JP3331175B2

JP3331175B2 - 顕微鏡観察装置

Info

Publication number: JP3331175B2
Application number: JP20509298A
Authority: JP
Inventors: 孝博大出
Original assignee: Lasertec Corp
Current assignee: Lasertec Corp
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2002-10-07
Anticipated expiration: 2018-07-21
Also published as: JP2000035543A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は顕微鏡観察装置、特に光
源から放射される光を１次元または２次元的に走査して
試料面に照射し、試料からの反射光、透過光または蛍光
に基づいて画像を観察するようにした顕微鏡撮像装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このような顕微鏡撮像装置はＩＣ、ＬＳ
Ｉなどの半導体デバイス、種々の材料、磁気テープなど
の製品検査や工程管理などに利用されている。また、光
源としてレーザを利用したレーザ走査型顕微鏡撮像装置
は既知であり、従来より種々の型式のものが提案されて
いる。

【０００３】1985年発行のSCANNINGのVol.7, pp88-96に
は、V. Wilkeが「Optical ScanningMicroscope 」と題
して、レーザ光源から放射されたレーザ光を第１および
第２の振動ミラーによって主走査方向および副走査方向
に順次に偏向して試料に投射し、試料からの反射光をホ
トマルチプライヤで受光するようにしたレーザ走査型顕
微鏡撮像装置が記載されている。

【０００４】また、1990年発行のTransactions of the
ROYAL MICROSCOPICAL SOCIETY のVol.1, pp242-250に
は、J. Brakengoff およびK. Visscher が、レーザ光源
からのレーザ光を高速走査する代わりにスリットを透過
した光を副走査方向に振動ミラーで走査して試料上を2
次元的に走査し、試料からの反射光または蛍光を副走査
方向の偏向を相殺するように振動ミラーで偏向して１次
元像を形成し、この位置にスリットを配置して副走査方
向の共焦点性を確保し、このスリットを透過した光を再
度振動ミラーによって偏向して２次元像を形成し、この
２次元像を２次元ＣＣＤで受光するようにした顕微鏡撮
像装置が開示されている。

【０００５】本願人の出願に係る特開昭６１─８０２１
５号公報やアメリカ特許第4,736,110 号明細書には、光
源としてレーザを用い、この光源から放射されるレーザ
光を音響光学素子によって主走査方向に偏向した後、振
動ミラーによって主走査方向と直交する副走査方向に偏
向して試料の観察点に照射し、試料からの反射光、透過
光または蛍光を副走査方向に偏向して、試料への入射光
の副走査方向の偏向を打ち消してＣＣＤラインセンサの
ようなリニアイメージンサで受光するようにし、前記レ
ーザ光源、試料上の観察点、リニアイメージセンサが全
て共役な結像関係となるような共焦点光学系を構成する
ように配置した顕微鏡撮像装置が開示されている。

【０００６】さらに、本願人の出願に係る特開平５−２
７１７８号公報には、上述した共焦点光学系を構成する
顕微鏡撮像装置において、試料からの反射光、透過光ま
たは蛍光を副走査方向に偏向して、試料への入射光の副
走査方向の偏向を打ち消した後、主走査方向に延在する
スリットを透過して第２の振動ミラーによって副走査方
向に偏向させた後に、リニアイメージセンサや写真フィ
ルムに入射させるようにしたものが開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した第１の従来例
では、高速の主走査に振動ミラーを用いているため、ミ
ラーの慣性重量および駆動部の応答性のため高速走査に
限界があり、２次元像の検出速度は０．５〜２画面／秒
程度と遅くなり、実時間での検出は不可能である。ま
た、検出した画像による試料の寸法の再現性は振動ミラ
ーの走査の再現性に依存するため、振動ミラーの駆動に
高精度で複雑な信号処理回路が必要となる欠点がある。

【０００８】第２の従来例では、空間分解能を有する２
次元ＣＣＤによって撮像を行っているため、試料上の観
察点とＣＣＤ上の画素とは１：１に対応し、したがって
試料の寸法再現性は電気信号に変換された時点で既に上
述した第１の従来例に比べて優れている。しかし、主走
査方向にスリット照明を用いて高速走査の代わりとして
いるため以下のような問題がある。第１に、主走査方向
での開口数（ＮＡ）が低いため主走査方向の焦点面選択
性が悪い欠点がある。第２に、主走査方向の空間的コヒ
ーレンシが高いのでスペックル縞が発生し、検出した像
にシェージングむらとなって現れる欠点がある。第３
に、主走査方向ではＣＣＤの面内分解能のみを使用して
いるため共焦点性が低く、共焦点を使用しない従来の顕
微鏡と解像度は変わらない欠点がある。

【０００９】第３の従来例においては、主走査に音響光
学偏向素子を用い、副走査に振動ミラーを使用し、試料
からの反射光、透過光、蛍光を、副走査方向の偏向を打
ち消すようにしてからＣＣＤラインセンサに入射させる
ようにし、さらに点光源、試料上の観察点およびＣＣＤ
ラインセンサを全て共役な結像関係となるような共焦点
光学系を構成するように配置しているので、高速走査が
可能であり、実時間での像検出を行うことができるとと
もに主走査方向にも副走査方向にも高い分解能が得られ
る。また、検出された像の副走査方向での寸法再現性は
非常に高いものである。しかしながら、試料からの光を
副走査方向の走査を打ち消すように偏向してからＣＣＤ
ラインセンサに入射させているので、副走査方向におけ
る寸法再現性が低い欠点がある。さらに、この従来例に
おいては、ＣＣＤラインセンサにライン状の像を投射す
るようにしているので、ＣＣＤラインセンサの代わりに
写真フィルムを用いて撮影したり、肉眼で観察すること
はできない。

【００１０】第４の従来例においては、共焦点光学系の
利点を維持したまま、試料上の任意の２次元方向におけ
る高い寸法再現性を有するとともにＣＣＤラインセンサ
の代わりに写真フィルムを用いることができ、さらに目
視観察も可能である。しかしながら、試料に投射する光
と、リニアイメージセンサや写真フィルムに入射する光
とは同じ光であるので、試料に投射する光の波長の自由
度が低く、任意の波長の光を投射できない欠点がある。
また、試料を照明する光の明るさにむらがある場合に、
得られる画像の明るさにもむら生じる欠点がある。一般
に振動ミラーを用いて偏向する場合には、振動ミラーの
回動速度が走査端でゆっくりとなり、中央部で速くなる
傾向がある。したがって、画面の中央部が周辺部よりも
暗くなるが、このような明るさむらがそのまま画像に現
れることになる。さらに、従来の顕微鏡観察装置におい
ては、スリットを透過した光をイメージセンサに入射さ
せているので、このスリットの幅方向では共焦点の条件
を満たしているが、スリットの長手方向では共焦点とは
なっておらず、真の意味での共焦点とはなっていない欠
点がある。

【００１１】本発明の目的は、上述した従来の種々の欠
点を解消し、試料の２次元像を実時間で得ることがで
き、主走査方向および副走査方向の双方において真の意
味での共焦点光学系を構成することによって分解能が高
く、また明るさのむらなどがない高品位の像を得ること
ができ、主走査方向および副走査方向はもとより任意の
方向における寸法再現性が高い像を得ることができ、写
真フィルムでの撮影や肉眼による目視観察をも行うこと
ができ、試料に入射させる光の波長の選択における自由
度が高い顕微鏡観察装置を提供しようとするものであ
る。

【００１２】本発明の顕微鏡観察装置は、走査光を発生
する第１の点光源手段と、この第１の点光源手段から放
射される光を主走査方向に偏向する第１の偏向手段と、
この第１の偏向手段から射出される光を試料の所望の部
位に照射する対物レンズ系と、この試料を、前記主走査
方向と直交する方向に移動させて副走査を行なう駆動手
段と、前記試料からの反射光、透過光または蛍光を、そ
の主走査方向の偏向を打ち消すように偏向する第２の偏
向手段と、この第２の偏向手段から射出される光を受け
るピンホールと、このピンホールを透過した光を光電変
換する光電変換手段と、この光電変換手段から出力され
る信号を受けて光を放射する第２の点光源手段と、この
第２の点光源手段からの光を主走査方向に偏向する第３
の偏向手段と、この第３の偏向手段から射出される光を
所定の像平面上に１次元画像として結像する光学系手段
とを具え、前記第１の点光源手段、試料上の観察点およ
びピンホールを、これらが全て共役な結像関係となる共
焦点光学系を構成するように配置すると共に、前記第
１、第２および第３の偏向手段を共通の偏向装置を以て
構成したことを特徴とするとするものである。

【００１３】本発明の顕微鏡観察装置は、走査光を発生
する第１の点光源手段と、この第１の点光源手段から放
射される光を互いに直交する主走査方向および副走査方
向に偏向する偏向手段と、この偏向手段から射出される
光を試料の所望の部位に照射する対物レンズ系と、この
試料からの反射光、透過光または蛍光を、その主走査方
向および副走査方向の偏向を打ち消すように偏向する第
２の偏向手段と、この第２の偏向手段から射出される光
を受けるピンホールと、このピンホールを透過した光を
光電変換する光電変換手段と、この光電変換手段から出
力される信号を受けて光を放射する第２の点光源手段
と、この第２の点光源手段からの光を主走査方向および
副走査方向に偏向する第３の偏向手段と、この第３の偏
向手段から射出される光を所定の像平面上に２次元画像
として結像する光学系手段とを具え、前記第１の点光源
手段、試料上の観察点およびピンホールを、これらが全
て共役な結像関係となる共焦点光学系を構成するように
配置すると共に、前記第１、第２及び第３の偏向手段を
共通の偏向装置を以て構成したことを特徴とするもので
ある。

【００１４】上述した本発明の顕微鏡観察装置において
は、前記光学系手段による結像面に、前記第３の偏向手
段から射出される光を受光して画像信号を出力するよう
に複数の受光素子が１次元状に配列された１次元光電変
換手段を配置するか、第３の偏向手段から射出される光
を受光して画像信号を出力するように複数の受光素子が
２次元状に配列された２次元光電変換手段を配置するこ
とができる。また、この結像面位置に、写真フィルムを
配置したり、目視観察用のスクリーンを配置することも
できる。

【００１５】また、上述した第１および第２の偏向手段
あるいは第１〜第３の偏向手段は、後述する実施例のよ
うに、それぞれ共通の一つの偏向装置を以て構成するの
が、構成が簡単になるとともに別個の偏向手段を用いる
場合の同期はずれなどの問題が生じないので好適であ
る。その場合に、偏向装置に設けたガルバノミラーの表
面および裏面を使用することができる。特にこのような
構成は、試料からの反射光を取り扱う装置において有効
に採用することができる。

【００１６】

【作用】本発明による顕微鏡観察装置においては、試料
からの反射光、透過光、蛍光を、第２の偏向手段によっ
て、第１の偏向手段による偏向を打ち消すように偏向し
た後、ピンホールに通すため、主走査方向および副走査
方向において共焦点性を確保することができ、解像度の
向上を図ることもできる。さらに、試料を走査するため
の光源として点光源を用い、この点光源の像をそのまま
高速走査に使用するためスペックル縞は発生しないとと
もに試料上では光スポットを走査するようにしているの
で主走査方向でのＮＡも確保できる。また、第２の点光
源手段からの光を第３の偏向手段によって偏向して２次
元像を得るようにしているので、２次元像の任意の方向
における寸法再現性はきわめて高いものとなる。また、
この２次元像を２次元ＣＣＤ撮像素子で受光する場合に
は、試料の観察点と、２次元ＣＣＤ撮像素子上の画素と
は１：１または１：複数で対応することになり、２次元
ＣＣＤ撮像素子で得られる画像信号を処理することによ
って任意の２次元方向においてすぐれた寸法再現性が得
られることになる。

【００１７】また、試料からの光を光電変換手段によっ
て一旦電気信号に変換し、これを第２の点光源手段によ
って再び光信号に変換し、これを１次元または２次元光
電変換手段によって受光しているので、第１の点光源か
ら放射される光と、第２の点光源手段から放射される光
とを別個の光とすることができ、それぞれの光の波長を
任意に設定することができる。さらに、ピンホールから
の光を受光する光電変換手段から得られる電気信号を電
気的に処理した後に、第２の点光源手段へ供給している
ので、例えば明るさのむらを補正することができる。

【００１８】

【実施例】図１は本発明による顕微鏡観察装置の一実施
例の構成を示す線図であり、本例では、偏向手段として
主走査方向および副走査方向にミラーを振動させる偏向
装置を用いて２次元画像を所定の像平面に結像させ、こ
の像を２次元ＣＣＤで受光して画像信号を得るようにし
たものである。連続発振するレーザ光源１１を第１の点
光源手段として設ける。本例では、このレーザ光源１１
をHe-Nガスレーザを以て構成する。このレーザ光源１１
から放射されるレーザ光をビームエクスパンダ１２に通
して、その径を拡大する。

【００１９】ビームエクスパンダ１２によって拡大した
レーザビームをビームスプリッタ１３に入射させ、それ
を透過するレーザビームを偏向装置１４に入射させる。
この偏向装置１４は、ガルバノミラーを振動させてレー
ザビームを主走査方向に高速で偏向するとともそれと直
交する副走査方向に低速で偏向するものである。この偏
向装置１４の詳細な構造については後に図２を参照して
説明する。偏向装置１４によって２次元的に偏向された
レーザビームを、リレーレンズ１５を経て対物レンズ１
６に入射させ、試料１７の所定の観察部位に投射する。
この試料１７は試料ステージ１８に載置されている。通
常のように、試料ステージ１８はＸＹステージで構成さ
れており、試料１７の所定の部位を観察できるようにす
る。

【００２０】試料１７で反射されるレーザビームを、対
物レンズ１４およびリレーレンズ１５を経て再び偏向装
置１４に入射させる。これにより主走査方向および副走
査方向の偏向は相殺され、固定のレーザビームが偏向装
置１４からビームスプリッタ１３へ入射される。このビ
ームスプリッタ１３で反射されるレーザビームを結像レ
ンズ１９によってピンホール２０の位置に結像し、この
ピンホールを通過したレーザビームを受光素子２１で受
光する。本例では、受光素子２１をフォトダイオードを
以て構成する。

【００２１】受光素子２１から得られる画像信号を第１
の信号処理回路２２を経て第２の点光源手段を構成する
レーザダイオード２３へ供給する。この第１の信号処理
回路２２では、画像信号のレベルを走査ラスタの位置の
関数として補正することができる。すなわち、ガルバノ
ミラーを振動させて偏向を行なうような偏向装置１４で
は、ミラーの回動速度は走査範囲に亘って均一とはなら
ず、走査の両端においては回動速度は低く、中央部で高
くなる傾向がある。したがって、画面の明るさは、周辺
部で明るく、中央部で暗くなる傾向がある。したがっ
て、第１の信号処理回路２２では、画像信号の利得を画
面の周辺部で小さくし、中央部で大きくするような補正
を行なうことによって画像の位置による明るさむらを補
正することができる。

【００２２】また、第１の信号処理回路２２において、
画像信号のダイナミックレンジの制御を行なうこともで
きる。すなわち、上述した特開平５−２７１７８号公報
に記載されている従来の顕微鏡観察装置のように、試料
からの反射光を直接２次元ＣＣＤで受光する場合には、
得られる画像信号のダイナミックレンジは高々10×10 ³
〜5 ×10³であるが、本例のようにフォトダイオード２
１で受光して得られる画像信号を処理した後、レーザダ
イオード２３を発光させる場合には、ダイナミックレン
ジを10¹⁰程度まで上げることができる。このことは、特
に像平面に写真フィルムを配置して撮影する場合に重要
となる。

【００２３】このように第１の信号処理回路２２におい
て所望の補正を行った画像信号をレーザダイオード２３
に供給してレーザダイオードを発光させる。このレーザ
ダイオード２３から放射されるレーザビームをコリメー
タレンズ２４に通して平行光束として偏向装置１４に入
射させ、主走査方向および副走査方向に偏向する。この
場合、レーザビームはガルバノミラーの裏面で反射させ
るようにする。偏向装置１４によって２次元的に偏向さ
れたレーザビームを結像レンズ２５によって所定の像平
面２６に結像することによって、試料１７の所望の部位
の２次元像を像平面に形成することができる。したがっ
て、この像平面２６に、写真フィルムを配置することに
よって試料１７の所望の部位の拡大像の写真撮影を行な
うことができ、また観察スクリーンを配置することによ
って試料の拡大像を目視観察することもできる。

【００２４】本例においては、この像平面２６に第２の
光電変換手段を構成する２次元ＣＣＤ２７を配置する。
この２次元ＣＣＤ２７から得られる画像信号を第２の信
号処理回路２８において処理した後、モニタ２９へ供給
して試料１７の拡大画像を表示することができる。本発
明では、上述したように試料１７へ投射する光と、最終
的な画像信号を得るための光とは分離されているので、
これらの光の波長を自由に選択することができる。すな
わち本例では、試料１７へ投射するレーザビームは、He
-Nガスレーザから放射される632.8 nm の波長の光と
し、２次元ＣＣＤ２７へ入射するレーザビームはレーザ
ダイオード２３から放射される850 〜880 nm の波長の
光としている。

【００２５】２次元ＣＣＤ２７から出力される画像信号
を処理する第２の信号処理回路２８においては、画像信
号のインピーダンス変換および電圧増幅を行い、ビデオ
信号に不要な8MHz以上の高周波成分を減衰させ、さらに
信号線路をドライブするための電流増幅およびインピー
ダンス変換を行った後、画像信号に、通常のテレビモニ
タで表示するための信号を付加したりレベル設定を行っ
て、水平走査周波数15.75KHz, 垂直走査周波数60Hzの通
常のビデオ信号を作成する。これらの処理そのものは周
知であるので、これ以上詳細な説明は省略する。

【００２６】図２は、上述した偏向装置１４の詳細な構
成を示す斜視図である。本例では、ガルバノミラー３１
を設け、これを主走査方向および副走査方向に振動させ
てレーザビームの２次元偏向を行なうものである。ま
た、このガルバノミラー３１の裏面も鏡面に仕上げ、第
３の偏向手段として使用するものである。ガルバノミラ
ー３１は、水平方向の走査を行なう水平駆動モータ３２
の駆動軸３２ａの先端に固定する。この水平駆動モータ
３２は、「コ」の字状のアーム３３の一端に固着し、こ
のアームの他端には、カウンタバランス３４を取り付け
る。また、アーム３３の中心位置を、水平駆動モータ３
２の駆動軸３２ａの延在方向と直交する方向に延在する
垂直駆動モータ３５の駆動軸３５ａに固着する。水平駆
動モータ３２には、水平走査周波数15.75KHzを有する水
平駆動信号HDを供給し、垂直駆動モータ３５には垂直走
査周波数60Hzを有する垂直駆動信号VDを供給することに
より、ガルバノミラー３１は、水平走査周波数15.75KHz
で駆動軸３２ａを中心として振動するとともに垂直走査
周波数60Hzでそれと直交する駆動軸３５ａを中心として
振動するので、レーザビームを主走査方向および副走査
方向に偏向することができる。

【００２７】図３は、本発明による顕微鏡観察装置の第
２の実施例の構成を示す線図であり、前例と同様の部分
には前例と同じ符号を付けて示し、その詳細な説明は省
略する。本例では、試料１７の所望の部位をレーザビー
ムによって主走査方向に１次元的に走査するので、偏向
装置として１次元偏向装置４１を用いる。すなわち、図
２に示した偏向装置の内、ガルバノミラー３１と水平駆
動モータ３２とを以て構成することができ、簡単とな
る。また、試料１７を載置した試料ステージ１８をステ
ージ駆動装置４２によって副走査方向へ駆動する。この
ように、１次元偏向装置４１とステージ駆動装置４２に
よって、試料の所望の部位をレーザビームによって２次
元的に走査することができる。

【００２８】試料１７で反射されたレーザビームを偏向
装置４１に再び入射させて主走査方向の１次元偏向を相
殺し、前例と同様に、ピンホール２０を経てフォトダイ
オード２１で受光する。フォトダイオード２１から出力
される画像信号を第１の信号処理回路２２で処理した
後、レーザダイオード２３に供給し、このレーザダイオ
ードから放射されるレーザビームを偏向装置４１で１次
元的に偏向し、像平面２６で１次元画像を形成する。本
例では、この像平面２６に１次元ＣＣＤ４３を配置す
る。偏向装置４１は、上述したようにレーザビームを主
走査方向に偏向するものであるから、１次元ＣＣＤ４３
も主走査方向に整列させる。これにより、試料ステージ
１８の副走査方向の移動と同期して、順次の水平走査線
を構成する画像信号が１次元ＣＣＤ４３から出力される
ことになる。

【００２９】本例においては、像平面２６に形成される
画像を目視観察することはできないが、１次元ＣＣＤ４
３の代わりに写真フィルムを用いることはできる。ただ
し、その場合には、例えば写真フィルムを１次元ＣＣＤ
の配列方向と直交する方向に移動させる手段が必要とな
る。

【００３０】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変更や変形を加えることができ
る。例えば、上述した実施例では試料からの反射光を受
けて試料像を表示または観察するようにしたが、試料を
透過した光や、試料に光を照射したときに試料から発せ
られる蛍光を受けて試料像を観察することもできる。こ
れらの場合には、第１の点光源から放射される光ビーム
を偏向する第１の偏向手段、試料からの光を偏向する第
２の偏向手段および第２の点光源から放射される光ビー
ムを偏向する第３の偏向手段をそれぞれ別個の偏向装置
を以て構成しても良いが、適当な光学系を組み合わせる
ことによって、これらの偏向手段を１台の偏向装置で構
成するのが好適である。また、上述した実施例におい
て、第２の点光源であるレーザダイオード２３から放射
される光を所定の像平面２６に結像するレンズ２５をズ
ームレンズとすることもできる。この場合にはズームレ
ンズを調整することによって、観察される試料像の拡大
倍率を簡単に変えることができる。

【００３１】

【発明の効果】上述したように、本発明による顕微鏡観
察装置によれば、第１の点光源、試料上の走査点および
ピンホールは、真の意味の共焦点関係になっているの
で、高解像度の試料画像を得ることができ、試料上の任
意の方向における高い寸法再現性が得られ、したがって
サブミクロンオーダーの微細パターンや微細構造体の像
検出や寸法計測を実時間で行なうことができる。

【００３２】また、試料に照射する光と、画像を形成す
る光とを別個のものとすることができるので、これらの
波長の選択の自由度が高くなり、用途が広がる利点があ
る。したがって、例えば試料に紫外線を照射し、試料か
ら反射される紫外線像を目視観察することもできる。さ
らに、ピンホールを透過した光を光電変換して得られる
画像信号に対して所望の信号処理を施した後に、この画
像信号を第２の点光源へ供給するようにしたので、例え
ば偏向手段の特性によって走査の両端が明るくなり中央
部が暗くなるという明るさむらを電気的に補正すること
ができる。したがって、高品位の画像を得ることができ
る。

【００３３】さらに、上述した実施例に示すように、第
１、第２および第３の偏向手段を一つの共通の偏向手段
で構成した場合には、全体の構成がきわめて簡単になる
とともにコストを下げることができる。しかも、例えば
図２に示す２次元偏向装置の回動軸の直交関係がずれた
場合には、試料に照射される光によって形成されるラス
タが矩形から歪んで菱形になり、走査範囲はずれるが、
試料の画像そのものは歪むことはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明による顕微鏡観察装置の第１の実
施例の構成を示す線図である。

【図２】図２は同じくその偏向装置の詳細な構成を示す
斜視図である。

【図３】図３は本発明による顕微鏡観察装置の第２の実
施例の構成を示す線図である。

【符号の説明】

１１レーザ光源（第１の点光源手段）、１２ビ
ームエクスパンダ１３ビームスプリッタ、１４偏向装置（第１〜第
３の偏向手段）１５リレーレンズ、１６対物レンズ、１７試
料１８試料ステージ、１９ピンホール、２０結
像レンズ２１フォトダイオード（光電変換手段）、２２信
号処理回路２３レーザダイオード（第２の点光源手段）、２４
コリメータレンズ２５結像レンズ、２６結像面、２７２次元Ｃ
ＣＤ２８信号処理装置、２９モニタ、３１ガルバ
ノミラー３２水平駆動モータ、３３アーム、３４カウ
ンタバランス３５垂直駆動モータ、４１偏向装置、４２ス
テージ駆動装置４３１次元ＣＣＤ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】走査光を発生する第１の点光源手段と、
この第１の点光源手段から放射される光を主走査方向に
偏向する第１の偏向手段と、この第１の偏向手段から射
出される光を試料の所望の部位に照射する対物レンズ系
と、この試料を、前記主走査方向と直交する方向に移動
させて副走査を行なう駆動手段と、前記試料からの反射
光、透過光または蛍光を、その主走査方向の偏向を打ち
消すように偏向する第２の偏向手段と、この第２の偏向
手段から射出される光を受けるピンホールと、このピン
ホールを透過した光を光電変換する光電変換手段と、こ
の光電変換手段から出力される信号を受けて光を放射す
る第２の点光源手段と、この第２の点光源手段からの光
を主走査方向に偏向する第３の偏向手段と、この第３の
偏向手段から射出される光を所定の像平面上に１次元画
像として結像する光学系手段とを具え、前記第１の点光
源手段、試料上の観察点およびピンホールを、これらが
全て共役な結像関係となる共焦点光学系を構成するよう
に配置すると共に、前記第１、第２および第３の偏向手
段を共通の偏向装置を以て構成したことを特徴とする顕
微鏡観察装置。
【請求項２】前記共通の偏向装置が、ガルバノミラー
と、このガルバノミラーを主走査方向に振動させる駆動
装置とを具えることを特徴とする請求項１に記載の顕微
鏡観察装置。
【請求項３】前記共通の偏向装置のガルバノミラーの
一方の反射面を第１および第２の偏向手段として用い、
他方の反射面を前記第３の偏向手段として用いることを
特徴とする請求項２に記載の顕微鏡観察装置。
【請求項４】前記光学系手段によって試料像が形成さ
れる像平面に１次元撮像素子を配置したことを特徴とす
る請求項１〜３の何れかに記載の顕微鏡観察装置。
【請求項５】前記１次元撮像素子から出力される画像
信号を表示する表示装置を設けたことを特徴とする請求
項４に記載の顕微鏡観察装置。
【請求項６】前記光学系手段によって試料像が形成さ
れる像平面に配置された写真フィルムを、主走査方向と
直交する方向に駆動する駆動手段を設けたことを特徴と
する請求項１〜３の何れかに記載の顕微鏡観察装置。
【請求項７】走査光を発生する第１の点光源手段と、
この第１の点光源手段から放射される光を互いに直交す
る主走査方向および副走査方向に偏向する偏向手段と、
この偏向手段から射出される光を試料の所望の部位に照
射する対物レンズ系と、この試料からの反射光、透過光
または蛍光を、その主走査方向および副走査方向の偏向
を打ち消すように偏向する第２の偏向手段と、この第２
の偏向手段から射出される光を受けるピンホールと、こ
のピンホールを透過した光を光電変換する光電変換手段
と、この光電変換手段から出力される信号を受けて光を
放射する第２の点光源手段と、この第２の点光源手段か
らの光を主走査方向および副走査方向に偏向する第３の
偏向手段と、この第３の偏向手段から射出される光を所
定の像平面上に２次元画像として結像する光学系手段と
を具え、前記第１の点光源手段、試料上の観察点および
ピンホールを、これらが全て共役な結像関係となる共焦
点光学系を構成するように配置すると共に、前記第１、
第２及び第３の偏向手段を共通の偏向装置を以て構成し
たことを特徴とする顕微鏡観察装置。
【請求項８】前記共通の偏向装置が、ガルバノミラー
と、このガルバノミラーを主走査方向およびこれと直交
する副走査方向に振動させる駆動装置とを具えることを
特徴とする請求項７に記載の顕微鏡観察装置。
【請求項９】前記共通の偏向装置のガルバノミラーの
一方の反射面を第１および第２の偏向手段として用い、
他方の反射面を前記第３の偏向手段として用いることを
特徴とする請求項９に記載の顕微鏡観察装置。
【請求項１０】前記光学系手段によって試料像が形成
される像平面に２次元撮像素子を配置したことを特徴と
する請求項７〜９の何れかに記載の顕微鏡観察装置。
【請求項１１】前記２次元撮像素子から出力される画
像信号を表示する表示装置を設けたことを特徴とする請
求項１０に記載の顕微鏡観察装置。