JP2009092878A - ファイバ照明型顕微鏡システム及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明では、安価でかつ容易に照明ムラの軽減を可能にした、ファイバ照明型顕微鏡を提供する。
【解決手段】光源部と、対物レンズを有する顕微鏡本体と、前記光源部からの光を伝達する単芯コアのファイバと、前記ファイバに入射した光に対してモードスクランブルをかけるモードスクランブラと、前記ファイバの出射光を標本に照明する照明光学系と、を備えるファイバ照明型顕微鏡システムにより、上記課題の解決を図る。
【選択図】 図1
【解決手段】光源部と、対物レンズを有する顕微鏡本体と、前記光源部からの光を伝達する単芯コアのファイバと、前記ファイバに入射した光に対してモードスクランブルをかけるモードスクランブラと、前記ファイバの出射光を標本に照明する照明光学系と、を備えるファイバ照明型顕微鏡システムにより、上記課題の解決を図る。
【選択図】 図1
Description
本発明は、光源部からの光をファイバを使って導入するファイバ照明型顕微鏡に関する。
最近、光学顕微鏡は、半導体ウェハなどの欠陥検査などに代表されるように、工業市場でも広く使われるようになっている。特に、被検体の半導体パターンの高集積化や微細化に伴い、高倍で高分解能な顕微鏡の要求が高まっている。
このような要求に対し、照明光として可視域の波長の光を使用する光学顕微鏡に加え、紫外域の波長の光を使用することにより高分解能を実現した紫外線顕微鏡が開発されている。
一方、このような紫外線顕微鏡を含む従来の光学顕微鏡は、照明光学系を用いて光源部からの光を顕微鏡本体に導入し、対物レンズを介して観察試料を照明するようにしたものが一般的である。最近になって、熱源となる光源部を顕微鏡本体から遠ざけ、しかも光源部の配置の自由度を確保するなどの理由により、光源部と顕微鏡本体を分離し、光源部と顕微鏡本体の間をファイバを使って光学的に連結したファイバ照明型の光学顕微鏡が実用化されている(例えば、特許文献1)。
図15は、従来のファイバ照明型光学顕微鏡の一例を示す。同図において、光源部100のランプ101から出射した光は光源部レンズ102の作用により集光する。その集光させた光は、フィルタ103を通して単芯ファイバ200の入射端201に入射する。単芯ファイバ200の出射端202には、顕微鏡本体300が接続されている。この出射端202から出射される光は、投影レンズ301を透過し、ハーフミラー302で反射して、対物レンズ303に入射する。
この場合、単芯ファイバ200の出射端202の像が投影レンズ301の投影倍率Bに応じた大きさで対物レンズ303の後ろ側焦点位置fb(以下、瞳と称する。)に結像される。
対物レンズ303を透過した光は、試料304に照射され、試料304からの反射光は、再び対物レンズ303を通り、さらにハーフミラー302を透過して結像レンズ305に入る。そして、結像レンズ305によりCCD306の撮像面に結像される。
なお、回転レボルバー307には、倍率の異なる対物レンズ303が複数個装着され、必要に応じて所望の倍率の対物レンズ303に切換えて用いられる。
特開2006−301067号公報
しかしながら、従来例のような構成をとると、単芯ファイバの光伝播モードが原因となり、ファイバへの入射光の入射方向の分布が均一であっても、ファイバ出射光の出射方向の分布が、入射光とは異なった分布で出射されるため、標本面への照明光が均一でない、いわゆる照明ムラが発生してしまう。
照明ムラを軽減するには、投影レンズ301として専用に設計されたフライアイレンズを使用することや、ファイバ出射端付近に拡散板を設けることが考えられる。しかし、これらはそれぞれコストアップや、照明光が暗くなるといったデメリットがある。特に紫外域の照明光を用いる場合には、光学素子に使用できる素材が限られてしまう。
上記の課題に鑑み、本発明では、安価でかつ容易に照明ムラの軽減を可能にした、ファイバ照明型顕微鏡を提供する。
本発明にかかるファイバ照明型顕微鏡システムは、光源手段と、前記光源手段からの光を伝達する単芯コアのファイバと、前記ファイバに入射した光に対してモードスクランブルをかけるモードスクランブラと、前記ファイバの出射光を標本に照明し、該標本を観察する顕微鏡本体と、を備えることを特徴とする。
前記ファイバ照明型顕微鏡システムにおいて、前記モードスクランブラは、前記ファイバの光伝播モードを変化させることを特徴とする。
ファイバ照明型顕微鏡システムにおいて、前記モードスクランブラは、前記ファイバへの入射光の入射方向の分布を、異なる出射方向の分布で出射させることを特徴とする。
ファイバ照明型顕微鏡システムにおいて、前記モードスクランブラは、前記ファイバへの入射光の入射方向の分布を、異なる出射方向の分布で出射させることを特徴とする。
ファイバ照明型顕微鏡システムにおいて、前記モードスクランブラは、前記ファイバからの出射光の出射方向の分布を調整することができる調整手段を備えることを特徴とする。
ファイバ照明型顕微鏡システムにおいて、前記モードスクランブラは、前記ファイバを複数方向に2以上屈曲させることを特徴とする。
ファイバ照明型顕微鏡システムにおいて、前記調整手段は、前記ファイバの屈曲量を変化させることを特徴とする。
ファイバ照明型顕微鏡システムにおいて、前記調整手段は、前記ファイバの屈曲量を変化させることを特徴とする。
前記ファイバ照明型顕微鏡システムは、さらに、前記照明光学系に基づく前記標本の光学像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって得られた画像を表示する表示手段と、該表示される前記画像内のムラの強調を行うムラ強調手段と、を備えることを特徴とする。
ファイバ照明型顕微鏡システムにおいて、前記ムラ強調手段は、前記画像を縮小することを特徴とする。
ファイバ照明型顕微鏡システムにおいて、前記ムラ強調手段は、前記画像のコントラストを強調することを特徴とする。
ファイバ照明型顕微鏡システムにおいて、前記ムラ強調手段は、前記画像のコントラストを強調することを特徴とする。
ファイバ照明型顕微鏡システムにおいて、前記ムラ強調手段は、前記画像の輝度情報を輝度値の階調に応じて色情報に変換することを特徴とする。
前記ファイバ照明型顕微鏡システムは、さらに、前記照明光学系に基づく前記標本の光学像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって得られた画像内のムラを検知すると共に、該検知結果に基づいて前記調整手段を制御するムラ検知手段と、を備えることを特徴とする。
前記ファイバ照明型顕微鏡システムは、さらに、前記照明光学系に基づく前記標本の光学像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって得られた画像内のムラを検知すると共に、該検知結果に基づいて前記調整手段を制御するムラ検知手段と、を備えることを特徴とする。
本発明にかかる、光源手段と、前記光源手段からの光を伝達する単芯コアのファイバと、前記ファイバに入射した光に対してモードスクランブルをかけるモードスクランブラと、前記ファイバの出射光を標本に照明し、該標本を観察する顕微鏡本体と、前記照明光学系に基づく前記標本の光学像を撮像する撮像手段と、前記撮像した画像を表示する表示手段と、を備えるファイバ照明型顕微鏡システムの制御方法は、前記表示手段に表示された撮像画像のムラの状態に基づいて、前記モードスクランブラの調整を行うことを特徴とする。
前記ファイバ照明型顕微鏡システムの制御方法において、前記モードスクランブラの調整は、コントラストの低い標本を観察しながら行うことを特徴とする。
前記ファイバ照明型顕微鏡システムの制御方法において、前記コントラストの低い標本は、ミラーまたはベアウェハを含むことを特徴とする。
前記ファイバ照明型顕微鏡システムの制御方法において、前記コントラストの低い標本は、ミラーまたはベアウェハを含むことを特徴とする。
本発明によれば、安価でかつ容易に照明ムラの軽減を行うことができる。
本発明では、ファイバに対し、モードスクランブラを設け、ファイバ出射光の出射方向の分布が略均一になるようにモードスクランブラの調整を行う。
<第1の実施の形態>
図1は、第1の実施の形態におけるファイバ照明型の光学顕微鏡システムの概略構成を示す。図1において、光源部1は、ランプ11、光源部レンズ12、フィルタ13を有している。ランプ11は、広帯域の波長を発生する。光源部レンズ12は、ランプ11から出射した光を集光する。フィルタ13は、NDフィルタやカラーフィルタなど、観察目的に応じて適宜選択して用いられる。
<第1の実施の形態>
図1は、第1の実施の形態におけるファイバ照明型の光学顕微鏡システムの概略構成を示す。図1において、光源部1は、ランプ11、光源部レンズ12、フィルタ13を有している。ランプ11は、広帯域の波長を発生する。光源部レンズ12は、ランプ11から出射した光を集光する。フィルタ13は、NDフィルタやカラーフィルタなど、観察目的に応じて適宜選択して用いられる。
図2は、第1の実施の形態におけるフィルタ13に用いられる調光部材10を示す。この調光部材10は、円板状の回転基板10a表面に多数の開口10bと遮蔽部10cを有するとともに、回転基板10aの回転方向に沿って開口10bと遮蔽部10cの比率を変化させるようにしたものである。そして、このような調光部材10を回転させて調光部材10の開口10bと遮蔽部10cの比率を変化させるとともに、開口10bを通して光源部1から単芯ファイバ2へ入射される光量を調節することにより、NDフィルタと等価な効果を得るようにしている。
図3は、第1の実施の形態における単芯ファイバ2の断面構造を示す。光源部1には、ファイバとして単芯ファイバ2の入射端21が接続されている。単芯ファイバ2は、図3に示すように、単芯のコア2aを有している。このコア2aを中心として、周りに屈折率の異なるクラッド2bが設けられている。さらに、クラッド2bの周囲は1次被膜2c、2次被膜2dにより二重に被覆されている。
図4は、第1の実施の形態におけるモードスクランブラ5を示す。単芯ファイバ2にはモードスクランブラ5が装着されている。単芯ファイバ2は、マルチモードファイバである。モードスクランブラ5は、ファイバ2の任意の場所に装着してよい。第1の実施形態では、例えば、ファイバコア径:0.455mm、ファイバクラッド径:0.5mm、ファイバ径:4mmの単芯ファイバを用いるとする。
モードスクランブラ5は、調整つまみ51、第1凸部材52a、第2凸部材52bから構成されている。第1凸部材52aと第2凸部材52bは、互いの凸部がずれた状態で、対向して配置される。そして、ファイバ2が2つの凸部材間に配置される。凸部材にはそれぞれ、先端が曲面形状をした2箇所の凸部があり、両方向からファイバ2を押すことで、ファイバ2を4箇所で屈曲させる。また、調整つまみ51により2つの凸部材の間隔を変化させることにより、ファイバ2の屈曲量Dを変化させることができる。
第1の実施形態では、例えば、ピッチP(P1,P2,P3):15mm、最大押し込み量Dmax:4mm、押す部材の先端R:2.5mmのモードスクランブラを用いるとする。
なお、第1の実施の形態のモードスクランブラは、4箇所で屈曲させる例を示したが、屈曲は2箇所以上の複数箇所であればよい。また、ファイバの断面形状を変形することができれば、モードスクランブラ5を構成する各部材の形状には限定されない。
また、屈曲の曲げピッチP1,P2,P3は、等しくても、異なっていても良い。曲げピッチPは、ファイバ2に損傷を与えないように、緩やかに丸みを帯びた形状で、ファイバ2が屈曲するピッチであることが望ましい。凸部の形状は、任意の形状で良いが、ファイバへの損傷を考慮して、曲面形状が望ましい。
そして、単芯ファイバ2の入射端21には、光源部レンズ12により集光される光が入射される。また、単芯ファイバ2の出射端22には、顕微鏡本体3が接続される。
顕微鏡本体3は、単芯ファイバ2の出射端22から出射される光の光路上に、投光手段としての投光部30を構成する投影レンズ31とハーフミラー32が配置されている。投影レンズ31は、後述する対物レンズ33の瞳(後ろ側焦点位置fb)に単芯ファイバ2の出射端22の像を結像させる。ハーフミラー32は、単芯ファイバ2の出射端22からの光を反射し、後述する試料4からの反射光を透過する。
顕微鏡本体3は、単芯ファイバ2の出射端22から出射される光の光路上に、投光手段としての投光部30を構成する投影レンズ31とハーフミラー32が配置されている。投影レンズ31は、後述する対物レンズ33の瞳(後ろ側焦点位置fb)に単芯ファイバ2の出射端22の像を結像させる。ハーフミラー32は、単芯ファイバ2の出射端22からの光を反射し、後述する試料4からの反射光を透過する。
ハーフミラー32で反射される光の光路上には、対物レンズ33と試料4が配置されている。ハーフミラー32で反射した光は、対物レンズ33を透過し、照明光として試料4に照射される。この場合、対物レンズ33は、回転レボルバー35に倍率の異なるものが複数個装着されており、必要に応じて所定の倍率の対物レンズ33が光路上に切換えられる。ハーフミラー32を透過する光の光路には、結像レンズ36及び撮像装置37が配置されている。結像レンズ36は、試料4からの反射光を撮像装置37の撮像面に結像する。
撮像装置37は、撮像面に結像された光から試料像を撮像する。そして撮像した画像は、表示装置6に表示される。
次に、このように構成した実施の形態の作用を説明する。光源部1のランプ11から出た光が、光源部レンズ12の作用により集光され、フィルタ13(調光部材10)を通して単芯ファイバ2の入射端21に入射する。
次に、このように構成した実施の形態の作用を説明する。光源部1のランプ11から出た光が、光源部レンズ12の作用により集光され、フィルタ13(調光部材10)を通して単芯ファイバ2の入射端21に入射する。
単芯ファイバ2を通って出射端22から出射される光は、投影レンズ31を透過し、ハーフミラー32で反射して、対物レンズ33に入射する。この場合、対物レンズ33の瞳には、投影レンズ31により単芯ファイバ2の出射端22の像が結像される。
対物レンズ33を透過した光は、試料4に照射される。試料4からの反射光は、再び対物レンズ33を通り、さらにハーフミラー32を透過して結像レンズ36に入る。そして、結像レンズ36により撮像装置37の撮像面に結像され、試料像が撮像される。そして、撮像された画像が表示装置6に表示される。なお、調光したい場合には、任意の明るさになるまで調光部材10を回転させて行う。
この時、ファイバ2の光伝播モードが原因で出射光の出射方向の分布が不均一になり、照明ムラが発生する場合がある。また、調光部材10を使用すると、ファイバ2への入射光の入射方向の分布が不均一になり、そのため照明ムラがより発生しやすくなる場合がある。
照明ムラがある場合には、ファイバ2に取り付けられたモードスクランブラ5の調整つまみ51を操作し、ファイバ2の屈曲量Dを変化させる操作を行う。
ファイバ2の屈曲量Dが変化すると、ファイバ2の光伝播モードも変化するため、試料4への照明光のパターンも変化する。モードスクランブラ5の調整は、表示装置6に表示された画像を見ながら行い、照明ムラが略均一な状態になるまで調整を行う。
ファイバ2の屈曲量Dが変化すると、ファイバ2の光伝播モードも変化するため、試料4への照明光のパターンも変化する。モードスクランブラ5の調整は、表示装置6に表示された画像を見ながら行い、照明ムラが略均一な状態になるまで調整を行う。
また、調光部材10の開口比率が最も小さい部分を用いて照明を行うと、ファイバ2への入射光の入射方向の不均一が最も大きくなり、照明ムラも最も大きくなる。そのため、モードスクランブラ5の調整は、この照明ムラが最も大きくでている状態で行うことが望ましい。そのように行うことで、ファイバ2の光伝播モードおよび、ファイバ2への入射光の入射方向の不均一によって発生する照明ムラの両方を、同時に略均一化することができる。
また、調整時において照明ムラの状態を見やすくするために、試料4には、ミラーやベアウェハ等のコントラストの低いサンプルを観察しながら行うことが望ましい。
第1の実施の形態によれば、ファイバの光伝播モードおよび、ファイバ入射光の入射方向の不均一によって発生する照明ムラの両方を、モードスクランブラを用いることで、略均一化することができる。さらに、調光手段として、調光部材10のようなNDフィルタを用いた場合においても良好に照明ムラを略均一化することができる。
第1の実施の形態によれば、ファイバの光伝播モードおよび、ファイバ入射光の入射方向の不均一によって発生する照明ムラの両方を、モードスクランブラを用いることで、略均一化することができる。さらに、調光手段として、調光部材10のようなNDフィルタを用いた場合においても良好に照明ムラを略均一化することができる。
また、モードスクランブラを調整できるため、異なるファイバを用いた時やファイバの取り回しを変えた時など、照明状態の変化に対応することができる。また、モードスクランブラの調整は、実際に画面で照明ムラの様子を見ながら行うことができ、調整が容易に行える。
照明ムラ調整時には、ミラーやベアウェハなどのコントラストの低いサンプルを観察しながら行うことで、照明ムラの様子が分かりやすくなり、調整が容易になる。
また、紫外域の照明光を用いる場合でも、本実施形態を適用することができる。この場合、可視域の照明光を用いた場合に比べて、照明ムラを軽減することの効果がより大きくなる。
また、紫外域の照明光を用いる場合でも、本実施形態を適用することができる。この場合、可視域の照明光を用いた場合に比べて、照明ムラを軽減することの効果がより大きくなる。
<第1の実施の形態の変形例>
図5は、第1の実施の形態の変形例に用いられるモードスクランブラを示す。第1の実施の形態では、モードスクランブラ5はファイバ2を屈曲させる形態で述べたが、図5に示すような、マンドレル501の周りにファイバ2を巻きつけてモードスクランブラにすることも可能である。この場合、マンドレル501にファイバ2を巻きつける回数を変えることで調整することができる。
図5は、第1の実施の形態の変形例に用いられるモードスクランブラを示す。第1の実施の形態では、モードスクランブラ5はファイバ2を屈曲させる形態で述べたが、図5に示すような、マンドレル501の周りにファイバ2を巻きつけてモードスクランブラにすることも可能である。この場合、マンドレル501にファイバ2を巻きつける回数を変えることで調整することができる。
<第2の実施の形態>
図6は、第2の実施の形態におけるファイバ照明型の光学顕微鏡システムの概略構成を示す。第1の実施の形態と異なる点のみ図6を用いて説明する。
図6は、第2の実施の形態におけるファイバ照明型の光学顕微鏡システムの概略構成を示す。第1の実施の形態と異なる点のみ図6を用いて説明する。
撮像装置37は、ムラ強調装置7に接続されている。ムラ強調装置7は、表示装置6に接続されている。
モードスクランブラ5の調整時には、撮像装置37で撮像された画像が、ムラ強調装置7へ入力される。ムラ強調装置7ではムラ強調処理が行われ、表示装置6にはムラ強調処理がされた画像が表示される。モードスクランブラ5の調整を行わない場合、ムラ強調装置7では処理を行わず、入力画像をそのまま出力する。
モードスクランブラ5の調整時には、撮像装置37で撮像された画像が、ムラ強調装置7へ入力される。ムラ強調装置7ではムラ強調処理が行われ、表示装置6にはムラ強調処理がされた画像が表示される。モードスクランブラ5の調整を行わない場合、ムラ強調装置7では処理を行わず、入力画像をそのまま出力する。
図7は、第2の実施の形態におけるムラ強調処理を説明するための図である。ムラ強調装置7内部で行われるムラ強調処理は、図7に示すようなコントラスト強調処理が挙げられる。これは、入力画像に対して、入力画像の明暗の差を拡大し、コントラストを強調した画像の出力を行う。
表示装置6には、照明ムラが強調された画像が表示されるため、モードスクランブラ5の調整を、より高精度で行うことができる。
第2の実施の形態によれば、第1の実施例の効果に加え、モードスクランブラ調整時に、操作者は、照明ムラが強調された画像を観察しながら調整することができ、より厳密に、照明ムラの調整を行うことができる。
第2の実施の形態によれば、第1の実施例の効果に加え、モードスクランブラ調整時に、操作者は、照明ムラが強調された画像を観察しながら調整することができ、より厳密に、照明ムラの調整を行うことができる。
<第2の実施の形態の変形例1>
図8は、第2の実施の形態の変形例1におけるムラ強調処理を説明するための図である。モードスクランブラ5の調整時において、ムラ強調装置7内部で行われるムラ強調処理を、図8に示すような輝度情報を色情報に変換する処理とすることもできる。ムラ強調装置7への入力画像がカラー画像の場合、モノクロ化処理を行ってから、輝度情報を色情報への変換を行う。入力画像がモノクロ画像である場合は、モノクロ化処理を行っても行わなくてもどちらでもよい。
図8は、第2の実施の形態の変形例1におけるムラ強調処理を説明するための図である。モードスクランブラ5の調整時において、ムラ強調装置7内部で行われるムラ強調処理を、図8に示すような輝度情報を色情報に変換する処理とすることもできる。ムラ強調装置7への入力画像がカラー画像の場合、モノクロ化処理を行ってから、輝度情報を色情報への変換を行う。入力画像がモノクロ画像である場合は、モノクロ化処理を行っても行わなくてもどちらでもよい。
例えば、輝度情報から色情報への変換は、入力される画像の輝度値の範囲が0から255である場合、輝度値0を紫に、輝度値255を赤とし、その間を輝度値に対応した虹色に変換する。
人間の視覚は、明るさの変化よりも色の変化に敏感であるため、輝度情報を色情報に変換して表示することで、照明ムラを認識しやすくなり、調整も容易になる。
<第2の実施の形態の変形例2>
図9は、第2の実施の形態の変形例2におけるムラ強調処理を説明するための図である。モードスクランブラ5の調整時において、ムラ強調装置7内部で行われるムラ強調処理を、図9に示すような入力画像を縮小して出力する処理とすることもできる。
<第2の実施の形態の変形例2>
図9は、第2の実施の形態の変形例2におけるムラ強調処理を説明するための図である。モードスクランブラ5の調整時において、ムラ強調装置7内部で行われるムラ強調処理を、図9に示すような入力画像を縮小して出力する処理とすることもできる。
例えば、撮像した画像が1280×960ピクセルの画像である場合、縮小処理を行って、例えば320×240ピクセル、または160×120ピクセルの画像を出力し、表示装置に表示を行う。
縮尺は、任意に決めてよく、縮小後のピクセルが320×240ピクセル以下になることが望ましい。また、観察中に自由に縮尺を変更してもよい。
表示装置6に縮小した画像が表示されることで次の効果が得られる。すなわち縮小を行わない大きなサイズの画像では判別が難しい照明ムラによるなだらかな明るさの変化が、縮小表示を行うことで、明るさ変化が大きい状態で表示される。そのため、照明ムラの様子が分かり易くなり、モードスクランブラの調整が容易になる。
表示装置6に縮小した画像が表示されることで次の効果が得られる。すなわち縮小を行わない大きなサイズの画像では判別が難しい照明ムラによるなだらかな明るさの変化が、縮小表示を行うことで、明るさ変化が大きい状態で表示される。そのため、照明ムラの様子が分かり易くなり、モードスクランブラの調整が容易になる。
図10は、第2の実施の形態の変形例2における縮小前、縮小後の画像のラインプロファイルの一例を示す。縮小前、縮小後の画像のラインプロファイルをとると、縮小前の画像のラインプロファイル90aでは、照明ムラの明るさ変化がなだらかであることに対して、縮小後の画像のラインプロファイル90bでは、明るさの変化が急になっていることがわかる。
また、上記で述べた、3種類のムラ強調処理は、組み合わせて行ってもよく、どの順番で処理しても構わない。
<第3の実施の形態>
第3の実施の形態では、第1の実施の形態と異なる点のみ図11、図12を用いて説明する。
<第3の実施の形態>
第3の実施の形態では、第1の実施の形態と異なる点のみ図11、図12を用いて説明する。
図11は、第3の実施の形態におけるファイバ照明型の光学顕微鏡システムの概略構成を示す。ファイバ2には、モードスクランブラ5の代わりに、モータ付モードスクランブラ8が装着されている。撮像装置37は、照明ムラ検知装置9に接続されている。
図12は、第3の実施の形態におけるモータ付モードスクランブラ8を示す。モータ付モードスクランブラ8は、ステッピングモータ80の軸に、第1歯車81があり、第2歯車82と噛合っている。第2歯車82の回転により、第1凸部材52aが押し込まれる。また、照明ムラ検知装置9は、ステッピングモータ80に接続されている。
まず、ファイバ屈曲量が0の位置から調整を始めることとする。照明ムラ調整時には、撮像装置37で撮像された画像は、照明ムラ検知装置9に入力される。検知結果によって、照明ムラ検知装置9は、ステッピングモータ80を自動で制御し、ファイバ2の屈曲量を変化させる。
図13は、第3の実施の形態における照明ムラ検知装置9の処理フローを示す。照明ムラ検知装置9は、撮像装置37より撮像された画像を受信する(S1)。次に、その入力された画像の照明ムラ度合いが数値化される(S2)。例えば、画像のコントラスト値を利用することができる。
そして、ムラ数値がある閾値Th以下であるかが判断される(S3)。閾値Thより大きければ、照明ムラ検知装置9は、ステッピングモータ80をある一定量回転させる指令を出し、ファイバ2の屈曲量を増加させる(S4)。一方、閾値Th以下であれば、照明ムラ検知装置9は、照明ムラが解消されたと判断し、ステッピングモータ80の回転は行わない(S5)。
このような構成をとると、手動でモードスクランブラを操作する必要がなく、自動でモードスクランブラが調整され、照明ムラが解消された状態にすることができる。
第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態での効果に加え、自動的に、照明ムラが軽減された状態になるため、手動による照明ムラの調整の煩わしさがなくなる。
第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態での効果に加え、自動的に、照明ムラが軽減された状態になるため、手動による照明ムラの調整の煩わしさがなくなる。
<第4の実施の形態>
第4の実施の形態では、第3の実施の形態と異なる点のみ説明する。
図14は、第4の実施の形態における照明ムラ検知装置9の処理フローを示す。照明ムラ検知装置9は、モードスクランブラ8のファイバ屈曲量0の位置から、順次ステッピングモータを一定量回転させ、押し込み量が変化する毎に、画像を取得し(S11)、ムラ数値化処理を行い(S12)、屈曲量とムラ数値をメモリに記録していく(S13)。照明ムラ検知装置9は、最大屈曲量Dmaxの位置まで押し込むまでS11−S15を繰り返す。
第4の実施の形態では、第3の実施の形態と異なる点のみ説明する。
図14は、第4の実施の形態における照明ムラ検知装置9の処理フローを示す。照明ムラ検知装置9は、モードスクランブラ8のファイバ屈曲量0の位置から、順次ステッピングモータを一定量回転させ、押し込み量が変化する毎に、画像を取得し(S11)、ムラ数値化処理を行い(S12)、屈曲量とムラ数値をメモリに記録していく(S13)。照明ムラ検知装置9は、最大屈曲量Dmaxの位置まで押し込むまでS11−S15を繰り返す。
そして、最大屈曲量Dmaxの位置まで押し込むと(S14で「Yes」へ進む)、照明ムラ検知装置9は、メモリからムラ数値が最小となる屈曲量Daを検索し(S16)、屈曲量がDaとなる位置になるようステッピングモータ80を制御する(S17)。
第4の実施の形態によれば、第3の実施の形態の効果に加え、このような処理を行うことで、自動的に照明ムラが最も軽減された状態にすることができる。
なお、本発明は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または実施形態を取ることができる。
なお、本発明は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または実施形態を取ることができる。
1 光源部
2 単芯ファイバ
2a コア
2b クラッド
2c 1次被膜
2d 2次被膜
21 入射端
22 出射端
3 顕微鏡本体
30 投光部
31 投影レンズ
32 ハーフミラー
33 対物レンズ
35 回転レボルバー
36 結像レンズ
37 撮像装置
4 試料
5 モードスクランブラ
51 調整つまみ
52a 第1凸部材
52b 第2凸部材
501 マンドレル
6 表示装置
7 ムラ強調装置
8 モータ付モードスクランブラ
80 ステッピングモータ
81 第1歯車
82 第2歯車
9 照明ムラ検知装置
10 調光部材
10a 回転基板
10b 開口
10c 遮蔽部
11 ランプ
12 光源部レンズ
13 フィルタ
2 単芯ファイバ
2a コア
2b クラッド
2c 1次被膜
2d 2次被膜
21 入射端
22 出射端
3 顕微鏡本体
30 投光部
31 投影レンズ
32 ハーフミラー
33 対物レンズ
35 回転レボルバー
36 結像レンズ
37 撮像装置
4 試料
5 モードスクランブラ
51 調整つまみ
52a 第1凸部材
52b 第2凸部材
501 マンドレル
6 表示装置
7 ムラ強調装置
8 モータ付モードスクランブラ
80 ステッピングモータ
81 第1歯車
82 第2歯車
9 照明ムラ検知装置
10 調光部材
10a 回転基板
10b 開口
10c 遮蔽部
11 ランプ
12 光源部レンズ
13 フィルタ
Claims (14)
- 光源手段と、
前記光源手段からの光を伝達する単芯コアのファイバと、
前記ファイバに入射した光に対してモードスクランブルをかけるモードスクランブラと、
前記ファイバの出射光を標本に照明し、該標本を観察する顕微鏡本体と、
を備えることを特徴とするファイバ照明型顕微鏡システム。 - 前記モードスクランブラは、前記ファイバの光伝播モードを変化させる
ことを特徴とする請求項1に記載のファイバ照明型顕微鏡システム。 - 前記モードスクランブラは、前記ファイバへの入射光の入射方向の分布を、異なる出射方向の分布で出射させる
ことを特徴とする請求項1または2に記載のファイバ照明型顕微鏡システム。 - 前記モードスクランブラは、前記ファイバからの出射光の出射方向の分布を調整することができる調整手段
を備えることを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項に記載のファイバ照明型顕微鏡システム。 - 前記モードスクランブラは、前記ファイバを複数方向に2以上屈曲させる
ことを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか1項に記載のファイバ照明型顕微鏡システム。 - 前記調整手段は、前記ファイバの屈曲量を変化させる
ことを特徴とする請求項4または5に記載のファイバ照明型顕微鏡システム。 - 前記ファイバ照明型顕微鏡システムは、さらに、
前記照明光学系に基づく前記標本の光学像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって得られた画像を表示する表示手段と、
該表示される前記画像内のムラの強調を行うムラ強調手段と、
を備えることを特徴とする請求項4に記載のファイバ照明型顕微鏡システム。 - 前記ムラ強調手段は、前記画像を縮小する
ことを特徴とする請求項7に記載のファイバ照明型顕微鏡システム。 - 前記ムラ強調手段は、前記画像のコントラストを強調する
ことを特徴とする請求項7に記載のファイバ照明型顕微鏡システム。 - 前記ムラ強調手段は、前記画像の輝度情報を輝度値の階調に応じて色情報に変換する
ことを特徴とする請求項7に記載のファイバ照明型顕微鏡システム。 - 前記ファイバ照明型顕微鏡システムは、さらに、
前記照明光学系に基づく前記標本の光学像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって得られた画像内のムラを検知すると共に、該検知結果に基づいて前記調整手段を制御するムラ検知手段と、
を備えることを特徴とする請求項4に記載のファイバ照明型顕微鏡システム。 - 光源手段と、
前記光源手段からの光を伝達する単芯コアのファイバと、
前記ファイバに入射した光に対してモードスクランブルをかけるモードスクランブラと、
前記ファイバの出射光を標本に照明し、該標本を観察する顕微鏡本体と、
前記照明光学系に基づく前記標本の光学像を撮像する撮像手段と、
前記撮像した画像を表示する表示手段と、
を備えるファイバ照明型顕微鏡システムの制御方法であって、
前記表示手段に表示された撮像画像のムラの状態に基づいて、前記モードスクランブラの調整を行う
ことを特徴とするファイバ照明型顕微鏡システムの制御方法。 - 前記モードスクランブラの調整は、コントラストの低い標本を観察しながら行う
ことを特徴とする請求項12に記載のファイバ照明型顕微鏡システムの制御方法。 - 前記コントラストの低い標本は、ミラーまたはベアウェハを含む
ことを特徴とする請求項13に記載のファイバ照明型顕微鏡システムの制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007262607A JP2009092878A (ja) | 2007-10-05 | 2007-10-05 | ファイバ照明型顕微鏡システム及びその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007262607A JP2009092878A (ja) | 2007-10-05 | 2007-10-05 | ファイバ照明型顕微鏡システム及びその制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009092878A true JP2009092878A (ja) | 2009-04-30 |
Family
ID=40664939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007262607A Pending JP2009092878A (ja) | 2007-10-05 | 2007-10-05 | ファイバ照明型顕微鏡システム及びその制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009092878A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017151343A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 日本電信電話株式会社 | モードスクランブラ及び光ファイバケーブル |
US10324280B2 (en) | 2016-05-16 | 2019-06-18 | Olympus Corporation | Microscope system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10267792A (ja) * | 1997-03-28 | 1998-10-09 | Hitachi Ltd | 画面部材の検査装置 |
JP2002133926A (ja) * | 2000-10-23 | 2002-05-10 | Nissei Electric Co Ltd | 照明装置 |
JP2006167305A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光装置 |
JP2006301067A (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Olympus Corp | ファイバ照明型顕微鏡 |
-
2007
- 2007-10-05 JP JP2007262607A patent/JP2009092878A/ja active Pending
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