JPH0527714U - 透過型共焦点用光スキヤナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 調整箇所が少ない透過型共焦点用光スキャナ
を実現する。 【構成】 光軸に対して平行な同一回転軸を有し回転軸
及び光軸に対して直角方向の平面内の２次元位置及び回
転方向の位置合わせを調整された複数のピンホ−ルが形
成された第１，第２のピンホ−ル基板と、２枚のピンホ
−ル基板を一定速度で回転させる手段と、２枚のピンホ
−ル基板の間に試料を挟んで配置された同一焦点面を有
する第１，第２の対物レンズと、第１のピンホ−ル基板
の所定の区域を照明する為に第１のピンホ−ル基板に対
して対物レンズとは反対側に配置された光源とを備え、
光源の出射光は回転手段により回転される第１のピンホ
−ル基板を通って第１の対物レンズを介して試料上を走
査され、試料を透過した光は第２の対物レンズを介して
回転手段により第１のピンホ−ル基板に同調して回転さ
れる第２のピンホ−ル基板を通って出射するように構成
したもの。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、共焦点顕微鏡などに用いるピンホ−ル基板を走査する共焦点用光ス キャナに関し、特に透過型の共焦点用光スキャナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、生物医学用光学顕微鏡として共焦点走査型光学顕微鏡が進歩し、注目を 集めている。この共焦点顕微鏡は、従来の光学顕微鏡に対し、対物レンズの焦点 の合っていない面からの影響を受けずに画像が得られるという大きな利点をもっ ている。これは共焦点光学系において、光源と試料とピンホ−ル面が全て結像位 置にあるため、試料の中のフォ−カス面からの光は、完全に検出器に受光される 。しかし、デフォ−カス面からの光は、ピンホ−ル面で結像せず広がるため、ご く一部の光しか検出器に受光されない。したがって、試料の深さ方向のスライス 像を高い分解能で光量変化として得ることができるためである。

【０００３】 また、共焦点顕微鏡は大きく分けて反射型と透過型に分類される。反射型は試 料からの反射光を利用するのに対し、透過型は試料を透過した光から試料の像を 得るようにしている。しかしながら、従来、透過型の共焦点顕微鏡は、反射型の ものに比べて、試料を透過した光に対しても共焦点光学系を構成するための第２ のピンホ−ルが必要であり、光軸方向および光軸に対して直角方向での微妙なピ ンホ−ルの位置調整が非常に困難であるため、反射型の共焦点顕微鏡が主流であ った。しかしながら、生物医学用として、反射型の共焦点顕微鏡を使用する場合 、試料からの反射率が極めて低いため、螢光顕微鏡だけに限定されて使用されて いた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は上記従来技術の課題を踏まえて成されたものであり、透過型の共焦点 顕微鏡を構成する共焦点用光スキャナにおいて、共焦点用光スキャナを構成する ピンホ−ル基板を２枚１組にすることにより、調整箇所を減少でき、光学部品数 も少ない透過型の共焦点用光スキャナを提供することを目的としたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するための本考案の構成は、ピンホ−ル基板を回転させ、この ピンホ−ル基板を通過した照射光を試料に対して走査する共焦点用光スキャナで あって、 光軸に対して平行な同一回転軸を有し、この回転軸および光軸に対して直角方 向の平面内の２次元位置および回転方向の位置合わせを調整された複数のピンホ −ルが形成された第１，第２の２枚のピンホ−ル基板と、 この２枚のピンホ−ル基板を一定速度で回転させる手段と、 前記２枚のピンホ−ル基板の間に試料を挟んで配置された同一焦点面を有する 第１，第２の２つの対物レンズと、 前記第１のピンホ−ル基板の所定の区域を照明するために、前記第１のピンホ −ル基板に対して前記対物レンズとは反対側に配置された光源とを備え、 この光源の出射光は、前記回転手段により回転される前記第１のピンホ−ル基 板を通って、前記第１の対物レンズを介して、前記試料上を走査され、この試料 を透過した光は、前記第２の対物レンズを介して、前記回転手段により前記第１ のピンホ−ル基板に同調して回転される前記第２のピンホ−ル基板を通って出射 するように構成したことを特徴とするものであり、 また、前記光源側、かつ、前記第１のピンホ−ル基板がその焦点位置となる位 置に形成されると共に、前記第１および第２のピンホ−ル基板とは、光軸に対し て平行な同一回転軸を有し、この回転軸および光軸に対して直角方向の平面内の ２次元位置および回転方向の位置合わせを調整された複数のマイクロレンズが形 成された集光基板を備え、前記光源からの出射光をこの集光基板で前記第１のピ ンホ−ル基板に集光させるようにしたことを特徴とするものであり、 さらに、前記第１のピンホ−ル基板の代わりに、前記第２のピンホ−ル基板と は光軸に対して平行な同一回転軸を有し、この回転軸および光軸に対して直角方 向の平面内の２次元位置および回転方向の位置合わせを調整された複数のマイク ロレンズが形成された集光基板を備え、前記光源からの出射光をこの集光基板を 介して前記第１の対物レンズに入射させるようにしたことを特徴とするものであ る。

【０００６】

【作用】

本考案によれば、同一回転軸を有し、光軸に対し、ｘ，ｙ，θ位置を調整され た複数のピンホ−ルが形成されたピンホ−ル基板を２枚１組として構成し、同時 に２枚のピンホ−ル基板を回転させて共焦点効果を得るようにしているため、調 整箇所を減少できる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案を図面に基づいて説明する。 図１は本考案の透過型共焦点用光スキャナを用いた共焦点顕微鏡の一実施例を 示す構成図である。図１において、１はレ−ザ光源、２は複数のピンホ−ルが形 成された第１のピンホ−ル基板、３は第１のピンホ−ル基板２と同様に複数のピ ンホ−ルが形成された第２のピンホ−ル基板であり、第１のピンホ−ル基板２と 第２のピンホ−ル基板３とは同一の回転軸を有し、回転軸と光軸は平行である。 また、この回転軸および光軸の２軸に対し、第１のピンホ−ル基板２および第２ のピンホ−ル基板３に形成された複数のピンホ−ルは、光軸（または回転軸）に 対して直角方向の平面内でのｘ方向およびｙ方向の位置と回転方向θの位置は同 一となるように、位置合わせが調整されている。したがって、図示しない回転手 段により、同時に２枚のピンホ−ル基板２，３を回転させることになる。４，５ は２枚のピンホ−ル基板２，３の内側に配置された同一焦点面を有する第１，第 ２の対物レンズ、６は２つの対物レンズ４，５の間に配置された試料であり、こ の試料６は対物レンズ４，５の同一焦点面に配置されている。７は接眼レンズ、 ８はＣＣＤカメラである。

【０００８】 また、９は複数のマイクロレンズが形成された集光基板であり、この集光基板 ９により、より多くの光を第１のピンホ−ル基板２のピンホ−ルに集光させるた めに設けたものである。この集光基板９は、第１のピンホ−ル基板２とは同一の 回転軸と光軸を有し、この２軸に対し、集光基板９に形成された複数のマイクロ レンズと第１のピンホ−ル基板２に形成された複数のピンホ−ルは、その直角平 面内でのｘ方向およびｙ方向の位置と回転方向θの位置は同一となるように、位 置合わせが調整されていると共に、その焦点位置に第１のピンホ−ル基板２が配 置されるように設置されている。したがって、図示しない回転手段により、同時 に２枚のピンホ−ル基板２，３および集光基板９を回転させることになる。

【０００９】 このような構成において、レ−ザ光源１から出射したレ−ザ光は、集光基板９ に形成されたマイクロレンズにより絞られ、その焦点位置に設置されたピンホ− ル基板２のピンホ−ルに入射する。この時、集光基板９とピンホ−ル基板２（お よびピンホ−ル基板３）は一定速度で回転しており、ピンホ−ル基板２に形成さ れた複数のピンホ−ルによりレ−ザ光は走査され、対物レンズ４に入射し、その 焦点面に置かれた試料６を透過し、その同一面を焦点面とする対物レンズ５によ り集光される。集光されたレ−ザ光は、対物レンズ５の後ろ側焦点に設置された ピンホ−ル基板３のピンホ−ルを通って、接眼レンズ７を介して、ＣＣＤカメラ ８で試料６の像が観察される。

【００１０】 ここで、ピンホ−ル基板２とピンホ−ル基板３とは、同一回転軸を有し、回転 軸と光軸は平行であり、その２軸に対し、２枚のピンホ−ル基板２，３に形成さ れた複数のピンホ−ルは、ｘ，ｙ，θ方向の位置合わせが調整されている。した がって、同時に２枚のピンホ−ル基板を回転させることにより、共焦点効果が得 られている。

【００１１】 なお、上記実施例において用いた集光基板９は、光利用効率を向上させるため のものであり、集光基板９が無い構成であっても良い。また、集光基板９の集光 特性が良好であれば、ピンホ−ル基板２は無くても良い。この場合、集光基板９ の集光位置と第１の対物レンズ４の中間結像位置に両者が配置される構成であれ ば、ＣＣＤカメラ８にて観察される試料６の像が最も鮮明になる。更に、光源と して用いたレ−ザ光源１は、白色光源であっても良い。

【００１２】 このように、本考案の透過型共焦点用光スキャナによれば、同一回転軸を有し 、光軸に対し、ｘ，ｙ，θ方向の位置合わせが調整された複数のピンホ−ルが形 成された２枚のピンホ−ル基板を２枚１組として同時に回転させる構成としてい る。したがって、光源とピンホ−ル基板と試料との共焦点光学系の微妙な位置調 整箇所を減少でき、調整を容易としている。

【００１３】

【考案の効果】

以上、実施例と共に具体的に説明したように、本考案によれば、調整箇所が少 なく、光学部品数も少ない透過型共焦点用光スキャナを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の透過型共焦点用光スキャナを用いた共
焦点顕微鏡の一実施例を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 光源 ２，３ ピンホ−ル基板 ４，５ 対物レンズ ６ 試料 ９ 集光基板

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピンホ−ル基板を回転させ、このピンホ
   −ル基板を通過した照射光を試料に対して走査する共焦
   点用光スキャナであって、 光軸に対して平行な同一回転軸を有し、この回転軸およ
   び光軸に対して直角方向の平面内の２次元位置および回
   転方向の位置合わせを調整された複数のピンホ−ルが形
   成された第１，第２の２枚のピンホ−ル基板と、 この２枚のピンホ−ル基板を一定速度で回転させる手段
   と、 前記２枚のピンホ−ル基板の間に試料を挟んで配置され
   た同一焦点面を有する第１，第２の２つの対物レンズ
   と、 前記第１のピンホ−ル基板の所定の区域を照明するため
   に、前記第１のピンホ−ル基板に対して前記対物レンズ
   とは反対側に配置された光源とを備え、 この光源の出射光は、前記回転手段により回転される前
   記第１のピンホ−ル基板を通って、前記第１の対物レン
   ズを介して、前記試料上を走査され、この試料を透過し
   た光は、前記第２の対物レンズを介して、前記回転手段
   により前記第１のピンホ−ル基板に同調して回転される
   前記第２のピンホ−ル基板を通って出射するように構成
   したことを特徴とする透過型共焦点用光スキャナ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の透過型共焦点用光スキャ
   ナにおいて、前記光源側、かつ、前記第１のピンホ−ル
   基板がその焦点位置となる位置に形成されると共に、前
   記第１および第２のピンホ−ル基板とは、光軸に対して
   平行な同一回転軸を有し、この回転軸および光軸に対し
   て直角方向の平面内の２次元位置および回転方向の位置
   合わせを調整された複数のマイクロレンズが形成された
   集光基板を備え、前記光源からの出射光をこの集光基板
   で前記第１のピンホ−ル基板に集光させるようにしたこ
   とを特徴とする透過型共焦点用光スキャナ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の透過型共焦点用光スキャ
   ナにおいて、前記第１のピンホ−ル基板の代わりに、前
   記第２のピンホ−ル基板とは光軸に対して平行な同一回
   転軸を有し、この回転軸および光軸に対して直角方向の
   平面内の２次元位置および回転方向の位置合わせを調整
   された複数のマイクロレンズが形成された集光基板を備
   え、前記光源からの出射光をこの集光基板を介して前記
   第１の対物レンズに入射させるようにしたことを特徴と
   する透過型共焦点用光スキャナ。