JPH09166750A - 観察方法及び顕微鏡 - Google Patents
観察方法及び顕微鏡Info
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- JPH09166750A JPH09166750A JP32748495A JP32748495A JPH09166750A JP H09166750 A JPH09166750 A JP H09166750A JP 32748495 A JP32748495 A JP 32748495A JP 32748495 A JP32748495 A JP 32748495A JP H09166750 A JPH09166750 A JP H09166750A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焦点深度が深い状態でかつ高分解能で観察し
得る顕微鏡を提供する。 【解決手段】 結像光学系と観察光学系とを有し、結像
光学系の像面に配設された、複数の開口３ａを一定のパ
ターンで配設してなるピンホール板３をモータ４により
回転駆動し、前記結像光学系との間隔を周期的に変化さ
せるための移動機構部により前記ピンホール板３と前記
結像光学系との間隔を周期的に変化させるとともに、前
記ピンホール板３の背面から、ピンホール板３および結
像光学系を介して、光源５により、被検体を落射照明す
ることにより、焦点深度が深く、かつ高分解能の状態で
被検体の観察像を得ることができる。
得る顕微鏡を提供する。 【解決手段】 結像光学系と観察光学系とを有し、結像
光学系の像面に配設された、複数の開口３ａを一定のパ
ターンで配設してなるピンホール板３をモータ４により
回転駆動し、前記結像光学系との間隔を周期的に変化さ
せるための移動機構部により前記ピンホール板３と前記
結像光学系との間隔を周期的に変化させるとともに、前
記ピンホール板３の背面から、ピンホール板３および結
像光学系を介して、光源５により、被検体を落射照明す
ることにより、焦点深度が深く、かつ高分解能の状態で
被検体の観察像を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、共焦点を利用した観察
方法および共焦点型の顕微鏡に関する。
方法および共焦点型の顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、共焦点型の顕微鏡として特公平１
−５０３４９３号に開示されたものが知られている。図
６は、この従来の共焦点型の顕微鏡の概略構成を示す図
であり、図６に示す顕微鏡において、光源１２２から発
した光は偏光子１２３により偏光され、偏光された光は
ニブコフの円板１２１に入射する前にビームスプリッタ
１２４を通過する。該ビームスプリッタ１２４を通過し
た光は、前記円板１２１に設けたピンホールにより回折
され、この回折光は対物レンズ１２６により試料物体１
２７に集束する。そして、前記円板１２１を回転駆動す
ることで試料物体１２７が走査される。
−５０３４９３号に開示されたものが知られている。図
６は、この従来の共焦点型の顕微鏡の概略構成を示す図
であり、図６に示す顕微鏡において、光源１２２から発
した光は偏光子１２３により偏光され、偏光された光は
ニブコフの円板１２１に入射する前にビームスプリッタ
１２４を通過する。該ビームスプリッタ１２４を通過し
た光は、前記円板１２１に設けたピンホールにより回折
され、この回折光は対物レンズ１２６により試料物体１
２７に集束する。そして、前記円板１２１を回転駆動す
ることで試料物体１２７が走査される。
【０００３】前記試料物体１２７上に集束された光は、
この試料物体１２７により反射され、その後対物レンズ
１２６により集束して１／４波長板１２８を通過した
後、前記円板１２１の同一のピンホール上に結像する。
この試料物体１２７により反射され、その後対物レンズ
１２６により集束して１／４波長板１２８を通過した
後、前記円板１２１の同一のピンホール上に結像する。
【０００４】円板１２１のピンホールを通過した光は、
ビームスプリッタ１２４に入射し、このビームスプリッ
タ１２４で直角方向に偏光されて検光子１３１に入射す
るので、この入射光を前記ピンホール上に合焦させたト
ランスファレンズ１３２を介して複眼により見ることが
できる。
ビームスプリッタ１２４に入射し、このビームスプリッ
タ１２４で直角方向に偏光されて検光子１３１に入射す
るので、この入射光を前記ピンホール上に合焦させたト
ランスファレンズ１３２を介して複眼により見ることが
できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の顕微鏡においては、非常に短い焦点深度で高分
解能の像が得られるものの、デフォーカス像はほとんど
認識できないという課題がある。
た従来の顕微鏡においては、非常に短い焦点深度で高分
解能の像が得られるものの、デフォーカス像はほとんど
認識できないという課題がある。
【０００６】本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされ
たものであり、請求項１記載の発明の目的は、焦点深度
が深い状態で（すなわちデフォーカス像を含めて）かつ
高分解能で観察し得る直視による観察方法を提供するこ
とであり、請求項２記載の発明の目的は、焦点深度が深
い状態でかつ高分解能で観察し得る表示手段による観察
方法を提供することであり、請求項３記載の発明は焦点
深度が深い状態で高分解能で観察し得る顕微鏡を提供す
ることである。
たものであり、請求項１記載の発明の目的は、焦点深度
が深い状態で（すなわちデフォーカス像を含めて）かつ
高分解能で観察し得る直視による観察方法を提供するこ
とであり、請求項２記載の発明の目的は、焦点深度が深
い状態でかつ高分解能で観察し得る表示手段による観察
方法を提供することであり、請求項３記載の発明は焦点
深度が深い状態で高分解能で観察し得る顕微鏡を提供す
ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る観察方法は、結像光学系の像面に配設された複数の開
口を一定のパターンで配列してなるピンホール板を回転
させるとともに、前記結像光学系に関して、前記ピンホ
ール板と共役な位置を光軸方向に周期的に変化させなが
ら、前記ピンホール板の背面からの落射照明により、前
記変化する共役な位置の範囲内に置かれた被検体を観察
することを特徴とするものである。
る観察方法は、結像光学系の像面に配設された複数の開
口を一定のパターンで配列してなるピンホール板を回転
させるとともに、前記結像光学系に関して、前記ピンホ
ール板と共役な位置を光軸方向に周期的に変化させなが
ら、前記ピンホール板の背面からの落射照明により、前
記変化する共役な位置の範囲内に置かれた被検体を観察
することを特徴とするものである。
【０００８】請求項２記載の発明に係る観察方法は、結
像光学系の像面に配設された複数の開口を一定のパター
ンで配列してなるピンホール板を回転させるとともに、
前記結像光学系に関して前記ピンホール板の共役な位置
を光軸方向に周期的に変化させながら前記ピンホール板
の背面からの落射照明により前記変化する共役な位置の
範囲内に置かれた被検体の像をＣＣＤカメラで撮像し、
このＣＣＤカメラの蓄積時間を前記周期の１／２以上に
設定し、この蓄積画像を１フレームとしてＣＣＤカメラ
に接続された表示手段に連続表示して被検体を観察する
ことを特徴とするものである。
像光学系の像面に配設された複数の開口を一定のパター
ンで配列してなるピンホール板を回転させるとともに、
前記結像光学系に関して前記ピンホール板の共役な位置
を光軸方向に周期的に変化させながら前記ピンホール板
の背面からの落射照明により前記変化する共役な位置の
範囲内に置かれた被検体の像をＣＣＤカメラで撮像し、
このＣＣＤカメラの蓄積時間を前記周期の１／２以上に
設定し、この蓄積画像を１フレームとしてＣＣＤカメラ
に接続された表示手段に連続表示して被検体を観察する
ことを特徴とするものである。
【０００９】請求項３記載の発明に係る顕微鏡は、結像
光学系と観察光学系とからなる顕微鏡において、結像光
学系の像面に配設された複数の開口を一定のパターンで
配列してなるピンホール板と、このピンホール板を回転
駆動する回転機構部と、ピンホール板と前記結像光学系
との間隔を周期的に変化させる移動機構部と、前記ピン
ホール板の背面からピンホール板および結像光学系を介
して被検体を照明する落射照明部とを有することを特徴
とするものである。
光学系と観察光学系とからなる顕微鏡において、結像光
学系の像面に配設された複数の開口を一定のパターンで
配列してなるピンホール板と、このピンホール板を回転
駆動する回転機構部と、ピンホール板と前記結像光学系
との間隔を周期的に変化させる移動機構部と、前記ピン
ホール板の背面からピンホール板および結像光学系を介
して被検体を照明する落射照明部とを有することを特徴
とするものである。
【００１０】
【作用】請求項１記載の観察方法は、結像光学系の像面
に配設された、複数の開口を一定のパターンで配列して
なるピンホール板を回転させるとともに、前記結像光学
系に関して、前記ピンホール板と共役な位置を光軸方向
に周期的に変化させながら、前記ピンホール板の背面か
らの落射照明により、前記変化する共役な位置の範囲内
に置かれた被検体を観察するものであるから、焦点深度
が深く、かつ、高分解能の状態で被検体を直視観察する
ことを実現できる。
に配設された、複数の開口を一定のパターンで配列して
なるピンホール板を回転させるとともに、前記結像光学
系に関して、前記ピンホール板と共役な位置を光軸方向
に周期的に変化させながら、前記ピンホール板の背面か
らの落射照明により、前記変化する共役な位置の範囲内
に置かれた被検体を観察するものであるから、焦点深度
が深く、かつ、高分解能の状態で被検体を直視観察する
ことを実現できる。
【００１１】請求項２記載の観察方法は、請求項１で得
られる被検体の像をＣＣＤカメラで受像し、このＣＣＤ
カメラの蓄積時間を光軸方向の移動周期の１／２以上に
設定し、この蓄積画像を１フレームとして、ＣＣＤカメ
ラに接続された表示手段に連続表示し、これを観察する
ものであるから、焦点深度が深く、かつ、高分解能の状
態で表示手段による観察を実現できる。
られる被検体の像をＣＣＤカメラで受像し、このＣＣＤ
カメラの蓄積時間を光軸方向の移動周期の１／２以上に
設定し、この蓄積画像を１フレームとして、ＣＣＤカメ
ラに接続された表示手段に連続表示し、これを観察する
ものであるから、焦点深度が深く、かつ、高分解能の状
態で表示手段による観察を実現できる。
【００１２】請求項３記載の顕微鏡は、結像光学系と観
察光学系とを有し、結像光学系の像面に配設された、複
数の開口を一定のパターンで配設してなるピンホール板
を回転機構部により回転駆動し、前記結像光学系との間
隔を周期的に変化させるための移動機構部により前記ピ
ンホール板と前記結像光学系との間隔を周期的に変化さ
せるとともに、前記ピンホール板の背面から、ピンホー
ル板および結像光学系を介して、落射照明部により、被
検体を落射照明することにより、焦点深度が深く、かつ
高分解能の状態で被検体の観察像を得ることができる。
察光学系とを有し、結像光学系の像面に配設された、複
数の開口を一定のパターンで配設してなるピンホール板
を回転機構部により回転駆動し、前記結像光学系との間
隔を周期的に変化させるための移動機構部により前記ピ
ンホール板と前記結像光学系との間隔を周期的に変化さ
せるとともに、前記ピンホール板の背面から、ピンホー
ル板および結像光学系を介して、落射照明部により、被
検体を落射照明することにより、焦点深度が深く、かつ
高分解能の状態で被検体の観察像を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１４】（実施の形態１）図１は実施の形態１を示
す図である。図１に示す顕微鏡は、被検体としての試料
における試料面８に光束を集束する有限結像の結像光学
系を構成する対物レンズ１と、観察光学系を構成する接
眼レンズ２と、複数の開口（ピンホール）３ａを一定間
隔で設けたピンホール板３と、このピンホール板３を矢
印Ａ方向に回転駆動するための回転機構部を構成するモ
ータ４と、光束（照明光束）を射出する落射照明部とし
ての光源５と、この光源５からの光束を前記ピンホール
板３の面に結像する照明レンズ６と、この照明レンズ６
と前記ピンホール板３との間の光路に配置された試料面
８からの光を接眼レンズ２へ反射する半透鏡７とを有し
ている。
す図である。図１に示す顕微鏡は、被検体としての試料
における試料面８に光束を集束する有限結像の結像光学
系を構成する対物レンズ１と、観察光学系を構成する接
眼レンズ２と、複数の開口（ピンホール）３ａを一定間
隔で設けたピンホール板３と、このピンホール板３を矢
印Ａ方向に回転駆動するための回転機構部を構成するモ
ータ４と、光束（照明光束）を射出する落射照明部とし
ての光源５と、この光源５からの光束を前記ピンホール
板３の面に結像する照明レンズ６と、この照明レンズ６
と前記ピンホール板３との間の光路に配置された試料面
８からの光を接眼レンズ２へ反射する半透鏡７とを有し
ている。
【００１５】前記ピンホール板３は、対物レンズ１の像
面付近に配設されるもので、図２に示す如く、複数の開
口３ａを一定のパターンで配列して形成され、このピン
ホール板３を前記モータ４により高速に回転駆動するこ
とにより、試料面８を全面にわたって高速に走査するこ
とができるようになっている。また、同時に図示しない
ピエゾ素子等を使用した移動機構部により、前記ピンホ
ール板３を矢印Ｂ方向に高速に移動し得るようになって
いる。
面付近に配設されるもので、図２に示す如く、複数の開
口３ａを一定のパターンで配列して形成され、このピン
ホール板３を前記モータ４により高速に回転駆動するこ
とにより、試料面８を全面にわたって高速に走査するこ
とができるようになっている。また、同時に図示しない
ピエゾ素子等を使用した移動機構部により、前記ピンホ
ール板３を矢印Ｂ方向に高速に移動し得るようになって
いる。
【００１６】上述した顕微鏡において、光源５を発した
光束は、照明レンズ６により半透鏡７を介してピンホー
ル板３の一部を照明する。このピンホール板３の照明領
域に存在する複数の開口３ａの像が対物レンズ１により
試料面８に形成され、この状態で、この試料面８からの
反射光束により試料面８の共役点であるピンホール板３
の複数の開口３ａの位置に、これらの複数の開口３ａと
同一の大きさの像を形成する。
光束は、照明レンズ６により半透鏡７を介してピンホー
ル板３の一部を照明する。このピンホール板３の照明領
域に存在する複数の開口３ａの像が対物レンズ１により
試料面８に形成され、この状態で、この試料面８からの
反射光束により試料面８の共役点であるピンホール板３
の複数の開口３ａの位置に、これらの複数の開口３ａと
同一の大きさの像を形成する。
【００１７】これらの像は各開口３ａ内で試料面８の濃
淡情報を含んでいる。また、試料面８以外の面（図示せ
ず）からの反射光束の大部分は、ピンホール板３の複数
の開口３ａを通ることができないため、前記濃淡情報に
より、試料面８の平面の像のみが形成される。この像を
半透鏡７を介して接眼レンズ２により観察すると、試料
面８の平面の像のみを各開口３ａ内で見ることができ
る。
淡情報を含んでいる。また、試料面８以外の面（図示せ
ず）からの反射光束の大部分は、ピンホール板３の複数
の開口３ａを通ることができないため、前記濃淡情報に
より、試料面８の平面の像のみが形成される。この像を
半透鏡７を介して接眼レンズ２により観察すると、試料
面８の平面の像のみを各開口３ａ内で見ることができ
る。
【００１８】ここで、モータ４を用いてピンホール板３
を矢印Ａ方向に高速に回転駆動することにより、観察者
の目の残像効果により複数の開口３ａの存在を認識する
ことなく、試料面８の全域に亘る像を観察することがで
きる。
を矢印Ａ方向に高速に回転駆動することにより、観察者
の目の残像効果により複数の開口３ａの存在を認識する
ことなく、試料面８の全域に亘る像を観察することがで
きる。
【００１９】また、同時にピンホール板３を移動機構部
であるピエゾ素子（図示せず）等を用いて、光軸方向
（矢印Ｂ方向）に高速に往復移動させ、ピンホール板３
の位置の共役点が変化することを利用して、試料面８の
観察面を前後に高速に走査することができる。このた
め、見かけ上試料面８の奥行方向の特定範囲の三次元像
を形成することとなり、これを接眼レンズ２で観察する
ことができる。
であるピエゾ素子（図示せず）等を用いて、光軸方向
（矢印Ｂ方向）に高速に往復移動させ、ピンホール板３
の位置の共役点が変化することを利用して、試料面８の
観察面を前後に高速に走査することができる。このた
め、見かけ上試料面８の奥行方向の特定範囲の三次元像
を形成することとなり、これを接眼レンズ２で観察する
ことができる。
【００２０】この場合、前記特定範囲外の像は観察され
ない。即ち、一般的に、高倍率の対物レンズ１による顕
微鏡観察において、試料面８の特定範囲外像が光軸方向
に大きくずれ、観察時に目が追従しないことと、このよ
うな像は大きな収差を伴うことにより、観察上大きなノ
イズとなり、この結果、試料面８の特定範囲以外の面の
観察は同時にできないことになる。
ない。即ち、一般的に、高倍率の対物レンズ１による顕
微鏡観察において、試料面８の特定範囲外像が光軸方向
に大きくずれ、観察時に目が追従しないことと、このよ
うな像は大きな収差を伴うことにより、観察上大きなノ
イズとなり、この結果、試料面８の特定範囲以外の面の
観察は同時にできないことになる。
【００２１】本実施の形態１の固有の効果は、高倍率の
対物レンズ１による顕微鏡観察において、観察し得る試
料面８の光軸方向の範囲に対応する範囲で、ピンホール
板３を高速に光軸方向に往復移動させることにより、ノ
イズが除去され、観察時の分解能が向上することであ
る。
対物レンズ１による顕微鏡観察において、観察し得る試
料面８の光軸方向の範囲に対応する範囲で、ピンホール
板３を高速に光軸方向に往復移動させることにより、ノ
イズが除去され、観察時の分解能が向上することであ
る。
【００２２】（実施の形態２）図３は実施の形態２の顕
微鏡を示すものである。尚、図２において、図１に示す
顕微鏡と同一の要素には同一の符号を付して示す。
微鏡を示すものである。尚、図２において、図１に示す
顕微鏡と同一の要素には同一の符号を付して示す。
【００２３】図３に示す顕微鏡は、被検体としての試料
における試料面８に光束を集束する有限結像の結像光学
系を構成する対物レンズ１と、複数の開口（ピンホー
ル）３ａを一定間隔で設けたピンホール板３と、このピ
ンホール板３を矢印Ａ方向に回転駆動するための回転機
構部を構成するモータ４と、前記ピンホール板３の図３
において上方に配置した半透鏡７と、この半透鏡７のさ
らに上方に配置した撮像光学系を構成する撮像レンズ９
と、この撮像レンズ９による光束の集束位置に撮像面を
臨ませた撮像手段としてのＣＣＤカメラ１０と、このＣ
ＣＤカメラ１０による撮像情報を表示する表示手段とし
ての画像モニタ１１と、前記半透鏡７の側方に配置され
半透鏡７に向けて光束を射出する光源５と、この光源５
からの光束を前記半透鏡７の面に集束する照明レンズ６
とを有している。
における試料面８に光束を集束する有限結像の結像光学
系を構成する対物レンズ１と、複数の開口（ピンホー
ル）３ａを一定間隔で設けたピンホール板３と、このピ
ンホール板３を矢印Ａ方向に回転駆動するための回転機
構部を構成するモータ４と、前記ピンホール板３の図３
において上方に配置した半透鏡７と、この半透鏡７のさ
らに上方に配置した撮像光学系を構成する撮像レンズ９
と、この撮像レンズ９による光束の集束位置に撮像面を
臨ませた撮像手段としてのＣＣＤカメラ１０と、このＣ
ＣＤカメラ１０による撮像情報を表示する表示手段とし
ての画像モニタ１１と、前記半透鏡７の側方に配置され
半透鏡７に向けて光束を射出する光源５と、この光源５
からの光束を前記半透鏡７の面に集束する照明レンズ６
とを有している。
【００２４】この図３に示す顕微鏡の場合にも、前記ピ
ンホール板３はモータ４により図３に示す矢印Ａ方向に
回転駆動されるようになっている。
ンホール板３はモータ４により図３に示す矢印Ａ方向に
回転駆動されるようになっている。
【００２５】また、対物レンズ１は図示しない移動機構
部により駆動され矢印Ｃ方向に高速に移動し得るように
なっている。
部により駆動され矢印Ｃ方向に高速に移動し得るように
なっている。
【００２６】図３に示す顕微鏡において、前記光源５か
らの光束は、照明レンズ６により半透鏡７で反射され、
ピンホール板３の一部を照明する。このピンホール板３
を通過した光束は有限結像の対物レンズ１により試料面
８に結像する。試料面８の像は、対物レンズ１の作用で
ピンホール板３の位置に形成され、この像の二次像が撮
像レンズ９により、ＣＣＤカメラ１０の撮像面上に形成
される。
らの光束は、照明レンズ６により半透鏡７で反射され、
ピンホール板３の一部を照明する。このピンホール板３
を通過した光束は有限結像の対物レンズ１により試料面
８に結像する。試料面８の像は、対物レンズ１の作用で
ピンホール板３の位置に形成され、この像の二次像が撮
像レンズ９により、ＣＣＤカメラ１０の撮像面上に形成
される。
【００２７】ここで、前記モータ４によりピンホール板
３を矢印Ａ方向に高速に回転駆動することにより、観察
者の目の残像効果により、複数の開口３ａの存在を認識
することなく、ＣＣＤカメラ１０により撮像した試料面
８の像を全域に亘って画像モニタ１１上で観察すること
ができる。
３を矢印Ａ方向に高速に回転駆動することにより、観察
者の目の残像効果により、複数の開口３ａの存在を認識
することなく、ＣＣＤカメラ１０により撮像した試料面
８の像を全域に亘って画像モニタ１１上で観察すること
ができる。
【００２８】また同時に、対物レンズ１をピエゾ素子
（図示せず）等を用いて、光軸方向（矢印Ｃの方向）に
高速に往復移動させることにより、ピンホール板３の位
置の共役点が変化し、これにより、試料面８上の観察面
を全域に亘って高速に走査することができる。
（図示せず）等を用いて、光軸方向（矢印Ｃの方向）に
高速に往復移動させることにより、ピンホール板３の位
置の共役点が変化し、これにより、試料面８上の観察面
を全域に亘って高速に走査することができる。
【００２９】このとき、ＣＣＤカメラ１０からの撮像信
号は、１／１６周期で蓄積、放出を繰り返し、放出時の
ＣＣＤカメラ１０からの蓄積信号が１周期当たり１６画
面分得られ、これらの蓄積信号を画像モニタ１１に出力
する。即ち、対物レンズ１の往復移動の振幅を１６分割
した各々の位置の試料面８に対応する蓄積信号が１６画
面分形成され、これらの蓄積信号を画像モニタ１１に高
速に出力することにより、見かけ上、焦点深度の深い画
像出力を実現できる。
号は、１／１６周期で蓄積、放出を繰り返し、放出時の
ＣＣＤカメラ１０からの蓄積信号が１周期当たり１６画
面分得られ、これらの蓄積信号を画像モニタ１１に出力
する。即ち、対物レンズ１の往復移動の振幅を１６分割
した各々の位置の試料面８に対応する蓄積信号が１６画
面分形成され、これらの蓄積信号を画像モニタ１１に高
速に出力することにより、見かけ上、焦点深度の深い画
像出力を実現できる。
【００３０】このような一連の動作を連続して行うこと
により、試料面８の像を焦点深度の深い画像として観察
ができる。即ち、本実施の形態２の固有の効果は、画像
モニタ１１により焦点深度の深い像の観察を実現できる
ことである。
により、試料面８の像を焦点深度の深い画像として観察
ができる。即ち、本実施の形態２の固有の効果は、画像
モニタ１１により焦点深度の深い像の観察を実現できる
ことである。
【００３１】（実施の形態３）図４本発明の実施の形態
３を示すものである。尚、図３において、図１に示す顕
微鏡と同一の要素には同一の符号を付して示す。
３を示すものである。尚、図３において、図１に示す顕
微鏡と同一の要素には同一の符号を付して示す。
【００３２】図４に示す顕微鏡は、基本的には、図１に
示す顕微鏡と略同様な構成であるが、前記ピンホール板
３をモータ４の回転軸に対して直交しない配置（傾斜配
置）に取り付けたことが特徴である。
示す顕微鏡と略同様な構成であるが、前記ピンホール板
３をモータ４の回転軸に対して直交しない配置（傾斜配
置）に取り付けたことが特徴である。
【００３３】従って、図４に示すように、ピンホール板
３を回転駆動すると、図４に示す実線と破線に示す位置
の間で撮像光学系の光束を切る位置が連続的に変化する
ようになっている。この他の構成は実施の形態１の場合
と同様である。
３を回転駆動すると、図４に示す実線と破線に示す位置
の間で撮像光学系の光束を切る位置が連続的に変化する
ようになっている。この他の構成は実施の形態１の場合
と同様である。
【００３４】図４に示す顕微鏡においては、接眼レンズ
２を介して観察される試料面８の観察像は、前記ピンホ
ール板３の光束を切る位置に対応する試料面８のみの像
を合成した三次元像となる。本実施の形態３によれば、
実施の形態１と同様な作用効果を発揮する。また、固有
の効果として、実施の形態１の場合と異なり、対物レン
ズ１を移動する機構が不要となり、構成がより簡略化す
る。
２を介して観察される試料面８の観察像は、前記ピンホ
ール板３の光束を切る位置に対応する試料面８のみの像
を合成した三次元像となる。本実施の形態３によれば、
実施の形態１と同様な作用効果を発揮する。また、固有
の効果として、実施の形態１の場合と異なり、対物レン
ズ１を移動する機構が不要となり、構成がより簡略化す
る。
【００３５】（実施の形態４）図５は実施の形態４を示
すものである。尚、図５において、図１、図３に示すそ
れぞれの顕微鏡と同一の要素には同一の符号を付して示
す。
すものである。尚、図５において、図１、図３に示すそ
れぞれの顕微鏡と同一の要素には同一の符号を付して示
す。
【００３６】図５に示す顕微鏡は、光源２からの光束
を、コンデンサレンズ１２、照明補助レンズ１３、視野
絞り１８を介して前記半透鏡７とピンホール板３との間
の光路に配置した補助半透鏡１４に導くようにしたこ
と、撮像光学系として、無限結像の対物レンズ１５と、
結像レンズ１６とを設けたことが特徴であり、他は実施
の形態１、２の場合と同様である。
を、コンデンサレンズ１２、照明補助レンズ１３、視野
絞り１８を介して前記半透鏡７とピンホール板３との間
の光路に配置した補助半透鏡１４に導くようにしたこ
と、撮像光学系として、無限結像の対物レンズ１５と、
結像レンズ１６とを設けたことが特徴であり、他は実施
の形態１、２の場合と同様である。
【００３７】図５に示す顕微鏡において、光源５からの
光束をコンデンサレンズ１２により明るさ絞り１７の位
置に集束し、明るさ絞り１７を通過した光束を照明補助
レンズ１３により視野絞り１８に対してケーラー照明す
る。
光束をコンデンサレンズ１２により明るさ絞り１７の位
置に集束し、明るさ絞り１７を通過した光束を照明補助
レンズ１３により視野絞り１８に対してケーラー照明す
る。
【００３８】視野絞り１８を通過した光束は、照明レン
ズ６により第２の半透鏡１４に照射され、これにより、
視野絞り１８の像がピンホール板３上に形成される。
ズ６により第２の半透鏡１４に照射され、これにより、
視野絞り１８の像がピンホール板３上に形成される。
【００３９】そして、ピンホール板３の照明領域に存在
する複数の開口３ａの像が結像レンズ１６と無限結像の
対物レンズ１５により、試料面８上に形成され、この状
態でこの試料面８からの反射光束により試料面８の共役
点であるピンホール板３の複数の開口３ａの位置にこれ
らの複数の開口３ａと同一の大きさの像が形成される。
する複数の開口３ａの像が結像レンズ１６と無限結像の
対物レンズ１５により、試料面８上に形成され、この状
態でこの試料面８からの反射光束により試料面８の共役
点であるピンホール板３の複数の開口３ａの位置にこれ
らの複数の開口３ａと同一の大きさの像が形成される。
【００４０】この像を、第２の半透鏡１４、半透鏡７を
介して接眼レンズ２により観察し、また、ＣＣＤカメラ
１０により撮像して画像モニタ１１により観察する。こ
こで、前記ピンホール板３を、モータ４により矢印Ａ方
向に高速に回転駆動することにより、観察者の目の残像
効果のために複数の開口３ａの存在を認識することな
く、試料面８のみの像を全域に亘って肉眼により又は画
像モニタ１１を介して観察することができる。
介して接眼レンズ２により観察し、また、ＣＣＤカメラ
１０により撮像して画像モニタ１１により観察する。こ
こで、前記ピンホール板３を、モータ４により矢印Ａ方
向に高速に回転駆動することにより、観察者の目の残像
効果のために複数の開口３ａの存在を認識することな
く、試料面８のみの像を全域に亘って肉眼により又は画
像モニタ１１を介して観察することができる。
【００４１】また、接眼レンズ２を介した観察の場合に
限り同時にピンホール板３をピエゾ素子（図示せず）等
を用いて光軸方向（矢印Ｂ方向）に高速に往復移動する
ことにより、試料面８の像面位置を適正なる位置（見や
すい位置）に設定し、これと同期して（同一位相、同一
周波数）、結像レンズ１６を別のピエゾ素子（図示せ
ず）等を用いて、光軸方向（矢印Ｃ方向）に往復移動す
ることにより、前記像面位置に対応する試料面８を設定
することができる。
限り同時にピンホール板３をピエゾ素子（図示せず）等
を用いて光軸方向（矢印Ｂ方向）に高速に往復移動する
ことにより、試料面８の像面位置を適正なる位置（見や
すい位置）に設定し、これと同期して（同一位相、同一
周波数）、結像レンズ１６を別のピエゾ素子（図示せ
ず）等を用いて、光軸方向（矢印Ｃ方向）に往復移動す
ることにより、前記像面位置に対応する試料面８を設定
することができる。
【００４２】前記矢印Ｂ方向と矢印Ｃ方向の両振幅比を
変えることにより、光軸方向の倍率（継倍率）を変化さ
せて観察することもできる。画像モニタ１１による観察
の場合には、ピンホール板３を移動させずに、高速画像
処理手段（図示せず）を用いて光軸方向の倍率を変化さ
せて、三次元画像表示を行うこともできる。
変えることにより、光軸方向の倍率（継倍率）を変化さ
せて観察することもできる。画像モニタ１１による観察
の場合には、ピンホール板３を移動させずに、高速画像
処理手段（図示せず）を用いて光軸方向の倍率を変化さ
せて、三次元画像表示を行うこともできる。
【００４３】前記半透鏡７の替わりに全反射鏡を用い、
これを光路と直角方向（紙面と直角方向）に挿脱し、こ
れに同期してピンホール板３の振動を断続させれば、光
束の光量が分散されないので明るい観察像が得られ有効
である。この他の作用は実施の形態３の場合と同様であ
る。
これを光路と直角方向（紙面と直角方向）に挿脱し、こ
れに同期してピンホール板３の振動を断続させれば、光
束の光量が分散されないので明るい観察像が得られ有効
である。この他の作用は実施の形態３の場合と同様であ
る。
【００４４】一般に、光学像の像倍率は光軸方向の倍率
（縦倍率）と、これと直交する方向の倍率（横倍率）と
で異なり、平面像を扱う場合には横倍率のみを問題にす
れば良い。しかし、上述した接眼レンズ２により顕微鏡
観察をする場合には、平面像でなく、三次元像として考
える必要があるため、縦倍率の影響を無視することはで
きない。光学的には縦倍率は近似的に横倍率の２乗とな
るので、従来等倍以外の倍率の像を観察する場合、実際
の試料をそのまま相似拡大又は相似縮小したものを観察
することが不可能であった。
（縦倍率）と、これと直交する方向の倍率（横倍率）と
で異なり、平面像を扱う場合には横倍率のみを問題にす
れば良い。しかし、上述した接眼レンズ２により顕微鏡
観察をする場合には、平面像でなく、三次元像として考
える必要があるため、縦倍率の影響を無視することはで
きない。光学的には縦倍率は近似的に横倍率の２乗とな
るので、従来等倍以外の倍率の像を観察する場合、実際
の試料をそのまま相似拡大又は相似縮小したものを観察
することが不可能であった。
【００４５】本実施の形態４の固有の効果は、前記矢印
Ｂ方向の振幅と矢印Ｃ方向の振幅とを適正に運ぶことに
より、実際の試料の試料面８をそのまま相似拡大又は相
似縮小したものを観察することが可能となる。
Ｂ方向の振幅と矢印Ｃ方向の振幅とを適正に運ぶことに
より、実際の試料の試料面８をそのまま相似拡大又は相
似縮小したものを観察することが可能となる。
【００４６】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、焦点深度
が深く、かつ、高分解能の状態で被検体を直視観察する
ことができる観察方法を提供することができる。
が深く、かつ、高分解能の状態で被検体を直視観察する
ことができる観察方法を提供することができる。
【００４７】請求項２記載の発明によれば、焦点深度が
深く、かつ、高分解能の状態で被検体を表示手段により
観察することができる観察方法を提供することができ
る。
深く、かつ、高分解能の状態で被検体を表示手段により
観察することができる観察方法を提供することができ
る。
【００４８】請求項３記載の発明によれば、焦点深度が
深く、かつ、高分解能な観察像を得ることができる顕微
鏡を提供することができる。
深く、かつ、高分解能な観察像を得ることができる顕微
鏡を提供することができる。
【図１】本発明の実施の形態１の顕微鏡を示す光学配置
図である。
図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるピンホール板の
平面図である。
平面図である。
【図３】本発明の実施の形態２の顕微鏡を示す光学配置
図である。
図である。
【図４】本発明の実施の形態３の顕微鏡を示す光学配置
図である。
図である。
【図５】本発明の実施の形態４の顕微鏡を示す光学配置
図である。
図である。
【図６】従来の顕微鏡を示す光学配置図である。
１ 対物レンズ ２ 接眼レンズ ３ ピンホール板 ４ モータ ５ 光源 ６ 照明レンズ ７ 半透鏡 ８ 試料面 ９ 撮像レンズ １０ ＣＣＤカメラ １１ 画像モニタ １２ コンデンサレンズ １３ 照明補助レンズ １５ 対物レンズ １６ 結像レンズ １７ 明るさ絞り １８ 視野絞り
Claims (3)
- 【請求項１】 結像光学系の像面に配設された複数の開
口を一定のパターンで配列してなるピンホール板を回転
させるとともに、前記結像光学系に関して、前記ピンホ
ール板と共役な位置を光軸方向に周期的に変化させなが
ら、前記ピンホール板の背面からの落射照明により、前
記変化する共役な位置の範囲内に置かれた被検体を観察
することを特徴とする観察方法。 - 【請求項２】 結像光学系の像面に配設された複数の開
口を一定のパターンで配列してなるピンホール板を回転
させるとともに、前記結像光学系に関して前記ピンホー
ル板の共役な位置を光軸方向に周期的に変化させながら
前記ピンホール板の背面からの落射照明により前記変化
する共役な位置の範囲内に置かれた被検体の像をＣＣＤ
カメラで撮像し、このＣＣＤカメラの蓄積時間を前記周
期の１／２以上に設定し、この蓄積画像を１フレームと
してＣＣＤカメラに接続された表示手段に連続表示して
被検体を観察することを特徴とする観察方法。 - 【請求項３】 結像光学系と観察光学系とからなる顕微
鏡において、結像光学系の像面に配設された複数の開口
を一定のパターンで配列してなるピンホール板と、この
ピンホール板を回転駆動する回転機構部と、ピンホール
板と前記結像光学系との間隔を周期的に変化させる移動
機構部と、前記ピンホール板の背面からピンホール板お
よび結像光学系を介して被検体を照明する落射照明部
と、 を有することを特徴とする顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32748495A JPH09166750A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 観察方法及び顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32748495A JPH09166750A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 観察方法及び顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09166750A true JPH09166750A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18199679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32748495A Withdrawn JPH09166750A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 観察方法及び顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09166750A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005195738A (ja) * | 2004-01-05 | 2005-07-21 | Nikon Corp | 共焦点光学系及び高さ測定装置 |
| JP2005525566A (ja) * | 2002-05-15 | 2005-08-25 | イコス ヴィジオン システムズ ナムローゼ フェンノートシャップ | 物体のトポグラフィ形状を三次元で測定する装置 |
| JP2013130684A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Yokogawa Electric Corp | 共焦点光スキャナおよび共焦点顕微鏡 |
-
1995
- 1995-12-15 JP JP32748495A patent/JPH09166750A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005525566A (ja) * | 2002-05-15 | 2005-08-25 | イコス ヴィジオン システムズ ナムローゼ フェンノートシャップ | 物体のトポグラフィ形状を三次元で測定する装置 |
| JP2005195738A (ja) * | 2004-01-05 | 2005-07-21 | Nikon Corp | 共焦点光学系及び高さ測定装置 |
| JP2013130684A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Yokogawa Electric Corp | 共焦点光スキャナおよび共焦点顕微鏡 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030304 |