JP5523937B2 - Confocal microscope - Google Patents
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Description
本発明は、光を観察対象物に照射し反射させ、当該観察対象物において焦点が合った反射光を選択的に検出して観察対象物を観察可能な共焦点顕微鏡に関する。 The present invention relates to a confocal microscope capable of observing an observation object by irradiating and reflecting light on the observation object and selectively detecting reflected light focused on the observation object.
従来から、共焦点顕微鏡のスキャン方式として、ディスクスキャン方式やレーザスキャン方式が広く用いられている(特許文献1、2参照)。
Conventionally, a disk scanning method or a laser scanning method has been widely used as a scanning method for a confocal microscope (see
ディスクスキャン方式の共焦点顕微鏡は、羅線状に多数のピンホールが形成されたニポウディスクを光源と観察対象物との間に備え、ニポウディスクを回転させ、当該ニポウディスクのピンホールを通過した光源の光を検出器により検出することによって観察対象物の画像を得ることができる。 A disc scanning confocal microscope has a nipou disc with a number of pinholes formed in a line shape between the light source and the object to be observed. The image of the observation object can be obtained by detecting the above with a detector.
また、レーザスキャナ方式の共焦点顕微鏡は、光源の光をスキャナミラーを介して観察対象物に照射し、その反射光を前記スキャナミラーやピンホールを介して検出素子で検出する。この際、スキャナミラーの角度を動かして観察対象物上の光の照射位置を走査することによって観察対象物の画像を得ることができる。 Further, a laser scanner type confocal microscope irradiates an observation target object with light from a light source via a scanner mirror, and detects the reflected light with a detection element via the scanner mirror or pinhole. At this time, an image of the observation object can be obtained by moving the angle of the scanner mirror and scanning the irradiation position of the light on the observation object.
しかしながら、上記レーザスキャン方式では、走査の際、ピンホールで反射光が一点の固定点に集光され、検出素子がその固定点の光を検出している。このため、最終的に観察対象物全体の画像を得るためには、コンピュータにより、観察対象物の光の照射位置とスキャナミラーの角度との関係や検出素子の光強度等の情報に基づいて、観察対象物の画像を再構成する必要がある。このため、例えば何らかの理由で実際のスキャナミラーの位置や角度が、コンピュータ上で認識している位置や角度とずれると、コンピュータで再構成される画像に歪みが生じてしまう。 However, in the laser scanning method, during scanning, reflected light is condensed at one fixed point by a pinhole, and the detection element detects the light at the fixed point. For this reason, in order to finally obtain an image of the entire observation object, a computer is used based on information such as the relationship between the light irradiation position of the observation object and the angle of the scanner mirror and the light intensity of the detection element. It is necessary to reconstruct the image of the observation object. For this reason, for example, if the position and angle of the actual scanner mirror deviate from the position and angle recognized on the computer, the image reconstructed by the computer is distorted.
一方、上記ディスクスキャン方式では、コンピュータで画像を再構成する必要がないため、画像の歪みが生じにくい。しかしながら、ピンホールを通過しない光源の光はニポウディスクで遮断されるため、光の多くが失われ、光源の光が効率的に使用されていない。 On the other hand, in the above-described disk scanning method, since it is not necessary to reconstruct an image by a computer, image distortion hardly occurs. However, since the light from the light source that does not pass through the pinhole is blocked by the Niipou disk, much of the light is lost and the light from the light source is not used efficiently.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、観察対象物の画像の歪みを防止しつつ、光源の光量のロスを低減できる共焦点顕微鏡を提供することをその目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a confocal microscope that can reduce the loss of the light amount of the light source while preventing distortion of the image of the observation object.
上記目的を達成するための本発明は、光源と、前記光源と観察対象物の間の光路上に配置され、当該光路上において前記光源側から第1の入射方向で入射した光を前記観察対象物側に反射させるとともに前記観察対象物側からの反射光を前記光源側に反射させ、なおかつ前記光路に対する角度を変更して前記観察対象物における光の照射位置を変更可能なスキャナミラーと、前記観察対象物側からの前記スキャナミラーで反射した反射光のうち前記観察対象物において焦点が合った反射光が通過する光選択部と、前記光選択部を通過した反射光を、前記第1の入射方向と異なる第2の入射方向から前記スキャナミラーの同じ面に再度入射させ反射させる光学系と、前記スキャナミラーで再度反射した反射光から前記観察対象物の像を形成する像形成部と、を有し、前記光学系は、前記光源側からの光を導入し前記スキャナミラーに対して前記第1の入射方向に射出し、なおかつ前記観察対象物側からの前記スキャナミラーで反射した反射光を導入する第1の光ファイバと、前記第1の光ファイバ部に導入された前記反射光を前記第1の光ファイバから分岐する光分岐部と、前記光分岐部で分岐された反射光を前記スキャナミラーに対して前記第2の入射方向に射出する第2の光ファイバと、を有し、前記第1の光ファイバの反射光の導入端部が、前記光選択部を構成している、共焦点顕微鏡である。 In order to achieve the above object, the present invention provides a light source and light that is disposed on an optical path between the light source and an observation object and that is incident on the optical path in the first incident direction from the light source side. A scanner mirror that reflects the object side and reflects the reflected light from the observation object side to the light source side, and can change an irradiation position of light on the observation object by changing an angle with respect to the optical path; and Of the reflected light reflected by the scanner mirror from the side of the observation object, the light selection unit through which the reflected light focused on the observation object passes, and the reflected light that has passed through the light selection unit are the first light an optical system for the second incidence direction different from the incident direction is incident again on the same side of the scanner mirror is reflected to form an image of the observation object from the light reflected again by the scanner mirror It possesses a forming section, wherein the optical system introduces light from the light source side injection to the first incident direction relative to the scanner mirror, yet at the scanner mirror from the observation object side A first optical fiber that introduces reflected reflected light, an optical branching unit that branches the reflected light introduced into the first optical fiber unit from the first optical fiber, and the optical branching unit. A second optical fiber that emits the reflected light to the scanner mirror in the second incident direction, and an introduction end portion of the reflected light of the first optical fiber includes the light selection unit. This is a confocal microscope.
本発明によれば、観察対象物側からの光選択部を通過した反射光を再度同じスキャナミラーで反射させるので、像形成部において観察対象物の光の照射位置に対応する2次元の平面上に像を形成できる。そして、スキャナミラーにより観察対象物上の光の照射位置を走査できるので、観察対象物の二次元の平面的な画像を得ることができる。この結果、従来のように観察対象物の光の照射位置とスキャナミラーの角度との関係等の情報に基づいてコンピュータ上で画像を再構成する必要がなく、画像を直接的に取得できるので、観察対象物の画像の歪みを防止できる。また、ニポウディスクのようなディスクに光が遮断されないので、光源の光量のロスを低減できる。 According to the present invention, since the reflected light that has passed through the light selection unit from the observation object side is reflected again by the same scanner mirror, the two-dimensional plane corresponding to the light irradiation position of the observation object in the image forming unit. An image can be formed. Since the irradiation position of light on the observation object can be scanned by the scanner mirror, a two-dimensional planar image of the observation object can be obtained. As a result, it is not necessary to reconstruct the image on the computer based on information such as the relationship between the irradiation position of the light of the observation object and the angle of the scanner mirror as in the past, and the image can be acquired directly. Distortion of the image of the observation object can be prevented. In addition, since light is not blocked by a disk such as a Nipkow disk, loss of the light amount of the light source can be reduced.
前記スキャナミラーは、第1の軸周りに回転可能な第1のミラーと、前記第1の軸と直交する第2の軸周りに回転可能な第2のミラーを有していてもよい。 The scanner mirror may include a first mirror that can rotate around a first axis, and a second mirror that can rotate around a second axis perpendicular to the first axis.
前記像形成部は、前記スキャナミラーで再度反射した反射光を2次元の平面上で検出可能な検出素子を有していてもよい。 The image forming unit may include a detection element capable of detecting the reflected light reflected again by the scanner mirror on a two-dimensional plane.
本発明によれば、観察対象物の画像の歪みを防止しつつ、光源の光量のロスを低減できる。よって、低出力光源で、精度の高い観察を行うことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the loss of the light quantity of a light source can be reduced, preventing the distortion of the image of an observation target object. Therefore, high-accuracy observation can be performed with a low-output light source.
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態にかかる共焦点顕微鏡1の光学系の構成の一例を示す模式図である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of an optical system of a
共焦点顕微鏡1は、例えば光源10と、スキャナミラー11と、光選択部12と、光学系13と、像形成部14を有している。
The
光源10は、例えばレーザ光源である。スキャナミラー11は、光源10と観察対象物Aとの間の光路上に配置され、当該光路上においてレーザ光源10側から入射した光を観察対象物A側に反射させるとともに観察対象物A側からの反射光を光源10側に反射させ戻すことができる。また、スキャナミラー11には、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラー等が用いられ、直交する2つの軸周りに回転して、光路に対する設置角度を変更できる。これにより、スキャナミラー11は、観察対象物A上の光の照射位置を2次元方向に走査できる。なお、観察対象物Aで反射された後の光を「反射光」とする。
The
光学系13は、例えば第1の光ファイバ20と、光分岐部21と、第2の光ファイバ22を有している。
The
第1の光ファイバ20は、例えば光源10側からの光を第1の端部20aから導入し、第2の端部20bからスキャナミラー11に対して第1の入射方向Bに射出できる。また、第1の光ファイバ20は、観察対象物A側からのスキャナミラー11で反射した反射光を第2の端部20bから導入できる。第1の光ファイバ20の反射光の導入端部としての第2の端部20bが、光選択部12になっている。光選択部12は、ピンホールと同じ機能を果たし、観察対象物Aにおいて焦点が合った反射光を選択的に通過させる。
For example, the first
光分岐部21は、第1の光ファイバ20に導入された反射光を第1の光ファイバ20から分岐できる。光分岐部21は、例えばファイバカプラである。
The
第2の光ファイバ22は、光分岐部21で分岐された反射光を、スキャナミラー11に対して第1の入射方向Bと異なる第2の入射方向Cに向けて射出できる。例えば、スキャナミラー11における第1の入射方向Bの入射角よりも、第2の入射方向Cの入射角が大きくなっている。この射出は、射出端部22aから行うことができる。第2の光ファイバ22の他の端部は、光分岐部21のファイバカプラに連結されている。
The second
像形成部14は、例えば結像レンズ30と、検出素子31を有している。結像レンズ30は、スキャナミラー11で反射した反射光を集光し結像できる。検出素子31は、例えば2次元撮像素子としてのCCDカメラであり、2次元の平面上に像を形成しその像を検出できる。
The
その他、共焦点顕微鏡1は、例えば光源10から射出された光を集光する集光レンズ(光源部レンズ)40と、第1の光ファイバ20の第2の端部20bから射出された光を平行にする第1のコリメータレンズ41と、スキャナミラー11で反射した光を観察対象物Aの方向へ反射させる、角度が固定された折り曲げミラー42と、対物レンズ43と、第2の光ファイバ22の射出端部22aから射出された光を平行にする第2のコリメータレンズ44等を有している。
In addition, the
次に、以上のように構成された共焦点顕微鏡1の動作について説明する。
Next, the operation of the
先ず、光源10からレーザ光が射出され、当該光が集光レンズ40により集光され、第1の端部20aから第1の光ファイバ20に導入される。第1の光ファイバ20に導入された光は、その内部を通って第2の端部20bから射出される。この射出は、スキャナミラー11に対して第1の入射方向Bに向けて行われる。
First, laser light is emitted from the
第2の端部20bから射出された光は、第1のコリメータレンズ41により平行にされ、その後スキャナミラー11に入射する。光は、スキャナミラー11で反射し、さらに折り曲げミラー42で観察対象物Aのある方向に反射する。次に光は、対物レンズ43を通って集光され、観察対象物Aに照射され、光のスポット(第1の光ファイバ20の第2の端部20b(光選択部12)に対応する像)を形成する。
The light emitted from the
観察対象物Aで反射した反射光は、再び対物レンズ43を通って、折り曲げミラー42で反射し、スキャナミラー11に入射し反射する。その後反射光は、第1のコリメータレンズ41を通って集光され、第2の端部20bから第1の光ファイバ20に導入される。第1の光ファイバ20に導入される際、反射光は、第2の端部20bの光選択部12を通過する。このとき、観察対象物A上で第1の光ファイバ20の光選択部12に対応する像(光のスポット)が形成されている場合、つまりフォーカスが合っている場合には、反射光が光選択部12を通過し、それ以外の場合は、反射光は光選択部12を通過しない。よって、フォーカスの合っている反射光のみが第1の光ファイバ20に導入され、後述のように検出素子31で像を形成することになる。
The reflected light reflected by the observation object A passes through the
第1の光ファイバ20に導入された反射光は、光分岐部21で分岐され、第2の光ファイバ22に導入される。当該反射光は、第2の光ファイバ22内を通り、射出端部22aからスキャナミラー11に向けて射出される。このときのスキャナミラー11に対する反射光の射出は、第1の光ファイバ20からスキャナミラー11への第1の入射方向Bと異なる第2の入射方向Cに向けて行われる。
The reflected light introduced into the first
第2の光ファイバ22から射出された反射光は、第2のコリメータレンズ44により平行にされ、その後スキャナミラー11に再び入射する。反射光は、スキャナミラー11で反射し、結像レンズ30により結像され、その後検出素子31において2次元の平面上にスポット(第2の光ファイバ22の射出端部22aに対応する、観察対象物Aの光の照射位置の像)が形成され、その像が検出される。
The reflected light emitted from the second
スキャナミラー11の光路に対する角度を変動させ、観察対象物Aの光の照射位置(スポットの形成位置)を観察対象物Aの光の照射可能領域(視野)の全体に走査する。これによって、検出素子31において視野内の観察対象物A全体の2次元の平面的な画像を取得できる。
The angle of the
次に、観察対象物A上の光の照射位置と検出素子31上の像の形成位置との関係について説明する。
Next, the relationship between the light irradiation position on the observation object A and the image formation position on the
例えばスキャナミラー11が基準の角度位置にあるときに、観察対象物A上の視野中心と検出素子31の中心にスポットが形成されているとする。
For example, it is assumed that spots are formed at the center of the visual field on the observation object A and the center of the
図1に示すようにスキャナミラー11が基準の角度位置からある方向にθMだけ傾いたとき、対物レンズ43と結像レンズ30に入射する光の角度変位θObj、θTubeは、いずれも、
θObj = θTube = 2θM
となる。
As shown in FIG. 1, when the
θ Obj = θ Tube = 2θ M
It becomes.
この結果、観察対象物Aと検出素子31上のスポットの移動量yObj、yImgはそれぞれ、
yObj = fObj×tanθObj = fObj×tan(2θM)
yImg = fTube×tanθTube = fTube×tan(2θM)
となる。なお、fObjは、対物レンズ43の焦点距離であり、fTubeは、結像レンズ30の焦点距離である。
As a result, the movement amounts y Obj and y Img of the spot on the observation object A and the
y Obj = f Obj × tanθ Obj = f Obj × tan (2θ M )
y Img = f Tube x tan θ Tube = f Tube x tan (2θ M )
It becomes. F Obj is the focal length of the
この結果、結像倍率mは、
m = yImg/yObj = fTube/fObj
となる。この関係は無限遠補正光学系と等価のものである。
As a result, the imaging magnification m is
m = y Img / y Obj = f Tube / f Obj
It becomes. This relationship is equivalent to the infinity correction optical system.
よって、スキャナミラー11の角度を、直交する2つの軸周りに変更し、観察対象物Aの光の照射位置を視野全体で走査することによって、視野全体の観察対象物Aと相似の画像を得ることができる。
Accordingly, by changing the angle of the
以上の実施の形態によれば、観察対象物A側からの光選択部12を通過した反射光を再度同じスキャナミラー11で反射させているので、検出素子31において観察対象物Aの光の照射位置に対応する2次元の平面上の像(スポット)を形成することができる。そして、スキャナミラー11により観察対象物A上の照射位置を走査することによって、最終的に検出素子31において視野内の観察対象物A全体の2次元の平面的な画像を得ることができる。この結果、従来のように観察対象物Aの光の照射位置とスキャナミラーの角度との関係等に基づいてコンピュータ上で画像を再構成する必要がなく、画像を直接的に取得できるので、観察対象物Aの画像の歪みを防止できる。また、画像がリアルタイムで取得できるので、画像の取得時間も短縮できる。また、ニポウディスクのように光が遮断されないので、光源10の光量のロスを低減でき、光源10の光を効率的に用いることができる。
According to the above embodiment, since the reflected light that has passed through the
また、光学系13に光ファイバ20、22を用いているので、光学系13の配置を柔軟に行うことができる。
Further, since the
以上の実施の形態において、光学系13は第1の光ファイバ20、光分岐部21、第2の光ファイバ22を用いたものであったが、他の構成のものであってもよい。
In the above embodiment, the
例えば図2に示すように、光学系13は、光ファイバ20、22等に代えて、光源10と観察対象物Aとの間の光路上にビームスプリッタ50を有していてもよい。例えば光路上のビームスプリッタ50の観察対象物A側には、光選択部としてのピンホール51、固定ミラー52が設けられている。ビームスプリッタ50は、ピンホール51を通過した反射光を反射させてスキャナミラー11に対して第2の入射方向Cに向けて射出することができる。固定ミラー52は、光源10側からの光をスキャナミラー11方向に反射させ、また観察対象物A側からのスキャナミラー11で反射した光を光源10側に反射させることができる。なお、他の構成は、前記実施の形態と同様であるので同じ符号を用いて説明を省略する。
For example, as shown in FIG. 2, the
かかる場合、先ず、光源10から射出された光は、集光レンズ40により集光された後、ビームスプリッタ50を通過し、その後ピンホール51を通過する。その後光は、固定ミラー52で反射し、第1のコリメータレンズ41を通過した後、スキャナミラー11に入射する。光は、スキャナミラー11で反射し、さらに折り曲げミラー42で観察対象物Aの方向に反射する。次に光は、対物レンズ43を通って集光され、観察対象物Aに照射されて、観察対象物A上にスポット(ピンホール51に対応する像)を形成する。
In such a case, first, the light emitted from the
観察対象物Aで反射した反射光は、再び対物レンズ43を通って折り曲げミラー42で反射し、スキャナミラー11で反射する。その後反射光は、第1のコリメータレンズ41を通って集光され、固定ミラー52で反射した後、ピンホール51に入射する。このとき、観察対象物A上でピンホール51に対応する像(光のスポット)が形成されている場合、つまりフォーカスが合っている場合には、反射光がピンホール51を通過し、それ以外の場合は、反射光がピンホール51を通過しない。よって、フォーカスの合っている反射光のみが後述のように検出素子31で像を形成することになる。
The reflected light reflected by the observation object A passes through the
ピンホール51を通過した反射光は、ビームスプリッタ50で反射し、第2のコリメータレンズ44を通過して、スキャナミラー11に再び入射する。反射光は、スキャナミラー11で反射し、結像レンズ30により結像され、検出素子31において2次元の平面上にスポット(ピンホール51に対応する、観察対象物Aの光の照射位置の像)が形成され、その像が検出される。
The reflected light that has passed through the
スキャナミラー11の光路に対する角度を変動させ、観察対象物Aの光の照射位置(スポットの形成位置)を観察対象物Aの視野の全体に走査する。これによって、検出素子31において視野内の観察対象物A全体の2次元の平面的な画像を取得できる。なお、観察対象物Aと検出素子31上のスポットの移動量yObj、yImgの関係、結像倍率m等は、前記実施の形態と同様である。
The angle of the
かかる例でも、ビームスプリッタ50により観察対象物Aからの反射光を再度スキャナミラー11で反射させ、検出素子31において観察対象物Aの照射位置に対応する2次元の平面上に像(スポット)を得ることができ、さらにスキャナミラー11により観察対象物A上の照射位置を走査することによって、最終的に検出素子31において視野内の観察対象物A全体の2次元の平面的な画像を得ることができる。この結果、上記実施の形態と同様にコンピュータによる画像の再構成が必要なく、観察対象物Aの画像の歪みを防止できる。また、光源10の光量のロスを低減できる。さらに、光ファイバを用いずに構造が簡略化されているので、上記実施の形態に比べて共焦点顕微鏡1を小型化できる。
Also in this example, the reflected light from the observation object A is reflected again by the
上記実施の形態で記載したスキャナミラー11は、例えば図3に示すように第1の軸周りに回転可能な第1のミラー60と、第1の軸と直交する第2の軸周りに回転可能な第2のミラー61を有していてもよい。第1のミラー60及び第2のミラー61には、例えば大径の光束に対応できるガルバノミラーが用いられる。ミラー60、61には、例えばそれぞれの軸回転を駆動するモータなどの駆動源62が設けられている。
The
かかる場合、先ず、光源10から射出された光は、集光レンズ40により集光され、第1の端部20aから第1の光ファイバ20に導入され、第1の光ファイバ20の第2の端部20bから射出される。その後、光は、第1のコリメータレンズ41を通り、スキャナミラー11の第1のミラー60で反射し、次に第2のミラー61で反射する。その後、光は、折り曲げミラー42で反射し、対物レンズ43を通って集光され、観察対象物Aに照射され、スポット(第1の光ファイバ20の光選択部12に対応する像)を形成する。
In such a case, first, the light emitted from the
観察対象物Aで反射した反射光は、再び対物レンズ43を通って、折り曲げミラー42で反射し、スキャナミラー11の第2のミラー61で反射し第1のミラー60で反射する。その後反射光は、第1のコリメータレンズ41を通って集光され、第2の端部20bから第1の光ファイバ20に導入される。この際、反射光は、光選択部12を通過する。このとき、観察対象物A上で第1の光ファイバ20の光選択部12に対応する像(光のスポット)が形成されている場合、つまりフォーカスが合っている場合には、反射光が光選択部12を通過し、それ以外の場合は、反射光が光選択部12を通過しない。よって、フォーカスの合っている光のみが第1の光ファイバ20に導入され、後述のように検出素子31において像が形成されることになる。
The reflected light reflected by the observation object A passes through the
第1の光ファイバ20に導入された反射光は、光分岐部21で分岐され、第2の光ファイバ22に導入される。当該反射光は、第2の光ファイバ22を通り、射出端部22aからスキャナミラー11に向けて射出される。
The reflected light introduced into the first
第2の光ファイバ22から射出された反射光は、第2のコリメータレンズ44を通り、再びスキャナミラー11の第1のミラー60で反射し第2のミラー61で反射する。反射光は、その後結像レンズ30を通って結像され、その後検出素子31において2次元の平面上にスポット(第2の光ファイバ22の射出端部20aに対応する、観察対象物Aの光の照射位置の像)が形成され、その像が検出される。
The reflected light emitted from the second
第1のミラー60と第2のミラー61の光路に対する角度を変動させ、観察対象物Aの光の照射位置(スポットの形成位置)を観察対象物Aの視野の全体に走査する。これによって、検出素子31において視野内の観察対象物A全体の2次元の平面的な画像を取得できる。なお、観察対象物Aと検出素子31上のスポットの移動量yObj、yImgの関係、結像倍率m等は、前記実施の形態と同様である。
The angle of the
かかる例によれば、1軸回転の2つのミラー60、61を用いて、観察対象物A上の光の照射位置を2次元方向に走査できるので、MEMSなどからなる2軸回転のミラーに比べて大きな光束径の光に対応できる。よって、例えばより大きな観察対象物Aを観察できる。なお、上述の光ファイバ20、22に代えてビームスプリッタ50を用いた例においても、スキャナミラー11に2つのミラー60、61を用いてもよい。
According to this example, since the irradiation position of the light on the observation object A can be scanned in a two-dimensional direction using the two
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.
例えば以上の実施の形態において、像形成部14に検出素子31が設けられていたが、平面的に形成された像を肉眼で観察する場合にも本発明は適用できる。
For example, in the above embodiment, the
本発明は、観察対象物の画像の歪みを防止しつつ、光源の光量のロスを低減する共焦点顕微鏡を実現する際に有用である。 The present invention is useful for realizing a confocal microscope that reduces the loss of light quantity of a light source while preventing distortion of an image of an observation object.
1 共焦点顕微鏡
10 光源
11 スキャナミラー
12 光選択部
13 光学系
14 像形成部
20 第1の光ファイバ
21 光分岐部
22 第2の光ファイバ
30 結像レンズ
31 検出素子
43 対物レンズ
A 観察対象物
B 第1の入射方向
C 第2の入射方向
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記光源と観察対象物の間の光路上に配置され、当該光路上において前記光源側から第1の入射方向で入射した光を前記観察対象物側に反射させるとともに前記観察対象物側からの反射光を前記光源側に反射させ、なおかつ前記光路に対する角度を変更して前記観察対象物における光の照射位置を変更可能なスキャナミラーと、
前記観察対象物側からの前記スキャナミラーで反射した反射光のうち前記観察対象物において焦点が合った反射光が通過する光選択部と、
前記光選択部を通過した反射光を、前記第1の入射方向と異なる第2の入射方向から前記スキャナミラーの同じ面に再度入射させ反射させる光学系と、
前記スキャナミラーで再度反射した反射光から前記観察対象物の像を形成する像形成部と、を有し、
前記光学系は、
前記光源側からの光を導入し前記スキャナミラーに対して前記第1の入射方向に射出し、なおかつ前記観察対象物側からの前記スキャナミラーで反射した反射光を導入する第1の光ファイバと、
前記第1の光ファイバ部に導入された前記反射光を前記第1の光ファイバから分岐する光分岐部と、
前記光分岐部で分岐された反射光を前記スキャナミラーに対して前記第2の入射方向に射出する第2の光ファイバと、を有し、
前記第1の光ファイバの反射光の導入端部が、前記光選択部を構成している、共焦点顕微鏡。 A light source;
It is arranged on the optical path between the light source and the observation object, and reflects the light incident in the first incident direction from the light source side on the optical path to the observation object side and the reflection from the observation object side. A scanner mirror that reflects light toward the light source and can change an irradiation position of light on the observation object by changing an angle with respect to the optical path;
A light selection unit through which reflected light focused on the observation object passes among reflected light reflected by the scanner mirror from the observation object side;
An optical system that reflects and reflects the reflected light that has passed through the light selection unit from a second incident direction different from the first incident direction to the same surface of the scanner mirror;
Have a, an image forming unit that forms an image of the observation object from the light reflected again by the scanner mirror,
The optical system is
A first optical fiber that introduces light from the light source side, exits the scanner mirror in the first incident direction, and introduces reflected light reflected from the scanner mirror from the observation object side; ,
An optical branching unit for branching the reflected light introduced into the first optical fiber unit from the first optical fiber;
A second optical fiber that emits the reflected light branched at the light branching portion in the second incident direction with respect to the scanner mirror;
The confocal microscope , wherein an introduction end of reflected light of the first optical fiber constitutes the light selection unit .
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