JP2005300655A - Laser-scanning observation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、レーザ走査型観察装置に関するものである。 The present invention relates to a laser scanning observation apparatus.
従来、この種のレーザ走査型観察装置としては、例えば、特許文献1に示すレーザ顕微鏡が知られている。
このレーザ顕微鏡は、走査光学系と対物レンズとの間に介在された光路分割部材を介して検出器でコヒーレント光による標本からの光を検出する構造のものである。これにより、標本からの光が検出器までに導かれる際の反射、透過回数を最小限に抑えて、光の損失を最小限に止めることができるという利点がある。
This laser microscope has a structure in which light from a sample by coherent light is detected by a detector via an optical path dividing member interposed between a scanning optical system and an objective lens. Thus, there is an advantage that the number of reflections and transmissions when the light from the specimen is guided to the detector can be minimized, and the light loss can be minimized.
この特許文献1に示されるレーザ顕微鏡は、比較的大型の顕微鏡であるため、その光検出器の大きさについては問題とならない。すなわち、光検出器に対して顕微鏡が大きいため、光検出器を顕微鏡内に内蔵できるようになっている。
また、一般にレーザ顕微鏡は、走査光学系を収容したスキャンヘッドと、対物レンズと検出器とが、顕微鏡に装着されていることも多いが、顕微鏡が大型であるため、顕微鏡に装着されているものを小型化しても装置全体は大型になってしまっている。
Since the laser microscope disclosed in
In general, a laser microscope is often equipped with a scan head containing a scanning optical system, an objective lens, and a detector. However, since the microscope is large, it is attached to the microscope. Even if the size of the device is reduced, the entire device has become larger.
しかしながら、実験小動物等の試料を生きたまま観察するためには、観察装置の対物レンズを試料に対して種々の姿勢あるいは位置に配置して観察する必要があり、その場合に、試料に近接させるヘッド部分は小型化することが必要となる。そして、ヘッド部分が小型化されると、ヘッド部分における光検出器の占める割合が大きくなるため、その取り扱いが問題となる。 However, in order to observe a sample such as an experimental small animal alive, it is necessary to observe the objective lens of the observation apparatus placed in various postures or positions with respect to the sample, and in that case, it is brought close to the sample. It is necessary to reduce the size of the head portion. And if the head part is miniaturized, the proportion of the photodetector in the head part becomes large, so that handling becomes a problem.
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、ヘッド部分を小型化しながらヘッド部分回りのスペースを広く確保して作業性を向上することができるレーザ走査型観察装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a laser scanning observation apparatus capable of improving workability by ensuring a large space around the head portion while reducing the size of the head portion. It is aimed.
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、レーザ光源と、該レーザ光源において発生されたレーザ光を伝播する照射用光ファイバと、該照射用光ファイバにより伝播されたレーザ光を試料に対して走査するレーザ走査部を収容する筐体を備え、前記レーザ走査部により走査されたレーザ光を試料に結像させる対物ユニットを前記筐体に固定してなるスキャンヘッドと、試料から対物ユニットを介して筐体内に戻る戻り光を検出する光検出器と、試料を載置するステージと、前記対物ユニットの前記ステージに対する位置および姿勢を変更可能に前記スキャンヘッドを支持するアームとを備え、前記光検出器が、前記筐体から前記アームが延びる方向とは逆方向に配される面以外の筐体外面に設けられているレーザ走査型観察装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The present invention accommodates a laser light source, an irradiation optical fiber that propagates laser light generated in the laser light source, and a laser scanning unit that scans a sample with the laser light propagated by the irradiation optical fiber. A scan head comprising a housing and an objective unit that forms an image of the laser beam scanned by the laser scanning unit on the sample; and a return light that returns from the sample to the sample through the objective unit. A photodetector for detecting, a stage for placing a sample, and an arm for supporting the scan head so that a position and a posture of the objective unit with respect to the stage can be changed. Provided is a laser scanning observation apparatus provided on an outer surface of a casing other than a surface arranged in a direction opposite to a direction in which the arm extends.
本発明によれば、レーザ光源から発せられたレーザ光は、筐体内に導かれることにより、筐体内のレーザ走査部により種々の方向に偏向され、対物レンズによって試料に結像されることにより、試料の観察対象部位において走査させられる。レーザ光を照射されることにより試料において発生した蛍光その他の戻り光は、対物レンズを介して筐体内に戻ると、筐体外面に設けられている光検出器によって検出されることになる。これにより、試料の観察対象部位における所定領域にわたる画像を得ることができる。 According to the present invention, the laser light emitted from the laser light source is guided into the housing by being guided into the various directions by being guided into the housing, and is imaged on the sample by the objective lens. The sample is scanned at the site to be observed. When returning to the inside of the housing through the objective lens, fluorescence and other return light generated in the sample by being irradiated with the laser light is detected by a photodetector provided on the outer surface of the housing. Thereby, the image over the predetermined area | region in the observation object site | part of a sample can be obtained.
スキャンヘッドは、レーザ光源から分離されて光ファイバにより接続されるとともに、レーザ走査部を収容した筐体に対物ユニットを固定した必要最小限の構成を備えているので、筐体自体を小さく構成することができる。また、光ファイバを湾曲させることにより、取り回しが容易である。スキャンヘッドは、アームにより試料を載せたステージに対する位置および姿勢を任意に変更できるように支持されているので、アームを変位させることで、試料に対して対物ユニットを自由に位置決めし、試料の観察対象部位を所望の方向から観察することができる。 The scan head is separated from the laser light source and connected by an optical fiber, and has the minimum necessary configuration in which the objective unit is fixed to the housing that houses the laser scanning unit, so the housing itself is configured to be small. be able to. Further, by bending the optical fiber, handling is easy. The scan head is supported by the arm so that the position and orientation relative to the stage on which the sample is placed can be arbitrarily changed. By displacing the arm, the objective unit can be freely positioned with respect to the sample and the sample can be observed. The target site can be observed from a desired direction.
この場合において、試料からの戻り光を検出する光検出器は比較的大きな装置であるが、本発明によれば、光検出器が、筐体からアームが延びる方向とは逆方向に配される面以外の筐体外面に設けられているので、光検出器が筐体から突出するように配置されても、スキャンヘッドに近接する位置において試料を操作する作業者の作業空間に飛び出すことがない。すなわち、筐体からアームが延びる方向には作業者が入ることはなく、その逆方向において作業をするのが通常であるから、それ以外の方向に光検出器を配置することにより、作業空間が制限されることを防止することが可能となる。 In this case, the photodetector for detecting the return light from the sample is a relatively large device. However, according to the present invention, the photodetector is arranged in a direction opposite to the direction in which the arm extends from the housing. Since it is provided on the outer surface of the housing other than the surface, even if the photodetector is arranged so as to protrude from the housing, it does not jump out into the working space of the operator who operates the sample at a position close to the scan head. . That is, an operator does not enter in the direction in which the arm extends from the housing, and it is normal to work in the opposite direction. Therefore, by arranging the photodetector in the other direction, the work space is reduced. It is possible to prevent the restriction.
また、上記発明においては、前記光検出器が、前記アームに沿って延びる方向に前記筐体に固定されていることが好ましい。
上述したように筐体からアームが延びる方向には作業者が入り得ないので、その方向に沿って光検出器を突出させることにより、作業者の作業空間が制限されることをより確実に防止することが可能となる。
Moreover, in the said invention, it is preferable that the said photodetector is being fixed to the said housing | casing in the direction extended along the said arm.
As described above, since the worker cannot enter the direction in which the arm extends from the housing, it is possible to more reliably prevent the working space of the worker from being restricted by projecting the photodetector along that direction. It becomes possible to do.
また、上記発明においては、水平に配置され前記ステージを備えるベースと、該ベースから鉛直方向に延びる支柱と、該支柱に沿って上下方向に移動可能なスライダとを備え、前記アームが前記スライダに取り付けられ、前記光検出器が支柱方向に向けて延びるように前記筐体外面に取り付けられていることとしてもよい。
この発明によれば、作業者は、ベースから鉛直方向に延びる支柱に沿ってスライダを上下動させることにより、スキャンヘッドの対物ユニットを試料に近接あるいは離間させる方向に容易に移動することができる。この場合において、支柱の配されている側には作業者が入り得ないので、その方向に向けて延びるように光検出器を配置することにより、作業空間が制限されるのを回避することが可能となる。
In the above-mentioned invention, the apparatus includes a base that is horizontally disposed and includes the stage, a column that extends vertically from the base, and a slider that can move in the vertical direction along the column, and the arm is attached to the slider. It is good also as being attached to the said housing | casing outer surface so that it may be attached and the said photodetector may extend toward a support | pillar direction.
According to the present invention, the operator can easily move the objective unit of the scan head in the direction of approaching or separating from the sample by moving the slider up and down along the support column extending in the vertical direction from the base. In this case, since the worker cannot enter the side where the column is arranged, it is possible to avoid limiting the work space by arranging the photodetector so as to extend in the direction. It becomes possible.
さらに、上記発明においては、前記筐体に、該筐体を対物ユニットに向けて先細に形成する傾斜面が設けられていることが好ましい。
筐体が、傾斜面により、対物ユニットに向けて先細に形成されることによって、対物ユニットの周囲に形成される試料操作のための作業空間を広く確保することが可能となり、観察を容易に行うことができる。
Furthermore, in the said invention, it is preferable that the said housing | casing is provided with the inclined surface which forms this housing | casing toward an objective unit.
By forming the housing to be tapered toward the objective unit by the inclined surface, it is possible to secure a wide working space for sample operation formed around the objective unit, and observation is facilitated. be able to.
また、上記発明においては、前記光検出器が、対物ユニットを挟んでステージとは反対側に配置されていることが好ましい。
対物ユニットの周囲に形成される試料操作のための作業空間が光検出器により狭められることを回避して広く確保することが可能となる。
Moreover, in the said invention, it is preferable that the said photodetector is arrange | positioned on the opposite side to a stage on both sides of an objective unit.
It is possible to avoid a narrow working space for sample operation formed around the objective unit by the photodetector and to ensure a wide space.
また、本発明は、レーザ光源と、該レーザ光源において発生されたレーザ光を伝播する照射用光ファイバと、該照射用光ファイバにより伝播されたレーザ光を試料に対して走査するレーザ走査部を収容する筐体を備え、前記レーザ走査部により走査されたレーザ光を試料に結像させる対物ユニットを前記筐体に固定してなるスキャンヘッドと、試料から対物ユニットを介して筐体内に戻る戻り光を検出する光検出器と、試料を載置するステージと、前記対物ユニットの前記ステージに対する位置および姿勢を変更可能に前記スキャンヘッドを支持するアームとを備え、前記光検出器が、前記筐体上面よりも上方に設けられているレーザ走査型観察装置を提供する。
この発明によれば、筐体下方の作業空間が光検出器により遮られないので、観察を容易に行うことができる。
The present invention also includes a laser light source, an irradiation optical fiber that propagates laser light generated by the laser light source, and a laser scanning unit that scans a sample with the laser light propagated by the irradiation optical fiber. A scan head comprising a housing for housing, and an objective unit for forming an image of the laser beam scanned by the laser scanning unit on the sample; and a return from the sample to the housing through the objective unit A photodetector for detecting light; a stage for placing a sample; and an arm for supporting the scan head so that a position and an attitude of the objective unit relative to the stage can be changed. Provided is a laser scanning observation apparatus provided above a body upper surface.
According to the present invention, since the work space below the housing is not blocked by the photodetector, observation can be performed easily.
また、本発明は、レーザ光源と、該レーザ光源において発生されたレーザ光を伝播する照射用光ファイバと、該照射用光ファイバにより伝播されたレーザ光を試料に対して走査するレーザ走査部を収容する筐体を備え、前記レーザ走査部により走査されたレーザ光を試料に結像させる対物ユニットを前記筐体に固定してなるスキャンヘッドと、試料から対物ユニットを介して筐体内に戻る戻り光を検出する光検出器と、試料を載置するステージと、前記対物ユニットの前記ステージに対する位置および姿勢を変更可能に前記スキャンヘッドを支持するアームとを備え、前記光検出器への接続部が、前記筐体から前記アームが延びる方向とは逆方向に配される面以外の筐体外面に設けられているレーザ走査型観察装置を提供する。 The present invention also includes a laser light source, an irradiation optical fiber that propagates laser light generated by the laser light source, and a laser scanning unit that scans a sample with the laser light propagated by the irradiation optical fiber. A scan head comprising a housing for housing, and an objective unit for forming an image of the laser beam scanned by the laser scanning unit on the sample; and a return from the sample to the housing through the objective unit A detector for detecting light; a stage on which a sample is placed; and an arm for supporting the scan head so that a position and an attitude of the objective unit relative to the stage can be changed, and a connection portion to the photodetector However, the present invention provides a laser scanning observation apparatus provided on the outer surface of the housing other than the surface arranged in the direction opposite to the direction in which the arm extends from the housing.
本発明によれば、筐体からアームが延びる方向には作業者が入ることはなく、その逆方向において作業をするのが通常であるから、それ以外の方向に光検出器の接続部を配置することにより、作業空間が制限されることを防止することが可能となる。 According to the present invention, an operator does not enter in the direction in which the arm extends from the housing, and it is normal to work in the opposite direction, so the connection portion of the photodetector is arranged in the other direction. By doing so, it is possible to prevent the work space from being limited.
上記発明においては、前記接続部に光路を分岐する光路分岐部が備えられ、前記光検出器が、分岐された光路の光をそれぞれ検出するように複数設けられていることとしてもよい。同一の試料から発せられた戻り光を複数の光検出器で検出するので、例えば、波長の異なる光を別々に検出することが可能となる。この場合においても、光検出器により作業空間が狭められないようにすることができる。 In the above invention, the connection portion may be provided with an optical path branching portion that branches an optical path, and a plurality of the photodetectors may be provided so as to detect light in the branched optical path. Since return light emitted from the same sample is detected by a plurality of photodetectors, for example, light having different wavelengths can be detected separately. Even in this case, the working space can be prevented from being narrowed by the photodetector.
また、上記発明においては、前記接続部が、前記対物ユニットの光軸よりも支柱側に配置されていることとしてもよい。
このようにすることで、作業者側に光検出器が飛び出すことを回避して、作業空間を広げることができる。
Moreover, in the said invention, it is good also as the said connection part being arrange | positioned rather than the optical axis of the said objective unit at the support | pillar side.
By doing in this way, it can avoid that a photodetector jumps out to an operator side, and can expand work space.
さらに、上記発明においては、前記接続部と前記光検出器とが検出用光ファイバにより接続されていることとしてもよい。
光ファイバによれば、突出寸法を低減できるので、作業空間をさらに広くすることが可能となる。
Furthermore, in the said invention, it is good also as the said connection part and the said photodetector being connected by the optical fiber for detection.
According to the optical fiber, since the projecting dimension can be reduced, the working space can be further widened.
また、上記発明においては、前記対物ユニットとレーザ走査部との間の光路から戻り光を分岐して光検出器に向かわせる分岐手段を備えることが好ましい。
対物ユニットを介して筐体内に戻った戻り光を通過させる光学要素を低減して、戻り光を無駄なく光検出器に検出させることができる。
Moreover, in the said invention, it is preferable to provide the branch means which branches a return light from the optical path between the said objective unit and a laser scanning part, and directs it to a photodetector.
It is possible to reduce the optical elements that allow the return light that has returned to the inside of the housing through the objective unit to pass therethrough, so that the return light can be detected by the photodetector without waste.
さらに、上記発明においては、前記対物ユニットとレーザ走査部との間の光路から戻り光を分岐して光検出器に向かわせる分岐手段を備え、前記接続部が、前記照射用光ファイバの前記筐体への接続位置近傍に配置され、前記接続部と前記光検出器とが光検出用光ファイバにより接続され、該検出用光ファイバの一部が、前記分岐手段に一端面を対向させるように、筐体内部に配置されていることとしてもよい。 Further, in the above-mentioned invention, there is provided branching means for branching the return light from the optical path between the objective unit and the laser scanning section and directing it to the photodetector, and the connection section includes the housing of the irradiation optical fiber. It is arranged near the connection position to the body, the connection portion and the photodetector are connected by a light detection optical fiber, and a part of the detection optical fiber is opposed to the branching means at one end surface. It is good also as arrange | positioning inside a housing | casing.
検出用光ファイバの接続部を照射用光ファイバの筐体への接続位置近傍に配置することにより、スキャンヘッドを移動させる際の、各光ファイバの取り回しを容易にすることができる。 By arranging the connection portion of the detection optical fiber in the vicinity of the connection position of the irradiation optical fiber to the housing, it is possible to easily handle each optical fiber when moving the scan head.
本発明によれば、スキャンヘッドを小型にしてその操作性および比較的小さい実験小動物等の試料に対する取り回しを容易にするとともに、比較的大型となる光検出器を作業者の作業空間を狭めないように配置することで観察を容易にするレーザ操作型観察装置を提供することを目的としている。 According to the present invention, the scan head is reduced in size, the operability thereof and the handling of a sample such as a relatively small experimental animal are facilitated, and a relatively large photodetector is prevented from narrowing the operator's work space. It is an object of the present invention to provide a laser-operated observation apparatus that facilitates observation by being disposed in a space.
本発明の一実施形態に係るレーザ光走査型観察装置について、図1〜図3を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るレーザ走査型観察装置1は、図1に示されるように、水平に配置されたベース2と、ベース2の上面から鉛直上方に向けて延びる支柱3と、該支柱3に沿って上下動可能に設けられたスライダ4と、スライダ4から水平方向に延びるアーム5と、アーム5の先端に固定されたスキャンヘッド6と、外部に配置されたレーザ光源7と、該レーザ光源7とスキャンヘッド6とを接続する光ファイバ8と、スキャンヘッド6に固定された光検出器9とを備えている。
A laser beam scanning observation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the laser
前記ベース2には、図2および図3に示されるように、ラットやマウスのような実験小動物等の試料Aを載置するステージ10が備えられている。ステージ10は、上下方向および水平方向に試料Aを移動させることができ、また鉛直軸線回りに回転可能に構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
前記スキャンヘッド6は、光ファイバ8により伝播されてきたレーザ光を平行光に変更するコリメートレンズ11と、直交する2つの軸線回りに回転させられる2枚のガルバノミラー12a,12bによって水平2方向にレーザ光を偏向するレーザ走査部12と、該レーザ走査部12から出射されたレーザ光を集光して中間像を形成する瞳投影レンズ13と、該瞳投影レンズ13によって中間像を形成したレーザ光を再度平行光にする結像レンズ14とを筐体15内に備えている。
スキャンヘッド6の筐体15の下端面には、前記結像レンズ14から出射されたレーザ光を試料Aにおいて再結像させる対物レンズ16を備えた対物ユニット17が着脱可能に取り付けられている。
The
An
また、スキャンヘッド6の筐体15の支柱側の側面には、前記光検出器9が固定されている。光検出器9は、例えば、光電子増倍管(Photomultiplier Tube)であり、スキャンヘッド6に比して比較的大きな寸法を有している。筐体15内には、試料Aから、対物レンズ16、結像レンズ14、瞳投影レンズ13およびレーザ走査部12を介して戻る蛍光を光路から分岐させるダイクロイックミラー18が設けられている。前記光検出器9は、ダイクロイックミラー18によって光路から分岐された蛍光を検出するようになっている。図中符号28は、光検出器9により撮像された画像を表示するモニタである。
Further, the
また、スキャンヘッド6の筐体15には、その下部に傾斜面19が設けられている。傾斜面19は、対物ユニット17が設けられている下端面に向かって筐体15を先細に形成している。これにより、ステージ10近傍の作業空間Xを広くすることができ、試料Aの操作等の作業をより容易にすることができるようになっている。
In addition, the
前記スライダ4にはフォーカスハンドル20が備えられ、作業者がこれを操作することにより、アーム5および該アーム5の先端に固定されたスキャンヘッド6をベース2に対して上下方向に移動させ、ステージ10に載置されている試料Aの観察対象部位に対して対物ユニット17を近接または離間させることができるようになっている。
なお、アーム5は、支柱3の軸を中心にしてスライダ4、アーム5及びスキャンヘッド6が回転するように構成されている。
また、作業者は、通常、スキャンヘッド6を挟んで支柱3とは反対側(以下、これを正面側という。)において作業する。図2は、本実施形態に係るレーザ走査型観察装置1を正面側から見た図であり、図3は、右側面から見た図である。
The
The
In addition, the worker usually works on the side opposite to the column 3 (hereinafter referred to as the front side) across the
このように構成された本実施形態に係るレーザ走査型観察装置1の作用について以下に説明する。
本実施形態に係るレーザ走査型観察装置1によれば、レーザ光源7から発せられたレーザ光が光ファイバ8により伝播されてスキャンヘッド6の筐体15内に入り、コリメートレンズ11、レーザ走査部12、瞳投影レンズ13、結像レンズ14および対物レンズ16を経て試料Aに照射される。レーザ走査部12の作動により、試料Aにおけるレーザ光の照射位置が走査されるので、試料Aの観察対象部位の所定領域にわたってレーザ光を照射することができる。レーザ光が照射された試料Aからは蛍光が発せられ、発せられた蛍光は対物レンズ16、結像レンズ14、瞳投影レンズ13およびレーザ走査部12を介して戻り、ダイクロイックミラー18によって光路から分離されることで光検出器9に検出される。
The operation of the thus configured laser
According to the laser
レーザ走査部12により、試料Aの種々の位置にレーザ光を照射し、その都度戻る蛍光を検出することにより、試料Aの観察対象部位の所定範囲にわたる蛍光画像を得て、モニタ28で観察することができる。
この観察作業において、作業者は、試料Aをステージ10上に設定し、支柱3とスライダ4間に設けた回転機構(図示略)を作動させて、スキャンヘッド6を概略試料Aの位置に配置する。また、フォーカスハンドル20を操作してスライダ4を支柱3に沿って移動させることにより、観察対象部位にピントを合わせる。これらの作業は、一般に、スキャンヘッド6に対して支柱3とは反対側の作業空間Xにおいて行われる。
The
In this observation work, the operator sets the sample A on the
本実施形態に係るレーザ走査型観察装置1によれば、比較的大きな寸法を有する光検出器9がスキャンヘッド6の筐体15の支柱3側の側面(すなわち、背面)に固定されているので、作業空間Xに飛び出すことがなく、作業者が上記観察作業を行うに際して、光検出器9により作業空間Xが制限されてしまうことを防止することができる。その結果、スキャンヘッド6およびステージ10の周りに比較的広い作業空間Xが確保され、作業者による観察作業の作業性を向上することができる。作業者が正面側において作業する場合のみならず、その左右両側において作業する場合においても同様である。
In the laser
なお、図1〜図3に示す本実施形態に係るレーザ走査型観察装置1によれば、レーザ光源7とスキャンヘッド6の筐体15とを結ぶ光ファイバ8が、スキャンヘッド6の正面側から見て左側に接続されているが、光ファイバ8は、比較的自由にその形態を変化させることができるので、作業の邪魔にならない形態に配することができる。また、レーザ光源7からのスキャンヘッド6の筐体15への光ファイバ8の接続位置も支柱3側の側面に配置してもよい。
In addition, according to the laser
また、本実施形態に係るレーザ走査型観察装置1においては、スキャンヘッド6の筐体15の支柱3側の側面(背面)に単一の光検出器9を固定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図4に示されるように、ダイクロイックミラー21のような光分岐手段を配置して、異なる波長の蛍光を検出する2以上の光検出器9a,9bを配置することにしてもよい。この場合においても、光検出器9a,9bによって背面側の作業空間Xが制限されるのみであり、正面側の作業空間Xを制限することがなく、観察作業を容易に行わせることができる。
In the laser
また、本実施形態に係るレーザ走査型観察装置1においては、スキャンヘッド6の筐体15の支柱3側の側面(背面)に光検出器9を直接固定する場合について説明したが、これに代えて、図5に示されるように、カップリングレンズ22と光ファイバ23とにより、別置された光検出器9に接続することにしてもよい。この場合においても、光検出器9への接続部であるコネクタ24を背面側に設けることにより、上記と同様の効果を得ることができる。
Further, in the laser
また、上記実施形態においては、正面側から見てスキャンヘッド6の筐体15を左右方向に長く配置したが、これに代えて、図6〜図8に示されるように、スキャンヘッド6の筐体15をアーム5に沿って配置した場合には、正面側から見たスキャンヘッド6の幅寸法を小さくできる。この場合には、筐体15の左右方向の一側面に、前記ダイクロイックミラー18によって分岐した蛍光を筐体15の外部に導く接続部材25を突出状態に設け、該接続部材25内のミラー26によって再度、アーム5に沿う方向に偏向させ、その支柱3側の端面に光検出器9を支柱3方向に延びるように設置してもよい。
In the above embodiment, the
内部にミラー26を配置するだけの接続部材25は光検出器9よりも十分に小さい突出量とすることができるので、図1〜図3に示されたレーザ走査型観察装置1よりも、左右方向の作業範囲Xを制限することがない。また、この場合には、レーザ光源7に接続される光ファイバ8を筐体15の背面側に接続できるので、作業範囲Xをさらに広く確保することができる。
Since the connecting
また、上記実施形態においては、光検出器9をスキャンヘッド6の筐体15の側面に設ける場合について説明したが、これに代えて、図9〜図12に示されるように、筐体15の上面に光検出器9を固定してもよい。
図9は、図2と同様に本実施形態に係るレーザ走査型観察装置1を正面側から見た図であり、アーム5から左側に突出したスキャンヘッド6の筐体15の上面に光検出器9を取り付けた図である。
Moreover, in the said embodiment, although the case where the
FIG. 9 is a view of the laser
また、図10は、アーム5に貫通孔27を設け、該貫通孔27を介して、スキャンヘッド6の筐体15の上面に光検出器9を取り付けたものである。さらに、図11は、図8と同様の側面図であり、正面側から見て幅寸法を小さくするようにスキャンヘッド6の筐体15をアーム5に沿って取り付けた例である。アーム5と筐体15との取付範囲を短くして筐体15の上面をアーム5の先端側に露出させ、その露出した筐体15の上面に光検出器9を固定したものである。さらに、図12は、アーム5と筐体15との取付部を筐体15の背面側に設定した形態を示す図11と同様の側面図である。このようにすることで筐体15の上面全体を露出させ、その上面に光検出器9を固定することにより上記と同様に作業範囲Xを制限することなく、観察作業を容易にすることができる。
また、光検出器9を直接筐体15の上面に取り付ける場合の他、図13に示されるように、光検出器9a,9bを光分岐部21および光ファイバ23を介して接続することにしてもよい。
FIG. 10 is a view in which a through hole 27 is provided in the
In addition to the case where the
さらに、上記実施形態に係るレーザ走査型観察装置1においては、レーザ走査部12とコリメートレンズ11との間の光路にダイクロイックミラー18を配置して、試料A側から戻る蛍光を分岐させることとしたが、これに代えて、図14および図15に示されるように、対物ユニット17と結像レンズ14との間、または瞳投影レンズ13とレーザ走査部12との間の光路にダイクロイックミラー18を配置して蛍光を分岐することにしてもよい。
Furthermore, in the laser
このようにすることで、蛍光が通過する光学要素を減らすことができる。したがって、試料Aから戻る蛍光の損失を低減して無駄なく検出することができ、蛍光画像の画質の劣化を抑制することができる。 By doing in this way, the optical element through which fluorescence passes can be reduced. Therefore, loss of fluorescence returning from the sample A can be reduced and detected without waste, and deterioration of the image quality of the fluorescence image can be suppressed.
また、図16に示されるように、対物ユニット17と結像レンズ14との間において蛍光を分岐する場合に、光検出器9と筐体15の接続部であるコネクタ24をレーザ光源7からの光を伝播する光ファイバ8の筐体15への接続位置の近傍に設けることにしてもよい。この場合に、光ファイバ8の先端面をダイクロイックミラー18に対向させるように、コネクタ24からダイクロイックミラー18まで、光ファイバ8の一部を筐体15内に這わせることにしてもよい。
In addition, as shown in FIG. 16, when the fluorescence is branched between the
また、図17に示されるように、筐体15からアーム5が延びる方向とは逆方向に配される筐体15の外面、すなわち、支柱3とは反対側に配される面に接続部材25を設け、光検出器9を筐体15の上面より上方に配することとしてもよい。このようにすることで、対物ユニット17から離れた位置に光検出器9を配置することができ、対物ユニット17周りに形成される作業範囲Xが光検出器9により狭められることを防止できる。
In addition, as shown in FIG. 17, the connecting
本実施形態に係るレーザ操作型観察装置でコンフォーカル効果を得ようとする場合には、デフォーカス像をカットするピンホールを光ファイバ8のコア径で代用し、蛍光を光ファイバ8により伝播させて、光検出器9に導く方法も考えられる。これは、主として単光子(シングルフォトン)励起型観察装置の場合に有用な手段であり、デフォーカス像をカットするピンホールを介さずにコンフォーカル効果が得られる多光子(マルチフォトン)励起型観察装置の場合に本発明は特に効果的である。
When trying to obtain a confocal effect with the laser-operated observation apparatus according to the present embodiment, a pinhole for cutting a defocused image is substituted by the core diameter of the
A 試料
1 レーザ走査型観察装置
2 ベース
3 支柱
4 スライダ
5 アーム
6 スキャンヘッド
7 レーザ光源
8 光ファイバ
9,9a,9b 光検出器
10 ステージ
12 レーザ走査部
15 筐体
17 対物ユニット
18 ダイクロイックミラー(分岐手段)
19 傾斜面
24 コネクタ(接続部)
25 接続部材(接続部)
A
19
25 Connection member (connection part)
Claims (12)
該レーザ光源において発生されたレーザ光を伝播する照射用光ファイバと、
該照射用光ファイバにより伝播されたレーザ光を試料に対して走査するレーザ走査部を収容する筐体を備え、前記レーザ走査部により走査されたレーザ光を試料に結像させる対物ユニットを前記筐体に固定してなるスキャンヘッドと、
試料から対物ユニットを介して筐体内に戻る戻り光を検出する光検出器と、
試料を載置するステージと、
前記対物ユニットの前記ステージに対する位置および姿勢を変更可能に前記スキャンヘッドを支持するアームとを備え、
前記光検出器が、前記筐体から前記アームが延びる方向とは逆方向に配される面以外の筐体外面に設けられているレーザ走査型観察装置。 A laser light source;
An irradiating optical fiber for propagating laser light generated in the laser light source;
A housing that houses a laser scanning unit that scans the sample with the laser light propagated by the irradiation optical fiber; and an objective unit that forms an image of the laser beam scanned by the laser scanning unit on the sample. A scan head fixed to the body,
A photodetector for detecting the return light returning from the sample into the housing through the objective unit;
A stage on which a sample is placed;
An arm that supports the scan head so that the position and posture of the objective unit with respect to the stage can be changed,
A laser scanning observation apparatus in which the photodetector is provided on an outer surface of the housing other than a surface disposed in a direction opposite to a direction in which the arm extends from the housing.
該ベースから鉛直方向に延びる支柱と、該支柱に沿って上下方向に移動可能なスライダとを備え、
前記アームが前記スライダに取り付けられ、
前記光検出器が支柱方向に向けて延びるように前記筐体外面に取り付けられている請求項1または請求項2に記載のレーザ走査型観察装置。 A base horizontally disposed with the stage;
A column that extends vertically from the base, and a slider that is movable in the vertical direction along the column,
The arm is attached to the slider;
The laser scanning observation apparatus according to claim 1, wherein the photodetector is attached to the outer surface of the housing so as to extend in a column direction.
該レーザ光源において発生されたレーザ光を伝播する照射用光ファイバと、
該照射用光ファイバにより伝播されたレーザ光を試料に対して走査するレーザ走査部を収容する筐体を備え、前記レーザ走査部により走査されたレーザ光を試料に結像させる対物ユニットを前記筐体に固定してなるスキャンヘッドと、
試料から対物ユニットを介して筐体内に戻る戻り光を検出する光検出器と、
試料を載置するステージと、
前記対物ユニットの前記ステージに対する位置および姿勢を変更可能に前記スキャンヘッドを支持するアームとを備え、
前記光検出器が、前記筐体上面よりも上方に設けられているレーザ走査型観察装置。 A laser light source;
An irradiation optical fiber for propagating a laser beam generated in the laser light source;
A housing that houses a laser scanning unit that scans the sample with the laser light propagated by the irradiation optical fiber; and an objective unit that forms an image of the laser beam scanned by the laser scanning unit on the sample. A scan head fixed to the body,
A photodetector for detecting the return light returning from the sample into the housing through the objective unit;
A stage on which a sample is placed;
An arm that supports the scan head so that the position and posture of the objective unit with respect to the stage can be changed,
A laser scanning observation apparatus in which the photodetector is provided above the upper surface of the housing.
該レーザ光源において発生されたレーザ光を伝播する照射用光ファイバと、
該照射用光ファイバにより伝播されたレーザ光を試料に対して走査するレーザ走査部を収容する筐体を備え、前記レーザ走査部により走査されたレーザ光を試料に結像させる対物ユニットを前記筐体に固定してなるスキャンヘッドと、
試料から対物ユニットを介して筐体内に戻る戻り光を検出する光検出器と、
試料を載置するステージと、
前記対物ユニットの前記ステージに対する位置および姿勢を変更可能に前記スキャンヘッドを支持するアームとを備え、
前記光検出器への接続部が、前記筐体から前記アームが延びる方向とは逆方向に配される面以外の筐体外面に設けられているレーザ走査型観察装置。 A laser light source;
An irradiation optical fiber for propagating a laser beam generated in the laser light source;
A housing that houses a laser scanning unit that scans the sample with the laser light propagated by the irradiation optical fiber; and an objective unit that forms an image of the laser beam scanned by the laser scanning unit on the sample. A scan head fixed to the body,
A photodetector for detecting the return light returning from the sample into the housing through the objective unit;
A stage on which a sample is placed;
An arm that supports the scan head so that the position and posture of the objective unit with respect to the stage can be changed,
A laser scanning observation apparatus in which a connection portion to the photodetector is provided on an outer surface of the housing other than a surface arranged in a direction opposite to a direction in which the arm extends from the housing.
前記光検出器が、分岐された光路の光をそれぞれ検出するように複数設けられている請求項7に記載のレーザ走査型観察装置。 An optical path branching section for branching the optical path at the connection section;
The laser scanning observation apparatus according to claim 7, wherein a plurality of the photodetectors are provided so as to respectively detect light in the branched optical path.
前記接続部が、前記照射用光ファイバの前記筐体への接続位置近傍に配置され、
前記接続部と前記光検出器とが光検出用光ファイバにより接続され、
該検出用光ファイバの一部が、前記分岐手段に一端面を対向させるように、筐体内部に配置されている請求項7に記載のレーザ走査型観察装置。 Branching means for branching the return light from the optical path between the objective unit and the laser scanning unit and directing it to the photodetector;
The connection portion is disposed in the vicinity of a connection position of the irradiation optical fiber to the housing,
The connection portion and the photodetector are connected by an optical fiber for light detection,
The laser scanning observation apparatus according to claim 7, wherein a part of the detection optical fiber is disposed inside the housing so that one end surface thereof faces the branching unit.
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