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THREE-DIMENSIONAL MICROSCOPE, AND OBSERVATION AND MEASURING METHOD USING THREE DIMENSIONAL MICROSCOPE meetings

Patent code P100000429
File No. H20-031
Posted date Dec 4, 2009
Application number P2009-035171
Publication number P2010-191170A
Patent number P5300522
Date of filing Feb 18, 2009
Date of publication of application Sep 2, 2010
Date of registration Jun 28, 2013
Inventor
  • (In Japanese)後藤 知伸
  • (In Japanese)中井 唱
  • (In Japanese)菊田 誠之
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人鳥取大学
Title THREE-DIMENSIONAL MICROSCOPE, AND OBSERVATION AND MEASURING METHOD USING THREE DIMENSIONAL MICROSCOPE meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain three-dimensional information concerning positions, rotation or the like in swimming motion allowing an object whose size is several micrometers to perform in the neighborhood of a boundary.
SOLUTION: Two sets of microscope units comprising light sources, objective lenses, and cameras are arranged so that optical axes are mutually orthogonal and the objective lenses do not collide. Images from two directions are obtained concerning the same observation object by synchronizing the images of the two cameras to take in a hard disk so as to obtain three-dimensional information. So as to be measured even when the object is out of a focus face of the objective lens and the images are unclear, a measuring coordinate value by a method of undetermined multipliers is corrected. In order to prevent the images from becoming unclear due to reflection of light from the boundary, a chamber so that an area of the boundary is narrow is prepared by using glass.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


三次元情報が取得可能な従来の顕微鏡装置としては、代表例として、以下に述べる2つの装置がある。



第1は、追跡型顕微鏡といわれるもので、観察対象物が焦点面に入るように自動で同対象物の位置を動かすようにする装置である。



しかし、この装置はその原理上奥行き方向の解像度が同装置のレンズ系の焦点深度の程度しかないという課題、また、対象物の大きさが数μmというような微小の物体であるとその輪郭が検出できず十分な観察・測定が不可能という課題がある。



さらにまた、対象物の回転等の姿勢に関する情報が得られないという課題もある。



第2は、全焦点型顕微鏡といわれるもので、対物レンズを高速で走査し、対象物が焦点面に入った部分のみを検出し、三次元像を構築する装置である。



しかしこの装置も又、奥行き方向の解像度が同装置のレンズ系の焦点深度の程度しかないという課題、また、対象物の大きさが数μmというような微小の物体であるとその輪郭が検出できず十分な観察・測定が不可能という課題がある。



さらにまた、対象物の回転等の姿勢に関する情報が広範囲に得られないという課題や対物レンズの走査方向の範囲、つまり可測定範囲が制限されるという課題もある。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、主として観察対象物の大きさが数μm程度の微小体を立体的に顕微鏡観察・測定するに際し、有用な三次元顕微鏡装置及び同装置を用いた観察・測定法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
観察対象物の画像情報を得るための光源、対物レンズ、撮像体よりなる第一の撮像装置と、前記第一の撮像装置とは異なる方向より前記観察対象物の画像情報を得るための光源、対物レンズ、撮像体よりなる第二の撮像装置とよりなり、前記第一の撮像装置より得られた第一の画像情報と前記第二の撮像装置より得られた第二の画像情報より、前記観察対象物の三次元情報を得るようにするとともに、前記観察対象物の特定点の位置情報を複数時点において取得し、それら取得された位置情報より前記観察対象物の回転等の姿勢に関する情報を得るようになした装置において、2枚の板体間に留保された液中に前記観察対象物を収容し、前記2枚の板体間の間隔を、一方の対物レンズの視野に入らない範囲で且つ当該2枚の板体間の液が表面張力により留保されるように設定することを特徴とする三次元顕微鏡装置。

【請求項2】
 
観察対象物の画像情報を得るための光源、対物レンズ、撮像体よりなる第一の撮像装置と、前記第一の撮像装置とは異なる方向より前記観察対象物の画像情報を得るための光源、対物レンズ、撮像体よりなる第二の撮像装置とよりなり、前記第一の撮像装置より得られた第一の画像情報と前記第二の撮像装置より得られた第二の画像情報より、前記観察対象物の三次元情報を得るようにするとともに、前記観察対象物の特定点の位置情報を複数時点において取得し、それら取得された位置情報より前記観察対象物の回転等の姿勢に関する情報を得るようになした装置において、2枚の板体間に留保された液中に前記観察対象物を収容し、前記2枚の板体間の間隔を、一方の対物レンズの視野に入らない範囲で且つ当該2枚の板体間の液が表面張力により留保されるように設定するとともに、前記観察対象物の特定二点の位置情報から同特定二点間の距離を複数個取得して同特定二点間の距離の平均値を算出するとともに、前記観察対象物の特定二点間の距離を前記平均値となるように位置情報の補正値を求め前記位置情報の最尤値を求めるようにしたことを特徴とする三次元顕微鏡装置。

【請求項3】
 
観察対象物の画像情報を得るための光源、対物レンズ、撮像体よりなる第一の撮像装置と、前記第一の撮像装置とは異なる方向より前記観察対象物の画像情報を得るための光源、対物レンズ、撮像体よりなる第二の撮像装置とよりなり、前記第一の撮像装置より得られた第一の画像情報と前記第二の撮像装置より得られた第二の画像情報より、前記観察対象物の三次元情報を得るようにするとともに、前記観察対象物の特定点の位置情報を複数時点において取得し、それら取得された位置情報より前記観察対象物の回転等の姿勢に関する情報を得るようになした装置を用いて、2枚の板体間に留保された液中に前記観察対象物を収容し、前記2枚の板体間の間隔を、一方の対物レンズの視野に入らない範囲で且つ当該2枚の板体間の液が表面張力により留保されるように設定するとともに、前記観察対象物の特定二点の位置情報から同特定二点間の距離を複数個取得して同特定二点間の距離の平均値を算出するとともに、前記観察対象物の特定二点間の距離を前記平均値となるように位置情報の補正値を求め前記位置情報の最尤値を求めるようにしたことを特徴とする三次元顕微鏡装置を用いた観察・測定法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2009035171thum.jpg
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) (In Japanese) 二方向観察による三次元顕微鏡システムの開発
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