JPH07318831A - レーザ顕微鏡装置 - Google Patents
レーザ顕微鏡装置Info
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- JPH07318831A JPH07318831A JP6117094A JP11709494A JPH07318831A JP H07318831 A JPH07318831 A JP H07318831A JP 6117094 A JP6117094 A JP 6117094A JP 11709494 A JP11709494 A JP 11709494A JP H07318831 A JPH07318831 A JP H07318831A
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- JP
- Japan
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- laser beam
- scanning
- laser
- sample
- axis
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザ光を標本上で走査する手段を設け、走
査をフィードバック制御することで、標本上にて定速度
で行うことができる、構成が簡単なレーザ顕微鏡装置を
安価に供給する。 【構成】 レーザ光発生器13から発生したレーザ光
は、走査装置3及び4で走査され、標本側プリズム11
を透過し、対物レンズ1にて、標本11上で焦点を結
ぶ。標本側プリズム11の横方向に位置検出素子1が配
置される。位置検出素子1で検出された走査レーザ光位
置は軸成分分離装置9へ出力される。軸成分分離装置9
で上記検出位置情報が各軸に分離され、各軸の制御装置
7及び8へ出力される。各軸の制御装置が各々の軸の走
査素子3及び4の動作の走査位置に基づくフィードバッ
ク制御を行っている。
査をフィードバック制御することで、標本上にて定速度
で行うことができる、構成が簡単なレーザ顕微鏡装置を
安価に供給する。 【構成】 レーザ光発生器13から発生したレーザ光
は、走査装置3及び4で走査され、標本側プリズム11
を透過し、対物レンズ1にて、標本11上で焦点を結
ぶ。標本側プリズム11の横方向に位置検出素子1が配
置される。位置検出素子1で検出された走査レーザ光位
置は軸成分分離装置9へ出力される。軸成分分離装置9
で上記検出位置情報が各軸に分離され、各軸の制御装置
7及び8へ出力される。各軸の制御装置が各々の軸の走
査素子3及び4の動作の走査位置に基づくフィードバッ
ク制御を行っている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を標本上で走
査し、標本画像を作り出すレーザ顕微鏡装置に関する。
査し、標本画像を作り出すレーザ顕微鏡装置に関する。
【0002】
【従来の技術】レーザ顕微鏡装置は、レーザ光スポット
を標本に当てて、反射光の量によって画素情報を得て、
レーザ光自体を振る、あるいは走査することにより、標
本の画像を作り出す装置である。
を標本に当てて、反射光の量によって画素情報を得て、
レーザ光自体を振る、あるいは走査することにより、標
本の画像を作り出す装置である。
【0003】上記にレーザ光を走査するデバイスとし
て、ガルバノミラーが知られている。これは、多面鏡で
あるガルバノミラーを回鏡させ、レーザ光を反射させる
鏡面の角度を変化させることによって、レーザ光を走査
するデバイスである。
て、ガルバノミラーが知られている。これは、多面鏡で
あるガルバノミラーを回鏡させ、レーザ光を反射させる
鏡面の角度を変化させることによって、レーザ光を走査
するデバイスである。
【0004】また、レーザ光を走査するデバイスとし
て、音響光学素子、いわゆるAO素子も知られている。
AO素子は、レーザ光が素子中を通過するときの屈折角
を変えるデバイスである。
て、音響光学素子、いわゆるAO素子も知られている。
AO素子は、レーザ光が素子中を通過するときの屈折角
を変えるデバイスである。
【0005】上記のレーザ光を走査するデバイスは、1
次元の走査で、通常は組み合わせて使用したり、2度用
いたりする。
次元の走査で、通常は組み合わせて使用したり、2度用
いたりする。
【0006】また従来は、通常は上記レーザ光の走査制
御は、上記レーザ光走査による上記レーザ光の位置変化
に帰還した制御またはフィードバック制御は行わず、上
記のデバイス自体で精密な走査制御を行っている。
御は、上記レーザ光走査による上記レーザ光の位置変化
に帰還した制御またはフィードバック制御は行わず、上
記のデバイス自体で精密な走査制御を行っている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したレ
ーザ光を走査するデバイスは、非常に高価である。
ーザ光を走査するデバイスは、非常に高価である。
【0008】また、上述したガルバノミラーに関して
は、ガルバノミラーを回鏡させ、そこへ標本からの反射
レーザ光を当て、鏡面上での反射光の角度を変えること
によってレーザ光を走査する。このため、ミラーの角速
度を一定の駆動をしても、厳密には定速度のレーザ光走
査にはならない。そこで、特殊レンズを用いて補正し、
画面上の走査速度を一定にするのが一般的であるが、光
学系が複雑になり、高価になってしまう。
は、ガルバノミラーを回鏡させ、そこへ標本からの反射
レーザ光を当て、鏡面上での反射光の角度を変えること
によってレーザ光を走査する。このため、ミラーの角速
度を一定の駆動をしても、厳密には定速度のレーザ光走
査にはならない。そこで、特殊レンズを用いて補正し、
画面上の走査速度を一定にするのが一般的であるが、光
学系が複雑になり、高価になってしまう。
【0009】また、AO素子に関しても、上記のレーザ
光の光路の角度を変える走査のため、厳密に定速度の走
査にはならず、上述のように特殊レンズで補正し、画面
上の走査速度を一定にするのが一般的で、光学系が複雑
になり、高価になってしまう。
光の光路の角度を変える走査のため、厳密に定速度の走
査にはならず、上述のように特殊レンズで補正し、画面
上の走査速度を一定にするのが一般的で、光学系が複雑
になり、高価になってしまう。
【0010】そこで、本発明は、複雑な光学系を用いる
ことなく、単純な構成で、上述のレーザ光の走査を行え
るような廉価なレーザ顕微鏡装置を提供することを目的
とする。
ことなく、単純な構成で、上述のレーザ光の走査を行え
るような廉価なレーザ顕微鏡装置を提供することを目的
とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係るレーザ顕微
鏡装置は、上述の如き問題点を解決するために、上記標
本に照射されるレーザ光を光軸と直交する方向に走査す
るレーザ光走査手段と、上記レーザ光走査手段により得
られる走査レーザ光を受光し、標本に対するレーザ照射
スポット位置を検出する位置検出手段と、上記位置検出
手段により検出されたレーザ光スポット照射位置を基
に、上記レーザ光走査手段の動作を帰還して走査制御す
る制御手段とを有する。
鏡装置は、上述の如き問題点を解決するために、上記標
本に照射されるレーザ光を光軸と直交する方向に走査す
るレーザ光走査手段と、上記レーザ光走査手段により得
られる走査レーザ光を受光し、標本に対するレーザ照射
スポット位置を検出する位置検出手段と、上記位置検出
手段により検出されたレーザ光スポット照射位置を基
に、上記レーザ光走査手段の動作を帰還して走査制御す
る制御手段とを有する。
【0012】上記位置検出手段として2次元撮像素子を
有し、上記レーザ光走査を2次元平面上で行うことを特
徴としている。
有し、上記レーザ光走査を2次元平面上で行うことを特
徴としている。
【0013】そこで、上記レーザ光走査手段として、上
記レーザ光を反射させるデバイスを設け、上記の照射レ
ーザ光に対する反射面を回転させることにより、上記レ
ーザ光走査を行うことを特徴としている。
記レーザ光を反射させるデバイスを設け、上記の照射レ
ーザ光に対する反射面を回転させることにより、上記レ
ーザ光走査を行うことを特徴としている。
【0014】また、上記レーザ光走査手段として、上記
レーザ光を上記標本上で焦点を結ばせるために上記標本
と対向して設けた対物レンズと、上記対物レンズを上記
レーザ光の光軸と直交する方向に移動させる駆動手段と
を有する。
レーザ光を上記標本上で焦点を結ばせるために上記標本
と対向して設けた対物レンズと、上記対物レンズを上記
レーザ光の光軸と直交する方向に移動させる駆動手段と
を有する。
【0015】
【作用】本発明に係るレーザ顕微鏡装置によれば、上記
レーザ光走査手段を有することで、上記標本上で上記レ
ーザ光の光軸と直交する方向に、上記レーザ光を走査す
ることができる。また、上記位置検出手段を有すること
で、上記標本上における上記レーザ光スポット位置を検
出でき、また上記レーザ光走査制御手段を有することで
上記レーザ光スポット位置に帰還して上記レーザ光の走
査制御を行うことができる。
レーザ光走査手段を有することで、上記標本上で上記レ
ーザ光の光軸と直交する方向に、上記レーザ光を走査す
ることができる。また、上記位置検出手段を有すること
で、上記標本上における上記レーザ光スポット位置を検
出でき、また上記レーザ光走査制御手段を有することで
上記レーザ光スポット位置に帰還して上記レーザ光の走
査制御を行うことができる。
【0016】上記位置検出手段として2次元撮像素子を
有することで、上記レーザ光走査を上記標本の2次元平
面上で行ことができる。
有することで、上記レーザ光走査を上記標本の2次元平
面上で行ことができる。
【0017】上記レーザ光走査手段として、上記レーザ
光を反射させるデバイスを設けることで、上記レーザ光
に対するデバイスの反射面を回転させ、上記レーザ光自
体を振り、上記標本上で上記レーザ光走査を行うことが
できる。
光を反射させるデバイスを設けることで、上記レーザ光
に対するデバイスの反射面を回転させ、上記レーザ光自
体を振り、上記標本上で上記レーザ光走査を行うことが
できる。
【0018】また、上記レーザ光走査手段として、上記
対物レンズを設けている。すなわち上記対物レンズを上
記レーザ光と直交する方向に移動させる駆動手段を有す
ることで、上記対物レンズを駆動し、上記標本上で上記
レーザ光スポットの走査を行うことができる。
対物レンズを設けている。すなわち上記対物レンズを上
記レーザ光と直交する方向に移動させる駆動手段を有す
ることで、上記対物レンズを駆動し、上記標本上で上記
レーザ光スポットの走査を行うことができる。
【0019】
【実施例】以下、本発明に係るレーザ顕微鏡装置の実施
例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0020】図1は、本発明に係るレーザ顕微鏡装置の
一実施例の概略構成を示すブロック図である。
一実施例の概略構成を示すブロック図である。
【0021】図1において、レーザ発生器13で発生し
たレーザ光は、受光側プリズム14を透過し、X軸走査
素子3で標本16の平面上のある一方向すなわちX軸方
向の走査を受け、Y軸走査素子4で標本16の平面上の
上記のX軸と直交する方向すなわちY軸方向の走査を受
け、標本側プリズム11に到達する。標本側プリズム1
1は、上記レーザ光の一部を透過させ、また上記レーザ
光の一部を反射させる。上記の透過した側のレーザ光
は、対物レンズ12を透過し、標本16上で焦点を結ん
で、スポットが形成される。上記の反射により光路を9
0度曲げられたレーザ光は、拡大レンズ2を透過し、位
置検出素子1の受光部で受光される。また、拡大レンズ
2と位置検出素子1で位置検出装置10が構成される。
位置検出素子1により検出された上記走査レーザ光の検
出位置を各軸成分に分離する軸成分分離装置9が位置検
出素子21に接続され、軸成分分離装置9にX軸制御装
置7及びY軸制御装置8が接続される。X軸制御装置7
にはX軸駆動装置5が、及びY軸制御装置8にはY軸駆
動装置6が接続されている。さらにX軸駆動装置5はX
軸走査素子3に接続され、Y軸駆動装置6はY軸走査素
子4に接続される。また、受光側プリズム14から上記
レーザ光の光軸と垂直方向に、標本16からの戻り光を
受光する受光素子15が設けられている。なお、本実施
例では、X軸走査素子3及びY軸走査素子4はガルバノ
ミラータイプのものを、位置検出素子はCCDイメージ
エリアセンサを用いている。
たレーザ光は、受光側プリズム14を透過し、X軸走査
素子3で標本16の平面上のある一方向すなわちX軸方
向の走査を受け、Y軸走査素子4で標本16の平面上の
上記のX軸と直交する方向すなわちY軸方向の走査を受
け、標本側プリズム11に到達する。標本側プリズム1
1は、上記レーザ光の一部を透過させ、また上記レーザ
光の一部を反射させる。上記の透過した側のレーザ光
は、対物レンズ12を透過し、標本16上で焦点を結ん
で、スポットが形成される。上記の反射により光路を9
0度曲げられたレーザ光は、拡大レンズ2を透過し、位
置検出素子1の受光部で受光される。また、拡大レンズ
2と位置検出素子1で位置検出装置10が構成される。
位置検出素子1により検出された上記走査レーザ光の検
出位置を各軸成分に分離する軸成分分離装置9が位置検
出素子21に接続され、軸成分分離装置9にX軸制御装
置7及びY軸制御装置8が接続される。X軸制御装置7
にはX軸駆動装置5が、及びY軸制御装置8にはY軸駆
動装置6が接続されている。さらにX軸駆動装置5はX
軸走査素子3に接続され、Y軸駆動装置6はY軸走査素
子4に接続される。また、受光側プリズム14から上記
レーザ光の光軸と垂直方向に、標本16からの戻り光を
受光する受光素子15が設けられている。なお、本実施
例では、X軸走査素子3及びY軸走査素子4はガルバノ
ミラータイプのものを、位置検出素子はCCDイメージ
エリアセンサを用いている。
【0022】図1で、レーザ発生器13で発生したレー
ザ光は、受光側プリズム14を透過する。なお、受光側
プリズム14は、レーザ発生器13で発生したレーザ光
を透過させ、標本16からの戻り光を反射させ90度曲
げる性質をもつ。受光側プリズム14を透過した上記レ
ーザ光は、X軸走査素子3に取り込まれ、上記標本の平
面上である一方向、すなわち標本上でのX軸方向の走査
を受ける。上記のX軸方向の走査を受けた上記レーザ光
は、今度はY軸走査素子4に取り込まれ、上記標本の平
面上の上記X軸方向とは直交する方向、すなわち標本上
でのY軸方向の走査を受ける。こうして走査を受けた上
記レーザ光は、標本側プリズム11に到達する。
ザ光は、受光側プリズム14を透過する。なお、受光側
プリズム14は、レーザ発生器13で発生したレーザ光
を透過させ、標本16からの戻り光を反射させ90度曲
げる性質をもつ。受光側プリズム14を透過した上記レ
ーザ光は、X軸走査素子3に取り込まれ、上記標本の平
面上である一方向、すなわち標本上でのX軸方向の走査
を受ける。上記のX軸方向の走査を受けた上記レーザ光
は、今度はY軸走査素子4に取り込まれ、上記標本の平
面上の上記X軸方向とは直交する方向、すなわち標本上
でのY軸方向の走査を受ける。こうして走査を受けた上
記レーザ光は、標本側プリズム11に到達する。
【0023】標本側プリズム11は、上記の2つのレー
ザ光走査素子で走査された上記レーザ光の一部を透過さ
せ、一部を90度曲げて反射させ、さらに標本16から
の戻り光を透過させる性質をもつ。上記の透過した側の
レーザ光は、対物レンズ12を透過し、標本16上で焦
点を結んで、スポットが形成される。上記の反射した側
のレーザ光は、光路を90度曲げられ、位置検出装置1
0に取り込まれる。
ザ光走査素子で走査された上記レーザ光の一部を透過さ
せ、一部を90度曲げて反射させ、さらに標本16から
の戻り光を透過させる性質をもつ。上記の透過した側の
レーザ光は、対物レンズ12を透過し、標本16上で焦
点を結んで、スポットが形成される。上記の反射した側
のレーザ光は、光路を90度曲げられ、位置検出装置1
0に取り込まれる。
【0024】標本16に到達した上記レーザ光は、戻り
光となり、標本側プリズム11を透過し、受光側プリズ
ム14で反射し、受光素子15に到達する。受光素子1
5は、標本16からの戻り光の光量を検出し、画素デー
タとする。
光となり、標本側プリズム11を透過し、受光側プリズ
ム14で反射し、受光素子15に到達する。受光素子1
5は、標本16からの戻り光の光量を検出し、画素デー
タとする。
【0025】位置検出装置10に取り込まれた上記レー
ザ光は、拡大レンズ2を透過して、位置検出素子1の受
光部に受光される。また、拡大レンズ2は、上記レーザ
光の標本16における走査範囲を位置検出素子1のCC
Dイメージエリアセンサの大きさまで拡大して、検出精
度を上げるためのレンズである。また、上記のCCDイ
メージエリアセンサの検出領域の画素数が多いほど、検
出精度が上がる。
ザ光は、拡大レンズ2を透過して、位置検出素子1の受
光部に受光される。また、拡大レンズ2は、上記レーザ
光の標本16における走査範囲を位置検出素子1のCC
Dイメージエリアセンサの大きさまで拡大して、検出精
度を上げるためのレンズである。また、上記のCCDイ
メージエリアセンサの検出領域の画素数が多いほど、検
出精度が上がる。
【0026】ここで、位置検出装置10による、標本1
6上の上記レーザ光走査位置の位置検出の動作原理を図
2を用いて説明する。
6上の上記レーザ光走査位置の位置検出の動作原理を図
2を用いて説明する。
【0027】図2は、本実施例の位置検出装置の動作イ
メージの概略を表している。
メージの概略を表している。
【0028】図2のAにおいて、上記のレーザ光が標本
上で走査され、ベクトルd1で示されただけ移動した
場合、拡大レンズ2にて拡大された位置検出素子1上
で、レーザ光がベクトルd2で示されただけ移動した
ように、上記レーザ光走査が検出されることを表してい
る。図2のBでは、上述のことを位置検出素子1の平面
に対し垂直の方向から見たようすを表す。これによれ
ば、上記レーザ光が上記走査を受けた結果、位置検出素
子1上でレーザ光スポット位置はスポット43からスポ
ット44まで移動することになる。
上で走査され、ベクトルd1で示されただけ移動した
場合、拡大レンズ2にて拡大された位置検出素子1上
で、レーザ光がベクトルd2で示されただけ移動した
ように、上記レーザ光走査が検出されることを表してい
る。図2のBでは、上述のことを位置検出素子1の平面
に対し垂直の方向から見たようすを表す。これによれ
ば、上記レーザ光が上記走査を受けた結果、位置検出素
子1上でレーザ光スポット位置はスポット43からスポ
ット44まで移動することになる。
【0029】次に軸成分分離装置9は、図2のBにて示
されるように、CCDイメージエリアセンサにて検出さ
れた上記のある時間T内の移動量を各軸成分、ΔxとΔ
yに分解して各軸の制御装置に電気信号として出力す
る。各軸の制御装置では、上記の移動量をもとに、上記
レーザ光の走査が、一定速度の走査になるように、各々
の軸駆動装置にフィードバック補正し、走査制御する。
上記の時間Tを無限に小さくすることにより高速のフィ
ードバック走査制御が実現される。上記のフィードバッ
ク走査制御を行うため、上記のレーザ光走査素子自体の
動作の精密さに関係なく、定速度の上記のレーザ光走査
が実現可能になる。
されるように、CCDイメージエリアセンサにて検出さ
れた上記のある時間T内の移動量を各軸成分、ΔxとΔ
yに分解して各軸の制御装置に電気信号として出力す
る。各軸の制御装置では、上記の移動量をもとに、上記
レーザ光の走査が、一定速度の走査になるように、各々
の軸駆動装置にフィードバック補正し、走査制御する。
上記の時間Tを無限に小さくすることにより高速のフィ
ードバック走査制御が実現される。上記のフィードバッ
ク走査制御を行うため、上記のレーザ光走査素子自体の
動作の精密さに関係なく、定速度の上記のレーザ光走査
が実現可能になる。
【0030】図3は、本発明に係るレーザ顕微鏡装置の
第二の実施例の概略構成を示すブロック図である。
第二の実施例の概略構成を示すブロック図である。
【0031】図3において、レーザ発生器28で発生し
たレーザ光は、受光側プリズム29を透過し、標本側プ
リズム27に到達する。標本側プリズム27は、上記レ
ーザ光の一部を透過させ、また上記レーザ光の一部を反
射させる。上記の透過した側のレーザ光は、対物レンズ
26を透過し、標本35上で焦点を結んで、スポットが
形成される。上記の反射した側のレーザ光は、光路を9
0度曲げられ、カマボコ型レンズ23、拡大レンズ22
を順に透過し、位置検出素子21の受光部で受光され
る。受光側プリズム29から上記レーザ光の光軸に対し
垂直な方向へ受光素子34が設置される。拡大レンズ2
2と位置検出素子21で位置検出装置30が構成され
る。なお、対物レンズ26には、カマボコ型レンズ23
及び標本側プリズム27が固定されている。さらに対物
レンズ26に、X軸駆動装置24及びY軸駆動装置25
が接続している。位置検出素子21は、位置検出装置2
1により検出された上記走査レーザ光の位置検出素子2
1上での検出位置を各軸成分に分離する軸成分分離装置
31に接続され、軸成分分離装置31はX軸制御装置3
2及びY軸制御装置33に接続される。X軸制御装置3
2はX軸駆動装置24に、Y軸制御装置33はY軸駆動
装置25に接続される。また、本実施例では、第一の実
施例と同様、位置検出素子21としてCCDイメージエ
リアセンサを用いている。
たレーザ光は、受光側プリズム29を透過し、標本側プ
リズム27に到達する。標本側プリズム27は、上記レ
ーザ光の一部を透過させ、また上記レーザ光の一部を反
射させる。上記の透過した側のレーザ光は、対物レンズ
26を透過し、標本35上で焦点を結んで、スポットが
形成される。上記の反射した側のレーザ光は、光路を9
0度曲げられ、カマボコ型レンズ23、拡大レンズ22
を順に透過し、位置検出素子21の受光部で受光され
る。受光側プリズム29から上記レーザ光の光軸に対し
垂直な方向へ受光素子34が設置される。拡大レンズ2
2と位置検出素子21で位置検出装置30が構成され
る。なお、対物レンズ26には、カマボコ型レンズ23
及び標本側プリズム27が固定されている。さらに対物
レンズ26に、X軸駆動装置24及びY軸駆動装置25
が接続している。位置検出素子21は、位置検出装置2
1により検出された上記走査レーザ光の位置検出素子2
1上での検出位置を各軸成分に分離する軸成分分離装置
31に接続され、軸成分分離装置31はX軸制御装置3
2及びY軸制御装置33に接続される。X軸制御装置3
2はX軸駆動装置24に、Y軸制御装置33はY軸駆動
装置25に接続される。また、本実施例では、第一の実
施例と同様、位置検出素子21としてCCDイメージエ
リアセンサを用いている。
【0032】図3で、レーザ発生器28で発生したレー
ザ光は、受光側プリズム29を透過する。なお、受光側
プリズム29は、レーザ発生器28で発生したレーザ光
は透過させ、標本35からの戻り光を反射して光軸を9
0度曲げる性質をもつ。受光側プリズム29を透過した
上記レーザ光は、標本側プリズム27に達する。なお、
本実施例では、上記レーザ光の走査は、対物レンズ26
を移動させることにより行う。
ザ光は、受光側プリズム29を透過する。なお、受光側
プリズム29は、レーザ発生器28で発生したレーザ光
は透過させ、標本35からの戻り光を反射して光軸を9
0度曲げる性質をもつ。受光側プリズム29を透過した
上記レーザ光は、標本側プリズム27に達する。なお、
本実施例では、上記レーザ光の走査は、対物レンズ26
を移動させることにより行う。
【0033】標本側プリズム27は、上記レーザ光の一
部を透過させ、一部を反射により光軸を90度曲げ、さ
らに標本35からの戻り光を透過させる性質をもつ。上
記の透過した側のレーザ光は、対物レンズ26透過し、
標本35上で焦点を結んで、スポットが形成される。上
記の反射により光軸を90度曲げられたレーザ光は、カ
マボコ型レンズ23を透過し、位置検出装置30に取り
込まれる。
部を透過させ、一部を反射により光軸を90度曲げ、さ
らに標本35からの戻り光を透過させる性質をもつ。上
記の透過した側のレーザ光は、対物レンズ26透過し、
標本35上で焦点を結んで、スポットが形成される。上
記の反射により光軸を90度曲げられたレーザ光は、カ
マボコ型レンズ23を透過し、位置検出装置30に取り
込まれる。
【0034】標本35に到達した上記レーザ光は、戻り
光となり、標本側プリズム27と透過し、受光側プリズ
ム29で反射し、受光素子34に到達する。受光素子3
4は、標本35からの戻り光の光量を検出し、画素デー
タとする。
光となり、標本側プリズム27と透過し、受光側プリズ
ム29で反射し、受光素子34に到達する。受光素子3
4は、標本35からの戻り光の光量を検出し、画素デー
タとする。
【0035】位置検出装置30に取り込まれた上記レー
ザ光は、拡大レンズ22を透過して、位置検出素子21
の受光部に受光される。また、拡大レンズ22は第一の
実施例と同様に上記レーザ光の標本35上での走査範囲
を位置検出素子21のCCDイメージエリアセンサの大
きさまで拡大して、検出精度を上げるためのレンズであ
る。また、CCDイメージエリアセンサの検出領域の画
素数が多いほど、検出精度が上がる。カマボコ型レンズ
23は、位置検出素子21の面と垂直な方向をX軸とし
て、上記レーザ光をX軸方向へ光軸を90度曲げるよう
に標本側プリズム27を配置するだけでは、後述するよ
うに、上記X軸と上記レーザ光の光軸に直交する方向、
すなわちY軸方向に上記レーザ光を走査した場合、位置
検出素子21上でレーザ光スポット位置の変化は検出さ
れないため、上記Y方向の上記レーザ光走査を行った場
合にも位置検出素子21上で、変位が生じるように設置
している。
ザ光は、拡大レンズ22を透過して、位置検出素子21
の受光部に受光される。また、拡大レンズ22は第一の
実施例と同様に上記レーザ光の標本35上での走査範囲
を位置検出素子21のCCDイメージエリアセンサの大
きさまで拡大して、検出精度を上げるためのレンズであ
る。また、CCDイメージエリアセンサの検出領域の画
素数が多いほど、検出精度が上がる。カマボコ型レンズ
23は、位置検出素子21の面と垂直な方向をX軸とし
て、上記レーザ光をX軸方向へ光軸を90度曲げるよう
に標本側プリズム27を配置するだけでは、後述するよ
うに、上記X軸と上記レーザ光の光軸に直交する方向、
すなわちY軸方向に上記レーザ光を走査した場合、位置
検出素子21上でレーザ光スポット位置の変化は検出さ
れないため、上記Y方向の上記レーザ光走査を行った場
合にも位置検出素子21上で、変位が生じるように設置
している。
【0036】ここで、位置検出装置30による、標本3
5上の上記レーザ光走査位置の位置検出の動作原理を図
4、図5、及び図6を用いて説明する。
5上の上記レーザ光走査位置の位置検出の動作原理を図
4、図5、及び図6を用いて説明する。
【0037】図4、図5、及び図6は、位置検出素子2
1、標本側プリズム27及び対物レンズ26の位置関係
を示す図であり、図中では拡大レンズ22が省略されて
いる。
1、標本側プリズム27及び対物レンズ26の位置関係
を示す図であり、図中では拡大レンズ22が省略されて
いる。
【0038】図4のAは、位置検出素子21上の中央付
近で、上記レーザ光がスポットを形成する例を表す。図
4のBは、図4のAのようすを、光源から対物レンズ2
6に垂直な方向より見た図を表す。なお、図4のA及び
B中には、標本上のX、Y軸に対応したX軸及びY軸を
示している
近で、上記レーザ光がスポットを形成する例を表す。図
4のBは、図4のAのようすを、光源から対物レンズ2
6に垂直な方向より見た図を表す。なお、図4のA及び
B中には、標本上のX、Y軸に対応したX軸及びY軸を
示している
【0039】図5のAは、図4のAの上記レーザ光スポ
ット位置より、対物レンズ26を図示されているX軸方
向に移動させ、上記レーザ光を走査させた結果生じた、
位置検出素子21上のレーザ光スポット位置を表す。図
5のBは、図5のAのようすを光源から対物レンズ26
に垂直な方向より見た図を表す。図4のAのレーザ光ス
ポット位置を基準として、図5のAにおける位置検出素
子21上での上記レーザ光走査の結果生じる変位は、Δ
xで表されている。
ット位置より、対物レンズ26を図示されているX軸方
向に移動させ、上記レーザ光を走査させた結果生じた、
位置検出素子21上のレーザ光スポット位置を表す。図
5のBは、図5のAのようすを光源から対物レンズ26
に垂直な方向より見た図を表す。図4のAのレーザ光ス
ポット位置を基準として、図5のAにおける位置検出素
子21上での上記レーザ光走査の結果生じる変位は、Δ
xで表されている。
【0040】図6のAは、図4のAの上記レーザ光スポ
ット位置より、対物レンズ26を図示されているY軸方
向に移動させ、上記レーザ光を走査させた結果生じた、
位置検出素子21上のレーザ光スポット位置を表す。図
6のBは、図6のAのようすを光源から対物レンズ26
に垂直な方向より見た図を表す。図4のAのレーザ光ス
ポット位置を基準として、図6のAにおける位置検出素
子21上での上記レーザ光走査の結果生じる変位は、Δ
yで表されている。
ット位置より、対物レンズ26を図示されているY軸方
向に移動させ、上記レーザ光を走査させた結果生じた、
位置検出素子21上のレーザ光スポット位置を表す。図
6のBは、図6のAのようすを光源から対物レンズ26
に垂直な方向より見た図を表す。図4のAのレーザ光ス
ポット位置を基準として、図6のAにおける位置検出素
子21上での上記レーザ光走査の結果生じる変位は、Δ
yで表されている。
【0041】上記変位または移動量Δx、Δyを位置検
出素子21にて検出し、軸成分分離装置31へ電気信号
で出力し、軸成分分離装置31からX軸制御装置32及
びY軸制御装置33に、上記の移動量の情報を含む電気
信号を出力し、各軸制御装置で上記移動量に基づいた第
一の実施例と同様の高速のフィードバック制御を行う。
上記のフィードバック制御を行うため、上記対物レンズ
の駆動装置自体の動作の精密さに関係なく、定速度の上
記のレーザ光走査が実現可能になる。
出素子21にて検出し、軸成分分離装置31へ電気信号
で出力し、軸成分分離装置31からX軸制御装置32及
びY軸制御装置33に、上記の移動量の情報を含む電気
信号を出力し、各軸制御装置で上記移動量に基づいた第
一の実施例と同様の高速のフィードバック制御を行う。
上記のフィードバック制御を行うため、上記対物レンズ
の駆動装置自体の動作の精密さに関係なく、定速度の上
記のレーザ光走査が実現可能になる。
【0042】本発明の実施例では、第一、第二の実施例
ともに、位置検出素子として、CCDイメージエリアセ
ンサを用いたが、これに限定されず、他の2次元撮像素
子を用いても同様の効果を得ることは、言うまでもな
い。また、第一の実施例では、レーザ光走査素子とし
て、ガルバノミラータイプの反射鏡を用いたが、これに
限定されず、レーザ光を振ることのできる他の光学系、
例えばAO素子のようなものを用いてもよい。
ともに、位置検出素子として、CCDイメージエリアセ
ンサを用いたが、これに限定されず、他の2次元撮像素
子を用いても同様の効果を得ることは、言うまでもな
い。また、第一の実施例では、レーザ光走査素子とし
て、ガルバノミラータイプの反射鏡を用いたが、これに
限定されず、レーザ光を振ることのできる他の光学系、
例えばAO素子のようなものを用いてもよい。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るレーザ
顕微鏡装置によれば、標本に照射するレーザ光を上記標
本上で走査する、上記レーザ光の走査手段を設けること
により、画素情報を得て、標本画像を作り上げることが
できる。また、位置検出装置を設けることにより、上記
標本上の上記レーザ光の走査位置を検出でき、さらに上
記レーザ光の走査制御装置を設けることにより、上位走
査制御装置に上記検出位置を出力して、上記レーザ光ス
ポット位置に帰還して上記レーザ光の走査を一定の速度
に制御することが可能となる。これにより、上記レーザ
光を走査する走査素子自体に高い精度を要求する必要が
なくなり、安価で構造的にも単純なレーザ顕微鏡装置を
提供することが可能となる。
顕微鏡装置によれば、標本に照射するレーザ光を上記標
本上で走査する、上記レーザ光の走査手段を設けること
により、画素情報を得て、標本画像を作り上げることが
できる。また、位置検出装置を設けることにより、上記
標本上の上記レーザ光の走査位置を検出でき、さらに上
記レーザ光の走査制御装置を設けることにより、上位走
査制御装置に上記検出位置を出力して、上記レーザ光ス
ポット位置に帰還して上記レーザ光の走査を一定の速度
に制御することが可能となる。これにより、上記レーザ
光を走査する走査素子自体に高い精度を要求する必要が
なくなり、安価で構造的にも単純なレーザ顕微鏡装置を
提供することが可能となる。
【0044】上記位置検出手段として、2次元撮像素子
を用いることにより、上記レーザ光走査を上記標本に沿
った2次元平面上で行うことができる。
を用いることにより、上記レーザ光走査を上記標本に沿
った2次元平面上で行うことができる。
【0045】上記レーザ光走査手段として、上記レーザ
光を反射させるデバイスを設けることにより、上記レー
ザ光に対するデバイスの反射面を回転させ、上記レーザ
光自体を振り、上記標本上で上記レーザ光走査を行うこ
とができる。
光を反射させるデバイスを設けることにより、上記レー
ザ光に対するデバイスの反射面を回転させ、上記レーザ
光自体を振り、上記標本上で上記レーザ光走査を行うこ
とができる。
【0046】上記レーザ光走査手段として、対物レンズ
を設けることにより、上記レーザ光を上記標本上で焦点
を結んで、スポットが形成され、上記対物レンズを動作
させる駆動装置を設けることにより、上記標本上で上記
レーザ光走査を行うことができる。
を設けることにより、上記レーザ光を上記標本上で焦点
を結んで、スポットが形成され、上記対物レンズを動作
させる駆動装置を設けることにより、上記標本上で上記
レーザ光走査を行うことができる。
【0047】
【図1】本発明に係るレーザ顕微鏡装置の第一の実施例
の概略構成を示すブロック図である。
の概略構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第一の実施例における位置検出装置の
動作イメージを表す図である。
動作イメージを表す図である。
【図3】本発明に係るレーザ顕微鏡装置の第二の実施例
の概略構成を示すブロック図である
の概略構成を示すブロック図である
【図4】本発明の第二の実施例における位置検出装置の
動作イメージを表す図である。
動作イメージを表す図である。
【図5】本発明の第二の実施例における位置検出装置の
動作イメージを表す図である。
動作イメージを表す図である。
【図6】本発明の第二の実施例における位置検出装置の
動作イメージを表す図である。
動作イメージを表す図である。
1 位置検出素子 2 拡大レンズ 3 X軸走査素子 4 Y軸走査素子 5 X軸駆動装置 6 Y軸駆動装置 7 X軸制御装置 8 Y軸制御装置 9 軸成分分解装置 10 位置検出装置 11 標本側プリズム 21 位置検出素子 22 拡大レンズ 23 カマボコ型レンズ 24 X軸駆動装置 25 Y軸駆動装置 27 標本側プリズム 30 位置検出装置 31 軸成分分解装置 32 X軸制御装置 33 Y軸制御装置
Claims (4)
- 【請求項1】レーザ光スポットを標本に当てる際の反射
光の量によって、画素情報を得るレーザ顕微鏡装置であ
って、 上記標本に照射されるレーザ光を光軸と直交する方向に
走査するレーザ光走査手段と、 上記レーザ光走査手段により得られる走査レーザ光を受
光し、標本に対するレーザ照射スポット位置を検出する
位置検出手段と、 上記位置検出手段により検出されたレーザ光スポット照
射位置情報を基に、上記レーザ光走査手段の動作を帰還
して走査制御する制御手段とを有することを特徴とする
レーザ顕微鏡装置。 - 【請求項2】上記位置検出手段として2次元撮像素子を
有し、上記レーザ光走査を2次元で行うことを特徴とす
る請求項1記載のレーザ顕微鏡装置。 - 【請求項3】上記レーザ光走査手段として、上記レーザ
光を反射させる光学系デバイスを設け、反射面を回転さ
せることにより上記レーザ光を走査することを特徴とす
る請求項1または2記載のレーザ顕微鏡装置。 - 【請求項4】上記レーザ光走査手段として、 上記レーザ光を上記標本上で焦点を結ばせるために上記
標本と対向して設けた対物レンズと、 上記対物レンズを上記レーザ光の光軸と直交する方向に
移動させる駆動手段とを設けることを特徴とする請求項
1または2記載のレーザ顕微鏡装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6117094A JPH07318831A (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | レーザ顕微鏡装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6117094A JPH07318831A (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | レーザ顕微鏡装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07318831A true JPH07318831A (ja) | 1995-12-08 |
Family
ID=14703254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6117094A Withdrawn JPH07318831A (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | レーザ顕微鏡装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07318831A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010281739A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Nec Corp | レーザ測距装置及びレーザ測距方法 |
DE10160172B4 (de) * | 2001-12-07 | 2016-06-09 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Laserscanningmikroskop und Laserscanningmikroskopieverfahren |
-
1994
- 1994-05-30 JP JP6117094A patent/JPH07318831A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10160172B4 (de) * | 2001-12-07 | 2016-06-09 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Laserscanningmikroskop und Laserscanningmikroskopieverfahren |
JP2010281739A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Nec Corp | レーザ測距装置及びレーザ測距方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010731 |