JP2625331B2 - 共焦点光学系のピンホール径制御方法及びその制御装置 - Google Patents
共焦点光学系のピンホール径制御方法及びその制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光源側ピンホールと
検出器側ピンホールの位置が共役の位置関係にある、例
えばレーザ・スキャン顕微鏡等の共焦点光学系におい
て、検出器側ピンホールのピンホール径を検出し、自動
調整する技術に関するものである。
検出器側ピンホールの位置が共役の位置関係にある、例
えばレーザ・スキャン顕微鏡等の共焦点光学系におい
て、検出器側ピンホールのピンホール径を検出し、自動
調整する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、共焦点光学系としては、例えば
レーザ・スキャン顕微鏡等がよく知られており、図３
は、特に従来のレーザ・スキャン顕微鏡の構成を示すブ
ロック図である。
レーザ・スキャン顕微鏡等がよく知られており、図３
は、特に従来のレーザ・スキャン顕微鏡の構成を示すブ
ロック図である。
【０００３】このレーザ・スキャン顕微鏡（図３）で
は、第１の光源１から照射された光が光源側ピンホール
２で絞り込まれ、レンズ３ａで平行光線に修正されてビ
ームスプリッタ４により光路を直角方向に変更される。
そして、ＸＹスキャナ５で光路を変更させることで、対
物レンズ３ｂで集光した光をスキャンさせ、試料６に照
射する。
は、第１の光源１から照射された光が光源側ピンホール
２で絞り込まれ、レンズ３ａで平行光線に修正されてビ
ームスプリッタ４により光路を直角方向に変更される。
そして、ＸＹスキャナ５で光路を変更させることで、対
物レンズ３ｂで集光した光をスキャンさせ、試料６に照
射する。
【０００４】一方、この試料６の反射光又は蛍光は対物
レンズ３ｂにより平行光束に修正され、ＸＹスキャナ
５、及びビームスプリッタ４を介してレンズ３ｃで集光
されて、さらに、検出器側ピンホール７で絞り込まれた
スポット光の中心部のみが検出器８で検出される。
レンズ３ｂにより平行光束に修正され、ＸＹスキャナ
５、及びビームスプリッタ４を介してレンズ３ｃで集光
されて、さらに、検出器側ピンホール７で絞り込まれた
スポット光の中心部のみが検出器８で検出される。
【０００５】従来、検出器側ピンホール７のピンホール
径を変更させるためには、予め数種類の異なる径のピン
ホールをターレット上に並べておいて、それを切替える
ことで径を変更するのが代表的な例であった（切替え方
式）。
径を変更させるためには、予め数種類の異なる径のピン
ホールをターレット上に並べておいて、それを切替える
ことで径を変更するのが代表的な例であった（切替え方
式）。
【０００６】また、機械的に変えるためには、このピン
ホール径をモータ、圧電素子等で変化させ、エンコーダ
等の変位計によりピンホール径を読み取る方法があっ
た。
ホール径をモータ、圧電素子等で変化させ、エンコーダ
等の変位計によりピンホール径を読み取る方法があっ
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来、検出器側ピンホ
ールのピンホール径を変化させる方法として、数種類の
異なる径のピンホールをターレット上に並べて順次切替
える切替え方式では、連続的に切替えることができず、
例えば顕微鏡等でいろいろな観察モードに合わせるには
不都合が生じてしまうなどの課題があった。
ールのピンホール径を変化させる方法として、数種類の
異なる径のピンホールをターレット上に並べて順次切替
える切替え方式では、連続的に切替えることができず、
例えば顕微鏡等でいろいろな観察モードに合わせるには
不都合が生じてしまうなどの課題があった。
【０００８】また、機械的にピンホール径を変更する方
法では、ピンホール径を直接測定することができず、径
を変更する機械部の精度によってはピンホール径の測定
精度に重大な影響を及ぼすなどの課題があった。
法では、ピンホール径を直接測定することができず、径
を変更する機械部の精度によってはピンホール径の測定
精度に重大な影響を及ぼすなどの課題があった。
【０００９】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、光源側及び検出器側ピンホールが
共役位置にある共焦点光学系において、特に、検出器側
ピンホールのピンホール径を精度良く測定し、かつ自動
的に調整する方法及び装置を提供することを目的とす
る。
めになされたもので、光源側及び検出器側ピンホールが
共役位置にある共焦点光学系において、特に、検出器側
ピンホールのピンホール径を精度良く測定し、かつ自動
的に調整する方法及び装置を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るピ
ンホール径制御方法は、検出器側ピンホールと検出器と
の間に、該検出器側ピンホールを通過させる光を照射す
る第２の光源とビームスプリッタを介してこの第２の光
源の光量を検出する第２の検出器とを設置するととも
に、この検出器側ピンホールを通過した光を当該共焦点
光学系の光路から取出したスポット光の光量を検出する
第３の検出器を設置し、第２の検出器で検出された第２
の光源の光量に対するこの第３の検出器の光量の比から
検出器側ピンホール径を検出することを特徴としてい
る。
ンホール径制御方法は、検出器側ピンホールと検出器と
の間に、該検出器側ピンホールを通過させる光を照射す
る第２の光源とビームスプリッタを介してこの第２の光
源の光量を検出する第２の検出器とを設置するととも
に、この検出器側ピンホールを通過した光を当該共焦点
光学系の光路から取出したスポット光の光量を検出する
第３の検出器を設置し、第２の検出器で検出された第２
の光源の光量に対するこの第３の検出器の光量の比から
検出器側ピンホール径を検出することを特徴としてい
る。
【００１１】なお、第２の検出器は、第２の光源と別個
に設けた検出器と、この第２の光源として光源自体に発
光量をモニタする検出器を備えたものを使用する場合
は、この内蔵される検出器を含む概念である。
に設けた検出器と、この第２の光源として光源自体に発
光量をモニタする検出器を備えたものを使用する場合
は、この内蔵される検出器を含む概念である。
【００１２】また、請求項２の発明に係るピンホール径
制御装置は、さらに検出器側ピンホール径を変えるモー
タを有する駆動手段を設け、制御手段により、上記のよ
うな方法で精度良く検出されたピンホール径を確認しな
がら、駆動手段に対してモータの動作指示を自動的に行
うようにしたことを特徴としている。
制御装置は、さらに検出器側ピンホール径を変えるモー
タを有する駆動手段を設け、制御手段により、上記のよ
うな方法で精度良く検出されたピンホール径を確認しな
がら、駆動手段に対してモータの動作指示を自動的に行
うようにしたことを特徴としている。
【００１３】
【作用】請求項１の発明では、第２の検出器で検出した
第２の光源の光量、第三の検出器から得られた光量の比
から検出器側ピンホールのピンホール径を検出するよう
に構成したので、連続的なピンホール径の変化を容易に
検出できる。
第２の光源の光量、第三の検出器から得られた光量の比
から検出器側ピンホールのピンホール径を検出するよう
に構成したので、連続的なピンホール径の変化を容易に
検出できる。
【００１４】また、請求項２の発明では、さらに検出器
側ピンホール径を変える駆動手段と、検出されたピンホ
ール径に基づいてこの駆動手段に対して所望のピンホー
ル径になるように動作指示を行っているので、容易にピ
ンホール径の合わせ込自動化が実現できる。
側ピンホール径を変える駆動手段と、検出されたピンホ
ール径に基づいてこの駆動手段に対して所望のピンホー
ル径になるように動作指示を行っているので、容易にピ
ンホール径の合わせ込自動化が実現できる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１及び２を用
いて説明する。なお、図中同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。
いて説明する。なお、図中同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。
【００１６】図１は、請求項１の発明に係る共焦点光学
系のピンホール径制御方法を説明するための共焦点光学
系の構成図であり、検出器側ピンホール７のピンホール
径を示すために、検出器８と検出器側ピンホール７との
間に第２の光源９設けるとともに、レンズ３ｆを介して
この第２の光源の光量を検出するために第２の検出器８
ａを設け、さらにこの第２の光源９から照射される光を
検出器側ピンホール７の方向に光路変更させるために、
レンズ３ｄ及びビームスプリッタ４ａを設置している。
系のピンホール径制御方法を説明するための共焦点光学
系の構成図であり、検出器側ピンホール７のピンホール
径を示すために、検出器８と検出器側ピンホール７との
間に第２の光源９設けるとともに、レンズ３ｆを介して
この第２の光源の光量を検出するために第２の検出器８
ａを設け、さらにこの第２の光源９から照射される光を
検出器側ピンホール７の方向に光路変更させるために、
レンズ３ｄ及びビームスプリッタ４ａを設置している。
【００１７】第２の光源９から照射された光は、ビーム
スプリッタ４ａ及びレンズ３ｆを介して第２の検出器８
ａに照射される一方で、ビームスプリッタ４ａで直角方
向に光路を変更して検出器側ピンホール７を通過する。
スプリッタ４ａ及びレンズ３ｆを介して第２の検出器８
ａに照射される一方で、ビームスプリッタ４ａで直角方
向に光路を変更して検出器側ピンホール７を通過する。
【００１８】そして、ビームスプリッタ４ｂ、４ｃを介
して当該共焦点光学系から取り出され、レンズ３ｅで集
光されて第３の検出器８ｂにスポット光として入射され
るような構成となっている。
して当該共焦点光学系から取り出され、レンズ３ｅで集
光されて第３の検出器８ｂにスポット光として入射され
るような構成となっている。
【００１９】検出器側ピンホール７のピンホール径は、
この径が大きくなるにしたがって第２の検出器８ａに入
射する光量に対する第３の検出器８ｂに入射する光量が
大きくなることから、これら第２及び第３の検出器８
ａ、８ｂの出力の比で算出することができる。
この径が大きくなるにしたがって第２の検出器８ａに入
射する光量に対する第３の検出器８ｂに入射する光量が
大きくなることから、これら第２及び第３の検出器８
ａ、８ｂの出力の比で算出することができる。
【００２０】次に、請求項２の発明に係るピンホール径
制御装置について図２を用いて説明する。なお、図中同
一部分には同一符号を付して説明を省略する。
制御装置について図２を用いて説明する。なお、図中同
一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００２１】図２は、請求項２の発明に係る共焦点光学
系のピンホール径制御装置の一実施例の構成を示すブロ
ック図であり、共焦点走査顕微鏡に応用した例である。
系のピンホール径制御装置の一実施例の構成を示すブロ
ック図であり、共焦点走査顕微鏡に応用した例である。
【００２２】このピンホール径制御装置は、第２の光源
９としてのレーザ・ダイオード（以下、ＬＤという）を
使用しており、このＬＤに内蔵されているフォト・ダイ
オード（以下、ＰＤという）を第２の検出器８ａとして
使用する。また、第３の検出器８ｂとしてはＰＳＤ（Po
sition Sensitive Detector ）を使用している。
９としてのレーザ・ダイオード（以下、ＬＤという）を
使用しており、このＬＤに内蔵されているフォト・ダイ
オード（以下、ＰＤという）を第２の検出器８ａとして
使用する。また、第３の検出器８ｂとしてはＰＳＤ（Po
sition Sensitive Detector ）を使用している。
【００２３】さらに、前述したように該検出器側ピンホ
ール７の径を示す第２の光源９から照射された光をレン
ズ３ｄと、ミラー１２ａを介して検出器側ピンホール７
を通過させているが、この第２の光源９の光量を第２の
検出器で検出するように構成しても良い。
ール７の径を示す第２の光源９から照射された光をレン
ズ３ｄと、ミラー１２ａを介して検出器側ピンホール７
を通過させているが、この第２の光源９の光量を第２の
検出器で検出するように構成しても良い。
【００２４】ここで、制御手段１０は、上述したように
当該共焦点光学系からミラー１２ｂにより取り出されて
レンズ３ｅで集光させたスポット光の光量を、ＰＳＤか
ら検出し、第２の光源９としてのＬＤに内蔵されている
ＰＤからの出力との比で検出器側ピンホール７のピンホ
ール径を算出する。
当該共焦点光学系からミラー１２ｂにより取り出されて
レンズ３ｅで集光させたスポット光の光量を、ＰＳＤか
ら検出し、第２の光源９としてのＬＤに内蔵されている
ＰＤからの出力との比で検出器側ピンホール７のピンホ
ール径を算出する。
【００２５】そして、この算出されたピンホール径をも
とにモータを有する駆動手段１１に対して最適制御を行
う。
とにモータを有する駆動手段１１に対して最適制御を行
う。
【００２６】なお、上記請求項１に係る発明の実施例で
は、第２の検出器８ａを第２の光源９の出力を校正する
目的で使用したが、高安定な光源を使用することによ
り、この第２の検出器８ａを省略した構成としても同様
の効果が得られる。
は、第２の検出器８ａを第２の光源９の出力を校正する
目的で使用したが、高安定な光源を使用することによ
り、この第２の検出器８ａを省略した構成としても同様
の効果が得られる。
【００２７】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、検出器
側ピンホールと検出器との間に、該検出器側ピンホール
を通過させる光を照射する第２の光源とビームスプリッ
タを介してこの第２の光源の光量を検出する第２の検出
器とを設置するとともに、この検出器側ピンホールを通
過した光を当該共焦点光学系の光路から取出したスポッ
ト光の光量を検出する第３の検出器を設置し、第２の検
出器で検出された第２の光源の光量に対するこの第３の
検出器の光量の比から検出器側ピンホール径を検出する
ように構成しているので、連続的なピンホール径の変化
を容易に検出できるとともに、検出器側ピンホールのピ
ンホール径の変更手段として駆動手段を設けて、制御手
段で自動的にピンホール径の調整を行うように構成した
ので、操作性を向上させ、かつ精度良くピンホール径の
合わせ込みができるなどの効果がある。
側ピンホールと検出器との間に、該検出器側ピンホール
を通過させる光を照射する第２の光源とビームスプリッ
タを介してこの第２の光源の光量を検出する第２の検出
器とを設置するとともに、この検出器側ピンホールを通
過した光を当該共焦点光学系の光路から取出したスポッ
ト光の光量を検出する第３の検出器を設置し、第２の検
出器で検出された第２の光源の光量に対するこの第３の
検出器の光量の比から検出器側ピンホール径を検出する
ように構成しているので、連続的なピンホール径の変化
を容易に検出できるとともに、検出器側ピンホールのピ
ンホール径の変更手段として駆動手段を設けて、制御手
段で自動的にピンホール径の調整を行うように構成した
ので、操作性を向上させ、かつ精度良くピンホール径の
合わせ込みができるなどの効果がある。
【図１】請求項１の発明に係る共焦点光学系のピンホー
ル位置制御方法を説明するための共焦点光学系の構成図
である。
ル位置制御方法を説明するための共焦点光学系の構成図
である。
【図２】請求項２の発明に係る共焦点光学系のピンホー
ル位置制御装置の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
ル位置制御装置の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図３】従来の共焦点光学系としてのレーザ・スキャン
顕微鏡の構成図である。
顕微鏡の構成図である。
１…第１の光源、２…光源側ピンホール、３ａ、３ｂ、
３ｃ、３ｄ、３ｅ…レンズ、４ａ、４ｂ、４ｃ…ビーム
スプリッタ、５…ＸＹスキャナ、６…試料、７…検出器
側ピンホール、８…検出器、８ａ…第２の検出器、８ｂ
…第３の検出器、９…第２の光源、１０…制御手段、１
１…モータ、１２ａ、１２ｂ…ミラー。
３ｃ、３ｄ、３ｅ…レンズ、４ａ、４ｂ、４ｃ…ビーム
スプリッタ、５…ＸＹスキャナ、６…試料、７…検出器
側ピンホール、８…検出器、８ａ…第２の検出器、８ｂ
…第３の検出器、９…第２の光源、１０…制御手段、１
１…モータ、１２ａ、１２ｂ…ミラー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中嶋 裕司 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松 ホトニクス株式会社内 (72)発明者 寺田 浩敏 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松 ホトニクス株式会社内 (72)発明者 松浦 浩幸 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松 ホトニクス株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−140914（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−208017（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−42117（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−130919（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】 第１の光源から試料に対して照射される
光を絞り込む光源側ピンホールと、該試料からの反射光
又は蛍光を絞り込む検出器側ピンホールとを、共役の位
置に設置してなる共焦点光学系のピンホール径制御方法
において、 前記検出器側ピンホールと検出器との間に、該検出器側
ピンホールを通過させる光を照射する第２の光源と、ビ
ームスプリッタを介してこの第２の光源の光量を検出す
る第２の検出器とを設置するとともに、前記検出器側ピ
ンホールを通過した光を当該共焦点光学系の光路から取
出したスポット光の光量を検出する第３の検出器を設置
し、前記第２の検出器で検出された第２の光源の光量に
対する前記第３の検出器の光量の比から前記検出器側ピ
ンホール径を検出することを特徴とする共焦点光学系の
ピンホール径制御方法。 - 【請求項２】 第１の光源から試料に対して照射される
光を絞り込む光源側ピンホールと、該試料からの反射光
又は蛍光を絞り込む検出器側ピンホールとを、共役の位
置に設置してなる共焦点光学系のピンホール径制御装置
において、 前記検出器側ピンホールと検出器との間に設置され、該
検出器側ピンホールを通過させる光を照射する第２の光
源、及びこの第２の光源の光量を検出する第２の検出器
と、 前記検出器側ピンホールを通過した光を当該共焦点光学
系の光路から取出したスポット光の光量を検出する第３
の検出器と、 前記検出器側ピンホール径を変えるモータを有する駆動
手段と、 前記第２の検出器から検出された第２の光源の光量に対
する前記第３の検出器の光量の比より前記検出器側ピン
ホール径を検出しながら、所望のピンホール径となるま
で、前記駆動手段に対して動作指示をする制御手段を備
えたピンホール径制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26200292A JP2625331B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 共焦点光学系のピンホール径制御方法及びその制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26200292A JP2625331B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 共焦点光学系のピンホール径制御方法及びその制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06109959A JPH06109959A (ja) | 1994-04-22 |
| JP2625331B2 true JP2625331B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=17369651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26200292A Expired - Fee Related JP2625331B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 共焦点光学系のピンホール径制御方法及びその制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2625331B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI467155B (zh) | 2011-12-14 | 2015-01-01 | Ind Tech Res Inst | 調整針孔位置與大小之光學裝置及其方法 |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP26200292A patent/JP2625331B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06109959A (ja) | 1994-04-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |