JP2003140050A5 - 走査型共焦点顕微鏡及びその画像構築方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、共焦点効果を利用した走査型共焦点顕微鏡及びその画像構築方法に関する。

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであって、通常の照明を用いた場合であっても、急峻なＩ−Ｚカーブが得られるとともに、Ｓ／Ｎ比の悪化を防止して精度の良い三次元画像を得ることができ、さらに試料表面の色情報を再現することもできる走査型共焦点顕微鏡及びその画像構築方法を提供することを目的とする。

【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため、本発明は、試料上の焦点面を光軸方向に変化させつつ前記試料の観察像を得て、前記試料の三次元画像或いは焦点深度の深い画像を構築する走査型共焦点顕微鏡であって、前記試料からの光を光電変換して光の波長帯域の異なる複数の輝度信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力される光の波長帯域の異なる複数の輝度信号から最適な波長帯域の輝度信号を選択する選択手段と、該選択部によって選択された前記最適な波長帯域の輝度信号を利用して前記試料の三次元画像或いは焦点深度の深い画像を構築する画像構築手段とを備えた走査型共焦点顕微鏡である。
また本発明は、試料上の焦点面を光軸方向に変化させつつ前記試料の観察像を得て、前記試料の三次元画像或いは焦点深度の深い画像を構築する走査型共焦点顕微鏡であって、所定のパターンを有するマスクパターン部材と、照明光を放射する照明手段と、該照明手段から放射された照明光を前記マスクパターン部材を介して前記試料上に結像する対物レンズと、前記試料からの反射光を光電変換して光の波長帯域の異なる複数の輝度信号を出力する撮像手段と、該撮像手段によって光電変換されて出力される、光の波長帯域の異なる複数の輝度信号から、最適な波長帯域の輝度信号を選択する選択手段と、該選択手段によって選択された前記最適な波長帯域の輝度信号を利用して前記試料の三次元画像或いは焦点深度の深い画像を構築する画像構築手段とを備えた走査型共焦点顕微鏡である。

また本発明は、上記記載の発明である走査型共焦点顕微鏡において、更に、複数の色フィルタを備え、複数の色フィルタを切り替えることによって複数の輝度信号を得る走査型共焦点顕微鏡である。
また、上記走査型共焦点顕微鏡のマスクパターン部材は、ピンホールディスク又はスリットディスクである。
また、上記走査型共焦点顕微鏡のマスクパターン部材は、所定のパターンが変化することで光の透過と遮断とが制御できる部材である。

また本発明は、試料上の焦点面を光軸方向に変化させつつ試料の観察像を得て、試料の三次元画像或いは焦点深度の深い画像を構築する走査型共焦点顕微鏡の画像構築方法であって、試料からの光が光電変換されて出力される、光の波長帯域の異なる複数の輝度信号から、最適な波長帯域の輝度信号を選択し、この選択した最適な波長帯域の輝度信号を利用して前記試料の三次元画像或いは焦点深度の深い画像を構築する走査型共焦点顕微鏡の画像構築方法である。
また、本発明は、試料上の焦点面を光軸方向に変化させつつ前記試料の観察像を得て、前記試料の三次元画像或いは焦点深度の深い画像を構築する走査型共焦点顕微鏡の画像構築方法であって、マスクパターン部材の所定のパターンを介して照明手段から放射された照明光が前記対物レンズを通して前記試料上に結像され、前記試料からの反射光が撮像部に入射され、該撮像部によって光電変換されて出力される、光の波長帯域の異なる複数の輝度信号から、最適な波長帯域の輝度信号を選択し、該選択した前記最適な波長帯域の輝度信号を利用して前記試料の三次元画像或いは焦点深度の深い画像を構築する走査型共焦点顕微鏡の画像構築方法である。
ここで、「光の波長帯域」とはその光を構成する波長の内主たる成分を構成する波長の帯域のことを言っており、「光の波長帯域が異なる」とは、その光の最大輝度を与える波長帯域が重複してなく、相互の光の波長帯域に一部重複する部分が存していても、その重複している割合が小さいことを言う。

【００７４】
【発明の効果】以上説明したように本発明の走査型共焦点顕微鏡及びその画像構築方法によれば、精度の良い三次元画像を得ることができ、さらに試料表面の色情報を再現することもできる。

Claims (10)

1. 試料上の焦点面を光軸方向に変化させつつ前記試料の観察像を得て、前記試料の三次元画像或いは焦点深度の深い画像を構築する走査型共焦点顕微鏡であって、
   前記試料からの光を光電変換して光の波長帯域の異なる複数の輝度信号を出力する撮像手段と、
   前記撮像手段から出力される光の波長帯域の異なる複数の輝度信号から、最適な波長帯域の輝度信号を選択する選択手段と、
   該選択部によって選択された前記最適な波長帯域の輝度信号を利用して前記試料の三次元画像或いは焦点深度の深い画像を構築する画像構築手段と、を具備することを特徴とする走査型共焦点顕微鏡。
2. 試料上の焦点面を光軸方向に変化させつつ前記試料の観察像を得て、前記試料の三次元画像或いは焦点深度の深い画像を構築する走査型共焦点顕微鏡であって、
   所定のパターンを有するマスクパターン部材と、
   照明光を放射する照明手段と、
   該照明手段から放射された照明光を前記マスクパターン部材を介して前記試料上に結像する対物レンズと、
   前記試料からの反射光を光電変換して光の波長帯域の異なる複数の輝度信号を出力する撮像手段と、
   該撮像手段によって光電変換されて出力される、光の波長帯域の異なる複数の輝度信号から、最適な波長帯域の輝度信号を選択する選択手段と、
   該選択手段によって選択された前記最適な波長帯域の輝度信号を利用して前記試料の三次元画像或いは焦点深度の深い画像を構築する画像構築手段と、を具備することを特徴とする走査型共焦点顕微鏡。
3. 前記画像構築手段は、前記撮像手段の撮像画素の画素毎に、前記最適な波長帯域の輝度信号の最大輝度と、該最大輝度を与える前記光軸方向位置であるＺ方向位置とを求め、前記最大輝度及び前記Ｚ方向位置を利用して前記試料の三次元画像或いは焦点深度の深い画像を構築することを特徴とする請求項１又は２記載の走査型共焦点顕微鏡。
4. 前記選択手段は、前記撮像手段の撮像素子の画素毎に前記最適な波長帯域の輝度信号を選択し、
   前記画像構築手段は、前記複数の輝度信号のそれぞれの波長帯域間の色収差情報に基づいて前記光軸方向の位置であるＺ方向位置を補正することを特徴とする請求項１又は２記載の走査型共焦点顕微鏡。
5. 前記撮像手段は、カラー撮像素子であることを特徴とする請求項１又は２記載の走査型共焦点顕微鏡。
6. 更に、複数の色フィルタを有し、前記複数の色フィルタを切り替えることによって前記複数の輝度信号を得ることを特徴とする請求項１又は２記載の走査型共焦点顕微鏡。
7. 前記マスクパターン部材は、ピンホールディスク又はスリットディスクであることを特徴とする請求項２記載の走査型共焦点顕微鏡。
8. 前記マスクパターン部材は、所定のパターンが変化することで光の透過と遮断とが制御できる部材であることを特徴とする請求項２記載の走査型共焦点顕微鏡。
9. 試料上の焦点面を光軸方向に変化させつつ前記試料の観察像を得て、前記試料の三次元画像或いは焦点深度の深い画像を構築する走査型共焦点顕微鏡の画像構築方法であって、
   前記試料からの光が光電変換されて出力される、光の波長帯域の異なる複数の輝度信号から、最適な波長帯域の輝度信号を選択し、該選択した前記最適な波長帯域の輝度信号を利用して前記試料の三次元画像或いは焦点深度の深い画像を構築する、ことを特徴とする走査型共焦点顕微鏡の画像構築方法。
10. 試料上の焦点面を光軸方向に変化させつつ前記試料の観察像を得て、前記試料の三次元画像或いは焦点深度の深い画像を構築する走査型共焦点顕微鏡の画像構築 方法であって、
    マスクパターン部材の所定のパターンを介して照明手段から放射された照明光が前記対物レンズを通して前記試料上に結像され、前記試料からの反射光が撮像部に入射され、該撮像部によって光電変換されて出力される、光の波長帯域の異なる複数の輝度信号から、最適な波長帯域の輝度信号を選択し、該選択した前記最適な波長帯域の輝度信号を利用して前記試料の三次元画像或いは焦点深度の深い画像を構築することを特徴とする走査型共焦点顕微鏡の画像構築方法。