JP2011059515A - 画像取得装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 試料Sを載置する試料ステージ10と、2次元画像の取得及びTDI駆動が可能な撮像装置20と、対物レンズ32を含む撮像光学系30と、撮像装置20及び撮像光学系30によって試料Sを走査して観察画像を取得する走査部と、試料Sでの撮像の焦点が光軸方向に振動周波数fsで振動するように試料Sでの焦点の振動を制御する焦点振動制御装置40とによって画像取得装置1Aを構成する。また、焦点振動制御装置40は、撮像装置20におけるTDI駆動での撮像期間Tiの逆数1/Tiを基本周波数として、振動周波数fsが基本周波数のNs倍(Nsは1以上の整数)に略一致するように、振動周波数fsを設定する。
【選択図】 図1
Description
ΔTs/Ts=D/2Zs
を満たす許容期間ずれΔTsの範囲内で一致するように、振動周波数fsを設定することが好ましい。このような構成によれば、焦点の振動幅Zsの全体について、焦点が伸張された試料の観察画像を好適に取得することができる。
ΔTs/Ts=nλ/4Zs(NA)2
を満たす許容期間ずれΔTsの範囲内で一致するように、振動周波数fsを設定することが好ましい。このような構成によっても、焦点の振動幅Zsの全体について、焦点が伸張された試料の観察画像を好適に取得することができる。
ΔTs/Ts=D/2Zs
を満たす許容期間ずれΔTsの範囲内で一致するように、振動周波数fsを設定することが好ましい。このような構成によれば、焦点の振動幅Zsの全体について、焦点が伸張された試料の観察画像を好適に取得することができる。
ΔTs/Ts=nλ/4Zs(NA)2
を満たす許容期間ずれΔTsの範囲内で一致するように、振動周波数fsを設定することが好ましい。このような構成によっても、焦点の振動幅Zsの全体について、焦点が伸張された試料の観察画像を好適に取得することができる。
ΔTs/Ts=D/2Zs
=100×D/2Zs(%)
が得られる。
D=nλ/2(NA)2
と近似される。この焦点深度Dを上記の許容期間ずれΔTsに代入すると、下記式
ΔTs/Ts=nλ/4Zs(NA)2
=100×nλ/4Zs(NA)2(%)
が得られる。したがって、これらのΔTs/Tsについての条件式を、焦点の振動制御における許容期間ずれΔTsとして適用することができる。また、これらの条件式は、焦点振動の振動回数Nsが2以上の場合にも、同様に適用することができる。
30…撮像光学系、31…チューブレンズ、32…対物レンズ、33…焦点調整機構、35…液体レンズ、38…マクロ撮像装置、40、45…焦点振動制御装置、50…制御装置、51…撮像制御部、52…焦点制御部、56…表示部、57…入力部。
Claims (8)
- 撮像対象となる試料を載置するための試料ステージと、
第1の方向を長手方向とする2次元画像の取得及びTDI駆動が可能な撮像装置と、
前記試料ステージと前記撮像装置との間に配置された対物レンズを含む撮像光学系と、
前記試料を前記第1の方向とは異なる第2の方向に走査しながら前記撮像装置及び前記撮像光学系によって観察画像を取得するための走査手段と、
前記撮像光学系によって設定される前記試料での撮像の焦点が、前記試料に対して光軸方向に所定の振動周波数fsで振動するように、前記試料での焦点の振動を制御する焦点振動制御手段とを備え、
前記焦点振動制御手段は、前記撮像装置におけるTDI駆動での電荷転送速度及び転送画素数によって決まる撮像期間Tiに対し、前記撮像期間の逆数1/Tiを基本周波数として、前記振動周波数fsが前記基本周波数のNs倍(Nsは1以上の整数)に所定範囲内で一致するように、前記振動周波数fsを設定することを特徴とする画像取得装置。 - 前記焦点振動制御手段は、焦点の振動周期をTs、前記撮像期間Tiに対する焦点の振動回数をNs、光軸方向での焦点の振動幅をZs、焦点深度の幅を2Dとして、振動回数Nsの全体での振動全期間Ns×Tsが、前記撮像期間Tiに対して下記式
ΔTs/Ts=D/2Zs
を満たす許容期間ずれΔTsの範囲内で一致するように、前記振動周波数fsを設定することを特徴とする請求項1記載の画像取得装置。 - 前記焦点振動制御手段は、光の波長をλ、前記対物レンズの開口数をNA、前記対物レンズと前記試料との間の媒質の屈折率をn、焦点の振動周期をTs、前記撮像期間Tiに対する焦点の振動回数をNs、光軸方向での焦点の振動幅をZsとして、振動回数Nsの全体での振動全期間Ns×Tsが、前記撮像期間Tiに対して下記式
ΔTs/Ts=nλ/4Zs(NA)2
を満たす許容期間ずれΔTsの範囲内で一致するように、前記振動周波数fsを設定することを特徴とする請求項1または2記載の画像取得装置。 - 前記焦点振動制御手段は、前記振動周波数fsが前記基本周波数のNs倍に一致するように、前記振動周波数fsを設定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の画像取得装置。
- 前記焦点振動制御手段は、前記対物レンズの位置または前記試料ステージの位置を光軸方向に変動させることで、前記試料での焦点を振動させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の画像取得装置。
- 前記撮像光学系は、光軸上に設置された液体レンズを有し、前記焦点振動制御手段は、前記液体レンズにおける焦点条件を変動させることで、前記試料での焦点を振動させることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載の画像取得装置。
- 前記撮像装置におけるTDI駆動による前記試料の撮像動作を制御する撮像制御手段、及び前記焦点振動制御手段による焦点の振動動作を制御する焦点制御手段を含む制御装置を備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項記載の画像取得装置。
- 前記焦点制御手段は、前記制御装置において指定された焦点の振動の有無及び焦点振動条件に基づいて、前記焦点振動制御手段による焦点の振動動作を制御することを特徴とする請求項7記載の画像取得装置。
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