JPH1048528A - Optical scanning microscope and image acquiring method - Google Patents

Optical scanning microscope and image acquiring method

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Publication number
JPH1048528A
JPH1048528A JP8204356A JP20435696A JPH1048528A JP H1048528 A JPH1048528 A JP H1048528A JP 8204356 A JP8204356 A JP 8204356A JP 20435696 A JP20435696 A JP 20435696A JP H1048528 A JPH1048528 A JP H1048528A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image data
frame memory
photoelectric conversion
scanning
sample
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8204356A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Kuroiwa
義典 黒岩
Hideyuki Minami
秀之 南
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH1048528A publication Critical patent/JPH1048528A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanning microscope capable of recording plural image data in a recording medium without lowering a time resolution in the optical scanning microscope for simultaneously acquiring plural images. SOLUTION: In a microscope 10, a sample 61 is scanned by a laser beam, a light beam from the sample is converted into an electric signal by photoelectric converting means 22, 32 and image data are formed, the microscope comprises plural photoelectric converting, means and frame memories 25, 35 for storing the respective images formed by the respective photoelectric converting means, a scanner control means 13 capable of changing the set of a number of scanning lines at the time of scanning the sample 61 by the laser beam is provided, the respective image data stored in the frame memories 25, 35 are synthesized by matching with the setting change of the number of scanning lines and a read-out address generating circuit 59 for outputting the image data from the frame memories 25, 35 so as to form image data of a screen with a video rate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光走査型顕微鏡に
関し、特に同時に複数の画像を取得及び記録することが
できる顕微鏡に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning microscope, and more particularly to a microscope capable of simultaneously acquiring and recording a plurality of images.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日、レーザービームなどを標本や試料
に照射してスキャニングを行い、試料などからの光をコ
ンピュータ処理などによって映像信号とする光走査型顕
微鏡が多く用いられるようになってきた。この光走査型
顕微鏡は、レーザー出力装置などのレーザー照射手段を
用いるものである。そして、このレーザー照射手段から
のレーザービームをミラーや音響光学素子などを用いた
XYスキャナーにより揺らし、試料の所要範囲を二次元
に走査するようにレーザービームを試料に照射するもの
である。更に、レーザービームを受光した試料からの光
を光電子増倍管などの光電変換手段により輝度信号を形
成するものである。そして、この輝度信号とレーザービ
ームのスキャニングタイミングに合わせた水平及び垂直
同期信号とを合成して映像信号を形成するものである。
又、この映像信号を記憶媒体に記憶し、記憶媒体から映
像信号を読み出し、モニタ装置に試料の映像を映し出す
ものである。
2. Description of the Related Art At present, an optical scanning microscope, which scans a sample or a sample by irradiating a sample or a sample with a laser beam and converts the light from the sample or the like into an image signal by computer processing or the like, has been widely used. This optical scanning microscope uses laser irradiation means such as a laser output device. Then, the laser beam from the laser irradiating unit is shaken by an XY scanner using a mirror, an acousto-optic element, or the like, and the sample is irradiated with the laser beam so as to scan a required range of the sample in two dimensions. Further, a luminance signal is formed by photoelectric conversion means such as a photomultiplier tube from the light from the sample that has received the laser beam. Then, a video signal is formed by synthesizing the luminance signal and the horizontal and vertical synchronizing signals in accordance with the scanning timing of the laser beam.
Further, the video signal is stored in a storage medium, the video signal is read from the storage medium, and the video of the sample is displayed on the monitor device.

【0003】そして、この光走査型顕微鏡には、試料を
スキャニングして画像の取得を行うに際し、1秒間に3
0フレームのビデオレートで画像取得を行う高速走査型
顕微鏡や、1秒間に数枚以下の画像を取得する低速走査
型顕微鏡などがある。このビデオレートで画像取得を行
う高速走査型顕微鏡の画像記憶には、多くの場合、ビデ
オレート記録装置が用いられる。このビデオレート記録
装置としては、一般的なビデオテープレコーダ又は光磁
気ディスクなどが使用される。又、低速走査型顕微鏡の
画像記憶には、バードディスクなどが多く用いられてい
る。
[0003] When scanning a sample and acquiring an image, the optical scanning microscope requires three times per second.
There are a high-speed scanning microscope that acquires images at a video rate of 0 frame, and a low-speed scanning microscope that acquires several or less images per second. In many cases, a video rate recording device is used for image storage of a high-speed scanning microscope that acquires images at this video rate. As this video rate recording device, a general video tape recorder or a magneto-optical disk is used. In addition, a bird disk or the like is often used for image storage of a low-speed scanning microscope.

【0004】又、今日では、試料を蛍光色素などにより
染色して試料を発光させることがある。この場合、蛍光
色素の種類やレーザービームの波長により、試料から発
せられる光の波長が異なる。そして、染色された試料の
状態によっても、レーザービームの照射を受けたとき、
試料から発せられる光の波長が異なることがある。この
ように、試料の状態によって試料から発せられる光の波
長が異なるとき、試料のより詳細な状態を観察するた
め、単一のレーザービームを照射したときに試料から発
せられる光を波長により分離し、分離した各波長による
標本像を各々個別に記憶媒体に記録することが行われる
ようになってきた。
[0004] At present, a sample may be stained with a fluorescent dye or the like to emit light from the sample. In this case, the wavelength of the light emitted from the sample differs depending on the type of the fluorescent dye and the wavelength of the laser beam. And, depending on the condition of the stained sample, when it is irradiated with a laser beam,
The wavelength of light emitted from the sample may be different. In this way, when the wavelength of the light emitted from the sample differs depending on the state of the sample, the light emitted from the sample when a single laser beam is irradiated is separated by wavelength to observe a more detailed state of the sample. In addition, it has come to be practiced to individually record the sample images at the separated wavelengths on a storage medium.

【0005】そして、同時に複数の画像取得を行う場
合、高速走査型顕微鏡では、複数のビデオレート記録装
置を並列に用いてリアルタイムに複数の画像取得を行う
ことがある。又、複数のフレームメモリを組み込んだ制
御装置とビデオレート記録装置とを用い、1つのビデオ
レート記録装置に異なる波長の標本像を順々に記録する
こともある。この場合は、レーザービームの照射により
1回の走査を行って取得した複数の画像データの内の一
つは直接ビデオレート記憶装置に記録する。そして、同
時に取得した他の画像データは一旦フレームメモリに記
憶させる。そして、レーザービームによる試料の走査を
他の画像が全て記憶できるまで中断し、各フレームメモ
リに記憶した画像データをビデオレート記録装置に移す
ものである。従って、1台のビデオレート記憶装置に異
なる波長に基づく映像のフレーム毎の画像データを記録
することができる。
When a plurality of images are obtained at the same time, a high-speed scanning microscope sometimes obtains a plurality of images in real time by using a plurality of video rate recording devices in parallel. In addition, a control device incorporating a plurality of frame memories and a video rate recording device may be used to sequentially record sample images of different wavelengths in one video rate recording device. In this case, one of a plurality of image data obtained by performing one scan by laser beam irradiation is directly recorded in the video rate storage device. Then, the other image data obtained at the same time is temporarily stored in the frame memory. The scanning of the sample by the laser beam is interrupted until all other images can be stored, and the image data stored in each frame memory is transferred to the video rate recording device. Therefore, it is possible to record image data for each frame of video based on different wavelengths in one video rate storage device.

【0006】更に、1秒間に30フレームとされる通常
のビデオレートよりも高速で画像処理を行うのビデオレ
ート記録装置を用いることがある。この場合は、連続的
に走査を行いつつ取得した画像データの内の一つは直接
ビデオレート記憶装置に記録し、同時に取得した他の画
像データは一旦フレームメモリに記憶させる。そして、
各フレームメモリに記憶した画像データをこの高速型ビ
デオレート記録装置に移すものである。
Further, a video rate recording apparatus which performs image processing at a higher speed than a normal video rate of 30 frames per second may be used. In this case, one of the image data acquired while performing continuous scanning is directly recorded in the video rate storage device, and the other image data acquired simultaneously is temporarily stored in the frame memory. And
The image data stored in each frame memory is transferred to the high-speed video rate recording device.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前述のように、同時に
複数の画像取得を行う場合、高速走査型顕微鏡では、複
数のビデオレート記録装置を並列に用いてリアルタイム
に複数の画像取得を行っている。しかし、複数のビデオ
レート記録装置を用いた場合、この試料の映像を観察す
るに際し、1台のモニタ装置で観察するには、各記憶媒
体を順次切り換えてモニタ装置に接続することとなる。
従って、本来、同時に画像取得を行った画像を同時に見
ることはできず、細かな観察が困難であった。
As described above, when a plurality of images are obtained simultaneously, in a high-speed scanning microscope, a plurality of images are obtained in real time by using a plurality of video rate recording devices in parallel. . However, when a plurality of video rate recording devices are used, when observing the image of the sample with one monitor device, each storage medium is sequentially switched and connected to the monitor device.
Therefore, originally, the images obtained at the same time cannot be simultaneously viewed, and it has been difficult to perform detailed observation.

【0008】又、複数台のモニタ装置を用い、各記憶媒
体の記録画像を各モニタ装置で観察を行うには、各画像
の同期を取ることが困難となる欠点が生じることが多
い。更に、各モニタ装置の操作が複雑となる欠点もあっ
た。そして、前述のように、高速走査型顕微鏡により同
時に複数の画像取得を行うに際し、フレームメモリとビ
デオレート記憶装置とを用いて1台のビデオレート記憶
装置に画像データを記録することも行われている。この
場合は、レーザービームによる試料の走査を1走査毎に
中断して一旦フレームメモリに記憶した画像データをビ
デオレート記録装置に移し、1台のビデオレート記憶装
置にフレーム毎の画像データを記録するものである。
[0008] In addition, when a plurality of monitor devices are used to observe the recorded image of each storage medium with each monitor device, there is often a disadvantage that it is difficult to synchronize the images. Further, there is a disadvantage that the operation of each monitor device is complicated. As described above, when a plurality of images are simultaneously acquired by a high-speed scanning microscope, image data is also recorded in one video rate storage device using a frame memory and a video rate storage device. I have. In this case, the scanning of the sample by the laser beam is interrupted for each scan, the image data once stored in the frame memory is transferred to the video rate recording device, and the image data for each frame is recorded in one video rate storage device. Things.

【0009】このように、1台のビデオレート記録装置
に異なる波長の画像データをフレーム毎に記録した場合
は、コマ送りなどにより同時に取得した画像を容易に観
察することができる。しかし、2つの画像を同時に取得
するときは1秒間に15フレームの走査しか行えず、3
つの画像を同時に取得するときは1秒間に10フレーム
の走査しか行えなくなる。即ち、時間分解能が低下する
こととなり、反応や活動が速い試料などには適さなくな
ることがあった。
As described above, when image data of different wavelengths is recorded for each frame in one video rate recording apparatus, it is possible to easily observe images obtained simultaneously by frame advance or the like. However, when acquiring two images simultaneously, only 15 frames can be scanned per second,
When acquiring two images simultaneously, only 10 frames can be scanned per second. That is, the time resolution is reduced, and it may not be suitable for a sample having a fast reaction or activity.

【0010】そして、通常のビデオレートよりも高速の
ビデオレート記録装置を用い、同時に取得した他の画像
データは一旦フレームメモリに記憶させ、各フレームメ
モリに記憶した画像データをビデオレート記録装置に移
すことも行われている。この場合は、時間分解能を低下
させることなく画像データを記録することができる。し
かし、記録装置やモニタ装置などが特殊となり、高価と
なる欠点があった。
Then, using a video rate recording device higher in speed than the normal video rate, the other image data obtained simultaneously is temporarily stored in a frame memory, and the image data stored in each frame memory is transferred to the video rate recording device. Things have also been done. In this case, image data can be recorded without reducing the time resolution. However, there is a disadvantage that the recording device and the monitor device are special and expensive.

【0011】尚、低速走査型顕微鏡においても、同時に
取得する画像数が増加したとき、画像データを記憶する
ハードディスクに高速処理の可能なものが要求され、同
時に取得する画像数が制限されることになる。本発明
は、このような問題点を解決し、時間分解能を低下させ
ることなく、1つの記憶媒体に複数の画像データを記録
することのできる光走査型顕微鏡を提供するものであ
る。
When the number of images to be simultaneously acquired also increases in a low-speed scanning microscope, a hard disk for storing image data is required to be capable of high-speed processing, and the number of images to be acquired simultaneously is limited. Become. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides an optical scanning microscope capable of recording a plurality of image data in one storage medium without lowering the time resolution.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、レーザービー
ムにより試料を走査し、試料からの光を光電変換手段に
よって電気信号に変換して画像データを形成する顕微鏡
であって、光電変換手段を複数個設有し、各光電変換手
段により形成する各画像データを各々記憶するフレーム
メモリを有する光走査型顕微鏡において、レーザービー
ムにより試料を走査する際の走査線数の設定変更が可能
なスキャナー制御手段を設けると共に、走査線数の設定
変更に合わせてフレームメモリに記憶した各画像データ
を合わせてビデオレートの一画面の画像データを形成す
るように各フレームメモリから画像データを出力させる
ことができる読み出しアドレス発生回路を設けることと
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a microscope which scans a sample with a laser beam and converts light from the sample into electrical signals by photoelectric conversion means to form image data. Scanner control capable of changing the setting of the number of scanning lines when scanning a sample with a laser beam in an optical scanning microscope having a plurality of frame memories each storing image data formed by each photoelectric conversion unit. Means for outputting image data from each frame memory such that the image data stored in the frame memory is combined with the setting change of the number of scanning lines to form one screen of image data at a video rate. A read address generation circuit is provided.

【0013】このように、本発明に係る光走査型顕微鏡
は、光電変換手段を複数個有するから、同時に同一資料
の画像データを複数形成することができるものである。
又、各光電変換手段の画像データを各々記憶するフレー
ムメモリを有しているから、各光電変換手段で形成した
一画面の形成に必要な画像データを一時的に記憶するこ
とができる。
As described above, since the optical scanning microscope according to the present invention has a plurality of photoelectric conversion means, a plurality of image data of the same material can be formed at the same time.
In addition, since there is a frame memory for storing the image data of each photoelectric conversion unit, image data necessary for forming one screen formed by each photoelectric conversion unit can be temporarily stored.

【0014】そして、走査線数の設定変更が可能なスキ
ャナー制御手段を有する故、各光電変換手段で画像デー
タを形成する際、一画面を形成する走査線の数を少なく
し、一画面分の画像データのデータ量を少なくすること
ができる。更に、走査線数の設定変更に合わせて、フレ
ームメモリに記憶した各画像データを合成して一画面の
画像データとするように出力させることができる読み出
しアドレス発生回路を有する故、モニタ画面に各光電変
換手段で取得した画像を合成した映像を表示することが
できる。
Since there is a scanner control means capable of changing the setting of the number of scanning lines, when forming image data by each photoelectric conversion means, the number of scanning lines forming one screen is reduced, and The data amount of the image data can be reduced. Further, since there is a read address generation circuit that can combine each image data stored in the frame memory and output it as one screen of image data in accordance with the setting change of the number of scanning lines, each monitor screen has An image obtained by synthesizing the image obtained by the photoelectric conversion means can be displayed.

【0015】又、本発明は、スキャナー制御手段とし
て、走査線の設定変更に際し、標準の走査線数に対して
正の整数であるN分の1の数に走査線の数を減少させる
設定を可能とし、Nの最大を光電変換手段の数としたス
キャナー制御手段とすることがある。このように、走査
線数をN分の1とし、Nの最大を光電変換手段の数とす
ることにより、使用する各光電変換手段により形成され
る走査線数の総合計を標準の走査線数とすることができ
る。従って、各光電変換手段により形成する画像データ
の映像を合わせて一画面に合成して表示することが容易
にできる。
Further, according to the present invention, as the scanner control means, when the setting of the scanning line is changed, a setting for reducing the number of the scanning lines to 1 / N which is a positive integer with respect to the standard number of the scanning lines is provided. In some cases, scanner control means may be set to be possible and the maximum of N is set to the number of photoelectric conversion means. In this manner, by setting the number of scanning lines to 1 / N and setting the maximum of N to the number of photoelectric conversion units, the total number of scanning lines formed by each photoelectric conversion unit to be used can be reduced to the standard number of scanning lines. It can be. Therefore, it is possible to easily combine and display the images of the image data formed by the photoelectric conversion means on one screen.

【0016】更に、スキャナー制御手段として、走査線
の数をN分の1に設定するに際し、走査線の間隔を標準
のN倍とするスキャナー制御手段とすることがある。こ
のように、走査線数をN分の1としたときに走査線の間
隔を標準のN倍とすることができるスキャナー制御手段
を用いれば、画像データの量をN分の1に減少させたと
きであっても、走査範囲を変更することなく画像データ
の量を少なくすることができる。
Further, as the scanner control means, when setting the number of scanning lines to 1 / N, the scanner control means may set the interval between scanning lines to N times the standard. As described above, when the number of scanning lines is set to 1 / N, the amount of image data is reduced to 1 / N by using the scanner control unit that can make the interval between the scanning lines N times the standard. Even at this time, the amount of image data can be reduced without changing the scanning range.

【0017】そして、本発明は、光電変換手段とフレー
ムメモリとの間に重畳手段を設け、この重畳手段により
複数画像における対応画素データを加算した画素データ
による画像データをフレームメモリに記憶させることも
ある。このように、重畳手段を設けた顕微鏡とすれば、
同一箇所の同一画像データを重畳手段により加算し、標
本像を明るくした画像データを容易に形成することがで
きる。
According to the present invention, superimposing means may be provided between the photoelectric conversion means and the frame memory, and the superimposing means may cause the frame memory to store image data based on pixel data obtained by adding corresponding pixel data in a plurality of images. is there. Thus, if the microscope is provided with the superimposing means,
By adding the same image data of the same place by the superimposing means, it is possible to easily form bright image data of the sample image.

【0018】又、重畳手段は、フレームバッファと積算
器とで構成するものである。このように、フレームバッ
ファと積算器とで重畳手段を構成する顕微鏡は、対応画
素データの積算を容易に実施することができる。更に、
本発明は、複数の光電変換手段とフレームメモリとを有
する光走査型顕微鏡により同時に同一対象の複数画像を
取得するに際し、走査線の数を標準の走査線の数の数分
の1とした各画像データを取得して一旦フレームメモリ
に記憶する走査型顕微鏡の画像取得方法とするものであ
る。
The superimposing means comprises a frame buffer and an integrator. As described above, the microscope in which the frame buffer and the integrator constitute the superimposing means can easily perform the integration of the corresponding pixel data. Furthermore,
According to the present invention, when simultaneously acquiring a plurality of images of the same object by an optical scanning microscope having a plurality of photoelectric conversion units and a frame memory, the number of scanning lines is set to a fraction of the number of standard scanning lines. This is an image acquisition method for a scanning microscope in which image data is acquired and temporarily stored in a frame memory.

【0019】このように、走査線の数を数分の1とした
各画像データを一旦フレームメモリに記憶する方法は、
各フレームメモリに記憶した画像データを順次読み出し
て1フレームの画像データに合成することを可能とする
ことができる。そして、走査線数を数分の1とした各画
像データを取得してフレームメモリに記憶するに際し、
各画像データは複数回の同一画像データを積算した画像
データとしてフレームメモリに記憶する方法を採用する
こともある。
As described above, the method of temporarily storing each image data in which the number of scanning lines is a fraction of a number in the frame memory is as follows.
It is possible to sequentially read out the image data stored in each frame memory and to synthesize the image data of one frame. Then, when acquiring each image data with the number of scanning lines being a fraction, and storing it in the frame memory,
Each image data may be stored in a frame memory as image data obtained by integrating the same image data a plurality of times.

【0020】このように、複数の同一画像データを積算
すれば、鮮明な画像の画像データを形成することが可能
である。又、走査線数を数分の1とした画像データは、
通常の1フレームの画像取得の数分の1の時間で取得す
ることができ、積算した画像データを通常の1フレーム
の時間内に形成することができる。
As described above, by integrating a plurality of identical image data, it is possible to form clear image data. Also, image data with the number of scanning lines reduced to a fraction is
An image can be acquired in a fraction of the time of a normal one-frame image acquisition, and integrated image data can be formed within a normal one-frame time.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明に係る光走査型顕微鏡の第
1の実施の形態は、図1に示すように、第1光電変換手
段22としての蛍光検出器を有すると共に、第2光電変換
手段32としての蛍光検出器をも有するものである。更
に、この顕微鏡10は、各光電変換手段22,32の出力信号
をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器23,3
3及びデジタルデータを記憶するフレームメモリ25,35
も、光電変換手段の数に合わせて各々2個づつ有するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of an optical scanning microscope according to the present invention has a fluorescence detector as a first photoelectric conversion means 22, as shown in FIG. It also has a fluorescence detector as means 32. Further, the microscope 10 has analog-to-digital converters 23, 3 for converting output signals of the respective photoelectric conversion units 22, 32 into digital signals.
3 and frame memories 25 and 35 for storing digital data
Also have two each in accordance with the number of photoelectric conversion means.

【0022】即ち、第1光電変換手段22と第1アナログ
デジタル変換器23、及び、第1フレームメモリ35とを組
み合わせた第1画像データ蓄積手段21、及び、第2光電
変換手段32と第2アナログデジタル変換器33、及び、第
2フレームメモリ35とを組み合わせた第2画像データ蓄
積手段31として有しているものである。そして、この光
走査型顕微鏡10は、従来の光走査型顕微鏡と同様に、レ
ーザー照射手段11としてのレーザー光源を有する。又、
この光走査型顕微鏡10は、レーザー照射手段11からのレ
ーザービームを反射してXYスキャナー15に送り、且
つ、XYスキャナー15からの光(試料からの光)を透過
させる第1ダイクロイックミラー17を有する。そして、
XYスキャナー15は、レゾナントスキャナーとガルバノ
メータスキャナーとの組み合わせにより、1秒間に30
フレームを形成するビデオレートでレーザービームによ
る二次元の走査を可能とし、スキャナー制御手段13に制
御されてレーザービームの進行方向を揺らすものであ
る。
That is, the first image data storage means 21 combining the first photoelectric conversion means 22, the first analog-to-digital converter 23, and the first frame memory 35, and the second photoelectric conversion means 32 and the second This is provided as a second image data storage unit 31 in which an analog-to-digital converter 33 and a second frame memory 35 are combined. The optical scanning microscope 10 has a laser light source as a laser irradiating unit 11, similarly to a conventional optical scanning microscope. or,
The optical scanning microscope 10 has a first dichroic mirror 17 that reflects a laser beam from a laser irradiation unit 11 and sends it to an XY scanner 15 and transmits light (light from a sample) from the XY scanner 15. . And
The XY scanner 15 has a combination of a resonant scanner and a galvanometer scanner.
It enables two-dimensional scanning by a laser beam at a video rate for forming a frame, and controls the scanner control means 13 to oscillate the traveling direction of the laser beam.

【0023】従って、レーザー照射手段11から発せられ
たレーザービームは、第1ダイクロイックミラー17によ
りXYスキャナー15に送られ、XYスキャナー15により
ビデオレートの速度で試料61を走査するように試料61を
照明する。尚、ビデオレートとしては、通常、1秒間に
30フレームを形成し、1フレームにおける水平走査線
の数は約420本乃至525本としている。又、1本の
走査線は、デジタル画素データとされる際、約512乃
至約640画素に分解している。
Accordingly, the laser beam emitted from the laser irradiation means 11 is sent to the XY scanner 15 by the first dichroic mirror 17, and illuminates the sample 61 by the XY scanner 15 so as to scan the sample 61 at a video rate. I do. The video rate is usually 30 frames per second, and the number of horizontal scanning lines in one frame is about 420 to 525. In addition, one scan line is divided into about 512 to about 640 pixels when converted into digital pixel data.

【0024】そして、試料61は、レーザービームが照射
されると蛍光などを発するように、染色などの処理を施
したものを用いている。この試料61から発せられた光
は、XYスキャナー15でデスキャニングされて第1ダイ
クロイックミラー17に戻され、第1ダイクロイックミラ
ー17を通過して第2ダイクロイックミラー19に送られ
る。そして、第2ダイクロイックミラー19は、試料61か
ら発せられた光を第1光電変換手段22と第2光電変換手
段32とに分離して送るものである。この第1光電変換手
段22と第2光電変換手段32とは、第2ダイクロイックミ
ラー19で分離された各々の波長の光の強度に応じた出力
信号を出力するものである。
The sample 61 has been subjected to a treatment such as staining so that it emits fluorescence or the like when irradiated with a laser beam. The light emitted from the sample 61 is scanned by the XY scanner 15, returned to the first dichroic mirror 17, passed through the first dichroic mirror 17, and sent to the second dichroic mirror 19. The second dichroic mirror 19 separates the light emitted from the sample 61 to the first photoelectric conversion means 22 and the second photoelectric conversion means 32 and sends the separated light. The first photoelectric conversion means 22 and the second photoelectric conversion means 32 output an output signal corresponding to the intensity of light of each wavelength separated by the second dichroic mirror 19.

【0025】又、この光走査型顕微鏡10には、同期信号
発生回路51を設けている。この同期信号発生回路51は、
約60ヘルツの垂直同期信号(VD)、約15.6キロ
ヘルツの水平同期信号(HD)、約8メガヘルツのピク
セルクロック(PCLK)を出力するものである。そし
て、ピクセルクロックは、第1アナログデジタル変換器
23、第2アナログデジタル変換器33の他、書き込みアド
レス発生回路57及び読み出しアドレス発生回路59にも入
力するものとしている。又、垂直同期信号及び水平同期
信号は、スキャナー制御手段13と書き込みアドレス発生
回路57及び読み出しアドレス発生回路59に入力するもの
としている。
The optical scanning microscope 10 is provided with a synchronizing signal generating circuit 51. This synchronization signal generation circuit 51
It outputs a vertical synchronization signal (VD) of about 60 Hz, a horizontal synchronization signal (HD) of about 15.6 kHz, and a pixel clock (PCLK) of about 8 MHz. And the pixel clock is the first analog-to-digital converter
23, the second analog-to-digital converter 33, as well as the write address generation circuit 57 and the read address generation circuit 59. Further, the vertical synchronizing signal and the horizontal synchronizing signal are input to the scanner control means 13, the write address generation circuit 57 and the read address generation circuit 59.

【0026】又、第1光電変換手段22や第2光電変換手
段32は、光電子増倍管などを用い、微弱な光を電気信号
に変換するものとしている。そして、第1画像データ蓄
積手段21における第1アナログデジタル変換器23は、同
期信号発生回路51からのピクセルクロックに基づいて第
1光電変換手段22の出力信号をサンプリングし、デジタ
ル画像データに変換するものである。更に、第1フレー
ムメモリ25は、書き込みアドレス発生回路57が出力する
アドレス信号に従って、順次第1アナログデジタル変換
器23の出力するデジタル画像データを記録するものであ
る。
The first photoelectric conversion means 22 and the second photoelectric conversion means 32 use a photomultiplier tube or the like to convert weak light into an electric signal. Then, the first analog-to-digital converter 23 in the first image data storage unit 21 samples the output signal of the first photoelectric conversion unit 22 based on the pixel clock from the synchronizing signal generation circuit 51 and converts it into digital image data. Things. Further, the first frame memory 25 sequentially records digital image data output from the first analog-to-digital converter 23 in accordance with an address signal output from the write address generation circuit 57.

【0027】尚、第2画像データ蓄積手段31において
も、第2アナログデジタル変換器33が第2光電変換手段
32の出力信号をデジタル画像データに変換する。そし
て、第2フレームメモリ35がこのデジタル画像データを
記憶するものである。そして、この光走査型顕微鏡10に
おけるスキャナー制御手段13は、NTSC規格などのビ
デオレートでレーザービームを走査させるようにXYス
キャナー15を制御するのみでなく、水平走査線の間隔や
本数、及び、位置などを入力設定手段55により変更する
ことができるものとしている。
In the second image data storage means 31, the second analog-to-digital converter 33 is also used as the second photoelectric conversion means.
The 32 output signals are converted into digital image data. The second frame memory 35 stores the digital image data. The scanner control means 13 in the optical scanning microscope 10 not only controls the XY scanner 15 so that the laser beam is scanned at a video rate such as the NTSC standard, but also controls the interval, the number, and the position of the horizontal scanning lines. And the like can be changed by the input setting means 55.

【0028】即ち、入力設定手段55により、走査線数を
2分の1とし、図2に示すように、観察に必要な範囲を
指定することが可能なものである。従って、走査線数を
2分の1とし、走査範囲を試料61の特定の範囲とする設
定をしたとき、スキャナー制御手段13は、XYスキャナ
ー15を駆動制御するに際し、Y軸ミラーの振動幅を制御
し、フル画像領域Aの2分の1とされた観察領域Bに対
してのみレーザービームによる走査を行い、残りの水平
走査時間はレーザービームを試料61の外に待機させるも
のである。
That is, the number of scanning lines can be reduced by half by the input setting means 55, and a range necessary for observation can be designated as shown in FIG. Therefore, when the number of scanning lines is set to one half and the scanning range is set to a specific range of the sample 61, the scanner control means 13 sets the oscillation width of the Y-axis mirror to drive control of the XY scanner 15. Under the control, the scanning by the laser beam is performed only on the observation region B which is set to a half of the full image region A, and the laser beam waits outside the sample 61 for the remaining horizontal scanning time.

【0029】言い換えると、スキャナー制御手段13によ
って、フル画像領域Aの走査線数に対し、取得画像の走
査線数を2分の1とすることも可能としているものであ
る。そして、この観察領域Bの画像データは、第1光電
変換手段22と第2光電変換手段32とで同時に各々電気信
号に変換して出力させるものである。又、第1光電変換
手段22の出力信号を第1アナログデジタル変換器23でデ
ジタル画像データとするとと共に、第2光電変換手段32
の出力信号を第2アナログデジタル変換器33でデジタル
画像データとするものである。
In other words, the number of scanning lines of the obtained image can be reduced to half the number of scanning lines of the full image area A by the scanner control means 13. The image data of the observation area B is converted into an electric signal by the first photoelectric conversion means 22 and the second photoelectric conversion means 32 at the same time and output. The output signal of the first photoelectric conversion means 22 is converted into digital image data by the first analog-to-digital converter 23, and the second photoelectric conversion means 32
Are converted into digital image data by the second analog-to-digital converter 33.

【0030】そしてこのとき、書き込みアドレス発生回
路57には、スキャナー制御手段13からアドレス指定開始
信号が入力され、レーザービームにより観察領域Bを走
査するタイミングに合わせて書き込みアドレス発生回路
57から第1フレームメモリ25及び第2フレームメモリ35
にアドレス信号を出力させることとしている。従って、
第1画像データ蓄積手段21における第1フレームメモリ
25及び第2画像データ蓄積手段31における第2フレーム
メモリ35には、同時に取得された観察領域Bの画像デー
タを順次記憶することができる。そして、第1フレーム
メモリ25及び第2フレームメモリ35に記憶される画像デ
ータのデータ量は、フル画像領域Aの画像データのデー
タ量に対して2分の1となるものである。
At this time, an address designation start signal is input from the scanner control means 13 to the write address generation circuit 57, and the write address generation circuit 57 is synchronized with the timing at which the observation area B is scanned by the laser beam.
57 to the first frame memory 25 and the second frame memory 35
Output an address signal. Therefore,
First frame memory in first image data storage means 21
25 and the second frame memory 35 of the second image data storage means 31 can sequentially store the image data of the observation region B acquired at the same time. The data amount of the image data stored in the first frame memory 25 and the second frame memory 35 is one half of the data amount of the image data in the full image area A.

【0031】又、読み出しアドレス発生回路59は、スキ
ャナー制御手段13によって観察領域Bをフル画像領域A
の2分の1としたとき、第1フレームメモリ25の画像デ
ータと第2フレームメモリ35の画像データとを合わせて
読み出すアドレス信号を出力するものとしている。即
ち、読み出しアドレスとして、先ず、第1フレームメモ
リ25にアドレス信号を出力し、通常の2分の1のデータ
量を読み出すことにより第1フレームメモリ25に記録さ
れた観察領域Bの画像データの読み出しを可能とし、第
1フレームメモリ25から画像データを外部に出力させ
る。そして、その後、第2フレームメモリ35にアドレス
信号を出力して通常の2分の1のデータ量を読み出すこ
とにより第2フレームメモリ35に記録された観察領域B
の画像データを読み出すことを可能とする。
The read address generation circuit 59 changes the observation area B to the full image area A by the scanner control means 13.
When the value is 1/2, an address signal for reading out the image data of the first frame memory 25 and the image data of the second frame memory 35 together is output. That is, as a read address, first, an address signal is output to the first frame memory 25, and a half of the normal data amount is read, thereby reading image data of the observation area B recorded in the first frame memory 25. And the image data is output from the first frame memory 25 to the outside. Then, after that, an address signal is output to the second frame memory 35 to read out a half of the normal data amount, whereby the observation area B recorded in the second frame memory 35 is read.
Image data can be read out.

【0032】従って、図2の(2)に示すように、第1
光電変換手段22により取得した画像と、第2光電変換手
段32により取得した画像とを1画面に合わせて表示する
1フレーム分の画像データを形成することができる。こ
のように、フル画像領域Aに対して観察領域Bを限定し
てレーザービームの走査範囲を縮小限定することにより
走査線数を減少させたとき、読み出しアドレス発生回路
59には、第1フレームメモリ25及び第2フレームメモリ
35に記憶した両画像データを合成して1フレームの画像
データを形成するように第1フレームメモリ25及び第2
フレームメモリ35にアドレス信号を出力させるものであ
る。従って、1フレームを構成するための画像データの
2分の1のデータ量である画像データを30分の1秒で
ある1フレームタイムで第1フレームメモリ25及び第2
フレームメモリ35から出力させ、1フレームの画像デー
タに合成することができる。
Therefore, as shown in FIG.
One frame of image data for displaying the image obtained by the photoelectric conversion unit 22 and the image obtained by the second photoelectric conversion unit 32 in one screen can be formed. As described above, when the number of scanning lines is reduced by limiting the observation area B with respect to the full image area A and reducing the scanning range of the laser beam, the read address generation circuit
59 includes a first frame memory 25 and a second frame memory
The first frame memory 25 and the second frame memory 25 are combined so as to form one frame of image data by combining the two image data stored in 35.
The address signal is output to the frame memory 35. Therefore, the image data having a data amount of one half of the image data for forming one frame can be stored in the first frame memory 25 and the second frame memory in one frame time of 1/30 second.
The data can be output from the frame memory 35 and combined with one frame of image data.

【0033】従って、この光走査型顕微鏡10では、レー
ザービームの走査範囲を限定し、試料61をレーザービー
ムにより傷める範囲を観察に必要な最小限度の範囲とす
ることができる。更に、異なる試薬による反応を合わせ
て一画面で観察することや、試薬濃度と試薬による染色
状態などの異なる状態を一画面で観察することができる
ことになる。
Accordingly, in the optical scanning microscope 10, the scanning range of the laser beam can be limited, and the range in which the sample 61 is damaged by the laser beam can be the minimum range necessary for observation. Further, it is possible to observe the reaction by different reagents together on one screen, and observe different states such as the reagent concentration and the stained state by the reagent on one screen.

【0034】又、この入力設定手段55は、レーザービー
ムによる走査間隔を変更する設定を行うことも可能とし
ている。この場合は、入力設定手段55の操作に基づき、
スキャナー制御手段13は、XYスキャナー15を駆動制御
するに際し、Y軸ミラーの移動速度を制御し、図3に示
すように、フル画像領域Aをレーザービームにより走査
するに際して、走査線の間隔を2倍とすることができ
る。又、スキャナー制御手段13は、走査線の間隔を2倍
とすると共に、走査線の本数及び時間を2分の1として
残りの水平走査時間はレーザービームを試料61の外に待
機させるようにXYスキャナー15を制御するものであ
る。
The input setting means 55 can also make settings for changing the scanning interval by the laser beam. In this case, based on the operation of the input setting means 55,
The scanner control means 13 controls the moving speed of the Y-axis mirror when driving and controlling the XY scanner 15, and as shown in FIG. 3, when scanning the full image area A with a laser beam, the scanning line interval is set to two. Can be doubled. Further, the scanner control means 13 doubles the interval between the scanning lines, reduces the number and time of the scanning lines by half, and makes the laser beam stand by outside the sample 61 for the remaining horizontal scanning time. It controls the scanner 15.

【0035】そして、この場合も、書き込みアドレス発
生回路57は、レーザービームによる走査のタイミングに
合わせて書き込みアドレスのアドレス信号を第1フレー
ムメモリ25及び第2フレームメモリ35に出力させるもの
である。従って所定のデジタル画像データを第1フレー
ムメモリ25及び第2フレームメモリ35に順次記憶させる
ことができる。又、読み出しアドレス発生回路59は、読
み出しアドレスとして、先ず、第1フレームメモリ25に
アドレス信号を出力し、通常の2分の1のデータ量を読
み出した後、第2フレームメモリ35にアドレス信号を出
力して通常の2分の1のデータ量を読み出させる。即
ち、第1フレームメモリ25に記録された観察領域Bの画
像データと第2フレームメモリ35に記録された観察領域
Bの画像データとを読み出すことは前記と同様である。
Also in this case, the write address generating circuit 57 outputs the address signal of the write address to the first frame memory 25 and the second frame memory 35 in synchronization with the scanning timing by the laser beam. Therefore, predetermined digital image data can be sequentially stored in the first frame memory 25 and the second frame memory 35. The read address generation circuit 59 first outputs an address signal to the first frame memory 25 as a read address, reads out a half of the normal data amount, and then outputs the address signal to the second frame memory 35. The data is output to read out a half of the normal data amount. That is, reading out the image data of the observation area B recorded in the first frame memory 25 and the image data of the observation area B recorded in the second frame memory 35 is the same as described above.

【0036】従って、図3の(2)に示すように、上下
方向には2分の1に圧縮された画像として、同時に取得
した異なる画像を一画面内に表示する画像データを形成
することができる。又、上記の説明は、同時に2画面を
取得するものである。しかし、図1に示したように、試
料61からの透過光を電気信号に変換する第3光電変換手
段42を更に設けることもある。
Accordingly, as shown in FIG. 3 (2), it is possible to form image data for displaying different images obtained at the same time in one screen as images compressed in half in the vertical direction. it can. In the above description, two screens are acquired at the same time. However, as shown in FIG. 1, a third photoelectric conversion unit 42 for converting the transmitted light from the sample 61 into an electric signal may be further provided.

【0037】この場合は、第3光電変換手段42の出力信
号をデジタル変換する第3アナログデジタル変換器、及
び、第3フレームメモリを第3光電変換手段42と共に追
加して第3画像データ蓄積手段とするものである。そし
て、入力設定手段55からは、観察領域Bとしてフル画像
領域Aの3分の1の範囲指定の設定も可能とし、更に、
走査線間隔を3倍に指定しフル画像領域Aの走査を行う
設定も可能とするものである。
In this case, a third analog-to-digital converter for digitally converting the output signal of the third photoelectric conversion means 42 and a third frame memory are added together with the third photoelectric conversion means 42 so that the third image data storage means It is assumed that. Then, from the input setting means 55, it is also possible to set a range designation of one third of the full image area A as the observation area B.
It is also possible to specify that the scanning line interval is tripled and set the scanning of the full image area A.

【0038】更に、この場合は、書き込みアドレス発生
回路57は走査のタイミングに合わせて第1フレームメモ
リ25及び第2フレームメモリ35と共に、第3フレームメ
モリにもアドレス信号を出力するものとする。そして、
読み出しアドレス発生回路59は、観察領域Bがフル画像
領域Aの3分の1に設定、又は、走査線間隔が3倍に指
定されたときは、第1フレームメモリ25の次に第2フレ
ームメモリ35にアドレス信号を出力した後、更に第3フ
レームメモリにアドレス信号を出力するものとしてい
る。
Further, in this case, the write address generating circuit 57 outputs an address signal to the third frame memory together with the first frame memory 25 and the second frame memory 35 in accordance with the scanning timing. And
When the observation area B is set to one third of the full image area A or when the scanning line interval is specified to be three times, the read address generation circuit 59 sets the second frame memory next to the first frame memory 25. After outputting the address signal to 35, the address signal is further output to the third frame memory.

【0039】このように、この光走査型顕微鏡10は、光
電変換手段とアナログデジタル変換器及びフレームメモ
リとを1組とした画像データ蓄積手段を複数組設けるも
のである。そして、入力設定手段55によりスキャナー制
御手段13を設定する制御を行い、レーザービームの走査
範囲を限定し又はレーザービームによる走査線の間隔を
広げる調整を可能としている。従って、光電変換手段に
より1フレームタイミングで形成する画像データの量を
画像データ蓄積手段の数に合わせて少なくすることがで
きるものである。更に、このデータ量を少なくした画像
データを各画像データ蓄積手段のフレームメモリに一旦
記憶し、順次各画像データ蓄積手段のフレームメモリに
記憶したデータを1フレームタイムで読み出すことがで
きるようにしたものである。
As described above, the optical scanning microscope 10 is provided with a plurality of sets of image data accumulating units each including a photoelectric conversion unit, an analog / digital converter, and a frame memory. Then, control for setting the scanner control means 13 is performed by the input setting means 55, thereby enabling adjustment to limit the scanning range of the laser beam or to increase the interval between scanning lines by the laser beam. Therefore, the amount of image data formed at one frame timing by the photoelectric conversion means can be reduced in accordance with the number of image data storage means. Further, the image data with the reduced data amount is temporarily stored in the frame memory of each image data storage means, and the data stored in the frame memory of each image data storage means can be sequentially read out in one frame time. It is.

【0040】従って、一画面の画像データを形成するに
際し、同時に取得した同一試料61における異なる画像デ
ータによって、1フレームの画像データ形成することが
できる。尚、光電変換手段22,32としては、光電子増倍
管のように、アナログ信号を出力するものに限ることな
く、固体撮像素子と増幅器とを用いることもある。更
に、光電変換手段としては、デジタル信号化した出力信
号を出力するものを用いることもある。この場合は、画
像データ蓄積手段としては、光電変換手段の出力するデ
ジタル信号を記憶するフレームメモリと光電変換手段と
を組み合わせれば足りるものである。
Therefore, when forming image data of one screen, image data of one frame can be formed by different image data of the same sample 61 obtained at the same time. The photoelectric conversion units 22 and 32 are not limited to those that output analog signals, such as a photomultiplier tube, and may use a solid-state imaging device and an amplifier. Further, as the photoelectric conversion means, a means for outputting a digitalized output signal may be used. In this case, as the image data storage means, it is sufficient to combine a frame memory for storing digital signals output from the photoelectric conversion means and the photoelectric conversion means.

【0041】更に、ダイクロイックミラーの数を増加し
て光電変換手段を追加し、画像データ蓄積手段を4組又
は5組等とすることも可能である。この場合は、入力設
定手段55による設定として走査線の数を4分の1、5分
の1など、画像データ蓄積手段の数に合わせて適宜に多
段の設定を可能とし、スキャナー制御手段13を制御する
ものである。又、画像データ蓄積手段の数を複数とする
と共に、読み出しアドレス発生回路59に対し、全てのフ
レームメモリに順次読み出しアドレスを出力させるほ
か、複数個のフレームメモリの内、走査線の減少率に合
わせて適宜、2個又は3個のフレームメモリにアドレス
信号を出力させるように設定することができるようにす
る。
Further, it is also possible to increase the number of dichroic mirrors and add photoelectric conversion means, and to use four or five sets of image data storage means. In this case, as the setting by the input setting means 55, the number of scanning lines can be appropriately set in multiple stages according to the number of image data storage means, such as 1/4, 1/5, etc. To control. In addition to making the number of image data storage means plural, the read address generation circuit 59 sequentially outputs the read address to all the frame memories, and in accordance with the reduction rate of the scanning line among the plurality of frame memories. Thus, it is possible to appropriately set the address signal to be output to two or three frame memories.

【0042】このように、光電変換手段を含む画像デー
タ蓄積手段を複数個設けた光走査型顕微鏡10において、
最大数を画像データ蓄積手段の数とする任意の整数分の
1とする数値の設定を可能とし、この数だけ画像データ
蓄積手段のフレームメモリを機能させることにより、所
要数の異なる画像データによる画像を同時に取得し、且
つ、一画面に合成して観察することができる。
As described above, in the optical scanning microscope 10 provided with a plurality of image data storage means including the photoelectric conversion means,
It is possible to set a numerical value that is set to an arbitrary fraction of an integral number that sets the maximum number to the number of image data storage units, and to operate the frame memory of the image data storage unit by this number, so that images with different required number of image data can be set. Can be obtained at the same time, and synthesized and observed on one screen.

【0043】従って、この光走査型顕微鏡10は、複数の
光電変換手段で同時に取得形成する画像を、ビデオレー
トにおける1フレームの画像データ量に等しくして一画
面の画像データを形成することができる。即ち、一般的
なモニタ装置を用いて同時に取得した異なる画像を同時
に表示して観察することを可能とするものである。更
に、試料61に対するレーザービームの照射量を画像作成
に必要な最小限度の照射量とすることができ、試料61の
損傷を少なくすることができるなどの利点も有するもの
である。
Accordingly, the optical scanning microscope 10 can form image data of one screen by making an image acquired and formed by a plurality of photoelectric conversion means simultaneously equal to the image data amount of one frame at the video rate. . That is, it is possible to simultaneously display and observe different images obtained simultaneously using a general monitor device. Furthermore, the irradiation amount of the laser beam to the sample 61 can be set to the minimum irradiation amount necessary for image formation, and there is an advantage that damage to the sample 61 can be reduced.

【0044】又、他の実施の形態としては、図4に示す
ように、各フレームメモリの前にフレームバッファと積
算器とによる重畳手段27,37を設けた画像データ蓄積手
段21,31とすることがある。この実施の形態における光
走査型顕微鏡10は、入力設定手段55により観察領域Bを
フル画像領域Aの2分の1に設定したとき、又は、走査
線の間隔を2倍に設定したとき、スキャナー制御手段13
により30分の1秒である1フレームタイム中に同一箇
所を2回走査するようにXYスキャナー15を制御させる
ものである。
As another embodiment, as shown in FIG. 4, image data storage means 21 and 31 are provided with superimposing means 27 and 37 each including a frame buffer and an integrator in front of each frame memory. Sometimes. The optical scanning microscope 10 according to this embodiment, when the observation area B is set to half of the full image area A by the input setting means 55, or when the interval between the scanning lines is set to twice, Control means 13
Thus, the XY scanner 15 is controlled so as to scan the same portion twice during one frame time of 1/30 second.

【0045】そして、第1フレームバッファ28及び第2
フレームバッファ38には、入力設定手段55からの制御信
号に基づき、且つ、書き込みアドレス発生回路57からの
アドレス信号に基づき、XYスキャナー15により1回目
の走査を行ったときの画像データを記憶させるものとし
ている。又、XYスキャナー15により2回目の走査を行
うとき、1回目の走査で記憶した画像データを、書き込
みアドレス発生回路57からのアドレス信号に基づいて順
次第1第1フレームバッファ28から第1積算器29に出力
させ、第2フレームバッファ38からも同様に順次画像デ
ータを第2積算器39に出力させるものである。そして、
第1積算器29には、第1フレームバッファ28からのデジ
タル画像データと、第1アナログデジタル変換器23から
のデジタル画像データとを積算させるものである。即
ち、第1フレームバッファ28からのデジタル画像データ
の値と、第1アナログデジタル変換器23からのデジタル
画像データの値とを平均化した値の画像データを出力さ
せるものとしている。又、書き込みアドレス発生回路57
には、XYスキャナー15を制御して2回目の走査を行っ
ているとき、第1フレームメモリ25及び第2フレームメ
モリ35に書き込みアドレス信号を出力させるものであ
る。
Then, the first frame buffer 28 and the second
The frame buffer 38 stores the image data when the first scan is performed by the XY scanner 15 based on the control signal from the input setting means 55 and based on the address signal from the write address generation circuit 57. And When the second scanning is performed by the XY scanner 15, the image data stored in the first scanning is sequentially transferred from the first first frame buffer 28 to the first integrator based on the address signal from the write address generating circuit 57. Similarly, the image data is sequentially output from the second frame buffer 38 to the second integrator 39. And
The first integrator 29 integrates the digital image data from the first frame buffer 28 and the digital image data from the first analog-to-digital converter 23. That is, image data of a value obtained by averaging the value of the digital image data from the first frame buffer 28 and the value of the digital image data from the first analog-to-digital converter 23 is output. Also, the write address generation circuit 57
Is to control the XY scanner 15 to output a write address signal to the first frame memory 25 and the second frame memory 35 when the second scan is performed.

【0046】従って、重畳手段27,37において、1回目
の走査によるデジタル画像データを一旦フレームバッフ
ァに記憶し、2回目の走査によるデジタル画像データと
順次フレームバッファから読み出す1回目のデジタル画
像データとを積算器で加算することができ、この加算し
た値の画像データをフレームメモリに記憶させることが
できる。
Therefore, in the superimposing means 27 and 37, the digital image data obtained by the first scan is temporarily stored in the frame buffer, and the digital image data obtained by the second scan and the first digital image data sequentially read from the frame buffer are stored. The addition can be performed by the integrator, and the image data of the added value can be stored in the frame memory.

【0047】このように、走査範囲又は走査間隔を変更
して1フレームを形成する走査時間を短縮したとき、残
り時間で再度同一箇所の走査を行って画像データを積算
すれば、ノイズによる画像の乱れを小さくして試料61の
画像を明瞭とする画像データを容易に形成することがで
きる。
As described above, when the scanning time for forming one frame is reduced by changing the scanning range or the scanning interval, the same portion is scanned again in the remaining time and the image data is integrated. Image data that makes the image of the sample 61 clear by reducing the disturbance can be easily formed.

【0048】[0048]

【発明の効果】請求項1に記載した発明は、光電変換手
段を複数個有し、各光電変換手段により形成する各画像
データを各々記憶するフレームメモリを有すると共に、
レーザービームによる走査線数の設定変更が可能なスキ
ャナー制御手段を有し、フレームメモリに記憶した各画
像データを合成してビデオレートの一画面の画像データ
を形成する読み出しアドレス発生回路を有する光走査型
顕微鏡である。
According to the first aspect of the present invention, there are provided a plurality of photoelectric conversion means, a frame memory for storing each image data formed by each photoelectric conversion means, and
Optical scanning having scanner control means capable of changing the setting of the number of scanning lines by a laser beam, and having a read address generation circuit for synthesizing each image data stored in the frame memory to form image data of one screen at a video rate. It is a type microscope.

【0049】従って、画像取得を行うに際し、1画面の
走査線を減少させた複数枚の画像の画像データをフレー
ムメモリに記憶させることができる。そして、この複数
の画像を合成した映像をモニタ装置の一画面に表示する
ことができ、試料の観察を容易且つ正確に行うことがで
きるものである。又、請求項2に記載した発明は、標準
の走査線数に対してN分の1(Nは正の整数)の数に走
査線の数を減少させる設定を可能とし、このNの最大値
を当該顕微鏡に設けた光電変換手段の数に一致させるス
キャナー制御手段を備えた光走査型顕微鏡とするもので
ある。
Therefore, when performing image acquisition, it is possible to store image data of a plurality of images with reduced scanning lines of one screen in the frame memory. Then, an image obtained by synthesizing the plurality of images can be displayed on one screen of the monitor device, and observation of the sample can be performed easily and accurately. Further, the invention described in claim 2 enables setting to reduce the number of scanning lines to 1 / N (N is a positive integer) with respect to the standard number of scanning lines. Is an optical scanning microscope provided with scanner control means for matching the number of photoelectric conversion means provided in the microscope.

【0050】従って、光電変換手段の数に合わせた最大
分割数とする画面分割を可能とし、同時に取得した画像
データによる異なる画像を一画面に表示することができ
る。更に、表示に必要な範囲だけ試料などにレーザービ
ームを照射して無駄に試料を損傷させることない顕微鏡
とすることができるものである。そして、請求項3に記
載した発明は、走査線の数をN分の1に設定するに際
し、走査線の間隔を標準のN倍とすることができるスキ
ャナー制御手段を有する光走査型顕微鏡とするものであ
る。
Therefore, it is possible to divide the screen into a maximum number of divisions corresponding to the number of photoelectric conversion means, and it is possible to display different images based on the image data obtained simultaneously on one screen. Further, a microscope can be provided in which a sample is irradiated with a laser beam only in a range necessary for display and the sample is not damaged unnecessarily. According to a third aspect of the present invention, there is provided an optical scanning microscope having scanner control means capable of setting the interval between scanning lines to N times the standard when setting the number of scanning lines to 1 / N. Things.

【0051】従って、走査範囲を広く維持して光電変換
手段の数に合わせた画面に分割した映像を一画面に表示
することができる。更に、請求項4に記載した発明は、
光電変換手段と前記フレームメモリとの間に重畳手段を
有する光走査型顕微鏡とするものである。従って、試料
の鮮明な画像を形成することができる。
Therefore, it is possible to display the image divided on the screen corresponding to the number of the photoelectric conversion means on one screen while maintaining the scanning range wide. Further, the invention described in claim 4 is:
An optical scanning microscope having superimposing means between the photoelectric conversion means and the frame memory is provided. Therefore, a clear image of the sample can be formed.

【0052】そして、請求項5に記載した発明は、重畳
手段をフレームバッファと積算器とで構成した光走査型
顕微鏡とするものである。従って、重畳手段を容易に形
成し、鮮明な画像の画像データを容易に得ることができ
る。又、請求項6に記載した発明は、複数の光電変換手
段とフレームメモリとを有する光走査型顕微鏡により同
時に同一対象の複数画像を取得するに際し、走査線の数
を標準の走査線の数の数分の1とした各画像データを取
得して一旦フレームメモリに記憶する走査型顕微鏡にお
ける画像取得方法である。
According to a fifth aspect of the present invention, the superimposing means is an optical scanning microscope constituted by a frame buffer and an integrator. Therefore, the superimposing means can be easily formed, and clear image data can be easily obtained. Further, according to the invention described in claim 6, when simultaneously acquiring a plurality of images of the same object by an optical scanning microscope having a plurality of photoelectric conversion means and a frame memory, the number of scanning lines is reduced to the number of standard scanning lines. This is an image acquisition method for a scanning microscope in which each fraction of image data is acquired and temporarily stored in a frame memory.

【0053】従って、複数の画像を同時に取得してビデ
オレートで複数の画像を一画面に表示することができ、
必要な最小限の範囲にのみビームの照射を行って試料を
無駄に傷めない画像取得方法である。そして、請求項7
に記載した発明は、走査線数を数分の1とした各画像デ
ータを取得してフレームメモリに記憶するに際し、各画
像データは複数の同一画像データを積算した画像データ
としてフレームメモリに記憶する走査型顕微鏡における
画像取得方法である。
Therefore, a plurality of images can be obtained simultaneously and a plurality of images can be displayed on a single screen at a video rate.
This is an image acquisition method that irradiates a beam only to a necessary minimum range and does not damage the sample unnecessarily. And Claim 7
According to the invention described in (1), when acquiring each image data with the number of scanning lines being a fraction and storing it in the frame memory, each image data is stored in the frame memory as image data obtained by integrating a plurality of identical image data. This is an image acquisition method using a scanning microscope.

【0054】従って、複数の画像を同時に取得してビデ
オレートで複数の画像を一画面に表示するに際し、鮮明
な画像を表示することができる。
Therefore, when a plurality of images are simultaneously obtained and a plurality of images are displayed on a single screen at a video rate, clear images can be displayed.

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

【図1】本発明に係る光走査型顕微鏡の要部を示すブロ
ック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of an optical scanning microscope according to the present invention.

【図2】本発明に係る光走査型顕微鏡における走査範囲
と出力画像の状態を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a scanning range and a state of an output image in the optical scanning microscope according to the present invention.

【図3】本発明に係る光走査型顕微鏡における走査範囲
と出力画像の状態を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a scanning range and a state of an output image in the optical scanning microscope according to the present invention.

【図4】本発明に係る光走査型顕微鏡の他の実施の形態
を示す要部ブロック図。
FIG. 4 is a main part block diagram showing another embodiment of the optical scanning microscope according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 光走査型顕微鏡 11 レーザー照射
手段 13 スキャナー制御手段 15 XYスキャナ
ー 17 第1ダイクロイックミラー 19 第2ダイクロ
イックミラー 22 第1光電変換手段 23 第1アナログ
デジタル変換器 25 第1フレームメモリ 27 第1重畳手段 28 フレームメモリ 29 積算器 32 第2光電変換手段 33 第2アナログ
デジタル変換器 35 第2フレームメモリ 37 第2重畳手段 38 フレームメモリ 39 積算器 42 第3光電変換手段 51 同期信号発生回路 55 入力設定手段 57 書き込みアドレス発生回路 59 読み出しアド
レス発生回路 61 試料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical scanning microscope 11 Laser irradiation means 13 Scanner control means 15 XY scanner 17 1st dichroic mirror 19 2nd dichroic mirror 22 1st photoelectric conversion means 23 1st analog / digital converter 25 1st frame memory 27 1st superposition means 28 Frame memory 29 Integrator 32 Second photoelectric conversion means 33 Second analog-to-digital converter 35 Second frame memory 37 Second superimposing means 38 Frame memory 39 Integrator 42 Third photoelectric conversion means 51 Synchronous signal generation circuit 55 Input setting means 57 Write address generator 59 Read address generator 61 Sample

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザービームにより試料を走査し、前
記試料からの光を光電変換手段によって電気信号に変換
して画像データを形成する顕微鏡であって、前記光電変
換手段を複数個有し、前記各光電変換手段により形成す
る各画像データを各々記憶するフレームメモリを有する
光走査型顕微鏡において、レーザービームにより前記試
料などを走査する際の走査線数の設定変更が可能なスキ
ャナー制御手段を有すると共に、走査線数の前記設定変
更に合わせて前記フレームメモリに記憶した各画像デー
タを合成してビデオレートの一画面の画像データを形成
するように前記フレームメモリから画像データを出力さ
せる読み出しアドレス発生回路を有することを特徴とす
る光走査型顕微鏡。
1. A microscope that scans a sample with a laser beam and converts light from the sample into an electric signal by a photoelectric conversion unit to form image data, the microscope having a plurality of the photoelectric conversion units, In an optical scanning microscope having a frame memory for storing each image data formed by each photoelectric conversion means, a scanner control means capable of changing the setting of the number of scanning lines when scanning the sample or the like with a laser beam, A read address generation circuit for outputting image data from the frame memory so as to form image data of one screen at a video rate by synthesizing each image data stored in the frame memory in accordance with the setting change of the number of scanning lines An optical scanning microscope, comprising:
【請求項2】 前記スキャナー制御手段は、走査線の前
記設定変更に際し、標準の走査線数に対してN分の1
(Nは正の整数)の数に走査線の数を減少させる設定を
可能とし、Nの最大を前記光電変換手段の数としたこと
を特徴とする請求項1に記載した光走査型顕微鏡。
2. The method according to claim 1, wherein the scanner control unit changes the setting of the scanning line by 1 / N of a standard number of scanning lines.
2. The optical scanning microscope according to claim 1, wherein the number of scanning lines can be reduced to the number of (N is a positive integer), and the maximum of N is set to the number of the photoelectric conversion units.
【請求項3】 前記スキャナー制御手段は、走査線の数
をN分の1に設定するに際し、走査線の間隔を標準のN
倍とすることを特徴とする請求項2に記載した光走査型
顕微鏡。
3. The scanner control means sets a scan line interval to a standard N when setting the number of scan lines to 1 / N.
3. The optical scanning microscope according to claim 2, wherein the magnification is doubled.
【請求項4】 前記光電変換手段と前記フレームメモリ
との間に重畳手段を有し、この重畳手段により複数画像
における対応画素データを加算した画素データによる画
像データを前記フレームメモリに記憶させることを特徴
とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載した光走査
型顕微鏡。
4. A superimposing means between the photoelectric conversion means and the frame memory, wherein the superimposing means causes the frame memory to store image data based on pixel data obtained by adding corresponding pixel data in a plurality of images. An optical scanning microscope according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
【請求項5】 前記重畳手段は、フレームバッファと積
算器とで構成していることを特徴とする請求項4に記載
した光走査型顕微鏡。
5. An optical scanning microscope according to claim 4, wherein said superimposing means comprises a frame buffer and an integrator.
【請求項6】 複数の光電変換手段とフレームメモリと
を有する光走査型顕微鏡により同時に同一対象の複数画
像を取得するに際し、走査線の数を標準の走査線の数の
数分の1とした各画像データを取得して前記フレームメ
モリに一旦記憶することを特徴とする走査型顕微鏡の画
像取得方法。
6. When simultaneously acquiring a plurality of images of the same object by an optical scanning microscope having a plurality of photoelectric conversion units and a frame memory, the number of scanning lines is reduced to a fraction of the number of standard scanning lines. An image acquisition method for a scanning microscope, wherein each image data is acquired and temporarily stored in the frame memory.
【請求項7】 走査線数を数分の1とした各画像データ
を取得して前記フレームメモリに記憶するに際し、各画
像データは複数の同一画像データを積算した画像データ
として前記フレームメモリに記憶することを特徴とする
請求項6に記載した走査型顕微鏡の画像取得方法。
7. When acquiring each image data with the number of scanning lines reduced to a fraction and storing it in the frame memory, each image data is stored in the frame memory as image data obtained by integrating a plurality of identical image data. 7. The method for acquiring an image of a scanning microscope according to claim 6, wherein:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004138947A (en) * 2002-10-21 2004-05-13 Keyence Corp Confocal microscopic system selective in scanning mode
JP2005233974A (en) * 2001-03-21 2005-09-02 Olympus Corp Biochemical inspection method
JP2007500880A (en) * 2003-05-16 2007-01-18 ユニヴェルシテイト ファン アムステルダム Method and apparatus for forming an image of an object

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