corresponding to the selected dye. The summation processing of the spectral components detected by the channel is performed.

また、入力部501によりユーザが閾値設定についての入力を行うと、その設定が制御部301内のCPU311に送られ、CPU311では設定した閾値と、PMT118の各チャネルにより検出されたスペクトル成分の強度との比較が行われるようになっている。   Further, when the user inputs the threshold setting by the input unit 501, the setting is sent to the CPU 311 in the control unit 301. The CPU 311 sets the threshold value and the intensity of the spectral component detected by each channel of the PMT 118. Comparisons are made.

上記構成を有する顕微鏡1において、蛍光画像を取得する際の動作について以下に説明する。
顕微鏡本体101において、レーザ光源111から出射された光は、ビームスプリッタ112を通過してレーザ走査系113に入射する。レーザ走査系113は、対物レンズ114を通してレーザ光を、ステージ116上に載置された標本115の平面上においてX方向およびY方向に走査する。
In the microscope 1 having the above configuration, an operation when acquiring a fluorescent image will be described below.
In the microscope body 101, the light emitted from the laser light source 111 passes through the beam splitter 112 and enters the laser scanning system 113. The laser scanning system 113 scans the laser light through the objective lens 114 in the X direction and the Y direction on the plane of the specimen 115 placed on the stage 116.

標本115の焦点面においては、レーザ光により標本115内の蛍光物質が励起されて蛍光が発生する。標本115からの蛍光は、対物レンズ114により集光され、レーザ走査系113を経て、ビームスプリッタ112によりレーザ光の光路から分岐される。   On the focal plane of the specimen 115, the fluorescent material in the specimen 115 is excited by the laser light, and fluorescence is generated. The fluorescence from the specimen 115 is collected by the objective lens 114, passes through the laser scanning system 113, and is branched from the optical path of the laser light by the beam splitter 112.

分岐された蛍光は、グレーティング117により分光され、分光されたスペクトル成分は波長ごとにPMT118の各チャネルに入射する。このとき、PMT118には少なくとも二つの蛍光色素からの蛍光が入射する。   The branched fluorescence is split by the grating 117, and the spectral components thus split enter each channel of the PMT 118 for each wavelength. At this time, fluorescence from at least two fluorescent dyes enters the PMT 118.

PMT118の各チャネルでは、検出したスペクトル成分の強度に応じて、その輝度情報が電気信号へ変換され、信号調整部201にそれぞれ出力される。信号調整部201では、PMT118のチャネル毎に、積算器211によりスペクトル成分の輝度情報が積算されるとともに、オフセット増幅器212によりスペクトル成分の輝度情報が増幅される。そして、このような処理が行われた輝度情報は、A/D変換器213によりディジタル信号に変換され、CPU311に出力される。   In each channel of the PMT 118, the luminance information is converted into an electric signal according to the detected intensity of the spectral component, and is output to the signal adjustment unit 201. In the signal adjustment unit 201, the luminance information of the spectral component is integrated by the integrator 211 for each channel of the PMT 118, and the luminance information of the spectral component is amplified by the offset amplifier 212. The luminance information subjected to such processing is converted into a digital signal by the A / D converter 213 and output to the CPU 311.

CPU311が受け取ったディジタル信号は、CPU311内部のマルチプレクサ313により、蛍光色素に対応したチャネル群分が合算される。合算された信号は、蛍光色素ごとに生じるため複数存在し、それぞれ表示部401に表示される1ピクセル分の輝度信号となる。
以上を繰返し、レーザ走査系113により走査することで、表示部401において蛍光画像が生成される。
The digital signal received by the CPU 311 is added to the channel group corresponding to the fluorescent dye by the multiplexer 313 inside the CPU 311. Since the summed signal is generated for each fluorescent dye, there are a plurality of signals, and each becomes a luminance signal for one pixel displayed on the display unit 401.
By repeating the above and scanning with the laser scanning system 113, a fluorescent image is generated on the display unit 401.

上記の蛍光画像の取得動作において、信号調整部201および制御部301により実行される詳細な制御について以下に説明する。
PMT118の各チャネルから出力される全ての信号は、標本115上にレーザ光を照射して1ピクセルの信号を取得する時間中、それぞれ積算器211により積算され続ける。その積算時間は、CPU311により生成されているクロック信号(以下、「PCLK信号」と表記する。)により決定する。例えば、PCLK信号がLowである間は積算され、PCLK信号がHighとなったときには積算器211の値を0とする。
Detailed control executed by the signal adjustment unit 201 and the control unit 301 in the above-described fluorescence image acquisition operation will be described below.
All signals output from the respective channels of the PMT 118 are continuously accumulated by the accumulator 211 during the time for irradiating the sample 115 with the laser light to obtain a signal of one pixel. The accumulated time is determined by a clock signal generated by the CPU 311 (hereinafter referred to as “PCLK signal”). For example, integration is performed while the PCLK signal is Low, and the value of the integrator 211 is set to 0 when the PCLK signal is High.

積算器211の後にはオフセット増幅器212が接続されており、積算後の信号にオフセットが与えられる。オフセットを与えられた信号は、A/D変換器213によりディジタル信号に変換される。   An offset amplifier 212 is connected after the integrator 211, and an offset is given to the signal after integration. The signal given the offset is converted into a digital signal by the A / D converter 213.

また、積算されている間も、積算器211からの信号は、オフセット増幅器212およびA/D変換器213を通過して、CPU311へと出力され続ける。ここで、A/D変換器213では、CPU311にて生成されるPCLK信号よりも短い周期をもつ変換クロックで、オフセット増幅器212からのアナログ信号がディジタル信号に変換されており、変換クロックごとにCPU311へとディジタル信号を出力する。   During integration, the signal from the integrator 211 continues to be output to the CPU 311 through the offset amplifier 212 and the A / D converter 213. Here, in the A / D converter 213, the analog signal from the offset amplifier 212 is converted into a digital signal with a conversion clock having a shorter cycle than the PCLK signal generated by the CPU 311, and the CPU 311 for each conversion clock. Output a digital signal.

このときのCPU311の処理について図3に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップS1において、PCLK信号がLowであるか否かが判断される。
PCLK信号がLowであれば、ステップS2において、CPU311によりディジタル信号値が取得される。
The processing of the CPU 311 at this time will be described using the flowchart shown in FIG.
First, in step S1, it is determined whether or not the PCLK signal is low.
If the PCLK signal is low, a digital signal value is acquired by the CPU 311 in step S2.

次に、ステップS3において、各チャネルのそれぞれについてディジタル信号値が設定値以下であるか否かが判断される。この際、図5に示すように、ディジタル信号値が設定値以下である場合には、PCLK信号がHighになったとき、つまり積算時間がtmaxになったときのディジタル信号値がCPU311へ出力される(ステップS4)。 Next, in step S3, it is determined whether or not the digital signal value is less than or equal to the set value for each channel. At this time, as shown in FIG. 5, when the digital signal value is equal to or smaller than the set value, the digital signal value when the PCLK signal becomes High, that is, when the integration time becomes t max is output to the CPU 311. (Step S4).

ここで、この設定値は、ディジタル信号がA/D変換器213の変換範囲外となっているとCPU311が判断する値であり、走査開始前にユーザが入力部501を介して、変換範囲の何%とするかを入力して設定した値である。   Here, this set value is a value that the CPU 311 determines that the digital signal is out of the conversion range of the A / D converter 213, and the user can change the conversion range via the input unit 501 before starting scanning. It is a value set by inputting what percentage.

このディジタル信号は、ステップS5において、CPU311内部のマルチプレクサ313により合算される。その際の詳細な手順について図4に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、蛍光色素に対応したチャネル群が決定されるように、その対応表(以下、「LUT」と表記する。)をメモリ312に保存しておく。
The digital signals are summed by the multiplexer 313 in the CPU 311 in step S5. The detailed procedure at that time will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, a correspondence table (hereinafter referred to as “LUT”) is stored in the memory 312 so that a channel group corresponding to the fluorescent dye is determined.

表示部401に表示されている蛍光色素をユーザが入力部501を介して選択すると、CPU311が使用する蛍光色素が認識され(ステップS5−1)、LUTを参照することで合算するチャネル群が決定される(ステップS5−2)。   When the user selects a fluorescent dye displayed on the display unit 401 via the input unit 501, the fluorescent dye used by the CPU 311 is recognized (step S5-1), and a channel group to be added is determined by referring to the LUT. (Step S5-2).

次に、ステップS5−3において、このチャネル群からの各信号が加算され、表示部401に表示される1ピクセル分の輝度信号となる。このとき、蛍光色素ごとに輝度信号が生じるため、これら輝度信号が表示部401へ同時に伝送されるが、重ねて表示しても蛍光色素ごとに分けて表示してもよい。   Next, in step S5-3, the signals from the channel group are added to form a luminance signal for one pixel displayed on the display unit 401. At this time, since a luminance signal is generated for each fluorescent dye, these luminance signals are transmitted to the display unit 401 at the same time, but may be displayed in a superimposed manner or separately for each fluorescent dye.

また、図3のステップS3において、図6に示すように、PCLK信号がLowのうちに設定値以上のディジタル信号値がCPU311に出力されてきた場合には、A/D変換器213の変換範囲外になったとCPU311が判断し、そのときの積算時間tとHVの値がメモリ312に記憶される(ステップS6)。 In step S3 of FIG. 3, when a digital signal value equal to or higher than the set value is output to the CPU 311 while the PCLK signal is low, the conversion range of the A / D converter 213 is shown in FIG. determining the CPU311 became outside, the value of the integrated time t s and HV at that time is stored in the memory 312 (step S6).

そして、設定値以上のディジタル信号値が、表示部401に表示される1ライン中、つまり標本115上を走査するY軸の値が一定の間に、3ピクセル続いた場合には(ステップS7)、CPU211により取得された3ピクセル分の積算時間の平均が算出される(ステップS8)。   If a digital signal value equal to or larger than the set value continues for 3 pixels in one line displayed on the display unit 401, that is, while the Y-axis value scanned on the specimen 115 is constant (step S7). Then, the average of the integration time for three pixels acquired by the CPU 211 is calculated (step S8).

そして、次のピクセルから合算するチャネル群に対応する各積算器211に対して、PCLK信号を分周して適用することで、ステップS8において算出された平均積算時間が、次のピクセル以降の1ピクセル積算時間に設定される(ステップS9)。このとき、チャネル群からの各信号のうち、輝度信号が最大となるチャネルの積算器211に適用した積算時間を、チャネル群の各積算器211に適用する。   Then, by dividing and applying the PCLK signal to each accumulator 211 corresponding to the channel group to be summed from the next pixel, the average accumulated time calculated in step S8 is 1 after the next pixel. The pixel integration time is set (step S9). At this time, among the signals from the channel group, the integration time applied to the integrator 211 of the channel having the maximum luminance signal is applied to each integrator 211 of the channel group.

ステップS10では、PCLK信号がHighになるまで待機することで、積算器211において積算されている値を0とする。
これにより、チャネル群の各チャネルからの信号強度により形成されるスペクトルの形状を保ったまま、輝度信号の強度を調整することができる。
In step S10, the value accumulated in the integrator 211 is set to 0 by waiting until the PCLK signal becomes High.
Thereby, the intensity | strength of a luminance signal can be adjusted, maintaining the shape of the spectrum formed with the signal intensity | strength from each channel of a channel group.

以上の処理を、ユーザが入力部501を介して制御条件(HV値、オフセット値、蛍光色素の選択)の入力を終了した後、少なくとも1フレーム分走査する。
なお、表示部401には、図3のステップS6からステップS10を行うための制御機能をON/OFFするボタンを表示し、入力部501を介してユーザが切り替えることができることとしてもよい。
After the user finishes inputting the control conditions (selection of HV value, offset value, fluorescent dye) via the input unit 501, the above processing is performed for at least one frame.
The display unit 401 may display a button for turning on / off the control function for performing steps S6 to S10 in FIG. 3, and may be switched by the user via the input unit 501.

以上のように、本実施形態に係る顕微鏡1によれば、標本115において発生して対物レンズ114により集光された蛍光が、グレーティング117によりスペクトル成分に分光され、分光されたスペクトル成分は、複数のチャネルを有するPMT118によりそれぞれ検出される。この場合において、PMT118のチャネルは、制御部301により、検出する光の波長範囲に関する情報に基づいて複数のグループ(チャネル群)に分けられ、チャネル群内の全てのチャネルが同一の感度となるように、その感度がチャネル群毎に一括して調節される。   As described above, according to the microscope 1 according to the present embodiment, the fluorescence generated in the specimen 115 and collected by the objective lens 114 is spectrally divided into spectral components by the grating 117, and a plurality of spectral components are separated. Are detected by the PMT 118 having the following channels. In this case, the channels of the PMT 118 are divided into a plurality of groups (channel groups) by the control unit 301 based on information on the wavelength range of light to be detected, so that all the channels in the channel group have the same sensitivity. In addition, the sensitivity is collectively adjusted for each channel group.

これにより、グループ化されたチャネル群毎、すなわち、検出する光の波長範囲毎に、スペクトル形状を維持しつつ、その強度を調整することができる。例えば、複数種の蛍光を同時に観察する場合においても、各蛍光のスペクトル成分を飽和させることなく、各蛍光の強度をそれぞれ別個に調整することができ、精度良く観察することができる。また、各チャネルの感度を個別に調節する必要性を排除することができ、その調節作業を容易にすることができる。   Thereby, the intensity | strength can be adjusted, maintaining a spectrum shape for every grouped channel group, ie, for every wavelength range of the light to detect. For example, even when observing a plurality of types of fluorescence at the same time, the intensity of each fluorescence can be individually adjusted without saturating the spectral components of each fluorescence, and can be observed with high accuracy. Further, it is possible to eliminate the necessity of individually adjusting the sensitivity of each channel, and the adjustment work can be facilitated.

また、制御部301によって積算器211の積算時間をグループ毎に調節することで、PMT118の各チャネルにより検出した輝度情報をグループ毎に調節することができ、検出する光の波長範囲毎に、スペクトル形状を維持しつつ、その強度を調整することができる。   Also, by adjusting the integration time of the integrator 211 for each group by the control unit 301, the luminance information detected by each channel of the PMT 118 can be adjusted for each group, and the spectrum is detected for each wavelength range of light to be detected. The strength can be adjusted while maintaining the shape.

また、スペクトル成分のいずれかが設定値を超えたとき、例えばスペクトル成分のいずれかが飽和したときに、PMT118のチャネルの感度を調節することで、いずれのスペクトル成分を飽和させることなく、検出される蛍光の強度を調整することができる。   Also, when any of the spectral components exceeds the set value, for example, when any of the spectral components is saturated, it is detected without saturating any of the spectral components by adjusting the sensitivity of the PMT 118 channel. The intensity of fluorescence can be adjusted.

なお、制御部301によって、PMT118に印加される電圧をチャネル群毎に調節することとしてもよい。このようにすることで、PMT118のチャネルの感度をチャネル群毎に調節することができ、検出する光の波長範囲毎に、スペクトル形状を維持しつつ、その強度を調整することができる。   Note that the control unit 301 may adjust the voltage applied to the PMT 118 for each channel group. In this way, the channel sensitivity of the PMT 118 can be adjusted for each channel group, and the intensity can be adjusted while maintaining the spectral shape for each wavelength range of light to be detected.

また、制御部301によって、オフセット増幅器212の増幅率をチャネル群毎に調節することとしてもよい。このようにすることで、PMT118の各チャネルにより検出した輝度情報をチャネル群毎に調節することができ、検出する光の波長範囲毎に、スペクトル形状を維持しつつ、その強度を調整することができる。   Further, the control unit 301 may adjust the amplification factor of the offset amplifier 212 for each channel group. In this way, the luminance information detected by each channel of the PMT 118 can be adjusted for each channel group, and the intensity can be adjusted while maintaining the spectral shape for each wavelength range of light to be detected. it can.

また、各グループのチャネルの感度と輝度情報とを対応付けてメモリ312に記憶させておくこととしてもよい。このようにすることで、検出する光の波長範囲毎にチャネルの感度を再現することができる。また、波長範囲毎の輝度情報とその感度から、全てのチャネルを同一の感度にした場合の標本115の画像を生成することができる。   Further, the sensitivity of each group of channels and the luminance information may be stored in the memory 312 in association with each other. In this way, the channel sensitivity can be reproduced for each wavelength range of light to be detected. Further, an image of the specimen 115 when all the channels have the same sensitivity can be generated from the luminance information for each wavelength range and its sensitivity.

[第1の変形例]
以下に、本実施形態の第1の変形例について図7を用いて説明する。
本変形例の顕微鏡1は、積算器211の積算時間が変更されている場合には、そのことをユーザに認識させる手段を有している。
本変形例におけるCPU311の処理手順について、図7に示すフローチャートを用いて以下に説明する。
[First Modification]
Below, the 1st modification of this embodiment is demonstrated using FIG.
The microscope 1 according to the present modification includes means for allowing the user to recognize that the integration time of the integrator 211 has been changed.
The processing procedure of the CPU 311 in this modification will be described below using the flowchart shown in FIG.

まず、ステップS8において、CPU311により3ピクセル分の積算時間の平均を算出する。
そして、その平均積算時間が次のピクセルに適用されると同時に(ステップS9)、表示部401に表示される積算時間を適応して得られた輝度情報に基づいて生成された1フレーム分の画像の周辺部について色を変えて表示する(ステップS11)。
このようにすることで、積算時間が調整されている輝度信号によって画像を生成していることを、ユーザが認識することができる。
First, in step S8, the CPU 311 calculates an average of integration times for three pixels.
The average accumulated time is applied to the next pixel (step S9), and at the same time, an image for one frame generated based on the luminance information obtained by adapting the accumulated time displayed on the display unit 401. Is displayed in a different color (step S11).
By doing in this way, the user can recognize that the image is generated by the luminance signal whose integration time is adjusted.

[第2の変形例]
以下に、本実施形態の第2の変形例について図8を用いて説明する。
本変形例の顕微鏡1は、積算器211の積算時間をユーザが任意に変更することを可能とし、入力した積算時間を、蛍光色素に対応した範囲のチャネルに接続される各積算器に適用するように制御している。
[Second Modification]
Below, the 2nd modification of this embodiment is demonstrated using FIG.
The microscope 1 of the present modification enables the user to arbitrarily change the integration time of the integrator 211, and applies the input integration time to each integrator connected to a channel in a range corresponding to the fluorescent dye. So that it is controlled.

具体的には、例えば、積算時間に対応したスライドを蛍光色素ごとに表示部401に表示し、そのスライドを入力部501を介してユーザが変更することで、スライドの位置に対応して積算時間が決定されることとする。   Specifically, for example, a slide corresponding to the integration time is displayed on the display unit 401 for each fluorescent dye, and the user changes the slide via the input unit 501 so that the integration time corresponds to the position of the slide. Is to be determined.

本変形例におけるCPU311の処理について図8に示すフローチャートを用いて説明する。
表示部401に表示されている蛍光色素をユーザが入力部501を介して選択すると、CPU311が使用する蛍光色素を認識し(ステップS5−1)、LUTを参照することで合算するチャネル群が決定される(ステップS5−2)。
そして、スライドの位置から積算時間を取得し(ステップS12)、この積算時間を決定されたチャネル群に対応する各積算器211に対して適用する(ステップS13)。
このようにすることで、ユーザが任意に調整した信号強度から画像を生成することが可能となる。
The processing of the CPU 311 in this modification will be described using the flowchart shown in FIG.
When the user selects the fluorescent dye displayed on the display unit 401 via the input unit 501, the CPU 311 recognizes the fluorescent dye used (step S5-1), and the channel group to be added is determined by referring to the LUT. (Step S5-2).
Then, the integration time is acquired from the position of the slide (step S12), and this integration time is applied to each integrator 211 corresponding to the determined channel group (step S13).
In this way, it is possible to generate an image from the signal intensity arbitrarily adjusted by the user.

[第3の変形例]
以下に、本実施形態の第3の変形例について図9を用いて説明する。
本変形例の顕微鏡1は、PCLK信号に基づいた最大の積算時間、つまり積算時間がtmaxとなっているときにCPU311が受け取るディジタル信号が、初めて設定値以上となったときのHVを保存し、レーザ走査途中でHVを変更した場合には、記憶したHVよりも下げられたときに積算時間をtmaxに戻すようになっている。
[Third Modification]
Below, the 3rd modification of this embodiment is demonstrated using FIG.
The microscope 1 according to the present modification stores the HV when the digital signal received by the CPU 311 when the integration time is the maximum integration time based on the PCLK signal, that is, the integration time is t max , exceeds the set value for the first time. When the HV is changed during the laser scanning, the accumulated time is returned to t max when the HV is lowered from the stored HV.

本変形例の顕微鏡1は、制御部301により、チャネル全体の感度を調節することができるようになっている(全体感度調節部)。
メモリ312には、積算器211により積算された輝度情報が所定値以上となる最大積算時間において、いずれかのスペクトル成分が飽和するようなチャネル全体の最大感度が記憶されるようになっている。
The microscope 1 of the present modification can adjust the sensitivity of the entire channel by the control unit 301 (overall sensitivity adjustment unit).
The memory 312 stores the maximum sensitivity of the entire channel such that any spectral component is saturated during the maximum integration time when the luminance information integrated by the integrator 211 is equal to or greater than a predetermined value.

制御部301は、チャネル全体の感度が、メモリ312に記憶されている最大感度よりも下がった場合には、チャネルのグループ毎に積算器211の積算時間を最大化させるようになっている。   When the sensitivity of the entire channel is lower than the maximum sensitivity stored in the memory 312, the control unit 301 maximizes the integration time of the integrator 211 for each group of channels.

HVの値は、表示部401に表示されているHVの値をユーザが入力部501を介して変更することで調整することができる。
PCLK信号に基づいた最大の積算時間、つまり積算時間がtmaxとなっているときに、CPU311が受け取るディジタル信号が、初めて設定値以上となったときのHVをメモリ312に記憶しておく。
The HV value can be adjusted by the user changing the HV value displayed on the display unit 401 via the input unit 501.
When the maximum integration time based on the PCLK signal, that is, the integration time is t max , the HV when the digital signal received by the CPU 311 is equal to or higher than the set value for the first time is stored in the memory 312.

その後のCPU311による処理手順について、図9に示すフローチャートに従って説明する。
HVが変化したときにはその値を取得し(ステップS14)、記憶したHVの値と比較する(ステップS15)。記憶したHVの値よりも大きくなる場合には、図3のステップS6からステップS10により積算時間の調整が行われる。記憶したHVの値よりも小さい場合には、積算時間をtmaxにすることで元の積算時間に戻される(ステップS16)。
The subsequent processing procedure by the CPU 311 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
When HV changes, the value is acquired (step S14) and compared with the stored HV value (step S15). If the value is larger than the stored HV value, the integration time is adjusted in steps S6 to S10 in FIG. If the value is smaller than the stored HV value, the original integrated time is restored by setting the integrated time to t max (step S16).

このようにすることで、HVを微動させたときには積算時間の変動が無いため、微小量の感度調整の場合に有効となる。
また、制御部301によって積算器211の積算時間をグループ毎に調節することで、各チャネルにより検出した輝度情報をグループ毎に調節することができ、検出する光の波長範囲毎に、スペクトル形状を維持しつつ、その強度を調整することができる。この場合において、チャネル全体の感度が、いずれかのスペクトル成分が飽和する最大感度よりも下がった場合に、チャネルのグループ毎に積算器211の積算時間を最大化させることで、積算された輝度情報のS/N比を向上させることができる。
By doing so, there is no change in the integration time when the HV is finely moved, and this is effective in the case of a small amount of sensitivity adjustment.
Moreover, the luminance information detected by each channel can be adjusted for each group by adjusting the integration time of the integrator 211 for each group by the control unit 301, and the spectrum shape can be changed for each wavelength range of light to be detected. The strength can be adjusted while maintaining. In this case, the integrated luminance information is obtained by maximizing the integration time of the integrator 211 for each group of channels when the sensitivity of the entire channel falls below the maximum sensitivity at which any spectral component is saturated. The S / N ratio can be improved.

[第4の変形例]
以下に、本実施形態の第4変形例について図10および図11を用いて説明する。
本変形例の顕微鏡1は、ユーザが選択した範囲においてのみ、図3のステップS6からステップS10の処理により、積算時間の調整を行うようになっている。
本変形例におけるCPU311による処理手順について、図10のフローチャートを用いて説明する。
[Fourth Modification]
Below, the 4th modification of this embodiment is demonstrated using FIG. 10 and FIG.
The microscope 1 of the present modification is configured to adjust the integration time only by the process selected from the user in steps S6 to S10 in the range selected by the user.
A processing procedure performed by the CPU 311 in this modification will be described with reference to the flowchart of FIG.

図11に示すように、表示部401に表示された標本画像においてユーザが任意に選択した選択範囲をCPU311が認識し(ステップS17)、選択範囲内のピクセルに相当するスキャンポイントであるかを判別する(ステップS18)。   As shown in FIG. 11, the CPU 311 recognizes a selection range arbitrarily selected by the user in the sample image displayed on the display unit 401 (step S <b> 17), and determines whether the scan point corresponds to a pixel in the selection range. (Step S18).

選択範囲内である場合には、図3のステップS6からステップS10と同様の処理によって積算時間が決定されるように、イネーブル信号をCPU311に対して出力する(ステップS19)。一方、選択範囲外である場合は、イネーブル信号は出力されず、前ピクセルと同じ積算時間が適用され、CPU311によりディジタル信号値が取得される(ステップS2)。これにより積算時間の決定は選択範囲内でのみ行われるが、決定された積算時間はレーザ走査範囲全体に適用されることとなる。   If it is within the selection range, an enable signal is output to the CPU 311 so that the integration time is determined by the same processing as in steps S6 to S10 in FIG. 3 (step S19). On the other hand, if it is outside the selection range, the enable signal is not output, the same integration time as the previous pixel is applied, and the digital signal value is acquired by the CPU 311 (step S2). As a result, the integration time is determined only within the selected range, but the determined integration time is applied to the entire laser scanning range.

このようにすることで、ユーザが着目したい範囲だけ信号調整手段のダイナミックレンジ内で輝度信号を取得することができる。
また、表示部401に表示された画面において入力部501により注目する領域(選択範囲)を設定し、この選択範囲において、検出する光の波長範囲毎に、スペクトル形状を維持しつつ、その強度を調整することができる。一方、表示部401に表示された画面中の非注目領域については、強度を調整する必要性を排除することができる。
By doing in this way, a luminance signal can be acquired within the dynamic range of the signal adjusting means for the range that the user wants to focus on.
Further, a region of interest (selection range) is set by the input unit 501 on the screen displayed on the display unit 401, and the intensity of the spectrum is maintained while maintaining the spectrum shape for each wavelength range of light to be detected in the selection range. Can be adjusted. On the other hand, it is possible to eliminate the necessity of adjusting the intensity of the non-attention area in the screen displayed on the display unit 401.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、本実施形態において、積算器211の積算時間、あるいはオフセット増幅器212の増幅率、あるいはHVをチャネル群毎に調節することとして説明したが、これらを任意に組み合わせてPMT118のチャネルの感度を調節することとしてもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
For example, in the present embodiment, the integration time of the integrator 211, the amplification factor of the offset amplifier 212, or the HV is adjusted for each channel group. However, the sensitivity of the channel of the PMT 118 is adjusted by arbitrarily combining these. It is good to do.

また、図3に示すフローチャートのステップS7において、積算器211の積算時間を、設定値以上のディジタル信号値が3ピクセル続いた場合に変更することとして説明したが、1〜2ピクセルまたは4ピクセル以上続いた場合に変更することとしてもよい。   Also, in step S7 of the flowchart shown in FIG. 3, the integration time of the integrator 211 has been described as being changed when a digital signal value equal to or greater than the set value continues for 3 pixels. It is good also as changing when it continues.

1 顕微鏡
101 顕微鏡本体
111 光源
112 ビームスプリッタ
113 走査系
114 対物レンズ
115 標本
116 ステージ
117 グレーティング(分光素子)
118 PMT(光検出器)
201 信号調整部
211 積算器(積算部)
212 オフセット増幅器(増幅部)
213 A/D変換器
301 制御部(感度調節部、画像生成部)
311 CPU
312 メモリ(記憶部)
313 マルチプレクサ
401 表示部
501 入力部(入力部、設定部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microscope 101 Microscope main body 111 Light source 112 Beam splitter 113 Scanning system 114 Objective lens 115 Sample 116 Stage 117 Grating (spectral element)
118 PMT (photodetector)
201 signal adjustment unit 211 accumulator (integration unit)
212 Offset amplifier (amplifier)
213 A / D converter 301 Control unit (sensitivity adjustment unit, image generation unit)
311 CPU
312 Memory (storage unit)
313 Multiplexer 401 Display unit 501 Input unit (input unit, setting unit)

Claims (9)

標本において発生した光を集光する対物レンズと、
該対物レンズにより集光された光をスペクトル成分に分光する分光素子と、
該分光素子により分光されたスペクトル成分をそれぞれ検出する複数のチャネルを有する光検出器と、
該光検出器の各チャネルの感度を調節する感度調節部とを備え、
該感度調節部が、検出する光の波長範囲に関する情報に基づいて前記チャネルを複数のグループに分け、グループ内の全ての前記チャネルが同一の感度となるように、前記チャネルの感度をグループ毎に一括して調節する顕微鏡。
An objective lens for collecting the light generated in the specimen;
A spectroscopic element that splits light collected by the objective lens into spectral components;
A photodetector having a plurality of channels that respectively detect spectral components dispersed by the spectroscopic element;
A sensitivity adjuster for adjusting the sensitivity of each channel of the photodetector;
The sensitivity adjustment unit divides the channels into a plurality of groups based on information on the wavelength range of light to be detected, and sets the channel sensitivity for each group so that all the channels in the group have the same sensitivity. A microscope that adjusts all at once.
前記感度調節部が、前記光検出器に印加される電圧を前記チャネルのグループ毎に調節する請求項1に記載の顕微鏡。   The microscope according to claim 1, wherein the sensitivity adjustment unit adjusts a voltage applied to the photodetector for each group of the channels. 前記光検出器により検出する光の輝度情報を積算する積算部を備え、
前記感度調節部が、前記積算部の積算時間を前記チャネルのグループ毎に調節する請求項1に記載の顕微鏡。
An integrating unit that integrates luminance information of light detected by the photodetector;
The microscope according to claim 1, wherein the sensitivity adjustment unit adjusts an integration time of the integration unit for each group of the channels.
前記光検出器により検出する光の輝度情報を増幅する増幅部を備え、
前記感度調節部が、前記増幅部の増幅率を前記チャネルのグループ毎に調節する請求項1に記載の顕微鏡。
An amplifying unit that amplifies luminance information of light detected by the photodetector;
The microscope according to claim 1, wherein the sensitivity adjustment unit adjusts an amplification factor of the amplification unit for each group of the channels.
複数の前記チャネルのグループに対して、グループ毎に前記感度調節部の感度調整値を設定可能な入力部を備える請求項1から請求項4のいずれかに記載の顕微鏡。   The microscope according to any one of claims 1 to 4, further comprising an input unit capable of setting a sensitivity adjustment value of the sensitivity adjustment unit for each group of the plurality of channels. 前記チャネル全体の感度を調節する全体感度調節部と、
前記光検出器により検出する光の輝度情報を積算する積算部と、
前記積算部により積算された輝度情報が所定値以上となる最大積算時間において、いずれかのスペクトル成分が飽和するような前記チャネル全体の最大感度を記憶する記憶部とを備え、
前記感度調節部は、前記チャネル全体の感度が、前記記憶部に記憶されている最大感度よりも下がった場合には、前記チャネルのグループ毎に前記積算部の積算時間を最大化させる請求項1に記載の顕微鏡。
An overall sensitivity adjuster for adjusting the sensitivity of the entire channel;
An integration unit for integrating luminance information of light detected by the photodetector;
A storage unit that stores the maximum sensitivity of the entire channel such that any spectral component is saturated in a maximum integration time in which the luminance information integrated by the integration unit is equal to or greater than a predetermined value;
The sensitivity adjustment unit maximizes the integration time of the integration unit for each group of channels when the sensitivity of the entire channel is lower than the maximum sensitivity stored in the storage unit. Microscope.
前記チャネルにより検出されたスペクトル成分のいずれかが所定の閾値を超えたときに、前記感度調節部が前記チャネルの感度をグループ毎に調節する請求項1から請求項6のいずれかに記載の顕微鏡。   The microscope according to any one of claims 1 to 6, wherein when one of the spectral components detected by the channel exceeds a predetermined threshold, the sensitivity adjustment unit adjusts the sensitivity of the channel for each group. . グループ毎の前記チャネルの感度と輝度情報とを対応付けて記憶する記憶部を備える請求項1から請求項7のいずれかに記載の顕微鏡。   The microscope according to any one of claims 1 to 7, further comprising a storage unit that stores the sensitivity and luminance information of the channel for each group in association with each other. 前記光検出器により検出された光に基づいて画像を生成する画像生成部と、
該画像生成部により生成された画像を表示する表示部と、
該表示部に表示された画面において所定の範囲を設定する設定部とを備え、
前記感度調節部が、前記設定部により設定された所定の範囲において前記チャネルの感度を調節する請求項1から請求項8のいずれかに記載の顕微鏡。
An image generator that generates an image based on the light detected by the photodetector;
A display unit for displaying an image generated by the image generation unit;
A setting unit for setting a predetermined range on the screen displayed on the display unit,
The microscope according to any one of claims 1 to 8, wherein the sensitivity adjustment unit adjusts the sensitivity of the channel within a predetermined range set by the setting unit.
JP2009116598A 2009-05-13 2009-05-13 microscope Active JP5371538B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009116598A JP5371538B2 (en) 2009-05-13 2009-05-13 microscope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009116598A JP5371538B2 (en) 2009-05-13 2009-05-13 microscope

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2010266278A true JP2010266278A (en) 2010-11-25
JP2010266278A5 JP2010266278A5 (en) 2013-02-28
JP5371538B2 JP5371538B2 (en) 2013-12-18

Family

ID=43363386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009116598A Active JP5371538B2 (en) 2009-05-13 2009-05-13 microscope

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5371538B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012122882A (en) * 2010-12-09 2012-06-28 Olympus Corp Light detection device and observation device
JP2014170105A (en) * 2013-03-04 2014-09-18 Olympus Corp Microscope device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH043492B2 (en) * 1981-02-02 1992-01-23
JP2002168695A (en) * 2000-06-13 2002-06-14 Jobin Yvon Sa Imaging apparatus, spectroscopic analysis system and imaging method
JP2005084029A (en) * 2003-09-11 2005-03-31 Olympus Corp Spectrooptical apparatus
JP2006195076A (en) * 2005-01-12 2006-07-27 Olympus Corp Scanning type optical apparatus
JP2008070274A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Shimadzu Corp Spectrophotometer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH043492B2 (en) * 1981-02-02 1992-01-23
JP2002168695A (en) * 2000-06-13 2002-06-14 Jobin Yvon Sa Imaging apparatus, spectroscopic analysis system and imaging method
JP2005084029A (en) * 2003-09-11 2005-03-31 Olympus Corp Spectrooptical apparatus
JP2006195076A (en) * 2005-01-12 2006-07-27 Olympus Corp Scanning type optical apparatus
JP2008070274A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Shimadzu Corp Spectrophotometer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012122882A (en) * 2010-12-09 2012-06-28 Olympus Corp Light detection device and observation device
JP2014170105A (en) * 2013-03-04 2014-09-18 Olympus Corp Microscope device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5371538B2 (en) 2013-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6086948B2 (en) Method for generating an image with an extended dynamic range, control unit (34) or computer program for implementing such a method, and optical system
US20130126755A1 (en) Method and device for simultaneous multi-channel and multi-method acquisition of synchronized parameters in cross-system fluorescence lifetime applications
US10371574B2 (en) Detector device for detection of a spectral portion for a microscope
JP6253266B2 (en) Confocal image generator
JP6375239B2 (en) Laser microscope equipment
US8879072B2 (en) Laser scanning microscope and method for operation thereof
US20100053743A1 (en) Apparatus for real-time three-dimensional laser scanning microscopy, with detection of single- and multi-photon fluorescence and of higher order harmonics
JP2009204408A (en) Spectral detector and laser scanning microscopic system
JP5616588B2 (en) microscope
JP2007114764A (en) Apparatus and method for detection with scanning microscope
JP5371538B2 (en) microscope
JP2005140981A (en) Microscope
JP2003043369A (en) Laser scanning microscope
JP6257156B2 (en) Microscope equipment
US11994469B2 (en) Spectroscopic imaging apparatus and fluorescence observation apparatus
JP2006058237A (en) Spectrograph and spectral laser microscope
JP5394893B2 (en) Laser scanning microscope
JP5591088B2 (en) Photodetection device and observation device
JP4564266B2 (en) Scanning laser microscope
JP2003295064A (en) Laser scanning microscope system, system control method, and control program for making computer execute system control
JP4493453B2 (en) Photodetection circuit and scanning confocal microscope provided with the photodetection circuit
JP2023008411A (en) Fluorescence microscope device, observation condition optimization method and program
JP6898729B2 (en) Detection device, microscope system and detection method
JP2006195076A (en) Scanning type optical apparatus
JP2004219513A (en) Laser microscope

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120424

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130611

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130612

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130809

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: 20130903

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130917

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5371538

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

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

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

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