JPH0784187A - 瞳投影光学系 - Google Patents
瞳投影光学系Info
- Publication number
- JPH0784187A JPH0784187A JP24970893A JP24970893A JPH0784187A JP H0784187 A JPH0784187 A JP H0784187A JP 24970893 A JP24970893 A JP 24970893A JP 24970893 A JP24970893 A JP 24970893A JP H0784187 A JPH0784187 A JP H0784187A
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- projection lens
- pupil projection
- lens
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、アフォーカル系の瞳位置
を投影するレンズを備えた光学系で、瞳位置を投影する
レンズを移動させることなく、結像位置を一定に保った
まま、簡単な手段により所望の位置への瞳の投影を可能
にした光学系を提供することにある。 【構成】 本発明の光学系は、アフォーカル系の瞳を
投影するレンズとそのアフォーカル光束側の焦点位置と
の間に平行平面板を配置して所望位置への瞳の投影を行
うようにした。
を投影するレンズを備えた光学系で、瞳位置を投影する
レンズを移動させることなく、結像位置を一定に保った
まま、簡単な手段により所望の位置への瞳の投影を可能
にした光学系を提供することにある。 【構成】 本発明の光学系は、アフォーカル系の瞳を
投影するレンズとそのアフォーカル光束側の焦点位置と
の間に平行平面板を配置して所望位置への瞳の投影を行
うようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光走査型のレーザー走
査顕微鏡等に用いられる瞳投影光学系に関するものであ
る。
査顕微鏡等に用いられる瞳投影光学系に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】光走査型のレーザー走査顕微鏡等におい
ては、スキャナー（ガルバノミラー、音響光学偏向素子
等）位置を対物レンズの瞳位置に投影する必要があり、
そのための瞳投影レンズが用いられる。しかし対物レン
ズは、倍率や種類の相違によって、その瞳位置が多少異
なり、一つの瞳投影レンズによりすべての対物レンズに
合わせるようにすることは不可能である。そのため、従
来の光走査型レーザー走査顕微鏡では、それら対物レン
ズの瞳位置に応じて、何種類もの瞳投影レンズを用意し
切り換え使用したり、あるいは、平均的な瞳位置に投影
する瞳投影レンズを用いていた。
ては、スキャナー（ガルバノミラー、音響光学偏向素子
等）位置を対物レンズの瞳位置に投影する必要があり、
そのための瞳投影レンズが用いられる。しかし対物レン
ズは、倍率や種類の相違によって、その瞳位置が多少異
なり、一つの瞳投影レンズによりすべての対物レンズに
合わせるようにすることは不可能である。そのため、従
来の光走査型レーザー走査顕微鏡では、それら対物レン
ズの瞳位置に応じて、何種類もの瞳投影レンズを用意し
切り換え使用したり、あるいは、平均的な瞳位置に投影
する瞳投影レンズを用いていた。
【０００３】又特開平４−１６５３２５号公報の従来例
のように、スキャナー位置を可動にするものも知られて
いる。
のように、スキャナー位置を可動にするものも知られて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
例のうち、前者の瞳位置に投影する投影レンズを切換え
るものは、瞳投影レンズの本数が増え又切換え機構を必
要とし装置が大型になり、高価になる。後者の平均的な
瞳位置に投影するものは、全ての対物レンズに対し正確
な瞳の投影が出来るのではないため、周辺光量が不足す
る欠点があり、また透過検出において良好な差分（微
分）像が取れないことがある。又スキャナー位置を移動
させるものは、スキャナーには光ビームを変更させるた
めの要素が付随しているため、機械的構造上問題が多
い。
例のうち、前者の瞳位置に投影する投影レンズを切換え
るものは、瞳投影レンズの本数が増え又切換え機構を必
要とし装置が大型になり、高価になる。後者の平均的な
瞳位置に投影するものは、全ての対物レンズに対し正確
な瞳の投影が出来るのではないため、周辺光量が不足す
る欠点があり、また透過検出において良好な差分（微
分）像が取れないことがある。又スキャナー位置を移動
させるものは、スキャナーには光ビームを変更させるた
めの要素が付随しているため、機械的構造上問題が多
い。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の瞳投影光学系
は、アフォーカル系の瞳を投影するもので、瞳投影レン
ズと、瞳投影レンズの前側焦点位置（アフォーカル光束
側の焦点位置）と瞳投影レンズとの間に配置した平行平
面板とを備えたことを特徴としている。
は、アフォーカル系の瞳を投影するもので、瞳投影レン
ズと、瞳投影レンズの前側焦点位置（アフォーカル光束
側の焦点位置）と瞳投影レンズとの間に配置した平行平
面板とを備えたことを特徴としている。
【０００６】更に、本発明は、平行平面板の厚さ又は屈
折率のうちのいずれか一方、あるいはその両方を可変に
したものである。
折率のうちのいずれか一方、あるいはその両方を可変に
したものである。
【０００７】図１，図２は、本発明の瞳投影光学系の基
本構成を示す図で、図１は平行平面板を挿入していない
時、図２は挿入した時の図である。これら図において１
は瞳投影レンズ、２は瞳投影レンズ１の前側焦点位置、
３は瞳投影レンズ１の後側焦点位置、４は入射瞳位置、
５は瞳投影レンズ１により投影された瞳位置、又図２に
おける６は瞳投影レンズ１と瞳投影レンズの前側焦点位
置２との間に配置された平行平面板である。
本構成を示す図で、図１は平行平面板を挿入していない
時、図２は挿入した時の図である。これら図において１
は瞳投影レンズ、２は瞳投影レンズ１の前側焦点位置、
３は瞳投影レンズ１の後側焦点位置、４は入射瞳位置、
５は瞳投影レンズ１により投影された瞳位置、又図２に
おける６は瞳投影レンズ１と瞳投影レンズの前側焦点位
置２との間に配置された平行平面板である。
【０００８】ここで平行平面板６は、図に示すようにア
フォーカル光路中に配置されるので、瞳投影レンズ１に
よる結像位置（後側焦点位置）３は不変である。一方入
射瞳位置（スキャナー位置）４は通常不変であるが、瞳
投影レンズ１の前側焦点位置２は、平行平面板６の空気
換算長ｄ／ｎ（ｄ，ｎは夫々平行平面板６の厚さおよび
屈折率）に応じて変化する。したがって瞳投影レンズ１
の前側焦点位置（アフォーカル光束側の焦点位置）２
は、平行平面板６の挿入により入射瞳位置４に対して相
対的に移動し、これによって瞳投影レンズによって投影
された瞳位置５も移動する。つまり図１のｘが変化しこ
れによりｘ’が変化する。ここで瞳位置５は、平行平面
板１の空気換算長によって異なるため、それを変化させ
ることによって、結像位置を変化させることなしに瞳位
置５を任意に変化させることが出来、常に対物レンズの
瞳位置に瞳を投影出来る。つまり平行平面板６の厚さｄ
又は屈折率ｎ又はｄ，ｎの両方を変えることによって、
平行平面板６の空気換算長ｄ／ｎを変化させ、瞳位置５
を対物レンズの瞳位置と一致させ得る。
フォーカル光路中に配置されるので、瞳投影レンズ１に
よる結像位置（後側焦点位置）３は不変である。一方入
射瞳位置（スキャナー位置）４は通常不変であるが、瞳
投影レンズ１の前側焦点位置２は、平行平面板６の空気
換算長ｄ／ｎ（ｄ，ｎは夫々平行平面板６の厚さおよび
屈折率）に応じて変化する。したがって瞳投影レンズ１
の前側焦点位置（アフォーカル光束側の焦点位置）２
は、平行平面板６の挿入により入射瞳位置４に対して相
対的に移動し、これによって瞳投影レンズによって投影
された瞳位置５も移動する。つまり図１のｘが変化しこ
れによりｘ’が変化する。ここで瞳位置５は、平行平面
板１の空気換算長によって異なるため、それを変化させ
ることによって、結像位置を変化させることなしに瞳位
置５を任意に変化させることが出来、常に対物レンズの
瞳位置に瞳を投影出来る。つまり平行平面板６の厚さｄ
又は屈折率ｎ又はｄ，ｎの両方を変えることによって、
平行平面板６の空気換算長ｄ／ｎを変化させ、瞳位置５
を対物レンズの瞳位置と一致させ得る。
【０００９】以上の説明は、スキャナー位置等（所定の
位置）を対物レンズの瞳位置（使用する対物レンズによ
り異なる）へ投影する場合について述べたが、対物レン
ズの瞳位置を所定の位置に投影する場合にも適用出来、
対物レンズの瞳位置が変化しても平行平面板のｄ，ｎを
変えることにより所定位置への瞳の投影が出来る。
位置）を対物レンズの瞳位置（使用する対物レンズによ
り異なる）へ投影する場合について述べたが、対物レン
ズの瞳位置を所定の位置に投影する場合にも適用出来、
対物レンズの瞳位置が変化しても平行平面板のｄ，ｎを
変えることにより所定位置への瞳の投影が出来る。
【００１０】
【実施例】次に本発明の瞳投影光学系の各実施例を示
す。図３は本発明をレーザー走査顕微鏡に適用した実施
例の構成を示す図で、１は瞳投影レンズ、４はガルバノ
ミラー、６は平行平面板、７は対物レンズ、８は標本面
で、２が瞳投影レンズ１の前側焦点位置（アフォーカル
光束側の焦点位置）、３が瞳投影レンズ１の後側焦点位
置（結像位置）であり、又入射瞳位置はガルバノミラー
４の面上で、５が投影された瞳位置である。この構成で
は、図示しない光源からの平行ビームがガルバノミラー
４および平行平面板６を介して瞳投影レンズ１に入射
し、一旦その後側焦点に集められた後、更に対物レンズ
７により標本８上に集光される。そして、顕微鏡が透過
型である場合は、標本８を透過した光が集光レンズ等を
介して検出器に導かれる。また、反射（落射）型の場合
には、標本からの散乱光が同じ経路を戻り、ガルバノミ
ラー４の前側（光源側）で分岐され、図示しない検出器
に導かれる。瞳投影レンズの焦点距離ｆは５０mm、ガル
バノミラー（入射瞳位置）と瞳投影レンズ１との間隔は
６３．５mmで不変である。ここで、屈折率１．５で厚さ
３mmの平行平面板を配置した時に、瞳投影レンズからガ
ルバノミラー５までの距離は１２．５mmとなり、ニュー
トンの式より瞳の投影位置５は瞳投影レンズによる結像
位置（後側焦点位置）３から２００mmとなる。この位置
が対物レンズ７の瞳位置になる。
す。図３は本発明をレーザー走査顕微鏡に適用した実施
例の構成を示す図で、１は瞳投影レンズ、４はガルバノ
ミラー、６は平行平面板、７は対物レンズ、８は標本面
で、２が瞳投影レンズ１の前側焦点位置（アフォーカル
光束側の焦点位置）、３が瞳投影レンズ１の後側焦点位
置（結像位置）であり、又入射瞳位置はガルバノミラー
４の面上で、５が投影された瞳位置である。この構成で
は、図示しない光源からの平行ビームがガルバノミラー
４および平行平面板６を介して瞳投影レンズ１に入射
し、一旦その後側焦点に集められた後、更に対物レンズ
７により標本８上に集光される。そして、顕微鏡が透過
型である場合は、標本８を透過した光が集光レンズ等を
介して検出器に導かれる。また、反射（落射）型の場合
には、標本からの散乱光が同じ経路を戻り、ガルバノミ
ラー４の前側（光源側）で分岐され、図示しない検出器
に導かれる。瞳投影レンズの焦点距離ｆは５０mm、ガル
バノミラー（入射瞳位置）と瞳投影レンズ１との間隔は
６３．５mmで不変である。ここで、屈折率１．５で厚さ
３mmの平行平面板を配置した時に、瞳投影レンズからガ
ルバノミラー５までの距離は１２．５mmとなり、ニュー
トンの式より瞳の投影位置５は瞳投影レンズによる結像
位置（後側焦点位置）３から２００mmとなる。この位置
が対物レンズ７の瞳位置になる。
【００１１】以上のような構成で、平行平面板１の厚さ
（ｄ）を変化させた場合（実施例１）と屈折率（ｎ）を
変化させた場合（実施例２）とのｄ／ｎ，ｘ，ｘ’の値
を示すと下記の通りである。 実施例１ ｄ ｎ ｄ／ｎ ｘ ｘ’ 7 mm 1.5 4.67 11.2 223.2 6 1.5 4 11.5 217.4 5 1.5 3.33 11.8 211.9 4 1.5 2.67 12.2 204.9 3 1.5 2 12.5 200.0 2 1.5 1.33 12.8 195.3 1 1.5 0.67 13.2 189.4 0 1.5 0 13.5 185.2
（ｄ）を変化させた場合（実施例１）と屈折率（ｎ）を
変化させた場合（実施例２）とのｄ／ｎ，ｘ，ｘ’の値
を示すと下記の通りである。 実施例１ ｄ ｎ ｄ／ｎ ｘ ｘ’ 7 mm 1.5 4.67 11.2 223.2 6 1.5 4 11.5 217.4 5 1.5 3.33 11.8 211.9 4 1.5 2.67 12.2 204.9 3 1.5 2 12.5 200.0 2 1.5 1.33 12.8 195.3 1 1.5 0.67 13.2 189.4 0 1.5 0 13.5 185.2
【００１２】実施例２ ｄ ｎ ｄ／ｎ ｘ ｘ’ 3 mm 1.40 2.143 12.64 197.8 3 1.50 2.000 12.50 200.0 3 1.60 1.875 12.38 201.9 3 1.70 1.765 12.26 203.9 3 1.80 1.667 12.17 205.4 次に図４に示す本発明の実施例３について述べる。この
実施例は本発明に瞳変調顕微鏡光学系に適用したもので
ある。この実施例は、対物レンズの瞳を外部に投影する
ためのもので、使用する対物レンズによってその瞳位置
が変わっても所定の位置に正しく投影し得るようにした
ものである。
実施例は本発明に瞳変調顕微鏡光学系に適用したもので
ある。この実施例は、対物レンズの瞳を外部に投影する
ためのもので、使用する対物レンズによってその瞳位置
が変わっても所定の位置に正しく投影し得るようにした
ものである。
【００１３】図４において、７は対物レンズで、標本８
の像が結像位置３に形成される。この結像位置３に前側
焦点位置が来るように瞳投影レンズ１が配置され、対物
レンズ７の瞳５は符号１２にて示す位置に投影される。
又標本面８よりの光は、前記のように対物レンズ７によ
って結像位置３に結像された後に瞳投影レンズ１によっ
て平行光束となり、リレー光学系１３へ入射される。
の像が結像位置３に形成される。この結像位置３に前側
焦点位置が来るように瞳投影レンズ１が配置され、対物
レンズ７の瞳５は符号１２にて示す位置に投影される。
又標本面８よりの光は、前記のように対物レンズ７によ
って結像位置３に結像された後に瞳投影レンズ１によっ
て平行光束となり、リレー光学系１３へ入射される。
【００１４】ここで、対物レンズが異なりその瞳位置が
移動すると、瞳投影レンズ１により投影された瞳位置１
２が移動する。その場合、瞳投影レンズ１とその後側焦
点位置（アフォーカル光束側の焦点位置）との間に平行
平面板６を配置しその空気換算長の選定によって対物レ
ンズ７の瞳を所定の位置に投影することが出来る。つま
り、実施例１で用いる平行平面板のように異なる各種の
厚さの平行平面板又は実施例２で用いる屈折率の異なる
各種の平行平面板を選択使用することによって異なる対
物レンズに対してその瞳位置を同じ位置に投影すること
が出来る。したがって常に同じ位置１２に瞳変調用フィ
ルタを配置して良好な画像を観察することができる。
移動すると、瞳投影レンズ１により投影された瞳位置１
２が移動する。その場合、瞳投影レンズ１とその後側焦
点位置（アフォーカル光束側の焦点位置）との間に平行
平面板６を配置しその空気換算長の選定によって対物レ
ンズ７の瞳を所定の位置に投影することが出来る。つま
り、実施例１で用いる平行平面板のように異なる各種の
厚さの平行平面板又は実施例２で用いる屈折率の異なる
各種の平行平面板を選択使用することによって異なる対
物レンズに対してその瞳位置を同じ位置に投影すること
が出来る。したがって常に同じ位置１２に瞳変調用フィ
ルタを配置して良好な画像を観察することができる。
【００１５】これら実施例では、平行平面板の厚さ又は
屈折率を変化させた時のデーターを示してあるが、その
両方を変化させてもよい。
屈折率を変化させた時のデーターを示してあるが、その
両方を変化させてもよい。
【００１６】上記実施例で用いる平行平面板としては、
図５に示すように異なる厚さ又は異なる屈折率を円板の
周辺部分に円形状に並べ配置したものをその中心の軸と
して回動させることによって光軸に垂直な方向への移動
を行なうものや、図６に示すように長さ方向に並べ配置
したものを、光軸に垂直な方向に移動させ適切な厚さや
屈折率のものを選定する方法が考えられる。尚、各実施
例では複数の平行平面板を交換するようにしたが、可変
屈折率素子を用いて交換せずに光路長の調整を行うよう
にしてもよい。
図５に示すように異なる厚さ又は異なる屈折率を円板の
周辺部分に円形状に並べ配置したものをその中心の軸と
して回動させることによって光軸に垂直な方向への移動
を行なうものや、図６に示すように長さ方向に並べ配置
したものを、光軸に垂直な方向に移動させ適切な厚さや
屈折率のものを選定する方法が考えられる。尚、各実施
例では複数の平行平面板を交換するようにしたが、可変
屈折率素子を用いて交換せずに光路長の調整を行うよう
にしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】本発明の瞳投影光学系によれば、瞳投影
レンズ等を移動することなく、結像位置を一定に保った
まま様々な瞳位置に対応し所望の位置への瞳の投影が可
能である。
レンズ等を移動することなく、結像位置を一定に保った
まま様々な瞳位置に対応し所望の位置への瞳の投影が可
能である。
【図１】本発明の概念図で平行平面板を挿入しない時の
図
図
【図２】本発明の概念図で平行平面板を挿入した時の図
【図３】本発明の実施例１，２の構成を示す図
【図４】本発明の実施例３の構成を示す図
【図５】本発明で用いる平行平面板を示す図
【図６】本発明で用いる平行平面板の他の例を示す図
１ 瞳投影レンズ ２ 瞳投影レンズの前側焦点位置 ３ 瞳投影レンズの後側焦点位置 ４ 入射瞳位置 ５ 投影された瞳位置 ６ 平行平面板
Claims (2)
- 【請求項１】アフォーカル系の瞳を投影するレンズでを
備えた光学系において、前記投影レンズとそのアフォー
カル光束側の焦点位置との間に平行平面板を配置したこ
とを特徴とする瞳投影光学系。 - 【請求項２】上記平行平面板の厚さと屈折率のうちの少
なくとも一方を可変にしたことを特徴とする瞳投影光学
系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24970893A JPH0784187A (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 瞳投影光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24970893A JPH0784187A (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 瞳投影光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0784187A true JPH0784187A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=17197025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24970893A Withdrawn JPH0784187A (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 瞳投影光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0784187A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009186753A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Olympus Corp | 観察装置 |
| JP2010175774A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Nikon Corp | 顕微鏡装置 |
| JP2011237635A (ja) * | 2010-05-11 | 2011-11-24 | Olympus Corp | 光学装置 |
| JP2015210470A (ja) * | 2014-04-30 | 2015-11-24 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡装置 |
-
1993
- 1993-09-13 JP JP24970893A patent/JPH0784187A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009186753A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Olympus Corp | 観察装置 |
| JP2010175774A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Nikon Corp | 顕微鏡装置 |
| JP2011237635A (ja) * | 2010-05-11 | 2011-11-24 | Olympus Corp | 光学装置 |
| JP2015210470A (ja) * | 2014-04-30 | 2015-11-24 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001128 |