JP3331175B2 - Microscope observation device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は顕微鏡観察装置、特に光
源から放射される光を１次元または２次元的に走査して
試料面に照射し、試料からの反射光、透過光または蛍光
に基づいて画像を観察するようにした顕微鏡撮像装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microscope observation apparatus, and more particularly, to one-dimensionally or two-dimensionally scanning light radiated from a light source to irradiate a sample surface with light. The present invention relates to a microscope imaging device for observing an image.
【０００２】[0002]
【従来の技術】このような顕微鏡撮像装置はＩＣ、ＬＳ
Ｉなどの半導体デバイス、種々の材料、磁気テープなど
の製品検査や工程管理などに利用されている。また、光
源としてレーザを利用したレーザ走査型顕微鏡撮像装置
は既知であり、従来より種々の型式のものが提案されて
いる。2. Description of the Related Art Such a microscope imaging apparatus is an IC, LS, or the like.
It is used for product inspection and process management of semiconductor devices such as I, various materials, magnetic tapes and the like. Further, a laser scanning microscope image pickup apparatus using a laser as a light source is known, and various types have been conventionally proposed.
【０００３】1985年発行のSCANNINGのVol.7, pp88-96に
は、V. Wilkeが「Optical ScanningMicroscope 」と題
して、レーザ光源から放射されたレーザ光を第１および
第２の振動ミラーによって主走査方向および副走査方向
に順次に偏向して試料に投射し、試料からの反射光をホ
トマルチプライヤで受光するようにしたレーザ走査型顕
微鏡撮像装置が記載されている。[0003] V. Wilke entitled "Optical Scanning Microscope", published in 1985 in SCANNING Vol. 7, pp. 88-96, mainly focuses laser light emitted from a laser light source by first and second vibrating mirrors. There is described a laser scanning microscope imaging apparatus in which light is sequentially deflected in a scanning direction and a sub-scanning direction and projected onto a sample, and reflected light from the sample is received by a photomultiplier.
【０００４】また、1990年発行のTransactions of the
ROYAL MICROSCOPICAL SOCIETY のVol.1, pp242-250に
は、J. Brakengoff およびK. Visscher が、レーザ光源
からのレーザ光を高速走査する代わりにスリットを透過
した光を副走査方向に振動ミラーで走査して試料上を2
次元的に走査し、試料からの反射光または蛍光を副走査
方向の偏向を相殺するように振動ミラーで偏向して１次
元像を形成し、この位置にスリットを配置して副走査方
向の共焦点性を確保し、このスリットを透過した光を再
度振動ミラーによって偏向して２次元像を形成し、この
２次元像を２次元ＣＣＤで受光するようにした顕微鏡撮
像装置が開示されている。[0004] Also, Transactions of the 1990
In ROYAL MICROSCOPICAL SOCIETY Vol.1, pp242-250, J. Brakengoff and K. Visscher scan the light transmitted through the slit with the vibrating mirror in the sub-scanning direction instead of scanning the laser light from the laser light source at high speed. 2 on the sample
A one-dimensional image is formed by deflecting the reflected light or fluorescent light from the sample with a vibrating mirror so as to cancel the deflection in the sub-scanning direction. There is disclosed a microscope imaging apparatus in which the focus is ensured, the light transmitted through the slit is again deflected by a vibrating mirror to form a two-dimensional image, and the two-dimensional image is received by a two-dimensional CCD.
【０００５】本願人の出願に係る特開昭６１─８０２１
５号公報やアメリカ特許第4,736,110 号明細書には、光
源としてレーザを用い、この光源から放射されるレーザ
光を音響光学素子によって主走査方向に偏向した後、振
動ミラーによって主走査方向と直交する副走査方向に偏
向して試料の観察点に照射し、試料からの反射光、透過
光または蛍光を副走査方向に偏向して、試料への入射光
の副走査方向の偏向を打ち消してＣＣＤラインセンサの
ようなリニアイメージンサで受光するようにし、前記レ
ーザ光源、試料上の観察点、リニアイメージセンサが全
て共役な結像関係となるような共焦点光学系を構成する
ように配置した顕微鏡撮像装置が開示されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-8021 filed by the present applicant
No. 5,736,110 and U.S. Pat. No. 4,736,110 use a laser as a light source, deflect laser light emitted from the light source in the main scanning direction by an acousto-optic device, and then orthogonally cross the main scanning direction by a vibrating mirror. It deflects in the sub-scanning direction to irradiate the observation point of the sample, deflects reflected light, transmitted light or fluorescence from the sample in the sub-scanning direction, cancels out the deflection of incident light to the sample in the sub-scanning direction, and changes the CCD line. Microscope imaging in which light is received by a linear imager such as a sensor, and the laser light source, the observation point on the sample, and the linear image sensor are arranged so as to constitute a confocal optical system in which all the conjugate imaging relations are formed. An apparatus is disclosed.
【０００６】さらに、本願人の出願に係る特開平５−２
７１７８号公報には、上述した共焦点光学系を構成する
顕微鏡撮像装置において、試料からの反射光、透過光ま
たは蛍光を副走査方向に偏向して、試料への入射光の副
走査方向の偏向を打ち消した後、主走査方向に延在する
スリットを透過して第２の振動ミラーによって副走査方
向に偏向させた後に、リニアイメージセンサや写真フィ
ルムに入射させるようにしたものが開示されている。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 5-2 filed by the present applicant is disclosed.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7178 discloses a microscope imaging device that constitutes the above-described confocal optical system. After canceling, the light is transmitted through a slit extending in the main scanning direction, is deflected in the sub-scanning direction by a second vibrating mirror, and is then incident on a linear image sensor or a photographic film. .
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述した第１の従来例
では、高速の主走査に振動ミラーを用いているため、ミ
ラーの慣性重量および駆動部の応答性のため高速走査に
限界があり、２次元像の検出速度は０．５〜２画面／秒
程度と遅くなり、実時間での検出は不可能である。ま
た、検出した画像による試料の寸法の再現性は振動ミラ
ーの走査の再現性に依存するため、振動ミラーの駆動に
高精度で複雑な信号処理回路が必要となる欠点がある。In the above-described first conventional example, the vibrating mirror is used for high-speed main scanning, so that high-speed scanning is limited due to the inertia weight of the mirror and the responsiveness of the driving unit. The detection speed of a two-dimensional image is as slow as about 0.5 to 2 screens / sec, and detection in real time is impossible. In addition, since the reproducibility of the dimensions of the sample based on the detected image depends on the reproducibility of scanning of the vibrating mirror, there is a disadvantage that a highly accurate and complicated signal processing circuit is required for driving the vibrating mirror.
【０００８】第２の従来例では、空間分解能を有する２
次元ＣＣＤによって撮像を行っているため、試料上の観
察点とＣＣＤ上の画素とは１：１に対応し、したがって
試料の寸法再現性は電気信号に変換された時点で既に上
述した第１の従来例に比べて優れている。しかし、主走
査方向にスリット照明を用いて高速走査の代わりとして
いるため以下のような問題がある。第１に、主走査方向
での開口数（ＮＡ）が低いため主走査方向の焦点面選択
性が悪い欠点がある。第２に、主走査方向の空間的コヒ
ーレンシが高いのでスペックル縞が発生し、検出した像
にシェージングむらとなって現れる欠点がある。第３
に、主走査方向ではＣＣＤの面内分解能のみを使用して
いるため共焦点性が低く、共焦点を使用しない従来の顕
微鏡と解像度は変わらない欠点がある。[0008] In the second conventional example, 2
Since the imaging is performed by the two-dimensional CCD, the observation point on the sample and the pixel on the CCD correspond to one to one. Therefore, the dimensional reproducibility of the sample is the same as that of the first one described above when converted into an electric signal. It is superior to the conventional example. However, there is the following problem because slit illumination is used in the main scanning direction instead of high-speed scanning. First, since the numerical aperture (NA) in the main scanning direction is low, the focal plane selectivity in the main scanning direction is poor. Second, there is a disadvantage that speckle fringes occur due to high spatial coherency in the main scanning direction and appear as shading unevenness in a detected image. Third
In addition, since only the in-plane resolution of the CCD is used in the main scanning direction, the confocal property is low, and there is a defect that the resolution is not different from that of a conventional microscope that does not use confocal.
【０００９】第３の従来例においては、主走査に音響光
学偏向素子を用い、副走査に振動ミラーを使用し、試料
からの反射光、透過光、蛍光を、副走査方向の偏向を打
ち消すようにしてからＣＣＤラインセンサに入射させる
ようにし、さらに点光源、試料上の観察点およびＣＣＤ
ラインセンサを全て共役な結像関係となるような共焦点
光学系を構成するように配置しているので、高速走査が
可能であり、実時間での像検出を行うことができるとと
もに主走査方向にも副走査方向にも高い分解能が得られ
る。また、検出された像の副走査方向での寸法再現性は
非常に高いものである。しかしながら、試料からの光を
副走査方向の走査を打ち消すように偏向してからＣＣＤ
ラインセンサに入射させているので、副走査方向におけ
る寸法再現性が低い欠点がある。さらに、この従来例に
おいては、ＣＣＤラインセンサにライン状の像を投射す
るようにしているので、ＣＣＤラインセンサの代わりに
写真フィルムを用いて撮影したり、肉眼で観察すること
はできない。In the third conventional example, an acousto-optic deflecting element is used for main scanning, and a vibrating mirror is used for sub-scanning, so that reflected light, transmitted light, and fluorescent light from a sample are canceled out in the sub-scanning direction. And then make it incident on the CCD line sensor.
All the line sensors are arranged to form a confocal optical system that has a conjugate imaging relationship, so high-speed scanning is possible, real-time image detection can be performed, and the main scanning direction And a high resolution in both the sub-scanning direction. The dimension reproducibility of the detected image in the sub-scanning direction is very high. However, after deflecting the light from the sample so as to cancel the scanning in the sub-scanning direction,
Since the light is incident on the line sensor, there is a disadvantage that dimensional reproducibility in the sub-scanning direction is low. Further, in this conventional example, since a linear image is projected on the CCD line sensor, it is impossible to take a picture using a photographic film instead of the CCD line sensor or observe it with the naked eye.
【００１０】第４の従来例においては、共焦点光学系の
利点を維持したまま、試料上の任意の２次元方向におけ
る高い寸法再現性を有するとともにＣＣＤラインセンサ
の代わりに写真フィルムを用いることができ、さらに目
視観察も可能である。しかしながら、試料に投射する光
と、リニアイメージセンサや写真フィルムに入射する光
とは同じ光であるので、試料に投射する光の波長の自由
度が低く、任意の波長の光を投射できない欠点がある。
また、試料を照明する光の明るさにむらがある場合に、
得られる画像の明るさにもむら生じる欠点がある。一般
に振動ミラーを用いて偏向する場合には、振動ミラーの
回動速度が走査端でゆっくりとなり、中央部で速くなる
傾向がある。したがって、画面の中央部が周辺部よりも
暗くなるが、このような明るさむらがそのまま画像に現
れることになる。さらに、従来の顕微鏡観察装置におい
ては、スリットを透過した光をイメージセンサに入射さ
せているので、このスリットの幅方向では共焦点の条件
を満たしているが、スリットの長手方向では共焦点とは
なっておらず、真の意味での共焦点とはなっていない欠
点がある。In the fourth conventional example, while maintaining the advantages of the confocal optical system, it is possible to use a photographic film instead of a CCD line sensor while having high dimensional reproducibility in any two-dimensional direction on a sample. Yes, and visual observation is also possible. However, since the light projected onto the sample and the light incident on the linear image sensor or the photographic film are the same light, the degree of freedom of the wavelength of the light projected onto the sample is low, and the light cannot be projected at an arbitrary wavelength. is there.
Also, if the brightness of the light illuminating the sample is uneven,
There is a disadvantage that the brightness of the obtained image is also uneven. Generally, when deflecting using a vibrating mirror, the rotational speed of the vibrating mirror tends to be slower at the scanning end and faster at the center. Therefore, the central portion of the screen becomes darker than the peripheral portion, but such uneven brightness appears in the image as it is. Furthermore, in the conventional microscope observation device, since the light transmitted through the slit is made incident on the image sensor, the condition of confocal is satisfied in the width direction of the slit, but confocal is not defined in the longitudinal direction of the slit. It has the drawback of not being confocal in the true sense.
【００１１】本発明の目的は、上述した従来の種々の欠
点を解消し、試料の２次元像を実時間で得ることがで
き、主走査方向および副走査方向の双方において真の意
味での共焦点光学系を構成することによって分解能が高
く、また明るさのむらなどがない高品位の像を得ること
ができ、主走査方向および副走査方向はもとより任意の
方向における寸法再現性が高い像を得ることができ、写
真フィルムでの撮影や肉眼による目視観察をも行うこと
ができ、試料に入射させる光の波長の選択における自由
度が高い顕微鏡観察装置を提供しようとするものであ
る。An object of the present invention is to solve the above-mentioned various disadvantages of the prior art, to obtain a two-dimensional image of a sample in real time, and to have a true meaning in both the main scanning direction and the sub-scanning direction. By constructing a focusing optical system, it is possible to obtain a high-resolution image with high resolution and without uneven brightness, and to obtain an image with high dimensional reproducibility in any direction as well as in the main scanning direction and the sub-scanning direction. An object of the present invention is to provide a microscope observation apparatus which can perform photographing with a photographic film and visual observation with the naked eye, and has a high degree of freedom in selecting a wavelength of light to be incident on a sample.
【００１２】本発明の顕微鏡観察装置は、走査光を発生
する第１の点光源手段と、この第１の点光源手段から放
射される光を主走査方向に偏向する第１の偏向手段と、
この第１の偏向手段から射出される光を試料の所望の部
位に照射する対物レンズ系と、この試料を、前記主走査
方向と直交する方向に移動させて副走査を行なう駆動手
段と、前記試料からの反射光、透過光または蛍光を、そ
の主走査方向の偏向を打ち消すように偏向する第２の偏
向手段と、この第２の偏向手段から射出される光を受け
るピンホールと、このピンホールを透過した光を光電変
換する光電変換手段と、この光電変換手段から出力され
る信号を受けて光を放射する第２の点光源手段と、この
第２の点光源手段からの光を主走査方向に偏向する第３
の偏向手段と、この第３の偏向手段から射出される光を
所定の像平面上に１次元画像として結像する光学系手段
とを具え、前記第１の点光源手段、試料上の観察点およ
びピンホールを、これらが全て共役な結像関係となる共
焦点光学系を構成するように配置すると共に、前記第
１、第２および第３の偏向手段を共通の偏向装置を以て
構成したことを特徴とするとするものである。The microscope observation apparatus of the present invention comprises: first point light source means for generating scanning light; first deflecting means for deflecting light emitted from the first point light source means in the main scanning direction;
An objective lens system for irradiating a desired portion of the sample with light emitted from the first deflecting unit, a driving unit for moving the sample in a direction orthogonal to the main scanning direction to perform sub-scanning, Second deflecting means for deflecting reflected light, transmitted light or fluorescence from the sample so as to cancel the deflection in the main scanning direction; a pinhole for receiving light emitted from the second deflecting means; A photoelectric conversion means for photoelectrically converting the light transmitted through the hole, a second point light source means for emitting light in response to a signal output from the photoelectric conversion means, and a light source for the second point light source means; Third deflecting in the scanning direction
Deflecting means, and optical system means for forming light emitted from the third deflecting means as a one-dimensional image on a predetermined image plane, wherein the first point light source means and an observation point on a sample are provided. And the pinholes are arranged so as to constitute a confocal optical system in which they all have a conjugate imaging relationship, and the first, second and third deflecting means are constituted by a common deflecting device. It is a feature.
【００１３】本発明の顕微鏡観察装置は、走査光を発生
する第１の点光源手段と、この第１の点光源手段から放
射される光を互いに直交する主走査方向および副走査方
向に偏向する偏向手段と、この偏向手段から射出される
光を試料の所望の部位に照射する対物レンズ系と、この
試料からの反射光、透過光または蛍光を、その主走査方
向および副走査方向の偏向を打ち消すように偏向する第
２の偏向手段と、この第２の偏向手段から射出される光
を受けるピンホールと、このピンホールを透過した光を
光電変換する光電変換手段と、この光電変換手段から出
力される信号を受けて光を放射する第２の点光源手段
と、この第２の点光源手段からの光を主走査方向および
副走査方向に偏向する第３の偏向手段と、この第３の偏
向手段から射出される光を所定の像平面上に２次元画像
として結像する光学系手段とを具え、前記第１の点光源
手段、試料上の観察点およびピンホールを、これらが全
て共役な結像関係となる共焦点光学系を構成するように
配置すると共に、前記第１、第２及び第３の偏向手段を
共通の偏向装置を以て構成したことを特徴とするもので
ある。In the microscope observation apparatus of the present invention, first point light source means for generating scanning light, and light emitted from the first point light source means are deflected in a main scanning direction and a sub-scanning direction orthogonal to each other. A deflecting unit, an objective lens system for irradiating a desired portion of the sample with light emitted from the deflecting unit, and deflecting reflected light, transmitted light, or fluorescent light from the sample in the main scanning direction and the sub-scanning direction. A second deflecting means for deflecting to cancel each other, a pinhole for receiving light emitted from the second deflecting means, a photoelectric conversion means for performing photoelectric conversion of light transmitted through the pinhole; A second point light source that emits light in response to the output signal, a third deflection unit that deflects light from the second point light source in the main scanning direction and the sub-scanning direction, From the deflection means Optical system means for forming light as a two-dimensional image on a predetermined image plane, wherein the first point light source means, the observation point on the sample, and the pinhole are all in a conjugate imaging relationship. A confocal optical system is arranged, and the first, second and third deflecting means are constituted by a common deflecting device.
【００１４】上述した本発明の顕微鏡観察装置において
は、前記光学系手段による結像面に、前記第３の偏向手
段から射出される光を受光して画像信号を出力するよう
に複数の受光素子が１次元状に配列された１次元光電変
換手段を配置するか、第３の偏向手段から射出される光
を受光して画像信号を出力するように複数の受光素子が
２次元状に配列された２次元光電変換手段を配置するこ
とができる。また、この結像面位置に、写真フィルムを
配置したり、目視観察用のスクリーンを配置することも
できる。In the above-described microscope observation apparatus of the present invention, the plurality of light receiving elements are arranged so as to receive the light emitted from the third deflecting means and output an image signal on the image plane formed by the optical system means. A plurality of light receiving elements are arranged two-dimensionally so as to receive a light emitted from the third deflecting means and output an image signal. Two-dimensional photoelectric conversion means. In addition, a photographic film or a screen for visual observation can be arranged at this image plane position.
【００１５】また、上述した第１および第２の偏向手段
あるいは第１〜第３の偏向手段は、後述する実施例のよ
うに、それぞれ共通の一つの偏向装置を以て構成するの
が、構成が簡単になるとともに別個の偏向手段を用いる
場合の同期はずれなどの問題が生じないので好適であ
る。その場合に、偏向装置に設けたガルバノミラーの表
面および裏面を使用することができる。特にこのような
構成は、試料からの反射光を取り扱う装置において有効
に採用することができる。Further, the first and second deflecting means or the first to third deflecting means described above are each constituted by one common deflecting device as in the embodiment to be described later. This is preferable because problems such as loss of synchronization and the like when using separate deflection means do not occur. In that case, the front and back surfaces of the galvanomirror provided in the deflection device can be used. In particular, such a configuration can be effectively adopted in an apparatus that handles reflected light from a sample.
【００１６】[0016]
【作用】本発明による顕微鏡観察装置においては、試料
からの反射光、透過光、蛍光を、第２の偏向手段によっ
て、第１の偏向手段による偏向を打ち消すように偏向し
た後、ピンホールに通すため、主走査方向および副走査
方向において共焦点性を確保することができ、解像度の
向上を図ることもできる。さらに、試料を走査するため
の光源として点光源を用い、この点光源の像をそのまま
高速走査に使用するためスペックル縞は発生しないとと
もに試料上では光スポットを走査するようにしているの
で主走査方向でのＮＡも確保できる。また、第２の点光
源手段からの光を第３の偏向手段によって偏向して２次
元像を得るようにしているので、２次元像の任意の方向
における寸法再現性はきわめて高いものとなる。また、
この２次元像を２次元ＣＣＤ撮像素子で受光する場合に
は、試料の観察点と、２次元ＣＣＤ撮像素子上の画素と
は１：１または１：複数で対応することになり、２次元
ＣＣＤ撮像素子で得られる画像信号を処理することによ
って任意の２次元方向においてすぐれた寸法再現性が得
られることになる。In the microscope observation apparatus according to the present invention, the reflected light, transmitted light, and fluorescent light from the sample are deflected by the second deflecting means so as to cancel the deflection by the first deflecting means, and then passed through the pinhole. Therefore, confocal properties can be secured in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and the resolution can be improved. Furthermore, a point light source is used as a light source for scanning the sample, and since the image of this point light source is used for high-speed scanning as it is, no speckle fringes are generated and a light spot is scanned on the sample, so that main scanning is performed. The NA in the direction can also be secured. Further, since the two-dimensional image is obtained by deflecting the light from the second point light source means by the third deflecting means, the dimensional reproducibility of the two-dimensional image in any direction is extremely high. Also,
When the two-dimensional image is received by the two-dimensional CCD image sensor, the observation point of the sample corresponds to the pixels on the two-dimensional CCD image sensor in a one-to-one or one-to-one correspondence. By processing an image signal obtained by the image sensor, excellent dimensional reproducibility in any two-dimensional direction can be obtained.
【００１７】また、試料からの光を光電変換手段によっ
て一旦電気信号に変換し、これを第２の点光源手段によ
って再び光信号に変換し、これを１次元または２次元光
電変換手段によって受光しているので、第１の点光源か
ら放射される光と、第２の点光源手段から放射される光
とを別個の光とすることができ、それぞれの光の波長を
任意に設定することができる。さらに、ピンホールから
の光を受光する光電変換手段から得られる電気信号を電
気的に処理した後に、第２の点光源手段へ供給している
ので、例えば明るさのむらを補正することができる。Further, light from the sample is once converted into an electric signal by the photoelectric conversion means, converted into an optical signal again by the second point light source means, and received by the one-dimensional or two-dimensional photoelectric conversion means. Therefore, the light radiated from the first point light source and the light radiated from the second point light source can be separated light, and the wavelength of each light can be set arbitrarily. it can. Furthermore, since the electrical signal obtained from the photoelectric conversion unit that receives the light from the pinhole is electrically processed and then supplied to the second point light source unit, for example, uneven brightness can be corrected.
【００１８】[0018]
【実施例】図１は本発明による顕微鏡観察装置の一実施
例の構成を示す線図であり、本例では、偏向手段として
主走査方向および副走査方向にミラーを振動させる偏向
装置を用いて２次元画像を所定の像平面に結像させ、こ
の像を２次元ＣＣＤで受光して画像信号を得るようにし
たものである。連続発振するレーザ光源１１を第１の点
光源手段として設ける。本例では、このレーザ光源１１
をHe-Nガスレーザを以て構成する。このレーザ光源１１
から放射されるレーザ光をビームエクスパンダ１２に通
して、その径を拡大する。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a microscope observation apparatus according to the present invention. In this embodiment, a deflecting device that vibrates a mirror in a main scanning direction and a sub-scanning direction is used as a deflecting means. A two-dimensional image is formed on a predetermined image plane, and this image is received by a two-dimensional CCD to obtain an image signal. A continuously oscillating laser light source 11 is provided as first point light source means. In this example, the laser light source 11
With a He-N gas laser. This laser light source 11
The laser beam emitted from the laser beam passes through the beam expander 12 to increase the diameter.
【００１９】ビームエクスパンダ１２によって拡大した
レーザビームをビームスプリッタ１３に入射させ、それ
を透過するレーザビームを偏向装置１４に入射させる。
この偏向装置１４は、ガルバノミラーを振動させてレー
ザビームを主走査方向に高速で偏向するとともそれと直
交する副走査方向に低速で偏向するものである。この偏
向装置１４の詳細な構造については後に図２を参照して
説明する。偏向装置１４によって２次元的に偏向された
レーザビームを、リレーレンズ１５を経て対物レンズ１
６に入射させ、試料１７の所定の観察部位に投射する。
この試料１７は試料ステージ１８に載置されている。通
常のように、試料ステージ１８はＸＹステージで構成さ
れており、試料１７の所定の部位を観察できるようにす
る。The laser beam expanded by the beam expander 12 is incident on the beam splitter 13, and the laser beam transmitted therethrough is incident on the deflecting device 14.
The deflecting device 14 deflects a laser beam at a high speed in the main scanning direction by vibrating a galvanometer mirror and deflects the laser beam at a low speed in a sub-scanning direction orthogonal thereto. The detailed structure of the deflection device 14 will be described later with reference to FIG. The laser beam two-dimensionally deflected by the deflecting device 14 is passed through the relay lens 15 to the objective lens 1.
6 and projected on a predetermined observation site of the sample 17.
This sample 17 is placed on a sample stage 18. As usual, the sample stage 18 is constituted by an XY stage so that a predetermined portion of the sample 17 can be observed.
【００２０】試料１７で反射されるレーザビームを、対
物レンズ１４およびリレーレンズ１５を経て再び偏向装
置１４に入射させる。これにより主走査方向および副走
査方向の偏向は相殺され、固定のレーザビームが偏向装
置１４からビームスプリッタ１３へ入射される。このビ
ームスプリッタ１３で反射されるレーザビームを結像レ
ンズ１９によってピンホール２０の位置に結像し、この
ピンホールを通過したレーザビームを受光素子２１で受
光する。本例では、受光素子２１をフォトダイオードを
以て構成する。The laser beam reflected by the sample 17 is made incident on the deflector 14 again via the objective lens 14 and the relay lens 15. Thereby, the deflections in the main scanning direction and the sub-scanning direction are canceled, and a fixed laser beam is incident on the beam splitter 13 from the deflecting device 14. The laser beam reflected by the beam splitter 13 is imaged at the position of the pinhole 20 by the imaging lens 19, and the laser beam passing through the pinhole is received by the light receiving element 21. In this example, the light receiving element 21 is constituted by a photodiode.
【００２１】受光素子２１から得られる画像信号を第１
の信号処理回路２２を経て第２の点光源手段を構成する
レーザダイオード２３へ供給する。この第１の信号処理
回路２２では、画像信号のレベルを走査ラスタの位置の
関数として補正することができる。すなわち、ガルバノ
ミラーを振動させて偏向を行なうような偏向装置１４で
は、ミラーの回動速度は走査範囲に亘って均一とはなら
ず、走査の両端においては回動速度は低く、中央部で高
くなる傾向がある。したがって、画面の明るさは、周辺
部で明るく、中央部で暗くなる傾向がある。したがっ
て、第１の信号処理回路２２では、画像信号の利得を画
面の周辺部で小さくし、中央部で大きくするような補正
を行なうことによって画像の位置による明るさむらを補
正することができる。The image signal obtained from the light receiving element 21 is first
To the laser diode 23 constituting the second point light source means. In the first signal processing circuit 22, the level of the image signal can be corrected as a function of the position of the scanning raster. That is, in the deflecting device 14 that deflects by vibrating the galvanometer mirror, the rotation speed of the mirror is not uniform over the scanning range, and the rotation speed is low at both ends of the scan and high at the center. Tend to be. Therefore, the brightness of the screen tends to be bright at the periphery and dark at the center. Therefore, the first signal processing circuit 22 can correct the brightness unevenness due to the position of the image by performing the correction such that the gain of the image signal is reduced at the peripheral portion of the screen and increased at the central portion.
【００２２】また、第１の信号処理回路２２において、
画像信号のダイナミックレンジの制御を行なうこともで
きる。すなわち、上述した特開平５−２７１７８号公報
に記載されている従来の顕微鏡観察装置のように、試料
からの反射光を直接２次元ＣＣＤで受光する場合には、
得られる画像信号のダイナミックレンジは高々10×10 3
〜5 ×103 であるが、本例のようにフォトダイオード２
１で受光して得られる画像信号を処理した後、レーザダ
イオード２３を発光させる場合には、ダイナミックレン
ジを1010程度まで上げることができる。このことは、特
に像平面に写真フィルムを配置して撮影する場合に重要
となる。In the first signal processing circuit 22,
It can also control the dynamic range of image signals.
Wear. That is, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-27178 is disclosed.
As with the conventional microscope observation device described in
When the reflected light from the camera is directly received by the two-dimensional CCD,
The dynamic range of the obtained image signal is at most 10 × 10 Three
~ 5 × 10ThreeHowever, as in this example, the photodiode 2
After processing the image signal obtained by receiving the light in step 1, the laser
In order to make the iodide 23 emit light, a dynamic lens
10TenCan be raised to the extent. This is especially true
Important when placing photographic film on the image plane
Becomes
【００２３】このように第１の信号処理回路２２におい
て所望の補正を行った画像信号をレーザダイオード２３
に供給してレーザダイオードを発光させる。このレーザ
ダイオード２３から放射されるレーザビームをコリメー
タレンズ２４に通して平行光束として偏向装置１４に入
射させ、主走査方向および副走査方向に偏向する。この
場合、レーザビームはガルバノミラーの裏面で反射させ
るようにする。偏向装置１４によって２次元的に偏向さ
れたレーザビームを結像レンズ２５によって所定の像平
面２６に結像することによって、試料１７の所望の部位
の２次元像を像平面に形成することができる。したがっ
て、この像平面２６に、写真フィルムを配置することに
よって試料１７の所望の部位の拡大像の写真撮影を行な
うことができ、また観察スクリーンを配置することによ
って試料の拡大像を目視観察することもできる。The image signal which has been subjected to the desired correction in the first signal processing circuit 22 is
To cause the laser diode to emit light. The laser beam emitted from the laser diode 23 passes through a collimator lens 24 and is incident on the deflecting device 14 as a parallel light beam, and is deflected in the main scanning direction and the sub-scanning direction. In this case, the laser beam is reflected on the back surface of the galvanometer mirror. By forming the laser beam two-dimensionally deflected by the deflecting device 14 on a predetermined image plane 26 by the imaging lens 25, a two-dimensional image of a desired portion of the sample 17 can be formed on the image plane. . Therefore, it is possible to take a photograph of an enlarged image of a desired portion of the sample 17 by arranging a photographic film on the image plane 26, and to visually observe an enlarged image of the sample by arranging an observation screen. Can also.
【００２４】本例においては、この像平面２６に第２の
光電変換手段を構成する２次元ＣＣＤ２７を配置する。
この２次元ＣＣＤ２７から得られる画像信号を第２の信
号処理回路２８において処理した後、モニタ２９へ供給
して試料１７の拡大画像を表示することができる。本発
明では、上述したように試料１７へ投射する光と、最終
的な画像信号を得るための光とは分離されているので、
これらの光の波長を自由に選択することができる。すな
わち本例では、試料１７へ投射するレーザビームは、He
-Nガスレーザから放射される632.8 nm の波長の光と
し、２次元ＣＣＤ２７へ入射するレーザビームはレーザ
ダイオード２３から放射される850 〜880 nm の波長の
光としている。In the present embodiment, a two-dimensional CCD 27 constituting the second photoelectric conversion means is arranged on the image plane 26.
After the image signal obtained from the two-dimensional CCD 27 is processed in the second signal processing circuit 28, the image signal is supplied to the monitor 29 to display an enlarged image of the sample 17. In the present invention, the light projected onto the sample 17 and the light for obtaining the final image signal are separated as described above.
The wavelengths of these lights can be freely selected. That is, in this example, the laser beam projected onto the sample 17 is He
The -N gas laser emits light having a wavelength of 632.8 nm, and the laser beam incident on the two-dimensional CCD 27 has light emitted from the laser diode 23 having a wavelength of 850 to 880 nm.
【００２５】２次元ＣＣＤ２７から出力される画像信号
を処理する第２の信号処理回路２８においては、画像信
号のインピーダンス変換および電圧増幅を行い、ビデオ
信号に不要な8MHz以上の高周波成分を減衰させ、さらに
信号線路をドライブするための電流増幅およびインピー
ダンス変換を行った後、画像信号に、通常のテレビモニ
タで表示するための信号を付加したりレベル設定を行っ
て、水平走査周波数15.75KHz, 垂直走査周波数60Hzの通
常のビデオ信号を作成する。これらの処理そのものは周
知であるので、これ以上詳細な説明は省略する。A second signal processing circuit 28 for processing the image signal output from the two-dimensional CCD 27 performs impedance conversion and voltage amplification of the image signal, attenuates unnecessary high frequency components of 8 MHz or more in the video signal, After performing current amplification and impedance conversion to drive the signal line, a signal for displaying on a normal TV monitor is added to the image signal and level setting is performed, and the horizontal scanning frequency is 15.75 KHz and vertical scanning is performed. Create a normal video signal with a frequency of 60Hz. Since these processes are well known, further detailed description will be omitted.
【００２６】図２は、上述した偏向装置１４の詳細な構
成を示す斜視図である。本例では、ガルバノミラー３１
を設け、これを主走査方向および副走査方向に振動させ
てレーザビームの２次元偏向を行なうものである。ま
た、このガルバノミラー３１の裏面も鏡面に仕上げ、第
３の偏向手段として使用するものである。ガルバノミラ
ー３１は、水平方向の走査を行なう水平駆動モータ３２
の駆動軸３２ａの先端に固定する。この水平駆動モータ
３２は、「コ」の字状のアーム３３の一端に固着し、こ
のアームの他端には、カウンタバランス３４を取り付け
る。また、アーム３３の中心位置を、水平駆動モータ３
２の駆動軸３２ａの延在方向と直交する方向に延在する
垂直駆動モータ３５の駆動軸３５ａに固着する。水平駆
動モータ３２には、水平走査周波数15.75KHzを有する水
平駆動信号HDを供給し、垂直駆動モータ３５には垂直走
査周波数60Hzを有する垂直駆動信号VDを供給することに
より、ガルバノミラー３１は、水平走査周波数15.75KHz
で駆動軸３２ａを中心として振動するとともに垂直走査
周波数60Hzでそれと直交する駆動軸３５ａを中心として
振動するので、レーザビームを主走査方向および副走査
方向に偏向することができる。FIG. 2 is a perspective view showing a detailed configuration of the above-described deflection device 14. As shown in FIG. In this example, the galvanomirror 31
And vibrates them in the main scanning direction and the sub-scanning direction to perform two-dimensional deflection of the laser beam. The back surface of the galvanometer mirror 31 is also finished to a mirror surface, and is used as third deflecting means. A galvanomirror 31 is provided with a horizontal drive motor 32 for performing horizontal scanning.
Of the drive shaft 32a. The horizontal drive motor 32 is fixed to one end of a U-shaped arm 33, and a counter balance 34 is attached to the other end of the arm. Also, the center position of the arm 33 is
The second drive shaft 32a is fixed to a drive shaft 35a of a vertical drive motor 35 extending in a direction perpendicular to the direction in which the two drive shafts 32a extend. By supplying a horizontal drive signal HD having a horizontal scan frequency of 15.75 KHz to the horizontal drive motor 32 and supplying a vertical drive signal VD having a vertical scan frequency of 60 Hz to the vertical drive motor 35, the galvano mirror 31 Scan frequency 15.75KHz
Vibrates around the drive shaft 32a and at the vertical scanning frequency of 60 Hz around the drive shaft 35a orthogonal thereto, so that the laser beam can be deflected in the main scanning direction and the sub-scanning direction.
【００２７】図３は、本発明による顕微鏡観察装置の第
２の実施例の構成を示す線図であり、前例と同様の部分
には前例と同じ符号を付けて示し、その詳細な説明は省
略する。本例では、試料１７の所望の部位をレーザビー
ムによって主走査方向に１次元的に走査するので、偏向
装置として１次元偏向装置４１を用いる。すなわち、図
２に示した偏向装置の内、ガルバノミラー３１と水平駆
動モータ３２とを以て構成することができ、簡単とな
る。また、試料１７を載置した試料ステージ１８をステ
ージ駆動装置４２によって副走査方向へ駆動する。この
ように、１次元偏向装置４１とステージ駆動装置４２に
よって、試料の所望の部位をレーザビームによって２次
元的に走査することができる。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a second embodiment of the microscope observation apparatus according to the present invention. Parts similar to those in the previous example are denoted by the same reference numerals as those in the previous example, and detailed description thereof will be omitted. I do. In this example, since a desired portion of the sample 17 is one-dimensionally scanned in the main scanning direction by a laser beam, a one-dimensional deflecting device 41 is used as a deflecting device. That is, the deflection device shown in FIG. 2 can be configured with the galvanomirror 31 and the horizontal drive motor 32, which is simplified. Further, the sample stage 18 on which the sample 17 is placed is driven by the stage driving device 42 in the sub-scanning direction. As described above, the desired portion of the sample can be two-dimensionally scanned by the laser beam by the one-dimensional deflection device 41 and the stage driving device 42.
【００２８】試料１７で反射されたレーザビームを偏向
装置４１に再び入射させて主走査方向の１次元偏向を相
殺し、前例と同様に、ピンホール２０を経てフォトダイ
オード２１で受光する。フォトダイオード２１から出力
される画像信号を第１の信号処理回路２２で処理した
後、レーザダイオード２３に供給し、このレーザダイオ
ードから放射されるレーザビームを偏向装置４１で１次
元的に偏向し、像平面２６で１次元画像を形成する。本
例では、この像平面２６に１次元ＣＣＤ４３を配置す
る。偏向装置４１は、上述したようにレーザビームを主
走査方向に偏向するものであるから、１次元ＣＣＤ４３
も主走査方向に整列させる。これにより、試料ステージ
１８の副走査方向の移動と同期して、順次の水平走査線
を構成する画像信号が１次元ＣＣＤ４３から出力される
ことになる。The laser beam reflected by the sample 17 is again incident on the deflecting device 41 to cancel the one-dimensional deflection in the main scanning direction, and is received by the photodiode 21 via the pinhole 20 as in the previous example. After the image signal output from the photodiode 21 is processed by the first signal processing circuit 22, it is supplied to the laser diode 23, and the laser beam emitted from the laser diode is one-dimensionally deflected by the deflecting device 41. A one-dimensional image is formed on the image plane 26. In this example, a one-dimensional CCD 43 is arranged on the image plane 26. Since the deflecting device 41 deflects the laser beam in the main scanning direction as described above, the one-dimensional CCD 43
Are also aligned in the main scanning direction. As a result, the one-dimensional CCD 43 outputs image signals forming sequential horizontal scanning lines in synchronization with the movement of the sample stage 18 in the sub-scanning direction.
【００２９】本例においては、像平面２６に形成される
画像を目視観察することはできないが、１次元ＣＣＤ４
３の代わりに写真フィルムを用いることはできる。ただ
し、その場合には、例えば写真フィルムを１次元ＣＣＤ
の配列方向と直交する方向に移動させる手段が必要とな
る。In this embodiment, although the image formed on the image plane 26 cannot be visually observed, the one-dimensional CCD 4
A photographic film can be used instead of 3. However, in that case, for example, a photographic film is replaced with a one-dimensional CCD.
Means for moving in the direction orthogonal to the arrangement direction is required.
【００３０】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変更や変形を加えることができ
る。例えば、上述した実施例では試料からの反射光を受
けて試料像を表示または観察するようにしたが、試料を
透過した光や、試料に光を照射したときに試料から発せ
られる蛍光を受けて試料像を観察することもできる。こ
れらの場合には、第１の点光源から放射される光ビーム
を偏向する第１の偏向手段、試料からの光を偏向する第
２の偏向手段および第２の点光源から放射される光ビー
ムを偏向する第３の偏向手段をそれぞれ別個の偏向装置
を以て構成しても良いが、適当な光学系を組み合わせる
ことによって、これらの偏向手段を１台の偏向装置で構
成するのが好適である。また、上述した実施例におい
て、第２の点光源であるレーザダイオード２３から放射
される光を所定の像平面２６に結像するレンズ２５をズ
ームレンズとすることもできる。この場合にはズームレ
ンズを調整することによって、観察される試料像の拡大
倍率を簡単に変えることができる。The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be modified and modified in various ways. For example, in the above-described embodiment, the sample image is displayed or observed by receiving the reflected light from the sample, but the light transmitted through the sample or the fluorescent light emitted from the sample when the sample is irradiated with light is received. A sample image can also be observed. In these cases, first deflecting means for deflecting a light beam emitted from the first point light source, second deflecting means for deflecting light from the sample, and a light beam emitted from the second point light source The third deflecting means for deflecting the light may be constituted by separate deflecting devices. However, it is preferable that these deflecting means are constituted by one deflecting device by combining appropriate optical systems. Further, in the above-described embodiment, the lens 25 that forms the light emitted from the laser diode 23 as the second point light source on a predetermined image plane 26 may be a zoom lens. In this case, the magnification of the observed sample image can be easily changed by adjusting the zoom lens.
【００３１】[0031]
【発明の効果】上述したように、本発明による顕微鏡観
察装置によれば、第１の点光源、試料上の走査点および
ピンホールは、真の意味の共焦点関係になっているの
で、高解像度の試料画像を得ることができ、試料上の任
意の方向における高い寸法再現性が得られ、したがって
サブミクロンオーダーの微細パターンや微細構造体の像
検出や寸法計測を実時間で行なうことができる。As described above, according to the microscope observation apparatus of the present invention, since the first point light source, the scanning point on the sample, and the pinhole have a true confocal relationship, a high point is obtained. A sample image with high resolution can be obtained, and high dimensional reproducibility in any direction on the sample can be obtained. Therefore, image detection and dimensional measurement of submicron-order micropatterns and microstructures can be performed in real time. .
【００３２】また、試料に照射する光と、画像を形成す
る光とを別個のものとすることができるので、これらの
波長の選択の自由度が高くなり、用途が広がる利点があ
る。したがって、例えば試料に紫外線を照射し、試料か
ら反射される紫外線像を目視観察することもできる。さ
らに、ピンホールを透過した光を光電変換して得られる
画像信号に対して所望の信号処理を施した後に、この画
像信号を第２の点光源へ供給するようにしたので、例え
ば偏向手段の特性によって走査の両端が明るくなり中央
部が暗くなるという明るさむらを電気的に補正すること
ができる。したがって、高品位の画像を得ることができ
る。Further, since the light for irradiating the sample and the light for forming an image can be separated from each other, there is an advantage that the degree of freedom in selecting these wavelengths is increased and the application is expanded. Therefore, for example, the sample can be irradiated with ultraviolet rays, and the ultraviolet image reflected from the sample can be visually observed. Further, after subjecting the image signal obtained by photoelectrically converting the light transmitted through the pinhole to a desired signal processing, this image signal is supplied to the second point light source. Brightness unevenness in which both ends of scanning become bright and the center becomes dark can be electrically corrected by the characteristics. Therefore, a high-quality image can be obtained.
【００３３】さらに、上述した実施例に示すように、第
１、第２および第３の偏向手段を一つの共通の偏向手段
で構成した場合には、全体の構成がきわめて簡単になる
とともにコストを下げることができる。しかも、例えば
図２に示す２次元偏向装置の回動軸の直交関係がずれた
場合には、試料に照射される光によって形成されるラス
タが矩形から歪んで菱形になり、走査範囲はずれるが、
試料の画像そのものは歪むことはない。Further, as shown in the above-described embodiment, when the first, second and third deflecting means are constituted by one common deflecting means, the whole structure becomes extremely simple and the cost is reduced. Can be lowered. In addition, for example, when the orthogonal relationship between the rotation axes of the two-dimensional deflecting device shown in FIG. 2 is deviated, the raster formed by the light applied to the sample is distorted from a rectangle to a rhombus, and the scanning range deviates.
The image of the sample itself is not distorted.
【図１】図１は本発明による顕微鏡観察装置の第１の実
施例の構成を示す線図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of a microscope observation apparatus according to the present invention.
【図２】図２は同じくその偏向装置の詳細な構成を示す
斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a detailed configuration of the deflecting device.
【図３】図３は本発明による顕微鏡観察装置の第２の実
施例の構成を示す線図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second embodiment of the microscope observation apparatus according to the present invention.
１１ レーザ光源（第１の点光源手段）、 １２ ビ
ームエクスパンダ １３ ビームスプリッタ、 １４ 偏向装置（第１〜第
３の偏向手段） １５ リレーレンズ、 １６ 対物レンズ、 １７ 試
料 １８ 試料ステージ、 １９ ピンホール、 ２０ 結
像レンズ ２１ フォトダイオード（光電変換手段）、 ２２ 信
号処理回路 ２３ レーザダイオード（第２の点光源手段）、 ２４
コリメータレンズ ２５ 結像レンズ、 ２６ 結像面、 ２７ ２次元Ｃ
ＣＤ ２８ 信号処理装置、 ２９ モニタ、 ３１ ガルバ
ノミラー ３２ 水平駆動モータ、 ３３ アーム、 ３４ カウ
ンタバランス ３５ 垂直駆動モータ、 ４１ 偏向装置、 ４２ ス
テージ駆動装置 ４３ １次元ＣＣＤReference Signs List 11 laser light source (first point light source means), 12 beam expander 13 beam splitter, 14 deflection device (first to third deflection means) 15 relay lens, 16 objective lens, 17 sample 18 sample stage, 19 pinhole Reference Signs List 20 imaging lens 21 photodiode (photoelectric conversion means) 22 signal processing circuit 23 laser diode (second point light source means) 24
Collimator lens 25 imaging lens, 26 imaging plane, 27 two-dimensional C
CD 28 signal processing device, 29 monitor, 31 galvanometer mirror 32 horizontal drive motor, 33 arm, 34 counter balance 35 vertical drive motor, 41 deflection device, 42 stage drive device 43 one-dimensional CCD
Claims (11)
この第１の点光源手段から放射される光を主走査方向に
偏向する第１の偏向手段と、この第１の偏向手段から射
出される光を試料の所望の部位に照射する対物レンズ系
と、この試料を、前記主走査方向と直交する方向に移動
させて副走査を行なう駆動手段と、前記試料からの反射
光、透過光または蛍光を、その主走査方向の偏向を打ち
消すように偏向する第２の偏向手段と、この第２の偏向
手段から射出される光を受けるピンホールと、このピン
ホールを透過した光を光電変換する光電変換手段と、こ
の光電変換手段から出力される信号を受けて光を放射す
る第２の点光源手段と、この第２の点光源手段からの光
を主走査方向に偏向する第３の偏向手段と、この第３の
偏向手段から射出される光を所定の像平面上に１次元画
像として結像する光学系手段とを具え、前記第１の点光
源手段、試料上の観察点およびピンホールを、これらが
全て共役な結像関係となる共焦点光学系を構成するよう
に配置すると共に、前記第１、第２および第３の偏向手
段を共通の偏向装置を以て構成したことを特徴とする顕
微鏡観察装置。A first point light source means for generating scanning light;
First deflecting means for deflecting light emitted from the first point light source means in the main scanning direction, and an objective lens system for irradiating a desired portion of the sample with light emitted from the first deflecting means. Driving means for moving the sample in a direction orthogonal to the main scanning direction to perform sub-scanning, and deflecting reflected light, transmitted light or fluorescence from the sample so as to cancel the deflection in the main scanning direction. A second deflecting unit, a pinhole for receiving light emitted from the second deflecting unit, a photoelectric conversion unit for photoelectrically converting light transmitted through the pinhole, and a signal output from the photoelectric conversion unit. Second point light source means for receiving and emitting light; third point light means for deflecting light from the second point light source means in the main scanning direction; and light emitted from the third point light means. Form a one-dimensional image on a predetermined image plane Comprising the academic system means, said first point light source means, an observation point and pinholes on the sample, together with these are arranged so as to constitute a confocal optical system comprising all conjugate imaging relationship, the first 1, 2nd and 3rd deflection hands
A microscope observation apparatus characterized in that the steps are configured with a common deflection device.
と、このガルバノミラーを主走査方向に振動させる駆動
装置とを具えることを特徴とする請求項１に記載の顕微
鏡観察装置。2. The microscope observation apparatus according to claim 1, wherein the common deflecting device includes a galvanomirror and a driving device that vibrates the galvanomirror in a main scanning direction.
一方の反射面を第１および第２の偏向手段として用い、
他方の反射面を前記第３の偏向手段として用いることを
特徴とする請求項２に記載の顕微鏡観察装置。3. One of the reflecting surfaces of a galvanomirror of the common deflecting device is used as first and second deflecting means.
The microscope observation apparatus according to claim 2, wherein the other reflecting surface is used as the third deflecting unit.
れる像平面に１次元撮像素子を配置したことを特徴とす
る請求項１〜３の何れかに記載の顕微鏡観察装置。4. The microscope observation apparatus according to claim 1, wherein a one-dimensional imaging device is arranged on an image plane on which a sample image is formed by the optical system.
信号を表示する表示装置を設けたことを特徴とする請求
項４に記載の顕微鏡観察装置。5. The microscope observation device according to claim 4, further comprising a display device for displaying an image signal output from the one-dimensional imaging device.
れる像平面に配置された写真フィルムを、主走査方向と
直交する方向に駆動する駆動手段を設けたことを特徴と
する請求項１〜３の何れかに記載の顕微鏡観察装置。6. A driving means for driving a photographic film arranged on an image plane on which a sample image is formed by said optical system means in a direction orthogonal to a main scanning direction. 4. The microscope observation device according to any one of 3.
この第１の点光源手段から放射される光を互いに直交す
る主走査方向および副走査方向に偏向する偏向手段と、
この偏向手段から射出される光を試料の所望の部位に照
射する対物レンズ系と、この試料からの反射光、透過光
または蛍光を、その主走査方向および副走査方向の偏向
を打ち消すように偏向する第２の偏向手段と、この第２
の偏向手段から射出される光を受けるピンホールと、こ
のピンホールを透過した光を光電変換する光電変換手段
と、この光電変換手段から出力される信号を受けて光を
放射する第２の点光源手段と、この第２の点光源手段か
らの光を主走査方向および副走査方向に偏向する第３の
偏向手段と、この第３の偏向手段から射出される光を所
定の像平面上に２次元画像として結像する光学系手段と
を具え、前記第１の点光源手段、試料上の観察点および
ピンホールを、これらが全て共役な結像関係となる共焦
点光学系を構成するように配置すると共に、前記第１、
第２及び第３の偏向手段を共通の偏向装置を以て構成し
たことを特徴とする顕微鏡観察装置。7. A first point light source means for generating scanning light,
Deflecting means for deflecting light emitted from the first point light source means in a main scanning direction and a sub-scanning direction orthogonal to each other;
An objective lens system for irradiating a desired portion of the sample with light emitted from the deflecting means, and deflecting reflected light, transmitted light or fluorescent light from the sample so as to cancel the deflection in the main scanning direction and the sub-scanning direction. Second deflecting means for performing
A pinhole for receiving light emitted from the deflecting means, a photoelectric conversion means for photoelectrically converting light transmitted through the pinhole, and a second point for emitting light in response to a signal output from the photoelectric conversion means. Light source means, third deflecting means for deflecting light from the second point light source means in the main scanning direction and sub-scanning direction, and light emitted from the third deflecting means on a predetermined image plane. An optical system means for forming an image as a two-dimensional image, wherein the first point light source means, the observation point on the sample, and the pinhole constitute a confocal optical system in which all of them have a conjugate imaging relation. And the first,
The second and third deflecting means are configured with a common deflecting device.
A microscope observation device.
と、このガルバノミラーを主走査方向およびこれと直交
する副走査方向に振動させる駆動装置とを具えることを
特徴とする請求項７に記載の顕微鏡観察装置。8. The apparatus according to claim 7, wherein the common deflecting device includes a galvanomirror and a driving device for vibrating the galvanomirror in a main scanning direction and a sub-scanning direction orthogonal thereto. Microscope observation equipment.
一方の反射面を第１および第２の偏向手段として用い、
他方の反射面を前記第３の偏向手段として用いることを
特徴とする請求項９に記載の顕微鏡観察装置。9. One of the reflecting surfaces of a galvanomirror of the common deflecting device is used as first and second deflecting means,
The microscope observation apparatus according to claim 9, wherein the other reflecting surface is used as the third deflection unit.
される像平面に２次元撮像素子を配置したことを特徴と
する請求項７〜９の何れかに記載の顕微鏡観察装置。10. The microscope observation apparatus according to claim 7, wherein a two-dimensional image pickup device is arranged on an image plane on which a sample image is formed by the optical system means.
像信号を表示する表示装置を設けたことを特徴とする請
求項１０に記載の顕微鏡観察装置。11. The microscope observation device according to claim 10, further comprising a display device that displays an image signal output from the two-dimensional imaging device.
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