[go: up one dir, main page]

JP3327432B2 - Confocal light scanner - Google Patents

Confocal light scanner

Info

Publication number
JP3327432B2
JP3327432B2 JP24510594A JP24510594A JP3327432B2 JP 3327432 B2 JP3327432 B2 JP 3327432B2 JP 24510594 A JP24510594 A JP 24510594A JP 24510594 A JP24510594 A JP 24510594A JP 3327432 B2 JP3327432 B2 JP 3327432B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
plate
microlens
pinhole
disk
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP24510594A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08110473A (en
Inventor
由美子 杉山
健雄 田名網
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.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric 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 Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP24510594A priority Critical patent/JP3327432B2/en
Publication of JPH08110473A publication Critical patent/JPH08110473A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3327432B2 publication Critical patent/JP3327432B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/0004Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002Scanning microscopes
    • G02B21/0024Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0036Scanning details, e.g. scanning stages
    • G02B21/0044Scanning details, e.g. scanning stages moving apertures, e.g. Nipkow disks, rotating lens arrays

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数の集光手段及び開
孔を設けた円板を回転させることにより光走査を行う共
焦点光スキャナに関し、特に視野の拡大が可能な共焦点
光スキャナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a confocal optical scanner for performing optical scanning by rotating a disk provided with a plurality of condensing means and apertures, and more particularly to a confocal optical scanner capable of expanding a field of view. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】共焦点光スキャナは共焦点顕微鏡等の走
査手段として用いられるものであり、開孔の設けられた
円板を回転させることにより、光走査を行うものであ
る。特に、円板上に前記開孔と同一のパターンで集光手
段を設け、この円板を前記開孔の設けられた円板と同期
して回転させることにより、光の利用効率を向上させる
ことができる。
2. Description of the Related Art A confocal optical scanner is used as a scanning means of a confocal microscope or the like, and performs optical scanning by rotating a disk provided with an aperture. In particular, by providing light collecting means on the disk in the same pattern as the aperture, and by rotating this disk in synchronization with the disk provided with the aperture, the light use efficiency is improved. Can be.

【0003】図4はこのような従来の共焦点光スキャナ
を示す構成ブロック図であり、本願出願人の出願に係る
特願平4−15411号(特開平5−60980号公
報)に記載されたものである。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of such a conventional confocal optical scanner, which is described in Japanese Patent Application No. Hei 4-15411 (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-60980) filed by the present applicant. Things.

【0004】図4において1はレーザ、2は集光手段と
してマイクロレンズが設けられた円板(以下、マイクロ
レンズ板と呼ぶ。)、3は光分岐手段であるビームスプ
リッタ、4は開孔としてピンホールが設けられた円板
(以下、ピンホール板と呼ぶ。)、5は対物レンズ、6
は試料、7はリレーレンズ、8はカメラ等の撮影装置、
9はマイクロレンズ板2及びピンホール板4を同期して
回転させるモータである。また、2,3,4,5,7及
び9は共焦点光スキャナ50を構成している。
In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a laser, 2 denotes a disk provided with a microlens as a focusing means (hereinafter, referred to as a microlens plate), 3 denotes a beam splitter as a light splitting means, and 4 denotes an aperture. A disk provided with a pinhole (hereinafter referred to as a pinhole plate), 5 is an objective lens, 6
Is a sample, 7 is a relay lens, 8 is a photographing device such as a camera,
Reference numeral 9 denotes a motor that rotates the microlens plate 2 and the pinhole plate 4 in synchronization. 2, 3, 4, 5, 7, and 9 constitute a confocal optical scanner 50.

【0005】レーザ1の出力光はマイクロレンズ板2に
入射され、マイクロレンズ板2に設けられた各々のマイ
クロレンズによりビームスプリッタ3を介してピンホー
ル板4上の各々のピンホールに集光される。ピンホール
板4上の各々のピンホールを通過した光は対物レンズ5
を介して試料6の上に入射される。
The output light of the laser 1 is incident on the microlens plate 2 and is condensed on each pinhole on the pinhole plate 4 via the beam splitter 3 by each microlens provided on the microlens plate 2. You. The light passing through each pinhole on the pinhole plate 4 is
And is incident on the sample 6 through.

【0006】試料6からの反射光等の戻り光は再び対物
レンズ5を介してピンホール板4に入射され、ピンホー
ル板4上の各々のピンホールを通過した光はビームスプ
リッタ3で反射され、リレーレンズ7を介して撮影装置
8に入射される。
Return light such as reflected light from the sample 6 is again incident on the pinhole plate 4 via the objective lens 5, and light passing through each pinhole on the pinhole plate 4 is reflected by the beam splitter 3. , Through a relay lens 7 to a photographing device 8.

【0007】また、マイクロレンズ板2及びピンホール
板4は同一の軸に固定され、この軸に取付けられたモー
タ9によって同期して回転される。
The microlens plate 2 and the pinhole plate 4 are fixed on the same shaft, and are rotated synchronously by a motor 9 mounted on this shaft.

【0008】ここで、図4に示す従来例の動作を説明す
る。レーザ1の出力光は同期して回転するマイクロレン
ズ板2上の各々のマイクロレンズ及びピンホール板4上
の各々のピンホールを通過することにより試料6表面を
走査する。
Here, the operation of the conventional example shown in FIG. 4 will be described. The output light of the laser 1 scans the surface of the sample 6 by passing through each microlens on the microlens plate 2 and each pinhole on the pinhole plate 4 which rotate synchronously.

【0009】試料6からの反射光を撮影装置8で撮影す
る場合、例えば、ピンホール板4と対物レンズ5との間
に偏光板等を設けて入射光と反射光の偏光面を回転さ
せ、ビームスプリッタ3として偏光ビームスプリッタを
用いることにより、試料6からの反射光を分離すること
ができる。
When the reflected light from the sample 6 is photographed by the photographing device 8, for example, a polarizing plate or the like is provided between the pinhole plate 4 and the objective lens 5, and the planes of polarization of the incident light and the reflected light are rotated. By using a polarizing beam splitter as the beam splitter 3, the reflected light from the sample 6 can be separated.

【0010】一方、試料6からの蛍光を撮影装置8で撮
影する場合にはビームスプリッタ3としてダイクロイッ
クミラーを用いることにより、試料6からの蛍光を分離
することができる。
On the other hand, when the fluorescence from the sample 6 is photographed by the photographing device 8, the fluorescence from the sample 6 can be separated by using a dichroic mirror as the beam splitter 3.

【0011】また、前述のようにマイクロレンズ板2に
設けられた各々のマイクロレンズは入射光をビームスプ
リッタ3を介してピンホール板4上の各々のピンホール
に集光する。即ち、マイクロレンズの焦点位置にピンホ
ールを配置することによりレーザ1からの入射光の利用
効率を向上させることが可能になる。
Further, as described above, each micro lens provided on the micro lens plate 2 condenses incident light to each pin hole on the pin hole plate 4 via the beam splitter 3. That is, by arranging the pinhole at the focal position of the microlens, it is possible to improve the utilization efficiency of the incident light from the laser 1.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図4に示す従
来例ではビームスプリッタ3をマイクロレンズ板2とピ
ンホール板4との間に設け、戻り光がマイクロレンズ板
2を通過する前にリレーレンズ7を介して撮影装置8で
結像させる必要がある。
However, in the prior art shown in FIG. 4, the beam splitter 3 is provided between the microlens plate 2 and the pinhole plate 4 so that the return light is relayed before passing through the microlens plate 2. It is necessary to form an image with the photographing device 8 via the lens 7.

【0013】これは、戻り光がマイクロレンズ板2を通
過してしまうと平行光となってしまうため、戻り光を撮
影装置8に結像させることが出来なくなるためである。
This is because if the return light passes through the microlens plate 2, it becomes parallel light, so that the return light cannot be imaged on the photographing device 8.

【0014】この場合、図4中”イ”に示すマイクロレ
ンズ板2上のマイクロレンズの焦点距離によって、マイ
クロレンズ板2とピンホール板4との間に設けることが
できるビームスプリッタ3の大きさが制限されていま
い、観察可能な視野が狭くなってしまうといった問題点
がある。
In this case, the size of the beam splitter 3 that can be provided between the microlens plate 2 and the pinhole plate 4 according to the focal length of the microlens on the microlens plate 2 indicated by “a” in FIG. However, there is a problem that the observable field of view is narrowed.

【0015】また、図4に示す従来例で蛍光観察に用い
るダイクロイックミラーは通常の落射蛍光顕微鏡用のダ
イクロイックミラーと反射透過特性が逆であるため、汎
用品を用いることが出来きず高価になってしまうといっ
た問題点もある。従って本発明の目的は、観察可能な視
野が大きく、安価である共焦点光スキャナを実現するこ
とにある。
Further, the dichroic mirror used for fluorescence observation in the conventional example shown in FIG. 4 has a reflection and transmission characteristic opposite to that of a normal dichroic mirror for an epi-illumination fluorescence microscope. There is also a problem that it will. Accordingly, an object of the present invention is to realize a confocal optical scanner which has a large observable visual field and is inexpensive.

【0016】[0016]

【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、本発明の第1では、複数の集光手段を有する
円板及び前記集光手段と同一パターンの複数の開孔を有
する円板を同期して回転させ前記集光手段及び前記開孔
を通過した光を集光して試料を走査する共焦点光スキャ
ナにおいて、入射光を反射若しくは透過して前記試料か
らの戻り光を透過若しくは反射させる光分岐手段と、こ
の光分岐手段の反射光若しくは透過光が入射される集光
手段を有する円板と、この集光手段を有する円板からの
透過光が入射され、前記集光手段の焦点距離から光軸
沿って前記試料方向にずらした位置に設けられた開孔を
有する円板とを備えたことを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a disk having a plurality of light collecting means and a plurality of apertures having the same pattern as the light collecting means. In a confocal optical scanner that scans a sample by condensing light that has passed through the light condensing means and the aperture by rotating a disk in synchronization, the incident light is reflected or transmitted to return light from the sample. A light splitting means for transmitting or reflecting the light, a disc having a condensing means on which the reflected light or transmitted light of the light splitting means is incident, and a transmitted light from the disc having the light condensing means incident thereon; the optical axis from the focal length of the optical means
A disk having an opening provided at a position shifted along the sample direction along the axis .

【0017】本発明の第2では、複数の集光手段を有す
る円板及び前記集光手段と同一パターンの複数の開孔を
有する円板を同期して回転させ前記集光手段及び前記開
孔を通過した光を集光して試料を走査する共焦点光スキ
ャナにおいて、入射光を反射して前記試料からの戻り光
を透過させる光分岐手段と、この光分岐手段の反射光が
入射される複数の集光手段を有する第1の円板と、前記
光分岐手段の透過光が入射される前記第1の円板の前記
集光手段と同一パターンの集光手段を有する第2の円板
と、前記集光手段を有する第1の円板からの透過光が入
射される前記第1の円板の前記集光手段と同一パターン
開孔を有する円板とを備えたことを特徴とするもので
ある。
According to a second aspect of the present invention, a disk having a plurality of light-collecting means and a disk having a plurality of apertures having the same pattern as the light-collecting means are rotated in synchronization with each other, and the light-collecting means and the aperture are formed. Convergent light scanner that condenses light that has passed through and scans a sample, a light splitting unit that reflects incident light and transmits return light from the sample, and receives reflected light from the light splitting unit. a first circular plate having a plurality of focusing means, the said first disc has transmitted light is incident of the light branching means
A second disc having a condensing means having the same pattern as the condensing means, and the condensing means of the first disc on which light transmitted from the first disc having the condensing means is incident ; Same pattern
And a disc having an opening.

【0018】[0018]

【作用】ピンホール板をマイクロレンズの焦点距離から
光軸方向に少しずれた位置に設けることにより、観察可
能な視野が大きくなる。また、落射蛍光顕微鏡用のダイ
クロイックミラーがそのまま使用でき、リレーレンズが
不要になる。
By providing the pinhole plate at a position slightly deviated from the focal length of the microlens in the optical axis direction, the observable field of view is increased. Further, a dichroic mirror for an epi-illumination fluorescence microscope can be used as it is, and a relay lens is not required.

【0019】マイクロレンズ板を一枚追加して、この2
つのマイクロレンズ板の間にビームスプリッタを設ける
ことにより、観察可能な視野が大きくなり、また、落射
蛍光顕微鏡用のダイクロイックミラーがそのまま使用で
き、リレーレンズが不要になる。
By adding one microlens plate, this 2
By providing the beam splitter between the two microlens plates, the observable field of view is enlarged, and the dichroic mirror for the epi-illumination fluorescence microscope can be used as it is, eliminating the need for a relay lens.

【0020】さらに、マイクロレンズ板とピンホール板
とを一体化させた走査板を用いることにより、前記マイ
クロレンズ板と前記ピンホール板との位置調整が不要に
なる。
Further, by using a scanning plate in which the microlens plate and the pinhole plate are integrated, the position adjustment between the microlens plate and the pinhole plate becomes unnecessary.

【0021】[0021]

【実施例】以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図1は本発明に係る共焦点光スキャナの第1の実施例を
示す構成ブロック図である。図1において1aはレー
ザ、2aはマイクロレンズ板、3aはビームスプリッ
タ、4aはピンホール板、5aは対物レンズ、6aは試
料、8aは撮影装置、9aはモータである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a confocal optical scanner according to the present invention. In FIG. 1, 1a is a laser, 2a is a microlens plate, 3a is a beam splitter, 4a is a pinhole plate, 5a is an objective lens, 6a is a sample, 8a is a photographing device, and 9a is a motor.

【0022】また、2a,3a,4a,5a及び9aは
共焦点光スキャナ51を構成している。
Reference numerals 2a, 3a, 4a, 5a and 9a constitute a confocal optical scanner 51.

【0023】レーザ1aの出力光はビームスプリッタ3
aに入射されて反射され、マイクロレンズ板2aに入射
される。マイクロレンズ板2aに設けられた各々のマイ
クロレンズは前記入射光をピンホール板4a上の各々の
ピンホールに集光する。
The output light of the laser 1a is applied to the beam splitter 3
a, and is reflected, and then enters the microlens plate 2a. Each microlens provided on the microlens plate 2a focuses the incident light on each pinhole on the pinhole plate 4a.

【0024】但し、ピンホール板4aは図1中”イ”に
示すマイクロレンズ板2a上のマイクロレンズの焦点距
離の位置ではなく、光軸方向に少しずれた図1中”ロ”
に示す位置に設けられている。
However, the pinhole plate 4a is not at the position of the focal length of the microlens on the microlens plate 2a shown in "a" in FIG. 1, but is slightly shifted in the optical axis direction in "b" in FIG.
It is provided at the position shown in FIG.

【0025】ピンホール板4a上の各々のピンホールを
通過した光は対物レンズ5aを介して試料6aの上に入
射される。
The light passing through each pinhole on the pinhole plate 4a is incident on the sample 6a via the objective lens 5a.

【0026】試料6aからの反射光等の戻り光は再び対
物レンズ5aを介してピンホール板4aに入射され、ピ
ンホール板4a上の各々のピンホールを通過した光は、
更にマイクロレンズ板2aを透過してビームスプリッタ
3aに入射される。ビームスプリッタ3aは入射した戻
り光を透過させ撮影装置8aに入射する。
Return light such as reflected light from the sample 6a is again incident on the pinhole plate 4a via the objective lens 5a, and light passing through each pinhole on the pinhole plate 4a is
Further, the light passes through the microlens plate 2a and is incident on the beam splitter 3a. The beam splitter 3a transmits the returning light that has entered, and enters the imaging device 8a.

【0027】また、マイクロレンズ板2a及びピンホー
ル板4aは同一の軸に固定され、この軸に取付けられた
モータ9aによって同期して回転される。
The microlens plate 2a and the pinhole plate 4a are fixed on the same shaft, and are synchronously rotated by a motor 9a mounted on this shaft.

【0028】ここで、図1に示す実施例の動作を説明す
る。レーザ1aの出力光は同期して回転するマイクロレ
ンズ板2a上の各々のマイクロレンズ及びピンホール板
4a上の各々のピンホールを通過することにより試料6
a表面を走査する。
Here, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described. The output light of the laser 1a passes through each microlens on the microlens plate 2a rotating in synchronization and each pinhole on the pinhole plate 4a, and the sample
a Scan the surface.

【0029】試料6aからの戻り光は対物レンズ5aを
介してピンホール板4a上のピンホールに集光され、ピ
ンホールを通過した光はマイクロレンズ板2a上のマイ
クロレンズに入射される。
The return light from the sample 6a is focused on a pinhole on the pinhole plate 4a via the objective lens 5a, and the light passing through the pinhole is incident on the microlens on the microlens plate 2a.

【0030】この時、前述のようにピンホール板4aは
マイクロレンズの焦点距離”イ”の位置ではなく、光軸
方向に少しずれた図1中”ロ”に示す位置に設けられて
いるので、マイクロレンズ板2a上を透過した光は平行
光にはならず、マイクロレンズ板2a上のマイクロレン
ズにより撮影装置8aに結像されることになる。
At this time, as described above, the pinhole plate 4a is provided not at the position of the focal length "a" of the microlens but at the position "b" in FIG. 1 slightly shifted in the optical axis direction. The light transmitted through the microlens plate 2a does not become parallel light, but is imaged on the photographing device 8a by the microlens on the microlens plate 2a.

【0031】従って、マイクロレンズ板2a上のマイク
ロレンズの焦点距離”イ”を”f”、ピンホール板4a
のマイクロレンズ板2aからの距離”ロ”を”a”、撮
影装置のマイクロレンズ板2aからの距離”ハ”を”
b”とした場合、 b=1/(1/f−1/a) (1) という関係になる。
Therefore, the focal length "a" of the micro lens on the micro lens plate 2a is set to "f", and the pinhole plate 4a
The distance "b" from the microlens plate 2a of the camera is "a", and the distance "c" from the microlens plate 2a of the photographing device is "a".
In the case of b ″, the relationship is b = 1 / (1 / f−1 / a) (1).

【0032】この結果、ピンホール板4aをマイクロレ
ンズの焦点距離から光軸方向に少しずれた位置に設ける
ことにより、ビームスプリッタ3aをマイクロレンズ板
2aとピンホール板4aとの間に設ける必要がなくなる
ので、観察可能な視野を大きくすることが可能になる。
As a result, it is necessary to provide the beam splitter 3a between the microlens plate 2a and the pinhole plate 4a by providing the pinhole plate 4a at a position slightly shifted in the optical axis direction from the focal length of the microlens. Since this disappears, the observable visual field can be enlarged.

【0033】また、図1に示す第1の実施例では従来例
と比較してレーザ1aと撮影装置8aの位置関係が逆に
なっており、落射蛍光顕微鏡用のダイクロイックミラー
がそのまま使用できるようになり、また、リレーレンズ
7も不要になることから安価になる。
In the first embodiment shown in FIG. 1, the positional relationship between the laser 1a and the photographing device 8a is reversed as compared with the conventional example, so that the dichroic mirror for the epi-fluorescence microscope can be used as it is. In addition, since the relay lens 7 is not required, the cost is reduced.

【0034】図2は本発明に係る共焦点光スキャナの第
2の実施例を示す構成ブロック図である。図2において
1bはレーザ、2b及び2cはマイクロレンズ板、3b
はビームスプリッタ、4bはピンホール板、5bは対物
レンズ、6bは試料、8bは撮影装置、9bはモータで
ある。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the confocal optical scanner according to the present invention. In FIG. 2, 1b is a laser, 2b and 2c are microlens plates, 3b
Is a beam splitter, 4b is a pinhole plate, 5b is an objective lens, 6b is a sample, 8b is a photographing device, and 9b is a motor.

【0035】また、2b,2c,3b,4b,5b及び
9bは共焦点光スキャナ52を構成している。
Further, 2b, 2c, 3b, 4b, 5b and 9b constitute a confocal optical scanner 52.

【0036】レーザ1bの出力光はビームスプリッタ3
bに入射されて反射され、マイクロレンズ板2bに入射
される。マイクロレンズ板2bに設けられた各々のマイ
クロレンズは前記入射光をピンホール板4b上の各々の
ピンホールに集光する。
The output light of the laser 1b is applied to the beam splitter 3
b, is reflected, and is incident on the microlens plate 2b. Each microlens provided on the microlens plate 2b focuses the incident light on each pinhole on the pinhole plate 4b.

【0037】但し、ピンホール板4bは図2中”イ”に
示すマイクロレンズ板2b上のマイクロレンズの焦点距
離の位置に設けられている。
However, the pinhole plate 4b is provided at the position of the focal length of the microlens on the microlens plate 2b indicated by "a" in FIG.

【0038】ピンホール板4b上の各々のピンホールを
通過した光は対物レンズ5bを介して試料6bの上に入
射される。
The light passing through each pinhole on the pinhole plate 4b is incident on the sample 6b via the objective lens 5b.

【0039】試料6bからの反射光等の戻り光は再び対
物レンズ5bを介してピンホール板4bに入射され、ピ
ンホール板4b上の各々のピンホールを通過した光は、
更にマイクロレンズ板2bを透過してビームスプリッタ
3bに入射される。ビームスプリッタ3bは入射した戻
り光を透過させマイクロレンズ板2cを介して撮影装置
8bに入射する。
The return light such as the reflected light from the sample 6b is again incident on the pinhole plate 4b via the objective lens 5b, and the light passing through each pinhole on the pinhole plate 4b is
Further, the light is transmitted through the microlens plate 2b and is incident on the beam splitter 3b. The beam splitter 3b transmits the returning light that has entered, and enters the imaging device 8b via the microlens plate 2c.

【0040】また、マイクロレンズ板2b,2c及びピ
ンホール板4bは同一の軸に固定され、前記軸に取付け
られたモータ9bによって同期して回転される。
The microlens plates 2b and 2c and the pinhole plate 4b are fixed on the same shaft, and are synchronously rotated by a motor 9b mounted on the shaft.

【0041】ここで、図2に示す第2の実施例の動作を
説明する。レーザ1bの出力光はビームスプリッタ3b
で反射され、同期して回転するマイクロレンズ板2b上
の各々のマイクロレンズ及びピンホール板4b上の各々
のピンホールを通過することにより試料6b表面を走査
する。
Here, the operation of the second embodiment shown in FIG. 2 will be described. The output light of the laser 1b is a beam splitter 3b
The sample 6b is scanned by passing through each microlens on the microlens plate 2b and each pinhole on the pinhole plate 4b, which are reflected by and rotate synchronously.

【0042】試料6bからの戻り光は対物レンズ5bを
介してピンホール板4b上のピンホールに集光され、こ
のピンホールを通過した光はマイクロレンズ板2b上の
マイクロレンズに入射される。
The return light from the sample 6b is focused on the pinhole on the pinhole plate 4b via the objective lens 5b, and the light passing through this pinhole is incident on the microlens on the microlens plate 2b.

【0043】この時、前述のようにピンホール板4bは
マイクロレンズの焦点距離”イ”の位置に設けられてい
るので、マイクロレンズ板2b上を透過した光は平行光
になる。
At this time, as described above, since the pinhole plate 4b is provided at the position of the focal length "A" of the microlens, the light transmitted through the microlens plate 2b becomes parallel light.

【0044】この平行光はビームスプリッタ3bを透過
しマイクロレンズ板2cに入射される。マイクロレンズ
板2c上のマイクロレンズはこの入射光を集光して撮影
装置8bに結像させる。
The parallel light passes through the beam splitter 3b and is incident on the micro lens plate 2c. The micro lens on the micro lens plate 2c collects the incident light and forms an image on the photographing device 8b.

【0045】この結果、マイクロレンズ板2bとマイク
ロレンズ板2cとの間にビームスプリッタ3bを設ける
ことにより、図2中”イ”に示す距離の制限を受けなく
なるため観察可能な視野を大きくすることが可能にな
る。
As a result, by providing the beam splitter 3b between the microlens plate 2b and the microlens plate 2c, the observable field of view is enlarged because the distance limitation shown in FIG. Becomes possible.

【0046】また、図1に示す第1の実施例と同様に従
来例と比較してレーザ1bと撮影装置8bの位置関係が
逆になっており、落射蛍光顕微鏡用のダイクロイックミ
ラーがそのまま使用できるようになり、また、リレーレ
ンズ7も不要になることから安価になる。
Further, as in the first embodiment shown in FIG. 1, the positional relationship between the laser 1b and the photographing device 8b is reversed as compared with the conventional example, so that the dichroic mirror for the epi-fluorescence microscope can be used as it is. In addition, since the relay lens 7 is not required, the cost is reduced.

【0047】図3は本発明に係る共焦点光スキャナの第
3の実施例を示す構成ブロック図である。ここで、1
b,2c,3b,5b,6b,8b及び9bは図2と同
一符号を付してある。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a third embodiment of the confocal optical scanner according to the present invention. Where 1
2, b, 2c, 3b, 5b, 6b, 8b and 9b are denoted by the same reference numerals as in FIG.

【0048】図3(A)において10はマイクロレンズ
板とピンホール板とを一体化させた走査板である。ま
た、2c,3b,5b,9b及び10は共焦点光スキャ
ナ52aを構成している。
In FIG. 3A, reference numeral 10 denotes a scanning plate in which a microlens plate and a pinhole plate are integrated. 2c, 3b, 5b, 9b and 10 constitute a confocal optical scanner 52a.

【0049】接続関係に関しては図2に示す第2の実施
例とほぼ同様であり、異なる点はマイクロレンズ板2b
及びピンホール板4bの代わりに走査板10を設けた点
である。
The connection is almost the same as that of the second embodiment shown in FIG. 2 except for the micro lens plate 2b.
And that a scanning plate 10 is provided instead of the pinhole plate 4b.

【0050】また、図3(B)は走査板10の”イ”の
部分を拡大した断面図である。図3(B)において11
はガラス、12は膜、13はマイクロレンズ、14はピ
ンホールである。
FIG. 3B is an enlarged sectional view of the portion "a" of the scanning plate 10. As shown in FIG. In FIG. 3B, 11
Is a glass, 12 is a film, 13 is a microlens, and 14 is a pinhole.

【0051】ガラス11の一方の側には膜12が形成さ
れ、他方の側にはマイクロレンズ13が形成される。ま
た、膜12にはマイクロレンズ13と同一パターンのピ
ンホール14が形成される。
A film 12 is formed on one side of the glass 11, and a micro lens 13 is formed on the other side. Further, a pinhole 14 having the same pattern as the microlens 13 is formed in the film 12.

【0052】図3に示す第3の実施例の動作に関しても
図2に示す第2の実施例と基本的に同一であるので説明
は省略する。
The operation of the third embodiment shown in FIG. 3 is basically the same as that of the second embodiment shown in FIG.

【0053】図3に示す第3の実施例では、走査板10
とマイクロレンズ板2cとの間にビームスプリッタ3b
を設けることにより、図3中”ロ”に示す焦点距離の制
限を受けなくなるため観察可能な視野を大きくすること
が可能になる。
In the third embodiment shown in FIG.
Beam splitter 3b between the lens and microlens plate 2c
Is provided, the focal length indicated by “b” in FIG. 3 is not restricted, and the observable field of view can be enlarged.

【0054】また、図1に示す第2の実施例と同様に、
落射蛍光顕微鏡用のダイクロイックミラーがそのまま使
用できるようになり、また、リレーレンズ7も不要にな
ることから安価になる。
Also, as in the second embodiment shown in FIG.
The dichroic mirror for the epi-illumination fluorescence microscope can be used as it is, and the relay lens 7 becomes unnecessary, so that the cost is reduced.

【0055】さらに、図2におけるマイクロレンズ板2
bとピンホール板4bとを一体化させた走査板10を用
いることにより、前記マイクロレンズ板2bと前記ピン
ホール板4bとの位置調整が不要になる。
Further, the micro lens plate 2 shown in FIG.
By using the scanning plate 10 in which b is integrated with the pinhole plate 4b, the position adjustment between the microlens plate 2b and the pinhole plate 4b becomes unnecessary.

【0056】なお、図1に示す第1の実施例ではマイク
ロレンズ板2aとピンホール板4aを別々に設けている
が図3(B)に示すように一体化しても良い。但し、こ
の場合にはマイクロレンズ13とピンホール14との間
の距離は図1中”ロ”に示すようにマイクロレンズ13
の焦点距離からずらしておく必要がある。
Although the microlens plate 2a and the pinhole plate 4a are separately provided in the first embodiment shown in FIG. 1, they may be integrated as shown in FIG. However, in this case, the distance between the micro lens 13 and the pinhole 14 is as shown in "b" in FIG.
Must be shifted from the focal length of the camera.

【0057】また、図1に示す第1の実施例ではマイク
ロレンズの焦点より外側の位置にピンホール板4aを設
けているが、マイクロレンズの焦点より内側の位置にピ
ンホール板4aを設けても良い。
In the first embodiment shown in FIG. 1, the pinhole plate 4a is provided at a position outside the focal point of the microlens. However, the pinhole plate 4a is provided at a position inside the focal point of the microlens. Is also good.

【0058】また、図1に示す第1の実施例ではビーム
スプリッタ3aによって入射光を反射させ、試料6aか
らの戻り光を透過させているが、入射光を透過させ、試
料6aからの戻り光を発射させても良い。
In the first embodiment shown in FIG. 1, the incident light is reflected by the beam splitter 3a and the return light from the sample 6a is transmitted. However, the incident light is transmitted and the return light from the sample 6a is transmitted. May be fired.

【0059】また、開孔の一例であるピンホールの形状
に関しては円形に限るわけではなく楕円、スリット状等
であっても良い。
The shape of the pinhole, which is an example of the opening, is not limited to a circle, but may be an ellipse, a slit, or the like.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果がある。請求項1の発明
に関しては、ピンホール板をマイクロレンズの焦点距離
から光軸方向に少しずれた位置に設けることにより、観
察可能な視野が大きく、安価である共焦点光スキャナが
実現できる。
As is apparent from the above description,
According to the present invention, the following effects can be obtained. According to the first aspect of the present invention, by providing the pinhole plate at a position slightly shifted in the optical axis direction from the focal length of the microlens, an inexpensive confocal optical scanner having a large observable field of view can be realized.

【0061】請求項2の発明に関しては、マイクロレン
ズ板を一枚追加して、この2つのマイクロレンズ板の間
にビームスプリッタを設けることにより、観察可能な視
野が大きく、安価である共焦点光スキャナが実現でき
る。
According to the second aspect of the present invention, by adding a microlens plate and providing a beam splitter between the two microlens plates, an inexpensive confocal optical scanner having a large observable field of view can be obtained. realizable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る共焦点光スキャナの第1の実施例
を示す構成ブロック図である。
FIG. 1 is a configuration block diagram showing a first embodiment of a confocal optical scanner according to the present invention.

【図2】本発明に係る共焦点光スキャナの第2の実施例
を示す構成ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of the confocal optical scanner according to the present invention.

【図3】本発明に係る共焦点光スキャナの第3の実施例
を示す構成ブロック図である。
FIG. 3 is a configuration block diagram showing a third embodiment of the confocal optical scanner according to the present invention.

【図4】従来の共焦点光スキャナを示す構成ブロック図
である。
FIG. 4 is a configuration block diagram showing a conventional confocal optical scanner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1a,1b レーザ 2,2a,2b,2c マイクロレンズ板 3,3a,3b ビームスプリッタ 4,4a,4b ピンホール板 5,5a,5b 対物レンズ 6,6a,6b 試料 7 リレーレンズ 8,8a,8b 撮影装置 9,9a,9b モータ 10 走査板 11 ガラス 12 膜 13 マイクロレンズ 14 ピンホール 50,51,52,52a 共焦点光スキャナ 1, 1a, 1b Laser 2, 2a, 2b, 2c Micro lens plate 3, 3a, 3b Beam splitter 4, 4a, 4b Pinhole plate 5, 5a, 5b Objective lens 6, 6a, 6b Sample 7 Relay lens 8, 8a , 8b Imaging device 9, 9a, 9b Motor 10 Scanning plate 11 Glass 12 Film 13 Micro lens 14 Pinhole 50, 51, 52, 52a Confocal optical scanner

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 21/00 G02B 26/10 105 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 21/00 G02B 26/10 105

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の集光手段を有する円板及び前記集光
手段と同一パターンの複数の開孔を有する円板を同期し
て回転させ前記集光手段及び前記開孔を通過した光を集
光して試料を走査する共焦点光スキャナにおいて、 入射光を反射若しくは透過して前記試料からの戻り光を
透過若しくは反射させる光分岐手段と、 この光分岐手段の反射光若しくは透過光が入射される集
光手段を有する円板と、 この集光手段を有する円板からの透過光が入射され、前
記集光手段の焦点距離から光軸に沿って前記試料方向
ずらした位置に設けられた開孔を有する円板とを備えた
ことを特徴とする共焦点光スキャナ。
1. A disk having a plurality of light-collecting means and a disk having a plurality of apertures having the same pattern as the light-collecting means are rotated in synchronization with each other, so that light passing through the light-collecting means and the light-opening is rotated. In a confocal optical scanner that condenses and scans a sample, a light branching unit that reflects or transmits incident light and transmits or reflects return light from the sample, and light reflected or transmitted by the light branching unit is incident. A disk having a focusing means to be transmitted, and a transmitted light from the disk having the focusing means is incident thereon, and is provided at a position shifted from the focal length of the focusing means toward the sample along the optical axis. A confocal optical scanner, comprising:
【請求項2】複数の集光手段を有する円板及び前記集光
手段と同一パターンの複数の開孔を有する円板を同期し
て回転させ前記集光手段及び前記開孔を通過した光を集
光して試料を走査する共焦点光スキャナにおいて、 入射光を反射して前記試料からの戻り光を透過させる光
分岐手段と、 この光分岐手段の反射光が入射される複数の集光手段を
有する第1の円板と、 前記光分岐手段の透過光が入射される前記第1の円板の
前記集光手段と同一パターンの集光手段を有する第2の
円板と、 前記集光手段を有する第1の円板からの透過光が入射さ
れる前記第1の円板の前記集光手段と同一パターンの
孔を有する円板とを備えたことを特徴とする共焦点光ス
キャナ。
2. A disk having a plurality of light-collecting means and a disk having a plurality of apertures of the same pattern as the light-collecting means are rotated in synchronization with each other, and light passing through the light-collecting means and the light-opening is rotated. In a confocal optical scanner for condensing and scanning a sample, a light splitting means for reflecting incident light and transmitting return light from the sample, and a plurality of light collecting means for receiving reflected light from the light splitting means A first disk having: a first disk having light transmitted through the light splitting means ,
A second circular plate having a condensing means of the focusing means and the same pattern, the focusing means of the first disc the transmitted light is incident from the first disc with the focusing means And a disc having openings of the same pattern .
JP24510594A 1994-10-11 1994-10-11 Confocal light scanner Expired - Fee Related JP3327432B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24510594A JP3327432B2 (en) 1994-10-11 1994-10-11 Confocal light scanner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24510594A JP3327432B2 (en) 1994-10-11 1994-10-11 Confocal light scanner

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08110473A JPH08110473A (en) 1996-04-30
JP3327432B2 true JP3327432B2 (en) 2002-09-24

Family

ID=17128695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24510594A Expired - Fee Related JP3327432B2 (en) 1994-10-11 1994-10-11 Confocal light scanner

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3327432B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3930929B2 (en) * 1996-11-28 2007-06-13 オリンパス株式会社 Confocal microscope
JP2001506015A (en) * 1997-12-22 2001-05-08 マックス―プランク―ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デア・ヴィッセンシャフテン・エー・ファウ Scanning microscope that optically excites samples at multiple sample locations simultaneously
JP2006078553A (en) * 2004-09-07 2006-03-23 Nikon Corp Objective optical system, aberration measuring device and exposure apparatus
DE102007009551B3 (en) * 2007-02-27 2008-08-21 Ludwig-Maximilian-Universität Device for the confocal illumination of a sample
CN101439431A (en) * 2007-11-21 2009-05-27 新科实业有限公司 Multi-beam laser bonding machine and bonding method
JP5287566B2 (en) * 2009-07-15 2013-09-11 横河電機株式会社 Confocal microscope
KR101241439B1 (en) * 2010-11-26 2013-03-18 주식회사 나노프로텍 Confocal measurement equipment using micro-lens array
DE102013001238B4 (en) * 2013-01-25 2020-06-10 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Light microscope and microscopy method
JP6342842B2 (en) 2015-04-30 2018-06-13 オリンパス株式会社 Scanning microscope system
JP2024142508A (en) * 2023-03-30 2024-10-11 横河電機株式会社 Disk unit, confocal scanner, and confocal microscope

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08110473A (en) 1996-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6111690A (en) Confocal microscopic equipment
US5737121A (en) Real time scanning optical macroscope
JP2975719B2 (en) Confocal optics
EP0753779B1 (en) Confocal microscope
JP2663780B2 (en) Optical scanner for confocal
JP3327432B2 (en) Confocal light scanner
JPH05509178A (en) Confocal imaging system for microscopy
US5978095A (en) Confocal microscopic equipment
JP3358648B2 (en) Optical scanner for confocal
JPH09127420A (en) Confocal scanning microscope scanning device
JP3159006B2 (en) Confocal light scanner
JP3244100B2 (en) Two-photon excitation microscope
JPH04501615A (en) Achromatic scanning device
JP3015912B2 (en) Confocal light scanner
JPH1026735A (en) Confocal scanner unit
JP2571859B2 (en) Scanning optical microscope
JP3018564B2 (en) Pinhole substrate and confocal optical scanner using the same
JP3152130B2 (en) Confocal light scanner
JPH05188301A (en) Laser microscope
JP3189944B2 (en) Optical scanner for confocal
JP3684564B2 (en) microscope
JPH05210051A (en) Confocal optical scanner
JP2576021B2 (en) Transmission confocal laser microscope
JP2020197633A (en) Confocal scanner and confocal microscope
JPH0596816U (en) Confocal optical scanner

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080712

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090712

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100712

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110712

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110712

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120712

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130712

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees