JPH11183806A - コンフォーカル顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 観察者が求める画像を簡易に設定することが
できる操作性の良いコンフォーカル顕微鏡を提供するこ
と。 【解決手段】 コンピュータ５０は、駆動装置３４、３
６、３７、３８を制御して波長選択装置１２、光分割装
置２１、対物光学系２４、蛍光選択装置２６を観察者か
らの入力に応じた装置条件に設定する。この際、コンピ
ュータ５０は、以上のような基本的な装置条件から、他
の装置条件を自動的に算出する。まず、入力された対物
レンズ２４ａの倍率と開口数から、コンフォーカル顕微
鏡として期待される分解能を与えるピンホールサイズを
決定する。次に、入力あるいは選択された蛍光色素の種
類から、先に入力された実験時間中に蛍光が著しく退色
しない条件で、励起光のレーザパワーを決定する。最後
に、入力あるいは選択された試料に実際に導入する色素
の濃度で、すでに決定されたレーザ光強度及びピンホー
ルサイズを用いた際に適切な輝度の画像が得られるよう
に、検出感度を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンフォーカル顕
微鏡に関し、特に簡易に観察条件を設定することができ
るコンフォーカル顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザスキャンタイプのコンフォーカル
顕微鏡では、分解能及び画質ともに最適で再現性のある
画像を得るために、例えば、レーザ照明の強度、検出器
の感度、ピンホールの大きさ等の装置設定を適切に行わ
ねばならない。

【０００３】これら種々の装置設定は、試料からの検出
光の明るさや、観察者が画像に最も期待する情報が何で
あるかに大きく依存するため、個々の設定内容は観察者
に任されているのが現状である。この結果、観察者がコ
ンフォーカル顕微鏡の特性を熟知していない場合には、
装置設定が不適切となって、顕微鏡装置が持っている性
能を十分に発揮できないことも少なくない。

【０００４】特に、蛍光観察用のコンフォーカル顕微鏡
の場合には、試料から発せられる蛍光が極微弱光であ
り、かつ試料が生きた生物である場合が多い。このよう
な場合には、上述した３つの設定を上手に行わないと画
質が大きく劣化してしまうという、顕微鏡装置の操作上
の難しさがある。

【０００５】観察者にとって最適な画像を求めるための
装置設定に関して、具体例を挙げて説明する。共焦点に
よる効果を重視する場合には、ピンホールサイズを小さ
くするが、これに伴って検出光量が少なくなるので画像
のＳ／Ｎ比が悪くなる。それでもできうる限りの分解能
を求めたい場合には、生物試料へのダメージと蛍光色素
の退色現象とを承知の上で、レーザ照射パワーを上げ、
画像のＳ／Ｎ比を確保する。一方、長時間にわたる現象
を観察したい場合には、レーザ照射パワーは極力抑えね
ばならず、それに伴う検出光量の減少、ひいては画像の
Ｓ／Ｎ比の低下を防ぐために、分解能が多少犠牲になる
のを承知でピンホールサイズを大きくする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
装置設定は、コンフォーカル顕微鏡を使い慣れない観察
者にとって、顕微鏡装置の適切な操作方法を分かりにく
くしている主要因の一つとなっている。

【０００７】このような従来の問題点に鑑み、本発明
は、観察者が求める画像を簡易に設定することができる
操作性の良いコンフォーカル顕微鏡を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のコンフォーカル顕微鏡は、光源と、前記光
源からの光のうち、特定波長の光を照明光として選択す
る波長選択装置と、複数の対物レンズを保持するととも
に顕微鏡光路に択一的に配置する対物レンズ切換装置
と、前記光源と前記顕微鏡光路に配置される前記対物レ
ンズとの間に配置され、前記顕微鏡光路に配置される対
物レンズを介して前記試料に照射される前記照明光を２
次元走査する走査装置と、前記照明光の走査により前記
試料から発する光を前記顕微鏡光路に配置される対物レ
ンズと前記走査装置とを介して検出する検出装置と、前
記顕微鏡光路に配置される対物レンズの結像面と光学的
に共役な位置に配置され、前記検出装置に入射する前記
試料からの光を制限するピンホールが設けられるととも
に前記ピンホールの径を変更可能な開口部材と、前記照
明光の波長に関する情報と前記顕微鏡光路に配置される
対物レンズの開口数に関する情報とに基づいて、前記ピ
ンホール径の標準値を算出する制御装置とを備えること
を特徴とする。

【０００９】また、好ましい態様では、前記制御装置
が、前記顕微鏡光路に配置される対物レンズの開口数と
前記照明光の波長とに関する情報に基づいて前記ピンホ
ール径について所定の調整範囲を算出することを特徴と
する。

【００１０】また、好ましい態様では、前記制御装置
が、前記開口部材を動作させることによって前記ピンホ
ール径を変更できる範囲を前記調整範囲内に制限するこ
とを特徴とする。

【００１１】また、好ましい態様では、前記光源が、前
記照明光として前記試料に導入すべき蛍光色素を励起す
るための励起光を発生し、前記制御装置は、前記蛍光色
素の種類及び導入量と、前記蛍光色素からの蛍光を前記
検出装置で観察する際の実験時間とに関する情報設定に
基づいて、前記光源の出力の標準値を計算し、さらに前
記蛍光色素の種類及び導入量と前記光源の出力の標準値
と前記ピンホール径の標準値とに基づいて、前記検出装
置の検出感度の標準値を計算することを特徴とする。

【００１２】また、好ましい態様では、前記制御装置に
対して、前記蛍光色素の種類及び導入量に関する情報と
前記実験時間に関する情報とを入力するための入力装置
をさらに有することを特徴とする。

【００１３】また、好ましい態様では、前記入力装置
が、前記顕微鏡光路に配置される対物レンズの開口数に
関する情報と前記照明光の波長に関する情報とを前記制
御装置に対して入力可能であることを特徴とする。

【００１４】また、好ましい態様では、前記波長選択装
置が、複数の波長選択フィルタを顕微鏡光路に択一的に
配置するフィルタ切換装置と、前記顕微鏡光路に配置さ
れている波長選択フィルタの種類に関する情報を検出す
るフィルタ検出装置とを有し、前記対物レンズ切換装置
が、前記顕微鏡光路に配置されている対物レンズに関す
る情報を検出する対物レンズ検出装置を有し、前記制御
装置が、前記複数の波長選択フィルタの選択波長に関す
る情報と、前記複数の対物レンズの開口数に関する情報
とを記憶する記憶装置を有し、前記フィルタ検出装置と
前記対物レンズ検出装置とからの検出情報に基づいて、
前記記憶装置に記憶された情報から前記照明光の波長に
関する情報と前記顕微鏡光路に配置される対物レンズの
開口数に関する情報とを選択することを特徴とする。

【００１５】また、好ましい態様では、前記制御装置
が、算出した前記ピンホール径の標準値に基づいて、前
記開口部材を制御し前記ピンホール径を変更することを
特徴とする。

【００１６】また、好ましい態様では、前記制御装置
が、算出した前記光源の出力の標準値と前記検出装置の
検出感度の標準値とに基づいて、前記光源の出力及び前
記検出装置の検出感度を変更することを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、レーザスキャンタイプの
コンフォーカル顕微鏡の一実施形態を説明するための模
式図である。

【００１８】このコンフォーカル顕微鏡は、顕微鏡本体
として、照明用のレーザ光を発生するレーザ光源１１
と、レーザ光源１１から出射したレーザ光から特定波長
の励起光を選択する波長選択装置１２と、励起光の強度
を調節する調光装置１３と、励起光のビーム径を拡大す
るビームエキスパンダ１４と、試料ＳＰに照射する励起
光と試料ＳＰから発生する蛍光とを分離するための光分
割装置２１と、励起光を試料ＳＰ位置で２次元的に走査
するための走査装置であるスキャナモジュール２２と、
リレーレンズ２３と、励起光を試料ＳＰ位置に集光する
対物光学系２４と、試料ＳＰを支持して３次元に移動可
能なステージ２５と、試料ＳＰから出射して対物光学系
２４、リレーレンズ２３及びスキャナモジュール２２を
逆行して光分割装置２１を透過した蛍光からノイズ光を
除去する蛍光選択装置２６と、蛍光選択装置２６を通過
した蛍光を集光する集光レンズ２７と、共焦点効果を生
じさせるための開口部材であるピンホールモジュール２
８と、ピンホールモジュール２８を通過した蛍光を検出
する検出器２９とを備える。

【００１９】レーザ光源１１は、例えば波長４８８ｎ
ｍ、５６８ｎｍ、６４７ｎｍの複数のレーザ光を発生す
るマルチラインタイプのＫｒ−Ａｒレーザになってい
る。

【００２０】波長選択装置１２は、透過波長特性の異な
る複数のバンドパスフィルタ１１２ａ、１１２ｂを有す
る。これらのバンドパスフィルタ１１２ａ、１１２ｂ
は、切換装置であるタレット板１１２に固定されてお
り、光路上に択一的に配置可能となっている。タレット
板１１２を駆動装置３４に設けた電動モータ等によって
適宜回転させることにより、使用する蛍光色素の種類に
応じて試料ＳＰに照射する励起光の波長を適宜選択でき
る。

【００２１】調光装置１３は、円周方向に濃度が連続的
に変化するタイプのＮＤフィルタを内蔵する。このＮＤ
フィルタを駆動装置３５に設けた電動モータ等によって
回転駆動することにより、試料ＳＰに照射する励起光の
レーザパワー、すなわち光源出力を調節することができ
る。

【００２２】光分割装置２１は、波長特性が異なる複数
のダイクロイックミラーを備えている（図中では、便宜
上単一のダイクロイックミラー１２１のみを示してい
る）。これらのダイクロイックミラーは、図示を省略す
るタレット板に固定されて光路上に択一的に配置可能と
なっている。タレット板を駆動装置３６によって適宜回
転させることにより、試料ＳＰに照射する励起光の波長
に応じて適切なダイクロイックミラーを選択して光路上
に配置することができる。

【００２３】対物光学系２４は、倍率が異なる複数の対
物レンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃを備える。これらの対
物レンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃは、同様に図示を省略
するレボルバに固定されており、光路上に択一的に配置
可能となっている。レボルバを駆動装置３７によって適
宜回転させることにより、試料ＳＰの蛍光像を得る際の
倍率を適宜調整することができる。

【００２４】蛍光選択装置２６は、図示を省略するが、
波長特性が異なる複数のバリアフィルタを備えている。
これらのバリアフィルタは、図示を省略するタレット板
に固定されて光路上に選択的に配置可能となっている。
タレット板を駆動装置３８によって適宜回転させること
により、試料ＳＰの蛍光像を検出する際の蛍光波長に応
じて適切なバリアフィルタを光路上に配置することがで
きる。

【００２５】ピンホールモジュール２８は、直径が異な
る複数のピンホール１２８ａ、１２８ｂを形成したタレ
ット板１２８を内蔵する。このタレット板１２８を駆動
装置３９で適宜回転駆動することにより、観察の対象と
なる蛍光波長や対物レンズ２４ａの開口数に対応した直
径のピンホール１２８ａを選択して光路上に配置するこ
とができる。なお、ピンホールモジュール２８として、
虹彩絞り式のピンホールを用い、連続的にピンホールサ
イズを変更することとしてもよい。

【００２６】検出器２９は、例えば光電子増倍管で構成
され、感度調整装置４６によって蛍光像の検出感度を調
整可能となっている。

【００２７】図２は、一例として対物光学系２４の具体
的な構造を説明する図である。鏡筒３１の下端には、レ
ボルバ１２４が回転可能に取り付けられている。このレ
ボルバ１２４をアクチュエータ３７ａによって適宜回転
させることにより、レボルバ１２４に固定された対物レ
ンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃのいずれか１つを光路ＯＰ
上に配置することができる。レボルバ１２４には、各対
物レンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃを識別するための番地
を表す磁石４３が各対物レンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ
の位置に対応して埋め込んである。一方、鏡筒３１側に
は、対物レンズ２４ａの番地検出用のホール素子３２が
設けてある。このホール素子３２を利用した番地検出に
より、どの対物レンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃが光路Ｏ
Ｐ上にあるかの設定状態を認識できる。ホール素子３２
による番地検出結果は、図１に示す駆動装置３７を介し
て制御装置であるコンピュータ５０に入力される。

【００２８】なお、波長選択装置１２にも、図示を省略
するが、いずれのバンドパスフィルタ１１２ａ、１１２
ｂが光路上に配置されているかの設定状態を表す番地検
出用のホール素子を設けており、番地検出結果は、駆動
装置３４を介してコンピュータ５０に入力される。ま
た、光分割装置２１や蛍光選択装置２６にも、これらの
設定状態を表す番地検出用のホール素子をそれぞれ設け
ており、これらの番地検出結果は、それぞれ駆動装置３
６、３８を介してコンピュータ５０に入力される。ま
た、ピンホールモジュール２８にも、その設定状態を表
す番地検出用のホール素子を設けており、この番地検出
結果は、駆動装置３９を介してコンピュータ５０に入力
される。さらに、調光装置１３にも、ＮＤフィルタの回
転位置を検出するためのエンコーダ等を設けており、こ
の検出結果は、駆動装置３５を介してコンピュータ５０
に入力される。

【００２９】以下、顕微鏡本体の動作について説明す
る。レーザ光源１１から出射した励起光は、波長選択装
置１２及び調光装置１３で波長及び強度が適当に調整さ
れ、ビームエキスパンダ１４によって対物レンズ２４ａ
の瞳を満たす程度にビーム径が拡げられる。ビームエキ
スパンダ１４を通過した励起光は、光分割装置２１に組
み込んだダイクロイックミラー１２１によって反射さ
れ、スキャナモジュール２２及びリレーレンズ２３を介
して対物光学系２４に組み込まれている１つの対物レン
ズ２４ａに導かれ、試料ＳＰを２次元走査する。ここ
で、リレーレンズ２３は、スキャナモジュール２２に組
み込まれた一対のスキャナミラー２２ａ、２２ｂを対物
レンズ２４ａの瞳面に写像する役割を果たす。試料ＳＰ
より発した蛍光は、対物レンズ２４ａ、リレーレンズ２
３、スキャナモジュール２２を逆進し、ダイクロイック
ミラー１２１を透過する。ダイクロイックミラー１２１
を透過した蛍光は、蛍光選択装置２６を通過し、集光レ
ンズ２７を介して集光スポットとして適当なサイズのピ
ンホール１２８ａを通過し、適当な感度に調整された検
出器２９によって光電変換される。

【００３０】以下、コンフォーカル顕微鏡の制御系につ
いて説明する。このコンフォーカル顕微鏡は、制御系と
して、波長選択装置１２、調光装置１３、光分割装置２
１、対物光学系２４、蛍光選択装置２６及びピンホール
モジュール２８をそれぞれ駆動するとともにこれらの設
定状態をそれぞれ検出する駆動装置３４、３５、３６、
３７、３８、３９と、検出器２９を駆動してその感度を
調整する感度調整装置４６と、検出器２９が検出した信
号に適当な画像処理を施す画像処理装置４７と、画像処
理装置４７で処理した信号を画像として映し出す画像モ
ニタ４８と、これらを統括制御するコンピュータ５０
と、コンピュータ５０にコンフォーカル顕微鏡の動作に
必要な数値やコマンドを入力するためのキーボード等の
入力装置４９とを備える。

【００３１】コンピュータ５０は、入力装置４９からの
コマンド等に応じ、駆動装置３４、３６、３８を介して
試料ＳＰを照明する励起波長と試料ＳＰから検出する蛍
光波長とを制御し、駆動装置３７を介して試料ＳＰの拡
大率を制御する。また、コンピュータ５０は、駆動装置
３５を介して試料ＳＰに照射するレーザパワーを制御
し、駆動装置３９を介してピンホールサイズを制御し、
感度調整装置４６を介して試料ＳＰの蛍光像の検出感度
を制御する。

【００３２】また、コンピュータ５０は、試料ＳＰに照
射するレーザパワーを決定するためのルックアップテー
ブル５１と、ピンホールサイズを決定するためのルック
アップテーブル５２と、試料ＳＰの蛍光像の検出感度を
決定するためのルックアップテーブル５３とを内部に記
憶している。これらのルックアップテーブル５１、５
２、５３は、予め顕微鏡メーカ側にて一般的な観察者を
想定して装置条件を標準化したものである。

【００３３】さらに、コンピュータ５０は、駆動装置３
４、３５、３６、３７、３８、３９による番地検出結果
に基づいて、波長選択装置１２、調光装置１３、光分割
装置２１、対物光学系２４、蛍光選択装置２６及びピン
ホールモジュール２８の設定状態をそれぞれ記憶する記
憶装置５５を備える。具体的には、検出した番地に対応
する励起波長、レーザパワー、蛍光波長、開口数（倍
率）及びピンホールサイズが記憶されることになる。

【００３４】以下、図１のコンフォーカル顕微鏡を用い
た蛍光画像の読み取りについて説明する。

【００３５】観察者は、試料ＳＰの画像取り込みにあた
り、まず、基本となる装置条件の設定として、使用する
蛍光色素の種類、実験継続時間、倍率をコンピュータ５
０に入力する。

【００３６】具体的に説明すると、観察者は、使用する
蛍光色素の種類と試料ＳＰに実際に導入する色素の濃度
とを試料情報としてコンピュータ５０に入力する。な
お、蛍光色素の種類や濃度に関する試料情報は、対応す
る数値を入力装置４９を介して直接入力することもでき
るが、コンピュータ５０内部に記憶した表の中から対応
する試料情報を適宜選択することによって間接的に入力
することもできる。

【００３７】また、観察者は、試料ＳＰについて画像取
り込みを行うための実験継続時間（間欠画像取得の場合
には、試料に励起光があたっている時間の総和）を入力
装置４９を介してコンピュータ５０に入力する。また、
試料ＳＰに照射するレーザ光の励起波長を入力装置４９
を介してコンピュータ５０に入力する。

【００３８】さらに、観察者は、使用する対物レンズ２
４ａの倍率と開口数とを入力装置４９を介してコンピュ
ータ５０に入力する。なお、使用する対物レンズ２４ａ
の倍率等は、コンピュータ５０内部に記憶した表の中か
ら選択することもできる。さらに、観察者がレボルバ１
２４を回転させて選んだ対物レンズ２４ａの倍率と開口
数とを自動検出することとしてもよい。

【００３９】コンピュータ５０は、以上のようにして入
力された情報に基づき、前述の番地検出を行いつつ駆動
装置３４、３６、３７、３８を制御して波長選択装置１
２、光分割装置２１、対物光学系２４、蛍光選択装置２
６を入力情報に対応する装置条件に設定する。

【００４０】これと同時に、コンピュータ５０は、以上
のようにして入力された基本的な装置条件から、他の装
置条件を自動的に算出する。

【００４１】まず、入力された対物レンズ２４ａの開口
数とレーザ光の励起波長とから、コンフォーカル顕微鏡
として期待される分解能を与えるピンホールサイズを決
定する。具体的には、コンピュータ５０が、内部に記憶
しているルックアップテーブル５２に従ってピンホール
サイズの標準値を決定し、ピンホールモジュール２８を
駆動する駆動装置３９により適当なピンホール１２８ａ
を選択してピンホールサイズをこの標準値に自動的に設
定する。この決定に際しては、例えば対物レンズ２４ａ
の開口数とレーザ光の励起波長とで決定されるピンホー
ル面でのエアリー・ディスク・サイズ（λ／ＮＡ）をも
って最適のピンホールサイズとする。なお、このような
ピンホールサイズは、観察者が任意に再決定できるよう
にしておくこともできる。

【００４２】次に、入力された蛍光色素の種類から、先
に入力されている実験時間中に蛍光が著しく退色しない
条件で、蛍光像に十分なコントラストが得られるよう
に、励起光のレーザパワーを決定する。具体的には、コ
ンピュータ５０が、内部に経験値として記憶しているル
ックアップテーブル５２に従ってレーザパワーの標準値
を決定し、調光装置１３を駆動する駆動装置３５により
ＮＤフィルタを適宜回転させてレーザパワーをこの標準
値に自動的に設定する。なお、このようなレーザパワー
の標準値は、例えば最大出力の７０％と決めておく。な
お、このようなレーザパワーは、観察者が任意に再決定
できるようにしておくこともできる。

【００４３】最後に、入力された蛍光色素の種類及び濃
度から、既に決定されているレーザパワー及びピンホー
ルサイズを用いた際に適切な輝度の画像が得られるよう
に、検出感度を決定する。具体的には、コンピュータ５
０が、内部に記憶しているルックアップテーブル５３に
従ってレーザパワーの標準値を決定し、駆動装置４６か
ら検出器２９に印加する電圧を調節して検出感度を前述
の標準値に自動的に設定する。検出感度は、例えば画像
モニタ４８に表示される画像の平均輝度が輝度ダイナミ
ックレンジの半分（画像輝度分解能が８ビットの場合に
は、輝度値で１２８）になるような検出感度として、あ
らかじめコンピュータ内に記憶されているルックアップ
テーブル５３から決定される。なお、このような検出感
度は、観察者が任意に再設定できるようにしておくこと
もできる。

【００４４】以上の実施形態によれば、観察者は、試料
情報、実験継続時間、さらに対物レンズ情報という、一
義的に決まる情報を入力するのみで、画像取り込みのた
めの初期条件を装置が自動的に決定してくれる。もちろ
ん、以上の自動設定によって観察者が希望する画像が直
ちに得られるわけではなく、この段階から調整が必要で
ある場合も少なくないと考えられるが、少なくとも、間
違った設定でスタートをせずに済み、無駄な時間を費や
すことが回避され、かつ、試料ＳＰへの無駄なダメージ
や蛍光色素の退色を防げる。

【００４５】以上実施形態に即してこの発明を説明した
が、この発明は上記実施形態に限定されるものではな
い。例えば、上記実施形態では、試料情報、実験継続時
間、及び対物レンズ情報に基づいて、ピンホールサイ
ズ、レーザパワー及び検出感度を特定の標準値として算
出しているが、ピンホールサイズ、レーザパワー及び検
出感度を一定の幅を有する調整範囲として算出すること
もできる。この際、ピンホールサイズ、レーザパワー及
び検出感度がこのような調整範囲内になるように、駆動
装置３５、３９、４６の動作を制御して調光装置１３、
ピンホールモジュール２８、検出器２９を所定の設定範
囲内にロックすることもできる。

【００４６】また、上記実施形態では、蛍光色素を用い
る試料の測定について説明したが、蛍光色素を用いない
で試料ＳＰの反射像を測定する場合にも、ピンホールサ
イズの設定等を上記ように自動化することができる。な
お、この場合、ダイクロイックミラー１２１の代わりに
ビームスプリッタを用いるとともに、蛍光選択装置２６
を取り除く。そして、通常は、対物レンズ２４ａの開口
数等に基づいてピンホールサイズが設定される。

【００４７】また、上記実施形態では、試料情報、実験
継続時間、及び対物レンズ情報に基づいて、ピンホール
サイズ、レーザパワー及び検出感度を特定の標準値を算
出しているが、観察者が画像から求めるものに関する他
の情報からピンホールサイズ、レーザパワー、検出感度
等の標準値を算出することもできる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のコンフォ
ーカル顕微鏡によれば、制御装置が前記照明光の波長に
関する情報と前記顕微鏡光路に配置される対物レンズの
開口数に関する情報とに基づいて前記ピンホール径の標
準値を算出するので、この標準値に基づいて装置条件を
設定すれば、コンフォーカル顕微鏡の操作に慣れていな
い観察者であっても、簡易に所望の試料画像を得ること
ができる。

【００４９】また、好ましい態様によれば、前記制御装
置が前記顕微鏡光路に配置される対物レンズの開口数と
前記照明光の波長とに関する情報に基づいて前記ピンホ
ール径について所定の調整範囲を算出するので、このよ
うな所定の調整範囲で前記ピンホール径を調節して標準
値からずらすことにより、より簡易に観察者の意図を反
映した試料画像を得ることができる。

【００５０】また、好ましい態様によれば、前記制御装
置が前記開口部材を動作させることによって前記ピンホ
ール径を変更できる範囲を前記調整範囲内に制限するの
で、確実に観察者の意図を反映した試料画像を得ること
ができる。

【００５１】また、好ましい態様によれば、前記光源
が、前記照明光として前記試料に導入すべき蛍光色素を
励起するための励起光を発生し、前記制御装置は、前記
蛍光色素の種類及び導入量と、前記蛍光色素からの蛍光
を前記検出装置で観察する際の実験時間とに関する情報
設定に基づいて、前記光源の出力の標準値を計算し、さ
らに前記蛍光色素の種類及び導入量と前記光源の出力の
標準値と前記ピンホール径の標準値とに基づいて、前記
検出装置の検出感度の標準値を計算するので、これらの
標準値に基づいて装置条件を設定すれば、より簡易に観
察者が希望する試料画像を得ることができる。

【００５２】また、好ましい態様によれば、前記制御装
置に対して前記蛍光色素の種類及び導入量に関する情報
と前記実験時間に関する情報とを入力するための入力装
置をさらに有するので、コンフォーカル顕微鏡の操作性
が高まる。

【００５３】また、好ましい態様によれば、前記入力装
置が前記顕微鏡光路に配置される対物レンズの開口数に
関する情報と前記照明光の波長に関する情報とを前記制
御装置に対して入力可能であるので、コンフォーカル顕
微鏡の操作性が高まる。

【００５４】また、好ましい態様によれば、前記波長選
択装置が複数の波長選択フィルタを顕微鏡光路に択一的
に配置するフィルタ切換装置と前記顕微鏡光路に配置さ
れている波長選択フィルタの種類に関する情報を検出す
るフィルタ検出装置とを有し、前記対物レンズ切換装置
が前記顕微鏡光路に配置されている対物レンズに関する
情報を検出する対物レンズ検出装置を有し、前記制御装
置が前記複数の波長選択フィルタの選択波長に関する情
報と前記複数の対物レンズの開口数に関する情報とを記
憶する記憶装置を有し、前記フィルタ検出装置と前記対
物レンズ検出装置とからの検出情報に基づいて前記記憶
装置に記憶された情報から前記照明光の波長に関する情
報と前記顕微鏡光路に配置される対物レンズの開口数に
関する情報とを選択するので、前記フィルタ切換装置や
前記対物レンズ切換装置の設定を自動的に認識して観察
者が希望する試料画像を得ることができる。

【００５５】また、好ましい態様によれば、前記制御装
置が算出した前記ピンホール径の標準値に基づいて前記
開口部材を制御し前記ピンホール径を変更するので、コ
ンフォーカル顕微鏡の操作性がより高まる。

【００５６】また、好ましい態様では、前記制御装置が
算出した前記光源の出力の標準値と前記検出装置の検出
感度の標準値とに基づいて前記光源の出力及び前記検出
装置の検出感度を変更するので、コンフォーカル顕微鏡
の操作性がより高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるコンフォーカル顕微
鏡の構造を説明するためのブロック図である。

【図２】図１のコンフォーカル顕微鏡の対物光学系を説
明する図である。

【符号の説明】

１１ レーザ光源 １２ 波長選択装置 １３ 調光装置 １４ ビームエキスパンダ ２１ 光分割装置 ２２ スキャナモジュール ２３ リレーレンズ ２４ 対物光学系 ２６ 蛍光選択装置 ２７ 集光レンズ ２８ ピンホールモジュール ２９ 検出器 ３４，３５，３６，３７，３８，３９，４６ 駆動装置 ４７ 画像処理装置 ４８ 画像モニタ ５０ コンピュータ ４９ 入力装置

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、 前記光源からの光のうち、特定波長の光を照明光として
   選択する波長選択装置と、 複数の対物レンズを保持するとともに顕微鏡光路に択一
   的に配置する対物レンズ切換装置と、 前記光源と前記顕微鏡光路に配置される前記対物レンズ
   との間に配置され、前記顕微鏡光路に配置される対物レ
   ンズを介して前記試料に照射される前記照明光を２次元
   走査する走査装置と、 前記照明光の走査により前記試料から発する光を前記顕
   微鏡光路に配置される対物レンズと前記走査装置とを介
   して検出する検出装置と、 前記顕微鏡光路に配置される対物レンズの結像面と光学
   的に共役な位置に配置され、前記検出装置に入射する前
   記試料からの光を制限するピンホールが設けられるとと
   もに前記ピンホールの径を変更可能な開口部材と、 前記照明光の波長に関する情報と前記顕微鏡光路に配置
   される対物レンズの開口数に関する情報とに基づいて、
   前記ピンホール径の標準値を算出する制御装置とを備え
   ることを特徴とするコンフォーカル顕微鏡。
2. 【請求項２】 前記制御装置は、前記顕微鏡光路に配置
   される対物レンズの開口数と前記照明光の波長とに関す
   る情報に基づいて前記ピンホール径について所定の調整
   範囲を算出することを特徴とする請求項１記載のコンフ
   ォーカル顕微鏡。
3. 【請求項３】 前記制御装置は、前記開口部材を動作さ
   せることによって前記ピンホール径を変更できる範囲を
   前記調整範囲内に制限することを特徴とする請求項２記
   載のコンフォーカル顕微鏡。
4. 【請求項４】 前記光源は、前記照明光として前記試料
   に導入すべき蛍光色素を励起するための励起光を発生
   し、前記制御装置は、前記蛍光色素の種類及び導入量
   と、前記蛍光色素からの蛍光を前記検出装置で観察する
   際の実験時間とに関する情報設定に基づいて、前記光源
   の出力の標準値を計算し、さらに前記蛍光色素の種類及
   び導入量と前記光源の出力の標準値と前記ピンホール径
   の標準値とに基づいて、前記検出装置の検出感度の標準
   値を計算することを特徴とする請求項１記載のコンフォ
   ーカル顕微鏡。
5. 【請求項５】 前記制御装置に対して、前記蛍光色素の
   種類及び導入量に関する情報と前記実験時間に関する情
   報とを入力するための入力装置をさらに有することを特
   徴とする請求項４記載のコンフォーカル顕微鏡。
6. 【請求項６】 前記入力装置は、前記顕微鏡光路に配置
   される対物レンズの開口数に関する情報と前記照明光の
   波長に関する情報とを前記制御装置に対して入力可能で
   あることを特徴とする請求項３記載のコンフォーカル顕
   微鏡。
7. 【請求項７】 前記波長選択装置は、複数の波長選択フ
   ィルタを顕微鏡光路に択一的に配置するフィルタ切換装
   置と、前記顕微鏡光路に配置されている波長選択フィル
   タの種類に関する情報を検出するフィルタ検出装置とを
   有し、 前記対物レンズ切換装置は、前記顕微鏡光路に配置され
   ている対物レンズに関する情報を検出する対物レンズ検
   出装置を有し、 前記制御装置は、前記複数の波長選択フィルタの選択波
   長に関する情報と、前記複数の対物レンズの開口数に関
   する情報とを記憶する記憶装置を有し、前記フィルタ検
   出装置と前記対物レンズ検出装置とからの検出情報に基
   づいて、前記記憶装置に記憶された情報から前記照明光
   の波長に関する情報と前記顕微鏡光路に配置される対物
   レンズの開口数に関する情報とを選択することを特徴と
   する請求項１記載のコンフォーカル顕微鏡。
8. 【請求項８】 前記制御装置は、算出した前記ピンホー
   ル径の標準値に基づいて、前記開口部材を制御し前記ピ
   ンホール径を変更することを特徴とする請求項１又は７
   記載のコンフォーカル顕微鏡。
9. 【請求項９】 前記制御装置は、算出した前記光源の出
   力の標準値と前記検出装置の検出感度の標準値とに基づ
   いて、前記光源の出力及び前記検出装置の検出感度を変
   更することを特徴とする請求項４記載のコンフォーカル
   顕微鏡。