JP2001091847A - 共焦点レーザ走査型光学顕微鏡 - Google Patents
共焦点レーザ走査型光学顕微鏡Info
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- JP2001091847A JP2001091847A JP27222199A JP27222199A JP2001091847A JP 2001091847 A JP2001091847 A JP 2001091847A JP 27222199 A JP27222199 A JP 27222199A JP 27222199 A JP27222199 A JP 27222199A JP 2001091847 A JP2001091847 A JP 2001091847A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、回折の影響を無くし、輪帯状照明
による超解像効果を確実に発揮させることができる共焦
点レーザ走査型光学顕微鏡を提供する。 【解決手段】 レーザ光源１と、レーザ光源１からの出
射光を試料に対して集束させる対物レンズ８と、前記対
物レンズ８の瞳と共役な位置に配置され、前記対物レン
ズを介したレーザ光を前記試料表面に沿って相対的に走
査させるスキャナ５と、前記対物レンズ８の集光位置と
共役な位置に配置されたピンホール板１１と、前記ピン
ホール１１板を通過する光の強度を検出する光検出器１
２とを備えた共焦点レーザ走査型光学顕微鏡であって、
レーザ光源１からのレーザ光を受光し、輪帯状光束を生
成する輪帯マスク３と、この輪帯マスク３により生成し
た輪帯状光束を前記スキャナ５の走査面に投影する投影
光学系１８とを設けたものである。
による超解像効果を確実に発揮させることができる共焦
点レーザ走査型光学顕微鏡を提供する。 【解決手段】 レーザ光源１と、レーザ光源１からの出
射光を試料に対して集束させる対物レンズ８と、前記対
物レンズ８の瞳と共役な位置に配置され、前記対物レン
ズを介したレーザ光を前記試料表面に沿って相対的に走
査させるスキャナ５と、前記対物レンズ８の集光位置と
共役な位置に配置されたピンホール板１１と、前記ピン
ホール１１板を通過する光の強度を検出する光検出器１
２とを備えた共焦点レーザ走査型光学顕微鏡であって、
レーザ光源１からのレーザ光を受光し、輪帯状光束を生
成する輪帯マスク３と、この輪帯マスク３により生成し
た輪帯状光束を前記スキャナ５の走査面に投影する投影
光学系１８とを設けたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、共焦点レーザ走査
型顕微鏡に関するものである。
型顕微鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、共焦点レーザ走査型顕微鏡は、通
常の顕微鏡に比べ分解能、コントラストが良く、試料の
高さ方向にも分解能を持つことから、半導体試料や生体
試料の観察、測定に広く使用されている。
常の顕微鏡に比べ分解能、コントラストが良く、試料の
高さ方向にも分解能を持つことから、半導体試料や生体
試料の観察、測定に広く使用されている。
【０００３】このような、共焦点レーザ走査型顕微鏡に
おいて、照明光を輪帯状にすることによってさらに高分
解能にする（超解像効果を得る）とともに、焦点深度を
増大させる技術が、特開平２−２４７６０５号公報に開
示されている。
おいて、照明光を輪帯状にすることによってさらに高分
解能にする（超解像効果を得る）とともに、焦点深度を
増大させる技術が、特開平２−２４７６０５号公報に開
示されている。
【０００４】以下に図３を参照して従来の共焦点レーザ
走査型顕微鏡について説明する。
走査型顕微鏡について説明する。
【０００５】図３に示す共焦点レーザ走査型顕微鏡にお
いて、レーザ光源３１から発せられるレーザ光は、レン
ズ３２ａ、３２ｂからなるビームエキスパンダ３２によ
り所定のビーム径に変換されたコリメート光となり、輪
帯マスク３３を通過して、中心部分が遮蔽された輪帯状
光束になり、ビームスプリッタ３４を透過した後、光走
査機構であるスキャナ３５に入射する。
いて、レーザ光源３１から発せられるレーザ光は、レン
ズ３２ａ、３２ｂからなるビームエキスパンダ３２によ
り所定のビーム径に変換されたコリメート光となり、輪
帯マスク３３を通過して、中心部分が遮蔽された輪帯状
光束になり、ビームスプリッタ３４を透過した後、光走
査機構であるスキャナ３５に入射する。
【０００６】ここで、瞳投影レンズ３６、結像レンズ３
７によって、スキャナ３５の走査面と対物レンズ３８の
瞳とが共役の関係になっている。
７によって、スキャナ３５の走査面と対物レンズ３８の
瞳とが共役の関係になっている。
【０００７】そのため、スキャナ３５によって偏向、走
査される光束は、試料３９に集光し、試料３９上でテレ
ビジョンの陰極線管の蛍光面に対する電子ビームのラス
ター走査と同様にしてＸ，Ｙ方向に走査される。
査される光束は、試料３９に集光し、試料３９上でテレ
ビジョンの陰極線管の蛍光面に対する電子ビームのラス
ター走査と同様にしてＸ，Ｙ方向に走査される。
【０００８】試料３９からの光、例えば試料３９で反射
した反射光は、対物レンズ３８、結像レンズ３７、瞳投
影レンズ３６及びスキャナ３５を経てビームスプリッタ
３４まで導光され、このビームスプリッタ３４によって
反射され、集光レンズ４０によりピンホール板４１上の
ピンホールに集光し、ピンホール板４１のピンホールを
通過した光が、光検出器４２で電気信号に変換され、図
示しない画像処理手段により画像化される。
した反射光は、対物レンズ３８、結像レンズ３７、瞳投
影レンズ３６及びスキャナ３５を経てビームスプリッタ
３４まで導光され、このビームスプリッタ３４によって
反射され、集光レンズ４０によりピンホール板４１上の
ピンホールに集光し、ピンホール板４１のピンホールを
通過した光が、光検出器４２で電気信号に変換され、図
示しない画像処理手段により画像化される。
【０００９】ここで、一般にレーザ光は直進性が良いた
め、輪帯マスク３は、幾何光学的には上述した照明光学
系のどの位置に配置しても良いはずである。
め、輪帯マスク３は、幾何光学的には上述した照明光学
系のどの位置に配置しても良いはずである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記輪
帯マスク３３を通過した光束は、図４に示すように、元
の光束径ａではなく、実質的に光束経ｂの細い光束（ｂ
＜ａ）となるため、輪帯マスク３のエッジでの回折が顕
著になる。
帯マスク３３を通過した光束は、図４に示すように、元
の光束径ａではなく、実質的に光束経ｂの細い光束（ｂ
＜ａ）となるため、輪帯マスク３のエッジでの回折が顕
著になる。
【００１１】この輪帯マスク３３のエッジでの回折光の
うち、外側へ広がる回折光５３は光学系の瞳で遮られ集
光性能には寄与しないが、内側へ広がる回折光５４は、
本来輪帯マスク３３で遮蔽されるべき部分に広がるた
め、輪帯状照明による超解像効果が低下してしまう。こ
のときの輪帯状光束の形状は図５に示すようになる。
うち、外側へ広がる回折光５３は光学系の瞳で遮られ集
光性能には寄与しないが、内側へ広がる回折光５４は、
本来輪帯マスク３３で遮蔽されるべき部分に広がるた
め、輪帯状照明による超解像効果が低下してしまう。こ
のときの輪帯状光束の形状は図５に示すようになる。
【００１２】尚、上述した回折の影響は、輪帯状光束が
細く、かつ、前記輪帯マスク３３からスキャナ３５（対
物レンズの瞳と共役な位置）までの距離が長いほど大き
くなる。
細く、かつ、前記輪帯マスク３３からスキャナ３５（対
物レンズの瞳と共役な位置）までの距離が長いほど大き
くなる。
【００１３】このような構成では、高解像化が目的であ
ることから、対物レンズ３８としては、高倍率のものが
主に用いられるため瞳径は小さい。
ることから、対物レンズ３８としては、高倍率のものが
主に用いられるため瞳径は小さい。
【００１４】また、瞳投影レンズ３６、結像レンズ３７
によるスキャナ３５から対物レンズ３８への瞳投影も拡
大系であるのが一般的であり、必然的に輪帯状光束は細
くなり、しかも輪帯マスク３３とスキャナ３５との間に
ビームスプリッタ３４が配置されるため、輪帯マスク３
３からスキャナ３５の距離が長くなり、上述した回折の
影響が無視できなくなる。この結果、輪帯状照明による
超解像効果が低下することになる。
によるスキャナ３５から対物レンズ３８への瞳投影も拡
大系であるのが一般的であり、必然的に輪帯状光束は細
くなり、しかも輪帯マスク３３とスキャナ３５との間に
ビームスプリッタ３４が配置されるため、輪帯マスク３
３からスキャナ３５の距離が長くなり、上述した回折の
影響が無視できなくなる。この結果、輪帯状照明による
超解像効果が低下することになる。
【００１５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、回折の影響を無くし、輪帯状照明による超解像
効果を確実に発揮させることができる共焦点レーザ走査
型光学顕微鏡を提供することを目的とするものである。
であり、回折の影響を無くし、輪帯状照明による超解像
効果を確実に発揮させることができる共焦点レーザ走査
型光学顕微鏡を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
レーザ光源と、前記レーザ光源からのレーザ光を試料に
対して集束させる対物レンズと、前記対物レンズの集光
位置と共役な位置に配置され、前記対物レンズを介した
レーザ光を前記試料表面に沿って相対的に走査させる光
走査機構と、前記対物レンズの集光位置と共役な位置に
配置された微小開口部と、前記微小開口部を通過する光
の強度を検出する光検出器とを備えた共焦点レーザ走査
型光学顕微鏡であって、前記レーザ光源からのレーザ光
を受光し、輪帯状光束を生成する輪帯状光束生成手段
と、この輪帯状光束生成手段により生成した輪帯状光束
を前記光走査機構の走査面に投影する投影光学系とを設
けたことを特徴とするものである。
レーザ光源と、前記レーザ光源からのレーザ光を試料に
対して集束させる対物レンズと、前記対物レンズの集光
位置と共役な位置に配置され、前記対物レンズを介した
レーザ光を前記試料表面に沿って相対的に走査させる光
走査機構と、前記対物レンズの集光位置と共役な位置に
配置された微小開口部と、前記微小開口部を通過する光
の強度を検出する光検出器とを備えた共焦点レーザ走査
型光学顕微鏡であって、前記レーザ光源からのレーザ光
を受光し、輪帯状光束を生成する輪帯状光束生成手段
と、この輪帯状光束生成手段により生成した輪帯状光束
を前記光走査機構の走査面に投影する投影光学系とを設
けたことを特徴とするものである。
【００１７】この発明によれば、輪帯状光束生成手段に
より生成した輪帯状光束が、回折により広がっても、投
影光学系によって対物レンズの瞳と共役な前記光走査機
構の走査面に投影されるため、対物レンズの瞳の位置で
は中央部が遮蔽された輪帯状光束を得ることができ、こ
れにより、回折の影響を無くして輪帯状照明による超解
像効果を発揮させることができる共焦点レーザ走査型光
学顕微鏡を提供することができる。
より生成した輪帯状光束が、回折により広がっても、投
影光学系によって対物レンズの瞳と共役な前記光走査機
構の走査面に投影されるため、対物レンズの瞳の位置で
は中央部が遮蔽された輪帯状光束を得ることができ、こ
れにより、回折の影響を無くして輪帯状照明による超解
像効果を発揮させることができる共焦点レーザ走査型光
学顕微鏡を提供することができる。
【００１８】請求項２記載の発明は、レーザ光源と、前
記レーザ光源からのレーザ光を試料に対して集束させる
対物レンズと、前記対物レンズの集光位置と共役な位置
に配置され、前記対物レンズを介したレーザ光を前記試
料表面に沿って相対的に走査させる光走査機構と、前記
対物レンズの集光位置と共役な位置に配置された微小開
口部と、前記微小開口部を通過する光の強度を検出する
光検出器とを備えた共焦点レーザ走査型光学顕微鏡であ
って、前記レーザ光源からのレーザ光を受光し、輪帯状
光束を生成する輪帯マスクと、この輪帯マスクにより生
成した輪帯状光束を前記光走査機構の走査面に投影する
投影光学系とを設けたことを特徴とするものである。
記レーザ光源からのレーザ光を試料に対して集束させる
対物レンズと、前記対物レンズの集光位置と共役な位置
に配置され、前記対物レンズを介したレーザ光を前記試
料表面に沿って相対的に走査させる光走査機構と、前記
対物レンズの集光位置と共役な位置に配置された微小開
口部と、前記微小開口部を通過する光の強度を検出する
光検出器とを備えた共焦点レーザ走査型光学顕微鏡であ
って、前記レーザ光源からのレーザ光を受光し、輪帯状
光束を生成する輪帯マスクと、この輪帯マスクにより生
成した輪帯状光束を前記光走査機構の走査面に投影する
投影光学系とを設けたことを特徴とするものである。
【００１９】この発明によれば、輪帯マスクにより生成
した輪帯状光束が、回折により広がっても、投影光学系
によって対物レンズの瞳と共役な前記光走査機構の走査
面に投影されるため、対物レンズの瞳の位置では中央部
が遮蔽された輪帯状光束を得ることができ、これによ
り、輪帯マスクのエッジ部分による回折の影響を無くし
て輪帯状照明による超解像効果を発揮させることができ
る共焦点レーザ走査型光学顕微鏡を提供することができ
る。
した輪帯状光束が、回折により広がっても、投影光学系
によって対物レンズの瞳と共役な前記光走査機構の走査
面に投影されるため、対物レンズの瞳の位置では中央部
が遮蔽された輪帯状光束を得ることができ、これによ
り、輪帯マスクのエッジ部分による回折の影響を無くし
て輪帯状照明による超解像効果を発揮させることができ
る共焦点レーザ走査型光学顕微鏡を提供することができ
る。
【００２０】請求項３記載の発明は、レーザ光源と、前
記レーザ光源からのレーザ光を試料に対して集束させる
対物レンズと、前記集束光を前記試料表面に沿って相対
的に走査させる前記対物レンズの瞳と共役な位置に走査
面を配置した光走査機構と、前記対物レンズの集光位置
と共役な位置に配置された微小開口部と、前記微小開口
部を通過する光の強度を検出する光検出器とを備えた共
焦点レーザ走査型光学顕微鏡であって、前記レーザ光源
からのレーザ光を受光し、輪帯状光束を生成する一対の
アキシコンプリズムと、この一対のアキシコンプリズム
により生成した輪帯状光束を前記光走査機構の走査面に
投影する投影光学系とを設けたことを特徴とするもので
ある。
記レーザ光源からのレーザ光を試料に対して集束させる
対物レンズと、前記集束光を前記試料表面に沿って相対
的に走査させる前記対物レンズの瞳と共役な位置に走査
面を配置した光走査機構と、前記対物レンズの集光位置
と共役な位置に配置された微小開口部と、前記微小開口
部を通過する光の強度を検出する光検出器とを備えた共
焦点レーザ走査型光学顕微鏡であって、前記レーザ光源
からのレーザ光を受光し、輪帯状光束を生成する一対の
アキシコンプリズムと、この一対のアキシコンプリズム
により生成した輪帯状光束を前記光走査機構の走査面に
投影する投影光学系とを設けたことを特徴とするもので
ある。
【００２１】この発明によれば、一対のアキシコンプリ
ズムにより生成した輪帯状光束が、投影光学系によって
対物レンズの瞳と共役な前記光走査機構の走査面に投影
されるため、対物レンズの瞳の位置では中央部が遮蔽さ
れた輪帯状光束を得ることができ、これにより、回折の
影響を無くして輪帯状照明による超解像効果を発揮させ
ることができ、かつ、輪帯マスクを用いる場合に比べ、
光量損失を無くすことができる共焦点レーザ走査型光学
顕微鏡を提供することができる。
ズムにより生成した輪帯状光束が、投影光学系によって
対物レンズの瞳と共役な前記光走査機構の走査面に投影
されるため、対物レンズの瞳の位置では中央部が遮蔽さ
れた輪帯状光束を得ることができ、これにより、回折の
影響を無くして輪帯状照明による超解像効果を発揮させ
ることができ、かつ、輪帯マスクを用いる場合に比べ、
光量損失を無くすことができる共焦点レーザ走査型光学
顕微鏡を提供することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。
細に説明する。
【００２３】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１の共焦点レーザ走査型顕微鏡の構成を示すもので
あり、この共焦点レーザ走査型顕微鏡において、レーザ
光源１から発せられるレーザ光はレンズ２ａ、２ｂから
なるビームエキスパンダ２により所定のビーム径に変換
され、コリメート光となり、輪帯状光束生成手段である
輪帯マスク３に入射し、中心部分が遮蔽された輪帯状光
束となり、各々焦点距離ｆ１、ｆ２のレンズ１６、１７
からなる投影光学系１８に入射する。
形態１の共焦点レーザ走査型顕微鏡の構成を示すもので
あり、この共焦点レーザ走査型顕微鏡において、レーザ
光源１から発せられるレーザ光はレンズ２ａ、２ｂから
なるビームエキスパンダ２により所定のビーム径に変換
され、コリメート光となり、輪帯状光束生成手段である
輪帯マスク３に入射し、中心部分が遮蔽された輪帯状光
束となり、各々焦点距離ｆ１、ｆ２のレンズ１６、１７
からなる投影光学系１８に入射する。
【００２４】ここで、レンズ１６は、前側焦点が輪帯マ
スク３に一致するように配置され、レンズ１７は前側焦
点がレンズ１６の後側焦点に、後側焦点がスキャナ５の
走査面に一致するように配置されているので、輪帯マス
ク３によって形成された輪帯状光束は投影光学系１８に
よって光走査機構であるスキャナ５の走査面に投影され
る。
スク３に一致するように配置され、レンズ１７は前側焦
点がレンズ１６の後側焦点に、後側焦点がスキャナ５の
走査面に一致するように配置されているので、輪帯マス
ク３によって形成された輪帯状光束は投影光学系１８に
よって光走査機構であるスキャナ５の走査面に投影され
る。
【００２５】さらに、前記スキャナ５の走査面に投影さ
れた輪帯状光束は、瞳投影レンズ６、結像レンズ７によ
って対物レンズ８の瞳位置に投影される。
れた輪帯状光束は、瞳投影レンズ６、結像レンズ７によ
って対物レンズ８の瞳位置に投影される。
【００２６】また、前記スキャナ５によって輪帯状光束
は偏向、走査され、瞳投影レンズ６、結像レンズ７、対
物レンズ８を介して試料９に集光し、この状態で試料９
上をテレビジョンの陰極線管の蛍光面へのラスター走査
と同様にしてＸ，Ｙ方向に走査される。
は偏向、走査され、瞳投影レンズ６、結像レンズ７、対
物レンズ８を介して試料９に集光し、この状態で試料９
上をテレビジョンの陰極線管の蛍光面へのラスター走査
と同様にしてＸ，Ｙ方向に走査される。
【００２７】前記試料９からの光、例えば試料９面で反
射した反射光は、対物レンズ８、結像レンズ７、瞳投影
レンズ６及びスキャナ５を経てビームスプリッタ４まで
導光され、このビームスプリッタ４によって反射され、
集光レンズ１０により微小開口部であるピンホール板１
１上のピンホールに集光し、ピンホール板１１のピンホ
ールを通過した光が、光検出器１２で電気信号に変換さ
れ、図示しない画像処理手段で画像化される。
射した反射光は、対物レンズ８、結像レンズ７、瞳投影
レンズ６及びスキャナ５を経てビームスプリッタ４まで
導光され、このビームスプリッタ４によって反射され、
集光レンズ１０により微小開口部であるピンホール板１
１上のピンホールに集光し、ピンホール板１１のピンホ
ールを通過した光が、光検出器１２で電気信号に変換さ
れ、図示しない画像処理手段で画像化される。
【００２８】このような構成によれば、輪帯マスク３に
よる輪帯状光束が対物レンズ８の瞳と共役な位置に配置
されたスキャナ５の走査面へと投影されるため、輪帯状
光束の一部が回折により広がっても、対物レンズ８の瞳
では中央部が明確に遮蔽された輪帯状光束となる。
よる輪帯状光束が対物レンズ８の瞳と共役な位置に配置
されたスキャナ５の走査面へと投影されるため、輪帯状
光束の一部が回折により広がっても、対物レンズ８の瞳
では中央部が明確に遮蔽された輪帯状光束となる。
【００２９】上述したように、本実施の形態１によれ
ば、輪帯状光束を生成する輪帯マスク３と、生成した輪
帯状光束を、対物レンズ８の瞳と共役な位置に投影する
投影光学系１８とを有するので、輪帯マスク３によって
得られる輪帯状光束の一部が、回折により広がっても、
投影光学系１８によって対物レンズ８の瞳の位置に、中
央部が明確に遮蔽された輪帯状光束を投影することがで
き、これにより、試料９の観察時に前記輪帯状光束によ
る所望の超解像効果が得られることになる。
ば、輪帯状光束を生成する輪帯マスク３と、生成した輪
帯状光束を、対物レンズ８の瞳と共役な位置に投影する
投影光学系１８とを有するので、輪帯マスク３によって
得られる輪帯状光束の一部が、回折により広がっても、
投影光学系１８によって対物レンズ８の瞳の位置に、中
央部が明確に遮蔽された輪帯状光束を投影することがで
き、これにより、試料９の観察時に前記輪帯状光束によ
る所望の超解像効果が得られることになる。
【００３０】（実施の形態２）次に、本発明の実施の形
態２の共焦点レーザ走査型顕微鏡について、図２を参照
して説明する。尚、実施の形態２の共焦点レーザ走査型
顕微鏡において、図１に示す実施の形態１の共焦点レー
ザ走査型顕微鏡と同一の構成については、同一の符号を
付し、その詳細な説明は省略する。
態２の共焦点レーザ走査型顕微鏡について、図２を参照
して説明する。尚、実施の形態２の共焦点レーザ走査型
顕微鏡において、図１に示す実施の形態１の共焦点レー
ザ走査型顕微鏡と同一の構成については、同一の符号を
付し、その詳細な説明は省略する。
【００３１】本実施の形態２の共焦点レーザ走査型顕微
鏡は、基本的には実施の形態１の共焦点レーザ走査型顕
微鏡と略同様な構成であるが、輪帯マスク３の代りに、
前記ビームエキスパンダ２と投影光学系１８との間に、
輪帯状光束生成手段としての対向して配置された同一形
状のアキシコンプリズム１９、２０のペアとを配置した
ことが特徴である。
鏡は、基本的には実施の形態１の共焦点レーザ走査型顕
微鏡と略同様な構成であるが、輪帯マスク３の代りに、
前記ビームエキスパンダ２と投影光学系１８との間に、
輪帯状光束生成手段としての対向して配置された同一形
状のアキシコンプリズム１９、２０のペアとを配置した
ことが特徴である。
【００３２】前記アキシコンプリズム１９、２０は、所
定間隔で各頂角を対向させ、かつ、光軸を一致させて配
置している。
定間隔で各頂角を対向させ、かつ、光軸を一致させて配
置している。
【００３３】そして、一方のアキシコンプリズム１９に
より反射ミラー２１からの平行光束を全て光軸に対して
等しい角度で屈折させて円錐状波面を形成し、さらに光
軸に対して直交する方向で輪帯状の断面を持つ発散光束
として他方のアキシコンプリズム２０に入射する。他方
のアキシコンプリズム２０は、一方のアキシコンプリズ
ム１９からの発散光束を光軸に対して進行方向を平行と
し輪帯状光束として投影光学系１８のレンズ１６に入射
する。
より反射ミラー２１からの平行光束を全て光軸に対して
等しい角度で屈折させて円錐状波面を形成し、さらに光
軸に対して直交する方向で輪帯状の断面を持つ発散光束
として他方のアキシコンプリズム２０に入射する。他方
のアキシコンプリズム２０は、一方のアキシコンプリズ
ム１９からの発散光束を光軸に対して進行方向を平行と
し輪帯状光束として投影光学系１８のレンズ１６に入射
する。
【００３４】この場合もアキシコンプリズム１９、２０
のペアによって形成された輪帯状光束は投影光学系１８
によって、対物レンズ８の瞳と共役な位置に配置されて
いるスキャナ５の走査面に投影される。
のペアによって形成された輪帯状光束は投影光学系１８
によって、対物レンズ８の瞳と共役な位置に配置されて
いるスキャナ５の走査面に投影される。
【００３５】この後、実施の形態１の場合と同様にし
て、スキャナ５の走査面に投影された輪帯状光束は、瞳
投影レンズ６、結像レンズ７によって対物レンズ８の瞳
位置に投影される。
て、スキャナ５の走査面に投影された輪帯状光束は、瞳
投影レンズ６、結像レンズ７によって対物レンズ８の瞳
位置に投影される。
【００３６】また、スキャナ５によって輪帯状光束は偏
向、走査され、瞳投影レンズ６、結像レンズ７、対物レ
ンズ８を介して試料９に集光し、この状態で試料９上を
テレビジョンの陰極線管の蛍光面へのラスター走査と同
様にしてＸ，Ｙ方向に走査される。
向、走査され、瞳投影レンズ６、結像レンズ７、対物レ
ンズ８を介して試料９に集光し、この状態で試料９上を
テレビジョンの陰極線管の蛍光面へのラスター走査と同
様にしてＸ，Ｙ方向に走査される。
【００３７】前記試料９からの光、例えば試料９面で反
射した反射光は、対物レンズ８、結像レンズ７、瞳投影
レンズ６及びスキャナ５を経てビームスプリッタ４まで
導光され、このビームスプリッタ４によって反射され、
集光レンズ１０によりピンホール板１１上のピンホール
に集光し、ピンホール板１１のピンホールを通過した光
が、光検出器１２で電気信号に変換され、図示しない画
像処理手段により画像化される。
射した反射光は、対物レンズ８、結像レンズ７、瞳投影
レンズ６及びスキャナ５を経てビームスプリッタ４まで
導光され、このビームスプリッタ４によって反射され、
集光レンズ１０によりピンホール板１１上のピンホール
に集光し、ピンホール板１１のピンホールを通過した光
が、光検出器１２で電気信号に変換され、図示しない画
像処理手段により画像化される。
【００３８】このような実施の形態２の構成によれば、
アキシコンプリズム１９、２０により生成した輪帯状光
束を、投影光学系１８によって対物レンズ８の瞳と共役
な位置に配置されたスキャナ５の走査面へと投影するも
のであるから、対物レンズ８の瞳の位置に、中央部が明
確に遮蔽された輪帯状光束を得ることができ、これによ
り、試料９の観察時に前記輪帯状光束による所望の超解
像効果が得られることになる。
アキシコンプリズム１９、２０により生成した輪帯状光
束を、投影光学系１８によって対物レンズ８の瞳と共役
な位置に配置されたスキャナ５の走査面へと投影するも
のであるから、対物レンズ８の瞳の位置に、中央部が明
確に遮蔽された輪帯状光束を得ることができ、これによ
り、試料９の観察時に前記輪帯状光束による所望の超解
像効果が得られることになる。
【００３９】また、実施の形態２の構成によれば、アキ
シコンプリズム１９、２０を使用しているので、輪帯マ
スク３を用いる場合に比べ、光量損失を生じさせること
が無いという利点がある。
シコンプリズム１９、２０を使用しているので、輪帯マ
スク３を用いる場合に比べ、光量損失を生じさせること
が無いという利点がある。
【００４０】尚、前記アキシコンプリズム１９、２０に
代えて、これと同等の効果を持つ回折光学素子を用いて
も良い。
代えて、これと同等の効果を持つ回折光学素子を用いて
も良い。
【００４１】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、対物レン
ズの瞳の位置に中央部が遮蔽された輪帯状光束を得るこ
とができ、回折の影響を無くして輪帯状照明による超解
像効果を発揮させることができる共焦点レーザ走査型光
学顕微鏡を提供することができる。
ズの瞳の位置に中央部が遮蔽された輪帯状光束を得るこ
とができ、回折の影響を無くして輪帯状照明による超解
像効果を発揮させることができる共焦点レーザ走査型光
学顕微鏡を提供することができる。
【００４２】請求項２ 記載の発明によれば、輪帯マス
ク、投影光学系を使用し、対物レンズの瞳の位置に中央
部が遮蔽された輪帯状光束を得ることができ、これによ
り、輪帯マスクのエッジ部分による回折の影響を無くし
て輪帯状照明による超解像効果を発揮させることができ
る共焦点レーザ走査型光学顕微鏡を提供することができ
る。
ク、投影光学系を使用し、対物レンズの瞳の位置に中央
部が遮蔽された輪帯状光束を得ることができ、これによ
り、輪帯マスクのエッジ部分による回折の影響を無くし
て輪帯状照明による超解像効果を発揮させることができ
る共焦点レーザ走査型光学顕微鏡を提供することができ
る。
【００４３】請求項３記載の発明によれば、一対のアキ
シコンプリズム、投影光学系を使用し、対物レンズの瞳
の位置に中央部が遮蔽された輪帯状光束を得ることがで
き、回折の影響を無くして輪帯状照明による超解像効果
を発揮させることができ、かつ、輪帯マスクを用いる場
合に比べ、光量損失を無くすことができる共焦点レーザ
走査型光学顕微鏡を提供することができる。
シコンプリズム、投影光学系を使用し、対物レンズの瞳
の位置に中央部が遮蔽された輪帯状光束を得ることがで
き、回折の影響を無くして輪帯状照明による超解像効果
を発揮させることができ、かつ、輪帯マスクを用いる場
合に比べ、光量損失を無くすことができる共焦点レーザ
走査型光学顕微鏡を提供することができる。
【図１】本発明の実施の形態１の共焦点レーザ走査型顕
微鏡の構成を示す光学配置図である。
微鏡の構成を示す光学配置図である。
【図２】本発明の実施の形態２の共焦点レーザ走査型顕
微鏡の構成を示す光学配置図である。
微鏡の構成を示す光学配置図である。
【図３】従来の共焦点レーザ走査型顕微鏡の構成を示す
光学配置図である。
光学配置図である。
【図４】従来の共焦点レーザ走査型顕微鏡における輪帯
マスクによる光束の回折状態を示す説明図である。
マスクによる光束の回折状態を示す説明図である。
【図５】従来の共焦点レーザ走査型顕微鏡における輪帯
マスクによる輪帯状光束の形状を示す説明図である。
マスクによる輪帯状光束の形状を示す説明図である。
１ レーザ光源 ２ ビームエキスパンダ ２ａ レンズ ２ｂ レンズ ３ 輪帯マスク ４ ビームスプリッタ ５ スキャナ ６ 瞳投影レンズ ７ 結像レンズ ８ 対物レンズ ９ 試料 １０ 集光レンズ １１ ピンホール板 １２ 光検出器 １６ レンズ １７ レンズ １８ 投影光学系 １９ アキシコンプリズム ２０ アキシコンプリズム ２１ 反射ミラー
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザ光源と、 前記レーザ光源からのレーザ光を試料に対して集束させ
る対物レンズと、 前記対物レンズの集光位置と共役な位置に配置され、前
記対物レンズを介したレーザ光を前記試料表面に沿って
相対的に走査させる光走査機構と、 前記対物レンズの集光位置と共役な位置に配置された微
小開口部と、 前記微小開口部を通過する光の強度を検出する光検出器
と、 を備えた共焦点レーザ走査型光学顕微鏡であって、 前記レーザ光源からのレーザ光を受光し、輪帯状光束を
生成する輪帯状光束生成手段と、 この輪帯状光束生成手段により生成した輪帯状光束を前
記光走査機構の走査面に投影する投影光学系と、 を設けたことを特徴とする共焦点レーザ走査型光学顕微
鏡。 - 【請求項２】 レーザ光源と、 前記レーザ光源からのレーザ光を試料に対して集束させ
る対物レンズと、 前記対物レンズの集光位置と共役な位置に配置され、前
記対物レンズを介したレーザ光を前記試料表面に沿って
相対的に走査させる光走査機構と、 前記対物レンズの集光位置と共役な位置に配置された微
小開口部と、 前記微小開口部を通過する光の強度を検出する光検出器
と、 を備えた共焦点レーザ走査型光学顕微鏡であって、 前記レーザ光源からのレーザ光を受光し、輪帯状光束を
生成する輪帯マスクと、 この輪帯マスクにより生成した輪帯状光束を前記光走査
機構の走査面に投影する投影光学系と、 を設けたことを特徴とする共焦点レーザ走査型光学顕微
鏡。 - 【請求項３】 レーザ光源と、 前記レーザ光源からのレーザ光を試料に対して集束させ
る対物レンズと、 前記集束光を前記試料表面に沿って相対的に走査させる
前記対物レンズの瞳と共役な位置に走査面を配置した光
走査機構と、 前記対物レンズの集光位置と共役な位置に配置された微
小開口部と、 前記微小開口部を通過する光の強度を検出する光検出器
と、 を備えた共焦点レーザ走査型光学顕微鏡であって、 前記レーザ光源からのレーザ光を受光し、輪帯状光束を
生成する一対のアキシコンプリズムと、 この一対のアキシコンプリズムにより生成した輪帯状光
束を前記光走査機構の走査面に投影する投影光学系と、 を設けたことを特徴とする共焦点レーザ走査型光学顕微
鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27222199A JP2001091847A (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 共焦点レーザ走査型光学顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27222199A JP2001091847A (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 共焦点レーザ走査型光学顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001091847A true JP2001091847A (ja) | 2001-04-06 |
| JP2001091847A5 JP2001091847A5 (ja) | 2005-06-02 |
Family
ID=17510812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27222199A Pending JP2001091847A (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 共焦点レーザ走査型光学顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001091847A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009063446A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Disco Abrasive Syst Ltd | チャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置検出装置 |
| JP2012007897A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Pulstec Industrial Co Ltd | ３次元形状測定装置 |
| US9297990B2 (en) | 2013-09-25 | 2016-03-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Confocal microscope |
-
1999
- 1999-09-27 JP JP27222199A patent/JP2001091847A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009063446A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Disco Abrasive Syst Ltd | チャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置検出装置 |
| JP2012007897A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Pulstec Industrial Co Ltd | ３次元形状測定装置 |
| US9297990B2 (en) | 2013-09-25 | 2016-03-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Confocal microscope |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040809 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040809 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060518 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060606 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061121 |