JP2001083427A - Confocal microscope - Google Patents

Confocal microscope

Info

Publication number
JP2001083427A
JP2001083427A JP27129699A JP27129699A JP2001083427A JP 2001083427 A JP2001083427 A JP 2001083427A JP 27129699 A JP27129699 A JP 27129699A JP 27129699 A JP27129699 A JP 27129699A JP 2001083427 A JP2001083427 A JP 2001083427A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
confocal
light
observation
sample
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.)
Withdrawn
Application number
JP27129699A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Yuri
希良 由利
Tomio Endo
富男 遠藤
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.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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 Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP27129699A priority Critical patent/JP2001083427A/en
Publication of JP2001083427A publication Critical patent/JP2001083427A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a confocal microscope constituted so that the brightness of an image can be easily adjusted. SOLUTION: This confocal microscope is provided with an optical system guiding light to a sample, a rotary body 4' having a semitransmission part where a part through which the light guided by the optical system is transmitted, a part shielding the light and a transmission part through which the light is transmitted, a driving means 33 rotating the rotary body 4', an image pickup means 9 picking up a composite image consisting of the confocal image and the non-confocal image of the sample obtained through the semi-transmission part of the rotary body 4', the bright visual field image of the sample obtained through the transmission part,, and an arithmetic means 10 obtaining the confocal image of the sample from the picked-up composite image and the picked-up bright visual field image. Besides it is provided with a control means 10 controlling the driving means 33 so as to change the rotational speed the rotary body 4' and also the exposure time of the image pickup means 9 according to the change of rotational speed of the rotary body 4'.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば試料の微小
構造や3次元構造の形状を観察・測定するのに最適な共
焦点顕微鏡に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a confocal microscope which is most suitable for observing and measuring the shape of a minute structure or a three-dimensional structure of a sample, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の代表的な共焦点顕微鏡には、多数
のピンホールをそのピンホール径の約10倍の間隔で螺
旋状に配置したNipkowディスクを用いたディスク
走査型のものがある。このディスクを用いた共焦点顕微
鏡の改良型の技術としては、例えばR.Juskait
is,T.Wilsonらの“Efficient r
eal−time confocal microsc
opy with white light sour
ces”,Nature誌 Vol.383 Oct.
1996 p804−806.に記載されている技術が
ある。
2. Description of the Related Art A typical conventional confocal microscope is a disk scanning type using a Nippow disk in which a large number of pinholes are spirally arranged at intervals of about 10 times the diameter of the pinholes. As an improved technique of a confocal microscope using this disc, for example, R.S. Juskait
is, T .; Wilson et al., “Efficient r.
Eal-time Confocal microsc
opy with white light sour
ces ", Nature, Vol. 383 Oct.
1996 p804-806. There is a technique described in.

【0003】図6は、そのT.Wilsonらによるデ
ィスク走査型共焦点顕微鏡の構成を示す図である。光源
1には、ハロゲン光源または水銀光源等が用いられる。
この光源1から出射される光の光路上には、光学レンズ
2、PBS(偏光ビームスプリッター)3が配置され、
このPBS3の反射光路上には、後述する回転ディスク
4、第1の結像レンズ23、1/4波長板24、対物レ
ンズ5を介して試料(標本)6が配置されている。
[0003] FIG. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a disk scanning confocal microscope by Wilson et al. As the light source 1, a halogen light source, a mercury light source, or the like is used.
An optical lens 2 and a PBS (polarizing beam splitter) 3 are arranged on an optical path of light emitted from the light source 1.
A sample (specimen) 6 is disposed on the reflection optical path of the PBS 3 via a rotating disk 4, a first imaging lens 23, a 波長 wavelength plate 24, and an objective lens 5, which will be described later.

【0004】回転ディスク4は、図7に示すランダムピ
ンホールディスクからなる。このディスクには、多数の
ピンホールがそのピンホール径とほぼ同じ間隔でランダ
ムに配置されたランダムピンホールパターン部4aと、
光が自由に通過できる開口部4bとが形成され、これら
ランダムピンホールパターン部4aと開口部4bとの間
に光を遮断する遮光部4c,4dが形成されている。
[0004] The rotating disk 4 is a random pinhole disk shown in FIG. The disk has a random pinhole pattern portion 4a in which a large number of pinholes are randomly arranged at substantially the same interval as the pinhole diameter,
An opening 4b through which light can freely pass is formed, and light blocking portions 4c and 4d for blocking light are formed between the random pinhole pattern portion 4a and the opening 4b.

【0005】この回転ディスク4は透明ガラス円板から
なり、その円板上における各遮光部4c,4dに相当す
る部分に、Cr膜等の低反射膜(例えば、酸化クロムな
ど)が蒸着されている。同様に、ランダムピンホールパ
ターン部4aにおけるピンホール以外の部分に、Cr膜
等の低反射膜が蒸着されている。これにより、各遮光部
4c,4dとランダムピンホールパターン部4a上のピ
ンホール以外の部分とで、遮光がなされる。この回転デ
ィスク4は、回転軸7を介して図示しないDCモータの
軸に連結され、一定の回転速度で回転するようになって
いる。
The rotating disk 4 is formed of a transparent glass disk, and a low reflection film (for example, chromium oxide) such as a Cr film is deposited on portions corresponding to the light shielding portions 4c and 4d on the disk. I have. Similarly, a low-reflection film such as a Cr film is deposited on portions other than the pinholes in the random pinhole pattern portion 4a. As a result, light is shielded between the light shielding portions 4c and 4d and portions other than the pinholes on the random pinhole pattern portion 4a. The rotary disk 4 is connected to a shaft of a DC motor (not shown) via a rotary shaft 7 and rotates at a constant rotation speed.

【0006】また、回転ディスク4として、図8に示す
ラインパターンディスクを用いることもできる。このデ
ィスクには、図7に示したランダムピンホールパターン
部4aの代わりに、複数のラインが透明ガラス上にほぼ
同じ間隔で配置された縞状のラインパターン部4eが形
成されている。そして、このラインパターン部4eにお
ける各ラインに、例えばCr膜が蒸着されており、各ラ
インにて遮光がなされる。すなわちラインパターン部4
eは、線状の遮光部と光透過部とを交互に有している。
Further, as the rotating disk 4, a line pattern disk shown in FIG. 8 can be used. In this disk, instead of the random pinhole pattern portion 4a shown in FIG. 7, a striped line pattern portion 4e in which a plurality of lines are arranged at substantially equal intervals on transparent glass is formed. Then, for example, a Cr film is vapor-deposited on each line in the line pattern section 4e, and light is shielded on each line. That is, the line pattern portion 4
e has a linear light shielding portion and a light transmitting portion alternately.

【0007】一方、PBS3の透過光路上には、第2の
結像レンズ8を介してCCDカメラ9が配置されてい
る。このCCDカメラ9の画像出力端子にはコンピュー
タ10が接続され、このコンピュータ10での画像処理
により共焦点画像がモニター11に表示されるものとな
っている。
On the other hand, a CCD camera 9 is arranged on the transmission optical path of the PBS 3 via a second imaging lens 8. A computer 10 is connected to an image output terminal of the CCD camera 9, and a confocal image is displayed on a monitor 11 by image processing in the computer 10.

【0008】このような構成であれば、光源1から出射
された光は、光学レンズ2を介してPBS3に導かれ
る。PBS3で反射された光は、一定の速度で回転する
回転ディスク4に入射される。この回転ディスク4のラ
ンダムピンホールパターン部4a(またはラインパター
ン部4e)または開口部4bを通過した光は、第1の結
像レンズ23を通り1/4波長板24で円偏光になり、
対物レンズ5によって結像されて試料6に入射される。
With such a configuration, light emitted from the light source 1 is guided to the PBS 3 via the optical lens 2. The light reflected by the PBS 3 is incident on a rotating disk 4 rotating at a constant speed. The light passing through the random pinhole pattern portion 4a (or the line pattern portion 4e) or the opening portion 4b of the rotating disk 4 passes through the first imaging lens 23 and becomes circularly polarized by the quarter-wave plate 24.
An image is formed by the objective lens 5 and is incident on the sample 6.

【0009】この試料6から反射された光は、対物レン
ズ5を通り、1/4波長板24で入射光と直交する偏光
になり、第1の結像レンズ23を通り、再度、回転ディ
スク4のランダムピンホールパターン部4a(またはラ
インパターン部4e)または開口部4bを通過し、さら
にPBS3を透過し、結像レンズ8を介してCCDカメ
ラ9に入射する。
The light reflected from the sample 6 passes through the objective lens 5 and becomes polarized light orthogonal to the incident light by the quarter-wave plate 24, passes through the first imaging lens 23, and returns to the rotating disk 4. Pass through the random pinhole pattern portion 4a (or line pattern portion 4e) or the opening 4b, further pass through the PBS 3, and enter the CCD camera 9 via the imaging lens 8.

【0010】このCCDカメラ9は、回転ディスク4の
回転速度に同期して撮像タイミングが制御され、ランダ
ムピンホールパターン部4a(またはラインパターン部
4e)を通過した画像(複合画像)と開口部4bを通過
した画像(明視野画像)の2つの画像を撮像する。この
CCDカメラ9の出力画像は、コンピュータ10に蓄積
される。コンピュータ10は、ランダムピンホールパタ
ーン部4a(またはラインパターン部4e)から得られ
た非共焦点成分を含む共焦点画像データと、開口部4b
から得られた非共焦点画像データとの差分演算を行なう
ことによって、共焦点成分のみの共焦点画像データを求
め、その共焦点画像データを基にモニタ11上に共焦点
画像を表示する。
The CCD camera 9 has an image pickup timing controlled in synchronization with the rotation speed of the rotary disk 4, and an image (composite image) passing through the random pinhole pattern section 4a (or line pattern section 4e) and the opening section 4b. Are captured (bright-field images). The output image of the CCD camera 9 is stored in the computer 10. The computer 10 controls the confocal image data including the non-confocal component obtained from the random pinhole pattern portion 4a (or the line pattern portion 4e) and the aperture 4b.
The confocal image data of only the confocal component is obtained by performing a difference operation with the non-confocal image data obtained from the above, and the confocal image is displayed on the monitor 11 based on the confocal image data.

【0011】なお、試料6の表面近傍の立体画像は、図
示しない水平移動ステージに取り付けられたピエゾ素子
により、前記水平移動ステージとともに試料6を上下方
向(イ)に移動させて、高さ方向の各画像をコンピュー
タ10で合成することにより得られる。
The three-dimensional image in the vicinity of the surface of the sample 6 is moved in the vertical direction (a) together with the horizontal movement stage by a piezo element attached to a horizontal movement stage (not shown), so that The images are obtained by synthesizing the images with the computer 10.

【0012】また、Nipkowディスク型の共焦点顕
微鏡において、光源からの入射光に対して利用できる試
料からの反射光は、0.5〜1%であったが、T.Wi
lson型の共焦点顕微鏡では、入射光に対して利用で
きる反射光は、25〜50%であり、より明るい画像が
得られると報告されている。
Further, in the Nippow disk type confocal microscope, the reflected light from the sample that can be used with respect to the incident light from the light source is 0.5 to 1%. Wi
With an lson-type confocal microscope, the reflected light available for incident light is 25 to 50%, and it is reported that a brighter image can be obtained.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上述したT.Wils
on型のディスク走査型共焦点顕微鏡では、回転ディス
ク4のランダムピンホールパターン部4a(またはライ
ンパターン部4e)と開口部4bがそれぞれ光路を通過
している間、CCDカメラ9の露出を行なう必要がある
ので、単にCCDカメラ9の露出時間だけを変更して像
の明るさを変えることはできない。
SUMMARY OF THE INVENTION Wils
In the on-type disk scanning confocal microscope, the CCD camera 9 needs to be exposed while the random pinhole pattern portion 4a (or line pattern portion 4e) and the opening 4b of the rotating disk 4 pass through the optical path, respectively. Therefore, it is not possible to change the brightness of the image simply by changing the exposure time of the CCD camera 9 alone.

【0014】また通常、可視光観察ではハロゲン光電源
のランプの電圧を調節することで明るさ調整を行なうこ
ともできるが、紫外光観察の場合、水銀光源を用いるた
めランプの電圧で明るさ調整を行なうことができない。
紫外光観察の場合、紫外領域でNDフィルターを用いて
明るさ調整を行なうことも考えられるが、この種のND
フィルターは高価であるため、顕微鏡の製造コストが増
加することになる。
Usually, in the visible light observation, the brightness can be adjusted by adjusting the voltage of the lamp of the halogen light source. In the ultraviolet light observation, the brightness is adjusted by the lamp voltage because a mercury light source is used. Can not do.
In the case of ultraviolet light observation, it is conceivable to adjust the brightness using an ND filter in the ultraviolet region.
The expensive filters increase the cost of manufacturing the microscope.

【0015】本発明の目的は、画像の明るさの調整を簡
易に行なうことができる共焦点顕微鏡を提供することに
ある。
An object of the present invention is to provide a confocal microscope capable of easily adjusting the brightness of an image.

【0016】また本発明の目的は、観察法が共焦点観察
か非共焦点観察かに関わらず、画像の明るさの調節を簡
易に行なうことができ、その明るさ調整の操作性が向上
する共焦点顕微鏡を提供することにある。
Another object of the present invention is to make it possible to easily adjust the brightness of an image regardless of whether the observation method is confocal observation or non-confocal observation, and to improve the operability of the brightness adjustment. It is to provide a confocal microscope.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の共焦点顕微鏡は以下の如く構
成されている。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems and achieve the object, a confocal microscope according to the present invention is configured as follows.

【0018】(1)本発明の共焦点顕微鏡は、標本に光
を導く光学系と、この光学系で導かれた光を透過する部
分と遮蔽する部分とが混在した半透過部と、前記光を透
過する透過部と、を有する回転体と、この回転体を回転
させる駆動手段と、前記回転体の前記半透過部を介して
得られる前記標本の共焦点像と非共焦点像からなる複合
像と、前記透過部を介して得られる前記標本の明視野像
と、を撮像する撮像手段と、この撮像手段で撮像された
前記複合像と前記明視野像とから、前記標本の共焦点画
像を得る演算手段と、を備えた共焦点顕微鏡において、
前記駆動手段を制御して前記回転体の回転速度を変更す
るとともに、前記回転体の回転速度の変更に応じて前記
撮像手段の露出時間を変更する制御手段を備えている。
(1) The confocal microscope according to the present invention comprises: an optical system for guiding light to a sample; a semi-transmissive portion in which a portion for transmitting and shielding a light guided by the optical system is provided; A rotator having a transmission part that transmits light, a driving unit that rotates the rotator, and a confocal image and a non-confocal image of the sample obtained through the semi-transmission part of the rotator. A confocal image of the specimen, from an imager that captures an image and a bright-field image of the sample obtained through the transmission unit; and the composite image and the bright-field image captured by the imager. And a calculation means for obtaining
Control means for controlling the driving means to change the rotation speed of the rotating body and changing the exposure time of the imaging means according to the change in the rotation speed of the rotating body.

【0019】(2)本発明の共焦点顕微鏡は、光源から
発せられた光を標本に導く光学系と、この光学系で導か
れた光を透過する部分と遮蔽する部分とが混在した半透
過部と、前記光を透過する透過部と、を有する回転体
と、この回転体を回転させる回転体駆動手段と、前記回
転体の前記半透過部を介して得られる前記標本の共焦点
像と非共焦点像からなる複合像と、前記透過部を介して
得られる前記標本の明視野像と、を撮像する撮像手段
と、この撮像手段で撮像された前記複合像と前記明視野
像とから、前記標本の共焦点画像を得る演算手段と、を
備えた共焦点顕微鏡において、前記光源と前記回転体と
の間に設けられた第1の偏光部材と、前記光源と前記第
1の偏光部材との間に設けられた第2の偏光部材と、こ
の第2の偏光部材により前記光源の光軸に対して偏光方
向を回転させる偏光方向回転駆動手段と、前記回転体駆
動手段の駆動と前記偏光方向回転駆動手段の駆動とを関
連付けて制御する制御手段と、を備えている。
(2) The confocal microscope according to the present invention has an optical system for guiding the light emitted from the light source to the sample, and a semi-transmissive portion in which a portion for transmitting the light guided by the optical system and a portion for shielding are mixed. Unit, a transmitting unit that transmits the light, a rotator, a rotator driving unit that rotates the rotator, and a confocal image of the sample obtained through the semi-transmitting portion of the rotator. An imaging unit that captures a composite image composed of a non-confocal image and a bright field image of the sample obtained through the transmission unit, and the composite image and the bright field image captured by the imaging unit. A confocal microscope comprising: a calculating means for obtaining a confocal image of the specimen; a first polarizing member provided between the light source and the rotating body; and a light source and the first polarizing member. And a second polarizing member provided between the second polarizing member and the second polarizing member. A polarization direction rotation driving unit for rotating the polarization direction with respect to the optical axis of the light source; and a control unit for controlling the driving of the rotator driving unit and the driving of the polarization direction rotation driving unit in association with each other. .

【0020】(3)本発明の共焦点顕微鏡は上記(1)
または(2)に記載の顕微鏡であり、かつ前記回転体の
材質及び前記光学系の各部材は、紫外線を透過する光学
部材である。
(3) The confocal microscope of the present invention provides the above-mentioned (1)
Alternatively, in the microscope according to (2), the material of the rotating body and each member of the optical system are optical members that transmit ultraviolet light.

【0021】(4)本発明の共焦点顕微鏡は上記(1)
記載の顕微鏡であり、かつ非共焦点観察への切替えが可
能であり、画像の明るさの変更を指示する明るさ変更指
示手段と、前記光学系によって導かれた標本への照射光
量を変える照射光量変更手段と、前記撮像手段における
撮像の露出時間を変更する露出時間変更手段と、現在行
なわれている観察法が共焦点観察か非共焦点観察かを検
出する観察法検出手段と、共焦点観察時及び非共焦点観
察時において、前記明るさ変更指示手段から明るさ変更
指示があったときの前記回転体の回転速度の変更値と前
記照射光量変更手段による照射光量の変更値と前記露出
時間変更手段による撮像の露出時間の変更値との少なく
とも一つを求める設定変更値演算手段と、を備えてい
る。
(4) The confocal microscope of the present invention provides the above-mentioned (1)
The microscope described above, and capable of switching to non-confocal observation, a brightness change instructing means for instructing a change in image brightness, and an irradiation for changing an irradiation light amount to a sample guided by the optical system. A light amount changing unit, an exposure time changing unit for changing an exposure time of imaging by the imaging unit, an observation method detecting unit for detecting whether a currently performed observation method is confocal observation or non-confocal observation, At the time of observation and at the time of non-confocal observation, the change value of the rotation speed of the rotating body, the change value of the irradiation light amount by the irradiation light amount change unit, and the exposure when there is a brightness change instruction from the brightness change instruction unit. Setting change value calculating means for obtaining at least one of the change values of the exposure time of the imaging by the time changing means.

【0022】上記手段を講じた結果、それぞれ以下のよ
うな作用を奏する。
As a result of taking the above-described measures, the following effects are obtained.

【0023】(1)本発明の共焦点顕微鏡によれば、外
部からの信号入力によって露出時間を制御できる撮像素
子の露出時間に合わせて、回転体の回転速度を変化させ
ることにより、画像の明るさの調整を行なうことができ
る。これにより、画像の明るさの調整を簡易に行なうこ
とができる。
(1) According to the confocal microscope of the present invention, the brightness of an image is changed by changing the rotation speed of the rotator in accordance with the exposure time of the image pickup device whose exposure time can be controlled by an external signal input. Adjustments can be made. This makes it possible to easily adjust the brightness of the image.

【0024】(2)本発明の共焦点顕微鏡によれば、撮
像素子の露出時間に合わせて回転体の回転速度を変化さ
せることにより、画像の明るさの調整を行なうことがで
きるとともに、第2の偏光部材により偏光方向を回転さ
せて偏光の角度を変え、第1の偏光部材によって偏光の
一方向のみを取り出すことで、光量の調整を行なうこと
ができる。これにより、画像の明るさの調整を簡易にか
つ広範囲に行なうことができる。
(2) According to the confocal microscope of the present invention, the brightness of the image can be adjusted by changing the rotation speed of the rotator in accordance with the exposure time of the image pickup device. The amount of light can be adjusted by rotating the polarization direction by the polarizing member to change the angle of the polarized light and extracting only one direction of the polarized light by the first polarizing member. This makes it possible to easily and widely adjust the brightness of the image.

【0025】(3)本発明の共焦点顕微鏡によれば、紫
外光領域における共焦点画像を得ることができ、水銀光
源を用いた場合や深紫外光領域においても調光を行なう
ことができる。
(3) According to the confocal microscope of the present invention, a confocal image in an ultraviolet light region can be obtained, and light can be modulated even when a mercury light source is used or in a deep ultraviolet light region.

【0026】(4)本発明の共焦点顕微鏡によれば、明
るさ変更指示の入力があったときに現在の観察法を調べ
て、共焦点観察時には、回転体の回転速度または標本へ
の照射光量を変えることで明るさを変更し、また非共焦
点観察時には、撮像の露出時間または標本への照射光量
を変えることで明るさを変更することができる。これに
より、観察法に関わらずただ一つの明るさ変更指示入力
部により簡易に明るさ調節を行なうことが可能となる。
(4) According to the confocal microscope of the present invention, the current observation method is examined when a brightness change instruction is input, and during the confocal observation, the rotation speed of the rotating body or irradiation of the sample is performed. The brightness can be changed by changing the amount of light, and in non-confocal observation, the brightness can be changed by changing the exposure time of imaging or the amount of light applied to the sample. This makes it possible to easily adjust the brightness by using only one brightness change instruction input unit regardless of the observation method.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)図1は、本
発明の第1の実施の形態に係るディスク走査型共焦点顕
微鏡の構成を示す図である。図1において図6と同一な
部分には同符号を付している。
(First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a disk scanning confocal microscope according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same parts as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals.

【0028】図1に示す共焦点顕微鏡は、紫外光を投射
する顕微鏡であり、光源1には水銀光源またはキセノ水
銀光源等が用いられる。この光源1から出射される光の
光路上には、光学レンズ2、紫外線のみを透過するUV
フィルター21、PBS(または偏光板、以下PO)2
2、PBS3が配置され、PBS3の反射光路上には、
回転ディスク4’、結像レンズ23、1/4波長板2
4、対物レンズ5を介して試料6が配置されている。
The confocal microscope shown in FIG. 1 is a microscope that projects ultraviolet light, and a mercury light source or a xenomercury light source is used as the light source 1. On the optical path of the light emitted from the light source 1, an optical lens 2, a UV transmitting only the ultraviolet rays,
Filter 21, PBS (or polarizing plate, hereinafter referred to as PO) 2
2, PBS3 is arranged, and on the reflected light path of PBS3,
Rotating disk 4 ', imaging lens 23, quarter-wave plate 2
4. A sample 6 is arranged via an objective lens 5.

【0029】回転ディスク4’は、その材質が合成石
英、螢石等の紫外線を透過する光学部材であり、その基
本構成は図7,図8と同じである。また回転ディスク
4’では、遮蔽部4c,4dに、酸化クロム等による低
反射膜が蒸着されている。同様に、ランダムピンホール
パターン部4aにおけるピンホール以外の部分とライン
パターン部4eにおけるライン部に、酸化クロム等によ
る低反射膜が蒸着されている。さらに、各ディスク全体
に反射防止コートを施すことで、フレアの発生を少なく
している。
The rotating disk 4 'is an optical member made of synthetic quartz, fluorite, etc., which transmits ultraviolet light, and has the same basic structure as that shown in FIGS. In the rotating disk 4 ', a low-reflection film made of chromium oxide or the like is deposited on the shielding portions 4c and 4d. Similarly, a low reflection film made of chromium oxide or the like is deposited on portions other than the pinholes in the random pinhole pattern portion 4a and on the line portions in the line pattern portion 4e. Further, the occurrence of flare is reduced by applying an anti-reflection coating to each disk as a whole.

【0030】一方、PBS3の透過光路上には、結像レ
ンズ8を介してCCDカメラ9が配置されている。この
CCDカメラ9は、外部からの信号入力によって露出時
間を制御できる撮像素子を有しており、その画像出力端
子と入力端子にはコンピュータ10が接続され、コンピ
ュータ10には明るさ指示入力部101とモニター11
が接続されている。
On the other hand, a CCD camera 9 is arranged on the transmission optical path of the PBS 3 via an imaging lens 8. The CCD camera 9 has an image sensor capable of controlling the exposure time by inputting an external signal. A computer 10 is connected to an image output terminal and an input terminal. And monitor 11
Is connected.

【0031】コンピュータ10には第1コントローラ3
1が接続されており、この第1コントローラ31には第
1ドライバ32を介して第1パルスモータ33が接続さ
れている。第1パルスモータ33の図示しない軸は、回
転ディスク4’の回転軸7に連結されている。またコン
ピュータ10には、回転ディスク4’の側部近傍に配置
された像種を識別するための複合像(CF)明視野像
(NCF)(以下、CF/NCF)読み取りセンサ34
が接続されている。
The computer 10 has a first controller 3
1 is connected, and a first pulse motor 33 is connected to the first controller 31 via a first driver 32. The shaft (not shown) of the first pulse motor 33 is connected to the rotating shaft 7 of the rotating disk 4 '. Further, the computer 10 has a compound image (CF) bright field image (NCF) (hereinafter, CF / NCF) reading sensor 34 for identifying an image type arranged near the side of the rotating disk 4 ′.
Is connected.

【0032】さらに、コンピュータ10には第2コント
ローラ35が接続されており、この第2コントローラ3
5には第2ドライバ36を介して第2パルスモータ37
が接続されている。第2パルスモータ37の軸は図示し
ないギアに連結されており、前記軸が回転することによ
り前記ギアを介してPBS22が光源1の光軸を中心と
して回動するよう構成されている。またコンピュータ1
0には、PBS22の近傍に配置された原点検出センサ
38が接続されている。
Further, a second controller 35 is connected to the computer 10.
5 has a second pulse motor 37 via a second driver 36.
Is connected. The shaft of the second pulse motor 37 is connected to a gear (not shown), and the rotation of the shaft causes the PBS 22 to rotate around the optical axis of the light source 1 via the gear. Computer 1
0 is connected to an origin detection sensor 38 arranged near the PBS 22.

【0033】CCDカメラ9は、コンピュータ10から
動作開始信号を受けるとシャッタを開き露出を開始する
とともに、コンピュータ10からシャッタ閉じ信号を受
けるとシャッタを閉じて露出を終了し、蓄積された電荷
の読み出しが終了すると再びシャッタを開く。
When the CCD camera 9 receives the operation start signal from the computer 10, it opens the shutter and starts exposure, and when it receives the shutter close signal from the computer 10, closes the shutter and ends the exposure, and reads out the accumulated charges. Is completed, the shutter is opened again.

【0034】コンピュータ10は、第1コントローラ3
1、第1ドライバ32、第1パルスモータ33を介して
回転ディスク4’の回転速度を制御する。この回転速度
は、コンピュータ10が出力するモータ駆動指令(指令
速度)によってコンピュータ自身で認識している。この
とき、第1コントローラ31はコンピュータ10から入
力されるモータ駆動指令(駆動量、駆動速度)に応じた
モータ駆動パルス信号を第1ドライバ32に出力する。
第1ドライバ32は、第1コントローラ31からの駆動
パルス信号を増幅して第1パルスモータ33に送り、第
1パルスモータ33を前記駆動パルス信号にしたがって
回転させる。
The computer 10 includes a first controller 3
1. The rotation speed of the rotating disk 4 'is controlled via the first driver 32 and the first pulse motor 33. This rotation speed is recognized by the computer itself based on a motor drive command (command speed) output by the computer 10. At this time, the first controller 31 outputs a motor drive pulse signal to the first driver 32 according to a motor drive command (drive amount, drive speed) input from the computer 10.
The first driver 32 amplifies the drive pulse signal from the first controller 31 and sends it to the first pulse motor 33, and rotates the first pulse motor 33 according to the drive pulse signal.

【0035】なお、コンピュータ10により、回転ディ
スク4’の回転速度が下がると、それに応じてCCDカ
メラ9の露出時間が延長され、回転速度が上がると露出
時間が短縮されるよう制御される。
Note that the computer 10 controls the exposure time of the CCD camera 9 to be extended correspondingly when the rotation speed of the rotary disk 4 'is reduced, and to be reduced when the rotation speed is increased.

【0036】またコンピュータ10は、原点検出センサ
38からPBS(PO)22の原点識別信号を受け取
り、第2コントローラ35、第2ドライバ36、第2パ
ルスモータ37を介してPBS(PO)22の偏光の向
きを制御する。このとき、第2コントローラ35はコン
ピュータ10から入力されるモータ駆動指令(駆動量、
駆動速度)に応じたモータ駆動パルス信号を第2ドライ
バ36に出力する。第2ドライバ36は、第2コントロ
ーラ35からの駆動パルス信号を増幅して第2パルスモ
ータ37に送り、第2パルスモータ37を前記駆動パル
ス信号にしたがって回転させる。
Further, the computer 10 receives the origin identification signal of the PBS (PO) 22 from the origin detection sensor 38, and transmits the polarization of the PBS (PO) 22 via the second controller 35, the second driver 36, and the second pulse motor 37. To control the orientation. At this time, the second controller 35 outputs a motor drive command (drive amount,
A driving pulse signal corresponding to the driving speed is output to the second driver 36. The second driver 36 amplifies the drive pulse signal from the second controller 35, sends the amplified signal to the second pulse motor 37, and rotates the second pulse motor 37 according to the drive pulse signal.

【0037】これによりPBS(PO)22は回動され
て向きが変わり、PBS(PO)22から照明/撮像光
路分岐用のPBS3に入射する照明光の偏光の向きが変
わるため、PBS3で反射して試料6方向へ導かれる照
明光の光量が変化する。
As a result, the PBS (PO) 22 is rotated to change its direction, and the polarization direction of the illumination light incident from the PBS (PO) 22 to the PBS 3 for branching the illumination / imaging optical path is changed. As a result, the amount of illumination light guided toward the sample 6 changes.

【0038】コンピュータ10は、PBS(PO)22
の原点検出を原点検出センサ38から発生された原点識
別信号を入力することにより行なう。原点検出センサ3
8は、PBS(PO)22が照明光量を最大とする向
き、すなわち光分岐用のPBS3が光を試料6方向へ向
けて反射する偏光の向きと合致した向きをなすときに、
PBS(PO)22の向きが原点にあることを示す原点
識別信号を発生する。このPBS(PO)22の回動量
は、コンピュータ10が出力するモータ駆動指令(回動
量)としてコンピュータ10自身で認識している。
The computer 10 has a PBS (PO) 22
Is detected by inputting an origin identification signal generated by the origin detection sensor 38. Origin detection sensor 3
Reference numeral 8 denotes a direction in which the PBS (PO) 22 has a direction that maximizes the amount of illumination light, that is, a direction in which the PBS 3 for light branching matches the direction of polarized light that reflects light toward the sample 6.
An origin identification signal indicating that the direction of the PBS (PO) 22 is at the origin is generated. The rotation amount of the PBS (PO) 22 is recognized by the computer 10 as a motor drive command (rotation amount) output by the computer 10.

【0039】コンピュータ10は、回転ディスク4’の
側部に設けられた明視野像(NCF像)識別マークと複
合像(CF像)識別マークを読み取るCF/NCF読み
取りセンサ34からの像種別識別信号を受け取る。明視
野像識別マークは、回転ディスク4’の開口部4bがP
BS3の透過光路上に位置することを検出できるよう、
回転ディスク4’の側部に設けられている。同様に複合
像識別マークは、回転ディスク4’のランダムピンホー
ルパターン部4a(またはラインパターン部4e)がP
BS3の透過光路上に位置することを検出できるよう、
回転ディスク4’の側部に設けられている。
The computer 10 reads an image type identification signal from a CF / NCF reading sensor 34 for reading a bright field image (NCF image) identification mark and a composite image (CF image) identification mark provided on the side of the rotating disk 4 '. Receive. In the bright-field image identification mark, the opening 4b of the rotating disk 4 'is P
To be able to detect that it is located on the transmission light path of BS3,
It is provided on the side of the rotating disk 4 '. Similarly, in the composite image identification mark, the random pinhole pattern portion 4a (or the line pattern portion 4e) of the rotating disk 4 'is P
To be able to detect that it is located on the transmission light path of BS3,
It is provided on the side of the rotating disk 4 '.

【0040】そしてコンピュータ10は、CF/NCF
読み取りセンサ34から像種別識別信号により像の種別
が変わったことが通知されたときに、CCDカメラ9に
対してシャッタを閉じるように指示を出力する。
Then, the computer 10 executes the CF / NCF
When the reading sensor 34 notifies that the image type has been changed by the image type identification signal, it outputs an instruction to the CCD camera 9 to close the shutter.

【0041】またコンピュータ10は、明るさ指示入力
部101からの指示を読み取り、その指示内容、すなわ
ち像を明るくするか暗くするかに応じて、PBS(P
O)22の向きとディスク4’の回転速度のどちらを変
更するかを判断する。
The computer 10 reads the instruction from the brightness instruction input unit 101 and changes the PBS (P) according to the content of the instruction, that is, whether the image is to be brightened or darkened.
O) It is determined whether to change the direction of 22 or the rotation speed of the disk 4 '.

【0042】像を明るくする場合、コンピュータ10
は、まず原点検出センサ38から入力したPBS(P
O)22の原点識別信号を確認し、PBS(PO)22
の向きが原点にないときは、PBS(PO)22を原点
に向けて徐々に回動して像を明るくするよう制御する。
PBSが原点に戻った後に、さらに像を明るくする指示
がなされた場合、コンピュータ10はディスク4’の回
転速度を下げるよう制御する。
When brightening an image, the computer 10
Is the PBS (P) input from the origin detection sensor 38 first.
O) Confirm the origin identification signal of the PBS (PO) 22
Is not at the origin, the PBS (PO) 22 is controlled to rotate gradually toward the origin to brighten the image.
If an instruction to further brighten the image is given after the PBS returns to the origin, the computer 10 controls to reduce the rotation speed of the disk 4 '.

【0043】像を暗くする場合、コンピュータ10は、
まずディスク4’の回転速度が通常の速度(最大速度)
になっているかを確認し、ディスク4’の回転速度が最
大速度でないと判断した場合は速度を上げて像を暗くす
るよう制御する。ディスク4’の回転速度が通常の速度
になった後に、像を暗くする指示がなされた場合、コン
ピュータ10はPBS(PO)22の向きを変化させて
像を暗くするよう制御する。
When darkening an image, the computer 10
First, the rotation speed of the disk 4 'is the normal speed (maximum speed)
Is checked, and if it is determined that the rotational speed of the disk 4 'is not the maximum speed, the speed is increased to control to darken the image. If an instruction to darken the image is given after the rotation speed of the disk 4 'has reached the normal speed, the computer 10 controls the PBS (PO) 22 to change the direction to darken the image.

【0044】図2は、上記のような構成をなすディスク
走査型共焦点顕微鏡の動作手順を示すフローチャートで
ある。以下、図2を基に本ディスク走査型共焦点顕微鏡
の動作手順を説明する。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation procedure of the disk scanning confocal microscope having the above-described configuration. Hereinafter, an operation procedure of the present disk scanning confocal microscope will be described with reference to FIG.

【0045】まずステップS1で、操作者により明るさ
指示入力部101から明るさ変更指示が入力されると、
ステップS2で、コンピュータ10はその指示内容の変
更方向が像を明るくする方向か暗くする方向かを判定す
る。ここで像を明るくする方向と判断した場合、ステッ
プS3で、コンピュータ10は原点検出センサ38から
入力した原点識別信号により、PBS(PO)22の向
きが最大光量の向きか否かを判定する。
First, in step S1, when the operator inputs a brightness change instruction from the brightness instruction input unit 101,
In step S2, the computer 10 determines whether the direction of changing the content of the instruction is a direction for brightening or darkening the image. If it is determined that the image is to be brightened, the computer 10 determines in step S3 whether or not the direction of the PBS (PO) 22 is the direction of the maximum light amount based on the origin identification signal input from the origin detection sensor 38.

【0046】ここでPBS(PO)22の偏光の向きが
最大光量の向きの場合、ステップS4で、コンピュータ
10は第1パルスモータ33の回転速度を下げてディス
ク4’の回転速度を下げ、ステップS5で、CCDカメ
ラ9のシャッタ制御を行ない、露出時間を長くする。ま
た、上記ステップS3で、最大光量の向きでない場合、
ステップS6で、コンピュータ10は第2パルスモータ
37により、PBS(PO)22からの光量を増加させ
る向き、すなわち原点方向に回動する。
If the polarization direction of the PBS (PO) 22 is the direction of the maximum light quantity, the computer 10 lowers the rotation speed of the first pulse motor 33 to lower the rotation speed of the disk 4 'in step S4. In S5, the shutter control of the CCD camera 9 is performed to lengthen the exposure time. If it is determined in step S3 that the direction is not the maximum light amount,
In step S6, the computer 10 is rotated by the second pulse motor 37 in a direction in which the amount of light from the PBS (PO) 22 is increased, that is, in the direction of the origin.

【0047】上記ステップS2で像を暗くする方向と判
断した場合、ステップS7で、コンピュータ10はディ
スク4’の回転速度は最大か否かを判定する。ここで回
転速度が最大であると判断した場合、ステップS8で、
コンピュータ10は第2パルスモータ37により、PB
S(PO)22からの光量を減少させる向き、すなわち
原点から離れる方向に回動する。上記ステップS7で、
ディスク4’の回転速度が最大でないと判断した場合、
ステップS9で、コンピュータ10は第1パルスモータ
33の回転速度を上げてディスク4’の回転速度を上
げ、ステップS10で、CCDカメラ9のシャッタ制御
を行ない、露出時間を短くする。
If it is determined in step S2 that the image is to be darkened, in step S7, the computer 10 determines whether or not the rotation speed of the disk 4 'is the maximum. Here, when it is determined that the rotation speed is the maximum, in step S8,
The computer 10 uses the second pulse motor 37 to
It rotates in a direction to decrease the amount of light from the S (PO) 22, that is, in a direction away from the origin. In the above step S7,
If it is determined that the rotation speed of the disk 4 'is not the maximum,
In step S9, the computer 10 increases the rotation speed of the first pulse motor 33 to increase the rotation speed of the disk 4 '. In step S10, the computer 10 controls the shutter of the CCD camera 9 to shorten the exposure time.

【0048】共焦点顕微鏡においては、ディスクの回転
速度と撮像素子の露光時間を変更するのみでは、像の明
るさの調整に限界がある。すなわち、像を暗くする場
合、ディスクの回転速度を所定の最大速度以上に速くす
ることができないとともに、撮像素子の露光時間を所定
時間より短くすることができないといった問題がある。
In the confocal microscope, there is a limit in adjusting the brightness of an image only by changing the rotation speed of the disk and the exposure time of the image sensor. That is, when the image is darkened, there is a problem that the rotation speed of the disk cannot be increased to a predetermined maximum speed or more, and the exposure time of the image sensor cannot be shorter than the predetermined time.

【0049】しかし本第1の実施の形態によれば、ディ
スク4’回転速度が最大でない場合はディスク4’の回
転速度を上げ、最大の場合はPBS(PO)22の向き
を変えることでPBS(PO)22からの光量を減少さ
せるよう制御している。これにより、像の明るさの調整
を幅広い光量の範囲で行なうことができる。
However, according to the first embodiment, when the rotation speed of the disk 4 'is not the maximum, the rotation speed of the disk 4' is increased. Control is performed to reduce the amount of light from (PO) 22. Thus, the brightness of the image can be adjusted in a wide light amount range.

【0050】なお、偏光方向回転駆動手段としては、上
記第1の実施の形態のように第2の偏光部材としての偏
光ビームスプリッタや偏光板をメカ的に回動させて偏光
面を光軸回りに回転させるほかに、印加電圧の変化によ
り電気的に偏光面を回転可能な素子を用いてもよい。
As the polarization direction rotation driving means, as in the first embodiment, the polarization beam splitter or the polarization plate as the second polarization member is mechanically rotated to move the polarization plane around the optical axis. In addition to the above, an element that can electrically rotate the plane of polarization by changing the applied voltage may be used.

【0051】(第2の実施の形態)図3は、本発明の第
2の実施の形態に係るディスク走査型共焦点顕微鏡の構
成を示す図である。図3において図1と同一な部分には
同符号を付している。
(Second Embodiment) FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a disk scanning confocal microscope according to a second embodiment of the present invention. 3, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0052】図3に示す共焦点顕微鏡は、共焦点観察と
非共焦点観察との切替えが可能な顕微鏡であり、回転デ
ィスク4’は回転軸7を移動することにより光路からの
出し入れが可能となっている。
The confocal microscope shown in FIG. 3 is a microscope capable of switching between confocal observation and non-confocal observation. The rotating disk 4 ′ can be moved in and out of the optical path by moving the rotating shaft 7. Has become.

【0053】図4の(a),(b)は,回転ディスク
4’と回転軸7の移動動作の構成を示す図である。図4
の(a),(b)において図3と同一な部分には同符号
を付している。図4の(a)に示すように回転ディスク
4’が光路に入っているときには、第1の実施の形態で
の手法により共焦点画像を得ることが可能である。ま
た、図4の(b)に示すように回転ディスク4’が光路
から外れているときには、非共焦点観察が可能となる。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the structure of the moving operation of the rotating disk 4 'and the rotating shaft 7. FIG. FIG.
In (a) and (b), the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. When the rotating disk 4 'is in the optical path as shown in FIG. 4A, it is possible to obtain a confocal image by the method of the first embodiment. When the rotating disk 4 'is out of the optical path as shown in FIG. 4B, non-confocal observation becomes possible.

【0054】また、コンピュータ10には、回転ディス
ク4’の回転軸7近傍に配置された回転ディスク位置検
出センサ39が接続されており、この位置検出センサ3
9により回転ディスク4’が光路に入っているか否かを
検出できるようになっている。
The computer 10 is connected to a rotary disk position detecting sensor 39 arranged near the rotary shaft 7 of the rotary disk 4 '.
9, it is possible to detect whether or not the rotating disk 4 'is in the optical path.

【0055】コンピュータ10は、明るさ指示入力部1
01からの指示を読み取ると、回転ディスク位置検出セ
ンサ39により回転ディスク4’の位置を読み取り、現
在の観察法が共焦点観察か非共焦点観察かを判定する。
またコンピュータ10は、現在の観察法と明るさ指示入
力部101からの指示内容に応じて、PBS22の向
き、ディスク4’の回転速度、及びシャッタ制御による
CCDカメラ9の露出時間のどの部位を変更するかを判
断する。
The computer 10 has a brightness instruction input unit 1
When the instruction from 01 is read, the position of the rotating disk 4 'is read by the rotating disk position detection sensor 39 to determine whether the current observation method is confocal observation or non-confocal observation.
Further, the computer 10 changes which part of the direction of the PBS 22, the rotation speed of the disk 4 ', and the exposure time of the CCD camera 9 by the shutter control according to the current observation method and the instruction content from the brightness instruction input unit 101. Judge whether to do.

【0056】また、コンピュータ10内部の図示しない
記憶部には、PBS3による反射光量が最大となるPB
S22の原点の向きから光量が0.7倍毎に段階的に変
わるPBS(PO)22の回動量を示したデータテーブ
ルと、画像の明るさが0.7倍毎に段階的に変わるよう
に、共焦点観察時に対しては回転ディスク4’の回転速
度を示したデータテーブル、また非共焦点観察時に対し
てはCCDカメラ9の露出時間を示すデータテーブルを
それぞれ予め記憶させている。明るさ指示入力部101
からの指示があったときには、コンピュータ10は上記
の各データテーブルを読み出して、これに基づいてPB
S22の向きと、ディスク4’の回転速度と、シャッタ
制御によるCCDカメラ9の露出時間の変更量を決定
し、各部位を変えることにより、画像の明るさを段階的
に変える。
A storage unit (not shown) inside the computer 10 stores a PB at which the amount of light reflected by the PBS 3 becomes maximum.
A data table showing the amount of rotation of the PBS (PO) 22 in which the light quantity changes stepwise every 0.7 times from the direction of the origin of step S22, and the brightness of the image changes stepwise every 0.7 times A data table indicating the rotation speed of the rotating disk 4 'for confocal observation and a data table indicating the exposure time of the CCD camera 9 for non-confocal observation are stored in advance. Brightness instruction input unit 101
When the computer 10 receives an instruction from the computer, the computer 10 reads out each data table described above, and
The direction of S22, the rotation speed of the disk 4 ', and the change amount of the exposure time of the CCD camera 9 by the shutter control are determined, and the brightness of the image is changed stepwise by changing each part.

【0057】図5は、上記のような構成をなすディスク
走査型共焦点顕微鏡の動作手順を示すフローチャートで
ある。以下、図5をもとに本ディスク走査型共焦点顕微
鏡の動作手順を説明する。
FIG. 5 is a flow chart showing the operation procedure of the disk scanning confocal microscope having the above configuration. Hereinafter, an operation procedure of the present disk scanning confocal microscope will be described with reference to FIG.

【0058】まず、ステップS20で、操作者により明
るさ指示入力部101から明るさ変更指示が入力される
と、ステップS21で、コンピュータ10は、回転ディ
スク位置検出センサ39から入力した回転ディスク位置
信号により、回転ディスク4’が光路に入っているか否
かを検出する。ここで、回転ディスク4’が光路に入っ
ているときには共焦点観察を、回転ディスク4’が光路
から外れているときには非共焦点観察を行なっているも
のと判定する。ここで、共焦点観察が行なわれているも
のと判断されたときのステップS22からS30までの
処理は、第1の実施の形態におけるステップS2からS
10までの処理と同じであるので、説明は省略する。
First, in step S20, when a brightness change instruction is input from the brightness instruction input unit 101 by the operator, in step S21, the computer 10 controls the rotation disk position signal input from the rotation disk position detection sensor 39. As a result, it is detected whether or not the rotating disk 4 'is in the optical path. Here, it is determined that confocal observation is being performed when the rotating disk 4 'is in the optical path, and non-confocal observation is being performed when the rotating disk 4' is out of the optical path. Here, when it is determined that the confocal observation is being performed, the processing from step S22 to step S30 is performed from step S2 to step S2 in the first embodiment.
Since the processing is the same as the processing up to 10, the description is omitted.

【0059】また、上記ステップS21で、非共焦点観
察が行なわれていると判定されたときには、ステップS
31で、コンピュータ10は明るさ指示入力部101に
よる指示内容が像を明るくする方向か暗くする方向かを
判定する。ここで、像を明るくする方向の場合、ステッ
プS32で、コンピュータ10はCCDカメラ9の露出
時間は最長か否かを判定する。
If it is determined in step S21 that non-confocal observation is being performed, step S21 is executed.
At 31, the computer 10 determines whether the instruction content from the brightness instruction input unit 101 is a direction for brightening or darkening the image. Here, in the case where the image is to be brightened, in step S32, the computer 10 determines whether or not the exposure time of the CCD camera 9 is the longest.

【0060】ここで、CCDカメラ9の露出時間が最長
の場合、ステップS33で、コンピュータ10は第2パ
ルスモータ37により、PBS(PO)22の向きを光
量を増加させる向き、すなわち原点方向にPBS(P
O)22を回動する。また上記ステップS32で、CC
Dカメラ9の露出時間が最長でない場合、ステップS3
4で、コンピュータ10はCCDカメラ9のシャッタ制
御を行ない、露出時間を長くする。
If the exposure time of the CCD camera 9 is the longest, the computer 10 changes the direction of the PBS (PO) 22 by the second pulse motor 37 in the direction of increasing the amount of light, that is, in the direction of the origin, in step S33. (P
O) Rotate 22. In step S32, CC
If the exposure time of the D camera 9 is not the longest, step S3
At 4, the computer 10 controls the shutter of the CCD camera 9 to extend the exposure time.

【0061】上記ステップS31で像を暗くする方向の
場合、ステップS35で、コンピュータ10は原点検出
センサ38から入力した原点識別信号により、PBS
(PO)22の向きが最低光量の向きか否かを判定す
る。ここで、PBS(PO)22の向きが最低光量の向
きの場合、ステップS36で、コンピュータ10はCC
Dカメラ9のシャッタ制御を行ない、CCDカメラ9の
露出時間を短くする。また上記ステップS35で、PB
S(PO)22の向きが最低光量の向きでない場合、ス
テップS37で、コンピュータ10は第2パルスモータ
37により、PBS(PO)22からの光量を減少させ
る向き、すなわち原点から離れる向きにPBS(PO)
22を回動する。
If it is determined in step S31 that the image is to be darkened, in step S35, the computer 10 uses the origin identification signal input from the origin detection sensor 38 to output the PBS.
It is determined whether the direction of (PO) 22 is the direction of the minimum light amount. Here, when the direction of the PBS (PO) 22 is the direction of the minimum light amount, in step S36, the computer 10
The shutter control of the D camera 9 is performed to shorten the exposure time of the CCD camera 9. In step S35, PB
If the direction of the S (PO) 22 is not the direction of the minimum light amount, the computer 10 causes the second pulse motor 37 to reduce the light amount from the PBS (PO) 22, that is, the direction of the PBS ( PO)
22 is rotated.

【0062】なお、非共焦点観察への切替えは、光路に
回転ディスク4’の開口部4bが入るような位置で回転
ディスク4’の回転を停止することにより行なうことも
可能である。また、このような共焦点顕微鏡において
も、観察法の判定を回転ディスク4’の回転が停止して
いるか否かを検出することによって行なうことも可能で
ある。この場合、回転ディスク4’の開口部4bが光路
に位置し、回転が停止しているときは非共焦点観察、停
止していないときは共焦点観察と判定する。
The switching to the non-confocal observation can also be performed by stopping the rotation of the rotary disk 4 'at a position where the opening 4b of the rotary disk 4' enters the optical path. Also in such a confocal microscope, it is possible to determine the observation method by detecting whether or not the rotation of the rotating disk 4 'is stopped. In this case, non-confocal observation is determined when the opening 4b of the rotating disk 4 'is positioned in the optical path and rotation is stopped, and confocal observation is performed when rotation is not stopped.

【0063】本第2の実施の形態によれば、観察法が共
焦点観察か非共焦点観察かによらず、一つの明るさ指示
入力部101によって明るさの調節を行なうことが可能
となり、画像の明るさ調整の操作性が向上する。
According to the second embodiment, the brightness can be adjusted by one brightness instruction input unit 101 regardless of whether the observation method is confocal observation or non-confocal observation. Operability of image brightness adjustment is improved.

【0064】本発明は上記各実施の形態のみに限定され
ず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。
The present invention is not limited to the above embodiments, but can be implemented with appropriate modifications without departing from the scope of the invention.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明によれば、画像の明るさの調整を
簡易に行なうことができる共焦点顕微鏡を提供できる。
According to the present invention, a confocal microscope capable of easily adjusting the brightness of an image can be provided.

【0066】また本発明によれば、観察法が共焦点観察
か非共焦点観察かに関わらず、一つの明るさ指示入力部
によって画像の明るさの調節を簡易に行なうことがで
き、その明るさ調整の操作性が向上する共焦点顕微鏡を
提供できる。
Further, according to the present invention, the brightness of an image can be easily adjusted by one brightness instruction input unit regardless of whether the observation method is confocal observation or non-confocal observation. A confocal microscope with improved operability of adjustment can be provided.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に係るディスク走査
型共焦点顕微鏡の構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a disk scanning confocal microscope according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態に係るディスク走査
型共焦点顕微鏡の動作手順を示すフローチャート。
FIG. 2 is a flowchart showing an operation procedure of the disk scanning confocal microscope according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態に係るディスク走査
型共焦点顕微鏡の構成を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a disk scanning confocal microscope according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施の形態に係る回転ディスク
と回転軸の移動動作の構成を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a moving operation of a rotating disk and a rotating shaft according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施の形態に係るディスク走査
型共焦点顕微鏡の動作手順を示すフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation procedure of the disk scanning confocal microscope according to the second embodiment of the present invention.

【図6】従来例に係るディスク走査型共焦点顕微鏡の構
成を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a disk scanning confocal microscope according to a conventional example.

【図7】従来例に係るランダムピンホールディスクの構
成を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a random pinhole disk according to a conventional example.

【図8】従来例に係るラインパターンディスクの構成を
示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a line pattern disk according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光源 2…光学レンズ 3…PBS 4,4’…回転ディスク4 4a…ランダムピンホールパターン部 4b…開口部 4c,4d…遮光部 4e…ラインパターン部 5…対物レンズ 6…試料 7…回転軸 8…第2の結像レンズ 9…CCDカメラ 10…コンピュータ 101…明るさ指示入力部 11…モニター 21…UVフィルター 22…PBS 23…第1の結像レンズ 24…1/4波長板 31…第1コントローラ 32…第1ドライバ 33…第1パルスモータ 34…CF/NCF読み取りセンサ 35…第2コントローラ 36…第2ドライバ 37…第2パルスモータ 38…原点検出センサ 39…回転ディスク位置検出センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source 2 ... Optical lens 3 ... PBS 4, 4 '... Rotating disk 4 4a ... Random pinhole pattern part 4b ... Opening 4c, 4d ... Light shielding part 4e ... Line pattern part 5 ... Objective lens 6 ... Sample 7 ... Rotation Axis 8 Second imaging lens 9 CCD camera 10 Computer 101 Brightness input unit 11 Monitor 21 UV filter 22 PBS 23 First imaging lens 24 1/4 wavelength plate 31 First controller 32 First driver 33 First pulse motor 34 CF / NCF reading sensor 35 Second controller 36 Second driver 37 Second pulse motor 38 Origin detection sensor 39 Rotating disk position detection sensor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】標本に光を導く光学系と、 この光学系で導かれた光を透過する部分と遮蔽する部分
とが混在した半透過部と、前記光を透過する透過部と、
を有する回転体と、 この回転体を回転させる駆動手段と、 前記回転体の前記半透過部を介して得られる前記標本の
共焦点像と非共焦点像からなる複合像と、前記透過部を
介して得られる前記標本の明視野像と、を撮像する撮像
手段と、 この撮像手段で撮像された前記複合像と前記明視野像と
から、前記標本の共焦点画像を得る演算手段と、を備え
た共焦点顕微鏡において、 前記駆動手段を制御して前記回転体の回転速度を変更す
るとともに、前記回転体の回転速度の変更に応じて前記
撮像手段の露出時間を変更する制御手段を具備したこと
を特徴とする共焦点顕微鏡。
An optical system for guiding light to a sample, a semi-transmissive portion in which a portion for transmitting light guided by the optical system and a portion for shielding are mixed, a transmitting portion for transmitting the light,
A rotating body having: a driving unit for rotating the rotating body; a composite image including a confocal image and a non-confocal image of the sample obtained through the semi-transmitting portion of the rotating body; Imaging means for capturing a bright-field image of the sample obtained through the imaging means; and computing means for obtaining a confocal image of the sample from the composite image and the bright-field image captured by the imaging means. A confocal microscope provided with control means for controlling the driving means to change the rotation speed of the rotator, and changing the exposure time of the imaging means according to the change in the rotation speed of the rotator. A confocal microscope characterized in that:
【請求項2】光源から発せられた光を標本に導く光学系
と、 この光学系で導かれた光を透過する部分と遮蔽する部分
とが混在した半透過部と、前記光を透過する透過部と、
を有する回転体と、 この回転体を回転させる回転体駆動手段と、 前記回転体の前記半透過部を介して得られる前記標本の
共焦点像と非共焦点像からなる複合像と、前記透過部を
介して得られる前記標本の明視野像と、を撮像する撮像
手段と、 この撮像手段で撮像された前記複合像と前記明視野像と
から、前記標本の共焦点画像を得る演算手段と、を備え
た共焦点顕微鏡において、 前記光源と前記回転体との間に設けられた第1の偏光部
材と、 前記光源と前記第1の偏光部材との間に設けられた第2
の偏光部材と、 この第2の偏光部材により前記光源の光軸に対して偏光
方向を回転させる偏光方向回転駆動手段と、 前記回転体駆動手段の駆動と前記偏光方向回転駆動手段
の駆動とを関連付けて制御する制御手段と、 を具備したことを特徴とする共焦点顕微鏡。
2. An optical system for guiding light emitted from a light source to a sample, a semi-transmissive portion in which a portion for transmitting the light guided by the optical system and a portion for shielding are mixed, and a transmission for transmitting the light. Department and
A rotating body driving means for rotating the rotating body; a composite image composed of a confocal image and a non-confocal image of the specimen obtained through the semi-transmissive portion of the rotating body; Imaging means for imaging a bright-field image of the specimen obtained through a section; and computing means for obtaining a confocal image of the specimen from the composite image and the bright-field image captured by the imaging means. A first polarizing member provided between the light source and the rotator, and a second polarizing member provided between the light source and the first polarizing member.
A polarizing member, a polarization direction rotation driving unit for rotating the polarization direction with respect to the optical axis of the light source by the second polarization member, and a driving of the rotator driving unit and a driving of the polarization direction rotation driving unit. A confocal microscope, comprising: control means for controlling in association with each other.
【請求項3】前記回転体の材質及び前記光学系の各部材
は、紫外線を透過する光学部材であることを特徴とする
請求項1または2に記載の共焦点顕微鏡。
3. The confocal microscope according to claim 1, wherein the material of the rotating body and each member of the optical system are optical members that transmit ultraviolet light.
【請求項4】非共焦点観察への切替えが可能であり、 画像の明るさの変更を指示する明るさ変更指示手段と、 前記光学系によって導かれた標本への照射光量を変える
照射光量変更手段と、 前記撮像手段における撮像の露出時間を変更する露出時
間変更手段と、 現在行なわれている観察法が共焦点観察か非共焦点観察
かを検出する観察法検出手段と、 共焦点観察時及び非共焦点観察時において、前記明るさ
変更指示手段から明るさ変更指示があったときの前記回
転体の回転速度の変更値と前記照射光量変更手段による
照射光量の変更値と前記露出時間変更手段による撮像の
露出時間の変更値との少なくとも一つを求める設定変更
値演算手段と、 を具備したことを特徴とする請求項1に記載の共焦点顕
微鏡。
4. A brightness change instructing means capable of switching to non-confocal observation, instructing a change in brightness of an image, and changing an irradiation light amount for changing an irradiation light amount to a sample guided by the optical system. Means, an exposure time changing means for changing an exposure time of imaging in the imaging means, an observation method detecting means for detecting whether the currently performed observation method is confocal observation or non-confocal observation, and at the time of confocal observation And at the time of non-confocal observation, a change value of the rotation speed of the rotating body, a change value of the irradiation light amount by the irradiation light amount changing unit, and a change of the exposure time when there is a brightness change instruction from the brightness change instruction unit. 2. A confocal microscope according to claim 1, further comprising: setting change value calculating means for obtaining at least one of a change value of an exposure time of imaging by said means.
JP27129699A 1999-07-09 1999-09-24 Confocal microscope Withdrawn JP2001083427A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27129699A JP2001083427A (en) 1999-07-09 1999-09-24 Confocal microscope

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11-196513 1999-07-09
JP19651399 1999-07-09
JP27129699A JP2001083427A (en) 1999-07-09 1999-09-24 Confocal microscope

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001083427A true JP2001083427A (en) 2001-03-30

Family

ID=26509782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27129699A Withdrawn JP2001083427A (en) 1999-07-09 1999-09-24 Confocal microscope

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001083427A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006046502A1 (en) * 2004-10-27 2006-05-04 Nikon Corporation Optical element manufacturing method, optical element, nipkow disc, confocal optical system, and 3d measurement device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006046502A1 (en) * 2004-10-27 2006-05-04 Nikon Corporation Optical element manufacturing method, optical element, nipkow disc, confocal optical system, and 3d measurement device
JPWO2006046502A1 (en) * 2004-10-27 2008-05-22 株式会社ニコン Optical element manufacturing method, optical element, Nippon disk, confocal optical system, and three-dimensional measuring apparatus
CN100458470C (en) * 2004-10-27 2009-02-04 株式会社尼康 Optical element manufacturing method, optical element, nipkow disc, confocal optical system, and 3d measurement device
US7704402B2 (en) 2004-10-27 2010-04-27 Nikon Corporation Optical element manufacturing method, optical element, Nipkow disk, confocal optical system and 3-D measurement device
JP4797990B2 (en) * 2004-10-27 2011-10-19 株式会社ニコン Optical element manufacturing method, optical element, Nippon disk, confocal optical system, and three-dimensional measuring apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4020714B2 (en) microscope
JP3610837B2 (en) Sample surface observation method and apparatus, defect inspection method and apparatus
US7372062B2 (en) Defect inspection device and substrate manufacturing system using the same
US20020097490A1 (en) Confocal microscope
US7359117B2 (en) Illumination device for microscope
KR101204617B1 (en) Inspection apparatus
JP2005331889A (en) Fluorescence microscope and fluorescence observation method
CN103002791B (en) Endoscope light source unit and endoscopic system
JP3431300B2 (en) Automatic focus detection system for microscope
JP2016038528A (en) Polarization microscope and polarization microscope control device, and circular polarization observation method
JP4186263B2 (en) microscope
JPH0961720A (en) Confocal scanning type optical microscope and measuring method using the microscope
JP2001083427A (en) Confocal microscope
CN116171126A (en) Method and device for setting and controlling parameters of an illumination field of an ophthalmic device
US6385403B1 (en) Photometric apparatus for microscope
JP2000162134A (en) Surface inspecting device
JP3075308B2 (en) Microscope photography equipment
JP2008032951A (en) Optical device
JP4594772B2 (en) Inspection device
JPH09189849A (en) Focus detection device for microscope
JP7195269B2 (en) Observation device, method of operating observation device, and observation control program
JPH10288741A (en) Microscope
JP2008046361A (en) Optical system and its control method
JP2006162462A (en) Image measuring instrument
JPH10123425A (en) Fluorescence microscope with zooming function

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20061205