JP6214341B2

JP6214341B2 - 走査型レーザ顕微鏡装置

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Description

本発明は、走査型レーザ顕微鏡装置に関するものである。

従来、標本の光刺激や蛍光観察を行うレーザ顕微鏡が知られている（例えば、特許文献１参照。）。標本の光刺激においては反応を得るため比較的強い光強度が求められる一方で、蛍光観察においては退色を避けるため比較的低い光強度が求められることが多い。特許文献１に記載のレーザ顕微鏡は、ＡＯＴＦ（Ａｃｏｕｓｔ−ＯｐｔｉｃＴｕｎａｂｌｅＦｉｌｔｅｒ）のような音響光学素子を備え、標本の光刺激や蛍光観察を行う際に音響光学素子によりレーザ光の強度を変調することとしている。

特開２００２−１３１６４５号公報

しかしながら、従来のレーザ顕微鏡では、単一のレーザ光源により標本の光刺激と蛍光観察の両方を行う場合は、光刺激に合わせて蛍光観察も高強度のレーザ光を使用することになる。そして、音響光学素子の設定分解能がレーザ光の強度に関わらず一定だとすると、低強度で蛍光観察する場合も高強度で光刺激する場合と同様の単位でしか光量を調整することができない。そのため、低強度で蛍光観察しようとする場合において、レーザ光の強度を微調整することができず、所望の光強度で標本を詳細に観察することが困難になるという問題がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、単一のレーザ光源により、標本に対する高強度での光刺激と低強度での詳細な蛍光観察との両立を実現することができる走査型レーザ顕微鏡装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第１態様は、レーザ光を発生する光源と、該光源の出力を段階的に変更して設定可能な出力制御部と、該出力制御部により前記光源の出力を変更する分解能よりも細かい分解能で、前記光源から発せられたレーザ光の光量を段階的に調整可能な光量制御部と、該光量制御部により光量が調整されたレーザ光を標本上で走査させ、該標本において発生する蛍光を検出する観察部と、前記出力制御部により前記光源の出力が変更された場合に、該光源から発せられたレーザ光の光軸の角度を補正する補正部とを備える走査型レーザ顕微鏡装置である。
本発明の第２態様は、レーザ光を発生する光源と、該光源の出力を段階的に変更して設定可能な出力制御部と、該出力制御部により前記光源の出力を変更する分解能よりも細かい分解能で、前記光源から発せられたレーザ光の光量を段階的に調整可能な光量制御部と、該光量制御部により光量が調整されたレーザ光を標本上で走査させ、該標本において発生する蛍光を検出する観察部と、前記標本を蛍光観察する場合の前記光源の出力と前記標本を光刺激する場合の前記光源の出力とを記憶する記憶部と、蛍光観察または光刺激する場合に、前記記憶部に記憶されている出力を前記光源に設定するよう前記出力制御部を管理する出力管理部とを備える走査型レーザ顕微鏡装置である。
本発明の第３態様は、レーザ光を発生する光源と、該光源の出力を段階的に変更して設定可能な出力制御部と、該出力制御部により前記光源の出力を変更する分解能よりも細かい分解能で、前記光源から発せられたレーザ光の光量を段階的に調整可能な光量制御部と、該光量制御部により光量が調整されたレーザ光を標本上で走査させ、該標本において発生する蛍光を検出する観察部と、前記出力制御部に対する出力設定と前記光量制御部に対する光量設定とを入力する設定部と、前記設定された出力設定と光量設定を表示する設定表示部とを備える走査型レーザ顕微鏡装置である。

本発明によれば、出力制御部により設定された出力で光源からレーザ光が発せられ、光量制御部によりレーザ光の光量が調整されて観察部により標本上で走査される。そして、レーザ光が照射されることにより標本において蛍光が発生すると、観察部によりその蛍光が検出される。

この場合において、光量制御部の設定分解能がレーザ光の強度に関わらず一定であるとしても、標本を蛍光観察する場合と光刺激する場合とで出力制御部により光源の出力を変更した上で光量制御部によりレーザ光の光量を調整することで、光刺激には高強度のレーザ光を使用する一方、蛍光観察には低強度のレーザ光を使用するとともに、蛍光観察時に低強度のレーザ光の強度を微調整し、所望の光強度で標本を観察することができる。

また、光源の出力を頻繁に変更すると熱による影響で出力が安定するまでに時間がかかるが、光量制御部によりレーザ光の光量を調整する分解能が出力制御部により光源の出力を変更する分解能よりも細かいので、蛍光観察または光刺激ごとに設定した光源の出力を一定にしたまま光量制御部によりレーザ光の光量を調整することで、熱による影響を受けずにレーザ光の光強度を頻繁に微調整することができる。
したがって、単一の光源により、標本に対する高強度での光刺激と低強度での詳細な蛍光観察との両立を実現することができる。

上記第１態様においては、前記出力制御部により前記光源の出力が変更された場合に、該光源から発せられたレーザ光の光軸の角度を補正する補正部を備える。
レーザダイオードのような光源においては、光源の出力を変更すると、光源のチップ周辺の温度が変わりレーザ光の出射角が変化することがある。このように構成することで、光源の出力を変更することによってレーザ光の出射角が変化しても、補正部によりレーザ光の光軸の角度を補正し、観察部により走査されるレーザ光の走査位置がずれたり、標本に照射されるレーザ光が意図した強度にならなかったりするのを防ぐことができる。

上記第１、第２、第３態様においては、前記出力制御部における出力設定と前記光量制御部における光量設定とを合算したレーザ光の強度を表示する強度表示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、出力制御部により設定し光量制御部により調整するレーザ光の最終的な強度をユーザが一見して容易に把握することができる。

上記第２態様においては、前記標本を蛍光観察する場合の前記光源の出力と前記標本を光刺激する場合の前記光源の出力とを記憶する記憶部と、蛍光観察または光刺激する場合に、前記記憶部に記憶されている出力を前記光源に設定するよう前記出力制御部を管理する出力管理部とを備える。
このように構成することで、標本を蛍光観察または光刺激する度に、出力管理部により蛍光観察または光刺激に応じて光源の出力を切り替えることができ、ユーザが光源の出力を切り替える手間を省くことができる。

上記各態様においては、記観察部によるレーザ光の走査領域ごとに、前記出力制御部が前記光源を予め設定されている出力に変更し、前記光量制御部が前記レーザ光を予め設定されている光量に調整することとしてもよい。
このように構成することで、標本における観察範囲が複数ある場合に、観察範囲ごとに自動的に所望の光強度で蛍光観察や光刺激することができる。

本発明によれば、単一のレーザ光源により、標本に対する高強度での光刺激と低強度での詳細な蛍光観察との両立を実現することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡装置の概略構成図である。図１のレーザ光源およびＡＯＴＦの出力の設定の表示の一例を示す図である。本発明の一実施形態の第１変形例に係る走査型レーザ顕微鏡装置の概略構成図である。図３のレーザ光源およびＡＯＴＦの出力の設定の表示の一例を示す図である。本発明の一実施形態の第２変形例に係る走査型レーザ顕微鏡装置の概略構成図である。図５のレーザ光源およびＡＯＴＦの出力の設定の表示の一例を示す図である。本発明の一実施形態の第３変形例に係る走査型レーザ顕微鏡装置による標本上のレーザ光の走査領域の一例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡装置１は、図１に示すように、レーザ光を発生するレーザ光源（光源）１１と、レーザ光源１１の出力を段階的に変更して設定する出力制御部１３と、レーザ光源１１から発せられたレーザ光の光量を段階的に調整するＡＯＴＦ（Ａｃｏｕｓｔ−ＯｐｔｉｃＴｕｎａｂｌｅＦｉｌｔｅｒ、光量制御部）１５と、ＡＯＴＦ１５により光量が調整されたレーザ光を標本（図示略）に照射し標本の画像情報を取得する観察装置（観察部）１７と、これらを制御する制御ソフトウェアを有するＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ)１９と、ＰＣ１９による制御情報や観察装置１７により取得された画像情報等を表示するモニタ２１とを備えている。また、走査型レーザ顕微鏡装置１には、レーザ光源１１から発せられたレーザ光の光軸の角度を補正可能な光軸補正部（補正部）２３が備えられている。

レーザ光源１１は、例えば、レーザダイオードである。このレーザ光源１１は、ＰＣ１９の指示により、例えば、ＨｉｇｈとＬｏｗの２段階に出力を切り替えることができるようになっている。また、レーザ光源１１は、Ｈｉｇｈに設定すると１００％の出力でレーザ光を発生し、Ｌｏｗに設定すると１０％の出力でレーザ光を発生するようになっている。
出力制御部１３は、ＰＣ１９の指示により、レーザ光源１１の出力をＨｉｇｈまたはＬｏｗに設定するようになっている。

ＡＯＴＦ１５は、例えば、音響光学素子により構成されている。このＡＯＴＦ１５は、ＰＣ１９の指示により、出力制御部１３によってレーザ光源１１の出力を変更する分解能よりも細かい分解能でレーザ光の光量を調節することができるようになっている。例えば、ＡＯＴＦ１５は、入射したレーザ光を０〜１００％の範囲内で０．１％きざみで光量を調節して出力するようになっている。

観察装置１７は、ＡＯＴＦ１５からのレーザ光を偏向して標本上で２次元的に走査させるスキャナ（図示略）と、レーザ光が照射されることにより標本において発生する蛍光を検出し、検出した蛍光の輝度に相当する輝度信号を出力するＰＭＴ（ＰｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒＴｕｂｅ）のような検出器（図示略）とを備えている。

光軸補正部２３は、レーザ光源１１とＡＯＴＦ１５との間のレーザ光の光路上に配置されており、例えば、２枚の平面ミラー（図示略）と、ＰＣ１９の指示によりこれら平面ミラーを駆動するモータ（図示略）とにより構成されている。

この光軸補正部２３は、モータにより平面ミラーをＸ，Ｙ軸に沿って同時に移動させることで、レーザ光の光軸を平行移動（シフト）させることができるようになっている。また、光軸補正部２３は、モータにより平面ミラーを互いに直交する軸回りに揺動させることで、レーザ光の光軸の傾きを調節（チルト）することができるようになっている。

ＰＣ１９は、ユーザの指示に従い、出力制御部１３に対してレーザ光源１１の出力を設定したり、ＡＯＴＦ１５に対して調整するレーザ光の光量を設定したりするようになっている。また、ＰＣ１９は、ユーザの指示に従い、観察装置１７に対して蛍光観察開始または光刺激開始を指示し、スキャナや検出器を作動させるようになっている。また、ＰＣ１９は、観察装置１７の検出器により取得された輝度信号に基づいて標本の画像を生成し、モニタ２１に表示させるようになっている。

さらに、ＰＣ１９は、レーザ光源１１の出力に応じてレーザ光の光軸の角度のずれを補正するようにレーザ光源１１の出力と光軸補正部２３の平面ミラーの位置および角度とを対応付けたＬＵＴ（Ｌｏｏｋ−ＵｐＴａｂｌｅ）を有しており、出力制御部１３によりレーザ光源１１の出力が変更されると、ＬＵＴに従い光軸補正部２３のモータを駆動して平面ミラーを調整するようになっている。

このように構成された走査型レーザ顕微鏡装置１の作用について説明する。
本実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡装置１により、低強度のレーザ光によって標本を蛍光観察する場合は、まず、ユーザがＰＣ１９の制御ソフトウェア上でレーザ光原１１の出力とＡＯＴＦ１５の出力を入力する。

レーザ光原１１の出力としてＬＯＷを入力すると、ＰＣ１９により出力制御部１３に対してレーザ光源１１の出力が１０％に設定される。レーザ光源１１の出力が設定されると、ＰＣ１９により、ＬＵＴに従いその出力に対応するように光軸補正部２３のモータが駆動され、平面ミラーの位置と角度が調整される。

レーザ光源１１の出力を変更するとレーザ光源１１のチップ周辺の温度が変わりレーザ光の出射角が変化することがあるが、レーザ光源１１の出力を変更することによってレーザ光の出射角が変化しても、光軸補正部２３によりレーザ光の光軸の角度のずれを補正し、観察装置１７により走査させるレーザ光の走査範囲がずれるのを防ぐことができる。

ＡＯＴＦ１５の出力として例えば５．５％を入力すると、ＰＣ１９によりＡＯＴＦ１５に対してレーザ光の出力が５．５％に設定される。
入力したレーザ光源１１の出力およびＡＯＴＦ１５の出力は、ＰＣ１９により、図２に示すようにモニタ２１に表示される。

次いで、ユーザがＰＣ１９の制御ソフトウェア上で蛍光観察開始を指示すると、ＰＣ１９により観察装置１７のスキャナおよび検出器が作動する。そして、出力制御部１３によりレーザ光源１１から１０％の出力でレーザ光が発せられ、光軸補正部２３によりレーザ光がチルト・シフトされてＡＯＴＦ１５に入射する。

ＡＯＴＦ１５に入射したレーザ光は５．５％の光量に調整されて出力され、観察装置１７に入射する。すなわち、出力制御部１３およびＡＯＴＦ１５により、全体として０．１×０．０５５×１００＝０．５５（％）の光量に調整されたレーザ光が観察装置１７に入射する。

観察装置１７においては、入射したレーザ光がスキャナにより偏向されて標本上で２次元的に走査される。そして、レーザ光が照射することにより標本において発生する蛍光がスキャナを介して検出器により検出され、検出した蛍光の輝度に相当する輝度信号がＰＣ１９に送られる。

ＰＣ１９により、観察装置１７から送られてくる輝度信号に基づいて標本の画像が生成され、モニタ２１に送られて表示される。ユーザはモニタに表示された標本の画像を見ながら、ＰＣ１９の制御ソフト上でＡＯＴＦ１５の出力を調整する。

ここで、レーザ光源１１により出力を１０％に抑えたレーザ光の光量をＡＯＴＦ１５によりさらに調整することで、ＡＯＴＦ１５のみによってレーザ光の光量を調整する場合と比較して、レーザ光の光量をより細かく調整することができる。これにより、ユーザはモニタに表示された画像上で所望の光強度で標本を観察することができる。

次に、高強度のレーザ光で標本を光刺激する場合は、蛍光観察時と同様に、ユーザがＰＣ１９の制御ソフトウェア上でレーザ光源１１の出力とＡＯＴＦ１５の出力を入力する。
レーザ光源１１の出力としてＨｉｇｈを入力すると、ＰＣ１９により出力制御部１３に対してレーザ光源１１の出力が１００％に設定される。レーザ光源１１の出力が設定されると、ＰＣ１９により、ＬＵＴに従いその出力に対応するように光軸補正部２３のモータが駆動され、平面ミラーの位置と角度が調整される。

また、ＡＯＴＦ１５の出力として例えば８０．０％を入力すると、ＰＣ１９によりＡＯＴＦ１５に対してレーザ光の出力が８０．０％に設定される。
次いで、ユーザがＰＣ１９の制御ソフトウェア上で光刺激開始を指示すると、ＰＣ１９により観察装置１７のスキャナが作動する。そして、出力制御部１３によりレーザ光源１１から１００％の出力でレーザ光が発せられ、光軸補正部２３によりレーザ光がチルト・シフトされてＡＯＴＦ１５に入射する。

ＡＯＴＦ１５に入射したレーザ光は８０．０％の光量に調整されて出力され、観察装置１７に入射する。すなわち、出力制御部１３およびＡＯＴＦ１５により、全体として１×０．８×１００＝８０．０（％）の光量に調整されたレーザ光が観察装置１７に入射する。

観察装置１７においては、入射したレーザ光がスキャナにより偏向されて標本上で２次元的に走査される。これにより、レーザ光の照射位置において標本が光刺激される。
ユーザは、蛍光観察により標本の画像を見ながら所望の観察位置を決め、蛍光観察と光刺激とを切り替えることで、光刺激によりその観察位置を光刺激して蛍光観察によりその反応を観察することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る走査型レーザ顕微鏡装置１によれば、標本を蛍光観察する場合と光刺激する場合とで出力制御部１３によりレーザ光源１１の出力を変更した上でＡＯＴＦ１５によりレーザ光の光量を調整することで、光刺激には高強度のレーザ光を使用する一方、蛍光観察には低強度のレーザ光を使用するとともに、蛍光観察時に低強度のレーザ光の強度を微調整し、所望の光強度で標本を観察することができる。また、標本の蛍光観察中はレーザ光源１１の出力を低く設定することにより、レーザ光源１１の寿命を向上することができる。

また、レーザ光源１１の出力を頻繁に変更すると熱による影響で出力が安定するまでに時間がかかるが、ＡＯＴＦ１５によりレーザ光の光量を調整する分解能が出力制御部１３により光源の出力を変更する分解能よりも細かい。したがって、蛍光観察または光刺激ごとに設定したレーザ光源１１の出力を一定にしたままＡＯＴＦ１５によりレーザ光の光量を調整することで、熱による影響を受けずにレーザ光の光強度を頻繁に微調整することができる。
したがって、単一のレーザ光源１１により、標本に対する高強度での光刺激と低強度での詳細な蛍光観察との両立を実現することができる。

本実施形態においては、出力制御部１３によりレーザ光源１１の出力を変更する度に光軸補正部２３によりレーザ光の光軸のずれを補正することとしたが、光軸のずれが許容できる範囲の場合は補正しないか、あるいは、光軸補正部２３を設けないこととしてもよい。

本実施形態は以下のように変形することができる。
第１変形例としては、例えば、図３に示すように、ＡＯＴＦ１５による光量の調整後のレーザ光の強度、すなわち、出力制御部１３とＡＯＴＦ１５による光量の調整を合算したレーザ光の強度を表示する出力表示部（強度表示部）２５を備えることとしてもよい。

本変形例において、低強度のレーザ光によって標本を蛍光観察する場合は、ＰＣ１９により出力制御部１３に対してレーザ光源１１の出力が１０％（Ｌｏｗ）に設定されるとともに、ＰＣ１９によりＡＯＴＦ１５の出力が例えば０．５％に設定されると、ＰＣ１９により０．１×０．００５×１００＝０．０５％が演算される。これにより、図４に示すように、出力制御部１３およびＡＯＴＦ１５による光量の調整を合算した出力、すなわちトータル出力として０．０５％が出力表示部２５に表示される。

本変形例によれば、出力制御部１３により設定しＡＯＴＦ１５により調整するレーザ光の最終的な強度をユーザが出力表示部２５を見るだけで容易に把握することができる。本変形例においては、出力表示部２５を設けることとしたが、これに代えて、モニタ２１が出力表示部としての機能を有し、出力制御部１３とＡＯＴＦ１５により調整した光量を合算したレーザ光の強度をモニタ２１に表示することとしてもよい。

なお、本実施形態においては、ユーザが出力制御部１３の出力を直接設定することとしたが、これに代えて、例えば、ユーザがレーザ光の最終的な光量を設定することにより、ＰＣ１９によって、出力制御部１３の出力とＡＯＴＦ１５の出力が設定されることとしてもよい。例えば、ユーザがレーザ光の最終的な光量として０．０５％を設定すると、ＰＣ１９により、レーザ光源１１の出力が１０％、ＡＯＴＦ１５の出力が０．５％と振り分けられることとしてもよい。

第２変形例としては、例えば、図５に示すように、標本を蛍光観察する場合と光刺激する場合のそれぞれのレーザ光源１１の出力を記憶する記憶部２７と、蛍光観察や光刺激する場合に、記憶部２７に記憶されている出力をレーザ光源１１に設定するよう出力制御部１３を管理する出力管理部２９とを備えることとしてもよい。

本変形例においては、記憶部２７は、例えば、標本を蛍光観察する場合のレーザ光源１１の出力としてＬｏｗを記憶し、標本を光刺激する場合のレーザ光源１１の出力としてＨｉｇｈを記憶していることとする。また、ユーザは、蛍光観察する場合は、ＰＣ１９の制御ソフトウェアの蛍光観察設定ＵＩ（ＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ）でＡＯＴＦ１５の出力を設定し、光刺激する場合は、ＰＣ１９の制御ソフトウェアの刺激設定ＵＩでＡＯＴＦ１５の出力を設定することすればよい。また、設定された蛍光観察時のＡＯＴＦ１５の出力および光刺激時のＡＯＴＦ１５の出力は、ＰＣ１９によりモニタ２１に表示されることとすればよい。

本変形例において、高強度のレーザ光で標本を光刺激した後に低強度のレーザ光で蛍光観察する場合は、まず、ユーザがＰＣ１９の制御ソフトウェアの蛍光観察設定ＵＩでＡＯＴＦ１５の出力として例えば１．０％を入力するとともに、刺激設定ＵＩでＡＯＴＦ１５の出力として例えば９０．０％を入力する。入力した蛍光観察時（Ｉｍａｇｉｎｇ）と光刺激時（Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ）のＡＯＴＦ１５の出力は、ＰＣ１９により、図６に示すようにモニタ２１に表示される。

ユーザがＰＣ１９の制御ソフトウェア上で光刺激開始を指示すると、出力管理部２９により記憶部２７から読み出される光刺激時のレーザ光源１１の出力（Ｈｉｇｈ）に従い、ＰＣ１９により出力制御部１３に対してレーザ光源１１の出力が１００％に設定される。また、ＰＣ１９により、ユーザの指示に従いＡＯＴＦ１５に対してレーザ光の出力が９０％に設定され、観察装置１７のスキャナが作動する。

そして、出力制御部１３によりレーザ光源１１から１００％の出力でレーザ光が発せられて光軸補正部２３によりチルト・シフトされた後、ＡＯＴＦ１５によりレーザ光が９０％の光量に調整されて出力される。これにより、全体として１．０×０．９０×１００＝９０（％）の光量に調整されたレーザ光が観察装置１７により標本に照射され、標本が光刺激される。

標本の光刺激が完了したら、ユーザは制御ソフト上で蛍光観察開始を指示する。
出力管理部２９により記憶部２７から読み出される蛍光観察時のレーザ光源１１の出力（Ｌｏｗ）に従い、ＰＣ１９により出力制御部１３に対してレーザ光源１１の出力が１０％に設定される。また、ＰＣ１９により、ユーザの指示に従いＡＯＴＦ１５の出力値が１．０％に設定され、観察装置１７のスキャナおよび検出器が作動する。

そして、出力制御部１３によりレーザ光源１１から１０％の出力でレーザ光が発せられて光軸補正部２３によりチルト・シフトされた後、ＡＯＴＦ１５によりレーザ光が１．０％の光量に調整されて出力される。これにより、全体として０．１×０．０１×１００＝０．１（％）の光量に調整されたレーザ光が観察装置１７により標本に照射され、標本からの蛍光が検出されて標本の画像が生成される。
これにより、光刺激により生じる標本の反応をモニタ２１上で観察することができる。

本変形例によれば、標本を蛍光観察または光刺激する度に、出力管理部２９により蛍光観察または光刺激に応じてレーザ光源１１の出力を切り替えることができ、ユーザがレーザ光源１１の出力を切り替える手間を省くことができる。

第３変形例としては、ＰＣ１９が、観察装置１７によるレーザ光の走査領域ごとに予め設定したレーザ光源１１の出力とＡＯＴＦ１５の出力を記憶する記憶部（図示略）を有し、走査領域ごとに記憶部の情報に従い出力制御部１３およびＡＯＴＦ１５を制御することとしてもよい。

この場合、ユーザが、ＰＣ１９の制御ソフトウェア上でレーザ光原１１の出力およびＡＯＴＦ１５の出力を入力するとともに、レーザ光の走査領域を指定して記憶部に記憶させることとすればよい。
また、ＰＣ１９が、走査領域ごとに記憶部に記憶している各出力を読み出して出力制御部１３およびＡＯＴＦ１５にそれぞれ設定し、出力制御部１３により発生させるレーザ光源１１の出力を切り替えるとともに、ＡＯＴＦ１５により出力させるレーザ光の光量を切り替えることとすればよい。

本変形例において、走査領域ごとにレーザ光の強度を変えて標本を光刺激する場合は、例えば、ユーザがレーザ光原１１の出力としてＨｉｇｈを入力するとともにＡＯＴＦ１５の出力として１００％を入力し、レーザ光の走査領域として図７に示すような第１走査領域Ｆを指定して記憶部にこれらを記憶させる。同様にして、例えば、ユーザがレーザ光原１１の出力としてＬｏｗを入力するとともにＡＯＴＦ１５の出力をとして１．５％を入力し、レーザ光の他の走査領域として図７に示すような第２走査領域Ｓを指定して記憶部にこれらを記憶させる。

ユーザがＰＣ１９の制御ソフトウェア上で走査領域Ｆ，Ｓの光刺激開始を指示すると、まず、第１走査領域Ｆの走査では、ＰＣＴ１９により、記憶部に記憶されている出力制御部１３およびＡＯＴＦ１５の出力がそれぞれ読み出され、出力制御部１３に対してレーザ光源１１の出力が１００％（Ｈｉｇｈ）に設定されるとともに、ＡＯＴＦ１５に対してレーザ光の出力が１００％に設定され、観察装置１７のスキャナが作動する。

そして、出力制御部１３により、レーザ光源１１から１００％の出力でレーザ光が発せられて光軸補正部２３によりチルト・シフトされた後、ＡＯＴＦ１５によりレーザ光が１００％の光量で出力される。これにより、全体として１．０×１．０×１００＝１００．０（％）の光量のレーザ光が観察装置１７により標本に照射され、標本が光刺激される。

次に、第２走査領域Ｓに走査に移ると、ＰＣＴ１９により、記憶部に記憶されている出力制御部１３およびＡＯＴＦ１５の出力がそれぞれ読み出され、出力制御部１３に対してレーザ光源１１の出力が１０％（Ｌｏｗ）に設定されるとともに、ＡＯＴＦ１５に対してレーザ光の出力が１．５％に設定される。

そして、出力制御部１３により、レーザ光源１１から１０％の出力でレーザ光が発せられて光軸補正部２３によりチルト・シフトされた後、ＡＯＴＦ１５によりレーザ光が１．５％の光量に調整されて出力される。これにより、全体として０．１×０．０１５×１００＝０．１５（％）の光量に調整されたレーザ光が観察装置１７により標本に照射され、標本が光刺激される。

本変形例によれば、標本における観察範囲が複数ある場合に、ユーザが予め走査領域ごとに出力制御部１３とＡＯＴＦ１５の所望の出力をＰＣ１９に記憶させておくだけで、観察範囲ごとに自動的に所望の光強度で蛍光観察や光刺激することができる。
本変形例においては、走査領域Ｆ，Ｓを例示して説明したが、走査領域が３つ以上ある場合も同様である。

以上、本発明の一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、本発明を上記の一実施形態およびその変形例に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態およびその変形例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、上記実施形態においては、レーザ光源１１の出力をＨｉｇｈとＬｏｗの２段階に切り替え、ＡＯＴＦ１５の出力を０〜１００％の範囲内で０．１％きざみで調節することとしたが、出力制御部１３によってレーザ光源１１の出力を変更する分解能よりも細かい分解能でＡＯＴＦ１５がレーザ光の光量を調節することができればよく、レーザ光源１１およびＡＯＴＦ１５の出力を変更可能な分解能はこれに限定されるものではない。

なお、ＡＯＴＦ１５（音響光学素子）の設定分解能を０．１％きざみより細かく設定すると（例えば０．０１％きざみ等。）、設定分解能に合わせた高ビット数のＤＡコンバータを使用する必要があり、装置が高価となる。また、ＡＯＴＦ１５の入力に対する出力のリニアリティを補正するため、所望のレーザ光の強度に対する指示信号と入力信号とを関連付けたＬＵＴが必要になるが、設定分解能が細かい分だけＬＵＴが膨大なデータ数となり、設定に非常に手間がかかることがある。さらに、設定分解能を０．０１％のように小さくすると、微小な温度変化により電気回路系のゲインやオフセット値がドリフトし、リニアリティのある正確な制御を常に行うことが困難になることもある。したがって、ＡＯＴＦ１５の設定分解能は、０．１％程度以上にしておくことがより好ましい。

１走査型レーザ顕微鏡装置
１１レーザ光源（光源）
１３出力制御部
１５ＡＯＴＦ（光量制御部）
１７観察装置（観察部）
２３光軸補正部（補正部）
２５出力表示部（強度表示部）
２７記憶部
２９出力管理部

Claims

レーザ光を発生する光源と、
該光源の出力を段階的に変更して設定可能な出力制御部と、
該出力制御部により前記光源の出力を変更する分解能よりも細かい分解能で、前記光源から発せられたレーザ光の光量を段階的に調整可能な光量制御部と、
該光量制御部により光量が調整されたレーザ光を標本上で走査させ、該標本において発生する蛍光を検出する観察部と、
前記出力制御部により前記光源の出力が変更された場合に、該光源から発せられたレーザ光の光軸の角度を補正する補正部とを備える走査型レーザ顕微鏡装置。
レーザ光を発生する光源と、
該光源の出力を段階的に変更して設定可能な出力制御部と、
該出力制御部により前記光源の出力を変更する分解能よりも細かい分解能で、前記光源から発せられたレーザ光の光量を段階的に調整可能な光量制御部と、
該光量制御部により光量が調整されたレーザ光を標本上で走査させ、該標本において発生する蛍光を検出する観察部と、
前記標本を蛍光観察する場合の前記光源の出力と前記標本を光刺激する場合の前記光源の出力とを記憶する記憶部と、
蛍光観察または光刺激する場合に、前記記憶部に記憶されている出力を前記光源に設定するよう前記出力制御部を管理する出力管理部とを備える走査型レーザ顕微鏡装置。
レーザ光を発生する光源と、
該光源の出力を段階的に変更して設定可能な出力制御部と、
該出力制御部により前記光源の出力を変更する分解能よりも細かい分解能で、前記光源から発せられたレーザ光の光量を段階的に調整可能な光量制御部と、
該光量制御部により光量が調整されたレーザ光を標本上で走査させ、該標本において発生する蛍光を検出する観察部と、
前記出力制御部に対する出力設定と前記光量制御部に対する光量設定とを入力する設定部と、
前記設定された出力設定と光量設定を表示する設定表示部とを備える走査型レーザ顕微鏡装置。
前記出力制御部における出力設定と前記光量制御部における光量設定とを合算したレーザ光の強度を表示する強度表示部を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の走査型レーザ顕微鏡装置。
前記観察部によるレーザ光の走査領域ごとに、前記出力制御部が前記光源を予め設定されている出力に変更し、前記光量制御部が前記レーザ光を予め設定されている光量に調整する請求項１から請求項４のいずれかに記載の走査型レーザ顕微鏡装置。