JP6918117B2 - ガルバノスキャナーおよびこれを備えた光音響顕微鏡システム - Google Patents

Description

本発明はガルバノスキャナーおよびこれを備えた光音響顕微鏡システムに関するものである。

光音響顕微鏡システムはレーザー・ビーム（ｌａｓｅｒ ｂｅａｍ）を検査しようとする対象物の部位に照射した後レーザー・ビームが対象物に吸収される量に応じて発生する超音波を測定し対象物の望む部位に関する３次元映像を獲得するシステムである。

このような光音響顕微鏡システムで、一般に対象物に照射される光と対象物から発生する超音波が同じ経路に焦点を一致させ光音響信号の測定感度を極大化させる。

光と超音波を一つの経路で焦点を一致させるために、光‐音響結合部のような追加の装置が用いられたり、超音波トランスデューサー（ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）の中央部分に穴が形成されているリング・トランスデューサー（ｒｉｎｇ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）が用いられる。

超音波は水の中や超音波ゲル（ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ ｇｅｌ）のような液体の中で伝達効率が良いため、主に水や超音波ゲルの中で超音波の収集動作が行われる。

したがって、超音波を収集する超音波トランスデューサーや光‐超音波結合部のような部品は主に水の中に位置したりゲルの中に位置するようになる。一般に水の中に位置する超音波トランスデューサーや光‐超音波結合部を２次元にスキャンするためにステッピングモーター（ｓｔｅｐ ｍｏｔｏｒ）基盤の線形ステージ（ｌｉｎｅａｒ ｓｔａｇｅ）が用いられるが、遅いスキャン速度により光音響顕微鏡の全体の映像速度が遅いという短所があった。

ガルバノスキャナー（ｇａｌｖａｎｏｍｅｔｅｒ ｓｃａｎｎｅｒ）はサイン波や三角波などのような様々な入力信号に応じる正確な応答性と早い移動性などにより光をスキャンする特性を有しており、光干渉断層映像撮影装置（ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ、ＯＣＴ）と二光子顕微鏡（ｔｗｏ−ｐｈｏｔｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）などのような様々な光学映像スキャン装置に広く用いられている。

ガルバノスキャナーを用いる光音響顕微鏡の場合、空気の中で光のみを用いて対象物をスキャンし、望む対象物の映像を獲得する場合もあるが、このような場合、対象物の測定感度が低くて使用に限界が発生する。

したがって、測定感度を高めるために、光音響顕微鏡は光だけではなく、超音波を用いる場合が多く、この場合、同軸共焦点を維持したまま、光と超音波を用いて、該当の対象物を同時にスキャンしなければならなく、これのためにモーターを用いるようになる。

しかし、モーターを用いるガルバノスキャナーの場合、モーターの使用の特性上、湿気に弱いため、超音波の伝達媒質である水の中などでは用いることができなかったため、超音波と光を同時にスキャンする光音響顕微鏡システムの場合、このようなガルバノスキャナーを用いるのに、多くの制約があった。

韓国登録特許第１０−１１５６８４３号公報

本発明が解決しようとする技術的な課題はガルバノスキャナーを用いて水のような流体の中で光と超音波をスキャンできるようにするものである。

本発明が解決しようとする他の技術的な課題はガルバノスキャナーを備える光音響顕微鏡システムの測定感度を向上させるものである。

本発明が解決しようとするまたの他の技術的な課題はガルバノスキャナーを備える光音響システムの映像出力速度（ｉｍａｇｅ ｄｉｓｐｌａｙ ｓｐｅｅｄ）を向上させるためのものである。

上記の課題を解決するための本発明の一つの特徴によるガルバノスキャナーは一面に軸挿入口を備えて、内容物が含まれているハウジングの上記の軸挿入口に一部が挿入されるミラー装着軸、そして、上記のミラー装着軸に装着されて上記のハウジングの内部に位置するミラーを含む。

上記のミラー装着軸と上記のハウジングは疎水性の材料からなることができる。

上記の特徴によるガルバノスキャナーは上記のミラー装着軸に挿入され、上記の軸挿入口に装着される密封部材をさらに含むことができる。

上記の特徴によるガルバノスキャナーは上記の軸挿入口と上記の軸挿入口に挿入されているミラー装着軸部分の間の空間に充填されている防水剤をさらに含むことができる。

上記の特徴によるガルバノスキャナーは上記のミラーと上記のミラー装着部の一部を除いたガルバノスキャナーを取り囲んでいる防水ケースをさらに含むことができる。

上記の軸挿入口は上記のハウジングの上部面に位置し、上記のミラー装着軸は設置面に垂直に上記の軸挿入口に挿入されることができる。

上記の軸挿入口は上記のハウジングの上部面に位置し、上記のミラー装着軸は設置面に定められた角度で傾斜になるように上記の軸挿入口に挿入することができる。

上記の軸挿入口は上記のハウジングの側面に位置し、上記のミラー装着軸は設置面に平行に上記の軸挿入口に挿入されることができる。

上記のミラーは平坦面を有したり、傾斜面を有することができる。

上記の特徴によるガルバノスキャナーは上記のミラー装着軸に装着されるモーター回転軸を備えているモーターを含むモーター部をさらに含むことができる。

本発明の他の特徴による光音響顕微鏡システムはガルバノスキャナー、レーザー・ビームを生成し出力するレーザー発生部、そして、上記のレーザー発生部の後端に位置して、上記のレーザー発生部から出力される上記のレーザー・ビームを上記のガルバノスキャナー側に出力し、上記のガルバノスキャナー側から入力される超音波を出力するリング・トランスデューサーを含めて、上記のガルバノスキャナーは一面に軸挿入口を備えて、内容物が含まれているハウジングの上記の軸挿入口に一部が挿入されるミラー装着軸、そして上記のミラー装着軸に装着されて上記のハウジングの内部に位置するミラーを含むことができる。

上記のミラー装着軸と上記のハウジングは疎水性の材料からなることができる。

上記のガルバノスキャナーは上記のミラー装着軸に挿入されて上記の軸挿入口に装着される密封部材をさらに含むことができる。

上記のガルバノスキャナーは上記の軸挿入口と上記の軸挿入口に挿入されているミラー装着軸部分の間の空間に充填されている防水剤をさらに含むことができる。

上記のガルバノスキャナーは上記のミラーと上記のミラー装着部の一部を除いたガルバノスキャナーを取り囲んでいる防水ケースをさらに含むことができる。

上記の軸挿入口は上記のハウジングの上部面に位置して、上記のミラー装着軸は設置面に垂直に上記の軸挿入口に挿入されることができる。

上記の軸挿入口は上記のハウジングの上部面に位置して、スキャナーは上記のミラー装着軸は設置面に定められた角度で傾斜に上記の軸挿入口に挿入されることができる。

上記の軸挿入口は上記のハウジングの側面に位置して、上記のミラー装着軸は設置面に平行に上記の軸挿入口に挿入されることができる。

上記のミラーは平坦面を有したり、傾斜面を有することができる。

本発明によれば、ガルバノスキャナーは密封部材、防水剤、疎水性の物質および防水ケースの中、少なくとも一つを用いて漏水に対応する防水措置を取っている。

したがって、本例のガルバノスキャナーはハウジングの中に含まれている流体を通じたレーザー・ビームの伝送動作および超音波の伝送動作に応じて対象物のスキャン動作が行われる。

したがって、本例のガルバノスキャナーを備えた光音響顕微鏡システムはレーザー・ビームと超音波を用いて同じ経路で焦点を一致させたままスキャン映像の獲得動作を実施するので、光音響顕微鏡システムの映像獲得効率が向上される。

また、光音響顕微鏡システムは超音波の伝達効率が良い流体を通じて伝達される超音波を獲得してスキャン映像を獲得するので、超音波の獲得効率が大きく向上される。

したがって、対象物のスキャン部位に対する映像であるスキャン映像の鮮明度が向上されて、これによって光音響顕微鏡システムの測定感度もやはり向上される。

追加に、流体の中で動作するガルバノスキャナーを用いて流体の中に伝達されるレーザー・ビームと超音波を同じ経路で焦点を一致させて高い感度を維持したまま、対象物に対するスキャン映像が獲得される。

これによって、ガルバノスキャナーを用いて超音波信号を獲得した光音響顕微鏡システムの映像獲得速度が向上され、ユーザーの満足度が向上される。

図１は本発明の一実施例による光音響顕微鏡システムの概略的なブロック図である。 図２は図１の光音響顕微鏡システムに用いられたガルバノスキャナーの一部の斜視図である。 図３は本発明の一実施例によるガルバノスキャナーがハウジングに装着される状態を例示的に図示した図面であって、図示の便宜のためにハウジングの一面は開放された状態で図示する。 図４は本発明の一実施例によるガルバノスキャナーの漏水防水措置の一例を図示した図面であり、防水剤が軸の挿入口に塗布された状態を図示した図面である。 図５は本発明の一実施例によるガルバノスキャナーの漏水防水措置の他の例を図示した図面であり、防水ケースを用いた場合を図示した図面である。 図６は、本発明の一実施例によるガルバノスキャナーに装着されたミラーの例であって、平坦面を有するミラーを図示した図面である。 図７は、本発明の一実施例によるガルバノスキャナーに装着されたミラーの例であって、傾斜面を有するミラーを図示した図面である。 図８は、本発明の一実施例によるガルバノスキャナーがハウジングの側面を貫通し挿入されて設置面と平行に位置する場合であって、平坦面を有するミラーが装着された場合を図示した図面である。 図９は、本発明の一実施例によるガルバノスキャナーがハウジングの側面を貫通し挿入されて設置面と平行に位置する場合であって、傾斜面を有するミラーが装着された場合を図示した図面である。 図１０は、本発明の一実施例によるガルバノスキャナーがハウジングの上部面を貫通して設けられている場合であって、平坦面を有するミラーを装着したガルバノスキャナーが設置面と垂直に位置した場合を図示した図面である。 図１１は、本発明の一実施例によるガルバノスキャナーがハウジングの上部面を貫通して設けられている場合であって、傾斜面を有するミラーを装着したガルバノスキャナーが設置面と垂直に位置した場合を図示した図面である。 図１２は、本発明の一実施例によるガルバノスキャナーがハウジングの上部面を貫通して設けられている場合であって、傾斜面を有するミラーを装着したガルバノスキャナーが設置面と定められた角度で傾斜になるように位置した場合を図示した図面である。

以下、添付された図面を参考にして本発明の実施例を詳細に説明する。本発明を説明するのにおいて、該当分野にすでに公知された技術または構成に関する具体的な説明を付加することが本発明の要旨を不明にすることができると判断される場合には、詳細な説明でこれを一部省略するようにする。また、本明細書で用いられる用語は本発明の実施例を適切に表現するために用いられた用語であって、これは該当分野の関連される人または慣例などにより異なることができる。したがって、本用語に関する定義は本明細書の全般にわたる内容に基づいて下されるべきである。

ここで用いられる専門用語はただ特定実施例を言及するためのものであって、本発明を限定するものを意図していない。ここで用いられる単数形態は文句がこれと明白に反対の意味を示さない限り複数形態も含む。明細書で用いられる「含む」の意味は特定特性、領域、整数、ステップ、動作、要素および／または成分を具体化し、他の特定特性、領域、整数、ステップ、動作、要素、成分および／または群の存在や付加を除外するものではない。

以下、添付された図面を参考にして、本発明の一実施例によるガルバノスキャナーおよびこれを備えた光音響顕微鏡システムについて説明するようにする。

図１ないし図３を参考にして、本発明の一実施例によるガルバノスキャナーを備えた光音響顕微鏡システムについて説明する。

図１に図示したように、本例の光音響顕微鏡システム１は、制御部１１０、制御部１１０に連結されているレーザー発生部１２０、レーザー発生部１２０の後端に位置する光学系１３０、光学系１３０の後端に位置するリング・トランスデューサー１４０（ｒｉｎｇ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）、リング・トランスデューサー１４０の前端に位置するガルバノスキャナー１５１を備えるガルバノスキャナー装置１５０、ガルバノスキャナー装置１５０に隣接するように位置してスキャンされる対象物１６１が位置するステージ１６０（ｓｔａｇｅ）、ステージ１６０に連結されている位置調整部１７０、リング・トランスデューサー１４０の後端に位置する増幅部１８０および制御部１１０に連結されている映像出力部２００を備える。

制御部１１０は光音響顕微鏡システム１の全般的な動作を制御する制御ユニットであって、レーザー発生部１２０、ガルバノスキャナー装置１５０、位置調整部１７０、増幅部１８０および映像出力部２００に連結されてこれらの動作を制御する。

したがって、制御部１１０はレーザー発生部１２０、ガルバノスキャナー装置１５０および位置調整部１７０で、それぞれ該当状態の制御信号を出力してレーザー発生部１２０、ガルバノスキャナー装置１５０および位置調整部１７０の動作を制御する。

また、制御部１１０は増幅部１８０から印加される超音波信号の入力を受け、これを処理して映像出力部２００に出力して対象物１６１の状態を視覚的に確認することができるようにする。

レーザー発生部１２０は、すでに記述したように、連結されている制御部１１０から制御信号が印加されることに応じ動作して、レーザー・ビームを光学系１３０側に照射する。

本例で、レーザー発生部１２０から生成されるレーザーはＱ−ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｎｄ：ＹＡＧレーザー（５３２ｎｍ、１０６４ｎｍ）、ｄｙｅレーザー（５００ｎｍ〜６５０ｎｍ）、Ｔｉ：Ｓａｐｐｈｉｒｅレーザー（７００ｎｍ〜９００ｎｍ）などのパルス・レーザーであることができる。

レーザー発生部１２０の後端に位置している光学系１３０はレーザー発生部１２０から出力されるレーザーを変換して、リング・トランスデューサー１４０に出力するものであって、コリメーター１３１（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）とコリメーター３１の後端に位置する対物レンズ１３２（ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｌｅｎｓ）を備える。

コリメーター１３１はレーザー発生部１２０から出力されるレーザー・ビームの入力を受け、定められたサイズの光線束に変換させて、対物レンズ１３２側に出力する。

したがって、コリメーター１３１から出力されるレーザー・ビームは対物レンズ１３２に入射されて、対物レンズ１３２を通過したレーザー・ビームはリング・トランスデューサー１４０側に照射される。

本例で、光学系は自由空間光学系を用いるが、これに限定されなく対案的な例で、光繊維を用いる光繊維光学系を用いることができる。

リング・トランスデューサー１４０は中央部分にリング・トランスデューサー１４０を貫通する貫通口を備えてリング形態の平面形状を有しているトランスデューサーである。

このようなリング・トランスデューサー１４０は対物レンズ１３２から入射されるレーバー・ビームをガルバノスキャナー装置１５０側に伝送して、ガルバノスキャナー装置１５０から出力される超音波を受信して増幅部１８０側に出力する。

したがって、対物レンズ１３２から出射されるレーザー・ビームはすでに記述したように、リング・トランスデューサー１４０の貫通口を通過してガルバノスキャナー装置１５０側に入射される。

本例のガルバノスキャナー装置１５０はすでに記述したように、ガルバノスキャナー１５１とガルバノスキャナー１５１の一部がその内部に挿入されるハウジング１５２（ｈｏｕｓｉｎｇ）を備える。

この際、ハウジング１５２は六面体の形状を有しており、その内部には超音波の獲得の効率を高めるための水や水以外の他の流体（例えば、超音波ゲル）が含まれている。

ハウジング１５２の一面は少なくとも一部分が開放されており、該当面の開放された部分を通じてミラー装着軸１５１２の一部が挿入されてミラー１５３がハウジング１５２内の水や流速の中に位置するようにする。

スキャン動作が行われる対象物１６１と対面しているハウジング１５２の面はレーザー・ビームと超音波の伝送のために他の面より薄い厚さを有しており、レーザー・ビームと超音波がすべて透過することができる透明な材料からなることができる。

ガルバノスキャナー１５１は、図２および図３に示したように、モーター回転軸１５１１ａに連結されているモーターおよびモーターに連結されてモーターを動作させるモーター駆動部を備えているモーター部１５１１、モーター回転軸１５１１ａに挿入され連結されるミラー装着軸１５１２、そしてミラー装着軸１５１２に装着されているミラー１５１３を備える。

この際、ハウジング１５２の中に挿入される部分はミラー１５１３全体とミラー装着軸１５１２の一部のみに挿入され、ハウジング１５２に含まれる内容物（すなわち、水や超音波ゲル）の中に位置するようになる。

この状態で、モーター部１５１１に内蔵されたモーター駆動部の動作により、ガルバノスキャナー１５１のモーターは定められた角度（例えば、２０度以内）を維持しながら往復振動回転して、このようなモーターの回転動作により、モーターと連結されているモーター回転軸１５１１ａもやはりモーターの回転状態と同じように一定な角度を維持しながら往復振動回転する。

したがって、モーター回転軸１５１１ａの回転によりミラー１５１３が装着されているミラー装着軸１５１２もやはり回転して最終的にミラー１５１３を望む角度と方向に望む速度で回転させるようになる。

モーター回転軸１５１１ａに挿入されてモーター回転軸１５１１ａと連結されているミラー装着軸１５１２はすでに記述したように端部にミラー１５１３を装着している。

このようなミラー装着軸１５１２はモーター回転軸１５１１ａが挿入される軸装着溝（図示しない）を備えて、外部に露出されている第１部分５２１、第１部分５２１と途切れることなく連結されており、ハウジング１５２の該当面、すなわち、ハウジング１５２の軸挿入口が位置する面の中に位置する第２部分５２２、そして第２部分５２２と途切れることなく連結されていて、ハウジング１５２の中に位置する第３部分５２３を備える。

したがって、第１部分５２１の一側はモーター回転軸１５１１ａに挿入されてモーター回転軸１５１１ａと連結されている。この際、軸装着溝とモーター回転軸１５１１ａの端面形状は半円形状や円形と様々な形状を有することができる。

また、第３部分５２３の端部にはミラー１５１３が装着されている。

途切れることなくお互いに連結されているミラー装着軸１５１３の第１ないし第３部分５２１−５２３は、ミラー１５１３が装着される第３部分５２３の一部分である端部を除ければ、同一なサイズの直径を有しており、ミラー装着軸１５１２は円筒形の形状を有することができる。

このようなミラー装着軸１５１２は、すでに記述したように、第１部分５２１によりモーター回転軸１５１１ａと連結されているので、モーター回転軸１５１１ａと同一な状態で回転してミラー装着軸１５１２の第３部分５２３に装着されたミラー１５１３をミラー装着軸１５１２と同一な状態、すなわち、おなじ方向と速度でハウジング１５２の内容物の中で回転させる。

ミラー１５１３はリング・トランスデューサー１４０を通じて伝送されるレーザー・ビームをスキャンしようとする対象物１６１側に反射して、対象物１６１から出力される超音波を再びリング・トランスデューサー１４０側に反射する。

このようなミラー１５１３の該当面（すなわち、対象物１６１と隣接する面）は、図６および図７に図示するように、平坦面を有したり、傾斜面を有している。

この際、ミラー１５１３の該当面にはレーザー・ビームと超音波の反射度を同時に向上させるためにアルミニウム（Ａｌ）のような反射度が高い材料でコーティングされていったり該当材料がコーティングされた反射板が追加に付着されることができる。反射板はシリコーン（ｓｉｌｉｃｏｎ）からなることができる。

ミラー１５１３が傾斜面を有する場合には、円筒型のミラーのボディーを対角線の方向に切断して、傾斜面を形成することができる。この際、傾斜面の角度は切断の角度により定められる。

ハウジング１５２は、図３に示したように、中央部分に内容物が含まれる空間ＳＰ１５２を備えており、いずれかの一面の少なくとも一部が開放され、ミラー装着軸１５１２が回転可能な状態で挿入される軸挿入口を備えている。

この際、ハウジング１５２に満たされた内容物が外部に漏水されることを防止するために、次のように様々な漏水防止装置の中、少なくとも一つがとられることができる。

まず、一つ目に、図３に図示するように、Ｏリング（Ｏ−ｒｉｎｇ）、シリコーン、ゴムまたはウレタンなどで製作されたオイルシール（Ｏｉｌ ｓｅａｌ）または防水ベアリング（ｂｅａｒｉｎｇ）のような密封部材１５４１がミラー装着軸１５１２に挿入された後、挿入口の周辺、すなわち、軸挿入口が位置したハウジング１５２面の内側部と外側部の中、少なくとも一側に装着されている。

二つ目に、図４に図示するように、ミラー装着軸１５１２の第２部分５２１が挿入される軸挿入口にはゲル（ｇｅｌ）状態のような半固体の状態の防水剤３１０（例えば、グリース３１０（ｇｒｅａｓｅ））が充填されており、ミラー装着軸１５１２の第２部分５２２の外側面と軸挿入口が接しているハウジング１５２の該当面の間の隙間である空間は防水剤で埋まる。

三つ目には図４に図示するように、ハウジング１５２の内容物と接する部位であるハウジング１５２とミラー装着軸１５１２は疎水性（ｈｙｄｒｏｐｈｏｎｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｙ）を有する疎水性物質（ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ）（例えば、テフロン[ｔｅｆｌｏｎ]）からなることができる。

四つ目には、図５に図示するように、ガルバノスキャナー１５１そのものを防水機能を有する防水ケース３２０で密封した後、ハウジング１５２の中に挿入することができる。

防水ケース３２０は防水が可能なビニル（ｖｉｎｙｌ）やプラスチック（ｐｌａｓｔｉｃ）のような合成樹脂などからなることができる。

この際、ハウジング１５２の内に位置するミラー１５１３およびミラー１５１３と隣接しているミラー装着部１５１２の第３部分５２２の少なくとも一部は防水ケース３２０で密封されない。

また、これらの部分１５２、５２３を除外したガルバノスキャナー１５１の部分からハウジング１５２と遠く位置している部分のように一部は防水ケース３２０で密封されないことができる。

このように、ハウジング１５２の中に位置する内容物の漏水現象を防止するための本例の様々な漏水防止措置の中の少なくとも一つが本例のガルバノスキャナー１５１に採用され適用されるので、ハウジング１５２の内の内容物は軸挿入口を通じて外部に流出されない。

このようなガルバノスキャナー１５１はハウジング１５２に様々な角度で設置されることができる。この際、ガルバノスキャナー１５１の設置角度は設置面を基準にした角度であって、ガルバノスキャナー１５１を用いて撮影しようとする対象物１６１の撮影位置により設置角度が異なることができる。

まず、ガルバノスキャナー１５１は図３、図８および図９に図示するように、ハウジング１５２のいずれかの一側面に設置されて、この場合、ガルバノスキャナー１５１は設置面と平行に位置する。

このように、ガルバノスキャナー１５１が設置面に平行に設置される場合に、ミラー１５１３は平坦面を有したり（図３および図８）と傾斜面を有することができる（図９）。また、ガルバノスキャナー１５１に撮影される対象物１６１はハウジング１５２の下部面の下に位置する。

図８に図示するように、ミラー１５１３が平坦面を有する場合、ガルバノスキャナー１５１はリング・トランスデューサー１４０が設定された側面とすぐ隣接した側面に位置して、ミラー１５１３はリング・トランスデューサー１４０と対面するように位置する。

したがって、リング・トランスデューサー１４０の貫通口を通過したレーザー・ビームはミラー１５１３に反射されて対象物１６１側に入射され、対象物１６１から出力される超音波はミラー１５１３に反射されてリング・トランスデューサー４０側に伝達される。

図３、図４および図８のように、ガルバノスキャナー装置１５０が平坦面であるミラー１５１３を有していて、ガルバノスキャナー１５１が設置面に平行に設置される場合、ガルバノスキャナー１５１は入射されるビームを自身の回転角度の約２倍（入射−反射）でスキャンすることできるので、対象物１６１のスキャン効率が非常に向上される。

一方、図９のように、ミラー１５１３が傾斜面を有する場合、ガルバノスキャナー１５１はリング・トランスデューサー１４０が設定された側面の反対側に位置している側面に位置する。したがって、リング・トランスデューサー１４０とミラー１５１３の傾斜面はお互いに反対の方で対面している。

これによって、リング・トランスデューサー１４０の貫通口を通過したレーザー・ビームは反対の方に位置しているミラー１５１４の傾斜面に反射され対象物１６１側に入射されて、反対に対象物１６１から出力される超音波はミラー１５１３の傾斜面に反射されて、リング・トランスデューサー１４０側に伝達される。

この場合、ガルバノスキャナー１５１を設置するために、ハウジング１５２の設置面である側面の一部が開放されているので、ハウジング１５２の内部の内容物は開放された側面の該当部分を通じて漏水される危険性がある。しかし、本例の場合、すでに記述した様々な漏水防止措置の中、少なくとも一つがガルバノスキャナー１５１に適用されるので、内容物の漏水現象は発生しない。

図９のように、ガルバノスキャナー１５１が設置面に平行に設置されるが、傾斜面のミラー１５１３を備える場合、ガルバノスキャナー１５１の設置角度を平坦面の場合に比べて相違にしてガルバノスキャナー１５１の設置を平坦面の場合よりもっと容易にすることができる。また、図８の場合のＸ軸方向にレーザー・ビームや超音波のスキャン動作が行われる一方、図９の場合にはＹ軸方向にレーザー・ビームや超音波のスキャン動作が行われる。

他の例として、図１０ないし図１２に図示するように、ガルバノスキャナー１５１はハウジング１５２の上部面に位置することができる。

図１０および図１１はガルバノスキャナー１５１がハウジング１５２の上部面に垂直に位置して、ガルバノスキャナー１５１は設置面に垂直に位置する。

このような場合にも、ミラー１５１３は平坦面を有したり（図１０）、傾斜面を有したりすることができる（図１１）。

図１０および図１１のように、ミラー１５１３が平坦面や傾斜面を有する場合、ガルバノスキャナー１５１はミラー１５１３の該当面がリング・トランスデューサー１４０と対面する方向に位置するように設置される。これにより、リング・トランスデューサー１４０の貫通口を通過したレーザー・ビームはリング・トランスデューサー１４０と対面しているミラー１５１３の該当面に反射され対象物１６１側に反射されて、対象物１６１から出力される超音波はミラー１５１３の該当面に反射され、リング・トランスデューサー１４０側に伝達されるようにする。

ガルバノスキャナー１５１がハウジング１５２の上部面に垂直に位置する際、ミラー１５１３が平坦面を有すると、撮影しようとする対象物１６１はハウジング１５２の側面に隣接するように位置して、ハウジング１５２の該当側面に隣接している対象物１６１の部分がもっと効率的に撮影される。

一方、ミラー１５１３が傾斜面を有する場合、対象物１６１はハウジング１５２の下部面の下に位置して、対象物１６１の撮影が行われるようにする。

ハウジング１５２の上部面にガルバノスキャナー１５１が設置される場合、他の例として、ガルバノスキャナー１５１は、図１２に図示するように、設置面に０度超過９０度以下の角度で傾斜されるように設置されることができる。

この際、ミラー１５１３は傾斜面を有するミラーが用いられるし、ミラー１５１３の傾斜面はハウジング１５２に装着されたリング・トランスデューサー１４０と対面するように位置する。また、この場合、対象物１６１はハウジング１５２の下部面の下に位置することがよい。

したがって、リング・トランスデューサー１４０の貫通口を通過したレーザー・ビームはミラー１５１３の傾斜面に反射されて下部に位置した対象物１６１側に照射され、対象物１６１から出力される超音波はミラー１５１３に反射されて、リング・トランスデューサー１４０側に伝送される。

このように、設置面に垂直にガルバノスキャナー１５１を設置するためにはハウジング１５２の上部面は完全に開放したり一部開放される。したがって、ミラー１５１３を装着しているガルバノスキャナー１５１のミラー装着軸１５１２の該当部分５２３は開放された上部面を通じてハウジング１５２の中に位置する。

このように、設置面に垂直にガルバノスキャナー１５１を設置するために、ハウジング１５２の上部面が開放されるので、ハウジング１５２内に位置する内容物は開放された上部面を通じて外部に流出される恐れがないので、内容物の流出を防止するための別途の防止設備が不要にすることができる。

したがって、防水設備が省略される場合、ガルバノスキャナー１５１の製作時間と製作費用が節減される。

また、ガルバノスキャナー１５１がハウジング１５２の上部面に位置する場合、ガルバノスキャナー１５１を設置するための設置空間を確保する難しさが大幅に減少する。

すなわち、ハウジング１５２の中にミラー１５１３が装着されているミラー装着部１５１２の一部５２３が設置面と垂直に位置するので、ミラー装着部１５１２に連結されているモーター部１５１１もやはり設置面に垂直に位置する。

したがって、モーター装着部１５１２とモーター部１５１１、すべてハウジング１５２の上部空間に設置されるので、これら１５１２、１５１１を設置するための設置空間は不要である。

また、図１０のような構造でガルバノスキャナー１５１が設置されれば、平面型ミラー１５１３を用いるため、ミラー１５１３のスキャン角度が広くなり、ハウジング１５２の側面の方向に該当ビームをスキャンするため、対象物１６１の側面の映像をもっと容易かつ鮮明に獲得することができる。

図１１の場合には、傾斜面のミラー１５１３を用いるため、ハウジング１５２の下部面で該当ビームのスキャン動作が行われると、使用の便利性が向上される。

図１２の場合にも図１１と同じように傾斜面のミラー１５１３を用いるため、すでに記述したように、ハウジング１５２の上部にガルバノスキャナー１５１を位置することができ、また、角度の調節を通じてスキャン方向をもっと容易に変更することができ、対象物１６１に対するスキャン動作の正確度をもっと上げることができる。

図１に戻ると、ステージ１６０はガルバノスキャナー１５１のミラー１５１３により反射されるレーザー・ビームを用いてスキャンしようとする対象物１６１が位置するところとして、すでに記述したように、ガルバノスキャナー１５１のミラー１５１３の設置位置によりステージ１６０への対象物１６１の位置も定められる。

したがって、対象物１６１の該当位置にレーザー・ビームが照射されると、照射されるレーザー・ビームが照射された対象物１６１の部位に吸収されて、レーザー・ビームが吸収された対象物１６１の部位は吸収されたレーザー・ビームの影響で温度が上がりながら、該当部位が膨張する熱弾性膨張（ｔｈｅｒｍｏｓ−ｅｌａｓｔｉｃ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）現象が発生する。

このような熱弾性膨張現象により対象物１６１の該当部位を中心に超音波が発生する。この際、発生される超音波信号のサイズは吸収されるレーザー・ビームの量、すなわち対象物１６１の該当部位に照射されるレーザー・ビームの量により定められることができる。

このように、図１に図示するように、対象物１６１の該当部位から発生する超音波は再びガルバノスキャナー１５１のミラー１５１３側に出力され、ミラー１５１３の反射動作によりリング・トランスデューサー１４０側に出力される。

位置調整部１７０は制御部１１０の制御によりステージ１６０の位置を望む方向に移動させるためのものであって、モーターなどを備えることができる。

リング・トランスデューサー１４０の後端に位置している増幅部１８０はリング・トランスデューサー１４０から印加される超音波信号を定められたサイズに増幅した後、制御部１１０に出力する。

したがって、制御部１１０は入力された超音波信号のサイズを用いて、ステージ１６０に位置する対象物１６１のスキャン動作によるスキャン映像に該当する映像信号を生成して映像出力部２００に出力し、映像出力部２００は制御部１１０から入力された映像信号に該当する映像をスキャン映像で出力する。以上、本発明のガルバノスキャナーおよびこれを用いた光音響顕微鏡システムの実施例について説明した。本発明は上述した実施例および添付した図面に限定されるものではなく、本発明が属する分野で通常の知識を有する者の観点で様々な修正および変更が可能である。したがって、本発明の範囲は本明細書の請求範囲だけではなく、この請求の範囲と均等なものにより定められるべきである。

１：光音響顕微鏡システム
１２０：レーザー発生部
１３０：光学系
１４０：リング・トランスデューサー
１５０：ガルバノスキャナー装置
１５１：ガルバノスキャナー
１５１１：モーター部
１５１２：ミラー装着軸
１５１３：ミラー
１５２：ハウジング
１５４１：密封部材
１６０：ステージ
１８０：増幅部
５２１：第１部分
５２２：第２部分
５２３：第３部分
２００：映像出力部

Claims (14)

1. 一面に軸挿入口を備えて、内容物が含まれているハウジングの上記の軸挿入口に一部が挿入されるミラー装着軸、そして、
   上記のミラー装着軸に装着され上記のハウジングの内部に位置するミラーを含み、
   上記の軸挿入口は上記のハウジングの上部面に位置し、
   上記のハウジングの上部面が完全に開放又は一部開放されることにより上記の軸挿入口が設けられている、
   ガルバノスキャナー。
2. 上記のミラー装着軸と上記のハウジングは疎水性の材料からなる、請求項１に記載のガルバノスキャナー。
3. 上記のミラー装着軸は上記のハウジングの下部面に垂直するように上記の軸挿入口に挿入されている、請求項１または２に記載のガルバノスキャナー。
4. 上記のミラー装着軸は上記のハウジングの下部面に対して定められた角度で傾斜するように上記の軸挿入口に挿入されている、請求項１または２に記載のガルバノスキャナー。
5. 上記のミラーは平坦面を有する、請求項１ないし請求項４のいずれかの一つに記載のガルバノスキャナー。
6. 上記のミラーは傾斜面を有する、請求項１ないし請求項４のいずれかの一つに記載のガルバノスキャナー。
7. 上記のミラー装着軸に装着されるモーター回転軸を備えているモーターを含むモーター部をさらに含む、請求項１ないし請求項６のいずれかの一つに記載のガルバノスキャナー。
8. ガルバノスキャナー、
   レーザー・ビームを生成して出力するレーザー発生部、そして、
   上記のレーザー発生部の後端に位置して、上記のレーザー発生部から出力される上記のレーザー・ビームを上記のガルバノスキャナー側に出力して、上記のガルバノスキャナー側から入力される超音波を出力するリング・トランスデューサー
   を含めて、
   上記のガルバノスキャナーは、
   一面に軸挿入口を備えて、内容物が含まれているハウジングの上記の軸挿入口に一部が挿入されるミラー装着軸、そして
   上記のミラー装着軸に装着されて上記のハウジングの内部に位置するミラーを含み、
   上記の軸挿入口は上記のハウジングの上部面に位置し、
   上記のハウジングの上部面が完全に開放又は一部開放されることにより上記の軸挿入口が設けられている、
   光音響顕微鏡システム。
9. 上記のミラー装着軸と上記のハウジングは疎水性の材料からなる、請求項８に記載の光音響顕微鏡システム。
10. 上記のミラー装着軸は上記のハウジングの下部面に垂直するように上記の軸挿入口に挿入されている、請求項８または９に記載の光音響顕微鏡システム。
11. 上記のミラー装着軸は上記のハウジングの下部面に対して定められた角度で傾斜するように上記の軸挿入口に挿入されている、
    請求項８または９に記載の光音響顕微鏡システム。
12. 上記のミラーは平坦面を有する、請求項８ないし請求項１１のいずれかの一つに記載の光音響顕微鏡システム。
13. 上記のミラーは傾斜面を有する、請求項８ないし請求項１１のいずれかの一つに記載の光音響顕微鏡システム。
14. 上記のガルバノスキャナーは、上記のミラー装着軸に装着されるモーター回転軸を備えているモーターを含むモーター部をさらに含む、請求項８ないし請求項１３のいずれかの一つに記載の光音響顕微鏡システム。
    

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