(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
標本から与えられる反射光または透過光を電気信号に変換する光電変換手段と、
この光電変換手段で変換された電気信号を所定時間遅延させる遅延手段と、
この遅延手段で遅延された電気信号をデジタルデータに変換するアナログ・デジタル変換手段と、
前記標本上の光の走査位置を検出する走査位置検出手段と、
この走査位置検出手段の検出信号に対応したサンプリングパルスを生成するサンプリングパルス生成手段とを具備し、
前記サンプリングパルス生成手段のサンプリングパルスに同期させて前記アナログ・デジタル変換手段でのデータ変換動作を制御することを特徴とする光電信号処理装置。
【請求項２】
遅延手段は、走査位置検出手段が走査位置を検出してからアナログ・デジタル変換手段にサンプリングパルスが到達するまでの時間をＴD2、入力した光が電気信号に変換されてアナログ・デジタル変換手段に到達するまでの時間ＴD1、アナログ・デジタル変換手段においてサンプリングパルスが入力してからデータホールドするまでの時間をＴDB1 とした場合、ＴDA＝ＴD2−ＴD1とすると、（ＴDA＋ＴDB1 ）の遅延時間を有することを特徴とする請求項１記載の光電信号処理装置。
【請求項３】
遅延手段は、集中定数回路または群遅延回路により構成されることを特徴とする請求項１または２記載の光電信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば走査型の光学顕微鏡に用いられる光電信号処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、標本をレーザ光で走査するとともに、その走査に同期して標本像を画像化するものとして走査型顕微鏡が知られている。
このような走査型顕微鏡では、一般にレーザ走査されている標本の透過光または反射光を光電子増倍管やフォトダイオードなどを有する光変換回路により電気信号に変換し、さらにＡ／Ｄ変換回路によりデジタルデータに変換したのちメモリに記憶するような光電信号処理装置が設けられている。
【０００３】
そして、この光電信号処理装置では、標本上での光の走査位置を検出する走査位置検出回路の検出信号に同期したサンプリングパルスを生成するサンプリング回路を設けていて、このサンプリング回路より生成されるサンプリングパルスによりＡ／Ｄ変換回路でのＡ／Ｄ変換動作を制御することで、走査位置検出回路での検出信号に同期したデジタルデータを出力するようにしている。
【０００４】
図２は、このようなサンプリング回路を有する光電信号処理装置の具体例を示すもので、レーザ走査されている標本の透過光または反射光は、光電変換回路１に入力され、電気信号に変換され、Ａ／Ｄ変換回路２に入力され、ここで後述するサンプリングパルス発生回路６からのサンプリングパルスに同期してデジタルデータに変換され、さらに、サンプリングパルス発生回路６のサンプリングパルスに同期させて記憶回路３に記憶され、その後、必要に応じて画像処理部４に転送され画像処理が実行される。一方、走査位置検出回路５では、標本上での光の走査位置を検出するもので、標本上の所望位置に光が照射されたことを検出すると、サンプリングパルス発生回路６が起動されて、このサンプリングパルス発生回路６より標本上での光の走査位置に対応するサンプリングパルスが生成され、このサンプリングパルスがＡ／Ｄ変換回路２にＡ／Ｄ変換の同期信号として与えられるようになる。
【０００５】
ここで、走査位置検出回路５に使用されるセンサとしては、フォトダイオードやマルチプライヤなどの光電変換素子や可変リアクタンスコイルや可変容量コンデンサなどが使用される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような光電信号処理装置によると、仮に、サンプリングタイミング速度が高速化したような場合、走査位置検出回路５がサンプリングすべき位置を検出しても、Ａ／Ｄ変換回路２でＡ／Ｄ変換を完了するのは、変換時間（ＴDA＋ＴDB）経過後となるため、実際にデータとして記憶回路３に記憶されるデジタルデータは、走査位置検出回路５で検出した位置に対応したものと異なるという問題点があった。
【０００７】
ここで、変換時間（ＴDA＋ＴDB）は、次式で表される時間を示している。
ＴDA＝ＴD2−ＴD1        …（１）
ＴD1は、光電変換回路１に入力した光が電気回路に変換されてＡ／Ｄ変換回路２に到達するまでの時間。または光電変換回路１の応答時間。
【０００８】
ＴD2は、走査位置検出回路５がサンプリング位置を検出してからＡ／Ｄ変換回路２にサンプリングパルスが到達するまでの時間。
ＴDB＝ＴDB1 ＋ＴDB2     …（２）
ＴDB1 は、Ａ／Ｄ変換回路２中においてサンプリングパルスが入力してからデータをホールドするまでの時間。
【０００９】
ＴDB2 は、Ａ／Ｄ変換回路２でホールドされたアナログデータを量子化してデジタルデータとして出力端子より出力されるまでの時間。
しかして、これら（１）（２）式より、図３に示すように走査位置検出回路５がサンプリング位置を検出してからＡ／Ｄ変換回路２にサンプリングパルスが到達するまでの時間ＴD2とＡ／Ｄ変換回路２中においてサンプリングパルスが入力してからデータをホールドするまでの時間ＴDB1 を加えたものが、光電変換回路１に入力した光が電気回路に変換されてＡ／Ｄ変換回路２に到達するまでの時間ＴD1に等しければ、つまり、ＴD1＝ＴD2＋ＴDB1 であれば、データのずれはなくなることになるが、現実は、ＴDAにＴDB1 を加えた（ＴDA＋ＴDB1 ）の範囲でずれを生じる。そして、このずれ量（ＴDA＋ＴDB1 ）が正の値であれば、走査位置検出回路５が検出した位置よりも後に走査した位置のデータが記憶回路３に記憶され、一方、ずれ量（ＴDA＋ＴDB1 ）が負の値であれば、走査位置検出回路５が検出した位置よりも前に走査した位置のデジタルデータが記憶回路３に記憶されることになり、いずれにしても所望する位置のデジタルデータを記憶できないことになる。
【００１０】
このことは、特に、サンプリングタイミング速度を高速化した、高速サンプリングシステムでは、光電変換回路１の周波数帯域幅を広帯域化することから、光電変換回路１に入力した光が電気回路に変換されてＡ／Ｄ変換回路２に到達するまでの時間ＴD1を小さくするように設計されるため、ずれ量（ＴDA＋ＴDB1 ）が正になることが多く、このため記憶回路３に記憶されるデジタルデータは、走査位置検出回路５が検出した位置よりも後に走査した位置のものになるという問題点があった。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、サンプリングタイミング速度が高速化した場合も、所望の走査位置に対応したデジタルデータを正確にサンプリングすることができる光電信号処理装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、標本から与えられる反射光または透過光を電気信号に変換する光電変換手段と、この光電変換手段で変換された電気信号を所定時間遅延させる遅延手段と、この遅延手段で遅延された電気信号をデジタルデータに変換するアナログ・デジタル変換手段と、前記標本上の光の走査位置を検出する走査位置検出手段と、この走査位置検出手段の検出信号に対応したサンプリングパルスを生成するサンプリングパルス生成手段とを具備し、前記サンプリングパルス生成手段のサンプリングパルスに同期させて前記アナログ・デジタル変換手段でのデータ変換動作を制御するように構成している。
【００１３】
また、本発明では、遅延手段は、走査位置検出手段が走査位置を検出してからアナログ・デジタル変換手段にサンプリングパルスが到達するまでの時間をＴD2、入力した光が電気信号に変換されてアナログ・デジタル変換手段に到達するまでの時間ＴD1、アナログ・デジタル変換手段においてサンプリングパルスが入力してからデータホールドするまでの時間をＴDB1 とした場合、ＴDA＝ＴD2−ＴD1とすると、（ＴDA＋ＴDB1 ）の遅延時間を有するようにしている。
また、本発明では、遅延手段は、集中定数回路または群遅延回路により構成されている。
【００１４】
【作用】
この結果、本発明によれば、標本から与えられる反射光または透過光を光電変換手段で電気信号に変換し、この電気信号を遅延手段により所定時間遅延させてアナログ・デジタル変換手段に与え、一方、標本上の光の走査位置を走査位置検出手段で検出すると、この検出信号に対応したサンプリングパルスをサンプリングパルス生成手段により発生させ、このサンプリングパルスに同期させて前記アナログ・デジタル変換手段でのデータ変換動作を制御するようにしているので、標本上の所望位置に正確に対応したデジタルデータをサンプリングすることができる。
【００１５】
また、本発明によれば、遅延手段による遅延時間は、走査位置検出手段が走査位置を検出してからアナログ・デジタル変換手段にサンプリングパルスが到達するまでの時間をＴD2、入力した光が電気信号に変換されてアナログ・デジタル変換手段に到達するまでの時間ＴD1、アナログ・デジタル変換手段においてサンプリングパルスが入力してからデータホールドするまでの時間をＴDB1 とした場合、ＴDA＝ＴD2−ＴD1とすると、（ＴDA＋ＴDB1 ）に設定されるので、サンプリングタイミング速度の高速化により、ずれ量（ＴDA＋ＴDB1 ）が正になる場合にも、このずれ量を確実に補正することができる。
また、本発明によれば、遅延手段として、集中定数回路または群遅延回路を使用することにより、安定した遅延時間を確保することができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に従い説明する。
図１は本発明を走査型顕微鏡に適用した光電信号処理装置の概略構成を示すもので、図２と同一部分には、同符号を付している。
【００１７】
この場合、光電変換回路１とＡ／Ｄ変換回路２の間に（ＴDA＋ＴDB1 ）に等しい遅延時間を有する遅延回路７を接続するようにしている。この場合、遅延回路７は、具体例として、集中定数回路のものでは、抵抗とコンデンサからなる遅延回路やコイルとコンデンサからなる群遅延回路を用いることができ、また、分布定数回路のものでは、ディレイラインを用いることができる。
【００１８】
その他は、図２と同様である。
しかして、光電変換回路１にレーザ走査されている標本の透過光または反射光が入力されると、この入力された光は、光電変換により電気信号に変換される。そして、この変換された電気信号は、遅延回路７に与えられる。この場合、この遅延回路７は、（ＴDA＋ＴDB）に等しい遅延時間を有することから、光電変換回路１から出力される電気信号は、遅延時間（ＴDA＋ＴDB1 ）だけ遅延されてＡ／Ｄ変換回路２に与えられる。
【００１９】
一方、走査位置検出回路５では、標本上での光の走査位置を検出し、標本上の所望位置に光が照射されたことを検出すると、サンプリングパルス発生回路６が起動され、このサンプリングパルス発生回路６より標本上での光の走査位置に対応するサンプリングパルスが生成され、このサンプリングパルスがＡ／Ｄ変換回路２に与えられる。これにより、Ａ／Ｄ変換回路２では、サンプリングパルス発生回路６からのサンプリングパルスを同期信号として、光電変換回路１より与えられる電気信号をデジタルデータに変換するようになる。
【００２０】
そして、このＡ／Ｄ変換回路２からのデジタルデータは、サンプリングパルス発生回路６からのサンプリングパルスに同期して記憶回路３に記憶され、その後、必要に応じて画像処理部４に転送され画像処理が実行される。
【００２１】
この場合、光電変換回路１から出力される電気信号は、遅延時間（ＴDA＋ＴDB1 ）だけ遅延されてＡ／Ｄ変換回路２に与えられるので、サンプリングタイミング速度の高速化によりずれ量（ＴDA＋ＴDB1 ）が正になる場合でも、このずれ量を遅延回路７の遅延時間（ＴDA＋ＴDB1 ）により補正することができ、図３で述べたＴD1＝ＴD2＋ＴDB1 の条件を満足できるようになる。これにより、記憶回路３には、走査位置検出回路５による所望の位置に対応したデジタルデータをサンプリングしたものを正確に記憶できることになる。
【００２２】
従って、このような実施例によれば、レーザ走査される標本の透過光または反射光が光電変換回路１に入力されると、電気信号に変換された後、遅延回路７で遅延時間（ＴDA＋ＴDB1 ）だけ遅延してＡ／Ｄ変換回路２に与えられ、一方、走査位置検出回路５で、標本上での光の走査位置の検出により、標本上の所望位置に光が照射されたことが検出されると、サンプリングパルス発生回路６が起動され、このサンプリングパルス発生回路６より生成されるサンプリングパルスがＡ／Ｄ変換回路２に与えられ、このサンプリングパルスを同期信号として、光電変換回路１より与えられる電気信号がデジタルデータに変換されるようになるので、仮に、サンプリングタイミング速度の高速化によりずれ量（ＴDA＋ＴDB1 ）が正になる場合も、このずれ量を遅延回路７の遅延時間（ＴDA＋ＴDB1 ）により補正することができることになり、標本上の所望の位置に正確に対応したデジタルデータをサンプリングしたものを記憶できるようになる。
【００２３】
【発明の効果】
この結果、本発明によれば、入力される光を電気信号に変換する光電変換手段と、この光電変換手段より出力される電気信号をデジタルデータに変換するアナログ・デジタル変換手段との間に、遅延時間（ＴDA＋ＴDB1 ）に設定された遅延手段を介在させることにより、サンプリングタイミング速度の高速化により、ずれ量（ＴDA＋ＴDB1 ）が正になる場合にも、このずれ量を確実に補正することができるようになり、標本上の所望の位置に正確に対応したデジタルデータをサンプリングしたものを記憶することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例の概略構成を示す図。
【図２】  従来の光電信号処理装置の一例の概略構成を示す図。
【図３】  同光電信号処理装置の各部での時間遅れを説明するための図。
【符号の説明】
１…光電変換回路、
２…Ａ／Ｄ変換回路、
３…記憶回路、
４…画像処理部、
５…走査位置検出回路、
６…サンプリングパルス発生回路、
７…遅延回路。
【図１】
0003644993.tif 000002
【図２】
0003644993.tif 000003
【図３】
0003644993.tif 000004