JPH05127682A - Driving noise elimination device for tuning fork, and scanning type microscope - Google Patents

Driving noise elimination device for tuning fork, and scanning type microscope

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Publication number
JPH05127682A
JPH05127682A JP3288694A JP28869491A JPH05127682A JP H05127682 A JPH05127682 A JP H05127682A JP 3288694 A JP3288694 A JP 3288694A JP 28869491 A JP28869491 A JP 28869491A JP H05127682 A JPH05127682 A JP H05127682A
Authority
JP
Japan
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tuning fork
sound
sample
signal
speaker
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3288694A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Hakamata
和男 袴田
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP3288694A priority Critical patent/JPH05127682A/en
Publication of JPH05127682A publication Critical patent/JPH05127682A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To eliminate the driving noise of the tuning fork by the small-sized driving device consisting of the tuning fork and an exciting means which resonates the tuning fork by making a force varying in strength periodically operate on the tuning fork. CONSTITUTION:The sound generated by the tuning fork 30 arranged in a case 67 is collected by microphones 60a and 60b to obtain a digital sound signal S2, which is inputted to a DSP(digital signal processor) 63. This DSP 63 generates an opposite-phase sound signal S3 which carries a sound wave having the opposite phase from the sound wave of the sound signal S2. Speakers 66a and 66b arranged in the case 67 are driven according to the signal S3 to generate sound waves which are opposite in phase from the sound wave generated by the vibration of the tuning fork 30.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、音叉を加振手段により
共振させるようにした装置において、音叉の振動により
生じる音を消音する装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for resonating a tuning fork by vibrating means, and a device for silencing the sound generated by the vibration of the tuning fork.

【0002】また本発明は、照明光を試料に照射する光
学系あるいは試料台を音叉に保持し、この音叉を振動さ
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。
The present invention also relates to a scanning microscope in which an optical system for irradiating a sample with illumination light or a sample stage is held by a tuning fork, and the tuning fork is vibrated so that the illumination light is scanned on the sample. is there.

【0003】[0003]

【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62-217218
号公報には、この走査型顕微鏡の一例が示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, illumination light is converged on a minute light spot, and the light spot is two-dimensionally scanned on a sample, and at that time, light transmitted through the sample or light reflected there, and further a sample An optical scanning microscope is known in which the fluorescence generated from the above is detected by a photodetector to obtain an electric signal carrying an enlarged image of the sample. JP-A-62-217218
The publication discloses an example of this scanning microscope.

【0004】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。
In the conventional optical scanning microscope, as the scanning mechanism, the illumination light beam is reflected by an optical deflector.
Many-dimensionally deflecting mechanisms have been used.

【0005】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。
However, this mechanism has a drawback that an expensive optical deflector such as a galvanometer mirror or an AOD (acousto-optic optical deflector) is required. Further, in this mechanism, since the illumination light beam is swung by the optical deflector, this light beam is incident on the objective lens of the light-sending optical system at different angles every moment, and the aberrations caused thereby are corrected. Therefore, the problem that the design of the objective lens becomes difficult is also recognized. In particular, when the AOD is used, a special correction lens is required because an astigmatism occurs in the light beam emitted from the AOD in addition to the objective lens, which makes the optical system more complicated.

【0006】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、試料台の方を2次元的に移動させて照
明光光点の走査を行なうことが考えられている。さらに
は、本出願人による特願平1-246946号明細書に示される
ように、送光光学系と受光光学系とを共通の移動台に搭
載し、この移動台を試料台に対して移動させることによ
り、照明光光点の走査を行なうことも考えられている。
In view of the above points, conventionally, it has been considered that the illumination light beam is not deflected but the sample stage is moved two-dimensionally to scan the illumination light light spot. Furthermore, as shown in Japanese Patent Application No. 1-246946 by the present applicant, a light-transmitting optical system and a light-receiving optical system are mounted on a common movable table, and the movable table is moved with respect to the sample table. It is also considered that the scanning of the light spot of the illumination light is performed by doing so.

【0007】上述のように光学系と試料台とを相対的に
移動させて照明光光点の走査を行なう場合は、撮像所要
時間短縮化のために、光学系あるいは試料台を高速で移
動させることが求められる。このような要求を満たす駆
動装置として、本出願人による特願平3-110234号明細書
に示されるように、音叉と、この音叉に対して大きさが
周期的に変化する力を作用させて、該音叉を共振させる
加振手段とからなるものが提案されている。
When the optical system and the sample stage are moved relative to each other to scan the illumination light spot as described above, the optical system or the sample stage is moved at high speed in order to shorten the time required for imaging. Is required. As a drive device satisfying such requirements, as shown in Japanese Patent Application No. 3-110234 by the present applicant, a tuning fork and a force whose size periodically changes are applied to the tuning fork. , A vibrating means for resonating the tuning fork has been proposed.

【0008】上記の加振手段は、音叉を磁性材料から形
成した場合には、音叉に強さが周期的に変化する磁界を
作用させる電磁石と、この電磁石を駆動する駆動回路と
から形成したものを好適に用いることができる。この電
磁石は、音叉とは全く別体に形成されてもよいし、音叉
に励磁コイルを巻回して形成することもできる。
When the tuning fork is made of a magnetic material, the vibrating means is composed of an electromagnet for applying a magnetic field whose strength changes periodically to the tuning fork, and a drive circuit for driving the electromagnet. Can be preferably used. The electromagnet may be formed as a completely separate body from the tuning fork, or may be formed by winding an exciting coil around the tuning fork.

【0009】また、音叉を非磁性材料から形成してそこ
に磁性材料を固定してもよく、その場合の加振手段は、
上記磁性材料に強さが周期的に変化する磁界を作用させ
る電磁石と、この電磁石を駆動する駆動回路とから構成
すればよい。
Further, the tuning fork may be formed of a non-magnetic material and the magnetic material may be fixed to the tuning fork.
The magnetic material may be composed of an electromagnet that applies a magnetic field whose strength changes periodically, and a drive circuit that drives the electromagnet.

【0010】さらに上記加振手段は、音叉に取り付けら
れた圧電素子と、この圧電素子に大きさが周期的に変化
する電圧を印加して、周期的に繰り返す歪みを与える駆
動回路とから形成することもできる。
Further, the vibrating means is formed of a piezoelectric element attached to the tuning fork and a drive circuit for applying a voltage whose magnitude changes periodically to the piezoelectric element to give a cyclically repeated distortion. You can also

【0011】上述のようにして音叉を共振させると、ピ
エゾ素子や超音波振動子等により直接的に光学系あるい
は試料台を振動させる場合に比べて、より大きな振幅が
得られる。したがってこの走査型顕微鏡においては、光
学系と試料台との相対移動幅すなわち照明光走査幅を大
きく取ることができる。
When the tuning fork is resonated as described above, a larger amplitude can be obtained as compared with the case where the optical system or the sample stage is directly vibrated by the piezo element or the ultrasonic transducer. Therefore, in this scanning microscope, the relative movement width between the optical system and the sample stage, that is, the illumination light scanning width can be made large.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上記の音叉と加振手段
とから構成される駆動装置は、走査型顕微鏡以外にも適
用可能であり、大きな振幅で高速振動可能であるという
長所を広く活用できるものであるが、その半面、駆動す
る際に音叉から大きな騒音を生じるという難点を有す
る。
The driving device composed of the tuning fork and the vibrating means can be applied not only to the scanning microscope but also to the advantage that it can vibrate at high speed with a large amplitude. However, on the other hand, it has a drawback that a large noise is generated from the tuning fork when driving.

【0013】このような音叉の駆動音を消音するために
は、従来より知られている吸音材やサイドブランチ等の
使用が考えられるが、従来の消音装置には、大型化しや
すい、あるいは500 Hz以下の音は消音しにくい、とい
う難点があった。
In order to muffle the driving sound of such a tuning fork, it is conceivable to use a conventionally known sound absorbing material, a side branch or the like. However, the conventional muffler is likely to increase in size or 500 Hz. The following sounds were difficult to mute.

【0014】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、小型に形成可能で、音叉の駆動音をその
周波数にかかわらず良好に消音することができる装置を
提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a device that can be formed in a small size and that can satisfactorily muff the drive sound of a tuning fork regardless of its frequency. It is what

【0015】また本発明は、照明光光点の走査機構を前
述の音叉と加振手段とから構成した上で、音叉の駆動音
をその周波数にかかわらず良好に消音することができる
走査型顕微鏡を提供することを目的とするものである。
Further, according to the present invention, the scanning mechanism for illuminating the light spot of the illumination light is constructed by the tuning fork and the vibrating means, and the driving sound of the tuning fork can be satisfactorily silenced regardless of its frequency. It is intended to provide.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明による第1の音叉
の駆動音消音装置は、請求項1に記載のように、音叉
と、この音叉に対して大きさが周期的に変化する力を作
用させて、該音叉を共振させる加振手段とから構成され
た駆動装置において、共振した音叉が発する音を集音す
るマイクロフォンと、音叉に向けて音波を発するように
配されたスピーカと、このスピーカを駆動するアンプ
と、音叉とスピーカとを収納し、音叉から発せられた音
波とスピーカから発せられた音波の波面を揃えるケース
と、上記マイクロフォンの出力信号を受けて、該信号が
示す音波と逆位相の音波を上記スピーカから発生させる
信号を上記アンプに入力する信号処理手段とが設けられ
てなるものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a drive sound muffling apparatus for a tuning fork, which comprises a tuning fork and a force whose size periodically changes with respect to the tuning fork. In a driving device configured to include a vibrating unit that causes the tuning fork to resonate, a microphone that collects a sound generated by the resonating tuning fork, a speaker that is arranged to emit a sound wave toward the tuning fork, and An amplifier for driving the speaker, a tuning fork and the speaker are housed, and a case where the sound wave emitted from the tuning fork and the wave front of the sound wave emitted from the speaker are aligned, and a sound wave indicated by the signal received by the microphone is received. Signal processing means for inputting a signal for generating a sound wave of opposite phase from the speaker to the amplifier is provided.

【0017】また本発明による第2の音叉の駆動音消音
装置は、請求項2に記載のように、上記と同様の音叉お
よび加振手段から構成された駆動装置において、音叉に
向けて音波を発するように配されたスピーカと、このス
ピーカを駆動するアンプと、音叉とスピーカとを収納
し、音叉から発せられた音波とスピーカから発せられた
音波の波面を揃えるケースと、上記加振手段を駆動する
ための周波数信号を受け、該信号を所定量位相シフトさ
せて上記アンプに入力し、上記スピーカが発する音波
を、音叉が発する音波に対して逆位相にさせる位相シフ
ト手段とが設けられてなるものである。
Further, according to a second aspect of the present invention, there is provided a drive sound muffling device for a tuning fork, wherein in the drive device including the same tuning fork and vibrating means as described above, a sound wave is directed toward the tuning fork. A speaker arranged to emit sound, an amplifier for driving the speaker, a tuning fork and the speaker are housed, and a case in which the wave fronts of the sound wave emitted from the tuning fork and the sound wave emitted from the speaker are aligned, and the vibrating means are provided. Phase shift means is provided for receiving a frequency signal for driving, phase-shifting the signal by a predetermined amount, inputting it to the amplifier, and making the sound wave emitted by the speaker have a phase opposite to that of the sound wave emitted by the tuning fork. It will be.

【0018】また本発明による第3の音叉の駆動音消音
装置は、請求項3に記載のように、請求項2に記載され
た音叉の駆動音消音装置において、マイクロフォンが、
音叉とスピーカとによる2つの音波の強弱に応じて出力
信号の極性が変わる向きにして配されるとともに、この
マイクロフォンの出力信号を上記アンプに入力される信
号に加算して、スピーカが発する音波の振幅を、音叉が
発する音波の振幅と等しい大きさに収束させる信号加算
手段が設けられたことを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a driving sound deadening device for a tuning fork according to the present invention.
The polarity of the output signal changes depending on the strength of the two sound waves from the tuning fork and the speaker, and the output signal of this microphone is added to the signal input to the amplifier to detect the sound wave emitted from the speaker. It is characterized in that a signal adding means for converging the amplitude to a magnitude equal to the amplitude of the sound wave emitted by the tuning fork is provided.

【0019】一方本発明による第1の走査型顕微鏡は、
前述したように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移動させることによ
り、この照明光を試料上において走査させ、この照明光
走査を受けた試料の部分からの光を光電的に検出して試
料像を撮像する走査型顕微鏡において、照明光光点の走
査のために試料台または光学系を移動させる移動機構
が、試料台または光学系を保持する音叉と、この音叉に
対して大きさが周期的に変化する力を作用させて、該音
叉を共振させる加振手段とから構成される一方、上記の
通りの構成を有する第1の音叉の駆動音消音装置が設け
られたことを特徴とするものである。
On the other hand, the first scanning microscope according to the present invention is
As described above, by moving the sample table on which the sample is placed and the optical system that irradiates the sample with the illumination light, the illumination light is scanned on the sample and the illumination light scanning is performed. In a scanning microscope that photoelectrically detects light from a sample portion to capture a sample image, the moving mechanism that moves the sample table or the optical system to scan the illumination light spot is a sample table or the optical system. And a vibrating means for resonating the tuning fork by causing a force whose size changes periodically to act on the tuning fork, and the first fork having the above-described configuration. The present invention is characterized in that a driving sound muffling device for the tuning fork is provided.

【0020】また本発明による第2の走査型顕微鏡は、
前述したように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移動させることによ
り、この照明光を試料上において走査させ、この照明光
走査を受けた試料の部分からの光を光電的に検出して試
料像を撮像する走査型顕微鏡において、照明光光点の走
査のために試料台または光学系を移動させる移動機構
が、第1の走査型顕微鏡におけるのと同様の音叉と加振
手段とから構成される一方、上記の通りの構成を有する
第2の音叉の駆動音消音装置が設けられたことを特徴と
するものである。
The second scanning microscope according to the present invention comprises:
As described above, by moving the sample table on which the sample is placed and the optical system that irradiates the sample with the illumination light, the illumination light is scanned on the sample and the illumination light scanning is performed. In a scanning microscope that photoelectrically detects light from a sample portion to capture a sample image, a moving mechanism that moves a sample table or an optical system to scan an illumination light spot is a first scanning type. The present invention is characterized by being provided with a second tuning fork driving sound muffling device having the same structure as described above, while being composed of a tuning fork and a vibration means similar to those in a microscope.

【0021】[0021]

【作用および発明の効果】上記構成の各消音装置におい
ては、音叉が発する音波と逆位相の音波がスピーカから
発せられ、そしてそれらの波面がケースの作用で揃えら
れるから、それらが互いに打ち消し合って、音叉からの
音が消音される。
In each of the muffling devices having the above-described structure, the sound wave emitted from the tuning fork has a phase opposite to that of the sound wave emitted from the speaker, and their wave fronts are aligned by the action of the case, so that they cancel each other out. , The sound from the tuning fork is muted.

【0022】そして、特に請求項2に記載の消音装置
は、加振手段を駆動するための周波数信号を利用して、
逆位相音波を発生させるための信号を作成しているか
ら、請求項1に記載の消音装置で求められる高度の演算
処理をする信号処理手段が不要となり、比較的安価に形
成可能となる。
And, in particular, the silencer according to the second aspect uses a frequency signal for driving the vibrating means,
Since the signal for generating the anti-phase sound wave is created, the signal processing means for performing the high-level arithmetic processing required by the muffling device according to the first aspect is not required, and it can be formed relatively inexpensively.

【0023】以下、このように加振手段を駆動するため
の周波数信号を利用できる理由を説明する。この周波数
信号に基づいて加振手段が振動すると、音叉はその周波
数(共振周波数)で共振する。このとき音叉は、主音す
なわち共振周波数の音の他に、倍音も発生する。一方、
上記周波数信号を位相シフトさせた信号では、基本的
に、それと同じ周波数の音つまり上記主音しか消音する
ことができない。しかし音叉の場合、倍音の強度は主音
の強度の1/100 〜1/1000程度であり、またそこから
発せられる音波の波面もきれいに揃っているので、主音
さえ消音できれば、音叉はほとんど騒音を発しなくな
る。
The reason why the frequency signal for driving the vibrating means can be used will be described below. When the vibrating means vibrates based on this frequency signal, the tuning fork resonates at that frequency (resonance frequency). At this time, the tuning fork also produces a harmonic sound in addition to the main sound, that is, the sound of the resonance frequency. on the other hand,
A signal obtained by phase-shifting the frequency signal can basically mute only a sound having the same frequency as that of the frequency signal, that is, the main tone. However, in the case of a tuning fork, the intensity of the overtone is about 1/100 to 1/1000 of the intensity of the tonic, and the wave fronts of the sound waves emitted from it are also perfectly aligned, so if the tonic can be silenced, the tuning fork produces almost no noise. Disappear.

【0024】なおこの請求項2に記載の消音装置は、請
求項1に記載の消音装置と異なり、実際に音叉から発せ
られた音波に基づいて逆位相音波を発生させるものでは
ないので、逆位相音波の振幅が音叉からの音波の振幅よ
りも小さくて消音効果が不十分であったり、あるいはそ
の反対の状態となって、スピーカが発する音が新たな騒
音となることも有り得る。
The muffler according to claim 2 differs from the muffler according to claim 1 in that it does not generate an antiphase sound wave based on the sound wave actually emitted from the tuning fork. There is a possibility that the amplitude of the sound wave is smaller than the amplitude of the sound wave from the tuning fork and the silencing effect is insufficient, or in the opposite situation, the sound emitted from the speaker becomes new noise.

【0025】このような不具合を無くすためには、スピ
ーカを駆動するアンプのゲインを実験や経験に基づいて
適正に設定しておけばよいし、あるいはこのアンプにボ
リュームを設けて、消音状態に応じてそれを操作するよ
うにしてもよい。
In order to eliminate such inconvenience, the gain of the amplifier for driving the speaker may be properly set based on the experiment and the experience, or the amplifier may be provided with a volume control according to the mute state. You may operate it.

【0026】他方請求項3に記載の消音装置において
は、前述の通りのマイクロフォンと信号加算手段との作
用で、スピーカが発する音波の振幅が、音叉から生じる
音波の振幅に自動的に収束するから、上記のような不具
合が生じることはない。
On the other hand, in the silencer according to the third aspect, the amplitude of the sound wave emitted from the speaker is automatically converged to the amplitude of the sound wave generated from the tuning fork by the action of the microphone and the signal adding means as described above. However, the above problems do not occur.

【0027】以上説明した各消音装置は、電気回路とス
ピーカのみで、あるいはそれらに加えてマイクロフォン
を設けるだけで構成されるものであるから、前述したサ
イドブランチを用いるもの等に比べれば、全体として小
型に形成可能である。
Since each of the silencers described above is constructed by only an electric circuit and a speaker, or by simply providing a microphone in addition to them, as a whole, as compared with the above-mentioned one using a side branch or the like. It can be made small.

【0028】一方本発明による第1の走査型顕微鏡は、
上述した通りの消音効果を有する第1の消音装置が設け
られているから、使用時に音叉が大きな騒音を発するこ
とが防止され、静粛性が高くて取り扱いやすいものとな
る。この点は、第2の消音装置が設けられた第2の走査
型顕微鏡においても同様である。
On the other hand, the first scanning microscope according to the present invention is
Since the first muffling device having the muffling effect as described above is provided, it is possible to prevent the tuning fork from emitting a large amount of noise during use, and it is highly quiet and easy to handle. This point is the same in the second scanning microscope provided with the second silencer.

【0029】[0029]

【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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below based on the embodiments shown in the drawings.

【0030】図2は、本発明の第1実施例による音叉の
駆動音消音装置が設けられた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1は、その走査機
構および消音装置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。
FIG. 2 shows a monofocal confocal scanning microscope equipped with a tuning fork driving sound muffling apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows its scanning mechanism and muffling. The plane shape of the apparatus is shown in detail. Figure 2
As shown in, the monochromatic laser 10 emits the illumination light 11 of a single wavelength. This linearly polarized illumination light 11 is
The light enters the film surface 25a of the polarization beam splitter 25 in a polarized state and transmits therethrough. The illumination light 11 that has passed through the polarization beam splitter 25 passes through a λ / 2 plate 12 for polarization plane adjustment, is condensed by an incident lens 13, and is polarized plane-maintaining optical fiber 14
It is made incident inside.

【0031】この偏波面保存光ファイバー14としては、
図3に断面形状を示すように、クラッド14a内にコア14
bが配され、このコア14bの両側に応力付与部14c、14
c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(本例では後者の方向、すなわち
図3の矢印U方向)、該光ファイバー14内に入射せしめ
られる。
As the polarization-maintaining optical fiber 14,
As shown in the cross-sectional shape of FIG.
b is arranged, and stress applying portions 14c, 14 are provided on both sides of the core 14b.
A so-called PANDA type in which c is formed is used. And the linearly polarized illumination light 11 is λ / 2
By appropriately rotating the plate 12, the direction of the plane of polarization is aligned with the direction in which the stress applying portions 14c, 14c are arranged or the direction orthogonal thereto (in this example, the latter direction, that is, the arrow U direction in FIG. 3). , Is made to enter the optical fiber 14.

【0032】この光ファイバー14の一端はプローブ15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。
One end of the optical fiber 14 is fixed to the probe 15, and the illumination light propagated in the optical fiber 14
11 is emitted from this end. At this time, one end of the optical fiber 14 emits the illumination light 11 like a point light source. A light sending optical system (also serving as a light receiving optical system) 18 including a collimator lens 16 and an objective lens 17 is fixed to the probe 15. A λ / 4 plate 19 is arranged between the collimator lens 16 and the objective lens 17.

【0033】上記の照明光11はコリメーターレンズ16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3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。
The illumination light 11 is collimated by the collimator lens 16, passes through the λ / 4 plate 19 to be circularly polarized light, is then condensed by the objective lens 17, and is placed on the sample table 22. An image is formed on a minute light spot P on the sample 23 (on the surface or inside). The reflected light 11 ″ reflected by the sample 23 becomes circularly polarized light having a revolving direction in the opposite direction, passes through the λ / 4 plate 19, and is made into linearly polarized light whose polarization plane direction is orthogonal to that of the illumination light 11. The light beam of the light 11 ″ is condensed by the collimator lens 16 and is incident on the polarization-maintaining optical fiber 14. The direction of the plane of polarization of the reflected light 11 ″ at this time is in the direction of the arrow V in FIG. 3. The reflected light 11 ″ propagating through the optical fiber 14 is emitted from one end thereof and is collimated by the lens 13.

【0034】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28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の照明光照射部の明るさを示す信号Sが出力
される。
This reflected light 11 "passes through the λ / 2 plate 12 and then S
The light enters the film surface 25a of the polarization beam splitter 25 in a polarized state and reflects there. This reflected light 11 "is collected by the condenser lens 26.
Light is collected at the photodetector through the aperture pinhole 27.
Detected by 28. The photodetector 28 is composed of, for example, a photomultiplier (photomultiplier tube), and the like, from which a signal S indicating the brightness of the illumination light irradiation section of the sample 23 is output.

【0035】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。
As described above, by providing the optical isolator composed of the λ / 4 plate 19 and the polarization beam splitter 25, the reflected light 11 "is prevented from returning to the laser 10 side, and a larger amount of light is reflected. The light 11 ″ will be guided to the photodetector 28. Further, the illumination light 11 reflected by the entrance lens 13 and the end face of the optical fiber 14 is prevented from entering the photodetector 28, and the signal S with high S / N can be obtained.

【0036】次に、照明光11の光点Pの2次元走査につ
いて、図1を参照して説明する。プローブ15は、水平に
配された鉄製の音叉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(こ
の点については後に詳述する)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。
Next, the two-dimensional scanning of the light spot P of the illumination light 11 will be described with reference to FIG. The probe 15 is fixed to one end of the horizontally arranged iron tuning fork 30 with the optical axis of the optical system 18 being vertical. The tuning fork 30 has a base portion 30a fixed to a pedestal 32 and can vibrate at a predetermined natural frequency (this point will be described in detail later). An electromagnet 31 is arranged inside the tuning fork 30 at a slight distance from both ends thereof. The electromagnet 31 is fixed to a pedestal 32 via a mounting member 34.

【0037】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流E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1、図2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。
The electromagnet 31 is connected to the tuning fork from the drive circuit 33.
A rectangular pulse current E having a frequency equal to the natural frequency of 30 is applied. In this way, the magnetic field acts intermittently on both ends of the tuning fork 30, so that the tuning fork 30 vibrates at its natural frequency. Therefore, the probe 15 fixed to this tuning fork 30
Moves reciprocally at high speed in the X direction (horizontal direction) in FIGS. 1 and 2, and main scanning of the light spot P is performed.

【0038】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。
Further, the sample table 22 moves back and forth with respect to the frame 32 in the Z direction (optical axis direction of the optical system 18) and the Z moving stage 24Z, and in the Y direction perpendicular to both the X and Z directions. It is attached via a possible Y movement stage 24Y. Therefore, when the main scanning of the light spot P is performed as described above, when the Y moving stage 24Y is simultaneously driven to reciprocate, the light spot P is sub-scanned.

【0039】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、たと
え試料23の表面に微細な凹凸が有ったとしても、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。
Then, each time the light spot P is two-dimensionally scanned, the Z moving stage 24Z is moved so that even if the surface of the sample 23 has fine irregularities, the sample 23
It is possible to obtain a signal S carrying an image in which all surfaces are in focus within the range in which is moved in the Z direction.

【0040】以上説明した通りこの走査型顕微鏡におい
ては、音叉30を共振させ、振幅の大きなこの振動を利用
して照明光光点Pを主走査させるようにしているので、
主走査幅を大きく確保して、試料23の広い領域を撮像可
能となる。なお本例では図1に示す通り、音叉30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。
As described above, in this scanning microscope, the tuning fork 30 is made to resonate, and this oscillation having a large amplitude is used to perform the main scanning of the illumination light optical point P.
A large main scanning width is secured, and a wide area of the sample 23 can be imaged. In this example, as shown in FIG. 1, a dummy probe 15 'having the same structure as the probe 15 is attached to the other end of the tuning fork 30. This makes it possible to maintain a good mechanical balance at one end and the other end of the tuning fork 30, and to form a resonance system close to an ideal one.

【0041】また本例では、音叉30の内側に電磁石31を
配して、音叉30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。
Further, in this example, the electromagnet 31 is arranged inside the tuning fork 30 so that the magnetic fields act on both ends of the tuning fork 30, respectively. Therefore, the electromagnet is provided only outside one end of the tuning fork 30. The magnetic flux density acting on the tuning fork 30, that is, the acting force can be made larger than that in the case of arranging them.

【0042】次に図4を参照して、この走査型顕微鏡の
電気的な構成について説明する。前述した光検出器28が
出力する信号Sは、アンプ40で増幅されてからA/D変
換器41に入力され、そこで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。
Next, with reference to FIG. 4, the electrical configuration of this scanning microscope will be described. The signal S output from the photodetector 28 described above is amplified by the amplifier 40 and then input to the A / D converter 41, where it is converted into a digital image signal Sd. The image signal Sd is subjected to image processing such as gradation processing in the image processing device 42 and then input to the image reproducing device 43 such as a CRT display device. In the image reproducing device 43, the image carried by the image signal Sd, that is, the microscope image of the sample 23 is reproduced.

【0043】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。
A computer 44 such as a personal computer is connected to the image reproducing device 43, and an image processing command and a basic operation command of the scanning microscope, that is, a command for picking up a field-of-view image and an image for observation are provided. Imaging commands, etc.
All are given using the input operation unit such as the keyboard of the computer 44.

【0044】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。
The Y moving stage 24Y described above is provided with an oscillator 45.
Is driven so as to reciprocate at the frequency by a driver 46 which receives a signal of a predetermined frequency. The Z moving stage 24Z outputs the Z-axis control signal Fs output from the image processing device 42 and converted into an analog signal by the D / A converter 47.
Is driven by the driver 48 so as to come on a predetermined Z position. The oscillator 45 and the D / A converter 47 are respectively provided with a vertical synchronizing signal Vs, which is issued from the image processing device 42.
The operation is controlled based on the focus direction signal Fs, and the movements of the stages 24Y and 24Z are synchronized.

【0045】一方電磁石用駆動回路33は、パルス発生器
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、オープンコレクタバッファ51、フォトカプ
ラ52、パワーMOS−FET53、ダイオード54、コンデ
ンサ55等からなり、上記パルス発生器49から入力される
周波数信号Sfと同じ周波数の矩形パルス電流Eを電磁
石31に印加する。またパルス発生器49は、画像処理装置
42から発せられる水平同期信号Hsに基づいて作動制御
され、ステージ24Y、24Zの移動と、プローブ15の往復
移動との同期が取られる。
On the other hand, the electromagnet drive circuit 33 is a pulse generator.
It is composed of 49 and a driver 50 in the subsequent stage. The driver 50 is composed of an open collector buffer 51, a photocoupler 52, a power MOS-FET 53, a diode 54, a capacitor 55, etc., and generates a rectangular pulse current E having the same frequency as the frequency signal Sf input from the pulse generator 49 by the electromagnet 31. Apply to. The pulse generator 49 is an image processing device.
The operation is controlled based on the horizontal synchronizing signal Hs issued from 42, and the movement of the stages 24Y and 24Z and the reciprocating movement of the probe 15 are synchronized.

【0046】次に図1を参照して、本発明による音叉の
駆動音消音装置について説明する。音叉30の上方と下方
にはそれぞれ、スピーカ66aおよび66bが配されてい
る。そして音叉30とスピーカ66aおよび66bは、ケース
67内に収納されている。このケース67は、その高さをL
h、幅をLw、スピーカ66aおよび66bの中心から左右
側壁までの距離をLsとし、音叉30が発する音の波長を
λとしたとき、 Ls>λ/2 Lh、Lw<λ/2 なる関係を満たすように形成されている。なおケース67
には、試料23の交換等のために、開閉可能な蓋部68が設
けられている。
Next, with reference to FIG. 1, a drive sound muffling device for a tuning fork according to the present invention will be described. Speakers 66a and 66b are arranged above and below the tuning fork 30, respectively. The tuning fork 30 and the speakers 66a and 66b are the case
It is stored in 67. The height of this case 67 is L
Let h be the width, Lw be the distance from the center of the speakers 66a and 66b to the left and right side walls, and let the wavelength of the sound emitted by the tuning fork 30 be λ, then Ls> λ / 2 Lh, Lw <λ / 2 It is formed to meet. Case 67
An openable / closable lid portion 68 is provided for the replacement of the sample 23 and the like.

【0047】またケース67の音叉先端側の側壁の隅部に
は、2個のマイクロフォン60a、60bが配設されてお
り、それらの各出力信号Sは後述する狭帯域フィルター
69を通してアンプ61に入力される。アンプ61はこれらの
信号Sを合成して増幅し、増幅された信号S1はA/D
変換器62に入力されてデジタル化される。こうして得ら
れたデジタル音声信号S2は、DSP(デジタル・シグ
ナル・プロセッサ)63に入力される。
Two microphones 60a and 60b are provided at the corners of the side wall of the case 67 near the tip of the tuning fork, and their respective output signals S are narrow band filters described later.
It is input to the amplifier 61 through 69. The amplifier 61 synthesizes and amplifies these signals S, and the amplified signal S1 is A / D.
It is input to the converter 62 and digitized. The digital audio signal S2 thus obtained is input to a DSP (digital signal processor) 63.

【0048】DSP63は所定のプログラムに基づいて、
このデジタル音声信号S2が示す音波と逆位相の音波を
担持する逆位相音声信号S3を生成する。このデジタル
の逆位相音声信号S3は、D/A変換器64に入力されて
アナログの逆位相音声信号S4に変換される。この逆位
相音声信号S4はアンプ65によって増幅され、この増幅
された信号S5は上記2つのスピーカ66aおよび66bに
入力される。これらのスピーカ66aおよび66bは、そこ
から発せられる音の波面が音叉30に対してほぼ垂直とな
る向きに配されている。
The DSP 63, based on a predetermined program,
An antiphase audio signal S3 carrying an acoustic wave having an opposite phase to the acoustic wave indicated by the digital audio signal S2 is generated. The digital antiphase audio signal S3 is input to the D / A converter 64 and converted into an analog antiphase audio signal S4. The antiphase audio signal S4 is amplified by the amplifier 65, and the amplified signal S5 is input to the two speakers 66a and 66b. These speakers 66a and 66b are arranged so that the wave front of the sound emitted therefrom is substantially perpendicular to the tuning fork 30.

【0049】このように配置された2つのスピーカ66a
および66bに上記の信号S5が入力されると、これらの
スピーカ66aおよび66bからは、音叉30の振動により生
じる音波に対して逆位相の音波が発せられる。そして音
叉30から発せられた音波と、スピーカ66aおよび66bか
ら発せられた音波の波面は、上記形状のケース67の作用
で互いに揃えられる。それにより、これら2つの音波が
互いに打ち消し合うので、音叉30から大きな音が発せら
れることがなくなる。
Two speakers 66a arranged in this way
When the signal S5 is input to the terminals 66 and 66b, the speakers 66a and 66b generate sound waves having a phase opposite to that of the sound waves generated by the vibration of the tuning fork 30. Then, the sound waves emitted from the tuning fork 30 and the sound waves emitted from the speakers 66a and 66b are aligned with each other by the action of the case 67 having the above-described shape. As a result, these two sound waves cancel each other out, and the tuning fork 30 does not emit a loud sound.

【0050】なおこの第1実施例の消音装置は、DSP
63の逆位相計算のための係数を変更することにより、音
叉30が生じる音の周波数が変動してもそれに対処できる
という利点が有る。
The silencer of the first embodiment is a DSP.
There is an advantage that even if the frequency of the sound generated by the tuning fork 30 changes, it can be dealt with by changing the coefficient for calculating the antiphase of 63.

【0051】またこの実施例の消音装置においては、マ
イクロフォン60a、60bの各出力信号Sが、音叉30が発
する単一音およびその倍音による信号成分のみを通過さ
せる狭帯域フィルター69に通されるので、音叉30以外に
よる外部ノイズの影響を最少に抑えることができる。な
おこの狭帯域フィルター69は、公知のくし形フィルター
等から構成すればよい。
Further, in the muffler of this embodiment, each output signal S of the microphones 60a and 60b is passed through the narrow band filter 69 which passes only the signal component of the single tone generated by the tuning fork 30 and its overtone. , It is possible to minimize the influence of external noise other than the tuning fork 30. The narrow band filter 69 may be composed of a known comb filter or the like.

【0052】次に図5および図6を参照して、本発明の
第2実施例について説明する。この第2実施例装置が消
音する音叉30も、電磁石駆動回路33に接続された電磁石
31によって加振されるものである。この電磁石駆動回路
33は、図4に構成を示したものと同等であるので、それ
についての説明は省略する。また図5および図6におい
て、既に説明した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。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The tuning fork 30, which is silenced by the device of the second embodiment, is also an electromagnet connected to the electromagnet drive circuit 33.
It is excited by 31. This electromagnet drive circuit
Since 33 is the same as the one shown in FIG. 4, a description thereof will be omitted. Also, in FIGS. 5 and 6, the same elements as those already described are given the same reference numerals,
The duplicated description thereof will be omitted.

【0053】この実施例においては、加振手段を構成す
る上記電磁石駆動回路33のパルス発生器49が出力した周
波数信号Sfが、位相シフト器70に入力される。位相シ
フト器70はこの周波数信号Sfを所定量位相シフト(遅
延)させて、音声信号S6として出力する。なおこの位
相シフト量は、音叉30が発する音波の波長をλ、スピー
カ66aおよび66bの中心から左右側壁(音叉30から発せ
られた音波と、スピーカ66aおよび66bから発せられた
音波の波面が揃う面である)までの距離をLs、音叉30
の厚さ中心から上記左右側壁までの距離をLtとして、 −2π(Ls−Lt)/λ+π に設定する。
In this embodiment, the frequency signal Sf output from the pulse generator 49 of the electromagnet driving circuit 33 which constitutes the vibrating means is input to the phase shifter 70. The phase shifter 70 phase-shifts (delays) the frequency signal Sf by a predetermined amount and outputs it as an audio signal S6. Note that this phase shift amount is λ where the wavelength of the sound wave emitted by the tuning fork 30 is λ, and the left and right side walls from the center of the speakers 66a and 66b (the wave surface of the sound wave emitted from the tuning fork 30 and the wave surface of the sound wave emitted from the speakers 66a and 66b are aligned. Is Ls, tuning fork 30
Let Lt be the distance from the center of thickness to the left and right sidewalls, and set to −2π (Ls−Lt) / λ + π.

【0054】上記音声信号S6は、後述する信号加算器
71を通して信号S7とされ、この信号S7は、スピーカ
66aおよび66bを駆動するアンプ65に入力される。音叉
30は上記周波数信号Sfに基づいて、その周波数と等し
い周波数(共振周波数)で振動する。それに対して、こ
の周波数信号Sfを上記の量だけ位相シフトさせた信号
S7に基づいてスピーカ66aおよび66bを駆動すると、
これらのスピーカ66aおよび66bからは、音叉30の振動
と逆位相、すなわち該振動による音波と逆位相の音波が
発せられる。それによりこの装置においても、音叉30か
ら大きな音が発せられることがなくなる。
The voice signal S6 is a signal adder described later.
The signal S7 is sent through 71, and this signal S7 is a speaker.
It is input to the amplifier 65 that drives 66a and 66b. tuning fork
30 vibrates at a frequency (resonance frequency) equal to the frequency based on the frequency signal Sf. On the other hand, when the speakers 66a and 66b are driven based on the signal S7 obtained by phase-shifting the frequency signal Sf by the above amount,
From these speakers 66a and 66b, a sound wave having a phase opposite to the vibration of the tuning fork 30, that is, a sound wave having a phase opposite to the sound wave generated by the vibration is emitted. This prevents the tuning fork 30 from producing a loud sound even in this device.

【0055】上記の消音効果が不十分となったり、ある
いはその反対にスピーカ66aおよび66bから発する音が
新たな騒音となる不具合を防止するためには、前述した
通り、アンプ65のゲインを適切に設定するのも一つの方
法である。しかし本実施例においては、スピーカ66aお
よび66bから発する音波の振幅が、音叉30による音波の
振幅と等しい大きさに自動的に収束するようにしてい
る。以下、その点について説明する。
In order to prevent the above-mentioned muffling effect from becoming insufficient, or conversely, the problem that the sounds emitted from the speakers 66a and 66b become new noise, the gain of the amplifier 65 should be set appropriately as described above. Setting is also one method. However, in this embodiment, the amplitudes of the sound waves emitted from the speakers 66a and 66b are automatically converged to a magnitude equal to the amplitude of the sound waves generated by the tuning fork 30. Hereinafter, that point will be described.

【0056】音叉30の両側の側壁部分には、音叉振動に
より生じる音の波面を垂直に受ける向きにして、マイク
ロフォン60a、60bが配設されている。これらのマイク
ロフォン60a、60bの各出力信号Sはアンプ61に入力さ
れる。アンプ61はこれらの信号Sを合成して増幅し、増
幅された信号S1は位相シフト器72に入力される。位相
シフト器72はこの信号S1を所定量位相シフト(遅延)
させて、補正信号S8として出力する。なおこの位相シ
フト量は、前述した周波数信号Sfの位相シフトと同様
に、 −2π(Ls−Lt)/λ+π に設定する。
Microphones 60a and 60b are provided on the side wall portions on both sides of the tuning fork 30 so as to vertically receive the wave front of the sound generated by the tuning fork vibration. The output signals S of the microphones 60a and 60b are input to the amplifier 61. The amplifier 61 combines and amplifies these signals S, and the amplified signal S1 is input to the phase shifter 72. The phase shifter 72 phase shifts (delays) this signal S1 by a predetermined amount.
Then, the correction signal S8 is output. The phase shift amount is set to −2π (Ls−Lt) / λ + π, similarly to the phase shift of the frequency signal Sf described above.

【0057】上記の補正信号S8は信号加算器71に入力
され、そこで前記音声信号S6と加算されて信号S7と
される。マイクロフォン60a、60bが上記のような向き
に配設されていると、信号Sの極性すなわち補正信号S
8の極性は、スピーカ66aおよび66bから発する音波の
振幅が、音叉30による音波の振幅よりも小である場合
と、その反対の場合とで互いに逆転する。すなわち、前
者の場合に補正信号S8が図7の(2)に示す波形を有
すると仮定すると、後者の場合補正信号S8の波形は、
図8の(2)に示すものとなる。
The above-mentioned correction signal S8 is input to the signal adder 71, where it is added to the audio signal S6 to form a signal S7. When the microphones 60a and 60b are arranged in the above-described direction, the polarity of the signal S, that is, the correction signal S
The polarity of 8 is reversed when the amplitude of the sound waves emitted from the speakers 66a and 66b is smaller than the amplitude of the sound waves generated by the tuning fork 30 and vice versa. That is, assuming that the correction signal S8 has the waveform shown in (2) of FIG. 7 in the former case, the waveform of the correction signal S8 in the latter case is
It becomes what is shown in (2) of FIG.

【0058】前者の場合に補正信号S8が音声信号S6
に加算されると、加算後の信号S7は音声信号S6より
も振幅が増大する(図7の(1)および(3)参照)。
このような信号S7がアンプ65に入力されることによ
り、スピーカ66aおよび66bから発する音波の振幅が次
第に増大し、ついには音叉30による音波の振幅と揃うよ
うになる。一方、後者の場合に補正信号S8が音声信号
S6に加算されると、加算後の信号S7は音声信号S6
よりも振幅が低下する(図8の(1)および(3)参
照)。このような信号S7がアンプ65に入力されること
により、スピーカ66aおよび66bから発する音波の振幅
が次第に低下し、ついには音叉30による音波の振幅と揃
うようになる。以上のようにして本実施例の装置におい
ては、スピーカ66aおよび66bから発する音波の振幅
が、音叉30による音波の振幅と自動的に等しくなる。
In the former case, the correction signal S8 is the audio signal S6.
, The signal S7 after addition has a larger amplitude than the audio signal S6 (see (1) and (3) in FIG. 7).
By inputting such a signal S7 to the amplifier 65, the amplitudes of the sound waves emitted from the speakers 66a and 66b gradually increase and finally become equal to the amplitudes of the sound waves generated by the tuning fork 30. On the other hand, in the latter case, when the correction signal S8 is added to the audio signal S6, the added signal S7 becomes the audio signal S6.
The amplitude is lower than that (see (1) and (3) in FIG. 8). By inputting such a signal S7 to the amplifier 65, the amplitudes of the sound waves emitted from the speakers 66a and 66b gradually decrease and finally become equal to the amplitudes of the sound waves generated by the tuning fork 30. As described above, in the device of this embodiment, the amplitude of the sound waves emitted from the speakers 66a and 66b automatically becomes equal to the amplitude of the sound waves generated by the tuning fork 30.

【0059】なお、マイクロフォン60a、60bの向きや
その構造次第では、補正信号S8の波形は上記と反対
に、スピーカ66aおよび66bから発する音波の振幅が、
音叉30による音波の振幅よりも小である場合に図8の
(2)に示すものとなり、それと反対の場合に図7の
(2)に示すものとなり得る。そのような場合は、補正
信号S8の極性を反転させて音声信号S6に加算(すな
わち減算)すればよい。
Depending on the directions of the microphones 60a and 60b and the structure thereof, the waveform of the correction signal S8 is contrary to the above, and the amplitudes of the sound waves emitted from the speakers 66a and 66b are
If the amplitude of the sound wave generated by the tuning fork 30 is smaller than that shown in FIG. 8 (2), the opposite case can be obtained as shown in FIG. 7 (2). In such a case, the polarity of the correction signal S8 may be inverted and added (that is, subtracted) to the audio signal S6.

【0060】なお、以上説明した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。また、
本発明による音叉の駆動音消音装置は、走査型顕微鏡の
光学系や試料台を往復移動させる駆動装置に限らず、そ
の他の移動体を音叉の振動により往復移動させるあらゆ
る駆動装置に対して適用可能である。
Although the scanning microscope described above is of a monochrome reflection type, the present invention is not limited to this, and a scanning microscope for picking up a color image, a transmission scanning microscope, a scanning fluorescence microscope, etc. It is also applicable to. Also,
The tuning fork driving sound muffling device according to the present invention is applicable not only to a driving device that reciprocates the optical system of the scanning microscope and the sample stage, but also to any driving device that reciprocates other moving bodies by the vibration of the tuning fork. Is.

【0061】さらに本発明は、電磁石およびその駆動回
路から形成される加振手段に限らず、その他例えば圧電
素子とその駆動回路とから形成される加振手段が用いら
れた装置に対しても、同様に適用可能である。
Further, the present invention is not limited to the vibrating means formed by the electromagnet and the drive circuit thereof, and also for the apparatus using the vibrating means formed of, for example, the piezoelectric element and the drive circuit thereof. It is applicable as well.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例装置を示す概略平面図FIG. 1 is a schematic plan view showing a first embodiment device of the present invention.

【図2】第1実施例装置が適用された走査型顕微鏡を示
す一部破断正面図
FIG. 2 is a partially cutaway front view showing a scanning microscope to which the apparatus of the first embodiment is applied.

【図3】上記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
FIG. 3 is a sectional view of a polarization-maintaining optical fiber used in the scanning microscope.

【図4】上記走査型顕微鏡の電気回路図FIG. 4 is an electric circuit diagram of the scanning microscope.

【図5】本発明の第2実施例装置を示す概略平面図FIG. 5 is a schematic plan view showing a second embodiment device of the present invention.

【図6】第2実施例装置が適用された走査型顕微鏡を示
す一部破断正面図
FIG. 6 is a partially cutaway front view showing a scanning microscope to which the apparatus of the second embodiment is applied.

【図7】第2実施例装置における信号波形を示すグラフFIG. 7 is a graph showing a signal waveform in the second embodiment device.

【図8】第2実施例装置における他の場合の信号波形を
示すグラフ
FIG. 8 is a graph showing a signal waveform in another case in the device of the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 電磁石駆動回路 46、48、50 ドライバ 49 パルス発生器 60a、60b マイクロフォン 61、65 アンプ 62 A/D変換器 63 デジタル・シグナル・プロセッサ 64 D/A変換器 66a、66b スピーカ 67 ケース 69 狭帯域フィルター 70、72 位相シフト器 71 信号加算器 10 Monochromatic laser 11 Illumination light 11 ”Reflected light 14 Polarization-maintaining optical fiber 15 Probe 16 Collimator lens 17 Objective lens 18 Transmitting optical system 22 Sample stage 23 Sample 26 Focusing lens 27 Aperture pinhole 28 Photodetector 30 Tuning fork 31 Electromagnet 32 Frame 33 Electromagnet drive circuit 46, 48, 50 Driver 49 Pulse generator 60a, 60b Microphone 61, 65 Amplifier 62 A / D converter 63 Digital signal processor 64 D / A converter 66a, 66b Speaker 67 Case 69 Narrow band filter 70, 72 Phase shifter 71 Signal adder

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 音叉と、この音叉に対して大きさが周期
的に変化する力を作用させて、該音叉を共振させる加振
手段とから構成された駆動装置において、 共振した音叉が発する音を集音するマイクロフォンと、 前記音叉に向けて音波を発するように配されたスピーカ
と、 このスピーカを駆動するアンプと、 前記音叉とスピーカとを収納し、音叉から発せられた音
波とスピーカから発せられた音波の波面を揃えるケース
と、 前記マイクロフォンの出力信号を受けて、該信号が示す
音波と逆位相の音波を前記スピーカから発生させる信号
を前記アンプに入力する信号処理手段とが設けられてな
る音叉の駆動音消音装置。
1. A drive device comprising a tuning fork and a vibrating means for causing the tuning fork to resonate by applying a force whose magnitude changes periodically to the tuning fork. A microphone for collecting sound, a speaker arranged to emit a sound wave toward the tuning fork, an amplifier for driving the speaker, the tuning fork and the speaker are housed, and the sound wave emitted from the tuning fork and the sound emitted from the speaker A case for aligning the wavefronts of the generated sound waves, and a signal processing unit for receiving a signal output from the microphone and inputting a signal for generating a sound wave having a phase opposite to that of the sound wave from the speaker from the speaker to the amplifier. Naru tuning fork drive sound muffling device.
【請求項2】 音叉と、この音叉に対して大きさが周期
的に変化する力を作用させて、該音叉を共振させる加振
手段とから構成された駆動装置において、 前記音叉に向けて音波を発するように配されたスピーカ
と、 このスピーカを駆動するアンプと、 前記音叉とスピーカとを収納し、音叉から発せられた音
波とスピーカから発せられた音波の波面を揃えるケース
と、 前記加振手段を駆動するための周波数信号を受け、該信
号を所定量位相シフトさせて前記アンプに入力し、前記
スピーカが発する音波を、音叉が発する音波に対して逆
位相にさせる位相シフト手段とが設けられてなる音叉の
駆動音消音装置。
2. A drive device comprising a tuning fork and a vibrating means for causing the tuning fork to resonate by causing a force whose size changes periodically to act on the tuning fork. A speaker arranged to emit the sound, an amplifier for driving the speaker, the tuning fork and the speaker housed, and a case in which the wave fronts of the sound wave emitted from the tuning fork and the sound wave emitted from the speaker are aligned, Phase shift means for receiving a frequency signal for driving the means, phase-shifting the signal by a predetermined amount and inputting it to the amplifier, and making the sound wave emitted by the speaker have a phase opposite to that of the sound wave emitted by the tuning fork. Drive sound muffling device for tuning forks.
【請求項3】 前記音叉とスピーカとによる2つの音波
の強弱に応じて出力信号の極性が変わる向きにしてマイ
クロフォンが配されるとともに、 このマイクロフォンの出力信号を上記アンプに入力され
る信号に加算して、スピーカが発する音波の振幅を、音
叉が発する音波の振幅と等しい大きさに収束させる信号
加算手段が設けられたことを特徴とする請求項2記載の
音叉の駆動音消音装置。
3. A microphone is arranged such that the polarity of the output signal changes depending on the strength of two sound waves generated by the tuning fork and the speaker, and the output signal of the microphone is added to the signal input to the amplifier. 3. The drive sound muffling device for a tuning fork according to claim 2, further comprising signal adding means for converging the amplitude of the sound wave emitted by the speaker to a magnitude equal to the amplitude of the sound wave emitted by the tuning fork.
【請求項4】 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移動させることによ
り、この照明光を試料上において走査させ、この照明光
走査を受けた試料の部分からの光を光電的に検出して試
料像を撮像する走査型顕微鏡において、 前記試料台または光学系を移動させる移動機構が、 試料台または光学系を保持する音叉と、 この音叉に対して大きさが周期的に変化する力を作用さ
せて、該音叉を共振させる加振手段とから構成される一
方、 請求項1に記載の音叉の駆動音消音装置が設けられたこ
とを特徴とする走査型顕微鏡。
4. A sample table on which a sample is placed and an optical system for irradiating the sample with illumination light are relatively moved to scan the illumination light on the sample, and the illumination light is scanned. In a scanning microscope that photoelectrically detects light from a received sample portion to capture a sample image, a moving mechanism that moves the sample stage or the optical system, and a tuning fork holding the sample stage or the optical system, The driving sound muffling device for a tuning fork according to claim 1, wherein the tuning fork comprises a vibrating unit that resonates the tuning fork by applying a force of which the magnitude changes periodically. A scanning microscope.
【請求項5】 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移動させることによ
り、この照明光を試料上において走査させ、この照明光
走査を受けた試料の部分からの光を光電的に検出して試
料像を撮像する走査型顕微鏡において、 前記試料台または光学系を移動させる移動機構が、 試料台または光学系を保持する音叉と、 この音叉に対して大きさが周期的に変化する力を作用さ
せて、該音叉を共振させる加振手段とから構成される一
方、 請求項2に記載の音叉の駆動音消音装置が設けられたこ
とを特徴とする走査型顕微鏡。
5. A sample table on which a sample is placed and an optical system for irradiating the sample with illumination light are relatively moved to scan the illumination light on the sample, and the illumination light scanning is performed. In a scanning microscope that photoelectrically detects light from a received sample portion to capture a sample image, a moving mechanism that moves the sample stage or the optical system, and a tuning fork holding the sample stage or the optical system, The driving sound muffling device for a tuning fork according to claim 2, wherein the tuning fork comprises a vibrating means for causing a force of which the magnitude changes periodically to cause the tuning fork to resonate. A scanning microscope.
JP3288694A 1991-11-05 1991-11-05 Driving noise elimination device for tuning fork, and scanning type microscope Withdrawn JPH05127682A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2340332A (en) * 1997-07-16 2000-02-16 Optiscan Pty Ltd Scanning microscope with miniature head

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2340332A (en) * 1997-07-16 2000-02-16 Optiscan Pty Ltd Scanning microscope with miniature head
GB2340332B (en) * 1997-07-16 2001-05-30 Optiscan Pty Ltd Scanning microscope with miniature head

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