JP2001091453A - 顕微分光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、試料のスペクトル測定部位
の形状に合わせて、簡単に最適なアパーチャを設定し得
る装置を提供することである。 【解決手段】 本発明の顕微分光装置２は、顕微鏡４を
備える顕微分光装置において、顕微鏡像を取込む画像取
込手段６と、取込まれた像を表示する表示手段１０と、
画像からスペクトルを採取する測定対象部位を指定し、
測定を行う領域を設定する測定領域指定手段１０と、設
定された測定領域からスペクトルを採取可能に設定され
るマスク手段１２と、スペクトル採取手段１４とを備
え、測定領域指定手段１０により画像から測定対象部位
の輪郭線を指定すると、指定輪郭線が測定領域指定画像
として表示手段８上に表示され、測定領域指定画像の輪
郭線を使用して測定領域を設定すると、前記設定に基づ
いてマスク手段１２の設定が行われることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡により試料
の拡大像観察と被測定物のスペクトル測定を行い得る顕
微分光装置、特に顕微分光装置で試料のスペクトル測定
を行う際に必要となるアパーチャの設定操作の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】顕微鏡により試料の拡大像を観察し、さ
らに試料のより詳しい解析のためにスペクトルを測定す
る手段は、現代において様々な分野で用いられている。
このように試料からスペクトル測定を行う際には、特定
部位からのスペクトルのみを測定するためにアパーチャ
が設定される。例えば、試料として基板を用い、その基
板上に付着した汚れのスペクトルを測定するためには、
試料の観察像全体では汚れの他に基板のスペクトルを採
取してしまうため、アパーチャを汚れのスペクトルのみ
測定するように設定するのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、アパーチャの設
定は試料の観察像を見ながら行っていたが、スペクトル
測定対象部位の形状は様々であるのに対し、アパーチャ
の形状は矩形であった。このため、スペクトル測定対象
部位に合わせたアパーチャの設定は難しく、困難なもの
であった。また、試料のマッピングスペクトルを測定す
る際にもアパーチャを用いていたが測定対象部位の形状
に合わせた格子点の配置は難しいものであった。本発明
は上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、試
料のスペクトル測定対象部位の形状に合わせて、簡単に
最適なアパーチャを設定し得る装置を提供することであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明にかかる顕微分光装置は、試料の拡大像を観察
し得る顕微鏡を備え、スペクトル測定を行い得る顕微分
光装置において、試料の顕微鏡観察像を取り込む画像取
り込み手段と、前記画像取り込み手段によって取り込ま
れた試料観察画像を表示する表示手段と、前記表示手段
に表示された試料観察画像からスペクトルを採取するス
ペクトル測定対象部位を指定し、スペクトル測定を行う
領域を設定するための測定領域指定手段と、前記測定領
域指定手段によって設定されたスペクトル測定領域から
スペクトルを採取可能に設定されるマスク手段と、試料
のスペクトル測定領域からスペクトルを採取するスペク
トル採取手段とを備えており、前記測定領域指定手段に
より試料観察画像からスペクトル測定を所望するスペク
トル測定対象部位の輪郭線を指定すると、指定されたス
ペクトル測定対象部位の輪郭線が測定領域指定画像とし
て前記表示手段上に表示され、該表示手段に表示された
前記測定領域指定画像の輪郭線を使用してスペクトル測
定を行う領域を前記測定領域指定手段によって設定する
と、前記設定に基づいてマスク手段の設定が行われるこ
とを特徴とする。

【０００５】また本発明において、該測定領域指定手段
によってスペクトル測定対象部位の輪郭線を指定する機
構が、表示手段に表示され、該測定領域指定手段の操作
によって移動するポインターもしくは前記測定領域指定
手段として表示手段上の表示画像から位置情報を読みと
る機器を使用し、前記ポインタもしくは前記機器によっ
て試料観察画像からスペクトル測定対象部位の輪郭線を
なぞるものであることが好適である。また本発明におい
て、該測定領域指定手段によってスペクトル測定対象部
位の輪郭線を指定する機構が、表示手段に表示され、該
測定領域指定手段の操作によって移動するポインターも
しくは前記測定領域指定手段として表示手段上の表示画
像から位置情報を読みとる機器を使用し、前記ポインタ
もしくは前記機器によって試料観察画像からスペクトル
測定対象部位の輪郭の一部を指定すると、指定箇所が示
す明度、あるいは色彩が同じである領域を認識し、その
領域の外周を輪郭線と認識するもの、もしくは指定箇所
の示す明度、あるいは色彩の変化が一番少ない明度ある
いは色彩で表示されている隣接表示領域を選択し、さら
にその選択領域が示す明度、あるいは色彩の変化が一番
少ない明度あるいは色彩で表示されている隣接表示領域
を選択して行く作業を繰り返すことによって輪郭線と認
識するものであることが好適である。また本発明におい
て、該測定領域指定手段によってスペクトル測定対象部
位の輪郭線を指定する機構が、表示手段に表示され、該
測定領域指定手段の操作によって移動するポインターも
しくは前記測定領域指定手段として表示手段上の表示画
像から位置情報を読みとる機器を使用し、前記ポインタ
もしくは前記機器によって試料観察画像におけるスペク
トル測定対象部位の輪郭線上から３つ以上の点を指定す
ることで指定された点を結ぶ多角形を輪郭線と認識する
ものであることが好適である。

【０００６】また本発明において、マスク手段が実質的
にアパーチャであることが好適である。また本発明にお
いて、測定領域指定画像に表示された輪郭線に基づいて
前記輪郭線内で最大の面積となるようにアパーチャを自
動設定することが好適である。また本発明において、試
料のマッピングスペクトル測定を行うための測定点数と
アパーチャの大きさ及び角度を測定領域指定画像に表示
された輪郭線をに基づいて自動設定することが好適であ
る。また本発明において、該測定領域指定手段として、
少なくともタッチペン、ライトペン、タッチパネル、マ
ウスのいずれか１つを使用していることが好適である。

【０００７】

【発明の実施の形態】顕微鏡を用いて、試料の拡大像を
観察し、その中の特定部位からスペクトルを測定して、
物質の同定や解析を行う方法は、現代において広く用い
られる手段である。この際に必ず必要となることが、特
定部位のみからスペクトルを測定するためのマスク手段
の設定である。このマスク手段の設定を行わなければ正
確なスペクトルを得ることができないため、大変重要な
作業である。本発明は、このマスク手段の設定を簡単に
する機構を備えた顕微分光装置を提供し得るものであ
る。

【０００８】図１に本発明の一実施形態である顕微分光
装置の概要図を示す。同図に示す顕微分光装置２は、試
料の拡大像を観察し得る顕微鏡４と、試料の顕微鏡観察
像を取り込む画像取り込み手段６と、前記画像取り込み
手段６によって取り込まれた試料観察画像を表示する表
示手段８と、前記表示手段８に表示された試料観察画像
からスペクトルを採取するスペクトル測定対象部位を指
定し、スペクトル測定を行う領域を設定するための測定
領域指定手段１０と、前記測定領域指定手段１０によっ
て設定されたスペクトル測定領域からスペクトルを採取
可能に設定されるマスク手段１２と、試料のスペクトル
測定領域からスペクトルを採取するスペクトル採取手段
１４とを備えている。

【０００９】本実施形態においては、スペクトル採取手
段１４は分光光度計よりなり、顕微鏡４は分光光度計と
接続されており、この分光光度計によってスペクトルの
採取が行われる。また本実施形態においてマスク手段１
２は、顕微鏡４内に備えられている。さらに本実施形態
は顕微鏡４、スペクトル採取手段１４である分光光度計
はそれぞれパーソナルコンピュータと接続されており、
パーソナルコンピュータのＣＰＵ１６によってそれぞれ
統括的に制御されている。

【００１０】そして前記測定領域指定手段１０により試
料観察画像からスペクトル測定を所望するスペクトル測
定対象部位の輪郭線を指定すると、指定されたスペクト
ル測定対象部位の輪郭線が測定領域指定画像として前記
表示手段８上に表示され、該表示手段８に表示された前
記測定領域指定画像の輪郭線を使用して、スペクトル測
定を行う領域を前記測定領域指定手段１０によって設定
すると、その設定はＣＰＵ１６から制御手段１８に伝え
られ、制御手段１８は前記設定に基づいて駆動手段２０
を駆動させ、マスク手段１２の設定を行うのである。以
下、実際に本発明の一実施形態を使用してスペクトル測
定を行い、本発明の装置をさらに詳しく説明する。

【００１１】図２に本発明を適用した赤外顕微分光装置
の概要図を示す。同図に示す赤外顕微分光装置２２は、
試料の拡大像を観察し得る顕微鏡２４と、試料の顕微鏡
観察像を取り込む画像取り込み手段として三眼ファイン
ダ２６の上方に取り付けられているＣＣＤカメラ２８
と、前記ＣＣＤカメラ２８によって取り込まれた試料観
察画像を表示する表示手段としてのＣＲＴ３０と、前記
ＣＲＴ３０に表示された試料観察画像からスペクトルを
採取するスペクトル測定対象部位を指定し、スペクトル
測定を行う領域を設定するための測定領域指定手段とし
てのライトペン３２と、前記ライトペン３２によって設
定されたスペクトル測定領域からスペクトルを採取可能
に設定されるマスク手段として顕微鏡内に備えられたア
パーチャと、試料のスペクトル測定領域からスペクトル
を採取するスペクトル採取手段としての赤外分光光度計
３４を備えている。そして本実施形態において顕微鏡２
４と赤外分光光度計３４はパーソナルコンピュータ３６
に接続され統括制御されている。

【００１２】実際の観察には試料としてＩＣ基板を使用
した。はじめに顕微鏡２４のスーテジ上に試料をセット
し、まずその拡大画像を観察した。表示された試料観察
画像を観察して行くと基板上に汚れを発見した。この汚
れのスペクトルを測定することとした。

【００１３】図３（ａ）に試料の観察画像が表示された
表示画面の一例を示す。同図に示すようにＣＲＴ３０の
画面３８上には試料観察画像表示ウインドウ４０に表示
された試料観察画像４２が表示されており、その試料観
察画像４２にはスペクトル測定対象部位である汚れ４４
が観察されている。この汚れ４４のスペクトルを測定す
るためにアパーチャの設定が必要であるが、本発明にお
いてはスペクトル測定対象部位からスペクトル測定を行
うためのアパーチャの設定を行うに当たり、はじめに測
定領域指定手段により試料観察画像４２の基板の観察画
像からスペクトル測定を所望するスペクトル測定対象部
位である汚れ４４の輪郭線を指定するのである。

【００１４】輪郭線の指定において、本発明の装置では
表示手段に表示され、該測定領域指定手段の操作によっ
て移動するポインタもしくは前記測定領域指定手段とし
て表示手段上の表示画像から位置情報を読みとる機器を
使用する。

【００１５】本実施形態においてはライトペンを使用し
ている。このライトペンはペンの先に光感応機構が備え
られており、ライトペンを使用する際は表示画面上の微
小な領域から位置識別用の信号光を発信させ、この信号
光を高速で表示画面上を走査させることにより、ライト
ペンがどこから発した信号光を受光したかによって観察
者がライトペンによって指定した部位を認識する機器で
ある。このような機器を使用した場合は図３（ａ）に示
すようにライトペン４６によって測定対象部位である汚
れ４４の輪郭を画面３８上から指定してやればよい。

【００１６】このライトペンと同様に使用できるものと
してはタッチペンなどが存在する。タッチペンはその指
定部位を感知する感知機構をあらかじめ表示画面表面に
施しておき、タッチペンの接触が感知された部位から観
察者が表示画像上を指定した部位を検出するものであ
る。タッチペンを使用した場合においてもライトペン同
様、測定対象部位の画面３８上から測定対象部位である
汚れ４４を指定してやればよい。このように測定領域指
定手段としてタッチペンやライトペンを使用すれば、ペ
ン感覚で簡単に装置を操作することができる。このよう
に測定領域指定手段として表示手段上の表示画像から位
置情報を読みとる機器を使用すれば比較的操作が簡便で
あるという利点を有する。

【００１７】またコンピュータで一般的に使用される機
器にマウスやタッチパネルなどがある。これらは表示画
面上に表示されたポインタをマウスやタッチパネルを操
作することによって移動させることによって、ポインタ
と指定位置とが重なったときに装置に信号を送ることに
より、装置に指定位置を認識させるものである。本発明
ではこのようなマウスやタッチパネルなども用いること
が可能である。マウスやタッチパネルを用いた際には図
３（ｂ）に示すように表示画面３８上に表示されたポイ
ンタ４８を測定領域指定手段を操作して測定対象部位で
ある汚れ４４の輪郭に合わせて指定してやればよい。

【００１８】このようにマウスやタッチパネルを測定領
域指定手段として使用すれば、これらの機器はコンピュ
ータに備えられていることが一般的であるため特別な外
部機器を必要としないという利点がある。このように本
発明は、輪郭線を使用する測定領域指定手段としてライ
トペンやタッチペン、マウス、タッチパネルなどを使用
することが可能である。

【００１９】本発明の装置においては、アパーチャを設
定するために試料観察画像４２からスペクトル測定を所
望する部位、つまり汚れ４４の輪郭線を前述の測定領域
指定手段によって指定する機構は次の４つの場合が考え
られる。一つ目は測定対象領域である汚れ４４の輪郭線
をなぞる機構。二つ目は試料観察画像から汚れ４４の輪
郭線の一部を指定すると、指定箇所が示す明度、あるい
は色彩が同じである領域を認識し、その領域の外周を指
定された輪郭線とする機構、三つ目は、試料観察画像か
ら汚れ４４の輪郭線の一部を指定すると、指定箇所が示
す明度、あるいは色彩の変化が一番少ない明度あるいは
色彩で表示されている隣接表示領域を輪郭線構成領域と
して選択し、さらにその選択領域が示す明度、あるいは
色彩の変化が一番少ない明度あるいは色彩で表示されて
いる隣接表示領域を輪郭線構成領域として選択して行く
作業を繰り返すことによって連続した輪郭線構成領域を
輪郭線とする機構、四つ目は汚れの輪郭線上から３つ以
上の点を指定することで指定された点を結ぶ多角形を指
定された輪郭線とするものなどである。以下、順に説明
する。

【００２０】図４に測定領域指定手段によってスペクト
ル測定対象部位の輪郭線指定機構の説明図を記載してい
る。まず一つ目の試料観察画像４２からスペクトル測定
対象領域である汚れ４４の輪郭線をなぞる機構は、図４
（ａ）のように、前述の測定領域指定手段によってスペ
クトル測定対象領域である汚れ４４の輪郭線をポインタ
４８によって連続的に指定していくことによって図４
（ａ）に点線で示された指定済み部位５０を輪郭線とす
るものである。この機構によれば観察者が所望するスペ
クトル測定対象領域を正確に指定することができるとい
う利点がある。

【００２１】また二つ目の試料観察画像から汚れ４４の
輪郭線の一部を指定すると、指定箇所が示す明度、ある
いは色彩が同じである領域を認識し、その領域の外周を
指定された輪郭線とする機構は、図４（ｂ）に示すよう
に測定領域指定手段によって汚れ４４の輪郭線の一部に
ポインタ４８を合わせ、図４（ｂ）では例としてポイン
ト５２を指定すると、図４（ｃ）のように指定箇所が示
す明度、あるいは色彩が同じである領域５４を認識し、
その領域の外周５６を輪郭線とするものである。この機
構によれば観察者は輪郭線としたい領域の一部を指定す
るだけで輪郭線を指定できるため、輪郭線の指定を非常
に簡単に行うことができる。

【００２２】また三つ目の試料観察画像から輪郭線の一
部を指定すると、指定箇所が示す明度、あるいは色彩の
変化が一番少ない明度あるいは色彩で表示されている隣
接表示領域を輪郭線構成領域として選択し、さらにその
選択領域が示す明度、あるいは色彩の変化が一番少ない
明度あるいは色彩で表示されている隣接表示領域を輪郭
線構成領域として選択して行く作業を繰り返すことによ
って連続した輪郭線構成領域を輪郭線とする機構は、輪
郭線の指定は前記二つ目の機構と同様に図４（ｂ）のよ
うに指定できるが、輪郭線の認識機構が異なっている。
表示画像３８は拡大すると図４（ｄ）のように微小ドッ
ト群５８によって構成されており、指定されたドット５
２が示す明度あるいは色彩を隣接表示領域であるドット
６０〜７４の明度あるいは色彩を比較し、その変化が一
番少ない明度あるいは色彩で表示されている隣接表示領
域を輪郭線構成領域として選択する。ここでは仮にドッ
ト７２が選択されたとする。するとさらに、そのドット
７２が示す明度、あるいは色彩と隣接表示領域であるド
ット６６〜８０の明度あるいは色彩を比較し、その変化
が一番少ない明度あるいは色彩で表示されている隣接表
示領域８０を輪郭線構成領域として選択するという作業
を繰り返し、図４（ｅ）に示すような連続した輪郭線構
成領域８２を輪郭線とするのである。この機構によれば
二つ目の機構が有する利点に加え、試料が平らでなくグ
ラデーションがかかって表示されてしまっているような
ものであっても正確に輪郭線を認識することができる。

【００２３】最後に四つ目の試料観察画像の輪郭線上か
ら３つ以上の点を指定することで指定された点を結ぶ多
角形を指定された輪郭線とする機構は、図４（ｆ）に示
すように測定領域指定手段により汚れ４４の輪郭線から
３つ以上の点、ここでは例として点８６〜１０４を指定
して行き、その点を結ぶ多角形８４を汚れ４４の輪郭線
として認識するのである。この機構によれば、測定対象
領域の形状が多角形状に近い形状であった場合、簡単に
測定対象領域を指定することができ、また指定する点を
増やすことによって一つ目の機構より簡単にしかも観察
者がスペクトル測定を行いたいと所望するスペクトル測
定対象領域の形状に近い状態で輪郭線を指定することが
可能である。

【００２４】なお本機構を説明するに当たり図４では測
定領域指定手段としてマウスを用いており、マウスポイ
ンタ４８を使用して輪郭線の指定を行っているが、前記
したように測定領域指定手段としてタッチパネルやライ
トペン、タッチペンなどを用いても同様の機構によって
輪郭線の指定が可能である。また本発明においてはスペ
クトル測定対象部位の輪郭線を指定する機構として前述
の４つの機構を挙げたが、輪郭線を指定する機構はこれ
のみの限られるものではなく、他に好適に指定し得る機
構があればその機構を用いても良い。

【００２５】以上説明したように測定領域指定手段によ
ってスペクトル測定領域の輪郭線が指定されると、図５
に示すように指定された輪郭線１０６が試料観察画像ウ
インドウ４０に表示された試料観察画像４２中に表示さ
れると共に、その輪郭線１０６と同じ形状の輪郭線１０
８が試料観察画像表示ウインドウ４０とは別画像の測定
領域指定画像表示ウインドウ１１０としてＣＲＴ３８上
に表示される。

【００２６】観察者はこの状態のとき、指定された輪郭
線１０６がスペクトル測定を所望する部位の輪郭線とな
っているかを試料観察画像４２に表示された汚れ４４の
輪郭と指定した輪郭線１０６とを比較してを確認し、も
し図６に示すように輪郭線が違っている場合には、間違
っている箇所１１２を測定領域指定手段によって指定
し、正しい輪郭線１１４上を再び指定することで修正す
ることができる。そしてこの修正は前記測定領域指定画
像表示ウインドウに表示された輪郭線にも反映されるの
である。なお、ここでは本実施形態においての修正方法
を記載したが、輪郭線の修正方法はこれのみに限られる
ものではない。

【００２７】正確な輪郭線の指定ができていることが確
認できたら、実際のアパーチャの設定に入る。図２の装
置によって前記したような手順によってスペクトル測定
領域の輪郭線の指定が終了したものとして、続くアパー
チャの設定について説明する。本発明において特徴的な
ことは、従来では試行錯誤を繰り返して設定していたア
パーチャの設定を、測定領域指定画像上に矩形イメージ
を設定することによって、その矩形イメージと同形にア
パーチャを設定することによって簡単にアパーチャの設
定をすることができる点である。

【００２８】スペクトルを測定する際、その測定方法が
いくつか存在する。つまり、前記指定された輪郭線内に
おいて、一点からのみスペクトルを採取する一点測定、
前記指定された輪郭線内において、複数の点からスペク
トルを採取する多点測定、前記指定された輪郭線内にお
いて、前記輪郭線を通過する直線でスペクトルを採取す
る直線測定、前記指定された輪郭線内とその周辺の、広
い場所からスペクトルを採取し、広範囲なスペクトルの
状態を調べるためのマッピング測定などである。本発明
の装置はこれらどのような測定においても対処し得るも
のである。以下これら各測定においてのアパーチャの設
定方法を説明する。

【００２９】まずスペクトル測定で最も基本的な一点測
定の場合について説明する。図７にアパーチャの設定中
の様子を示した説明図を示す。図７に示すように、本発
明においてスペクトル測定を所望する部位を含むスペク
トル測定領域の輪郭線の指定が終了した後に、試料観察
画像４２からスペクトル測定対象領域内においてどの部
位のスペクトルを測定したいのかをライトペン３２によ
って指定すると、測定領域指定画像表示ウインドウ１１
０に表示された輪郭線１０８内の指定箇所に対応する部
位に、矩形イメージ１１６が現れる。この矩形イメージ
１１６が実際の測定において設定されるアパーチャ像と
なる。

【００３０】ここで現れた矩形イメージは、図８示すよ
うにライトペン３２を使用して、大きさ、角度を自由に
変えることができる。このようにして測定領域指定画像
表示ウインドウ１１０内に表示される輪郭線１０８を使
用して矩形イメージ１１６の設定を行ったＣＲＴ３８の
表示状態が、図９に示すものである。この矩形イメージ
１１６の設定は輪郭線１０８内で行うことができ、輪郭
線からはみ出さないように確認しながら大きさ、角度の
調整ができるため、非常に簡単に最適な形状の矩形イメ
ージを設定することが可能である。そしてこの矩形イメ
ージ１１６に対応してアパーチャが設定されるため、従
来、試行錯誤して設定していたアパーチャの設定が非常
に簡単に行うことができるようになるのである。

【００３１】なお、本実施形態においては測定領域指定
画像に表示された輪郭線に基づいて前記輪郭線内で最大
の面積となるように矩形イメージ１１６の大きさ及び角
度を自動設定する事が可能である。このように、本発明
において一点測定を行う際には、指定した測定領域内に
おいて最大の大きさとなるアパーチャを自動設定するこ
とができるようになっていることが好適である。

【００３２】続いて多点測定の場合の設定であるが、こ
れは一点測定の設定方法とほぼ同じである。図１０にア
パーチャの設定中の様子を示した概要図を示す。なお図
７、８、９に対応する部位については符号１００を加え
て記載している。図１０に示すように、本発明において
スペクトル測定を所望する部位を含むスペクトル測定対
象部位の輪郭線２０６の指定が終了した後に、試料観察
画像１４２からスペクトルを測定したい部位をライトペ
ン１３２によって複数指定すると、測定領域指定画像表
示ウインドウ２１０に表示された輪郭線２０８内の指定
箇所に対応する部位に、指定した数と同じだけの矩形イ
メージ２１６が現れる。

【００３３】ここで現れた矩形イメージは、一点測定の
場合と同様、矩形イメージそれぞれについてライトペン
２３２を使用して、大きさ、角度を自由に変えることが
できる。このようにして測定領域指定画像表示ウインド
ウ２１０に表示されたスペクトル測定対象部位の輪郭線
２０８を使用して矩形イメージ２１６の設定を行ったＣ
ＲＴ２３８の表示状態が、図１１に示すものである。

【００３４】本実施形態のおいて一点測定の場合と異な
る点は、指定された点が複数であるため、各矩形イメー
ジの大きさ、座標、角度の情報を示したリスト２１８が
作成される点である。観察者はこのリストによって各矩
形イメージの情報を数値的に確認することが可能であ
る。

【００３５】このように多数の点でのアパーチャの設定
を同時に行うことができることによって、一点測定で述
べた効果の他に、それぞれの測定領域が重ならずに設定
できることや、測定したい領域からはみ出すことなくス
ペクトル測定を所望した領域内にアパーチャを設定する
ことができるようになり、従来の装置を比較すると非常
に効率よく測定を行うことが可能となった。

【００３６】このように特定部位が示すスペクトルを測
定する一点測定や多点測定と多少性質の異なる測定が直
線測定とマッピング測定である。直線測定とマッピング
測定は、試料のスペクトルの変化状態を視覚的に捕らえ
ることができ、言い換えれば物質の存在状態を調べるこ
とができるものであるため、スペクトル測定を所望する
領域を全体的に測定することが必要となり、必然的に測
定点数が複数となる上、測定領域も整然と配列されたも
のとなる。

【００３７】まず直線測定の場合の設定方法について説
明する。図１２にアパーチャ設定中の様子を示した概要
図を示す。なお図７、８、９に対応する部位については
符号２００を加えて記載している。図１２（ａ）に示す
ように、本発明においてスペクトル測定を所望する部位
を含むスペクトル測定対象部位の輪郭線の指定が終了し
た後に、試料観察画像２４２からどのような直線に沿っ
てスペクトルを測定したいのかをライトペン２３２によ
って指定する。本実施形態におけるこの直線の指定機構
は、試料観察画像からスペクトルの直線測定を所望する
直線を想定し、その始点３２０と終点３２２をライトペ
ン２３２によって指定するのである。

【００３８】すると、図１２（ｂ）に示すように、測定
領域指定画像表示ウインドウ３１０内には前記直線に対
応した矩形イメージ群３２４が自動的に設定される。こ
の矩形イメージ群３２４の一つ一つの矩形イメージ３２
６は、大きさ、角度とも一点測定や多点測定の場合のよ
うにライトペン２３２によって調整することが可能であ
り、どれか一つの矩形イメージについて調整すれば、そ
の調整は設定された矩形イメージ群３２４のすべての矩
形イメージに反映されるようになっている。さらに自動
設定された矩形イメージ３２４の数が多い場合や少ない
場合、つまり測定点数の数が多い場合や少ない場合には
測定点の数を観察者が修正できるようになっている。

【００３９】このようにして設定が終了した測定領域指
定画像表示ウインドウ３１０が図１２（ｃ）に示すもの
である。この矩形イメージ群３２４は一つ一つがアパー
チャ像と対応しており、この矩形イメージ３２６それぞ
れについてアパーチャが設定され、順次スペクトル測定
を行うことによって直線測定を行うことが可能なのであ
る。

【００４０】最後にマッピング測定について説明する。
図１３にアパーチャ設定中の様子を示した概要図を示
す。なお図７、８、９に対応する部位については符号３
００を加えて記載している。マッピング測定は、測定を
所望する領域の全体についてスペクトル測定を行うもの
であるから、前記した他の測定と異なり、スペクトル測
定を所望する部位を含むスペクトル測定対象部位の輪郭
線の指定が終了した後には、マッピング測定を行うコマ
ンドを装置に入力する事によって、図１３（ａ）に示す
ように、試料観察画像から指定され、測定領域指定画像
表示ウインドウ４１０内に描かれた輪郭線４０８に基づ
いて、最適となる矩形イメージ群４２８を自動で設定
し、表示される。

【００４１】この矩形イメージ群４２８の一つ一つの矩
形イメージ４３０は、大きさ、角度とも前記した直線測
定の場合同様、一点測定や多点測定の場合のようにライ
トペンによって調整することが可能であり、どれか一つ
の矩形イメージについて調整すれば、その調整は設定さ
れた矩形イメージ群４２８のすべての矩形イメージに反
映されるようになっている。

【００４２】また自動設定された矩形イメージのうち、
必要ないものが存在する場合は、その不要な矩形イメー
ジを消去することや、必要な箇所に矩形イメージが設定
されていなかった場合、そこに矩形イメージを設定する
などの、測定点数を調整することも可能である。

【００４３】設定が終了した測定領域指定画像４１０を
図１３（ｂ）に示す。このようにして設定が終了したの
ち、アパーチャを矩形イメージに一つ一つ対応させて行
き、順次スペクトルを測定して行くことによって、マッ
ピングスペクトルを測定することが可能なのである。

【００４４】なお、マッピングスペクトルは、比較のた
めにスペクトル測定対象部位の周囲のスペクトルデータ
を採取しておくのが一般的である。このような場合、被
測定物画像からの正確な輪郭線の指定は必要とされない
ため、マッピング測定を行いたい範囲を囲む多角形を想
定して、その頂点となる位置を指定し、その指定された
点を結ぶ多角形を輪郭線として測定領域指示画像上に表
示させても良い。この様子を示したものが図１３（ｃ）
である。

【００４５】同図に示すように、試料観察画像３４２か
ら輪郭線を指定するために、汚れ３４４を囲む多角形４
３２を想定し、その多角形４３２を輪郭線として指定し
ている。本実施形態ではこのような多角形を指定する際
には、多角形をなぞる必要はなく各頂点を指定すること
によって、その頂点を結ぶ多角形が指定されたと認識す
るようになっている。よって観察者は多角形を指定する
とき、マッピング測定を行うに当たり、汚れ３４４の周
囲のデータをどこまで採取したいのかを考慮して入力す
ればよいのである。

【００４６】そして多角形が輪郭線として指定される
と、図１３（ｄ）に示したように測定領域指定画像表示
ウインドウ４１０内に、指定された多角形４３２と同形
の輪郭線４３４が表示され、観察者がマッピング測定を
行うコマンドを入力すれば、前記輪郭線４３４に合わせ
て矩形イメージ群４３６が自動設定されるので、観察者
は自分が行いたいマッピング測定の目的に合わせて測定
点数や矩形イメージの大きさ、角度などを微調整して測
定を行えばよいのである。

【００４７】このように本発明は、指定された輪郭線に
基づいて、矩形イメージが自動設定され、その矩形イメ
ージを調整することで、マッピング測定を行うためのア
パーチャ設定が可能であるから、従来、複雑な形状のス
ペクトル測定対象部位に対して設定することが困難であ
ったアパーチャの格子点を視覚的に確認しながら、簡単
に最適なアパーチャを設定することが可能なのである。
また輪郭線を多角形で指定する方法であれば、マッピン
グ測定を行いたいと所望する範囲に輪郭線を簡単に指定
することができ、非常に簡便にアパーチャの設定を行う
ことができる。

【００４８】以上４通りのスペクトル測定について説明
してきたが、このように本発明は、表示手段上に表示さ
れた測定領域指定画像の輪郭線を使用して、測定領域指
定手段によって、スペクトル測定を行う領域を矩形イメ
ージによって設定することによって、その設定は、コン
ピュータから制御手段に伝えられ、制御手段は前記設定
に基づいて顕微鏡内に備えられた駆動手段を駆動させ、
矩形イメージと同形のアパーチャ像となるようにアパー
チャが設定されるので、非常に簡単にアパーチャを設定
できる上、設定方法も直感的でわかりやすものとするこ
とが可能である。本実施形態はアパーチャ設定後のスペ
クトル測定を行う手順は従来機と同様に行うことができ
るものである。

【００４９】また、本実施形態においては試料観察画像
の拡大像をはり合わせて試料の全体拡大像を作成するこ
とが可能である。そして全体拡大像を観察しながらスペ
クトル測定対象部位を決定し、そのスペクトル測定対象
部位からスペクトルを測定することが可能である。図１
４に試料の全体拡大像からスペクトル測定対象部位を決
定し、スペクトル測定を行う過程の説明図を記載する。

【００５０】同図（ａ）に示す全体拡大画像１３８は各
領域ごとに試料観察画像を取り込み、装置内の記憶装置
に記憶した観察画像を張り合わせて、表示手段の画面上
に表示されている。そして観察者が、試料の全体拡大画
像１３８を観察していて、スペクトルの採取を所望する
部位を見つけたときには、その部位を測定領域指定手段
によって指定するのである。

【００５１】スペクトル採取希望部位が指定されると、
装置は指定部位が占める領域の位置を確認し、その領域
の実像を表示画面１４８に映し出すのである。今、仮に
スペクトル採取希望部位が領域１４０であったとする。
装置はこの領域の位置データを記憶装置から読み出し、
図１４（ｂ）に示すように試料観察画像表示ウインドウ
１４２内に領域１４０の実像観察像１４４を表示する。
観察者はこの実像観察像１４４から前記したように、測
定領域指定手段によってスペクトル測定対象部位の輪郭
線を指定し、測定領域指定画像表示ウインドウ１４６内
に表示される指定した輪郭線と同じ形状をした輪郭線を
使用して、矩形イメージを設定し、前述した各種スペク
トル測定を行いことができるのである。

【００５２】そして、このようにスペクトル測定対象部
位の輪郭線が指定されると、再び全体拡大画像１３８を
表示手段上に表示させた際に、図１４（ｃ）に示すよう
に、領域１４０には指定されたスペクトル測定対象領域
の輪郭線が表示されるように構成されている。

【００５３】このように全体拡大画像を使用してスペク
トル測定する部位が観察できると、全体が見渡すことが
できるため特徴的な部位を発見しやすくなるという利点
があるとともに、一度輪郭線を指定するとその輪郭線が
全体拡大像にも表示されるため何度も同じ場所でスペク
トルを撮影してしまうような間違いを防止することが可
能である。なおここで言う全体拡大像とは試料の全体像
とは限らず、試料が大きい場合には、試料観察画像とし
て表示可能な範囲の全体像であっても良い。

【００５４】以上のように設定されたアパーチャによっ
て汚れのスペクトルを測定したところ、従来機を使用し
て得られた結果と比較しても矛盾のない確かな結果を得
ることができた。これによって本実施形態の顕微分光光
度計のアパーチャ設定が正確なものであることが確かめ
られた。さらに従来機で行った測定時間と比較すると、
本実施形態を使用して行った測定のほうがアパーチャの
設定が非常に簡単にできるため、測定時間を短縮するこ
とができていた。

【００５５】なお、本実施形態においては被測定物画像
と測定領域指定画像を同一画面上に表示する形態をとっ
たがこれのみに限られるものではなく、必要に応じて順
次どちらか一つの画像を表示するものや、観察者の意志
によって表示画像を指定できるような構成であっても良
く、これについては特に限定はない。また本発明を説明
するに当たり、測定領域指定手段として主にライトペン
を用いたが、本発明はこれのみに限られるものではな
く、マウスや、タッチペン、タッチパネル、ジョイステ
ィックなどの各種入力機器を用いることが可能である。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の顕微分光
装置によれば、スペクトル測定対象部位の輪郭線を指定
し、その輪郭線と同じ形状の輪郭線を使用して、その中
でアパーチャと対応する矩形イメージを設定することで
アパーチャの設定を行えることとしたので、複雑な形状
をした被測定物に対して、簡単に最適なアパーチャを設
定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施形態である顕微分光装置
の概要図である。

【図２】図２は本発明を適用した赤外顕微分光装置の概
要図をである。

【図３】図３は試料観察像が表示された表示画面の一例
である。

【図４】図４はスペクトル測定対象領域の輪郭線の指定
機構を示した説明図である。

【図５】図５は試料観察画像からスペクトル測定対象領
域の輪郭線が指定された際の表示画面の一例である。

【図６】図６は指定したスペクトル測定対象領域の輪郭
線を修正する際の表示画面の一例である。

【図７】図７は、本発明の一実施形態における一点測定
でのアパーチャの設定中の様子を示した説明図である。

【図８】図８は、本発明の一実施形態における一点測定
でのアパーチャの設定中の様子を示した説明図である。

【図９】図９は、本発明の一実施形態における一点測定
でのアパーチャの設定中の様子を示した説明図である。

【図１０】図１０は、本発明の一実施形態における多点
測定でのアパーチャの設定中の様子を示した説明図であ
る。

【図１１】図１１は、本発明の一実施形態における多点
測定でのアパーチャの設定中の様子を示した説明図であ
る。

【図１２】図１２は、本発明の一実施形態における直線
測定でのアパーチャの設定中の様子を示した説明図であ
る。

【図１３】図１３は、本発明の一実施形態におけるマッ
ピング測定でのアパーチャの設定中の様子を示した説明
図である。

【図１４】図１４は、本発明の一実施形態における全体
拡大像からスペクトル測定対象領域を指定する様子を示
した説明図である。

【符号の説明】

２ 顕微分光装置 ４ 顕微鏡 ６ 画像取り込み手段 ８ 表示手段 １０ 測定領域指定手段 １２ マスク手段 １４ スペクトル採取手段 １６ ＣＰＵ １８ 制御手段 ２０ 駆動手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G020 AA04 AA08 DA02 DA04 DA05 DA31 DA35 DA52 DA66 2G059 AA01 BB16 CC20 EE12 FF01 FF03 JJ01 KK04 LL04 PP04 2H052 AC13 AD35 AF07 AF13 AF14 AF23 AF25

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料の拡大像を観察し得る顕微鏡を備
   え、スペクトル測定を行い得る顕微分光装置において、 試料の顕微鏡観察像を取り込む画像取り込み手段と、 前記画像取り込み手段によって取り込まれた試料観察画
   像を表示する表示手段と、 前記表示手段に表示された試料観察画像からスペクトル
   を採取するスペクトル測定対象部位を指定し、スペクト
   ル測定を行う領域を設定するための測定領域指定手段
   と、 前記測定領域指定手段によって設定されたスペクトル測
   定領域からスペクトルを採取可能に設定されるマスク手
   段と、 試料のスペクトル測定領域からスペクトルを採取するス
   ペクトル採取手段と、 を備えており、 前記測定領域指定手段により試料観察画像からスペクト
   ル測定を所望するスペクトル測定対象部位の輪郭線を指
   定すると、指定されたスペクトル測定対象部位の輪郭線
   が測定領域指定画像として前記表示手段上に表示され、 該表示手段に表示された前記測定領域指定画像の輪郭線
   を使用してスペクトル測定を行う領域を前記測定領域指
   定手段によって設定すると、前記設定に基づいてマスク
   手段の設定が行われることを特徴とする顕微分光装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の顕微分光装置において、
   該測定領域指定手段によってスペクトル測定対象部位の
   輪郭線を指定する機構が、表示手段に表示され、該測定
   領域指定手段の操作によって移動するポインターもしく
   は前記測定領域指定手段として表示手段上の表示画像か
   ら位置情報を読みとる機器を使用し、前記ポインタもし
   くは前記機器によって試料観察画像からスペクトル測定
   対象部位の輪郭線をなぞるものであることを特徴とする
   顕微分光装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の顕微分光装置において、
   該測定領域指定手段によってスペクトル測定対象部位の
   輪郭線を指定する機構が、表示手段に表示され、該測定
   領域指定手段の操作によって移動するポインターもしく
   は前記測定領域指定手段として表示手段上の表示画像か
   ら位置情報を読みとる機器を使用し、前記ポインタもし
   くは前記機器によって試料観察画像からスペクトル測定
   対象部位の輪郭の一部を指定すると、指定箇所が示す明
   度、あるいは色彩が同じである領域を認識し、その領域
   の外周を輪郭線として認識するもの、もしくは指定箇所
   の示す明度、あるいは色彩の変化が一番少ない明度ある
   いは色彩で表示されている隣接表示領域を選択し、さら
   にその選択領域が示す明度、あるいは色彩の変化が一番
   少ない明度あるいは色彩で表示されている隣接表示領域
   を選択して行く作業を繰り返すことによって輪郭線と認
   識するものであることを特徴とする顕微分光装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の顕微分光装置において、
   該測定領域指定手段によってスペクトル測定対象部位の
   輪郭線を指定する機構が、表示手段に表示され、該測定
   領域指定手段の操作によって移動するポインターもしく
   は前記測定領域指定手段として表示手段上の表示画像か
   ら位置情報を読みとる機器を使用し、前記ポインタもし
   くは前記機器によって試料観察画像におけるスペクトル
   測定対象部位の輪郭線上から３つ以上の点を指定するこ
   とで指定された点を結ぶ多角形を輪郭線と認識するもの
   であることを特徴とする顕微分光装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の顕微
   分光装置において、マスク手段が実質的にアパーチャで
   あることを特徴とする顕微分光装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の顕微分光装置において、
   測定領域指定画像に表示された輪郭線に基づいて前記輪
   郭線内で最大の面積となるようにアパーチャを自動設定
   することを特徴とする顕微分光装置。
7. 【請求項７】 請求項５または６のいずれかに記載の顕
   微分光装置において、試料のマッピングスペクトル測定
   を行うための測定点数とアパーチャの大きさ及び角度を
   測定領域指定画像に表示された輪郭線をに基づいて自動
   設定することを特徴とする顕微分光装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかに記載の顕微
   分光装置において、該測定領域指定手段として、少なく
   ともタッチペン、ライトペン、タッチパネル、マウスの
   いずれか１つを使用していることを特徴とする顕微分光
   装置。