JP4869749B2 - 走査型顕微鏡 - Google Patents
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Description
また、シングルモードファイバにより伝播可能なレーザ光の種類および波長には制限があり、多種のレーザ光を用いた多様な観察を行うことが困難であるという問題もある。
本発明は、観察用励起光を発する観察用励起光源と、刺激光を発する刺激用光源と、該観察用励起光源から発せられた観察用励起光を標本上で2次元的に走査する走査手段と、該走査手段により走査された観察用励起光および/または刺激用光源から発せられた刺激光を標本に照射する一方、標本から発せられた蛍光を集光する対物レンズと、該対物レンズにより集光された蛍光を検出する検出手段と、前記刺激用光源と前記対物レンズとの間に配置され刺激光を伝播するマルチモードファイバと、該マルチモードファイバと前記対物レンズとの間に設けられ、標本上における刺激光の2次元的な位置を調節する刺激位置調節手段と、を備え、前記マルチモードファイバの出射端と前記標本とが共役であり、前記出射端により標本に投影される領域に一度に光刺激を与える走査型顕微鏡を提供する。
このようにすることで、マルチモードファイバの出射端面の標本面への投影倍率を倍率調節手段により調節することができる。したがって、一度に光刺激を与えることができる領域を拡大縮小することができる。
本実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡1は、図1に示されるように、観察用レーザ光(観察用励起光)L1を発する観察用レーザユニット2と、刺激用レーザ光(刺激光)L2を発する刺激用レーザ光源3と、観察用レーザ光L1を標本A上で2次元的に走査する第1のスキャナ(走査手段)4と、刺激用レーザ光L2の標本A上での2次元的な位置を設定する第2のスキャナ(刺激位置調節手段)5と、観察用レーザ光L1と刺激用レーザ光L2とを同一の光路に入射させるビームスプリッタユニット6と、該ビームスプリッタユニット6を通過した観察用レーザ光L1および/または刺激用レーザ光L2を集光して標本Aに照射する一方、標本Aから発せられた蛍光Fを集光する対物レンズ7と、該対物レンズ7により集光された蛍光Fを検出する検出部8とを備えている。
AOTF13は、観察用レーザ光L1の波長の選択および調光を波長ごとに独立して行うことができるようになっている。
シングルモードファイバ15の出射端から出射された観察用レーザ光L1は、コリメートレンズ16、ミラー17およびビームスプリッタユニット18を介して第1のスキャナ4に入射されるようになっている。
半導体レーザユニット26は、例えば、405nmの波長の刺激用レーザ光L21を発振するものである。
赤外パルスレーザユニット27は、例えば、800nmの波長の刺激用パルスレーザ光L22を発振するパルスレーザ発振器28と、刺激用パルスレーザ光L22をオンオフするための電動シャッタ29とを備えている。
マルチモードファイバ30の出射端にも電動シャッタ36が配置され、半導体レーザユニット26からの刺激用レーザ光L21の標本Aへの照射をオンオフすることができるようになっている。
本実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡1を用いて光刺激を行いながら蛍光観察を行うには、例えば、刺激用レーザ光L2として半導体レーザユニット26から発せられる波長405nmの刺激用レーザ光L21を選択し、観察用レーザ光L1としては、アルゴンレーザ光源9から発振される波長488nmのアルゴンレーザ光L11およびヘリウムネオンレーザ光源10から発振される波長543nmのヘリウムネオンレーザ光L12を使用する。
さらに、コア径の大きなマルチモードファイバ30を使用することにより、環境温度変化による光軸ズレの影響を受けにくく、長時間観察でも安定的に観察することができるという利点もある。
また、本実施形態においては、刺激用パルスレーザユニット27を備えた場合を例示したが、これに限定されるものではなく、刺激用パルスレーザユニット27はなくてもよい。
なお、本実施形態の説明において、上述した第1の実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡1と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
また、半導体レーザユニット26としては波長405nmのレーザ光L21のみならず、複数波長のレーザ光L21を合成したものを用いてもよい。
また、図4に示されるように、図2の場合と同様に、ズーム光学系43を設けることとしてもよい。このようにすることで、ファイバ切替手段52によりマルチモードファイバ30が選択されたとき、ズーム光学系43を作動させることにより、標本A上に得られる光スポットの大きさを任意に調節することができる。
F 蛍光
L1 観察用レーザ光(観察用励起光)
L2 刺激用レーザ光(刺激光)
1 走査型レーザ顕微鏡(走査型顕微鏡)
2 観察用レーザユニット(観察用励起光源)
3 刺激用レーザ光源(刺激用光源)
4 第1のスキャナ(走査手段)
5 第2のスキャナ(走査手段:刺激位置調節手段)
7 対物レンズ
8a,8b 光検出器(検出手段)
30 マルチモードファイバ
43 ズーム光学系(倍率調節手段)
51 シングルモードファイバ
52a,52b 電動シャッタ(ファイバ切替手段)
Claims (5)
- 観察用励起光を発する観察用励起光源と、
刺激光を発する刺激用光源と、
該観察用励起光源から発せられた観察用励起光を標本上で2次元的に走査する走査手段と、
該走査手段により走査された観察用励起光および/または刺激用光源から発せられた刺激光を標本に照射する一方、標本から発せられた蛍光を集光する対物レンズと、
該対物レンズにより集光された蛍光を検出する検出手段と、
前記刺激用光源と前記対物レンズとの間に配置され刺激光を伝播するマルチモードファイバと、
該マルチモードファイバと前記対物レンズとの間に設けられ、標本上における刺激光の2次元的な位置を調節する刺激位置調節手段と、を備え、
前記マルチモードファイバの出射端と前記標本とが共役であり、前記出射端により標本に投影される領域に一度に光刺激を与える走査型顕微鏡。 - 前記マルチモードファイバと対物レンズとの間に配置され、マルチモードファイバの出射端面の標本面への投影倍率を調節する倍率調節手段を備える請求項1に記載の走査型顕微鏡。
- 前記刺激用光源と前記対物レンズとの間に、前記マルチモードファイバと並列に配置されるシングルモードファイバと、
該シングルモードファイバまたはマルチモードファイバを切り替えて、刺激光を選択的に伝播させるファイバ切替手段と、を備える請求項1または請求項2に記載の走査型顕微鏡。 - 前記刺激位置調節手段が走査手段である請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の走査型顕微鏡。
- 前記マルチモードファイバは、前記刺激光として紫外領域の刺激用レーザ光を伝播することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の走査型顕微鏡。
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