JP2016212154A5 - - Google Patents

Claims (14)

1. 像面に配列された複数の受光素子を有する光検出器と、
   観察物体の像と前記光検出器との位置関係が維持されるように、前記観察物体上の複数のスポットに光を照射して前記観察物体を走査する走査光学系と、を備え、
   前記走査光学系は、前記観察物体と前記光検出器の間の中間像面に複数の開口が配列された共焦点板であって、前記複数の開口を覆う複数のレンズ要素を有するレンズアレイを備える共焦点板を備え、
   前記レンズアレイは、前記観察物体が前記光検出器に投影される倍率の１／２の倍率で前記複数のスポットの各々が前記光検出器に投影されるように、前記複数の開口に形成される前記複数のスポットの中間像の各々を縮小する
   ことを特徴とする走査型顕微鏡システム。
2. 請求項１に記載の走査型顕微鏡システムにおいて、
   前記複数のレンズ要素は、
   前記複数の開口の物体側に配置され、
   各々、正のパワーを有する
   ことを特徴とする走査型顕微鏡システム。
3. 請求項１に記載の走査型顕微鏡システムにおいて、
   前記複数のレンズ要素は、
   前記複数の開口の像側に配置され、
   各々、負のパワーを有する
   ことを特徴とする走査型顕微鏡システム。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の走査型顕微鏡システムにおいて、
   前記走査光学系は、さらに、
   前記共焦点板と前記観察物体の間の光路上に配置され、前記複数の開口が前記観察物体に投影される位置を変化させる第１の走査ユニットと、
   前記共焦点板と前記光検出器の間の光路上に配置され、前記複数の開口が前記光検出器に投影される位置を変化させる第２の走査ユニットと、を備える
   ことを特徴とする走査型顕微鏡システム。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の走査型顕微鏡システムにおいて、
   前記走査光学系は、さらに、前記共焦点板と前記観察物体との間の光路と前記共焦点板と前記光検出器との間の光路が交わる位置に配置され、前記複数の開口が前記観察物体に投影される位置を変化させ、且つ、前記複数の開口が前記光検出器に投影される位置を変化させる走査ユニットを備える
   ことを特徴とする走査型顕微鏡システム。
6. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の走査型顕微鏡システムにおいて、
   前記走査光学系は、さらに、前記複数の開口が中間像面上で移動するように、前記共焦点板を移動させる駆動手段と、を備える
   ことを特徴とする走査型顕微鏡システム。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の走査型顕微鏡システムにおいて、
   前記走査光学系は、さらに、
   光源と、
   前記光源と前記共焦点板の間の光路上に配置された、前記複数の開口に前記光源からの光を集光させるレンズアレイを備えることを特徴とする走査型顕微鏡システム。
8. 走査型顕微鏡システムであって、
   像面に配列された複数の受光素子を有する光検出器と、
   観察物体の像と前記光検出器との位置関係が維持されるように、前記観察物体上の複数のスポットに光を照射して前記観察物体を走査する走査光学系と、を備え、
   前記走査光学系は、
   複数の第１のレンズ要素を有する第１のレンズアレイであって、前記複数の第１のレンズ要素の各々が前記観察物体と前記光検出器の間の中間像面に焦点面を有する第１のレンズアレイと、
   前記第１のレンズアレイと前記観察物体の間の光路上に配置された、複数の第２のレンズ要素を有する第２のレンズアレイと、を備え、
   前記第２のレンズアレイは、前記観察物体が前記光検出器に投影される倍率の１／２の倍率で前記複数のスポットの各々が前記光検出器に投影されるように、前記中間像面に形成される前記複数のスポットの中間像を縮小し、
   前記走査型顕微鏡システムは、前記観察物体の中間像面に共焦点板を有しない、
   ことを特徴とする走査型顕微鏡システム。
9. 請求項８に記載の走査型顕微鏡システムにおいて、
   前記第２のレンズアレイは、前記第２のレンズ要素の焦点距離の１／２だけ前記第２のレンズアレイから離れた位置に前記中間像面が位置するように、配置される
   ことを特徴とする走査型顕微鏡システム。
10. 請求項８又は請求項９に記載の走査型顕微鏡システムにおいて、
    前記走査光学系は、さらに、前記複数の第１のレンズ要素と前記複数の第２のレンズ要素との相対的な位置関係が変化しないように、前記第１のレンズアレイと前記第２のレンズアレイとを各々の光軸と直交する方向に移動させる駆動手段と、を備える
    ことを特徴とする走査型顕微鏡システム。
11. 請求項６又は請求項７に記載の走査型顕微鏡システムにおいて、さらに、
    前記共焦点板とは異なる、レンズアレイを設けない第２の共焦点板を備え、
    前記共焦点板と前記第２の共焦点板が交換可能である
    ことを特徴とする走査型顕微鏡システム
12. 請求項６又は請求項７に記載の走査型顕微鏡システムにおいて、さらに、
    前記共焦点板とは異なる少なくとも１つの第３の共焦点板を備え、
    前記共焦点板と前記少なくとも１つの第３の共焦点板は、開口径又は開口間隔の少なくとも一方が互いに異なる複数の共焦点板であり、交換可能である
    ことを特徴とする走査型顕微鏡システム
13. 請求項１乃至請求項７、請求項１１、請求項１２のいずれか１項に記載の走査型顕微鏡システムにおいて
    前記走査光学系は、さらに、前記共焦点板に配列された複数の開口を前記観察物体上に投影すると共に前記観察物体を前記共焦点板に投影する結像光学系を含み、
    前記走査型顕微鏡システムは、さらに、前記光検出器を含む撮像装置で生成された前記観察物体の画像データから前記結像光学系のカットオフ周波数を上回る周波数成分である超解像成分が強調された画像データを生成する画像演算装置を備える
    ことを特徴とする走査型顕微鏡システム。
14. 請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載の走査型顕微鏡システムにおいて
    前記走査光学系は、さらに、前前記観察物体を前記中間像面に投影する結像光学系を含み、
    前記走査型顕微鏡システムは、さらに、前記光検出器を含む撮像装置で生成された前記観察物体の画像データから前記結像光学系のカットオフ周波数を上回る周波数成分である超解像成分が強調された画像データを生成する画像演算装置を備える
    ことを特徴とする走査型顕微鏡システム。