光扫描型观察装置制造方法
【专利摘要】光扫描型观察装置具有：光源单元(30)，其输出激光；扫描部(23)，其在观察对象物(70)上扫描从光源输出的激光的会聚位置；以及检测单元(40)，其对通过激光的扫描而得到的信号光进行取样，将其转换为电信号，根据扫描部(24)在观察对象物(70)上的扫描速度的变化，改变对每1次取样的信号光进行检测的取样时间。由此，提供减少了由于每次取样的扫描速度的变化而导致的图像分辨率的变化的光扫描型观察装置。
【专利说明】光扫描型观察装置
[0001]关联申请的相互参照
[0002]本申请主张2012年I月26日申请的日本专利申请2012-14326号的优先权，在这里引用该在先申请的公开全体以用于参照。
【技术领域】
[0003]本发明涉及减轻了由于扫描速度的差异而导致的观察范围内的分辨率的不均匀性的光扫描型观察装置。
【背景技术】
[0004]以往，公知有如下的光扫描型观察装置:通过将激光照射到观察对象物上并对其照射位置进行扫描，通过光电转换单元将从观察对象物得到的透射光、反射光或荧光等信号光转换为电信号，形成图像数据。作为其例子，能够举出在扫描机构中使用电流计扫描器(Galvanometer scanner)的激光扫描型显微镜以及如下的光扫描型内窥镜:将从光纤射出的激光照射到观察对象物上以形成光点，通过使光纤振动，在观察对象物上扫描激光，取得信号光并形成图像。
[0005]在这些光扫描型观察装置所使用的扫描机构中，根据其控制方法和扫描形状，观察对象物上的照射位置的扫描速度(线速度)不一定恒定。例如，在一轴方向上使扫描机构以谐振频率振动的情况下，扫描机构在振动方向上的运动关于时间被控制成大致正弦函数，所以，观察对象物上的扫描速度不恒定。并且，在呈螺旋形状扫描观察对象物的情况下，具有如下特性:与扫描中心之间的距离越长、即越靠近画面的周边部，则扫描速度越快。
[0006]一般情况下，在⑶或DVD等光盘中，为了使其记录密度恒定，根据与盘中心之间的距离来调节盘的旋转速度，使扫描速度恒定。但是，在激光扫描型显微镜和光扫描型内窥镜等中，在利用谐振频率使扫描机构高速动作的情况下，多数情况下很难根据扫描位置来调节频率以使扫描速度恒定。
[0007]当扫描速度变化时，如果其他条件不变，则扫描范围内的明亮度会不均匀。因此，提出了如下方案:在扫描速度不同的情况下，调整激光的照射功率而使扫描范围内的照射密度均匀化，从而降低明亮度的不均匀性(例如参照专利文献I)。
[0008]并且，在扫描速度变化、取样频率恒定的情况下，在扫描速度较慢的区域中，每单位面积的取样点的数量较多，进行无用的取样。相反，在扫描速度较快的区域中，每单位面积的取样点的数量较少，所以，产生在像素内一个取样点也没有的不良情况等。因此，公开了通过使扫描范围内的取样密度大致恒定来避免该问题的技术(例如参照专利文献2)。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1:日本特开2008-15030号公报
[0012]专利文献2:日本特开2010-142482号公报
【发明内容】
[0013]发明要解决的课题
[0014]但是，在引用文献I和引用文献2所记载的方法中，每I次取样的检测时间为恒定值，当扫描速度变化时，由于扫描速度的差异而使每个取样点的扫描距离不同。因此，当扫描速度较快时，扫描点跨越多个像素，在检测到的图像中产生模糊。其结果，观察到的图像的分辨率可能降低。特别是在内窥镜的情况下，由于观察范围较宽，所以这些影响显著。
[0015]因此，着眼于这些情况而完成的本发明的目的在于，提供降低了由于每次取样的扫描速度的变化而导致的分辨率的不均匀性的光扫描型观察装置。
[0016]用于解决课题的手段
[0017]达成上述目的的第I观点的光扫描型观察装置的发明的特征在于，该光扫描型观察装置具有:光源，其输出激光；扫描机构，其在观察对象物上扫描从所述光源输出的所述激光的会聚位置；以及检测部，其对通过所述激光的扫描而得到的信号光进行取样，将其转换为电信号，根据所述扫描机构在所述观察对象物上的扫描速度的变化，改变每I次取样的对所述信号光进行检测的取样时间。
[0018]第2观点的发明的特征在于，在第I观点的光扫描型观察装置中，在所述观察对象物上的扫描范围内，在设1_和tvmax分别为所述扫描速度为最小值和最大值时的所述取样时间时，满足条件式(I)。
[0019]UnHvniax*..(I)
[0020]第3观点的发明的特征在于，在第2观点的光扫描型观察装置中，在所述观察对象物上的扫描范围内，在设Vmax和Vmin分别为所述扫描速度的最大值和最小值时，所述t?in和t?,,满足条件式(2)。
[0021][数学式I]
【权利要求】
1.一种光扫描型观察装置，其特征在于，该光扫描型观察装置具有: 光源，其输出激光； 扫描机构，其在观察对象物上扫描从所述光源输出的所述激光的会聚位置；以及 检测部，其对通过所述激光的扫描而得到的信号光进行取样，将其转换为电信号， 根据所述扫描机构在所述观察对象物上的扫描速度的变化，改变每I次取样的对所述信号光进行检测的取样时间。
2.根据权利要求1所述的光扫描型观察装置，其特征在于， 在所述观察对象物上的扫描范围内，在设t?in和t?ax分别为所述扫描速度为最小值和最大值时的所述取样时间时，满足条件式(I) 1~f I ^
ivminz ivmax\丄/ 〇
3.根据权利要求2所述的光扫描型观察装置，其特征在于， 在所述观察对象物上的扫描范围内，在设Vmax和Vmin分别为所述扫描速度的最大值和最小值时，所述tvmin和tMax满足条件式(2)
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的光扫描型观察装置，其特征在于， 在所述观察对象物上的扫描范围内，在设V为所述扫描速度、t为所述取样时间、max(vXt)和min(vXt)分别为所述扫描速度与所述取样时间之积的最大值和最小值时，满足条件式(3)
5.根据权利要求1所述的光扫描型观察装置，其特征在于， 在所述观察对象物上的扫描范围内，使所述取样时间变化，以使得所述取样时间与所述扫描速度之积成为大致恒定值。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的光扫描型观察装置，其特征在于， 通过每I次取样的所述检测部的检测时间和每I次取样的所述光源的所述激光的照射时间中的至少一方来规定所述取样时间。
7.根据权利要求1~6中的任意一项所述的光扫描型观察装置，其特征在于， 根据所述扫描机构在所述观察对象物上的所述扫描速度的变化，改变从所述光源输出的激光的功率。
8.根据权利要求7所述的光扫描型观察装置，其特征在于， 在所述观察对象物上的扫描范围内，在设Pvmin和Pvmax分别为所述扫描速度为最小值和最大值时的所述激光的功率时，满足条件式(4)
Pvmin<Pvmax...(4)。
9.根据权利要求7所述的光扫描型观察装置，其特征在于， 在所述观察对象物上的扫描范围内，在设Vmax和Vmin分别为所述扫描速度的最大值和最小值时，所述Pvmin和Pvmax满足条件式(5)
10.根据权利要求1~6中的任意一项所述的光扫描型观察装置，其特征在于， 根据所述扫描机构在所述观察对象物上的所述扫描速度的变化，改变所述检测部的所述信号光的检测灵敏度。
11.根据权利要求10所述的光扫描型观察装置，其特征在于， 在所述观察对象物上的扫描范围内，在设Svmil^P Svmax分别为所述扫描速度为最小值和最大值时的所述检测灵敏度时，满足条件式(6)
Svmin〈Svniax...(6)。
12.根据权利要求11所述的光扫描型观察装置，其特征在于， 在所述观察对象物上的扫描范围内，在设Vmax和Vmin分别为所述扫描速度的最大值和最小值时，所述Svmin和Svmax满足条件式(7)
13.根据权利要求1~12中的任意一项所述的光扫描型观察装置，其特征在于， 根据所述扫描机构在所述观察对象物上的所述扫描速度的变化，改变取样周期。
14.根据权利要求13所述的光扫描型观察装置，其特征在于， 在所述观察对象物上的扫描范围内，在设ts_?in和ts_?ax分别为所述扫描速度为最小值和最大值时的取样周期时，满足条件式(8) 1~ 〈t...^s-Vmax、0S-Vmin, °
15.根据权利要求1~14中的任意一项所述的光扫描型观察装置，其特征在于， 所述扫描机构在所述观察对象物上呈螺旋状进行扫描。
【文档编号】G02B26/10GK104081250SQ201380006683
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年1月25日 优先权日:2012年1月26日
【发明者】藤原真人, 岛本笃义, 西村淳一 申请人:奥林巴斯株式会社