JP2004354515A - Filter, filter device and optical device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学装置に用いられるフィルタに関し、特に複数のフィルタを切替可能なフィルタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
フィルタとして、円形または矩形に切り出され表面研磨されたガラス等の平行平面基板に誘電膜等を成膜することによって所定の分光特性を持たせたものや基板材質に分光特性を有する基板が使用されている。従来、このようなフィルタを用いてフィルタを交換可能にするフィルタ装置を光路に構成する場合、各フィルタが有する偏向角にはばらつきがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これら平行平面ガラスを用いたフィルタは、本来その形状が平行平面であり透過光に偏向角を与えることを目的としていないが、製造時に生じる平行平面の両表面の平行度の精度誤差に起因する僅かな傾斜が存在し、フィルタを通過した光は偏向する。このため、フィルタを透過した光を結像レンズで結像させると、フィルタを介さない光を結像レンズで結像させた結像位置に対してずれが生じる。また、複数のフィルタを交換して使用する場合、フィルタ切替え前後で結像位置にばらつきが生じてしまうという問題がある。
【0004】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、フィルタの切替えによる結像位置のばらつきを抑えたフィルタとフィルタ装置とこれを用いた光学装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、1枚のガラス基板上に複数のフィルタ部を略直線状に並べて形成したことを特徴とするフィルタを提供する。
【0006】
また、本発明は、フィルタに入射した光束の入射光軸に対して、前記フィルタを透過した前記光束の出射光軸のずれの方向、または前記出射光軸のずれの方向および前記出射光軸のずれの角度を示すマークを有することを特徴とするフィルタを提供する。
【0007】
また、本発明は、2枚のガラス表面を略平行に対向して形成されたフィルタであって、前記フィルタに入射した光束の入射光軸に対して、前記2枚のガラスそれぞれの前記光束の出射光軸のずれの方向が前記入射光軸に関して逆方向であり、かつそれぞれの前記出射光軸のずれの角度が略等しいことを特徴とするフィルタを提供する。
【0008】
また、本発明は、異なる分光特性を有する複数のフィルタを有し、当該複数のフィルタを使用する光学系の光路の所定位置に択一的に配置して使用するフィルタ装置であり、前記複数のフィルタは、入射光軸に対する出射光軸のずれの角度が略等しく、前記所定位置に配置されたときに、前記入射光軸に対する前記出射光軸のずれの方向が略同一方向となるように構成されていることを特徴とするフィルタ装置を提供する。
【0009】
また、本発明は、異なる分光特性を有する請求項2に記載の複数のフィルタを有し、前記複数のフィルタは、当該フィルタを使用する光学系の光路の所定位置に交換可能に構成されていることを特徴とするフィルタ装置を提供する。
【0010】
また、本発明にかかるフィルタ装置では、前記複数のフィルタを回転ターレット上に配置した構成とすることが好ましい。
【0011】
また、本発明にかかるフィルタ装置では、前記複数のフィルタを略長方形状のスライダ上に配置した構成とすることが好ましい。
【0012】
また、本発明は、前記フィルタ装置を備えていることを特徴とする光学装置を提供する。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に関し図面を参照しつつ説明する。
【0014】
図1は、本発明の第1実施形態にかかるフィルタの概略構成図を示す。図2は、本発明の第2実施形態にかかるフィルタの概略構成図を示す。図3は、本発明の第3実施形態にかかるフィルタ装置の概略構成図を示す。図4は、本発明の第4実施形態にかかるフィルタ装置の概略構成図を示す。図5は、本発明の第5実施形態にかかるフィルタ部とフィルタ装置の概略構成図を示す。図6は、本発明にかかるフィルタとフィルタ装置を用いたレーザスキャニング顕微鏡の概略構成図を示す。図7は、図6の照明光学系のフィルタ装置近傍の部分拡大図を示す。図8は、図6の蛍光フィルタ部近傍の部分拡大図を示している。図9は、本発明にかかるフィルタ装置を搭載した蛍光顕微鏡装置の概略構成図を示している。図10は、図9に示す蛍光顕微鏡装置のフィルタセットと蛍光フィルタ装置の部分拡大図である。
【0015】
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態にかかるフィルタの概略構成図を示す。
【0016】
図1において、両面を研磨されたガラス基板1は、研磨の際に両表面の平行度がずれる(クサビ型になる)ことによって、このガラス基板に入射した光は屈折作用を受け出射光軸が入射光軸に対してずれを生じる。ガラス基板の平行度のずれの方向がフィルタに入射した光束の光軸のずれの方向と、また平行度のずれ角度の略1/2の角度が光軸のずれ角度に相当する。したがって、フィルタに入射した光束の光軸ずれの方向とずれの角度と、ガラス基板の平行度のずれの方向とずれの角度とは、それぞれ同じ意味を表しているので、以下の説明では、光軸のずれの方向とずれの角度(ずれの大きさ)を用いている。
【0017】
入射光軸に対して垂直な平面上で、入射光軸に対する出射光軸のずれの方向を図1中の矢印で示している。同一ガラス基板1中では、研磨後のクサビ形状はほぼ一定であり、出射光軸のずれの方向はガラス基板1の場所によらずほぼ同じ方向で、ずれの大きさ(角度で表す)もほぼ等しくなる(一般的に光学では、上記のずれの方向とずれの角度を含めて、例えば偏向角と言い表している)。
【0018】
本第1実施形態では、出射光軸のずれの方向またはずれの方向とずれの大きさを示すマークとして、ガラス基板1にずれの方向(矢印)に対して垂直な方向に面取り3を光束の有効エリア外となる場所に形成している。このように面取り3を形成することにより、ずれの方向またはずれの方向とずれの大きさをフィルタの外観で判別することが可能となる。
【0019】
なお、面取り3の位置は、ずれの方向に対して垂直に限らず、所定の角度を有する位置であっても良い。また、ずれの大きさは、例えば、ずれの大きさを大中小等の等級分けをして面取り3の形状(例えば、角度、幅、形)等で等級が分かるようにしても良い。また、ずれの方向またはずれの方向とずれの大きさを表すマークは面取り3以外の、例えば、ケガキ線マークやドットマークなどの判別できるものであれば良い。また、フィルタ周辺部や面取り部に直接角度の数値をケガキ等で表示しても良い。
【0020】
面取り3を形成したガラス基板1をフィルタの形状(例えば、円形)にカットして、所定の分光特性を有するように誘電体膜等を蒸着やスパッタリング法等で成膜してフィルタ5a、5b、5cを形成する。なお、ガラス基板1をカットする前に所定の分光特性を有するように成膜して、その後でフィルタの形状にカットしても良い。また、ここでは説明のためにフィルタ5a,5b,5cは分光特性の異なるフィルタの場合について説明したが、フィルタ5a,5b,5cの分光特性が同じであっても良い。
【0021】
このようにして、出射光軸のずれの方向またはずれの方向とずれの大きさとを示すマーク3を有するフィルタ5a、5b、5cが形成される。
【0022】
本第1実施形態のフィルタは、面取り3の位置と形状によってフィルタ5(5a,5b,5cを代表して5と記す)の出射光軸のずれの方向またはずれの方向とずれの大きさとを判別可能となる。この結果、フィルタを選択する際、出射光軸のずれの方向をそれ終えることが可能となり、ずれの方向とずれの大きさを示すマークを有する場合には、ずれの大きさがほぼ等しいフィルタを選ぶことが可能となる。
【0023】
なお、ガラス基板1は、上述と同様の効果が得られるならば、特に矩形に限られない。また、色ガラスや成膜済みのガラス等と複数枚重ねて接着して1枚のガラス基板1としても良い。
【0024】
(第2実施形態)
図2は、本発明の第2実施形態にかかるフィルタの概略構成図を示す。
【0025】
図2において、出射光軸のずれの方向と大きさ(偏向角)の略等しいガラス基板10aと10bの少なくともどちらか一方に分光特性を持たせ、2枚のガラス基板10a、10bを光軸aに略垂直な平面に略平行に互いの表面を対向して配置している。2枚のガラス基板10a、10bの射出光軸のずれの方向を図中の実線矢印と破線矢印で示しており、互いのずれの方向が光軸aに対して逆向きでずれの大きさがほほ等しくなるように構成して、2枚のガラス10a,10bの偏向角がキャンセルされるようにフィルタ15が構成されている。この結果、フィルタ15では、偏向角がほぼゼロとなる。このようにして、フィルタ15が構成されている。
【0026】
本第2実施形態のフィルタ15は、射出光軸のずれの向きが上向き(実線矢印)のガラス基板10aと下向き(破線矢印)のガラス基板10bとがずれの向きとずれの大きさとがほぼ等しい(偏向角がほぼ等しい)ため、偏向角を両者でキャンセルでき、光学系の光路aに挿入したときの結像位置のずれのないフィルタ15となる。
【0027】
なお、フィルタに形成されている偏向角を示すマーク3を用いて、複数のガラス基板(フィルタを含む)の偏向角を揃えることによって、一定の方向に出射光軸をずらすようなフィルタを構成することも可能である。また、後述の第5実施形態に本実施形態のフィルタを用い、一枚の長方形状のガラス基板上に複数個のフィルタ部を形成したものと、前記ガラス基板と同一形状で光軸のずれの方向が逆向きのガラス基板とを対向して配置すれば、偏向角をほぼゼロに抑えたフィルタを簡易な工程で作製できる。
【0028】
(第3実施形態)
本第3実施形態では、複数のフィルタを光学系の光路の所定位置に択一的に配置するフィルタ装置を示している。
【0029】
図3において、入射光軸に対する出射光軸のずれの大きさがほぼ等しいフィルタ25a、25b、25c、25dは、それぞれのフィルタ25a〜25dが光軸22の所定位置に択一的に配置された際、光学系の光軸22(紙面に垂直方向)に対してずれの方向が、略同じ方向(例えば、図中X方向)となるように回転軸中心23を有するターレット24にそれぞれ配置されている。こうのようにして、フィルタ装置20が構成されている。
【0030】
図3では、各フィルタ25a〜25dの出射光軸のずれの向きが、ターレット24の回転軸中心23から外方に向かって放射状になるように配置されている。
【0031】
本第3実施形態にかかるフィルタ装置20では、回転ターレット24を回転することによって、色々な分光特性を有するフィルタ25a〜25dを光学系の光軸22の所定位置に択一的に配置できる。そして、所定位置に配置された際、各フィルタ25a〜25dの出射光軸のずれの大きさがほぼ等しく、ずれの方向が同じ方向となるため、フィルタ毎に結像位置がばらつくことを防止することが可能となる。
【0032】
なお、出射光軸のずれの方向は上記に限らず、光学系の光軸22に配置された際、ずれの方向が同じ方向となるように各フィルタが回転ターレット24上に配置されていれば同様の効果を奏する。また、回転ターレット24に搭載されるフィルタの数は4個に限らず必要に応じて適宜変更可能である。また、フィルタが不要な場合には、ずれの方向とずれの大きさが同じガラス基板のみを配置すれば、結像位置のばらつきを防止することができる。
【0033】
また、回転ターレット24に搭載するフィルタとして、第2実施形態で示したフィルタ15を用いても良い。この場合、フィルタ15の偏向角はフィルタ15中でキャンセルされているので、フィルタを交換しても結像位置がばらつくことはない。
【0034】
(第4実施形態)
本第4実施形態では、複数のフィルタを光学系の光路の所定位置に択一的に配置するフィルタ装置の別の実施形態を示している。
【0035】
図4において、入射光軸に対する出射光軸のずれの大きさがほぼ等しいフィルタ35a、35b、35cは、光学系の光軸32(紙面に垂直方向)に対してずれの方向が、それぞれのフィルタ35a〜35cが光軸32位置に配置された際、同じ方向(図中上方向)となるようにスライダ34に配置されて、フィルタ装置30が構成されている。
【0036】
本第4実施形態にかかるフィルタ装置30では、スライダ34を光学系の光軸32に略垂直に挿脱することによって色々な分光特性を有するフィルタ35a〜35cを光路中に択一的に挿入でき、各フィルタ35a〜35cの射出光軸のずれの大きさがほぼ等しく、ずれの方向が同じ方向であるため、各フィルタ35a〜35cを配置したときの結像位置のばらつきを防止することが可能となる。
【0037】
なお、射出光軸のずれの方向は上記に限らず、フィルタが光軸32に挿入された際、ずれの方向が同じ方向となるようにそれぞれのフィルタが配置されていれば同様の効果を奏する。また、スライダ34に搭載されるフィルタの数は必要に応じて適宜変更可能である。また、フィルタが不要な場合には、ずれの方向とずれの大きさが同じガラス基板のを挿入すれば、結像位置のばらつきを防止することができる。また、スライダ34に搭載するフィルタとして、第2実施形態で示したフィルタ15を用いても良い。
【0038】
(第5実施形態)
本第5実施形態では、1枚の長方形状のガラス基板上に複数個のフィルタ部を一直線上に並べて形成したフィルタを光学系の光路の所定位置に択一的に配置するフィルタ装置の実施形態を示している。
【0039】
図5において、長方形状のガラス基板41の表面に成膜等により異なる分光特性を有するフィルタ部45a、45b、45cが形成されたフィルタ40を用いてフィルタ装置40が形成されている。長方形状のガラス基板41は光学装置に挿脱する際のスライダの役割を有しており、光学系の光軸42に略垂直にフィルタ40を挿入することによって、フィルタ部45a、45b、45cを択一的に交換可能なフィルタ装置40として働くように構成されている。
【0040】
本第5実施形態にかかるフィルタ装置40では、スライダである長方形状のガラス基板41を光学装置の光軸42に略垂直に挿入することによって色々な分光特性を有するフィルタ部45a〜45cを光路中に挿脱でき、かつ、各フィルタ部45a〜45cの出射光軸の入射光軸からのずれの方向きおよびずれの大きさは、ガラス基板41が同じであるためほぼ等しく、どのフィルタ部(45a〜45c)を挿入しても、結像位置がばらつくことはない。
【0041】
なお、ガラス基板41に形成されるフィルタ部の数は必要に応じて適宜変更可能である。また、フィルタ部が不要な場合には、ガラス基板41のみとすれば、結像位置のばらつきを防止することができる。
【0042】
(第6実施形態)
次に、本発明にかかるフィルタ装置を搭載した光学装置に関して説明する。
【0043】
図6は、本発明にかかるフィルタ装置を搭載したレーザ顕微鏡装置の概略構成図を示している。
【0044】
図6において、レーザ光源51からのレーザ光53aはレンズ55aで集光されて光ファイバ59の一端部の光ファイバコネクタ57aに入射され、光ファイバ59で伝送される。光ファイバ59の他の一端部の光ファイバコネクタ57bから射出されたレーザ光53bはレンズ55bでコリメートされて、減光フィルタ装置60に入射する。減光フィルタ装置60を通過したレーザ光は、ビームエキスパンダ61でビーム径を拡大されて、レーザ波長選択フィルタ63を経てビームスプリッタ65に入射される。
【0045】
減光フィルタ装置60はレーザ光の光量を調節するためのもので、数種類の減光フィルタ60a〜60cを照明光学系の光軸に挿脱可能に構成されている。ビームエキスパンダ61はレーザ光を所定の太さに拡大する為のものであるが省略されている場合も有る。また、レーザ波長選択フィルタ63はレーザ光源51から発せられるレーザ光53aの波長が単一でない場合に所定の波長のみを選択的に透過させるためのものである。
【0046】
ビームスプリッタ65で反射されたレーザ光は、スキャナ部67を介してリレーレンズ69を経て、対物レンズ71で標本73の所定の位置に集光される。スキャナ部67は、入射されたレーザ光を標本73上で二次元的に集光点を走査するためのものである。
【0047】
照射によって標本73から発生した放射は、対物レンズ71で集光され、リレーレンズ69を経て、スキャナ部67に入射し出射して、ビームスプリッタ65を透過して、集光レンズ77でピンホール79の位置に集光される。ピンホール79の位置を透過した光のみが受光器81にて検出され、信号が画像処理装置83で処理され不図示のモニターに表示される。
【0048】
画像処理装置83は受光器81からの受光光量の強度を、スキャナ部67の走査にあわせて画像化するものである。
【0049】
また、標本73で発生する放射が標本からの蛍光の場合には、蛍光を受光器21で受光するために標本73からの放射のうち蛍光だけを選択的に透過させるための蛍光フィルタ75をビームスプリッタ65と受光器81との間に配置する。この場合には、レーザスキャニング蛍光顕微鏡となる。
【0050】
ここで、減光フィルタ60、レーザ波長選択フィルタ63、蛍光フィルタ75のいずれかまたは全てに、上記本発明の実施形態にかかるフィルタ装置を使用することができる。図6では説明を簡単にするために、減光フィルタ60のみ本発明の実施形態にかかるフィルタ装置としている。
【0051】
図6、図7において、減光フィルタ60は複数の波長特性を有するフィルタ60a、60b、60cを照明光学系の光軸に略垂直に択一的に配置するフィルタ装置である。本発明の第3実施形態から第5実施形態に示すフィルタ装置を配置することが可能であり、どのフィルタ装置を用いるかは光学装置の設計によって決められる。減光フィルタ60に本発明の実施形態にかかるフィルタ装置を用いることによって、フィルタ60a、60b、60cのどのフィルタに交換しても標本73での照明光の結像位置がずれることがなく、標本73からの光がピンホール9に集光するので標本73の同じ部位の像を受光器81で良好に受光することが可能となる。
【0052】
なお、減光フィルタ60はレーザ光源51とレンズ55aの間に設置してもよい。この場合、フィルタを交換してもレーザ光源51からのレーザ光53aをレンズ55aでレーザコネクタ57aの端面の有効領域に合焦することができる。
【0053】
図8は、本発明の実施形態にかかるフィルタ装置を蛍光フィルタ75に用いた場合の、部分拡大図を示している。蛍光フィルタ75は異なる蛍光を透過するフィルタ75a、75b、75cを有し、図6の観察光学系の光軸に略垂直に交換可能に配置されている。フィルタ装置としては、本発明の第3実施形態から第5実施形態のフィルタ装置いずれもが使用可能であり、いずれのフィルタ装置を用いるかは設計によって決められる。
【0054】
本発明の実施形態にかかるフィルタ装置を配置することによって、偏向角がフィルタによらず一定となり、標本73の同じ部位からの蛍光をピンホール79位置に集光レンズ77で集光することが可能となる。また、図6において、減光フィルタ60、レーザ波長選択フィルタ63、蛍光フィルタ75を例にあげて説明したが、本発明はこれにとらわれることなく、フィルタの種類および光路中のどの部位に単独で、または組み合わせで配置するかは任意である。この場合であっても、各フィルタに入射する光束の光軸のずれの方向、またはずれの方向とずれ量があらかじめわかっている本実施形態にかかるフィルタおよびフィルタ装置を用いることによって自由度の高い観察が実現できる。
【0055】
(第7実施形態)
図9は、本発明にかかるフィルタ装置を搭載した蛍光顕微鏡装置の概略構成図を示している。図10は、図9に示す蛍光顕微鏡装置のフィルタセットと蛍光フィルタ装置の部分拡大図である。
【0056】
図9、図10において、光源91からの照明光は、照明光学系92を介して励起フィルタとビームスプリッタとを複数セット有するフィルタセット93に入射する。フィルタセット93の励起フィルタ110aを透過した光はビームスプリッタ111aで反射されて対物レンズ94に入射し、ステージ95に載置された標本96に集光される。
【0057】
標本96からの蛍光は、対物レンズ94で集光されて、ビームスプリッタ111aを透過して、所定の波長の蛍光のみを透過する蛍光フィルタ装置101の蛍光フィルタ112aを透過して結像レンズ99により撮像素子100(例えば、CCD素子)上に結像され不図示のモニター等で観察される。このようにして、蛍光顕微鏡が構成されている。
【0058】
本第7実施形態にかかる蛍光顕微鏡では、蛍光フィルタ装置101には、先に説明した本実施形態にかかるフィルタおよびフィルタ装置が用いられている。フィルタ装置101には複数の特性の異なる蛍光フィルタ112a、112bが配置されており、観察する蛍光の種類によって適宜切替えて使用される。本実施形態にかかるフィルタを用いることによって、観察光軸上にフィルタが配置された際、観察光軸に対して各フィルタの偏向角(入射光軸に対する射出光軸のずれの方向とずれの大きさ)が略同一にできるため、フィルタの交換によって撮像素子100上での結像位置がばらつくことを抑制することができる。この結果、本第7実施形態では、フィルタを切替えてもフィルタごとの画像のずれない蛍光顕微鏡を構成することができる。
【0059】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、フィルタの切替えによる結像位置のばらつきを抑えたフィルタとフィルタ装置とこれを用いた光学装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態にかかるフィルタの概略構成図を示す。
【図2】本発明の第2実施形態にかかるフィルタの概略構成図を示す。
【図3】本発明の第3実施形態にかかるフィルタ装置の概略構成図を示す。
【図4】本発明の第4実施形態にかかるフィルタ装置の概略構成図を示す。
【図5】本発明の第5実施形態にかかるフィルタ部とフィルタ装置の概略構成図を示す。
【図6】本発明にかかるフィルタとフィルタ装置を用いたレーザスキャニング顕微鏡の概略構成図を示す。
【図7】図6の照明光学系のフィルタ装置近傍の部分拡大図を示す。
【図8】図6の蛍光フィルタ部近傍の部分拡大図を示している。
【図9】本発明にかかるフィルタ装置を搭載した蛍光顕微鏡装置の概略構成図を示している。
【図10】図9に示す蛍光顕微鏡装置のフィルタセットと蛍光フィルタ装置の部分拡大図である。
【符号の説明】
1、41 ガラス基板
3 面取り(マーク)
5、15、25、35、45 フィルタ
10 ガラス基板
20、30、40 フィルタ装置
22、32、42 光軸
23 回転軸中心
24 回転ターレット
34 スライダ
51 レーザ光源
53 レーザ光
55 レンズ
60 減光フィルタ装置
60a〜60c フィルタ
61 エキスパンダ
63 波長選択フィルタ
65 ビームスプリッタ
67 スキャナ部
69 リレーレンズ
71 対物レンズ
73 標本
75 蛍光フィルタ装置
77 結像レンズ
79 ピンホール
81 受光器
83 画像信号処理装置
91 光源
92 照明光学系
93 フィルタセット
94 対物レンズ
95 ステージ
96 標本
99 結像レンズ
100 撮像装置
101 フィルタ装置
110a、110b 励起フィルタ
111a、111b ビームスプリッタ
112a、112b 蛍光フィルタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a filter used in an optical device, and more particularly, to a filter device capable of switching a plurality of filters.
[0002]
[Prior art]
As a filter, a filter having a predetermined spectral characteristic by forming a dielectric film or the like on a parallel flat substrate made of glass or the like which has been cut out into a circular or rectangular shape and a substrate having a spectral characteristic is used. ing. Heretofore, when a filter device that allows the filter to be replaced using such a filter is configured in the optical path, the deflection angle of each filter has varied.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, filters using these parallel plane glasses are originally parallel planes and are not intended to impart a deflection angle to transmitted light, but due to the accuracy error in the parallelism of both surfaces of the parallel plane that occurs during manufacturing. There is a slight slope, and light passing through the filter is deflected. For this reason, when the light transmitted through the filter is imaged by the imaging lens, a shift occurs with respect to the imaging position where the light not passing through the filter is imaged by the imaging lens. Further, when a plurality of filters are exchanged and used, there is a problem that an image forming position varies before and after the filter is switched.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a filter, a filter device, and an optical device using the same, which suppress variation in an image forming position due to filter switching.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a filter, wherein a plurality of filter units are formed on a single glass substrate so as to be arranged substantially linearly.
[0006]
In addition, the present invention relates to a direction of a shift of an output optical axis of the light beam transmitted through the filter, or a direction of a shift of the output optical axis and a direction of the output optical axis with respect to an incident optical axis of the light beam incident on the filter. Provided is a filter having a mark indicating a shift angle.
[0007]
Further, the present invention is a filter formed so that two glass surfaces face each other substantially in parallel, and the light flux of each of the two glasses is set with respect to the incident optical axis of the light flux incident on the filter. A filter is provided, wherein the direction of shift of the output optical axis is opposite to the direction of the incident optical axis, and the angles of shift of the respective output optical axes are substantially equal.
[0008]
Further, the present invention is a filter device that has a plurality of filters having different spectral characteristics, and is used by being selectively disposed at a predetermined position in an optical path of an optical system using the plurality of filters. The filter is configured such that a shift angle of the output optical axis with respect to the incident optical axis is substantially equal, and a direction of the shift of the output optical axis with respect to the incident optical axis is substantially the same direction when the filter is disposed at the predetermined position. Provided is a filter device characterized in that:
[0009]
Further, the present invention has a plurality of filters according to claim 2 having different spectral characteristics, and the plurality of filters are configured to be exchangeable at predetermined positions in an optical path of an optical system using the filters. A filter device is provided.
[0010]
In the filter device according to the present invention, it is preferable that the plurality of filters are arranged on a rotating turret.
[0011]
Further, in the filter device according to the present invention, it is preferable that the plurality of filters are arranged on a substantially rectangular slider.
[0012]
The present invention also provides an optical device comprising the above-mentioned filter device.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a filter according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a filter according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a filter device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a filter device according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a filter unit and a filter device according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a laser scanning microscope using the filter and the filter device according to the present invention. FIG. 7 shows a partially enlarged view of the vicinity of the filter device of the illumination optical system of FIG. FIG. 8 is a partially enlarged view of the vicinity of the fluorescent filter unit in FIG. FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a fluorescence microscope device equipped with the filter device according to the present invention. FIG. 10 is a partially enlarged view of the filter set and the fluorescence filter device of the fluorescence microscope device shown in FIG.
[0015]
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a filter according to the first embodiment of the present invention.
[0016]
In FIG. 1, a glass substrate 1 whose both surfaces are polished deviates in parallelism (becomes a wedge type) at the time of polishing, so that light incident on this glass substrate undergoes a refraction action and an outgoing optical axis is changed. A shift occurs with respect to the incident optical axis. The direction of the shift of the parallelism of the glass substrate corresponds to the direction of the shift of the optical axis of the light beam incident on the filter, and the angle of approximately の of the shift angle of the parallelism corresponds to the shift angle of the optical axis. Therefore, the direction of the optical axis shift and the angle of the shift of the light beam incident on the filter, and the direction of the shift of the parallelism of the glass substrate and the angle of the shift have the same meaning, respectively. The direction of axis displacement and the angle of displacement (magnitude of displacement) are used.
[0017]
On a plane perpendicular to the incident optical axis, the direction of displacement of the output optical axis with respect to the incident optical axis is indicated by an arrow in FIG. In the same glass substrate 1, the wedge shape after polishing is substantially constant, the direction of displacement of the output optical axis is substantially the same regardless of the location of the glass substrate 1, and the magnitude of displacement (expressed in angle) is also substantially the same. It is equal (generally, in the optics, the direction of the shift and the angle of the shift are referred to as a deflection angle, for example).
[0018]
In the first embodiment, the
[0019]
Note that the position of the
[0020]
The glass substrate 1 on which the
[0021]
Thus, the
[0022]
In the filter according to the first embodiment, the direction of the shift of the output optical axis of the filter 5 (5a, 5b, 5c is represented as 5) or the direction of the shift and the size of the shift are determined by the position and the shape of the
[0023]
The glass substrate 1 is not particularly limited to a rectangular shape as long as the same effects as described above can be obtained. Further, a single glass substrate 1 may be formed by laminating and bonding a plurality of colored glass or film-formed glass or the like.
[0024]
(2nd Embodiment)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a filter according to a second embodiment of the present invention.
[0025]
In FIG. 2, at least one of the
[0026]
In the
[0027]
In addition, by using the
[0028]
(Third embodiment)
In the third embodiment, a filter device in which a plurality of filters are selectively arranged at predetermined positions in an optical path of an optical system is shown.
[0029]
In FIG. 3,
[0030]
In FIG. 3, the
[0031]
In the
[0032]
Note that the direction of the shift of the output optical axis is not limited to the above. If the filters are arranged on the
[0033]
Further, the
[0034]
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, another embodiment of a filter device in which a plurality of filters are selectively arranged at predetermined positions in an optical path of an optical system is shown.
[0035]
In FIG. 4, the
[0036]
In the
[0037]
The direction of the shift of the emission optical axis is not limited to the above, and the same effect can be obtained if the filters are arranged so that the direction of the shift becomes the same direction when the filter is inserted into the
[0038]
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, a filter device in which a filter formed by arranging a plurality of filter portions in a straight line on a single rectangular glass substrate is selectively disposed at a predetermined position in an optical path of an optical system. Is shown.
[0039]
In FIG. 5, a
[0040]
In the
[0041]
Note that the number of filter portions formed on the
[0042]
(Sixth embodiment)
Next, an optical device equipped with the filter device according to the present invention will be described.
[0043]
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a laser microscope device equipped with the filter device according to the present invention.
[0044]
6, a
[0045]
The neutral
[0046]
The laser light reflected by the
[0047]
The radiation generated from the
[0048]
The
[0049]
When the radiation generated from the
[0050]
Here, the filter device according to the embodiment of the present invention can be used for any or all of the
[0051]
6 and 7, a
[0052]
The
[0053]
FIG. 8 is a partially enlarged view when the filter device according to the embodiment of the present invention is used for a
[0054]
By arranging the filter device according to the embodiment of the present invention, the deflection angle becomes constant irrespective of the filter, and the fluorescent light from the same part of the
[0055]
(Seventh embodiment)
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a fluorescence microscope device equipped with the filter device according to the present invention. FIG. 10 is a partially enlarged view of the filter set and the fluorescence filter device of the fluorescence microscope device shown in FIG.
[0056]
9 and 10, illumination light from a
[0057]
The fluorescent light from the
[0058]
In the fluorescence microscope according to the seventh embodiment, the filter and the filter device according to the embodiment described above are used as the
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a filter, a filter device, and an optical device using the same, in which the variation in the imaging position due to the switching of the filter is suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a filter according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a filter according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a filter device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a filter device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a filter unit and a filter device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a laser scanning microscope using the filter and the filter device according to the present invention.
FIG. 7 is a partially enlarged view of the vicinity of a filter device of the illumination optical system in FIG. 6;
FIG. 8 is a partially enlarged view of the vicinity of the fluorescent filter unit in FIG. 6;
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a fluorescence microscope device equipped with a filter device according to the present invention.
10 is a partially enlarged view of a filter set and a fluorescence filter device of the fluorescence microscope device shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1, 41
5, 15, 25, 35, 45 Filter 10
Claims (8)
前記フィルタに入射した光束の入射光軸に対して、前記2枚のガラスそれぞれの前記光束の出射光軸のずれの方向が前記入射光軸に関して逆方向であり、かつそれぞれの前記出射光軸のずれの角度が略等しいことを特徴とするフィルタ。A filter formed by opposing two glass surfaces substantially in parallel,
With respect to the incident optical axis of the light beam incident on the filter, the direction of the shift of the output optical axis of the light beam of each of the two glasses is opposite to the incident optical axis, and the direction of the respective output optical axes is A filter characterized in that displacement angles are substantially equal.
当該複数のフィルタを使用する光学系の光路の所定位置に択一的に配置して使用するフィルタ装置であり、
前記複数のフィルタは、入射光軸に対する出射光軸のずれの角度が略等しく、前記所定位置に配置されたときに、前記入射光軸に対する前記出射光軸のずれの方向が略同一方向となるように構成されていることを特徴とするフィルタ装置。Having a plurality of filters having different spectral characteristics,
A filter device that is selectively disposed and used at a predetermined position in an optical path of an optical system using the plurality of filters,
The plurality of filters have substantially the same angle of deviation of the outgoing optical axis with respect to the incident optical axis, and when disposed at the predetermined position, the direction of the shift of the outgoing optical axis with respect to the incident optical axis is substantially the same direction. A filter device characterized by being configured as described above.
前記複数のフィルタは、当該フィルタを使用する光学系の光路の所定位置に交換可能に構成されていることを特徴とするフィルタ装置。A plurality of filters according to claim 3 having different spectral characteristics,
The filter device, wherein the plurality of filters are configured to be exchangeable at predetermined positions in an optical path of an optical system using the filters.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003149671A JP2004354515A (en) | 2003-05-27 | 2003-05-27 | Filter, filter device and optical device using the same |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011058953A (en) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Olympus Corp | Detector, optical apparatus with the same |
-
2003
- 2003-05-27 JP JP2003149671A patent/JP2004354515A/en not_active Withdrawn
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