JP2006023745A - 位相フィルタ、光学装置及びラスタ顕微鏡 - Google Patents
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- G02B21/00—Microscopes
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Abstract
【解決手段】 光線束を焦点面に合焦する合焦光学系と、該光線束の合焦スポットの形状形成手段とを有するとともに、該合焦スポット形状形成手段が該光線束の第1の部分と第2の部分との間に位相シフトを生成するよう構成された光学装置において、前記合焦スポット形状形成手段は、第1の境界面と第2の境界面とを有すること、及び前記第1の境界面は、前記光線束の前記第1の部分を反射し、かつ前記第2の境界面は、前記光線束の前記第2の部分を反射することを特徴とする。
【選択図】 図6
Description
更に、各従属請求項により、付加的な効果が後述のとおりそれぞれ達成される。
(形態1) 上掲。
(形態2) 上記形態1の光学装置において、前記第1の境界面は、第1の材料と第2の材料との間の境界面であり、かつ前記第2の境界面は、該第1の材料と第3の材料との間の境界面であることが好ましい。
(形態3) 上記形態1又は2の光学装置において、前記光線束の前記第1の部分の及び/又は前記第2の部分の前記反射は、全反射等の完全反射を含むことが好ましい。
(形態4) 上記形態2又は3の光学装置において、前記第1の材料、前記第2の材料及び前記第3の材料の少なくとも1つは、低分散能を有することが好ましい。
(形態5) 上記形態2〜4の光学装置において、前記第3の材料は、1種類のガス又はとりわけ空気等の混合ガスから構成されることが好ましい。
(形態6) 上記形態1〜5の光学装置において、前記位相シフトは、前記光線束の波長λに殆ど依存しないこと、及び前記位相シフトは、任意の波長成分に対し、λ/2又はλ/4であることが好ましい。
(形態7) 上記形態1〜6の光学装置において、前記光線束は、複数の波長成分を有すること、及び前記位相シフトは、任意の波長成分に対し、λ/2又はλ/4であることが好ましい。
(形態8) 上記形態1〜7の光学装置において、前記光線束は、前記反射により、s偏光化されることが好ましい。
(形態9) 上記形態1〜8の光学装置において、前記位相シフトは、前記反射の角度を変化することにより調整可能であることが好ましい。
(形態10) 上記形態9の光学装置において、前記第1の材料、前記第2の材料及び前記第3の材料の少なくとも1つを回動ないし旋回するための回動装置を有することが好ましい。
(形態11) 上記形態1〜10の光学装置において、前記第1の材料、前記第2の材料及び前記第3の材料の少なくとも1つは、サブストラクチャ(Substruktur)を有することが好ましい。
(形態12) 上掲。
(形態13) 上記形態12のラスタ顕微鏡において、前記光線束の前記第1の部分の及び/又は前記第2の部分の前記反射は、全反射等の完全反射を含むことが好ましい。
(形態14) 上記形態12又は13のラスタ顕微鏡において、前記第2の材料は、前記第1の材料上の被膜であることが好ましい。
(形態15) 上記形態12〜14のラスタ顕微鏡において、前記第1の材料、前記第2の材料及び前記第3の材料の少なくとも1つは、低分散能を有することが好ましい。
(形態16) 上記形態12〜15のラスタ顕微鏡において、前記第3の材料は、1種類のガス又はとりわけ空気等の混合ガスから構成されることが好ましい。
(形態17) 上記形態12〜16のラスタ顕微鏡において、前記光線束は、前記反射により、s偏光化されることが好ましい。
(形態18) 上記形態12〜17のラスタ顕微鏡において、前記位相シフトは、前記反射の角度を変化することにより調整可能であることが好ましい。
(形態19) 上記形態12〜18のラスタ顕微鏡において、試料は、試料領域において、励起光線束によって光学的に励起されることが好ましい。
(形態20) 上記形態19のラスタ顕微鏡において、前記光線束は、前記励起された試料領域又は前記励起された試料領域の部分領域において、誘導放射を引き起こすことが好ましい。
(形態21) 上記形態19のラスタ顕微鏡において、前記光線束は、前記励起された試料領域又は前記励起された試料領域の部分領域において、前記試料の更なる励起、とりわけ既に励起されている状態の更なる励起を引き起こすことが好ましい。
(形態22) 上掲。
(形態23) 上記形態22の位相フィルタにおいて、前記光線束の前記第1の部分の及び/又は前記第2の部分の前記反射は、全反射等の完全反射を含むことが好ましい。
(形態24) 上記形態22の位相フィルタにおいて、前記第2の材料は、前記第1の材料上の被膜であることが好ましい。
(形態25) 上記形態22〜24の位相フィルタにおいて、前記第1の材料は、低分散能を有することが好ましい。
(形態26) 上記形態22の位相フィルタにおいて、前記第1の材料は、プリズム又は斜方六面体又は直六面体等の三次元幾何構造体であることが好ましい。
(形態27) 上記形態26の位相フィルタにおいて、前記三次元幾何構造体の(1つの)面の一部は前記第2の材料と境を接し、かつ該面の残部(該面の当該一部以外の残余の部分)の少なくとも一部は前記第3の材料と境を接することが好ましい。
(形態28) 上記形態22〜27の位相フィルタにおいて、前記第3の材料は、1種類のガス又はとりわけ空気等の混合ガスから構成されることが好ましい。
(形態29) 上記形態22〜28の位相フィルタにおいて、前記位相シフトは、前記光線束の波長λに殆ど依存しないこと、及び前記位相シフトは、凡そλ/2又はλ/4であることが好ましい。
(形態30) 上記形態22〜29の位相フィルタにおいて、前記光線束は、複数の波長成分を有すること、及び前記位相シフトは、任意の波長成分に対し、λ/2又はλ/4であることが好ましい。
(形態31) 上記形態22〜30の位相フィルタにおいて、前記位相シフトは、前記反射の角度を変化することにより調整可能であることが好ましい。
(形態32) 上記形態31の位相フィルタにおいて、前記第1の材料、前記第2の材料及び前記第3の材料の少なくとも1つを回動ないし旋回するための回動装置を有することが好ましい。
3 ガラスプリズム
5 第2の材料
7 金属被膜
9 第1の境界面
11 ガラスプリズム3の(反射)面
13 第3の材料
15 第2の境界面
17 光線束19の第1の部分
19 光線束
21 光線束19の第2の部分
23 回動テーブル
25 ガラスプリズム
27 ガラスプリズム25の第1の面
29 ガラスプリズム25の第2の面
31 第4の材料
33 第5の材料
35 第3の境界面
37 第4の境界面
39 第5の境界面
41 合焦光学系
43 合焦スポット形状形成手段
45 合焦スポット
47 フーリエ面
49 第1の光源
51 励起光線束
53 パルスレーザ
55 励起絞り
57 メインビームスプリッタ
59 ビーム偏向(走査)装置
61 スキャンミラー
63 第2の光源
65 モード結合チタンサファイアレーザ
67 誘導光線束
69 位相フィルタ
71 偏向ミラー
73 ダイクロイックビームスプリッタ
75 スキャン光学系
77 鏡胴光学系
79 合焦光学系
81 顕微鏡対物レンズ
83 試料
85 検出光
87 検出ピンホール絞り
89 検出器
91 マルチバンドディテクタ
φ1 第2の境界面15における内部反射によるs偏光光の位相シフト
φ2 第1の境界面9における内部反射によるs偏光光の位相シフト
Claims (32)
- 光線束を焦点面に合焦する合焦光学系と、該光線束の合焦スポットの形状形成手段とを有するとともに、該合焦スポット形状形成手段が該光線束の第1の部分と第2の部分との間に位相シフトを生成するよう構成された光学装置であって、
前記合焦スポット形状形成手段は、第1の境界面と第2の境界面とを有すること、及び
前記第1の境界面は、前記光線束の前記第1の部分を反射し、かつ前記第2の境界面は、前記光線束の前記第2の部分を反射すること
を特徴とする光学装置。 - 前記第1の境界面は、第1の材料と第2の材料との間の境界面であり、かつ前記第2の境界面は、該第1の材料と第3の材料との間の境界面であること
を特徴とする請求項1に記載の光学装置。 - 前記光線束の前記第1の部分の及び/又は前記第2の部分の前記反射は、全反射を含むこと
を特徴とする請求項1又は2に記載の光学装置。 - 前記第1の材料、前記第2の材料及び前記第3の材料の少なくとも1つは、低分散能を有すること
を特徴とする請求項2又は3に記載の光学装置。 - 前記第3の材料は、1種類のガス又は混合ガスないし空気から構成されること
を特徴とする請求項2〜4の何れか一項に記載の光学装置。 - 前記位相シフトは、前記光線束の波長λに殆ど依存しないこと、及び
前記位相シフトは、任意の波長成分に対し、λ/2又はλ/4であること
を特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の光学装置。 - 前記光線束は、複数の波長成分を有すること、及び
前記位相シフトは、任意の波長成分に対し、λ/2又はλ/4であること
を特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の光学装置。 - 前記光線束は、前記反射により、s偏光化されること
を特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の光学装置。 - 前記位相シフトは、前記反射の角度を変化することにより調整可能であること
を特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載の光学装置。 - 前記第1の材料、前記第2の材料及び前記第3の材料の少なくとも1つを回動ないし旋回するための回動装置を有すること
を特徴とする請求項9に記載の光学装置。 - 前記第1の材料、前記第2の材料及び前記第3の材料の少なくとも1つは、サブストラクチャを有すること
を特徴とする請求項1〜10の何れか一項に記載の光学装置。 - 光線束を焦点面に合焦する合焦光学系と、該光線束の合焦スポットの形状形成手段とを有するとともに、該合焦スポット形状形成手段が該光線束の第1の部分と第2の部分との間に位相シフトを生成するよう構成されたラスタ顕微鏡において、
前記合焦スポット形状形成手段は、第1の境界面と第2の境界面とを有すること、及び
前記第1の境界面は、前記光線束の前記第1の部分を反射し、かつ前記第2の境界面は、前記光線束の前記第2の部分を反射するとともに、該第1の境界面は、第1の材料と第2の材料との間の境界面であり、かつ該第2の境界面は、該第1の材料と第3の材料との間の境界面であること
を特徴とするラスタ顕微鏡。 - 前記光線束の前記第1の部分の及び/又は前記第2の部分の前記反射は、全反射を含むこと
を特徴とする請求項12に記載のラスタ顕微鏡。 - 前記第2の材料は、前記第1の材料上の被膜であること
を特徴とする請求項12又は13に記載のラスタ顕微鏡。 - 前記第1の材料、前記第2の材料及び前記第3の材料の少なくとも1つは、低分散能を有すること
を特徴とする請求項12〜14の何れか一項に記載のラスタ顕微鏡。 - 前記第3の材料は、1種類のガス又は混合ガスないし空気から構成されること
を特徴とする請求項12〜15の何れか一項に記載のラスタ顕微鏡。 - 前記光線束は、前記反射により、s偏光化されること
を特徴とする請求項12〜16の何れか一項に記載のラスタ顕微鏡。 - 前記位相シフトは、前記反射の角度を変化することにより調整可能であること
を特徴とする請求項12〜17の何れか一項に記載のラスタ顕微鏡。 - 試料は、試料領域において、励起光線束によって光学的に励起されること
を特徴とする請求項12〜18の何れか一項に記載のラスタ顕微鏡。 - 前記光線束は、前記励起された試料領域又は前記励起された試料領域の部分領域において、誘導放射を引き起こすこと
を特徴とする請求項19に記載のラスタ顕微鏡。 - 前記光線束は、前記励起された試料領域又は前記励起された試料領域の部分領域において、前記試料の更なる励起、ないし既に励起されている状態の更なる励起を引き起こすこと
を特徴とする請求項19に記載のラスタ顕微鏡。 - 光線束の第1の部分と第2の部分との間に位相シフトを生成するよう構成された位相フィルタであって、
第1の境界面と第2の境界面とを有すること、及び
前記第1の境界面は、前記光線束の前記第1の部分を反射し、かつ前記第2の境界面は、前記光線束の前記第2の部分を反射するとともに、該第1の境界面は、第1の材料と第2の材料との間の境界面であり、かつ該第2の境界面は、該第1の材料と第3の材料との間の境界面であること
を特徴とする位相フィルタ。 - 前記光線束の前記第1の部分の及び/又は前記第2の部分の前記反射は、全反射を含むこと
を特徴とする請求項22に記載の位相フィルタ。 - 前記第2の材料は、前記第1の材料上の被膜であること
を特徴とする請求項22に記載の位相フィルタ。 - 前記第1の材料は、低分散能を有すること
を特徴とする請求項22〜24の何れか一項に記載の位相フィルタ。 - 前記第1の材料は、プリズム又は斜方六面体又は直六面体等の三次元幾何構造体であること
を特徴とする請求項22に記載の位相フィルタ。 - 前記三次元幾何構造体の1つの面の一部は前記第2の材料と境を接し、かつ該面の残部の少なくとも一部は前記第3の材料と境を接すること
を特徴とする請求項26に記載の位相フィルタ。 - 前記第3の材料は、1種類のガス又は混合ガスないし空気から構成されること
を特徴とする請求項22〜27の何れか一項に記載の位相フィルタ。 - 前記位相シフトは、前記光線束の波長λに殆ど依存しないこと、及び
前記位相シフトは、凡そλ/2又はλ/4であること
を特徴とする請求項22〜28の何れか一項に記載の位相フィルタ。 - 前記光線束は、複数の波長成分を有すること、及び
前記位相シフトは、任意の波長成分に対し、λ/2又はλ/4であること
を特徴とする請求項22〜29の何れか一項に記載の位相フィルタ。 - 前記位相シフトは、前記反射の角度を変化することにより調整可能であること
を特徴とする請求項22〜30の何れか一項に記載の位相フィルタ。 - 前記第1の材料、前記第2の材料及び前記第3の材料の少なくとも1つを回動ないし旋回するための回動装置を有すること
を特徴とする請求項31に記載の位相フィルタ。
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