(57)【要約】【課題】  クラッドにおいて発せられる自家蛍光が光検出器により検出されることを防止して、標本の鮮明な画像を得る。【解決手段】  光源６と、該光源６からの光を走査する光走査部７と、該光走査部７により走査された光を伝播する複数のコアおよび該コアの周囲に配置されたクラッドを有する光ファイバ束４と、該光ファイバ束４内を伝播した光を標本Ａ上に結像させる対物光学系５と、光走査部７の動作を制御する走査制御部８とを備え、走査制御部８が、光ファイバ束４のコアに長くクラッドに短く、光源６からの光を集光させるように光走査部７を制御する光走査型観察装置１を提供する。【選択図】    図１
2006023382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
該光源からの光を走査する光走査部と、
該光走査部により走査された光を伝播する複数のコアおよび該コアの周囲に配置されたクラッドを有する光ファイバ束と、
該光ファイバ束内を伝播した光を標本上に結像させる対物光学系と、
前記光走査部の動作を制御する走査制御部とを備え、
該走査制御部が、前記光ファイバ束のコアに長くクラッドに短く、前記光源からの光を集光させるように前記光走査部を制御する光走査型観察装置。
【請求項２】
前記走査制御部が、前記光走査部による光の集光位置を各コアにおいて停止させるように、階段状に光走査部の動作を制御する請求項１に記載の光走査型観察装置。
【請求項３】
前記走査制御部が、前記光走査部による光の集光位置を、各コアにおいて遅く、各クラッドにおいて速く移動させるように光走査部の動作を制御する請求項１に記載の光走査型観察装置。
【請求項４】
前記光走査部がガルバノミラーからなり、
前記走査制御部がガルバノミラーの角度を制御する請求項１から請求項３のいずれかに記載の光走査型観察装置。
【請求項５】
前記光走査部が入力される振動周波数に応じて回折角度を変化させる音響光学素子からなり、
前記走査制御部が光走査部に入力する振動周波数を制御する請求項１から請求項３のいずれかに記載の光走査型観察装置。
【請求項６】
前記光源が、極短パルスレーザ光を発振するレーザ光源からなり、
前記光検出器が、前記光ファイバ束と光走査部との間から分岐した戻り光を検出する請求項１から請求項５のいずれかに記載の光走査型観察装置。
【請求項７】
光源と、
該光源からの光を走査する光走査部と、
該光走査部により走査された光を伝播する複数のコアおよび該コアの周囲に配置されたクラッドを有する光ファイバ束と、
該光ファイバ束内を伝播した光を標本上に結像させる対物光学系と、
標本からの戻り光を検出する光検出器と、
該光検出器の動作を制御する検出器制御部とを備え、
該検出器制御部が、前記光ファイバ束のコアからの戻り光を検出し、クラッドからの戻り光を検出しないように前記光検出器の動作を制御する光走査型観察装置。
【請求項８】
光源と、
該光源からの光を走査する光走査部と、
該光走査部により走査された光を伝播する複数のコアおよび該コアの周囲に配置されたクラッドを有する光ファイバ束と、
該光ファイバ束内を伝播した光を標本上に結像させる対物光学系と、
標本からの戻り光を検出する光検出器と、
該光検出器により取得された画像を処理する画像処理部とを備え、
該画像処理部が、前記光ファイバ束のコアからの戻り光に対応する画像を抽出する光走査型観察装置。
【請求項９】
光源と、
該光源からの光を走査する光走査部と、
該光走査部により走査された光を伝播する複数のコアおよび該コアの周囲に配置されたクラッドを有する光ファイバ束と、
光源からの光を選択的に通過させるシャッタ部と、
該シャッタ部を制御するシャッタ制御部と、
該光ファイバ束内を伝播した光を標本上に結像させる対物光学系と、
標本からの戻り光を検出する光検出器とを備え、
前記シャッタ制御部が、前記光ファイバ束のコアに集光される光を通過させ、クラッドに集光される光を遮断するようシャッタ部を制御する光走査型観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光走査型観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生物試料等の標本を生きたままの状態(in vivo)拡大観察する光学顕微鏡として、特許文献１に示される光ファイバ顕微鏡が提案されている。この顕微鏡は、レーザ光源から発せられたレーザ光を光ファイバ束の一端面に結像させる第１の対物レンズと、光ファイバ束の他端面に配置された第２の対物レンズとを備え、レーザ光走査器により、レーザ光源からのレーザ光を標本上において２次元的に走査させる構造のものである。
【０００３】
レーザ光走査器としては、ミラー角度を変化させることで、レーザ光の反射方向を変化させるガルバノミラーやポリゴンミラー、レーザ光を通過させるピンホールの位置を変化させることで標本上の光スポットの位置を移動させるディスクスキャン方式等が知られている。
【特許文献１】特開２００３−３４４７７７号公報（図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような光ファイバ顕微鏡においては、光ファイバ束は複数のコアとその周囲に配置されるクラッドとを有するものであり、レーザ光走査器により走査された光は、これらのコアおよびクラッドの両方に集光される。
しかしながら、実際に観察に使用される光は、コアに入射されて伝播される光のみであり、クラッドに入射される光は観察には寄与していない。さらに、クラッドに特定波長の光が入射されると、クラッド内において自家蛍光が発生する不都合がある。クラッドにおいて発生した自家蛍光は、標本から発せられコア内を伝播して戻る蛍光とともに光検出器により検出されるため、取得された画像にフレアを生ずる等の不都合がある。
【０００５】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、クラッドにおいて発せられる自家蛍光が光検出器により検出されることを防止して、標本の鮮明な画像を得ることができる光走査型観察装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、光源と、該光源からの光を走査する光走査部と、該光走査部により走査された光を伝播する複数のコアおよび該コアの周囲に配置されたクラッドを有する光ファイバ束と、該光ファイバ束内を伝播した光を標本上に結像させる対物光学系と、前記光走査部の動作を制御する走査制御部とを備え、該走査制御部が、前記光ファイバ束のコアに長くクラッドに短く、前記光源からの光を集光させるように前記光走査部を制御する光走査型観察装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、光源から発せられた光が光走査部の作動により光ファイバ束の一端面に集光され、該光ファイバ束内を伝播させられた後に対物光学系によって標本上に結像される。このとき走査制御部の作動により、光源からの光がコアに長くクラッドに短く集光されるので、クラッドにおいて発生する自家蛍光量を低減し、観察に必要な戻り光の量を増加させることができる。
【０００８】
上記発明においては、前記走査制御部が、前記光走査部による光の集光位置を各コアにおいて停止させるように、階段状に光走査部の動作を制御することが好ましい。
このようにすることで、簡易かつ効果的に観察に必要な戻り光の量を増加させることができる。
【０００９】
また、上記発明においては、前記走査制御部が、前記光走査部による光の集光位置を、各コアにおいて遅く、各クラッドにおいて速く移動させるように光走査部の動作を制御することとしてもよい。
光走査部による光の集光位置がコアを通過する速度と、クラッドを通過する速度とに差をもたせることにより、クラッドにおける自家蛍光の発生量を相対的に低減し、観察に必要な戻り光の量を相対的に増加させることができる。
【００１０】
さらに、上記発明においては、前記光走査部がガルバノミラーからなり、前記走査制御部がガルバノミラーの角度を制御することとしてもよい。
ガルバノミラーの角度制御により、簡易にクラッドにおける自家蛍光の発生を抑制して、鮮明な画像を得ることができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記光走査部が入力される振動周波数に応じて回折角度を変化させる音響光学素子からなり、前記走査制御部が光走査部に入力する振動周波数を制御することとしてもよい。
音響光学素子によれば、比較的高い周波数で集光位置を制御することができる。その結果、標本を高速に走査する場合においても、クラッドにおける自家蛍光の発生を低減して鮮明な画像を得ることができる。
【００１２】
また、上記発明においては、前記光源が、極短パルスレーザ光を発振するレーザ光源からなり、前記光検出器が、前記光ファイバ束と光走査部との間から分岐した戻り光を検出することとしてもよい。
極短パルスレーザ光を標本に照射して、多光子励起現象を発生させ、得られた蛍光が光ファイバ束と光走査部との間から分岐されて光検出器により検出される。多光子励起現象は、標本の深さ方向の所定位置のみにおいて蛍光を発生させることができるので、同一光路を戻す必要がない。したがって、光走査部に戻す前に取り出して検出することができる。
【００１３】
また、本発明は、光源と、該光源からの光を走査する光走査部と、該光走査部により走査された光を伝播する複数のコアおよび該コアの周囲に配置されたクラッドを有する光ファイバ束と、該光ファイバ束内を伝播した光を標本上に結像させる対物光学系と、標本からの戻り光を検出する光検出器と、該光検出器の動作を制御する検出器制御部とを備え、該検出器制御部は、前記光ファイバ束のコアからの戻り光を検出し、クラッドからの戻り光を検出しないように前記光検出器の動作を制御する光走査型観察装置を提供する。
【００１４】
この発明によれば、光走査部の作動により、光ファイバ束のコアおよびクラッドに光が集光され、光ファイバ束によって伝播された光が標本に照射されることによって、標本において戻り光が発生する。発生した戻り光は、対物光学系、光ファイバ束を介して戻り光検出器によって検出されることになるが、本発明によれば、検出器制御部の作動によりコアを介して標本から戻る戻り光のみを光検出器により検出させることができる。すなわち、クラッドを介して標本から戻る戻り光が光検出器により検出されることがないので、検出された画像にフレア等を発生させることがなく、鮮明な画像を取得することが可能となる。
【００１５】
また、本発明は、光源と、該光源からの光を走査する光走査部と、該光走査部により走査された光を伝播する複数のコアおよび該コアの周囲に配置されたクラッドを有する光ファイバ束と、該光ファイバ束内を伝播した光を標本上に結像させる対物光学系と、標本からの戻り光を検出する光検出器と、該光検出器により取得された画像を処理する画像処理部とを備え、該画像処理部が、前記光ファイバ束のコアからの戻り光に対応する画像を抽出する光走査型観察装置を提供する。
【００１６】
この発明によれば、光走査部の作動により、光源からの光が、光ファイバ束のコアおよびクラッドに集光され、光ファイバ束によって伝播された光が標本に照射されることによって、標本において戻り光が発生する。発生した戻り光は、対物光学系、光ファイバ束を介して戻り光検出器によって検出され、画像として取得される。本発明によれば、画像処理部の作動によりコアから戻る戻り光に対応する画像が抽出されるので、クラッドからの戻り光が除外されることになる。クラッドからの戻り光には、クラッドにおける自家蛍光が含まれるが、得られる画像からはクラッドからの戻り光が除外されているので、画像にフレア等を発生させることが防止され、鮮明な画像を取得することができる。
【００１７】
また、本発明は、光源と、該光源からの光を走査する光走査部と、該光走査部により走査された光を伝播する複数のコアおよび該コアの周囲に配置されたクラッドを有する光ファイバ束と、光源からの光を選択的に通過させるシャッタ部と、該シャッタ部を制御するシャッタ制御部と、該光ファイバ束内を伝播した光を標本上に結像させる対物光学系と、標本からの戻り光を検出する光検出器とを備え、前記シャッタ制御部が、前記光ファイバ束のコアに集光される光を通過させ、クラッドに集光される光を遮断するようシャッタ部を制御する光走査型観察装置を提供する。
【００１８】
本発明によれば、光源からの光が光走査部により走査され、光ファイバ束に向かわせられるが、シャッタ部の作動によりオンオフされ、選択的に通過させられる。この場合に、シャッタ制御部が、コアへの光を通過させ、クラッドへの光を遮断するので、光走査部からの光は光ファイバ束のコアのみに入射される。その結果、クラッドにおける自家蛍光の発生が未然に防止され、画像におけるフレアの発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、クラッドにおいて発せられる自家蛍光が光検出器により検出されることを防止して、標本の鮮明な画像を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る光走査型観察装置について、図１〜図３を参照して説明する。
本実施形態に係る光走査型観察装置１は、レーザ走査型共焦点顕微鏡であって、図１に示されるように、第１の対物レンズ２を備える装置本体３と、該第１の対物レンズ２の結像位置に一端面４ａを配置した光ファイバ束４と、該光ファイバ束４の他端面４ｂ側に配置され、他端面４ｂから発せられた光を試料Ａ上に結像させる第２の対物レンズ５とを備えている。
【００２１】
装置本体３には、レーザ光を発生するレーザ光源６と、２つの直交する軸線回りに揺動可能な２枚のガルバノミラー７ａ，７ｂにより構成され、レーザ光源６から発せられたレーザ光を、光ファイバ束４を構成する各光ファイバの一端面４ａに２次元的に走査させる光走査部７と、該光走査部７を制御する走査制御部８と、瞳投影レンズ９および結像レンズ１０と、前記第１の対物レンズ２を介して戻る戻り光からレーザ光を分離するダイクロイックミラー（分岐手段）１１と、前記光ファイバ束４の一端面４ａと共役な位置に配置される共焦点ピンホール１２と、共焦点ピンホール１２を通過した光を検出する光検出器１３とを備えている。図中、符号１４は、共焦点レンズである。
【００２２】
なお、図中、レーザ光源６が複数設けられているが、異なる波長のレーザ光を試料Ａに対して照射可能とするためであり、単一のレーザ光源６であってもよい。また、光検出器１３も複数設けた例を示しているが、単一の光検出器１３であってもよい。また、符号１５，２１はダイクロイックミラー、符号１６はバンドパスフィルタである。また、符号１７は光路を折り曲げるミラーである。
【００２３】
前記第２の対物レンズ５は、光ファイバ束４の他端面４ｂから発せられる光を光源として試料Ａの所望の位置に結像させるようになっている。
前記光ファイバ束４は、図３に示されるように、複数のコア４ｃと、各コア４ｃの周囲に配置されるクラッド４ｄとを備えている。
【００２４】
前記走査制御部８は、図２（ａ）に示されるように、ガルバノミラー７ａの角度Ｙを段階的に変化させることで、図３に示されるように、光の走査位置をＹ方向に１列ずつずらすように制御するようになっている。また、図２（ｂ）に示されるように、ガルバノミラー７ｂの角度Ｘを段階的に変化させることで、図３に示されるように、光の走査位置を、Ｘ方向に１列ずつずらすように制御するようになっている。
【００２５】
その結果、光の走査位置は、光ファイバ束４の各コア４ｃの位置に所定時間にわたって停止された後、隣接するコア４ｃの位置に瞬時に移動して所定時間にわたって停止される動作が繰り返されるようになっている。すなわち、レーザ光源６からのレーザ光は、各コア４ｃの位置に長く、コア４ｃ間のクラッド４ｄの位置には短い時間にわたって集光されるようになっている。
【００２６】
このように構成された本実施形態に係る光走査型観察装置１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る光走査型共焦点観察装置１によれば、レーザ光源６からレーザ光が発せられると、レーザ光はダイクロイックミラー１１，１５を透過させられて、光走査部７により２次元方向に走査される。光走査部７により偏向されて出射されたレーザ光は、瞳投影レンズ９、ミラー１７、結像レンズ１０、第１の対物レンズ２を経て光ファイバ束４の一端面４ａに入射させられる。
【００２７】
光ファイバ束４の一端面４ａに入射させられて光ファイバ束４の内部を伝播したレーザ光は、光ファイバ束４の他端面４ｂから出射される際に一旦広がり、その後段に配されている第２の対物レンズ５によって試料Ａの観察対象部位に照射される。レーザ光を照射された試料Ａの観察対象部位からは蛍光が発せられ、蛍光は、第２の対物レンズ５、光ファイバ束４、第１の対物レンズ２、結像レンズ１０、ミラー１７、瞳投影レンズ９および光走査部７を介して戻り、ダイクロイックミラー１１により反射されて、レーザ光と分離された後に、共焦点レンズ１４により集光させられて共焦点ピンホール１２を通過した光のみが光検出器１３により検出される。光ファイバ束４の一端面４ａは共焦点ピンホールとして機能し、また、共焦点ピンホール１２と共役な位置に配置されているので、光ファイバ束４の一端面４ａから出射された光のみが共焦点ピンホール１２を通過することができ、光検出器１３により検出されることになる。
【００２８】
この場合において、走査制御部８の作動により、光走査部７を構成する各ガルバノミラー７ａ，７ｂの角度Ｘ，Ｙが、図２に示されるように段階的に変化させられることで、レーザ光が、コア４ｃに長く、クラッド４ｄに短く集光される。すなわち、光検出器１３に検出される光は、その大部分が、コア４ｃを介して標本Ａに入射されることによって標本Ａから発せられた蛍光となる。その結果、クラッド４ｄに入射されるレーザ光の光量を抑制して、クラッド４ｄにおける自家蛍光の発生を抑えることができ、画像におけるフレア等の発生を抑制して、高コントラストの鮮明な画像を得ることができる。
【００２９】
なお、本実施形態に係る光走査型観察装置１においては、光走査部７として２枚のガルバノミラー７ａ，７ｂからなる、いわゆる近接ガルバノミラー方式を採用した場合について説明したが、ガルバノミラー７ａ，７ｂ自体の動作周波数は５００Ｈｚ程度と、それほど速くない。したがって、多数のコア４ｃを有する光ファイバ束４を用いて解像度を向上する場合等に、高速に走査することを考えると、ガルバノミラー７ａ，７ｂをステップ状に動かすことが困難になる場合もある。
【００３０】
そのような場合には、ガルバノミラー７ａ，７ｂに代えて、音響光学素子（図示略）を用いることにしてもよい。音響光学素子は、入力される振動周波数に応じて回折角度を変化させる素子であり、１×１０６Ｈｚ程度の振動数で動作するので、高速に光照射位置を走査させることができる。したがって、Ｘ方向およびＹ方向に回折角度を変化させる２つの音響光学素子を直列に配置して用いることにより、より高速に、２次元的に配列された光ファイバ束４のコア４ｃに選択的に光を集光することができる。また、同じ時間をかける場合に、走査可能なコア４ｃの本数を増加させることができ、画像の解像度を向上することができる。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施形態に係る光走査型観察装置３０について、図４および図５を参照して以下に説明する。
なお、本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係る光走査型観察装置１と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を省略することにする。
【００３２】
本実施形態に係る光走査型観察装置３０は、図４に示されるように、上述した第１の実施形態における走査制御部８に代えて、光検出器１３による検出タイミングを制御する検出器制御部３１を備えている。
検出器制御部３１は、図５に示されるように、ガルバノミラー７ａの角度Ｙが固定され、ガルバノミラー７ｂによる同一列に対するＸ方向の走査が行われているとき（時間Ｐ）に、レーザ光が光ファイバ束４のコア４ｃに配される時間だけ光検出器１３をＯＮとし、レーザ光がクラッド４ｄに配される時間およびガルバノミラー７ａが角度Ｙを変更する時間（時間Ｑ）において光検出器１３をＯＦＦとするようになっている。
【００３３】
このように構成された本実施形態に係る光走査型観察装置３０によれば、レーザ光源６から発せられたレーザ光は、ダイクロイックミラー１１，１５を介して光走査部７により走査され、瞳投影レンズ９、ミラー１７、結像レンズ１０、第１の対物レンズ２を経て光ファイバ束４の一端面４ａに入射させられる。このとき、本実施形態によれば、レーザ光は何ら制限されることなく光ファイバ束４の一端面４ａ全体、すなわち、コア４ｃおよびクラッド４ｄの両方に集光される。
【００３４】
そして、レーザ光が光ファイバ束４により伝播されて第２の対物レンズ５により標本Ａに照射されると、標本Ａにおいて発生した蛍光が、第２の対物レンズ５、光ファイバ束４、第１の対物レンズ２、結像レンズ１０、ミラー１７、瞳投影レンズ９および光走査部７を介して戻り、ダイクロイックミラー１１により反射されて、レーザ光と分離された後に、共焦点レンズ１４により集光させられて共焦点ピンホール１２を通過した光のみが光検出器１３に入射される。したがって、レーザ光がコア４ｃに集光されて、標本Ａにおいて発生した蛍光のみならず、レーザ光がクラッド４ｄに集光されることにより、クラッド４ｄにおいて発生した自家蛍光も光検出器１３に到達することになる。
【００３５】
この場合において、本実施形態に係る光走査型観察装置３０によれば、レーザ光がコア４ｃに入射されている時間は光検出器１３がＯＮとなって、標本Ａからの蛍光が検出される一方、レーザ光がクラッド４ｄに入射されている時間は光検出器１３がＯＦＦとなって検出が行われない。その結果、レーザ光がクラッド４ｄに入射されることにより、クラッド４ｄにおいて自家蛍光が発生しても、その自家蛍光が発生している時間は光検出器１３による検出が行われないので、取得される画像にフレア等が生ずることを防止することができる。
したがって、本実施形態に係る光走査型観察装置３０によっても、第１の実施形態に係る光走査型観察装置１と同様に、高コントラストの鮮明な画像を得ることができる。
【００３６】
なお、本実施形態に係る光走査型観察装置３０においては、光検出器１３の動作を制御することにより、クラッド４ｄにレーザ光が入射した場合の蛍光検出を行わないように処理したが、これに代えて、図６に示されるように、光検出器１３においては、全ての蛍光を検出しておき、その後段に配される画像処理部３２において、クラッド４ｄにレーザ光が入射した場合の蛍光を画像上から除外する処理を行い、処理後の画像をモニタ３３に表示することにしてもよい。
【００３７】
次に、本発明の第３の実施形態に係る光走査型観察装置４０について、図７を参照して以下に説明する。
なお、本実施形態の説明において、上述した実施形態に係る光走査型観察装置１，３０と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を省略することにする。
【００３８】
本実施形態に係る光走査型観察装置４０は、レーザ光源６からの光を選択的に透過あるいは遮断するシャッタ４１と、該シャッタ４１の動作を制御するシャッタ制御部４２とを備えている。シャッタ制御部４２は、図５（ｃ）に示された検出器制御部３１の動作と同様に、レーザ光がコア４ｃに入射される角度Ｘ，Ｙにガルバノミラー７ａ，７ｂが配置されているときにＯＮ状態として、シャッタ４１を開いてレーザ光を通過させ、レーザ光がクラッド４ｄに入射される角度Ｘ，Ｙにガルバノミラー７ａ，７ｂが配置されているときにＯＦＦ状態として、シャッタ４１を閉じてレーザ光を遮断するようになっている。
【００３９】
このように構成された本実施形態に係る光走査型観察装置４０によれば、クラッド４ｄにレーザ光が入射されることがなく、コア４ｃにレーザ光が入射されるときの蛍光のみが光検出器１３に検出されるので、高コントラストの鮮明な画像を得ることができる。
なお、本実施形態においては、シャッタ４１を図７に示されるように、ダイクロイックミラー１１，１５間に配置したが、これに限定されるものではなく、光ファイバ束４の前段、光走査部７の前段または後段、光検出器１３の前段のいずれの位置に配置してもよい。また、シャッタ４１としては、メカニカルシャッタの他、高周波数でのＯＮ／ＯＦＦが求められる場合には、ＡＯＴＦのような音響光学素子を採用してもよい。
【００４０】
次に、本発明の第４の実施形態に係る光走査型観察装置５０について、図８を参照して以下に説明する。
なお、本実施形態の説明において、上述した実施形態に係る光走査型観察装置１と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を省略することにする。
【００４１】
本実施形態に係る光走査型観察装置５０は、レーザ光源５１として、パルス幅が約１００ｆｓｅｃ（フェムト秒）の近赤外極短パルスレーザ光を発振する光源、例えば、チタンサファイアレーザ光源を採用している。また、光検出器１３は、第１の対物レンズ２と結像レンズ１０との間に配置されたダイクロイックミラー５２により分岐された蛍光を検出するようになっている。
なお、走査制御部８により光走査部７を構成するガルバノミラー７ａ，７ｂの角度を制御する点は、第１の実施形態に係る光走査型観察装置１と同様である。
【００４２】
このように構成された本実施形態に係る光走査型観察装置５０の作用について以下に説明する。
本実施形態によれば、極短パルスレーザ光源５１から極短パルスレーザ光が出射されると、走査制御部８により制御されたタイミングで、光走査部７のガルバノミラー７ａ，７ｂが作動させられ、瞳投影レンズ９、ミラー１７、結像レンズ１０、第１の対物レンズ２を経て光ファイバ束４の一端面４ａに入射させられる。光ファイバ束４を伝播した極短パルスレーザ光は第２の対物レンズ５によって標本Ａに入射させられ、標本Ａの所定の深さ位置に集光させられる。そして、その深さ位置において、多光子励起現象により蛍光を発生させる。発生した蛍光は、第２の対物レンズ５、光ファイバ束４および第１の対物レンズ２を介して戻り、ダイクロイックミラー５２によって入射光路から分岐されて集光レンズ５３，バンドパスフィルタ１６を介して光検出器１３により検出される。
【００４３】
この場合において、本実施形態においても、走査制御部８の作動により、光走査部７が制御され、コア４ｃに長く、クラッド４ｄに短く極短パルスレーザ光が入射させられるので、クラッド４ｄにおける自家蛍光の発生を抑制し、鮮明な画像を得ることができる。
特に、本実施形態においては、標本Ａの所定の深さ位置においてピンポイント式に蛍光を発生させる多光子励起現象を利用しているので、共焦点ピンホールが不要であり、また、角度制御される光走査部７に、発生した蛍光を通過させる必要がない。したがって、装置の構成を簡易にすることができる。
【００４４】
なお、本実施形態においては、第１の実施形態と同様に、走査制御部８によりダイクロイックミラー７ａ，７ｂからなる光走査部７を制御することとしたが、これに代えて、音響光学素子からなる光走査部７を採用し、あるいは、第２の実施形態と同様に、検出器制御部３１によって撮像タイミングを制御し、あるいは、画像処理部３２によりクラッド４ｄに極短パルスレーザが入射された画像部分を除去し、あるいは、第３の実施形態と同様にシャッタ制御部４２によりシャッタ４１を制御することとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光走査型観察装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の光走査型観察装置における走査制御部による光走査部の動作パターンを示す図である。
【図３】図２の動作パターンにより光走査部が駆動されたときのレーザ光の走査パターンを示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光走査型観察装置を示す全体構成図である。
【図５】図４の光走査型観察装置における光走査部の動作パターンおよび検出器制御部による検出器の動作パターンを示す図である。
【図６】図４の光走査型観察装置の変形例を示す全体構成図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る光走査型観察装置を示す全体構成図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る光走査型観察装置を示す全体構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
Ａ  試料
１  光走査型観察装置
４  光ファイバ束
４ｃ  コア
４ｄ  クラッド
５  第２の対物レンズ
６  レーザ光源（光源）
７  光走査部（光走査部）
７ａ，７ｂ  ガルバノミラー
８  走査制御部
３１  検出器制御部
３２  画像処理部
４１  シャッタ（シャッタ部）
４２  シャッタ制御部
５１  極短パルスレーザ光源（光源）
【図１】
2006023382.tif 000003
【図２】
2006023382.tif 000004
【図３】
2006023382.tif 000005
【図４】
2006023382.tif 000006
【図５】
2006023382.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006023382.tif 000009
【図８】
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