JPH09133869A - Confocal scanning optical microscope - Google Patents
Confocal scanning optical microscopeInfo
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- JPH09133869A JPH09133869A JP28994495A JP28994495A JPH09133869A JP H09133869 A JPH09133869 A JP H09133869A JP 28994495 A JP28994495 A JP 28994495A JP 28994495 A JP28994495 A JP 28994495A JP H09133869 A JPH09133869 A JP H09133869A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は共焦点走査型光学顕
微鏡に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a confocal scanning optical microscope.
【0002】[0002]
【従来の技術】共焦点走査型光学顕微鏡は、例えば「T.
Whilson,”Theory and Practice of Scanning Optical
Microscopy”ACADEMICPRESS 1984」で述べられているよ
うに、共焦点(コンフォーカル)モードにおいてセクシ
ョニング効果を有し、非共焦点(ノンコンフォーカル)
モードにおいては通常の顕微鏡と同じ結像特性を有する
ことが知られている。2. Description of the Related Art Confocal scanning optical microscopes are known, for example, from "T.
Whilson, ”Theory and Practice of Scanning Optical
As described in Microscopy “ACADEMICPRESS 1984”, it has a sectioning effect in the confocal mode and is non-confocal.
It is known that the mode has the same image forming characteristics as a normal microscope.
【0003】このような、共焦点走査型光学顕微鏡につ
いて特開昭61−219919号公報に基ずいて説明す
る。図6は従来の共焦点走査型光学顕微鏡の第1の例を
示す光学系統図である。等価的に点光源と考えられるレ
ーザ光源(図示せず)からの光ビーム50はビームスプ
リッタ51を通過し第1の光偏向器52に入射する。こ
の光偏向器52は対物レンズ53の瞳54と共役な位置
に配置する。Such a confocal scanning optical microscope will be described with reference to JP-A-61-2199919. FIG. 6 is an optical system diagram showing a first example of a conventional confocal scanning optical microscope. A light beam 50 from a laser light source (not shown), which is equivalently considered to be a point light source, passes through a beam splitter 51 and enters a first light deflector 52. The light deflector 52 is arranged at a position conjugate with the pupil 54 of the objective lens 53.
【0004】光偏向器52は偏向を行っていない場合光
ビーム50は光軸55に沿って進む。また、光偏向器5
2は偏向を行っている場合、即ち光ビーム50を走査す
る場合、光偏向器52が瞳位置に設けられているので、
光ビーム50の方向は軸外主光線56と一致し、光ビー
ム50の中心も軸外主光線56と一致する。When the light deflector 52 is not deflecting, the light beam 50 travels along the optical axis 55. In addition, the optical deflector 5
2 is deflecting, that is, scanning the light beam 50, the optical deflector 52 is provided at the pupil position.
The direction of the light beam 50 coincides with the off-axis chief ray 56, and the center of the light beam 50 also coincides with the off-axis chief ray 56.
【0005】次に、これらの光ビーム50は瞳伝送レン
ズ57及び58を通って瞳位置に配置された第2の光偏
向器59に入射する。この光偏向器59が二次元走査の
うちY方向の走査を行うとすると、前記光偏向器52は
X方向の走査を行うこととなる。光偏向器52及び59
により二次元的に走査された光ビームは、瞳投影レンズ
60及び結像レンズ61により対物レンズ53の瞳54
に入射せしめられる。Next, these light beams 50 pass through pupil transmission lenses 57 and 58 and enter a second optical deflector 59 arranged at the pupil position. If the optical deflector 59 performs Y-direction scanning in the two-dimensional scanning, the optical deflector 52 will perform X-direction scanning. Optical deflectors 52 and 59
The light beam scanned two-dimensionally by means of the pupil projection lens 60 and the imaging lens 61 forms the pupil 54 of the objective lens 53.
Is incident on.
【0006】そして、これらの光ビームは対物レンズ5
3によって試料62上に回折で制限される点状光を生じ
る。光偏向器52及び59によりX−Yの二次元に走査
することにより、点状光が試料62を二次元走査する。
試料62から反射された光ビームは、対物レンズ53と
その瞳54を通り、更に結像レンズ61を通って一旦結
像する。この結像面が通常の光学顕微鏡で像を観察する
面である。更に光ビームは瞳投影レンズ60により光偏
向器59上に戻ってくる。Then, these light beams are used for the objective lens 5
3 produces a diffraction-limited point light on the sample 62. By scanning the XY two-dimensionally by the light deflectors 52 and 59, the spot light two-dimensionally scans the sample 62.
The light beam reflected from the sample 62 passes through the objective lens 53 and the pupil 54 thereof, and further passes through the imaging lens 61 to form an image. This image plane is a plane for observing an image with an ordinary optical microscope. Further, the light beam returns to the light deflector 59 by the pupil projection lens 60.
【0007】このように反射ビームは、試料62に入射
した時と全く同じ経路を逆に通ってビームスプリッタ5
1に戻り、ビームスプリッタ51により取り出されて検
出ビーム67となる。反射ビームが光偏向器59、52
を通過して戻ってきているので、軸外を走査しても検出
ビーム67は動かない。As described above, the reflected beam travels in exactly the same path as when it was incident on the sample 62, but in the opposite direction.
It returns to 1 and is extracted by the beam splitter 51 to become the detection beam 67. The reflected beam is the optical deflector 59, 52.
Since it returns after passing through, the detection beam 67 does not move even when scanning off-axis.
【0008】検出ビーム67は集光レンズ68によって
点状に絞られ、点状に絞られた位置にピンホール69を
設けてその後方の検出器70で検出すれば、フレアのな
い、通常の顕微鏡より高解像の画像を得ることができ
る。また、ピンホール69を設けなくとも通常の画像が
得られることは言うまでもない。The detection beam 67 is focused into a spot by a condenser lens 68. If a pinhole 69 is provided at the spotted position and a detector 70 located behind the pinhole 69 detects it, a normal microscope without flare will appear. Images with higher resolution can be obtained. Needless to say, a normal image can be obtained without providing the pinhole 69.
【0009】以上のような、共焦点走査型光学顕微鏡に
おいては、セクショニング効果を持つがために、焦点合
わせが困難となる。それらの理由から通常、非共焦点光
路、あるいは白色光源により照明される眼視観察光路も
しくはTV観察光路が設けられる。In the confocal scanning optical microscope as described above, focusing is difficult because of the sectioning effect. For these reasons, a non-confocal optical path or a visual observation optical path or a TV observation optical path illuminated by a white light source is usually provided.
【0010】図7および図8はそれぞれ異なる従来の共
焦点走査型光学顕微鏡の第2および第3の例を示す光学
系統図である。まず、図7において、ミラー71は光路
上に進退自在に設けられている。ミラー71により反射
された検出ビーム67は集光レンズ72により点状に絞
られ、検出器73により検出され非共焦点画像を得るこ
とができ、ミラー71を進退させることにより、共焦点
画像及び非共焦点画像が選択される。FIGS. 7 and 8 are optical system diagrams showing second and third examples of different conventional confocal scanning optical microscopes, respectively. First, in FIG. 7, the mirror 71 is provided so as to be movable back and forth on the optical path. The detection beam 67 reflected by the mirror 71 is focused into a spot by a condenser lens 72, and a non-confocal image can be obtained by being detected by a detector 73. By moving the mirror 71 forward and backward, a confocal image and a non-confocal image can be obtained. A confocal image is selected.
【0011】また、図8において、ミラー74は光路上
に進退自在に設けられている。白色光源75からの照明
光はハーフミラー76を通過し、結像レンズ77、ミラ
ー74を介して、通常の落射照明を行い、TVカメラ7
8により通常の落射照明観察像を得ることができる。ま
た、ミラー74を進退させることにより、共焦点画像及
び落射照明画像が選択される。Further, in FIG. 8, the mirror 74 is provided to be movable back and forth on the optical path. Illumination light from the white light source 75 passes through the half mirror 76, performs normal epi-illumination through the imaging lens 77 and the mirror 74, and the TV camera 7
8 makes it possible to obtain a normal epi-illumination observation image. In addition, the confocal image and the epi-illumination image are selected by moving the mirror 74 back and forth.
【0012】これらにより、焦点合わせを、非共焦点画
像もしくは落射照明画像により行うことができ、通常の
顕微鏡観察と同様に焦点合わせが可能な共焦点走査型光
学顕微鏡が提供されている。As a result, a confocal scanning optical microscope is provided which can perform focusing by using a non-confocal image or an epi-illumination image, and which is capable of focusing similarly to ordinary microscope observation.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、光路切換に際し機械的にミラー71,
74を進退させねばならないため、切換にはある一定以
上の時間を要する為、観察者にとっては、わずらわしさ
を感じる。However, in the above-mentioned conventional example, the mirrors 71,
Since 74 must be moved back and forth, it takes a certain time or more to switch, and the observer feels troublesome.
【0014】また、ミラー71,74には、進退機構を
設ける必要があり、モーター等を用いて切換を電動で行
う場合には特に、高価かつ大型化となってしまう。そこ
で本発明は、第1の目的は共焦点画像と、非共焦点画像
を同時に検出可能であると共に、容易かつ瞬時に共焦点
画像と、非共焦点画像とを選択することが可能で、安価
かつ小型となる共焦点走査型光学顕微鏡を提供すること
にある。Further, the mirrors 71 and 74 need to be provided with an advancing / retreating mechanism, which is expensive and large in size, especially when switching is performed electrically using a motor or the like. Therefore, a first object of the present invention is that a confocal image and a non-confocal image can be simultaneously detected, and a confocal image and a non-confocal image can be easily and instantaneously selected, which is inexpensive. Another object is to provide a compact confocal scanning optical microscope.
【0015】また第2の目的は、共焦点画像と非共焦点
画像及び非共焦点画像と通常顕微鏡の落射照明画像の切
換をそれぞれ容易かつ瞬時に行うことができ、安価で小
型な共焦点走査型光学顕微鏡を提供することにある。A second object is that the confocal image and the non-confocal image can be easily and instantaneously switched between the non-confocal image and the non-confocal image, and the epi-illumination image of the ordinary microscope, and the inexpensive and compact confocal scanning. Type optical microscope.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は以下の如く構成したものである。すなわ
ち、請求項1に対応する発明は、光源と、前記光源から
発した光を試料上に集光する対物レンズと、前記光源と
前記対物レンズの間に配置されていて前記対物レンズに
入る光の入射角度を変化させることにより試料上をそれ
ぞれ直交する方向に走査する光偏向部材と、前記試料か
らの光を共焦点絞りを通過させて検出して共焦点画像信
号を出力する第1の検出器と、前記試料からの光を検出
して非共焦点画像信号を出力する第2の検出器と、前記
第1および第2の検出器によりそれぞれ検出された画像
信号を表示するモニタと、前記モニタに入力される前記
第1および第2の検出器からの画像信号を電気的に切換
える切換器を具備した共焦点走査型光学顕微鏡である。In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, the invention corresponding to claim 1 is a light source, an objective lens that collects light emitted from the light source on a sample, and light that is disposed between the light source and the objective lens and enters the objective lens. And a light deflecting member that scans the sample in directions orthogonal to each other by changing the incident angle thereof, and a first detection that outputs the confocal image signal by detecting the light from the sample through a confocal diaphragm. A detector, a second detector for detecting light from the sample and outputting a non-confocal image signal, a monitor for displaying image signals respectively detected by the first and second detectors, The confocal scanning optical microscope includes a switch that electrically switches the image signals from the first and second detectors input to the monitor.
【0017】請求項1に対応する発明によれば、次のよ
うな作用効果が得られる。共焦点画像信号を出力する第
1の検出器と非共焦点画像信号を出力する第2の検出器
を切換器により電気的に切換えてモニタに表示するよう
にしたので、容易かつ瞬時に共焦点画像と、非共焦点画
像とを選択することが可能となり、また機械的に可動す
る部分を必要としないので、安価かつ小型となる。According to the invention corresponding to claim 1, the following operational effects can be obtained. Since the first detector that outputs the confocal image signal and the second detector that outputs the non-confocal image signal are electrically switched by the switcher and displayed on the monitor, the confocal point can be easily and instantly displayed. An image and a non-confocal image can be selected, and a mechanically movable portion is not required, which is inexpensive and small in size.
【0018】請求項2に対応する発明は、第1の光源
と、前記第1の光源から発した光を試料上に集光する対
物レンズと、前記第1の光源と前記対物レンズの間に配
置されていて前記対物レンズに入る光の入射角度を変化
させることにより前記試料上をそれぞれ直交する方向に
走査する光偏向部材と、前記試料からの光を共焦点絞り
を通過させて検出して共焦点画像信号を出力する第1の
検出器と、前記対物レンズと前記光偏向部材の間に配置
され、前記試料上に前記第1の光源とは異なる白色光を
出射する第2の光源と、前記第1の光源または前記第2
の光源による前記試料からの光を検出して非共焦点画像
信号または落射照明画像信号を出力する第2の検出器
と、前記第1および第2の検出器によりそれぞれ検出さ
れた画像信号を表示するモニタと、前記モニタに入力さ
れる前記第1および第2の検出器からの検出信号を電気
的に切換える切換器と、前記第1の光源と前記白色光源
の切換えを行う光源切換器を具備した共焦点走査型光学
顕微鏡である。According to a second aspect of the present invention, there is provided a first light source, an objective lens for condensing light emitted from the first light source onto a sample, and between the first light source and the objective lens. An optical deflecting member that is arranged and scans the sample in directions orthogonal to each other by changing the incident angle of light that enters the objective lens, and detects light from the sample through a confocal diaphragm. A first detector that outputs a confocal image signal; and a second light source that is arranged between the objective lens and the light deflection member and that emits white light on the sample that is different from the first light source. , The first light source or the second
Second detector for detecting the light from the sample by the light source and outputting a non-confocal image signal or an epi-illumination image signal, and displaying the image signals respectively detected by the first and second detectors Monitor, a switch for electrically switching detection signals from the first and second detectors input to the monitor, and a light source switch for switching between the first light source and the white light source. This is a confocal scanning optical microscope.
【0019】請求項2に対応する発明によれば、共焦点
画像と非共焦点画像及び非共焦点画像と通常顕微鏡の落
射照明画像の切換をそれぞれ容易かつ瞬時に行うことが
でき、安価で小型な共焦点走査型光学顕微鏡を得ること
ができる。According to the second aspect of the invention, the confocal image, the non-confocal image, the non-confocal image and the epi-illumination image of the normal microscope can be easily and instantaneously switched, which is inexpensive and compact. A confocal scanning optical microscope can be obtained.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。 <第1の実施の形態>本発明の第1の実施の形態は、図
1の光学系統図に示すように構成されている。光源例え
ばレーザ光源1と、レーザ光源1から発したレーザビー
ム2を試料11上に集光する対物レンズ10と、対物レ
ンズ10とレーザ光源1の間に配置されていて対物レン
ズ10に入る光の入射角度を変化させることにより試料
11上をそれぞれ直交する方向に走査する二つの光偏向
部材例えばガルバノメータミラー4,7と、試料11か
らの光を絞るコンフォーカル絞り例えばピンホール17
と、ピンホール17を通過した光を検出する共焦点画像
用検出器18と、ガルバノメータミラー4,7とピンホ
ール17の間に配置され、試料11からの光を所定の割
合に分割するビームスプリッター3,13と、ビームス
プリッター3,13により分割された光を検出する非共
焦点画像用検出器20と、検出器18,20からの画像
信号を表示するモニタ36と、モニタ36に入力される
検出器18,20からの画像信号を電気的に切換える切
換器35を備えている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. <First Embodiment> The first embodiment of the present invention is configured as shown in the optical system diagram of FIG. A light source, for example, a laser light source 1, an objective lens 10 that focuses a laser beam 2 emitted from the laser light source 1 onto a sample 11, and a light beam that is disposed between the objective lens 10 and the laser light source 1 and enters the objective lens 10. Two light deflecting members, such as galvanometer mirrors 4 and 7, for scanning the sample 11 in directions orthogonal to each other by changing the incident angle, and a confocal diaphragm such as a pinhole 17 that narrows the light from the sample 11.
And a confocal image detector 18 that detects light that has passed through the pinhole 17, and a beam splitter that is arranged between the galvanometer mirrors 4 and 7 and the pinhole 17 and that splits the light from the sample 11 into a predetermined ratio. 3 and 13, a non-confocal image detector 20 for detecting the light split by the beam splitters 3, 13, a monitor 36 for displaying image signals from the detectors 18, 20, and a monitor 36. A switch 35 for electrically switching the image signals from the detectors 18 and 20 is provided.
【0021】以上述べた構成以外に、ガルバノメータミ
ラー4,7間の光路に配設されている瞳伝送レンズ5,
6と、ガルバノメータミラー7と対物レンズ10の間の
光路に配設されている瞳投影レンズ8と、結像レンズ9
と、ビームスプリッター13とピンホール17の間の光
路に配設されている集光レンズ16と、ビームスプリッ
ター13と検出器20の間の光路に配設されている集光
レンズ19を備えている。In addition to the configuration described above, the pupil transmission lens 5 arranged in the optical path between the galvanometer mirrors 4 and 7.
6, a pupil projection lens 8 disposed in the optical path between the galvanometer mirror 7 and the objective lens 10, and an imaging lens 9
And a condenser lens 16 arranged in the optical path between the beam splitter 13 and the pinhole 17, and a condenser lens 19 arranged in the optical path between the beam splitter 13 and the detector 20. .
【0022】ここで、検出器18、20としては、フォ
トダイオードもしくはフォトマル等の0次元の光を検出
できるものを用いる。このような構成のものにおいて、
レーザ光源1から出射されるレーザビーム2はビームス
プリッタ3を通過し、ガルバノメータミラー4に入射す
る。ここでレーザービーム2は偏向されてX方向に走査
される。次に瞳伝送レンズ5、6によってガルバノメー
タミラー7に入射する。ここでレーザービーム2は偏向
されてY方向に走査される。Here, as the detectors 18 and 20, those capable of detecting 0-dimensional light such as a photodiode or a photomultiplier are used. In such a configuration,
A laser beam 2 emitted from a laser light source 1 passes through a beam splitter 3 and enters a galvanometer mirror 4. Here, the laser beam 2 is deflected and scanned in the X direction. Then, the light is incident on the galvanometer mirror 7 by the pupil transmission lenses 5 and 6. Here, the laser beam 2 is deflected and scanned in the Y direction.
【0023】尚、図面上では簡単のためガルバノメータ
ミラー4,7は同一方向にレーザービーム2を偏向する
かの如く示してあるが、実際は試料11上をX−Y二次
元方向に走査し得るようになっている。For simplicity, the galvanometer mirrors 4 and 7 are shown as if the laser beam 2 is deflected in the same direction in the drawing, but in reality, the sample 11 can be scanned in the XY two-dimensional directions. It has become.
【0024】二次元に走査されたレーザービーム2は、
瞳投影レンズ8、結像レンズ9を通過し対物レンズ10
に入射する。そして、試料11上にレーザースポットを
生じ、そのレーザースポットで試料11をX−Yの二次
元方向に走査する。試料11で反射されたレーザービー
ムは、入射した時と同じ光路を通り、即ち、対物レンズ
10、結像レンズ9、瞳投影レンズ8、ガルバノメータ
ミラー7、瞳伝送レンズ6,5、ガルバノメータミラー
4を通りビームスプリッタ3に戻ってくる。ビームスプ
リッタ3で反射された検出ビーム12はビームスプリッ
タ13により検出ビーム14、15に分割される。The two-dimensionally scanned laser beam 2 is
The objective lens 10 passes through the pupil projection lens 8 and the imaging lens 9.
Incident on. Then, a laser spot is generated on the sample 11, and the sample 11 is scanned in the two-dimensional XY direction by the laser spot. The laser beam reflected by the sample 11 passes through the same optical path as when it is incident, that is, the objective lens 10, the imaging lens 9, the pupil projection lens 8, the galvanometer mirror 7, the pupil transmission lenses 6 and 5, and the galvanometer mirror 4. It returns to the beam splitter 3. The detection beam 12 reflected by the beam splitter 3 is split into detection beams 14 and 15 by the beam splitter 13.
【0025】検出ビーム14は集光レンズ16により点
状に集光され、この位置に配置されたピンホール17に
より絞られる。さらに、検出器18により検出された共
焦点画像を得る。また、検出ビーム15は集光レンズ1
9により集光され、検出器20により検出された非共焦
点画像を得る。The detection beam 14 is condensed in a point shape by a condenser lens 16 and focused by a pinhole 17 arranged at this position. Further, the confocal image detected by the detector 18 is obtained. Further, the detection beam 15 is the condenser lens 1
A non-confocal image collected by 9 and detected by detector 20 is obtained.
【0026】また、ビームスプリッタ13の分割比は、
ピンホール17で絞られる光量に基づき行われ、共焦点
光路側つまりは、検出ビーム14により多くの光量を与
える比率とされ、検出ビーム14、15は、それぞれ適
切な光量を備えている。The division ratio of the beam splitter 13 is
It is performed based on the amount of light focused by the pinhole 17, and the ratio is set to give a larger amount of light to the detection beam 14 on the confocal optical path side, that is, the detection beams 14 and 15 each have an appropriate amount of light.
【0027】以上の構成により、共焦点画像、非共焦点
画像を同時に検出することが可能となり、検出器18、
20からの画像信号を、切換器35により切り換えれ
ば、容易かつ瞬時に共焦点画像、非共焦点画像をモニタ
36により選択表示することが可能となる。また、従来
のようにミラー71,74を進退自在にするための機械
的に可動する部分を必要としないので、安価かつ小型で
ある。With the above configuration, it becomes possible to detect a confocal image and a non-confocal image at the same time.
If the image signal from 20 is switched by the switch 35, the confocal image and the non-confocal image can be selectively displayed on the monitor 36 easily and instantly. Further, unlike the conventional case, a mechanically movable part for making the mirrors 71 and 74 movable back and forth is not required, so that it is inexpensive and small.
【0028】<第2の実施の形態>図2に示す本発明の
第2の実施の形態は、図1においてビームスプリッタ3
と集光レンズ16の間に配設されているビームスプリッ
タ13と、ビームスプリッタ13からの分割された検出
ビームを集光レンズ19を介して検出する検出器20を
設けず、新たにガルバノメータミラー4と7の間例えば
ガルバノメータミラー4と瞳伝送レンズ5の間の光路
に、ビームスプリッタ21を配設し、このビームスプリ
ッタ21で分割された検出ビームを集光レンズ23を介
して検出できるように非共焦点画像用検出器24を配設
し、さらに検出器18,24からの画像信号を表示する
モニタ36と、モニタ36に入力される検出器18,2
4からの画像信号を電気的に切換える切換器35を備え
ている点が異なる。これ以外の点は、図1と同一であ
る。<Second Embodiment> A second embodiment of the present invention shown in FIG. 2 is a beam splitter 3 in FIG.
The beam splitter 13 disposed between the beam splitter 13 and the condenser lens 16 and the detector 20 for detecting the split detection beam from the beam splitter 13 via the condenser lens 19 are not provided, and the galvanometer mirror 4 is newly added. And 7, for example, a beam splitter 21 is arranged in the optical path between the galvanometer mirror 4 and the pupil transmission lens 5, and the detection beam divided by the beam splitter 21 is not detected so that it can be detected via the condenser lens 23. A confocal image detector 24 is provided, and a monitor 36 for displaying image signals from the detectors 18, 24 and the detectors 18, 2 input to the monitor 36.
The difference is that a switching device 35 for electrically switching the image signal from 4 is provided. The other points are the same as those in FIG.
【0029】ここで、検出器18としては、フォトダイ
オードもしくはフォトマル等の0次元の光を検出できる
ものを用いる。また、検出器24としては、ラインセン
サー等の一次元の光を検出可能なもの、もしくは、一次
元に走査された光を検出するに十分な検出口を持つ0次
元の光を検出可能なものを用いる。As the detector 18, a detector such as a photodiode or a photomultiplier capable of detecting 0-dimensional light is used. As the detector 24, one that can detect one-dimensional light such as a line sensor, or one that can detect zero-dimensional light having a detection opening sufficient to detect light that is one-dimensionally scanned. To use.
【0030】以上のように構成された共焦点走査型光学
顕微鏡において、レーザ光源1から出射されるレーザビ
ーム2はビームスプリッタ3を通過し、ガルバノメータ
ミラー4に入射し、ここでレーザービーム2は偏向され
てX方向に走査される。In the confocal scanning optical microscope constructed as described above, the laser beam 2 emitted from the laser light source 1 passes through the beam splitter 3 and enters the galvanometer mirror 4, where the laser beam 2 is deflected. And is scanned in the X direction.
【0031】次に瞳伝送レンズ5,6によってガルバノ
メータミラー7に入射し、ここでレーザービーム2は偏
向されてY方向に走査される。尚、図面上では簡単のた
めガルバノメータミラー4,7は同一方向にレーザービ
ーム2を偏向するかの如く示したが、実際は試料上をX
−Y二次元方向に走査し得るようになっている。Next, the pupil transmission lenses 5 and 6 enter the galvanometer mirror 7, where the laser beam 2 is deflected and scanned in the Y direction. In the drawing, the galvanometer mirrors 4 and 7 are shown as if they deflect the laser beam 2 in the same direction for the sake of simplicity.
-Y Two-dimensional scanning is possible.
【0032】二次元に走査されたレーザービーム2は、
瞳投影レンズ8、結像レンズ9を通過し対物レンズ10
に入射する。そして、試料11上にレーザースポットを
生じ、そのレーザースポットで試料11をX−Yの二次
元方向に走査する。試料11で反射されたレーザービー
ムは、入射した時と同じ光路を通り、即ち、対物レンズ
10、結像レンズ9、瞳投影レンズ8、ガルバノメータ
ミラー7、瞳伝送レンズ6,5、ガルバノメータミラー
4を通り、ビームスプリッタ3に戻ってくる。The laser beam 2 scanned two-dimensionally is
The objective lens 10 passes through the pupil projection lens 8 and the imaging lens 9.
Incident on. Then, a laser spot is generated on the sample 11, and the sample 11 is scanned in the two-dimensional XY direction by the laser spot. The laser beam reflected by the sample 11 passes through the same optical path as when it is incident, that is, the objective lens 10, the imaging lens 9, the pupil projection lens 8, the galvanometer mirror 7, the pupil transmission lenses 6 and 5, and the galvanometer mirror 4. Pass through and return to the beam splitter 3.
【0033】ビームスプリッタ3で反射された検出ビー
ム12は集光レンズ16により点状に集光され、この位
置に配置されたピンホール17により絞られ、これが検
出器18により検出されて共焦点画像を得ることができ
る。The detection beam 12 reflected by the beam splitter 3 is converged in a point shape by a condenser lens 16 and focused by a pinhole 17 arranged at this position, which is detected by a detector 18 to form a confocal image. Can be obtained.
【0034】また、ビームスプリッタ21により分割さ
れた検出ビーム22は集光レンズ23により集光され、
これが検出器24により検出されて非共焦点画像を得る
ことができる。The detection beam 22 split by the beam splitter 21 is condensed by a condenser lens 23,
This can be detected by the detector 24 to obtain a non-confocal image.
【0035】ここで、検出器24に入力される検出ビー
ム22はガルバノメータミラー4を一回しか通過してい
ないので、検出器24としては、前述したように一次元
の光を検出可能なもの、もしくは、一次元に走査された
光を検出するに十分な検出口を持つ0次元の光を検出す
ることが可能なものを用いればよい。Since the detection beam 22 input to the detector 24 passes through the galvanometer mirror 4 only once, the detector 24 can detect one-dimensional light as described above. Alternatively, it is possible to use a device capable of detecting 0-dimensional light having a detection opening sufficient to detect the light scanned in one dimension.
【0036】なお、検出器24としてラインセンサーを
用いた場合には、集光レンズ23により集光されたビー
ムのスポット径にたいして、ラインセンサーの一画素の
大きさが小さい場合は、ビームは画素によりけられるた
めコンフォール絞りと同様の効果を示し、ラインセンサ
ーとは画素を一次元方向に配列したものであるから、走
査方向と垂直な成分においては共焦点効果を得ることが
できる。また、ビームのスポット径にたいして、ライン
センサー一画素の大きさが十分大きい場合は、通常の非
共焦点画像が得られ、ラインセンサーもしくは、集光レ
ンズをそれに応じて選択すれば、どちらの効果も選択す
ることができる。さらに、この場合Y方向に光を偏向す
るガルバノメータミラー4を、TVレートで走査すれば
ラインセンサーからの信号は通常のTV信号として処理
することが可能となる。When a line sensor is used as the detector 24, when the size of one pixel of the line sensor is small with respect to the spot diameter of the beam condensed by the condenser lens 23, the beam varies depending on the pixel. Therefore, the same effect as that of the confocal diaphragm is exhibited, and since the line sensor is one in which pixels are arranged in a one-dimensional direction, a confocal effect can be obtained in a component perpendicular to the scanning direction. In addition, if the size of one pixel of the line sensor is large enough for the spot diameter of the beam, a normal non-confocal image can be obtained, and if the line sensor or the condenser lens is selected accordingly, both effects will be obtained. You can choose. Further, in this case, if the galvanometer mirror 4 that deflects light in the Y direction is scanned at the TV rate, the signal from the line sensor can be processed as a normal TV signal.
【0037】また、ビームスプリッタ21の分割比は、
ピンホール17で絞られる光量に基づき行われ、共焦点
光路側つまりは、検出ビーム12により多くの光量を与
える比率とされ、検出ビーム12,22は、それぞれ適
切な光量を備えている。The division ratio of the beam splitter 21 is
It is performed based on the amount of light focused by the pinhole 17, and is set to a ratio that gives a larger amount of light to the detection beam 12 on the confocal optical path side, that is, the detection beams 12 and 22 each have an appropriate amount of light.
【0038】以上の構成により、共焦点画像、非共焦点
画像を同時に検出することが可能となり、検出器18、
24からの画像信号を、切換器35により切り換えれ
ば、容易かつ瞬時に共焦点画像、非共焦点画像をモニタ
36により選択表示することが可能となる。また、従来
のようにミラー71,74を進退自在にするための機械
的に可動する部分を必要としないので、安価かつ小型で
ある。With the above configuration, it is possible to detect a confocal image and a non-confocal image at the same time.
If the image signal from 24 is switched by the switch 35, it becomes possible to easily and instantly select and display the confocal image and the non-confocal image on the monitor 36. Further, unlike the conventional case, a mechanically movable part for making the mirrors 71 and 74 movable back and forth is not required, so that it is inexpensive and small.
【0039】<第2の実施の形態の変形例>図3に示す
ように、図2の構成に新たに、以下の構成を追加したも
のである。すなわち、レーザ光源1とビームスプリッタ
3の光路上にシャッタ33を配設し、また白色光源29
の光をシャッタ32および集光レンズ27を通し、結像
レンズ9と対物レンズ10との間の光路に配設したビー
ムスプリッタ25により、試料11に照射するように構
成し、試料11からの反射光は光検出器24で検出され
るように構成したものである。なお、26、30はそれ
ぞれ検出ビームを示している。<Modification of Second Embodiment> As shown in FIG. 3, the following configuration is newly added to the configuration of FIG. That is, the shutter 33 is arranged on the optical paths of the laser light source 1 and the beam splitter 3, and the white light source 29
Light is passed through the shutter 32 and the condenser lens 27, and is irradiated onto the sample 11 by the beam splitter 25 arranged in the optical path between the imaging lens 9 and the objective lens 10. The light is configured to be detected by the photodetector 24. Note that reference numerals 26 and 30 respectively denote detection beams.
【0040】この場合、光検出器24としては、例えば
1次元CCDからなるラインセンサーを用いる必要があ
る。尚、シャッタ32,33を設けているのは、レーザ
ー光源1と白色光源29が同時点灯している場合には光
検出器24に2つの光源1,29の反射光が戻るので、
これを防ぐためにシャッタ32,33を使って光源の選
択を可能にしてある。In this case, as the photodetector 24, it is necessary to use a line sensor composed of, for example, a one-dimensional CCD. The shutters 32 and 33 are provided because the reflected light from the two light sources 1 and 29 returns to the photodetector 24 when the laser light source 1 and the white light source 29 are simultaneously turned on.
To prevent this, the shutters 32 and 33 are used to select the light source.
【0041】図3の構成においては、レーザ光源1が選
択された場合には図2と同様な作用効果が得られ、さら
に光源1,29の選択により非共焦点画像と落射画像が
得られる。In the configuration of FIG. 3, when the laser light source 1 is selected, the same effect as that of FIG. 2 is obtained, and by selecting the light sources 1 and 29, a non-confocal image and an epi-illumination image are obtained.
【0042】<第3の実施の形態>図4に示すように、
図1においてビームスプリッタ3と集光レンズ16の間
に配設されているビームスプリッタ13と、ビームスプ
リッタ13からの分割された検出ビームを集光レンズ1
9を介して検出する検出器20を設けず、新たに以下の
構成を追加した点のみが異なる。すなわち、結像レンズ
9と対物レンズ10との間の光路に配設したビームスプ
リッタ25により、分割された検出ビームを集光レンズ
27を介して検出できるように非共焦点画像用検出器2
8を配設し、さらに検出器18,28からの画像信号を
表示するモニタ36と、モニタ36に入力される検出器
18,28からの画像信号を電気的に切換える切換器3
5を備えている点が異なる。<Third Embodiment> As shown in FIG.
In FIG. 1, the beam splitter 13 disposed between the beam splitter 3 and the condenser lens 16 and the split detection beam from the beam splitter 13 are coupled to the condenser lens 1
The only difference is that the detector 20 for detecting via 9 is not provided and the following configuration is newly added. That is, the non-confocal image detector 2 is provided so that the split detection beam can be detected via the condenser lens 27 by the beam splitter 25 arranged in the optical path between the imaging lens 9 and the objective lens 10.
8, a monitor 36 for displaying the image signals from the detectors 18, 28, and a switch 3 for electrically switching the image signals from the detectors 18, 28 input to the monitor 36.
5 is different.
【0043】この検出器28としては、CCD等のよう
に二次元の光を検出可能なもの、もしくは、二次元に走
査された光を検出するに十分な検出口を持つ0次元の光
を検出できるものを用いる。これ以外の点は、図1と同
一である。As the detector 28, one capable of detecting two-dimensional light such as CCD or the like, or detecting zero-dimensional light having a detection opening sufficient to detect the light scanned in two dimensions. Use what you can. The other points are the same as those in FIG.
【0044】このような構成のものにおいて、レーザ光
源1から出射されるレーザビーム2はビームスプリッタ
3を通過し、ガルバノメータミラー4に入射する。ここ
でレーザービーム2は偏向されてX方向に走査される。
次に瞳伝送レンズ5,6によってガルバノメータミラー
7に入射する。In such a structure, the laser beam 2 emitted from the laser light source 1 passes through the beam splitter 3 and enters the galvanometer mirror 4. Here, the laser beam 2 is deflected and scanned in the X direction.
Then, the light is incident on the galvanometer mirror 7 by the pupil transmission lenses 5 and 6.
【0045】ここでレーザービーム2は偏向されてY方
向に走査される。尚、図面上では簡単のためガルバノメ
ータミラー4、7は同一方向にレーザービーム2を偏向
するかの如く示したが、実際は試料上をX−Y二次元方
向に走査し得るようになっている。Here, the laser beam 2 is deflected and scanned in the Y direction. In the drawing, the galvanometer mirrors 4 and 7 are shown as if they deflect the laser beam 2 in the same direction for simplicity, but in reality, the sample can be scanned in the XY two-dimensional directions.
【0046】二次元に走査されたレーザービーム2は、
瞳投影レンズ8、結像レンズ9を通過し対物レンズ10
に入射する。そして、試料11上にレーザースポットを
生じ、そのレーザースポットで試料11をX−Yの二次
元方向に走査する。試料11で反射されたレーザービー
ムは、入射した時と同じ光路を通り、即ち、対物レンズ
10、結像レンズ9、瞳投影レンズ8、ガルバノメータ
ミラー7、瞳伝送レンズ6、5、ガルバノメータミラー
4を通りビームスプリッタ3に戻ってくる。ビームスプ
リッタ3で反射された検出ビーム12は集光レンズ16
により点状に集光され、この位置に配置されたピンホー
ル17により絞られる。さらに、検出器18により検出
された共焦点画像を得る。The laser beam 2 scanned two-dimensionally is
The objective lens 10 passes through the pupil projection lens 8 and the imaging lens 9.
Incident on. Then, a laser spot is generated on the sample 11, and the sample 11 is scanned in the two-dimensional XY direction by the laser spot. The laser beam reflected by the sample 11 passes through the same optical path as when it is incident, that is, the objective lens 10, the imaging lens 9, the pupil projection lens 8, the galvanometer mirror 7, the pupil transmission lenses 6, 5, and the galvanometer mirror 4. It returns to the beam splitter 3. The detection beam 12 reflected by the beam splitter 3 is a condenser lens 16
The light is condensed in a point shape by and is focused by the pinhole 17 arranged at this position. Further, the confocal image detected by the detector 18 is obtained.
【0047】また、ビームスプリッタ25により分割さ
れた検出ビーム26は集光レンズ27により集光され、
検出器28により検出された非共焦点画像を得る。ビー
ムスプリッタ25は図面上の位置にとらわれず、ガルバ
ノメータミラー7と対物レンズ10の間であればよい。Further, the detection beam 26 split by the beam splitter 25 is condensed by the condenser lens 27,
A non-confocal image detected by the detector 28 is obtained. The beam splitter 25 is not limited to a position on the drawing and may be between the galvanometer mirror 7 and the objective lens 10.
【0048】さらに、光偏向器としてのガルバノメータ
ミラー7を、ビデオレートによる走査が可能なものを用
いれば、通常のTVカメラを用いて検出することも可能
となる。Further, if the galvanometer mirror 7 as an optical deflector that can scan at a video rate is used, it is possible to detect it using a normal TV camera.
【0049】また、ビームスプリッタ25の分割比は、
ピンホール17で絞られる光量に基づき行われ、共焦点
光路側つまりは、検出ビーム12により多くの光量を与
える比率とされ、検出ビーム12,26は、それぞれ適
切な光量を備えている。The division ratio of the beam splitter 25 is
It is performed based on the amount of light focused by the pinhole 17, and is set to a ratio that gives a larger amount of light to the detection beam 12 on the confocal optical path side, that is, the detection beams 12 and 26 each have an appropriate amount of light.
【0050】以上の構成により、共焦点画像、非共焦点
画像を同時に検出することが可能となり、検出器18、
28からの画像信号を、切換器35により切り換えれ
ば、容易かつ瞬時に共焦点画像、非共焦点画像をモニタ
36により選択表示することが可能となる。また、従来
のようにミラー71,74を進退自在にするための機械
的に可動する部分を必要としないので、安価かつ小型で
ある。With the above configuration, it becomes possible to detect a confocal image and a non-confocal image at the same time, and the detector 18,
If the image signal from 28 is switched by the switch 35, the confocal image and the non-confocal image can be selected and displayed on the monitor 36 easily and instantly. Further, unlike the conventional case, a mechanically movable part for making the mirrors 71 and 74 movable back and forth is not required, so that it is inexpensive and small.
【0051】<第4の実施の形態>図5に示すように、
図1においてビームスプリッタ3と集光レンズ16の間
に配設されているビームスプリッタ13と、ビームスプ
リッタ13からの分割された検出ビームを集光レンズ1
9を介して検出する検出器20を設けず、新たに以下の
構成を追加したものである。<Fourth Embodiment> As shown in FIG.
In FIG. 1, the beam splitter 13 disposed between the beam splitter 3 and the condenser lens 16 and the split detection beam from the beam splitter 13 are coupled to the condenser lens 1
The detector 20 for detecting via 9 is not provided, but the following configuration is newly added.
【0052】すなわち、図1のレーザ光源1とビームス
プリッタ3の光路上にシャッタ33を配設し、また白色
光源29の光をシャッタ32および集光レンズ27を通
し、結像レンズ9と対物レンズ10との間の光路に配設
したビームスプリッタ25により、試料11に照射する
ように構成し、さらに集光レンズ27とシャッタ32の
間の光路にハーフミラー30を配設し、これにより反射
された光を検出器31により検出するように構成したも
のである。そして、検出器18,31からの画像信号を
表示するモニタ36と、モニタ36に入力される検出器
18,31からの画像信号を電気的に切換える切換器3
5を備えているこれ以外の点は、図1と同一である。That is, a shutter 33 is arranged on the optical paths of the laser light source 1 and the beam splitter 3 of FIG. 1, light of the white light source 29 is passed through the shutter 32 and the condenser lens 27, and the image forming lens 9 and the objective lens are provided. The beam splitter 25 disposed in the optical path between the optical axis 10 and the light source 10 is configured to irradiate the sample 11, and the half mirror 30 is disposed in the optical path between the condenser lens 27 and the shutter 32. The detected light is detected by the detector 31. The monitor 36 that displays the image signals from the detectors 18 and 31 and the switch 3 that electrically switches the image signals from the detectors 18 and 31 input to the monitor 36.
Other than that, the same as FIG. 1 is provided.
【0053】この場合、検出器31としては、CCD等
のように二次の光を検出可能なものであればよい。尚、
シャッタ32,33を設けているのは、レーザー光源1
と白色光源29が同時点灯している場合には光検出器3
1に2つの光源1,29の反射光が戻るので、これを防
ぐためにシャッタ32,33を使って光源の選択を可能
にしてある。In this case, the detector 31 may be any one capable of detecting secondary light such as CCD. still,
The shutters 32 and 33 are provided for the laser light source 1.
And the white light source 29 are turned on at the same time, the photodetector 3
Since the reflected light from the two light sources 1 and 29 returns to 1, the light sources can be selected by using the shutters 32 and 33 in order to prevent this.
【0054】図5のような構成のものにおいて、レーザ
光源1から出射されるレーザビーム2はビームスプリッ
タ3を通過し、ガルバノメータミラー4に入射する。こ
こでレーザービーム2は偏向されてX方向に走査され
る。次に瞳伝送レンズ5、6によってガルバノメータミ
ラー7に入射する。ここでレーザービーム2は偏向され
てY方向に走査される。In the structure as shown in FIG. 5, the laser beam 2 emitted from the laser light source 1 passes through the beam splitter 3 and enters the galvanometer mirror 4. Here, the laser beam 2 is deflected and scanned in the X direction. Then, the light is incident on the galvanometer mirror 7 by the pupil transmission lenses 5 and 6. Here, the laser beam 2 is deflected and scanned in the Y direction.
【0055】尚、図面上では簡単のためガルバノメータ
ミラー4、7は同一方向にレーザービーム2を偏向する
かの如く示したが、実際は試料上をX−Y二次元方向に
走査し得るようになっている。二次元に走査されたレー
ザービーム2は、瞳投影レンズ8、結像レンズ9を通過
し対物レンズ10に入射する。For simplicity, the galvanometer mirrors 4 and 7 are shown as if they deflect the laser beam 2 in the same direction in the drawing, but in reality, the sample can be scanned in the XY two-dimensional directions. ing. The two-dimensionally scanned laser beam 2 passes through the pupil projection lens 8 and the imaging lens 9 and enters the objective lens 10.
【0056】そして、試料11上にレーザースポットを
生じ、そのレーザースポットで試料11をX−Yの二次
元方向に走査する。試料11で反射されたレーザービー
ムは、入射した時と同じ光路を通り、即ち、対物レンズ
10、結像レンズ9、瞳投影レンズ8、ガルバノメータ
ミラー7、瞳伝送レンズ6、5、ガルバノメータミラー
4を通りビームスプリッタ3に戻ってくる。ビームスプ
リッタ3で反射された検出ビーム12は集光レンズ16
により点状に集光され、この位置に配置されたピンホー
ル17により絞られる。Then, a laser spot is generated on the sample 11, and the sample 11 is scanned in the two-dimensional XY direction by the laser spot. The laser beam reflected by the sample 11 passes through the same optical path as when it is incident, that is, the objective lens 10, the imaging lens 9, the pupil projection lens 8, the galvanometer mirror 7, the pupil transmission lenses 6, 5, and the galvanometer mirror 4. It returns to the beam splitter 3. The detection beam 12 reflected by the beam splitter 3 is a condenser lens 16
The light is condensed in a point shape by and is focused by the pinhole 17 arranged at this position.
【0057】さらに、検出器18により検出された共焦
点画像を得る。また、白色光源29より出射された光
は、ハーフミラー30を通過し、結像レンズ27、ビー
ムスプリッター25、対物レンズ10を介し試料11を
落射照明し、同様の経路を戻り、ハーフミラー30によ
り反射された検出器31により検出され、通常顕微鏡の
落射照明画像を得る。このとき、レーザー光源1と白色
光源29からの照明光はシャッタ32、33で選択可能
とし、共焦点画像及び非共焦点画像を得るときにはシャ
ッタ33が開、シャッタ32が閉になりレーザー光源1
が選択され、通常顕微鏡の落射照明画像を得る時にはシ
ャッタ33が閉、シャッタ32が開になり白色光源29
が選択される。Further, the confocal image detected by the detector 18 is obtained. In addition, the light emitted from the white light source 29 passes through the half mirror 30, and the sample 11 is incident and illuminated through the imaging lens 27, the beam splitter 25, and the objective lens 10, and returns through the same path, and the half mirror 30 is used. Detected by the reflected detector 31, a normal microscope epi-illumination image is obtained. At this time, the illumination light from the laser light source 1 and the white light source 29 can be selected by the shutters 32 and 33. When the confocal image and the non-confocal image are obtained, the shutter 33 is opened and the shutter 32 is closed to open the laser light source 1.
Is selected and the shutter 33 is closed and the shutter 32 is opened to obtain the white light source 29 when the epi-illumination image of the microscope is normally obtained.
Is selected.
【0058】ただし、レーザー光源1が選択された場合
には、第3の実施の形態と同じ構成となり、検出器31
では、非共焦点画像を得ることができる。つまり、照明
光を選択することにより、検出器31では非共焦点画像
と通常顕微鏡の落射照明画像を得ることが可能となる。
また、ビームスプリッタ25は図面上の位置にとらわれ
ず、ガルバノメータミラー7と対物レンズ10の間であ
ればよい。However, when the laser light source 1 is selected, the configuration is the same as that of the third embodiment, and the detector 31
Then, a non-confocal image can be obtained. That is, by selecting the illumination light, the detector 31 can obtain a non-confocal image and an epi-illumination image of a normal microscope.
Further, the beam splitter 25 is not limited to a position on the drawing and may be between the galvanometer mirror 7 and the objective lens 10.
【0059】ここで、通常顕微鏡の落射照明画像と非共
焦点画像の両方を検出器31で検出する場合には、検出
器31からの信号をそれぞれ別に処理する回路を設けれ
ばよい。Here, when both the epi-illumination image and the non-confocal image of a normal microscope are detected by the detector 31, a circuit for separately processing the signals from the detector 31 may be provided.
【0060】なお、通常顕微鏡の落射照明画像を検出す
るものとしては、通常はTVカメラが用いられ、さらに
光偏向器としてビデオレートによる走査が可能なものを
用いれば、非共焦点画像も通常のTVカメラを用いて検
出することも可能となる。また、ビームスプリッタ25
の分割比は、ピンホール17で絞られる光量を鑑みて、
共焦点光路側つまりは、検出ビーム12により多くの光
量を与える比率とされ、検出ビーム12、26は、それ
ぞれ適切な光量を備えている。A TV camera is usually used to detect an epi-illumination image of a microscope, and a non-confocal image can be obtained by using an optical deflector capable of scanning at a video rate. It is also possible to detect using a TV camera. In addition, the beam splitter 25
The division ratio of is, considering the amount of light that is focused by the pinhole 17,
On the confocal optical path side, that is, the ratio is set to give a larger amount of light to the detection beam 12, and the detection beams 12 and 26 each have an appropriate amount of light.
【0061】以上の構成により、共焦点画像と、通常顕
微鏡の落射照明画像及び、非共焦点画像を照明光の切り
換え及び電気的な信号の切り換えのみで選択することが
可能となり、容易かつ瞬時に共焦点画像、通常顕微鏡の
落射照明画像及び、非共焦点画像を選択することが可能
となる。また、機械的に可動する部分をほとんど必要と
しないので、安価かつ小型である。With the above configuration, it is possible to select a confocal image, an epi-illumination image of a normal microscope, and a non-confocal image only by switching illumination light and switching electrical signals, and easily and instantly. It becomes possible to select a confocal image, an epi-illumination image of a normal microscope, and a non-confocal image. Further, since it requires almost no mechanically movable parts, it is inexpensive and compact.
【0062】<変形例>なお、第1〜4の実施の形態に
て光偏向器としては、ガルバノメータミラーを用いて説
明したが、それに限定されるものではなく、例えば、ポ
リゴンミラー、音響光学素子等を用いることも可能であ
る。また、ビームスプリッタは、プリズムタイプやプレ
ートタイプ等、その機能を発揮するものであればどのよ
うな型のものでも良い。<Modification> The galvanometer mirror is used as the optical deflector in the first to fourth embodiments, but the invention is not limited to this. For example, a polygon mirror or an acousto-optic device. Etc. can also be used. Further, the beam splitter may be of any type such as a prism type or a plate type as long as it exhibits its function.
【0063】[0063]
【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果が得
られる。すなわち、共焦点画像と、非共焦点画像を同時
に検出可能であると共に、容易かつ瞬時に共焦点画像
と、非共焦点画像とを選択することが可能で、安価かつ
小型となる共焦点走査型光学顕微鏡を提供することがで
きる。According to the present invention, the following effects can be obtained. That is, the confocal image and the non-confocal image can be simultaneously detected, and the confocal image and the non-confocal image can be easily and instantaneously selected. An optical microscope can be provided.
【0064】また、共焦点画像と非共焦点画像及び非共
焦点画像と通常顕微鏡の落射照明画像の切換をそれぞれ
容易かつ瞬時に行うことができ、安価で小型な共焦点走
査型光学顕微鏡を提供すること共焦点画像と非共焦点画
像及び非共焦点画像と通常顕微鏡の落射照明画像の切換
をそれぞれ容易かつ瞬時に行うことができ、安価で小型
な共焦点走査型光学顕微鏡を提供することができる。Further, it is possible to easily and instantaneously switch the confocal image and the non-confocal image and the non-confocal image and the epi-illumination image of the ordinary microscope, respectively, and to provide an inexpensive and compact confocal scanning optical microscope. It is possible to easily and instantly switch between a confocal image and a non-confocal image and between a non-confocal image and an epi-illumination image of a normal microscope, and to provide an inexpensive and compact confocal scanning optical microscope. it can.
【図1】本発明の共焦点走査型光学顕微鏡の第1の実施
の形態を説明するための光学系統図。FIG. 1 is an optical system diagram for explaining a first embodiment of a confocal scanning optical microscope of the present invention.
【図2】本発明の共焦点走査型光学顕微鏡の第2の実施
の形態を説明するための光学系統図。FIG. 2 is an optical system diagram for explaining a second embodiment of the confocal scanning optical microscope of the present invention.
【図3】本発明の共焦点走査型光学顕微鏡の第2の実施
の形態の変形例を説明するための光学系統図。FIG. 3 is an optical system diagram for explaining a modified example of the second embodiment of the confocal scanning optical microscope of the present invention.
【図4】本発明の共焦点走査型光学顕微鏡の第3の実施
の形態を説明するための光学系統図。FIG. 4 is an optical system diagram for explaining a third embodiment of the confocal scanning optical microscope of the present invention.
【図5】本発明の共焦点走査型光学顕微鏡の第4の実施
の形態を説明するための光学系統図。FIG. 5 is an optical system diagram for explaining a fourth embodiment of the confocal scanning optical microscope of the present invention.
【図6】従来の共焦点走査型光学顕微鏡の第1の例を説
明するための光学系統図。FIG. 6 is an optical system diagram for explaining a first example of a conventional confocal scanning optical microscope.
【図7】従来の共焦点走査型光学顕微鏡の第2の例を説
明するための光学系統図。FIG. 7 is an optical system diagram for explaining a second example of a conventional confocal scanning optical microscope.
【図8】従来の共焦点走査型光学顕微鏡の第2の例を説
明するための光学系統図。FIG. 8 is an optical system diagram for explaining a second example of a conventional confocal scanning optical microscope.
1…レーザ光源、2…レーザビーム、3…ビームスプリ
ッタ、4…ガルバノメータミラー、5,6…瞳伝送レン
ズ、7…ガルバノメータミラー、8…瞳投影レンズ、9
…結像レンズ、10…対物レンズ、11…試料、12…
検出ビーム、13…ビームスプリッタ、14,15…検
出ビーム、16…集光レンズ、17…ピンホール、1
8,19…検出器、20…検出器、21…ビームスプリ
ッタ、22…検出ビーム、23…集光レンズ、24…検
出器、25…ビームスプリッタ、26…検出ビーム、2
7…集光レンズ、29…白色光源、30…検出ビーム、
31…検出器、32,33…シャッタ、35…切換器、
36…モニタ。1 ... Laser light source, 2 ... Laser beam, 3 ... Beam splitter, 4 ... Galvanometer mirror, 5, 6 ... Pupil transmission lens, 7 ... Galvanometer mirror, 8 ... Pupil projection lens, 9
... Imaging lens, 10 ... Objective lens, 11 ... Sample, 12 ...
Detection beam, 13 ... Beam splitter, 14, 15 ... Detection beam, 16 ... Condensing lens, 17 ... Pinhole, 1
8, 19 ... Detector, 20 ... Detector, 21 ... Beam splitter, 22 ... Detection beam, 23 ... Condensing lens, 24 ... Detector, 25 ... Beam splitter, 26 ... Detection beam, 2
7 ... Condensing lens, 29 ... White light source, 30 ... Detection beam,
31 ... Detector, 32, 33 ... Shutter, 35 ... Switching device,
36 ... Monitor.
Claims (2)
と、 前記光源と前記対物レンズの間に配置されていて前記対
物レンズに入る光の入射角度を変化させることにより試
料上をそれぞれ直交する方向に走査する光偏向部材と、 前記試料からの光を共焦点絞りを通過させて検出して共
焦点画像信号を出力する第1の検出器と、 前記試料からの光を検出して非共焦点画像信号を出力す
る第2の検出器と、 前記第1および第2の検出器によりそれぞれ検出された
画像信号を表示するモニタと、 前記モニタに入力される前記第1および第2の検出器か
らの画像信号を電気的に切換える切換器と、 を具備した共焦点走査型光学顕微鏡。1. A light source, an objective lens that collects light emitted from the light source on a sample, and an incident angle of light that is disposed between the light source and the objective lens and that enters the objective lens is changed. By this, a light deflecting member that scans on the sample in directions orthogonal to each other, a first detector that outputs the confocal image signal by detecting the light from the sample by passing through the confocal diaphragm, and from the sample Second detector for detecting the light of the above to output a non-confocal image signal, a monitor for displaying the image signals respectively detected by the first and second detectors, and the monitor input to the monitor. A confocal scanning optical microscope comprising: a switch that electrically switches the image signals from the first and second detectors.
ンズと、 前記第1の光源と前記対物レンズの間に配置されていて
前記対物レンズに入る光の入射角度を変化させることに
より前記試料上をそれぞれ直交する方向に走査する光偏
向部材と、 前記試料からの光を共焦点絞りを通過させて検出して共
焦点画像信号を出力する第1の検出器と、 前記対物レンズと前記光偏向部材の間に配置され、前記
試料上に前記第1の光源とは異なる白色光を出射する第
2の光源と、 前記第1の光源または前記第2の光源による前記試料か
らの光を検出して非共焦点画像信号または落射照明画像
信号を出力する第2の検出器と、 前記第1および第2の検出器によりそれぞれ検出された
画像信号を表示するモニタと、 前記モニタに入力される前記第1および第2の検出器か
らの検出信号を電気的に切換える切換器と、 前記第1の光源と前記白色光源の切換えを行う光源切換
器と、 を具備した共焦点走査型光学顕微鏡。2. A first light source, an objective lens for condensing light emitted from the first light source onto a sample, and the objective lens disposed between the first light source and the objective lens. A light deflecting member that scans the sample in directions orthogonal to each other by changing the incident angle of the incident light, and the light from the sample is detected by passing through a confocal diaphragm to output a confocal image signal. A first detector; a second light source that is disposed between the objective lens and the light deflection member and emits white light different from the first light source onto the sample; and the first light source or A second detector that detects the light from the sample by the second light source and outputs a non-confocal image signal or an epi-illumination image signal, and images detected by the first and second detectors, respectively. A monitor for displaying signals, and the monitor Confocal scanning comprising: a switch for electrically switching the detection signals from the first and second detectors input to the switch; and a light source switch for switching between the first light source and the white light source. Type optical microscope.
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Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001147376A (en) * | 1999-09-15 | 2001-05-29 | Leica Microsystems Heidelberg Gmbh | Laser scan microscope and reference correction method therefor |
JP2005148584A (en) * | 2003-11-19 | 2005-06-09 | Olympus Corp | Confocal laser microscope |
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JP2005173580A (en) * | 2003-11-21 | 2005-06-30 | Olympus Corp | Confocal laser scanning microscope |
JP4724411B2 (en) * | 2003-11-21 | 2011-07-13 | オリンパス株式会社 | Confocal laser scanning microscope |
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