JPH01221657A - 光走査形デュアルモード光音響映像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、光を物質に照射した時に吸収されたエネル
ギーが熱に転換される「光音響効果」を原理とした映像
装置に間する。

光音響効果を原理とした映像装置の代表的なものとして
、光音響顕微鏡がある。これは集積回路の内部構造等の
不可視情報を非破壊的に観察するために開発された映像
装置であるが、この装置は微小な試料に限らず、固体試
料の表面の光学的な性質の差や、内部の音響的・熱的な
性質の違いを映像化する事ができるため、生体物質や混
合物試料の分離・検出を手軽に行なう、ペーパークロマ
トグラフィーや薄層クロマトグラフィー等において１紙
上に展間された微量物質の濃度やその空間分布を計測す
るための化学分析の手段としても利用できる装置である
。

従来の光音響映像装置を大別すると、光ビームとして用
いるレーザー光の強度を周期的に変調し、試料の各点毎
に同期検波をする方法（これを高忠実度モードと呼ぶ）
と、光強度ではなく光ビームの位置を変化させて試料か
ら発生する光音響信号時系列から空間情報を再構成する
方法（高速走査モードと呼ぶ）の２つに分かれ、さらに
光ビームを試料表面上で走査するのにスライドステージ
等の機械的な方法で行なうものと、光スキャナーと呼ば
れるミラーで高速に動かすものの２種類があフた。

しかし機械的走査はステージの移動に時間がかかる、等
の欠点を有していた。光スキャナーによる方法でも、高
速走査モードは測定が短時間ですむが、試料の濃度分布
を測定する等の用途には適しておらず、逆に高忠実度モ
ードは測定が高精度ではあるが、試料全体の映像化に数
１０分程度の時間を要し、時間がかかるのが欠点であっ
た。

この様な視点から、本発明は、集積回路の内部構造等の
不可視情報を非破壊的に観察するような用途には高速走
査モードを、ペーパークロマトグラフィーや薄層クロマ
トグラフィー用の装置としては高忠実度な画像が得られ
る高忠実度モードを用いるデュアルモードを有し、かつ
これらのモードをソフトウェアによりハードウェアの修
正なしに、簡単に選択する事のできる光走査形光音響映
像装置を得ることを目的とする。

この発明を光音響顕微鏡として実施した例を図面に基づ
いて説明すれば、次の通りである。

第１図に示したものは、本発明をペーパークロマトグラ
フィー用の装置として用いる場合の図である。

光源となるレーザーｌの光は、光スキヤナ−３゜４によ
って水平および垂直方向に走査され、レンズ５により結
像されて光音響セル６中に置かれた試料表面を照射する
。試料を照射する光強度が一定の場合には、試料濃度に
比例した光音響信号が発生するため、これを音波（ある
いは歪波）としてコンデンサーマイクロフォン７によっ
て検出すれば、試料の濃度分布が計測できる。図では、
レーザー光を光チヨツパ−２により周期的に変調し、プ
リアンプ８で増幅された信号をバンドパスフィルター９
を通した後、Ａ／Ｄ変換器１０によりマイクロコンピュ
ータ−１１に信号として取り込み、記憶！＊１１１Ｂに
データーとして蓄積する。

光ビームの走査はマイクロコンピュータ−により制御さ
れ、Ｄ／Ａ変換器１２でアナログ化された制御信号が光
スキャナー駆動装置ｔ１３．１４により光スキャナーに
与えられる。光音響信号は、光スキャナーを駆動する信
号から位置情報に対して画像として再構成され、デイス
プレー１６に種々の画像処理をされた後、グラフィック
表示される。なお、本装置には、必要に応じて付加され
るクロマトグラフィー用ペーパー送り機構１７や、開放
形の光音響セルに必要なペーパー押し付は機構１８をも
書き加えておいた。

この発明は、以上説明した様に従来の光音響映像装置の
忠実度や測定機能を著しく向上する効果がある。

なおこの発明の実施態様には次のようなものがある。

（イ）デュアル・モードを有する光走査形光音響顕微鏡
。

（ロ）デュアル・モードを有する光走査形光音響ペーパ
ーおよび薄層クロマトグラフ装置。

（ハ）積算処理等の信号処理機能を含む上記（イ）、（
ロ）の装置。

（ニ）差分吸収法に基づ＜Ｓ／Ｎ比の向上機能を付加し
た上記（イ）〜（ハ）の劃Ｌ （ホ）開放形光音響セルを用いた上記（イ）〜（ニ）の
装置。

（へ）ペーパー押し付は機構を有し、さらに上記（イ）
〜（ホ）に述べた機能を有するクロマトグラフ装置。

（ト）高速走査形モードで、さらに忠実度を向上するた
めに、光ビームの走査方向と信号処理を右向きと左向き
の双方向が可能になるようにはかった上記（イ）〜（へ
）の装置。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明を光音響クロマトグラフ装置として実施し
た例を示すもので、第１図は第１実施例の全体図を示す
。 １：レーザー、２：光チヨツパ−，３：光スキヤナ−（
水平方向走査用）、４：光スキヤナ−（垂直方向走査用
）、５：レンズ、６：光音響セル（開放形）、７：コン
デンサーマイクロフォン、８：ブリアンプ、９：バンド
パスフィルター、１０：Ａ／Ｄ変換器、１１：マイクロ
コンピュータ−，１２：　Ｄ／Ａ変換器、１３：光スキ
ャナー駆動装置（水平方向走査用）、１４：光スキャナ
ー駆動装置（垂直方向走査用）、１５：デイスプレー、
１６：記憶装置、１７：クロマトグラフイー用ペーパー
送り機構、１８：ペーパー押し付は機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 試料を励起する光ビームの走査をスライドステージ等で
   機械的に行なうのではなく、ビームを光スキャナーと呼
   ばれるミラーで高速に動かし、変調した光ビームを用い
   る「高忠実度形」のモードと、「高速走査形」と呼ばれ
   るモードの２つの動作ができる事を特徴とする光音響映
   像装置。