JP2734786B2 - 光エコー顕微鏡 - Google Patents
光エコー顕微鏡Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、物質の物理化学的な性
質の差を光学的に観察できる顕微鏡に関する。
質の差を光学的に観察できる顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来技術】一般の光学顕微鏡に対して、レーザ光源を
用いたレーザ走査顕微鏡が知られており種々の顕鏡に利
用されている。このうち共焦点型レーザー走査顕微鏡
は、照明系の焦点位置に被検物体を配置してここに光ス
ポットを形成し、被検物体からの光をピンホール上に集
光して光検出するものである。共焦点型レーザー走査顕
微鏡によって得られる画像は、非常に浅い焦点深度を有
していることから、光軸方向の走査を行うことによっ
て、所謂セクショニング効果による無限に深い焦点深度
が得られるという利点を有している。
用いたレーザ走査顕微鏡が知られており種々の顕鏡に利
用されている。このうち共焦点型レーザー走査顕微鏡
は、照明系の焦点位置に被検物体を配置してここに光ス
ポットを形成し、被検物体からの光をピンホール上に集
光して光検出するものである。共焦点型レーザー走査顕
微鏡によって得られる画像は、非常に浅い焦点深度を有
していることから、光軸方向の走査を行うことによっ
て、所謂セクショニング効果による無限に深い焦点深度
が得られるという利点を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、共焦点
型レーザー走査顕微鏡によって得られる被検物体の情報
は、通常の光学顕微鏡の画像から得られる情報と比較す
ると質的に大差ないものであった。本発明の目的は、試
料をただ観察するという従来の顕微鏡の機能の他に、試
料の物理化学的な性質の差異に関する情報を得ることの
できる光エコー顕微鏡を提供することにある。
型レーザー走査顕微鏡によって得られる被検物体の情報
は、通常の光学顕微鏡の画像から得られる情報と比較す
ると質的に大差ないものであった。本発明の目的は、試
料をただ観察するという従来の顕微鏡の機能の他に、試
料の物理化学的な性質の差異に関する情報を得ることの
できる光エコー顕微鏡を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による光エコー顕
微鏡は、像面上で点光源とみなせる空間コヒーレンスと
所定の時間コヒーレンスとを有する光を供給するレーザ
光源と、該光源からの光を２光束に分割する光分割器
と、該光分割器により分岐された２光束の一方の光路中
に配置された光遅延器と、該２光束のうちの一方の光を
所定の周波数で位相変調するための位相変調器と、該２
光束を合波する光合成器と、該合波された光束を被検物
体上に導いて光スポットを形成するための照射光学系
と、該照射光学系により形成される被検物体上の光スポ
ットを前記被検物体に対して相対的に走査するための走
査手段と、前記被検物体からの光を光検出器上に導く集
光光学系と、該光検出器の出力信号から前記位相変調器
の変調周波数の偶数倍の変調成分を抽出する信号処理手
段とを有する。ここで、レーザ光源は、被検物体に対し
て注目する光吸収帯の光学的位相緩和時間よりも短い時
間コヒーレンスを有することが望ましい。
微鏡は、像面上で点光源とみなせる空間コヒーレンスと
所定の時間コヒーレンスとを有する光を供給するレーザ
光源と、該光源からの光を２光束に分割する光分割器
と、該光分割器により分岐された２光束の一方の光路中
に配置された光遅延器と、該２光束のうちの一方の光を
所定の周波数で位相変調するための位相変調器と、該２
光束を合波する光合成器と、該合波された光束を被検物
体上に導いて光スポットを形成するための照射光学系
と、該照射光学系により形成される被検物体上の光スポ
ットを前記被検物体に対して相対的に走査するための走
査手段と、前記被検物体からの光を光検出器上に導く集
光光学系と、該光検出器の出力信号から前記位相変調器
の変調周波数の偶数倍の変調成分を抽出する信号処理手
段とを有する。ここで、レーザ光源は、被検物体に対し
て注目する光吸収帯の光学的位相緩和時間よりも短い時
間コヒーレンスを有することが望ましい。
【０００５】
【作 用】従来のレーザー走査顕微鏡においては、光源
として時間コヒーレンスの長い、すなわち、極めて狭い
発振スペクトル幅を有するレーザー光源（例えばヘリウ
ムネオンレーザーやＣＷアルゴンレーザー等）が用いら
れてきた。本発明の光エコー顕微鏡では、試料の光位相
緩和時間を測定するという手法の為に、光源として広い
発振スペクトル幅を有するレーザー光源を用いている。
として時間コヒーレンスの長い、すなわち、極めて狭い
発振スペクトル幅を有するレーザー光源（例えばヘリウ
ムネオンレーザーやＣＷアルゴンレーザー等）が用いら
れてきた。本発明の光エコー顕微鏡では、試料の光位相
緩和時間を測定するという手法の為に、光源として広い
発振スペクトル幅を有するレーザー光源を用いている。
【０００６】固体試料の位相緩和時間を測定するために
は、広い発振スペクトル幅を有するレーザー光源の他に
光変調光学系とそれと対応した光検出系が必要である。
固体の位相緩和時間は、蓄積フォトンエコーのヘテロダ
イン検出により容易に測定することができ、特に共焦点
型レーザー走査顕微鏡において、その照明系の焦点にお
ける光エコーを簡便に測定する方法として、光位相変調
によるヘテロダイン検出法を採用することが適切であ
る。光エコーの光位相変調によるヘテロダイン検出法に
ついては、本願と同一出願人による特願平２−２５３０
１１号に解説したとおりである。
は、広い発振スペクトル幅を有するレーザー光源の他に
光変調光学系とそれと対応した光検出系が必要である。
固体の位相緩和時間は、蓄積フォトンエコーのヘテロダ
イン検出により容易に測定することができ、特に共焦点
型レーザー走査顕微鏡において、その照明系の焦点にお
ける光エコーを簡便に測定する方法として、光位相変調
によるヘテロダイン検出法を採用することが適切であ
る。光エコーの光位相変調によるヘテロダイン検出法に
ついては、本願と同一出願人による特願平２−２５３０
１１号に解説したとおりである。
【０００７】被検物体において光エコーを生じ得る物理
化学的特性を有している場合には、光エコーは位相変調
光周波数成分の２倍乃至偶数倍の周波数成分の信号とし
て検出されるため、試料上のレーザー焦点位置の光エコ
ーの大きさは、受光部焦点位置における位相変調周波数
の２倍乃至は偶数倍の光強度変調成分の大きさを抽出す
ることによって、光エコーを検出することが可能であ
る。従って、試料の位相緩和時間は、上記光遅延器によ
り２つの光ビームの光路長差を順次変化させることによ
り生じる光エコーの変化を記録することにより得られ
る。通常のレーザー走査顕微鏡像においては、このよう
な変調操作は必要なく、受光部の光強度のみを検出すれ
ば良い。
化学的特性を有している場合には、光エコーは位相変調
光周波数成分の２倍乃至偶数倍の周波数成分の信号とし
て検出されるため、試料上のレーザー焦点位置の光エコ
ーの大きさは、受光部焦点位置における位相変調周波数
の２倍乃至は偶数倍の光強度変調成分の大きさを抽出す
ることによって、光エコーを検出することが可能であ
る。従って、試料の位相緩和時間は、上記光遅延器によ
り２つの光ビームの光路長差を順次変化させることによ
り生じる光エコーの変化を記録することにより得られ
る。通常のレーザー走査顕微鏡像においては、このよう
な変調操作は必要なく、受光部の光強度のみを検出すれ
ば良い。
【０００８】以上述べたように、本発明による光エコー
顕微鏡は、光学的位相緩和時間（一般にＴ２緩和時間、
或いは横緩和時間と呼んでいる）を、走査手段との組合
せにより、２次元的に、さらには３次元的にマッピング
することにより、明らかにするという新たな機能を有し
ている。すなわち、通常のレーザ顕微鏡としての走査像
の他に、そのレーザー光と共鳴しうる光吸収体が試料中
にある場合は、光エコーによる光位相緩和時間を測定す
ることにより、試料の物理化学的な性質をも明らかにで
きる。例えばレーザー光と共鳴しうる色素を、結晶質と
非晶質とが混在するポリマー中に分散した場合、結晶質
中と非晶質中では光位相緩和時間が異なる事を利用すれ
ば、非晶質相と結晶質相とがどのような形で混在するの
かを観察することができる。
顕微鏡は、光学的位相緩和時間（一般にＴ２緩和時間、
或いは横緩和時間と呼んでいる）を、走査手段との組合
せにより、２次元的に、さらには３次元的にマッピング
することにより、明らかにするという新たな機能を有し
ている。すなわち、通常のレーザ顕微鏡としての走査像
の他に、そのレーザー光と共鳴しうる光吸収体が試料中
にある場合は、光エコーによる光位相緩和時間を測定す
ることにより、試料の物理化学的な性質をも明らかにで
きる。例えばレーザー光と共鳴しうる色素を、結晶質と
非晶質とが混在するポリマー中に分散した場合、結晶質
中と非晶質中では光位相緩和時間が異なる事を利用すれ
ば、非晶質相と結晶質相とがどのような形で混在するの
かを観察することができる。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例として、まず光源について
は、像面上で点光源と見なせる空間コヒーレンスを有
し、かつ被測定物の注目する光吸収帯の光学的位相緩和
時間よりも短い時間コヒーレンスを有することが適当で
ある。そして、光源からの光を２光束に分割する光分割
器と、２光束を合波する光合成器とを有する光学系は、
マイケルソン干渉計やマッハツェンダー干渉計等に類す
る２光路干渉光学系（２path interferometer ）が好適
である。光遅延器は該干渉光学系の一方の光経路の長さ
を変える機能を有し、光変調器は干渉光学系の一方の経
路を通る光を固定周波数ｆで位相変調する機能を有す
る。そして、干渉光学系から出射する光が光照射光学系
によって被測定物上あるいは内部に集光されて光スポッ
トが形成される。被測定物から散乱、透過あるいは放射
される光が集光光学系によって光検出器上に導かれ、信
号処理手段は光検出器の出力信号から位相変調器の変調
周波数の２倍乃至は任意の偶数倍の周波数の交流成分の
み選択的に検出、増幅する機能を有している。
は、像面上で点光源と見なせる空間コヒーレンスを有
し、かつ被測定物の注目する光吸収帯の光学的位相緩和
時間よりも短い時間コヒーレンスを有することが適当で
ある。そして、光源からの光を２光束に分割する光分割
器と、２光束を合波する光合成器とを有する光学系は、
マイケルソン干渉計やマッハツェンダー干渉計等に類す
る２光路干渉光学系（２path interferometer ）が好適
である。光遅延器は該干渉光学系の一方の光経路の長さ
を変える機能を有し、光変調器は干渉光学系の一方の経
路を通る光を固定周波数ｆで位相変調する機能を有す
る。そして、干渉光学系から出射する光が光照射光学系
によって被測定物上あるいは内部に集光されて光スポッ
トが形成される。被測定物から散乱、透過あるいは放射
される光が集光光学系によって光検出器上に導かれ、信
号処理手段は光検出器の出力信号から位相変調器の変調
周波数の２倍乃至は任意の偶数倍の周波数の交流成分の
み選択的に検出、増幅する機能を有している。
【００１０】以下、図示した具体的実施例の構成につい
て説明する。第１図は本発明による第１実施例の概略を
示す構成図である。この実施例の光学系の構成は、大別
すると図中点線で囲まれた３つの部分、すなわち光源手
段（Ａ）、光変調光学系（Ｂ）、及び共焦点型レーザー
走査顕微鏡（Ｃ）からなっている。本実施例において
は、光源手段（Ａ）は80ＭHzのモード同期アルゴンレー
ザー励起色素レーザーからなる光源１を有している。光
源１としてはその他に、マルチモード半導体レーザー、
モード同期半導体レーザー、ＬＥＤや固体レーザーを用
いることができる。
て説明する。第１図は本発明による第１実施例の概略を
示す構成図である。この実施例の光学系の構成は、大別
すると図中点線で囲まれた３つの部分、すなわち光源手
段（Ａ）、光変調光学系（Ｂ）、及び共焦点型レーザー
走査顕微鏡（Ｃ）からなっている。本実施例において
は、光源手段（Ａ）は80ＭHzのモード同期アルゴンレー
ザー励起色素レーザーからなる光源１を有している。光
源１としてはその他に、マルチモード半導体レーザー、
モード同期半導体レーザー、ＬＥＤや固体レーザーを用
いることができる。
【００１１】レーザ光源からの光束を２光束に分岐する
ための光分割器２及び分岐された２つの光束を合波する
合波器３は、共に偏光ビームスプリッターであるが、代
わりに偏光特性の殆ど無いか或いは全く無い半透鏡など
も用いることができる。光分割器２の透過光路中には、
図示なき可動ステージに固定されたコーナーキューブ4a
が配置されており、可動ステージを変位させる変位器4b
とによって光遅延手段４を構成している。この変位器4b
によってコーナーキューブ4aを移動させて所定量だけ光
遅延を生ずるように構成されている。また、光分割器２
の反射光路上には位相変調手段５が配置されている。位
相変調手段５としては、一般に電気光学結晶を用いたも
のが良く知られているが、本実施例においては、一端が
固定され他端にコーナーキューブ5aが固定された圧電素
子5bを用いている。そして、交流駆動源5cにより圧電素
子5bに所定の周波数ｆの交流電圧を印加することによっ
て、周波数ｆの位相変調手段５を構成している。これら
光分割器２、合波器３、光遅延手段４及び位相変調手段
５により光変調光学系（Ｂ）が構成されている。分岐さ
れた光束中に配置された直交反射面6a,6b 及び7a,7b
は、それぞれ光遅延手段４及び位相変調手段５へ光を導
き、合波器３での光合波を容易にするための光路屈曲用
反射面である。本実施例では、光分割器２の透過光路上
に光遅延手段４を、反射光路上に位相変調手段５を配置
したが、これに限らず、逆の配置でも可能であり、また
光遅延手段と位相変調手段とを共に一方の光路上に配置
することも可能である。
ための光分割器２及び分岐された２つの光束を合波する
合波器３は、共に偏光ビームスプリッターであるが、代
わりに偏光特性の殆ど無いか或いは全く無い半透鏡など
も用いることができる。光分割器２の透過光路中には、
図示なき可動ステージに固定されたコーナーキューブ4a
が配置されており、可動ステージを変位させる変位器4b
とによって光遅延手段４を構成している。この変位器4b
によってコーナーキューブ4aを移動させて所定量だけ光
遅延を生ずるように構成されている。また、光分割器２
の反射光路上には位相変調手段５が配置されている。位
相変調手段５としては、一般に電気光学結晶を用いたも
のが良く知られているが、本実施例においては、一端が
固定され他端にコーナーキューブ5aが固定された圧電素
子5bを用いている。そして、交流駆動源5cにより圧電素
子5bに所定の周波数ｆの交流電圧を印加することによっ
て、周波数ｆの位相変調手段５を構成している。これら
光分割器２、合波器３、光遅延手段４及び位相変調手段
５により光変調光学系（Ｂ）が構成されている。分岐さ
れた光束中に配置された直交反射面6a,6b 及び7a,7b
は、それぞれ光遅延手段４及び位相変調手段５へ光を導
き、合波器３での光合波を容易にするための光路屈曲用
反射面である。本実施例では、光分割器２の透過光路上
に光遅延手段４を、反射光路上に位相変調手段５を配置
したが、これに限らず、逆の配置でも可能であり、また
光遅延手段と位相変調手段とを共に一方の光路上に配置
することも可能である。
【００１２】共焦点型レーザ走査顕微鏡（Ｃ）は、半透
過鏡10、対物レンズ11及び12からなる照射光学系と、集
光レンズ13、ピンホール開口を有する遮光板14からなる
集光光学系、及び光検出器としての光電子増倍管15と信
号処理のためのロックインアンプを有している。半透過
鏡10を透過する光変調光学系（Ｂ）からの光束は、対物
レンズ11，12により被検物体20上に集光され、ここに光
スポットを形成する。被検物体20から発する光は、再び
対物レンズ11，12をとおり、半透過鏡10で反射されて集
光レンズ13により、遮光板12のピンホール開口12a 上に
集光される。ピンホール開口12a を通過した光は検出器
としての光電子増倍管15に入射し、光電子増倍管15は光
電変換により入射光量に応じた信号を出力し、この出力
信号のなかから位相変調周波数の２倍の変調成分のみが
ロックインアンプ16により増幅される。ピンホール開口
を有する遮光板14は、照射光学系の焦点位置からの散乱
光、あるいは発光のみを検出するための空間フィルター
として機能している。尚、光変調光学系からの光のうち
半透過鏡10を反射する光が、集光光学系に入射して迷光
を生ずるのを防止するために、光トラップ17が配置され
ている。
過鏡10、対物レンズ11及び12からなる照射光学系と、集
光レンズ13、ピンホール開口を有する遮光板14からなる
集光光学系、及び光検出器としての光電子増倍管15と信
号処理のためのロックインアンプを有している。半透過
鏡10を透過する光変調光学系（Ｂ）からの光束は、対物
レンズ11，12により被検物体20上に集光され、ここに光
スポットを形成する。被検物体20から発する光は、再び
対物レンズ11，12をとおり、半透過鏡10で反射されて集
光レンズ13により、遮光板12のピンホール開口12a 上に
集光される。ピンホール開口12a を通過した光は検出器
としての光電子増倍管15に入射し、光電子増倍管15は光
電変換により入射光量に応じた信号を出力し、この出力
信号のなかから位相変調周波数の２倍の変調成分のみが
ロックインアンプ16により増幅される。ピンホール開口
を有する遮光板14は、照射光学系の焦点位置からの散乱
光、あるいは発光のみを検出するための空間フィルター
として機能している。尚、光変調光学系からの光のうち
半透過鏡10を反射する光が、集光光学系に入射して迷光
を生ずるのを防止するために、光トラップ17が配置され
ている。
【００１３】そして、照射光学系中の半透過鏡10と対物
レンズ11,12 との間には、集光光学系による光スポット
を被検物体20上で走査するための走査手段30が配置され
ている。この走査手段30は光学的な反射或いは屈折によ
る光走査手段として周知のものを用いることができ、走
査駆動手段31からの信号により所定の速度にて被検物体
20上を光スポットが走査する。走査手段30はいわば空間
変調器であり、他に、被測定物を保持したステージを集
光光学系に対して相対的に移動する装置を採用すること
もできる。また、試料としての被検物体20は、必要に応
じて試料を冷却保持するための試料室21に収納されてい
る。
レンズ11,12 との間には、集光光学系による光スポット
を被検物体20上で走査するための走査手段30が配置され
ている。この走査手段30は光学的な反射或いは屈折によ
る光走査手段として周知のものを用いることができ、走
査駆動手段31からの信号により所定の速度にて被検物体
20上を光スポットが走査する。走査手段30はいわば空間
変調器であり、他に、被測定物を保持したステージを集
光光学系に対して相対的に移動する装置を採用すること
もできる。また、試料としての被検物体20は、必要に応
じて試料を冷却保持するための試料室21に収納されてい
る。
【００１４】さらに、本実施例の光エコー顕微鏡には、
電気信号処理装置40として、ロックインアンプ16からの
出力信号を、走査手段30のモニターにより得られる照射
光学系の光スポットの位置と、光変調光学系の光遅延器
４による遅延時間とに対応して記録し、必要に応じて再
生できる記録再生手段を有している。また、照射光学系
による光スポットの形成される被検物体内の所望の点に
対して、照射光学系の遅延時間の変化による、電気信号
処理装置40の出力信号の変化量の分析が行えるデータ解
析装置50を備えている。
電気信号処理装置40として、ロックインアンプ16からの
出力信号を、走査手段30のモニターにより得られる照射
光学系の光スポットの位置と、光変調光学系の光遅延器
４による遅延時間とに対応して記録し、必要に応じて再
生できる記録再生手段を有している。また、照射光学系
による光スポットの形成される被検物体内の所望の点に
対して、照射光学系の遅延時間の変化による、電気信号
処理装置40の出力信号の変化量の分析が行えるデータ解
析装置50を備えている。
【００１５】走査手段30によるレーザービーム走査と光
遅延器４による光路長の走査は、必要に応じ任意の組合
せで行うことが可能であるが、被検物体上での光スポッ
トの相対的走査速度は、前記位相変調器による位相変調
に対して十分に遅いことが必要であり、位相変調器５及
び光遅延器４の制御が制御手段32によって行われ、電気
信号処理装置40を介してデータ解析装置50へ信号が送ら
れる。データ解析装置50にて出力信号の分析を行うと共
に、所望の画像表示がなされる。
遅延器４による光路長の走査は、必要に応じ任意の組合
せで行うことが可能であるが、被検物体上での光スポッ
トの相対的走査速度は、前記位相変調器による位相変調
に対して十分に遅いことが必要であり、位相変調器５及
び光遅延器４の制御が制御手段32によって行われ、電気
信号処理装置40を介してデータ解析装置50へ信号が送ら
れる。データ解析装置50にて出力信号の分析を行うと共
に、所望の画像表示がなされる。
【００１６】以上の如き本発明の第１実施例の光エコー
顕微鏡により、例えば、生体染色色素の一種であるギム
ザという染料を用いて生体組織を染色して観察する場
合、レーザー波長を６４０ｎｍ付近に選択し、位相変調
器５の位相変調周波数を２０ＫＨｚとした。走査手段30
により試料20上の一点にレーザービームを固定し、光遅
延器４のステージ位置を走査しながら４０ＫＨｚの電気
信号のみをロックインアンプ16により増幅記録すると、
レーザー焦点位置の光位相緩和時間が得られた。同様に
試料20上の各空間点における光位相緩和時間が得られ、
生体組織についての詳しい情報が得られた。
顕微鏡により、例えば、生体染色色素の一種であるギム
ザという染料を用いて生体組織を染色して観察する場
合、レーザー波長を６４０ｎｍ付近に選択し、位相変調
器５の位相変調周波数を２０ＫＨｚとした。走査手段30
により試料20上の一点にレーザービームを固定し、光遅
延器４のステージ位置を走査しながら４０ＫＨｚの電気
信号のみをロックインアンプ16により増幅記録すると、
レーザー焦点位置の光位相緩和時間が得られた。同様に
試料20上の各空間点における光位相緩和時間が得られ、
生体組織についての詳しい情報が得られた。
【００１７】図２は、本発明による第２実施例の構成を
示す概略構成図である。この実施例は図１に示した構成
の光エコー顕微鏡とは、共焦点型の集光光学系を持たな
いレーザー走査顕微鏡（Ｃ）を有する点、また透過型で
ある点で構成を異にしている。そして、照射光学系によ
る光スポットの走査は、被検物体20を収納する試料室21
を図示なきステージを走査駆動手段33より移動させるこ
とによって行う。その他の構成は同様であるため、前記
第１実施例の構成と同等の機能を有する部材には、同一
の符号を付した。被検物体20からの透過光、散乱光、及
び発光は、集光レンズ17により光検出器15上に集光さ
れ、光検出器15の出力信号のなかから位相変調周波数の
２倍の変調成分のみがロックインアンプ16により増幅さ
れて電気信号処理装置40及びデータ解析装置50により所
望の処理がなされる。
示す概略構成図である。この実施例は図１に示した構成
の光エコー顕微鏡とは、共焦点型の集光光学系を持たな
いレーザー走査顕微鏡（Ｃ）を有する点、また透過型で
ある点で構成を異にしている。そして、照射光学系によ
る光スポットの走査は、被検物体20を収納する試料室21
を図示なきステージを走査駆動手段33より移動させるこ
とによって行う。その他の構成は同様であるため、前記
第１実施例の構成と同等の機能を有する部材には、同一
の符号を付した。被検物体20からの透過光、散乱光、及
び発光は、集光レンズ17により光検出器15上に集光さ
れ、光検出器15の出力信号のなかから位相変調周波数の
２倍の変調成分のみがロックインアンプ16により増幅さ
れて電気信号処理装置40及びデータ解析装置50により所
望の処理がなされる。
【００１８】このような第２実施例の構成によっても、
被検物体の光エコーを検出することができ、被検物体の
物理化学的情報を得ることができる。尚、上記の実施例
においては、いずれも検出器15において、照射光と同一
波長の光エコーを検出することとしたが、被検物体から
発する蛍光の光エコーを検出することも可能である。こ
の場合、検出器に至る光路上に蛍光の波長域のみを透過
するフィルタを設けることにより蛍光の光エコーのみを
検出することができることは言うまでもない。
被検物体の光エコーを検出することができ、被検物体の
物理化学的情報を得ることができる。尚、上記の実施例
においては、いずれも検出器15において、照射光と同一
波長の光エコーを検出することとしたが、被検物体から
発する蛍光の光エコーを検出することも可能である。こ
の場合、検出器に至る光路上に蛍光の波長域のみを透過
するフィルタを設けることにより蛍光の光エコーのみを
検出することができることは言うまでもない。
【００１９】
【発明の効果】本発明の光エコー顕微鏡により、被検物
体の微細な形状のみならず、微細部分の光位相緩和時間
を測定することにより、その物性の差をも明らかにする
ことができる。本発明の顕微鏡が有するこの新しい機能
は、従来の光学顕微鏡あるいは、レーザー走査型顕微鏡
が持ち得なかった機能である。
体の微細な形状のみならず、微細部分の光位相緩和時間
を測定することにより、その物性の差をも明らかにする
ことができる。本発明の顕微鏡が有するこの新しい機能
は、従来の光学顕微鏡あるいは、レーザー走査型顕微鏡
が持ち得なかった機能である。
【図１】本発明による第１実施例の光エコー顕微鏡の概
略構成図。
略構成図。
【図２】本発明による第２実施例の光エコー顕微鏡の概
略構成図。
略構成図。
１・・・光源 ２・・・光分割器 ３・・・光合波器 ４・・・光遅延手段 ５・・・光変調手段 11,12 ・対物レンズ 13・・・集光レンズ 15・・・光検出器 20・・・被検物体 30・・・走査手段 40・・・電気信号処理装置 50・・・データ解析
装置
装置
Claims (7)
- 【請求項１】像面上で点光源とみなせる空間コヒーレン
スと所定の時間コヒーレンスとを有する光を供給するレ
ーザ光源と、該光源からの光を２光束に分割する光分割
器と、該光分割器により分岐された２光束の一方の光路
中に配置された光遅延器と、該２光束のうちの一方の光
を所定の周波数で位相変調するための位相変調器と、該
２光束を合波する光合成器と、該合波された光束を被検
物体上に導いて光スポットを形成するための照射光学系
と、該照射光学系により形成される被検物体上の光スポ
ットを前記被検物体に対して相対的に走査するための走
査手段と、前記被検物体からの光を光検出器上に導く集
光光学系と、該光検出器の出力信号から前記位相変調器
の変調周波数の偶数倍の変調成分を抽出する信号処理手
段とを有することを特徴とする光エコー顕微鏡。 - 【請求項２】前記レーザ光源は、被検物体に対して注目
する光吸収帯の光学的位相緩和時間よりも短い時間コヒ
ーレンスを有することを特徴とする請求項１記載の光エ
コー顕微鏡。 - 【請求項３】走査手段による被検物体上での光スポット
の相対的走査速度は、前記位相変調器による位相変調に
対して十分に遅いことを特徴とする請求項１乃至２記載
の光エコー顕微鏡。 - 【請求項４】前記集光光学系は前記光検出器の近傍に配
置されたピンホール開口を有する遮光部材を有し、前記
被検物体と該遮光部材のピンホール開口とを共役に形成
することを特徴とする請求項２乃至３記載の光エコー顕
微鏡。 - 【請求項５】前記信号処理手段からの出力信号を、前記
走査手段による照射光学系の光スポット位置と、前記光
遅延器による遅延時間とに対応して記録し、必要に応じ
て再生できる記録再生装置を備えたことを特徴とする請
求項３乃至４記載の光エコー顕微鏡。 - 【請求項６】前記照射光学系による光スポット照射位置
に対して、前記光遅延器の遅延時間の変化による前記電
気信号処理装置の出力信号の変化量の分析が行えるデー
タ解析装置を備えたことを特徴とする請求項１乃至５記
載の光エコー顕微鏡。 - 【請求項７】像面上で点光源とみなせる空間コヒーレン
スと所定の時間コヒーレンスとを有する光を供給する光
源手段、該光源手段からの光を２光束に分割して一方の
光を他方の光に対して相対的に光遅延すると共に位相変
調を行った後合波する光変調光学手段と、該光変調光学
手段からの光束を被検物体上に導いて該被検物体からの
光を検出する走査型顕微鏡手段、及び該被検物体からの
光を検出して前記位相変調周波数の偶数倍の変調成分を
抽出する信号処理手段とを有することを特徴とする光エ
コー顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3035091A JP2734786B2 (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 光エコー顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3035091A JP2734786B2 (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 光エコー顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04269644A JPH04269644A (ja) | 1992-09-25 |
| JP2734786B2 true JP2734786B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=12301403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3035091A Expired - Fee Related JP2734786B2 (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 光エコー顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2734786B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007534019A (ja) * | 2004-04-23 | 2007-11-22 | ユニベルジタト ポリテクニカ デ カタルニヤ | 両用（共焦点干渉）方式光学側面計 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5648221A (en) * | 1993-06-14 | 1997-07-15 | Nikon Corporation | Optical inspection method |
| FR2902202B1 (fr) * | 2006-06-08 | 2008-09-26 | Centre Nat Rech Scient | Microscope confocal interferometrique |
| CN108333157B (zh) * | 2018-01-23 | 2021-08-03 | 深圳大学 | 生物分子三维动态分析方法和系统 |
-
1991
- 1991-02-25 JP JP3035091A patent/JP2734786B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．６３，Ｎｏ．７ （１９８９．８．１４） Ｐ．７５４−７５７ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007534019A (ja) * | 2004-04-23 | 2007-11-22 | ユニベルジタト ポリテクニカ デ カタルニヤ | 両用（共焦点干渉）方式光学側面計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04269644A (ja) | 1992-09-25 |
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