ホローコーン照明による回転非対称収差除去法の開発

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08650064
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 高井 義造 大阪大学, 工学部, 助教授 (30236179)
• 研究分担者: 生田 孝 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (20103343) ; 木村 吉秀 大阪大学, 工学部, 助手 (70221215)
• キーワード: ホローコーン照明 / 焦点位置変調型画像処理 / 能動型画像処理 / 球面収差補正 / 非点収差補正 / コマ収差補正 / 無収差観察 / 超解像電子顕微鏡

研究概要

本研究は、焦点位置変調能動型画像処理法にホローコーン照明法を併用することで非回転収差である非点収差とコマ収差を除去し、完全な無収差観察を実現することを目的として2年計画で行われた。
これまでに得られた成果を以下に列記する。
(1)焦点位置変調能動型画像処理法により、回転対称収差である球面収差の除去に関する応用論文を3編、実時間処理に関する論文を3編作成した。
(2)この方法を生物無染色試料の観察に応用し、緑膿菌鞭毛の無染色位相像観察に成功した。(投稿論文1編)今後さらに応用を広げて生体試料の無染色高コントラスト像観察法を確立したい。
(3)ホローコーン照明を併用した焦点位置変調能動型画像処理により、従来より高分解能で球面収差が除去できることを確認した。(投稿論文2編、特許出願中)
(4)ホローコーン照明法と画像シフトを伴う複数枚画像積分処理により、非点収差が近似的に補正できることを確認した。(論文審査中)
(5)光学顕微鏡を用いて非点収差とコマ収差の分離抽出に成功、併せてフーリエ面での位相フィルタリング処理により完全無収差像を得ることに成功した。(論文を執筆中)

研究成果

• [文献書誌] T.Ando et al.: "A Practical method for real-time active modulation election microscopy : Optimization of driving-signal for active acderating-voltage modulation" Optik. 104. 163-165 (1997)
• [文献書誌] T.Ando et al.: "Development of Accelerating-Voltage Modulation for Real-Time Defocus Image Modulation Processing Electron Microscope" Optik. 106,No4. 147-154 (1997)
• [文献書誌] M.Sato et.al.: "Defocus-Image Modulation Processing as applied to Observation of unstained biological specimen" Journal of Electron Microscopy. 47(in press). (1998)
• [文献書誌] H.Utsuro et.al.: "High-resolution Spherical-Aberration-Free Phase Imaging by Dsfocus Image Modulation Processing under Hallow-Cone Illuminetion" Optik. 107,No.2. 67-72 (1997)
• [文献書誌] Y.Takai et.al.: "Development of Real-Time Defocus Image Modulation Processing Electron Microscope : Construction and Application" Proc.of 14th International Conference on Electron Microscopy. 1(in press). (1998)
• [文献書誌] H.Utsuro et.al.: "Super-resolved wavefield restorasion by defocus image modulation pracessing under hollow-cone illumination" Proc.of 14th Int.Conference on Electron Microscopy. 1(in press). (1998)