JP2002517003A - 近視野光学顕微鏡 - Google Patents

近視野光学顕微鏡

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JP2002517003A JP2000551288A JP2000551288A JP2002517003A JP 2002517003 A JP2002517003 A JP 2002517003A JP 2000551288 A JP2000551288 A JP 2000551288A JP 2000551288 A JP2000551288 A JP 2000551288A JP 2002517003 A JP2002517003 A JP 2002517003A
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ヴィーグレーべ （原語表記）ＷＩＥＧＲＡＥＢＥ，Ｗｉｎｆｒｉｅｄ ウインフリート
アントラック （原語表記）ＡＮＴＲＡＣＫ，Ｔｏｒｓｔｅｎ トルステン
ランゲ （原語表記）ＬＡＮＧＥ，Ｒａｌｐｈ ラルフ
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カール ツァイス イエナ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
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    • G01Q20/02—Monitoring the movement or position of the probe by optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B82Y35/00—Methods or apparatus for measurement or analysis of nanostructures
    • G—PHYSICS
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】半透明のプローブの一方の側に配置され、ラスター状に動かされ、点光源の役目を果たすゾンデ・チップを備えた近視野光学顕微鏡において、前記プローブにより伝送される光を集めて検出装置に移送するかまたは照明光を集めるためのレンズが前記プローブの他方の側に設けられていて、検出側では、ゾンデ・チップの移動への適合が行われるか、または前記ゾンデがプローブ光取得の役目を果たし、検出装置が照明方向で前記ゾンデの後方に存在し、前記プローブの他方の側において、ゾンデの動きに適合するラスター状の照明が行われることを特徴とする近視野光学顕微鏡。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
公知のＳＮＯＭレイアウトの構成を図１に示す。 チップＳＰとして形成される近視野ゾンデが、透明プローブＰの表面の上方で
且つ光の波長より短い距離の箇所に存在している。前記プローブは、チップＳＰ
を介して走査線ごとに隈なく走査されることができるように、ｘ／ｙ／ｚ方向に
移動可能な走査・テーブルＳＴＩ上に保持されている。
【０００２】 走査テーブルＳＴＩの駆動は、駆動装置ＡＥにより行われる。 吸収されない光が対物レンズＯ１によって集められ、散光を抑制するためにピ
ンホールＰＨの裏側に配置されているアバランシェ・フォトダイオードまたはＰ
ＭＴのような検出器ＤＴによって、光の輝度が測定される。このことによって、
プローブの表面の画像が構成される。さらに、光学通路を逆にして、対物レンズ
を介してプローブを照明し、これによって伝送された光がチップＳＰにより集め
られることが知られている。
【０００３】 プローブの走査運動によって、プローブの幾何学形状および最高到達可能速度
の制約が発生する。 ゾンデおよび光学装置が相対運動を行うことによって、チップの走査運動が阻
害される。それが原因で、例えば、ゾンデから放射される光を共焦点的に検出す
ること、ないしは、検査対象プローブ位置を共焦点的に照明することができない
。 前者は、散光の抑制にとって有利であり、第二のレイアウトは、蛍光測定の際
の色調の変化を防止する。さらに、もっと大きい絞りまたはもっと小さい絞りを
フェード・アウトすること（例えば、遮光）は、不可能である。
【０００４】 本発明の課題は、この欠点を回避することである。 前記課題は、独立した特許請求項に記載の近視野光学顕微鏡によって解決される
。 好適な発展形態は、従属的な請求項の対象である。
【０００５】 以下において、概略図面に基づいて、本発明をより詳細に説明する。 ゾンデＳＰが圧電スキャナのような走査装置の中に配置され、走査運動を行う
ことを特徴とする本発明によるレイアウトを図２に示す。 位置センサーＷＭによってゾンデＳＰの瞬間位置が取得され、走査装置ＳＴＩ
２によってピンホールＰＨが相応的に追従される。 検出器ＤＴが十分に大きい感光表面を有する場合は、前記検出器は、移動させ
てはならないし、そうでない場合は、前記検出器は、ＳＴＩ２によってピンホー
ルＰＨと共に移動させることができる。 位置センサーＷＭ及び走査装置ＳＴＩ２は、駆動装置ＡＥによって結合されて
いる。
【０００６】 図３において、ゾンデＳＰのチップが常にピンホールＰＨ上に結像されるよう
に、ゾンデＳＰの運動に対応して、駆動装置ＡＥにより駆動される、対物レンズ
Ｏ１の後方にある走査鏡ＳＭの駆動が、ピンホールＰＨの追従の代わりに、行わ
れる。 図２および図３に示される実施形態において、光学通路は、逆向きにすること
ができる。ゾンデ・チップは、共焦点的に照明され、ゾンデによって集められた
光は、検出器に供給される。
【０００７】 検出側において可動部品なしで済む構成が、図４において実現されている。 ＣＣＤカメラの個別のピクセルが共焦点ピンホールの機能を引受けている。 位置センサーＷＭ及び駆動装置ＡＥによって、確実に、共焦点被照明ピクセル
のみが作動状態になるようになっている。
【０００８】 図５および図６において、近視野光学顕微鏡ＳＮＯＭが逆光学顕微鏡Ｍの対物
レンズ・テーブルの上方に配置されている。 共焦点レーザー走査顕微鏡（ＬＳＭ）の走査モジュールまたはその部分がこの
顕微鏡に存在する。 レーザー・モジュールＬＭは、光ファイバーＬＦ１、ＬＦ２を介してプローブ
Ｐを照明するために、レーザーＬを有している。レーザーは、ディバイダ・ミラ
ーＴＳを介して集められ、ＡＯＴＦおよびカップリング装置ＥＯを介して光ファ
イバーＬＦ１、ＬＦ２にカップリングされる。
【０００９】 走査ヘッドＳは、図示したように、直立顕微鏡の写真チューブにも、反転顕微
鏡の横出口にも、固定することができる。 顕微鏡装置Ｍのミクロ光路は、光源ＬＱ、照明レンズＯ２、ビーム分割器ＳＴ
１、対物レンズＯ３、プローブＰ、検出観察方向の第１チューブ・レンズＴＬ１
、第２チューブ・レンズＴＬ２付の観察用光路および走査ビームのカップリング
用またはデカップリング用のビーム導管ＳＴを備えている。 レーザーＬの光は、図５において、ＳＮＯＭのチップＳＰにカップリングされ
る。本来の走査装置Ｓは、走査対物レンズＳＬ、図示されていない走査鏡付のス
キャナＳＣ、偏向鏡ＳＰおよび検出導管用共通結像レンズＯ４を備えている。
【００１０】 結像レンズＯ４に続く偏向鏡ＳＰは、プローブＰから来る放射ビームを結像レ
ンズＯ４の収束光路へ、二色のビーム分割器ＤＳ１〜ＤＳ３の方向に反射する。 光軸に垂直方向に可調整で、かつ直径が可変のピンホールＰＨ１〜ＰＨ４がそ
れぞれ、各検出導管ならびに放射フィルタおよび適切な受信要素ごとに、前記二
色のビーム分割器の後方に存在している。
【００１１】 他方では、位置センサーＷＭを介してチップＳＰの現在位置が特定され、チッ
プＳＰがピンホールＰＨ１〜ＰＨ４に結像されるように、駆動装置ＡＥによりＬ
ＳＭ走査モジュールＳの走査鏡ＳＣが駆動される。 図６において、伝達された光がチップＳおよび検出器ＤＴによって検出される
。 照明ないし蛍光励起は、ＬＳＭ走査モジュールＳの共焦点照明光路を介して行
われる。
【００１２】 光ファイバーＬＦ１、ＬＦ２のカップリングは、可動視準レンズＫＯおよび光
偏向要素ＳＴ２によって行われる。 半反射鏡ＳＴ３によってチェック・光路が、モニター・ダイオードＭＤの方向
にフェードし、かつ、有利なことに、図示されていない回転フィルタ・ホイール
において、ライン・フィルタＬＦおよび中立フィルタＮＤが前記モニター・ダイ
オードの前方に存在する。 照明箇所は、走査鏡ＳＣ、位置センサーＷＭおよびチップをＳＴＩ１の上方で
移動させる駆動装置ＡＥによって、追従される。
【図面の簡単な説明】
【図１】公知のＳＮＯＭレイアウトの構成
【図２】ゾンデを光源とする第１の光学的レイアウト
【図３】別の実施例
【図４】さらに別の実施例
【図５】レーザー走査顕微鏡の反転微視光路において動かされたゾンデ・チッ
プ
【図６】プローブを照明するためのＬＳＭ光路によって検出するために動かさ
れたゾンデ・チップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トルステン アントラック （原語表記) ＡＮＴＲＡＣＫ，Ｔｏｒｓｔｅｎ ドイツ国 Ｄ−7745 イエナ アンナ・ジ ームセン・ストラッセ 20 (72)発明者 ラルフ ランゲ （原語表記）ＬＡＮＧ Ｅ，Ｒａｌｐｈ ドイツ国 Ｄ−7747 イエナ リセロッ テ・ヘルマン・ストラッセ 26ａ Ｆターム(参考） 2H052 AA00 AA08 AA09 AB01 AB10 AC05 AC14 AC15 AC26 AC34 AD31 AD35 AF06

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半透明プローブの一方の側に配置され、ラスター状に動かされ
    、点光源の役目を果たすゾンデ・チップを備えた近視野光学顕微鏡において、前
    記プローブにより伝送される光を集めて検出装置に移送するかまたは照明光を集
    めるためのレンズが前記プローブの他方の側に設けられていて、検出側で、ゾン
    デ・チップの移動への適合が行われることを特徴とする近視野光学顕微鏡。
  2. 【請求項２】 ゾンデが点光源として形成されていて、ゾンデ・チップを動か
    すように同期されたラスター状の検出光路追従が、駆動装置により行われること
    を特徴とする請求項１記載の近視野光学顕微鏡。
  3. 【請求項３】 追従された光路がゾンデを共焦点的に検出装置に結像すること
    を特徴とする前記請求項のうちの少なくとも１つに記載の近視野光学顕微鏡。
  4. 【請求項４】 検出装置が追従されることを特徴とする請求項１〜３のうちの
    少なくとも１つに記載の近視野光学顕微鏡。
  5. 【請求項５】 前方にピンホールを備えた検出装置が追従されることを特徴と
    する請求項１〜４のうちの少なくとも１つに記載の近視野光学顕微鏡。
  6. 【請求項６】 検出装置が平面的に形成され、前記検出装置の前方に位置する
    ピンホールの追従が行われることを特徴とする請求項１〜３のうちの少なくとも
    １つに記載の近視野光学顕微鏡。
  7. 【請求項７】 走査鏡が、検出光路中の後方に存在し、同期された駆動装置に
    より検出器または検出器の前方にあるピンホールに照明光を結像することを特徴
    とする請求項１〜３のうちの少なくとも１つに記載の近視野光学顕微鏡。
  8. 【請求項８】 走査鏡が、レーザー走査顕微鏡の走査鏡であるかまたはその複
    数の部分であることを特徴とする請求項７記載の近視野光学顕微鏡。
  9. 【請求項９】 ゾンデが、複数の要素を備えた検出器（例えば、ＣＣＤカメラ
    ）に結像され、個別の要素の読出しが、ゾンデの走査運動と同期されることを特
    徴とする請求項１〜８のうちの少なくとも１つに記載の近視野光学顕微鏡。
  10. 【請求項１０】 １個の共焦点結像が保証されるだけの個数の要素しか作動し
    ないことを特徴とする請求項９記載の近視野光学顕微鏡。
  11. 【請求項１１】 半透明プローブの一方の側に配置され、ラスター状に動かさ
    れるゾンデ・チップを備えた近視野光学顕微鏡において、前記ゾンデがプローブ
    光取得の役目を果たし、検出装置が照明方向で前記ゾンデの後方に存在し、前記
    プローブの他方の側において、ゾンデの動きに適合するラスター状の照明が行わ
    れることを特徴とする近視野光学顕微鏡。
  12. 【請求項１２】 レーザー走査顕微鏡の走査鏡またはその複数の部分への照明
    が行われることを特徴とする請求項９記載の近視野光学顕微鏡。
  13. 【請求項１３】 追従される照明装置が、ゾンデの周囲において共焦点体積し
    か照明しないことを特徴とする請求項１１または１２のうちの少なくとも１つに
    記載の近視野光学顕微鏡。
  14. 【請求項１４】 レーザー走査顕微鏡の構成要素としての前記請求項の１に記
    載の近視野光学顕微鏡。
  15. 【請求項１５】 顕微鏡の光路にある近視野ゾンデが、顕微鏡対物レンズの反
    対側に配置されていることを特徴とする請求項１〜１４のうちの少なくとも１つ
    に記載の近視野光学顕微鏡。
  16. 【請求項１６】 顕微鏡が走査光路の横方向カップリングを行うことを特徴と
    する請求項１〜１５のうちの少なくとも１つに記載の近視野光学顕微鏡。
JP2000551288A 1998-05-22 1999-05-19 近視野光学顕微鏡 Pending JP2002517003A (ja)

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DE19822869A DE19822869C2 (de) 1998-05-22 1998-05-22 Optisches Nahfeldmikroskop
DE19822869.4 1998-05-22
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