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JP2011027804A - Confocal microscope - Google Patents

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JP2011027804A
JP2011027804A JP2009170778A JP2009170778A JP2011027804A JP 2011027804 A JP2011027804 A JP 2011027804A JP 2009170778 A JP2009170778 A JP 2009170778A JP 2009170778 A JP2009170778 A JP 2009170778A JP 2011027804 A JP2011027804 A JP 2011027804A
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JP
Japan
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light
deflection
confocal microscope
observation
sample
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2009170778A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Takeuchi
淳 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2009170778A priority Critical patent/JP2011027804A/en
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Abstract

【課題】コンフォーカル顕微鏡の像質を向上させる。
【解決手段】コンフォーカル顕微鏡1の光偏向素子25は、複数の微小ミラーが設けられている偏向面25Aが試料Sの所定の観察面と共役な位置に配置され、対物レンズ29により集光されて偏向面25Aに入射する試料Sからの観察光の偏光方向を微小ミラー毎に制御する。制御部41は、光偏向素子25の微小ミラーを順次選択し、選択した微小ミラーに入射する観察光を結像レンズ24の方向に偏向するように制御する。結像レンズ24の方向に偏向された観察光は、結像レンズ24により検出器31の受光面31Aにおいて結像される。光偏向素子25の偏向面25A、結像レンズ24の主平面24A、および、検出器31の受光面31Aをそれぞれ延長した面は、点A1を通る1本の直線で交わる。本発明は、例えば、コンフォーカル顕微鏡に適用できる。
【選択図】図1
The image quality of a confocal microscope is improved.
An optical deflection element 25 of a confocal microscope 1 has a deflection surface 25A provided with a plurality of micromirrors arranged at a position conjugate with a predetermined observation surface of a sample S, and is condensed by an objective lens 29. Thus, the polarization direction of the observation light from the sample S incident on the deflection surface 25A is controlled for each micromirror. The control unit 41 sequentially selects the micro mirrors of the light deflection element 25 and controls the observation light incident on the selected micro mirrors to be deflected in the direction of the imaging lens 24. The observation light deflected in the direction of the imaging lens 24 is imaged on the light receiving surface 31A of the detector 31 by the imaging lens 24. A surface obtained by extending the deflection surface 25A of the optical deflection element 25, the main plane 24A of the imaging lens 24, and the light receiving surface 31A of the detector 31 intersects with one straight line passing through the point A1. The present invention can be applied to, for example, a confocal microscope.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、コンフォーカル顕微鏡に関し、特に、像質を向上できるようにしたコンフォーカル顕微鏡に関する。   The present invention relates to a confocal microscope, and more particularly, to a confocal microscope that can improve image quality.

従来、光源から発せられる照明光を、デジタルミラーデバイス(DMD:Digital Mirror Device)を用いて試料の所定の観察面上で2次元の方向に走査し、試料からの観察光を、別のDMDにより検出器の方向に反射し、検出器により検出し、コンフォーカル画像を生成するコンフォーカル顕微鏡が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, illumination light emitted from a light source is scanned in a two-dimensional direction on a predetermined observation surface of a sample using a digital mirror device (DMD: Digital Mirror Device), and observation light from the sample is scanned by another DMD. There has been proposed a confocal microscope that reflects in the direction of the detector, detects the detector, and generates a confocal image (see, for example, Patent Document 1).

特開2001−521205号公報JP 2001-521205 A

しかしながら、特許文献1に記載のコンフォーカル顕微鏡では、DMDに設けられている微小ミラーにより反射され検出器に入射する観察光の光路長が、微小ミラーごとに異なる。そのため、光軸に近い微小ミラーに入射する観察光は、検出器の受光面において結像するが、光軸から遠い微小ミラーに入射する観察光は、検出器の受光面からずれた位置において結像する。従って、コンフォーカル画像の中心から離れるほど、像質が低下し、ぼけた画像になる。   However, in the confocal microscope described in Patent Document 1, the optical path length of the observation light reflected by the micromirror provided in the DMD and incident on the detector is different for each micromirror. Therefore, the observation light incident on the micromirror near the optical axis forms an image on the light receiving surface of the detector, but the observation light incident on the micromirror far from the optical axis is combined at a position shifted from the light receiving surface of the detector. Image. Therefore, the further away from the center of the confocal image, the lower the image quality and the blurred image.

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、コンフォーカル顕微鏡の像質を向上させるようにするものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and is intended to improve the image quality of a confocal microscope.

本発明の一側面のコンフォーカル顕微鏡は、光源からの照明光を試料の所定の観察面上に集光して、集光位置を走査する照明光学系と、前記試料からの観察光を対物レンズにより集光し、結像して検出する結像光学系とを備えるコンフォーカル顕微鏡であって、所定の偏向面に入射する入射光の偏向方向を所定の領域毎に制御可能な光偏向手段であって、前記偏向面が前記観察面と共役な位置に配置され、前記対物レンズにより集光されて前記偏向面に入射する前記観察光の偏光方向を前記領域毎に制御する光偏向手段と、前記光偏向手段の前記領域を順次選択し、選択した前記領域に入射する前記観察光を所定の第1の方向に偏向するように制御する偏向制御手段と、前記光偏向手段により前記第1の方向に偏向された前記観察光を検出する光検出手段と、前記光偏向手段により前記第1の方向に偏向された前記観察光を前記光検出手段の受光面において結像させる結像レンズとを備え、前記光偏向手段の前記偏向面、前記結像レンズの主平面、および、前記光検出手段の前記受光面をそれぞれ延長した面が一本の直線で交わるように、前記光偏向手段、前記結像レンズ、および、前記光検出手段が配置されている。   A confocal microscope according to one aspect of the present invention includes an illumination optical system that condenses illumination light from a light source on a predetermined observation surface of a sample and scans a condensing position, and an observation lens from the sample. A confocal microscope including an imaging optical system that collects light and forms an image to detect the light, and an optical deflecting unit capable of controlling a deflection direction of incident light incident on a predetermined deflection surface for each predetermined region. The deflecting surface is arranged at a position conjugate with the observation surface, and the light deflecting unit controls the polarization direction of the observation light that is collected by the objective lens and enters the deflection surface for each region; The region of the light deflection unit is sequentially selected, and deflection control means for controlling the observation light incident on the selected region to be deflected in a predetermined first direction, and the light deflection unit controls the first Detecting the observation light deflected in the direction A light detection unit; and an imaging lens that forms an image of the observation light deflected in the first direction by the light deflection unit on a light receiving surface of the light detection unit, the deflection surface of the light deflection unit, The light deflecting means, the imaging lens, and the light detecting means are arranged such that a main plane of the imaging lens and a surface obtained by extending the light receiving surface of the light detecting means intersect each other with a single straight line. Is arranged.

本発明の一側面においては、対物レンズにより光偏向素子の偏向面に結ばれる試料の像の全ての範囲が、結像レンズにより、光検出手段の結像面において結像する。   In one aspect of the present invention, the entire range of the sample image connected to the deflection surface of the light deflection element by the objective lens is imaged on the imaging surface of the light detection means by the imaging lens.

本発明によれば、コンフォーカル顕微鏡の像質を向上させることができる。   According to the present invention, the image quality of a confocal microscope can be improved.

本発明を適用したコンフォーカル顕微鏡の第1の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the confocal microscope to which this invention is applied. 図1のコンフォーカル顕微鏡の光偏向素子が有する微小ミラーの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the micromirror which the light deflection | deviation element of the confocal microscope of FIG. 1 has. 光偏向素子が有する微小ミラーによる走査の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the scanning by the micromirror which an optical deflection element has. 本発明を適用したコンフォーカル顕微鏡により発生する像の歪みを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the distortion of the image which generate | occur | produces with the confocal microscope to which this invention is applied. 本発明を適用したコンフォーカル顕微鏡により発生する像の歪みを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the distortion of the image which generate | occur | produces with the confocal microscope to which this invention is applied. 本発明を適用したコンフォーカル顕微鏡の第2の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows 2nd Embodiment of the confocal microscope to which this invention is applied. 図6のコンフォーカル顕微鏡の光偏向素子が有する微小ミラーの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the micromirror which the light deflection | deviation element of the confocal microscope of FIG. 6 has. 光偏向素子が有する微小ミラーによる走査の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the scanning by the micromirror which an optical deflection element has.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、図1乃至図5を参照して、本発明を適用したコンフォーカル顕微鏡の第1の実施の形態について説明する。   First, a first embodiment of a confocal microscope to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明を適用したコンフォーカル顕微鏡の第1の実施の形態であるコンフォーカル顕微鏡1を側面から見た外観図を示している。なお、図中、コンフォーカル顕微鏡1の内部に配置される光学系の構成が分かるように一部を断面で表しており、その断面により示される部材に斜線を施している。   FIG. 1 shows an external view of a confocal microscope 1 as a first embodiment of a confocal microscope to which the present invention is applied, as viewed from the side. In the drawing, a part of the optical system arranged inside the confocal microscope 1 is shown in cross section so that the configuration of the optical system can be seen, and the members indicated by the cross section are hatched.

コンフォーカル顕微鏡1は、光源21、コレクタレンズ22a、レンズ22b、ハーフミラー23、結像レンズ24、光偏向素子25、レンズ26、光減光部材27、レボルバ28、対物レンズ29、ステージ30、検出器31、及び制御部41を含むようにして構成される。   The confocal microscope 1 includes a light source 21, a collector lens 22a, a lens 22b, a half mirror 23, an imaging lens 24, a light deflection element 25, a lens 26, a light dimming member 27, a revolver 28, an objective lens 29, a stage 30, and a detection. The device 31 and the control unit 41 are included.

まず、コンフォーカル顕微鏡1の照明光学系について説明する。コンフォーカル顕微鏡1の照明光学系は、光源21、コレクタレンズ22a、レンズ22b、ハーフミラー23、結像レンズ24、光偏向素子25、レンズ26、及び対物レンズ29により構成され、光源21からの光束(すなわち、照明光)を、ステージ30に載置されている試料Sの所定の観察面上に集光して、集光位置を走査する。   First, the illumination optical system of the confocal microscope 1 will be described. The illumination optical system of the confocal microscope 1 includes a light source 21, a collector lens 22 a, a lens 22 b, a half mirror 23, an imaging lens 24, a light deflection element 25, a lens 26, and an objective lens 29. (That is, illumination light) is condensed on a predetermined observation surface of the sample S placed on the stage 30, and the condensing position is scanned.

具体的には、光源21は、例えば、ハロゲンランプ、水銀ランプ、又はLED(Light Emitting Diode)などから構成される。光源21から射出された照明光は、コレクタレンズ22a、レンズ22bにより集光され、ハーフミラー23に導かれる。ハーフミラー23に到達した照明光は、図中左上方向に偏向され、結像レンズ24を透過し、平行光束となって、光偏向素子25に到達する。   Specifically, the light source 21 includes, for example, a halogen lamp, a mercury lamp, or an LED (Light Emitting Diode). The illumination light emitted from the light source 21 is collected by the collector lens 22 a and the lens 22 b and guided to the half mirror 23. The illumination light that has reached the half mirror 23 is deflected in the upper left direction in the drawing, passes through the imaging lens 24, becomes a parallel light beam, and reaches the light deflection element 25.

光偏向素子25は、試料Sの所定の観察面と共役な位置関係を有しており、視野絞りの配置位置に相当する位置に配置される。光偏向素子25は、所定の偏向面25Aに入射する入射光の偏光方向を所定の領域毎に制御可能な素子により構成される。例えば、光偏向素子25は、領域毎に選択的に偏向制御が可能な複数の微小な光偏向ミラー(以下、微小ミラーと称する)が偏向面25Aに設けられ、制御部41からの制御に従って、微小ミラーにより、1方向から入射した光を領域毎に様々な方向に偏向することが可能である。この光偏向素子25としては、例えば、微小なマイクロミラーが2次元に配列されたピクセル構造のユニットであるDMD(Digital Micromirror Device)が用いられる。   The light deflection element 25 has a conjugate positional relationship with a predetermined observation surface of the sample S, and is arranged at a position corresponding to the arrangement position of the field stop. The light deflection element 25 is configured by an element capable of controlling the polarization direction of incident light incident on a predetermined deflection surface 25A for each predetermined region. For example, the light deflection element 25 is provided with a plurality of minute light deflection mirrors (hereinafter referred to as minute mirrors) that can be selectively controlled for each region on the deflection surface 25A, and in accordance with control from the control unit 41, With a micromirror, light incident from one direction can be deflected in various directions for each region. For example, a DMD (Digital Micromirror Device), which is a unit having a pixel structure in which minute micromirrors are two-dimensionally arranged, is used as the light deflection element 25.

このDMDなどの光偏向素子25では、図2に示すように、偏向面25Aに2次元に配列された各微小ミラー51を保持する保持部に印加する電圧のオン/オフ制御によって、微小ミラー51の各々の向きを、2方向に角度制御することが可能である。具体的には、i×j(i,j:自然数)の2次元に配列された複数の微小ミラー51i,jのうちの、微小ミラー51m,n(1≦m≦i,1≦n≦j)と、微小ミラー51p,q(1≦p≦i,1≦q≦j)を代表して説明すれば、ハーフミラー23により反射され、結像レンズ24を透過した図中右下方向からの照明光は、微小ミラー51m,nと微小ミラー51p,qのそれぞれに入射する。このとき、微小ミラー51p,qはオン状態となっているので、入射してくる照明光を、図中下方向のレンズ26側に偏向する。一方、微小ミラー51m,nはオフ状態となっているので、入射してくる照明光を、図中左下方向の光減光部材27側に偏向する。すなわち、微小ミラー51i,jのオン/オフの電圧制御を行うことにより、微小ミラー51i,jの各々によって、1方向から入射してくる照明光を、図中下方向のレンズ26と、図中左下方向の光減光部材27との2方向に導くことが可能となる。 In the optical deflecting element 25 such as DMD, as shown in FIG. 2, the micromirror 51 is controlled by on / off control of a voltage applied to a holding unit that holds the micromirrors 51 two-dimensionally arranged on the deflection surface 25A. It is possible to control the angle of each of the two in two directions. Specifically, among the plurality of micromirrors 51 i, j arranged in two dimensions of i × j (i, j: natural number), micromirrors 51 m, n (1 ≦ m ≦ i, 1 ≦ n) ≦ j) and the minute mirror 51 p, q (1 ≦ p ≦ i, 1 ≦ q ≦ j), the lower right in the figure reflected by the half mirror 23 and transmitted through the imaging lens 24. The illumination light from the direction is incident on each of the micromirrors 51 m, n and the micromirrors 51 p, q . At this time, since the micromirrors 51 p, q are in the on state, the incident illumination light is deflected downward toward the lens 26 in the drawing. On the other hand, since the micro mirrors 51 m, n are in the off state, the incident illumination light is deflected toward the light attenuating member 27 in the lower left direction in the drawing. That is, micromirrors 51 i, by performing the voltage control of j on / off the micromirrors 51 i, by each of j, the illumination light coming incident from one direction, a lower direction of the lens 26 in the drawing, It is possible to guide in two directions with the light dimming member 27 in the lower left direction in the figure.

また、光偏向素子25の偏向面25Aは、ステージ30に載置されている試料Sの所定の観察面と共役な位置に配置されている。従って、光偏向素子25の偏向面25Aに到達した光を試料S上の所望の箇所に導くためには、その所望の箇所に対応する領域に配列された微小ミラー51i,jをオン状態にして、入射してくる照明光をレンズ26側に導けばよい。例えば、図2に示されるように、微小ミラー51p,qによりレンズ26側に偏向された照明光は、レンズ26を透過し、レボルバ28に保持された対物レンズ29へと入射し、対物レンズ29により、光偏向素子25の偏向面25Aと共役な試料Sの観察面において集光し、試料Sの微小ミラー51p,qに対応する箇所のみに照射される。このように、コンフォーカル顕微鏡1では、光偏向素子25の微小ミラー51i,jの各々のオン/オフを個別に電圧制御することにより、試料S上の所望の箇所に照明光を導くことができる。 In addition, the deflection surface 25 </ b> A of the light deflection element 25 is disposed at a position conjugate with a predetermined observation surface of the sample S placed on the stage 30. Therefore, in order to guide the light reaching the deflection surface 25A of the light deflection element 25 to a desired location on the sample S, the micromirrors 51 i, j arranged in the region corresponding to the desired location are turned on. Then, the incident illumination light may be guided to the lens 26 side. For example, as shown in FIG. 2, the illumination light deflected toward the lens 26 by the micro mirrors 51 p and q passes through the lens 26 and enters the objective lens 29 held by the revolver 28, and the objective lens 29, the light is condensed on the observation surface of the sample S conjugate with the deflecting surface 25A of the light deflection element 25, and is irradiated only to the portion corresponding to the micro mirrors 51p, q of the sample S. Thus, in the confocal microscope 1, the illumination light can be guided to a desired location on the sample S by individually controlling the on / off of each of the micromirrors 51 i, j of the light deflection element 25. it can.

一方、光偏向素子25により光減光部材27側に偏向された光は、像に寄与しない不要な光であり、光減光部材27により減光される。この光減光部材27としては、例えば、減光(ND:Neutral Density)フィルタや植毛紙などの光を吸収するものが用いられる。このような光減光部材27を配設することにより、不要な光が迷光となって観察に影響することが防止される。なお、光減光部材27を配置する代わりに、その領域を黒色で塗装することでも同様の効果を得られるが、光減光部材27を配するほうがよりコントラストの良い像を得ることができる。   On the other hand, the light deflected toward the light attenuating member 27 by the light deflecting element 25 is unnecessary light that does not contribute to the image and is attenuated by the light attenuating member 27. As the light attenuating member 27, for example, a member that absorbs light such as a neutral density (ND) filter or flocking paper is used. By disposing such a light attenuating member 27, unnecessary light is prevented from becoming stray light and affecting observation. The same effect can be obtained by painting the region in black instead of arranging the light dimming member 27, but an image with better contrast can be obtained by arranging the light dimming member 27.

ここで、図3を参照して、光偏向素子25の微小ミラー51i,jの制御について説明する。図3は、光偏向素子25の微小ミラー51i,jの2次元の配列を簡素化して表したものであって、格子状のマス目のそれぞれが微小ミラー51i,jを表している。本実施の形態では、説明を簡略化するために、2次元の配列の例として、6×8個の微小ミラー51i,jが配列されている場合を説明する。 Here, with reference to FIG. 3 , the control of the micromirrors 51 i, j of the light deflection element 25 will be described. FIG. 3 is a simplified representation of the two-dimensional arrangement of the micromirrors 51 i, j of the light deflection element 25, and each grid cell represents the micromirrors 51 i, j . In the present embodiment, in order to simplify the description, a case where 6 × 8 micromirrors 51 i, j are arrayed will be described as an example of a two-dimensional array.

上述したように、光偏向素子25の偏向面25Aと、ステージ30に載置された試料Sの観察面とは、共役の関係になっているため、光偏向素子25の有する複数の微小ミラー51i,jのうち、オン状態とされた微小ミラー51i,jに対応する試料Sの箇所のみが照明される。図3aは、光偏向素子25の微小ミラー51i,jのうち、最上段の左から1番目の微小ミラー511,1のみをオン状態としたときを表しており、この場合、同時に試料Sの対応する箇所のみが照明されることを意味する。図3aと同様にして、図3bは微小ミラー511,2のみがオン状態、図3cは微小ミラー511,3のみがオン状態となったときの様子を表している。これらの図3b,図3cの場合についても、図3aと同様に、試料Sの対応する箇所のみが同時に照明されていることになる。 As described above, since the deflection surface 25A of the light deflection element 25 and the observation surface of the sample S placed on the stage 30 have a conjugate relationship, a plurality of micromirrors 51 included in the light deflection element 25 are provided. i, of the j, the micromirrors 51 i which is turned on, only the portion of the sample S corresponding to j is illuminated. FIG. 3A shows a state in which only the first micro mirror 51 1,1 from the left in the uppermost stage among the micro mirrors 51 i, j of the light deflecting element 25 is turned on. This means that only the corresponding part of is illuminated. Similar to FIG. 3a, FIG. 3b shows a state in which only the micro mirrors 51 1,2 are in an on state, and FIG. 3c shows a state in which only the micro mirrors 51 1,3 are in an on state. In the cases of FIGS. 3b and 3c as well, only corresponding portions of the sample S are illuminated at the same time as in FIG. 3a.

制御部41は、光偏向素子25の微小ミラー51i,jのうち、オン状態となる微小ミラー51を、図3aに示した状態から、図3b,図3c,・・・,図3dと逐次遷移させてゆく。すなわち、制御部41は、最上段の微小ミラー511,4ないし511,8までを順次選択し、同様に順次オン状態とし、さらに、2段目以降についても同様に、微小ミラー512,1ないし512,8,・・・,微小ミラー517,1ないし517,8を順次選択し、オン状態とすることにより、最終的に、最下段(6段目)の左から8番目の微小ミラー516,8がオン状態となる。 Of the micro mirrors 51 i, j of the light deflection element 25, the control unit 41 sequentially turns on the micro mirror 51 that is turned on from the state shown in FIG. 3a, as shown in FIGS. 3b, 3c,. I will make a transition. That is, the control unit 41 sequentially selects the uppermost micromirrors 51 1,4 to 51 1,8 and sequentially turns them on, and similarly, the micromirrors 51 2, 2nd and subsequent stages are similarly turned on . 1 to 51 2,8 ,..., By sequentially selecting the micro mirrors 51 7,1 to 51 7,8 and turning them on, finally, the 8th from the left of the bottom (sixth stage) The micro mirrors 516 and 8 are turned on.

このようにして、試料Sに照明光が照射される領域が走査される。すなわち、図3a,図3b,図3c,・・・,図3dに示したように、光偏向素子25の微小ミラー51i,jを1つずつ順次駆動させて、試料Sの全範囲にわたって照明光を走査することにより、試料Sの観察部位をくまなく走査することが可能となる。 In this way, the region where the sample S is irradiated with the illumination light is scanned. That is, as shown in FIGS. 3a, 3b, 3c,..., 3d, the micromirrors 51 i, j of the light deflection element 25 are sequentially driven one by one to illuminate the entire range of the sample S. By scanning the light, it is possible to scan the entire observation site of the sample S.

なお、図3に示したように、1つの微小ミラー51i,j(1個のピクセル)を1つずつ順次駆動させて走査するだけでなく、例えば隣接する複数の微小ミラー51i,j(複数個のピクセル)を1つの領域にして、その複数個のピクセルごとに微小ミラー51i,jを順次駆動させて走査するようにしてもよい。 As shown in FIG. 3, not only scanning is performed by sequentially driving one minute mirror 51 i, j (one pixel) one by one, but also, for example, a plurality of adjacent minute mirrors 51 i, j ( A plurality of pixels) may be used as one region, and the micromirrors 51 i, j may be sequentially driven for each of the plurality of pixels to perform scanning.

ステージ30には、駆動装置(不図示)が接続されており、対物レンズ29とステージ30とをZ方向に相対移動させる。また、ステージ30自体は、XY方向に自由に移動可能に構成されており、検鏡者は試料Sの所望の部位を観察可能である。さらに、レボルバ28は、手動又は電動により回転可能に構成されており、レボルバ28に取り付けられた複数の対物レンズ29の中から、所望の対物レンズ29を選択的に使用することが可能である。   A driving device (not shown) is connected to the stage 30 and relatively moves the objective lens 29 and the stage 30 in the Z direction. Further, the stage 30 itself is configured to be freely movable in the XY directions, and the spectroscope can observe a desired part of the sample S. Further, the revolver 28 is configured to be rotatable manually or electrically, and a desired objective lens 29 can be selectively used from among a plurality of objective lenses 29 attached to the revolver 28.

次に、コンフォーカル顕微鏡1の結像光学系について説明する。コンフォーカル顕微鏡1の結像光学系は、対物レンズ29、レンズ26、光偏向素子25、結像レンズ24、ハーフミラー23、及び検出器31により構成され、試料Sからの観察光を、対物レンズ29により集光し、結像レンズ24により検出器31の受光面31Aに集光し、検出器31により検出する。   Next, the imaging optical system of the confocal microscope 1 will be described. The imaging optical system of the confocal microscope 1 includes an objective lens 29, a lens 26, a light deflecting element 25, an imaging lens 24, a half mirror 23, and a detector 31, and the observation light from the sample S is converted into the objective lens. The light is condensed by 29, condensed by the imaging lens 24 on the light receiving surface 31 </ b> A of the detector 31, and detected by the detector 31.

具体的には、オン状態の微小ミラー51i,jに対応する箇所のみが照明された試料Sからの光(すなわち、観察光)は、対物レンズ29により集光された後、レンズ26を透過して、光偏向素子25へと導かれる。このとき、対物レンズ29とレンズ26により、光偏向素子25の偏向面25Aにおいて試料Sの像が結ばれる。そして、当然のことながら照明光を導いた微小ミラー51i,jにおいて、その微小ミラー51i,jに対する試料Sの照明領域の像が形成されるので、オン状態となっている微小ミラー51i,jは、その像の光を結像レンズ24へと偏向する。例えば、図3aにおいてオン状態になっている微小ミラー511,1により、試料Sの微小ミラー511,1に対応する箇所に照明光が照射されるとともに、その照明領域の像の光が、微小ミラー511,1に入射し、照明光と同じ光路を逆方向にたどるように反射される。 Specifically, the light (that is, observation light) from the sample S that is illuminated only at the portion corresponding to the micromirrors 51 i, j in the on state is condensed by the objective lens 29 and then transmitted through the lens 26. Then, the light is guided to the light deflection element 25. At this time, the objective lens 29 and the lens 26 form an image of the sample S on the deflection surface 25A of the light deflection element 25. As a matter of course, in the micro mirror 51 i, j that has guided the illumination light, an image of the illumination region of the sample S with respect to the micro mirror 51 i, j is formed, and therefore the micro mirror 51 i that is in the on state. , j deflects the image light to the imaging lens 24. For example, the micromirrors 51 1,1 that are turned on in FIG. 3a, with the illumination light at positions corresponding to the micromirrors 51 1,1 of the sample S is irradiated, the light image of the illuminated region, The light enters the minute mirror 51 1,1 and is reflected so as to follow the same optical path as the illumination light in the reverse direction.

結像レンズ24へと偏向された観察光は、結像レンズ24を透過してハーフミラー23に到達し、このハーフミラー23を通過した観察光が検出器31の受光面31Aに到達する。ここで、結像レンズ24は、光偏向素子25から入射する観察光を全て検出器31の受光面31Aに入射させるように構成されており、光偏向素子25の偏向面25Aにおいて結像した試料Sの照明領域の光束は、結像レンズ24により、検出器31の受光面31Aに集光される。   The observation light deflected to the imaging lens 24 passes through the imaging lens 24 and reaches the half mirror 23, and the observation light that has passed through the half mirror 23 reaches the light receiving surface 31 </ b> A of the detector 31. Here, the imaging lens 24 is configured to cause all observation light incident from the light deflection element 25 to be incident on the light receiving surface 31A of the detector 31, and the sample imaged on the deflection surface 25A of the light deflection element 25. The light flux in the S illumination region is condensed on the light receiving surface 31 </ b> A of the detector 31 by the imaging lens 24.

検出器31は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ、または、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサなどのように2次元の像を検出する2次元イメージセンサにより構成される。そして、検出器31は、各画素に入射する光の強度を検出し、その結果(すなわち、試料Sのコンフォーカル画像)を示す画像信号を制御部41に出力する。すなわち、検出器31は、観察光による試料Sの像を撮像する。   The detector 31 is configured by a two-dimensional image sensor that detects a two-dimensional image, such as a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor. The detector 31 detects the intensity of light incident on each pixel, and outputs an image signal indicating the result (ie, the confocal image of the sample S) to the control unit 41. That is, the detector 31 captures an image of the sample S with the observation light.

なお、光偏向素子25により照明光を試料S上で走査する速度は、検出器31が試料Sの像を撮像するフレームレートより十分に速く、検出器31が1フレーム分のコンフォーカル画像を撮像する間に、少なくとも1回以上、試料S上で照明光が走査される。   The speed at which the illumination light is scanned on the sample S by the light deflection element 25 is sufficiently faster than the frame rate at which the detector 31 captures an image of the sample S, and the detector 31 captures a confocal image for one frame. In the meantime, the illumination light is scanned on the sample S at least once.

また、検出器31の画素数は、光偏向素子25の微小ミラー51の数より多く、1つの微小ミラー51により反射された光束は、検出器31の複数の画素に入射し、検出される。   Further, the number of pixels of the detector 31 is larger than the number of micromirrors 51 of the light deflection element 25, and the light beam reflected by one micromirror 51 is incident on a plurality of pixels of the detector 31 and detected.

ここで、光偏向素子25、結像レンズ24、および検出器31は、光偏向素子25の偏向面25A、結像レンズ24の主点を含む主平面24A、および、検出器31の受光面31Aをそれぞれ延長した面が、点A1を通り紙面に垂直な1本の直線で交わるように配置されている。すなわち、光偏向素子25の偏向面25A、結像レンズ24の主点を含む主平面24A、および、検出器31の受光面31Aは、シャインプルーフの法則が成り立つ条件(以下、シャインプルーフの条件と称する)を満たしている。従って、光偏向素子25の偏向面25A上で結ばれる試料Sの像の全ての範囲が、検出器31の受光面31Aにおいて結像する。すなわち、各々の微小ミラー51i,jで結像レンズ24の方向に偏向される観察光の光束は、全て検出器31の受光面31Aにおいて結像する。従って、全ての範囲においてボケが少なく、質の高い試料Sの像を得ることができる。 Here, the light deflection element 25, the imaging lens 24, and the detector 31 are the deflection surface 25A of the light deflection element 25, the main plane 24A including the principal point of the imaging lens 24, and the light receiving surface 31A of the detector 31. Are extended so as to intersect each other by a single straight line passing through the point A1 and perpendicular to the paper surface. That is, the deflection surface 25A of the light deflection element 25, the principal plane 24A including the principal point of the imaging lens 24, and the light receiving surface 31A of the detector 31 have a condition that satisfies the Scheinproof law (hereinafter referred to as the Scheinproof condition). Meet). Accordingly, the entire range of the image of the sample S connected on the deflection surface 25A of the light deflection element 25 is formed on the light receiving surface 31A of the detector 31. That is, all the light beams of the observation light deflected in the direction of the imaging lens 24 by the respective micro mirrors 51 i, j are imaged on the light receiving surface 31A of the detector 31. Therefore, a high quality image of the sample S can be obtained with less blur in all ranges.

しかしながら、シャインプルーフの条件を満たす場合に検出器31の受光面31A上で結像する像は、光偏向素子25の偏向面25Aで結像する像と比較して、縦横の縮尺が変わってしまう。例えば、光偏向素子25の偏向面25A上で正方形であった像は、検出器31の受光面31A上では、等脚の梯形(台形)となる。例えば、図4に示すように、光偏向素子25の偏向面25A上で、各辺がX軸およびY軸に平行で、中心(対角線の交点)が光軸上にある正方形61は、検出器31の受光面31A上では、図5に示すような等脚台形71となる。なお、この像の歪みは、像の位置や姿勢により異なる。   However, the vertical and horizontal scales of the image formed on the light receiving surface 31 </ b> A of the detector 31 are changed in comparison with the image formed on the deflecting surface 25 </ b> A of the light deflection element 25 when the Scheinproof condition is satisfied. . For example, an image that was square on the deflection surface 25A of the light deflection element 25 becomes an isosceles trapezoid (trapezoid) on the light receiving surface 31A of the detector 31. For example, as shown in FIG. 4, on the deflection surface 25A of the optical deflection element 25, a square 61 whose sides are parallel to the X axis and Y axis and whose center (intersection of diagonal lines) is on the optical axis is a detector. On the 31 light receiving surface 31A, an isosceles trapezoid 71 as shown in FIG. Note that the distortion of the image varies depending on the position and orientation of the image.

そこで、例えば、不図示のCPU(Central Processing Unit)は、検出器31により得られた画像信号を制御部41から取得し、試料Sの像の歪みを補正する。なお、像の歪み量は、光偏向素子25の偏向面25A、結像レンズ24の主平面24A、および検出器31の受光面31Aの位置関係により定まるため、所定の計算により容易に補正することが可能である。そして、CPUは、例えば、補正後の画像信号を図示せぬモニタに供給し、モニタは、ボケおよび歪みがほとんどない試料Sの像を映し出す。なお、このときの像は、微小ミラー51i,jがピンホールの役割を果たしているため、焦点深度の極めて浅いコンフォーカル像となる。 Therefore, for example, a CPU (Central Processing Unit) (not shown) acquires the image signal obtained by the detector 31 from the control unit 41 and corrects the distortion of the image of the sample S. Since the amount of image distortion is determined by the positional relationship between the deflection surface 25A of the light deflection element 25, the main plane 24A of the imaging lens 24, and the light receiving surface 31A of the detector 31, it can be easily corrected by a predetermined calculation. Is possible. Then, for example, the CPU supplies the corrected image signal to a monitor (not shown), and the monitor displays an image of the sample S with almost no blur and distortion. Note that the image at this time is a confocal image with a very shallow depth of focus because the micromirrors 51 i, j play the role of a pinhole.

以上のようにして、コンフォーカル顕微鏡1では、ボケの少ない、質の高い試料Sの像を得ることができる。   As described above, the confocal microscope 1 can obtain a high-quality image of the sample S with less blur.

また、従来のコンフォーカル顕微鏡のように試料Sの各位置の光の強度信号を配列するなどの画像処理を行うことなく、検出器31により、ほぼリアルタイムに試料Sの2次元の画像を得ることができる。   Further, a two-dimensional image of the sample S can be obtained almost in real time by the detector 31 without performing image processing such as arranging light intensity signals at each position of the sample S as in a conventional confocal microscope. Can do.

さらに、対物レンズ29とステージ30とのZ方向の相対位置を変えることにより、試料Sにおける対物レンズ29の焦点面、すなわち観察面をZ方向にずらしながら、各観察面の2次元画像を取得することができ、検鏡者は、試料Sの所望の面を、容易かつ精細に観察することができる。また、取得した複数の2次元画像を、図4および図5を参照して上述したように歪みを補正して、重ね合わせることにより、高精細で質の高い試料Sの3次元画像を得ることができる。   Further, by changing the relative position of the objective lens 29 and the stage 30 in the Z direction, a two-dimensional image of each observation plane is acquired while shifting the focal plane of the objective lens 29 in the sample S, that is, the observation plane, in the Z direction. The spectrographer can easily and finely observe the desired surface of the sample S. In addition, a high-definition and high-quality three-dimensional image of the sample S can be obtained by correcting and superimposing a plurality of acquired two-dimensional images as described above with reference to FIGS. 4 and 5. Can do.

また、コンフォーカル顕微鏡1では、光偏向素子25の微小ミラー51i,jの偏向制御により2次元走査するに際し、光減光部材27により不要な光を減光するので、不要な光が迷光となるのが防止され、観察対象からの光を感度良く検出することが可能となる。これにより、検出感度の良いコンフォーカル顕微鏡を提供することが可能となる。 Further, in the confocal microscope 1, when the two-dimensional scanning is performed by the deflection control of the micro mirrors 51 i, j of the light deflection element 25, unnecessary light is attenuated by the light attenuating member 27. Therefore, it is possible to detect light from the observation object with high sensitivity. This makes it possible to provide a confocal microscope with good detection sensitivity.

さらに、コンフォーカル顕微鏡1では、光源21からの照明光を試料Sに導光する照明光学系と、その照明光により照明された試料Sの像面を、検鏡側、すなわち、検出器31側に導光する結像光学系の両方の光路上に光偏向素子25を配置するとともに、光源21と光偏向素子25との間の光路上に、照明光学系と結像光学系とを分離するハーフミラー23を配置し、両方の光学系でハーフミラー23から対物レンズ29までを共通に利用している。そして、試料Sへの照明位置と、試料Sの観察位置とを同じ光偏向素子25により選択でき、この光偏向素子25の微小ミラー51i,jの偏向制御を行うことによって、試料Sの2次元走査を行っている。従って、結像光学系と照明光学系とで、それぞれ別に照明位置選択用の光偏向素子と、観察位置選択用の光偏向素子とを備えるコンフォーカル顕微鏡と比較して、それぞれの光偏向素子の微小ミラーの対応位置を調整することが不要となり、容易に光偏向素子で照明位置と観察位置を同期することが可能となる。 Furthermore, in the confocal microscope 1, the illumination optical system that guides the illumination light from the light source 21 to the sample S, and the image plane of the sample S illuminated by the illumination light are displayed on the spectroscopic side, that is, on the detector 31 side. The light deflection element 25 is disposed on both optical paths of the imaging optical system that guides light to the light source, and the illumination optical system and the imaging optical system are separated on the optical path between the light source 21 and the light deflection element 25. A half mirror 23 is arranged, and both the optical system from the half mirror 23 to the objective lens 29 is used in common. Then, the illumination position on the sample S and the observation position of the sample S can be selected by the same light deflection element 25. By performing deflection control of the micromirrors 51 i, j of the light deflection element 25, 2 of the sample S is controlled. Dimension scanning is performed. Therefore, the imaging optical system and the illumination optical system are different from each other in the light deflection element in comparison with the confocal microscope including the light deflection element for selecting the illumination position and the light deflection element for selecting the observation position. It becomes unnecessary to adjust the corresponding position of the micromirror, and the illumination position and the observation position can be easily synchronized with the light deflection element.

また、コンフォーカル顕微鏡1では、光偏向素子25の微小ミラー51i,jの偏向制御により2次元走査を行っているので、ガルバノミラーなどの走査ミラーを使用する場合と比して、走査機構の部品点数を少なくすることができ、その構成を簡略化することができる。また、部品点数を減らすことができるので、故障の確率を低くして、製品の信頼性を向上させることができる。さらに、ガルバノミラーなどの走査ミラーを使用する場合と比して、製造コストを抑えることができる。 Further, in the confocal microscope 1, since the two-dimensional scanning is performed by the deflection control of the micro mirrors 51 i, j of the light deflecting element 25, the scanning mechanism has a scanning mechanism as compared with the case where a scanning mirror such as a galvanometer mirror is used. The number of parts can be reduced, and the configuration can be simplified. Moreover, since the number of parts can be reduced, the probability of failure can be lowered and the reliability of the product can be improved. Furthermore, the manufacturing cost can be reduced as compared with the case of using a scanning mirror such as a galvanometer mirror.

次に、図6および図7を参照して、本発明を適用したコンフォーカル顕微鏡の第2の実施の形態について説明する。   Next, a second embodiment of a confocal microscope to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.

図6は、本発明を適用したコンフォーカル顕微鏡の第2の実施の形態であるコンフォーカル顕微鏡101を側面から見た外観図を示している。なお、図中、コンフォーカル顕微鏡101の内部に配置される光学系の構成が分かるように一部を断面で表しており、その断面により示される部材に斜線を施している。また、図中、図1と対応する部分には、下二桁が同じ符合を付してある。   FIG. 6 shows an external view of a confocal microscope 101, which is a second embodiment of a confocal microscope to which the present invention is applied, as viewed from the side. In the drawing, a part of the optical system disposed inside the confocal microscope 101 is shown in cross section so that the configuration of the optical system can be seen, and the members indicated by the cross section are hatched. Further, in the figure, the same reference numerals are given to the lower two digits in the parts corresponding to those in FIG.

コンフォーカル顕微鏡101は、図1のコンフォーカル顕微鏡1とほぼ同様の光学系を備えており、顕微鏡111と鏡筒ユニット112の2つのユニットにより構成される点、全反射ミラー132が設けられている点、および、各光学素子の設置位置が、コンフォーカル顕微鏡1と比較して異なっている。なお、以下、コンフォーカル顕微鏡1と同様の部分については、適宜説明を省略または簡略化する。   The confocal microscope 101 includes an optical system that is almost the same as that of the confocal microscope 1 of FIG. 1, and is provided with a total reflection mirror 132 that is configured by two units of the microscope 111 and the lens barrel unit 112. The point and the installation position of each optical element are different from those of the confocal microscope 1. Hereinafter, description of the same parts as the confocal microscope 1 will be omitted or simplified as appropriate.

コンフォーカル顕微鏡101の顕微鏡111は、レボルバ128、対物レンズ129、および、ステージ130を含むように構成される。また、鏡筒ユニット112は、顕微鏡111に対して着脱自在であり、光源121、コレクタレンズ122a、レンズ122b、ハーフミラー123、結像レンズ124、光偏向素子125、レンズ126、光減光部材127、検出器131、全反射ミラー132、および、制御部141を格納している。   The microscope 111 of the confocal microscope 101 is configured to include a revolver 128, an objective lens 129, and a stage 130. The lens barrel unit 112 is detachable from the microscope 111, and includes a light source 121, a collector lens 122a, a lens 122b, a half mirror 123, an imaging lens 124, a light deflection element 125, a lens 126, and a light dimming member 127. The detector 131, the total reflection mirror 132, and the control unit 141 are stored.

ここで、まず、コンフォーカル顕微鏡101の照明光学系について説明する。コンフォーカル顕微鏡101の照明光学系は、光源121、コレクタレンズ122a、レンズ122b、ハーフミラー123、結像レンズ124、光偏向素子125、レンズ126、全反射ミラー132、及び対物レンズ129により構成される。すなわち、コンフォーカル顕微鏡101の照明光学系は、コンフォーカル顕微鏡1の照明光学系と比較して、レンズ126と対物レンズ129との間に、全反射ミラー132が設けられている点が異なる。   First, the illumination optical system of the confocal microscope 101 will be described. The illumination optical system of the confocal microscope 101 includes a light source 121, a collector lens 122a, a lens 122b, a half mirror 123, an imaging lens 124, a light deflection element 125, a lens 126, a total reflection mirror 132, and an objective lens 129. . That is, the illumination optical system of the confocal microscope 101 is different from the illumination optical system of the confocal microscope 1 in that a total reflection mirror 132 is provided between the lens 126 and the objective lens 129.

光源121から射出された照明光は、コレクタレンズ122a、レンズ122bにより集光され、ハーフミラー23に導かれる。ハーフミラー23に到達した照明光は、図中右下方向に偏向され、結像レンズ124を透過し、平行光束となって、光偏向素子125に到達する。   The illumination light emitted from the light source 121 is condensed by the collector lens 122 a and the lens 122 b and guided to the half mirror 23. The illumination light that has reached the half mirror 23 is deflected in the lower right direction in the drawing, passes through the imaging lens 124, becomes a parallel light beam, and reaches the light deflection element 125.

光偏向素子125は、偏向面125Aが試料Sの所定の観察面と共役な位置関係を有しており、視野絞りの配置位置に相当する位置に配置される。光偏向素子125は、例えば、DMDにより構成され、偏向面125Aに入射する入射光の偏光方向を所定の領域毎に制御することができる。   The light deflection element 125 has a deflection surface 125A having a positional relationship conjugate with a predetermined observation surface of the sample S, and is arranged at a position corresponding to the arrangement position of the field stop. The light deflection element 125 is configured by, for example, DMD, and can control the polarization direction of incident light incident on the deflection surface 125A for each predetermined region.

このDMDなどの光偏向素子125では、図7に示すように、偏向面125Aに2次元に配列された各微小ミラー151を保持する保持部に印加する電圧のオン/オフ制御によって、微小ミラー151の各々の向きを、2方向に角度制御することが可能である。具体的には、i×j(i,j:自然数)の2次元に配列された複数の微小ミラー151i,jのうちの、微小ミラー151m,n(1≦m≦i,1≦n≦j)と、微小ミラー151p,q(1≦p≦i,1≦q≦j)を代表して説明すれば、ハーフミラー123により反射され、結像レンズ124を透過した図中左上方向からの照明光は、微小ミラー151m,nと微小ミラー151p,qのそれぞれに入射する。このとき、微小ミラー151p,qはオン状態となっているので、入射してくる照明光を、図中左方向のレンズ126側に偏向する。一方、微小ミラー51m,nはオフ状態となっているので、入射してくる照明光を、図中左下方向の光減光部材127側に偏向する。すなわち、微小ミラー151i,jのオン/オフの電圧制御を行うことにより、微小ミラー151i,jの各々によって、1方向から入射してくる照明光を、図中左方向のレンズ126と、図中左下方向の光減光部材127との2方向に導くことが可能となる。 In the optical deflecting element 125 such as DMD, as shown in FIG. 7, the micromirror 151 is controlled by on / off control of a voltage applied to a holding unit that holds the micromirrors 151 two-dimensionally arranged on the deflecting surface 125A. It is possible to control the angle of each of the two in two directions. Specifically, among the plurality of micromirrors 151 i, j arranged in two dimensions of i × j (i, j: natural number), micromirrors 151 m, n (1 ≦ m ≦ i, 1 ≦ n) ≦ j) and the minute mirror 151 p, q (1 ≦ p ≦ i, 1 ≦ q ≦ j), the upper left direction in the figure reflected by the half mirror 123 and transmitted through the imaging lens 124 will be described. Illumination light is incident on each of the micromirrors 151 m, n and the micromirrors 151 p, q . At this time, since the micromirrors 151 p, q are in the on state, the incident illumination light is deflected to the lens 126 side in the left direction in the figure. On the other hand, since the micromirrors 51 m, n are in the off state, the incident illumination light is deflected toward the light attenuating member 127 in the lower left direction in the figure. That is, the micro mirrors 151 i, by performing the voltage control of j on / off, the micromirrors 151 i, by each of j, the illumination light coming incident from one direction, the leftward in the drawing of the lens 126, It is possible to guide in two directions with the light dimming member 127 in the lower left direction in the figure.

また、光偏向素子125の偏向面125Aは、ステージ130に載置されている試料Sの所定の観察面と共役な位置に配置されている。従って、光偏向素子125の偏向面125Aに到達した光を試料S上の所望の箇所に導くためには、その所望の箇所に対応する領域に配列された微小ミラー151i,jをオン状態にして、入射してくる照明光をレンズ126側に導けばよい。例えば、図7に示されるように、微小ミラー151p,qによりレンズ126側に偏向された照明光は、レンズ126を透過し、全反射ミラー132により図中下方向に偏向され、レボルバ128に保持された対物レンズ129へと入射し、対物レンズ129により、光偏向素子125の偏向面125Aと共役な試料Sの観察面において集光し、試料Sの微小ミラー151p,qに対応する箇所のみに照射される。このように、コンフォーカル顕微鏡101では、光偏向素子125の微小ミラー151i,jの各々のオン/オフを個別に電圧制御することにより、試料S上の所望の箇所に照明光を導くことができる。 In addition, the deflection surface 125A of the light deflection element 125 is disposed at a position conjugate with a predetermined observation surface of the sample S placed on the stage 130. Therefore, in order to guide the light reaching the deflection surface 125A of the light deflection element 125 to a desired location on the sample S, the micromirrors 151 i, j arranged in the region corresponding to the desired location are turned on. Thus, the incident illumination light may be guided to the lens 126 side. For example, as shown in FIG. 7, the illumination light deflected to the lens 126 side by the micromirrors 151 p, q is transmitted through the lens 126, is deflected downward in the figure by the total reflection mirror 132, and is applied to the revolver 128. A portion incident on the held objective lens 129, focused on the observation surface of the sample S conjugate with the deflection surface 125 A of the light deflection element 125 by the objective lens 129 , and corresponding to the micromirrors 151 p and q of the sample S Only irradiated. Thus, in the confocal microscope 101, the illumination light can be guided to a desired position on the sample S by individually controlling the on / off of each of the micro mirrors 151 i, j of the light deflection element 125. it can.

一方、光偏向素子125により光減光部材127側に偏向された光は、像に寄与しない不要な光であり、コンフォーカル顕微鏡1の光減光部材27と同様の光減光部材127により減光される。   On the other hand, the light deflected toward the light attenuating member 127 by the light deflecting element 125 is unnecessary light that does not contribute to the image and is attenuated by the light attenuating member 127 similar to the light attenuating member 27 of the confocal microscope 1. To be lighted.

そして、光偏向素子125の微小ミラー151i,jを、図3を参照して上述したのと同様に制御することにより、試料Sの全範囲にわたって照明光を走査することができる。 Then, the illumination light can be scanned over the entire range of the sample S by controlling the micromirrors 151 i, j of the light deflection element 125 in the same manner as described above with reference to FIG.

ステージ130には、駆動装置(不図示)が接続されており、対物レンズ129とステージ130とをZ方向に相対移動させる。また、ステージ130自体は、XY方向に自由に移動可能に構成されており、検鏡者は試料Sの所望の部位を観察可能である。さらに、レボルバ128は、手動又は電動により回転可能に構成されており、レボルバ128に取り付けられた複数の対物レンズ129の中から、所望の対物レンズ129を選択的に使用することが可能である。   A driving device (not shown) is connected to the stage 130 and relatively moves the objective lens 129 and the stage 130 in the Z direction. Further, the stage 130 itself is configured to be freely movable in the XY directions, and the spectroscope can observe a desired part of the sample S. Further, the revolver 128 is configured to be rotatable manually or electrically, and a desired objective lens 129 can be selectively used from among a plurality of objective lenses 129 attached to the revolver 128.

次に、コンフォーカル顕微鏡101の結像光学系について説明する。コンフォーカル顕微鏡101の結像光学系は、対物レンズ129、全反射ミラー132、レンズ126、光偏向素子125、結像レンズ124、ハーフミラー123、及び検出器131により構成される。すなわち、コンフォーカル顕微鏡101の結像光学系は、コンフォーカル顕微鏡1の結像光学系と比較して、レンズ126と対物レンズ129との間に、全反射ミラー132が設けられている点が異なる。   Next, the imaging optical system of the confocal microscope 101 will be described. The imaging optical system of the confocal microscope 101 includes an objective lens 129, a total reflection mirror 132, a lens 126, a light deflection element 125, an imaging lens 124, a half mirror 123, and a detector 131. That is, the imaging optical system of the confocal microscope 101 is different from the imaging optical system of the confocal microscope 1 in that a total reflection mirror 132 is provided between the lens 126 and the objective lens 129. .

オン状態の微小ミラー151i,jに対応する箇所のみが照明された試料Sからの光(すなわち、観察光)は、対物レンズ129により集光された後、全反射ミラー132により図中右方向に偏向され、レンズ126を透過して、光偏向素子125へと導かれる。このとき、対物レンズ129とレンズ126により、光偏向素子125の偏向面125Aにおいて試料Sの像が結ばれる。そして、照明光を導いた微小ミラー151i,jにおいて、その微小ミラー151i,jに対する試料Sの照明領域の像が形成されるので、オン状態となっている微小ミラー151i,jは、その像の光を結像レンズ124へと偏向する。 Light from the sample S that is illuminated only at the position corresponding to the micromirrors 151 i, j in the on state (that is, observation light) is collected by the objective lens 129 and then rightward in the figure by the total reflection mirror 132. And is transmitted through the lens 126 and guided to the light deflection element 125. At this time, the objective lens 129 and the lens 126 form an image of the sample S on the deflection surface 125A of the light deflection element 125. Then, the micromirrors 151 i Led illumination light, at j, the micromirrors 151 i, since the image of the illuminated region of the sample S with respect to j is formed, the micro mirrors 151 i where in the ON state, j is The light of the image is deflected to the imaging lens 124.

結像レンズ124へと偏向された観察光は、結像レンズ124を透過してハーフミラー123に到達し、このハーフミラー123を通過した観察光が検出器131の受光面131Aに到達する。ここで、結像レンズ124は、光偏向素子125から入射する観察光を全て検出器131の受光面131Aに入射させるように構成されており、光偏向素子125の偏向面125Aにおいて結像した試料Sの照明領域の光束は、結像レンズ124により、検出器131の受光面131Aに集光される。   The observation light deflected to the imaging lens 124 passes through the imaging lens 124 and reaches the half mirror 123, and the observation light that has passed through the half mirror 123 reaches the light receiving surface 131A of the detector 131. Here, the imaging lens 124 is configured to cause all the observation light incident from the light deflection element 125 to be incident on the light receiving surface 131A of the detector 131, and the sample imaged on the deflection surface 125A of the light deflection element 125. The luminous flux in the S illumination region is condensed on the light receiving surface 131A of the detector 131 by the imaging lens 124.

検出器131は、コンフォーカル顕微鏡1の検出器31と同様に、2次元イメージセンサにより構成され、各画素に入射する光の強度を検出し、その結果(すなわち、試料Sのコンフォーカル画像)を示す画像信号を制御部141に出力する。すなわち、検出器131は、観察光による試料Sの像を撮像する。   Similarly to the detector 31 of the confocal microscope 1, the detector 131 is constituted by a two-dimensional image sensor, detects the intensity of light incident on each pixel, and obtains the result (ie, the confocal image of the sample S). The image signal shown is output to the control unit 141. That is, the detector 131 captures an image of the sample S using observation light.

ここで、光偏向素子125の偏向面125A、結像レンズ124の主点を含む主平面124A、および、検出器131の受光面131Aは、それぞれを延長した面が、点A11を通り紙面に垂直な1本の直線で交わり、シャインプルーフの条件を満たしている。従って、光偏向素子125の偏向面125A上で結ばれる試料Sの像の全ての範囲が、検出器131の受光面131Aにおいて結像する。すなわち、各々の微小ミラー151i,jで結像レンズ124の方向に偏向される観察光の光束は、全て検出器131の受光面131Aにおいて結像する。従って、全ての範囲においてボケが少なく、質の高い試料Sの像を得ることができる。 Here, as for the deflection surface 125A of the light deflection element 125, the main plane 124A including the main point of the imaging lens 124, and the light receiving surface 131A of the detector 131, the extended surfaces are perpendicular to the paper surface through the point A11. It intersects with a single straight line and satisfies the Scheinproof condition. Accordingly, the entire range of the image of the sample S connected on the deflection surface 125A of the light deflection element 125 is formed on the light receiving surface 131A of the detector 131. That is, all the light beams of the observation light deflected in the direction of the imaging lens 124 by the respective micromirrors 151 i, j are imaged on the light receiving surface 131A of the detector 131. Therefore, a high quality image of the sample S can be obtained with less blur in all ranges.

そして、不図示のCPU(Central Processing Unit)は、検出器131により得られた画像信号を制御部141から取得し、試料Sの像の歪みを補正する。さらに、CPUは、例えば、補正後の画像信号を図示せぬモニタに供給し、モニタは、ボケおよび歪みがほとんどない試料Sの像を映し出す。   A CPU (Central Processing Unit) (not shown) acquires the image signal obtained by the detector 131 from the control unit 141 and corrects the distortion of the image of the sample S. Further, the CPU supplies, for example, the corrected image signal to a monitor (not shown), and the monitor displays an image of the sample S with almost no blur and distortion.

以上のようにして、コンフォーカル顕微鏡101では、コンフォーカル顕微鏡1と同様に、ボケの少ない、質の高い試料Sの像を得ることができる。   As described above, the confocal microscope 101 can obtain a high-quality image of the sample S with less blur as with the confocal microscope 1.

また、コンフォーカル顕微鏡101は、全反射ミラー132をレンズ126と対物レンズ129との間に配置し、各光学素子の配置を工夫することにより、コンフォーカル顕微鏡1と比較して、装置全体をコンパクトに構成することができる。   Further, the confocal microscope 101 has a total reflection mirror 132 disposed between the lens 126 and the objective lens 129, and the arrangement of each optical element is devised to make the entire apparatus compact compared to the confocal microscope 1. Can be configured.

さらに、対物レンズ129以外の光学素子を鏡筒ユニット112に格納し、顕微鏡111に対して着脱自在とすることにより、鏡筒ユニット112を、例えば、従来の顕微鏡に装着して使用することが可能になる。また、鏡筒ユニット112内において、光路がなるべく水平方向または水平方向に近い方向に進むように各光学素子を配置することにより、鏡筒ユニット112の重心を低くすることができ、顕微鏡111に装着したときの鏡筒ユニット112の安定性を向上させることができる。   Furthermore, by storing optical elements other than the objective lens 129 in the lens barrel unit 112 and making it detachable from the microscope 111, the lens barrel unit 112 can be used by being mounted on a conventional microscope, for example. become. In addition, the center of gravity of the lens barrel unit 112 can be lowered by placing each optical element in the lens barrel unit 112 so that the optical path travels in the horizontal direction or the direction close to the horizontal direction as much as possible, and is attached to the microscope 111. Thus, the stability of the lens barrel unit 112 can be improved.

以下、本発明の実施の形態の変形例について説明する。   Hereinafter, modifications of the embodiment of the present invention will be described.

以上の説明では、光偏向素子25の微小ミラー51、および、光偏向素子125の微小ミラー151を1つずつ選択し駆動して照明光を走査する例を示したが、複数の微小ミラーを同時に選択し駆動しながら照明光を走査するようにしてもよい。   In the above description, an example in which the micro mirror 51 of the light deflection element 25 and the micro mirror 151 of the light deflection element 125 are selected and driven one by one to scan illumination light has been described. The illumination light may be scanned while being selected and driven.

例えば、図8を参照して、光偏向素子25の複数の微小ミラー51を同時に駆動する場合について説明する。なお、図8は、図3と同様に、光偏向素子25の微小ミラー51i,jの2次元の配列を簡素化して表したものである。 For example, with reference to FIG. 8, a case where a plurality of micromirrors 51 of the light deflection element 25 are driven simultaneously will be described. FIG. 8 is a simplified representation of the two-dimensional arrangement of the micromirrors 51 i, j of the light deflection element 25, as in FIG.

図8aは、光偏向素子25の微小ミラー51i,jのうち、最上段の左から1番目の微小ミラー511,1、最上段の左から5番目の微小ミラー511,5、上から4段目の1番目の微小ミラー514,1、上から4段目の5番目の微小ミラー514,5をオン状態としたときを表しており、この場合、同時に試料Sの対応する4箇所のみが照明されることを意味する。図8aと同様にして、図8bは微小ミラー511,2、511,6、514,2、514,6のみがオン状態、図8cは微小ミラー511,3、511,7、514,3、514,7のみがオン状態となったときの様子を表している。これらの図8b,図8cの場合についても、図8aと同様に、試料Sの対応する4箇所のみが同時に照明されていることになる。 FIG. 8a shows the first micro mirror 51 1,1 from the left at the top of the micro mirrors 51 i, j of the light deflector 25, the fifth micro mirror 51 1,5 from the left at the top, and from the top. This shows the case where the fourth micro mirrors 51 4,1 in the fourth stage and the fifth micro mirrors 51 4,5 in the fourth stage from the top are turned on. This means that only the location is illuminated. Figure 8a and in the same manner, FIG. 8b micromirrors 51 1,2, 51 1,6, 51 4,2, 51 4,6 only on state, Figure 8c micromirrors 51 1,3, 51 1,7 , 514,3 and 514,7 only show the state when turned on. In the cases of FIGS. 8b and 8c as well, only the corresponding four portions of the sample S are illuminated at the same time as in FIG. 8a.

制御部41は、光偏向素子25の微小ミラー51i,jのうち、オン状態となる4つの微小ミラー51を1つずつ右方向に移動させながら、右端まで移動したら1段下げて、左端から右方向に移動させていくことにより、最終的に、図8dに示されるように、微小ミラー513,4、513,8、516,4、516,8のみがオン状態となる。 The control unit 41 moves the four micromirrors 51 that are turned on one by one in the right direction among the micromirrors 51 i, j of the light deflecting element 25, and moves them down one step when moving to the right end, starting from the left end. By moving in the right direction, finally, as shown in FIG. 8d, only the micromirrors 51 3,4 , 51 3,8 , 51 6,4 , 516 , 8 are turned on.

すなわち、図8a,図8b,図8c,・・・,図8dに示したように、光偏向素子25の微小ミラー51i,jを4つずつ順次駆動させて、試料Sの全範囲にわたって照明光を走査することにより、試料Sの観察部位をくまなく走査することが可能となる。 That is, as shown in FIGS. 8a, 8b, 8c,..., 8d, the micromirrors 51 i, j of the light deflection element 25 are sequentially driven four by four to illuminate the entire range of the sample S. By scanning the light, it is possible to scan the entire observation site of the sample S.

なお、同時にオン状態にする4つの微小ミラー51の間の間隔は、光学的にそれぞれ影響を及ぼさない距離に設定される。具体的には、同時にオン状態になっている微小ミラー51により反射される光束のエアリーディスクが、互いに影響を及ぼさない長さ以上の距離に設定される。この距離は、例えば、従来のニポウディスクタイプのコンフォーカル顕微鏡において、ニポウディスク上に配置された各ピンホール間の距離などと同様の値に設定される。   It should be noted that the interval between the four micromirrors 51 that are simultaneously turned on is set to a distance that does not optically affect each of them. Specifically, the Airy disk of the light beam reflected by the minute mirror 51 that is in the on state at the same time is set to a distance greater than the length that does not affect each other. This distance is set to the same value as the distance between the pinholes arranged on the nipou disk in a conventional nippo disk type confocal microscope, for example.

このように、複数の微小ミラー51を同時に駆動して、照明光を走査することにより、1つずつ微小ミラー51を駆動する場合と比較して、照明光の走査時間を短縮することが可能になる。   As described above, the scanning time of the illumination light can be shortened by simultaneously driving the plurality of minute mirrors 51 and scanning the illumination light as compared with the case of driving the minute mirrors 51 one by one. Become.

なお、同時に駆動する微小ミラー51の数は、この例に限定されるものではなく、同時にオン状態となる微小ミラー51の間隔を、光学的にそれぞれ影響を及ぼさない距離に設定できる範囲で、任意の数に設定することが可能である。   The number of micromirrors 51 that are driven simultaneously is not limited to this example, and can be arbitrarily set within a range in which the interval between micromirrors 51 that are simultaneously turned on can be set to a distance that does not optically affect each of them. It is possible to set the number of

また、以上の説明では、光源21がコンフォーカル顕微鏡1内に内蔵されている構成としたが、光源21による熱の影響などを考慮し、光源21をランプハウス内に配置し、コンフォーカル顕微鏡1に対して着脱自在となるように構成してもよい。同様に、以上の説明では、コンフォーカル顕微鏡101において、光源121が鏡筒ユニット112内に内蔵されている構成としたが、光源121をランプハウス内に配置し、顕微鏡111または鏡筒ユニット112に対して着脱自在となるように構成してもよい。   In the above description, the light source 21 is built in the confocal microscope 1. However, in consideration of the influence of heat from the light source 21, the light source 21 is arranged in the lamp house and the confocal microscope 1 is used. It may be configured to be attachable to and detachable from. Similarly, in the above description, in the confocal microscope 101, the light source 121 is built in the lens barrel unit 112. However, the light source 121 is disposed in the lamp house, and the microscope 111 or the lens barrel unit 112 is attached. On the other hand, it may be configured to be detachable.

さらに、以上の説明では、照明方式として、落射照明を採用した場合を例に説明したが、本発明は、試料Sの背後から照明光を照射する透過照明を採用した場合にも適用できる。   Furthermore, in the above description, the case where epi-illumination is employed as an illumination method has been described as an example. However, the present invention can also be applied to the case where transmitted illumination that irradiates illumination light from behind the sample S is employed.

また、以上の説明では、照明光学系と結像光学系の両方の光路上に1つの光偏向素子25または光偏向素子125が配置される構成について説明したが、勿論、照明光学系と結像光学系のそれぞれに別々の光偏向素子を配置することも可能である。この場合、それらの光偏向素子の光学系に寄与する微小ミラーの選択は、対応関係を持っていることになる。その際には、照明光学系の光偏向素子と、結像光学系の光偏向素子とは、各々対応関係を持っている微小ミラーが光学的に一致した位置に配置されていて、かつ微小ミラーを変位させるときは、同期して変位するように制御すればよい。   In the above description, the configuration in which one light deflection element 25 or light deflection element 125 is disposed on the optical paths of both the illumination optical system and the imaging optical system has been described. It is also possible to arrange separate light deflection elements in each of the optical systems. In this case, the selection of the micromirrors that contribute to the optical system of these light deflection elements has a corresponding relationship. In that case, the light deflection element of the illumination optical system and the light deflection element of the imaging optical system are arranged at positions where the micromirrors having the corresponding relationship are optically coincident with each other, and the micromirror When displacing, control may be performed so as to displace in synchronization.

さらに、以上の説明では、検出器31および検出器131を2次元イメージセンサにより構成する例を示したが、PMT(Photomultiplier:光電子増倍管)等のような光の強度を検出する機器により構成するようにしてもよい。   In the above description, the detector 31 and the detector 131 are configured by two-dimensional image sensors. However, the detector 31 and the detector 131 are configured by a device that detects light intensity such as a PMT (Photomultiplier). You may make it do.

例えば、コンフォーカル顕微鏡1の検出器31としてPMTを用いる場合、検出器31は、結像レンズ24より集光された光の強度を検出して、制御部41に出力する。制御部41は、光偏向素子25の微小ミラー51のうち、オン状態となっている微小ミラー51の位置情報と、先の検出器31からの検出信号値とを対応付けて、不図示の記憶部に記憶する。これを、オン状態にする微小ミラー51を順次変更しながら行い、試料Sの観察領域全ての検出信号と対応する微小ミラー51の位置情報を取得する。これにより、位置と光強度を示す信号が得られるので、それらの信号に対して、不図示のCPU等によって所定の画像処理を施すことにより、試料Sの2次元画像が得られる。   For example, when PMT is used as the detector 31 of the confocal microscope 1, the detector 31 detects the intensity of the light collected from the imaging lens 24 and outputs it to the control unit 41. The control unit 41 associates the positional information of the micromirror 51 in the on state among the micromirrors 51 of the light deflecting element 25 with the detection signal value from the previous detector 31, and stores the memory (not shown). Store in the department. This is performed while sequentially changing the micromirrors 51 to be turned on, and the position information of the micromirrors 51 corresponding to the detection signals of the entire observation region of the sample S is acquired. As a result, signals indicating the position and the light intensity are obtained, and a two-dimensional image of the sample S is obtained by subjecting these signals to predetermined image processing by a CPU (not shown) or the like.

なお、このとき、上述したように、シャインプルーフの法則により、各微小ミラー51により結像レンズ24の方向に反射された観察光は、微小ミラー51の位置に関わらず、検出器31の受光面において結像する。従って、各微小ミラー51により反射された観察光の強度をより正確に検出することができ、試料Sの像質が向上する。   At this time, as described above, the observation light reflected by the micromirrors 51 in the direction of the imaging lens 24 according to Scheinproof's law, regardless of the position of the micromirrors 51, is the light receiving surface of the detector 31. The image is formed at. Therefore, the intensity of the observation light reflected by each micromirror 51 can be detected more accurately, and the image quality of the sample S is improved.

また、本発明の実施の形態では、光を全反射する光偏向素子25の代わりに、例えば、ある状態では光を反射させ、ある状態では光を透過させる液晶素子や、光の回折を利用したGLV(Grating Light Valve、登録商標)などを用いて、2次元的に光を所望の方向に反射させる分布を変えられる素子を用いることもできる。   Further, in the embodiment of the present invention, instead of the light deflection element 25 that totally reflects light, for example, a liquid crystal element that reflects light in a certain state and transmits light in a certain state, or light diffraction is used. An element capable of changing the distribution in which light is reflected two-dimensionally in a desired direction by using GLV (Grating Light Valve (registered trademark)) or the like can also be used.

さらに、本発明は、スポット状の照明光を2次元の方向に走査する場合以外にも、ライン状(直線状)の照明光を1次元の方向に走査する場合にも適用することが可能である。   Furthermore, the present invention can be applied not only when scanning spot-shaped illumination light in a two-dimensional direction but also when scanning linear (linear) illumination light in a one-dimensional direction. is there.

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。   The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

1 コンフォーカル顕微鏡, 21 光源, 22a コレクタレンズ, 22b レンズ, 23 ハーフミラー, 24 結像レンズ, 24A 主平面, 25 光偏向素子, 25A 偏向面, 26 レンズ, 29 対物レンズ, 31 検出器, 31A 受光面, 41 制御部, 51 微小ミラー, 101 コンフォーカル顕微鏡, 111 顕微鏡, 112 鏡筒ユニット, 121 光源, 122a コレクタレンズ, 122b レンズ, 123 ハーフミラー, 124 結像レンズ, 124A 主平面, 125 光偏向素子, 125A 偏向面, 126 レンズ, 129 対物レンズ, 131 検出器, 131A 受光面, 132 全反射ミラー, 141 制御部, 151 微小ミラー, S 試料   1 confocal microscope, 21 light source, 22a collector lens, 22b lens, 23 half mirror, 24 imaging lens, 24A main plane, 25 light deflection element, 25A deflection surface, 26 lens, 29 objective lens, 31 detector, 31A light reception Surface, 41 control unit, 51 micromirror, 101 confocal microscope, 111 microscope, 112 lens barrel unit, 121 light source, 122a collector lens, 122b lens, 123 half mirror, 124 imaging lens, 124A main plane, 125 light deflection element , 125A deflection surface, 126 lens, 129 objective lens, 131 detector, 131A light receiving surface, 132 total reflection mirror, 141 control unit, 151 micro mirror, S sample

Claims (8)

光源からの照明光を試料の所定の観察面上に集光して、集光位置を走査する照明光学系と、前記試料からの観察光を対物レンズにより集光し、結像して検出する結像光学系とを備えるコンフォーカル顕微鏡において、
所定の偏向面に入射する入射光の偏向方向を所定の領域毎に制御可能な光偏向手段であって、前記偏向面が前記観察面と共役な位置に配置され、前記対物レンズにより集光されて前記偏向面に入射する前記観察光の偏光方向を前記領域毎に制御する光偏向手段と、
前記光偏向手段の前記領域を順次選択し、選択した前記領域に入射する前記観察光を所定の第1の方向に偏向するように制御する偏向制御手段と、
前記光偏向手段により前記第1の方向に偏向された前記観察光を検出する光検出手段と、
前記光偏向手段により前記第1の方向に偏向された前記観察光を前記光検出手段の受光面において結像させる結像レンズと
を備え、
前記光偏向手段の前記偏向面、前記結像レンズの主平面、および、前記光検出手段の前記受光面をそれぞれ延長した面が一本の直線で交わるように、前記光偏向手段、前記結像レンズ、および、前記光検出手段が配置されている
コンフォーカル顕微鏡。
The illumination light from the light source is condensed on a predetermined observation surface of the sample, the illumination optical system that scans the condensing position, and the observation light from the sample is condensed by the objective lens, imaged, and detected. In a confocal microscope equipped with an imaging optical system,
Light deflecting means capable of controlling the deflection direction of incident light incident on a predetermined deflecting surface for each predetermined region, wherein the deflecting surface is disposed at a position conjugate with the observation surface and is condensed by the objective lens. Light deflecting means for controlling the polarization direction of the observation light incident on the deflection surface for each region;
Deflection control means for sequentially selecting the areas of the light deflection means and controlling the observation light incident on the selected areas to be deflected in a predetermined first direction;
Light detection means for detecting the observation light deflected in the first direction by the light deflection means;
An imaging lens that forms an image of the observation light deflected in the first direction by the light deflection unit on a light receiving surface of the light detection unit;
The light deflection means, the imaging, and the light deflection means, the main plane of the imaging lens, and a surface obtained by extending the light receiving surface of the light detection means intersect with each other by a single straight line. A confocal microscope in which a lens and the light detection means are arranged.
前記光偏向手段は、さらに、前記偏向面に入射する前記照明光の偏光方向を前記領域毎に制御し、
前記偏向制御手段は、選択した前記領域に入射する前記照明光を所定の第2の方向に偏向し、前記観察光を前記第1の方向に偏向するように制御し、
前記対物レンズは、さらに、前記光偏向手段により前記第2の方向に偏向された前記照明光を前記試料の前記観察面に集光する
請求項1に記載のコンフォーカル顕微鏡。
The light deflection means further controls the polarization direction of the illumination light incident on the deflection surface for each region,
The deflection control means controls the illumination light incident on the selected region to deflect in a predetermined second direction and to deflect the observation light in the first direction;
The confocal microscope according to claim 1, wherein the objective lens further condenses the illumination light deflected in the second direction by the light deflecting unit on the observation surface of the sample.
前記光源と前記光偏向手段との間の光路上に配置され、前記照明光学系と前記結像光学系とを分離するための第1の光学素子を
さらに備える請求項2に記載のコンフォーカル顕微鏡。
The confocal microscope according to claim 2, further comprising a first optical element that is disposed on an optical path between the light source and the light deflecting unit and separates the illumination optical system and the imaging optical system. .
前記光偏向手段と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、前記光源からの前記照明光を前記対物レンズの方向に偏向し、前記試料からの前記観察光を前記光偏向手段の方向に偏向する第2の光学素子を
さらに備える請求項2または3に記載のコンフォーカル顕微鏡。
It is disposed on the optical path between the light deflecting means and the objective lens, deflects the illumination light from the light source in the direction of the objective lens, and directs the observation light from the sample in the direction of the light deflecting means. The confocal microscope according to claim 2 or 3, further comprising a second optical element for deflecting.
前記光検出手段は、2次元イメージセンサにより構成される
請求項1乃至4のいずれかに記載のコンフォーカル顕微鏡。
The confocal microscope according to any one of claims 1 to 4, wherein the light detection unit includes a two-dimensional image sensor.
前記光検出手段は、2次元イメージセンサにより構成され、
前記偏向制御手段は、所定の距離以上離れた複数の前記領域を同時に選択し、選択した複数の前記領域に入射する前記照明光を所定の第2の方向に偏向し、前記観察光を前記第1の方向に偏向するように制御する
請求項2に記載のコンフォーカル顕微鏡。
The light detection means is constituted by a two-dimensional image sensor,
The deflection control means simultaneously selects a plurality of the regions separated by a predetermined distance or more, deflects the illumination light incident on the selected plurality of regions in a predetermined second direction, and converts the observation light into the first light The confocal microscope according to claim 2, wherein the confocal microscope is controlled to be deflected in a direction of 1.
前記光偏向手段は、前記偏向面に複数の微小ミラーが設けられ、前記微小ミラーにより、入射光の偏向方向を前記領域毎に制御可能である
請求項1乃至6のいずれかに記載のコンフォーカル顕微鏡。
The confocal according to any one of claims 1 to 6, wherein the light deflecting unit includes a plurality of micromirrors provided on the deflection surface, and the micromirrors can control the deflection direction of incident light for each region. microscope.
前記対物レンズを備える顕微鏡と、
前記光源、前記光偏向手段、前記光検出手段および前記結像レンズを格納し、前記顕微鏡に対して着脱自在であるユニットと
により構成される請求項1乃至7のいずれかに記載のコンフォーカル顕微鏡。
A microscope comprising the objective lens;
The confocal microscope according to any one of claims 1 to 7, comprising: a unit that stores the light source, the light deflecting unit, the light detecting unit, and the imaging lens, and is detachable from the microscope. .
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JP2015001723A (en) * 2013-06-18 2015-01-05 住友電気工業株式会社 Wavelength selection switch

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