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公開番号2025070555
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023180974
出願日2023-10-20
発明の名称走査型顕微鏡
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
主分類G02B 21/06 20060101AFI20250424BHJP(光学)
要約【課題】走査型顕微鏡の高解像度化、高速化が行われても、生成される画像に生じ得る輝度ムラを軽減する。
【解決手段】パルス光が照射されたサンプルからの光をサンプリングして画素毎にデータ化する走査型顕微鏡であって、1画素当たりのサンプリング時間が、パルス光のパルス周期の略整数倍であり、各画素のサンプリング開始タイミングが、画素同期信号に同期する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
パルス光が照射されたサンプルからの光をサンプリングして画素毎にデータ化する走査型顕微鏡であって、
１画素当たりのサンプリング時間が、前記パルス光のパルス周期の略整数倍であり、
各画素のサンプリング開始タイミングが、画素同期信号に同期する
ことを特徴とする走査型顕微鏡。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記１画素当たりのサンプリング時間は、前記パルス周期に対して２ｎｓ以下の誤差を含む周期の整数倍である
ことを特徴とする請求項１記載の走査型顕微鏡。
【請求項３】
走査型顕微鏡であって、
パルス光を出射するレーザ光源と、
前記パルス光をサンプル上において２次元的に走査させるスキャナと、
前記サンプルからの光を検出する光検出器と、
前記光検出器からの出力信号と前記スキャナの走査位置に同期した画素同期信号に基づいて前記サンプルの画像を構成する各画素の画素データを生成し、１画素当たりのサンプリング時間を前記パルス光のパルス周期の略整数倍とし、各画素のサンプリング開始タイミングを前記画素同期信号に同期させる、制御装置と
を備えることを特徴とする走査型顕微鏡。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書の開示は、走査型顕微鏡に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、パルスレーザ等の光源から周期的に出射されるレーザ光の出射タイミングに同期して蛍光のサンプリングを行う顕微鏡が知られている（例えば、特許文献１参照）。この顕微鏡によれば、ピークを含む蛍光信号を確実にサンプリングすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００１－１５９７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レーザ光の出射タイミングに同期して蛍光のサンプリングを行った場合でも、画像を形成する１画素当たりのサンプリング時間は、観察条件（例えば、観察範囲、走査速度、画像の解像度）等によって異なり、レーザ光の出射周期は、光源に依存する。従って、レーザ光の出射周期に同期して画素のサンプリングを行うことが困難となり、画素毎にレーザ光の出射回数が異なることになってしまう。その結果、同質で均一な蛍光体であっても、画素毎に輝度が異なってしまい、生成される画像に輝度ムラが生じてしまうという問題が発生する。特に１画素当たりのサンプリング時間が短くなるほど、この問題は顕著になる。
【０００５】
レーザ走査型顕微鏡の高性能化の方向性として、高解像度化と高速化（高フレームレート化）がある。これらはいずれも、１画素当たりのサンプリング時間が短縮される方向である。一方、多光子励起観察に用いられる超短パルスレーザからのレーザ光の出射周期は、超短パルスレーザで決まっており、任意にこれを変更することはできない。そのため、１画素当たりのサンプリング時間が短縮されて１画素当たりのレーザ光の出射回数が減少してくると、１画素当たりのレーザ光の出射回数が１回異なるだけで輝度が大きく変動することになる。レーザ光の出射も画素のサンプリングも、ある周波数で繰り返されるため、その差周波数のビートが、生成される画像に発生して、観察の支障となる輝度ムラ（例えば、縞模様のノイズ）が生じ得る。
【０００６】
本発明の一側面に係る目的は、走査型顕微鏡の高解像度化、高速化が行われても、生成される画像に生じ得る輝度ムラを軽減する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】
【０００７】
本発明の一態様に係る走査型顕微鏡は、パルス光が照射されたサンプルからの光をサンプリングして画素毎にデータ化する走査型顕微鏡であって、１画素当たりのサンプリング時間が、前記パルス光のパルス周期の略整数倍であり、各画素のサンプリング開始タイミングが、画素同期信号に同期する。
【０００８】
本発明の他の一態様に係る走査型顕微鏡は、パルス光を出射するレーザ光源と、前記パルス光をサンプル上において２次元的に走査させるスキャナと、前記サンプルからの光を検出する光検出器と、前記光検出器からの出力信号と前記スキャナの走査位置に同期した画素同期信号に基づいて前記サンプルの画像を構成する各画素の画素データを生成し、１画素当たりのサンプリング時間を前記パルス光のパルス周期の略整数倍とし、各画素のサンプリング開始タイミングを前記画素同期信号に同期させる、制御装置とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
上述の態様によれば、走査型顕微鏡の高解像度化、高速化が行われても、生成される画像に生じ得る輝度ムラを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施の形態に係る走査型顕微鏡の構成を例示する図である。
パルスレーザ光、励起された蛍光、及び各信号を例示するタイミングチャートである。
スキャナがレゾナントスキャナである場合の各信号を例示するタイミングチャートである。
パルスレーザ光及び励起された蛍光を例示するタイミングチャートである。
コンピュータのハードウェア構成を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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