標本観察条件演算装置およびこれを備える顕微鏡システム
【課題】使用者に演算の手間をかけることなく、標本のＣＡＲＳ観察に必要な観察条件を自動的に演算できる標本観察条件演算装置を提供する。
【解決手段】ＣＡＲＳ顕微鏡により標本を観察するための観察条件を演算する標本観察条件演算装置１０であって、標本の分子振動情報を含む標本情報を入力する入力部１１と、標本からＣＡＲＳ光を発生させるための振動数の異なる第１パルスレーザ光または第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する記憶部１２と、入力部１１から入力された標本情報および記憶部１２に記憶されている振動数または波長に関する情報に基づいて、ＣＡＲＳ顕微鏡により標本を観察する際の観察条件を演算する演算部１３と、演算部１３で演算された観察条件を出力する出力部１４と、を有する。
【解決手段】ＣＡＲＳ顕微鏡により標本を観察するための観察条件を演算する標本観察条件演算装置１０であって、標本の分子振動情報を含む標本情報を入力する入力部１１と、標本からＣＡＲＳ光を発生させるための振動数の異なる第１パルスレーザ光または第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する記憶部１２と、入力部１１から入力された標本情報および記憶部１２に記憶されている振動数または波長に関する情報に基づいて、ＣＡＲＳ顕微鏡により標本を観察する際の観察条件を演算する演算部１３と、演算部１３で演算された観察条件を出力する出力部１４と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により標本を観察するための観察条件を出力する標本観察条件演算装置、およびこれを備える顕微鏡システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、タンパク質やＤＮＡ等の生体分子の機能解明等に利用可能な顕微鏡として、これらの分子を非染色で３次元的に観察可能な、コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡（以下、適宜「ＣＡＲＳ顕微鏡」と略称する）が知られている。
【０００３】
このＣＡＲＳ顕微鏡は、３次の非線形光学過程の１つであるコヒーレントアンチストークスラマン散乱過程（以下、適宜「ＣＡＲＳ散乱過程」と略称する）により発生するコヒーレントアンチストークスラマン散乱光（以下、適宜「ＣＡＲＳ光」と略称する）を計測するものである。
【０００４】
図７は、ＣＡＲＳ光の発生原理を説明するＣＡＲＳ散乱過程のエネルギーダイアグラムである。ＣＡＲＳ散乱過程では、観察対象である標本に、振動数ω１の第１パルスレーザ光と、振動数ω２の第２パルスレーザ光とを照射すると、これら２つの入射光の振動数差（ω１−ω２）が、標本の分子振動数ωＶと一致したときに、基底状態にある分子が振動数ωＶで共鳴振動を起こして励起状態となる。これにより、振動数ω１の第１パルスレーザ光の一部が、この分子振動数ωＶに相当するドップラー変調を受けて、振動数ωＡＳのＣＡＲＳ光が発生する。このとき、上記の各振動数の間には、次の（１）式が成立する。
ωＡＳ＝ω１＋ωＶ＝２ω１−ω２ ・・・（１）
【０００５】
上記のように、ＣＡＲＳ散乱過程では、標本の分子振動数ωＶに対応する振動数差を有する第１パルスレーザ光および第２パルスレーザ光の２つのコヒーレントアンチストークスラマン散乱励起光（以下、適宜「ＣＡＲＳ励起光」と略称する）を用いる。このため、ＣＡＲＳ顕微鏡を用いて標本の観察を行うには、予め標本の分子振動数ωＶを知る必要がある。この標本の分子振動数ωＶは、ラマン散乱顕微鏡を用いて取得することができる。
【０００６】
図８は、標本の分子振動数ωＶを取得する際のラマン散乱過程のエネルギーダイアグラムである。ラマン散乱過程では、標本に振動数ω０のラマン散乱励起光を照射すると、標本を構成する分子・原子とラマン散乱励起光との間で、エネルギーの授受が行われる。これにより、標本からは、当該標本の分子振動数ωＶを反映した、ラマン散乱励起光とは異なる振動数（ω０−ωＶ）を有するラマン散乱光が発生する。したがって、このラマン散乱光とラマン散乱励起光との振動数差を演算することにより、標本の分子振動数ωＶを取得することができる。
【０００７】
ここで、標本には、通常、多くの原子、分子が含まれている。このため、図９に分子のエネルギーダイアグラムを示すように、例えば、電子の基底準位Ｓ０と第１電子励起準位Ｓ１との間には、複数の分子振動準位ＳＶが存在することになる。したがって、図８において、標本から発生するラマン散乱光を、分光器もしくは干渉計を用いて検出すると、例えば、図１０に示すようなラマン散乱スペクトルが得られる。
【０００８】
図１０に示すラマン散乱スペクトルにおいて、ラマン散乱光強度のピークが得られる振動数は、標本の分子振動情報を反映していると考えられる。ＣＡＲＳ分析では、このようにして得られたラマン散乱スペクトルの中から、観察対象の分子振動数ωＶを決定するようにしている。
【０００９】
以上の原理に基づくＣＡＲＳ顕微鏡として、例えば、振動数（波長）の異なる２つのＣＡＲＳ励起光を空間的に同軸に合成してダイクロイックミラーで反射させた後、ＣＡＲＳ顕微鏡対物レンズにより標本に集光し、その透過側に発生するＣＡＲＳ光を、集光レンズを経てフィルタにより抽出して検出器で検出し、反射側（落射側）に発生するＣＡＲＳ光を、ＣＡＲＳ顕微鏡対物レンズを経てダイクロイックミラーを透過させて、接眼レンズまたはカメラに導くようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】特表２００２−５２０６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上述した構成を有するＣＡＲＳ顕微鏡を用いてＣＡＲＳ光を観察するには、２つのＣＡＲＳ励起光の振動数差が、観察する分子の振動数ωＶと一致するように、少なくとも一方のＣＡＲＳ励起光の振動数（波長）を調整する必要があり、また、必要に応じて、分子振動数ωＶのスペクトル強度に応じて少なくとも一方のＣＡＲＳ励起光のパルス幅を設定する必要がある。
【００１２】
また、透過側に配置するＣＡＲＳ光を抽出するためのフィルタ、および、落射側に配置するＣＡＲＳ励起光とＣＡＲＳ光とを分離するダイクロイックミラーの波長選択素子についても、上記（１）式により算出される振動数ωＡＳのＣＡＲＳ光を透過する分光特性を有するものをセットする必要がある。
【００１３】
しかしながら、従来のＣＡＲＳ顕微鏡においては、観察対象の分子振動数に応じて、その都度、顕微鏡使用者において、ＣＡＲＳ励起光の振動数を演算するようにして、ＣＡＲＳ励起光の振動数を調整している。また、ＣＡＲＳ光を抽出する波長選択素子についても、観察対象の分子振動数に応じて、その都度、顕微鏡使用者において算出したＣＡＲＳ光の振動数に応じた所要の分光特性を有するものを、手作業でセットするようにしている。
【００１４】
このため、所望の分子振動数を有するＣＡＲＳ光を観察するに際して、ＣＡＲＳ励起光の振動数、パルス幅、ＣＡＲＳ光の振動数、波長選択素子の分光特性等、の観察条件の演算・設定に、使用者の手間がかかることが懸念される。また、観察条件が適切に設定されないと、標本のＣＡＲＳ光を観察できない場合もあり、このような場合には、観察できない原因が、観察条件の演算・設定に誤りがあるのか、それ以外にあるのかを検証するために、観察条件が適切であったかどうかを再度検証する必要があり、非常に手間がかかり、ＣＡＲＳ観察を効率よく行うことができなくなる。
【００１５】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の第１の目的は、使用者に演算の手間をかけることなく、標本のＣＡＲＳ観察に必要な観察条件を自動的に演算できる標本観察条件演算装置、およびこれを備える顕微鏡システムを提供することにある。
【００１６】
さらに、本発明の第２の目的は、使用者に演算および設定の手間をかけることなく、標本のＣＡＲＳ観察を効率よく行うことができる標本観察条件演算装置を備える顕微鏡システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記第１の目的を達成する請求項１に係る発明は、コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により標本を観察するための観察条件を演算する標本観察条件演算装置であって、
前記標本の分子振動情報を含む標本情報を入力する入力部と、
前記標本からコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を発生させるための振動数の異なる第１パルスレーザ光または第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する記憶部と、
前記入力部から入力された前記標本情報および前記記憶部に記憶されている前記振動数または波長に関する情報に基づいて、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察する際の観察条件を演算する演算部と、
該演算部で演算された前記観察条件を出力する出力部と、
を有することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の標本観察条件演算装置において、
前記演算部は、前記観察条件として、前記第２パルスレーザ光または前記第１パルスレーザ光の振動数または波長を演算することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の標本観察条件演算装置において、
前記演算部は、前記観察条件として、前記標本から発生するコヒーレントアンチストークスラマン散乱光の振動数または波長を演算することを特徴とするものである。
【００２０】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の標本観察条件演算装置において、
前記演算部は、前記観察条件として、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡に設けられるコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を検出するための波長選択素子の分光特性を演算することを特徴とするものである。
【００２１】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の標本観察条件演算装置において、
前記演算部は、前記観察条件として、前記第１パルスレーザ光および／または前記第２パルスレーザ光のパルス幅を演算することを特徴とするものである。
【００２２】
さらに、上記第１の目的を達成する請求項６に係る顕微鏡システムの発明は、
標本にラマン散乱励起光を照射して、該標本の分子振動情報を検出するラマン散乱顕微鏡と、
コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察するための観察条件を演算する標本観察条件演算装置と、を具備し、
前記標本観察条件演算装置は、
前記ラマン散乱顕微鏡で検出される前記分子振動情報を入力する入力部と、
前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡によりコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を発生させるための振動数の異なる第１パルスレーザ光または第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する記憶部と、
前記入力部から入力された前記標本情報および前記記憶部に記憶されている前記振動数または波長に関する情報に基づいて、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察する際の観察条件を演算する演算部と、
該演算部で演算された前記観察条件を出力する出力部と、
を有することを特徴とするものである。
【００２３】
さらに、上記第２の目的を達成する請求項７に係る顕微鏡システムの発明は、
振動数の異なる第１パルスレーザ光および第２パルスレーザ光を標本に照射して、該標本から発生するコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を検出するコヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡と、
該コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察するための観察条件を演算する標本観察条件演算装置と、を具備し、
前記標本観察条件演算装置は、
前記標本の分子振動情報を含む標本情報を入力する入力部と、
前記第１パルスレーザ光または前記第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する記憶部と、
前記入力部から入力された前記標本情報および前記記憶部に記憶されている前記振動数または波長に関する情報に基づいて、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察する際の観察条件を演算する演算部と、
該演算部で演算された前記観察条件を出力する出力部と、を有し、
前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡は、
前記標本観察条件演算装置から出力される前記観察条件に基づいて、前記標本を観察するための観察条件を自動的に設定する観察条件設定手段を有する、
ことを特徴とするものである。
【００２４】
さらに、上記第２の目的を達成する請求項８に係る顕微鏡システムの発明は、
振動数の異なる第１パルスレーザ光および第２パルスレーザ光を前記標本に照射して、該標本から発生するコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を検出するコヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡部と、前記標本にラマン散乱励起光を照射して、該標本の分子振動情報を検出するラマン散乱顕微鏡部と、を有するコヒーレントアンチストークスラマン散乱・ラマン散乱顕微鏡と、
前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡部により前記標本を観察するための観察条件を演算する標本観察条件演算装置と、を具備し、
前記標本観察条件演算装置は、
前記ラマン散乱顕微鏡部で検出される前記標本の分子振動情報を含む標本情報を入力する入力部と、
前記第１パルスレーザ光または前記第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する記憶部と、
前記入力部から入力された前記標本情報および前記記憶部に記憶されている前記振動数または波長に関する情報に基づいて、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡部により前記標本を観察する際の観察条件を演算する演算部と、
該演算部で演算された前記観察条件を出力する出力部と、を有し、
前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡部は、
前記標本観察条件演算装置から出力される前記観察条件に基づいて、前記標本を観察するための観察条件を自動的に設定する観察条件設定手段を有する、
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ＣＡＲＳ顕微鏡で観察する標本について、その分子振動情報を含む標本情報を入力することにより、該標本情報と予め記憶した第１パルスレーザ光または第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報とに基づいて、ＣＡＲＳ顕微鏡の観察条件を自動的に演算して出力するようにしたので、使用者に手間をかけることなく、標本のＣＡＲＳ観察に必要な観察条件を得ることができる。
【００２６】
さらに、本発明によれば、標本観察条件演算装置により標本のＣＡＲＳ観察に必要な観察条件を自動的に演算し、その演算結果に基づいてＣＡＲＳ顕微鏡の観察条件を自動的に設定するようにしたので、使用者に演算および設定の手間をかけることなく、標本のＣＡＲＳ観察を効率よく行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【００２８】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る標本観察条件演算装置の要部の構成を示すブロック図である。この標本観察条件演算装置１０は、入力部１１、記憶部１２、演算部１３および出力部１４を有する。入力部１１には、観察すべき標本について、予めラマン散乱顕微鏡で検出した分子振動情報を含む標本情報を、例えばキーボード等を介して入力する。また、記憶部１２には、観察すべき標本からＣＡＲＳ光を発生させるために、ＣＡＲＳ顕微鏡で使用する振動数の異なる第１パルスレーザ光または第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する。ここでは、説明の便宜上、記憶部１２に第１パルスレーザ光の振動数ω１を記憶するものとする。
【００２９】
演算部１３は、入力部１１に入力された標本情報、および記憶部１２に記憶されている第１パルスレーザ光の振動数ω１に基づいて、観察すべき標本の観察条件を演算する。また、出力部１４は、演算部１３で演算された観察条件を出力するもので、例えば、表示装置やプリンタを有して構成する。
【００３０】
本実施の形態の標本観察条件演算装置１０は、図２に示す構成のＣＡＲＳ顕微鏡２０により標本を観察する場合の観察条件を演算するものとする。図２に示すＣＡＲＳ顕微鏡２０は、振動数ω１の第１パルスレーザ光と、振動数ω２の第２パルスレーザ光との２つのＣＡＲＳ励起光を、ハーフミラー２１で空間的に同軸に合成してダイクロイックミラー２２に入射させ、ここでＣＡＲＳ励起光を反射させた後、ガルバノスキャナ２３およびレンズ２４を経て観察すべき標本２５に集光させるように構成されている。
【００３１】
また、ＣＡＲＳ励起光の照射によって標本２５から透過側に発生するＣＡＲＳ光は、レンズ２６およびバンドパスフィルタ２７を経て検出器２８で検出するように構成され、落射側に発生するＣＡＲＳ光は、レンズ２４およびガルバノスキャナ２３を経てダイクロイックミラー２２に入射させ、ここでＣＡＲＳ光を透過させた後、さらに、バンドパスフィルタ２９を経て検出器３０で検出するように構成されている。
【００３２】
なお、図２に示すＣＡＲＳ顕微鏡２０は、図示しないが、振動数ω１およびω２の２つのＣＡＲＳ励起光を、それぞれ独立したレーザ光源から得るか、あるいは、１つのレーザ光源からのレーザ光を２分割し、その一方を振動数ω１の第１パルスレーザ光とし、他方を波長変換して振動数ω２の第２パルスレーザ光として得るように構成されているとともに、何れの場合においても、振動数ω２は調整可能となっている。また、ダイクロイックミラー２２およびバンドパスフィルタ２７，２９は、それぞれ所望の特性のものを光路中に配置可能となっている。
【００３３】
このため、本実施の形態の標本観察条件演算装置１０では、観察すべき標本２５の標本情報として、当該標本２５について予めラマン散乱顕微鏡で検出した分子振動数ωＶを入力部１１に入力することにより、その入力された分子振動数ωＶと、記憶部１２に記憶されている第１パルスレーザ光の振動数ω１とに基づいて、演算部１３において、第２パルスレーザ光の振動数ω２、ダイクロイックミラー２２およびバンドパスフィルタ２７，２９の分光特性を演算し、その演算結果を出力部１４に出力する。
【００３４】
すなわち、演算部１３では、上記（１）に基づいて、ωＡＳ＝ω１＋ωＶ、により発生するＣＡＲＳ光の振動数ωＡＳを演算するとともに、ω２＝ω１−ωＶ、により第２パルスレーザ光の振動数ω２を演算する。また、演算した第２パルスレーザ光の振動数ω２およびＣＡＲＳ光の振動数ωＡＳと、記憶部１２に記憶されている第１パルスレーザ光の振動数ω１とに基づいて、波長選択素子であるダイクロイックミラー２２およびバンドパスフィルタ２７，２９の分光特性を演算する。
【００３５】
ここで、ダイクロイックミラー２２の分光特性としては、例えば、図３（ａ）に示すように、振動数ω１の第１パルスレーザ光および振動数ω２の第２パルスレーザ光は反射し、かつ、振動数ωＡＳのＣＡＲＳ光は透過させる、反射下限波長および透過上限波長である境界波長を演算する。また、バンドパスフィルタ２７，２９の分光特性としては、例えば、図３（ｂ）に示すように、振動数ω１の第１パルスレーザ光および振動数ω２の第２パルスレーザ光は反射または吸収し、かつ、振動数ωＡＳのＣＡＲＳ光を含む所定波長範囲の光は透過させる透過波長帯域を演算する。このように演算部１３で演算した第２パルスレーザ光の振動数ω２、ダイクロイックミラー２２およびバンドパスフィルタ２７，２９の分光特性は、出力部１４に出力する。
【００３６】
本実施の形態の標本観察条件演算装置１０によれば、ＣＡＲＳ顕微鏡２０で観察する標本２５について、予めラマン散乱顕微鏡で検出した分子振動数ωＶを入力部１１に入力するだけで、分子振動数ωＶに対応する観察条件である、第２パルスレーザ光の振動数ω２、ダイクロイックミラー２２およびバンドパスフィルタ２７，２９の分光特性を、演算部１３において自動的に演算して出力部１４に出力することができる。
【００３７】
したがって、ＣＡＲＳ顕微鏡２０の使用者による演算の手間を省くことができる。また、出力部１４に出力される演算結果に基づいて、第２パルスレーザ光を適切な振動数ω２に容易に調整できるとともに、ダイクロイックミラー２２およびバンドパスフィルタ２７，２９として、適切な分光特性を有するものを容易にセットできるので、観察条件の設定の手間を省くことが可能となる。
【００３８】
（第２実施の形態）
図４は、本発明の第２実施の形態に係る顕微鏡システムの要部の構成を示す図である。この顕微鏡システムは、標本にラマン散乱励起光を照射して、該標本の分子振動情報を検出するラマン散乱顕微鏡４０と、図１に示した標本観察条件演算装置１０と同様の構成からなる標本観察条件演算装置５０とを具備する。
【００３９】
ラマン散乱顕微鏡４０は、図示しないレーザ光源から振動数ω０のラマン散乱励起光をダイクロイックミラー４１に入射させ、ここでラマン散乱励起光を反射させた後、レンズ４２により観察すべき標本４３に集光させるように構成する。また、ラマン散乱励起光の照射によって標本４３から発生するラマン散乱光は、レンズ４２を経てダイクロイックミラー４１に入射させ、ここでラマン散乱光を透過させた後、さらに、バンドパスフィルタ４４を経て分光検出器４５で検出するように構成する。バンドパスフィルタ４４は、回動可能なターンテーブル４６の周縁に保持する。このターンテーブル４６には、その周縁の同一円周上に、分光特性（透過波長帯域）の異なる複数のバンドパスフィルタ４４を保持し、使用するラマン散乱励起光の振動数ω０および検出するラマン散乱光の帯域に応じて、適切な分光特性を有するバンドパスフィルタ４４を光路上に位置決めすることにより、分光検出器４５において、図１０に示したようなラマン散乱スペクトルを検出するように構成する。
【００４０】
一方、標本観察条件演算装置５０は、図１に示した標本観察条件演算装置１０と同様に、入力部５１、記憶部５２、演算部５３および出力部５４を有して構成する。本実施の形態では、入力部５１にラマン散乱顕微鏡４０との通信インターフェースを設けて、ラマン散乱顕微鏡４０の分光検出器４５で検出した標本４３のラマン散乱スペクトルの情報を、ラマン散乱顕微鏡４０に設けた制御部４７の制御により、入力部５１に直接入力する。また、記憶部５２には、第１実施の形態の場合と同様に、標本４３のＣＡＲＳ光を観察する、図２に示したＣＡＲＳ顕微鏡２０で使用する第１パルスレーザ光の振動数ω１を記憶する。
【００４１】
演算部５３は、入力部５１に入力されたラマン散乱スペクトルと、記憶部５２に記憶されている図２に示したＣＡＲＳ顕微鏡２０で使用する第１パルスレーザ光の振動数ω１とに基づいて、所要の分子振動数に対して、第１実施の形態と同様に、図２に示したＣＡＲＳ顕微鏡２０で使用する第２パルスレーザ光の振動数ω２、ダイクロイックミラー２２およびバンドパスフィルタ２７，２９の分光特性を演算し、その演算結果を出力部５４に出力する。
【００４２】
さらに、本実施の形態では、入力部５１に、ラマン散乱顕微鏡４０の分光検出器４５で検出されたラマン散乱スペクトルの情報を入力するので、演算部５３では、所要の分子振動数におけるスペクトル強度に基づいて、当該分子振動数における観察条件として、振動数ω１の第１パルスレーザ光および／または振動数ω２の第２パルスレーザ光のパルス幅を演算して、出力部５４に出力する。ここで、パルス幅は、例えば、当該分子振動数におけるスペクトル強度の半値幅として演算する。
【００４３】
このように、本実施の形態では、ラマン散乱顕微鏡４０に標本観察条件演算装置５０を結合し、ラマン散乱顕微鏡４０で検出した標本４３のラマン散乱スペクトルの情報を、ラマン散乱顕微鏡４０から標本観察条件演算装置５０の入力部５１に直接入力するようにして、標本４３をＣＡＲＳ顕微鏡２０で観察する場合の観察条件を演算するようにしたので、第１実施の形態におけるよりも入力手間を省くことができるとともに、入力ミスの発生も防止することができる。また、本実施の形態では、ラマン散乱スペクトルに基づいて、ＣＡＲＳ顕微鏡２０で使用する第１パルスレーザ光および／または第２パルスレーザ光のパルス幅も演算して出力するようにしたので、ＣＡＲＳ顕微鏡２０のＣＡＲＳ励起光を、標本４３に応じて、より適切に設定することができる。
【００４４】
（第３実施の形態）
図５は、本発明の第３実施の形態に係る顕微鏡システムの要部の構成を示す図である。この顕微鏡システムは、ＣＡＲＳ顕微鏡６０と、図１に示した標本観察条件演算装置１０と同様の構成からなる標本観察条件演算装置８０とを具備する。
【００４５】
ＣＡＲＳ顕微鏡６０は、図２に示したＣＡＲＳ顕微鏡２０と同様に、振動数ω１の第１パルスレーザ光と、振動数ω２の第２パルスレーザ光との２つのＣＡＲＳ励起光を、ハーフミラー６１で空間的に同軸に合成するように構成する。ハーフミラー６１を経たＣＡＲＳ励起光は、ダイクロイックミラー６２に入射させ、ここでＣＡＲＳ励起光を反射させた後、ガルバノスキャナ６３およびレンズ６４を経て観察すべき標本６５に集光させるように構成する。
【００４６】
また、ＣＡＲＳ励起光の照射によって標本６５から透過側に発生するＣＡＲＳ光は、レンズ６６およびバンドパスフィルタ６７を経て検出器６８で検出するように構成し、落射側に発生するＣＡＲＳ光は、レンズ６４およびガルバノスキャナ６３を経てダイクロイックミラー６２に入射させ、ここでＣＡＲＳ光を透過させた後、さらに、バンドパスフィルタ６９を経て検出器７０で検出するように構成する。
【００４７】
本実施の形態では、ダイクロイックミラー６２を、回動可能なターンテーブル７１の周縁に保持する。このターンテーブル７１には、その周縁の同一円周上に、分光特性の異なる複数のダイクロイックミラー６２を保持し、設定部７２によりターンテーブル７１の回動を制御することにより、所望の分光特性、すなわちＣＡＲＳ励起光は反射させ、ＣＡＲＳ光は透過させる分光特性を有するダイクロイックミラー６２を光路上に位置決めするように構成する。
【００４８】
また、バンドパスフィルタ６７は、ダイクロイックミラー６２と同様に、回動可能なターンテーブル７３の周縁の同一円周上に、分光特性（透過波長帯域）の異なるものを複数個保持し、設定部７２によりターンテーブル７３の回動を制御することにより、所望の分光特性、すなわちＣＡＲＳ励起光は反射または吸収し、ＣＡＲＳ光は透過させる分光特性を有するバンドパスフィルタ６７を光路上に位置決めするように構成する。
【００４９】
同様に、バンドパスフィルタ６９についても、回動可能なターンテーブル７４の周縁の同一円周上に、分光特性（透過波長帯域）の異なるものを複数個保持し、設定部７２によりターンテーブル７４の回動を制御することにより、所望の分光特性、すなわちＣＡＲＳ励起光は反射または吸収し、ＣＡＲＳ光は透過させる分光特性を有するバンドパスフィルタ６９を光路上に位置決めするように構成する。
【００５０】
一方、標本観察条件演算装置８０は、図１に示した標本観察条件演算装置１０と同様に、入力部８１、記憶部８２、演算部８３および出力部８４を有して構成し、入力部８１には、ＣＡＲＳ顕微鏡６０で観察する標本６５について、予めラマン散乱顕微鏡で検出した分子振動情報を含む標本情報を入力し、記憶部８２には、ＣＡＲＳ顕微鏡６０で使用する第１パルスレーザ光の振動数ω１を記憶する。
【００５１】
演算部８３は、入力部８１に入力された観察する標本６５の分子振動情報を含む標本情報と、記憶部８２に記憶されているＣＡＲＳ顕微鏡６０で使用する第１パルスレーザ光の振動数ω１とに基づいて、所要の分子振動数に対して、第１実施の形態と同様にして、ＣＡＲＳ顕微鏡６０で使用する第２パルスレーザ光の振動数ω２、ダイクロイックミラー６２およびバンドパスフィルタ６７，６９の分光特性を演算し、その結果を出力部８４に出力する。本実施の形態では、出力部８４にＣＡＲＳ顕微鏡６０との通信インターフェースを設けて、演算部８３での演算結果を、出力部８４からＣＡＲＳ顕微鏡６０に直接供給するようにする。
【００５２】
本実施の形態の顕微鏡システムでは、ＣＡＲＳ顕微鏡６０による標本６５の観察に先立って、標本観察条件演算装置８０の入力部８１に、予めラマン散乱顕微鏡で検出した標本６５の分子振動情報を含む標本情報を入力して、ＣＡＲＳ顕微鏡６０による標本６５の観察条件を演算する。その後、標本観察条件演算装置８０での演算結果を、出力部８４からＣＡＲＳ顕微鏡６０の設定部７２に直接供給して、設定部７２により、所望の分光特性を有するダイクロイックミラー６２が光路上に位置するように、ターンテーブル７１の回動を制御するとともに、所望の分光特性を有するバンドパスフィルタ６７，６９がそれぞれ光路上に位置するように、ターンテーブル７３，７４の回動を制御する。また、図示しないが、第２パルスレーザ光の振動数ω２が演算された振動数となるように、設定部７２により制御する。
【００５３】
以上の観察条件の設定が完了したら、ＣＡＲＳ顕微鏡６０による標本６５の観察を開始する。したがって、本実施の形態では、ターンテーブル７１，７３，７４および設定部７２を含んで、観察条件設定手段を構成している。
【００５４】
このように、本実施の形態では、ＣＡＲＳ顕微鏡６０に標本観察条件演算装置８０を結合し、ＣＡＲＳ顕微鏡６０で観察する標本６５について、予めラマン散乱顕微鏡で検出した分子振動情報を含む標本情報を標本観察条件演算装置８０に入力することにより、ＣＡＲＳ顕微鏡６０による標本６５の観察条件を演算し、その演算結果をＣＡＲＳ顕微鏡６０に直接出力して、ＣＡＲＳ顕微鏡６０の観察条件設定手段を介して、第２パルスレーザ光の振動数ω２を自動的に制御するとともに、所要の分光特性を有するダイクロイックミラー６２およびバンドパスフィルタ６７，６９を自動的に選択して、観察条件を自動的に設定するようにしたので、使用者による観察条件の演算や設定の手間を省くことができるとともに、演算結果に基づいて観察条件を誤りなく設定することができる。
【００５５】
（第４実施の形態）
図６は、本発明の第４実施の形態に係る顕微鏡システムの要部の構成を示す図である。本実施の形態の顕微鏡システムは、第２実施の形態と第３実施の形態とを組み合わせたもので、ＣＡＲＳ顕微鏡部およびラマン散乱顕微鏡部を有するＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０と、図１に示した標本観察条件演算装置１０と同様の構成からなる標本観察条件演算装置１１０とを具備する。
【００５６】
ＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０において、ＣＡＲＳ顕微鏡部は、固定の振動数ω１の第１パルスレーザ光と、可変の振動数ω２の第２パルスレーザ光との２つのＣＡＲＳ励起光を空間的の同軸に合成して出射するＣＡＲＳ光源部９１を有する。このＣＡＲＳ光源部９１から出射されるＣＡＲＳ励起光は、ハーフミラー９２を経てダイクロイックミラー９３に入射させて、該ダイクロイックミラー９３で反射させた後、ガルバノスキャナ９４およびレンズ９５を経て標本９６に集光し、その透過側に発生するＣＡＲＳ光をレンズ９７およびバンドパスフィルタ９８を経てＣＡＲＳ光検出器９９で検出するように構成する。
【００５７】
また、ラマン散乱顕微鏡部は、振動数ω０のラマン散乱励起光を出射するラマン散乱光源部１０１を有する。このラマン散乱光源部１０１から出射されるラマン散乱励起光は、反射ミラー１０２で反射させた後、ハーフミラー９２で反射させて、ＣＡＲＳ励起光と同じ光路を経てダイクロイックミラー９３に入射させて反射させ、さらに、ガルバノスキャナ９４およびレンズ９５を経て標本９６に集光させるように構成する。なお、この際、ラマン散乱励起光は、必ずしもガルバノスキャナ９４で走査する必要はない。また、ラマン散乱励起光の照射により、標本９６から落射側に発生するラマン散乱光は、レンズ９５およびガルバノスキャナ９４を経てダイクロイックミラー９３に入射させて、該ダイクロイックミラー９３を透過させた後、バンドパスフィルタ１０３を経て分光検出器１０４で受光して、図１０に示したようなラマン散乱スペクトルを検出するように構成する。
【００５８】
ここで、ダイクロイックミラー９３は、回動可能なターンテーブル１０５の周縁に保持する。このターンテーブル１０５には、その周縁の同一円周上に、分光特性の異なる複数のダイクロイックミラー９３を保持し、設定部１０６によりターンテーブル１０５の回動を制御することにより、所望の分光特性、すなわちＣＡＲＳ励起光やラマン散乱励起光は反射させ、ラマン散乱光は透過させる分光特性を有するダイクロイックミラー９３を光路上に位置決めするように構成する。
【００５９】
また、バンドパスフィルタ９８は、ダイクロイックミラー９３と同様に、回動可能なターンテーブル１０７の周縁の同一円周上に、分光特性（透過波長帯域）の異なるものを複数個保持し、設定部１０６によりターンテーブル１０７の回動を制御することにより、所望の分光特性、すなわちＣＡＲＳ励起光は反射または吸収し、ＣＡＲＳ光は透過させる分光特性を有するバンドパスフィルタ９８を光路上に位置決めするように構成する。
【００６０】
同様に、バンドパスフィルタ１０３についても、回動可能なターンテーブル１０８の周縁の同一円周上に、分光特性（透過波長帯域）の異なるものを複数個保持し、設定部１０６によりターンテーブル１０８の回動を制御することにより、所望の分光特性、すなわちラマン散乱励起光は反射または吸収し、ラマン散乱光は透過させる分光特性を有するバンドパスフィルタ１０３を光路上に位置決めするように構成する。
【００６１】
一方、標本観察条件演算装置１１０は、図１に示した標本観察条件演算装置１０と同様に、入力部１１１、記憶部１１２、演算部１１３および出力部１１４を有して構成する。本実施の形態では、入力部１１１にＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０との通信インターフェースを設けて、ＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０の分光検出器１０４で検出した標本９６のラマン散乱スペクトルの情報を、ＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０に設けた制御部１０９の制御により、入力部１１１に直接入力する。また、記憶部１１２には、第１実施の形態の場合と同様に、標本９６のＣＡＲＳ光を観察するＣＡＲＳ顕微鏡部を構成するＣＡＲＳ光源部９１における第１パルスレーザ光の振動数ω１を記憶する。
【００６２】
演算部１１３は、入力部１１１に入力された標本９６の分子振動情報を含む標本情報と、記憶部１１２に記憶されている第１パルスレーザ光の振動数ω１とに基づいて、所要の分子振動数に対して、第１実施の形態と同様にして、ＣＡＲＳ顕微鏡部における観察条件を演算し、その結果を出力部１１４に出力する。また、出力部１１４には、ＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０との通信インターフェースを設けて、演算部１１３での演算結果を、出力部１１４からＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０に直接供給するようにする。
【００６３】
本実施の形態に係る顕微鏡システムでは、先ず、ＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０のラマン散乱顕微鏡部により標本９６のラマン散乱スペクトルを検出する。このラマン散乱スペクトルの検出においては、ラマン散乱光源部１０１からラマン散乱励起光を出射させ、そのラマン散乱励起光を反射ミラー１０２、ハーフミラー９２、ダイクロイックミラー９３、ガルバノスキャナ９４およびレンズ９５を経て標本９６に集光させ、これにより標本９６から落射側に発生するラマン散乱光を、レンズ９５、ガルバノスキャナ９４、ダイクロイックミラー９３およびバンドパスフィルタ１０３を経て、分光検出器１０４で受光する。なお、ダイクロイックミラー９３およびバンドパスフィルタ１０３は、ラマン散乱スペクトルの検出に先立って、設定部１０６によりターンテーブル１０５，１０８を回動させて、使用するラマン散乱励起光の振動数ω０および検出するラマン散乱光の帯域に応じた適切な分光特性を有するものを光路上に位置決めする。
【００６４】
以上により、分光検出器１０４において、標本９６のラマン散乱スペクトルを検出したら、その検出したラマン散乱スペクトルの情報を、第２実施の形態の場合と同様に、制御部１０９の制御により、標本観察条件演算装置１１０の入力部１１１に直接入力して、標本９６をＣＡＲＳ顕微鏡部で観察する場合の観察条件を演算する。
【００６５】
すなわち、標本観察条件演算装置１１０では、演算部１１３において、入力部１１１に入力されたラマン散乱スペクトルと、記憶部１１２に記憶されているＣＡＲＳ光源部９１から出射する第１パルスレーザ光の振動数ω１とに基づいて、所要の分子振動数に対して、ＣＡＲＳ光源部９１から出射する第２パルスレーザ光の振動数ω２、ダイクロイックミラー９３およびバンドパスフィルタ９８の分光特性を演算し、その演算結果を出力部１１４に出力する。また、演算部１１３では、所要の分子振動数におけるスペクトル強度に基づいて、当該分子振動数における観察条件として、振動数ω１の第１パルスレーザ光および／または振動数ω２の第２パルスレーザ光のパルス幅を演算して、出力部１１４に出力する。
【００６６】
その後、ＣＡＲＳ顕微鏡部による標本９６の観察に先立って、第３実施の形態の場合と同様に、標本観察条件演算装置１１０での演算結果を、出力部１１４からＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０の設定部１０６に直接供給して、設定部１０６により、所望の分光特性を有するダイクロイックミラー９３が光路上に位置するように、ターンテーブル１０５の回動を制御するとともに、所望の分光特性を有するバンドパスフィルタ９８が光路上に位置するように、ターンテーブル１０７の回動を制御する。また、図示しないが、第２パルスレーザ光の振動数ω２が演算された振動数となり、かつ、第１パルスレーザ光および／または第２パルスレーザ光のパルス幅が演算されたパルス幅となるように、設定部１０６によりＣＡＲＳ光源部９１を制御する。
【００６７】
以上の観察条件の設定が完了したら、ＣＡＲＳ光源部９１から第１パルスレーザ光および第２パルスレーザ光を出射させて、ＣＡＲＳ顕微鏡部による標本９６の観察を開始する。したがって、本実施の形態では、ＣＡＲＳ光源部９１、ターンテーブル１０５，１０７、および設定部１０６を含んで、観察条件設定手段を構成している。
【００６８】
このように、本実施の形態では、ラマン散乱顕微鏡部とＣＡＲＳ顕微鏡部とを一体化してＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０を構成するとともに、このＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０に標本観察条件演算装置１１０を結合して、ラマン散乱顕微鏡部で検出した標本９６のラマン散乱スペクトルの情報を、標本観察条件演算装置１１０に直接入力するようにして、標本９６をＣＡＲＳ顕微鏡部で観察する場合の観察条件を演算し、その演算結果をＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０に直接供給して、観察条件設定手段を介して、ＣＡＲＳ顕微鏡部の観察条件を自動的に設定するようにしたので、使用者による分子情報の入力手間や、観察条件の演算・設定手間を省くことができるとともに、演算結果に基づいて観察条件を誤りなく設定することができる。
【００６９】
また、ラマン散乱顕微鏡部とＣＡＲＳ顕微鏡部とを一体化することにより、標本９６を動かすことなく、ラマン散乱光の観察と、ＣＡＲＳ光の観察とを切替えることができ、これにより、分子振動情報が未知の標本９６の同一部分について、分子振動情報（ラマン散乱情報）を取得して、ＣＡＲＳ光の観察を行うことができる。
【００７０】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、ＣＡＲＳ光観察の一つの観察条件として、一方のＣＡＲＳ励起光の振動数を演算するようにしたが、波長を演算するように構成することもできる。また、振動数ωおよび波長λは、λ＝ｃ／ω（ただし、ｃは光速）の関係があるので、振動数または波長を演算して、波長または振動数に換算するようにしてもよい。また、第１実施の形態においては、分子振動情報のスペクトル強度も入力して、第１および／または第２パルスレーザ光のパルス幅を演算することもできる。
【００７１】
さらに、第１実施の形態および第２実施の形態においては、標本観察条件演算装置で演算する観察条件を、ＣＡＲＳ励起光の振動数または波長、ＣＡＲＳ光の振動数または波長、ＣＡＲＳ光観察で使用するダイクロイックミラーやバンドパスフィルタの波長選択素子分光特性、第１パルスレーザ光および／または第２パルスレーザ光のパルス幅、の少なくとも一つ、あるいは任意の複数の組み合わせとすることもできる。
【００７２】
同様に、第３実施の形態および第４実施の形態においては、標本観察条件演算装置で演算する観察条件を、観察条件設定手段で設定可能な、ＣＡＲＳ励起光の振動数または波長、ＣＡＲＳ光観察で使用するダイクロイックミラーやバンドパスフィルタの波長選択素子分光特性、第１パルスレーザ光および／または第２パルスレーザ光のパルス幅、の少なくとも一つ、あるいは任意の複数の組み合わせとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る標本観察条件演算装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す標本観察条件演算装置で観察条件を演算するＣＡＲＳ顕微鏡の構成を示す図である。
【図３】図２に示すＣＡＲＳ顕微鏡で用いる波長選択素子の分光特性を示す図である。
【図４】本発明の第２実施の形態に係る顕微鏡システムの要部の構成を示す図である。
【図５】本発明の第３実施の形態に係る顕微鏡システムの要部の構成を示す図である。
【図６】本発明の第４実施の形態に係る顕微鏡システムの要部の構成を示す図である。
【図７】ＣＡＲＳ光の発生原理を説明するＣＡＲＳ散乱過程のエネルギーダイアグラムである。
【図８】標本の分子振動数を取得する際のラマン散乱過程のエネルギーダイアグラムである。
【図９】標本の分子振動情報を説明するエネルギーダイアグラムである。
【図１０】標本から発生するラマン散乱スペクトルの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０ 標本観察条件演算装置
１１ 入力部
１２ 記憶部
１３ 演算部
１４ 出力部
２０ ＣＡＲＳ顕微鏡
２１ ハーフミラー
２２ ダイクロイックミラー
２３ ガルバノスキャナ
２４，２６ レンズ
２５ 標本
２７，２９ バンドパスフィルタ
２８，３０ 検出器
４０ ラマン散乱顕微鏡
４１ ダイクロイックミラー
４２ レンズ
４３ 標本
４４ バンドパスフィルタ
４５ 分光検出器
４６ ターンテーブル
４７ 制御部
５０ 標本観察条件演算装置
５１ 入力部
５２ 記憶部
５３ 演算部
５４ 出力部
６０ ＣＡＲＳ顕微鏡
６１ ハーフミラー
６２ ダイクロイックミラー
６３ ガルバノスキャナ
６４，６６ レンズ
６５ 標本
６７，６９ バンドパスフィルタ
６８，７０ 検出器
７１，７３，７４ ターンテーブル
７２ 設定部
８０ 標本観察条件演算装置
８１ 入力部
８２ 記憶部
８３ 演算部
８４ 出力部
９０ ＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡
９１ ＣＡＲＳ光源部
９２ ハーフミラー
９３ ダイクロイックミラー
９４ ガルバノスキャナ
９５，９７ レンズ
９６ 標本
９８ バンドパスフィルタ
９９ ＣＡＲＳ光検出器
１０１ ラマン散乱光源部
１０２ 反射ミラー
１０３ バンドパスフィルタ
１０４ 分光検出器
１０５，１０７，１０８ ターンテーブル
１０６ 設定部
１０９ 制御部
１１０ 標本観察条件演算装置
１１１ 入力部
１１２ 記憶部
１１３ 演算部
１１４ 出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により標本を観察するための観察条件を出力する標本観察条件演算装置、およびこれを備える顕微鏡システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、タンパク質やＤＮＡ等の生体分子の機能解明等に利用可能な顕微鏡として、これらの分子を非染色で３次元的に観察可能な、コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡（以下、適宜「ＣＡＲＳ顕微鏡」と略称する）が知られている。
【０００３】
このＣＡＲＳ顕微鏡は、３次の非線形光学過程の１つであるコヒーレントアンチストークスラマン散乱過程（以下、適宜「ＣＡＲＳ散乱過程」と略称する）により発生するコヒーレントアンチストークスラマン散乱光（以下、適宜「ＣＡＲＳ光」と略称する）を計測するものである。
【０００４】
図７は、ＣＡＲＳ光の発生原理を説明するＣＡＲＳ散乱過程のエネルギーダイアグラムである。ＣＡＲＳ散乱過程では、観察対象である標本に、振動数ω１の第１パルスレーザ光と、振動数ω２の第２パルスレーザ光とを照射すると、これら２つの入射光の振動数差（ω１−ω２）が、標本の分子振動数ωＶと一致したときに、基底状態にある分子が振動数ωＶで共鳴振動を起こして励起状態となる。これにより、振動数ω１の第１パルスレーザ光の一部が、この分子振動数ωＶに相当するドップラー変調を受けて、振動数ωＡＳのＣＡＲＳ光が発生する。このとき、上記の各振動数の間には、次の（１）式が成立する。
ωＡＳ＝ω１＋ωＶ＝２ω１−ω２ ・・・（１）
【０００５】
上記のように、ＣＡＲＳ散乱過程では、標本の分子振動数ωＶに対応する振動数差を有する第１パルスレーザ光および第２パルスレーザ光の２つのコヒーレントアンチストークスラマン散乱励起光（以下、適宜「ＣＡＲＳ励起光」と略称する）を用いる。このため、ＣＡＲＳ顕微鏡を用いて標本の観察を行うには、予め標本の分子振動数ωＶを知る必要がある。この標本の分子振動数ωＶは、ラマン散乱顕微鏡を用いて取得することができる。
【０００６】
図８は、標本の分子振動数ωＶを取得する際のラマン散乱過程のエネルギーダイアグラムである。ラマン散乱過程では、標本に振動数ω０のラマン散乱励起光を照射すると、標本を構成する分子・原子とラマン散乱励起光との間で、エネルギーの授受が行われる。これにより、標本からは、当該標本の分子振動数ωＶを反映した、ラマン散乱励起光とは異なる振動数（ω０−ωＶ）を有するラマン散乱光が発生する。したがって、このラマン散乱光とラマン散乱励起光との振動数差を演算することにより、標本の分子振動数ωＶを取得することができる。
【０００７】
ここで、標本には、通常、多くの原子、分子が含まれている。このため、図９に分子のエネルギーダイアグラムを示すように、例えば、電子の基底準位Ｓ０と第１電子励起準位Ｓ１との間には、複数の分子振動準位ＳＶが存在することになる。したがって、図８において、標本から発生するラマン散乱光を、分光器もしくは干渉計を用いて検出すると、例えば、図１０に示すようなラマン散乱スペクトルが得られる。
【０００８】
図１０に示すラマン散乱スペクトルにおいて、ラマン散乱光強度のピークが得られる振動数は、標本の分子振動情報を反映していると考えられる。ＣＡＲＳ分析では、このようにして得られたラマン散乱スペクトルの中から、観察対象の分子振動数ωＶを決定するようにしている。
【０００９】
以上の原理に基づくＣＡＲＳ顕微鏡として、例えば、振動数（波長）の異なる２つのＣＡＲＳ励起光を空間的に同軸に合成してダイクロイックミラーで反射させた後、ＣＡＲＳ顕微鏡対物レンズにより標本に集光し、その透過側に発生するＣＡＲＳ光を、集光レンズを経てフィルタにより抽出して検出器で検出し、反射側（落射側）に発生するＣＡＲＳ光を、ＣＡＲＳ顕微鏡対物レンズを経てダイクロイックミラーを透過させて、接眼レンズまたはカメラに導くようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】特表２００２−５２０６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上述した構成を有するＣＡＲＳ顕微鏡を用いてＣＡＲＳ光を観察するには、２つのＣＡＲＳ励起光の振動数差が、観察する分子の振動数ωＶと一致するように、少なくとも一方のＣＡＲＳ励起光の振動数（波長）を調整する必要があり、また、必要に応じて、分子振動数ωＶのスペクトル強度に応じて少なくとも一方のＣＡＲＳ励起光のパルス幅を設定する必要がある。
【００１２】
また、透過側に配置するＣＡＲＳ光を抽出するためのフィルタ、および、落射側に配置するＣＡＲＳ励起光とＣＡＲＳ光とを分離するダイクロイックミラーの波長選択素子についても、上記（１）式により算出される振動数ωＡＳのＣＡＲＳ光を透過する分光特性を有するものをセットする必要がある。
【００１３】
しかしながら、従来のＣＡＲＳ顕微鏡においては、観察対象の分子振動数に応じて、その都度、顕微鏡使用者において、ＣＡＲＳ励起光の振動数を演算するようにして、ＣＡＲＳ励起光の振動数を調整している。また、ＣＡＲＳ光を抽出する波長選択素子についても、観察対象の分子振動数に応じて、その都度、顕微鏡使用者において算出したＣＡＲＳ光の振動数に応じた所要の分光特性を有するものを、手作業でセットするようにしている。
【００１４】
このため、所望の分子振動数を有するＣＡＲＳ光を観察するに際して、ＣＡＲＳ励起光の振動数、パルス幅、ＣＡＲＳ光の振動数、波長選択素子の分光特性等、の観察条件の演算・設定に、使用者の手間がかかることが懸念される。また、観察条件が適切に設定されないと、標本のＣＡＲＳ光を観察できない場合もあり、このような場合には、観察できない原因が、観察条件の演算・設定に誤りがあるのか、それ以外にあるのかを検証するために、観察条件が適切であったかどうかを再度検証する必要があり、非常に手間がかかり、ＣＡＲＳ観察を効率よく行うことができなくなる。
【００１５】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の第１の目的は、使用者に演算の手間をかけることなく、標本のＣＡＲＳ観察に必要な観察条件を自動的に演算できる標本観察条件演算装置、およびこれを備える顕微鏡システムを提供することにある。
【００１６】
さらに、本発明の第２の目的は、使用者に演算および設定の手間をかけることなく、標本のＣＡＲＳ観察を効率よく行うことができる標本観察条件演算装置を備える顕微鏡システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記第１の目的を達成する請求項１に係る発明は、コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により標本を観察するための観察条件を演算する標本観察条件演算装置であって、
前記標本の分子振動情報を含む標本情報を入力する入力部と、
前記標本からコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を発生させるための振動数の異なる第１パルスレーザ光または第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する記憶部と、
前記入力部から入力された前記標本情報および前記記憶部に記憶されている前記振動数または波長に関する情報に基づいて、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察する際の観察条件を演算する演算部と、
該演算部で演算された前記観察条件を出力する出力部と、
を有することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の標本観察条件演算装置において、
前記演算部は、前記観察条件として、前記第２パルスレーザ光または前記第１パルスレーザ光の振動数または波長を演算することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の標本観察条件演算装置において、
前記演算部は、前記観察条件として、前記標本から発生するコヒーレントアンチストークスラマン散乱光の振動数または波長を演算することを特徴とするものである。
【００２０】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の標本観察条件演算装置において、
前記演算部は、前記観察条件として、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡に設けられるコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を検出するための波長選択素子の分光特性を演算することを特徴とするものである。
【００２１】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の標本観察条件演算装置において、
前記演算部は、前記観察条件として、前記第１パルスレーザ光および／または前記第２パルスレーザ光のパルス幅を演算することを特徴とするものである。
【００２２】
さらに、上記第１の目的を達成する請求項６に係る顕微鏡システムの発明は、
標本にラマン散乱励起光を照射して、該標本の分子振動情報を検出するラマン散乱顕微鏡と、
コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察するための観察条件を演算する標本観察条件演算装置と、を具備し、
前記標本観察条件演算装置は、
前記ラマン散乱顕微鏡で検出される前記分子振動情報を入力する入力部と、
前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡によりコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を発生させるための振動数の異なる第１パルスレーザ光または第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する記憶部と、
前記入力部から入力された前記標本情報および前記記憶部に記憶されている前記振動数または波長に関する情報に基づいて、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察する際の観察条件を演算する演算部と、
該演算部で演算された前記観察条件を出力する出力部と、
を有することを特徴とするものである。
【００２３】
さらに、上記第２の目的を達成する請求項７に係る顕微鏡システムの発明は、
振動数の異なる第１パルスレーザ光および第２パルスレーザ光を標本に照射して、該標本から発生するコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を検出するコヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡と、
該コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察するための観察条件を演算する標本観察条件演算装置と、を具備し、
前記標本観察条件演算装置は、
前記標本の分子振動情報を含む標本情報を入力する入力部と、
前記第１パルスレーザ光または前記第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する記憶部と、
前記入力部から入力された前記標本情報および前記記憶部に記憶されている前記振動数または波長に関する情報に基づいて、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察する際の観察条件を演算する演算部と、
該演算部で演算された前記観察条件を出力する出力部と、を有し、
前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡は、
前記標本観察条件演算装置から出力される前記観察条件に基づいて、前記標本を観察するための観察条件を自動的に設定する観察条件設定手段を有する、
ことを特徴とするものである。
【００２４】
さらに、上記第２の目的を達成する請求項８に係る顕微鏡システムの発明は、
振動数の異なる第１パルスレーザ光および第２パルスレーザ光を前記標本に照射して、該標本から発生するコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を検出するコヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡部と、前記標本にラマン散乱励起光を照射して、該標本の分子振動情報を検出するラマン散乱顕微鏡部と、を有するコヒーレントアンチストークスラマン散乱・ラマン散乱顕微鏡と、
前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡部により前記標本を観察するための観察条件を演算する標本観察条件演算装置と、を具備し、
前記標本観察条件演算装置は、
前記ラマン散乱顕微鏡部で検出される前記標本の分子振動情報を含む標本情報を入力する入力部と、
前記第１パルスレーザ光または前記第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する記憶部と、
前記入力部から入力された前記標本情報および前記記憶部に記憶されている前記振動数または波長に関する情報に基づいて、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡部により前記標本を観察する際の観察条件を演算する演算部と、
該演算部で演算された前記観察条件を出力する出力部と、を有し、
前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡部は、
前記標本観察条件演算装置から出力される前記観察条件に基づいて、前記標本を観察するための観察条件を自動的に設定する観察条件設定手段を有する、
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ＣＡＲＳ顕微鏡で観察する標本について、その分子振動情報を含む標本情報を入力することにより、該標本情報と予め記憶した第１パルスレーザ光または第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報とに基づいて、ＣＡＲＳ顕微鏡の観察条件を自動的に演算して出力するようにしたので、使用者に手間をかけることなく、標本のＣＡＲＳ観察に必要な観察条件を得ることができる。
【００２６】
さらに、本発明によれば、標本観察条件演算装置により標本のＣＡＲＳ観察に必要な観察条件を自動的に演算し、その演算結果に基づいてＣＡＲＳ顕微鏡の観察条件を自動的に設定するようにしたので、使用者に演算および設定の手間をかけることなく、標本のＣＡＲＳ観察を効率よく行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【００２８】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る標本観察条件演算装置の要部の構成を示すブロック図である。この標本観察条件演算装置１０は、入力部１１、記憶部１２、演算部１３および出力部１４を有する。入力部１１には、観察すべき標本について、予めラマン散乱顕微鏡で検出した分子振動情報を含む標本情報を、例えばキーボード等を介して入力する。また、記憶部１２には、観察すべき標本からＣＡＲＳ光を発生させるために、ＣＡＲＳ顕微鏡で使用する振動数の異なる第１パルスレーザ光または第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する。ここでは、説明の便宜上、記憶部１２に第１パルスレーザ光の振動数ω１を記憶するものとする。
【００２９】
演算部１３は、入力部１１に入力された標本情報、および記憶部１２に記憶されている第１パルスレーザ光の振動数ω１に基づいて、観察すべき標本の観察条件を演算する。また、出力部１４は、演算部１３で演算された観察条件を出力するもので、例えば、表示装置やプリンタを有して構成する。
【００３０】
本実施の形態の標本観察条件演算装置１０は、図２に示す構成のＣＡＲＳ顕微鏡２０により標本を観察する場合の観察条件を演算するものとする。図２に示すＣＡＲＳ顕微鏡２０は、振動数ω１の第１パルスレーザ光と、振動数ω２の第２パルスレーザ光との２つのＣＡＲＳ励起光を、ハーフミラー２１で空間的に同軸に合成してダイクロイックミラー２２に入射させ、ここでＣＡＲＳ励起光を反射させた後、ガルバノスキャナ２３およびレンズ２４を経て観察すべき標本２５に集光させるように構成されている。
【００３１】
また、ＣＡＲＳ励起光の照射によって標本２５から透過側に発生するＣＡＲＳ光は、レンズ２６およびバンドパスフィルタ２７を経て検出器２８で検出するように構成され、落射側に発生するＣＡＲＳ光は、レンズ２４およびガルバノスキャナ２３を経てダイクロイックミラー２２に入射させ、ここでＣＡＲＳ光を透過させた後、さらに、バンドパスフィルタ２９を経て検出器３０で検出するように構成されている。
【００３２】
なお、図２に示すＣＡＲＳ顕微鏡２０は、図示しないが、振動数ω１およびω２の２つのＣＡＲＳ励起光を、それぞれ独立したレーザ光源から得るか、あるいは、１つのレーザ光源からのレーザ光を２分割し、その一方を振動数ω１の第１パルスレーザ光とし、他方を波長変換して振動数ω２の第２パルスレーザ光として得るように構成されているとともに、何れの場合においても、振動数ω２は調整可能となっている。また、ダイクロイックミラー２２およびバンドパスフィルタ２７，２９は、それぞれ所望の特性のものを光路中に配置可能となっている。
【００３３】
このため、本実施の形態の標本観察条件演算装置１０では、観察すべき標本２５の標本情報として、当該標本２５について予めラマン散乱顕微鏡で検出した分子振動数ωＶを入力部１１に入力することにより、その入力された分子振動数ωＶと、記憶部１２に記憶されている第１パルスレーザ光の振動数ω１とに基づいて、演算部１３において、第２パルスレーザ光の振動数ω２、ダイクロイックミラー２２およびバンドパスフィルタ２７，２９の分光特性を演算し、その演算結果を出力部１４に出力する。
【００３４】
すなわち、演算部１３では、上記（１）に基づいて、ωＡＳ＝ω１＋ωＶ、により発生するＣＡＲＳ光の振動数ωＡＳを演算するとともに、ω２＝ω１−ωＶ、により第２パルスレーザ光の振動数ω２を演算する。また、演算した第２パルスレーザ光の振動数ω２およびＣＡＲＳ光の振動数ωＡＳと、記憶部１２に記憶されている第１パルスレーザ光の振動数ω１とに基づいて、波長選択素子であるダイクロイックミラー２２およびバンドパスフィルタ２７，２９の分光特性を演算する。
【００３５】
ここで、ダイクロイックミラー２２の分光特性としては、例えば、図３（ａ）に示すように、振動数ω１の第１パルスレーザ光および振動数ω２の第２パルスレーザ光は反射し、かつ、振動数ωＡＳのＣＡＲＳ光は透過させる、反射下限波長および透過上限波長である境界波長を演算する。また、バンドパスフィルタ２７，２９の分光特性としては、例えば、図３（ｂ）に示すように、振動数ω１の第１パルスレーザ光および振動数ω２の第２パルスレーザ光は反射または吸収し、かつ、振動数ωＡＳのＣＡＲＳ光を含む所定波長範囲の光は透過させる透過波長帯域を演算する。このように演算部１３で演算した第２パルスレーザ光の振動数ω２、ダイクロイックミラー２２およびバンドパスフィルタ２７，２９の分光特性は、出力部１４に出力する。
【００３６】
本実施の形態の標本観察条件演算装置１０によれば、ＣＡＲＳ顕微鏡２０で観察する標本２５について、予めラマン散乱顕微鏡で検出した分子振動数ωＶを入力部１１に入力するだけで、分子振動数ωＶに対応する観察条件である、第２パルスレーザ光の振動数ω２、ダイクロイックミラー２２およびバンドパスフィルタ２７，２９の分光特性を、演算部１３において自動的に演算して出力部１４に出力することができる。
【００３７】
したがって、ＣＡＲＳ顕微鏡２０の使用者による演算の手間を省くことができる。また、出力部１４に出力される演算結果に基づいて、第２パルスレーザ光を適切な振動数ω２に容易に調整できるとともに、ダイクロイックミラー２２およびバンドパスフィルタ２７，２９として、適切な分光特性を有するものを容易にセットできるので、観察条件の設定の手間を省くことが可能となる。
【００３８】
（第２実施の形態）
図４は、本発明の第２実施の形態に係る顕微鏡システムの要部の構成を示す図である。この顕微鏡システムは、標本にラマン散乱励起光を照射して、該標本の分子振動情報を検出するラマン散乱顕微鏡４０と、図１に示した標本観察条件演算装置１０と同様の構成からなる標本観察条件演算装置５０とを具備する。
【００３９】
ラマン散乱顕微鏡４０は、図示しないレーザ光源から振動数ω０のラマン散乱励起光をダイクロイックミラー４１に入射させ、ここでラマン散乱励起光を反射させた後、レンズ４２により観察すべき標本４３に集光させるように構成する。また、ラマン散乱励起光の照射によって標本４３から発生するラマン散乱光は、レンズ４２を経てダイクロイックミラー４１に入射させ、ここでラマン散乱光を透過させた後、さらに、バンドパスフィルタ４４を経て分光検出器４５で検出するように構成する。バンドパスフィルタ４４は、回動可能なターンテーブル４６の周縁に保持する。このターンテーブル４６には、その周縁の同一円周上に、分光特性（透過波長帯域）の異なる複数のバンドパスフィルタ４４を保持し、使用するラマン散乱励起光の振動数ω０および検出するラマン散乱光の帯域に応じて、適切な分光特性を有するバンドパスフィルタ４４を光路上に位置決めすることにより、分光検出器４５において、図１０に示したようなラマン散乱スペクトルを検出するように構成する。
【００４０】
一方、標本観察条件演算装置５０は、図１に示した標本観察条件演算装置１０と同様に、入力部５１、記憶部５２、演算部５３および出力部５４を有して構成する。本実施の形態では、入力部５１にラマン散乱顕微鏡４０との通信インターフェースを設けて、ラマン散乱顕微鏡４０の分光検出器４５で検出した標本４３のラマン散乱スペクトルの情報を、ラマン散乱顕微鏡４０に設けた制御部４７の制御により、入力部５１に直接入力する。また、記憶部５２には、第１実施の形態の場合と同様に、標本４３のＣＡＲＳ光を観察する、図２に示したＣＡＲＳ顕微鏡２０で使用する第１パルスレーザ光の振動数ω１を記憶する。
【００４１】
演算部５３は、入力部５１に入力されたラマン散乱スペクトルと、記憶部５２に記憶されている図２に示したＣＡＲＳ顕微鏡２０で使用する第１パルスレーザ光の振動数ω１とに基づいて、所要の分子振動数に対して、第１実施の形態と同様に、図２に示したＣＡＲＳ顕微鏡２０で使用する第２パルスレーザ光の振動数ω２、ダイクロイックミラー２２およびバンドパスフィルタ２７，２９の分光特性を演算し、その演算結果を出力部５４に出力する。
【００４２】
さらに、本実施の形態では、入力部５１に、ラマン散乱顕微鏡４０の分光検出器４５で検出されたラマン散乱スペクトルの情報を入力するので、演算部５３では、所要の分子振動数におけるスペクトル強度に基づいて、当該分子振動数における観察条件として、振動数ω１の第１パルスレーザ光および／または振動数ω２の第２パルスレーザ光のパルス幅を演算して、出力部５４に出力する。ここで、パルス幅は、例えば、当該分子振動数におけるスペクトル強度の半値幅として演算する。
【００４３】
このように、本実施の形態では、ラマン散乱顕微鏡４０に標本観察条件演算装置５０を結合し、ラマン散乱顕微鏡４０で検出した標本４３のラマン散乱スペクトルの情報を、ラマン散乱顕微鏡４０から標本観察条件演算装置５０の入力部５１に直接入力するようにして、標本４３をＣＡＲＳ顕微鏡２０で観察する場合の観察条件を演算するようにしたので、第１実施の形態におけるよりも入力手間を省くことができるとともに、入力ミスの発生も防止することができる。また、本実施の形態では、ラマン散乱スペクトルに基づいて、ＣＡＲＳ顕微鏡２０で使用する第１パルスレーザ光および／または第２パルスレーザ光のパルス幅も演算して出力するようにしたので、ＣＡＲＳ顕微鏡２０のＣＡＲＳ励起光を、標本４３に応じて、より適切に設定することができる。
【００４４】
（第３実施の形態）
図５は、本発明の第３実施の形態に係る顕微鏡システムの要部の構成を示す図である。この顕微鏡システムは、ＣＡＲＳ顕微鏡６０と、図１に示した標本観察条件演算装置１０と同様の構成からなる標本観察条件演算装置８０とを具備する。
【００４５】
ＣＡＲＳ顕微鏡６０は、図２に示したＣＡＲＳ顕微鏡２０と同様に、振動数ω１の第１パルスレーザ光と、振動数ω２の第２パルスレーザ光との２つのＣＡＲＳ励起光を、ハーフミラー６１で空間的に同軸に合成するように構成する。ハーフミラー６１を経たＣＡＲＳ励起光は、ダイクロイックミラー６２に入射させ、ここでＣＡＲＳ励起光を反射させた後、ガルバノスキャナ６３およびレンズ６４を経て観察すべき標本６５に集光させるように構成する。
【００４６】
また、ＣＡＲＳ励起光の照射によって標本６５から透過側に発生するＣＡＲＳ光は、レンズ６６およびバンドパスフィルタ６７を経て検出器６８で検出するように構成し、落射側に発生するＣＡＲＳ光は、レンズ６４およびガルバノスキャナ６３を経てダイクロイックミラー６２に入射させ、ここでＣＡＲＳ光を透過させた後、さらに、バンドパスフィルタ６９を経て検出器７０で検出するように構成する。
【００４７】
本実施の形態では、ダイクロイックミラー６２を、回動可能なターンテーブル７１の周縁に保持する。このターンテーブル７１には、その周縁の同一円周上に、分光特性の異なる複数のダイクロイックミラー６２を保持し、設定部７２によりターンテーブル７１の回動を制御することにより、所望の分光特性、すなわちＣＡＲＳ励起光は反射させ、ＣＡＲＳ光は透過させる分光特性を有するダイクロイックミラー６２を光路上に位置決めするように構成する。
【００４８】
また、バンドパスフィルタ６７は、ダイクロイックミラー６２と同様に、回動可能なターンテーブル７３の周縁の同一円周上に、分光特性（透過波長帯域）の異なるものを複数個保持し、設定部７２によりターンテーブル７３の回動を制御することにより、所望の分光特性、すなわちＣＡＲＳ励起光は反射または吸収し、ＣＡＲＳ光は透過させる分光特性を有するバンドパスフィルタ６７を光路上に位置決めするように構成する。
【００４９】
同様に、バンドパスフィルタ６９についても、回動可能なターンテーブル７４の周縁の同一円周上に、分光特性（透過波長帯域）の異なるものを複数個保持し、設定部７２によりターンテーブル７４の回動を制御することにより、所望の分光特性、すなわちＣＡＲＳ励起光は反射または吸収し、ＣＡＲＳ光は透過させる分光特性を有するバンドパスフィルタ６９を光路上に位置決めするように構成する。
【００５０】
一方、標本観察条件演算装置８０は、図１に示した標本観察条件演算装置１０と同様に、入力部８１、記憶部８２、演算部８３および出力部８４を有して構成し、入力部８１には、ＣＡＲＳ顕微鏡６０で観察する標本６５について、予めラマン散乱顕微鏡で検出した分子振動情報を含む標本情報を入力し、記憶部８２には、ＣＡＲＳ顕微鏡６０で使用する第１パルスレーザ光の振動数ω１を記憶する。
【００５１】
演算部８３は、入力部８１に入力された観察する標本６５の分子振動情報を含む標本情報と、記憶部８２に記憶されているＣＡＲＳ顕微鏡６０で使用する第１パルスレーザ光の振動数ω１とに基づいて、所要の分子振動数に対して、第１実施の形態と同様にして、ＣＡＲＳ顕微鏡６０で使用する第２パルスレーザ光の振動数ω２、ダイクロイックミラー６２およびバンドパスフィルタ６７，６９の分光特性を演算し、その結果を出力部８４に出力する。本実施の形態では、出力部８４にＣＡＲＳ顕微鏡６０との通信インターフェースを設けて、演算部８３での演算結果を、出力部８４からＣＡＲＳ顕微鏡６０に直接供給するようにする。
【００５２】
本実施の形態の顕微鏡システムでは、ＣＡＲＳ顕微鏡６０による標本６５の観察に先立って、標本観察条件演算装置８０の入力部８１に、予めラマン散乱顕微鏡で検出した標本６５の分子振動情報を含む標本情報を入力して、ＣＡＲＳ顕微鏡６０による標本６５の観察条件を演算する。その後、標本観察条件演算装置８０での演算結果を、出力部８４からＣＡＲＳ顕微鏡６０の設定部７２に直接供給して、設定部７２により、所望の分光特性を有するダイクロイックミラー６２が光路上に位置するように、ターンテーブル７１の回動を制御するとともに、所望の分光特性を有するバンドパスフィルタ６７，６９がそれぞれ光路上に位置するように、ターンテーブル７３，７４の回動を制御する。また、図示しないが、第２パルスレーザ光の振動数ω２が演算された振動数となるように、設定部７２により制御する。
【００５３】
以上の観察条件の設定が完了したら、ＣＡＲＳ顕微鏡６０による標本６５の観察を開始する。したがって、本実施の形態では、ターンテーブル７１，７３，７４および設定部７２を含んで、観察条件設定手段を構成している。
【００５４】
このように、本実施の形態では、ＣＡＲＳ顕微鏡６０に標本観察条件演算装置８０を結合し、ＣＡＲＳ顕微鏡６０で観察する標本６５について、予めラマン散乱顕微鏡で検出した分子振動情報を含む標本情報を標本観察条件演算装置８０に入力することにより、ＣＡＲＳ顕微鏡６０による標本６５の観察条件を演算し、その演算結果をＣＡＲＳ顕微鏡６０に直接出力して、ＣＡＲＳ顕微鏡６０の観察条件設定手段を介して、第２パルスレーザ光の振動数ω２を自動的に制御するとともに、所要の分光特性を有するダイクロイックミラー６２およびバンドパスフィルタ６７，６９を自動的に選択して、観察条件を自動的に設定するようにしたので、使用者による観察条件の演算や設定の手間を省くことができるとともに、演算結果に基づいて観察条件を誤りなく設定することができる。
【００５５】
（第４実施の形態）
図６は、本発明の第４実施の形態に係る顕微鏡システムの要部の構成を示す図である。本実施の形態の顕微鏡システムは、第２実施の形態と第３実施の形態とを組み合わせたもので、ＣＡＲＳ顕微鏡部およびラマン散乱顕微鏡部を有するＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０と、図１に示した標本観察条件演算装置１０と同様の構成からなる標本観察条件演算装置１１０とを具備する。
【００５６】
ＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０において、ＣＡＲＳ顕微鏡部は、固定の振動数ω１の第１パルスレーザ光と、可変の振動数ω２の第２パルスレーザ光との２つのＣＡＲＳ励起光を空間的の同軸に合成して出射するＣＡＲＳ光源部９１を有する。このＣＡＲＳ光源部９１から出射されるＣＡＲＳ励起光は、ハーフミラー９２を経てダイクロイックミラー９３に入射させて、該ダイクロイックミラー９３で反射させた後、ガルバノスキャナ９４およびレンズ９５を経て標本９６に集光し、その透過側に発生するＣＡＲＳ光をレンズ９７およびバンドパスフィルタ９８を経てＣＡＲＳ光検出器９９で検出するように構成する。
【００５７】
また、ラマン散乱顕微鏡部は、振動数ω０のラマン散乱励起光を出射するラマン散乱光源部１０１を有する。このラマン散乱光源部１０１から出射されるラマン散乱励起光は、反射ミラー１０２で反射させた後、ハーフミラー９２で反射させて、ＣＡＲＳ励起光と同じ光路を経てダイクロイックミラー９３に入射させて反射させ、さらに、ガルバノスキャナ９４およびレンズ９５を経て標本９６に集光させるように構成する。なお、この際、ラマン散乱励起光は、必ずしもガルバノスキャナ９４で走査する必要はない。また、ラマン散乱励起光の照射により、標本９６から落射側に発生するラマン散乱光は、レンズ９５およびガルバノスキャナ９４を経てダイクロイックミラー９３に入射させて、該ダイクロイックミラー９３を透過させた後、バンドパスフィルタ１０３を経て分光検出器１０４で受光して、図１０に示したようなラマン散乱スペクトルを検出するように構成する。
【００５８】
ここで、ダイクロイックミラー９３は、回動可能なターンテーブル１０５の周縁に保持する。このターンテーブル１０５には、その周縁の同一円周上に、分光特性の異なる複数のダイクロイックミラー９３を保持し、設定部１０６によりターンテーブル１０５の回動を制御することにより、所望の分光特性、すなわちＣＡＲＳ励起光やラマン散乱励起光は反射させ、ラマン散乱光は透過させる分光特性を有するダイクロイックミラー９３を光路上に位置決めするように構成する。
【００５９】
また、バンドパスフィルタ９８は、ダイクロイックミラー９３と同様に、回動可能なターンテーブル１０７の周縁の同一円周上に、分光特性（透過波長帯域）の異なるものを複数個保持し、設定部１０６によりターンテーブル１０７の回動を制御することにより、所望の分光特性、すなわちＣＡＲＳ励起光は反射または吸収し、ＣＡＲＳ光は透過させる分光特性を有するバンドパスフィルタ９８を光路上に位置決めするように構成する。
【００６０】
同様に、バンドパスフィルタ１０３についても、回動可能なターンテーブル１０８の周縁の同一円周上に、分光特性（透過波長帯域）の異なるものを複数個保持し、設定部１０６によりターンテーブル１０８の回動を制御することにより、所望の分光特性、すなわちラマン散乱励起光は反射または吸収し、ラマン散乱光は透過させる分光特性を有するバンドパスフィルタ１０３を光路上に位置決めするように構成する。
【００６１】
一方、標本観察条件演算装置１１０は、図１に示した標本観察条件演算装置１０と同様に、入力部１１１、記憶部１１２、演算部１１３および出力部１１４を有して構成する。本実施の形態では、入力部１１１にＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０との通信インターフェースを設けて、ＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０の分光検出器１０４で検出した標本９６のラマン散乱スペクトルの情報を、ＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０に設けた制御部１０９の制御により、入力部１１１に直接入力する。また、記憶部１１２には、第１実施の形態の場合と同様に、標本９６のＣＡＲＳ光を観察するＣＡＲＳ顕微鏡部を構成するＣＡＲＳ光源部９１における第１パルスレーザ光の振動数ω１を記憶する。
【００６２】
演算部１１３は、入力部１１１に入力された標本９６の分子振動情報を含む標本情報と、記憶部１１２に記憶されている第１パルスレーザ光の振動数ω１とに基づいて、所要の分子振動数に対して、第１実施の形態と同様にして、ＣＡＲＳ顕微鏡部における観察条件を演算し、その結果を出力部１１４に出力する。また、出力部１１４には、ＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０との通信インターフェースを設けて、演算部１１３での演算結果を、出力部１１４からＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０に直接供給するようにする。
【００６３】
本実施の形態に係る顕微鏡システムでは、先ず、ＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０のラマン散乱顕微鏡部により標本９６のラマン散乱スペクトルを検出する。このラマン散乱スペクトルの検出においては、ラマン散乱光源部１０１からラマン散乱励起光を出射させ、そのラマン散乱励起光を反射ミラー１０２、ハーフミラー９２、ダイクロイックミラー９３、ガルバノスキャナ９４およびレンズ９５を経て標本９６に集光させ、これにより標本９６から落射側に発生するラマン散乱光を、レンズ９５、ガルバノスキャナ９４、ダイクロイックミラー９３およびバンドパスフィルタ１０３を経て、分光検出器１０４で受光する。なお、ダイクロイックミラー９３およびバンドパスフィルタ１０３は、ラマン散乱スペクトルの検出に先立って、設定部１０６によりターンテーブル１０５，１０８を回動させて、使用するラマン散乱励起光の振動数ω０および検出するラマン散乱光の帯域に応じた適切な分光特性を有するものを光路上に位置決めする。
【００６４】
以上により、分光検出器１０４において、標本９６のラマン散乱スペクトルを検出したら、その検出したラマン散乱スペクトルの情報を、第２実施の形態の場合と同様に、制御部１０９の制御により、標本観察条件演算装置１１０の入力部１１１に直接入力して、標本９６をＣＡＲＳ顕微鏡部で観察する場合の観察条件を演算する。
【００６５】
すなわち、標本観察条件演算装置１１０では、演算部１１３において、入力部１１１に入力されたラマン散乱スペクトルと、記憶部１１２に記憶されているＣＡＲＳ光源部９１から出射する第１パルスレーザ光の振動数ω１とに基づいて、所要の分子振動数に対して、ＣＡＲＳ光源部９１から出射する第２パルスレーザ光の振動数ω２、ダイクロイックミラー９３およびバンドパスフィルタ９８の分光特性を演算し、その演算結果を出力部１１４に出力する。また、演算部１１３では、所要の分子振動数におけるスペクトル強度に基づいて、当該分子振動数における観察条件として、振動数ω１の第１パルスレーザ光および／または振動数ω２の第２パルスレーザ光のパルス幅を演算して、出力部１１４に出力する。
【００６６】
その後、ＣＡＲＳ顕微鏡部による標本９６の観察に先立って、第３実施の形態の場合と同様に、標本観察条件演算装置１１０での演算結果を、出力部１１４からＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０の設定部１０６に直接供給して、設定部１０６により、所望の分光特性を有するダイクロイックミラー９３が光路上に位置するように、ターンテーブル１０５の回動を制御するとともに、所望の分光特性を有するバンドパスフィルタ９８が光路上に位置するように、ターンテーブル１０７の回動を制御する。また、図示しないが、第２パルスレーザ光の振動数ω２が演算された振動数となり、かつ、第１パルスレーザ光および／または第２パルスレーザ光のパルス幅が演算されたパルス幅となるように、設定部１０６によりＣＡＲＳ光源部９１を制御する。
【００６７】
以上の観察条件の設定が完了したら、ＣＡＲＳ光源部９１から第１パルスレーザ光および第２パルスレーザ光を出射させて、ＣＡＲＳ顕微鏡部による標本９６の観察を開始する。したがって、本実施の形態では、ＣＡＲＳ光源部９１、ターンテーブル１０５，１０７、および設定部１０６を含んで、観察条件設定手段を構成している。
【００６８】
このように、本実施の形態では、ラマン散乱顕微鏡部とＣＡＲＳ顕微鏡部とを一体化してＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０を構成するとともに、このＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０に標本観察条件演算装置１１０を結合して、ラマン散乱顕微鏡部で検出した標本９６のラマン散乱スペクトルの情報を、標本観察条件演算装置１１０に直接入力するようにして、標本９６をＣＡＲＳ顕微鏡部で観察する場合の観察条件を演算し、その演算結果をＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡９０に直接供給して、観察条件設定手段を介して、ＣＡＲＳ顕微鏡部の観察条件を自動的に設定するようにしたので、使用者による分子情報の入力手間や、観察条件の演算・設定手間を省くことができるとともに、演算結果に基づいて観察条件を誤りなく設定することができる。
【００６９】
また、ラマン散乱顕微鏡部とＣＡＲＳ顕微鏡部とを一体化することにより、標本９６を動かすことなく、ラマン散乱光の観察と、ＣＡＲＳ光の観察とを切替えることができ、これにより、分子振動情報が未知の標本９６の同一部分について、分子振動情報（ラマン散乱情報）を取得して、ＣＡＲＳ光の観察を行うことができる。
【００７０】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、ＣＡＲＳ光観察の一つの観察条件として、一方のＣＡＲＳ励起光の振動数を演算するようにしたが、波長を演算するように構成することもできる。また、振動数ωおよび波長λは、λ＝ｃ／ω（ただし、ｃは光速）の関係があるので、振動数または波長を演算して、波長または振動数に換算するようにしてもよい。また、第１実施の形態においては、分子振動情報のスペクトル強度も入力して、第１および／または第２パルスレーザ光のパルス幅を演算することもできる。
【００７１】
さらに、第１実施の形態および第２実施の形態においては、標本観察条件演算装置で演算する観察条件を、ＣＡＲＳ励起光の振動数または波長、ＣＡＲＳ光の振動数または波長、ＣＡＲＳ光観察で使用するダイクロイックミラーやバンドパスフィルタの波長選択素子分光特性、第１パルスレーザ光および／または第２パルスレーザ光のパルス幅、の少なくとも一つ、あるいは任意の複数の組み合わせとすることもできる。
【００７２】
同様に、第３実施の形態および第４実施の形態においては、標本観察条件演算装置で演算する観察条件を、観察条件設定手段で設定可能な、ＣＡＲＳ励起光の振動数または波長、ＣＡＲＳ光観察で使用するダイクロイックミラーやバンドパスフィルタの波長選択素子分光特性、第１パルスレーザ光および／または第２パルスレーザ光のパルス幅、の少なくとも一つ、あるいは任意の複数の組み合わせとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る標本観察条件演算装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す標本観察条件演算装置で観察条件を演算するＣＡＲＳ顕微鏡の構成を示す図である。
【図３】図２に示すＣＡＲＳ顕微鏡で用いる波長選択素子の分光特性を示す図である。
【図４】本発明の第２実施の形態に係る顕微鏡システムの要部の構成を示す図である。
【図５】本発明の第３実施の形態に係る顕微鏡システムの要部の構成を示す図である。
【図６】本発明の第４実施の形態に係る顕微鏡システムの要部の構成を示す図である。
【図７】ＣＡＲＳ光の発生原理を説明するＣＡＲＳ散乱過程のエネルギーダイアグラムである。
【図８】標本の分子振動数を取得する際のラマン散乱過程のエネルギーダイアグラムである。
【図９】標本の分子振動情報を説明するエネルギーダイアグラムである。
【図１０】標本から発生するラマン散乱スペクトルの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０ 標本観察条件演算装置
１１ 入力部
１２ 記憶部
１３ 演算部
１４ 出力部
２０ ＣＡＲＳ顕微鏡
２１ ハーフミラー
２２ ダイクロイックミラー
２３ ガルバノスキャナ
２４，２６ レンズ
２５ 標本
２７，２９ バンドパスフィルタ
２８，３０ 検出器
４０ ラマン散乱顕微鏡
４１ ダイクロイックミラー
４２ レンズ
４３ 標本
４４ バンドパスフィルタ
４５ 分光検出器
４６ ターンテーブル
４７ 制御部
５０ 標本観察条件演算装置
５１ 入力部
５２ 記憶部
５３ 演算部
５４ 出力部
６０ ＣＡＲＳ顕微鏡
６１ ハーフミラー
６２ ダイクロイックミラー
６３ ガルバノスキャナ
６４，６６ レンズ
６５ 標本
６７，６９ バンドパスフィルタ
６８，７０ 検出器
７１，７３，７４ ターンテーブル
７２ 設定部
８０ 標本観察条件演算装置
８１ 入力部
８２ 記憶部
８３ 演算部
８４ 出力部
９０ ＣＡＲＳ・ラマン散乱顕微鏡
９１ ＣＡＲＳ光源部
９２ ハーフミラー
９３ ダイクロイックミラー
９４ ガルバノスキャナ
９５，９７ レンズ
９６ 標本
９８ バンドパスフィルタ
９９ ＣＡＲＳ光検出器
１０１ ラマン散乱光源部
１０２ 反射ミラー
１０３ バンドパスフィルタ
１０４ 分光検出器
１０５，１０７，１０８ ターンテーブル
１０６ 設定部
１０９ 制御部
１１０ 標本観察条件演算装置
１１１ 入力部
１１２ 記憶部
１１３ 演算部
１１４ 出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により標本を観察するための観察条件を演算する標本観察条件演算装置であって、
前記標本の分子振動情報を含む標本情報を入力する入力部と、
前記標本からコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を発生させるための振動数の異なる第１パルスレーザ光または第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する記憶部と、
前記入力部から入力された前記標本情報および前記記憶部に記憶されている前記振動数または波長に関する情報に基づいて、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察する際の観察条件を演算する演算部と、
該演算部で演算された前記観察条件を出力する出力部と、
を有することを特徴とする標本観察条件演算装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記観察条件として、前記第２パルスレーザ光または前記第１パルスレーザ光の振動数または波長を演算することを特徴とする請求項１に記載の標本観察条件演算装置。
【請求項３】
前記演算部は、前記観察条件として、前記標本から発生するコヒーレントアンチストークスラマン散乱光の振動数または波長を演算することを特徴とする請求項１または２に記載の標本観察条件演算装置。
【請求項４】
前記演算部は、前記観察条件として、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡に設けられるコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を検出するための波長選択素子の分光特性を演算することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の標本観察条件演算装置。
【請求項５】
前記演算部は、前記観察条件として、前記第１パルスレーザ光および／または前記第２パルスレーザ光のパルス幅を演算することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の標本観察条件演算装置。
【請求項６】
標本にラマン散乱励起光を照射して、該標本の分子振動情報を検出するラマン散乱顕微鏡と、
コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察するための観察条件を演算する標本観察条件演算装置と、を具備し、
前記標本観察条件演算装置は、
前記ラマン散乱顕微鏡で検出される前記分子振動情報を入力する入力部と、
前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡によりコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を発生させるための振動数の異なる第１パルスレーザ光または第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する記憶部と、
前記入力部から入力された前記標本情報および前記記憶部に記憶されている前記振動数または波長に関する情報に基づいて、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察する際の観察条件を演算する演算部と、
該演算部で演算された前記観察条件を出力する出力部と、
を有することを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項７】
振動数の異なる第１パルスレーザ光および第２パルスレーザ光を標本に照射して、該標本から発生するコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を検出するコヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡と、
該コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察するための観察条件を演算する標本観察条件演算装置と、を具備し、
前記標本観察条件演算装置は、
前記標本の分子振動情報を含む標本情報を入力する入力部と、
前記第１パルスレーザ光または前記第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する記憶部と、
前記入力部から入力された前記標本情報および前記記憶部に記憶されている前記振動数または波長に関する情報に基づいて、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察する際の観察条件を演算する演算部と、
該演算部で演算された前記観察条件を出力する出力部と、を有し、
前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡は、
前記標本観察条件演算装置から出力される前記観察条件に基づいて、前記標本を観察するための観察条件を自動的に設定する観察条件設定手段を有する、
ことを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項８】
振動数の異なる第１パルスレーザ光および第２パルスレーザ光を前記標本に照射して、該標本から発生するコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を検出するコヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡部と、前記標本にラマン散乱励起光を照射して、該標本の分子振動情報を検出するラマン散乱顕微鏡部と、を有するコヒーレントアンチストークスラマン散乱・ラマン散乱顕微鏡と、
前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡部により前記標本を観察するための観察条件を演算する標本観察条件演算装置と、を具備し、
前記標本観察条件演算装置は、
前記ラマン散乱顕微鏡部で検出される前記標本の分子振動情報を含む標本情報を入力する入力部と、
前記第１パルスレーザ光または前記第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する記憶部と、
前記入力部から入力された前記標本情報および前記記憶部に記憶されている前記振動数または波長に関する情報に基づいて、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡部により前記標本を観察する際の観察条件を演算する演算部と、
該演算部で演算された前記観察条件を出力する出力部と、を有し、
前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡部は、
前記標本観察条件演算装置から出力される前記観察条件に基づいて、前記標本を観察するための観察条件を自動的に設定する観察条件設定手段を有する、
ことを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項１】
コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により標本を観察するための観察条件を演算する標本観察条件演算装置であって、
前記標本の分子振動情報を含む標本情報を入力する入力部と、
前記標本からコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を発生させるための振動数の異なる第１パルスレーザ光または第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する記憶部と、
前記入力部から入力された前記標本情報および前記記憶部に記憶されている前記振動数または波長に関する情報に基づいて、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察する際の観察条件を演算する演算部と、
該演算部で演算された前記観察条件を出力する出力部と、
を有することを特徴とする標本観察条件演算装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記観察条件として、前記第２パルスレーザ光または前記第１パルスレーザ光の振動数または波長を演算することを特徴とする請求項１に記載の標本観察条件演算装置。
【請求項３】
前記演算部は、前記観察条件として、前記標本から発生するコヒーレントアンチストークスラマン散乱光の振動数または波長を演算することを特徴とする請求項１または２に記載の標本観察条件演算装置。
【請求項４】
前記演算部は、前記観察条件として、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡に設けられるコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を検出するための波長選択素子の分光特性を演算することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の標本観察条件演算装置。
【請求項５】
前記演算部は、前記観察条件として、前記第１パルスレーザ光および／または前記第２パルスレーザ光のパルス幅を演算することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の標本観察条件演算装置。
【請求項６】
標本にラマン散乱励起光を照射して、該標本の分子振動情報を検出するラマン散乱顕微鏡と、
コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察するための観察条件を演算する標本観察条件演算装置と、を具備し、
前記標本観察条件演算装置は、
前記ラマン散乱顕微鏡で検出される前記分子振動情報を入力する入力部と、
前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡によりコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を発生させるための振動数の異なる第１パルスレーザ光または第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する記憶部と、
前記入力部から入力された前記標本情報および前記記憶部に記憶されている前記振動数または波長に関する情報に基づいて、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察する際の観察条件を演算する演算部と、
該演算部で演算された前記観察条件を出力する出力部と、
を有することを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項７】
振動数の異なる第１パルスレーザ光および第２パルスレーザ光を標本に照射して、該標本から発生するコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を検出するコヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡と、
該コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察するための観察条件を演算する標本観察条件演算装置と、を具備し、
前記標本観察条件演算装置は、
前記標本の分子振動情報を含む標本情報を入力する入力部と、
前記第１パルスレーザ光または前記第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する記憶部と、
前記入力部から入力された前記標本情報および前記記憶部に記憶されている前記振動数または波長に関する情報に基づいて、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡により前記標本を観察する際の観察条件を演算する演算部と、
該演算部で演算された前記観察条件を出力する出力部と、を有し、
前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡は、
前記標本観察条件演算装置から出力される前記観察条件に基づいて、前記標本を観察するための観察条件を自動的に設定する観察条件設定手段を有する、
ことを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項８】
振動数の異なる第１パルスレーザ光および第２パルスレーザ光を前記標本に照射して、該標本から発生するコヒーレントアンチストークスラマン散乱光を検出するコヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡部と、前記標本にラマン散乱励起光を照射して、該標本の分子振動情報を検出するラマン散乱顕微鏡部と、を有するコヒーレントアンチストークスラマン散乱・ラマン散乱顕微鏡と、
前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡部により前記標本を観察するための観察条件を演算する標本観察条件演算装置と、を具備し、
前記標本観察条件演算装置は、
前記ラマン散乱顕微鏡部で検出される前記標本の分子振動情報を含む標本情報を入力する入力部と、
前記第１パルスレーザ光または前記第２パルスレーザ光の振動数または波長に関する情報を記憶する記憶部と、
前記入力部から入力された前記標本情報および前記記憶部に記憶されている前記振動数または波長に関する情報に基づいて、前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡部により前記標本を観察する際の観察条件を演算する演算部と、
該演算部で演算された前記観察条件を出力する出力部と、を有し、
前記コヒーレントアンチストークスラマン散乱顕微鏡部は、
前記標本観察条件演算装置から出力される前記観察条件に基づいて、前記標本を観察するための観察条件を自動的に設定する観察条件設定手段を有する、
ことを特徴とする顕微鏡システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−５８５７８（Ｐ２００９−５８５７８Ａ）
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２３６１３（Ｐ２００７−２２３６１３）
【出願日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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