JP2014202945A - Scanning laser microscope system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走査型レーザ顕微鏡システムに関するものである。 The present invention relates to a scanning laser microscope system.
従来、暗室内において、顕微鏡により標本からの微弱な蛍光等を検出して標本の画像を生成し、PC(Personal Computer)のモニタによりその画像を表示する装置が知られている(特許文献1および特許文献2参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an apparatus that generates a sample image by detecting weak fluorescence from a sample with a microscope in a darkroom, and displays the image on a PC (Personal Computer) monitor (
特許文献1に記載の暗室用表示制御装置は、モニタ上で画像データを表示する画像表示領域とその他の背景等を表示する背景領域とを判別し、モニタの背景領域をマスクして選択的に暗くすることにより、暗室内での顕微鏡に対するモニタから発せられる光の影響を軽減している。また、特許文献2に記載の顕微鏡写真撮影装置は、カメラのシャッタの開閉に同期してモニタの輝度を調整することで、暗室内でのカメラの観察に与えるモニタから発せられる光の影響を軽減している。
The darkroom display control device described in
しかしながら、特許文献1に記載の暗室用表示制御装置のように、モニタの背景領域をマスクして選択的に暗くするだけでは、GaAsP(Gallium Arsenide Phosphide)のような超高感度センサを用いた場合は顕微鏡がモニタの光の影響を受けてしまうという不都合がある。また、特許文献2に記載の顕微鏡写真撮影装置のように、モニタをON/OFFするのでは、モニタをOFFしている間は観察中の標本をモニタ上で確認することができなくなってしまうという不都合がある。
However, as in the dark room display control device described in
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、モニタの光の影響を受けることなく標本からの光を精度よく検出して画像上で標本を観察することができる走査型レーザ顕微鏡システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances described above, and is a scanning laser microscope system capable of accurately detecting light from a specimen and observing the specimen on an image without being affected by light from the monitor. The purpose is to provide.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、光源から発せられたレーザ光を標本上で2次元的に走査させる走査部と、該走査部によりレーザ光が走査された標本からの光を検出し、検出した光の輝度に相当する光強度信号を出力する検出部と、該検出部から出力された光強度信号に基づいて標本の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標本の画像を表示する画像表示部と、前記検出部により検出させる光の波長以外の波長で前記画像表示部を発色させる制御部とを備える走査型レーザ顕微鏡システムを提供する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The present invention relates to a scanning unit that two-dimensionally scans a sample with laser light emitted from a light source, and detects light from the sample scanned with laser light by the scanning unit, and corresponds to the luminance of the detected light. A detection unit that outputs a light intensity signal to be output, an image generation unit that generates a sample image based on the light intensity signal output from the detection unit, and an image that displays the sample image generated by the image generation unit Provided is a scanning laser microscope system including a display unit and a control unit that causes the image display unit to develop color at a wavelength other than the wavelength of light detected by the detection unit.
本発明によれば、光源からレーザ光が発せられると、走査部によりそのレーザ光が標本上で2次元的に走査され、検出部により標本からの光が検出されて光強度信号が出力される。そして、画像生成部によりその光強度信号に基づいて標本の画像が生成され、画像表示部にその標本の画像が表示される。これにより、画像表示部の画像上で標本におけるレーザ光の走査範囲を観察することができる。 According to the present invention, when laser light is emitted from a light source, the scanning unit scans the laser beam two-dimensionally on the sample, and the detection unit detects light from the sample and outputs a light intensity signal. . Then, an image of the sample is generated by the image generation unit based on the light intensity signal, and the image of the sample is displayed on the image display unit. Thereby, the scanning range of the laser beam in the sample can be observed on the image of the image display unit.
この場合において、暗室内等で、レーザ光を照射することにより標本において発生する微弱な蛍光等を検出部によって検出する場合に、画像表示部から発せられる光の影響で検出部による蛍光等の検出効率が低減することがある。これに対して、本発明は、制御部により、検出部によって検出する光の波長以外の波長で画像表示部を発色させることで、画像表示部から発せられる光の影響で検出部による微弱な光の検出効率が低減するのを防ぐことができる。したがって、画像表示部の光の影響を受けることなく標本からの光を精度よく検出して画像上で標本を観察することができる。 In this case, when detecting weak fluorescence generated in the specimen by irradiating laser light in a dark room or the like, the detection unit detects fluorescence or the like due to the light emitted from the image display unit. Efficiency may be reduced. In contrast, according to the present invention, the control unit causes the image display unit to develop a color other than the wavelength of the light detected by the detection unit, so that the weak light generated by the detection unit is affected by the light emitted from the image display unit. It is possible to prevent the detection efficiency from being reduced. Therefore, it is possible to accurately detect the light from the sample and observe the sample on the image without being affected by the light of the image display unit.
上記構成においては、前記制御部が、前記走査部により前記標本上でレーザ光を走査させるタイミングに連動して、前記画像表示部の発色を前記検出部により検出させる光の波長以外の波長に変更することとしてもよい。 In the above configuration, the control unit changes the color of the image display unit to a wavelength other than the wavelength of the light to be detected by the detection unit in conjunction with the timing at which the scanning unit scans the sample with the laser beam. It is good to do.
このように構成することで、光源からのレーザ光の発生を停止して、走査部によりレーザ光の走査線を元の位置へ戻す帰線期間中は、ユーザが見易い色で画像表示部を発色させることができる。これにより、例えば、タイムラプス観察を行う場合において、観察と観察の間のインタバル中に画像表示部に表示する標本の画像や情報等をユーザが見易くすることができる。 With this configuration, during the blanking period in which the generation of the laser beam from the light source is stopped and the scanning line of the laser beam is returned to the original position by the scanning unit, the image display unit is colored in a color that is easy for the user to see. Can be made. Thereby, for example, when performing time-lapse observation, it is possible to make it easier for the user to see the sample image, information, and the like displayed on the image display unit during the interval between observations.
上記構成においては、前記制御部が、前記光源から発せられるレーザ光と同一の波長で前記画像表示部を発色させることとしてもよい。
このように構成することで、制御部により、光源から発生させるレーザ光の波長に合わせて画像表示部の発色を制御するだけで、画像表示部の光の影響を受けることなく標本からの光を検出部により精度よく検出することができる。
In the above configuration, the control unit may cause the image display unit to develop a color with the same wavelength as the laser beam emitted from the light source.
With this configuration, the control unit controls the color of the image display unit according to the wavelength of the laser light generated from the light source, and the light from the sample is not affected by the light of the image display unit. It can be detected with high accuracy by the detector.
上記構成においては、互いに異なる波長の光を検出可能な複数の前記検出部を備え、前記制御部が、各前記検出部により検出させる光の波長以外の全ての波長、または、各前記検出部により検出させる光の波長以外から選択したいずれかの波長で前記画像表示部を発色させることとしてもよい。 In the above configuration, the detection unit includes a plurality of detection units capable of detecting light of different wavelengths, and the control unit includes all wavelengths other than the wavelengths of light to be detected by the detection units, or the detection units. The image display unit may be colored with any wavelength selected from wavelengths other than the wavelength of the light to be detected.
このように構成することで、検出部により検出する光の波長以外の波長に合わせて画像表示部の発色を制御するだけで、画像表示部の光の影響を受けることなく標本からの光を複数の検出部により精度よく検出することができる。 By configuring in this way, it is possible to control a plurality of light from the specimen without being affected by the light of the image display unit only by controlling the color development of the image display unit according to a wavelength other than the wavelength of the light detected by the detection unit Can be detected with high accuracy.
上記構成においては、互いに異なる波長のレーザ光を発生する複数の前記光源を備え、前記制御部が、各前記光源から発せられるレーザ光の波長の全ての波長、または、各前記光源から発せられるレーザ光の波長のうちから選択したいずれかの波長で前記画像表示部を発色させることとしてもよい。 In the above-described configuration, the light source includes a plurality of light sources that generate laser beams having different wavelengths, and the control unit includes all wavelengths of laser beams emitted from the light sources or lasers emitted from the light sources. The image display unit may be colored with any wavelength selected from light wavelengths.
このように構成することで、制御部により、光源から発生させるレーザ光の波長に合わせて波長画像表示部の発色を制御するだけで、光源ごとに発生させた標本からの異なる波長の蛍光を画像表示部の光の影響を受けることなく検出部により精度よく検出することができる。 With this configuration, the control unit controls the color development of the wavelength image display unit according to the wavelength of the laser light generated from the light source, and images fluorescence of different wavelengths from the specimen generated for each light source. The detection unit can accurately detect the light without being affected by the light of the display unit.
本発明によれば、モニタの光の影響を受けることなく標本からの光を精度よく検出して画像上で標本を観察することができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that light from a specimen can be accurately detected and the specimen can be observed on an image without being affected by light from the monitor.
〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡システムについて、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡システム100は、図1に示すように、標本Sを載置するステージ1と、レーザ光を発する光源3と、光源3から発せられたレーザ光を標本S上で2次元的に走査(スキャン)させるスキャナ(走査部)5と、スキャナ5により走査されたレーザ光を集光する瞳投影レンズ7と、瞳投影レンズ7により集光されたレーザ光を反射する励起ダイクロイックミラー(DM)9と、ダイクロイックミラー9により反射されたレーザ光を標本Sに照射する一方、標本Sから戻る戻り光を集光する対物レンズ11とを備えている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a scanning laser microscope system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a scanning
光源3は、レーザ光を発生するレーザダイオード(LD、図示略)と、レーザダイオードから発せられたレーザ光の波長選択等を行う音響光学素子(図示略)とを備えている。音響光学素子としては、AOTF(Acousto−Optic Tunable Filter)やAOM(Acousto−Optic Modulator)等を用いることができる。
The
スキャナ5には、例えば、ガルバノミラーを用いることができる。
励起ダイクロイックミラー9は、瞳投影レンズ7を透過してくるレーザ光を反射する一方で、標本Sにおいて発生して対物レンズ11により集光された蛍光を透過させることができるようになっている。
For the
The excitation
また、走査型レーザ顕微鏡システム100には、励起ダイクロイックミラー9を透過した標本Sからの蛍光を集光する集光レンズ13と、集光レンズ13により集光されたレーザ光を反射する反射ミラー15と、反射ミラー15により反射された蛍光を検出し、検出した光の輝度に相当する光強度信号を出力する検出部20と、検出部20から出力された光強度信号をアナログ信号からデジタル信号にA/D変換するA/D変換部17と、A/D変換された光強度信号を処理するPC(Personal Computer)30と、標本Sの画像を表示したりユーザからの指示が入力されたりするモニタ(画像表示部)19とが備えられている。
Further, the scanning
検出部20は、図2に示すように、入射した標本Sからの蛍光を2つの光路に分岐する第1ダイクロイックミラー(第1DM)21Aおよび第2ダイクロイックミラー(第2DM)21Bと、蛍光を反射する反射ミラー23と、これらのダイクロイックミラー21A,21Bおよび反射ミラー23により反射された蛍光のうち所定の波長以外の波長成分を遮断する第1バリアフィルタ(第1BF)25A,第2バリアフィルタ(第2BF)25Bおよび第3バリアフィルタ(第3BF)25Cと、これらのバリアフィルタ25A,25B,25Cを通過した蛍光を検出する第1ディテクタ27A,第2ディテクタ27B,第3ディテクタ27Cとを備えている。
As shown in FIG. 2, the
第1ダイクロイックミラー21Aは、検出部20に入射した蛍光を波長に応じて第1バリアフィルタ25Aに向けて反射する一方、透過して第2ダイクロイックミラー21Bに入射させるようになっている。第2ダイクロイックミラー21Bは、第1ダイクロイックミラー21Aを透過した蛍光を波長に応じて第2バリアフィルタ25Bに向けて反射する一方、透過して反射ミラー23に入射させるようになっている。反射ミラー23は、第2ダイクロイックミラー21Bを透過した蛍光を第3バリアフィルタ25Cに向けて反射するようになっている。
The first
ディテクタ27A,27B,27Cとしては、例えば、PMT(Photo Multiplier Tube)を用いることができる。各ディテクタ27A,27B,27Cは、検出した光を光電変換してその光量に応じた大きさの光強度信号を出力するようになっている。
As the
PC30は、光源3の音響光学素子を制御する照明制御部31と、観察条件を設定する観察条件設定部33と、A/D変換部17から送られてくる光強度信号に基づいて標本Sの画像を生成する画像生成部35と、モニタ19を発色させる波長を選択する波長選択部(制御部)37と、波長選択部37により選択された波長に基づいてモニタ19の輝度を変更する輝度変更部(制御部)39とを備えている。
The
照明制御部31は、光源3から発生させるレーザ光を音響光学素子により選択するようになっている。
観察条件設定部33は、モニタ19に入力されるユーザの指示に従い、観察条件として、照明制御部31により光源3から発生させるレーザ光の波長の設定や、検出部20において使用するバリアフィルタ25A,25B,25Cの設定等を行うようになっている。
The
The observation
波長選択部37は、検出部20により検出させる光の波長以外の波長を選択するようになっている。具体的には、波長選択部37は、モニタ19に入力されるユーザの指示に従い、モニタ19の発色パターンを例えば「Dye」と「Laser」とから選択するようになっている。「Dye」は標本Sの染色状態に影響がない波長でモニタ19を発色させる設定であり、「Laser」は標本Sに照射するレーザ光の波長と同一の波長でモニタ19を発色させる設定である。
The
また、波長選択部37は、モニタ19の発色パターンが「Dye」の場合は、観察条件設定部33により設定されたバリアフィルタ25A(25B,25C)の値に基づいて、そのバリアフィルタ25A(25B,25C)に影響がない波長、すなわち、バリアフィルタ25A(25B,25C)により遮断される光の波長を算出するようになっている。
In addition, when the color development pattern of the
また、波長選択部37は、モニタ19の発色パターンが「Laser」の場合は、観察条件設定部33により設定された光源3から発生させるレーザ光の波長(励起波長)を算出するようになっている。
また、波長選択部37は、算出した波長を輝度変更部39に送るようになっている。
Further, when the color development pattern of the
Further, the
輝度変更部39は、波長選択部37から送られてくる波長でモニタ19を表示させるようになっている。これにより、輝度変更部20は、検出部20により検出させる光の波長以外の波長でモニタ19を発色させることができるようになっている。
The
このように構成された本実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡システム100の作用について説明する。
本実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡システム100により標本Sを観察する場合は、図3のフローチャートに示されるように、まず、図4に示すようなモニタ19の表示画面でユーザが「モニタ発色表示モード切替」をONし、モニタ輝度変換モードを選択する(ステップSA1)。このとき、モニタ19上で「スキャン終了後モニタ発色をスキャン前の条件に戻す」機能も作動させることとしてもよい。標本Sを染色する色素としては、例えば、DAPI等を用いることができる。
The operation of the scanning
When the specimen S is observed by the scanning
続いて、モニタ19の発色パターンを「Dye」または「Laser」からユーザがモニタ19上で選択する(ステップSA2)。次いで、使用するバリアフィルタ25A(25B,25C)や光源3から発生させるレーザ光の波長等をユーザがモニタ19上で選択する。これにより、観察条件設定部33により観察条件が設定される(ステップSA3)。
Subsequently, the user selects the color pattern of the
ステップSA2において、例えば、ユーザが「Dye」の発色パターンを選択した場合は、波長選択部37により、観察条件設定部33によって設定されたバリアフィルタ25A(25B,25C)の値に基づいて、モニタ19を発色させる波長が算出される(ステップSA4)。波長選択部37により算出された波長は輝度変更部39に送られる。
In step SA2, for example, when the user selects the “Dye” coloring pattern, the
例えば、図5に示すように、設定した第1バリアフィルタ25Aが430−455nmの波長域の蛍光のみを透過させる特性を有する場合は、波長選択部37により、モニタ19を発色させる波長が430nm以下または455nm以上と算出される。
For example, as shown in FIG. 5, when the set first barrier filter 25 </ b> A has a characteristic of transmitting only fluorescence in the wavelength region of 430 to 455 nm, the wavelength that causes the
次いで、ユーザがモニタ19でスキャン開始を指示すると(ステップSA5)、輝度変更部39により、波長選択部37によって算出された波長(図5の例では430nm以下の波長または455nm以上の波長)でモニタ19が発色させられる(ステップSA6)。この場合にモニタ19を430nm以下の波長で発色させるか、または、455nm以上の波長で発色させるかはユーザが選択することとしてもよい。この状態で、光源3からレーザ光を発生させて標本Sの観察を行う。
Next, when the user gives an instruction to start scanning on the monitor 19 (step SA5), the
光源3から発せられたレーザ光は、スキャナ5を介して瞳投影レンズ7により集光されて励起ダイクロイックミラー9により反射された後、対物レンズ11により集光されて標本Sに照射される。これにより、スキャナ5の揺動角度に応じて標本S上でレーザ光が2次元的に走査される。
The laser light emitted from the
レーザ光が照射されることにより標本Sにおいて蛍光が発生すると、その蛍光は対物レンズ11により集光されてダイクロイックミラー9を透過した後、集光レンズ13により集光されて反射ミラー15を介して検出部20に入射する。検出部20に入射した蛍光は、ダイクロイックミラー21A(21B)または反射ミラー23により反射されてバリアフィルタ25A(25B,25C)を透過し、ディテクタ27A(27B,27C)により検出される。
When fluorescence is generated in the specimen S by being irradiated with the laser light, the fluorescence is condensed by the
ディテクタ27A(27B,27C)により蛍光が検出されると、その蛍光の輝度に相当する光強度信号がディテクタ27A(27B,27C)からA/D変換部17に送られる。そして、A/D変換部17により強度信号がA/D変換されて画像生成部35に送られ、画像生成部35によりその光強度信号に基づいて標本Sの画像が生成されてモニタ19に表示される。
When the fluorescence is detected by the
これにより、ユーザは、モニタ19上で標本Sのスキャン状況を確認することができる(ステップSA7)。
スキャンが終了すると、輝度変更部39により、モニタ19の発色がデフォルトの輝度に戻されて画像や情報等が表示される(ステップSA8)。
Thereby, the user can confirm the scan status of the specimen S on the monitor 19 (step SA7).
When the scanning is completed, the
この場合において、暗室内等で、レーザ光を照射した標本Sにおいて発生する微弱な蛍光等を検出部20によって検出しようとすると、モニタ19から発せられる光の影響で検出部20による蛍光等の検出効率が低減することがある。これに対し、本実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡システム100によれば、波長選択部37および輝度変更部39により、検出部20によって検出する光の波長以外の波長でモニタ19を発色させることで、モニタ19から発せられる光の影響で検出部20による微弱な蛍光の検出効率が低減するのを防ぐことができる。したがって、モニタ19の光の影響を受けることなく標本Sからの光を精度よく検出して画像上で標本Sを観察することができる。
In this case, when the
本実施形態においては、図3のフローチャートのステップSA2において「Dye」の発色パターンを選択した場合について説明したが、例えば、ステップSA2において「Laser」の発色パターンを選択することとしてもよい。その場合、図6のフローチャートに示されるように、観察条件設定部33によって設定された光源3から発生させるレーザ光の波長に基づいて、モニタ19を発色させる波長が波長選択部37により算出され(ステップSB4)、輝度変更部39に送られる。
In the present embodiment, the case where the “Dye” color pattern is selected in step SA2 of the flowchart of FIG. 3 has been described. For example, the “Laser” color pattern may be selected in step SA2. In this case, as shown in the flowchart of FIG. 6, the
例えば、図5に示すように、光源3から発生させるレーザ光の波長が405nmの場合は、波長選択部37により、モニタ19を発色させる波長が405nmと算出される(ステップSB4)。したがって、ユーザがモニタ19でスキャン開始を指示すると(ステップSA5)、輝度変更部39により、波長選択部37によって算出された405nm波長でモニタ19が発色させられる(ステップSA6)。
For example, as shown in FIG. 5, when the wavelength of the laser light generated from the
この場合も、波長選択部37および輝度変更部39により、光源3から発生させるレーザ光の波長に合わせてモニタ19の発色を制御するだけで、モニタ19の光の影響を受けることなく標本Sからの光を検出部20により精度よく検出することができる。
Also in this case, the
本実施形態は以下のように変形することができる。
本実施形態においては、検出部として、ディテクタ27A,27B,27C等を備える検出部20を例示して説明したが、第1変形例としては、例えば、図7に示すように、検出部として、蛍光を2つの光路に分岐するダイクロイックミラー(DM)21と、ダイクロイックミラー21により反射された蛍光のうち所定の波長以外の波長成分を遮断する第1バリアフィルタ(第1BF)25Aと、第1バリアフィルタ25Aを通過した蛍光を検出する第1ディテクタ27Aと、ダイクロイックミラー21を透過した蛍光のうち所定の波長以外の波長成分を遮断する第2バリアフィルタ(第2BF)25Bと、第2バリアフィルタ25Bを通過した蛍光を検出する第2ディテクタ27Bとを備える検出部41を採用することとしてもよい。
This embodiment can be modified as follows.
In the present embodiment, the
本変形例においても、「Dye」の発色パターンでモニタ19を発色させる場合は、例えば、図8に示すように、観察条件設定部33により設定したバリアフィルタ25A(25B)を通過する波長域(例えば、第1バリアフィルタ25Dであれば420−460nm)以外の波長(420nm以下の波長または460nm以上の波長)を波長選択部37により算出し、輝度変更部39によりその波長でモニタ19を発色させることとすればよい。
Also in this modification, when the
また、「Laser」の発色パターンでモニタ19を発色させる場合は、観察条件設定部33により設定した光源3から発生させるレーザ光の波長を波長選択部37により算出し、輝度変更部39によりその波長でモニタ19を発色させることとすればよい。
When the
次に、第2変形例としては、検出部として、例えば、図9に示すように、入射した標本Sからの蛍光を2つの光路に分岐するダイクロイックミラー21Cと、第1バリアフィルタ25Aおよび第2バリアフィルタ25Bと、これらの第1バリアフィルタ25Aおよび第2バリアフィルタ25Bを通過した蛍光を検出する高感度検出器のような第1ディテクタ27Dおよび第2ディテクタ27Eを備える検出部42を採用することとしてもよい。
Next, as a second modification, as a detection unit, for example, as shown in FIG. 9, a
また、第3変形例としては、検出部として、例えば、図10に示すように、入射した蛍光を反射する反射ミラー23と、反射ミラー23により反射された蛍光を波長ごとに分光する回折格子24と、回折格子24により分光された一部の波長、例えば430−455nmの波長のみを通過させるスリット26と、スリット26を通過した蛍光を検出するディテクタ27とを備える検出部43を採用することとしてもよい。
Moreover, as a 3rd modification, as shown in FIG. 10, as a detection part, for example, as shown in FIG. 10, the
この場合も、「Dye」の発色パターンでモニタ19を発色させる場合は、スリット26を通過する波長域(例えば、430−455nm)以外の波長(430nm以下の波長または455nm以上の波長)を波長選択部37により算出し、輝度変更部39によりその波長でモニタ19を発色させることとすればよい。
Also in this case, when the
また、「Laser」の発色パターンでモニタ19を発色させる場合は、観察条件設定部33により設定した光源3から発生させるレーザ光の波長(例えば、405nm波長)を波長選択部37により算出し、輝度変更部39によりその波長でモニタ19を発色させることとすればよい。
When the
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡システムについて図面を参照して説明する。
本実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡システム200は、図11に示すように、光源として、互いに異なる波長のレーザ光を発生する複数のレーザダイオード(LD)102A,102B,102Cを有する光源103を備え、波長選択部37および輝度変更部39が、各ディテクタ27A,27B,27Cにより検出させる光の波長以外の全ての波長、または、各レーザダイオード102A,102B,102Cから発生させるレーザ光の波長の全ての波長でモニタ19を発色させる点で第1実施形態と異なる。
以下、第1実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡システム100と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a scanning laser microscope system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 11, the scanning
In the following, portions having the same configuration as those of the scanning
光源103は、例えば、405nm波長のレーザ光を発生する第1レーザダイオード(第1LD)102Aと、473nm波長のレーザ光を発生する第2レーザダイオード(第2LD)102Bと、635nm波長のレーザ光を発生する第3レーザダイオード(第3LD)102Cとを備えている。これら3つのレーザダイオード102A,102B,102Cは互いに同時にレーザ光を発生することができるようになっている。
The
検出部20は、ダイクロイックミラー21A,21Bに代えて、蛍光を反射または透過して2つの光路に分岐するダイクロイックミラー21D,21Eを備えている。第1ダイクロイックミラー21Dは、入射した蛍光を波長に応じて第1バリアフィルタ25Aに向けて反射する一方、透過して第2ダイクロイックミラー21Eに入射させるようになっている。第2ダイクロイックミラー21Eは、第1ダイクロイックミラー21Dを透過した蛍光を波長に応じて第2バリアフィルタ25Bに向けて反射する一方、透過して反射ミラー23に入射させるようになっている。
Instead of the
波長選択部37は、「Dye」の発色パターンでモニタ19を発色させる場合は、観察条件設定部33により設定されたバリアフィルタ25A,25B,25Cの値に基づいて、そのバリアフィルタ25A,25B,25Cに影響がない波長、すなわち、バリアフィルタ25A,25B,25Cにより遮断される波長の全ての波長を算出するようになっている。
When the
また、波長選択部37は、「Laser」の発色パターンでモニタ19を発色させる場合は、観察条件設定部33により設定された光源103の各レーザダイオード102A,102B,102Cから発せられるレーザ光の波長の全ての波長を算出するようになっている。
標本Sを染色する色素としては、例えば、DAPI、Alexa Fluor488、Cy5等を用いることができる。
Further, when the
As a dye for staining the specimen S, for example, DAPI,
このように構成された走査型レーザ顕微鏡システム200の作用について説明する。
本実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡システム200において、「モニタ発色表示モード切替」をONした場合は、例えば、図12のフローチャートに示されるように、ステップSA2においてユーザが選択した「Dye」または「Laser」に従い、波長選択部37により、観察条件設定部33によって設定されたバリアフィルタ25A,25B,25Cの値または光源103から発生させるレーザ光の波長に基づいて、モニタ19を発色させる波長が算出される(ステップSC4)。
The operation of the thus configured scanning
In the scanning
例えば、「Dye」の発色パターンでモニタ19を発色させる場合は、観察条件設定部33により設定された第1バリアフィルタ25Aを通過する波長域(430−455nm)、第2バリアフィルタ25Bを通過する波長域(490−590nm)および第3バリアフィルタ25Cを通過する波長域(655−755nm)以外の全ての波長、すなわち、430nm以下、455−490nm、590−655nmまたは750nm以上の波長が波長選択部37により算出される。
For example, when the
そして、輝度変更部39により、波長選択部37によって算出された波長、すなわち、430nm以下、455−490nm、590−655nmまたは750nm以上の波長でモニタ19が発色させられる(ステップSA6)。
Then, the
一方、「Laser」の発色パターンでモニタ19を発色させる場合は、観察条件設定部33によって設定された第1レーザダイオード102Aから発生させるレーザ光の波長(405nm)、第2レーザダイオード102Bから発生させるレーザ光の波長(473nm)、第3レーザダイオード102Cから発生させるレーザ光の波長(635nm)の全ての波長、すなわち、405nm、473nmおよび635nmの波長が波長選択部37により算出される。
On the other hand, when the
そして、輝度変更部39により、波長選択部37によって算出された波長、すなわち、405nm、473nmおよび635nmの波長でモニタ19が発色させられる(ステップSA6)。
Then, the
以上説明したように、本実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡システム200によれば、ディテクタ27A,27B,27Cにより検出する光の波長以外の波長に合わせてモニタ19の発色を制御するだけで、モニタ19の光の影響を受けることなく標本Sからの光を複数のディテクタ27A,27B,27Cにより精度よく検出することができる。また、レーザダイオード102A,102B,102Cから発生させるレーザ光の波長に合わせてモニタ19の発色を制御するだけで、レーザダイオード102A,102B,102Cごとに発生させた標本Sからの異なる波長の蛍光をモニタ19の光の影響を受けることなくディテクタ27A,27B,27Cにより精度よく検出することができる。
As described above, according to the scanning
本実施形態は以下のように変形することができる。
第1変形例としては、例えば、図13に示すように、検出部として、ダイクロイックミラー21と、バリアフィルタ25A,25Bと、ディテクタ27A,27Bとを備える検出部41を採用し、光源として、第1レーザダイオード102Dと、第2レーザダイオード102Eとを備える光源104を採用することとしてもよい。
This embodiment can be modified as follows.
As a first modification, for example, as shown in FIG. 13, a
本変形例においても、「Dye」の発色パターンでモニタ19を発色させる場合は、観察条件設定部33により設定した第1バリアフィルタ25Aを通過する波長域(420−460nm)以外の波長と、第2バリアフィルタ25Bを通過する波長域(495−540nm)以外の波長、すなわち、420nm以下、460−495nmおよび540nm以上の波長を波長選択部37により算出し、輝度変更部39によりその波長でモニタ19を発色させることとすればよい。
Also in this modification, when the
また、「Laser」の発色パターンでモニタ19を発色させる場合は、観察条件設定部33により設定した光源104の第1レーザダイオード102Dから発生させるレーザ光の波長と第2レーザダイオード102Eから発生させるレーザ光の波長の全ての波長を波長選択部37により算出し、輝度変更部39によりその波長でモニタ19を発色させることとすればよい。
When the
また、第2変形例としては、例えば、図14に示すように、光源として光源103を採用することとしてもよい。また、検出部として、第1ダイクロイックミラー21Dと、第1ダイクロイックミラー21Dにより反射された蛍光を波長ごとに分光する第1回折格子24Aと、第1回折格子24Aにより分光された一部の波長(430−455nm)を通過させる第1スリット26Aと、第1ディテクタ27Aと、第2ダイクロイックミラー21Eと、第2ダイクロイックミラー21Eにより反射された蛍光を波長ごとに分光する第2回折格子24Bと、第2回折格子24Bにより分光された一部の波長(490−590nm)を通過させる第2スリット26Bと、第2ディテクタ27Bと、反射ミラー23と、第3バリアフィルタ25Cと、第3ディテクタ27Cとを有する検出部120を採用することとしてもよい。
Moreover, as a 2nd modification, as shown in FIG. 14, it is good also as employ | adopting the
本変形例においても、「Dye」の発色パターンでモニタ19を発色させる場合は、第1スリット26Aを通過する波長域(430−455nm)、第2スリット26Bを通過する波長域(490−590nm)、第3バリアフィルタ25Cを通過する波長域(655−755)以外の全ての波長、すなわち、430nm以下、455−490nm、590−655nmまたは750nm以上の波長を波長選択部37により算出し、輝度変更部39によりその波長でモニタ19を発色させることとすればよい。
Also in this modification, when the
また、「Laser」の発色パターンでモニタ19を発色させる場合は、観察条件設定部33により設定された光源103の第1レーザダイオード102Aから発生させるレーザ光の波長(405nm)、第2レーザダイオード102Bから発生させるレーザ光の波長(473nm)および第3レーザダイオード102Cから発生させるレーザ光の波長(635nm)の全ての波長、すなわち、405nm、473nmおよび635nmの波長を波長選択部37により算出し、輝度変更部39によりその波長でモニタ19を発色させることとすればよい。
When the
〔第3実施形態〕
次に、本発明の第3実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡システムについて図面を参照して説明する。
本実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡システム200は、波長選択部37および輝度変更部39が、各ディテクタ27A,27B,27Cにより検出させる光の波長以外から選択したいずれかの波長、または、各レーザダイオード102A,102B,102Cから発生させるレーザ光のうちから選択したいずれかの波長でモニタ19を発色させる点で第2実施形態と異なる。
以下、第1実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡システム100または第2実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡システム200と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a scanning laser microscope system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the scanning
In the following, portions having the same configuration as those of the scanning
波長選択部37は、図15に示すようなモニタ19の表示画面でユーザにより指定される波長選択方式に従って、モニタ19に表示させる波長を算出するようになっている。波長選択方式としては、例えば、図11の場合においては、バリアフィルタ25A,25B、25Cの値を選択する「バリアフィルタの値を参照」と、標本Sに照射するレーザ光の波長を選択する「励起波長の値を参照」の2つからユーザが指定するようになっている。
The
また、選択したバリアフィルタ25A,25B,25Cの値または標本Sに照射するレーザ光の波長が複数ある場合に利用する波長は、例えば、最も短波長の波長域を利用する「短波長側を利用」と、最も長波長の波長域を利用する「長波長側を利用」と、複数の波長域を利用する「複数波長側を利用」の3つからユーザが指定するようになっている。
The wavelength used when there are a plurality of values of the selected
この場合、図11に示すように、第1レーザダイオード102Aから発生させるレーザ光の波長(405nm)、第2レーザダイオード102Bから発生させるレーザ光の波長(473nm)、第3レーザダイオード102Cから発生させるレーザ光の波長(635nm)、バリアフィルタ25A,25B,25Cを通過する波長域以外の波長(430nm以下、455−490nm、590−655nm、750nm以上)のうちからユーザが選択したいずれかの波長を波長選択部37により算出し、輝度変更部39によりその波長でモニタ19を発色させることとすればよい。
In this case, as shown in FIG. 11, the wavelength of the laser light (405 nm) generated from the
本実施形態は、図13に示す構成に適用することとしてもよい。この場合、光源104の第1レーザダイオード102Dから発生させるレーザ光の波長、第2レーザダイオード102Eから発生させるレーザ光の波長、バリアフィルタ25A,25Bを通過する波長域以外の波長(420nm以下、460−495nm、540nm以上)の波長のうちからユーザが選択したいずれかの波長を波長選択部37により算出し、輝度変更部39によりその波長でモニタ19を発色させることとすればよい。
This embodiment may be applied to the configuration shown in FIG. In this case, the wavelength of the laser light generated from the
また、本実施形態は、図14に示す構成に適用することとしてもよい。この場合、光源103の第1レーザダイオード102Aから発生させるレーザ光の波長(405nm)、第2レーザダイオード102Bから発生させるレーザ光の波長(473nm)、第3レーザダイオード102Cから発生させるレーザ光の波長(635nm)、スリット26A,26Bおよび第3バリアフィルタ25Cを通過する波長域以外の波長(430nm以下、455−490nm、590−655nm、755nm以上)のうちからユーザが選択したいずれかの波長を波長選択部37により算出し、輝度変更部39によりその波長でモニタ19を発色させることとすればよい。
Further, the present embodiment may be applied to the configuration shown in FIG. In this case, the wavelength (405 nm) of the laser light generated from the
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、本発明を上記各実施形態および変形例に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態および変形例を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。 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, the present invention is not limited to those applied to the above-described embodiments and modifications, but may be applied to embodiments in which these embodiments and modifications are appropriately combined, and is not particularly limited. .
また、例えば、上記各実施形態およびその変形例においては、波長選択部37および輝度変更部39が、スキャナ5によるレーザ光の走査と同期して、モニタ19の発色を変更することとしてもよい。この場合、例えば、スキャナ5により標本S上でレーザ光が走査される走査期間中は、波長選択部37により選択した波長で輝度変更部39によりモニタ19を発色させ、光源3,103,104からのレーザ光の発生を停止してレーザ光の走査線を元の位置へ戻す帰線期間中は、輝度変更部39によりデフォルトの輝度でモニタ19を発色させることとしてもよい。また、例えば、タイムラプス観察を行う場合に、観察中は波長選択部37により選択した波長で輝度変更部39によりモニタ19を発色させ、インタバル中は輝度変更部39によりデフォルトの輝度でモニタ19を発色させることとしてもよい。
Further, for example, in each of the embodiments and the modifications thereof, the
3,103,104 光源
5 スキャナ(走査部)
19 モニタ(画像表示部)
20,41,42,43,120 検出部
35 画像生成部
37 波長選択部(制御部)
39 輝度変更部(制御部)
100,200 走査型レーザ顕微鏡システム
3, 103, 104
19 Monitor (image display part)
20, 41, 42, 43, 120
39 Brightness change unit (control unit)
100,200 Scanning laser microscope system
Claims (5)
該走査部によりレーザ光が走査された標本からの光を検出し、検出した光の輝度に相当する光強度信号を出力する検出部と、
該検出部から出力された光強度信号に基づいて標本の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標本の画像を表示する画像表示部と、
前記検出部により検出させる光の波長以外の波長で前記画像表示部を発色させる制御部とを備える走査型レーザ顕微鏡システム。 A scanning unit that two-dimensionally scans a sample with laser light emitted from a light source;
A detection unit that detects light from a sample scanned with laser light by the scanning unit and outputs a light intensity signal corresponding to the luminance of the detected light;
An image generation unit that generates an image of a specimen based on the light intensity signal output from the detection unit;
An image display unit for displaying an image of the specimen generated by the image generation unit;
A scanning laser microscope system comprising: a control unit that causes the image display unit to develop a color at a wavelength other than the wavelength of light detected by the detection unit.
前記制御部が、各前記検出部により検出させる光の波長以外の全ての波長、または、各前記検出部により検出させる光の波長以外から選択したいずれかの波長で前記画像表示部を発色させる請求項1または請求項2に記載の走査型レーザ顕微鏡システム。 A plurality of the detection units capable of detecting light of different wavelengths,
The control unit causes the image display unit to develop a color at any wavelength selected from all wavelengths other than the wavelengths of light detected by the detection units or from wavelengths other than the wavelengths of light detected by the detection units. The scanning laser microscope system according to claim 1 or 2.
前記制御部が、各前記光源から発せられるレーザ光の波長の全ての波長、または、各前記光源から発せられるレーザ光の波長のうちから選択したいずれかの波長で前記画像表示部を発色させる請求項4に記載の走査型レーザ顕微鏡システム。
A plurality of light sources that generate laser beams having different wavelengths;
The control unit causes the image display unit to develop a color at any wavelength selected from all wavelengths of laser beams emitted from the light sources or from wavelengths of laser beams emitted from the light sources. Item 5. A scanning laser microscope system according to Item 4.
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JP2017044971A (en) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | オリンパス株式会社 | Microscope system, and method and program for controlling the same |
-
2013
- 2013-04-05 JP JP2013079551A patent/JP2014202945A/en active Pending
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