JPH10502466A - スキャニングマイクロスコピー用オートフォーカスシステム - Google Patents
スキャニングマイクロスコピー用オートフォーカスシステムInfo
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.フォーカス機構を有した顕微鏡用のオートフォーカス方法であって、 (1)第1垂直ポジションで顕微鏡載物台上のスペシメンのデジタルイメー ジを取得するステップと、 (2)該デジタルイメージにデジタルフィルターを適用し、フィルターイメ ージを取得するステップと、 (3)該フィルターイメージに測定ファンクションを適用し、大きさ(magn itude)を取得するステップと、 (4)前記フォーカス機構を第2垂直ポジションにまで垂直方向に移動させ 、ステップ(1)から(3)を反復するステップと、 (5)前記第1垂直ポジションと第2垂直ポジションで取得されたフィルタ ーイメージの大きさを比較し、その比較に基づいて顕微鏡のフォーカスを調整す るステップと、 を含んでいることを特徴とするオートフォーカス方法。 2.前記デジタルフィルターはイメージ鮮明化変換を実行することを特徴とす る請求項1記載の方法。 3.前記測定ファンクションはコントラストを測定することを特徴とする請求 項1記載の方法。 4.前記測定ファンクションはフィルターイメージインテンシティの総計を計 算するステップを含んでいることを特徴とする請求項1記載の方法。 5.前記測定ファンクションは平方されたフィルターイメージインテンシティ の総計を計算するステップを含んでいることを特徴とする請求項1記載の方法。 6.前記比較ステップは、その第1ポジションでの大きさがその第2ポジショ ンでの大きさよりも大きい場合に前記フォーカス機構を第1垂直ポジション方向 に移動させ、その第1ポジションでの大きさがその第2ポジションでの大きさよ りも小さい場合に該フォーカス機構を第2垂直ポジション方向に移動させて顕微 鏡のフォーカスを調整するステップを含んでいることを特徴とする請求項1記載 の方法。 7.ボリュームイメージを発生させる装置であって、 複数のイメージデバイスであって、少なくとも1のイメージデバイスが複数 のイメージ平面のそれぞれのイメージ平面に配置され、各々のイメージ平面は相 互が3次元的に離れているイメージデバイスと、 イメージ形成装置であって、該複数のイメージデバイスにカップリングされ ており、それぞれのイメージ平面におけるイメージを表示する複数の電子イメー ジ表示を形成するイメージ形成装置と、 を含んでいることを特徴とするボリュームイメージ発生装置。 8.前記イメージ形成装置にカップリングされており、電子イメージ表示を組 み合わせることで光学品質メトリックを決定する処理手段をさらに含んでいるこ とを特徴とする請求項7記載の装置。 9.前記複数のイメージ装置は複数の光コンダクターを含んでおり、各光コン ダクターはそれぞれのイメージ平面に配置された第1エンドフェースと、前記イ メージ形成装置にカップリングされた第2エンドフェースとを有していることを 特徴とする請求項7記載の装置。 10.前記複数のイメージデバイスは実質的に長形であるアレイに提供されてい ることを特徴とする請求項7記載の装置。 11.前記イメージ形成装置は複数のチャージカップリングされたデバイス(C CD)カメラを含んでいることを特徴とする請求項7記載の装置。 12.前記複数のイメージデバイスは複数の光コンダクターを含んでおり、各光 コンダクターは複数のイメージ平面のそれぞれのイメージ平面に配置された第1 エンドフェースと、それぞれのCCDカメラにカップリングされた第2エンドフ ェースとを有していることを特徴とする請求項11記載の装置。 13.各前記第1エンドフェースはそれぞれの前記第2エンドフェースから離れ ていることを特徴とする請求項12記載の装置。 14.前記複数のイメージデバイスはフォト電気デバイスの長形アレイを含んで いることを特徴とする請求項7記載の装置。 15.前記フォト電気デバイスの長形アレイはイメージ観察体平面に対して傾斜 しており、複数のイメージ平面の各イメージ平面はフォト電気デバイスの長形ア レイの少なくとも1のフォト電気デバイスでインターセクトされていることを特 徴とする請求項14記載の装置。 16.前記処理手段は、 各々がイメージの少なくとも一部の複数の電子表示を保存する複数のイメ ージバッファと、 それぞれのバッファにカップリングされており、フィルター電子表示を提 供するハイパスフィルターと、 該ハイパスフィルターにカップリングされており、光学品質メトリックを 創出するために複数のフィルター電子表示を組み合わせる手段と、 を含んでいることを特徴とする請求項8記載の装置。 17.前記組み合わせる手段は、 フィルター電子表示の増大インテンシティ値を取得する手段と、 該増大インテンシティ値に基づいて各イメージの光学品質メトリック値を 表示する手段と、 を含んでいることを特徴とする請求項16記載の装置。 18.前記複数のイメージデバイスとイメージ観察体平面との間に配置された光 学ハイパスフィルターと、 前記イメージ形成装置にカップリングされており、電子レンジイメージ表 示を組み合わせることで光学品質メトリックを決定する処理手段と、 をさらに含んでいることを特徴とする請求項7記載の装置。 19.前記処理手段は、 各々がイメージの少なくとも一部の複数のフィルター電子表示を保存する 複数のイメージバッファと、 該複数のイメージバッファにカップリングされており、光学品質メトリッ クを創出するために複数のフィルター電子イメージ表示を組み合わせる手段と、 を含んでいることを特徴とする請求項18記載の装置。 20.前記光学品質メトリックはイメージ鮮明度であることを特徴とする請求項 19記載の装置。 21.複数のイメージデバイスを使用したボリュームイメージ方法であって、少 なくとも1のイメージデバイスが複数のイメージ平面の1イメージ平面に提供さ れており、各イメージ平面は相互が3次元的に離れており、本ボリュームイメー ジ方法は、 前記複数のイメージデバイスをイメージ観察体平面のイメージ観察体が観 察できるように配向するステップと、 前記複数のイメージデバイスを使用して該イメージ観察体の複数のイメー ジを取得するステップであって、該複数のイメージの各イメージはそれぞれのイ メージデバイスで取得されるステップと、 該複数のイメージを複数の電子イメージ表示に変換するステップと、 該複数の電子イメージ表示を保存するステップと、 を含んでいることを特徴とするボリュームイメージ方法。 22.前記複数のイメージデバイスは複数の光コンダクターを含んでおり、各光 コンダクターはそれぞれのイメージ平面に配置された第1エンドフェースを有し ており、前記配向ステップは、各イメージ平面がイメージ観察体と実質的に並行 で、垂直に離れるように該第1エンドフェースを前記イメージ観察体平面に関し て設置するステップを含んでいることを特徴とする請求項21記載の方法。 23.前記複数のイメージデバイスは軸方向のディメンションを有した長形アレ イに提供された複数のフォト電気デバイスを含んでおり、前記配向ステップは該 フォト電気デバイスの長形アレイを、前記軸方向ディメンションの延長が非直角 で前記イメージ観察体平面とインターセクトするように設置するステップを含ん でいることを特徴とする請求項21記載の方法。 24.フォーカス機構を有した顕微鏡をオートフォーカスするオートフォーカス 装置であって、 複数のイメージデバイスであって、その少なくとも1のイメージデバイス が複数のイメージ平面の各それぞれのイメージ平面に提供されており、各イメー ジ平面は相互が3次元的に離れている複数のイメージデバイスと、 該複数のイメージデバイスにカップリングされて複数の電子イメージ表示 を形成するイメージ形成装置であって、各該電子イメージ表示は前記複数のイメ ージ平面のそれぞれの2次元でのイメージを表示しているイメージ形成装置と、 該イメージ形成装置にカップリングされており、前記電子イメージ表示に 測定ファンクションを適用することでフォーカス位置信号を発生させるプロセッ サーと、 前記フォーカス機構に、該フォーカス位置信号に対応して顕微鏡のフォー カスを調整させる手段と、 を含んでいることを特徴とするオートフォーカス装置。 25.前記複数のイメージデバイスは複数の光コンダクターを含んでおり、各光 コンダクターはそれぞれのイメージ平面に配置された第1エンドフェースと、前 記イメージ形成装置にカップリングされた第2エンドフェースとを有しているこ とを特徴とする請求項24記載のオートフォーカス装置。 26.前記イメージ形成装置は複数のチャージカップルされたデバイス(CCD )カメラを含んでいることを特徴とする請求項24記載のオートフォーカス装置 。 27.前記複数のイメージデバイスは複数の光コンダクターを含んでおり、各光 コンダクターは前記複数のイメージ平面のそれぞれのイメージ平面に配置された 第1エンドフェースと、それぞれのCCDカメラにカップリングされた第2エン ドフェースとを有していることを特徴とする請求項26記載のオートフォーカス 装置。 28.前記複数のイメージデバイスはフォト電気デバイスの長形アレイを含んで いることを特徴とする請求項24記載のオートフォーカス装置。 29.前記フォト電気デバイスの長形アレイはイメージ観察体が位置するイメー ジ観察体に対して傾斜しており、前記複数のイメージ平面の各イメージ平面は前 記フォト電気デバイスの長形アレイの少なくとも1のフォト電気デバイスによっ てインターセクトされていることを特徴とする請求項28記載のオートフォーカ ス装置。 30.前記プロセッサーは、 複数のイメージバッファであって、各イメージバッファはイメージの少な くとも一部の複数の電子表示を保存し、各電気表示は複数のイメージ平面のそれ ぞれのイメージ平面での該一部のイメージを表示する複数のイメージバッファと 、 イメージバッファにカップリングされており、複数のフィルター電子イメ ージ表示を提供するハイパスフィルター手段と、 該ハイパスフィルター手段とカップリングされており、フォーカスメトリ ックを創出するために複数のフィルター電子イメージ表示を組み合わせる手段と 、を含んでいることを特徴とする請求項24記載のオートフォーカス装置。 31.前記複数のイメージデバイスとイメージ観察体平面との間に配置された光 フィルターをさらに含んでいることを特徴とする請求項21記載のオートフォー カス装置。 32.処理手段は、 各々がイメージの少なくとも一部の複数のフィルター電子イメージ表示を 保存する複数のイメージバッファと、 該複数のイメージバッファにカップリングされており、光学品質メトリッ クを創出するために複数のフィルター電子イメージ表示を組み合わせる手段と、 を含んでいることを特徴とする請求項31記載のオートフォーカス装置。 33.前記光学品質メトリックはイメージ鮮明度であることを特徴とする請求項 32記載のオートフォーカス装置。 34.前記組み合わせる手段は、 前記フィルター電子イメージ表示の増大インテンシティ値を取得する手段 と、 該増大インテンシティ値に基づいて各イメージのフォーカスメトリック値 を表示する手段と、 を含んでいることを特徴とする請求項30記載のオートフォーカス装置。 35.フォーカス機構を有した顕微鏡用のオートフォーカス方法であって、 イメージ観察体平面のイメージ観察体の複数の電子イメージ表示を取得す るステップであって、各電子イメージ表示は複数のイメージ平面のそれぞれのイ メージ平面でのイメージ観察体のイメージを表示し、各イメージ平面は相互が3 次元的に離れている電子イメージ表示取得ステップと、 前記複数の電子イメージ表示をハイパスフィルターに適用し、複数のフィ ルター電子イメージ表示を取得するステップと、 該複数のフィルター電子イメージ表示に測定ファンクションを適用し、複 数のイメージ鮮明度値を取得するステップと、 該イメージ鮮明度値をイメージ平面ポジションに関連させることで該イメ ージ鮮明度値を組み合わせるステップと、 該組み合せるステップで高イメージ鮮明度に関連されたイメージ平面ポジ ションを選択するステップと、 該選択されたイメージ平面ポジションに基づいて顕微鏡のフォーカスを調 整するステップと、 を含んでいることを特徴とするオートフォーカス方法。
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