JPH1195119A - Scanning microscope - Google Patents

Scanning microscope

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JPH1195119A
JPH1195119A JP25342797A JP25342797A JPH1195119A JP H1195119 A JPH1195119 A JP H1195119A JP 25342797 A JP25342797 A JP 25342797A JP 25342797 A JP25342797 A JP 25342797A JP H1195119 A JPH1195119 A JP H1195119A
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scanning
sample
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spot light
stage
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Hiroshi Hirayama
広 平山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly obtain an observation image without discoloring a fluorescent sample by operating the spot light only to an observation object on the sample and fetching the observation image obtained after sensitivity is adjusted in a short time. SOLUTION: The image of the sample 9 placed on a mount 8 is picked up by a TV camera 19. Then, this observation image is fetched to a controller 15 and the distribution of luminance in the observation image is obtained based on the average of luminance values on respective lines and a previously set threshold. Based on the distribution of the luminance, the line on the sample 9 where the spot light is operated by a two-dimensional scanning unit 5 is decided. By scanning an object on the sample 9 with the required minimum spot light, the observation image can be fetched. Even when the sensitivity of an optical detector is repeatedly adjusted in order to fetch a clear observation image in a desired area on the sample 9, the observation image obtained after the sensitivity is adjusted can be fetched in a short time. Thus, the desired observation image can be quickly obtained without discoloring the fluorescent sample and operability is also enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ステージ上に載置
された試料上にスポット光を走査することで試料を観察
する走査型顕微鏡に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning microscope for observing a sample by scanning a spot light on a sample placed on a stage.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、走査型顕微鏡は、スポッ
ト光であるレーザビームを対物レンズを介して観察試料
上に照射し、試料からの反射光を、再び対物レンズ、光
学系を介して点状に結像し、これを光検出器で検出して
像の濃淡情報を得るようにしたもので、この場合、試料
上にレーザビームが照射しただけでは、点状の濃淡情報
しか得られないことから、実際は、レーザビームを試料
表面で走査し、この走査にともなう試料表面での濃淡分
布情報を取り込みモニターなどに表示することにより、
試料表面の画像を得るようにしている。
2. Description of the Related Art As is well known, a scanning microscope irradiates a laser beam, which is a spot light, onto an observation sample through an objective lens, and returns reflected light from the sample again through the objective lens and an optical system. A point-shaped image is formed, and this is detected by a photodetector to obtain density information of the image.In this case, simply irradiating the sample with a laser beam can obtain only dot-shaped density information. Actually, by scanning the laser beam on the sample surface and displaying the density distribution information on the sample surface with this scanning on a monitor etc.
An image of the sample surface is obtained.

【0003】この場合、観察者は、レーザビームが走査
される観察試料領域の画像をモニター上で確認しなが
ら、常に鮮明な画像が観察できるように光検出器の感度
を調整するなどの一連の操作を行うようにもしている。
[0003] In this case, the observer confirms the image of the observation sample area scanned by the laser beam on the monitor, and adjusts the sensitivity of the photodetector so that a clear image can always be observed. They also perform operations.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
走査型顕微鏡では、レーザビームを試料表面で連続して
走査するため、ガルバノメータが用いられているが、こ
のガルバノメータは、その特性上、高速で走査すること
ができず、レーザビームを試料面で走査して1画面分の
画像を取り込むには、数秒程度の時間を要している。
By the way, in such a scanning microscope, a galvanometer is used in order to continuously scan a laser beam on the surface of a sample. However, this galvanometer has a high speed due to its characteristics. Scanning cannot be performed, and it takes several seconds to scan a laser beam on the sample surface and capture an image for one screen.

【0005】このため、実際の試料観察に際して、試料
上の注目領域について、さらに鮮明な観察画像を取り込
みたいため、光検出器の感度を繰り返し調整することが
あると、この所望する鮮明画像を得られるまでに多大な
手間と時間がかかってしまう。つまり、このような場
合、光検出器の所定の感度で取り込んだ画像を見て、光
検出器の感度を調整し、その後、次の1画像が得られる
まで数秒待って、画像がどのように変化したかを確認
し、さらに光検出器の感度調整を行うという、操作の繰
り返しが必要となり、操作性が悪いばかりでなく、時間
もかかるという問題があった。
[0005] Therefore, in actual observation of a sample, it is necessary to repeatedly adjust the sensitivity of the photodetector in order to capture a clearer observation image of a region of interest on the sample. It takes a lot of trouble and time until it is done. That is, in such a case, adjust the sensitivity of the photodetector by looking at the image captured with the predetermined sensitivity of the photodetector, and then wait a few seconds until the next image is obtained. It is necessary to confirm the change and adjust the sensitivity of the photodetector again. This requires repetition of the operation, which causes not only poor operability but also long time.

【0006】そこで、従来、間引き走査を行う方法があ
るが、この方法によると、走査ライン数が半分になるの
で、1画面の取り込み時間は半分に短縮できるが、試料
表面の画像情報量も半減するため、鮮明な画像が得られ
なくなり、また、この場合も、試料上の注目領域、およ
びそれ以外の領域を含めた範囲について、同じような走
査が行われるので、上述した操作性の悪さは解消されな
い。本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、試料
に対する所望する観察画像を速やかに得られる走査型顕
微鏡を提供することを目的とする。
Therefore, there is conventionally a method of performing thinning scanning. According to this method, the number of scanning lines is reduced by half, so that the time required to capture one screen can be reduced by half, but the amount of image information on the sample surface is also reduced by half. As a result, a clear image cannot be obtained, and also in this case, the same scanning is performed for the region including the region of interest on the sample and the other region. Not resolved. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a scanning microscope capable of quickly obtaining a desired observation image of a sample.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
ステージ上に載置された試料上にスポット光を走査する
ことで試料を観察する走査型顕微鏡において、前記ステ
ージ上の試料を撮像する撮像手段を有するとともに該撮
像手段により撮像された観察画像を取込む画像取込み手
段と、この画像取り込み手段により取込まれた観察画像
の少なくとも1ラインごとの輝度情報から前記観察画像
中の輝度の分布を求める輝度分布検出手段と、この輝度
分布検出手段の検出結果に基づいて前記試料上のスポッ
ト光を走査するラインを決定する走査ライン決定手段と
により構成している。
According to the first aspect of the present invention,
A scanning microscope for observing a sample by scanning a spot light on a sample mounted on a stage has an imager for imaging the sample on the stage, and captures an observation image imaged by the imager. Image capturing means for capturing, luminance distribution detecting means for obtaining a luminance distribution in the observation image from luminance information of at least one line of the observation image captured by the image capturing means, and a detection result of the luminance distribution detecting means Scanning line determining means for determining a line for scanning the spot light on the sample on the basis of the above.

【0008】請求項2記載の発明は、ステージ上に載置
された試料上にスポット光を走査することで試料を観察
する走査型顕微鏡において、前記ステージ上の試料を撮
像する撮像手段を有するとともに該撮像手段により撮像
された観察画像を取込む画像取込み手段と、この画像取
り込み手段により取込まれた観察画像の2値化処理によ
り前記観察画像中の輝度の分布を求める輝度分布検出手
段と、この輝度分布検出手段の検出結果に基づいて前記
試料上のスポット光を走査する領域を決定する走査領域
決定手段とにより構成している。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a scanning microscope for observing a sample by scanning a spot light on a sample mounted on a stage, wherein the scanning microscope has an imaging means for imaging the sample on the stage. Image capturing means for capturing an observation image captured by the image capturing means, luminance distribution detecting means for obtaining a luminance distribution in the observation image by binarizing the observation image captured by the image capturing means, And a scanning area determining means for determining an area for scanning the spot light on the sample based on the detection result of the luminance distribution detecting means.

【0009】請求項3記載の発明は、ステージ上に載置
された試料上にスポット光を走査することで試料を観察
する走査型顕微鏡において、前記ステージ上の試料を撮
像する撮像手段を有するとともに該撮像手段により撮像
された観察画像を取込む画像取込み手段と、この画像取
り込み手段により取込まれた観察画像中の輝度の分布を
求める輝度分布検出手段と、この輝度分布検出手段の検
出結果に基づいて前記試料上のスポット光を走査する領
域を決定する走査領域決定手段と、この走査領域決定手
段により決定されたスポット光走査領域が所定の走査領
域内にあるかを判断する走査領域判断手段と、この走査
領域判断手段の判断結果により前記走査領域決定手段に
より決定されたスポット光走査領域を前記所定の走査領
域内に位置するように前記試料を載置したステージを移
動するステージ駆動手段とにより構成している。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a scanning microscope for observing a sample by scanning a spot light on a sample mounted on a stage, wherein the scanning microscope has an imaging means for imaging the sample on the stage. Image capturing means for capturing an observation image captured by the image capturing means, luminance distribution detecting means for obtaining a distribution of luminance in the observation image captured by the image capturing means, and detection results of the luminance distribution detecting means. Scanning area determining means for determining an area for scanning the spot light on the sample based on the scanning area; and scanning area determining means for determining whether the spot light scanning area determined by the scanning area determining means is within a predetermined scanning area. The spot light scanning area determined by the scanning area determining means based on the determination result of the scanning area determining means is located within the predetermined scanning area. It is constituted by a stage driving means for moving the stage of mounting the sample.

【0010】この結果、請求項1記載の発明によれば、
ステージ上に載置された試料を撮像した観察画像を取込
み、この観察画像の少なくとも1ラインごとの輝度情報
から観察画像中の輝度の分布を求め、この輝度分布に基
づいて走査ライン決定手段により試料上のスポット光を
走査するラインを決定するようにしたので、観察対象に
対し必要最小限のスポット光走査により観察画像を取込
むことができる。
As a result, according to the first aspect of the present invention,
An observation image obtained by imaging the sample placed on the stage is taken in, a distribution of luminance in the observation image is obtained from luminance information of at least one line of the observation image, and the sample is determined by the scanning line determination unit based on the luminance distribution. Since the line for scanning the upper spot light is determined, the observation image can be captured by the minimum necessary spot light scanning for the observation target.

【0011】請求項2記載の発明によれば、ステージ上
に載置された試料を撮像した観察画像を取込み、この観
察画像の2値化処理により観察画像中の輝度の分布を求
め、この輝度分布に基づいて走査領域決定手段により試
料上のスポット光を走査する領域を決定するようにした
ので、観察対象に対し必要最小限のスポット光走査によ
り観察画像を取込むことができる。
According to the second aspect of the present invention, an observation image obtained by capturing an image of a sample placed on the stage is taken in, and the distribution of luminance in the observation image is obtained by binarizing the observation image. Since the scanning area determining means determines the area to be scanned with the spot light on the sample based on the distribution, it is possible to capture the observation image of the observation target by scanning the minimum necessary spot light.

【0012】請求項3記載の発明によれば、ステージ上
に載置された試料を撮像した観察画像を取込み、この観
察画像の2値化処理により観察画像中の輝度の分布を求
め、この輝度分布に基づいて走査領域決定手段により試
料上のスポット光を走査する領域を決定し、この決定し
たスポット光走査領域が所定の走査領域内にない場合
は、ステージを移動してスポット光走査領域を所定の走
査領域に位置させるようにして試料上のスポット光走査
を行うようにできるので、所定領域外の観察対象に対し
ても必要最小限のスポット光走査により観察画像を取込
むことができる。
According to the third aspect of the present invention, an observation image obtained by capturing an image of a sample placed on a stage is taken in, and a luminance distribution in the observation image is obtained by binarizing the observation image. Based on the distribution, the scanning area determining means determines an area for scanning the spot light on the sample, and if the determined spot light scanning area is not within the predetermined scanning area, the stage is moved to change the spot light scanning area. Since spot light scanning on the sample can be performed so as to be positioned in a predetermined scanning area, an observation image can be captured by a minimum necessary spot light scanning even for an observation target outside the predetermined area.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従い説明する。 (第1の実施の形態)図1は、本発明の第1の実施の形
態の概略構成を示すもので、ここでは、走査型レーザ顕
微鏡システムに本発明を適用した例を示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 shows a schematic structure of a first embodiment of the present invention. Here, an example in which the present invention is applied to a scanning laser microscope system is shown.

【0014】図において、1は走査型レーザ顕微鏡本体
で、この顕微鏡本体1は、レーザ光源2、ミラー3、ダ
イクロイックミラー4、2次元走査ユニット5、レボル
バ6、対物レンズ7、ステージ8、試料9、レンズ1
0、ピンホール板11、共焦点光検出器12、光源13
および光路切替えユニット14を有している。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a scanning laser microscope main body, which comprises a laser light source 2, a mirror 3, a dichroic mirror 4, a two-dimensional scanning unit 5, a revolver 6, an objective lens 7, a stage 8, and a sample 9 , Lens 1
0, pinhole plate 11, confocal light detector 12, light source 13
And an optical path switching unit 14.

【0015】ここで、レーザ光源2は、試料9の表面を
走査するスポット光としてのレーザ光を発生するための
もので、このレーザ光源2からのレーザ光をミラー3に
より反射させ、ダイクロイックミラー4を介して2次元
走査ユニット5に導くようにしている。2次元走査ユニ
ット5は、ミラー3より与えられたレーザ光源2からの
レーザ光を試料9上に2次元走査するためのもので、例
えばX軸方向走査用のガルバノミラーとY軸方向走査用
のガルバノミラーを有していて、これらガルバノミラー
をX軸方向およびY軸方向に振ることで対物レンズ7に
対するスポット光の光路をXY方向に振らせるようにな
っている。レボルバ6は、倍率の異なる複数の対物レン
ズ7を保持するもので、レボルバ6の切り替えにより、
複数の対物レンズ7のうち所望の倍率を持つ対物レンズ
7を顕微鏡の観察光路中に選択挿入するようにしてい
る。そして、この選択挿入された対物レンズ7を通して
2次元走査ユニット5により2次元走査されたスポット
光をステージ8上の試料9に照射するようにしている。
Here, the laser light source 2 is for generating laser light as spot light for scanning the surface of the sample 9, and the laser light from the laser light source 2 is reflected by the mirror 3 to form a dichroic mirror 4. Through to the two-dimensional scanning unit 5. The two-dimensional scanning unit 5 is for two-dimensionally scanning the laser light from the laser light source 2 given by the mirror 3 on the sample 9. For example, a galvanometer mirror for scanning in the X-axis direction and a scanning mirror for scanning in the Y-axis direction are provided. It has a galvanomirror, and the optical path of the spot light with respect to the objective lens 7 is oscillated in the XY directions by oscillating these galvanomirrors in the X-axis direction and the Y-axis direction. The revolver 6 holds a plurality of objective lenses 7 having different magnifications.
The objective lens 7 having a desired magnification among the plurality of objective lenses 7 is selectively inserted into the observation optical path of the microscope. Then, the sample light on the stage 8 is irradiated with the spot light two-dimensionally scanned by the two-dimensional scanning unit 5 through the objective lens 7 which is selectively inserted.

【0016】試料9からの反射光や蛍光などの画像情報
を、対物レンズ7を通して2次元走査ユニット5に戻
し、この2次元走査ユニット5を介してダイクロイック
ミラー4に戻すようにしている。このダイクロイックミ
ラー4は、2次元走査ユニット5に対するレーザ光源2
の出射光路上に設けられた半透明鏡であって、2次元走
査ユニット5を介して与えられる試料9からの画像情報
を光検出系に導くためのものである。
Image information such as reflected light and fluorescence from the sample 9 is returned to the two-dimensional scanning unit 5 through the objective lens 7, and is returned to the dichroic mirror 4 via the two-dimensional scanning unit 5. This dichroic mirror 4 is a laser light source 2 for a two-dimensional scanning unit 5.
A semi-transparent mirror provided on the outgoing optical path for guiding image information from the sample 9 given via the two-dimensional scanning unit 5 to the light detection system.

【0017】ダイクロイックミラー4を介して得た2次
元走査ユニット5からの画像情報をレンズ10で集光
し、ピンホール板11に与えるようにしている。このピ
ンホール板11は、所定径のピンホールを開けたもの
で、共焦点光検出器12の受光面の前面の結像位置に、
そのピンホールを位置させるように配置している。ま
た、共焦点光検出器12は、ピンホール板11のピンホ
ールを介して得られる光をその光量対応の電気信号に変
換する光検出素子からなっている。
Image information obtained from the two-dimensional scanning unit 5 obtained through the dichroic mirror 4 is condensed by a lens 10 and provided to a pinhole plate 11. The pinhole plate 11 has a pinhole of a predetermined diameter, and is located at an image forming position on the front surface of the light receiving surface of the confocal light detector 12.
It is arranged so that the pinhole is located. The confocal photodetector 12 is composed of a photodetector that converts light obtained through the pinhole of the pinhole plate 11 into an electric signal corresponding to the light amount.

【0018】一方、光源13は、通常の光学顕微鏡とし
て使用する場合に点灯されるもので、対物レンズ7を通
してステージ8上の試料9を照明するものである。そし
て、例えばミラーの下方にハーフミラーを備えた光路切
替えユニット14は、2次元走査ユニット5とレボルバ
6の間に設けられ、光学顕微鏡として光源13が点灯し
ている状態で光路上に挿入され、レーザ走査用の光路か
ら後述する撮像手段のTVカメラ19による画像取込み
用の光路に切替えるようにしている。
On the other hand, the light source 13 is turned on when used as a normal optical microscope, and illuminates the sample 9 on the stage 8 through the objective lens 7. For example, the optical path switching unit 14 having a half mirror below the mirror is provided between the two-dimensional scanning unit 5 and the revolver 6, and is inserted into the optical path as an optical microscope with the light source 13 turned on. The optical path for laser scanning is switched to the optical path for capturing an image by the TV camera 19 of the imaging means described later.

【0019】走査型レーザ顕微鏡本体1の共焦点光検出
器12には、コントローラ15を接続し、このコントロ
ーラ15には、操作パネル16、メモリ17、画像モニ
タ18、TVカメラ19およびステージ駆動装置20を
接続している。
A controller 15 is connected to the confocal light detector 12 of the main body 1 of the scanning laser microscope. The controller 15 has an operation panel 16, a memory 17, an image monitor 18, a TV camera 19, and a stage driving device 20. Are connected.

【0020】操作パネル16は、キーボードの他に、ト
ラックボールやジョイスティクあるいはマウスなどのポ
インティングデバイスを含んでおり、ユーザからの指示
によりコントローラ15に対して走査指示などを出力す
るようにしている。
The operation panel 16 includes a pointing device such as a trackball, a joystick or a mouse in addition to the keyboard, and outputs a scanning instruction or the like to the controller 15 according to an instruction from a user.

【0021】コントローラ15は、操作パネル16から
走査指示が入力されると、光路切替えユニット14に対
しTVカメラ19による画像取込み用光路への切替指令
を出力するとともに、TVカメラ19に対して試料9の
観察画像の取込みを指示し、TVカメラ19より取込ん
だ試料9のTV画像をメモリ17に転送するとともに、
このTV画像の輝度情報に基づいて2次元走査ユニット
5の走査を決定するようにしている。この場合、TVカ
メラ19のTV画像の輝度情報から、画像中の輝度の分
布を求める方法には、各ライン上の輝度値の平均を求め
る手段を採用し、また、2次元走査ユニット5の走査を
決定する基準としては、予め輝度のしきい値を設定して
おき、このしきい値と輝度値の平均に基づいて観察対象
の有無を判定するとともに、この判定結果に基づいて走
査を決定するようにしている。
When a scanning instruction is input from the operation panel 16, the controller 15 outputs a switching command to the optical path switching unit 14 to switch to an optical path for image capture by the TV camera 19, and also sends a sample 9 signal to the TV camera 19. Is instructed to capture the observation image of the sample 9, and the TV image of the sample 9 captured from the TV camera 19 is transferred to the memory 17.
The scanning of the two-dimensional scanning unit 5 is determined based on the luminance information of the TV image. In this case, as a method of obtaining the distribution of luminance in the image from the luminance information of the TV image of the TV camera 19, means for obtaining the average of the luminance values on each line is employed. As a criterion for determining, a threshold value of luminance is set in advance, and the presence or absence of an observation target is determined based on the average of the threshold value and the luminance value, and scanning is determined based on the determination result. Like that.

【0022】また、コントローラ15は、光路切替えユ
ニット14に対しレーザ走査用光路への切替え指令を出
力するとともに、2次元走査ユニット5の走査の決定に
基づいて走査開始位置信号を出力し、2次元走査ユニッ
ト5の走査より得られた光検出器12の試料9の画像情
報をメモリ17に転送するようにしている。また、必要
に応じてステージ駆動装置20にステージ8の移動指令
を出力するようにもしている。
The controller 15 outputs a command to switch to the optical path for laser scanning to the optical path switching unit 14, and outputs a scanning start position signal based on the determination of scanning by the two-dimensional scanning unit 5. Image information of the sample 9 of the photodetector 12 obtained by the scanning of the scanning unit 5 is transferred to the memory 17. Further, a movement command of the stage 8 is output to the stage driving device 20 as needed.

【0023】TVカメラ19は、コントローラ15の指
示に従い、ステージ8上の試料9の1画面分の画像を取
込み、この画像取込みが終了すると、画像取り込み完了
信号をコントローラ15に出力するようにしている。ま
た、メモリ17は、TVカメラ19および光検出器12
からコントローラ15を介して転送される試料9にかか
る画像情報を記憶するものである。画像モニタ18は、
メモリ17に記憶された試料9の画像情報を表示するも
のである。そして、ステージ駆動装置20は、コントロ
ーラ15の指示によりステージ8をXおよびY方向に移
動するものである。
The TV camera 19 captures an image for one screen of the sample 9 on the stage 8 in accordance with an instruction from the controller 15, and outputs an image capture completion signal to the controller 15 when the capture of the image is completed. . The memory 17 includes a TV camera 19 and the photodetector 12.
The image information on the sample 9 transferred from the controller 9 via the controller 15 is stored. The image monitor 18
The image information of the sample 9 stored in the memory 17 is displayed. The stage driving device 20 moves the stage 8 in the X and Y directions according to an instruction from the controller 15.

【0024】次に、以上のように構成した実施の形態の
動作を説明する。まず、通常の顕微鏡観察により試料9
上の観察領域を決定し、その後、操作パネル16よりコ
ントローラ15に走査開始指令を出力する。
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described. First, the sample 9 was observed by ordinary microscope observation.
The upper observation area is determined, and then a scan start command is output from the operation panel 16 to the controller 15.

【0025】これにより、図2に示すフローチャートが
実行される。この場合、操作パネル16よりコントロー
ラ15に走査開始指令を出力すると、ステップ201
で、コントローラ15より光路切替えユニット14に切
替指令が出力され、TVカメラ19による画像取込み用
光路に切替えられる。
Thus, the flowchart shown in FIG. 2 is executed. In this case, when a scan start command is output from the operation panel 16 to the controller 15, step 201
Then, a switching command is output from the controller 15 to the optical path switching unit 14, and the optical path is switched to the optical path for image capture by the TV camera 19.

【0026】次いで、ステップ202で、コントローラ
15よりTVカメラ19に対して試料9の観察画像の取
込みが指示されると、ステージ8上の試料9の観察画像
がTVカメラ19により撮像され、TV画像として取込
まれる。この場合、光源13が点灯され、試料9は照明
される。
Next, in step 202, when the controller 15 instructs the TV camera 19 to capture the observation image of the sample 9, the observation image of the sample 9 on the stage 8 is captured by the TV camera 19, and the TV image is taken. Captured as In this case, the light source 13 is turned on, and the sample 9 is illuminated.

【0027】そして、ステップ203で、TVカメラ1
9による試料9の1画面分の画像取込みが終了すると、
コントローラ15への画像取り込み完了信号により、T
V画像はメモリ17に転送され記憶される。
Then, in step 203, the TV camera 1
When the image capture of one screen of the sample 9 by the sample 9 is completed,
By the image capture completion signal to the controller 15, T
The V image is transferred to the memory 17 and stored.

【0028】この後、ステップ204で、コントローラ
15より光路切替えユニット14に切替指令が出力され
ると、今度は、レーザ走査用光路に切替えられる。次
に、ステップ205で、コントローラ15によりメモリ
17に記憶されたTV画像の輝度情報に基づいて2次元
走査ユニット5の走査が決定される。この場合、まず、
TV画像の最初の1ラインが着目され、ステップ206
で、この1ライン上の輝度の平均値が求められる。そし
て、ステップ207で、この求められた輝度値の平均値
は、予め設定されているしきい値と比較され、ここで、
求められた平均値が、仮に、しきい値より大きいと判断
されると、ステップ208で、コントローラ15により
2次元走査ユニット5に走査開始位置信号が出力され、
2次元走査ユニット5の走査よりレーザ光源2からのレ
ーザ光が、対物レンズ7を介して試料9上に1ライン分
照射され、このレーザ光照射により得られた試料9から
の蛍光による画像情報がピンホール板11を介して光検
出器12に取込まれる。そして、ステップ209で、光
検出器12に取込まれた画像情報は、メモリ17に転送
され格納される。つまり、1ライン上の輝度の平均値が
しきい値より大きい場合に、観察対象であると判定さ
れ、この1ラインについての走査が決定される。
Thereafter, when a switching command is output from the controller 15 to the optical path switching unit 14 in step 204, the optical path is switched to a laser scanning optical path. Next, in step 205, the scanning of the two-dimensional scanning unit 5 is determined by the controller 15 based on the luminance information of the TV image stored in the memory 17. In this case, first
Attention is paid to the first line of the TV image, and step 206
Then, the average value of the luminance on this one line is obtained. Then, in step 207, the average value of the obtained luminance values is compared with a preset threshold value.
If it is determined that the calculated average value is larger than the threshold value, the controller 15 outputs a scanning start position signal to the two-dimensional scanning unit 5 by the controller 15 in step 208.
Laser light from the laser light source 2 is irradiated onto the sample 9 for one line through the objective lens 7 by scanning of the two-dimensional scanning unit 5, and image information based on fluorescence from the sample 9 obtained by the laser light irradiation is obtained. It is taken into the photodetector 12 via the pinhole plate 11. Then, in step 209, the image information captured by the photodetector 12 is transferred to and stored in the memory 17. That is, when the average value of the luminance on one line is larger than the threshold value, it is determined that the object is an observation target, and scanning for this one line is determined.

【0029】一方、ステップ207で、1ライン上の輝
度の平均値がしきい値以下と判断された場合は、2次元
走査ユニット5による実際の走査は行わず、ステップ2
10で、1ライン分のデータが0にセットされ、ステッ
プ209で、データ0がメモリ17に格納される。そし
て、ステップ211で、画像モニタ18にメモリ17に
記憶された試料9の画像情報が表示される。
On the other hand, if it is determined in step 207 that the average value of the luminance on one line is equal to or smaller than the threshold value, the actual scanning by the two-dimensional scanning unit 5 is not performed, and step 2
At 10, data for one line is set to 0, and at step 209, data 0 is stored in the memory 17. Then, in step 211, the image information of the sample 9 stored in the memory 17 is displayed on the image monitor 18.

【0030】次に、ステップ212で、TV画像の最終
ラインまでの処理が終了したかが判断し、最終ラインま
での処理が終了していなければ、ステップ213で、メ
モリ17に記憶されたTV画像の次のラインに処理対象
が移され、ステップ206に戻って、ステップ206か
らステップ213までの処理が繰り返される。その後、
1画面分の画像データの処理が終わって、ステップ21
2で、最終ラインの処理と判断されると、ステップ21
4により、操作パネル16より観察者が走査終了を指示
するまで、ステップ205に戻って、ステップ205か
らステップ214までの処理が繰り返される。
Next, at step 212, it is determined whether the processing up to the last line of the TV image has been completed. If the processing up to the last line has not been completed, at step 213, the TV image stored in the memory 17 is stored. Is moved to the next line, and the process returns to step 206, where the processes from step 206 to step 213 are repeated. afterwards,
After the processing of the image data for one screen is completed, step 21
If it is determined in step 2 that the processing is for the last line, step 21
As a result of Step 4, the process returns to Step 205 and the processes from Step 205 to Step 214 are repeated until the observer instructs the end of scanning from the operation panel 16.

【0031】従って、このようにすれば、ステージ8上
に載置された試料9をTVカメラ19により撮像し、こ
の撮像された観察画像をコントローラ15に取込み、こ
の観察画像の各ライン上の輝度値の平均値と予め設定さ
れたしきい値から、観察画像中の輝度の分布を求め、こ
の輝度分布に基づいて2次元走査ユニット5による試料
9上のスポット光を走査するラインを決定するようにし
たので、試料9上の観察対象に対し必要最小限のスポッ
ト光走査により観察画像を取込むことができる。つま
り、この場合、図3に示すようにTVカメラ19により
撮像されたTV画像31に対して、試料9上の観察対象
32の部分のみがスポット光走査領域33に設定され、
この観察対象32に対してのみスポット光の走査が行わ
れ、観察画像が得られるようになる。これにより、試料
上の注目領域について鮮明な観察画像を取り込みたいた
め光検出器などの感度を繰り返し調整する場合も、短時
間で感度調整後の観察画像を取込むことができるので、
蛍光試料の退色を招くことなく、速やかに所望する観察
画像を入手できるとともに、この際の操作性も改善する
ことができる。 (第2の実施の形態)次に、本発明の第2の実施の形態
について説明する。この場合、第2の実施の形態が適用
される走査型レーザ顕微鏡システムについては、第1の
実施の形態で述べた図1のものと同様なので、ここで
は、図1を援用して説明を省略する。
Therefore, according to this configuration, the sample 9 placed on the stage 8 is imaged by the TV camera 19, and the captured observation image is taken into the controller 15, and the brightness of each line of the observation image is measured. A distribution of luminance in the observation image is obtained from the average value and a preset threshold value, and a line for scanning the spot light on the sample 9 by the two-dimensional scanning unit 5 is determined based on the luminance distribution. Therefore, the observation image can be captured by the minimum necessary spot light scanning for the observation target on the sample 9. That is, in this case, only the portion of the observation target 32 on the sample 9 with respect to the TV image 31 captured by the TV camera 19 as shown in FIG.
Scanning of the spot light is performed only on the observation target 32, and an observation image can be obtained. In this way, even if the sensitivity of a photodetector or the like is repeatedly adjusted in order to capture a clear observation image of the region of interest on the sample, the observation image after the sensitivity adjustment can be captured in a short time.
The desired observation image can be obtained quickly without causing fading of the fluorescent sample, and the operability at this time can be improved. (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this case, the scanning laser microscope system to which the second embodiment is applied is the same as that of FIG. 1 described in the first embodiment, and the description is omitted here with reference to FIG. I do.

【0032】この実施の形態のコントローラ15は、T
Vカメラ19から得られたTV画像の輝度の分布を算出
する方法として、2値化処理を行う手段を採用し、予め
2値化のためのしきい値を設定しているものとする。
The controller 15 of this embodiment has a
As a method of calculating the luminance distribution of the TV image obtained from the V camera 19, it is assumed that a means for performing binarization processing is adopted and a threshold value for binarization is set in advance.

【0033】次に、以上のように構成した実施の形態の
動作を説明する。まず、通常の顕微鏡観察により試料9
上の観察領域を決定し、その後、操作パネル16よりコ
ントローラ15に走査開始指令を出力する。
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described. First, the sample 9 was observed by ordinary microscope observation.
The upper observation area is determined, and then a scan start command is output from the operation panel 16 to the controller 15.

【0034】これにより、図4に示すフローチャートが
実行される。この場合、操作パネル16よりコントロー
ラ15に走査開始指令を出力すると、ステップ401
で、コントローラ15より光路切替えユニット14に切
替指令が出力され、TVカメラ19による画像取込み用
光路に切替えられる。
Thus, the flowchart shown in FIG. 4 is executed. In this case, when a scan start command is output from the operation panel 16 to the controller 15, step 401
Then, a switching command is output from the controller 15 to the optical path switching unit 14, and the optical path is switched to the optical path for image capture by the TV camera 19.

【0035】次いで、ステップ402で、コントローラ
15よりTVカメラ19に対して試料9の観察画像の取
込みが指示されると、ステージ8上の試料9の観察画像
がTVカメラ19により撮像され、TV画像として取込
まれる。この場合、光源13が点灯され、試料9は照明
される。
Next, in step 402, when the controller 15 instructs the TV camera 19 to take in the observation image of the sample 9, the observation image of the sample 9 on the stage 8 is picked up by the TV camera 19, and the TV image is taken. Captured as In this case, the light source 13 is turned on, and the sample 9 is illuminated.

【0036】そして、ステップ403で、TVカメラ1
9による試料9の1画面分の画像取込みが終了すると、
コントローラ15への画像取り込み完了信号により、T
V画像はメモリ17に転送され記憶される。
Then, at step 403, the TV camera 1
When the image capture of one screen of the sample 9 by the sample 9 is completed,
By the image capture completion signal to the controller 15, T
The V image is transferred to the memory 17 and stored.

【0037】この後、ステップ404で、コントローラ
15より光路切替えユニット14に切替指令が出力され
ると、今度は、レーザ走査用光路に切替えられる。ここ
までは、第1の実施の形態と同様である。
Thereafter, when a switching command is output from the controller 15 to the optical path switching unit 14 at step 404, the optical path is switched to the laser scanning optical path. Up to this point, the operation is the same as in the first embodiment.

【0038】次に、ステップ405で、メモリ17に記
憶されたTV画像に対し、予め設定されたしきい値に基
づいた2値化処理が行われる。そして、ステップ406
で、2値化処理により得られたデータについて画像とし
て残った部分に着目し、この画像部分に外接する矩形を
求め、この矩形範囲を走査すべき領域と判定する。この
走査領域の情報は、ステップ407で、メモリ17に記
憶される。
Next, in step 405, a binarization process is performed on the TV image stored in the memory 17 based on a preset threshold value. Then, step 406
Attention is paid to a portion remaining as an image in the data obtained by the binarization process, a rectangle circumscribing this image portion is obtained, and this rectangular range is determined as a region to be scanned. The information of the scanning area is stored in the memory 17 in step 407.

【0039】次に、ステップ408で、コントローラ1
5により走査領域以外で走査を行わない領域のために、
メモリ17に1画面分の0データを書き込む。次いで、
ステップ409で、メモリ17に記憶された最初の走査
領域情報を着目し、ステップ410で、この走査領域情
報に対応する走査領域について2次元走査ユニット5に
よるレーザ光の走査が行われる。この場合、コントロー
ラ15により2次元走査ユニット5に走査開始位置信号
が出力されると、2次元走査ユニット5の走査よりレー
ザ光源2からのレーザ光は、対物レンズ7を介して試料
9上の走査領域上に照射され、このレーザ光の照射によ
り得られた試料9からの蛍光による画像情報がピンホー
ル板11を介して光検出器12に取込まれる。
Next, at step 408, the controller 1
5 for an area where scanning is not performed outside the scanning area,
Write 0 data for one screen to the memory 17. Then
At step 409, attention is paid to the first scanning area information stored in the memory 17, and at step 410, the scanning area corresponding to this scanning area information is scanned by the two-dimensional scanning unit 5 with laser light. In this case, when the controller 15 outputs a scanning start position signal to the two-dimensional scanning unit 5, the laser light from the laser light source 2 is scanned by the two-dimensional scanning unit 5 via the objective lens 7 on the sample 9. The area is irradiated, and image information based on fluorescence from the sample 9 obtained by the irradiation of the laser light is taken into the photodetector 12 via the pinhole plate 11.

【0040】ステップ411で、光検出器12に取込ま
れた画像情報は、メモリ17に転送され格納される。そ
して、ステップ412で、画像モニタ18にメモリ17
に記憶された画像情報が表示される。
At step 411, the image information captured by the photodetector 12 is transferred to and stored in the memory 17. Then, in step 412, the memory 17 is stored in the image monitor 18.
Is displayed.

【0041】次に、ステップ413で、全ての走査領域
情報に対応する走査領域について、処理が終了したかが
判断され、処理が終了していなければ、ステップ414
で、メモリ17に記憶された次の走査領域情報に対応す
る走査領域に処理対象が移され、ステップ410に戻っ
て、ステップ410からステップ414までの処理が繰
り返される。その後、1画面分の全ての走査領域情報に
対応する処理が終わると、次に、ステップ415で、操
作パネル16より観察者が走査終了を指示するまで、ス
テップ409に戻って、ステップ409からステップ4
15までの処理が繰り返される。
Next, in step 413, it is determined whether or not the processing has been completed for the scanning area corresponding to all pieces of scanning area information.
Then, the processing target is moved to the scanning area corresponding to the next scanning area information stored in the memory 17, and the process returns to step 410, and the processing from step 410 to step 414 is repeated. Thereafter, when the processing corresponding to all the scanning area information for one screen is completed, the process returns to step 409 until the observer instructs the end of the scanning from the operation panel 16 in step 415, and then returns to step 409. 4
The processing up to 15 is repeated.

【0042】従って、このようにしても、ステージ8上
に載置された試料9をTVカメラ19により撮像し、こ
の撮像された観察画像をコントローラ15に取込み、こ
の観察画像の2値化処理により観察画像中の輝度の分布
を求め、この輝度分布に基づいて2次元走査ユニット5
による試料9上のスポット光を走査する領域を決定する
ようにしたので、試料9上の観察対象に対し必要最小限
のスポット光走査により観察画像を取込むことができ
る。つまり、この場合、図5に示すようにTVカメラ1
9により撮像されたTV画像34に対して試料9上の観
察対象35、36のそれぞれにスポット光走査領域37
に設定され、これら観察対象35、36を含む領域37
に対してのみスポット光の走査が行われ、観察画像が得
られるようになる。これにより、第1の実施の形態と同
様な効果を期待できる。 (第3の実施の形態)次に、本発明の第3の実施の形態
について説明する。この場合、第3の実施の形態が適用
される走査型レーザ顕微鏡システムについては、第1の
実施の形態で述べた図1のものと同様なので、ここで
も、図1を援用して説明を省略する。
Accordingly, even in this case, the sample 9 placed on the stage 8 is imaged by the TV camera 19, and the captured observation image is taken into the controller 15, and the observation image is binarized. The distribution of luminance in the observed image is obtained, and the two-dimensional scanning unit 5 is determined based on the luminance distribution.
Since the region for scanning the spot light on the sample 9 is determined, the observation image can be captured by the minimum necessary spot light scanning on the observation target on the sample 9. That is, in this case, as shown in FIG.
The spot light scanning area 37 is provided for each of the observation objects 35 and 36 on the sample 9 with respect to the TV image 34 captured by the camera 9.
And an area 37 including these observation objects 35 and 36
Is scanned with only the spot light, and an observation image can be obtained. Thus, the same effect as in the first embodiment can be expected. (Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described. In this case, the scanning laser microscope system to which the third embodiment is applied is the same as that of FIG. 1 described in the first embodiment, and thus the description is omitted here with reference to FIG. I do.

【0043】第2の実施の形態では、走査領域を判定す
ると、この判定結果の走査領域情報をメモリ17に記憶
するようにしたが、この第3の実施の形態では、走査領
域の判定結果をTV画像上にオーバレイ表示し、走査領
域の修正および追加などを可能にしている。
In the second embodiment, when the scanning area is determined, the scanning area information of the determination result is stored in the memory 17, but in the third embodiment, the scanning area determination result is stored. An overlay display is provided on the TV image to enable correction and addition of a scanning area.

【0044】この場合、コントローラ15に走査開始指
令を出力すると、図6に示すフローチャートが実行され
る。まず、操作パネル16よりコントローラ15に走査
開始指令を出力すると、ステップ601で、コントロー
ラ15より光路切替えユニット14に切替指令が出力さ
れ、TVカメラ19による画像取込み用光路に切替えら
れる。
In this case, when a scanning start command is output to the controller 15, the flowchart shown in FIG. 6 is executed. First, when a scanning start command is output from the operation panel 16 to the controller 15, a switching command is output from the controller 15 to the optical path switching unit 14 in step 601, and the optical path is switched to the image capturing optical path by the TV camera 19.

【0045】次いで、ステップ602で、コントローラ
15よりTVカメラ19に対して試料9の観察画像の取
込みが指示されると、ステージ8上の試料9の観察画像
がTVカメラ19により撮像され、TV画像として取込
まれる。この場合、光源13が点灯され、試料9は照明
される。
Next, in step 602, when the controller 15 instructs the TV camera 19 to take in the observation image of the sample 9, the observation image of the sample 9 on the stage 8 is picked up by the TV camera 19, and the TV image is taken. Captured as In this case, the light source 13 is turned on, and the sample 9 is illuminated.

【0046】そして、ステップ603で、TVカメラ1
9による試料9の1画面分の画像取込みを終了すると、
コントローラ15への画像取り込み完了信号により、T
V画像はメモリ17に転送され記憶される。
Then, in step 603, the TV camera 1
When the image capture of one screen of the sample 9 by the sample 9 is completed,
By the image capture completion signal to the controller 15, T
The V image is transferred to the memory 17 and stored.

【0047】この後、ステップ604で、コントローラ
15より光路切替えユニット14に切替指令が出力され
ると、今度は、レーザ走査用光路に切替えられる。次
に、ステップ605で、メモリ17に記憶されたTV画
像に対し、予め設定されたしきい値に基づいた2値化処
理が行われる。そして、ステップ606で、2値化処理
により得られたデータについて画像として残った部分に
着目し、この画像部分に外接する矩形を求め、この矩形
範囲を走査すべき領域と判定する。
Thereafter, at step 604, when a switching command is output from the controller 15 to the optical path switching unit 14, the optical path is switched to the laser scanning optical path. Next, in step 605, binarization processing is performed on the TV image stored in the memory 17 based on a preset threshold. Then, in step 606, focusing on a portion remaining as an image of the data obtained by the binarization processing, a rectangle circumscribing this image portion is obtained, and this rectangular range is determined as a region to be scanned.

【0048】次いで、ステップ607で、走査領域の判
定結果を画像モニタ18のTV画像上にオーバレイで表
示させ、ステップ608で、走査領域の修正および追加
などを可能にする。この場合、観察者は、画像モニタ1
8の画面を見ながら操作パネル16を使って走査領域の
修正および追加などの変更を行うようになる。
Next, at step 607, the result of the scan area determination is displayed as an overlay on the TV image on the image monitor 18, and at step 608, correction and addition of the scan area are enabled. In this case, the observer operates the image monitor 1
While viewing the screen 8, a change such as correction and addition of a scan area is performed using the operation panel 16.

【0049】そして、これら変更が加えられた走査領域
の情報は、ステップ609で、メモリ17に記憶され
る。次に、ステップ610で、コントローラ15により
走査領域以外で走査を行わない領域のために、メモリ1
7に1画面分の0データが書き込まれる。
Then, the information of the changed scanning area is stored in the memory 17 in step 609. Next, in step 610, the memory 1 is used for an area where the controller 15 does not perform scanning outside the scanning area.
7, 0 data for one screen is written.

【0050】次いで、ステップ611で、メモリ17に
記憶された最初の走査領域情報を着目し、ステップ61
2で、この走査領域情報に対応する走査領域について2
次元走査ユニット5によるレーザ光の走査が行われる。
この場合、コントローラ15により2次元走査ユニット
5に走査開始位置信号が出力されると、2次元走査ユニ
ット5の走査よりレーザ光源2からのレーザ光は、対物
レンズ7を介して試料9上の走査領域上に照射され、こ
のレーザ光の照射により得られた試料9からの蛍光によ
る画像情報がピンホール板11を介して光検出器12に
取込まれる。
Next, in step 611, attention is paid to the first scanning area information stored in the memory 17, and in step 61
2, the scanning area corresponding to this scanning area information is 2
The scanning of the laser beam by the dimensional scanning unit 5 is performed.
In this case, when the controller 15 outputs a scanning start position signal to the two-dimensional scanning unit 5, the laser light from the laser light source 2 is scanned by the two-dimensional scanning unit 5 via the objective lens 7 on the sample 9. The area is irradiated, and image information based on fluorescence from the sample 9 obtained by the irradiation of the laser light is taken into the photodetector 12 via the pinhole plate 11.

【0051】ステップ613で、光検出器12に取込ま
れた画像情報は、メモリ17に転送され格納される。そ
して、ステップ614で、画像モニタ18にメモリ17
に記憶された画像情報が表示される。
At step 613, the image information captured by the photodetector 12 is transferred to and stored in the memory 17. Then, in step 614, the memory 17 is stored in the image monitor 18.
Is displayed.

【0052】次に、ステップ615で、全ての走査領域
情報に対応する走査領域について、処理が終了したかが
判断され、処理が終了していなければ、ステップ616
で、メモリ17に記憶された次の走査領域情報に対応す
る走査領域に処理対象が移され、ステップ612に戻っ
て、ステップ612からステップ616までの処理が繰
り返される。その後、1画面分の全ての走査領域情報に
対応する処理が終わると、次に、ステップ617で、操
作パネル16より観察者が走査終了を指示するまで、ス
テップ611に戻って、ステップ611からステップ6
17までの処理が繰り返される。
Next, at step 615, it is determined whether or not the processing has been completed for the scanning area corresponding to all pieces of scanning area information.
Then, the processing target is moved to the scanning area corresponding to the next scanning area information stored in the memory 17, the process returns to step 612, and the processes from step 612 to step 616 are repeated. Thereafter, when the processing corresponding to all the scanning area information for one screen is completed, the process returns to step 611 until the observer instructs the end of the scanning from the operation panel 16 in step 617, and returns to step 611 from step 611. 6
The processing up to 17 is repeated.

【0053】従って、このようにすれば、第2の実施の
形態と同様な効果を期待でき、さらに観察画像中の走査
領域の修正および追加などの変更にも簡単に応じること
ができる。 (第4の実施の形態)次に、本発明の第4の実施の形態
について説明する。この場合、第4の実施の形態が適用
される走査型レーザ顕微鏡システムについては、第1の
実施の形態で述べた図1のものと同様なので、ここで
も、図1を援用して説明を省略する。
Therefore, according to this configuration, the same effect as that of the second embodiment can be expected, and it is possible to easily respond to changes such as correction and addition of the scanning area in the observation image. (Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In this case, the scanning laser microscope system to which the fourth embodiment is applied is the same as that of FIG. 1 described in the first embodiment, and thus the description is omitted here with reference to FIG. I do.

【0054】一般に、LSM(レーザ走査顕微鏡)の走
査領域は、ガルバノメータの特性から顕微鏡視野全体を
カバーすることはできず、このため、LSMの走査領域
外に観察対象がある場合、そのままでは、試料観察を行
うことができない。この第4の実施の形態では、LSM
の走査領域よりTV画像の方がより広い領域を観察でき
ることに着目して、LSMの走査領域外にある観察対象
の観察も可能にしている。
In general, the scanning area of the LSM (laser scanning microscope) cannot cover the entire field of view of the microscope due to the characteristics of the galvanometer. Therefore, when there is an object to be observed outside the scanning area of the LSM, the sample is left as it is. No observations can be made. In the fourth embodiment, the LSM
Focusing on the fact that the TV image can observe a wider area than the scanning area, the observation of an observation object outside the scanning area of the LSM is also enabled.

【0055】この場合、コントローラ15に走査開始指
令を出力すると、図7に示すフローチャートが実行され
る。まず、操作パネル16よりコントローラ15に走査
開始指令を出力すると、ステップ701で、コントロー
ラ15より光路切替えユニット14に切替指令が出力さ
れ、TVカメラ19による画像取込み用光路に切替えら
れる。
In this case, when a scanning start command is output to the controller 15, the flowchart shown in FIG. 7 is executed. First, when a scanning start command is output from the operation panel 16 to the controller 15, a switching command is output from the controller 15 to the optical path switching unit 14 in step 701, and the optical path is switched to the image capturing optical path by the TV camera 19.

【0056】次いで、ステップ702で、コントローラ
15よりTVカメラ19に対して試料9の観察画像の取
込みが指示されると、ステージ8上の試料9の観察画像
がTVカメラ19により撮像され、TV画像として取込
まれる。この場合、光源13が点灯され、試料9は照明
される。
Next, in step 702, when the controller 15 instructs the TV camera 19 to take in the observation image of the sample 9, the observation image of the sample 9 on the stage 8 is picked up by the TV camera 19, and the TV image is taken. Captured as In this case, the light source 13 is turned on, and the sample 9 is illuminated.

【0057】そして、ステップ703で、TVカメラ1
9による試料9の1画面分の画像取込みを終了すると、
コントローラ15への画像取り込み完了信号により、T
V画像はメモリ17に転送され記憶される。
Then, in step 703, the TV camera 1
When the image capture of one screen of the sample 9 by the sample 9 is completed,
By the image capture completion signal to the controller 15, T
The V image is transferred to the memory 17 and stored.

【0058】この後、ステップ704で、コントローラ
15より光路切替えユニット14に切替指令が出力され
ると、今度は、レーザ走査用光路に切替えられる。次
に、ステップ705で、メモリ17に記憶されたTV画
像に対し、予め設定されたしきい値に基づいて2値化処
理が行われる。そして、ステップ706で、2値化処理
により得られたデータについて画像として残った部分に
着目し、この部分に外接する矩形を求め、この矩形範囲
を走査すべき領域と判定する。
Thereafter, when a switching command is output from the controller 15 to the optical path switching unit 14 at step 704, the optical path is switched to the laser scanning optical path. Next, in step 705, a binarization process is performed on the TV image stored in the memory 17 based on a preset threshold value. Then, in step 706, focusing on a portion remaining as an image in the data obtained by the binarization processing, a rectangle circumscribing this portion is obtained, and this rectangular range is determined as a region to be scanned.

【0059】次いで、ステップ707で、走査領域の判
定結果を画像モニタ18のTV画像上にオーバレイで表
示させ、ステップ708で、走査領域の修正および追加
などを可能にする。この場合、観察者は、画像モニタ1
8の画面を見ながら操作パネル16を使って走査領域の
修正および追加などの変更を行うようになる。
Next, in step 707, the result of the scan area determination is displayed as an overlay on the TV image on the image monitor 18, and in step 708, correction and addition of the scan area are enabled. In this case, the observer operates the image monitor 1
While viewing the screen 8, a change such as correction and addition of a scan area is performed using the operation panel 16.

【0060】そして、これら変更が加えられた走査領域
の情報は、ステップ709で、メモリ17に記憶され
る。次に、ステップ710で、コントローラ15により
走査領域以外で走査を行わない領域のために、メモリ1
7に1画面分の0データが書き込まれる。
The information of the changed scanning area is stored in the memory 17 in step 709. Next, in step 710, the memory 1 is used for an area where the controller 15 does not perform scanning outside the scanning area.
7, 0 data for one screen is written.

【0061】次いで、ステップ711で、メモリ17に
記憶された最初の走査領域情報を着目し、ステップ71
2で、観察対象の走査領域がLSMの走査領域の外側に
あるかが判断される。この場合、例えば、図8に示すよ
うに顕微鏡の視野38に対して観察対象39が、LSM
の走査領域40の外側で、しかもTV画像41の内側に
位置するものとすると、ステップ712では、走査領域
がLSMの走査領域の外側にあると判断される。
Next, in step 711, the first scanning area information stored in the memory 17 is noted, and
At 2, it is determined whether the scan area of the observation target is outside the scan area of the LSM. In this case, for example, as shown in FIG.
Is located outside the scanning area 40 and inside the TV image 41, it is determined in step 712 that the scanning area is outside the scanning area of the LSM.

【0062】すると、ステップ713で、コントローラ
15によりステージ駆動装置20が駆動され、観察対象
の走査領域がLSMの走査領域の内側にくるまでステー
ジ8が移動される。さらに、ステップ714で、ステー
ジ8の移動量を考慮した走査領域が求められ、ステップ
715で、この領域に対し2次元走査ユニット5による
レーザ光の走査が行われる。この場合、コントローラ1
5により2次元走査ユニット5に走査開始位置信号が出
力されると、2次元走査ユニット5の走査よりレーザ光
源2からのレーザ光は、対物レンズ7を介して試料9上
の走査領域上に照射され、このレーザ光の照射により得
られた試料9からの蛍光による画像情報がピンホール板
11を介して光検出器12に取込まれる。
Then, in step 713, the stage driving device 20 is driven by the controller 15, and the stage 8 is moved until the scanning area to be observed is inside the scanning area of the LSM. Further, in step 714, a scanning region in consideration of the amount of movement of the stage 8 is obtained, and in step 715, the two-dimensional scanning unit 5 scans this region with laser light. In this case, the controller 1
When the scanning start position signal is output to the two-dimensional scanning unit 5 by the scanning unit 5, the laser light from the laser light source 2 is irradiated onto the scanning area on the sample 9 via the objective lens 7 by the scanning of the two-dimensional scanning unit 5. Then, image information based on the fluorescence from the sample 9 obtained by the irradiation of the laser light is taken into the photodetector 12 via the pinhole plate 11.

【0063】その後、ステップ716で、ステージ8が
元の位置に戻され、ステップ717で、光検出器12に
取込まれた画像情報は、メモリ17に転送され格納され
る。一方、ステップ712で、走査領域がLSMの走査
領域の内側にあると判断された場合は、ステップ718
で、この走査領域について2次元走査ユニット5による
レーザ光の走査が行われ、この走査により光検出器12
に取込まれた画像情報は、ステップ717で、メモリ1
7に転送され格納される。
Thereafter, in step 716, the stage 8 is returned to the original position. In step 717, the image information captured by the photodetector 12 is transferred to the memory 17 and stored. On the other hand, if it is determined in step 712 that the scanning area is inside the scanning area of the LSM, step 718
Then, the scanning area is scanned by the two-dimensional scanning unit 5 with laser light, and the scanning is performed by the photodetector 12.
The image information taken into the memory 1 is stored in the memory 1 in step 717.
7 and stored.

【0064】そして、ステップ719で、画像モニタ1
8にメモリ17に記憶された画像情報が表示される 次に、ステップ720で、全ての走査領域情報に対応す
る走査領域について、処理が終了したかが判断され、処
理が終了していなければ、ステップ721で、メモリ1
7に記憶された次の走査領域情報に対応する走査領域に
処理対象が移され、ステップ712に戻って、ステップ
712からステップ721までの処理が繰り返される。
その後、1画面分の全ての走査領域情報に対応する処理
が終わると、次に、ステップ722で、操作パネル16
より観察者が走査終了を指示するまで、ステップ711
に戻って、ステップ711からステップ722までの処
理が繰り返される。
Then, in step 719, the image monitor 1
8 displays the image information stored in the memory 17 Next, in step 720, it is determined whether or not the processing has been completed for the scanning areas corresponding to all the scanning area information, and if the processing has not been completed, At step 721, the memory 1
The processing target is moved to the scan area corresponding to the next scan area information stored in 7, and the process returns to step 712, and the processes from step 712 to step 721 are repeated.
Thereafter, when the processing corresponding to all the scanning area information for one screen is completed, next, in step 722, the operation panel 16
Step 711 until the observer instructs the end of scanning.
And the processing from step 711 to step 722 is repeated.

【0065】従って、このようにすれば、ステージ8上
に載置された試料9をTVカメラ19により撮像し、こ
の撮像された観察画像をコントローラ15に取込み、こ
の観察画像の2値化処理により観察画像中の輝度の分布
を求め、この輝度分布に基づいて2次元走査ユニット5
による試料9上のスポット光を走査する領域を決定し、
この決定したスポット光走査領域がLSM走査領域内に
ない場合は、ステージ駆動装置20によりステージ8を
移動してスポット光走査領域をLSM走査領域内に位置
させるようにして、試料9上のスポット光走査を行うよ
うにできるので、第1の実施の形態と同様な効果を期待
でき、さらに、LSM走査領域外の観察対象に対しても
必要最小限のスポット光走査により観察画像を取込むこ
とができる。
Accordingly, in this case, the sample 9 placed on the stage 8 is imaged by the TV camera 19, and the captured observation image is taken into the controller 15, and the observation image is binarized. The distribution of luminance in the observed image is obtained, and the two-dimensional scanning unit 5 is determined based on the luminance distribution.
The area to scan the spot light on the sample 9 by the
If the spot light scanning area thus determined is not within the LSM scanning area, the stage 8 is moved by the stage driving device 20 so that the spot light scanning area is positioned within the LSM scanning area. Since scanning can be performed, an effect similar to that of the first embodiment can be expected. Further, it is possible to capture an observation image by a minimum necessary spot light scanning for an observation target outside the LSM scanning area. it can.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、試料
上の観察対象に対してのみスポット光の走査が行われ、
観察画像が得られるので、試料上の注目領域について鮮
明な観察画像を取り込みたいため光検出器などの感度を
繰り返し調整する場合も、短時間で感度調整後の観察画
像を取込むことができるので、蛍光試料の退色を招くこ
となく、速やかに所望する観察画像を入手できるととも
に、この際の操作性も改善することができる。
As described above, according to the present invention, spot light scanning is performed only on the observation target on the sample,
Observation images can be obtained, so even if the sensitivity of a photodetector or the like is repeatedly adjusted to capture a clear observation image of the region of interest on the sample, the observation image after the sensitivity adjustment can be captured in a short time. In addition, a desired observation image can be promptly obtained without causing fading of the fluorescent sample, and operability at this time can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の概略構成を示す
図。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施の形態の動作を説明するためのフロ
ーチャート。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the first embodiment.

【図3】第1の実施の形態を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining the first embodiment.

【図4】本発明の第2の実施の形態の動作を説明するた
めのフローチャート。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the second embodiment of the present invention.

【図5】第2の実施の形態を説明するための図。FIG. 5 is a diagram illustrating a second embodiment.

【図6】本発明の第3の実施の形態の動作を説明するた
めのフローチャート。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施の形態の動作を説明するた
めのフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the fourth embodiment of the present invention.

【図8】第4の実施の形態を説明するための図。FIG. 8 is a diagram illustrating a fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…走査型レーザ顕微鏡本体、 2…レーザ光源、 3…ミラー、 4…ダイクロイックミラー、 5…2次元走査ユニット、 6…レボルバ、 7…対物レンズ、 8…ステージ、 9…試料、 10…レンズ、 11…ピンホール板、 12…共焦点光検出器、 13…光源、 14…光路切替えユニット、 15…コントローラ、 16…操作パネル、 17…メモリ、 18…画像モニタ、 19…TVカメラ、 20…ステージ駆動装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Scanning laser microscope main body, 2 ... Laser light source, 3 ... Mirror, 4 ... Dichroic mirror, 5 ... 2D scanning unit, 6 ... Revolver, 7 ... Objective lens, 8 ... Stage, 9 ... Sample, 10 ... Lens, 11: Pinhole plate, 12: Confocal photodetector, 13: Light source, 14: Optical path switching unit, 15: Controller, 16: Operation panel, 17: Memory, 18: Image monitor, 19: TV camera, 20: Stage Drive.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステージ上に載置された試料上にスポッ
ト光を走査することで試料を観察する走査型顕微鏡にお
いて、 前記ステージ上の試料を撮像する撮像手段を有するとと
もに該撮像手段により撮像された観察画像を取込む画像
取込み手段と、 この画像取り込み手段により取込まれた観察画像の少な
くとも1ラインごとのの輝度情報から前記観察画像中の
輝度の分布を求める輝度分布検出手段と、 この輝度分布検出手段の検出結果に基づいて前記試料上
のスポット光を走査するラインを決定する走査ライン決
定手段とを具備したことを特徴とする走査型顕微鏡。
1. A scanning microscope for observing a sample by scanning a spot light on a sample mounted on a stage, comprising: an image pickup unit for picking up an image of the sample on the stage, and an image picked up by the image pickup unit. Image capturing means for capturing the observed image, brightness distribution detecting means for obtaining a luminance distribution in the observed image from luminance information of at least one line of the observed image captured by the image capturing means, A scanning line microscope comprising: a scanning line determining unit that determines a line for scanning the spot light on the sample based on a detection result of the distribution detecting unit.
【請求項2】 ステージ上に載置された試料上にスポッ
ト光を走査することで試料を観察する走査型顕微鏡にお
いて、 前記ステージ上の試料を撮像する撮像手段を有するとと
もに該撮像手段により撮像された観察画像を取込む画像
取込み手段と、 この画像取り込み手段により取込まれた観察画像の2値
化処理により前記観察画像中の輝度の分布を求める輝度
分布検出手段と、 この輝度分布検出手段の検出結果に基づいて前記試料上
のスポット光を走査する領域を決定する走査領域決定手
段とを具備したことを特徴とする走査型顕微鏡。
2. A scanning microscope for observing a sample by scanning a spot light on a sample placed on a stage, comprising: an image pickup means for picking up an image of the sample on the stage, and an image picked up by the image pickup means. An image capturing means for capturing the observed image, a luminance distribution detecting means for obtaining a luminance distribution in the observed image by binarizing the observed image captured by the image capturing means, and a luminance distribution detecting means. A scanning region determining means for determining a region for scanning the spot light on the sample based on the detection result.
【請求項3】 ステージ上に載置された試料上にスポッ
ト光を走査することで試料を観察する走査型顕微鏡にお
いて、 前記ステージ上の試料を撮像する撮像手段を有するとと
もに該撮像手段により撮像された観察画像を取込む画像
取込み手段と、 この画像取り込み手段により取込まれた観察画像中の輝
度の分布を求める輝度分布検出手段と、 この輝度分布検出手段の検出結果に基づいて前記試料上
のスポット光を走査する領域を決定する走査領域決定手
段と、 この走査領域決定手段により決定されたスポット光走査
領域が所定の走査領域内にあるかを判断する走査領域判
断手段と、 この走査領域判断手段の判断結果により前記走査領域決
定手段により決定されたスポット光走査領域を前記所定
の走査領域内に位置するように前記試料を載置したステ
ージを移動するステージ駆動手段とを具備したことを特
徴とする走査型顕微鏡。
3. A scanning microscope for observing a sample by scanning a spot light on a sample placed on a stage, wherein the scanning microscope has an imager for imaging the sample on the stage and is imaged by the imager. Image capturing means for capturing the observed image, luminance distribution detecting means for obtaining a distribution of luminance in the observed image captured by the image capturing means, and a luminance distribution detecting means on the sample based on the detection result of the luminance distribution detecting means. Scanning area determining means for determining an area to be scanned with spot light; scanning area determining means for determining whether the spot light scanning area determined by the scanning area determining means is within a predetermined scanning area; The sample is placed so that the spot light scanning area determined by the scanning area determining means based on the determination result of the means is positioned within the predetermined scanning area. Scanning microscope characterized by comprising a stage driving means for moving the stage.
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