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

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H06063
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生産工学・加工学
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 臼杵 深 静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (60508191)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 構造化照明 / 超解像 / 表面微細パターン / 空間位相変調器 / フーリエタイコグラフィー / ライトフィールド / デコンボリューション / 低コヒーレンス干渉

研究成果の概要

低コヒーレンス干渉型構造化照明顕微鏡を開発した．振動や温度ドリフトが存在する状況においても回折限界を超える高分解能を達成した．表面微細パターンの非蛍光観察においても高分解能化することが出来た一方で，アーチファクトの発生やパターンのピッチ誤差といった計測手法としての実用化における問題が確認された．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，空間光位相変調器による構造化照明の制御により問題を解決した．

自由記述の分野

光計測

研究成果の学術的意義や社会的意義

振動ノイズに強く，工業利用も可能な構造化照明顕微鏡を開発した．従来の光学顕微鏡の2倍の高分解能観察が可能な構造化照明顕微鏡は，格子状照明を動かしながら取得した画像と照明の位置情報をコンピューター処理して対象物の画像を再現する．生物蛍光観察用として実用化されているが，製造現場では振動や温度変化などの影響で利用が困難であった．そこで，スーパールミネッセントダイオードという特殊な光源を用いて構造化照明を制御することで，振動や温度変化など外部環境の影響を受けない高分解能観察を可能にした．小型，高精度化が進む光学素子の検査，蛍光色素を使えない生物試料など幅広い観察対象に利用できる．