(57)【要約】【課題】光イメージング装置の小形、軽量化を図る。【解決手段】レーザ光源ユニット１を発し光ファイバで４分岐された測定光は射出ユニット３から空間内に射出され、反射鏡４で上方に折り曲げられる。マウス等の生体試料７が載置された試料台５の中央は光が透過可能な窓となっており、測定光は試料台５の窓を透過して生体試料７の下面に当たる。この測定光により励起されて発した蛍光の一部は窓を通過し、測定光とは逆方向に反射鏡４で折り曲げられて蛍光撮影用カメラ１２に向かう。カメラ１２と反射鏡４との間には集光用の対物レンズ１０、可視波長成分を分離するための分光ユニット１１、が略水平に並べて配置されている。このように生体試料７に対し垂直方向に延伸する軸に沿って測定光の照射・蛍光の取り出しを行いながら、光学部品や素子を水平方向に並べて配置できるので、装置の全高を抑え軽量化も実現できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体試料に光を照射し、それに対して該試料から得られた光を検出して２次元画像化する光イメージング装置において、
a)生体試料を略水平に載置するための試料台と、
b)前記試料台上の生体試料に照射される測定光を発する照明部と、
c)該照明部による測定光に対して前記生体試料から放出された反射光又は蛍光の少なくとも一方である放出光による像を取得する撮像部と、
d)前記照明部による測定光を前記生体試料に導くとともに該生体試料による放出光を前記撮像部に導くべく、前記測定光と前記放出光とを共に空間的内で折り曲げる共通の反射光学部を含む導光光学系と、
を備えることを特徴とする光イメージング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光イメージング装置であって、
前記照明部は、前記光学反射部から前記撮像部へと向かう放出光の光軸を囲むように複数配置された射出部を含み、前記生体試料から前記光学反射部へと向かう放出光の光軸と略同軸で該光学反射部から前記生体試料に測定光が照射されることを特徴とする光イメージング装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光イメージング装置であって、
前記試料台は生体試料が載置される部分の少なくとも一部に光透過部を有し、
少なくとも前記反射光学部が前記試料台の下方に配置され、該反射光学部で折り曲げられた測定光は前記光透過部を通して前記生体試料の下面に照射され、該生体試料から発せられた放出光は前記光透過部を通して前記反射光学部に達し、該反射光学部で折り曲げられて前記撮像部に導かれることを特徴とする光イメージング装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の光イメージング装置であって、
前記生体試料からの放出光を複数の波長域の光に分割する光学的分割部をさらに備え、前記撮像部は、前記光学的分割部により分割された複数の波長域の光による像をそれぞれ取得する複数の撮像部を含むことを特徴とする光イメージング装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の光イメージング装置であって、
前記照明部は光学的屈折素子を用いて空間的に発散されたレーザ光束を射出することを特徴とする光イメージング装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光イメージング装置であって、
前記光学的屈折素子はレンズアレイを含むことを特徴とする光イメージング装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の光イメージング装置であって、
前記照明部、前記導光光学系、及び前記撮像部を含む測光部と、前記試料台とを、該試料台の載置面に対し平行に、１次元的又は２次元的に相対移動させる移動機構部と、
該移動機構部により前記測光部と前記試料台とが所望の位置関係になるように測定者が操作を行う操作部と、
とをさらに備え、測定者が前記操作部による操作を行うことで、前記試料台上に載置した生体試料の任意の部位から得られた光による２次元画像を取得可能としたことを特徴とする光イメージング装置。
【請求項８】
請求項７に記載の光イメージング装置であって、
前記移動機構部は駆動源を含み、
測定者による前記操作部の操作に応じて前記駆動源の駆動を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする光イメージング装置。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれかに記載の光イメージング装置であって、
前記照明部、前記導光光学系、及び前記撮像部を含む測光部と、前記試料台とを、該試料台の載置面に対し平行に、１次元的又は２次元的に相対移動させる移動機構部と、
前記移動機構部により前記測光部又は前記試料台の少なくとも一方を１次元的又は２次元的に移動させつつ前記撮像部で前記生体試料からの放出光による像を複数回取得する撮影制御部と、
をさらに備えることを特徴とする光イメージング装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の光イメージング装置であって、
前記撮影制御部の制御の下で取得された複数の画像を結合することにより、前記撮像部による１回の撮影で得られる範囲よりも広い範囲の２次元画像を再現する画像形成部をさらに備えることを特徴とする光イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体試料に光を照射し、その光に対して試料から得られる透過光、反射光、又は蛍光などの各種光を２次元的に検出することにより、該試料の光学的な性質や特徴などを示す画像を取得する光イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハロゲンランプや半導体レーザなどの光源から発せられた励起光を、蛍光ラベル化されたプローブを投与したマウスやラットなどの小動物に照射すると、蛍光ラベル化されたプローブが集積された臓器等の部位から蛍光が発せられる。この蛍光を高感度なカメラで検出してその強度分布を画像化することで、生きたままの状態（in vivo）の小動物に対し、着目している分子種の分布や挙動などを非侵襲で調べることができる。こうした計測を行うための装置として、例えば特許文献１、非特許文献１、２などに記載の光イメージング装置が知られている。
【０００３】
従来の一般的な光イメージング装置では、上面が略水平であるステージ上に載置された生体試料（小動物など）に対して上方から照明光を照射し、その反射光又は照明光によって励起され発せられた蛍光を生体試料の上方に配置されたカメラによって検出する構成、或いは、ステージ上に載置された生体試料に対し下方から照明光を照射し、その照明光によって励起され発せられた蛍光を生体試料の上方に配置されたカメラによって検出する構成、が採られている。また、外光の影響を避けるため、通常、光源からカメラまでの光学系全体は高い遮光性を確保した筐体に収納されている。
【０００４】
しかしながら、上記のような光学系の構成を採用している従来の光イメージング装置ではいずれも、試料からの光を検出するための各種光学部品、例えば集光用レンズ系、光学フィルタ、カメラなどを垂直方向に延伸する軸に沿って並べて配置しているため、装置の全高が大きくなる傾向にある。また、一般に装置の全高を大きくしただけでは安定性が悪くなって倒れる危険性があるため、その高さに見合うように装置の横幅や奥行きも大きくする必要がある。そのため、従来の光イメージング装置は全体的に大形で且つ重く、広い設置場所を確保する必要がある、設置場所の床面の耐重量性を高める必要がある、移動に不便である、といった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２５７７７７号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】矢嶋ほか１３名、「小動物用in vivo 蛍光イメージング装置 Clairvivo OPTの開発」、島津評論編集部、島津評論、第66巻、第1・2号、2009年9月30日発行、p.21-27
【非特許文献２】「IVIS Imaging System（Caliper社）」、住商ファーマインターナショナル株式会社、［online］、［平成24年11月22日検索］、インターネット＜URL ：http://www.summitpharma.co.jp/japanese/service/products/xenogen/index.html#1＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その主な目的は、光学系の構成を工夫することにより、小形、軽量化を実現した取扱いの容易な光イメージング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために成された本発明は、生体試料に光を照射し、それに対して該試料から得られた光を検出して２次元画像化する光イメージング装置において、
a)生体試料を略水平に載置するための試料台と、
b)前記試料台上の生体試料に照射される測定光を発する照明部と、
c)該照明部による測定光に対して前記生体試料から放出された反射光又は蛍光の少なくとも一方である放出光による像を取得する撮像部と、
d)前記照明部による測定光を前記生体試料に導くとともに該生体試料による放出光を前記撮像部に導くべく、前記測定光と前記放出光とを共に空間的内で折り曲げる共通の反射光学部を含む導光光学系と、
を備えることを特徴としている。
【０００９】
本発明に係る光イメージング装置において、照明部から出射された測定光は導光光学系の反射光学部に当たってその光路が折り曲げられ、試料台上に載置された生体試料に照射される。その測定光による生体試料からの反射光又は該測定光により励起されて試料から放出された蛍光の一部は上記測定光と逆方向に進んで反射光学部に当たり、その光路が折り曲げられて撮像部に至る。このように共通の反射光学部により測定光と放出光とを共に折り曲げるようにしたので、例えば測定光を生体試料の上方から又は下方から該試料に照射する場合であっても、照明部に含まれる光学部品・素子や撮像部に含まれる光学部品・素子を垂直方向に並べて配置する必要がなく、例えば水平方向に並べて配置すればよい。これにより、装置の全高を抑えることが可能となる。
【００１０】
また本発明に係る光イメージング装置において、好ましくは、上記照明部は、上記光学反射部から上記撮像部へと向かう放出光の光軸を囲むように複数配置された射出部を含み、上記生体試料から上記光学反射部へと向かう放出光の光軸と略同軸で該光学反射部から上記生体試料に測定光が照射される構成とするとよい。より好ましくは、複数の射出部を光学反射部から撮像部へと向かう放出光の光軸を囲んで略同一回転角度間隔で以て配置するとよい。
【００１１】
この構成によれば、光学反射部から撮像部へと向かう放出光の光軸上に照明部が位置していなくても、試料台上に載置された生体試料に対し略均一の強度で測定光を照射することができる。それによって、例えば測定光を励起光とし、生体試料の内部に取り込まれた蛍光物質由来の蛍光強度分布画像を取得するような場合に、励起光強度分布依存性がなくなり、正確な蛍光強度分布画像を得ることが可能となる。
【００１２】
なお、上記複数の射出部はそれぞれが光源を有していてもよいが、好ましくは、高輝度半導体レーザなどの１個の光源から発した測定光を例えば光ファイバ等により複数に分岐させて各射出部に伝送し、射出部から空間に向けて射出する構成とするとよい。これにより、各射出部から射出する測定光の波長を同一にすることができるとともに、装置のコストを抑制することができる。また、各射出部は、後述する理由により、レンズアレイ等の光学的屈折素子を用いて空間的に発散されたレーザ光束を射出する構成とするとよい。
【００１３】
また本発明に係る光イメージング装置の好ましい一態様として、
上記試料台は生体試料が載置される部分の少なくとも一部に光透過部を有し、
少なくとも反射光学部が試料台の下方に配置され、該反射光学部で折り曲げられた測定光は光透過部を通して生体試料の下面に照射され、該生体試料から発せられた放出光は光透過部を通して反射光学部に達し、該反射光学部で折り曲げられて撮像部に導かれる構成とするとよい。
【００１４】
この構成によれば、試料台の上方空間に反射光学部が配置されないので、試料台の上部を開閉可能な構造とし易く、そうした構造とすることで上方から生体試料を試料台上に載置することが可能となる。また、生体試料が自然な姿勢を維持した状態で、該生体試料の腹部側の蛍光画像や可視光画像を取得することができる。
【００１５】
また本発明に係る光イメージング装置では、生体試料からの放出光を複数の波長域の光に分割する光学的分割部をさらに備え、上記撮像部は、その光学的分割部により分割された複数の波長域の光による像をそれぞれ取得する複数の撮像部を含む構成としてもよい。
【００１６】
例えば生体試料からの放出光が赤外又は近赤外波長域の蛍光と可視波長域の反射光とを含む場合には、上記構成により、生体試料の蛍光画像と可視光画像とを同時に得ることができる。また、放出光には励起光の反射光も含まれるから、励起光波長域と蛍光波長域とを分離してそれぞれ撮影してもよい。これにより、励起光の２次元強度分布が分かるから、励起光照射強度の均一性を評価したり、或いは、励起光照射強度を均一にするための調整を行ったりすることもできる。
【００１７】
なお、本発明に係る光イメージング装置において、上記照明部は光学的屈折素子を用いて空間的に発散されたレーザ光束を射出する構成とすることができる。この光学的屈折素子は例えばレンズアレイを含むものとすることができる。一般に、半導体レーザ等の光源から放出されたレーザ光束はエネルギ密度は高いもののスポット径が小さい。これに対し、レンズアレイ等の光学的屈折素子によりレーザ光束を発散させることで、光束を拡げ、或る程度の広い範囲を略均一な光強度で照明することができる。
【００１８】
また、本発明に係る光イメージング装置は、
上記照明部、上記導光光学系、及び上記撮像部を含む測光部と、上記試料台とを、該試料台の載置面に対し平行に、１次元的又は２次元的に相対移動させる移動機構部と、
該移動機構部により上記測光部と上記試料台とが所望の位置関係になるように測定者が操作を行う操作部と、
をさらに備え、測定者が上記操作部による操作を行うことで、上記試料台上に載置した生体試料の任意の部位から得られた光による２次元画像を取得可能とした構成とすることができる。
【００１９】
ここで、上記移動機構部はモータ等の駆動源を含まず、測定者が操作部を操作した量などに応じて機械的に試料台又は測光部を移動させるようにしてもよいが、好ましくは、電気的な制御により試料台又は測光部を移動させるほうがよい。
【００２０】
即ち、本発明に係る光イメージング装置において、移動機構部は駆動源を含み、測定者による操作部の操作に応じて駆動源の駆動を制御する制御部をさらに備える構成とするとよい。
【００２１】
これら構成によれば、測光部により撮影可能な範囲に比べて試料がかなり大きい場合であっても、測定者は操作部を操作することにより、自分が観測又は測定したい部位を適宜選択して観測又は測定することができる。もちろん、操作部を操作しながら観測又は測定を繰り返すことで、広い範囲に亘る蛍光画像などを得ることもできる。
【００２２】
また、本発明に係る光イメージング装置は、
上記照明部、上記導光光学系、及び上記撮像部を含む測光部と、上記試料台とを、該試料台の載置面に対し平行に、１次元的又は２次元的に相対移動させる移動機構部と、
上記移動機構部により上記測光部又は上記試料台の少なくとも一方を１次元的又は２次元的に移動させつつ上記撮像部で上記生体試料からの放出光による像を複数回取得する撮影制御部と、
をさらに備える構成とすることもできる。
【００２３】
この構成によれば、測光部により撮影可能な範囲に比べて試料がかなり大きい場合であっても、測定者自身が面倒な操作や作業を行うことなく、撮影可能範囲よりも広い範囲の蛍光画像などを自動的に取得することができる。
上記構成において特に、撮影制御部の制御の下で取得された複数の画像を結合することにより、撮像部による１回の撮影で得られる範囲よりも広い範囲の２次元画像を再現する画像形成部をさらに備える構成とすれば、異なる部位に対する撮影画像ではなく、それらを繋ぎ合わせた１枚の画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る光イメージング装置によれば、生体試料に照射される測定光、生体試料から得られる放出光の両方が共通の反射光学部により折り曲げられるので、生体試料に対してその真上から又は真下から、つまりは垂直方向に延伸する軸に沿って生体試料に測定光が照射され、且つ同軸に沿って生体試料から放出光が取り出される構成においても、照明部や撮像部に含まれる各種光学部品や光学素子を垂直方向でなく水平方向に並べて配置することができる。それによって、装置の高さを抑えることができ、装置全体をコンパクトな形状とすることができる。また、装置の全高を抑えることで安定性も向上するので、必要以上に重量を増やすことを回避することができ、装置の軽量化も実現できる。
【００２５】
また本発明に係る光イメージング装置において  特に下方から測定光を照射し、下方への放出光を観測する構成とすることにより、生体試料がマウスやラットなどの小動物である場合に、いわゆる仰向けという不自然な姿勢でなく腹部を下にした自然な姿勢で、腹部側の観察を行うことができる。これにより、小動物に過度な負担を掛けることを避けることができ、それによって測定の信頼性も高まる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例である光イメージング装置の試料載置用上蓋を開放した状態の外観斜視図。
【図２】本実施例の光イメージング装置の外装筐体を取り外した状態での概略側面図。
【図３】本実施例の光イメージング装置における光学系構成図。
【図４】本実施例の光イメージング装置における射出部及び可視発光部の配置を示す図。
【図５】本発明の別の実施例である光イメージング装置の要部の構成図。
【図６】本発明のさらに別の実施例である光イメージング装置の要部の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施例である光イメージング装置について、添付図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施例である光イメージング装置の試料載置用上蓋を開放した状態の外観斜視図、図２は本実施例の光イメージング装置の外装筐体を取り外した状態での一部破断面概略側面図、図３は本実施例の光イメージング装置における光学系構成図である。即ち、図２は本実施例の光イメージング装置における光学系の各部品や各素子の空間的な配置を具体的に示す図であり、図３はその光学系の機能的な構成を示す図である。
【００２８】
図１に示すように、本実施例の光イメージング装置は幅及び高さに比べて奥行き方向に長い略箱状であり、その外装筐体２０の上面前部に、上方に蝶動自在である試料載置用上蓋２１が設けられている。この試料載置用上蓋２１を開放すると上面が略水平である試料台５が露出し、その試料台５の上に、測定対象であるマウスやラット等の生体試料７を載置することができる。試料載置用上蓋２１を開放すると、試料台５上方には何らの障害物もなくなるので、測定者は生体試料７をきわめて容易に載置したり取り出したりすることができる。
【００２９】
図２に示すように、試料台５は、中央部に大きな矩形状の開口窓６が形成された金属製の支持台５ａと、該支持台５ａの上に取り付けられるガラス等の透明板５ｂとから成る。この透明板５ｂ及び開口窓６によって、生体試料７の下面、つまり通常の載置状態では生体試料７の腹部面は下方から透視可能である。試料台５の下方空間には、本発明における反射光学部に相当する反射鏡４、及びそれぞれ本発明における射出部に相当する４個の射出ユニット３が配置されている。また、これらが配置された空間の後方（図２では右方）には、対物レンズ１０、分光ユニット１１、蛍光撮影用カメラ１２などが配置され、その上方には、レーザ光源ユニット１、可視撮影用カメラ１３が配置されている。なお、後述する一部の光学部品・素子は図２では現れていない。
【００３０】
図２に加えて図３を参照しながら、本実施例の光イメージング装置における光学系の構成とそれぞれの光学部品・素子の機能について説明する。
測定に先立ち、測定対象であるマウス等の生体試料７には所定の蛍光物質によりラベル化されたプローブが投与される。測定者は図１に示したように試料載置用上蓋２１を開放し、生きたままの状態の生体試料７を試料台５の上に載置し、試料載置用上蓋２１を閉鎖する。
【００３１】
測定者による測定開始の指示によりレーザ光源ユニット１が駆動されると、レーザ光源ユニット１から出射された測定光（この場合には励起光）は、光ファイバ２を通して４つに分岐された後４個の射出ユニット３に導かれる。各射出ユニット３はレンズアレイである光学屈折素子を備え、光ファイバ２の末端から出た比較的小径の光を所定角度に拡げるとともに照明領域内での強度むらが小さくなるように光を発散しながら射出する。４個の射出ユニット３は、後述する対物レンズ１０の光軸Ｃを取り囲むように９０°の回転角度間隔で略回転対称に配置される。
【００３２】
４個の射出ユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）及び可視発光部８の概略的な配置を図４に示す。４個の射出ユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）はそれぞれその出射光の光軸が内方に向く、つまりは光軸Ｃに近づくように所定角度だけ傾けて固定されている。これにより、それら４個の射出ユニット３から所定距離だけ離れた位置において、４個の射出ユニット３から射出された光が重なり合い、光強度が略均一である照明領域Ｂが形成される。
【００３３】
図２に示すように、４個の射出ユニット３から空間内に射出された測定光の進行方向前方には、光軸Ｃに対して４５°の角度傾けて固定された反射鏡４が配置されている。そのため、それら測定光はそれぞれ反射鏡４に当たって略直角に上向きに折り曲げられる。そして、測定光は試料台５の開口窓６及び透明板５ｂを透過して、生体試料７の下面に当たる。通常、生体試料７は図１、図２中に示すように載置されているから、測定光はこの生体試料７の腹部面に当たる。
【００３４】
４個の射出ユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）から射出された測定光は試料台５の上面付近で重なり合うため、生体試料７は略均一の光強度で照明される。この光の照射によって、生体試料７内の蛍光物質が励起されて蛍光を発する。蛍光は一方向でなく様々な方向に発せられる。下方に発せられた一部の蛍光は透明板５ｂ及び開口窓６を透過し、下方に位置する反射鏡４に当たる。この蛍光は反射鏡４により先の測定光（励起光）とは反対向きに略垂直に折り曲げられ対物レンズ１０に導かれる。そして、対物レンズ１０で集束された蛍光は分光ユニット１１を経て蛍光撮影用カメラ１２に導入され、該カメラ１２のイメージセンサ上に結像する。これにより、蛍光撮影用カメラ１２では、生体試料７からの蛍光の強度分布を示す２次元画像が作成され、該画像が図示しないモニタに表示されるとともに記録される。
【００３５】
なお、対物レンズ１０に到達する光は、生体試料７由来の蛍光の波長成分のみならず、励起光の波長成分も含む。蛍光撮影用カメラ１２に搭載されたイメージセンサが励起光の波長成分に対し感度を有しない場合には励起光が入射しても問題ないが、励起光の波長成分に対し感度を有する場合には該カメラ１２に光が入射する前に励起光の波長成分を除去する必要がある。そこで、その場合には、蛍光撮影用カメラ１２に光が入射するまでの光路上（図３の例では分光ユニット１１と蛍光撮影用カメラ１２との間）に、励起光の波長成分を除去する波長特性を有する光学フィルタ１４を配置し、該光学フィルタ１４により不要な励起光の波長成分を除去するとよい。
【００３６】
４個の射出ユニット３の間にそれぞれ配置された可視光ＬＥＤ等の可視発光部８は、所定の波長範囲の可視光を測定光と略同方向に射出する。それら可視発光部８から発した可視照明光は上記測定光と同様に反射鏡４で上方向に曲げられて、生体試料７の下面に当たる。そして、可視照明光に対する反射光は上記一部の蛍光と同様に生体試料７から下向きに進み、反射鏡４により略横方向に曲げられて対物レンズ１０に導かれる。対物レンズ１０を通過した可視反射光は蛍光と同様に分光ユニット１１に導入されるが、分光ユニット１１は可視光の波長成分のみを選択的に反射させ、近赤外〜赤外波長成分を透過させる２色ミラーを備える。そのため、導入された可視反射光は２色ミラーで上方向に折り曲げられ、可視撮影用カメラ１３に導かれる。これにより、可視撮影用カメラ１３では生体試料７の可視光像が得られる。
【００３７】
このようにして、本実施例の光イメージング装置では、生体試料７の下面つまりは腹部側の、可視光像と蛍光像とを同時に取得することができる。もちろん、可視光像を取得することは蛍光イメージングを行う上で必須ではない。
【００３８】
本実施例の光イメージング装置では、共通の反射鏡４を用いて、生体試料７に照射する測定光及び可視照明光と該試料７から得られる蛍光及び反射光をともに略９０°折り曲げることで、生体試料７への測定光の照射及び該試料７からの蛍光の取り出しを垂直方向に行いながら、射出ユニット３等の照明光学系、対物レンズ１０、分光ユニット１１、蛍光撮影用カメラ１２等の検出光学系の光学部品・素子を水平方向に並べて配置している。それによって、従来に比べて装置の全高を抑えることができ、装置の小形化・軽量化を図ることができる。
【００３９】
また、試料台５上に載置された生体試料７の下面に測定光や可視照明光を照射し、該下面から発した蛍光や反射光を検出するので、自然な姿勢のままの小動物の腹部側の観察を行うことができる。
【００４０】
なお、上記実施例の構成では、反射鏡４は平面鏡であるが、反射鏡４にパワーを持たせる、つまりは凹面鏡や凸面鏡を用いることで、測定野や照明野の広さ（つまり、照明範囲や撮像範囲）を調整した撮像を行うことができる。また、反射鏡４を平面鏡、凹面鏡、凸面鏡と切り替え可能又は交換可能な構成とすれば、撮影目的に応じたより的確な画像を取得することができる。
【００４１】
また、上記実施例では、生体試料７の蛍光像と可視光像とを取得することができるが、分光ユニット１１において励起光の波長成分を分離して取り出し、この励起光をさらに別のカメラに導入して画像化することで、励起光強度の２次元分布を得ることができる。こうした励起光強度の２次元分布は、例えば測定者が励起光の照明むらがないかどうかを目視で確認するのに利用したり、或いは、励起光の照明むらが小さくなるように自動的に照射を調整するのに利用したりすることができる。
【００４２】
また、蛍光物質によっては１つの励起光に対し異なる複数波長の蛍光を発するものがあり、こうした蛍光物質を用いたラベル化を行い、複数波長の蛍光をそれぞれ分離して取り出し別々のカメラに導入して画像化する構成としてもよい。これにより、異なる波長の蛍光毎の２次元分布画像を得ることができる。
【００４３】
さらにまた、上記実施例では、反射鏡４を含む光学系を試料台５の下方に配置していたが、上方に集約的に配置してもよい。
【００４４】
次に本発明の別の実施例である光イメージング装置について、図５を参照して説明する。図５はこの実施例の光イメージング装置の要部の構成図である。上記実施例の光イメージング装置では、試料台５上に載置された生体試料７の所定範囲の蛍光強度分布画像が得られ、その撮影範囲は決まっている。そのため、例えば生体試料のサイズが大きく、該試料において撮影したい範囲が装置に決められている撮影範囲よりも広い場合には、試料台上で生体試料の載置位置を変えながら複数回の撮影を行う必要がある。こうした手間の軽減を図ったのが、この実施例の光イメージング装置である。
【００４５】
この実施例の光イメージング装置において、試料台５は、例えばモータやスライドレールなどを含む試料台移動機構３０により、試料台５上の載置面に平行で互いに直交するＸ軸及びＹ軸の二軸方向に移動可能となっている。試料台駆動部３１は制御部３２からの制御信号に応じて試料台移動機構３０に含まれるモータを作動させることにより、試料台５をＸ軸及びＹ軸上の任意の位置（例えば図５中の符号５’の位置）に移動させる。レーザ光源ユニット１、射出ユニット３、反射鏡４、対物レンズ１０、分光ユニット１１、蛍光撮影用カメラ１２などを含む測光部Ａの位置は固定であるため、試料台５が上述したように移動されると、試料台５（又は５’）上に載置された生体試料７下面において励起光の照射範囲が変化し、それによって放出される励起光強度の撮影範囲も変化する。
【００４６】
本実施例の光イメージング装置では、以下のようにして生体試料７の広い範囲に亘る蛍光強度分布画像を得ることができる。
即ち、制御部３２は試料台５が予め決められた初期位置に来るように試料台駆動部３１を制御し、試料台駆動部３１はこれに応じて駆動信号を試料台移動機構３０に含まれるモータへ送る。これにより、試料台５は初期位置に設定されるから、この状態で蛍光撮影用カメラ１２は生体試料７から到来した蛍光に基づく蛍光強度分布画像を撮影し、得られた画像データを画像処理部３３へ送る。画像処理部３３では受け取った画像データを画像メモリ３３１に一旦格納する。
【００４７】
１回の撮影が終了すると制御部３２は、試料台５がＸ軸及び／又はＹ軸に沿って所定距離だけ移動するように試料台駆動部３１を制御し、試料台５が移動したあとに蛍光撮影用カメラ１２は蛍光強度分布画像を再び取得する。こうした動作を所定範囲に亘って複数回繰り返すことにより、１回の撮影範囲よりも広い予め決められた範囲内を漏れなく撮影する。そうした撮影が終了すると、画像処理部３３において画像合成処理部３３２は画像メモリ３３１から異なる撮影範囲に対する画像データをそれぞれ読み出し、例えば一部重複して撮影された部位を判断することで全ての画像を繋ぎ合わせ、予め決められた範囲に対応する蛍光強度分布画像を作成する。そして、この画像をモニタ３４に表示する。もちろん、こうした画像の繋ぎ合わせを行わずに、それぞれ得られた画像をモニタ３４上に描出できるようにしてもよい。
【００４８】
同様の撮影を可能とした別の実施例の光イメージング装置の要部の構成を図６に示す。この図６に示した実施例では、試料台５の位置を固定し、測光部Ａ全体を測光部移動機構４０によりＸ軸及びＹ軸の二軸方向に移動可能としている。そして、制御部４２の制御の下に、測光部駆動部４１が測光部移動機構４０に含まれるモータを作動させることにより、測光部ＡをＸ軸及びＹ軸上の任意の位置（例えば図６中の符号Ａ’の位置）に移動させる。この構成によっても、試料台５上に載置された生体試料７における撮影範囲の位置を変化させることが可能であり、図５に示した実施例と同様の撮影が可能であることは明らかである。
【００４９】
また、図５及び図６の例はいずれも、蛍光撮影用カメラ１２による撮影範囲よりも広い範囲に亘る撮影を自動的に行うものであったが、自動的ではなく測定者による操作に応じて撮影範囲を設定できるようにしてもよい。例えば図５の構成において、制御部３２に付設された操作部を測定者が操作すると、その操作量等に応じて制御部３２から試料台駆動部３１へと制御信号が送られ、その制御信号に応じて試料台駆動部３１が試料台移動機構３０に含まれるモータを作動させることで試料台５をＸ軸及び／又はＹ軸に沿って所定量だけ移動させるようにする。測光部Ａに対し試料台５が相対的に移動すると撮影範囲の位置が変化するから、モニタ３４に表示される蛍光強度分布画像の位置が変わり、測定者はこれを見ながら生体試料７の所望の部位を観察することができる。
【００５０】
さらに、より簡易な構成としては、試料台移動機構３０や測光部移動機構４０がモータ等の駆動源を有さず、測定者がツマミ（ノブ）を回動操作したりスライドさせたりすることで、その駆動力に応じて試料台５や測光部Ａが移動するようにしてもよい。
また、図５及び図６の例では試料台５又は測光部Ａを２次元的に移動させていたが、一軸方向にのみ移動させる構成としてもよい。
【００５１】
また、上記実施例はいずれも本発明の単に一例であり、上記記載の変形例以外に、本発明の趣旨の範囲で適宜変形や修正、追加を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは明らかである。
【符号の説明】
【００５２】
１…レーザ光源ユニット
２…光ファイバ
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ…射出ユニット
４…反射鏡
５…試料台
５ａ…支持台
５ｂ…透明板
６…開口窓
７…生体試料
８…可視発光部
１０…対物レンズ
１１…分光ユニット
１２…蛍光撮影用カメラ
１３…可視撮影用カメラ
１４…光学フィルタ
２０…外装筐体
２１…試料載置用上蓋
３０…試料台移動機構
３１…試料台駆動部
３２、４２…制御部
３３…画像処理部
３３１…画像メモリ
３３２…画像合成処理部
３４…モニタ
４０…測光部移動機構
４１…測光部駆動部
【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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