JP2000249928A - 熱処理に伴う試料の状態変化を観察する画像観察システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチック材料からなる試料を溶融状態か
ら急冷し恒温保持する熱処理を行う際の試料温度変化の
制御を精密に行うことが可能で、その際の試料の構造変
化の状態を詳細に観察できる画像観察システムを提供す
る。 【解決手段】 試料を上方から観察する光学顕微鏡１の
載置台上に配置された熱処理ユニット４内には、水平方
向から試料に対して赤外光照射を行なう光照射加熱手段
が配置されている。冷却用気体を、ボンベ５１から流量
制御器１０及び冷却器９を介して熱処理ユニット４内の
試料に吹付けて試料を冷却する。赤外光発光コントロー
ラ１６ａにより試料に供給される熱量を制御し、コント
ローラ１０ａ，９ａにより吹付け気体の流量及び温度を
制御して試料から奪取される熱量を制御する。制御部５
２は、画像検出センサ５により検出された画像を時刻及
び試料温度とともに複合画像データ化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱処理に伴う試料
の状態変化を観察するための画像観察システムに関する
ものである。本発明は、例えばプラスチックの射出成形
時の温度変化に伴う構造変化をシミュレーションする際
にリアルタイムで試料画像を観察するのに好適に利用す
ることができる。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】プラス
チックの射出成形は、通常、プラスチック材料を加熱し
て流動させ、金型等へ射出した後に、冷却する事によっ
て行なわれている。この射出成形において、冷却条件を
適切に定めることが所望の物性を有する成形品を得る上
で、極めて重要である。冷却条件によっては、成形品中
に大きな球晶が生成して特性が劣化する事もある。

【０００３】加熱したプラスチック材料の冷却に伴う構
造変化の状態を観察することで上記球晶生成などの不具
合のない冷却条件を設定できるものと考えられている。
即ち、正確な温度制御のもとで試料を昇温、降温及び／
または恒温保持し、試料の溶融から再結晶に至るまでの
過程における試料の状態変化をリアルタイムで観察でき
及び必要に応じて記録できれば、得られる成形品の比
熱、熱伝導率、ポアソン比、ヤング率、熱膨張率などの
物性値と試料の冷却条件との関係を正確に把握すること
ができ、実際にプラスチック射出成形を行なう場合の温
度制御様式を設定する際の極めて有用な情報となる。

【０００４】従来、プラスチックの射出成形条件とくに
溶融後の冷却及び再結晶化のための恒温保持の条件の決
定は、プラスチックの射出成形工程を数回繰り返し、得
られた射出成型品の物性を測定するという試行錯誤によ
り行われていたのであるが、上記情報を知ることによ
り、射出成形条件の決定のための試射回数を大巾に減ら
せるという利点が生ずる。

【０００５】そこで、従来、以上のような熱処理中のプ
ラスチック材料の状態観察を行うために、プラスチック
材料からなる試料を加熱炉で所定温度に加熱した後に取
り出し、この試料を顕微鏡等の観察装置に装着して、そ
の画像を観察する手法が用いられていた。しかし、この
ような方法では加熱した試料を恒温に保持することがで
きず、また冷却速度などの温度コントロールもできない
ため、所望の熱処理過程が実現できないという難点があ
った。

【０００６】また、特開昭６３−１４９６１９号公報に
は高温顕微鏡加熱装置の発明が開示されており、ここで
は試料の加熱手段として赤外線ランプを用いており、試
料への赤外線の集光手段として断面形状が楕円形の反射
面を用いている。しかし、この特開昭６３−１４９６１
９号公報に記載の赤外線加熱装置は薄型化することが極
めて難しく、特殊な顕微鏡を除き画像観察システムに組
み込むことが難しく、かつ、赤外線ランプから発せられ
る光のうちの一部が顕微鏡の対物レンズに入射するた
め、試料の構造変化の状態を観察する際には、この対物
レンズに入射する迷光が大きな障害となる。更に、この
特開昭６３−１４９６１９号公報に記載の赤外線加熱装
置では、プログラムされた温度曲線に従うように正確に
試料を急速冷却及び恒温保持させる制御を行うことは困
難であり、試料の構造変化の詳細な観察を迅速な熱処理
で効率的に行うことができない。

【０００７】そこで、本発明の目的は、プラスチック材
料からなる試料を溶融状態から急冷し恒温保持するなど
の熱処理を行う際の試料温度変化の制御を精密に行うこ
とが可能で、その際の試料の構造変化の状態を詳細に観
察できる画像観察システムを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
如き目的を達成するものとして、熱処理に伴う試料の状
態変化を観察するための画像観察システムであって、前
記試料を保持する試料保持手段と、前記試料を第１の方
向から観察する試料観察手段と、第２の方向から前記試
料に対して光照射を行なって該試料を加熱する光照射加
熱手段と、前記試料に対して気体吹付けを行って該試料
を冷却する気体吹付け冷却手段と、前記光照射により前
記試料に供給される熱量を制御し且つ前記気体吹付けに
より前記試料から奪取される熱量を制御することで前記
試料の経時的温度変化を制御する試料温度制御手段と、
を有することを特徴とする画像観察システム、が提供さ
れる。

【０００９】本発明の一態様においては、前記試料観察
手段は、前記試料の画像を形成する画像形成手段と、該
画像形成手段により形成された画像を該画像を形成した
時刻及びその際の前記試料の温度とともに画像データ化
処理する画像処理手段とを有する。

【００１０】本発明の一態様においては、前記画像形成
手段は、光学顕微鏡、偏光顕微鏡または位相差顕微鏡を
用いたものである。

【００１１】本発明の一態様においては、前記試料観察
手段は、前記画像処理手段での処理で得られた画像デー
タを記録する記録手段と前記画像データを表示する表示
手段とを有する。

【００１２】本発明の一態様においては、前記試料保持
手段は、前記光照射加熱手段に形成された前記第１の方
向の孔部内に配置されている。

【００１３】本発明の一態様においては、前記光照射加
熱手段は、前記第１の方向の周りに前記孔部を中心とし
て環状に配置された赤外光源と、該赤外光源から発せら
れる赤外光を前記孔部へと導き前記試料に照射する反射
面とを有する。

【００１４】本発明の一態様においては、前記気体吹付
け冷却手段は、前記孔部内へと気体を導入して前記試料
に対して気体吹付けを行うものである。

【００１５】本発明の一態様においては、前記試料温度
制御手段は、前記試料保持手段の近傍に配置された温度
センサと、前記赤外光源の発光量を制御する発光制御部
と、前記吹付けのための気体の流量を制御する気体流量
制御部と、前記吹付けのための気体の温度を制御する気
体温度制御部とを有しており、前記温度センサの検知温
度に基づき前記発光制御部、前記気体流量制御部及び前
記気体温度制御部を制御して所望の温度変化による前記
試料の熱処理を行わしめるものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を説明する。

【００１７】図１は、本発明の画像観察システムの一実
施形態を示す模式的構成図である。

【００１８】図１において、符号１は試料観察手段の画
像形成手段を構成する光学顕微鏡であり、該光学顕微鏡
１は、照明光源２と、該照明光源２から発せられる照明
光により照明された試料からの光が入射する鏡筒部３
と、該鏡筒部３に付設されたＣＣＤセンサなどの画像検
出センサ５とを有する。該画像検出センサ５において形
成された試料画像が電気信号に変換される。画像検出セ
ンサ５から出力される画像電気信号は、試料観察手段の
画像処理手段を構成する制御部５２に入力される（制御
部５２の機能については後述する）。

【００１９】図１において、光学顕微鏡１の載物台上に
は、試料の保持及び熱処理のための熱処理ユニット（赤
外線イメ−ジ炉）４が配置されている。

【００２０】図２は熱処理ユニット４を示す平面図であ
り、図３はそのＸ−Ｘ断面図である。これらの図に示さ
れているように、熱処理ユニット４は、互いに平行な上
面１１及び下面１２をもち全体的形状が略扁平矩形状を
なしている金属製の炉体１３を有する。該炉体１３の中
央部には、上下方向の貫通孔部１５が形成されており、
その上部開口及び下部開口を塞ぐようにガラス製上部透
光板３２及びガラス製下部透光板３３が炉体１３に取り
付けられている。貫通孔部１５内には、ガラス製上部透
光板３２及びガラス製下部透光板３３の間にて上下方向
の石英製円筒体２６が配置されている。石英製円筒体２
６は内部に区画壁２３を有しており、これにより区画さ
れた上方室２４及び下方室２５が形成されている。区画
壁２３には通気孔が形成されており、気体は上方室２４
と下方室２５との間で流通できる。

【００２１】区画壁２３上には試料載置台２７が配置さ
れており、該試料載置台２７上には試料容器１８内に収
容された試料１７が載置されている。これら試料載置台
２７及び試料容器１８を含んで試料保持手段が構成され
ている。図４に、試料載置台２７、試料容器１８及び試
料１７の分解斜視図を示す。該試料載置台２７は、耐熱
性の材料を用いて構成されており、試料に対する赤外線
の集光及び気体の吹付けを妨げず且つ気体吹付けによっ
て振動を発生することのないように、図４に示されるよ
うな五徳状をなしている。また、試料載置台２７は、中
央に照明光の通過のための開口が形成されている。試料
容器１８は、石英などの光透過性及び耐熱性を有する材
料からなるものであり、その温度検知のための熱電対な
どの温度センサ３４の測定端が接続されている。試料容
器１８の温度は試料１７の温度と実質上等しいので、温
度センサ３４で検知される温度をもって試料１７の温度
とみなすことができる。

【００２２】図１に示されている照明光源２から発せら
れた照明光は、上方へと進行し、ガラス製下部透光板３
３を通って貫通孔部１５内へと入射し、区画壁２３、試
料載置台２７の中央開口、及び試料容器１８の底部を通
って試料１７を照明する。このようにして照明された試
料１７の顕微鏡１による観察は、ガラス製上部透光板３
２を介して上下方向に上方から行われる。

【００２３】炉体１３内には、上記貫通孔部１５の外方
に空洞３５が形成されており、該空洞３５内に貫通孔部
１５を中心とする円環形状の赤外線ランプ１６が配置さ
れている。該赤外線ランプ１６は、試料加熱のための赤
外光照射光源である。図３に示されているように、赤外
線ランプ１６は空洞３５内の最外方の近傍に位置してお
り、空洞３５の内面は赤外線ランプ１６から発せられた
光を貫通孔部１５の方へと効果的に導くような集光機能
を備えた略放物線断面形状の反射鏡面１４に形成されて
いる。貫通孔部１５へ到達した赤外線は、石英製円筒体
２６を透過して試料容器１８及びそこに収容された試料
１７に照射され、これらを加熱する。赤外線ランプ１６
及び炉体１３の反射鏡面１４を含んで光照射加熱手段が
構成されている。

【００２４】この様に、本実施形態においては、試料１
７の加熱のための赤外光の照射は、試料観察の方向であ
る上下方向（これは貫通孔部１５の方向でもある）とほ
ぼ直交する方向にて、試料１７を中心として半径方向に
内方へと集中するようになされるので、効率よく試料の
加熱を行うことができるとともに、炉体１３の薄型化が
可能である（例えば、約１２ｃｍ角で１〜４ｃｍ厚程度
とくに２〜３ｃｍ厚程度の炉体１３が可能である）。こ
れにより、顕微鏡の対物レンズ下方の狭い場所にも容易
に配設することができる。

【００２５】赤外線ランプ１６は、ランプ発光コントロ
ーラ（Ｃ３）１６ａによる制御を受けて、発光光量を所
望値に設定することができる。このランプ発光光量は、
連続発光の場合にはその強度を調節することで制御する
ことができ、断続発光の場合にはその点灯／消灯時間を
調節すること及び／または強度を調節することで制御を
行うことができる。

【００２６】尚、赤外線ランプ１６から発せられ貫通孔
部１５へと入射した光が顕微鏡１の対物レンズに入射す
るのを防止するために、ガラス製上部透光板３２上に
は、観察のための所要開口を有する遮光板４０が付設さ
れている。そして、これらガラス製上部透光板３２及び
遮光板４０は、貫通孔部１５内への試料１７の出し入れ
のために取り外し可能な様に取り付けられている。

【００２７】他方、炉体１３には、冷却用気体導入通路
２０が形成されており、該導入通路２０は冷却用気体導
入口１９から導入される冷却用気体を貫通孔部１５内へ
と導入する。冷却用気体は、石英製円筒体２６に形成さ
れた通気孔２９を通って下方室２５へと導入され、区画
壁２３の通気孔を通って上方室２４内へと導入され、試
料載置台２７上の試料容器１８及びその中の試料１７を
冷却する。冷却用気体は、石英製円筒体２６に形成され
た通気孔３０を通り、更にガラス製上部透光板３２及び
遮光板４０に形成された排気孔３１を通って熱処理ユニ
ット４外へと排気される。冷却用気体としては、熱伝導
が良好で、加熱溶融した試料１７を変性せしめないヘリ
ウムガス、窒素ガス、炭酸ガス等を用いるのが好まし
い。冷却用気体は、図１に示されているように、ボンベ
５１に収容されており、冷却用気体流量制御器１０及び
冷却用気体冷却器９を経て熱処理ユニット４の冷却用気
体導入口１９へと供給される。これらボンベ５１、流量
制御器１０、冷却器９及び冷却用気体導入通路２０など
を含んで気体吹付け冷却手段が構成されている。

【００２８】流量制御器１０は、冷却用気体流量コント
ローラ（Ｃ１）１０ａによる制御を受けて、冷却用気体
の流量を所望値に設定することができる。冷却用気体冷
却器９は、冷却用気体を液体窒素等の冷媒により冷却す
るものであり、冷却用気体温度コントローラ（Ｃ２）９
ａによる制御を受けて冷却用気体の温度を所望値に設定
することができる。

【００２９】尚、図２に示されているように、熱処理ユ
ニット４には排熱用気体導入通路２２が形成されてお
り、該導入通路２２は排熱用気体導入口２１から導入さ
れる排熱用気体（例えば空気）を貫通孔部１５内へと導
入し、導入された排熱用気体は冷却用気体の場合と同様
にして外部へと排出される。この排熱用気体の導入及び
排出により貫通孔部１５内の温度を低下させることがで
きる。このの排熱用気体の導入は、試料１７の再結晶化
（すなわち溶融後の硬化）が終了した後における貫通孔
部１５内の冷却時に使用することができる。尚、図示は
されていないが、排熱用気体導入口２１から排熱用気体
導入通路２２への排熱用気体の導入量を制御する排熱用
気体流量コントローラが設けられている。

【００３０】図１に示されている様に、制御部５２は、
上記ランプ発光コントローラ１６ａ、冷却用気体流量コ
ントローラ１０ａ、冷却用気体温度コントローラ９ａ及
び上記不図示の排熱用気体流量コントローラを制御す
る。また、制御部５２には、上記画像検出センサ５及び
温度センサ３４から検知信号が入力される。制御部５２
には、操作者による指令入力手段としてのキーボート５
３や表示手段としてのＣＲＴ５４が接続されており、ま
た画像データの外部記憶手段としてのビデオレコーダー
５５や画像データの表示手段としてのＣＲＴ５６や画像
データの印刷手段としてのプリンタ５７が接続されてい
る。上記の制御部５２、ランプ発光コントローラ１６
ａ、冷却用気体流量コントローラ１０ａ、冷却用気体温
度コントローラ９ａ及び温度センサ３４を含んで試料温
度制御手段が構成されている。

【００３１】次に、制御部５２の動作について説明す
る。

【００３２】制御部５２は、内蔵メモリに、熱処理の温
度曲線（即ち、時間経過に対し試料１７の温度をどのよ
うに変化させるか）の種々の形態と、それらの各々につ
いての標準的なランプ発光の形態（即ち、時間経過に対
し赤外線ランプ１６の発光状態をどのように変化させる
か）、冷却用気体の流量の形態（即ち、時間経過に対し
流量制御器１０により冷却用気体流量をどのように変化
させるか）及び冷却用気体の温度の形態（即ち、時間経
過に対し冷却器９により冷却用気体の温度をどのように
変化させるか）を記憶している。これら温度曲線とラン
プ発光形態、冷却用気体の流量及び温度の形態との関係
は、予め実験を行って定めることが可能である。

【００３３】システム操作者がキーボード５３により所
望の温度曲線の指定を入力すると、制御部５２は、それ
に対応したランプ発光の形態並びに冷却用気体の流量及
び温度の形態が得られる様に、ランプ発光コントローラ
１６ａ、冷却用気体流量コントローラ１０ａ及び冷却用
気体温度コントローラ９ａを制御する。

【００３４】図５は、上記熱処理の温度曲線の例を示す
図である。この熱処理では、時刻ｔ０から時刻ｔ１まで
の間に常温Ｔ０から温度Ｔ１まで一定の温度変化率で昇
温させ、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間は一定温度Ｔ１
に維持し、時刻ｔ２から時刻Ｔ３までの間に温度Ｔ１か
ら温度Ｔ２まで一定の温度変化率で降温させ、時刻ｔ３
以降は一定温度Ｔ２に維持している。温度Ｔ１は試料１
７の溶融状態が得られる温度であり、温度Ｔ２はこの温
度維持により試料の結晶化が可能な温度である。試料１
７がポリプロピレンからなり、その溶融後硬化時の結晶
化状態を観察する場合には、Ｔ１は例えば１８０〜３３
０℃であり、Ｔ２は例えば９５℃〜１３５℃である。温
度変化率は、昇温の場合は例えば０．５〜３．０℃／秒
とすることができ、降温の場合には例えば５．０〜１５
０℃／秒とすることができる。

【００３５】試料温度を略一定の温度変化率で上昇させ
る場合及び試料温度を略一定に維持する場合には、主と
して、赤外線ランプ１６を略一定の発熱量で発熱させ
る。所望の温度変化率に応じて発光コントローラ１６ａ
によるランプ発光強度のコントロールがなされる。

【００３６】試料温度を略一定の温度変化率で降下させ
る場合には、主として、冷却用気体を略一定の流量及び
温度で供給する。所望の温度変化率に応じて流量コント
ローラ１０ａ及び温度コントローラ９ａによる冷却用気
体の流量及び温度のコントロールがなされる。

【００３７】但し、温度変化率を急変させる時（図５に
おけるｔ１，ｔ２，ｔ３）には、オーバーシュート防止
のため、適宜、赤外線ランプの発光や冷却用気体の供給
を一時的に急激に増加させる。

【００３８】以上の様に、制御部５２は、予め記憶され
た温度曲線を実現するためのランプ発光並びに所要の流
量及び温度での冷却用気体の供給を行うように各コント
ローラ１６ａ，１０ａ，９ａを制御するが、温度センサ
３４により検知される試料温度が所定の温度曲線からず
れようとする場合には、それを阻止するようにコントロ
ーラ１６ａ，１０ａへの指令信号を変化させる。所定の
温度曲線から高温側へとずれようとする場合には、発光
コントローラ１６ａに対してランプ発光強度を減少させ
るよう指令し、及び／または、流量コントローラ１０ａ
に対して冷却気体流量を増加させるよう指令する。逆
に、所定の温度曲線から低温側へとずれようとする場合
には、発光コントローラ１６ａに対してランプ発光強度
を増大させるよう指令し、及び／または、流量コントロ
ーラ１０ａに対して冷却気体流量を減少させるよう指令
する。この様な制御はＰＩＤ制御を用いて行うことがで
きる。これにより、所望の温度曲線に極めて近い温度変
化を実現することが可能となる。溶融後の冷却硬化時の
試料の結晶化状態の観察の際には、冷却過程及びこれに
続く結晶化可能な一定温度での維持（恒温）過程の温度
制御の精度を高めることが重要であるが、以上の様な実
施形態によれば、例えば誤差±１℃以内の精度を実現す
ることができる。

【００３９】制御部５２はタイマを内蔵しており、画像
検出センサ５から入力される画像電気信号は、温度セン
サ３４から入力される試料温度検知信号とともに、所望
のタイミングで、内蔵メモリに記憶される。この記憶の
際には、試料画像のデータと時刻及び温度のデータとを
セットにして１つの複合画像データとなす画像データ化
処理がなされる。

【００４０】この様な複合画像データは、随時ビデオレ
コーダー５５に記憶することができ、ＣＲＴ５６に表示
することができ、プリンタ５７で印刷することができ
る。図６に、表示または印刷された複合画像の一例を示
す。試料画像は第１の領域６１に例えば５１２×５１２
の画素により形成され、時刻及び温度のデータは第２の
領域６２に形成される。また、ＣＲＴ５４に所望の複合
画像データを随時表示することも可能である。

【００４１】上記制御部５２の内蔵メモリへの複合画像
データの取り込みは３０回／分程度で頻繁に行うことが
可能であり、冷却後の恒温過程での結晶化の際の状態変
化の様子を詳細に観察することが可能となる。尚、この
複合画像データ取り込みのタイミングは、キーボート５
３による指令入力で任意に設定することができる。ま
た、所望の温度または時間を予め指定しておき、そのタ
イミングで複合画像データの取り込みを行うようにする
ことも可能である。

【００４２】以上の実施形態では画像形成手段として光
学顕微鏡が用いられているが、本発明では、画像形成手
段として、偏光顕微鏡、位相差顕微鏡、ラマン散乱測定
装置、光散乱測定装置、Ｘ線測定装置、レーザー顕微
鏡、超音波顕微鏡等を用いることも可能である。

【００４３】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。

【００４４】上記実施形態に示されるような画像観察シ
ステムを用い、試料１７としてポリプロピレン粉末を用
意し、その溶融状態及び再結晶化状態の構造変化を観測
した。図５に示される様な熱処理温度曲線を用い、温度
Ｔ１，Ｔ２、並びに時刻ｔ０からｔ１までの温度変化率
Ｋ１及び時刻ｔ２からｔ３までの温度変化率Ｋ２、を表
１に示すようにした。また、時刻ｔ２からｔ３までの冷
却過程における冷却気体の流量Ｆ［Ｌ（リットル）／
分］及びその温度ＴＣの標準値として、予め表１に示さ
れる値を用いた。

【００４５】

【表１】 各実施例において、試料１７は、冷却過程後の恒温過程
への移行時にもオーバーシュートすることなく、所定の
熱処理温度曲線に対して±１℃以内の精度で温度制御さ
れた。そして、その際の試料１７の構造変化の状態を、
迷光の障害なく観測できた。

【００４６】図７〜１１に、実施例１で得られた複合画
像を示す。また、図１２〜１５に、実施例１で得られた
複合画像を示す。図１１及び図１５は拡大画像である。
尚、これらの図における時刻（温度の左側に位置してい
る）は図５における時刻ｔ２を「００［分］：００
［秒］」として表示している。

【００４７】

【発明の効果】以上の様に、本発明の画像観察システム
によれば、試料を溶融状態から急冷し恒温保持するなど
の熱処理を行う際の試料温度変化の制御を精密に行うこ
とが可能で、その際の試料の構造変化の状態を詳細に観
察することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像観察システムの一実施形態を示す
模式的構成図である。

【図２】本発明の画像観察システムの一実施形態におけ
る熱処理ユニットを示す平面図である。

【図３】図２のＸ−Ｘ断面図である。

【図４】本発明の画像観察システムの一実施形態におけ
る試料載置台、試料容器及び試料の分解斜視図である。

【図５】本発明の画像観察システムの一実施形態におけ
る熱処理の温度曲線の例を示す図である。

【図６】本発明の画像観察システムの一実施形態におけ
る複合画像の一例を示す図である。

【図７】実施例１で得られた複合画像を示す図である。

【図８】実施例１で得られた複合画像を示す図である。

【図９】実施例１で得られた複合画像を示す図である。

【図１０】実施例１で得られた複合画像を示す図であ
る。

【図１１】実施例１で得られた複合画像を示す図であ
る。

【図１２】実施例２で得られた複合画像を示す図であ
る。

【図１３】実施例２で得られた複合画像を示す図であ
る。

【図１４】実施例２で得られた複合画像を示す図であ
る。

【図１５】実施例２で得られた複合画像を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 光学顕微鏡 ２ 照明光源 ３ 鏡筒部 ４ 熱処理ユニット ５ 画像検出センサ ９ 冷却器 ９ａ 冷却用気体温度コントローラ １０ 流量制御器 １０ａ 冷却用気体流量コントローラ １１ 上面 １２ 下面 １３ 炉体 １４ 反射鏡面 １５ 貫通孔部 １６ 赤外線ランプ １６ａ ランプ発光コントローラ １７ 試料 １８ 試料容器 ２０ 冷却用気体導入通路 ２３ 区画壁 ２４ 上方室 ２５ 下方室 ２６ 石英製円筒体 ２７ 試料載置台 ２９ 通気孔 ３１ 排気孔 ３２ 上部透光板 ３３ 下部透光板 ３４ 温度センサ ３５ 空洞 ４０ 遮光板 ５１ ボンベ ５２ 制御部 ５３ キーボート ５４ ＣＲＴ ５５ ビデオレコーダー ５６ ＣＲＴ ５７ プリンタ ６１ 複合画像第１領域 ６２ 複合画像第２領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相良 宏 神奈川県横浜市緑区白山一丁目９番19号 真空理工株式会社内 (72)発明者 林 政信 神奈川県横浜市緑区白山一丁目９番19号 真空理工株式会社内 (72)発明者 山下 友義 広島県大竹市御幸町20番１号 三菱レイヨ ン株式会社中央技術研究所内 Ｆターム(参考） 2H052 AC05 AC13 AD23 AD24 AD25 AD26 AF13 AF14 AF22 AF25 4F206 JA07 JL09 JP30

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱処理に伴う試料の状態変化を観察する
   ための画像観察システムであって、 前記試料を保持する試料保持手段と、前記試料を第１の
   方向から観察する試料観察手段と、第２の方向から前記
   試料に対して光照射を行なって該試料を加熱する光照射
   加熱手段と、前記試料に対して気体吹付けを行って該試
   料を冷却する気体吹付け冷却手段と、前記光照射により
   前記試料に供給される熱量を制御し且つ前記気体吹付け
   により前記試料から奪取される熱量を制御することで前
   記試料の経時的温度変化を制御する試料温度制御手段
   と、を有することを特徴とする画像観察システム。
2. 【請求項２】 前記試料観察手段は、前記試料の画像を
   形成する画像形成手段と、該画像形成手段により形成さ
   れた画像を該画像を形成した時刻及びその際の前記試料
   の温度とともに画像データ化処理する画像処理手段とを
   有することを特徴とする、請求項１に記載の画像観察シ
   ステム。
3. 【請求項３】 前記画像形成手段は、光学顕微鏡、偏光
   顕微鏡または位相差顕微鏡を用いたものであることを特
   徴とする、請求項２に記載の画像観察システム。
4. 【請求項４】 前記試料観察手段は、前記画像処理手段
   での処理で得られた画像データを記録する記録手段と前
   記画像データを表示する表示手段とを有することを特徴
   とする、請求項２〜３のいずれかに記載の画像観察シス
   テム。
5. 【請求項５】 前記試料保持手段は、前記光照射加熱手
   段に形成された前記第１の方向の孔部内に配置されてい
   ることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の
   画像観察システム。
6. 【請求項６】 前記光照射加熱手段は、前記第１の方向
   の周りに前記孔部を中心として環状に配置された赤外光
   源と、該赤外光源から発せられる赤外光を前記孔部へと
   導き前記試料に照射する反射面とを有することを特徴と
   する、請求項５に記載の画像観察システム。
7. 【請求項７】 前記気体吹付け冷却手段は、前記孔部内
   へと気体を導入して前記試料に対して気体吹付けを行う
   ものであることを特徴とする、請求項５〜６のいずれか
   に記載の画像観察システム。
8. 【請求項８】 前記試料温度制御手段は、前記試料保持
   手段の近傍に配置された温度センサと、前記赤外光源の
   発光量を制御する発光制御部と、前記吹付けのための気
   体の流量を制御する気体流量制御部と、前記吹付けのた
   めの気体の温度を制御する気体温度制御部とを有してお
   り、前記温度センサの検知温度に基づき前記発光制御
   部、前記気体流量制御部及び前記気体温度制御部を制御
   して所望の温度変化による前記試料の熱処理を行わしめ
   るものであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれ
   かに記載の画像観察システム。