JPH1090608A - 顕微鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 試料上の互いに異なる複数の部位に照射光を
同時に集光照射することができる顕微鏡装置を提供す
る。 【解決手段】 照射用光源１０から出力され分岐光学系
２０により分岐されて出射した照射光ＡおよびＢは、集
光レンズ３１、ダイクロイックミラー３５および４１な
らびに対物レンズ４２を経て、対物レンズ４２の視野領
域内にある試料５０の２点に同時に照射される。励起用
光源３２から出力された励起光Ｃは、集光レンズ３３お
よびバンドパスフィルタ３４等を経て、試料５０に照射
される。照明用光源４５から出力された照明光Ｄは、集
光レンズ４６により試料５０に照射される。試料５０か
ら発生した蛍光Ｅおよび透過光Ｆは、対物レンズ４２、
ダイクロイックミラー４１、バンドパスフィルタ４４お
よび反射鏡６１を経て、テレビカメラ６２により撮像さ
れ、モニタ部６４に表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡下で試料に
照射光を照射することにより、例えば、ケージド試薬の
分解、細胞破壊、光ピンセット、蛍光褪色回復などを行
う顕微鏡装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、顕微鏡下で、試料に照射光を
照射してその試料から発生する散乱光や蛍光を観察する
だけでなく、試料に照射光を照射することにより、ケー
ジド試薬を光分解したり、試料を破壊したり、光ピンセ
ットとして試料の一部を移動させたり、或いは、蛍光褪
色を回復したりすることが行われている。この従来の顕
微鏡では、試料である多数の細胞のうちの１つの細胞ま
たは１つの細胞内の局所などのようにμｍレベルの領域
に照射光を照射しようとする場合には、試料観察に使用
する対物レンズを通して照射光を試料表面上に集光照射
している。ここで、照射光は１回の照射時間に試料上の
１点のみに照射される。

【０００３】したがって、細胞内の互いに異なる部位そ
れぞれに照射光を照射したい場合や、生体組織内の互い
に異なる細胞それぞれに照射光を照射したい場合には、
照射光の照射毎に、光学系を調整したり、試料を移動し
たりすることが行われている。また、走査装置と組み合
わせて、照射光を順次に又はランダムに走査することも
行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術は、或る１時刻に試料上の１点のみに照射光を照
射するものであって、試料上の複数の部位に同時に照射
光を照射するものではない。すなわち、試料上の複数の
部位それぞれへ照射光を照射しようとする場合には、そ
の複数の部位それぞれに互いに異なる時刻に照射光を照
射することになる。したがって、例えば、ケージド試薬
を用いて異なる２つの細胞それぞれに存在する分子の量
を同時に増加させることはできず、互いに離れた２つの
細胞を同時に破壊することはできず、光ピンセットとし
て複数の部位を同時に移動させることはできず、また、
複数の部位の蛍光褪色を同時に回復することもできな
い。

【０００５】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、試料上の互いに異なる複数の部位に照
射光を同時に集光照射することができる顕微鏡装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る顕微鏡装置
は、(1) 試料に照射すべき光束を出力する照射用光源
と、(2) 照射用光源から出力された光束を分岐して第１
の照射光および第２の照射光を出力する分岐光学系と、
(3) 第１および第２の照射光それぞれを入力し視野領域
内の試料上の２点それぞれに集光照射させる対物レンズ
と、(4) 対物レンズに入射した試料からの光像を検出す
る検出光学系と、を備えることを特徴とする。この顕微
鏡によれば、試料に照射すべき第１および第２の照射光
は、照射用光源から出力された光束が分岐光学系により
分岐されて出力され、対物レンズに入力し、その視野領
域内の試料上の２点それぞれに集光照射される。対物レ
ンズに入射した試料からの光像は、検出光学系により検
出される。

【０００７】試料に照射すべき励起光を出力する励起用
光源と、励起光を試料に照射する励起光学系と、を更に
備え、検出光学系は、試料から発生した蛍光を検出する
こととしてもよい。この場合には、励起用光源から出力
された励起光は、励起光学系を経て、第１および第２の
照射光が照射された試料に照射され、これに伴って試料
から発生した蛍光は、検出光学系により検出される。

【０００８】試料に照射すべき照明光を出力する照明用
光源と、照明光を試料に照射する照明光学系と、を更に
備え、検出光学系は、照明光が試料に照射されて発生し
た透過光または散乱光を検出することとしてもよい。こ
の場合には、照明用光源から出力された照明光は、照明
光学系を経て、第１および第２の照射光が照射された試
料に照射され、これに伴って試料から発生した透過光ま
たは反射光は、検出光学系により検出される。

【０００９】試料上の第１の照射光の照射位置を調整す
る第１の照射位置調整手段を更に備えてもよいし、これ
に加えて、試料上の第２の照射光の照射位置を調整する
第２の照射位置調整手段を更に備えてもよい。この場合
には、試料上の第１および第２の照射光それぞれの照射
位置が第１および第２の照射位置調整手段それぞれによ
り調整されるので、第１および第２の照射光それぞれを
試料上の所望の位置に照射することができる。

【００１０】試料に照射される第１の照射光の強度を調
整する第１の照射強度調整手段を更に備えてもよいし、
これに加えて、試料に照射される第２の照射光の強度を
調整する第２の照射強度調整手段を更に備えてもよい。
この場合には、試料に照射される第１および第２の照射
光それぞれの強度が第１および第２の照射強度調整手段
それぞれにより調整されるので、第１および第２の照射
光それぞれを試料に所望の強度で照射することができ
る。

【００１１】第１の照射光の通過および遮断の制御を行
う第１の照射制御手段を更に備えてもよいし、これに加
えて、第２の照射光の通過および遮断の制御を行う第２
の照射制御手段を更に備えてもよい。この場合には、第
１および第２の照射光それぞれの通過および遮断が第１
および第２の照射制御手段それぞれにより制御されるの
で、第１および第２の照射光それぞれを必要な時だけ試
料に照射することができる。

【００１２】第１および第２の照射光の双方または何れ
か一方の強度を測定する照射強度測定手段を更に備えて
もよい。この場合には、試料に照射される第１および第
２の照射光それぞれの強度が照射強度測定手段により測
定され監視される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明におい
て同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。図１は、本発明に係る顕微鏡装置の構成図であ
る。

【００１４】照射用光源１０は、試料５０に照射すべき
照射光を出射するものであり、例えば、Ａｒイオンレー
ザ光源やＮｄ：ＹＡＧレーザ光源などのレーザ光源が好
適に用いられる。分岐光学系２０は、この照射用光源１
０から出射された照射光を入力し、照射光Ａおよび照射
光Ｂに２分岐する。なお、この分岐光学系２０の具体的
な構成については後述する。分岐光学系２０から出射さ
れた照射光ＡおよびＢは、集光レンズ３１を経て顕微鏡
本体に入射して、ダイクロイックミラー３５を透過し、
ダイクロイックミラー４１により反射され、対物レンズ
４２に入射する。この対物レンズ４２は、試料ステージ
４３に置かれた試料５０の視野領域内の２点それぞれ
に、照射光ＡおよびＢそれぞれを集光照射する。

【００１５】対物レンズ４２の視野領域内の試料５０の
２点に同時照射された照射光ＡおよびＢそれぞれは、そ
の２点のケージド試薬を同時に光分解したり、試料中の
２点を破壊したり、光ピンセットとして試料の２点を同
時に移動させたり、或いは、蛍光褪色を２点同時に回復
したりするものである。また、照射光ＡおよびＢそれぞ
れは、目的に応じてパルス光でも連続光でもよい。

【００１６】一方、励起用光源３２は、試料５０に含ま
れる蛍光物質を励起するための励起光Ｃを出射するもの
であり、レーザ光源、キセノンランプ、水銀ランプなど
が好適に用いられる。この励起用光源３２から出射され
た励起光Ｃは、励起光学系を経て試料５０に照射され
る。すなわち、励起光Ｃは、集光レンズ３３により集光
され、バンドパスフィルタ３４により励起波長成分のみ
が透過され、その後、顕微鏡に入射して、ダイクロイッ
クミラー３５により反射され、ダイクロイックミラー４
１により反射され、対物レンズ４２に入射する。そし
て、対物レンズ４２は、試料ステージ４３に置かれた試
料５０の視野領域に励起光Ｃを集光照射し、試料５０に
含まれる蛍光物質を励起して蛍光Ｅを発生させる。ま
た、照明用光源４５は、試料５０に照射すべき照明光Ｄ
を出射するものであり、集光レンズ（照明光学系）４６
は、この照明光Ｄを試料５０に集光照射する。

【００１７】励起光Ｃが試料５０に照射されて発生した
蛍光Ｅ、および、照明光Ｄが試料５０に照射されて透過
した透過光Ｆそれぞれは、検出光学系により検出され
る。すなわち、蛍光Ｅおよび透過光Ｆそれぞれは、対物
レンズ４２に入力し、ダイクロイックミラー４１を透過
し、バンドパスフィルタ４４により所定波長成分のみが
透過され、反射鏡６１により反射され、テレビカメラ６
２の撮像面上に結像されて、テレビカメラ６２により撮
像される。テレビカメラ６２により撮像された蛍光Ｅま
たは透過光Ｆの像は、画像処理部６３を経てモニタ部６
４に表示され、また、画像処理部６３により画像処理
（例えば、蛍光Ｅの強度分布の疑似カラー化、透過光Ｆ
の光像の輪郭強調）された後にモニタ部６４に表示さ
れ、さらに、データ解析部６５により種々の解析（例え
ば、試料５０上の或点で発生した蛍光Ｅの強度の時間変
化の算出）がなされる。

【００１８】以上のように、ダイクロイックミラー３５
は、照射光ＡおよびＢを透過させ、励起光Ｃを反射させ
るものである。ダイクロイックミラー４１は、照射光Ａ
およびＢならびに励起光Ｃを反射させ、蛍光Ｅおよび透
過光Ｆを透過させるものである。また、対物レンズ４２
は、照射光ＡおよびＢそれぞれを試料５０の視野領域内
の２点それぞれに集光照射し、励起光Ｃを試料５０の視
野領域に集光照射し、試料５０の視野領域から発生した
蛍光Ｅおよび透過光Ｆそれぞれを入力してテレビカメラ
６２へと導くものである。

【００１９】この顕微鏡装置によれば、照射用光源１０
から出射され分岐光学系２０を経た照射光ＡおよびＢ、
励起用光源３２から出射された励起光Ｃ、ならびに、照
明用光源４５から出射された照明光Ｄそれぞれが試料５
０に照射され、また、試料５０から発生した蛍光Ｅおよ
び透過光Ｆそれぞれが検出光学系を経てテレビカメラ６
２により撮像されモニタ部６４により表示される。

【００２０】したがって、例えば、励起用光源３２から
励起光Ｃを出射しないで、照明用光源４５から出射され
た照明光Ｄを試料５０に照射するとともに、照射用光源
１０から出射され分岐光学系２０により分岐された照射
光ＡおよびＢそれぞれを試料５０上の２点それぞれに照
射すれば、モニタ部６４の表示により、試料５０からの
透過光Ｆにより試料５０を観察しながら、照射光Ａおよ
びＢそれぞれの試料５０上の照射位置を確認し調整する
ことができる。

【００２１】また、照射用光源１０から照射光Ａおよび
Ｂを出射しないで、照明用光源４５から出射された照明
光Ｄを試料５０に照射するとともに、励起用光源３２か
ら出射された励起光Ｃを試料５０に照射すれば、モニタ
部６４の表示により、試料５０からの透過光Ｆにより試
料５０を観察しながら、その試料５０における蛍光Ｅの
発生位置を確認することができる。それ故、試料５０が
生体試料のように観察中に運動する場合であっても、試
料５０における蛍光Ｅの発生位置や強度分布を正確に確
認することが可能である。

【００２２】次に、本発明に係る顕微鏡装置の分岐光学
系２０の好適な１例について説明する。図２は、分岐光
学系の１例の構成図である。

【００２３】照射用光源１０から出射された照射光は、
分岐光学系２０に入射して、先ず、ハーフミラー２１に
より２分岐される。２分岐された一方の照射光Ａは、反
射光２２Ａにより反射され、シャッタ２３Ａを経て、減
光フィルタ２４Ａを所定の透過率で透過し、ハーフミラ
ー２６に入射する。また、他方の照射光Ｂは、反射光２
２Ｂにより反射され、シャッタ２３Ｂを経て、減光フィ
ルタ２４Ｂを所定の透過率で透過し、ハーフミラー２６
に入射する。そして、ハーフミラー２６に入射した照射
光ＡおよびＢそれぞれは、一部が反射され、残部が透過
する。ハーフミラー２６で透過した照射光Ａおよび反射
した照射光Ｂそれぞれは、分岐光学系２０から出射さ
れ、集光レンズ３１に入射し、さらに顕微鏡本体に入射
する。

【００２４】ここで、反射鏡（照射位置調整手段）２２
Ａおよび２２Ｂそれぞれは、その傾きを可変に設定する
ことが可能であって、その傾きに応じて、照射光Ａおよ
びＢそれぞれが試料５０上に照射される位置を調整する
ことができる。シャッタ（照射制御手段）２３Ａおよび
２３Ｂそれぞれは、それが開いているときには照射光Ａ
およびＢそれぞれを通過させて試料５０上に照射し、閉
じているときには照射光ＡおよびＢそれぞれを遮断し試
料５０上に照射させない。これらシャッタ２３Ａおよび
２３Ｂは、同一タイミングに開閉すれば照射光Ａおよび
Ｂを同時刻に試料５０上に照射することができ、また、
必要に応じて、互いに所要時間だけずらして開閉すれば
照射光ＡおよびＢを該所要時間だけずらして試料５０上
に照射することができる。また、減光フィルタ（照射強
度調整手段）２４Ａおよび２４Ｂそれぞれは、照射光Ａ
およびＢそれぞれの試料５０上に照射される強度を調整
するものである。

【００２５】また、ハーフミラー２６で反射した照射光
Ａおよび透過した照射光Ｂそれぞれは、分岐光学系２０
から出射され、フォトメータ（照射強度測定手段）２８
に入射して光量が測定され、その測定値から、試料５０
に照射された照射光Ａおよび照射光Ｂそれぞれの強度を
求めることができる。

【００２６】次に、本発明に係る顕微鏡装置の分岐光学
系２０の好適な他の例について説明する。図３は、分岐
光学系の他の例の構成図である。

【００２７】照射用光源１０から出射された照射光は、
分岐光学系２０に入射して、先ず、１／２波長板２９に
より偏光面が回転され、ハーフミラー２１により２分岐
される。２分岐された一方の照射光Ａは、反射光２２Ａ
により反射され、シャッタ２３Ａを経て、１／２波長板
２５Ａにより偏光面が回転され、偏光ビームスプリッタ
２７に入射する。また、他方の照射光Ｂは、反射光２２
Ｂにより反射され、シャッタ２３Ｂを経て、１／２波長
板２５Ｂにより偏光面が回転され、偏光ビームスプリッ
タ２７に入射する。

【００２８】この偏光ビームスプリッタ２７は、入射し
た光の偏光方位に応じて光を反射または透過するもので
あり、例えば、誘電体偏光膜を使用したものや、結晶を
使用したグランレーザプリズムなどが用いられる。した
がって、偏光ビームスプリッタ２７に入射した照射光Ａ
およびＢそれぞれは、一部が反射され、残部が透過す
る。すなわち、偏光ビームスプリッタ２７で透過した照
射光Ａの第１の偏光成分および反射した照射光Ｂの第２
の偏光成分それぞれは、分岐光学系２０から出射され、
集光レンズ３１に入射し、さらに顕微鏡本体に入射す
る。なお、第１および第２の偏光成分とは、一方がｐ偏
光成分を、他方がｓ偏光成分を表している。

【００２９】ここで、反射鏡（照射位置調整手段）２２
Ａおよび２２Ｂならびにシャッタ（照射制御手段）２３
Ａおよび２３Ｂそれぞれは、図２で説明したものと同様
のものである。また、１／２波長板（照射強度調整手
段）２５Ａおよび２５Ｂそれぞれは、図１の減光フィル
タ２４Ａおよび２４Ｂそれぞれと同様に、照射光Ａおよ
びＢそれぞれの試料５０上に照射される強度を調整する
ものである。すなわち、１／２波長板２５Ａから出射さ
れる照射光Ａの偏光状態に応じて、偏光ビームスプリッ
タ２７で透過する割合が異なり、また、１／２波長板２
５Ｂから出射される照射光Ｂの偏光状態に応じて、偏光
ビームスプリッタ２７で反射される割合が異なる。この
ように、１／２波長板２５Ａおよび２５Ｂそれぞれを用
いて試料５０に照射される照射光ＡおよびＢそれぞれの
強度を調整する場合には、偏光ビームスプリッタ２７に
おける照射光ＡおよびＢそれぞれの損失を抑えることが
可能で、照射光ＡおよびＢそれぞれを試料５０に効率よ
く照射することができる。

【００３０】また、偏光ビームスプリッタ２７で反射し
た照射光Ａの第２の偏光成分および透過した照射光Ｂの
第１の偏光成分それぞれは、分岐光学系２０から出射さ
れ、フォトメータ（照射強度測定手段）２８に入射して
光量が測定され、その測定値から、試料５０に照射され
た照射光Ａおよび照射光Ｂそれぞれの強度を求めること
ができる。

【００３１】次に、本発明に係る顕微鏡装置を用いた実
験例について説明する。ここでは、照射光ＡおよびＢそ
れぞれは、ケージド試薬を光分解する分解光として作用
している。

【００３２】実験系および実験条件は以下のとおりであ
る。照射用光源１０として、Ａｒイオンレーザ光源（波
長３５１ｎｍ、連続発振、電磁シャッタ１／１６秒）、
または、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光源（波長３５５ｎｍ、パ
ルス発振、パルス幅５ｎ秒）を用いた。分岐光学系２０
として図２に示す構成のものを採用し、照射用光源１０
から出射された光束を分岐光学系２０により分岐して照
射光ＡおよびＢとした。対物レンズ４２は倍率１００倍
のものを用いた。試料５０は培養細胞（NG108-15）であ
り、この試料５０に、照射光ＡおよびＢそれぞれの照射
に伴って光分解して Ca2+ イオンを放出するケージド試
薬 caged Ca2+ (o-nitrophenyl-EGTA/AM) を導入し、ま
た、 Ca2+ イオンを検出するための蛍光試薬として flu
o-3/AMを導入した。

【００３３】試料５０上に照射された照射光ＡおよびＢ
それぞれのスポットを、対物レンズ４２等からなる検出
光学系を経てテレビカメラ６２で撮像しモニタ部６４で
観察したところ、照射光ＡおよびＢそれぞれの照射径は
約１μｍであった。また、反射鏡２２Ａおよび２２Ｂそ
れぞれの傾きを調整することにより、照射光ＡおよびＢ
それぞれの試料５０上の照射位置を調整することができ
ることが確認できた。

【００３４】互いに異なる２つの細胞それぞれに照射光
ＡおよびＢそれぞれを同時照射した後、励起用光源３２
から出射された励起光Ｃを試料５０に照射して、蛍光試
薬から発生した蛍光Ｅを対物レンズ４２等からなる検出
光学系を経てテレビカメラ６２で撮像しモニタ部６４で
観察したところ、照射光ＡおよびＢそれぞれが照射され
た２つの細胞それぞれではケージド試薬が光分解されて
Ca2+ が増加しているが、それら以外の細胞では Ca2+
が増加していないことが確認できた。また、その後も細
胞に励起光Ｃを照射し蛍光Ｅを観察し続けたところ、照
射光ＡおよびＢそれぞれが照射された２つの細胞からの
蛍光Ｅの強度は次第に減少し、それら以外の細胞からの
蛍光Ｅは僅かに増加した。これは、照射光ＡおよびＢの
照射により２つの細胞で増加した Ca2+ が、それら以外
の細胞へ拡散していったものと考えられる。

【００３５】また、単一の細胞内の２点それぞれに照射
光ＡおよびＢそれぞれを同時照射した後、励起用光源３
２から出射された励起光Ｃを試料５０に照射して、蛍光
試薬から発生した蛍光Ｅを対物レンズ４２等からなる検
出光学系を経てテレビカメラ６２で撮像しモニタ部６４
で観察したところ、照射光ＡおよびＢそれぞれが照射さ
れた細胞内の２点それぞれではケージド試薬が光分解さ
れて Ca2+ が増加しているが、それら以外の領域では C
a2+ が増加していないことが確認できた。また、その後
も細胞に励起光Ｃを照射し蛍光Ｅを観察し続けたとこ
ろ、照射光ＡおよびＢそれぞれが照射された細胞内の２
点からの蛍光Ｅの強度は次第に減少し、その周辺では蛍
光強度が次第に強くなり、やがて、細胞からの蛍光Ｅの
発生は均一化していく傾向が認められた。これは、照射
光ＡおよびＢの照射により局所的に増加した Ca2+ がそ
の細胞内に拡散していくことに因るものと考えられる。

【００３６】さらに、照明用光源４５からの照明光Ｄを
試料５０に照射し、その透過光Ｆの光像をテレビカメラ
６２により撮像しモニタ部６４に表示させることで、細
胞の形状を確認するとともに、その細胞中における蛍光
発生位置を確認することができた。

【００３７】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく種々の変形と適用が可能である。例えば、図１
に示す実施形態では、照明光Ｄを試料５０に照射して試
料５０からの透過光Ｆを観察する透過型の顕微鏡であっ
たが、試料５０からの反射光を観察する反射型の顕微鏡
でもよい。

【００３８】また、上記の実験例では、照射光Ａおよび
Ｂは、試料５０に導入されたケージド試薬を光分解する
分解光として用いられたが、試料中を破壊したり、光ピ
ンセットとして試料の一部を移動させたり、或いは、蛍
光褪色を回復したりする場合にも、本発明に係る顕微鏡
装置は有効である。なお、照射光ＡおよびＢは、目的に
応じて、その波長や強度、連続出力かパルス出力かが最
適に設定される。

【００３９】

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり本発明によ
れば、試料に照射すべき第１および第２の照射光は、照
射用光源から出力された光束が分岐光学系により分岐さ
れて出力され、対物レンズに入力し、その視野領域内の
試料上の２点それぞれに集光照射され、一方、対物レン
ズに入射した試料からの光像は、検出光学系により検出
される。このような構成としたので、対物レンズの視野
内の２点に照射光を同時に照射することができるので、
その２点に同時に光刺激を与え、その後の反応を解析す
ることが可能となる。

【００４０】また、励起用光源から出力された励起光
は、励起光学系を経て、第１および第２の照射光が照射
された試料に照射され、これに伴って試料から発生した
蛍光は、検出光学系により検出される。このような構成
としたので、第１および第２の照射光が照射された試料
上の位置およびその周辺の領域から発生した蛍光を検出
することができる。

【００４１】また、照明用光源から出力された照明光
は、照明光学系を経て、第１および第２の照射光が照射
された試料に照射され、これに伴って試料から発生した
透過光または反射光は、検出光学系により検出される。
このような構成としたので、透過光像により試料を観察
しながら、その試料中の所望位置に第１および第２の照
射光を照射することができ、また、その試料中の蛍光発
生分布を解析することができる。

【００４２】したがって、例えば、神経細胞のようにネ
ットワークを構成している細胞群にケージド試薬を導入
し、そのうちの２つの細胞に照射光を同時照射すること
で同時に活性化させ、細胞群内の他の細胞の反応を検出
することができ、そして、このような２つの細胞を同時
に活性化した場合と１つの細胞のみを活性化した場合と
で反応の差異を解析することが可能となる。一般に、生
体内の細胞の活性の制御は、複数の細胞の活動が互いに
影響しあって行われている場合が多く、このように複数
の細胞の間の情報伝達等に関する解析に本発明は有効で
ある。

【００４３】また、対物レンズの倍率に依っては、細胞
の大きさよりも照射光の光束径を細くすることができる
ので、１つの細胞内の互いに異なる２点それぞれに同時
に照射光を照射し光刺激を行うことができる。例えば、
１つの細胞内での分子の配置や移動経路あるいは活性状
態が空間的に異なることで、細胞としての機能の発現の
程度や方向性（例えば、突起を伸ばす方向、情報分子を
放出する方向）が決定されると考えられているが、本発
明によれば、ケージド試薬が導入された細胞内の異なる
２点（例えば、細胞膜付近と核内）に同時に照射光を照
射して活性化することで、その細胞の機能を解析するこ
とができる。

【００４４】さらに、本発明によれば、試料上の第１お
よび第２の照射光それぞれの照射位置が第１および第２
の照射位置調整手段それぞれにより調整されるので、第
１および第２の照射光それぞれを試料上の所望の位置に
照射することができる。また、試料に照射される第１お
よび第２の照射光それぞれの強度が第１および第２の照
射強度調整手段それぞれにより調整されるので、第１お
よび第２の照射光それぞれを試料に所望の強度で照射す
ることができる。また、第１および第２の照射光それぞ
れの通過および遮断が第１および第２の照射制御手段そ
れぞれにより制御されるので、第１および第２の照射光
それぞれを必要な時だけ試料に照射することがでる。ま
た、試料に照射される第１および第２の照射光それぞれ
の強度が照射強度測定手段により測定され監視される。
このような構成とすることで、第１および第２の照射光
それぞれを、試料上の任意の２点に、任意の強度で、任
意の時刻に照射することができるので、本発明に係る顕
微鏡装置は、上述した細胞の諸機能の解明に極めて有効
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る顕微鏡装置の構成図である。

【図２】分岐光学系の１例の構成図である。

【図３】分岐光学系の他の例の構成図である。

【符号の説明】

１０…照射用光源、２０…分岐光学系、２１…ハーフミ
ラー、２２Ａ，２２Ｂ…反射鏡、２３Ａ，２３Ｂ…シャ
ッタ、２４Ａ，２４Ｂ…減光フィルタ、２５Ａ，２５Ｂ
…１／２波長板、２６…ハーフミラー、２７…偏光ビー
ムスプリッタ、２８…フォトメータ、２９…１／２波長
板、３１…集光レンズ、３２…励起用光源、３３…集光
レンズ、３４…バンドパスフィルタ、３５…ダイクロイ
ックミラー、４１…ダイクロイックミラー、４２…対物
レンズ、４３…試料ステージ、４４…バンドパスフィル
タ、４５…透過用光源、４６…集光レンズ、５０…試
料、６１…反射鏡、６２…テレビカメラ、６３…画像処
理部、６４…モニタ部、６５…データ解析部、Ａ，Ｂ…
照射光、Ｃ…励起光、Ｄ…照明光、Ｅ…蛍光、Ｆ…透過
光。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料に照射すべき光束を出力する照射用
   光源と、 前記照射用光源から出力された光束を分岐して第１の照
   射光および第２の照射光を出力する分岐光学系と、 前記第１および前記第２の照射光それぞれを入力し視野
   領域内の前記試料上の２点それぞれに集光照射させる対
   物レンズと、 前記対物レンズに入射した前記試料からの光像を検出す
   る検出光学系と、 を備えることを特徴とする顕微鏡装置。
2. 【請求項２】 試料に照射すべき励起光を出力する励起
   用光源と、前記励起光を前記試料に照射する励起光学系
   と、を更に備え、 前記検出光学系は、前記試料から発生した蛍光を検出す
   る、 ことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡装置。
3. 【請求項３】 試料に照射すべき照明光を出力する照明
   用光源と、前記照明光を前記試料に照射する照明光学系
   と、を更に備え、 前記検出光学系は、前記照明光が前記試料に照射されて
   発生した透過光または散乱光を検出する、 ことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡装置。
4. 【請求項４】 前記試料上の前記第１の照射光の照射位
   置を調整する第１の照射位置調整手段を更に備える、こ
   とを特徴とする請求項１記載の顕微鏡装置。
5. 【請求項５】 前記試料上の前記第２の照射光の照射位
   置を調整する第２の照射位置調整手段を更に備える、こ
   とを特徴とする請求項４記載の顕微鏡装置。
6. 【請求項６】 前記試料に照射される前記第１の照射光
   の強度を調整する第１の照射強度調整手段を更に備え
   る、ことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡装置。
7. 【請求項７】 前記試料に照射される前記第２の照射光
   の強度を調整する第２の照射強度調整手段を更に備え
   る、ことを特徴とする請求項６記載の顕微鏡装置。
8. 【請求項８】 前記第１の照射光の通過および遮断の制
   御を行う第１の照射制御手段を更に備える、ことを特徴
   とする請求項１記載の顕微鏡装置。
9. 【請求項９】 前記第２の照射光の通過および遮断の制
   御を行う第２の照射制御手段を更に備える、ことを特徴
   とする請求項８記載の顕微鏡装置。
10. 【請求項１０】 前記第１および前記第２の照射光の双
    方または何れか一方の強度を測定する照射強度測定手段
    を更に備える、ことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡
    装置。