円二色性イメージング装置
【課題】高速且つ高精度に円二色性イメージを撮像することが可能な円二色性イメージング装置を提供する。
【解決手段】円二色性イメージング装置1では、右円偏光画像を撮像するための第1の期間では、円偏光変調器31から右円偏光を出射しているときはゲート51を透過光が通過すると共に、円偏光変調器31が左円偏光を出射しているときには透過光が遮断され、この結果カメラ52によって撮像された画像を右円偏光画像として右円偏光画像格納部63に格納される。また、第1の期間とは異なる第2の期間では、円偏光変調器31から左円偏光を出射しているときはゲート51を透過光が通過すると共に、円偏光変調器31が右円偏光を出射しているときには透過光が遮断され、この結果カメラ52によって撮像された画像を左円偏光画像として左円偏光画像格納部64に格納される。そして、この右円偏光画像と左円偏光画像とから円二色性イメージが作成・出力される。
【解決手段】円二色性イメージング装置1では、右円偏光画像を撮像するための第1の期間では、円偏光変調器31から右円偏光を出射しているときはゲート51を透過光が通過すると共に、円偏光変調器31が左円偏光を出射しているときには透過光が遮断され、この結果カメラ52によって撮像された画像を右円偏光画像として右円偏光画像格納部63に格納される。また、第1の期間とは異なる第2の期間では、円偏光変調器31から左円偏光を出射しているときはゲート51を透過光が通過すると共に、円偏光変調器31が右円偏光を出射しているときには透過光が遮断され、この結果カメラ52によって撮像された画像を左円偏光画像として左円偏光画像格納部64に格納される。そして、この右円偏光画像と左円偏光画像とから円二色性イメージが作成・出力される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、円二色性イメージング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
円二色性は、分子の光学活性(キラリティ)によって起こる現象であり、左右の円偏光に対する吸光度の違いとして定義される。この円二色性のスペクトル情報は、分子の高次構造を反映していることから、特に生理活性物質の高次構造の解析等によく適用される。
【0003】
円二色性を計測するためには、右の円偏光と左の円偏光の吸光度の差を計測する必要があるが、汎用の円二色性分光計においては、円偏光変調器を用いて右と左の円偏光を周期的に発生させ、試料を透過したときに生じる透過光の周期的な強度変化を、透過光のAC成分として計測する方法や、円偏光変調器の変調信号から透過光の強度変化をロックインアンプで計測するといった方法等が一般的に用いられる。
【0004】
具体的には、例えば特許文献1では、円二色性のイメージを計測する従来技術として、近接場プローブを使って試料をスキャンする方法が開示されている。また、特許文献2では、共焦点蛍光顕微鏡と円二色性のイメージ計測とを組み合わせた方法が知られている。
【0005】
また、特許文献3では、左右の円偏光を自由に発生できる光源を使って、左右の円偏光をそれぞれ計測し、差を求めることで円二色性イメージを得る技術が開示されている。さらに、特許文献4では、光偏光変調器を使わずに、回転する偏光板を用いて左右の円偏光を生成し、各々の透過画像から円二色性イメージを得る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平10−325840号公報
【特許文献2】国際公開第2007/088947号
【特許文献3】特開平05−045304号公報
【特許文献4】米国特許出願公開第2005/0134687号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記特許文献1,2に記載の方法は、いずれも試料を走査して測定を行うことから測定に時間を要するため、例えば経時変化が速い試料の測定を精度よく行うことは困難である。また、特許文献3に記載の方法は、左右の円偏光を自由に発生できる光として放射光を想定していることから、装置を容易に作成することができない。さらに、特許文献4に記載の方法は、偏光板の回転等のメカニカルな機構が必要となるため、装置由来の誤差を考慮すると、より高い精度での測定が困難である。
【0008】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、高速且つ高精度に円二色性イメージを撮像することが可能な円二色性イメージング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するため、本発明に係る円二色性イメージング装置は、試料に対して右円偏光と左円偏光とを交互に出射する円偏光光源と、円偏光光源から出射されて試料により透過された透過光による画像を撮像する撮像手段と、試料と撮像手段との間の透過光の光路上に設けられ、透過光の通過と遮断との切り替えを行う透過光切替手段と、円偏光光源における右円偏光と左円偏光との切り替えと、透過光切替手段における透過光の通過と遮断との切り替えと、を制御する制御手段と、撮像手段により撮像された画像のうち右円偏光画像を格納する右円偏光画像格納手段と、撮像手段により撮像された画像のうち左円偏光画像を格納する左円偏光画像格納手段と、右円偏光画像格納手段に格納された右円偏光画像と、左円偏光画像格納手段に格納された左円偏光画像との差分を求め、その結果を円二色性イメージとして出力する出力手段と、を備え、制御手段は、第1の期間では、円偏光光源が右円偏光を出射しているときに透過光切替手段により透過光を通過させると共に、円偏光光源が左円偏光を出射しているときに透過光切替手段により透過光を遮断させ、この結果撮像手段によって撮像された画像を右円偏光画像として右円偏光画像格納手段に格納させ、第1の期間とは異なる第2の期間では、円偏光光源が左円偏光を出射しているときに透過光切替手段により透過光を通過させると共に、円偏光光源が右円偏光を出射しているときに透過光切替手段により透過光を遮断させ、この結果撮像手段によって撮像された画像を左円偏光画像として左円偏光画像格納手段に格納させることを特徴とする。
【0010】
上記の円二色性イメージング装置によれば、右円偏光画像を撮像する第1の期間では、円偏光光源から右円偏光を出射しているときに透過光切替手段を透過光が通過すると共に、円偏光光源が左円偏光を出射しているときには透過光切替手段により透過光が遮断され、この結果撮像手段によって撮像された画像を右円偏光画像として右円偏光画像格納手段に格納される。また、左円偏光画像を撮像する第2の期間では、円偏光光源から左円偏光を出射しているときに透過光切替手段を透過光が通過すると共に、円偏光光源が右円偏光を出射しているときには透過光切替手段により透過光が遮断され、この結果撮像手段によって撮像された画像を左円偏光画像として左円偏光画像格納部64に格納される。そして、上記の結果得られた右円偏光画像と左円偏光画像とから円二色性イメージを作成・出力することが可能となる。したがって、上記の円二色性イメージング装置によれば、試料を走査して測定する場合と比較してより高速に、且つ、より簡易な装置を用いて高精度の円二色性イメージを撮像することができる。
【0011】
ここで、上記の円二色性イメージング装置は、円偏光光源と撮像手段との間の光路上に単色フィルタを更に備える態様とすることができる。
【0012】
上記のように、円偏光光源と撮像手段との間に特定の波長の光のみを通過させる単色フィルタを設ける構成とすることで、ノイズ成分となる光を除去することができるため、撮像手段において右円偏光画像及び左円偏光画像を精度よく撮像することができ、より高精度な円二色性イメージを得ることができる。さらに、単色フィルタにより目的とする波長のみが選別されるため、光源が非単色光源であっても、目的の波長における円二色性イメージを得ることも可能となる。
【0013】
また、本発明に係る円二色性イメージング装置は、試料に対して右円偏光と左円偏光とを交互に出射する円偏光光源と、円偏光光源から出射されて試料により透過された透過光の光路上に設けられ、透過光を2つの光路に分岐する光分岐手段と、光分岐手段によって分岐された光路のうち、一方の光路上に設けられた第1の透過光切替手段と、光分岐手段によって分岐された光路のうち、第1の透過光切替手段が設けられた光路とは異なる光路上に設けられた第2の透過光切替手段と、光分岐手段によって分岐された光路上の第1の透過光切替手段の後段に設けられて、試料により透過された透過光による画像を撮像する第1の撮像手段と、光分岐手段によって分岐された光路上の第2の透過光切替手段の後段に設けられて、試料により透過された透過光による画像を撮像する第2の撮像手段と、円偏光光源における左円偏光と右円偏光との切り替えと、第1の透過光切替手段及び第2の透過光切替手段における透過光の通過と遮断との切り替えと、を制御する制御手段と、第1の撮像手段により撮像された画像を右円偏光画像として格納する右円偏光画像格納手段と、第2の撮像手段により撮像された画像を左円偏光画像として格納する左円偏光画像格納手段と、右円偏光画像格納手段に格納された右円偏光画像と、左円偏光画像格納手段に格納された左円偏光画像との差分を求め、その結果を円二色性イメージとして出力する出力手段と、を備え、制御手段は、円偏光光源が右円偏光を出射しているときに第1の透過光切替手段により透過光を通過させると共に、円偏光光源が左円偏光を出射しているときに第1の透過光切替手段により透過光を遮断させ、この結果第1の撮像手段によって撮像された画像を右円偏光画像格納手段に格納させ、円偏光光源が左円偏光を出射しているときに第2の透過光切替手段により透過光を通過させると共に、円偏光光源が右円偏光を出射しているときに第2の透過光切替手段により透過光を遮断させ、この結果第2の撮像手段によって撮像された画像を左円偏光画像格納手段に格納させることを特徴とする。
【0014】
上記の円二色性イメージング装置によれば、第1の透過光切替手段では、右円偏光の出射時には透過光を通過させ、左円偏光の出射時には透過光を遮断させることで、第1の撮像手段によって右円偏光画像が撮像され、右円偏光画像格納手段に格納される。一方、第2の透過光切替手段では、左円偏光の出射時には透過光を通過させ、右円偏光の出射時には透過光を遮断させることで、第2の撮像手段によって左円偏光画像が撮像され、左円偏光画像格納手段に格納される。そして、上記の結果得られた右円偏光画像と左円偏光画像とから円二色性イメージを作成・出力することが可能となる。したがって、上記の円二色性イメージング装置によれば、試料を走査して測定する場合と比較してより高速に、且つ、より簡易な装置を用いて高精度の円二色性イメージを撮像することができる。また、上記の円二色性イメージング装置では、第1の撮像手段及び第2の撮像手段という2つの撮像手段を同時に用いて撮像を行うため、右円偏光画像の撮像と左円偏光画像の撮像とを並行して行うことができる。したがって、より高速に円二色性イメージの撮像を行うことができる。
【0015】
ここで、上記の円二色性イメージング装置は、円偏光光源と第1の撮像手段との間の光路上及び円偏光光源と第2の撮像手段との間の光路上の少なくとも一箇所に単色フィルタを更に備える態様とすることができる。
【0016】
円偏光光源と第1の撮像手段との間の光路上及び円偏光光源と第2の撮像手段との間の光路上の少なくとも一箇所に特定の波長の光のみを通過させる単色フィルタを設ける構成とすることで、ノイズ成分となる光を除去することができるため、第1の撮像手段及び第2の撮像手段において右円偏光画像及び左円偏光画像を精度よく撮像することができ、より高精度な円二色性イメージを得ることができる。さらに、単色フィルタにより目的とする波長のみが選別されるため、光源が非単色光源であっても、目的の波長における円二色性イメージを得ることも可能となる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、高速且つ高精度に円二色性イメージを撮像することが可能な円二色性イメージング装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】第1実施形態に係る円二色性イメージング装置の構成を説明する概略構成図である。
【図2】第1実施形態に係る円二色性イメージング装置による処理を説明するフローチャートである。
【図3】第1実施形態の円二色性イメージング装置によって右円偏光画像を撮像する場合の各部の処理を説明する図である。
【図4】第1実施形態の円二色性イメージング装置によって左円偏光画像を撮像する場合の各部の処理を説明する図である。
【図5】第1実施形態の円二色性イメージング装置によって撮像された右円偏光画像の例を示す図である。
【図6】第1実施形態の円二色性イメージング装置によって撮像された左円偏光画像の例を示す図である。
【図7】図5と図6との差分によって作成された円二色性イメージである。
【図8】第2実施形態に係る円二色性イメージング装置の構成を説明する概略構成図である。
【図9】第2実施形態に係る円二色性イメージング装置による処理を説明するフローチャートである。
【図10】第2実施形態の円二色性イメージング装置によって右円偏光画像を撮像する場合の各部の処理を説明する図である。
【図11】第2実施形態の円二色性イメージング装置によって左円偏光画像を撮像する場合の各部の処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【0020】
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る円二色性イメージング装置の構成を説明する概略構成図である。図1に示すように、円二色性イメージング装置1は、光源10、偏光子20、変調器30、単色フィルタ40、ゲート付きカメラ50、画像処理装置60及び位相切替装置70を含んで構成され、変調器30と単色フィルタ40との間に試料100が配置される。
【0021】
光源10は、試料100に対して照射するための光を出射する。この光源10から出射される光は非偏光であり、例えば、波長280nmの光を出射するLED光源等が光源10として用いられる。
【0022】
光源10から出射された光は偏光子20に入射する。偏光子20では、光源10から出射された光のうち直線偏光のみが取り出される。偏光子20としては、例えば、グランテーラープリズムが用いられる。
【0023】
偏光子20により取り出された直線偏光は、変調器30によって右円偏光又は左円偏光に変換して出射される。変調器30は、円偏光変調器31と変調信号発振器32とを含んで構成されている。変調信号発振器32は、右円偏光への変換を指示する信号と左円偏光への変換を指示する信号とを変調信号とし、これらを周期的に交互に発振する。そして、変調信号発振器32により発振される変調信号に基づいて、円偏光変調器31に入射した直線偏光が右円偏光又は左円偏光に交互に変換されて出射される。また、変調信号発振器32が発振する変調信号は後述の位相切替装置70を経てゲート付きカメラ50へも出力される。この変調信号発振器32により発振される変調信号と円偏光変調器31による円偏光への変換については後述する。
【0024】
上記より円偏光変調器31によって出射された右円偏光及び左円偏光が試料100に対して交互に出射される。すなわち、光源10、偏光子20及び変調器30が円偏光光源として機能する。
【0025】
円偏光変調器31により出射されて、試料100を透過した透過光は、単色フィルタ40に入射する。単色フィルタ40は、円二色性イメージの形成には不要な波長成分やノイズ成分等の除去のために設けられている。本実施形態の円二色性イメージング装置1では、波長280nmの光のみを通過させる単色フィルタ40として用いられる。単色フィルタ40を通過した透過光はゲート付きカメラ50へ入射する。
【0026】
ゲート付きカメラ50は、ゲート51とカメラ52とを含んで構成される。ゲート51は、開閉することにより透過光の通過と遮断との切り替えを行う透過光切替手段として機能する。また、カメラ52は、試料により透過された透過光による画像を撮像する撮像手段として機能する。ゲート51の開閉は、変調信号発振器32が発振し位相切替装置70によって位相の制御が施された発振信号に基づいて行われる。この詳細は後述する。また、カメラ52としては、CCD(Charge Coupled Device)カメラ等が用いられる。カメラ52では、入射した透過光の強度が画像信号に変換され、この信号がカメラ52からイメージキャプチャボード61へ送られる。
【0027】
画像処理装置60は、カメラ52により撮像された画像から円二色性イメージを形成・出力するための装置である。具体的には、画像処理装置60は、カメラ52と接続されたイメージキャプチャボード61に対して接続し、画像信号切替部62、右円偏光画像格納部63、左円偏光画像格納部64、画像演算部65、出力部66を含んで構成され、IO(Input/Output)ボード67を介して位相切替装置70と接続されている。
【0028】
イメージキャプチャボード61は、カメラ52からの画像信号を取り込むと共に、画像処理装置60において画像ファイルとして保存・使用するための処理を行う。イメージキャプチャボード61に送られた画像信号は、イメージキャプチャボード61を介して画像信号切替部62へ送られる。画像信号切替部62は、イメージキャプチャボード61から画像信号を右円偏光画像格納部63及び左円偏光画像格納部64のどちらへ格納するかを切替える機能を有する。右円偏光画像格納部63(右円偏光画像格納手段)は右円偏光画像を格納する領域であり、左円偏光画像格納部64(左円偏光画像格納手段)は左円偏光画像を格納する領域である。
【0029】
そして、どちらの格納部に対して画像信号を格納するかについて、画像処理装置60内のソフトウェアが作動することによって画像信号切替部62において制御が行われる。具体的には、画像処理装置60において試料100の右円偏光画像を撮像する場合には、制御信号はL(Low Level)とされ、左円偏光画像を撮像する場合には制御信号はH(HighLevel)とされる。なお画像信号切替部62による右円偏光画像の撮像と左円偏光画像の撮像との切替えは、円二色性イメージング装置1の使用者からの指示に基づいて行ってもよいし、一方の(例えば右円偏光画像)の撮像開始後所定の時間経過した後に切替えられる構成としてもよい。また、画像信号切替部62によって左円偏光画像の取得と右円偏光画像の取得が切替えられるのに応じて、画像信号切替部62による制御信号が画像信号切替部62からIOボード67を介して位相切替装置70に対して送られる。
【0030】
画像演算部65は、右円偏光画像格納部63に格納された右円偏光画像と、左円偏光画像格納部64に格納された左円偏光画像との差分を求める機能を有する。画像演算部65による演算結果は、出力部66から円二色性イメージとして出力される。円二色性イメージは出力部66から例えばモニタに表示する方法や、プリンタに出力する方法等によって、画像処理装置60から外部へ出力される。このように画像演算部65及び出力部66は、出力手段として機能する。
【0031】
IOボード67は、画像処理装置60と外部機器との間を接続し、信号の入出力を取り持つ機能を有する。本実施形態の円二色性イメージング装置1では、画像信号切替部62による制御信号がIOボード67を介して位相切替装置70へ出力される。
【0032】
位相切替装置70は、変調器30の変調信号発振器32から送られる変調信号と、IOボード67を介して画像信号切替部62から送られる制御信号と、を受信し、これに基づいてゲート51の開閉を制御する信号をゲート51に対して送信する。このように、変調信号発振器32、画像信号切替部62及び位相切替装置70は、円偏光光源における左円偏光と右円偏光との切り替えと、ゲート51における前記透過光の通過と遮断との切り替えと、を行う制御手段として機能する。具体的には、位相切替装置70は制御信号として「L」が入力されると、変調信号発振器32からの変調信号をそのままゲート51に対して出力し、制御信号として「H」が入力されると、変調信号を反転してゲート51に対して出力するという動作を行う。
【0033】
ここで、上記の構成を有する円二色性イメージング装置1として好適に用いられる装置を例示する。例えば、光源10としてUV−LED(型番T9B28B:Seoul Optodevice社製)、変調器30として、光弾性変調器(型番PEM100:Hinds Instruments社製)、ゲート付きカメラ50として、ゲート付きICCDカメラ(型番V4183ICCD:浜松ホトニクス社製)が好適に用いられる。
【0034】
次に、円二色性イメージング装置1による円二色性イメージングの方法について図2〜4を用いて説明する。図2は、円二色性イメージング装置1による処理を説明するフローチャートである。また、図3は、円二色性イメージング装置1によって右円偏光画像を撮像する場合の各部の処理を説明する図であり、図4は、円二色性イメージング装置1によって左円偏光画像を撮像する場合の各部の処理を説明する図である。
【0035】
まず図2に示すように、試料100に対して右円偏光を照射し、右円偏光画像を撮像する(S01)。このとき、円二色性イメージング装置1を構成する各部の信号は以下の処理を行う。すなわち、変調信号発振器32が所定の間隔で右円偏光と左円偏光とを交互に出射するように動作する。具体的には、変調信号の形状が図3に示すように矩形波となるように、高いレベルの信号と低いレベルの信号とを周期的に交互に発振する。これによって、円偏光変調器31は、変調信号が高いレベルの信号である場合には右円偏光を出射させ、変調信号が低いレベルの信号である場合には左円偏光を出射させる。この結果、円偏光変調器31からは図3に示すように右円偏光と左円偏光とが交互に出射される。この交互に出射される右円偏光と左円偏光とが試料100を照射し、試料100を透過した後にさらに単色フィルタ40を通過した透過光がゲート51に到達する。一方、画像処理装置60の画像信号切替部62では、制御信号として右円偏光画像を撮像することを示す「L」の制御信号を出力する。
【0036】
この結果、位相切替装置70は変調信号発振器32からの変調信号を反転することなくゲート51に対して送信するため、ゲート51は、高いレベルの変調信号を受信している間は透過光が通過するように開状態となり、低いレベルの変調信号を受信している間は透過光を遮断するために閉状態となる。すなわち、ゲート51は、図3に示すように高いレベルの変調信号の発振により右円偏光が出射している間はON状態(開状態)となり、低いレベルの変調信号の発振により左円偏光が出射している間はOFF状態(閉状態)となり、試料100を透過した透過光はカメラ52まで到達しなくなる。
【0037】
そして、変調器30から右円偏光が出射された時間のみ透過光がカメラ52まで到達するので、カメラ52で撮像された画像は右円偏光の照射時の画像となる。したがって、画像信号切替部62では、この期間に撮像された画像は全て右円偏光画像格納部63に格納する。以上の処理を所定の期間行うことによって、右円偏光画像の撮像が行われる。
【0038】
次に、試料100に対して左円偏光を照射し、左円偏光画像を撮像する(S02)。ここでは、画像信号切替部62からの制御信号が「L」ではなく「H」となる点、及び、位相切替装置70からゲート51に対して送信される変調信号が変調信号発振器32からの信号に対して反転されている点、以外は右円偏光画像の撮像(S01)と同様の処理が行われる。
【0039】
具体的には、図4に示すように、変調信号発振器32が発振する変調信号と、この変調信号に基づいて動作する円偏光変調器から出射される円偏光は図3と同じであるが、画像信号切替部62からの制御信号が「H」となっていることで、位相切替装置70において変調信号が反転されるため、この反転後の変調信号に応じて開閉するゲート51の動作が逆転する。この結果、ゲート51は、図4に示すように左円偏光が出射している間はON状態(開状態)となり、試料100を透過した透過光がカメラ52に到達する一方で、右円偏光が出射している間はOFF状態(閉状態)となり、試料100を透過した透過光はカメラ52まで到達しなくなる。そして、変調器30から左円偏光が出射された時間のみ透過光がカメラ52まで到達するので、カメラ52で撮像された画像は左円偏光の照射時の画像となる。したがって、画像信号切替部62では、この期間に撮像された画像は全て左円偏光画像格納部64に格納する。以上の処理を所定の期間行うことによって、左円偏光画像の撮像が行われる。
【0040】
なお、右円偏光画像の撮像と左円偏光画像の撮像とは、それぞれ変調1サイクル分に限られず、複数サイクル分の画像を撮像する構成であってもよい。
【0041】
次に、画像演算部65において、右円偏光画像格納部63に格納された右円偏光画像と、左円偏光画像格納部64に格納された左円偏光画像との差分を演算する(S03)。具体的には、画像演算部65によって、右円偏光画像と左円偏光画像との間で減算処理が行われる。そして、この結果が画像演算部65から出力部66へ送られ、出力部66から円二色性イメージとして出力される(S04)。以上の処理により円二色性イメージの撮像及び出力が行われる。
【0042】
ここで、実施例として、図1に示した円二色性イメージング装置1を用いて試料を撮像し、円二色性イメージを作成した結果を示す。試料としては、円二色性活性を持つしょうのうスルホン酸アンモニウムを、ポリビニルアルコール水溶液に溶解し、石英基板上に滴下乾燥させて、成膜したものを用いた。また、撮像及び円二色性イメージングに際しては、上記の円二色性イメージング装置1を使用した。この結果、右円偏光画像格納部63に格納された右偏光画像を図5に、左円偏光画像格納部64に格納された左偏光画像を図6に示す。さらに、これらの画像を使用して画像演算部65において減算処理した結果得られた円二色性イメージを図7に示す。
【0043】
図5の右偏光画像及び図6の左偏光画像において、5つの成膜領域のうち左上と右下の丸い成膜領域は、他の成膜領域とは異なり、円二色性活性物質であるしょうのうスルホン酸アンモニウムが含まれていない領域である。そして、図7の円二色性イメージでは、しょうのうスルホン酸アンモニウムを含んでいる成膜領域のみが画像として得られた。このように、本実施形態に係る円二色性イメージング装置1を用いて、円二色性イメージを取得できることが実証された。
【0044】
このように、本実施形態に係る円二色性イメージング装置1によれば、右円偏光画像を撮像するための第1の期間では、円偏光変調器31から右円偏光を出射しているときにゲート51が開けられることでゲート51を透過光が通過すると共に、円偏光変調器31が左円偏光を出射しているときにはゲート51により透過光が遮断され、この結果カメラ52によって撮像された画像を右円偏光画像として右円偏光画像格納部63に格納される。また、第1の期間とは異なって左円偏光画像を撮像するための第2の期間では、円偏光変調器31から左円偏光を出射しているときにゲート51が開けられることでゲート51を透過光が通過すると共に、円偏光変調器31が右円偏光を出射しているときにはゲート51により透過光が遮断され、この結果カメラ52によって撮像された画像を左円偏光画像として左円偏光画像格納部64に格納される。そして、上記の結果得られた右円偏光画像と左円偏光画像とから円二色性イメージを作成・出力することが可能となる。したがって、上記の円二色性イメージング装置1によれば、試料を走査して測定する場合と比較してより高速に、且つ、より簡易な装置を用いて高精度の円二色性イメージを撮像することができる。
【0045】
また、上記の円二色性イメージング装置1では、試料100とゲート51との間に、特定の波長の光のみを通過させる単色フィルタ40を設ける構成とされていることから、迷光等のノイズ成分となる光を単色フィルタ40で排除することができ、ゲート51を経てカメラ52において撮像される画像をより高精度とすることができる。さらに、光源10がキセノンランプのような非単色光源であっても、単色フィルタにより目的とする波長のみが選別されるため、目的の波長における円二色性イメージを得ることも可能である。
【0046】
(第2実施形態)
図8は、第2実施形態に係る円二色性イメージング装置の構成を説明する概略構成図である。図8を用いて、第2実施形態に係る円二色性イメージング装置について説明する。
【0047】
第2実施形態に係る円二色性イメージング装置2が第1実施形態に係る円二色性イメージング装置1と異なる点は以下の点である。すなわち、ゲート及びカメラを備えるゲート付きカメラが2組設けられている点、この2組のゲート付きカメラのそれぞれに透過光を入射させるために単色フィルタとゲート付きカメラとの間にビームスプリッタが設けられている点、2組のゲート付きカメラに対応したイメージキャプチャモードが設けられている点、及び、位相切替装置70に代えて位相反転装置71が設けられていて、この位相反転装置7が、画像処理装置からの制御信号に基づいて位相の切替を行うのではなく位相の反転のみを行う点である。
【0048】
図6に示すように、円二色性イメージング装置2では、単色フィルタ40の後段にビームスプリッタ45(光分岐手段)が設けられていて、円偏光変調器31から出射されて試料100を透過した後、単色フィルタ40を通過した透過光は、ビームスプリッタ45によって分岐され、2組のゲート付きカメラ50A,50Bに対して出射される。2組のゲート付きカメラ50A,50Bは、それぞれ第1実施形態のゲート付きカメラ50と同様の構成を有する。すなわち、ゲート付きカメラ50Aは、ゲート51Aとカメラ52Aとを含んで構成され、ゲート付きカメラ50Bは、ゲート51Bとカメラ52Bとを含んで構成される。
【0049】
ゲート51Aの開閉は、変調信号発振器32が発振した発振信号に基づいて行われる。また、ゲート51Bの開閉は、変調信号発振器32が発振し、位相反転装置71によって位相が反転された発振信号に基づいて行われる。したがって、ゲート51Aが開状態の期間には、ゲート51Bは閉状態となるように、ゲートの51A,51Bの開閉が互いに異なる状態とされる。そして、カメラ52A,52Bでそれぞれ個別に撮像が行われることから、右円偏光画像の撮像と左円偏光画像の撮像とを並行して行うことが可能となる。すなわち、変調信号発振器32及び位相反転装置71は、円偏光光源における左円偏光と右円偏光との切り替えと、ゲート51における前記透過光の通過と遮断との切り替えと、を行う制御手段として機能する。
【0050】
ゲート51Aの後段に設けられたカメラ52Aによって撮像された画像は、イメージキャプチャボード61Aを経て画像処理装置60の右円偏光画像格納部63に格納される。そして、ゲート51Bの後段に設けられたカメラ52Bによって撮像された画像は、イメージキャプチャボード61Bを経て画像処理装置60の左円偏光画像格納部64に格納される。すなわち、カメラ52Aは、右円偏光画像を撮像するための撮像手段(第1の撮像手段)として機能し、カメラ52Bは、左円偏光画像を撮像するための撮像手段(第2の撮像手段)として機能する。
【0051】
そして、右円偏光画像格納部63に格納された右円偏光画像と、左円偏光画像格納部64に格納された左円偏光画像との差分が画像演算部65において求められ、その結果得られた円二色性イメージが出力部66から出力される。
【0052】
次に円二色性イメージング装置2による円二色性イメージングの方法について図9〜11を用いて説明する。図9は、円二色性イメージング装置2による処理を説明するフローチャートである。また、図10は、円二色性イメージング装置2によって右円偏光画像を撮像する場合の各部の処理を説明する図であり、図11は、円二色性イメージング装置2によって左円偏光画像を撮像する場合の各部の処理を説明する図である。
【0053】
本実施形態に係る円二色性イメージング装置2では、右円偏光画像の撮像と左円偏光画像の撮像とを並行して行うことができるため、図9に示すように、試料100に対して右円偏光を照射することによる右円偏光画像の撮像(S11)と、試料100に対して左円偏光を照射することによる左円偏光画像の撮像(S12)とが並行して行われる。このとき、円二色性イメージング装置2を構成する各部の信号は以下の処理を行う。すなわち、変調信号発振器32が所定の間隔で右円偏光と左円偏光とを交互に出射するように動作し、具体的には、変調信号発振器32が高いレベルの変調信号を発振することで円偏光変調器31から右円偏光を出射する期間と、変調信号発振器32が低いレベルの変調信号を発振することで円偏光変調器31から左円偏光を出射する期間と、が周期的に繰り返されるため、円偏光変調器31は、図10,11に示すように、右円偏光と左円偏光とを交互に出射する。この交互に出射される右円偏光と左円偏光とが試料100を照射し、試料100を透過しさらに単色フィルタ40を通過した透過光がビームスプリッタ45により分岐され、ゲート51Aとゲート51Bとに到達する。
【0054】
ここで、変調信号発振器32からの変調信号は、ゲート51Aに対して送られる。このため、図10に示すように、ゲート51Aは変調信号と同様に右円偏光が出射している間はON状態(開状態)となり、左円偏光が出射している間はOFF状態(閉状態)となる。したがって変調器30から右円偏光が出射された時間のみ透過光がカメラ52Aまで到達するので、カメラ52Aで撮像された画像は右円偏光の照射時の画像となる。そして、カメラ52Aで撮像された画像はイメージキャプチャボード61Aを介して右円偏光画像格納部63へ格納される。
【0055】
一方、ゲート51Bに対しては、変調信号発振器32からの変調信号が位相反転装置71を介して送られる。この位相反転装置71では変調信号が反転されるため、図11に示す反転された変調信号がゲート51Bに対して送信される。したがって、図11に示すように、ゲート51Bは反転された変調信号と同様に左円偏光が出射している間はON状態(開状態)となり、右円偏光が出射している間はOFF状態(閉状態)となる。したがって変調器30から左円偏光が出射された時間のみ透過光がカメラ52Bまで到達するので、カメラ52Bで撮像された画像は左円偏光の照射時の画像となる。そして、カメラ52Bで撮像された画像はイメージキャプチャボード61Bを介して左円偏光画像格納部64へ格納される。
【0056】
次に、画像演算部65において、右円偏光画像格納部63に格納された右円偏光画像と、左円偏光画像格納部64に格納された左円偏光画像との差分を演算する(S13)。具体的には、画像演算部65によって、右円偏光画像と左円偏光画像との間で減算処理が行われる。そして、この結果が画像演算部65から出力部66へ送られ、出力部66から円二色性イメージとして出力される(S14)。以上の処理により円二色性イメージの撮像及び出力が行われる。
【0057】
なお、第1実施形態と同様に、右円偏光画像の撮像と左円偏光画像の撮像とは、それぞれ変調1サイクル分に限られず、複数サイクル分の画像を撮像する構成であってもよい。
【0058】
このように、本実施形態に係る円二色性イメージング装置2によれば、ゲート51Aでは、右円偏光の出射時には透過光を通過させ、左円偏光の出射時には透過光を遮断させることで、カメラ52Aによって右円偏光画像を撮像し、右円偏光画像格納部63に格納する。一方、ゲート51Bでは、左円偏光の出射時には透過光を通過させ、右円偏光の出射時には透過光を遮断させることで、カメラ52Bによって左円偏光画像を撮像し、左円偏光画像格納部63に格納する。そして、上記の結果得られた右円偏光画像と左円偏光画像とから円二色性イメージを作成・出力することが可能となる。したがって、上記の円二色性イメージング装置2によれば、試料を走査して測定する場合と比較してより高速に、且つ、より簡易な装置を用いて高精度の円二色性イメージを撮像することができる。また、円二色性イメージング装置2では、2つのカメラ52A,52Bを用いて撮像を行うため、画像処理装置60において画像の格納先を切り替える必要がなく、右円偏光画像の撮像と左円偏光画像の撮像とを並行して行うことができるため、より高速に円二色性イメージの撮像を行うことができ、例えば、リアルタイム計測が実現可能となる。
【0059】
また、上記の円二色性イメージング装置2では、試料100とビームスプリッタ45との間に、特定の波長の光のみを通過させる単色フィルタ40を設ける構成とされていることから、迷光等のノイズ成分となる光を単色フィルタ40で排除することができ、カメラ52A,52Bにおいて撮像される画像をより高精度とすることができる。さらに、光源10がキセノンランプのような非単色光源であっても、単色フィルタにより目的とする波長のみが選別されるため、目的の波長における円二色性イメージを得ることも可能である。
【0060】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。
【0061】
例えば、上記実施形態では、単色フィルタ40を試料100の後段に設けた構成としたが、単色フィルタ40は光源10とカメラ52との間の光路上であればどの場所に設けてもよい。ただし、迷光の防止という目的を考慮すると試料100の後段に設けることが好ましい。
【符号の説明】
【0062】
1,2…円二色性イメージング装置、10…光源、20…偏光子、30…変調器、31…円偏光変調器、32…変調信号発振器、40…単色フィルタ、50,50A,50B…ゲート付きカメラ、51,51A,51B…ゲート、52,52A,52B…カメラ、60…画像処理装置、61,61A,61B…イメージキャプチャボード、62…画像信号切替部、63…右円偏光画像格納部、64…左円偏光画像格納部、65…画像演算部、66…出力部、67…IOボード、70…位相切替装置、71…位相反転装置。
【技術分野】
【0001】
本発明は、円二色性イメージング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
円二色性は、分子の光学活性(キラリティ)によって起こる現象であり、左右の円偏光に対する吸光度の違いとして定義される。この円二色性のスペクトル情報は、分子の高次構造を反映していることから、特に生理活性物質の高次構造の解析等によく適用される。
【0003】
円二色性を計測するためには、右の円偏光と左の円偏光の吸光度の差を計測する必要があるが、汎用の円二色性分光計においては、円偏光変調器を用いて右と左の円偏光を周期的に発生させ、試料を透過したときに生じる透過光の周期的な強度変化を、透過光のAC成分として計測する方法や、円偏光変調器の変調信号から透過光の強度変化をロックインアンプで計測するといった方法等が一般的に用いられる。
【0004】
具体的には、例えば特許文献1では、円二色性のイメージを計測する従来技術として、近接場プローブを使って試料をスキャンする方法が開示されている。また、特許文献2では、共焦点蛍光顕微鏡と円二色性のイメージ計測とを組み合わせた方法が知られている。
【0005】
また、特許文献3では、左右の円偏光を自由に発生できる光源を使って、左右の円偏光をそれぞれ計測し、差を求めることで円二色性イメージを得る技術が開示されている。さらに、特許文献4では、光偏光変調器を使わずに、回転する偏光板を用いて左右の円偏光を生成し、各々の透過画像から円二色性イメージを得る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平10−325840号公報
【特許文献2】国際公開第2007/088947号
【特許文献3】特開平05−045304号公報
【特許文献4】米国特許出願公開第2005/0134687号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記特許文献1,2に記載の方法は、いずれも試料を走査して測定を行うことから測定に時間を要するため、例えば経時変化が速い試料の測定を精度よく行うことは困難である。また、特許文献3に記載の方法は、左右の円偏光を自由に発生できる光として放射光を想定していることから、装置を容易に作成することができない。さらに、特許文献4に記載の方法は、偏光板の回転等のメカニカルな機構が必要となるため、装置由来の誤差を考慮すると、より高い精度での測定が困難である。
【0008】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、高速且つ高精度に円二色性イメージを撮像することが可能な円二色性イメージング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するため、本発明に係る円二色性イメージング装置は、試料に対して右円偏光と左円偏光とを交互に出射する円偏光光源と、円偏光光源から出射されて試料により透過された透過光による画像を撮像する撮像手段と、試料と撮像手段との間の透過光の光路上に設けられ、透過光の通過と遮断との切り替えを行う透過光切替手段と、円偏光光源における右円偏光と左円偏光との切り替えと、透過光切替手段における透過光の通過と遮断との切り替えと、を制御する制御手段と、撮像手段により撮像された画像のうち右円偏光画像を格納する右円偏光画像格納手段と、撮像手段により撮像された画像のうち左円偏光画像を格納する左円偏光画像格納手段と、右円偏光画像格納手段に格納された右円偏光画像と、左円偏光画像格納手段に格納された左円偏光画像との差分を求め、その結果を円二色性イメージとして出力する出力手段と、を備え、制御手段は、第1の期間では、円偏光光源が右円偏光を出射しているときに透過光切替手段により透過光を通過させると共に、円偏光光源が左円偏光を出射しているときに透過光切替手段により透過光を遮断させ、この結果撮像手段によって撮像された画像を右円偏光画像として右円偏光画像格納手段に格納させ、第1の期間とは異なる第2の期間では、円偏光光源が左円偏光を出射しているときに透過光切替手段により透過光を通過させると共に、円偏光光源が右円偏光を出射しているときに透過光切替手段により透過光を遮断させ、この結果撮像手段によって撮像された画像を左円偏光画像として左円偏光画像格納手段に格納させることを特徴とする。
【0010】
上記の円二色性イメージング装置によれば、右円偏光画像を撮像する第1の期間では、円偏光光源から右円偏光を出射しているときに透過光切替手段を透過光が通過すると共に、円偏光光源が左円偏光を出射しているときには透過光切替手段により透過光が遮断され、この結果撮像手段によって撮像された画像を右円偏光画像として右円偏光画像格納手段に格納される。また、左円偏光画像を撮像する第2の期間では、円偏光光源から左円偏光を出射しているときに透過光切替手段を透過光が通過すると共に、円偏光光源が右円偏光を出射しているときには透過光切替手段により透過光が遮断され、この結果撮像手段によって撮像された画像を左円偏光画像として左円偏光画像格納部64に格納される。そして、上記の結果得られた右円偏光画像と左円偏光画像とから円二色性イメージを作成・出力することが可能となる。したがって、上記の円二色性イメージング装置によれば、試料を走査して測定する場合と比較してより高速に、且つ、より簡易な装置を用いて高精度の円二色性イメージを撮像することができる。
【0011】
ここで、上記の円二色性イメージング装置は、円偏光光源と撮像手段との間の光路上に単色フィルタを更に備える態様とすることができる。
【0012】
上記のように、円偏光光源と撮像手段との間に特定の波長の光のみを通過させる単色フィルタを設ける構成とすることで、ノイズ成分となる光を除去することができるため、撮像手段において右円偏光画像及び左円偏光画像を精度よく撮像することができ、より高精度な円二色性イメージを得ることができる。さらに、単色フィルタにより目的とする波長のみが選別されるため、光源が非単色光源であっても、目的の波長における円二色性イメージを得ることも可能となる。
【0013】
また、本発明に係る円二色性イメージング装置は、試料に対して右円偏光と左円偏光とを交互に出射する円偏光光源と、円偏光光源から出射されて試料により透過された透過光の光路上に設けられ、透過光を2つの光路に分岐する光分岐手段と、光分岐手段によって分岐された光路のうち、一方の光路上に設けられた第1の透過光切替手段と、光分岐手段によって分岐された光路のうち、第1の透過光切替手段が設けられた光路とは異なる光路上に設けられた第2の透過光切替手段と、光分岐手段によって分岐された光路上の第1の透過光切替手段の後段に設けられて、試料により透過された透過光による画像を撮像する第1の撮像手段と、光分岐手段によって分岐された光路上の第2の透過光切替手段の後段に設けられて、試料により透過された透過光による画像を撮像する第2の撮像手段と、円偏光光源における左円偏光と右円偏光との切り替えと、第1の透過光切替手段及び第2の透過光切替手段における透過光の通過と遮断との切り替えと、を制御する制御手段と、第1の撮像手段により撮像された画像を右円偏光画像として格納する右円偏光画像格納手段と、第2の撮像手段により撮像された画像を左円偏光画像として格納する左円偏光画像格納手段と、右円偏光画像格納手段に格納された右円偏光画像と、左円偏光画像格納手段に格納された左円偏光画像との差分を求め、その結果を円二色性イメージとして出力する出力手段と、を備え、制御手段は、円偏光光源が右円偏光を出射しているときに第1の透過光切替手段により透過光を通過させると共に、円偏光光源が左円偏光を出射しているときに第1の透過光切替手段により透過光を遮断させ、この結果第1の撮像手段によって撮像された画像を右円偏光画像格納手段に格納させ、円偏光光源が左円偏光を出射しているときに第2の透過光切替手段により透過光を通過させると共に、円偏光光源が右円偏光を出射しているときに第2の透過光切替手段により透過光を遮断させ、この結果第2の撮像手段によって撮像された画像を左円偏光画像格納手段に格納させることを特徴とする。
【0014】
上記の円二色性イメージング装置によれば、第1の透過光切替手段では、右円偏光の出射時には透過光を通過させ、左円偏光の出射時には透過光を遮断させることで、第1の撮像手段によって右円偏光画像が撮像され、右円偏光画像格納手段に格納される。一方、第2の透過光切替手段では、左円偏光の出射時には透過光を通過させ、右円偏光の出射時には透過光を遮断させることで、第2の撮像手段によって左円偏光画像が撮像され、左円偏光画像格納手段に格納される。そして、上記の結果得られた右円偏光画像と左円偏光画像とから円二色性イメージを作成・出力することが可能となる。したがって、上記の円二色性イメージング装置によれば、試料を走査して測定する場合と比較してより高速に、且つ、より簡易な装置を用いて高精度の円二色性イメージを撮像することができる。また、上記の円二色性イメージング装置では、第1の撮像手段及び第2の撮像手段という2つの撮像手段を同時に用いて撮像を行うため、右円偏光画像の撮像と左円偏光画像の撮像とを並行して行うことができる。したがって、より高速に円二色性イメージの撮像を行うことができる。
【0015】
ここで、上記の円二色性イメージング装置は、円偏光光源と第1の撮像手段との間の光路上及び円偏光光源と第2の撮像手段との間の光路上の少なくとも一箇所に単色フィルタを更に備える態様とすることができる。
【0016】
円偏光光源と第1の撮像手段との間の光路上及び円偏光光源と第2の撮像手段との間の光路上の少なくとも一箇所に特定の波長の光のみを通過させる単色フィルタを設ける構成とすることで、ノイズ成分となる光を除去することができるため、第1の撮像手段及び第2の撮像手段において右円偏光画像及び左円偏光画像を精度よく撮像することができ、より高精度な円二色性イメージを得ることができる。さらに、単色フィルタにより目的とする波長のみが選別されるため、光源が非単色光源であっても、目的の波長における円二色性イメージを得ることも可能となる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、高速且つ高精度に円二色性イメージを撮像することが可能な円二色性イメージング装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】第1実施形態に係る円二色性イメージング装置の構成を説明する概略構成図である。
【図2】第1実施形態に係る円二色性イメージング装置による処理を説明するフローチャートである。
【図3】第1実施形態の円二色性イメージング装置によって右円偏光画像を撮像する場合の各部の処理を説明する図である。
【図4】第1実施形態の円二色性イメージング装置によって左円偏光画像を撮像する場合の各部の処理を説明する図である。
【図5】第1実施形態の円二色性イメージング装置によって撮像された右円偏光画像の例を示す図である。
【図6】第1実施形態の円二色性イメージング装置によって撮像された左円偏光画像の例を示す図である。
【図7】図5と図6との差分によって作成された円二色性イメージである。
【図8】第2実施形態に係る円二色性イメージング装置の構成を説明する概略構成図である。
【図9】第2実施形態に係る円二色性イメージング装置による処理を説明するフローチャートである。
【図10】第2実施形態の円二色性イメージング装置によって右円偏光画像を撮像する場合の各部の処理を説明する図である。
【図11】第2実施形態の円二色性イメージング装置によって左円偏光画像を撮像する場合の各部の処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【0020】
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る円二色性イメージング装置の構成を説明する概略構成図である。図1に示すように、円二色性イメージング装置1は、光源10、偏光子20、変調器30、単色フィルタ40、ゲート付きカメラ50、画像処理装置60及び位相切替装置70を含んで構成され、変調器30と単色フィルタ40との間に試料100が配置される。
【0021】
光源10は、試料100に対して照射するための光を出射する。この光源10から出射される光は非偏光であり、例えば、波長280nmの光を出射するLED光源等が光源10として用いられる。
【0022】
光源10から出射された光は偏光子20に入射する。偏光子20では、光源10から出射された光のうち直線偏光のみが取り出される。偏光子20としては、例えば、グランテーラープリズムが用いられる。
【0023】
偏光子20により取り出された直線偏光は、変調器30によって右円偏光又は左円偏光に変換して出射される。変調器30は、円偏光変調器31と変調信号発振器32とを含んで構成されている。変調信号発振器32は、右円偏光への変換を指示する信号と左円偏光への変換を指示する信号とを変調信号とし、これらを周期的に交互に発振する。そして、変調信号発振器32により発振される変調信号に基づいて、円偏光変調器31に入射した直線偏光が右円偏光又は左円偏光に交互に変換されて出射される。また、変調信号発振器32が発振する変調信号は後述の位相切替装置70を経てゲート付きカメラ50へも出力される。この変調信号発振器32により発振される変調信号と円偏光変調器31による円偏光への変換については後述する。
【0024】
上記より円偏光変調器31によって出射された右円偏光及び左円偏光が試料100に対して交互に出射される。すなわち、光源10、偏光子20及び変調器30が円偏光光源として機能する。
【0025】
円偏光変調器31により出射されて、試料100を透過した透過光は、単色フィルタ40に入射する。単色フィルタ40は、円二色性イメージの形成には不要な波長成分やノイズ成分等の除去のために設けられている。本実施形態の円二色性イメージング装置1では、波長280nmの光のみを通過させる単色フィルタ40として用いられる。単色フィルタ40を通過した透過光はゲート付きカメラ50へ入射する。
【0026】
ゲート付きカメラ50は、ゲート51とカメラ52とを含んで構成される。ゲート51は、開閉することにより透過光の通過と遮断との切り替えを行う透過光切替手段として機能する。また、カメラ52は、試料により透過された透過光による画像を撮像する撮像手段として機能する。ゲート51の開閉は、変調信号発振器32が発振し位相切替装置70によって位相の制御が施された発振信号に基づいて行われる。この詳細は後述する。また、カメラ52としては、CCD(Charge Coupled Device)カメラ等が用いられる。カメラ52では、入射した透過光の強度が画像信号に変換され、この信号がカメラ52からイメージキャプチャボード61へ送られる。
【0027】
画像処理装置60は、カメラ52により撮像された画像から円二色性イメージを形成・出力するための装置である。具体的には、画像処理装置60は、カメラ52と接続されたイメージキャプチャボード61に対して接続し、画像信号切替部62、右円偏光画像格納部63、左円偏光画像格納部64、画像演算部65、出力部66を含んで構成され、IO(Input/Output)ボード67を介して位相切替装置70と接続されている。
【0028】
イメージキャプチャボード61は、カメラ52からの画像信号を取り込むと共に、画像処理装置60において画像ファイルとして保存・使用するための処理を行う。イメージキャプチャボード61に送られた画像信号は、イメージキャプチャボード61を介して画像信号切替部62へ送られる。画像信号切替部62は、イメージキャプチャボード61から画像信号を右円偏光画像格納部63及び左円偏光画像格納部64のどちらへ格納するかを切替える機能を有する。右円偏光画像格納部63(右円偏光画像格納手段)は右円偏光画像を格納する領域であり、左円偏光画像格納部64(左円偏光画像格納手段)は左円偏光画像を格納する領域である。
【0029】
そして、どちらの格納部に対して画像信号を格納するかについて、画像処理装置60内のソフトウェアが作動することによって画像信号切替部62において制御が行われる。具体的には、画像処理装置60において試料100の右円偏光画像を撮像する場合には、制御信号はL(Low Level)とされ、左円偏光画像を撮像する場合には制御信号はH(HighLevel)とされる。なお画像信号切替部62による右円偏光画像の撮像と左円偏光画像の撮像との切替えは、円二色性イメージング装置1の使用者からの指示に基づいて行ってもよいし、一方の(例えば右円偏光画像)の撮像開始後所定の時間経過した後に切替えられる構成としてもよい。また、画像信号切替部62によって左円偏光画像の取得と右円偏光画像の取得が切替えられるのに応じて、画像信号切替部62による制御信号が画像信号切替部62からIOボード67を介して位相切替装置70に対して送られる。
【0030】
画像演算部65は、右円偏光画像格納部63に格納された右円偏光画像と、左円偏光画像格納部64に格納された左円偏光画像との差分を求める機能を有する。画像演算部65による演算結果は、出力部66から円二色性イメージとして出力される。円二色性イメージは出力部66から例えばモニタに表示する方法や、プリンタに出力する方法等によって、画像処理装置60から外部へ出力される。このように画像演算部65及び出力部66は、出力手段として機能する。
【0031】
IOボード67は、画像処理装置60と外部機器との間を接続し、信号の入出力を取り持つ機能を有する。本実施形態の円二色性イメージング装置1では、画像信号切替部62による制御信号がIOボード67を介して位相切替装置70へ出力される。
【0032】
位相切替装置70は、変調器30の変調信号発振器32から送られる変調信号と、IOボード67を介して画像信号切替部62から送られる制御信号と、を受信し、これに基づいてゲート51の開閉を制御する信号をゲート51に対して送信する。このように、変調信号発振器32、画像信号切替部62及び位相切替装置70は、円偏光光源における左円偏光と右円偏光との切り替えと、ゲート51における前記透過光の通過と遮断との切り替えと、を行う制御手段として機能する。具体的には、位相切替装置70は制御信号として「L」が入力されると、変調信号発振器32からの変調信号をそのままゲート51に対して出力し、制御信号として「H」が入力されると、変調信号を反転してゲート51に対して出力するという動作を行う。
【0033】
ここで、上記の構成を有する円二色性イメージング装置1として好適に用いられる装置を例示する。例えば、光源10としてUV−LED(型番T9B28B:Seoul Optodevice社製)、変調器30として、光弾性変調器(型番PEM100:Hinds Instruments社製)、ゲート付きカメラ50として、ゲート付きICCDカメラ(型番V4183ICCD:浜松ホトニクス社製)が好適に用いられる。
【0034】
次に、円二色性イメージング装置1による円二色性イメージングの方法について図2〜4を用いて説明する。図2は、円二色性イメージング装置1による処理を説明するフローチャートである。また、図3は、円二色性イメージング装置1によって右円偏光画像を撮像する場合の各部の処理を説明する図であり、図4は、円二色性イメージング装置1によって左円偏光画像を撮像する場合の各部の処理を説明する図である。
【0035】
まず図2に示すように、試料100に対して右円偏光を照射し、右円偏光画像を撮像する(S01)。このとき、円二色性イメージング装置1を構成する各部の信号は以下の処理を行う。すなわち、変調信号発振器32が所定の間隔で右円偏光と左円偏光とを交互に出射するように動作する。具体的には、変調信号の形状が図3に示すように矩形波となるように、高いレベルの信号と低いレベルの信号とを周期的に交互に発振する。これによって、円偏光変調器31は、変調信号が高いレベルの信号である場合には右円偏光を出射させ、変調信号が低いレベルの信号である場合には左円偏光を出射させる。この結果、円偏光変調器31からは図3に示すように右円偏光と左円偏光とが交互に出射される。この交互に出射される右円偏光と左円偏光とが試料100を照射し、試料100を透過した後にさらに単色フィルタ40を通過した透過光がゲート51に到達する。一方、画像処理装置60の画像信号切替部62では、制御信号として右円偏光画像を撮像することを示す「L」の制御信号を出力する。
【0036】
この結果、位相切替装置70は変調信号発振器32からの変調信号を反転することなくゲート51に対して送信するため、ゲート51は、高いレベルの変調信号を受信している間は透過光が通過するように開状態となり、低いレベルの変調信号を受信している間は透過光を遮断するために閉状態となる。すなわち、ゲート51は、図3に示すように高いレベルの変調信号の発振により右円偏光が出射している間はON状態(開状態)となり、低いレベルの変調信号の発振により左円偏光が出射している間はOFF状態(閉状態)となり、試料100を透過した透過光はカメラ52まで到達しなくなる。
【0037】
そして、変調器30から右円偏光が出射された時間のみ透過光がカメラ52まで到達するので、カメラ52で撮像された画像は右円偏光の照射時の画像となる。したがって、画像信号切替部62では、この期間に撮像された画像は全て右円偏光画像格納部63に格納する。以上の処理を所定の期間行うことによって、右円偏光画像の撮像が行われる。
【0038】
次に、試料100に対して左円偏光を照射し、左円偏光画像を撮像する(S02)。ここでは、画像信号切替部62からの制御信号が「L」ではなく「H」となる点、及び、位相切替装置70からゲート51に対して送信される変調信号が変調信号発振器32からの信号に対して反転されている点、以外は右円偏光画像の撮像(S01)と同様の処理が行われる。
【0039】
具体的には、図4に示すように、変調信号発振器32が発振する変調信号と、この変調信号に基づいて動作する円偏光変調器から出射される円偏光は図3と同じであるが、画像信号切替部62からの制御信号が「H」となっていることで、位相切替装置70において変調信号が反転されるため、この反転後の変調信号に応じて開閉するゲート51の動作が逆転する。この結果、ゲート51は、図4に示すように左円偏光が出射している間はON状態(開状態)となり、試料100を透過した透過光がカメラ52に到達する一方で、右円偏光が出射している間はOFF状態(閉状態)となり、試料100を透過した透過光はカメラ52まで到達しなくなる。そして、変調器30から左円偏光が出射された時間のみ透過光がカメラ52まで到達するので、カメラ52で撮像された画像は左円偏光の照射時の画像となる。したがって、画像信号切替部62では、この期間に撮像された画像は全て左円偏光画像格納部64に格納する。以上の処理を所定の期間行うことによって、左円偏光画像の撮像が行われる。
【0040】
なお、右円偏光画像の撮像と左円偏光画像の撮像とは、それぞれ変調1サイクル分に限られず、複数サイクル分の画像を撮像する構成であってもよい。
【0041】
次に、画像演算部65において、右円偏光画像格納部63に格納された右円偏光画像と、左円偏光画像格納部64に格納された左円偏光画像との差分を演算する(S03)。具体的には、画像演算部65によって、右円偏光画像と左円偏光画像との間で減算処理が行われる。そして、この結果が画像演算部65から出力部66へ送られ、出力部66から円二色性イメージとして出力される(S04)。以上の処理により円二色性イメージの撮像及び出力が行われる。
【0042】
ここで、実施例として、図1に示した円二色性イメージング装置1を用いて試料を撮像し、円二色性イメージを作成した結果を示す。試料としては、円二色性活性を持つしょうのうスルホン酸アンモニウムを、ポリビニルアルコール水溶液に溶解し、石英基板上に滴下乾燥させて、成膜したものを用いた。また、撮像及び円二色性イメージングに際しては、上記の円二色性イメージング装置1を使用した。この結果、右円偏光画像格納部63に格納された右偏光画像を図5に、左円偏光画像格納部64に格納された左偏光画像を図6に示す。さらに、これらの画像を使用して画像演算部65において減算処理した結果得られた円二色性イメージを図7に示す。
【0043】
図5の右偏光画像及び図6の左偏光画像において、5つの成膜領域のうち左上と右下の丸い成膜領域は、他の成膜領域とは異なり、円二色性活性物質であるしょうのうスルホン酸アンモニウムが含まれていない領域である。そして、図7の円二色性イメージでは、しょうのうスルホン酸アンモニウムを含んでいる成膜領域のみが画像として得られた。このように、本実施形態に係る円二色性イメージング装置1を用いて、円二色性イメージを取得できることが実証された。
【0044】
このように、本実施形態に係る円二色性イメージング装置1によれば、右円偏光画像を撮像するための第1の期間では、円偏光変調器31から右円偏光を出射しているときにゲート51が開けられることでゲート51を透過光が通過すると共に、円偏光変調器31が左円偏光を出射しているときにはゲート51により透過光が遮断され、この結果カメラ52によって撮像された画像を右円偏光画像として右円偏光画像格納部63に格納される。また、第1の期間とは異なって左円偏光画像を撮像するための第2の期間では、円偏光変調器31から左円偏光を出射しているときにゲート51が開けられることでゲート51を透過光が通過すると共に、円偏光変調器31が右円偏光を出射しているときにはゲート51により透過光が遮断され、この結果カメラ52によって撮像された画像を左円偏光画像として左円偏光画像格納部64に格納される。そして、上記の結果得られた右円偏光画像と左円偏光画像とから円二色性イメージを作成・出力することが可能となる。したがって、上記の円二色性イメージング装置1によれば、試料を走査して測定する場合と比較してより高速に、且つ、より簡易な装置を用いて高精度の円二色性イメージを撮像することができる。
【0045】
また、上記の円二色性イメージング装置1では、試料100とゲート51との間に、特定の波長の光のみを通過させる単色フィルタ40を設ける構成とされていることから、迷光等のノイズ成分となる光を単色フィルタ40で排除することができ、ゲート51を経てカメラ52において撮像される画像をより高精度とすることができる。さらに、光源10がキセノンランプのような非単色光源であっても、単色フィルタにより目的とする波長のみが選別されるため、目的の波長における円二色性イメージを得ることも可能である。
【0046】
(第2実施形態)
図8は、第2実施形態に係る円二色性イメージング装置の構成を説明する概略構成図である。図8を用いて、第2実施形態に係る円二色性イメージング装置について説明する。
【0047】
第2実施形態に係る円二色性イメージング装置2が第1実施形態に係る円二色性イメージング装置1と異なる点は以下の点である。すなわち、ゲート及びカメラを備えるゲート付きカメラが2組設けられている点、この2組のゲート付きカメラのそれぞれに透過光を入射させるために単色フィルタとゲート付きカメラとの間にビームスプリッタが設けられている点、2組のゲート付きカメラに対応したイメージキャプチャモードが設けられている点、及び、位相切替装置70に代えて位相反転装置71が設けられていて、この位相反転装置7が、画像処理装置からの制御信号に基づいて位相の切替を行うのではなく位相の反転のみを行う点である。
【0048】
図6に示すように、円二色性イメージング装置2では、単色フィルタ40の後段にビームスプリッタ45(光分岐手段)が設けられていて、円偏光変調器31から出射されて試料100を透過した後、単色フィルタ40を通過した透過光は、ビームスプリッタ45によって分岐され、2組のゲート付きカメラ50A,50Bに対して出射される。2組のゲート付きカメラ50A,50Bは、それぞれ第1実施形態のゲート付きカメラ50と同様の構成を有する。すなわち、ゲート付きカメラ50Aは、ゲート51Aとカメラ52Aとを含んで構成され、ゲート付きカメラ50Bは、ゲート51Bとカメラ52Bとを含んで構成される。
【0049】
ゲート51Aの開閉は、変調信号発振器32が発振した発振信号に基づいて行われる。また、ゲート51Bの開閉は、変調信号発振器32が発振し、位相反転装置71によって位相が反転された発振信号に基づいて行われる。したがって、ゲート51Aが開状態の期間には、ゲート51Bは閉状態となるように、ゲートの51A,51Bの開閉が互いに異なる状態とされる。そして、カメラ52A,52Bでそれぞれ個別に撮像が行われることから、右円偏光画像の撮像と左円偏光画像の撮像とを並行して行うことが可能となる。すなわち、変調信号発振器32及び位相反転装置71は、円偏光光源における左円偏光と右円偏光との切り替えと、ゲート51における前記透過光の通過と遮断との切り替えと、を行う制御手段として機能する。
【0050】
ゲート51Aの後段に設けられたカメラ52Aによって撮像された画像は、イメージキャプチャボード61Aを経て画像処理装置60の右円偏光画像格納部63に格納される。そして、ゲート51Bの後段に設けられたカメラ52Bによって撮像された画像は、イメージキャプチャボード61Bを経て画像処理装置60の左円偏光画像格納部64に格納される。すなわち、カメラ52Aは、右円偏光画像を撮像するための撮像手段(第1の撮像手段)として機能し、カメラ52Bは、左円偏光画像を撮像するための撮像手段(第2の撮像手段)として機能する。
【0051】
そして、右円偏光画像格納部63に格納された右円偏光画像と、左円偏光画像格納部64に格納された左円偏光画像との差分が画像演算部65において求められ、その結果得られた円二色性イメージが出力部66から出力される。
【0052】
次に円二色性イメージング装置2による円二色性イメージングの方法について図9〜11を用いて説明する。図9は、円二色性イメージング装置2による処理を説明するフローチャートである。また、図10は、円二色性イメージング装置2によって右円偏光画像を撮像する場合の各部の処理を説明する図であり、図11は、円二色性イメージング装置2によって左円偏光画像を撮像する場合の各部の処理を説明する図である。
【0053】
本実施形態に係る円二色性イメージング装置2では、右円偏光画像の撮像と左円偏光画像の撮像とを並行して行うことができるため、図9に示すように、試料100に対して右円偏光を照射することによる右円偏光画像の撮像(S11)と、試料100に対して左円偏光を照射することによる左円偏光画像の撮像(S12)とが並行して行われる。このとき、円二色性イメージング装置2を構成する各部の信号は以下の処理を行う。すなわち、変調信号発振器32が所定の間隔で右円偏光と左円偏光とを交互に出射するように動作し、具体的には、変調信号発振器32が高いレベルの変調信号を発振することで円偏光変調器31から右円偏光を出射する期間と、変調信号発振器32が低いレベルの変調信号を発振することで円偏光変調器31から左円偏光を出射する期間と、が周期的に繰り返されるため、円偏光変調器31は、図10,11に示すように、右円偏光と左円偏光とを交互に出射する。この交互に出射される右円偏光と左円偏光とが試料100を照射し、試料100を透過しさらに単色フィルタ40を通過した透過光がビームスプリッタ45により分岐され、ゲート51Aとゲート51Bとに到達する。
【0054】
ここで、変調信号発振器32からの変調信号は、ゲート51Aに対して送られる。このため、図10に示すように、ゲート51Aは変調信号と同様に右円偏光が出射している間はON状態(開状態)となり、左円偏光が出射している間はOFF状態(閉状態)となる。したがって変調器30から右円偏光が出射された時間のみ透過光がカメラ52Aまで到達するので、カメラ52Aで撮像された画像は右円偏光の照射時の画像となる。そして、カメラ52Aで撮像された画像はイメージキャプチャボード61Aを介して右円偏光画像格納部63へ格納される。
【0055】
一方、ゲート51Bに対しては、変調信号発振器32からの変調信号が位相反転装置71を介して送られる。この位相反転装置71では変調信号が反転されるため、図11に示す反転された変調信号がゲート51Bに対して送信される。したがって、図11に示すように、ゲート51Bは反転された変調信号と同様に左円偏光が出射している間はON状態(開状態)となり、右円偏光が出射している間はOFF状態(閉状態)となる。したがって変調器30から左円偏光が出射された時間のみ透過光がカメラ52Bまで到達するので、カメラ52Bで撮像された画像は左円偏光の照射時の画像となる。そして、カメラ52Bで撮像された画像はイメージキャプチャボード61Bを介して左円偏光画像格納部64へ格納される。
【0056】
次に、画像演算部65において、右円偏光画像格納部63に格納された右円偏光画像と、左円偏光画像格納部64に格納された左円偏光画像との差分を演算する(S13)。具体的には、画像演算部65によって、右円偏光画像と左円偏光画像との間で減算処理が行われる。そして、この結果が画像演算部65から出力部66へ送られ、出力部66から円二色性イメージとして出力される(S14)。以上の処理により円二色性イメージの撮像及び出力が行われる。
【0057】
なお、第1実施形態と同様に、右円偏光画像の撮像と左円偏光画像の撮像とは、それぞれ変調1サイクル分に限られず、複数サイクル分の画像を撮像する構成であってもよい。
【0058】
このように、本実施形態に係る円二色性イメージング装置2によれば、ゲート51Aでは、右円偏光の出射時には透過光を通過させ、左円偏光の出射時には透過光を遮断させることで、カメラ52Aによって右円偏光画像を撮像し、右円偏光画像格納部63に格納する。一方、ゲート51Bでは、左円偏光の出射時には透過光を通過させ、右円偏光の出射時には透過光を遮断させることで、カメラ52Bによって左円偏光画像を撮像し、左円偏光画像格納部63に格納する。そして、上記の結果得られた右円偏光画像と左円偏光画像とから円二色性イメージを作成・出力することが可能となる。したがって、上記の円二色性イメージング装置2によれば、試料を走査して測定する場合と比較してより高速に、且つ、より簡易な装置を用いて高精度の円二色性イメージを撮像することができる。また、円二色性イメージング装置2では、2つのカメラ52A,52Bを用いて撮像を行うため、画像処理装置60において画像の格納先を切り替える必要がなく、右円偏光画像の撮像と左円偏光画像の撮像とを並行して行うことができるため、より高速に円二色性イメージの撮像を行うことができ、例えば、リアルタイム計測が実現可能となる。
【0059】
また、上記の円二色性イメージング装置2では、試料100とビームスプリッタ45との間に、特定の波長の光のみを通過させる単色フィルタ40を設ける構成とされていることから、迷光等のノイズ成分となる光を単色フィルタ40で排除することができ、カメラ52A,52Bにおいて撮像される画像をより高精度とすることができる。さらに、光源10がキセノンランプのような非単色光源であっても、単色フィルタにより目的とする波長のみが選別されるため、目的の波長における円二色性イメージを得ることも可能である。
【0060】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。
【0061】
例えば、上記実施形態では、単色フィルタ40を試料100の後段に設けた構成としたが、単色フィルタ40は光源10とカメラ52との間の光路上であればどの場所に設けてもよい。ただし、迷光の防止という目的を考慮すると試料100の後段に設けることが好ましい。
【符号の説明】
【0062】
1,2…円二色性イメージング装置、10…光源、20…偏光子、30…変調器、31…円偏光変調器、32…変調信号発振器、40…単色フィルタ、50,50A,50B…ゲート付きカメラ、51,51A,51B…ゲート、52,52A,52B…カメラ、60…画像処理装置、61,61A,61B…イメージキャプチャボード、62…画像信号切替部、63…右円偏光画像格納部、64…左円偏光画像格納部、65…画像演算部、66…出力部、67…IOボード、70…位相切替装置、71…位相反転装置。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
試料に対して右円偏光と左円偏光とを交互に出射する円偏光光源と、
前記円偏光光源から出射されて前記試料により透過された透過光による画像を撮像する撮像手段と、
前記試料と前記撮像手段との間の前記透過光の光路上に設けられ、前記透過光の通過と遮断との切り替えを行う透過光切替手段と、
前記円偏光光源における右円偏光と左円偏光との切り替えと、前記透過光切替手段における前記透過光の通過と遮断との切り替えと、を制御する制御手段と、
前記撮像手段により撮像された画像のうち右円偏光画像を格納する右円偏光画像格納手段と、
前記撮像手段により撮像された画像のうち左円偏光画像を格納する左円偏光画像格納手段と、
前記右円偏光画像格納手段に格納された前記右円偏光画像と、前記左円偏光画像格納手段に格納された前記左円偏光画像との差分を求め、その結果を円二色性イメージとして出力する出力手段と、
を備え、
前記制御手段は、
第1の期間では、前記円偏光光源が右円偏光を出射しているときに前記透過光切替手段により前記透過光を通過させると共に、前記円偏光光源が左円偏光を出射しているときに前記透過光切替手段により前記透過光を遮断させ、この結果前記撮像手段によって撮像された画像を前記右円偏光画像として前記右円偏光画像格納手段に格納させ、
前記第1の期間とは異なる第2の期間では、前記円偏光光源が左円偏光を出射しているときに前記透過光切替手段により前記透過光を通過させると共に、前記円偏光光源が右円偏光を出射しているときに前記透過光切替手段により前記透過光を遮断させ、この結果前記撮像手段によって撮像された画像を前記左円偏光画像として前記左円偏光画像格納手段に格納させる
ことを特徴とする円二色性イメージング装置。
【請求項2】
前記円偏光光源と前記撮像手段との間の光路上に単色フィルタを更に備える
ことを特徴とする請求項1記載の円二色性イメージング装置。
【請求項3】
試料に対して右円偏光と左円偏光とを交互に出射する円偏光光源と、
前記円偏光光源から出射されて前記試料により透過された透過光の光路上に設けられ、前記透過光を2つの光路に分岐する光分岐手段と、
前記光分岐手段によって分岐された光路のうち、一方の光路上に設けられた第1の透過光切替手段と、
前記光分岐手段によって分岐された光路のうち、前記第1の透過光切替手段が設けられた光路とは異なる光路上に設けられた第2の透過光切替手段と、
前記光分岐手段によって分岐された光路上の前記第1の透過光切替手段の後段に設けられて、前記試料により透過された透過光による画像を撮像する第1の撮像手段と、
前記光分岐手段によって分岐された光路上の前記第2の透過光切替手段の後段に設けられて、前記試料により透過された透過光による画像を撮像する第2の撮像手段と、
前記円偏光光源における左円偏光と右円偏光との切り替えと、前記第1の透過光切替手段及び前記第2の透過光切替手段における前記透過光の通過と遮断との切り替えと、を制御する制御手段と、
前記第1の撮像手段により撮像された画像を右円偏光画像として格納する右円偏光画像格納手段と、
前記第2の撮像手段により撮像された画像を左円偏光画像として格納する左円偏光画像格納手段と、
前記右円偏光画像格納手段に格納された前記右円偏光画像と、前記左円偏光画像格納手段に格納された前記左円偏光画像との差分を求め、その結果を円二色性イメージとして出力する出力手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記円偏光光源が右円偏光を出射しているときに前記第1の透過光切替手段により前記透過光を通過させると共に、前記円偏光光源が左円偏光を出射しているときに前記第1の透過光切替手段により前記透過光を遮断させ、この結果前記第1の撮像手段によって撮像された画像を前記右円偏光画像格納手段に格納させ、
前記円偏光光源が左円偏光を出射しているときに前記第2の透過光切替手段により前記透過光を通過させると共に、前記円偏光光源が右円偏光を出射しているときに前記第2の透過光切替手段により前記透過光を遮断させ、この結果前記第2の撮像手段によって撮像された画像を前記左円偏光画像格納手段に格納させる
ことを特徴とする円二色性イメージング装置。
【請求項4】
前記円偏光光源と前記第1の撮像手段との間の光路上及び前記円偏光光源と前記第2の撮像手段との間の光路上の少なくとも一箇所に単色フィルタを更に備える
ことを特徴とする請求項3記載の円二色性イメージング装置。
【請求項1】
試料に対して右円偏光と左円偏光とを交互に出射する円偏光光源と、
前記円偏光光源から出射されて前記試料により透過された透過光による画像を撮像する撮像手段と、
前記試料と前記撮像手段との間の前記透過光の光路上に設けられ、前記透過光の通過と遮断との切り替えを行う透過光切替手段と、
前記円偏光光源における右円偏光と左円偏光との切り替えと、前記透過光切替手段における前記透過光の通過と遮断との切り替えと、を制御する制御手段と、
前記撮像手段により撮像された画像のうち右円偏光画像を格納する右円偏光画像格納手段と、
前記撮像手段により撮像された画像のうち左円偏光画像を格納する左円偏光画像格納手段と、
前記右円偏光画像格納手段に格納された前記右円偏光画像と、前記左円偏光画像格納手段に格納された前記左円偏光画像との差分を求め、その結果を円二色性イメージとして出力する出力手段と、
を備え、
前記制御手段は、
第1の期間では、前記円偏光光源が右円偏光を出射しているときに前記透過光切替手段により前記透過光を通過させると共に、前記円偏光光源が左円偏光を出射しているときに前記透過光切替手段により前記透過光を遮断させ、この結果前記撮像手段によって撮像された画像を前記右円偏光画像として前記右円偏光画像格納手段に格納させ、
前記第1の期間とは異なる第2の期間では、前記円偏光光源が左円偏光を出射しているときに前記透過光切替手段により前記透過光を通過させると共に、前記円偏光光源が右円偏光を出射しているときに前記透過光切替手段により前記透過光を遮断させ、この結果前記撮像手段によって撮像された画像を前記左円偏光画像として前記左円偏光画像格納手段に格納させる
ことを特徴とする円二色性イメージング装置。
【請求項2】
前記円偏光光源と前記撮像手段との間の光路上に単色フィルタを更に備える
ことを特徴とする請求項1記載の円二色性イメージング装置。
【請求項3】
試料に対して右円偏光と左円偏光とを交互に出射する円偏光光源と、
前記円偏光光源から出射されて前記試料により透過された透過光の光路上に設けられ、前記透過光を2つの光路に分岐する光分岐手段と、
前記光分岐手段によって分岐された光路のうち、一方の光路上に設けられた第1の透過光切替手段と、
前記光分岐手段によって分岐された光路のうち、前記第1の透過光切替手段が設けられた光路とは異なる光路上に設けられた第2の透過光切替手段と、
前記光分岐手段によって分岐された光路上の前記第1の透過光切替手段の後段に設けられて、前記試料により透過された透過光による画像を撮像する第1の撮像手段と、
前記光分岐手段によって分岐された光路上の前記第2の透過光切替手段の後段に設けられて、前記試料により透過された透過光による画像を撮像する第2の撮像手段と、
前記円偏光光源における左円偏光と右円偏光との切り替えと、前記第1の透過光切替手段及び前記第2の透過光切替手段における前記透過光の通過と遮断との切り替えと、を制御する制御手段と、
前記第1の撮像手段により撮像された画像を右円偏光画像として格納する右円偏光画像格納手段と、
前記第2の撮像手段により撮像された画像を左円偏光画像として格納する左円偏光画像格納手段と、
前記右円偏光画像格納手段に格納された前記右円偏光画像と、前記左円偏光画像格納手段に格納された前記左円偏光画像との差分を求め、その結果を円二色性イメージとして出力する出力手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記円偏光光源が右円偏光を出射しているときに前記第1の透過光切替手段により前記透過光を通過させると共に、前記円偏光光源が左円偏光を出射しているときに前記第1の透過光切替手段により前記透過光を遮断させ、この結果前記第1の撮像手段によって撮像された画像を前記右円偏光画像格納手段に格納させ、
前記円偏光光源が左円偏光を出射しているときに前記第2の透過光切替手段により前記透過光を通過させると共に、前記円偏光光源が右円偏光を出射しているときに前記第2の透過光切替手段により前記透過光を遮断させ、この結果前記第2の撮像手段によって撮像された画像を前記左円偏光画像格納手段に格納させる
ことを特徴とする円二色性イメージング装置。
【請求項4】
前記円偏光光源と前記第1の撮像手段との間の光路上及び前記円偏光光源と前記第2の撮像手段との間の光路上の少なくとも一箇所に単色フィルタを更に備える
ことを特徴とする請求項3記載の円二色性イメージング装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図5】
【図6】
【図7】
【図2】
【図3】
【図4】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図5】
【図6】
【図7】
【公開番号】特開2012−21885(P2012−21885A)
【公開日】平成24年2月2日(2012.2.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−160031(P2010−160031)
【出願日】平成22年7月14日(2010.7.14)
【出願人】(000236436)浜松ホトニクス株式会社 (1,479)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年2月2日(2012.2.2)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年7月14日(2010.7.14)
【出願人】(000236436)浜松ホトニクス株式会社 (1,479)
【Fターム(参考)】
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