JPH04309914A - 走査型顕微鏡 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学式の走査型顕微鏡に
関し、特に詳細には、試料が載置される試料台と、照明
光を試料に照射する光学系とを相対的に移動させて、照
明光を試料上において走査させるようにした走査型顕微
鏡に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、照明光を微小な光点に収束さ
せ、この光点を試料上において２次元的に走査させ、そ
の際該試料を透過した光あるいはそこで反射した光、さ
らには試料から生じた蛍光を光検出器で検出して、試料
の拡大像を担持する電気信号を得るようにした光学式走
査型顕微鏡が公知となっている。なお特開昭６２−２１
７２１８号公報には、この走査型顕微鏡の一例が示され
ている。

【０００３】従来の光学式走査型顕微鏡においては、上
記走査機構として、照明光ビームを光偏向器によって２
次元的に偏向させる機構が多く用いられていた。

【０００４】しかしこの機構においては、ガルバノメー
タミラーやＡＯＤ（音響光学光偏向器）等の高価な光偏
向器が必要であるという難点が有る。またこの機構にお
いては、照明光ビームを光偏向器で振るようにしている
から、送光光学系の対物レンズにはこの光ビームが刻々
異なる角度で入射することになり、それによる収差を補
正するために対物レンズの設計が困難になるという問題
も認められている。特にＡＯＤを使用した場合には、対
物レンズ以外にもＡＯＤから射出した光束に非点収差が
生ずるため特殊な補正レンズが必要となり、光学系をよ
り複雑なものとしている。

【０００５】上記の点に鑑み従来より、照明光ビームは
偏向させないで照明光光点の走査を行なうことが考えら
れている。例えば、本出願人による特願平１−２４６９
４６号明細書には、送光光学系を移動台に搭載し、この
移動台を試料台に対して相対的に往復移動させることに
より、照明光光点の走査を行なうことが示されている。

【０００６】そして、このように光学系と試料台とを相
対的に移動させる具体的な機構の１つとして、本出願人
による特願平２−１９８５５０号明細書に示されるよう
に、光学系あるいは試料台を先端部に保持する音叉と、
この音叉に強さが周期的に変化する磁界を作用させて該
音叉を振動させる電磁石とから構成されたものが提案さ
れている。このような移動機構は、例えばピエゾ素子や
超音波振動子等を利用した移動機構に比べれば、光学系
の相対移動幅すなわち照明光走査幅（これは音叉の振幅
によって定まる）を大きく取れるので、走査型顕微鏡の
撮像範囲をより大きく確保する上で有利となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来の走査型
顕微鏡の多くは、試料からの光を検出する光検出器の連
続出力を信号処理手段に入力し、そこでこの出力をサン
プリング、量子化して、１主走査ライン毎のデジタル画
像データを得るようにしている。

【０００８】しかしそのようにする場合、先に述べた音
叉と電磁石の組合せによる照明光走査機構を用いると、
例えば顕微鏡撮影像時にズーミング等のために音叉振幅
を変化させた際に、画像が全体的に照明光主走査方向に
ずれることがある。すなわち、上記電磁石に印加する駆
動電圧の位相と音叉の位相とは必ずしも一致するとは限
らず、音叉振幅を変えるために電磁石の駆動条件、つま
り電圧やデューティ比等を変化させると音叉の位相が変
化してしまう。そこで、上述のように１主走査ライン単
位の画像データのサンプリング開始タイミングを、従来
なされているように電磁石の駆動電圧の位相に基づいて
規定している場合は、このサンプリング開始タイミング
が電磁石の駆動条件に応じて変化して、画像が主走査方
向にずれてしまうのである。

【０００９】以上、音叉と電磁石との組合せからなる照
明光走査機構を用いる場合の問題について説明したが、
このような問題は、上記以外の照明光走査機構を用いる
場合でも、走査機構を駆動する信号の位相と移動部の位
相とがずれやすくなっていると、同様に起こり得るもの
である。

【００１０】そこで本発明は、試料台と光学系とを相対
的に移動させる走査機構を用いた場合に、上述したよう
な画像の主走査方向へのずれが生じることのない走査型
顕微鏡を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の走査
型顕微鏡は、試料が載置される試料台と、照明光を試料
上に照射する光学系とを相対的に往復移動させることに
より、この照明光を試料上において主、副走査させ、こ
の照明光走査を受けた試料の部分からの光を光検出器に
より検出して試料像を撮像する走査型顕微鏡において、
◆前述したように光検出器の連続出力をサンプリングし
て、１主走査ライン毎のデジタル画像データを得る信号
処理手段を備えた上で、◆往復移動される試料台または
光学系の変位を検出する変位検出器と、◆この変位検出
器が出力した変位信号を微分処理する微分回路と、◆こ
の微分回路の出力がゼロクロスすることを検出して、そ
の検出時に上記信号処理手段にタイミング信号を送る手
段とが設けられ、◆上記信号処理手段が、このタイミン
グ信号を受けたときに１主走査ライン毎のサンプリング
を開始するように構成されたことを特徴とするものであ
る。

【００１２】また、本発明による第２の走査型顕微鏡は
、試料が載置される試料台と、照明光を試料上に照射す
る光学系とを相対的に往復移動させることにより、この
照明光を試料上において主、副走査させ、この照明光走
査を受けた試料の部分からの光を光検出器により検出し
て試料像を撮像する走査型顕微鏡において、◆上記と同
様の信号処理手段、変位検出器、および微分回路に加え
て、◆上記信号処理手段に、１主走査ライン毎のサンプ
リング開始タイミングを規定するタイミング信号を入力
する手段と、◆上記微分回路の出力がゼロクロスするこ
とを検出するゼロクロス検出手段と、上記往復移動を行
なう手段に入力される駆動信号を、上記ゼロクロス検出
手段が出力するゼロクロス検出信号と上記タイミング信
号の位相ずれに応じた量だけシフトさせて、この位相ず
れを解消させる手段とが設けられたことを特徴とするも
のである。

【００１３】

【作用】図５に、前述した音叉と電磁石とからなる照明
光走査機構における、電磁石の駆動電圧と音叉の位相等
の関係の一例を示す。図の（ａ）に示すのが駆動電圧Ｖ
ｄ、（ｂ）に示すのが音叉の位相ｘである。両者の位相
は互いに、図中Ｌ１で示す量だけずれている。なおこの
位相ｘは、該音叉によって往復移動される試料台あるい
は光学系の変位と一義的に対応する。また同図の（ｃ）
に示すのは、この変位（位相）ｘを検出する変位検出器
の出力を微分処理した信号Ｓｈである。

【００１４】図示されるように、変位ｘが最大あるいは
最小となった時点、つまり試料台あるいは光学系の移動
方向が逆転して移動速度がゼロとなった時点では、微分
信号Ｓｈが必ずゼロクロスする。したがって、上記構成
の第１の走査型顕微鏡におけるように、このゼロクロス
を検出した時点で１主走査ライン毎の画像データのサン
プリングを開始すれば、その画像データは必ず、試料上
を主走査する照明光が折り返す時点から、あるいはそれ
より一定時間遅れた時点から取り込まれるものとなる。

【００１５】また上記構成を有する本発明の第２の走査
型顕微鏡において、１主走査ライン毎の画像データのサ
ンプリング開始タイミングが、図５の（ｅ）に示すタイ
ミング信号（水平同期信号）Ｈｓによって規定されてお
り、同図（ｄ）に示すゼロクロス検出信号Ｓｚとタイミ
ング信号Ｈｓとは、Ｌ２だけ位相がずれているものとす
る。そこで、上記位相ずれを解消するように、駆動電圧
ＶｄをＬ２だけ遅延させると、微分信号Ｓｈがゼロクロ
スした時点で１主走査ライン毎の画像データのサンプリ
ングが開始されるようになる。したがってこの場合も、
画像データは必ず、試料上を主走査する照明光が折り返
す時点から、あるいはそれより一定時間遅れた時点から
取り込まれるものとなる。

【００１６】

【発明の効果】こうしておけば、従来装置のように駆動
電圧Ｖｄの位相に基づいて画像データのサンプリング開
始タイミングを規定する場合と異なって、この駆動電圧
Ｖｄの位相と音叉の位相との関係が変動しても、前述し
たような画像のずれが起こることがない。

【００１７】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。

【００１８】図２は、本発明の第１実施例によるモノク
ロ反射型の共焦点走査型顕微鏡を示すものであり、また
図３は、その走査機構の平面形状を詳しく示している。 図２に示されるように単色光レーザ１０からは、単一波
長の照明光１１が射出される。直線偏光したこの照明光
１１は、Ｐ偏光状態で偏光ビームスプリッタ２５の膜面
２５ａに入射し、そこを透過する。偏光ビームスプリッ
タ２５を通過した照明光１１は、偏波面調整用のλ／２
板１２を通過し、入射用レンズ１３で集光されて、偏波
面保存光ファイバー１４内に入射せしめられる。

【００１９】この偏波面保存光ファイバー１４としては
、図４に断面形状を示すように、クラッド１４ａ内にコ
ア１４ｂが配され、このコア１４ｂの両側に応力付与部
１４ｃ、１４ｃが形成されてなる、いわゆるＰＡＮＤＡ
型のものが用いられている。そして直線偏光した照明光
１１は、λ／２板１２を適宜回転させることにより、偏
波面の向きが応力付与部１４ｃ、１４ｃの並び方向、あ
るいはそれに直交する方向と揃う状態にして（本実施例
では後者の方向、すなわち図４の矢印Ｕ方向）、該光フ
ァイバー１４内に入射せしめられる。

【００２０】この光ファイバー１４の一端はプローブ１
５に固定されており、該光ファイバー１４内を伝搬した
照明光１１はこの一端から出射する。この際光ファイバ
ー１４の一端は、点光源状に照明光１１を発することに
なる。プローブ１５には、コリメーターレンズ１６およ
び対物レンズ１７からなる送光光学系（受光光学系を兼
ねる）１８が固定されている。なお、コリメーターレン
ズ１６と対物レンズ１７との間には、λ／４板１９が配
設されている。

【００２１】上記の照明光１１はコリメーターレンズ１
６によって平行光とされ、λ／４板１９を通過して円偏
光とされ、次に対物レンズ１７によって集光されて、試
料台２２に載置された試料２３上で（表面あるいはその
内部で）微小な光点Ｐに結像する。試料２３で反射した
反射光１１”は旋回方向が逆向きの円偏光となり、λ／
４板１９を通過して、偏波面の向きが照明光１１のそれ
と直交する直線偏光とされる。この反射光１１”の光束
は、コリメーターレンズ１６によって集光されて、偏波
面保存光ファイバー１４内に入射せしめられる。このと
きの反射光１１”の偏波面の向きは、図４の矢印Ｖ方向
となる。光ファイバー１４を伝搬した反射光１１”はそ
の一端から出射し、レンズ１３によって平行光とされる
。

【００２２】この反射光１１”はλ／２板１２を通過後
、Ｓ偏光状態で偏光ビームスプリッタ２５の膜面２５ａ
に入射し、そこで反射する。この反射光１１”は、集光
レンズ２６で集光され、アパーチャピンホール２７を通
して光検出器２８によって検出される。この光検出器２
８は例えばフォトマルチプライヤ（光電子増倍管）等か
らなり、そこからは、試料２３の照明光照射箇所の明る
さを示す連続信号Ｓが出力される。

【００２３】上述のように、λ／４板１９と偏光ビーム
スプリッタ２５とから構成される光アイソレータを設け
たことにより、反射光１１”がレーザ１０側に戻ること
がなくなり、より大光量の反射光１１”が光検出器２８
に導かれるようになる。また、入射用レンズ１３や光フ
ァイバー１４の端面等で反射した照明光１１が、光検出
器２８に入射することも防止され、Ｓ／Ｎの高い信号Ｓ
が得られるようになる。

【００２４】次に、照明光１１の光点Ｐの２次元走査に
ついて、図３を参照して説明する。プローブ１５は、水
平に配された音叉３０の一先端部に、光学系１８の光軸
が垂直となる状態で固定されている。この音叉３０は、
その基部３０ａが架台３２に固定されて、所定の固有振
動数で振動可能となっている。そして音叉３０の内側に
は、その両先端部とそれぞれ若干の間隔をおいて、電磁
石３１が配設されている。この電磁石３１は、取付部材
３４を介して架台３２に固定されている。

【００２５】上記電磁石３１には、駆動回路３３から、
音叉３０の固有振動数と等しい周波数の矩形パルス電圧
Ｖｄが印加される。こうして音叉３０の両端部に断続的
に磁界が作用することにより、音叉３０はその固有振動
数で振動する。そこで、この音叉３０に固定されている
プローブ１５は、図２、図３中のＸ方向（水平方向）に
高速で往復移動し、光点Ｐの主走査がなされる。

【００２６】また試料台２２は架台３２に対して、Ｚ方
向（光学系１８の光軸方向）に往復移動可能なＺ移動ス
テージ２４Ｚ、およびＸ、Ｚ両方向に対して直角なＹ方
向に往復移動可能なＹ移動ステージ２４Ｙを介して取り
付けられている。そこで、上記のようにして光点Ｐの主
走査を行なうとき、同時にＹ移動ステージ２４Ｙを往復
駆動させると、光点Ｐの副走査がなされる。

【００２７】そして、光点Ｐの２次元走査を行なう毎に
、Ｚ移動ステージ２４Ｚを移動させることにより、試料
２３をＺ方向に移動させた範囲内で、全ての面に焦点が
合った画像を担う信号Ｓを得ることが可能となる。

【００２８】なお本実施例では図３に示す通り、音叉３
０の他端部に、プローブ１５と同じ構成のダミープロー
ブ１５’が取り付けられている。それにより、音叉３０
の一端部、他端部の機械的バランスを良好に保ち、理想
に近い共振系を構成できるようになる。　　また本実施
例では、音叉３０の内側に電磁石３１を配して、音叉３
０の両端部にそれぞれ磁界を作用させるようにしている
ので、電磁石を音叉３０の１つの端部の外側にのみ配す
る場合に比べれば、音叉３０に作用する磁束密度、つま
りは作用する力を、より大きくすることができる。

【００２９】次に図１を参照して、電気的な構成につい
て説明する。まず、電磁石用駆動回路３３を詳しく説明
する。この駆動回路３３は、ＶＣＯ（電圧制御発振器）
４９と、その後段のドライバ５０とから構成されている
。ドライバ５０は、１／ｎ分周器５１、フォトカプラ５
２、パワーＭＯＳ−ＦＥＴ５３、ダイオード５４、コン
デンサ５５等からなり、上記ＶＣＯ４９から入力される
周波数信号Ｓｆの１／ｎの周波数の矩形パルス電圧Ｖｄ
を電磁石３１に印加する。また図３に示されるように電
磁石３１には、音叉３０の先端部の位相、つまり光学系
１８のＸ方向変位を検出する変位検出器６０が取り付け
られている。この変位検出器６０は例えば圧電素子、ホ
ール素子等からなり、上記変位を検出してそれを示す信
号Ｓｘを出力する。この変位信号Ｓｘは信号処理回路６
１に入力される。変位信号Ｓｘは音叉３０の振動にとも
なって規則的に変化するので、この信号Ｓｘを信号処理
回路６１で適当に処理することにより、音叉３０の振動
の周期、つまり照明光光点Ｐの主走査周期を求めること
ができる。こうして求められた主走査周期を示す電圧信
号Ｓｖは、ＶＣＯ４９に入力される。ＶＣＯ４９はこの
電圧信号Ｓｖの値に応じて信号Ｓｆの周波数を変化させ
、所定の主走査周期を設定する。

【００３０】次に、画像信号の処理系について説明する
。先に述べた光検出器２８が出力する連続的なアナログ
信号Ｓは、アンプ４０で増幅されてからＡ／Ｄ変換器４
１に入力され、そこでサンプリング、量子化されてデジ
タルの画像信号Ｓｄに変換される。この画像信号Ｓｄは
、画像処理装置４２において例えば階調処理等の画像処
理を受けた後、ＣＲＴ表示装置等の画像再生装置４３に
入力される。この画像再生装置４３においては、画像信
号Ｓｄが担持する画像、すなわち試料２３の顕微鏡像が
再生される。

【００３１】上記画像再生装置４３には、例えばパーソ
ナルコンピュータ等のコンピュータ４４が接続され、画
像処理の指令や、走査型顕微鏡の基本的操作指令、つま
り視野探し用画像の撮像指令や観察用画像の撮像指令等
は、すべてこのコンピュータ４４のキーボード等の入力
操作部を用いて与えられる。

【００３２】ここで画像再生装置４３としては一般的な
ラスタ走査方式のものが用いられるので、上記の画像信
号Ｓｄは、アナログ信号Ｓのサンプリング開始タイミン
グを主走査と同期を取って適正に設定して、１主走査ラ
イン毎のものとしなければならない。そのために、前記
変位検出器６０が出力した変位信号Ｓｘは、微分回路６
２にも入力される。微分回路６２はこの変位信号Ｓｘを
微分処理し、得られた微分信号Ｓｈはコンパレータ６３
に入力される。コンパレータ６３はこの微分信号Ｓｈが
ゼロクロスすることを検出し、それを検出したときにタ
イミング信号Ｓｔを出力する。この信号Ｓｔは水平同期
信号発生回路６４に入力される。水平同期信号発生回路
６４は前述した周波数信号Ｓｆを受け、この信号Ｓｆの
周波数と対応する主走査１周期毎に水平同期信号Ｈｓを
発生させる。この水平同期信号Ｈｓの出力タイミングは
、上記のタイミング信号Ｓｔが入力された時点とされる
。

【００３３】この水平同期信号Ｈｓは、画像処理装置４
２に入力されるとともに、ピクセルクロック発生回路６
５に入力される。ピクセルクロック発生回路６５は上記
周波数信号Ｓｆを受け、この信号Ｓｆの周波数の整数倍
の所定周波数のピクセルクロックＣｐを前記Ａ／Ｄ変換
器４１に送る。このピクセルクロックＣｐの出力開始タ
イミングは、上記の水平同期信号Ｈｓが入力された時点
とされる。Ａ／Ｄ変換器４１は、このピクセルクロック
Ｃｐの周波数でアナログ信号Ｓをサンプリングしてデジ
タル化するが、ピクセルクロックＣｐの入力開始タイミ
ングが上述のようになっているので、このサンプリング
は必ず微分信号Ｓｈがゼロクロスした時点、あるいはそ
れから一定時間遅れた時点からなされることになる。

【００３４】上記微分信号Ｓｈと音叉３０の位相ｘとの
関係は、先に説明した図５に示す通りとなっている。し
たがって１回の主走査毎の上記サンプリングは、必ず音
叉３０が最大あるいは最小位相を取った時点（つまり試
料２３上を主走査する照明光光点Ｐが折り返す時点）あ
るいはそれから一定時間遅れた時点で開始されることに
なる。 こうなっていれば、先に述べた通り、矩形パルス電圧Ｖ
ｄの位相と音叉３０の位相との関係がいかに変化しても
、画像再生装置４３で再生される顕微鏡像が主走査方向
にずれてしまうことはない。

【００３５】なお前述したＹ移動ステージ２４Ｙは、発
振器４５から所定周波数の信号を受けるドライバ４６に
より、該周波数で往復移動するように駆動される。また
Ｚ移動ステージ２４Ｚは、画像処理装置４２から出力さ
れてＤ／Ａ変換器４７によりアナログ化されたＺ軸コン
トロール信号Ｆｓに基づいて、所定のＺ位置上に来るよ
うにドライバ４８により駆動される。そして発振器４５
、Ｄ／Ａ変換器４７は各々、画像処理装置４２から発せ
られる垂直同期信号Ｖｓ、フォーカス方向信号Ｆｓに基
づいて作動制御され、ステージ２４Ｙ、２４Ｚの移動の
同期が取られる。またこれら垂直同期信号Ｖｓ、フォー
カス方向信号Ｆｓは、上記の水平同期信号Ｈｓと同期が
取られ、それによりステージ２４Ｙおよび２４Ｚの移動
と、プローブ１５の往復移動との同期が取られる。

【００３６】次に、図６を参照して本発明の第２実施例
について説明する。この図６は、第２実施例装置の電気
回路を示すものであり、これは、図１に示した第１実施
例装置の電気回路に代えて使用される。なおこの図６に
おいて、前記図１中の要素と同等の要素には同番号を付
し、それらについての重複した説明は省略する。

【００３７】この装置においては、周波数信号Ｓｆの１
／ｎの周波数とされた周波数信号Ｓｆ’が、パルス遅延
回路７０に通されてからフォトカプラ５２に入力される
。一方、水平同期信号発生回路６４が発生する水平同期
信号Ｈｓの出力タイミングは（すなわちピクセルクロッ
クＣｐの出力開始タイミングは）、変位検出器６０が検
出する光学系１８のＸ方向変位とは、何ら関係なく規定
される。またコンパレータ６３は前記微分信号Ｓｈがゼ
ロクロスすることを検出し、それを検出したとき、ゼロ
クロス検出信号Ｓｚを出力する。このゼロクロス検出信
号Ｓｚは、デジタルコンパレータ７１に入力される。デ
ジタルコンパレータ７１には、上記水平同期信号Ｈｓも
入力される。

【００３８】デジタルコンパレータ７１は、入力された
水平同期信号Ｈｓとゼロクロス検出信号Ｓｚとの間に位
相ずれがあるときは、ゲート信号Ｓｇをアップダウンカ
ウンタ７２に入力する。それとともにデジタルコンパレ
ータ７１は、この位相ずれの方向に応じたアップダウン
指示信号Ｓｕをアップダウンカウンタ７２に入力する。 アップダウンカウンタ７２はゲート信号Ｓｇが入力され
た際、それまで指定されていたカウント値を、アップダ
ウン指示信号Ｓｕが示す通りに所定値だけカウントアッ
プあるいはカウントダウンする。このカウント値は、パ
ルス遅延回路７０に遅延データＤｄとして入力される。 パルス遅延回路７０はこのカウント値Ｄｄに比例する時
間だけ、周波数信号Ｓｆ’を遅延させる。この処理によ
り、図５の（ａ）に示す駆動電圧Ｖｄの位相が遅れるよ
うになる。

【００３９】以上の処理がなされると、あるいは場合に
よっては上記カウント値のカウントアップあるいはカウ
ントダウンが何回か繰り返されると、音叉の位相ｘに位
相遅れが生じるので、ついには、図５に示すゼロクロス
検出信号Ｓｚとタイミング信号Ｈｓとの位相ずれＬ２が
解消されるようになる。そこで、１主走査ライン毎の画
像データのサンプリングは、微分信号Ｓｈがゼロクロス
した時点あるいはそれから一定時間遅れた時点から開始
されるようになる。したがってこの場合も、１回の主走
査毎のアナログ信号Ｓのサンプリングは、必ず音叉３０
が最大あるいは最小位相を取った時点（つまり試料２３
上を主走査する照明光光点Ｐが折り返す時点）あるいは
それから一定時間遅れた時点で開始されることになる。

【００４０】以上、音叉３０を電磁石３１により振動さ
せて照明光光点Ｐを主走査させる機構を備えた走査型顕
微鏡に適用された実施例について説明したが、本発明は
その他の機構により照明光の走査を行なう走査型顕微鏡
に対しても適用可能であり、そして前述したような画像
のずれを防止する効果を同様に奏するものである。

【００４１】また、以上説明した実施例の走査型顕微鏡
はモノクロ反射型のものであるが、本発明はその他、カ
ラー画像を撮像する走査型顕微鏡や、透過型の走査型顕
微鏡、さらには走査型蛍光顕微鏡等にも適用可能である
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による走査型顕微鏡の電気
回路図

【図２】上記実施例の走査型顕微鏡を示す一部破断正面
図

【図３】上記実施例の走査型顕微鏡に用いられた照明光
走査機構の平面図

【図４】上記実施例の走査型顕微鏡に用いられた偏波面
保存光ファイバーの断面図

【図５】本発明の走査型顕微鏡における各種信号の波形
と、音叉の位相との関係を示すグラフ

【図６】本発明の第２実施例による走査型顕微鏡の電気
回路図

【符号の説明】

１０　　　　単色光レーザ １１　　　　照明光 １１”　　　　反射光 １４　　　　偏波面保存光ファイバー １５　　　　プローブ １６　　　　コリメーターレンズ １７　　　　対物レンズ １８　　　　送光光学系 ２２　　　　試料台 ２３　　　　試料 ２６　　　　集光レンズ ２７　　　　アパーチャピンホール ２８　　　　光検出器 ３０　　　　音叉 ３１　　　　電磁石 ３２　　　　架台 ３３　　　　駆動回路 ４１　　　　Ａ／Ｄ変換器 ６０　　　　変位検出器 ６１　　　　信号処理回路 ６２　　　　微分回路 ６３　　　　コンパレータ ６４　　　　水平同期信号発生回路 ６５　　　　ピクセルクロック発生回路７０　　　　パ
ルス遅延回路 ７１　　　　デジタルコンパレータ ７２　　　　アップダウンカウンタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　試料が載置される試料台と、照明光を
   試料上に照射する光学系とを相対的に往復移動させるこ
   とにより、この照明光を試料上において主、副走査させ
   、この照明光走査を受けた試料の部分からの光を光検出
   器により検出して試料像を撮像する走査型顕微鏡におい
   て、前記光検出器の連続出力をサンプリングして、１主
   走査ライン毎のデジタル画像データを得る信号処理手段
   を備えた上で、往復移動される試料台または光学系の変
   位を検出する変位検出器と、この変位検出器が出力した
   変位信号を微分処理する微分回路と、この微分回路の出
   力がゼロクロスすることを検出して、その検出時に前記
   信号処理手段にタイミング信号を送る手段とが設けられ
   、前記信号処理手段が、このタイミング信号を受けたと
   きに１主走査ライン毎のサンプリングを開始するように
   構成されていることを特徴とする走査型顕微鏡。
2. 【請求項２】　　試料が載置される試料台と、照明光を
   試料上に照射する光学系とを相対的に往復移動させるこ
   とにより、この照明光を試料上において主、副走査させ
   、この照明光走査を受けた試料の部分からの光を光検出
   器により検出して試料像を撮像する走査型顕微鏡におい
   て、前記光検出器の連続出力をサンプリングして、１主
   走査ライン毎のデジタル画像データを得る信号処理手段
   を備えた上で、この信号処理手段に、１主走査ライン毎
   のサンプリング開始タイミングを規定するタイミング信
   号を入力する手段と、往復移動される試料台または光学
   系の変位を検出する変位検出器と、この変位検出器が出
   力した変位信号を微分処理する微分回路と、この微分回
   路の出力がゼロクロスすることを検出するゼロクロス検
   出手段と、前記往復移動を行なう手段に入力される駆動
   信号を、前記ゼロクロス検出手段が出力するゼロクロス
   検出信号と前記タイミング信号の位相ずれに応じた量だ
   けシフトさせて、この位相ずれを解消させる手段とが設
   けられたことを特徴とする走査型顕微鏡。