JP5565797B2

JP5565797B2 - Energy imaging device

Info

Publication number: JP5565797B2
Application number: JP2010075612A
Authority: JP
Inventors: 有人坂口; 光弘鳥海
Original assignee: Japan Agency for Marine Earth Science and Technology
Current assignee: Japan Agency for Marine Earth Science and Technology
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2010-03-29
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2030-03-29
Also published as: JP2010256886A

Description

本発明は、観察対象物から放射される直線性エネルギを用いて観察対象物をイメージング化するエネルギイメージング装置に関するものである。 The present invention relates to an energy imaging apparatus that images an observation object using linear energy radiated from the observation object.

特開平１−２０９８８４号公報（特許文献１）の図１には、光の直線性を利用して、観察対象物からの光をピンホールに通過させて結像面に投影する装置が開示されている。またＷＯ２００５／００２２１３号公報（特許文献２）の図１には、長尺筒の長手方向の一方の端部に形成された孔部から入射した電磁波が、長尺筒を通過して長尺筒の長手方向の他方の端部に形成された波動変換面に当たって可視光に変換され、この可視光をＣＣＤカメラで撮像する装置が開示されている。 FIG. 1 of Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-220984 (Patent Document 1) discloses an apparatus for projecting light from an observation object through a pinhole and projecting it onto an image plane using light linearity. ing. In FIG. 1 of WO 2005/002213 (Patent Document 2), an electromagnetic wave incident from a hole formed at one end in the longitudinal direction of the long cylinder passes through the long cylinder and is a long cylinder. An apparatus is disclosed that strikes a wave conversion surface formed at the other end in the longitudinal direction and is converted into visible light and images the visible light with a CCD camera.

特開平１−２０９８８４号公報JP-A-1-209984 ＷＯ２００５／００２２１３号公報WO2005 / 002213 Publication

特開平１−２０９８８４号公報（特許文献１）に記載の発明のように、ピンホールを用いた場合は、観察対象物からの光の全体像が結像面に対して１８０°反転して投影されるだけで、観察対象物の全体映像を任意に拡大してイメージング化することはできない。また、ＷＯ２００５／００２２１３号公報（特許文献２）に記載の発明では、電磁波を変換して結像した映像の解像度が低下するのを防ぐことはできるものの、撮像して結像した映像自体を拡大することはできない。 When a pinhole is used as in the invention described in JP-A-1-209984 (Patent Document 1), the entire image of the light from the observation object is inverted 180 ° with respect to the image plane and projected. Therefore, the entire image of the observation object cannot be arbitrarily enlarged and imaged. Further, in the invention described in WO 2005/002213 (Patent Document 2), although it is possible to prevent the resolution of an image formed by converting electromagnetic waves from being reduced, the image formed by imaging is enlarged. I can't do it.

なお、上記の撮像装置及び光学レンズを用いた光学顕微鏡等の周知の光学的撮像装置は、装置の構造が比較的簡単で撮像作業が容易であるものの、光の回折等（波の性質）を利用している点で波長の制約を受ける（回折限界がある）。そのため、撮像した映像の拡大倍率に限界がある。一方、走査型電子顕微鏡及びレーザ共焦点顕微鏡等の周知のスキャン式イメージング装置を用いれば、観察対象物の映像の拡大倍率は格段に大きくすることができるものの、装置が複雑で撮像作業に手間がかかる問題がある。また走査型電子顕微鏡等のスキャン式イメージング装置は、撮像した映像がモノクロであるため観察対象物の真の色彩または形状を確認することができない。その上、走査型電子顕微鏡等のスキャン式イメージング装置では、電子線を用いる観察対象物（試料）を真空中に置かなければならない。そのため、試料が生体の場合は乾燥させる必要があり、生体試料にかなりの負荷がかかる。なお、低真空状態で観察可能な低真空電子顕微鏡等も開発されているが、それでも生体試料に相当の負荷がかかる。また、電子線は物質貫通力が極めて弱いため、結晶の内部構造等のイメージング化には不向きである。なお、透過型電子顕微鏡等を用いた場合でも、試料を極めて薄く切らなければならないため、試料にダメージを与える。 Although known optical imaging devices such as optical microscopes using the imaging device and optical lens described above are relatively simple in structure and easy to perform imaging work, they do not diffract light (wave properties). It is subject to wavelength restrictions in terms of use (there is a diffraction limit). Therefore, there is a limit to the magnification of the captured image. On the other hand, if a well-known scanning imaging apparatus such as a scanning electron microscope or a laser confocal microscope is used, the magnification of the image of the observation object can be greatly increased, but the apparatus is complicated and the imaging work is troublesome. There is such a problem. In addition, a scanning imaging apparatus such as a scanning electron microscope cannot confirm the true color or shape of the observation object because the captured image is monochrome. In addition, in a scanning imaging apparatus such as a scanning electron microscope, an observation object (sample) using an electron beam must be placed in a vacuum. Therefore, when the sample is a living body, it is necessary to dry it, and a considerable load is applied to the biological sample. A low-vacuum electron microscope that can be observed in a low-vacuum state has been developed, but still a considerable load is applied to the biological sample. In addition, since the electron beam has a very weak substance penetration force, it is not suitable for imaging the internal structure of the crystal. Even when a transmission electron microscope or the like is used, the sample must be cut very thin, which damages the sample.

本発明の目的は、レンズを用いることなく、観察対象物をイメージング化することができるエネルギイメージング装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an energy imaging apparatus capable of imaging an observation object without using a lens.

本発明の他の目的は、レンズを用いることなく、光学的手段を用いて観察対象物の映像を電子顕微鏡レベルに拡大することができるエネルギイメージング装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an energy imaging apparatus capable of enlarging an image of an observation object to an electron microscope level using optical means without using a lens.

本発明が改良の対象とするエネルギイメージング装置は、エネルギガイド集束デバイスと被投射部とを備える。エネルギガイド集束デバイスは、複数のエネルギガイドが束になって構成されている。エネルギガイド集束デバイスを構成するエネルギガイドは、入口部とガイド部と出口部とを備え、観察対象物から放射されて直進する直線性エネルギのうち一方向に直進する直線性エネルギを入口部から受け入れてガイド部を経由して出口部から出すように構成されている。観察対象物は、光の散乱等によりその表面から常にエネルギ（例えば可視光）を放射している。光等のエネルギは、直線的に進む（直進する）性質がある。すなわち、複数の直線性エネルギが、放射する複数の方向にそれぞれ直進することにより、観察対象物から複数の直線性エネルギが放射される。エネルギガイドは、このような直線性エネルギのうち一方向に直進する直線性エネルギをガイドする。一方向に直進する直線性エネルギは、例えばエネルギが光の場合は、一方向に直進する０次光および／または散乱光のうち一方向に直進する直線光に相当する。エネルギガイドの構造は、観察対象から放射される直線性エネルギの性質に応じて定めることになる。また束にするエネルギガイドの個数及び束の形状は、観察対象物の大きさ、観察位置、観察範囲等の条件に応じて適宜選択すればよい。 An energy imaging apparatus to be improved by the present invention includes an energy guide focusing device and a projected portion. The energy guide focusing device is constituted by a bundle of a plurality of energy guides. The energy guide that constitutes the energy guide focusing device includes an inlet portion, a guide portion, and an outlet portion, and receives linear energy that travels straight in one direction out of the linear energy that is radiated from the observation object and travels straight from the inlet portion. It is constituted so that it may come out from an exit part via a guide part. The observation target always emits energy (for example, visible light) from its surface due to light scattering or the like. Energy such as light has the property of proceeding linearly (going straight). That is, a plurality of linear energy is radiated from the observation object by going straight in a plurality of directions in which the plurality of linear energy radiate. The energy guide guides linear energy that goes straight in one direction among such linear energy. For example, when the energy is light, linear energy that goes straight in one direction corresponds to linear light that goes straight in one direction among zero-order light and / or scattered light that goes straight in one direction. The structure of the energy guide is determined according to the nature of the linear energy radiated from the observation target. Further, the number of energy guides to be bundled and the shape of the bundle may be appropriately selected according to conditions such as the size of the observation object, the observation position, and the observation range.

被投射部には、エネルギガイドの出口部から出た直線性エネルギが投射される。すなわち、エネルギガイド集束デバイスを構成する複数のエネルギガイドをそれぞれ通過した直線性エネルギは、エネルギガイドの個数分だけ被投射部に投射される。被投射部としては、直線性エネルギが光であれば、スクリーン等の結像面または個体撮像素子（ＣＣＤ）等のイメージセンサを用いることができる。直線性エネルギが光のときに、被投射部としてスクリーン等の結像面を用いる場合には、エネルギガイドの個数に対応する複数の光が結像面に結像される。また、被投射部として個体撮像素子（ＣＣＤ）を用いる場合は、各エネルギガイドに対応して複数の個体撮像素子を設け、各個体撮像素子が撮像した光（映像）を結像すればよい。 The linear energy emitted from the exit portion of the energy guide is projected onto the projected portion. That is, the linear energy that has passed through each of the plurality of energy guides constituting the energy guide focusing device is projected onto the projection portion by the number of energy guides. As the projection part, if the linear energy is light, an image forming surface such as a screen or an image sensor such as an individual imaging device (CCD) can be used. When the imaging energy such as a screen is used as the projection portion when the linear energy is light, a plurality of lights corresponding to the number of energy guides are imaged on the imaging surface. Further, when an individual image sensor (CCD) is used as the projection part, a plurality of individual image sensors may be provided corresponding to each energy guide, and light (video) captured by each individual image sensor may be imaged.

本発明では、エネルギガイドの入口部が、直線性エネルギのみを受け入れる大きさを有し、ガイド部は入口部から入った直線性エネルギを無反射で出口部に導くように構成されている。すなわち、入口部の大きさは、一方向に直進する直線性エネルギのみがガイド部を通過できる大きさになっている。言い換えると、該一方向と異なる方向に直進する他の直線性エネルギがガイド部を通過できない大きさになっている。ここで、「入口部から入った直線性エネルギを無反射で出口部に導く」とは、直線性エネルギがガイド部を通過する際に自らの回折によりガイド部内に反射して直進する方向が変更されることなく、入口部から入った直線性エネルギがそのまま出口部に導かれることを意味する。したがって、観察対象物から発せられた直線性エネルギは、複数のエネルギガイドごとにそのまま被投射部に投射される。 In the present invention, the entrance portion of the energy guide has a size for receiving only linear energy, and the guide portion is configured to guide the linear energy entered from the entrance portion to the exit portion without reflection. That is, the size of the entrance is such that only linear energy that goes straight in one direction can pass through the guide. In other words, other linear energy that goes straight in a direction different from the one direction cannot pass through the guide portion. Here, “guide the linear energy entering from the entrance to the exit without reflection” changes the direction in which the linear energy is reflected straight into the guide due to its own diffraction when passing through the guide. This means that the linear energy that has entered from the inlet portion is directly guided to the outlet portion. Therefore, the linear energy emitted from the observation object is directly projected onto the projection target unit for each of the plurality of energy guides.

また、エネルギガイド集束デバイスは、複数のエネルギガイドの入口部の中心と出口部の中心とを通る複数本の仮想直線が観察対象物に向かうに従って集束するように構成されている。仮想直線は、直線性エネルギが、エネルギガイドの入口部から出口部に向かって直進する中心軸となる。なお「複数本の仮想直線が観察対象物に向かうに従って集束する」とは、観察対象物から被投射部に向かう方向に複数の仮想直線が一点または一つの領域に集まっていくことを意味する。 The energy guide focusing device is configured to focus a plurality of virtual straight lines passing through the center of the inlet portion and the center of the outlet portion of the plurality of energy guides toward the observation object. The imaginary straight line is a central axis in which linear energy advances straight from the entrance portion to the exit portion of the energy guide. Note that “a plurality of virtual straight lines converge toward the observation target” means that the plurality of virtual straight lines gather at one point or one region in the direction from the observation target toward the projection target.

本発明のように、直線性エネルギのみを受け入れる大きさを有してガイド部が入口部から入った直線性エネルギを無反射で出口部に導くようにエネルギガイドの入口部を構成し、複数のエネルギガイドの入口部の中心と出口部の中心とを通る複数本の仮想直線が観察対象物に向かうに従って集束するようにエネルギガイド集束デバイスを構成すると、観察対象物から放射されて直進する直線性エネルギが、観察対象物から被投射部に向かって広がるように複数のエネルギガイドを通過して、そのまま被投射部に投射される。そのため、観察対象物から放射されてエネルギガイドによってガイドされた複数の直線性エネルギは、被投射部に広がった状態で投射される。言い換えると、直線性エネルギが可視光の場合は、観察対象物からの直線性の光（０次光および／または直線光）がそれぞれ被投射部に拡大されて投射されるため、複数のエネルギガイドをそれぞれ通過した複数の直線性の光を結像すれば、観察対象物の映像をレンズを用いることなく光学的に拡大して被投射部に投射することができる。 As in the present invention, the inlet portion of the energy guide has a size that accepts only the linear energy, and the guide portion guides the linear energy that has entered from the inlet portion to the outlet portion without reflection, When the energy guide focusing device is configured so that a plurality of virtual straight lines passing through the center of the energy guide entrance and the center of the exit are focused toward the observation object, the linearity radiated from the observation object and travels straight. The energy passes through the plurality of energy guides so that the energy spreads from the observation object toward the projected portion, and is projected onto the projected portion as it is. Therefore, the plurality of linear energy radiated from the observation object and guided by the energy guide are projected in a state of spreading on the projection target part. In other words, when the linear energy is visible light, linear light (0th-order light and / or linear light) from the observation target is enlarged and projected onto the projection part. If a plurality of linear light beams that pass through each of these are imaged, the image of the observation object can be optically enlarged and projected onto the projection portion without using a lens.

エネルギガイドは、出口部が入口部よりも大きくなるように構成するのが好ましい。このようにすると、ガイド部は入口部から入った直線性エネルギを確実に無反射で出口部に導くことが可能になるため、被投射部への投射精度を向上させることができる。 The energy guide is preferably configured such that the outlet portion is larger than the inlet portion. If it does in this way, since it becomes possible for a guide part to guide the linear energy which entered from the entrance part to an exit part certainly without reflection, it can improve the projection accuracy to a projected part.

エネルギガイドは、入口部及び出口部の少なくとも一方が、ガイド部に対して仮想直線が垂線となるまたは所定の角度で交差する仮想平面内で所定の範囲内で変位できるように構成されている。この場合は仮想直線がガイド部と干渉しないように所定の範囲を定めるのが好ましい。このようにエネルギガイドの入口部または出口部を、ガイド部に対して仮想平面内で、仮想直線がガイド部と干渉しない範囲内で変位できるようにすると、観察対象物のイメージング倍率を自在に拡大、縮小することができる。すなわち、入口部を小さくし、かつ出口部を大きくするように、入口部と出口部を変位させれば、観察対象物から被投射部に向かう方向に延びる複数の仮想直線の間隔が広がるように各仮想直線間の角度を大きくすることができるため、観察対象物の撮像倍率を可能な限り大きくすることができる。そのため、電子顕微鏡による観察に不向きな生体（動く物）の構造や結晶内部の構造等の観察対象物を、光学顕微鏡を使用するように簡易に観察でき、しかも電子顕微鏡レベルの倍率で観察することが可能になる。さらに、直線性エネルギが光の場合には、電子顕微鏡では実現できなかった、観察対象物の細部をカラーでイメージング化することが可能になる。なお、エネルギガイド集束デバイスの構造上の条件（例えば、エネルギガイドの個数、エネルギガイドの束の形状、エネルギガイド自体の寸法等）を制御することにより、さらに自在に観察対象物のイメージング倍率を拡大、縮小することが可能になる。なお、この場合は、入口部と出口部との間に基材を設け、この基材に断面形状が円形を呈する貫通孔を形成することによってガイド部を構成すればよい。 The energy guide is configured such that at least one of the inlet portion and the outlet portion can be displaced within a predetermined range in a virtual plane in which a virtual straight line is perpendicular to the guide portion or intersects at a predetermined angle. In this case, it is preferable to set a predetermined range so that the virtual straight line does not interfere with the guide portion. In this way, if the entrance or exit of the energy guide can be displaced within a virtual plane with respect to the guide within a range where the virtual straight line does not interfere with the guide, the imaging magnification of the observation object can be freely expanded. Can be reduced. That is, if the entrance and exit are displaced so as to make the entrance smaller and the exit larger, the interval between a plurality of virtual straight lines extending in the direction from the object to be projected to the projected part is widened. Since the angle between each virtual straight line can be increased, the imaging magnification of the observation object can be increased as much as possible. Therefore, the observation object such as the structure of a living body (moving object) unsuitable for observation with an electron microscope or the structure inside a crystal can be easily observed as if using an optical microscope, and also observed at an electron microscope level magnification. Is possible. Furthermore, when the linear energy is light, it becomes possible to image details of the observation object in color, which could not be realized with an electron microscope. By controlling the structural conditions of the energy guide focusing device (for example, the number of energy guides, the shape of the bundle of energy guides, the dimensions of the energy guide itself, etc.), the imaging magnification of the observation target can be further increased. It becomes possible to reduce. In this case, the guide portion may be configured by providing a base material between the inlet portion and the outlet portion, and forming a through hole having a circular cross-sectional shape in the base material.

直線性エネルギが光の場合は、ガイド部の形状を円筒形状にするのが好ましい。このようにすると、直線性エネルギがガイド部の円筒形状の内壁に反射するのを確実に防ぐことができる。また他のエネルギガイドまたはエネルギガイド集束デバイスの外部から回折したエネルギを円筒形状のガイド部が遮断することができるため、エネルギガイドを通過する直線性エネルギ以外の直線性エネルギがガイド部に進入するのを防ぐことができる。また、直線性エネルギがガイド部を通過する際に自ら回折した場合でも、回折したエネルギを円筒形状のガイド部が内部で遮断して他のエネルギガイドに進入するのを防ぐことができる。そのため、このような円筒形状のガイド部を用いると、直線性エネルギのみを確実に被投射部に投射することができるため、投射したい直線性エネルギのみを確実に被投射部に投射することができる。この場合は、複数のエネルギガイドをそれぞれ先細りの管状部材で形成するのが好ましい。このような管状部材を予め用意しておけば、エネルギガイドを簡単な構造で確実に形成することができる。 When the linear energy is light, the shape of the guide portion is preferably a cylindrical shape. If it does in this way, it can prevent reliably that linear energy reflects on the cylindrical inner wall of a guide part. In addition, since the cylindrical guide portion can block the energy diffracted from the outside of another energy guide or the energy guide focusing device, linear energy other than the linear energy passing through the energy guide enters the guide portion. Can be prevented. Further, even when the linear energy diffracts by itself when passing through the guide portion, it is possible to prevent the diffracted energy from being blocked inside and entering into another energy guide. For this reason, when such a cylindrical guide portion is used, only linear energy can be reliably projected onto the projection portion, and therefore only the linear energy desired to be projected can be reliably projected onto the projection portion. . In this case, it is preferable that each of the plurality of energy guides is formed by a tapered tubular member. If such a tubular member is prepared in advance, the energy guide can be reliably formed with a simple structure.

なお、本発明では、直線性エネルギとして、光だけでなく、電波、音波、地震波等の波動エネルギも、エネルギガイド集束デバイスを通過させて被投射部に投射することができる。したがって、可視光に基づく映像の観察だけでなく、電波、音、地震波等の観察も可能になる。 In the present invention, not only light but also wave energy such as radio waves, sound waves, and seismic waves can be projected onto the projection target part through the energy guide focusing device. Therefore, not only observation of images based on visible light but also observation of radio waves, sound, seismic waves, and the like becomes possible.

なお、本発明では、観察対象物からの直線性エネルギを実質的に拡大して投射する態様（例えば微細なものを拡大する場合）を対象としているが、本発明は、観察対象物からの直線性のエネルギを縮小して投射する態様（遠方の景色、天体等を観察する場合）も対象とすることができる。この場合は、例えば、エネルギガイド集束デバイスを、複数のエネルギガイドの入口部の中心と出口部の中心とを通る複数本の仮想直線が被投射部に向かうに従って集束するように構成すればよい。 In the present invention, the linear energy from the observation object is substantially enlarged and projected (for example, when a fine object is enlarged), but the present invention is a straight line from the observation object. A mode of projecting with reduced sexual energy (when observing distant scenery, celestial bodies, etc.) can also be targeted. In this case, for example, the energy guide focusing device may be configured so that a plurality of virtual straight lines passing through the centers of the inlet portions and the centers of the outlet portions of the plurality of energy guides are focused toward the projected portion.

本発明の実施の形態であるエネルギイメージング装置の一例を用いて観察対象物からのエネルギを投射する態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect which projects the energy from an observation target object using an example of the energy imaging device which is embodiment of this invention. 本発明の実施の形態であるエネルギイメージング装置の他の例を用いて観察対象物からのエネルギを投射する態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect which projects the energy from an observation target object using the other example of the energy imaging device which is embodiment of this invention. 本実施の形態のエネルギイメージング装置における被投射部として個体撮像素子（ＣＣＤ）を用いた場合の態様を説明する図である。It is a figure explaining the aspect at the time of using a solid-state image sensor (CCD) as a to-be-projected part in the energy imaging device of this Embodiment. 本発明のエネルギイメージング装置を用いて、地震波を観察する場合の態様を説明する図である。It is a figure explaining the aspect in the case of observing a seismic wave using the energy imaging device of this invention.

以下、本発明の実施の形態を、投射するエネルギが光の場合について説明する。図１は、本発明の実施の形態であるエネルギイメージング装置の一例を用いて観察対象物からのエネルギを投射する態様を示す図である。図１において、符号１は、本例のエネルギイメージング装置である。エネルギイメージング装置１は、観察対象物３から放射される直線性の光（０次光および／または直線光）を直線性エネルギとして集めるために、エネルギガイド集束デバイス５と被投射部９とを備えている。観察対象物３は、光の散乱により表面３ａから散乱光（可視光ＶＬ）を放射する。散乱光の中でも０次光は、光エネルギであり、直線的に進む（直進する）。 Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described in the case where the energy to be projected is light. FIG. 1 is a diagram illustrating a mode in which energy from an observation object is projected using an example of an energy imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes the energy imaging apparatus of this example. The energy imaging apparatus 1 includes an energy guide focusing device 5 and a projection unit 9 in order to collect linear light (zero-order light and / or linear light) emitted from the observation object 3 as linear energy. ing. The observation object 3 emits scattered light (visible light VL) from the surface 3a by light scattering. Of the scattered light, the 0th order light is light energy and travels linearly (goes straight).

エネルギガイド集束デバイス５は、複数のエネルギガイド７が束になって構成されている。エネルギガイド７は、入口部７ａとガイド部７ｂと出口部７ｃとを備えており、観察対象物３から放射されて直進するエネルギとして直線性の０次光ＳＬを入口部７ａから受け入れてガイド部７ｂを経由して出口部７ｃからエネルギガイド７の外部に出すように構成されている。本例では、エネルギガイド７は形状が変形しないチューブからなる管状部材８で形成されている。エネルギガイド７の入口部７ａ、ガイド部７ｂ及び出口部７ｃは、この管状部材８の入口側開口部８ａ、管状本体８ｂ及び出口側開口部８ｃにそれぞれ対応している。管状本体８ｂの内部は、管状部材８の形状に対応して図示しない円筒形状の空洞になっており、管状本体８ｂの内部は入口側開口部８ａ及び出口側開口部８ｃに連通している。また入口側開口部８ａの形状、管状本体８ｂの径方向の断面形状及び出口側開口部８ｃの形状は、いずれも管状部材８の形状に対応して円形になっている。なお理解を容易にするため、本例では４本のエネルギガイド７を扇状の束にしてエネルギガイド集束デバイス５を構成している。しかしながら、エネルギガイドの個数及び束の形状は、観察対象物の大きさ、観察位置、観察範囲等の条件に応じて適宜選択することができる。 The energy guide focusing device 5 is configured by a bundle of a plurality of energy guides 7. The energy guide 7 includes an inlet portion 7a, a guide portion 7b, and an outlet portion 7c. The linear guide zero-order light SL is received from the inlet portion 7a as energy that is radiated from the observation object 3 and travels straight. It is comprised so that it may take out to the exterior of the energy guide 7 from the exit part 7c via 7b. In this example, the energy guide 7 is formed of a tubular member 8 made of a tube whose shape is not deformed. The inlet portion 7a, the guide portion 7b, and the outlet portion 7c of the energy guide 7 correspond to the inlet side opening portion 8a, the tubular body 8b, and the outlet side opening portion 8c of the tubular member 8, respectively. The inside of the tubular body 8b is a cylindrical cavity (not shown) corresponding to the shape of the tubular member 8, and the inside of the tubular body 8b communicates with the inlet side opening 8a and the outlet side opening 8c. Further, the shape of the inlet side opening 8a, the cross-sectional shape in the radial direction of the tubular body 8b, and the shape of the outlet side opening 8c are all circular corresponding to the shape of the tubular member 8. In addition, in order to make an understanding easy, in this example, the energy guide focusing device 5 is configured by making the four energy guides 7 into a fan-shaped bundle. However, the number of energy guides and the shape of the bundle can be appropriately selected according to conditions such as the size of the observation object, the observation position, and the observation range.

エネルギガイド集束デバイス５を通過した（複数のエネルギガイド７の出口部７ｃから出た）直線性の０次光ＳＬは、被投射部９に投射される。つまり、エネルギガイド集束デバイス５を構成する複数のエネルギガイド７をそれぞれ通過した直線性の０次光ＳＬは、４個のエネルギガイド７に対応して被投射部９に投射される。この例では、被投射部９として、結像面を構成するスクリーン１１が用いられている。スクリーン１１（結像面）には、４本のエネルギガイド７をそれぞれ通過した４つ直線性の０次光ＳＬに対応する４つの映像ＵＩが投射される。言い換えると、４つの映像ＵＩは結像された結像映像ＣＩとしてスクリーン１１（結像面）に映し出される。 The linear 0th-order light SL that has passed through the energy guide focusing device 5 (outgoed from the exit portions 7 c of the plurality of energy guides 7) is projected onto the projection target 9. That is, the linear 0th-order light SL that has passed through the plurality of energy guides 7 constituting the energy guide focusing device 5 is projected onto the projection target 9 corresponding to the four energy guides 7. In this example, a screen 11 that forms an imaging plane is used as the projection part 9. On the screen 11 (imaging plane), four video UIs corresponding to the four linear 0th-order light SL respectively passing through the four energy guides 7 are projected. In other words, the four video UIs are displayed on the screen 11 (imaging plane) as a focused image CI.

本実施の形態では、エネルギガイド７の入口部７ａが、直線性エネルギである０次光のみを受け入れる大きさを有し、ガイド部７ｂが入口部７ａから入った直線性の０次光ＳＬを無反射で（すなわち、ガイド部７ｂ内に反射して直線性の０次光ＳＬが直進する方向が変更されることなく）出口部７ｃに導くように構成されている。具体的には、入口部７ａ（入口側開口部８ａ）の大きさは、散乱により回折する光ＤＬ（非直線性のエネルギ）を遮断して直線性の０次光ＳＬのみがガイド部７ｂ（管状本体８ｂ）を通過できる大きさになっている。そのため、観察対象物３から発せられた直線性の０次光ＳＬは、エネルギガイド７ごとにそのまま被投射部９（スクリーン１１）に投射される。 In the present embodiment, the entrance portion 7a of the energy guide 7 has a size that accepts only the 0th-order light that is linear energy, and the guide portion 7b receives the linear 0th-order light SL that has entered from the entrance portion 7a. It is configured to be guided to the exit portion 7c without reflection (that is, without being changed in the direction in which the linear 0th-order light SL is reflected and reflected in the guide portion 7b). Specifically, the size of the entrance portion 7a (inlet side opening 8a) is such that the light DL (nonlinear energy) diffracted by scattering is blocked, and only the linear 0th-order light SL is guided to the guide portion 7b ( It is sized to pass through the tubular body 8b). Therefore, the linear 0th-order light SL emitted from the observation object 3 is directly projected onto the projection target 9 (screen 11) for each energy guide 7.

エネルギガイド集束デバイス５は、複数のエネルギガイド７の入口部７ａの中心７ａｃと出口部７ｃの中心７ｃｃとを通る複数本の仮想直線ＶＳが観察対象物３に向かうに従って集束するように構成されている。言い換えると、エネルギガイド集束デバイス５は、被投射部９から観察対象物３に向かうに従って複数の仮想直線ＶＳの相互間の間隔寸法が徐々に狭くなっていくこと（すなわち、観察対象物３から被投射部９に向かうに従って複数の仮想直線ＶＳの相互間の間隔が広がるように構成されている。この仮想直線ＶＳは、直線性の０次光ＳＬが、エネルギガイド７の入口部７ａから出口部７ｃに向かって直進する中心軸ＣＡとなる。 The energy guide focusing device 5 is configured so that a plurality of virtual straight lines VS passing through the center 7ac of the inlet portion 7a and the center 7cc of the outlet portion 7c of the plurality of energy guides 7 are focused toward the observation object 3. Yes. In other words, the energy guide focusing device 5 gradually decreases the distance between the plurality of virtual straight lines VS from the projection unit 9 toward the observation object 3 (that is, from the observation object 3 to the object to be observed 3). The interval between the plurality of virtual straight lines VS is increased toward the projection unit 9. The virtual straight line VS is configured such that the linear 0th-order light SL is output from the entrance 7a of the energy guide 7 to the exit. It becomes the central axis CA that goes straight toward 7c.

本実施の形態のように、エネルギガイド７の入口部７ａを直線性の０次光ＳＬのみを受け入れる大きさにして、ガイド部７ｂが入口部７ａから入った直線性の０次光ＳＬを無反射で出口部７ｃに導くように構成した上で、複数のエネルギガイド７の入口部７ａの中心７ａｃと出口部７ｃの中心７ｃｃとを通る複数本の仮想直線ＶＳが観察対象物３に向かうに従って集束するようにエネルギガイド集束デバイス５を構成すると、観察対象物３から放射されて直進する直線性の０次光ＳＬが、観察対象物３から被投射部９に向かう方向に複数本の仮想直線ＶＳの間隔が広がるように複数のエネルギガイド７を通過して、そのまま被投射部９に投射される。そのため、観察対象物３からの複数の直線性の０次光ＳＬが被投射部９に広がった状態で投射される。換言すれば、観察対象物３からの複数の直線性の０次光ＳＬ（可視光ＶＬ）が被投射部９に拡大された状態で投射されるため、各直線性の０次光ＳＬに対応する映像ＵＩを結像して結像映像ＣＩとすれば、観察対象物３をレンズを用いることなく光学的に拡大して被投射部９に投射することができる。 As in the present embodiment, the entrance portion 7a of the energy guide 7 is sized to receive only the linear 0th-order light SL, and the guide portion 7b receives the linear 0th-order light SL from the entrance portion 7a. A plurality of virtual straight lines VS passing through the centers 7ac of the inlet portions 7a and the centers 7cc of the outlet portions 7c of the plurality of energy guides 7 are directed toward the observation object 3 after being configured to be guided to the outlet portion 7c by reflection. When the energy guide focusing device 5 is configured to focus, linear zero-order light SL radiated from the observation object 3 and travels straight in the direction from the observation object 3 toward the projection target 9 is a plurality of virtual straight lines. It passes through a plurality of energy guides 7 so that the interval of VS is widened, and is directly projected onto the projection target 9. Therefore, a plurality of linear zero-order light SL from the observation object 3 is projected in a state of spreading on the projection target 9. In other words, since a plurality of linear 0th-order light SL (visible light VL) from the observation object 3 is projected in a state of being magnified on the projection target 9, it corresponds to each linear 0th-order light SL. If the image UI to be imaged is formed into the imaged image CI, the observation object 3 can be optically enlarged and projected onto the projection unit 9 without using a lens.

エネルギガイド７は、出口部７ｃが入口部７ａよりも大きくなるように構成されている。すなわち本例では、管状部材８の入口側開口部８ａの径寸法が、出口側開口部８ｃの径寸法よりも大きくなっている。具体的には、エネルギガイド７を形成する管状部材８の形状が、観察対象物３に向かって先細りとなる形状になっている。エネルギガイド７としてこのような形状の管状部材８を用いると、ガイド部７ｂ（管状本体８ｂ）は入口部７ａ（入口側開口部８ａ）から入った直線性エネルギを確実に無反射で出口部７ｃ（出口側開口部８ｃ）に導くことが可能になり、被投射部９（スクリーン１１）への投射精度が向上する。また、このような形状の管状部材８を予め用意しておけば、エネルギガイドを簡単な構造で確実に形成することができる。 The energy guide 7 is configured such that the outlet portion 7c is larger than the inlet portion 7a. That is, in this example, the diameter size of the inlet side opening 8a of the tubular member 8 is larger than the diameter size of the outlet side opening 8c. Specifically, the shape of the tubular member 8 forming the energy guide 7 is tapered toward the observation object 3. When the tubular member 8 having such a shape is used as the energy guide 7, the guide part 7b (tubular body 8b) reliably reflects the linear energy entered from the inlet part 7a (entrance side opening part 8a) without reflection, and the outlet part 7c. It becomes possible to guide to the (exit side opening 8c), and the projection accuracy to the projection target 9 (screen 11) is improved. If the tubular member 8 having such a shape is prepared in advance, the energy guide can be reliably formed with a simple structure.

図２は、本発明の実施の形態であるエネルギイメージング装置の他の例を用いて観察対象物からのエネルギを投射する態様を示す図である。なお、図２の例において図１の例と共通する部分については、図１で付した符号の数に１００の数を加えた数の符号を一部に付して説明を省略する場合がある。図２では、エネルギイメージング装置１０１のエネルギガイド集束デバイス１０５の構造が、図１のエネルギイメージング装置１のエネルギガイド集束デバイス５の構造と異なっている。すなわち、エネルギガイド１０７の入口部１０７ａと出口部１０７ｃとの間に基材を設け、この基材に断面形状が円形を呈する貫通孔を形成する。具体的には、エネルギガイド集束デバイス１０５を構成する複数のエネルギガイド１０７の入口部１０７ａを、第１の板状部材１０８に可視光ＶＬ（直線性の０次光ＳＬ′）が透過できるスリット１０８ａを形成することにより構成する。また複数のエネルギガイド１０７の出口部１０７ｃを、第２の板状部材１１０に可視光ＶＬ（直線性の０次光ＳＬ′）が透過できるスリット１１０ａを形成することにより構成する。さらに複数のエネルギガイド１０７のガイド部１０７ｂを、入口部１０７ａ（スリット１０８ａ）と出口部１０７ｃ（スリット１１０ａ）との間に位置するように構成する。すなわち、エネルギガイド１０７は、観察対象物１０３から放射されて直進する直線性の０次光ＳＬ′を入口部１０７ａ（スリット１０８ａ）から受け入れてガイド部１０７ｂを経由して出口部１０７ｃ（スリット１１０ａ）からエネルギガイド１０７の外部に出すように構成されている。 FIG. 2 is a diagram illustrating a mode in which energy from an observation object is projected using another example of the energy imaging apparatus according to the embodiment of the present invention. In addition, in the example of FIG. 2, about the part which is common in the example of FIG. 1, the number of the code | symbol attached | subjected in FIG. . In FIG. 2, the structure of the energy guide focusing device 105 of the energy imaging apparatus 101 is different from the structure of the energy guide focusing device 5 of the energy imaging apparatus 1 of FIG. That is, a base material is provided between the inlet portion 107a and the outlet portion 107c of the energy guide 107, and a through hole having a circular cross-sectional shape is formed in the base material. Specifically, slits 108 a through which visible light VL (linear 0th-order light SL ′) can be transmitted through the first plate member 108 through the entrance portions 107 a of the plurality of energy guides 107 constituting the energy guide focusing device 105. Is formed. Further, the outlet portions 107c of the plurality of energy guides 107 are configured by forming slits 110a through which the visible light VL (linear 0th-order light SL ′) can be transmitted through the second plate member 110. Further, the guide portions 107b of the plurality of energy guides 107 are configured to be positioned between the inlet portion 107a (slit 108a) and the outlet portion 107c (slit 110a). That is, the energy guide 107 receives the linear 0th-order light SL ′ radiated from the observation object 103 and travels straight from the entrance 107a (slit 108a), and passes through the guide 107b to the exit 107c (slit 110a). To the outside of the energy guide 107.

第１の板状部材１０８及び第２の板状部材１１０は、スリット１０８ａ，１１０ａが形成された部分を除き可視光ＶＬを遮蔽できる材質を用いればよい。本例では、第１の板状部材１０８及び第２の板状部材１１０は、直線性の０次光ＳＬ′が透過可能なガラス層に蒸着により金属層を形成した二層構造の板状部材を用いる。そして、第１の板状部材１０８及び第２の板状部材１１０の金属層に、エッチングによりスリット１０８ａ，１１０ａを形成する。第１の板状部材１０８及び第２の板状部材１１０上に相互に対応する複数のスリット１０８ａ，１１０ａをパターン形成することにより、上述した図１の複数のエネルギガイド７（管状部材８）が束になって構成されたエネルギガイド集束デバイス５を用いた場合と同様の機能が得られる。図１のようにエネルギガイド７として管状部材８を用いる場合は、各管状部材８を配置する際の位置決め制御が容易でないのに対して、図２のように第１の板状部材１０８及び第２の板状部材１１０上に相互に対応する複数のスリット１０８ａ，１１０ａを形成する場合は、エネルギガイド集束デバイス１０５（複数のエネルギガイド１０７）の位置決め制御が容易になる。 The first plate member 108 and the second plate member 110 may be made of a material that can block the visible light VL except for portions where the slits 108a and 110a are formed. In this example, the first plate-like member 108 and the second plate-like member 110 are plate-like members having a two-layer structure in which a metal layer is formed by vapor deposition on a glass layer that can transmit linear 0th-order light SL ′. Is used. Then, slits 108 a and 110 a are formed in the metal layers of the first plate member 108 and the second plate member 110 by etching. The plurality of energy guides 7 (tubular members 8) in FIG. 1 described above are formed by patterning a plurality of slits 108a, 110a corresponding to each other on the first plate member 108 and the second plate member 110. The same function as that obtained when the energy guide focusing device 5 configured as a bundle is used can be obtained. When the tubular member 8 is used as the energy guide 7 as shown in FIG. 1, the positioning control when arranging each tubular member 8 is not easy, whereas the first plate-like member 108 and the first member 108 are arranged as shown in FIG. When the plurality of slits 108a and 110a corresponding to each other are formed on the two plate-like members 110, the positioning control of the energy guide focusing device 105 (the plurality of energy guides 107) becomes easy.

この例において、入口部１０７ａ及び出口部１０７ｃの少なくとも一方が、ガイド部１０７ｂに対して仮想直線ＶＳ′が垂線となる、または所定の角度で交差する仮想平面内で所定の範囲内で変位できるようにエネルギガイド１０７を構成することにより、観察対象物１０３からの直線性の０次光ＳＬ′が被投射部１０９に投射されて形成される映像の倍率を自在に変更することができる。本例では、エネルギガイド７の入口部７ａ（スリット１０８ａ）及び出口部７ｃ（スリット１１０ａ）はいずれも、ガイド部７ｂに対して仮想直線ＶＳ′が所定の角度で交差する第１の仮想平面ＶＰ１，第２の仮想平面ＶＰ２内で所定の範囲内で変位できるように構成されている。ガイド部７ｂに対して仮想直線ＶＳ′が交差する所定の角度は、観察対象物の大きさ、観察位置、観察範囲、撮像倍率等により適宜定めればよい。なお本例では、仮想平面が、第１の板状部材１０８及び第２の板状部材１１０上にそれぞれ仮想された平面が第１の仮想平面ＶＰ１及び第２の仮想平面ＶＰ２となり、入口部１０７ａ及び出口部１０７ｃはそれぞれ第１の仮想平面ＶＰ１及び第２の仮想平面ＶＰ２内に位置している。 In this example, at least one of the inlet portion 107a and the outlet portion 107c can be displaced within a predetermined range in a virtual plane where the virtual straight line VS ′ is perpendicular to the guide portion 107b or intersects at a predetermined angle. Further, by configuring the energy guide 107, it is possible to freely change the magnification of the image formed by projecting the linear 0th-order light SL ′ from the observation object 103 onto the projection part 109. In this example, both the entrance portion 7a (slit 108a) and the exit portion 7c (slit 110a) of the energy guide 7 are the first virtual plane VP1 where the virtual straight line VS ′ intersects the guide portion 7b at a predetermined angle. The second virtual plane VP2 can be displaced within a predetermined range. The predetermined angle at which the virtual straight line VS ′ intersects the guide portion 7b may be determined as appropriate according to the size of the observation object, the observation position, the observation range, the imaging magnification, and the like. In this example, the virtual planes are virtual planes on the first plate member 108 and the second plate member 110, respectively, become the first virtual plane VP1 and the second virtual plane VP2, and the entrance portion 107a. And the outlet 107c are located in the first virtual plane VP1 and the second virtual plane VP2, respectively.

エネルギガイド７の入口部７ａ及び出口部７ｃが変位できる所定の範囲は、仮想直線ＶＳ′がガイド部１０７ｂと干渉しないように定められている。本例では、仮想直線ＶＳ′がガイド部１０７ｂと干渉しない範囲内で、エネルギガイド１０７（第１の板状部材１０８及び第２の板状部材１１０）が図２に示す矢印の方向に移動できるようになっている。したがって、入口部７ａ及び出口部７ｃは、このエネルギガイド１０７の移動範囲内で変位することができる。また例えば、仮想直線ＶＳ′がガイド部１０７ｂと干渉しない範囲内で、入口部１０７ａ（スリット１０８ａ）を小さくし、かつ出口部１０７ｃ（スリット１１０ａ）を大きくするように、入口部１０７ａ（スリット１０８ａ）と出口部１０７ｃ（スリット１１０ａ）とを変位させれば、観察対象物１０３から被投射部１０９に向かう方向に延びる複数の仮想直線ＶＳ′の間隔が広がるように各仮想直線ＶＳ′間の角度を大きくすることができる。そのため、観察対象物１０３の撮像倍率を可能な限り拡大、縮小することができる。 The predetermined range in which the inlet portion 7a and the outlet portion 7c of the energy guide 7 can be displaced is determined so that the virtual straight line VS ′ does not interfere with the guide portion 107b. In this example, the energy guide 107 (the first plate member 108 and the second plate member 110) can move in the direction of the arrow shown in FIG. 2 within a range where the virtual straight line VS ′ does not interfere with the guide portion 107b. It is like that. Therefore, the inlet portion 7 a and the outlet portion 7 c can be displaced within the movement range of the energy guide 107. Further, for example, the entrance portion 107a (slit 108a) is set so as to reduce the entrance portion 107a (slit 108a) and enlarge the exit portion 107c (slit 110a) within a range where the virtual straight line VS ′ does not interfere with the guide portion 107b. And the exit 107c (slit 110a) are displaced, the angle between the virtual straight lines VS ′ is increased so that the interval between the plurality of virtual straight lines VS ′ extending in the direction from the observation object 103 toward the projection target 109 increases. Can be bigger. Therefore, the imaging magnification of the observation object 103 can be enlarged and reduced as much as possible.

図２の例では、エネルギガイド１０７のガイド部１０７ｂの形状が円筒形状になっている。具体的には、ガイド部１０７ｂに内部に円筒形状の空間を構成する筒部材１１２を配置する。筒部材１１２の材質は、可視光を遮断する材質となっている。また筒部材１１２により、図示しない他のエネルギガイドまたはエネルギガイド集束デバイス１０５の外部から回折した光を遮断することができるため、他の直線性の光がガイド部１０７ｂに進入するのを防ぐことができる。したがって、ガイド部１０７ｂにこのような筒部材１１２を配置すると、０次光ＳＬ′のみを確実に被投射部１０９に投射することができるため、光の回折により撮像が乱れる（撮像の解像度が低下する）のを防ぐことができる。 In the example of FIG. 2, the shape of the guide portion 107b of the energy guide 107 is a cylindrical shape. Specifically, the cylindrical member 112 which comprises cylindrical space is arrange | positioned inside the guide part 107b. The material of the cylindrical member 112 is a material that blocks visible light. Further, the cylindrical member 112 can block light diffracted from the outside of another energy guide (not shown) or the energy guide focusing device 105, so that it is possible to prevent other linear light from entering the guide portion 107b. it can. Therefore, when such a cylindrical member 112 is arranged on the guide portion 107b, only the 0th-order light SL ′ can be reliably projected onto the projection target 109, and thus imaging is disturbed due to light diffraction (the imaging resolution is reduced). Can be prevented.

図３は、本実施の形態のエネルギイメージング装置における被投射部として個体撮像素子（ＣＣＤ）を用いた場合の態様を説明する図である。なお、図３の例において図１の例と共通する部分については、図１で付した符号の数に２００の数を加えた数の符号を付して説明を省略する。図３に示すように、被投射部９または１０９は、結像面（スクリーン１１）の代わりに、イメージセンサ［個体撮像素子（ＣＣＤ２１１）］を用いることができる。図３の態様では、エネルギガイド集束デバイス２０５を構成する複数のエネルギガイド２０７として複数の管状部材２０８が用いられており、各管状部材２０８ごとに、被投射部として複数の個体撮像素子（ＣＣＤ）２１１が設けられている。これらの個体撮像素子（ＣＣＤ）２１１は複数のエネルギガイド２０７（管状部材２０８）を通過した直線性の０次光ＳＬ″をそれぞれ撮像することができるようになっている。そして、各個体撮像素子（ＣＣＤ）２１１が撮像した直線性の０次光ＳＬ″を結像処理することにより、観察対象物２０３の映像を結像することができる。 FIG. 3 is a diagram for explaining an aspect in the case where an individual imaging device (CCD) is used as a projection target in the energy imaging apparatus of the present embodiment. In the example of FIG. 3, the parts common to the example of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those of FIG. As shown in FIG. 3, the projection unit 9 or 109 can use an image sensor [individual imaging device (CCD 211)] instead of the imaging plane (screen 11). In the aspect of FIG. 3, a plurality of tubular members 208 are used as the plurality of energy guides 207 constituting the energy guide focusing device 205, and a plurality of individual imaging elements (CCDs) are used as projection portions for each tubular member 208. 211 is provided. These individual image pickup devices (CCD) 211 can pick up images of linear 0th-order light SL ″ that has passed through a plurality of energy guides 207 (tubular members 208). An image of the observation object 203 can be formed by subjecting the linear 0th-order light SL ″ picked up by the (CCD) 211 to an image formation process.

本実施の形態では、直線性エネルギとして直線性の０次光ＳＬ、ＳＬ′及びＳＬ″を用いているが、電波、音波、地震波等の波動エネルギも、エネルギガイド集束デバイスを通過させて被投射部に投射することができる。図４は、本発明のエネルギイメージング装置を用いて、地震波を観察する場合の態様を説明する図である。この例では、図４に示すように、地面Ｇに複数のエネルギイメージング装置３０１を設置する。地面Ｇの内部ＵＧで地震が発生した場合に、震源ＥＣから地面Ｇに向かって伝播した地震波ＥＷ（波動エネルギ）をエネルギイメージング装置３０１が測定すれば、測定データを解析することにより、震源地、震度、地震の規模等を観察することができる。 In this embodiment, linear zero-order light SL, SL ′, and SL ″ are used as linear energy, but wave energy such as radio waves, sound waves, and seismic waves is also projected through the energy guide focusing device. 4 is a diagram for explaining a mode in the case of observing a seismic wave using the energy imaging apparatus of the present invention.In this example, as shown in FIG. A plurality of energy imaging devices 301 are installed, and if the energy imaging device 301 measures the seismic wave EW (wave energy) propagated from the epicenter EC toward the ground G when an earthquake occurs in the internal UG of the ground G, the measurement is performed. By analyzing the data, it is possible to observe the epicenter, seismic intensity, magnitude of the earthquake, etc.

本発明によれば、観察対象物から放射されて直進する直線性エネルギが、観察対象物から被投射部に向かうに従って相互間の間隔が広がるように複数のエネルギガイドを通過して、そのまま被投射部に投射されて、観察対象物からの直線性エネルギを被投射部に広げた状態で投射することができる。そのため、複数の直線性エネルギを用いて観察対象物をレンズを用いることなく、観察対象物のイメージを拡大して被投射部にイメージング化することができる。また、電子顕微鏡による観察に不向きな生体の構造や結晶内部の構造等の観察対象物を、光学顕微鏡を使用するように簡易に観察でき、しかも電子顕微鏡レベルの倍率で観察することが可能になる。さらに、電子顕微鏡では実現できなかった、観察対象物の細部をカラーで撮像することが可能になる。 According to the present invention, linear energy that is radiated from an observation object and travels straight passes through a plurality of energy guides so that the distance between the observation object and the projection part increases toward the projection part, and is projected as it is. The linear energy from the observation object can be projected in a state of being spread on the projection target. Therefore, the image of the observation object can be enlarged and imaged on the projection part without using a lens by using a plurality of linear energy. In addition, an observation object such as a structure of a living body or a structure inside a crystal that is unsuitable for observation with an electron microscope can be easily observed using an optical microscope, and can be observed at an electron microscope level magnification. . Furthermore, it becomes possible to capture in detail the details of the observation object that could not be realized with an electron microscope.

１エネルギイメージング装置
３観察対象物
ＳＬ直線性の光（０次光）
５エネルギガイド集束デバイス
７エネルギガイド
７ａ入口部
７ａｃ入口部の中心
７ｂガイド部
７ｃ出口部
７ｃｃ出口部の中心
ＶＳ仮想直線
ＶＰ１第１の仮想平面（仮想平面）
ＶＰ２第２の仮想平面（仮想平面）
８管状部材
９被投射部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Energy imaging device 3 Observation object SL Linear light (0th order light)
5 Energy guide focusing device 7 Energy guide 7a Inlet part 7ac Center of inlet part 7b Guide part 7c Outlet part 7cc Center of outlet part VS Virtual straight line VP1 First virtual plane (virtual plane)
VP2 Second virtual plane (virtual plane)
8 Tubular member 9 Projected part

Claims

A plurality of energy guides that receive the linear energy that travels straight in one direction out of the linear energy that radiates from the observation object and travels straight from the entrance, and that exits from the exit through the guide are configured as a bundle. An energy guide focusing device,
An energy imaging apparatus comprising: a projected portion on which the linear energy emitted from the exit portion of the energy guide is projected;
The entrance portion of the energy guide has a size for receiving only the linear energy that goes straight in the one direction, and the guide portion receives the linear energy that has entered from the entrance portion to the exit portion without reflection. Configured to guide,
The energy guide focusing device is configured to focus a plurality of virtual straight lines passing through the center of the inlet portion and the center of the outlet portion of the plurality of energy guides toward the observation object ,
The energy guide is configured so that at least one of the inlet portion and the outlet portion can be displaced within a predetermined range in a virtual plane where the virtual straight line is perpendicular to the guide portion or intersects at a predetermined angle. Configured,
The energy imaging apparatus according to claim 1, wherein the predetermined range is determined so that the virtual straight line does not interfere with the guide portion .

The energy imaging apparatus according to claim 1, wherein the outlet portion is larger than the inlet portion .

Before Symbol is a linear energy is light,
The energy imaging apparatus according to claim 1 , wherein the guide portion has a cylindrical shape or a through-hole having a circular cross-sectional shape formed on the base material.

The linear energy is light;
The energy imaging apparatus according to claim 1, wherein each of the plurality of energy guides is formed of a tapered tubular member.

Wherein the projected portion, the energy imaging device of claim 3 or 4 is an image sensor such as image plane or individual imaging devices (CCD).

The energy imaging apparatus according to claim 1, wherein the linear energy is wave energy such as radio waves, sound waves, and seismic waves.