JPH08271792A - 走査型光学顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、標本からの光を正確に共焦点絞りに
導くことができ、しかも価格的に安価で小型な検出光学
系を有する走査型光学顕微鏡を提供する。 【構成】結像レンズ７と共焦点絞り１３の間の光路に配
置される光学素子として、光軸１０に対し略直交する方
向の回転軸１１を中心に回転する第１の光学素子８と、
光軸１０に対し略直交し且つ回転軸１１に対しても直交
する回転軸１２を中心に回転する第２の光学素子９のそ
れぞれを調整することによって、共焦点絞り１３に対す
る光軸を平行移動し、標本からの光を正確に共焦点絞り
に導くようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、標本からの光を光検出
器に導く検出光学系を有する走査型光学顕微鏡に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、走査型光学顕微鏡の検出光学系に
おいて、標本からの光を共焦点絞りに正確に導く手段と
して、特開平５−６６３４９号公報、特願平６−１３０
４９２号明細書に開示されたものが知られている。

【０００３】このうち、特開平５−６６３４７号公報の
ものは、結像レンズと共焦点絞りの間に回転可能に支持
された全反射プリズムを配置し、この全反射プリズムの
回転軸からのびたロッドをマイクロメータヘッドで押す
ことにより、全反射プリズムを微小に回転させ、光軸を
偏向させるようにしている。

【０００４】そして、このような機構をプリズムの反射
面が互いに直交する方向に２つ配置することにより標本
からの光を共焦点絞りに正確に導くことができるように
している。

【０００５】また、特願平６−１３０４９２号明細書の
ものは、光軸に垂直な面内で、互いに直交する方向に移
動する十字動ステージ上に共焦点絞りを配置し、このス
テージをマイクロメータヘッドのスピンドルで押すこと
により、微小に共焦点絞りを移動し標本からの光を正確
に共焦点絞りに導くことができるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平５−
６６３４７号公報のものは、標本からの光は結像レンズ
により共焦点絞りの位置にスポットを結ぶが、例えば、
結像レンズの焦点距離をｆ＝２００ｍｍとすると、使用
する対物レンズが２０×，ＮＡ＝０．７のとき、共焦点
絞り位置でのスポット径は、約７０μｍと極めて小さい
ものとなり、これを正確に共焦点絞り（共焦点効果を得
るためには絞り径は７０μ以下でなければならない）に
導くには、極めて精密に光軸を偏向させる動作が要求さ
れる。

【０００７】このことは、全反射プリズムの回転軸にが
たつきが許されないなど、機械的な機構部品の精度が要
求され、価格的に高価なものになり、また、このような
回転軸を駆動するマイクロメータヘッドも精度が要求さ
れ高価なものになる。

【０００８】また、全反射プリズムを回転させるため回
転軸からのびているロッドは、数十ｍｍと大きなものと
なり装置全体が大型にもなる。なぜなら、結像レンズｆ
＝２００のときスポット径が約７０μｍとなるので、目
安としてマイクロメータの１／５回転でスポット径分、
すなわち、７０μ移動させるとすると、全反射プリズム
反射面から共焦点絞りまでの距離ｌは、最低３０ｍｍ程
度必要となるので、マイクロメータのピッチを（１／５
回転で１００μ）５００μｍ、ｌ＝３０ｍｍとすると
２×（１００μ／Ｅ）＝７０μ／ｌ Ｅ＝（１００／７０）×ｌ×２＝（１００／７０）×３
０×２＝８５ｍｍ にもなってしまう。

【０００９】一方、特願平６−１３０４９２号明細書の
ものは、十字動ステージが高価なものであり、さらにマ
イクロメータも高価なものであるため、装置全体として
も高価なものになるという問題点がある。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、標本からの光を正確に共焦点絞りに導くことがで
き、しかも構成が簡単で価格的にも安価な検出光学系を
有する走査型光学顕微鏡を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
標本からの光を共焦点絞りを介して光検出器に導く検出
光学系を有する走査型光学顕微鏡において、前記共焦点
絞り手前の光軸に配置されるとともに該光軸に対する傾
きを可変可能にした平行平面板状の光学素子を備えてお
り、この光学素子は、前記光軸に対し略直交する方向の
第１の回転軸を中心に回転する第１の光学素子と、前記
光軸に対し略直交しかつ前記第１の回転軸に対して直交
する第２の回転軸を中心に回転する第２の光学素子から
なっている。

【００１２】請求項２記載の発明では、平行平面板状の
光学素子は、この光学素子に連結されたノブにより光軸
に対する傾きを常時調節可能にしている。

【００１３】請求項３記載の発明は、光源と、この光源
から出射される光のうち特定の波長の光を選択する波長
選択素子と、この波長選択素子を切換える切換え手段
と、選択された光により標本を２次元走査する手段と、
標本からの光を共焦点絞りを介して光検出器に導く検出
光学系と、前記共焦点絞り手前の光軸に配置されるとと
もにこの光軸に対する傾きを可変可能にした平行平面板
状の光学素子とを有する走査型光学顕微鏡において、前
記切換え手段による波長選択素子の切換え動作に連動し
て、前記平行平面板状の光学素子の傾きを、選択された
波長選択素子に対応する予め定められた傾き量に調節す
る駆動手段を有している。

【００１４】

【作用】この結果、請求項１記載の発明によれば、標本
からの光が共焦点絞り位置に対してずれるような場合で
も、光軸を平行移動できることから、標本からの光を正
確に共焦点絞りに導くように修正できる。

【００１５】また、請求項２記載の発明によれば、顕微
鏡の動作中に光軸のずれが生じた場合でも、ノブによっ
て速やかに光軸を調整することができる。

【００１６】また、請求項３記載の発明によれば、顕微
鏡光学系内に複数の波長選択素子が切換え可能に設けら
れている場合、各波長選択素子が光軸に対して微小な角
度ずれを持っていても、その角度ずれを補正するように
予め設定された傾き量に光学素子の傾きを調節すること
で、どの波長選択素子が使用されても光軸のずれが自動
的に補正された状態になる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従い説明す
る。

【００１８】（第１実施例）図１は、第１の実施例の概
略構成を示している。

【００１９】この場合、光源としてのレーザ発振器１か
ら出力されるレーザービームＬに対応させて波長選択手
段としてのダイクロイックミラー１ａ、１ｂ、１ｃを配
置している。これらダイクロイックミラー１ａ、１ｂ、
１ｃは、光路に対して図示矢印方向に移動可能になって
いて、ダイクロイックミラー１ａ、１ｂ、１ｃの切換え
ができる切換え手段を備えている。

【００２０】そして、図示では、ダイクロイックミラー
１ａに入射したレーザービームをミラー２の方向に反射
するようにしている。

【００２１】また、ミラー２で反射したレーザービーム
をビームを走査するための２つのガルバノミラー３、４
を経て、ミラー５に入射させ、このミラー５での反射光
を瞳投影レンズ６に入射するようにしている。

【００２２】そして、瞳投影レンズ６を通過したレーザ
ービームにより図示していない対物レンズの像面にスポ
ットを結ぶとともに、このスポットを２つのガルバノミ
ラー３と４の回転によって像面上で２次元走査するよう
にしている。このスポットは対物レンズによって標本に
集光され、標本上を走査する。

【００２３】また、標本面からの蛍光（又は反射光）を
上述と逆の経路をたどってダイクロイックミラー１ａに
入射させ、ここを透過して結像レンズ７を透過させ後、
共焦点絞り１３の手前に配置される平行平面板状をした
第１の光学素子８および第２の光学素子９に入射するよ
うにしている。

【００２４】ここで、第１の光学素子８は、光軸１０に
対して略直交する方向の回転軸１１を有していて、この
回転軸１１を中心に回転可能にし、また、第２の光学素
子９は、光軸１０に対して略直交するとともに、回転軸
１１に対しても直交する回転軸１２を有し、この回転軸
１２を中心に回転可能にしていて、それぞれ光軸１０に
対する傾きを変えられるようになっている。

【００２５】そして、第２の光学素子９を透過した蛍光
は、共焦点絞り１３を通して、光検出器１４に導入され
るようになっている。

【００２６】次に、このような第１および第２の光学素
子８、９について詳細に説明する。図２は、図１におけ
るダイクロイックミラーから光検出器１４までの光路を
示しており、ダイクロイックミラー１ａが光路に入って
いて、標本からの光が共焦点絞り１３に導かれている状
態を示している。

【００２７】図３は、ダイクロイックミラー１ｂを光路
に入れたときの状態を示しており、この場合、製造上の
バラツキによりダイクロイックミラー１ｂの傾きがダイ
クロイックミラー１ａと完全に同じではないので、標本
からの光は共焦点絞り１３を完全には通過しないことに
なる。（この図では、説明を簡単にするために、ダイク
ロイックミラー１ｂは、紙面に垂直な回転軸１５の回り
にのみ傾いているものとする。） しかして、ダイクロイックミラー１ａ（１ｂ）から共焦
点絞り１３までの距離をＤ＝２００ｍｍとすると、ダイ
クロイックミラー１ａと１ｂの角度差が１分ずれただけ
でｌ＝２００×ｔａｎ１′＝５８μｍもずれることにな
る。

【００２８】このことは、例えば、結像レンズの焦点距
離をｆ＝２００ｍｍとすると、使用する対物レンズが２
０×，ＮＡ＝０．７のとき、共焦点絞り１３位置でのス
ポット径は、約７０μｍとなることから、ダイクロイッ
クミラー１ａと１ｂの角度差が１分程度のレベルでも、
標本からの光は共焦点絞り１３から外れ、光検出器１４
への光量を大きくロスすることになる。

【００２９】ちなみに、結像レンズの焦点距離と、標本
からの光スポット径はほとんど比例関係にあるので、ダ
イクロイックミラー１ａ（１ｂ）の角度ズレと、共焦点
絞り１３での光量ロスの関係は、結像レンズの焦点距離
にほとんど依存しない。例えば焦点距離ｆ＝１００のと
き、同じ条件でスポット径は３５μｍと小さくなるが、
ダイクロイックミラー１ａ（１ｂ）から共焦点絞り１３
の位置までの距離Ｄも半減できるので、Ｄ＝１００ｍｍ
とすると、ｌ′＝１００×ｔａｎ１′＝２９μｍだけず
れるようになる。

【００３０】そこで、第１実施例では、図４に示すよう
に第１の光学素子８を、光軸１０に対して略直交する方
向の回転軸１１を中心に回転させると、結像レンズ７を
透過した光路は、その光軸が平行移動されるようにな
り、これにより図３に示すように標本からの光が共焦点
絞り１３位置に対してずれるような場合も、光軸の平行
移動により、正確に共焦点絞り１３に導くように修正す
ることができる。

【００３１】この説明では、ダイクロイックミラー１ａ
に対して、ダイクロイックミラー１ｂが回転軸１５の回
りにのみ傾いているものとしたが、図３に示すように、
さらにダイクロイックミラー１ｂが回転軸１５に直交す
る回転軸１６の回りにも傾いているような場合は、第１
の光学素子８だけでなく、第２の光学素子９について
も、さらに回転軸１２を中心に回転させるようにすれ
ば、標本からの光が、正確に共焦点絞り１３に導くよう
に修正することができる。

【００３２】また、ダイクロイックミラー１ｃを光路に
入れた場合も同様であり、光検出器１４の検出光量が最
大になるように第１および第２の光学素子８、９の回転
を調整すればよい。

【００３３】この場合、第１および第２の光学素子８、
９の板厚ｔをｔ＝１ｍｍとすると、共焦点絞り１３位置
で標本からの光スポットを、上述の５８μｍだけ移動さ
せるには、第１の光学素子８を約８°傾ければよい。ま
た、光学素子８、９の板厚ｔは各ダイクロイックミラー
１ａ〜１ｃの角度のバラツキと光学素子８、９の傾き角
による光スポットの移動量（つまり回転に対する感度）
により設定すればよい。ただし、図５に示すように回転
角θが第１の光学素子８の屈折率で決まる全反射角より
も大きいと全反射してしまい、光スポットが共焦点絞り
１３に導かれなくなるので、光学素子８の回転角を制限
する必要はある。

【００３４】なお、この第１実施例では、ダイクロイッ
クミラー１ａ，１ｂ，１ｃを３段階に切替えできるよう
な構成としているが、ダイクロイックミラーを取換える
ような構成のものにも適用できることは勿論である。

【００３５】また、ダイクロイックミラーやビームスプ
リッターが光路に固定されていて、取換えることがない
ような場合であっても、共焦点絞り１３をμｍオーダー
で正確に調整するのは極めて困難で、組立調整などに多
大な時間がかかり、コスト高となる。また、図１に示す
光学系は、図示しないフレームなどに機械的に固定され
るが、環境温度の変化や発熱部品（例えば、光検出器と
してのフォトマルチプライヤー）による熱の影響等で標
本からの光スポットと共焦点絞り１３の相対位置にずれ
を生じることもある。

【００３６】しかして、このような場合でも、第１実施
例によれば、第１の光学素子８と第２の光学素子９の回
転を調整することにより、標本からの光を確実に共焦点
絞り１３に導くような修正を行うことができる。

【００３７】なお、いわゆるスリットスキャン方式（受
光部にピンホールの代わりにスリットを設ける方式）の
場合は、光軸の補正は、スリットに対し直交する１方向
でよく、平行平面板１つでもよい。

【００３８】次に、図６（ａ）（ｂ）は、第１の光学素
子８を回転調整するための機構について示している。

【００３９】この場合、第１の光学素子８は、枠２１に
取り付けられ、この枠２１は、水平方向の軸２２先端が
ねじ込まれている。この軸２２は、直立して設けられた
フレーム３０の直立部に軸受２５を介して回転可能に支
持されている。この場合、軸２２は、軸受２５に対して
摩擦部材２３、２４をはさんでナット２６で締め付けら
れ適当な回転力量に設定されている。また、軸２２に
は、回転ノブ２９が止めねじ２７で固定されている。こ
の回転ノブ２９は、溝２９ａを有し、フレーム３０に打
ち込まれたピン２８によって回転範囲が制限されるよう
になっている。ここで、溝２９ａとピン２８により制限
される回転範囲は、第１の光学素子８が全反射しない範
囲である。

【００４０】しかして、このようにすると、回転ノブ２
９により回転力量を加えながら軸２２を回転させること
で、第１の光学素子８を回転軸１１を中心に回転させる
ことができるようになる。

【００４１】なお、図６は、第１の光学素子８を回転調
整するための機構について述べたが、第２の光学素子９
を回転調整するための機構についても、同様に構成でき
る。

【００４２】従って、このような第１実施例によれば、
結像レンズ７と共焦点絞り１３の間の光路に配置される
光学素子として、光軸１０に対し略直交する方向の回転
軸１１を中心に回転する第１の光学素子８と、光軸１０
に対し略直交し且つ回転軸１１に対しても直交する回転
軸１２を中心に回転する第２の光学素子９のそれぞれを
調整することによって、共焦点絞り１３に対する光軸を
平行移動できるようになるので、標本からの光を正確に
共焦点絞りに導くような最適な修正を行うことができ
る。この場合、光学素子８、９による調整は、従来のマ
イクロメータのような精密なものを必要としないことか
ら価格的に安価にでき、構成も極めて簡単で小形化が可
能である。しかも、第１の光学素子８の調整後、第２の
光学素子９を調整し、その後に再度、第１の光学素子８
を調整し直すような必要がないことから操作も簡単にで
きる。なお、回転ノブ２９は、顕微鏡の動作中でも操作
可能であるから、動作中に前述した熱の影響による光軸
のずれが発生して像の状態が悪化しても、操作者は、回
転ノブの操作により速やかに像を最良の常態に戻すこと
ができる。

【００４３】（第２実施例）図７は、第２実施例の概略
構成を示すもので、図２と同一部分には同符号を付して
いる。

【００４４】この場合、第２の光学素子９と共焦点絞り
１３の間の光路に、第１および第２の光学素子８、９よ
りも板厚ｔの小さい第３および第４の光学素子４１、４
３を介挿し、それぞれの光学素子４１、４３を回転軸４
２、４４の回りで回転可能にしている。そして、第１お
よび第２の光学素子８および９は、ダイクロイックミラ
ー１ａ、１ｂ、１ｃの角度差を吸収できるように、その
厚さｔを設定し、第３および第４の光学素子４１、４３
は、微調整ができるように、それぞれの板厚ｔを小さく
設定している。

【００４５】このような第２実施例によれば、ダイクロ
イックミラー１ａ、１ｂ、１ｃの角度誤差を厳しく管理
しなくても、調整ができ、極めて正確に標本からの光を
共焦点絞り１３に導くことが可能になる。

【００４６】（第３実施例）図８は、第３実施例の概略
構成を示すもので、図１と同一部分には同符号を付して
いる。

【００４７】この場合、第１の光学素子８は、パルスモ
ータ５２により回転軸１１の回りを回転可能に構成さ
れ、第２の光学素子は、同様に、パルスモータ５３によ
り回転軸１２の回りを回転可能に構成されている。そし
て、これらパルスモータ５２、５３は、コントローラ５
０により制御されるようになっている。

【００４８】また、各ダイクロイックミラー１ａ〜１ｃ
の切換えを検出器５１により検出し、この検出出力をコ
ントローラ５０に与えるようにもしている。

【００４９】しかして、コントローラ５０は、各ダイク
ロイックミラー１ａ〜１ｃの角度誤差を補正するため第
１の光学素子８および第２の光学素子９を回転させるに
必要な基準パルス値を図示しないメモリに記憶してお
り、各ダイクロイックミラー１ａ〜１ｃの切換えを検出
器５１が検出し、この検出出力をコントローラ５０に与
えると、ダイクロイックミラー１ａ〜１ｃの切換えに対
応して、第１の光学素子８および第２の光学素子９を回
転させるに必要な基準パルス値がメモリより読み出し、
この基準パルス値によりパルスモータ５２、５３を回転
制御することにより、第１の光学素子８および第２の光
学素子９の回転角度を設定するようにしている。

【００５０】このような第３実施例によれば、ダイクロ
イックミラー１ａ〜１ｃの切換えに連動して、基準パル
ス値によりパルスモータ５２、５３が回転制御されるだ
けなので、速やかに各光学素子８、９の回転角度が設定
され、使用するダイクロイックミラーに応じて最適な角
度誤差補正ができる。

【００５１】（第４実施例）図９は、第４実施例の概略
構成を示すもので、図８と同一部分には同符号を付して
いる。

【００５２】この場合、光検出器１４もコントローラに
接続されている。また、コントローラ５０は、各ダイク
ロイックミラー１ａ〜１ｃの角度誤差を補正するため第
１の光学素子８および第２の光学素子９を回転させるに
必要な基準パルス値を図示しないメモリに記憶してお
り、各ダイクロイックミラー１ａ〜１ｃの切換えを検出
器５１が検出し、この検出出力をコントローラ５０に与
えると、ダイクロイックミラー１ａ〜１ｃの切換えに対
応して、第１の光学素子８および第２の光学素子９を回
転させるに必要な基準パルス値がメモリより読み出し、
この基準パルス値によりパルスモータ５２、５３を回転
制御し、第１の光学素子８および第２の光学素子９の回
転角度を設定するようにしている。

【００５３】しかして、コントローラ５０は、まず、パ
ルスモータ５２を回転制御し、第１の光学素子８０回転
軸１１を中心に回転させるとともに、光検出器１４の検
出出力より共焦点絞り１３を通過する光量を監視し、光
量が最大になる位置でパルスモータ５２に停止信号を発
生する。次いで、コントローラ５０は、パルスモータ５
３を回転制御し、第２の光学素子９を回転軸１２を中心
に回転させ、光検出器１４により、共焦点絞り１３を通
過する光量を監視し、光量が最大になる位置でパルスモ
ータ５３に停止信号を発生する。これにより、標本から
の光は、正確に共焦点絞り１３に導かれることになる。

【００５４】このような第４実施例によれば、環境温度
等の変化があり、熱膨張であらかじめ認定された基準パ
ルス値で各光学素子８、９を回転させると、標本からの
光スポット位置と共焦点絞り１３位置がずれることがあ
るが、検出器１４により共焦点絞り１３を通過する光量
を監視し、光量をフィードバックして光量最大の位置で
パルスモータ５２、５３を停止するようになるので、極
めて正確に標本からの光を共焦点絞り１３に導くことが
できる。

【００５５】（第５実施例）図１０、図１１は、第５実
施例の概略構成を示すもので、図１と同一部分には同符
号を付している。

【００５６】この場合、結像レンズ７の後に位置される
光学素子６０は、平行平面板状をなすもので、球状部材
６３を中心に回転できるようになっている。

【００５７】光学素子６０は、図１１に示すように枠６
１を介して球状部材６３に固定されている。この枠６１
は、光学素子６０に対応する部分に透明な窓部６１１を
有している。そして、この球状部材６３は、フレーム６
６の中空部に位置され、受部材６４によりバネ６５を介
して周面の一部が支持されるとともに、フレーム６６よ
り突出される操作軸６７の一端が固定され、この操作軸
６７を上下左右に操作することで、球状部材６３を、そ
の中心点を軸にして、つまり、球状部材６３の中心を軸
にして回転可能になっていて、光学素子６０に上述した
回転軸１１および１２を中心とした回転と同様な動作を
得られるようになる。

【００５８】なお、フレーム６６には、円状の穴（φ
Ｄ）が設けられていて、この穴の範囲内で操作軸６７を
操作するようにしている。この範囲は、光学素子６０が
全反射しない範囲になるように設定されている。また、
６８はミラーである。

【００５９】このような第５実施例によれば、１枚の光
学素子６０により上述した第１および第２の光学素子
８、９に対応することができる。

【００６０】（第６実施例）図１２、図１３（ａ）
（ｂ）は、第６実施例の概略構成を示すもので、図１と
同一部分には同符号を付している。

【００６１】この場合、結像レンズ７の後に位置される
光学素子６０は、平行平面板状をなすもので、三角板状
の支持部材７０の第１の頂点部分に取付けている。

【００６２】この支持部材７０は、図１３（ａ）（ｂ）
に示すように中心部に透孔７０１を有し、この透孔７０
１部をバネ７４によりフレーム７５側に引っ張るように
して取付けている。

【００６３】支持部材７０の第１の頂点部分ａの前記光
学素子６０の回転軸７６の延長線上に円錐状の凹部７０
ａを形成し、この凹部７０ａにフレーム７４にねじ込ま
れた支点ビス７１先端を嵌入している。

【００６４】また、支持部材７０の第２および第３の頂
点部分ｂ、ｃにフレーム７４にそれぞれねじ込まれた押
ビス７２、７３先端を押し付けるようにしている。な
お、６８はミラーである。

【００６５】しかして、押しビス７２先端により支持部
材７０の第２の頂点部分ｂを押圧すると、支持部材７０
は、光学素子６０の回転軸７６の延長線上に位置する頂
点部分ａとｃを結ぶ軸の回りに回転するので、光学素子
６０は軸７６を中心に回転し、同様に、押しビス７３先
端により支持部材７０の第３の頂点部分ｃを押圧する
と、支持部材７０は、頂点部分ａとｂを結ぶ軸の回りに
回転するので、光学素子６０は軸７６と直交する軸７７
を中心に回転するようになり、光学素子６０に上述した
回転軸１１および１２を中心とした回転と同様な動作を
得られるようになる。

【００６６】この場合、光学素子６０の回転角は、フレ
ーム７５の面から押しビス７２，７３の首元までの距離
Ｄと、支持部材７０とフレーム７５までの距離Ｄで制限
される。

【００６７】このような第６実施例によっても、１枚の
光学素子６０により上述した第１および第２の光学素子
８、９に対応することができる。この場合、押しビス７
２、７３を、それぞれ検出光量が最大になるように調整
するだけで、最適な調整ができる。また、押しビス７
２、７３は、従来のマイクロメータのような精密なもの
である必要はなく普通のビスで十分であり、価格的に安
価にでき、しかも、押しビス７２を調整した後、押しビ
ス７３を調整するが、再度押しビス７２を調整し直すよ
うな必要がないことから操作も簡単である。

【００６８】以上、実施例に基づいて説明したが、本発
明中には以下の発明が含まれる。

【００６９】（１）標本からの光を共焦点絞りを介して
光検出器に導く検出光学系を有する走査型光学顕微鏡に
おいて、前記共焦点絞り手前の光軸に配置されるととも
に該光軸に対する傾きを可変可能にした平行平面板状の
光学素子を備えており、この光学素子は、前記光軸に対
し略直交する方向の第１の回転軸を中心に回転する第１
の光学素子と、前記光軸に対し略直交しかつ前記第１の
回転軸に対して直交する第２の回転軸を中心に回転する
第２の光学素子からなることを特徴とする走査型光学顕
微鏡。

【００７０】このようにすれば、標本からの光が共焦点
絞り位置に対してずれるような場合でも、光軸を平行移
動できることから、標本からの光を正確に共焦点絞りに
導くように修正でき、これにより光学素子による調整
は、従来のマイクロメータのような精密なものを必要と
しないことから価格的に安価にでき、構成も極めて簡単
にできる。

【００７１】（２）（１）記載の走査型光学顕微鏡にお
いて、平行平面板状の光学素子は、この光学素子に連結
されたノブにより光軸に対する傾きを常時調節可能にし
ている。

【００７２】このようにすれば、顕微鏡の動作中に光軸
のずれが生じた場合でも、ノブによって速やかに光軸を
調整することができる。

【００７３】（３）光源と、この光源から出射される光
のうち特定の波長の光を選択する波長選択素子と、この
波長選択素子を切換える切換え手段と、選択された光に
より標本を２次元走査する手段と、標本からの光を共焦
点絞りを介して光検出器に導く検出光学系と、前記共焦
点絞り手前の光軸に配置されるとともにこの光軸に対す
る傾きを可変可能にした平行平面板状の光学素子とを有
する走査型光学顕微鏡において、前記切換え手段による
波長選択素子の切換え動作に連動して、前記平行平面板
状の光学素子の傾きを、選択された波長選択素子に対応
する予め定められた傾き量に調節する駆動手段を有する
ことを特徴とする走査型光学顕微鏡。

【００７４】このようにすれば、各波長選択素子が光軸
に対して微小な角度ずれを持っていても、その角度ずれ
を補正するように予め設定された傾き量に光学素子の傾
きを調節することで、どの波長選択素子が使用されても
光軸のずれが自動的に補正された状態を得られる。

【００７５】（４）（１）記載の走査型光学顕微鏡にお
いて、光学素子と共焦点絞りの間の光路に微調整用の光
学素子を介挿している。

【００７６】このようにすれば、光軸の角度誤差を厳し
く管理しなくても、微調整により、極めて正確に標本か
らの光を共焦点絞りに導くことができる。

【００７７】（５）（１）記載の走査型光学顕微鏡にお
いて、光学素子手前の光軸上に挿入されるダイクロイッ
クミラーに応じて光学素子を駆動するパルスモータの基
準パルス値を制御するようにしている。

【００７８】このようにすれば、ダイクロイックミラー
に応じて、基準パルス値によりパルスモータが回転制御
されるだけなので、速やかに光学素子の傾きを設定する
ことができる。

【００７９】（６）（１）記載の走査型光学顕微鏡にお
いて、共焦点絞りを通過する光量を監視し、光量が最大
になる位置で光学素子を駆動するパルスモータの動作を
停止させる。

【００８０】このようにすれば、環境温度等の変化など
により標本からの光スポット位置と共焦点絞り位置がず
れることがあっても、共焦点絞りを通過する光量をフィ
ードバックして光量最大の位置でパルスモータの動作を
停止するようになるので、極めて正確に標本からの光を
共焦点絞りに導くことができる。

【００８１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、標本
からの光を正確に共焦点絞りに導くことができ、しかも
構成が簡単で価格的にも安価な検出光学系を有する走査
型光学顕微鏡を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の概略構成を示す図。

【図２】第１の実施例を説明するための図。

【図３】第１の実施例を説明するための図。

【図４】第１の実施例を説明するための図。

【図５】第１の実施例を説明するための図。

【図６】第１の実施例の光学素子を回転調整するための
機構を示す図。

【図７】本発明の第２実施例の概略構成を示す図。

【図８】本発明の第３実施例の概略構成を示す図。

【図９】本発明の第４実施例の概略構成を示す図。

【図１０】本発明の第５実施例の概略構成を示す図。

【図１１】第５実施例の細部の概略構成を示す図。

【図１２】本発明の第６実施例の概略構成を示す図。

【図１３】第６実施例の細部の概略構成を示す図。

【符号の説明】

１…レーザ発振器、１ａ、１ｂ、１ｃ…ダイクロイック
ミラー、２…ミラー、３、４…ガルバノミラー、５…ミ
ラー、６…瞳投影レンズ、７…結像レンズ、８…第１の
光学素子、９…第２の光学素子、１０…光軸、１１、１
２…回転軸、１３…共焦点絞り、１４…光検出器、２１
…枠、２２…軸、２３、２４…摩擦部材、２５…軸受、
２６…ナット、２７…止めねじ、２８…ピン、２９…回
転ノブ、２９ａ…溝、３０…フレーム、４１…第３の光
学素子、４３…第４の光学素子、４２、４４…回転軸、
５０…コントローラ、５１…検出器、５２…パルスモー
タ、５３…パルスモータ、６０…光学素子、６１…枠、
６１１…窓部、６３…球状部材、６４…受部材、６５…
バネ、６６…フレーム、６７…操作軸、６８…ミラー、
７０…支持部材、７０１…透孔、７１…支点ビス、７
２、７３…押ビス、７４…バネ、７５…フレーム、７
６、７７…軸。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 標本からの光を共焦点絞りを介して光検
   出器に導く検出光学系を有する走査型光学顕微鏡におい
   て、 前記共焦点絞り手前の光軸に配置されるとともに該光軸
   に対する傾きを可変可能にした平行平面板状の光学素子
   を備えており、この光学素子は、前記光軸に対し略直交
   する方向の第１の回転軸を中心に回転する第１の光学素
   子と、前記光軸に対し略直交しかつ前記第１の回転軸に
   対して直交する第２の回転軸を中心に回転する第２の光
   学素子からなることを特徴とする走査型光学顕微鏡。
2. 【請求項２】 前記平行平面板状の光学素子は、この光
   学素子に連結されたノブにより光軸に対する傾きを常時
   調節可能であることを特徴とする請求項１記載の走査型
   光学顕微鏡。
3. 【請求項３】 光源と、この光源から出射される光のう
   ち特定の波長の光を選択する波長選択素子と、この波長
   選択素子を切換える切換え手段と、選択された光により
   標本を２次元走査する手段と、標本からの光を共焦点絞
   りを介して光検出器に導く検出光学系と、前記共焦点絞
   り手前の光軸に配置されるとともにこの光軸に対する傾
   きを可変可能にした平行平面板状の光学素子とを有する
   走査型光学顕微鏡において、 前記切換え手段による波長選択素子の切換え動作に連動
   して、前記平行平面板状の光学素子の傾きを、選択され
   た波長選択素子に対応する予め定められた傾き量に調節
   する駆動手段を有することを特徴とする走査型光学顕微
   鏡。