JP2758420B2 - 反射型レーザ顕微鏡撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は撮像装置、特に反射型レーザ顕微鏡に使用さ
れる撮像装置に関するものである。

（従来の技術） 近年、顕微鏡に使用される撮像装置として、微小スポ
ット状に収束した光ビームを２次元的に偏向して試料面
を走査し、試料からの反射光または透過光を受光素子で
検出して試料の光学情報を画像信号として形成する光学
式走査型撮像装置が実用化されている。この光学式走査
型撮像装置では微小スポット状の光ビームで試料を走査
する構成としているから、迷光の発生を防止でき高解像
度の画像信号を得ることができるとともに、像の明るさ
やコントラストを電気的に調整でき、幅広い用途を備え
ている。このような顕微鏡用撮像装置として、本出願人
は、特開昭61−1210222号にて、レーザ光源から放射し
た光ビームを主走査方向（Ｘ方向）及び副走査方向（Ｙ
方向）に偏向する２個の偏向器と、光ビームをスポット
状に収束して試料に向けて投射する対物レンズと、試料
からの反射光または透過光を受光するリニアイメージセ
ンサとを具え、リニアイメージセンサの各素子を主走査
方向と対応する方向に配列して試料からの光ビームを１
ライン毎にリニアイメージセンサで受光し、リニアイメ
ージセンサの電荷蓄積効果を利用して試料像を得るよう
に構成した装置を提案している。

このような顕微鏡撮像装置においては、光ビームをイ
メージセンサ上に精度よく入射させることが必要である
が、レーザ光源からイメージセンサに至る光路中に存在
する種々の光学素子の変動によって試料からの光ビーム
とリニアイメージセンサとの相対的な位置ずれが生ずる
欠点があった。この欠点を解消するため、本写願人は、
特開昭62−209510号において、リニアイメージセンサに
入射する光束のＹ方向の変位量を検出し、検出した変位
量に基いてリニアイメージセンサに向かう光束のリニア
イメージセンサの延在方向と直交するＹ方向の光路を補
正する手段を具える透過型レーザ顕微鏡撮像装置を提案
している。即ち、リニアイメージセンサの物体側に、平
行平面およびハーフミラーを設け、この平行平面板を光
ビームの光路からのずれ量に応じて回動させ光ビームの
Ｙ方向のずれを補正し、ずれ量が補正された光ビームを
ハーフミラーにより２分割し、反射光は変位量検出器に
入射させ、透過光はリニアイメージセンサに入射させる
ようにする。変位量検出器において光ビームのＹ方向の
変位量を検出し、検出した変位量を表す信号を平行平面
板を駆動する駆動装置に供給して光路補正を行うように
している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述の撮像装置は、透過型のレーザ顕
微鏡に適用されており、この装置をそのまま反射型のレ
ーザ顕微鏡に適用すると以下のような不都合が生じるこ
ととなる。即ち、走査すべき試料が反射率が低いもので
ある場合には、試料から反射される反射ビームの強度が
低下するため、Ｙ方向光路補正手段におけるサーボ機構
のループゲインの低下を招き、精度よく光路を補正する
ことができない。また、試料位置に試料がないときは、
反射光を得ることができないので、Ｙ方向変位量検出器
に光ビームが入射しないため、サーボ機構が駆動しなく
なってしまう。更に、観察すべき試料から光学系の焦点
が著しく外れている場合にも、試料からの戻り光を得る
ことができないため、サーボ機構が働かないこととな
る。

また、レーザ光源からイメージセンサに至る光路中に
存在する種々の光学素子の設定条件が例えば熱による変
動を受け易いため、試料位置に試料が配置されていない
場合は撮像装置のスイッチをON状態にした後、撮像装置
の温度が一定するまで約30〜60分程度時間をおいた後、
光路変換手段である平行平面板を手動で操作して、光ビ
ームとリニアイメージセンサとの位置ずれを調整した
後、サーボ機構を駆動させなければならず、条件設定が
面倒であった。

このように、適切な反射光が得られず、ループゲイン
が著しく低下した場合に、スポットの制御外れを防ぐた
めに、サーボロック機構を取り付けることも考えられ
る。しかし、サーボロック機構を取り付けるには、複雑
な回路構成を必要とすると共に、ループゲインが回復
し、サーボロックを解除せんとするときには、光路変換
手段である平行平面板を手動で操作しなければならな
い。

本発明は、上記の不都合を解消し、試料の反射率が低
い場合や、試料位置に試料が置かれていない場合でもサ
ーボ機構のループゲインの低下を招く事なく精度良く光
路を補正でき、またスイッチをON状態にした後直ちにサ
ーボ機構が駆動し光ビームのスポット制御を自動的に行
うことができる撮像装置を提供せんとするものである。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明の反射型レーザ顕
微鏡撮像装置は、光ビームを放射する光源と、この光源
から発する光ビームを所定の走査周波数で第１の方向に
偏向させる第１の偏向手段及び前記第１の方向と直交す
る第２の方向に前記光ビームを偏向させる第２の偏向手
段と、少なくとも第１の方向に偏向された光ビームを所
定の箇所で結像させる結像レンズと、リレーレンズと、
前記第１及び第２の偏向手段によって偏向された光ビー
ムを微小スポット状に収束させて試料に投射する対物レ
ンズと、複数の素子が前記第１の方向に一次元的に配列
され、光電出力信号を出力するリニアイメージセンサと
を具える反射型レーザ顕微鏡撮像装置において、前記リ
レーレンズの瞳位置に、第１方向においてオーバースキ
ャンした光ビームを反射する反射面を設け、前記リニア
イメージセンサの第１方向における位置の側部にリニア
イメージセンサに対する第２の方向の変位量を検出する
手段を設け、検出した変位量に基いてリニアイメージセ
ンサに向かう光束の第２の方向の光路を補正する手段と
を具える事を特徴とするものである。

（作 用） 上述のとおり、本発明では、リニアイメージセンサと
ほぼ共役位置にあるリレーレンズの瞳位置に反射面が設
けられているため、オーバースキャンした光ビームがこ
の反射面にて反射され、常に、Ｙ方向の光路補正手段に
反射ビームが入射するように構成されている。このた
め、試料の反射率が低い場合や、試料位置に試料が存在
しない場合でも、サーボ系のループゲインが著しく低下
する事がない。また、反射板からの反射光によって、電
源スイッチをONにした後すぐにサーボ系が正常に動作す
るため、撮像装置の温度が一定するまで待つ必要がなく
撮像装置のスイッチをONにした後すぐに検鏡を開始する
事ができる。

（実施例） 第１図は本発明による撮像装置の基本構成を示す線図
である。レーザ光源１から放射した光ビームはエキスパ
ンダ２により拡大平行光束となり、固定ミラー３を経て
第１の偏向素子である音響光学素子４に入射する。この
音響光学素子４は、光ビームを試料上のＸ方向（紙面と
直交する方向）に高速振動させるものである。音響光学
素子４によりＸ方向に偏向された光ビームは偏向プリズ
ム５にて反射し、第１の結像レンズ6aに入射した後、第
２の偏向素子である振動ミラー７に入射する。この振動
ミラー７は、その中心軸7aがモータ８に接続されてお
り、これによって矢印方向に揺動して光ビームを前記Ｘ
方向と直交するＹ方向（紙面方向）に偏向させる。振動
ミラー７で偏向した光ビームは、固定ミラー９を経てリ
レーレンズ10に入射する。この光ビームは前記第一の結
像レンズ6aにより該リレーレンズの瞳位置に結像するよ
うに集束される。リレーレンズ10の瞳位置には、視野絞
り11が設けられており、この視野絞りの位置11では、光
点によって形成されるラスタ走査が行われる。視野絞り
11を通過した光ビームは前記リレーレンズの物体側に設
けられた1/4波長板12を透過して、対物レンズ13で集光
され、試料14に照射される。この結果、試料14は微小ス
ポット状の光ビームによりＸ及びＹ方向に走査される。
試料14にて反射された光ビームは、再び対物レンズ13、
1/4波長板12、リレーレンズ10、固定ミラー９、振動ミ
ラー７、第１の結像レンズ6aを経て、偏光プリズム14に
入射する。1/4波長板12を２回透過しているのでその偏
光面が90゜回転しており、偏光プリズム５を透過し、第
２の結像レンズ6b、平行平面板15、凹レンズ16を経てリ
ニアイメージセンサ17に微小スポット状に収束した状態
で入射する。

本発明においては、視野絞り11の側部には、第２図Ａ
およびＢに拡大図で示すとおり、光ビームを反射する反
射面11aが設けられている。第２図Ａから明らかなよう
に、視野絞り11をラスタ走査する光ビームは視野絞りの
幅を越えてオーバースキャンし、側部に設けられた反射
面11aにて反射される。第２図Ｂは第２図ＡのＢ−Ｂ線
に沿う断面図であるが、この図から明らかなように、本
実施例では、反射面11aに重ねて1/4反射板11bが設けら
れている。したがって、視野絞り11をオーバースキャン
した光ビームは反射面11aで反射され戻り光となる。そ
の際、1/4反射板11bを２回透過するため、偏光プリズム
５で反射する事なくこれを透過して第２の結像レンズ6
b、平行平面板15、凹レンズ16を経て、リニアイメージ
センサ17に入射することとなる。偏光プリズム５を透過
した光ビームは第２の結像レンズ6bによって、凹レンズ
16を経てリニアイメージセンサ17の位置に結像する。平
面平面板15のイメージセンサ側に設けられた凹レンズ16
は、光ビームの振れ幅を調節するためのものである。即
ち、光ビームは第２の結像レンズ6bによって強く集束さ
れるため、凹レンズ16を設けないと、光ビームの振れ幅
が小さくリニアイメージセンサ17のＸ方向の幅を全部走
査することができない。このため凹レンズを設けて、光
ビームの振れ幅をリニアイメージセンサ17のＸ方向の幅
に一致させたものである。

このリニアイメージセンサ17は試料14からの反射光を
Ｘ方向の１ライン毎に受光するように各受光素子が試料
のＸ方向と対応する方向に１次元的に配置されている。
これら反射光を受光して光電変換を行い、所定の読み出
し周波数で各素子に蓄積した電荷を読み出す。

リニアイメージセンサ17のＸ方向における側部にはＹ
方向変位量検出器18が設けられている。第３図は、この
Ｙ方向変位量検出器18を拡大して示す図である。このＹ
方向変位量検出器は同一形状の２個の光検出器18a,18b
とからなり、これら光検出器は試料13のＹ方向と対応す
る方向に並べて設けられている。第１の光検出器18aと
第２の光検出器18bの境界線ｌはリニアイメージセンサ1
7の受光素子のＹ方向の中心位置に一致させてある。こ
のように構成することによってリニアイメージセンサ17
へ入射する光ビームがＹ方向にずれた場合、２個の光検
出器18a,18bに入射する光は同時にＹ方向へ変位するた
め、第１光検出器18aと第２光検出器18bとの光電出力信
号を差動増幅器19に供給して差信号を形成すればこの差
信号の大きさは光ビームの変位量を表し、極性は変位方
向を表すことになる。従って、この差信号を光路補正手
段である平行平面板15の駆動装置に供給し、リニアイメ
ージセンサ17の受光素子に対する入射光のＹ方向の変位
量に応じて平行平面板15を光軸に対して傾ければ、自動
的に光路補正が行われ、試料14からの反射光をリニアイ
メージセンサ17の各受光素子上に正確に入射させること
ができる。

本発明は、上述のような構成を採るため、試料位置に
試料が存在しない場合や、また、試料の反射率が低くサ
ーボ系を作動させるのに有効な反射光を得られない場合
でも、前記反射板11aにて反射した光ビームが変位位置
検出器18の光検出器18a,18bに入射するためサーボ系を
常に正常に動作させることができる。

尚、本実施例では第２図に示すとおり、視野絞り11の
側部に設けた反射板11aのＹ方向の幅を、視野絞り11の
Ｙ方向の幅より短くなるように形成している。このた
め、光検出器18a,18bで読み出される信号波形は、第４
図に示すように１フィールドを周期とするチョッピング
波形と同じようになるため、Ｙ方向変位位置検出器に接
続した差動増幅器19の回路構成が簡単なもので足りる。
しかし、反射面11aのＸ方向の幅を視野絞り11のＸ方向
の幅と同じ長さに形成しても、Ｙ方向の光路補正を自動
的に行い得るという意味では、同様の効果が得られるこ
とは言うまでもない。本実施例では、リレーレンズ10に
視野絞り11を設け、この視野絞りの枠を利用して反射面
を設けるようにしたが、視野絞りでなくとも、反射面を
支持する手段をリレーレンズの瞳位置に設けてあれば良
い。

Ｙ方向変位位置検出器18は、リニアイメージセンサ17
の側部に第５図に示すように配置されている。リニアイ
メージセンサ17には、複数の受光素子17aがフレーム17b
内にＸ方向に一列に配置されている。変位位置検出器18
をリニアイメージセンサのフレームに直接取り付けると
すると、光ビームがスキャンした際に、フレームのＸ方
向の幅によって光検出器に光ビームが届かない場合サー
ボ機構が駆動しなくなってしまう。従って、第５図に示
すように、リニアイメージセンサのフレームを覆うよう
に変位位置検出器取り付け台18cを設け、変位位置検出
器とリニアイメージセンサの受光素子とがＸ方向におい
て隙間なく並ぶ位置に変位位置検出器18を取り付けるよ
うにしている。この場合、受光素子と変位位置検出器に
光軸方向の位置ずれが若干生じるが、光学系全体の長さ
から考えると、無視することができる。また、第６図に
示すように、最も外側の受光素子17aの横に小さな固定
ミラー18dを設け、この固定ミラーによって入射する光
ビームを側方へ反射して、光検出器18a,18bに入射させ
るようにしてもよい。

尚、本実施例の変形例として、1/4波長板をリレーレ
ンズ９の光源側に配置しても良い。この場合、視野絞り
の側部には反射板に重ねて1/4波長板を設ける必要はな
い。しかしながら、1/4波長板は第１の実施例のごと
く、リレーレンズ９の対物側に設けるのが1/4波長板の
構成、および寸法のうえで好ましい。即ち、リレーレン
ズ９の光源側よりも対物側のほうがレーザビームの幅を
小さく取るとこが可能なため、1/4波長板のサイズも小
さくすることができ、既存の鏡筒中に1/4波長板を容易
に組み込むことができる。

本発明はカラー撮像装置にも応用することができる。
第２図は本発明の第２実施例によるカラー撮像装置の基
本的構成を示す線図である。赤、緑及び青の３原色の光
ビームを放射するため、緑色光源21、赤色光源22及び青
色光源23をそれぞれ配置する。本例では緑色光源21とし
て488nmの波長光を放射するアルゴンレーザを用い、赤
色光源22として633nmの波長光を放射するHe−Neレーザ
を、青色光源23として422nmの波長光を放射するHe−Cd
レーザを用いる。各光源21〜23から発する光ビームは全
て直線偏光しているものとする。緑色光源21から発した
光ビームと、エキスパンダ24によりＸ方向に拡大され、
直角プリズム25で反射して第１の偏光素子である第１の
音響光学素子26に入射する。この第１の音響光学素子26
は緑色光ビームをＹ方向（紙面に垂直方向）に高速振動
させるものであり、緑色光ビームは高速振動して試料面
をＹ方向に走査周波数f₁で走査する。音響光学素子26で
偏向された光ビームはリレーレンズ27及び28を経てビー
ムスプリッタとして作用する第１の偏向プリズム29及び
1/4波長板30をそれぞれ透過して第１のダイクロイック
プリズム31に入射する。この第１のダイクロイックプリ
ズム31は赤色光だけを反射し、他の波長域の光を透過す
る。この第１のダイクロイックプリズム31を透過した緑
色光ビームは、青色光だけを反射する第２のダイクロイ
ックプリズム32を透過して第２の偏向素子である共通の
振動ミラー33に入射する。この共通の振動ミラー33は、
緑色光ビーム、赤色光ビーム及び青色光ビームについて
共用するものとし、各光ビームを試料のＸ方向と直交す
るＹ方向（紙面方向）に偏向する。振動ミラー33で反射
された緑色光ビームは、結像レンズ34によりリレーレン
ズ15の瞳位置に設けられた視野絞り36で結像した後、発
散し、対物レンズ37で微小スポット状に収束されて試料
38に入射する。この結果、試料38は、微小スポット状の
緑色光ビームによりＸ及びＹ方向に所定の走査周波数で
走査されることになる。試料38からの反射光は再び対物
レンズ16で集光され、リレーレンズ35、視野絞り36、結
像レンズ34を経て再び振動ミラー33に入射し、この振動
ミラー33で反射してから第２及び第１のダイクロイック
プリズム32及び31を透過し、更に1/4波長板30を透過し
て第１の偏光プリズム29に入射する。偏光プリズム29に
入射した光束は、1/4波長板30を２回透過しているので
その偏光面が90゜回転しており、偏光面29aで反射さ
れ、平行平面板39を経て第１のリニアイメージセンサ40
に微小スポット状に収束した状態で入射する。このリニ
アイメージセンサ40は結像レンズ34の結像位置に配置さ
れ、試料17からの反射光を主走査方向の１ライン毎に受
光するように各素子を試料のＸ方向（紙面に垂直方向）
と対応する方向に１次元的に配列され、試料17からの反
射光を各素子により受光して光電変換を行ない、読出し
周波数f₂で各素子に蓄積した電荷を読出す。

次に赤色光の走査について説明する。赤色光源22から
発生した光ビームは、エキスパンダ43及び直角プリズム
44を経て、第２の音響光学素子45により第１の音響光学
素子26と同一の周波数f₁で試料38のＸ方向に高速振動
し、試料38をＸ方向に走査周波数F₁で高速走査する。第
２の音響光学素子45で偏向された赤色光ビームは、リレ
ーレンズ46及び47を経て第２の偏光プリズム48を透過し
て、第１の補正用振動ミラー49に入射する。この第１の
補正用振動ミラー49は赤色光ビームの対物レンズ37と結
像レンズ34及びリレーレンズ35の色収差によるずれを補
正するためのものである。尚、この補正用振動ミラー49
は、試料38からの反射光を観察する場合には入出力光の
共通の光路内であって他の色感光に対して影響を与えな
い光路内、すなわち第２の偏光プリズム48と第１のダイ
クロイックミラー31との間に配置する。第１の補正用振
動ミラー49で反射した光ビームは1/4波長板50を透過し
て第１のダイクロイックプリズム31に入射する。この第
１のダイクロイックプリズム31は赤色光だけを反射する
から、入射した赤色光ビームは反射されて共通の光路に
進入し、第２のダイクロイックプリズム32を透過して振
動ミラー33に入射する。そして、この振動ミラー33によ
り緑色光ビームと同様にＹ方向に偏向され、結像レンズ
34にてリレーレンズ15の瞳位置に設けられた視野絞り36
で結像し、発散して対物レンズ37により微小スポット状
に収束されて試料17に入射する。この結果、試料38は緑
色光ビームによって走査された部分が赤色光ビームによ
り同時に走査されることになる。試料38からの反射光
は、再び対物レンズ37で集光されリレーレンズ35、視野
絞り36及び結像レンズ34を経て振動ミラー33で反射さ
れ、更に第２のダイクロイックプリズム32を透過して第
１のダイクロイックプリズム31で反射する。その後再び
1/4波長板50を透過して偏光面が90゜変化し、第１の補
正用振動ミラー49で反射し、更に第２の偏光プリズム48
の偏光面48aで反射して平行平面板51を経てハーフミラ
ー52に入射する。そして、その透過光は微小スポット状
に収束されて第２のリニアイメージセンサ53に入射し、
その反射光は合焦検出装置56に入射して対物レンズ37の
焦点検出用に供される。第２のリニアイメージセンサ53
は、第１のリニアイメージセンサ40と同様に結像レンズ
34の結像位置に配置され、試料38からの反射光をＸ方向
の１ライン毎に受光するように各素子を試料38のＸ方向
（紙面に垂直な方向）と対応する方向に１次元的に配列
し、試料17からの反射光を各受光素子で受光して光電変
換を行ない、読出し周波数f₂で各素子に蓄積された電荷
を読出すものとする。

前記合焦検出装置56では、赤色反射光に基いて合焦検
出を行なう。赤色反射光の光路内に配置したハーフミラ
ー52により赤色反射光の一部を分岐して凸レンズ80に入
射させる。この凸レンズ80は、試料38から発した反射光
を第１〜第３のリニアイメージセンサ40,53及び66と共
役の位置に結像させるものであり、凸レンズ80を射出し
た光束はスリット板81を通過してハーフミラー82に入射
する。そして、透過光は第１の光検出器83に入射し、そ
の反射光は第２の光検出器84に入射する。そして、第１
の光検出器83を凸レンズ80の結像点の前側に配置し、第
２の光検出器84を結像点の後側に配置する。このように
構成すれば、各光検出器83及び84に入射する光束は非合
焦状態に応じて光量分布がそれぞれ変動するから、第１
及び第２の光検出器83及び84の受光面積を入射ビーム径
よりも小さくなるよう規制して第１の光検出器83と第２
の光検出器84の光電出力値を比較すれば容易に合焦検出
することができる。尚、合焦検出は他の光ビームに基い
て行うこともできる。

次に青色光の走査について説明する。青色光源23から
発した青色光ビームは，エキスパンダ57及び直角プリズ
ム58を経て第３の音響光学素子59により主走査方向に走
査周波数f₁で高速振動し、リレーレンズ60及び61を経て
第３の偏光プリズム62を透過して第２の補正用振動ミラ
ー63に入射する。この第２の補正用振動ミラー63は、試
料38上における青色光ビームの緑色光ビームに対するず
れ量に相当する量だけ共通の振動ミラー33の偏向量を減
少させるように青色光ビームを偏向する。第２の補正用
振動ミラー63で反射した青色光ビームは、1/4波長板64
を透過し、第２のダイクロイックプリズム32で反射して
共通の光路内へ進入して共通の振動ミラー33に入射す
る。そして、この振動ミラー33により緑色及び赤色光ビ
ームと同様にＹ方向に偏向される。更に、結像レンズ3
4、視野絞り36及びリレーレンズ35を経て対物レンズ37
により微小スポット状に収束され試料38に入射する。こ
の結果、赤色、緑色及び青色の光ビームが合成されて１
本の走査光ビームが形成され、この走査光ビームにより
試料38がＸ及びＹ方向に走査されることになる。試料38
からの青色反射光は、再び対物レンズ36によって集光さ
れ、リレーレンズ35及び結像レンズ34を経て共通の振動
ミラー33に入射する。そして、この振動ミラー33で反射
し、第２のダイクロイックプリズム32で反射して共通の
光路からはずれ、1/4波長板64を透過して偏向面が90゜
変化し、第２の補正用振動ミラー63及び第３の偏光プリ
ズム63で反射して、平行平面板65を透過し、微小スポッ
ト状に収束した状態で青色の反射光を受光する第３のリ
ニアイメージセンサ66に入射する。この第３のリニアイ
メージセンサ66も結像レンズ34の結像位置に配置され、
第１及び第２のリニアイメージセンサ40及び53と同様に
試料38からの青色反射光を主走査方向の１ライン毎に受
光するように各素子を試料38のＸ方向と対応する方向に
１次元的に配列され、各素子に蓄積された電荷を周波数
f₂で読出すように構成する。このように各色成分の光ビ
ームに対して振動ミラー33を共用する構成とするので、
垂直方向における機械的な色ずれが除去されると共に第
１及び第２の補正用振動ミラー49及び63によって対物レ
ンズ37をはじめとする各種レンズの色収差によるずれを
Ｙ方向について補正する構成としているから、レジスト
レーションエラーを安全に除去することができる。

本実施例においても、第１実施例と同様に、リレーレ
ンズ35の瞳位置に側部に反射面を有する視野絞り36を設
けている。共通の振動ミラー33で反射して一体となった
光ビームは、結像レンズ34によりこの視野絞り位置で結
像する。この視野絞り位置36では光点で形成されるラス
タ走査が行われ、オーバースキャンした光ビームが側部
に設けられた反射面で反射するので、試料位置に試料が
ない場合や、試料の反射率が著しく低い場合でも、サー
ボ系を駆動するに十分な戻り光が常に得られることとな
る。尚、本実施例では、各戻り光の光路に1/4波長板30,
50,64が設けられているので、視野絞り側部の反射板の
上に1/4波長板を重ねて設ける必要はない。緑色、赤
色、青色の戻り光の各光路中には、それぞれ平行平面板
39,51,65を設け、また、第1,第2,第３の各リニアイメー
ジセンサのＸ方向の側部には、第１実施例と同様のＹ方
向変位位置検出器41,53,67を設けている。各変位位置検
出器は、それぞれ第1,第2,第３のサーボ制御装置に接続
されており、各変位位置検出器で検出したＹ方向のずれ
量を表す信号に基いて、各平行平面板39,51,65を回動し
て各光線のＹ方向の光路補正を自動的に行う。このよう
にして、光ビームがＹ方向に変位することによって生ず
る恐れのあるカラーバランスの崩れを抑止することがで
きる。

（効 果） 上記詳しく述べたとおり、本発明によれば、リレーレ
ンズの瞳位置Ｘ方向にオーバースキャンした光ビームを
反射する反射面を設け、前記反射面からの反射光に基い
て光ビームのＹ方向のずれ量を検出し、検出したずれ量
に基いて光路補正を行うように構成しているため、試料
位置に試料が置かれていない場合や、試料の反射率が著
しく低い場合でもリニアイメージセンサ上に試料像を正
確に結像させることができる。更に、常時サーボ系が駆
動しているので反射型レーザ顕微鏡においても撮像装置
が一定の温度になるまで待つことなく、スイッチを入れ
た後すぐに検鏡を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の基本的構成を示す線図、 第２図は視野絞りを拡大した図、 第３図は本発明に使用するリニアイメージセンサ及びＹ
方向変位位置検出器を説明するための図、 第４図はＹ方向変位位置検出器を示す図、 第５図はリニアイメージセンサで得られる信号波形図、 第６図は、Ｙ方向変位位置検出器の取り付け位置の変形
例を説明するための図、 第７図は、本発明の第２実施例の構成を示す線図であ
る。 １……レーザ光源、２……エキスパンダ 3,9……固定ミラー、４……音響光学素子 ５……偏光プリズム、６……結像レンズ ７……振動ミラー、10……リレーレンズ 11……視野絞り、11a……反射面 11b……1/4波長板、12……1/4波長板 13……対物レンズ、14……試料 15……平行平面板 17……リニアイメージセンサ 18……Ｙ方向変位位置検出器 18a,18b……光検出器、19……差動増幅器 21,22,23……光源、29……偏光プリズム 31,32……ダイクロイックミラー 33……共通の振動ミラー、34……結像レンズ 36……視野絞り、37……対物レンズ 38……試料 49,63……補正用振動ミラー 39,51,65……平行平面板 40,53,66……リニアイメージセンサ 41,54,67……光検出器 42,55,68……サーボ制御装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ビームを放射する光源と、この光源から
   発する光ビームを所定の走査周波数で第１の方向に偏向
   させる第１の偏向手段及び前記第１の方向と直交する第
   ２の方向に前記光ビームの偏向させる第２の偏向手段
   と、少なくとも第１の方向に偏向された光ビームを所定
   の箇所で結像させる結像レンズと、リレーレンズと、前
   記第１及び第２の偏向手段によって偏向された光ビーム
   を微小スポット状に収束させて試料に投射する対物レン
   ズと、複数の素子が前記第１の方向に一次元的に配列さ
   れ、光電出力信号を出力するリニアイメージセンサとを
   具える反射型レーザ顕微鏡撮像装置において、前記リレ
   ーレンズの瞳位置に、第１方向においてオーバースキャ
   ンした光ビームを反射する反射面を設け、前記リニアイ
   メージセンサの第１方向における位置の側部にリニアイ
   メージセンサに対する第２の方向の変位量を検出する手
   段を設け、検出した変位量に基いてリニアイメージセン
   サに向かう光束の第２の方向の光路を補正する手段とを
   具える事を特徴とする反射型レーザ顕微鏡撮像装置。