JPH07199078A - 光学顕微鏡装置 - Google Patents
光学顕微鏡装置Info
- Publication number
- JPH07199078A JPH07199078A JP35099293A JP35099293A JPH07199078A JP H07199078 A JPH07199078 A JP H07199078A JP 35099293 A JP35099293 A JP 35099293A JP 35099293 A JP35099293 A JP 35099293A JP H07199078 A JPH07199078 A JP H07199078A
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- Japan
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- observation
- depth direction
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 微小寸法の被観察物の立体像を観察すること
のできる光学顕微鏡装置を提供する。 【構成】 遠隔操作で顕微鏡の焦点あわせを可能にする
機構３と、観察像を電子情報に変換する撮像装置２と、
観察像のデータを加工する情報処理装置７から構成した
光学顕微鏡装置において、被観察物の深さ方向に焦点の
合う位置を変化させるように対物レンズ６を移動させな
がら、焦点の合っている場所が対物レンズの移動につれ
て変化する観察像を撮像装置２により、時系列の観察像
データとして、情報処理装置７に取り込み、得られた多
数の観察像について、深さ方向に直交する平面内の位置
に対する観察像の変化率の大きい部分を取り出し、一枚
の被観察物の合成像を得る機能を備えた。
のできる光学顕微鏡装置を提供する。 【構成】 遠隔操作で顕微鏡の焦点あわせを可能にする
機構３と、観察像を電子情報に変換する撮像装置２と、
観察像のデータを加工する情報処理装置７から構成した
光学顕微鏡装置において、被観察物の深さ方向に焦点の
合う位置を変化させるように対物レンズ６を移動させな
がら、焦点の合っている場所が対物レンズの移動につれ
て変化する観察像を撮像装置２により、時系列の観察像
データとして、情報処理装置７に取り込み、得られた多
数の観察像について、深さ方向に直交する平面内の位置
に対する観察像の変化率の大きい部分を取り出し、一枚
の被観察物の合成像を得る機能を備えた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、理化学実験等で微小な
形状を観察する光学顕微鏡に関し、特にレーザ顕微鏡や
電子顕微鏡等を用いることなく立体像を観察出来る光学
顕微鏡装置に関する。
形状を観察する光学顕微鏡に関し、特にレーザ顕微鏡や
電子顕微鏡等を用いることなく立体像を観察出来る光学
顕微鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光学顕微鏡においては、光学系の倍率を
大きくすると焦点深度が浅くなるため、立体像の観察は
出来ない。このため微小寸法の立体像の観察には、高価
なレーザ顕微鏡や電子顕微鏡等を用いざるを得なかっ
た。
大きくすると焦点深度が浅くなるため、立体像の観察は
出来ない。このため微小寸法の立体像の観察には、高価
なレーザ顕微鏡や電子顕微鏡等を用いざるを得なかっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】理化学実験等で微小な
立体形状を光学顕微鏡を用いて観察する場合、光学系の
観察倍率を大きくすると、観察できる（焦点の合う）深
度が浅くなり、立体像を観察できない。
立体形状を光学顕微鏡を用いて観察する場合、光学系の
観察倍率を大きくすると、観察できる（焦点の合う）深
度が浅くなり、立体像を観察できない。
【０００４】本発明は、係る従来の事情に鑑みて為され
たものであり、微小寸法の被観察物の立体像を観察する
ことのできる光学顕微鏡装置を提供することを目的とす
る。
たものであり、微小寸法の被観察物の立体像を観察する
ことのできる光学顕微鏡装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】遠隔操作で顕微鏡の焦点
あわせを可能にする機構と、観察像を電子情報に変換す
る撮像装置と、観察像のデータを加工する情報処理装置
から構成した光学顕微鏡装置において、被観察物の深さ
方向に焦点の合う位置を変化させるように対物レンズを
移動させながら、焦点の合っている場所が対物レンズの
移動につれて変化する観察像を前記撮像装置により、時
系列の観察像データとして、情報処理装置に取り込み、
得られた多数の観察像について、深さ方向に直交する平
面内の位置に対する観察像の変化率の大きい部分を取り
出し、一枚の被観察物の合成像を得る機能を備えたこと
を特徴とする。
あわせを可能にする機構と、観察像を電子情報に変換す
る撮像装置と、観察像のデータを加工する情報処理装置
から構成した光学顕微鏡装置において、被観察物の深さ
方向に焦点の合う位置を変化させるように対物レンズを
移動させながら、焦点の合っている場所が対物レンズの
移動につれて変化する観察像を前記撮像装置により、時
系列の観察像データとして、情報処理装置に取り込み、
得られた多数の観察像について、深さ方向に直交する平
面内の位置に対する観察像の変化率の大きい部分を取り
出し、一枚の被観察物の合成像を得る機能を備えたこと
を特徴とする。
【０００６】
【作用】深さ方向に対物レンズを移動させて、被観察物
の深さ方向に焦点の合う位置を変化させながら、撮像装
置により、焦点の合っている部分が変化する時系列の観
察像データとして、情報処理装置に取り込む。取り込ま
れた観察像は、焦点の合っている部分の像と、焦点の合
っていない部分の像からなる。時系列の観察像データに
ついて、被観察物の各部分については、得られた時系列
データの中に、もっとも焦点の合っている部分が存在す
る。それらの部分を取り出して一枚の画面に合成する
と、明瞭な全体の観察像を得ることが出来る。
の深さ方向に焦点の合う位置を変化させながら、撮像装
置により、焦点の合っている部分が変化する時系列の観
察像データとして、情報処理装置に取り込む。取り込ま
れた観察像は、焦点の合っている部分の像と、焦点の合
っていない部分の像からなる。時系列の観察像データに
ついて、被観察物の各部分については、得られた時系列
データの中に、もっとも焦点の合っている部分が存在す
る。それらの部分を取り出して一枚の画面に合成する
と、明瞭な全体の観察像を得ることが出来る。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例について添付図面を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
【０００８】図１は、本発明の一実施例の光学顕微鏡装
置の構成を示す。顕微鏡本体は、テーブル５に搭載さ
れ、テーブル５は例えば磁気浮上式の除振装置となって
おり、設置床からの振動及びテーブル上の搭載物自体か
ら生じる振動が電磁的な制御により制振されるようにな
っている。顕微鏡本体１には撮像装置としてＣＣＤカメ
ラ２が取付けられ、被観察物１０の対物レンズ６等によ
り高倍率に拡大された光学的観察像が電気的な映像信号
として情報処理装置（コンピュータ）７に送られ、ＣＲ
Ｔディスプレイ８に表示される。ＣＣＤカメラ２は、光
学観察像をアナログの映像信号（電子情報）に変換し
て、コンピュータ７で情報処理の容易なデジタル信号に
変換する。
置の構成を示す。顕微鏡本体は、テーブル５に搭載さ
れ、テーブル５は例えば磁気浮上式の除振装置となって
おり、設置床からの振動及びテーブル上の搭載物自体か
ら生じる振動が電磁的な制御により制振されるようにな
っている。顕微鏡本体１には撮像装置としてＣＣＤカメ
ラ２が取付けられ、被観察物１０の対物レンズ６等によ
り高倍率に拡大された光学的観察像が電気的な映像信号
として情報処理装置（コンピュータ）７に送られ、ＣＲ
Ｔディスプレイ８に表示される。ＣＣＤカメラ２は、光
学観察像をアナログの映像信号（電子情報）に変換し
て、コンピュータ７で情報処理の容易なデジタル信号に
変換する。
【０００９】本実施例の顕微鏡装置は、遠隔操作で顕微
鏡の焦点合せを可能にする焦点合せ駆動機構３を備え
る。焦点合せ駆動機構３は、ステッピングモータとギヤ
で顕微鏡本体１をテーブル５に対して微小距離上下動さ
せる機構である。コンピュータ７から遠隔操作の指令信
号が制御装置１１に送られ、焦点合せ駆動機構３が制御
装置１１により上下方向に微細に位置制御されることに
より、対物レンズ６と被観察物１０との距離が制御さ
れ、遠隔操作で顕微鏡の焦点合せが可能である。
鏡の焦点合せを可能にする焦点合せ駆動機構３を備え
る。焦点合せ駆動機構３は、ステッピングモータとギヤ
で顕微鏡本体１をテーブル５に対して微小距離上下動さ
せる機構である。コンピュータ７から遠隔操作の指令信
号が制御装置１１に送られ、焦点合せ駆動機構３が制御
装置１１により上下方向に微細に位置制御されることに
より、対物レンズ６と被観察物１０との距離が制御さ
れ、遠隔操作で顕微鏡の焦点合せが可能である。
【００１０】図２は、微細な円錐状の観察物を示す。光
学顕微鏡本体１は、光学系の観察倍率を高くすると、観
察できる（焦点の合う）深度が浅くなり、立体像を観察
することが困難となる。即ち、図中Ａ−Ａ線に焦点を合
わせるように対物レンズ６の位置を移動するとＢ−Ｂ線
及びＣ−Ｃ線では焦点が合わなくなりぼやけた像とな
る。同様にＢ−Ｂ線に焦点を合わせると、Ａ−Ａ線及び
Ｃ−Ｃ線の部分は焦点が合わなくなりぼやけた像とな
る。
学顕微鏡本体１は、光学系の観察倍率を高くすると、観
察できる（焦点の合う）深度が浅くなり、立体像を観察
することが困難となる。即ち、図中Ａ−Ａ線に焦点を合
わせるように対物レンズ６の位置を移動するとＢ−Ｂ線
及びＣ−Ｃ線では焦点が合わなくなりぼやけた像とな
る。同様にＢ−Ｂ線に焦点を合わせると、Ａ−Ａ線及び
Ｃ−Ｃ線の部分は焦点が合わなくなりぼやけた像とな
る。
【００１１】図３は、図２に示す被観察物のＡ−Ａ線、
Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線にそれぞれ焦点を合わせた場合の観
察像を示す。被観察物の深さ方向に焦点の合う位置が変
化することが示されている。対物レンズ６の移動につれ
て焦点が変化する観察像を、ＣＣＤカメラ２により時系
列の観察像データＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃとしてコンピ
ュータ７に取り込む。
Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線にそれぞれ焦点を合わせた場合の観
察像を示す。被観察物の深さ方向に焦点の合う位置が変
化することが示されている。対物レンズ６の移動につれ
て焦点が変化する観察像を、ＣＣＤカメラ２により時系
列の観察像データＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃとしてコンピ
ュータ７に取り込む。
【００１２】図４は、上記時系列の観察像データから観
察像の変化率の最大の部分を取り出し、一枚の被観察物
の合成像を作成した状態を示す。深さ方向に直交するＡ
−Ａ平面、Ｂ−Ｂ平面、Ｃ−Ｃ平面の焦点に対する観察
像は、それぞれ深さ方向に直交する平面内に焦点があっ
ているため、その部分では鮮明な画像が得られる。これ
に対して、深さ方向に上方又は下方の部分は、焦点が合
わないため、ぼやけた画像となる。
察像の変化率の最大の部分を取り出し、一枚の被観察物
の合成像を作成した状態を示す。深さ方向に直交するＡ
−Ａ平面、Ｂ−Ｂ平面、Ｃ−Ｃ平面の焦点に対する観察
像は、それぞれ深さ方向に直交する平面内に焦点があっ
ているため、その部分では鮮明な画像が得られる。これ
に対して、深さ方向に上方又は下方の部分は、焦点が合
わないため、ぼやけた画像となる。
【００１３】ぼやけた画像は、明るさについての変化が
連続的であり、微分処理を行うと変化率が小さくなる。
これに対して、鮮明な画像の部分は変化率が大きい。従
って、変化率の大きい部分を取り出すことにより焦点が
あった画像部分のみを取り出すことができる。従って、
時系列的に深さ方向に対物レンズの移動につれて焦点の
変化する観察像を捉え記憶装置に画素データを記憶す
る。次に同一画像上の画素データを微分処理して、各画
像の変化率の大きい部分を取り出す。この焦点の合った
部分のみの画像を合成して、一枚の被観察物全体として
焦点の合った画像を得ることができる。
連続的であり、微分処理を行うと変化率が小さくなる。
これに対して、鮮明な画像の部分は変化率が大きい。従
って、変化率の大きい部分を取り出すことにより焦点が
あった画像部分のみを取り出すことができる。従って、
時系列的に深さ方向に対物レンズの移動につれて焦点の
変化する観察像を捉え記憶装置に画素データを記憶す
る。次に同一画像上の画素データを微分処理して、各画
像の変化率の大きい部分を取り出す。この焦点の合った
部分のみの画像を合成して、一枚の被観察物全体として
焦点の合った画像を得ることができる。
【００１４】以上の実施例では対物レンズの移動につれ
て変化する３枚の画像をＣＣＤカメラにより情報処理装
置に取り込み、３枚の画像から１枚の画像を合成するよ
うに説明したが、時系列の観察像データとして取り込む
画像の枚数は多ければ多いほど鮮明な１枚の合成像が得
られる。又撮像装置としては、ＣＣＤカメラに限らず、
光学的な像を電気的な信号に変換できるものであれば良
い。このように、本発明の趣旨を逸脱することなく種々
の変形実施例が可能である。
て変化する３枚の画像をＣＣＤカメラにより情報処理装
置に取り込み、３枚の画像から１枚の画像を合成するよ
うに説明したが、時系列の観察像データとして取り込む
画像の枚数は多ければ多いほど鮮明な１枚の合成像が得
られる。又撮像装置としては、ＣＣＤカメラに限らず、
光学的な像を電気的な信号に変換できるものであれば良
い。このように、本発明の趣旨を逸脱することなく種々
の変形実施例が可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の光
学顕微鏡装置では、ミクロンオーダの立体形状の被観察
物を容易に観察できる。
学顕微鏡装置では、ミクロンオーダの立体形状の被観察
物を容易に観察できる。
【図１】本発明の実施例の光学顕微鏡装置の説明図。
【図２】円錐状の被観察物の拡大説明図。
【図３】図２に示す被観察物の焦点位置を変えながら、
観察した結果の光学顕微鏡像の説明図。
観察した結果の光学顕微鏡像の説明図。
【図４】図３に示す観察像から、焦点の合っている部分
を取り出して合成した観察像の説明図。
を取り出して合成した観察像の説明図。
１ 光学顕微鏡本体 ２ ＣＣＤカメラ（撮像装置） ３ 焦点合せ駆動機構 ５ テーブル ６ 対物レンズ ７ コンピュータ（情報処理装置） １０ 被観察物
フロントページの続き (72)発明者 広瀬 政義 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内
Claims (2)
- 【請求項１】 遠隔操作で顕微鏡の焦点あわせを可能に
する機構と、観察像を電子情報に変換する撮像装置と、
観察像のデータを加工する情報処理装置から構成した光
学顕微鏡装置において、 被観察物の深さ方向に焦点の合う位置を変化させるよう
に対物レンズを移動させながら、焦点の合っている場所
が対物レンズの移動につれて変化する観察像を前記撮像
装置により、時系列の観察像データとして、情報処理装
置に取り込み、 得られた多数の観察像について、深さ方向に直交する平
面内の位置に対する観察像の変化率の大きい部分を取り
出し、一枚の被観察物の合成像を得る機能を備えたこと
を特徴とする光学顕微鏡装置。 - 【請求項２】 前記合成像を得る機能は、前記多数の観
察像の焦点の合っている像の部分を取り出して合成像を
形成するものであることを特徴とする請求項１記載の光
学顕微鏡装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35099293A JPH07199078A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 光学顕微鏡装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35099293A JPH07199078A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 光学顕微鏡装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07199078A true JPH07199078A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=18414305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35099293A Pending JPH07199078A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 光学顕微鏡装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07199078A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002062485A (ja) * | 2000-06-09 | 2002-02-28 | Takashi Yoshimine | 検査システム |
| WO2011046115A1 (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-21 | 日立化成工業株式会社 | 光導波路基板及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP35099293A patent/JPH07199078A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002062485A (ja) * | 2000-06-09 | 2002-02-28 | Takashi Yoshimine | 検査システム |
| WO2011046115A1 (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-21 | 日立化成工業株式会社 | 光導波路基板及びその製造方法 |
| JP2011085647A (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Hitachi Chem Co Ltd | 光導波路基板及びその製造方法 |
| US8818147B2 (en) | 2009-10-13 | 2014-08-26 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Optical waveguide substrate and method for manufacturing same |
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