JP2014067064A - Microscope device - Google Patents
Microscope device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014067064A JP2014067064A JP2013269131A JP2013269131A JP2014067064A JP 2014067064 A JP2014067064 A JP 2014067064A JP 2013269131 A JP2013269131 A JP 2013269131A JP 2013269131 A JP2013269131 A JP 2013269131A JP 2014067064 A JP2014067064 A JP 2014067064A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- stimulation
- image
- observation
- optical system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
Description
本発明は、顕微鏡装置に関するものである。 The present invention relates to a microscope apparatus.
従来、観察用や刺激用の複数のデバイスを搭載し、あるデバイスにより取得した細胞等の標本を含む参照画像上で、他のデバイスにより標本を刺激する領域や標本を観察する領域を指定する顕微鏡装置が知られている(例えば、特許文献1および特許文献2参照。)。特許文献1に記載の顕微鏡装置は、観察用と刺激用の2つのスキャナを備え、予め取得したプレスキャン画像上において観察領域および刺激領域を指定することができるようになっている。また、特許文献2に記載の顕微鏡装置は、CCDにより取得した画像上において、DMDにより照明光をパターン照射しPMTにより分光検出する測定対象領域を指定することができるようになっている。
Conventionally, a microscope that is equipped with multiple devices for observation and stimulation, and on the reference image containing a specimen such as a cell acquired by a certain device, a region that stimulates the specimen by another device or an area that observes the specimen Devices are known (see, for example,
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載の顕微鏡装置は、デバイスごとの最大視野範囲が一致している。仮に、デバイスごとの最大視野範囲が異なる場合には、最大視野範囲の広いデバイスの観察範囲が最大視野範囲の狭いデバイスに合わせて制限され、本来の視野範囲を十分に活用することができないという不都合がある。
However, the microscope apparatuses described in
すなわち、デバイスごとの最大視野範囲が異なる状態において参照画像上で領域指定しようとすると、参照画像を取得するデバイスの方が領域指定するデバイスより最大視野範囲が大きい場合に参照画像上に領域指定することができない範囲が存在することがある。このような場合には所望の領域に合わせて参照画像を取得し直すこととなり、作業効率が悪い。 That is, when an area is specified on the reference image in a state where the maximum visual field range for each device is different, an area is specified on the reference image when the device that acquires the reference image has a larger maximum visual field range than the device that specifies the area. There may be ranges that cannot. In such a case, the reference image is reacquired in accordance with the desired area, and the work efficiency is poor.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、画像の取得し直しを回避し作業効率の向上を図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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a microscope apparatus that can avoid re-acquisition of an image and improve work efficiency.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、標本の画像を取得可能な観察光学系と、前記標本に光を照射して刺激する刺激光学系と、前記観察光学系により取得された画像上で前記刺激光学系により刺激する刺激領域を指定する領域指定手段と、前記画像上に前記刺激光学系の最大視野範囲を表す表示を重ね合わせて表示する視野範囲表示手段とを備える顕微鏡装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The present invention provides an observation optical system that can acquire an image of a specimen, a stimulation optical system that stimulates the specimen by irradiating light on the specimen, and a stimulus that is stimulated by the stimulation optical system on an image acquired by the observation optical system There is provided a microscope apparatus comprising region designating means for designating an area, and visual field range display means for displaying a display representing the maximum visual field range of the stimulation optical system on the image.
本発明によれば、領域指定手段により標本の画像上で刺激光学系の刺激領域を指定することで、標本を容易に選択し所望の刺激を行うことができる。この場合において、視野範囲表示手段により、刺激光学系の最大視野範囲を表す表示が画像上に重ね合わせられて表示されるので、指定可能な刺激領域を予め把握した上で画像を取得することができる。 According to the present invention, by designating the stimulation region of the stimulation optical system on the sample image by the region designating unit, the sample can be easily selected and desired stimulation can be performed. In this case, the visual field range display means displays a display representing the maximum visual field range of the stimulation optical system superimposed on the image, so that the image can be acquired after grasping the specifiable stimulation area in advance. it can.
したがって、観察光学系と刺激光学系の最大視野範囲が異なる場合であっても、所望の刺激領域に合わせて画像の取得し直しを回避することができる。これにより、観察光学系と刺激光学系の個々の視野範囲を十分に活用するとともに作業効率の向上を図ることができる。 Therefore, even when the maximum visual field ranges of the observation optical system and the stimulation optical system are different, it is possible to avoid re-acquisition of an image in accordance with a desired stimulation region. As a result, it is possible to fully utilize the individual visual field ranges of the observation optical system and the stimulation optical system and improve the working efficiency.
上記発明においては、前記観察光学系の光路と複数の前記刺激光学系の光路とを合成する複数の光路合成部と、前記光路に前記光路合成部を選択的に挿脱可能な切替手段と、前記光路合成部ごとの前記光路間におけるオフセット量を記憶するオフセット量記憶手段とを備え、前記視野範囲表示手段が、前記切替手段により切り替えられた前記光路合成部の前記オフセット量に基づいて前記刺激光学系の前記最大視野範囲を表す表示の位置を補正することとしてもよい。 In the above invention, a plurality of optical path combining units that combine the optical path of the observation optical system and the optical paths of the plurality of stimulation optical systems, and switching means that can selectively insert and remove the optical path combining unit in the optical path, Offset amount storage means for storing an offset amount between the optical paths for each of the optical path synthesis sections, and the visual field range display means based on the offset amount of the optical path synthesis section switched by the switching means The display position representing the maximum visual field range of the optical system may be corrected.
このように構成することで、切替手段により光路合成部を切り替えて異なる刺激光学系によって標本を刺激する場合であっても、視野範囲表示手段によって位置が補正された最大視野範囲を表す表示に基づき刺激光学系ごとの最大視野範囲内で有効に刺激領域を指定することができる。例えば、いずれかの光路合成部より所定の光路で標本を刺激する場合に特に有効となる。 With this configuration, even when the optical path synthesis unit is switched by the switching unit and the sample is stimulated by different stimulation optical systems, the display is based on the display representing the maximum visual field range whose position is corrected by the visual field range display unit. The stimulation area can be effectively designated within the maximum visual field range for each stimulation optical system. For example, this is particularly effective when a sample is stimulated by a predetermined optical path from any one of the optical path synthesis units.
上記発明においては、前記画像の取得領域を前記刺激光学系の前記最大視野範囲に一致させるフィッティング手段を備えることとしてもよい。
このように構成することで、フィッティング手段により、画像上から刺激領域として指定できない不要な範囲を除くことができる。
In the above-mentioned invention, it is good also as fitting means which makes the acquisition field of the image correspond to the maximum field of view range of the stimulus optical system.
With this configuration, an unnecessary range that cannot be designated as a stimulation region from the image can be removed by the fitting means.
本発明は、標本の画像を取得可能な観察光学系と、前記標本に光を照射して刺激する複数の刺激光学系と、前記観察光学系により取得された画像上で前記刺激光学系により刺激する刺激領域を指定する領域指定手段と、前記観察光学系の光路と前記刺激光学系の光路とを合成する複数の光路合成部と、前記光路に前記光路合成部を選択的に挿脱可能な切替手段と、前記光路合成部ごとの前記光路間におけるオフセット量を記憶するオフセット量記憶手段と、各前記光路合成部のオフセット量に基づいて全ての前記刺激光学系に共通する共通視野範囲を表す表示を表示する視野範囲表示手段とを備える顕微鏡装置を提供する。 The present invention provides an observation optical system capable of acquiring an image of a specimen, a plurality of stimulation optical systems that stimulate the specimen by irradiating light, and stimulation by the stimulation optical system on an image acquired by the observation optical system Area designating means for designating a stimulation area to be performed, a plurality of optical path synthesis units for synthesizing the optical path of the observation optical system and the optical path of the stimulation optical system, and the optical path synthesis unit can be selectively inserted into and removed from the optical path A switching unit, an offset amount storage unit that stores an offset amount between the optical paths for each of the optical path combining units, and a common visual field range common to all the stimulation optical systems based on the offset amounts of the optical path combining units There is provided a microscope apparatus provided with a visual field range display means for displaying a display.
本発明によれば、視野範囲表示手段によって表示される共通視野範囲を表す表示により、指定可能な刺激領域を予め把握した上で画像を取得することができる。この場合において、切替手段により光路合成部を切り替えて異なる刺激光学系によって標本を刺激する場合であっても、全ての刺激光学系に共通の視野範囲内で刺激領域を指定することができる。例えば、光路合成部を切り替えながら異なる刺激光学系により標本を連続して刺激する場合に特に有効となる。
上記発明においては、前記画像の取得領域を前記共通視野範囲に一致させるフィッティング手段を備えることとしてもよい。
According to the present invention, it is possible to acquire an image after grasping in advance a stimulable region that can be designated by the display representing the common visual field range displayed by the visual field range display means. In this case, even when the optical path synthesis unit is switched by the switching unit and the sample is stimulated by different stimulation optical systems, the stimulation region can be designated within the visual field range common to all the stimulation optical systems. For example, this is particularly effective when the specimen is continuously stimulated by different stimulation optical systems while switching the optical path synthesis unit.
In the above-mentioned invention, it is good also as providing the fitting means which makes the acquisition field of the image correspond to the common visual field range.
また、上記発明においては、前記視野範囲表示手段が、前記刺激光学系により1度に刺激可能な最大の範囲の大きさを表す表示を前記画像上に重ね合わせて表示することとしてもよい。
標本を1度に刺激できれば、複数回にわたって刺激する場合と比較して作業効率を向上することができる。したがって、視野範囲表示手段により、1度に刺激可能な最大の範囲の大きさを表す表示を表示することで、刺激するのに適した大きさの標本を簡易かつ確実に探すことができ、刺激領域の指定し直しを回避することができる。
Moreover, in the said invention, the said visual field range display means is good also as superimposing and displaying on the said image the display showing the magnitude | size of the largest range which can be stimulated at once by the said stimulus optical system.
If the specimen can be stimulated at once, the working efficiency can be improved as compared to the case of stimulating multiple times. Therefore, by displaying a display indicating the size of the maximum range that can be stimulated at once by the visual field range display means, a sample having a size suitable for stimulation can be easily and reliably searched. Redesignation of the area can be avoided.
また、上記発明においては、前記視野範囲表示手段が、前記刺激光学系により刺激可能な最小の範囲の大きさを表す表示を前記画像上に重ね合わせて表示することとしてもよい。
このように構成することで、刺激可能な最小の範囲の大きさを表す表示に基づいて、領域指定手段により刺激領域を詳細に指定することができる。
Moreover, in the said invention, the said visual field range display means is good also as superimposing and displaying on the said image the display showing the magnitude | size of the minimum range which can be stimulated with the said stimulus optical system.
With this configuration, the stimulation area can be specified in detail by the area specifying unit based on the display indicating the size of the minimum range that can be stimulated.
また、上記発明においては、前記刺激光学系が、前記標本上で光を2次元的に走査する走査手段を備え、前記視野範囲表示手段が、前記走査手段による走査方向を前記画像上に表示することとしてもよい。
このように構成することで、走査手段の走査速度が走査方向に応じて異なる場合に、刺激領域を走査速度が遅い方向に小さく設定することにより、フレームレートを上げて時間短縮を図ることができる。
In the above invention, the stimulation optical system includes scanning means for two-dimensionally scanning light on the specimen, and the visual field range display means displays a scanning direction by the scanning means on the image. It is good as well.
With this configuration, when the scanning speed of the scanning unit varies depending on the scanning direction, it is possible to increase the frame rate and reduce the time by setting the stimulation area small in the direction in which the scanning speed is slow. .
本発明の参考例としての発明は、同一の標本の画像を取得可能な複数の観察光学系と、いずれかの前記観察光学系により取得される参照用画像上で他の前記観察光学系により取得する観察用画像の取得領域を指定する領域指定手段と、前記参照用画像上に前記他の観察光学系の最大視野範囲を表す表示を重ね合わせて表示する視野範囲表示手段と、前記観察光学系の光路を合成する複数の光路合成部と、前記光路に前記光路合成部を選択的に挿脱可能な切替手段と、前記光路合成部ごとの前記光路間におけるオフセット量を記憶するオフセット量記憶手段とを備え、前記視野範囲表示手段が、前記切替手段により切り替えられた前記光路合成部の前記オフセット量に基づいて、前記他の観察光学系の前記最大視野範囲を表す表示を、位置を補正して表示する顕微鏡装置を提供する。 The invention as a reference example of the present invention includes a plurality of observation optical systems capable of acquiring images of the same specimen, and a reference image acquired by any one of the observation optical systems. Area specifying means for specifying an acquisition area for the observation image to be displayed, field-of-view range display means for displaying a display representing the maximum field-of-view range of the other observation optical system on the reference image, and the observation optical system A plurality of optical path combining units that combine the optical paths, a switching unit that can selectively insert / remove the optical path combining unit in the optical path, and an offset amount storage unit that stores an offset amount between the optical paths for each of the optical path combining units And the visual field range display means compensates the position of the display representing the maximum visual field range of the other observation optical system based on the offset amount of the optical path combining unit switched by the switching means. Providing a microscope apparatus for and view.
本発明の参考例としての発明によれば、領域指定手段により標本の参照用画像上で観察用画像の取得領域を指定することで、観察方法が異なる複数の観察光学系を用いて標本を容易に選択し所望の観察を行うことができる。この場合において、視野範囲表示手段により、観察用画像を取得する観察光学系の最大視野範囲を表す表示が参照用画像上に重ね合わせられて表示されるので、指定可能な観察用画像の取得領域を予め把握した上で参照用画像を取得することができる。 According to the invention as a reference example of the present invention, a specimen can be easily obtained by using a plurality of observation optical systems having different observation methods by designating an acquisition area of the observation image on the reference image of the specimen by the area designation means. The desired observation can be performed. In this case, the visual field range display means displays the display representing the maximum visual field range of the observation optical system for acquiring the observation image superimposed on the reference image. The image for reference can be acquired after grasping in advance.
したがって、参照用画像を取得する観察光学系と観察用画像を取得する観察光学系の最大視野範囲が異なる場合であっても、観察用画像の所望の取得領域に合わせて参照用画像の取得し直しを回避することができる。これにより、複数の観察光学系の個々の視野範囲を十分に活用するとともに作業効率の向上を図ることができる。 Therefore, even when the maximum optical field range of the observation optical system for acquiring the reference image and the observation optical system for acquiring the observation image are different, the reference image is acquired in accordance with the desired acquisition region of the observation image. Repair can be avoided. As a result, it is possible to fully utilize the individual visual field ranges of the plurality of observation optical systems and improve work efficiency.
上記発明においては、前記観察光学系の光路を合成する複数の光路合成部と、前記光路に前記光路合成部を選択的に挿脱可能な切替手段と、前記光路合成部ごとの前記光路間におけるオフセット量を記憶するオフセット量記憶手段とを備え、前記視野範囲表示手段が、前記切替手段により切り替えられた前記光路合成部の前記オフセット量に基づいて、前記他の観察光学系の前記最大視野範囲を表す表示の位置を補正する。 In the above invention, a plurality of optical path combining units that combine the optical paths of the observation optical system, switching means that can selectively insert / remove the optical path combining unit to / from the optical path, and between the optical paths for each of the optical path combining units Offset amount storage means for storing an offset amount, and the field-of-view range display means, based on the offset amount of the optical path synthesis unit switched by the switching means, the maximum field-of-view range of the other observation optical system Correct the position of the display indicating.
このように構成することで、切替手段により光路合成部を切り替えて異なる観察光学系によって観察用画像を取得する場合であっても、視野範囲表示手段によって位置が補正された最大視野範囲を表す表示に基づき観察光学系ごとの最大視野範囲内で有効に観察用画像の取得領域を指定することができる。例えば、いずれかの光路合成部より所定の光路で標本を観察する場合に特に有効となる。なお、オフセット量とは、光軸に直交する方向のずれ量をいう。 With this configuration, even when the optical path synthesis unit is switched by the switching unit and an image for observation is acquired by a different observation optical system, the display representing the maximum visual field range whose position is corrected by the visual field range display unit The observation image acquisition area can be effectively designated within the maximum visual field range for each observation optical system. For example, this is particularly effective when a specimen is observed along a predetermined optical path from any of the optical path combining units. The offset amount refers to a shift amount in a direction orthogonal to the optical axis.
また、上記発明においては、前記参照用画像の取得領域を前記他の観察光学系の前記最大視野範囲に一致させるフィッティング手段を備えることとしてもよい。
このように構成することで、フィッティング手段により、参照用画像上から観察用画像の取得領域として指定できない不要な範囲を除くことができる。
In the above invention, a fitting unit that matches the acquisition region of the reference image with the maximum visual field range of the other observation optical system may be provided.
With this configuration, an unnecessary range that cannot be designated as the observation image acquisition region can be removed from the reference image by the fitting unit.
本発明の他の参考例としての発明は、同一の標本の画像を取得可能な複数の観察光学系と、いずれかの前記観察光学系により取得される参照用画像上で他の前記観察光学系により取得する観察用画像の取得領域を指定する領域指定手段と、前記観察光学系の光路を合成する複数の光路合成部と、前記光路に前記光路合成部を選択的に挿脱可能な切替手段と、前記光路合成部ごとの前記光路間におけるオフセット量を記憶するオフセット量記憶手段と、各前記光路合成部のオフセット量に基づいて全ての前記観察光学系に共通する共通視野範囲を表す表示を表示する視野範囲表示手段とを備える顕微鏡装置を提供する。 The invention as another reference example of the present invention includes a plurality of observation optical systems capable of acquiring an image of the same specimen, and another observation optical system on a reference image acquired by any one of the observation optical systems Region specifying means for specifying an observation image acquisition region acquired by the above, a plurality of optical path combining units for combining the optical paths of the observation optical system, and a switching unit capable of selectively inserting and removing the optical path combining unit in the optical path And an offset amount storage means for storing an offset amount between the optical paths for each of the optical path combining units, and a display representing a common visual field range common to all the observation optical systems based on the offset amounts of the optical path combining units. Provided is a microscope apparatus including a visual field range display means for displaying.
本発明の他の参考例としての発明によれば、視野範囲表示手段によって表示される共通視野範囲を表す表示により、指定可能な観察用画像の取得領域を予め把握した上で参照用画像を取得することができる。この場合において、切替手段により光路合成部を切り替えて異なる観察光学系によって観察用画像を取得する場合であっても、全ての観察光学系に共通の視野範囲内で観察用画像の取得領域を指定することができる。例えば、光路合成部を切り替えながら異なる観察光学系により標本を連続して観察する場合に特に有効となる。
上記発明においては、前記参照用画像の取得領域を前記共通視野範囲に一致させるフィッティング手段を備えることとしてもよい。
According to the invention as another reference example of the present invention, the reference image is acquired after grasping in advance the acquisition region of the specifiable observation image by the display indicating the common visual field range displayed by the visual field range display means. can do. In this case, the observation image acquisition area is specified within the field of view common to all observation optical systems, even when the optical path synthesis unit is switched by the switching means and the observation images are acquired by different observation optical systems. can do. For example, this is particularly effective when the specimen is continuously observed with different observation optical systems while switching the optical path synthesis unit.
In the above-mentioned invention, it is good also as fitting means which makes the acquisition field of the above-mentioned image for reference coincide with the above-mentioned common visual field range.
また、上記発明においては、前記視野範囲表示手段が、前記他の観察光学系により1度に取得可能な最大の前記観察用画像の大きさを表す表示を前記参照用画像上に重ね合わせて表示することとしてもよい。
標本の観察用画像を1度に取得できれば、標本の観察用画像を複数回にわたって取得する場合と比較して作業効率を向上することができる。したがって、視野範囲表示手段により、1度に取得可能な最大の観察用画像の大きさを表す表示を表示することで、観察に適した大きさの標本を簡易かつ確実に探すことができ、観察用画像の取得領域の指定し直しを回避することができる。
In the above invention, the field-of-view range display means superimposes and displays a display indicating the maximum size of the observation image that can be acquired at one time by the other observation optical system on the reference image. It is good to do.
If the sample observation image can be acquired at once, the working efficiency can be improved as compared with the case where the sample observation image is acquired a plurality of times. Therefore, by displaying a display indicating the size of the maximum observation image that can be acquired at one time by the visual field range display means, a sample having a size suitable for observation can be easily and reliably searched. It is possible to avoid redesignation of the image acquisition area.
また、上記発明においては、前記視野範囲表示手段が、前記他の観察光学系により取得可能な最小の前記観察用画像の大きさを表す表示を前記参照用画像上に重ね合わせて表示することとしてもよい。
このように構成することで、視野範囲表示手段により表示された最小の観察用画像の大きさを表す表示に基づき、観察用画像の取得領域をより詳細に指定することができる。例えば、特に倍率の大きい参照用画像上において観察用画像の取得領域を指定する場合に有効となる。
In the above invention, the field-of-view range display means superimposes and displays a display indicating the size of the minimum observation image obtainable by the other observation optical system on the reference image. Also good.
With this configuration, the observation image acquisition area can be specified in more detail based on the display indicating the size of the minimum observation image displayed by the visual field range display unit. For example, this is effective when an observation image acquisition region is designated on a reference image having a particularly high magnification.
また、上記発明においては、前記他の観察光学系が、前記標本上で光を2次元的に走査する走査手段を備え、前記視野範囲表示手段が、前記走査手段による走査方向を前記参照用画像上に表示することとしてもよい。
このように構成することで、走査手段の走査速度が走査方向に応じて異なる場合に、観察用画像の取得領域を走査手段の走査速度が遅い方向に小さく設定することにより、フレームレートを上げて観察時間の短縮を図ることができる。
In the above invention, the other observation optical system includes scanning means for two-dimensionally scanning light on the specimen, and the visual field range display means indicates the scanning direction by the scanning means for the reference image. It may be displayed above.
With this configuration, when the scanning speed of the scanning unit varies depending on the scanning direction, the frame rate can be increased by setting the observation image acquisition region small in the direction in which the scanning unit has a low scanning speed. Observation time can be shortened.
また、上記発明においては、前記他の観察光学系が、2次元的に配列された複数の画素を有する撮像素子を備え、前記視野範囲表示手段が、前記画素の配列方向を前記参照用画像上に表示することとしてもよい。
このように構成することで、観察用画像の取得領域を画素の配列方向のいずれかの方向に小さく設定し、限られた領域内の画素に対応する画像データのみ転送する部分転送(サブアレイ転送)におけるライン数を減らすことで、フレームレートを上げて観察時間の短縮を図ることができる。
In the above invention, the other observation optical system includes an imaging device having a plurality of pixels arranged two-dimensionally, and the visual field range display unit displays the arrangement direction of the pixels on the reference image. It is good also as displaying on.
With this configuration, partial transfer (subarray transfer) that sets the observation image acquisition area small in any direction of the pixel arrangement direction and transfers only image data corresponding to pixels in the limited area. By reducing the number of lines, the frame rate can be increased and the observation time can be shortened.
本発明によれば、画像の取得し直しを回避し作業効率の向上を図ることができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to avoid re-acquisition of an image and improve work efficiency.
以下、本発明の一実施形態に係る顕微鏡装置について、図面を参照して説明する。
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を目視観察する顕微鏡10と、標本Sを共焦点観察する共焦点観察ユニット(観察光学系)50と、標本Sを光刺激する刺激ユニット(刺激光学系)70と、標本Sの2次元画像を取得する撮影ユニット(観察光学系)110と、顕微鏡10とこれら共焦点観察ユニット50、刺激ユニット70および撮影ユニット110とを光学的に接続する顕微鏡接続装置120とを備えている。以下、共焦点観察ユニット50、刺激ユニット70および撮影ユニット110を合わせて、単に「ユニット50,70,110」という。
Hereinafter, a microscope apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
また、顕微鏡装置100には、レーザ光を発生するレーザユニット(図示略)と、装置全体の制御、情報処理や記憶、画像構築等を行うPC154と、PC154により処理された情報や画像を表示するモニタ156とが備えられている。レーザユニットには、共焦点観察ユニット50および刺激ユニット70にレーザ光を導光するシングルモードファイバ141,142およびレーザユニットコリメートレンズ143,144(図2および図3参照)が備えられている。
Further, the
顕微鏡10は、透過観察用の照明光を発するハロゲンランプ11と、ハロゲンランプ11から発せられ顕微鏡第1反射ミラー13Aにより反射された照明光を視野絞り(FS)15および開口絞り(AS)17を介してステージ21上の標本Sに集光するコンデンサ19と、コンデンサ19により集光された照明光が照射されることにより標本Sを透過した透過光を集光する複数の対物レンズ23とを備えている。対物レンズ23はレボルバ25により支持されている。
The
また、顕微鏡10は、対物レンズ23からの光を結像する結像レンズ27と、結像レンズ27により結像され、顕微鏡第2反射ミラー13Bを介してプリズム29により分割された像を目視観察する接眼レンズ31とを備えている。なお、符号33は顕微鏡シャッタを示し、符号35は照準を合わせるための照準部を示している。
Further, the
さらに、顕微鏡10は、落射観察用の照明光を発する顕微鏡水銀ランプ37と、顕微鏡水銀ランプ37から発せられた照明光を対物レンズ23へと反射して標本Sに照射する一方、標本Sからの観察光を透過して結像レンズ27に入射させる顕微鏡ビームスプリッタ39とを備えている。以下、ビームスプリッタを「BS」とする。
Further, the
顕微鏡BS39は、検鏡方法を切り替えるためのキューブターレット41内に設けられている。この顕微鏡BS39は、長手方向に沿って厚さが徐々に変化するくさび形状を有し、裏面反射光が光軸に対して角度をもつように形成されていることとしてもよい。
The microscope BS39 is provided in the
また、この顕微鏡10には、顕微鏡接続装置120が接続される外部接続ポート43が設けられている。また、結像レンズ27と顕微鏡第2反射ミラー13Bとの間には顕微鏡切替ミラー45が挿脱可能に配置されている。顕微鏡10の光路から顕微鏡切替ミラー45を外した状態では、標本Sの1次像が接眼レンズ31側に結像され、顕微鏡10の光路に顕微鏡切替ミラー45を配置した状態では、標本Sの1次像が外部接続ポート43を介して顕微鏡接続装置120側(図1の1次像位置K)に結像されるようになっている。
Further, the
共焦点観察ユニット50は、図2に示すように、顕微鏡接続装置120に接続される観察ユニット接続部51を備えている。また、共焦点観察ユニット50は、レーザユニットからシングルモードファイバ141により導光され、コリメートレンズ143により平行光束とされたレーザ光を反射する観察ユニット第1反射ミラー53Aおよび観察ユニット第1BS55Aと、これらにより反射されたレーザ光を顕微鏡10の標本S上で2次元的に走査する観察ユニットガルバノスキャナ(走査手段)57と、観察ユニットガルバノスキャナ57により走査されたレーザ光を標本Sの2次像位置Lに集光する観察ユニット瞳投影レンズ59とを備えている。以下、ガルバノスキャナを「GS」とする。
As shown in FIG. 2, the
また、共焦点観察ユニット50には、観察ユニット第1反射ミラー53Aまたは観察ユニット第1BS55Aにより反射されたレーザ光を観察ユニットGS57へ反射する一方、レーザ光が照射された標本Sにおいて発生し観察ユニットGS57によりディスキャンされた蛍光を透過する観察ユニット励起DM61が備えられている。観察ユニットGS57は、共振GS(走査手段)58と切り替え可能となっている。
Further, the
さらに、共焦点観察ユニット50は、観察ユニット励起DM61を透過し観察ユニット第2BS55Bにより反射された蛍光を波長ごとに反射する分光DM63A,63Bおよび観察ユニット第2反射ミラー53Bと、これらにより反射され共焦点レンズ65A,65B,65Cにより集光された蛍光を部分的に通過させる共焦点ピンホール67A,67B,67Cと、共焦点ピンホール67A,67B,67Cを通過した蛍光を検出するPMT(光電子増倍管)69A,69B,69Cとを備えている。
Further, the
分光DM63A,63Bは観察ユニットフィルタターレット64A,64Bに設けられ、分光する波長特性に応じて切り替え可能となっている。
PMT69A,69B,69Cは、蛍光を検出して得られた画素ごとの検出信号をPC154へ出力するようになっている。これにより、PC154において検出信号に基づき2次元画像が構築され、モニタ156に表示される。
The
The
刺激ユニット70は、図3に示すように、顕微鏡接続装置120に接続される刺激ユニット接続部71を備えている。また、刺激ユニット70は、光を発する刺激ユニット水銀ランプ73と、刺激ユニット水銀ランプ73から発せられた光を通過または遮断する刺激ユニットシャッタ75と、刺激ユニットシャッタ75を通過した所定の波長の光を透過させる励起フィルタ77と、励起フィルタ77を透過し刺激ユニット集光レンズ79により刺激ユニット第1反射ミラー81Aを介して集光された光を偏向する刺激ユニットDMD(微小偏向素子アレイ)83と、刺激ユニットDMD83により偏向された光を標本Sの2次像位置Mに集光する刺激ユニットリレー光学系85とを備えている。
As shown in FIG. 3, the
刺激ユニット水銀ランプ73は、刺激ユニット70のフレームに着脱可能に設けられている。
励起フィルタ77は、刺激ユニットフィルタターレット78に設けられ、波長特性に応じて切り替え可能となっている。
The stimulation
The
刺激ユニットDMD83は、刺激ユニットリレー光学系85によりリレーされる結像レンズ27の像位置と共役な位置に2次元配列された揺動可能な複数のマイクロミラー(図示略)を備えている。マイクロミラーは、PC154によりON領域/OFF領域が任意に選択されることとしてもよい。このマイクロミラーにより、標本Sの多点同時刺激や範囲指定刺激ができる。
The
また、刺激ユニット70は、レーザユニットからシングルモードファイバ142により導光されコリメートレンズ144を透過したレーザ光を反射する刺激ユニット第2反射ミラー81B、刺激ユニット第1BS87Aおよび刺激ユニット第3反射ミラー81Cと、これらにより反射されたレーザ光を刺激ユニット接続部71を介して顕微鏡10の標本S上で2次元的に走査する刺激ユニットGS89と、刺激ユニットGS89により走査されたレーザ光を標本Sの2次像位置Mに集光する刺激ユニット瞳投影レンズ91とを備えている。
Further, the
刺激ユニットGS89により走査されたレーザ光は、刺激ユニット第2BS87Bにより、刺激ユニットDMD83によって偏向される光の光路に合成することができるようになっている。刺激ユニット第2BS87Bは、刺激ユニットDMD83により偏向された光を透過する一方、刺激ユニットGS89により走査されたレーザ光を反射する特性を有している。
The laser beam scanned by the stimulation unit GS89 can be combined with the optical path of the light deflected by the stimulation unit DMD83 by the stimulation unit
この刺激ユニット第2BS87Bは、フィルタターレット等の刺激ユニット切替手段93により刺激ユニット切替ミラー95に切り替え可能に配置されていることとしてもよい。刺激ユニット切替ミラー95は、刺激ユニット水銀ランプ73から発せられる光により標本Sを刺激する場合に光路に配置し、レーザユニットから導光されるレーザ光により標本Sを刺激する場合に光路から外すこととすればよい。
The stimulation unit
撮影ユニット110は、2次元的に配列された複数の画素(図示略)を有するCCD(撮像素子)111を備え、結像レンズ27により2次像位置Nに結像された標本Sの像をCCD111によって撮影することができるようになっている。CCD111により取得された2次元画像は、モニタ156に表示されるようになっている。
The
CCD等の2次元撮像デバイスは面で光を検出するため、共焦点観察を行う場合と比較してフレームレートが高い。したがって、CCD111により、例えば、カルシウムイオン等の速い反応を捉えることができる。このCCD111は、共焦点観察ユニット50の視野に対して、視野の中心軸まわりに、例えば、相対的に3°回転させた視野を有している。
Since a two-dimensional imaging device such as a CCD detects light on its surface, it has a higher frame rate than when confocal observation is performed. Therefore, the
また、CCDカメラの取付けマウントは通常規格化されており、取付面から受光面までの距離(フランジバック)が決まっている。そのため、CCD111は、接続部とCCDカメラマウントを変換するカメラアダプタ113を介して顕微鏡接続装置120に接続される。なお、カメラアダプタ113は、単にマウント変換や距離をかせぐだけのものでなく、変倍アダプタやフィルタターレットとして機能することとしてもよい。
Also, the mounting mount of the CCD camera is usually standardized, and the distance (flange back) from the mounting surface to the light receiving surface is determined. Therefore, the
顕微鏡接続装置120は、顕微鏡10の外部接続ポート43に接続される顕微鏡接続ポート121と、撮影ユニット110のカメラアダプタ113が接続される第1接続ポート123Aと、刺激ユニット70の刺激ユニット接続部71が接続される第2接続ポート123Bと、共焦点観察ユニット50の観察ユニット接続部51が接続される第3接続ポート123Cとを備えている。以下、第1接続ポート123A、第2接続ポート123Bおよび第3接続ポート123Cをユニット接続ポート123A,123B,123Cという。これらユニット接続ポート123A,123B,123Cは全て同一形状を有していることとしてもよい。
The
また、顕微鏡接続装置120には、顕微鏡10と撮影ユニット110、刺激ユニット70または共焦点観察ユニット50とを光学的に接続する接続ユニット光学系125と、接続ユニット光学系125の光路を合成するDM等の光路合成部127A,127Bとが備えられている。
The
接続ユニット光学系125は、結像レンズ27により結像された標本Sの1次像を共焦点観察ユニット50、刺激ユニット70および撮影ユニット110にリレーするものである。この接続ユニット光学系125は、略平行光束を形成することとしてもよい。
The connection unit
また、接続ユニット光学系125は、顕微鏡10から顕微鏡接続ポート121を介して入射される光を略平行光束とする第1リレーレンズ129Aと、第1リレーレンズ129Aを通過した光を第1接続ポート123Aを介して集光する第2リレーレンズ129Bと、第1リレーレンズ129Aを通過した光を第2接続ポート123Bを介して集光する第3リレーレンズ129Cと、第1リレーレンズ129Aを通過した光を第3接続ポート123Cを介して集光する第4リレーレンズ129Dとを備えている。
In addition, the connection unit
第1リレーレンズ129Aと第2リレーレンズ129Bは、標本Sの1次像を撮影ユニット110内の2次像位置Nにリレーし、第1リレーレンズ129Aと第3リレーレンズ129Cは、標本Sの1次像を刺激ユニット70内の2次像位置Mにリレーし、第1リレーレンズ129Aと第4リレーレンズ129Dは、標本Sの1次像を共焦点観察ユニット50内の2次像位置Lにリレーするようになっている。
The
第1リレーレンズ129Aと第2リレーレンズ129Bとの間には、CCD111により撮影される光を透過する一方、それ以外の波長の光を反射する第1光路合成部127Aが配置されている。第1光路合成部127Aの反射側には、第1光路合成部127Aからの光を第3リレーレンズ129Cへと反射する一方、それ以外の波長の光を透過する第2光路合成部127Bが配置されている。第2光路合成部127Bの透過側には、第2光路合成部127Bを透過した光を第4リレーレンズ129Dへと反射する接続ユニット反射ミラー131が配置されている。
Between the
これら光路合成部127A,127Bは略平行光束上に配置されているので、非点隔差による像の劣化を防止することができる。なお、非点隔差とは、光を集光したときの光軸に垂直な2方向の集光位置のずれのことをいう。また、接続ユニット光学系125が非平行光束を形成することにより、光路合成部127A,127Bにおいて光が裏面反射するのを防ぎ、干渉縞が生じて像が劣化するのを防止することもできる。
Since these optical
光路合成部127A,127Bは、モータ(図示略)によって回転可能な円盤状の接続ユニットフィルタターレット(切替手段)128A,128Bに設けられ、波長特性に応じて光路合成部127C,127D,127E等に切り替え可能となっている。また、光路合成部127A,127Bは、図示しない複数の接続ユニットBS、ミラーおよびガラスにより構成され、各接続ユニットBSが接続ユニットフィルタターレット128A,128Bに着脱可能に設けられていることとしてもよい。
The optical
接続ユニット光学系125によりリレーされる標本Sの2次像は、それぞれ各ユニット接続ポート123A,123B,123Cから等しい距離だけ離れた位置に結像されることとしてもよい。すなわち、第1接続ポート123Aから2次像位置Nまでの距離と,第2接続ポート123Bから2次像位置Mまでの距離と,第3接続ポート123Cから2次像位置Lまでの距離を全て等しくしてもよい。このようにすることで、ユニット接続ポート123A,123B,123Cのいずれにも共焦点観察ユニット50、刺激ユニット70および撮影ユニット110を自由に組み合わせて接続することができ、観察方法のバリエーションを増加することができる。
The secondary images of the specimen S relayed by the connection unit
レーザユニットとしては、例えば、レーザ発振器、波長選択手段およびレーザ強度調光手段等を備え、波長選択手段およびレーザ強度調光手段により、レーザ発振器よって発振されたレーザ光を観察に適した波長および強度に調整して出力することとしてもよい。 The laser unit includes, for example, a laser oscillator, a wavelength selection unit, a laser intensity dimming unit, etc., and the wavelength and intensity suitable for observation of the laser light oscillated by the laser oscillator by the wavelength selection unit and the laser intensity dimming unit. It is good also as adjusting and outputting to.
PC154は、共焦点観察ユニット50または撮影ユニット110のいずれかにより取得した画像(以下「参照用画像」という。)上で、他の撮影ユニット110または共焦点観察ユニット50により取得する画像(以下「観察用画像」という。)のROI(取得領域)や、刺激ユニット70により刺激するROI(刺激領域)を指定する領域指定部(領域指定手段)161と、図4(a)に示すように参照用画像171上に撮影ユニット110、共焦点観察ユニット50、または、刺激ユニット70の最大視野範囲を表す最大制限表示F1を重ね合わせて表示する視野範囲表示部(視野範囲表示手段)163とを備えている。なお、共焦点観察ユニット50、撮影ユニット110、刺激ユニット70の順に最大視野範囲が大きい。
The
視野範囲表示部163は、接続ユニットフィルタターレット128A,128Bにより光路合成部127A,127Bが光路合成部127C,127D,127E等に切り替えられると、メモリ167に記憶されている光路合成部127C,127D,127E等のオフセット量に基づいて、ユニット50,70,110の最大視野範囲を表す最大制限表示F1の位置を補正するようになっている。
When the optical
また、視野範囲表示部163は、図4(b)に示すように、CCD110またはPMT69A,69B,69Cにより1度に取得可能な最大の観察用画像の大きさや刺激ユニットDMD83により1度に刺激可能な最大の範囲の大きさを表す最大サイズ表示Gを参照用画像171上に重ね合わせて表示することができるようになっている。また、視野範囲表示部163は、図4(c)に示すように、CCD110またはPMT69A,69B,69Cにより取得可能な最小の観察用画像の大きさや刺激ユニットDMD83により刺激可能な最小の範囲の大きさを表す最小サイズ表示Hを参照用画像171上に重ね合わせて表示することができるようになっている。
In addition, as shown in FIG. 4B, the visual field
また、視野範囲表示部163は、図5に示すように、観察ユニットGS57の走査方向(X方向とY方向)やCCD111の画素の配列方向(X方向とY方向)を参照用画像171上に表示することができるようになっている。ここで、X方向とY方向とで観察ユニットGS57の走査速度が異なる場合には、走査速度が速い方をX方向とし走査速度が遅い方をY方向とする。
Further, as shown in FIG. 5, the visual field
また、PC154は、共焦点観察ユニット50内の観察ユニットGS57の揺動角度範囲、振り角、走査タイミング等や接続ユニットフィルタターレット128A,128Bによる光路合成部127A,127Bの切り替えを制御する制御部(フィッティング手段)165と、ユニット50,70,110ごとの基準情報を記憶するメモリ(オフセット量記憶手段)167と、画像を構築する画像構築部169とを備えている。
Further, the
制御部165は、観察ユニットGS57の揺動角度範囲を調整し、図6(a)に示すように画像を取得する領域をシフトしたり(以下「パン制御」という。)、観察ユニットGS57の振り角を調整し、図6(b)に示すように画像の倍率を変更したり(以下「ズーム制御」という。)、観察ユニットGS57の2次元的な走査タイミングを調整し、図6(c)に示すように視野の中心軸まわりに画像を回転したりすること(以下、「ローテーション制御」という。)ができるようになっている。
The
メモリ167は、基準情報として、各ユニット50,70,110間の位置関係、各ユニット50,70,110の最大視野範囲の大きさやROIのサイズ制限、および、光路合成部127A,127Bごとの各光路間におけるオフセット量等を記憶している。
The
このように構成された本実施形態に係る顕微鏡装置100の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置100を用いて、共焦点観察ユニット50により標本Sの参照用画像171を取得し、参照用画像171上で刺激ユニット70により標本Sを刺激したり撮影ユニット110により標本Sの観察用画像を取得したりするROIを指定して刺激または観察を行う場合について説明する。
The operation of the
Using the
まず、PC154により接続ユニットフィルタターレット128A,128Bが制御され、顕微鏡10と共焦点観察ユニット50との間の光路間に第1光路合成部127Aおよび第2光路合成部127Bが配置される。
First, the connection unit filter turrets 128 </ b> A and 128 </ b> B are controlled by the
共焦点観察ユニット50においては、レーザユニットから導光されたレーザ光が観察ユニット第1反射ミラー53Aまたは観察ユニット第1BS55Aを介して観察ユニット励起DM61により観察ユニットGS57へと反射される。そして、レーザ光は観察ユニットGS57により走査され、観察ユニット瞳投影レンズ59により集光されて第3接続ポート123Cを通過して顕微鏡接続装置120に入射される。
In the
顕微鏡接続装置120に入射されたレーザ光は、第4リレーレンズ129Dを透過して略平行光束となり、接続ユニット反射ミラー131で反射される。そして、レーザ光は第2光路合成部127Bを透過して第1光路合成部127Aで反射され、第1リレーレンズ129Aにより集光されて顕微鏡接続ポート121を通過して顕微鏡10に入射される。
The laser light incident on the
顕微鏡10に入射されたレーザ光は、顕微鏡切替ミラー45および結像レンズ27を介して顕微鏡BS39を透過し、対物レンズ23により標本Sに照射される。レーザ光が照射されることにより標本Sにおいて蛍光が発生すると、蛍光は対物レンズ23によって集光された後、結像レンズ27を透過して顕微鏡切替ミラー45で反射され、顕微鏡接続ポート121を通過して顕微鏡接続装置120に入射される。
The laser light incident on the
顕微鏡接続装置120に入射された蛍光は、第1リレーレンズ129Aを透過して第1光路合成部127Aにより反射される。そして、蛍光は第2光路合成部127Bを透過して接続ユニット反射ミラー131で反射され、第4リレーレンズ129Dにより集光されて第3接続ポート123Cを通過して共焦点観察ユニット50に入射される。
The fluorescence incident on the
共焦点観察ユニット50に入射された蛍光は、観察ユニットGS57によりディスキャンされ、観察ユニット励起DM61を透過して観察ユニット第2BS55Bを介して分光DM63A,63Bにより波長特性に応じて分光される。分光された蛍光は共焦点レンズ65A,65B,65Cにより集光され、共焦点ピンホール67A,67B,67Cを通過してPMT69A,69B,69Cに入射される。
The fluorescence incident on the
PMT69A,69B,69Cにおいては、蛍光を検出して画素ごとに得られた検出信号がPC154へ出力される。そして、PC154の画像構築部169により、入力された検出信号に基づいて標本Sの2次元画像が構築される。これにより、例えば、図7に示すように、標本Sの参照用画像171(図中、「LSM Image」)を含む画面がモニタ156に表示される。
In the
ここで、図8に示すように、モニタ156において撮影ユニット110の最大視野範囲を表す最大制限表示F1を表示させる項目(図中、「CCD」の「Overlay−ROI Editable Area」)をチェックすると、視野範囲表示部163の作動により、メモリ167に記憶されている撮影ユニット110の最大視野範囲の大きさに基づき最大制限表示F1が参照用画像171上に重ね合わせられて表示される。これにより、所望の標本Sが最大制限表示F1内に存在することを確認して参照用画像171を取得することができる。
Here, as shown in FIG. 8, when an item for displaying the maximum restriction display F1 indicating the maximum field of view of the photographing
参照用画像171上には、図4(c)に示すような観察用画像の最小サイズ表示Hを重ね合わせて表示することとしてもよい。このようにすることで、観察用画像のROIをより詳細に指定することができる。特に、参照用画像171の倍率を大きくした状態で観察用画像のROIを指定する場合に有効となる。
On the
また、図9に示すように、モニタ156において観察ユニットGS57をローテーション制御する項目(図中、「LSM」の「Setting−Rot」)に所定の数値を入力すると、制御部165により観察ユニットGS57の走査タイミングが制御され、共焦点観察ユニット50の視野の中心軸まわりに回転させた参照用画像171を表示することができる。この場合において、視野範囲表示部163の作動により、回転後の参照画像171に合わせて最大制限表示F1が更新されて表示される。
As shown in FIG. 9, when a predetermined numerical value is input to an item for controlling rotation of the observation unit GS57 on the monitor 156 (“Setting-Rot” in “LSM” in the figure), the
また、図10に示すように、モニタ156において観察ユニットGS57をズーム制御およびパン制御する項目(図中、「LSM」の「Setting−Zoom,Pan X,Pan Y」)に所定の数値を入力すると、制御部165により観察ユニットGS57の振り角および揺動角度範囲が制御され、参照用画像171の倍率を変更(同図においては拡大)するとともに参照用画像171を取得する領域をシフトして表示することができる。この場合において、視野範囲表示部163の作動により、シフト後の参照画像171に合わせて最大制限表示F1が更新されて表示される。
Further, as shown in FIG. 10, when a predetermined numerical value is input to an item for performing zoom control and pan control of the observation unit GS57 on the monitor 156 (“Setting-Zoom, Pan X, Pan Y” of “LSM” in the figure). The
そして、図11に示すように、モニタ156において観察用画像のROIを指定する項目(図中、「CCD」の「ROI−Rectangle」)をクリックすると、領域指定部161により、CCD111により撮影する観察用画像のROI(同図において符号170参照。)が参照用画像171上に指定される。
Then, as shown in FIG. 11, when an item for designating the ROI of the observation image on the monitor 156 (“ROI-Rectangle” in “CCD” in the figure) is clicked, the
この場合において、視野範囲表示部163により、CCD111の画素の配列方向(X方向、Y方向)を参照用画像171上に表示しておくこととしてもよい。このようにすることで、例えば、観察用画像のROI170をY方向に小さく設定し、CCD111の部分転送(サブアレイ転送)におけるライン数を減らすことにより、フレームレートを上げて観察時間の短縮を図ることができる。
In this case, the visual field
刺激ユニット70によるROIの指定についてもモニタ156において参照用画像171を観ながら行われる。この場合においても、制御部165により、観察ユニットGS57をローテーション制御、ズーム制御、または、パン制御することとしてもよい。また、視野範囲表示部163により、最大サイズ表示Gや最小サイズ表示Hを参照用画像171上に重ね合わせて表示することとしてもよい。この場合において、最小サイズ表示Hとしては、例えば、刺激ユニットDMD83の各マイクロミラーの大きさに対応する表示とすればよい。
The ROI designation by the
次に、刺激ユニット70により、参照用画像171上で指定したROI170内の標本Sを刺激する場合について説明する。
まず、PC154により接続ユニットフィルタターレット128A,128Bが制御され、顕微鏡10と刺激ユニット70との間の光路間に適切な波長特性の第1光路合成部127Cおよび第2光路合成部127Dが配置される。
Next, the case where the
First, the connection unit filter turrets 128 </ b> A and 128 </ b> B are controlled by the
この場合において、視野範囲表示部163の作動により、メモリ156に記憶されている光路合成部127C,127Dのオフセット量に基づいて最大制限表示F1の位置が補正される。これにより、図12(a)に示すような光路合成部127A,127Bが配置されていたときの最大制限表示F1と、図12(b)に示すような光路合成部127C,127Dが配置されたときの最大制限表示F1とを比較した場合に、参照用画像171上における最大制限表示F1の位置が異なる場合であっても、刺激ユニット70の最大視野範囲内で有効にROI170を指定することができる。
In this case, the position of the maximum restriction display F1 is corrected by the operation of the visual field
刺激ユニット70においては、刺激ユニット水銀ランプ73から発せられた光が、刺激ユニットシャッタ75、励起フィルタ77、刺激ユニット集光レンズ79、刺激ユニット第1反射ミラー81Aを介して刺激ユニットDMD83に入射される。刺激ユニットDMD83に入射された光はON領域のマイクロミラーにより反射され、刺激ユニットリレー光学系85および刺激ユニット第2BS87Bを透過し第2接続ポート123Bを通過して顕微鏡接続装置120に入射される。
In the
顕微鏡接続装置120に入射された光は、第3リレーレンズ129Cを透過して略平行光束となり、第2光路合成部127Dおよび第1光路合成部127Cで反射される。第1光路合成部127Cで反射された光は、第1リレーレンズ129Aにより集光され、顕微鏡接続ポート121を通過して顕微鏡10に入射される。顕微鏡10に入射された光は、顕微鏡切替ミラー45、結像レンズ27および対物レンズ23を介して、領域指定部161により指定されたROI170内の標本Sに照射される。これにより標本Sが刺激される。
The light incident on the
次に、撮影ユニット110により、参照画像上で指定したROI170内の標本Sの観察用画像を取得する場合について説明する。
まず、PC154により接続ユニットフィルタターレット128A,128Bが制御され、顕微鏡10と撮影ユニット110との間の光路間に適切な波長特性の第1光路合成部127Eが配置される。この場合においても、視野範囲表示部163の作動により、メモリ156に記憶されている光路合成部127Eのオフセット量に基づいて最大制限表示F1の位置が補正される。
Next, a case where an image for observation of the specimen S in the
First, the connection unit filter turrets 128 </ b> A and 128 </ b> B are controlled by the
撮影ユニット110においては、顕微鏡水銀ランプ37から発せられた励起光が顕微鏡BS39および対物レンズ23を介して、領域指定部161により指定された観察用画像のROI170内の標本Sに照射される。励起光が照射されることにより標本Sにおいて蛍光が発生すると、蛍光は顕微鏡BS39および結像レンズ27を透過して顕微鏡切替ミラー45で反射され、顕微鏡接続ポート121を通過して顕微鏡接続装置120に入射される。
In the photographing
顕微鏡接続装置120に入射された蛍光は、第1リレーレンズ129A、第1光路合成部127E、第2リレーレンズ129Bを透過し、第1接続ポート123Aを通過して撮影ユニット110に入射される。撮影ユニット110に入射された蛍光は、カメラアダプタ113を介してCCD111により撮影される。CCD111により取得された標本Sの観察用画像はモニタ156に表示される。
The fluorescence incident on the
以上説明したように、本実施形態に係る顕微鏡装置100によれば、共焦点観察ユニット50により取得した参照用画像171上で、刺激ユニット70により刺激するROI170や撮影ユニット110により観察用画像を取得するROI170を指定することで、標本Sを容易に選択し所望の光刺激や観察を行うことができる。この場合において、視野範囲表示部163により、刺激ユニット70や撮影ユニット110の最大視野範囲を表す最大制限表示F1が参照用画像171上に重ね合わせられて表示されるので、指定可能なROI170を予め把握した上で参照用画像171を取得することができる。
As described above, according to the
したがって、各ユニット50,70,110の最大視野範囲が異なる場合であっても、所望のROI170に合わせて参照用画像171の取得し直しを回避することができる。これにより、各ユニット50,70,110の視野範囲を十分に活用するとともに作業効率の向上を図ることができる。
Therefore, even when the maximum visual field ranges of the
なお、本実施形態においては、制御部165が参照用画像171を取得する領域を刺激ユニット70または撮影ユニット110の最大視野範囲の大きさに一致させるフィッティング手段として機能することとしてもよい。このようにすることで、図13に示すように、参照用画像171全体に最大制限表示F1を表示することができる。この場合、図14に示すように、モニタ156の「LSM」の例えば「Fitting−Device B」をクリックすることにより、制御部165がメモリ167に記憶されている刺激ユニット70または撮影ユニット110の最大視野範囲の大きさに基づいて観察ユニットGS57の走査条件を制御することとすればよい。このように参照用画像171全体に最大制限表示F1を表示することで、参照用画像171上からROIを指定できない不要な範囲を除くことができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、撮影ユニット110により標本Sの観察用画像を取得する場合について説明したが、例えば、共焦点観察ユニット50の共振GS58を用いて標本Sの観察用画像を取得することとしてもよい。この場合、まず、共焦点観察ユニット50の観察ユニットGS57を用いて参照用画像171を取得し、その後、観察ユニットGS57を共振GS58に切り替えるとともに、視野範囲表示部163により、共振GS58を用いる場合の共焦点観察ユニット50の最大視野範囲を表す最大制限表示F1を参照用画像171上に重ね合わせて表示することとすればよい。
In the present embodiment, the case where the image for observation of the sample S is acquired by the
共振GS58は、Y方向にのみパン制御できX方向にはパン制御できないため、例えば、図15に示すように、Y方向における最大視野範囲に制限はないが、X方向については1度に取得可能な最大の画像の大きさ(最大サイズ表示G)が最大視野範囲(最大制限表示F1)の大きさとなる。共振GS58を用いる場合のY方向の視野範囲は観察ユニットGS57を用いる場合と同じ広さであり、その範囲内でパン制御によってオフセットすることができるが、X方向の視野範囲は観察ユニットGS57を用いる場合より狭い。
Since the resonance GS58 can be pan-controlled only in the Y direction and cannot be panned in the X direction, for example, as shown in FIG. 15, there is no limit on the maximum visual field range in the Y direction, but the X direction can be acquired at once. The maximum image size (maximum size display G) is the size of the maximum visual field range (maximum limit display F1). The visual field range in the Y direction when using the
視野範囲表示部163の作動により、観察用画像の最大サイズ表示Gを参照用画像171上に重ね合わせて表示する場合、図15中のX方向およびY方向に点線で囲こまれた範囲が最大サイズ表示Gとなる。標本Sの観察用画像を1度に取得することができれば、複数回にわたって取得する場合と比較して作業効率を向上することができる。したがって、最大サイズ表示Gを表示することで、観察に適した大きさの標本Sを簡易かつ確実に探すことができ、観察用画像のROIの指定し直しを回避することができる。
なお、制御部165により、ROIをY方向に小さく設定することとしてもよい。このようにすることで、フレームレートを上げて時間短縮を図ることができる。
When the maximum size display G of the observation image is displayed on the
Note that the
また、本実施形態においては、刺激ユニット70のDMD刺激ユニットDMD83を用いて標本Sを刺激する場合について説明したが、例えば、刺激ユニットGS89を用いて標本Sを刺激することとしてもよい。
In the present embodiment, the case where the sample S is stimulated using the DMD stimulation unit DMD83 of the
また、本実施形態は以下のように変形することができる。
例えば、本実施形態においては、視野範囲表示部163が、参照用画像171上にユニット110、50、70の最大視野範囲を表す最大制限表示F1を重ね合わせて表示することとしたが、視野範囲表示部163が、例えば、図16(a),(b)に示すように、光路合成部127A,127B,127C,127D,127Eのオフセット量に基づいてユニット50、70、110の全てに共通する共通視野範囲を表す共通制限表示F2を表示することとしてもよい。
Further, the present embodiment can be modified as follows.
For example, in the present embodiment, the field-of-view
このようにすることで、視野範囲表示部163によって表示される共通制限表示F2により、指定可能な刺激領域や観察用画像の取得領域を予め把握した上で参照用画像171を取得することができる。この場合において、例えば、図16(a)に示す光路合成部127A,127Bが配置されていたときの共通制限表示F2と、図16(b)に示す光路合成部127C,127Dが配置されたときの共通制限表示F2のように、光路合成部127A,127B,127C,127D,127Eを切り替えた場合であっても常に一定の共通制限表示F2を参照用画像171上に重ね合わせて表示することができる。例えば、光路合成部127A,127B,127C,127D,127Eを切り替えながら標本Sを連続して刺激したり観察したりする場合に特に有効となる。
By doing in this way, the
本変形例においては、視野範囲表示部163が、共通制限表示F2とともに、最大サイズ表示Gや最小サイズ表示Hを参照用画像171上に重ね合わせて表示することとしてもよいし、観察ユニットGS57の走査方向(X方向とY方向)やCCD111の画素の配列方向(X方向とY方向)を参照用画像171上に表示することとしてもよい。また、制御部165が、参照用画像171を取得する領域をユニット50、70、110の全てに共通する共通視野範囲の大きさに一致させるフィッティング手段として機能することとしてもよい。このようにすることで、参照用画像171全体に共通制限表示F2を表示することができる。なお、PC154により、視野範囲表示部163が、ユニット50,70,110ごとの最大視野範囲を表す最大制限表示F1を表示するか、ユニット50,70,110に共通する共通視野範囲を表す共通制限表示F2を表示するかを任意に選択することができることとしてもよい。
In this modification, the visual field
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、ON/OFFを切り替えることにより、参照用画像171上に最大制限表示F1または共通制限表示F2を表示させたり表示させなかったりすることができることとしてもよい。
また、上記実施形態においては、顕微鏡接続装置120に共焦点観察ユニット50、刺激ユニット70、撮影ユニット110を接続することとしたが、顕微鏡接続装置120が2つのユニット接続ポートを備え、顕微鏡10に観察光学系または刺激光学系を接続することとしてもよい。また、顕微鏡接続装置120が3以上のユニット接続ポートを備え、顕微鏡10に3以上の観察光学系や刺激光学系を接続することとしてもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
For example, the maximum restriction display F1 or the common restriction display F2 may be displayed or not displayed on the
In the above embodiment, the
50 共焦点観察ユニット(観察光学系)
57 観察ユニットGS(走査手段)
58 共振GS(走査手段)
70 刺激ユニット(刺激光学系)
110 撮影ユニット(観察光学系)
111 CCD(撮像素子)
127A,127B,127C,127D,127E 光路合成部
128A,128B 接続ユニットフィルタターレット(切替手段)
161 領域指定部(領域指定手段)
163 視野範囲表示部(視野範囲表示手段)
167 メモリ(オフセット量記憶手段)
170 ROI(取得領域、刺激領域)
F1 最大制限表示(最大視野範囲を表す表示)
F2 共通制限表示(共通視野範囲を表す表示)
S 標本
50 Confocal observation unit (observation optical system)
57 Observation unit GS (scanning means)
58 Resonant GS (scanning means)
70 Stimulation unit (stimulation optical system)
110 Imaging unit (observation optical system)
111 CCD (imaging device)
127A, 127B, 127C, 127D, 127E Optical path combiner 128A, 128B Connection unit filter turret (switching means)
161 Area designation section (area designation means)
163 Field-of-view range display (field-of-view range display means)
167 Memory (offset amount storage means)
170 ROI (acquisition area, stimulation area)
F1 Maximum limit display (display showing the maximum field of view)
F2 Common restriction display (display showing common visual field range)
S specimen
Claims (8)
前記標本に光を照射して刺激する刺激光学系と、
前記観察光学系により取得された画像上で前記刺激光学系により刺激する刺激領域を指定する領域指定手段と、
前記画像上に前記刺激光学系の最大視野範囲を表す表示を重ね合わせて表示する視野範囲表示手段とを備える顕微鏡装置。 An observation optical system capable of acquiring an image of the specimen;
A stimulation optical system for irradiating the specimen with light to stimulate the specimen;
Area designating means for designating a stimulation area to be stimulated by the stimulation optical system on an image acquired by the observation optical system;
A microscope apparatus comprising: a field-of-view range display unit that superimposes and displays a display representing the maximum field-of-view range of the stimulation optical system on the image.
前記光路に前記光路合成部を選択的に挿脱可能な切替手段と、
前記光路合成部ごとの前記光路間におけるオフセット量を記憶するオフセット量記憶手段とを備え、
前記視野範囲表示手段が、前記切替手段により切り替えられた前記光路合成部の前記オフセット量に基づいて前記刺激光学系の前記最大視野範囲を表す表示の位置を補正する請求項1に記載の顕微鏡装置。 A plurality of optical path combining units that combine the optical path of the observation optical system and the optical paths of the plurality of stimulation optical systems;
Switching means capable of selectively inserting and removing the optical path combining unit in the optical path;
An offset amount storage means for storing an offset amount between the optical paths for each of the optical path combining units;
The microscope apparatus according to claim 1, wherein the visual field range display unit corrects a display position representing the maximum visual field range of the stimulation optical system based on the offset amount of the optical path synthesis unit switched by the switching unit. .
前記標本に光を照射して刺激する複数の刺激光学系と、
前記観察光学系により取得された画像上で前記刺激光学系により刺激する刺激領域を指定する領域指定手段と、
前記観察光学系の光路と前記刺激光学系の光路とを合成する複数の光路合成部と、
前記光路に前記光路合成部を選択的に挿脱可能な切替手段と、
前記光路合成部ごとの前記光路間におけるオフセット量を記憶するオフセット量記憶手段と、
各前記光路合成部のオフセット量に基づいて全ての前記刺激光学系に共通する共通視野範囲を表す表示を表示する視野範囲表示手段とを備える顕微鏡装置。 An observation optical system capable of acquiring an image of the specimen;
A plurality of stimulation optical systems for stimulating the sample by irradiating with light;
Area designating means for designating a stimulation area to be stimulated by the stimulation optical system on an image acquired by the observation optical system;
A plurality of optical path synthesis units for synthesizing the optical path of the observation optical system and the optical path of the stimulation optical system;
Switching means capable of selectively inserting and removing the optical path combining unit in the optical path;
An offset amount storage means for storing an offset amount between the optical paths for each of the optical path combining units;
A microscope apparatus comprising: a visual field range display unit configured to display a display representing a common visual field range common to all the stimulation optical systems based on an offset amount of each of the optical path combining units.
前記視野範囲表示手段が、前記走査手段による走査方向を前記画像上に表示する請求項1から請求項7のいずれかに記載の顕微鏡装置。 The stimulation optical system includes scanning means for scanning light two-dimensionally on the specimen,
The microscope apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the visual field range display unit displays a scanning direction of the scanning unit on the image.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013269131A JP5654112B2 (en) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | Microscope equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013269131A JP5654112B2 (en) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | Microscope equipment |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009259914A Division JP5452180B2 (en) | 2009-11-13 | 2009-11-13 | Microscope equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014067064A true JP2014067064A (en) | 2014-04-17 |
JP5654112B2 JP5654112B2 (en) | 2015-01-14 |
Family
ID=50743441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013269131A Expired - Fee Related JP5654112B2 (en) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | Microscope equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5654112B2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1195119A (en) * | 1997-09-18 | 1999-04-09 | Olympus Optical Co Ltd | Scanning microscope |
JP2003161893A (en) * | 2002-03-22 | 2003-06-06 | Olympus Optical Co Ltd | Micro die section apparatus |
JP2005308985A (en) * | 2004-04-20 | 2005-11-04 | Olympus Corp | Scanning laser microscope |
JP2006030296A (en) * | 2004-07-12 | 2006-02-02 | Olympus Corp | Optical scanning microscope device |
JP2008009395A (en) * | 2006-05-29 | 2008-01-17 | Olympus Corp | Laser scanning microscope and microscopic observation method |
-
2013
- 2013-12-26 JP JP2013269131A patent/JP5654112B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1195119A (en) * | 1997-09-18 | 1999-04-09 | Olympus Optical Co Ltd | Scanning microscope |
JP2003161893A (en) * | 2002-03-22 | 2003-06-06 | Olympus Optical Co Ltd | Micro die section apparatus |
JP2005308985A (en) * | 2004-04-20 | 2005-11-04 | Olympus Corp | Scanning laser microscope |
JP2006030296A (en) * | 2004-07-12 | 2006-02-02 | Olympus Corp | Optical scanning microscope device |
JP2008009395A (en) * | 2006-05-29 | 2008-01-17 | Olympus Corp | Laser scanning microscope and microscopic observation method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5654112B2 (en) | 2015-01-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5452180B2 (en) | Microscope equipment | |
JP5371694B2 (en) | Microscope connection unit and microscope system | |
US11604342B2 (en) | Microscopy devices, methods and systems | |
JP4723806B2 (en) | Confocal microscope | |
US11106027B2 (en) | Resolution enhancement for line scanning excitation microscopy systems and methods | |
US20190278073A1 (en) | Three-Dimensional Imaging Using Swept, Confocally Aligned Planar Excitation with a Powell Lens and/or Deliberate Misalignment | |
JP2011008245A (en) | In-vivo examination apparatus | |
JP7109130B2 (en) | microscope | |
JP2016528531A (en) | Image acquisition method for a microscope system and corresponding microscope system | |
JP2010286566A (en) | Laser scanning-type fluorescence microscope and fluorescence observation method | |
JP2018527607A (en) | System and method for three-dimensional imaging | |
JP5135066B2 (en) | Optical microscope and observation method | |
JP6693030B2 (en) | Adaptive optics and optical device | |
US20120140057A1 (en) | Microscope for Measuring Total Reflection Fluorescence | |
JP5654112B2 (en) | Microscope equipment | |
JP5649994B2 (en) | Microscope equipment | |
JP2018194634A (en) | Light field microscope | |
JP2006301514A (en) | Microscope | |
JP6249783B2 (en) | microscope | |
JP2007102102A (en) | Confocal microscope and method of generating focused color image | |
JP6436862B2 (en) | Microscope and microscope image acquisition method | |
JP2008040154A (en) | Confocal laser scanning microscope | |
JP2016045427A (en) | Microscope device | |
JP2009069295A (en) | Zoom microscope |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131226 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140807 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140902 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141015 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141104 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141119 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5654112 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |