JPH1114907A - 走査顕微鏡 - Google Patents
走査顕微鏡Info
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Abstract
化を図る。 【解決手段】 レーザ光L1を対物レンズ17により試
料wに集光させると共に該レーザ光L1を試料w表面に
沿って二次元的に走査させ、該レーザ光L1の反射光L
1を受光素子19bに受光させる第1光学系1と、白色
光L2を試料wに照射して、その反射光L2をカラー二
次元撮像素子24に受光させる第2光学系2とを備えた
カラー光学顕微鏡に関する。第1光学系1の受光素子1
9bからの輝度情報と、第2光学系2のカラー二次元撮
像素子24からの色情報とを組み合わせてカラー映像用
の信号を得る。
Description
した走査顕微鏡に関するものである。
微鏡がある。該走査顕微鏡は、対物レンズとピンホール
を配設しており、対物レンズの焦点位置に試料がある場
合、該ピンホールを通過したレーザ光を第1受光素子で
受光するので、観察したい高さの部分についての画像
(共焦点画像)だけが、鮮明に映し出される(解像度が
高くなる)。かかる共焦点画像は白黒(無彩色)の映像
となる。しかし、かかる白黒の映像では情報が少なく、
つまり、試料の色彩に関する情報が得られず、傷や付着
物の種類の判別など詳細な観察が困難となる場合があ
る。そのため、従来より、カラー(有彩色)の走査顕微
鏡がある。
の走査顕微鏡は、3つの光源からの3原色のレーザ光を
用いて試料表面を走査する。そのため、光学系が複雑に
なって、顕微鏡が高価になるうえ大型になる。
査顕微鏡のコストダウンと小型化を図ることである。
に、本発明は、レーザ光を用いた第1光学系の第1受光
素子からの輝度情報と、色情報用の照明光を用いた第2
光学系の第2受光素子からの色情報に基づいて、カラー
映像信号を得る。
学系からの輝度情報を用いるので、白色光を用いた単な
る拡大画像に比べ解像度が高くなると共に、第2受光素
子からの色情報を用いるので、カラーの映像が得られ、
その結果、傷や付着物の詳細な観察が可能になる。
である場合は、該レーザ光を試料表面に沿って二次元的
に相対的に走査する(請求項2)。一方、集光したレー
ザ光が線状のラインレーザ光である場合は、該集光した
ラインレーザ光に略直交する方向に、該ラインレーザ光
を試料表面に沿って相対的に走査する(請求項3)。な
お、「試料表面に沿って相対的に走査する」とは、試料
を静止させてレーザ光またはラインレーザ光を走査する
場合と、レーザ光またはラインレーザ光を走査せずに、
試料を移動させて走査する場合と、レーザ光をX方向に
走査し試料をY方向(X方向に直交する方向)に移動さ
せる場合の少なくとも3つの場合があることを意味す
る。
とは、光の三原色(赤、緑、青)についての強度からな
る映像信号や、輝度信号および色差信号からなる信号
や、水平同期信号およびカラーバースト信号を含んだ複
合カラー映像信号など、そのまま、または、加工した
後、カラーの映像を映し出すことのできる信号をいう。
また、「輝度情報」とは、色彩を含まない輝度に関する
情報をいい、「色情報」とは、たとえば色差信号のよう
に、色の強度のバランスに関する情報をいう。
1受光素子からの輝度情報と、第2受光素子からの色情
報に基づいて」とは、以下のようにして、カラー映像用
の信号を得る場合を含むことを意味する。
受光素子からの輝度情報と、第2受光素子からのカラー
撮像情報のうちの色情報とが含まれている場合がある。
なお、「カラー撮像情報」とは、撮像した情報であっ
て、前記「輝度情報」および「色情報」を含む情報をい
う。また、カラー映像用の信号には、第1受光素子から
の輝度情報に基づく補正輝度情報と、第2受光素子から
のカラー撮像情報のうちの色情報とが含まれている場合
がある。さらに、カラー映像用の信号には、第1受光素
子からの輝度情報と、第2受光素子からのカラー撮像情
報のうちの色情報に基づく補正色情報とが含まれている
場合がある。また、カラー映像用の信号には、前記補正
輝度情報と補正色情報とが含まれている場合がある。
したがって説明する。図1〜図4は第1実施形態を示
す。図1において、走査顕微鏡は、レーザ光学系(第1
光学系)1と、白色光光学系(第2光学系)2とを備え
ている。
レーザ光学系1は、試料wの深度に関する情報を検出で
きる共焦点光学系で、たとえば赤色のレーザ光L1を出
射する He-Neレーザ10を光源としている。該レーザ1
0の光軸上には、第1のコリメートレンズ11、偏光ビ
ームスプリッタ12、 1/4波長板13、二次元走査装置
14、第1リレーレンズ15、第2リレーレンズ16お
よび対物レンズ17が順に配設されている。対物レンズ
17の焦点位置の付近には、試料ステージ30が配設さ
れており、対物レンズ17はレーザ光L1を試料wの表
面に集光させる。前述の二次元走査装置14は、たとえ
ば2枚のガルバノミラーから構成され、レーザ光L1を
偏向させることで、試料wへの集光位置を試料wの表面
に沿って二次元的(X,Y方向)に走査させる。なお、
試料ステージ30は、ステージ制御回路40によりZ
(上下)方向に駆動制御され、X,Y方向については手
動ハンドルで移動可能となっている。
1は、対物レンズ17、第2リレーレンズ16および第
1リレーレンズ15を通り、再び、二次元走査装置14
を介して 1/4波長板13および偏光ビームスプリッタ1
2を透過し、第2の結像レンズ18に向かう。該レーザ
光L1は、第2の結像レンズ18によって集光され、ピ
ンホールを有する光絞り部19aを通過して第1受光素
子19bに入射する。第1受光素子19bは、たとえば
フォトマルチプライヤまたはフォトダイオードなどで構
成され、入射したレーザ光L1を光電変換して、アナロ
グ光量信号を、出力アンプおよびゲイン制御回路(図示
せず)を介して第1A/Dコンバータ41に出力する。
輝度情報について説明する。前述の光絞り部19aは、
第2の結像レンズ18の焦点位置に配設されており、一
方、光絞り部19aのピンホールは極めて微小であるか
ら、レーザ光L1が試料w上で焦点を結ぶと、その反射
光L1が光絞り部19aのピンホールで結像し、第1受
光素子19bに入射する受光光量が著しく大きくなり、
逆に、レーザ光L1が試料w上で焦点を結んでいない
と、その反射光L1は、光絞り部19aのピンホールを
殆ど通過しないので、第1受光素子19bの受光光量が
著しく小さくなる。したがって、レーザ光学系1による
撮像領域(走査領域)のうち、焦点の合った部分(合焦
点の撮像単位)について明るい映像が得られ、一方、そ
れ以外の高さの部分については暗い映像が得られる。な
お、レーザ光学系1は単色のレーザ光L1を用いた共焦
点光学系であるから、分解能に優れた輝度情報が得られ
る。
る。白色光光学系2は、白色光(色情報用の照明光)L
2を出射する白色光源20を光源としている。該白色光
源20の光軸上には、第2のコリメートレンズ21、第
1のハーフミラー22および前記対物レンズ17が配設
されており、前記第1のハーフミラー22において2つ
の光学系1,2の光軸が合致するように白色光光学系2
が配設されている。したがって、白色光L2は、レーザ
光L1の走査領域と同一の箇所に集光される。試料wで
反射された白色光(応答光)L2は、対物レンズ17、
第1のハーフミラー22および第2リレーレンズ16を
透過し、さらに、第2のハーフミラー23で反射されて
カラーCCD(第2受光素子)24の表面で結像する。
すなわち、カラーCCD24は、光絞り部19aと共役
ないし共役に近い位置に配設されている。なお、カラー
CCD24で撮像された画像は、アナログのカラー撮像
情報として、CCD駆動回路43に読み出されて第2A
/Dコンバータ42に出力される。
において作動する図2のカラー映像信号作成手段5につ
いて説明する。カラー映像信号作成手段5は、第1受光
素子19bからの輝度情報と、カラーCCD24からの
色情報とを組み合わせて、カラー映像用のデジタル信号
ro,go,boを作成するものである。前記カラー映
像信号作成手段5は、第1および第2領域回路51,5
2と、輝度変換回路53などを備えている。
は、図3に示すように、それぞれ、レーザ光学系1およ
び白色光光学系2の撮像領域A1,A2の所定の共通部
分を映像領域A0として選択し、選択した部分について
デジタル信号を出力する。すなわち、図2の第1領域回
路51は、前記映像領域A0について、カラーCCD2
4の各画素に対応した分解能で輝度信号iを輝度用メモ
リMiに記憶させる。一方、前記第2領域回路52は、
前記映像領域A0について、各画素ごとに赤、緑、青の
色強度信号rm,gm,bmを第1色強度メモリMr1,Mg
1,Mb1 に記憶させる。なお、色強度信号とは、三原色に
ついての輝度(強度)を含む信号をいう。
(1),(2),(3) にしたがって、各画素についての前記色強
度信号rm,gm,bmの輝度情報を、輝度信号iの輝
度情報に置換して、変換色強度信号ro,go,boを
求め、該信号を第2色強度メモリMr2,Mg2,Mb2 に記憶さ
せるものである。 Ro=I・Rm/(Rm+Gm+Bm) …(1) Go=I・Gm/(Rm+Gm+Bm) …(2) Bo=I・Bm/(Rm+Gm+Bm) …(3) I:輝度信号iの輝度 Rm,Gm,Bm:色強度信号rm,gm,bmの輝度
(強度) Ro,Go,Bo:変換色強度信号ro,go,boの
輝度(強度) なお、第1および第2色強度メモリMr1 〜Mb1,Mr2 〜Mb
2 は、カラーCCD24のうち前述の映像領域A0の部
分の画素に対応した記憶部を有している。
o,boは、カラーCCD24からのカラー撮像情報の
うちの輝度情報を、第1受光素子19bからの輝度情報
に置換した信号となる。前記変換色強度信号ro,g
o,boは、前記第2色強度メモリMr2,Mg2,Mb2 から読
み出されて、D/Aコンバータ60に出力され、更に、
加算器61において同期信号aが付加されて、アナログ
の複合カラー映像信号cとなる。該複合カラー映像信号
cはモニタ62に出力されて、試料wの映像が映し出さ
れる。
明する。本走査顕微鏡は、領域探索モード、白黒(無彩
色)共焦点画像モードおよびカラー共焦点画像モードの
3つのモードのうち1つを選択して用いる。これらのモ
ードの設定は、操作部63を操作して設定する。
像信号作成手段5は図1のレーザ駆動回路44を停止さ
せると共に、CCD駆動回路43を作動させてカラーC
CD24により撮像させる。この領域探索モードでは、
図2の第2領域回路52から第1色強度メモリMr1,Mg1,
Mb1 に記憶された色強度信号rm,gm,bmが、その
まま、D/Aコンバータ60に出力されて、被写界深度
の深い通常の拡大画像がモニタ62に映し出される。し
たがって、図1の試料ステージ30をX,Y方向に移動
させることにより、撮像したい領域を探し出すことがで
きる。
ラー映像信号作成手段5(図2)は、レーザ光学系1の
レーザ駆動回路44および二次元走査装置14などを作
動させ、レーザ光学系1により撮像させる。この白黒共
焦点画像モードでは、図2の第1領域回路51から輝度
用メモリMiに記憶された輝度信号iが、そのまま、D
/Aコンバータ60に出力されて、解像度の高い白黒
(無彩色)の拡大画像がモニタ62に映し出される。
以下に説明するように、レーザ駆動回路44とCCD駆
動回路43とが交互に駆動される。すなわち、図4のス
テップS1で該モードが選択されると、ステップS2に
進み、レーザ光L1による1画面分の走査がなされた
後、ステップS3に進む。ステップS3では図1のレー
ザ駆動回路44が停止し、レーザ10からレーザ光L1
が出射されなくなる。この状態で図4のステップS4に
進み、カラーCCD24に電荷を蓄積する。該ステップ
S4で得た図2の色強度信号rm,gm,bmは、該信
号に含まれている輝度情報が前記ステップS2で得た輝
度信号iの輝度情報に置換され、変換色強度信号ro,
go,boとなる。該変換色強度信号ro,go,bo
は、それぞれ、第2色強度メモリMr2,Mg2,Mb2 に記憶さ
れた後、D/Aコンバータ60に出力されてカラーの拡
大画像がモニタ62に映し出される。なお、図4のステ
ップS4の後にステップS5に進み、前記レーザ光L1
の走査と、CCD駆動回路43による電荷の蓄積および
読み出しが繰り返される。
情報についての解像度が低いので、三原色のレーザ光を
用いた従来のカラーレーザ顕微鏡に比べ、若干解像度が
低くなるものの、通常の拡大画像よりも解像度が高いの
で、十分利用価値の高い映像が得られる。
24を用いた白色光光学系2によって色情報を得るか
ら、三原色のレーザ光を用いた従来のカラーレーザ顕微
鏡に比べ、光学系が著しく簡単な構造になるので、走査
顕微鏡のコストダウンと小型化を図り得る。
CD24によって撮像する(カラーCCD24に電荷を
蓄積する)際には、レーザ駆動回路44を停止してレー
ザ光L1がカラーCCD24に入射しないようにしてい
る。したがって、レーザ光L1の色を帯びた映像になる
こともなく、試料wの実際の色に近い色彩の映像が得ら
れる。
入射しないようにする手段としては、レーザ光L1を遮
光するシャッタを用いたり、あるいは、レーザ光L1の
走査範囲をカラーCCD24の撮像領域外に設定するな
ど種々の方法を採用することができる。また、レーザ光
L1がカラーCCD24に入射して、レーザ光L1の色
を帯びても、カラーの映像が得られるので、本発明の範
囲に含まれる。
1の色が同系色であると、試料wにおける反射光L1の
光量(式(1) 〜(3) の輝度I)が大きくなるので、第1
受光素子19bに入射する光量が増大する。そのため、
このような場合、映像が実際の試料wの色よりも白っぽ
くなる。そこで、図5に示す第2実施形態では、かかる
同系色の場合でも、実際の試料の色彩に近い色彩が得ら
れる機能を備えている。
3が判別手段53aおよび3つの補正変数を記憶する補
正変数記憶部53bを備えている点において前記第1実
施形態と異なっている。本実施形態では、輝度変換回路
53が下記の演算式(11)〜(13)にしたがって、色強度信
号rm,gm,bmの輝度Rm,Gm,Bmを補正して
変換色強度信号ro,go,boの輝度(強度)Ro,
Go,Boを求める。 Ro=Kr・I・Rm/(Rm+Gm+Bm) …(11) Go=Kg・I・Gm/(Rm+Gm+Bm) …(12) Bo=Kb・I・Bm/(Rm+Gm+Bm) …(13) Kr,Kg,Kb:補正変数
は、下記の(14)式に示す赤色比Rcと所定の閾値Srと
を比較して、試料wの撮像領域における各撮像単位(カ
ラーCCD24の各画素)ごとに、当該各撮像単位の部
分が、所定の閾値Srよりも赤っぽいか否かを判別する
ものである。 Rc=Rm/(Rm+Gm+Bm) …(14) すなわち、判別手段53aは、カラーCCD24の各画
素が受光した赤色の輝度Rmが、当該3色の輝度の合計
値(Rm+Gm+Bm)に対して大きいときは、当該撮
像単位の部分が赤っぽいと判断するものである。
色比Rcが閾値Srよりも小さい場合は、Kr=Kg=
Kb=1に設定して、前述の第1実施形態と同様に変換
色強度信号ro,go,boを得る。一方、輝度変換回
路53は、赤色比Rcが前記閾値Sr以上の場合は、補
正変数記憶部53bから補正変数Kr,Kg,Kbを読
み出し、前記(11)〜(13)式にしたがって変換色強度信号
ro,go,boを得る。
bを示すグラフである。各補正変数Kr,Kg,Kb
は、たとえば、試料wの撮像単位の赤色比Rcが大きい
程“1.0"よりも小さくなるように設定されている。した
がって、前記(11)〜(13)式のように補正変数Kr,K
g,Kbを乗算することで、輝度が小さくなるから、赤
色比Rcが大きい場合にも、映像が白っぽくならず、実
際の試料wの色彩に近い色彩の映像が得られる。
で凹凸のある試料wを観察すると、焦点(高さ)の合っ
ていない部分の映像が暗くなる。そこで、図6および図
7に示す第3実施形態では、かかる凹凸のある試料wの
観察に適した凹凸用カラー共焦点画像モードを備えてい
る。
ドを備えた第3実施形態の構成について説明する。図6
に示すように、本第3実施形態では、カラー映像信号作
成手段5が最大輝度記憶部Mmax およびZ座標記憶部M
zからなるメモリを備えている。前記最大輝度記憶部M
max は、走査領域における各撮像単位(カラーCCD2
4の各画素に対応する単位)ごとに、第1受光素子19
b(図5)が受光した最大輝度Imax を記憶するもので
ある。前記Z座標記憶部Mzは、輝度Iが最大輝度Ima
x となったときのZ座標(試料ステージ30の高さ)を
各撮像単位ごとに記憶するものである。前記第2色強度
メモリMr2,Mg2,Mb2 は合成撮像情報記憶部を構成してお
り、前記Z座標記憶部Mzに記憶されたZ座標において
カラーCCD24の各画素が受光したカラー撮像情報を
記憶する。つまり、第2色強度メモリMr2,Mg2,Mb2 は、
図1の試料ステージ30の高さが変化して第1光学系1
が合焦点となったときのカラー撮像情報を各画素(撮像
単位)ごとに記憶する。
cを備えている。該輝度比較手段53cは、最大輝度記
憶部Mmax に記憶されている最大輝度Imax と、輝度用
メモリMiに新たに記憶された輝度Iとを各撮像単位ご
とに比較するものである。輝度変換回路53は、前記比
較の結果、各撮像単位ごとに、輝度用メモリMiに新た
に記憶された輝度Iが最大輝度Imax よりも大きけれ
ば、当該輝度Iを最大輝度として最大輝度記憶部Mmax
に記憶させる。なお、その他の構成は前述の図5の第2
実施形態と同様であり、その詳しい説明および図示を省
略する。
ついて説明する。図7において、まず、ステップS11
で図1の試料ステージ30を上昇端まで移動させる。つ
ぎに、ステップS12で、第2光学系2によって撮像
し、カラーCCD24に電荷を蓄積してカラー撮像情報
を得る。つづいて、図7のステップS13に進み、第1
光学系1によってレーザ光L1を走査して撮像すること
で、輝度情報を得、この内容を図6の最大輝度記憶部M
max に、各撮像単位(カラーCCD24の画素に対応す
る単位)ごとに記憶させ、当該撮像時のZ座標をZ座標
記憶部Mzに記憶させると共に、輝度変換を行った変換
色強度信号ro,go,boを第2色強度メモリMr2,Mg
2,Mb2 に記憶させる。
テージ30(図1)を1段階下降させた後、図7のステ
ップS15に進む。ステップS15では、再び、第2光
学系2によってカラー撮像情報を得、この内容を図6の
第1色強度メモリMr1,Mg1,Mb1 に各画素ごとに記憶さ
せ、図7のステップS16に進む。
てレーザ光L1を走査しながら、以下に説明するよう
に、最大輝度記憶部Mmax の最大輝度Imax を更新記憶
させると共に、最大輝度Imax を更新した撮像単位につ
いては第2色強度メモリMr2,Mg2,Mb2 に記憶させていた
変換色強度信号ro,go,boを更新記憶させる。す
なわち、レーザ光L1を走査して新たに図6の輝度用メ
モリMiに記憶された輝度Iと、最大輝度記憶部Mmax
に記憶されている最大輝度Imax とを、各撮像単位ごと
に、輝度比較手段53cが比較する。該比較の結果、I
>Imax であれば、当該撮像単位については、輝度変換
回路53が当該輝度Iを新たな最大輝度Imax として最
大輝度記憶部Mmax に記憶させると共に、第1色強度メ
モリMr1,Mg1,Mb1 に記憶されている色強度信号rm,g
m,bm、つまり、カラー撮像情報を輝度変換して、変
換色強度信号ro,go,boとして第2色強度メモリ
Mr2,Mg2,Mb2 の当該撮像単位のアドレスに更新記憶させ
る。一方、前記比較の結果、輝度Iが最大輝度Imax 以
下であれば、当該撮像単位については、最大輝度Imax
および変換色強度信号ro,go,boの更新をしな
い。
試料ステージ30が下降端でなければ、ステップS14
に戻り、一方、試料ステージ30が下降端であれば、ス
テップS18に進んで、変換色強度信号ro,go,b
oがD/Aコンバータ60(図5)に出力された後、複
合カラー映像信号c(図5)が得られる。つまり、図7
のステップS14〜ステップS17を繰り返すことで、
前記図6の最大輝度記憶部Mmax の最大輝度Imax と、
変換色強度信号ro,go,boの更新を繰り返す。し
たがって、ステップS18で出力される変換色強度信号
ro,go,boの輝度は、前述の式(11)〜(13)と同様
な下記の式(21)〜(23)で表される。 Ro=Kr・Imax ・Rm/(Rm+Gm+Bm) …(21) Go=Kg・Imax ・Gm/(Rm+Gm+Bm) …(22) Bo=Kb・Imax ・Bm/(Rm+Gm+Bm) …(23) なお、図7のステップS19でモードOFF であれば、当
該モードを終了する。
ーCCD24の各画素ごとに、第1光学系1が合焦点と
なった際のZ座標についてのカラー撮像情報を用いるの
で、凹凸があっても各画素ごとに焦点の合った映像が得
られるから、通常のカラーの拡大画像よりもピントの合
った映像が得られる。
を行ったが、本発明では輝度変換を必ずしも行う必要は
ない。すなわち、前述の図7のステップS13およびス
テップS16で輝度変換を行わずに、第1色強度メモリ
Mr1,Mg1,Mb1 に記憶されているカラー撮像情報を第2色
強度メモリMr2,Mg2,Mb2 に出力して、つまり、下記の式
(31)〜(33)に従って、複合カラー映像信号cを得てもよ
い。 Ro=Rm …(31) Go=Gm …(32) Bo=Bm …(33)
のカラーCCD24の各画素ごとに第1光学系1が合焦
点となった際のZ座標についてのカラー撮像情報を用い
るので、通常のカラー拡大画像と異なり、厳密にピント
の合った映像が得られる。
表面および第1受光素子19bにおいて点状に集光する
レーザ光L1を用いたが、本発明では、試料wの表面お
よび第1受光素子19bにおいて線状に集光するライン
レーザ光L1を用いることもできる。すなわち、図8の
ように、レーザ光L1に代えてY方向に長いラインレー
ザ光L1を用いると共に、点状の第1受光素子19bに
代えてY方向に長い一次元CCD19Aを用い、更に、
二次元走査装置14に代えて一次元走査装置14Aを用
いる。この場合、図8(b)のように、ラインレーザ光
L1が試料wの表面で集光した際の長手方向に直交する
方向に、ラインレーザ光L1を走査する。なお、光絞り
部19aはスリット状(溝状)にする。
ーザ光学系1の第1受光素子19bの前方に光絞り部1
9aを設けたが、該光絞り部19aは必ずしも設ける必
要はない。たとえば、図9のように、第2の結像レンズ
18の焦点の位置に白黒用の一次元CCD19Aを設け
てもよい。この場合、第1の一次元走査装置14Aを第
1のコリメートレンズ11と偏光ビームスプリッタ12
の間に設け、第2の一次元走査装置14Bを 1/4波長板
13と第1リレーレンズ15との間に設ける。
学系2の第2受光素子としてカラーCCD24を用いた
が、他の受光素子を用いてもよい。たとえば、ダイクロ
イックミラーを使用して反射光L2を3原色に分解し、
これらの3原色の反射光を3つの白黒映像用の二次元C
CDに入射させてもよい。また、光学系は異なるが、第
2受光素子としてカラーラインCCDを用い、白色応答
光を一次元的に走査する一次元走査装置を設けてもよ
い。さらに、第2受光素子としては、3つの白黒映像用
のラインCCD(R,G,B用)を用いることもでき、
また、3つの点受光素子(R,G,B用)を用いること
もできる。なお、これらの場合において、白色応答光を
走査する走査装置は、レーザ光L1を走査する走査装置
と兼用することもできる。
Dの他にMOS型などの他の固体撮像素子や複数の撮像
管を組み合わせたテレビカメラなどを用いることもでき
る。
ザ光L1および白色光L2の反射光を、それぞれ、第1
受光素子19bおよびカラーCCD24に受光させるこ
ととしたが、本発明では、試料wを透過した透過光や、
前記反射光を置換した蛍光を受光させるものであっても
よい。
色に分解したが、本発明では補色系(黄、シアン、緑)
に分解してもよい。また、色情報として色差信号を用い
てもよい。
1および白色光光学系2に第2リレーレンズ16を設け
て無限補正系を採用したが、第2リレーレンズ16を設
けずに有限補正系を採用してもよい。
れば、レーザ光とは異なる色情報用の照明光を用いた第
2光学系によって色情報を得るから、三原色のレーザ光
を用いた従来のカラーレーザ顕微鏡に比べ、光学系が著
しく簡単な構造になるので、コストダウンと小型化を図
り得る。なお、本走査顕微鏡は、従来のカラーレーザ顕
微鏡に比べ色情報についての解像度が低いが、レーザ光
によって輝度情報を得ているから、通常の拡大画像より
も解像度が高いので、十分利用価値が高い。
レンズから試料までの距離を変化させながら、第1受光
素子に入射した応答光の最大輝度を求め、該最大輝度を
輝度情報として用いるので、凹凸の大きい試料でも、映
像の一部が著しく暗くなるおそれがない。
に、レーザ光が該撮像素子に入射しないようにすれば、
レーザ光の色を帯びた映像となるおそれもない。
構成図である。
数を示す図である。
のブロック図である。
ある。
ある。
Claims (10)
- 【請求項1】 レーザ光を対物レンズにより試料に集光
させると共に該レーザ光を試料表面に沿って相対的に走
査させ、該レーザ光による応答光を第1受光素子に受光
させる第1光学系と、 前記レーザ光とは異なる色情報用の照明光を試料に照射
して、その応答光を第2受光素子に受光させる第2光学
系とを備えた走査顕微鏡において、 前記第1受光素子からの輝度情報と、前記第2受光素子
からの色情報に基づいて、カラー映像用の信号を得るこ
とを特徴とする走査顕微鏡。 - 【請求項2】 レーザ光を対物レンズにより試料に集光
させると共に該レーザ光を試料表面に沿って二次元的に
相対的に走査させ、該レーザ光による応答光を第1受光
素子に受光させる第1光学系と、 前記レーザ光とは異なる色情報用の照明光を試料に照射
して、その応答光を第2受光素子に受光させる第2光学
系とを備えた走査顕微鏡において、 前記第1受光素子からの輝度情報と、前記第2受光素子
からの色情報に基づいて、カラー映像用の信号を得るこ
とを特徴とする走査顕微鏡。 - 【請求項3】 ラインレーザ光を対物レンズにより試料
に線状に集光させると共に該ラインレーザ光を試料表面
に沿って相対的に走査させ、該ラインレーザ光による応
答光を第1受光素子に受光させる第1光学系と、 前記ラインレーザ光とは異なる色情報用の照明光を試料
に照射して、その応答光を第2受光素子に受光させる第
2光学系とを備えた走査顕微鏡において、 前記第1受光素子からの輝度情報と、前記第2受光素子
からの色情報に基づいて、カラー映像用の信号を得るこ
とを特徴とする走査顕微鏡。 - 【請求項4】 請求項1,2もしくは3において、 前記カラー映像用の信号には、前記第1受光素子からの
輝度情報または該輝度情報に基づく補正輝度情報と、前
記第2受光素子からのカラー撮像情報のうちの色情報ま
たは該色情報に基づく補正色情報とが含まれていること
を特徴とする走査顕微鏡。 - 【請求項5】 請求項1,2もしくは3において、 前記第2受光素子からのカラー撮像情報に含まれる輝度
情報を前記第1受光素子からの輝度情報に置換してカラ
ー映像用の信号を得る走査顕微鏡。 - 【請求項6】 請求項1,2もしくは3において、 前記第2受光素子からのカラー撮像情報に含まれる輝度
情報を、前記第1受光素子からの輝度情報に基づく補正
輝度情報に置換してカラー映像用の信号を得る走査顕微
鏡。 - 【請求項7】 請求項1,2もしくは3において、 前記対物レンズから前記試料までの距離を変化させなが
ら、前記第1および第2光学系によって各々輝度情報お
よびカラー撮像情報を得ると共に、 走査領域における各撮像単位ごとに前記第1受光素子か
らの最大輝度を記憶する最大輝度記憶部と、当該最大輝
度が得られたときの前記距離における前記第2受光素子
のカラー撮像情報を前記各撮像単位ごとに記憶する合成
撮像情報記憶部とを備えた走査顕微鏡。 - 【請求項8】 請求項7において、 前記合成撮像情報記憶部に記憶されたカラー撮像情報の
うちの輝度情報が、前記各撮像単位ごとに、前記最大輝
度または該最大輝度に基づく補正最大輝度に置換されて
いることで前記カラー映像用の信号を得る走査顕微鏡。 - 【請求項9】 請求項8において、 前記合成撮像情報記憶部に記憶されたカラー撮像情報を
前記カラー映像用の信号とした走査顕微鏡。 - 【請求項10】 請求項1ないし9のいずれか1項にお
いて、 前記第2受光素子によって撮像する際には、前記レーザ
光が前記第2受光素子に入射しないようにした走査顕微
鏡。
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