JPH1026735A - 共焦点スキャナユニット - Google Patents

共焦点スキャナユニット

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JPH1026735A
JPH1026735A JP18339796A JP18339796A JPH1026735A JP H1026735 A JPH1026735 A JP H1026735A JP 18339796 A JP18339796 A JP 18339796A JP 18339796 A JP18339796 A JP 18339796A JP H1026735 A JPH1026735 A JP H1026735A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical axis
scanner unit
confocal scanner
microscope
mount
Prior art date
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Application number
JP18339796A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideomi Negishi
秀臣 根岸
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
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Publication of JPH1026735A publication Critical patent/JPH1026735A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学的歪みの改善及び光軸調整が容易な共焦
点スキャナユニットを実現する。 【解決手段】 顕微鏡に後付けすることにより共焦点顕
微鏡を構成する共焦点スキャナユニットにおいて、顕微
鏡に固定されるCマウントの光軸と、撮影装置が設置さ
れるカメラポートの光軸とが同一線上になるように構成
したことを特徴する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の集光手段及
び開孔を設けた円板を回転させることにより光走査を行
う共焦点スキャナユニットに関し、特に光学的歪みの改
善及び光軸調整が容易な共焦点スキャナユニットに関す
る。
【0002】
【従来の技術】共焦点スキャナユニットは顕微鏡に後付
けすることにより共焦点顕微鏡を構成するユニットであ
り、複数の集光手段及び開孔の設けられた2枚の円板を
回転させて光走査を行うものである。
【0003】図5はこのような従来の共焦点スキャナユ
ニットの一例を示す構成ブロック図であり、本願出願人
の出願に係る特願平4−15411号(特開平5−60
980号公報)に記載されたものである。
【0004】図5において1はレーザ、2は集光手段と
してマイクロレンズが設けられた円板(以下、マイクロ
レンズ板と呼ぶ。)、3は光分岐手段であるビームスプ
リッタ、4は開孔としてピンホールが設けられた円板
(以下、ピンホール板と呼ぶ。)、5は対物レンズ、6
は試料、7はリレーレンズ、8はカメラ等の撮影装置、
9はマイクロレンズ板2及びピンホール板4を同期して
回転させるモータである。
【0005】また、2,3,4,7及び9は共焦点スキ
ャナユニット50を構成しており、対物レンズ5及び試
料6は顕微鏡51を構成している。
【0006】レーザ1の出力光はマイクロレンズ板2に
入射され、マイクロレンズ板2に設けられた各々のマイ
クロレンズによりビームスプリッタ3を介してピンホー
ル板4上の各々のピンホールに集光される。ピンホール
板4上の各々のピンホールを通過した光は対物レンズ5
を介して試料6の上に入射される。
【0007】試料6からの反射光等の戻り光は再び対物
レンズ5を介してピンホール板4に入射され、ピンホー
ル板4上の各々のピンホールを通過した光はビームスプ
リッタ3で反射され、リレーレンズ7を介して撮影装置
8に入射される。
【0008】また、マイクロレンズ板2及びピンホール
板4は同一の軸に固定され、この軸に取付けられたモー
タ9によって同期して回転される。
【0009】ここで、図5に示す従来例の動作を説明す
る。レーザ1の出力光は同期して回転するマイクロレン
ズ板2上の各々のマイクロレンズ及びピンホール板4上
の各々のピンホールを通過することにより試料6表面を
走査する。
【0010】試料6からの反射光を撮影装置8で撮影す
る場合、例えば、ピンホール板4と対物レンズ5との間
に偏光板等を設けて入射光と反射光の偏光面を回転さ
せ、ビームスプリッタ3として偏光ビームスプリッタを
用いることにより、試料6からの反射光を分離すること
ができる。
【0011】一方、試料6からの蛍光を撮影装置8で撮
影する場合にはビームスプリッタ3としてダイクロイッ
クミラーを用いることにより、試料6からの蛍光を分離
することができる。
【0012】また、前述のようにマイクロレンズ板2に
設けられた各々のマイクロレンズは入射光をビームスプ
リッタ3を介してピンホール板4上の各々のピンホール
に集光する。即ち、マイクロレンズの焦点位置にピンホ
ールを配置することによりレーザ1からの入射光の利用
効率を向上させることが可能になる。
【0013】また、図6はこのような共焦点スキャナユ
ニット50を顕微鏡51に取り付け、さらにカメラを取
り付けた状態を示す平面図である。図6において8,5
0及び51は図5と同一符号を付してあり、10はCマ
ウント、11はカメラポートである。
【0014】顕微鏡51には共焦点スキャナユニット5
0のCマウント10が挿入され光軸調整の後固定され
る。また、共焦点スキャナユニット50のカメラポート
11には撮影装置8が取り付けられる。
【0015】この結果、通常の光学顕微鏡51に共焦点
スキャナユニット50を取り付けることにより、撮影装
置8では共焦点画像の撮影が可能になる。
【0016】但し、共焦点スキャナユニット50を顕微
鏡51に取り付ける際には、共焦点スキャナユニット5
0からの出射光が効率よく顕微鏡51の対物レンズに供
給できるかが重要である。
【0017】ここで、図7はCマウント10での従来の
光軸調整の一例を示す断面図である。図7において10
及び51は図5と同一符号を付してあり、12は止めネ
ジであり、実際には3方向に設けられている。
【0018】顕微鏡51とCマウント10との間は図7
中”イ”及び”ロ”に示すように若干の間隙があり、3
本の止めネジ12を調整することにより光軸を合わせる
ことができる。
【0019】また、図7中”ハ”に示すCマウント10
と顕微鏡51との間にスペーサ等を挿入することによ
り、上下方向の調整を行うことができる。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図6に示すよ
うな構成ではカメラポート11の光軸と、Cマウント1
0の光軸が図6中”イ”だけずれているため撮影装置8
の重量によってCマウント10に対して曲げモーメント
が加わる。このため、Cマウント10部分でたわみが生
じて光路が歪み光軸がずれてしまうと言った問題点があ
った。
【0021】また、図7に示すような光軸の調整方法で
は止めネジ12の絞め具合によって光軸が容易にずれ微
調整は難しく、上下方向の調整もスペーサで行うため微
調整ができないと言った問題点があった。従って本発明
が解決しようとする課題は、光学的歪みの改善及び光軸
調整が容易な共焦点スキャナユニットを実現することに
ある。
【0022】
【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために、本発明の第1では、顕微鏡に後付けすること
により共焦点顕微鏡を構成する共焦点スキャナユニット
において、前記顕微鏡に固定されるCマウントの光軸
と、撮影装置が設置されるカメラポートの光軸とが同一
線上になるように構成したことを特徴とするものであ
る。
【0023】このような課題を達成するために、本発明
の第2では、顕微鏡に後付けすることにより共焦点顕微
鏡を構成する共焦点スキャナユニットにおいて、小口径
部及び大口径部の内壁の一部に雄ネジ及び雌ネジが設け
られ前記雄ネジが前記共焦点スキャナユニットに螺合さ
れるジョイント可動部と、一端が前記大口径部に挿入さ
れ他端が前記顕微鏡に固定されるジョイント固定部と、
前記雌ネジに螺合され前記ジョイント固定部の一端を前
記ジョイント可動部の内壁面に押し付けて固定する固定
ネジと、前記大口径部の側壁に螺合して設けられその先
端が前記ジョイント固定部の一端に接する複数のXY面
微調ネジとから構成されるジョイントを備えたことを特
徴とするものである。
【0024】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面を用いて詳細に
説明する。図1は本発明に係る共焦点スキャナユニット
の一実施例を示す平面図である。
【0025】図1において2〜6及び51は図5と、1
0及び11は図6と同一符号を付してあり、13,15
及び16はミラー、14,17,18及び19はレンズ
である。また、2〜4及び10,11,13〜19は共
焦点スキャナユニット50aを構成している。
【0026】外部から光ファイバ等により供給されたレ
ーザ光は図1中”イ”に示すようにマイクロレンズ板2
に入射され、マイクロレンズ板2に設けられた各々のマ
イクロレンズによりビームスプリッタ3を介してピンホ
ール板4上の各々のピンホールに集光される。ピンホー
ル板4上の各々のピンホールを通過した光は対物レンズ
5を介して試料6の上に入射される。
【0027】試料6からの反射光等の戻り光は再び対物
レンズ5を介してピンホール板4に入射され、ピンホー
ル板4上の各々のピンホールを通過した光はビームスプ
リッタ3で反射される。
【0028】この反射光はミラー13、レンズ14及び
ミラー15を介してミラー16に入射される。ここで、
ミラー16は図示しない手段により図面垂直方向に可動
する機構があり、直接目で観測する場合はミラー16を
移動させて光路上から外してレンズ17及び18に入射
させ、図1中”ロ”に示すように直接目で観測する。
【0029】一方、撮影装置8(図示せず。)で撮影す
る場合はミラー16を移動させて光路上に配置する。こ
の状態で入射光はミラー16で反射し、レンズ19を介
して図1中”ハ”に示すように撮影装置8(図示せ
ず。)に入射される。
【0030】また、マイクロレンズ板2及びピンホール
板4は同一の軸に固定され、この軸に取付けられたモー
タ9によって同期して回転される。
【0031】さらに、図1においてはカメラポート11
の光軸と、Cマウント10の光軸とが同一線上にくるよ
うに光路が調整されている。
【0032】ここで、図1に示す実施例の構成を図2を
用いて説明する。図2は無限遠光学系を示す説明図であ
る。
【0033】図2において14及び19は図1と同一符
号であり、図2中”イ”はピンホール板4の像面、図2
中”ロ”は撮影装置8のレンズ位置、図2中”ハ”及
び”ホ”は焦点距離、図2中”ニ”は2倍の焦点距離で
ある。
【0034】図2に示すように図2中”イ”及び”ロ”
の間は無限遠光学系を構成しており、図1に示す実施例
においては図2中”ニ”の部分の光路を折り曲げたり、
フィルタを挿入したりしてすることにより、カメラポー
ト11の光軸とCマウント10の光軸とが同一線上にく
るように光路を調整している。
【0035】また、図3はこのような共焦点スキャナユ
ニット50aを顕微鏡に取り付け、さらにカメラを取り
付けた状態を示す平面図である。図3において50aは
図1と同一符号を付してあり、8,10,11及び51
は図6と同一符号を付してある。
【0036】図3に示すように顕微鏡51には共焦点ス
キャナユニット50aのCマウント10が挿入され光軸
調整の後固定される。また、共焦点スキャナユニット5
0aのカメラポート11には撮影装置8が取り付けられ
る。
【0037】このような構成ではカメラポート11の光
軸と、Cマウント10の光軸とが同一線上にあるため重
量の重い撮影装置8を取り付けても曲げモーメントを最
小に抑えることができる。
【0038】この結果、共焦点スキャナユニット50a
のカメラポート11の光軸とCマウント10の光軸とが
同一線上になるように構成することにより、光学的歪み
の改善が可能となる。
【0039】さらに、図4は光軸調整用ジョイントの一
例を示す断面図である。図4において5,6,50a及
び51は図1と同一符号を付してあり、20はジョイン
ト可動部、21はジョイント固定部、22は固定ネジ、
23a及び23bはXY面微調ネジである。また、20
〜22,23a及び23bはジョイント52を構成して
いる。
【0040】ジョイント可動部20は小口径部に図4
中”イ”に示すような雄ネジが、大口径部の内壁の一部
には図4中”ロ”に示すような雌ネジがそれぞれ設けら
れ、前記雄ネジは共焦点スキャナユニット50aに螺合
される。
【0041】また、前記大口径部にはジョイント固定部
21の一端が挿入され、固定ネジ22が前記雌ネジに螺
合される。固定ネジ22は前記雌ネジに螺合することに
より、ジョイント固定部21の一端をジョイント可動部
20の内壁面に押し付けて固定する。また、ジョイント
固定部21の他端は顕微鏡51に固定される。
【0042】さらに、XY面微調ネジ23a及び23b
が大口径部の側壁に螺合して設けられ、XY面微調ネジ
の先端はジョイント固定部21の一端に接する。但し、
図面は断面図であるため図面垂直方向に存在する一対の
XY面微調ネジは図示されていない。
【0043】ここで、図4に示す光軸調整用ジョイント
の調整方法を説明する。第1に固定ネジ22を緩めてジ
ョイント可動部20とジョイント固定部21との固定状
態を解除する。
【0044】第2に、XY面微調ネジ23a及び23b
(図示されていないXY面微調ネジも含む。)を回し
て、XY面の光軸を調整する。
【0045】第3に光軸があった時点で固定ネジ22を
締めてジョイント可動部20とジョイント固定部21と
を固定状態にする。
【0046】この結果、XY面微調ネジ23a及び23
bにより光軸調整した後固定ネジ22で全体を固定する
ことにより、光軸調整が容易になる。
【0047】なお、図4の説明においてXY面微調ネジ
は2対あるとしたが、3本のXY面微調ネジを等分割で
大口径部の内壁に設けても良い。
【0048】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果がある。共焦点スキャナ
ユニットのカメラポートの光軸とCマウントの光軸とが
同一線上になるように構成することにより、光学的歪み
の改善が可能な共焦点スキャナユニットが実現できる。
【0049】また、XY面微調ネジにより光軸調整した
後固定ネジで全体を固定することにより、光軸調整が容
易な共焦点スキャナユニットが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る共焦点スキャナユニットの一実施
例を示す平面図である。
【図2】無限遠光学系を示す説明図である。
【図3】共焦点スキャナユニットを顕微鏡に取り付け、
カメラを取り付けた状態を示す平面図である。
【図4】光軸調整用ジョイントの一例を示す断面図であ
る。
【図5】従来の共焦点スキャナユニットの一例を示す構
成ブロック図である。
【図6】共焦点スキャナユニットを顕微鏡に取り付け、
カメラを取り付けた状態を示す平面図である。
【図7】Cマウントでの従来の光軸調整の一例を示す断
面図である。
【符号の説明】
1 レーザ 2 マイクロレンズ板 3 ビームスプリッタ 4 ピンホール板 5 対物レンズ 6 試料 7 リレーレンズ 8 撮影装置 9 モータ 10 Cマウント 11 カメラポート 12 止めネジ 13,15,16 ミラー 14,17,18,19 レンズ 20 ジョイント可動部 21 ジョイント固定部 22 固定ネジ 23a,23b XY面微調ネジ 50,50a 共焦点スキャナユニット 51 顕微鏡 52 ジョイント

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】顕微鏡に後付けすることにより共焦点顕微
    鏡を構成する共焦点スキャナユニットにおいて、 前記顕微鏡に固定されるCマウントの光軸と、撮影装置
    が設置されるカメラポートの光軸とが同一線上になるよ
    うに構成したことを特徴とする共焦点スキャナユニッ
    ト。
  2. 【請求項2】顕微鏡に後付けすることにより共焦点顕微
    鏡を構成する共焦点スキャナユニットにおいて、 小口径部及び大口径部の内壁の一部に雄ネジ及び雌ネジ
    が設けられ前記雄ネジが前記共焦点スキャナユニットに
    螺合されるジョイント可動部と、一端が前記大口径部に
    挿入され他端が前記顕微鏡に固定されるジョイント固定
    部と、前記雌ネジに螺合され前記ジョイント固定部の一
    端を前記ジョイント可動部の内壁面に押し付けて固定す
    る固定ネジと、前記大口径部の側壁に螺合して設けられ
    その先端が前記ジョイント固定部の一端に接する複数の
    XY面微調ネジとから構成されるジョイントを備えたこ
    とを特徴とする共焦点スキャナユニット。
JP18339796A 1996-07-12 1996-07-12 共焦点スキャナユニット Pending JPH1026735A (ja)

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JP18339796A JPH1026735A (ja) 1996-07-12 1996-07-12 共焦点スキャナユニット

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Cited By (6)

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