JPH06148573A - 瞳変調光学系 - Google Patents
瞳変調光学系Info
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- JPH06148573A JPH06148573A JP4298551A JP29855192A JPH06148573A JP H06148573 A JPH06148573 A JP H06148573A JP 4298551 A JP4298551 A JP 4298551A JP 29855192 A JP29855192 A JP 29855192A JP H06148573 A JPH06148573 A JP H06148573A
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- Japan
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- pupil
- modulation
- optical system
- filter
- objective lens
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/58—Optics for apodization or superresolution; Optical synthetic aperture systems
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 瞳変調が容易に切り替えられ、かつ、高解像
力、高コントラストの結像も容易に実現し得る瞳変調光
学系。 【構成】 コンデンサレンズ１と対物レンズ２からなる
光学系等において、異なる２か所以上の瞳位置及び瞳相
当位置に瞳変調用の強度フィルタ３、４を備えており、
それらの強度分布を制御してコントラスト強調、高解像
化等の種々の瞳変調効果を得る。
力、高コントラストの結像も容易に実現し得る瞳変調光
学系。 【構成】 コンデンサレンズ１と対物レンズ２からなる
光学系等において、異なる２か所以上の瞳位置及び瞳相
当位置に瞳変調用の強度フィルタ３、４を備えており、
それらの強度分布を制御してコントラスト強調、高解像
化等の種々の瞳変調効果を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、瞳変調光学系に関し、
特に、顕微鏡等の光学系において、コントラスト強調、
高解像化等の像の改善を行う瞳変調光学系に関するもの
である。
特に、顕微鏡等の光学系において、コントラスト強調、
高解像化等の像の改善を行う瞳変調光学系に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】本発明の瞳変調光学系と似たものとして
は、従来、一般の輪帯開口やアポディゼーション、特開
昭６２−２１２６１７号、特公平３−８１１２９号のも
の等が知られている。
は、従来、一般の輪帯開口やアポディゼーション、特開
昭６２−２１２６１７号、特公平３−８１１２９号のも
の等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の一般の輪帯開口
やアポディゼーションにおいては、何れも光学系の１か
所（対物レンズ若しくはコンデンサレンズの瞳位置）で
瞳変調を行っているため、その効果が固定され、簡単に
数種類の効果を得ることはできない。つまり、標本に応
じて、高コントラストで観察したり、高解像力で観察し
たりの切り替えが容易ではない。また、特開昭６２−２
１２６１７号のものでも瞳変調は１か所で行っており、
入射光の強度分布がガウス分布の時にのみその効果が現
れるものである。また、特公平３−８１１２９号のもの
では、コンデンサの瞳位置に輪帯開口を設け、対物レン
ズの瞳位置で強度変調、位相変調を行うことにより、高
解像力、高コントラストを実現しているが、位相変調フ
ィルタは製作が困難であり、また、この構成では瞳変調
の効果を簡単に切り替えることができない。
やアポディゼーションにおいては、何れも光学系の１か
所（対物レンズ若しくはコンデンサレンズの瞳位置）で
瞳変調を行っているため、その効果が固定され、簡単に
数種類の効果を得ることはできない。つまり、標本に応
じて、高コントラストで観察したり、高解像力で観察し
たりの切り替えが容易ではない。また、特開昭６２−２
１２６１７号のものでも瞳変調は１か所で行っており、
入射光の強度分布がガウス分布の時にのみその効果が現
れるものである。また、特公平３−８１１２９号のもの
では、コンデンサの瞳位置に輪帯開口を設け、対物レン
ズの瞳位置で強度変調、位相変調を行うことにより、高
解像力、高コントラストを実現しているが、位相変調フ
ィルタは製作が困難であり、また、この構成では瞳変調
の効果を簡単に切り替えることができない。
【０００４】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、瞳変調が容易に切り替えら
れ、かつ、高解像力、高コントラストの結像も容易に実
現し得る瞳変調光学系を提供することである。
たものであり、その目的は、瞳変調が容易に切り替えら
れ、かつ、高解像力、高コントラストの結像も容易に実
現し得る瞳変調光学系を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の瞳変調光学系は、光学系の少なくとも２か
所の瞳相当の位置において、その強度分布を制御して瞳
変調を行うことを特徴とするものである。
に、本発明の瞳変調光学系は、光学系の少なくとも２か
所の瞳相当の位置において、その強度分布を制御して瞳
変調を行うことを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】例えば、対物レンズの瞳位置で強度制御による
瞳変調を行った時のＭＴＦ（Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ Ｔ
ｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）は、瞳関数の自己
相関法によって簡単に計算により求められることは周知
である。これによると、輪帯開口時には、低周波数のＭ
ＴＦが下がり、高周波数のＭＴＦが上がる。つまり、コ
ントラストが落ち、解像力が上がることが分る。逆に、
アポディゼーション（瞳の中心部の強度が周辺部のそれ
より大きい。）を施せば、低周波数のＭＴＦが上がり、
高周波数のＭＴＦが下がる。つまり、コントラストが上
がり、解像力が落ちる。
瞳変調を行った時のＭＴＦ（Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ Ｔ
ｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）は、瞳関数の自己
相関法によって簡単に計算により求められることは周知
である。これによると、輪帯開口時には、低周波数のＭ
ＴＦが下がり、高周波数のＭＴＦが上がる。つまり、コ
ントラストが落ち、解像力が上がることが分る。逆に、
アポディゼーション（瞳の中心部の強度が周辺部のそれ
より大きい。）を施せば、低周波数のＭＴＦが上がり、
高周波数のＭＴＦが下がる。つまり、コントラストが上
がり、解像力が落ちる。
【０００７】対物レンズの瞳変調に加えて、コンデンサ
レンズの瞳位置でも瞳変調を行った時のＭＴＦは、上記
自己相関函数にコンデンサレンズの瞳の強度分布を掛け
合わせて計算することにより得られる。コンデンサレン
ズの瞳位置だけでの瞳変調で得られる効果は上記対物レ
ンズでの場合とほぼ同じであるが、それらを組み合わせ
る（例えば、コンデンサレンズの瞳変調フィルタを切り
替える。）ことによって、高コントラスト観察、通常観
察、高解像観察を容易に切り替えられ、さらに、強度変
調フィルタの分布、組み合わせを工夫し、０次回折光と
１次回折光の強度差を小さくすることにより、高解像
力、高コントラストを同時に実現することもできる。
レンズの瞳位置でも瞳変調を行った時のＭＴＦは、上記
自己相関函数にコンデンサレンズの瞳の強度分布を掛け
合わせて計算することにより得られる。コンデンサレン
ズの瞳位置だけでの瞳変調で得られる効果は上記対物レ
ンズでの場合とほぼ同じであるが、それらを組み合わせ
る（例えば、コンデンサレンズの瞳変調フィルタを切り
替える。）ことによって、高コントラスト観察、通常観
察、高解像観察を容易に切り替えられ、さらに、強度変
調フィルタの分布、組み合わせを工夫し、０次回折光と
１次回折光の強度差を小さくすることにより、高解像
力、高コントラストを同時に実現することもできる。
【０００８】また、全ての瞳変調を強度制御で行ってい
るため、変調フィルタの製作も容易であり、安価なもの
となる。
るため、変調フィルタの製作も容易であり、安価なもの
となる。
【０００９】
【実施例】以下に、図面を参照にして本発明の瞳変調光
学系の実施例について説明する。図１に一実施例の全体
の構成（ａ）及びコンデンサ部のターレットの一例
（ｂ）を示す。この光学系は、照明用のコンデンサレン
ズ１と対物レンズ２からなり、それぞれ瞳変調用のフィ
ルタ３、４を瞳相当位置及び瞳位置に備えており、コン
デンサレンズ１の瞳変調用のフィルタ３は、図１（ｂ）
に示すように、ターレット５の回転により交換可能に取
り付けられた複数のフィルタ３１〜３３から選択された
何れかのものである。図２に図１の対物レンズ２の瞳位
置の変調フィルタ４の透過率分布の例を示す。ここで、
ｒk は瞳の半径を１とした時の各輪帯の半径、Ｓk はｒ
k とｒk-1 （ｒ0 は瞳の中心を示す。）に挟まれた領
域、τ（Ｓk ）はその領域Ｓk の透過率を示す。図２の
場合、中心程透過率の高い３ステップのアポディゼーシ
ョンフィルタであり、そのＭＴＦは、図３に実線で示す
ように、高コントラストだが解像力が少し落ちる。この
フィルタ４は、比較的大きな標本をコントラスト良く観
察したい時に適するものである。図４、図５は、コンデ
ンサレンズ１の瞳相当位置の変調フィルタ３の透過率分
布の例であり、前者をフィルタ４と共に用いれば、図３
に点線で示すように、ほぼ通常のＭＴＦとなる。後者を
フィルタ４と共に用いれば、図３の破線のように高解像
観察ができ、微小な標本を観察するのに適する。これら
のフィルタはターレット５等で交換可能にしておく。
学系の実施例について説明する。図１に一実施例の全体
の構成（ａ）及びコンデンサ部のターレットの一例
（ｂ）を示す。この光学系は、照明用のコンデンサレン
ズ１と対物レンズ２からなり、それぞれ瞳変調用のフィ
ルタ３、４を瞳相当位置及び瞳位置に備えており、コン
デンサレンズ１の瞳変調用のフィルタ３は、図１（ｂ）
に示すように、ターレット５の回転により交換可能に取
り付けられた複数のフィルタ３１〜３３から選択された
何れかのものである。図２に図１の対物レンズ２の瞳位
置の変調フィルタ４の透過率分布の例を示す。ここで、
ｒk は瞳の半径を１とした時の各輪帯の半径、Ｓk はｒ
k とｒk-1 （ｒ0 は瞳の中心を示す。）に挟まれた領
域、τ（Ｓk ）はその領域Ｓk の透過率を示す。図２の
場合、中心程透過率の高い３ステップのアポディゼーシ
ョンフィルタであり、そのＭＴＦは、図３に実線で示す
ように、高コントラストだが解像力が少し落ちる。この
フィルタ４は、比較的大きな標本をコントラスト良く観
察したい時に適するものである。図４、図５は、コンデ
ンサレンズ１の瞳相当位置の変調フィルタ３の透過率分
布の例であり、前者をフィルタ４と共に用いれば、図３
に点線で示すように、ほぼ通常のＭＴＦとなる。後者を
フィルタ４と共に用いれば、図３の破線のように高解像
観察ができ、微小な標本を観察するのに適する。これら
のフィルタはターレット５等で交換可能にしておく。
【００１０】このようなシステムを用いれば、１本の対
物レンズ２を用い、コンデンサ側のフィルタ３を切り替
えるだけで、高コントラスト観察、通常観察、高解像観
察を任意に選択することができる。
物レンズ２を用い、コンデンサ側のフィルタ３を切り替
えるだけで、高コントラスト観察、通常観察、高解像観
察を任意に選択することができる。
【００１１】図６は主鏡６と副鏡７からなる典型的な２
面反射タイプの反射対物レンズを示すが、この対物レン
ズはその構成上輪帯開口になるため、図７に破線で示す
ようなＭＴＦになる。解像力は良いがコントラストが低
く、像としては良くない。これに、図８に示すような透
過率分布を持つ瞳変調フィルタ３を持ったコンデンサレ
ンズ１を組み合わせると、図７の実線のように、低周波
数のＭＴＦが上がり、コントラストを良くすることがで
きる。
面反射タイプの反射対物レンズを示すが、この対物レン
ズはその構成上輪帯開口になるため、図７に破線で示す
ようなＭＴＦになる。解像力は良いがコントラストが低
く、像としては良くない。これに、図８に示すような透
過率分布を持つ瞳変調フィルタ３を持ったコンデンサレ
ンズ１を組み合わせると、図７の実線のように、低周波
数のＭＴＦが上がり、コントラストを良くすることがで
きる。
【００１２】次に、図９、図１０は、高解像力、高コン
トラストを得るためのそれぞれコンデンサレンズ１、対
物レンズ２の瞳変調フィルタ３、４の透過率分布図であ
る。コンデンサ側を輪帯とし、対物レンズ側をアポディ
ゼーションとし、その透過率分布を図９、図１０のよう
にすることにより、図１１に実線で示すようなＭＴＦが
得られる。なお、図１１の点線は、通常のＭＴＦであ
る。
トラストを得るためのそれぞれコンデンサレンズ１、対
物レンズ２の瞳変調フィルタ３、４の透過率分布図であ
る。コンデンサ側を輪帯とし、対物レンズ側をアポディ
ゼーションとし、その透過率分布を図９、図１０のよう
にすることにより、図１１に実線で示すようなＭＴＦが
得られる。なお、図１１の点線は、通常のＭＴＦであ
る。
【００１３】以上、本発明の瞳変調光学系を実施例に基
づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定さ
れず種々の変形が可能である。また、本発明の考え方を
適用する光学系も、図１のようにコンデンサレンズと対
物レンズからなるものに限定されず、入射瞳と出射瞳を
連結して像を伝達する種々の光学系に適用することがで
きる。
づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定さ
れず種々の変形が可能である。また、本発明の考え方を
適用する光学系も、図１のようにコンデンサレンズと対
物レンズからなるものに限定されず、入射瞳と出射瞳を
連結して像を伝達する種々の光学系に適用することがで
きる。
【００１４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の瞳変調光学系によると、強度変調フィルタのみのを２
枚以上組み合わせて光学系の瞳相当位置に配置すること
により、コントラスト強調、高解像化等の種々の瞳変調
効果が得られ、かつ、それらを容易に切り替えることが
できる。
の瞳変調光学系によると、強度変調フィルタのみのを２
枚以上組み合わせて光学系の瞳相当位置に配置すること
により、コントラスト強調、高解像化等の種々の瞳変調
効果が得られ、かつ、それらを容易に切り替えることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の瞳変調光学系の一実施例の全体の構成
（ａ）とコンデンサ部のターレットの一例（ｂ）を示す
図である。
（ａ）とコンデンサ部のターレットの一例（ｂ）を示す
図である。
【図２】図１の対物レンズの変調フィルタの透過率分布
の例を示す図である。
の例を示す図である。
【図３】図１の光学系のＭＴＦを示す図である。
【図４】図１のコンデンサレンズの変調フィルタの透過
率分布の一例を示す図である。
率分布の一例を示す図である。
【図５】図１のコンデンサレンズの変調フィルタの透過
率分布の他の例を示す図である。
率分布の他の例を示す図である。
【図６】典型的な２面反射タイプの反射対物レンズの構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図７】図６の反射対物レンズを含む光学系のＭＴＦを
示す図である。
示す図である。
【図８】コンデンサレンズの変調フィルタの透過率分布
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図９】コンデンサレンズの変調フィルタの透過率分布
の別の例を示す図である。
の別の例を示す図である。
【図１０】対物レンズの変調フィルタの透過率分布の別
の例を示す図である。
の例を示す図である。
【図１１】図９のコンデンサレンズと図１０の対物レン
ズからなる光学系のＭＴＦを示す図である。
ズからなる光学系のＭＴＦを示す図である。
１…コンデンサレンズ ２…対物レンズ ３、４、３１〜３３…変調フィルタ ５…ターレット ６…主鏡 ７…副鏡
Claims (1)
- 【請求項１】 光学系の少なくとも２か所の瞳相当の位
置において、その強度分布を制御して瞳変調を行うこと
を特徴とする瞳変調光学系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4298551A JPH06148573A (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 瞳変調光学系 |
| US08/149,335 US5481393A (en) | 1992-11-09 | 1993-11-09 | Pupil modulation optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4298551A JPH06148573A (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 瞳変調光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06148573A true JPH06148573A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=17861202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4298551A Withdrawn JPH06148573A (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 瞳変調光学系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5481393A (ja) |
| JP (1) | JPH06148573A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009057349A1 (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | 光学マスクおよび光源装置 |
| JP2014518401A (ja) * | 2011-06-10 | 2014-07-28 | キヤノン株式会社 | 反射屈折光学系 |
| US10274370B2 (en) | 2012-02-21 | 2019-04-30 | Asml Netherlands B.V. | Inspection apparatus and method |
| JP2023065883A (ja) * | 2021-10-28 | 2023-05-15 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光照射装置、顕微鏡装置、光照射方法、及び画像取得方法 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69836030T2 (de) * | 1997-08-29 | 2007-01-11 | Olympus Optical Co., Ltd. | Mikroskop |
| US6272392B1 (en) | 1998-12-04 | 2001-08-07 | Advanced Micro Devices, Inc. | Methodology for extracting effective lens aberrations using a neural network |
| US6115108A (en) * | 1998-12-04 | 2000-09-05 | Advanced Micro Devices, Inc. | Illumination modification scheme synthesis using lens characterization data |
| FR2805352B1 (fr) * | 2000-02-22 | 2003-05-30 | Thomson Csf | Dispositif de desensibilisation d'un systeme d'imagerie a des objets lumineux perturbateurs |
| CN100383605C (zh) * | 2004-09-21 | 2008-04-23 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 位相型三维超分辨的共焦系统 |
| JP4568579B2 (ja) * | 2004-10-29 | 2010-10-27 | 富士通株式会社 | 光スイッチ |
| JP5028249B2 (ja) * | 2007-12-25 | 2012-09-19 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡 |
| JP4328822B1 (ja) * | 2008-03-28 | 2009-09-09 | 中川産業株式会社 | 車両内装用熱膨張性基材の製造方法及びそれを用いた車両内装用基材の製造方法 |
| WO2016039147A1 (ja) * | 2014-09-11 | 2016-03-17 | 富士フイルム株式会社 | レンズ鏡筒、撮影装置本体、及び撮影装置 |
| JP2019159031A (ja) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | オリンパス株式会社 | 細胞観察装置、細胞観察方法 |
| CN113639863B (zh) * | 2021-08-11 | 2023-06-30 | 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所 | 一种空间宽波段超高对比度成像方法及星冕仪系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62212617A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-18 | Olympus Optical Co Ltd | 結像光学系 |
| JPS6328723A (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-06 | Horie Kinzoku Kogyo Kk | 車両用燃料タンク |
| DE3750693T3 (de) * | 1986-11-28 | 1999-12-23 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Optisches System für Laser. |
-
1992
- 1992-11-09 JP JP4298551A patent/JPH06148573A/ja not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-11-09 US US08/149,335 patent/US5481393A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009057349A1 (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | 光学マスクおよび光源装置 |
| JP2009109672A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Hamamatsu Photonics Kk | 光学マスクおよび光源装置 |
| US7982938B2 (en) | 2007-10-29 | 2011-07-19 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical mask, and light source device |
| JP2014518401A (ja) * | 2011-06-10 | 2014-07-28 | キヤノン株式会社 | 反射屈折光学系 |
| US9341831B2 (en) | 2011-06-10 | 2016-05-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical system with catadioptric optical subsystem |
| US10274370B2 (en) | 2012-02-21 | 2019-04-30 | Asml Netherlands B.V. | Inspection apparatus and method |
| JP2023065883A (ja) * | 2021-10-28 | 2023-05-15 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光照射装置、顕微鏡装置、光照射方法、及び画像取得方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5481393A (en) | 1996-01-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000201 |