JP2016021010A - 顕微鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の検出器により、検出対象の波長域ごとに明るい画像を簡易に取得する。
【解決手段】波長感度特性が異なる複数の第１検出器１５および第２検出器１９と、試料からの光を、検出対象の波長域ごとに第１検出器１５および第２検出器１９の内で高い感度で検出可能な波長感度特性を有する第１検出器１５または第２検出器１９に入射するよう、波長域に応じて分解する第１ダイクロイックミラー１１および第２ダイクロイックミラー１２とを備える顕微鏡装置１００を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、顕微鏡装置に関するものである。

従来、標本において発生した蛍光をＰＭＴ（Ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ Ｔｕｂｅ）により検出する顕微鏡装置が知られている（例えば、特許文献１参照。)。特許文献１に記載の顕微鏡装置は、複数のＰＭＴと、標本において発生した蛍光を波長に応じて分光する分光ダイクロイックミラーと、分光ダイクロイックミラーにより分光された蛍光から所望の波長以外の波長を除去するバリアフィルタとを備え、分光ダイクロイックミラーとバリアフィルタとの組み合わせを制御することによりＰＭＴごとに異なる波長領域の蛍光を検出している。

特開平１１−２７１６３６号公報

しかしながら、従来の顕微鏡装置では、波長感度特性が同じＰＭＴを複数搭載しているので、蛍光波長によってはいずれのＰＭＴでも感度が低く暗い画像しか得られないという問題がある。また、波長感度特性が異なるＰＭＴを複数搭載した場合においては、ユーザがＰＭＴごとに波長感度特性を把握しておく必要があるとともに、各ＰＭＴの波長感度特性に従い検出対象の蛍光波長とそれを検出するＰＭＴとを指定する必要があり、作業や操作が煩雑になるという不都合がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、複数の検出器により、検出対象の波長域ごとに明るい画像を簡易に取得することができる顕微鏡装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、波長感度特性が異なる複数の検出部と、試料からの光を、検出対象の波長域ごとに前記複数の検出部の中で最も高い感度で検出可能な前記波長感度特性を有する前記検出部に入射するよう、前記波長域に応じて分解する光路分解部とを備える顕微鏡装置を提供する。

本発明によれば、試料からの光が光路分解部により波長域に応じて分解され、検出対象の波長域ごとに最も適した波長感度特性を有する検出部に入射する。これにより、ユーザが検出部ごとに波長感度特性を予め把握したり、各検出部の波長感度特性に従い検出対象の波長域とそれを検出する検出部とを指定したりすることなく、検出対象の波長域ごとに適した検出部により検出して画像を取得することができる。したがって、複数の検出部により、検出対象の波長域ごとに明るい画像を簡易に取得することができる。

上記発明においては、ユーザが所望の検出対象の波長域を入力する入力部と、該入力部に入力された波長域と前記検出部の波長感度特性とに基づいて、前記光路分解部により分解する波長域を切り替える分解制御部とを備えることとしてもよい。

このように構成することで、分解制御部の制御に従い、試料からの光が光路分解部によって入力部に入力された波長域ごとに分解されて、それぞれの波長域に適した波長感度特性を有する検出部に入射させられる。したがって、ユーザが所望する波長域ごとに明るい画像を簡易に取得することができる。

上記発明においては、前記光路分解部により分解された波長域の内、前記検出部により検出する波長を選択可能な波長選択部と、前記検出部ごとに検出すべき波長に基づいて、前記波長選択部により選択する波長を切り替える選択制御部とを備えることとしてもよい。

このように構成することで、光路分解部により最も適した波長感度特性を有する検出部に入射するよう分割された波長域の内、選択制御部の制御に従い波長選択部によって選択された波長が検出部に入射して検出される。したがって、選択制御部により、各検出部により検出する波長を波長選択部によって所定の波長域単位で切り替えていくことで、試料からの光の所望の波長域について所定の波長単位ごとに時系列的に連続する明るい画像を簡易に取得することができる。

上記発明においては、前記光路分解部が、分解する波長域を複数段階に切り替え可能に形成されていることとしてもよい。
このように構成することで、１つの光路分解部により検出対象の波長域を選択的に変更することができる。

上記発明においては、互いに異なる所定の波長域の光を分解可能な複数の前記光路分解部と、光路上に配置する前記光路分解部を切り替える切替部とを備えることとしてもよい。
このように構成することで、切替部により、簡易な構造の光路分解部を用いて、分解する波長域を複数段階に切り替えることができる。

上記発明においては、前記波長選択部が、光を波長ごとに分散させる波長分散部と、該波長分散部により分散された光を部分的に遮断し、通過させる波長域を制限する遮光スリットとを備えることとしてもよい。
このように構成することで、波長分散部と遮光スリットとの組み合わせにより、検出部により検出する波長を簡易かつ精度よく選択することができる。

上記発明においては、前記複数の検出部の各波長感度特性を記憶し、記憶している該波長感度特性と前記検出対象の波長域とにも基づいて前記光路分解部を制御する分解制御部を備えることとしてもよい。
このように構成することで、各検出部の波長感度特性を予め入力しておくだけで、検出対象の波長域を変更しても波長域ごとに明るい画像を簡易に取得することができる。

本発明によれば、複数の標本に対して、複数の検出器により、検出対象の波長域ごとに明るい画像を簡易に取得することができるという効果を奏する。

本発明の第１実施形態に係る顕微鏡装置を示す概略構成図である。 第１検出器、第２検出器、第３検出器および第４検出器の波長感度特性と第１試薬および第２試薬の蛍光特性の一例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る顕微鏡装置を示す概略構成図である。 第１検出器と第３検出器の波長感度特性と検出対象の波長域との関係の一例を示す図である。

〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係る顕微鏡装置について図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置１００は、例えば、レーザ走査型顕微鏡であり、図１に示すように、光源（図示略）から発せられたレーザ光を２次元的に走査させるスキャンユニットと、レーザ光が照射されることにより試料において発生してスキャンユニットを介して入射する蛍光を検出する第１検出ユニット１および第２検出ユニット３とを備えている。

第１検出ユニット１は、スキャンユニットから入射する蛍光を波長域に応じて２つの光路に分解する２つのグラデーションダイクロイックミラー（光路分解部、以下、第１ダイクロイックミラー、第２ダイクロイックミラーとする。）１１，１２と、第２ダイクロイックミラー１２により分解された一方の光路の蛍光から検出する波長を選択する第１波長選択機構１３と、第１波長選択機構１３により選択された波長を検出する第１検出器（検出部）１５と、第２ダイクロイックミラー１２により分解された他方の光路の蛍光から検出する波長を選択する第２波長選択機構１７と、第２波長選択機構１７により選択された波長を検出する第２検出器（検出部）１９とを備えている。

ダイクロイックミラー１１，１２は、蛍光が入射する入射面に沿う方向に移動可能に設けられている。これらダイクロイックミラー１１，１２は、入射面における蛍光の入射位置を変えることにより、分解する波長域を無制限に変更することができるようになっている。

第１ダイクロイックミラー１１は、スキャンユニットからの蛍光を波長域に応じて第２検出ユニット３に向けて透過または第２ダイクロイックミラー１２に向けて反射させるようになっている。
第２ダイクロイックミラー１２は、第１ダイクロイックミラー１１からの蛍光を波長域に応じて第１波長選択機構１３に向けて透過または第２波長選択機構１７に向けて反射させるようになっている。

第１波長選択機構１３は、蛍光をスペクトル成分に分光する回折格子（ＶＰＨ、波長分散部）２１Ａと、回折格子２１Ａにより分光された蛍光を反射する搖動ミラー２３Ａと、搖動ミラー２３Ａにより反射された蛍光を第１検出器１５の受光面上に集光させる結像レンズ２５Ａと、結像レンズ２５Ａにより集光された蛍光を部分的に遮断するスリット（遮光スリット）２７Ａとを備えている。

回折格子２１Ａは、第２ダイクロイックミラー１２を透過した蛍光のスペクトル成分を一方向に分光するようになっている。
搖動ミラー２３Ａは、回折格子２１Ａにより分光されたスペクトル列の配列方向に直交する搖動軸回りに揺動可能に設けられている。この搖動ミラー２３Ａは、搖動角度に応じて、スリット２７Ａを通過させるスペクトル成分を変更することができるようになっている。

スリット２７Ａは、固定部材２８Ａと、固定部材２８Ａに対してスペクトル列の配列方向に隙間をあけて配される可動部材２９Ａとを備えている。可動部材２９Ａは、固定部材２８Ａに対してスペクトル列の配列方向に移動可能に設けられており、固定部材２８Ａとの間の隙間、すなわち、蛍光を通過させる開口を広げたり狭めたりすることができるようになっている。

第１検出器１５は、例えば、光電面にガリウム砒素リン（ＧａＡｓＰ）を使用した光電子増倍管（ＰＭＴ：Ｐｈｏｔｈｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ−Ｔｕｂｅ）である。この第１検出器１５は、例えば、７１０ｎｍ以下の波長域の蛍光を高い感度で検出することができる波長感度特性を有している。

第２波長選択機構１７は、第１波長選択機構１３と同様の構成を有している。すなわち、第２波長選択機構１７は、回折格子（ＶＰＨ、波長分散部）２１Ｂと、搖動ミラー２３Ｂと、結像レンズ２５Ｂと、スリット（遮光スリット）２７Ｂとを備えている。

回折格子２１Ｂは、第２ダイクロイックミラー１２により反射された蛍光のスペクトル成分を一方向に分光するようになっている。
搖動ミラー２３Ｂは、回折格子２１Ｂにより分光されたスペクトル列の配列方向に直交する搖動軸回りに揺動可能に設けられており、搖動角度に応じて、スリット２７Ｂを通過させるスペクトル成分を変更することができるようになっている。

スリット２７Ｂは、固定部材２８Ｂと、可動部材２９Ｂとを備えている。
第２検出器１９は、例えば、第１検出器１５と同様に、光電面にガリウム砒素リン（ＧａＡｓＰ）を使用した光電子増倍管であり、７１０ｎｍ以下の波長域を高い感度で検出することができる波長感度特性を有している。

第２検出ユニット３は、第１検出ユニット１と同様の構成を有している。すなわち、第２検出ユニット３は、２つのグラデーションダイクロイックミラー（光路分解部、以下、第３ダイクロイックミラー、第４ダイクロイックミラーとする。）３１，３２と、第３波長選択機構３３と、第３検出器（検出部）３５と、第４波長選択機構３７、第４検出器（検出部）３９とを備えている。

ダイクロイックミラー３１，３２は、ダイクロイックミラー１１，１２と同様に、蛍光が入射する入射面に沿う方向に移動可能に設けられており、入射面における蛍光の入射位置を変えることにより、分解する波長域を無制限に変更することができるようになっている。

第３ダイクロイックミラー３１は、第１検出ユニット１の第１ダイクロイックミラー１１からの蛍光を波長域に応じて透過または第４ダイクロイックミラー３２に向けて反射させるようになっている。
第４ダイクロイックミラー３２は、第３ダイクロイックミラー３１からの蛍光を波長域に応じて第３波長選択機構３３に向けて透過または第４波長選択機構３７に向けて反射させるようになっている。

第３波長選択機構３３は、第４ダイクロイックミラー３２を通過した蛍光から検出する波長を選択するようになっている。この第３波長選択機構３３は、回折格子（ＶＰＨ、波長分散部）２１Ｃと、搖動ミラー２３Ｃと、結像レンズ２５Ｃと、スリット（遮光スリット）２７Ｃとを備えている。

回折格子２１Ｃは、第４ダイクロイックミラー３２からの蛍光のスペクトル成分を一方向に分光するようになっている。
搖動ミラー２３Ｃは、回折格子２１Ｃにより分光されたスペクトル列の配列方向に直交する搖動軸回りに揺動可能に設けられており、搖動角度に応じて、スリット２７Ｃを通過させるスペクトル成分を変更することができるようになっている。

スリット２７Ｃは、固定部材２８Ｃと、可動部材２９Ｃとを備えている。
第３検出器３５は、第３波長選択機構３３により選択された波長を検出するようになっている。この第３検出器３５は、例えば、光電面にガリウム砒素（ＧａＡｓ）を使用した光電子増倍管（ＰＭＴ）であり、７１０ｎｍよりも大きい波長域を高い感度で検出することができる波長感度特性を有している。

第４波長選択機構３７は、第４ダイクロイックミラー３２により反射された蛍光から検出する波長を選択するようになっている。この第４波長選択機構３７は、回折格子（ＶＰＨ、波長分散部）２１Ｄと、搖動ミラー２３Ｄと、結像レンズ２５Ｄと、スリット（遮光スリット）２７Ｄとを備えている。

回折格子２１Ｄは、第４ダイクロイックミラー３２からの蛍光のスペクトル成分を一方向に分光するようになっている。
搖動ミラー２３Ｄは、回折格子２１Ｄにより分光されたスペクトル列の配列方向に直交する搖動軸回りに揺動可能に設けられており、搖動角度に応じて、スリット２７Ｄを通過させるスペクトル成分を変更することができるようになっている。

スリット２７Ｄは、固定部材２８Ｄと、可動部材２９Ｄとを備えている。
第４検出器３９は、第４波長選択機構３７により選択された波長を検出するようになっている。この第４検出器３９は、例えば、第３検出器３５と同様に、光電面にガリウム砒素（ＧａＡｓ）を使用した光電子増倍管であり、７１０ｎｍよりも大きい波長域を高い感度で検出することができる波長感度特性を有している。

また、顕微鏡装置１００には、ユーザが所望の波長域を入力する入力装置（入力部）５と、ダイクロイックミラー１１，１２，３１，３２を制御する制御装置（分解制御部）７とが備えられている。

制御装置７は、検出器１５，１９，３５，３９の各波長感度特性を記憶するようになっている。また、制御装置７は、入力装置５に入力された波長域と、記憶している各検出器１５，１９，３５，３９の波長感度特性とに基づいて、検出対象の波長域ごとに検出器１５，１９，３５，３９の中で最も高い感度で検出可能な波長感度特性を有する検出器１５，１９，３５，３９に蛍光を入射させるようになっている。

具体的には、制御装置７は、入力装置５からの情報に基づき、各ダイクロイックミラー１１，１２，３１，３２を移動させて蛍光の入射位置を調整し、各ダイクロイックミラー１１，１２，３１，３２により分解する蛍光の波長域を切り替えるようになっている。

この制御装置７は、例えば、第１検出ユニット１内では第２検出器１９よりも第１検出器１５を優先して用いるように蛍光を振り分け、また、第２検出ユニット３内では第４検出器３９よりも第３検出器３５を優先して用いるように蛍光を振り分けるようになっている。

このように構成された顕微鏡装置１００の作用について説明する。
本実施形態においては、例えば、図２に示すように、蛍光試薬として、７１０ｎｍ以下の領域に蛍光ピークを持つ蛍光特性を有する第１試薬と、７１０ｎｍよりも大きい領域に蛍光ピークを持つ蛍光特性を有する第２試薬を用いて試料を観察する場合について説明する。

ユーザが、第１試薬と第２試薬の前記蛍光特性情報を入力装置５に入力すると、これらの情報が制御装置７に送られる。なお、検出器１５，１９，３５，３９の前記波長感度特性情報は予め制御装置７に記憶されている。

制御装置７は、入力装置５から送られてきた各蛍光試薬の蛍光特性（分光特性）情報（検出対象の波長域に対応）、および、記憶している各検出器１５，１９，３５，３９の各波長感度特性情報に基づき、ダイクロイックミラー１１，１２，３１，３２の位置を調整する。

例えば、試料において発生する蛍光の内、７１０ｎｍ以下の波長域についてはその波長域に対して波長感度特性が高い第１検出器１５または第２検出器１９に入射させ、７１０ｎｍよりも大きい波長域についてはその波長域に対して波長感度特性が高い第３検出器３５または第４検出器３９に入射させるようダイクロイックミラー１１，１２，３１，３２を制御する。

具体的には、制御装置７は、第１ダイクロイックミラー１１については、７１０ｎｍよりも大きい波長域の蛍光を第２検出ユニット３に向けて透過させる一方、７１０ｎｍ以下の波長域の蛍光を第２ダイクロイックミラー１２に向けて反射させる位置に設定する。第２ダイクロイックミラー１２については、第１検出器１５を優先して、第１ダイクロイックミラー１１からの蛍光の全てを第１波長選択機構１３に向けて透過させる位置に設定する。

また、第３ダイクロイックミラー３１については、第１検出ユニット１の第１ダイクロイックミラー１１からの蛍光を全て第４ダイクロイックミラー３２に向けて反射させる位置に設定する。第４ダイクロイックミラー３２については、第３検出器３５を優先して、第３ダイクロイックミラー３１からの蛍光を全て第３波長選択機構３３に向けて透過させる位置に設定する。

この状態で、スキャンユニットにより試料上でレーザ光が走査されることにより試料において発生した蛍光がスキャンユニットを介して第１検出ニット１に入射すると、第１ダイクロイックミラー１１により、７１０ｎｍよりも大きい波長域の蛍光が第２検出ユニット３に向けて透過し、７１０ｎｍ以下の波長域の蛍光が第２ダイクロイックミラー１２に向けて反射される。

第１ダイクロイックミラー１１により反射された７１０ｎｍ以下の波長域の蛍光は、全て第２ダイクロイックミラー１２を透過して第１波長選択機構１３に入射し、回折格子２１Ａによりスペクトル成分に分光される。回折格子２１Ａにより分光された蛍光は、搖動ミラー２３Ａにより反射されて結像レンズ２５Ａにより集光され、所定の波長のみがスリット２７Ａの開口を通過して第１検出器１５に入射する。

したがって、試料において第１試薬が励起されることにより発生した７１０ｎｍ以下の波長域の蛍光については、７１０ｎｍ以下の波長域の蛍光を高い感度で検出可能な波長感度特性を有する第１検出器１５により効率的に検出し、より明るい画像を取得することができる。

一方、第１ダイクロイックミラー１１を透過した７１０ｎｍよりも大きい波長域の蛍光は、第２検出ユニット３に入射して全て第３ダイクロイックミラー３１により反射される。第３ダイクロイックミラー３１により反射された蛍光は全て第４ダイクロイックミラー３２を透過して第３波長選択機構３３に入射し、回折格子２１Ｃによりスペクトル成分に分光される。回折格子２１Ｃにより分光された蛍光は、搖動ミラー２３Ｃにより反射されて結像レンズ２５Ｃにより集光され、所定の波長のみがスリット２７Ｃの開口を通過して第３検出器３５に入射する。

したがって、試料において第２試薬が励起されることにより発生した７００ｎｍよりも大きい波長域の蛍光については、７１０ｎｍよりも大きい波長域の蛍光を高い感度で検出可能な波長感度特性を有する第３検出器３５により効率的に検出し、より明るい画像を取得することができる。

以上説明したように本実施形態に係る顕微鏡装置１００によれば、ユーザが検出したい所望の波長域を入力装置５に入力するだけで、検出対象の波長域ごとに適した検出器１５，１９，３５，３９により検出することができる。したがって、ユーザが検出器１５，１９，３５，３９ごとに波長感度特性を予め把握したり、各検出器１５，１９，３５，３９の波長感度特性に従い検出対象の波長域とそれを検出する検出器１５，１９，３５，３９とを指定したりすることなく、複数の検出器１５，１９，３５，３９により検出対象の波長域ごとに明るい画像を簡易に取得することができる。

本実施形態においては、第１検出ユニット１および第２検出ユニット３により検出波長域を２つにわけて検出する例を示したが、例えば、第３検出ユニットを第２検出ユニット３に隣接して設置して、３つの波長域について最適な検出ユニットを使い分ける態様にしてもよく、４つ以上の検出ユニットを設置してもよい。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る顕微鏡装置について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置２００は、図３に示すように、第１検出ユニット１が、第２検出器１９に代えて第３検出器３５を備えるとともに、制御装置７に代えて、ダイクロイックミラー１１，１２，３１，３２および波長選択機構１３，１７，３３，３７を制御する制御装置（分割制御部、選択制御部）２０７を備える点で第１実施形態と異なる。本実施形態においては、第１検出ユニット１のみを用いる場合を例示して説明する。
以下、第１実施形態に係る顕微鏡装置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。

制御装置２０７は、制御装置７と同様にしてダイクロイックミラー１１，１２を制御するようになっている。また、制御装置２０７は、検出器１５，３５ごとに検出すべき波長に基づいて、搖動ミラー２３Ａ，２３Ｂの搖動角度とスリット２７Ａ，２７Ｂの可動部材２９Ａ，２９Ｂの位置を調整し、波長選択機構１３，１７により選択する波長を切り替えるようになっている。

このように構成された顕微鏡装置２００の作用について説明する。
本実施形態においては、例えば、第１検出ユニット１を用いて、４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長域を１０ｎｍ単位で順次検出する場合（ラムダスキャン）について説明する。図４は、第１検出器１５および第３検出器３５の波長感度特性と４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長域とを関連付けて示している。

ユーザが、ラムダスキャンを行う全波長域４００ｎｍ〜８００ｎｍの情報を入力装置５に入力すると、４００〜４１０ｎｍ、４１０〜４２０ｎｍ、４２０〜４３０ｎｍ、・・・７９０〜８００ｎｍと順次検出を行うそれぞれの検出対象の波長域と、予め制御装置７にメモリーされている検出器１５，３５の波長感度特性情報に基づき、制御装置７はダイクロイックミラー１１，１２の位置を調整する。

例えば、試料において発生する蛍光の内、７１０ｎｍ以下の波長域についてはその波長域に対して波長感度特性が高い第１検出器１５に入射させ、７１０ｎｍよりも大きい波長域についてはその波長域に対して波長感度特性が高い第３検出器３５に入射させるようダイクロイックミラー１１，１２を制御する。

具体的には、制御装置２０７は、第１ダイクロイックミラー１１については、８００ｎｍ以下の波長域の蛍光を第２ダイクロイックミラー１２に向けて反射させる位置に設定する。第２ダイクロイックミラー１２については、７１０ｎｍ以下の波長域の蛍光を第１波長選択機構１３に向けて透過させる一方、７１０ｎｍよりも大きい波長域の蛍光を第２波長選択機構１７に向けて反射させる位置に設定する。

また、制御装置２０７は、第１波長選択機構１３においては、４００ｎｍ〜７１０ｎｍの波長域の内、スリット２７Ａの開口を通過させる波長を１０ｎｍ単位で切り替えるように搖動ミラー２３Ａの搖動軸回りの角度を調整するとともに、蛍光を１０ｎｍ単位で通過させるように可動部材２９Ａの位置を調整してスリット２７Ａの開口の大きさを設定する。

また、制御装置２０７は、第２波長選択機構１７においては、７１１ｎｍ〜８００ｎｍの波長域の内、スリット２７Ｂの開口を通過させる波長を１０ｎｍ単位で切り替えるように搖動ミラー２３Ｂの搖動軸回りの角度を調整するとともに、蛍光を１０ｎｍ単位で通過させるように可動部材２９Ａの位置を調整してスリット２７Ｂの開口の大きさを設定する。

この状態で、スキャンユニットにより試料上でレーザ光が走査されることにより試料において発生した蛍光がスキャンユニットを介して第１検出ニット１に入射すると、第１ダイクロイックミラー１１により、８００ｎｍ以下の波長域の蛍光が第２ダイクロイックミラー１２に向けて反射される。

第１ダイクロイックミラー１１により反射された８００ｎｍ以下の波長域の蛍光は、第２ダイクロイックミラー１２により、４００ｎｍ〜７１０ｎｍの波長域の蛍光が第１波長選択機構１３に向けて透過し、７１１ｎｍ〜８００ｎｍの波長域の蛍光が第２波長選択機構１７に向けて反射される。

第１波長選択機構１３に入射した蛍光は、回折格子２１Ａによりスペクトル成分に分光された後、搖動ミラー２３Ａにより反射されて結像レンズ２５Ａにより集光され、スリット２７Ａの開口を１０ｎｍ単位で通過して第１検出器１５に入射する。

そして、搖動ミラー２３Ａが搖動軸回りに角度を変化させることにより、４００ｎｍ〜７１０ｎｍの波長域の蛍光の内、スリット２７Ａを通過する波長が１０ｎｍ単位で切り替えられて第１検出器１５により順次検出される。

したがって、試料において発生した４００ｎｍ〜７１０ｎｍの波長域の蛍光については、ダイクロイックミラー１１，１２により、７１０ｎｍ以下の波長域の蛍光を高い感度で検出可能な波長感度特性を有する第１検出器１５に入射するよう光路を分割するとともに、第１波長選択機構１３により選択する波長を１０ｎｍ単位で切り替えながら第１検出器１５により１０ｎｍ単位で順次検出することができる。

一方、第２波長選択機構１７に入射した蛍光は、回折格子２１Ｂによりスペクトル成分に分光された後、搖動ミラー２３Ｂにより反射されて結像レンズ２５Ｂにより集光され、スリット２７Ｂの開口を１０ｎｍ単位で通過して第３検出器３５に入射する。

そして、搖動ミラー２３Ｂが搖動軸回りに角度を変化させることにより、７１１ｎｍ〜８００ｎｍの波長域の蛍光の内、スリット２７Ｂを通過する波長が１０ｎｍ単位で切り替えられて第３検出器３５により順次検出される。

したがって、試料において発生した７１１ｎｍ〜８００ｎｍの波長域の蛍光については、ダイクロイックミラー１１，１２により、７１０ｎｍよりも大きい波長域の蛍光を高い感度を検出可能な波長感度特性を有する第３検出器３５に入射するよう光路を分割するとともに、第２波長選択機構１７によって選択する波長を１０ｎｍ単位で切り替えながら第３検出器３５により１０ｎｍ単位で順次検出することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る顕微鏡装置２００によれば、ダイクロイックミラー１１，１２により、最も適した波長感度特性を有する検出器１５，３５に入射するよう蛍光を分割するとともに、波長選択機構１３，１７により、各検出器１５，３５によって検出する波長を所定の波長域単位で切り替えていくことで、試料からの蛍光の所望の波長域について所定の波長単位ごとに時系列的に連続する明るい画像を簡易に取得することができる。本実施形態においては、第３検出器３５に代えて、これと同じ波長感度特性を有する第４検出器３９を採用することとしてもよい。

従来のラムダスキャンには、以下のような問題があった。
すなわち、従来は、全ての波長領域（例えば、４００〜８００ｎｍ）を１つの検出器、つまり、同一感度の検出器で検出していたので、その検出器に感度が低い領域（例えば、７１１〜８００ｎｍ）があると、その部分は暗い画像となってしまうという問題があった。
これに対して本実施形態では、感度が低い領域（例えば、７１１〜８００ｎｍ）は、その波長範囲で感度が高い特性を持つ別の種類の検出器へ光を分岐してラムダスキャンを行うので、全ての波長範囲で明るくラムダスキャンの検出を行うことが可能となる。

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。

また、上記各実施形態においては、光路分解部として、ダイクロイックミラー１１，１２，３１，３２を例示して説明したが、これに代えて、例えば、互いに異なる所定の波長域を透過または反射する複数のダイクロイックミラーをそれぞれ採用することとしてもよい。この場合、これらのダイクロイックミラーをターレット（切替部）等により保持し、蛍光の光路上に配置するダイクロイックミラーを制御装置により切り替えることとすればよい。
また、光路分解部として、例えば、所定の波長域以外の波長を遮断するバリアフィルタを採用することとしてもよい。

５ 入力装置（入力部）
７ 制御装置（分解制御部）
１１ 第１ダイクロイックミラー（光路分解部）
１２ 第２ダイクロイックミラー（光路分解部）
１３ 第１波長選択機構（波長選択部）
１５ 第１検出器（検出部）
１７ 第２波長選択機構（波長選択部）
１９ 第２検出器（検出部）
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ 回折格子（波長分散部）
２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ スリット（遮光スリット）
３１ 第３ダイクロイックミラー（光路分解部）
３２ 第４ダイクロイックミラー（光路分解部）
３３ 第３波長選択機構（波長選択部）
３５ 第３検出器（検出部）
３７ 第４波長選択機構（波長選択部）
３９ 第４検出器（検出部）
１００，２００ 顕微鏡装置
２０７ 制御装置（分解制御部、選択制御部）

Claims (7)

1. 波長感度特性が異なる複数の検出部と、
   試料からの光を、検出対象の波長域ごとに前記複数の検出部の中で最も高い感度で検出可能な前記波長感度特性を有する前記検出部に入射するよう、前記波長域に応じて分解する光路分解部とを備える顕微鏡装置。
2. ユーザが所望の検出対象の波長域を入力する入力部と、
   該入力部に入力された波長域と前記検出部の波長感度特性とに基づいて、前記光路分解部により分解する波長域を切り替える分解制御部とを備える請求項１に記載の顕微鏡装置。
3. 前記光路分解部により分解された波長域の内、前記検出部により検出する波長を選択可能な波長選択部と、
   前記検出部ごとに検出すべき波長に基づいて、前記波長選択部により選択する波長を切り替える選択制御部とを備える請求項１または請求項２に記載の顕微鏡装置。
4. 前記光路分解部が、分解する波長域を複数段階に切り替え可能に形成されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の顕微鏡装置。
5. 互いに異なる所定の波長域の光を分解可能な複数の前記光路分解部と、
   光路上に配置する前記光路分解部を切り替える切替部とを備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の顕微鏡装置。
6. 前記波長選択部が、光を波長ごとに分散させる波長分散部と、該波長分散部により分散された光を部分的に遮断し、通過させる波長域を制限する遮光スリットとを備える請求項３に記載の顕微鏡装置。
7. 前記複数の検出部の各波長感度特性を記憶し、記憶している該波長感度特性と前記検出対象の波長域とにも基づいて前記光路分解部を制御する分解制御部を備える請求項１に記載の顕微鏡装置。

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