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2019 Fiscal Year Annual Research Report

生産・加工現場での高分解能観察を可能にする低コヒーレンス干渉型変調照明顕微鏡

Research Project

Project/Area Number 16H06063
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

臼杵 深  静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (60508191)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords構造化照明 / 表面微細パターン / 非蛍光観察 / 空間光位相変調器
Outline of Annual Research Achievements

前年度までに,本提案手法により,表面微細パターンの非蛍光観察においても構造化照明顕微法が機能し,回折限界を超えた空間分解能を確認するとともに,様々な誤差に起因するアーチファクトを低減するために,フーリエタイコグラフィーに基づいた空間周波数の逐次的更新アルゴリズムの導入の他,構造化照明に基づいたライトフィールドデコンボリューションの提案・実装を行った.結果として,パターンのピッチ計測誤差を低減させ,表面計測に適用することが可能となった一方で,製造現場における実用化の観点から,振動やノイズに対するロバスト性を向上させることが課題となった.
今年度は,振動やノイズに対してロバストなシステムの開発を目的として,空間光位相変調器(SLM)による構造化照明の制御について取り組んだ.従来は,ミラーをピエゾアクチュエータで駆動させることにより構造化照明の位相をコントロールしていたが,SLMによるコントロールとすることで稼働部(振動源)の1つを取り除くことが可能となった.また,SLMへの入力を直接的に構造化照明の位相として扱うことができるため,従来の干渉位相計測値のフィードバックが不要となり,システムの小型化(振動の影響低減)が可能となった.さらに,SLMでは構造化照明の2次元位相パターンを空間的に制御することができるため,観察対象が複雑な表面微細パターンを有している場合においても,より自由度の高いイメージングが可能となった.

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] High-resolution nonfluorescent imaging with structured illumination for patterned surface measurement2020

    • Author(s)
      Usuki Shin、Shibata Gaku、Miura Kenjiro Takai
    • Journal Title

      Measurement Science and Technology

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1088/1361-6501/ab85d7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] G1 Hermite Interpolating with Discrete Log-aesthetic Curves and Surfaces2019

    • Author(s)
      Kazumichi Yagi, Sho Suzuki, Shin Usuki, Kenjiro T. Miura
    • Journal Title

      Computer-Aided Design and Applications

      Volume: 17 Pages: pp.607-620

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 構造化照明によるライトフィールド再構成-超解像と位相回復を実現するアルゴリズム-2020

    • Author(s)
      小澤英明, 小野田寛大, 臼杵深, 關根惟敏, 三浦憲二郎
    • Organizer
      2020年度精密工学会春季大会学術講演会
  • [Presentation] High-resolution non-fluorescent imaging with structured illumination for patterned surface measurement2019

    • Author(s)
      Gaku Shibata, Shin Usuki and Kenjiro T. Miura
    • Organizer
      ISMTII2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measurement of patterned surfaces with non-fluorescent structured illumination microscope2019

    • Author(s)
      Shin Usuki, Gaku Shibata and Kenjiro T. Miura
    • Organizer
      SPIE Optics + Photonics 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Light-field acquisition and super-resolution with structured illumination2019

    • Author(s)
      Shin Usuki and Kenjiro T. Miura
    • Organizer
      BISC2019
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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