JPH09236750A - Determining method measuring parameter of scanning microscope - Google Patents

Determining method measuring parameter of scanning microscope

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JPH09236750A
JPH09236750A JP4494896A JP4494896A JPH09236750A JP H09236750 A JPH09236750 A JP H09236750A JP 4494896 A JP4494896 A JP 4494896A JP 4494896 A JP4494896 A JP 4494896A JP H09236750 A JPH09236750 A JP H09236750A
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JP
Japan
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offset
light receiving
receiving element
gain
sample
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JP4494896A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaya Katsumata
政也 勝俣
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To minimize the number of times of scanning required for determining a parameter and to reduce the damage of a sample. SOLUTION: This method is the determining method of a measuring parameter of a scanning microscope and includes the following step. An input control amount capable of setting the output of a photodetector 3 is found in plural stages, and the image data of a sample are fetched by setting the input control amount obtained from the photodetector 3. Changing of the input control amount is repeated until the maximum value of the image data of the sample satisfys a prescribed condition and the input control amount suitable for finding the dynamic range is selected. From the maximum value convertible to a digital value by an A/D converting means 6 and the dynamic range obtained, an offset and a gain are determined.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、標本の走査画像で
ある蛍光像、透過像等を受光素子で電気信号に変換して
標本画像を形成する走査型顕微鏡において、標本画像の
明るさ等を最適化する測定パラメータを決定するための
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning microscope in which a fluorescence image, a transmission image, or the like, which is a scanned image of a sample, is converted into an electric signal by a light receiving element to form a sample image. It relates to a method for determining measurement parameters to optimize.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、走査型顕微鏡には、生物標本を観
察等するために使用する生物用レーザ走査型顕微鏡や半
導体ウエハの検査等に使用する工業用レーザ走査型顕微
鏡等がある。いずれの走査型顕微鏡においても持ってい
る能力を最大限に引き出すために各種測定パラメータを
標本の状態に合わせて最適に調整しなければならない。
2. Description of the Related Art Currently, scanning microscopes include a biological laser scanning microscope used for observing biological specimens and an industrial laser scanning microscope used for inspection of semiconductor wafers. In order to maximize the ability of any scanning microscope, various measurement parameters must be optimally adjusted according to the condition of the sample.

【0003】従来、工業用レーザ走査型顕微鏡では、標
本像を撮像する受光素子へ通じる光路上にシャッタを設
け、このシャッタを閉じて光を遮蔽した状態で受光素子
の出力に対するオフセットを決めている。次に、シャッ
タを開いて標本像を1枚撮像して受光素子の出力信号か
ら標本像中の最大輝度値と最小輝度値を求め、ダイナミ
ックレンジが広くなるようにゲイン及びNDフィルタの
フィルタ値を1ステップ上げ、この画像の取り込み及び
測定パラメータ変更を、標本像の画像信号の最大輝度値
と最小輝度値の差が当該走査型顕微鏡の入力有効範囲の
最大となるまで繰り返している。生物用走査型顕微鏡に
おいても、上記した工業用レーザ走査型顕微鏡の場合と
同様にして測定パラメータの設定を行っていた。
Conventionally, in an industrial laser scanning microscope, a shutter is provided on an optical path leading to a light receiving element for picking up a sample image, and an offset with respect to an output of the light receiving element is determined in a state where the shutter is closed and light is blocked. . Next, the shutter is opened, one sample image is captured, the maximum luminance value and the minimum luminance value in the sample image are obtained from the output signal of the light receiving element, and the gain and the filter value of the ND filter are set so that the dynamic range becomes wide. This step is repeated by one step, and this image capture and measurement parameter change are repeated until the difference between the maximum luminance value and the minimum luminance value of the image signal of the sample image reaches the maximum effective input range of the scanning microscope. Also in the biological scanning microscope, the measurement parameters are set in the same manner as in the above-mentioned industrial laser scanning microscope.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、生物用
走査型顕微鏡について工業用レーザ走査型顕微鏡と同じ
手順で測定パラメータを決めた場合には次のような問題
が生じる。第1に、標本を蛍光色素で染色した標本像を
観察する場合、標本に浸している溶液や標本を押さえて
いるカバーグラスが光を発してしまう。ユーザは電気的
なノイズのとれたオフセットよりは実際に観察したとき
の細胞以外の明るさを引いた相対的な明るさ変化が必要
であるが、細胞以外の光が含まれた画像に対してオート
ゲインを求めていた。
However, when the measurement parameters of the biological scanning microscope are determined by the same procedure as the industrial laser scanning microscope, the following problems occur. First, when observing a specimen image in which the specimen is stained with a fluorescent dye, the solution immersed in the specimen or the cover glass holding the specimen emits light. The user needs to change the relative brightness by subtracting the brightness of non-cells when actually observed, rather than the offset that eliminates electrical noise. I was looking for auto gain.

【0005】第2に、生物標本を蛍光観察等する場合、
レーザ照射時間が長くなると標本に与えるダメージが大
きくなるので、照射時間、即ち測定回数をできるだけ減
らすことが望まれる。しかし、ゲイン等の測定パラメー
タを設定するために標本を繰り返し走査しているためレ
ーザ照射時間が長くかかっていた。
Secondly, when observing a biological specimen with fluorescence,
As the laser irradiation time increases, the damage to the sample increases, so it is desirable to reduce the irradiation time, that is, the number of measurements as much as possible. However, the laser irradiation time is long because the sample is repeatedly scanned to set measurement parameters such as gain.

【0006】第3に、一般的に、生物標本は金属標本に
比べて暗いものが多いので、受光素子に入射する光量を
確保しておかないと画像信号が受光素子による暗電流の
ノイズ等に埋もれる可能性があるが、従来はマニュアル
操作で試行錯誤的にパラメータを決定していたので受光
素子にとって必ずしも十分な光量が確保されているとは
限らなかった。
Thirdly, since biological specimens are generally darker than metal specimens, unless the amount of light incident on the light-receiving element is secured, the image signal may cause dark current noise due to the light-receiving element. Although there is a possibility that the light will be buried, it has not always been possible to secure a sufficient amount of light for the light-receiving element because the parameters have been manually determined by trial and error in the past.

【0007】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたもので、測定パラメータを決定するまでに必要な走
査回数を最小限に抑えて標本のダメージを低減し、また
パラメータ設定操作が容易でユーザの負担を軽減でき、
確実に最適な測定パラメータを決定できる測定パラメー
タの決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 situation, and minimizes the number of scans required to determine a measurement parameter to reduce the damage to the sample and facilitates the parameter setting operation. Can reduce the burden on the user,
It is an object of the present invention to provide a method for determining a measurement parameter that can surely determine an optimum measurement parameter.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下のような手段を講じた。請求項1に対
応する本発明は、レーザ光源から出射されたレーザ光を
走査光学系を介して集光光学系に導いて標本を走査し、
レーザ光で走査された標本からの反射光又は透過光を受
光素子に入射してアナログ電気信号に変換し、このアナ
ログ電気信号をオフセット調整部及びアナログ増幅部で
それぞれオフセット及びゲイン調整した後、A/D変換
手段でディジタル信号に変換した信号を標本画像データ
として取り込み、制御用計算機から前記受光素子、オフ
セット調整部及びアナログ増幅部の受光感度、オフセッ
ト及びゲインといった測定パラメータを制御する走査型
顕微鏡における測定パラメータの決定方法であり、
(a)前記受光素子の出力を複数段で設定できる入力制
御量を求めるステップ、(b)前記受光素子にステップ
(a)で求めた入力制御量を設定して標本画像データを
取り込むステップ、(c)前記標本画像データの最大値
が所定条件を満たすまで入力制御量を変えてステップ
(b)を繰り返し前記受光素子の出力電流のダイナミッ
クレンジを求めるのに適した入力制御量を選択するステ
ップ、(d)選択した入力制御量を前記受光素子に設定
して出力電流のダイナミックレンジを測定するステッ
プ、(e)前記A/D変換手段でディジタル変換可能な
最大値とステップ(d)で求めたダイナミックレンジと
から前記オフセット及びゲインを決定するステップを含
んでなる。
In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures. The present invention corresponding to claim 1 guides a laser beam emitted from a laser light source to a focusing optical system via a scanning optical system to scan a sample,
After the reflected light or the transmitted light from the sample scanned with the laser light is incident on the light receiving element and converted into an analog electric signal, and the analog electric signal is adjusted in the offset adjustment unit and the analog amplification unit, respectively, In a scanning microscope in which a signal converted into a digital signal by the D / D conversion means is taken in as sample image data, and measurement parameters such as light receiving sensitivity, offset and gain of the light receiving element, the offset adjusting section and the analog amplifying section are controlled from a control computer. Is a method of determining measurement parameters,
(A) a step of obtaining an input control amount capable of setting the output of the light receiving element in a plurality of stages, (b) a step of setting the input control amount obtained in step (a) to the light receiving element and loading sample image data, c) changing the input control amount until the maximum value of the sample image data satisfies a predetermined condition and repeating step (b) to select an input control amount suitable for obtaining the dynamic range of the output current of the light receiving element, (D) a step of setting the selected input control amount in the light receiving element and measuring the dynamic range of the output current, (e) a maximum value that can be digitally converted by the A / D conversion means, and the step (d) Determining the offset and gain from the dynamic range.

【0009】本発明によれば、標本のスキャン回数は受
光素子に設定する入力制御量を決定するための所定回数
だけでよく、ゲイン、オフセットの決定のためのスキャ
ンは削減できることから、生物標本に与えるダメージを
小さくすることができる。また、受光素子をA/D変換
手段の有効な入力範囲に合わせて感度設定してから他の
パラメータを決定するので受光素子の暗電流にアナログ
受光信号が埋もれてしまうのを防止することもできる。
According to the present invention, the number of scans of the sample is only a predetermined number for determining the input control amount set in the light receiving element, and the number of scans for determining the gain and the offset can be reduced. The damage done can be reduced. Further, since the sensitivity is set for the light receiving element in accordance with the effective input range of the A / D conversion means and other parameters are determined, it is possible to prevent the analog light receiving signal from being buried in the dark current of the light receiving element. .

【0010】請求項2に対応する本発明は、レーザ光源
から出射されたレーザ光を走査光学系を介して集光光学
系に導いて標本を走査し、レーザ光で走査された標本か
らの反射光又は透過光をフォトマルチプライヤに入射し
てアナログ電気信号に変換し、このアナログ電気信号を
オフセット調整部及びアナログ増幅部でそれぞれオフセ
ット及びゲイン調整した後、A/D変換手段でディジタ
ル信号に変換した信号を標本画像データとして取り込
み、制御用計算機から前記フォトマルチプライヤ、オフ
セット調整部及びアナログ増幅部の印加電圧、オフセッ
ト及びゲインといった測定パラメータを制御する走査型
顕微鏡における測定パラメータの決定方法であり、
(a)前記フォトマルチプライヤの電流増倍率を複数段
で設定できる印加電圧を求めるステップ、(b)前記フ
ォトマルチプライヤにステップ(a)で求めた印加電圧
を設定して標本画像データを取り込むステップ、(c)
前記標本画像データの最大値が所定条件を満たすまで印
加電圧を変えてステップ(b)を繰り返し前記フォトマ
ルチプライヤの出力電流のダイナミックレンジを求める
のに適した印加電圧を選択するステップ、(d)選択し
た印加電圧を前記フォトマルチプライヤに設定して出力
電流のダイナミックレンジを測定するステップ、(e)
前記A/D変換手段でディジタル変換可能な最大値とス
テップ(d)で求めたダイナミックレンジとから前記オ
フセット及びゲインを決定するステップを含んでなる。
According to a second aspect of the present invention, the laser light emitted from the laser light source is guided to a condensing optical system via a scanning optical system to scan a sample, and the sample is reflected by the laser beam. Light or transmitted light is incident on the photomultiplier and converted into an analog electric signal, and the analog electric signal is adjusted with an offset adjustment unit and an analog amplification unit, respectively, and then converted into a digital signal with A / D conversion means. Captured signal as sample image data, the photomultiplier from the control computer, the applied voltage of the offset adjustment unit and the analog amplification unit, a method of determining the measurement parameters in the scanning microscope to control the measurement parameters such as offset and gain,
(A) a step of obtaining an applied voltage capable of setting the current multiplication factor of the photomultiplier in a plurality of stages, (b) a step of setting the applied voltage obtained in step (a) to the photomultiplier and capturing sample image data , (C)
Changing the applied voltage until the maximum value of the sample image data satisfies a predetermined condition and repeating step (b) to select an applied voltage suitable for obtaining the dynamic range of the output current of the photomultiplier, (d) Setting the selected applied voltage to the photomultiplier and measuring the dynamic range of the output current, (e)
The method further comprises the step of determining the offset and gain from the maximum value that can be digitally converted by the A / D conversion means and the dynamic range obtained in step (d).

【0011】本発明によれば、フォトマルチプライヤの
出力電流のダイナミックレンジを測定するのに適した印
加電圧を決めてから、その印加電圧に固定して出力電流
のダイナミックレンジが測定される。このダイナミック
レンジを使って計算でオフセット及びゲインを求めるこ
とができる。
According to the present invention, after the applied voltage suitable for measuring the dynamic range of the output current of the photomultiplier is determined, the dynamic range of the output current is measured with the applied voltage fixed. Offset and gain can be calculated by using this dynamic range.

【0012】請求項3に対応する本発明は、レーザ光源
から出射されたレーザ光を走査光学系を介して集光光学
系に導いて標本を走査し、レーザ光で走査された標本か
らの反射光又は透過光を受光素子に入射してアナログ電
気信号に変換し、このアナログ電気信号をオフセット調
整部及びアナログ増幅部でそれぞれオフセット及びゲイ
ン調整した後、A/D変換手段でディジタル信号に変換
した信号を標本画像データとして取り込み、制御用計算
機から前記受光素子、オフセット調整部及びアナログ増
幅部の入力光、オフセット及びゲインといった測定パラ
メータを制御する走査型顕微鏡における測定パラメータ
の決定方法であり、(a)前記受光素子の出力を複数段
で設定できる入力光強度を求めるステップ、(b)前記
受光素子にステップ(a)で求めた入力光強度となる光
量を入力して標本画像データを取り込むステップ、
(c)前記標本画像データの最大値が所定条件を満たす
まで入力光強度を変えてステップ(b)を繰り返し前記
受光素子の出力電流のダイナミックレンジを求めるのに
適した入力光強度を選択するステップ、(d)選択した
入力光強度を前記受光素子に設定して出力電流のダイナ
ミックレンジを測定するステップ、(e)前記A/D変
換手段でディジタル変換可能な最大値とステップ(d)
で求めたダイナミックレンジとから前記オフセット及び
ゲインを決定するステップ、を含んでなる。
According to a third aspect of the present invention, a laser beam emitted from a laser light source is guided to a focusing optical system through a scanning optical system to scan a sample, and the sample is reflected by the laser beam. Light or transmitted light is incident on the light receiving element to be converted into an analog electric signal, and the analog electric signal is adjusted in offset and gain by an offset adjusting section and an analog amplifying section, respectively, and then converted into a digital signal by A / D converting means. A method of determining a measurement parameter in a scanning microscope for controlling a measurement parameter such as a light receiving element, an input light of an offset adjusting unit and an analog amplifying unit, a measurement parameter such as an offset and a gain from a control computer by capturing a signal as sample image data. ) A step of obtaining an input light intensity capable of setting the output of the light receiving element in a plurality of stages, (b) The step of capturing sample image data by entering the amount of light the input light intensity obtained in (a),
(C) changing the input light intensity until the maximum value of the sample image data satisfies a predetermined condition, and repeating step (b) to select an input light intensity suitable for obtaining the dynamic range of the output current of the light receiving element. , (D) setting the selected input light intensity in the light receiving element and measuring the dynamic range of the output current, (e) the maximum value that can be digitally converted by the A / D conversion means, and step (d)
And a step of determining the offset and the gain from the dynamic range obtained in step 1.

【0013】本発明によれば、受光素子に入射する光量
を受光素子の出力電流のダイナミックレンジを測定する
のに適した強度に決めてから、その入力光強度に固定し
て出力電流のダイナミックレンジが測定される。このダ
イナミックレンジを使って計算でオフセット及びゲイン
を求めることができる。
According to the present invention, the amount of light incident on the light receiving element is determined to have an intensity suitable for measuring the dynamic range of the output current of the light receiving element, and then fixed to the input light intensity to fix the dynamic range of the output current. Is measured. Offset and gain can be calculated by using this dynamic range.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 (第1の実施形態)図1にレーザ走査顕微鏡のシステム
構成を示している。このレーザ走査顕微鏡は、レーザ装
置からなる光源1で発生したレーザ光を走査型顕微鏡2
の走査光学系に入射し、走査光学系を通過するレーザ光
を所定方向に走査してから対物レンズを通して標本に照
射する。標本からの反射光または透過光を受光素子3で
電気信号に変換した後、そのアナログ電気信号をオフセ
ット演算部4に入力して設定されているオフセットを加
える。さらに、オフセット演算部4から出力されたアナ
ログ電気信号をアナログ増幅器5に入力して設定されて
いるゲインで調節した後、A/D変換器6でディジタル
信号に変換してシステム制御用計算機7へ送る。システ
ム制御用計算機7においてディジタル信号を処理して得
た標本画像を表示し、また必要な解析処理を行ってい
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. (First Embodiment) FIG. 1 shows the system configuration of a laser scanning microscope. In this laser scanning microscope, a laser beam generated by a light source 1 composed of a laser device is used for scanning laser microscope 2
The laser light which is incident on the scanning optical system and passes through the scanning optical system is scanned in a predetermined direction, and then the sample is irradiated through the objective lens. After the reflected light or the transmitted light from the sample is converted into an electric signal by the light receiving element 3, the analog electric signal is input to the offset calculation unit 4 to add the set offset. Further, after the analog electric signal output from the offset calculation unit 4 is input to the analog amplifier 5 and adjusted by the set gain, the analog signal is converted into a digital signal by the A / D converter 6 and then to the system control computer 7. send. The system control computer 7 displays a sample image obtained by processing the digital signal, and performs necessary analysis processing.

【0015】システム制御用計算機7は、走査型顕微鏡
2、受光素子3、オフセット演算部4、アナログ増幅器
5、及びA/D変換器6に対してコマンドを与えること
により各部に測定パラメータを設定する。受光素子3は
システム制御用計算機7から与えられる感度調整のため
の入力制御量によってその出力電流が制御される。ま
た、オフセット演算部4はシステム制御用計算機7から
与えられるオフセット設定コマンドによって入力アナロ
グ信号に加算/減算するオフセット量を変化させる。さ
らに、アナログ増幅器5はシステム制御用計算機7から
与えられるゲイン設定コマンドによって入力アナログ信
号に対する増幅率を変化させる。
The system control computer 7 sets a measurement parameter in each part by giving a command to the scanning microscope 2, the light receiving element 3, the offset calculation part 4, the analog amplifier 5, and the A / D converter 6. . The output current of the light receiving element 3 is controlled by the input control amount for sensitivity adjustment given from the system controlling computer 7. Further, the offset calculator 4 changes the offset amount to be added / subtracted to / from the input analog signal according to the offset setting command given from the system control computer 7. Further, the analog amplifier 5 changes the amplification factor for the input analog signal according to the gain setting command given from the system control computer 7.

【0016】次に、以上のように構成された走査型顕微
鏡における、受光素子3の受光感度(PS)、オフセッ
ト演算部4のオフセット量、アナログ増幅器5のゲイン
量の各測定パラメータの決定方法について説明する。
Next, a method of determining each measurement parameter of the light receiving sensitivity (PS) of the light receiving element 3, the offset amount of the offset calculator 4, and the gain amount of the analog amplifier 5 in the scanning microscope configured as described above. explain.

【0017】最初に、受光素子3の出力電流がA/D変
換器6への入力で有効な範囲内に収まる受光素子3の受
光感度の範囲を求める。その受光感度の範囲内において
受光素子3の出力電流を線形的に制御可能な複数段で設
定できる入力制御量を選択する。
First, the range of the light receiving sensitivity of the light receiving element 3 within which the output current of the light receiving element 3 is within the effective range at the input to the A / D converter 6 is obtained. An input control amount that can set the output current of the light receiving element 3 in a plurality of stages that can be linearly controlled within the range of the light receiving sensitivity is selected.

【0018】図2に受光素子3の受光感度を決める入力
制御量と出力電流との関係を示している。受光素子3
は、受光感度を上げることにより出力電流が増大してい
るが、その変化は非線形となっている。受光素子3は、
後述するPMT(フォトマルチプライヤ)、又はフォト
ダイオード等で構成することができる。
FIG. 2 shows the relationship between the input control amount and the output current for determining the light receiving sensitivity of the light receiving element 3. Light receiving element 3
, The output current is increased by increasing the light receiving sensitivity, but the change is non-linear. The light receiving element 3 is
It can be composed of a PMT (photomultiplier) described later, a photodiode, or the like.

【0019】図2に示す特性グラフを受光素子3につい
て測定しておく。この特性グラフ上で縦軸にとった出力
電流値を任意の範囲でN等分する。同図では受光素子の
非線形な出力を線形的に整数倍で制御できるようにN等
分している。この各N分割位置は、最下位の電流値を基
準にして順に2倍、3倍…のように出力電流の複数段の
位置となる。そして、グラフ上の各N分割位置から横軸
側に逆引きして対応する各横軸位置が出力電流を整数倍
で設定できる入力制御量の値となる。本明細書では、こ
のような入力制御量の値を「PSランク」と呼んでい
る。図2に示す例では、出力電流を1倍〜10倍の間で
整数倍できるように1〜10のPSランクを設定してい
る。具体的には、PSランク=1のときの出力電流に対
して、PSランク=2のときの出力電流は2倍、PSラ
ンク=3のときの出力電流は3倍となっている。この倍
率をn倍とすると、電気的なゲインは1倍〜m(n≦
m)倍まで設定できるようになる。これにより、ゲイン
は受光感度のランク間の離散的な範囲をカバーすること
ができる。
The characteristic graph shown in FIG. 2 is measured for the light receiving element 3. The output current value taken on the vertical axis on this characteristic graph is equally divided into N in an arbitrary range. In the figure, the non-linear output of the light receiving element is divided into N equal parts so as to be linearly controllable by an integral multiple. Each N-divided position becomes a position of a plurality of stages of the output current, such as double, triple, ... In order based on the lowest current value. Then, each N-divided position on the graph is reversely pulled to the horizontal axis side, and each corresponding horizontal axis position becomes the value of the input control amount with which the output current can be set by an integral multiple. In this specification, such a value of the input control amount is referred to as "PS rank". In the example shown in FIG. 2, the PS ranks of 1 to 10 are set so that the output current can be multiplied by an integer between 1 and 10 times. Specifically, the output current when PS rank = 2 is twice the output current when PS rank = 1, and the output current when PS rank = 3 is triple the output current when PS rank = 1. When this magnification is n times, the electrical gain is 1 to m (n ≦ n
m) Up to 2 times can be set. As a result, the gain can cover the discrete range between the ranks of the light receiving sensitivity.

【0020】次に、標本画像を使用して受光素子3から
の出力電流のダイナミックレンジを求める。このダイナ
ミックレンジを測定するためのPSランクを決定する。
取り込む画像の最大輝度も含めてA/D変換後の値がオ
ーバーフローしないようにする必要がある。そのため、
受光素子3の受光感度は、標本画像内の最大輝度に対応
した出力電流の最大値Imax ができるだけA/D変換器
6でディジタル変換できる最大値ADmax に近く、かつ
ADmax を越えないように、設定しなければならない。
Next, the dynamic range of the output current from the light receiving element 3 is obtained using the sample image. Determine the PS rank for measuring this dynamic range.
It is necessary to prevent the value after A / D conversion including the maximum brightness of the captured image from overflowing. for that reason,
The light receiving sensitivity of the light receiving element 3 is such that the maximum value I max of the output current corresponding to the maximum brightness in the sample image is as close as possible to the maximum value AD max that can be digitally converted by the A / D converter 6 and does not exceed AD max. Must be set to.

【0021】図3は受光素子3の出力電流のダイナミッ
クレンジを測定するためのPSランクを求めるためのフ
ローチャートである。ステップS1の処理において、測
定パラメータ(PSランク、ゲイン、オフセット)の初
期値を設定する。PSランク=5に設定しているのは、
上記作業で選択した1〜10のPSランクのうち作業開
始点を中心から行うためである。測定パラメータの初期
値はシステム制御用計算機7によって各部に設定され
る。
FIG. 3 is a flow chart for obtaining the PS rank for measuring the dynamic range of the output current of the light receiving element 3. In the process of step S1, initial values of measurement parameters (PS rank, gain, offset) are set. PS rank = 5 is set
This is to perform the work starting point from among the PS ranks 1 to 10 selected in the above work. Initial values of the measurement parameters are set in the respective parts by the system control computer 7.

【0022】ステップS2の処理において、1回だけ標
本全体をスキャンして標本画像の取り込みを行う。シス
テム制御用計算機7から走査型顕微鏡2に対してスキャ
ン指令を与えて標本を二次元走査する。この二次元走査
により得られた標本画像に対応するアナログ信号を、ス
テップS1で設定した各種パラメータが設定された各部
を通した後、A/D変換器6からシステム制御用計算機
7に取り込む。
In the process of step S2, the entire sample is scanned only once to capture the sample image. The system control computer 7 gives a scan command to the scanning microscope 2 to scan the sample two-dimensionally. An analog signal corresponding to the sample image obtained by the two-dimensional scanning is passed through each unit in which the various parameters set in step S1 are set, and then is fetched from the A / D converter 6 into the system control computer 7.

【0023】ステップS3の処理において、ステップS
2で取得した標本画像の画像データの中から最大値I
max 及び最小値Imin を求める。そして、ステップS4
においてADmax を越えるImax の個数を求め、さらに
ADmax を越えるImax の個数(Nover)が所定値(N
limit )を越えているかどうか判断する。
In the process of step S3, step S
The maximum value I from the image data of the sample image acquired in 2
Determine max and minimum value I min . Then, step S4
In seeking the number of I max exceeding AD max, further the number of I max exceeding AD max (N-over-) a predetermined value (N
limit ) is judged.

【0024】Nover>Nlimit の条件が成立していれ
ば、ステップS5の処理により現在よりも受光感度を高
くできるかどうか判断する。上記した設定では受光感度
の最高値はPSランク=10であるので、PSランク<
10の条件が成立していれば入力制御量をランクが上が
るように受光素子3に指示する(ステップS6)。その
後、再び標本を二次元走査し、PSランクを1ランク上
げた受光素子3で受光する。このときの受光素子3の出
力をA/D変換器6からシステム制御用計算機7に取り
込む。そして、再びステップS7で取得した標本画像の
画像データの中から最大値Imax 及び最小値Imin を求
め(ステップS8)、ADmax を越えるImax の個数を
求める(ステップS9)。この結果、Nover>Nlimit
が成立すれば1回前のPSランクを、最終的に受光素子
3に設定する受光感度として選択する。
If the condition of N over > N limit is satisfied, it is determined by the process of step S5 whether or not the light receiving sensitivity can be made higher than that at present. In the above setting, the maximum value of the light receiving sensitivity is PS rank = 10, so PS rank <
If the condition of 10 is satisfied, the light receiving element 3 is instructed to increase the rank of the input control amount (step S6). After that, the sample is two-dimensionally scanned again, and the light is received by the light receiving element 3 whose PS rank is increased by one rank. The output of the light receiving element 3 at this time is fetched from the A / D converter 6 to the system control computer 7. Then, the maximum value I max and the minimum value I min are calculated again from the image data of the sample image acquired in step S7 (step S8), and the number of I max exceeding AD max is calculated (step S9). As a result, N over > N limit
If the above condition is satisfied, the PS rank one time before is finally selected as the light receiving sensitivity to be set in the light receiving element 3.

【0025】一方、ステップS4の処理において、N
over>Nlimit が成立していないときはステップS11
の処理に移行してPSランクをさらに下げられるかどう
か判断する。PSランクはPSランク=1まで下げられ
るので、PSランク>1が成立している間は入力制御量
を1ランクづつ下げる。その後、再び標本を二次元走査
し、入力制御量を1ランク下げた受光素子3で受光す
る。このときの受光素子3の出力をA/D変換器6から
システム制御用計算機7に取り込む。そして、再びステ
ップS13で取得した標本画像の画像データの中から最
大値Imax 及び最小値Imin を求め(ステップS1
4)、ADmax を越えるImax の個数がNover≦N
limit となれば、その時点のPSランクに対応した受光
感度を選択する(ステップS15)。
On the other hand, in the processing of step S4, N
When over > N limit is not established, step S11
Then, it is determined whether or not the PS rank can be further lowered by shifting to the processing of. Since the PS rank can be lowered to PS rank = 1, the input control amount is lowered by one rank while PS rank> 1 holds. After that, the sample is two-dimensionally scanned again, and is received by the light receiving element 3 whose input control amount is lowered by one rank. The output of the light receiving element 3 at this time is fetched from the A / D converter 6 to the system control computer 7. Then, again, the maximum value I max and the minimum value I min are obtained from the image data of the sample image acquired in step S13 (step S1
4), the number of I max exceeding AD max is N over ≦ N
When the limit is reached, the light receiving sensitivity corresponding to the PS rank at that time is selected (step S15).

【0026】以上の処理により、受光素子3の出力電流
の最大値Imax がADmax に最も近く、かつADmax
越えないように制御可能な受光素子3の受光感度(PS
ランク)が決定できたことになる。
[0026] By the above processing, the maximum value I max is the closest, and the light receiving sensitivity of the controllable light-receiving element 3 so as not to exceed the AD max in AD max of the output current of the light receiving element 3 (PS
Rank) has been decided.

【0027】したがって、以上のようにして決定したP
Sランクに相当する入力制御量を受光素子3に設定して
標本をスキャンし、そのときの受光素子3の出力電流の
ダイナミックレンジを測定する。
Therefore, P determined as described above
An input control amount corresponding to the S rank is set in the light receiving element 3, the sample is scanned, and the dynamic range of the output current of the light receiving element 3 at that time is measured.

【0028】次に、アナログ増幅器5のゲイン値及びオ
フセット演算部4のオフセット値を決定する。A/D変
換器6の機能を最大限に活用して最も効率良く変換する
ためには、Imax をADmax に近づけ、かつImin を0
に近づけるようなパラメータを設定するのが良い。この
ことは、電流信号のダイナミックレンジがA/D変換器
6のカバーレンジに一致するようなゲインに設定すべき
ことを意味する。なお、A/D変換器が12ビットであ
れば、Imax をADmax =4095、Imin を0に近づ
けることになる。
Next, the gain value of the analog amplifier 5 and the offset value of the offset calculator 4 are determined. In order to make the most efficient use of the functions of the A / D converter 6 for the most efficient conversion, I max should be close to AD max and I min should be 0.
It is better to set parameters that approach This means that the gain should be set so that the dynamic range of the current signal matches the cover range of the A / D converter 6. If the A / D converter is 12 bits, I max will be close to AD max = 4095 and I min will be close to 0.

【0029】図4はゲイン値及びオフセット値を決定す
るためのフローチャートを示している。ステップT1の
処理において、A/D変換器6の最大値ADmax と、受
光素子3の出力電流のダイナミックレンジ(D)とか
ら、アナログ増幅器5のゲインVgainを演算にて求め
る。ここで、出力電流のダイナミックレンジ(D)は、
上記した方法で選択した受光感度で標本画像を取った時
に受光素子3から出力された出力電流のダイナミックレ
ンジである。
FIG. 4 shows a flowchart for determining the gain value and the offset value. In the process of step T1, the gain V gain of the analog amplifier 5 is calculated from the maximum value AD max of the A / D converter 6 and the dynamic range (D) of the output current of the light receiving element 3. Here, the dynamic range (D) of the output current is
It is the dynamic range of the output current output from the light receiving element 3 when the sample image is taken with the light receiving sensitivity selected by the above method.

【0030】ステップT2の処理では、ステップT1で
求めたゲインVgainとゲインの最大値Gmax とを比較
し、Vgain>Gmax のときはそのゲインVgainを最終的
に設定するゲインとして決定する。また、Vgain>G
max が成立しないときはGmax を最終的に設定するゲイ
ンとして決定する(ステップT3)。
In the processing of step T2, the gain V gain obtained in step T1 is compared with the maximum value G max of the gain, and when V gain > G max , the gain V gain is determined as the gain to be finally set. To do. Also, V gain > G
When max does not hold, G max is determined as the gain to be finally set (step T3).

【0031】ステップT4の処理においてオフセット値
を決定する。オフセット値RoffsetはImax がADmax
に収まるように設定する。このため、ADmax をImax
とVgainとの乗算値で割り、その値をRoffsetとして決
定する。
The offset value is determined in the processing of step T4. As for the offset value R offset , I max is AD max
Set to fit in. Therefore, AD max is changed to I max
It is divided by the product of V gain and V gain, and that value is determined as R offset .

【0032】なお、以上のように決定した受光感度(P
S)、ゲイン、オフセットを用いて実際に画像が測定さ
れるとき、実際のオフセットは次のようにして決めてい
る。オフセット演算部4に入力可能な最大電圧をV
max 、今求めている標本のある点からの得られた電圧を
V′(x,y)とすると、アナログ増幅器5に入力する
電圧V(x,y)は、 V(x,y)=V′(x,y)−Vmax (100−R
offset)/100 となる。
The photosensitivity (P
When the image is actually measured using S), the gain and the offset, the actual offset is determined as follows. The maximum voltage that can be input to the offset calculation unit 4 is V
max , where V '(x, y) is the voltage obtained from a certain point of the sample being obtained, the voltage V (x, y) input to the analog amplifier 5 is V (x, y) = V '(X, y) -V max (100-R
offset ) / 100.

【0033】このような実施の形態によれば、標本のス
キャン回数は受光素子3の受光感度を決定するための所
定回数だけでよく、ゲイン、オフセットの決定のための
スキャンは削減できることから、生物標本に与えるダメ
ージを小さくすることができる。また、受光素子3をA
/D変換器6の有効な入力範囲に合わせて感度設定して
から他のパラメータを決定するので受光素子3の暗電流
にアナログ受光信号が埋もれてしまうのを防止すること
もできる。
According to such an embodiment, the number of scans of the sample is only a predetermined number of times for determining the light receiving sensitivity of the light receiving element 3, and the number of scans for determining the gain and offset can be reduced. The damage to the specimen can be reduced. In addition, the light receiving element 3 is
Since the sensitivity is set according to the effective input range of the / D converter 6 and other parameters are determined, it is possible to prevent the analog light receiving signal from being buried in the dark current of the light receiving element 3.

【0034】上記した実施の形態では、Imax 、Imin
を測定するために画面全体を1回だけ走査しているが、
ある着目している領域だけを走査しても良いし、同じ場
所を繰り返し走査して、各場所の平均値を求めて算出す
るようにしても良い。
In the above embodiment, I max and I min
I scan the whole screen only once to measure
Only a certain region of interest may be scanned, or the same place may be repeatedly scanned to obtain and calculate the average value of each place.

【0035】この場合、xy平面上のある点の座標を
(x,y)、その平面のスキャン回数をN回とすると、
その点の平均の明るさIave は次式で表される。 Iave (x,y)={I1 (x1 ,y1 )+I2 (x
1 ,y1 )+…+In (x1 ,y1 )}/N このIave の中で明るさの最大値、最小値をImax 、I
min とする。
In this case, if the coordinates of a point on the xy plane are (x, y) and the number of scans on that plane is N,
The average brightness I ave at that point is expressed by the following equation. I ave (x, y) = {I 1 (x 1 , y 1 ) + I 2 (x
1 , y 1 ) + ... + I n (x 1 , y 1 )} / N In this I ave , the maximum and minimum values of brightness are I max and I
min .

【0036】(第2の実施形態)図5は受光素子として
PMTを使用した走査型顕微鏡のシステム構成を示して
いる。受光素子としてPMT3′を使用したこと以外は
図1に示す走査型顕微鏡と同じシステム構成としてい
る。以下、このような走査型顕微鏡に設定する測定パラ
メータ(PMTの印加電圧、オフセット演算部4のオフ
セット量、アナログ増幅器5のゲイン量)の決定方法に
ついて説明する。
(Second Embodiment) FIG. 5 shows a system configuration of a scanning microscope using a PMT as a light receiving element. The system configuration is the same as that of the scanning microscope shown in FIG. 1 except that the PMT 3'is used as the light receiving element. Hereinafter, a method of determining the measurement parameters (the applied voltage of the PMT, the offset amount of the offset calculator 4, the gain amount of the analog amplifier 5) set in such a scanning microscope will be described.

【0037】図6はPMTの電圧特性を示している。図
6に示す特性グラフは両対数を軸としており、横軸に印
加電圧(HV)、縦軸に電流増倍率をとっている。先
ず、PMT3′の出力電流のダイナミックレンジを測定
するための印加電圧(HV)を決定する。今、PMT
3′のHV有効範囲が−500[V]〜−1100
[V]であり、暗電流等のノイズが少なく、かつHVの
有効な電圧値が−700[V]であるとする。
FIG. 6 shows the voltage characteristic of the PMT. The characteristic graph shown in FIG. 6 has a logarithmic axis as an axis, the horizontal axis represents the applied voltage (HV), and the vertical axis represents the current multiplication factor. First, the applied voltage (HV) for measuring the dynamic range of the output current of the PMT 3'is determined. Now PMT
3'HV effective range is -500 [V] to -1100
It is assumed that the voltage is [V], the noise such as dark current is small, and the effective voltage value of HV is −700 [V].

【0038】このPMT3′の電流増倍率を図6の特性
グラフから整数倍で設定できる点をHV有効範囲内で決
める。ここでは、電流増倍率を10倍単位で設定すると
定義すれば、図6より−520[V]、−600
[V]、−700[V]、−1000[V]、−102
0[V]が選択される。これら各点を「HVランク」と
呼ぶ。電気的なゲインは1倍〜10倍まで設定できるよ
うにする。これにより、ゲインはHVの離散的な範囲を
カバーすることができる。
The point where the current multiplication factor of this PMT 3'can be set as an integral multiple from the characteristic graph of FIG. 6 is determined within the HV effective range. Here, if it is defined that the current multiplication factor is set in units of 10 times, -520 [V], -600 from FIG.
[V], -700 [V], -1000 [V], -102
0 [V] is selected. Each of these points is called an “HV rank”. The electrical gain should be set to 1 to 10 times. This allows the gain to cover the discrete range of HV.

【0039】A/D変換器6の分解能を12ビットとす
れば、4096階調の精度でダイナミックレンジを測る
ことができる。このダイナミックレンジを、精度良く、
かつノイズの影響を避けて測れるようにするためには、
出力電流のImax をできる限りADmax に近づけ、かつ
ADmax を越えないような、HVを設定しなければなら
ない。
If the resolution of the A / D converter 6 is 12 bits, the dynamic range can be measured with an accuracy of 4096 gradations. This dynamic range is accurate,
And in order to avoid the influence of noise and to be able to measure,
The HV must be set so that the output current I max is as close as possible to AD max and does not exceed AD max .

【0040】図7に示すフローチヤートにしたがって出
力電流のダイナミックレンジを求めるためのHVランク
を決定する。図7に示すフローチヤートでは、出力電流
のImax がADmax をオーバーフローするHVランクよ
りも1ランク下のHVランクを選択している。オーバー
フローした場合は、前回のHVランクを採用するように
している。なお、HVランク決定の作業開始点を中心で
ある−700[V]から行うので、繰り返し回数はHV
ランクを最大まで上げたとしても2回である。
The HV rank for determining the dynamic range of the output current is determined according to the flow chart shown in FIG. In the flow chart shown in FIG. 7, the HV rank, which is one rank lower than the HV rank at which the output current I max overflows AD max , is selected. In case of overflow, the previous HV rank is adopted. Since the work starting point for HV rank determination is -700 [V], which is the center, the number of repetitions is HV.
Even if the rank is raised to the maximum, it is twice.

【0041】以上のようにして決定したHVランクに相
当する印加電圧をPMT3′に印加して標本をスキャン
する。このスキャンで得た標本画像データからPMT
3′の出力電流のダイナミックレンジを測定する。
The applied voltage corresponding to the HV rank determined as described above is applied to the PMT 3'and the sample is scanned. From the sample image data obtained by this scan, PMT
Measure the dynamic range of the 3'output current.

【0042】次に、図4に示すフローチャートにしたが
って第1の実施形態と同様にゲイン及びオフセットを決
定する。このような実施の形態によれば、オートゲイン
を求めるためのスキャンが2回以内で済むため、その後
の画像表示用のスキャンと合わせても2回〜3回のスキ
ャンで最終的な画像表示が可能となる。また。計算機上
でパラメータ設定する時も、ハードモジュールであるP
MT3′、オフセット演算部4、アナログ増幅器5の設
定なしでも表示が行える。これにより、ユーザに対して
煩わしい操作を強いること無く、かつ標本走査回数を削
減することもできる。
Next, the gain and offset are determined in the same manner as in the first embodiment according to the flowchart shown in FIG. According to such an embodiment, the number of scans for obtaining the auto gain is less than two, so that even if the subsequent scans for image display are combined, the final image display can be performed by two to three scans. It will be possible. Also. Even when setting parameters on a computer, the hardware module P
The display can be performed without setting MT3 ', the offset calculation unit 4, and the analog amplifier 5. As a result, it is possible to reduce the number of sample scans without forcing the user to perform a troublesome operation.

【0043】(第3の実施形態)図8はPMTへの入力
光強度を調整可能にした走査型顕微鏡のシステム構成を
示している。光源1から走査型顕微鏡2に通じる光路に
対してNDフィルターを挿脱するフィルタ交換モジュー
ル11をシステム制御用計算機7から制御する。PMT
の出力をディジタル信号に変換するまでの構成は第2の
実施形態と同様である。以下、このような走査型顕微鏡
に設定する測定パラメータ(入力光量、オフセット演算
部4のオフセット量、アナログ増幅器5のゲイン量)の
決定方法について説明する。
(Third Embodiment) FIG. 8 shows the system configuration of a scanning microscope in which the intensity of light input to the PMT can be adjusted. The system control computer 7 controls the filter exchange module 11 for inserting and removing the ND filter with respect to the optical path from the light source 1 to the scanning microscope 2. PMT
The configuration until the output of is converted into a digital signal is similar to that of the second embodiment. Hereinafter, a method of determining the measurement parameters (input light amount, offset amount of the offset calculator 4, gain amount of the analog amplifier 5) set in such a scanning microscope will be described.

【0044】図9はPMTへの入力光強度とその出力電
流との関係を示している。同図に示すようにPMTの入
力光強度と出力電流とは線形であるので、入力光を1〜
n倍の間で等間隔に制御すればそれに比例して出力電流
も1〜n倍で設定できる。
FIG. 9 shows the relationship between the input light intensity to the PMT and its output current. As shown in the figure, since the input light intensity and the output current of the PMT are linear,
If control is performed at equal intervals between n times, the output current can be set in proportion to 1 to n times.

【0045】図10に示すフローチャートにしたがって
PMT3′からの出力電流のダイナミックレンジを測定
するための入力光(PV)のランクを決定する。初期値
は、PVランク=2、ゲイン=1、オフセット=0%に
設定する。標本をスキャンしてその画像データの中から
最大値Imax 及び最小値Imin を求め、Nover≦Nli
mit であればPVランクを1ランクづつ下げてスキャン
を繰り返し、Nover>Nlimit となったところで1ラン
ク上のPVランクを選択する。PVランクに対応してフ
ィルタ交換モジュール11に指示を与えPVランクに対
応した入力光を設定する。最初のスキャンでNover>N
limit であればPVランクを1ランクづつ上げてスキャ
ンを繰り返し、Nover≦Nlimit となったところでその
PVランクを選択する。このときもフィルタ交換モジュ
ール11に指示を与えPVランクに対応した入力光を設
定する。
The rank of the input light (PV) for measuring the dynamic range of the output current from the PMT 3'is determined according to the flowchart shown in FIG. Initial values are set to PV rank = 2, gain = 1, and offset = 0%. The sample is scanned to obtain the maximum value I max and the minimum value I min from the image data, and N over ≦ N li
If it is mit , the PV rank is lowered by one rank and the scan is repeated. When N over > N limit , the PV rank one rank higher is selected. An instruction is given to the filter exchange module 11 corresponding to the PV rank to set the input light corresponding to the PV rank. N over > N in the first scan
If it is limit , the PV rank is increased by one rank and the scan is repeated. When N over ≦ N limit , the PV rank is selected. Also at this time, the filter exchange module 11 is instructed to set the input light corresponding to the PV rank.

【0046】以上の処理により、PMT3′の出力電流
の最大値Imax がADmax に最も近く、かつADmax
越えないように制御可能なPMT3′への入力光のPV
ランクが決定できたことになる。ここで、PVランクの
開始点をPVランク=2に設定しているので、PVラン
クを最大まで上げたとしてもスキャンの繰り返しは2回
までとなる。
[0046] By the above processing, PMT3 PV of the input light to the 'maximum value I max is the closest, and PMT3 controllable so as not to exceed the AD max in AD max of the output current of'
The rank has been decided. Here, since the PV rank start point is set to PV rank = 2, even if the PV rank is raised to the maximum, the number of times the scanning is repeated is two.

【0047】次に、図4に示すフローチャートにしたが
って第1の実施形態と同様にゲイン及びオフセットを決
定する。すなわち、ダイナミックレンジがA/D変換器
のカバーレンジに一致するようにゲインを求める。標本
の中にはゲインが10倍でおさまらないものもある。こ
の場合、ゲインを最大値である10倍にセットする。オ
フセットはImax がA/D変換器の最大値ADmax に納
まるように設定する。
Next, the gain and offset are determined in the same manner as in the first embodiment according to the flowchart shown in FIG. That is, the gain is calculated so that the dynamic range matches the cover range of the A / D converter. Some samples have gains of 10x and do not subside. In this case, the gain is set to the maximum value of 10 times. The offset is set so that I max falls within the maximum value AD max of the A / D converter.

【0048】このような実施の形態によれば、PMT
3′への入力光を後段のA/D変換器の入力レンジに応
じた最適な値に設定でき、上記第1の実施の形態と同様
に標本のスキャン回数を削減でき、生物標本に与えるダ
メージを小さくすることができる。
According to such an embodiment, the PMT
The input light to 3'can be set to an optimum value according to the input range of the A / D converter in the subsequent stage, the number of times of scanning the sample can be reduced as in the first embodiment, and the damage to the biological sample can be reduced. Can be made smaller.

【0049】上記第3の実施形態ではPMTへの入力光
をNDフィルタを制御して調整しているが、光源を計算
機から直接コマンドを与えて制御することにより同様の
光量調整を行っても良い。この場合は、光源の印加電圧
が測定パラメータとして決定されることになる。本発明
は上記実施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変形実施可能である。
In the third embodiment, the input light to the PMT is adjusted by controlling the ND filter, but the same light amount adjustment may be performed by directly controlling the light source by giving a command from the computer. . In this case, the voltage applied to the light source is determined as the measurement parameter. The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、測
定パラメータを決定するまでに必要な走査回数を最小限
に抑えて標本のダメージを低減し、またパラメータ設定
操作が容易でユーザの負担を軽減でき、確実に最適な測
定パラメータを決定できる測定パラメータの決定方法を
提供できる。
As described in detail above, according to the present invention, the number of scans required until the measurement parameter is determined is minimized to reduce the damage to the sample, and the parameter setting operation is easy and the user's operation is easy. It is possible to provide a method for determining a measurement parameter that can reduce the burden and can reliably determine the optimum measurement parameter.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の実施の形態に係る測定パラメータの決定
方法を適用する走査型顕微鏡のシステム構成図である。
FIG. 1 is a system configuration diagram of a scanning microscope to which a measurement parameter determination method according to a first embodiment is applied.

【図2】受光素子の設定感度と出力電流との関係を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a set sensitivity of a light receiving element and an output current.

【図3】第1の実施の形態における受光感度のランクの
設定方法を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a method of setting a rank of light receiving sensitivity according to the first embodiment.

【図4】第1の実施の形態におけるゲイン及びオフセッ
トの設定方法を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a method of setting a gain and an offset in the first embodiment.

【図5】第2の実施の形態に係る測定パラメータの決定
方法を適用する走査型顕微鏡のシステム構成図である。
FIG. 5 is a system configuration diagram of a scanning microscope to which the measurement parameter determination method according to the second embodiment is applied.

【図6】PMTの印加電圧と電流増倍率との関係を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an applied voltage of PMT and a current multiplication factor.

【図7】第2の実施の形態における印加電圧のランクの
設定方法を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a method of setting ranks of applied voltages in the second embodiment.

【図8】第3の実施の形態に係る測定パラメータの決定
方法を適用する走査型顕微鏡のシステム構成図である。
FIG. 8 is a system configuration diagram of a scanning microscope to which the measurement parameter determination method according to the third embodiment is applied.

【図9】PMTの入力光と出力電流との関係を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between input light and output current of a PMT.

【図10】第3の実施の形態における入力光量のランク
の設定方法を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing a method of setting a rank of an input light quantity according to the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光源、2…走査型顕微鏡、3…受光素子、3′…P
MT、4…オフセット演算部、5…アナログ増幅器、6
…A/D変換器、7…システム制御用計算機、11…フ
ィルタ交換モジュール。
1 ... Light source, 2 ... Scanning microscope, 3 ... Light receiving element, 3 '... P
MT, 4 ... Offset calculation unit, 5 ... Analog amplifier, 6
... A / D converter, 7 ... System control computer, 11 ... Filter exchange module.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ光源から出射されたレーザ光を走
査光学系を介して集光光学系に導いて標本を走査し、レ
ーザ光で走査された標本からの反射光又は透過光を受光
素子に入射してアナログ電気信号に変換し、このアナロ
グ電気信号をオフセット調整部及びアナログ増幅部でそ
れぞれオフセット及びゲイン調整した後、A/D変換手
段でディジタル信号に変換した信号を標本画像データと
して取り込み、制御用計算機から前記受光素子、オフセ
ット調整部及びアナログ増幅部の受光感度、オフセット
及びゲインといった測定パラメータを制御する走査型顕
微鏡における測定パラメータの決定方法であり、(a)
前記受光素子の出力を複数段で設定できる入力制御量を
求めるステップ、(b)前記受光素子にステップ(a)
で求めた入力制御量を設定して標本画像データを取り込
むステップ、(c)前記標本画像データの最大値が所定
条件を満たすまで入力制御量を変えてステップ(b)を
繰り返し前記受光素子の出力電流のダイナミックレンジ
を求めるのに適した入力制御量を選択するステップ、
(d)選択した入力制御量を前記受光素子に設定して出
力電流のダイナミックレンジを測定するステップ、
(e)前記A/D変換手段でディジタル変換可能な最大
値とステップ(d)で求めたダイナミックレンジとから
前記オフセット及びゲインを決定するステップ、を含ん
でなる走査型顕微鏡の測定パラメータ決定方法。
1. A laser beam emitted from a laser light source is guided to a focusing optical system via a scanning optical system to scan a sample, and reflected light or transmitted light from the sample scanned by the laser beam is received by a light receiving element. After being incident and converted into an analog electric signal, the analog electric signal is adjusted in offset and gain by an offset adjusting section and an analog amplifying section respectively, and then the signal converted into a digital signal by the A / D converting means is taken in as sample image data, A method for determining measurement parameters in a scanning microscope, which controls measurement parameters such as the light receiving sensitivity of the light receiving element, the offset adjusting section, and the analog amplifying section, offset, and gain from a control computer.
A step of obtaining an input control amount capable of setting the output of the light receiving element in a plurality of stages, (b) a step of (a) in the light receiving element
Step (b) of changing the input control amount until the maximum value of the sample image data satisfies a predetermined condition and repeating step (b). A step of selecting an input control amount suitable for obtaining the dynamic range of the current,
(D) setting the selected input control amount in the light receiving element and measuring the dynamic range of the output current,
(E) A method of determining a measurement parameter for a scanning microscope, comprising the step of determining the offset and gain from the maximum value that can be digitally converted by the A / D conversion means and the dynamic range obtained in step (d).
【請求項2】 レーザ光源から出射されたレーザ光を走
査光学系を介して集光光学系に導いて標本を走査し、レ
ーザ光で走査された標本からの反射光又は透過光をフォ
トマルチプライヤに入射してアナログ電気信号に変換
し、このアナログ電気信号をオフセット調整部及びアナ
ログ増幅部でそれぞれオフセット及びゲイン調整した
後、A/D変換手段でディジタル信号に変換した信号を
標本画像データとして取り込み、制御用計算機から前記
フォトマルチプライヤ、オフセット調整部及びアナログ
増幅部の印加電圧、オフセット及びゲインといった測定
パラメータを制御する走査型顕微鏡における測定パラメ
ータの決定方法であり、(a)前記フォトマルチプライ
ヤの電流増倍率を複数段で設定できる印加電圧を求める
ステップ、(b)前記フォトマルチプライヤにステップ
(a)で求めた印加電圧を設定して標本画像データを取
り込むステップ、(c)前記標本画像データの最大値が
所定条件を満たすまで印加電圧を変えてステップ(b)
を繰り返し前記フォトマルチプライヤの出力電流のダイ
ナミックレンジを求めるのに適した印加電圧を選択する
ステップ、(d)選択した印加電圧を前記フォトマルチ
プライヤに設定して出力電流のダイナミックレンジを測
定するステップ、(e)前記A/D変換手段でディジタ
ル変換可能な最大値とステップ(d)で求めたダイナミ
ックレンジとから前記オフセット及びゲインを決定する
ステップ、を含んでなる走査型顕微鏡の測定パラメータ
決定方法。
2. A laser beam emitted from a laser light source is guided through a scanning optical system to a focusing optical system to scan a sample, and reflected light or transmitted light from the sample scanned by the laser beam is converted into a photomultiplier. Is incident on the analog electric signal and converted into an analog electric signal, and the analog electric signal is adjusted in offset and gain by an offset adjusting section and an analog amplifying section respectively, and then the signal converted into a digital signal by A / D converting means is taken in as sample image data. A method for determining measurement parameters in a scanning microscope for controlling measurement parameters such as applied voltage, offset and gain of the photomultiplier, offset adjustment section and analog amplification section from a control computer, and (a) the photomultiplier A step of obtaining an applied voltage capable of setting a current multiplication factor in a plurality of steps, (b) the step Setting the applied voltage obtained in step (a) into the photomultiplier and capturing the sample image data, (c) changing the applied voltage until the maximum value of the sample image data satisfies a predetermined condition, step (b)
Repeatedly selecting the applied voltage suitable for obtaining the dynamic range of the output current of the photomultiplier, and (d) setting the selected applied voltage to the photomultiplier and measuring the dynamic range of the output current. And (e) a step of determining the offset and gain from the maximum value that can be digitally converted by the A / D conversion means and the dynamic range obtained in step (d). .
【請求項3】 レーザ光源から出射されたレーザ光を走
査光学系を介して集光光学系に導いて標本を走査し、レ
ーザ光で走査された標本からの反射光又は透過光を受光
素子に入射してアナログ電気信号に変換し、このアナロ
グ電気信号をオフセット調整部及びアナログ増幅部でそ
れぞれオフセット及びゲイン調整した後、A/D変換手
段でディジタル信号に変換した信号を標本画像データと
して取り込み、制御用計算機から前記受光素子、オフセ
ット調整部及びアナログ増幅部の入力光、オフセット及
びゲインといった測定パラメータを制御する走査型顕微
鏡における測定パラメータの決定方法であり、(a)前
記受光素子の出力を複数段で設定できる入力光強度を求
めるステップ、(b)前記受光素子にステップ(a)で
求めた入力光強度となる光量を入力して標本画像データ
を取り込むステップ、(c)前記標本画像データの最大
値が所定条件を満たすまで入力光強度を変えてステップ
(b)を繰り返し前記受光素子の出力電流のダイナミッ
クレンジを求めるのに適した入力光強度を選択するステ
ップ、(d)選択した入力光強度を前記受光素子に設定
して出力電流のダイナミックレンジを測定するステッ
プ、(e)前記A/D変換手段でディジタル変換可能な
最大値とステップ(d)で求めたダイナミックレンジと
から前記オフセット及びゲインを決定するステップ、を
含んでなる走査型顕微鏡の測定パラメータ決定方法。
3. A laser beam emitted from a laser light source is guided to a focusing optical system via a scanning optical system to scan a sample, and reflected light or transmitted light from the sample scanned by the laser beam is received by a light receiving element. After being incident and converted into an analog electric signal, the analog electric signal is adjusted in offset and gain by an offset adjusting section and an analog amplifying section respectively, and then the signal converted into a digital signal by the A / D converting means is taken in as sample image data, A method for determining a measurement parameter in a scanning microscope for controlling measurement parameters such as an input light of the light receiving element, an offset adjusting section and an analog amplifying section, an offset and a gain from a control computer. (A) A plurality of outputs of the light receiving element The step of obtaining the input light intensity that can be set in steps, (b) the input light intensity obtained in step (a) for the light receiving element, And (c) changing the input light intensity until the maximum value of the sample image data satisfies a predetermined condition and repeating step (b). To select an input light intensity suitable for obtaining, (d) setting the selected input light intensity in the light receiving element to measure the dynamic range of the output current, (e) using the A / D conversion means. A method for determining a measurement parameter for a scanning microscope, comprising the step of determining the offset and gain from the maximum value that can be digitally converted and the dynamic range obtained in step (d).
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