JP4812325B2 - Scanning confocal microscope and sample information measuring method - Google Patents

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Description

本発明は、光学系を介して試料を光で走査することにより試料の表面情報を測定する走査型共焦点顕微鏡および試料情報測定方法に関し、特に、試料の高さ方向に関する表面情報を測定することが可能な走査型共焦点顕微鏡および試料情報測定方法に関する。   The present invention relates to a scanning confocal microscope and a sample information measuring method for measuring surface information of a sample by scanning the sample with light through an optical system, and in particular, to measure surface information in the height direction of the sample. And a sample information measuring method.

従来、走査型共焦点顕微鏡は、試料に照明光を照射して試料で反射する反射光を、共焦点絞りを介して光検出器で検出し、その検出量に基づいて、試料の焦点深度が深い画像や3次元画像を取得する。   Conventionally, a scanning confocal microscope detects reflected light reflected by a sample by irradiating the sample with illumination light, using a photodetector through a confocal stop, and the focal depth of the sample is determined based on the detected amount. Acquire deep images and 3D images.

対物レンズの焦点と試料との相対的な位置を光軸方向に変化させると、すなわちZ走査させると、共焦点絞りを介して検出器に入射する反射光の量が変化し、試料の表面に焦点が合ったときに検出器における受光量が最大になる。したがって、検出器において最大受光量が得られるときの対物レンズの焦点と試料との相対的な位置から試料の表面の高さ情報を算出することができ、試料の表面を光で走査することによって試料全般の表面の高さ情報を取得することができる。   If the relative position of the focal point of the objective lens and the sample is changed in the optical axis direction, that is, Z-scanning is performed, the amount of reflected light entering the detector through the confocal stop changes, and the surface of the sample is changed. The amount of light received by the detector is maximized when it is in focus. Therefore, the height information of the surface of the sample can be calculated from the relative position between the focal point of the objective lens and the sample when the maximum amount of received light is obtained by the detector, and by scanning the surface of the sample with light Information on the height of the surface of the entire sample can be acquired.

Z走査することが可能な機構であるZ走査機構を、光軸方向に沿って対物レンズの集光位置と試料との相対的な位置を離散的に、かつ、繰り返し往復運動させ、光検出器によって、最大輝度を含む連続した少なくとも3点での光強度を検出した後、そのデータを用いて近似後I−Z曲線の最大値を計算し、高さ方向(Z方向)の試料情報を測定する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。   A Z-scanning mechanism, which is a mechanism capable of Z-scanning, discretely and repeatedly reciprocates the light-collecting position of the objective lens and the sample along the optical axis direction. After detecting the light intensity at at least three consecutive points including the maximum brightness, calculate the maximum value of the approximated I-Z curve using the data and measure the sample information in the height direction (Z direction) (For example, refer to Patent Document 1).

また、上述のようなZ走査機構を繰り返し往復運動させることにより、上記試料を3次元的に繰り返し観察する技術も既に開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
特開2004−20443号公報 特開2004−170509号公報
Further, a technique for repeatedly observing the sample three-dimensionally by repeatedly reciprocating the Z scanning mechanism as described above has already been disclosed (for example, see Patent Document 2).
JP 2004-20443 A JP 2004-170509 A

しかしながら、従来の技術(例えば、特許文献2)においては、3次元的に繰り返し観察動作を行なう前に、高さ方向(Z方向)の測定範囲の設定を行なう必要があり、正確な試料の3次元画像が得られない場合は、3次元的に繰り返し観察動作を一旦終了してから測定範囲を設定し直し、再度3次元的に繰り返し観察動作を行って3次元画像を得る必要があり、3次元画像を得るために手間(時間)がかかるという問題点があった。   However, in the conventional technique (for example, Patent Document 2), it is necessary to set the measurement range in the height direction (Z direction) before performing the three-dimensional repeated observation operation. If a three-dimensional image cannot be obtained, it is necessary to once complete the three-dimensional repeated observation operation, reset the measurement range, and then perform the three-dimensional repeated observation operation again to obtain a three-dimensional image. There is a problem that it takes time (time) to obtain a three-dimensional image.

本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてなされたもので、3次元的に繰り返し観察作動中に、使用者が3次元的に繰り返し観察を行いながら、高さ計測のための3次元画像取得における最適なZ走査範囲を設定でき、常に正確な3次元画像を容易に取得できる機能を搭載し、操作性を格段に向上させることが可能な走査型共焦点顕微鏡および試料情報測定方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described drawbacks of the prior art, and a three-dimensional image acquisition for height measurement is performed while a user repeatedly performs a three-dimensional observation during a three-dimensional repeated observation operation. Provided with a scanning confocal microscope and a sample information measuring method capable of setting an optimum Z-scanning range and having a function capable of easily acquiring an accurate three-dimensional image at all times and capable of greatly improving operability For the purpose.

また、3次元的に繰り返し観察において得られた高さ情報を利用して、使用者が意識することなくZ走査範囲を自動的に設定し、常に正確な3次元画像を容易に取得できる機能を搭載した走査型共焦点顕微鏡および試料情報測定方法を提供することを目的とする。   In addition, the Z-scanning range can be automatically set without the user's awareness using the height information obtained in three-dimensional repeated observation, and a function that can always easily acquire an accurate three-dimensional image is provided. An object is to provide an on-board scanning confocal microscope and a sample information measurement method.

本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の試料情報測定方法は、対物レンズを通して光源からの光を試料に照射し、上記対物レンズの集光位置と上記試料との相対的な位置を上記集束光の光軸方向に沿って離散的に3次元画像を取得する際のZ走査範囲の間を該Z走査範囲の下限から上限、上限から下限に繰り返し変化させ、各相対位置での上記試料からの光強度情報をそれぞれ取得し、上記取得した光強度情報群から複数の光強度情報を抽出し、上記抽出した複数の光強度情報に適合する変化曲線上のうち最大の光強度情報である最大値と、上記最大値を与える上記相対位置を推定し、上記推定した光強度情報の最大値と相対位置をそれぞれ輝度情報と高さ情報として上記Z走査範囲の下限から上限又は、上限から下限に上記対物レンズの集光位置と上記試料との相対的な位置が変化する毎に連続的に取得し、上記取得した輝度情報と高さ情報とに基づいて作成された上記試料の3次元画像が繰り返し更新表示されている間に上記3次元画像を取得する際のZ走査範囲を変更し、変更された上記Z走査範囲で取得された上記輝度情報と上記高さ情報に基づいて作成された上記3次元画像を表示することを特徴とする。
The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems.
That is, according to one aspect of the present invention, the sample information measurement method of the present invention irradiates the sample with light from the light source through the objective lens, and determines the relative position between the condensing position of the objective lens and the sample. between the Z scanning range in acquiring discrete three-dimensional image along the optical axis direction of the converging light is changed repeatedly from the lower limit of the Z scan range limit, the lower limit from the upper limit, at each relative position Light intensity information from the sample is extracted, a plurality of light intensity information is extracted from the acquired light intensity information group, and the maximum light intensity on the change curve adapted to the extracted light intensity information is obtained. Estimating the maximum value that is information and the relative position that gives the maximum value, and using the estimated maximum value and relative position of the light intensity information as luminance information and height information, respectively, from the lower limit to the upper limit of the Z scanning range, or The above objective lens from the upper limit to the lower limit The continuously acquired for each of the relative position changes between the condensing position and the sample 3-dimensional image is repeatedly updated display of the sample that was created based on the luminance information and the height information acquired above The three-dimensional image created based on the luminance information and the height information acquired by changing the Z-scanning range when acquiring the three-dimensional image during the change. Is displayed .

また、本発明の試料情報測定方法は、上記設定した走査範囲に基づいて、上記試料の形状を測定することが望ましい。
また、本発明の一態様によれば、本発明の走査型共焦点顕微鏡は、光源からの光を試料に対して集束させて上記試料からの反射光を取り込む対物レンズと、上記光の光軸方向に沿って上記対物レンズの集光位置と上記試料との相対的な位置を離散的に3次元画像を取得する際のZ走査範囲の間を該Z走査範囲の下限から上限、上限から下限に繰り返し変化させるZ走査機構と、上記対物レンズの集光位置と共役な位置に配置される共焦点絞りと、上記共焦点絞りを通過する反射光の強度を検出する光検出器とを備えた走査型共焦点顕微鏡であって、上記対物レンズの集光位置と上記試料の相対位置を変化させることにより、上記光検出器で検出した光強度の最大光強度値を含む複数の光強度情報を取得する光強度情報取得手段と、上記光強度情報取得手段によって取得した光強度情報群から複数の光強度情報を抽出し、上記抽出した複数の光強度情報に適合する変化曲線上のうち最大の光強度情報である最大値と、上記最大値の光強度情報を与える上記相対位置とを推定し、上記推定した光強度情報の最大値と相対位置とを、それぞれ輝度情報と高さ情報として上記Z走査範囲の下限から上限又は、上限から下限に上記対物レンズの集光位置と上記試料との相対的な位置が変化する毎に連続的に取得する光情報演算手段と、上記光情報演算手段によって取得した輝度情報と高さ情報とに基づいて作成された上記試料の3次元画像を表示する表示手段と、上記Z走査機構の走査範囲を設定するZ走査範囲設定手段とを有し、上記Z走査範囲設定手段が、上記取得した輝度情報と高さ情報とに基づいて作成された上記3次元画像が繰り返し更新表示されている間に上記Z走査機構の走査範囲が変更可能であり、上記3次元画像は、変更されたZ走査範囲で取得された上記輝度情報と上記高さ情報に基づいて作成され、上記表示手段で表示されることを特徴とする。
In the sample information measuring method of the present invention, it is desirable to measure the shape of the sample based on the set scanning range.
According to another aspect of the present invention, the scanning confocal microscope of the present invention includes an objective lens that focuses light from a light source on a sample and captures reflected light from the sample, and an optical axis of the light. Between the Z scanning range when discretely acquiring a three-dimensional image of the condensing position of the objective lens and the sample along the direction, the lower limit is the upper limit, and the lower limit is the upper limit. A Z-scanning mechanism that is repeatedly changed , a confocal stop disposed at a position conjugate with the condensing position of the objective lens, and a photodetector that detects the intensity of reflected light passing through the confocal stop. A scanning confocal microscope, wherein a plurality of light intensity information including a maximum light intensity value of a light intensity detected by the photodetector is obtained by changing a focusing position of the objective lens and a relative position of the sample. Light intensity information acquisition means to acquire, and the light intensity Extracting the obtained plurality of light intensity information from the light intensity information group by the broadcast acquisition means, the maximum value is the maximum light intensity information of the compatible change curve into a plurality of light intensity information described above extraction, the maximum value The relative position giving the light intensity information is estimated, and the maximum value and the relative position of the estimated light intensity information are respectively set as luminance information and height information from the lower limit to the upper limit, or from the upper limit to the lower limit. On the basis of the light information calculation means obtained continuously each time the relative position between the focusing position of the objective lens and the sample changes, and the luminance information and height information obtained by the light information calculation means. luminance information display means for displaying the 3-dimensional image of the sample that was created, and a Z scanning range setting means for setting a scanning range of the Z scanning mechanism, the above Z scanning range setting means, that the obtained Te And height Scanning range of the Z scanning mechanism can be altered while the above three-dimensional image created based on the bets are repeatedly updated display, the 3-dimensional images were acquired in a modified Z scanning range above It is created based on luminance information and the height information, and is displayed on the display means .

また、本発明の走査型共焦点顕微鏡は、上記Z走査範囲設定手段が、入力された上記Z走査機構の走査範囲を設定するZ走査範囲設定部と、上記Z走査範囲設定部で設定された走査範囲と上記高さ情報とに基づいて、上記Z走査機構が走査するZ走査範囲を調整するZ走査範囲自動調整部とを備えることが望ましい。   In the scanning confocal microscope of the present invention, the Z scanning range setting means is set by the Z scanning range setting unit for setting the inputted scanning range of the Z scanning mechanism and the Z scanning range setting unit. It is desirable to provide a Z-scanning range automatic adjustment unit that adjusts the Z-scanning range scanned by the Z-scanning mechanism based on the scanning range and the height information.

また、本発明の走査型共焦点顕微鏡は、上記Z走査範囲設定手段が、上記高さ情報に基づいて上記Z走査機構が走査するZ走査範囲を設定するZ走査範囲自動設定部を備えることが望ましい。   In the scanning confocal microscope according to the present invention, the Z scanning range setting unit may include a Z scanning range automatic setting unit that sets a Z scanning range to be scanned by the Z scanning mechanism based on the height information. desirable.

このような構成によれば、使用者はモニタ上に繰り返し表示される3次元画像を観察しながら、Z走査範囲を設定でき、正確な3次元画像を簡単に取得できる。
さらに、光検出器により取得された光情報に基づいて演算処理を実施し、Z走査範囲に反映することにより使用者が意識することなく、簡単に正確な3次元画像を取得できる。
According to such a configuration, the user can set the Z scanning range while observing the three-dimensional image repeatedly displayed on the monitor, and can easily obtain an accurate three-dimensional image.
Furthermore, an arithmetic process is performed based on the optical information acquired by the photodetector, and an accurate three-dimensional image can be easily acquired without being noticed by the user by reflecting it in the Z scanning range.

本発明によれば、試料の3次元構造を繰り返し連続的に取得するとともに、取得した光強度情報に基づいてZレボルバのZ走査範囲を設定するため、正確な3次元画像を容易に取得することができる。   According to the present invention, the three-dimensional structure of the sample is repeatedly and continuously acquired, and the Z scanning range of the Z revolver is set based on the acquired light intensity information, so that an accurate three-dimensional image can be easily acquired. Can do.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
図1は、本発明の第1の実施の形態を適用した走査型共焦点顕微鏡の構成を示す図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a scanning confocal microscope to which the first embodiment of the present invention is applied.

図1に示す走査型共焦点顕微鏡では、光源1から出射した光が、ビームスプリッター2を透過した後、2次元走査機構3に入射する。2次元走査機構3は、第1の光スキャナ3aと第2の光スキャナ3bとからなり、光束を2次元に走査し、対物レンズ7へと導く。対物レンズ7へ入射した光束は、集束光となって試料8の表面上を走査する。   In the scanning confocal microscope shown in FIG. 1, the light emitted from the light source 1 passes through the beam splitter 2 and then enters the two-dimensional scanning mechanism 3. The two-dimensional scanning mechanism 3 includes a first optical scanner 3 a and a second optical scanner 3 b, scans the light beam two-dimensionally, and guides it to the objective lens 7. The light beam incident on the objective lens 7 becomes focused light and scans the surface of the sample 8.

試料8の表面で反射した光は、再び対物レンズ7から2次元走査機構3を介してビームスプリッター2に導入された後、ビームスプリッター2によって反射され結像レンズ9によってピンホール10上に集光する。ピンホール10により試料8の集光点以外からの反射光をカットし、ピンホール10を通過する光だけを光検出器11によって検出する。   The light reflected from the surface of the sample 8 is again introduced from the objective lens 7 into the beam splitter 2 via the two-dimensional scanning mechanism 3, then reflected by the beam splitter 2 and condensed on the pinhole 10 by the imaging lens 9. To do. The reflected light from the sample 8 other than the focal point is cut by the pinhole 10, and only the light passing through the pinhole 10 is detected by the photodetector 11.

Zレボルバ6は、複数の対物レンズ7を保有し、所望の倍率の対物レンズ7を2次元走査の光路中に挿入することができるとともに、Z軸方向に移動可能となっており、対物レンズ7の集光位置と試料8の相対位置とを変化させることができるようになっている。   The Z revolver 6 has a plurality of objective lenses 7 and can insert an objective lens 7 having a desired magnification into an optical path for two-dimensional scanning, and is movable in the Z-axis direction. The light condensing position and the relative position of the sample 8 can be changed.

試料8は、試料台13上に載置されており、ステージ14によってXY方向に移動可能となっている。2次元走査機構3、Zレボルバ6および光検出器11等は、コンピュータ12に記憶された顕微鏡制御プログラムよって制御され、使用者はモニタ15に表示される操作画面を通じて各部を操作することが出来る。   The sample 8 is placed on the sample stage 13 and can be moved in the XY directions by the stage 14. The two-dimensional scanning mechanism 3, the Z revolver 6, the photodetector 11, and the like are controlled by a microscope control program stored in the computer 12, and the user can operate each unit through an operation screen displayed on the monitor 15.

ここで、対物レンズ7による集光位置は、ピンホール10と光学的に共役な位置にあり、試料8が対物レンズ7による集光位置にある場合は、試料8からの反射光がピンホール10上で集光してピンホール10を通過する。試料8が対物レンズ7による集光位置からずれた位置にある場合は、試料8からの反射光はピンホール10上では集光しておらず、ピンホール10を通過しない。   Here, the condensing position by the objective lens 7 is at a position optically conjugate with the pinhole 10. When the sample 8 is at the condensing position by the objective lens 7, the reflected light from the sample 8 is reflected by the pinhole 10. Condensed above and passes through the pinhole 10. When the sample 8 is at a position deviated from the condensing position by the objective lens 7, the reflected light from the sample 8 is not condensed on the pinhole 10 and does not pass through the pinhole 10.

図2は、対物レンズ7と試料8の相対位置(Z)と光検出器11の出力(I)の関係を示す図である。
以下この関係をI−Zカーブと呼ぶ。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the relative position (Z) between the objective lens 7 and the sample 8 and the output (I) of the photodetector 11.
Hereinafter, this relationship is called an IZ curve.

図2に示すように、試料8が対物レンズ7の集光位置Z0にある場合、光検出器11の出力は最大となり、この位置から対物レンズ7と試料8の相対位置が離れるに従い光検出器11の出力は急激に低下する。 As shown in FIG. 2, when the sample 8 is at the condensing position Z 0 of the objective lens 7, the output of the photodetector 11 is maximized, and light detection is performed as the relative position between the objective lens 7 and the sample 8 increases from this position. The output of the vessel 11 decreases rapidly.

この特性により、 2次元走査機構3によって集光点を2次元走査し、光検出器11の出力を2次元走査機構3に同期して画像化すれば、試料8のある特定の高さのみが画像化され、試料8を光学的にスライスした画像(共焦点画像)が得られる。そして、上記画像は、モニタ15に上記操作画面と合わせて表示される。   Due to this characteristic, if the focal point is two-dimensionally scanned by the two-dimensional scanning mechanism 3 and the output of the photodetector 11 is imaged in synchronization with the two-dimensional scanning mechanism 3, only a certain height of the sample 8 is obtained. An image (confocal image) obtained by imaging and optically slicing the sample 8 is obtained. The image is displayed on the monitor 15 together with the operation screen.

次に、Z方向の動作について説明する。
上記走査型共焦点顕微鏡が計測する試料8として、一方の端から他方の端へa面、b面、c面へと高さ(Z方向への厚さ)が異なり、かつ、厚い(高い)順にb面、c面、a面となる3面を有する試料を考える。
Next, the operation in the Z direction will be described.
As the sample 8 measured by the scanning confocal microscope, the height (thickness in the Z direction) is different from one end to the other end in the a-plane, b-plane, and c-plane, and is thick (high). Consider a sample having three surfaces in order of b-plane, c-plane, and a-plane.

図3は、Z方向の走査範囲の設定を説明するための図である。
Z走査範囲をゼロ以外の値に設定すると、図3のようにレボルバ6は現在の焦点位置を中心にZ走査範囲の間を上下にステップ移動し始める。
FIG. 3 is a diagram for explaining setting of the scanning range in the Z direction.
When the Z scanning range is set to a value other than zero, the revolver 6 starts to step up and down between the Z scanning ranges around the current focal position as shown in FIG.

設定されたZ走査範囲内をあらかじめ決められた移動ピッチΔZでZレボルバ6は移動し、Z相対位置毎に、共焦点画像が取得される。
説明を簡単にするため共焦点画像取得は5枚、即ち、Zレボルバ6の移動回数が4回であるとし、それぞれZ(−2)、Z(−1)、Z(0)、Z(1)、Z(2)の位置であるとする。この時、試料8の任意の点の光強度情報を得る。
The Z revolver 6 moves at a predetermined movement pitch ΔZ within the set Z scanning range, and a confocal image is acquired for each Z relative position.
In order to simplify the explanation, it is assumed that five confocal images are acquired, that is, the number of movements of the Z revolver 6 is four, and Z (-2), Z (-1), Z (0), Z (1 ), Z (2). At this time, light intensity information at an arbitrary point of the sample 8 is obtained.

図4は、Z(−2)からZ(2)の位置での光強度群を示す図である。
次に、各点において上記光強度情報を比較し、最大強度となった(I(n)、Z(n))、その前後の値(I(n−1)、Z(n−1))、(I(n+1)、Z(n+1))を抽出する。図3の場合でa面について言えば、最大強度点は、(Ia(−1)、Za(−1))、その前後が(Ia(0)、Za(0))、(Ia(−2)、Za(−2))となる。そして、この3点を通る近似2次曲線を想定し、その極値を求めることで真の最大値Ia[max] と、それを与えるZレボルバ6の位置Za[max]を得ることができる。
FIG. 4 is a diagram illustrating light intensity groups at positions Z (−2) to Z (2).
Next, the light intensity information was compared at each point, and the maximum intensity was obtained (I (n), Z (n)), and the values before and after (I (n-1), Z (n-1)). , (I (n + 1), Z (n + 1)). In the case of FIG. 3, regarding the a-plane, the maximum intensity point is (Ia (-1), Za (-1)), and before and after (Ia (0), Za (0)), (Ia (-2 ), Za (-2)). Then, assuming an approximate quadratic curve passing through these three points and obtaining the extreme value thereof, the true maximum value Ia [max] and the position Za [max] of the Z revolver 6 that gives it can be obtained.

試料8上のXY走査範囲にわたってこれらの情報を得ることにより、全面に焦点があったエクステンド画像と、高さマップ画像が作成される。高さマップ画像は、コンピュータ12により処理されることでモニタ15上に3次元的に表示する。なお、この3次元画像の表面には、エクステンド画像を貼り付けて表示することができる。   By obtaining such information over the XY scanning range on the sample 8, an extended image focused on the entire surface and a height map image are created. The height map image is three-dimensionally displayed on the monitor 15 by being processed by the computer 12. Note that an extended image can be pasted and displayed on the surface of the three-dimensional image.

そして、共焦点画像5枚で1回の輝度、高さの抽出が可能であるので、Zレボルバ6のステップ移動をZ(−2)→Z(−1)→Z(0)→Z(1)→Z(2)→Z(1)→Z(0)→Z(−1)→Z(−2)→・・・と繰り返し行なえば、連続的に試料8の3次元的形状を得ることができる。   Since the brightness and height can be extracted once with five confocal images, the step movement of the Z revolver 6 is changed from Z (−2) → Z (−1) → Z (0) → Z (1 ) → Z (2) → Z (1) → Z (0) → Z (−1) → Z (−2) →... To obtain the three-dimensional shape of the sample 8 continuously. Can do.

連続的に試料8の3次元的形状を取得している時のZ走査範囲の設定は、図5に示したGUI画面上の操作パネル16により、モニタ15上に繰り返し表示される3次元画像や断面プロファイルを観察しながら、使用者が、Z走査範囲の上下限または上下限間の幅を自由に設定する(大まかに設定する)。   Setting of the Z scanning range when the three-dimensional shape of the sample 8 is continuously acquired is performed by using a three-dimensional image repeatedly displayed on the monitor 15 by the operation panel 16 on the GUI screen shown in FIG. While observing the cross-sectional profile, the user freely sets (roughly sets) the width between the upper and lower limits or the upper and lower limits of the Z scanning range.

そして、使用者が設定した大まかなZ走査範囲の中で適宜正確な3次元画像を取得できる最適なZ走査範囲(所望する3次元画像が得られる最低限の走査範囲)を自動的に計算し、調整する。   Then, an optimum Z scanning range (a minimum scanning range in which a desired 3D image can be obtained) can be automatically calculated within a rough Z scanning range set by the user. ,adjust.

使用者は、図5に示したGUI画面上の操作パネル16により、モニタ15上に繰り返し表示される3次元画像や断面プロファイルを観察しながら、Z走査範囲の上下限または上下限間の幅を自由に設定できる。   The user can set the width between the upper and lower limits or the upper and lower limits of the Z scanning range while observing a three-dimensional image and a cross-sectional profile repeatedly displayed on the monitor 15 by using the operation panel 16 on the GUI screen shown in FIG. Can be set freely.

次に、図6を用いて、第1の実施の形態におけるZ走査範囲の設定方法を説明する。
図6は、本発明の第1の実施の形態におけるZ走査範囲設定処理の流れを示すフローチャートである。
Next, a method for setting the Z scanning range in the first embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the Z scanning range setting process in the first embodiment of the present invention.

まず、ステップS1において、使用者からの指示により繰り返し3次元表示が開始されると、ステップS2において、あらかじめ決められたZ走査範囲内をデフォルトの移動ピッチで走査が開始される。   First, when three-dimensional display is repeatedly started in accordance with an instruction from the user in step S1, scanning is started at a default moving pitch within a predetermined Z scanning range in step S2.

次に、ステップS3において、使用者が繰り返し3次元形状表示機能により構築された3次元形状画像または断面プロファイルをモニタ15上で観察しながら、大まかなZ走査範囲を図5に示したGUI画面上の操作パネル16で設定すると、設定した範囲内でZ走査が行われる。   Next, in step S3, the user repeatedly observes the three-dimensional shape image or the cross-sectional profile constructed by the three-dimensional shape display function on the monitor 15, and the rough Z scanning range is displayed on the GUI screen shown in FIG. If the operation panel 16 is set, Z scanning is performed within the set range.

そして、ステップS4において、構築された高さ画像からZ相対位置の最小値と最大値とを抽出する。
次に、ステップS5において、ステップS4で抽出されたZ相対位置の最小値からZ走査の下限値を算出する。例えば、図7に示すように、下限値を(Z相対位置の最小値−あらかじめ決められた移動ピッチ×2)とする。また、ステップS6において、ステップS4で抽出されたZ相対位置の最大値からZ走査の上限値を算出する。例えば、図7に示すように、上限値を((Z相対位置の最大値−Z相対位置の最小値)以上の最小移動ピッチの倍数+あらかじめ決められた移動ピッチ×4)とする。
In step S4, the minimum value and the maximum value of the Z relative position are extracted from the constructed height image.
Next, in step S5, the lower limit value of Z scanning is calculated from the minimum value of the Z relative position extracted in step S4. For example, as shown in FIG. 7, the lower limit value is set to (minimum value of Z relative position−predetermined moving pitch × 2). In step S6, the upper limit value of Z scanning is calculated from the maximum value of the Z relative position extracted in step S4. For example, as shown in FIG. 7, the upper limit value is set to (multiple of minimum moving pitch equal to (maximum value of Z relative position−minimum value of Z relative position) + predetermined moving pitch × 4).

そして、ステップS7において、ステップS5およびステップS6で算出したZ走査範囲の下限値および上限値を、3次元画像撮像の範囲に反映させる。
最後に、ステップS8において、表示されている画像が所望の3次元形状画像であればZ走査範囲設定処理を終了させ、所望の3次元形状画像でなければ、ステップS3に戻ってそれ以降の処理を繰り返す。
In step S7, the lower limit value and upper limit value of the Z scanning range calculated in steps S5 and S6 are reflected in the three-dimensional image capturing range.
Finally, in step S8, if the displayed image is a desired three-dimensional shape image, the Z scanning range setting process is terminated. If the displayed image is not a desired three-dimensional shape image, the process returns to step S3 and the subsequent processing repeat.

以上より、使用者が繰り返し3次元画像表示中にモニタ上で3次元形状を観察しながらZ走査範囲を自動設定することが出来る。さらに、使用者が設定したZ走査範囲から、適切なZ走査範囲(所望する3次元画像が得られる最低限の走査範囲)を自動的に計算し設定されるため、3次元画像撮像の際に余計なZ走査範囲が省かれるので、撮像にかかる時間短縮と高さ計測のための高精度な3次元画像取得が可能となる。   As described above, the Z scanning range can be automatically set while the user repeatedly observes the three-dimensional shape on the monitor while displaying the three-dimensional image. Furthermore, since an appropriate Z scanning range (minimum scanning range in which a desired three-dimensional image can be obtained) is automatically calculated and set from the Z scanning range set by the user, the three-dimensional image is captured. Since an extra Z scanning range is omitted, it is possible to obtain a highly accurate three-dimensional image for time reduction and height measurement.

なお、本第1の実施の形態の説明では、構築された高さ画像からZ相対位置の最小値と最大値とを抽出し、Z走査範囲の上限値と下限値とを計算後、Z走査範囲に反映させたが、Z相対位置の最小値と最大値から、Z走査範囲の上下間隔を算出し、Z走査範囲に反映させても良い。例えば、Z相対位置の最大値と最小値から中心位置を計算し、その中心位置から上下均等にZ走査範囲を拡げたり、縮めたりしてもよい。   In the description of the first embodiment, the minimum value and the maximum value of the Z relative position are extracted from the constructed height image, the upper limit value and the lower limit value of the Z scan range are calculated, and then the Z scan is performed. Although reflected in the range, the vertical interval of the Z scanning range may be calculated from the minimum value and the maximum value of the Z relative position and reflected in the Z scanning range. For example, the center position may be calculated from the maximum value and the minimum value of the Z relative position, and the Z scanning range may be expanded or contracted evenly from the center position.

次に、本発明を適用した第2の実施の形態について説明する。
本第2の実施の形態にかかる走査型共焦点顕微鏡は、上記第1の実施の形態の走査型共焦点顕微鏡に加え、使用者による大まかなZ走査範囲の設定も自動化し、適切な走査範囲を全て自動的に行なうZ走査範囲自動設定手段を具備する構成とした。
Next, a second embodiment to which the present invention is applied will be described.
In addition to the scanning confocal microscope of the first embodiment, the scanning confocal microscope according to the second embodiment also automates the setting of a rough Z scanning range by the user, and an appropriate scanning range. Z scanning range automatic setting means for automatically performing all of the above.

本第2の実施の形態におけるZレボルバ6のZ走査範囲の設定方法について説明する。
上記第1の実施の形態に示した走査型共焦点顕微鏡の構成によって共焦点画像を5枚取得した後、任意の試料8のZ相対位置の最大値と最小値の抽出を行なう。この抽出されたZ相対位置情報に基づいて、Zレボルバ6のZ走査範囲またはZ走査範囲の下限値および上限値を自動的に算出し設定する。
A method for setting the Z scanning range of the Z revolver 6 in the second embodiment will be described.
After obtaining five confocal images by the configuration of the scanning confocal microscope shown in the first embodiment, the maximum value and the minimum value of the Z relative position of an arbitrary sample 8 are extracted. Based on the extracted Z relative position information, the Z scanning range of the Z revolver 6 or the lower limit value and the upper limit value of the Z scanning range are automatically calculated and set.

次に、図8を用いて、第2の実施の形態におけるZ走査範囲の設定方法を説明する。
図8は、本発明の第2の実施の形態におけるZ走査範囲設定処理の流れを示すフローチャートである。
Next, a setting method of the Z scanning range in the second embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the Z scanning range setting process in the second embodiment of the present invention.

まず、ステップS11において、使用者からの指示により繰り返し3次元表示が開始される。この時、移動ピッチとZ走査範囲については、デフォルトの値が設定されている。
次に、ステップS12において、デフォルトの範囲内でZ走査が開始され、エクステンド画像が構築される。そして、ステップS13において、ステップS12で構築された高さ画像からZ相対位置の最小値と最大値とを抽出する。
First, in step S11, three-dimensional display is repeatedly started by an instruction from the user. At this time, default values are set for the movement pitch and the Z scanning range.
Next, in step S12, Z scanning is started within the default range, and an extended image is constructed. In step S13, the minimum value and the maximum value of the Z relative position are extracted from the height image constructed in step S12.

次に、ステップS14において、ステップS13で抽出された高さの最小値とマージンを含めたZ走査範囲の下限値とを比較する。例えば、ステップS13で抽出されたZ相対位置の最小値とデフォルトのZ走査範囲の下限値+あらかじめ設定可能である閾値とを比較する。   Next, in step S14, the minimum height value extracted in step S13 is compared with the lower limit value of the Z scanning range including the margin. For example, the minimum value of the Z relative position extracted in step S13 is compared with the lower limit value of the default Z scanning range and a threshold value that can be set in advance.

そして、マージンを含めたZ走査範囲の下限値の方がステップS13で抽出された高さの最小値以上であれば、すなわち任意の試料8におけるZ相対位置の高さの最小値がZ走査範囲に含まれていなかった場合(ステップS14:YES)は、ステップS15において、Z走査範囲の下限値をマージン(閾値)分だけ拡げて、次の走査でのZ走査範囲の下限値とする。   If the lower limit value of the Z scanning range including the margin is equal to or greater than the minimum height value extracted in step S13, that is, the minimum value of the Z relative position height in any sample 8 is the Z scanning range. If it is not included (step S14: YES), in step S15, the lower limit value of the Z scanning range is expanded by the margin (threshold value) to obtain the lower limit value of the Z scanning range in the next scanning.

他方、マージンを含めたZ走査範囲の下限値の方がステップS13で抽出された高さの最小値より小さければ、すなわち任意の試料8におけるZ相対位置の高さの最小値がZ走査範囲に含まれていた場合(ステップS14:NO)は、ステップS16において、ステップS13で抽出された高さの最小値とマージンを含めたZ走査範囲の下限値とを比較する。例えば、ステップS13で抽出されたZ相対位置の最小値とデフォルトのZ走査範囲の下限値+あらかじめ設定する閾値+走査ピッチとを比較する。   On the other hand, if the lower limit value of the Z scanning range including the margin is smaller than the minimum height value extracted in step S13, that is, the minimum value of the Z relative position height in any sample 8 is within the Z scanning range. If it is included (step S14: NO), in step S16, the minimum height value extracted in step S13 is compared with the lower limit value of the Z scanning range including the margin. For example, the minimum value of the Z relative position extracted in step S13 is compared with the lower limit value of the default Z scanning range + the preset threshold value + scanning pitch.

そして、マージンを含めたZ走査範囲の下限値の方がステップS13で抽出された高さの最小値以上であれば(ステップS16:YES)、ステップS17において、Z走査範囲の下限値を1ピッチ分だけ縮めて、次の走査でのZ走査範囲の下限値とする。   If the lower limit value of the Z scanning range including the margin is equal to or greater than the minimum height value extracted in step S13 (step S16: YES), the lower limit value of the Z scanning range is set to 1 pitch in step S17. The value is reduced by an amount corresponding to the lower limit value of the Z scanning range in the next scanning.

次に、ステップS18において、ステップS13で抽出された高さの最大値とマージンを含めたZ走査範囲の上限値とを比較する。例えば、ステップS13で抽出されたZ相対位置の最大値とデフォルトのZ走査範囲の上限値−上記閾値とを比較する。   Next, in step S18, the maximum height value extracted in step S13 is compared with the upper limit value of the Z scanning range including the margin. For example, the maximum value of the Z relative position extracted in step S13 is compared with the upper limit value of the default Z scanning range—the above threshold value.

そして、マージンを含めたZ走査範囲の上限値の方がステップS13で抽出された高さの最大値以下であれば、すなわち任意の試料8におけるZ相対位置の高さの最大値がZ走査範囲に含まれていなかった場合(ステップS18:YES)は、ステップS19において、Z走査範囲の上限値をマージン(閾値)分だけ拡げて、次の走査でのZ走査範囲の上限値とする。   If the upper limit value of the Z scanning range including the margin is less than the maximum height value extracted in step S13, that is, the maximum value of the Z relative position height in any sample 8 is the Z scanning range. If it is not included (step S18: YES), in step S19, the upper limit value of the Z scanning range is expanded by the margin (threshold value) to obtain the upper limit value of the Z scanning range in the next scanning.

他方、マージンを含めたZ走査範囲の上限値の方がステップS13で抽出された高さの最大値より大きければ(ステップS18:NO)、ステップS13で抽出された高さの最大値とマージンを含めたZ走査範囲の上限値とを比較する。例えば、ステップS13で抽出されたZ相対位置の最大値とデフォルトのZ走査範囲の上限値−あらかじめ設定する閾値−ピッチとを比較する。   On the other hand, if the upper limit value of the Z scanning range including the margin is larger than the maximum height value extracted in step S13 (step S18: NO), the maximum height value extracted in step S13 and the margin are set. The upper limit value of the included Z scanning range is compared. For example, the maximum value of the Z relative position extracted in step S13 is compared with the upper limit value of the default Z scanning range−the preset threshold value−pitch.

そして、マージンを含めたZ走査範囲の上限値の方がステップS13で抽出された高さの最大値以下であれば、すなわちある試料におけるZ相対位置の高さの最大値がZ走査範囲に含まれていた場合(ステップS20:YES)に、ステップS21において、Z走査範囲の上限値を1ピッチ分だけ縮めて、次の走査でのZ走査範囲の上限値とする。   If the upper limit value of the Z scanning range including the margin is less than the maximum height value extracted in step S13, that is, the maximum value of the Z relative position height in a certain sample is included in the Z scanning range. If this is the case (step S20: YES), in step S21, the upper limit value of the Z scan range is reduced by one pitch to obtain the upper limit value of the Z scan range in the next scan.

次に、ステップS22において、これらの上限値及び下限値を計測のための3次元画像取得におけるZ走査範囲に反映させる。
最後に、ステップS23において、表示されている画像が所望の3次元形状画像であればZ走査範囲設定処理を終了させ、所望の3次元形状画像でなければ、ステップS13に戻ってそれ以降の処理を繰り返す。
Next, in step S22, these upper limit value and lower limit value are reflected in the Z scanning range in the acquisition of a three-dimensional image for measurement.
Finally, in step S23, if the displayed image is a desired three-dimensional shape image, the Z scanning range setting process is terminated. If the displayed image is not a desired three-dimensional shape image, the process returns to step S13 and the subsequent processing. repeat.

以上の動作により、計測のための3次元画像取得におけるZ走査範囲の自動設定が実現する。
これにより、ボタンを押すだけの簡易操作で、最適なZ走査範囲(所望する3次元画像が得られる最低限の走査範囲)を自動的に計算し、設定されるため、3次元画像撮像の際に余計なZ走査範囲が省かれるので、撮像にかかる時間短縮と高さ計測のための高精度な3次元画像取得が可能となる。
With the above operation, automatic setting of the Z scanning range in acquiring a three-dimensional image for measurement is realized.
As a result, the optimum Z scanning range (minimum scanning range in which a desired three-dimensional image can be obtained) is automatically calculated and set with a simple operation with the push of a button. In addition, since an unnecessary Z scanning range is omitted, it is possible to obtain a highly accurate three-dimensional image for time reduction and height measurement.

なお、上記図8中のステップS14、ステップS16、ステップS18およびステップS20における判断基準として、Z相対位置の位置情報を使う代わりに、輝度情報を用いても良い。例えば、Z走査範囲の上下限それぞれの場所において輝度情報を参照し、ある一定の割合以上黒かった時は、それ以上拡大しないようにしても良い。   Note that, instead of using the position information of the Z relative position, luminance information may be used as the determination reference in step S14, step S16, step S18, and step S20 in FIG. For example, the luminance information may be referred to at each of the upper and lower limits of the Z scanning range, and if it is darker than a certain percentage, it may be prevented from further expansion.

以上、本発明を適用した各実施の形態を説明してきたが、本発明を適用する走査型共焦点顕微鏡の構成は、図1に示す構成に限らず各種の走査型共焦点顕微鏡に適用することができる。   As mentioned above, although each embodiment to which the present invention is applied has been described, the configuration of the scanning confocal microscope to which the present invention is applied is not limited to the configuration shown in FIG. 1 and is applied to various scanning confocal microscopes. Can do.

例えば、円盤上にスパイラル状に複数の微小開口を設けたニポウまたはニプコウ(Nipkow)ディスクを高速回転させる構成であっても良い。このとき、上記Nipkowディスクが対物レンズの集光位置と共役な位置に配置される微小開口を兼ね、光検出器としてCCDなどの2次元画像センサが用いられる。さらには2次元光走査機構に変えて、1次元光スキャナによって対物レンズの集束光を試料の1ライン上で走査し、試料の断面形状を測定する構成であっても良い。   For example, a structure in which a Nipo or Nipkow disk having a plurality of minute openings spirally formed on a disk may be rotated at high speed. At this time, a two-dimensional image sensor such as a CCD is used as a photodetector as the above-mentioned Nippon disk also serves as a minute aperture arranged at a position conjugate with the condensing position of the objective lens. Furthermore, instead of the two-dimensional light scanning mechanism, a configuration in which the focused light of the objective lens is scanned on one line of the sample by a one-dimensional light scanner to measure the cross-sectional shape of the sample.

また、対物レンズ7の集光位置と試料8の位置を相対的に移動させる移動機構として、対物レンズ7を移動するZレボルバ6に代えて試料8の位置を移動させるステージ機構を用いても良い。   Further, as a moving mechanism that relatively moves the focusing position of the objective lens 7 and the position of the sample 8, a stage mechanism that moves the position of the sample 8 instead of the Z revolver 6 that moves the objective lens 7 may be used. .

その他、上記の構成に限らず、各種の走査型共焦点顕微鏡に本発明を適用することができる。すなわち、本発明が適用される走査型共焦点顕微鏡および試料情報測定方法は、その機能が実行されるのであれば、上述の実施の形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または形状を取ることができる。   In addition, the present invention is not limited to the above configuration, and the present invention can be applied to various scanning confocal microscopes. That is, the scanning confocal microscope and the sample information measuring method to which the present invention is applied are not limited to the above-described embodiments as long as the functions are executed, and do not depart from the gist of the present invention. Various configurations or shapes can be taken within the scope.

本発明の第1の実施の形態を適用した走査型共焦点顕微鏡の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the scanning confocal microscope to which the 1st Embodiment of this invention is applied. 対物レンズ7と試料8の相対位置(Z)と光検出器11の出力(I)の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the relative position (Z) of the objective lens 7 and the sample 8, and the output (I) of the photodetector 11. FIG. Z方向の走査範囲の設定を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting of the scanning range of a Z direction. Z(−2)からZ(2)の位置での光強度群を示す図である。It is a figure which shows the light intensity group in the position of Z (-2) to Z (2). Z走査範囲指定の操作パネルGUIの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the operation panel GUI of Z scanning range specification. 本発明の第1の実施の形態におけるZ走査範囲設定処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the Z scanning range setting process in the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施の形態におけるZ走査範囲設定の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the Z scanning range setting in 1st Embodiment. 本発明の第2の実施の形態におけるZ走査範囲設定処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the Z scanning range setting process in the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 光源
2 ビームスプリッター
3 2次元走査機構
3a 第1の光スキャナ
3b 第2の光スキャナ
6 Zレボルバ
7 対物レンズ
8 試料
9 結像レンズ
10 ピンホール
11 光検出器
12 コンピュータ
13 試料台
14 ステージ
15 モニタ
16 操作パネル


DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Beam splitter 3 Two-dimensional scanning mechanism 3a 1st optical scanner 3b 2nd optical scanner 6 Z revolver 7 Objective lens 8 Sample 9 Imaging lens 10 Pinhole 11 Photodetector 12 Computer 13 Sample stand 14 Stage 15 Monitor 16 Operation panel


Claims (5)

対物レンズを通して光源からの光を試料に照射し、
前記対物レンズの集光位置と前記試料との相対的な位置を前記集束光の光軸方向に沿って離散的に3次元画像を取得する際のZ走査範囲の間を該Z走査範囲の下限から上限、上限から下限に繰り返し変化させ、
各相対位置での前記試料からの光強度情報をそれぞれ取得し、
前記取得した光強度情報群から複数の光強度情報を抽出し、
前記抽出した複数の光強度情報に適合する変化曲線上のうち最大の光強度情報である最大値と、前記最大値を与える前記相対位置を推定し、
前記推定した光強度情報の最大値と相対位置をそれぞれ輝度情報と高さ情報として前記Z走査範囲の下限から上限又は、上限から下限に前記対物レンズの集光位置と前記試料との相対的な位置が変化する毎に連続的に取得し、
前記取得した輝度情報と高さ情報とに基づいて作成された前記試料の3次元画像が繰り返し更新表示されている間に前記3次元画像を取得する際のZ走査範囲を変更し、
変更された前記Z走査範囲で取得された前記輝度情報と前記高さ情報に基づいて作成された前記3次元画像を表示する
ことを特徴とする試料情報測定方法。
Irradiate the sample with light from the light source through the objective lens,
The lower limit of the Z-scanning range between the Z-scanning range when a three-dimensional image is discretely acquired along the optical axis direction of the focused light and the relative position between the focusing position of the objective lens and the sample. from the upper limit is varied repeatedly to lower from the upper limit,
Obtain light intensity information from the sample at each relative position,
Extracting a plurality of light intensity information from the acquired light intensity information group,
A maximum value that is the maximum light intensity information on the change curve that matches the plurality of extracted light intensity information, and the relative position that gives the maximum value,
The estimated maximum value and relative position of the light intensity information are set as luminance information and height information, respectively , from the lower limit to the upper limit of the Z scanning range or from the upper limit to the lower limit. Acquire continuously whenever the position changes ,
Changing the Z scanning range when acquiring the three-dimensional image while the three-dimensional image of the sample created based on the acquired luminance information and height information is repeatedly updated and displayed ;
A sample information measuring method , comprising: displaying the three-dimensional image created based on the luminance information and the height information acquired in the changed Z scanning range .
前記設定した走査範囲に基づいて、前記試料の形状を測定することを特徴とする請求項に記載の試料情報測定方法。 Based on the scan the ranges set forth above, the sample information measuring method according to claim 1, characterized in that for measuring the shape of the specimen. 光源からの光を試料に対して集束させて前記試料からの反射光を取り込む対物レンズと、
前記光の光軸方向に沿って前記対物レンズの集光位置と前記試料との相対的な位置を離散的に3次元画像を取得する際のZ走査範囲の間を該Z走査範囲の下限から上限、上限から下限に繰り返し変化させるZ走査機構と、
前記対物レンズの集光位置と共役な位置に配置される共焦点絞りと、
前記共焦点絞りを通過する反射光の強度を検出する光検出器とを備えた走査型共焦点顕微鏡であって、
前記対物レンズの集光位置と前記試料の相対位置を変化させることにより、前記光検出器で検出した光強度の最大光強度値を含む複数の光強度情報を取得する光強度情報取得手段と、
前記光強度情報取得手段によって取得した光強度情報群から複数の光強度情報を抽出し、前記抽出した複数の光強度情報に適合する変化曲線上のうち最大の光強度情報である最大値と、前記最大値の光強度情報を与える前記相対位置とを推定し、前記推定した光強度情報の最大値と相対位置とを、それぞれ輝度情報と高さ情報として前記Z走査範囲の下限から上限又は、上限から下限に前記対物レンズの集光位置と前記試料との相対的な位置が変化する毎に連続的に取得する光情報演算手段と、
前記光情報演算手段によって取得した輝度情報と高さ情報とに基づいて作成された前記試料の3次元画像を表示する表示手段と、
前記Z走査機構の走査範囲を設定するZ走査範囲設定手段と、を有し、
前記Z走査範囲設定手段は、前記取得した輝度情報と高さ情報とに基づいて作成された前記3次元画像が繰り返し更新表示されている間に前記Z走査機構の走査範囲が変更可能であり、前記3次元画像は、変更されたZ走査範囲で取得された前記輝度情報と前記高さ情報に基づいて作成され、前記表示手段で表示されること、
特徴とする走査型共焦点顕微鏡。
An objective lens that focuses the light from the light source on the sample and captures the reflected light from the sample;
From the lower limit of the Z-scanning range between the Z-scanning range when discretely acquiring the three-dimensional image of the focusing position of the objective lens and the relative position of the sample along the optical axis direction of the light An upper limit, a Z scanning mechanism that repeatedly changes from an upper limit to a lower limit ,
A confocal stop disposed at a position conjugate with the condensing position of the objective lens;
A scanning confocal microscope comprising a photodetector for detecting the intensity of reflected light passing through the confocal stop,
Light intensity information acquisition means for acquiring a plurality of light intensity information including the maximum light intensity value of the light intensity detected by the photodetector by changing the focusing position of the objective lens and the relative position of the sample;
Extracting a plurality of light intensity information from the light intensity information group acquired by the light intensity information acquisition means , a maximum value that is the maximum light intensity information on the change curve that matches the extracted light intensity information , Estimating the relative position that gives the light intensity information of the maximum value, the maximum value and relative position of the estimated light intensity information, respectively, as the luminance information and the height information from the lower limit to the upper limit of the Z scanning range, or An optical information calculation means that continuously obtains every time the relative position between the focusing position of the objective lens and the sample changes from the upper limit to the lower limit ;
Display means for displaying a three-dimensional image of the sample created based on the luminance information and height information acquired by the optical information calculation means ;
Z scanning range setting means for setting a scanning range of the Z scanning mechanism ,
The Z scanning range setting means can change the scanning range of the Z scanning mechanism while the three-dimensional image created based on the acquired luminance information and height information is repeatedly updated and displayed. The three-dimensional image is created based on the luminance information and the height information acquired in the changed Z scanning range, and displayed on the display means;
Scanning confocal microscope according to claim.
前記Z走査範囲設定手段は、
入力された前記Z走査機構の走査範囲を設定するZ走査範囲設定部と、
前記Z走査範囲設定部で設定された走査範囲と前記高さ情報とに基づいて、前記Z走査機構が走査するZ走査範囲を調整するZ走査範囲自動調整部と、
を備えることを特徴とする請求項に記載の走査型共焦点顕微鏡。
The Z scanning range setting means includes
A Z-scanning range setting unit for setting the input scanning range of the Z-scanning mechanism;
A Z scanning range automatic adjustment unit for adjusting a Z scanning range scanned by the Z scanning mechanism based on the scanning range set by the Z scanning range setting unit and the height information;
The scanning confocal microscope according to claim 3 , further comprising:
前記Z走査範囲設定手段は、前記高さ情報に基づいて前記Z走査機構が走査するZ走査範囲を設定するZ走査範囲自動設定部と、
を備えることを特徴とする請求項に記載の走査型共焦点顕微鏡。
The Z scanning range setting means includes a Z scanning range automatic setting unit for setting a Z scanning range to be scanned by the Z scanning mechanism based on the height information,
The scanning confocal microscope according to claim 3 , further comprising:
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