JP4150476B2 - レーザ走査型顕微鏡及びそのレーザ光源制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光源の長寿命化を実現したレーザ走査型顕微鏡及びそのレーザ光源制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、生物分野に用いられるレーザ走査型顕微鏡には、試料に対して複数の染色色素を用い、これら染色色素を着色した観察対象の同時観察を可能にしたものがある。そして、このようなレーザ走査型顕微鏡では、光源装置として単体または複数のレーザ光を組み合わせて異なる波長の励起光を発するレーザ光源が採用されている。
【０００３】
ところで、レーザ光源は、一般的に寿命が短く、しかも価格的に高価であることが知られている。このため従来、レーザ光を使用していない状態では、レーザ光源をオフしたり出力光量を減らすことにより、レーザ光源の長寿命化を実現することが考えられている。このようなレーザ光源は、電源に外部制御端子を有していて、この外部制御端子に適当な信号を入力することにより、レーザ管を放電電流が通常状態からレーザ発振の起こる最小の電流（レーザスタンバイ状態）に切替わるようにしている。従って、このようなレーザスタンバイ機能を有するレーザ光源では、外部制御端子に制御信号を入力し放電電流を最小にすることにより、レーザの発振をスタンバイ状態にして、レーザ光源を効率よく使用できるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、通常、レーザ走査型顕微鏡においては、所定時間続けて使用しないような場合は、手動でレーザ光源をオフすることは行なわれているが、走査画像を得るための２次元走査が行なわれていない際の僅かな期間については、レーザ光源からのレーザ光は放出されたままになっている。また、上述した複数のレーザ光を組み合わせて異なる波長の励起光を得ようとするものでは、複数のレーザ光源に対してシャッタやフィルタを適宜挿入することで、目的の波長の励起光を得るようにしているが、このような場合も、シャッタにより光路を断たれているレーザ光源からのレーザ光は放出されたままになっており、レーザ光源の寿命を短くする原因となっていた。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、レーザ光源の長寿命化を実現できるレーザ走査型顕微鏡及びそのレーザ光源制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、染色色素を用いた観察対象に、複数のレーザ光源からのレーザ光のうち前記観察対象に用いられた染色色素に対応する波長のレーザ光を照射し走査するとともに、該観察対象からの光に基づく観察像の走査画像を得るレーザ走査型顕微鏡において、前記走査画像を得るための状態を検出する状態検出手段と、この状態検出手段により検出される状態情報により前記レーザ光源を、レーザ管の放電電流がレーザ発振の起こる最小の電流であるスタンバイ状態に制御可能な制御手段とを具備し、前記状態検出手段は、前記走査画像を取得する観察期間かどうかの検出を行い、前記制御手段は、前記状態検出手段からの前記状態情報に基づいて、前記観察期間でないときはすべてのレーザ光源に対して前記スタンバイ状態に制御し、前記観察期間であるときは前記観察対象に用いられる使用色素情報により選択された波長以外のレーザ光を出力するレーザ光源に対して前記スタンバイ状態に制御することを特徴としている。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、状態検出手段は、前記レーザ光を走査する手段にレーザ光を入射させるシャッタの開閉状態を検出するものであることを特徴としている。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、制御手段は、前記レーザ光の走査が指示されて所定時間前記走査が開始されないと前記レーザ光源を強制的にスタンバイ制御に移行させるタイマ手段を有することを特徴としている。
請求項４記載の発明は、染色色素を用いた観察対象に、複数のレーザ光源からのレーザ光のうち前記観察対象に用いられた染色色素に対応する波長のレーザ光を照射し走査するとともに、この観察対象からの光に基づく観察像の走査画像を得るレーザ走査型顕微鏡におけるレーザ光源の制御方法であって、前記走査画像を得るための状態を検出するステップと、検出された状態情報に基づいて前記レーザ光源を、レーザ管の放電電流がレーザ発振の起こる最小の電流であるスタンバイ状態に制御するステップと、を具備し、前記検出するステップでは、前記走査画像を取得する観察期間かどうかの検出を行い、前記制御するステップでは、前記検出するステップで得られた前記状態の情報に基づいて、前記観察期間でないときはすべてのレーザ光源に対して前記スタンバイ状態に制御し、前記観察期間であるときは前記観察対象に用いられる使用色素情報により選択される波長以外のレーザ光を出力するレーザ光源に対して前記スタンバイ状態に制御することを特徴としている。
【０００９】
この結果、本発明によれば、走査画像を得るための指示がある以外では、レーザ光源をスタンバイ状態に移行することで、レーザ光源の無駄な使用を防止し、レーザ光源の長寿命化を実現できる。
【００１０】
また、本発明によれば、走査画像を得るための指示があっても、所定時間の間に所定動作が行なわれなければ、強制的にスタンバイ制御に移行することで、レーザ光源の無駄な使用を防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態が適用されるレーザ走査型顕微鏡の概略構成を示している。図において、１ａ、1ｂ、１ｃは、複数のレーザ光源で、これらレーザ光源１ａ、1ｂ、１ｃには、レーザ電源２ａ、２ｂ、２ｃが接続されている。
【００１３】
これらレーザ光源１ａ、1ｂ、１ｃは、アルゴンやクリプトンなどのガスレーザからなるもので、レーザ電源２ａ、２ｂ、２ｃからの電圧供給を受けて波長の異なるレーザ光をそれぞれ出射するようにしている。レーザ電源２ａ、２ｂ、２ｃは、レーザ光源１ａ、1ｂ、１ｃの出力光量の制御を可能にしたもので、後述するレーザ電源制御部６３の指示信号によりレーザ光源１ａ、1ｂ、１ｃより通常の出力光量を発生させる通常制御と、レーザ光源１ａ、1ｂ、１ｃに供給する放電電流を最小値（スタンバイ状態）に制御するスタンバイ制御を選択可能にしている。
【００１４】
レーザ電源２ａ、２ｂ、２ｃからのレーザ光は、シャッタ３ａ、３ｂ、３ｃを各別に通り、図示しない光ファイバなどの共通の光路を通ってレーザ走査型顕微鏡本体４に入射される。
【００１５】
レーザ走査型顕微鏡本体４は、スキャンユニット４１と顕微鏡部４２を有するもので、シャッタ３ａ、３ｂ、３ｃより共通の光路を通ってスキャンユニット４１入射されるレーザ光は、入射シャッタ４１ａを介してガルバノミラー４１ｂに入射され、このガルバノミラー４１ｂの動作によりＸ方向、Ｙ方向に偏向され、顕微鏡部４２の図示しない対物レンズを介して試料５に照射され、試料上を２次元走査する。
【００１６】
レーザ電源２ａ、２ｂ、２ｃおよびレーザ走査型顕微鏡本体４には、制御ユニット６が接続されている。この制御ユニット６は、シャッタドライバ６１、ガルバノドライバ６２、レーザ電源制御部６３および主制御部６４を有している。シャッタドライバ６１は、主制御部６４の指示によりシャッタ３ａ、３ｂ、３ｃおよび入射シャッタ４１ａの開閉を制御するもので、シャッタ３ａ、３ｂ、３ｃについては、観察条件に応じた使用色素情報により未使用となるレーザ光源１ａ、１ｂ、１ｃに対応するものを閉成制御し、入射シャッタ４１ａについては、走査画像を観察する際に開放制御するようにしている。また、ガルバノドライバ６２は、主制御部６４の指示によりガルバノミラー４１ｂをＸ方向、Ｙ方向に駆動制御するようにしている。レーザ電源制御部６３は、シャッタドライバ６１への主制御部６４の指示に基づいてレーザ電源２ａ、２ｂ、２ｃに対する通常制御またはスタンバイ制御を判断して、それぞれの指示を出力するもので、ここでは、入射シャッタ４１ａの状態を検出する状態検出部６３ａを有し、状態検出部６３ａにより入射シャッタ４１ａが開放している状態を検出すると、走査画像の観察期間として通常制御を判断し、入射シャッタ４１ａが閉じている状態を検出すると、スタンバイ制御を判断し、それぞれの指示をレーザ光源２ａ、２ｂ、２ｃに出力するようになっている。
【００１７】
なお、７は、試料５に対する走査画像および観察などの指示をするためのメニュー画像を表示するモニタである。
【００１８】
次に、以上のように構成した実施の形態の動作を説明する。
【００１９】
最初に、観察条件に応じた使用色素情報により使用されるレーザ光源１ａ、１ｂ、１ｃを決定する。ここでは、レーザ光源１ａ、１ｂのみ使用するものとする。すると、主制御部６４より指示が発せられ、シャッタドライバ６１により、指示されたレーザ光源１ａ、１ｂに対応するシャッタ３ａ、３ｂが開放され、未使用のレーザ光源１ｃに対応するシャッタ３ｃは閉じられる。
【００２０】
この状態で、主制御部６４は、シャッタドライバ６１が入射シャッタ４１ａを開放制御しているか、つまり、走査画像の観察期間であるか否かを判断する。ここで、入射シャッタ４１ａが閉じられていて走査画像の観察期間でないと判断されると、レーザ電源制御部６３に指示を与え、レーザ光源１ａ、１ｂ、１ｃのレーザ電源２ａ、２ｂに対してスタンバイ制御を指示する。これによりレーザ電源２ａ、２ｂ、２ｃよりレーザ光源１ａ、1ｂ、１ｃに供給される電流は、最小値（スタンバイ状態）に制御され、それぞれのレーザ光源１ａ、1ｂ、１ｃは、スタンバイ状態に移行される。
【００２１】
次に、走査画像の観察が指示されると、シャッタドライバ６１により入射シャッタ４１ａが開放制御される。
【００２２】
主制御部６４は、入射シャッタ４１ａの状態から、走査画像の観察期間であることを判断する。そして、レーザ電源制御部６３に指示を与え、使用を指示されたレーザ光源１ａ、１ｂのレーザ電源２ａ、２ｂに対してのみ通常制御を指示する。すると、レーザ電源２ａ、２ｂよりレーザ光源１ａ、1ｂに供給される電流は、通常の出力光量を発生させるのに必要な値に制御されるようになり、それぞれのレーザ光源１ａ、1ｂは、通常状態に移行される。この場合、レーザ光源１ｃは、スタンバイ状態のままである。
【００２３】
この状態で、レーザ光源１ａ、1ｂより発せられるレーザ光は、光ファイバから構成される光路を介してレーザ走査型顕微鏡本体４のスキャンユニット４１に導入され、入射シャッタ４１ａを通過してガルバノミラー４１ｂに入射される。この場合、ガルバノミラー４１ｂは、ガルバノドライバ６２によりＸ方向、Ｙ方向に駆動制御されており、ガルバノミラー４１ｂに入射されたレーザ光は、ＸＹ方向に偏向され、顕微鏡部４２を介して試料５上に照射され、試料５上を２次元走査される。そして、試料５から発せられた蛍光は、スキャンユニット４１を介して図示しない光検出器で受光されたのち、画像処理され観察画像として生成されて、モニタ７に表示される。
【００２４】
従って、このようにすればレーザ光源１ａ〜１ｃのレーザ光を、入射シャッタ４１ａを介してガルバノミラー４１ｂに入射し、このガルバノミラー４１ｂにより試料５にレーザ光を２次元走査させることができる。それとともに、試料５からの光の強度に応じた走査画像を得るようにしたレーザ走査型顕微鏡で、状態検出部６３ａにより入射シャッタ４１ａの状態を検出し、入射シャッタ４１ａの開放状態を検出すると、走査画像の観察期間であるとレーザ電源制御部６３が判断し、通常制御を行ない、入射シャッタ４１ａの閉状態を検出すると走査画像の観察中でないとレーザ電源制御部６３が判断し、スタンバイ制御を行なう。これらの結果からレーザ電源２ａ〜２ｃを制御し、レーザ光源１ａ〜１ｃの出力光量を調整できるようにしたので、走査画像の観察期間以外では、レーザ光源１ａ〜１ｃをスタンバイ状態に移行することができ、これにより、レーザ光源１ａ〜１ｃの無駄な使用を防止し、レーザ光源１ａ〜１ｃの長寿命化を実現できる。
【００２５】
また、シャッタ３ｃにより光路を断たれているレーザ光源１ｃについては、スタンバイ状態が維持されるので、使用されないレーザ光源１ｃの無駄な使用も防止できる。
【００２６】
なお、上述した第１の実施の形態は、例えばスタンバイ制御の指示は、走査状態と連動するものであれば、他の信号を用いることができる。例えば、レーザ走査型顕微鏡本体４内部にセンサを設け、シャッタの開閉あるいはガルバノミラーの機械的な位置や動作状態を検出し、この検出信号を用いてもよい。また、レーザ光源１ａ〜１ｃの制御を通常制御とスタンバイ制御に切換えるための走査画像観察状態の検出方法は、例えば、電動化された走査画像観察光路と肉眼観察光路などの光路切替え部での制御信号を検出する方法や光路切替え部にセンサを設けて状態を判断するようにしてもよい。さらに、レーザ光源１ａ〜１ｃの出力光量を制御する方法は、レーザ電源２ａ〜２ｃが有するスタンバイ機能を使用せずとも、外部制御により光量制御を行ない出力光量を落とす方法を用いることもできる。さらにまた、上述では、レーザ光源１ａ〜１ｃとしてガスレーザを中心に説明したが、半導体レーザなどの固体レーザを適用することも可能である。
【００２７】
（第２の実施の形態）
この場合、第２の実施の形態が適用されるレーザ走査型顕微鏡の概略構成は、図１と同様なので、同図を援用するものとするが、ここでは、レーザ電源制御部６３にタイマ６３ｂを設けて、レーザ電源制御部６３より出力されるスタンバイ制御の出力を、一定条件（時間）を満たしたときのみ送出するようにしている。
【００２８】
このようにすれば、例えば、走査画像の観察が指示され、シャッタドライバ６１により入射シャッタ４１ａが開放制御され走査が開始されると、レーザ電源制御部６３は、レーザ電源２ａ、２ｂに対して通常制御を指示しているが、走査が停止されると同時に、タイマ６３ｂをスタートさせる。
【００２９】
この場合、タイマ６３ｂに設定された所定時間Ｔを経過するまでに、次の走査画像観察のためのガルバノドライバ６２によるガルバノミラー４１ｂの駆動制御が行なわれれば、タイマ６３ｂの時間経過の検出を無効にし、レーザ電源２ａ、２ｂに対する通常制御を有効にして、レーザ光源１ａ、1ｂを通常状態に移行させる。また、所定時間Ｔを経過するまでに、ガルバノドライバ６２によるガルバノミラー４１ｂの駆動制御が行なわれなければ、タイマ６３ｂの時間経過の検出を有効にし、レーザ電源２ａ、２ｂに対する通常制御を無効にするとともに、レーザ電源制御部６３の指示は、スタンバイ制御に切換えられ、レーザ電源２ａ、２ｂに対して与えられる。これにより、レーザ電源２ａ、２ｂによりレーザ光源１ａ、1ｂに供給される電流は、最小値（スタンバイ状態）に制御され、レーザ光源１ａ、1ｂは、スタンバイ状態に移行される。
【００３０】
従って、このようにすれば、走査画像の観察のため通常制御の指示があった場合も、所定時間Ｔの間に所定の動作が行なわれなければ、強制的にスタンバイ制御に切換えられるようになるので、レーザ光源１ａ〜1ｂの無駄な点灯をなくすことができ、これらレーザ光源１ａ〜1ｂのさらなる長寿命化を実現できる。
【００３１】
なお、第２の実施の形態は、所定時間Ｔ経過後のスタンバイ制御への移行時に、観察者に移行の可否を問うシステムとしてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、走査画像を得るための指示がある以外では、レーザ光源をスタンバイ状態に移行することにより、レーザ光源の無駄な使用を防止し、レーザ光源の長寿命化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１ａ．1ｂ．１ｃ…レーザ光源
２ａ．２ｂ．２ｃ…レーザ電源
３ａ．３ｂ．３ｃ…シャッタ
４…レーザ走査型顕微鏡本体
４１…スキャンユニット
４１ａ…入射シャッタ
４１ｂ…ガルバノミラー
４２…顕微鏡部
５…試料
６…制御ユニット
６１…シャッタドライバ
６２…ガルバノドライバ
６３…レーザ電源制御部
６３ａ…状態検出部
６３ｂ…タイマ
６４…主制御部
７…モニタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光源の長寿命化を実現したレーザ走査型顕微鏡及びそのレーザ光源制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、生物分野に用いられるレーザ走査型顕微鏡には、試料に対して複数の染色色素を用い、これら染色色素を着色した観察対象の同時観察を可能にしたものがある。そして、このようなレーザ走査型顕微鏡では、光源装置として単体または複数のレーザ光を組み合わせて異なる波長の励起光を発するレーザ光源が採用されている。
【０００３】
ところで、レーザ光源は、一般的に寿命が短く、しかも価格的に高価であることが知られている。このため従来、レーザ光を使用していない状態では、レーザ光源をオフしたり出力光量を減らすことにより、レーザ光源の長寿命化を実現することが考えられている。このようなレーザ光源は、電源に外部制御端子を有していて、この外部制御端子に適当な信号を入力することにより、レーザ管を放電電流が通常状態からレーザ発振の起こる最小の電流（レーザスタンバイ状態）に切替わるようにしている。従って、このようなレーザスタンバイ機能を有するレーザ光源では、外部制御端子に制御信号を入力し放電電流を最小にすることにより、レーザの発振をスタンバイ状態にして、レーザ光源を効率よく使用できるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、通常、レーザ走査型顕微鏡においては、所定時間続けて使用しないような場合は、手動でレーザ光源をオフすることは行なわれているが、走査画像を得るための２次元走査が行なわれていない際の僅かな期間については、レーザ光源からのレーザ光は放出されたままになっている。また、上述した複数のレーザ光を組み合わせて異なる波長の励起光を得ようとするものでは、複数のレーザ光源に対してシャッタやフィルタを適宜挿入することで、目的の波長の励起光を得るようにしているが、このような場合も、シャッタにより光路を断たれているレーザ光源からのレーザ光は放出されたままになっており、レーザ光源の寿命を短くする原因となっていた。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、レーザ光源の長寿命化を実現できるレーザ走査型顕微鏡及びそのレーザ光源制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、染色色素を用いた観察対象に、複数のレーザ光源からのレーザ光のうち前記観察対象に用いられた染色色素に対応する波長のレーザ光を照射し走査するとともに、該観察対象からの光に基づく観察像の走査画像を得るレーザ走査型顕微鏡において、前記走査画像を得るための状態を検出する状態検出手段と、この状態検出手段により検出される状態情報により前記レーザ光源を、レーザ管の放電電流がレーザ発振の起こる最小の電流であるスタンバイ状態に制御可能な制御手段とを具備し、前記状態検出手段は、前記走査画像を取得する観察期間かどうかの検出を行い、前記制御手段は、前記状態検出手段からの前記状態情報に基づいて、前記観察期間でないときはすべてのレーザ光源に対して前記スタンバイ状態に制御し、前記観察期間であるときは前記観察対象に用いられる使用色素情報により選択された波長以外のレーザ光を出力するレーザ光源に対して前記スタンバイ状態に制御することを特徴としている。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、状態検出手段は、前記レーザ光を走査する手段にレーザ光を入射させるシャッタの開閉状態を検出するものであることを特徴としている。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、制御手段は、前記レーザ光の走査が指示されて所定時間前記走査が開始されないと前記レーザ光源を強制的にスタンバイ制御に移行させるタイマ手段を有することを特徴としている。
請求項４記載の発明は、染色色素を用いた観察対象に、複数のレーザ光源からのレーザ光のうち前記観察対象に用いられた染色色素に対応する波長のレーザ光を照射し走査するとともに、この観察対象からの光に基づく観察像の走査画像を得るレーザ走査型顕微鏡におけるレーザ光源の制御方法であって、前記走査画像を得るための状態を検出するステップと、検出された状態情報に基づいて前記レーザ光源を、レーザ管の放電電流がレーザ発振の起こる最小の電流であるスタンバイ状態に制御するステップと、を具備し、前記検出するステップでは、前記走査画像を取得する観察期間かどうかの検出を行い、前記制御するステップでは、前記検出するステップで得られた前記状態の情報に基づいて、前記観察期間でないときはすべてのレーザ光源に対して前記スタンバイ状態に制御し、前記観察期間であるときは前記観察対象に用いられる使用色素情報により選択される波長以外のレーザ光を出力するレーザ光源に対して前記スタンバイ状態に制御することを特徴としている。
【０００９】
この結果、本発明によれば、走査画像を得るための指示がある以外では、レーザ光源をスタンバイ状態に移行することで、レーザ光源の無駄な使用を防止し、レーザ光源の長寿命化を実現できる。
【００１０】
また、本発明によれば、走査画像を得るための指示があっても、所定時間の間に所定動作が行なわれなければ、強制的にスタンバイ制御に移行することで、レーザ光源の無駄な使用を防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態が適用されるレーザ走査型顕微鏡の概略構成を示している。図において、１ａ、1ｂ、１ｃは、複数のレーザ光源で、これらレーザ光源１ａ、1ｂ、１ｃには、レーザ電源２ａ、２ｂ、２ｃが接続されている。
【００１３】
これらレーザ光源１ａ、1ｂ、１ｃは、アルゴンやクリプトンなどのガスレーザからなるもので、レーザ電源２ａ、２ｂ、２ｃからの電圧供給を受けて波長の異なるレーザ光をそれぞれ出射するようにしている。レーザ電源２ａ、２ｂ、２ｃは、レーザ光源１ａ、1ｂ、１ｃの出力光量の制御を可能にしたもので、後述するレーザ電源制御部６３の指示信号によりレーザ光源１ａ、1ｂ、１ｃより通常の出力光量を発生させる通常制御と、レーザ光源１ａ、1ｂ、１ｃに供給する放電電流を最小値（スタンバイ状態）に制御するスタンバイ制御を選択可能にしている。
【００１４】
レーザ電源２ａ、２ｂ、２ｃからのレーザ光は、シャッタ３ａ、３ｂ、３ｃを各別に通り、図示しない光ファイバなどの共通の光路を通ってレーザ走査型顕微鏡本体４に入射される。
【００１５】
レーザ走査型顕微鏡本体４は、スキャンユニット４１と顕微鏡部４２を有するもので、シャッタ３ａ、３ｂ、３ｃより共通の光路を通ってスキャンユニット４１入射されるレーザ光は、入射シャッタ４１ａを介してガルバノミラー４１ｂに入射され、このガルバノミラー４１ｂの動作によりＸ方向、Ｙ方向に偏向され、顕微鏡部４２の図示しない対物レンズを介して試料５に照射され、試料上を２次元走査する。
【００１６】
レーザ電源２ａ、２ｂ、２ｃおよびレーザ走査型顕微鏡本体４には、制御ユニット６が接続されている。この制御ユニット６は、シャッタドライバ６１、ガルバノドライバ６２、レーザ電源制御部６３および主制御部６４を有している。シャッタドライバ６１は、主制御部６４の指示によりシャッタ３ａ、３ｂ、３ｃおよび入射シャッタ４１ａの開閉を制御するもので、シャッタ３ａ、３ｂ、３ｃについては、観察条件に応じた使用色素情報により未使用となるレーザ光源１ａ、１ｂ、１ｃに対応するものを閉成制御し、入射シャッタ４１ａについては、走査画像を観察する際に開放制御するようにしている。また、ガルバノドライバ６２は、主制御部６４の指示によりガルバノミラー４１ｂをＸ方向、Ｙ方向に駆動制御するようにしている。レーザ電源制御部６３は、シャッタドライバ６１への主制御部６４の指示に基づいてレーザ電源２ａ、２ｂ、２ｃに対する通常制御またはスタンバイ制御を判断して、それぞれの指示を出力するもので、ここでは、入射シャッタ４１ａの状態を検出する状態検出部６３ａを有し、状態検出部６３ａにより入射シャッタ４１ａが開放している状態を検出すると、走査画像の観察期間として通常制御を判断し、入射シャッタ４１ａが閉じている状態を検出すると、スタンバイ制御を判断し、それぞれの指示をレーザ光源２ａ、２ｂ、２ｃに出力するようになっている。
【００１７】
なお、７は、試料５に対する走査画像および観察などの指示をするためのメニュー画像を表示するモニタである。
【００１８】
次に、以上のように構成した実施の形態の動作を説明する。
【００１９】
最初に、観察条件に応じた使用色素情報により使用されるレーザ光源１ａ、１ｂ、１ｃを決定する。ここでは、レーザ光源１ａ、１ｂのみ使用するものとする。すると、主制御部６４より指示が発せられ、シャッタドライバ６１により、指示されたレーザ光源１ａ、１ｂに対応するシャッタ３ａ、３ｂが開放され、未使用のレーザ光源１ｃに対応するシャッタ３ｃは閉じられる。
【００２０】
この状態で、主制御部６４は、シャッタドライバ６１が入射シャッタ４１ａを開放制御しているか、つまり、走査画像の観察期間であるか否かを判断する。ここで、入射シャッタ４１ａが閉じられていて走査画像の観察期間でないと判断されると、レーザ電源制御部６３に指示を与え、レーザ光源１ａ、１ｂ、１ｃのレーザ電源２ａ、２ｂに対してスタンバイ制御を指示する。これによりレーザ電源２ａ、２ｂ、２ｃよりレーザ光源１ａ、1ｂ、１ｃに供給される電流は、最小値（スタンバイ状態）に制御され、それぞれのレーザ光源１ａ、1ｂ、１ｃは、スタンバイ状態に移行される。
【００２１】
次に、走査画像の観察が指示されると、シャッタドライバ６１により入射シャッタ４１ａが開放制御される。
【００２２】
主制御部６４は、入射シャッタ４１ａの状態から、走査画像の観察期間であることを判断する。そして、レーザ電源制御部６３に指示を与え、使用を指示されたレーザ光源１ａ、１ｂのレーザ電源２ａ、２ｂに対してのみ通常制御を指示する。すると、レーザ電源２ａ、２ｂよりレーザ光源１ａ、1ｂに供給される電流は、通常の出力光量を発生させるのに必要な値に制御されるようになり、それぞれのレーザ光源１ａ、1ｂは、通常状態に移行される。この場合、レーザ光源１ｃは、スタンバイ状態のままである。
【００２３】
この状態で、レーザ光源１ａ、1ｂより発せられるレーザ光は、光ファイバから構成される光路を介してレーザ走査型顕微鏡本体４のスキャンユニット４１に導入され、入射シャッタ４１ａを通過してガルバノミラー４１ｂに入射される。この場合、ガルバノミラー４１ｂは、ガルバノドライバ６２によりＸ方向、Ｙ方向に駆動制御されており、ガルバノミラー４１ｂに入射されたレーザ光は、ＸＹ方向に偏向され、顕微鏡部４２を介して試料５上に照射され、試料５上を２次元走査される。そして、試料５から発せられた蛍光は、スキャンユニット４１を介して図示しない光検出器で受光されたのち、画像処理され観察画像として生成されて、モニタ７に表示される。
【００２４】
従って、このようにすればレーザ光源１ａ〜１ｃのレーザ光を、入射シャッタ４１ａを介してガルバノミラー４１ｂに入射し、このガルバノミラー４１ｂにより試料５にレーザ光を２次元走査させることができる。それとともに、試料５からの光の強度に応じた走査画像を得るようにしたレーザ走査型顕微鏡で、状態検出部６３ａにより入射シャッタ４１ａの状態を検出し、入射シャッタ４１ａの開放状態を検出すると、走査画像の観察期間であるとレーザ電源制御部６３が判断し、通常制御を行ない、入射シャッタ４１ａの閉状態を検出すると走査画像の観察中でないとレーザ電源制御部６３が判断し、スタンバイ制御を行なう。これらの結果からレーザ電源２ａ〜２ｃを制御し、レーザ光源１ａ〜１ｃの出力光量を調整できるようにしたので、走査画像の観察期間以外では、レーザ光源１ａ〜１ｃをスタンバイ状態に移行することができ、これにより、レーザ光源１ａ〜１ｃの無駄な使用を防止し、レーザ光源１ａ〜１ｃの長寿命化を実現できる。
【００２５】
また、シャッタ３ｃにより光路を断たれているレーザ光源１ｃについては、スタンバイ状態が維持されるので、使用されないレーザ光源１ｃの無駄な使用も防止できる。
【００２６】
なお、上述した第１の実施の形態は、例えばスタンバイ制御の指示は、走査状態と連動するものであれば、他の信号を用いることができる。例えば、レーザ走査型顕微鏡本体４内部にセンサを設け、シャッタの開閉あるいはガルバノミラーの機械的な位置や動作状態を検出し、この検出信号を用いてもよい。また、レーザ光源１ａ〜１ｃの制御を通常制御とスタンバイ制御に切換えるための走査画像観察状態の検出方法は、例えば、電動化された走査画像観察光路と肉眼観察光路などの光路切替え部での制御信号を検出する方法や光路切替え部にセンサを設けて状態を判断するようにしてもよい。さらに、レーザ光源１ａ〜１ｃの出力光量を制御する方法は、レーザ電源２ａ〜２ｃが有するスタンバイ機能を使用せずとも、外部制御により光量制御を行ない出力光量を落とす方法を用いることもできる。さらにまた、上述では、レーザ光源１ａ〜１ｃとしてガスレーザを中心に説明したが、半導体レーザなどの固体レーザを適用することも可能である。
【００２７】
（第２の実施の形態）
この場合、第２の実施の形態が適用されるレーザ走査型顕微鏡の概略構成は、図１と同様なので、同図を援用するものとするが、ここでは、レーザ電源制御部６３にタイマ６３ｂを設けて、レーザ電源制御部６３より出力されるスタンバイ制御の出力を、一定条件（時間）を満たしたときのみ送出するようにしている。
【００２８】
このようにすれば、例えば、走査画像の観察が指示され、シャッタドライバ６１により入射シャッタ４１ａが開放制御され走査が開始されると、レーザ電源制御部６３は、レーザ電源２ａ、２ｂに対して通常制御を指示しているが、走査が停止されると同時に、タイマ６３ｂをスタートさせる。
【００２９】
この場合、タイマ６３ｂに設定された所定時間Ｔを経過するまでに、次の走査画像観察のためのガルバノドライバ６２によるガルバノミラー４１ｂの駆動制御が行なわれれば、タイマ６３ｂの時間経過の検出を無効にし、レーザ電源２ａ、２ｂに対する通常制御を有効にして、レーザ光源１ａ、1ｂを通常状態に移行させる。また、所定時間Ｔを経過するまでに、ガルバノドライバ６２によるガルバノミラー４１ｂの駆動制御が行なわれなければ、タイマ６３ｂの時間経過の検出を有効にし、レーザ電源２ａ、２ｂに対する通常制御を無効にするとともに、レーザ電源制御部６３の指示は、スタンバイ制御に切換えられ、レーザ電源２ａ、２ｂに対して与えられる。これにより、レーザ電源２ａ、２ｂによりレーザ光源１ａ、1ｂに供給される電流は、最小値（スタンバイ状態）に制御され、レーザ光源１ａ、1ｂは、スタンバイ状態に移行される。
【００３０】
従って、このようにすれば、走査画像の観察のため通常制御の指示があった場合も、所定時間Ｔの間に所定の動作が行なわれなければ、強制的にスタンバイ制御に切換えられるようになるので、レーザ光源１ａ〜1ｂの無駄な点灯をなくすことができ、これらレーザ光源１ａ〜1ｂのさらなる長寿命化を実現できる。
【００３１】
なお、第２の実施の形態は、所定時間Ｔ経過後のスタンバイ制御への移行時に、観察者に移行の可否を問うシステムとしてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、走査画像を得るための指示がある以外では、レーザ光源をスタンバイ状態に移行することにより、レーザ光源の無駄な使用を防止し、レーザ光源の長寿命化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１ａ．1ｂ．１ｃ…レーザ光源
２ａ．２ｂ．２ｃ…レーザ電源
３ａ．３ｂ．３ｃ…シャッタ
４…レーザ走査型顕微鏡本体
４１…スキャンユニット
４１ａ…入射シャッタ
４１ｂ…ガルバノミラー
４２…顕微鏡部
５…試料
６…制御ユニット
６１…シャッタドライバ
６２…ガルバノドライバ
６３…レーザ電源制御部
６３ａ…状態検出部
６３ｂ…タイマ
６４…主制御部
７…モニタ
Claims (4)
- 染色色素を用いた観察対象に、複数のレーザ光源からのレーザ光のうち前記観察対象に用いられた染色色素に対応する波長のレーザ光を照射し走査するとともに、該観察対象からの光に基づく観察像の走査画像を得るレーザ走査型顕微鏡において、
前記走査画像を得るための状態を検出する状態検出手段と、
この状態検出手段により検出される状態情報により前記レーザ光源を、レーザ管の放電電流がレーザ発振の起こる最小の電流であるスタンバイ状態に制御可能な制御手段と を具備し、
前記状態検出手段は、前記走査画像を取得する観察期間かどうかの検出を行い、
前記制御手段は、前記状態検出手段からの前記状態情報に基づいて、前記観察期間でないときはすべてのレーザ光源に対して前記スタンバイ状態に制御し、前記観察期間であるときは前記観察対象に用いられる使用色素情報により選択された波長以外のレーザ光を出力するレーザ光源に対して前記スタンバイ状態に制御することを特徴とするレーザ走査型顕微鏡。 - 上記状態検出手段は、前記レーザ光を走査する手段にレーザ光を入射させるシャッタの開閉状態を検出するものであることを特徴とする請求項１記載のレーザ走査型顕微鏡。
- 上記制御手段は、前記レーザ光の走査が指示されて所定時間前記走査が開始されないと前記レーザ光源を強制的にスタンバイ制御に移行させるタイマ手段を有することを特徴とする請求項１または２記載のレーザ走査型顕微鏡。
- 染色色素を用いた観察対象に、複数のレーザ光源からのレーザ光のうち前記観察対象に用いられた染色色素に対応する波長のレーザ光を照射し走査するとともに、この観察対象からの光に基づく観察像の走査画像を得るレーザ走査型顕微鏡におけるレーザ光源の制御方法であって、
前記走査画像を得るための状態を検出するステップと、
検出された状態情報に基づいて前記レーザ光源を、レーザ管の放電電流がレーザ発振の起こる最小の電流であるスタンバイ状態に制御するステップと、 を具備し、
前記検出するステップでは、前記走査画像を取得する観察期間かどうかの検出を行い、
前記制御するステップでは、前記検出するステップで得られた前記状態の情報に基づいて、前記観察期間でないときはすべてのレーザ光源に対して前記スタンバイ状態に制御し、前記観察期間であるときは前記観察対象に用いられる使用色素情報により選択される波長以外のレーザ光を出力するレーザ光源に対して前記スタンバイ状態に制御することを特徴とするレーザ走査型顕微鏡におけるレーザ光源制御方法。
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