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JP2012255978A - Sampling clock generating device and sampling clock generating system - Google Patents

Sampling clock generating device and sampling clock generating system Download PDF

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JP2012255978A JP2011130039A JP2011130039A JP2012255978A JP 2012255978 A JP2012255978 A JP 2012255978A JP 2011130039 A JP2011130039 A JP 2011130039A JP 2011130039 A JP2011130039 A JP 2011130039A JP 2012255978 A JP2012255978 A JP 2012255978A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the degradation of an image, when an external environmental temperature and a scanner frequency change, by coinciding an optical scanning range with an electrical scanning range without adding means to detect an optical scanning position.SOLUTION: The sampling clock generating device is equipped with: a PLL sine wave generation part 2 generating a position signal S2 corresponding to a synchronization signal S1 which is synchronized with vibration of a resonance scanner vibrating and simultaneously reflecting or refracting a light from a light source, and radiating the light on a sample; an absolute value processing part 7 generating an absolute value speed signal S7 by converting a speed signal S5 into an absolute value; a VCO10 generating SC with a frequency corresponding to the value of the absolute value speed signal S7; a DE generation part 16 generating a section information of an imaging section including a prescribed number of SC based on the generated SC; a second PD17 calibrating a phase of the position signal S2 so that a scanning range of the resonance scanner coincides with an imaging section range when the displacement occurs between the scanning range and the imaging section range.

Description

本発明は、サンプリングクロック発生装置およびサンプリングクロック発生システムに関するものである。   The present invention relates to a sampling clock generation device and a sampling clock generation system.

従来、振動しながら光を反射または屈折して試料に照射するスキャナを用いた走査型観察装置用のサンプリングクロック発生装置として、VCO(Voltage Controlled Oscillator)にスキャナの速度信号を表す正弦波電圧を入力して、電圧値に応じた周波数でサンプリングクロックを発生させる装置が知られている(例えば、特許文献1および特許文献2参照。)。   Conventionally, as a sampling clock generator for a scanning observation apparatus using a scanner that reflects or refracts light and irradiates a sample while vibrating, a sine wave voltage representing a scanner speed signal is input to a VCO (Voltage Controlled Oscillator). An apparatus that generates a sampling clock at a frequency corresponding to a voltage value is known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

走査型観察装置においては、スキャナにより試料上で光を走査させる走査範囲(以下、「光学的走査範囲」という。)と、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範囲(以下、「電気的走査範囲」という。)とを一致させる必要があるが、外部環境温度の変化やスキャナ周波数の変化により、電気的走査範囲の位相が変動し画像が劣化するという問題がある。   In a scanning observation apparatus, a scanning range in which light is scanned on a sample by a scanner (hereinafter referred to as “optical scanning range”) and an observation image range to be sampled according to a sampling clock (hereinafter referred to as “electric scanning range”). However, there is a problem that the phase of the electrical scanning range fluctuates and the image deteriorates due to a change in external environmental temperature or a change in scanner frequency.

このような問題に対して、特許文献1に記載のサンプリングクロック装置は、温度ごとに補正値を記憶しておき、光学的走査範囲と電気的走査範囲とが一致するように、温度変化に応じてサンプリングクロックの位相を補正することで画像劣化を防止することとしている。また、特許文献2に記載のサンプリングクロック発生装置は、光学的走査範囲を検出する検出手段を別途設け、検出手段により検出された光学的走査位置に対して電気的走査位置が一致するように、サンプリングクロックをリアルタイムに補正することで画像劣化を防止することとしている。   With respect to such a problem, the sampling clock device described in Patent Document 1 stores a correction value for each temperature and responds to a temperature change so that the optical scanning range and the electrical scanning range match. Thus, image deterioration is prevented by correcting the phase of the sampling clock. In addition, the sampling clock generation device described in Patent Document 2 is provided with a detection unit that detects an optical scanning range, and the electrical scanning position matches the optical scanning position detected by the detection unit. Image correction is prevented by correcting the sampling clock in real time.

特開2003−270562号公報JP 2003-270562 A 特開2009−145826号公報JP 2009-145826 A

しかしながら、特許文献1に記載のサンプリングクロック発生装置のように、温度ごとの補正値に基づいてサンプリングクロックを補正するのでは、温度特性には個々にばらつきがあるため、個々の温度特性のバラつきを加味して個別に補正値を求めなければならず作業が煩雑になるという不都合がある。また、特許文献1に記載のサンプリングクロック発生装置は、温度変化に対する補正はできても、スキャナ周波数の変化に対する補正はできないという問題がある。また、特許文献2に記載のサンプリングクロック発生装置は、光学的走査位置を検出する検出手段として、集光レンズ、ピンホール板、光検出器およびアンプ等を別途設けなければならないという不都合がある。   However, when the sampling clock is corrected based on the correction value for each temperature as in the sampling clock generation device described in Patent Document 1, the temperature characteristics vary individually, and thus variations in individual temperature characteristics occur. In addition, there is an inconvenience that the correction value must be obtained individually and the work becomes complicated. Further, the sampling clock generator described in Patent Document 1 has a problem that even if it can correct a change in temperature, it cannot correct a change in scanner frequency. In addition, the sampling clock generator described in Patent Document 2 has a disadvantage that a condensing lens, a pinhole plate, a photodetector, an amplifier, and the like must be separately provided as detection means for detecting the optical scanning position.

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、外部環境温度やスキャナ周波数が変化しても、光学的走査位置を検出する手段を別途設けることなく光学的走査範囲と電気的走査範囲とを一致させて画像の劣化を防ぐことができるサンプリングクロック発生装置およびサンプリングクロック発生システムを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and even if the external environment temperature and the scanner frequency change, the optical scanning range and the electrical scanning range are not provided without separately providing means for detecting the optical scanning position. It is an object of the present invention to provide a sampling clock generation device and a sampling clock generation system capable of preventing deterioration of an image by making them coincide with each other.

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、光源からの光を振動しながら反射または屈折して試料に照射する走査手段の前記振動に同期した同期信号に対応する速度信号を生成する速度信号生成部と、該速度信号生成部により生成された速度信号を絶対値化して絶対値速度信号を生成する絶対値速度信号生成部と、該絶対値速度信号生成部により生成された絶対値速度信号の値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発振部と、該サンプリングクロック発振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の区間情報を生成する区間情報生成部と、該区間情報生成部により生成された区間情報により特定される画像化区間範囲と前記同期信号出力部から出力された同期信号により特定される前記走査手段の走査範囲とにずれが生じた場合に、該走査範囲と前記画像化区間範囲とが一致するように、前記速度信号の位相を補正する位相補正部とを備えるサンプリングクロック発生装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The present invention includes a speed signal generation unit that generates a speed signal corresponding to a synchronization signal synchronized with the vibration of a scanning unit that reflects or refracts light from a light source while vibrating or irradiates a sample, and the speed signal generation unit An absolute value speed signal generation unit that generates an absolute value speed signal by converting the speed signal generated by the absolute value, and a sampling clock having a frequency according to the value of the absolute value speed signal generated by the absolute value speed signal generation unit A sampling clock oscillating unit for generating a section information, a section information generating unit for generating section information of an imaging section including a predetermined number of sampling clocks based on the sampling clock generated by the sampling clock oscillating unit, and the section information generating Specified by the imaging section range specified by the section information generated by the section and the synchronization signal output from the synchronization signal output section. A sampling clock generator comprising: a phase correction unit that corrects the phase of the velocity signal so that the scanning range and the imaging section range coincide with each other when a deviation occurs in the scanning range of the scanning means I will provide a.

本発明によれば、区間情報生成部により、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ことで、走査手段による走査が有効に行われる画像化区間において、画像情報のサンプリングを精度よく行い、サンプリングした画像情報に基づいて鮮明な画像を生成することができる。   According to the present invention, the section information generation unit generates the section information of the imaging section including a predetermined number of sampling clocks, thereby sampling the image information in the imaging section in which scanning by the scanning unit is effectively performed. It is possible to accurately generate a clear image based on the sampled image information.

この場合において、走査手段の走査範囲は、外部環境温度や走査手段の周波数に関わらず、同期信号の特定の位相位置において常に一定であるのに対し、画像化区間範囲は、外部環境温度や走査手段の周波数が変化すると、速度信号の位相が変動することにより位相が変化する。本発明は、走査手段による走査範囲と画像化区間範囲とにずれが生じた場合に、位相補正部により速度信号の位相を補正することで、サンプリングクロック発振部により生成されるサンプリングクロックの位相が修正され、走査範囲と画像化区間範囲とが一致させられる。したがって、外部環境温度の変化や走査手段の周波数変化等に起因して画像化区間範囲の位相が変動しても、走査範囲を検出する手段を別途設けることなく、サンプリングクロックの位相を修正し、走査手段の走査範囲に画像化区間範囲を一致させて画像が劣化するのを防ぐことができる。   In this case, the scanning range of the scanning means is always constant at a specific phase position of the synchronization signal regardless of the external environment temperature and the frequency of the scanning means, whereas the imaging section range is the external environmental temperature and scanning. When the frequency of the means changes, the phase changes due to the change in the phase of the speed signal. The present invention corrects the phase of the velocity signal by the phase correction unit when the deviation between the scanning range by the scanning unit and the imaging section range occurs, so that the phase of the sampling clock generated by the sampling clock oscillation unit is The scan range and the imaging section range are matched with each other. Therefore, even if the phase of the imaging section range fluctuates due to a change in the external environment temperature, a frequency change of the scanning means, etc., the phase of the sampling clock is corrected without providing a means for detecting the scanning range separately, It is possible to prevent the image from deteriorating by matching the imaging section range with the scanning range of the scanning means.

上記発明においては、前記同期信号の逓倍の周波数のアドレスクロックを発するアドレスクロック発振部と、該アドレスクロック発振部から発せられるアドレスクロックをカウントするアドレスカウンタと、該アドレスカウンタによりカウントされた所定のカウント値の前記アドレスクロックに同期して位相比較パルス信号を発生する位相比較パルス発生部とを備え、前記速度信号生成部が、前記位相比較パルス信号に前記速度信号の位相を関連づけて該速度信号を生成し、前記位相補正部が、前記同期信号と前記速度信号との位相差を比較し、これらの位相差が変化した場合に、該位相差が所定の値を維持するように、前記位相比較パルス信号を発生させる前記所定のカウント値を変更することとしてもよい。   In the above invention, an address clock oscillating unit that generates an address clock having a frequency multiplied by the synchronizing signal, an address counter that counts an address clock generated from the address clock oscillating unit, and a predetermined count counted by the address counter A phase comparison pulse generation unit that generates a phase comparison pulse signal in synchronization with the address clock of the value, and the speed signal generation unit associates the phase of the speed signal with the phase comparison pulse signal and outputs the speed signal. Generating and comparing the phase difference between the synchronization signal and the speed signal, and when the phase difference changes, the phase comparison is performed so that the phase difference maintains a predetermined value. The predetermined count value for generating the pulse signal may be changed.

このように構成することで、速度信号生成部により生成される速度信号の位相が位相比較パルス信号に関連づけられているので、位相比較パルス信号を発生させるアドレスクロックのカウント値を変更することにより、速度信号の位相が変更される。したがって、外部環境温度の変化や走査手段の周波数変化に起因して速度信号の位相が変動しても、位相補正部により、同期信号と速度信号との位相差が走査手段による走査範囲と画像化区間範囲とが一致しているときの値が維持されるようにアドレスクロックのカウント値を変更することで、速度信号の位相を適正値に戻すことができる。   By configuring in this way, since the phase of the speed signal generated by the speed signal generation unit is associated with the phase comparison pulse signal, by changing the count value of the address clock that generates the phase comparison pulse signal, The phase of the speed signal is changed. Therefore, even if the phase of the speed signal fluctuates due to a change in the external environmental temperature or a change in the frequency of the scanning means, the phase correction unit causes the phase difference between the synchronization signal and the speed signal to be imaged with the scanning range by the scanning means. By changing the count value of the address clock so that the value when the interval range matches is maintained, the phase of the speed signal can be returned to an appropriate value.

また、上記発明においては、前記位相補正部が、前記光源の停止期間および/または前記走査手段の帰線期間に前記速度信号の位相を調整することとしてもよい。
画像取得中に位相補正部が作動すると画像に悪影響が出るため、画像を取得していないタイミングである光源の停止期間および/または走査手段の帰線期間に速度信号の位相を補正することで、画像に悪影響を与えるのを回避することができる。
In the above invention, the phase correction unit may adjust the phase of the speed signal during a stop period of the light source and / or a blanking period of the scanning unit.
If the phase correction unit operates during image acquisition, the image will be adversely affected, so by correcting the phase of the speed signal during the light source stop period and / or the scanning means return period, which is the timing at which the image is not acquired, It is possible to avoid adversely affecting the image.

また、上記発明においては、前記絶対値速度信号生成部が、前記速度信号生成部により生成された速度信号をA/D変換するA/D変換部と、該A/D変換部によりA/D変換された速度信号を絶対値化するディジタル演算部と、該ディジタル演算部により絶対値化された速度信号をD/A変換するD/A変換部とを備えることとしてもよい。   In the above invention, the absolute value speed signal generation unit includes an A / D conversion unit for A / D converting the speed signal generated by the speed signal generation unit, and an A / D conversion unit by the A / D conversion unit. A digital operation unit that converts the converted speed signal into an absolute value and a D / A conversion unit that performs D / A conversion on the speed signal converted into an absolute value by the digital operation unit may be provided.

このように構成することで、ディジタル演算部により、アナログ信号を処理する場合のように、信号の立ち上り部分と立ち下り部分での絶対値化後の信号波形における非対称な歪みを発生させずに済む。その結果、非対称な歪みのないディジタルの絶対値化速度信号からD/A変換部において生成されたアナログの絶対値速度信号にも歪みがなく、アナログの絶対値速度信号値に応じた周波数で生成されるサンプリングクロックの間隔も非対称に変化しない。したがって、走査手段の往路側および復路側に取得された信号を両方とも利用して画像を形成しても画像ズレのない鮮明な画像を取得することができる。   With this configuration, as in the case of processing an analog signal by the digital arithmetic unit, it is not necessary to generate asymmetric distortion in the signal waveform after absolute value conversion at the rising and falling portions of the signal. . As a result, there is no distortion in the analog absolute value speed signal generated in the D / A converter from the digital absolute value speed signal without asymmetric distortion, and it is generated at a frequency corresponding to the analog absolute value speed signal value. The interval between the sampling clocks to be changed does not change asymmetrically. Therefore, even if an image is formed by using both signals acquired on the forward path side and the backward path side of the scanning unit, a clear image without image shift can be acquired.

また、上記発明においては、前記絶対値速度信号生成部が、前記絶対値速度信号のオフセット量を調節する線形性補正演算を行うこととしてもよい。
このように構成することで、付与するオフセット量に応じて、サンプリングクロック発振部に入力される絶対値速度信号が嵩上げまたは嵩下げされることにより、サンプリングクロック発振部により生成されるサンプリングクロックの周波数を調節するように絶対値速度信号の波形を調節することができる。これにより、走査手段の個体差により生じる非線形性によって、サンプリングクロックの間隔が対称的に変化するのを抑制して、画像ズレのない鮮明な画像を取得することを可能とするサンプリングクロックを発生させることができる。
Moreover, in the said invention, the said absolute value speed signal production | generation part is good also as performing the linearity correction | amendment calculation which adjusts the offset amount of the said absolute value speed signal.
With this configuration, the frequency of the sampling clock generated by the sampling clock oscillation unit is increased or decreased by raising or lowering the absolute value speed signal input to the sampling clock oscillation unit according to the offset amount to be applied. The waveform of the absolute speed signal can be adjusted to adjust the value. As a result, the sampling clock is generated by suppressing the symmetrical change of the sampling clock due to the non-linearity caused by the individual difference of the scanning means and acquiring a clear image with no image shift. be able to.

また、上記発明においては、前記絶対値速度信号生成部が、複数の前記速度信号を加算平均して絶対値速度信号を生成することとしてもよい。
このように構成することで、生成した速度信号のノイズを除去し、さらに精度よく、画像ズレのない鮮明な画像を取得することを可能とするサンプリングクロックを発生させることができる。
Moreover, in the said invention, the said absolute value speed signal production | generation part is good also as generating an absolute value speed signal by carrying out the averaging of the said some speed signal.
With this configuration, it is possible to generate a sampling clock that removes noise from the generated speed signal and can acquire a clear image with high accuracy and no image displacement.

また、本発明は、前記走査手段の往路走査期間と復路走査期間において、それぞれサンプリングクロックと画像化区間の区間情報とを出力する2つの並列接続された上記サンプリングクロック発生装置と、該サンプリングクロック発生装置により出力された往路走査期間におけるサンプリングクロックおよび区間情報と、前記復路走査期間におけるサンプリングクロックおよび区間情報とを合成するクロック情報合成部とを備えるサンプリングクロック発生システムを提供する。   The present invention also provides two sampling clock generators connected in parallel for outputting the sampling clock and the section information of the imaging period in the forward scanning period and the backward scanning period of the scanning means, and the sampling clock generation Provided is a sampling clock generation system comprising a sampling clock and section information in the forward scanning period output by the apparatus and a clock information combining unit that combines the sampling clock and section information in the backward scanning period.

本発明によれば、往路走査期間と復路走査期間とにおいて、並列接続された2つのサンプリングクロック発生装置を用いるので、走査手段が往路と復路とで異なる速度を有する場合に、それぞれの走査期間で別個のサンプリングクロックを発生させることができる。そして、生成されたサンプリングクロックおよび画像化区間は、クロック情報合成部において合成されることにより、往復の走査期間全体にわたって、画像ズレのない鮮明な画像を取得することを可能とするサンプリングクロックを発生させることができる。   According to the present invention, since two sampling clock generators connected in parallel are used in the forward scanning period and the backward scanning period, when the scanning means has different speeds in the forward path and the backward path, in each scanning period, A separate sampling clock can be generated. Then, the generated sampling clock and the imaging interval are synthesized in the clock information synthesis unit, thereby generating a sampling clock that makes it possible to obtain a clear image with no image displacement over the entire round-trip scanning period. Can be made.

本発明によれば、光学的走査位置を検出する手段を別途設けることなく、外部環境温度やスキャナ周波数が変化しても光学的走査範囲と電気的走査範囲とを一致させて画像の劣化を防ぐことができるという効果を奏する。   According to the present invention, the optical scanning range is matched with the electrical scanning range to prevent image deterioration even if the external environmental temperature or the scanner frequency is changed without separately providing means for detecting the optical scanning position. There is an effect that can be.

本発明の一実施形態に係るサンプリングクロック発生装置を適用する走査型観察装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the scanning observation apparatus to which the sampling clock generator which concerns on one Embodiment of this invention is applied. 本発明の一実施形態に係るサンプリングクロック発生装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the sampling clock generator which concerns on one Embodiment of this invention. 図2のPLL正弦波発生部を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a PLL sine wave generation unit in FIG. 2. BPFのゲインと位相の周波数特性をシミュレーションした図である。It is the figure which simulated the frequency characteristic of the gain and phase of BPF. 図1のサンプリングクロック発生装置において生成される位置信号と速度信号との同期関係を示すグラフである。It is a graph which shows the synchronous relationship of the position signal and speed signal which are produced | generated in the sampling clock generator of FIG. (a)は共振画像が良好のときの同期信号とコンパレータ信号の位相差を示す図であり、(b)は共振画像にずれが生じたときの同期信号とコンパレータ信号の位相差を示す図である。(A) is a diagram showing the phase difference between the synchronization signal and the comparator signal when the resonance image is good, and (b) is a diagram showing the phase difference between the synchronization signal and the comparator signal when a deviation occurs in the resonance image. is there. 同期信号と位置信号との位相関係を示す図である。It is a figure which shows the phase relationship of a synchronizing signal and a position signal. 外乱により速度信号の位相が変動する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the phase of a speed signal is fluctuate | varied by disturbance. 走査範囲と画像区画化範囲とが一致しているときの位置信号と速度信号およびサンプリングクロックとの位相関係を示す図である。It is a figure which shows the phase relationship of a position signal, a speed signal, and a sampling clock when a scanning range and an image segmentation range correspond. 走査範囲と画像区画化範囲とがずれたときの位置信号と速度信号およびサンプリングクロックとの位相関係を示す図である。It is a figure which shows the phase relationship of a position signal, a speed signal, and a sampling clock when a scanning range and an image segmentation range have shifted | deviated. 修正により走査範囲と画像区画化範囲とを一致させたときの位置信号と速度信号およびサンプリングクロックとの位相関係を示す図である。It is a figure which shows the phase relationship of a position signal, a speed signal, and a sampling clock when making a scanning range and an image segmentation range correspond by correction. 本発明の一実施形態に係るサンプリングクロック発生システムを示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a sampling clock generation system according to an embodiment of the present invention. 図12のサンプリングクロック発生システムにより生成されたサンプリングクロックおよび画像化区間情報を示すグラフであり、(a)は往路側のディジタル絶対値速度信号、サンプリングクロックおよび画像化区間情報であり、(b)は復路側のディジタル絶対値速度信号、サンプリングクロックおよび画像化区間情報であり、(c)は往復合成後のディジタル絶対値速度信号、サンプリングクロックおよび画像化区間情報である。It is a graph which shows the sampling clock and imaging area information which were produced | generated by the sampling clock generation system of FIG. 12, (a) is a digital absolute value speed signal, sampling clock, and imaging area information of an outward path, (b) Is the digital absolute value speed signal, sampling clock, and imaging section information on the return path side, and (c) is the digital absolute value speed signal, sampling clock, and imaging section information after reciprocal synthesis.

本発明の一実施形態に係るサンプリングクロック発生装置1について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るサンプリングクロック発生装置1は、図1に示されるように、走査型観察装置100において使用される。
A sampling clock generator 1 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The sampling clock generator 1 according to this embodiment is used in a scanning observation apparatus 100 as shown in FIG.

走査型観察装置100は、照明光を発生する光源101と、光源101からの照明光を変調する光変調素子102と、照明光をXY2次元方向に走査する走査ユニット103と、走査された照明光を集光する瞳投影レンズ104、結像レンズ105および対物レンズ106と、対物レンズ106により集光され、結像レンズ105、瞳投影レンズ104および走査ユニット103を介して戻る試料Aからの戻り光を分岐するダイクロイックミラー107と、分岐された戻り光を検出する光検出器108とを備えている。符号109はミラー、符号110はバリアフィルタ、符号111は共焦点レンズ、符号112は共焦点ピンホール、符号113はステージである。   The scanning observation apparatus 100 includes a light source 101 that generates illumination light, a light modulation element 102 that modulates illumination light from the light source 101, a scanning unit 103 that scans illumination light in an XY two-dimensional direction, and scanned illumination light. The pupil projection lens 104, the imaging lens 105, and the objective lens 106, and the return light from the sample A that is collected by the objective lens 106 and returns via the imaging lens 105, the pupil projection lens 104, and the scanning unit 103. Is provided with a dichroic mirror 107 for branching and a photodetector 108 for detecting the branched return light. Reference numeral 109 is a mirror, reference numeral 110 is a barrier filter, reference numeral 111 is a confocal lens, reference numeral 112 is a confocal pinhole, and reference numeral 113 is a stage.

走査ユニット103は、照明光をY方向に偏向するガルバノミラー103bと、X方向に偏向する共振スキャナ(走査手段)103aとを備えている。ただし、この構成に限定するものではない。例えば、走査ユニット103は、X方向走査用のスキャナとY方向走査用のスキャナとが独立した構成でもよいし、X方向に偏向する走査手段103aにガルバノミラーを用いてもよい。
図中、符号114は、光変調素子102、走査ユニット103、光検出器108およびステージ113を制御して画像を生成する制御装置、符号115は生成された画像を表示するモニタである。
The scanning unit 103 includes a galvano mirror 103b that deflects illumination light in the Y direction and a resonance scanner (scanning means) 103a that deflects the illumination light in the X direction. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the scanning unit 103 may have a configuration in which a scanner for X-direction scanning and a scanner for Y-direction scanning are independent, or a galvanometer mirror may be used for the scanning means 103a that deflects in the X direction.
In the figure, reference numeral 114 denotes a control device that generates an image by controlling the light modulation element 102, the scanning unit 103, the photodetector 108, and the stage 113, and reference numeral 115 denotes a monitor that displays the generated image.

本実施形態に係るサンプリングクロック発生装置1は、共振スキャナ103aから出力される同期信号S1から共振スキャナ103aの動作に同期したサンプリングクロックSCを発生し制御装置114に出力するようになっている。制御装置114は、光検出器108により検出された試料Aからの戻り光の強度を、サンプリングクロック発生装置1から送られてきたサンプリングクロックSCに応じたタイミングでサンプリングして並べることにより、試料Aの2次元的な画像を生成するようになっている。   The sampling clock generator 1 according to this embodiment generates a sampling clock SC synchronized with the operation of the resonance scanner 103a from the synchronization signal S1 output from the resonance scanner 103a, and outputs it to the control device 114. The control device 114 samples and arranges the intensity of the return light from the sample A detected by the photodetector 108 at a timing according to the sampling clock SC sent from the sampling clock generator 1, thereby arranging the sample A. The two-dimensional image is generated.

本実施形態に係るサンプリングクロック発生装置1は、約8kHzで共振振動させられる共振スキャナ103aから出力された、その共振振動に同期した同期信号S1が入力されて、サンプリングクロックSCおよび画像化区間信号(以下、DEという。)を出力する装置である。   The sampling clock generator 1 according to the present embodiment receives a synchronizing signal S1 output from the resonant scanner 103a that is resonantly oscillated at about 8 kHz, and is synchronized with the resonant oscillation, and receives the sampling clock SC and the imaging interval signal ( Hereinafter, it is a device that outputs DE).

このサンプリングクロック発生装置1は、図2に示されるように、同期信号S1が入力されるとその同期信号S1に同期した正弦波信号からなる位置信号(速度信号)S2を出力するPLL正弦波発生部(速度信号生成部)2と、PLL正弦波発生部2から出力された位置信号S2にかけるゲインを調節する可変ゲイン調節部3と、ゲイン調節された入力位置信号S3からジッターノイズを除去するように、共振スキャナ103aの共振周波数に中心波長を有するバンドパスフィルタ(BPF)4と、バンドパスフィルタ4を通過した位置信号S4を速度信号S5に変換する位置帰還部5とを備えている。   As shown in FIG. 2, the sampling clock generator 1 generates a PLL sine wave that outputs a position signal (speed signal) S2 composed of a sine wave signal synchronized with the synchronization signal S1 when the synchronization signal S1 is inputted. Unit (speed signal generation unit) 2, variable gain adjustment unit 3 that adjusts the gain applied to the position signal S 2 output from the PLL sine wave generation unit 2, and jitter noise is removed from the gain-adjusted input position signal S 3. As described above, a band pass filter (BPF) 4 having a center wavelength at the resonance frequency of the resonance scanner 103a and a position feedback unit 5 that converts the position signal S4 that has passed through the band pass filter 4 into a speed signal S5 are provided.

PLL正弦波発生部2は、図3に示すように、同期信号S1の整数倍(例えば、1164逓倍。)の周波数のアドレスクロック(アドレスCLK)を生成するPLL回路(アドレスクロック発振部)31と、PLL回路31により生成されたアドレスクロックの数をカウントするアドレスカウンタ33と、正弦波波形データを記憶するRAM(Random Access Memory)35と、アドレスカウンタ33によりカウントされた所定のカウント値のアドレスクロックに同期して位相比較パルス信号S17を発生するデコーダ(位相比較パルス発生部)37と、アドレスカウンタ33によりカウントされたアドレスクロックをアドレスとして、RAM35に記憶されている正弦波波形データを再生し、同期信号S1の波形に同期した正弦波の位置信号S2を生成する位置信号生成部39とを備えている。   As shown in FIG. 3, the PLL sine wave generating unit 2 includes a PLL circuit (address clock oscillating unit) 31 that generates an address clock (address CLK) having a frequency that is an integral multiple (for example, multiplied by 1164) of the synchronization signal S1. An address counter 33 that counts the number of address clocks generated by the PLL circuit 31, a RAM (Random Access Memory) 35 that stores sine wave waveform data, and an address clock with a predetermined count value counted by the address counter 33 The sine wave waveform data stored in the RAM 35 is reproduced with the address clock counted by the decoder (phase comparison pulse generator) 37 and the address counter 33 generating the phase comparison pulse signal S17 in synchronization with Synchronized with the waveform of the sync signal S1 And a position signal generation unit 39 for generating a position signal S2 of sine wave.

アドレスカウンタ33は、アドレスクロックのカウント値が、例えば1164に達すると、カウント値をゼロにリセットする動作を繰り返すようになっている。
デコーダ37は、アドレスカウンタ33によるカウント値が所定の値、例えばカウント値ゼロのときに、位相比較パルス信号S17を発生するように設定されている。
位置信号生成部39は、デコーダ37により発生される位相比較パルス信号S17に位置信号S2の位相を関連づけて、位置信号S2を生成するようになっている。
The address counter 33 repeats the operation of resetting the count value to zero when the count value of the address clock reaches, for example, 1164.
The decoder 37 is set to generate the phase comparison pulse signal S17 when the count value by the address counter 33 is a predetermined value, for example, the count value is zero.
The position signal generator 39 associates the phase of the position signal S2 with the phase comparison pulse signal S17 generated by the decoder 37 and generates the position signal S2.

図2に戻り、BPF4は、中心周波数に対して、入力された位置信号S3の周波数が変化すると、出力される位置信号S4の位相が変化する周波数−位相特性を有している。例えば、図4は、BPF4のゲインと位相の周波数特性をシミュレーションしたものである。BPF4の中心周波数は8KHzとする。同図に示されるように、入力される位置信号S3の周波数が8KHzに対して±に変化すると、出力される位置信号S4の位相も変化することがわかる。また、BPF4は、その温度特性により、入力される位置信号S3の周波数が変化していなくても、外部環境温度の変化によりBPF4の中心周波数が変動し、出力される位置信号S4の位相が変化することがある。   Returning to FIG. 2, the BPF 4 has a frequency-phase characteristic in which the phase of the output position signal S4 changes when the frequency of the input position signal S3 changes with respect to the center frequency. For example, FIG. 4 is a simulation of the gain and phase frequency characteristics of the BPF 4. The center frequency of BPF 4 is 8 KHz. As shown in the figure, it can be seen that when the frequency of the input position signal S3 changes to ± with respect to 8 kHz, the phase of the output position signal S4 also changes. In addition, due to the temperature characteristics of the BPF 4, even if the frequency of the input position signal S3 does not change, the center frequency of the BPF 4 fluctuates due to changes in the external environment temperature, and the phase of the output position signal S4 changes. There are things to do.

位置帰還部5は、入力された位置信号S4から、後述するVCO10から出力されたサンプリングクロックSCに基づく位置再生信号S11を減算することにより、速度信号S5を算出するようになっている。   The position feedback unit 5 calculates a speed signal S5 by subtracting a position reproduction signal S11 based on a sampling clock SC output from the VCO 10 described later from the input position signal S4.

また、サンプリングクロック発生装置1は、生成された正弦波信号からなるアナログの速度信号S5を80MHzのサンプリングレートでディジタルサンプリングしてディジタル速度信号S6に変換するA/D変換器(AD変換部:絶対値速度信号生成部)6と、A/D変換器6により変換されたディジタル速度信号S6の内、負の振幅部分を正の振幅として折り返してディジタル絶対値速度信号S7を生成する絶対値処理部(ディジタル演算部:絶対値速度信号生成部)7と、ディジタル絶対値速度信号S7に予め設定された量だけオフセット処理を行うリニア補正部(絶対値速度信号生成部)8と、オセット処理されたディジタル絶対値速度信号S8をD/A変換してアナログ絶対値速度信号S9を生成するD/A変換器(D/A変換部:絶対値速度信号生成部)9と、アナログ絶対値速度信号S9の電圧値に応じた周波数のサンプリングクロックSCを発生するVCO(サンプリングクロック発振部)10とを備えている。符合19は、FVC(Frequency to Voltage Converter、周波数/電圧変換器、)を示している。
これにより、VCO10からは、共振スキャナ103aの速度変化に応じて間隔の変化する不等間隔のサンプリングクロックSCが生成されるようになっている。
Further, the sampling clock generator 1 digitally samples an analog speed signal S5 composed of the generated sine wave signal at a sampling rate of 80 MHz and converts it into a digital speed signal S6 (AD converter: absolute) (Value speed signal generation section) 6 and an absolute value processing section for generating a digital absolute value speed signal S7 by turning the negative amplitude portion of the digital speed signal S6 converted by the A / D converter 6 as a positive amplitude. (Digital operation part: absolute value speed signal generation part) 7, linear correction part (absolute value speed signal generation part) 8 for performing offset processing by an amount preset in the digital absolute value speed signal S 7, and offset processing D / A converter (D / A conversion unit) that generates digital absolute value speed signal S9 by D / A converting digital absolute value speed signal S8 The absolute value speed signal generator) 9, and a VCO (sampling clock oscillating unit) 10 for generating the sampling clock SC having a frequency corresponding to the voltage value of the analog absolute value speed signal S9. Reference numeral 19 indicates an FVC (Frequency to Voltage Converter, frequency / voltage converter).
As a result, the VCO 10 generates unequally spaced sampling clocks SC whose intervals change according to changes in the speed of the resonant scanner 103a.

また、サンプリングクロック発生装置1は、VCO10により発生されたサンプリングクロックSCをカウントするアップダウンカウンタ11を備えている。アップダウンカウンタ11は、VCO10から出力されたサンプリングクロックSCを、例えば、カウント値が0〜582までアップカウントし、582の後は0までダウンカウントすることを繰り返すことにより、図5に示されるような共振スキャナ103aの位置に相当する再生位置信号S10を生成するようになっている。   The sampling clock generator 1 further includes an up / down counter 11 that counts the sampling clock SC generated by the VCO 10. The up / down counter 11 repeatedly counts the sampling clock SC output from the VCO 10 up to, for example, a count value of 0 to 582 and then down to 0 after 582, as shown in FIG. A reproduction position signal S10 corresponding to the position of the resonant scanner 103a is generated.

アップダウンカウンタ11により生成された再生位置信号S10は、D/A変換器12に入力されることによりアナログの位置再生信号S11に変換されて位置帰還部5に入力されるようになっている。また、アップダウンカウンタ11は、アップカウントのときにはHIGH、ダウンカウントのときにはLOWとなる矩形波からなるアップダウン信号S12およびカウント値S13も出力するようになっている。   The reproduction position signal S10 generated by the up / down counter 11 is converted into an analog position reproduction signal S11 by being input to the D / A converter 12, and is input to the position feedback unit 5. The up / down counter 11 is also configured to output an up / down signal S12 and a count value S13, each of which is a square wave that is HIGH during up-counting and LOW during down-counting.

A/D変換器6により変換されたディジタル速度信号S6は、コンパレータ13にも出力されるようになっている。コンパレータ13は、入力されたディジタル速度信号S6の符号を判定し、符号が負の場合にはHIGH、正の場合にはLOWとなる矩形波からなるコンパレータ信号S14を出力するようになっている。   The digital speed signal S6 converted by the A / D converter 6 is also output to the comparator 13. The comparator 13 determines the sign of the input digital speed signal S6, and outputs a comparator signal S14 composed of a rectangular wave that is HIGH when the sign is negative and LOW when the sign is positive.

また、サンプリングクロック発生装置1は、コンパレータ13から出力されたコンパレータ信号S14とアップダウンカウンタ11から出力されたアップダウン信号S12との位相ズレを検出する位相検出部(以下、第1PDという。)14と、第1PD14から出力された位相ズレの検出信号S15を鈍らせて可変ゲイン調節部3に入力するローパスフィルタ(以下、LPFという。)15とを備えている。   The sampling clock generator 1 also detects a phase shift between the comparator signal S14 output from the comparator 13 and the up / down signal S12 output from the up / down counter 11 (hereinafter referred to as a first PD) 14. And a low-pass filter (hereinafter referred to as LPF) 15 that dulls the phase shift detection signal S15 output from the first PD 14 and inputs the detection signal S15 to the variable gain adjustment unit 3.

コンパレータ信号S14は、図5に示されるように、共振スキャナ103aの位置信号から生成したディジタル速度信号S6の位相を表し、アップダウン信号S12は、VCO10により生成されたサンプリングクロックSCから再生される再生位置信号S10の位相を表している。したがって、これらの位相が一致していない場合には、可変ゲイン調節部3のゲインを調節し、一致している場合には、ゲインを固定することにより、共振スキャナ103aの1周期中に存在するサンプリングクロックSCの数を固定することができるようになっている。上記の例では、アップダウンカウンタ11による往復のカウント値S13によって、582+582=1164個のサンプリングクロックSCが、正確に共振スキャナ103aの1周期中に入るゲインに固定されるようになっている。   As shown in FIG. 5, the comparator signal S14 represents the phase of the digital velocity signal S6 generated from the position signal of the resonant scanner 103a, and the up / down signal S12 is reproduced from the sampling clock SC generated by the VCO 10. It represents the phase of the position signal S10. Therefore, when these phases do not match, the gain of the variable gain adjusting unit 3 is adjusted, and when they match, the gain is fixed to exist in one period of the resonant scanner 103a. The number of sampling clocks SC can be fixed. In the above example, the round-trip count value S13 of the up / down counter 11 fixes 582 + 582 = 1164 sampling clocks SC to a gain that is accurately included in one period of the resonant scanner 103a.

また、サンプリングクロック発生装置1は、アップダウンカウンタ11から出力されるカウント値S13に基づいて、画像化区間の情報を表す画像化区間信号DEを生成するDE生成部(区間情報生成部)16を備えている。   The sampling clock generator 1 also includes a DE generation unit (section information generation unit) 16 that generates an imaging section signal DE that represents information of an imaging section based on the count value S13 output from the up / down counter 11. I have.

これにより、本実施形態に係るサンプリングクロック発生装置1は、共振スキャナ103aの動作に同期した不等間隔の1164個のサンプリングクロックSCと、当該サンプリングクロックSCの内の画像化区間を示す矩形波の画像化区間信号DEとを出力するようになっている。
走査型観察装置100の光検出器108により検出される試料Aからの戻り光をサンプリングクロック発生装置1により発生された画像化区間内のサンプリングクロックSCに従ってサンプリングすることにより、共振スキャナ103aの往復動作の両方において画像情報を取得することができるようになっている。
As a result, the sampling clock generator 1 according to the present embodiment includes 1164 sampling clocks SC at unequal intervals synchronized with the operation of the resonant scanner 103a, and a rectangular wave indicating an imaging interval within the sampling clock SC. The imaging section signal DE is output.
By sampling the return light from the sample A detected by the photodetector 108 of the scanning observation apparatus 100 according to the sampling clock SC in the imaging section generated by the sampling clock generator 1, the reciprocating operation of the resonant scanner 103a. In both cases, image information can be acquired.

また、サンプリングクロック発生装置1は、同期信号S1とコンパレータ13から出力されるコンパレータ信号(速度信号)S14との位相差を比較し、この位相差が所定の値を維持するようにPLL正弦波発生部2のアドレスカウンタ33を制御する位相補正部(以下、第2PDという。)17を備えている。   The sampling clock generator 1 compares the phase difference between the synchronization signal S1 and the comparator signal (speed signal) S14 output from the comparator 13, and generates a PLL sine wave so that the phase difference maintains a predetermined value. A phase correction unit (hereinafter referred to as a second PD) 17 that controls the address counter 33 of the unit 2 is provided.

第2PD17は、同期信号S1とコンパレータ信号S14との位相差が変化した場合に、同期信号S1により特定される共振スキャナ103aの走査範囲と、DE生成部16により生成される画像化区間信号DEにより特定される画像化区間範囲とが一致しているときの所定の位相差を維持するように、アドレスカウンタ33の位相比較パルス信号S17を発生させるカウント値を変更するようになっている。   When the phase difference between the synchronization signal S1 and the comparator signal S14 changes, the second PD 17 uses the scanning range of the resonant scanner 103a specified by the synchronization signal S1 and the imaging section signal DE generated by the DE generation unit 16. The count value for generating the phase comparison pulse signal S17 of the address counter 33 is changed so as to maintain a predetermined phase difference when the specified imaging section range coincides.

位置信号生成部39により生成される位置信号S2の位相が位相比較パルス信号S17に関連づけられているので、位相比較パルス信号S17を発生させるアドレスクロックのカウント値が変更されると、位置信号生成部39によるRAM35からの正弦波波形データの読み出し位置が変更されて位置信号S2の位相が変化する。その結果、位置帰還部5により生成される速度信号S5の位相が変更され、VCO10により生成されるサンプリングクロックSCの位相も変更されることとなる。これにより、共振スキャナ103aの走査範囲と画像化区間範囲とにずれが生じた場合に、これら走査範囲と画像化区間範囲とが一致するように、第2PD17によって位置信号S2の位相が補正されるようになっている。   Since the phase of the position signal S2 generated by the position signal generation unit 39 is associated with the phase comparison pulse signal S17, the position signal generation unit is changed when the count value of the address clock that generates the phase comparison pulse signal S17 is changed. The read position of the sine wave waveform data from the RAM 35 by 39 is changed, and the phase of the position signal S2 changes. As a result, the phase of the speed signal S5 generated by the position feedback unit 5 is changed, and the phase of the sampling clock SC generated by the VCO 10 is also changed. As a result, when a deviation occurs between the scanning range of the resonant scanner 103a and the imaging section range, the phase of the position signal S2 is corrected by the second PD 17 so that the scanning range and the imaging section range coincide with each other. It is like that.

同期信号S1とコンパレータ信号S14の位相差は、例えば、適当なチャート標本を顕微鏡観察において顕微鏡視野に設置し、次に、その標本設置状態のまま走査型顕微鏡観察像(LSM像)で画像取得をした際に、このチャート標本の像が顕微鏡観察像とLSM像で一致するようにLSM像側の画像区間範囲を調整した状態における同期信号S1とコンパレータ信号S14の位相差を検出することで取得できる。この所定の位相差のときに走査範囲と画像化区間範囲が一致していることになる。   The phase difference between the synchronization signal S1 and the comparator signal S14 is determined by, for example, setting an appropriate chart sample in the microscope field of view in the microscope observation, and then acquiring an image with a scanning microscope observation image (LSM image) with the sample set in the state. In this case, the chart sample image can be obtained by detecting the phase difference between the synchronization signal S1 and the comparator signal S14 in a state in which the image section range on the LSM image side is adjusted so that the microscope observation image and the LSM image coincide with each other. . At this predetermined phase difference, the scanning range and the imaging interval range are the same.

顕微鏡光学系の公差、検出から画像表示手段の電気的遅延などの様々な光学ズレ要因や電気遅延要因があるため、必ずしも位相差がゼロのときに共振画像が良好(走査範囲と画像化区間範囲が一致。)ということではなく、機体差がある。よって、第2PD17には、機体ごとに最適な所定の位相差が調整値として設定されるようになっている。   Resonance images are always good when the phase difference is zero (scanning range and imaging interval range) due to various optical deviation factors and electrical delay factors such as microscope optical system tolerance and detection to electrical delay of image display means. Is not the same.) There is an aircraft difference. Therefore, an optimum predetermined phase difference for each airframe is set as the adjustment value in the second PD 17.

例えば、図6(a)に示すように、共振画像が良好のときに、同期信号S1とコンパレータ信号S14の位相差がアドレスカウント値6であるとする。この場合、図6(b)に示すように、共振画像にずれが生じ、同期信号S1とコンパレータ信号S14の位相差が変化したら(例えば、位相差がアドレスカウント値3に変化。)、これらの位相差がアドレスカウント値6に戻るように、第2PD17により、アドレスカウンタ33が制御されるようになっている。   For example, as shown in FIG. 6A, it is assumed that the phase difference between the synchronization signal S1 and the comparator signal S14 is the address count value 6 when the resonance image is good. In this case, as shown in FIG. 6B, when the resonance image is shifted and the phase difference between the synchronization signal S1 and the comparator signal S14 is changed (for example, the phase difference is changed to the address count value 3), these are changed. The address counter 33 is controlled by the second PD 17 so that the phase difference returns to the address count value 6.

また、第2PD17は、光源101の停止期間および共振スキャナ103aの帰線期間において、位相比較パルス信号S17を発生させるカウント値を変更して、速度信号S5の位相を調整するようになっている。   Further, the second PD 17 adjusts the phase of the speed signal S5 by changing the count value for generating the phase comparison pulse signal S17 during the stop period of the light source 101 and the blanking period of the resonant scanner 103a.

このように構成された本実施形態に係るサンプリングクロック発生装置1の作用について以下に説明する。
走査型観察装置100により試料Aを観察するには、光源101から照明光を発生させ、光変調素子102、走査ユニット103、瞳投影レンズ104および結像レンズ105を介して対物レンズ106により試料Aに照明光を照射する。この場合において、走査ユニット103の作動により、試料A上で照明光が2次元的に走査される。試料Aから戻る戻り光は、対物レンズ106、結像レンズ105、瞳投影レンズ104および走査ユニット103を介して光路を逆方向に戻り、ダイクロイックミラー107により照明光から分岐されて光検出器108により検出される。
The operation of the sampling clock generator 1 according to this embodiment configured as described above will be described below.
In order to observe the sample A by the scanning observation apparatus 100, illumination light is generated from the light source 101, and the sample A is made by the objective lens 106 via the light modulation element 102, the scanning unit 103, the pupil projection lens 104, and the imaging lens 105. Illuminate with illumination light. In this case, the illumination light is scanned two-dimensionally on the sample A by the operation of the scanning unit 103. The return light returning from the sample A returns in the reverse direction through the objective lens 106, the imaging lens 105, the pupil projection lens 104, and the scanning unit 103, and is branched from the illumination light by the dichroic mirror 107 and is detected by the photodetector 108. Detected.

サンプリングクロック発生装置1においては、走査ユニット103の共振スキャナ103aから出力される同期信号S1から共振スキャナ103aの動作に同期したアドレスクロックが発生される。具体的には、PLL正弦波発生部2において、図7に示すように、PLL回路31により、同期信号S1(ガルバノSync)の整数倍(本実施形態においては、1164逓倍。)のアドレスクロックが生成される。次いで、アドレスカウンタ33により、アドレスクロック数がカウントされ、アドレスカウンタ値が1164カウントになるとゼロにリセットする動作が繰り返される。   In the sampling clock generator 1, an address clock synchronized with the operation of the resonance scanner 103a is generated from the synchronization signal S1 output from the resonance scanner 103a of the scanning unit 103. Specifically, in the PLL sine wave generator 2, as shown in FIG. 7, the PLL circuit 31 generates an address clock that is an integral multiple of the synchronization signal S <b> 1 (galvano sync) (in this embodiment, multiplied by 1164). Generated. Next, the address counter 33 counts the number of address clocks, and when the address counter value reaches 1164, the operation of resetting to zero is repeated.

デコーダ37により、アドレスカウンタ値がゼロのときに位相比較パルス信号S17が発生され、位相比較パルス信号S17が入力の同期信号S1の立ち上りエッジに追従するように制御される。位相比較パルス信号S17の立ち上りが同期信号S1の立ち上りエッジと一致しない場合は、一致するようにクロック周波数を変化させる制御が繰り返される。   The decoder 37 generates a phase comparison pulse signal S17 when the address counter value is zero, and the phase comparison pulse signal S17 is controlled so as to follow the rising edge of the input synchronization signal S1. When the rising edge of the phase comparison pulse signal S17 does not coincide with the rising edge of the synchronization signal S1, the control for changing the clock frequency so as to coincide is repeated.

次いで、位置信号生成部39により、アドレスカウンタ値をアドレスとして、RAM35に記憶されている正弦波波形データが再生される。これにより、同期信号S1に同期し、位相比較パルス信号S17に位相が関連づけられた位置信号S2が生成される。位置信号S2の位相が位相比較パルス信号S17に関連づけられるので、位相比較パルス信号S17を発生させるアドレスカウンタ値を変更すると、RAM35の読み出しアドレスが変更されて位置信号S2の位相がシフト(移相調整)される。   Next, the sine wave waveform data stored in the RAM 35 is reproduced by the position signal generator 39 using the address counter value as an address. As a result, a position signal S2 that is synchronized with the synchronization signal S1 and whose phase is associated with the phase comparison pulse signal S17 is generated. Since the phase of the position signal S2 is related to the phase comparison pulse signal S17, when the address counter value for generating the phase comparison pulse signal S17 is changed, the read address of the RAM 35 is changed and the phase of the position signal S2 is shifted (phase shift adjustment). )

位置信号生成部39により生成された位置信号S2は、可変ゲイン調節部3、BPF4を介して位置帰還部5に入力され、位置帰還部5により速度信号S5に変換される。次いで、A/D変換器6により速度信号S5がディジタル速度信号S6に変換され、絶対値処理部7によりディジタル絶対値速度信号S7に変換された後、リニア補正部8を介してD/A変換部9に入力されてアナログ絶対値速度信号S9に変換される。VCO10にアナログ絶対値速度信号S9が入力されると、VCO10によりサンプリングクロックSCが生成されて制御装置114に送られる。   The position signal S2 generated by the position signal generation unit 39 is input to the position feedback unit 5 via the variable gain adjustment unit 3 and the BPF 4, and is converted into a speed signal S5 by the position feedback unit 5. Next, the speed signal S5 is converted into a digital speed signal S6 by the A / D converter 6 and converted into the digital absolute value speed signal S7 by the absolute value processing unit 7, and then D / A converted through the linear correction unit 8. The signal is input to the unit 9 and converted into an analog absolute value speed signal S9. When the analog absolute value speed signal S 9 is input to the VCO 10, the sampling clock SC is generated by the VCO 10 and sent to the control device 114.

制御装置114により、光検出器108により検出された試料Aからの戻り光の強度を、サンプリングクロック発生装置1から送られてきたサンプリングクロックSCに応じたタイミングでサンプリングして並べられる。これにより、試料Aの2次元的な画像が生成される。   The control device 114 samples and arranges the intensity of the return light from the sample A detected by the photodetector 108 at a timing according to the sampling clock SC sent from the sampling clock generator 1. Thereby, a two-dimensional image of the sample A is generated.

本実施形態に係るサンプリングクロック発生装置1によれば、DE生成部16により、所定数のサンプリングクロックを含む画像化区間信号DEを生成することで、共振スキャナ103aによる走査が有効に行われる画像化区間において、画像情報のサンプリングを精度よく行い、サンプリングした画像情報に基づいて鮮明な画像を生成することができる。これにより、試料Aの観察を良好に行うことができる。   According to the sampling clock generator 1 according to the present embodiment, the DE generation unit 16 generates the imaging interval signal DE including a predetermined number of sampling clocks, so that the scanning by the resonance scanner 103a is effectively performed. In the section, image information can be sampled with high accuracy, and a clear image can be generated based on the sampled image information. Thereby, the sample A can be observed favorably.

ここで、BPF4により出力される速度信号S4は、BPF4の特性により外部環境温度の変化やスキャナ周波数の変化(例えば、走査手段が共振スキャナの場合、環境温度変化によって共振周波数が変化する。)の影響で位相が変化してしまうことがある。例えば、図8に示すように、BPF4通過後の位置信号S4の位相の変動(同図の上から5段目の信号。実線は位相が変動する前の信号を示し、鎖線は位相が変動した後の信号を示している。)は、その後段の速度信号S5,S6、絶対値信号S7,S8,S9、サンプリングクロックSC、そして、画像化区間信号DEにも位相の変動として影響する。   Here, the speed signal S4 output by the BPF 4 is a change in the external environment temperature or a change in the scanner frequency due to the characteristics of the BPF 4 (for example, when the scanning means is a resonant scanner, the resonance frequency changes due to the environmental temperature change). The phase may change due to the influence. For example, as shown in FIG. 8, the phase change of the position signal S4 after passing through the BPF 4 (the signal in the fifth stage from the top of the figure. The solid line shows the signal before the phase change, and the chain line shows the phase change. The latter signal indicates that the velocity signals S5 and S6, the absolute value signals S7, S8, and S9, the sampling clock SC, and the imaging interval signal DE in the subsequent stage are also affected as phase fluctuations.

その結果、共振スキャナ103aの走査範囲の位相は、外部環境温度やスキャナ周波数に関わらず同期信号S1の特定の位相位置において常に一定であるのに対し、画像化区間範囲の位相は、PLL正弦波発生部2による処理が同期信号S1に同期追従しても、外部環境温度やスキャナ周波数が変化すると、速度信号S5の位相が変動することにより変化してしまう。   As a result, the phase of the scanning range of the resonant scanner 103a is always constant at a specific phase position of the synchronization signal S1 regardless of the external environment temperature and the scanner frequency, whereas the phase of the imaging section range is a PLL sine wave. Even if the processing by the generating unit 2 follows the synchronization signal S1 synchronously, if the external environment temperature or the scanner frequency changes, the phase of the speed signal S5 changes.

本実施形態に係るサンプリングクロック発生装置1は、第2PD17により、同期信号S1とコンパレータ信号S14との位相差が比較され、比較結果に応じて、PLL正弦波発生部2により生成される位置信号S2の位相が補正される。例えば、図9に示すように、アドレスクロックのカウント値0で発生させた位相比較パルス信号S17を用いてサンプリングクロックSCを生成した場合において、同期信号S1とコンパレータ信号S14が予め決められた位相差に維持されていると、共振スキャナ103aの走査範囲と画像化区間範囲とが一致している。   In the sampling clock generator 1 according to the present embodiment, the second PD 17 compares the phase difference between the synchronization signal S1 and the comparator signal S14, and the position signal S2 generated by the PLL sine wave generator 2 according to the comparison result. Is corrected. For example, as shown in FIG. 9, when the sampling clock SC is generated using the phase comparison pulse signal S17 generated with the address clock count value 0, the synchronization signal S1 and the comparator signal S14 have a predetermined phase difference. If this is maintained, the scanning range of the resonant scanner 103a and the imaging section range coincide.

しかしながら、外部温度変化などの外乱により、図10に示すように、速度信号S5、サンプリングクロックSC、画像有効区間信号DE等の位相が変化すると、共振スキャナ103aの走査範囲と画像化区間範囲にずれが生じる。この場合、同期信号S1とコンパレータ信号S14の位相差が変化することにより、第2PD17によって、図11に示すように、位相比較パルス信号S17を発生させるアドレスカウント値が、例えばカウント値5に変更され、位置信号生成部39により生成される位置信号S2(RAM波形データ)の位相がずらされる。   However, when the phase of the speed signal S5, the sampling clock SC, the image valid section signal DE, and the like changes due to disturbance such as a change in external temperature, the scanning range of the resonant scanner 103a and the imaging section range are shifted as shown in FIG. Occurs. In this case, as the phase difference between the synchronization signal S1 and the comparator signal S14 changes, the second PD 17 changes the address count value for generating the phase comparison pulse signal S17 to, for example, the count value 5, as shown in FIG. The phase of the position signal S2 (RAM waveform data) generated by the position signal generation unit 39 is shifted.

これにより、位置信号S2以降の信号の位相関係が一律にシフトさせられ、最終的なサンプリングクロックSCおよび画像有効区間信号DEの位相もシフトさせられる。同期信号S1の立ち上りエッジとコンパレータ信号S14の立ち上りエッジの時間差が予め決められた位相差に戻されると、共振スキャナ103aの走査範囲に画像化区間範囲が一致させられる。   Thereby, the phase relationship of the signals after the position signal S2 is uniformly shifted, and the phases of the final sampling clock SC and the image valid section signal DE are also shifted. When the time difference between the rising edge of the synchronization signal S1 and the rising edge of the comparator signal S14 is returned to a predetermined phase difference, the imaging section range is matched with the scanning range of the resonant scanner 103a.

第2PD17による位置信号S2の位相調整は、光源101の停止期間および共振スキャナ103aの帰線期間に行われる。画像取得中に第2PD17が作動すると画像に悪影響が出るため、画像を取得していないタイミングに位置信号S2の位相を補正することで、画像に悪影響を与えるのを回避することができる。なお、光源101の停止期間または共振スキャナ103aの帰線期間に位置信号S2の位相調整を行うこととしてもよい。   The phase adjustment of the position signal S2 by the second PD 17 is performed in the stop period of the light source 101 and the blanking period of the resonance scanner 103a. If the second PD 17 operates during image acquisition, the image is adversely affected. Therefore, it is possible to avoid adversely affecting the image by correcting the phase of the position signal S2 at the timing when the image is not acquired. The phase adjustment of the position signal S2 may be performed during the stop period of the light source 101 or the blanking period of the resonance scanner 103a.

以上説明したように本実施形態に係るサンプリングクロック発生装置1によれば、共振スキャナ103aによる走査範囲と画像化区間範囲とにずれが生じた場合に、第2PD17により位置信号S2の位相を補正することで、VCO10により生成されるサンプリングクロックSCの位相が適正値に戻され、走査範囲と画像化区間範囲とが一致させられる。したがって、外部環境温度の変化や走査手段の周波数変化等に起因して画像化区間範囲の位相が変動しても、走査範囲を検出する手段を別途設けることなく、サンプリングクロックSCの位相を修正し、共振スキャナ103aの走査範囲に画像化区間範囲を一致させて画像が劣化するのを防ぐことができる。   As described above, according to the sampling clock generator 1 according to the present embodiment, the phase of the position signal S2 is corrected by the second PD 17 when a deviation occurs between the scanning range by the resonant scanner 103a and the imaging section range. Thus, the phase of the sampling clock SC generated by the VCO 10 is returned to an appropriate value, and the scanning range and the imaging section range are matched. Therefore, even if the phase of the imaging section range fluctuates due to a change in the external environmental temperature or a change in the frequency of the scanning means, the phase of the sampling clock SC is corrected without providing a means for detecting the scanning range. Thus, it is possible to prevent the image from deteriorating by matching the imaging section range with the scanning range of the resonant scanner 103a.

また、VCO10に入力するアナログ絶対値速度信号S9を生成する際に、アナログ信号処理によることなくディジタル信号処理によって絶対値化するので、アナログ信号処理において発生していた信号の立ち上り部分と立ち下り部分における絶対値化後の速度信号波形の僅かな歪みの発生をも防止することができる。   Further, when the analog absolute value speed signal S9 to be input to the VCO 10 is generated, it is converted into an absolute value by digital signal processing without using analog signal processing. Therefore, the rising and falling portions of the signal generated in the analog signal processing It is also possible to prevent the slight distortion of the speed signal waveform after the absolute value in FIG.

その結果、VCO10によってアナログ絶対値速度信号S9に応じた周波数で生成されるサンプリングクロックSCの間隔が非対称に変化するのを防止することができる。これにより、共振スキャナ103aの往路側および復路側に取得された信号を両方とも利用して画像を形成しても画像ズレのない鮮明な画像を取得することができるという利点がある。   As a result, it is possible to prevent the interval of the sampling clock SC generated by the VCO 10 at a frequency corresponding to the analog absolute value speed signal S9 from changing asymmetrically. Accordingly, there is an advantage that a clear image without image displacement can be acquired even when an image is formed using both signals acquired on the forward path side and the return path side of the resonance scanner 103a.

また、ディジタル信号処理によって絶対値化されたディジタル絶対値速度信号S7に対してリニア補正部8において、オフセットをディジタル信号処理により簡易に付与することができるという利点もある。例えば、オフセット量を増加させると、その瞬間のディジタル絶対値速度信号S7の振幅もオフセット量分だけ増加するので、VCO10から出力される共振スキャナ103aの1周期中のサンプリングクロックSCの数も1164個以上となる。しかし、上述したように、共振スキャナ103aの1周期中のサンプリングクロックSCの数は正確に1164個となるように可変ゲイン調節部3にフィードバックする制御がなされているので、位置帰還部5に入力される入力位置信号S4の振幅は直ちに減少するようにゲインの調節が行われる。   Further, there is an advantage that the linear correction unit 8 can easily add an offset to the digital absolute value speed signal S7 converted into an absolute value by digital signal processing by digital signal processing. For example, when the offset amount is increased, the amplitude of the digital absolute value speed signal S7 at that moment also increases by the offset amount, so that the number of sampling clocks SC in one period of the resonant scanner 103a output from the VCO 10 is also 1164. That's it. However, as described above, control is performed to feed back to the variable gain adjusting unit 3 so that the number of sampling clocks SC in one cycle of the resonant scanner 103a is exactly 1164. The gain is adjusted so that the amplitude of the input position signal S4 is immediately reduced.

これにより、付与するオフセット量に応じて、VCO10に入力される絶対値速度信号が嵩上げまたは嵩下げされ、共振スキャナ103aの1周期中のサンプリングクロックSCの数を1164個に保ったままサンプリングクロックSCの周波数を調節するように、絶対値速度信号の波形を調節することができる。このようにすることで、共振スキャナ103aの個体差により生じる非線形性によって、サンプリングクロックSCの間隔が対称的に変化するのを抑制して、画像ズレのない鮮明な画像を取得することを可能とするサンプリングクロックSCを発生させることができる。オセット量の設定は、手動で行ってもよいし自動的に行うように構成してもよい。   As a result, the absolute speed signal input to the VCO 10 is raised or lowered according to the applied offset amount, and the number of sampling clocks SC in one cycle of the resonant scanner 103a is kept at 1164. The waveform of the absolute value speed signal can be adjusted so as to adjust the frequency. By doing so, it is possible to obtain a clear image with no image shift by suppressing the symmetrical change of the sampling clock SC due to the nonlinearity caused by the individual difference of the resonant scanner 103a. The sampling clock SC to be generated can be generated. The setting of the offset amount may be performed manually or may be configured to be performed automatically.

本実施形態においては、同期信号S1とコンパレータ信号S14との位相差を比較することとしたが、画像化区間範囲のドリフト(位相変動)を検出するには、温度等によるドリフト発生前のシグナル位相(BPF4通過前の信号の位相)とドリフト発生後のシグナル位相(BPF4通過後の信号の位相)とを比較して、位相のシフト量を検出すればよい。したがって、比較するシグナルはBPF4の通過前と通過後であればどれを選択しても構わないが、正弦波信号の位相を比較するよりは、方形波状のシグナルの位相を比較する方がデジタル回路で実現しやすいメリットがある。   In the present embodiment, the phase difference between the synchronization signal S1 and the comparator signal S14 is compared. However, in order to detect drift (phase fluctuation) in the imaging section range, the signal phase before the occurrence of drift due to temperature or the like is detected. The phase shift amount may be detected by comparing (the phase of the signal before passing through BPF4) with the signal phase after the occurrence of drift (the phase of the signal after passing through BPF4). Therefore, the signal to be compared may be selected before and after the passage of the BPF 4, but it is more digital circuit to compare the phase of the square wave signal than to compare the phase of the sine wave signal. There is a merit that is easy to realize.

また、PLL正弦波発生部2においては、共振スキャナ103aから出力された同期信号S1に一致する位相を有する正弦波からなる位置信号S2を生成することとしたが、同期信号S1が入力されてから最終的なサンプリングクロックSCが生成されるまでには、無視できない遅延時間が発生する。また、共振スキャナ103aの現実の位置と同期信号S1との間にも遅延時間が存在する。さらに、サンプリングクロックSCに基づいて光検出器108により検出された戻り光の強度をサンプリングする制御装置114においても遅延時間が発生する。したがって、PLL正弦波発生部2においては、これらの様々な遅延時間を考慮して、PLL正弦波発生部2から出力される位置信号S2の位相を調節することとしてもよい。これにより、最終的に得られる画像への遅延時間の影響を抑えることができる。   The PLL sine wave generator 2 generates the position signal S2 composed of a sine wave having a phase that matches the synchronization signal S1 output from the resonance scanner 103a. However, after the synchronization signal S1 is input, the PLL sine wave generation unit 2 generates the position signal S2. A delay time that cannot be ignored occurs before the final sampling clock SC is generated. There is also a delay time between the actual position of the resonant scanner 103a and the synchronization signal S1. Furthermore, a delay time also occurs in the control device 114 that samples the intensity of the return light detected by the photodetector 108 based on the sampling clock SC. Therefore, the PLL sine wave generator 2 may adjust the phase of the position signal S2 output from the PLL sine wave generator 2 in consideration of these various delay times. Thereby, the influence of the delay time on the finally obtained image can be suppressed.

また、本実施形態においては、単一のサンプリングクロック発生装置1によって、共振スキャナ103aの往路および復路のサンプリングクロックSCと画像化区間情報DEとを生成することとした。これに代えて、図12に示されるように、2つのサンプリングクロック発生装置1A,1Bを並列に接続したサンプリングクロック発生システム20を採用してもよい。   In this embodiment, the single sampling clock generator 1 generates the forward and backward sampling clocks SC and the imaging section information DE of the resonant scanner 103a. Instead, as shown in FIG. 12, a sampling clock generation system 20 in which two sampling clock generators 1A and 1B are connected in parallel may be employed.

このサンプリングクロック発生システム20には、各サンプリングクロック発生装置1A,1Bで発生した往路側および復路側のサンプリングクロックSCA,SCBと、往路側および復路側の画像化区間の情報DEA,DEBとを合成する合成部21が設けられている。これにより、図13(a),(b)に示されるように往路および復路のサンプリングクロックSCA,SCBと画像化区間情報DEA,DEBとを別々に発生させ、後段の合成部21において、図13(c)に示されるように、合成された往復のサンプリングクロックSCおよび画像化区間情報DEを出力することができる。   The sampling clock generation system 20 combines the forward and backward sampling clocks SCA and SCB generated by the sampling clock generators 1A and 1B with the forward and backward imaging section information DEA and DEB. A combining unit 21 is provided. As a result, as shown in FIGS. 13A and 13B, the forward and backward sampling clocks SCA and SCB and the imaging section information DEA and DEB are generated separately, and the subsequent synthesizing unit 21 performs FIG. As shown in (c), the synthesized round-trip sampling clock SC and imaging interval information DE can be output.

このようなサンプリングクロック発生システム20によれば、共振スキャナ103aの走査時間や速度変化が往路と復路とで異なっていても、往路側と復路側で異なるゲイン調整およびオフセット量調整を行って、往路に取得した戻り光の光強度と復路に取得した戻り光の光強度とを用いて画像ズレのない良好な画像を取得することができるという利点がある。   According to such a sampling clock generation system 20, even if the scanning time and speed change of the resonant scanner 103a are different between the forward path and the backward path, different gain adjustment and offset amount adjustment are performed on the forward path side and the backward path side, and the forward path is performed. There is an advantage that it is possible to acquire a good image with no image shift using the light intensity of the return light acquired in step 1 and the light intensity of the return light acquired in the return path.

また、本実施形態においては、速度信号S5をディジタルサンプリングしてA/D変換し、絶対値化処理を行っているが、ディジタルサンプリングに際して信号にノイズが乗ってしまうことがあるため、ディジタルサンプリングされた複数の速度信号値を加算平均して各ディジタル速度信号S6を生成することにしてもよい。例えば、時刻Tにおけるディジタル速度信号S6(T)は、時刻Tよりも以前の2以上のディジタル信号S6(T−1),S6(T−2)を加算平均して求めることにすればよい。   In this embodiment, the speed signal S5 is digitally sampled, A / D converted, and subjected to absolute value processing. However, noise may be added to the signal at the time of digital sampling. Alternatively, each digital speed signal S6 may be generated by averaging the plurality of speed signal values. For example, the digital speed signal S6 (T) at the time T may be obtained by averaging the two or more digital signals S6 (T-1) and S6 (T-2) before the time T.

これにより、生成されるディジタル速度信号S6およびディジタル絶対値速度信号S7におけるノイズを大幅に低減することができる。
なお、この場合にも、遅延時間が発生するので、位置信号S2の位相の調整にこの演算における遅延時間に対する調整をも加えることより、最終的に得られる画像への遅延時間の影響を抑えることにすればよい。
As a result, noise in the generated digital speed signal S6 and digital absolute value speed signal S7 can be greatly reduced.
In this case as well, since a delay time occurs, the influence of the delay time on the finally obtained image is suppressed by adding the adjustment to the delay time in this calculation to the adjustment of the phase of the position signal S2. You can do it.

また、本実施形態においては、ディジタル信号に変換した状態で、絶対値化およびリニア補正を行っているが、ディジタル信号処理によれば、絶対値化およびリニア補正に限らず、比較的簡易に種々の信号調整を行うことができる。   In the present embodiment, absolute value conversion and linear correction are performed in a state converted into a digital signal. However, digital signal processing is not limited to absolute value conversion and linear correction, and various methods can be performed relatively easily. Signal adjustment can be performed.

A 試料
SC サンプリングクロック
DE 画像化区間信号(画像化区間情報)
S1 同期信号
S2 位置信号(速度信号)
S5 速度信号
S7 ディジタル絶対値速度信号
S9 アナログ絶対値速度信号
1,1A,1B サンプリングクロック発生装置
2 PLL正弦波発生部(速度信号生成部)
6 A/D変換器(A/D変換部:絶対値速度信号生成部)
7 絶対値処理部(ディジタル演算部:絶対値速度信号生成部)
8 リニア補正部(ディジタル演算部)
9 D/A変換器(D/A変換部:絶対値速度信号生成部)
10 VCO(サンプリングクロック発振部)
16 DE生成部(区間情報生成部)
17 第2PD(位相補正部)
20 サンプリングクロック発生システム
21 合成部(クロック情報合成部)
37 デコーダ(位相比較パルス発生部)
101 光源
103a 共振スキャナ(走査手段)
A Sample SC Sampling clock DE Imaging section signal (imaging section information)
S1 Sync signal S2 Position signal (speed signal)
S5 Speed signal S7 Digital absolute value speed signal S9 Analog absolute value speed signal 1, 1A, 1B Sampling clock generator 2 PLL sine wave generator (speed signal generator)
6 A / D converter (A / D converter: absolute value speed signal generator)
7 Absolute value processing unit (digital operation unit: absolute value speed signal generation unit)
8 Linear correction part (digital operation part)
9 D / A converter (D / A converter: absolute value speed signal generator)
10 VCO (sampling clock oscillator)
16 DE generator (section information generator)
17 Second PD (Phase Correction Unit)
20 sampling clock generation system 21 synthesis unit (clock information synthesis unit)
37 Decoder (Phase comparison pulse generator)
101 Light source 103a Resonant scanner (scanning means)

Claims (7)

光源からの光を振動しながら反射または屈折して試料に照射する走査手段の前記振動に同期した同期信号に対応する速度信号を生成する速度信号生成部と、
該速度信号生成部により生成された速度信号を絶対値化して絶対値速度信号を生成する絶対値速度信号生成部と、
該絶対値速度信号生成部により生成された絶対値速度信号の値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発振部と、
該サンプリングクロック発振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の区間情報を生成する区間情報生成部と、
該区間情報生成部により生成された区間情報により特定される画像化区間範囲と前記同期信号出力部から出力された同期信号により特定される前記走査手段の走査範囲とにずれが生じた場合に、該走査範囲と前記画像化区間範囲とが一致するように、前記速度信号の位相を補正する位相補正部とを備えるサンプリングクロック発生装置。
A speed signal generation unit that generates a speed signal corresponding to a synchronization signal synchronized with the vibration of the scanning unit that irradiates the sample while reflecting or refracting light from the light source while vibrating;
An absolute value speed signal generating unit that generates an absolute value speed signal by converting the speed signal generated by the speed signal generating unit into an absolute value;
A sampling clock oscillator for generating a sampling clock having a frequency according to the value of the absolute value speed signal generated by the absolute value speed signal generator;
A section information generation unit that generates section information of an imaging section including a predetermined number of sampling clocks based on the sampling clock generated by the sampling clock oscillation unit;
When a deviation occurs between the imaging section range specified by the section information generated by the section information generation unit and the scanning range of the scanning unit specified by the synchronization signal output from the synchronization signal output unit, A sampling clock generator comprising: a phase correction unit that corrects the phase of the speed signal so that the scanning range and the imaging section range match.
前記同期信号の逓倍の周波数のアドレスクロックを発するアドレスクロック発振部と、
該アドレスクロック発振部から発せられるアドレスクロックをカウントするアドレスカウンタと、
該アドレスカウンタによりカウントされた所定のカウント値の前記アドレスクロックに同期して位相比較パルス信号を発生する位相比較パルス発生部とを備え、
前記速度信号生成部が、前記位相比較パルス信号に前記速度信号の位相を関連づけて該速度信号を生成し、
前記位相補正部が、前記同期信号と前記速度信号との位相差を比較し、これらの位相差が変化した場合に、該位相差が所定の値を維持するように、前記位相比較パルス信号を発生させる前記所定のカウント値を変更する請求項1に記載のサンプリングクロック発生装置。
An address clock oscillator for generating an address clock having a frequency multiplied by the synchronization signal;
An address counter for counting an address clock generated from the address clock oscillation unit;
A phase comparison pulse generator for generating a phase comparison pulse signal in synchronization with the address clock of a predetermined count value counted by the address counter,
The speed signal generating unit associates the phase of the speed signal with the phase comparison pulse signal to generate the speed signal;
The phase correction unit compares the phase difference between the synchronization signal and the speed signal, and changes the phase comparison pulse signal so that the phase difference maintains a predetermined value when the phase difference changes. The sampling clock generator according to claim 1, wherein the predetermined count value to be generated is changed.
前記位相補正部が、前記光源の停止期間および/または前記走査手段の帰線期間に前記速度信号の位相を調整する請求項1または請求項2に記載のサンプリングクロック発生装置。   The sampling clock generator according to claim 1 or 2, wherein the phase correction unit adjusts the phase of the speed signal during a stop period of the light source and / or a blanking period of the scanning unit. 前記絶対値速度信号生成部が、前記速度信号生成部により生成された速度信号をA/D変換するA/D変換部と、
該A/D変換部によりA/D変換された速度信号を絶対値化するディジタル演算部と、
該ディジタル演算部により絶対値化された速度信号をD/A変換するD/A変換部とを備える請求項1から請求項3のいずれかに記載のサンプリングクロック発生装置。
The absolute value speed signal generation unit, an A / D conversion unit for A / D converting the speed signal generated by the speed signal generation unit;
A digital operation unit for converting the speed signal A / D converted by the A / D conversion unit into an absolute value;
The sampling clock generator according to any one of claims 1 to 3, further comprising a D / A converter that performs D / A conversion on the velocity signal converted into an absolute value by the digital arithmetic unit.
前記絶対値速度信号生成部が、前記絶対値速度信号のオフセット量を調節する線形性補正演算を行う請求項1から請求項4のいずれかに記載のサンプリングクロック発生装置。   5. The sampling clock generator according to claim 1, wherein the absolute value speed signal generation unit performs a linearity correction calculation for adjusting an offset amount of the absolute value speed signal. 前記絶対値速度信号生成部が、複数の前記速度信号を加算平均して絶対値速度信号を生成する請求項1から請求項5のいずれかに記載のサンプリングクロック発生装置。   The sampling clock generator according to claim 1, wherein the absolute value speed signal generation unit generates an absolute value speed signal by averaging the plurality of speed signals. 前記走査手段の往路走査期間と復路走査期間において、それぞれサンプリングクロックと画像化区間の区間情報とを出力する2つの並列接続された請求項1から請求項6のいずれかに記載のサンプリングクロック発生装置と、
該サンプリングクロック発生装置により出力された往路走査期間におけるサンプリングクロックおよび区間情報と、前記復路走査期間におけるサンプリングクロックおよび区間情報とを合成するクロック情報合成部とを備えるサンプリングクロック発生システム。
7. The sampling clock generator according to claim 1, wherein the sampling clock generator is connected in parallel to output a sampling clock and section information of an imaging section in the forward scanning period and the backward scanning period of the scanning unit, respectively. When,
A sampling clock generating system comprising: a clock information synthesizing unit that synthesizes a sampling clock and interval information in the forward scanning period output from the sampling clock generator and a sampling clock and interval information in the backward scanning period.
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