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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Mikroskopvorrichtung
zum Prüfen
einer Bestrahlungsmenge von Neutronen, oder dergleichen, von zellularem
Gewebe, oder dergleichen, in einem Krankenhaus oder in einem Laboratorium,
und insbesondere auf eine Mikroskopvorrichtung zum Abbilden einer
Probe durch einen Zeilensensor.
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[Stand der Technik]
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In
den vergangenen Jahren haben Stellen zugenommen, wo Strahlung abgegeben
wird, einschließlich
Krankenhaus-Radiotherapie und Atomkraftwerken. Dabei ist eine zunehmende
Notwendigkeit vorhanden, die persönliche Bestrahlung der Person,
die an solchen Stellen beschäftigt
ist, zu messen. Dabei ist, herkömmlich,
in Bezug auf die Messung einer persönlichen Bestrahlung, ein Vorschlag von
Maßnahmen
vorhanden, dass eine Probe an einem Mantel, oder dergleichen, befestigt
wird, um eine Messung einer Strahlenauftreffmenge oder einer -auftreffrichtung,
aufgezeichnet auf der Probe, vorzunehmen, wie dies in der JP-A-11-174157,
der JP-A-2001-42038, usw., offenbart ist. Die Messeinrichtungen
sind allgemein wie folgt:
Die Probe aus organischem Kunststoff,
oder dergleichen, erleidet, wenn sie durch eine Strahlung durchdrungen
wird, eine Beschädigung
in den molekularen Bindungen. Der beschädigte Teil erzeugt, wenn er
mit einer vorbestimmten Lösung
geätzt
wird, feine Ätz-Pits. Die Ätz-Pits
sind in der Form in Abhängigkeit
von einer Strahlungseinfallsmenge oder -einfallsrichtung abhängig. Dementsprechend
kann, durch Prüfen
und Aufsummieren der Formen von Ätz-Pits, verursacht
auf der Probe, durch das Mikroskop, eine Messung in Bezug auf die
Strahlungseinfallsmenge und die Einfallsrichtung vorgenommen werden.
Dabei werden in der medizinischen Institution, wie beispielsweise
in einem Krankenhaus oder einem Universitätslaboratorium, häufig zellulare
Gewebeprüfungen
von Krebszellen, und dergleichen, durch die Mikroskope vorgenommen.
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Dabei
ist es möglich,
visuell eine Prüfung, eine
Bestimmung, oder dergleichen, an jeder Ätz-Pit-Form, einem zellularen
Gewebe, oder dergleichen, während
durch das Mikroskop gesehen wird, durchzuführen. Allerdings erfordert
dies eine umfangreiche Arbeit und Belastung, um eine Prüfung, Bestimmung,
oder dergleichen, in Bezug auf eine Vielzahl von Proben vorzunehmen.
Weiterhin kann eine Variation bei der Prüfung oder bei dem Bestimmen
des Ergebnisses, oder dergleichen, aufgrund des einzelnen Unterschieds
zwischen den Personen, die die Prüfung, Bestimmung, oder dergleichen,
durchführen,
auftreten. Aus diesem Grund wird eine Einrichtung in Erwägung gezogen,
die als eine sogenannte zweidimensionale CCD-Kamera bezeichnet wird,
die an einem Mikrsoskop so befestigt ist, dass das Bild, das durch
den ladungsgekoppelten Vorrichtungs-(nachfolgend bezeichnet als „CCD")-Sensor aufgenommen
wird, auf einem Computerbildschirm angezeigt wird, um eine Prüfung der Strahlungsauffallsmenge
und der -auffallsrichtung oder des zellularen Gewebes durchzuführen. Auch kann
eine Einrichtung in Erwägung
gezogen werden, die, unter Verwendung einer Bildverarbeitungseinrichtung,
eine Bestimmung der Strahlungsauffallmenge oder -auffallsrichtung,
oder eine Prüfung
eines Bereichs, einer fortschreitenden Situation, oder dergleichen,
von Krebszellen, usw., automatisch von dem Bild, aufgenommen durch
das Mikroskop, vornimmt.
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Das
Dokument nach dem Stand der Technik WO 00/43820 offenbart eine Vorrichtung
für eine
kontinuierliche Volumenbilderzeugung einer Probe unter Verwendung
einer Abildung einer Vielzahl von Bildebenen unter vorbestimmten
Fokustiefen. Die Fokustiefe jeder Bildebene ist entsprechend einer
Vielzahl von erwünschten,
räumlichen
Anordnungen einstellbar. Die Bilder, erzeugt an den Bildebenen,
werden parallel verarbeitet, und das Bild entsprechend zu einer
optimalen Fokustiefe an den Probenstellen wird zum Abbilden der
Probe an dieser Stelle ausgewählt.
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[Problem, das die Erfindung
lösen soll]
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Allerdings
verwendet der CCD-Sensor, der an einer herkömmlichen CCD-Kamera verwendet wird,
eine ebene Anordnung, wie eine zweidimensionale solche, die vertikal
und horizontal 600 Teile jeweils besitzt, d.h. 3,5 Billionen, an
ladungsgekoppelten Vorrichtungen, die eine Seite mit 21 Mikrometern zum
Beispiel haben. Dementsprechend ist es, in dem Fall eines Aufnehmens
eines Bildes mit einer Vergrößerung von ×30, zum
Beispiel, möglich,
zu einem Zeitpunkt ein Bild nur in einem Bereich von 21 Mikrometern × 600 Teilen ÷ 30 =
0,42 Quadratmillimetern aufzunehmen. Demzufolge ist dabei ein Erfordernis vorhanden,
eine Abbildung der Probe als ein Gegenstand zu wiederholen, während der
quadratische Bildbereich mit 0,42 Millimetern sequenziell von einem
Ende davon bewegt wird. Dabei ist, um einen klaren Bildschirm zu
erhalten, immer eine Notwendigkeit vorhan den, ein Bild durch Anhalten
der Probe zu jedem Zeitpunkt einer Bewegung basierend auf einem
Bildschirm vorzunehmen. Es benötigt
viel Zeit, um ein Bild von Proben innerhalb eines vorbestimmten
Bereiches aufzunehmen. Weiterhin ist, um einen klaren Bildschirm
zu erhalten, dabei Erfordernis vorhanden, korrekt eine Brennweite
für jedes
Bild einzustellen. Demzufolge kann in Erwägung gezogen werden, einen
zweidimensionalen CCD-Sensor
zu verwenden und automatisch eine Brennweite wie in der gewöhnlichen
CCD-Kamera einzustellen.
Allerdings ist dabei das folgende Problem in einer solchen eine Brennweite
automatisch einstellenden Einrichtung vorhanden. Die Fokuseinstellung
an der gewöhnlichen
CCD-Kamera, unter Verwendung eines zweidimensionalen CCD-Sensors,
wird nämlich
an einer Fokusposition eingestellt, wo das aufgenommene Bild das
schärfste
Bild ist, d.h. einen intensiven Kontrast zeigt, wie in der Position
im Fokus. Dementsprechend erfordert, um eine Fokuseinstellung mit
dem zweidimensionalen CCD-Sensor, zum Suchen des stärksten Kontrastpunkts,
auszuführen,
ein Prüfen
eines maximalen Kontrastwerts ein Prüfen um einen Fokuspunkt herum.
Dabei ist nämlich,
aufgrund einer Notwendigkeit, auch um einen Fokuspunkt herum zu prüfen, ein
Nachteil vorhanden, dass die Fokuseinstellung Zeit benötigt.
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Dabei
ist, zum Erhalten eines klaren Bildes, eine Notwendigkeit vorhanden,
genau und schnell drei Faktoren einzustellen, das bedeutet, sowohl
Neigungen in der X- und Y-Richtung
als auch der durchschnittlichen Brennweite. Die automatische Fokuseinstellung
an der herkömmlichen
Mikroskopvorrichtung wird durch Antreiben der Objektivlinse durch
einen Motor, oder dergleichen, oder durch eine Fokuseinstellungs-Antriebseinrichtung,
wo zwei Arten von Antriebseinrichtungen einer Neigungseinstellungs-Antriebseinrichtung
und einer Fokuseinstellungs-Antriebseinrichtung an der Tragebasis
vorgesehen sind, vorgenommen. Auch ist, in dem Fall eines Abbildens
einer Probe, ein Erfordernis vorhanden, ein Bild durch Einstellen
eines bestimmten Bereichs in der Probe aufzunehmen. Da nämlich oftmals
die Größe in Abhängigkeit
von der Probe unterschiedlich ist, ist ein Erfordemis vorhanden,
ein Bild innerhalb des Bereichs aufzunehmen, der nicht außerhalb
des Umfangs der Probe herausragt, immer wenn die Probe geändert wird.
Demzufolge ist dabei eine Notwendigkeit vorhanden, einen Startpunkt 11a und
einem Endpunkt 11b des Abbildungsbereichs einzustellen,
bevor ein Bild aufgenommen wird. Weiterhin muss dort, wo ein Bild
eines zellularen Gewebes, wie beispielsweise Krebszellen, aufgenommen wird, ein
Teil, oder dergleidergleichen, der Probe, wo die Zelle existiert,
ausgewählt
werden, um einen Bildbereich einzustellen.
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Demgemäß ist es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mikroskopvorrichtung
zu schaffen, die dazu geeignet ist, schnell und genau ein Bild innerhalb
eines vorbestimmten Bereichs einer Probe bei einer Prüfung, oder
dergleichen, in Bezug auf die Strahlungsauffallmenge oder zellulares
Gewebe, oder dergleichen, aufzunehmen.
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[Mittel zum Lösen des
Problems]
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Um
das vorstehende Problem zu lösen,
liegt ein erstes Merkmal einer Mikroskopvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung darin, dass sie aufweist: ein Mikroskop zum Abbilden einer
Probe durch einen Zeilensensor; eine Bildverarbeitungsvorrichtung,
die ein Bild der Probe aus den durch den Zeilensensor erfassten
Zeilenbildern erzeugt; wobei das Mikroskop eine Fokussiereinrichtung
mit einer Lichtsprojektionseinrichtung aufweist; wobei die Fokussiereinrichtung
eine Projektionsposition auf der Probe in einer Nähe eines
durch den Zeilensensor abzubildenden Bereiches schafft.
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Hierbei
bedeutet die Probe ein spurenerfassendes Feststoffmaterial zum Messen
einer Strahlungsauffallsmenge oder Einfallsrichtung oder eines zellularen
Gewebes zum Prüfen
von Krebszellen, oder dergleichen. Allerdings sind diese nicht hierauf beschränkt, sondern
umfassen alle solche zum Prüfen
oder Messen eines bestimmten Bereiches durch das Mikroskop. Auch
bedeutet der Zeilensensor ein Sensor, der eine lineare Anordung
aus, zum Beispiel, mehreren Tausend einzelner solcher ladungsgekoppelten
Vorrichtungen in einer Spalte aufweist. Allerdings ist eine einzelne
solche nicht einschränkend, sondern
umfasst sind solche in einer linearen Anordung mit einer Vielzahl,
oder nahezu zwei bis zehn, der ladungsgekoppelten Vorrichtungen.
Auch bedeutet die Bildverarbeitungseinrichtung eine Einrichtung einer
bekannten Art, bei der einzelne Zeilenbilder, die durch den Zeilensensor
aufgenommen sind, eines über
das andere überlagert
werden, um ein Bild in einem vorgegebenen Bereich einer Probe zu
präparieren
oder sie zu vergleichen/zusammenzustellen. Die Fokussiereinrichtung,
die eine Lichtprojektionseinrichtung besitzt, bezeichnent eine Einrichtung
einer bekannten Art, bei der, zum Beispiel, ein kreisförmiger Laserflecken
auf eine Probe projiziert wird, um eine Abweichung von einer geeigneten
Brennweite aus einer Deformation einer Reflexionslichtform davon
zu messen.
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Ein
zweites Merkmal einer Mikroskopvorrichtung gemäß der Erfindung liegt darin,
dass die Projektionsposition, wie sie in dem ersten Merkmal beschrieben
ist, eine Vorwärtsposition
des Zeilensensors ist.
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Indem
die Erfindung so aufgebaut wird ist es, in dem Fall eines sequenziellen
Aufnehmens von Bildern über
einen Probemessbereich durch den Zeilensensor, möglich, zuvor immer eine Brennweite des
Gegenstandes der Abbildung zu messen und einzustellen. Weiterhin
wird positiv verhindert, dass Projektionslicht der Lichtsprojektionseinrichtung
auf ein Zeilenbild einfällt.
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Ein
drittes Merkmal bei einer Mikroskopvorrichtung der Erfindung liegt
darin, dass die Projektionseinrichtung, wie sie in dem ersten Merkmal
beschrieben ist, eine Vorwärtslichtprojektionseinrichtung
zum Projizieren von Licht in einer Vorwärtsposition des Zeilensensors
und eine Rückwärtslichtprojektionseinrichtung
zum Projizieren von Licht zu einer Rückwärtsposition des Zeilensensors
besitzt.
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Hierbei
bezeichnet die Vorwärtsposition
des Zeilensensors eine bewegungsseitige Position eines Abbildungsbereichs
des Zeilensensors bei einer horizontalen Bewegung, während die
Rückwärtsposition des
Zeilensensors eine rückwärtsseitige
Position zu der Bewegungsrichtung eines Abbildungsbereichs eines
Zeilensensors bei einer horizontalen Bewegung angibt.
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Durch
einen solchen Aufbau, bei dem sequenziell durch den Zeilensensor
abgebildet wird, während
die Probe bewegt wird, gerade dann, wenn die Bewegungsrichtung geändert wird,
zum Beispiel von links nach rechts und dann von rechts nach links, um
dadurch eine Zweiwege-Abtastung durchzuführen, ist es möglich, zuvor
eine Brennweite eines Gegenstandes der Abbildung durch den Zeilensensor zu
messen und einzustellen. Weiterhin wird das Projektionslicht positiv
durch die Lichtprojektionseinrichtung davor geschützt, dass
es auf ein Zeilenbild auffällt.
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Ein
viertes Merkmal einer Mikroskopvorrichtung gemäß der Erfindung liegt darin,
dass sie aufweist: einen Trägeruntersatz,
der die Proben trägt; ein
Mikroskop zum Vergrößern der
Probe; einen Zeilensensor zum Abbilden der vergrößerten Probe als ein Zeilenbild;
und eine Bildverarbeitungseinrichtung, um ein Bild der Proben von
einem Zeilenbild, aufgenommen durch den Zeilensensor, zu erstellen;
wobei der Trägeruntersatz
eine Einstelleinrichtung zum Einstellen einer Neigung des selben
und einer Brennweite des Mikroskop umfasst.
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Ein
fünftes
Merkmal der Mikroskopvorrichtung gemäß der Erfindung liegt darin,
dass die Einstelleinrichtung, wie sie in dem vierten Merkmal beschrieben
ist, vertikale Positionen an wenigstens drei Punkten des Trägeruntersatzes
einstellt.
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Indem
die Erfindung so aufgebaut wird, ist es möglich, einfach die Neigung
und die Brennweite der Probe einzustellen.
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Ein
sechstes Merkmal einer Mikroskopvorrichtung gemäß der Erfindung liegt darin,
dass die Einstelleinrichtung, wie sie in irgendeinem des vorstehenden
Merkmals vier oder fünf
beschrieben ist, durch ein Signal von der Fokussiereinrichtung gesteuert
wird.
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Durch
einen solchen Aufbau der Erfindung ist es möglich, genau und schnell die
Neigung und die Brennweite der Probe einzustellen.
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Ein
siebtes Merkmal einer Mikroskopvorrichtung gemäß der Erfindung liegt darin,
dass sie aufweist: ein Mikroskop zum Vergrößern einer Probe; einen Zeilensensor
zum Abbilden der vergrößerten Probe
als ein Zeilenbild; eine zweidimensionale ladungsgekoppelte Vorrichtung
zum Abbilden einer Bildposition des Zeilensensors; und eine Bildverarbeitungseinrichtung,
um immer ein Bild der Probe von einem Zeilenbild, aufgenommen durch
den Zeilensensor, zu erstellen.
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Durch
diesen Aufbau wird der nachfolgende, betriebsmäßige Effekt erhalten. Durch
Abbilden der Probe unter Verwendung des Zeilensensors kann eine
Probenabbildung schnell vorgenommen werden. Unter Verwendung eines
zweidimensionalen CCD-Sensors,
geeignet zum Abbilden einer zweidimensionalen Spreizung, ist es
möglich,
schnell und einfach einen Abbildungsbereich in der Probe einzustellen.
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Allerdings
ist, obwohl in Erwägung
gezogen werden kann, einen sich in der Probe befindlichen Abbildungsbereich
für ein
Bild, aufgenommen durch den Zeilensensor, einzustellen, der Abbildungsbereich
des Zeilensensors extrem schmal in der Breite so, wie er hier verwendet
wird. Dementsprechend ist es, in einem Spurenerfassungs-Feststoffmaterial zum
Messen einer Strahlungsauffallmenge, oder dergleichen, extrem schwierig,
einen Messbereich einzustellen, der nicht außerhalb eines Umfangs des Spurenerfassungs-Feststoffmaterials
liegt, während ein
peripherer Teil eingegrenzt wird. Auch ist es bei einer Prüfung eines
zellularen Gewebes, oder dergleichen, schwierig, eine bestimmte
Stelle oder einen bestimmten Bereich zu bestätigen, wo Krebszellen, oder
dergleichen, existieren. Andererseits ist es in dem Fall eines zweidimensionalen
CCD-Sensors, der zum Abbilden einer zweidimensionalen Spreizung
geeignet ist, einfach, einen Umfangsteil eines Spurerfassungs-Feststoffmaterials
oder eine bestimmte Stelle oder einen bestimmten Bereich eines zellularen
Gewebes, oder dergleichen, zu bestätigen. Demzufolge ermöglicht,
gemäß der Erfindung,
die Vorsehung eines zweidimensionalen CCD-Sensors zusätzlich zu
dem Zeilensensor eine schnelle und einfache Einstellung eines sich
in der Probe befindlichen Abbildungsbereichs.
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[Kurze Beschreibung der
Zeichnung]
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[1]
Eine Teilseitenansicht einer Mikroskopvorrichtung.
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[2]
Eine Vorderansicht der Mikroskopvorrichtung.
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[3]
Ein schematisches Anordnungsdiagramm einer Fokussiereinrichtung
und eines zweidimensionalen CCD-Sensors.
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[4]
Eine Figur eines Sichtfeldes und eines Mikroskops, das einen Zeilensensor-Abbildungsbereich
und eine Laserfleckposition darstellt.
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[5]
Eine Figur eines Sichtfeldes eines Mikroskops, das einen Abbildungsbereich
eines Zeilensenors und eines zweidimensionalen CCD-Sensors darstellt.
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[6]
Ein Flussdiagramm, das einen Verwendungsvorgang der Mikroskopvorrichtung
darstellt.
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[7]
Eine erläuternde
Ansicht, die einen Abbildungsbereich und eine Folge von Zeilenbildern innerhalb
eines Messbereichs darstellt.
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[8]
Ein Flussdiagramm, das einen Einstellvorgang einer Brennweite und
einer Neigung für die
Probe darstellt.
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[9] Eine bildliche Figur, die eine Reflexionsform
eines Laserflecks darstellt.
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[10]
Ein Flussdiagramm, das einen Abbildungsvorgang eines Zeilenbilds
darstellt.
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[11]
Ein Flussdiagramm, das einen Vorgang für die Größeneinstellung einer Brennweitenabweichung
darstellt.
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[Modus zum Ausführen der
Erfindung]
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Unter
Bezugnahme auf die 1 bis 3 wird eine
Mikroskopvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung anhand einer Ausführungsform,
verwendet in einem Strahlungsspurendetektor, erläutert. Der Strahlungsspurendetektor
besitzt eine Bewegungseinrichtung 2 zum Bewegen eines Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1 als
eine Probe, ein Mikroskop 3 zum Vergrößern des Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1,
einen Zeilensensor 4 zum Abbilden des vergrößerten Feststoffelements
für eine
Spurerfassung als ein Zeilenbild und eine Bestimmungseinrichtung 5 zum
Preparieren eines Bilds des Feststoffelementes 1 für eine Spurerfassung
von dem Zeilenbild und zum Bestimmen einer Strahlungsaufffallmenge
und einer Einfallsrichtung von dem Bild. Auch ist, in der vorstehenden
Bewegungseinrichtung 2, ein Kipptisch 6 als ein
Trägeruntersatz
zum Tragen des Glasträgers 1 zur
Spurerfassung und zum Einstellen seiner Neigung und Brennweite vorgesehen.
Die Bewegungseinrichtung 2 und das Mikroskop 3 sind
jeweils durch ein Gestell 7 in einer L-Form getragen.
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Die
Bewegungseinrichtung 2 ist auf einem horizontalen Teil
des L-förmigen
Trägers 7 angeordnet,
um horizontal den Kipptisch 6, wobei darauf das Spurenerfassungs-Feststoffmaterial 1 angeordnet ist,
in einer Richtung von links/rechts und von vorwärt/rückwärts durch einen Linearmotor
zu bewegen. Der Linearmotor ist von einer bekannten Art, bei dem sich
ein Anker über
einen Permanentmagneten, angeordnet in einer Streifenform, bewegt,
wobei ein Hochgeschwindigkeitsantrieb, ein hohes Ansprechverhalten
und eine genaue Positionierung möglich sind.
Der Linearmotor befindet sich unter Fernsteuerung eines Computers,
wie dies nachfolgend angegeben ist, um das Spurerfassungs-Feststoffmaterial 1 zu
einer vorbestimmten Position zu bewegen. Dabei ist, in der Nähe des Linearmotors,
auch ein Kodierer vorgesehen, um den Bewegungsbetrag des Kipptisches 6 durch
den Linearmotor zu einem Betriebsverarbeitungsabschnitt 51 zurückzuführen.
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Weiterhin
ist das Mikroskop 3 durch ein optisches Mikroskop aufgebaut
und mit einer Objektivlinse 31, einem Lampenabschnitt 32 zum
Beleuchten des Spurerfassungs-Feststoffmaterials,
einer Autofokussierungs-AF-Einheit 33, einer Objektivttrommel 34 und einem
Okkular 35 für
eine visuelle Beobachtung ausgestattet. Diese Teile werden nachfolgend
in dieser Reihenfolge erläutert.
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Die
Objektivlinse 31 verwendet solche mit ×10 und ×20, die gegenseitig von einem
zu dem anderen durch einen Revolver 36 geändert werden
können.
Um ein schattenumrissenes Bild zu erhalten, blendet der Lampenabschnitt 32 unter
einem rechten Winkel, durch einen Halbspiegel, das Licht von einer Halogenlampe,
die nicht dargestellt ist, vorgesehen innerhalb eines Lampenabschnitts 32,
entlang einer optischen Achse des Mikroskops 3 aus und
beleuchtet es auf das Spurerfassungs-Feststoffmaterial 1, was
demzufolge das Reflexionslicht von dem Spurerfassungs-Feststoffmaterial 1 intensiviert.
Auch ist, um eine Beleuchtung auch an der hinteren Fläche des
Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1 zu ermöglichen,
eine optische Faser 8 an dem Gestell 7 vorgesehen,
die das Licht von der nicht dargestellten Halogenlampe, die extern
vorgesehen ist, einbringt. Die Autofokussierung-AF-Einheit 33 besitzt
eine Fokussiereinrichtung 331, die mindestens eine Laser-Projektionseinrichtung
und einen zweidimensionalen CCD-Sensor 332 besitzt.
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Die
Laserprojektionseinrichtung, wie sie in 3 dargestellt
ist, besitzt eine Vorwärtslichtprojektionseinrichtung,
die ein Laserlicht-Projektionsteil 331b und einen Lichtaufnahmeabschnitt 331a besitzt,
und eine Rückwärtslichtsprojektionseinrichtung, die
ein Laserlicht-Projektionsteil 331d und einen Lichtaufnahmeabschnitt 331c besitzt,
die jeweils auf einer gedruckten Leiterplatte 333 angeordnet
sind. Die gedruckte Leiterplatte 333 ist an einer Innenwandfläche der
AF-Einheit 33 befestigt. Das Laserlicht, abgegeben von
dem Lichtprojektionsteil 331b, 331d, wird im rechten
Winkel durch ein Linsensystem und den Halbspiegel entlang der optischen
Achse des Mikroskops 3 abgelenkt und auf das Spurerfassungs-Feststoffmaterial 1 projiziert.
Dessen Reflexionslicht läuft
umgekehrt des Wegs und wird an den jeweiligen Lichtaufnahmeteilen 331a, 331c erfasst.
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Die
Lichterprojektionsposition zu dem Spurerfassungs-Feststoffmaterial 1 ist,
wie in 4 dargestellt ist, auf einer oberen Fläche des
Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1, innerhalb eines Sichtfeldes
A des Mikroskops 3, nahe an Positionen C1, C2 auf beiden
Seiten des Abbildungsbereichs B durch den Zeilensensor 4 liegend,
eingestellt. Hierbei ist die nahe liegende Position C1 eine Lichtprojektionsposition
eines Laserlichts von dem Lichtprojektionsteil 331b der
Vorwärtslichtsprojektionseinrichtung,
während
die nahe liegende Position C2 eine Lichtprojektionsposition eines
Laserlichts von dem Lichtprojektion steil 331d der Rückwärtslichtprojektionseinrichtung
darstellt. Demzufolge kann das Laserreflexionslicht von dem Spurerfassungs-Feststoffmaterial 1 positiv
davor bewahrt werden, dass es in einen Zeilenbildschirm eindringt,
um durch den Zeilensensor 4 abgebildet zu werden. Weiterhin
kann die Brennweite des Abbildungsbereichs B so korrekt wie möglich durch
eine Messung an dessen Nähe
gemessen werden. Dabei kann, wie nachfolgend angegeben ist, die Fokussiereinrichtung 331,
die zwei Sätze
von Laserprojektionseinrichtungen besitzt, schnell die Neigung und
die Brennweite des Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1 einstellen.
Dabei ist der Grund, zwei Sätze
von Laserprojektionseinrichtungen vorzusehen, derjenige, sie separat
so zu benutzen, dass dann, wenn Zeilenbilder sequenziell durch den
Zeilensensor 4 abgebildet werden, während das Spurerfassungs-Feststoffmaterial 1 in
der X-Richtung, worauf nachfolgend Bezug genommen wird, bewegt wird, die
nahe der Position C1, oder dergleichen, für eine Laserprojektion vor
dem abgebildeten Bereich B der Zeilenbilder während einer Bewegung in der
linken und der rechten Richtung positioniert ist. Hierdurch kann,
gerade wenn der Zeilensensor alternierend nach links und nach rechts
in beiden Richtungen abgetastet wird, die Brennweite auf der Vorwärtsseite des
Bereichs so eingestellt werden, um durch den Zeilensensor abgebildet
zu werden, was eine korrekte Fokuseinstellung zulässt.
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Der
zweidimensionale CCD-Sensor 332 ist eben, mit vertikal,
horizontal 600 × 600
= ungefähr 3,5
Billionen ladungsgekoppelter Vorrichtungen, angeordnet, die an der
allgemeinen CCD-Kamera verwendet werden, und haben 21 Mikrometer
in einer Seite und sind auf der gedruckten Leiterplatte 333, wie
in 3 dargestellt, befestigt. Der zweidimensionale
CCD-Sensor 332, wie er in 5 dargestellt
ist, bildet die Oberfläche
des Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1 über den
Halbspiegel in einem Abbildungsbereich E des zweidimensionalen CCD-Bildsensors 332,
der sandwichartig den Abbildungsbereich C der Zeilenbilder zwischenfügt, ab. Dabei
ist der Bereich D in der 3 eine Abbildungsoberfläche D durch
den zweidimensionalen CCD-Sensor 332. Wie nachfolgend angegeben
ist, ist es, durch Abbilden aufgrund des zweidimensionalen CCD-Sensors 332,
möglich,
einen Abbildungsbereich 11 des Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1 zu bezeichnen.
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Die
Objektivtrommel 34 trägt
ein Okkular 35 für
eine visuelle Beobachtung und einen Zeilensensor 4. Weiterhin
ist diese Objektivtrommel an einem Seitenteil offen an einem aufrechtstehenden
Teil des L-förmigen
Gestells 7 über
einen Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus 71 befestigt.
Dementsprechend kann in dem Fall, dass das Spurenerfas sungs-Feststoffmaterial 1 an
dem Kipptisch 6, oder dergleichen, angeordnet ist, das
Mikroskop 3 selbst manuell nach oben und nach unten durch
den Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus 71 bewegt
werden. Dabei ist das Okkular 35 für eine visuelle Beobachtung
so angeordnet, um eine visuelle Beobachtung durch Neigen der optischen
Achse der Objektivlinse 31 zu erleichtern.
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Nun
wird der Zeilensensor 4 in einem Gehäuse aufgenommen. Dieses Gehäuse ist
lösbar
an einer Spitze der Objektivtrommel 34 befestigt. Dabei nimmt
die Form des Befestigungsteils eine F-Befestigung als eine Standardbefestigungsform
von einer Einzelobjektiv-Reflex-Kamera als den Linsenbefestigungsteil
an. Der Zeilensensor 4 ist durch lineares Anordnen, einer
nach der anderen, von ungefähr 4000
ladungsgekoppelten Vorrichtungen, die 7 Mikrometer in einer Seite
haben, aufgebaut. Demzufolge ist es, in dem Fall einer Abbildungsvergrößerung von ×10, möglich, zu
einem Zeitpunkt einen Bereich abzubilden, der eine Breite von 7
Mikrometern ÷ 10 gleich
0,7 Mikrometern mal einer Länge
von 7 Mikrometern × 4000
Teilen ÷ 10
gleich 2,8 Millimetern besitzt. Wie nachfolgend angeben ist, bildet
der Zeilensensor 4 sequenziell, basierend auf dem Bereich, das
Spurerfassungs-Feststoffmaterial 1, das horizontal durch
die Bewegungseinrichtung 2 bewegt wird, ab und liefert
die jeweiligen Zeilenbilddaten zu einer Bestimmungseinrichtung 5,
die als nächstes
erläutert werden
wird, über
ein Verbindungskabel (nicht dargestellt).
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Die
Bestimmungseinrichtung 5, die einen kommerziell erhältlichen
Computer oder dasjenige, was als ein Personalcomputer bezeichnet
ist, verwendet, ist mit einem Betätigungsverarbeitungsabschnitt 51,
einem Anzeigeabschnitt 52 und einem Speicherteil 53 zum
Aufzeichnen von Zeilenbilddaten versehen. Der Betriebsverarbeitungsabschnitt 51 führt, wie
nachfolgend angegeben ist, ein Einstellen eines Abbildungsbereichs
auf dem Spurerfassungs-Feststoffmaterial 1, eine Bewegung
der Bewegungseinrichtung 2, eine Einstellung einer Neigung des
Kipptischs 5 und der Brennweite, eine Bildausführungsanweisung
des Zeilensensor 4 auf der Basis eines Bewegungsbetrags,
zurückgeführt von
einem Codierer der Bewegungseinrichtung 2, eine Aufnahme
der Zeilenbilddaten, abgebildet durch den Zeilensensor 4,
ein Präparieren
eines gesamten Bilds im Abbildungsbereich von den Zeilenbilddaten
und ein Bestimmen einer Strahlungsauffallsmenge und – richtung
von dem gesamten Bild aus.
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Nun
wird der Kipptisch als nächstes
erläutert. Der
Kipptisch 6 ist mit drei Ultraschallmotoren 61,
angeordnet in einer Art und Weise, die ein rechtwinkliges Dreieck
bil den, einem flach gebildeten Tischteil 62, getragen an
drei Punkten der vertikalen Abtriebswellen 61a der Ulltraschallmotoren,
und einem Befestigungselement 63, das die gegenseitigen
Positionen der Ultraschallmotoren 61 fixiert, aufgebaut.
In der vorliegenden Ausführungsform
sind drei Ultraschallmotoren 61 als Einstelleinrichtungen
zum Einstellen der Neigung und der vertikalen Position des Kipptischs 6 vorgesehen.
Dabei sind die vertikalen Abtriebswellen 61a an Spitzen,
in einem Anschlag gegen einen Hohlraum, gebildet auf der hinteren
Fläche
des Tischteils 62, vorhanden, um dadurch eine gegenseitige
Abweichung in der horizontalen Richtung zu verhindern.
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Der
Ultraschallmotor 61, der bekannt ist, besitzt ein elastisches
Element, das in einem Anschlag an piezoelektrische Keramiken vorgesehen
ist, die sich deformieren, wenn eine Spannung angelegt ist. Ein
Ultraschallbereich einer Spannung wird an die piezoelektrischen
Keramiken angelegt, um eine Biegevibration an dem elastischen Element
zu verursachen, um dadurch die Abtriebswelle zu drehen. Es besitzt
Chrakteristika hoch in der Ansprechfähigkeit und der Steuerbarkeit,
allerdings klein in dem Betriebsrauschen, usw.. In dem Ultraschallmotor 61, verwendet
in der Erfindung, ist die Abtriebswelle in einer Gewindestruktur
aufgebaut, so dass sich die Abtriebswelle für eine vertikale Bewegung dreht.
Dabei stellt, wie nachfolgend angegeben ist, der Kipptisch 6 die
Neigung und die Brennweite des Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1,
unter der Steuerung des Computers, basierend auf dem Signal von
der vorstehend angegebenen Fokussiereinrichtung 331, ein. Da
die Brennweiten-Einstellung auch durch den Ultraschallmotor 61 durch
die Verwendung des Ultrschallmotors 61 zum Einstellen der
Neigung des Kipptischs 6 vorgenommen wird, wird das Erfordernis eines
getrennten Vorsehens einer Antriebseinrichtung für die Brennweiten-Einstellung
beseitigt.
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Nun
wird, unter Bezugnahme auf die 6 bis 10,
eine Erläuterung
in Bezug auf die Verwendung des Strahlungsspurendektors gemäß der vorliegenden
Erfindung vorgenommen. Wie in 6 dargestellt
ist, wird ein Spurerfassungs-Feststoffmaterial 1, das Gegenstand
einer Strahlungsmessung ist, zuerst auf der oberen Fläche des
Tischteils 62 des Kipptischs 6(A) eingestellt. Um keine
Bewegung zuzulassen, ist dieses Spurerfassungs-Feststoffmaterial
auf den Tischteil durch Vakuummittel, oder dergleichen, absorptions-fixiert
(B). Als nächstes
wird ein Messbereich 11 des Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1 durch
einen Eingang von dem Personalcomputer (C) eingestellt.
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Der
Messbereich 11, wie er in 7 dargestellt
ist, befindet sich auf der Oberfläche des Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1,
in einem rechtwinkligen Bereich, wo ein Ätz-Pit tatsächlich abgebildet werden soll.
Der Grund eines Bezeichnens eines Messbereichs 11 ist derjenige,
dass, in dem Fall, dass das Spurerfassungs-Feststoffmaterial 1 unterschiedlich
in der Größe ist,
dabei ein Erfordernis zum Abbilden innerhalb eines Bereichs vorhanden
ist, der nicht den Umfang des Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1 überschreitet,
und zum Einstellen eines Startpunkts 11a und eines Endpunkts 11b eines
Zeilenbilds, das sequetiell durch den Zeilensensor 4 abgebildet
werden soll. Obwohl der Messbereich 11 eingestellt werden
kann, während
das visuell zu betrachtende Okkular 35 betrachtet wird,
kann dessen Betriebsfähigkeit
weitaus stärker
verbessert werden als durch ein Einstellen über ein Anzeigen eines Bilds des
Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1 in einem Anzeigeteil 52 des
Computers.
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Dabei
kann, gemäß der vorliegenden
Erfindung, da ein Bild von dem Zeilensensor 4 zu der Bestimmungseinrichtung 5 so,
wie es nachfolgend angegeben ist, geschickt wird, in Erwägung gezogen werden,
dieses Bild auf dem Anzeigeteil 52 anzuzeigen und einen
Messbereich 11 einzustellen, während der Bildschirm betrachtet
wird. Allerdings ist, da jedes der Zeilenbilder, aufgenommen durch
den Zeilensensor 4, eine Breite in einem extrem schmalen
Bereich von 0,7 Mikrometern besitzt, wie dies vorstehend beschrieben
ist, schwierig, einen Umfangsteil des Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1 einzugrenzen.
Dementsprechend ist es praktisch unmöglich, einen Messbereich 11 einzustellen,
der nicht über
den Umfang des Feststoffmaterials 1 der Spurenerfassung hinausläuft. Dementsprechend
muss, in der vorliegenden Erfindung, ein Messbereich 11 durch
einen zweidimensionalen CCD-Sensor 332, geeignet zum Abbilden
einer zweidimensionalen Erweiterung in einem bestimmten Umfang,
eingestellt werden.
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Ein
Einstellen eines Messbereichs 11 wird durch Bewegen/Einstellen
der Bewegungseinrichtung 2 in den XY-Richtungen entsprechend
einer Anweisung von der Eingaberichtung 53 des Personalcomputers
vorgenommen, während
ein Abbildungsbildschirm, auf dem der Bereich des Abbildungsbereichs
E (siehe 5) des zweidimensionalen Sensors 332 zu
sehen ist, betrachtet wird. Durch den zweidimensionalen CCD-Sensor 332,
der projiziert ist, ist nämlich
ein Umfang in einer Position 11a um eine Ecke in einem
Ende auf einer diagonalen Linie eines rechtswinkligen Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1,
dargestellt ist 7, vorhanden, um einen Abbildungsstartpunkt
durch den Zeilensen sor 4 einzustellen. Als nächstes wird
ein Umfang einer Position 11b um eine Ecke in dem anderen
Ende auf der diagonalen Linie herum projiziert, um einen Abbildungsendpunkt
einzustellen. Die Punkte werden durch den Personal-Computer erkannt.
Hierdurch werden die XY-Koordinaten des Punkts 11a, 11b als die
Informationen zu einem Bewegungsstartpunkt und einem -endpunkt eines
Linearmotors der Bewegungseinrichtung 2, zu dem Vorgangsverarbeitungsabschnitt 51 des
Personalcomputers, aufgezeichnet. Dementsprechend wird, wie nachfolgend
angegeben ist, in dem Fall eines Abbildens durch den Zeilensensor 4,
durch eine Anweisung von dem Bedienungsverarbeitungsabschnitt 51,
der Linearmotor der Bewegungseinrichtung 2 sequenziell
von der nach innen gerichteten Position 11a als eine erste
Abbildungsposition zu der horizontalen Position 11b als eine
letzte Abbildungsposition bewegt.
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Nach
Beenden der Einstellung eines Messbereichs 11 (C) wird
dann eine Einstellung für
die Brennweite und die Neigung des Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1 vorgenommen
(D). Diese Einstellung wird automatisch durch den Vorgang, der in 8 dargestellt
ist, entsprechend einer Anweisung von dem Bedienungsverarbeitungsabschnitt 51 des
Personal-Computers, auf der Basis der Information von der Fokussiereinrichtung 331,
die die Laserprojektionseinrichtung besitzt, die an der AF-Einheit 331 vorgesehen
ist, vorgenommen. Hier wird eine Erläuterung des Grunds vorgenommen,
warum die Einstellung für
die Neigung und die Brennweite des Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1 durch
die Fokussiereinrichtung 331 durchgeführt wird, die die Lichtprojektionseinrichtung
besitzt. Wie nämlich
vorstehend angegeben ist, besitzt die vorliegende Erfindung den
Zeilensensor 4 und den zweidimensionalen CCD-Sensor 332 an
der AF-Einheit 33 befestigt. Dementsprechend kann in Erwägung gezogen
werden, dass die Brennweite automatisch durch diese Sensoren, wie
in der gewöhnlichen
CCD-Kamera, eingestellt wird.
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Allerdings
hat diese Einrichtung das folgende Problem mit sich gebracht. In
der automatischen Brennweiteneinstellung der gewöhnlichen CCD-Kamera unter Verwendung
eines zweidimensionalen Sensors 332 wird eine Fokusposition,
wo die Abbildung die größte Schärfe besitzt,
d.h. ein Kontrasten stark, als eine Fokusposition eingestellt. Demzufolge ist
dabei, wenn eine Fokuseinstellung durch den zweidimensionalen CCD-Sensor 332 vorgenommen wird,
ein Erfordernis vorhanden, einen maximalen Kontrastwert durch Prüfen um einen
Fokuspunkt herum vorhanden, um eine Position mit stärkstem Kontrast
herauszufinden. Allerdings nimmt der Zeilensensor 4 eine
Abbildung in einem extrem schmalen Breitenbereich vor, so dass eine
Schwierigkeit beim Erfassen eines Bildkontrasts vorhanden ist. Auch
ist, aufgrund der Notwendigkeit, um einen Fokuspunkt herum zu prüfen, ein
Nachteil dahingehend vorhanden, dass es Zeit bei der Fokuseinstellung
benötigt. Demzufolge
wendet die vorliegende Erfindung eine Laserprojektionsfokussiereinrichtung 331,
geeignet zum Messen einer Brennweite mit einer extremen Genauigkeit
und einer hohen Geschwindigkeit, an.
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Nun
wird, unter Bezugnahme wiederum auf 8, eine
Erläuterung
in Bezug auf den Einstellungsvorgang zur Neigung des Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1 vorgenommen.
Diese Einstellung wird entsprechend einem Programm, vorhanden in dem
Betätigungs-
und Verarbeitungsabschnitt 51 des Personalcomputers, gesteuert.
Der Betriebsverarbeitungsabschnitt 51 stellt zuerst einen
zentralen Teil des Messbereichs 11 auf das Spurerfassungs-Feststoffmaterial 1 als
ein Messpunkt i = 1 (G) ein, um die Bewegungseinrichtung 2 so
zu bewegen, dass die optische Achse des Mikroskops 3 mit
einer XY-Koordinatenposition
davon übereinstimmt
(B). An dieser Position wird ein Laserfleck von dem Lichtprojektionsteil 331b, 331d projiziert,
um zu bestimmen, ob der Abstand zu dem Spurerfassungs-Feststoffmaterial 1 in
Bezug auf eine geeignete Brennweite abweicht oder nicht (I).
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Die
Abweichung in Bezug auf eine geeignete Brennweite wird aus einer
Form des Reflexionslichts, das auf die Lichtaufnahmeeinrichtungen 331a, 331c auffällt, bestimmt.
Die Form des Reflexionslichts ist nämlich kreisförmig, wie
dies in 9b dargestellt ist, wenn es
sich in der geeigneten Brennweite befindet. In dem Fall, dass man
näher als
eine geeignete Brennweite ist, wird es links schräg, entsprechend 9a,
deformiert, während
in dem Fall, dass man weiter als eine geeignete Brennweite liegt,
sie nach rechts schräg,
entsprechend 9c, verläuft. Dementsprechend erkennt
der Betätigungsverarbeitungsabschnitt 51 eine
Form des Reflexionslichts, das auf den Lichtaufnahmeabschnitt 331a, 331c auffällt. In dem
Fall, dass dabei eine Abweichung in der Brennweite vorhanden ist,
wird eine Bestimmung vorgenommen, ob der Abstand länger (weiter
weg) oder kürzer
(näher)
als die geeignete Brennweite ist (J). In dem näheren Fall werden die Abtriebswellen 61a der drei
Ultraschallmotoren 61 des Kipptischs 6 um den selben
Betrag erniedrigt und zu der geeigneten Brennweite ausgerichtet
(K). Umgekehrt werden, in dem weiteren Fall, die Abtriebswellen 61a der
drei Ultraschallmotoren 61 des Kipptischs 6 um
den sel ben Betrag zu der geeigneten Brennweite angehoben und ausgerichtet
(L). Hierdurch wird der Messpunkt (i = 1) auf die geeignete Brennweitenposition
eingestellt (M).
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Als
nächstes
wird die Abweichung der Brennweite der zwei Messpunkte (i = 2, 3) ähnlich gemessen.
Der Betriebsmessabschnitt 51 stellt nämlich einen zweiten Messpunkt
i = 2 ein, der um einen vorgegebenen Abstand von dem Messpunkt i
= 1 (N), um die Bewegungseinrichtung 2 so zu bewegen, dass
die optische Achse des Mikroskops 3 mit der XY-Koordinatenposition
davon übereinstimmt
(H), entfernt ist. An dieser Position wird ein Laserfleck projiziert,
um einen Abweichungsbetrag zwischen dem Messabstand und der geeigneten
Brennweite (M) durch eine ähnliche
Einrichtung, wie diejenige, die vorstehend beschrieben ist, zu berechnen
und aufzuzeichnen. Der Betriebsmessabschnitt 51 stellt einen
dritten Messpunkt i = 3 ein, der um einen vorgegebenen Abstand von
dem Messpunkt i = 1 entfernt liegt, um die Bewegungseinrichtung 2 zu
der XY-Koordinatenposition davon zu bewegen (H). Ähnlich zu
dem Vorstehenden wird ein Abweichungsbetrag zwischen dem Messabstand
und der geeeigneten Brennweite berechnet und aufgezeichnet (M). Dabei
wird, nach Messung an dem Messpunkt i = 3, die Messung der Brennweite
durch eine Bestimmungsgleichung i > 3
beendet (O).
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Durch
das Vorstehende wird, aufgrund eines erhaltenen Abweichungsbetrags
von der geeigneten Brennweite in den jeweiligen XY-Koordinatenpositionen
an drei Messpunkten i = 1, 2 und 3, eine Neigung in der XY-Richtung
des Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1 geometrisch
aus dieser dreidimensionalen Koordinatenposition berechnet, was
es möglich macht,
die jeweiligen vertikalen Einstellungsbeträge der Abtriebswellen 61a von
den drei Ultraschallmotoren 61, erforderlich zum Korrigieren
des Abweichungsbetrags, zu berechnen. Der Betriebsverarbeitungsabschnitt 51 stellt
einen Herausziehbetrag der Abtriebswellen 61a der drei
Ultraschalmotoren 61 auf der Basis des Berechnungsergebnisses
ein, was demzufolge den Neigungbetrag (P) einstellt. Wie in dem
vorstehenden Fall wird, wenn der Kipptisch 6 durch die
Bewegungseinrichtung 2 bewegt wird, die Oberfläche des
Abbildungsabschnitts des Spurerfassungs-Feststoffmaterials 1 horizontal.
Als nächstes wird
eine Erläuterung
in Bezug auf den Vorgang, um das Spurerfassungs-Feststoffmaterial 1 durch
den Zeilensensor 4 abzubilden, vorgenommen, während Bezug
auf 10 genommen wird. Diese Abbildung wird entsprechend
einem Programm, eingesetzt in dem Betriebsverarbeitungsabschnitt 51 des
Personalcomputers, gesteuert. Der Betriebsverarbeitungsabschnitt 51 stellt
zuerst eine Messposition j = 0, k = 0 durch einen Kodierer (A1)
ein, und erkennt diese Messposition j = 0 als eine Koordinate X
= 0, Y = 0 (0, dy × j).
Das Spurerfassungs-Feststoffmaterial 1 wird zu dieser XY-Koordinate
0, 0 durch die Bewegungseinrichtung 2 bewegt (A2). Diese
XY-Koordinatenposition
(0, 0) ist die untere linke Ecke 11a in dem Messbereich 11,
dargestellt in 7, wobei der Punkt ein Startpunkt
zum Starten einer Abbildung ist.
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Nun
nimmt, in dem Fall, dass ein Startpunkt der Abbildungsposition an
der unteren linken Ecke 11a des Messbereichs 11 eingestellt
ist, der Bedienungsverarbeitungsabschnitt 51 eine Fokuseinstellung
(Brennweiten-Einstellung) durch die Fokussiereinrichtung 331 vor.
In dem Fall, dass man außerhalb des
Fokus liegt, werden die drei Ultraschallmotoren 61 mit
dem selben Betrag angetrieben, um eine Fokuseinstellung durchzuführen (A3).
Wie nämlich
in 11 dargestellt ist, wird hier die Fokuseinstellung gestartet
(B1). Der Betriebsverarbeitungsabschnitt 51 bestimmt, aus
den Informationen, erhalten von der Fokussiereinrichtung 331,
ob der Betrag außerhalb des
Fokus gleich zu oder größer als
ein zulässiger Betrag
ist (B3). Es wird angenommen, dass der Betrag außerhalb des Fokus gleich zu
oder größer als ein
zulässiger
Betrag ist. In dem Fall, dass die Abweichung nahe ist (B2), werden
die Abtriebswellen 61a der drei Ultraschallmotoren 61 des
Kipptischs 6 um den Betrag entsprechend zu der Abweichung
erniedrigt (B3), was demzufolge die geeignete Brennweite einstellt.
Umgekehrt werden, in dem Fall, dass die Abweichung weiter weg liegt,
die Abtriebswellen 61a der drei Ultraschallmotoren 61 des
Kipptischs 6 um den Betrag entsprechend zu der Abweichung
angehoben (B5). Dann wird ein X-Achsenbewegungsbetrag
dx = 0 eingestellt (A4), um ein Zeilenbild, aufgenommen durch den
Zeilensensor 4, in der Messposition 0, 0 aufzuzeichnen,
und die Bewegungseinrichtung 2 wird gestartet, um sich
unter einer konstanten Geschwindigkeit in der X-Richtung zu bewegen
(A5). Der Bewegungsbetrag der Bewegungseinrichtung 2 wird
durch den Kodierer gemessen und die Daten werden zu dem Betriebsverarbeitungsabschnitt 51 geschickt.
Wenn der Betriebsverarbeitungsabschnitt 51 bestimmt, dass
die Bewegungseinrichtung 2 den Messbereich 11 mit
einer Messbreite eines Zeilensensors 4 in der X-Richtung bewegt hat
(A6), wird ähnlich
ein Zeilenbild des Zeilensensors 4 in der zweiten Messposition
aufgezeichnet (1 dx, 0). Der Betriebsverarbeitungsabschnitt 51 fügt 1 zu
k jedesmal hinzu, wenn eine Aufzeichnung mit nur einer Zeile vorgenommen
wird (A8). Der Betriebsverarbeitungsabschnitt 51 zeichnet
aufeinanderfolgende Zeilenbilder auf, unter Berücksichtigung eines Bereichs einer
Spalte, die eine Länge
L in der X-Richtung besitzt, bis sich die Bewegungseinrichtung 2 unter
einer konstanten Geschwindigkeit in der X-Richtung bewegt und die Messposition
zu der unteren, rechten Ecke des Messbereichs 11, dargestellt
in 7, kommt.
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In
dem Fall, dass das Zeilenbild in einem Umfang von k Zeilen, oder
25% der Länge
L in der X-Richtung (entsprechend zu dem Bereich k der 7),
aufgezeichnet worden ist (A9), führt
der Betriebsverarbeitungsabschnitt 51 eine Ätz-Pit-Merkmal-Betrag-Extraktion in einem
Umfang des Bereichs k entsprechend zu einer Zeilenbildaufzeichnung (A10)
aus. Nach einer Ätz-Pit-Extraktion
wird k auf k = 0 eingestellt (A11). Die Ätz-Pit-Merkmal-Betrag-Extraktion wird wie folgt
ausgeführt:
der Betriebsverarbeitungsabschnitt 51 erkennt eine Ätz-Pit-Form
in einem Bild innerhalb des Bereichs k, stellt ihn mit einem zuvor
aufgezeichneten Ätz-Pit-Muster
zusammen und vergleicht ihn, um eine Ätz-Pit-Art zu bestimmen, um
dadurch die auf der Art basierende Menge zu totalisieren und aufzuzeichnen.
Der Betriebsverarbeitungabschnitt 51 führt nämlich, während das Zeilenbild in einer
Länge L
in einer X-Richtung aufgezeichnet wird, eine Ätz-Pit-Merkmal-Betrag-Extraktion zu jedem
Zeitpunkt aus, zu dem Daten in 25% der Länge L eingegeben sind, und
zwar in Abhängigkeit
von den eingegeben Daten gleichzeitig mit einem Zeilenbildaufzeichnungsvorgang.
Dementsprechend wird, wenn das Abtasten über einen Bereich einer Spalte,
die eine Länge
L besitzt, endet, eine Ätz-Pit-Merkmal-Betrag-Extraltion
viermal ausgeführt.
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Wenn
ein Hereinnehmen der Daten, abgebildet an der untersten Stufe des
Messbereichs 11, d.h. Y = 0, abgeschlossen ist (A12), beendet
der Betriebsverarbeitungsabschnitt 51 den Fokuseinstellungsvorgang
(A13) und stellt j = 1 zu dem Codierer ein (A14) und bewirkt, dass
die Bewegungseinrichtung 2 die Messposition zu einer Position
der XY-Koordinate
= L, Y = dY (L, dY × j)
bewegt. Diese Position ist eine Position, die nach rechts um L in
der X-Richtung von der unteren, linken Ecke 11a des Messbereichs 11, dargestellt
in 7, liegt und um eine Länge eines Zeilensensors 4 in
der Y-Richtung bewegt wird. Dann werden, in einer Position der Y-Koordinate
= dY, Zeilenbilder sequenziell von einem rechten Ende zu einem linken
Ende des Messbereichs 11 herangezogen. Auf diese Art und
Weise bewegt, während
sequenziell die Abtastungsrichtung der Zeilenbilder von rechts nach
links oder von links nach rechts geändert wird, der Betriebsverarbeitungabschnitt 51,
zu Anfang, den Zeilensensor 4 zu einem neuen Abbildungsbereich,
wobei Zeilenbilder sequenziell zusammen mit Messkoordinaten aufgezeichnet
werden. Beim Errei chen von j > n
(A15) bestimmt der Betriebsverarbeitungsabschnitt 51, dass
der gesamte Bereich des Messbereichs abgebildet worden ist, und
bewirkt, dass der Anzeigeabschnitt 52 eine Konsolidierung
dessen Extraktionsergebnisses und eine Anzeige des gesamten Bereichs
anzeigt (A16).
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Dabei
wird, in der vorstehenden, aufeinanderfolgenden Abbildung, die Abweichung
von einer Brennweite zu jedem Zeitpunkt durch den vorstehenden Vorgang
geprüft,
was als Fokuseinstellung bezeichnet wird. In dem Fall, dass eine
Abweichung eines zulässigen
Betrages, oder größer, vorhanden
ist, wird eine Brennweiteneinstellung vorgenommen. Dabei nimmt der
Zeilensensor sequenziell Zeilenbilder auf, wenn sich der Bildbereich
nach links oder nach rechts um eins, so wie das vorstehend angeführt ist, bewegt.
Dementsprechend muss die Brennweiteneinstellung eines Zeilenbilds,
die vorgenommen werden soll, zuvor abgeschlossen sein, bevor das
Zeilenbild aufgenommen wird, d.h. bevor der Bildbereich eine Bewegung
beendet. Um dies zu realisieren, muss der Laserfleck, dargestellt
in 4, zu allen Zeiten auf eine vorhergehende Position
zu dem Abbildungsbereich B des sich bewegenden Zeilenbildes pojiziert
werden. Zum Beispiel ist in dem Fall, dass sich der Bildbereich
B des Zeilenbildes nach rechts bewegt, ein Erfordernis vorhanden,
einen Laserfleck zu der rechts nächsten
Position C1 dieses Abbildungsbereichs B zu projizieren. In dem Fall,
dass sich der Abbildungsbereich B des Zeilenbildes nach links bewegt,
ist ein Erfordernis vorhanden, einen Laserfleck auf die nach links
liegende, nächste
Position C2 dieses Abbildungsbereichs B zu projizieren.
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Dabei
wird, wie vorstehend angegeben ist, in dem Fall, dass das Zeilenbild
aufgrund des Zeilensensors 4 eine Abbildung um eine Spalte
in der X-Richtung abgeschlossen hat, das Spurerfassungs-Feststoffmaterial 1 um
einen Betrag von einer Zeilensensorlänge in der Y-Richtung durch
die Bewegungseinrichtung 2 bewegt, wieder unter Wiederholen
der Abbildung einer Spalte in der X-Richtung. In diesem Fall ist,
wenn die Bewegung in der X-Richtung immer in der selben Richtung
vorliegt, z.B. von links nach rechts, ein Erfordernis nach einer
Betätigung,
an jeder Spalte, so vorhanden, um das Spurerfassungs-Feststoffmaterial 1 zu
dem linken Ende hin zurückzuführen. Dementsprechend
wird eine genaue Abbildung durch ein Ändern der Bewegungsrichtung in
X-Richtung basierend auf jeder Spalte in einer Zickzack-Bewegung
möglich
gemacht, z.B. einer Bewegung von rechts nach links, am nächsten zu
der Bewegung von links nach rechts.
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In
dem Fall einer Zickzack-Bewegung ähnlich hierzu ist eine Notwendigkeit
vorhanden, eine Laserfleck-Projektionsposition in Abhängigkeit
von einer Vorschubrichtung davon zu ändern, wie es vorstehend angegeben
ist. Allerdings erfordert die Änderung
einer Laserfleck-Projektionsposition durch einen Satz eines Lichtprojektions-
und Lichtempfangsabschnitts eine extrem komplizierte Umschaltstruktur.
Aus diesem Grund wendet die Erfindung zwei Sätze von Lichtprojektionsabschnitten 331b, 331d und
Lichtempfangsabschnitten 331a, 331c an, wodurch
eine Struktur einer getrennten Nutzung für eine Änderung in einer Vorschubrichtung
eingesetzt wird.
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Dabei
ist die Struktur des Zeilensensors 4 nicht auf den Fall
einer Anordnung von CCDs, eine nach der anderen, in der Anzahl von
ungefähr
40000, begrenzt, sondern mehrere, in jedem davon, können noch
länger
angeordnet werden. Auch kann die kleinere Größe jedes Pixels des Zeilensensors 4 ein
Bild mit einer höheren
Auflösung
annehmen. Allerdings kann, in dem Fall einer Verwendung der größeren Größe an Pixeln,
durch Erhöhen
der Vergrößerung der
Abbildung, ein Bild mit einer ausgezeichneten Auflösung aufgenommen
werden. Unter Bestimmung einer Ätz-Pit-Art
wird eine Totalisierung der auf der Art basierenden Mengen, und
dergleichen, unter Berücksichtigung
der Verringerung der Verarbeitungszeit, durch einen Vorgang ausgeführt, der
basierend auf einem vorbestimmten Bereich des Messbereichs 11,
wie es vorstehend angegeben ist, durchgeführt wird, z.B. basierend auf
einem 25% Teil eines Spaltenbereichs, der eine Länge L besitzt, für eine Endtotalisierung.
Allerdings ist es möglich,
die Batch-Weise auszuführen,
nachdem ein Bild durch einen Spaltenbereich erhalten wird oder ein
Zeilenbild über
den gesamten Bereich eines Messbereichs erhalten wird.
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Dabei
ist es einfach, ein aufgenommenes Bild von dem zweidimensionalen
CCD-Sensor 332 oder
ein Laserfleck-Reflexionsbild auf dem Anzeigeabschnitt 53 anzuzeigen,
so dass die Bewegungseinrichtung 2 oder der Kipptisch 6 durch
eine manuelle Eingabe von der Eingabeeinrichtung 52 eingestellt werden
kann, während
der Anzeigebildschirm betrachtet wird.
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Dabei
ist der zweidimensionale CCD-Sensor 332 nicht hierauf beschränkt, sondern
kann eine sogenannte Festkörper-Abbildungsvorrichtung,
wie beispielsweise ein CMOS-Sensor,
sein.
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[Effekt der Erfindung]
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Da
die Lichtprojektionsposition einer Lichtprojektionseinrichtung in
der Nähe
eines Bereichs einer Abbildung eines Zeilensensors vorgesehen ist, wird
eine Fokuseinstellung korrekt unter Heranziehen eines Bilds durch
den Zeilensensor vorgenommen. Auch ist, wenn zwei Lichtprojektionseinrichtungen
in einer Vorwärtslichtprojektionseinrichtung
und einer Rückwärtslichtprojektionseinrichtung
vorgesehen sind, gerade wenn der Zeilensensor bi-direktional alternierend
links und rechts abgetastet wird, eine Fokuseinstellung vor dem
Abbildungsbereich durch den Zeilensensor möglich. Demzufolge wird die
Fokuseinstellung korrekt vorgenommen.
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Auch
ist, da die Brennweite durch die Einstelleinrichtung zum Einstellen
einer Neigung des Trägeruntersatzes
eingestellt wird, dabei kein Erfordernis vorhanden, zwei Einstelleinrichtungen
zur Neigungseinstellung und Fokuseinstellung vorzunehmen, was demzufolge
die Struktur einfach gestaltet. Hierdurch kann ein präzises Bild
genau durch die einfache Struktur aufgenommen werden.
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Auch
ist dabei sowohl der Zeilensensor als auch der zweidimensionale
CCD-Sensor vorgesehen.
Durch den Zeilensensor kann ein Probebild schnell erstellt werden.
Unter Verwendung des zweidimensionalen CCD-Sensors, geeignet zum
Aufnehmen eines Bilds einer zweidimensionalen Spreizung, kann ein
in der Probe befindlicher Abbildungsbereich schnell und einfach
eingestellt werden.