共焦点顕微鏡の見え方

実際に共焦点顕微鏡を使った事がない場合は、なかなかどんな像が見えるのか想像がつきにくいのが共焦点顕微鏡です。

下は、ピラミッド型のサンプルがどのように見えるか示した模式図です。

共焦点光学系の見え方

左は、通常の見え方です。照明はサンプル全体を照らしているので、全体が明るくなります。焦点が合っているところが、はっきり見え、他の部分はぼけています。四角錐なので、正方形にみえます。焦点が合っているところから徐々にぼけていくので、ぼんやりとした正方形が見えます。

真ん中は照明だけ、焦点を合わせた場合です。サンプルは照明の焦点面に交差した部分だけ、照らされて、明るくなります。焦点面と四角錐が交差した正方形の部分が明るくなり、徐々に暗くなります。これを見るので、暗い背景に光った正方形がみえ、その周りが、ぼけている様子が見えます。

右は共焦点光学系です。この場合は、照明の焦点面だけを観察することになります。焦点の合っている部分しかピンホールを通らないので、明るさは急激に落ち、しかも、ぼけた部分も少なくなります。真っ暗な中に、正方形だけがくっきり見えることになります。

焦点面を下から上へ移動して、画像を足し算していくと、非常に焦点深度の大きな画像がみられます。(Zスタック)光学顕微鏡で倍率を上げると焦点深度は数μmになってしまい、立体を観察すると、全体の立体構造がつかみにくくなります。しかし、共焦点光学系を使い、画像処理をおこなうと、高倍率でも立体的な構造を観察できます。

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