JPH02110345A - 機能画像化装置 - Google Patents
機能画像化装置Info
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- JPH02110345A JPH02110345A JP26278088A JP26278088A JPH02110345A JP H02110345 A JPH02110345 A JP H02110345A JP 26278088 A JP26278088 A JP 26278088A JP 26278088 A JP26278088 A JP 26278088A JP H02110345 A JPH02110345 A JP H02110345A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
- G01J9/04—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength by beating two waves of a same source but of different frequency and measuring the phase shift of the lower frequency obtained
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、例えば生物試料等の各部の機能状態の情報を
計測して可視画像化する装置に関するものである。
計測して可視画像化する装置に関するものである。
（従来の技術）
従来、微小対象物の解析に各種顕微鏡が創案されてきた
。光学顕微鏡は、高倍率時にコントラスト低下といった
問題はあるが、生物試料を生きたまま観察可能なことや
、手軽に使えるため、広く普及している。また、レーザ
ー光を光源とし、光あるいは試料走査により解析する、
光学顕微鏡よりも高分解能、高コントラストなレーザー
走査顕微鏡も創案されている。そして、超高倍率化への
要求は、電子顕微鏡の創案により達成され、各分野で利
用されている。
。光学顕微鏡は、高倍率時にコントラスト低下といった
問題はあるが、生物試料を生きたまま観察可能なことや
、手軽に使えるため、広く普及している。また、レーザ
ー光を光源とし、光あるいは試料走査により解析する、
光学顕微鏡よりも高分解能、高コントラストなレーザー
走査顕微鏡も創案されている。そして、超高倍率化への
要求は、電子顕微鏡の創案により達成され、各分野で利
用されている。
しかし、これらはいずれも、対象物の形態を明らかにす
るが、対象物の機能状態をｗ４察することは全くできな
い。
るが、対象物の機能状態をｗ４察することは全くできな
い。
一方、近年、病態メカニズム解明や、薬効判定、細胞活
動解析において、生物試料の機能状態を可視化すること
が切望されている。
動解析において、生物試料の機能状態を可視化すること
が切望されている。
（発明が解決しようとする課Ｍ）
したがって、本発明の目的は、これら従来のものの欠点
をなくシ、試料の機能状態を可視化することが可能な機
能画像化装置を提供することである。
をなくシ、試料の機能状態を可視化することが可能な機
能画像化装置を提供することである。
（課題を解決するための手段）
本発明は、上記の従来技術の問題点に着目してなされた
もので、本発明の機能画像化装置は、２以上の異なる波
長のレーザー光について、測定試料各点の通過光を光ヘ
テロダイン検波出力によって測定し、試料中の計測対象
物質に無吸収な波長光での光ヘテロダイン検波出力から
吸収波長光での光ヘテロダイン検波出力の差をとり、こ
の差分データーと測定点の位置データーとから画像を端
成するようにしたものである。
もので、本発明の機能画像化装置は、２以上の異なる波
長のレーザー光について、測定試料各点の通過光を光ヘ
テロダイン検波出力によって測定し、試料中の計測対象
物質に無吸収な波長光での光ヘテロダイン検波出力から
吸収波長光での光ヘテロダイン検波出力の差をとり、こ
の差分データーと測定点の位置データーとから画像を端
成するようにしたものである。
（作用）
レーザー装置から射出したレーザー光を二分し、一方の
光の周波数をωからΔωだけ偏移させ、いずれか一方の
光（周波数ω又はω＋Δω）をレンズを通して試料に収
束して照射し、その透過光と他方の光（周波数ω＋Δω
又はω）とを混合して、光電検出器により検出する。試
料を透過した信号光は、試料の状態に応じて振幅変調を
受けており、他方の光（局発参照光）とは周波数Δωだ
け異なるため、光電検出器の出力は、信号光と局発参照
光とを加えて自乗したものとなり、これは直流成分に周
波数Δωの交流成分が乗ったものとなる（光ヘテロダイ
ン検波）０周波数Δωの成分のみを電気的フィルターに
より選別検出することにより、信号光を光電検出器の量
子限界感度で検出できるので、信号光の変化を極めて高
感度で検出できる。試料を走査するか又は照射光を走査
することによって、この検出を試料の各点について行い
。
光の周波数をωからΔωだけ偏移させ、いずれか一方の
光（周波数ω又はω＋Δω）をレンズを通して試料に収
束して照射し、その透過光と他方の光（周波数ω＋Δω
又はω）とを混合して、光電検出器により検出する。試
料を透過した信号光は、試料の状態に応じて振幅変調を
受けており、他方の光（局発参照光）とは周波数Δωだ
け異なるため、光電検出器の出力は、信号光と局発参照
光とを加えて自乗したものとなり、これは直流成分に周
波数Δωの交流成分が乗ったものとなる（光ヘテロダイ
ン検波）０周波数Δωの成分のみを電気的フィルターに
より選別検出することにより、信号光を光電検出器の量
子限界感度で検出できるので、信号光の変化を極めて高
感度で検出できる。試料を走査するか又は照射光を走査
することによって、この検出を試料の各点について行い
。
検出の時の試料の照射位置と光ヘテロダイン検波出力と
により、ＣＲＴ等の出力画面上に試料を画像化すること
ができる。
により、ＣＲＴ等の出力画面上に試料を画像化すること
ができる。
上記のようにして、試料内の計測対象物質に吸収のない
波長λ、と吸収のある波長λ２について、それぞれの画
像データーを同時に又は時間的にずらして（順次）収集
し、試料の各位値のλ１についてのデータからλ３につ
いてのデーターを減算して画像化することで１位置情報
を保持した計測対象物質の波長λ２の吸収画像、すなわ
ち、計測対象物質の波長λ２光の吸収物質の濃度分布に
対応した画像が得られる。このような画像化を異なる３
以上の波長について行えば、より精密な計測が可能であ
るとともに、複数種の計測対象物質の濃度分布を求める
ことができる。また、このような操作をビデオレートの
実時間単位（１／３０ｓｅｃ）で行うことによって、計
測対象物質の変化状態を連続的な画像として［Ｊ可能と
なる。さらに、照射位置の走査を試料の奥行方向にも行
えば、計測対象物質の３次元像ｉ察が可能である。
波長λ、と吸収のある波長λ２について、それぞれの画
像データーを同時に又は時間的にずらして（順次）収集
し、試料の各位値のλ１についてのデータからλ３につ
いてのデーターを減算して画像化することで１位置情報
を保持した計測対象物質の波長λ２の吸収画像、すなわ
ち、計測対象物質の波長λ２光の吸収物質の濃度分布に
対応した画像が得られる。このような画像化を異なる３
以上の波長について行えば、より精密な計測が可能であ
るとともに、複数種の計測対象物質の濃度分布を求める
ことができる。また、このような操作をビデオレートの
実時間単位（１／３０ｓｅｃ）で行うことによって、計
測対象物質の変化状態を連続的な画像として［Ｊ可能と
なる。さらに、照射位置の走査を試料の奥行方向にも行
えば、計測対象物質の３次元像ｉ察が可能である。
（実施例）
次に、添付の図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第１図はこの発明に係る機能画像化装置の１実施例の光
路図である。
路図である。
この装置は、レーザー装置１．レーザー装置１より射出
されたレーザー光Ｌ１を９０°偏向させるミラー２．ミ
ラー２から反射されたレーザー光を透過光と９０°反射
光に二分するビームスプリッタ−３、二分された透過光
である一方のレーザー光ＬｉＡを周波数変換する周波数
変換器４、周波数変換器４によって周波数変換されたレ
ーザー光Ｌ８ｏを対物レンズ６へ９０＠反射するハーフ
ミラ−５１周波数変換されたレーザー光ＬＬＣを試料台
１４上の試料７に収束して照射する対物レンズ６゜ビー
ムスプリッタ−３の反射光である二分された他方のレー
ザー光ｔ、ａを９０°偏向するミラー９、二分された他
方のレーザー光Ｌｌａを収束するレンズ１０．対物レン
ズ６によって収束され試料７を透過して発散光になった
レーザー光り、。とレンズ１０によって収束され再び発
散光になったレーザー光Ｌ１Ｂとを混合するビームスプ
リッタ−８、混合されたレーザー光を電気信号に変換す
る光電検出ｒａ１１、光電検出器１１の出力を増幅する
増幅器１２、増幅器１２の出力に接続された選択レベル
測定器１３、試料台１４を走査艶動する移動用モーター
１５．移動用モーター１５を駆動するドライバー１６、
選択レベル測定器１３とドライバー１６の出力が入力す
る演算装置１７１選択レベル測定器１３とドライバー１
６の画像データーを蓄積するフレームメモリー１８、フ
レームメモリー１８の蓄積画像データーをモニターする
モニター１９、実視野観察用のランプ２０．ランプ２０
からの照明光を集光するコンデンサーレンズ２１゜コン
デンサーレンズ２１からの照明光を試料７に向けて反射
するハーフミラ−２２、試料７からの観察光を偏向する
プリズム２３．及び、接限レンズ２４からなっている。
されたレーザー光Ｌ１を９０°偏向させるミラー２．ミ
ラー２から反射されたレーザー光を透過光と９０°反射
光に二分するビームスプリッタ−３、二分された透過光
である一方のレーザー光ＬｉＡを周波数変換する周波数
変換器４、周波数変換器４によって周波数変換されたレ
ーザー光Ｌ８ｏを対物レンズ６へ９０＠反射するハーフ
ミラ−５１周波数変換されたレーザー光ＬＬＣを試料台
１４上の試料７に収束して照射する対物レンズ６゜ビー
ムスプリッタ−３の反射光である二分された他方のレー
ザー光ｔ、ａを９０°偏向するミラー９、二分された他
方のレーザー光Ｌｌａを収束するレンズ１０．対物レン
ズ６によって収束され試料７を透過して発散光になった
レーザー光り、。とレンズ１０によって収束され再び発
散光になったレーザー光Ｌ１Ｂとを混合するビームスプ
リッタ−８、混合されたレーザー光を電気信号に変換す
る光電検出ｒａ１１、光電検出器１１の出力を増幅する
増幅器１２、増幅器１２の出力に接続された選択レベル
測定器１３、試料台１４を走査艶動する移動用モーター
１５．移動用モーター１５を駆動するドライバー１６、
選択レベル測定器１３とドライバー１６の出力が入力す
る演算装置１７１選択レベル測定器１３とドライバー１
６の画像データーを蓄積するフレームメモリー１８、フ
レームメモリー１８の蓄積画像データーをモニターする
モニター１９、実視野観察用のランプ２０．ランプ２０
からの照明光を集光するコンデンサーレンズ２１゜コン
デンサーレンズ２１からの照明光を試料７に向けて反射
するハーフミラ−２２、試料７からの観察光を偏向する
プリズム２３．及び、接限レンズ２４からなっている。
この機能画像化装置においては、レーザー装置１より射
出されたレーザー光Ｌ□（波長λ１、周波数ω１）は、
ミラー２によりビームスプリッタ−３に導かれ、このビ
ームスプリッタ−３でＬ１＾とＬｌ！＋の光に二分され
る。二分された光束の一方のレーザー光りいは周波数変
換器４により周波数ω、＋Δω１のレーザー光Ｌ １Ｃ
に変換され、ハーフミラ−５により対物レンズ６に導か
れ、試料７に収束照射される。試料７を透過したレーザ
ー光Ｌ １Ｃは、ビームスプリッタ−８により、ビーム
スプリッタ−３で二分されミラー９を経てレンズ１０に
より収束され、球面波となった他方のレーザー光ＬｔＢ
と混合され、光電検出器１１により検出され、増幅器１
２と選択レベル測定器１３とによってレーザー光Ｌ Ｌ
（とＬ１８の差周波数Δω１成分のみが出力される。
出されたレーザー光Ｌ□（波長λ１、周波数ω１）は、
ミラー２によりビームスプリッタ−３に導かれ、このビ
ームスプリッタ−３でＬ１＾とＬｌ！＋の光に二分され
る。二分された光束の一方のレーザー光りいは周波数変
換器４により周波数ω、＋Δω１のレーザー光Ｌ １Ｃ
に変換され、ハーフミラ−５により対物レンズ６に導か
れ、試料７に収束照射される。試料７を透過したレーザ
ー光Ｌ １Ｃは、ビームスプリッタ−８により、ビーム
スプリッタ−３で二分されミラー９を経てレンズ１０に
より収束され、球面波となった他方のレーザー光ＬｔＢ
と混合され、光電検出器１１により検出され、増幅器１
２と選択レベル測定器１３とによってレーザー光Ｌ Ｌ
（とＬ１８の差周波数Δω１成分のみが出力される。
一方、試料台１４は移動用モーター１５によりＸ−Ｙ−
Ｚの三軸方向に駆動され、その制御はドライバー１６に
より行われる。ドライバー１６からの位置信号は、選択
レベル測定器１３からの出力とともに演算装置１７に導
かれ、これらの選択レベル測定器１３とドライバー１６
からの画像データーは演算装置ａ１７を介してフレーム
メモリー１８上に蓄積される。
Ｚの三軸方向に駆動され、その制御はドライバー１６に
より行われる。ドライバー１６からの位置信号は、選択
レベル測定器１３からの出力とともに演算装置１７に導
かれ、これらの選択レベル測定器１３とドライバー１６
からの画像データーは演算装置ａ１７を介してフレーム
メモリー１８上に蓄積される。
次に、レーザー装置１より射出されるレーザー光を、試
料中の計測対象物質により吸収されないレーザー光Ｌ１
とは異なり、試料中の計測対象物質により吸収されるレ
ーザー光Ｌ２（波長λ２、周波数ω、）に変更し、この
レーザー光Ｌ８ により前述と同様に周波数変換された
レーザー光Ｌ２ｃと参照光Ｌ ｚ Ｂの光ヘテロダイン
検波出力を検出し、この出力とドライバー１６からの位
置信号からなる画像データーは、レーザー光Ｌ□による
画像データーと同様に、フレームメモリー１８上に蓄積
される。
料中の計測対象物質により吸収されないレーザー光Ｌ１
とは異なり、試料中の計測対象物質により吸収されるレ
ーザー光Ｌ２（波長λ２、周波数ω、）に変更し、この
レーザー光Ｌ８ により前述と同様に周波数変換された
レーザー光Ｌ２ｃと参照光Ｌ ｚ Ｂの光ヘテロダイン
検波出力を検出し、この出力とドライバー１６からの位
置信号からなる画像データーは、レーザー光Ｌ□による
画像データーと同様に、フレームメモリー１８上に蓄積
される。
次に、演算装置１７によって算出されたフレームメモリ
ー１８上に蓄積されたレーザー光Ｌ８による光ヘテロダ
イン検波出力とレーザー光Ｌ２ による光ヘテロダイン
検波出力との差分と位置データーとにより、計測対象物
質の分布画像がモニター１９上に表示される。
ー１８上に蓄積されたレーザー光Ｌ８による光ヘテロダ
イン検波出力とレーザー光Ｌ２ による光ヘテロダイン
検波出力との差分と位置データーとにより、計測対象物
質の分布画像がモニター１９上に表示される。
また、実視野観察は、ランプ２０、コンデンサーレンズ
２１、ハーフミラ−２２による照明により、対物レンズ
６、プリズム２３、接眼レンズ２４から構成された顕微
鏡によって行われる。
２１、ハーフミラ−２２による照明により、対物レンズ
６、プリズム２３、接眼レンズ２４から構成された顕微
鏡によって行われる。
第２図はこの発明に係る機能画像化装置の他の実施例の
光路図である。上述の第１の実施例のものがレーザー光
の波長を順次時系列で（時間的にずらして）変えている
のに対して、この実施例では、複数の波長のレーザー光
を同時に用い、計測対象物質の実時間変化を計測可能に
する装置となっている。
光路図である。上述の第１の実施例のものがレーザー光
の波長を順次時系列で（時間的にずらして）変えている
のに対して、この実施例では、複数の波長のレーザー光
を同時に用い、計測対象物質の実時間変化を計測可能に
する装置となっている。
この装置の光学系は、前記第１実施例の光学系を２つ組
合せた構成となっており、第１のレーザー装置３１、レ
ーザー装置３１より射出されたレーザー光Ｌ１を９０”
偏向させるミラー３３．ミラー３３から反射されたレー
ザー光を透過光と９０°反射光に二分するビームスプリ
ッタ−３４、二分された透過光である一方のレーザー光
Ｌ０を周波数変換する第１の周波数変換器３５．第１の
周波数変換器３５によって周波数変換されたレーザー光
Ｌ 、Ｃを９０°反射するミラー３９．ミラー３９から
反射されたレーザー光Ｌ１ｃを反射するダイクロイック
ミラー４０．ダイクロイックミラー４０によって反射さ
れたレーザー光Ｌ ｘ Ｃを対物レンズ４２へ９０°反
射するハーフミラ−４１、周波数変換されたレーザー光
Ｌ１ｅを試料台５６上の試料４３へ収束して照射する対
物レンズ４２、ビームスプリッタ−３４の反射光である
二分された他方のレーザー光ＬＩＢを９０”偏向するミ
ラー４４、この他方のレーザー光ＬｉＢをダイクロイッ
クミラー４５を経て収束するレンズ４６、対物レンズ４
２によって収束され試料４３を透過して発散光になった
レーザー光し工。とレンズ４６によって収束され再び発
散光になったレーザー光しユ６とを混合するビームスプ
リッタ−４７，第２のレーザー装置３２．第２のレーザ
ー装置３２より射出されたレーザー光Ｌ２を９０°偏向
させるミラー３６、ミラー３６から反射されたレーザー
光を透過光と９０°反射光に二分するビームスプリッタ
−３７、二分された透過光の一方のレーザー光Ｌ２Ａを
周波数変換する第２の周波数変換器３８、第２の周波数
変換器３８によって周波数変換されたレーザー光Ｌ ２
Ｃをレーザー光Ｌ １Ｃと合成する前記ダイクロイッ
クミラー４０、二分された他方のレーザー光Ｌ ｔ １
１をレーザー光ＬｉＢと合成する前記ダイクロイックミ
ラー４５、混合されたレーザー光を電気信号に変換する
第１の光電検出器４８と第２の光電検出器４９、第１の
光電検出器４８の出力を増幅する第１の増幅器５０、増
幅器５０の出力に接続された第１の選択レベル測定器５
１、第２の光電検出器４９の出力を増幅する第２の増幅
器５２、増幅器５２の出力に接続された第２の選択レベ
ル測定器５３、第１の選択レベル測定器５１と第２の選
択レベル測定ｒ８５３の出力の差をとる演算器５４、試
料台５６を走査開動する移動用モーター５７、移動用モ
ーター５７を駆動するドライバー５８、演算器５４とド
ライバー５８の出力が入力するＣＲＴ５５、実視野ｉｓ
用のランプ５９、ランプ５９からの照明光を集光するコ
ンデンサーレンズ６０、コンデンサーレンズ６０からの
照明光を試料４３に向けて反射するハーフミラ−６１、
試料４３からのＩＩ光を偏向するプリズム６２、及び、
接眼レンズ６３からなっている。
合せた構成となっており、第１のレーザー装置３１、レ
ーザー装置３１より射出されたレーザー光Ｌ１を９０”
偏向させるミラー３３．ミラー３３から反射されたレー
ザー光を透過光と９０°反射光に二分するビームスプリ
ッタ−３４、二分された透過光である一方のレーザー光
Ｌ０を周波数変換する第１の周波数変換器３５．第１の
周波数変換器３５によって周波数変換されたレーザー光
Ｌ 、Ｃを９０°反射するミラー３９．ミラー３９から
反射されたレーザー光Ｌ１ｃを反射するダイクロイック
ミラー４０．ダイクロイックミラー４０によって反射さ
れたレーザー光Ｌ ｘ Ｃを対物レンズ４２へ９０°反
射するハーフミラ−４１、周波数変換されたレーザー光
Ｌ１ｅを試料台５６上の試料４３へ収束して照射する対
物レンズ４２、ビームスプリッタ−３４の反射光である
二分された他方のレーザー光ＬＩＢを９０”偏向するミ
ラー４４、この他方のレーザー光ＬｉＢをダイクロイッ
クミラー４５を経て収束するレンズ４６、対物レンズ４
２によって収束され試料４３を透過して発散光になった
レーザー光し工。とレンズ４６によって収束され再び発
散光になったレーザー光しユ６とを混合するビームスプ
リッタ−４７，第２のレーザー装置３２．第２のレーザ
ー装置３２より射出されたレーザー光Ｌ２を９０°偏向
させるミラー３６、ミラー３６から反射されたレーザー
光を透過光と９０°反射光に二分するビームスプリッタ
−３７、二分された透過光の一方のレーザー光Ｌ２Ａを
周波数変換する第２の周波数変換器３８、第２の周波数
変換器３８によって周波数変換されたレーザー光Ｌ ２
Ｃをレーザー光Ｌ １Ｃと合成する前記ダイクロイッ
クミラー４０、二分された他方のレーザー光Ｌ ｔ １
１をレーザー光ＬｉＢと合成する前記ダイクロイックミ
ラー４５、混合されたレーザー光を電気信号に変換する
第１の光電検出器４８と第２の光電検出器４９、第１の
光電検出器４８の出力を増幅する第１の増幅器５０、増
幅器５０の出力に接続された第１の選択レベル測定器５
１、第２の光電検出器４９の出力を増幅する第２の増幅
器５２、増幅器５２の出力に接続された第２の選択レベ
ル測定器５３、第１の選択レベル測定器５１と第２の選
択レベル測定ｒ８５３の出力の差をとる演算器５４、試
料台５６を走査開動する移動用モーター５７、移動用モ
ーター５７を駆動するドライバー５８、演算器５４とド
ライバー５８の出力が入力するＣＲＴ５５、実視野ｉｓ
用のランプ５９、ランプ５９からの照明光を集光するコ
ンデンサーレンズ６０、コンデンサーレンズ６０からの
照明光を試料４３に向けて反射するハーフミラ−６１、
試料４３からのＩＩ光を偏向するプリズム６２、及び、
接眼レンズ６３からなっている。
この機能画像化装置においては、レーザー装置３１より
射出されたレーザー光し工（波長λい周波数ω□）は、
第１図の実施例と同様に、参照光ＬＬＢと周波数ω１＋
△ω１の周波数変換光Ｌ ｔ Ｃの光に二分される。
射出されたレーザー光し工（波長λい周波数ω□）は、
第１図の実施例と同様に、参照光ＬＬＢと周波数ω１＋
△ω１の周波数変換光Ｌ ｔ Ｃの光に二分される。
第２のレーザー装置３２より射出されたレーザー光Ｌｘ
（波長１２１周波数ω２）は、Ｌｌと同様に。
（波長１２１周波数ω２）は、Ｌｌと同様に。
参照光Ｌ ２ ！１と周波数ω２＋Δω２への変換光り
、Ｃの光に二分される。二分された光Ｌ０゜とＬ ｚ
Ｃはダイクロッイックミラー４０により合成され、ハー
フミラ−４１を経て、対物レンズ４２により試料４３に
収束照射される。また、レーザー光しｌとＬ２Ｂはダイ
クロツクミラー４５により合成され。
、Ｃの光に二分される。二分された光Ｌ０゜とＬ ｚ
Ｃはダイクロッイックミラー４０により合成され、ハー
フミラ−４１を経て、対物レンズ４２により試料４３に
収束照射される。また、レーザー光しｌとＬ２Ｂはダイ
クロツクミラー４５により合成され。
レンズ４６により収束されて、球面波となって、試料４
３を透過したレーザー光り、。＋Ｌ ｘ Ｃとビームス
プリッタ−４７により混合され、第１及び第２の光電検
出器４８．４９に導びかれる。光電検出器４８．４９は
、測定周波数△ω１に設定された、第１の増幅器５ｏと
第１の選択レベル測定器５１、及び測定周波数Δω２に
設定された第２の増幅器５２と第２の選択レベル測定器
５３により、それぞれ周波数Δω１とΔω２の出力を演
算器５４に出力し、演算器５４からはΔω□の検出出力
と△ω２の検出出力の差の出力がＣＲＴ５５に出力され
る。一方、試料台５６は移動モーター５７によりｘ−ｙ
−ｚの三軸方向に駆動され、その制御はドライバー５８
により行われる。ドライバー５８からの位置信号は、演
算器５４からの出力とともに、ＣＲＴ５５に導かれ、Ｃ
ＲＴ上に画像表示される。試料中の測定対象物にレーザ
ー光Ｌ２ のみが吸収されるとすると、ＣＲＴ上には測
定対象物の分布画像が示される。また、一画面を１７３
０ ｓｅｃで作成すれば、測定対象物の実時間での変化
を画像として観察できることになる。
３を透過したレーザー光り、。＋Ｌ ｘ Ｃとビームス
プリッタ−４７により混合され、第１及び第２の光電検
出器４８．４９に導びかれる。光電検出器４８．４９は
、測定周波数△ω１に設定された、第１の増幅器５ｏと
第１の選択レベル測定器５１、及び測定周波数Δω２に
設定された第２の増幅器５２と第２の選択レベル測定器
５３により、それぞれ周波数Δω１とΔω２の出力を演
算器５４に出力し、演算器５４からはΔω□の検出出力
と△ω２の検出出力の差の出力がＣＲＴ５５に出力され
る。一方、試料台５６は移動モーター５７によりｘ−ｙ
−ｚの三軸方向に駆動され、その制御はドライバー５８
により行われる。ドライバー５８からの位置信号は、演
算器５４からの出力とともに、ＣＲＴ５５に導かれ、Ｃ
ＲＴ上に画像表示される。試料中の測定対象物にレーザ
ー光Ｌ２ のみが吸収されるとすると、ＣＲＴ上には測
定対象物の分布画像が示される。また、一画面を１７３
０ ｓｅｃで作成すれば、測定対象物の実時間での変化
を画像として観察できることになる。
さらに、第３図に第１図の機能画像化装置の変形例を示
す。第１図のものと異なる点は、第１図のものが試料７
の照射点から発する球面波とレンズ１０からの球面波と
を干渉させて光ヘテロダイン検波するのに対して、この
実施例においては、試料７の照射点から発する球面波を
平面波に変換するようにレンズ６−２を配置し、他方、
レンズ１０からの球面波を平面波に変換するようにレン
ズ１０−２を配置して、平面波同士を干渉させるように
している。
す。第１図のものと異なる点は、第１図のものが試料７
の照射点から発する球面波とレンズ１０からの球面波と
を干渉させて光ヘテロダイン検波するのに対して、この
実施例においては、試料７の照射点から発する球面波を
平面波に変換するようにレンズ６−２を配置し、他方、
レンズ１０からの球面波を平面波に変換するようにレン
ズ１０−２を配置して、平面波同士を干渉させるように
している。
第２図の同様な変形例を第４図に示す、この場合には、
試料４３の照射点から発する球面波を平面波に変換する
ようにレンズ４３−１を配置し、他方、レンズ４６から
の球面波を平面波に変換するようにレンズ４６−２を配
置して、平面波同士を干渉させるようにしている。
試料４３の照射点から発する球面波を平面波に変換する
ようにレンズ４３−１を配置し、他方、レンズ４６から
の球面波を平面波に変換するようにレンズ４６−２を配
置して、平面波同士を干渉させるようにしている。
（発明の効果）
この発明によると、上述したような構成により。
試料中の特定物質の有無や変化を、試料の形態情報に基
づいた２次元あるいは３次元像として示すことが可能と
なり、従来全く可視化されなかった生物細胞中の各種生
体物質の生命活動に伴う挙動等の機能状態を可視化して
その解明が行えるようになり、各分野に新しい計測、分
析手法を提供しうるちのである。
づいた２次元あるいは３次元像として示すことが可能と
なり、従来全く可視化されなかった生物細胞中の各種生
体物質の生命活動に伴う挙動等の機能状態を可視化して
その解明が行えるようになり、各分野に新しい計測、分
析手法を提供しうるちのである。
第１図はこの発明に係る機能画像化装置の１実施例の光
路図、第２図はこの発明に係る機能画像化装置の他の実
施例の光路図、第３図は第１図の機能画像化装置の変形
例の光路図、第４図は第２図の機能画像化装置の変形例
の光路図である。 １：レーザー装置 ２：ミラー ３：ビームスプリッ
タ−４二周波数変換器 ５：ハーフミラ−６：対物レ
ンズ ７：試料 ８：ビームスプリッタ−９：ミラー １０．１０−１．１０−２：レンズ １１：光電検出
器 １２：増幅器 １３：選択レベル測定器 １
４：試料台 １５：移動用モーター １６：ドライ
バー １７：演算装置１８：フレームメモリー １
９：モニター２０＝ランプ ２１：コンデンサーレン
ズ２２：ハーフミラ−２３ニブリズム ２４：接眼レ
ンズ ３１：第１のレーザー装置３２：第２のレーザ
ー装置 ３３：ミラー３４：ビームスプリッタ−３５
＝第１の周波数変換器 ３６：ミラー ３７：ビー
ムスプリッタ−３８：第２の周波数変換器 ３９：ミ
ラー ４０：ダイクロイックミラ−４１：ハーフミラ
−４２：対物レンズ ４３：試料 ４４：ミラー
４５：ダイクロイックミラ−４６，４６−１，４６−
２：レンズ４７：ビームスプリッタ−４８：第１の光電
検出器 ４９：第２の光電検出器 ５０：第１の増
幅器 ５１：第１の選択レベル測定器５２：第２の増
１１１ｊＴ器 ５３：第２の選択レベル測定器 ５
４：演算器 ５５ ： ＣＲＴ５６：試料台 ５７
：移動用モーター ５８ニドライパー ５９：ラン
プ ６０：コンデンサーレンズ ６１：ハーフミラ
−６２＝プリズム ６３：接眼レンズ 特許出願人 新技術開発事業団 出願人代理人 弁理士 佐藤文男 第 図 第 ズ 第 図
路図、第２図はこの発明に係る機能画像化装置の他の実
施例の光路図、第３図は第１図の機能画像化装置の変形
例の光路図、第４図は第２図の機能画像化装置の変形例
の光路図である。 １：レーザー装置 ２：ミラー ３：ビームスプリッ
タ−４二周波数変換器 ５：ハーフミラ−６：対物レ
ンズ ７：試料 ８：ビームスプリッタ−９：ミラー １０．１０−１．１０−２：レンズ １１：光電検出
器 １２：増幅器 １３：選択レベル測定器 １
４：試料台 １５：移動用モーター １６：ドライ
バー １７：演算装置１８：フレームメモリー １
９：モニター２０＝ランプ ２１：コンデンサーレン
ズ２２：ハーフミラ−２３ニブリズム ２４：接眼レ
ンズ ３１：第１のレーザー装置３２：第２のレーザ
ー装置 ３３：ミラー３４：ビームスプリッタ−３５
＝第１の周波数変換器 ３６：ミラー ３７：ビー
ムスプリッタ−３８：第２の周波数変換器 ３９：ミ
ラー ４０：ダイクロイックミラ−４１：ハーフミラ
−４２：対物レンズ ４３：試料 ４４：ミラー
４５：ダイクロイックミラ−４６，４６−１，４６−
２：レンズ４７：ビームスプリッタ−４８：第１の光電
検出器 ４９：第２の光電検出器 ５０：第１の増
幅器 ５１：第１の選択レベル測定器５２：第２の増
１１１ｊＴ器 ５３：第２の選択レベル測定器 ５
４：演算器 ５５ ： ＣＲＴ５６：試料台 ５７
：移動用モーター ５８ニドライパー ５９：ラン
プ ６０：コンデンサーレンズ ６１：ハーフミラ
−６２＝プリズム ６３：接眼レンズ 特許出願人 新技術開発事業団 出願人代理人 弁理士 佐藤文男 第 図 第 ズ 第 図
Claims (5)
- （１）２以上の異なる波長のレーザー光について、測定
試料各点の通過光を光ヘテロダイン検波出力によって測
定し、試料中の計測対象物質に無吸収な波長光での光ヘ
テロダイン検波出力から吸収波長光での光ヘテロダイン
検波出力の差をとり、この差分データーと測定点の位置
データーとから画像を構成するように構成したことを特
徴とする機能画像化装置。 - （２）時間的にレーザーの波長を変化させて用い、各波
長の光についての画像データーを記憶し、記憶された無
吸収な波長光についての画像データーと吸収波長光につ
いての画像データーとの差をとって画像を構成するよう
にしたことを特徴とする請求項１記載の機能画像化装置
。 - （３）波長の異なる複数のレーザーを同時に用い、各波
長についての光ヘテロダイン検波出力の差分データーか
ら画像を構成するようにしたことを特徴とする請求項１
記載の機能画像化装置。 - （４）測定試料を２次元走査することによって画像化す
ることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の
機能画像化装置。 - （５）測定試料を３次元走査することによって画像化す
ることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の
機能画像化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63262780A JP2748269B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 機能画像化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63262780A JP2748269B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 機能画像化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02110345A true JPH02110345A (ja) | 1990-04-23 |
| JP2748269B2 JP2748269B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17380496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63262780A Expired - Fee Related JP2748269B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 機能画像化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2748269B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0431745A (ja) * | 1990-05-28 | 1992-02-03 | Res Dev Corp Of Japan | ヘテロダイン検波受光系を用いた振幅像及び位相像の同時検出装置 |
| US5526118A (en) * | 1993-12-07 | 1996-06-11 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Apparatus for obtaining refractive index distribution information of light scattering media |
| JPH10260131A (ja) * | 1997-03-19 | 1998-09-29 | Seitai Hikarijoho Kenkyusho:Kk | 光計測装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5183396U (ja) * | 1974-12-25 | 1976-07-03 | ||
| JPS5198072A (en) * | 1975-02-25 | 1976-08-28 | Heterodainhoshiki reeza reedasochi | |
| JPS6072542A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-24 | 株式会社島津製作所 | 光線ｃｔ装置 |
| JPS62127034A (ja) * | 1985-11-26 | 1987-06-09 | 住友電気工業株式会社 | 生体計測装置 |
| JPS63171328A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-07-15 | アメリカ合衆国 | ヘテロダイン・レーザ分光装置 |
-
1988
- 1988-10-20 JP JP63262780A patent/JP2748269B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5183396U (ja) * | 1974-12-25 | 1976-07-03 | ||
| JPS5198072A (en) * | 1975-02-25 | 1976-08-28 | Heterodainhoshiki reeza reedasochi | |
| JPS6072542A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-24 | 株式会社島津製作所 | 光線ｃｔ装置 |
| JPS62127034A (ja) * | 1985-11-26 | 1987-06-09 | 住友電気工業株式会社 | 生体計測装置 |
| JPS63171328A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-07-15 | アメリカ合衆国 | ヘテロダイン・レーザ分光装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0431745A (ja) * | 1990-05-28 | 1992-02-03 | Res Dev Corp Of Japan | ヘテロダイン検波受光系を用いた振幅像及び位相像の同時検出装置 |
| US5526118A (en) * | 1993-12-07 | 1996-06-11 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Apparatus for obtaining refractive index distribution information of light scattering media |
| JPH10260131A (ja) * | 1997-03-19 | 1998-09-29 | Seitai Hikarijoho Kenkyusho:Kk | 光計測装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2748269B2 (ja) | 1998-05-06 |
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