JP2005156756A - Scanning microscope - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばレーザ光などの照明光を試料上に2次元走査し、試料からの測定光を検出して試料の像を取得する走査型顕微鏡に関する。 The present invention relates to a scanning microscope that obtains an image of a sample by two-dimensionally scanning illumination light such as laser light on a sample and detecting measurement light from the sample.
図8は一般に知られている走査型顕微鏡の構成図である。レーザ光源1は、単一波長のレーザ光Dを出力する。このレーザ光Dは、偏光ビームスプリッタ2を透過して第1のガルバノスキャナ3に入射する。この第1のガルバノスキャナ3は、矢印a方向に揺動してレーザ光Dを試料S上のY方向に走査する。この走査されたレーザ光Dは、各リレーレンズ4、5を通って第2のガルバノスキャナ6に入射する。この第2のガルバノスキャナ6は、矢印b方向に揺動してレーザ光Dを試料S上のX方向に走査する。このXY方向に走査されたレーザ光Dは、観察光学系を構成する各レンズ7、8、1/4波長板9、対物レンズ10を通して試料Sの表面上に照射される。
FIG. 8 is a block diagram of a generally known scanning microscope. The
なお、第1と第2のガルバノスキャナ3、6は、それぞれ各レンズ7、8及び各リレーレンズ4、5によってリレーされた対物レンズ10の各瞳位置に配置される。詳しく説明すれば、第1と第2のガルバノスキャナ3、6の各傾きの支点を各瞳位置に配置している。第1と第2のガルバノスキャナ3、6を各瞳位置に配置しなければ、レーザ光D及び測定光の走査方向にずれが生じる。
The first and second galvano scanners 3 and 6 are arranged at the respective pupil positions of the
試料Sの表面上からの測定光は、試料Sにレーザ光を照射した光路と逆方向の光路、すなわち対物レンズ10、1/4波長板9、各レンズ8、7、第2のガルバノスキャナ6、各リレーレンズ5、4、第1のガルバノスキャナ3を通って偏光ビームスプリッタ2に入射して偏向される。この偏向された測定光は、集光レンズ11により集光され、ピンホール12を通過して受光素子13で受光される。この受光素子13の出力信号を処理することにより試料Sの観察像が取得される。
The measurement light from the surface of the sample S is an optical path opposite to the optical path in which the sample S is irradiated with laser light, that is, the
しかしながら、上記走査型顕微鏡は、2台の第1及び第2のガルバノスキャナ3、6を用いなければならず、このため各瞳位置にスキャナを配置するための各リレーレンズ4、5が必要となり、これらガルバノスキャナ3、6によって大きな空間を占領し、顕微鏡全体が大型化する。このため、1台のガルバノスキャナによってレーザ光を2次元走査すれば、リレーレンズを配置する必要もなく顕微鏡全体をコンパクト化できる。1台のガルバノスキャナによってレーザ光を2次元走査する技術が例えば特許文献1に開示されている。
However, the scanning microscope must use two first and second galvano scanners 3 and 6, and therefore, each relay lens 4 and 5 for arranging the scanner at each pupil position is required. These galvano scanners 3 and 6 occupy a large space, and the entire microscope is enlarged. For this reason, if the laser light is two-dimensionally scanned by a single galvano scanner, the entire microscope can be made compact without the need for a relay lens. For example,
この特許文献1の1台のガルバノスキャナによってレーザ光を2次元走査する技術を走査顕微鏡に適用すると、例えば図9及び図10に示すように試料Sに対するレーザ光の走査軌跡に収差が生じてしまい、測定精度が低下する問題を有する。
When the technology for two-dimensionally scanning laser light with the single galvano scanner of
このような特許文献1の技術を利用したもので、試料Sに対するレーザ光Dの走査軌跡の収差を修正する技術を開示したものと例えば特許文献2がある。この特許文献2には、試料に沿って照射光ビーム(レーザ光Dに相応)を走査するための走査装置を有する走査型顕微鏡が記載されている。この走査装置は、少なくとも2つの方向に移動することができる少なくとも1つのマイクロミラーを有する。この走査装置により照射光ビームを走査すると、試料に対する照射光ビームの走査軌跡に収差が生じる。そこで、特許文献2は、試料に照射する照射光ビームを例えばハルトマン・シャック検出器により検出し、この検出結果に応じて適用レンズのミラー面を静電アクチュエータなどの複数の能動光学素子によって変形し、ミラー面の欠陥又は変形を補正している。
しかしながら、特許文献2は、照射光ビームを検出するハルトマン・シャック検出器、ミラー面を有する適用レンズ、このミラー面を変形するための静電アクチュエータなどの複数の能動光学素子、ハルトマン・シャック検出器の検出結果に応じて静電アクチュエータなどの複数の能動光学素子を駆動制御するパーソナルコンピュータなどの各種部品を必要とする。これら各種部品は、走査型顕微鏡の光学系とは別途設けなければならない。このため、特許文献2では、構成が複雑化し、装置全体が大型化する。又、装置全体のコストも高くなってしまう。
However,
本発明は、照明光を出力する光源と、光源から出力された照明光を、当該照明光の入射光軸に対して少なくとも2方向に偏向して走査させる2次元走査機構と、2次元走査機構により走査された照明光を試料に照射し、かつ試料からの測定光を検出する観察光学系と、観察光学系により検出された測定光を受光する受光素子と、受光素子の出力信号に基づいて試料の観察像を取得する画像処理部とを具備し、2次元走査機構は、光源から出力された照明光及び試料からの測定光を反射するミラーと、ミラーのミラー平面に対して略平行方向に設けられた第1の回転軸を有し、第1の回転軸を中心にミラーを回転させる第1の走査機構と、第1の走査機構の第1の回転軸に対して略垂直方向に設けられた第2の回転軸を有し、第1の走査機構を第2の回転軸を中心に回転させる第2の走査機構とを有し、ミラーのミラー平面は、第2の走査機構の第2の回転軸に対して略45°を成し、かつ第1の回転軸と第1の走査機構の回転中心とが交わるように面上に配置した走査型顕微鏡である。 The present invention includes a light source that outputs illumination light, a two-dimensional scanning mechanism that scans the illumination light output from the light source by deflecting the illumination light in at least two directions with respect to the incident optical axis of the illumination light, and a two-dimensional scanning mechanism. Based on the observation optical system that irradiates the sample with the illumination light scanned by, and detects the measurement light from the sample, the light receiving element that receives the measurement light detected by the observation optical system, and the output signal of the light receiving element An image processing unit that acquires an observation image of the sample, and the two-dimensional scanning mechanism includes a mirror that reflects the illumination light output from the light source and the measurement light from the sample, and a direction substantially parallel to the mirror plane of the mirror And a first scanning mechanism for rotating the mirror about the first rotational axis, and in a direction substantially perpendicular to the first rotational axis of the first scanning mechanism. A second rotation axis provided, and the first scanning mechanism is And a second scanning mechanism that rotates about the second rotation axis, the mirror plane of the mirror being substantially 45 ° with respect to the second rotation axis of the second scanning mechanism, and the first scanning mechanism The scanning microscope is arranged on the surface so that the rotation axis and the rotation center of the first scanning mechanism intersect.
本発明は、レーザ光源から出力されたレーザ光を試料上に2次元走査し、試料からの測定光をピンホールを通して検出することにより試料の共焦点像を取得する走査型顕微鏡において、レーザ光源から出力されたレーザ光及び試料からの測定光を反射するミラーと、ミラーのミラー平面に対して略平行方向に設けられた第1の回転軸を有し、第1の回転軸を中心にミラーを回転させる第1の走査機構と、第1の走査機構の第1の回転軸に対して略垂直方向に設けられた第2の回転軸を有し、第1の走査機構を第2の回転軸を中心に回転させる第2の走査機構とを有し、ミラーのミラー平面を、第2の走査機構の第2の回転軸に対して略45°を成し、かつ第1の回転軸と第1の走査機構の回転中心とが交わるように面上に配置し、第1の走査機構によるミラーの回転と第2の走査機構による第1の走査機構の回転とによりレーザ光を2次元走査させる2次元走査機構を具備した走査型顕微鏡である。 The present invention provides a scanning microscope that obtains a confocal image of a sample by two-dimensionally scanning a laser beam output from a laser light source on a sample and detecting measurement light from the sample through a pinhole. A mirror that reflects the output laser light and measurement light from the sample, and a first rotation axis that is provided in a direction substantially parallel to the mirror plane of the mirror, the mirror about the first rotation axis. A first scanning mechanism that rotates, and a second rotational shaft that is provided in a direction substantially perpendicular to the first rotational shaft of the first scanning mechanism, and the first scanning mechanism is a second rotational shaft. A second scanning mechanism that rotates about the first rotation axis, the mirror plane of the mirror is substantially 45 ° with respect to the second rotation axis of the second scanning mechanism, and the first rotation axis and the second rotation mechanism The first scanning machine is arranged on the surface so as to intersect the rotation center of the first scanning mechanism. It is a scanning microscope provided with the two-dimensional scanning mechanism for scanning the laser beam two-dimensionally by the rotation of the first scanning mechanism due to rotation and a second scanning mechanism of the mirror by.
本発明は、簡単な構成で装置をコンパクトにでき、かつ試料に対するレーザ光の走査軌跡の収差を小さくできる走査型顕微鏡を提供できる。 The present invention can provide a scanning microscope in which the apparatus can be made compact with a simple configuration and the aberration of the scanning trajectory of the laser beam with respect to the sample can be reduced.
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図8と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図1は走査型顕微鏡、詳しくはレーザ走査型共焦点顕微鏡の構成図である。レーザ光源1から出力される単一波長のレーザ光Dの光軸上には、偏光ビームスプリッタ2を介して2次元走査機構20が設けられている。この2次元走査機構20は、レーザ光源1から出力される単一波長のレーザ光Dを、当該レーザ光の入射光軸に対して少なくとも2方向に偏向して2次元走査する。この2次元走査機構20により2次元走査されたレーザ光Dの光路上には、各レンズ7、8、1/4波長板9、対物レンズ10が設けられている。
FIG. 1 is a block diagram of a scanning microscope, specifically a laser scanning confocal microscope. A two-
図2は2次元走査機構20をY軸方向から見た構成図であり、図3は2次元走査機構20をZ軸方向から見た構成図である。2次元走査機構20は、レーザ光源1から出力されたレーザ光D及び試料Sからの測定光を反射するミラー21と、このミラー21を回転させる第1の走査機構としての第1のガルバノスキャナ(以下、共振型ガルバノスキャナと称する)22と、この第1のガルバノスキャナ22を回転させる第2の走査機構としての第2のガルバノスキャナ23とを有する。
2 is a configuration diagram of the two-
第2のガルバノスキャナ23は、例えばX軸周りの走査用として用いられる。この第2のガルバノスキャナ23は、駆動部24を有する。この駆動部24の回転軸(以下、第2の回転軸と称する)25は、X軸方向に配置されている。この第2の回転軸25の先端部には、保持部26が設けられている。この保持部26は、例えば傾斜角45°に形成された傾斜保持面27を有し、この傾斜保持面27上に共振型ガルバノスキャナ22を組み付けている。これにより、共振型ガルバノスキャナ22は、ミラー21を回転させるための第1の回転軸28をX軸方向と略直交で、かつ交差するY軸方向に対応するものとなる。
The
ミラー21は、そのミラー平面を図4に示すように第2のガルバノスキャナ23の第2の回転軸25に対して例えば傾斜角45°を成し、しかも共振ガルバノスキャナ22の回転中心と、第2のガルバノスキャナ23の回転中心とが交わるように面上に組付け配置されている。言い換えると、ミラー21のミラー平面は、X軸及びY軸からなる平面に対し、共振型ガルバノスキャナ22の回転軸周りに略45°回転した平面上に設定される。
As shown in FIG. 4, the
レーザ光Dの光軸は、第2のガルバノスキヤナ23の第2の回転軸25上を通るように調整されている。これにより、レーザ光Dは、先ず、ミラー21で反射する。そして、第2のガルバノスキャナ23の第2の回転軸25をX軸周りに回転させると、ミラー21で反射した出射光は、図3中に示す矢印方向に走査される。又、共振型ガルバノスキャナ22の第1の回転軸28をY軸周りに回転させると、ミラー21で反射された出射光は、図2中に示す矢印E方向に走査される。
The optical axis of the laser beam D is adjusted so as to pass on the
図5は共振型ガルバノスキャナ22の外観構成図である。この共振型ガルバノスキャナ22は、Y軸周りの走査用として用いられる。共振型ガルバノスキャナ22は、単結晶シリコン基板に対してエッチング処理を施すことによって一体加工された可動板30と、この可動板30に一体的に設けられたトーションバー31と、可動板30及びトーションバー31を支持する支持枠32とをそれぞれ金属ベース33に接着して組付けて製造されている。
FIG. 5 is an external configuration diagram of the resonance
可動板30の一方面上には、ミラー21が設けられている。可動板30の他方面には、スキャナ駆動するための駆動コイル34と振動状態をモニタする検出コイル35との二つからなる可動コイルが形成されている。又、支持枠32における可動板30を介して互いに対向する位置には、それぞれ磁気回路を形成する永久磁石36と磁気ヨーク37とが設けられている。これら永久磁石36及び磁気ヨーク37は、可動板30に形成された駆動コイル34に対して磁界を加えるもので、可動板30に対して略平行で、かつトーションバー31の延伸方向に略垂直な方向(X軸方向)に磁界を発生する。
A
従って、駆動コイル34に電流を流すと、トーションバー31に平行な二辺においてフレミングの左手の法則によりZ軸方向で互いに向きが異なる駆動力が発生する。この駆動力により可動板30には、トルクが加わる。このトルクとトーションバー31の反力との関係により可動板30は、トーションバー31を揺動軸として図中矢印方向に揺動する。これにより、ミラー21に入射したレーザ光Dは、反射して出射光EとしてX軸方向に走査される。
Therefore, when a current is passed through the
以上のような共振型ガルバノスキャナ22及び第2のガルバノスキヤナ23の構成において、共振型ガルバノスキャナ22の走査周波数に同期させて第2のガルバノスキャナ23をX軸周りに回転駆動されると、図4に示すようにミラー21に入射したレーザ光Dは、反射して偏向されると共に、LM平面に対して出射される。このミラー21からの出射光は、ミラー21が走査中心にあるときの出射光Eの光軸方向をN軸とし、それに対して略垂直な面をLM平面とし、且つ、N軸とY軸とを略平行に設定する。
In the configuration of the
ここで、ミラー21のX軸周り、Y軸周りの角回転角をそれぞれφ、θとすると、LMN空間上の方向を単位ベクトルで表すと、
(L、M、N)=(sin(2θ)、sin(φ)・cos(2θ)、cos(φ)・cos(2θ)) …(1)
となる。
Here, when the angular rotation angles around the X axis and the Y axis of the
(L, M, N) = (sin (2θ), sin (φ) · cos (2θ), cos (φ) · cos (2θ)) (1)
It becomes.
この式(1)に基づいて出射光は、所定の回転角θ、φをミラー21に与えると、LM平面上に走査範囲の軌跡が投影される。そこで、共振型ガルバノスキャナ23の走査周波数に同期させて第2のガルバノスキャナ23を、図6に示す走査軌跡に沿って走査することにより、レーザ光Dは、例えば図7に示すようにラスタスキャンされる。これにより、走査軌跡の収差が殆どない2次元の光走査構成が構築されて、高精度な測定精度で測定することが可能になる。
Based on the equation (1), when the emitted light is given predetermined rotation angles θ and φ to the
図1に戻り画像処理部38は、受光素子13の出力信号を画像処理することにより試料Sの共焦点観察像の画像データを取得して保存し、かつこの観察像をモニタ39に表示する。
Returning to FIG. 1, the
次に、上記の如く構成された走査型顕微鏡の動作について説明する。 Next, the operation of the scanning microscope configured as described above will be described.
レーザ光源1は、単一波長のレーザ光Dを出力する。このレーザ光Dは、偏光ビームスプリッタ2を透過して2次元走査機構20のミラー21に入射する。
The
この2次元走査機構20における共振型ガルバノスキャナ22では、図5に示すように駆動コイル34に電流が流れると、上記の如くトーションバー31に平行な二辺においてフレミングの左手の法則によりZ軸方向で互いに向きが異なる駆動力が発生する。この駆動力により可動板30にトルクが加わるので、このトルクとトーションバー31の反力との関係により可動板30は、トーションバー31をY軸周りに揺動軸として図中矢印方向に揺動する。これにより、ミラー21に入射したレーザ光Dは、反射して出射光EとしてX軸方向に走査される。
In the
これと共に第2のガルバノスキャナ23は、図2に示すように駆動部24によって共振型ガルバノスキャナ22を保持する保持部26をX軸周りに揺動させる。
At the same time, in the
このように共振型ガルバノスキャナ22においてミラー21をY軸周りに揺動させ、かつこの共振型ガルバノスキャナ22の走査周波数に同期させて第2のガルバノスキャナ23をX軸周りに回転駆動すると、ミラー21に入射したレーザ光Dは、例えば図7に示すようにXY軸方向にラスタスキャンされる。
As described above, when the
XY軸方向にラスタスキャンされたレーザ光Dは、各レンズ7、8、1/4波長板9、対物レンズ10を通して試料Sの表面上に照射される。
The laser beam D raster-scanned in the XY axis direction is irradiated onto the surface of the sample S through the
試料Sの表面上からの測定光は、試料Sにレーザ光を照射した光路と逆方向の光路、すなわち対物レンズ10、1/4波長板9、各レンズ8、7、2次元走査機構20を通って偏光ビームスプリッタ2に入射して偏向される。この偏向された測定光は、集光レンズ11により集光され、ピンホール12を通過して受光素子13で受光される。この受光素子13の受光面上に現れる観察像は、試料Sの表面上の共焦点像となる。この受光素子13は、受光量に応じた信号を出力する。画像処理部38は、受光素子13の出力信号を画像処理することにより試料Sの共焦点観察像の画像データを取得して保存し、かつこの観察像をモニタ39に表示する。
The measurement light from the surface of the sample S passes through the optical path opposite to the optical path in which the sample S is irradiated with the laser light, that is, the
このように上記一実施の形態によれば、走査顕微鏡に、ミラー21の略ミラー平面上に第1の回転軸28を有する共振型ガルバノスキャナ22を、その第1の回転軸28と略垂直かつ交差する第2の回転軸25を有する第2のガルバノスキャナ23によって保持し、走査中心において、ミラー21のミラー平面を、共振型ガルバノスキャナ22の第1の回転軸28及び第2のガルバノスキャナ23の第2の回転軸25からなる平面に対して、共振型ガルバノスキャナ22の第1の回転軸28の軸回りに略45°回転した平面上に設けるように構成した2次元走査機構20を用いた。
As described above, according to the above-described embodiment, the
この2次元走査機構20によれば、共振型ガルバノスキャナ22の第1の回転軸28及び第2のガルバノスキャナ23の第2の回転軸25に回転角θ、φを与えたときのLM平面上に投影される走査範囲の軌跡は、上記図6に示すように従来の光走査装置の走査軌跡の収差に比べて収差を小さくできる。従って、第2のガルバノスキャナ23の第2の回転軸25の先端部に共振型ガルバノスキャナ22を設ける簡便にして簡単な構成で、レーザ光Dの走査軌跡の収差を小さくできる。その上、2次元走査機構20が簡単な構成であることから走査顕微鏡に占める2次元走査機構20の空間領域を小さくでき、走査顕微鏡全体をコンパクト化できる。
According to the two-
この結果、コンパクト化した走査顕微鏡において、簡便にして容易に高精度な2次元走査を実現できる。このような高精度な2次元走査されたレーザ光Dを試料Sに照射して取得された試料Sく共焦点像は、試料Sの表面を高分解能で捕らえたものにできる。 As a result, in a compact scanning microscope, two-dimensional scanning with high accuracy can be realized easily and easily. Such a confocal image of the sample S obtained by irradiating the sample S with the two-dimensionally scanned laser light D can be obtained by capturing the surface of the sample S with high resolution.
又、このように2次元走査機構20を用いることにより図8に示す一般に知られる走査型顕微鏡に用いた各リレーレンズ4、5を省略でき、これらリレーレンズ4、5を用いた光路長分だけ偏光ビームスプリッタ2と2次元走査機構20との間隔を狭くすることができ、これによりさらに走査顕微鏡全体をコンパクト化できる。
Further, by using the two-
なお、共振型ガルバノスキャナ22は、単結晶シリコン基板に対してエッチング処理を施すことによって一体加工された可動板30と、この可動板30に一体的に設けられたトーションバー31と、可動板30及びトーションバー31を支持する支持枠32とをそれぞれ金属ベース33に接着して組付けて製造するので、設計製作が容易である。
The
なお、この発明は、上記一実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
例えば、2次元走査機構20は、ミラー21を共振型ガルバノスキャナ22に配し、この共振型ガルバノスキャナ22を第1のガルバノスキャナ23に組付け配置するように構成したが、これに限ることなく、双方を共振型ガルバノスキャナで構成することも可能である。
For example, the two-
又、上記一実施の形態では、共焦点画像を取得するレーザ走査型共焦点顕微鏡に2次元走査機構20を用いた一例について説明したが、これに限らず、各種観察法、例えば微分干渉観察法、簡易偏向観察法、明視野観察法、暗視野観察法などにより試料Sを観察する走査型顕微鏡に適用できる。微分干渉観察法は、レンズ7、8、1/4波長板9、対物レンズ10からなる観察光学系の光軸上にアナライザ、DIC(微分干渉)プリズム、ポラライザを配置してなる。簡易偏向観察法は、同観察光学系の光軸上にクロスニコルの関係にあるアナライザ、ポラライザを配置してなる。
In the above-described embodiment, an example in which the two-
さらに、応用例として2次元走査機構20は、走査型顕微鏡に限らず、レーザビームプリンタ、バーコードスキャナ等において光ビームを偏向走査するために用いることが可能である。
Furthermore, as an application example, the two-
1:レーザ光源、2:偏光ビームスプリッタ、7,8:レンズ、9:1/4波長板、10:対物レンズ、11:集光レンズ、12:ピンホール、13:受光素子、20:2次元走査機構、21:ミラー、22:第1のガルバノスキャナ(共振型ガルバノスキャナ)、23:第2のガルバノスキャナ、24:駆動部、25:第2の回転軸、26:保持部、27:傾斜保持面、28:回転軸、30:可動板、31:トーションバー、32:支持枠、33:金属ベース、34:駆動コイル、35:検出コイル、36:永久磁石、37:磁気ヨーク、38:画像処理部、39:モニタ。 1: Laser light source, 2: Polarizing beam splitter, 7, 8: Lens, 9: 1/4 wavelength plate, 10: Objective lens, 11: Condensing lens, 12: Pinhole, 13: Light receiving element, 20: Two-dimensional Scanning mechanism, 21: mirror, 22: first galvano scanner (resonance type galvano scanner), 23: second galvano scanner, 24: drive unit, 25: second rotating shaft, 26: holding unit, 27: tilting Holding surface, 28: rotating shaft, 30: movable plate, 31: torsion bar, 32: support frame, 33: metal base, 34: drive coil, 35: detection coil, 36: permanent magnet, 37: magnetic yoke, 38: Image processing unit, 39: monitor.
Claims (7)
前記光源から出力された前記照明光を、当該照明光の入射光軸に対して少なくとも2方向に偏向して走査させる2次元走査機構と、
前記2次元走査機構により走査された前記照明光を試料に照射し、かつ前記試料からの測定光を検出する観察光学系と、
前記観察光学系により検出された前記測定光を受光する受光素子と、
前記受光素子の出力信号に基づいて前記試料の観察像を取得する画像処理部と、
を具備し、
前記2次元走査機構は、前記光源から出力された前記照明光及び前記試料からの前記測定光を反射するミラーと、
前記ミラーのミラー平面に対して略平行方向に設けられた第1の回転軸を有し、前記第1の回転軸を中心に前記ミラーを回転させる第1の走査機構と、
前記第1の走査機構の前記第1の回転軸に対して略垂直方向に設けられた第2の回転軸を有し、前記第1の走査機構を前記第2の回転軸を中心に回転させる第2の走査機構と、
を有し、
前記ミラーの前記ミラー平面は、前記第2の走査機構の前記第2の回転軸に対して略45°を成し、かつ前記第1の回転軸と前記第1の走査機構の回転中心とが交わるように面上に配置される、
ことを特徴とする走査型顕微鏡。 A light source that outputs illumination light;
A two-dimensional scanning mechanism for scanning the illumination light output from the light source by deflecting the illumination light in at least two directions with respect to an incident optical axis of the illumination light;
An observation optical system for irradiating the sample with the illumination light scanned by the two-dimensional scanning mechanism and detecting measurement light from the sample;
A light receiving element that receives the measurement light detected by the observation optical system;
An image processing unit for obtaining an observation image of the sample based on an output signal of the light receiving element;
Comprising
The two-dimensional scanning mechanism includes a mirror that reflects the illumination light output from the light source and the measurement light from the sample;
A first scanning mechanism having a first rotation axis provided in a direction substantially parallel to a mirror plane of the mirror, and rotating the mirror around the first rotation axis;
A second rotation axis provided substantially perpendicular to the first rotation axis of the first scanning mechanism; and the first scanning mechanism is rotated about the second rotation axis. A second scanning mechanism;
Have
The mirror plane of the mirror is substantially 45 ° with respect to the second rotation axis of the second scanning mechanism, and the first rotation axis and the rotation center of the first scanning mechanism are Placed on the surface to intersect,
A scanning microscope characterized by that.
前記レーザ光源から出力された前記レーザ光及び前記試料からの前記測定光を反射するミラーと、
前記ミラーのミラー平面に対して略平行方向に設けられた第1の回転軸を有し、前記第1の回転軸を中心に前記ミラーを回転させる第1の走査機構と、
前記第1の走査機構の前記第1の回転軸に対して略垂直方向に設けられた第2の回転軸を有し、前記第1の走査機構を前記第2の回転軸を中心に回転させる第2の走査機構と、
を有し、
前記ミラーの前記ミラー平面を、前記第2の走査機構の前記第2の回転軸に対して略45°を成し、かつ前記第1の回転軸と前記第1の走査機構の回転中心とが交わるように面上に配置し、前記第1の走査機構による前記ミラーの回転と前記第2の走査機構による前記第1の走査機構の回転とにより前記レーザ光を前記2次元走査させる2次元走査機構、
を具備したことを特徴とする走査型顕微鏡。 In a scanning microscope for obtaining a confocal image of the sample by two-dimensionally scanning the sample with laser light output from a laser light source, and detecting measurement light from the sample through a pinhole,
A mirror that reflects the laser light output from the laser light source and the measurement light from the sample;
A first scanning mechanism having a first rotation axis provided in a direction substantially parallel to a mirror plane of the mirror, and rotating the mirror around the first rotation axis;
A second rotation axis provided substantially perpendicular to the first rotation axis of the first scanning mechanism; and the first scanning mechanism is rotated about the second rotation axis. A second scanning mechanism;
Have
The mirror plane of the mirror is substantially 45 ° with respect to the second rotation axis of the second scanning mechanism, and the first rotation axis and the rotation center of the first scanning mechanism are Two-dimensional scanning that is arranged on the surface so as to intersect and that causes the laser light to be two-dimensionally scanned by rotation of the mirror by the first scanning mechanism and rotation of the first scanning mechanism by the second scanning mechanism mechanism,
A scanning microscope characterized by comprising:
前記レーザ光源から出力された前記レーザ光を2次元走査する2次元走査機構と、
前記2次元走査機構により2次元走査された前記レーザ光を少なくとも波長板及び対物レンズを通して試料に照射し、かつ前記試料からの測定光を少なくとも前記対物レンズ及び前記波長板を通して検出する観察光学系と、
前記観察光学系により検出された前記測定光を偏向する偏光ビームスプリッタと、
前記偏光ビームスプリッタにより偏向された前記測定光を通すピンホールと、
前記ピンホールを通過した前記測定光を受光する受光素子と、
前記受光素子の出力信号に基づいて前記試料の観察像を取得する画像処理部と、
を具備し、
前記2次元走査機構は、前記レーザ光源から出力された前記レーザ光及び前記試料からの前記測定光を反射するミラーと、
前記ミラーのミラー平面に対して略平行方向に設けられた第1の回転軸を有し、前記第1の回転軸を中心に前記ミラーを回転させる第1の走査機構と、
前記第1の走査機構の前記第1の回転軸に対して略垂直方向に設けられた第2の回転軸を有し、前記第1の走査機構を前記第2の回転軸を中心に回転させる第2の走査機構と、
を有し、
前記ミラーの前記ミラー平面を、前記第2の走査機構の前記第2の回転軸に対して略45°を成し、かつ前記第1の回転軸と前記第1の走査機構の回転中心とが交わるように面上に配置し、前記第1の走査機構による前記ミラーの回転と前記第2の走査機構による前記第1の走査機構の回転とにより前記レーザ光を前記2次元走査させる、
ことを特徴とする走査型顕微鏡。 A laser light source for outputting laser light;
A two-dimensional scanning mechanism for two-dimensionally scanning the laser light output from the laser light source;
An observation optical system for irradiating the sample with the laser beam two-dimensionally scanned by the two-dimensional scanning mechanism through at least the wave plate and the objective lens, and detecting measurement light from the sample through at least the objective lens and the wave plate; ,
A polarizing beam splitter that deflects the measurement light detected by the observation optical system;
A pinhole for passing the measurement light deflected by the polarization beam splitter;
A light receiving element that receives the measurement light that has passed through the pinhole;
An image processing unit for obtaining an observation image of the sample based on an output signal of the light receiving element;
Comprising
The two-dimensional scanning mechanism includes a mirror that reflects the laser light output from the laser light source and the measurement light from the sample;
A first scanning mechanism having a first rotation axis provided in a direction substantially parallel to a mirror plane of the mirror, and rotating the mirror around the first rotation axis;
A second rotation axis provided substantially perpendicular to the first rotation axis of the first scanning mechanism; and the first scanning mechanism is rotated about the second rotation axis. A second scanning mechanism;
Have
The mirror plane of the mirror is substantially 45 ° with respect to the second rotation axis of the second scanning mechanism, and the first rotation axis and the rotation center of the first scanning mechanism are Arranged on the surface so as to intersect, and the two-dimensional scanning of the laser beam by the rotation of the mirror by the first scanning mechanism and the rotation of the first scanning mechanism by the second scanning mechanism,
A scanning microscope characterized by that.
前記可動板に設けられたトーションバーと、
前記可動板の他方面に形成され、少なくとも前記可動板を前記トーションバーの反力との関係で揺動させる可動コイルと、
前記可動コイルの周囲に磁界を発生する磁気回路と、
を有することを特徴とする請求項1乃至3のうち少なくとも1項記載の走査型顕微鏡。 The first scanning mechanism includes a movable plate provided with the mirror on one side;
A torsion bar provided on the movable plate;
A movable coil formed on the other surface of the movable plate and swinging at least the movable plate in relation to a reaction force of the torsion bar;
A magnetic circuit for generating a magnetic field around the movable coil;
The scanning microscope according to claim 1, further comprising:
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