JP2017102263A - 共焦点スキャナ、共焦点顕微鏡、及び、照明方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、各実施例について具体的に説明する。
図2は、本実施例に係る共焦点顕微鏡100の構成を示した図である。共焦点顕微鏡100は、スピニングディスク型の共焦点顕微鏡であり、レーザ102と、光ファイバー103と、図示しないコントローラ107と、接続機構108と、光ファイバースクランブラー109と、共焦点スキャナ110を備える。
動作周波数F ≧ ピクセル数P×フレームレートR/ピンホール数N
図9は、本実施例に係る共焦点顕微鏡200の構成を示した図である。共焦点顕微鏡200は、共焦点スキャナ110の代わりに共焦点スキャナ210を備える点が、共焦点顕微鏡100とは異なる。その他の点は、共焦点顕微鏡100と同様である。
図10は、本実施例に係る共焦点顕微鏡300の構成を示した図である。共焦点顕微鏡300は、共焦点スキャナ110の代わりに共焦点スキャナ310を備える点が、共焦点顕微鏡100とは異なる。その他の点は、共焦点顕微鏡100と同様である。
図11は、本実施例に係る共焦点顕微鏡400の構成を示した図である。共焦点顕微鏡400は、共焦点スキャナ110の代わりに共焦点スキャナ410を備える点が、共焦点顕微鏡100とは異なる。その他の点は、共焦点顕微鏡100と同様である。
図12は、本実施例に係る共焦点顕微鏡500の構成を示した図である。共焦点顕微鏡500は、共焦点スキャナ410の代わりに共焦点スキャナ510を備える点が、共焦点顕微鏡400とは異なる。その他の点は、共焦点顕微鏡400と同様である。
図13は、本実施例に係る共焦点顕微鏡600の構成を示した図である。共焦点顕微鏡600は、共焦点スキャナ110の代わりに共焦点スキャナ610を備える点、及び、回転自在な接続機構108の代わりに接続機構608を備える点が、共焦点顕微鏡100とは異なる。その他の点は、共焦点顕微鏡100と同様である。接続機構608は、回転構造を有しない点が接続機構108とは異なる。
図15は、本実施例に係る共焦点顕微鏡600の構成を示した図である。共焦点顕微鏡700は、共焦点スキャナ610の代わりに共焦点スキャナ710を備える点、及び、接続機構608の代わりに接続機構108を備える点が、共焦点顕微鏡600とは異なる。その他の点は、共焦点顕微鏡600と同様である。
2 光源
3、103、103a 光ファイバー
4、104 対物レンズ
5 結像レンズ
6 撮像装置
7、107 コントローラ
10、110、210、310、410、510、610、710 共焦点スキャナ
20、120、220、420、520、620、720 照明光学系
21、22、121、122、171、173、174、221、222、321、322、331、332、421、521、621、721
レンズ
30、130 ディスクユニット
31、32 回転ディスク
33、133 ダイクロイックミラー
40、140 出光学系
41 リレー光学系
42 吸収フィルタ
102 レーザ
108、608 接続機構
109 光ファイバースクランブラー
123、223、224、323、426、427、526、527、528、529
移動機構
124 軸調整機構
131 マイクロレンズアレイディスク
132 ピンホールアレイディスク
134、134a 照明領域
135 中間像領域
151、161 コア
152、162 クラッド
172 スペックルリデューサー
102d、109d、123d、172d、223d、224d、323d、426d、427d、526d、527d、528d、529d、624d、722d 駆動回路
320、330 色消しレンズ
422、423、424、425、522、523、524、525
シリンドリカルレンズ
622 プリズム
624、722 波面変調器
Claims (23)
- 光源からの光がマルチモード光ファイバーを介して導入される共焦点スキャナであって、
回転ディスクを含むディスクユニットと、
前記光ファイバーの出射端面からの光を前記回転ディスクに照射する光学系と、を備え、
前記光学系は、前記光学系の光軸方向に移動する少なくとも1枚の移動レンズを含む
ことを特徴とする共焦点スキャナ。 - 請求項1に記載の共焦点スキャナにおいて、
前記光学系は、前記光軸方向にそれぞれ独立して移動する少なくとも2枚の移動レンズを含む
ことを特徴とする共焦点スキャナ。 - 請求項1に記載の共焦点スキャナにおいて、
前記光学系は、
前記光学系の光軸を含む第1の面で屈折力を有する、複数の第1のシリンドリカルレンズと、
前記光学系の光軸を含む第2の面であって前記第1の面と直交する第2の面で屈折力を有する、複数の第2のシリンドリカルレンズと、を備え、
前記複数の第1のシリンドリカルレンズのうちの少なくとも1枚が前記光軸方向に移動する移動レンズであり、
前記複数の第2のシリンドリカルレンズのうちの少なくとも1枚が前記光軸方向に移動する移動レンズである
ことを特徴とする共焦点スキャナ。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の共焦点スキャナにおいて、
前記光学系は、正レンズと負レンズからなる色消しレンズを含む
ことを特徴とする共焦点スキャナ。 - 光源からの光がマルチモード光ファイバーを介して導入される共焦点スキャナであって、
回転ディスクを含むディスクユニットと、
前記光ファイバーの出射端面からの光を前記回転ディスクに照射する光学系と、を備え、
前記光学系は、前記光ファイバーの出射端面と前記回転ディスクの間の光路中に配置された波面変調器を含む
ことを特徴とする共焦点スキャナ。 - 光源からの光がマルチモード光ファイバーを介して導入される共焦点スキャナであって、
回転ディスクを含むディスクユニットと、
前記光ファイバーの出射端面からの光を前記回転ディスクに照射する光学系と、を備え、
前記光学系は、前記光ファイバーの出射端面を前記回転ディスクに投影する倍率を変更する手段を含む
ことを特徴とする共焦点スキャナ。 - 光源と、
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の共焦点スキャナと、
前記光源からの光を前記共焦点スキャナに導入するマルチモード光ファイバーと、
前記少なくとも1枚の移動レンズの移動を制御するコントローラと、を備える
ことを特徴とする共焦点顕微鏡。 - 請求項7に記載の共焦点顕微鏡において、
前記コントローラは、前記共焦点顕微鏡の観察倍率又は照明波長の少なくとも一方に応じて、前記少なくとも1枚の移動レンズの移動を制御する
ことを特徴とする共焦点顕微鏡。 - 請求項8に記載の共焦点顕微鏡において、
前記コントローラは、前記共焦点顕微鏡の実視野全体が照明されるように、前記少なくとも1枚の移動レンズの移動を制御する
ことを特徴とする共焦点顕微鏡。 - 請求項7に記載の共焦点顕微鏡において、
前記光学系は、前記光軸方向にそれぞれ独立して移動する少なくとも2枚の移動レンズを含み、
前記コントローラは、前記共焦点顕微鏡の観察倍率と照明波長に応じて、前記少なくとも2枚の移動レンズの移動を制御する
ことを特徴とする共焦点顕微鏡。 - 請求項7に記載の共焦点顕微鏡において、
前記光学系は、
前記光学系の光軸を含む第1の面で屈折力を有する、複数の第1のシリンドリカルレンズと、
前記光学系の光軸を含む第2の面であって前記第1の面と直交する第2の面で屈折力を有する、複数の第2のシリンドリカルレンズと、を備え、
前記複数の第1のシリンドリカルレンズのうちの少なくとも1枚が前記光軸方向に移動する第1の移動レンズであり、
前記複数の第2のシリンドリカルレンズのうちの少なくとも1枚が前記光軸方向に移動する第2の移動レンズであり、
前記コントローラは、前記共焦点顕微鏡の観察倍率又は照明波長の少なくとも一方に応じて、前記第1の移動レンズ及び前記第2の移動レンズの移動を制御する
ことを特徴とする共焦点顕微鏡。 - 光源と、
請求項5に記載の共焦点スキャナと、
前記光源からの光を前記共焦点スキャナに導入するマルチモード光ファイバーと、
前記波面変調器を制御するコントローラと、を備える
ことを特徴とする共焦点顕微鏡。 - 請求項12に記載の共焦点顕微鏡において、
前記コントローラは、前記共焦点顕微鏡の観察倍率又は照明波長の少なくとも一方に応じて、前記波面変調器を制御する
ことを特徴とする共焦点顕微鏡。 - 請求項13に記載の共焦点顕微鏡において、
前記コントローラは、前記共焦点顕微鏡の実視野全体が照明されるように、前記波面変調器を制御する
ことを特徴とする共焦点顕微鏡。 - 請求項7乃至請求項14のいずれか1項に記載の共焦点顕微鏡において、
前記光源は、レーザであり、
前記共焦点顕微鏡は、さらに、前記共焦点顕微鏡が画像を取得するフレームレート以上の周波数で周期的に動作するスペックルリデューサーを備える
ことを特徴とする共焦点顕微鏡。 - 請求項15に記載の共焦点顕微鏡において、
前記スペックルリデューサーは、前記光ファイバーを周期的に振動させる装置である
ことを特徴とする共焦点顕微鏡。 - 請求項15に記載の共焦点顕微鏡において、
前記スペックルリデューサーは、前記光源と前記光ファイバーの間の光路上に配置された、前記光源からのレーザ光のビームの少なくとも1部の波面を周期的に変調する装置である
ことを特徴とする共焦点顕微鏡。 - 請求項7乃至請求項17のいずれか1項に記載の共焦点顕微鏡において、さらに、
前記光ファイバーを前記共焦点スキャナに回転自在に接続する接続機構を備える
ことを特徴とする共焦点顕微鏡。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の共焦点スキャナにおいて、さらに、
前記光ファイバーを前記共焦点スキャナに回転自在に接続する接続機構を備える
ことを特徴とする共焦点スキャナ。 - 請求項7乃至請求項18のいずれか1項に記載の共焦点顕微鏡において、
前記ディスクユニットは、
前記光ファイバーの出射端面からの光を複数の光に分割しそれぞれの光を集光するマイクロレンズアレイを有する第1の回転ディスクと、
前記マイクロレンズアレイのレンズ配列に対応するように配列された複数の開口を有する第2の回転ディスクと、を備える
ことを特徴とする共焦点顕微鏡。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の共焦点スキャナにおいて、
前記ディスクユニットは、
前記光ファイバーの出射端面からの光を複数の光に分割しそれぞれの光を集光するマイクロレンズアレイを有する第1の回転ディスクと、
前記マイクロレンズアレイのレンズ配列に対応するように配列された複数の開口を有する第2の回転ディスクと、を備える
ことを特徴とする共焦点スキャナ。 - 観察倍率又は照明波長の少なくとも一方に応じて、光ファイバーの出射端面からの光を共焦点スキャナの回転ディスクに照射する光学系に含まれる少なくとも1枚の移動レンズを前記光学系の光軸方向へ動かし、
前記少なくとも1枚の移動レンズの移動後に、光源からの光を、前記マルチモード光ファイバーを介して前記共焦点スキャナに導入し、
前記共焦点スキャナで形成されたマルチビームでサンプルを照明する
ことを特徴とする照明方法。 - 観察倍率又は照明波長の少なくとも一方に応じて、光ファイバーの出射端面と共焦点スキャナの回転ディスクの間の光路中に配置された波面変調器を制御し、
前記波面変調器の制御後に、光源からの光を、前記マルチモード光ファイバーを介して前記共焦点スキャナに導入し、
前記共焦点スキャナで形成されたマルチビームでサンプルを照明する
ことを特徴とする照明方法。
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