JPH0325578A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は物体からの微弱光の積算画像とその物体の外形
画倣とを重畳して表示するための画像処理装置に関する
ものである。

「従来の技術」 一般に、半導体素子類は、その内部に３ｖ程度以上の電
位差を有するので、キャリア（電子または正孔）はその
電界方向に加速され、ついに内部における再結合によっ
て光子を放出し得る程度に至らしめることができる。こ
れはホットエレクトンと呼ばれ、微弱ながら発光が認め
られた例が報告されている。

このような微弱発光物体のどの部分から発光するかを知
るためには、外形画像と微弱光の積算画像とを重畳した
画倣を得ればよい。従来、この目的のため、第２図に示
すような画像処理装置が用いられていた。すなわち、微
弱発光物体から発した可視光から赤外光までの微弱な光
を、光学顕微鏡を用いてイメージインテンシファイヤに
結像させ，この像をテレビカメラでテレビ信号に変換し
、そのデータを積算画像記憶回路（１）で長時間積算し
て積算画像を記憶する。また、その微弱発光物体の外形
は外部照明によって照明して外形画像記憶回路（２）に
記憶する。そして、これらの積算画像と外形画像は画像
重畳回路（３）で重畳し、画像表示装置（４）で表示す
るものであった。

「発明が解決しようとする課題」 従来の装置では、微弱光画像と外形画像とはそれぞれ別
個の記憶回路で異なる時間に予め形或してこれらを重畳
していた。そのため、微弱光の発光過程と発光部位がリ
アルタイムで観察できず、しかも画像を得るまでに時間
がかかるという問題があった。

本発明は微弱光の発光過程と発光部位をリアルタイムで
Ｗｔ察できる装置を得ることを目的とするものである。

「課題を解決するための手段」 本発明は微弱発光物体の外形画像と微弱光画像とを画像
重畳回路で重畳し、画像表示装置で表示するようにした
装置において、前記微弱発光物体の画像を２次元パター
ンとして撮像する高感度撮像装置と、前記微弱発光物体
を外部の照明手段で照明したときの高感度撮像装置によ
る外形画像を記憶する外形画像記憶回路と、前記微弱発
光物体の微弱光画像を積算する加算回路と、この加算回
路による積算画像を記憶する微弱光画像記憶回路とを具
備し、この微弱光画像記憶回路と前記外形画像記憶回路
とを前記画像重畳回路に結合してなるものである， 「作用』 まず、微弱発光物体に外部の照明手段で照明して高感度
撮像装置で外形画像データを得て、これをＡ／Ｄ変換し
た後，外形画倣記憶回路に送り、ここで記憶する．この
外形画像データは加算回路に入力しても微弱光画倣記憶
回路では記憶されない。つぎに、外部の照明手段をオフ
して、微弱発光物体からの微弱光を高感度撮像装置によ
り光子１つ１つを２次元的に計数して２次元パターンを
得る．この２次元パターンをＡ／Ｄ変換して加算回路を
介して微弱光画像記憶回路に蓄積する。蓄積されたデー
タは再び加算回路に戻され、つぎの微弱光画像データと
加算する．このようにして繰返えし積算された微弱光画
像データと最初の外形画像データとが画像重畳回路で重
畳され、画像表示装置で逐次表示される．すると、変る
ことのない外形画像内で、微弱光画像の積算されながら
変化する過程と微弱光の発光部位とがリアルタイムで表
示される。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第１図に基づき説明する。

（１０）は微弱発光物体で、この微弱発光物体（１０）
は例えば半導体素子のような強い内部電界によって多数
キャリアが光子に変換されて微弱光を発するものである
。もちろん、このような発光現象以外によって発光する
ものであってもよい。この微弱発光物体（１０）は検査
位置に移動可能な検査台（１１）上に載せられる。前記
微弱発光物体（１０）に臨ませて微弱光を集める光学顕
微鏡、マクロレンズなどからなる光学手段（１２）が設
けられる。この光学手段（１２）の結像面には、光信号
を電気信号に変換して出力する撮像手段（１３）が設け
られている。この撮像手段（１３）は光を最小単位であ
る光子としてとらえ、光子１つｌつを２次元的に検出し
、光子の分布から映像を作り出すいわゆる２次元光子計
数管が用いられる。この撮像手段（１３）の出力側には
電気信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換装置（ｌ４）を結
合する．以上の光学手段（ｌ２）、撮像手段（ｌ３）お
よびＡ／Ｄ変換装置（１４）をもって高感度撮像装置（
１５）が構或されている。また、前記微弱発光物体（１
０）に臨ませて、通常の外形画像ｌｌｔヒリ込むための
照明手段（１６）を設け、さらに、必要に応じて特定波
長の光を別に照射するための照射手段（１７）と、この
照射手段（１７）から照射して得られる発光を分析する
ために特定波長の光ビームを走査する走査手段（１８）
がそれぞれ設けられる。

前記高感度撮像装置（１５）の出力側には加算回路（１
９）と外形画像記憶回路（２０）が結合されている，こ
のうち，加算回路（ｌ９）は微弱光画像記憶回ｖ！（２
ｌ）に結合され、この微弱光画像記憶回路（２１）は前
記加算回路（ｌ９）の入力側に帰還され、かつ前記外形
画像記憶回路（２０）とともに曹像重畳回路（２２）に
結合され、さらに画像表示装置（２３）へと結合されて
いる， 以上のような構或において、まず、照明手段（１６）に
よって微弱発光物体（１０）を照明し、高感度撮像装Ｉ
ｌｌ（１５）の光学手段（１２）で集光し、２次元光子
計数管からなる撮像手段（１３）上に結像し、さらにＡ
／Ｄ変換装ｉ１Ｅ　（１４）でディジタル信号に変換さ
れて出力する。

この外形画像データは外形画像記憶回路（２０）に記憶
される，同時に外形画倣データは加算回路（ｌ９）へも
送られるが、微弱光画像記憶回路（２１）には記憶され
ないようになっている． 外形画像データが得られたら照明手段（ｌ６）をオフに
して、微弱光を高感度撮像装１！　（１５）で検出する
．この微弱光もＡ／Ｄ変換され、ディジタル信号が加算
回路（ｌ９）を介して微弱光画像記憶回路（２１）に記
憶される．この記憶されたデータは再び加算回路（１９
）に帰還され、つぎの微弱光画像データと加算される．
このようにして加算を繰返された微弱光側像データはそ
の都度前記外形画像データとともに画像重畳回路（２２
）へ送られて重畳される。

そして画像表示装置（２３）によって、重ね合せ画像と
，微弱光画像の積算過程がリアルタイムで表示される． 「発明の効果」 本発明は上述のように構或したので、微弱発光物体の微
弱光画像を積算して変化する過程と、その物体の外形画
像を重畳して表示でき、その物体のどの部位から発光す
るか、どのような過程で発光するかをリアルタイムで判
別できる。

例えば、半導体素子の故障解析においては、ＩＣのパタ
ーン像と、ホットキャリアによる微弱な発光や、ゲート
酸化膜破壊による発光などを積算しながら重ね合せを行
い観察していくことにより、発光具合や発光場所ひいて
は故障場所の位置特定が即時にできる．また、生物分野
においては、白血球がバクテリア等を捕食する際に放出
する活性酸素が、外液中に添加しておいたルミノールと
反応して発生する微弱な発光を積算しながら、あらかじ
め撮像しておいた照明像に重ね合せて同時に表示するこ
とにより，白血球の捕食の様子をリアルタイムで観察で
きる．

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による画像処理装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は従来装置のブロック図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）微弱発光物体の外形画像と微弱光画像とを画像重
   畳回路で重畳し、画像表示装置で表示するようにした装
   置において、前記微弱発光物体の画像を２次元パターン
   として撮像する高感度撮像装置と、前記微弱発光物体を
   外部の照明手段で照明したときの高感度撮像装置による
   外形画像を記憶する外形画像記憶回路と、前記微弱発光
   物体の微弱光画像を積算する加算回路と、この加算回路
   による積算画像を記憶する微弱光画像記憶回路とを具備
   し、この微弱光画像記憶回路と前記外形画像記憶回路と
   を前記画像重畳回路に結合してなることを特徴とする画
   像処理装置。
2. （２）高感度撮像装置は光学顕微鏡、マクロレンズ等か
   らなる光学手段と、２次元光子計数管からなる撮像手段
   と、Ａ／Ｄ変換装置とからなる請求項（１）記載の画像
   処理装置。