JP5231154B2 - Laser scanning microscope - Google Patents

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JP5231154B2
JP5231154B2 JP2008266551A JP2008266551A JP5231154B2 JP 5231154 B2 JP5231154 B2 JP 5231154B2 JP 2008266551 A JP2008266551 A JP 2008266551A JP 2008266551 A JP2008266551 A JP 2008266551A JP 5231154 B2 JP5231154 B2 JP 5231154B2
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昭典 顕谷
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オリンパス株式会社
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本発明は、レーザ走査型顕微鏡に関するものである。 The present invention relates to a laser scanning microscope.

従来、繰り返しパルス光を発生するレーザダイオードを備えた光源装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, a light source device having a laser diode generating repetitive pulse light are known (e.g., see Patent Document 1.).
この光源装置は、ロックインアンプを備え、ロックインアンプの参照信号の周波数にピークを持たせることで高速パルスを低ノイズで提供することを目的としている。 The light source apparatus includes a lock-in amplifier, and its object is to provide a high-speed pulse with low noise by giving the peak in the frequency of the lock-in amplifier of the reference signal.

特許第2777268号明細書 Pat. No. 2777268

しかしながら、ロックインアンプを用いる場合には、参照信号が周波数を持っている必要があり、一定の光量の光が連続的に出射される場合については安定化することができないという不都合がある。 However, when using a lock-in amplifier, it is necessary to reference signal has a frequency, for when light of a certain amount of light is continuously emitted has the disadvantage that it can not be stabilized. また、ロックインアンプを用いると装置が高価になるという不都合もある。 There is also a disadvantage that device and used a lock-in amplifier becomes expensive.

一方、光量を安定させるために、フォトダイオードのような検出器を用いてフィードバックをかける方法がある。 Meanwhile, in order to stabilize the amount of light, there is a method of applying feedback using a detector such as a photodiode. しかしながら、高い周波数で変調された光を検出してフィードバックする場合には、フィードバック回路の浮遊容量や高いフィードバックゲインによりフィードバック回路の応答速度がレーザダイオードの変調速度に追従できないという不都合がある。 However, when the feedback by detecting light modulated at a high frequency, there is a disadvantage that the response speed of the stray capacitance and high feedback gain by the feedback circuit of the feedback circuit can not follow the modulation rate of the laser diode.

したがって、従来、高安定の光および高速変調の光の両方を出射させようとする場合には、同一波長の光を出射させる場合であっても、別個のレーザダイオードが必要となり、設置スペースやコストの問題や、ビーム径やビーム広がり角が異なるために光学分解能が異なってしまうという問題がある。 Therefore, conventionally, when attempting to emit both highly stable light and fast-modulated light, even if light is emitted in the same wavelength, it is necessary to separate the laser diode, installation space and cost issues and there is a problem that the beam diameter and beam divergence angle becomes different optical resolution to vary.

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、簡易かつ低コストに、同一の光学性能を有する安定性の高い光と高速変調された光の両方を出射することができるレーザ走査型顕微鏡を提供することを目的としている。 The present invention was made in view of the above circumstances, a simple and low cost, laser scanning, which can emit both highly stable light and fast-modulated light having the same optical performance and its object is to provide a microscope.

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。 To achieve the above object, the present invention provides the following means.
本発明の第1の態様は、入力される電流信号に応じたレーザ光を出射する半導体レーザ素子と、該半導体レーザ素子から発せられたレーザ光を受光する受光素子と、前記半導体レーザ素子の発光を制御する制御部とを備え、該制御部が、指令信号に応じた電流信号を半導体レーザ素子に対して出力する第1の半導体レーザ駆動回路と、前記受光素子により受光されたレーザ光の光量に基づいて電流信号を調整して半導体レーザ素子に対して出力する第2の半導体レーザ駆動回路と、指令信号に応じて第1の半導体レーザ駆動回路と第2の半導体レーザ駆動回路とを切り替える回路切替部とを備え、第1の半導体レーザ素子駆動回路が、半導体レーザ素子にパルス状のレーザ光を出射させる電流信号を出力し、第2の半導体レーザ素子駆動回路 A first aspect of the present invention includes a semiconductor laser device emitting a laser beam corresponding to the current signal input, and a light receiving element for receiving a laser beam emitted from the semiconductor laser device, light emission of the semiconductor laser element and a control unit for controlling, the control unit, the first semiconductor laser drive circuit and the light quantity of the received laser beam by the light receiving element for outputting a current signal corresponding to the command signal to the semiconductor laser element circuit for switching the second semiconductor laser driving circuit which outputs to the semiconductor laser device to adjust the current signal, and a first semiconductor laser driving circuit and the second semiconductor laser drive circuit in response to a command signal on the basis of the and a switching unit, the first semiconductor laser element drive circuit, the pulsed laser beam and outputs a current signal to be emitted to the semiconductor laser element, the second semiconductor laser element drive circuit 、半導体レーザ素子に連続的なレーザ光を出射させる電流信号を出力する際に使用される光源装置と、該光源装置から出射されたレーザ光を2次元的に走査する走査部と、該走査部により走査されたレーザ光を標本に照射するとともに、標本から戻る戻り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、走査部を介して戻る戻り光を検出する光検出部とを備えるレーザ走査型顕微鏡である。 The semiconductor light source device that is used in the laser element for outputting a current signal for emitting a continuous laser beam, a scanning unit for scanning the laser light emitted from the light source device two-dimensionally, the scanning unit It irradiates the specimen with the laser light scanned by an objective lens for focusing the return light returning from the specimen is collected by the objective lens, and a light detector for detecting return light returning via the scan section a laser scanning microscope equipped.

本発明の第1の態様によれば、高速変調のレーザ光が必要な場合には、制御部が回路切替部を作動させて第1の半導体レーザ駆動回路を選択することにより、指令信号に応じた電流信号が半導体レーザ素子に対して出力される。 According to a first aspect of the present invention, when fast-modulated laser light is required, by the control unit selects the first semiconductor laser driving circuit actuates the circuit switching unit, according to a command signal current signal is outputted to the semiconductor laser element. これにより、高速の指令信号通りの高速変調されたレーザ光を半導体レーザ素子から出射させることができる。 Thus, it is possible to emit the fast-modulated laser light of a high-speed command signal as the semiconductor laser element. 一方、高安定のレーザ光が必要な場合には、制御部が回路切替部を作動させて第2の半導体レーザ駆動回路を選択することにより、出射されたレーザ光を受光素子により受光させ、受光されたレーザ光の光量をフィードバックさせた電流信号を半導体レーザ素子に入力することができる。 On the other hand, if the required high stability of the laser beam, the control unit selects the second semiconductor laser driving circuit actuates the circuit switching portion, the emitted laser light is received by the light receiving element, the light receiving the current signal obtained by feeding back the amount of laser light can be input to the semiconductor laser element. これにより、安定性の高いレーザ光を半導体レーザ素子から出射させることができる。 Thus, it is possible to emit a highly stable laser light from the semiconductor laser element.
すなわち、本発明によれば、簡易な構成で低コストに、同一の半導体レーザ素子から高速変調されたレーザ光および安定性の高いレーザ光の両方を出射させることができる。 That is, according to the present invention, it is possible at low cost with a simple structure to emit both fast-modulated laser light and highly stable laser light from the same semiconductor laser device.
また、このようにすることで、高速変調されたパルス状のレーザ光と、連続的なレーザ光を同一の半導体レーザ素子から出射させることができる。 Also, by doing so, a high-speed modulated pulsed laser light, can emit continuous laser light from the same semiconductor laser device.

また、光源装置から発せられたレーザ光が、走査部により2次元的に走査され、対物レンズにより標本に照射されることにより、対物レンズにおいて発生した戻り光が対物レンズによって集光されて、光検出部により検出される。 The laser light emitted from the light source apparatus is two-dimensionally scanned by the scanning unit, by irradiating the specimen by the objective lens, the return light generated in the objective lens is condensed by an objective lens, light It is detected by the detection unit. 光源装置は、高安定のレーザ光と高速変調されたレーザ光とを切り替えて出射可能であり、同一の波長、同一のビーム径やビームの広がり角等の光学特性を有するレーザ光を標本に照射して観察を行うことができる。 Light source device is capable of emitting by switching the high stability of the laser light and fast-modulated laser light, irradiation same wavelength, the laser light having an optical property of the divergence angle or the like of the same beam diameter and beam specimens it is possible to perform the observation by.

上記第の態様においては、前記第2の半導体レーザ駆動回路が選択されている際に、前記半導体レーザ素子に出力される電流信号値を検出する電流検出部と、該電流検出部により検出された電流信号値と受光素子により検出されたレーザ光の光量とを対応づけて記憶する記憶部と、前記第1の半導体レーザ駆動回路が選択されている際に、前記記憶部に記憶されている電流信号値および光量に基づいて、前記第1の半導体レーザ駆動回路に入力する指令信号を補正する指令信号補正部を備えていてもよい。 In the first aspect, when the second semiconductor laser drive circuit is selected, a current detection unit for detecting a current signal value to be outputted to the semiconductor laser element is detected by said current detector a storage unit that stores an association with light amount of the laser light detected by the current signal value and the light receiving element, when the first semiconductor laser drive circuit is selected, is stored in the storage unit based on the current signal value and light amount, a command signal to be input to the first semiconductor laser drive circuit may comprise a command signal correction unit that corrects.

このようにすることで、第2の半導体レーザ駆動回路が選択されて、受光素子により検出されたレーザ光の光量がフィードバックされて高安定のレーザ光が出射されている際に、半導体レーザ素子に出力される電流信号値が電流検出部によって検出されることにより、仮に半導体レーザ素子が劣化して、同一の指令信号に対する電流信号値が増加してしまった場合であっても、第1の半導体レーザ駆動回路が選択されている際に安定した光量のレーザ光を半導体レーザ素子から出射させることができる。 In this way, the second semiconductor laser drive circuit is selected, when the fed back quantity of laser light detected by the light receiving element is highly stable laser light is emitted, the semiconductor laser element by current signal value to be outputted is detected by the current detector, if the semiconductor and laser element is deteriorated, even when the current signal value had increased to the same command signal, a first semiconductor laser drive circuit can be emitted laser light with stable amount of light when the selected semiconductor laser element.

本発明の第の態様は、上記第1の態様において、前記第1の半導体レーザ駆動回路が、前記半導体レーザ素子の出力が弱いときに使用され、前記第2の半導体レーザ駆動回路が、前記半導体レーザ素子の出力が強いときに使用される光源装置を備えたレーザ走査型顕微鏡である。 A second aspect of the present invention, in the first aspect, the first semiconductor laser drive circuit, the output of the semiconductor laser device is used when weak, the second semiconductor laser drive circuit, wherein the output of the semiconductor laser device is a laser scanning microscope equipped with a light source device to be used when strong.
このようにすることで、低パワー時の半導体レーザに内蔵されているフォトダイオードの応答特性低下の影響を受けずに安定した光を得ることができ、より正確な観察が可能となる。 By doing so, it is possible to obtain stable light without being affected by the response characteristics decrease of photodiode incorporated in the semiconductor laser at low power, thereby enabling more accurate observation.

上記第の態様においては、前記第2の半導体レーザ駆動回路が選択されている際に、前記半導体レーザ素子に出力される電流信号値を検出する電流検出部と、該電流検出部により検出された電流信号値と受光素子により検出されたレーザ光の光量とを対応づけて記憶する記憶部と、前記第1の半導体レーザ駆動回路が選択されている際に、前記記憶部に記憶されている電流信号値および光量に基づいて、前記第1の半導体レーザ駆動回路に入力する指令信号を補正する指令信号補正部を備えていてもよい。 In the above-described second embodiment, when the second semiconductor laser drive circuit is selected, a current detection unit for detecting a current signal value to be outputted to the semiconductor laser element is detected by said current detector a storage unit that stores an association with light amount of the laser light detected by the current signal value and the light receiving element, when the first semiconductor laser drive circuit is selected, is stored in the storage unit based on the current signal value and light amount, a command signal to be input to the first semiconductor laser drive circuit may comprise a command signal correction unit that corrects.

このようにすることで、第2の半導体レーザ駆動回路が選択されて、受光素子により検出されたレーザ光の光量がフィードバックされて高安定のレーザ光が出射されている際に、半導体レーザ素子に出力される電流信号値が電流検出部によって検出されることにより、仮に半導体レーザ素子の出力が低下して、同一の指令信号に対する電流信号値が増加してしまった場合であっても、第1の半導体レーザ駆動回路が選択されている際に安定した光量のレーザ光を半導体レーザ素子から出射させることができる。 In this way, the second semiconductor laser drive circuit is selected, when the fed back quantity of laser light detected by the light receiving element is highly stable laser light is emitted, the semiconductor laser element by current signal value to be outputted is detected by the current detection unit, if the output is reduced in the semiconductor laser device, even when the current signal value had increased to the same command signal, first the semiconductor laser drive circuit can emit laser light of a stable amount of light when the selected semiconductor laser element.

本発明の第の態様は、上記第2の態様の光源装置と、該光源装置から出射されたレーザ光を2次元的に走査する走査部と、該走査部により走査されたレーザ光を標本に照射するとともに、標本から戻る戻り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、走査部を介して戻る戻り光を検出する光検出器と、前記回路切替部により第1の半導体レーザ駆動回路に切り替えられたときに、出射させるパルス状のレーザ光の周波数に応じて、前記光検出器の検出タイミングを切り替えるタイミング切替部とを備えるレーザ走査型顕微鏡である。 A third aspect of the present invention, the specimen and the light source device of the second embodiment, a scanning unit for scanning the laser light emitted from the light source device two-dimensionally, the laser light scanned by the scanning unit irradiates a, an objective lens for focusing returning light returning from the sample, is collected by the objective lens, a photodetector for detecting return light returning via the scan section, first by the circuit switching portion semiconductor when switched to the laser driving circuit, in accordance with the frequency of the pulsed laser light to be emitted is a laser scanning microscope and a timing switching section that switches detection timing of the photodetector.

本発明の第の態様によれば、光源装置の回路切替部により第1の半導体レーザ駆動回路が選択されたときには、光源からパルス状のレーザ光が出射され、タイミング切替部の作動により、パルス状のレーザ光の周波数に応じて光検出器の検出タイミングが切り替えられる。 According to a third aspect of the present invention, when the first laser diode drive circuit is selected by the circuit switching portion of the light source device, pulsed laser light is emitted from the light source, the operation of the timing switching section, pulse detection timing of the light detector in accordance with the frequency shaped for the laser beam is switched. これにより、光源装置から出射されるパルス状のレーザ光が照射されることにより標本から発生する戻り光をより確実に検出することが可能となる。 Thereby, it becomes possible to pulse-shaped laser light emitted from the light source device is more reliably detect the returning light generated from the specimen by being irradiated.

本発明の第の態様は、上記第2の態様の光源装置と、該光源装置から出射されたレーザ光を2次元的に走査する走査部と、該走査部により走査されたレーザ光を標本に照射するとともに、標本から戻る戻り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、走査部を介して戻る戻り光を検出する検出タイミングの異なる複数の光検出器と、前記回路切替部により第1の半導体レーザ駆動回路と第2の半導体レーザ駆動回路とが切り替えられたときに、前記光検出器を切り替える検出器切替部とを備えるレーザ走査型顕微鏡である。 A fourth aspect of the present invention, the specimen and the light source device of the second embodiment, a scanning unit for scanning the laser light emitted from the light source device two-dimensionally, the laser light scanned by the scanning unit irradiates a, an objective lens for focusing returning light returning from the sample, is collected by the objective lens, and a plurality of light detectors having different detection timing for detecting the return light returning via the scan section, said circuit when the first semiconductor laser drive circuit and the second semiconductor laser drive circuit is switched by the switching unit, a laser scanning microscope and a detector switching section that switches the light detector.

本発明の第の態様によれば、光源装置の回路切替部により第1、第2の半導体レーザ駆動回路が切り替えられたときには、光源から出射されるレーザ光の種類に応じて、異なる検出タイミングの光検出器が切り替えられる。 According to a fourth aspect of the present invention, first the circuit switching section of the light source apparatus, when the second semiconductor laser drive circuit is switched, depending on the type of laser light emitted from the light source, a different detection timing photodetector is switched. これにより、光源装置から出射されるレーザ光の種類に応じて、各レーザ光が照射されることにより標本から発生する戻り光をより確実に検出することが可能となる。 Thus, depending on the type of laser light emitted from the light source device, it is possible to more reliably detect the returning light generated from the specimen by the laser light is irradiated.

本発明の第の態様は、上記第2の態様の光源装置と、該光源装置から出射されたレーザ光を2次元的に走査する走査部と、該走査部により走査されたレーザ光を標本に照射するとともに、標本から戻る戻り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、走査部を介して戻る戻り光を検出する光検出器と、前記回路切替部により第1の半導体レーザ駆動回路と第2の半導体レーザ駆動回路とが切り替えられたときに、前記光検出器の検出タイミングおよび検出回路の少なくとも一方を切り替えるタイミング切替部とを備えるレーザ走査型顕微鏡である。 A fifth aspect of the present invention, the specimen and the light source device of the second embodiment, a scanning unit for scanning the laser light emitted from the light source device two-dimensionally, the laser light scanned by the scanning unit irradiates a, an objective lens for focusing returning light returning from the sample, is collected by the objective lens, a photodetector for detecting return light returning via the scan section, first by the circuit switching portion when the semiconductor laser drive circuit and a is switched second semiconductor laser drive circuit, a laser scanning microscope and a timing switching section that switches at least one of the detection timing and detection circuit of the photodetector.

本発明によれば、簡易かつ低コストに、同一の光学性能を有する安定性の高い光と高速変調された光の両方を出射することができるという効果を奏する。 According to the present invention, a simple and low cost, an effect that both high stability light and fast-modulated light having the same optical performance can be emitted.

(第1の実施形態) (First Embodiment)
本発明の第1の実施形態に係る光源装置1およびレーザ走査型顕微鏡2について、図1および図2を参照して以下に説明する。 A light source apparatus 1 and the laser scanning microscope 2 according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
本実施形態に係るレーザ走査型顕微鏡2は、図1に示されるように、レーザ光を出射する光源装置1と、該光源装置1から出射されたレーザ光を2次元的に走査するスキャナ(走査部)3と、該スキャナ3により走査されたレーザ光を集光する瞳投影レンズ4および結像レンズ5と、集光されたレーザ光を標本Aに照射し、標本Aから戻る戻り光を集光する対物レンズ6と、該対物レンズ6により集光され、結像レンズ5、瞳投影レンズ4およびスキャナ3を介して戻る戻り光を検出する光検出部7と、これらを制御する制御部8とを備えている。 Laser scanning microscope 2 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, a light source apparatus 1 that emits laser light, a scanner for scanning the laser light emitted from the light source device 1 is two-dimensionally (scanning condensing a portion) 3, a pupil projection lens 4 and the image-forming lens 5 for focusing the laser light scanned by the scanner 3, by irradiating the focused laser beam on the specimen a, the return light returning from the specimen a an objective lens 6 to light is condensed by the objective lens 6, an imaging lens 5, a light detection section 7 that detects the returning light returning via the pupil projection lens 4 and the scanner 3, the control unit 8 that controls these It is equipped with a door. 図中、符号9はミラーである。 In the figure, reference numeral 9 is a mirror.

光源装置1は、異なる波長のレーザ光を出射する複数のレーザダイオード素子10と、該レーザダイオード素子10からのレーザ光を同一光路に合流させるミラー11およびダイクロイックミラー12と、レーザダイオード素子10から出射されたレーザ光の一部を分岐するビームスプリッタ13と、分岐されたレーザ光を検出するフォトダイオード14とを備えている。 Light source device 1 includes a plurality of laser diode elements 10 for emitting laser light of different wavelengths, a mirror 11 and a dichroic mirror 12 is merged on the same optical path of the laser beam from the laser diode device 10, emitted from the laser diode device 10 a beam splitter 13 that branches part of the laser light, and a photodiode 14 for detecting the branched laser light.

光検出部7は、スキャナ3を介して戻る戻り光をレーザ光の光路から分岐するダイクロイックミラー15と、共焦点レンズ16と、共焦点ピンホール17と、集光レンズ18と、ミラー19およびビームスプリッタ20と、バリアフィルタ21と、光検出器22,23とを備えている。 Light detection section 7 includes a dichroic mirror 15 for splitting the return light returning via the scanner 3 from an optical path of the laser beam, and confocal lens 16, a confocal pinhole 17, a condenser lens 18, a mirror 19 and beam a splitter 20, and a barrier filter 21, a photodetector 22. 光検出器22,23は、高速変調されたパルス状の戻り光を検出する第1の光検出器(APD:アバランシェ・フォトダイオード)23と、安定的に継続する連続的な戻り光を検出する第2の光検出器(PMT:光増倍管)22である。 Photodetector 22 and 23, a first photodetector for detecting a high-speed modulated pulsed returning light: detecting continuous return light and (APD avalanche photodiode) 23 is continued stably second photodetector (PMT: photomultiplier) is 22. PMT22、APD23には、それぞれ出力信号を積分してA/D変換する検出回路221,231が接続されている。 PMT 22, the APD23, detection circuit 221 and 231 for A / D conversion by integrating the output signal are respectively connected. 検出回路221,231でのサンプリングタイミング(スピード)は、各検出器22,23の特性に合わせて制御部8により設定される。 Sampling timing in the detection circuit 221 and 231 (speed) is set by the control unit 8 in accordance with characteristics of the detectors 22 and 23. APD23はPMT22よりもより高速な検出が可能なので、APD23の検出回路231のサンプリングタイミングは、PMT22の検出回路221のサンプリングタイミングよりも短く設定されている。 APD23 so capable faster detection than PMT 22, sampling timing of the detection circuit 231 of the APD23 is set shorter than the sampling timing of the detection circuit 221 of the PMT 22.

制御部8は、図2に示されるように、調光値、観察モードおよび変調タイミング等を入力する入力部24と、該入力部24から入力された調光値および観察モードに基づいて、レーザダイオード素子10の駆動指令信号を出力する駆動司令部25と、該駆動司令部25からの駆動指令信号に基づいてレーザダイオード素子10に入力する電流信号を生成するレーザダイオード駆動回路26とを備えている。 Control unit 8, as shown in FIG. 2, dimming value, an input unit 24 for inputting the observation mode, and modulation timing, etc., on the basis of the dimming value and the observation mode inputted from the input unit 24, a laser and a drive command 25 that outputs a driving command signal of the diode element 10, and a laser diode drive circuit 26 that generates a current signal to be input to the laser diode device 10 on the basis of a drive command signal from the drive command 25 there.

観察モードとしては、長時間タイムラプス観察や蛍光相関分光法(FCS)観察時のような高精細モードと、蛍光寿命測定や蛍光周波数分離、低パワー領域でのパルス幅変調(PWM)時のような高速モードがある。 The observation mode, and a high definition mode such as during the time lapse observation or fluorescence correlation spectroscopy (FCS) observation for a long time, such as when measuring fluorescence lifetime or fluorescence frequency separation, pulse width modulation in the low power region (PWM) there is a high-speed mode. 高精細モードでは、長時間にわたり安定した連続的なレーザ光の照射が望まれ、高速モードにおいては、高速変調されたレーザ光、例えば、パルス状のレーザ光の照射が望まれる。 In the high-definition mode, a stable continuous laser beam irradiation is desired for a long time, the high speed mode, fast-modulated laser light, for example, irradiation of the pulsed laser light is desired.

レーザダイオード駆動回路26は、駆動司令部25からの指令信号通りの電流信号を出力する第1のレーザダイオード駆動回路27と、該第1のレーザダイオード駆動回路27を含み、前記フォトダイオード14により検出されたレーザ光の光量に基づいてレーザダイオード素子10に入力する電流信号を調節する第2のレーザダイオード駆動回路28と、これらのレーザダイオード駆動回路27,27を切り替える切替スイッチ29とを備えている。 The laser diode drive circuit 26 includes a first laser diode drive circuit 27 for outputting a current signal of the command signal as from the drive command 25, the laser diode drive circuit 27 of the first, detected by the photodiode 14 It includes a second laser diode drive circuit 28 to adjust the current signal to be input to the laser diode device 10 based on the amount of the laser light, and a changeover switch 29 for switching these laser diode driving circuit 27 and 27 .

駆動司令部25は、観察モードを切り替えた際に変化する駆動指令信号を微調整するためのオフセットおよびゲインを記憶するメモリ25aを備えている。 Drive command 25 has a memory 25a that stores offset and gain for finely adjusting a drive instruction signal that changes when switching the observation mode. このオフセットとゲインにより、同じ目標値に対して2つのレーザダイオード駆動回路27,28からそれぞれ出力される駆動指令信号の大きさは完全に一致するように調整される。 The offset and gain, the size of the drive command signals for the same target value is output from the two laser diode drive circuit 27 and 28 are adjusted to match perfectly. すなわち、観察モードとして高精細モードが入力された場合に駆動指令信号としてV slowが出力されるとすると、観察モードとして高速モードが入力された場合には駆動指令信号として、V fast =V slow ×ゲイン+オフセットが出力されるようになっている。 That is, when the V slow is outputted as the drive instruction signal when the high-resolution mode is inputted as an observation mode, as a drive instruction signal when the high speed mode is inputted as an observation mode, V fast = V slow × gain + offset are outputted. もちろん、V fastを基準として換算してもよいし、別の絶対的な基準値を設けてもよい。 Of course, it may be converted based on the V fast, may be provided another absolute reference value. 駆動司令部25は、入力される観察モードに応じて、切替スイッチ29をオンオフさせるとともに、高速モードが入力された場合にはメモリ25aからオフセットおよびゲインを読み出して駆動指令信号を算出するようになっている。 Drive command unit 25, in accordance with the observation mode to be inputted, together with the turning on and off the changeover switch 29, when the high speed mode is inputted so as to calculate the driving command signal reads the offset and gain from the memory 25a ing. 図中、符号25bは演算を行うCPUである。 In the figure, reference numeral 25b denotes a CPU for performing an operation.

第1のレーザダイオード駆動回路27は、駆動司令部25からのディジタル信号からなる駆動指令信号を電圧信号に変換するD/A変換器27aと、加算器27bと、電圧信号を電流信号に変換するV/I変換器27cとを備えている。 The first laser diode drive circuit 27 converts a drive instruction signal consisting of the digital signal from the drive command 25 and the D / A converter 27a for converting the voltage signal, an adder 27b, the voltage signal into a current signal and a V / I converter 27c.
第2のレーザダイオード駆動回路28は、さらに、フォトダイオード14からの電流信号からなる検出信号を電圧信号に変換するI/V変換器28aと、該I/V変換器28aにより電圧信号に変換された検出信号と、第1のレーザダイオード駆動回路27のD/A変換器27aにより電圧信号に変換された駆動指令信号とを比較する比較器28bとを備えている。 Second laser diode drive circuit 28 is further converts the detected signal formed from the current signal from the photodiode 14 and the I / V converter 28a that converts a voltage signal by the I / V converter 28a into a voltage signal a detection signal, and a comparator 28b for comparing the drive instruction signal converted into a voltage signal by the D / a converter 27a of the first laser diode drive circuit 27.

切替スイッチ29は、観察モードとして高精細モードが選択された場合にオン状態にされることにより、第2のレーザダイオード駆動回路28の比較器28bと第1のレーザダイオード駆動回路27の加算器27bとを接続し、比較器28bからの出力信号を加算器27bに入力させるようになっている。 Selector switch 29, by being turned on when a high definition mode is selected as the observation mode, the comparator 28b and the adder 27b in the first laser diode drive circuit 27 of the second laser diode drive circuit 28 connect the door, so as to input the output signal from the comparator 28b to the adder 27b. また、切替スイッチ29は、観察モードとして高速モードが選択された場合にオフ状態にされることにより、比較器28bと加算器27bとの接続を切断するようになっている。 Further, the changeover switch 29, a high speed mode by being turned off when selected, is adapted to disconnect from the comparator 28b and the adder 27b as an observation mode.

また、制御部8は、入力部24から入力された観察モードに基づいて、光検出器22,23を切り替えるようになっている。 The control unit 8 is based on the observation mode inputted from the input unit 24 is adapted to switch the light detector 22. すなわち、高精細な観察を行うために高精細モードが入力されたときには、光検出器としてPMT(光増倍管)22を選択し、高速の観察を行うために高速モードが入力されたときには、光検出器としてAPD(アバランシェ・フォトダイオード)23を選択するようになっている。 That is, when the high-resolution mode is inputted to perform high resolution observation, when selecting the PMT (photomultiplier tube) 22 as a light detector, a high speed mode is inputted to perform high speed observation, APD as the photodetector is adapted to select (avalanche photodiode) 23. この光検出器22,23の切り替えは、例えば、図1に示されるように、ビームスプリッタ20の切り替えによって検出光路を切り替えることにより行われるようになっている。 The switching of the optical detector 22 and 23, for example, as shown in FIG. 1, and the like are performed by switching the detection optical path by switching the beam splitter 20.

このように構成された本実施形態に係るレーザ走査型顕微鏡2の作用について、以下に説明する。 The operation of the laser scanning microscope 2 according to the thus constructed embodiment will be described below.
本実施形態に係るレーザ走査型顕微鏡2を用いて標本Aの高精細な観察を行う場合には、入力部24から調光値および高精細モードを入力する。 When performing a high-definition observation of the specimen A using the laser scanning microscope 2 according to the present embodiment inputs the input unit 24 color dimming value and the high-definition mode.

駆動司令部25は、入力された調光値に基づいて駆動指令信号V slowを生成して出力する一方、切替スイッチ29をオン状態に切り替える。 Drive command 25, while that generates and outputs a drive command signal V slow based on the inputted dimming value, it switches the changeover switch 29 to the ON state. これにより、駆動指令信号V slowに応じた電流信号がレーザダイオード素子10に出力され、レーザダイオード素子10から駆動指令信号V slowに応じた光量のレーザ光が出射される。 Thus, a current signal according to the drive instruction signal V slow is outputted to the laser diode device 10, laser light of an amount corresponding to the drive instruction signal V slow from the laser diode device 10 is emitted.

レーザ光はその一部がフォトダイオード14により検出されることにより、比較器28bおよび加算器27bにより構成されたフィードバック回路を介してフィードバックされる。 Laser light by the partially is detected by the photodiode 14 is fed back via a feedback circuit constituted by a comparator 28b and the adder 27b. これにより、レーザダイオード素子10から出射されるレーザ光の光量は、変動しないように高い安定性を維持したまま出射される。 Thus, the amount of the laser light emitted from the laser diode element 10 is emitted while maintaining high stability so as not to change.

また、入力部24から高精細モードが入力されると、制御部8は、ビームスプリッタ20を切り替えて、PMT22により戻り光が検出されるようにする。 Further, when the high-resolution mode is inputted from the input unit 24, the control unit 8 switches the beam splitter 20, so that returning light by PMT22 is detected. したがって、安定した光量のレーザ光を照射して得られる連続的な戻り光がPMT22により検出され、高精細な観察を行うことができる。 Thus, stable continuous obtained by irradiating a laser beam of light quantity of return light is detected by PMT 22, it is possible to perform high resolution observation.

次に、本実施形態に係るレーザ走査型顕微鏡1を用いて標本Aの高速観察を行うには、入力部24から、調光値、高速モードおよび変調タイミングを入力する。 Next, in order to perform high speed observation of the specimen A using the laser scanning microscope 1 according to this embodiment, the input unit 24 to input dimming value, the high-speed mode and a modulation timing.
駆動司令部25は、入力された調光値および変調タイミングに基づいて駆動指令信号V fastを生成して出力する一方、切替スイッチ29をオフ状態に切り替える。 Drive command 25, while that generates and outputs a drive instruction signal V fast based on the inputted dimming value and modulation timing, switching the changeover switch 29 to the OFF state. これにより、駆動指令信号V fastに応じた電流信号がレーザダイオード素子10に出力され、レーザダイオード素子10から駆動指令信号V fastに応じた光量のレーザ光が出射される。 Thus, a current signal according to the drive instruction signal V fast is outputted to the laser diode device 10, laser light of an amount corresponding to the drive instruction signal V fast from the laser diode device 10 is emitted.

このとき、切替スイッチ29によりフィードバック回路が切断されるので、駆動司令部25からの駆動指令信号V fastのみによって決まる光量の高速変調されたレーザ光が出射される。 At this time, since the changeover switch 29 feedback circuit is disconnected, fast-modulated laser light of the light quantity determined by only the drive instruction signal V fast from the drive command 25 is emitted.
また、入力部24から高速モードが入力されると、制御部8は、ビームスプリッタ20を切り替えて、APD23により戻り光が検出されるようにする。 Further, when the high-speed mode is inputted from the input unit 24, the control unit 8 switches the beam splitter 20, so that returning light by APD23 is detected. したがって、レーザダイオード素子10から出射される高速変調されたレーザ光に追従した高速の検出タイミングで戻り光を検出することができ、標本Aの速い動きをより正確に観察することができる。 Therefore, it is possible to detect the returning light at a high speed of detection timing following the fast-modulated laser light emitted from the laser diode element 10, it is possible to observe a fast-moving specimen A more accurate.

このように、本実施形態に係る光源装置1およびレーザ走査型顕微鏡2によれば、高精細モードが選択されたときには、安定した光量のレーザ光を連続して照射して高精細な観察を行うことができ、高速観察を行う場合には、高い周波数で変調されたレーザ光をフィードバックしないので、フィードバック回路の浮遊容量や応答速度の問題がなく、より正確に観察を行うことができる。 Thus, according to the light source apparatus 1 and the laser scanning microscope 2 according to the present embodiment, when the high-resolution mode is selected, it performs a high-resolution observation is irradiated continuously with laser light of a stable amount of light it can, in the case of performing high-speed observation, does not feed back the laser light modulated at a high frequency, there is no stray capacitance or response speed of the problems of the feedback circuit, it can be more accurately observed.

しかも、本実施形態に係る光源装置1およびレーザ走査型顕微鏡2によれば、同一波長のレーザ光を発生する各レーザダイオード素子10において、高精細モードによる高安定のレーザ光と、高速モードによる高速変調されたレーザ光の両方を出射させることができ、設置スペースを低減してコストを抑え、また、両モードにおけるビーム径やビーム広がり角を同じにして同一の光学分解能を達成することができるという利点がある。 Moreover, according to the light source apparatus 1 and the laser scanning microscope 2 according to the present embodiment, in the laser diode element 10 for generating a laser beam of the same wavelength, high and stable laser beam with high definition mode, a high speed by the high-speed mode it can be emitted both modulated laser beam, reducing the cost by reducing the installation space, also being able to achieve the same optical resolution in the same beam diameter and beam divergence in both modes there is an advantage.

なお、本実施形態に係る光源装置1においては、高速観察用の第1のレーザダイオード駆動回路27に、フィードバック回路を加えたものを高精細観察用の第2のレーザダイオード駆動回路28としたが、これに代えて、図3に示されるように、第1のレーザダイオード駆動回路27と第2のレーザダイオード駆動回路28とを別個に設け、レーザダイオード駆動回路27,28自体を切替スイッチ29により切り替えることにしてもよい。 In the light source apparatus 1 according to this embodiment, the first laser diode drive circuit 27 for high speed observation, although the plus feedback circuit and the second laser diode drive circuit 28 for high resolution observation instead of this, as shown in FIG. 3, provided with a first laser diode drive circuit 27 and a second laser diode drive circuit 28 separately, the selector switch 29 to the laser diode drive circuit 27 itself it may be able to switch.

この場合には、第2のレーザダイオード駆動回路28に、D/A変換器28c、加算器28dおよびV/I変換器28eを備える必要がある。 In this case, the second laser diode drive circuit 28, it is necessary to provide a D / A converter 28c, an adder 28d and V / I converter 28e.
このようにすることで、2つのレーザダイオード駆動回路27,28としては、それぞれの観察モードに適した、高速変調可能なものと電流安定化回路やオフセット調整機構およびゲイン調整機構を有するものを採用することができ、さらに効果的である。 In this way, the two laser diode drive circuits 27 and 28, employing each suitable for observation mode, those with one high-speed modulation possible and current stabilizing circuit and an offset adjusting mechanism, and the gain adjustment mechanism It can be a more effective that.

また、第1のレーザダイオード駆動回路27に加算器27bを設けてフォトダイオード14からの検出信号と駆動指令信号との偏差信号を加算器27bに戻すことでフィードバック回路を構成したが、これに代えて、図4に示されるように、フォトダイオード14からの検出信号を駆動司令部25に戻してフィードバック回路を構成してもよい。 Further, although a feedback circuit by returning to the deviation signal between the detection signal and the drive instruction signal from the photodiode 14 is provided an adder 27b in the first laser diode drive circuit 27 an adder 27b, instead of this Te, as shown in FIG. 4, it may constitute a feedback circuit to return the detection signal from the photodiode 14 to the drive command 25. この場合には、第2のレーザダイオード駆動回路28にA/D変換器28fが備えられている必要がある。 In this case, the second laser diode drive circuit 28 needs to be equipped with the A / D converter 28f. この場合においても、2つのレーザダイオード駆動回路27,28としては、それぞれの観察モードに適したものを採用することができる。 In this case, the two laser diode drive circuits 27 and 28, can be adopted suitable for the respective observation modes.

また、本実施形態においては、レーザダイオード素子10から出射されたレーザ光の一部を分岐してフォトダイオード14により検出することとしたが、これに代えて、フォトダイオード14付きのレーザダイオード素子10を採用してもよい。 In the present embodiment, it is assumed that detected by the photodiode 14 branches a part of the laser light emitted from the laser diode element 10, instead of this, the laser diode device 10 with photodiode 14 the may be adopted.

(第2の実施形態) (Second Embodiment)
次に、本発明の第2の実施形態に係る光源装置およびレーザ走査型顕微鏡について、図5から図9を参照して以下に説明する。 Next, the light source apparatus and a laser scanning microscope according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 5 to 9.
本実施形態の説明において、上述した第1の実施形態に係る光源装置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。 In the description of this embodiment, parts having the same structure as the light source apparatus 1 according to the first embodiment described above will not be described are denoted by the same reference numerals.

本実施形態に係る光源装置は、図5に示されるように、第1の駆動回路27′に、レーザダイオード素子10を駆動するための電流信号を検出する検流計27dを設け、該検流計27dにおける検出信号を駆動司令部25に入力する点、駆動司令部25において、駆動指令信号と検流計27dにおける検出信号とを対応づけて記憶する点、CPU25bにおいて、記憶されている駆動指令信号と検出信号との関係に基づいて駆動指令信号を生成する点において第1の実施形態に係る光源装置1と相違している。 The light source device according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, the first drive circuit 27 'is provided with a galvanometer 27d for detecting a current signal for driving the laser diode element 10, 該検 flow that inputs the detection signal in the meter 27d in the drive command 25, the drive command 25, that stores an association and detection signal in the drive command signal and galvanometer 27d, in CPU25b, driving instructions stored signal and on the basis of a relationship between the detection signal differs from the light source device 1 according to the first embodiment in that it generates a drive command signal.

さらに具体的には、観察モードとして高精細モードが選択されたときに、駆動指令信号に応じて、安定的に一定の光量のレーザ光がレーザダイオード素子10から出射されるが、仮に、レーザダイオード素子10が劣化した場合には、駆動指令信号にかかわらず、同一の光量のレーザ光を出射させるためにレーザダイオード素子10に入力される電流信号は図6に示されるように自動的に上昇していくことになる。 More specifically, when the high-resolution mode is selected as the observation mode, in response to the drive command signal, the laser beam stably constant amount of light is emitted from the laser diode element 10, if the laser diode when the device 10 is deteriorated, regardless of the drive command signal, a current signal input to the laser diode device 10 in order to emit a laser beam of the same amount of light is automatically increased, as shown in FIG. 6 It will be going.

この場合に、第1の実施形態の場合には、観察モードとして高速モードが選択されると、レーザダイオード素子10の劣化にかかわらず、駆動指令信号に応じた電流信号がレーザダイオード素子10に入力されるので、レーザダイオード素子10から出射されるレーザ光の光量は、図7に示されるように低下していくことになる。 In this case, in the case of the first embodiment, when the high-speed mode is selected as the observation mode, regardless of the deterioration of the laser diode element 10, the current signal is a laser diode element 10 according to the drive instruction signal input since the light quantity of the laser beam emitted from the laser diode element 10, so that decreases as shown in FIG.

これに対して、本実施形態に係る光源装置では、高精細モードにおいてフィードバック回路により電流信号が自動調節されることを利用して、その際の電流信号と駆動指令信号との関係をメモリ25aに記憶しておき、高速モードにおいては、記憶されている電流信号と駆動指令信号との関係に基づいて、所望の光量が得られる駆動指令信号を発生することができる。 In contrast, in the light source apparatus according to the present embodiment utilizes the fact that a current signal by the feedback circuit in the high-resolution mode is automatically adjusted, the relationship between the current signal and the drive instruction signal at that time in the memory 25a stored in advance, in high speed mode, on the basis of the relationship between the current signal and the drive instruction signal stored, it is possible to generate a drive command signal desired amount of light can be obtained. これにより、図8に示されるように、レーザダイオード素子10の劣化にかかわらず、高精細モードのみならず高速モードにおいても安定した光量のレーザ光を出射させることができるという利点がある。 Thus, as shown in FIG. 8, regardless of the deterioration of the laser diode element 10, there is an advantage that the laser beam of stable light quantity in the high-speed mode not high definition mode only can be emitted. なお、図9は、図8の高速モード時のレーザ光の光量を達成するためのタイミングチャートを示している。 Incidentally, FIG. 9 is a timing chart for achieving the light quantity of the laser beam of high-speed mode in FIG.

この場合において、高精細モードにおいて検出した電流信号を高速モードで利用するので、高速モードに先立つ高精細モードにおいて定期的にまたは必要に応じて電流信号を検出しておく必要がある。 In this case, since the use of the detected current signal in the high definition mode at a high speed mode, it is necessary to detect a current signal according to regular or necessary in the high definition mode prior to the high-speed mode.
本実施形態に係るレーザ走査型顕微鏡においては、例えば、高速モードによる観察中のスキャナ3による帰線期間において高精細モードに切り替えて電流信号の検出を行い、それを高速モードにおける観察に反映させることにすれば、直近のレーザダイオード素子10の状態に応じた駆動指令信号を生成できるので効果的である。 In the laser scanning microscope according to this embodiment, for example, performs the detection of the current signal is switched in the blanking period of the scanner 3 during observation by a high speed mode to the high-definition mode, it can be reflected to the observation in the high speed mode if the is effective because it generates a drive command signal corresponding to the most recent state of the laser diode element 10.

なお、本実施形態においては、図10および図11に示されるように、検出回路221内に切り替え可能な2系統の回路221A,221Bを設けて、レーザダイオード駆動回路27,28の切り替えに同期させて検出回路221内のスイッチ221Cを切り替えることにしてもよい。 In the present embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, the circuit 221A of the two systems can be switched into the detection circuit 221, provided 221B, in synchronization with the switching of the laser diode drive circuits 27 switch 221C in the detection circuit 221 Te may be to switch.
回路221Aは、積分回路とA/D変換器とを備え、高精細モードにおいて選択される。 Circuit 221A is provided with an integration circuit and an A / D converter is selected in the high definition mode. 回路221Bは、A/D変換器のみからなり、高速モードにおいて選択される。 Circuit 221B consists A / D converter only, is selected in the high-speed mode.

検出回路221内にスイッチ221Cを設けることなく、回路221Aの1系統だけで構成してもよい。 Without providing the switch 221C in the detection circuit 221 may be configured only one system of the circuit 221A. その場合、積分回路の積分時間やA/D変換器のサンプリングレートをレーザダイオード駆動回路27,28の切り替えに同期させて変更することにすればよい。 In that case, it is sufficient sampling rate of integration time and A / D converter of the integration circuit to be changed in synchronization with the switching of the laser diode drive circuits 27.
また、2系統の回路221A,221Bを切り替える場合においても、積分回路の積分時間やA/D変換器のサンプリングレートをレーザダイオード駆動回路27,28の切り替えに同期させて変更してもよい。 Also, two systems of circuits 221A, even when switching between 221B, may be changed in synchronization with the switching of the integration time and A / D converter sampling rate to the laser diode drive circuits 27 of the integration circuit.
また、高速モードを選択して第1のレーザダイオード駆動回路27に切り替えられた場合に、パルスレーザ光の周波数に応じて積分時間やサンプリングレートを変更してもよい。 Further, when switched to the first laser diode drive circuit 27 selects the high speed mode may be changed integration time or the sampling rate in accordance with the frequency of the pulsed laser beam.

(第3の実施形態) (Third Embodiment)
本発明の第3の実施形態に係る光源装置1について、図12から図14を参照して以下に説明する。 A light source device 1 according to a third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 12 to 14.
従来、低い周波数で変調する際、フォトダイオードのような検出器を用いてフィードバックをかけると、点灯するパワーによって応答速度が異なり、光の安定性が損なわれていた。 Conventionally, when modulating at a low frequency, multiplied by feedback using a detector such as a photodiode, unlike the response speed by lighting to power, the stability of light has been compromised. つまり、低いパワー時には、図14のようにレーザダイオードに内蔵されるフォトダイオードの種類によっては、応答速度が悪い(安定化するまでに時間が掛かる)ため、フィードバック回路を構成すると、図12に示す点灯指令信号が与える目標値に対し、図13のように実際の出力がオーバーシュートしてしまうという不都合が生じるためである。 In other words, at the time of low power, depending on the type of photodiode incorporated in the laser diode as shown in FIG. 14, since the response speed is poor (it takes time until stabilization), configuring feedback circuit, shown in FIG. 12 respect to the target value lighting command signal on, because to occur a disadvantage that the actual output as shown in FIG. 13 will overshoot. このため、従来は外部のフォトダイオードを新たに設けてフィードバックする必要があり、光学系が大きくなり、またコストも上がってしまっていた。 Therefore, conventionally, it is necessary to feedback provided outside the photodiode newly, the optical system becomes large, also had gotten even up costs.

そこで、本実施形態の光源装置1は、前記第1の実施形態に係る光源装置1において、前記第1のレーザダイオード駆動回路27が、前記レーザダイオード素子10の出力が弱いときに使用され、前記第2のレーザダイオード駆動回路28が、前記レーザダイオード素子10の出力が強いときに使用される構成とした。 Therefore, the light source apparatus 1 of this embodiment is the same as the light source apparatus 1 according to the first embodiment, the first laser diode drive circuit 27, the output of the laser diode device 10 is used when weak, the second laser diode drive circuit 28 has a configuration in which the output of the laser diode device 10 is used when strong.
本実施形態においては、低パワー時にはフィードバックを切るため、レーザダイオードに内蔵されているフォトダイオードの種類によって、応答速度が悪くなる(安定化するまでに時間が掛かる)ことにより、実際の出力がオーバーシュートしてしまう現象を防止できる。 In this embodiment, for cutting feedback at low power, the type of photodiode incorporated in the laser diode, by the response speed is deteriorated (it takes time until stabilized), the actual output is over it is possible to prevent the phenomenon in which to shoot. このため、低い周波数で変調する際であっても、外部のフォトダイオードを新たに設ける必要がないため、光学系を大きくせず、かつ低コストに安定した光を得ることが可能となる。 Therefore, even when modulated at low frequencies, there is no need to provide an external photodiode newly, without increasing the optical system, and it is possible to obtain a stable light at low cost.

低パワー時における本実施形態は、第1の実施形態を変更して得ることができる。 This embodiment in the low power can be obtained by changing the first embodiment. すなわち、第1の実施形態の「高速モード」を低パワーモードに、「高精細モード」を高パワーモードに置き換える。 That is, replacing the "high speed mode" in the first exemplary embodiment in the low power mode, the "high-definition mode" to the high power mode. このように変形すると、モードと指令信号が以下のように変更される。 With such deformation, the mode and command signal is modified as follows.
レーザの出力強度が入力部24から入力され、制御部に設定されると、制御部8(CPU25b)が、その設定された強度に応じて、低パワーモードか高パワーモードかを判定する。 The output intensity of laser is inputted from the input unit 24, determines when it is set in the control unit, the control unit 8 (CPU25b) is in accordance with the set intensity, whether a low power mode or the high power mode. 判定基準は、例えばレーザダイオードの最大出力の1%である。 Criterion, for example, 1% of the maximum output of the laser diode.
低パワーモードのときの指令信号を、V slow 、高パワーモードのときの指令信号を、V highとすると、V slow =V high ×ゲイン+オフセットが出力される。 A command signal when the low-power mode, V slow, a command signal when the high power mode, and V high, V slow = V high × gain + offset is outputted. 駆動司令部25は、低パワーモードが入力された場合にはメモリ25aからオフセットおよびゲインを読み出して駆動指令信号を算出する。 Drive command section 25 calculates a drive command signal reads the offset and gain from the memory 25a when the low power mode is entered. その後は第1の実施形態と同様の作用となるため、説明を省略する。 Then because the action similar to that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

(第4の実施形態) (Fourth Embodiment)
次に、本発明の第4の実施形態について以下に説明する。 It will now be discussed a fourth embodiment of the present invention.
本実施形態の光源装置1は、前記第3の実施形態の光源装置1において、前記第2のレーザダイオード駆動回路28が選択されている際に、前記レーザダイオード素子10に出力される電流信号値を検出する電流検出部27dと、該電流検出部27dにより検出された電流信号値と受光素子により検出されたレーザ光の光量とを対応づけて記憶する記憶部25と、前記第1のレーザダイオード駆動回路27が選択されている際に、前記記憶部25に記憶されている電流信号値および光量に基づいて、前記第1のレーザダイオード駆動回路27に入力する指令信号を補正する指令信号補正部25bとを備える構成とした。 Light source apparatus 1 of this embodiment is the same as the light source device 1 of the third embodiment, the second when the laser diode drive circuit 28 is selected, the current signal value to be outputted to the laser diode device 10 a current detection section 27d that detects a, a storage unit 25 that stores an association and amount of the detected laser light current signal value detected by said current detecting unit 27d and the light receiving element, the first laser diode when the driving circuit 27 is selected, the storage unit on the basis of the current signal value and the light quantity stored in 25, the instruction signal correcting part that corrects the first command signal to be input to the laser diode drive circuit 27 of and configured to include a 25b.

本実施形態に係る光源装置1では、高パワーモードにおいてフィードバック回路により電流信号が自動調節されることを利用して、その際の電流信号と駆動指令信号との関係をメモリ25aに記憶しておき、低パワーモードにおいては、記憶されている電流信号と駆動指令信号との関係に基づいて、所望の光量が得られる駆動指令信号を発生することができる。 In the light source apparatus 1 according to the present embodiment, by utilizing the fact that a current signal by the feedback circuit is automatically adjusted in the high power mode, it stores the relationship between the current signal and the drive instruction signal at that time in the memory 25a in the low power mode, based on the relationship between the current signal and the drive instruction signal stored, it is possible to generate a drive command signal desired amount of light can be obtained. これにより、低パワーモードにおいても安定した光量のレーザ光を出射させることができる。 Thus, it is possible to emit a laser beam of stable amount of light even in the low power mode.

また、本発明の第2の実施形態と本実施形態を組み合わせて同時に実施してもよい。 It may also be carried out simultaneously by combining the second embodiment and this embodiment of the present invention. その場合、観察モードかつ設定パワーが高パワーモードの場合にフィードバック制御をおこない、その他の場合(高速モードの場合、および、高精細かつ低パワーモード)はフィードバックを切る。 In that case, it performs feedback control when the observation mode and setting power of the high-power mode (in the case of high-speed mode, and high-definition and low-power mode) otherwise cuts the feedback. 低パワーモードのときにフィードバックを切ることで、低パワー時のレーザダイオードに内蔵されているフォトダイオードの悪い応答特性の影響を受けずに、安定した光を得ることができ、より正確な観察が可能となる。 By cutting the feedback during the low power mode, without being affected by the poor response of a photodiode incorporated in the laser diode at low power, it is possible to obtain stable light, more accurate observation It can become.

なお、前記レーザダイオードは半導体レーザの一種である。 Incidentally, the laser diode is a type of semiconductor laser.

本発明の第1の実施形態に係るレーザ走査型顕微鏡を示す全体構成図である。 It is an overall configuration view of a laser scanning microscope according to a first embodiment of the present invention. 図1のレーザ走査型顕微鏡に用いられる本実施形態に係る光源装置を示すブロック図である。 It is a block diagram showing a light source device according to the present embodiment for use in a laser scanning microscope of Fig. 図2の光源装置の第1の変形例を示すブロック図である。 It is a block diagram showing a first modification of the light source device of FIG. 図2の光源装置の第2の変形例を示すブロック図である。 It is a block diagram showing a second modification of the light source device of FIG. 本発明の第2の実施形態に係る光源装置を示すブロック図である。 The light source device according to a second embodiment of the present invention is a block diagram showing. 図5の光源装置においてレーザダイオード素子が劣化した場合の高精細モードにおける駆動指令信号、電流信号およびレーザ光の光量の時間変化を示すグラフである。 Drive instruction signal in the high definition mode when laser diode elements are degraded in the light source device of FIG. 5 is a graph showing the time change of light intensity of the current signal and the laser beam. 図2の光源装置においてレーザダイオード素子が劣化した場合の高速モードにおける駆動指令信号、電流信号およびレーザ光の光量の時間変化を示すグラフである。 Fast mode drive instruction signal in the case where the laser diode device is deteriorated in the light source apparatus of FIG. 2 is a graph showing the time change of light intensity of the current signal and the laser beam. 図5の光源装置においてレーザダイオード素子が劣化した場合の高速モードにおける駆動指令信号、電流信号およびレーザ光の光量の時間変化を示すグラフである。 Fast mode drive instruction signal in the case where the laser diode device is deteriorated in the light source device of FIG. 5 is a graph showing the time change of light intensity of the current signal and the laser beam. 図8の高速モード時のレーザ光の光量を達成するためのタイミングチャートを示す図である。 It is a diagram showing a timing chart for achieving the light quantity of the laser beam of high-speed mode in FIG. 図1のレーザ走査型顕微鏡の変形例を示す全体構成図である。 It is an overall configuration diagram showing a modification of the laser scanning microscope in Fig. 図10のレーザ走査型顕微鏡の検出回路の内部構造例を示すブロック図である。 Is a block diagram showing an internal structure of a laser scanning microscope of the detection circuit of FIG. 10. 図2の光源装置においてフィードバック回路を構成した場合の点灯指令信号が与えるレーザ光の光量の時間変化(目標値)を示すグラフである。 Is a graph showing the time change of the light amount of the laser light lighting instruction signal in the case of a feedback circuit provides (target value) in the light source device of FIG. 図2の光源装置においてフィードバック回路を構成した場合の低パワー時にオーバーシュートした際の目標値に対するレーザ光の光量の時間変化を示すグラフである。 Is a graph showing the time change of the light amount of the laser beam with respect to the target value when the overshoot in the low power in the case of a feedback circuit in the light source device of FIG. 図2の光源装置においてフィードバック回路を構成した場合のレーザダイオードに内蔵されたフォトダイオードの応答速度が悪い場合における実際のレーザ光の光量の時間変化を示すグラフである。 Is the actual graph showing a time change in the light amount of the laser beam in the case the response speed of the laser diode incorporated in the photodiode is poor in the case of a feedback circuit in the light source device of FIG.

A 標本 1 光源装置 2 レーザ走査型顕微鏡 3 スキャナ(走査部) A specimen 1 light source device 2 the laser scanning microscope 3 scanner (scanning unit)
6 対物レンズ 7 光検出部 8 制御部 10 レーザダイオード素子 14 フォトダイオード(受光素子) 6 objective lens 7 photodetecting unit 8 control unit 10 the laser diode element 14 a photodiode (light receiving element)
22,23 光検出器 25 駆動司令部(タイミング切替部、検出器切替部) 22,23 photodetector 25 drive command unit (timing switching section, the detector switching section)
25a メモリ(記憶部) 25a a memory (storage unit)
25b CPU(指令信号補正部) 25b CPU (instruction signal correcting section)
27,27′ 第1のLD駆動回路 27d 検流計(電流検出部) 27, 27 'first LD driving circuit 27d galvanometer (current detection unit)
28 第2のLD駆動回路 29 切替スイッチ(回路切替部) 28 second LD driving circuit 29 switch (circuit switching unit)

Claims (7)

  1. 入力される電流信号に応じたレーザ光を出射する半導体レーザ素子と、 A semiconductor laser device emitting a laser beam corresponding to the current signal input,
    該半導体レーザ素子から発せられたレーザ光を受光する受光素子と、 A light receiving element for receiving the laser beam emitted from the semiconductor laser element,
    前記半導体レーザ素子の発光を制御する制御部とを備え、 And a control unit for controlling light emission of the semiconductor laser element,
    該制御部が、指令信号に応じた電流信号を前記半導体レーザ素子に対して出力する第1の半導体レーザ素子駆動回路と、前記受光素子により受光されたレーザ光の光量に基づいて電流信号を調整して前記半導体レーザ素子に対して出力する第2の半導体レーザ素子駆動回路と、指令信号に応じて第1の半導体レーザ素子駆動回路と第2の半導体レーザ素子駆動回路とを切り替える回路切替部とを備え The control unit includes a first semiconductor laser element drive circuit that outputs a current signal corresponding to the command signal to the semiconductor laser device, adjusts the current signal on the basis of the amount of laser light received by the light receiving element a second semiconductor laser element drive circuit that outputs to the semiconductor laser device and a circuit switching unit for switching between the first semiconductor laser element drive circuit and the second semiconductor laser element drive circuit according to a command signal equipped with a,
    前記第1の半導体レーザ素子駆動回路が、前記半導体レーザ素子にパルス状のレーザ光を出射させる電流信号を出力し、 The first semiconductor laser element drive circuit outputs a current signal for emitting the pulsed laser light to the semiconductor laser element,
    前記第2の半導体レーザ素子駆動回路が、前記半導体レーザ素子に連続的なレーザ光を出射させる電流信号を出力する際に使用される光源装置と、 The second semiconductor laser element drive circuit, a light source device which Ru is used to output a current signal for emitting a continuous laser light to the semiconductor laser element,
    該光源装置から出射されたレーザ光を2次元的に走査する走査部と、 A scanning unit for scanning the laser light emitted from the light source device two-dimensionally,
    該走査部により走査されたレーザ光を標本に照射するとともに、標本から戻る戻り光を集光する対物レンズと、 Irradiates the laser light scanned by the scanning unit on the specimen, an objective lens for condensing the return light returning from the specimen,
    該対物レンズにより集光され、走査部を介して戻る戻り光を検出する光検出部とを備えるレーザ走査型顕微鏡 The objective lens is converged by the laser scanning microscope and a light detector for detecting return light returning via the scan section.
  2. 前記光源装置は、 The light source device,
    前記第2の半導体レーザ素子駆動回路が選択されている際に、前記半導体レーザ素子に出力される電流信号値を検出する電流検出部と、該電流検出部により検出された電流信号値と受光素子により検出されたレーザ光の光量とを対応づけて記憶する記憶部と、前記第1の半導体レーザ素子駆動回路が選択されている際に、前記記憶部に記憶されている電流信号値および光量に基づいて、前記第1の半導体レーザ素子駆動回路に入力する指令信号を補正する指令信号補正部を備える請求項に記載のレーザ走査型顕微鏡 When the second semiconductor laser element drive circuit is selected, a current detection unit for detecting a current signal value to be outputted to the semiconductor laser device, the current signal value detected by said current detector receiving element a storage unit that stores an association and amount of the detected laser light by, when the first semiconductor laser element drive circuit is selected, the current signal value and the light quantity stored in said storage unit based on the laser scanning microscope according to claim 1, further comprising a command signal correction unit that corrects the command signal to be input to the first semiconductor laser element drive circuit.
  3. 前記第1の半導体レーザ素子駆動回路が、前記半導体レーザ素子の出力が弱いときに使用され、 The first semiconductor laser element drive circuit is used when the output of the semiconductor laser element is weak,
    前記第2の半導体レーザ素子駆動回路が、前記半導体レーザ素子の出力が強いときに使用される請求項1に記載のレーザ走査型顕微鏡 The second semiconductor laser element drive circuit, the laser scanning microscope according to claim 1 in which the output of the semiconductor laser device is used when strong.
  4. 前記光源装置は、 The light source device,
    前記第2の半導体レーザ素子駆動回路が選択されている際に、前記半導体レーザ素子に出力される電流信号値を検出する電流検出部と、該電流検出部により検出された電流信号値と受光素子により検出されたレーザ光の光量とを対応づけて記憶する記憶部と、前記第1の半導体レーザ素子駆動回路が選択されている際に、前記記憶部に記憶されている電流信号値および光量に基づいて、前記第1の半導体レーザ素子駆動回路に入力する指令信号を補正する指令信号補正部を備える請求項3に記載のレーザ走査型顕微鏡 When the second semiconductor laser element drive circuit is selected, a current detection unit for detecting a current signal value to be outputted to the semiconductor laser device, the current signal value detected by said current detector receiving element a storage unit that stores an association and amount of the detected laser light by, when the first semiconductor laser element drive circuit is selected, the current signal value and the light quantity stored in said storage unit based on the laser scanning microscope according to claim 3, further comprising an instruction signal correction section that corrects an instruction signal to be input to the first semiconductor laser element drive circuit.
  5. 前記回路切替部により第1の半導体レーザ素子駆動回路に切り替えられたときに、出射させるパルス状のレーザ光の周波数に応じて、前記光検出器の検出タイミングを切り替えるタイミング切替部とをさらに備える請求項1に記載のレーザ走査型顕微鏡。 When switched to the first semiconductor laser element drive circuit by the circuit switching portion, in accordance with the frequency of the pulsed laser light to be emitted, further comprising billing a timing switching section that switches detection timing of said photodetector the laser scanning microscope according to claim 1.
  6. 前記光検出器は、検出タイミングの異なる複数の戻り光を検出し The photodetector detects a plurality of return light having different detection timing,
    前記回路切替部により第1の半導体レーザ素子駆動回路と第2の半導体レーザ素子駆動回路とが切り替えられたときに、前記光検出器を切り替える検出器切替部とをさらに備える請求項1に記載のレーザ走査型顕微鏡。 When the first semiconductor laser element drive circuit and the second semiconductor laser element drive circuit is switched by the circuit switching unit of claim 1, further comprising a detector switching section that switches the light detector laser scanning microscope.
  7. 前記回路切替部により第1の半導体レーザ素子駆動回路と第2の半導体レーザ素子駆動回路とが切り替えられたときに、前記光検出器の検出タイミングおよび検出回路の少なくとも一方を切り替えるタイミング切替部とをさらに備える請求項1に記載のレーザ走査型顕微鏡。 When the first semiconductor laser element drive circuit and the second semiconductor laser element drive circuit is switched by the circuit switching portion, and a timing switching section that switches at least one of the detection timing and detection circuit of the photodetector the laser scanning microscope according to claim 1, further comprising.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102009048710A1 (en) * 2009-10-08 2011-04-21 Leica Microsystems Cms Gmbh Laser system for a microscope and method of operating a laser system for a microscope
JP6205198B2 (en) * 2013-07-16 2017-09-27 オリンパス株式会社 Microscope system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08274395A (en) * 1995-04-03 1996-10-18 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor laser drive method, and semiconductor laser deterioration judge method, and semiconductor laser driver
JP3625979B2 (en) * 1997-02-28 2005-03-02 オリンパス株式会社 TV camera device
JP4315794B2 (en) * 2002-12-27 2009-08-19 オリンパス株式会社 Confocal microscopy
JP2004258547A (en) * 2003-02-27 2004-09-16 Olympus Corp Fluorescent microscopic system
JP2005017282A (en) * 2003-05-30 2005-01-20 Olympus Corp Light-receiving unit and measuring apparatus including the same

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