JPH0533109U

JPH0533109U - Confocal laser microscope

Info

Publication number: JPH0533109U
Application number: JP8310091U
Authority: JP
Inventors: 健雄田名網; 義彦立川
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1991-10-14
Filing date: 1991-10-14
Publication date: 1993-04-30

Abstract

(57)【要約】【目的】高速多点測定が可能な共焦点レ−ザ顕微鏡を
実現する。【構成】レ−ザ光源と、このレ−ザ光源の出力光を複
数の点光源に変換するための複数のピンホ−ルを有する
ピンホ−ルアレイと、このピンホ−ルアレイを光軸に対
して直交した２方向に走査するための第１のアクチュエ
−タと、前記ピンホ−ルアレイを通った複数の光を被測
定物に導く測定光学系と、前記被測定物からの被測定光
が前記測定光学系を介して入射される複数のピンホ−ル
を有するスペ−シャルフィルタアレイと、このスペ−シ
ャルフィルタアレイを前記ピンホ−ルアレイと同期して
光軸に対して直交した２方向に走査するための第２のア
クチュエ−タと、前記スペ−シャルフィルタアレイを通
った被測定光を検出するための複数の受光部を有する光
検出器とを備えた構成としたことを特徴とする。 (57) [Summary] [Purpose] To realize a confocal laser microscope capable of high-speed multipoint measurement. A laser light source, a pinhole array having a plurality of pinholes for converting the output light of the laser light source into a plurality of point light sources, and the pinhole array orthogonal to the optical axis. A first actuator for scanning in two different directions, a measurement optical system for guiding a plurality of light beams passing through the pinhole array to an object to be measured, and light to be measured from the object to be measured is the measurement optical A special filter array having a plurality of pinholes which are incident through the system, and for scanning the special filter array in two directions orthogonal to the optical axis in synchronization with the pinhole array. The present invention is characterized in that the second actuator and a photodetector having a plurality of light receiving portions for detecting the light to be measured which has passed through the special filter array are provided.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、共焦点レ−ザ顕微鏡に関し、特に高速多点測定が可能な装置を実現するものである。 The present invention relates to a confocal laser microscope, and particularly realizes an apparatus capable of high-speed multipoint measurement.

【０００２】[0002]

【従来の技術】[Prior Art]

図３は従来の共焦点レ−ザ顕微鏡の一例を示す構成図である。図３において、レ−ザ光源１からの出射光は、レンズ２により集光され、光の位相や振幅を変える音響光学素子３を介して、ハ−フミラ−５に入射される。入射光は、ハ−フミラ−５で反射され、レンズ６により被測定物７に照射される。被測定物７からの反射光（被測定光）は、レンズ６で集光されて、ハ−フミラ−５を透過して、光検出器８に入射され、被測定物７の像が捕らえられる。 FIG. 3 is a block diagram showing an example of a conventional confocal laser microscope. In FIG. 3, the light emitted from the laser light source 1 is condensed by the lens 2 and is incident on the half mirror 5 via the acoustooptic device 3 that changes the phase and amplitude of the light. The incident light is reflected by the half mirror 5 and is irradiated onto the DUT 7 by the lens 6. The reflected light (measured light) from the DUT 7 is condensed by the lens 6, transmitted through the half mirror 5, and is incident on the photodetector 8, and the image of the DUT 7 is captured. .

【０００３】しかしながら、上記従来技術に示す共焦点レ−ザ顕微鏡では、共焦点タイプではあるが、レ−ザ光源１つに対して、被測定点１つを対応させていたため、１点の測定にかなりの時間が必要であった。したがって、被測定物全体を測定するためには、被測定物または顕微鏡を順次走査する必要があるが、走査速度には限界があるため、高速測定は不可能であった。また、被測定光の検出部を複数にすれば、走査時間は短縮できるが、特定位置の被測定物からの反射光のみを抽出するためには、スペ−シャルフィルタアレイが必要となる。このスペ−シャルフィルタアレイのピンホ−ルの径は小さいため、複数の光検出器に効果的に集光することは困難であった。However, in the confocal laser microscope shown in the above-mentioned prior art, although it is a confocal type, since one laser light source corresponds to one measured point, one point is measured. The measurement required a considerable amount of time. Therefore, in order to measure the entire object to be measured, it is necessary to sequentially scan the object to be measured or the microscope, but high-speed measurement is impossible because the scanning speed is limited. Further, if the number of detecting parts of the light to be measured is plural, the scanning time can be shortened, but in order to extract only the light reflected from the object to be measured at a specific position, a special filter array is required. Since the pinhole diameter of this special filter array is small, it was difficult to focus light effectively on multiple photodetectors.

【０００４】[0004]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

本考案は上記従来技術の課題を踏まえて成されたものであり、高速多点測定が可能な共焦点レ−ザ顕微鏡を提供することを目的としたものである。 The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a confocal laser microscope capable of high-speed multipoint measurement.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するための本考案の構成は、レ−ザ光源と、このレ−ザ光源の出力光を複数の点光源に変換するための複数のピンホ−ルを有するピンホ−ルアレイと、このピンホ−ルアレイを光軸に対して直交した２方向に走査するための第１のアクチュエ−タと、前記ピンホ−ルアレイを通った複数の光を被測定物に導く測定光学系と、前記被測定物からの被測定光が前記測定光学系を介して入射される複数のピンホ−ルを有するスペ−シャルフィルタアレイと、このスペ−シャルフィルタアレイを前記ピンホ−ルアレイと同期して光軸に対して直交した２方向に走査するための第２のアクチュエ−タと、前記スペ−シャルフィルタアレイを通った被測定光を検出するための複数の受光部を有する光検出器と、を備えた構成としたことを特徴とするものである。Means for Solving the Problems The structure of the present invention for solving the above-mentioned problems is a laser light source and a plurality of pinholes for converting the output light of the laser light source into a plurality of point light sources. A pinhole array having a hole, a first actuator for scanning the pinhole array in two directions orthogonal to the optical axis, and a plurality of lights passing through the pinhole array as an object to be measured. A measuring optical system for guiding the light, a special filter array having a plurality of pinholes through which the light to be measured from the object to be measured enters through the measuring optical system, and the special filter array for the pinhole. A second actuator for scanning in two directions orthogonal to the optical axis in synchronism with the rule array, and a plurality of received lights for detecting the measured light passing through the special filter array. Light with parts It is characterized by having a detector and.

【０００６】[0006]

【作用】[Action]

本考案によると、ピンホ−ルアレイを第１のアクチュエ−タによって、光軸に対して直交した２方向に走査させて、光を被測定物の広い範囲に掃引させている。また、スペ−シャルフィルタアレイを第２のアクチュエ−タによって、ピンホ −ルアレイと同期して、光軸に対して直交した２方向に走査している。したがって、被測定物全面を高速に走査させることができる。 According to the present invention, the pinhole array is scanned by the first actuator in the two directions orthogonal to the optical axis to sweep the light over a wide range of the object to be measured. Further, the special filter array is scanned by the second actuator in two directions orthogonal to the optical axis in synchronization with the pinhole array. Therefore, the entire surface of the measured object can be scanned at high speed.

【０００７】[0007]

【実施例】【Example】

以下、本考案を図面に基づいて説明する。図１は本考案の共焦点レ−ザ顕微鏡の一実施例を示す構成図である。なお、図１において図３と同一要素には同一符号を付して重複する説明は省略する。図１において、１１はピンホ−ルアレイであり、レ−ザ光源１から出射した光を複数の点光源に変換するために、複数のピンホ−ルが形成されている。１２はピンホ−ルアレイ１１を光軸に対して直交した２方向に走査する第１のアクチュエ−タである。１３は被測定物７からの反射光である被測定光が入射される複数のピンホ−ルを有するスペ−シャルフィルタアレイである。１４はスペ−シャルフィルタアレイ１３をピンホ−ルアレイ１１に同期して、光軸に対して直交した２方向に走査する第２のアクチュエ−タである。１５は被測定光を検出するための複数の受光部を有する光検出器である。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the confocal laser microscope of the present invention. In FIG. 1, the same elements as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. In FIG. 1, 11 is a pinhole array, and a plurality of pinholes are formed in order to convert the light emitted from the laser light source 1 into a plurality of point light sources. A first actuator 12 scans the pinhole array 11 in two directions orthogonal to the optical axis. Reference numeral 13 denotes a special filter array having a plurality of pinholes on which the measured light, which is the reflected light from the measured object 7, is incident. Reference numeral 14 is a second actuator for scanning the special filter array 13 in synchronization with the pinhole array 11 in two directions orthogonal to the optical axis. Reference numeral 15 is a photodetector having a plurality of light receiving portions for detecting the measured light.

【０００８】このような構成において、レ−ザ光源１からの出射光は、レンズ２により平行光とされ、ピンホ−ルアレイ１１に入射されることにより、複数の点光源に変換される。ここで、ピンホ−ルアレイ１１は、第１のアクチュエ−タ１２により、光軸に対して直交する２方向に周期的に走査される。その後、複数の点光源に変換された光は、ハ−フミラ−５に入射されて、反射され、レンズ６により集光されて、被測定物７に投射される。この時、投射光は、ピンホ−ルアレイ１１に形成された複数のピンホ−ルが、第１のアクチュエ−タ１２により、光軸に対して直交する２方向に走査されているため、被測定物７の広い範囲を掃引することになる。In such a configuration, the light emitted from the laser light source 1 is collimated by the lens 2 and is incident on the pinhole array 11 to be converted into a plurality of point light sources. Here, the pinhole array 11 is periodically scanned by the first actuator 12 in two directions orthogonal to the optical axis. After that, the light converted into the plurality of point light sources is made incident on the half mirror 5, is reflected, is condensed by the lens 6, and is projected on the DUT 7. At this time, since the plurality of pinholes formed on the pinhole array 11 are scanned by the first actuator 12 in the two directions orthogonal to the optical axis, the projected light is measured. The object 7 will be swept over a wide range.

【０００９】被測定物７からの反射光である被測定光は、レンズ６を介して、ハ−フミラ− ５を透過し、スペ−シャルフィルタアレイ１３に入射される。スペ−シャルフィルタアレイ１３を通過した光は、光検出器１５の複数の受光部に到達する。The light to be measured, which is the reflected light from the object to be measured 7, passes through the half mirror 5 via the lens 6 and enters the special filter array 13. The light that has passed through the special filter array 13 reaches a plurality of light receiving portions of the photodetector 15.

【００１０】ここで、スペ−シャルフィルタアレイ１３は、第２のアクチュエ−タ１４によって、ピンホ−ルアレイ１１と同期されて、光軸に対して直交した２方向に走査されている。したがって、被測定物７全面を高速に走査させることができ、一度に多点の測定が可能となる。Here, the special filter array 13 is synchronized with the pinhole array 11 by the second actuator 14 and is scanned in two directions orthogonal to the optical axis. Therefore, the entire surface of the object 7 to be measured can be scanned at high speed, and multiple points can be measured at one time.

【００１１】図２は本考案の共焦点レ−ザ顕微鏡の他の実施例を示す構成図である。上記実施例においては、光は非平行光で示されているが、平行光であっても良い。この場合、図２に示すレンズ２１〜レンズ２２の間が平行光になっている部分である。図２では、１軸に固定されているが、ビ−ム方向を変えるミラ−などの部品により、ビ−ムを自由に引き回すことができる。このような構成とすることにより、光検出器１５と被測定物７を遠くに離すことが可能であるため、高低温に保持されているような被測定物を測定することも可能となる。FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the confocal laser microscope of the present invention. In the above embodiment, the light is shown as non-parallel light, but it may be parallel light. In this case, the portion between the lenses 21 to 22 shown in FIG. In FIG. 2, the beam is fixed to one axis, but the beam can be freely routed by a mirror or other component that changes the beam direction. With such a configuration, the photodetector 15 and the object to be measured 7 can be separated from each other, and thus the object to be measured, which is kept at a high temperature or a low temperature, can be measured.

【００１２】なお、上記実施例では、空間ビ−ムで記述したが、光ファイバや光導波路を使用して、光を導いても良い。また、音響光学素子をピンホ−ルアレイの後段およびスペ−シャルフィルタアレイの前段に組み合わせて設置し、掃引速度をさらに高速化させても良い。In the above embodiment, the spatial beam was used for description, but light may be guided by using an optical fiber or an optical waveguide. Further, the acousto-optic element may be installed in combination at the rear stage of the pinhole array and at the front stage of the special filter array to further increase the sweep speed.

【００１３】[0013]

【考案の効果】[Effect of the device]

以上、実施例と共に具体的に説明したように、本考案によれば、高速多点測定が可能な共焦点レ−ザ顕微鏡を実現できる。 As described above in detail with the embodiments, according to the present invention, a confocal laser microscope capable of high-speed multipoint measurement can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】図１は本考案の共焦点レ−ザ顕微鏡の一実施例
を示す構成図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a confocal laser scanning microscope according to the present invention.

【図２】図２は本考案の共焦点レ−ザ顕微鏡の他の実施
例を示す構成図である。FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the confocal laser scanning microscope of the present invention.

【図３】図３は共焦点レ−ザ顕微鏡の従来例である。FIG. 3 is a conventional example of a confocal laser scanning microscope.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１レ−ザ光源２、６レンズ５ハ−フミラ− ７被測定物１１ピンホ−ルアレイ１２第１のアクチュエ−タ１３スペ−シャルフィルタアレイ１４第２のアクチュエ−タ１５光検出器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 laser light source 2, 6 lens 5 half mirror 7 object to be measured 11 pinhole array 12 first actuator 13 special filter array 14 second actuator 15 photodetector

Claims

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request]

【請求項１】レ−ザ光源と、このレ−ザ光源の出力光を複数の点光源に変換するため
の複数のピンホ−ルを有するピンホ−ルアレイと、このピンホ−ルアレイを光軸に対して直交した２方向に
走査するための第１のアクチュエ−タと、前記ピンホ−ルアレイを通った複数の光を被測定物に導
く測定光学系と、前記被測定物からの被測定光が前記測定光学系を介して
入射される複数のピンホ−ルを有するスペ−シャルフィ
ルタアレイと、このスペ−シャルフィルタアレイを前記ピンホ−ルアレ
イと同期して光軸に対して直交した２方向に走査するた
めの第２のアクチュエ−タと、前記スペ−シャルフィルタアレイを通った被測定光を検
出するための複数の受光部を有する光検出器と、を備えた構成としたことを特徴とする共焦点レ−ザ顕微
鏡。1. A laser light source, a pinhole array having a plurality of pinholes for converting output light of the laser light source into a plurality of point light sources, and the pinhole array with respect to an optical axis. A first actuator for scanning in two directions orthogonal to each other, a measurement optical system for guiding a plurality of light beams passing through the pinhole array to the object to be measured, and the light to be measured from the object to be measured is A special filter array having a plurality of pinholes incident through a measuring optical system, and the special filter array is scanned in two directions orthogonal to the optical axis in synchronization with the pinhole array. And a photodetector having a plurality of light receiving portions for detecting the light to be measured that has passed through the special filter array. Focus laser Mirror.