JP4803974B2 - 共焦点観察システム、光照射方法、及び光照射プログラム - Google Patents

Description

本発明は共焦点観察システムに関し、さらに詳しくは走査光学系を有する顕微鏡や内視鏡に代表される共焦点観察システムに関する。

共焦点顕微鏡は、検出光学系において標本と共役な位置にピンホールを設けることにより、標本中の焦点面のみの情報を検出することができる顕微鏡である。標本における焦点面の情報は光学的な断面像となり、この断面像を連続的に取得することにより、標本の三次元構造を構築することも可能である。

このような共焦点顕微鏡において、走査型の共焦点レーザ顕微鏡は、光源からのレーザ光を走査光学系及び対物レンズを介して標本のＸ軸・Ｙ軸方向に走査しながら照射し、標本からの蛍光または反射光を再び対物レンズ及び走査光学系を介して検出器に取り込むことにより、標本の二次元輝度情報を得る顕微鏡である。この二次元輝度情報と走査光学系の走査位置情報とを対応させ、輝点の二次元分布を表示することにより、標本の蛍光像或いは反射像を観察することも可能である。

尚、レーザ光源としてパルスレーザ光を発するもの等を用いて多光子吸収を発生させるようにすれば、標本の焦点面のみの励起により、ピンホールを設けないでも、標本の焦点面のみの情報を得ることが可能である。

また、画像を取得するための光学系の他に走査光学系を備えるようにすれば、光刺激のためのレーザ光の照射と画像取得とを独立に制御することが可能である。
これらの共焦点レーザ顕微鏡に関し、特許文献１には、共焦点レーザ顕微鏡において、生きた標本の立体観察を行うために、標本の走査を高速に行い、効率的に画像を取得する方法が提案されている。また、特許文献２には、最適な観察条件を整えるのに調整を要する多光子励起レーザ顕微鏡において、光学部材の配置により容易に条件設定を可能にしたものが提案されている。また、特許文献３には、検出光学系の他に走査光学系を配置し、観察位置とは独立に光刺激を発現する方法が提案されている。

これらの従来の技術を利用することにより、生きた標本の三次元像（立体像）を高速に構築することが可能である。また、標本の観察や光刺激にパルスレーザ光等を用いることによって、多光子励起により標本の焦点面のみを励起させることも可能である。
特開２００３−１９５７１４号公報 特開平１１−３２６７５５号公報 特開平１０−２０６７４２号公報

しかしながら、従来において、構築された標本の三次元像中の任意の三次元領域を指定し、その三次元領域に対応する標本中の領域に励起光又は刺激光を照射して、光刺激やフォトブリーチを行う手法については何ら提案されていない。

本発明は、上記実情に鑑み、標本の三次元像中の任意の三次元領域を指定することにより、光刺激やフォトブリーチを、標本中の対応する領域に正確に行うことができ、立体構造を有する標本の光刺激後の挙動解析を正確に行うことができる、共焦点観察システム、光照射方法、及び光照射プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る共焦点観察システムは、立体標本の光学的断面画像を取得する画像取得手段と、該画像取得手段により取得された光学的断面画像から三次元像を構築する三次元像構築手段と、該三次元像構築手段により構築された三次元像中の所望の三次元領域を指定する指定手段と、該指定手段により指定された三次元領域に基づき励起光又は刺激光を照射するための断面領域を取得する領域取得手段と、を有し、前記領域取得手段は、前記三次元領域に基づき、前記画像取得手段により取得された光学的断面画像から求めた断面領域、又は及び、前記画像取得手段により取得された光学的断面画像から補間により求めた断面領域を、前記励起光又は刺激光を照射するための断面領域として取得し、前記領域取得手段により取得された断面領域に対応する前記立体標本の領域に前記励起光又は刺激光を照射する、構成である。

本構成によれば、画像取得手段により立体標本の光学的断面画像が取得され、三次元像構築手段によって画像取得手段により取得された光学的断面画像から三次元像が構築され、指定手段によって三次元像構築手段により構築された三次元像中の所望の三次元領域が指定され、領域取得手段によって指定手段により指定された三次元領域に基づき励起光又は刺激光を照射するための断面領域が取得され、領域取得手段により取得された断面領域に対応する立体標本の領域に励起光又は刺激光が照射される。また、領域取得手段により、三次元領域に基づき、画像取得手段により取得された光学的断面画像から求められた断面領域、又は及び、画像取得手段により取得された光学的断面画像から補間により求められた断面領域が、励起光又は刺激光を照射するための断面領域として取得される。

本発明の第２の態様に係る共焦点観察システムは、前述の第１の態様において、前記三次元像構築手段により構築された三次元像を表示する表示手段、を更に有し、前記指定手段は、前記表示手段により表示された三次元像中の所望の三次元領域を指定する、構成である。

本構成によれば、表示手段により、三次元像構築手段により構築された三次元像が表示され、指定手段により、表示手段により表示された三次元像中の所望の三次元領域が指定される。

本発明の第３の態様に係る共焦点観察システムは、前述の第１又は２の態様において、前記励起光又は刺激光は、多光子励起現象により前記立体標本を励起するためのパルスレーザ光である、構成である。

本発明の第４の態様に係る共焦点観察システムは、前述の第１乃至３の何れか一の態様において、当該システムは、前記立体標本の光学的断面画像を取得するための第１の光学系と、前記励起光又は刺激光を照射するための第２の光学系とを、独立に有する、構成である。

また、本発明は、その他、光照射方法及び光照射プログラムとして構成することも可能である。

本発明によれば、標本の三次元像中の任意の三次元領域を指定することにより、光刺激やフォトブリーチを、標本中の対応する領域に正確に行うことができる。また、立体構造を有する標本の光刺激後の挙動解析を正確に行うことができる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る共焦点観察システムである共焦点レーザ顕微鏡装置の構成図である。
同図に示すように、本装置は、レーザ光を照射するレーザ光源１と、レーザ光源１から照射されたレーザ光の波長と強度を調整するレーザ制御部２と、ダイクロイックミラー３と、レーザ光を二次元（ＸＹ方向）に偏向走査するものであって２つの光学スキャナ４ａ，４ｂを有する光学スキャナ部４と、リレーレンズ５と、反射ミラー６と、結像レンズ７と、対物レンズ８と、光軸方向（Ｚ方向）に移動可能なものであって立体標本９が載置されるステージ１０と、レンズ１１と、対物レンズ８の焦点位置と共役な位置に設けられたピンホール１２と、このピンホール１２を通過した光を電気信号に変換する光電変換部１３と、本装置全体の動作を制御するコントロールユニット１４と、表示部１５を有する。

尚、本装置において、レーザ光源１，レーザ制御部２，ダイクロイックミラー３，光学スキャナ部４，リレーレンズ５，及び反射ミラー６からなる光学系を走査光学系Ａといい、レンズ１１とピンホール１２からなる光学系を検出光学系Ｂという。

本装置では、レーザ光源１から出射されたレーザ光は、コントロールユニット１４により制御されるレーザ制御部２によって任意の波長とレーザ強度に調整された後、ダイクロイックミラー３により反射され、同じくコントロールユニット１４により制御される光学スキャナ部４へ導かれ、任意の方向に偏向走査される。偏向走査されたレーザ光は、リレーレンズ５を透過した後、反射ミラー６により反射され、結像レンズ７と対物レンズ８を介して、コントロールユニット１４の制御により光軸方向に移動可能なステージ１０上に載置された立体標本９に到達する。従って、光学スキャナ部４がレーザ光を二次元に偏向走査することにより、立体標本９の焦点面２２上にレーザ光が二次元走査される。尚、焦点面２２は、対物レンズ８の焦点位置を含む平面であって光軸方向に垂直な平面である。

一方、このようにして立体標本９に到達したレーザ光により生じた、焦点面２２からの蛍光又は反射光は、前述のレーザ光と同じ光路を逆向きに、対物レンズ８、結像レンズ７、反射ミラー６、リレーレンズ５、及び光学スキャナ部４を通過する。そして、ダイクロイックミラー３により、その光学スキャナ部４を通過した光のうち、波長選択された光だけが光学検出系Ｂに到達する。検出光学系Ｂでは、その波長選択された光が、レンズ１１を透過して、ピンホール１２により、そのレンズ１１を透過した光のうち立体標本９の焦点面２２上の光のみが選択され、光電変換部１３に到達する。

図２は、走査光学系Ａを駆動し検出光学系Ｂからの信号を画像として表示する等の制御を行うコントロールユニット１４の構成を示すブロック図である。
同図において、本ユニット１４は、光学スキャナ４ａ，４ｂを駆動する第１の走査光学系駆動ユニット１４ａと、レーザ制御部２を制御する第１のレーザ出力制御ユニット１４ｂと、ステージ１０を移動制御するＺ軸制御ユニット１４ｃと、ユーザからの各種入力を受け付けるマンマシンインターフェース１４ｄと、制御プログラムが格納されているプログラムメモリ１４ｊと、このプログラムメモリ１４ｊから制御プログラムを読み出し実行することにより、光電変換部１３により得られた電気信号のＡ／Ｄ変換等を含む本装置全体の動作を制御するＣＰＵ１４ｅと、ＣＰＵ１４ｅによりＡ／Ｄ変換された電気信号を光学的断面画像として格納するメモリ１４ｆと、表示部１５に画像を表示する際にメモリ１４ｆに格納された光学的断面画像に対し所定の画像処理を行う画像処理回路１４ｇを有する。

次に、この共焦点レーザ顕微鏡装置の動作として、立体標本９中の任意の三次元領域に励起光を照射する際に行われる動作について説明する。
本装置では、ステージ１０を光軸方向に移動させながら、立体標本９の光学的断面画像を連続的に取り込むことにより、立体標本９の三次元像を構築することが可能である。このときの三次元像の構築は、次のようにして行われる。

まず、Ｚ＝０とする基準位置において光学的断面画像を取得し、その後、ステージ１０を駆動しＺ方向の位置（以下「Ｚ位置」という）を変化させながら、連続的に立体標本９の光学的断面画像を取り込み、Ｚ位置の情報と共に、取り込んだ光学的断面画像をメモリ１４ｆに保存する。そして、このようにしてメモリ１４ｆに保存した光学的断面画像を、対応するＺ位置情報を基に、表示部１５上でｚ軸方向に沿って重ね合わせ、それぞれの光学的断面画像をｚ軸方向に所定の条件に従って厚みを持たせることによって、立体的な画像を構成することができる。

図３は、この共焦点レーザ顕微鏡装置の動作に係る処理フローを示す図である。尚、同図において、Ｓ１乃至７は、前述の三次元像の構築に係る処理を示している。
まず、Ｚ位置（断面位置）に対応する値を示すｋを０とし（Ｓ１）、設定されている画像取得開始位置へステージ１０を移動させる（Ｓ２）。これにより、焦点位置が原点位置に設定される。

続いて、光学スキャナ部４が二次元走査を行い、光学的断面画像である共焦点画像（ｋ）を取得し、このときのＺ位置の情報と共に、メモリ１４ｆに保存する（Ｓ３）。尚、共焦点画像（ｋ）とは、ｋに対応するＺ位置における光学的断面画像を表している。

続いて、ｋ＝ｋ＋１とし（Ｓ４）、ステージ１０を所定量ΔＺだけ移動させ（Ｓ５）、続いて、ステージ１０のＺ位置が、設定されている画像取得終了位置であるか否かを判定する（Ｓ６）。ここで、その判定結果がＮｏの場合には、Ｓ３へ戻る。これにより、ステージ１０のＺ位置が画像取得終了位置になるまで、前述のＳ３乃至５の処理が繰り返し行われる。

一方、Ｓ６の判定結果がＹｅｓの場合には、続いて、メモリ１４ｆに保存された光学的断面画像を、対応するＺ位置情報を基に、表示部１５上のｚ軸方向に沿って重ね合わせて立体標本９の三次元像を構築し（Ｓ７）、その三次元像を表示部１５に表示する。

続いて、マンマシンインターフェース１４ｄを介して行われるユーザの指示に応じて、表示部１５に表示されている三次元像中の任意の三次元領域を指定する（Ｓ８）。
続いて、マンマシンインターフェース１４ｄを介して行われるユーザの指示に応じて、励起光を照射する断面の間隔（Ｚ間隔）を指定し、この断面の間隔とＳ８で指定された三次元領域とを基に、励起光を照射する立体標本９の複数の断面位置を決定する（Ｓ９）。尚、本実施例では、このＳ９で、等間隔の複数の断面位置が決定されるものとする。

続いて、その決定した複数の断面位置の中にＳ３で取得された光学的断面画像の断面位置と一致するものがある場合には、その一致する断面位置の光学的断面画像から、Ｓ８で指定された三次元領域の断面領域であってその一致する断面位置に対応する断面領域を求め、また、その決定した複数の断面位置の中にＳ３で取得された光学的断面画像の断面位置と一致しないものがある場合には、Ｓ８で指定された三次元領域の断面領域であってその一致しない断面位置に対応する断面領域を、Ｓ３で取得された光学的断面画像から補間により算出する（Ｓ１０）。尚、この補間により算出した断面領域を仮想断面領域という。

続いて、Ｓ９にて決定した複数の断面位置のうちの一つの断面位置に焦点面２２が合うようにステージ１０を移動させ（Ｓ１１）、その断面位置に係る、Ｓ１０で求めた断面領域に対応する領域、或いはＳ１０で補間により算出した仮想断面領域に対応する領域に、光刺激やフォトブリーチを行うための励起光として、レーザ光を照射する（Ｓ１２）。

続いて、Ｓ９にて決定した複数の断面位置のうち、全ての断面位置においてレーザ光を照射したか否かを判定し（Ｓ１３）、その判定結果がＮｏの場合には、Ｓ１１へ戻って、レーザ光を照射していない断面位置のうちの一つの断面位置について再びＳ１１乃至１２の処理を繰り返す。一方、Ｓ１３の判定結果がＹｅｓの場合には、全ての断面位置においてレーザ光の照射が終了したこととなり、本フローが終了する。

図４，図５，図６は、本フローが実行されたときの具体例を示す図である。
図４は、Ｓ１乃至７の処理によって得られた、光学的断面画像と、その光学的断面画像から構築された立体標本９の三次元像の一例を示している。

同図の例では、４つの光学的断面画像１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄが得られ、その４つの光学的断面画像１６から、立体標本９の三次元像１７が構築された例を示している。

図５は、図４に示した三次元像１７において、Ｓ８の処理によって指定された三次元領域の一例を示している。
図５の例では、ユーザの指示に応じて、三次元領域１８が指定された例を示している。

図６は、図５に示した三次元領域１８において、Ｓ９の処理によって決定された断面位置と、Ｓ１０の処理によって得られた断面領域及び仮想断面領域を示している。
同図の例では、ユーザの指示に応じて断面の間隔が指定され、等間隔の５つの断面位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ（但し、ここでは、表示部１５上の断面位置として示している）が決定され、各断面位置における、三次元領域１８の断面領域１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅが得られた例を示している。

尚、断面位置Ａは光学的断面画像１６ｂの断面位置と一致するものであり、断面位置Ｅは光学的断面画像１６ｃの断面位置と一致するものである。従って、断面領域１９ａは光学的断面画像１６ｂから求められ、断面領域１９ｅは光学的断面画像１６ｃから求められる。一方、断面位置Ｂ，Ｃ，Ｄは、何れも光学的断面画像１６の断面位置と一致するものではないので、断面領域１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは、当該断面領域を挟む光学的断面画像１６ｂ，１６ｃから補間によって算出される。

このようにして断面位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅにおける断面領域１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅが求められると、Ｓ１１乃至１３の処理が行われ、その各断面領域１９に対応する領域の全てに、レーザ光が照射される。

以上、本実施例によれば、ユーザの指示に応じて立体標本９の三次元像中の任意の三次元領域を指定することにより、光刺激やフォトブリーチを、立体標本９中の対応する領域に正確に行うことができ、立体標本９の光刺激後の挙動解析を正確に行うことができる。また、立体標本９の三次元像を構築する際に取得する光学的断面画像の総数を少なくするようにすれば、その取得の際に立体標本に照射されるレーザ光の総光量を少なくすることができるので、余計な光刺激やフォトブリーチを極力避けることができる。

尚、本実施例において、共焦点レーザ顕微鏡装置は、ステージ１０を光軸方向に移動させることにより焦点面２２を移動させる構成としたが、対物レンズ８を光軸方向に移動させることにより焦点面２２を移動させる構成とすることも可能である。

また、本実施例において、図３のＳ９では、ユーザの指示に応じて励起光を照射する断面の間隔を指定するものであったが、これを本装置が自動的に指定するようにすることも可能である。

また、Ｓ９では、ユーザの指示に応じて励起光を照射する断面の間隔を指定し断面位置を決定するものであったが、これに代えて、ユーザが三次元領域中の任意の点を指示することによって断面位置を決定するようにすることも可能である。

図７は、Ｓ９において、ユーザが三次元領域中の任意の点を指示することによって断面位置を決定するようにした場合の一例を示す図である。
同図において、三次元領域２０は、Ｓ８で指定された三次元領域の一部を示し、実線に示す断面２１ａ，２１ｂは、何れもＳ３で取得された光学的断面画像の断面位置と一致する断面を示している。

このとき、ユーザにより三次元領域２０中の所望の点（同図の×で示す点）が指示され、その指示された点がＳ３で取得された光学的断面画像の断面位置と一致しない場合には、その指示された点を含む断面に対応する断面位置は、次のようにして求められる。

但し、ここでは、断面２１ａの表示部１５上のｚ座標をｚ１とし、そのｚ１に対応するステージ１０のＺ位置をＺ１とする。また、断面２１ｂの表示部１５上のｚ座標をｚ２とし、そのｚ２に対応するステージ１０のＺ位置をＺ２とする。また、ユーザにより指示された点を含む断面（点線に示した断面）の表示部１５上のｚ座標をｚ３とし、そのｚ３に対応するステージ１０のＺ位置をＺ３とする。

このとき、求める断面位置となるＺ３は次式により求まる。
Ｚ３＝Ｚ１＋（Ｚ２−Ｚ１）／（ｚ２−ｚ１）＊（ｚ３−ｚ１）
これにより、ユーザにより指示された点に対応するステージ１０のＺ位置を求めることができ、断面位置を決定することができる。

また、本実施例において、光源１として、多光子励起現象により蛍光を発するように立体標本９を励起するためのパルスレーザ光を発するものを用いるようにすることも可能である。多光子励起現象は、レーザ光が集中する焦点面でのみ生じる現象であるから、光刺激やフォトブリーチのために、焦点面にのみ励起光を照射させることが可能となる。また、パルスレーザ光により励起を行う際には、連続発振のレーザ光を用いる場合よりも長波長のレーザ光を用いることができるので、通常のレーザ光では到達できないような、より深い位置に、励起現象を生じさせることが可能となり、例えば組織や軸索の発達した神経細胞のような焦点方向に大きい標本に対しての観察や光刺激・フォトブリーチの実施に有効である。また、多光子励起による励起現象は、エネルギー密度が非常に大きくなる焦点面でのみしか生じないため、所望の部位のみに光刺激やフォトブリーチを生じさせることができる。

図８は、本発明の実施例２に係る共焦点観察システムである共焦点レーザ顕微鏡装置の構成図である。
同図において、図１に示した構成との違いは、更に、レーザ光を照射するレーザ光源２６と、レーザ光源２６から照射されたレーザ光の波長と強度を調整するレーザ制御部２７と、レーザ光源２６からのレーザ光を二次元（ＸＹ方向）に偏向走査するものであって２つの光学スキャナ２８ａ，２８ｂを有する光学スキャナ部２８と、リレーレンズ２９と、ダイクロイックミラー３０とを備えた点と、これに伴い、コントロールユニット１４の内部構成が多少異なる点である。その他の構成は、図１に示したものと同じである。

尚、本装置において、レーザ光源２６，レーザ制御部２７，光学スキャナ部２８，及びリレーレンズ２９からなる光学系を走査光学系Ｃという。
本実施例に係る装置では、レーザ光源２６から出射されたレーザ光は、コントロールユニット１４により制御されるレーザ制御部２７によって所望の波長とレーザ強度とに調整された後、同じくコントロールユニット１４により制御される光学スキャナ部２８へ導かれ、任意の方向に偏向走査される。そして、偏向走査されたレーザ光は、リレーレンズ２９を透過した後、ダイクロイックミラー３０によって、走査光学系Ａからの光と合成され、結像レンズ７，対物レンズ８を透過して、立体標本９上の焦点面２２に照射される。

図９は、本実施例に係るコントロールユニット１４の構成を示すブロック図である。
同図において、図２に示した構成との違いは、更に、光学スキャナ２８ａ，２８ｂを駆動する第２の走査光学系駆動ユニット１４ｈと、レーザ制御部２７を制御する第２のレーザ出力制御ユニット１４ｉとを有した点である。これにより、光学スキャナ部２８とレーザ制御部２６とを駆動制御して、レーザ光源２６からのレーザ光を所望の位置に照射することができるようになっている。また、必要に応じて、第１の走査光学系Ａと第２の走査光学系Ｃとを、それぞれ独立に、或いは、同期をとりながら、制御することができるようになっている。その他の構成については、図２に示したものと同じである。

本実施例に係る共焦点レーザ顕微鏡装置の動作は、立体標本９への励起光の照射を走査光学系Ａではなく走査光学系Ｃを用いて行うようにしたことを除き、実施例１に係る装置の動作と同じである。すなわち、本装置では、光学的断面画像の取得の際には走査光学系Ａが用いられ、立体標本９への励起光の照射の際には走査光学系Ｃが用いられる。但し、本装置において、走査光学系Ｃによるレーザ光の照射位置は、走査光学系Ａによるレーザ光の照射位置と予め対応付けされている。

以上、本実施例によれば、更に、立体標本９への励起光の照射と光学的断面画像の取得とを独立して行うことが可能であることから、光刺激やフォトブリーチを行ってから立体標本に発現する現象を、リアルタイムに正確に計測することが可能となる。

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良及び変更を行っても良いのはもちろんである。

例えば、実施例１及び２では、画像を取得する手段として走査光学系を有する走査型の共焦点レーザ顕微鏡装置を用いて説明したが、画像を取得するという手段に限り、ディスクスキャン方式の共焦点顕微鏡を用いることも可能である。

また、実施例１及び２では、本発明に係る共焦点観察システムを共焦点レーザ顕微鏡装置に適用したが、これを画像を取得するためのスキャナ部を要する内視鏡システムに適用することも可能である。

実施例１に係る共焦点観察システムである共焦点レーザ顕微鏡装置の構成図である。 実施例１に係るコントロールユニットの構成を示すブロック図である。 実施例１に係る共焦点レーザ顕微鏡装置の動作に係る処理フローを示す図である。 実施例１に係る処理フローが実行されたときの具体例を示す図である。 実施例１に係る処理フローが実行されたときの具体例を示す図である。 実施例１に係る処理フローが実行されたときの具体例を示す図である。 ユーザが三次元領域中の任意の点を指示することによって断面位置を決定するようにした場合の一例を示す図である。 実施例２に係る共焦点観察システムである共焦点レーザ顕微鏡装置の構成図である。 実施例２に係るコントロールユニットの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ レーザ光源
２ レーザ制御部
３ ダイクロイックミラー
４ 光学スキャナ部
５ リレーレンズ
６ 反射ミラー
７ 結像レンズ
８ 対物レンズ
９ 立体標本
１０ ステージ
１１ レンズ
１２ ピンホール
１３ 光電変換部
１４ コントロールユニット
１５ 表示部
１６ 光学的断面画像
１７ 三次元像
１８ 三次元領域
１９ 断面領域
２０ 三次元領域
２１ 断面
２２ 焦点面
２６ レーザ光源
２７ レーザ制御部
２８ 光学スキャナ部
２９ リレーレンズ
３０ ダイクロイックミラー

Claims (6)

1. 立体標本の光学的断面画像を取得する画像取得手段と、
   該画像取得手段により取得された光学的断面画像から三次元像を構築する三次元像構築手段と、
   該三次元像構築手段により構築された三次元像中の所望の三次元領域を指定する指定手段と、
   該指定手段により指定された三次元領域に基づき励起光又は刺激光を照射するための断面領域を取得する領域取得手段と、
   を有し、
   前記領域取得手段は、前記三次元領域に基づき、前記画像取得手段により取得された光学的断面画像から求めた断面領域、又は及び、前記画像取得手段により取得された光学的断面画像から補間により求めた断面領域を、前記励起光又は刺激光を照射するための断面領域として取得し、
   前記領域取得手段により取得された断面領域に対応する前記立体標本の領域に前記励起光又は刺激光を照射する、
   ことを特徴とする共焦点観察システム。
2. 前記三次元像構築手段により構築された三次元像を表示する表示手段、
   を更に有し、
   前記指定手段は、前記表示手段により表示された三次元像中の所望の三次元領域を指定する、
   ことを特徴とする請求項１記載の共焦点観察システム。
3. 前記励起光又は刺激光は、多光子励起現象により前記立体標本を励起するためのパルスレーザ光である、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の共焦点観察システム。
4. 当該システムは、前記立体標本の光学的断面画像を取得するための第１の光学系と、前記励起光又は刺激光を照射するための第２の光学系とを、独立に有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載の共焦点観察システム。
5. 立体標本の光学的断面画像を取得し、
   該取得した光学的断面画像から三次元像を構築し、
   該構築した三次元像中の所望の三次元領域を指定し、
   該指定した三次元領域に基づき、前記光学的断面画像から求めた断面領域、又は及び、前記光学的断面画像から補間により求めた断面領域を、励起光又は刺激光を照射するための断面領域として取得し、
   該取得した断面領域に対応する前記立体標本の領域に前記励起光又は刺激光を照射する、
   ことを特徴とする共焦点観察システムの光照射方法。
6. 共焦点観察システムのコンピュータに、
   立体標本の光学的断面画像を取得する機能と、
   該取得した光学的断面画像から三次元像を構築する機能と、
   該構築した三次元像中の所望の三次元領域を指定する機能と、
   該指定した三次元領域に基づき、前記光学的断面画像から求めた断面領域、又は及び、前記光学的断面画像から補間により求めた断面領域を、励起光又は刺激光を照射するための断面領域として取得する機能と、
   該取得した断面領域に対応する前記立体標本の領域に前記励起光又は刺激光を照射する機能と、
   を実現させるための光照射プログラム。

Images