(57)【要約】【課題】画像の精度の低下を回避する。【解決手段】共焦点顕微鏡１１では、光分離部材２２により分離されてピンホール２２ａおよび２２ｂから射出される光束が光検出器２３ａおよび２３ｂによりそれぞれ検出される。そして、コンピュータ２４は、光検出器２３ａおよび２３ｂに設定された設定値のオフセットを算出し、光検出器２３ａおよび２３ｂのうちのいずれか一方の設定値が別の設定値に変更されたとき、オフセットが維持されるように、他方に設定されるべき値を導き出し、その値を設定する。また、光検出器２３ａおよび２３ｂのうちのいずれか一方の設定値が、所定の目標輝度値を目標として変更されたとき、その変更後の設定値との関係性が維持されるように他方に定されるべき値を導き出す。本発明は、例えば、共焦点顕微鏡に適用できる。【選択図】図１
2010164936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出される照明光を試料に集光する照明光学系と、
前記試料からの観察光を結像する結像光学系と、
前記結像光学系に関し前記試料の集光点と略共役な位置に配置され、前記観察光を複数の光束に分離して、複数のピンホールから射出させる光分離部材と、
前記複数のピンホールから射出される前記光束を、前記ピンホールごとに検出する複数の検出手段と、
前記複数の検出手段に対して、その感度を決定づける設定値をそれぞれ設定する設定手段と
を備え、
前記設定手段により設定された前記設定値それぞれの相互の所望の関係性を導き出し、前記複数の検出手段のうちのいずれか１つの検出手段の前記設定値が別の設定値に変更されたとき、前記関係性が維持されるように残りの検出手段に設定されるべき値を導き出し、
その値を設定する
ことを特徴とする共焦点顕微鏡。
【請求項２】
前記設定手段が設定する前記設定値は、電圧値である
ことを特徴とする請求項１に記載の共焦点顕微鏡。
【請求項３】
前記関係性は、前記複数の検出手段それぞれに対して設定されていた設定値の差分値である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の共焦点顕微鏡。
【請求項４】
前記関係性は、前記複数の検出手段それぞれに対して設定されていた設定値の比率である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の共焦点顕微鏡。
【請求項５】
所定の目標値に応じて前記設定値を変更する変更手段
をさらに備え、
前記変更手段による変更後の設定値との前記関係性が維持されるように残りの検出手段に設定されるべき値を導き出す
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の共焦点顕微鏡。
【請求項６】
前記目標値は、前記検出手段により検出された前記光束に基づいて構築される前記試料の画像の輝度値である
ことを特徴とする請求項５に記載の共焦点顕微鏡。
【請求項７】
前記変更手段は、前記検出手段に対して設定される前記設定値が適宜修正されて取得された前記画像の輝度値が、前記所定の目標値として指定された輝度値についての許容範囲内となったとき、その輝度値の前記画像を取得した設定値を前記変更後の設定値とする
ことを特徴とする請求項６に記載の共焦点顕微鏡。
【請求項８】
光源から射出される照明光を試料に集光する照明光学系と、
前記試料からの観察光を結像する結像光学系と、
前記結像光学系に関し前記試料の集光点と略共役な位置に配置され、前記観察光を複数の光束に分離して、複数のピンホールから射出させる光分離部材と、
前記複数のピンホールから射出される前記光束を、前記ピンホールごとに検出する複数の検出手段と、
前記複数の検出手段に対して、その感度を決定づける設定値をそれぞれ設定する設定手段と、
前記複数の検出手段それぞれにおける前記設定値に対する特性を示す特性情報を記憶する記憶手段と
を備え、
前記設定手段は、前記特定情報を参照して前記複数の検出手段のうちのいずれか１つの検出手段の設定値が決定づける特性と同一特性となる他の残りの検出手段に対する設定値を導き出し、その設定値を設定する
ことを特徴とする共焦点顕微鏡。
【請求項９】
前記設定手段が設定する前記設定値は、電圧値である
ことを特徴とする請求項５に記載の共焦点顕微鏡。
【請求項１０】
所定の目標値に応じて前記設定値を変更する変更手段
をさらに備え、
前記変更手段による変更後の設定値が決定づける特性と同一特性となる他の残りの検出手段に設定されるべき値を導き出す
ことを特徴とする請求項８または９に記載の共焦点顕微鏡。
【請求項１１】
前記目標値は、前記検出手段により検出された前記光束に基づいて構築される前記試料の画像の輝度値である
ことを特徴とする請求項１０に記載の共焦点顕微鏡。
【請求項１２】
前記変更手段は、前記検出手段に対して設定される前記設定値が適宜修正されて取得された前記画像の輝度値が、前記所定の目標値として指定された輝度値についての許容範囲内となったとき、その輝度値の前記画像を取得した設定値を前記変更後の設定値とする
ことを特徴とする請求項１１に記載の共焦点顕微鏡。
【請求項１３】
光源から射出される照明光を試料に集光する照明光学系と、
前記試料からの観察光を結像する結像光学系と、
前記結像光学系に関し前記試料の集光点と略共役な位置に配置され、前記観察光を複数の光束に分離して、複数のピンホールから射出させる光分離部材と、
前記複数のピンホールから射出される前記光束を、前記ピンホールごとに検出する複数の検出手段と、
前記複数の検出手段に対して、その感度を決定づける設定値をそれぞれ設定する設定手段と
所定の目標値に応じて前記設定値を変更する変更手段と
を備え、
前記設定値を変更する前記目標値それぞれの相互の所望の関係性を導き出し、前記複数の検出手段のうちのいずれか１つの検出手段の前記設定値を変更する前記目標値が別の目標値に変更されたとき、残りの検出手段に設定されるべき設定値を変更する目標値を、前記関係性が維持されるように導き出し、それらの目標値に応じて変更された設定値を設定する
を備えることを特徴とする共焦点顕微鏡。
【請求項１４】
前記設定手段が設定する前記設定値は、電圧値である
ことを特徴とする請求項１３に記載の共焦点顕微鏡。
【請求項１５】
前記関係性は、前記複数の検出手段それぞれに対して設定されていた設定値を変更する前記目標値の差分値である
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の共焦点顕微鏡。
【請求項１６】
前記関係性は、前記複数の検出手段それぞれに対して設定されていた設定値を変更する前記目標値の比率である
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の共焦点顕微鏡。
【請求項１７】
前記目標値は、前記検出手段により検出された前記光束に基づいて構築される前記試料の画像の輝度値である
ことを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれかに記載の共焦点顕微鏡。
【請求項１８】
前記変更手段は、前記検出手段に対して設定される前記設定値が適宜修正されて取得された前記画像の輝度値が、前記所定の目標値として指定された輝度値についての許容範囲内となったとき、その輝度値の前記画像を取得した設定値を前記変更後の設定値とする
ことを特徴とする請求項１７に記載の共焦点顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共焦点顕微鏡に関し、特に、画像の精度の低下を回避することができるようにした共焦点顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、共焦点顕微鏡では、生体標本などの試料に照明光を集光させるとともに、その照明光が集光するスポット（集光部）を走査させ、スポットから射出する光束を共焦点絞り面に集光させて、その共焦点絞りを通過した光束を光検出器で検出することにより、試料の二次元の画像が取得される。
【０００３】
また、共焦点顕微鏡は、共焦点面にピンホール部材を配置し、そのピンホール（開口）内に集光する光のみを通過させることで、試料の特定の高さから射出した光のみが光検出器に入射し、その高さ以外の部分から射出した光がカットされるよう構成されている。これにより、共焦点顕微鏡では、試料の特定の高さに位置する薄い層にのみ限定（セクショニング）された画像を取得することができる。
【０００４】
そして、共焦点顕微鏡では、ピンホール部材の開口径を変更することにより、セクショニング分解能（観察対象となる層の厚み）を変更することができ、開口径を大きくするとセクショニング分解能が低くなり、開口径を小さくするとセクショニング分解能が高くなる。
【０００５】
また、例えば、特許文献１、２に開示されている共焦点顕微鏡では、試料から射出する観察光を分離させて、開口径が異なるピンホールをそれぞれ通過させ、それぞれの光を光検出器で検出することにより、セクショニング分解能の異なる複数の画像が取得される。そして、それらのセクショニング分解能の異なる複数の画像に基づいて、それらの画像とはセクショニング分解能の異なる画像が作成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２７４５９１号公報
【特許文献２】ＷＯ２００７／０１０６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１、２に開示されている共焦点顕微鏡は、ピンホールごとに設けられた光検出器どうしの特性（例えば、感度）が適切なものとなるように設定されている場合には、それらの光検出器の出力に基づいて精度のよい画像を作成することができる。しかしながら、光検出器どうしの特性が適切なものとなるように、光検出器それぞれを調整することは困難であり、光検出器どうしの特性が適切なものとなるよう設定されていない場合には、作成される画像の精度が低下することがあった。
【０００８】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、画像の精度の低下を回避することができることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の共焦点顕微鏡は、光源から射出される照明光を試料に集光する照明光学系と、前記試料からの観察光を結像する結像光学系と、前記結像光学系に関し前記試料の集光点と略共役な位置に配置され、前記観察光を複数の光束に分離して、複数のピンホールから射出させる光分離部材と、前記複数のピンホールから射出される前記光束を、前記ピンホールごとに検出する複数の検出手段と、前記複数の検出手段に対して、その感度を決定づける設定値をそれぞれ設定する設定手段と、を備え、前記設定手段により設定された前記設定値それぞれの相互の所望の関係性を導き出し、前記複数の検出手段のうちのいずれか１つの検出手段の前記設定値が別の設定値に変更されたとき、前記関係性が維持されるように残りの検出手段に設定されるべき値を導き出し、その値を設定することを特徴とする。
【００１０】
本発明の共焦点顕微鏡においては、光源から射出される照明光を試料に集光する照明光学系と、試料からの観察光を結像する結像光学系と、結像光学系に関し試料の集光点と略共役な位置に配置され、観察光を複数の光束に分離して、複数のピンホールから射出させる光分離部材と、複数のピンホールから射出される光束を、ピンホールごとに検出する複数の検出手段と、複数の検出手段に対して、その感度を決定づける設定値をそれぞれ設定する設定手段とを備えており、設定手段により設定された設定値それぞれの相互の所望の関係性が導き出され、複数の検出手段のうちのいずれか１つの検出手段の設定値が別の設定値に変更されたとき、その関係性が維持されるように残りの検出手段に設定されるべき値が導き出されて、その値が設定される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の共焦点顕微鏡によれば、画像の精度の低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用した共焦点顕微鏡の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】光分離部材２２について説明する図である。
【図３】コンピュータ２４の構成例を示すブロック図である。
【図４】光検出器２３ａおよび２３ｂの電圧の設定を行う際に表示装置２５に表示される設定画面を示す図である。
【図５】設定画面５１Ａ乃至５１Ｃを示す図である。
【図６】ゲインテーブルを参照した連動設定において参照されるゲインテーブルをグラフ化した図である。
【図７】コンピュータ２４が、光検出器２３ａおよび２３ｂの連動設定を行う処理を説明するフローチャートである。
【図８】トグルボタン６５が選択された設定画面６１Ａを示す図である。
【図９】トグルボタン６６が選択された設定画面６１Ｂを示す図である。
【図１０】トグルボタン６７が選択された設定画面６１Ｃを示す図である。
【図１１】トグルボタン６８が選択された設定画面６１Ｄを示す図である。
【図１２】コンピュータ２４が実行する自動設定処理を説明するフローチャートである。
【図１３】連動設定処理を説明するフローチャートである。
【図１４】光検出器２３ａの目標輝度値を目標として、光検出器２３ａに対する設定値を調整する設定値調整処理を説明するフローチャートである。
【図１５】連動設定処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明を適用した共焦点顕微鏡の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【００１５】
図１において、共焦点顕微鏡１１では、観察の対象となる試料１２がステージ１３に載置されており、試料１２に励起光を照射することにより試料１２に含まれている蛍光成分が励起され、試料１２から発せられる蛍光を検出することで、試料１２の画像データが取得される。
【００１６】
光源１４から射出される光束は、照明用レンズ１５により平行光とされ、励起フィルタ１６によりフィルタリングされることによって試料１２に含まれている蛍光成分（蛍光色素）を励起する波長領域の励起光となり、ダイクロイックミラー１７に入射する。
【００１７】
ダイクロイックミラー１７は、所定の波長領域の光のみを反射するとともに、他の波長領域の光を透過することができ、励起フィルタ１６を介して入射する励起光を、光軸Ｌに沿って反射してガルバノミラー１８に入射させる。ガルバノミラー１８は、励起光を反射しつつ回動することで、光軸Ｌに直交する平面で励起光を走査させ、その励起光は、対物レンズ１９により集光されて試料１２上にスポットを形成する。
【００１８】
試料１２では、励起光のスポットが形成された領域から蛍光が射出され、その蛍光は、対物レンズ１９を介してガルバノミラー１８に入射する。ガルバノミラー１８は、試料１２に照射した励起光を走査したときと同様の角度で試料１２からの蛍光を反射することで、その蛍光を平行光束に戻して（デスキャンして）ダイクロイックミラー１７に入射する。
【００１９】
ダイクロイックミラー１７に入射した蛍光は、励起光とは波長が異なることからダイクロイックミラー１７を透過し、蛍光フィルタ２０を通過することにより、試料１２から発せられた蛍光のみをフィルタリングして集光レンズ２１に入射する。集光レンズ２１は蛍光フィルタ２０を介して入射する蛍光を集光し、その焦点位置には、即ち、対物レンズ１９の焦点位置とほぼ共役な位置（共焦点位置）には、光分離部材２２が配置されている。
【００２０】
光分離部材２２には、図２を参照して後述するように、直径がそれぞれ異なる２つのピンホール２２ａおよび２２ｂが設けられており、光分離部材２２は、入射した蛍光を分離し、分離された蛍光はピンホール２２ａおよび２２ｂをそれぞれ通過する。そして、ピンホール２２ａを通過した蛍光は光検出器２３ａに入射し、ピンホール２２ｂを通過した蛍光は光検出器２３ｂに入射する。
【００２１】
光検出器２３ａおよび２３ｂは、例えば、光電子増倍管（PMT：Photo Multiplier Tube）などであり、そこに入射する蛍光を検出して光電変換を行い、その光量（蛍光の明るさ）に応じた電圧の検出信号（デジタルデータ）をコンピュータ２４に供給する。
【００２２】
コンピュータ２４は、光検出器２３ａおよび２３ｂから供給される検出信号をそれぞれ画像処理し、ピンホール２２ａを通過した蛍光に基づく画像データと、ピンホール２２ｂを通過した蛍光に基づく画像データとをそれぞれ構築する。そして、コンピュータ２４は、それらの画像を、CRT（Cathode Ray Tube）やLCD（Liquid Crystal Display）などからなる表示装置２５に表示させるとともに、内蔵する記録部（例えば、後述する図３の記録部３８）に記録させる。また、コンピュータ２４は、キーボードやマウスなどからなる入力装置２６に対するユーザの操作に応じて、光検出器２３ａおよび２３ｂに対する電圧の設定などの各種の制御を行う。
【００２３】
このように、共焦点顕微鏡１１では、光分離部材２２において試料１２から発せられる蛍光が分離され、直径がそれぞれ異なる２つのピンホール２２ａおよび２２ｂを通過した蛍光に基づいた２つの画像データが取得される。
【００２４】
なお、共焦点顕微鏡１１では、照明用レンズ１５、ダイクロイックミラー１７、対物レンズ１９などにより照明光学系が構成され、対物レンズ１９、ダイクロイックミラー１７、集光レンズ２１などにより結像光学系が構成される。
【００２５】
次に、図２を参照して、光分離部材２２について説明する。
【００２６】
光分離部材２２は、例えば、光を透過する性質の光学ガラス基板などからなる透明基板の両側面に、反射膜（クロム膜などの光を反射する性質の光学膜）が成膜されて構成されており、光検出器２３ａおよび２３ｂ側の側面の反射膜には、ピンホール２２ａおよび２２ｂが形成されている。ピンホール２２ａおよび２２ｂは、ピンホール２２ａの径よりもピンホール２２ｂの径が大きく（例えば、２倍に）なるように形成される。
【００２７】
また、光分離部材２２の集光レンズ２１（図１）側の反射膜には、集光レンズ２１により集光される蛍光を入射させるための開口部２２ｃが形成されており、開口部２２ｃには、反射防止膜が成膜されている。また、光分離部材２２は、ピンホール２２ａおよび２２ｂが集光レンズ２１の焦点深度内となるような光軸Ｌ上の所定位置に、反射膜が成膜されている側面が、光軸Ｌに垂直な面に対して所定の角度（例えば、１５度程度）で傾斜し、開口部２２ｃおよびピンホール２２ａが光軸Ｌ上となるように配置される。
【００２８】
そして、集光レンズ２１により集光された蛍光は、開口部２２ｃを透過して光分離部材２２内に入射し、ピンホール２２ａを通過する蛍光と、ピンホール２２ａの周囲の反射膜２２ｄにより反射され、対向する側面の反射膜２２ｅにより反射された後にピンホール２２ｂを通過する蛍光とに分離される。
【００２９】
ここで、ピンホール２２ｂの開口径は、ピンホール２２ａの開口径よりも大きく（例えば、２倍に）設定されており、集光レンズ２１により集光されて光分離部材２２に入射する蛍光のうち、その中央部付近の蛍光がピンホール２２ａを通過し、中央部付近が除かれたリング状の周辺部（ピンホール２２ａの開口径を内径とし、ピンホール２２ｂの開口径を外形とするリング状の領域）の蛍光がピンホール２２ｂを通過する。
【００３０】
即ち、光分離部材２２では、対物レンズ１９による励起光の集光位置を中心とした試料１２の薄い層から発せられる蛍光がピンホール２２ａを通過し、この薄い層を挟む上下２層から発せられる蛍光がピンホール２２ｂを通過する。
【００３１】
このように、光分離部材２２において、集光レンズ２１により集光される蛍光が分離され、ピンホール２２ａを通過した蛍光が、光検出器２３ａに入射し、ピンホール２２ｂを通過した蛍光が、光検出器２３ｂに入射する。
【００３２】
そして、コンピュータ２４は、光検出器２３ａおよび２３ｂにより検出された蛍光の光量に応じた検出信号を、ガルバノミラー１８によるスポットのスキャン速度に応じて１画素ずつ並べる画像処理をそれぞれ行う。これにより、コンピュータ２４は、光検出器２３ａからの検出信号に基づいて、対物レンズ１９による励起光の集光位置を中心とした試料１２の薄い層から発せられる蛍光から得られるセクショニング分解能が高い画像データＤａを取得する。また、コンピュータ２４は、光検出器２３ｂからの検出信号に基づいて、対物レンズ１９による励起光の集光位置を中心とした試料１２の薄い層を挟む上下２層から発せられる蛍光から得られるセクショニング分解能が低い画像データＤｂを取得する。
【００３３】
さらに、コンピュータ２４は、セクショニング分解能が高い画像データＤａと、セクショニング分解能が低い画像データＤｂとを用いた演算を行うことで、観察者により指定される任意のセクショニング分解能の画像データＤを作成し、その画像をモニタに表示させることができる。
【００３４】
例えば、任意のセクショニング分解能の画像データＤは、Ｄ＝Ｄａ＋αＤｂで算出される。ここで、αは、重み関数であり、観察者は、−１から＋１の範囲でαを指定することで、画像データＤａのセクショニング分解能および画像データＤｂのセクショニング分解能とは異なる任意のセクショニング分解能の画像データＤを作成することができる。
【００３５】
このように、共焦点顕微鏡１１では、任意のセクショニング分解能の画像を作成することができるが、例えば、光検出器２３ａと２３ｂとの特性、例えば、感度にバラツキ（装置誤差）があると、演算により作成される画像の精度が低下することがある。従って、共焦点顕微鏡１１では、光検出器２３ａと２３ｂとの感度のバラツキが解消されるように、例えば、光検出器２３ａおよび２３ｂを駆動する電圧を設定する必要がある。
【００３６】
例えば、光検出器２３ａが受光する光量の変化に対する検出信号の変化と、光検出器２３ｂが受光する光量の変化に対する検出信号の変化との間に一定の差分値（オフセット）を有する関連性があるとき、オフセットの関連性を維持するように光検出器２３ａおよび２３ｂの電圧を設定する。これにより、光検出器２３ａと２３ｂとの感度のバラツキが解消され、演算により作成される画像の精度が低下することを回避することができる。しかしながら、光検出器２３ａに対する設定と、光検出器２３ｂに対する設定とが個別に行われると、光検出器２３ａと２３ｂとの間のオフセットの関連性（関係性）を維持するように設定することは困難である。
【００３７】
そこで、共焦点顕微鏡１１は、ユーザが入力装置２６を操作して、光検出器２３ａおよび２３ｂの一方に対する設定値を入力すると、コンピュータ２４が、入力された設定値に連動させて他方の設定値を求めて自動的に他方の設定を行う（以下、適宜、連動設定と称する）ことができるように構成されている。
【００３８】
また、共焦点顕微鏡１１では、光検出器２３ａと２３ｂとの感度が一定の比率を有する関連性（関係性）を維持するように光検出器２３ａおよび２３ｂの連動設定を行うことや、光検出器２３ａと２３ｂとの感度を予め測定することにより得られるゲインテーブルに基づいて光検出器２３ａおよび２３ｂの連動設定を行うことができる。
【００３９】
次に、図３は、共焦点顕微鏡１１の各部を制御するコンピュータ２４の構成例を示すブロック図である。
【００４０】
コンピュータ２４では、CPU（Central Processing Unit）３１が、ROM（Read Only Memory）３２に記憶されているプログラムをRAM（Random Access Memory）３３にロードして実行することにより、バス３４および入出力インタフェース３５を介して通信部３９に接続される共焦点顕微鏡１１（図１）の光検出器２３ａおよび２３ｂに対する設定が行われる。
【００４１】
入力部３６には、入力装置２６が接続されており、入力装置２６に対するユーザの操作に応じた入力信号が供給され、入力部３６は、その入力信号をCPU３１に供給する。出力部３７には、表示装置２５が接続されており、出力部３７は、CPU３１の制御に従って、例えば、顕微鏡画像や各種の設定画面などを出力して表示装置２５に表示させる。
【００４２】
記憶部３８には、共焦点顕微鏡１１により撮影された顕微鏡画像のデータや、連動設定を行う際に参照されるゲインテーブル（後述する図６）、CPU３１により実行されるプログラムなどが記憶される。また、コンピュータ２４では、通信部３９に接続される各種のネットワーク、またはドライブ４０に装着されるリムーバブルメディア４１を利用して、各種のデータやプログラムなどを記憶部３８に記憶させたり、記憶部３８から読み出したりすることができる。
【００４３】
このように構成されているコンピュータ２４では、CPU３１の制御に従って、出力部３７を介して表示装置２５に設定画面（例えば、図４の設定画面５１）が表示され、ユーザによる入力装置２６に対する操作に応じた入力信号が入力部３６からCPU３１に供給されると、その入力信号に応じて、CPU３１が通信部３９を介して共焦点顕微鏡１１に対する設定を行う。
【００４４】
例えば、図４には、光検出器２３ａおよび２３ｂの電圧の設定を行う際に表示装置２５に表示される設定画面（PMT Setting）が示されている。
【００４５】
図４に示すように、設定画面５１には、スライダーバー５２ａおよび５２ｂ、数値ボックス５３ａおよび５３ｂ、リンクチェックボックス５４、並びに、トグルボタン５５乃至５７が表示されている。
【００４６】
スライダーバー５２ａは、開口径の小さなピンホール２２ａを通過した蛍光を検出する光検出器２３ａに対する電圧の設定値（Small HV）を入力するためのGUI（Graphical User Interface）である。例えば、ユーザが、図１の入力装置２６を操作してスライダーバー５２ａを動かすと、スライダーバー５２ａの位置に応じて、光検出器２３ａに対する電圧の設定値がコンピュータ２４に入力される。
【００４７】
数値ボックス５３ａには、スライダーバー５２ａを利用して入力された設定値（図４の例では、128）が表示される。また、ユーザが入力装置２６を操作して、数値ボックス５３ａに対して設定値を入力することができる。同様に、スライダーバー５２ｂおよび数値ボックス５３ｂは、開口径の大きなピンホール２２ｂを通過した蛍光を検出する光検出器２３ｂに対する電圧の設定値（Large HV）の入力に利用される。
【００４８】
リンクチェックボックス５４は、連動設定を行うか否かを指定し、その旨を表示するためのGUIである。図４には、連動設定を行うことを示すチェックマークが示されたリンクチェックボックス５４が表示されており、連動設定を行うことが指定されていないときには、リンクチェックボックス５４内のチェックマークが非表示となる。
【００４９】
トグルボタン５５乃至５７は、オフセットを維持する連動設定（Keep Offset）、比率を維持する連動設定（Keep Ratio）、またはゲインテーブルを参照した連動設定（Use Gain Table）のいずれか１つを選択し、その旨を表示するためのGUIである。ユーザは、入力装置２６を操作して、トグルボタン５５乃至５７のいずれか１つを選択することができ、図４の例では、オフセットを維持する連動設定が選択されている（トグルボタン５５に黒丸が表示されている）ことが示されている。
【００５０】
このように、オフセットを維持する連動設定が選択されているときに、例えば、ユーザが、スライダーバー５２ａを操作して、光検出器２３ａに対する電圧の設定値を変更すると、コンピュータ２４は、変更後の設定値に基づいてオフセットを維持するように光検出器２３ｂに対する電圧の設定値を算出する（導き出す）。そして、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値を設定画面５１に反映させるとともに、それぞれの設定値に応じた電圧を光検出器２３ａおよび２３ｂに供給する。
【００５１】
同様に、コンピュータ２４は、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値の変更に連動させて、光検出器２３ａに対する電圧の設定値を算出し、それぞれの設定値に応じた電圧を光検出器２３ａおよび２３ｂに供給する。
【００５２】
具体的には、図４に示すように、光検出器２３ａに対する電圧の設定値が128に設定され、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値が96に設定されているときに、例えば、ユーザにより光検出器２３ａに対する電圧の設定値が160に変更されたとする。この場合、コンピュータ２４は、オフセット（128-96=32）を維持するように光検出器２３ｂに対する電圧の設定値を128（160-32=128）と算出して、それぞれの設定値に応じた電圧を光検出器２３ａおよび２３ｂに供給する。
【００５３】
このとき、図５Ａの設定画面５１Ａに示すように、変更後の設定値、即ち、光検出器２３ａに対する電圧の設定値（160）、および光検出器２３ｂに対する電圧の設定値（128）が反映される。
【００５４】
また、例えば、光検出器２３ａの電圧の設定値が128に設定され、光検出器２３ｂの電圧の設定値が96に設定され、比率を維持する連動設定が選択されたときに、ユーザにより光検出器２３ａの電圧の設定値が160に変更されたとする。この場合、コンピュータ２４は、比率（128/96=4/3）を維持するように光検出器２３ｂに対する電圧の設定値を120（160×3/4=120）と算出して、それぞれの設定値に応じた電圧を光検出器２３ａおよび２３ｂに供給する。
【００５５】
このとき、図５Ｂの設定画面５１Ｂに示すように、光検出器２３ａに対する電圧の設定値（160）、および、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値（120）が反映される。
【００５６】
また、例えば、ゲインテーブルを参照した連動設定が選択されたときに、ユーザにより光検出器２３ａの電圧の設定値が550に変更されたとする。この場合、コンピュータ２４では、CPU３１が記憶部３８に記憶されているゲインテーブルを参照し、例えば、後述の図６を参照して説明するように、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値を425と求め、それぞれの設定値に応じた電圧を光検出器２３ａおよび２３ｂに供給する。
【００５７】
このとき、図５Ｃの設定画面５１Ｃに示すように、光検出器２３ａに対する電圧の設定値（550）、および、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値（425）が反映される。
【００５８】
ここで、図６は、ゲインテーブルを参照した連動設定において参照されるゲインテーブルをグラフ化した図である。
【００５９】
図６では、横軸が、電圧の設定値を示しており、縦軸が、光検出器２３ａおよび２３ｂの感度を示している。また、図６では、光検出器２３ａの電圧値と感度の関係がラインＬ１により示されており、光検出器２３ｂの電圧値と感度の関係がラインＬ２により示されている。
【００６０】
コンピュータ２４の記憶部３８には、光検出器２３ａおよび２３ｂを予め測定することにより求められたゲインテーブルが記憶されており、このゲインテーブルを参照することで、例えば、光検出器２３ａの電圧の設定値が550に設定された場合には、光検出器２３ａの感度が143であることが求められる。そして、光検出器２３ｂの感度が、光検出器２３ａの感度と同一の143にするために、光検出器２３ａの電圧の設定値を425にする必要があることが求められる。
【００６１】
このように、コンピュータ２４では、コンピュータ２４がゲインテーブルを参照し、光検出器２３ａおよび２３ｂの一方に対する設定値に応じた感度と同一の感度となるように、他方に対する設定値を求めることができる。
【００６２】
例えば、共焦点顕微鏡１１では、ラインＬ１とＬ２との関係が一定の勾配およびオフセットであるときには、オフセットを維持する連動設定により光検出器２３ａおよび２３ｂの感度が適切な関連性を有するような設定を行うことができる。また、ラインＬ１とＬ２との関係が一定の傾きでそれぞれの勾配が異なるときには、比率を維持する連動設定により光検出器２３ａおよび２３ｂの感度が適切な関連性を有するような設定を行うことができる。そして、ラインＬ１とＬ２との関係がこれらのいずれでもないときや、これらが組み合わされているようなときには、ゲインテーブルを参照した連動設定により光検出器２３ａおよび２３ｂの感度が適切な関連性を有するような設定を行うことができる。
【００６３】
例えば、共焦点顕微鏡１１では、ユーザがリンクチェックボックス５４に対する操作を行い、連動設定を行わないように指定すると、光検出器２３ａおよび２３ｂの設定を個別に行うことができる。例えば、試料や実験を行う目的に応じて、光検出器２３ａおよび２３ｂの感度が適切なオフセットを有するように個別に設定した後、連動設定を行うようにリンクチェックボックス５４を操作すると、その時点でのオフセットを維持した連動設定が行われる。
【００６４】
通常、ユーザは、光検出器２３ａと２３ｂとの感度が一致するように、光検出器２３ａおよび２３ｂに供給する電圧を設定するが、例えば、試料に応じて微調整することがある。
【００６５】
上述したように、共焦点顕微鏡１１では、セクショニング分解能が高い画像データＤａに、重み関数αによる重み付けをしたセクショニング分解能が低い画像データＤｂを加算または減算することにより、任意のセクショニング分解能の画像が算出される。
【００６６】
例えば、画像データＤａと画像データＤｂとを加算するときには、光検出器２３ａと２３ｂとの感度が一致することが望ましい。これは、重み関数αを１とし、同じ感度で検出された画像データＤａおよびＤｂを用いて画像データＤ（Ｄ＝Ｄａ＋αＤｂ）を算出すると、画像データＤは、ピンホール２２ｂと同一の大きさのピンホールを介して検出される蛍光に基づく画像の画像データと同等であるとみなすことができるためである。
【００６７】
また、光検出器２３ａと２３ｂとの感度が一致しているとき、試料によっては、光検出器２３ｂにより検出された蛍光に基づく画像の方が明るくなる傾向がある。このため、画像データＤａに対して画像データＤｂを減算するとき（即ち、重み関数αがマイナスであるとき）に、光検出器２３ａと２３ｂとの感度が一致していると、画像データＤの値が０以下となることがある。このような場合には、光検出器２３ｂの感度が、光検出器２３ａの感度よりもある程度低い（例えば、光検出器２３ａの感度の２／３程度）の方が、より精度の高い画像データＤを得ることができる。
【００６８】
このように、共焦点顕微鏡１１では、観察の対象となる試料や、画像データＤの算出手法により、光検出器２３ａおよび２３ｂの感度が適切な関連性を有するようにそれぞれの設定を行い、その後、その関連性を維持したまま、光検出器２３ａおよび２３ｂの感度を調整することにより、精度の高い画像を算出することができる。従って、上述したような連動設定を行うことで、光検出器２３ａおよび２３ｂの設定（調整）を容易に行うことができるとともに、光検出器２３ａおよび２３ｂが適切な関連性が維持されなくなることを回避して、画像の精度の低下を回避することができる。
【００６９】
また、連動設定を行うことにより、光検出器２３ａおよび２３ｂの設定を個別に行う場合よりも共焦点顕微鏡１１の利便性を高くすることができ、例えば、１つの光検出器を使用して観察を行う場合と同様の操作で光検出器２３ａおよび２３ｂの設定を行うことができる。
【００７０】
また、共焦点顕微鏡１１では、試料ごとの適切なオフセットを予め測定しておき、そのオフセット値を記憶部３８に記憶させておくことができる。例えば、ユーザは、共焦点顕微鏡１１にセットした試料１２を示す情報をコンピュータ２４に入力すると、コンピュータ２４では、CPU３１が記憶部３８を検索して、その試料１２に対する適切なオフセット値を読み出して、光検出器２３ａおよび２３ｂに電圧を設定することができる。これにより、試料１２ごとに精度の高い画像を容易に得ることができる。
【００７１】
次に、図７は、コンピュータ２４が、光検出器２３ａおよび２３ｂの連動設定を行う処理を説明するフローチャートである。
【００７２】
例えば、ユーザが光検出器２３ａおよび２３ｂの設定を行うように入力装置２６を操作し、その操作に応じた入力信号が入力部３６からCPU３１に供給されると処理が開始され、ステップＳ１１において、CPU３１は、光検出器２３ａおよび２３ｂに対する現在の設定値を読み出して、出力部３７を介して表示装置２５に設定画面５１（図４）を表示させ、処理はステップＳ１２に進む。
【００７３】
ステップＳ１２において、CPU３１は、光検出器２３ａおよび２３ｂに対する現在の設定値のオフセットおよび比率を算出してRAM３３に記憶させる。
【００７４】
ステップＳ１２の処理後、処理はステップＳ１３に進み、CPU３１は、光検出器２３ａおよび２３ｂのいずれか一方に対して設定値を変更するユーザの操作に基づいて、設定値を変更するか否かを判定し、設定値を変更すると判定されるまで処理が待機される。そして、光検出器２３ａおよび２３ｂのいずれか一方に対して設定値を変更するようにユーザが操作し、その操作に応じた入力信号が入力部３６から供給されると、ステップＳ１３において、CPU３１は、設定値を変更すると判定して処理はステップＳ１４に進む。
【００７５】
ステップＳ１４において、CPU３１は、入力部３６を介して、ユーザにより変更された設定値を取得し、処理はステップＳ１５に進み、CPU３１は、連動設定を行うように指定されているか、即ち、図４のリンクチェックボックス５４が連動設定を行う設定となっているか否かを判定する。
【００７６】
ステップＳ１５において、CPU３１が連動設定を行うように指定されていると判定した場合、処理はステップＳ１６に進み、CPU３１は、オフセットを維持する連動設定、比率を維持する連動設定、またはゲインテーブルを参照した連動設定のいずれが選択されているかを判定する。
【００７７】
ステップＳ１６において、CPU３１が、オフセットを維持する連動設定が選択されていると判定した場合、処理はステップＳ１７に進み、CPU３１は、ステップＳ１２でRAM３３に記憶させたオフセットが維持されるように、光検出器２３ａおよび２３ｂのうちのユーザにより設定値が変更されていない方の設定値を算出する。
【００７８】
一方、ステップＳ１６において、CPU３１が、比率を維持する連動設定が選択されていると判定した場合、処理はステップＳ１８に進み、CPU３１は、ステップＳ１２でRAM３３に記憶させた比率が維持されるように、光検出器２３ａおよび２３ｂのうちのユーザにより設定値が変更されていない方の設定値を算出する。
【００７９】
一方、ステップＳ１６において、CPU３１が、ゲインテーブルを参照した連動設定が選択されていると判定した場合、処理はステップＳ１９に進み、CPU３１は、記憶部３８に記憶されているゲインテーブルを参照して、同一の感度となるように、光検出器２３ａおよび２３ｂのうちのユーザにより設定値が変更されていない方の設定値を算出する。
【００８０】
ステップＳ１７、Ｓ１８、またはＳ１９の処理後、処理はステップＳ２０に進み、CPU３１は、ステップＳ１４で取得した設定値と、ステップＳ１９、Ｓ２０、またはＳ２１で算出した設定値とに基づいた設定を行う。即ち、CPU３１は、ステップＳ１４で取得した設定値に応じた電圧が、ユーザにより設定値が変更された方の光検出器に供給されるように制御するとともに、ステップＳ１９、Ｓ２０、またはＳ２１で算出した設定値に応じた電圧が、他方の光検出器に供給されるように制御する。そして、CPU３１は、設定画面５１に変更後の設定値を反映させる。
【００８１】
一方、ステップＳ１５において、CPU３１が連動設定を行うように指定されていないと判定した場合、処理はステップＳ２０に進む。この場合、ステップＳ２０において、CPU３１は、ステップＳ１４で取得した設定値に基づいて、光検出器２３ａおよび２３ｂのうちのユーザにより設定値が変更された方に供給される電圧を制御し、設定画面５１に変更後の設定値を反映させる。
【００８２】
ステップＳ２０の処理後、処理はステップＳ１２に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
【００８３】
以上のように、共焦点顕微鏡１１では、連動設定が行われるので、光検出器２３ａおよび２３ｂの設定を容易に行うことができるとともに、光検出器２３ａおよび２３ｂの感度が適切な関連性を維持することができるので、精度の高い画像を得ることができる。
【００８４】
なお、本実施の形態では、オフセットを維持する連動設定、比率を維持する連動設定、またはゲインテーブルを参照した連動設定のいずれか１つが選択されるが、例えば、設定値の範囲に応じて、所定の範囲では、オフセットを維持する連動設定が行われるとともに、所定の範囲以外の範囲では、比率を維持する連動設定が行われるようにすることができる。
【００８５】
ところで、共焦点顕微鏡１１では、光検出器２３ａおよび２３ｂの一方に対する設定値の入力に連動させて他方の設定値を求める他、例えば、ユーザが、光検出器２３ａの検出信号から取得される画像の目標とする輝度値（以下、適宜、光検出器２３ａの目標輝度値と称する）を入力し、その光検出器２３ａの目標輝度値から、所定の関係性が維持されるように、光検出器２３ａおよび光検出器２３ｂに対する電圧の設定値を設定することができる。
【００８６】
次に、光検出器２３ａの目標輝度値に基づいて、光検出器２３ａおよび光検出器２３ｂに対する電圧の設定値を求めて自動的に設定する処理（以下、適宜、自動設定処理と称する）について説明する。
【００８７】
図８乃至図１１には、自動設定処理において表示装置２５に表示される設定画面（Auto PMT Setting）が示されている。
【００８８】
図８の設定画面６１Ａには、スライダーバー６２ａおよび６２ｂ、数値ボックス６３ａおよび６３ｂ、リンクチェックボックス６４、トグルボタン６５乃至６８、目標数値ボックス６９ａおよび６９ｂ、並びに、自動設定ボタン７０が表示されている。
【００８９】
なお、図８の設定画面６１Ａは、目標数値ボックス６９ａに入力される光検出器２３ａの目標輝度値（Target Small Intensity）に基づいて他の設定値などを求める処理が行われるときに表示される画面である。従って、設定画面６１Ａでは、光検出器２３ａの目標輝度値以外の数値の入力（変更）が禁止されており、そのことを表すために、スライダーバー６２ａおよび６２ｂ、数値ボックス６３ａおよび６３ｂ、並びに、目標数値ボックス６９ｂが点線で示されている。
【００９０】
スライダーバー６２ａおよび数値ボックス６３ａは、図４のスライダーバー５２ａおよび数値ボックス５３ａとそれぞれ同様に、光検出器２３ａに対する電圧の設定値を表している。また、スライダーバー６２ｂおよび数値ボックス６３ｂも同様に、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値を表している。
【００９１】
リンクチェックボックス６４は、自動設定処理における連動設定を行うか否かを指定し、その旨を表示するためのGUIである。
【００９２】
トグルボタン６５乃至６８は、電圧の設定値のオフセットを維持する連動設定（Keep Offset Value）、電圧の設定値の比率を維持する連動設定（Keep Ratio Value）、目標輝度値のオフセットを維持する連動設定（Keep Target Value Offset）、または、目標輝度値の比率を維持する連動設定（Keep Target Value Ratio）のいずれか１つを選択し、その旨を表示するためのGUIである。
【００９３】
ここで、光検出器２３ａの目標輝度値の入力に基づいて、光検出器２３ａおよび光検出器２３ｂに対する電圧の設定値を求めて自動的に設定する連動設定としては、トグルボタン６５乃至６８に対応する４つの連動設定がある。
【００９４】
例えば、電圧の設定値のオフセットを維持する連動設定では、ユーザにより目標数値ボックス６９ａに入力された光検出器２３ａの目標輝度値を目標として、光検出器２３ａに対する電圧の設定値が調整される。そして、調整後の光検出器２３ａに対する電圧の設定値とのオフセットが、変更前の光検出器２３ａに対する電圧の設定値と、変更前の光検出器２３ｂに対する電圧の設定値とのオフセットを維持するように、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値が連動して設定される。
【００９５】
同様に、電圧の設定値の比率を維持する連動設定では、ユーザにより目標数値ボックス６９ａに入力された光検出器２３ａの目標輝度値を目標として調整された光検出器２３ａに対する電圧の設定値との比率が、変更前の比率を維持するように、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値が連動して設定される。
【００９６】
また、目標輝度値のオフセットを維持する連動設定では、ユーザにより目標数値ボックス６９ａに入力された光検出器２３ａの目標輝度値とのオフセットが、変更前の光検出器２３ａの目標輝度値と、変更前の光検出器２３ｂの目標輝度値とのオフセットを維持するように、光検出器２３ｂの目標輝度値が連動して設定される。そして、光検出器２３ａの目標輝度値を目標として、光検出器２３ａに対する電圧の設定値が調整されるとともに、光検出器２３ｂの目標輝度値を目標として、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値が調整される。
【００９７】
同様に、目標輝度値の比率を維持する連動設定では、ユーザにより目標数値ボックス６９ａに入力された光検出器２３ａの目標輝度値との比率が、変更前の比率を維持するように、光検出器２３ｂの目標輝度値が連動して設定され、それらの目標輝度値を目標として光検出器２３ａおよび光検出器２３ｂに対する電圧の設定値が調整される。
【００９８】
ユーザは、入力装置２６を操作して、トグルボタン６５乃至６８のいずれか１つを選択することができ、図８の設定画面６１Ａでは、電圧の設定値のオフセットを維持する連動設定が選択されている（トグルボタン６５に黒丸が表示されている）ことが示されている。
【００９９】
目標数値ボックス６９ａには、ユーザによる入力装置２６の操作に応じて光検出器２３ａの目標輝度値が入力され、目標数値ボックス６９ａは、その目標輝度値を表示する。また、目標数値ボックス６９ｂには、光検出器２３ａの目標輝度値から求められた光検出器２３ｂの目標輝度値（即ち、光検出器２３ｂの検出信号から取得される画像の目標とする輝度値）が表示される。
【０１００】
自動設定ボタン７０は、光検出器２３ａの目標輝度値の入力後に、光検出器２３ａおよび光検出器２３ｂに対する電圧の設定値、並びに、光検出器２３ｂの目標輝度値の算出を開始するときに操作される。
【０１０１】
例えば、図８の設定画面６１Ａに示されるように、トグルボタン６５が選択され、電圧の設定値のオフセットを維持する連動設定（Keep Offset Value）が選択されている場合について説明する。
【０１０２】
ここで、例えば、光検出器２３ａに対する変更前の電圧の設定値（Before Small Gain）が128であり、光検出器２３ｂに対する変更前の電圧の設定値（Before Large Gain）が96であったとする。また、例えば、今回の処理が行われる前の処理で設定された光検出器２３ａの現在の目標輝度値（Current Large Intensity）が128であり、同様に光検出器２３ｂの現在の目標輝度値（Current Large Intensity）が96であったとする。なお、以下で説明する図９乃至図１１についても同様に設定されているものとする。
【０１０３】
この場合において、光検出器２３ａの目標輝度値（Target Small Intensity）に160と入力されると、オフセット（128−96＝32）を維持するように、光検出器２３ｂの目標輝度値（Target Large Intensity）は128（160−32）に設定される。その後、自動設定ボタン７０が操作されると、光検出器２３ａの目標輝度値160を目標として、光検出器２３ａに対する電圧の設定値が（後述する図１４のフローチャートを参照して説明するように）調整され、例えば、162と求められたとする。そして、光検出器２３ａに対する電圧の設定値162とのオフセットを維持して、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値が130（＝96+(162−128)）と算出される。
【０１０４】
次に、図９の設定画面６１Ｂに示されるように、例えば、トグルボタン６６が選択され、電圧の設定値の比率を維持する連動設定（Keep Ratio Value）が選択されている場合について説明する。
【０１０５】
この場合において、光検出器２３ａの目標輝度値（Target Small Intensity）に160と入力されると、比率（128／96＝4／3）を維持するように、光検出器２３ｂの目標輝度値（Target Large Intensity）は120（160×3／4）に設定される。その後、自動設定ボタン７０が操作されると、光検出器２３ａの目標輝度値160を目標として、光検出器２３ａに対する電圧の設定値が（後述する図１４のフローチャートを参照して説明するように）調整され、例えば、162と求められたとする。そして、光検出器２３ａに対する電圧の設定値162との比率を維持して、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値が122（≒121.5＝162×（120÷160））と算出される。
【０１０６】
次に、図１０の設定画面６１Ｃに示されるように、例えば、トグルボタン６７が選択され、目標輝度値のオフセットを維持する連動設定（Keep Target Value Offset）が選択されている場合について説明する。
【０１０７】
この場合において、光検出器２３ａの目標輝度値（Target Small Intensity）に160と入力されると、オフセット（128−96＝32）を維持するように、光検出器２３ｂの目標輝度値（Target Large Intensity）は128（160−32）に設定される。その後、自動設定ボタン７０が操作されると、光検出器２３ａの目標輝度値160を目標として、光検出器２３ａに対する電圧の設定値が（後述する図１４のフローチャートを参照して説明するように）調整され、例えば、162と求められる。そして、同様に、光検出器２３ｂの目標輝度値128を目標として、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値が調整され、例えば、126と求められる。
【０１０８】
次に、図１１の設定画面６１Ｄに示されるように、例えば、トグルボタン６８が選択され、目標輝度値の比率を維持する連動設定（Keep Target Value Ratio）が選択されている場合について説明する。
【０１０９】
この場合において、光検出器２３ａの目標輝度値（Target Small Intensity）に160と入力されると、比率（128／96＝4／3）を維持するように、光検出器２３ｂの目標輝度値（Target Large Intensity）は120（160×3／4）に設定される。その後、自動設定ボタン７０が操作されると、光検出器２３ａの目標輝度値160を目標として、光検出器２３ａに対する電圧の設定値が（後述する図１４のフローチャートを参照して説明するように）調整され、例えば、162と求められる。そして、同様に、光検出器２３ｂの目標輝度値120を目標として、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値が調整され、例えば、118と求められる。
【０１１０】
次に、図１２は、コンピュータ２４が実行する自動設定処理を説明するフローチャートである。例えば、ユーザが、自動設定処理を実行するように入力装置２６を操作し、その操作に応じた入力信号が入力部３６からCPU３１に供給されると処理が開始される。
【０１１１】
ステップＳ３１において、CPU３１は、光検出器２３ａに対する変更前の電圧の設定値（Before Small Gain）、光検出器２３ｂに対する変更前の電圧の設定値（Before Large Gain）、光検出器２３ａの現在の目標輝度値（Current Small Intensity）、および、光検出器２３ａの現在の目標輝度値（Current Large Intensity）を読み出して、出力部３７を介して表示装置２５に設定画面（例えば、図８の設定画面６１Ａ）を表示させ、処理はステップＳ３２に進む。
【０１１２】
ステップＳ３２において、CPU３１は、光検出器２３ａの目標輝度値が目標数値ボックス６９ａに入力されたか否かを判定し、光検出器２３ａの目標輝度値が目標数値ボックス６９ａに入力されたと判定されるまで処理が待機される。そして、光検出器２３ａの目標輝度値を入力するようにユーザが入力装置２６を操作し、その操作に応じた入力信号が入力部３６から供給されると、ステップＳ３２において、CPU３１は、光検出器２３ａの目標輝度値が入力されたと判定して処理はステップＳ３３に進む。
【０１１３】
ステップＳ３３において、CPU３１は、ユーザにより目標数値ボックス６９ａに入力された光検出器２３ａの目標輝度値（Target Small Intensity）を取得する。
【０１１４】
ステップＳ３３の処理後、処理はステップＳ３４に進み、CPU３１は、連動設定を行うように指定されているか否か、即ち、リンクチェックボックス６４が連動設定を行う設定となっているか否かを判定する。
【０１１５】
ステップＳ３４において、CPU３１が連動設定を行うように指定されていると判定した場合、処理はステップＳ３５に進み、CPU３１は、電圧の設定値のオフセットを維持する連動設定、電圧の設定値の比率を維持する連動設定、目標輝度値のオフセットを維持する連動設定、および目標輝度値の比率を維持する連動設定のいずれが選択されているかを示す選択結果を取得する。即ち、ステップＳ３５において、CPU３１は、トグルボタン６５乃至６８のいずれが選択されているかを示す選択結果を取得する。
【０１１６】
ステップＳ３５の処理後、処理はステップＳ３６に進み、CPU３１は、ステップＳ３５で取得した選択結果に基づき、電圧の設定値のオフセットを維持する連動設定が選択されたか否かを判定する。
【０１１７】
ステップＳ３６において、CPU３１が、電圧の設定値のオフセットを維持する連動設定が選択されたと判定した場合、処理はステップＳ３７に進み、電圧の設定値のオフセットを維持する連動設定処理（図１３）が行われる。
【０１１８】
一方、ステップＳ３６において、CPU３１が、電圧の設定値のオフセットを維持する連動設定が選択されていないと判定した場合、処理はステップＳ３８に進み、CPU３１は、ステップＳ３５で取得した選択結果に基づき、電圧の設定値の比率を維持する連動設定が選択されたか否かを判定する。
【０１１９】
ステップＳ３８において、CPU３１が、電圧の設定値の比率を維持する連動設定が選択されたと判定した場合、処理はステップＳ３９に進み、電圧の設定値の比率を維持する連動設定処理（図１３）が行われる。
【０１２０】
一方、ステップＳ３８において、CPU３１が、電圧の設定値の比率を維持する連動設定が選択されていないと判定した場合、処理はステップＳ４０に進み、CPU３１は、ステップＳ３５で取得した選択結果に基づき、目標輝度値のオフセットを維持する連動設定が選択されたか否かを判定する。
【０１２１】
ステップＳ４０において、CPU３１が、目標輝度値のオフセットを維持する連動設定が選択されていると判定した場合、処理はステップＳ４１に進み、目標輝度値のオフセットを維持する連動設定処理（図１５）が行われる。
【０１２２】
一方、ステップＳ４０において、CPU３１が、目標輝度値のオフセットを維持する連動設定が選択されていないと判定した場合、処理はステップＳ４２に進み、CPU３１は、ステップＳ３５で取得した選択結果に基づき、目標輝度値の比率を維持する連動設定が選択されたか否かを判定する。
【０１２３】
ステップＳ４２において、CPU３１が、目標輝度値の比率を維持する連動設定が選択されたと判定した場合、処理はステップＳ４３に進み、目標輝度値の比率を維持する連動設定処理（図１５）が行われる。
【０１２４】
一方、ステップＳ４２において、目標輝度値の比率を維持する連動設定が選択されていないと判定した場合、自動設定処理は終了される。また、ステップＳ３４において、連動設定を行うように指定されていないと判定した場合、または、ステップＳ３７，Ｓ３９，Ｓ４１、或いはＳ４３の処理後、自動設定処理は終了される。
【０１２５】
次に、図１３は、図１２のステップＳ３７で行われる、電圧の設定値のオフセットを維持する連動設定処理を説明するフローチャートである。
【０１２６】
ステップＳ５１において、CPU３１は、図１２のステップＳ３３で取得した光検出器２３ａの目標輝度値を用いて、光検出器２３ｂの目標輝度値を算出する。
【０１２７】
ここで、光検出器２３ｂの目標輝度値Target Large Intensityは、Target Large Intensity＝Current Large Intensity＋（Target Small Intensity−Current Small Intensity）を演算することで求められる。但し、Current Large Intensityは、図１２のステップＳ３１で読み出した光検出器２３ｂの現在の目標輝度値であり、Target Small Intensityは、ステップＳ３３で取得した光検出器２３ａの目標輝度値であり、Current Small Intensityは、図１２のステップＳ３１で読み出した光検出器２３ａの現在の目標輝度値である。
【０１２８】
ステップＳ５１の処理後、処理はステップＳ５２に進み、CPU３１は、光検出器２３ａおよび光検出器２３ｂに対する電圧の設定値の自動設定を開始するか否か判定し、光検出器２３ａおよび光検出器２３ｂに対する電圧の設定値の自動設定を開始すると判定されるまで処理が待機される。そして、例えば、ユーザが自動設定ボタン７０を操作すると、光検出器２３ａおよび光検出器２３ｂに対する電圧の設定値の自動設定を開始すると判定され、処理はステップＳ５３に進む。
【０１２９】
ステップＳ５３において、光検出器２３ａの目標輝度値を目標として、光検出器２３ａに対する電圧の設定値を調整する設定値調整処理が行われ、光検出器２３ａに対する電圧の設定値が調整される。なお、設定値調整処理については、図１４を参照して後述する。
【０１３０】
ステップＳ５３における設定値調整処理の処理後、処理はステップＳ５４に進み、CPU３１は、ステップＳ３５で調整した光検出器２３ａに対する電圧の設定値とのオフセットを維持して、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値を算出する。
【０１３１】
ここで、自動設定される光検出器２３ｂに対する電圧の設定値Auto Set Large Gainは、Auto Set Large Gain＝Current Small Gain＋（Before Large Gain−Before Small Gain）を演算することで求められる。但し、Current Small Gainは、ステップＳ５３で調整した光検出器２３ａに対する電圧の設定値であり、Before Large Gainは、図１２のステップＳ３１で読み出した光検出器２３ｂに対する変更前の電圧の設定値であり、Before Small Gainは、図１２のステップＳ３１で読み出した光検出器２３ａに対する変更前の電圧の設定値である。
【０１３２】
ステップＳ５４の処理後、処理はステップＳ５５に進み、CPU３１は、ステップＳ５３で調整した電圧の設定値を光検出器２３ａに設定し、ステップＳ５４で算出した電圧の設定値を光検出器２３ｂに設定するとともに、それらの電圧の設定値と、ステップＳ５１で算出した光検出器２３ｂの目標輝度値を設定画面６１Ａに反映させる。つまり、CPU３１は、ステップＳ５３で調整した電圧の設定値に応じた電圧が、光検出器２３ａに供給されるように制御し、ステップＳ５３で調整した電圧の設定値に応じた電圧が、光検出器２３ａに供給されるように制御する。
【０１３３】
ステップＳ５５の処理後、電圧の設定値のオフセットを維持する連動設定処理は終了する。
【０１３４】
次に、図１４は、図１３のステップＳ５３で行われる、光検出器２３ａの目標輝度値を目標として、光検出器２３ａに対する電圧の設定値を調整する設定値調整処理を説明するフローチャートである。
【０１３５】
ステップＳ６１において、CPU３１は、光検出器２３ａに対する現在の電圧の設定値で、光検出器２３ａが検出した試料１２からの蛍光の光量に基づく画像を取得（構築）し、処理はステップＳ６２に進む。例えば、初回は、光検出器２３ａに対する変更前の電圧の設定値で画像が取得され、２回目以降は、後述するステップＳ６６で変更された電圧の設定値で画像が取得される。
【０１３６】
ステップＳ６２において、CPU３１は、ステップＳ６１で取得した画像全体のヒストグラムを算出し、処理はステップＳ６３に進む。
【０１３７】
ステップＳ６３において、CPU３１は、ステップＳ６２で算出した画像全体のヒストグラムから、背景閾値以下の画素値を削除する。ここで、背景閾値とは、取得された画像において、例えば、細胞などの観察対象が存在しないために輝度が低く、背景とみなすことができる画素値を識別するための閾値であり、共焦点顕微鏡１１に予め設定されている。
【０１３８】
ステップＳ６３の処理後、処理はステップＳ６４に進み、CPU３１は、ステップＳ６３で削除した残りの画素値、即ち、背景閾値以上の画素値から、ステップＳ６１で取得した画像の平均輝度値を算出する。
【０１３９】
ステップＳ６４の処理後、処理はステップＳ６５に進み、CPU３１は、ステップＳ６４で算出した画像の平均輝度値が、光検出器２３ａの目標輝度値の許容範囲内か否かを判定する。ここで、共焦点顕微鏡１１には、図１２のステップＳ３３で取得した光検出器２３ａの目標輝度値に対して、例えば、その目標輝度値の５％程度の値が許容範囲として設定されている。即ち、画像の平均輝度値が、光検出器２３ａの目標輝度値に一致するまで処理を繰り返すと、処理に必要な時間が非常に長くなってしまうため、所定の処理時間内で処理が完了するように、許容範囲が設定されている。
【０１４０】
ステップＳ６５において、CPU３１が、画像の平均輝度値が光検出器２３ａの目標輝度値の許容範囲内でないと判定した場合、処理はステップＳ６６に進み、CPU３１は、光検出器２３ａに対する電圧の設定値を、前回のステップＳ６１で使用した電圧の設定値から変更する。例えば、CPU３１は、複数回処理を繰り返したとき、光検出器２３ａの目標輝度値に対して、その複数回の処理における画像の平均輝度値が変化する傾向（画像の平均輝度値が目標輝度値に近づいているのか、または、遠ざかっているのか）に従って、画像の平均輝度値が目標輝度値に近づくように、即ち、目標輝度値を目標として、光検出器２３ａに対する電圧の設定値を変更（修正）する。
【０１４１】
ステップＳ６６の処理後、処理はステップＳ６１に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
【０１４２】
一方、ステップＳ６５において、CPU３１が、ステップＳ６４で算出した画像の平均輝度値が光検出器２３ａの目標輝度値の許容範囲内であると判定した場合、設定値調整処理は終了する。
【０１４３】
以上のように、設定値調整処理（図１４）において、光検出器２３ａの目標輝度値を目標として、光検出器２３ａに対する電圧の設定値が調整され、連動設定処理（図１３）において、設定値調整処理で求められた光検出器２３ａに対する電圧の設定値とのオフセットを維持するように、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値が求められる。従って、共焦点顕微鏡１１では、例えば、所望の輝度となる画像が得られるように、光検出器２３ａに対する電圧の設定値と光検出器２３ｂに対する電圧の設定値とを、それらのオフセットを維持して設定することができる。これにより、共焦点顕微鏡１１では、所望の明るさであって、かつ、精度の高い画像を取得することができる。
【０１４４】
また、図１２のステップＳ３９で行われる、電圧の設定値の比率を維持する連動設定処理は、図１３のフローチャートと同様に処理が行われる。なお、電圧の設定値の比率を維持する連動設定処理では、図１３のステップＳ５１において、光検出器２３ｂの目標輝度値Target Large Intensityは、Target Large Intensity＝Target Small Intensity×（Current Large Intensity÷Current Small Intensity）を演算することで求められる。
【０１４５】
また、電圧の設定値の比率を維持する連動設定処理では、図１３のステップＳ５４において、自動設定される光検出器２３ｂに対する電圧の設定値Auto Set Large Gainは、Auto Set Large Gain＝Current Small Gain×（Before Large Gain÷Before Small Gain）を演算することで求められる。
【０１４６】
従って、電圧の設定値の比率を維持する連動設定処理により、設定値調整処理で求められた光検出器２３ａに対する電圧の設定値との比率を維持するように、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値を求めることができる。これにより、共焦点顕微鏡１１では、例えば、所望の輝度となる画像が得られるように、光検出器２３ａに対する電圧の設定値と光検出器２３ｂに対する電圧の設定値とが、それらの比率を維持して設定されるので、所望の明るさであって、かつ、精度の高い画像を取得することができる。
【０１４７】
次に、図１５は、図１２のステップＳ４１で行われる、目標輝度値のオフセットを維持する連動設定処理を説明するフローチャートである。
【０１４８】
ステップＳ７１乃至Ｓ７３において、CPU３１は、図１３のステップＳ５１乃至５３と同様に、光検出器２３ｂの目標輝度値を算出し、自動設定ボタン７０の操作に応じて、光検出器２３ａの目標輝度値を目標として、光検出器２３ａに対する電圧の設定値を調整する設定値調整処理を行う。
【０１４９】
ステップＳ７３における設定値調整処理の処理後、処理はステップＳ７４に進み、CPU３１は、ステップＳ７１で算出された光検出器２３ｂの目標輝度値を目標として、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値を調整する設定値調整処理を行う。光検出器２３ｂの目標輝度値を目標として、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値を調整する設定値調整処理では、図１４を参照して上述した設定値調整処理と同様に、光検出器２３ｂが検出した試料１２からの蛍光の光量に基づく画像に基づいた設定値の調整が行われる。
【０１５０】
ステップＳ７４における設定値調整処理の処理後、処理はステップＳ７５に進み、CPU３１は、図１３のステップＳ５５と同様に、それぞれ調整した電圧の設定値を光検出器２３ａおよび２３ｂに設定するとともに、設定画面６１Ａに反映させ、目標輝度値のオフセットを維持する連動設定処理は終了する。
【０１５１】
以上のように、目標輝度値のオフセットを維持する連動設定処理では、光検出器２３ａの目標輝度値とのオフセットを維持するように、光検出器２３ｂの目標輝度値が求められ、光検出器２３ａの目標輝度値を目標として、光検出器２３ａに対する電圧の設定値が調整されるとともに、光検出器２３ｂの目標輝度値を目標として、光検出器２３ｂに対する電圧の設定値が調整される。従って、共焦点顕微鏡１１では、例えば、所望の輝度となる画像が得られるように、光検出器２３ａに対する電圧の設定値と光検出器２３ｂに対する電圧の設定値とを、光検出器２３ａの目標輝度値と光検出器２３ｂの目標輝度値とのオフセットを維持して設定することができる。これにより、共焦点顕微鏡１１では、所望の明るさであって、かつ、精度の高い画像を取得することができる。
【０１５２】
また、図１２のステップＳ４３で行われる、目標輝度値の比率を維持する連動設定処理は、図１５のフローチャートと同様に行われる。なお、目標輝度値の比率を維持する連動設定処理では、図１５のステップＳ７１において、光検出器２３ｂの目標輝度値Target Large Intensityは、Target Large Intensity＝Target Small Intensity×（Current Large Intensity÷Current Small Intensity）を演算することで求められる。
【０１５３】
従って、目標輝度値の比率を維持する連動設定処理により、所望の輝度となる画像が得られるように、光検出器２３ａに対する電圧の設定値と光検出器２３ｂに対する電圧の設定値とを、光検出器２３ａの目標輝度値と光検出器２３ｂの目標輝度値との比率を維持して設定することができる。これにより、共焦点顕微鏡１１では、所望の明るさであって、かつ、精度の高い画像を取得することができる。
【０１５４】
なお、本実施の形態においては、画像の輝度値（明るさ）を目標として、光検出器２３ａおよび光検出器２３ｂに対する電圧の設定値を調整しているが、例えば、画像のコントラストを目標として、光検出器２３ａおよび光検出器２３ｂに対する電圧の設定値を調整してもよい。この場合、所望のコントラストの画像を取得することができる。
【０１５５】
また、このような自動設定処理における連動設定において、オフセットまたは比率を維持するように連動して電圧の設定値を求める他、例えば、図６に示したようなゲインテーブルを参照して電圧の設定値を求めてもよい。また、光検出器２３ａおよび２３ｂの感度と、画像の明るさとの相関関係や、光検出器２３ａおよび２３ｂの感度と画像のコントラストの相関関係などに基づいて、同一の画像の明るさまたはコントラストとなるように、光検出器２３ａおよび２３ｂに対する電圧の設定値を求めることができる。
【０１５６】
さらに、自動設定処理では、光検出器２３ａおよび２３ｂに対する電圧の設定値を求める他、例えば、光検出器２３ａおよび２３ｂが蛍光を受光する１画素当たりの露出時間を求めることもできる。
【０１５７】
なお、図８乃至図１５を参照して、ユーザが入力した光検出器２３ａの目標輝度値から、光検出器２３ａおよび光検出器２３ｂに対する電圧の設定値を求める実施の形態について説明したが、同様に、ユーザが光検出器２３ｂの目標輝度値を入力した場合には、光検出器２３ｂの目標輝度値から、光検出器２３ａおよび光検出器２３ｂに対する電圧の設定値を求めることができる。
【０１５８】
また、自動設定処理における連動設定において、例えば、設定値の範囲に応じて、所定の範囲では、オフセットを維持する連動設定が行われるとともに、所定の範囲以外の範囲では、比率を維持する連動設定が行われるようにすることができる。
【０１５９】
なお、光検出器２３ａおよび２３ｂに対する電圧の設定の他、例えば、アナログゲイン回路などに連動設定を適用することができる。
【０１６０】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。また、プログラムは、１つのCPUにより処理されるものであっても良いし、複数のCPUによって分散処理されるものであっても良い。
【０１６１】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１６２】
１１  共焦点顕微鏡，  １２  試料，  １３  ステージ，  １４  光源，  １５  照明用レンズ，  １６  励起フィルタ，  １７  ダイクロイックミラー，  １８  ガルバノミラー，  １９  対物レンズ，  ２０  蛍光フィルタ，  ２１  集光レンズ，  ２２  光分離部材，  ２３ａおよび２３ｂ  光検出器，  ２４  コンピュータ，  ２５  表示装置，  ２６  入力装置，  ３１  CPU，  ３２  ROM，  ３３  RAM，  ３４  バス，  ３５  入出力インタフェース，  ３６  入力部，  ３７  出力部，  ３８  記憶部，  ３９  ドライブ，  ４０  ドライブ，  ４１  リムーバブルメディア，  ５１  設定画面，  ５２ａおよび５２ｂ  スライダーバー，  ５３ａおよび５３ｂ  数値ボックス，  ５４  リンクチェックボックス，  ５５乃至５７  トグルボタン  ６１  設定画面，  ６２ａおよび６２ｂ  スライダーバー，  ６３ａおよび６３ｂ  数値ボックス，  ６４  リンクチェックボックス，  ６５乃至６８  トグルボタン，  ６９ａおよび６９ｂ  目標数値ボックス，  ７０  自動設定ボタン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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