DE3610165A1

DE3610165A1 - Optisches abtastmikroskop

Info

Publication number: DE3610165A1
Application number: DE19863610165
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Hachiouji Tokio/Tokyo Horkawa
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1985-03-27
Filing date: 1986-03-26
Publication date: 1986-10-02
Also published as: DE3610165C2; US4734578A

Description

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Olympus Optical Co., Ltd. Hatagaya 2-43-2, Shibuya-ku, Tokyo, Japan

Optisches Abtastmikroskop

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Mikroskop des Abtasttyps nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Übliche bekannte Mikroskope sind so angeordnet, daß der gesamte Beobachtungsbereich der beobachteten Probe bzw. des Objekts so gleichmäßig wie möglich durch Licht aus einer Lichtquelle und eine geeignete Kondensorlinse beleuchtet wird und daß das Bild der Probe durch ein Objektiv vergrößert wird, um durch ein Okular beobachtet oder photographiert zu werden. Aufgrund der Beleuchtung der gesamten Beobachtungszone ergaben sich jedoch häufig unerwünschte Effekte, beispielsweise das Streulichtphänomen (flare). Trotz verschiedener Anstrengungen zur Beseitigung dieser Nachteile ist es bisher nicht gelungen, eine logische Grenze der Auflösung zu erhalten, und darüberhinaus waren kontrastarme Proben schwer zu beobachten. Im Falle der Beobachtung eines Phasenobjekts ist ebenfalls der Kontrast der zu beobachtenden Probe gering, so daß es sehr schwierig war, dessen Einzelheiten zu beobachten. Wenn eine mikroskopische Untersuchung durchgeführt wird, um ein Phasenobjekt mit einer speziellen Mikroskoptechnik, z.B. der Kontrasttechnik oder der differenziellen Interferenztechnik zu beobachten, oder im Falle einer Beobachtung in einem Dunkel-

feld, war es notwendig, besondere und kostspielige optische Komponenten zu verwenden, die speziell für diese Mikroskoptechniken entwickelt wurden.

Um daher das Problem zu lösen, daß die logische Grenze der Auflösung wegen des Auftretens eines Phänomens wie Streulicht (flare) nicht erreicht werden kann, worin einer der Mangel konventioneller optischer Mikroskope besteht, hat man bereits ein Mikroskop eines Punktlicht-Projektionstyps vorgeschlagen. Diese Vorrichtung ist so angeordnet, daß eine zu beobachtende Probe durch aus einer Punktlichtquelle kommendes Licht punktartig beleuchtet wird, das die Probe durchdringende oder an der beleuchteten Probe reflektierte Licht wieder in Punktform fokussiert wird und die Information über die Dichte des Bildes von einem mit einer Nadellochöffnung (pin hole) versehenen Detektor gewonnen wird. Dies ist ein System ähnlich einem KOANA-NAORA-System, bei dem es sich um eine photometrische Technik handelt, die derzeit beispielsweise bei der Mikrodichtmessung verwendet wird. Mit diesem System allein wird nur eine Dichte-Information des vom Punktlicht beleuchteten Punktes gewonnen. Es wurde daher die Anordnung so getroffen, daß durch eine zweidimensionale mechanische Rasterabtastung der Probe in X-Y-Richtungen ein zu Beobachtungszwecken geeignetes Bild auf einer Kathodenstrahlröhre entwickelt wurde, das mit der Rasterabtastung synchron ist.

Das oben erwähnte Mikroskop wird nachfolgend beschrieben, basierend auf einem Beispiel gemäß US-PS 3 013 467. Fig. 1 ist eine schematische Darstellung dieses bekannten Mikroskops. Eine Punktlichtquelle ist durch eine Lichtquelle 1 und ein Nadelloch 2 gebildet. Diese Punktlichtquelle wird als Punkt auf eine Probe 4 durch eine Objektivlinse 3 fokussiert, die bezüglich ihrer Aberration gut eingestellt ist, um die Probe zu beleuchten. Außerdem wird das auf die Probe 4 projizierte

-3-

Punktlicht wiederum als Punkt auf ein Nadelloch 6 mit Hilfe einer Kondensorlinse 5 fokussiert, die bezüglich ihrer Aberration genau eingestellt worden ist, und das auf diese Weise gebildete Punktlicht wird durch das Nadelloch 6 von einem Detektor 7 bestimmt. Andererseits wird mittels einer Treiberschaltung 8 die Oberfläche der Probe 4 mechanisch zweidimensional in X-Y-Richtungen wie bei der Fernsehrasterabtastung mechanisch abgetastet. Durch Anzeigen des vom Detektor 7 auf einem Bildschirm 9 des Speichertyps entwickelten Bildsignals, das mit dem von der Treiberschaltung 8 kommenden Signal synchronisiert ist, ist es möglich, das Bild der Probe 4 zu beobachten.

Da bei dieser bekannten Anordnung die Probe durch ein Punktlicht beleuchtet und das daraus abgeleitete Signal von einem punktförmigen Detektor aufgefangen wird, ergibt sich ein gutes Bild mit reduziertem Streulicht im Vergleich zu herkömmlichen Detektoren, und außerdem ist die Auflösung verbessert. Da diese bekannte Anordnung ein Abtastsystem darstellt, das auf einer mechanischen Bewegung der Probe basiert, ergaben sich vor allem betriebliche Probleme, wie Mangel in der Handhabung. So waren die Proben beispielsweise beschränkt auf Proben geringen Gewichts und geringer Größe, und auch nicht-fixierbare Proben, wie Kulturproben, die in einem in Laboratorien verwendeten Glasbehälter aufgenommen sind, konnten nicht beobachtet werden. Außerdem war dieses bekannte System bei bestimmten Untersuchungsmethoden, z.B. der Flußcytometrie zur aufeinanderfolgenden und kontinuierlichen Beobachtung verschiedener Proben schwer anwendbar.

Ein anderes mit dem oben erwähnten herkömmlichen optischen Mikroskop verbundenes Problem besteht darin, daß das Mikroskop besondere optische Komponenten bedingt und Zeit und Aufwand zu deren Einstellung bei der Durchführung beispielsweise einer

besonderen Mikroskopie erforderlich macht. Es wurde daher vorgeschlagen, zwei Detektoren zu verwenden. Diese Methode sieht ähnlich dem oben beschriebenen Beispiel ebenfalls vor, eine Probe punktförmig zu beleuchten und das Licht zu bestimmen, welches die Probe durchdringt oder an der Probe reflektiert wird, wobei die Probe zweidimensional in X-Y-Richtungen mechanisch abgetastet wird, um das Bild der Probe zu entwerfen. Zur genaueren Beschreibung dieses bekannten Mikroskops wird auf Fig. 2 Bezug genommen. Eine Punktlichtquelle 10 wird durch eine Objektivlinse 3 als Punkt auf eine Probe 4 geworfen, die bezüglich ihrer Aberration genau eingestellt ist. Das die Probe 4 durchdringende Licht wird von Detektoren 11 und 12 aufgefangen, die so angeordnet sind, daß sie auf beiden Seiten der optischen Achse 17 liegen. Die Probe 4 wird zweidimensional in X-Y-Richtungen durch eine Treiberschaltung 8 wie im Falle der Fernseh-Rasterabtastung mechanisch abgetastet. Die von diesen Detektoren 11 und 12 entwickelten Signale werden von einem Addierer-Subtrahierer 13 addiert oder subtrahiert und in ein Bildsignal umgesetzt. Durch Anzeige dieses Bildsignals auf einer speichernden Kathodenstrahlröhre 9, die mit dem von der Treiberschaltung 8 entwickelten Synchronisationssignal synchronisiert ist, kann das Bild der Probe beobachtet werden. Wenn die von den beiden Detektoren 11 und 12 gelieferten Signale addiert werden, kann ein gewöhnliches Hellfeldbild beobachtet werden, während bei Subtraktion dieser Signale ein Phasendifferenzbild der Probe 4 beobachtet werden kann.

An dieser Stelle wird die Logik der Bildung eines Phasendifferenzbildes (differential phase image) beschrieben.

Der Einfachheit halber wird ein eindimensionales Bild betrachtet. Die Intensität eines Bildes aufgrund einer teilkohärenten Fokussierung läßt sich allgemein wie folgt ausdrücken:

CO

I (λ) =// C(m;p) T(m)T*(p)exp 2irj (m - ρ) λ dmdp

—CO

wobei: T(m) die Fourier-Transformationsfunktion des

Transmissionsgrades eines Objekts darstellt; und

C(m;p) der Übertragungsfunktion des optischen Systems entspricht.

Wenn die Empfindlichkeit der Detektoren als D(£) und die Pupillenfunktion des optischen Systems als P(£) angenommen werden, so ergibt sich C(m;p) zu:

C(m;p) = / DU)P ( λ fm-ξ) P* (λ fp -ξ ) άζ

wobei: f die Brennweite des Systems; Tt die Wellenlänge des Lichts darstellen.

Es sei hier angenommen, daß D(£) dasjenige von geteilten Detektoren ist und die Differenz der Signale betrachtet wird. Es ergibt sich:

C(m;o)=_T{cos - -— / 1- (-,*- cos > — - /l-

m < a

2 _r -ι ™ Ä / , . in .,, = —{cos ^x - / l-(—)²} m > a

π 2a 2a J 2a

wobei: a den Pupillenradius darstellt; und m =

Wenn das Objekt einen schwachen Kontrast hat, braucht nur C(m;o) betrachtet zu werden. Wenn daher der Beugungseffekt unbeachtet bleibt, so ergibt sich die Beziehung

C(m;p) = m + p.

Läßt man jetzt

αφ (λ)

Ι(λ) = 2 t^z(X)

d λ

so stellt man fest, daß I(λ) die Differenzierungs- bzw. Ablei tungsinformation · der Phase φ(λ.) enthält. Da t(/t) die Amplitude darstellt, ist zu sehen, daß durch Teilung des Dif-

ferenzsignals der Detektoren durch das Summensignal (=t (Intensität) ) der Detektoren die das Phasendifferential betreffende Information gewonnen wird.

Wie zu erkennen ist, kann im Falle des oben beschriebenen bekannten Ausführungsbeispiels eine als Differentialbildbetrachtung bezeichnete spezielle Mikroskopie einfach dadurch durchgeführt werden, daß die Verbindung eines Schalters umgeschaltet wird, ohne den Ersatz von Komponenten und deren Einstellung erforderlich zu machen. Da jedoch zwei Detektoren vorhanden sind und diese Detektoren fest angeordnet sind, ergibt sich nicht nur der Mangel, daß die Orientierung bzw. Richtung der Differentiation nicht frei geändert werden kann, sondern auch der weitere Nachteil, daß sich das Gerät schwer handhaben läßt, da das System von solcher Art ist, daß die Probe zum Zwecke des Abtastens mechanisch bewegt wird.

Es wurde inzwischen vorgeschlagen, bei einem Mikroskop des oben beschriebenen Abtasttyps eine Dunkelfeldmikroskopie dadurch durchzuführen, daß das an der Probe 4 reflektierte Licht mit um die Probe angeordneten optischen Fasern aufgefangen und das aufgefangene Licht zu einem Detektor entsprechend der Darstellung in Fig. 3 geleitet wird. Dabei wird das von einer Punktlichtquelle 14, z.B. einem Laser, emittierte Licht durch eine Objektivlinse 15 auf eine Probe 16 gestrahlt, das auf der

Probe 16 gestreute Licht 17 von einem Lichtkollektor 18 aus in geeigneter Weise um entweder die Probe 16 oder um die Objektivlinse 15 angeordneten optischen Fasern aufgefangen und das aufgefangene Licht von einem Detektor 19 bestimmt. Bei dieser Methode ist es im Falle einer Dunkelfeldmikroskopie notwendig, kostspielige optische Fasern anzuwenden, so daß das Problem in dem hohen Kostenaufwand dieses Geräts liegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mikroskop des

Äbtasttyps zu Verfügung zu stellen, das bei hoher Auflösung

eine Spezialmikroskopie auf einfache Weise und bei leichter Handhabung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einem optischen Mikroskop des Abtasttyps mit einer Lichtquelle und einer das von der Lichtquelle emittierte Licht auf einem Objekt sammelnden Objektivlinse erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß lichtablenkende Mittel zwischen der Lichtquelle und der Objektivlinse angeordnet sind, die die Oberfläche des Objekts durch Änderung des Einfallwinkels des auf die Objektivlinse treffenden Lichts abtasten und daß ein optisches Detektorsystem mit einem das von dem Objekt kommende Licht aufnehmenden Detektor vorgesehen ist, wobei die lichtablenkenden Mittel entweder an der Pupillenposition der Objektivlinse oder an einer zu der Pupillenposition der Objektivlinse konjugierten Stelle oder in deren Nähe angeordnet sind.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Detektor durch wenigstens eine Grenzfläche oder Grenzschicht geteilt, wobei die Orientierung bzw. Richtung dieser Grenzfläche variabel ist. Dadurch wird es möglich, die Orientierung bzw. Richtung der Bilddifferentiation bei der Differentialbeobachtung zu ändern, so daß es gelingt, ein Abtastmikroskop zu schaffen, das sich in der Praxis sehr einfach hand-

haben läßt.

Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im optischen Detektorsystem ein Licht-Sperrmittel vorgesehen, mit dessen Hilfe das Streulicht des gemessenen Lichts der nullten Ordnung eliminierbar ist. Dadurch wird es möglich, ein Mikroskop des Abtasttyps zu schaffen, das eine Dunkelfeldmikroskopie unter Verwendung einer preiswerten optischen Komponente, wie einer Licht-Sperrplatte, ermöglicht. Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Detektor mit einer Lichtverarbeitungs- und Anzeigeeinrichtung gekoppelt, die zur Anzeige der Oberflächenstruktur eines beobachteten Objekts geeignet ist und eine gleichzeitige Beobachtung der Objektoberfläche durch eine Vielzahl von Beobachtern ermöglicht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein optisches System eines konventionellen Mikroskops des. Abtasttyps;

Fig. 2 ein anderes Beispiel des optischen Systems eines herkömmlichen Abtastmikroskops;

Fig. 3 ein Beispiel der Dunkelfeldbeobachtungsmethode mit Hilfe eines konventionellen Mikroskops des Abtasttyps;

Fig. 4 eine schematische Darstellung des optischen Systems eines Ausführungsbeispiels des Mikroskops des Abtasttyps nach der Erfindung;

Fig. 5 und 6 Darstellungen des Falles, daß der

Lichtablenker nicht in der Position der Pupille bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 angeordnet ist;

Fig. 7 eine Darstellung desjenigen Falles, bei dem der Detektor nicht in der Pupillenposition bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 angeordnet ist;

Fig. 8 eine Darstellung eines Beispiels einer konkreten Anordnung des Mikroskops des Abtasttyps mit dem in Fig. 4 gezeigten optischen System;

Fig. 9 eine Darstellung eines abgewandelten Ausführungsbeispiels des Detektorsystems gemäß Fig.

8;

Fig. 10 eine Darstellung eines optischen Systems

einer Laserlichtquelle, die bei dem erfindungsgemäßen Mikroskop des Abtasttyps verwendet wird,

Fig. 11 eine Darstellung des optischen Systems einer Laserlichtquelle bei der Gewinnung eines Farbbildes;

Fig. 12 eine Darstellung des Detektorsystems im Falle der Gewinnung eines Farbbildes;

Fig. 13 ein Blockdiagramm einer elektrischen Schaltung, die für das in Fig. 8 gezeigte Ausführungsbeispiel geeignet ist;

10

«Τ

Fig. 14A und 14B graphische Darstellungen, welche die Intensivierung des Kontrastes eines Bildsignals zeigen;

Fig. 15A und 15B Darstellungen, welche das optische

System eines anderen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Mikroskops des Abtasttyps veranschaulichen;

Fig. 16 eine schematische Schnittansicht durch eine akusto-optische Ablenkvorrichtung;

Fig. 17 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Detektors;

Fig. 18 eine Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Detektors;

Fig. 19 eine Darstellung des optischen Systems des erfindungsgemäßen Mikroskops, bei dem der Detektor gemäß Fig. 17 vorgesehen ist;

Fig. 20 eine Darstellung des optischen Systems des

erfindungsgemäßen Mikroskops, bei dem der in Fig. 18 gezeigte Detektor verwendet ist;

Fig. 21 eine Frontansicht des bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 0 verwendeten Detektors;

Fig. 22A bis 22E Darstellungen verschiedener Abwandlungen des Detektors;

Fig. 23 eine Darstellung eines ersten Systems der

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Dunkelfeldmikroskopie bei dem erfindungsgemäßen Mikroskop des Abtasttyps; und

Fig. 24 und 25 Darstellungen eines zweiten und eines dritten Systems der Dunkelfeldmikroskopie bei dem erfindungsgemäßen Mikroskop des Abtasttyps.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Figuren 4 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

Fig. 4 zeigt die Anordnung eines abtastenden optischen Systems und eines Detektors unter Berücksichtigung der Pupille. Ein von einer Laserlichtquelle emittiertes Lichtbündel 20 passiert einen Strahlteiler 21 und fällt auf einen ersten Lichtablenker 22. Dieser Lichtablenker 22 ist an einer zur Pupille 24 einer Objektivlinse 23 konjugierten Stelle angeordnet. Ohne Ablenkung läuft das Lichtbündel 20 entlang einer optischen Achse 25. Wie zu sehen ist, hat das Lichtbündel 2 0 im Falle einer Ablenkung, d.h. im Falle einer Abtastbewegung des Lichtbündels 20, eine Orientierung in Übereinstimmung mit einem außeraxialen Hauptstrahl 26, und das Zentrum des Lichtbündels 20 fällt mit dem außeraxialen Hauptstrahl 26 zusammen, da der Lichtablenker 22 in der Pupillenposition angeordnet ist. Danach durchlaufen diese Lichtstrahlen Pupillen-Relaislinsen 2 7 und 28 und fallen auf einen zweiten Lichtablenker 29, der an der Pupillenposition angeordnet ist. Es sei hier angenommen, daß dieser Lichtablenker 29 bei der zweidimensionalen Abtastbewegung die Abtastung in der X-Richtung bewirkt, während der andere Lichtablenker 22 die Abtastung in der Y-Richtung bewirkt. Wenn ein Lichtablenker verwendet würde, der die Ablenkung in beiden Richtungen X-Y bewirkt, braucht nur ein einziger Lichtablenker verwendet zu werden. Das Lichtbündel, das von den Lichtablenkern 22 und 29 einer zweidimensionalen Ab-

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tastbewegung unterworfen wird, wird von einer Pupillenprojektionslinse 30 und einer Fokussierlinse 31 auf die Pupille 24 der Objektivlinse 23 geworfen. Da die Orientierung und das Zentrum von außeraxialen Lichtbündeln, die von den Lichtablenkern 22 und 29 gebildet werden, auch mit dem außeraxialen Hauptstrahl 26 zusammenfallen, treffen die außeraxialen Lichtbündel genau auf die Pupille 24 der Objektivlinse 23. Diese Lichtbündel erzeugen auf der Oberfläche einer Probe 32 durch die Objektivlinse 23 einen Lichtpunkt, der durch Beugung begrenzt ist. Aufgrund der zweidimensionalen Abtastbewegung in X-Y-Richtungen mit Hilfe der Lichtablenker 22 und 29 führt der Lichtpunkt eine zweidimensionale Abtastung der Probe 3 2 aus.

Wenn das durch die Probe 32 tretende Transmissionslicht zu beobachten ist, wird das Licht von einer Kondensorlinse 33 gesammelt, und dieses gesammelte Licht wird von einem Detektor 3 4 bestimmt. Dieser Detektor ist an der Position der Pupille vorgesehen. Daher werden die außeraxialen Lichtstrahlen stets an der gleichen Position erzeugt, so daß der Effekt von beispielsweise ungleichmäßiger Empfindlichkeit des Detektors 34 und auch der Einbauraum des Detektors 3 4 verringert werden können. Im Falle der Durchführung einer Differentialmessung ist der Detektor 34 durch zwei Detektoren 35 und 36 gebildet, und diese Detektoren sind relativ zur optischen Achse 25 symmetrisch angeordnet. Da in diesem Falle die Anordnung so vorgesehen ist, daß selbst bei außeraxialem Lichtbündel eine Koinzidenz zwischen dem Zentrum des Lichtbündels und dem außeraxialen Hauptstrahl hergestellt wird, sind die Detektoren 3 5 und 3 6 auch symmetrisch zum außeraxialen Hauptstrahl angeordnet, so daß es möglich ist, eine genaue Bestimmung des Differentialtyps (Differenzmessung) durchzuführen.

Auch wenn die Messung unter Ausnutzung des von der Probe 32 kommenden Reflexionslichts durchgeführt wird, durchläuft das

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von der Probe 32 reflektierte Lichtbündel die Objektivlinse und die Pupille 2 4 und wird nach Durchgang durch die Fokussierlinse 31 einmal fokussiert. Diese Brennebene ist diejenige, die bei gewöhnlichen optischen Mikroskopen zur Bildbetrachtung benutzt wird. Außerdem bewirkt die Pupillen-Projektionslinse 30, daß das Lichtbündel auf den Lichtablenker 29 zurückgeworfen wird. Auf diese Weise kehrt das reflektierte Licht zum Strahlteiler 21 zurück, indem es denselben Weg zurückläuft, dem das Licht vor dem Auftreffen auf die Probe gefolgt ist, und dieses reflektierte Licht wird vom Strahlenteiler 21 als Meßstrahlbündel 37 abgeleitet. Da dieses Reflexionsstrahlenbündel beim Rücklauf durch die Lichtablenker 29 und 22 läuft, wird das Meßstrahlenbündel 37 in keiner Weise durch eine außeraxiale Abtastung beeinträchtigt. Das Meßstrahlbündel 37 wird dann von einer Licht-Sammellinse 38 punktförmig konzentriert. Durch Anordnung eines Nadellochs bzw. einer Lochblende 39 an der Einschnürstelle des Lichtbündels und durch Durchführung einer Messung mit einem Detektor 40, der hinter dem Nadelloch 39 angeordnet ist, wird es möglich, ein streulichtfreies (flare free) Bild in der gleichen Weise wie bei dem zuvor beschriebenen herkömmlichen Beispiel mit höherer Auflösung als bei einem gewöhnlichen Mikroskop zu gewinnen. Es ist ferner unnötig zu sagen, daß ohne das Nadelloch 3 9 selbst ein gewöhnliches Bild gewonnen werden kann. Wenn ein schwarzes, punktartiges Licht-Sperrglied an der Stelle vorgesehen wird, an der das Lichtbündel in Punktform eingeschnürt wird, kann in einfacher Weise ein Dunkelfeldbild beobachtet werden. Ferner kann durch Aufbau des Detektors 40 mit zwei Detektoren 41 und 42 und durch Anordnung dieser Detektoren im Lichtkegelbereich symmetrisch zur optischen Achse eine Beobachtung des Differentialtyps durchgeführt werden. Es erübrigt sich, zu erwähnen, daß das vom Detektor 40 gelieferte Signal durch eine Anzeigeeinrichtung, z.B. eine Kathodenstrahlröhre, in dergleichen Weise wie bei dem herkömmlichen

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Ausführungsbeispiel sichtbar gemacht werden kann.

Als nächstes wird die Notwendigkeit der Berücksichtigung der Pupillenposition im Falle der Verwendung des optischen Systems und des Detektorsystems zum Abtasten eines Lichtbündels genauer beschrieben.

Fig. 5 zeigt den Fall, daß in den Bereichen des Lichtablenkers 22 und der Pupillenrelaislinse 27 gemäß Fig. 4 der Lichtablenker 22 nicht an der Stelle der Pupille 43 angeordnet ist. Wenn das einfallende Lichtbündel 2 0 vom Lichtablenker 22 abgelenkt wird, so fällt das Zentrum 44 dieses Lichtbündels nicht mit dem außeraxialen Hauptstrahl 26 zusammen, der von der Objektivlinse 23 bestimmt wird. Dies zeigt, daß das außeraxiale Lichtbündel nicht genau auf die Objektivlinse 23 fällt. In Fig. 6 stellt das Bezugszeichen 45 die Pupille der Objektivlinse 23 dar, und es ist gezeigt, daß das Zentrum der Pupille 45 entweder die optische Achse 25 oder den außeraxialen Hauptstrahl darstellt. Wenn in diesem Falle der Lichtablenker 22 an einer zur Pupille konjugierten Position angeordnet ist, fällt das der Abtastbewegung unterworfene außeraxiale Lichtbündel mit dem außeraxialen Hauptstrahl 26 zusammen, und es trifft genau auf die Pupille 45 der Objektivlinse 23. Wenn im Gegensatz dazu der Lichtablenker 22 nicht an der Position der Pupille angeordnet ist, fällt das Zentrum 44 des Lichtbündels nicht mit dem außeräxialen Hauptstrahl 26 zusammen, so daß der Lichtkegel 46 die in Fig. 6 gezeigte Lage annimmt und nicht genau auf die Pupille 45 trifft und daher eine Eklipse erzeugt. Wenn in diesem Falle das einfallende Lichtbündel eine große Weite ähnlich dem Kegel 46 hat, entsteht kein Mangel an Licht, obwohl dieser Fall nicht geeignet ist, um die Information der Pupille auszunutzen.

Als nächstes wird der Fall beschrieben, daß kein Detektor an

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der Position der Pupille angeordnet ist. In Fig. 7 wird das Lichtbündel in Form eines Punktlichts von einer Objektivlinse 47 auf eine Probe 48 projiziert und das transmittierte Lichtbündel wird von Detektoren 50 und 51 gemessen, welche relativ zur optischen Achse 49 symmetrisch angeordnet sind. Im Falle eines zum Abtasten einer Probe durch Bewegen derselben wie bei dem oben erwähnten konventionellen Ausführungsbeispiel konzipierten Systems liegt das Lichtbündel stets auf der optischen Achse, und daher kann die Differenz- bzw. Differentialmessung stets erreicht werden. Wird das Lichtbündel von einem Lichtdeflektor entsprechend der Erfindung einer Abtastbewegung unterworfen, so ergibt sich ein außeraxiales Lichtbündel. Wenn der Detektor daher nicht an der Pupillenposition vorgesehen ist, so sind die Positionen der Detektoren 50 und 51 nicht symmetrisch zum außeraxialen Hauptstrahl 52. Tatsächlich fällt gemäß Darstellung in Fig. 7 der außeraxiale Hauptstrahl 5 2 auf den Detektor 51. Als Folge davon kann kein genaues Differentialbild gewonnen werden. Aus der obigen Erörterung wird verständlich, daß es bei einem optischen Mikroskop des Abtasttyps unter Bewegung eines Lichtbündels notwendig ist, den Lichtablenker an der Position der Pupille des optischen Systems anzuordnen und auch den Detektor an der Position der Pupille vorzusehen. Wird dies gemacht, so kann in einfacher Weise eine Spezialmikroskopie durchgeführt und auch ein hoch aufgelöstes Bild gewonnen werden. Es ist in diesem Zusammenhang zu beachten, daß, wie aus der Beschreibung des oben erwähnten Ausführungsbeispiels klar wird, bei der Messung unter Ausnutzung des Reflexionslichts das Reflexionslicht wieder durch den Lichtablenker fällt, so daß es keine Beschränkung der Position des Detektors gibt.

Als nächstes wird ein konkretes Ausführungsbeispiel eines optischen Systems des Mikroskops des Abtasttyps, das eine gewöhnliche Mikroskopbeobachtung ermöglicht, anhand von Fig.

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beschrieben. Ein Laserstrahlbündel, das von einer weiter unten beschriebenen Laserlichtquelle 53 emittiert wird, durchläuft einen Strahlenteiler 55 und fällt auf einen galvanometrischen Spiegel 56, der ein an der zur Position der Pupille einer Objektivlinse konjugierten Position angeordnet ist. Das Laserstrahlbündel 5 4 wird am Deflektor abgelenkt und in Y-Richtung einer Äbtastbewegung unterworfen. Als nächstes wird das Laserstrahlbündel 54 mittels Pupillenrelaislinsen 5 7 und 5 8 auf einen galvanometrischen Spiegel 59 geworfen, der ein an einer ebenfalls zur Position der Pupille der Objektivlinse konjugierten Position angeordneter Lichtdeflektor ist. Das Laserstrahlbündel 5 4 wird auch hier abgelenkt und einer Äbtastbewegung in X-Richtung unterworfen. Zu beachten ist, daß in der zeichnerischen Darstellung die beiden galvanometrischen Spiegel 56 und 59 so dargestellt sind, als würden sie das Laserstrahlbündel 5 4 in derselben Richtung ablenken. Tatsächlich sind sie jedoch so angeordnet, daß sie das Laserstrahlbündel 5 4 einer Abtastbewegung in den Richtungen Y und X unterwerfen und daß sie in der Lage sind, die Oberfläche der Probe einer zweidimensionalen Abtastung auszusetzen. Das Laserstrahlbündel 54, das auf diese Weise einer zweidimensionalen Abtastbewegung unterworfen worden ist, durchläuft eine Pupillenprojektionslinse 60 und eine Fokussierlinse 61 und fällt auf die Pupille einer Objektivlinse 62. Als Folge davon wird ein Laserstrahlpunkt auf der Probe 63 erzeugt, der durch Beugung begrenzt ist. Die Probe 6 3 wird von diesem Laserstrahlpunkt zweidimensional abgetastet. Wenn beabsichtigt ist, eine abtastende Betrachtung durchzuführen, werden sowohl ein Prisma 64 zur visuellen Beobachtung als auch ein Strahlenteiler 65 zur Epi- -Beleuchtung aus dem optischen Strahlengang fortgelassen. Anderenfalls bestünde die Gefahr, daß das Laserstrahlbündel die Augen des Beobachters trifft und außerdem Ursache für Streulicht wird. Die Pupillen-Projektionslinse 60 ist eine Linse zum Projizieren der Pupille der Objektivlinse auf den

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galvanometrischen Spiegel 59. Da jedoch die Position der Pupille der Objektivlinse sich in Abhängigkeit von der Art der verwendeten Linse stark ändern könnte, ist die Anordnung so getroffen, daß ein leichter Austausch verschiedener Arten von Pupillen-Projektionslinsen möglich ist, um zu gewährleisten, daß die Position der Pupille jeder Art von Objektivlinse genau auf den galvanometrischen Spiegel 59 projiziert werden kann. Selbstverständlich kann eine Variolinse verwendet werden, welche den Pupillen-Projektionsabstand unter Konstanthaltung der Bildposition variieren kann.

Als nächstes wird die in einem Licht-Transmissionssystem durchgeführte Messung beschrieben. Ein Laserstrahlbündel, das die Oberfläche der Probe 63 überstrichen hat und durch die Probe durchtritt, durchläuft eine Kondensorlinse 6 6 und einen transmittierenden und beleuchtenden Strahlenteiler 67, der zur visuellen Betrachtung vorgesehen ist, und wird von Detektoren

68 und 69 aufgefangen bzw. bestimmt. Diese Detektoren 68 und

69 sind an zur Pupille konjugierten Positionen und symmetrisch zur optischen Achse angeordnet. Durch Entwerfen eines Bildes unter Verwendung der Summe der Signale der Detektoren 6 8 und 69 wird ein gewöhnliches Transmissionsbild gewonnen, während bei Verwendung der Differenz dieser Signale ein Differentialbild gewonnen wird. Selbstverständlich kann durch Berechnung der Summe und Differenz unter Bewertung dieser beiden kleinen Signale mit einem geeigneten Koeffizienten oder durch Verwendung nur eines dieser Signale ein überlagertes Bild aus einem gewöhnlichen Bild und einem Differentialbild gewonnen werden.

Als nächstes wird die Funktion für den Fall beschrieben, bei dem die Messung durch ein Reflexionssystem wie im Falle einer Beobachtung einer IC-Probe durchgeführt wird. Ein Lichtbündel wird an der Oberfläche der Probe 63 reflektiert, durchläuft die Objektivlinse 62, die Fokussierlinse 61, die Pupillenpro-

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4-β

jektionslinse 60, den galvanometrischen Spiegel 59, die Pupillen-Relaislinsen 5 8 und 5 7 und den galvanometrischen Spiegel 5 6 und kehrt zum Strahlenteiler 55 zurück. Mit anderen Worten, das Lichtbündel folgt beim Rücklauf dem gleichen optischen Strahlengang, der von dem auf die Probe 63 fallenden Strahlenbündel durchlaufen wurde. Ein Meßstrahlenbündel 70, das vom Strahlenteiler 55 reflektiert wurde, wird von einer Licht-Sammellinse 71 in die Form eines Punktlichts gesammelt. Durch Einfügen eines Nadellochs 72 an dieser Stelle und durch Durchführen der Messung dieses gesammelten Strahlbündels durch einen dahintergelegenen Detektor wird ein hoch aufgelöstes Bild gewonnen. Durch Einsetzen einer schwarzen, punktförmigen Licht-Sperrplatte 73, die durch einen kleinen Licht-undurchlässigen schwarzen Punkt auf einer Glasplatte gebildet wird, anstelle des Nadellochs 72, wobei Licht der nullten Ordnung in dem so gesammelten Meßstrahlenbündel herausgeschnitten wird, wird ein Dunkelfeldbild gewonnen. Da außerdem die Detektoren 74 und 7 5 symmetrisch zur optischen Achse an Stellen angeordnet sind, wo sich der Lichtstrom aufweitet, wird ein differenziertes Bild gewonnen.

Als nächstes wird die Detektoreinheit genauer beschrieben. Die in Fig. 8 gezeigten Detektoren 74 und 75 sind an Stellen angeordnet, wo sich der Lichtstrom aufweitet. Das Differenzbild, das in diesem Falle als Differenzsignal gewonnen wird, ist ein solches, welches die Phase der Probe betrifft. Wenn man diese beiden Detektoren 74 und 75 an Stellen anordnet, wo das Lichtbündel durch die Licht-Sammellinse 71 gesammelt wird, wenn ferner die beiden Detektoren 74 und 75 so verwendet werden, daß sie eine geteilte Messung des punktförmig gesammelten Lichts vornehmen, und wenn ein Differenzsignal von den Detektoren gewonnen wird, so ergibt sich ein differenziertes Bild der Amplitude der Probe. In einem solchen Falle muß der Abstand zwischen den beiden Detektoren 74 und 75 sehr eng ge-

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macht werden, um den kleinen Punkt des gesammelten Lichts aufzuteilen. Es ist jedoch schwierig, die beiden Detektoren und 75 Seite-an-Seite mit einem sehr kleinen Abstand voneinander anzuordnen, und daher ist es erwünscht, einen Prismaspiegel 76 wie derjenige gemäß Fig. 9 zu verwenden. Es sollte hier angemerkt werden, daß bei Verwendung von Photoverfielfacherröhren als Detektoren 74 und 75 die Anordnung gemäß Fig. 9 auch für den Fall wünschenswert ist, daß die Messung an einer Stelle des sich aufweitenden Kegels des Lichtstroms oder an der Pupillenstelle durchgeführt wird.

Es ist außerdem möglich, ein Interferenzmikroskop vorzusehen. Zu diesem Zweck ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 ein Spiegel 77 in den optischen Strahlengang eingesetzt, der normalerweise fehlt. Ein Teil des Laserstrahlbündels 5 4 aus der Laserlichtquelle 53 wird vom Strahlenteiler 55 reflektiert und vom Spiegel 7 7 erneut reflektiert und durch den Strahlenteiler 55 geschickt. Er überlagert sich dem Meßstrahlbündel 70, das nach der Reflexion an der Probe 63 dorthin zurückkehrt. Als Folge davon kann ein Interferenzbereich leicht dadurch gewonnen werden, daß ein Nadelloch 72 in den optischen Strahlengang mit solcher Einstellung angeordnet wird, daß es die oben erwähnten beiden Strahlbündel durchläßt.

Auch ein Polarisationsmikroskop kann aufgebaut werden. Dabei wird in Fig. 8 ein Bündel aus linear polarisiertem Licht aus der Laserlichtquelle 53 auf die Probe geworfen, und die Messung erfolgt über eine Polarisationsplatte 78 oder 79 durch einen Detektor. Durch Änderung der Polarisationsrichtung der Polarisationsplatte 78 oder 79 können unterschiedliche Polarisationszustände beobachtet werden. Das Laserstrahlbündel aus der Laserlichtquelle 53 kann aus zirkulär polarisiertem Licht bestehen.

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Ferner kann eine Fluoreszenzbeobachtung durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Fluoreszenz einer Probe beobachtet werden, welche FITC-gefärbt wurde und beispielsweise von einem Ar⁺ Laser bei einer Wellenlänge von beispielsweise 488 nm angeregt wurde. In diesem Falle ist es nur erforderlich, ein Sperrfilter 80 in den Meßstrahlengang einzusetzen. Selbstverständlich kann diese Beobachtungsmethode mit den oben erwähnten verschiedenen Mikroskopiearten kombiniert werden.

Es sollte hier angemerkt werden, daß das Bezugszeichen 81 in Fig. 8 eine Lichtquelle zur visuellen Beobachtung in einem gewöhnlichen Mikroskop eines Epi-Beleuchtungstyps darstellt. Die Anordnung ist so getroffen, daß ein Strahlenteiler 65 im optischen Strahlengang angeordnet ist und die Beobachtung durch ein Prisma 64 und eine Okularlinse 82 erfolgt. Das Bezugszeichen 83 stellt eine Lichtquelle für eine Transmissionsbeleuchtung dar. Auch durch Verwendung beispielsweise eines Differentialbrechungsprismas oder einer Phasendifferenz-Objektivlinse und eines Ringspalts, die nicht dargestellt sind, kann eine spezielle Mikroskopie durchgeführt werden, welche auch durch ein gewöhnliches Mikroskop vorgenommen werden kann. Selbstverständlich kann eine spezielle Mikroskopie bei der abtastenden Beobachtung unter Verwendung dieser optischen Teile, wie sie sind, durchgeführt werden.

Fig. 10 ist eine Detaildarstellung des optischen Systems der Laserlichtquelle 53. In diesem Falle werden zwei Lasereinheiten 84 und 85 verwendet. Die Bezugszeichen 86 und 87 stellen akustooptische Modulatoren dar, die zur Modulation der Intensität des Laserlichtstrahls vorgesehen sind. Die Bezugszeichen 88 und 89 sind Licht-Sammellinsen. 90 und 91 stellen Raumfilter (Nadellöcher) dar; und 92 und 93 bezeichnen Kollimatoren zum Begrenzen des Durchmessers der Laserstrahlbündel auf einen geeigneten Querschnitt. Die die Kollimatoren 92 und 93 durch-

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laufenden Lichtstrahlbündel werden nach ihren Strahlengängen durch einen Umschaltspiegel 9 4 ausgewählt, um ein Laserstrahlbündel 54 gemäß Fig. 1O zu bilden. Es ist hier anzumerken, daß mittels einer in Fig. 10 nicht dargestellten Konverterlinse für variable Strahldurchmesser eine Änderung der Lichtmengenverteilung von einer gleichmäßigen Verteilung zu einer Gauss'sehen Verteilung möglich ist. Dadurch kann die Brennweite bei der Beobachtung eines abtastenden Laserstrahl geändert werden.

Fig. 11 zeigt das optische System der Laserlichtquelle, wenn ein Farbbild beim Lasermikroskop des Abtasttyps gewonnen werden soll. Die Bezugszeichen 95, 96, 97 stellen eine blaue Laserlichtquelle (Ar Laser bei einer Wellenlänge von 488 nm), eine grüne Laserlichtquelle (Ar Laser bei einer Wellenlänge von 514,4 nm) und eine rote Laserlichtquelle (He-Ne-Laser mit einer Wellenlänge von 633 nm) dar. Die von diesen Laserlichtquellen emittierten zugehörigen Laserstrahlbündel werden zu einem Bündel unter Verwendung von dichromatischen Spiegeln 9 8 und 9 9 synthetisiert, wobei das gewonnene Strahlbündel über eine Licht-Sammellinse 100 auf ein räumliches Filter 101 geworfen wird, und ein Laserstrahlbündel 54 wird durch einen Kollimator 102 gebildet. Es ist hier anzumerken, daß bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 die beiden Laserstrahlbündel zu einem Bündel nach Durchlauf durch die räumlichen Filter 90 und 91 synthetisiert werden, so daß die Einstellung leicht ist. Im Falle der Fig. 11 werden jedoch drei Laserstrahlbündel zuerst synthetisiert, und danach wird das sich ergebende Bündel durch das räumliche Filter 101 geleitet, so daß die Einstellung schwierig ist. Durch Herstellung der Kohärenz zwischen diesen Punktlichtquellen zweier Farben ist es jedoch möglich chromatische Aberration zu verhindern.

Fig. 12 zeigt das optische System zur Gewinnung von R (rot), G

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(grün) und B (blau)-Signalen eines Farbbildes unter Verwendung der Lichtquellen gemäß Fig. 11. Das Meßstrahlbündel 7 0 wird zur Bildung eines Punktlichtstrahls unter Verwendung einer Sammellinse 71 gesammelt, so daß die Messung durch ein Nadel loch 72 möglich wird. Danach wird das Strahlbündel in die drei Farben R, G und B aufgeteilt, und jede der Farben wird von einem Detektor aufgefangen bzw. gemessen.

Fig. 13 zeigt ein Blockdiagramm einer elektrischen Schaltung, in der ein Mikrocomputer zur Bildverarbeitung verwendet wird. Das Bezugszeichen 105 stellt eine Galvanometer-Steuerschaltung dar, die selbst von einem Mikrocomputer 106 gesteuert wird. Sie betätigt über Servoverstärker 107 und 108 zwei Galvanometer 109 und 110, die zur Durchführung der X-Ablenkung bzw. der Y-Ablenkung vorgesehen sind. Die Betriebsmoden sind so, daß zusätzlich zur Rasterabtastung in X-Y-Richtungen zur Gewinnung eines gewöhnlichen Bildes als eine der Funktionen eines Lasermikroskops des Abtasttyps ein Abtasten nur in der X-Richtung möglich ist. Außerdem gibt es den Betrieb der Bezeichnung von Koordinaten zum Richten eines Laserstrahlbündels nur auf einen beliebigen Punkt in einem vorgegebenen Bild. Die von den Transmissionsdurchmesserdetektoren 68 und 69 erzeugten Signale werden einem Addierer-Subtrahierer 115 über Vorverstärker 111 und 112 und außerdem über Verstärker 113 und 114 zugeführt, welche hinsichtlich ihrer Offset-Verstärkung eingestellt worden sind. Dieser Addierer-Subtrahierer 115 führt eine Addition oder Subtraktion der beiden Signale durch und gibt das Ergebnis an einen Multiplexer 116. Die Signale der Detektoren 74 und 75 des Reflexionsmeßsystems werden über eine ähnliche Schaltung dem Multiplexer 116 eingegeben. Dieser Multiplexer 116 trifft die Auswahl des Signals des Transmissionssystems und des Signals des Reflexionssystems nach Maßgabe eines Befehls des Mikrocomputers 106. Das vom Multiplexer 116 ausgewählte Bildsignal wird über eine Abtast-Halte-(sample-hold)-

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A/D-Konverterschaltung 117, die synchron mit der Galvanometer- -Steuerschaltung 105 betrieben wird, in einem Bild- bzw. Rahmenspeicher 118 gespeichert. Das gespeicherte Bildsignal wird über eine D/A-Anzeige-Konverterschaltung 119 auf einem Monitor 120 zur Anzeige gebracht. Das Bezugszeichen 121 stellt einen Verstärker dar, der verwendet wird, wenn ein Bild durch Beobachtung des auf der Probe durch den abtastenden Lichtstrahl hervorgerufenen physikalischen Phänomens entworfen wird. Das Ausgangssignal des Verstärkers 121 wird über eine Abfrage- und Halte-A/D-Konverterschaltung 122 in einem Bild- bzw. Rahmenspeicher 123 gespeichert und in der gleichen Weise wie oben beschrieben auf einem Monitor 120 zur Anzeige gebracht. Als Beispiel der Beobachtung des auf dem Prüfling durch das abtastende Lichtstrahlbündel zum Entwerfen eines Bildes hervorgerufenen physikalischen Phänomens gibt es den Fall der Beobachtung des optisch angeregten Stroms, der bei Lichteinfall auf den PN-Übergang eines Halbleiters erzeugt wird, oder die Bestimmung einer photo-akustischen Welle. In diesen Fällen kann eine quasi-farbige Anzeige bei Überlagerung mit einem gewöhnlichen Bild gewonnen werden.

Das Bezugszeichen 124 bezeichnet eine Treiberschaltung für einen akusto-optischen Modulator 86. Diese Treiberschaltung wird dann verwendet, wenn ein Mund 125 betätigt wird, um einen willkürlichen Punkt auf dem auf dem Monitor 120 angezeigten Bild durch eine auf diesem Monitor 120 angezeigte Marke auszuwählen, die Positionen der Galvanometer 109 und 110 auf den Koordinaten dieses Punktes fixiert sind und ein Laserstrahl momentan auf die Koordinaten gerichtet wird. Auch kann diese Schaltung zur Erzeugung eines Lochs durch einen Laserstrahl in einem dünnen Objekt, z.B. einer Zelle, verwendet werden. Ein Bild wird unter Verwendung eines Laserstrahlbündels angezeigt, das zu Beobachtungszwecken eine niedrige Ausgangsleistung hat, und mit Hilfe des Zielgeräts (Mundes) 125 wird eine Stelle

24

TA

bezeichnet, an der das Loch ausgebildet werden soll. Ein intensiver Laserstrahl wird kurzzeitig von dem akusto-optischen Modulator auf diese Stelle gerichtet. Das Bezugszeichen 126 stellt eine mit dem Bildspeicher verbundene Bildverarbeitungseinheit dar, und 127 bezeichnet eine Konsole des Mikrocomputers 106.

Figuren 14A und 14B zeigen den Fall, daß ein kontrastarmes Bildsignal 128 durch Verstärker 111 und 112 mit einstellbarer Offset-Verstärkung in ein kontraststarkes Bildsignal 129 umgesetzt wird.

Die Figuren 15A und 15B zeigen jeweils Ausführungsbeispiele, bei denen ein akusto-optischer Deflektor als Lichtablenker dient. Ein Laserstrahlbündel 130 aus einer Lichtquelle fällt auf einen akusto-optischen Deflektor 131, der an der Pupillenposition angeordnet ist. Ein Lichtbündel 132 wird nach Beugung durch den akusto-optischen Deflektor 131 von einem einstellenden Spiegel 133 reflektiert in Richtung der Strahlachse 134 und fällt auf eine Pupillen-Relaislinse 135. Das vom Spiegel 136 reflektierte Strahlbündel 134 durchläuft eine Pupillen-Relaislinse 137 und läuft weiter entlang der Strahlachse 138. Dieses Laserstrahlbündel 138 wird von einem akusto-optischen Deflektor 139 gebeugt, der an der Position der Pupille angeordnet ist, und wird zu einem Strahl 140. Dieser Strahl 140 wird von einem einstellenden Spiegel 141 als Strahl 142 reflektiert und fällt auf eine Pupillen-Projektionslinse 143. Der durch die Pupillen-Projektionslinse 143 tretende Lichtstrahl fällt auf die Pupille einer nicht dargestellten Objektivlinse und erzeugt auf dem Prüfling bzw. der Probe einen Punkt. Hier sind die Laserstrahlbündel bei 130, 132, 134, 138, 140 und 142 jeweils mit dem Zentrum des Lichtstroms dargestellt, das als axialer Lichtstrahl abgelenkt wurde, und sie entsprechend der sogenannten optischen Achse.

25

36101S5

Die akusto-optischen Deflektoren 131 und 139 weisen jeweils ein Medium 148 zur Übertragung einer akustischen Welle und ein piezo-elektrisches Bauelement 149 auf (Fig. 16). Wenn eine Hochfrequenzspannung (etwa 100 MHz) an das piezo-elektrische Bauelement 149 angelegt wird, wird innerhalb des Mediums 148 aufgrund der akustischen Welle ein Beugungsgitter erzeugt. Wenn ein Laserstrahl 150 darauf gerichtet wird, wird Licht 151 der nullten Beugungsordnung (ungebeugtes Licht) und primäres Beugungslicht 152 erzeugt. Durch Änderung der Frequenz der an das piezo-elektrische Bauelement angelegten Hochfrequenzspannung ist es möglich, die Richtung des primären Beugungslichts zwischen der Richtung 153 und der Richtung 154 zu ändern. Dies ist die von einem akusto-optischen Deflektor durchgeführte Lichtablenkmethode. Es sei hier angenommen, daß die Richtung bzw. Orientierung entsprechend der optischen Achse durch 152 angegeben ist und daß die außeraxiale Orientierung entweder bei 153 oder 154 liegt. Als solches wird in den Figuren 1.5A und 15B das außeraxiale Licht von dem akusto-optischen Deflektor 131 in die durch die Bezugszeichen 144 und 145 bezeichneten Richtungen abgelenkt, die über bzw. unter der optischen Achse 132 liegen. Es sollte hier angemerkt werden, daß die Pupillen-Relaislinsen 135, 137 und 143 den Pupillen-Relaislinsen 57, 58 und 60 gemäß Fig. 8 entsprechen. Auch die beiden akusto-optischen Deflektoren 131 und 139, die in der Pupillenpositon angeordnet sind, entsprechen den Lichtablenkern 22 und 2 9 in Fig. 4 und sie tasten das Laserstrahlbündel in den Richtungen X bzw. Y ab. Als Folge davon wird die Probe mit dem Laserstrahlbündel in Rasterform abgetastet.

Unter dem Aspekt der Einstellung der optischen Systeme ist es erwünscht, daß im Falle einer dreidimensionalen Anordnung der optischen Systeme die entsprechenden optischen Achsen dieser optischen Systeme entweder vertikal oder parallel verlaufen.

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3610185 -'SO·

Das vom akusto-optischen Deflektor 131 gebeugte Licht nimmt einen Winkel θ an, der nicht 9 0° bezüglich des einfallenden Lichts 130 ist. Beispielsweise ist der Winkel Ö etwa 4°. Der Beugungswinkel wird um etwa + 2° relativ zu diesem Winkel variiert, um das Laserstrahlbündel abzutasten bzw. es in eine Abtastbewegung zu versetzen. Dies gilt in gleicher Weise für die Beziehung zwischen dem akusto-optischen Deflektor 139 und dem Einstellspiegel 141 und die Beziehung zwischen dem Laserstrahl 138 und dem Laserstrahl 142. Hier ist die Linse 146 eine zylindrische Linse solcher Ausbildung, daß der Linseneffekt des akusto-optischen Deflektors 139 kompensiert wird. Durch Anordnung des akusto-optischen Deflektors an der Pupillenposition in der oben beschriebenen Weise ist es möglich, ein abtastendes optisches System aufzubauen, bei dem die Pupille berücksichtigt ist. Dadurch ist es möglich, einen Detektor an der Position der Pupille anzuordnen.

Das an dem Prüfling reflektierte Licht durchläuft wiederum eine Objektivlinse (nicht gezeigt), die Pupillen-Projektionslinse 143, den akusto-optischen Deflektor 139, die Pupillen- -Relaislinsen 137 und 135 und den akusto-optischen Deflektor 131 und kehrt zu einem nicht dargestellten Deflektorsystem zurück. Dieses Detektorsystem ist in gleicher Weise wie dasjenige gemäß Fig. 4 aufgebaut, wobei das Licht durch einen Strahlenteiler 21 aus dem Lichtstrahlengang des eintretenden Laserstrahls abgezweigt wird. Das sich ergebende Licht wird von der Licht-Sammellinse 38 auf dem Fokus 39 gesammelt. Durch Anordnung einer Nadellochplatte 39' (Fig. 4) an dieser Stelle wird ein Bild hoher Auflösung gewonnen; durch Anordnung einer schwarzen Punktplatte 39" (Fig. 4) wird ein Dunkelfeldbild gewonnen, und ferner kann mit Hilfe der unterteilten Detektoren 41 und 42 ein Differenzbild gewonnen werden.

Außerdem wird das durch die Probe übertragene Licht von der

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Kollektorlinse 33 auf die Detektoren 35 und 36 geworfen, die an der Position der Pupille angeordnet sind. Dadurch kann sowohl ein gewöhnliches Bild als auch ein Differentialbild erzeugt werden.

Durch Ausbildung der Verarbeitungsschaltung in der in Fig. dargestellten Weise werden verschiedene Verarbeitungsarten möglich. Es ist jedoch zu beachten, daß in diesem Falle die Galvanometer-Steuerschaltung 105 durch eine Steuerschaltung für den akusto-optischen Deflektor ersetzt wird und die Servoverstärker 10 7 und 108 durch eine Hochfrequenzwellengeneratorschaltung ersetzt werden und daß außerdem an die Stelle der Galvanometer 109 und 110 jeweils ein akusto-optischer Deflektor tritt.

Es wurde bereits oben gesagt, daß durch Aufteilung eines gesammelten punktförmigen Strahlbündels auf zwei Detektoren und durch Bildung einer Differenz der von den entsprechenden Detektoren gelieferten Ausgangssignale ein Differenzbild einer Probe oder eines Prüflings gewonnen wird. Als nächstes wird beschrieben, daß die Orientierung bzw. Richtung der Differenzierung des Differenzbildes, die auf diese Weise gewonnen werden kann, durch Rotation der Detektoren um die optische Achse frei geändert werden kann.

Fig. 17 zeigt eine Frontansicht des bereits beschriebenen Detektors. Dieser Detektor ist hier als ganzer gezeigt und durch das Bezugszeichen 160 bezeichnet, besteht jedoch tatsächlich aus zwei photoelektrischen Wandlern 161 und 162. Eine Orientierung normal zur Orientierung der Grenzfläche zwischen diesen beiden photoelektrischen Wandlern 161 und 162 stellt die Differenzorientierung eines zu gewinnenden Bildes dar. Das Bezugszeichen 164 stellt den auf den Detektor 160 fallenden Lichtstrom dar, und das Symbol O stellt die optische Achse

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dar. Hierbei ist der Detektor 160 so ausgebildet, daß er um die optische Achse O drehen kann, so daß es möglich ist, die Richtung 163.des Verlaufs der Grenzfläche zwischen den beiden photoelektrischen Wandlern 161 und 162 zu ändern. Demgemäß ist es möglich, die differenzielle Orientierung des Differenzbildes für die Beobachtung frei zu ändern.

Fig. 18 zeigt ein anderes System des Detektors. Hierbei besteht der Detektor 165 aus acht photoelektrischen Wandlern 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172 und 173. Die entsprechenden Detektorsignale werden über entsprechende Vorverstärker einem Addierer-Subtrahierer 134 zugeführt, einer mathematischen Operation unterworfen und zu einem Bildsignal umgesetzt. Die Ausgangssignale der entsprechenden photoelektrischen Wandler 166 ... 173 seien I₁₆₆, I₁₅₇, I₁₆₈, I₁₅₉, I₁₇₀, I₁₇₁, I₁₇o und I₁₇o» ^und eine mathematische Operation ^(I166 ⁺ ¹Λζ>Ί ⁺ ¹IOe ^{+ 1}I 69^J " ^(I170 ^{+ 1}I 71 ⁺ I₁₇₀ + I₁₇₃) wird von dem Addierer-Subtrahierer 134 durchgeführt. Im Ergebnis wird die wesentliche Orientierung der Grenzfläche des Detektors 165 zu einer Orientierung 174, und die Orientierung der Grenzfläche eines differenziellen Bildes verläuft normal zu dieser Orientierung. Wenn die mathematische Operation (I₁₆₇ + ¹IgO + ¹ICQ + ¹IVO^ ~ (I₁₇₁ + I₁₇₂ + I₁₇₃ + I₁₆₆) ausgeführt wird, wird die Orientierung der Grenzfläche eine Orientierung 175. Bei Durchführung der mathematischen Operation (I₁ _co + I₁ _cn +

ι 00 ιoy

I₁₇₀ + I₁₇₁) - (I₁₇₂ + I₁₇₃ + I₁₆₆ + I₁₆₇) wird die Grenzfläche entsprechend der Orientierung 176 ausgerichtet. Durch eine rein mathematische Operation von I₁₆O - I-₇₂ wi^{rd d}i^e Grenzfläche entsprechend 177 ausgerichtet, und durch die mathematische Operation von 1.^_n

- I₁₇₃ ergibt sich eine Orientierung der Grenzfläche entsprechend dem Pfeil 177. Wie oben angegeben, ist es möglich, die Differenzorientierung eines Differenzbildes

29

36101S5 ,33.

einfach durch Änderung der mathematischen Operation zu ändern.

Fig. 19 zeigt das optische System eines Ausführungsbeispiels, bei dem der Detektor 160 die in Fig. 17 dargestellte Anordnung hat und an ein Abtastmikroskop solcher Art angelegt wird, bei dem eine Probe durch Bewegen der Trägerbühne der Probe abgetastet wird. Ein Laserstrahlbündel, das von einer Laserlichtquelle 180 emittiert wird, durchläuft ein räumliches Filter 181, einen Strahlexpander 182, einen Strahlenteiler 183 und eine Objektivlinse 184 und wird in Form eines Lichtpunkts auf eine Probe bzw. einen Prüfling 185 projiziert. Das die Probe 185 durchlaufende Licht wird von einem Detektor 186 bestimmt, während das an der Probe reflektierte Licht über einen Strahlenauf teiler 183 von einem Detektor 187 aufgefangen wird. Die Detektoren 186 und 187 bestehen jeweils aus zwei photoelektrischen Wandlern, wie sie in Fig. 17 gezeigt sind. Durch Drehen der Wandler um eine optische Achse ist es möglich, die Orientierung der Differentiation des Bildes in einfacher Weise zu ändern.

Fig. 20 zeigt das optische System eines Ausführungsbeispiels für den Fall, daß der Detektor entsprechend Fig. 18 einem optischen Mikroskop des Abtasttyps zugeordnet ist, das von der Laserstrahl-Abtasttechnik Gebrauch macht. Ein Laserstrahlbündel, das von einer Laser-Lichtquelle 190 emittiert wird, durchläuft ein räumliches Filter 191, einen Strahlexpander und einen Strahlenaufteiler 193 und fällt auf einen galvanometrischen Spiegel 194, der an der Stelle der Pupille des optischen Systems angeordnet ist. Der galvanometrische Spiegel ist schwenkbar, um das Laserstrahlbündel einer Abtastbewegung zu unterwerfen. Das abtastende Laserstrahlbündel durchläuft Pupillen-Relaislinsen 195 und 196 und fällt auf einen galvanometrischen Spiegel 197, der an der Pupillenposition angeordnet

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ist. Der galvanometrische Spiegel 197 ist ein schwenkbarer
Spiegel zum Abtasten des Laserstrahlbündels. Wenn der zuvor
erwähnte galvanometrische Spiegel 194 eine horizontale Abtastung des Bildes vornehmen soll, bewirkt der zuletzt genannte
galvanometrische Spiegel 197 eine vertikale Abtastung. Durch
diese beiden schwenkbaren Spiegel kann eine zweidimensionale
Abtastung vorgenommen werden. Der zweidimensional abtastende
Laserstrahl durchläuft eine Pupillen-Projektionslinse 198 und
eine Fokussierlinse 199 und fällt auf die Pupille einer Objektivlinse 200. Da dieses optische System mit einem Pupillen-Relaissystem versehen ist, ist einzusehen, daß auch im Falle von außeraxialen Strahlen der die Pupilleninformation beinhaltende Laserstrahl in die Objektivlinse 200 einfällt. Das Laserstrahlbündel wird von der Objektivlinse 200 zu einem Lichtpunkt gesammelt, mit dem eine Probe oder ein Prüfling 201
abgetastet wird. Der die Probe oder den Prüfling 201 durchdringende Laserstrahl durchläuft eine Sammellinse 202 und wird von einem Detektor 20 3 bestimmt, der an der Pupillenposition
vorgesehen ist. Da dieser Detektor 203 an der Pupillenposition angeordnet ist, ist klar, daß selbst im Falle von außeraxialem Licht eine Information ähnlich derjenigen bei axialem Licht
gewonnen wird, so daß ein Differenz- bzw. differentielles Bild über das gesamte Bild gewonnen wird.

Das an der Probe 201 reflektierte Laserstrahlbündel folgt auf
dem Rücklauf dem einfallenden Strahlengang und wird vom Strahlenteiler 193 reflektiert, einmal von der Licht-Sammellinse
204 gesammelt und danach vom Detektor 205 gemessen. Die Licht- -Sammellinse 204 ist nicht immer notwendig. Hinter der Stelle, an der das Strahlbündel von der Sammellinse 204 gesammelt
wird, kann in der zuvor beschriebenen Weise ein Nadelloch oder ein einen schwarzen Punkt enthaltendes Licht-Sperrbauteil an
der Licht-Sammelstelle angeordnet sein, wodurch es möglich
wird, entweder ein fokussiertes übliches Bild oder ein Dunkel-

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feldbild zu beobachten. Der Detektor 205 ist äquivalent zu dem Fall, bei dem er an der Pupillenstelle angeordnet ist, und ermöglicht die Behandlung von außeraxialem Licht in gleicher Weise wie von axialem Licht.

Die Detektoren 203 und 205 bestehen jeweils aus sechzehn photoelektrischen Wandlern 206 bis 221 (Fig. 21). Durch geeignete Auswahl der photoelektrischen Wandler ist es möglich, die Orientierung der Differenzbildung bzw. Differentiation zu ändern. Wenn die Ausgangssignale dieser entsprechenden Wandler 206 bis 221 als I_0n,- . . . I_OOi angenommen werden, nimmt durch die mathematische Operation d^Oö ⁺ ^207 ⁺ ^208 ⁺ ^I209 ^{+ I}209 ^{+ I}214 ^{+ X}215 ^{+ I}216 ^{+ I}217⁾ " ^(I210 ⁺ -""21I ^{+ I}212 ^{+ I}213 ^{+ Σ}218 ^{+ T}219 ^{+ I}220 ⁺ I₀O₁) die Grenzfläche eine Orientierung 222 an. Durch die mathematische Operation (I?13 ^{+ I}206 ⁺ ^207 ⁺ *208 ⁺ ^I221 ^{+ I}214 ^{+ I}215 ^{+ I}216⁾ " ^(I209 ^{+ I}210 ^{+ I}211 + L₁, + I₂17 + ^I218 ^{+ X}219 ^{+ I}220^ ^n:"-^{mmt d}i^e Grenzfläche eine Orientierung 22 3 an. Ferner kann durch Verwendung nur derjenigen Signale, die von den im Äußenumfangsbereich des Wandlers angeordneten Wandlern 206 ... 213 geliefert werden, eine Verstärkung der Randbereiche des Bildes herbeigeführt werden. Auch die von den Detektoren erzeugten Signale werden in einen Rahmen- bzw. Bildspeicher (nicht gezeigt) synchron mit den galvanometrischen Spiegeln 194 und 197 eingegeben, und sie werden als ein Bild auf der Kathodenstrahlröhre in der bereits beschriebenen Weise angezeigt.

Wie oben erwähnt, kann einfach durch geeignete Auswahl der photoelektrischen Wandler die differentielle bzw. Differenzorientierung des Bildes geändert werden.

Figuren 22A bis 22E zeigen verschiedene Abwandlungen des Detektors .

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Fig. 22A zeigt ein Ausführungsbeispiel des Detektors, bei dem die Grenzfläche zwischen den Wandlern nicht auf der optischen Achse liegt. Wenn ein solcher Detektor im Brennpunkt angeordnet ist, ist es möglich, ein fokussiertes Bild, das eine gemeinsame Amplitude mit dem Differenzbild in deren überlagertem Zustand hat, zu bestimmen.

Fig. 22B zeigt ein anderes Beispiel des drehbaren Detektors.

Fig. 22C zeigt ein Ausführungsbeispiel, das eine erhöhte Meßgenauigkeit entfaltet unter Realisierung einer einfachen Herstellung des Detektors, da photoelektrische Wandler eine sehr geringe Größe haben müssen.

Fig. 22D zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Grenzfläche eine ausreichende Breite hat und photoelektrische Wandler auch an dieser Grenzfläche angeordnet sind, wodurch es möglich wird, eine ausreichende Grenzfläche (interface) zur Zeit der
Bestimmung eines Differenzbildes zu gewinnen. Bei der Bestimmung eines gewöhnlichen Bildes dienen die an der Grenzfläche
vorgesehenen Wandler auch zur effizienten Ausnutzung des zu
messenden Lichts.

Fig. 22E zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Wandlereinrichtung fein unterteilt ist, um verschiedene Differentiationen bzw. Differenzbildungen durch geeignete Wahl der Bauelemente zu ermöglichen, wobei das zu messende Licht auch bei einer gewöhnlichen Bildmessung wirksam genutzt werden kann.

Es wurde bereits gesagt, daß ein Dunkelfeldbild dadurch beobachtet werden kann, daß man ein punktartiges schwarzes Licht- -Sperrbauteil an der Fokussierungsstelle des Lichts einsetzt. Im folgenden wird hierauf genauer eingegangen. Fig. 2 3 ist

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eine Darstellung des optischen Systems zur Erläuterung der Dunkelfeldmikroskopie mit einem bereits oben beschriebenen optischen Mikroskop des Abtasttyps. Ein aus einer Laser-Lichtquelle emittiertes Strahlbündel 230 durchläuft einen Strahlenteiler 231 und eine Objektivlinse 232 und wird auf einen Prüfling 233 konzentriert bzw. fokussiert. Das an der Probe 23 3 reflektierte und gestreute Licht (Meßstrahlenbündel 238) durchläuft die Objektivlinse 232, wird am Strahlenteiler 231 reflektiert und von einer Licht-Sammellinse 234 zur Bildung eines Punktbildes 235 fokussiert. Das Licht der nullten Beugungsordnung (ungebeugtes Licht) im Punktbild 235 oder das Licht im Zentralbereich des Punktbilds wird von einer Licht- -Sperrplatte 236 entfernt, und das resultierende Licht wird von einem Detektor 237 gemessen, der auf der Rückseite der Licht-Sperrplatte 236 angeordnet ist. Ein konkretes Beispiel des optischen Systems, dem dieses System zugeordnet ist, ist in Fig. 8 gezeigt.

Fig. 24 ist eine Darstellung eines zweiten Systems. In diesem Falle ist der Durchmesser des Meßstrahlenbündels 238 größer als derjenige des Laserstrahlbündels 230.

Bei dieser Gelegenheit sollte angemerkt werden, daß in Figuren 23 und 24 die Licht-Sperrplatte 23 6 vorzugsweise eine Größe gleich oder größer als diejenige einer Airy-Scheibe hat.

Fig. 25 stellt ein drittes System dar. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden aus dem Meßstrahlbündel 238, das an der Probe 233 reflektiert oder gestreut worden ist, die von der Probe 233 direkt reflektierte Lichtkomponenten von einer Licht- -Sperrplatte 239 entfernt. In diesem Falle ist die Licht-Sammellinse 234 nicht immer notwendig.

Wie oben gesagt, kann durch Anordnung von Mitteln (Licht-

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-Sperrplatte) zum Entfernen der ungebeugten Lichtkomponente des Meßlichtstroms, d.h. des von der Probe direkt reflektierten Lichts, ein Dunkelfeldmikroskop bei einem optischen Mikroskop des Abtasttyps mit niedrigen Kosten und geringem Aufwand realisiert werden.

Wie oben gesagt, ist das erfindungsgemäße optische Mikroskop des Abtasttyps so ausgebildet, daß es durch Aufnahme des Systems zum Abtasten eines Lichtbündels ein hohes Auflösungsvermögen hat und aufgrund der Anordnung sowohl des optischen Systems als auch des Detektors unter Berücksichtigung der Lage der Pupille ist es möglich, spezielle mikroskopische Bilder, wie ein differentielles Bild bzw. Differenzbild, ein Bild hoher Auflösung und ein Dunkelfeldbild zu gewinnen. Auch ein Intereferenzmikroskop, ein Ablenkmikroskop und ein Fluoreszenzmikroskop können - ungleich herkömmlichen Mikroskopen unter Verwendung nur einer begrenzten Anzahl optischer Komponenten aufgebaut werden.

Außerdem kann die Spezialmikroskopie, wie sie durch gewöhnliche Mikroskope verwendet wird, realisiert werden. Auch solche physikalischen Phänomene, wie die Bestimmung eines optisch angeregten elektrischen Stroms, können abgebildet werden. Es ist ferner möglich, derart feine Bearbeitungsmaßnahmen, wie die Ausbildung eines Lochs in einer Zelle, zu realisieren. Ferner ist durch Verwendung eines akusto-optischen Deflektors als Licht-Ablenkbauteil eine Laserstrahlabtastung möglich, die mit der Abtastgeschwindigkeit der Fernsehtechnik vergleichbar ist.

Als Licht-Ablenkbauteil können verschiedene Arten von Deflektoren, z.B. ein Prisma, ein Glasblock und außerdem ein Spiegel und ein akusto-optischer Deflektor verwendet werden.

35

•33-

In der vorstehenden Beschreibung wurden einige Beispiele für den Licht-Abtasttyp angegeben, um mit einem Laserstrahl abzutasten. Es ist jedoch klar, daß bezüglich Dunkelfeld-Mikroskopsystemen auch ein Mikroskop des Abtasttyps solcher Art zum Einsatz kommen kann, bei dem das Laserstrahlbündel fest bleibt und die Bühne einer Abtastbewegung unterworfen wird.

Claims

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · D 4300 ESSEN 1 · AM PUJHRSTEIN.l "· TEL.: (02.C1)· 41126 87 χ\ Seite Q 1 77 Olympus Optical Co., Ltd. 3610185 Ansprüche

1. Optisches Mikroskop des Abtasttyps mit einer Lichtquelle und einer Objektivlinse zum Fokussieren von aus der Lichtquelle emittiertem Licht auf ein zu beobachtendes Objekt,

dadurch gekennzeichnet , daß Licht-Ablenkmittel (22, 29; 56, 59; 136, 141; 194, 197) zwischen der Lichtquelle (53; 84, 85; 95 ... 97; 190) und der Objektivlinse (23; 62; 184; 200; 232) zum Abtasten der Oberfläche des Objekts durch Änderung des Einfallwinkels des in die Objektivlinse eintretenden Lichts angeordnet sind, daß ein Detektorsystem (35, 36; 41, 42; 50, 51; 68, 69; 74, 75; 160; 165; 203, 205; 237) zur Aufnahme des vom Objekt kommenden Lichts vorgesehen ist und daß die Licht-Ablenkmittel an oder in der Nähe der Position der Pupille der Objektivlinse oder einer zu dieser Position konjugierten Stelle angeordnet sind.

2. Optisches Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht-Ablenkmittel (22, 29; 56, 59; 194, 197) aus zwei Lichtdeflektoren bestehen, die ein Abtasten der Oberfläche des Objekts in zwei einander rechtwinklig kreuzenden Abtastrichtungen ermöglichen, um eine zweidimensionale Abtastung zu schaffen.

3. Optisches Mikroskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (160; 165) durch wenigstens eine Grenzfläche in mehrere Zonen (161, 162; 166 ... 173; 206 ... 221) unterteilt ist, so daß von jeder der durch die wenig-

stens eine Grenzfläche aufgeteilten Zonen ein Signal zur Durchführung einer Differenzmikroskopie ableitbar ist.

4. Optisches Mikroskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Orientierung der wenigstens einen Grenzfläche veränderbar ist.

5. Optisches Mikroskop nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor durch die wenigstens eine Grenzfläche symmetrisch aufgeteilt ist.

6. Optisches Mikroskop nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor durch die wenigstens eine Grenzfläche asymmetrisch aufgeteilt ist (Fig. 22A).

7. Optisches Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßstrahlengang in solcher Anordnung vorgesehen ist, daß Licht-Sperrmittel (236) zum Entfernen des im Meßlicht enthaltenen Lichts der nullten Beugungsordnung einsetzbar sind.

8. Optisches Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht-Ablenkmittel einen akusto-optischen Deflektor (131, 139) aufweisen.

9. Optisches Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht-Ablenkmittel aus einem galvanometrischen Spiegel (56, 59) bestehen.

10. Optisches Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein optisches System (64, 82) zur visuellen Beobachtung entfernbar zwischen den Licht-Ablenkmitteln (59) und der Objektivlinse (62) angeordnet ist.

; it-

11. Optisches Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pupillen-Projektionslinse
zwischen den Licht-Ablenkmitteln (59) und der Objektivlinse (6 2) austauschbar angeordnet ist.

12. Optisches Mikroskop nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Pupillenprojektionslinse (60) als Zoom-Linse ausgebildet ist.

13. Optisches Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Meßstrahlengang so ausgebildet ist, daß er den Einsatz eines Nadellochs bzw.
einer Lochblende (72) an einer Licht-Sammelposition im optischen Meßsystem ermöglicht.

14. Optisches Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Prismenspiegel an einer Licht- -Sammelposition innerhalb des optischen Meßsystems zum Lenken

des Lichts auf den Detektor vorgesehen ist. ^

15. Optisches Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reflexionsspiegel dem optischen Meßsystem derart zugeordnet ist, daß er von der Lichtquelle kommendes Licht reflektiert und mit von dem Objekt
kommenden Licht zum Überlappen bringt, um ein Interferenzgebiet zu gewinnen.

16. Optisches Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Licht-Ablenkplatte derart vor dem Detektor angeordnet ist, daß er in einen Lichtstrahlengang einbeziehbar ist.

17. Optisches Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sperrfilter vor dem Detektor

in den Lichtstrahlengang einführbar ist.

18. Optisches Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Lichtstrom ändernde Konverterlinse vor der Lichtquelle angeordnet ist.

19. Optisches Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor mit einer Bildverarbeitungs- und -Anzeigeeinrichtung (Fig. 13) verbunden ist, welche die Beobachtung des Bildes des Objekts ermöglicht.