(57)【要約】【課題】短時間で設計可能であり、かつバグの発生確率が低い光源の制御回路を備えた光走査型顕微鏡を提供する。【解決手段】本発明は、複数の光源を含む第１の光源群と複数の光源を含む第２の光源群とからなる光源部と、前記光源部から照射された光を標本に照射する照明光学系と、前記標本からの観察光を受光する受光光学系と、  前記光源部の動作を制御する制御部とを備えた顕微鏡であって、前記制御部は、第１の受信情報に従って生成した、前記第１の光源群のいずれかの光源を制御する制御信号を、第２の受信情報に従って前記第２光源群の光源を制御する制御信号として出力する機能を有することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源を含む第１の光源群と複数の光源を含む第２の光源群とからなる光源部と、
前記光源部から照射された光を試料に照射する照明光学系と、
前記標本からの観察光を受光する受光光学系と、
前記光源部の動作を制御する制御部と
を備えた顕微鏡であって、
前記制御部は、第１の受信情報に従って生成した、前記第１の光源群のいずれかの光源を制御する制御信号を、第２の受信情報に従って前記第２光源群の光源を制御する制御信号として出力する機能を有することを特徴とする光走査型顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
生物試料に光を照射し、この生物試料で発生する現象を観察する顕微鏡として光走査型顕微鏡が知られている。このような光走査型顕微鏡においては、水平及び垂直スキャナを制御して光源からの光を試料における所望の領域（この領域を「ＲＯＩ（Region Of Interest）」と呼ぶ）に照射して観察を行うように構成されている。ここで、試料を照射する光は、単一の光源だけでなく、複数の光源からの光を照射して観察可能に構成された光走査型顕微鏡も開発されている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３５４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
光源の制御回路の設計が当初の設計仕様に沿ってある程度進んだ段階、もしくは完全に終了した段階で、新たに光源を追加する必要が生じた場合、既に設計完了している制御回路に追加修正を行うことになり、回路の詳細まで修正することになると、再設計時間もかかり、バグが発生する確率も高くなるという課題があった。
【０００３】
そこで、本発明は、光源の制御回路を工夫することにより、短時間で設計可能であり、かつバグの発生確率が低い光源の制御回路を備えた光走査型顕微鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の光走査顕微鏡は、複数の光源を含む第１の光源群と複数の光源を含む第２の光源群とからなる光源部と、  前記光源部から照射された光を標本に照射する照明光学系と、前記標本からの観察光を受光する受光光学系と、  前記光源部の動作を制御する制御部とを備えた顕微鏡であって、前記制御部は、第１の受信情報に従って生成した、前記第１の光源群のいずれかの光源を制御する制御信号を、第２の受信情報に従って前記第２光源群の光源を制御する制御信号として出力する機能を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、既存設計済みの回路を全く修正することなく、少量の修正で追加光源分の制御信号を出力可能である。修正箇所が少量なため、設計時間が短縮され、さらにバグの発生確率も低くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【０００７】
まず、光走査型顕微鏡の一例として、レーザ光による蛍光観察が可能なレーザ走査型顕微鏡の構成について図１を用いて説明する。
【０００８】
このレーザ走査型顕微鏡１は、光ビームを発する複数の光源（本実施例においては、５台の光源を有する場合について説明する）２ａ〜２eと、それぞれの光源２ａ〜２eから放射されたレーザ光ＬＢａ〜ＬＢeを同一の光路上に重ね合わせてレーザ光ＬＢとするミラー群３と、ステージ４に載置された試料５上でレーザ光ＬＢを２次元的に走査させる水平スキャナ（例えば、レゾナントスキャナ）６及び垂直スキャナ７と、ＣＰＵ８の画像取得開始指令Ｓ8に基づいて水平スキャナ６及び垂直スキャナ７の駆動を制御するスキャナ制御回路９と、試料５から放射された蛍光を、この試料５に照射されたレーザ光ＬＢａ〜ＬＢeに対応付けて分離するミラー群１０と、ミラー群１０で分離された各々の蛍光を検出し、入力した蛍光の光強度を表す信号Ｓ11a〜Ｓ11cに変換する蛍光検出器１１ａ〜１１ｃと、これらの蛍光検出器１１ａ〜１１ｃの信号Ｓ11a〜Ｓ11c及びスキャナ制御回路９から得られる走査位置情報Ｓ9（水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤ、ピクセルクロックＰＣ等）に基づき試料５の画像化を図る画像処理回路１２と、スキャナ制御回路９から得られる走査位置情報Ｓ9に基づいて光源２ａ〜２eから放射されるレーザ光の照射タイミングを制御するレーザ制御回路１３と、レーザ光ＬＢを試料５側に反射するとともに、試料５からの光に含まれる蛍光を透過することにより、レーザ光と蛍光とを分離するダイクロイックミラー１４と、このダイクロイックミラー１４を透過した光に含まれるレーザ光をカットするバリアフィルタ１５とから構成される。
【０００９】
このような構成のレーザ走査型顕微鏡１において、光源２ａ〜２eの各々から放射されたレーザ光ＬＢａ〜ＬＢeは、ミラー群３により同一の光路上に重ね合わされたレーザ光ＬＢとなり、ダイクロイックミラー１４で反射され、水平スキャナ６及び垂直スキャナ７に導かれ、スキャナ制御回路９によって水平スキャナ６及び垂直スキャナ７により試料５上で２次元走査される。
【００１０】
レーザ光ＬＢの照射によって励起され試料５から発せられた蛍光は、レーザ光ＬＢの光路を逆行し、垂直スキャナ７及び水平スキャナ６でデスキャニングされ、ダイクロイックミラー１４を透過し、レーザ光と分離される。そして、ダイクロイックミラー１４を透過した蛍光はバリアフィルタ１５で完全に蛍光だけとなり、ミラー群１０によりレーザ光ＬＢａ〜ＬＢeの各々に対応する蛍光に分離されて蛍光検出器１１ａ〜１１ｃに入射し検出される。
【００１１】
本実施形態のレーザ制御回路１３の構成、機能について図２を用いて説明する。
【００１２】
ＰＣ２０は、ユーザが選択したレーザ情報（選択されたレーザ、各レーザのパワー、Passの設定など）をＣＰＵ８に送信する。
【００１３】
ＣＰＵ８は、送信されたレーザ情報の各レーザが、既存レーザか新規レーザかを判断し、新規レーザの場合は、未使用の既存レーザのいずれかに置き換えを行い、これらのレーザ情報をレーザ制御回路１３に送信する。
【００１４】
ここで、既存レーザとは、レーザ制御回路１３の既存制御回路１６設計開始時から搭載が予定されていたレーザをいい、新規レーザとは、既存制御回路１６の設計完了後又は設途中で追加搭載が決まったレーザをいう。
【００１５】
レーザ制御回路１３は、FPGA(Feild Programmable Gate Array）で構成され、FPGAは、既存レジスタ１７、追加レジスタ１９、既存制御回路１６、追加セレクタ１８から構成されている。
【００１６】
既存レジスタ１７は、ＣＰＵ８からの既存レーザの情報（置き換え後のレーザ情報も含む）が書き込み設定され、これらの情報を既存制御回路１６に送信する。追加レジスタ１９は、ＣＰＵ８からの所定の既存レーザを所定の新規レーザに読み替えることを示す信号が書き込み設定され、これらの情報を追加セレクタ１８に送信する。
【００１７】
ここで、既存制御回路１６は、各レーザ２ａ〜２cに対応する既存制御信号（Ｓ１６ａ〜Ｓ１６ｃ）をそれぞれ出力し、追加セレクタ１８に送信する。追加セレクタ１８は、（１）既存制御信号(Ｓ１６ａ〜Ｓ１６ｃの少なくとも１つ)を既存制御信（Ｓ１３ａ〜Ｓ１３ｃのうちの対応する信号)として出力し、追加制御信号（Ｓ１３ｄ,Ｓ１３ｅ)としては出力しない、
（２）既存制御信号(Ｓ１６ａ〜Ｓ１６cの少なくとも１つ)を既存制御信号（Ｓ１３ａ〜Ｓ１３ｃ)としては出力せず、追加制御信号(Ｓ１３ｄ,Ｓ１３ｅのうちの対応する信号)として出力する
（３）既存制御信号(Ｓ１６ａ〜Ｓ１６ｃの少なくとも１つ)を既存制御信号(Ｓ１３ａ〜Ｓ１３ｃのうち対応する信号)と、追加制御信号（Ｓ１３ｄ,Ｓ１３ｅのうちの対応する信号)として出力する、という３つの機能があり、これらの機能は追加レジスタ19への書き込み設定によって動作が可能である。
【００１８】
以下、ユーザがＰＣ２０の画面に表示されたGUIから観察用又は刺激用に用いるレーザとしてレーザ２ｂ、レーザ２ｄが選択されたとして、説明する。
【００１９】
ここで、レーザ２ａ〜２ｃは既存レーザ、レーザ２ｄ、２ｅは新規レーザである。ＰＣ２０は選択されたレーザ情報（レーザ２ｂ、２ｄ、各レーザのパワー、Passの設定など）Ｓ20をＣＰＵ８に送信する。
【００２０】
ＣＰＵ８は、送信されたレーザ情報Ｓ20について、レーザ２ｂを既存レーザと判断し、レーザ２ｄを新規レーザと判断し、未使用の既存レーザ２aにレーザ2ｄの情報を置き換える。
【００２１】
次に、ＣＰＵ８からレーザ制御回路１３内に設けられた既存レジスタ１７にレーザ２a、２bの情報Ｓ8aを送信するとともに、追加レジスタ１９にレーザ２ａの信号は、レーザ２ｄの信号と読み替えることを表す信号Ｓ8bを送信する。
【００２２】
既存制御回路１６は、既存レジスタ１７の指示Ｓ17に基づいて、レーザ制御信号Ｓ１６ａ、Ｓ１６ｂを出力し、追加セレクタ１８に送信する。
【００２３】
追加セレクタ１８は追加レジスタ１９の指示（レーザ２ａの信号は、レーザ２ｄの信号と読み替える）Ｓ19に基づいて、入力されたレーザ制御信号Ｓ１６ａ、Ｓ１６ｂを、レーザ2ｂ、２ｄに対して制御信号を送るレーザ制御信号Ｓ１３ｂ,Ｓ１３ｄに切り替えて出力する。
【００２４】
なお、Pass設定とは、１取得画像毎のレーザ設定のことで、例えば、Pass1ではレーザ２ａ、Pass2ではレーザ２ｂ、Pass３ではレーザ２ｃを使用するとレーザ制御回路１３に設定されると、ＣＰＵ８からの画像取得開始命令により1取得画像毎にレーザ２ａ→レーザ２ｂ→レーザ２ｃ・・・とハードウェアシーケンシャルに切替えてレーザを出力する。
【００２５】
上記例では新規レーザ２ｄを既存レーザ2ａに置き換え、既存制御回路１６からの出力信号としてＳ１６ａを使用したが、既存レーザ２ｃに置き換えて、既存制御回路１６からの出力をＳ１６ｃとし、追加セレクタ１８でＳ１３ｄを選択されるようにしてもよい。新規レーザ２ｅについて同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】レーザ走査型顕微鏡の構成を示すブロック図である。
【図２】レーザ制御回路の構成及び機能を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  レーザ走査型顕微鏡（光走査型顕微鏡）
２ａ〜２ｅ  光源（光源部）    ５  試料
６  水平スキャナ    ７  垂直スキャナ
８  ＣＰＵ          ９  スキャナ制御回路
１１ａ〜１１ｃ  蛍光検出器
１２  画像処理回路      １３  レーザ制御回路（制御部）
１６  既存制御回路      １７  既存レジスタ
１８  追加セレクタ      １９  追加レジスタ
２０  ＰＣ
【図１】
2010122545.tif 000003
【図２】
2010122545.tif 000004