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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