JP2001311874A - 光スキャナ及びこれを用いた断層画像取得装置 - Google Patents

光スキャナ及びこれを用いた断層画像取得装置

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JP2001311874A
JP2001311874A JP2000129972A JP2000129972A JP2001311874A JP 2001311874 A JP2001311874 A JP 2001311874A JP 2000129972 A JP2000129972 A JP 2000129972A JP 2000129972 A JP2000129972 A JP 2000129972A JP 2001311874 A JP2001311874 A JP 2001311874A
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Takeo Tanaami
健雄 田名網
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Yokogawa Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 小型で光の利用効率が向上する光スキャナ及
びこれを用いた断層画像撮影装置を実現する。 【解決手段】 繰返しパターンを有する光源像を試料に
投影してこの光源像を移動させて走査画像を得る光スキ
ャナにおいて、光源と、この光源の出力光を集光して前
記繰返しパターンを形成する集光手段と、この集光手段
が集光した光を反射若しくは透過させる光分岐手段と、
この光分岐手段の反射光若しくは透過光を前記試料に集
光すると共に前記試料からの戻り光を前記光分岐手段に
入射する対物レンズと、前記光分岐手段で透過若しくは
反射した前記戻り光を光検出器に集光するレンズと、前
記集光手段の位置を出力光の光軸に直角方向に移動させ
る駆動手段と備え、前記対物レンズの中間像面に集光点
を有し、前記繰返しパターンを形成する集光手段を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、繰返しパターンを
有する光源像を試料に投影してこの光源像を移動させて
走査画像を得る光スキャナ及びこれを用いた断層画像撮
影装置に関し、特に小型で光の利用効率が向上する光ス
キャナ及びこれを用いた断層画像撮影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の試料を照射してスリット画像を得
る光スキャナは開口部であるスリットを通過した光の光
路を圧電素子等で変化させて試料上を走査させ、試料か
らの反射光や蛍光等を取り出すことにより走査画像であ
るスリット画像を得るものである。
【0003】図3はこのような従来の光スキャナの一例
を示す構成ブロック図であり、PCT出願に係る国際公
開公報「WO98/45745」に記載されたものであ
る。
【0004】図3において1は光源、2は繰返しパター
ンであるスリットアレイが形成されたスリット板、3及
び7はレンズ、4は光分岐手段であるビームスプリッ
タ、5は対物レンズ、6は試料、8はCCDカメラ等の
光検出器、9は圧電素子等を用いた駆動手段である。
【0005】光源1の出力光はスリット板2に照射さ
れ、このスリット板2に形成されたスリットを通過した
光はレンズ3により集光されてビームスプリッタ4に入
射される。この入射光はビームスプリッタ4で反射され
対物レンズ5を介して試料6上に集光される。
【0006】光の照射により試料6で発生した蛍光若し
くは試料6からの反射光は対物レンズ5を介して再びビ
ームスプリッタ4に入射され、この蛍光等はビームスプ
リッタ4を透過しレンズ7により光検出器8に入射され
る。
【0007】また、光検出器8からの同期信号は駆動手
段9に接続され、駆動手段9はスリット板2を図3中”
DR01”に示す光軸に対して直角方向に駆動する。
【0008】ここで、図3に示す従来例の動作を説明す
る。スリット板2は中間像面に配置され照明用のアパー
チャとして用いられる。すなわち、スリットアレイを通
過した光は対物レンズ5の焦点位置にのみ集光されるの
で光検出器8で得られた画像はスリット画像となる。
【0009】さらに、駆動手段9は光検出器8のフレー
ムレートに同期してスリット板2の位置を少しずつずら
しながら光検出器8でスリット画像を得て、複数枚のス
リット画像に基づき演算により断層画像であるスライス
像を求めている。
【0010】具体的にはスリットを”0”、”2π/
3”及び”4π/3”、言い換えれば、”2π/3”ず
つスリット板2をずらしながら3枚のスリット画像を光
検出器8で撮影して、その値をそれぞれ”I1”、”I
2”及び”I3”、スライス画像を”Ip”とすれば、 Ip={(I1−I2)2+(I1−I3)2+(I2−I3)2}1/2 (1) という式から求めることができる。
【0011】また、図4は従来の光スキャナの他の一例
を示す構成ブロック図であり、「M.A.A. Neil et al.,
Optics Communications 153(1998) 1-4」に記載された
ものである。
【0012】図4において10はアルゴンレーザ等の光
源、11はハーフミラー、12,14及び15はミラ
ー、13は試料、16及び18はレンズ、17はフィル
タ、19はCCDカメラ等の光検出器、20はコンピュ
ータ等の制御装置、21は駆動制御手段、22は圧電素
子等を用いた駆動手段である。
【0013】光源10の出力光はハーフミラー11で分
割され、ハーフミラー11を透過した出力光はミラー1
2で反射されて試料13に入射される。また、ハーフミ
ラー11で反射された出力光はミラー14及び15で順
次反射されて試料13に入射される。
【0014】試料13を透過した光はレンズ16、フィ
ルタ17及び18を介して光検出器19に入射される。
光検出器19の出力は制御装置20に接続され、制御装
置20の出力は駆動制御手段21に接続され、駆動制御
手段21の駆動信号が駆動手段22に接続される。
【0015】ここで、図4に示す従来例の動作を説明す
る。光源10の出力光はハーフミラーでそれぞれ分割さ
れて異なる光路を伝搬して試料13に入射されるのでそ
の光路差によって試料13表面に干渉縞が発生する。そ
して、試料13を透過した光は光検出器19で検出され
てスリット画像となる。
【0016】さらに、制御装置20は駆動手段22を制
御して光検出器19のフレームレートに同期してミラー
14の位置を少しずつずらしながら光検出器19でスリ
ット画像を得て、複数枚のスリット画像に基づき演算に
より断層画像であるスライス像を求めている。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図3に示す従
来例ではスリット板2のマスク部分に入射された光源1
の出力光は遮蔽されて無駄になってしまうといった問題
点があった。
【0018】また、図4に示す従来例では干渉縞を用い
て試料13を照射するために光の利用効率は良いものの
光学系が複雑になり大型で不安定になると言った問題点
があった。従って本発明が解決しようとする課題は、小
型で光の利用効率が向上する光スキャナ及びこれを用い
た断層画像撮影装置を実現することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために、本発明のうち請求項1記載の発明は、繰返し
パターンを有する光源像を試料に投影してこの光源像を
移動させて走査画像を得る光スキャナにおいて、対物レ
ンズの中間像面に集光点を有し、前記繰返しパターンを
形成する集光手段を備えたことにより、小型で光の利用
効率が向上する。
【0020】請求項2記載の発明は、繰返しパターンを
有する光源像を試料に投影してこの光源像を移動させて
走査画像を得る光スキャナにおいて、光源と、この光源
の出力光を集光して前記繰返しパターンを形成する集光
手段と、この集光手段が集光した光を反射若しくは透過
させる光分岐手段と、この光分岐手段の反射光若しくは
透過光を前記試料に集光すると共に前記試料からの戻り
光を前記光分岐手段に入射する対物レンズと、前記光分
岐手段で透過若しくは反射した前記戻り光を光検出器に
集光するレンズと、前記集光手段の位置を出力光の光軸
に直角方向に移動させる駆動手段と備え、前記対物レン
ズの中間像面に前記集光手段の集光点を配置したことに
より、小型で光の利用効率が向上する。
【0021】請求項3記載の発明は、請求項1及び請求
項2記載の発明である光スキャナにおいて、前記集光手
段が、複数個のシリンドリカルレンズが形成されたシリ
ンドリカルレンズ・アレイであることにより、小型で光
の利用効率が向上する。
【0022】請求項4記載の発明は、請求項3記載の発
明である光スキャナにおいて、前記シリンドリカルレン
ズが、凸型レンズ、フレネルレンズ、屈折率分布型、若
しくは、ゾーンプレートの何れの構成であることによ
り、小型で光の利用効率が向上する。
【0023】請求項5記載の発明は、請求項3及び請求
項4記載の発明である光スキャナにおいて、前記シリン
ドリカルレンズ・アレイが、形成される前記シリンドリ
カルレンズの焦点位置に開口部を有するマスクを具備し
たことにより、シリンドリカルレンズの色収差やサイド
ロブを相殺することができる。
【0024】請求項6記載の発明は、請求項1及び請求
項2記載の発明である光スキャナにおいて、前記集光手
段が、プリズムアレイであることにより、小型で光の利
用効率が向上する。
【0025】請求項7記載の発明は、請求項1乃至請求
項6記載の光スキャナを用いた断層画像撮影装置におい
て、装置を制御すると共に前記光スキャナで得られたス
リット画像に基づき断層画像を演算する演算制御手段
と、前記断層画像を表示する表示手段とを備えたことに
より、小型で光の利用効率が向上する。また、光スキャ
ナで得られたスリット画像に基づき演算制御手段で断層
画像を求め表示手段に断層画像を表示させることが可能
になる。
【0026】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面を用いて詳細に
説明する。図1は本発明に係る光スキャナの一実施例を
示す構成ブロック図である。図1において1,3〜9は
図3と同一符号が付してあり、23は集光手段であり複
数個のシリンドリカルレンズが形成されたシリンドリカ
ルレンズ・アレイである。
【0027】光源1の出力光はシリンドリカルレンズ・
アレイ23に照射され、このシリンドリカルレンズ・ア
レイ23に形成されたシリンドリカルレンズにより集光
されて繰返しパターンであるスリット状の光となり、こ
のスリット状の光はレンズ3によりさらに集光されてビ
ームスプリッタ4に入射される。この入射光はビームス
プリッタ4で反射され対物レンズ5を介して試料6上に
集光される。
【0028】光の照射により試料6で発生した蛍光若し
くは試料6からの反射光は対物レンズ5を介して再びビ
ームスプリッタ4に入射され、この蛍光等はビームスプ
リッタ4を透過しレンズ7により光検出器8に入射され
る。
【0029】また、光検出器8からの同期信号は駆動手
段9に接続され、駆動手段9はシリンドリカルレンズ・
アレイ23を図1中”DR11”に示す光軸に対して直
角方向に駆動する。
【0030】ここで、図1に示す実施例の動作を説明す
る。シリンドリカルレンズ・アレイ23の集光点は中間
像面に配置され照明用のアパーチャとして用いられる。
すなわち、シリンドリカルレンズ・アレイ23により集
光された光は対物レンズ5の中間像面にあるため、その
像は試料上及び光検出手段8の焦点位置にスリットアレ
イ像として集光される。
【0031】さらに、駆動手段9は光検出器8のフレー
ムレートに同期してシリンドリカルレンズ・アレイ23
の位置を少しずつずらしながら光検出器8でスリット画
像を得て、演算制御手段(図示せず。)は複数枚のスリ
ット画像に基づき演算により断層画像であるスライス像
を求め表示手段(図示せず。)に断層画像を表示するこ
とが可能な断層画像撮影装置となる。
【0032】具体的にはスリット状の光を”0”、”2
π/3”及び”4π/3”、言い換えれば、”2π/
3”ずつシリンドリカルレンズ・アレイ23をずらしな
がら3枚のスリット画像を光検出器8で撮影して、その
値をそれぞれ”I1’”、”I2’”及び”I3’”、
スライス画像を”Ip’”とすれば、 Ip’={(I1’−I2’)2 +(I1’−I3’)2+(I2’−I3’)2}1/2 (2) という式から求めることができる。
【0033】すなわち、図3に示す従来例と比較して光
源1の出力光はシリンドリカルレンズ・アレイ23に形
成されたシリンドリカルレンズにより集光されてスリッ
ト状の光となり、全ての出力光が光源光として試料に入
射されるので光の利用効率が向上する。また、図4に示
す従来例のように複雑な光学系を必要としないので小型
になる。
【0034】この結果、シリンドリカルレンズ・アレイ
23に形成されたシリンドリカルレンズにより集光した
スリット状の光の位置を少しずつずらしながらスリット
画像を得てこれら複数枚のスリット画像に基づき演算に
より断層画像であるスライス像を求めることにより、小
型で光の利用効率が向上する光スキャナ及びこれを用い
た断層画像撮影装置が実現できる。
【0035】なお、図1に示す実施例においては単なる
シリンドリカルレンズ・アレイ23を用いたが、各シリ
ンドリカルレンズの焦点位置にスリットマスクを設けて
も構わない。図2はこのように各シリンドリカルレンズ
の焦点位置に開口部を有するスリットマスクを設けたシ
リンドリカルレンズ・アレイの一例を示す断面図であ
り、23aはシリンドリカルレンズ・アレイを示してい
る。
【0036】例えば、図2中”LG11”に示すように
光源1の出力光が入射される場合に、図2中”LZ1
1”に示すシリンドリカルレンズの図2中”FP11”
に示す焦点位置以外の部分に図2中”SM11”及び”
SM12”に示すスリットマスクを設ける。言い換えれ
ば、各シリンドリカルレンズの焦点位置”FP11”に
開口部を有するスリットマスクを設けることにより、シ
リンドリカルレンズの色収差やサイドロブを相殺するこ
とができる。
【0037】また、シリンドリカルレンズとしては凸型
レンズ、フレネルレンズ、屈折率分布型、若しくは、ゾ
ーンプレートの何れの構成であっても構わない。
【0038】シリンドリカルレンズではなくプリズムア
レイを用いて光源の出力光を屈折させてスリット状の光
を生じさせても良い。
【0039】また、試料で発生する蛍光等のスライス画
像ではなく反射光のスライス画像を得ることも勿論可能
である。
【0040】また、試料へ入射する光はスリット状の光
に限らず、スパイラル状の光や円弧上の光であっても良
く、これらの光の位置を少しずつずらしながら複数枚の
スリット画像が得られる繰返しパターンの光であれば構
わない。
【0041】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果がある。請求項1乃至請
求項4及び請求項6の発明によれば、対物レンズの中間
像面に集光点を有し、前記繰返しパターンを形成する集
光手段を備えたことにより、小型で光の利用効率が向上
する。
【0042】また、請求項5の発明によれば、シリンド
リカルレンズ・アレイに形成されるシリンドリカルレン
ズの焦点位置に開口部を有するマスクを設けることによ
り、シリンドリカルレンズの色収差やサイドロブを相殺
することができる。
【0043】また、請求項7の発明によれば、光スキャ
ナで得られたスリット画像に基づき演算制御手段で断層
画像を求め表示手段に断層画像を表示させることが可能
になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光スキャナの一実施例を示す構成
ブロック図である。
【図2】各シリンドリカルレンズの焦点位置に開口部を
有するスリットマスクを設けたシリンドリカルレンズ・
アレイの一例を示す断面図である。
【図3】従来の光スキャナの一例を示す構成ブロック図
である。
【図4】従来の光スキャナの他の一例を示す構成ブロッ
ク図である。
【符号の説明】
1,10 光源 2 スリット板 3,7,16,18 レンズ 4 ビームスプリッタ 5 対物レンズ 6,13 試料 8,19 光検出器 9,22 駆動手段 11 ハーフミラー 12,14,15 ミラー 17 フィルタ 20 制御装置 21 駆動制御手段 23,23a シリンドリカルレンズ・アレイ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】繰返しパターンを有する光源像を試料に投
    影してこの光源像を移動させて走査画像を得る光スキャ
    ナにおいて、 対物レンズの中間像面に集光点を有し、前記繰返しパタ
    ーンを形成する集光手段を備えたことを特徴とする光ス
    キャナ。
  2. 【請求項2】繰返しパターンを有する光源像を試料に投
    影してこの光源像を移動させて走査画像を得る光スキャ
    ナにおいて、 光源と、 この光源の出力光を集光して前記繰返しパターンを形成
    する集光手段と、 この集光手段が集光した光を反射若しくは透過させる光
    分岐手段と、 この光分岐手段の反射光若しくは透過光を前記試料に集
    光すると共に前記試料からの戻り光を前記光分岐手段に
    入射する対物レンズと、 前記光分岐手段で透過若しくは反射した前記戻り光を光
    検出器に集光するレンズと、 前記集光手段の位置を出力光の光軸に直角方向に移動さ
    せる駆動手段とを備え、前記対物レンズの中間像面に前
    記集光手段の集光点を配置したことを特徴とする光スキ
    ャナ。
  3. 【請求項3】前記集光手段が、 複数個のシリンドリカルレンズが形成されたシリンドリ
    カルレンズ・アレイであることを特徴とする請求項1及
    び請求項2記載の光スキャナ。
  4. 【請求項4】前記シリンドリカルレンズが、 凸型レンズ、フレネルレンズ、屈折率分布型、若しく
    は、ゾーンプレートの何れの構成であることを特徴とす
    る請求項3記載の光スキャナ。
  5. 【請求項5】前記シリンドリカルレンズ・アレイが、 形成される前記シリンドリカルレンズの焦点位置に開口
    部を有するマスクを具備したことを特徴とする請求項3
    及び4記載の光スキャナ。
  6. 【請求項6】前記集光手段が、 プリズムアレイであることを特徴とする請求項1及び請
    求項2記載の光スキャナ。
  7. 【請求項7】請求項1乃至請求項6記載の光スキャナを
    用いた断層画像撮影装置において、 装置を制御すると共に前記光スキャナで得られたスリッ
    ト画像に基づき断層画像を演算する演算制御手段と、 前記断層画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴
    とする断層画像撮影装置。
JP2000129972A 2000-04-28 2000-04-28 光スキャナ及びこれを用いた断層画像取得装置 Withdrawn JP2001311874A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007073793A (ja) * 2005-09-08 2007-03-22 Nikon Corp 光量計測装置、露光装置、およびデバイスの製造方法
JP2009015218A (ja) * 2007-07-09 2009-01-22 Olympus Corp 走査型共焦点顕微鏡
JP2012122981A (ja) * 2010-11-15 2012-06-28 Fujitsu Ltd 電磁波イメージング装置
US8436885B2 (en) 2009-09-24 2013-05-07 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Apparatus for generating spatially modulated light and image recording apparatus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10206740A (ja) * 1997-01-23 1998-08-07 Yokogawa Electric Corp 共焦点装置
WO1998045745A1 (en) * 1997-04-04 1998-10-15 Isis Innovation Limited Microscopy imaging apparatus and method
JPH10311950A (ja) * 1997-05-14 1998-11-24 Olympus Optical Co Ltd 走査型顕微鏡

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10206740A (ja) * 1997-01-23 1998-08-07 Yokogawa Electric Corp 共焦点装置
WO1998045745A1 (en) * 1997-04-04 1998-10-15 Isis Innovation Limited Microscopy imaging apparatus and method
JPH10311950A (ja) * 1997-05-14 1998-11-24 Olympus Optical Co Ltd 走査型顕微鏡

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007073793A (ja) * 2005-09-08 2007-03-22 Nikon Corp 光量計測装置、露光装置、およびデバイスの製造方法
JP2009015218A (ja) * 2007-07-09 2009-01-22 Olympus Corp 走査型共焦点顕微鏡
US8436885B2 (en) 2009-09-24 2013-05-07 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Apparatus for generating spatially modulated light and image recording apparatus
JP2012122981A (ja) * 2010-11-15 2012-06-28 Fujitsu Ltd 電磁波イメージング装置

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