JP2012013995A - Scanning microscope - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress deterioration of a specimen at the time of fluorescence observation by optical stimulation.SOLUTION: When a specimen 17 is observed, stimulation light emitted from a stimulation laser unit 15 is reflected in a double-sided mirror 52A and deflected by a scanning unit 53. On the other hand, excitation light emitted from an excitation laser unit 16 is reflected in a side of the double-sided mirror 52A different from the side where the stimulation light is reflected and deflected by a scanning unit 54. The stimulation light and the excitation light are combined on a half mirror 55A and irradiated to the specimen 17. Reflecting the stimulation light and the excitation light in different sides of the double-sided mirror 52A and then combining the both light on the half mirror 55A in this way allows the stimulation light and the excitation light to be brought from different point light sources. The present invention can be applied to a scanning confocal microscope.

Description

本発明は、光刺激をしながら蛍光観察を行なう場合において、標本の劣化を抑制することができるようにした走査型顕微鏡に関する。   The present invention relates to a scanning microscope capable of suppressing deterioration of a specimen when performing fluorescence observation with light stimulation.

従来、観察対象の標本を刺激光で刺激しつつ、標本を励起光で走査して標本の観察画像を取得する走査型顕微鏡が知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a scanning microscope that acquires an observation image of a specimen by scanning the specimen with excitation light while stimulating the specimen to be observed with stimulation light (see, for example, Patent Document 1).

この走査型顕微鏡では、ダイクロイックミラーで分離された刺激光と励起光が、それぞれ異なるスキャナを介して後段のダイクロイックミラーで合成され、標本に照射される。これにより、刺激光の走査と、励起光の走査とを独立に行なうことができる。   In this scanning microscope, the stimulation light and the excitation light separated by the dichroic mirror are combined by the subsequent dichroic mirror via different scanners and irradiated on the specimen. Thereby, the scan of the stimulation light and the scan of the excitation light can be performed independently.

例えば、このような走査型顕微鏡を用いた観察では、標本としての細胞内にPA-GFP(Photo Activatable-Green Fluorescent Protein)と呼ばれる蛍光試薬が導入され、細胞の一部に405nmの強い光量の刺激光が照射される。そして、細胞における刺激光で刺激された部位周辺が変化する様子が、488nmの励起光で励起されながら、高速で捉えられる。   For example, in such observation using a scanning microscope, a fluorescent reagent called PA-GFP (Photo Activatable-Green Fluorescent Protein) is introduced into a cell as a specimen, and a strong light amount of 405 nm is stimulated to a part of the cell. Light is irradiated. Then, the appearance of changes in the periphery of the site stimulated by the stimulation light in the cell can be captured at high speed while being excited by the excitation light of 488 nm.

一方、細胞内に導入した蛍光タンパク質GFPの拡散現象を捉えるための手法として、FRAP(Fluorescence Recovery After Photobleaching)と呼ばれる手法が知られている。このFRAPは、細胞の一部に488nmの強い刺激光を照射しながら、その刺激光により周囲が変化する様子を同一波長である488nmの励起光で励起させて、蛍光観察を行なう手法である。   On the other hand, a technique called FRAP (Fluorescence Recovery After Photobleaching) is known as a technique for capturing the diffusion phenomenon of fluorescent protein GFP introduced into cells. This FRAP is a technique for observing fluorescence by irradiating a portion of cells with intense stimulation light of 488 nm and exciting the state of the surroundings changed by the stimulation light with excitation light of the same wavelength, 488 nm.

国際公開第WO2008/004336号International Publication No. WO2008 / 004336

ところが、上述した走査型顕微鏡でFRAPによる標本観察をしようとすると、同一光源からの488nmのレーザ光を、ハーフミラーで分離して励起光および刺激光とすることになるので、励起光と刺激光の光量を独立して調整することはできなかった。そのため、刺激光の光量を多くして、細胞に強い刺激を与えようとすると、刺激による反応を観察するための励起光の光量も多くなってしまい、細胞内の刺激したい部位以外の部位にも強い光が照射されることになる。そうすると、余計な退色が生じて、細胞が劣化してしまう。   However, when attempting to observe a specimen using FRAP with the scanning microscope described above, the laser light of 488 nm from the same light source is separated by a half mirror into excitation light and stimulation light. The amount of light could not be adjusted independently. Therefore, if you increase the amount of stimulation light and give a strong stimulus to the cell, the amount of excitation light for observing the reaction due to the stimulation also increases, and it can be applied to parts other than the part you want to stimulate in the cell. Strong light will be irradiated. If it does so, extra fading will arise and a cell will deteriorate.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、光刺激をしながら蛍光観察を行なう場合において、標本の劣化を抑制することができるようにするものである。   The present invention has been made in view of such a situation, and is intended to suppress the deterioration of a specimen when performing fluorescence observation while performing light stimulation.

本発明の走査型顕微鏡は、入射した光で観察対象の標本を走査する第1のスキャニング部と、入射した光で前記標本を走査する第2のスキャニング部と、第1の点光源から入射した第1の光を反射面で反射して、前記第1のスキャニング部に入射させるとともに、前記第1の点光源とは異なる第2の点光源から入射した第2の光を前記反射面とは異なる他の反射面で反射して、前記第2のスキャニング部に入射させる反射部と、前記第1のスキャニング部から入射した前記第1の光の少なくとも一部を透過させるとともに、前記第2のスキャニング部から入射した前記第2の光の少なくとも一部を反射することで、前記第1の光と前記第2の光を前記標本に照射する合成部とを備えることを特徴とする。   The scanning microscope of the present invention is incident from a first scanning unit that scans a specimen to be observed with incident light, a second scanning unit that scans the specimen with incident light, and a first point light source. The first light is reflected by a reflection surface and is incident on the first scanning unit, and the second light incident from a second point light source different from the first point light source is the reflection surface. Reflecting by another different reflecting surface and entering the second scanning unit, and transmitting at least a part of the first light incident from the first scanning unit and the second scanning unit The apparatus includes a combining unit that irradiates the sample with the first light and the second light by reflecting at least a part of the second light incident from the scanning unit.

本発明によれば、光刺激をしながら蛍光観察を行なう場合において、標本の劣化を抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress the deterioration of a specimen when performing fluorescence observation while performing light stimulation.

本発明を適用した観察システムの一実施の形態の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of one Embodiment of the observation system to which this invention is applied. ダイクロイックミラーの光学特性を示す図である。It is a figure which shows the optical characteristic of a dichroic mirror. 観察システムの他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of an observation system. 観察システムの他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of an observation system.

以下、図面を参照して、本発明を適用した実施の形態について説明する。   Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.

〈第1の実施の形態〉
[観察システムの構成]
図1は、本発明を適用した観察システムの一実施の形態の構成例を示す図である。この観察システムは、コンピュータ11、コントローラ12、顕微鏡13、コンフォーカルヘッド14、刺激用レーザユニット15、および励起用レーザユニット16から構成される。
<First Embodiment>
[Configuration of observation system]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an embodiment of an observation system to which the present invention is applied. This observation system includes a computer 11, a controller 12, a microscope 13, a confocal head 14, a stimulation laser unit 15, and an excitation laser unit 16.

顕微鏡13には、共焦点観察のためのコンフォーカルヘッド14が接続されており、これにより顕微鏡13は、走査型の共焦点顕微鏡として機能し、図示せぬステージ上に載置された標本17を光刺激しながら蛍光観察することが可能となる。   A confocal head 14 for confocal observation is connected to the microscope 13, so that the microscope 13 functions as a scanning confocal microscope, and a specimen 17 placed on a stage (not shown) is used. It is possible to observe fluorescence while stimulating light.

また、コンフォーカルヘッド14には、光刺激用の刺激光を射出する刺激用レーザユニット15と、蛍光観察用の励起光を射出する励起用レーザユニット16とが、光ファイバ18および光ファイバ19により接続されている。ユーザは、コンピュータ11を操作することで、コンピュータ11にコントローラ12を制御させ、コンフォーカルヘッド14乃至励起用レーザユニット16を動作させることができる。   The confocal head 14 includes a stimulation laser unit 15 that emits stimulation light for light stimulation and an excitation laser unit 16 that emits excitation light for fluorescence observation through an optical fiber 18 and an optical fiber 19. It is connected. The user can operate the computer 11 to control the controller 12 to operate the confocal head 14 to the excitation laser unit 16.

刺激用レーザユニット15には、刺激光としてのレーザ光を射出するレーザ光源31とレーザ光源32が設けられており、レーザ光源31から射出された刺激光は、ミラー33で反射され、さらにダイクロイックミラー34で反射する。一方、レーザ光源32から射出された刺激光は、そのままダイクロイックミラー34を透過する。レーザ光源31とレーザ光源32からは、互いに異なる波長の刺激光が射出されるようになされており、何れか一方、または両方の波長の刺激光を射出させることが可能である。   The stimulation laser unit 15 is provided with a laser light source 31 and a laser light source 32 for emitting laser light as stimulation light. The stimulation light emitted from the laser light source 31 is reflected by a mirror 33, and further, a dichroic mirror. 34 is reflected. On the other hand, the stimulation light emitted from the laser light source 32 passes through the dichroic mirror 34 as it is. The laser light source 31 and the laser light source 32 emit stimulation light having different wavelengths, and it is possible to emit stimulation light having one or both wavelengths.

なお、レーザ光源31とレーザ光源32から、同じ波長のレーザ光を射出させる場合には、ダイクロイックミラー34に代えて、ハーフミラーがレーザ光の光路上に配置され、レーザ光源31とレーザ光源32からのレーザ光が同一光路に合成される。   When laser light having the same wavelength is emitted from the laser light source 31 and the laser light source 32, a half mirror is disposed on the optical path of the laser light instead of the dichroic mirror 34, and the laser light source 31 and the laser light source 32 are used. Are combined in the same optical path.

また、ダイクロイックミラー34からの刺激光は、音響光学フィルタ35において適宜、波長選択および強度変調され、シャッタ36を通ってコリメートレンズ37により光ファイバ18に導かれる。そして、光ファイバ18に入射した刺激光は、光ファイバ18を通ってコンフォーカルヘッド14に入射する。   Further, the stimulating light from the dichroic mirror 34 is appropriately wavelength-selected and intensity-modulated by the acousto-optic filter 35, and is guided to the optical fiber 18 by the collimator lens 37 through the shutter 36. Then, the stimulation light incident on the optical fiber 18 enters the confocal head 14 through the optical fiber 18.

同様に、励起用レーザユニット16には、レーザ光源41、レーザ光源42、ミラー43、ダイクロイックミラー44、音響光学フィルタ45、シャッタ46、およびコリメートレンズ47が設けられている。これらのレーザ光源41乃至コリメートレンズ47は、刺激用レーザユニット15に設けられたレーザ光源31乃至コリメートレンズ37に対応し、これらの部材と同じ機能を有している。   Similarly, the excitation laser unit 16 includes a laser light source 41, a laser light source 42, a mirror 43, a dichroic mirror 44, an acoustooptic filter 45, a shutter 46, and a collimating lens 47. These laser light source 41 to collimating lens 47 correspond to the laser light source 31 to collimating lens 37 provided in the stimulation laser unit 15 and have the same functions as these members.

励起用レーザユニット16においても、レーザ光源41とレーザ光源42からは、互いに異なる波長の励起光が射出されるようになされており、それらの何れか一方、または両方の波長の励起光を射出させることが可能である。また、コリメートレンズ47により集光された励起光は、光ファイバ19に導かれてコンフォーカルヘッド14に入射する。   Also in the excitation laser unit 16, excitation light having different wavelengths is emitted from the laser light source 41 and the laser light source 42, and excitation light having either one or both wavelengths is emitted. It is possible. The excitation light condensed by the collimator lens 47 is guided to the optical fiber 19 and enters the confocal head 14.

刺激用レーザユニット15から光ファイバ18を介して、コンフォーカルヘッド14に入射した刺激光は、コリメートレンズ51を通って光路選択部52に入射する。すなわち、光ファイバ18とコンフォーカルヘッド14の接続部分が点光源となり、この点光源からの刺激光がコリメートレンズ51により集光されて、光路選択部52に入射する。   Stimulation light incident on the confocal head 14 via the optical fiber 18 from the stimulation laser unit 15 enters the optical path selection unit 52 through the collimator lens 51. That is, the connection portion between the optical fiber 18 and the confocal head 14 becomes a point light source, and the stimulation light from this point light source is collected by the collimator lens 51 and enters the optical path selection unit 52.

光路選択部52は、刺激光と励起光の光路上に設けられ、入射した光の光路を選択する。すなわち、光路選択部52は、モータにより回転駆動するターレットと、刺激光および励起光の光路上に配置され、ターレットに保持される光学部材とから構成される。   The optical path selection unit 52 is provided on the optical path of the stimulation light and the excitation light, and selects the optical path of the incident light. That is, the optical path selection unit 52 includes a turret that is rotationally driven by a motor, and an optical member that is disposed on the optical path of stimulation light and excitation light and is held by the turret.

光路選択部52のターレットには、光学部材として、対向する表面と裏面の両方がミラーとなっている両面ミラー52Aと、入射した光をそのまま通過させる中空な中空ブロック52Bとが保持されている。光路選択部52に入射した刺激光や励起光等の光は、その光の波長と、光の光路上に配置された光学部材によって、スキャニング部53またはスキャニング部54へと導かれる。   The turret of the optical path selection unit 52 holds, as optical members, a double-sided mirror 52A in which both the front surface and the back surface are mirrors and a hollow hollow block 52B that allows incident light to pass as it is. Light such as stimulation light and excitation light that has entered the optical path selection unit 52 is guided to the scanning unit 53 or the scanning unit 54 by the wavelength of the light and an optical member disposed on the optical path of the light.

例えば、図1の例では、刺激光の光路上には両面ミラー52Aが配置されているので、コリメートレンズ51から光路選択部52に入射した刺激光は、両面ミラー52Aにより反射されてスキャニング部53に入射する。なお、光路選択部52のターレットに保持される光学部材は、その他、ダイクロイックミラーや素ガラス、ハーフミラーなどとされてもよい。   For example, in the example of FIG. 1, since the double-sided mirror 52A is arranged on the optical path of the stimulation light, the stimulation light incident on the optical path selection unit 52 from the collimating lens 51 is reflected by the double-sided mirror 52A and scanned. Is incident on. In addition, the optical member held by the turret of the optical path selection unit 52 may be a dichroic mirror, a base glass, a half mirror, or the like.

このように、光路上に両面ミラー52Aを配置すれば、コンフォーカルヘッド14の外部から、独立して波長および光量を制御したレーザ光を、コンフォーカルヘッド14の光路に導入し、合成することができる。   As described above, if the double-sided mirror 52A is arranged on the optical path, the laser light whose wavelength and light amount are independently controlled can be introduced into the optical path of the confocal head 14 from the outside of the confocal head 14 and synthesized. it can.

スキャニング部53に入射した刺激光は、スキャニング部53により偏向されて光路選択部55に入射する。例えば、スキャニング部53は、刺激光を偏向させる2つのガルバノスキャナにより構成される。   The stimulation light that has entered the scanning unit 53 is deflected by the scanning unit 53 and enters the optical path selection unit 55. For example, the scanning unit 53 includes two galvano scanners that deflect stimulation light.

また、光路選択部55も光路選択部52と同じ構成とされており、光路選択部55には、ハーフミラー55Aとダイクロイックミラー55Bが保持されている。図1の例では、刺激光の光路上には、ハーフミラー55Aが配置されているので、光路選択部55に入射した刺激光の一部は、ハーフミラー55Aを透過し、結像レンズ56および対物レンズ57を通って、標本17に照射される。   The optical path selection unit 55 has the same configuration as the optical path selection unit 52, and the optical path selection unit 55 holds a half mirror 55A and a dichroic mirror 55B. In the example of FIG. 1, since the half mirror 55A is disposed on the optical path of the stimulation light, a part of the stimulation light incident on the optical path selection unit 55 is transmitted through the half mirror 55A, and the imaging lens 56 and The specimen 17 is irradiated through the objective lens 57.

これにより、標本17が刺激光により刺激されることになる。なお、光路選択部55のターレットにも、光学部材としてミラー、素ガラス、中空ブロックなどが保持されるようにしてもよい。また、コリメートレンズ51は、刺激光の光路方向、すなわちコリメートレンズ51の光軸方向に移動可能とされており、コリメートレンズ51が光軸方向に移動されると、標本17における刺激光の集光位置が対物レンズ57の光軸方向に変化する。これにより、標本17の深さ方向(対物レンズ57の光軸方向)の任意の位置を、刺激光により光刺激することが可能となる。   Thereby, the sample 17 is stimulated by the stimulation light. Note that the turret of the optical path selection unit 55 may also hold a mirror, an elemental glass, a hollow block, or the like as an optical member. Further, the collimating lens 51 is movable in the optical path direction of the stimulation light, that is, the optical axis direction of the collimating lens 51. When the collimating lens 51 is moved in the optical axis direction, the condensing of the stimulation light in the specimen 17 is performed. The position changes in the optical axis direction of the objective lens 57. Thereby, it becomes possible to light-stimulate the arbitrary position of the sample 17 in the depth direction (the optical axis direction of the objective lens 57) with the stimulation light.

さらに、励起用レーザユニット16から光ファイバ19を介して、コンフォーカルヘッド14に入射した励起光は、コリメートレンズ58を通ってダイクロイックミラー59に入射する。すなわち、光ファイバ19とコンフォーカルヘッド14の接続部分が点光源となり、この点光源からの励起光がコリメートレンズ58により集光されて、ダイクロイックミラー59で反射し、光路選択部52に入射する。   Further, the excitation light incident on the confocal head 14 via the optical fiber 19 from the excitation laser unit 16 enters the dichroic mirror 59 through the collimator lens 58. That is, the connection portion between the optical fiber 19 and the confocal head 14 becomes a point light source, and the excitation light from this point light source is collected by the collimator lens 58, reflected by the dichroic mirror 59, and incident on the optical path selection unit 52.

図1の例では、励起光の光路上には両面ミラー52Aが配置されているので、光路選択部52に入射した励起光は、両面ミラー52Aで反射され、スキャニング部54に入射する。ここで、刺激光と励起光は、それぞれ両面ミラー52Aの異なる反射面に入射して、反射される。   In the example of FIG. 1, since the double-sided mirror 52A is disposed on the optical path of the excitation light, the excitation light that has entered the optical path selection unit 52 is reflected by the double-sided mirror 52A and enters the scanning unit 54. Here, the stimulation light and the excitation light are incident on different reflecting surfaces of the double-sided mirror 52A and reflected.

スキャニング部54に入射した励起光は、スキャニング部54により偏向されて光路選択部55に入射する。例えば、スキャニング部54は、励起光を偏向させるガルバノスキャナ、およびレゾナントスキャナから構成される。このスキャニング部54によれば、スキャニング部53と比べて、より高速に走査を行なうことができる。   The excitation light incident on the scanning unit 54 is deflected by the scanning unit 54 and enters the optical path selection unit 55. For example, the scanning unit 54 includes a galvano scanner that deflects excitation light and a resonant scanner. According to the scanning unit 54, scanning can be performed at a higher speed than the scanning unit 53.

また、スキャニング部54から光路選択部55に入射した励起光の一部は、光路選択部55のハーフミラー55Aにより反射され、結像レンズ56および対物レンズ57を通って標本17に照射される。   Further, part of the excitation light incident on the optical path selection unit 55 from the scanning unit 54 is reflected by the half mirror 55A of the optical path selection unit 55, and is irradiated on the specimen 17 through the imaging lens 56 and the objective lens 57.

励起光が標本17に照射されると、標本17からは蛍光が生じ、この蛍光は対物レンズ57および結像レンズ56を通って光路選択部55に入射する。図1の例では、蛍光を検出する光路上には、ハーフミラー55Aが配置されているので、蛍光の半分がハーフミラー55Aで反射され、さらにスキャニング部54でデスキャンされて、光路選択部52に入射する。   When the sample 17 is irradiated with excitation light, fluorescence is generated from the sample 17, and the fluorescence enters the optical path selection unit 55 through the objective lens 57 and the imaging lens 56. In the example of FIG. 1, since the half mirror 55A is arranged on the optical path for detecting fluorescence, half of the fluorescence is reflected by the half mirror 55A, and further descanned by the scanning unit 54 to the optical path selection unit 52. Incident.

さらに光路選択部52に入射した蛍光は、光路選択部52の両面ミラー52Aで反射するとともに、ダイクロイックミラー59を透過し、集光レンズ60により集光される。ダイクロイックミラー59は、励起光の波長の光を反射させ、蛍光の波長の光を透過するようになされている。   Further, the fluorescence incident on the optical path selection unit 52 is reflected by the double-sided mirror 52A of the optical path selection unit 52, passes through the dichroic mirror 59, and is collected by the condenser lens 60. The dichroic mirror 59 reflects light having the excitation light wavelength and transmits light having the fluorescence wavelength.

また、集光レンズ60により集光された蛍光は、ピンホール61を通って光検出器62に入射し、受光される。ピンホール61は、対物レンズ57の焦点位置、つまり標本17の観察面と共役な位置に配置されており、ピンホール61の位置に集光された蛍光だけが光検出器62に入射するようになされている。   Further, the fluorescence condensed by the condenser lens 60 enters the photodetector 62 through the pinhole 61 and is received. The pinhole 61 is disposed at the focal position of the objective lens 57, that is, at a position conjugate with the observation surface of the sample 17, so that only the fluorescence condensed at the position of the pinhole 61 enters the photodetector 62. Has been made.

光検出器62は、入射した蛍光を受光して光電変換することで、蛍光を、蛍光の受光強度を示す電気信号に変換する。光電変換により得られた電気信号は、光検出器62からコントローラ12へと供給される。コントローラ12は、光検出器62から供給された電気信号に基づいて、標本17の観察面の画像である観察画像を生成し、コンピュータ11に供給する。また、コンピュータ11は、コントローラ12から供給された観察画像をディスプレイに表示する。   The photodetector 62 receives incident fluorescence and photoelectrically converts it, thereby converting the fluorescence into an electric signal indicating the received light intensity of the fluorescence. An electrical signal obtained by the photoelectric conversion is supplied from the photodetector 62 to the controller 12. Based on the electrical signal supplied from the photodetector 62, the controller 12 generates an observation image that is an image of the observation surface of the specimen 17 and supplies the observation image to the computer 11. In addition, the computer 11 displays the observation image supplied from the controller 12 on the display.

[観察システムの動作の説明1]
次に、図1の観察システムの動作について説明する。
[Explanation 1 of operation of observation system]
Next, the operation of the observation system in FIG. 1 will be described.

まず、波長が488nmの刺激光で標本17を刺激しながら、波長が488nmの励起光で標本17を走査して、標本17を蛍光観察する場合について説明する。   First, a case where the specimen 17 is scanned with the excitation light having the wavelength of 488 nm while the specimen 17 is stimulated with the stimulation light having the wavelength of 488 nm, and the specimen 17 is fluorescently observed will be described.

この場合、ユーザがコンピュータ11を操作して、標本17の観察開始を指示すると、コントローラ12は、コンピュータ11の指示に従って、光路選択部52および光路選択部55を動作させる。光路選択部52は、コントローラ12の制御に基づいてターレットを回転させ、両面ミラー52Aを刺激光および励起光の光路上に配置する。また、光路選択部55は、コントローラ12の制御に基づいてターレットを回転させ、ハーフミラー55Aを刺激光および励起光の光路上に配置する。   In this case, when the user operates the computer 11 to instruct the start of observation of the specimen 17, the controller 12 operates the optical path selection unit 52 and the optical path selection unit 55 in accordance with the instruction from the computer 11. The optical path selection unit 52 rotates the turret based on the control of the controller 12, and places the double-sided mirror 52A on the optical paths of the stimulation light and the excitation light. Further, the optical path selection unit 55 rotates the turret based on the control of the controller 12, and arranges the half mirror 55A on the optical paths of the stimulation light and the excitation light.

また、コントローラ12は、刺激用レーザユニット15および励起用レーザユニット16に、波長が488nmの刺激光および励起光を射出させるとともに、音響光学フィルタ35と音響光学フィルタ45を制御して、刺激光と励起光の光量調整を行なわせる。このように、観察システムでは、同じ波長の刺激光と励起光の光量調整を、それぞれ独立に行なうことができる。したがって、標本17に照射される光が必要以上に強くなることを防止し、その結果、退色等による標本17の劣化を抑制することができる。   In addition, the controller 12 causes the stimulation laser unit 15 and the excitation laser unit 16 to emit stimulation light and excitation light having a wavelength of 488 nm, and controls the acoustooptic filter 35 and the acoustooptic filter 45 to generate stimulation light and excitation light. Adjust the amount of excitation light. Thus, in the observation system, the light amount adjustment of the stimulation light and the excitation light having the same wavelength can be performed independently. Therefore, it is possible to prevent the light applied to the specimen 17 from becoming stronger than necessary, and as a result, it is possible to suppress the deterioration of the specimen 17 due to fading or the like.

刺激用レーザユニット15から射出された刺激光は、光ファイバ18およびコリメートレンズ51を通って両面ミラー52Aで反射され、スキャニング部53に入射する。そして、両面ミラー52Aからの刺激光は、スキャニング部53で偏向されてハーフミラー55A、結像レンズ56、および対物レンズ57を通って、標本17に照射される。このとき、スキャニング部53は、刺激光を偏向することにより、刺激光で標本17の観察面を走査する。   Stimulation light emitted from the stimulation laser unit 15 passes through the optical fiber 18 and the collimating lens 51, is reflected by the double-sided mirror 52 A, and enters the scanning unit 53. Then, the stimulation light from the double-sided mirror 52A is deflected by the scanning unit 53, passes through the half mirror 55A, the imaging lens 56, and the objective lens 57, and is irradiated onto the sample 17. At this time, the scanning unit 53 scans the observation surface of the specimen 17 with the stimulation light by deflecting the stimulation light.

また、励起用レーザユニット16から射出された励起光は、光ファイバ19およびコリメートレンズ58を通ってダイクロイックミラー59で反射され、両面ミラー52Aに入射する。そして、両面ミラー52Aに入射した励起光は、両面ミラー52Aの刺激光が反射された面とは異なる面で反射されて、さらにスキャニング部54で偏向される。スキャニング部54で偏向された励起光は、ハーフミラー55Aで反射され、結像レンズ56、および対物レンズ57を通って、標本17に照射される。このとき、スキャニング部54は、励起光を偏向することにより、励起光で標本17の観察面を走査する。   Further, the excitation light emitted from the excitation laser unit 16 is reflected by the dichroic mirror 59 through the optical fiber 19 and the collimator lens 58, and enters the double-sided mirror 52A. The excitation light incident on the double-sided mirror 52A is reflected on a surface different from the surface on which the stimulation light of the double-sided mirror 52A is reflected, and is further deflected by the scanning unit 54. The excitation light deflected by the scanning unit 54 is reflected by the half mirror 55A, passes through the imaging lens 56 and the objective lens 57, and irradiates the sample 17. At this time, the scanning unit 54 scans the observation surface of the specimen 17 with the excitation light by deflecting the excitation light.

このように、観察システムでは、異なる点光源から入射した刺激光と励起光とを、両面ミラー52Aの異なる面で反射させて、スキャニング部53とスキャニング部54に入射させ、ハーフミラー55Aで合成することで、刺激光と励起光の光量調整を独立して行なうことができる。   As described above, in the observation system, the stimulation light and the excitation light incident from different point light sources are reflected by different surfaces of the double-sided mirror 52A, are incident on the scanning unit 53 and the scanning unit 54, and are synthesized by the half mirror 55A. Thus, the light amount adjustment of the stimulation light and the excitation light can be performed independently.

また、観察システムでは、刺激光と励起光を異なるスキャニング部で走査するので、標本17の所望する部位を刺激すると同時に、刺激を与える部位とは異なる部位に励起光を照射することができる。これにより、標本17の特定の部位に刺激光を照射する光刺激時に、標本17全体に余計なレーザ光が照射されずに済むので、標本17の退色を防止することができる。また、観察の自由度を向上させることもできる。   Further, in the observation system, the stimulation light and the excitation light are scanned by different scanning units, so that a desired part of the specimen 17 can be stimulated and at the same time, the excitation light can be irradiated to a part different from the part to be stimulated. Thereby, at the time of the light stimulation which irradiates the specific part of the specimen 17 with the stimulation light, it is not necessary to irradiate the entire specimen 17 with the extra laser light, so that the specimen 17 can be prevented from fading. In addition, the degree of freedom of observation can be improved.

このようにして、標本17に励起光が照射されると、標本17からは蛍光が生じ、この蛍光は、対物レンズ57と結像レンズ56を通ってハーフミラー55Aで反射され、さらにスキャニング部54でデスキャンされる。そして、スキャニング部54から射出された蛍光は、両面ミラー52Aで反射されて、ダイクロイックミラー59乃至ピンホール61を通り、光検出器62に受光される。   In this way, when the sample 17 is irradiated with excitation light, fluorescence is generated from the sample 17, and this fluorescence passes through the objective lens 57 and the imaging lens 56 and is reflected by the half mirror 55 </ b> A, and further the scanning unit 54. Is descanned. Then, the fluorescence emitted from the scanning unit 54 is reflected by the double-sided mirror 52A, passes through the dichroic mirror 59 through the pinhole 61, and is received by the photodetector 62.

蛍光が光電変換されると、光検出器62からコントローラ12には、蛍光の受光量に応じた電気信号が供給されるので、コントローラ12は、この電気信号から観察画像を生成してコンピュータ11に供給する。これにより、ユーザは、コンピュータ11に表示される観察画像を見て、標本17を観察することができる。   When the fluorescence is photoelectrically converted, an electrical signal corresponding to the amount of received fluorescence is supplied from the photodetector 62 to the controller 12, so the controller 12 generates an observation image from this electrical signal and sends it to the computer 11. Supply. As a result, the user can observe the specimen 17 by looking at the observation image displayed on the computer 11.

なお、以上においては、光路選択部55が、光路上にハーフミラー55Aを配置する例について説明したが、この例では、標本17からの蛍光の光量は、ハーフミラー55Aにおいて半分に減ってしまう。そこで、蛍光の光量のロスを低減させるために、光路選択部55が、光路上にダイクロイックミラー55Bを配置するようにしてもよい。   In the above description, the example in which the optical path selection unit 55 arranges the half mirror 55A on the optical path has been described. In this example, the amount of fluorescent light from the sample 17 is reduced to half in the half mirror 55A. Therefore, in order to reduce the loss of the amount of fluorescent light, the optical path selection unit 55 may arrange the dichroic mirror 55B on the optical path.

例えば、蛍光の波長が500nm以上であるとすると、ダイクロイックミラー55Bは、図2に示すように、入射した490nm未満の波長の光の半分を透過させ、残りの半分の光を反射させるとともに、入射した500nm以上の波長の光を反射させる特性を有するものとされる。このようなダイクロイックミラー55Bを光路上に配置すれば、標本17から入射した蛍光の殆どが、ダイクロイックミラー55Bで反射されることになり、蛍光の光量低下を抑制できる。   For example, assuming that the wavelength of the fluorescence is 500 nm or more, the dichroic mirror 55B transmits half of the incident light having a wavelength of less than 490 nm and reflects the remaining half as shown in FIG. Thus, it has a property of reflecting light having a wavelength of 500 nm or more. If such a dichroic mirror 55B is arranged on the optical path, most of the fluorescence incident from the specimen 17 is reflected by the dichroic mirror 55B, and a decrease in the amount of fluorescent light can be suppressed.

なお、図2において、縦軸はダイクロイックミラー55Bの反射面における光の反射率を示しており、横軸は光の波長を示している。図2の例では、波長が490nm乃至500nmの間の光は、その波長が長いものほど反射率が高くなっている。   In FIG. 2, the vertical axis indicates the reflectance of light on the reflecting surface of the dichroic mirror 55B, and the horizontal axis indicates the wavelength of light. In the example of FIG. 2, the reflectance of the light having a wavelength between 490 nm and 500 nm is higher as the wavelength is longer.

[観察システムの動作の説明2]
さらに、光刺激を行なわず、励起光だけを標本17に照射する場合には、コントローラ12は、スキャニング部54とスキャニング部53の何れを用いて励起光の走査を行なうかによって、光路上に配置される光路選択用の光学部材を切り替える。
[Description of operation of observation system 2]
Further, when the sample 17 is irradiated with only the excitation light without performing optical stimulation, the controller 12 is arranged on the optical path depending on which of the scanning unit 54 and the scanning unit 53 is used to scan the excitation light. The optical member for selecting the optical path is switched.

例えば、励起光の走査をスキャニング部54により行なう場合、コントローラ12は、光路選択部52に両面ミラー52Aあるいは、図示せぬミラーを励起光の光路上に配置させるとともに、光路選択部55にも図示せぬミラーを励起光の光路上に配置させる。   For example, when scanning of the excitation light is performed by the scanning unit 54, the controller 12 causes the optical path selection unit 52 to place a double-sided mirror 52A or a mirror (not shown) on the optical path of the excitation light, and also to the optical path selection unit 55. A mirror (not shown) is arranged on the optical path of the excitation light.

そうすると、励起用レーザユニット16から射出された励起光は、光ファイバ19およびコリメートレンズ58を通ってダイクロイックミラー59で反射され、光路選択部52に入射する。そして、光路選択部52に入射した励起光は、光路選択部52のミラーにより反射され、スキャニング部54により偏向されて光路選択部55に入射する。さらに、光路選択部55に入射した励起光は、光路選択部55のミラーで反射され、結像レンズ56および対物レンズ57を通って標本17に照射される。   Then, the excitation light emitted from the excitation laser unit 16 is reflected by the dichroic mirror 59 through the optical fiber 19 and the collimator lens 58 and enters the optical path selection unit 52. Then, the excitation light incident on the optical path selection unit 52 is reflected by the mirror of the optical path selection unit 52, deflected by the scanning unit 54, and enters the optical path selection unit 55. Further, the excitation light incident on the optical path selection unit 55 is reflected by the mirror of the optical path selection unit 55, and is irradiated on the specimen 17 through the imaging lens 56 and the objective lens 57.

また、標本17で生じた蛍光は、励起光と逆の光路を通ってダイクロイックミラー59に入射する。すなわち、蛍光は、光路選択部55のミラーで反射されて、スキャニング部54でデスキャンされ、さらに光路選択部52のミラーで反射される。そして、蛍光は、ダイクロイックミラー59乃至ピンホール61を通って光検出器62に受光される。   Further, the fluorescence generated in the specimen 17 enters the dichroic mirror 59 through an optical path opposite to the excitation light. That is, the fluorescence is reflected by the mirror of the optical path selection unit 55, descanned by the scanning unit 54, and further reflected by the mirror of the optical path selection unit 52. Then, the fluorescence is received by the photodetector 62 through the dichroic mirror 59 through the pinhole 61.

さらに、例えば、励起光の走査をスキャニング部53により行なう場合、コントローラ12は、光路選択部52に中空ブロック52Bを励起光の光路上に配置させるとともに、光路選択部55にも図示せぬ中空ブロックを励起光の光路上に配置させる。   Further, for example, when the scanning of the excitation light is performed by the scanning unit 53, the controller 12 causes the optical path selection unit 52 to place the hollow block 52B on the optical path of the excitation light, and the optical path selection unit 55 also includes a hollow block (not shown). Are arranged on the optical path of the excitation light.

そうすると、励起用レーザユニット16から射出された励起光は、ダイクロイックミラー59で反射された後、中空ブロック52Bをそのまま通ってスキャニング部53に入射する。この励起光は、スキャニング部53により偏向されて光路選択部55の中空ブロック、結像レンズ56、および対物レンズ57を通って標本17に照射される。   Then, the excitation light emitted from the excitation laser unit 16 is reflected by the dichroic mirror 59 and then passes through the hollow block 52B and enters the scanning unit 53 as it is. This excitation light is deflected by the scanning unit 53 and irradiated on the specimen 17 through the hollow block of the optical path selection unit 55, the imaging lens 56, and the objective lens 57.

また、標本17で生じた蛍光は、励起光と逆の光路を通ってダイクロイックミラー59に入射する。すなわち、蛍光は、光路選択部55の中空ブロックを通って、スキャニング部53でデスキャンされ、さらに中空ブロック52Bを通過する。そして、中空ブロック52Bを通過した蛍光は、ダイクロイックミラー59乃至ピンホール61を通って光検出器62に受光される。   Further, the fluorescence generated in the specimen 17 enters the dichroic mirror 59 through an optical path opposite to the excitation light. That is, the fluorescence passes through the hollow block of the optical path selection unit 55, is descanned by the scanning unit 53, and further passes through the hollow block 52B. Then, the fluorescence that has passed through the hollow block 52B is received by the photodetector 62 through the dichroic mirror 59 through the pinhole 61.

さらに、例えば励起用レーザユニット16からのみレーザ光を射出させ、光路選択部52と光路選択部55とが、光路上にハーフミラーおよびハーフミラー55Aを配置するようにしてもよい。この場合、スキャニング部53とスキャニング部54を用いて、同じ波長の異なる光路のレーザ光で、それぞれ標本17を走査することができる。   Further, for example, the laser beam may be emitted only from the excitation laser unit 16, and the optical path selection unit 52 and the optical path selection unit 55 may arrange the half mirror and the half mirror 55A on the optical path. In this case, using the scanning unit 53 and the scanning unit 54, it is possible to scan the specimen 17 with laser beams having different optical paths having the same wavelength.

例えば、このような場合には、光路選択部52を透過したレーザ光が刺激光とされ、光路選択部52で反射されたレーザ光が励起光とされる。この例において、例えば光路選択部52とスキャニング部53の間に音響光学フィルタを配置するとともに、光路選択部52とスキャニング部54の間に音響光学フィルタを配置すれば、これらの音響光学フィルタによって、刺激光と励起光の光量調整を独立して行なうことができる。   For example, in such a case, laser light transmitted through the optical path selection unit 52 is used as stimulation light, and laser light reflected by the optical path selection unit 52 is used as excitation light. In this example, for example, if an acoustooptic filter is disposed between the optical path selection unit 52 and the scanning unit 53 and an acoustooptic filter is disposed between the optical path selection unit 52 and the scanning unit 54, The light amount adjustment of the stimulation light and the excitation light can be performed independently.

以上のように、観察システムでは、励起光や刺激光が標本17の観察目的に合った光路を通るように、つまり所望のスキャニング部に入射するように、それらの光の光路上に光路選択部52と光路選択部55に保持されている光路選択用の光学部材が選択的に配置される。これにより、簡単な構成で標本17の観察の自由度を向上させることができる。   As described above, in the observation system, the optical path selection unit is arranged on the optical path of the light so that the excitation light and the stimulation light pass through the optical path suitable for the observation purpose of the specimen 17, that is, enter the desired scanning unit. 52 and an optical member for optical path selection held in the optical path selector 55 are selectively arranged. Thereby, the freedom degree of observation of the sample 17 can be improved with a simple configuration.

[観察システムの動作の説明3]
次に、蛍光タンパク質であるKAEDEを標本17としての細胞に導入し、波長が405nmの刺激光で標本17を刺激しながら、波長が488nmの励起光で標本17を走査して、標本17を蛍光観察する場合について説明する。なお、観察される蛍光の波長は、500nm以上とされる。
[Description of operation of observation system 3]
Next, KAEDE, which is a fluorescent protein, is introduced into the cell as the specimen 17, and the specimen 17 is scanned with excitation light having a wavelength of 488 nm while stimulating the specimen 17 with stimulation light having a wavelength of 405 nm. The case of observation will be described. The observed fluorescence wavelength is 500 nm or more.

このような場合、コントローラ12は、コンピュータ11の指示に従って、光路選択部52に、両面ミラー52Aを刺激光および励起光の光路上に配置させ、光路選択部55に、ダイクロイックミラー55Bを刺激光および励起光の光路上に配置させる。そして、コントローラ12は、刺激用レーザユニット15に波長が405nmの刺激光を射出させるとともに、励起用レーザユニット16に、波長が488nmの励起光を射出させる。   In such a case, the controller 12 causes the optical path selection unit 52 to place the double-sided mirror 52A on the optical path of the stimulation light and the excitation light, and causes the optical path selection unit 55 to place the dichroic mirror 55B on the stimulation light and It arrange | positions on the optical path of excitation light. Then, the controller 12 causes the stimulation laser unit 15 to emit stimulation light having a wavelength of 405 nm, and causes the excitation laser unit 16 to emit excitation light having a wavelength of 488 nm.

すると、刺激用レーザユニット15から射出された刺激光は、光ファイバ18およびコリメートレンズ51を通って両面ミラー52Aで反射され、スキャニング部53に入射する。そして、両面ミラー52Aからの刺激光は、スキャニング部53で偏向されてダイクロイックミラー55B乃至対物レンズ57を通って、標本17に照射される。このとき、スキャニング部53は、刺激光を偏向することにより、刺激光で標本17の観察面を走査する。   Then, the stimulation light emitted from the stimulation laser unit 15 is reflected by the double-sided mirror 52 </ b> A through the optical fiber 18 and the collimating lens 51, and enters the scanning unit 53. Then, the stimulation light from the double-sided mirror 52A is deflected by the scanning unit 53 and passes through the dichroic mirror 55B to the objective lens 57 and is irradiated onto the sample 17. At this time, the scanning unit 53 scans the observation surface of the specimen 17 with the stimulation light by deflecting the stimulation light.

また、励起用レーザユニット16から射出された励起光は、光ファイバ19乃至ダイクロイックミラー59を通って両面ミラー52Aで反射され、スキャニング部54で偏向される。スキャニング部54で偏向された励起光は、ダイクロイックミラー55B乃至対物レンズ57を通り、標本17に照射される。このとき、スキャニング部54は、励起光を偏向することにより、励起光で標本17の観察面を走査する。   The excitation light emitted from the excitation laser unit 16 is reflected by the double-sided mirror 52A through the optical fiber 19 through the dichroic mirror 59 and deflected by the scanning unit 54. The excitation light deflected by the scanning unit 54 passes through the dichroic mirror 55B through the objective lens 57 and is applied to the sample 17. At this time, the scanning unit 54 scans the observation surface of the specimen 17 with the excitation light by deflecting the excitation light.

ここで、ダイクロイックミラー55Bは、入射した410nm未満の波長の光を透過させ、入射した450nm以上の波長の光を反射させる特性を有するものとされる。   Here, the dichroic mirror 55B has a characteristic of transmitting incident light having a wavelength of less than 410 nm and reflecting incident light having a wavelength of 450 nm or more.

このようなダイクロイックミラー55Bを光路上に配置すれば、波長が405nmの刺激光はダイクロイックミラー55Bを透過し、波長が488nmの励起光、および波長が500nm以上である蛍光は、ダイクロイックミラー55Bで反射することになる。したがって、この場合においても、ダイクロイックミラー55Bにおける蛍光の光量低下を抑制することができる。   When such a dichroic mirror 55B is arranged on the optical path, the stimulation light having a wavelength of 405 nm is transmitted through the dichroic mirror 55B, and the excitation light having a wavelength of 488 nm and the fluorescence having a wavelength of 500 nm or more are reflected by the dichroic mirror 55B. Will do. Therefore, also in this case, it is possible to suppress a decrease in the amount of fluorescent light in the dichroic mirror 55B.

このようにして、標本17に励起光が照射されると、標本17からは蛍光が生じ、この蛍光は、対物レンズ57と結像レンズ56を通ってダイクロイックミラー55Bで反射され、さらにスキャニング部54でデスキャンされる。そして、スキャニング部54から射出された蛍光は、両面ミラー52Aで反射されて、ダイクロイックミラー59乃至ピンホール61を通り、光検出器62に受光される。   In this way, when the sample 17 is irradiated with excitation light, fluorescence is generated from the sample 17, and this fluorescence passes through the objective lens 57 and the imaging lens 56 and is reflected by the dichroic mirror 55 </ b> B, and is further scanned. Is descanned. Then, the fluorescence emitted from the scanning unit 54 is reflected by the double-sided mirror 52A, passes through the dichroic mirror 59 through the pinhole 61, and is received by the photodetector 62.

光検出器62により蛍光が光電変換されて電気信号が得られると、コントローラ12で、この電気信号から観察画像が生成され、コンピュータ11で観察画像が表示される。   When fluorescence is photoelectrically converted by the photodetector 62 to obtain an electric signal, the controller 12 generates an observation image from the electric signal, and the computer 11 displays the observation image.

なお、励起用レーザユニット16には、レーザ光源41とレーザ光源42が設けられているので、刺激光と励起光の波長が異なる場合に、刺激光と励起光を励起用レーザユニット16から射出させるようにしてもよい。   Since the excitation laser unit 16 is provided with the laser light source 41 and the laser light source 42, the excitation light and the excitation light are emitted from the excitation laser unit 16 when the wavelengths of the stimulation light and the excitation light are different. You may do it.

そのような場合、例えば、光路選択部52は、図示せぬダイクロイックミラーを刺激光と励起光の光路上に配置し、光路選択部55は、ダイクロイックミラー55Bを刺激光と励起光の光路上に配置する。   In such a case, for example, the optical path selection unit 52 arranges a dichroic mirror (not shown) on the optical path of the stimulation light and the excitation light, and the optical path selection unit 55 places the dichroic mirror 55B on the optical path of the stimulation light and the excitation light. Deploy.

これにより、ダイクロイックミラー59から光路選択部52に入射した刺激光と励起光のうちの一方の光を、光路上に配置されたダイクロイックミラーによりスキャニング部53に入射させ、他方の光をスキャニング部54に入射させることができる。同様に、ダイクロイックミラー55Bでは、互いに異なる光路を通って入射した刺激光と励起光を合成し、結像レンズ56に入射させることができる。   Accordingly, one of the stimulation light and the excitation light incident on the optical path selection unit 52 from the dichroic mirror 59 is incident on the scanning unit 53 by the dichroic mirror disposed on the optical path, and the other light is scanned. Can be made incident. Similarly, in the dichroic mirror 55 </ b> B, the stimulation light and the excitation light that have entered through different optical paths can be combined and incident on the imaging lens 56.

〈第2の実施の形態〉
[観察システムの構成]
なお、以上においては、外部の刺激用レーザユニット15と励起用レーザユニット16から、刺激光と励起光をコンフォーカルヘッド14に入射させると説明したが、刺激光と励起光の両方の光源、または何れか一方の光源がコンフォーカルヘッド14内に設けられるようにしてもよい。
<Second Embodiment>
[Configuration of observation system]
In the above description, it has been described that the stimulation light and the excitation light are incident on the confocal head 14 from the external stimulation laser unit 15 and the excitation laser unit 16, but both the light sources of the stimulation light and the excitation light, or Either one of the light sources may be provided in the confocal head 14.

例えば、刺激光の光源がコンフォーカルヘッド14内に設けられる場合、観察システムは、図3に示すように構成される。なお、図3において、図1における場合と対応する部分には、同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。   For example, when a light source of stimulation light is provided in the confocal head 14, the observation system is configured as shown in FIG. In FIG. 3, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

図3の観察システムには、図1の観察システムの刺激用レーザユニット15に代えて、コンフォーカルヘッド14内部にレーザ光源91が設けられており、その他の構成は、図1の観察システムと同じとされている。   In the observation system of FIG. 3, a laser light source 91 is provided inside the confocal head 14 instead of the stimulation laser unit 15 of the observation system of FIG. 1, and other configurations are the same as those of the observation system of FIG. It is said that.

レーザ光源91は、例えばレーザダイオードなどの点光源からなり、コントローラ12の制御に基づいて標本17の光刺激に用いられる刺激光を射出する。レーザ光源91から射出された刺激光は、コリメートレンズ51により集光されて、光路選択部52に入射する。   The laser light source 91 is a point light source such as a laser diode, for example, and emits stimulation light used for optical stimulation of the specimen 17 based on the control of the controller 12. The stimulus light emitted from the laser light source 91 is collected by the collimator lens 51 and enters the optical path selection unit 52.

なお、図3の観察システムの動作は、刺激光を射出する光源がレーザ光源91である点を除いて、図1の観察システムと同様であるので、その動作の説明は省略する。   The operation of the observation system of FIG. 3 is the same as that of the observation system of FIG. 1 except that the light source that emits stimulation light is the laser light source 91, and thus the description of the operation is omitted.

〈第3の実施の形態〉
[観察システムの構成]
さらに、図1の例では、異なるレーザユニットからの刺激光と励起光をコンフォーカルヘッド14に入射させると説明したが、1つのレーザユニットから、刺激光と励起光をコンフォーカルヘッド14に入射させるようにしてもよい。
<Third Embodiment>
[Configuration of observation system]
Further, in the example of FIG. 1, it has been described that the stimulation light and the excitation light from different laser units are incident on the confocal head 14, but the stimulation light and the excitation light are incident on the confocal head 14 from one laser unit. You may do it.

そのような場合、観察システムは、例えば図4に示すように構成される。なお、図4において、図1における場合と対応する部分には、同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。   In such a case, the observation system is configured as shown in FIG. 4, for example. In FIG. 4, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

図4の観察システムには、図1の観察システムの刺激用レーザユニット15および励起用レーザユニット16に代えて、刺激光と励起光を射出するレーザユニット121が設けられており、その他の構成は、図1の観察システムと同じとされている。   The observation system of FIG. 4 is provided with a laser unit 121 that emits stimulation light and excitation light instead of the stimulation laser unit 15 and excitation laser unit 16 of the observation system of FIG. This is the same as the observation system of FIG.

レーザユニット121には、同じ波長のレーザ光を射出するレーザ光源131とレーザ光源132とが設けられており、レーザ光源131から射出されたレーザ光は、ミラー133で反射され、さらにハーフミラー134でその一部が反射する。一方、レーザ光源132から射出されたレーザ光の一部は、ハーフミラー134を透過する。   The laser unit 121 is provided with a laser light source 131 and a laser light source 132 that emit laser light of the same wavelength. The laser light emitted from the laser light source 131 is reflected by the mirror 133 and further by the half mirror 134. Part of it is reflected. On the other hand, part of the laser light emitted from the laser light source 132 passes through the half mirror 134.

このように、レーザ光源131とレーザ光源132から射出されたレーザ光は、ハーフミラー134で同一光路に合成され、ハーフミラー135に入射する。ハーフミラー134からハーフミラー135に入射したレーザ光は、その一部がハーフミラー135で反射されてミラー136に入射し、残りのレーザ光はハーフミラー135を透過する。   Thus, the laser beams emitted from the laser light source 131 and the laser light source 132 are combined in the same optical path by the half mirror 134 and enter the half mirror 135. Part of the laser light incident on the half mirror 135 from the half mirror 134 is reflected by the half mirror 135 and incident on the mirror 136, and the remaining laser light passes through the half mirror 135.

ハーフミラー135で反射されたレーザ光は、ミラー136で反射され、音響光学フィルタ137において適宜、波長選択および強度変調され、シャッタ138を通ってコリメートレンズ139により光ファイバ18に導かれる。そして、光ファイバ18に入射したレーザ光は、刺激光としてコンフォーカルヘッド14のコリメートレンズ51に入射する。   The laser beam reflected by the half mirror 135 is reflected by the mirror 136, is appropriately wavelength-selected and intensity-modulated by the acousto-optic filter 137, passes through the shutter 138, and is guided to the optical fiber 18 by the collimator lens 139. The laser light incident on the optical fiber 18 enters the collimating lens 51 of the confocal head 14 as stimulation light.

一方、ハーフミラー135を透過したレーザ光は、音響光学フィルタ140において適宜、波長選択および強度変調され、シャッタ141を通ってコリメートレンズ142により光ファイバ19に導かれる。そして、光ファイバ19に入射したレーザ光は、励起光としてコンフォーカルヘッド14のコリメートレンズ58に入射する。   On the other hand, the laser light transmitted through the half mirror 135 is appropriately wavelength-selected and intensity-modulated by the acousto-optic filter 140, and is guided to the optical fiber 19 by the collimator lens 142 through the shutter 141. The laser light incident on the optical fiber 19 enters the collimating lens 58 of the confocal head 14 as excitation light.

このように、レーザユニット121では、同じ波長のレーザ光をハーフミラー135で分離することで、分離されたレーザ光を、それぞれ刺激光および励起光としてコンフォーカルヘッド14に入射させることができる。   As described above, in the laser unit 121, the laser light having the same wavelength is separated by the half mirror 135, so that the separated laser light can be incident on the confocal head 14 as stimulation light and excitation light, respectively.

また、レーザユニット121では、ハーフミラー135で分離されたレーザ光の光路に、それぞれ音響光学フィルタ137と音響光学フィルタ140を設けたので、1つのレーザユニット121内で、刺激光と励起光の強度(光量)の調整を独立に行なうことができる。   In the laser unit 121, since the acoustooptic filter 137 and the acoustooptic filter 140 are provided in the optical path of the laser beam separated by the half mirror 135, the intensity of the stimulating light and the excitation light in one laser unit 121 is provided. The (light quantity) can be adjusted independently.

なお、図4の観察システムの動作は、刺激光と励起光を射出する光源がレーザユニット121である点を除いて、図1の観察システムと同様であるので、その動作の説明は省略する。例えば、刺激光と励起光として、波長が488nmのレーザ光を用い、標本17を光刺激しながら、蛍光観察する場合には、両面ミラー52Aとハーフミラー55Aが、刺激光と励起光の光路上に配置される。   The operation of the observation system of FIG. 4 is the same as that of the observation system of FIG. 1 except that the light source that emits stimulation light and excitation light is the laser unit 121, and thus the description of the operation is omitted. For example, when using a laser beam having a wavelength of 488 nm as stimulation light and excitation light and performing fluorescence observation while stimulating the specimen 17, the double-sided mirror 52A and the half mirror 55A are on the optical path of the stimulation light and excitation light. Placed in.

また、図4の観察システムでは、レーザ光源131とレーザ光源132とから、互いに異なる波長のレーザ光を射出させれば、異なる波長のレーザ光を刺激光および励起光として利用することができる。そのような場合、ハーフミラー134では、レーザ光源131およびレーザ光源132からの互いに異なる波長のレーザ光を合成する。   In the observation system of FIG. 4, if laser beams having different wavelengths are emitted from the laser light source 131 and the laser light source 132, laser beams having different wavelengths can be used as stimulation light and excitation light. In such a case, the half mirror 134 combines laser beams having different wavelengths from the laser light source 131 and the laser light source 132.

そして、音響光学フィルタ137は、ミラー136から入射したレーザ光のうち、刺激光とすべき波長のレーザ光のみを、コントローラ12により指定された強度で射出し、シャッタ138およびコリメートレンズ139を介して、光ファイバ18に入射させる。   Then, the acousto-optic filter 137 emits only the laser light having the wavelength to be the stimulation light out of the laser light incident from the mirror 136 with the intensity specified by the controller 12, and passes through the shutter 138 and the collimating lens 139. The light is incident on the optical fiber 18.

同様に、音響光学フィルタ140は、ハーフミラー135から入射したレーザ光のうち、励起光とすべき波長のレーザ光のみを、コントローラ12により指定された強度で射出し、シャッタ141およびコリメートレンズ142を介して、光ファイバ19に入射させる。   Similarly, the acousto-optic filter 140 emits only the laser light having the wavelength to be the excitation light out of the laser light incident from the half mirror 135 with the intensity specified by the controller 12, and the shutter 141 and the collimating lens 142. Through the optical fiber 19.

なお、スキャニング部53の位置にスキャニング部54が配置され、スキャニング部54の位置にスキャニング部53が配置されるようにしてもよい。また、スキャニング部53とスキャニング部54が、ともに2つのガルバノスキャナから構成されてもよいし、2つのレゾナントスキャナから構成されてもよい。   Note that the scanning unit 54 may be disposed at the position of the scanning unit 53, and the scanning unit 53 may be disposed at the position of the scanning unit 54. Further, both the scanning unit 53 and the scanning unit 54 may be configured by two galvano scanners, or may be configured by two resonant scanners.

さらに、刺激光や励起光として、可視光以外の400nm以下の波長のUV光、700nm以上の波長の近赤外光や極短パルスレーザ光が用いられてもよい。   Further, UV light having a wavelength of 400 nm or less, near-infrared light having a wavelength of 700 nm or more, or ultrashort pulse laser light other than visible light may be used as stimulation light or excitation light.

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。   The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

11 コンピュータ, 12 コントローラ, 13 顕微鏡, 14 コンフォーカルヘッド, 15 刺激用レーザユニット, 16 励起用レーザユニット, 17 標本, 35 音響光学フィルタ, 45 音響光学フィルタ, 51 コリメートレンズ, 52 光路選択部, 53 スキャニング部, 54 スキャニング部, 55 光路選択部, 91 レーザ光源, 121 レーザユニット, 135 ハーフミラー, 137 音響光学フィルタ, 140 音響光学フィルタ   11 Computer, 12 Controller, 13 Microscope, 14 Confocal Head, 15 Stimulation Laser Unit, 16 Excitation Laser Unit, 17 Sample, 35 Acoustooptic Filter, 45 Acoustooptic Filter, 51 Collimator Lens, 52 Optical Path Selector, 53 Scanning Unit, 54 scanning unit, 55 optical path selection unit, 91 laser light source, 121 laser unit, 135 half mirror, 137 acoustooptic filter, 140 acoustooptic filter

Claims (7)

入射した光で観察対象の標本を走査する第1のスキャニング部と、
入射した光で前記標本を走査する第2のスキャニング部と、
第1の点光源から入射した第1の光を反射面で反射して、前記第1のスキャニング部に入射させるとともに、前記第1の点光源とは異なる第2の点光源から入射した第2の光を前記反射面とは異なる他の反射面で反射して、前記第2のスキャニング部に入射させる反射部と、
前記第1のスキャニング部から入射した前記第1の光の少なくとも一部を透過させるとともに、前記第2のスキャニング部から入射した前記第2の光の少なくとも一部を反射することで、前記第1の光と前記第2の光を前記標本に照射する合成部と
を備えることを特徴とする走査型顕微鏡。
A first scanning unit that scans a specimen to be observed with incident light;
A second scanning unit that scans the sample with incident light;
The first light incident from the first point light source is reflected by the reflecting surface and incident on the first scanning unit, and the second light incident from the second point light source different from the first point light source. A reflecting portion that reflects the light of the light from another reflecting surface different from the reflecting surface and enters the second scanning portion;
By transmitting at least part of the first light incident from the first scanning unit and reflecting at least part of the second light incident from the second scanning unit, the first light is transmitted. And a combining unit that irradiates the specimen with the second light and the second light.
前記反射部を含む複数の第1の光学部材を保持するとともに、前記複数の前記第1の光学部材のうちの何れかを、前記第1の光および前記第2の光の光路上に配置する第1の光路選択部をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の走査型顕微鏡。
While holding a plurality of first optical members including the reflecting portion, any one of the plurality of first optical members is arranged on an optical path of the first light and the second light. The scanning microscope according to claim 1, further comprising a first optical path selection unit.
前記第1の光路選択部は、前記第1の光と前記第2の光の波長が同じである場合、前記反射部を前記光路上に配置する
ことを特徴とする請求項2に記載の走査型顕微鏡。
The scanning according to claim 2, wherein the first optical path selection unit arranges the reflection unit on the optical path when the wavelengths of the first light and the second light are the same. Type microscope.
前記合成部を含む複数の第2の光学部材を保持するとともに、前記複数の前記第2の光学部材のうちの何れかを、前記第1の光および前記第2の光の光路上に配置する第2の光路選択部をさらに備える
ことを特徴とする請求項3に記載の走査型顕微鏡。
While holding a plurality of second optical members including the combining unit, any one of the plurality of second optical members is disposed on the optical path of the first light and the second light. The scanning microscope according to claim 3, further comprising a second optical path selection unit.
前記第1の点光源と前記第1のスキャニング部との間に配置され、前記標本における前記第1の光の集光位置を、前記第1の光の光路方向に変化させる集光部をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の走査型顕微鏡。
A condensing unit that is disposed between the first point light source and the first scanning unit and changes a condensing position of the first light in the sample in an optical path direction of the first light; The scanning microscope according to claim 1, comprising: a scanning microscope.
光源から射出されたレーザ光を、前記第1の光と前記第2の光とに分離する分離部と、
前記分離部からの前記第1の光の光量を調整して、光量調整後の前記第1の光を前記反射部に入射させる第1の光量調整部と、
前記分離部からの前記第2の光の光量を調整して、光量調整後の前記第2の光を前記反射部に入射させる第2の光量調整部と
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の走査型顕微鏡。
A separation unit that separates laser light emitted from a light source into the first light and the second light;
A first light amount adjustment unit that adjusts a light amount of the first light from the separation unit and makes the first light after the light amount adjustment enter the reflection unit;
The apparatus further comprises: a second light amount adjustment unit that adjusts a light amount of the second light from the separation unit and causes the second light after the light amount adjustment to enter the reflection unit. 2. A scanning microscope according to 1.
前記反射部の前記他の反射面は、前記反射面の裏面である
ことを特徴とする請求項1に記載の走査型顕微鏡。
The scanning microscope according to claim 1, wherein the other reflection surface of the reflection unit is a back surface of the reflection surface.
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