DE539691T1

DE539691T1 - Nipkowscheibe für konfokalen optischen Scanner.

Info

Publication number: DE539691T1
Application number: DE92114750T
Authority: DE
Inventors: Kenta Mikuriya; Takeo Tanaami
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1991-10-31
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 1993-10-14
Also published as: US5633751A; US5579157A; DE69222733D1; EP0539691A2; DE69222733T2; EP0539691B1; EP0727684A2; DE727684T1; EP0727684B1; US5428475A; EP0539691A3; DE69231596D1; DE69231596T2; EP0727684A3

Claims

92 114 750.0 Yokogawa Electric Corporation Geänderte Ansprüche entsprechend Regel 86(2) EPC

1. Konfokaler optischer Scanner zum Drehen einer Feinlochscheibe, in der eine Vielzahl von Feinlöchern erzeugt ist, um Beleuchtungslicht, das durch die Feinlochscheibe auf eine Probe gelangt, abzuscannen, dadurch gekennzeichnet, daß

die Vielzahl der Feinlöcher, die in der Feinlochplatte erzeugt sind, mehr als eine Spirallinie von Feinlochreihen bilden, die in Spiralform und so angeordnet sind, daß ein radialer Teilungsabstand einer Spur einer imaginären Linie, die die Vielzahl der Feinlöcher verbindet, die die Feinlochreihen bilden, und ein peripherer Teilungsabstand entlang der Spirale gleich sind.

2. Konfokaler optischer Scanner nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die radialen und peripheren Teilungsabstände so angeordnet sind, daß sie gleich werden, dadurch daß ein Anordnen der Zentrumskoordinate eines jeden Feinlochs, das in der Feinlochscheibe erzeugt ist, den Wert der folgenden Gleichung annimmmt:

&eegr; = r_o + e\'rx\'aJ2it

&THgr;, = {2*/(m-a)}{-r₀ + V(r₀ ² + iVrTa²/*)}

wobei gilt:

i= 0, 1, 2, ..., &eegr; (Reihenfolge von der Innenseite

der Spirale aus),
ri: Radius des i-ten Feinlochs,

ro: innerster Radius,

&thgr;&idiagr;: Winkel des i-ten Feinlochs,

m: Zahl der Spiralen, und

a: Feinlochteilungsabstand.

3. Konfokaler optischer Scanner zum Drehen einer Feinlochscheibe, in der eine Vielzahl von Feinlöchern erzeugt ist, um Beleuchtungslicht, das durch die Feinlochscheibe auf eine Probe gelangt, abzuscannen, dadurch gekennzeichnet, daß

der konfokale optische Scanner eine Bildebene mittels einer Vielzahl von Spirallinien von Feinlochreihen abscannt und mit der Feinlochscheibe versehen ist, in der die Feinlöcher so angeordnet sind, daß sich Radien der Zentrumsposition aller Feinlöcher, die die Vielzahl der Feinlochreihen auf der Bildebene bilden, voneinander unterscheiden.

4. Konfokaler optischer Scanner nach Anspruch 3, wobei der konfokale optische Scanner mit einer Feinlochscheibe versehen ist, in der eine Vielzahl von Feinlöchern so angeordnet ist, daß, wenn Zahlen auf die Vielzahl der diese eine Bildebene bildenden Feinlöcher nacheinander in der Drehwinkelrichtung indexgeschaltet werden, die einen an der Innenseitendurchmesserseite ungeradzahlige Zahlen und die einen an der Innenseitendurchmesserseite geradzahlige Zahlen entsprechend der Scanreihenfolge sind, oder die einen an der Innenseitendurchmesserseite geradzahlige Zahlen und die einen an der Innenseitendurchmesserseite ungeradzahlige Zahlen sind, und deren Radius an der Innenseitendurchmesserseite monoton zunimmt und an der Außenseitendurchmesserseite monoton abnimmt oder an der Innenseitendurchmesserseite monoton abnimmt und an der Außenseitendurchmesserseite monoton zunimmt.

5. Konfokaler optischer Scanner nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die Feinlochscheibe dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Vielzahl von Spirallinien der Feinlochreihen in einer Bildebene gleichzeitig vorhanden ist, und daß die Feinlöcher, die die Vielzahl der Spirallinien der Feinlochreihen bilden, auf radialen imaginären isometrischen Spuren mit gleichem Teilungsabstand angeordnet sind.

6. Konfokaler optischer Scanner zum Drehen einer Feinlochscheibe, in der eine Vielzahl von Feinlöchern erzeugt ist, um ein Beieuchtungslicht, das durch die Feinlochscheibe auf die Probe gelangt, abzuscannen, bei dem die Feinlochscheibe eine Vielzahl von Sammeleinrichtungen und eine Vielzahl von Feinlöchern umfaßt, die jeweils auf einem Brennpunkt der Vielzahl der Sammeleinrichtungen angeordnet sind.

7. Konfokaler optischer Scanner nach den Ansprüchen 1 bis 5, bei dem die Feinlochscheibe eine Vielzahl von Sammeleinrichtungen und eine Vielzahl von Feinlöchern umfaßt, die jeweils auf einem Brennpunkt der Vielzahl der Sammeleinrichtungen angeordnet sind.

8. Konfokaler optischer Scanner nach Anspruch 6 oder 7, bei dem Fresnel-Linsen, ein gekrümmter Sekundärspiegel, eine Mikrolinse des mikrokonvexen Linsentyps oder eine brechungsindexverteilte Mikrolinse für die Vielzahl der Sammeleinrichtungen verwendet wird.

9. Konfokaler optischer Scanner nach den Ansprüchen 6 bis 8, bei dem die Vielzahl der Sammeleinrichtungen in einer Sammeleinrichtungsgruppe gruppiert ist, die in der Umfangsrichtung angeordnet ist und eine konstante Breite besitzt,

einschließlich derjenigen, deren Brennpunkt an der Außenseite jeder Aperturpupille fokussiert ist, und wobei der Beleuchtungsbereich in der radialen Richtung des Beleuchtungslichts, das zur Sammeleinrichtungsgruppe gestrahlt wird, nur auf die Breite in der radialen Richtung der Sammeleinrichtungsgruppe begrenzt ist.

10. Konfokaler optischer Scanner zum Drehen einer Feinlochplatte, in welcher eine Vielzahl von Feinlöchern erzeugt ist, um das Beleuchtungslicht, das durch die Feinlochscheibe auf die Probe gelangt, abzuscannen, wobei der konfokale optische Scanner umfaßt:

eine Feinlochplatte mit einer Sammelscheibe, in der eine Vielzahl von Sammeleinrichtungen gebildet ist, einer Feinlochscheibe, in der eine Vielzahl von Feinlöchern gebildet ist, und eine Trommel zum Verbinden der Sammelscheibe und der Feinlochscheibe, so daß die Feinlöcher an Brennpunkten der Vielzahl der Sammeleinrichtungen angeordnet sind;

eine Dreheinrichtung zum Drehen der Feinlochplatte mit einer konstanten Geschwindigkeit; und

ein optisches Verzweigungssystem, das zwischen der Sammeischeibe und der Feinlochscheibe der Feinlochplatte vorgesehen ist;

wobei das Rückkehrlicht von der Probe ausgegeben wird, nachdem es die Feinlochscheibe in der rechtwinkligen Richtung von der Lichtachsenrichtung des Beleuchtungslichteingangs über die Zwischenschaltung der Sammelscheibe passiert, wobei sein Strahlengang durch das optische Verzweigungssystem abgebogen wird.

11. Konfokaler optischer Scanner nach Anspruch 10, bei dem die Feinlochplatte die an ihrer Seite angeordnete Sammelscheibe und die an ihrem Boden (Unterseite) angeordnete Feinlochscheibe umfaßt, und bei dem das von der Seite der

Feinlochplatte zu der Sammelscheibe eingegebene Beleuchtungslicht in seinem Strahlengang in der rechtwinkligen Richtung durch das optische Verzweigungssystem abgebogen wird, um über die Feinlochscheibe auf die Probe gestrahlt zu werden, und wobei das Rückkehrlicht von der Probe ausgegeben wird, indem es durch das optische Verzweigungssystem übertragen wird, nachdem es die Feinlochscheibe passiert hat.

12. Konfokaler optischer Scanner nach den Ansprüchen 6 bis 11, bei dem ein Teil der Feinlochplatte, in welchem keine Sammeleinrichtung der Sammelscheibe gebildet ist, durch einen Film mit geringer Durchlässigkeit abgeschattet ist.

13. Konfokaler optischer Scanner nach den Ansprüchen 10 bis 12, bei dem die Feinlochscheibe und die Sammelscheibe eine Feinlochanordnung eines konfokalen optischen Scanners nach den Ansprüchen 1 bis 5 und eine Anordnung der Sammeleinrichtungen des konfokalen optischen Scanners nach den Ansprüchen 6 bis 9 aufweisen.