JP5969803B2 - 顕微鏡装置 - Google Patents
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Description
本発明は、照明光を発する光源と、該光源から発せられた前記照明光が照射されることにより標本から戻る戻り光を検出する検出部と、透過または反射に関する波長特性が相互に異なり、前記照明光を前記光源から前記標本に導くまたは前記戻り光を前記標本から前記検出部に導く交換可能な複数の光学素子とを備える、選択的に切替可能な複数の観察ユニットと、切替前の前記観察ユニットにおける光学素子の波長特性を記憶する記憶部と、該記憶部に記憶されている前記切替前の観察ユニットにおける光学素子の波長特性から、切替前の前記観察ユニットにより前記標本に照射されていた前記照明光の波長および前記検出部によって検出されていた前記戻り光の波長を推定し、推定した前記照明光の波長および前記戻り光の波長に基づいて、切替後の前記観察ユニットにおいて、切替前の前記観察ユニットと切替後の前記観察ユニットとの間で前記照明光の波長および前記戻り光の波長がそれぞれ最も近い波長になるような前記波長特性を有する前記光学素子を設定する制御部とを備える顕微鏡装置を提供する。
上記発明においては、選択的に切替可能な複数の前記観察ユニットのうち、少なくとも1つの前記観察ユニットの光源が、他の前記観察ユニットの光源としても機能するようになっていてもよい。
また、上記発明においては、選択的に切替可能な複数の前記観察ユニットのうち、少なくとも1つの前記観察ユニットが、蛍光を波長ごとに分光するグレーティングを備えることとしてもよい。
また、上記発明においては、選択的に切替可能な複数の前記観察ユニットのうち、少なくとも1つの前記観察ユニットは、前記検出部がマルチチャンネルPMTであり、蛍光を波長ごとに分光するグレーティングを該マルチチャンネルPMTの手前に備えることとしてもよい。
本発明の第1実施形態に係る顕微鏡装置について図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置100は、図1に示すように、標本Sが載置されるステージ1と、照明光を発して標本Sを観察する選択的に切替可能な2つの観察ユニット10,20と、これらの観察ユニット10,20から発せられて共通の光路を通る照明光を標本Sに照射し、標本Sにおいて発生する蛍光を集光する対物レンズ3と、観察ユニット10,20における各部品の波長特性を記憶する記憶部5と、2つの観察ユニット10,20の切替えを制御するコントローラ(制御部)7とを備えている。
まず、本実施形態に係る顕微鏡装置100により、観察ユニット10を用いて標本Sを観察する場合、すなわち、LSMにより標本Sを観察する場合について説明する。レーザ光源11からレーザ光を発生させると、レーザ光はExDM13により反射された後、キューブ19により反射されて共通の光路に入射され、対物レンズ3により標本Sに照射される。
この場合、記憶部5には、切替直前の観察ユニット10におけるレーザ光源11の波長特性、ExDM13の反射特性および透過特性、キューブ19の反射特性、および、BF15の透過特性を記憶させておく。
切替指示が入力されると、コントローラ7により、記憶部5に記憶されている切替前の観察ユニット10におけるレーザ光源11の波長特性、ExDM13の反射特性および透過特性、キューブ19の反射特性、および、BF15の透過特性が読み出される。
この場合、記憶部5には、切替直前の観察ユニット20におけるBF22の透過特性、ExDM23の反射特性および透過特性、BF25の透過特性、および、キューブ29の反射特性を記憶させておく。
切替指示が入力されると、コントローラ7により、記憶部5に記憶されている切替前の観察ユニット20におけるBF22の透過特性、ExDM23の反射特性および透過特性、キューブ29の反射特性、および、BF25の透過特性が読み出される。
次に、本発明の第2実施形態に係る顕微鏡装置について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置200は、図4に示すように、第1実施形態に係る顕微鏡装置100と同様の構成を備えており、コントローラ7が、観察ユニット10または観察ユニット20により観察していた標本Sを観察ユニット10および観察ユニット20の両方で観察するように切替える点で第1実施形態と異なる。図4において、符合212はレーザ光源11から発せられてExDM13により反射されたレーザを標本S上で2次元的に走査させるスキャナを示している。
以下、第1実施形態に係る顕微鏡装置100と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
切替指示が入力されると、コントローラ7により、記憶部5に記憶されている切替前の観察ユニット10におけるレーザ光源11の波長特性、ExDM13の反射特性および透過特性、キューブ19の反射特性、および、BF15の透過特性が読み出される。
例えば、第1実施形態および第2実施形態においては、観察ユニット10の検出部として単チャンネルのPMT17を例示して説明したが、これに代えて、図6に示すように、複数(本変形例においては32個。)の単チャンネルPMTからなるマルチチャンネルPMT17を採用することとしてもよい。
次に、本発明の第3実施形態に係る顕微鏡装置300について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置300は、図7および図8に示すように、観察ユニット20に代えて、エバネッセント光を用いた観察(TIRF観察:Total Internal Reflection Fluorescence観察)を行う観察ユニット30を備え、コントローラ7が観察ユニット10と観察ユニット30とを切替える点で、第1実施形態および第2実施形態と異なる。
以下、第1実施形態に係る顕微鏡装置100または第2実施形態に係る顕微鏡装置2100と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
観察ユニット30は、レーザ光源11と、ミラー313と、キューブ19と、キューブ29と、BF25と、CCDカメラ27とを備えている。
本実施形態に係る顕微鏡装置300により、観察ユニット10による観察を行う場合、すなわち、LSMにより標本Sを観察する場合は、図7に示すように、ExDM13とキューブ19との間の光路上からミラー313を脱離する。
切替指示が入力されると、コントローラ7により、記憶部5に記憶されている切替前の観察ユニット10におけるレーザ光源11の波長特性、ExDM13の反射特性および透過特性、キューブ19の反射特性、および、BF15の透過特性が読み出される。
この場合、記憶部5には、切替直前の観察ユニット30におけるレーザ光源11の波長特性、キューブ19の反射特性、キューブ29の反射特性、および、BF25の透過特性を記憶させておく。
切替指示が入力されると、コントローラ7により、記憶部5に記憶されている切替前の観察ユニット30におけるレーザ光源11の波長特性、キューブ19の反射特性、キューブ29の反射特性およびBF25の透過特性が読み出される。
7 コントローラ(制御部)
10,20,30 観察ユニット
11 レーザ光源(光源)
13,23 ExDM(光学素子)
15,22,25 BF(光学素子)
17 PMT(検出部)
19,29 キューブ(光学素子)
21 水銀光源(光源)
27 CCDカメラ(検出部)
100,200,300 顕微鏡装置
Claims (4)
- 照明光を発する光源と、該光源から発せられた前記照明光が照射されることにより標本から戻る戻り光を検出する検出部と、透過または反射に関する波長特性が相互に異なり、前記照明光を前記光源から前記標本に導くまたは前記戻り光を前記標本から前記検出部に導く交換可能な複数の光学素子とを備える、選択的に切替可能な複数の観察ユニットと、
切替前の前記観察ユニットにおける光学素子の前記波長特性を記憶する記憶部と、
該記憶部に記憶されている前記切替前の観察ユニットにおける光学素子の前記波長特性から、切替前の前記観察ユニットにより前記標本に照射されていた前記照明光の波長および前記検出部によって検出されていた前記戻り光の波長を推定し、推定した前記照明光の波長および前記戻り光の波長に基づいて、切替後の前記観察ユニットにおいて、切替前の前記観察ユニットと切替後の前記観察ユニットとの間で前記照明光の波長および前記戻り光の波長がそれぞれ最も近い波長になるような前記波長特性を有する前記光学素子を設定する制御部とを備える顕微鏡装置。 - 選択的に切替可能な複数の前記観察ユニットのうち、少なくとも1つの前記観察ユニットの光源が、他の前記観察ユニットの光源としても機能するようになっている請求項1に記載の顕微鏡装置。
- 選択的に切替可能な複数の前記観察ユニットのうち、少なくとも1つの前記観察ユニットが、蛍光を波長ごとに分光するグレーティングを備える請求項1または請求項2に記載の顕微鏡装置。
- 選択的に切替可能な複数の前記観察ユニットのうち、少なくとも1つの前記観察ユニットは、前記検出部がマルチチャンネルPMTであり、蛍光を波長ごとに分光するグレーティングを該マルチチャンネルPMTの手前に備える請求項1または請求項2に記載の顕微鏡装置。
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