荧光受光装置以及荧光受光方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及荧光受光装置以及荧光受光方法。
【背景技术】
[0002] -直以来，已知有使用作为空间光调制器（SpatialLightModulator，以下称为 "SLM"）之一的声光调制元件来将多个点光（spotlight)生成于试样上的焚光扫描显微镜 (例如参照专利文献1以及非专利文献1)。根据例如专利文献1的公开内容，能够取得该 荧光扫描显微镜能够没有光量损失地自由地变更同时进行扫描的扫描点数、位置或者间隔 等，并且不仅能够缩短图像取得时间而且能够灵活地进行对应于用途的观察等的效果。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1 :日本专利申请公开2009-103958号公报
[0006] 非专利文献
[0007]非专利文献 1:YonghongShao等，"Ultrafast,large-fieldmultiphoton microcscopybasedonanacousto-opticdeflectorandaspatiallight modulator"，OPTICSLETTERS，Vol. 37,No. 13,July2012
【发明内容】
[0008] 发明所要解决的问题
[0009] 如果将SLM导入到荧光扫描显微镜的光学系统并且将称为CGH(Computer GeneratedHologram(计算机生成全息图））的表示相位分布或强度分布的图案出示于SLM 的话，则能够使多点生成于物镜的聚光点上。因此，从试样激发的荧光也成为多点。通过由 多阳极（multianode)的光电倍增管等对其进行受光，从而多点测量成为可能。但是，聚光 位置上的多点的光的强度的控制成为大的问题。这是由于，对于由SLM生成的多点来说会 有偏差以及对于观测侧的多阳极的光电倍增管等来说也会有灵敏度偏差。另一方面，在上 述的专利文献1以及非专利文献1的任一文献中，均没有公开或者暗示控制聚光位置上的 多点的光的强度。
[0010] 因此，本发明是有鉴于上述情况而完成的发明，其目的在于，提供一种能够控制聚 光位置上的多点的光的强度的荧光受光装置以及荧光受光方法。
[0011] 解决问题的技术手段
[0012] 为了解决上述问题，本发明的一个方面所涉及的荧光受光装置（荧光检测装置）， 是检测由被空间光调制器调制后的激发光发生的荧光的装置，具备：激发光源，输出激发 光；空间光调制器，输入激发光，通过表现（出示）第1全息图从而调制激发光的相位以及 振幅中的至少任意一方并输出调制光；聚光光学系统，被设置于空间光调制器的后段并将 调制光聚光于试样；试样平台，载置试样；荧光检测器，经由聚光光学系统而检测通过将调 制光聚光于试样从而发生的荧光；控制部，通过使第1全息图表现（出示）于空间光调制 器从而在二维排列的多个像素中分别调制激发光的相位以及振幅中的至少任意一方并且 由聚光光学系统使调制光聚光于试样的聚光位置；修正部，修正第1全息图；修正部通过根 据荧光检测器固有的每个受光位置的灵敏度信息以及聚光位置上的荧光的强度来修正第1 全息图从而生成第2全息图，控制部以表现（出示）第2全息图的方式控制空间光调制器。 [0013]另外，本发明的一个方面所涉及的荧光受光方法（荧光检测方法），是对由被空间 光调制器调制后的激发光产生的荧光进行受光（检测）的方法，通过将从激发光源输出的 激发光输入到空间光调制器并使第1全息图表现（出示）于空间光调制器，从而输出通过 调制激发光的相位以及振幅中的至少任意一方而获得的调制光，由设置于空间光调制器的 后段的聚光光学系统，将调制光聚光于试样，由荧光检测器，经由聚光光学系统而检测通过 将调制光聚光于试样从而发生的荧光，通过根据荧光检测器固有的每个受光位置的灵敏度 信息和聚光位置上的荧光的强度来修正第1全息图从而生成第2全息图，通过使第2全息 图表现（出示）于空间光调制器从而输出通过调制激发光的相位以及振幅中的至少任意一 方而获得的调制光。
[0014]根据这样的本发明的一个方面所涉及的荧光受光装置以及荧光受光方法，由控制 部而最初出示于空间光调制器的第1全息图被修正部修正，由该修正而新生成的第2全息 图由控制部而再次被出示于空间光调制器。即，通过由修正部以及控制部反馈全息图从而 进行该全息图的修正。第2全息图通过根据聚光位置上的荧光的强度以及荧光受光器固有 的每个受光位置的灵敏度信息来修正第1全息图从而被获得，由该第2全息图，由空间光调 制器生成的多点上的强度偏差在考虑了荧光受光器中的灵敏度偏差之后例如被均匀地控 制。在此，通过全息图被反馈修正，从而被照射于试样的相位调制光和从试样照射的荧光分 别例如被均匀地控制。特别是因为由修正部进行的修正根据荧光受光器固有的每个受光位 置的灵敏度信息来进行，所以即使承认荧光受光器固有的每个受光位置的依赖于场所的灵 敏度偏差，也能够减少由该灵敏度偏差造成的影响。
[0015] 另外，在本发明的一个方面所涉及的荧光受光装置以及荧光受光方法中，由修正 部进行的修正也可以在多个聚光位置中的每个聚光位置上进行。
[0016]根据该本发明的一个方面所涉及的荧光受光装置以及荧光受光方法，因为由修正 部进行的修正在多个聚光位置中的每个聚光位置上进行，所以能够将该修正分别应用于由 空间光调制器以及全息图生成的多点。
[0017]在本发明的一个方面所涉及的荧光受光装置以及荧光受光方法中，激发光源也可 以是能够进行多光子激发的短脉冲激光。
[0018]本发明的一个方面所涉及的荧光受光装置以及荧光受光方法相对于在使用能够 进行多光子激发的短脉冲激光的情况下明显发生的多个聚光位置的强度偏差来说特别有 用。
[0019] 另外，在本发明的一个方面所涉及的荧光受光装置以及荧光受光方法中，荧光检 测器也可以是多阳极型的光电倍增管。
[0020] 根据本发明的一个方面所涉及的荧光受光装置以及荧光受光方法，对于多阳极型 的光电倍增管那样的存在依赖于场所的灵敏度偏差的荧光受光器来说特别有用。
[0021] 另外，在本发明的一个方面所涉及的荧光受光装置以及荧光受光方法中，试样也 可以由聚光于试样的调制光与从试样发生的荧光的强度的比率没有依赖于场所的偏差的 均质的荧光材料构成。
[0022] 在例如均匀地强度控制向试样的调制光以及来自试样的荧光的双方的时候，通过 将没有依赖于场所的偏差的均质的荧光材料作为试样来使用，从而能够减少计算量并且能 够简易而且适当地进行该控制。
[0023] 另外，在本发明的一个方面所涉及的荧光受光装置以及荧光受光方法中，由修正 部进行的修正也可以在沿着包含于聚光光学系统的物镜的光轴方向的规定的间隔的每个 扫描层上进行。
[0024] 据此，即使相对于具有一定程度的深度的试样也能够适用本发明的一个方面所涉 及的荧光受光装置以及荧光受光方法。
[0025] 另外，在本发明的一个方面所涉及的荧光受光装置以及荧光受光方法中，每个扫 描层的扫描也可以通过由空间光调制器控制物镜的光轴方向上的聚光位置来进行。
[0026] 据此，能够适当地进行每个扫描层的扫描。
[0027] 发明的效果
[0028] 根据本发明，能够提供一种能够控制聚光位置上的多点的光的强度的荧光受光装 置以及荧光受光方法。
【附图说明】
[0029] 图1是表示荧光受光装置1的整体的结构的图。
[0030] 图2是控制部21以及修正部22的硬件结构图。
[0031] 图3是例示本实施方式中的多点扫描的图。
[0032] 图4是修正部22的功能结构图。
[0033] 图5是用于说明荧光受光器40固有的每个受光位置的灵敏度偏差的图。
[0034] 图6是表示反馈修正的顺序的流程图。
[0035] 图7是用于说明在本实施方式中即使承认荧光受光器40固有的每个受光位置的 依赖于场所的灵敏度偏差，通过修正部22根据荧光受光器40固有的每个受光位置的灵敏 度信息来进行反馈修正，从而也能够减少由该灵敏度偏差造成的影响并且使相位调制光L2 以及荧光L3的强度均匀的图。
[0036] 图8是用于说明由本实施方式得到的效果的图。
[0037]图9是表示由本实施方式进行的反馈修正的实施次数（横轴）与荧光强度的偏差 (纵轴）之间的关系的图。
[0038] 符号的说明
[0039] 1…荧光受光装置、10…激发光源、11…空间滤波器（spatialfilter)、12…准直 透镜（collimatinglens)、13…镜、20…空间光调制器、21…控制部、22…修正部、221…第 1全息图输入部、222…受光器固有灵敏度信息容纳部、223…第2全息图生成部、30…聚光 光学系统、31…两侧远心透镜（telecentriclens)系统、32…分色镜（dichroicmirror)、 33…物镜、34…透镜、90…试样、91…聚光位置、92…试样平台、L1…激发光、L2…相位调制 光、L3…荧光。
【具体实施方式】
[0040] 以下，参照附图，对本发明所涉及的荧光受光装置以及荧光受光方法的一个实施 方式进行详细的说明。还有，在附图的说明中，将相同的符号标注于相同的要素，省略重复 的说明。
[0041](荧光受光装置1的结构）
[0042] 首先，对本实施方式所涉及的荧光受光装置（荧光检测装置）1的整体结构进行说 明。图1是表示荧光受光装置1的整体结构的图。该图所表示的荧光受光装置1是对通过