JPH0346609A - 単一アパーチャの反射型共焦点走査顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は反射型共焦点顕微鏡および標準顕微鏡をこの反
射型共焦点走査顕微鏡に改造するためのキットに関する
。

（従来技術） 従来より共焦点型走査顕微鏡はよく知られている。それ
には２つのタイプかあり、その１つは標本から光を反射
させる反射型てあり、他の１つは標本へ光を通過させる
透過型である。本発明はそのうちの反射型に関するもの
である。これらの顕微鏡は一度に標本の小さな一部分を
照射し、帰還光（反射光や蛍光）を遮断して、この小さ
い一部分たけを観察し、標本の残りの部分からの集束光
か散乱するのを最小限におさえて解像度を良くしている
。標本全体は、標本を少しずつ走査し、その増分をリア
ルタイムてまたはビデオカメラやイメージプロセッサま
たはそれと同様のものによって観察される。この技術を
用いた例は米国特許第３０１３４６７号、同第３５１８
０１４号、同第３５４７５１２号、同第３９２６５００
号、同第４１７０３９８号、同第４３２３２９９号に記
載されているか、参考のため本願てもその内容を紹介す
る。

これらの先行特許の多くは、入射光用の第１のアパーチ
ャまたは入射光を集束レーザなどによって希望する走査
パターンにコリメートするものと、帰還光用の第２の別
のアパーチャとを使用し、入射光および帰還光は一般に
顕微鏡内て異なる光路になっている。従来技術において
、これらのアパーチャは一般にスリツ１〜またはピンホ
ール形であり、従来より、これらのアパーチャか移動し
て標本を完全に写像し、その完全な像を作るアパーチャ
を同期させる技術か種々知られている。

そのような技術の１つとして、ニブコラ円板（Ｎｉｐｋ
ｏｗ　ｄｉｓｃ）を利用するものかある。ニブコラ円板
は一般に３２０００個以上の小孔を有する円板であり、
各小孔の直径は約５０ミクロンて小孔はアルキメデスの
ら線のように配列されている。

動作を説明すると、ニブコラ円板か回転し円板の一方の
側にある複雑かつ正確に整列された一連の小孔か回転さ
れ、入射光線束を横切って入射光スキャンを作る。帰還
光はニブコラ円板の反対側を通る異なる経路に沿って戻
される。ニブコラ円板は、集束されない光を遮断するた
め、複雑で正確に整列された対照的な一組の小孔を有し
ている。

言い換えれば、ニブコラ円板は１対の正確に整列された
小孔またはアパーチャをイ１し、入射光路内の各小孔は
帰還光路内にも対応する小孔を有している。ニブコラ円
板においては、均等に照射された視野を得るために、各
小孔を正確に同しサイズおよび形状に形成することに相
当の注意を払わねばならない。そして各小孔および対応
する小孔の１対は同時に標本の同じ部分を照射して観察
するために完全に整列されていなければならない。ニブ
コラ円板は第１に製造コストがかなり高く、−旦製造し
た場合でも、正確に取付けて顕微鏡が正しく動作するよ
うに制御するにはかなり注意を払わなければならない。

さらに主対物レンズの倍率を変えるにはニブコラ円板も
異なるサイズの小孔を持つものに変えなければならない
。

上記先行特許に示されるように、縦一列に並んだ共焦点
型走査顕微鏡においてアパーチャを整列させる他の方法
かある。しかし、これらの装置の全てにおいて、全く同
しサイズおよび形状の一対のアパーチャか必要であると
いうばかりでなく、高解像度および高品質の像を得るた
めには入射光や帰還光の分離光路をアパーチャの移動て
調整するという避けられない問題を有している。２つの
アパーチャがそれ自体および２つの光路に対して正確に
整列されてなければならないので、高品質の顕微鏡を常
に製造するための生産能力には自ら限界がある。さらに
、これらの顕微鏡はこの技術を用いない顕微鏡よりかな
り高価であり、しかもその検品質を保つためにより正確
な調整が要求される。

上記特許のうちの１つのである米国特許第３９２６５０
０号には、入射光および反射光内の標本面と共役な視野
面に配置された単一のピンホール・タイアフラムを用い
上述した直列の共焦点型走査顕微鏡より進んだ共焦点型
走査顕微鏡が開示されている。その構成によれば、ニブ
コラ円板は必要でなく、共役を注意深く整列させる必要
もない。しかしこの顕微鏡の構成では、入射光路上の第
１のレンズは入射光を対物レンズを通して標本に合焦さ
せるためだけに用いられ、反射光路内の第２のレンズは
標本像を観察面に合焦させるためたけに用いられている
。この構成ては、顕微鏡の倍率を変えるのは全く不便で
ある。倍率を変えるには２つの方法かある。その１つは
反射光だけを受ける像形成レンズを変えることである。

しかし、もしこの主焦点レンズを変えれば、標本の証明
は対応して変化しないので像は著しく劣化する。走査顕
微鏡においては、像はアパーチャを通して照射された標
本の小さな領域への短時間の露光によって形成されるの
て、照明を変えることは特に重大である。標本をフィル
ム、ビデオまたは目のいずれて観察するにしても、短時
間の照明て大きい強度の光が必要である。したがって、
新しい像形成レンズに合わせて光を適正に集光するため
に像形成レンズばかりでなく、入射光路上の他のレンズ
も変えなければならない。

倍率を変える第２の方法は主対物レンズの倍率を変える
ことである。主対物レンズを変えれば、主対物レンズは
入射光および反射光を受けるのて、上記問題はなくなる
か、こんどは別の調整か必要になる。共焦点像のための
理悲的なアパーチャサイズは主対物レンズの倍率および
開口数によって決定されるのて、対物レンズを変えれば
、適正な共−４１，％点像を確保するためにアパーチャ
サイズを変えなけらばならない。したかって倍率を変え
るたびにアパーチャまたはタイアフラムのピンホールサ
イズを変えなければならない。そのため、この種の顕微
鏡は多様性を欠くので多くの顕微鏡に簡単には適用てき
ない。

次に接眼レンズ近傍の点に共役の視野面を作るためよラ
ーと特別レンズを用いた顕微鏡か知られている。ミラー
は帰還光路内たけに配置され、光をミラーに垂直にある
距離だけ反射して接眼レンズから物理的に離れた画面を
形成する。この共役な画面には、ビデオやスチールカメ
ラを含む様々な付属品か接続され、標本を観察したり記
録したりするための適応性か大きい。木質的に、この共
役視野面は観察された標本に接近するための光学ポート
として働く。しかし、この光学ボートはどのタイプの顕
微鏡にも使用され、顕微鏡によって　０ 作られる像にとのような効果も与えない。

共焦点型走査顕微鏡の構成およびその使用に含まれる問
題やそれかかなり高価であるということにもかかわらず
、それは普通の反射型顕微鏡を用いて得られる像よりか
なり改善された像を提供する。確かにここ数年生物学的
および物理的現象の解明を助けるための道具として共焦
点型走査顕微鏡を使用することに関心か高まっている。

この関心の高さ故にこれらの顕微鏡に対する需要が高ま
ってきた。現在のところこれらの顕微鏡は市場て入手て
きるが、上述したとおり、製造上および誤差許容度の問
題かあってｆｆ通のＷＪ微鏡の数倍も高くなっている。

（発明の目的および構成） 本発明は従来技術における上記問題およびその他の問題
を解決することを目的とし、そのため、発明者らは反射
型共焦点走査顕微鏡および標準的な反射型顕微鏡を入射
光ばかりてなく帰還光も遮断するための単一アパーチャ
を用いた反射型共焦点走査顕微鏡に改造するためのキッ
トの開発に成１ 功した。申−・または複数の特別レンズを顕微鏡の本体
と主対物レンズとの間に配置して、標本面とビームスプ
リッタとの間の光路」二の入射光および反射光両方に共
役な視野面を形成する。アパーチャはこの共役な視野面
内に設置されて、入射光および帰還光は必然的にアパー
チャ（共役視野面）および標本（標本面）に合焦する。

最後に、標本を横切るようにアパーチャを走査制御する
手段を設け、共焦点型顕微鏡を実現している。この新規
な構成により、標準顕微鏡は容易に且つ安価に共焦点走
査顕微鏡に改造されるばかりでなく、この新規な構成は
現イＥ市販されている共焦点型走査顕微鏡のすべての利
点を提供する。

このＷＪ微鏡の全体構成および本発明のキットを標準顕
微鏡に取付けて成る構成において、単一のアパーチャだ
けを製造しそれを単一の光路上に整列させればよいとい
う、従来の直列の共焦点走査顕微鏡以」−の著しい効果
か得られる。これによって１対の光路に１対のアパーチ
ャを整列するというもともと非常に複雑な問題を完全に
取り除　２ くことがてきる。原理的に、この改善された顕微鏡は標
準顕微鏡とそれに取付けられたキットとから成る。この
標準的な反射型顕微鏡は、入射光線束を与える光源と、
ダイクロイックミラーなどのビームスプリッタと、標本
を移動させるステージとを有している。一実施例では、
キットは入射光を第１の視野面に配置されたアパーチャ
と、入射光を顕微鏡の標準対物レンズに拡散させる第２
の中間レンズシステムと、入射光を標本か置かれている
面（標本面）に再合焦させる対物レンズとをイｆしてい
る。また一実施例において、このｆｌ微鏡は入射光を第
１の視野面に合焦させる第１の中間レンズシステムと、
その第１の視野面に配置されたアパーチャと、入射光を
顕微鏡の対物レンズに拡散する第２の中間レンズシステ
ムと、入射光を標本が置かれた面（標本面）に再合焦さ
せる対物レンズとを有している。帰還光は同じ光路をた
どて雨中間レンズシステムおよびアパーチャを通って、
半調めっきミラーなどのビームスプリッタを通り、そこ
で入射光と分離され、接眼レンズ、標　３ 準カメラ、ヒテオカメラなどによって合焦される。した
かって、入射光および反射光の両方は雨中間レンズシス
テムを通り、顕微鏡はそれ自身のレンズや他の標準レン
ズと互換性を有する。

木質的に、この構成ては入射光および反射光のための第
２の共役視野面かアパーチャて形成され、この第２の視
野面は標本面と共役てあり、標本はアパーチャおよび共
役視野面を形成するレンズの大きさによって決定される
大きさおよび形状を有する光束により照射される。この
光はアパーチャおよび標本面て合焦する。拡大対物レン
ズかアパーチャと標本との間に配置されると、標本を照
明する光束の実際の大きさはアパーチャの大きさより小
さくなる。顕微鏡の倍率は第１の中間レンズシステムを
交換するたけて変えることがてきる。この方法では、倍
率を変えても他の共焦点型走査顕微鏡で必要とされるよ
うにアパーチャを変える必要はない。さらに、倍率の変
化は照射光束の大きさか同しレンズによって圧縮される
という照明の変化によって自動的に達成される。

　４ 次にたた１つの追加的な対物レンズを用いた顕微鏡およ
び標準顕微鏡を共焦点型走査顕微鏡に改造するキットの
別の実施例を説明する。しかし、この実施例では、レン
ズの物理的構成または顕微鏡の動作は第１の実施例のよ
うには好ましくない。顕微鏡の技術分野ではよく知れれ
ているように、栓型対物レンズは特定の倍率、開口数、
鏡胸長および実働距離によって評価される。鏡胴長は、
レンズの後焦点面とすべての波長の光か合焦するレンズ
背後のもう１つの焦点面との距離を表わし、焦点距離は
色補正された焦点面の位置である。代表的な標準対物レ
ンズにおいて、この長さは１６０＋ａｌＩｌである。も
し第２の標準対物レンズかもともとの標準対物レンズと
直列に挿入されると、ＦＡ微鏡の実効長は２倍になり、
顕微鏡は研究用としてはやや扱いにくく不便なものにな
る。＄２に、もし顕微鏡て使われている他のレンズに変
化かなければ、空倍率として知られる現象か生し、標本
の過度の拡大によって像かわかりにくくなる。しかし、
もし空倍率を補正するために他の　５ レンズの位置に低倍率のレンズを用いれば、適正な鏡胴
長で配置された標準対物レンズを１つたけ追加すれば共
焦点を走査顕微鏡にすることか可能である。

この実施例の変形例として、主対物レンズを通常の鏡胴
長によって決められる位置よりもアパーチャに近づけて
配置することかできる。しかしこれは顕微鏡か使えなく
なる程にレンズの実働距離を短くしてしまう。既に知ら
れているように、この実働距離はレンズの前部と標本が
正しく観察される位置であるレンズの前焦点面との距離
を表わしている。代表的な標準対物レンズにおいてこの
距離は１７ｍ＋ｉである。この距離か茗しく短くなると
、スライドガラスなどの間に含まれる標本の観察が幼げ
られてしまう。さらに波長の異なる光は同一面には合焦
しないのて、像に色収差が生しる。換言すれば、顕微鏡
は緑色では合焦するか青や赤では合焦しなくなる。しか
し、１色以」二の波長または色成分を用いないのであれ
ば、あるいは色収差かごく小さければ、顕微鏡の作用が
悪くな　６ ることはなく、標準レンズてうま〈作用する。

上記実施例はすべて標準対物レンズを用いるものである
か、特別のレンズを組み込んて、１つの付加的レンズを
利用した実施例において避けられない鏡胴長、実働距離
、および色収差の問題を解決することかてきる。しかし
、これはユーザーにとって顕微鏡の標準レンズとして保
有しているものを利用できるというかなり大きな利点を
なくすことになる。顕微鏡の標準レンズとして保有して
いるものも中には特別の応用のためにかなりの費用をか
けて得た多くの特別な目的のレンズも含まれていよう。

したかってこの種の顕微鏡あるいはそれに改造するため
のキットは他の実施例に比べて多様性か非常に乏しく、
そのような特別の対物レンズを構威し組み込むことは多
大なコストかかかる。したかってこの実施例は、本願に
おいて開示され特許請求の範囲に記載された他の実施例
はど好ましいものてはない。

共役視野面は標本面およびビームスプリッタｔＭＩあの
光路を通る入射光および反射光の両方のため　７ に形成されることか重要であるか、発明者はこの共役視
野面が異なる位置に物理的に配置された実施例を開示す
る。実施例のいくつかにおいて、共役視野面は、接眼レ
ンズ、ビームスプリッタおよび標本間に延びた光軸に沿
って物理的に整列されている。これらの実施例では付加
的レンズおよび視野面かノーズピースとステージとの間
に挿入てきるようにステージか低いことか必要である。

他の実施例において、１組のミラーか入射光および反射
光の両方を反射するように顕微鏡の中心線からある距離
たけ離れた配置されている。ミラーを適当に傾けること
によってステージを特に低くすることなく共役視野面へ
接近するための大きな間隔が得られ、これはアパーチャ
を交換するときに便利である。顕微鏡の主軸上にあるミ
ラーは単一要素の反対側にも形成され、顕微鏡の高さを
最小にする。

ピンホールやスリッ１〜その他の形状を有するアパーチ
ャは一致した視野面に設けられ、標本をＪＫ４射し且つ
帰還光を遮断するための走査ビームな作　８ る。この単一のアパーチャ構成により、多くの効果が得
られる。たとえば」−述したように、正確に整列された
１対のホールやスリットを２組用いてアパーチャ装置を
作る必要はもはやない。その」二、入射光および帰還光
両方のためのただ１つの光路があるところて、１組の光
路で１組の小孔またはスリットを正確に整列させる必要
もない。さらに、単一アパーチャか入射光および帰還光
の両方をマスクし、したかつて明瞭度において、完全に
一致しなければならないのて、単一アパーチャの製造誤
差許容度を緩やかにてきる。アパーチャの取り替えは第
１のアパーチャを取外し、それを他のアパーチャと置き
換えるたけて容易にてきる。共役視野面に置いて整列さ
せることたけである。従来の直列の共焦点型走査顕微鏡
と比べると、アパーチャの整列か著しく簡単なので、そ
の交換は単純な作業となる。

この顕微鏡の構成および本発明によるキットを用いて改
造された単一アパーチャの反射型共焦点走査顕微鏡は「
正規」の共焦点型走査顕微鏡な買　９ うよりずっと安価であるばかりでなく、製造誤差許容度
において、より高品質出ありアパーチャの整列はこの顕
微鏡によって形成された像の画質について著しい影響は
及ぼさない。

以上本発明の主な効果および特徴を説明したが、次に本
発明をより完全に理解してもらうために好適な実施例に
ついて説明する。

（実施例） 第１図は本発明の第１の実施例を示し、標準的な反射型
顕微鏡に取付けられたキットおよびその顕微鏡によって
、単一アパーチャの反射型共焦点走査顕微鏡２０か構成
されている。図に示すように、光源２２は標本を照射す
るための入射光束２４を与える。半調めっきミラーまた
はそれと同様のものから成るビームスプリッタ２６は入
射光２４を反射して第１の標準対物中間レンズ２８へ送
り、この中間レンズ２８は入射光をアパーチャ３０が配
置された第１の視野面へ集束させる。アパーチャ３０に
は単一のピンホールまたはスポット、垂直スリット、ア
ルキメデスのら線ホール、　０ あるいは共焦点型走査顕微鏡の技術分野において知られ
た他の適旨なアパーチャか用いられる。第２の中間レン
ズ３２も標準的な対物レンズてあり、これは入射光を標
準的な対物レンズ３４へ拡散させる。レンズ３２および
３４の鏡胴長に併るために負レンズ又は発散レンズ３６
かレンズ３２と３４との間に配置され、これは、知られ
た技術である。レンズ２８．３２には倍率か１０倍、焦
点距離か１６０＋ｉｍの整合のとれた標型対物レンズか
使用されている。レンズ２８．３２は入射光およびステ
ージ４０上に置かれた標本からの反射光用のアパーチャ
３０上て視野面を作るために使用されている。したがっ
て入射光および反射光ともにレンズ２８．３２を通過す
る。もしレンズ２８．３２が整合していれば、光が両レ
ンズを通過したとき同じ効果がその光に与えらえること
が保証される。しかしレンズ３２の代りに単一の平凸レ
ンズを使えばすぐれた像を得ることかてきる。

さらに顕微鏡２０の倍率はレンズ２８を他の異なる倍率
をもったレンズと交換するたけて変えるこ１ とかできる。それは入射光も反射光もレンズ２８を通り
さらにレンズ２８はアパーチャおよび標本の」三方にあ
るからである。さらにこのアパーチャ３０（回転ニプコ
ウ固板、スリブ１へ、またはスポットなど）を移動させ
る手段か設けられている。もしピンホールステージの直
線走査か望まれるのてあれば、顕微鏡のステージの移動
を制御するための周知技術であるＸ−Ｙステージコント
ローラ４２およびコンピュータ４４が用いられる。発明
者らによれば、この種のコンピュータは、アパーチャか
標本３８を走査するように共役視野面内てのアパーチャ
の移動を制御するためにも利用てきることがわかった。

第２の半調めつきミラー（またはその他同種のもの）４
６は反射光を標本を直接観察するための接眼レンズ４８
へ向けるか、あるいは反射光をビデオカメラ５０へ向け
る。ビデオカメラ５０は複数の像を発生させ、それはイ
メージプロセッサ５２によって組合わされ、ＣＲＴ５４
などに表示される。

本実施例ては、Ｘ−Ｙスデーシコントローラ　２ ４２としてストール・リサーチ・ラボラトリ（５ｔａｈ
ｌ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　ｌ、ａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）
製の部品番号５１７ＭＦか用いられ、アパーチャはアー
チツク（ＡｒＬｅｋ）製の２２ｍｍステージに取付けら
れている。光源２２としては青、緑、または紫外光を発
する光源か用いられ、標本３８は染位され、標本３８に
当てられた入射光か異なる波長の蛍光を引き起こし、標
準的な蛍光励起および手鎖めっきまたはタイクロイック
ミラー２６の近くのバリアフィルタによって入射光から
の分離を容易にする。しかし、これらの部品は当業者が
利用するであろうもののほんの一例を示したものて、本
発明の思想および範囲から離れることなく反射光から入
射光を分離するために他の同様な装置を用いるこもでき
る。たとえば、表面で反射光を接眼レンスヘ反射しない
アパーチャやその反射がクロス偏光によって遮断される
アパーチャを用いて明るい視野の反射型にすることもて
きる。

第１図に示すように、杵通の顕微鏡を単一アパーチャ共
焦点を走査顕微鏡に改造するキット　３ ば、中間標準対物レンズ２８．３２、アパーチャ３０、
Ｘ−Ｙステーシコントローラ４２、およびコントローラ
４４から構成される。オプションとして、−に述したよ
うに負レンズまたは発散レンズ３６かレンズ３２．３４
の鏡胴長を調整するたために使用される。−・般に、Ｎ
「充所て長周される標準的な反射顕微鏡は第１図に示す
ように他の部品を含んでいる。普通の顕微鏡に取付けた
ときのキット２１の製品化した実施例の機構配置および
レイアウトについては第５図に示され、後で詳しく説ｉ
Ｊする。

第２図および第３図に示すように、入射光および帰還光
の共役視野面は、それかミラー２６と標本との間の空間
にレンズ２８．３２を入れることによって作られる。レ
ンズ２８．３２は入射光および反射光の光路上に設けら
れる。このことは入射光を示す第２図を参照するとより
容易に理解できる。一般に、光源２は照明用のランプ５
６およびアパーチャ・ダイアフラム６２の位置を提供す
る第１のレンズ５８および第２のレンズ６０をイ■　４ している。アパーチャ・ダイアフラム６２は入射光の強
度を調整し、視野ダイアフラム６４の位置に視野面を作
り、入射光線束の大きさを調整てきるようにする。第３
のレンズ６２は入射光を集束するようにさらに制御する
。既に述べたように、以」二のｍ成部品は従来知られる
ように一般にコーラ−（Ｋｏｈｌｅｒ）照射型光源２２
内に含まれている。入射光は次（手鎖めっきミラーまた
はタイクロイックミラー２６によって反射され、第１の
中間レンズ２８を通り、この中間レンズ２８はアパーチ
ャを挿入するための入射光の視野面６６を形成する。こ
の視野面６６は標本のある視野面つまり標本面６８と共
役である。視野面６４もまた視野面６６と共役である。

このことによって光源の不用意な不整列の可能性は最小
限におさえられ、高品質の照射か行われる。

第３図に示すように、帰還光の像形成路はミラー２６と
標本面６８との間で入射光と同し経路をたどる。しかし
、中間レンズ３２は帰還光を再び集束させ標本面６８と
共役な視野面７０を形成　５ する。この帰還光のために形成された共役視野面７０は
、入射光のときに形成された共役視野面６６と一致し、
この一致した共役視野面に置かれたアパーチャは入射光
と帰還光に対して同じ効果を有している。さらにもう１
つの共役視野面７２が形成され、接眼レンズ４８を用い
て拡大された標本の像か観察者によって観察される。ま
たビデオカメラまたはフィルム（第１図参照）を用いて
標本像が複製され必要になり記録される。

第４図は別構成の顕微鏡７４を示し、ここでは第１のｌ
対のミラー７６．７８が追加され、ミラー７６．７８は
入射光および反射光の光路山に鋭角に配置されている。

これらのミラーは顕微鏡７４にの光軸または中心線８０
からの光を反射し、中間レンズ２８．３２へ通ず。第２
の１対のミラー８２．８４は入射光および反射光を整列
させて反射させ光軸または中心線８０から物理的に移動
させた点に共役視野面６６．７０を形成する。当業者に
はよく知られているよいうに、ミラー７６．７８．８２
．８４の配置される角度は　６ 実質的に制限かなく、ミラー８２．８４間の距離をかな
り変えるように設定することかてき、それによって共役
視野面６６．７０への物理的なアクセスか希望通りにで
きる。また共役視野面６６．６７と光軸または中心線８
０との横方向の距離も思いのままに変えられる。

第５図ないし第７図に示すように、顕微鏡またはキット
２１は標準的な反射型ＷＪ微鏡のノーズピース８６に取
４−Ｊけられ、顕微鏡の枕型対物レンズ８８はキット２
１に固定される。したかってキット２１はノーズピース
８６と標準対物レンズ８８との間に図に示すように設け
られている。顕微鏡またはキット２１は長く延びたアセ
ンツリ９０を有し、アセンブリ９０は第１の１対のミラ
ー９２．９４を有し、ミラー９２．９４は入射光および
反射光をアセンブリ９０の長手方向に沿って、わきへ向
ける。第２の１対のミラー９゛６．９８は入射光および
反射光をスピニング・アパーチャ１００へ向ける。スピ
ニング・アパーチャ１００は幾らかのさび型の放射状に
整列され　７ たスリット１０２．１０４を有する円板て構成されてい
る。このアパーチャ１００はモータ１０６により同転さ
れ、モータコン１−ローラ１０８によって制御される。

アセンブリ９０の中１川点には、下方固定レンズ１１０
および上方回転輪１１２（第６図参照）か設けられ、上
方回転輪１１２は４個の別々のレンズ１１４．１１６．
１１８．１２０を有し、これらのうちいずれがか同転じ
て光路内に位置する。レンズ１１０は第１図のレンズ２
８に相当し、レンズ１１４〜１２０はレンズ３２に相当
し、上述したのと同様の役割を果たす。回転軸１１２で
レンズを変えると標本の倍率および照明が変化する。ア
センブリ９０の外筒端部の上面に取付けられた機械的位
置決め装置１２２はアパーチャ１００をくラー９６．９
８に対して移動させる。それによりアパーチャ１０２．
１０４の光を通す平均幅はくさび型のため変化するのて
顕微鏡によって観察される光学的区分を調整でき、それ
により走査光線束の幅を変えることがてきる。入射光お
よび反射光をマスク　８ するために用いるアパーチャ１０２．１０４の幅を狭く
するほど、得られる光学的区分の深さは小さくなる。

第８図は本発明のさらに別の実施例を示し、これは標準
接眼レンズ１２４、ビームスプリッタ１２６、標準対物
レンズ１２８、アパーチャ手段１３０、第２の標準対物
レンズ１３２、および標本面１３４を有している。簡単
のために標準顕微鏡の他の構成部品は第８図には示して
いない。前述したように、各標準対物レンズ１２８．１
３２はそれぞれの後焦点面１３６．１３８と色補正像が
形成される魚点面１４０，１４２との間の距離を示ず鏡
胴長を有している。このことは第８図に示すように、矢
印１４４．１４６て示す鏡胴の取伺けに相当するたけ物
理的に分離させることを必要とし、それによって顕微鏡
が扱いにくく不便になる場合もあろう。しかし第８図の
実施例の主要な利点は、入射光および反射光のためのア
パーチャ１３０において視野面を形成するために特別の
対物レンズが１つたけあればよいことである。

　９ なぜなら枕型対物レンズ１３２は第１図のレンズ３２の
ような鏡胴長を補正するための第２の中間レンズを必要
としないからである。説明のために、矢印１４８および
１５０は標準対物レンズ１２８．１３２の実働距離を表
わしている。これらのレンズ１２８．１３２の各々の全
定格実効距離は顕微鏡が各々レンズの全鏡胴長を利用し
て幾可学的に配置されるように実現てきる。

第９図は第８図の実施例の変形例を示し、同一のレンズ
１２４．１２８と、ビームスプリッタ１２６と、アパー
チャ１３０とを有し、これらはすべて第８図の例と同様
に配置されている。しかし、レンズ１５２は標準対物レ
ンズか特別のグランドレンズ（ｇｒｏｕｎｄ　１ｅｎｓ
）てあり、そのうちいずれかはアパーチャ１３０に近づ
けて配置され、顕微鏡を現在市販されている他の標準顕
微鏡と同様によりコンパクトにより使い易くなっている
。もしレンズ１５２が標準対物レンズてあれば、上述し
たように、最終像に色収差か生し、矢印１５４間の距離
によって表わされる実動高さが減少する　０ ため、多くの場合顕微鏡を実質的に使用できないおそれ
かある。

もしレンズ１５２か特別に設計され製造されたレンズて
鏡胴長さを短くしたものてあれば、レンズ１５２は他の
標準的対物レンズと交換てきないという犠牲を払うか、
実効圧＃および色収差の問題は解決される。

本発明に対しては当業者にとって自明と思われる様々な
変形や修正が加えられる。しかし、これらの変形や修正
は本願における教示や開示に含まれるものであり、本発
明は特許請求の範囲によってのみ限定される。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のキットを標準反射型顕微鏡に取付けて
構成した単一アパーチャの反射型共焦点走査顕微鏡のブ
ロック線図、第２図は顕微鏡の光学系および入射光の光
路を示す図、第３図は顕微鏡の光学系および帰還光の光
路を示す図、第４図は共役視野面をＷ４微鏡から離して
配置するためのミラーを用いた本発明の第２図の実施例
の光学系１ を示す図、第５図は標準顕微鏡に取付けられたキットお
よびその顕微鏡の一例を示す図、第６図は第５図の線６
−６の面に泊った交換レンズを示す横断面図、第７図は
第５図の線７−７の面に沿った横断面図であってくさび
形のスロットなイＪするアパーチャの詳細図、第８図は
正しい鏡胴長に配置した単一の付加的な標準対物レンズ
を用いた本発明の第３の実施例の光学系を示す図、第９
図は第３の実施例の２つの変形例の光学系を示し、アパ
ーチャに比較的近づけて配置した標準または特別の対物
レンズを示す図である。 ２６・・・ビームスプリッタ、２８・・・中間レンズ、
３０・・・アパーチャ、３２・・・中間レンズ、３４・
・・標準対物レンズ、３６・・・負レンズ、４０−・・
ステージ、４６・・・半調めっきミラー、４８・・・接
眼レンズ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）標本を照射するための入射光を発する光源と、入
   射光を標本からの帰還光から分離するビームスプリッタ
   手段と、入射光を標本が置かれた標本面へ集束させる対
   物レンズとを有する標本を観察するための標準顕微鏡を
   共焦点型走査顕微鏡に改造するためのキットであって、
   前記入射光路に視野面を設ける光学手段と、対物レンズ
   の位置を変えて帰還光路に前記標本面と共役である視野
   面を設ける手段と、前記共役視野面に配置されたアパー
   チャ手段と、前記共役視野面内において前記アパーチャ
   手段を走査制御する手段とを有することを特徴とするキ
   ット。 （２）前記光学手段が標準対物レンズと、その標準対物
   レンズをその鏡胴長と実質的に等しい距離に配置する手
   段とを有する請求項１に記載のキット。 （３）顕微鏡の対物レンズの位置において用いる非標準
   対物レンズを有する請求項１に記載のキット。 （４）前記光学手段のレンズおよび顕微鏡の対物レンズ
   を入射光および反射光が共に透過し、それによって作ら
   れる共役視野面が一致する請求項２に記載のキット。 （５）顕微鏡の対物レンズと前記アパーチャ手段との間
   に配置された第２の光学手段を有し、この第２の光学手
   段は顕微鏡の対物レンズを像の劣化なしにその鏡胴長よ
   り前記アパーチャ手段に近づけて配置する手段を有する
   請求項４に記載のキット。 （６）標本を照射するための入射光を発する光源と、入
   射光を標本からの帰還光から分離するビームスプリッタ
   手段と、入射光を標本が置かれた標本面へ集束させる対
   物レンズとを有する標本を観察するための標準顕微鏡を
   反射光共焦点型走査顕微鏡に改造するためのキットであ
   って、前記対物レンズと前記顕微鏡との間に取付けるた
   めのアセンブリであって前記入射光と前記帰還光の光路
   上に配置され前記標本面と共役の単一の視野面を形成す
   る手段を有するアセンブリと、前記共役面に配置された
   アパーチャ手段と、前記共役面内で前記アパーチャ手段
   を走査制御する手段とを有することを特徴とするキット
   。 （７）標本を観察するための反射型共焦点走査顕微鏡で
   あって、標本を照射するための入射光を発する光源と、
   入射光を集束させて標本面を形成する第１の光学手段と
   、入射光を標本からの帰還光から分離する分離手段と、
   アパーチャ手段と、入射光による標本面と共役な視野面
   を形成する第２の光学手段とを有し、前記標本面は観察
   したい標本を受けるように構成され、前記第２の光学手
   段は前記分離手段と前記アパーチャ手段との間に配置さ
   れ、前記第１の光学手段は標本からの帰還光による標本
   面と共役な視野面を形成する手段を有し、前記第１の光
   学手段は前記アパーチャ手段と標本との間に配置され、
   前記共役面はそこに配置された前記アパーチャ手段と一
   致し、さらに標本が観察できる帰還光による共役な視野
   面を形成する手段を有することを特徴とする顕微鏡。 （８）前記第１および第２の光学手段が標準対物レンズ
   から成る請求項７に記載の装置。（９）前記第１の光学
   手段が顕微鏡の主対物レンズとして作用する手段を有し
   、前記アパーチャ手段と標本との間には標本を拡大する
   ための他の光学素子を有しない請求項８に記載の装置。 （１０）前記第１の光学手段が顕微鏡の主対物レンズと
   して作用する手段を有し、前記アパーチャ手段と標本と
   の間には標本を拡大するための他の光学素子を有しない
   請求項７に記載の装置。