JPH1195114A - 走査型光学顕微鏡装置 - Google Patents
走査型光学顕微鏡装置Info
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- JPH1195114A JPH1195114A JP25849297A JP25849297A JPH1195114A JP H1195114 A JPH1195114 A JP H1195114A JP 25849297 A JP25849297 A JP 25849297A JP 25849297 A JP25849297 A JP 25849297A JP H1195114 A JPH1195114 A JP H1195114A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光源からの光、試料からの反射光、蛍光の光
損失がない走査型光学顕微鏡装置を提供する。 【解決手段】 光源１からの光を直線偏光に変換する偏
光板１３と、この偏光板１３からの直線偏光を円偏光に
変換して試料６に導き試料６からの反射光を前記直線偏
光と直交する方向の偏光に変換する４分の１波長板１０
と、偏光板１３と４分の１波長板１０との間に配置され
直線偏光成分の光とこれと直交する偏光成分の光に分割
する偏光ビームスプリッタ１４と、この偏光ビームスプ
リッタ１４と４分の１波長板１０との間の光路に配置さ
れ前記試料からの反射光と前記試料からの蛍光を分割す
るダイクロイックミラー１２とを有し、試料６からの４
分の１波長板１０を経た反射光のみをダイクロイックミ
ラー１２及び偏光ビームスプリッタ１４で分割させて前
記第１の光検出器８ａにより検出し、前記試料６からの
蛍光のみをダイクロイックミラー１２で分割させて前記
第２の光検出器８ｂにより検出するものである。
損失がない走査型光学顕微鏡装置を提供する。 【解決手段】 光源１からの光を直線偏光に変換する偏
光板１３と、この偏光板１３からの直線偏光を円偏光に
変換して試料６に導き試料６からの反射光を前記直線偏
光と直交する方向の偏光に変換する４分の１波長板１０
と、偏光板１３と４分の１波長板１０との間に配置され
直線偏光成分の光とこれと直交する偏光成分の光に分割
する偏光ビームスプリッタ１４と、この偏光ビームスプ
リッタ１４と４分の１波長板１０との間の光路に配置さ
れ前記試料からの反射光と前記試料からの蛍光を分割す
るダイクロイックミラー１２とを有し、試料６からの４
分の１波長板１０を経た反射光のみをダイクロイックミ
ラー１２及び偏光ビームスプリッタ１４で分割させて前
記第１の光検出器８ａにより検出し、前記試料６からの
蛍光のみをダイクロイックミラー１２で分割させて前記
第２の光検出器８ｂにより検出するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は走査型光学顕微鏡装
置に係り、特に試料からの反射光と蛍光を効率よく同時
に検出可能にした走査型光学顕微鏡装置に関する。
置に係り、特に試料からの反射光と蛍光を効率よく同時
に検出可能にした走査型光学顕微鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、試料からの反射光と蛍光とを同時
に検出する走査型光学顕微鏡装置として以下の様なもの
が提案されている。
に検出する走査型光学顕微鏡装置として以下の様なもの
が提案されている。
【０００３】始めに図４乃至図７を参照して、第１の従
来例（特開平６−２１４１６２号公報）について説明す
る。
来例（特開平６−２１４１６２号公報）について説明す
る。
【０００４】図４は、第１の従来例を示す概略構成図で
あり、光源５１と、この光源５１からの光を試料５６上
に微小なスポットとして集光する対物レンズ５５と、結
像レンズ（図示せず）と、瞳投影レンズ（図示せず）
と、試料５６からの反射光を検出する反射光検出用の光
検出器５８ａと、試料５６からの蛍光を検出する蛍光検
出用の光検出器５８ｂと、各光検出器５８ａ、５８ｂに
反射光、蛍光を導く少なくとも２個の波長依存光分割素
子、例えばダイクロイックミラー６１、６２と、試料５
６上の光スポットを試料５６に対して相対的に２次元走
査するための走査光学系５３と、対物レンズち５５の合
焦位置と光学的に共役な位置であって光検出器５８ａ、
５８ｂの前段に、これら光検出器５８ａ、５８ｂに入射
する光の光軸に開口中心を合せて各々配置された２個の
共焦点絞り５７と、２個の結像レンズ５９とを備えてい
る。
あり、光源５１と、この光源５１からの光を試料５６上
に微小なスポットとして集光する対物レンズ５５と、結
像レンズ（図示せず）と、瞳投影レンズ（図示せず）
と、試料５６からの反射光を検出する反射光検出用の光
検出器５８ａと、試料５６からの蛍光を検出する蛍光検
出用の光検出器５８ｂと、各光検出器５８ａ、５８ｂに
反射光、蛍光を導く少なくとも２個の波長依存光分割素
子、例えばダイクロイックミラー６１、６２と、試料５
６上の光スポットを試料５６に対して相対的に２次元走
査するための走査光学系５３と、対物レンズち５５の合
焦位置と光学的に共役な位置であって光検出器５８ａ、
５８ｂの前段に、これら光検出器５８ａ、５８ｂに入射
する光の光軸に開口中心を合せて各々配置された２個の
共焦点絞り５７と、２個の結像レンズ５９とを備えてい
る。
【０００５】前記ダイクロイックミラー６１、６２は、
薄膜による光の干渉を利用して可視光の特定の波長領域
の光のみを反射し、残り波長領域の光は透過する鏡であ
って、光源５１のレーザ波長に対応した分光特性のもの
を用いる。例えば、光源５１からのレーザ光の波長が４
８８ｎｍの場合には、ダイクロイックミラー６１として
は図５に示す分光特性（透過率特性）のものを使用し、
またダイクロイックミラー６２としては図６に示す分光
特性（透過率特性）のものを使用する。
薄膜による光の干渉を利用して可視光の特定の波長領域
の光のみを反射し、残り波長領域の光は透過する鏡であ
って、光源５１のレーザ波長に対応した分光特性のもの
を用いる。例えば、光源５１からのレーザ光の波長が４
８８ｎｍの場合には、ダイクロイックミラー６１として
は図５に示す分光特性（透過率特性）のものを使用し、
またダイクロイックミラー６２としては図６に示す分光
特性（透過率特性）のものを使用する。
【０００６】以下、上述のように構成された第１の従来
例の動作を説明する。光源５１から発したレーザビーム
はダイクロイックミラー６１により反射され、かつ、２
次元偏向器５３によりＸ−Ｙ方向に２次元走査され、対
物レンズ５５を経て試料５６に照射される。
例の動作を説明する。光源５１から発したレーザビーム
はダイクロイックミラー６１により反射され、かつ、２
次元偏向器５３によりＸ−Ｙ方向に２次元走査され、対
物レンズ５５を経て試料５６に照射される。
【０００７】試料５６にレーザビームを照射したことに
より得られる反射光（励起光）および光照射により発生
した蛍光は、対物レンズ５５、２次元偏向器５３を通
り、ダイクロイックミラー６１を透過する。透過した反
射光は、ダイクロイックミラー６２で反射され、反射光
検出用の光検出器５８ａに導かれる。これにより試料５
６からの反射光を検出する。
より得られる反射光（励起光）および光照射により発生
した蛍光は、対物レンズ５５、２次元偏向器５３を通
り、ダイクロイックミラー６１を透過する。透過した反
射光は、ダイクロイックミラー６２で反射され、反射光
検出用の光検出器５８ａに導かれる。これにより試料５
６からの反射光を検出する。
【０００８】また、試料５６からの蛍光は、ダイクロイ
ックミラー６２を透過し、蛍光検出用の光検出器５８ｂ
に入射され、これにより試料５６からの蛍光を検出す
る。このように構成することにより、試料５６からの蛍
光および反射光を同時に検出することができる。
ックミラー６２を透過し、蛍光検出用の光検出器５８ｂ
に入射され、これにより試料５６からの蛍光を検出す
る。このように構成することにより、試料５６からの蛍
光および反射光を同時に検出することができる。
【０００９】図７は、図４の２次元偏向器５３と試料５
６との間の間に設ける光学系の詳細を示すものである。
２次元偏向器５３により走査されるレーザビームが、こ
の光学系の光軸と一致する場合には、瞳投影レンズ６
７、結像レンズ６６、対物レンズ５５等の表面反射によ
る戻り光が光検出器５８ａにスポットフレアとして検出
される。
６との間の間に設ける光学系の詳細を示すものである。
２次元偏向器５３により走査されるレーザビームが、こ
の光学系の光軸と一致する場合には、瞳投影レンズ６
７、結像レンズ６６、対物レンズ５５等の表面反射によ
る戻り光が光検出器５８ａにスポットフレアとして検出
される。
【００１０】図４に示すダイクロイックミラー６１の代
わりにハーフミラーを使用することもでき、試料５６か
らの反射光の一部、および蛍光の一部が、ハーフミラー
を透過することになる。
わりにハーフミラーを使用することもでき、試料５６か
らの反射光の一部、および蛍光の一部が、ハーフミラー
を透過することになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたような従来
の走査型光学顕微鏡装置では、光源５１からのレーザ光
は、ダイクロイックミラー６１やハーフミラーにより、
その一部を損失してから試料５６に照射されている。ま
た、試料５６からの反射光、蛍光も、ダイクロイックミ
ラー６１やハーフミラーにより、その一部を損失してか
ら検出している。このため、試料５６から発する蛍光は
一般的には微弱であり、検出感度の高い光検出器５８ｂ
や高出力の光源５１が必要になるという課題があった。
の走査型光学顕微鏡装置では、光源５１からのレーザ光
は、ダイクロイックミラー６１やハーフミラーにより、
その一部を損失してから試料５６に照射されている。ま
た、試料５６からの反射光、蛍光も、ダイクロイックミ
ラー６１やハーフミラーにより、その一部を損失してか
ら検出している。このため、試料５６から発する蛍光は
一般的には微弱であり、検出感度の高い光検出器５８ｂ
や高出力の光源５１が必要になるという課題があった。
【００１２】また、瞳投影レンズ６７等の表面反射によ
り、スポットフレアが発生するという課題もあった。
り、スポットフレアが発生するという課題もあった。
【００１３】本発明は上記課題に鑑み、光源からの光、
試料からの反射光、蛍光の光損失が少なく、試料の反射
像と蛍光像とを同時に観察することが可能であり、スポ
ットフレアの発生も少ない走査型光学顕微鏡装置を提供
することを目的とする。
試料からの反射光、蛍光の光損失が少なく、試料の反射
像と蛍光像とを同時に観察することが可能であり、スポ
ットフレアの発生も少ない走査型光学顕微鏡装置を提供
することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
光源と、この光源からの光を試料上に集光させる集光光
学系と、前記試料からの反射光を検出する第１の光検出
器と、前記試料からの蛍光を検出する第２の光検出器と
を有し、前記光源からの光を試料上でスポット走査し、
試料からの反射光、蛍光をポイント検出する走査型光学
顕微鏡装置において、前記光源からの光を直線偏光に変
換する偏光板と、この偏光板からの直線偏光を円偏光に
変換して前記試料に導くとともに試料からの反射光を前
記偏光板からの直線偏光と直交する方向の偏光に変換す
る偏光素子と、前記偏光板と偏光素子との間の光路に配
置され直線偏光成分の光とこの直線偏光と直交する偏光
成分の光に分割する偏光ビームスプリッタと、この偏光
ビームスプリッタと前記偏光素子との間の光路に配置さ
れ前記試料からの反射光と前記試料からの蛍光を分割す
る波長依存光分割素子とを有し、前記試料からの偏光素
子を経た反射光のみを波長依存光分割素子及び偏光ビー
ムスプリッタで分割させて前記第１の光検出器により検
出し、前記試料からの蛍光のみを前記波長依存光分割素
子で分割させて前記第２の光検出器により検出すること
を特徴とするものである。
光源と、この光源からの光を試料上に集光させる集光光
学系と、前記試料からの反射光を検出する第１の光検出
器と、前記試料からの蛍光を検出する第２の光検出器と
を有し、前記光源からの光を試料上でスポット走査し、
試料からの反射光、蛍光をポイント検出する走査型光学
顕微鏡装置において、前記光源からの光を直線偏光に変
換する偏光板と、この偏光板からの直線偏光を円偏光に
変換して前記試料に導くとともに試料からの反射光を前
記偏光板からの直線偏光と直交する方向の偏光に変換す
る偏光素子と、前記偏光板と偏光素子との間の光路に配
置され直線偏光成分の光とこの直線偏光と直交する偏光
成分の光に分割する偏光ビームスプリッタと、この偏光
ビームスプリッタと前記偏光素子との間の光路に配置さ
れ前記試料からの反射光と前記試料からの蛍光を分割す
る波長依存光分割素子とを有し、前記試料からの偏光素
子を経た反射光のみを波長依存光分割素子及び偏光ビー
ムスプリッタで分割させて前記第１の光検出器により検
出し、前記試料からの蛍光のみを前記波長依存光分割素
子で分割させて前記第２の光検出器により検出すること
を特徴とするものである。
【００１５】請求項２記載の発明は、光源と、この光源
からの光を試料上に集光させる集光光学系と、前記試料
からの反射光を検出する第１の光検出器と、前記試料か
らの蛍光を波長の相違に応じて検出する第２、第３の光
検出器とを有し、前記光源からの光を試料上でスポット
走査し、試料からの反射光、蛍光をポイント検出する走
査型光学顕微鏡装置において、前記光源からの光を直線
偏光に変換する偏光板と、この偏光板からの直線偏光を
円偏光に変換して前記試料に導くとともに試料からの反
射光を前記偏光板からの直線偏光と直交する方向の偏光
に変換する偏光素子と、前記偏光板と偏光素子との間の
光路に配置され直線偏光成分の光とこの直線偏光と直交
する偏光成分の光に分割する偏光ビームスプリッタと、
この偏光ビームスプリッタと前記偏光素子との間の光路
に配置され前記試料からの反射光と前記試料からの蛍光
を分割する波長依存光分割素子と、この波長依存光分割
素子で分割した蛍光をその波長の相違により二つの光路
に分岐する分岐用波長依存光分割素子とを有し、前記試
料からの偏光素子を経た反射光のみを波長依存光分割素
子及び偏光ビームスプリッタで分割させて前記第１の光
検出器により検出し、前記試料からの蛍光のみを、前記
波長依存光分割素子で分割させ分岐用波長依存光分割素
子で分岐して、その波長の相違により二つの光路に分岐
させて前記第２の光検出器及び第３の光検出器により検
出することを特徴とするものである。
からの光を試料上に集光させる集光光学系と、前記試料
からの反射光を検出する第１の光検出器と、前記試料か
らの蛍光を波長の相違に応じて検出する第２、第３の光
検出器とを有し、前記光源からの光を試料上でスポット
走査し、試料からの反射光、蛍光をポイント検出する走
査型光学顕微鏡装置において、前記光源からの光を直線
偏光に変換する偏光板と、この偏光板からの直線偏光を
円偏光に変換して前記試料に導くとともに試料からの反
射光を前記偏光板からの直線偏光と直交する方向の偏光
に変換する偏光素子と、前記偏光板と偏光素子との間の
光路に配置され直線偏光成分の光とこの直線偏光と直交
する偏光成分の光に分割する偏光ビームスプリッタと、
この偏光ビームスプリッタと前記偏光素子との間の光路
に配置され前記試料からの反射光と前記試料からの蛍光
を分割する波長依存光分割素子と、この波長依存光分割
素子で分割した蛍光をその波長の相違により二つの光路
に分岐する分岐用波長依存光分割素子とを有し、前記試
料からの偏光素子を経た反射光のみを波長依存光分割素
子及び偏光ビームスプリッタで分割させて前記第１の光
検出器により検出し、前記試料からの蛍光のみを、前記
波長依存光分割素子で分割させ分岐用波長依存光分割素
子で分岐して、その波長の相違により二つの光路に分岐
させて前記第２の光検出器及び第３の光検出器により検
出することを特徴とするものである。
【００１６】請求項３記載の発明は、請求項２記載の走
査型光学顕微鏡装置における前記分岐用波長依存光分割
素子は、５２０ｎｍ以下の波長の蛍光を反射し、５８０
ｎｍ以上の波長の蛍光を透過させる分光特性を有するも
のである。
査型光学顕微鏡装置における前記分岐用波長依存光分割
素子は、５２０ｎｍ以下の波長の蛍光を反射し、５８０
ｎｍ以上の波長の蛍光を透過させる分光特性を有するも
のである。
【００１７】請求項１の発明によれば、試料からの反射
光と蛍光は、波長依存光分割素子により光量を損失する
ことなく分割され、反射光はさらに偏光ビームスプリッ
タで分割され第１の光検出器で検出でき、また、蛍光は
第２の光検出器で検出できるので、蛍光、反射光共に光
量の損失を伴うことなく検出できる。また、偏光素子を
通過しない光は、偏光ビームスプリッタで偏光されるた
め、従来例のようなスポットフレアも減少できる。
光と蛍光は、波長依存光分割素子により光量を損失する
ことなく分割され、反射光はさらに偏光ビームスプリッ
タで分割され第１の光検出器で検出でき、また、蛍光は
第２の光検出器で検出できるので、蛍光、反射光共に光
量の損失を伴うことなく検出できる。また、偏光素子を
通過しない光は、偏光ビームスプリッタで偏光されるた
め、従来例のようなスポットフレアも減少できる。
【００１８】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の作用に加えて、試料からの蛍光を、波長依存光分割素
子を透過させ分岐用波長依存光分割素子で分岐して、そ
の波長の相違により二つの光路に分岐させて前記第２の
光検出器及び第３の光検出器により検出することがで
き、複数の波長の蛍光を発する試料に適用することがで
きる。
の作用に加えて、試料からの蛍光を、波長依存光分割素
子を透過させ分岐用波長依存光分割素子で分岐して、そ
の波長の相違により二つの光路に分岐させて前記第２の
光検出器及び第３の光検出器により検出することがで
き、複数の波長の蛍光を発する試料に適用することがで
きる。
【００１９】請求項３の発明によれば、請求項２の発明
の前記分岐用波長依存光分割素子は、５２０ｎｍ以下の
波長の蛍光を反射し、５８０ｎｍ以上の波長の蛍光を透
過させる分光特性を有する構成であるので、５２０ｎ
ｍ、５８０ｎｍの蛍光を発する試料に適用することがで
きる。
の前記分岐用波長依存光分割素子は、５２０ｎｍ以下の
波長の蛍光を反射し、５８０ｎｍ以上の波長の蛍光を透
過させる分光特性を有する構成であるので、５２０ｎ
ｍ、５８０ｎｍの蛍光を発する試料に適用することがで
きる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の走
査型光学顕微鏡の実施の形態について説明する。
査型光学顕微鏡の実施の形態について説明する。
【００２１】（実施の形態１）始めに、図１を参照して
本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発
明の実施の形態１の走査型光学顕微鏡を示す概略構成図
である。
本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発
明の実施の形態１の走査型光学顕微鏡を示す概略構成図
である。
【００２２】［構成］この走査型光学顕微鏡は、レーザ
ビームを発する光源１と、この光源１からの光の特定の
直線偏光成分のみを透過する偏光板１３と、偏光板１３
を透過する直線偏光を反射し、その偏光と直交する偏光
を透過させる偏光ビームスプリッタ１４と、光源１から
の光を試料６上に集光する対物レンズ５と、この対物レ
ンズ５の前段に配置され、直線偏光を円偏光に変換する
ように配置した偏光素子である４分の１波長板１０と、
試料６からの反射光を検出する第１の光検出器８ａと、
試料６からの蛍光を検出する第２の光検出器８ｂと、こ
れら反射光、蛍光を各々集光せしめる結像レンズ９と、
各結像レンズ９の焦点位置に各々配置された共焦点絞り
７と、試料６からの反射光より長い波長の光のみを透過
し、反射光と蛍光を分岐させる波長依存光分割素子、例
えば、ダイクロイックミラー１２と、対物レンズ５と、
波長依存分割素子１２との間に配置され、試料６上の光
スポットを試料６に対して相対的に２次元走査する２次
元偏向器２とを備えている。
ビームを発する光源１と、この光源１からの光の特定の
直線偏光成分のみを透過する偏光板１３と、偏光板１３
を透過する直線偏光を反射し、その偏光と直交する偏光
を透過させる偏光ビームスプリッタ１４と、光源１から
の光を試料６上に集光する対物レンズ５と、この対物レ
ンズ５の前段に配置され、直線偏光を円偏光に変換する
ように配置した偏光素子である４分の１波長板１０と、
試料６からの反射光を検出する第１の光検出器８ａと、
試料６からの蛍光を検出する第２の光検出器８ｂと、こ
れら反射光、蛍光を各々集光せしめる結像レンズ９と、
各結像レンズ９の焦点位置に各々配置された共焦点絞り
７と、試料６からの反射光より長い波長の光のみを透過
し、反射光と蛍光を分岐させる波長依存光分割素子、例
えば、ダイクロイックミラー１２と、対物レンズ５と、
波長依存分割素子１２との間に配置され、試料６上の光
スポットを試料６に対して相対的に２次元走査する２次
元偏向器２とを備えている。
【００２３】［作用］以下、このように構成された実施
の形態１の作用を説明する。前記光源１から発した光
（レーザビーム）は、偏光板１３により偏光ビームスプ
リッタ１４で反射する偏光成分となり、偏光ビームスプ
リッタ１４、ダイクロイックミラー１２で反射し、２次
元偏向器２により、試料６に対してＸ−Ｙ方向に２次元
走査される。
の形態１の作用を説明する。前記光源１から発した光
（レーザビーム）は、偏光板１３により偏光ビームスプ
リッタ１４で反射する偏光成分となり、偏光ビームスプ
リッタ１４、ダイクロイックミラー１２で反射し、２次
元偏向器２により、試料６に対してＸ−Ｙ方向に２次元
走査される。
【００２４】この後、４分の１波長板１０を透過した光
は、円偏光となり、対物レンズ５を通り、試料６に照射
される。試料６からの反射光は、対物レンズ５を通り、
４分の１波長板１０により再び直線偏光となる。
は、円偏光となり、対物レンズ５を通り、試料６に照射
される。試料６からの反射光は、対物レンズ５を通り、
４分の１波長板１０により再び直線偏光となる。
【００２５】この直線偏光は、２次元偏向器２を通り、
ダイクロイックミラー１２で反射し、また、蛍光はダイ
クロイックミラー１２を透過する。ダイクロイックミラ
ー１２を透過した蛍光は、他方の結像レンズ９により集
光され、共焦点絞り７を経て第２の光検出器８ｂに入射
しスポット検出される。
ダイクロイックミラー１２で反射し、また、蛍光はダイ
クロイックミラー１２を透過する。ダイクロイックミラ
ー１２を透過した蛍光は、他方の結像レンズ９により集
光され、共焦点絞り７を経て第２の光検出器８ｂに入射
しスポット検出される。
【００２６】また、ダイクロイックミラー１２で反射し
た反射光は、４分の１波長板１０により偏光板１３を透
過した偏光と直交する偏光方向となっているため、偏光
ビームスプリッタ１４を完全に透過し、一方の結像レン
ズ９により集光され、共焦点絞り７を経て、第１の光検
出器８ａに入射しスポット検出される。また、４分の１
波長板１０を透過していないスポットフレアは、偏光ビ
ームスプリッタ１４を透過できないため、検出されな
い。
た反射光は、４分の１波長板１０により偏光板１３を透
過した偏光と直交する偏光方向となっているため、偏光
ビームスプリッタ１４を完全に透過し、一方の結像レン
ズ９により集光され、共焦点絞り７を経て、第１の光検
出器８ａに入射しスポット検出される。また、４分の１
波長板１０を透過していないスポットフレアは、偏光ビ
ームスプリッタ１４を透過できないため、検出されな
い。
【００２７】［効果］このように構成することにより、
光源１からの光、試料からの反射光、蛍光は全て損失な
く検出可能であるため、反射光、蛍光共に明るい試料１
の観察像が同時に得られる。即ち、一般的には微弱な蛍
光も少ない光量の照明光で良いので、従来例で示した場
合よりも出力の小さい安価な光源１で済み、さらに蛍光
の退色も少なくなる。また、第２の光検出器８ｂの感度
も従来のものよりも低い感度のもので済み、安価なもの
となる。さらにスポットフレアも減少させることができ
る。
光源１からの光、試料からの反射光、蛍光は全て損失な
く検出可能であるため、反射光、蛍光共に明るい試料１
の観察像が同時に得られる。即ち、一般的には微弱な蛍
光も少ない光量の照明光で良いので、従来例で示した場
合よりも出力の小さい安価な光源１で済み、さらに蛍光
の退色も少なくなる。また、第２の光検出器８ｂの感度
も従来のものよりも低い感度のもので済み、安価なもの
となる。さらにスポットフレアも減少させることができ
る。
【００２８】（実施の形態２）図２は、本発明の実施の
形態２を示す概略構成図である。
形態２を示す概略構成図である。
【００２９】［構成］本実施の形態２では、実施の形態
１における図１に示すダイクロイックミラー１２と第２
の光検出器８ｂとの間に、第２の波長依存光分割素子、
例えば、ダイクロイックミラー１５を追加し、さらに、
ダイクロイックミラー１５の側方に３個目の結像レンズ
９と、共焦点絞り７と、第３の光検出器８ｃとを追加し
たものである。
１における図１に示すダイクロイックミラー１２と第２
の光検出器８ｂとの間に、第２の波長依存光分割素子、
例えば、ダイクロイックミラー１５を追加し、さらに、
ダイクロイックミラー１５の側方に３個目の結像レンズ
９と、共焦点絞り７と、第３の光検出器８ｃとを追加し
たものである。
【００３０】ダイクロイックミラー１５は、光源１から
の光（励起光）に対して発光する蛍光波長に合わせて選
定する。例えば、試料６に照射された励起光により、こ
の励起光より波長の長い２つの波長５２０ｎｍ、５８０
ｎｍの蛍光が発光するとすれば、前記ダイクロイックミ
ラー１５としては図３に示すような分光特性（透過率特
性）のものを使用する。
の光（励起光）に対して発光する蛍光波長に合わせて選
定する。例えば、試料６に照射された励起光により、こ
の励起光より波長の長い２つの波長５２０ｎｍ、５８０
ｎｍの蛍光が発光するとすれば、前記ダイクロイックミ
ラー１５としては図３に示すような分光特性（透過率特
性）のものを使用する。
【００３１】［作用］実施の形態１と同様の光路でダイ
クロイックミラー１２を透過した蛍光は、蛍光波長が複
数存在するような場合にはさらにダイクロイックミラー
１５によりその波長に応じて２つの光路に分岐して、そ
れぞれが光量の損失なく第２の光検出器８ｂ、第３の光
検出器８ｃで各々スポット検出可能となる。このの他の
点についての作用は実施の形態１の場合と同様である。
クロイックミラー１２を透過した蛍光は、蛍光波長が複
数存在するような場合にはさらにダイクロイックミラー
１５によりその波長に応じて２つの光路に分岐して、そ
れぞれが光量の損失なく第２の光検出器８ｂ、第３の光
検出器８ｃで各々スポット検出可能となる。このの他の
点についての作用は実施の形態１の場合と同様である。
【００３２】［効果］このように複数のダイクロイック
ミラー１２、１５を使用し、検出光学系を増やすことも
可能であり、しかも光量の損失は殆ど生じない。
ミラー１２、１５を使用し、検出光学系を増やすことも
可能であり、しかも光量の損失は殆ど生じない。
【００３３】本発明は前述の実施の形態１、２に限定さ
れず、例えば、以下の様に構成することもできる。例え
ば、実施の形態１、２で用いた光源１と偏光板１３の代
わりに、直線偏光を発光するレーザ光源を使用しても良
い。
れず、例えば、以下の様に構成することもできる。例え
ば、実施の形態１、２で用いた光源１と偏光板１３の代
わりに、直線偏光を発光するレーザ光源を使用しても良
い。
【００３４】また、実施の形態１、２で用いたダイクロ
イックミラー１２の分光特性を変えて、試料６からの反
射光を透過し、蛍光を反射するものを用いて、実施の形
態１、２と同等の光学系を構成しても良い。
イックミラー１２の分光特性を変えて、試料６からの反
射光を透過し、蛍光を反射するものを用いて、実施の形
態１、２と同等の光学系を構成しても良い。
【００３５】同様に、前記偏光ビームスプリッタ１４
も、光源１からの光の直線偏光の方向を変えて、照射光
と反射光の透過、反射の関係を逆にして、実施の形態
１、２と同等の光学系を構成しても良い。
も、光源１からの光の直線偏光の方向を変えて、照射光
と反射光の透過、反射の関係を逆にして、実施の形態
１、２と同等の光学系を構成しても良い。
【００３６】本発明によれば、以下の構成を付記でき
る。
る。
【００３７】試料を照射することにより蛍光を発生させ
る直線偏光の光源と、前記光源からの光を試料上に集光
させる対物レンズと、前記光源と前記対物レンズの間に
配置され、試料からの蛍光を、前記光源から試料への光
路とは別の光路に導く波長依存光分割素子と、前記光源
と前記波長依存光分割素子との間に配置され、試料から
の反射光を前記光源から試料への光路とは別の光路に導
く偏光ビームスプリッタと、前記対物レンズと前記波長
依存光分割素子との間に配置された４分の１波長板と、
前記対物レンズと前記波長依存光分割素子との間に配置
され、前記光源からの光を試料上で２次元的に走査する
２次元偏向器と、前記波長依存光分割素子により分離し
た反射光を検出する第１の光検出器と、前記偏光ビーム
スプリッタにより分離した蛍光を検出する第２の光検出
器と、第１、第２の光検出器に蛍光、反射光を導く集光
光学系とを備えることを特徴とする走査型光学顕微鏡装
置。
る直線偏光の光源と、前記光源からの光を試料上に集光
させる対物レンズと、前記光源と前記対物レンズの間に
配置され、試料からの蛍光を、前記光源から試料への光
路とは別の光路に導く波長依存光分割素子と、前記光源
と前記波長依存光分割素子との間に配置され、試料から
の反射光を前記光源から試料への光路とは別の光路に導
く偏光ビームスプリッタと、前記対物レンズと前記波長
依存光分割素子との間に配置された４分の１波長板と、
前記対物レンズと前記波長依存光分割素子との間に配置
され、前記光源からの光を試料上で２次元的に走査する
２次元偏向器と、前記波長依存光分割素子により分離し
た反射光を検出する第１の光検出器と、前記偏光ビーム
スプリッタにより分離した蛍光を検出する第２の光検出
器と、第１、第２の光検出器に蛍光、反射光を導く集光
光学系とを備えることを特徴とする走査型光学顕微鏡装
置。
【００３８】この付記の構成によれば、試料からの反射
光と蛍光は波長依存光分割素子により光量を損失するこ
となく分岐され、反射光はさらに４分の１波長板と偏光
ビームスプリッタにより、光源からの入射光と光路を異
にすることができるため、蛍光、反射光共に光量を損失
することなく検出できる。また、４分の１波長板を通過
しない光は、反射光として検出できないため、スポット
フレアも減少することができる。
光と蛍光は波長依存光分割素子により光量を損失するこ
となく分岐され、反射光はさらに４分の１波長板と偏光
ビームスプリッタにより、光源からの入射光と光路を異
にすることができるため、蛍光、反射光共に光量を損失
することなく検出できる。また、４分の１波長板を通過
しない光は、反射光として検出できないため、スポット
フレアも減少することができる。
【００３９】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、以下
の効果を奏する。
の効果を奏する。
【００４０】請求項１の発明によれば、蛍光、反射光共
に光量の損失を伴うことなく検出でき、また、従来例の
ようなスポットフレアも減少できる走査型光学顕微鏡装
置を提供することができる。
に光量の損失を伴うことなく検出でき、また、従来例の
ようなスポットフレアも減少できる走査型光学顕微鏡装
置を提供することができる。
【００４１】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、複数の波長の蛍光を発する試料に適用
することができる走査型光学顕微鏡装置を提供すること
ができる。
の効果に加えて、複数の波長の蛍光を発する試料に適用
することができる走査型光学顕微鏡装置を提供すること
ができる。
【００４２】請求項３の発明によれば、５２０ｎｍ、５
８０ｎｍの蛍光を発する試料に適用することができる走
査型光学顕微鏡装置を提供することができる。
８０ｎｍの蛍光を発する試料に適用することができる走
査型光学顕微鏡装置を提供することができる。
【図１】本発明の走査型光学顕微鏡装置の実施の形態１
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
【図２】本発明の走査型光学顕微鏡装置の実施の形態２
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
【図３】図２に示すダイクロイックミラーの分光特性を
示す特性図である。
示す特性図である。
【図４】従来の走査型光学顕微鏡装置を示す概略構図で
ある。
ある。
【図５】従来の走査型光学顕微鏡装置の一方のダイクロ
イックミラーの分光特性を示す特性図である。
イックミラーの分光特性を示す特性図である。
【図６】従来の走査型光学顕微鏡装置の他方のダイクロ
イックミラーの分光特性を示す特性図である。
イックミラーの分光特性を示す特性図である。
【図７】従来の走査型光学顕微鏡装置の光学系の一部を
示す詳細図である。
示す詳細図である。
１ 光源 ２ ２次元偏向器 ５ 対物レンズ ６ 試料 ７ 共焦点絞り ８ａ 第１の光検出器 ８ｂ 第２の光検出器 ８ｃ 第３の光検出器 ９ 結像レンズ １０ ４分の１波長板 １２ ダイクロイックミラー １３ 偏光板 １４ 偏光ビームスプリッタ １５ ダイクロイックミラー
Claims (3)
- 【請求項１】 光源と、この光源からの光を試料上に集
光させる集光光学系と、前記試料からの反射光を検出す
る第１の光検出器と、前記試料からの蛍光を検出する第
２の光検出器とを有し、前記光源からの光を試料上でス
ポット走査し、試料からの反射光、蛍光をポイント検出
する走査型光学顕微鏡装置において、前記光源からの光
を直線偏光に変換する偏光板と、 この偏光板からの直線偏光を円偏光に変換して前記試料
に導くとともに試料からの反射光を前記偏光板からの直
線偏光と直交する方向の偏光に変換する偏光素子と、 前記偏光板と偏光素子との間の光路に配置され直線偏光
成分の光とこの直線偏光と直交する偏光成分の光に分割
する偏光ビームスプリッタと、 この偏光ビームスプリッタと前記偏光素子との間の光路
に配置され、前記試料からの反射光と前記試料からの蛍
光を分割する波長依存光分割素子と、 を有し、 前記試料からの偏光素子を経た反射光のみを波長依存光
分割素子及び偏光ビームスプリッタで分割させて前記第
１の光検出器により検出し、 前記試料からの蛍光のみを前記波長依存光分割素子で分
割させて前記第２の光検出器により検出すること、 を特徴とする走査型光学顕微鏡装置。 - 【請求項２】 光源と、この光源からの光を試料上に集
光させる集光光学系と、前記試料からの反射光を検出す
る第１の光検出器と、前記試料からの蛍光を波長の相違
に応じて検出する第２、第３の光検出器とを有し、前記
光源からの光を試料上でスポット走査し、試料からの反
射光、蛍光をポイント検出する走査型光学顕微鏡装置に
おいて、 前記光源からの光を直線偏光に変換する偏光板と、 この偏光板からの直線偏光を円偏光に変換して前記試料
に導くとともに試料からの反射光を前記偏光板からの直
線偏光と直交する方向の偏光に変換する偏光素子と、 前記偏光板と偏光素子との間の光路に配置され直線偏光
成分の光とこの直線偏光と直交する偏光成分の光に分割
する偏光ビームスプリッタと、 この偏光ビームスプリッタと前記偏光素子との間の光路
に配置され前記試料からの反射光と前記試料からの蛍光
を分割する波長依存光分割素子と、 この波長依存光分割素子を透過した蛍光をその波長の相
違により二つの光路に分岐する分岐用波長依存光分割素
子と、 を有し、 前記試料からの偏光素子を経た反射光のみを波長依存光
分割素子及び偏光ビームスプリッタで分割させて前記第
１の光検出器により検出し、 前記試料からの蛍光のみを前記波長依存光分割素子で分
割させ分岐用波長依存光分割素子で分岐して、その波長
の相違により二つの光路に分岐させて前記第２の光検出
器及び第３の光検出器により検出すること、 を特徴とする走査型光学顕微鏡装置。 - 【請求項３】 前記分岐用波長依存光分割素子は、５２
０ｎｍ以下の波長の蛍光を反射し、５２０ｎｍ以上の波
長の蛍光を透過させる分光特性を有するものである請求
項２記載の走査型光学顕微鏡装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25849297A JPH1195114A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 走査型光学顕微鏡装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25849297A JPH1195114A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 走査型光学顕微鏡装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1195114A true JPH1195114A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17320970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25849297A Withdrawn JPH1195114A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 走査型光学顕微鏡装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1195114A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002040953A1 (en) * | 2000-11-17 | 2002-05-23 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Method and apparatus for determining the polarization properties of light emitted, reflected or transmitted by a material using a laser scanning microscope |
| JP2003057554A (ja) * | 2001-08-09 | 2003-02-26 | Olympus Optical Co Ltd | レーザ顕微鏡 |
| CN1306311C (zh) * | 2003-11-14 | 2007-03-21 | 宇东电浆科技股份有限公司 | 一种扫描模块与方法 |
| JP2009258192A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Olympus Corp | 走査型レーザ顕微鏡 |
| CN109745010A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-05-14 | 北京超维景生物科技有限公司 | 定位式吸附显微镜探测装置及激光扫描显微镜 |
-
1997
- 1997-09-24 JP JP25849297A patent/JPH1195114A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002040953A1 (en) * | 2000-11-17 | 2002-05-23 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Method and apparatus for determining the polarization properties of light emitted, reflected or transmitted by a material using a laser scanning microscope |
| US6856391B2 (en) | 2000-11-17 | 2005-02-15 | Garab Gyozo | Method and apparatus for determining the polarization properties of light emitted, reflected or transmitted by a material using a laser scanning microscope |
| JP2003057554A (ja) * | 2001-08-09 | 2003-02-26 | Olympus Optical Co Ltd | レーザ顕微鏡 |
| CN1306311C (zh) * | 2003-11-14 | 2007-03-21 | 宇东电浆科技股份有限公司 | 一种扫描模块与方法 |
| JP2009258192A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Olympus Corp | 走査型レーザ顕微鏡 |
| CN109745010A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-05-14 | 北京超维景生物科技有限公司 | 定位式吸附显微镜探测装置及激光扫描显微镜 |
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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: 20041207 |