JPS63170608A - 走査型レ−ザ−顕微鏡 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、走査型レーザー顕微鏡に関する。

〔従来技術〕

走査型レーザー顕微鏡は、例えば特開昭６１−２４８０
２３号公報に記載の如く、レーザー光源からのビームを
対物レンズにより物体上に集束し、その散乱光を光電変
換装置で受けて物体の一点の状態を表わす信号を得るよ
うにした光電顕微鏡の一種であって、ビームと物体の相
対位置を変えてレーザービームで物体上を走査すること
により物体の各点からの信号を次々と得、この信号を用
いて各種の績査、測定を行なったり、物体像をＴＶモニ
ターで観察するようにしたものであり、床机な応用が期
待されているものである。

従来この種の装置の光源には、現在はとんど完成された
と考えられるＨｅ−Ｎ５レーザーが多く用いられていた
。このＨｅ−Ｎｅレーザーは非常に安定性に優れ、低雑
音であるので、走査型レーザー顕微鏡の光源としては特
に不都合はなかった。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、近年において、走査型レーザー顕微鏡の解像力
を向上させる為や螢光を観察する為に、より発振波長の
短いＡｒ’″レーザーやＨａ−Ｃｄレーザーが光源とし
て使用されるようになり、これらのレーザーの有する雑
音が大きく画像を悪化させる原因となっていた。

又、３００ＫＨｚ〜４００ＫＨｚの間にはプラズマノイ
ズという大きなノイズがあり、該ノイズは３００　Ｋ　
Ｈｚが画像信号帯域に入る高速走査型のレーザー顕微鏡
では、特に重大な問題であった。

本発明は、上記問題点に鑑み、高解像で良質な画像が得
られる走査型レーザー顕微鏡を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明による
走査型レーザーＩ！Ｊｉ微鏡は、レーザー光源からの光
を物体において反射或いは透過する前に検出してレーザ
ー光源の雑音信号を得、物体において反射或いは透過し
た光を検出して得られる画像形成用の信号を前記雑音信
号で割ることにより、レーザー光源による雑音を相殺、
除去するようにして、発振波長の短いレーザーを光源と
して使用しても画像の悪化が防止されるようにしたもの
である。

又、光偏向器に音響光学光偏向素子を用いた場合は、音
響光学偏向素子で構成された光偏向光学系以降でレーザ
ー光を検出し雑音信号とするようにしたことにより、音
響光学光偏向素子によって生じる回折効率の不均一によ
る画像信号の明るさ不均一も同時に除去できるようにし
たものである。

〔実施例〕

以下、図示した一実施例に基づき本発明の詳細な説明す
る。

第１図はその光学系及び電気回路を示しており、１はレ
ーザー光源、２はレーザー光源１を発したビームの光束
径を光走査光学系に入射するのに適切な大きさに拡げる
ビームエキスパンダーである。

ビームエキスパンダー２の後方には第１の音響光学光偏
向素子３．レンズ４．５からなる瞳伝送元系、第２の音
響光学光偏向素子６．シリンドリカルレンズ７が設けて
あり、これらが二次元光走査光学系を構成している。８
は対物レンズ１０の瞳を二次元光走査光学系に投影する
瞳投影レンズである。９は結像レンズ、１）は走査範囲
確認等のために観察光路系へ光を導くプリズムであり、
レーザー顕微鏡として使用する際には光路から除かれる
。１２はアイピース、１３は試料、１４はコンデンサー
レンズである。二次元光走査光学系により試料上を走査
したレーザービームは、第１の光検出器１５で検出され
た後、プリアンプ１６で増幅されて画像信号となる。１
７は二次元光走査光学系を出たレーザービームを試料走
査以前に分割する為のプリズムビームスプリッタ−であ
る。

分割されたレーザービームは、瞳投影レンズ１８を経て
第２の光検出器１９で検出された後プリアンプ２０で増
幅されて雑音検出信号となる。

２１は走査制御回路であって、図示しないＮＴＳＣの同
期信号発生回路を基に水平走査信号、垂直走査信号を発
生する。２２．２３は走査制御回路２１からの信号を基
に音響光学光偏向素子３゜６を夫々駆動するドライバで
ある。２４は得られた画像信号に同期信号を重ねて出力
したり、コントラスト強調等を行なうビデオ信号出力回
路である。２５はＣＲＴ、２６はプリアンプ１６からの
画像信号をプリアンプ２０からの雑音信号で除して雑音
を相殺する除算回路である。

以上のように、画像信号を音響光学光偏向素子を通過し
た後で検出する雑音信号で除することにより、レーザー
光源自身の雑音及び光走査光学系で生じる回折効率の不
均一による光量不均一等を除くことができ、その結果良
質な画像が得られる。

又、同じ理由により、プラズマ雑音等を有するＨｅ−Ｃ
ｄレーザー等を光源として使用できるので、観察光の波
長が短くなって高解像化を達成できる。

又、雑音が除去されることからコントラスト強調時の雑
音が減少し、低コントラストの標本でも観察可能となる
。更に、ローパスフィルターを用いた雑音除去ではない
ので、高周波の信号の利用が可能であり、その結果音響
光学光偏向素子を用いた高速走査が可能であって実時間
観察ができる高速走査型レーザー顕微鏡を実現すること
ができる。

尚、光路から雑音信号を取り出す場合、ビームスプリン
ター１７を使用せず、第２図に示した如くプリズム２７
の全反射を利用して取り出すようにしても良い、又、取
り出す位置は、結像レンズ９と対物レンズ１０との間等
でも良い。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明による走査型レーザー顕微鏡は、高
解像で良質な画像が得られ、更に低コントラスト標本の
観察や実時間観察が可能であるという実用上重要な利点
を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による走査型レーザーｉ！Ｊ微鏡の一実
施例の光学系及び電気回路を示す図、第２図は雑音信号
取り出し部の変形例を示す図である。 １・・・・レーｆ−光ｍ、２・・・・ビームエキスパン
ダー、３，６・・・・音響光学光偏向素子、４．５・・
、・レンズ、７・・・・シリンドリカルレンズ、８・・
・・瞳投影レンズ、９・・・・結像レンズ、１０・・・
・対物レンズ、１）．２７・・・・プリズム、１２・・
・・アイピース、１３・・・・試料、１４・・・・コン
デンサーレンズ、１５．１９・・・・光検出器、１６．
２０・・・・プリアンプ、１７・・・・プリズムビーム
スプリッタ−１）８・・・・瞳投影レンズ、２１・・・
・走査制御回路・２２．２３・・・・ドライバ、２４・
・・、ビデオ信号出力回路、２５・・・・ＣＲＴ、２６
・・・・割算回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザー光源と、該レーザー光源からの光を物体
   上に集束する対物レンズと、前記レーザー光源と対物レ
   ンズとの間に配置された光偏向器と、前記物体での散乱
   光を検出する第１の光検出手段とを備えた走査型レーザ
   ー顕微鏡において、前記レーザー光源からの光が前記物
   体に到達する前にその一部を受光する第２の光検出手段
   と、前記第１の光検出手段の出力信号を前記第２の光検
   出手段の出力信号で除することにより物体を表わす画像
   信号を得る除算回路とを設けたことを特徴とする走査型
   レーザー顕微鏡。
2. （２）光偏向器が音響光学光偏向素子であることを特徴
   とする特許請求の範囲（１）に記載の走査型レーザー顕
   微鏡。
3. （３）第１の光検出手段を光偏向器と対物レンズとの間
   に設けたことを特徴とする特許請求の範囲（２）に記載
   の走査型レーザー顕微鏡。