(57)【要約】【課題】  従来のレーザ顕微鏡システムではレーザ導入光の変動を検出し、フィードバック制御を行う事によりレーザ導入光の変動を抑える方式を採用している。しかしながらこの場合、レーザ導入光の変動状態をオペレータが把握し難いという問題点を持っている。【解決手段】  請求項１記載の発明は、レーザ光源と、前記レーザ光源からのレーザ光を走査する手段と、検出光を検出する手段と、前記レーザ光源の光量を検出する手段とを具備する事により構成され、前記レーザ光源の光量を前記検出光と同期してデータ取得し、画面表示するようにしている。【選択図】    図1
2005148497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、前記レーザ光源からのレーザ光を走査する手段と、検出光を検出する手段と、前記レーザ光源の光量を検出する手段とを具備し、前記レーザ光源の光量を前記検出光と同期してデータ取得し、画面表示する事を特徴としたレーザ顕微鏡。
【請求項２】
レーザ光源と、前記レーザ光源からのレーザ光を走査する手段と、検出光を検出する手段と、前記レーザ光源の光量を検出する手段とを具備し、前記レーザ光源の光量を前記検出光と同期してデータ取得し、前記取得したデータにて検出光の補正を行う事を特徴とした請求項１記載のレーザ顕微鏡。
【請求項３】
レーザ光源と、前記レーザ光源からのレーザ光を走査する手段と、検出光を検出する手段と、温度をデータ取得する手段とを具備し、前記温度データを検出光と同期してデータ取得し、画面表示する事を特徴とした請求項１記載のレーザ顕微鏡。
【請求項４】
レーザ光源と、前記レーザ光源からのレーザ光を走査する手段と、検出光を検出する手段と、温度をデータ取得する手段とを具備し、前記取得した温度データにて検出光の補正を行う事を特徴とした請求項１記載のレーザ顕微鏡。
【請求項５】
複数のレーザ光源と、積分回路を使用したレーザ光の光量を測定するレーザ光測定手段とを、具備した事を特徴としたレーザ顕微鏡。
【請求項６】
複数のレーザ光源と、複数の光検出素子を使用したレーザ光の光量を測定するレーザ光測定手段とを、具備した事を特徴としたレーザ顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光学装置、特にレーザ走査型顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ走査型顕微鏡は長時間にわたって標本変化を測定するような場合に用いられる事がある。このような長時間測定を行う場合、光源であるレーザ光の光量が多少でも変動すると、測定データにばらつきが発生し、正確な測定結果が得られなくなる。この為、レーザ光の光量を安定化するような制御機能が必要となっている。例えば図３は当社における従来技術であるレーザ走査型顕微鏡システムの構成図であるがこれも同様である。以下、従来技術であるレーザ走査型顕微鏡システムを図３を用いて説明する。
【０００３】
大きな構成でシステムを分割すると、標本を分析する顕微鏡ユニット８と、レーザ光を発生させるレーザユニット１６と、レーザ光のスキャン走査を行ない、得られた標本の検出光を、検出し光電変換してアナログ信号として出力するスキャンユニット１７と、前記得られた検出光のデータを電気的に処理し画像化する機能と、システム全体制御機能を持つ制御ユニット１８とに別れる。
【０００４】
標本をレーザにて走査して画像化する動作は以下のように行う。オペレータによりスキャン開始の入力があると、システム制御ユニット１８はレーザユニット１６内の制御部３に対し、指定された光強度での光照射命令を出す。光照射命令を受けた制御部３は音響光学素子２に対してアナログ電圧出力にて指定された光強度出力の制御を行う。アナログ電圧出力を受けた音響光学素子２はレーザ光源１からのレーザ光を指定された光強度に減衰し、スキャンユニット１７に対して出力する。
【０００５】
スキャンユニット１７に導入されたレーザ光はビームスプリッタ４にて数％を反射し、残りを透過する。ビームスプリッタ４を透過したレーザ光はメインビームスプリッタ６を透過し、ＸＹスキャンユニット７に入力される。そして顕微鏡ユニット８内に配置された標本９にレーザ光が照射され、標本９は２次光、すなわち蛍光蛍光標本の場合は蛍光、反射標本の場合は反射光である検出光を発生する。標本９の検出光はＸＹスキャンユニット７により反射されメインビームスプリッタ６に入力される。メインビームスプリッタ６は波長により透過、反射する分光機能を持ち、検出光は反射されピンホール１０を通過する。ピンホール１０通過した検出光はビームスプリッタ１２により特定の波長のみ透過し、残りを反射する。そして波長カット用フィルタ１２を通過し光電変換機能を持つＰＭＴ１３に入力されＰＭＴ１３から検出光の輝度データがアナログ信号出力される。ＰＭＴ１３から出力されたアナログ信号はシステム制御ユニット１８内の制御部１４に取り込まれる。そしてＸＹスキャンユニット７の制御信号である水平同期信号、垂直同期信号に同期して検出光の輝度データを並べる事により標本の画像表示化が可能となる。
【０００６】
上記一連の流れにより標本の画像化が行われるが、レーザ強度を安定化させる機能としては次の処理を行う。スキャンユニット１７のビームスプリッタ４で反射された導入光が光センサユニット２１内のＰＤ１９に入射され光電変換される。光電変換された導入光の強度データは増幅回路２０にて電圧増幅され、システム制御ユニット１８内の制御部１４に取り込まれる。処理フローは各測定開始時に前述の導入光の強度測定を行い、リファレンス値をして持ち、測定中の導入光の強度測定結果データとの差が発生した場合にはレーザユニット１６内の制御部３に対して導入光の強度補正を行う事によりレーザ強度を安定化する機能を実現されている。
【特許文献１】特開2000-19432
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のレーザ顕微鏡システムではレーザ導入光の変動を検出し、フィードバック制御を行う事によりレーザ導入光の変動を抑える方式を採用している。しかしながらこの場合、レーザ導入光の変動状態をオペレータが把握し難いという問題点を持っている。
【０００８】
本発明は上記事情を鑑みてなされたもので、レーザ導入光を検出光と同期して取り込む事により、画面表示可能とし、レーザ導入光の変動状態を把握し易くした事を特徴としたレーザ顕微鏡システムを提供する事を第一の目的としている。
【０００９】
さらに検出光と同期して取り込んだレーザ導入光のデータと、検出光のデータを演算処理する事により、レーザ導入光の変動を補正し、画面表示可能とした事を特徴としたレーザ顕微鏡システムを提供する事を第二の目的としている。
【００１０】
また、フィードバック制御を行う場合、実際に標本に照射するレーザ光の数％を分岐して検出手段で測定し、この数値を用いているが、ここで使用する検出器の光電変換素子はそれぞれ特性を持っている為、各波長によって変換効率が違う。その結果、光電変化出力値のレンジが異なってしまう。光電変換後の電圧振幅幅は主に電源電圧による制限がある為、使用する波長のレーザにて強度を０〜１００％のレンジ幅を確保しようとすると分解能が犠牲になってしまう。通常、分解能に要求される数値は０．１％単位なので、多波長レーザにて０〜１００％のレンジを保ちつつ０．１％の分解能を確保する事は実現不可能であった。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、多波長のレーザにおいてレンジと分解能を保つ事が可能なレーザ強度検出器を提供する事を第三の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明は、レーザ光源と、前記レーザ光源からレーザ光を走査する手段と、検出光を検出する手段と、前記レーザ光源の光量を検出する手段とを具備する事により構成され、前記レーザ光源の光量を前記検出光と同期してデータ取得し、画面表示するようにしている。
【００１３】
請求項２記載の発明は、レーザ光源と、前記レーザ光源からレーザ光を走査する手段と、検出光を検出する手段と、前記レーザ光源の光量を検出する手段とを具備する事により構成され、前記レーザ光源の光量を前記検出光と同期してデータ取得し、前記取得したデータにて検出光の補正を行うようにしている。
【００１４】
請求項３記載の発明はレーザ光源と、前記レーザ光源からレーザ光を走査する手段と、検出光を検出する手段と、温度をデータ取得する手段とを具備し、前記温度データを検出光と同期してデータ取得し、画面表示するようにしている。
【００１５】
請求項４記載のレーザ光源と、前記レーザ光源からレーザ光を走査する手段と、検出光を検出する手段と、温度をデータ取得する手段とを具備し、前記取得した温度データにて検出光の補正を行うようにしている。
【００１６】
請求項５記載の発明は複数のレーザ光源と、積分回路を使用したレーザ光の光量を測定するレーザ光測定手段とを具備している。
【００１７】
請求項６記載の発明は複数のレーザ光源と、複数の光検出素子を使用したレーザ光の
光量を測定するレーザ光測定手段を具備している。
【００１８】
この結果、本発明によれば、レーザ導入光を検出光と同期して取り込む事により、レーザ導入光と検出光を時間的に一致させて画面表示する事が可能となり、レーザ導入光の変動状態を把握し易くした事を特徴としたレーザ顕微鏡システムを実現する事が出来る。さらに検出光と同期して取り込んだレーザ導入光のデータと、検出光のデータを演算処理する事により、レーザ導入光の変動を補正した検出光のデータを画面表示する事が可能となる。
【００１９】
また、多波長のレーザにおいて積分回路を使用したレーザ光測定手段を用いる事により、小信号を積分にて大信号と同じレンジに加算する事が出来、且つ、前記積分時間を可変とする事により、波長、強度による光電素子の変換効率の違いを一定のレンジ幅に変換して測定する事が可能となる。その結果、多波長のレーザにおいて波長、強度の違いがあってもレンジと分解能を保ち測定する事が可能なレーザ強度検出器の実現が可能となる。さらに別の構成として光電変換効率の違う光電変換素子を複数使用する事で、多波長のレーザにおいて波長、強度の違いがあってもレンジと分解能を保ち測定する事が可能なレーザ強度検出器の実現が可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によればレーザ顕微鏡において、レーザ光源と、前記レーザ光源からレーザ光を走査する手段と、検出光を検出する手段と、前記レーザ光源の光量を検出する手段とを具備する事により構成され、前記レーザ光源の光量を前記検出光と同期してデータ取得し、画面表示するようにしている。その結果、レーザ導入光の変動状態をオペレータが把握易くしている。さらに検出光と同期して取り込んだレーザ導入光のデータと、検出光のデータを演算処理する事により、導入光の変化が無い場合の検出光の本来あるべき状態を得る事が可能となる。
【００２１】
また、レーザ光源と、前記レーザ光源からレーザ光を走査する手段と、検出光を検出する手段と、温度をデータ取得する手段とを具備し、前記温度データを検出光と同期してデータ取得し、画面表示するようにしている。その結果、システム内の温度の変動状態をオペレータが把握易くしている。さらに検出光と同期して取り込んだ温度のデータと、検出光のデータを演算処理する事により、温度変化が無い場合の検出光の本来あるべき状態を得る事が可能となる。
【００２２】
また、複数のレーザ光源と、積分回路を使用したレーザ光の光量を測定するレーザ光測定手段とを、具備する事により、光電変換用素子の波長変換特性、強度変換特性に影響される事なく、決められた出力レンジにて検出光のデータ取得が可能となる。その結果、多波長レーザにて０〜１００％のレンジを保ちつつ分解能を確保する事が実現可能となる。
【００２３】
そして、複数のレーザ光源と、複数の光検出素子を使用したレーザ光の光量を測定するレーザ光測定手段とを、具備する事により、複雑な制御手段の必要なく安価に多波長レーザにて０〜１００％のレンジを保ちつつ分解能を確保する事が実現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の第一実施例として、図面を参照して説明する。
【００２５】
［構成］ 図１は第一実施例における構成を示す図である。以下、図面を参照して本発
明を具体的に説明する。
１6はレーザユニットであり、システム制御ユニット１８の命令に基づきレーザユニット１６を制御する制御部３、レーザ光の光源であるレーザ光源１、レーザ光源１から入力されたレーザ光を演算部３からの制御信号に基づき回折する事により、出力するレーザ強度の変化を行う音響光学素子２から成る。
【００２６】
１７はレーザユニット１６から入力されたレーザ導入光を標本に対し走査し、標本からの発生する検出光を波長的に分解検出し、輝度データとして出力するスキャンユニットであり、導入光を分光する為のビームスプリッタ４、ビームスプリッタ４からの光を検出する為の光センサユニット２１、標本への導入光の照射をＯＮ／ＯＦＦする為のシャッター５、導入光を透過し、検出光を反射する為のメインビームスプリッタ６、ガルバノミラー等で構成されＸＹ方向にレーザスポットを走査するＸＹスキャンユニット７、検出光のスポットを結ぶ為のピンホール１０、ある特定の波長の導入光のみ反射し、それ以外の波長は透過する機能を持つビームスプリッタ１１、検出したい波長以外に光学的にフィルタをかける為のフィルタ１２、検出光を光電変換するＰＭＴ１３、ＰＭＴ１３にて光電変換された検出光のアナログデータをデジタルデータに変換し制御部２４からの同期信号に同期してデータ出力するＡＤ変換回路２３、スキャンユニット全体の制御機能と、各ＡＤ変換回路２３のデータ出力の為の同期信号を発生し、出力データを受信する機能を有する制御部２４から成る。
【００２７】
尚、前述のビームスプリッタ１１、フィルタ１２、ＰＭＴ１３、ＡＤ変換機２３は３つの波長を検出する為に３回路分用意してあるが、回路数は同時に検出したい数によるので３回路固定ではない。
【００２８】
メインビームスプリッタ６、ビームスプリッタ１１、フィルタ１２は電動モータにより複数の光学フィルタを切り替える事が可能な構造である。また、前述の光センサユニット２１はビームスプリッタ４で反射された導入光を光電変換する為の光電素子であるＰＤ１９，ＰＤ１９からのアナログ出力信号を増幅する為の増幅回路２０、増幅回路２０から出力されるアナログデータをデジタルデータに変換し、制御部２４からの同期信号に同期してデータ出力するＡＤ変換回路２３から成る。
【００２９】
８は標本９を目視にて観察可能な顕微鏡ユニットであり、スキャンユニット１７と接続する事によりレーザ走査にて標本観察が可能となる。１８はシステム全体の制御をするシステム制御ユニットであり、制御部１４と画像表示用モニタ１５にて構成される。具体的にはパソコンと専用ボード等で実現される。前記制御部１４はレーザユニット１６内の制御部３及びスキャンユニット１７内の制御部２４と通信線にて結ばれ各ユニットの制御を行う機能を有し、またスキャンユニット１７から出力される標本の輝度データを同期受信して画像化を行いモニタ１５に表示する機能も有す。
【００３０】
［作用］ 標本をレーザ走査して観察を行う場合の動作を図１に従って説明する。システム制御部ユニット１８内の制御ユニット１４は観察開始準備としてレーザユニット１６内の制御部３に対し、指定波長のレーザを指定された強度にて射出する命令を発行する。命令を受けた制御部３は音響光学素子２に対して指定波長のレーザを指定強度にて出力するように制御用アナログ電圧を出力する。音響光学素子は前記アナログ電圧に従いレーザ光源からのレーザ光を回折機能を用いて指定波長のみ指定強度でスキャンユニット１７に対し射出する。するとレーザユニットから導入されたレーザ光はビームスプリッタ４にて分光され数％を光センサユニット２１上のＰＤ１９に射出され、残りのレーザ光をシャッター５側に透過する。シャッター５はこの時点では閉じている為に標本への照射はされない。
【００３１】
また観察開始準備として制御部１４はスキャンユニット１７内の制御部２４に対してスキャンユニット内の各部位の設定を行う。具体的にはＸＹスキャンユニット７に対しガルバノミラーの走査範囲、スピード等のパラメータ設定を行う。ＰＭＴ１３に対してはＰＭＴ印加電圧の設定を行う。メインビームスプリッタ６、ビームスプリッタ１１、フィルタ１２に対しては指定したフィルタ構成になるように電動部の制御を行う。
【００３２】
観察の事前準備が終了すると、制御部１４はスキャンユニット１７内の制御部２４に対して観察開始命令を送信する。観察開始命令を受けた制御部２４はシャッター５を開ける。するとシャッター５を通過してきた導入光がメインビームスプリッタ６を透過してＸＹスキャンユニット７に入射される。ＸＹスキャンユニット７は水平同期信号、垂直同期信号に同期してＸＹ方向に走査している為、導入光のスポットが標本９を走査する事となる。導入光を受けた標本９は蛍光標本の場合は蛍光励起光、反射標本の場合は反射光を検出光として発生する。そして前記検出光はＸＹスキャンユニット７にて反射されメインビームスプリッタ６に導かれる。前記検出光はメインビームスプリッタ６にて反射され焦点の合う光のみがピンホール１０を通過する。ピンホール１０を通過した検出光はビームスプリッタ１１により波長的に分光される。ビームスプリッタ１１にて反射された検出光はフィルタ１２にて不必要な波長をカットされＰＭＴ１３に入射される。ＰＭＴ１３に入射された光はＰＭＴ印加電圧値に従い光電変換されＡＤ変換回路２３に入力される。ＡＤ変換回路２３ではアナログ/デジタル変換を行い、検出光の輝度データを制御部２４から受ける同期信号に同期してデジタル形式で制御部２４へと出力する。
【００３３】
一方、光センサユニット２１に導入された導入光はＰＤ１９にて光電変換される。光電変換された電気出力信号は増幅回路２０に入力され、電気的に増幅処理が行われアナログ信号の形式でＡＤ変換回路２３に入力される。ＡＤ変換回路２３に入力された電気信号はアナログ/デジタル変換を行い、制御部２４から受ける同期信号に同期してデジタルデータの形式で制御部２４へと出力する。
【００３４】
以上のように各ＡＤ変換部２３にて出力される導入光、検出光のデジタルデータは同期した状態にてサンプリングされ制御部２４に受け渡される。制御部２４は水平同期、垂直同期の同期信号に基づき取得した各デジタルデータをシステム制御ユニット１８内の制御部１４へ送信する。
【００３５】
制御部１４は、受信した導入光の輝度データ、標本の検出光の輝度データをモニタ上に水平同期信号、垂直同期信号に基づき並べる処理を行う事により標本の検出光及び、導入光の画面表示が実現される。また、導入光の輝度変化を使用し検出光のデータを補正する場合は以下の処理を行う。まず、制御部１４は取得した導入光の輝度データの初期値を基準として１画面分の導入光の変動率を算出する。次に前記算出された導入光の変動率を１画面分の同期した検出光のデータと演算する。ここで検出光が反射光の場合には乗算による演算手法を用いる事が可能となる。検出光が蛍光光の場合には、ある質量の標本に対し、入力した検出光により発生するべき励起光はおおよそ算出できるのでその計算式を用いても良いし、統計的な結果による変換式を用いても良い。
【００３６】
また、本実施例では導入光の検出を行うために光センサユニット２１を設置しているが、検出したい信号が温度、湿度でも簡単に応用が可能である。例えば、レーザの変動は音響光学素子２の温度変化によっても大きく変動する事が知られている。それを測定、及び補正する為にレーザユニット１６内の音響光学素子２の付近に温度センサユニットを配置する事も出来る。この場合前記温度センサユニットは前記光センサユニット２１と検出素子の違いはあるがほとんど同様の構成で実現出来る。具体的には光センサであるＰＤ１９が温度センサに置き換わる。前記温度センサユニットの動作は各検出光の検出回路と同期して温度を測定する事となる。そして測定された温度データがシステム制御ユニット１８内の制御部１４へ送られ他の検出光と同じくデータをモニタ１５上に水平同期
信号、垂直同期信号に基づき並べる処理を行う事により標本の検出光に同期した温度データの画面表示が実現される。
【００３７】
さらに、温度データを使用し検出光のデータを補正する場合は以下の動作処理を行う。まず、制御部１４は取得した温度データの初期値を基準として１画面分の温度の変動率を算出する。次に前記算出された温度の変動率を１画面分の同期した導入光のデータと演算する。ここでの演算方法は温度が変化した場合の導入光の変動率の測定値を変換式に用いる事が出来る。そして温度の変化が導入光の変化に換算されるので後は前述の検出光が変動した場合の検出光の変換方法に基づき変換を行う事により、温度による検出光の変化を補正表示する事が可能となる。
【００３８】
［効果］ 以上のようにレーザ光源と、前記レーザ光源からのレーザ光を走査する手段と、検出光を検出する手段と、前記レーザ光源の光量を検出する手段とを具備し、前記レーザ光源の光量を前記検出光と同期してデータ取得を行う事により画面表示する事が可能となり、導入光の変化状態及び前記変化状態が検出光にどのように影響しているかを把握し易くする事が可能となる。
【００３９】
また、導入光の変化を制御部１４にて演算処理し、その結果を検出光のデータに反映する事により、導入光の変化が無い場合での検出光の状態を得る事が可能となる。さらにレーザ光源と、前記レーザ光源からレーザ光を走査する手段と、検出光を検出する手段と、温度をデータ取得する手段とを具備し、前記温度データを検出光と同期してデータ取得し、画面表示する事により、温度の変化状態及び前記変化状態が検出光にどのように影響しているかが把握し易くする事が可能となる。さらに前記取得した温度データにて検出光の補正を行う事により温度変化が無い場合の検出光の本来あるべき状態を得る事が可能となる。
【００４０】
本発明の第ニ実施例として、図面を参照して説明する。
【００４１】
［構成］ 図２は第二実施例における構成を示す図である。以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。図２において、図１と同一機能を果たすものには同一符号を付しておき、説明を省略する。
【００４２】
１６はレーザユニットであり、レーザ光源１、音響光学素子２、制御部３からなる。尚、レーザ光源１は異なる複数の波長出力が可能なレーザであり、それは1つのレーザ光源にて複数波長の出力が可能な構成でも良いし、単一波長の出力が可能なレーザ光源複数台にて構成されても良い。
【００４３】
１７はレーザユニット１６から入力されたレーザ導入光を標本に対し走査し、標本からの発生する検出光を波長的に分光検出し、輝度データとして出力するスキャンユニットで有り、図１と異なるのは光センサユニット２１の構成である。
【００４４】
光センサユニット２１はビームスプリッタ４で反射された導入光を光電変換する為の光電素子であるＰＤ１９，ＰＤ１９からのアナログ出力信号を制御部２４の設定に基づきある設定時間毎に積分し放電する事により積分変換を行う積分回路２２、積分回路２２から出力されるアナログデータをデジタルデータに変換し、制御部２４からの同期信号に同期してデータ出力するＡＤ変換回路２３から構成される。
【００４５】
ここでＰＤの数量は１つである必要は無く、複数の光電変換素子を使用する事ででも複数波長のレーザを測定する事に対応する事が可能である。この場合、積分回路２２を設ける必要は無くなる。具体的にはＰＤ１９、増幅回路２０、ＡＤ変換回路２３からなる光センサユニット２１を複数具備する方法がもっとも簡易である。
【００４６】
また、前記ＰＤ１９は光電変換部位であり、ＰＤ１９の代わりにフォトマルチ
プライヤーを使用する構成でも同様の機能を実現する事が可能である。その場合
、フォトマルチプライヤーは高電圧を印加し、光電増幅を行う使用方法の為、高
電圧印加用の電源も必要となる。
８は標本９を目視にて観察可能な顕微鏡ユニットで有り、スキャンユニット１７と接続する事によりレーザ走査にて標本観察が可能となる。１８はシステム全体の制御をするシステム制御ユニットであり、制御部１４と画像表示用モニタ１５にて構成される。具体的にはパソコンと専用ボード等で実現される。前記制御部１４はレーザユニット１６内の制御部３、スキャンユニット１７内の制御部２４に通信線にて結ばれ、各ユニットの制御を行う機能と、スキャンユニット１７から出力される標本の輝度データを同期して受信し画像化を行いモニタ１５に表示する機能を併せ持つ。
［作用］ 光センサユニット２１の動作を図２に従って説明する。システム制御部ユニット１８内の制御ユニット１４はレーザユニット１６内の制御部３に対し、指定波長のレーザを指定された強度にて射出する旨の命令を発行する。命令を受けた制御部３は音響光学素子２に対して指定波長、指定強度にて出力するように制御用アナログ電圧を出力する。音響光学素子２は前記アナログ電圧に従いレーザ光源１からのレーザ光を回折機能を用いて指定波長のみ指定強度でスキャンユニット１７に対し射出する。するとレーザユニット１６から導入されたレーザ光はビームスプリッタ４にて分光され数％を光センサユニット２１上のＰＤ１９に射出し、残りのレーザ光をシャッター５側に透過する。
【００４７】
光センサユニット２１に照射された導入光はＰＤ１９にて光電変換され電気信号にて出力される。前記出力された信号は積分回路２２に入力され、制御部２４が充電信号、放電信号を制御する事により積分処理が行われる。積分回路２２の積分時間の設定は導入光の波長、設定光強度に基づき設定する必要があり、振幅が小さい信号を処理する場合には積分時間を長くし、振幅が大きい信号を処理する場合には積分時間を短くするようにする。また時間幅の設定条件は、前記検出光と導入光を同期させて画面処理を行う場合や補正処理を行う場合は、画面形成の為の同期信号より短くする必要があるが、長時間走査時に温度の影響を取り除きたい場合等には特に制限が無い。積分回路２２からのアナログ出力信号はＡＤ変換回路２３に入力されアナログ/デジタル変換を行われ、制御部２４から受け
る同期信号に同期して制御部２４へデジタル形式にてデータ出力される。
【００４８】
スキャンユニット１７内の光センサユニット２１以外の部位の動作は前記実施例１と同様なので説明は省略する。また、複数の光電変換素子を使用した構成での作用を以下に述べる。レーザユニット１６からスキャンユニット１６へ入射した導入光はビームスプリッタ４にて数％を反射され、残りを透過する。ここでビームスプリッタ４が複数配置されていれば反射される導入光も複数となる。前記複数の前記反射された導入光は光電変換素子であるＰＤ１９にそれぞれ入射される。ＰＤ１９に入射された導入光はＰＤ１９それぞれの変換特性に従い光電変換される。前記に記載したようにＰＤ１９はそれぞれ光電変換の変換特性を持っている為、それぞれのＰＤ１９にて変換可能な範囲が決まってくる。変換効率の違うＰＤを選択し、複数組み合わせる事により、前記変換可能な範囲を組み合わせて必要な範囲を確保する事が可能となる。ＰＤ１９にて光電変換された出力信号は増幅回路２０に入力される。そして必要なレベルまで電気的に増幅され、ＡＤ変換部２３にてデジタルデータに変換され、データ出力される。
［効果］ 以上のように光電変換用素子の波長変換特性が悪い波長や強度が低い場合には、光電変換用素子の電気出力信号が低くなるが、複数のレーザ光源と、積分回路を使用したレーザ光の光量を測定するレーザ光測定手段とを、具備する事により、光電変換用素子の電気出力信号を積分し所要のレンジに増幅する事が出来る。その結果、光電変換用素子の波長変換特性、強度変換特性に影響される事無く、決められた出力レンジにて検出光のデータ取得が可能となる。具体的には、多波長レーザにて０〜１００％のレンジを保ちつつ分解能を確保する事が実現可能となる。
また、前記方法以外に、複数の光検出素子を使用しレーザ光の光量を測定するレーザ光測定手段とを、具備する事により、複雑な制御手段の必要なく、安価に多波長レーザにて０〜１００％のレンジを保ちつつ分解能を確保する事が実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第一の実施例の構成を示す図である。
【図２】本発明の第一実施例における構成を示す図である。
【図３】従来のレーザ顕微鏡システムを示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１：レーザ光源
２：音響光学素子
３：制御部
４：ビームスプリッタ
５：シャッター
６：メインビームスプリッタ
７：ＸＹスキャンユニット
８：顕微鏡ユニット
９：標本
１０：ピンホール
１１：ビームスプリッタ
１２：フィルタ
１３：ＰＭＴ
１４：制御部
１５：モニタ
１６：レーザユニット
１７：スキャンユニット
１８：システム制御ユニット
１９：ＰＤ
２０：増幅回路
２１：光センサユニット
２２：積分回路
２３：ＡＤ変換回路
２４：制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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