共焦点顕微鏡と走査

共焦点顕微鏡は走査を行わないと1点しか観察する事ができない顕微鏡で、ある意味、走査型プローブ顕微鏡の一種と言えます。
「走査」とは試料上を「なめる」ことで、観測点が試料上を隈無く移動する事です。英語ではscan、スキャンと言います。ブラウン管式のテレビでもおこなわれていた走査ですが、デジタルテレビしかない今日、家庭で分かりやすい例となると、インクジェットプリンタとなるでしょう。
インクジェットプリンタはインクを吹き付けるヘッドが左右に、インクを吐き出しながら動きます。さらに、モーターが紙を送って印字する上下位置を決めています。プリンタが印刷するところを見たことがあると思いますが、写真は上から順に出来上がっていきます。
プリンタの印字
プリンターは画像を出力する方ですが、画像を取り込むのはFAXです。簡単にするため、白黒の試料で説明すると以下の様になります。

  • 走査するエリアを同じ大きさの升目で仕切ります。
  • 升目を左から右にたどり、右端まで行ったら一つ下の段へ移り、最後まで繰り返します。
  • 各升目では白か黒かを判定して、その場所とともに記録します。

ファックスの画像取り込み
記録された場所の通り、白黒を再現すれば、試料を取り込むことができます。プリンタの印字と同じです。

共焦点顕微鏡の走査は主にステージスキャンガルバノミラー音響光学素子ディスクスキャンの4種類です。

将来のスキャン装置
デジタルミラーデバイス (Digital Mirror Device、DMD):21世紀になり大型プロジェクションテレビやデジタル配信の映画の登場で、無数の微小な鏡をもつ装置がある。オンオフだけを行う装置であるがディスクスキャンと同じ使い方なら、使用できるかもしれない。
光走査素子:産総研などでも高速の走査素子の研究が進んでいる。ガルバノミラーの代わりに使用すれば、動画観測ができる。メタルベースの高速光走査素子

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