(57)【要約】【課題】簡易な構成で蛍光寿命の数が未知の標本に対して、蛍光寿命の数を判定するとともに蛍光寿命を特定することが可能な蛍光顕微鏡装置を提供すること。【解決手段】パルスレーザ光を標本１６に照射しつつ走査し、標本１６が発する蛍光光子をカウントして蛍光寿命を測定する蛍光寿命測定装置１において、蛍光光子をカウントする複数の時間帯である複数の時間ゲートでカウントされた前記蛍光光子数をもとに複数の蛍光寿命を演算するアルゴリズムを用いて蛍光寿命を演算する演算部１４０と、演算部１４０によって演算された蛍光寿命に関する値をもとに蛍光寿命の数および値を判定する判定部１４１と、を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルスレーザ光を標本に照射しつつ走査し、前記標本が発する蛍光光子をカウントして蛍光寿命を測定する蛍光寿命測定装置において、
前記蛍光光子をカウントする複数の時間帯である複数の時間ゲートでカウントされた前記蛍光光子数をもとに複数の蛍光寿命を演算するアルゴリズムを用いて蛍光寿命を演算する演算手段と、
前記演算手段によって演算された前記蛍光寿命に関する値をもとに蛍光寿命の数および値を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする蛍光寿命測定装置。
【請求項２】
複数のパルスレーザ光を標本に照射しつつ走査し、前記標本が発する蛍光光子をカウントして蛍光寿命を測定する蛍光寿命測定装置において、
前記複数のパルスレーザ光を同時に出射させる制御を行う出射制御手段と、
前記蛍光光子の光路を波長によって分岐する分岐手段と、
前記分岐手段の後段に設けられ、前記蛍光光子をカウントする複数の時間帯である複数の時間ゲートであって前記複数のパルスレーザ光の出射後に生成される複数の時間ゲートによってカウントされた前記蛍光光子数をもとに蛍光寿命を演算するアルゴリズムを用いて前記蛍光寿命を演算する前記波長毎の複数の演算手段と、
を備えたことを特徴とする蛍光寿命測定装置。
【請求項３】
前記複数の演算手段によって演算された前記蛍光寿命に関する値をもとに各波長毎の蛍光寿命の数および値を判定する判定手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の蛍光寿命測定装置。
【請求項４】
前記蛍光光子の光強度を検出する検出手段と、
前記光強度をもとに蛍光画像を生成する画像生成手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の蛍光寿命測定装置。
【請求項５】
前記複数のパルスレーザ光は、波長の異なるパルスレーザ光であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の蛍光寿命測定装置。
【請求項６】
前記複数の時間ゲートの時間は、各時間ゲート間の時間に比して大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の蛍光寿命測定装置。
【請求項７】
前記演算手段が用いるアルゴリズムは、演算する最大の蛍光寿命の数の値に応じて切替可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の蛍光寿命測定装置。
【請求項８】
前記時間ゲートは、４以上であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の蛍光寿命測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルスレーザ光を標本に照射しつつ走査し、前記標本が発する蛍光光子をカウントして蛍光寿命を測定する蛍光寿命測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、パルスレーザ光を標本に照射し、標本が発する蛍光光子をカウントして蛍光寿命を測定することによって、蛍光物質の種類、あるいは蛍光物質の状態を観察する蛍光寿命測定装置が注目されている。蛍光寿命を測定する方法として、蛍光光子をカウントする時間帯である時間ゲートを設定し、この時間ゲートでカウントされた蛍光光子とをもとに蛍光寿命を測定する方法が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３５５４０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の蛍光寿命の測定方法は、蛍光寿命の数が既知であることを前提としており、蛍光寿命の数が未知である場合、測定された蛍光寿命の精度が低下するという問題点があった。
【０００５】
また、従来の技術（特許文献１）には、測定する蛍光の波長が複数種類ある場合についての言及がない。生体標本等では、複数の蛍光色素を用いることで異なる構造を識別可能に標識することが広く行われている。蛍光寿命測定でも、複数波長の蛍光を測定可能にすることが求められる。複数の蛍光色素を励起するには、それぞれに適合した波長レーザ光を照射する必要があるので、照射する波長にあう複数のパルスレーザ光源を装備することになる。
【０００６】
しかし、パルスレーザ光源は、それぞれ固有の出射遅延時間を持っているので、複数のパルスレーザ光源を同時に使用した場合、実際に出射されるパルスレーザ光のタイミングは波長ごとに異なってしまう。パルスレーザ光の照射タイミングが異なると、蛍光寿命測定のための時間ゲートもそれにあわせてずらさなければならないので、蛍光を検出するための信号処理が非常に複雑になるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で複数波長の蛍光のそれぞれの蛍光寿命を測定するとともに蛍光寿命の数が未知である標本に対しても、蛍光寿命の数を判定するとともに精度の高い蛍光寿命の測定を行うことができる蛍光寿命測定装置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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１にかかる蛍光寿命測定装置は、パルスレーザ光を標本に照射しつつ走査し、前記標本が発する蛍光光子をカウントして蛍光寿命を測定する蛍光寿命測定装置において、前記蛍光光子をカウントする複数の時間帯である複数の時間ゲートでカウントされた前記蛍光光子数をもとに複数の蛍光寿命を演算するアルゴリズムを用いて蛍光寿命を演算する演算手段と、前記演算手段によって演算された前記蛍光寿命に関する値をもとに蛍光寿命の数および値を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２にかかる蛍光寿命測定装置は、上記の発明において、複数のパルスレーザ光を標本に照射しつつ走査し、前記標本が発する蛍光光子をカウントして蛍光寿命を測定する蛍光寿命測定装置において、前記複数のパルスレーザ光を同時に出射させる制御を行う出射制御手段と、前記蛍光光子の光路を波長によって分岐する分岐手段と、前記分岐手段の後段に設けられ、前記蛍光光子をカウントする複数の時間帯である複数の時間ゲートであって前記複数のパルスレーザ光の出射後に生成される複数の時間ゲートによってカウントされた前記蛍光光子数をもとに蛍光寿命を演算するアルゴリズムを用いて前記蛍光寿命を演算する前記波長毎の複数の演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３にかかる蛍光寿命測定装置は、上記の発明において、前記複数の演算手段によって演算された前記蛍光寿命に関する値をもとに各波長毎の蛍光寿命の数および値を判定する判定手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４にかかる蛍光寿命測定装置は、上記の発明において、前記蛍光光子の光強度を検出する検出手段と、前記光強度をもとに蛍光画像を生成する画像生成手段と、をさらに備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５にかかる蛍光寿命測定装置は、上記の発明において、前記複数のパルスレーザ光は、波長の異なるパルスレーザ光であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６にかかる蛍光寿命測定装置は、上記の発明において、前記複数の時間ゲートの時間は、各時間ゲート間の時間に比して大きいことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７にかかる蛍光寿命測定装置は、上記の発明において、前記演算手段が用いるアルゴリズムは、演算する最大の蛍光寿命の数の値に応じて切替可能であることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８にかかる蛍光寿命測定装置は、上記の発明において、前記時間ゲートは、４以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる蛍光寿命測定装置は、複数の蛍光寿命を測定するアルゴリズムにしたがって蛍光寿命を演算し、所定の判定基準によって蛍光寿命の数を判定することによって、複数波長の蛍光のそれぞれの蛍光寿命を測定するとともに蛍光寿命の数が未知である標本に対しても、蛍光寿命の数を判定するとともに精度の高い蛍光寿命の測定を行う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】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる蛍光寿命測定装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１にかかる蛍光寿命測定装置１の概要構成を示すブロック図である。図１において、この蛍光寿命測定装置１は、トリガ信号Ｔｒ０を生成して出力するトリガ生成部２と、トリガ信号Ｔｒ０を入力してパルスレーザ光を出射するレーザ光源３と、パルスレーザ光を平行光に変換するコリメータレンズ４と、平行光に変換されたパルスレーザ光を標本１６上に走査するガルバノミラー６と、パルスレーザ光を標本１６に集光する対物レンズ７と、標本１６が発した蛍光を反射するダイクロイックミラー５と、ダイクロイックミラー５で反射された光から所定の蛍光波長の光のみを透過するバリアフィルタ８と、蛍光を集光する集光レンズ９と、集光された蛍光を光電変換して電気信号Ｐ１を出力する光電子増倍管（ＰＭＴ）１０と、電気信号Ｐ１を乗算信号Ｓ１〜Ｓ４と乗算して乗算結果である乗算結果信号Ｓ１０ａ〜Ｓ１０ｄを出力する乗算器１２ａ〜１２ｄと、乗算結果信号Ｓ１０ａ〜Ｓ１０ｄをもとに蛍光光子数をカウントしてカウント信号ＳＦ１〜ＳＦ４を出力するカウント部１３ａ〜１３ｄと、カウント信号ＳＦ１〜ＳＦ４を入力して蛍光寿命を演算し、蛍光寿命を特定する制御部１４と、制御部１４が特定した蛍光寿命の分布画像を表示する表示部１５と、トリガ生成部２からトリガ信号Ｔｒ０を入力して乗算器１２ａ〜１２ｄに乗算信号Ｓ１〜Ｓ４を出力する時間ゲート生成部１１とを有する。また、時間ゲート生成部１１は、入力されたトリガ信号Ｔｒ０を所定時間遅延するた乗算信号Ｓ１〜Ｓ４としてそれぞれ出力する遅延器１１ａ〜１１ｄを有し、遅延器１１ａ〜１１ｃの各出力側は、それぞれ遅延器１１ｂ〜１１ｄの入力側に接続される。さらに、制御部１４は、複数の蛍光寿命を演算する演算部１４０と、演算部１４０が演算した蛍光寿命の数を判定するとともに蛍光寿命を特定する判定特定部１４１とを有する。
【００１９】
ここで、蛍光寿命測定装置１を用いた蛍光寿命の測定動作について説明する。レーザ光源３から出射されたパルスレーザ光は、標本１６に照射され、この照射によって標本１６は、蛍光光子を発する。この蛍光光子は、パルスレーザ光と同じ光路をダイクロイックミラー５まで逆行し、ダイクロイックミラー５で反射し、バリアフィルタ８、集光レンズ９を介してＰＭＴ１０に入射する。ＰＭＴ１０に入射した蛍光光子は、パルス状の電気信号Ｐ１に変換され、電気信号Ｐ１は、各乗算器１２ａ〜１２ｄに入力される。各乗算器１２ａ〜１２ｄには、電気信号Ｐ１と、各乗算信号Ｓ１〜Ｓ４とがそれぞれ入力され、各乗算器１２ａ〜１２ｄの乗算結果は、それぞれ乗算結果信号Ｓ１０ａ〜Ｓ１０ｄとして各カウント部１３ａ〜１３ｄに出力される。乗算信号Ｓ１〜Ｓ４は、「０」あるいは「１」のデジタルの時間ゲート信号であり、乗算結果信号Ｓ１０ａ〜Ｓ１０ｄは、乗算信号１０ａ〜１０ｄが「０」のときは「０」であり、「１」のときは電気信号Ｐ１そのものを出力する信号である。すなわち、乗算器１２ａ〜１２ｄは、乗算信号Ｓ１〜Ｓ４が「１」を出力する時間帯のみに電気信号Ｐ１を出力させる時間ゲートとして動作する。
【００２０】
各カウント部１３ａ〜１３ｄは、乗算結果信号Ｓ１０ａ〜Ｓ１０ｄの値が「０」である場合、カウントせず、乗算結果信号Ｓ１０ａ〜Ｓ１０ｄの値が電気信号Ｐ１である場合、カウントアップする。各カウント部１３ａ〜１３ｄは、所定時間内にカウントアップした値をカウント信号ＳＦ１〜ＳＦ４として制御部１４に出力する。演算部１４０は、カウント信号ＳＦ１〜ＳＦ４と時間ゲートとをもとに蛍光寿命を演算し、判定部１４１は、演算部１４０が演算した蛍光寿命に関する定数をもとに蛍光寿命の数を判定するとともに蛍光寿命を特定する。制御部１４は、判定部１４１が特定した蛍光寿命の分布画像を作成し、表示部１５にこの分布画像を表示する。
【００２１】
ここで、演算部１４０が行う演算処理について説明する。図２は、パルスレーザ光が照射されたタイミングの時点を起点とした場合における時間ｔとカウントアップされた蛍光光子数Ｆ（ｔ）との関係を示すとともに、その下部に、乗算信号Ｓ１〜Ｓ４のタイミングを時間ｔに対応付けて示している。
【００２２】
図２に示すように、蛍光光子数Ｆ１〜Ｆ４は、パルスレーザ光の照射後、時間の経過とともに減少する。ここで、乗算信号Ｓ１は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの間、「１」であり、乗算信号Ｓ２は、時刻Ｔ２から時刻Ｔ５までの間、「１」であり、乗算信号Ｓ３は、時刻Ｔ４から時刻Ｔ７までの間に「１」であり、乗算信号Ｓ４は、時刻Ｔ６から時刻Ｔ８までの間、「１」となる。各乗算信号Ｓ１〜Ｓ４が「１」となる時間ゲートの長さは同一であって、「Ｌ」である。また、各時間ゲート開始時の時間差ΔＴの長さは、同一であり、時間ゲートの長さＬよりも短い。
【００２３】
ここで、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの間でカウントされた蛍光光子数をＦ１とし、時刻Ｔ３から時刻Ｔ５までの間でカウントされた蛍光光子数をＦ２とし、時刻Ｔ４から時刻Ｔ６までの間でカウントされた蛍光光子数をＦ３とし、時刻Ｔ７から時刻Ｔ８までの間でカウントされた蛍光光子数をＦ４とし、２つの蛍光寿命τ１,τ２が存在すると仮定した場合、つぎの関係式（１）〜（４）が成り立つ。なお、Ａ１は、蛍光寿命τ１にかかる定数であり、Ａ２は、蛍光寿命τ２にかかる定数である。
【数１】
2006201133.tif 000003
【数２】
2006201133.tif 000004
【数３】
2006201133.tif 000005
【数４】
2006201133.tif 000006
演算部１４０は、蛍光光子数Ｆ１〜Ｆ４を用いて関係式（１）〜（４）を解くことによって、蛍光寿命τ１,τ２および定数Ａ１,Ａ２を求めることができる。
【００２４】
ところで、関係式（１）〜（４）は、上述したように２つの蛍光寿命τ１,τ２が存在することを前提したものであるが、関係式（１）〜（４）を解いた結果、定数Ａ１,Ａ２のいずれか一方が０もしくは０近傍の値となった場合、この定数Ａ１,Ａ２に対応する蛍光寿命τ１,τ２は存在せず、蛍光寿命は１つであることになる。
【００２５】
判定部１４１は、演算部１４０が演算した定数Ａ１,Ａ２をもとに蛍光寿命の数を判定し、この結果をもとに蛍光寿命を特定する。この判定部１４１による蛍光寿命が１つであるか２つであるかの判定は、定数Ａ１あるいは定数Ａ２のいずれか一方の値が０近傍の所定値未満である場合に、蛍光寿命が１つであると判定し、定数Ａ１，Ａ２のいずれの値も所定値以上である場合に、蛍光寿命が２つであると判定する。制御部１４は、判定部１４１が特定した蛍光寿命の分布画像を作成して表示部１５に出力表示する。
【００２６】
たとえば、定数Ａ１，Ａ２の値がいずれも所定値以上である場合、判定部１４１は、２つの蛍光寿命τ１,τ２が存在すると判定し、図３および図４に示すように、各蛍光寿命τ１，τ２の分布画像Τ１,Τ２を個別に表示する。なお、図５に示すように、２つの分布画像Τ１,Τ２を色分けし、各分布画像Ｔ１，Ｔ２を同時に重複表示するようにしてもよい。
【００２７】
一方、定数Ａ１の値のみが所定値以上である場合、判定部１４１は、１つの蛍光寿命τ１が存在すると判定する。この蛍光寿命τ１は、４つの時間ゲートで測定されたものであり、２つの時間ゲートで測定された蛍光寿命に比して精度の高い蛍光寿命τ１となる。この結果、図６に示すように、蛍光寿命τ１の分布画像Τ１´も高精度の画像となる。
【００２８】
この実施の形態１では、複数の蛍光寿命を演算する関係式（１）〜（４）を用いて蛍光寿命の数を判定して蛍光寿命を特定するようにしているので、簡易に精度の高い蛍光寿命を測定することができる。
【００２９】
なお、この実施の形態１では、表示部１５は、蛍光寿命の分布画像全体を表示するようにしていたが、標本１６の所定領域の蛍光寿命の値を表示するようにしてもよいし、図２に示したように、蛍光光子数の減衰曲線を表示するようにしてもよい。
【００３０】
また、この実施の形態１では、１つの蛍光寿命をもつ場合であっても２つの蛍光寿命をもつ場合であってもハード的な切替制御なしに蛍光寿命を精度高く測定することができる。さらに、蛍光寿命が１つあるいは２つであることが既知である場合には、演算部１４０をソフト的に切り替えるのみでよいため、蛍光寿命を演算速度を優先する場合と蛍光寿命の演算分解能を優先する場合とを適宜に選択することができる柔軟な装置を実現できる。
【００３１】
（実施の形態２）
つぎに、この発明にかかる実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、１つの波長のパルスレーザ光によって発する蛍光をもとに蛍光寿命を特定するようにしていたが、この実施の形態２では、異なる複数の波長のパルスレーザ光によって発する蛍光をもとにそれぞれの蛍光寿命を特定するようにしている。
【００３２】
図７は、この発明の実施の形態２にかかる蛍光寿命測定装置２０の概要構成を示すブロック図である。図７に示すように、この蛍光寿命測定装置２０は、波長λ１のパルスレーザ光Ｌλ１を発するレーザ光源３ａと、波長λ２のパルスレーザ光Ｌλ２を発するレーザ光源３ｂと、レーザ光Ｌλ１を反射する反射ミラー１７と、パルスレーザ光Ｌλ１とパルスレーザ光Ｌλ２とを合成する合成ダイクロイックミラー１８と、標本１６Ａが発した蛍光を波長によって分離する分光ダイクロイックミラー１９と、バリアフィルタ８ａ,８ｂと、集光レンズ９ａ,９ｂと、ＰＭＴ１０ａ,１０ｂと、乗算器１２ｅ〜１２ｌと、カウント部１３ｅ〜１３ｌと、制御部１４ａ,１４ｂと、遅延器２１,２２ａ,２２ｂとを有する。制御部１４ａは、演算部１４０ａと、判定部１４１ａとを有し、制御部１４ｂは、演算部１４０ｂと、判定部１４１ｂとを有する。なお、その他の構成は、実施の形態１で示した蛍光寿命測定装置１と同一であり、同一の構成部分には同一の符号を付している。
【００３３】
トリガ生成部２は、トリガ信号Ｔｒ０を生成して遅延器２１および遅延器２２ａ,２２ｂに出力する。遅延器２１は、入力されたトリガ信号Ｔｒ０を所定時間遅延したトリガ信号Ｔｒ３を時間ゲート生成部１１に出力する。時間ゲート生成部１１は、入力されたトリガ信号Ｔｒ３を遅延器１１ａ〜１１ｄによってそれぞれ所定時間遅延した乗算信号Ｓ１〜Ｓ４を乗算器１２ｅ〜１２ｌに出力してそれぞれ乗算信号Ｓ１〜Ｓ４に対応した時間ゲートを生成する。
【００３４】
一方、遅延器２２ａは、入力されたトリガ信号Ｔｒ０を所定時間遅延したトリガ信号Ｔｒ１を生成し、レーザ光源４ａに出力する。また、遅延器２２ｂは、入力されたトリガ信号Ｔｒ０を所定時間遅延したトリガ信号Ｔｒ２を生成し、レーザ光源４ｂに出力する。レーザ光源４ａは、トリガ信号Ｔｒ１が入力されると、遅延時間ＴD1をもって波長λ１のパルスレーザ光Ｌλ１を出射する。また、レーザ光源４ｂは、トリガ信号Ｔｒ２が入力されると、遅延時間ＴD2をもって波長λ２のパルスレーザ光Ｌλ２を出射する。標本１６Ａには、パルスレーザ光Ｌλ１，Ｌλ２が照射され、それぞれ蛍光Ｆλ１，Ｆλ２を発する。
【００３５】
図８に示すように、レーザ光源３ａ，３ｂには遅延器２２ａ，２２ｂによってそれぞれ遅延調整されたトリガ信号Ｔｒ１，Ｔｒ２が入力され、レーザ光源３ａ，３ｂは各遅延時間ＴD1,ＴD2遅延してパルスレーザ光Ｌλ１，Ｌλ２を出射する。トリガ信号Ｔｒ１,Ｔｒ２は、各レーザ光源３ａ,３ｂがトリガ信号を受けてからレーザ光を出射するまでの遅延時間ＴD1,ＴD2を相殺して、２つのレーザ光が同時に出射されるようなタイミングに調整されている。したがって、この出射タイミングは上述した遅延器２２ａ，２２ｂの遅延調整によって一致させられる。なお、時間ゲートを生成する乗算信号Ｓ１〜Ｓ４は、パルスレーザ光Ｌλ１,Ｌλ２が出射された後に各時間ゲートが生成されるように、遅延器２１が遅延調整される。そして各時間ゲートは遅延時間ΔＴ１をもってそれぞれ出力される。
【００３６】
この結果、パルスレーザ光Ｌλ１に対する蛍光Ｆλ１の蛍光光子およびパルスレーザ光Ｌλ２に対する蛍光Ｆλ２の蛍光光子は、同じ時間ゲート群によってカウントされることになる。換言すれば、１つの時間ゲート生成部１１によって生成された時間ゲート群を用いて、異なるパルスレーザ光Ｌλ１，Ｌλ２によって生成される各蛍光に対するそれぞれ１以上の蛍光寿命を精度高く測定することができる。
【００３７】
この実施の形態２では、レーザ光源ごとにパルスレーザ光の出射タイミングが異なる場合であっても、遅延器２２ａ,２２ｂを用いて複数のパルスレーザ光Ｌλ１,Ｌλ２を同時に出射させ、同じ時間ゲートを設定することによって、波長の異なる複数のパルスレーザ光による蛍光寿命を短時間に測定できるようにしており、１つの時間ゲート生成部１１によって、異なるパルスレーザ光による蛍光寿命を同時に測定することができるため、時間ゲート生成部１１のハードウェアを共通化でき、蛍光寿命測定装置２０を小型化することができる。
【００３８】
（実施の形態３）
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１,２では、蛍光寿命を測定して蛍光寿命の分布画像を表示するようにしていたが、この実施の形態３では、蛍光寿命の分布画像とともに蛍光画像をも表示できるようにしている。
【００３９】
図９は、この実施の形態３にかかる蛍光寿命測定装置３０の概要構成を示すブロック図である。図９において、この蛍光寿命測定装置３０は、ＰＭＴ１０が光電変換した電気信号Ｐ１を入力して蛍光画像を出力する光量検出部２４を有している。その他の構成は、実施の形態１で示した蛍光寿命測定装置１と同一であり、同一の構成部分には同一の符号を付している。
【００４０】
蛍光寿命測定装置３０は、蛍光寿命の測定を行うため、標本１６Ｂの同じ部位にパルスレーザ光を数十万回照射する必要がある。このため、光量検出部２４は、ＰＭＴ１０から入力した電気信号Ｐ１を検出して光量に対応した信号を制御部１４Ｃに出力し、制御部１４ｃは、この信号をもとに、ガルバノミラー６が走査する領域の光量を調整することによって標本１６Ｂの蛍光画像を表示生成する。なお、この光量検出部２４は、電気信号Ｐ１をアナログ積算法によって積算した電気量を光量に対応させてもよいし、光子計数法（フォトンカウント法）によって計測した光子数を光量に対応させるようにしてもよい。
【００４１】
表示部１５は、制御部１４ｃによる選択切替によって、図１０に示した蛍光画像ＦＦ１と、図１１に示した蛍光寿命の分布画像Τ３とを表示することができる。また、表示部１５は、図１２に示すように、蛍光画像ＦＦ１と分布画像Τ３との双方を同時に表示することができる。
【００４２】
この実施の形態３では、１回のパルスレーザ光の走査によって標本１６Ｂの蛍光寿命の分布画像Τ３とともに蛍光画像ＦＦ１を取得できるようにし、標本１６Ｂに対するパルスレーザ光の照射回数を最小限に抑制できるようにしているので、標本１６Ｂへの損傷を少なくすることができる。
【００４３】
なお、実施の形態１〜３では、ＰＭＴ１０,１０ａ,１０ｂによって標本１６,１６Ａ,１６Ｂが発した光を受光するようにしていたが、ＰＭＴ１０,１０ａ,１０ｂをアバランシュダイオード（ＡＰＤ）に代えてもよい。また、時間ゲートを４つ設定するようにしていたが、６つ以上の時間ゲートを設定して、３つ以上の蛍光寿命を測定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の実施の形態１にかかる蛍光寿命測定装置の概要構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１にかかる蛍光光子数の減衰特性と時間ゲートの設定との対応とを示す模式図である。
【図３】この発明の実施の形態１の表示部が表示する蛍光寿命の分布画像を示す模式図である。
【図４】この発明の実施の形態１の表示部が表示する蛍光寿命の分布画像を示す模式図である。
【図５】この発明の実施の形態１の表示部が表示する蛍光寿命の分布画像を示す模式図である。
【図６】この発明の実施の形態１の表示部が表示する蛍光寿命の分布画像を示す模式図である。
【図７】この発明の実施の形態２にかかる蛍光寿命測定装置の概要構成を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態２にかかる各種信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図９】この発明の実施の形態３にかかる蛍光寿命測定装置の概要構成を示すブロック図である。
【図１０】この発明の実施の形態３の表示部が表示する蛍光寿命の分布画像を示す模式図である。
【図１１】この発明の実施の形態３の表示部が表示する蛍光寿命の分布画像を示す模式図である。
【図１２】この発明の実施の形態３の表示部が表示する蛍光寿命の分布画像を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４５】
１,２０,３０  蛍光寿命測定装置
２  トリガ生成部
３,３ａ,３ｂ  レーザ光源
４,４ａ,４ｂ  コリメータレンズ
５  ダイクロイックミラー
６  ガルバノミラー
７  対物レンズ
９,９ａ,９ｂ  集光レンズ
８,８ａ,８ｂ  バリアフィルタ
１０,１０ａ,１０ｂ  ＰＭＴ
１１  時間ゲート生成部
１１ａ,１１ｂ,１１ｃ,１１ｄ,２１,２２ａ,２２ｂ  遅延器
１２ａ,１２ｂ,１２ｃ,１２ｄ,１２ｅ,１２ｆ,１２ｇ,１２ｈ,１２ｉ,１２ｊ,１２ｋ,１２ｌ  乗算器
１３ａ,１３ｂ,１３ｃ,１３ｄ,１３ｅ,１３ｆ,１３ｇ,１３ｈ,１３ｉ,１３ｊ,１３ｋ,１３ｌ  カウント部
１４,１４ａ,１４ｂ,１４ｃ  制御部
１５  表示部
１６,１６Ａ,１６Ｂ  標本
１７  反射ミラー
１８  合成ダイクロイックミラー
１９  分光ダイクロイックミラー
１４０,１４０ａ,１４０ｂ  演算部
１４１,１４１ａ,１４１ｂ  判定部
【図１】
2006201133.tif 000007
【図２】
2006201133.tif 000008
【図３】
2006201133.tif 000009
【図４】
2006201133.tif 000010
【図５】
2006201133.tif 000011
【図６】
2006201133.tif 000012
【図７】
2006201133.tif 000013
【図８】
2006201133.tif 000014
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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