(57)【要約】【課題】操作者の手を煩わせることなく高精度な画像を取得する。【解決手段】光を往復走査させるスキャナ３と、スキャナ３の振動に応じたサンプリングクロックを生成するサンプリングクロック生成部３３と、所定数のサンプリングクロックを含む画像化区間を特定する区間情報を生成する区間情報生成部５１と、スキャナ３により走査された光を検出する第２検出器２３と、検出された光の強度信号をサンプリングクロックに基づいてサンプリングする画素データ取込部５３と、所定の走査位置の光のみを通過させるスリット部材３１と、サンプリングされた強度信号に基づき、スリット部材３１を通過した光の強度信号のピーク位置を検出するピーク位置検出部５５と、スキャナ３の往路走査中と復路走査中とに得られる強度信号の画像化区間内におけるピーク位置が一致するよう、電気的位相を調整する位相調整部５９とを備える走査型顕微鏡装置１００を提供する。【選択図】図２
2016009157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から発せられた光を振動しながら一方向に片道走査させるごとに走査ラインを切り替えて往復走査させる走査部と、
該走査部の振動に応じた周波数のサンプリングクロックを生成するサンプリングクロック生成部と、
該サンプリングクロック生成部により生成されたサンプリングクロックに基づいて、所定数のサンプリングクロックを含む画像化区間を特定する区間情報を生成する区間情報生成部と、
前記走査部により走査された光を検出する光検出部と、
該光検出部に検出された光の強度信号を前記サンプリングクロックに基づいてサンプリングする信号サンプリング部と、
前記サンプリングクロックの位相調整時に光路上に配置され、前記走査部により走査された所定の走査位置の光のみを通過させまたは遮断する通過範囲制限部材と、
前記信号サンプリング部によりサンプリングされた強度信号に基づき、前記通過範囲制限部材を通過した光または該通過範囲制限部材により遮断された光の強度信号のピーク位置を検出するピーク位置検出部と、
該ピーク位置検出部により検出される前記走査部の往路走査中と復路走査中とに得られる強度信号の前記画像化区間内におけるピーク位置が互いに一致するよう、前記サンプリングクロックと前記区間情報の両者の位相を調整する位相調整部とを備える走査型顕微鏡装置。
【請求項２】
前記ピーク位置検出部が、前記走査部により複数回往復走査して得られる強度信号のピーク位置の平均値を算出し、
前記位相調整部が、前記ピーク位置検出部により算出された平均値に基づいて前記サンプリングクロックおよび前記区間情報の位相を調整する請求項１に記載の走査型顕微鏡装置。
【請求項３】
前記通過範囲制限部材が、前記走査部により標本上の走査範囲外を走査する光の通過を制限する請求項１または請求項２に記載の走査型顕微鏡装置。
【請求項４】
前記位相調整部が、前記標本の画像を取得しない期間に前記サンプリングクロックおよび前記区間情報の位相を調整する請求項１から請求項３のいずれかに記載の走査型顕微鏡装置。
【請求項５】
前記走査部の往路走査中および復路走査中に得られる強度信号の前記画像区間内におけるピーク位置が互いに一致しているか否かを判定する判定部と、
前記位相調整部による前記サンプリングクロックおよび前記区間情報の位相調整を伴う画質調整を所望のタイミングで開始し、前記判定部により前記ピーク位置が一致していると判定された場合に前記位相調整部による前記サンプリングクロックおよび前記区間情報の位相調整を中断し、前記サンプリングクロックおよび前記区間情報の位相調整を伴うことなく前記ピーク位置が一致している状態が所定時間継続した場合に、前記画質調整を終了する制御部とを備える請求項１から請求項４のいずれかに記載の走査型顕微鏡装置。
【請求項６】
少なくとも２つの前記光検出部を備え、
前記走査部が、前記標本の画像取得用の光を反射する反射面とは反対側に、前記サンプリングクロックおよび前記区間情報の位相調整用の位相調整参照光を反射する参照光反射面を有し、
前記標本からの光を検出する前記光検出部とは異なる他の前記光検出部により、前記参照光反射面により反射されて前記通過範囲制限部材を通過した位相調整参照光を検出する請求項１から請求項５のいずれかに記載の走査型顕微鏡装置。
【請求項７】
前記通過範囲制限部材が前記光路に挿脱可能に配されている請求項１から請求項５のいずれかに記載の走査型顕微鏡装置。
【請求項８】
少なくとも２つの前記光検出部と、
いずれかの該光検出部により前記標本からの光を検出させる経路と他の前記光検出部により前記位相調整用の位相調整参照光を検出させる経路とに分岐する光路分岐部材とを備える請求項１から請求項５のいずれかに記載の走査型顕微鏡装置。
【請求項９】
光源から発せられた光を走査部により一方向に片道走査させるごとに走査ラインを切り替えて往復走査させる走査工程と、
前記走査部により走査された光を光検出部により検出する光検出工程と、
前記走査部の振動に応じた周波数のサンプリングクロックを生成するサンプリングクロック生成工程と、
該サンプリングクロック生成工程により生成されたサンプリングクロックに基づいて、所定数のサンプリングクロックを含む画像化区間を特定する区間情報を生成する区間情報生成工程と、
前記光検出工程により検出された光の強度信号を前記サンプリングクロック生成工程により生成されたサンプリングクロックに基づいてサンプリングする信号サンプリング工程と、
該信号サンプリング工程によりサンプリングされた強度信号に基づき、所定の走査位置の光の強度信号のピーク位置を検出するピーク位置検出工程と、
該ピーク位置検出工程により検出される前記走査部の往路走査中と復路走査中とに得られる強度信号の前記画像化区間内におけるピーク位置が互いに一致するよう、前記サンプリングクロックと前記区間情報の両者の位相を調整する位相調整工程とを含む走査型顕微鏡の画質調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査型顕微鏡装置および走査型顕微鏡の画質調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スキャナにより標本上で光を走査させる走査位置（以下、光学的走査位置という。）と、標本からの光の強度信号をスキャナの振動に応じた周波数のサンプリングクロックに従ってサンプリングする観察画像の位置（以下、電気的サンプリング位置という。）とを一致させて、標本の観察画像を取得する走査型顕微鏡装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
光学的走査位置の光学的位相と電気的サンプリング位置の電気的位相とが一致しない場合は、画素の位置ずれが生じて画質が劣化してしまう。そのため、特許文献１に記載の走査型顕微鏡装置は、標本における光の走査範囲の中心位置を検出する検出光学系を設け、光学的位相と電気的位相とにずれが生じた場合に、電気的サンプリング位置を光学的走査位置に一致させるよう補正することにより光学的位相と電気的位相とを一致させて、画質が劣化するのを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４５８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の走査型顕微鏡装置では、標本上の走査範囲の中心位置を検出する検出精度が検出光学系の設置位置に依存するため、初回使用時や光学系にずれが生じた場合に調整チャート等を用いて位相を手動で調整しなければならないという不都合がある。
【０００６】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、操作者の手を煩わせることなく高精度な画像を取得する走査型顕微鏡装置および画素の位置ずれによる画質の劣化を解消する走査型顕微鏡の画質調整方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、光源から発せられた光を振動しながら一方向に片道走査させるごとに走査ラインを切り替えて往復走査させる走査部と、該走査部の振動に応じた周波数のサンプリングクロックを生成するサンプリングクロック生成部と、該サンプリングクロック生成部により生成されたサンプリングクロックに基づいて、所定数のサンプリングクロックを含む画像化区間を特定する区間情報を生成する区間情報生成部と、前記走査部により走査された光を検出する光検出部と、該光検出部に検出された光の強度信号を前記サンプリングクロックに基づいてサンプリングする信号サンプリング部と、前記サンプリングクロックの位相調整時に光路上に配置され、前記走査部により走査された所定の走査位置の光のみを通過させまたは遮断する通過範囲制限部材と、前記信号サンプリング部によりサンプリングされた強度信号に基づき、前記通過範囲制限部材を通過した光または該通過範囲制限部材により遮断された光の強度信号のピーク位置を検出するピーク位置検出部と、該ピーク位置検出部により検出される前記走査部の往路走査中と復路走査中とに得られる強度信号の前記画像化区間内におけるピーク位置が互いに一致するよう、前記サンプリングクロックと前記区間情報の両者の位相を調整する位相調整部とを備える走査型顕微鏡装置を提供する。
【０００８】
本発明によれば、光源から発せられた光が走査部により走査されて標本に照射され、標本から戻る光が走査部を介して光検出部により検出されると、検出された光の強度信号が信号サンプリング部によりサンプリングクロックに基づいてサンプリングされる。したがって、区間情報生成部の区間情報により特定される画像化区間における走査部による光の光学的走査位置と信号サンプリング部によりサンプリングされた強度信号の電気的サンプリング位置とを一致させることで、標本の画像を生成することができる。
【０００９】
この場合において、走査部による往路走査と復路走査との間で、信号サンプリング部によりサンプリングされる強度信号の画像化区間におけるサンプリングタイミングがずれると、画素の位置ずれが生じて画質が劣化してしまう。本発明は、光路上に通過範囲制限部材を配置し、走査部により走査されて通過範囲制限部材を通過したまたはこれにより遮断された所定の走査位置の光の強度信号のピーク位置をピーク位置検出部により検出し、サンプリングクロックの位相および画像化区間を特定する区間情報の位相（以下、サンプリングクロックの位相および区間情報の位相を「電気的位相」という。）を位相調整部により調整して、往路走査中と復路走査中に得られる強度信号の画像化区間内におけるピーク位置を一致させる。これにより、往路走査と復路走査との間で、信号サンプリング部によりサンプリングされる強度信号の画像化区間におけるサンプリングタイミングにずれがない状態に設定することができる。
【００１０】
したがって、従来のように、標本上の走査範囲の中心位置を検出する検出光学系を精度よく設置したり、初回使用時や光学系にずれが生じた場合に調整チャート等を用いて位相を手動で調整したりすることなく、光学的走査位置と電気的サンプリング位置とを一致させることができる。この結果、操作者の手を煩わせずに高精度な画像を取得することができる。
【００１１】
上記発明においては、前記ピーク位置検出部が、前記走査部により複数回往復走査して得られる強度信号のピーク位置の平均値を算出し、前記位相調整部が、前記ピーク位置検出部により算出された平均値に基づいて前記サンプリングクロックおよび前記区間情報の位相を調整することとしてもよい。
【００１２】
このように構成することで、走査部の往路走査と復路走査との間で、信号サンプリング部によりサンプリングされる強度信号の画像化区間におけるサンプリングタイミングを精度よく一致させることができる。
【００１３】
上記発明においては、前記通過範囲制限部材が、前記走査部により標本上の走査範囲外を走査する光の通過を制限することとしてもよい。
このように構成することで、通過範囲制限部材が、標本の画像を生成するための光の照射および検出の妨げになるのを防ぐことができる。
【００１４】
上記発明においては、前記位相調整部が、前記標本の画像を取得しない期間に前記サンプリングクロックおよび前記区間情報の位相を調整することとしてもよい。
このように構成することで、電気的位相の調整が標本の画像取得の妨げになるのを防ぎ、鮮明な画像を取得させることができる。
【００１５】
上記発明においては、前記走査部の往路走査中および復路走査中に得られる強度信号の前記画像区間内におけるピーク位置が互いに一致しているか否かを判定する判定部と、前記位相調整部による前記サンプリングクロックおよび前記区間情報の位相調整を伴う画質調整を所望のタイミングで開始し、前記判定部により前記ピーク位置が一致していると判定された場合に前記位相調整部による前記サンプリングクロックおよび前記区間情報の位相調整を中断し、前記サンプリングクロックおよび前記区間情報の位相調整を伴うことなく前記ピーク位置が一致している状態が所定時間継続した場合に、前記画質調整を終了する制御部とを備えることとしてもよい。
【００１６】
信号サンプリング部によりサンプリングされる強度信号の画像化区間におけるサンプリングタイミングのずれ、すなわち、位相ドリフトは、装置の温度が変化したり走査部の走査振幅が変化したりした場合などのある程度限られた状況において発生する。そのため、電気的位相の調整は常時行わなくても、標本の画像を取得する前や観察状況が変化した場合に実施すれば十分な場合が多い。
【００１７】
そこで、制御部により、位相調整部による電気的位相の調整を伴う画質調整を開始するタイミングを制御するとともに、位相調整することなく走査部の往路走査と復路走査の画像化区間内におけるピーク位置が所定期間継続して一致している場合に位相調整部による電気的位相の調整を伴う画質調整を終了することで、画素の位置ずれがない画像を取得できる状態に自動的に設定することができる。例えば、タイムラプス観察する場合やズーム倍率（走査部の振幅）を変化させた場合等に特に有効となる。
【００１８】
上記発明においては、少なくとも２つの前記光検出部を備え、前記走査部が、前記標本の画像取得用の光を反射する反射面とは反対側に、前記サンプリングクロックおよび前記区間情報の位相調整用の位相調整参照光を反射する参照光反射面を有し、前記標本からの光を検出する前記光検出部とは異なる他の前記光検出部により、前記参照光反射面により反射されて前記通過範囲制限部材を通過した前記位相調整参照光を検出することとしてもよい。
【００１９】
このように構成することで、走査部の一方の反射面により画像取得用の光を反射しつつ、反対側の反射面により電気的位相調整用の位相調整参照光を反射させて、標本の画像取得と電気的位相の調整とを同時に行うことができる。
【００２０】
上記発明においては、前記通過範囲制限部材が前記光路に挿脱可能に配されていることとしてもよい。
このように構成することで、標本の画像を取得する場合は光路から通過範囲制限部材を脱離させ、電気的位相を調整する場合は光路に通過範囲制限部材を挿入させるだけで、標本の観察と電気的位相の調整とを簡易に切り替えることができる。
【００２１】
上記発明においては、少なくとも２つの前記光検出部と、いずれかの該光検出部により前記標本からの光を検出させる経路と他の前記光検出部により前記位相調整用の位相調整参照光を検出させる経路とに分岐する光路分岐部材とを備えることとしてもよい。
このように構成することで、光路分岐部材により、光路に通過範囲制限部材を配置したままで標本の画像取得と位相調整部による電気的位相の調整とを行うことができる。
【００２２】
本発明は、光源から発せられた光を走査部により一方向に片道走査させるごとに走査ラインを切り替えて往復走査させる走査工程と、前記走査部により走査された光を光検出部により検出する光検出工程と、前記走査部の振動に応じた周波数のサンプリングクロックを生成するサンプリングクロック生成工程と、該サンプリングクロック生成工程により生成されたサンプリングクロックに基づいて、所定数のサンプリングクロックを含む画像化区間を特定する区間情報を生成する区間情報生成工程と、前記光検出工程により検出された光の強度信号を前記サンプリングクロック生成工程により生成されたサンプリングクロックに基づいてサンプリングする信号サンプリング工程と、該信号サンプリング工程によりサンプリングされた強度信号に基づき、所定の走査位置の光の強度信号のピーク位置を検出するピーク位置検出工程と、該ピーク位置検出工程により検出される前記走査部の往路走査中と復路走査中とに得られる強度信号の前記画像化区間内におけるピーク位置が互いに一致するよう、前記サンプリングクロックと前記区間情報の両者の位相を調整する位相調整工程とを含む走査型顕微鏡の画質調整方法を提供する。
【００２３】
本発明によれば、走査工程において走査部により走査された所定の走査位置の光が光検出工程において光検出部により検出され、検出されたその光の強度信号がサンプリングクロック生成工程により生成されたサンプリングクロックに基づいて信号サンプリング工程によりサンプリングされ、サンプリングされた強度信号のピーク位置がピーク位置検出工程により検出される。そして、サンプリングクロック生成工程により生成されるサンプリングクロックの位相および区間情報生成工程により生成される画像化区間を特定する区間情報の位相が位相調整工程により調整されて、往路走査中と復路走査中とに得られる強度信号の画像化区間内におけるピーク位置が互いに一致させられる。
【００２４】
これにより、走査部により標本上で光を走査させて標本から戻る光を光検出部により検出し、その光の強度信号をサンプリングクロックに基づいてサンプリングして画像を生成する場合に、走査部による往路走査と復路走査との間で、画像化区間における光強度信号のサンプリングタイミングにずれがない状態にすることができる。
【００２５】
したがって、従来のように、標本上の走査範囲の中心位置を検出する検出光学系を精度よく設置したり、初回使用時や光学系にずれが生じた場合に調整チャート等を用いて位相を手動で調整したりすることなく、操作者の手を煩わせずに画素の位置ずれによる画質の劣化を解消することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る走査型顕微鏡装置によれば、操作者の手を煩わせることなく高精度な画像を取得することができるという効果を奏する。また、本発明に係る走査型顕微鏡の画質調整方法によれば、操作者の手を煩わせることなく画素の位置ずれによる画質の劣化を解消することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る走査型顕微鏡装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る走査型顕微鏡装置を説明するブロック図である。
【図３】図１のスリット部材と観察視野を示す図である。
【図４】サンプリングクロックと画像化区間信号のタイミングが一致している状態を示す図である。
【図５】サンプリングクロックと画像化区間信号とを連動してシフトさせた状態の一例を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る走査型顕微鏡の画質調整方法を説明するフローチャートである。
【図７】図６の電気的位相の調整をより詳細に説明するフローチャートである。
【図８】往路走査中と復路走査中の強度信号のピーク位置が一致している状態を示す図である。
【図９】往路走査中と復路走査中の強度信号のピーク位置がずれた状態を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の第１変形例に係る走査型顕微鏡装置のスリット部材と観察視野を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の第３変形例に係る走査型顕微鏡装置のラインマスクと観察視野を示す図である。
【図１２】本発明の第１実施形態の第４変形例に係る走査型顕微鏡装置のスリット部材と観察視野の位置関係の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第１実施形態の第４変形例に係る走査型顕微鏡装置のラインマスクと観察視野の位置関係の一例を示す図である。
【図１４】本発明の一実施形態の第４変形例に係る走査型顕微鏡装置の画像取得と画素ずれ補正のタイミングチャートである。
【図１５】本発明の第１実施形態の第５変形例に係る走査型顕微鏡装置の画像取得と画素ずれ補正のタイミングチャートである。
【図１６】本発明の第１実施形態に係る走査型顕微鏡の画質調整方法を説明するフローチャートである。
【図１７】本発明の第１実施形態の第７変形例に係る走査型顕微鏡装置の概略構成図である。
【図１８】本発明の第２実施形態に係る走査型顕微鏡装置の概略構成図である。
【図１９】本発明の第３実施形態に係る走査型顕微鏡装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係る走査型顕微鏡装置および走査型顕微鏡の画質調整方法について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る走査型顕微鏡装置１００は、図１および図２に示されるように、観察レーザ（光）を発生する光源１と、光源１から発せられた観察レーザを平行光に変換するコリメートレンズ２と、コリメートレンズ２を透過した観察レーザを走査させるスキャナ（走査部）３と、スキャナ３により走査された観察レーザをリレーするリレー光学系５と、リレー光学系５によりリレーされた観察レーザを反射するダイクロイックミラー７と、ダイクロイックミラー７により反射された観察レーザを標本Ｓに照射する一方、標本Ｓから戻る戻り光を集光する対物レンズ９とを備えている。
【００２９】
スキャナ３は、例えば、いわゆる近接ガルバノミラー方式に準ずるが、Ｙ軸方向に観察レーザを偏向するガルバノミラー４Ａを備える一方、Ｘ軸方向に観察レーザを偏向するミラーとしてレゾナントミラー４Ｂとを備えている。このスキャナ３は、高速に共振振動するレゾナントミラー４Ｂの振動周期の半周期毎にガルバノミラー４Ａの各搖動軸回りの揺動角度を、順次制御することにより、観察レーザをＸ軸方向に片道走査させるごとにＹ軸方向に走査ラインを切り替えて往復走査させることができるようになっている。
【００３０】
リレー光学系５は、瞳投影レンズ６Ａと、結像レンズ６Ｂとにより構成されており、スキャナ３により走査された観察レーザを平行光に変換して対物レンズ９に導くようになっている。
ダイクロイックミラー７は、リレー光学系５からの観察レーザを対物レンズ９に向けて反射する一方、標本Ｓから対物レンズ９を介して光路を戻る戻り光を透過させまたはリレー光学系５に向けて反射するようになっている。
【００３１】
また、走査型顕微鏡装置１００は、標本Ｓから対物レンズ９、ダイクロイックミラー７、リレー光学系５およびスキャナ３を介して観察レーザの光路を戻る戻り光を反射するダイクロイックミラー１１と、ダイクロイックミラー１１により反射された戻り光を集光する共焦点レンズ１３と、共焦点レンズ１３により集光された戻り光の一部を通過させる共焦点ピンホール１５と、共焦点ピンホール１５を通過した戻り光を集光する集光レンズ１６と、集光レンズ１６を通過した戻り光を検出する光電子増倍管（ＰＭＴ）のような第１検出器（光検出部）１７とを備えている。
【００３２】
ダイクロイックミラー１１は、スキャナ３からの戻り光を共焦点レンズ１３に向けて反射する一方、光源１から発せられた観察レーザをスキャナ３に向けて透過させるようになっている。
共焦点ピンホール１５は、対物レンズ９の焦点位置と光学的に共役な位置に配置されており、標本Ｓにおける対物レンズ９の焦点位置からの戻り光のみを通過させるようになっている。
【００３３】
また、走査型顕微鏡装置１００は、観察レーザが照射されることにより標本Ｓを透過した透過光をリレーするリレー光学系１９と、リレー光学系１９によりリレーされた透過光を集光する集光レンズ２１と、集光レンズ２１により集光された透過光を検出する光電子増倍管のような第２検出器（光検出部）２３とを備えている。
【００３４】
また、走査型顕微鏡装置１００は、ダイクロイックミラー７を透過した標本Ｓからの戻り光を集光する結像レンズ２５と、結像レンズ２５により集光された戻り光を平行光に変換する集光レンズ２７と、集光レンズ２７により平行光に変換された戻り光を検出する光電子増倍管のような第３検出器（光検出部）２９とを備えている。
【００３５】
また、走査型顕微鏡装置１００は、観察レーザの通過範囲を制限可能なスリット部材（通過範囲制限部材）３１を備えている。
スリット部材３１は、例えば、図３に示すように、観察レーザを遮断する遮光部３２ａと、細長い直線状のスリット３２ｂとを有している。またスリット部材３１は、リレー光学系５の瞳投影レンズ６Ａと結像レンズ６Ｂとの間の光路に挿脱可能に設けられており、スリット３２ｂが延びる方向をスキャナ３の往復走査方向（Ｘ軸方向）に対して直交させて光路上に配置することができるようになっている。
【００３６】
このスリット部材３１は、リレー光学系５の間の光路上に配置されると、リレー光学系５により対物レンズ９にリレーされる観察レーザを、観察視野におけるＹ軸方向の全域にわたりスキャナ３によるＸ軸方向の走査ラインの中央位置においてのみスリット３２ｂを通過させ、それ以外の範囲においては遮光部３２ａにより遮断するようになっている。
【００３７】
さらに、走査型顕微鏡装置１００には、図２に示されるように、フィードバック制御部３５と、第１検出器１７により検出された戻り光の光強度信号や第２検出器２３により検出された透過光の光強度信号等に基づき標本Ｓの画像を構築する画像構築部３７と、画像構築部３７により構築された画像を表示するモニタ３９と、スリット部材３１の挿脱や光源１、スキャナ３およびフィードバック制御部３５等の制御を行うシステム制御装置４１とが備えられている。符号４３は計算機を示している。
【００３８】
フィードバック制御部３５は、図２に示すように、スキャナ３の振動に応じた周波数のサンプリングクロックを生成するサンプリングクロック生成部３３と、スキャナ３による走査が有効に行われる画像化区間を特定する区間情報を生成する区間情報生成部５１と、第１検出器１７により検出された戻り光の強度信号および第２検出器２３により検出された透過光の強度信号をサンプリングする画素データ取込部（信号サンプリング部）５３と、画素データ取込部５３によりサンプリングされた光の強度信号のピーク位置を検出するピーク位置検出部５５と、ピーク位置検出部５５により検出されるスキャナ３の往路走査中と復路走査中とに得られる強度信号の画像化区間内におけるピーク位置を比較するピーク位置比較部（判定部）５７と、サンプリングクロック生成部３３により生成されるサンプリングクロックの位相および区間情報生成部５１により生成される区間情報の位相を調整する位相調整部５９とを備えている。
【００３９】
本実施形態において、往復走査で画像を構築するには、往復ラインと復路ラインでは画素を並べる方向を切換える必要がある。すなわち、例えば、往路ラインでは左から右に向ってサンプリングした順番どおりに並べるが、復路ではサンプリングした順番通りに右から左に向って並べる必要がある。これと同じことを行う別の方法として、サンプリングするときに往路ではサンプリングした順番通りに画素をカウントアップする様に番号を付与しておき、逆に復路では画素をカウントダウンする様に番号を付与しておき、画像構築の際はこのサンプリング時に付与された番号に従い往路、復路とも左から右へ並べれば同じことである。さらにここで、図４に示すように、実際の画像として用いるサンプリング区間を示す信号、すなわち画像化区間信号が有効な区間（図４においてサンプリング区間信号がＬｏｗの区間。）だけを画像化することで、画像の画素サイズや画像化位置を制御することもできる。なお、本実施形態において、「サンプリングクロックの位相をシフトする」とは、このサンプリングクロックのカウンタ開始タイミングと画像化区間信号の開始タイミングを一緒に連動してシフト（時間的にシフト）することである。
【００４０】
サンプリングクロック生成部３３は、スキャナ３から出力される同期信号に基づいてサンプリングクロックを生成し、生成したサンプリングクロックを画像構築部３７、区間情報生成部５１および画素データ取込部５３に送るようになっている。
【００４１】
区間情報生成部５１は、サンプリングクロック生成部３３から送られてくるサンプリングクロックに基づいて、所定数のサンプリングクロックを含む画像化区間の区間情報を生成するようになっている。区間情報生成部５１により生成された区間情報は、ピーク位置比較部５７、画素データ取込部５３および画像構築部３７に送られる。
【００４２】
画素データ取込部５３は、サンプリングクロック生成部３３から送られてくるサンプリングクロックに基づいて、第１検出器１７、第２検出器２３および第３検出器２９から強度信号をサンプリングするようになっている。画素データ取込部５３によりサンプリングされた強度信号はピーク位置検出部５５および画像構築部３７に送られるようになっている。
ピーク位置検出部５５は、強度信号のピーク位置、すなわち、強度信号のピークの画素位置を検出して、ピーク位置情報としてピーク位置比較部５７に送るようになっている。
【００４３】
以下、レゾナントミラー４Ｂの振動により観察レーザを走査する位相を「光学的位相」と記す。また、レゾナントミラー４Ｂの同期信号からサンプリングクロック生成部３３により生成されるサンプリングクロックの位相と、区間情報生成部により生成される区間情報信号の位相とを併せて「電気的位相」と記す。
【００４４】
レゾナントミラー４Ｂの同期信号からサンプリングクロック生成部３３がサンプリングクロックを生成する際の時間遅れなどにより、実際のレゾナントミラー４Ｂによる観察レーザの走査位置とサンプリングを実施するタイミングの時間関係にはずれが生じている。この時間ずれはすなわち、光学的位相と電気的位相の双方の間で位相ずれが起こっていることを意味する。この両者の位相が一致していないと、往復走査で画像を取得した場合に往路ラインと復路ラインで画像が逆方向にずれたジグザグの画像になってしまう。そのため、正確な画像取得のためには、この両者の位相が精度よく一致した状態にする必要がある。
【００４５】
位相調整部５９は、サンプリングクロック生成部３３がスキャナ３のＸ軸を走査するレゾナントミラー４Ｂからの同期信号に同期追従したサンプリングクロックを生成するにあたり、レゾナントミラー４Ｂからの同期信号に対するサンプリングクロックの位相をシフト調整する役目を担う。
【００４６】
光学的位相と電気的位相を精度よく一致調整するためには、実際にスキャナ３の走査による画像取得を行い、往路ラインと復路ラインの画素ズレが最小になるように位相調整部５９による電気的位相の調整を行う必要がある。このとき、往路ラインと復路ラインのずれが検知できればよいとするならば、画像としては縦線状の構造をもつ画像が得られればよい。スリット部材３１はその目的で設置されたものであり、観察レーザの走査範囲の一部がスリット部材３１により遮断された結果得られた縦線構造を有する画像において、その往路ラインと復路ラインで縦線構造（検出輝度ピーク）の画素位置が一致するように位相調整を行えばよいことになる。
【００４７】
このようにして位相調整部５９は、システム制御装置４１の指示に従い、ピーク位置比較部５７の比較結果に基づいて、図５に示すように、スキャナ３の往路走査中のピーク位置と復路走査中のピーク位置とが互いに一致するように電気的位相を調整するようになっている。位相調整部５９により位相が調整されたサンプリングクロックおよび画像化区間信号は画像構築部３７に送られる。
【００４８】
画像構築部３７は、画素データ取込部５３から送られてくる強度信号を、サンプリングクロック生成部３３から送られてくるサンプリングクロックおよび区間情報生成部５１から送られてくる区間情報により特定される画像化区間内のサンプリングクロックに従って配列するようになっている。これにより、画像構築部３７は、画像化区間におけるスキャナ３による観察レーザの光学的走査位置と画素データ取込部５３によりサンプリングされた強度信号の電気的サンプリング位置とを一致させて標本Ｓの２次元的な画像を生成することができるようになっている。
【００４９】
システム制御装置４１は、標本Ｓの観察時は観察レーザの光路からスリット部材３１を脱離するとともに位相調整部５９の作動を停止し、画質調整時は観察レーザの光路にスリット部材３１を挿入するとともに位相調整部５９を作動させるようになっている。
【００５０】
次に、本実施形態に係る走査型顕微鏡の画質調整方法について説明する。
本実施形態に係る走査型顕微鏡の画質調整方法は、図６に示すフローチャートに示されるように、光源から発せられた光をスキャナ３により走査させる走査工程ＳＡ１と、スキャナ３により走査された光が照射されることにより標本Ｓから戻る戻り光あるいは標本Ｓを透過した透過光を検出する光検出工程ＳＡ２と、スキャナ３の振動に応じた周波数のサンプリングクロックを生成するサンプリングクロック生成工程ＳＡ３と、生成されたサンプリングクロックに基づいて、所定数のサンプリングクロックを含む画像化区間を特定する区間情報を生成する区間情報生成工程ＳＡ４と、光検出工程ＳＡ２により検出された戻り光の強度信号あるいは透過光の強度信号をサンプリングクロック生成工程ＳＡ３により生成されたサンプリングクロックに基づいてサンプリングする信号サンプリング工程ＳＡ５と、サンプリングされた強度信号に基づき、所定の走査位置の戻り光あるいは透過光の強度信号のピーク位置を検出するピーク位置検出工程ＳＡ６と、スキャナ３の往路走査中と復路走査中とに得られる強度信号の画像化区間内におけるピーク位置が互いに一致するよう電気的位相を調整する位相調整工程ＳＡ７とを含んでいる。
【００５１】
このように構成された走査型顕微鏡装置１００および走査型顕微鏡の画質調整方法の作用について説明する。
まず、本実施形態に係る走査型顕微鏡装置１００の画質を調整する場合について説明する。この場合、システム制御装置４１により、観察レーザの光路上にスリット部材３１を配置して、光源１およびスキャナ３を作動させる。
【００５２】
光源１から発せられた観察レーザは、図６のフローチャートに示されるように、コリメートレンズ２およびダイクロイックミラー１１を透過してスキャナ３により走査される（ステップＳＡ１）。そして、観察レーザは、リレー光学系５によりリレーされてダイクロイックミラー７により反射され、対物レンズ９により標本Ｓに照射される。リレー光学系５間の光路上にスリット部材３１が配置されているので、所定の走査位置の観察レーザのみがスリット部材３１のスリット３２ｂを通過して標本Ｓに照射される。
【００５３】
観察レーザが照射されることにより標本Ｓを透過した透過光は、リレー光学系１９によりリレーされて集光レンズ２１により集光され、第２検出器２３により検出される（ステップＳＡ２）。
【００５４】
また、サンプリングクロック生成部３３により、スキャナ３から送られる同期信号に基づいて、スキャナ３の振動に応じた周波数のサンプリングクロックが生成されて（ステップＳＡ３）、区間情報生成部５１、画素データ取込部５３および画像構築部３７に送られる。
【００５５】
次いで、区間情報生成部５１により、サンプリングクロック生成部３３から送られてくるサンプリングクロックに基づいて、所定数のサンプリングクロックを含む画像化区間を特定する区間情報が生成されて（ステップＳＡ４）、ピーク位置比較部５７、画像データ取込部５３および画像構築部３７に送られる。
【００５６】
また、画素データ取込部５３により、サンプリングクロック生成部３３から送られてくるサンプリングクロックに基づいて、第２検出器２３により検出された透過光の強度信号がサンプリングされて（ステップＳＡ５）、ピーク位置検出部５５に送られる。
【００５７】
次いで、ピーク位置検出部５５により、画素データ取込部５３から送られてくる強度信号に基づいて、スリット部材３１のスリット３２ｂを通過した観察レーザが照射されることにより標本Ｓを透過した透過光の強度信号のピーク位置が検出されて（ステップＳＡ６）、ピーク位置情報としてピーク位置比較部５７に送られる。そして、そのピーク位置情報に基づいて、位相調整部５９により電気的位相が調整される（ステップＳＡ７）。
【００５８】
ここで、電気的位相の調整について、図７のフローチャートを参照して説明する。
ピーク位置検出部５５により強度信号のピーク位置が検出されると（ステップＳＡ６）、ピーク位置比較部５７により、スキャナ３の往路走査中と復路走査中とに得られた透過光の強度信号の画像化区間内におけるピーク位置が比較される（ステップＳＢ１）。
【００５９】
例えば、図８に示すように、往路走査中と復路走査中の強度信号のピーク位置が一致する場合は（同図においては、２５４画素目）、位相の調整は現状が最適であるため何も行う必要はない。
【００６０】
一方、図９に示すように、往路走査中と復路走査中の強度信号のピーク位置が一致しない場合は（同図においては、往路走査中のピークが２５３画素目、復路走査中のピークが２５５画素目）、ピーク位置検出部５５で検出した往路走査中のピーク位置が復路走査中のピーク位置よりも大きいか否か判断される（ステップＳＢ２）。
【００６１】
往路走査中のピーク位置が復路走査中のピーク位置よりも小さい場合は（ステップＳＢ２「Ｎｏ」）、位相調整部５９により、電気的位相が早められる方向にシフトされて（ステップＳＢ４）、図８に示すように、往路走査中と復路走査中の強度信号のピーク位置が一致するように調整される。
【００６２】
一方、往路走査中のピーク位置が復路走査中のピーク位置よりも大きい場合は（ステップＳＢ２「Ｙｅｓ」）、位相調整部５９により、電気的位相が遅らされる方向にシフトされて（ステップＳＢ３）、図８に示すように、往路走査中と復路走査中の強度信号のピーク位置が一致するように調整される。
【００６３】
ここで、ステップＳＢ３およびステップＳＢ４で位相をシフトさせると、サンプリングクロックおよび画像区間化信号の応答が安定するまでには有限の時間を要するのが一般的である。そのため、位相シフトは往復毎に毎回実行するのではなく、位相シフトを１回実行したら然るべき待機時間を待機した後、応答が安定してから次回のシフトを行うというのが現実的である。
ここではその待機時間として、スキャナ３のレゾナントスキャナ４Ｂによる３２往復走査が終了するまで待機する（ステップＳＢ５）。
【００６４】
ステップＳＢ１においてピークが一致していたため位相シフトを行っていない場合は、この待機時間は不要であるため省略可能であるが、動作シーケンスの簡略化のため位相シフト実行の有無にかかわらず待機時間を設定しても問題ない。これは位相がドリフトしてずれる動きは時間的に緩慢であり、往復の位相が１度一致すれば往復毎に位相を毎回検知しなくても補正動作の追従にはまず問題ないためである。
なお、往路走査中の強度信号と復路走査中の強度信号は、それぞれ画像中央（例えば、図８においては２５５画素目）にピークがくる必要はなく、それぞれ同じ画素位置にピークがくるように電気的位相を調整すればよい。
【００６５】
次に、画質調整された走査型顕微鏡装置１００により標本Ｓの画像を生成する場合について説明する。
本実施形態においては、標本Ｓから戻る戻り光により標本Ｓの画像を生成する場合を例示して説明する。
まず、システム制御装置４１により、観察レーザの光路からスリット部材３１を脱離させた状態で、光源１およびスキャナ３を作動させる。
【００６６】
この場合、スキャナ３により走査された観察レーザは、スリット部材３１を介さずに標本Ｓに照射される。したがって、スキャナ３の各ガルバノミラー４Ａ，レゾナントミラー４Ｂの搖動動作に応じて、観察視野の全域にわたり観察レーザが２次元的に走査される。
【００６７】
観察レーザが照射されることにより標本Ｓから戻る戻り光は、対物レンズ９により集光されてダイクロイックミラー７、リレー光学系５およびスキャナ３を介して光路を戻り、ダイクロイックミラー１１により観察レーザの光路から分岐される。観察レーザの光路から分岐された戻り光はその一部が共焦点ピンホール１５を通過して第１検出器１７により検出される。
【００６８】
また、サンプリングクロック生成部３３により、スキャナ３のレゾナントミラー４Ｂから送られる同期信号に基づいて、レゾナントミラー４Ｂの振動に応じた周波数のサンプリングクロックが生成され、区間情報生成部５１、画素データ取込部５３および画像構築部３７に送られる。
【００６９】
次いで、区間情報生成部５１により、サンプリングクロック生成部３３からのサンプリングクロックに基づいて、所定数のサンプリングクロックを含む画像化区間を特定する区間情報が生成されて画像構築部３７と画素データ取込部５３に送られる。
【００７０】
また、画素データ取込部５３により、サンプリングクロック生成部３３からのサンプリングクロックに基づいて、第１検出器１７により検出された戻り光の強度信号がサンプリングされて画像構築部３７に送られる。
【００７１】
画像構築部３７には、画素データ取込部５３から送られてくる戻り光の強度信号の他に、サンプリングクロック生成部３３から送られるサンプリングクロックおよび区間情報生成部５１から送られてくる区間情報が入力される。画像構築部３７は、これらの信号を元に画像データ取込部５３から送られてくる戻り光の強度信号を画像化区間内に含まれるサンプリングクロックに従って並べる。これにより、標本Ｓの２次元的な画像が生成される。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態に係る走査型顕微鏡装置１００および走査型顕微鏡の画質調整方法によれば、画質調整により、スリット部材３１を通過した所定の走査位置の観察レーザが照射されることにより標本Ｓを透過した透過光の強度信号のピーク位置に基づいて電気的位相を調整し、往路走査中と復路走査中に得られる強度信号の画像化区間内におけるピーク位置を一致させることで、往路走査と復路走査との間で画像化区間内における強度信号のサンプリングタイミングにずれがない状態に設定する。
【００７３】
したがって、従来のように、標本Ｓ上の走査範囲の中心位置を検出する検出光学系を精度よく設置したり、調整チャート等を用いて位相を手動で調整したりすることなく、光学的走査位置と電気的サンプリング位置とを一致させることができる。この結果、操作者の手を煩わせずに高精度な画像を取得することができる。
【００７４】
本実施形態においては、図７のフローチャートのステップＳＢ５において、スキャナ３による３２往復分の走査が終了するまで待機することとしたが、例えば、電気的位相を調整してからサンプリングクロックの動作が安定するまでに時間がかかる場合は、サンプリングクロックの動作が安定するまで待機することとしてもよい。
【００７５】
本実施形態は以下のように変形することができる。
第１変形例としては、図１０に示すように、スリット部材３１が、観察視野を含む周囲の広範囲を遮光部３２ａにより遮光することとしてもよい。
このようにすることで、画像におけるＹ軸方向のどの位置においてもその強度信号のピーク位置に基づき位相調整を行うことができる。
【００７６】
また、第２変形例としては、観察レーザの光路上にスリット部材３１を配置した状態で、ピーク位置検出部５５が、スキャナ３により複数回往復走査して得られる強度信号のピーク位置の平均値を算出することとしてもよい。また、位相調整部５９が、ピーク位置検出部５５により算出された平均値に基づいて電気的位相を調整することとしてもよい。
【００７７】
このようにすることで、スキャナ３の往路走査と復路走査との間で、画素データ取込部５３によりサンプリングされる強度信号の画像化区間におけるサンプリングタイミングを精度よく一致させることができる。この場合、図７のフローチャートのステップＳＢ５において、３２往復走査分の待機時間に代えて、例えば、ピーク位置検出部５５による強度信号のピーク位置の平均化に必要な時間を待機時間として設定することとしてもよい。
【００７８】
また、本実施形態においては、通過範囲制限部材として、スリット部材３１を例示して説明したが、第３変形例としては、通過範囲制限部材として、例えば、図１１に示すように、観察視野におけるＹ軸方向の全域にわたり、各走査ラインの１箇所を遮光可能なラインマスク６１を採用することとしてもよい。この場合、ラインマスク６１により遮断された光の強度信号のピーク位置に基づいて、電気的位相を調整することとすればよい。
【００７９】
また、本実施形態においては、観察視野の範囲内にスリット部材３１を配置することとしたが、第４変形例としては、例えば、図１２に示すように、観察視野の範囲外にスリット部材３１を配置し、スリット部材３１が、スキャナ３により観察視野の範囲外を走査する観察レーザの通過を制限することとしてもよい。
【００８０】
この場合、図１２に示すように、観察視野からＹ軸方向に若干ずらした位置を遮光するようにスリット部材３１を配置し、画素サイズの走査ライン数＋αの数だけスキャナ３により走査させ、＋αの範囲の走査ライン上を走査させている間に電気的位相を調整することとしてもよい。
【００８１】
あるいは、スキャナ３による観察レーザの走査は、通常はスリット部材３１を通過させることなく観察視野のみ走査して観察画像を得るが、位相調整が必要な場合に限りＹライン位置を制御して観察視野外のスリット部材３１を走査させて位相調整を行うこととしてもよい。この場合は、通常観察時は走査ライン数を＋αとすることなく画像取得を行うため、１枚の画像構築に要するライン数を最短にでき、ひいては画像取得速度を最速（最適）のまま維持することが可能である。
【００８２】
本変形例においては、例えば、図１３に示すように、スリット部材３１に代えて、観察視野の範囲外にラインマスク６１を配置し、観察視野の範囲外を走査する観察レーザの一部を遮光することとしてもよい。
【００８３】
本変形例によれば、スリット部材３１あるいはラインマスク６１が、標本Ｓの画像を生成するための観察レーザの照射の妨げにならなくて済む。したがって、例えば、図１４に示すように、スキャナ３を作動させたまま、観察視野の範囲外を走査中に電気的位相の調整を繰り返し実施して、画素の位置ずれを繰り返し補正することとしてもよい。
【００８４】
また、第５変形例としては、例えば、図１５に示すように、スキャナ３による安定動作維持のためにガルバノミラー４Ａ，４Ｂの往復動作を継続させたまま画像取得の実施と画像取得の休止とを繰り返し、位相調整部５９が、画像取得の休止中に画質調整を行うこととしてもよい。
このようにすることで、電気的位相の調整が標本Ｓの画像取得の妨げになるのを防ぎ、鮮明な画像を取得させることができる。
【００８５】
また、第６変形例としては、システム制御装置（制御部）４１が、位相調整部５９による電気的位相の調整を所望のタイミングで開始することとしてもよい。また、システム制御装置４１が、ピーク位置比較部５７により往路走査中と復路走査中の強度信号のピーク位置が一致していると判定された場合に位相調整部５９による位相調整を中断し、電気的位相の調整を伴うことなくピーク位置が一致している状態が所定時間継続した場合に、位相調整部５９による電気的位相の調整を終了することとしてもよい。
【００８６】
この場合、例えば、図１６のフローチャートに示されるように、システム制御装置４１が、所望タイミングでトリガを発して画質調整開始を要求して（ステップＳＣ１）、スリット部材３１を挿入し（ステップＳＣ２）、ピーク位置検出部５５により強度信号のピーク位置を検出する（ステップＳＡ６）。
【００８７】
往路走査中と復路走査中に得られる強度信号の画像区間内におけるピーク位置が一致している場合は（ステップＳＢ１「Ｙｅｓ」）、カウンタ（図示略）によりカウントアップする（ステップＳＣ３）。また、往路走査中と復路走査中のピーク位置が一致しておらず（ステップＳＢ２「Ｎｏ」）、位相調整部５９により電気的位相が調整された場合は（ステップＳＢ３、ステップＳＢ４）、カウンタのカウントがリセットされる（ステップＳＣ４）。
【００８８】
そして、カウンタのカウント数が、例えば、１０００未満の間は（ステップＳＣ５「Ｙｅｓ」）、一定時間待機した後に（ステップＳＢ５）、ステップＳＡ６〜ステップＳＣ５が繰り返される。
【００８９】
一方、カウンタのカウント数が１０００を超えたら、すなわち、区間情報を位相シフトすることなく往路走査と復路走査のピーク位置が一致している時間が一定時間継続したら（ステップＳＣ５「Ｎｏ」）、システム制御装置４１による画質調整が完了し（ステップＳＣ６）、スリット部材３１が光路から脱離されて（ステップＳＣ７）終了する。
【００９０】
画素データ取込部５３によりサンプリングされる強度信号の画像化区間におけるサンプリングタイミングのずれ、すなわち、位相ドリフトは、装置の温度が変化したりスキャナ３の走査振幅が変化したりした場合などのある程度限られた状況において発生する。そのため、電気的位相の調整は常時行わなくても、標本Ｓの画像を取得する前や観察状況が変化した場合に実施すれば十分な場合が多い。
【００９１】
本変形例によれば、システム制御装置４１の制御により、画素の位置ずれがない画像を取得できる状態に自動的に設定することができる。
例えば、タイムラプス観察する場合において、画像取得前に画質を調整して画素の位置ずれがない状態になってから画像取得を開始したり、スキャナ３の振幅によるズーム倍率を変化させた場合において、画質調整により画素の位置ずれがない状態に落ち着いてから画像取得を開始したりすることができる。
【００９２】
また、本実施形態においては、リレー光学系５の間にスリット部材３１を挿入することとしたが、第７変形例としては、例えば、図１７に示すように、ダイクロイックミラー７を透過した観察レーザをリレーするリレー光学系６３と、リレー光学系６３によりリレーされた観察レーザを検出する第４検出器（光検出部）６５を採用し、リレー光学系６３の間の光路上にスリット部材３３を配置することとしてもよい。
【００９３】
この場合、第４検出器６５により検出された観察レーザの強度信号を画素データ取込部５３によりサンプリングクロックに基づいてサンプリングし、ピーク位置検出部５５によりこの強度信号のピーク位置を検出して、位相調整部５９により電気的位相を調整することとすればよい。
【００９４】
また、第８変形例としては、例えば、通過範囲制限部材として、観察レーザは透過させる一方、観察レーザとは異なる波長のレーザ光は遮断する構造体を採用することとしてもよい。この場合、観察レーザとこれと波長が異なる参照光レーザとを同じ光軸上に重ねれば、画像取得と電気的位相調整とを同時に行うことができる。
【００９５】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る走査型顕微鏡装置および走査型顕微鏡の画質調整方法について説明する。
本実施形態に係る走査型顕微鏡装置２００は、スキャナ３に代えて、図１８に示すように、ガルバノミラー４Ａとレゾナントミラー１０１とを有するスキャナ（走査部）１０３を採用し、レゾナントミラー１０１が、標本Ｓの画像取得用の観察レーザを反射する観察光反射面１０２ａと、観察光反射面１０２ａの反対側に配置された電気的位相調整用の参照光レーザ（位相調整参照光）を反射可能な参照光反射面１０２ｂとを有する点で第１実施形態と異なる。走査型顕微鏡の画質調整方法について第１実施形態と同様である。
以下、第１実施形態に係る走査型顕微鏡装置１００と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００９６】
本実施形態に係る走査型顕微鏡装置２００は、スキャナ１０３の他、スキャナ１０３に向けて参照光レーザを発生する光源（図示略）と、スキャナ１０３の参照光反射面１０２ｂにより反射された参照光レーザをリレーするリレー光学系６３と、リレー光学系６３によりリレーされた参照光レーザを検出する第４検出器６５とを備えている。
また、リレー光学系６３の間の光路上にスリット部材３１が配置されている。
【００９７】
このように構成された走査型顕微鏡装置２００の作用について説明する。
走査型顕微鏡装置２００の画質を調整する場合は、光源から参照光レーザを発生させて、レゾナントミラー１０１の参照光反射面１０２ｂにより反射させる。参照光反射面１０２ｂにより反射された参照光レーザはリレー光学系６３よりリレーされ、スリット部材３１のスリット３２ｂを通過した光のみが第４検出器６５により検出される。
【００９８】
次いで、画素データ取込部５３により、第４検出器６５によって検出された光の強度信号がサンプリングクロックに基づいてサンプリングされ、ピーク位置検出部５５により、その強度信号のピーク位置が検出されて、位相調整部５９により電気的位相が調整される。
【００９９】
また、走査型顕微鏡装置２００により標本Ｓの画像を生成する場合は、光源１から観察レーザを発生させてスキャナ１０３のガルバノミラー４Ａおよびレゾナントミラー１０１の観察光反射面１０２ａにより偏向して標本Ｓに照射させる。標本Ｓから戻る戻り光はレゾナントミラー１０１の観察光反射面１０２ａおよびガルバノミラー４Ａを介して第１検出器１７により検出され、画像が生成される。
【０１００】
以上説明したように、本実施形態に係る走査型顕微鏡装置２００によれば、レゾナントミラー１０１の一方の観察光反射面１０２ａにより画像取得用の観察レーザを反射しつつ、反対側の参照光反射面１０２ｂにより電気的位相調整用の参照光レーザを反射させることで、標本Ｓの画像取得と電気的位相調整とを同時に行うことができる。
【０１０１】
また、光路にスリット部材３１を配置したままでよく、ガルバノミラー４Ａを介さずにレゾナントミラー１０１によるＸ軸方向の走査線上だけで参照光レーザを検出可能なため、スリット部材３１や第４検出器６５の導入を簡略化でき、また、ガルバノミラー４Ａに同期させる検出タイミングが不問になる。
【０１０２】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態に係る走査型顕微鏡装置および走査型顕微鏡の画質調整方法について説明する。
本実施形態に係る走査型顕微鏡装置３００は、図１９に示すように、第１検出器１７、第２検出器２３および第３検出器２９により標本Ｓからの光を検出する経路と、電気的位相調整用の参考光レーザを検出する経路とを分岐するダイクロイックミラー（光路分岐部材）２０１を備える点で第１実施形態と異なる。
以下、第１実施形態に係る走査型顕微鏡装置１００と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【０１０３】
本実施形態に係る走査型顕微鏡装置３００は、ダイクロイックミラー２０１の他、ダイクロイックミラー２０１により分岐された観察レーザをリレーするリレー光学系６３と、リレー光学系６３によりリレーされた観察レーザを検出する第４検出器６５とを備えている。また、リレー光学系６３の間の光路上にスリット部材３１が配置されている。
【０１０４】
このように構成された走査型顕微鏡装置３００の作用について説明する。
走査型顕微鏡装置３００の画質を調整する場合は、光源１から観察レーザを発生させてダイクロイックミラー２０１により反射し、リレー光学系６３よりリレーさせる。リレー光学系６３よりリレーされる観察レーザの内、スリット部材３１のスリット３２ｂを通過した光のみが第４検出器６５により検出される。
【０１０５】
次いで、画素データ取込部５３により、第４検出器６５によって検出された光の強度信号がサンプリングクロックに基づいてサンプリングされ、ピーク位置検出部５５により、その強度信号のピーク位置が検出されて、位相調整部５９により電気的位相が調整される。
【０１０６】
また、走査型顕微鏡装置３００により標本Ｓの画像を生成する場合は、光源１から観察レーザを発生させてダイクロイックミラー２０１を透過させ、リレー光学系５によりリレーさせて標本Ｓに照射させる。標本Ｓから戻る戻り光はダイクロイックミラー２０１を透過して第１検出器１７により検出され、画像が生成される。
【０１０７】
以上説明したように、本実施形態に係る走査型顕微鏡装置３００によれば、ダイクロイックミラー２０１により、光路にスリット部材３１を配置したままで標本Ｓの画像取得と位相調整部５９による電気的位相を調整とを同時に行うことができる。
【０１０８】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記各実施形態および変形例に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態および変形例を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。
【０１０９】
また、上記各実施形態においては、走査部としてガルバノミラー４Ａ，レゾナントミラー４Ｂを備えるスキャナ３およびガルバノミラー４Ａ，レゾナントミラー１０１を備えるスキャナ１０３を例示して説明したが、例えば、走査部として、ＸＹの両軸ともにガルバノミラー同士を組み合わせたスキャナを採用することとしてもよい。
【０１１０】
また、上記各実施形態においては、第１検出器１７により標本Ｓからの光を検出して画像を生成する場合を例示して説明したが、例えば、第２検出器２３、第３検出器２９により標本Ｓからの光を検出して画像を生成することとしてもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１  光源
３，１０３  スキャナ（走査部）
１７  第１検出器（光検出部）
２３  第２検出器（光検出部）
２９  第３検出器（光検出部）
３１  スリット部材（通過範囲制限部材）
３３  サンプリングクロック生成部
４１  システム制御装置（制御部）
５１  区間情報生成部
５３  画素データ取込部（信号サンプリング部）
５５  ピーク位置検出部
５７  ピーク位置比較部（判定部）
５９  位相調整部
６１  ラインマスク（通過範囲制限部材）
６５  第４検出器（光検出部）
１００，２００，３００  走査型顕微鏡装置
１０２ａ  観察光反射面（反射面）
１０２ｂ  参照光反射面（反射面）
２０１  ダイクロイックミラー（光路分岐部材）
ＳＡ１  走査工程
ＳＡ２  光検出工程
ＳＡ３  サンプリングクロック生成工程
ＳＡ４  区間情報生成工程
ＳＡ５  信号サンプリング工程
ＳＡ６  ピーク位置検出工程
ＳＡ７  位相調整工程
【図１】
2016009157.tif 000003
【図２】
2016009157.tif 000004
【図３】
2016009157.tif 000005
【図４】
2016009157.tif 000006
【図５】
2016009157.tif 000007
【図６】
2016009157.tif 000008
【図７】
2016009157.tif 000009
【図８】
2016009157.tif 000010
【図９】
2016009157.tif 000011
【図１０】
2016009157.tif 000012
【図１１】
2016009157.tif 000013
【図１２】
2016009157.tif 000014
【図１３】
2016009157.tif 000015
【図１４】
2016009157.tif 000016
【図１５】
2016009157.tif 000017
【図１６】
2016009157.tif 000018
【図１７】
2016009157.tif 000019
【図１８】
2016009157.tif 000020
【図１９】
2016009157.tif 000021