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公開番号2025012043
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023114575
出願日2023-07-12
発明の名称光計測装置及び走査型顕微鏡
出願人株式会社エビデント
代理人インフォート弁理士法人,個人,個人,個人,個人
主分類G01J 11/00 20060101AFI20250117BHJP(測定;試験)
要約【課題】光検出器の検出信号に対して、最適な変換行列を用いて逆変換を行うことができる技術を提供する。
【解決手段】光計測装置は、パルス状の信号光を検出して指数関数応答からなる検出信号を出力する光センサ部と、検出信号をデジタル信号に変換するA/D変換部と、デジタル信号を逆変換するための変換行列を設定する設定部と、デジタル信号を設定部により設定された変換行列により逆変換して信号光の推定パルスを算出する演算部とを備える。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
パルス状の信号光を検出して指数関数応答からなる検出信号を出力する光センサ部と、
前記検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記デジタル信号を逆変換するための変換行列を設定する設定部と、
前記デジタル信号を前記設定部により設定された前記変換行列により逆変換して前記信号光の推定パルスを算出する演算部と、
を備えることを特徴とする光計測装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
１つ以上の変換行列を記憶する記憶部、
を更に備え、
前記設定部は、設定する前記変換行列を、前記記憶部に記憶された前記１つ以上の変換行列の中から選択する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光計測装置。
【請求項３】
前記設定部は、設定する前記変換行列を、ユーザの選択入力に基づいて、前記記憶部に記憶された前記１つ以上の変換行列の中から選択する、
ことを特徴とする請求項２に記載の光計測装置。
【請求項４】
前記光センサ部と前記Ａ／Ｄ変換部とを有するセットを複数備え、
前記設定部は、前記セット毎に、前記変換行列を設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光計測装置。
【請求項５】
複数の変換行列を記憶する記憶部、
を更に備え、
前記設定部は、前記セット毎に設定する前記変換行列を、前記記憶部に記憶された前記複数の変換行列の中から選択する、
ことを特徴とする請求項４に記載の光計測装置。
【請求項６】
前記光センサ部は、当該光センサ部の識別信号を更に出力し、
前記設定部は、前記セット毎に設定する前記変換行列を、前記識別信号に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数の変換行列の中から選択する、
ことを特徴とする請求項５に記載の光計測装置。
【請求項７】
前記演算部により算出された前記推定パルスの大きさを閾値処理により計量する計量部、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の光計測装置。
【請求項８】
前記演算部により算出された前記推定パルスを積分し、当該積分した前記推定パルスの大きさを閾値処理により計量する計量部、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の光計測装置。
【請求項９】
前記演算部により算出される前記推定パルスの大きさが一定の値に規格化されるように、前記検出信号又は前記デジタル信号のゲインを調整するゲイン調整部、
を更に備えることを特徴とする請求項７記載の光計測装置。
【請求項１０】
前記演算部により算出される前記推定パルスが積分され、当該積分された前記推定パルスの大きさが一定の値に規格化されるように、前記検出信号又は前記デジタル信号のゲインを調整するゲイン調整部、
を更に備えることを特徴とする請求項８記載の光計測装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書の開示は、光計測装置及び走査型顕微鏡に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
レーザ走査型顕微鏡では、試料に対してレーザ光を２次元的に走査し、試料で発生した蛍光を光検出器で検出し、その検出信号を基に画像を再構成して表示している。
【０００３】
しかしながら、使用される光検出器の種類によっては検出信号にクロストークが発生し、光検出器に入射した光を正しく検出できないことがある。例えば、半導体光センサは、安価で高感度であるもののセンサ反応時間が長いという特徴を有することから、これを光検出器として使用する場合は、検出信号にクロストークが発生し得る。
【０００４】
このような課題を解決するために、特許文献１に記載の走査型顕微鏡では、光検出器（光センサ部）の検出信号を、変換行列により逆変換することで（センサ応答を打ち消すような逆行列による畳み込みを行うことで）光検出器に入射した光を推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１９／０５８６１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、実用上の走査型顕微鏡の態様について特に言及されていない。
【０００７】
例えば、実用上の走査型顕微鏡では、光検出器が交換され得るし、異種の（特性が異なる）複数の光検出器が備えられ得るし、光検出器の後段回路構成（光検出器と逆変換を行う演算部との間の回路構成）が異なり得る。光検出器が交換された場合には、その交換前後で、光検出器のインパルス応答が異なる。これは、異種の光検出器へ交換された場合は勿論のこと、同種の光検出器へ交換された場合であっても個体差によって起こり得る。また、異種の複数の光検出器が備えられた場合には、光検出器毎にインパルス応答が異なる。また、光検出器の後段回路構成が異なる場合にも、インパルス応答（インパルス応答として演算部に入力されるデジタル信号）は異なる。なお、光検出器の後段回路構成には、Ａ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ変換部）の他、例えば、アナログフィルタ回路とアンプ回路とを含むＡＦＥ（ＡｎａｌｏｇＦｒｏｎｔＥｎｄ）回路及び又はデジタルフィルタ回路が更に含まれ得る。
【０００８】
そのため、実用上の走査型顕微鏡においては、逆変換に用いられる変換行列が、使用される光検出器やその後段回路構成に応じた最適な変換行列である必要がある。そうでないと、光検出器に入射した光を正しく推定することができない。
【０００９】
本発明の一側面に係る目的は、光検出器の検出信号に対して、最適な変換行列を用いて逆変換を行うことができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る光計測装置は、パルス状の信号光を検出して指数関数応答からなる検出信号を出力する光センサ部と、前記検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、前記デジタル信号を逆変換する変換行列を設定する設定部と、前記デジタル信号を前記設定部により設定された前記変換行列により逆変換して前記信号光の推定パルスを算出する演算部と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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