JP2011215003A - 波面測定方法、波面測定装置および顕微鏡 - Google Patents
波面測定方法、波面測定装置および顕微鏡 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011215003A JP2011215003A JP2010083476A JP2010083476A JP2011215003A JP 2011215003 A JP2011215003 A JP 2011215003A JP 2010083476 A JP2010083476 A JP 2010083476A JP 2010083476 A JP2010083476 A JP 2010083476A JP 2011215003 A JP2011215003 A JP 2011215003A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavefront
- contrast
- region
- light
- interference pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 42
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 34
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 32
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 238000002073 fluorescence micrograph Methods 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/06—Means for illuminating specimens
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
【解決手段】散乱体を含む試料内の焦点面からの戻り光と参照光とを干渉させて発生した試料各部に対応する干渉パターンのコントラストを測定するコントラスト測定ステップS2と、コントラスト測定ステップS2により測定されたコントラストが所定の閾値以上である高コントラスト領域を抽出する領域抽出ステップS3と、領域抽出ステップS3により抽出された高コントラスト領域について、高コントラスト領域に対応する干渉パターンを波面データに変換する波面算出ステップS4とを含む波面測定方法を提供する。
【選択図】図4
Description
この波面測定方法においては、試料を複数の領域に区分し、その一領域内の複数箇所において求めた複数の干渉パターンから求められた波面を平均することにより、当該領域の波面を測定することとしている。
本発明は、散乱体を含む試料内の焦点面からの戻り光と参照光とを干渉させて発生した前記試料各部に対応する干渉パターンのコントラストを測定するコントラスト測定ステップと、該コントラスト測定ステップにより測定されたコントラストが所定の閾値以上である高コントラスト領域を抽出する領域抽出ステップと、該領域抽出ステップにより抽出された前記高コントラスト領域について、該高コントラスト領域に対応する干渉パターンを波面データに変換する波面算出ステップとを含む波面測定方法を提供する。
このようにすることで、特定の周波数における強度の大小によってコントラストを簡易に測定することができる。
このようにすることで、簡易に計算できるラインプロファイルによって、コントラストを簡易に測定することができる。
試料内に存在する散乱体の密度が低い領域について取得されたばらつきの多い干渉パターンを波面の測定に使用しないので、高い精度で波面を測定することができる。
本実施形態に係る顕微鏡1は、図1に示されるように、レーザ光を発生するレーザ光源2と、該レーザ光源2から発せられたレーザ光をコリメート光に変換するコリメータレンズ3とを備えている。
また、顕微鏡1は、スライドガラスに載置された試料Aを搭載するステージ4と、コリメータレンズ3により変換されたコリメート光からなるレーザ光を照明光と参照光とに分岐する分岐部5とを備えている。
また、顕微鏡1は、試料Aからの戻り光と参照光とを干渉させて干渉パターンを発生させる干渉部13と、発生した干渉パターンから戻り光の波面を測定し、その波面データを波面変調部7に出力する波面測定部(波面測定装置)14とを備えている。
波長板15は、偏光ビームスプリッタ16においてレーザ光を参照光と照明光とに所定の光量の割合で分岐できるように、レーザ光の偏光方向を回転させるようになっている。
また、波長板23は、偏光ビームスプリッタ20を透過した照明光が試料Aに集光され、さらに試料Aからの戻り光が偏光ビームスプリッタ20に再度入射するまでの間に、偏光方向を90°回転させるように配置されている。
また、干渉光検出部27は、後述する空間光変調素子28および対物レンズ11の入射瞳位置と光学的に共役な位置関係に配置されている。
空間光変調素子28は、その表面形状を任意に変化させることができるセグメントタイプのMEMSによって構成されている。空間光変調素子28は、波面測定部14によって測定された波面に対応する波面データを入力されることにより、波面データに対応する形態に表面形状を変化させ、入射されるコリメート光からなる照明光を、測定された波面を有する照明光に変換するようになっている。空間光変調素子28と対物レンズ11の入射瞳位置とは光学的に共役な位置関係に配置されている。
本実施形態に係る顕微鏡1を用いた試料の観察は、まず、対物レンズ11の焦点面に存在する散乱体からの戻り光の波面を測定し、次いで、測定された波面をコリメート光から生成するように空間光変調素子28を設定し、最後に、空間光変調素子28に対してコリメート光を入射して空間光変調素子28によって変調された照明光を試料Aに照射することにより、試料Aの蛍光画像を取得することにより行う。
照明光を試料A上において2次元的に走査することにより、試料Aにおける観察範囲全体の各部から戻る戻り光と参照光との干渉パターンを取得することができる。
すなわち、散乱体の濃度が低い領域からの戻り光により生成される干渉パターンについても波面を求めるために使用していた従来の測定方法と比較して、より真値に近い波面を精度良く測定することができる。
顕微鏡1が多光子励起型顕微鏡である場合には、焦点面に配される極めて小さな集光点において光子密度を十分に高めて蛍光を発生させ、対物レンズ11によって集光した蛍光を光検出器33によって検出することにより、空間分解能の高い蛍光画像を取得することができるという利点がある。
ラインプロファイルに基づいてコントラストを測定することとすれば、計算が簡素であり測定速度を向上することができるという利点があり、2次元フーリエ変換によれば、干渉パターンのゆらぎやノイズの影響を受けにくいので、より精度良くコントラストを測定することができるという利点がある。
B ラインプロファイル
S2 コントラスト測定ステップ
S3 領域抽出ステップ
S4 波面算出ステップ
1 顕微鏡
2 レーザ光源(光源)
5 分岐部
11 対物レンズ
13 干渉部
14 波面測定部(波面測定装置)
28 空間光変調素子
34 コントラスト測定部
35 領域抽出部
36 波面算出部
Claims (7)
- 散乱体を含む試料内の焦点面からの戻り光と参照光とを干渉させて発生した前記試料各部に対応する干渉パターンのコントラストを測定するコントラスト測定ステップと、
該コントラスト測定ステップにより測定されたコントラストが所定の閾値以上である高コントラスト領域を抽出する領域抽出ステップと、
該領域抽出ステップにより抽出された前記高コントラスト領域について、該高コントラスト領域に対応する干渉パターンを波面データに変換する波面算出ステップとを含む波面測定方法。 - 前記領域抽出ステップにより抽出された前記高コントラスト領域内においてコントラストが最大となる地点を抽出する最大コントラスト抽出ステップを含み、
前記波面算出ステップが、前記最大コントラスト抽出ステップにより抽出された前記地点に対応する干渉パターンを波面データに変換し、得られた波面データを前記高コントラスト領域全体における波面データとして設定する請求項1に記載の波面測定方法。 - 前記領域抽出ステップにより抽出された前記高コントラスト領域の面積を算出する面積算出ステップと、
該面積算出ステップにおいて算出された面積が所定の閾値以上であるか否かを判定する判定ステップと、
該判定ステップにおいて所定の閾値以上の面積があると判定された前記高コントラスト領域を複数の小領域に分割する領域分割ステップとを含み、
前記波面算出ステップが、前記領域分割ステップにより分割生成された前記小領域について、該小領域に対応する干渉パターンを波面データに変換する請求項1に記載の波面測定方法。 - 前記コントラスト測定ステップが、前記干渉パターンを2次元フーリエ変換して該干渉パターンのコントラストを測定する請求項1から請求項3のいずれかに記載の波面測定方法。
- 前記コントラスト測定ステップが、前記干渉パターンのラインプロファイルに基づいて該干渉パターンのコントラストを測定する請求項1から請求項3のいずれかに記載の波面測定方法。
- 散乱体を含む試料内の焦点面からの戻り光と参照光とを干渉させて発生した前記試料各部に対応する干渉パターンのコントラストを測定するコントラスト測定部と、
該コントラスト測定部により測定されたコントラストが所定の閾値以上である高コントラスト領域を抽出する領域抽出部と、
該領域抽出部により抽出された前記高コントラスト領域について、該高コントラスト領域に対応する干渉パターンを波面データに変換する波面算出部とを備える波面測定装置。 - 光源からの光を照明光と参照光とに分岐する分岐部と、
該分岐部により分岐された照明光を散乱体を含む試料に集光するとともに、試料内の焦点面から戻る戻り光を集光する対物レンズと、
該対物レンズにより集光された戻り光と前記参照光とを干渉させて干渉パターンを発生させる干渉部と、
請求項6に記載の波面測定装置と、
該波面測定装置により算出された波面データに基づいて、前記光源からの光の波面を変調する空間光変調素子とを備える顕微鏡。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010083476A JP5642411B2 (ja) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | 波面測定方法、波面測定装置および顕微鏡 |
US13/065,502 US20110242649A1 (en) | 2010-03-31 | 2011-03-22 | Wavefront measurement method, wavefront measurement apparatus, and microscope |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010083476A JP5642411B2 (ja) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | 波面測定方法、波面測定装置および顕微鏡 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011215003A true JP2011215003A (ja) | 2011-10-27 |
JP5642411B2 JP5642411B2 (ja) | 2014-12-17 |
Family
ID=44709387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010083476A Expired - Fee Related JP5642411B2 (ja) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | 波面測定方法、波面測定装置および顕微鏡 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110242649A1 (ja) |
JP (1) | JP5642411B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012023024B4 (de) * | 2012-11-07 | 2023-05-04 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Lichtmikroskop und Mikroskopieverfahren |
CN108351301B (zh) | 2015-09-02 | 2021-03-09 | 英思克斯公司 | 用于彩色成像的系统和方法 |
JP2018533768A (ja) | 2015-11-05 | 2018-11-15 | インスコピックス, インコーポレイテッド | 光遺伝学撮像のためのシステムおよび方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07190711A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-28 | Osami Sasaki | コヒーレンス度を利用する干渉計 |
US20060033933A1 (en) * | 2004-08-11 | 2006-02-16 | Marcus Feierabend | Method and device for wave-front sensing |
JP2009230141A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | 光コヒーレンス断層法機構を有する外科用顕微鏡システム |
JP2009264799A (ja) * | 2008-04-22 | 2009-11-12 | Canon Inc | 測定装置、露光装置およびデバイス製造方法 |
JP2009300267A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Nikon Corp | 形状測定装置 |
-
2010
- 2010-03-31 JP JP2010083476A patent/JP5642411B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-03-22 US US13/065,502 patent/US20110242649A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07190711A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-28 | Osami Sasaki | コヒーレンス度を利用する干渉計 |
US20060033933A1 (en) * | 2004-08-11 | 2006-02-16 | Marcus Feierabend | Method and device for wave-front sensing |
JP2009230141A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | 光コヒーレンス断層法機構を有する外科用顕微鏡システム |
JP2009264799A (ja) * | 2008-04-22 | 2009-11-12 | Canon Inc | 測定装置、露光装置およびデバイス製造方法 |
JP2009300267A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Nikon Corp | 形状測定装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20110242649A1 (en) | 2011-10-06 |
JP5642411B2 (ja) | 2014-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10612913B2 (en) | Apparatus and methods for performing tomography and/or topography measurements on an object | |
JP6227337B2 (ja) | 光計測装置 | |
KR100871097B1 (ko) | 결맞음 주파수영역 반사파 계측법에 기초한 광영상 시스템 | |
WO2008139799A1 (en) | Image forming method and optical coherence tomograph apparatus using optical coherence tomography | |
US8937723B2 (en) | Apparatus and methods for optical coherence tomography and confocal microscopy | |
JP6186215B2 (ja) | 光計測装置及び光断層観察方法 | |
JP6188521B2 (ja) | 光計測装置 | |
JP2007298461A (ja) | 偏光感受光画像計測装置 | |
KR20190042737A (ko) | 이미징 기반 오버레이 계측을 위한 포커스 최적화를 위한 시스템 및 방법 | |
JP5772284B2 (ja) | 光コヒーレンストモグラフィ装置 | |
JP7175982B2 (ja) | 光計測装置および試料観察方法 | |
US11042017B2 (en) | Point-spread-function measurement device and measurement method, image acquisition apparatus, and image acquisition method | |
JP6595618B2 (ja) | 広視野顕微鏡を用いて試料の空間分解された高さ情報を確定するための方法および広視野顕微鏡 | |
WO2012110052A1 (en) | Apparatus and method for optical coherence tomography | |
JP5642411B2 (ja) | 波面測定方法、波面測定装置および顕微鏡 | |
JP2011128573A (ja) | ホログラム像投影装置 | |
JP6929684B2 (ja) | 眼科撮影装置及びその制御方法 | |
JP2019045431A (ja) | 光画像計測装置 | |
JP7174604B2 (ja) | 光画像計測装置、光画像計測方法 | |
KR101505745B1 (ko) | 이중 검출 반사 공초점 현미경 및 이를 사용하는 시편의 높이의 정보를 검출하는 방법 | |
WO2019150695A1 (ja) | 光画像計測装置 | |
KR20160082076A (ko) | 간섭계 기반 단층영상 및 표면형상 동시 획득 장치 | |
CN109142273A (zh) | 一种折射率显微测量系统 | |
US20130342849A1 (en) | Shape measurement device and shape measurement method | |
KR20080065252A (ko) | 결맞음 주파수영역 반사파 계측법에 기초한 광영상 시스템 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130118 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131018 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131203 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140124 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140708 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140905 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20140916 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141014 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141029 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5642411 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |