JP2002517003A - 近視野光学顕微鏡 - Google Patents
近視野光学顕微鏡Info
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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
【0001】
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。
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。
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。
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。
。 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
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)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19822869.4 | 1998-05-22 | ||
DE19822869A DE19822869C2 (de) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | Optisches Nahfeldmikroskop |
PCT/EP1999/003425 WO1999061949A1 (de) | 1998-05-22 | 1999-05-19 | Optisches nahfeldmikroskop |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002517003A true JP2002517003A (ja) | 2002-06-11 |
Family
ID=7868559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000551288A Pending JP2002517003A (ja) | 1998-05-22 | 1999-05-19 | 近視野光学顕微鏡 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6674057B1 (ja) |
EP (1) | EP0998689A1 (ja) |
JP (1) | JP2002517003A (ja) |
DE (1) | DE19822869C2 (ja) |
IL (1) | IL134095A (ja) |
WO (1) | WO1999061949A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002277375A (ja) * | 2001-01-11 | 2002-09-25 | Seiko Instruments Inc | 光プローブ顕微鏡 |
Families Citing this family (7)
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DE10107210C1 (de) * | 2001-02-16 | 2002-10-10 | Evotec Ag | Mikroskop |
DE10217544A1 (de) * | 2002-04-17 | 2003-11-06 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Laser-Scanning-Mikroskop mit Kollimator- und/oder Pinholeoptik |
DE10393608B4 (de) * | 2002-10-30 | 2022-06-09 | Optiscan Pty Ltd. | Scanverfahren und - vorrichtung, konfokales Lichtleitfaser-Endoskop, -Mikroskop, oder -Endomikroskop mit einer Scanvorrichtung sowie Lichtleitfaser-Endoskop, -Mikroskop oder - Endomikroskop mit einer Scanvorrichtung |
DE10307358B3 (de) * | 2003-02-21 | 2004-10-07 | Leica Microsystems Semiconductor Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Scannen eines Halbleiter-Wafers |
US8027083B2 (en) * | 2007-04-20 | 2011-09-27 | International Business Machines Corporation | Contact microscope using point source illumination |
KR100978600B1 (ko) * | 2007-10-23 | 2010-08-27 | 연세대학교 산학협력단 | 초고분해능 주사 광학 측정 장치 |
CN101881786B (zh) * | 2010-05-26 | 2012-11-14 | 中国科学院半导体研究所 | 基于微小孔激光器的扫描近场光学显微镜系统 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPH0477605A (ja) * | 1990-07-20 | 1992-03-11 | Olympus Optical Co Ltd | 走査型トンネル顕微鏡、及び、この顕微鏡に使用されるプローブ |
JP2744339B2 (ja) * | 1990-08-03 | 1998-04-28 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置及び情報処理方法 |
JP2823970B2 (ja) * | 1991-04-05 | 1998-11-11 | 浜松ホトニクス株式会社 | 近接場走査光学顕微鏡 |
JP3074357B2 (ja) * | 1991-10-03 | 2000-08-07 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 微細表面観察装置 |
US5361314A (en) * | 1992-09-04 | 1994-11-01 | The Regents Of The University Of Michigan | Micro optical fiber light source and sensor and method of fabrication thereof |
JP2704601B2 (ja) * | 1993-04-12 | 1998-01-26 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 走査型近視野原子間力顕微鏡、及びその顕微鏡に使用されるプローブ、及びそのプローブの製造方法 |
US5463897A (en) * | 1993-08-17 | 1995-11-07 | Digital Instruments, Inc. | Scanning stylus atomic force microscope with cantilever tracking and optical access |
US5796909A (en) * | 1996-02-14 | 1998-08-18 | Islam; Mohammed N. | All-fiber, high-sensitivity, near-field optical microscopy instrument employing guided wave light collector and specimen support |
-
1998
- 1998-05-22 DE DE19822869A patent/DE19822869C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-05-19 IL IL13409599A patent/IL134095A/en not_active IP Right Cessation
- 1999-05-19 US US09/463,202 patent/US6674057B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-05-19 JP JP2000551288A patent/JP2002517003A/ja active Pending
- 1999-05-19 EP EP99925007A patent/EP0998689A1/de not_active Withdrawn
- 1999-05-19 WO PCT/EP1999/003425 patent/WO1999061949A1/de not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002277375A (ja) * | 2001-01-11 | 2002-09-25 | Seiko Instruments Inc | 光プローブ顕微鏡 |
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---|---|
IL134095A (en) | 2004-03-28 |
IL134095A0 (en) | 2001-04-30 |
EP0998689A1 (de) | 2000-05-10 |
US6674057B1 (en) | 2004-01-06 |
WO1999061949A1 (de) | 1999-12-02 |
DE19822869C2 (de) | 2001-05-10 |
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