JPH1020200A - ステージ走査型測光顕微鏡 - Google Patents
ステージ走査型測光顕微鏡Info
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- JPH1020200A JPH1020200A JP8179049A JP17904996A JPH1020200A JP H1020200 A JPH1020200 A JP H1020200A JP 8179049 A JP8179049 A JP 8179049A JP 17904996 A JP17904996 A JP 17904996A JP H1020200 A JPH1020200 A JP H1020200A
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- photometric
- stage
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0096—Microscopes with photometer devices
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ステージの位置の変動による画像の劣化を減少
させ、画質の向上をはかることを目的とする。 【解決手段】本発明は、試料を載置して所定平面内を２
次元的に移動可能なステージと、ステージの平面内での
座標位置を測定する座標取得装置と、ステージ上に載置
された試料からの光の光量を測定する測光装置と、測光
装置によって得られる試料の測光データに基づいて画像
処理する画像処理装置とを有するステージ走査型測光顕
微鏡において、座標取得装置から平面内での２次元位置
座標を入力し、かつ測光装置から測光データを入力し、
測光データを２次元位置座標に対応させたときに該２次
元座標内で欠落する測光データを補間して画像データを
取得するデータ処理手段を有する。
させ、画質の向上をはかることを目的とする。 【解決手段】本発明は、試料を載置して所定平面内を２
次元的に移動可能なステージと、ステージの平面内での
座標位置を測定する座標取得装置と、ステージ上に載置
された試料からの光の光量を測定する測光装置と、測光
装置によって得られる試料の測光データに基づいて画像
処理する画像処理装置とを有するステージ走査型測光顕
微鏡において、座標取得装置から平面内での２次元位置
座標を入力し、かつ測光装置から測光データを入力し、
測光データを２次元位置座標に対応させたときに該２次
元座標内で欠落する測光データを補間して画像データを
取得するデータ処理手段を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ステージを走査しつ
つ、二次元画像データを取得するステージ走査型測光顕
微鏡に関する。
つ、二次元画像データを取得するステージ走査型測光顕
微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ステージ走査型顕微鏡では、試料
の平面移動を行う移動手段に電動モータを用いた３枚板
構造のステージが使用れれることが多かった。これは例
えば、定盤、定盤上に配置されかつＹ方向に移動可能な
Ｙステージ、Ｙステージ上に配置されかつＸ方向に移動
可能なＸステージからなる３枚の板構造である。このよ
うなステージを用いて試料を測光して画像を取得する場
合、Ｘ及びＹ方向の移動の精度が高く、Ｙ方向の位置を
所定位置（Ｙ0 ）に維持しつつＸ方向に所定量移動しな
がらＸ方向に所定間隔移動するごとに試料の測光データ
を取得し、１ライン分の測光データを取得する。各測光
データはステージ位置に対応させて記憶される。ステー
ジの位置のデータは、Ｙ方向の位置は固定しているた
め、Ｘ方向の位置のみを検出する。
の平面移動を行う移動手段に電動モータを用いた３枚板
構造のステージが使用れれることが多かった。これは例
えば、定盤、定盤上に配置されかつＹ方向に移動可能な
Ｙステージ、Ｙステージ上に配置されかつＸ方向に移動
可能なＸステージからなる３枚の板構造である。このよ
うなステージを用いて試料を測光して画像を取得する場
合、Ｘ及びＹ方向の移動の精度が高く、Ｙ方向の位置を
所定位置（Ｙ0 ）に維持しつつＸ方向に所定量移動しな
がらＸ方向に所定間隔移動するごとに試料の測光データ
を取得し、１ライン分の測光データを取得する。各測光
データはステージ位置に対応させて記憶される。ステー
ジの位置のデータは、Ｙ方向の位置は固定しているた
め、Ｘ方向の位置のみを検出する。
【０００３】走査開始点を例えば（Ｘ0 ，Ｙ0 ）とする
と、顕微鏡のステージ制御系はまずＸ方向に所定量（Δ
Ｘ）移動した先のＸ座標値（Ｘ1 ）を目標値としてセッ
トする。そしてＹ方向の位置を固定したままＸ方向にＸ
座標値がＸ1 になるまで移動させる。Ｘ座標値がＸ1 に
なると試料の測光データを取得し、ステージ位置データ
（Ｘ1 ，Ｙ0 ）に対応させて記憶する。さらにステージ
制御系はＸ方向に所定量（ΔＸ）移動した先のＸ座標値
（Ｘ2 ）を目標値としてセットし、Ｘ座標値がＸ2 にな
ったときの測光データをステージ位置データ（Ｘ2 ，Ｙ
0 ）に対応させて記憶する。この動作を繰り返し行い、
Ｙ座標値がＹ0 の１ライン分のデータを取得する。この
後、Ｙ座標値がＹ1 となるまで、Ｘ座標値を固定したま
まＹ方向に移動させ、上述と同様の動作を繰り返し行
い、Ｙ座標値がＹ1 の１ライン分の測光データを取得す
る。以上の動作を繰り返し行うことにより、最終的に試
料の測光値の２次元情報、即ち画像を得ることができ
る。
と、顕微鏡のステージ制御系はまずＸ方向に所定量（Δ
Ｘ）移動した先のＸ座標値（Ｘ1 ）を目標値としてセッ
トする。そしてＹ方向の位置を固定したままＸ方向にＸ
座標値がＸ1 になるまで移動させる。Ｘ座標値がＸ1 に
なると試料の測光データを取得し、ステージ位置データ
（Ｘ1 ，Ｙ0 ）に対応させて記憶する。さらにステージ
制御系はＸ方向に所定量（ΔＸ）移動した先のＸ座標値
（Ｘ2 ）を目標値としてセットし、Ｘ座標値がＸ2 にな
ったときの測光データをステージ位置データ（Ｘ2 ，Ｙ
0 ）に対応させて記憶する。この動作を繰り返し行い、
Ｙ座標値がＹ0 の１ライン分のデータを取得する。この
後、Ｙ座標値がＹ1 となるまで、Ｘ座標値を固定したま
まＹ方向に移動させ、上述と同様の動作を繰り返し行
い、Ｙ座標値がＹ1 の１ライン分の測光データを取得す
る。以上の動作を繰り返し行うことにより、最終的に試
料の測光値の２次元情報、即ち画像を得ることができ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
画像取得の高速化、高精度化の要求が強く、動力にピエ
ゾを用いた１枚板構造のステージを使用したシステムが
開発されつつある。従来の画像取得は、Ｙ軸を固定し、
Ｘ方向の座標値を取得して測光値を得るものであった。
画像取得の高速化、高精度化の要求が強く、動力にピエ
ゾを用いた１枚板構造のステージを使用したシステムが
開発されつつある。従来の画像取得は、Ｙ軸を固定し、
Ｘ方向の座標値を取得して測光値を得るものであった。
【０００５】しかしながら、上述の１枚板構造のステー
ジでは、Ｙ軸の完全な固定が困難なため、画質が悪いと
いう欠点があった。本発明は上述の如き問題に鑑み、ス
テージの位置の変動による画像の劣化を減少させ、画質
の向上をはかることを目的とする。
ジでは、Ｙ軸の完全な固定が困難なため、画質が悪いと
いう欠点があった。本発明は上述の如き問題に鑑み、ス
テージの位置の変動による画像の劣化を減少させ、画質
の向上をはかることを目的とする。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】本発明は、試料を載置
して所定平面内を２次元的に移動可能なステージと、ス
テージの平面内での座標位置を測定する座標取得装置
と、ステージ上に載置された試料からの光の光量を測定
する測光装置と、測光装置によって得られる試料の測光
データに基づいて画像処理する画像処理装置とを有する
ステージ走査型測光顕微鏡において、座標取得装置から
平面内での２次元位置座標を入力し、かつ測光装置から
測光データを入力し、測光データを２次元位置座標に対
応させたときに該２次元座標内で欠落する測光データを
補間して画像データを取得するデータ処理手段を設けた
ことを特徴とするものである。
して所定平面内を２次元的に移動可能なステージと、ス
テージの平面内での座標位置を測定する座標取得装置
と、ステージ上に載置された試料からの光の光量を測定
する測光装置と、測光装置によって得られる試料の測光
データに基づいて画像処理する画像処理装置とを有する
ステージ走査型測光顕微鏡において、座標取得装置から
平面内での２次元位置座標を入力し、かつ測光装置から
測光データを入力し、測光データを２次元位置座標に対
応させたときに該２次元座標内で欠落する測光データを
補間して画像データを取得するデータ処理手段を設けた
ことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態のシス
テム構成図である。顕微鏡１は、１枚板構造の電動ステ
ージ２、対物レンズ３、ステージ２上に配置された試料
からの光を対物レンズ３を介して検出する測光センサー
４、電動ステージ２をＸＹ方向に移動させる駆動部５、
ステージのＸＹ方向の位置を検出する検出センサ６を有
する。電動ステージ２は図２に示すように、矩形の枠形
状の支持板２３、支持板２３の内部に配置されたステー
ジ２２、支持板２３の内部４隅とステージ２２の４隅と
を連結する４つのバネ２１、ステージ２２のＸ方向に延
びる側面と支持板２３の裏側ののＸ方向に延びる側面と
を連結するピエゾ素子２４、ステージ２２のＹ方向に延
びる側面と支持板２３の裏側ののＹ方向に延びる側面と
を連結するピエゾ素子２５とから構成される。図１に示
す駆動部５は、図２に示すピエゾ素子２４、２５と同一
の部材である。
テム構成図である。顕微鏡１は、１枚板構造の電動ステ
ージ２、対物レンズ３、ステージ２上に配置された試料
からの光を対物レンズ３を介して検出する測光センサー
４、電動ステージ２をＸＹ方向に移動させる駆動部５、
ステージのＸＹ方向の位置を検出する検出センサ６を有
する。電動ステージ２は図２に示すように、矩形の枠形
状の支持板２３、支持板２３の内部に配置されたステー
ジ２２、支持板２３の内部４隅とステージ２２の４隅と
を連結する４つのバネ２１、ステージ２２のＸ方向に延
びる側面と支持板２３の裏側ののＸ方向に延びる側面と
を連結するピエゾ素子２４、ステージ２２のＹ方向に延
びる側面と支持板２３の裏側ののＹ方向に延びる側面と
を連結するピエゾ素子２５とから構成される。図１に示
す駆動部５は、図２に示すピエゾ素子２４、２５と同一
の部材である。
【０００８】位置センサ６からのステージ位置、及び測
光センサからの光量を示す光量信号は制御ユニット７に
入力される。また、制御ユニット７からは駆動部５に対
して駆動信号が出力される。制御ユニット７が入力した
位置信号と光量信号はデータ処理ユニットに送られ、こ
こでデータ処理されたのち画像信号がモニタ９に出力さ
れる。
光センサからの光量を示す光量信号は制御ユニット７に
入力される。また、制御ユニット７からは駆動部５に対
して駆動信号が出力される。制御ユニット７が入力した
位置信号と光量信号はデータ処理ユニットに送られ、こ
こでデータ処理されたのち画像信号がモニタ９に出力さ
れる。
【０００９】次に、試料の測光値を検出して画像処理す
る画像取得方法について図３、図４を用いて説明する。
図３は測光シーケンスを示すフローチャートである。ま
ず制御ユニット７は、ステップ１０１においてステージ
を走査開始点（１，１）に配置して、測光値を取得す
る。ここで、制御ユニット７には図４に示すように、第
１番目のライン上の測光点を（１，１）〜（ｎ，１）と
し、ｎ個の測光点を有するように設定され、さらに１ラ
インｎ個の測光をｍ個のライン分だけ測光するように設
定されている。従って、全体の測光点はｎ×ｍ個だけあ
る。ここで、測光点（ｉ，ｊ）のＸ座標値をＸij、Ｙ座
標値をＹijと以下に記す。ｉは１からｎまでの整数、ｊ
は１からｍまでの整数を示す。
る画像取得方法について図３、図４を用いて説明する。
図３は測光シーケンスを示すフローチャートである。ま
ず制御ユニット７は、ステップ１０１においてステージ
を走査開始点（１，１）に配置して、測光値を取得す
る。ここで、制御ユニット７には図４に示すように、第
１番目のライン上の測光点を（１，１）〜（ｎ，１）と
し、ｎ個の測光点を有するように設定され、さらに１ラ
インｎ個の測光をｍ個のライン分だけ測光するように設
定されている。従って、全体の測光点はｎ×ｍ個だけあ
る。ここで、測光点（ｉ，ｊ）のＸ座標値をＸij、Ｙ座
標値をＹijと以下に記す。ｉは１からｎまでの整数、ｊ
は１からｍまでの整数を示す。
【００１０】制御ユニット７はステップ１０２において
ステージ２２をＸ方向に移動させる。そしてステップ１
０３において走査開始点（１，１）のＸ座標値（Ｘ11）
からＸ方向に所定量だけずれた位置（Ｘ21）を目標値と
してセットする。そしてステップ１０４においてＸ座標
値の検出を行い、ステップ１０５においてＸ座標値が目
標値になったか否かを判定する。そして目標値になるま
でステップ１０４を行う。ステップ１０５において目標
値（Ｘ21）と判定すると、ステップ１０６においてその
ときのＹ座標値（Ｙ21）を取得する。そしてステップ１
０７において、座標値（Ｘ21、Ｙ21）での測光値を取得
する。そして、Ｘ方向の測定点が（ｎ，１）になるまで
ステップ１０３からステップ１０８を繰り返し行う。
ステージ２２をＸ方向に移動させる。そしてステップ１
０３において走査開始点（１，１）のＸ座標値（Ｘ11）
からＸ方向に所定量だけずれた位置（Ｘ21）を目標値と
してセットする。そしてステップ１０４においてＸ座標
値の検出を行い、ステップ１０５においてＸ座標値が目
標値になったか否かを判定する。そして目標値になるま
でステップ１０４を行う。ステップ１０５において目標
値（Ｘ21）と判定すると、ステップ１０６においてその
ときのＹ座標値（Ｙ21）を取得する。そしてステップ１
０７において、座標値（Ｘ21、Ｙ21）での測光値を取得
する。そして、Ｘ方向の測定点が（ｎ，１）になるまで
ステップ１０３からステップ１０８を繰り返し行う。
【００１１】Ｘ方向の走査が終了する、すなわち測定点
（１，ｎ）での測光値を取得すると、制御ユニットはス
テップ１０９に進み、Ｙ座標値が次のラインの値となる
までステージ２２をＹ方向へ移動させる。そしてステッ
プ１１０においてＹ方向への走査が終了したか否か、す
わなちｍライン目の走査が終了したか否かを判定し、終
了していなければ再びステップ１０２〜１０９を繰り返
し行う。
（１，ｎ）での測光値を取得すると、制御ユニットはス
テップ１０９に進み、Ｙ座標値が次のラインの値となる
までステージ２２をＹ方向へ移動させる。そしてステッ
プ１１０においてＹ方向への走査が終了したか否か、す
わなちｍライン目の走査が終了したか否かを判定し、終
了していなければ再びステップ１０２〜１０９を繰り返
し行う。
【００１２】そして、図４に示す測定点（１，１）から
（ｎ，ｍ）までの全ての測定点の測光が終了すると、測
光シーケンスを終了させる。さて、上述の測光シーケン
スによって得られる測光値は制御ユニット７からデータ
処理８に出力される。ここで、測定点（ｉ，ｊ）での測
光値をＰijとする。ステージ２２のＸ方向及びＹ方向へ
の移動の精度が高ければ、ｎ×ｍ個の測光値Ｐijは、夫
々画像表示する際の１画素に対応し、全体として１画面
の表示ができる。しかしながらステージ２２はＸ方向へ
移動する際、Ｙ方向の完全な固定が困難なため、図４に
示す×印のようにＹ方向にずれた点の測光値をデータと
して取得している。従って、これらの測光データをモニ
タに表示しようとすると、測光値が存在しない画素が存
在してしまう。
（ｎ，ｍ）までの全ての測定点の測光が終了すると、測
光シーケンスを終了させる。さて、上述の測光シーケン
スによって得られる測光値は制御ユニット７からデータ
処理８に出力される。ここで、測定点（ｉ，ｊ）での測
光値をＰijとする。ステージ２２のＸ方向及びＹ方向へ
の移動の精度が高ければ、ｎ×ｍ個の測光値Ｐijは、夫
々画像表示する際の１画素に対応し、全体として１画面
の表示ができる。しかしながらステージ２２はＸ方向へ
移動する際、Ｙ方向の完全な固定が困難なため、図４に
示す×印のようにＹ方向にずれた点の測光値をデータと
して取得している。従って、これらの測光データをモニ
タに表示しようとすると、測光値が存在しない画素が存
在してしまう。
【００１３】従って、データ処理ユニット８は測定点
（ｉ，ｊ）での位置データＸij、Ｙij及び測光値Ｐijを
まず１次変換し、位置データに基づいて測光データが欠
落している画素を検出し、測光データが欠落している画
素に対しては、周囲の画素の測光データを利用して測光
データを補間する。具体的には、例えば図５に示すよう
に、測定点（２，２）の測光値Ｐ22のデータを取得する
ときにステージ２２がＹ方向にずれて測定点（２，３）
の測光値データと同様のデータを取得した場合を考える
（図５においてｎ＝３、ｍ＝３である）。このとき、測
定点（２，２）に対応する画素の測光データは欠落して
いる。従って、データ処理ユニット８は欠落している測
定点（２，２）の測光値データは、例えば周囲の測定点
の測光データ（Ｐ11、Ｐ21、Ｐ31、Ｐ12、Ｐ32、Ｐ13、
Ｐ23、Ｐ33）の平均を算出して補間する。
（ｉ，ｊ）での位置データＸij、Ｙij及び測光値Ｐijを
まず１次変換し、位置データに基づいて測光データが欠
落している画素を検出し、測光データが欠落している画
素に対しては、周囲の画素の測光データを利用して測光
データを補間する。具体的には、例えば図５に示すよう
に、測定点（２，２）の測光値Ｐ22のデータを取得する
ときにステージ２２がＹ方向にずれて測定点（２，３）
の測光値データと同様のデータを取得した場合を考える
（図５においてｎ＝３、ｍ＝３である）。このとき、測
定点（２，２）に対応する画素の測光データは欠落して
いる。従って、データ処理ユニット８は欠落している測
定点（２，２）の測光値データは、例えば周囲の測定点
の測光データ（Ｐ11、Ｐ21、Ｐ31、Ｐ12、Ｐ32、Ｐ13、
Ｐ23、Ｐ33）の平均を算出して補間する。
【００１４】欠落したデータを補間する方法は上述に限
らず、例えば周囲のいずれか１つのものと同じ測光値と
したり、Ｘ方向及びＹ方向に隣接するデータの平均をと
るようにしても良い。データ処理ユニット８は以上の如
きデータ処理を行った後、モニタに対して画像信号を出
力する。モニタ９はこれらの画像信号に基づいて試料の
像を表示する。
らず、例えば周囲のいずれか１つのものと同じ測光値と
したり、Ｘ方向及びＹ方向に隣接するデータの平均をと
るようにしても良い。データ処理ユニット８は以上の如
きデータ処理を行った後、モニタに対して画像信号を出
力する。モニタ９はこれらの画像信号に基づいて試料の
像を表示する。
【００１５】以上の如き画像取得方法により、１枚板構
造のステージを使用した顕微鏡においてステージのＹ方
向の変動による画像の劣化を減少させ、画質の向上をは
かることができる。本実施形態においては、ステージ２
２の構造を図２に示すような１枚板構造でバネ及びピエ
ゾ素子を用いたものとしたが、特にこの構造のものに限
定されるものではない。
造のステージを使用した顕微鏡においてステージのＹ方
向の変動による画像の劣化を減少させ、画質の向上をは
かることができる。本実施形態においては、ステージ２
２の構造を図２に示すような１枚板構造でバネ及びピエ
ゾ素子を用いたものとしたが、特にこの構造のものに限
定されるものではない。
【００１６】また、図１に示す制御ユニット７、データ
処理ユニット８及びモニター９はパーソナルコンピュー
タとして一体になっているものでも良い。また、制御ユ
ニット７及びデータ処理ユニット８が顕微鏡１の内部に
組み込まれていても良い。
処理ユニット８及びモニター９はパーソナルコンピュー
タとして一体になっているものでも良い。また、制御ユ
ニット７及びデータ処理ユニット８が顕微鏡１の内部に
組み込まれていても良い。
【００１７】
【発明の効果】以上述べた本発明によれば、ステージを
２次元移動させて試料の像をモニタ上に表示する顕微鏡
において、画像取得するためにステージを走査させる
際、ステージ位置の変動による画質の劣化を減少させ、
画質の向上をはかることができる。
２次元移動させて試料の像をモニタ上に表示する顕微鏡
において、画像取得するためにステージを走査させる
際、ステージ位置の変動による画質の劣化を減少させ、
画質の向上をはかることができる。
【図１】本発明の一実施形態のシステム構成図である。
【図２】ステージの構造を示す上面図である。
【図３】測光シーケンスを示すフローチャートである。
【図４】測定点を説明する図である。
【図５】欠落した測光データの補間を説明する図であ
る。
る。
１・・・顕微鏡 ２・・・ステージ ３・・・対物レンズ ４・・・測光装置 ５・・・駆動装置 ６・・・位置センサ ７・・・制御ユニット ８・・・データ処理ユニット ９・・・モニタ
Claims (1)
- 【請求項１】 試料を載置して所定平面内を２次元的に
移動可能なステージと、前記ステージの前記平面内での
座標位置を測定する座標取得装置と、ステージ上に載置
された試料からの光の光量を測定する測光装置と、前記
測光装置によって得られる試料の測光データに基づいて
画像処理する画像処理装置とを有するステージ走査型測
光顕微鏡において、 前記座標取得装置から前記平面内での２次元位置座標を
入力し、かつ前記測光装置から測光データを入力し、前
記測光データを前記２次元位置座標に対応させたときに
該２次元座標内で欠落する測光データを補間して画像デ
ータを取得するデータ処理手段を有することを特徴とす
るステージ走査型測光顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8179049A JPH1020200A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | ステージ走査型測光顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8179049A JPH1020200A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | ステージ走査型測光顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1020200A true JPH1020200A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=16059239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8179049A Pending JPH1020200A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | ステージ走査型測光顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1020200A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003029163A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Nikon Corp | 顕微鏡システム |
| JP2009169236A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Olympus Corp | 顕微鏡用撮像装置 |
-
1996
- 1996-07-09 JP JP8179049A patent/JPH1020200A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003029163A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Nikon Corp | 顕微鏡システム |
| JP2009169236A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Olympus Corp | 顕微鏡用撮像装置 |
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