(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を発生するレーザ光源と、
複数のレーザ顕微鏡と、
該複数のレーザ顕微鏡と前記レーザ光源との間に設けられ、該レーザ光源から発せられたレーザ光を各前記レーザ顕微鏡に配分する光配分部とを備え、
該光配分部が、前記レーザ光の配分率が互いに異なる複数のビームスプリッタを有し、前記レーザ光源からの前記レーザ光の光路に配置する前記ビームスプリッタを変更することで、前記レーザ光を供給する前記レーザ顕微鏡を切り替え可能であり、
前記複数のレーザ顕微鏡が、該レーザ顕微鏡の光軸に対する前記光配分部から供給されたレーザ光の光軸のずれ量を該レーザ光の入射位置に基づいて検出する光軸ずれ検出部と、該光軸ずれ検出部に入射する前記レーザ光の量を調節可能な調光部と、前記光配分部から供給された前記レーザ光の光軸のずれを補正する光軸ずれ補正部と、前記調光部により前記レーザ光の入射量が所定の範囲内に制限されて前記光軸ずれ検出部により検出された前記レーザ光の光軸のずれ量に基づいて、前記光軸ずれ補正部を制御する制御部とを備える顕微鏡システム。
【請求項２】
前記調光部が、前記光配分部と前記光軸ずれ検出部との間の光路上に配置された前記レーザ光の量を連続的に変更可能な光学素子であり、
前記制御部が、前記レーザ光の光路に配された前記ビームスプリッタの配分率を取得し、取得した該配分率に基づいて、前記光軸ずれ検出部に入射する前記レーザ光の量が前記所定の範囲内に納まるよう前記調光部を制御する請求項１に記載の顕微鏡システム。
【請求項３】
前記レーザ光源が前記レーザ光の波長を切り替え可能であり、
前記制御部が、前記レーザ光源から発生させる前記レーザ光の波長を制御し、該レーザ光の波長および前記レーザ光の光路に配された前記ビームスプリッタの配分率に基づいて前記調光部を制御する請求項１または請求項２に記載の顕微鏡システム。
【請求項４】
前記調光部が、前記ビームスプリッタの配分率に対応する所定の量だけ前記レーザ光の通過量を制限するフィルタ部材であり、該フィルタ部材が前記光配分部と前記光軸ずれ検出部との間の光路上に挿脱可能に配置されている請求項１に記載の顕微鏡システム。
【請求項５】
レーザ光を発生するレーザ光源と、
複数のレーザ顕微鏡と、
該複数のレーザ顕微鏡と前記レーザ光源との間に設けられ、該レーザ光源から発せられたレーザ光を各前記レーザ顕微鏡に配分する光配分部とを備え、
該光配分部が、前記レーザ光の配分率が互いに異なる複数のビームスプリッタを有し、前記レーザ光源からの前記レーザ光の光路に配置する前記ビームスプリッタを変更することで、前記レーザ光を供給する前記レーザ顕微鏡を切り替え可能であり、
前記複数のレーザ顕微鏡が、該レーザ顕微鏡の光軸に対する前記光配分部から供給されたレーザ光の光軸のずれ量を該レーザ光の入射位置に基づいて検出する光軸ずれ検出部と、前記光配分部から供給された前記レーザ光の光軸のずれを補正する光軸ずれ補正部と、前記レーザ光の光路に配された前記ビームスプリッタの配分率を取得し、取得した該配分率に基づいて、前記光軸ずれ検出部に入射した前記レーザ光の信号レベルが所定の範囲内に納まるように該光軸ずれ検出部の感度を制御するとともに、感度を制御した該光軸ずれ検出部により検出された前記レーザ光の光軸のずれ量に基づいて前記光軸ずれ補正部を制御する制御部とを備える顕微鏡システム。
【請求項６】
前記レーザ光源が前記レーザ光の波長を切り替え可能であり、
前記制御部が、前記レーザ光源から発生させる前記レーザ光の波長を制御し、該レーザ光の波長および前記レーザ光の光路に配された前記ビームスプリッタの配分率に基づいて前記光軸ずれ検出部の感度を制御する請求項５に記載の顕微鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高価なレーザ光源を複数のレーザ顕微鏡間で共用する顕微鏡システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の顕微鏡システムは、単一のレーザ光源に対して複数のレーザ顕微鏡を光ファイバで互いに並列に接続することにより、レーザ光源から出力されるレーザ光を各レーザ顕微鏡に同時に供給可能にしている。
【０００３】
この特許文献１に記載の顕微鏡システムは、レーザ光源に対して全てのレーザ顕微鏡が常に光学的に接続された状態であり、他のレーザ顕微鏡が使用中であるか否かにかかわらず、個々のレーザ顕微鏡に供給されるレーザ光の光量が等分されるようになっている。すなわち、１台のレーザ顕微鏡しか使用していないときであっても、レーザ光源の出力の一部しか観察に使用することができない。したがって、複数のレーザ顕微鏡の使用状況に応じてレーザ光の供給先を変更できるようになっていることが好ましい。
【０００４】
そのためには、レーザ光の光路を制御するビームスプリッタのような光学部材をレーザ光源の出力光軸上に交換可能に設けることが考えられる。適切な反射透過特性を有する光学部材を選択してレーザ光源の出力光軸上に配置することによって、所望のレーザ顕微鏡に選択的にレーザ光を供給することができる。しかしながら、光学部材の交換によるレーザ光の光路の切り替えは、レーザ光の光軸のずれを伴うという不都合がある。
【０００５】
これに対し、レーザ光源から発生させるレーザ光の波長の切り替えに伴って生じるレーザ光の光軸のずれを自動補正する補正機能を備える顕微鏡システムが知られている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２に記載の顕微鏡システムは、レーザ光源からミラーを介してレーザ顕微鏡に入射するレーザ光の位置を位置センサにより検出し、位置センサにより検出されるレーザ光の位置が所定位置となるようにミラーを平行移動および回転させることによって、レーザ光の光軸を補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３２５９２４号公報
【特許文献２】特開２００３−３２２７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の顕微鏡システムにおいて、特許文献２の技術のようにレーザ光の光軸のずれを自動補正しようとした場合、以下のような問題がある。すなわち、ビームスプリッタのような光学部材を切り替えると、光学部材の反射透過特性の相違により位置センサに入射するレーザ光の量が大きく変化する。位置センサにおいては、入射するレーザ光の信号レベルが低すぎると分解能が足りなくなり、入射するレーザ光の信号レベルが高すぎると飽和してしまう。そのため、信号レベルが低すぎる場合も高すぎる場合も位置センサによりレーザ光の正確な位置を検出することができず、レーザ光の光軸のずれを精度よく補正することができない。
【０００８】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、ビームスプリッタのような光学部材を切り替えても、レーザ光の光軸補正を実現することができる顕微鏡システム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】
【０００９】
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、レーザ光を発生するレーザ光源と、複数のレーザ顕微鏡と、該複数のレーザ顕微鏡と前記レーザ光源との間に設けられ、該レーザ光源から発せられたレーザ光を各前記レーザ顕微鏡に配分する光配分部とを備え、該光配分部が、前記レーザ光の配分率が互いに異なる複数のビームスプリッタを有し、前記レーザ光源からの前記レーザ光の光路に配置する前記ビームスプリッタを変更することで、前記レーザ光を供給する前記レーザ顕微鏡を切り替え可能であり、前記複数のレーザ顕微鏡が、該レーザ顕微鏡の光軸に対する前記光配分部から供給されたレーザ光の光軸のずれ量を該レーザ光の入射位置に基づいて検出する光軸ずれ検出部と、該光軸ずれ検出部に入射する前記レーザ光の量を調節可能な調光部と、前記光配分部から供給された前記レーザ光の光軸のずれを補正する光軸ずれ補正部と、前記調光部により前記レーザ光の入射量が所定の範囲内に制限されて前記光軸ずれ検出部により検出された前記レーザ光の光軸のずれ量に基づいて、前記光軸ずれ補正部を制御する制御部とを備える顕微鏡システムを提供する。
【００１０】
本発明によれば、レーザ光源から発せられたレーザ光が光配分部により各レーザ顕微鏡に配分される。各レーザ顕微鏡に配分されるレーザ光の量は、レーザ光の光路上に配されるビームスプリッタの配分率に応じて決まる。したがって、適切なビームスプリッタを光路上に配置することにより、所望のレーザ顕微鏡に所望の光量のレーザ光を選択的に供給することができる。
【００１１】
この場合において、光路上に配置するビームスプリッタの変更に伴い、光配分部から各レーザ顕微鏡に供給されるレーザ光の光軸にずれが生じる。各レーザ顕微鏡は、調光部によって光配分部からのレーザ光の入射量が所定の範囲内に制限された光軸ずれ検出部により、光路に配置するビームスプリッタの配分率に関わらず、レーザ光の光軸のずれ量を精度よく検出することができる。
【００１２】
したがって、各レーザ顕微鏡において、光軸ずれ検出部によって高精度に検出されたレーザ光の光軸のずれ量に基づき制御部によって制御された光軸ずれ補正部により、光配分部から供給されたレーザ光の光軸のずれを精度よく補正することができる。よって、レーザ光源から発せられるレーザ光の供給先を複数のレーザ顕微鏡間で切り替えた場合において、各レーザ顕微鏡内でレーザ光の光軸にずれがないように光軸を補正することができる。
【００１３】
上記発明においては、前記調光部が、前記光配分部と前記光軸ずれ検出部との間の光路上に配置された前記レーザ光の量を連続的に変更可能な光学素子であり、前記制御部が、前記レーザ光の光路に配された前記ビームスプリッタの配分率を取得し、取得した該配分率に基づいて、前記光軸ずれ検出部に入射する前記レーザ光の量が前記所定の範囲内に納まるよう前記調光部を制御することとしてもよい。
【００１４】
このように構成することで、光路に配置するビームスプリッタの配分率に関わらず、各レーザ顕微鏡において、光配分部から供給されるレーザ光の量を所定の範囲内に制限して光軸ずれ検出部に入射させることができる。
【００１５】
上記発明においては、前記レーザ光源が前記レーザ光の波長を切り替え可能であり、前記制御部が、前記レーザ光源から発生させる前記レーザ光の波長を制御し、該レーザ光の波長および前記レーザ光の光路に配された前記ビームスプリッタの配分率に基づいて前記調光部を制御することとしてもよい。
【００１６】
レーザ光源の出力は発生するレーザ光の波長により変化する場合がある。また、ビームスプリッタの反射透過特性も波長により変化する場合がある。したがって、このように構成することで、レーザ光源から発生させるレーザ光の波長およびレーザ光の光路に配置するビームスプリッタの反射透過特性に関わらず、光軸ずれ検出部に入射するレーザ光の量を所定の範囲内に納めることができる。
【００１７】
上記発明においては、前記調光部が、前記ビームスプリッタの配分率に対応する所定の量だけ前記レーザ光の通過量を制限するフィルタ部材であり、該フィルタ部材が前記光配分部と前記光軸ずれ検出部との間の光路上に挿脱可能に配置されていることとしてもよい。
【００１８】
このように構成することで、各レーザ顕微鏡において、レーザ光の光路に配置するビームスプリッタの配分率に応じてレーザ光の光路に対して調光部を挿脱するだけで、光配分部から供給されるレーザ光の量を所定の範囲内に制限して光軸ずれ検出部に入射させることができる。
【００１９】
本発明は、レーザ光を発生するレーザ光源と、複数のレーザ顕微鏡と、該複数のレーザ顕微鏡と前記レーザ光源との間に設けられ、該レーザ光源から発せられたレーザ光を各前記レーザ顕微鏡に配分する光配分部とを備え、該光配分部が、前記レーザ光の配分率が互いに異なる複数のビームスプリッタを有し、前記レーザ光源からの前記レーザ光の光路に配置する前記ビームスプリッタを変更することで、前記レーザ光を供給する前記レーザ顕微鏡を切り替え可能であり、前記複数のレーザ顕微鏡が、該レーザ顕微鏡の光軸に対する前記光配分部から供給されたレーザ光の光軸のずれ量を該レーザ光の入射位置に基づいて検出する光軸ずれ検出部と、前記光配分部から供給された前記レーザ光の光軸のずれを補正する光軸ずれ補正部と、前記レーザ光の光路に配された前記ビームスプリッタの配分率を取得し、取得した該配分率に基づいて、前記光軸ずれ検出部に入射した前記レーザ光の信号レベルが所定の範囲内に納まるように該光軸ずれ検出部の感度を制御するとともに、感度を制御した該光軸ずれ検出部により検出された前記レーザ光の光軸のずれ量に基づいて前記光軸ずれ補正部を制御する制御部とを備える顕微鏡システムを提供する。
【００２０】
本発明によれば、各レーザ顕微鏡において、制御部が、光路に配されたビームスプリッタの配分率に基づき、光軸ずれ検出部に入射したレーザ光の信号レベルを感度の制御により所定の範囲内に納めることで、光路に配置するビームスプリッタの配分率に関わらず、光軸ずれ検出部によりレーザ光の光軸のずれ量を精度よく検出することができる。
【００２１】
したがって、レーザ光源から発せられるレーザ光の供給先を複数のレーザ顕微鏡間で切り替えた場合において、光軸ずれ検出部より高精度に検出されたレーザ光の光軸のずれ量に基づき、光軸ずれ補正部により、各レーザ顕微鏡内でレーザ光の光軸にずれがないように光軸を補正することができる。
【００２２】
上記発明においては、前記レーザ光源が前記レーザ光の波長を切り替え可能であり、前記制御部が、前記レーザ光源から発生させる前記レーザ光の波長を制御し、該レーザ光の波長および前記レーザ光の光路に配された前記ビームスプリッタの配分率に基づいて前記光軸ずれ検出部の感度を制御することとしてもよい。
【００２３】
このように構成することで、レーザ光源から発生させるレーザ光の波長およびレーザ光の光路に配置するビームスプリッタの反射透過特性に関わらず、光軸ずれ検出部に入射したレーザ光の信号レベルを所定の範囲内に納めることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ビームスプリッタのような光学部材を切り替えても、レーザ光の光軸補正を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る顕微鏡システムを示す概略構成図である。
【図２】図１のレーザ顕微鏡の記憶部に記憶されているプリセットテーブルの一例を示す図である。
【図３】図１のＰＣの構成を示すブロック図である。
【図４】図３の記憶部に記憶されているＣＰＵのプログラムを示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る顕微鏡システムを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係る顕微鏡システムについて図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システム１００は、図１に示すように、単一のレーザ光源１と、複数のレーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂ（第１レーザ顕微鏡３Ａ，第２レーザ顕微鏡３Ｂとする。）、これらレーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂとレーザ光源１との間に設けられ、レーザ光源１から発せられたレーザ光を各レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂに配分する光配分部５とを備えている。本実施形態においては２台のレーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂを例示して説明するが、レーザ顕微鏡の数は３台以上であってもよい。
【００２７】
レーザ光源１は、例えば、超短パルスレーザ光を出力する超短パルスレーザ光源であり、複数の波長の中からレーザ光の波長を択一的に選択して出射することができるようになっている。このレーザ光源１は、例えば、７００ｎｍから１０００ｎｍの範囲において、レーザ光の波長を５０ｎｍ間隔で切り替えることができるようになっている。
【００２８】
光配分部５は、レーザ光に対する反射透過特性（配分率）が互いに異なる３個のビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ（第１ビームスプリッタ７Ａ，第２ビームスプリッタ７Ｂ，第３ビームスプリッタ７Ｃとする。）を有している。また、光配分部５は、例えば、カセットの挿脱により、レーザ光源１から発せられたレーザ光の光路上にこれらのビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃを択一的に配置することができるようになっている。
【００２９】
ビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの反射透過特性を「透過光量：反射光量」で表わすと、例えば、第１ビームスプリッタ７Ａの反射透過特性は「１００：０」、第２ビームスプリッタ７Ｂの反射透過特性は「５０：５０」、第３ビームスプリッタ７Ｃの反射透過特性は「０：１００」となっている。以下、第２ビームスプリッタ７Ｂを基準のビームスプリッタとする。
【００３０】
これらビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、レーザ光の光路上に配置されることにより、レーザ光源１からのレーザ光を反射透過特性に応じて反射および／または透過するようになっている。光路上のビームスプリッタ７Ａ，７Ｂを透過したレーザ光は第１レーザ顕微鏡３Ａに供給され、ビームスプリッタ７Ｂ，７Ｃにより反射されたレーザ光は第２レーザ顕微鏡３Ｂに供給されるようになっている。
【００３１】
したがって、光配分部５は、ビームスプリッタ７Ａを光路上に配置した場合は第１レーザ顕微鏡３Ａにのみレーザ光を供給し、ビームスプリッタ７Ｂを光路上に配置した場合はレーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂの両方にレーザ光を供給し、ビームスプリッタ７Ｃを光路上に配置した場合は第２レーザ顕微鏡３Ｂにのみレーザ光を供給することができるようになっている。
【００３２】
レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂは互いに同一の構成を有している。以下、レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂの各構成部材について同一符号を付して重複する説明は省略する。これらレーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂは、光配分部５から供給されたレーザ光を２次元的に走査させるスキャナ１１と、スキャナ１１により走査されたレーザ光を標本Ｓに照射する一方、標本Ｓにおいて発生する蛍光を集光する対物レンズ１３と、対物レンズ１３により集光された標本Ｓからの蛍光の光路をレーザ光の光路から分岐するダイクロイックミラー１５と、ダイクロイックミラー１５を切り替える切替機構１７と、ダイクロイックミラー１５により分岐された蛍光に含まれるレーザ光を遮断するバリアフィルタ１９と、バリアフィルタ１９を通過した蛍光を検出する光検出器２１と、スキャナ１１とダイクロイックミラー１５との間に配されたシャッタ２２とを備えている。
【００３３】
また、レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂは、光配分部５から供給されたレーザ光の光量を調整可能なＡＯＭ（Ａｃｏｕｓｔｏ−Ｏｐｔｉｃ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ、調光部）２３と、ＡＯＭ２３を透過したレーザ光の光軸を自動調節するオートアライメント装置２５と、オートアライメント装置２５内の制御機能を兼ねるとともにレーザ光源１、光配分部５およびＡＯＭ２３等の制御や画像生成等を行うＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ、制御部）２７と、ＰＣ２７により生成された画像等を表示するモニタ２８と、ユーザに観察モードを入力させるマウスやキーボードなどの入力部２９とを備えている。
【００３４】
スキャナ１１は、例えば、相互に直交する軸線回りに揺動可能に支持された２枚の揺動ミラー１２Ａ，１２Ｂを対向配置させたガルバノスキャナである。このスキャナ１１は、２枚の揺動ミラー１２Ａ，１２Ｂを同期させて互いに軸線回りに揺動させることによって、レーザ光をラスタスキャン方式に２次元的に走査させることができるようになっている。
【００３５】
ダイクロイックミラー１５は、使用するレーザ光の波長域に応じて複数種類のものが切替機構１７により切り替え可能に設けられている。
切替機構１７は、ダイクロイックミラー１５を光路上に択一的に配置することができるようになっている。切替機構１７としては、ターレットにより回転してダイクロイックミラー１５を切り替えるものでもよいし、カセットの挿脱によりダイクロイックミラー１５を切り替えるものでもよい。
【００３６】
光検出器２１は、例えば、光電子増倍管（Ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ  Ｔｕｂｅ）であり、検出した蛍光の強度情報を出力するようになっている。
【００３７】
ＡＯＭ２３は、光配分部５とオートアライメント装置２５との間の光路上に配置されている。このＡＯＭ２３は、レーザ光の透過率を変更することにより、光配分部５から供給されたレーザ光の透過を制限し、オートアライメント装置２５に入射させるレーザ光の光量を調節することができるようになっている。
【００３８】
オートアライメント装置２５は、ＡＯＭ２３を透過したレーザ光の光軸に直交する方向に沿うオフセット（光軸ずれ）および光軸の傾き（光軸ずれ）を検出する光軸ずれ検出機構３１と、光軸ずれ検出機構３１による検出結果に応じてレーザ光の光軸のずれを補正する光軸ずれ補正機構（光軸ずれ補正部）３３と、光軸の補正情報やビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの反射透過特性等を記憶する記憶部３５とを備えている。また、オートアライメント装置２５は、ＰＣ２７により光軸ずれ補正機構３３が制御されるようになっている。
【００３９】
光軸ずれ検出機構３１は、例えば、光軸ずれ補正機構３３の後段の光路からレーザ光の一部を分岐する２つのビームスプリッタ４１Ｄ，４１Ｅと、これらビームスプリッタ４１Ｄ，４１Ｅにより分岐された各レーザ光を異なる光路長を介して検出する２つのＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、光軸ずれ検出部）４３Ａ，４３Ｂとを備えている。
【００４０】
ビームスプリッタ４１Ｄは、レーザ光の一部をＰＳＤ４３Ａに向けて反射する一方、残りのレーザ光をビームスプリッタ４１Ｅに向けて透過させるようになっている。ビームスプリッタ４１Ｅは、ビームスプリッタ４１Ｄを透過したレーザ光の一部をＰＳＤ４３Ｂに向けて透過させる一方、残りのレーザ光をスキャナ１１に向けて反射するようになっている。
【００４１】
各ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂは、例えば、４分割フォトダイオードであり、受光するレーザ光の光量およびスポット位置（入射位置）に応じた４つのセンサ部分（図示略）の出力バランスにより、レーザ光の本来の光軸に対する該光軸に直交する方向に沿うオフセット量を検出することができるようになっている。また、各ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂは、異なる光路長を介した２つのＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂにおけるオフセット量の差に応じて、レーザ光の本来の光軸に対する傾き量を検出することができるようになっている。また、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂは、検出したオフセット量あるいは傾き量をＰＣ２７に送るようになっている。
【００４２】
これらＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂは、レーザ光の入射光量が所定の範囲内である場合にレーザ光のスポット位置を正しく認識することができる。例えば、レーザ光の入射光量が所定の範囲よりも少なすぎたり多すぎたりすると、レーザ光のスポット位置を正しく認識することができない。
【００４３】
光軸ずれ補正機構３３は、ＡＯＭ２３を透過してレーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂに入射するレーザ光の光軸に対して傾斜して配置されるミラー４５と、ミラー４５に入射するレーザ光の光軸に沿う方向にこのミラー４５を並進移動させる位置調節部４７と、ミラー４５の傾斜角度を変化させる傾き調節部４９とを備えている。
【００４４】
位置調節部４７は、ミラー４５を並進移動させることで、ミラー４５によって反射したレーザ光の光軸を該光軸に直交する方向に移動させることができるようになっている。
傾き調節部４９は、ミラー４５の傾斜角度を変化させることで、ミラー４５によって反射したレーザ光の光軸の傾きを変化させることができるようになっている。
【００４５】
記憶部３５には、光配分部５の３つビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの反射透過特性と、基準となるビームスプリッタ７Ｂを光路上に配置したときにＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂに入射するレーザ光の光量が所定の範囲内になるように調整されたＡＯＭ２３の透過率（以下、ＡＯＭ２３の基準透過率という。）とがプリセットデータとして記憶されている。
【００４６】
また、記憶部３５には、図２に示されるように、レーザ光源１の波長情報（図２においては波長の値）とビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの識別情報（図２においては反射透過特性）とを横軸および縦軸とするマトリックス状のプリセットテーブルが記憶されている。このプリセットテーブルには、レーザ光の波長情報とビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの識別情報との組み合わせ毎に個別に設定されたミラー４５の目標位置Ｐｉ（ｉ＝１，２，…，２１）および目標傾斜角度θｉ（ｉ＝１，２，…，２１）が補正値として登録されている。
【００４７】
ＰＣ２７は、図３に示すように、インターフェース回路２７ａと、ハードディスク等からなる記憶部２７ｂと、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２７ｃと、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２７ｄとを備えている。ＰＣ２７には、モニタ２８と入力部２９が接続されている。
インターフェース回路２７ａは、レーザ光源１、光配分部５、ＡＯＭ２３および光軸ずれ補正部３３などと情報の入出力を行うようになっている。
【００４８】
記憶部２７ｂには、図４に示すように、ＣＰＵ２７ｃが実行するプログラム等が記憶されている。すなわち、記憶部２７ｂには、レーザ光源制御プログラム、光配分部制御プログラム、画像生成プログラム、ＡＯＭ制御プログラム、光軸ずれ補正機構制御プログラム、透過率算出プログラム、位置調節部制御プログラム、傾き調節部制御プログラム、光検出器制御プログラム、スキャナ制御プログラム、切替機構制御プログラム、および、ＰＳＤ制御プログラムが記憶されている。また、記憶部２７ｂは、画像生成プログラムによって生成された標本Ｓの２次元的な画像等を記憶する記憶領域を有している。
【００４９】
ＣＰＵ２７ｃは、記憶部７ｂに記憶されている上記の各プログラムを読み込んで、各プログラムを実行する機能を有している。すなわち、ＰＣ２７は、ＣＰＵ２７ｃによるレーザ光源制御プログラムの実行により、ユーザが入力部２９によって指定するレーザ光の波長に切り替えるよう、レーザ光源１を制御するようになっている。また、ＰＣ２７は、ＣＰＵ２７ｃによる光配分部制御プログラムの実行により、ユーザが入力部２９によって指定するいずれかのビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃをレーザ光の光路上に配置するよう、光配分部５を制御するようになっている。
【００５０】
また、ＰＣ２７は、ＣＰＵ２７ｃによるスキャナ制御プログラムの実行により、スキャナ１１における揺動ミラー１２Ａ，１２Ｂの搖動動作を制御するようになっている。また、ＰＣ２７は、ＣＰＵ２７ｃによる光検出器制御プログラムの実行により、光検出器２１を制御するようになっている。また、ＰＣ２７は、ＣＰＵ２７ｃによる画像生成プログラムの実行により、光検出器２１から出力された蛍光の強度情報とその検出時のスキャナ１１によるレーザ光の走査位置情報とに基づいて、標本Ｓの２次元的な蛍光画像を生成するようになっている。また、ＰＣ２７は、ＣＰＵ２７ｃによる切替機構制御プログラムの実行により、切替機構１７を制御するようになっている。また、ＰＣ２７は、ＣＰＵ２７ｃによるＰＳＤ制御プログラムの実行により、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの感度ゲイン等を制御するようになっている。
【００５１】
また、ＰＣ２７は、起動時および光配分部５においてレーザ光の光路上に配置するビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃを切り替えた場合に、光軸ずれ検出機構３１に入射するレーザ光の光量調節とレーザ光の光軸の自動補正とを実行するようになっている。
【００５２】
具体的には、レーザ光を光量調節する場合は、ＰＣ２７は、レーザ光の光路上に配置されているビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの識別情報を光配分部５から取得するようになっている。また、ＰＣ２７は、取得した識別情報に対応するプリセットデータを記憶部３５から読み出すようになっている。そして、ＰＣ２７は、ＣＰＵ２７ｃによる透過率算出プログラムの実行により、下記の式（１）に従い、ＡＯＭ２３に設定する透過率を算出するとともに、ＣＰＵ２７ｃによるＡＯＭ制御プログラムの実行により、算出した透過率をＡＯＭ２３に設定するようになっている。
【００５３】
ＡＯＭ２３に設定する透過率＝ＡＯＭ２３の基準透過率×基準となるビームスプリッタ７Ｂの反射透過特性÷レーザ光の光路上に配置したいずれかのビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの反射透過特性・・・（１）
【００５４】
また、レーザ光を光軸補正する場合は、ＰＣ２７は、レーザ光の光路上に配置されているビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの識別情報に加えて、現在設定されているレーザ光の波長情報をレーザ光源１から取得するようになっている。また、ＰＣ２７は、記憶部３５に記憶されているプリセットテーブルを参照し、取得したレーザ光の波長情報といずれかのビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの識別情報との組み合わせに対応する補正値Ｐｉ，θｉを読み出すようになっている。そして、ＰＣ２７は、ＣＰＵ２７ｃによる位置調節部制御プログラムの実行により、ミラー４５を目標位置Ｐｉへ移動させるための指令信号を位置調節部４７へ送信するとともに、ＣＰＵ２７ｃによる傾き調節部制御プログラムの実行により、ミラー４５を目標傾斜角度θｉに傾けるための指令信号を傾き調節部４９に送信し、位置調節部４７および傾き調節部４９によりミラー４５の位置および傾斜角度を調節させるようになっている。
【００５５】
さらに、ＰＣ２７は、ＣＰＵ２７ｃによる光軸ずれ補正機構制御プログラムの実行により、光軸ずれ検出機構３１の２つのＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂからの出力を受けて、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの位置においてレーザ光の光軸のオフセットおよび傾きが解消されるための光軸ずれ補正機構３３への指令信号を算出するようになっている。そして、ＰＣ２７は、ＣＰＵ２７ｃによる位置調節部制御プログラムおよび傾き調節部制御プログラムの実行により、算出した指令信号を位置調節部４７および傾き調節部４９に送信し、位置調節部４７および傾き調節部４９によりＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの位置においてレーザ光の光軸ずれが解消するようにミラー４５を微調節させるようになっている。
【００５６】
このように構成された顕微鏡システム１００の作用について、第２レーザ顕微鏡３Ｂを使用する場合を例示して説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システム１００において、例えば、第２レーザ顕微鏡３Ｂにより標本Ｓの蛍光観察を行うには、観察に使用するレーザ光の波長とビームスプリッタ７Ｂ，７Ｃの一方をユーザが入力部２９により指定する。
【００５７】
例えば、ユーザがビームスプリッタ７Ｂを指定したこととする。ビームスプリッタ７Ｂは、レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂの両方にレーザ光を配分するので、この場合は、レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂの両方において、ＰＣ２７の制御により、指定された波長がレーザ光源１に設定されるとともに、シャッタ２２が閉じられ、ビームスプリッタ７Ｂがレーザ光の光路上に配置される。シャッタ２２を閉じることにより、レーザ光の光軸の自動補正が行われている間、標本Ｓに余計な光が当たり退色が発生するのを防ぐことができる。
【００５８】
次に、レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂにおいて、レーザ光の光量調節が実行される。まず、ＰＣ２７により、レーザ光の光路上に配置したビームスプリッタ７Ｂの識別情報が光配分部５から取得され、対応するプリセットデータ、すなわち、ＡＯＭ２３の基準透過率と、基準となるビームスプリッタ７Ｂの反射透過特性と、取得した識別情報に対応するビームスプリッタ７Ｂの反射透過特性とが記憶部３５から読み出される。
【００５９】
次いで、ＰＣ２７により、上記式（１）に従い、ＡＯＭ２３に設定する透過率が算出される。例えば、ＡＯＭ２３の基準透過率が１０％である場合は、基準となるビームスプリッタ７Ｂの反射率が５０％で、レーザ光の光路上に配置したビームスプリッタ７Ｂの反射率が５０％なので、ＡＯＭ２３に設定する透過率として１０％が算出される。
【００６０】
次いで、ＰＣ２７により、算出した透過率がＡＯＭ２３に設定され、ＡＯＭ２３によりレーザ光の透過が制限される。これにより、ビームスプリッタ７Ｂの反射透過特性に関わらず、光軸ずれ検出機構３１の２つのＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂに入射するレーザ光の量が所定の範囲内に制限される。
【００６１】
次に、レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂにおいて、レーザ光の光軸補正が実行される。まず、ＰＣ２７により、設定したレーザ光の波長情報がレーザ光源１から取得され、記憶部３５に記憶されているプリセットテーブルが参照されて、取得したレーザ光の波長情報とビームスプリッタ７Ｂの識別情報との組み合わせに対応する補正値Ｐｉ，θｉが読み出される。そして、ＰＣ２７により、読み出した補正値に基づき、位置調節部４７および傾き調節部４９が制御されて、ミラー４５の位置および傾斜角度が調節される。これにより、ビームスプリッタ７Ｂに合わせてレーザ光の光軸が補正される。
【００６２】
続いて、レーザ光源１からレーザ光を発生させると、レーザ光は光配分部５においてビームスプリッタ７Ｂによりレーザ光の半分が反射されて第２レーザ顕微鏡３Ｂに供給される。第２レーザ顕微鏡３Ｂに供給されたレーザ光は、ＡＯＭ２３を透過して光軸ずれ補正機構３３のミラー４５により反射される。そして、レーザ光は、光軸ずれ検出機構３１のビームスプリッタ４１Ｄ，４１Ｅにより分岐され、一部がＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂにより検出される。
【００６３】
ここで、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂにおいては、所定の範囲内に制限された光量のレーザ光が受光され、レーザ光の光軸のオフセット量および傾き量が検出されてＰＣ２７に送られる。これにより、レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂにおいて、レーザ光の光軸補正が再度実行される。
【００６４】
まず、ＰＣ２７により、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂから送られてくるオフセット量および傾き量に基づき、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの位置においてレーザ光の光軸のオフセットおよび傾きを解消する指令信号が算出される。そして、ＰＣ２７により、算出した指令信号に基づき、位置調節部４７および傾き調節部４９が制御されてミラー４５の位置および傾斜角度がさらに調節される。これにより、標本Ｓに照射されるレーザ光の光軸をさらに正確に補正することができる。
【００６５】
上記動作により光軸の自動補正が終了すると、標本Ｓの蛍光観察を行う。つまり、ＰＣ２７により、予め設定されている観察に必要なレーザ光の強度にするためにＡＯＭ２３が制御されるとともに、シャッタ２２が開かれる。スキャナ１１に入射したレーザ光は、揺動ミラー１２Ａ，１２Ｂにより反射されることによって２次元的に走査され、シャッタ２２およびダイクロイックミラー１５を介して対物レンズ１３により標本Ｓに照射される。これにより、対物レンズ１３の焦点面において多光子励起現象が発生し、蛍光物質が励起されて蛍光が発生する。
【００６６】
レーザ光が照射されることにより標本Ｓにおいて発生した蛍光は、対物レンズ１３により集光されてダイクロイックミラー１５を透過し、バリアフィルタ１９によりレーザ光が除去されて光検出器２１により検出される。そして、ＰＣ２７により、光検出器２１から出力された蛍光の強度情報とその検出時のスキャナ１１によるレーザ光の走査位置情報とに基づいて標本Ｓの２次元的な蛍光画像が生成される。生成された蛍光画像がモニタ２８に表示することで、画像上で標本Ｓを観察することができる。この際、蛍光観察に必要なレーザ光がＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂにも照射されることになるので、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの駆動電源をＯＦＦにするか、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの前に不図示のシャッタを配置してそれを閉じることで、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂを保護することとしてもよい。
【００６７】
次に、ユーザの指示に従い、ＰＣ２７により、光配分部５においてビームスプリッタ７Ｂからビームスプリッタ７Ｃに切り替えられたとする。ビームスプリッタ７Ｃは、レーザ顕微鏡３Ｂにのみレーザ光を配分するので、この場合は、レーザ顕微鏡３Ｂにおいて、レーザ光の光量調節とレーザ光の光軸の自動補正が実行される。
【００６８】
まず、ＰＣ２７によりシャッタ２２が閉じられ、レーザ光の光路上に配置したビームスプリッタ７Ｃの識別情報が光配分部５から取得され、対応するプリセットデータが記憶部３５から読み出される。そして、ＰＣ２７により、上記式（１）に従い、ＡＯＭ２３に設定する透過率が算出される。この場合は、ＡＯＭ２３の基準透過率が１０％で、基準となるビームスプリッタ７Ｂの反射率が５０％、切り替え後のビームスプリッタ７Ｃの反射率が１００％なので、ＡＯＭ２３に設定する透過率として５％が算出される。
【００６９】
次いで、ＰＣ２７により、算出した透過率がＡＯＭ２３に設定され、ＡＯＭ２３によりレーザ光の透過が制限される。これにより、ビームスプリッタ７Ｃの反射透過特性に関わらず、光軸ずれ検出機構３１の２つのＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂに入射するレーザ光の量が所定の範囲内に制限される。
【００７０】
次に、ＰＣ２７により、レーザ光の波長情報およびビームスプリッタ７Ｃの識別情報に基づいて、現在のレーザ光の波長情報とビームスプリッタ７Ｃの識別情報との組み合わせに対応する補正値Ｐｉ，θｉが記憶部３５から読み出される。そして、ＰＣ２７により、読み出した補正値に基づき、位置調節部４７および傾き調節部４９が制御されてミラー４５の位置および傾斜角度が調節される。これにより、ビームスプリッタ７Ｃに合わせてレーザ光の光軸が補正される。
【００７１】
さらに、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂにおいて、ビームスプリッタ７Ｃへの切り替えに伴い所定の範囲内に制限された光量のレーザ光が受光され、検出したレーザ光の光軸のオフセット量および傾き量がＰＣ２７に送られる。また、ＰＣ２７により、そのオフセット量および傾き量に基づき、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの位置においてレーザ光の光軸のオフセットおよび傾きを解消するための光軸ずれ補正機構３３への指令信号が算出される。そして、ＰＣ２７により、算出した指令信号に基づき、位置調節部４７および傾き調節部４９が制御されて、ミラー４５の位置および傾斜角度が調節される。これにより、ビームスプリッタ７Ｃへの切り替え後においても、レーザ光の光軸をさらに正確に補正して標本Ｓに照射させることができる。
【００７２】
なお、第２レーザ顕微鏡３Ｂに代えて第１レーザ顕微鏡３Ａにより標本Ｓを蛍光観察する場合は、ユーザが入力部２９によりビームスプリッタ７Ａ，７Ｂの一方を指定する。その場合は、レーザ顕微鏡３Ａにおいて、上記と同様に、ＰＣ２７によりビームスプリッタ７Ａ，７Ｂの識別情報に基づいてＡＯＭ２３および光軸ずれ補正機構３３が制御されて、レーザ光の光量調節とレーザ光の光軸補正が実行される。この場合、ビームスプリッタ７Ａ，７Ｂの波長透過特性として透過率を用いて同様の処理を行うこととすればよい。透過率は反射率のデータから算出することとしてもよい。
【００７３】
以上説明したように、光路上に配置するビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの変更に伴い、光配分部５から各レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂに供給されるレーザ光の光量が大きく変化するとともに光軸にずれが生じることがある。本実施形態に係る顕微鏡システム１００によれば、各レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂにおいて、光配分部５からＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂに入射するレーザ光の量をＡＯＭ２３により所定の範囲内に制限することで、光路に配置するビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの反射透過特性に関わらず、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂによりレーザ光の光軸のずれ量を精度よく検出することができる。
【００７４】
したがって、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂによって高精度に検出されたレーザ光の光軸のずれ量に基づき、光軸ずれ補正機構３３により、光配分部５から供給されたレーザ光の光軸のずれを本来の光軸に一致するよう精度よく補正することができる。よって、レーザ光源１から発せられるレーザ光の供給先をレーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂ間で切り替えた場合において、各レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂ内でレーザ光の光軸にずれがないように光軸を精度よく補正し、標本Ｓの同一範囲の高精度な蛍光画像を常に取得することができる。
【００７５】
本実施形態においては、調光部として、ＡＯＭ２３を例示して説明したが、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂに入射するレーザ光の量を調節可能なものであればよく、例えば、ＮＤフィルタ、ＡＯＴＦ（Ａｃｏｕｓｔｏ−Ｏｐｔｉｃ  Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）または光減衰器等を採用することとしてもよい。
【００７６】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る顕微鏡システムについて図１および図２を参照して説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システム１００は、ＰＣ２７が、ビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの反射透過特性に加えて、レーザ光源１から発生させるレーザ光の波長情報も考慮してＡＯＭ２３を制御する点で第１実施形態と異なる。
以下、第１実施形態に係る顕微鏡システム１００と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００７７】
記憶部３５には、光配分部５の３つビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの反射透過特性の他、基準となるビームスプリッタ７Ｂを光路上に配置するとともに基準となるパワーでレーザ光を出射したときにＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂに入射するレーザ光の光量が所定の範囲内になるように調整されたＡＯＭ２３の透過率（以下、ＡＯＭ２３の基準透過率という。）と、レーザ光の波長と各ビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの反射透過特性とを対応付けたプリセットテーブルと、レーザ光の波長とレーザ光の出射パワーとを対応付けたプリセットテーブルとがプリセットデータとして記憶されている。
【００７８】
ＰＣ２７は、レーザ光を光量調節する場合は、ビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの識別情報に加え、レーザ光源１に設定したレーザ光の波長情報を取得し、記憶部３５から対応するプリセットデータを読み出すようになっている。そして、ＰＣ２７は、下記の式（２）に従い、ＡＯＭ２３に設定する透過率を算出して、算出した透過率をＡＯＭ２３に設定するようになっている。
【００７９】
ＡＯＭ２３に設定する透過率＝ＡＯＭ２３の基準透過率×（基準となるビームスプリッタ７Ｂの反射透過特性×基準となるレーザ光の出射パワー）÷（レーザ光の光路上に配置したいずれかのビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの反射透過特性×変更後のレーザ光の出射パワー）・・・（２）
【００８０】
このように構成されて顕微鏡システム１００の作用について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システム１００において、レーザ光源１から発生させるレーザ光の波長またはレーザ光の光路上に配置するビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃを切り替えると、レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂにおいて、ＡＯＭ２３の光量調節とレーザ光の光軸の自動補正が実行される。
【００８１】
例えば、第２レーザ顕微鏡３Ｂにより標本Ｓを蛍光観察する場合、すなわち、レーザ光の光路上にビームスプリッタ７Ｂまたはビームスプリッタ７Ｃを配置した場合は、ＰＣ２７により、まずシャッタ２２が閉じられ、レーザ光源１に設定したレーザ光の波長情報とレーザ光の光路上に配置したビームスプリッタ７Ｂまたはビームスプリッタ７Ｃの識別情報が取得され、記憶部３５から対応するプリセットデータが読み出される。そして、ＰＣ２７により、上記式（２）に従い、ＡＯＭ２３に設定する透過率が算出されてＡＯＭ２３に設定され、ＡＯＭ２３によりレーザ光の透過が制限される。
【００８２】
一方、第１レーザ顕微鏡３Ａにより標本Ｓを蛍光観察する場合、すなわち、レーザ光の光路上にビームスプリッタ７Ａまたはビームスプリッタ７Ｂを配置した場合は、ＰＣ２７により、レーザ光源１に設定したレーザ光の波長情報とレーザ光の光路上に配置したビームスプリッタ７Ａまたはビームスプリッタ７Ｂの識別情報が取得され、記憶部３５から対応するプリセットデータが読み出される。そして、ＰＣ２７により、上記式（２）に従い、ＡＯＭ２３に設定する透過率が算出されてＡＯＭ２３に設定され、ＡＯＭ２３によりレーザ光の透過が制限される。
【００８３】
ここで、レーザ光源１の出射パワーは発生するレーザ光の波長により変化する場合がある。また、ビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの反射透過特性も波長により変化する場合がある。本実施形態に係る顕微鏡システム１００によれば、ＰＣ２７が、レーザ光源１に設定したレーザ光の波長情報とビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの識別情報とに基づいてＡＯＭ２３を制御することで、レーザ光源１から発生するレーザ光の波長およびレーザ光の光路に配置するビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの反射透過特性に関わらず、光軸ずれ検出機構３１の２つのＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂに入射するレーザ光の量を所定の範囲内に制限し、レーザ光の光軸のずれ量を精度よく検出することができる。
【００８４】
これにより、各レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂにおいて、光軸のずれ量が精度よく検出されたＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの検出結果に基づいて、光軸ずれ補正機構３３により、光配分部５から供給されたレーザ光の光軸のずれを本来の光軸に一致するよう高精度に補正することができる。レーザ光の光軸の自動補正については、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００８５】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態に係る顕微鏡システムについて説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システム２００は、図５に示すように、ＡＯＭ２３に代えて、ビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの反射透過特性に対応する所定の量だけレーザ光の通過量を制限するＮＤフィルタ（フィルタ部材）５１，５３を採用する点で第１実施形態と異なる。
以下、第１実施形態に係る顕微鏡システム１００と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００８６】
ＮＤフィルタ５１は、手動により、ビームスプリッタ４１ＤとＰＳＤ４３Ａとの間の光路上に挿脱可能に配置され、ＮＤフィルタ５３は、手動により、ビームスプリッタ４１ＥとＰＳＤ４３Ｂとの間の光路上に挿脱可能に配置されている。ＮＤフィルタ５１，５３におけるレーザ光の通過率は５０％とする。これらＮＤフィルタ５１，５３は、レーザ光の光路上に配置されることにより、通過させるレーザ光の量を制限し、ＰＳＤ４３ＡおよびＰＳＤ４３Ｂに入射するレーザ光の光量を半分に減らすことができるようになっている。
【００８７】
このように構成された顕微鏡システム２００の作用について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システム２００において、レーザ光の光路上に配置するビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃを切り替えた場合は、まず、シャッタ２２が閉じられ、レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂにおいては、光路上に配置したビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの反射透過特性に応じて、ユーザが手動でＮＤフィルタ５１，５３を挿脱する。
【００８８】
例えば、レーザ光の光路上にビームスプリッタ７Ａを配置した場合は、レーザ光源１から発せられたレーザ光の内の１００％がビームスプリッタ７Ａによって第１レーザ顕微鏡３Ａに配分されるので、ユーザは第１レーザ顕微鏡３Ａにおけるレーザ光の光路にＮＤフィルタ５１，５３を挿入する。
【００８９】
一方、レーザ光の光路上にビームスプリッタ７Ｂを配置した場合は、レーザ光源１から発せられたレーザ光の内の５０％ずつがビームスプリッタ７Ｂによって各レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂに配分されるので、ユーザはレーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂにおけるレーザ光の光路からＮＤフィルタ５１，５３を脱離させる。
【００９０】
また、レーザ光の光路上にビームスプリッタ７Ｃを配置した場合は、レーザ光源１から発せられたレーザ光の内の１００％がビームスプリッタ７Ｃによって第２レーザ顕微鏡３Ｂに配分されるので、ユーザは第２レーザ顕微鏡３Ｂにおけるレーザ光の光路にＮＤフィルタ５１，５３を挿入する。
【００９１】
次に、レーザ光源１からレーザ光を発生させる。レーザ光源１から発せられてビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃによりレーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂに供給されたレーザ光は、そのままの光量で光軸ずれ補正機構３３のミラー４５により反射され、光軸ずれ検出機構３１のビームスプリッタ４１Ｄにより分岐される。光路上にＮＤフィルタ５１，５３が配置されている場合は、分岐された一部のレーザ光はそれぞれＮＤフィルタ５１，５３を通過することにより光量が半減されてＰＳＤ４３ＡおよびＰＳＤ４３Ｂにより検出される。一方、光路上にＮＤフィルタ５１，５３が配置されていない場合は、分岐された一部のレーザ光はそれぞれそのままの光量でＰＳＤ４３ＡおよびＰＳＤ４３Ｂにより検出される。
【００９２】
したがって、本実施形態に係る顕微鏡システム２００によれば、ビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃを切り替えることによって、レーザ顕微鏡３Ｂに入射するレーザ光の量が大きく変化する場合であっても、ＮＤフィルタ５１，５３の挿脱により、ＰＳＤ４３ＡおよびＰＳＤ４３Ｂに入射するレーザ光を所定の範囲内に制限し、レーザ光の光軸のずれ量を精度よく検出することができる。
【００９３】
これにより、各レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂにおいて、光軸のずれ量が精度よく検出されたＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの検出結果に基づいて、光軸ずれ補正機構３３により、光配分部５から供給されたレーザ光の光軸のずれを本来の光軸に一致するよう高精度に補正することができる。レーザ光の光軸の自動補正については、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。なお、ＮＤフィルタ５１，５３は複数枚で構成されていてもよい。
【００９４】
本実施形態においては、ユーザが手動でＮＤフィルタ５１，５３を挿脱させることとしたが、これに代えて、レーザ光の光路上に配置するビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの波長特性に応じて、ＰＣ２７がＮＤフィルタ５１，５３の挿脱を制御することとしてもよい。この場合、ＰＣ２７において、ＡＯＭ制御プログラムに代えて、ＮＤフィルタ制御プログラムが記憶部２７ｂに記憶されていることとすればよい。また、ＰＣ２７が、ＣＰＵ２７ｃによるＮＤフィルタ制御プログラムの実行により、ＮＤフィルタ５１，５３の挿脱を制御することとすればよい。
【００９５】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態に係る顕微鏡システムについて図１および図２に参照して説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システム１００は、ＰＣ２７が、ＡＯＭ２３の制御に代えて、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂに入射したレーザ光の信号レベルが所定の範囲内に納まるようＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの感度（ゲイン）を制御する点で第２実施形態と異なる。
以下、第２実施形態に係る顕微鏡システム１００と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００９６】
記憶部３５には、光配分部５の３つビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの反射透過特性の他、基準となるビームスプリッタ７Ｂを光路上に配置するとともに基準となるパワーでレーザ光を出射したときにＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂに入射したレーザ光の信号レベルが所定の範囲内になるようなＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの感度（以下、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの基準感度という。）と、レーザ光の波長と各ビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの反射透過特性とを対応付けたプリセットテーブルと、レーザ光の波長とレーザ光の出射パワーとを対応付けたプリセットテーブルとがプリセットデータとして記憶されている。
【００９７】
ＰＣ２７は、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの感度を調節する場合は、ビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの識別情報に加え、レーザ光源１に設定したレーザ光の波長情報を取得し、記憶部３５から対応するプリセットデータを読み出すようになっている。そして、ＰＣ２７は、ＣＰＵ２７ｃによるＰＳＤ制御プログラムの実行により、下記の式（３）に従い、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂに設定する感度を算出し、算出した感度をＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂに設定するようになっている。
【００９８】
ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂに設定する感度＝ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの基準感度×（基準となるビームスプリッタ７Ｂの反射透過特性×基準となるレーザ光の出射パワー）÷（レーザ光の光路上に配置したいずれかのビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの反射透過特性×変更後のレーザ光の出射パワー）・・・（３）
【００９９】
このように構成されて顕微鏡システム２００の作用について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システム２００において、レーザ光源１から発生させるレーザ光の波長またはレーザ光の光路上に配置するビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃを切り替えると、レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂにおいて、ＡＯＭ２３の光量調節とレーザ光の光軸の自動補正が実行される。
【０１００】
例えば、第２レーザ顕微鏡３Ｂにより標本Ｓを蛍光観察する場合、すなわち、レーザ光の光路上にビームスプリッタ７Ｂまたはビームスプリッタ７Ｃを配置した場合は、ＰＣ２７により、シャッタ２２が閉じられ、レーザ光源１に設定したレーザ光の波長情報とレーザ光の光路上に配置したビームスプリッタ７Ｂまたはビームスプリッタ７Ｃの識別情報が取得され、記憶部３５から対応するプリセットデータが読み出される。そして、ＰＣ２７により、レーザ光源１がＯＮされて、上記式（３）に従い、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂに設定する感度が算出されてＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂに設定される。これにより、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂにより入射したレーザ光の信号レベルの感度が制限される。
【０１０１】
一方、第１レーザ顕微鏡３Ａにより標本Ｓを蛍光観察する場合、すなわち、レーザ光の光路上にビームスプリッタ７Ａまたはビームスプリッタ７Ｂを配置した場合は、ＰＣ２７により、レーザ光源１に設定したレーザ光の波長情報とレーザ光の光路上に配置したビームスプリッタ７Ａまたはビームスプリッタ７Ｂの識別情報が取得され、記憶部３５から対応するプリセットデータが読み出される。そして、ＰＣ２７により、上記式（３）に従い、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂに設定する感度が算出されてＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂに設定される。これにより、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂにより入射したレーザ光の信号レベルの感度が制限される。
【０１０２】
したがって、本実施形態に係る顕微鏡システム１００によれば、レーザ光源１から発生するレーザ光の波長およびレーザ光の光路に配置するビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの反射透過特性に関わらず、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの信号レベルを一定にすることができる。これにより、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの検出結果に基づいて、光軸ずれ補正機構３３により、光配分部５から供給されたレーザ光の光軸のずれを本来の光軸に一致するよう高精度に補正することができる。レーザ光の光軸の自動補正については、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１０３】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記各実施形態および変形例に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態および変形例を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。また、上記各実施形態においては、ビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃを例示して説明したが、複数のビームスプリッタは、波長透過特性が互いに異なればよく、２個でも４個以上でもよい。
【０１０４】
また、上記各実施形態においては、ＡＯＭ２３またはＮＤフィルタ５１，５３によるレーザ光を光量調節とＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂによる信号レベル調節とを単独で行うこととしたが、例えば、レーザ光の波長による出射パワーの違いはＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの感度により調節し、ビームスプリッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃによる光量の変化はＡＯＭ２３またはＮＤフィルタ５１，５３により調節するなど、これらの手段を組み合わせることとしてもよい。
【０１０５】
また、第１実施形態から第４実施形態においては、各レーザ顕微鏡３Ａ，３Ｂが単一のオートアライメント装置２５を備え、レーザ光の光軸を一の方向に補正する構成について述べたが、該一の方向に直交する他の方向にも光軸を補正できるように、複数のオートアライメント装置２５を備えてもよい。
【０１０６】
上記各実施形態においては、レーザ光を光軸補正する場合は、記憶部３５に記憶されているプリセットテーブルを参照し、プリセットテーブル中の補正値Ｐｉ，θｉを読みだしてミラー４５を目標位置Ｐｉ、目標角度θｉに調節する。そして引き続き、光軸ずれ検出機構３１の２つのＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂからの出力を受けて、ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの位置においてレーザ光の光軸のオフセットおよび傾きが解消されるための光軸ずれ補正機構３３への指令信号を算出するようになっている。そして、ＰＣ２７は、算出した指令信号を位置調節部４７および傾き調節部４９に送信し、位置調節部４７および傾き調節部４９によりＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの位置においてレーザ光の光軸ずれが解消するようにミラー４５を微調節させるようになっている。
【０１０７】
これらの一連の動作のうち、上記ＰＳＤ４３Ａ，４３Ｂの位置においてレーザ光の光軸ずれが解消するようにミラー４５を微調節動作はある程度の時間を要する場合がある。そこで、この微調整動作はユーザが任意のタイミングで行えるようにしてもよい。このようにすることで、プリセットテーブル中の補正値Ｐｉ，θｉを読み出してミラー４５を目標位置Ｐｉ、目標角度θｉに調節した状態で観察に十分に耐え得る画像が得られる状況であるならば、上記微調節動作の回数を少なくすることで観察の効率を上げることができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１    レーザ光源
３Ａ，３Ｂ    レーザ顕微鏡
５    光配分部
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ    ビームスプリッタ
２３    ＡＯＭ（調光部）
２７      ＰＣ（制御部）
３３      光軸ずれ補正機構（光軸ずれ補正部）
４３Ａ，４３Ｂ    ＰＳＤ（光軸ずれ検出部）
５１，５３    ＮＤフィルタ（調光部）
１００，２００    顕微鏡システム
【図１】
0006339926.tif 000002
【図２】
0006339926.tif 000003
【図３】
0006339926.tif 000004
【図４】
0006339926.tif 000005
【図５】
0006339926.tif 000006