JP2005189475A - 顕微鏡装置 - Google Patents

顕微鏡装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2005189475A
JP2005189475A JP2003430029A JP2003430029A JP2005189475A JP 2005189475 A JP2005189475 A JP 2005189475A JP 2003430029 A JP2003430029 A JP 2003430029A JP 2003430029 A JP2003430029 A JP 2003430029A JP 2005189475 A JP2005189475 A JP 2005189475A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light beam
incident
reflected
microscope apparatus
objective lens
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.)
Pending
Application number
JP2003430029A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Kono
慎一 河野
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.)
Fujinon Corp
Original Assignee
Fujinon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujinon Corp filed Critical Fujinon Corp
Priority to JP2003430029A priority Critical patent/JP2005189475A/ja
Priority to US11/003,428 priority patent/US7301697B2/en
Publication of JP2005189475A publication Critical patent/JP2005189475A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/0004Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002Scanning microscopes
    • G02B21/0024Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0032Optical details of illumination, e.g. light-sources, pinholes, beam splitters, slits, fibers

Landscapes

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

Abstract

【目的】対物レンズから撮像面に至る光路上に、被検体からの反射光束のうち所定の平行光束のみを選別して出射する平行光束選別手段を備えることで、共焦点顕微鏡のように撮像面の手前にピンホール板等を配設せずとも不要なノイズ光を排除することができ、装置設計自由度の制約を緩和しつつ、高S/N比、高コントラスト、高分解能を達成する。
【解決手段】被検面31上の集光位置からの正反射光は光軸に沿った平行光束として平行光束選別手段20の第2臨界角プリズム14、プリズム15、第1臨界角プリズム13に順次入射する。これら臨界角プリズム13、14は、この光束の波長に対し臨界角が45度とされ、両斜面13a、14aにおいて、この平行光束以外の光束を除去し、この平行光束のみを正規の光束として出射する。この平行光束は、コリメータレンズ12で収束光とされ、ハーフプリズム11で反射され、撮像素子52の撮像面上に集光される。
【選択図】 図1

Description

本発明は、被検体にプローブ光を照射し該被検体からの反射光を受光して、被検体映像を得る顕微鏡装置に関し、特に、人体組織のように散乱光の割合が極めて大きい被検体の映像を得る顕微鏡装置に関するものである。
従来、医療用や工業用等の被検体を撮像する用途として共焦点顕微鏡が知られている。
この共焦点顕微鏡では、点光源と、被検体の合焦位置と、撮像面の手前に配されたピンホールとが互いに共役の位置関係にあり、被検体の1点である合焦位置よりピントがずれた位置からの反射光を像形成情報から排除できるため、S/N比やコントラストの高い画像を得ることができる。また、いわゆるオプティカルセクショニング効果を高くできるため光軸方向の分解能を格段に高くすることができ、横方向の分解能も通常の光学顕微鏡に比べて高くすることができる。
なお、このような共焦点顕微鏡の原理を利用した共焦点プローブ装置も種々提案されている(例えば、下記特許文献1を参照)。
特開2001−350098号公報
このように、共焦点顕微鏡は多くの優れた効果を有するものの、その一方、上記3つの位置を共役関係に配することを前提とした上で、ピンホール板を撮像面の手前の所定位置に調整して配設しなければならず、また、通常は点光源を作成するために光源の後段にピンホール板を配設しなければならないため、装置設計の自由度が制約されるという問題を有している。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、少なくともピンホール板を所定位置に調整配置すること等による、装置設計自由度の制約を緩和しつつ、共焦点顕微鏡と同様に画像のS/N比、コントラストおよび分解能を高くすることができる顕微鏡装置を提供することを目的とするものである。
本発明の顕微鏡装置は、光源部からの照明用光束を対物レンズにより集光せしめて被検体に照射するとともに、前記被検体の集光点から反射されて前記対物レンズに戻った反射光束を、前記集光点と共役な位置関係にある撮像面上の位置に集光させる光学系を備えてなる顕微鏡装置において、
前記光学系は、
前記光源部から前記対物レンズに至る光路上に、該光源部からの照明用光束を平行光束とするコリメータレンズを備えるとともに、
前記対物レンズから前記撮像面に至る光路上に、前記反射光束のうち、前記集光点から反射され、前記対物レンズを通過した所定の平行光束のみを選別して出射する平行光束選別手段を備えていることを特徴とするものである。
また、前記平行光束選別手段は、前記コリメータレンズと前記対物レンズとの間の光路上に配置されていることが好ましい。
また、前記光学系は、
前記光源部と前記平行光束選別手段との間の光路上において、前記光源部から前記被検体に至る往路と該被検体から前記撮像面に至る復路との分岐点に偏光ビームスプリッタを備えるとともに、
前記平行光束選別手段と前記対物レンズの間の光路上に1/4波長板を備えるように構成されていることが好ましい。
また、前記光学系は、前記照明用光束を前記被検体上において、該対物レンズの光軸と所定の角度(直角を含む任意の角度)で交差する方向に走査するための光走査手段を備えていることが好ましい。
また、前記光学系は、
前記対物レンズとして、焦点距離が互いに等しい複数のレンズ素子が2次元的に配置されてなるマイクロレンズアレイを備えるとともに、
前記撮像面に、前記複数のレンズ素子を通過した光束の各焦点位置からの反射光束を検出可能な面状の光センサを備えていることが好ましい。
また、前記光学系は、前記対物レンズから照射される光束を該光束の軸方向に走査するためのフォーカス機構を備えていることが好ましい。
また、前記平行光束選別手段は、前記反射光束が順次入射される少なくとも2つの境界面を有し、
この2つの境界面は、前記所定の平行光束の該2つの境界面への各入射角度がそれぞれ略臨界角となるように配置され、かつ、一方の境界面に前記略臨界角よりも小なる入射角度で入射した光束は該一方の境界面を透過させることにより除去するとともに、大なる入射角度で入射して反射された光束は他方の境界面に前記略臨界角よりも小なる入射角度で入射させ該他方の境界面を透過させることにより除去するように配置されており、前記2つの境界面のいずれにも前記略臨界角で入射した光束のみを出射するように構成されていることが好ましい。
また、前記平行光束選別手段は、前記境界面が斜面に設けられた直角プリズム型の臨界角プリズムを複数個組み合わせて構成されていることが好ましい。
前記平行光束選別手段は、前記臨界角プリズムを2個1組として複数組組み合わせて構成されていることが好ましい。
また、前記光源部は、2次元的に配置された複数の光出射端を備えていることが好ましい。
さらに、前記光学系が内視鏡プローブの先端部に配置されていることが好ましい。
本発明の顕微鏡装置によれば、光源部から対物レンズに至る光路上に、該対物レンズに入射される光束を平行光束とするコリメータレンズを備えるとともに、該対物レンズから撮像面に至る光路上に、該対物レンズから該撮像面に向かう被検体からの反射光束のうち所定の平行光束のみを選別して出射する平行光束選別手段を備えている。このため、観察すべき被検体の集光位置から正反射された光束のみを撮像面の1点に集光させることができ、従来の共焦点顕微鏡のように撮像面の手前にピンホール板等を配設せずとも不要なノイズ光を排除することができるので、装置設計自由度の制約を緩和しつつ、高S/N比、高コントラストで高分解能な顕微鏡装置を得ることが可能となる。
以下、本発明の実施形態に係る顕微鏡装置について図面を参照しつつ説明する。
図8および図9は、本発明の一実施形態に係る顕微鏡装置を内視鏡装置に適用した場合の概略を示す概念図である。
すなわち、この顕微鏡装置は、図8に示すように、内視鏡本体1の鉗子口2を介して外部に突出されたプローブ3内に配されてなり、このプローブ3の先端部側壁面に設けられた検出窓4を介して被検体5の観察を行なうものである。
また、この顕微鏡装置は、図9に示すように、半導体レーザ光源80と、光源80からの照明用光束を対物レンズ92により集光せしめて被検体5上に照射するとともに、前記被検体5の集光点から反射されて前記対物レンズ92に戻った反射光束を、2次元的に撮像画素が配列されてなる撮像素子96の撮像面上の位置に集光させる光学系を備えている。また、光源80と対物レンズ92との間には、ハーフプリズム81、コリメータレンズ82、平行光束選別手段90、集束レンズ91およびマイクロミラーデバイス93を備えている。なお、図8に示すように、プローブ3の先端部は被検体5の観察が容易となるように、アングルゴム95にて被覆されたアングル機構94を用いて屈曲可能に構成されている。
上記ハーフプリズム81は、光源80からの光束を直進透過させるとともに、被検体5からの戻り光を撮像素子96方向に反射せしめる機能を有する。
また、コリメータレンズ82は、光源80からの発散光を平行光に変換するとともに、平行光束選別手段90を通過した被検体5からの戻り光を平行光束から収束光に変換して、撮像素子96の撮像面上の1点に集光せしめるものである。
また、集光レンズ91は、平行光束選別手段90から出射された照明用光束をマイクロミラーデバイス93のミラー上に照射せしめるように作用し、また、このマイクロミラーデバイス93は、ミラー面上に照射された照明用光束を所定方向に走査するように、図示されない配線を介して伝送された駆動信号により駆動される。
また、平行光束選別手段90は、前記集光点から反射され、光軸に沿った所定の平行光束として入射された光束のみを選別して出射する、3つのプリズム83、84、85からなるプリズム組合せ体により構成されている。3つのプリズム83、84、85は各々直角二等辺三角柱形状とされており、そのうち、平行光束選別手段90の光入射端と光出射端を構成する各臨界角プリズム83、84はその斜面に対する光束の入射角が略臨界角となるように構成されている。図9に示す例では、この臨界角が45度となるように設定されている。
本実施形態の顕微鏡装置では、上記のように構成された結果、光源80から出射された照明用光束は、平行光束選別手段90内を平行光束の状態で通過し、被検体5の1点に照射され、一方、被検体5から反射された光束は、被検体5の集光位置から正反射された光束のみが平行光束選別手段90内を平行光束の状態で通過し得るようになっている。
すなわち、被検体5の集光位置から正反射された光束のみが、平行光束選別手段90内に配された2つの臨界角プリズム83、84の各反射面のいずれにおいても反射されて、通過することができ、平行光束選別手段90に入射したその余の光束は、上記両反射面のいずれかにおいて屈折透過され、平行光束選別手段90の入出射端面からは出射されない状態となる。
被検体5の集光位置から正反射され、平行光束選別手段90の入出射端面から出射された光束はコリメータレンズ82により収束された状態で、ハーフプリズム81に入射し、そのハーフミラー面において反射されて撮像素子96の撮像面上に集光される。これにより、被検体5の集光位置における像情報が撮像素子96において得られることになる。
なお、光源80の発光点位置と被検体5の集光位置と撮像素子96の撮像面上の集光点とはこの光学系について互いに共役の関係にある。
以下、図1から図7の各実施例を用いて上記実施形態の構成の主要部を詳細に説明する。
図1(A)は、第1実施例の構成を示すものである。
すなわち、点光源10からの出射光束70はハーフプリズム11、コリメータレンズ12、平行光束選別手段20および対物レンズ32を介して被検体31の所望位置に集光する。ここで、点光源10から出射された光束は発散光束の状態とされているが、コリメータレンズ12によって光軸に沿った平行光束とされるので、略全ての光束が平行光束選別手段20を通過することになる。また、平行光束選別手段20を通過した平行光束を対物レンズ32によって上記所望位置に集光する場合には、上記所望位置は対物レンズ32の焦点位置に一致する。
一方、被検体31の上記所望位置(集光位置)からの反射光が全て正反射光であるとすれば、入射経路を逆進するようにして対物レンズ32で平行光束に変換されるはずであるが、被検体31が例えば人体の皮膚組織であるような場合には、この反射光の中に散乱光も含まれるし、さらに、上記集光位置よりも前側や後側の位置からの反射光も含まれる。
上記所望位置(集光位置)からの反射光以外の反射光(以下、ノイズ反射光と称する)はノイズ情報となってS/N比を低下させるものであるから、除去する必要がある。そこで、本実施例装置においては、これらのノイズ反射光は平行光束からずれた状態となって対物レンズ32から出射されることに着目し、平行光束選別手段20において光軸に沿った平行光束以外は正規の方向に出射されないように構成することによって、上記ノイズ反射光が撮像素子52に到達しないようにしている。
すなわち、上記集光位置からの正反射光は光軸に沿った平行光束として平行光束選別手段20の第2臨界角プリズム14に入射する。この第2臨界角プリズム14は、上述したように断面直角二等辺三角形状とされており、この光束の波長に対して臨界角が45度となるような屈折率に設定されている。したがって、この第2臨界角プリズム14の入出射面14bに垂直に入射した平行光束はその斜面14aに略臨界角で入射するため、正反射されて入射経路を逆進するようにしてプリズム15に至る。この後、プリズム15に入射した上記平行光束は、直交する2つのプリズム面15a、15bにおいて各々直角に反射され、第1臨界角プリズム13に入射し、第1臨界角プリズム13の斜面13aに略45度の入射角で入射する。この第1臨界角プリズム13も、この光束の波長に対して臨界角が45度となるような屈折率に設定されていることから、上記平行光束はその斜面13aに略臨界角で入射するため、正反射され入射経路を逆進するようにして第1臨界角プリズム13の入出射面13bから垂直に出射される。この後、上記平行光束は、コリメータレンズ12において収束光とされ、ハーフプリズム11の反射面11aで反射され、撮像素子52の撮像面の一点に集光するようになっている。
しかしながら、上記ノイズ反射光の場合には、図1(A)に示すように、上記平行光束とは若干異なった角度で、平行光束選別手段20に入射するため、上記臨界角より小さい角度で第2臨界角プリズム14の斜面14aに入射したものは、この面14aで正反射されることなく、この面14aを透過するため、この平行光束選別手段20を正規の経路で通過することができない。一方、上記臨界角より大きい角度で第2臨界角プリズム14の斜面14aに入射したものは、この面14aで正反射され、プリズム15方向に向かうが、この後、第1臨界角プリズム13の斜面13aにおいては上記臨界角より小さい角度で入射することになるため、この面13aで正反射されることなく、この面13bを透過することになり、やはり平行光束選別手段20を正規の経路で通過することができない。
したがって、この平行光束選別手段20の入出射面13bからは、上記ノイズ反射光が除去された、集光位置から正反射された平行光束のみが出射されることとなる。
上記平行光束選別手段20としては、図1(A)に示されたものに限られるものではなく、例えば、図1(B)に示される平行光束選別手段120のように、各臨界角プリズム113、114の斜面113a、114bが、互いに外方を向くように、かつこれらの斜面が互いに直交するように配置するとともに、被検体131の集光位置からの正反射光が、各斜面113a、114bに対して略45度の入射角で入射するように配置することにより構成してもよい。
なお、図1(B)の各部材の符号において、図1(A)の各部材の符号と同様な機能を有するものについては、各々、図1(A)の各部材の符号に100を加えた符号により表し、その詳細な説明は省略する。
また、図2に示す第2実施例においては、上記ハーフプリズム11の替わりに偏光ビームスプリッタ211を備えており、また、平行光束選別手段220と対物レンズ232との間には1/4波長板216が設けられている。
この第2実施例のものにおいては、偏光ビームスプリッタ211を透過した照明光は一方の直線偏光(ここではS偏光)とされ、1/4波長板216を2回透過した戻り光が他方の直線偏光(ここではP偏光)に変換されていることから、偏光ビームスプリッタ211に戻った略全光束が偏光反射面211aにおいて反射され、被検体情報を担持した微小な光を効率的に得ることができる。
なお、平行光束選別手段220における2つの臨界角プリズム213、214の斜面213a、214aには各々、S偏光に対して光反射を増加し、P偏光に対して臨界角以下の入射角の状態で光反射を防止する光学薄膜がコーティングされる。該斜面213a、214aには、点光源210からの光束270がS偏光の状態で入射されるとともに被検体231からの戻り光がP偏光の状態で入射するので、この光学薄膜においては、点光源210からの光束270を略100%の割合で全反射させ(反射増加膜として機能する)、一方、被検体231からの戻り光に対しては、臨界角以下の入射角の状態となるとその反射率を急激に減少させるので、不要光の反射を減少させることができる(不要光に対して反射防止膜として機能する)。
また、図2に示す光学系全体を、例えば被検体231の表面に沿って2次元的に走査することで、いわゆる3次元スキャナを構成することができる。これにより、簡易な構成で3次元的な被検体情報を得ることができる。
なお、図2の各部材の符号において、図1(A)の各部材の符号と同様な機能を有するものについては、各々、図1(A)の各部材の符号に200を加えた符号により表し、その詳細な説明は省略する。
また、図3(A)、(B)に示す第3実施例においては、平行光束選別手段320、420から出射された光束を被検面(集光面)331、431上に1次元的または2次元的に走査するように構成されている。すなわち、対物レンズ322、422の光源310、410側に配された光スキャナ321、421、例えばガルバノメータミラーやポリゴンミラー等により光束を1次元的または2次元的に走査する。このように照明光束を被検面331、431上に走査することにより被検面の情報を1次元的または2次元的に得ることができる。
なお、図3(A)では照明光束が平行光束の状態のまま光スキャナ321に照射されるように構成されており、図3(B)では照明光束が収束レンズ432によって平行光束の状態から収束され、最も細く絞られた状態で光スキャナ421に照射されるようになっている。図3(B)に示すように構成することで、光スキャナ421のミラー面積を小さなものとすることができる。
なお、図3(A)、(B)の各部材の符号において、図1(A)の各部材の符号と同様な機能を有するものについては、各々、図1(A)の各部材の符号に300および400を加えた符号により表し、その詳細な説明は省略する。
また、図4(A)、(B)に示す第4実施例においては、平行光束選別手段520、620から出射された光束をレンズアレイ542、642を用いて、被検面(集光面)531、631上の多数の点に集光せしめて、これら各点における被検体情報を同時に取得して、被検面531、631上の走査を高速化するように構成されている。このような構成とすれば、走査時間の短縮化を図りつつ、横分解能を大幅に向上させようとする場合に有効である。
なお、図4(A)では、マイクロレンズアレイ542が対物レンズとして用いられ、また、マイクロレンズアレイ541が撮像レンズとして用いられている。一方、図4(B)では、マイクロレンズアレイ642とともに凸レンズ632が対物レンズとして用いられ、撮像素子652のハーフプリズム611側には通常の撮像レンズ641が用いられている。
なお、図4(A)、(B)の各部材の符号において、図1(A)の各部材の符号と同様な機能を有するものについては、各々、図1(A)の各部材の符号に500および600を加えた符号により表し、その詳細な説明は省略する。
次に、図5に示す第5実施例においては、光源710としてアレイ状のものを用いている。すなわち、アレイ状光源710の各素子が点光源とされ、これらの点光源から出射された照明光束770は、被検面(焦点面)731上の一点に重ねて集光され、その集光点における照明光量を大とすることができる。すなわち、アレイ状光源710の各素子と集光点とは互いに物点と像点の位置関係となる。
なお、図5の各部材の符号において、図1(A)の各部材の符号と同様な機能を有するものについては、各々、図1(A)の各部材の符号に700を加えた符号により表し、その詳細な説明は省略する。
次に、図6(A)、(B)に示す第6実施例においては、対物レンズ832、932の全体または一部を光軸方向に移動させることにより照明光束の集光位置(焦点位置)を変化させ、観察すべき被検面831、931を深さ方向に変化させ、逐次深さ方向の情報を得るように構成されている。これにより、被検体の横方向の情報に加え、深さ方向の情報も得ることができ、例えば断層撮影内視鏡等に好適な態様とすることができる。
なお、図6(A)の実施例では、対物レンズ832全体が光軸方向に移動することにより集光位置を移動させるように構成されているのに対し、図6(B)の実施例では、対物レンズ932、933の一部が光軸方向に移動することにより集光位置を移動させるように構成されている。
なお、図6(A)、(B)の各部材の符号において、図1(A)の各部材の符号と同様な機能を有するものについては、各々、図1(A)の各部材の符号に800および900を加えた符号により表し、その詳細な説明は省略する。
また、図7に示す第7実施例においては、平行光束選別手段として第1の平行光束選別手段1020および第2の平行光束選別手段1120を直列的に配置したものを用いるように構成されている。これら2つの平行光束選別手段1020、1120は、各々上述した平行光束選別手段20と同様の構成とされているが、平行光選別を複数回繰り返すことにより分解能(縦分解能)を格段に向上させることができる。勿論、上述した如き平行光束選別手段を3つ以上直列的に配置することも可能である。
このように、同様の構成を直列に設けることにより性能を向上させることが可能という構成は本実施例特有の技術思想によるものであり、例えば、共焦点顕微鏡等においては、そもそもこのような発想を具現化することが困難である。
なお、図7の各部材の符号において、図1(A)の各部材の符号と同様な機能を有するものについては、各々、図1(A)の各部材の符号に1000(第2の平行光束選別手段1120に関しては1100)を加えた符号により表し、その詳細な説明は省略する。
なお、本発明の顕微鏡装置としては、上記実施形態のものに限られるものではなく、その他の種々の態様の変更が可能であり、上記各実施例の特徴を任意に組み合わせた構成のものとすることができる。例えば、図3に示す第3実施例の装置と図6に示す第6実施例の装置とを組み合わせることにより3次元スキャンを行なう顕微鏡装置とすることができる。
また、光源としても半導体レーザ光源に替えて、LEDや高圧水銀ランプ等の周知の光源を使用することが可能である。
また、対物レンズとして、その全体またはその一部を光軸方向に移動させるのではなく、本願出願人がすでに開示している特願2003−293329号明細書等に記載された、色収差を発生させるための対物レンズを用い、各波長光毎に得られる、深さ方向各位置における被検体情報を同時に得るようにしてもよい。
また、撮像素子としては上記面状アレイセンサに替えて、ラインセンサを用いてもよいことは勿論である。
また、被検体としては人体に限られず、光が内部に侵入して、内部の各位置から反射光が得られるその他の種々の組織とすることができる。
本発明の第1実施例に係る顕微鏡装置の光学系部分を示す概略図 本発明の第2実施例に係る顕微鏡装置の光学系部分を示す概略図 本発明の第3実施例に係る顕微鏡装置の光学系部分を示す概略図 本発明の第4実施例に係る顕微鏡装置の光学系部分を示す概略図 本発明の第5実施例に係る顕微鏡装置の光学系部分を示す概略図 本発明の第6実施例に係る顕微鏡装置の光学系部分を示す概略図 本発明の第7実施例に係る顕微鏡装置の光学系部分を示す概略図 本発明の一実施形態に係る顕微鏡装置を内視鏡装置に適用した場合の概略を示す外面斜視図 図8に示す顕微鏡装置の内部の光学系部分を示す一部断面図
符号の説明
1 内視鏡本体
2 鉗子口
3 プローブ
4 検出窓
5 被検体
10、110、210、310、410、510、610、810、910、1010
点光源
11、81、111、311、411、511、611、711、811、911、1011 ハーフプリズム
11a、111a、311a、411a、511a、611a、711a、811a、911a、1011a 反射面
12、82、112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012 コリメータレンズ
13、113、213、313、413、513、613、713、813、913、1013、1113 第1臨界角プリズム
13a、113a、213a、313a、413a、513a、613a、713a、813a、913a、1013a、1113a、14a、114a、214a、314a、414a、514a、614a、714a、814a、914a、1014a、1114a 斜面
14、114、214、314、414、514、614、714、814、914、1014、1114 第2臨界角プリズム
15、85、115、215、315、415、515、615、715、815、915、1015、1115 プリズム
20、90、120、220、320、420、520、620、820、920、1020、1120 平行光束選別手段
31、131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031 被検体(被検面)
32、92、132、232、332、432、632、732、832、932、1032 対物レンズ
52、96、152、252、352、452、552、652、752、852、952、1052 撮像素子
80 半導体レーザ光源
83、84 臨界角プリズム
91 集束レンズ
93 マイクロミラーデバイス
94 アングル機構
95 アングルゴム
211 偏光ビームスプリッタ
211a 偏光反射面

Claims (11)

  1. 光源部からの照明用光束を対物レンズにより集光せしめて被検体に照射するとともに、前記被検体の集光点から反射されて前記対物レンズに戻った反射光束を、前記集光点と共役な位置関係にある撮像面上の位置に集光させる光学系を備えてなる顕微鏡装置において、
    前記光学系は、
    前記光源部から前記対物レンズに至る光路上に、該光源部からの照明用光束を平行光束とするコリメータレンズを備えるとともに、
    前記対物レンズから前記撮像面に至る光路上に、前記反射光束のうち、前記集光点から反射され、所定の平行光束として入射された光束のみを選別して出射する平行光束選別手段を備えていることを特徴とする顕微鏡装置。
  2. 前記平行光束選別手段は、前記コリメータレンズと前記対物レンズとの間の光路上に配置されていることを特徴とする請求項1記載の顕微鏡装置。
  3. 前記光学系は、
    前記光源部と前記平行光束選別手段との間の光路上において、前記光源部から前記被検体に至る往路と該被検体から前記撮像面に至る復路との分岐点に偏光ビームスプリッタを備えるとともに、
    前記平行光束選別手段と前記対物レンズの間の光路上に1/4波長板を備えるように構成されていることを特徴とする請求項2記載の顕微鏡装置。
  4. 前記光学系は、前記照明用光束を前記被検体上において、該対物レンズの光軸と所定の角度で交差する方向に走査するための光走査手段を備えていることを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項記載の顕微鏡装置。
  5. 前記光学系は、
    前記対物レンズとして、焦点距離が互いに等しい複数のレンズ素子が2次元的に配置されてなるマイクロレンズアレイを備えるとともに、
    前記撮像面に、前記複数のレンズ素子を通過した光束の各集光点からの反射光束を検出可能な面状の光センサを備えていることを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか1項記載の顕微鏡装置。
  6. 前記光学系は、前記照明用光束の集光点を該光束の軸方向に走査するための対物レンズ移動機構を備えていることを特徴とする請求項1〜5のうちいずれか1項記載の顕微鏡装置。
  7. 前記平行光束選別手段は、前記反射光束が順次入射される少なくとも2つの境界面を有し、
    この2つの境界面は、前記所定の平行光束の該2つの境界面への各入射角度がそれぞれ略臨界角となるように配置され、かつ、一方の境界面に前記略臨界角よりも小なる入射角度で入射した光束は該一方の境界面を透過させることにより除去するとともに、大なる入射角度で入射して反射された光束は他方の境界面に前記略臨界角よりも小なる入射角度で入射させ該他方の境界面を透過させることにより除去するように配置されており、前記2つの境界面のいずれにも前記略臨界角で入射した光束のみを出射するように構成されていることを特徴とする請求項1〜6のうちいずれか1項記載の顕微鏡装置。
  8. 前記平行光束選別手段は、前記境界面が斜面に設けられた直角プリズム型の臨界角プリズムを複数個組み合わせて構成されていることを特徴とする請求項7記載の顕微鏡装置。
  9. 前記平行光束選別手段は、前記臨界角プリズムを2個1組として複数組組み合わせて構成されていることを特徴とする請求項8記載の顕微鏡装置。
  10. 前記光源部は、2次元的に配置された複数の光出射端を備えていることを特徴とする請求項1〜9のうちいずれか1項記載の顕微鏡装置。
  11. 前記光学系が内視鏡プローブの先端部に配置されていることを特徴とする請求項1〜10のうちいずれか1項記載の顕微鏡装置。
JP2003430029A 2003-12-25 2003-12-25 顕微鏡装置 Pending JP2005189475A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003430029A JP2005189475A (ja) 2003-12-25 2003-12-25 顕微鏡装置
US11/003,428 US7301697B2 (en) 2003-12-25 2004-12-06 Microscope device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003430029A JP2005189475A (ja) 2003-12-25 2003-12-25 顕微鏡装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005189475A true JP2005189475A (ja) 2005-07-14

Family

ID=34697594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003430029A Pending JP2005189475A (ja) 2003-12-25 2003-12-25 顕微鏡装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7301697B2 (ja)
JP (1) JP2005189475A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11054236B2 (en) 2017-07-31 2021-07-06 Yazaki Corporation Tape winding device

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007028195B4 (de) * 2007-05-30 2014-04-03 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Element zur Homogenisierung der Beleuchtung bei gleichzeitiger Einstellung des Polarisationsgrades
CN102158629B (zh) * 2011-04-19 2012-11-14 中国科学院上海技术物理研究所 一种四方棱镜扫描成像系统的图像非均匀性矫正方法
CN116540212A (zh) * 2023-07-06 2023-08-04 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 一种三维成像装置及方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4746203A (en) * 1984-08-15 1988-05-24 Olympus Optical Co., Ltd. Optical system for endoscope
JPH0723844B2 (ja) * 1985-03-27 1995-03-15 オリンパス光学工業株式会社 表面形状測定器
DE02012428T1 (de) * 1988-07-13 2005-12-15 Optiscan Pty. Ltd., Toorak Konfokales Rastermikroskop
JP2613118B2 (ja) * 1990-04-10 1997-05-21 富士写真フイルム株式会社 共焦点走査型顕微鏡
JPH04157415A (ja) * 1990-10-20 1992-05-29 Fuji Photo Film Co Ltd 共焦点走査型干渉顕微鏡
US5939709A (en) * 1997-06-19 1999-08-17 Ghislain; Lucien P. Scanning probe optical microscope using a solid immersion lens
JP2001350098A (ja) 2000-06-06 2001-12-21 Olympus Optical Co Ltd 共焦点光走査プローブ装置
US6642504B2 (en) * 2001-03-21 2003-11-04 The Regents Of The University Of Colorado High speed confocal microscope

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11054236B2 (en) 2017-07-31 2021-07-06 Yazaki Corporation Tape winding device

Also Published As

Publication number Publication date
US20050141080A1 (en) 2005-06-30
US7301697B2 (en) 2007-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12097009B2 (en) Compact intraoral 3D scanner
JP5841750B2 (ja) 顕微鏡用の自動合焦装置および適切な自動焦点開口絞り
KR101609029B1 (ko) 광 전달 매질의 투과 특성을 측정하는 방법 및 이를 이용한 이미지 획득 장치
US6987259B2 (en) Imaging system with an integrated source and detector array
JP2005525896A (ja) 小型カメラヘッド
JP2016177059A (ja) 蛍光観察用ユニットおよび蛍光観察装置
JP6090607B2 (ja) 共焦点スキャナ、共焦点顕微鏡
US20120289832A1 (en) Illumination Methods And Systems For Improving Image Resolution Of Imaging Systems
US20040245445A1 (en) Laser microscope
JP2005189475A (ja) 顕微鏡装置
JP6548431B2 (ja) ステレオ計測用柄投影光学系及びそれを備えたステレオ計測内視鏡装置
JP2007072391A (ja) レーザ顕微鏡
US9958661B2 (en) Apparatus for structured illumination of a specimen
JP5131552B2 (ja) 顕微鏡装置
JP2010072016A (ja) 顕微鏡装置
ES2895573T3 (es) Disposición óptica para obtener imágenes de una muestra
JP2005140956A (ja) 焦点検出装置および蛍光顕微鏡
JP5726656B2 (ja) ディスク走査型共焦点観察装置
JP2006195390A (ja) レーザ走査型蛍光顕微鏡および検出光学系ユニット
JP2003043365A (ja) 断層面観測装置
CN212327207U (zh) 激光治疗系统
CN109154716A (zh) 用于光片式地照明样本的装置和方法
KR101911352B1 (ko) 다중 형광 검출 장치
KR20240030514A (ko) 원격 초점 조절과 공초점을 이용한 구강 내 치아 스캐너 및 이에 의한 스캐닝 방법
RU2525152C2 (ru) Способ формирования изображения микрообъекта (варианты) и устройство для его осуществления (варианты)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060920

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20090910

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091112

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100112

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100210