JPH0792392A - 走査型光学顕微鏡 - Google Patents
走査型光学顕微鏡Info
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- JPH0792392A JPH0792392A JP5260440A JP26044093A JPH0792392A JP H0792392 A JPH0792392 A JP H0792392A JP 5260440 A JP5260440 A JP 5260440A JP 26044093 A JP26044093 A JP 26044093A JP H0792392 A JPH0792392 A JP H0792392A
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- light
- optical microscope
- scanning optical
- condenser lens
- position adjusting
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
- G02B21/0052—Optical details of the image generation
- G02B21/0076—Optical details of the image generation arrangements using fluorescence or luminescence
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- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 個々の光学部品の交換に伴う調整から恣意性
を排除し、再現性良く位置出しが可能で、且つ光学部品
の交換に伴う作業が軽減された走査型光学顕微鏡を提供
する。 【構成】 検出手段２３、２４、２５、２６が光束５の
基準角度からのずれを検出し、共焦点開口１５を移動可
能に支持する開口位置調整手段１４を開口位置調整回路
２７が制御する。
を排除し、再現性良く位置出しが可能で、且つ光学部品
の交換に伴う作業が軽減された走査型光学顕微鏡を提供
する。 【構成】 検出手段２３、２４、２５、２６が光束５の
基準角度からのずれを検出し、共焦点開口１５を移動可
能に支持する開口位置調整手段１４を開口位置調整回路
２７が制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、走査型光学顕微鏡に関
するものである。更に詳しくはピンホール位置自動調整
機構を有する走査型光学顕微鏡に関するものである。
するものである。更に詳しくはピンホール位置自動調整
機構を有する走査型光学顕微鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、走査型光学顕微鏡の基本的な光学
系は次のような構成であった。
系は次のような構成であった。
【０００３】図５において、光源１から射出されたレー
ザ光２は、ビームエキスパンダ３で対物レンズ４の瞳を
満たすために必要な大きさの径を有する光束に拡大され
る。ビームエキスパンダ３で径が拡大された光束５はダ
イクロイックミラー６で反射して光偏向器７に入射す
る。この光偏向器７に入射した光束はその射出方向が二
次元的に変えられ、リレーレンズ８を経て、固定ミラー
９によって反射されて対物レンズ４に入射する。この対
物レンズ４によって集光された光によって、試料１０の
一点にビームスポットが形成されると共に、このビーム
スポットが試料１０を走査する。試料１０から発した放
射光（例えば蛍光）１１は元来た光路を戻り、ダイクロ
イックミラー６を透過して、バリアフィルタ１２で励起
光が遮断される。集光レンズ１３を通り、集光レンズ１
３の焦点面に配置された支持機構１４に支持された共焦
点開口１５を通過した後に光検出器１６に入射する。電
気信号として検出され、必要な電気回路１７を経て、画
像処理装置１８で適当な処理を施された後、画像ディス
プレー１９に蛍光像として写し出される。この場合集光
レンズ１３の焦点面に配置された共焦点開口１５によっ
て、光学的断層像が得られる。
ザ光２は、ビームエキスパンダ３で対物レンズ４の瞳を
満たすために必要な大きさの径を有する光束に拡大され
る。ビームエキスパンダ３で径が拡大された光束５はダ
イクロイックミラー６で反射して光偏向器７に入射す
る。この光偏向器７に入射した光束はその射出方向が二
次元的に変えられ、リレーレンズ８を経て、固定ミラー
９によって反射されて対物レンズ４に入射する。この対
物レンズ４によって集光された光によって、試料１０の
一点にビームスポットが形成されると共に、このビーム
スポットが試料１０を走査する。試料１０から発した放
射光（例えば蛍光）１１は元来た光路を戻り、ダイクロ
イックミラー６を透過して、バリアフィルタ１２で励起
光が遮断される。集光レンズ１３を通り、集光レンズ１
３の焦点面に配置された支持機構１４に支持された共焦
点開口１５を通過した後に光検出器１６に入射する。電
気信号として検出され、必要な電気回路１７を経て、画
像処理装置１８で適当な処理を施された後、画像ディス
プレー１９に蛍光像として写し出される。この場合集光
レンズ１３の焦点面に配置された共焦点開口１５によっ
て、光学的断層像が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術には下記のような問題があった。従来の走査型
光学顕微鏡では、良質な共焦点画像を得るために、共焦
点開口１５の大きさは集光レンズ１３によって形成され
る光スポットのエアリ・ディスク（Ａｉｒｙ ｄｉｓ
ｋ）の径とほぼ同一の大きさとし、かつ共焦点開口１５
の中心と集光レンズ１３によって形成される光スポット
の中心とを合致させている。このために、共焦点開口を
動かすかあるいは光スポットを振るかして、互いの位置
合わせをしていた。そして蛍光観察で励起波長の変更す
るごとに、光学部品が交換され、位置合わせが行われて
いた。即ち光学系が調整後に完全に固定されているなら
ば、一度位置合わせの調整を行えば原則的にその後は調
整することなく観察が行えるはずである。しかし、蛍光
観察においては、蛍光を発光させるために使用する色素
はそれぞれに固有の励起波長を有するから、使用色素の
変更の都度励起波長を変更する必要があり、それに伴っ
て光学部材の交換の必要が生ずる。
従来技術には下記のような問題があった。従来の走査型
光学顕微鏡では、良質な共焦点画像を得るために、共焦
点開口１５の大きさは集光レンズ１３によって形成され
る光スポットのエアリ・ディスク（Ａｉｒｙ ｄｉｓ
ｋ）の径とほぼ同一の大きさとし、かつ共焦点開口１５
の中心と集光レンズ１３によって形成される光スポット
の中心とを合致させている。このために、共焦点開口を
動かすかあるいは光スポットを振るかして、互いの位置
合わせをしていた。そして蛍光観察で励起波長の変更す
るごとに、光学部品が交換され、位置合わせが行われて
いた。即ち光学系が調整後に完全に固定されているなら
ば、一度位置合わせの調整を行えば原則的にその後は調
整することなく観察が行えるはずである。しかし、蛍光
観察においては、蛍光を発光させるために使用する色素
はそれぞれに固有の励起波長を有するから、使用色素の
変更の都度励起波長を変更する必要があり、それに伴っ
て光学部材の交換の必要が生ずる。
【０００５】具体的にはレーザ１が多波長のレーザ光を
同時に射出する場合は，励起フィルタ２０、ダイクロイ
ックミラー６及びバリアフィルタ１２を交換しなくては
ならない。あるいは単波長のレーザ光を射出するレーザ
２１の光路を切換えミラー２２で切換えて、ダイクロイ
ックミラー６及びバリアフィルタ１２を交換しなくては
ならない。または励起光が紫外域から可視域全域波長に
わたる場合は、ビームエキスパンダ３の一部のレンズを
紫外励起の場合と可視励起の場合とで交換しなくてはな
らない場合が起こる。
同時に射出する場合は，励起フィルタ２０、ダイクロイ
ックミラー６及びバリアフィルタ１２を交換しなくては
ならない。あるいは単波長のレーザ光を射出するレーザ
２１の光路を切換えミラー２２で切換えて、ダイクロイ
ックミラー６及びバリアフィルタ１２を交換しなくては
ならない。または励起光が紫外域から可視域全域波長に
わたる場合は、ビームエキスパンダ３の一部のレンズを
紫外励起の場合と可視励起の場合とで交換しなくてはな
らない場合が起こる。
【０００６】これらのフィルタあるいはレンズのうち励
起フィルタ２０及びダイクロイックミラー６の交換によ
って光束５に基準位置からの角度ずれが生ずる。その結
果、共焦点開口１５の中心と蛍光スポットの中心との間
にずれが生じて、調整を行わないと良質の光学断層像を
得ることができない。
起フィルタ２０及びダイクロイックミラー６の交換によ
って光束５に基準位置からの角度ずれが生ずる。その結
果、共焦点開口１５の中心と蛍光スポットの中心との間
にずれが生じて、調整を行わないと良質の光学断層像を
得ることができない。
【０００７】使用する集光レンズの焦点距離にもよる
が、通常ダイクロイックミラーの傾きが１分基準位置か
らずれると、共焦点開口の中心は及び蛍光スポットの中
心はそれぞれの径に対して１割以上ずれてしまう。従っ
て、個々のフィルタ類をすべて分以下のオーダで再現性
良く、光軸に対して同一角度で挿入しなくてはならなく
なるが、これは非常に困難か、または非常にコストのか
かることである。
が、通常ダイクロイックミラーの傾きが１分基準位置か
らずれると、共焦点開口の中心は及び蛍光スポットの中
心はそれぞれの径に対して１割以上ずれてしまう。従っ
て、個々のフィルタ類をすべて分以下のオーダで再現性
良く、光軸に対して同一角度で挿入しなくてはならなく
なるが、これは非常に困難か、または非常にコストのか
かることである。
【０００８】従来はこれらのフィルタ類を交換する都
度、共焦点開口の位置あるいは蛍光スポットを振るかし
て、それぞれのフィルタの光軸に対する角度を装置に組
み込んだ状態で微調整していた。切り換え時の再現性さ
え得られれば、その微調整で観察を継続することは可能
であるが、蛍光色素の数が相当数にのぼる現状と、さら
に将来にわたって次つぎと新色素が開発される状況下で
全ての色素に対応できるように装置を組んでおくことは
実際上不可能である。
度、共焦点開口の位置あるいは蛍光スポットを振るかし
て、それぞれのフィルタの光軸に対する角度を装置に組
み込んだ状態で微調整していた。切り換え時の再現性さ
え得られれば、その微調整で観察を継続することは可能
であるが、蛍光色素の数が相当数にのぼる現状と、さら
に将来にわたって次つぎと新色素が開発される状況下で
全ての色素に対応できるように装置を組んでおくことは
実際上不可能である。
【０００９】または一度共焦点開口と蛍光スポットとの
位置合わせを行った後でも、光学系の経時的変化は皆無
ではなく、使用者があるいは時間周期で位置合わせの確
認をするために、共焦点開口あるいは光スポットを動か
して調整することが通常である。
位置合わせを行った後でも、光学系の経時的変化は皆無
ではなく、使用者があるいは時間周期で位置合わせの確
認をするために、共焦点開口あるいは光スポットを動か
して調整することが通常である。
【００１０】また使用者が位置合わせを行う場合、その
基準は必ずしも明確ではなかった。例えば画像が一番明
るくなるところを探す、といった定性的且つ恣意的なも
のであり、装置が潜在的に有する光学断層性能を完全に
発揮できない虞もあった。
基準は必ずしも明確ではなかった。例えば画像が一番明
るくなるところを探す、といった定性的且つ恣意的なも
のであり、装置が潜在的に有する光学断層性能を完全に
発揮できない虞もあった。
【００１１】本発明は上記の課題に鑑み、個々の光学部
品の交換に伴う調整から恣意性を排除し、再現性良く位
置出しが可能で、且つ光学部品の交換に伴う作業が軽減
された走査型光学顕微鏡を提供することを目的とする。
品の交換に伴う調整から恣意性を排除し、再現性良く位
置出しが可能で、且つ光学部品の交換に伴う作業が軽減
された走査型光学顕微鏡を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、励起光を射出
する光源と、前記励起光とこの励起光の照射を受けた試
料からの放射光とを分離する反射部材と、前記励起光を
前記試料に収束し、かつ、前記試料からの前記放射光を
集光する対物レンズと、前記対物レンズにより集光され
た前記放射光を収束する集光レンズと、前記集光レンズ
により収束された前記放射光の集光点に配置された共焦
点開口とを具備する走査型光学顕微鏡において、前記励
起光または前記放射光を受光し、受光した光束の基準角
度からのずれを検出し、検出信号を出力する検出手段
と、前記検出信号に基づいて前記放射光の集光点と前記
共焦点開口とを位置合わせする位置調整回路とを具備す
るものである。
する光源と、前記励起光とこの励起光の照射を受けた試
料からの放射光とを分離する反射部材と、前記励起光を
前記試料に収束し、かつ、前記試料からの前記放射光を
集光する対物レンズと、前記対物レンズにより集光され
た前記放射光を収束する集光レンズと、前記集光レンズ
により収束された前記放射光の集光点に配置された共焦
点開口とを具備する走査型光学顕微鏡において、前記励
起光または前記放射光を受光し、受光した光束の基準角
度からのずれを検出し、検出信号を出力する検出手段
と、前記検出信号に基づいて前記放射光の集光点と前記
共焦点開口とを位置合わせする位置調整回路とを具備す
るものである。
【００１３】前記位置調整回路は、前記共焦点開口を移
動可能に支持して、その位置を調整する開口位置調整手
段と、前記検出信号に基づき、前記開口位置調整手段を
制御する開口位置調整信号を出力する開口位置調整回路
とを備えていることが望ましい。
動可能に支持して、その位置を調整する開口位置調整手
段と、前記検出信号に基づき、前記開口位置調整手段を
制御する開口位置調整信号を出力する開口位置調整回路
とを備えていることが望ましい。
【００１４】前記位置調整回路は、前記反射部材を移動
可能に支持してその位置を調整する反射部材位置調整手
段と、前記検出信号に基づき、前記反射部材位置調整手
段を制御する反射部材位置調整信号を出力する反射部材
位置調整回路とを備えていることが望ましい。
可能に支持してその位置を調整する反射部材位置調整手
段と、前記検出信号に基づき、前記反射部材位置調整手
段を制御する反射部材位置調整信号を出力する反射部材
位置調整回路とを備えていることが望ましい。
【００１５】前記位置調整回路は、前記集光レンズを移
動可能に支持してその位置を調整する集光レンズ位置調
整手段と、前記検出信号に基づき、前記集光レンズ位置
調整手段を制御する集光レンズ位置調整信号を出力する
集光レンズ位置調整回路とを備えていることが望まし
い。
動可能に支持してその位置を調整する集光レンズ位置調
整手段と、前記検出信号に基づき、前記集光レンズ位置
調整手段を制御する集光レンズ位置調整信号を出力する
集光レンズ位置調整回路とを備えていることが望まし
い。
【００１６】前記走査型光学顕微鏡は、前記励起光の光
束の径を拡張するビームエキスパンダを具備し、前記ビ
ームエキスパンダは、前記励起光の光束の径を前記対物
レンズの瞳径を満たすのに充分な大きさを超えて拡張
し、前記検出手段は、前記拡張された光束のうち前記対
物レンズの瞳径を満たすのに充分な大きさを超えた部分
の前記励起光を受光する位置に配置されていることが好
ましい。前記検出手段は、前記拡張された光束のうち前
記対物レンズの瞳径を満たすのに充分な大きさを超えた
部分の前記励起光を受光する位置に配置されているミラ
ーと、前記ミラーで反射した光束を集光する集光レンズ
と、前記集光レンズの焦点に配置されていることが好ま
しい。
束の径を拡張するビームエキスパンダを具備し、前記ビ
ームエキスパンダは、前記励起光の光束の径を前記対物
レンズの瞳径を満たすのに充分な大きさを超えて拡張
し、前記検出手段は、前記拡張された光束のうち前記対
物レンズの瞳径を満たすのに充分な大きさを超えた部分
の前記励起光を受光する位置に配置されていることが好
ましい。前記検出手段は、前記拡張された光束のうち前
記対物レンズの瞳径を満たすのに充分な大きさを超えた
部分の前記励起光を受光する位置に配置されているミラ
ーと、前記ミラーで反射した光束を集光する集光レンズ
と、前記集光レンズの焦点に配置されていることが好ま
しい。
【００１７】前記検出手段は、前記反射部材と前記対物
レンズとの間において前記励起光を受光することが好ま
しい。
レンズとの間において前記励起光を受光することが好ま
しい。
【００１８】前記検出手段は、前記反射部材と前記集光
レンズとの間に配置され、前記試料から放射された放射
光を受光し、前記受光した光束の基準位置からのずれを
検出し、検出信号を出力することが好ましい。
レンズとの間に配置され、前記試料から放射された放射
光を受光し、前記受光した光束の基準位置からのずれを
検出し、検出信号を出力することが好ましい。
【００１９】前記検出手段は、前記放射光のうち、前記
集光レンズに入力する比較的周辺部分の前記放射光を受
光する位置に配置されているミラーと、前記ミラーで反
射した光束を集光する集光レンズと、前記集光レンズの
焦点に配置された光束位置検出器とを備えていることが
好ましい。
集光レンズに入力する比較的周辺部分の前記放射光を受
光する位置に配置されているミラーと、前記ミラーで反
射した光束を集光する集光レンズと、前記集光レンズの
焦点に配置された光束位置検出器とを備えていることが
好ましい。
【００２０】
【作用】本発明では、検出手段が光源から射出する励起
光を受光して、その基準角度からのずれを検出し、それ
に基づいて開口位置調整回路が開口位置調整手段を制御
すると、共焦点開口の中心が、放射光スポットの中心と
合致する。あるいは共焦点開口を調整する代わりに、ダ
イクロイックミラーまたは集光レンズの位置を調整して
もよい。
光を受光して、その基準角度からのずれを検出し、それ
に基づいて開口位置調整回路が開口位置調整手段を制御
すると、共焦点開口の中心が、放射光スポットの中心と
合致する。あるいは共焦点開口を調整する代わりに、ダ
イクロイックミラーまたは集光レンズの位置を調整して
もよい。
【００２１】
【実施例】本発明の第１の実施例を図１により説明す
る。図１において、光源１は励起用のレーザ光２を射出
するレーザである。レーザ光２の光路には、光束の径を
対物レンズ４の瞳を満たすために必要な大きさの径より
やや大きく拡大するビームエキスパンダ３が配置されて
いる。ビームエキスパンダ３により拡大された光束５の
光路には、光軸に対し４５°傾斜してダイクロイックミ
ラー６が配置されている。
る。図１において、光源１は励起用のレーザ光２を射出
するレーザである。レーザ光２の光路には、光束の径を
対物レンズ４の瞳を満たすために必要な大きさの径より
やや大きく拡大するビームエキスパンダ３が配置されて
いる。ビームエキスパンダ３により拡大された光束５の
光路には、光軸に対し４５°傾斜してダイクロイックミ
ラー６が配置されている。
【００２２】ダイクロイックミラー６は、光源１からの
励起用のレーザ光２を反射し、後述する蛍光を透過して
分離するためのものであり、有用な光を所定通りに透過
または反射すれば、無用の光は透過しまたは反射しても
よい。他の光を分離する例えばハーフミラー等に代える
ことも可能である。
励起用のレーザ光２を反射し、後述する蛍光を透過して
分離するためのものであり、有用な光を所定通りに透過
または反射すれば、無用の光は透過しまたは反射しても
よい。他の光を分離する例えばハーフミラー等に代える
ことも可能である。
【００２３】光束５の光路には、次いでダイクロイック
ミラー６で反射した光束５を二次元に偏向して試料を走
査する光偏向器７、リレーレンズ８、光軸に対し４５°
傾斜して配置された全反射ミラー９、対物レンズ４が順
次配置されている。対物レンズ４により集光された光
が、ビームスポットを形成する位置に試料１０が載置さ
れている。
ミラー６で反射した光束５を二次元に偏向して試料を走
査する光偏向器７、リレーレンズ８、光軸に対し４５°
傾斜して配置された全反射ミラー９、対物レンズ４が順
次配置されている。対物レンズ４により集光された光
が、ビームスポットを形成する位置に試料１０が載置さ
れている。
【００２４】レーザビーム５に励起され試料１０から発
した蛍光１１の光路は、光束５の光路を一部逆進するよ
うになる。全反射ミラー９で反射した後、ダイクロイッ
クミラー６を透過した蛍光１１の光路には、励起光を完
全に遮断し蛍光のみを透過するバリアフィルタ１２が配
置されている。ダイクロイックミラー６が完全に励起光
を完全に遮断するときは、バリアフィルタ１２は必ずし
も必要でない。
した蛍光１１の光路は、光束５の光路を一部逆進するよ
うになる。全反射ミラー９で反射した後、ダイクロイッ
クミラー６を透過した蛍光１１の光路には、励起光を完
全に遮断し蛍光のみを透過するバリアフィルタ１２が配
置されている。ダイクロイックミラー６が完全に励起光
を完全に遮断するときは、バリアフィルタ１２は必ずし
も必要でない。
【００２５】蛍光１１の光束を集光する集光レンズ１３
の焦点面には共焦点開口１５が配置され、共焦点光学系
が形成されて光学的断層像が得られる。共焦点開口１５
は支持機構１４に支持されている。支持機構１４は共焦
点開口１５の位置を光軸に直角方向二次元にラックピニ
ョン方式で移動させ調整可能に構成されている。
の焦点面には共焦点開口１５が配置され、共焦点光学系
が形成されて光学的断層像が得られる。共焦点開口１５
は支持機構１４に支持されている。支持機構１４は共焦
点開口１５の位置を光軸に直角方向二次元にラックピニ
ョン方式で移動させ調整可能に構成されている。
【００２６】共焦点開口１５を通過した光は光検出器１
６に入射して、電気信号として検出され、必要な電気回
路１７を経て、画像処理装置１８で適当な処理を施され
た後、画像ディスプレー１９に蛍光像として写し出され
る。
６に入射して、電気信号として検出され、必要な電気回
路１７を経て、画像処理装置１８で適当な処理を施され
た後、画像ディスプレー１９に蛍光像として写し出され
る。
【００２７】ビームエキスパンダ３により対物レンズ４
の瞳を満たすために必要な大きさの径よりやや大きく拡
大された光束の、その拡大された部分の光束を受光可能
な位置にミラー２３が設置されている。ミラー２３で反
射した光束２４を集光する集光レンズ２５が設けられ、
集光レンズ２５の焦点には三分割型検出器２６が設けら
れている。三分割型検出器２６は受光素子が中央から１
２０°づつに３個の分割部に分割されていて、励起光５
が入射した位置の中央からのずれに関する情報を得るこ
とができる。
の瞳を満たすために必要な大きさの径よりやや大きく拡
大された光束の、その拡大された部分の光束を受光可能
な位置にミラー２３が設置されている。ミラー２３で反
射した光束２４を集光する集光レンズ２５が設けられ、
集光レンズ２５の焦点には三分割型検出器２６が設けら
れている。三分割型検出器２６は受光素子が中央から１
２０°づつに３個の分割部に分割されていて、励起光５
が入射した位置の中央からのずれに関する情報を得るこ
とができる。
【００２８】電気回路２７は三分割型検出器２６から出
力する励起光５の角度のずれに関する検出信号を受け、
対応する共焦点開口と蛍光スポットの位置ずれを計算
し、その結果に基づき、支持機構１４に共焦点開口位置
調整信号を出力する回路である。
力する励起光５の角度のずれに関する検出信号を受け、
対応する共焦点開口と蛍光スポットの位置ずれを計算
し、その結果に基づき、支持機構１４に共焦点開口位置
調整信号を出力する回路である。
【００２９】次に動作について説明する。光源１から射
出された励起用のレーザ光２は、ビームエキスパンダ３
により、光束の径が対物レンズ４の瞳を満たすために必
要な大きさの径よりやや大きく拡大され、ダイクロイッ
クミラー６で偏向し、光偏向器７、リレーレンズ８、全
反射ミラー９を介し、対物レンズ４により集光されて、
試料１０上にビームスポットを形成して二次元に偏向し
て試料を走査する 試料１０から発した蛍光１１は、全反射ミラー９で反射
し、ダイクロイックミラー６を透過し、バリアフィルタ
１２を介して、集光レンズ１３により集光される。そし
てその焦点面に配置された共焦点開口１５を通過する。
共焦点開口１５を通過した光は光検出器１６に入射し
て、電気信号として検出され、必要な電気回路１７を経
て、画像処理装置１８で適当な処理を施された後、画像
ディスプレー１９に蛍光像として写し出される。
出された励起用のレーザ光２は、ビームエキスパンダ３
により、光束の径が対物レンズ４の瞳を満たすために必
要な大きさの径よりやや大きく拡大され、ダイクロイッ
クミラー６で偏向し、光偏向器７、リレーレンズ８、全
反射ミラー９を介し、対物レンズ４により集光されて、
試料１０上にビームスポットを形成して二次元に偏向し
て試料を走査する 試料１０から発した蛍光１１は、全反射ミラー９で反射
し、ダイクロイックミラー６を透過し、バリアフィルタ
１２を介して、集光レンズ１３により集光される。そし
てその焦点面に配置された共焦点開口１５を通過する。
共焦点開口１５を通過した光は光検出器１６に入射し
て、電気信号として検出され、必要な電気回路１７を経
て、画像処理装置１８で適当な処理を施された後、画像
ディスプレー１９に蛍光像として写し出される。
【００３０】ビームエキスパンダ３により対物レンズ４
の瞳を満たすために必要な大きさの径よりやや大きく拡
大された光束の一部はミラー２３で反射し、集光レンズ
２５により集光され三分割型検出器２６に受光される。
の瞳を満たすために必要な大きさの径よりやや大きく拡
大された光束の一部はミラー２３で反射し、集光レンズ
２５により集光され三分割型検出器２６に受光される。
【００３１】共焦点開口の中心と蛍光スポットの中心と
は、あらかじめ客観的に厳密に調整されている。光学部
品の交換等により共焦点開口の中心と蛍光スポットの中
心とに位置ずれが生ずると、三分割型検出器２６を形成
する各分割部に入射する光量は同一ではなくなる。従っ
て各分割部からの出力の大きさは、出力する検出信号は
共焦点開口と蛍光スポットの位置ずれに対応する情報を
含んでいる。検出信号は電気回路２７に入力し、計算が
行われ、その計算結果に基づき、共焦点開口位置調整信
号が出力される。共焦点開口位置調整信号は支持機構１
４を駆動し、共焦点開口１５は所定位置に移動し調整が
行われる。
は、あらかじめ客観的に厳密に調整されている。光学部
品の交換等により共焦点開口の中心と蛍光スポットの中
心とに位置ずれが生ずると、三分割型検出器２６を形成
する各分割部に入射する光量は同一ではなくなる。従っ
て各分割部からの出力の大きさは、出力する検出信号は
共焦点開口と蛍光スポットの位置ずれに対応する情報を
含んでいる。検出信号は電気回路２７に入力し、計算が
行われ、その計算結果に基づき、共焦点開口位置調整信
号が出力される。共焦点開口位置調整信号は支持機構１
４を駆動し、共焦点開口１５は所定位置に移動し調整が
行われる。
【００３２】共焦点開口と蛍光スポットの位置ずれの計
算には、例えば次式を用いることができる。 Δ＝ｆθ ここに、Δは共焦点開口と蛍光スポットの位置ずれ、ｆ
は集光レンズ１６の焦点距離、θはダイクロイックミラ
ー２の角度の基準角度からのずれである。
算には、例えば次式を用いることができる。 Δ＝ｆθ ここに、Δは共焦点開口と蛍光スポットの位置ずれ、ｆ
は集光レンズ１６の焦点距離、θはダイクロイックミラ
ー２の角度の基準角度からのずれである。
【００３３】本実施例では、ビームエキスパンダ３によ
り対物レンズ４の瞳を満たすために必要な大きさの径よ
りやや大きく拡大された光束の、その拡大された部分の
光束を参照光としているが、瞳内の光束を利用すること
も可能である。この場合はミラー２３のが光量の損失や
蛍光像の劣化を招かないような配慮が必要である。また
三分割型検出器２６は四分割以上の多分割型検出器また
は位置検出型センサに代えることもできる。
り対物レンズ４の瞳を満たすために必要な大きさの径よ
りやや大きく拡大された光束の、その拡大された部分の
光束を参照光としているが、瞳内の光束を利用すること
も可能である。この場合はミラー２３のが光量の損失や
蛍光像の劣化を招かないような配慮が必要である。また
三分割型検出器２６は四分割以上の多分割型検出器また
は位置検出型センサに代えることもできる。
【００３４】次に本発明の第２の実施例を図２により説
明する。第１の実施例と同一または類似の点の説明は省
略する。図２において、蛍光１１の光束を集光する集光
レンズ１３は集光レンズ支持機構２８に位置調整可能に
構成されている。
明する。第１の実施例と同一または類似の点の説明は省
略する。図２において、蛍光１１の光束を集光する集光
レンズ１３は集光レンズ支持機構２８に位置調整可能に
構成されている。
【００３５】光学部品の交換等により共焦点開口の中心
と蛍光スポットの中心とに位置ずれが生ずると、対応し
た共焦点開口と蛍光スポットの位置ずれに対応する検出
信号が出力する。この検出信号に基づき、集光レンズ位
置調整信号が出力され、集光レンズ支持機構２８が集光
レンズ１３を所定位置に調整すると、蛍光スポットの中
心が移動して、共焦点開口の中心に蛍光スポットの中心
が合致する。
と蛍光スポットの中心とに位置ずれが生ずると、対応し
た共焦点開口と蛍光スポットの位置ずれに対応する検出
信号が出力する。この検出信号に基づき、集光レンズ位
置調整信号が出力され、集光レンズ支持機構２８が集光
レンズ１３を所定位置に調整すると、蛍光スポットの中
心が移動して、共焦点開口の中心に蛍光スポットの中心
が合致する。
【００３６】次に本発明の第３の実施例を図３により説
明する。第１の実施例と同一または類似の点の説明は省
略する。図３において、ビームエキスパンダ３により拡
大された励起光の光束５の光路に配置されたダイクロイ
ックミラー６は、ダイクロイックミラー支持機構２９に
位置調整可能に構成されている。
明する。第１の実施例と同一または類似の点の説明は省
略する。図３において、ビームエキスパンダ３により拡
大された励起光の光束５の光路に配置されたダイクロイ
ックミラー６は、ダイクロイックミラー支持機構２９に
位置調整可能に構成されている。
【００３７】光学部品の交換等により共焦点開口の中心
と蛍光スポットの中心とに位置ずれが生ずると、対応し
た共焦点開口と蛍光スポットの位置ずれに対応する検出
信号が出力する。この検出信号に基づき、ダイクロイッ
クミラー位置調整信号が出力され、ダイクロイックミラ
ー支持機構２９がダイクロイックミラー６を所定位置に
調整すると、蛍光スポットの中心が移動して、共焦点開
口の中心に蛍光スポットの中心が合致する。
と蛍光スポットの中心とに位置ずれが生ずると、対応し
た共焦点開口と蛍光スポットの位置ずれに対応する検出
信号が出力する。この検出信号に基づき、ダイクロイッ
クミラー位置調整信号が出力され、ダイクロイックミラ
ー支持機構２９がダイクロイックミラー６を所定位置に
調整すると、蛍光スポットの中心が移動して、共焦点開
口の中心に蛍光スポットの中心が合致する。
【００３８】次に上記実施例の変形例を図４により説明
する。尚、上記実施例と同一または類似の点の説明は省
略する。図４において、図１のミラー２３に相当するミ
ラー２３ａは、ダイクロイックミラー６と集光レンズ１
３との間に配置され、このミラー２３ａで反射された蛍
光即ち、試料からの放射光２４は、集光レンズ２５ａ、
検光器２６に導かれ、検出される。このような配置は試
料により反射された励起光を検出する場合に有効であ
る。
する。尚、上記実施例と同一または類似の点の説明は省
略する。図４において、図１のミラー２３に相当するミ
ラー２３ａは、ダイクロイックミラー６と集光レンズ１
３との間に配置され、このミラー２３ａで反射された蛍
光即ち、試料からの放射光２４は、集光レンズ２５ａ、
検光器２６に導かれ、検出される。このような配置は試
料により反射された励起光を検出する場合に有効であ
る。
【００３９】尚、第２、第３実施例も同様にセンサの位
置を変更してももよい。
置を変更してももよい。
【００４０】
【発明の効果】本発明の走査型光学顕微鏡では、共焦点
開口の中心と蛍光スポットの中心とは予め客観的な基準
で厳密な調整をした状態に自動的に位置合わせされるか
ら、個々の光学部品の交換に伴う調整から恣意性を排除
でき、再現性良く位置出しが可能で、且つ光学部品の交
換に伴う調整作業が不要であるという効果が得られる。
開口の中心と蛍光スポットの中心とは予め客観的な基準
で厳密な調整をした状態に自動的に位置合わせされるか
ら、個々の光学部品の交換に伴う調整から恣意性を排除
でき、再現性良く位置出しが可能で、且つ光学部品の交
換に伴う調整作業が不要であるという効果が得られる。
【図１】本発明の第１の実施例の主として光学的構成を
示す構成図。
示す構成図。
【図２】本発明の第２の実施例の主として光学的構成を
示す構成図。
示す構成図。
【図３】本発明の第３の実施例の主として光学的構成を
示す構成図。
示す構成図。
【図４】本発明の変形例の主として光学的構成を示す構
成図。
成図。
【図５】従来例の主として光学的構成を示す構成図。
１・・・・光源 ３・・・・ビームエキスパンダ ４・・・・対物レンズ ５・・・・光束 ６・・・・ダイクロイックミラー １１・・・・蛍光 １２・・・・バリアフィルタ １３・・・・集光レンズ １４・・・・支持機構 １５・・・・共焦点開口 １６・・・・光検出器 ２３・・・・ミラー ２４・・・・光束 ２５・・・・集光レンズ ２６・・・・三分割型検出器 ２７・・・・電気回路 ２８・・・・集光レンズ支持機構 ２９・・・・ダイクロイックミラー支持機構
Claims (9)
- 【請求項１】励起光を射出する光源と、前記励起光とこ
の励起光の照射を受けた試料からの放射光とを分離する
反射部材と、前記励起光を前記試料に収束し、かつ、前
記試料からの前記放射光を集光する対物レンズと、前記
対物レンズにより集光された前記放射光を収束する集光
レンズと、前記集光レンズにより収束された前記放射光
の集光点に配置された共焦点開口とを具備する走査型光
学顕微鏡において、 前記励起光または前記放射光を受光し、受光した光束の
基準角度からのずれを検出し、検出信号を出力する検出
手段と、前記検出信号に基づいて前記放射光の集光点と
前記共焦点開口とを位置合わせする位置調整回路とを具
備することを特徴とする走査型光学顕微鏡。 - 【請求項２】前記位置調整回路は、前記共焦点開口を移
動可能に支持して、その位置を調整する開口位置調整手
段と、前記検出信号に基づき、前記開口位置調整手段を
制御する開口位置調整信号を出力する開口位置調整回路
とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の走査
型光学顕微鏡。 - 【請求項３】前記位置調整回路は、前記反射部材を移動
可能に支持してその位置を調整する反射部材位置調整手
段と、前記検出信号に基づき、前記反射部材位置調整手
段を制御する反射部材位置調整信号を出力する反射部材
位置調整回路とを備えていることを特徴とする請求項１
に記載の走査型光学顕微鏡。 - 【請求項４】前記位置調整回路は、前記集光レンズを移
動可能に支持してその位置を調整する集光レンズ位置調
整手段と、前記検出信号に基づき、前記集光レンズ位置
調整手段を制御する集光レンズ位置調整信号を出力する
集光レンズ位置調整回路とを備えていることを特徴とす
る請求項１に記載の走査型光学顕微鏡。 - 【請求項５】前記走査型光学顕微鏡は、前記励起光の光
束の径を拡張するビームエキスパンダを具備し、前記ビ
ームエキスパンダは、前記励起光の光束の径を前記対物
レンズの瞳径を満たすのに充分な大きさを超えて拡張
し、前記検出手段は、前記拡張された光束のうち前記対
物レンズの瞳径を満たすのに充分な大きさを超えた部分
の前記励起光を受光する位置に配置されていることを特
徴とする請求項１に記載の走査型光学顕微鏡。 - 【請求項６】前記検出手段は、前記拡張された光束のう
ち前記対物レンズの瞳径を満たすのに充分な大きさを超
えた部分の前記励起光を受光する位置に配置されている
ミラーと、前記ミラーで反射した光束を集光する集光レ
ンズと、前記集光レンズの焦点に配置された光束位置検
出器を具備することを特徴とする請求項５に記載の走査
型光学顕微鏡。 - 【請求項７】前記検出手段は、前記反射部材と前記対物
レンズとの間において前記励起光を受光することを特徴
とする請求項２に記載の走査型光学顕微鏡。 - 【請求項８】前記検出手段は、前記反射部材と前記集光
レンズとの間に配置され、前記試料から放射された放射
光を受光し、前記受光した光束の基準位置からのずれを
検出し、検出信号を出力することを特徴とする請求項１
に記載の走査型光学顕微鏡。 - 【請求項９】前記検出手段は、前記放射光のうち、前記
集光レンズに入力する比較的周辺部分の前記放射光を受
光する位置に配置されているミラーと、前記ミラーで反
射した光束を集光する集光レンズと、前記集光レンズの
焦点に配置された光束位置検出器とを備えていることを
特徴とする請求項５に記載の走査型光学顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5260440A JPH0792392A (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 走査型光学顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5260440A JPH0792392A (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 走査型光学顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0792392A true JPH0792392A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=17347971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5260440A Pending JPH0792392A (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 走査型光学顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792392A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003177322A (ja) * | 2001-12-11 | 2003-06-27 | Nikon Corp | 顕微鏡装置 |
| WO2006106966A1 (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-12 | Olympus Corporation | 光測定装置 |
| JP2007086095A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-04-05 | Toshiba Corp | 表面検査装置 |
| WO2021261035A1 (ja) * | 2020-06-24 | 2021-12-30 | 株式会社島津製作所 | 顕微ラマン分光測定装置、及び顕微ラマン分光測定装置の調整方法 |
-
1993
- 1993-09-27 JP JP5260440A patent/JPH0792392A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003177322A (ja) * | 2001-12-11 | 2003-06-27 | Nikon Corp | 顕微鏡装置 |
| WO2006106966A1 (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-12 | Olympus Corporation | 光測定装置 |
| JP2006284448A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Olympus Corp | 光測定装置 |
| US7534987B2 (en) | 2005-04-01 | 2009-05-19 | Olympus Corporation | Light measuring apparatus |
| JP2007086095A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-04-05 | Toshiba Corp | 表面検査装置 |
| WO2021261035A1 (ja) * | 2020-06-24 | 2021-12-30 | 株式会社島津製作所 | 顕微ラマン分光測定装置、及び顕微ラマン分光測定装置の調整方法 |
| JPWO2021261035A1 (ja) * | 2020-06-24 | 2021-12-30 | ||
| US20230314219A1 (en) * | 2020-06-24 | 2023-10-05 | Shimadzu Corporation | Raman microspectroscopic measurement device, and method for calibrating raman microspectroscopic measurement device |
| US12560482B2 (en) | 2020-06-24 | 2026-02-24 | Shimadzu Corporation | Microscopic Raman spectroscopy device and method for adjusting microscopic Raman spectroscopy device |
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