JPH0980315A - ニポウディスク型光スキャナ装置 - Google Patents
ニポウディスク型光スキャナ装置Info
- Publication number
- JPH0980315A JPH0980315A JP23236295A JP23236295A JPH0980315A JP H0980315 A JPH0980315 A JP H0980315A JP 23236295 A JP23236295 A JP 23236295A JP 23236295 A JP23236295 A JP 23236295A JP H0980315 A JPH0980315 A JP H0980315A
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- JP
- Japan
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- nipkow disk
- optical scanner
- pinhole
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Abstract
(57)【要約】
【課題】スキャン周期と撮像装置の撮像周期との同期を
とることにより、スキャンむらを解消し、明暗の縞のな
い撮像画面を得る。 【解決手段】試料の像が撮像装置により観測可能に構成
された共焦点顕微鏡に用いられ、ニポウディスクを備え
た光スキャナ部分を含むニポウディスク型光スキャナ装
置であって、ニポウディスク上にスキャントラックの始
点に対応したスキャン始点検出用ピンホールを配設する
と共に、スキャン始点検出用ピンホールの透過光を光電
変換し前記撮像装置用のトリガ信号を生成する手段を備
える。
とることにより、スキャンむらを解消し、明暗の縞のな
い撮像画面を得る。 【解決手段】試料の像が撮像装置により観測可能に構成
された共焦点顕微鏡に用いられ、ニポウディスクを備え
た光スキャナ部分を含むニポウディスク型光スキャナ装
置であって、ニポウディスク上にスキャントラックの始
点に対応したスキャン始点検出用ピンホールを配設する
と共に、スキャン始点検出用ピンホールの透過光を光電
変換し前記撮像装置用のトリガ信号を生成する手段を備
える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は共焦点顕微鏡で用いられ
るニポウディスク型光スキャナ装置に関し、特に光スキ
ャナ装置のスキャン周期と撮像装置の撮像周期との同期
がとれるようにするための改良に関するものである。
るニポウディスク型光スキャナ装置に関し、特に光スキ
ャナ装置のスキャン周期と撮像装置の撮像周期との同期
がとれるようにするための改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりニポウディスク型光スキャナ装
置を用いた共焦点顕微鏡はよく知られている。この種の
共焦点顕微鏡において撮像装置を備えたものとして、例
えば特願昭６３−５０３２２９号「走査式共焦点光学顕
微鏡」に記載の顕微鏡がある。図５にその要部構成を示
す。図において、光源（図示せず）からの入射光１が偏
光子２によって偏光され、その偏光された光はビームス
プリッタ３を通過してニポウディスク４に入射する。
置を用いた共焦点顕微鏡はよく知られている。この種の
共焦点顕微鏡において撮像装置を備えたものとして、例
えば特願昭６３−５０３２２９号「走査式共焦点光学顕
微鏡」に記載の顕微鏡がある。図５にその要部構成を示
す。図において、光源（図示せず）からの入射光１が偏
光子２によって偏光され、その偏光された光はビームス
プリッタ３を通過してニポウディスク４に入射する。
【０００３】ニポウディスク４には多数のピンホールが
設けられていて、モータ５によって回転するようになっ
ている。なお、ここではニポウディスク４とモータ５か
ら成る部分がニポウディスク型光スキャナ装置に相当す
る。入射光は前記ピンホールによって回折され、回折光
は１／４波長板６を通過して円偏光となって対物レンズ
７上に集束し、試料８に照射される。試料８で反射した
光は再び対物レンズ７により集束され、１／４波長板６
を通過（ここで円偏光から直線偏光に変わる）した後同
一のピンホール上に結像する。
設けられていて、モータ５によって回転するようになっ
ている。なお、ここではニポウディスク４とモータ５か
ら成る部分がニポウディスク型光スキャナ装置に相当す
る。入射光は前記ピンホールによって回折され、回折光
は１／４波長板６を通過して円偏光となって対物レンズ
７上に集束し、試料８に照射される。試料８で反射した
光は再び対物レンズ７により集束され、１／４波長板６
を通過（ここで円偏光から直線偏光に変わる）した後同
一のピンホール上に結像する。
【０００４】ピンホールを通過した光はビームスプリッ
タ３で直角方向に偏向され検光子９に入射される。この
入射光をピンホール上に合焦させたリレーレンズ１０を
介して撮像装置（例えばテレビカメラ）１１で見ること
により試料面の像を観測することができる。
タ３で直角方向に偏向され検光子９に入射される。この
入射光をピンホール上に合焦させたリレーレンズ１０を
介して撮像装置（例えばテレビカメラ）１１で見ること
により試料面の像を観測することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
共焦点顕微鏡に用いられている従来のニポウディスク型
光スキャナ装置には撮像装置との同期をとる機構が備え
られていない。したがって、ＣＣＤ（Charge Coupled D
evice ）カメラのように一定周期で撮像を繰り返す撮像
装置で撮像を行う場合、光スキャナ装置のスキャン周期
と撮像装置との撮像周期との間に差があるとこの差によ
りスキャンむらが生じ、そのため撮像画面に明暗の縞が
現れるという欠点があった。
共焦点顕微鏡に用いられている従来のニポウディスク型
光スキャナ装置には撮像装置との同期をとる機構が備え
られていない。したがって、ＣＣＤ（Charge Coupled D
evice ）カメラのように一定周期で撮像を繰り返す撮像
装置で撮像を行う場合、光スキャナ装置のスキャン周期
と撮像装置との撮像周期との間に差があるとこの差によ
りスキャンむらが生じ、そのため撮像画面に明暗の縞が
現れるという欠点があった。
【０００６】本発明の目的は、このような点に鑑み、共
焦点顕微鏡に用いられるニポウディスク型光スキャナ装
置のスキャン周期と撮像装置の撮像周期との同期をとる
ことにより、スキャンむらを解消し、明暗の縞のない撮
像画面を得ることのできるニポウディスク型光スキャン
装置を提供することにある。
焦点顕微鏡に用いられるニポウディスク型光スキャナ装
置のスキャン周期と撮像装置の撮像周期との同期をとる
ことにより、スキャンむらを解消し、明暗の縞のない撮
像画面を得ることのできるニポウディスク型光スキャン
装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明では、試料の像が撮像装置により観測可
能に構成された共焦点顕微鏡に用いられ、ニポウディス
クを備えた光スキャナ部分を含むニポウディスク型光ス
キャナ装置であって、ニポウディスク上にスキャントラ
ックの始点に対応したスキャン始点検出用ピンホールを
配設すると共に、スキャン始点検出用ピンホールの透過
光を光電変換し前記撮像装置用のトリガ信号を生成する
手段を具備し、スキャン周期と撮像装置の撮像周期の同
期がとれるようにしたことを特徴とする。
るために本発明では、試料の像が撮像装置により観測可
能に構成された共焦点顕微鏡に用いられ、ニポウディス
クを備えた光スキャナ部分を含むニポウディスク型光ス
キャナ装置であって、ニポウディスク上にスキャントラ
ックの始点に対応したスキャン始点検出用ピンホールを
配設すると共に、スキャン始点検出用ピンホールの透過
光を光電変換し前記撮像装置用のトリガ信号を生成する
手段を具備し、スキャン周期と撮像装置の撮像周期の同
期がとれるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】ニポウディスク上にスキャントラックの始点に
対応したスキャン始点検出用ピンホールを設ける。この
スキャン始点検出用ピンホールを通過した光を検出し撮
像装置のトリガ信号として用いる。これによりスキャン
周期と撮像装置の撮像周期の同期をとることができる。
対応したスキャン始点検出用ピンホールを設ける。この
スキャン始点検出用ピンホールを通過した光を検出し撮
像装置のトリガ信号として用いる。これによりスキャン
周期と撮像装置の撮像周期の同期をとることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を詳しく
説明する。図１は本発明に係るニポウディスク型光スキ
ャン装置の一実施例を示す構成図、図２はニポウディス
クの上面図である。図において、２０はニポウディスク
であり、図２に示すように、従来のニポウディスクと同
様に試料のスキャンを目的とする多数のピンホールから
成るスキャントラック２０1 （斜線部）と、その外側の
任意の円周上にスキャンの始点に対応して配置されたス
キャン始点検出用ピンホール２０2 （スキャン始点が４
箇所ある場合を例にとってある）を有する。
説明する。図１は本発明に係るニポウディスク型光スキ
ャン装置の一実施例を示す構成図、図２はニポウディス
クの上面図である。図において、２０はニポウディスク
であり、図２に示すように、従来のニポウディスクと同
様に試料のスキャンを目的とする多数のピンホールから
成るスキャントラック２０1 （斜線部）と、その外側の
任意の円周上にスキャンの始点に対応して配置されたス
キャン始点検出用ピンホール２０2 （スキャン始点が４
箇所ある場合を例にとってある）を有する。
【００１０】２１は光検出器としてのフォトダイオード
であり、スキャン始点検出用ピンホール２０2 の透過光
を受光できる位置に配置されている。２２は電流電圧変
換回路であり、フォトダイオード２１で発生した電流を
電圧に変換する。２３は電圧比較回路であり、電流電圧
変換回路２２からの信号を基準電圧２４と比較し、信号
電圧の大小を２値化して出力する。２５は外部接続の撮
像装置であり、電圧比較回路２３の出力を撮影同期信号
（トリガ信号）として受け取る。なお、図１では試料へ
の光照射、試料からの反射光の経路などについては説明
を簡潔にするため省略してある。
であり、スキャン始点検出用ピンホール２０2 の透過光
を受光できる位置に配置されている。２２は電流電圧変
換回路であり、フォトダイオード２１で発生した電流を
電圧に変換する。２３は電圧比較回路であり、電流電圧
変換回路２２からの信号を基準電圧２４と比較し、信号
電圧の大小を２値化して出力する。２５は外部接続の撮
像装置であり、電圧比較回路２３の出力を撮影同期信号
（トリガ信号）として受け取る。なお、図１では試料へ
の光照射、試料からの反射光の経路などについては説明
を簡潔にするため省略してある。
【００１１】このような構成における動作を次に説明す
る。ニポウディスク２０の表面に入射光１を照射する。
入射光１のビーム断面の直径は、スキャントラック２０
1 およびスキャン始点検出用ピンホール２０2 を両方照
射できるように設定されている。ニポウディスク２０を
回転させることにより、スキャントラック２０1 を透過
した入射光は試料（図示せず）を多点スキャンする。他
方、スキャン始点検出用ピンホール２０2 を透過した入
射光は、スキャン始点検出用ピンホール２０2 がフォト
ダイオード２１の上を通過するごとにフォトダイオード
２１で受光される。
る。ニポウディスク２０の表面に入射光１を照射する。
入射光１のビーム断面の直径は、スキャントラック２０
1 およびスキャン始点検出用ピンホール２０2 を両方照
射できるように設定されている。ニポウディスク２０を
回転させることにより、スキャントラック２０1 を透過
した入射光は試料（図示せず）を多点スキャンする。他
方、スキャン始点検出用ピンホール２０2 を透過した入
射光は、スキャン始点検出用ピンホール２０2 がフォト
ダイオード２１の上を通過するごとにフォトダイオード
２１で受光される。
【００１２】このとき、フォトダイオード２１からの出
力電流はパルス状に変化するので、この電流変化を電流
電圧変換回路２２で電圧に変換した後、所定の基準電圧
をしきい値とする電圧比較回路２３に入力することによ
り、出力としてスキャン周期と同一の周期をもつ電圧パ
ルス列を取り出すことができる。このパルス列をトリガ
信号として外部の撮像装置２５に与え、光スキャナ装置
と撮像装置２５との同期をとることができる。
力電流はパルス状に変化するので、この電流変化を電流
電圧変換回路２２で電圧に変換した後、所定の基準電圧
をしきい値とする電圧比較回路２３に入力することによ
り、出力としてスキャン周期と同一の周期をもつ電圧パ
ルス列を取り出すことができる。このパルス列をトリガ
信号として外部の撮像装置２５に与え、光スキャナ装置
と撮像装置２５との同期をとることができる。
【００１３】図３は本発明の他の実施例を示す構成図で
ある。図１との違いは、光スキャナ部分（ニポウディス
ク２０の部分）にマイクロレンズアレイディスク３０と
偏向ビームスプリッタ４０を付加した点である。マイク
ロレンズアレイディスク３０は、ニポウディスク２０の
ピンホールパターンと同一パターンのマイクロレンズア
レイ（スキャントラック３０1 およびスキャン始点検出
用マイクロレンズ３０2 ）を持ち、ニポウディスク２０
に対して所定の間隔をもって平行に取付けられている。
図２はディスクの上面図であり、同図（ａ）はマイクロ
レンズアレイディスク、同図（ｂ）はニポウディスクの
上面図である。
ある。図１との違いは、光スキャナ部分（ニポウディス
ク２０の部分）にマイクロレンズアレイディスク３０と
偏向ビームスプリッタ４０を付加した点である。マイク
ロレンズアレイディスク３０は、ニポウディスク２０の
ピンホールパターンと同一パターンのマイクロレンズア
レイ（スキャントラック３０1 およびスキャン始点検出
用マイクロレンズ３０2 ）を持ち、ニポウディスク２０
に対して所定の間隔をもって平行に取付けられている。
図２はディスクの上面図であり、同図（ａ）はマイクロ
レンズアレイディスク、同図（ｂ）はニポウディスクの
上面図である。
【００１４】マイクロレンズアレイディスク３０はニポ
ウディスク２０の光源側に配置されており、ディスク同
士の相対位置は各マイクロレンズの集光光が対応するピ
ンホールに入射するように厳密に調整されている。マイ
クロレンズアレイディスク３０をこのように付加するこ
とによりニポウディスク２０のピンホールへの入射光の
結合効率が向上する。偏向ビームスプリッタ４０は、入
射光１を透過し、試料（図示せず）からの戻り光（信号
光ともいう）を反射するものである。この場合偏向ビー
ムスプリッタに代えてダイクロイックミラーを用いるこ
ともできる。偏光ビームスプリッタ４０で反射した光は
撮像装置に導かれるが、ここでは説明を簡潔にするため
に図示を省略してある。
ウディスク２０の光源側に配置されており、ディスク同
士の相対位置は各マイクロレンズの集光光が対応するピ
ンホールに入射するように厳密に調整されている。マイ
クロレンズアレイディスク３０をこのように付加するこ
とによりニポウディスク２０のピンホールへの入射光の
結合効率が向上する。偏向ビームスプリッタ４０は、入
射光１を透過し、試料（図示せず）からの戻り光（信号
光ともいう）を反射するものである。この場合偏向ビー
ムスプリッタに代えてダイクロイックミラーを用いるこ
ともできる。偏光ビームスプリッタ４０で反射した光は
撮像装置に導かれるが、ここでは説明を簡潔にするため
に図示を省略してある。
【００１５】図３に示す装置の動作を次に説明する。マ
イクロレンズアレイディスク３０の表面に入射光１を照
射する。入射光１のビームの断面の直径は、スキャント
ラック３０1 およびスキャン始点検出用マイクロレンズ
３０2 を両方照射できるように設定されている。各マイ
クロレンズに入射した光はニポウディスク２０上の対応
するピンホールに集光される。したがって、マイクロレ
ンズアレイディスク３０とニポウディスク２０を同期し
て回転させることにより、ニポウディスク２０のスキャ
ントラック２０1 を透過した光で試料（図示せず）を多
点スキャンすることができる。
イクロレンズアレイディスク３０の表面に入射光１を照
射する。入射光１のビームの断面の直径は、スキャント
ラック３０1 およびスキャン始点検出用マイクロレンズ
３０2 を両方照射できるように設定されている。各マイ
クロレンズに入射した光はニポウディスク２０上の対応
するピンホールに集光される。したがって、マイクロレ
ンズアレイディスク３０とニポウディスク２０を同期し
て回転させることにより、ニポウディスク２０のスキャ
ントラック２０1 を透過した光で試料（図示せず）を多
点スキャンすることができる。
【００１６】他方、スキャン始点検出用ピンホール２０
2 を透過した入射光は、スキャン始点検出用ピンホール
２０2 がフォトダイオード２１の上を通過するごとにフ
ォトダイオード２１で受光される。その後の信号の処理
は図１と同様であり、ここではその説明を避けるが、図
１の場合と同様に光スキャナ装置と外部の撮像装置２５
との同期をとることができる。
2 を透過した入射光は、スキャン始点検出用ピンホール
２０2 がフォトダイオード２１の上を通過するごとにフ
ォトダイオード２１で受光される。その後の信号の処理
は図１と同様であり、ここではその説明を避けるが、図
１の場合と同様に光スキャナ装置と外部の撮像装置２５
との同期をとることができる。
【００１７】なお、本発明の以上の説明は、説明および
例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎな
い。したがって本発明はその本質から逸脱せずに多くの
変更、変形をなし得ることは当業者に明らかである。
例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎな
い。したがって本発明はその本質から逸脱せずに多くの
変更、変形をなし得ることは当業者に明らかである。
【００１８】例えば、図３の構成におけるニポウディス
ク２０のスキャン始点検出用ピンホール２０2 の形状は
円形に限らず、クロスマーカー状にすることもできる。
このような形状にすることにより、マイクロレンズアレ
イディスク３０とニポウディスク２０の位置調整作業が
容易になる。また、スキャン始点検出用ピンホール（お
よびスキャン始点検出用マイクロレンズ）の位置はディ
スクの外周側に限るものではなく、ディスクの内周側に
あってもよい。
ク２０のスキャン始点検出用ピンホール２０2 の形状は
円形に限らず、クロスマーカー状にすることもできる。
このような形状にすることにより、マイクロレンズアレ
イディスク３０とニポウディスク２０の位置調整作業が
容易になる。また、スキャン始点検出用ピンホール（お
よびスキャン始点検出用マイクロレンズ）の位置はディ
スクの外周側に限るものではなく、ディスクの内周側に
あってもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ニ
ポウディスク上にスキャンの始点に対応したピンホール
を配置し、このピンホールからの透過光を用いて光スキ
ャナ回転時にスキャントラックの始点位置を検出できる
ようにしたため、容易に光スキャナ装置と外部の撮像装
置との同期をとることができる。
ポウディスク上にスキャンの始点に対応したピンホール
を配置し、このピンホールからの透過光を用いて光スキ
ャナ回転時にスキャントラックの始点位置を検出できる
ようにしたため、容易に光スキャナ装置と外部の撮像装
置との同期をとることができる。
【図１】本発明に係るニポウディスク型光スキャン装置
の一実施例を示す構成図
の一実施例を示す構成図
【図２】ニポウディスクの上面図
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図
【図４】各ディスクの上面図
【図５】従来の共焦点顕微鏡の一例を示す構成図であ
る。
る。
１ 入射光 ２０ ニポウディスク ２０1 ，３０1 スキャントラック ２０2 スキャン始点検出用ピンホール ２１ フォトダイオード ２２ 電流電圧変換回路 ２３ 電圧比較回路 ２４ 基準電圧 ２５ 撮像装置 ３０ マイクロレンズアレイディスク ３０2 スキャン始点検出用マイクロレンズ ４０ 偏光ビームスプリッタ
Claims (2)
- 【請求項１】試料の像が撮像装置により観測可能に構成
された共焦点顕微鏡に用いられ、ニポウディスクを備え
た光スキャナ部分を含むニポウディスク型光スキャナ装
置であって、 前記ニポウディスク上にスキャントラックの始点に対応
したスキャン始点検出用ピンホールを配設すると共に、
前記スキャン始点検出用ピンホールの透過光を光電変換
し前記撮像装置用のトリガ信号を生成する手段を具備
し、スキャン周期と撮像装置の撮像周期の同期がとれる
ようにしたことを特徴とするニポウディスク型光スキャ
ナ装置。 - 【請求項２】前記ニポウディスクの入射光側に配置さ
れ、ニポウディスクのピンホールパターンと同一パター
ンのマイクロレンズアレイを有し、マイクロレンズアレ
イの各マイクロレンズの集光光がニポウディスクの対応
するピンホールに入射するように構成されたマイクロレ
ンズアレイディスクを前記光スキャナ部分に設けたこと
を特徴とする請求項１記載のニポウディスク型光スキャ
ナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7232362A JP3019754B2 (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | ニポウディスク型光スキャナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7232362A JP3019754B2 (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | ニポウディスク型光スキャナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0980315A true JPH0980315A (ja) | 1997-03-28 |
| JP3019754B2 JP3019754B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=16938032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7232362A Expired - Lifetime JP3019754B2 (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | ニポウディスク型光スキャナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3019754B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6191885B1 (en) | 1998-09-22 | 2001-02-20 | Olympus Optical Co., Ltd. | Confocal microscope apparatus and photographing apparatus for confocal microscope |
| US6320185B1 (en) | 1998-05-18 | 2001-11-20 | Olympus Optical Co., Ltd. | Image detection apparatus |
| GB2395265A (en) * | 2002-10-16 | 2004-05-19 | Perkinelmer Uk Ltd | Synchronisation of operations in a scanning microscope |
| US6924490B2 (en) | 2002-01-10 | 2005-08-02 | Olympus Optical Co., Ltd. | Microscope system |
| JP2006227315A (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | Hamamatsu Photonics Kk | 撮像装置、撮像システム、共焦点顕微鏡、及び撮像方法 |
| JP2008129172A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Yokogawa Electric Corp | 共焦点スキャナユニットおよびこれを使用した共焦点顕微鏡 |
| JP2009222826A (ja) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Yokogawa Electric Corp | 共焦点スキャナユニット |
-
1995
- 1995-09-11 JP JP7232362A patent/JP3019754B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US8289620B2 (en) | 2002-10-16 | 2012-10-16 | Perkinelmer Singapore Pte Ltd. | Imaging |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3019754B2 (ja) | 2000-03-13 |
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