JP2006293227A - 走査型共焦点レーザ顕微鏡 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザ光源1と、前記レーザ光源1から出射されたレーザ光を試料0に対し照射する2次元走査手段2と、前記レーザ光源1から出射されたレーザ光を試料0に集光する対物レンズ3と、前記試料0からの反射光を受光して画像信号として出力する受光手段5と、前記受光手段5から出力された画像信号を収集して画像データを出力するデータ収集手段6と、を備える走査型共焦点レーザ顕微鏡であって、前記2次元走査手段2の走査領域を、前記試料0の測定対象の傾きに応じて制御する2次元走査制御手段4と、前記データ収集手段6が出力した画像データを、前記測定対象の傾きに応じて、前記走査領域内の画像領域開始位置をずらすように切り出して表示画像を生成する画像生成手段7と、を備える。
【選択図】図1
Description
まず、図1に本発明の走査型共焦点レーザ顕微鏡の二つの原理構成を示す。
図1(a)は、第1の原理構成を示している。まず、レーザ光源1から出射されたレーザ光が、2次元走査手段2、対物レンズ3を介して試料0に照射される。この際、2次元走査制御手段4が2次元走査手段2の走査領域を、試料0上の測定対象の傾きに応じて制御する。そして、試料0からの反射光は対物レンズ3、2次元走査手段2を介して、受光手段5で受光され、光信号を電気信号に変換して出力する。出力された信号は、データ収集手段6にて画像データとして出力され、該画像データは画像生成手段7にて、試料0上の測定対象の傾きに応じて、走査領域内の画像領域開始位置をずらすように切り出され、表示画像が生成される。
図2に本発明の走査型共焦点レーザ顕微鏡の第1実施例の構成を示す。図2において、100が顕微鏡本体で、この顕微鏡本体100には次のものが設けられている。まず、レーザ光源10は、試料0の表面を走査するスポット光(集束光)としてのレーザ光を発生させるものである。そして、このレーザ光源10の光路上にはミラー11が配置されており、レーザ光源10からのレーザ光を2次元走査機構12に導く。2次元走査機構12は、ミラー11を介して得たレーザ光源10からのレーザ光を、2次元走査駆動制御回路13の制御のもとで、スポット光としてXY方向に2次元走査する。2次元走査機構12を介して2次元走査されたスポット光は、対物レンズ14を介してステージ16上に載置された試料0に照射される。この場合、対物レンズ14は、レボルバ15に取り付けられている。このレボルバ15は倍率の異なる複数の対物レンズ14を保持したもので、これら対物レンズ14のうち所望の倍率を持つものを顕微鏡の観察光路中に位置設定可能にするとともに、焦点移動機構23の指示により対物レンズ14を光軸方向に焦点移動できるようになっている。焦点移動機構23は、レボルバ15に接続され、コンピュータ21の指示によりレボルバ15の移動を制御できるようにしているものである。
拡大されて見えている試料0の測定対象部位が図4に示すような中央の小さな長方形部分の幅であるとする。ステージ16上に配置される場合、2次元のレーザ走査領域に対して角度θ(図では、−θ)だけ傾いており、図4の破線で示した大きな長方形の画像領域に対して右下がりに傾いて表示されている場合を想定する。
Y波形生成回路206からは図4右側の鋸歯状波形が通常出力されるが、このときのY方向走査は破線で示す大きな長方形の領域となる。一方、Xスキャナ201は共振型であるためタイミング回路205からのX走査位置信号(X.POS)は正弦波状となっている。このX走査位置信号(X.POS)を受けたY波形生成回路206はこのY走査用の鋸歯状波をX走査位置信号(X.POS)によって変調する。すると、図4に示すような波形となり、試料0に対するレーザ走査領域は図4左側に実線で示すような右下がりの平行四辺形になる。ここで、回転角θの変化に対しては、X走査位置信号(X.POS)での変調度合(振幅)を変化させることで対応ができる。
Yn:nライン目(1≦Yn≦Y)
Y :表示ライン数
θ:画像回転角
例えば、画像表示範囲が1024画素×768画素の領域であるとし、θだけ画像を回転させたい場合の例を図6に示す。図6(a)はθ=−10°、図6(b)はθ=−20°、図6(c)はθ=+15°の例を示している。
次に、本発明の第2の実施例について説明する。
図7に本発明の走査型共焦点レーザ顕微鏡の第2実施例の構成を示す。図7の構成は第1の実施例の構成(図2)とほぼ同様であるが、2点だけ異なる点がある。まず1点目の相違点は、走査機構オフセット制御回路24が追加されており、また図7には明示していないが、2次元走査機構12にはオフセットモータなどの走査機構自体を回転させるものが付加されている。これにより、測定対象の傾きに合わせて2次元走査機構12自体を回転させることが可能となっている。また2点目の相違点は、データ収集部32から出力された画像データがそのままモニタ22に出力される、ということである。第2実施例では、走査機構自体を測定対象に合わせて回転させ2次元走査を行うため、第1の実施例のように歪んだ画像を得ることがない。よって、図5に示したような画像処理をする必要がない。そのため、データ収集部32から出力された画像データはそのままモニタ22に出力される。
すなわち、Xオフセットドライバ302は、Y波形生成回路301からの指示によりXオフセットモータ303を駆動する。Xオフセットモータ303は、Xスキャナ201自体に取り付けられており、Xスキャナ201の走査軸中心にXスキャナ201を回転させることが可能なように取り付けられている。Y波形生成回路301は、第1の実施例のものとほぼ同じであるが、Xオフセット機能が付加されている。
1 光源
2 2次元走査手段
3 対物レンズ
4 2次元走査手段
5 受光手段
6 データ収集手段
7 画像生成手段
8 走査機構オフセット手段
10 レーザ光源
11 ミラー
12 2次元走査機構
13 2次元走査駆動制御回路
14 対物レンズ
15 レボルバ
16 ステージ
17 ハーフミラー
18 レンズ
19 ピンホール
20 光検出器
21 コンピュータ
22 モニタ
23 焦点移動機構
24 走査機構オフセット制御回路
30 2次元走査指示部
31 焦点移動指示部
32 データ収集部
33 画像生成部
100 走査型共焦点顕微鏡
201 Xスキャナ
202 Xドライバ
203 Yスキャナ
204 Yドライバ
205 タイミング回路
206 Y波形生成回路
207 ヘッドアンプ
208 A/D変換器
301 Y波形生成回路
302 Xオフセットドライバ
303 Xオフセットモータ
401 点光源
402 ハーフミラー
403 対物レンズ
404 試料
405 ピンホール
406 光検出器
Claims (4)
- レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を試料に対し照射する2次元走査手段と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を試料に集光する対物レンズと、前記試料からの反射光を受光して画像信号として出力する受光手段と、前記受光手段から出力された画像信号を収集して画像データを出力するデータ収集手段と、を備える走査型共焦点レーザ顕微鏡であって、
前記2次元走査手段の走査領域を、前記試料の測定対象の傾きに応じて制御する2次元走査制御手段と、
前記データ収集手段が出力した画像データを、前記測定対象の傾きに応じて、前記走査領域内の画像領域開始位置をずらすように切り出して表示画像を生成する画像生成手段と、
を備えることを特徴とする走査型共焦点レーザ顕微鏡。 - 前記2次元走査手段は少なくとも1軸が共振型の走査機構であることを特徴とする請求項1記載の走査型共焦点レーザ顕微鏡。
- 前記2次元走査手段の走査領域の形状は、前記試料の測定対象の傾きに平行な平行四辺形であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の走査型共焦点レーザ顕微鏡。
- レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を試料に対し照射する2次元走査手段と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を試料に集光する対物レンズと、前記試料からの反射光を受光して画像信号として出力する受光手段と、前記受光手段から出力された画像信号を収集して画像データを出力するデータ収集手段と、を備える走査型共焦点レーザ顕微鏡であって、
前記試料の測定対象の傾きに応じて、前記2次元走査手段の共振型の走査機構自体をその振動軸を中心に回転させる走査機構オフセット手段、
を備えることを特徴とする走査型共焦点レーザ顕微鏡。
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JP2020021070A (ja) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | カール・ツァイス・マイクロスコピー・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングCarl Zeiss Microscopy GmbH | 光学放射線のためのスキャナ構成 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07248453A (ja) * | 1994-03-10 | 1995-09-26 | Olympus Optical Co Ltd | 観察画像の位置調整装置 |
JP2003098468A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-04-03 | Nikon Corp | スキャナ装置およびそれを備えたコンフォーカル顕微鏡 |
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- 2005-04-14 JP JP2005117281A patent/JP4792239B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP7324643B2 (ja) | 2018-08-01 | 2023-08-10 | カール・ツァイス・マイクロスコピー・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 光学放射線のためのスキャナ構成 |
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