JP4391806B2 - Optical microscope - Google Patents
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Description
本発明は、焦点位置制御手段を用いた光学顕微鏡に関するものである。 The present invention relates to an optical microscope using focal position control means.
従来、光学顕微鏡には、対物レンズの焦点位置の移動や収差を補正する焦点位置制御手段として光の波面を変調する波面変調器を用いたものがある。この波面変調器は、変調器に電圧を印加することで反射面を微小に変化させることのできるもので、この反射面を変化させ光学的なパワーを可変させることにより、対物レンズの光軸方向の光集光位置の移動を、対物レンズと試料機械的な位置関係を移動させることなく可能にしたもので、また、その際に生じる収差を相殺することも可能にしている。 2. Description of the Related Art Conventionally, some optical microscopes use a wavefront modulator that modulates the wavefront of light as focal position control means for correcting the movement of the focal position of an objective lens and aberrations. This wavefront modulator can change the reflection surface minutely by applying a voltage to the modulator. By changing the reflection surface and changing the optical power, the optical axis direction of the objective lens can be changed. The light converging position can be moved without moving the positional relationship between the objective lens and the sample mechanically, and aberrations occurring at that time can be canceled out.
このような波面変調器を用いた光学顕微鏡として、特許文献1に開示されるように顕微鏡の対物レンズ手前に波面変調器としてのアダプティブミラーを配置し、このアダプティブミラーの表面を変形させ、光の波面を変調することにより、対物レンズの焦点位置を移動するとともに、収差を補正するようにしたものが知られている。
ところで、このようなアダプティブミラーを用いて対物レンズの焦点位置の移動や収差補正を行なうものは、初期状態にあるアダプティブミラーの面形状を変形させ、その変形量に応じて対物レンズの焦点位置の移動量や収差補正量を決定するようにしている。 By the way, what moves the focal position of the objective lens and corrects aberrations using such an adaptive mirror deforms the surface shape of the adaptive mirror in the initial state, and changes the focal position of the objective lens according to the deformation amount. The amount of movement and the amount of aberration correction are determined.
ところが、通常、アダプティブミラーの初期状態での形状は全て同じでなく、製品のばらつきが存在している。このため、焦点位置の移動や収差補正の精度を確保するには、これら焦点位置の移動や収差補正を行う前に、アダプティブミラーの初期形状を同じ条件にに設定する必要がある。また、光学顕微鏡は、周囲の環境変化などによって、光学系に収差が生じて理想な状態でなくなることがあり、このような場合も、光学顕微鏡の使用開始時に、アダプティブミラーを用いて、環境変化に起因する収差を補正する必要がある。 However, in general, the shapes of the adaptive mirrors in the initial state are not all the same, and there are variations in products. For this reason, in order to ensure the accuracy of focal position movement and aberration correction, it is necessary to set the initial shape of the adaptive mirror under the same conditions before moving the focal position and correcting aberration. In addition, the optical microscope may lose its ideal state due to aberrations in the optical system due to changes in the surrounding environment. In such a case as well, the environment changes using an adaptive mirror at the start of use of the optical microscope. It is necessary to correct the aberration caused by.
しかし、特許文献1には、このような要求に対する解決策は見当たらず、このため、精度の高い焦点位置の移動や収差補正を確保するのが難しいという問題がある。 However, Patent Document 1 does not find a solution to such a requirement, and therefore there is a problem that it is difficult to ensure accurate movement of the focal position and aberration correction.
また、特許文献1に開示されるアダプティブミラーには、面形状を変形制御するための制御手段が用いられているが、このような制御手段を用いてアダプティブミラーの初期形状を設定するには、予め標準となる標本をセットし、この状態で、対物レンズのピント合わせを行ない初期形状を設定するなどの必要があり、このための操作に手間がかかり顕微鏡の操作性を著しく低下させるという問題もある。 In addition, the adaptive mirror disclosed in Patent Document 1 uses a control means for controlling the deformation of the surface shape. To set the initial shape of the adaptive mirror using such a control means, It is necessary to set a standard specimen in advance, and in this state, focus the objective lens and set the initial shape, etc., which requires troublesome operations and significantly reduces the operability of the microscope. is there.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、初期状態の設定を簡単に、精度よく行なうことができる光学顕微鏡を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an optical microscope capable of easily and accurately setting an initial state.
請求項1記載の発明は、光源と、前記光源からの光が集光される標本の拡大像を出射する対物レンズと、前記対物レンズを含む光路上に設けられ、印加電圧に応じて反射面の形状を変形自在にし、且つ、前記対物レンズの標本上での焦点位置を前記対物レンズの光軸方向に光学的に可変制御する波面変調器と、前記対物レンズを含む光路上の前記標本の中間像を結像する位置に挿脱可能に設けられ前記波面変調器を介して入射される光を反射する光反射手段と、前記光反射手段により反射され、前記波面変調器により反射された光を検出する検出する光検出器と、からなり、前記光検出器より得られる信号に基づいて前記波面変調器の形状を変化させることを特徴としている。
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記波面変調器は、前記光反射手段により反射され、前記波面変調器を介して前記光検出器により得られた光量と、あらかじめ用意された基準光量に応じた信号とを比較し、前記基準光量に応じた信号が得られる形状に設定することを特徴としている。
The invention according to claim 1 is provided on an optical path including a light source, an objective lens that emits an enlarged image of a specimen on which light from the light source is collected, and a reflecting surface according to an applied voltage. And a wavefront modulator that variably controls the focal position of the objective lens on the specimen in the optical axis direction of the objective lens, and the specimen on the optical path including the objective lens. A light reflecting means that is removably provided at a position where an intermediate image is formed and that reflects light incident through the wavefront modulator, and light reflected by the light reflecting means and reflected by the wavefront modulator And detecting the wave detector, and changing the shape of the wavefront modulator based on a signal obtained from the photodetector.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the wavefront modulator is reflected by the light reflecting means and obtained by the light detector via the wavefront modulator. The signal according to the prepared reference light quantity is compared, and the signal is set in a shape that provides a signal according to the reference light quantity.
請求項3記載の発明は、光源と、前記光源からの光が集光される標本の拡大像を出射する対物レンズと、前記光源からの光を前記標本上で2次元走査する走査手段と、
前記対物レンズを含む光路上に設けられ、印加電圧に応じて反射面の形状を変形自在にし、且つ、前記対物レンズの標本上での焦点位置を前記対物レンズの光軸方向に光学的に可変制御する波面変調器と、前記対物レンズを含む光路上の前記標本の中間像を結像する位置に挿脱可能に設けられ前記波面変調器を介して入射される光を反射する光反射手段と、前記光反射手段により反射され、前記波面変調器により反射された光を検出する光検出器と、からなり、前記光検出器より得られる信号に基づいて前記波面変調器の形状を変化させることを特徴としている。
請求項4記載の発明は、請求項3に記載の発明において、記波面変調器は、前記光反射手段により反射され、前記波面変調器を介して前記光検出器により得られた光量と、あらかじめ用意された基準光量に応じた信号とを比較し、前記基準光量に応じた信号が得られる形状に設定することを特徴としている。
The invention according to claim 3 is a light source, an objective lens that emits an enlarged image of a specimen on which the light from the light source is condensed, a scanning unit that two-dimensionally scans the light from the light source on the specimen,
Provided on the optical path including the objective lens, the shape of the reflecting surface can be deformed according to the applied voltage , and the focal position of the objective lens on the specimen is optically variable in the optical axis direction of the objective lens A wavefront modulator to be controlled, and a light reflecting means that is removably provided at a position where an intermediate image of the sample on the optical path including the objective lens is formed, and reflects light incident through the wavefront modulator. A light detector that detects light reflected by the light reflecting means and reflected by the wavefront modulator, and changes the shape of the wavefront modulator based on a signal obtained from the light detector. It is characterized by.
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention of the third aspect, the wavefront modulator is reflected by the light reflecting means, and the light quantity obtained by the photodetector via the wavefront modulator The signal according to the prepared reference light quantity is compared, and the signal is set in a shape that provides a signal according to the reference light quantity.
請求項5記載の発明は、請求項3記載の発明において、前記光走査手段により前記光源からの光を前記光反射手段上で走査させ、前記光反射手段の複数点からの反射光を、前記波面変調器を介して前記光検出器により取得し、得られた光量に基づいて前記波面変調器の形状を変化させることを特徴としている。
請求項6記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記波面変調器は、前記波面変調器を介して前記光検出器により得られた前記光反射手段の複数点からの反射光の光量に応じた信号と、あらかじめ用意された基準光量に応じた信号とを比較し、前記基準光量に応じた信号が得られる形状に設定することを特徴としている。
請求項7記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記光反射手段の複数点からの反射光の光量が均一になるように前記波面変調器の形状を変化させることを特徴としている。
請求項8記載の発明は、光源と、前記光源からの光が集光される標本の拡大像を出射する対物レンズと、前記対物レンズを含む光路上に設けられ、印加電圧に応じて反射面の形状を変形自在にし、且つ、前記対物レンズの標本上での焦点位置を前記対物レンズの光軸方向に光学的に可変制御する波面変調器と、前記対物レンズを含む光路上の前記標本の中間像を結像する位置に挿脱可能に設けられ前記波面変調器を介して入射される光を反射する光反射手段と、前記光反射手段により反射され、前記波面変調器により反射された光の波面を検出する光検出器と、からなり、前記光検出器より得られる信号に基づいて前記波面変調器の形状を変化させることを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the light scanning unit scans the light from the light source on the light reflecting unit, and the reflected light from a plurality of points of the light reflecting unit is It is obtained by the light detector via a wavefront modulator, and the shape of the wavefront modulator is changed based on the obtained light quantity.
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the wavefront modulator is configured to receive reflected light from a plurality of points of the light reflecting means obtained by the photodetector through the wavefront modulator. A signal according to the light amount is compared with a signal according to a reference light amount prepared in advance, and a shape corresponding to the signal corresponding to the reference light amount is set.
The invention according to claim 7 is the invention according to claim 5, characterized in that the shape of the wavefront modulator is changed so that the amount of reflected light from a plurality of points of the light reflecting means is uniform. .
The invention according to claim 8 is provided on an optical path including a light source, an objective lens that emits an enlarged image of a sample on which light from the light source is collected, and a reflecting surface according to an applied voltage. And a wavefront modulator that variably controls the focal position of the objective lens on the specimen in the optical axis direction of the objective lens, and the specimen on the optical path including the objective lens. A light reflecting means that is removably provided at a position where an intermediate image is formed and that reflects light incident through the wavefront modulator, and light reflected by the light reflecting means and reflected by the wavefront modulator And detecting the wavefront of the wavefront modulator, and changing the shape of the wavefront modulator based on a signal obtained from the photodetector.
本発明よれば、対物レンズの標本上での焦点位置を対物レンズの光軸方向に光学的に可変制御する焦点位置制御手段を有するものであって、標本の中間像を結像する位置に挿脱可能に光反射手段を配置し、この光反射手段で反射される光を検出し、この検出される光量に応じて焦点位置制御手段の状態を制御するようにしたので、焦点位置制御手段の初期状態の設定を始め、光学系の収差補正を精度よく行なうことができ、理想的な初期状態により精度の高い観察を行なうことができる光学顕微鏡を実現できる。 According to the present invention, there is provided a focal position control means for optically variably controlling the focal position of the objective lens on the specimen in the optical axis direction of the objective lens, and the objective lens is inserted at the position where the intermediate image of the specimen is formed. Since the light reflecting means is detachably disposed, the light reflected by the light reflecting means is detected, and the state of the focal position control means is controlled according to the detected light quantity. It is possible to realize an optical microscope capable of accurately performing aberration correction of the optical system, such as setting an initial state, and capable of performing highly accurate observation in an ideal initial state.
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態が適用される光学顕微鏡の概略構成を示している。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic configuration of an optical microscope to which the first embodiment of the present invention is applied.
図1において、11は標本で、この標本11は、図示しないステージ上に載置され、水平方向に移動可能になっている。標本11の下方には、透過照明用の光源12が配置されている。この光源12には、ハロゲンランプや水銀ランプなどが用いられる。
In FIG. 1,
光源12から発せられる光の光路には、コレクトレンズ13、コンデンサレンズ14が配置されている。コレクトレンズ13は、光源12からの光を平行光に変換するものである。コンデンサレンズ14は、コレクトレンズ13からの平行光を標本11の位置に集光するようにしている。
A collect
標本11の上方には、標本11に近接して対物レンズ15が配置されている。対物レンズ15は、光源12の光が集光される標本11の拡大像を出射するもので、倍率の異なる複数本(図面では1本のみを示している。)が図示しないレボルバーに保持され、このレボルバーの操作によって、選択的に観察光路a上に位置されるようになっている。
Above the
対物レンズ15上方の観察光路a上には、ハーフミラー16が配置されている。ハーフミラー16は、対物レンズ15により拡大された光像を透過し、後述する基準反射ミラー20から反射される光を反射するようになっている。ハーフミラー16の透過光路には、焦点位置制御手段としての波面変調器、ここでは可変ミラー17が配置されている。可変ミラー17は、対物レンズ15の標本11上での焦点位置を対物レンズ15の光軸方向に光学的に可変制御するものである。この可変ミラー17には、可変ミラー17の状態を設定する設定手段としてのミラー制御部18が接続されている。ミラー制御部18は、可変ミラー17の図示しない電極に対し電圧を印加することで、可変ミラー17の反射面を微小に変化させるようにしている。つまり、ここでの可変ミラー17は、反射面が平坦になっている場合は、光学的なパワーがなく、反射面を反射した光を平行光のまま出射し、ミラー制御部18により図示しない電極に電圧が印加されると、反射面を微小に変形(湾曲)し、反射面を反射した光を若干の発散光として出射するようになっている。
A
可変ミラー17の反射光路には、中間結像レンズ19が配置されている。中間結像レンズ19は、可変ミラー17からの反射光を透過し、中間像位置Iに標本11の中間像を結像するようになっている。そして、中間像位置Iからの光は、図示しない光学顕微鏡の観察系に入射し、標本観察できるようになっている。
An
中間結像レンズ19の中間像位置Iには、光反射手段としての基準反射ミラー20が配置されている。この基準反射ミラー20は、中間像位置Iに結像された標本11の中間像の光を可変ミラー17を介してハーフミラー16側に反射するもので、図示しないモータによって、中間像位置Iへの挿脱を可能にしている。
At the intermediate image position I of the
一方、ハーフミラー16の反射光路には、結像レンズ21および光検出器22が配置されている。光検出器22は、上述したミラー制御部18とともに設定手段を構成するもので、例えば、フォトディテクタのような光量を計測する光センサからなっている。また、光検出器22は、可変ミラー17、ハーフミラー16を介して反射されてくる基準反射ミラー20からの光の量に応じた電気信号を出力するようになっている。
On the other hand, an
光検出器22からの信号は、制御部23に入力するようになっている。制御部23は、上述の設定手段の一部を構成するもので、光検出器22からの信号に基づいて、ミラー制御部18に対し可変ミラー17に印加する電圧調整を指示し、可変ミラー17の反射面の形状を制御するようにしている。また、制御部23は、上述した図示しないモータに駆動指令を出して基準反射ミラー20の中間像位置Iへの挿脱を制御するようにもしている。
A signal from the
次に、このように構成した実施の形態の動作を説明する。 Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.
この場合、光学顕微鏡の電源を投入すると、制御部23は、上述した図示しないモータを駆動して基準反射ミラー20を中間像位置Iへ挿入する。
In this case, when the optical microscope is turned on, the
この状態で、光源12から光が発生すると、この光は、コレクトレンズ13、コンデンサレンズ14を透過して標本11の位置に集光される。また、標本11を透過した光は、対物レンズ15、ハーフミラー16を透過して可変ミラー17の反射面に入射する。可変ミラー17で反射した光は、中間結像レンズ19を透過して中間像位置Iに結像され、この中間像位置Iに配置された基準反射ミラー20で反射し、再び可変ミラー17の反射面に入射される。そして、可変ミラー17で反射した光は、ハーフミラー16で反射し、結像レンズ21を透過して光検出器22に入射する。
In this state, when light is generated from the
光検出器22は、基準反射ミラー20からの光の量に応じた信号を出力し、この信号は、制御部23に入力される。制御部23は、光検出器22で検出される光量に応じた信号と予め用意された基準光量に応じた信号とを比較する。ここで予め用意される基準光量に応じた信号は、可変ミラー17が初期形状にあるときに得られる光量に相当するものである。
The
そして、この比較結果から、光検出器22の信号と基準光量の信号が異なると、制御部23よりミラー制御部18に制御命令が発せられ、可変ミラー17に印加される電圧が制御される。これにより、可変ミラー17の表面形状が変化し、この形状変化により光検出器22で検出される光量も可変される。
From this comparison result, if the signal of the
その後、このような一連の動作により、光検出器22の信号が基準光量の信号と一致すると、制御部23によるミラー制御部18への制御命令が停止し、可変ミラー17の初期形状が設定される。
After that, when the signal of the
一方、周囲環境の変化によって、光学系に収差が生じたような場合、光検出器22で検出される光量は、理想状態にある光学系のそれと比べて小さくなる。従って、この場合も、制御部23によりミラー制御部18を制御し、可変ミラー17に印加される電圧を調整して表面形状を制御し、光検出器22で検出される光量に応じた信号を予め用意された理想状態にある光学系の基準光量の信号と一致させる。これにより、環境変化の影響で生じた収差を補正でき、光学系の初期状態を設定することができる。
On the other hand, when aberrations occur in the optical system due to changes in the surrounding environment, the amount of light detected by the
その後、制御部23により図示しないモータを駆動し基準反射ミラー20を中間像位置Iから退避させる。
Thereafter, the
この状態で、光学顕微鏡による通常の標本観察が行われる。この場合、標本11に対する焦点合わせは、ミラー制御部18により可変ミラー17に印加される電圧を調整することで行われるが、この時の焦点合わせは、常に、可変ミラー17を初期の形状から変形させることができるので、変形の再現性の精度を確保することができ、焦点合わせの精度を高めることができる。
In this state, normal specimen observation with an optical microscope is performed. In this case, focusing on the
従って、このようにすれば、光源12からの光が集光される標本11の拡大像を出射する対物レンズ15を含む光路上に、対物レンズ15の標本11上での焦点位置を対物レンズ15の光軸方向に光学的に可変制御する可変ミラー17を配置したもので、標本11の中間像を結像する位置に挿脱可能に基準反射ミラー20を挿脱可能に配置し、この基準反射ミラー20で反射される光を光検出器22で検出し、この検出される光量に応じて可変ミラー17の形状を制御するようにしたので、可変ミラー17の初期形状の設定を簡単に精度よく行なうことができ、また、周囲の環境変化などにより光学系に収差が生じた場合も、その収差補正を精度よく行なうことができ、理想的な初期状態により精度の高い観察を行なうことができる光学顕微鏡を実現できる。
Accordingly, in this way, the focal position of the
なお、第1の実施の形態では、可変ミラー17で反射される光を検出する光検出器22として、フォトディテクタなど使用しているが、例えば、波面センサを利用して、光の波面を計測し、波面収差の信号に基づいて可変ミラー17を制御するような方式を採用することもできる。
In the first embodiment, a photodetector or the like is used as the
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図2は、本発明の第2の実施の形態が適用される走査型レーザ顕微鏡の概略構成を示している。 FIG. 2 shows a schematic configuration of a scanning laser microscope to which the second embodiment of the present invention is applied.
図2において、31はレーザ光源で、このレーザ光源31から発せられるレーザ光の光路上には、コリメートレンズ32およびビームスプリッタ33が配置されている。ビームスプリッタ33は、レーザ光源31からのレーザ光を反射し、後述する基準反射ミラー41から反射される光を透過するようになっている。
In FIG. 2,
ビームスプリッタ33の反射光路には、焦点位置制御手段としての波面変調器、ここでも可変ミラー34が配置されている。可変ミラー34には、ミラー制御部35が接続されている。これら可変ミラー34、ミラー制御部35については、第1の実施の形態で述べた可変ミラー17、ミラー制御部18と同様であり、ここでの説明は省略する。
In the reflected light path of the
可変ミラー34の反射光路には、走査手段としてのスキャナ36が配置されている。このスキャナ36は、2組のガルバノスキャナミラー361,362を有し、これらのガルバノスキャナミラー361,362によりレーザ光を2次元方向に走査するようになっている。
A
スキャナ36の出射光路には、投影レンズ37、中間結像レンズ38および対物レンズ39が配置され、これら投影レンズ37、中間結像レンズ38および対物レンズ39を介してレーザ光を標本40に照射するようになっている。この場合、中間結像レンズ38は、標本40の中間像を中間像位置I’に結ぶようになっている。
A
中間像位置I’には、光反射手段としての基準反射ミラー41が配置されている。この基準反射ミラー41は、中間像位置I’に結像された標本40の中間像の光をスキャナ36、可変ミラー34を介してビームスプリッタ33側に反射するもので、図示しないモータによって、中間像位置I’へ挿脱を可能になっている。
At the intermediate image position I ′, a
一方、ビームスプリッタ33の透過光路上には、共焦点観察手段を構成する結像レンズ42、共焦点ピンホール43および上述したミラー制御部35とともに設定手段を構成する光検出器44が配置されている。ここでの光検出器44には、例えばフォトマルチプライアが用いられる。
On the other hand, on the transmission optical path of the
光検出器44は、可変ミラー34で反射される基準反射ミラー41からの光の量に応じた信号を出力するようになっている。光検出器44からの信号は、制御部45に入力するようになっている。制御部45も上述の設定手段の位置部を構成するもので、光検出器44からの信号に基づいて、ミラー制御部35に対し可変ミラー34に印加する電圧調整を指示し、可変ミラー34の反射面の形状を制御するようにしている。また、制御部45は、上述した図示しないモータに駆動指令を出して基準反射ミラー41の中間像位置I’への挿脱を制御するようにもしている。
The
次に、このように構成した実施の形態の動作を説明する。 Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.
この場合、光学顕微鏡の電源を投入すると、制御部45は、上述した図示しないモータを駆動して基準反射ミラー41を中間像位置I’へ挿入する。
In this case, when the power of the optical microscope is turned on, the
この状態で、レーザ光源31からレーザ光が発生すると、レーザ光は、コリメートレンズ32を透過した後、ビームスプリッタ33で反射して、可変ミラー34の反射面に入射する。可変ミラー17で反射した光は、スキャナ36を介して投影レンズ37に入射し、中間像位置I’に集光される。この場合、中間像位置I’には、基準反射ミラー41が配置されるので、可変ミラー34からの光は、基準反射ミラー41で反射し、スキャナ36を介して再び再び可変ミラー34の反射面に入射される。そして、可変ミラー34で反射した光は、ビームスプリッタ33を透過し、結像レンズ42、共焦点ピンホール43を介して光検出器44に入射する。
In this state, when laser light is generated from the
光検出器44は、基準反射ミラー41からの光の量に応じた信号を出力し、この信号は、制御部45に入力される。制御部45は、光検出器44で検出される光量に応じた信号と予め用意された基準光量に応じた信号とを比較する。そして、この比較結果から、光検出器44の信号と基準光量の信号が異なると、制御部45よりミラー制御部35に制御命令が発せられ、可変ミラー34に印加される電圧が調整される。これにより、可変ミラー34の表面形状が変化し、この形状変化により光検出器44で検出される光量も可変される。
The
その後、このような一連の動作により、光検出器44の信号が基準光量の信号と一致すると、制御部45によるミラー制御部35への制御命令が停止し、可変ミラー34の初期形状が設定される。
After that, when the signal of the
一方、周囲環境の変化によって、光学系に収差が生じたような場合、光検出器44で検出される光量は、理想状態にある光学系のそれと比べて小さくなる。従って、この場合も、制御部45によりミラー制御部35を制御し、可変ミラー34に印加される電圧を調整して表面形状を制御し、光検出器44で検出される光量に応じた信号を予め用意された理想状態にある光学系の基準光量の信号と一致させる。これにより、環境変化の影響で生じた収差を補正でき、光学系の初期状態を設定することができる。
On the other hand, when an aberration occurs in the optical system due to changes in the surrounding environment, the amount of light detected by the
その後、制御部45により図示しないモータを駆動し基準反射ミラー41を中間像位置I’から退避させる。
Thereafter, the
この状態で、走査型レーザ顕微鏡による通常の走査観察が行われる。この場合も、標本40に対する焦点合わせは、ミラー制御部35により可変ミラー34に印加される電圧を調整することで行われるが、この時の焦点合わせは、常に、可変ミラー34を初期の形状から変形させることができるので、変形の再現性の精度を確保することができ、焦点合わせの精度を高めることができる。
In this state, normal scanning observation with a scanning laser microscope is performed. Also in this case, focusing on the
従って、このようにしても第1の実施の形態と同様な効果を期待できる。さらに、走査型レーザ顕微鏡の基本構成として用いられるフォトマルチプライアなどの光検出器44をそのまま利用して可変ミラー34の初期形状の設定を行なうことができるので、価格的に安価にすることもできる。
Therefore, even in this way, the same effect as in the first embodiment can be expected. Furthermore, since the initial shape of the
なお、上述した第2の実施の形態では、標本の反射像を観察または形成する走査型レーザ顕微鏡について述べたが、ビームスプリッタの代わりにダイクロイックミラーを使用すれば、蛍光標本の蛍光像の観察または形成するような走査型レーザ顕微鏡にも本発明を適用することができる。また、上述では、光検出器により基準反射ミラー41上の1点からの反射光の光量を検出し、この光量に応じて可変ミラー34の形状を制御するようにしたが、スキャナ36により基準反射ミラー41上の光をスキャンし、この基準反射ミラー41上の複数点からの反射光の光量を検出し、この光量の信号と予め用意された基準光量に応じた信号と比較し、この結果から可変ミラー34の形状を制御するようにしてもよいし、あるいは複数点からの反射光の光量が均一になるように可変ミラー34の形状を制御するようにしてもよい。
In the second embodiment described above, the scanning laser microscope for observing or forming the reflected image of the sample has been described. However, if a dichroic mirror is used instead of the beam splitter, the fluorescent image of the fluorescent sample can be observed or The present invention can also be applied to a scanning laser microscope to be formed. In the above description, the light quantity of the reflected light from one point on the
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the implementation stage, it can change variously in the range which does not change the summary.
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。 Furthermore, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and is described in the column of the effect of the invention. If the above effect is obtained, a configuration from which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.
11…標本、12…光源、13…コレクトレンズ
14…コンデンサレンズ、15…対物レンズ、16…ハーフミラー
17…可変ミラー、18…ミラー制御部
19…中間結像レンズ、20…基準反射ミラー
21…結像レンズ、22…光検出器、23…制御部
31…レーザ光源、32…コリメートレンズ
33…ビームスプリッタ、34…可変ミラー
35…ミラー制御部、36…スキャナ
361.362…ガルバノスキャナミラー、37…投影レンズ
38…中間結像レンズ、39…対物レンズ
40…標本、41…基準反射ミラー、42…結像レンズ
43…共焦点ピンホール、44…光検出器、45…制御部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記光源からの光が集光される標本の拡大像を出射する対物レンズと、
前記対物レンズを含む光路上に設けられ、印加電圧に応じて反射面の形状を変形自在にし、且つ、前記対物レンズの標本上での焦点位置を前記対物レンズの光軸方向に光学的に可変制御する波面変調器と、
前記対物レンズを含む光路上の前記標本の中間像を結像する位置に挿脱可能に設けられ前記波面変調器を介して入射される光を反射する光反射手段と、
前記光反射手段により反射され、前記波面変調器により反射された光を検出する検出する光検出器と、からなり、
前記光検出器より得られる信号に基づいて前記波面変調器の形状を変化させることを特徴とする光学顕微鏡。 A light source;
An objective lens that emits an enlarged image of a specimen on which light from the light source is collected; and
Provided on the optical path including the objective lens, the shape of the reflecting surface can be deformed according to the applied voltage , and the focal position of the objective lens on the specimen is optically variable in the optical axis direction of the objective lens A wavefront modulator to control ,
A light reflecting means that is detachably provided at a position where an intermediate image of the sample on the optical path including the objective lens is formed, and that reflects light incident through the wavefront modulator;
A light detector for detecting the light reflected by the light reflecting means and reflected by the wavefront modulator, and
An optical microscope characterized by changing a shape of the wavefront modulator based on a signal obtained from the photodetector.
前記光反射手段により反射され、前記波面変調器を介して前記光検出器により得られた光量と、あらかじめ用意された基準光量に応じた信号とを比較し、前記基準光量に応じた信号が得られる形状に設定することを特徴とする請求項1に記載の光学顕微鏡。 The wavefront modulator is
The amount of light reflected by the light reflecting means and obtained by the photodetector via the wavefront modulator is compared with a signal corresponding to a reference light amount prepared in advance to obtain a signal corresponding to the reference light amount. The optical microscope according to claim 1, wherein the optical microscope is set to a shape to be obtained.
前記光源からの光が集光される標本の拡大像を出射する対物レンズと、
前記光源からの光を前記標本上で2次元走査する走査手段と、
前記対物レンズを含む光路上に設けられ、印加電圧に応じて反射面の形状を変形自在にし、且つ、前記対物レンズの標本上での焦点位置を前記対物レンズの光軸方向に光学的に可変制御する波面変調器と、
前記対物レンズを含む光路上の前記標本の中間像を結像する位置に挿脱可能に設けられ前記波面変調器を介して入射される光を反射する光反射手段と、
前記光反射手段により反射され、前記波面変調器により反射された光を検出する光検出器と、からなり、
前記光検出器より得られる信号に基づいて前記波面変調器の形状を変化させることを特徴とする光学顕微鏡。 A light source;
An objective lens that emits an enlarged image of a specimen on which light from the light source is collected; and
Scanning means for two-dimensionally scanning light from the light source on the specimen;
Provided on the optical path including the objective lens, the shape of the reflecting surface can be deformed according to the applied voltage , and the focal position of the objective lens on the specimen is optically variable in the optical axis direction of the objective lens A wavefront modulator to control ,
A light reflecting means that is detachably provided at a position where an intermediate image of the sample on the optical path including the objective lens is formed, and that reflects light incident through the wavefront modulator;
A light detector that detects light reflected by the light reflecting means and reflected by the wavefront modulator;
An optical microscope characterized by changing a shape of the wavefront modulator based on a signal obtained from the photodetector.
前記光反射手段により反射され、前記波面変調器を介して前記光検出器により得られた光量と、あらかじめ用意された基準光量に応じた信号とを比較し、前記基準光量に応じた信号が得られる形状に設定することを特徴とする請求項3に記載の光学顕微鏡。 The wavefront modulator is
The amount of light reflected by the light reflecting means and obtained by the photodetector via the wavefront modulator is compared with a signal corresponding to a reference light amount prepared in advance to obtain a signal corresponding to the reference light amount. The optical microscope according to claim 3, wherein the optical microscope is set to a shape to be obtained.
前記波面変調器を介して前記光検出器により得られた前記光反射手段の複数点からの反射光の光量に応じた信号と、あらかじめ用意された基準光量に応じた信号とを比較し、前記基準光量に応じた信号が得られる形状に設定することを特徴とする請求項5に記載の光学顕微鏡。 The wavefront modulator is
The signal according to the amount of reflected light from a plurality of points of the light reflecting means obtained by the photodetector via the wavefront modulator is compared with the signal according to the reference light amount prepared in advance, The optical microscope according to claim 5, wherein the optical microscope is set to a shape capable of obtaining a signal corresponding to the reference light amount.
前記光源からの光が集光される標本の拡大像を出射する対物レンズと、
前記対物レンズを含む光路上に設けられ、印加電圧に応じて反射面の形状を変形自在にし、且つ、前記対物レンズの標本上での焦点位置を前記対物レンズの光軸方向に光学的に可変制御する波面変調器と、
前記対物レンズを含む光路上の前記標本の中間像を結像する位置に挿脱可能に設けられ前記波面変調器を介して入射される光を反射する光反射手段と、
前記光反射手段により反射され、前記波面変調器により反射された光の波面を検出する光検出器と、からなり、
前記光検出器より得られる信号に基づいて前記波面変調器の形状を変化させることを特徴とする光学顕微鏡。 A light source;
An objective lens that emits an enlarged image of a specimen on which light from the light source is collected; and
Provided on the optical path including the objective lens, the shape of the reflecting surface can be deformed according to the applied voltage , and the focal position of the objective lens on the specimen is optically variable in the optical axis direction of the objective lens A wavefront modulator to control ,
A light reflecting means that is removably provided at a position where an intermediate image of the sample on the optical path including the objective lens is formed, and that reflects light incident through the wavefront modulator;
A photodetector for detecting a wavefront of the light reflected by the light reflecting means and reflected by the wavefront modulator;
An optical microscope characterized by changing a shape of the wavefront modulator based on a signal obtained from the photodetector.
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