JP2006154098A - 観察光学装置及び顕微鏡 - Google Patents
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Abstract
【課題】観察光学系と自動焦点系とを併用したとしても自動焦点系の光束に影響を及ぼすことがないこと。
【解決手段】DUV照明/結像装置51におけるランプハウス20から出射された照明光束を無限遠補正光学系7に入射させる偏光ビームスプリッタ24と標本面9からの戻り光束を無限遠補正光学系7から分離するダイクロイックミラー25との間にλ/4波長板50を設けた。
【選択図】図2
【解決手段】DUV照明/結像装置51におけるランプハウス20から出射された照明光束を無限遠補正光学系7に入射させる偏光ビームスプリッタ24と標本面9からの戻り光束を無限遠補正光学系7から分離するダイクロイックミラー25との間にλ/4波長板50を設けた。
【選択図】図2
Description
本発明は、対物レンズからの射出光を略平行光束とする無限遠補正タイプを有する観察光学装置、及び無限遠補正の光学系に2段又は3段等の複数段の中間鏡筒を介して各種検鏡法の観察光学系を挿脱可能とし、これら観察光学系の自動焦点装置を備えた顕微鏡に関する。
図3はアクティブ型の自動焦点装置の構成図であって、特許文献1に開示されている図43に示されている瞳分割法の自動合焦装置の光路図を示す。光源としてのレーザダイオード1は、直線偏光の赤外線レーザ光を出力する。このレーザダイオード1から出力される赤外線レーザ光の光路上には、コリメートレンズ2、ストッパ3、偏光ビームスプリッタ4が設けられている。ストッパ3は、コリメートレンズ2によって変換された赤外線の平行光束の半分を正確に遮光する。
偏光ビームスプリッタ4の全反射の光路上には、λ/4波長板5、ダイクロイックミラー6が設けられている。ダイクロイックミラー6は、可視光線の波長よりも長い波長を有する光束のみを反射する。このダイクロイックミラー6の下方への反射光路上には、無限遠補正光学系7、対物レンズ8が設けられている。無限遠補正光学系7は、対物レンズ8を通った標本面9からの光束を略平行光束とする。
又、偏光ビームスプリッタ4の透過光路上には、結像レンズ10、2分割受光素子11が設けられている。この2分割受光素子11は、2つの受光部11a、11bを有する。
このような構成の自動焦点装置であれば、レーザダイオード1から出力された赤外線レーザ光は、コリメートレンズ2によって平行光束に変換され、ストッパ3により正確に半分が遮光されて半円状の光束となる。この半円状の赤外線の平行光束は、偏光ビームスプリッタ4によって全反射し、λ/4波長板5を通って円偏光の平行光束となる。
この円偏光の平行光束になった赤外線レーザ光は、ダイクロイックミラー6により全反射し、無限遠補正光学系7を通って対物レンズ8に入射し、この対物レンズ8により集光されて標本面9上に照射される。標本面9に合焦高さが合えば、赤外線レーザ光は、標本面9上に点となって結像される。
標本面9上でに合焦して反射した赤外線レーザ光(反射光束)は、対物レンズ8を再び通って平行光束になる。この復路の赤外線の反射光束は、往路の赤外線レーザ光とは異なり、光軸Pを挟んで反対側に半球状の光束断面を有して進行する。この赤外線の反射光束は、無限遠補正光学系7を通ってダイクロイックミラー6に入射する。このダイクロイックミラー6は、可視光線の波長よりも長い波長を有する光束のみを反射するので、標本面9上からの赤外線の反射光束は、ダイクロイックミラー6によって全反射され、無限遠補正光学系7の光路上から分離される。
この無限遠補正光学系7の光路上から分離された赤外線の反射光束は、λ/4波長板5を透過して直線偏光に戻される。このとき、赤外線の反射光束の偏光面は、往路の赤外線レーザ光の偏光面に対して直交方向となる。
これにより、λ/4波長板5を透過した赤外線の反射光束は、偏光ビームスプリッタ4を全透過し、往路から分離されて結像レンズ10に入射し、2分割受光素子11に投影される。
この2分割受光素子11は、対物レンズ8の焦点面と共役の位置に配置されているので、標本面9が対物レンズ8の合焦位置にあれば、復路の赤外線の反射光束は、2分割受光素子11上に点となって結像する。
標本面9が対物レンズ8の合焦位置(フォーカス位置)からずれていれば、復路の赤外線の反射光束は、対物レンズ8の後方で僅かに平行光束にならない。このため、対物レンズ8の焦点位置と共役の関係に配置されている2分割受光素子11上では、復路の赤外線の反射光束が有限の広がりを持つボケた円形状になる。
往路において赤外線レーザ光は、ストッパ3により正確に半分が遮光されて半円状の光束になっているので、2分割受光素子11上における結像点の位置は、標本面9上の非合焦(デフォーカス)の位置がニアフォーカス側にあるか又はファーフォーカス側にあるかに対応して受光部11a側又は受光部11b側となる。
従って、各受光部11a、11bの各受光量を不図示の制御部で比較すれば、標本面9上のデフォーカスの位置がニアフォーカス側又はファーフォーカス側にあるかを判定できる。この判定の結果、各受光部11a、11bの各受光量が等しくなるように標本面9の高さを不図示の駆動部で上下方向に昇降すれば、自動焦点の動作ができる。
このような自動合焦装置は、対物レンズ8から射出光が無限遠補正光学系7により略平行光束となる無限遠補正タイプの顕微鏡システムに組み合わされる。無限遠補正光学系7は、顕微鏡システム中の中間鏡筒部に該当し、この中間鏡筒部に他の光学系などが設けられる。すなわち、自動合焦装置は、併用する他の光学系と抱き合わせで、自動合焦装置に他の光学系を積み重ねて使用される。他の光学系としては、例えば可視の落射照明装置、又は各種検鏡法を有する観察光学系として例えばDUV(深紫外光)照明/結像装置などがある。
上記自動合焦装置で問題となるのは、併用する落射照明装置又はDUV照明/結像装置である。図4は一般的なDUV照明/結像装置の構成図である。ランプハウス20から放射された深紫外光束の光路上には、帯域フィルタ兼絞り21、コリメートレンズ22、第1の全反射鏡23が設けられている。帯域フィルタ兼絞り21は、ランプハウス20から放射された光束から深紫外光束のみを透過させると共に所定のビーム径に整形する。
第1の全反射鏡23の反射光路上には、偏光ビームスプリッタ24が設けられている。この偏光ビームスプリッタ24は、特定の偏光方向を有する成分の光束だけ反射するもので、ここでは直線偏光の深紫外光束を反射する。この偏光ビームスプリッタ24の反射光路上には、ダイクロイックミラー25が設けられている。
このダイクロイックミラー25は、図3に示す自動焦点装置のダイクロックミラー6とは異なり、可視光線の波長よりも短い波長を有する光束のみを反射するもので、深紫外光束を全反射する。このダイクロイックミラー25の下方への反射光路上には、無限遠補正光学系7、λ/4波長板26、対物レンズ8が設けられている。なお、以上の照明用経路の全体は、例えばケーラー照明系を構成している。
なお、照明用光束は、ケーラー照明を構成しているので、無限遠補正光学系7を透過するとき、平行光束にはなっておらず、対物レンズ8の後焦点面に集光し、対物レンズ8と標本9との間では、平行光束となる。
反射光の光束について言えば、標本面9の任意の点から反射した光は、対物レンズ8を通って平行光束となり、無限遠補正光学系7を略平行光束の状態で通過する。
λ/4波長板26は、例えば微分干渉法に用いるDIC(微分干渉)プリズムなどと同一寸法のキューブ内に収納され、対物レンズ8の直上に挿入される。λ/4波長板26が対物レンズ8の直上に挿入されるのは、仮にλ/4波長板26が偏光ビームスプリッタ24とダイクロイックミラー25との間の光路上に設けられていると、λ/4波長板26により円偏光された光束がダイクロイックミラー25によって反射されるとき、偏光面に回転が生じて楕円偏光になるおそれを考慮してλ/4波長板26は、対物レンズ8の直上に挿入している。
DICプリズム又はDUV用のλ/4波長板などをキューブ内に収納し、このキューブを無限遠補正光学系7の光路上に挿脱すれば、一組の顕微鏡システムで、微分干渉法又はDUV観察などの各種の特殊な検鏡法に任意に切り替えることが可能である。
又、偏光ビームスプリッタ24の反射光路上には、結像レンズ27、第2の全反射鏡28が設けられ、この第2の全反射鏡28の反射光路上に深紫外線用の撮像装置29が設けられている。
このような構成のDUV照明/結像装置であれば、ランプハウス20から出射された光束は、帯域フィルタ兼絞り21を透過することにより深紫外光束のみを透過させると共に所定のビーム径に整形される。この帯域フィルタ兼絞り21を透過した深紫外光束は、コリメートレンズ22により平行光束の照明用となる。
この深紫外光束は、第1の全反射鏡23により光路を曲げられて偏光ビームスプリッタ24に入射し、この偏光ビームスプリッタ24によって特定の偏光方向を持つ成分、ここでは直線偏光を有する深紫外光束のみが反射し、ダイクロイックミラー25に入射する。
このダイクロイックミラー25は、可視光線の波長よりも短い波長を有する光束のみを反射するので、深紫外の波長を有する深紫外光束を全反射する。このダイクロイックミラー25で全反射した深紫外光束は、無限遠補正光学系7を通り、λ/4波長板26により円偏光に偏光され、深紫外光用の対物レンズ8を通って、標本面9上に照射される。
標本面9上で反射した深紫外光束は、対物レンズ8を再び通って平行光束になり、λ/4波長板26を透過して直線偏光に戻される。ここで、深紫外光束は、λ/4波長板26を透過することにより偏光面が往路の偏光面方向に対して直交するものとなる。この直線偏光を有する深紫外光束は、無限遠補正光学系7を通り、ダイクロックミラー25で全反射し、偏光ビームスプリッタ24に入射する。
深紫外光束は、偏光ビームスプリッタ24を透過し、往路から分離される。この往路から分離された深紫外光束は、結像レンズ27により深紫外線用の撮像装置29に結像される。
撮像装置29は、対物レンズ8の焦点面と共役の位置に配置されているので、標本面9が合焦の高さ位置にあれば、復路の深紫外光束は、撮像装置29に結像し、深紫外光束による観察画像を撮像できることができる。
このようなDUV照明/結像装置は、そもそも上記の如く無限遠補正タイプの顕微鏡システムであって、他の装置と抱き合わせで使用される装置である。このDUV照明/結像装置を上記図3に示す赤外線レーザ光を用いた自動焦点装置と併用する場合を考えると、図3に示すλ/4波長板5と標本面9との間に進行する赤外線レーザ光は、本来円偏光であるべきであるが、図4に示すようにDUV照明/結像装置には、対物レンズ8の直上に深紫外光用のλ/4波長板26が挿入されていることから、赤外線レーザ光は、楕円偏光になってしまう。
このため、標本面9からの戻り光を赤外線レーザ光用のλ/4波長板5により直線偏光に戻したとき、標本面9からの戻り光の強度が低下してしまう。戻り光の強度が低下すると、例えば透明ガラスのような低反射率の標本を観察する場合、自動焦点の検出が困難になる。これを解決しようとしてレーザダイオード1の出射パワーを大きくすると、レーザダイオード1の寿命が短くなってしまい、メンテナンスフリーと言えなくなる。これまでは、このような問題に着目してこなかった。
DUV照明/結像装置と自動焦点装置を併用した実例を図5を参照して説明する。図5は特許文献2に開示されている検査装置に適用した実例を示す。照明光学系30には、紫外線光源31、開口絞り32、視野絞り33などを有している。
ビームスプリッタ34の反射光路上には、第2のダイクロイックミラー38、第1のダイクロイックミラー39が設けられ、このうち第2のダイクロイックミラー38の反射光路上に焦点検出光学系40が設けられている。第2のダイクロイックミラー38及び第1のダイクロイックミラー39の透過光路上には、撮像系41が設けられている。この撮像系41は、ズームレンズ42及びイメージセンサ43を有している。
このような構成であれば、照明光学系30から出射された紫外線は、ビームスプリッタ34、λ/2波長板35、λ/4波長板36及び対物レンズ37を通して標本面9に照射される。標本面9からの反射光束は、λ/4波長板36、λ/2波長板35を透過し、ビームスプリッタ34で反射して第2のダイクロイックミラー38に入射し、その一部が反射して焦点検出光学系40に入射する。この焦点検出光学系40は、標本面9からの反射光束を受光して焦点位置を検出する。又、標本面9からの反射光束は、第2のダイクロイックミラー38、第1のダイクロイックミラー39を透過して撮像系41に入射し、この撮像系41により標本面9の像が撮像される。
特開2001−296469号公報(図43)
特開2000−155099号公報(図5(a)、段落番号[0034][0035])
以上のような特許文献2に開示されている検査装置は、DUV照明/結像装置の像解像度の改善を目的として、対物レンズ37の直上にλ/2波長板35とλ/4波長板36とを併設して偏光方向を可変にすることを提案している。
特許文献2の明細書中の段落番号[0034]には、「波長200〜250nm以下程度の照明光を用いた欠陥検出方法について示す。」の記載があり、段落番号[0035]には、650nm以上の光を自動焦点検出用波長域としている。」の記載がある。すなわち、波長200〜250nm以下程度の照明光は、深紫外光の領域である。
このため、自動焦点検出用の波長650nmの光は、深紫外光用に設計されているλ/2波長板35とλ/4波長板36とを透過するとき、円偏光が楕円偏光に劣化することは明白に分かる。
又、図5(特許文献2中の図面図5(a))には自動焦点検出部40の中央部に偏光ビームスプリッタを記載しているので、この偏光ビームスプリッタにより復路の直線偏光を往路から分離するときに、自動焦点検出用の光の強度が不足することも容易に考察できる。
以上のようにDUV照明/結像装置で偏光を用いる場合、λ/4波長板36板をDUV照明/結像装置と自動焦点検出部40とで共用する平行光束部に挿入しているために、併用する他の装置、例えばアクティブ型の自動焦点装置の偏光がλ/4波長板36を透過して悪影響を受けるという問題点がある。
本発明は、第1の光束を対物レンズを通して標本に照射し、標本からの戻り光束を結像して標本の観察像を取得する観察光学系と、第1の光束及び戻り光束を平行光束として同一光路上に通す無限遠補正光学系と、観察光学系における第1の光束を無限遠補正光学系に入射させる第1の光学素子と戻り光束を第1の光束の光路から分離する第2の光学素子との間に設けられ、第1の光束及び戻り光束の偏光の状態を変換する第3の光学素子とを具備した観察光学装置である。
本発明は、対物レンズを通った標本からの光束を略平行光束とする無限遠補正光学系と、無限遠補正光学系に対して挿脱可能に設けられ、略平行光束の第1の光束を対物レンズを通して標本に照射し、標本からの戻り光束を結像して標本の観察像を取得する少なくとも1つの観察光学系と、第1の光束の波長とは異なる波長帯域を有する略平行光束の第2の光束を無限遠補正光学系から対物レンズを通して標本に照射し、標本からの反射光束を受光して観察光学系の自動焦点を行う自動焦点系とを有する顕微鏡において、観察光学系は、第1の光束及び戻り光束の偏光の状態を変換する光学素子を有する顕微鏡である。
本発明は、第1の光束を対物レンズを通して標本に照射し、標本からの戻り光束を結像して標本の観察像を取得する観察光学系と、第2の光束を対物レンズを通して標本に照射し、標本からの反射光束を受光して観察光学系の自動焦点を行う自動焦点系と、第1の光束、戻り光束、第2の光束及び反射光束を平行光束として同一光路上に通す無限遠補正光学系と、観察光学系における第1の光束を無限遠補正光学系に入射させる第1の光学素子と戻り光束を第1の光束の光路から分離する第2の光学素子との間に設けられ、第1の光束及び戻り光束の偏光の状態を変換する第3の光学素子とを具備した顕微鏡である。
本発明は、第1の光源から出射された第1の光束を略平行光束として第1の光学素子により無限遠補正光学系に入射させ、無限遠補正光学系から対物レンズを通して標本に照射し、標本からの戻り光束を第2の光学素子により第1の光束から分離して結像することにより標本像を取得する観察光学系と、第2の光源から出射された第2の光束を無限遠補正光学系から対物レンズを通して標本に照射し、標本からの反射光束を受光して観察光学系に対する自動焦点を行う自動焦点系と、無限遠補正光学系を通る第1の光及び戻り光束は、直線偏光、楕円偏光又は円偏光を有し、観察光学系における第1の光学素子と第2の光学素子との間の光路上に第1の光束及び戻り光束の偏光の状態を変換する第3の光学素子を設けた顕微鏡である。
本発明は、観察光学系と自動焦点系とを併用したとしても自動焦点系の光束に影響を及ぼすことがない観察光学装置及び顕微鏡を提供できる。
以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図3及び図4と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図1は顕微鏡に組み合わせられる観察光学装置としての例えばDUV照明/結像装置の構成図である。このDUV照明/結像装置51は、対物レンズ8を通る標本面9からの戻り光束を略平行光束とする無限遠補正光学系7を有する顕微鏡に対して挿脱可能である。
このDUV照明/結像装置51は、ランプハウス20から出射された照明光束を無限遠補正光学系7に入射させる偏光ビームスプリッタ24と標本面9からの戻り光束を無限遠補正光学系7から分離するダイクロイックミラー25との間に光学素子としてのλ/4波長板50を設けている。
このλ/4波長板50は、無限遠補正光学系7から対物レンズ8を通して標本面9に照射する照明光束と、標本面9から対物レンズ8、無限遠補正光学系7を通して戻ってくる戻り光束との各偏光の状態を変換する。
このDUV照明/結像装置51は、対物レンズ8の光軸上に無限遠補正光学系7を設けた無限遠補正タイプの顕微鏡に組み合わされる。この無限遠補正光学系7は、顕微鏡中の中間鏡筒部に該当し、この中間鏡筒部にDUV照明/結像装置51などの他の光学系などが設けられる。他の光学系としては、例えば可視の落射照明装置、又は各種検鏡法を有する観察光学系などである。
図2はDUV照明/結像装置51と自動焦点装置52とを併用した顕微鏡の構成図である。顕微鏡における対物レンズ8を通る標本面9からの戻り光束を略平行光束とする無限遠補正光学系7には、DUV照明/結像装置51と自動焦点装置52とが設けられている。この場合、顕微鏡中の中間鏡筒部に対して自動焦点装置52が設けられ、DUV照明/結像装置51の上方に自動焦点装置52が積み重ねられて設けられている。
自動焦点装置52は、レーザダイオード1から出力される直線偏光の赤外線レーザ光を用いる。
DUV照明/結像装置51は、ランプハウス20から放射される深紫外光束を用いる。
無限遠補正光学系7には、円偏光の平行光束になった赤外線レーザ光が進行し、かつ円偏光を有する深紫外光束が進行する。
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
自動焦点装置52のレーザダイオード1から出力された赤外線レーザ光は、コリメートレンズ2によって平行光束に変換され、ストッパ3により正確に半分が遮光されて半円状の光束となり、偏光ビームスプリッタ4によって全反射し、λ/4波長板5を通って円偏光の平行光束となる。
この円偏光の平行光束になった赤外線レーザ光は、ダイクロイックミラー6により全反射し、無限遠補正光学系7を通って対物レンズ8に入射し、この対物レンズ8により集光されて標本面9上に照射される。標本面9に合焦高さが合えば、赤外線レーザ光は、標本面9上に点となって結像される。
標本面9上からの反射光束は、対物レンズ8を再び通って平行光束になり、光軸Pを挟んで反対側に半球状の光束断面を有して進行する。この赤外線の反射光束は、無限遠補正光学系7を通ってダイクロイックミラー6に入射し、このダイクロイックミラー6によって全反射され、無限遠補正光学系7の光路上から分離される。
この無限遠補正光学系7の光路上から分離された赤外線の反射光束は、λ/4波長板5を透過して直線偏光に戻される。このとき、赤外線の反射光束の偏光面は、往路の赤外線レーザ光の偏光面に対して直交方向となる。これにより、λ/4波長板5を透過した赤外線の反射光束は、偏光ビームスプリッタ4を全透過し、往路から分離されて結像レンズ10に入射し、2分割受光素子11に投影される。
この2分割受光素子11は、対物レンズ8の焦点面と共役の位置に配置されているので、標本面9が対物レンズ8の合焦位置にあれば、復路の赤外線の反射光束は、2分割受光素子11上に点となって結像する。
標本面9が対物レンズ8の合焦位置(フォーカス位置)からずれていれば、復路の赤外線の反射光束は、対物レンズ8の後方で僅かに平行光束にならないので、対物レンズ8の焦点位置と共役の関係に配置されている2分割受光素子11上では、復路の赤外線の反射光束が有限の広がりを持つボケた円形状になる。
赤外線レーザ光は、ストッパ3により正確に半分が遮光されて半円状の光束になっているので、2分割受光素子11上における結像点の位置は、標本面9上の非合焦(デフォーカス)の位置がニアフォーカス側にあるか又はファーフォーカス側にあるかに対応して受光部11a側又は受光部11b側となる。
従って、各受光部11a、11bの各受光量を不図示の制御部で比較すれば、標本面9上のデフォーカスの位置がニアフォーカス側又はファーフォーカス側にあるかを判定できる。この判定の結果、各受光部11a、11bの各受光量が等しくなるように標本面9の高さを不図示の駆動部で上下方向に昇降すれば、自動焦点の動作ができる。
一方、DUV照明/結像装置のランプハウス20から出射された光束は、帯域フィルタ兼絞り21を透過することにより深紫外光束のみを透過させると共に所定のビーム径に整形され、コリメートレンズ22により平行光束の照明用となる。
この深紫外光束は、第1の全反射鏡23により光路を曲げられて偏光ビームスプリッタ24に入射し、この偏光ビームスプリッタ24によって特定の偏光方向を持つ成分、ここでは直線偏光を有する深紫外光束のみが透過し、次のλ/4波長板50を透過することにより円偏光に偏光される。
この円偏光を有する深紫外光束は、ダイクロイックミラー25に入射し、このダイクロイックミラー25で全反射し、無限遠補正光学系7を通り、深紫外光用の対物レンズ8を通って標本面9上に照射される。
標本面9上で反射した深紫外光束は、対物レンズ8を再び通って平行光束になり、無限遠補正光学系7を通り、ダイクロックミラー25で全反射して再びλ/4波長板50に入射する。
標本面9上からの深紫外光束は、λ/4波長板50を透過することにより直線偏光に戻される。ここで、深紫外光束は、λ/4波長板50を透過することにより偏光面が往路の偏光面方向に対して直交するものとなる。
λ/4波長板50を透過した深紫外光束は、偏光ビームスプリッタ24を透過し、往路から分離される。この往路から分離された深紫外光束は、結像レンズ27により深紫外線用の撮像装置29に結像される。
撮像装置29は、対物レンズ8の焦点面と共役の位置に配置されているので、標本面9が合焦の高さ位置にあれば、復路の深紫外光束は、撮像装置29に結像し、深紫外光束による観察画像を撮像できることができる。
このように上記第1の実施の形態によれば、DUV照明/結像装置51におけるランプハウス20から出射された照明光束を無限遠補正光学系7に入射させる偏光ビームスプリッタ25と標本面9からの戻り光束を無限遠補正光学系7から分離するダイクロイックミラー24との間にλ/4波長板50を設けた。
なお、本明細書中の背景技術でも述べたように光学系の組立公差の管理が充分であれば、背景技術で述べた楕円偏光による影響は軽減することが分かった。
従って、無限遠補正光学系7には、λ/4波長板50が挿入されることがなく、無限遠補正光学系7に進行する光束がλ/4波長板50による影響を受けることがない。すなわち、自動焦点装置52のレーザダイオード1から出力された赤外線レーザ光は、λ/4波長板50を透過することが全くなく、λ/4波長板50による影響を受けずに無限遠補正光学系7に進行できる。この結果、赤外線レーザ光の偏光が円偏光から楕円偏光に劣化することはなく、又光の強度が低下するような問題は生じない。
顕微鏡中の中間鏡筒部には、DUV照明/結像装置51などの他に、例えば可視の落射照明装置や各種検鏡法を有する少なくとも1つの観察光学装置などを積み重ねたりして挿脱可能である。
従って、これら観察光学装置が偏光を必要とするためにλ/4波長板50を観察光学装置内の光路上に設ければ、複数の観察光学装置を顕微鏡中の中間鏡筒部に挿脱して積み重ねても、自動焦点装置52のレーザダイオード1から出力された赤外線レーザ光の偏光に影響を及ぼすことはない。
1:レーザダイオード、2:コリメートレンズ、3:ストッパ、4:偏光ビームスプリッタ、5:λ/4波長板、6:ダイクロイックミラー、7:無限遠補正光学系、8:対物レンズ、9:標本、10:結像レンズ、11:2分割受光素子、11a,11b:受光部、20:ランプハウス、21:帯域フィルタ兼絞り、22:コリメートレンズ、23:第1の全反射鏡、24:偏光ビームスプリッタ、25:ダイクロイックミラー、26:λ/4波長板、27:結像レンズ、28:第2の全反射鏡、29:撮像装置、50:λ/4波長板、51:DUV照明/結像装置、52:自動焦点装置。
Claims (14)
- 第1の光束を対物レンズを通して標本に照射し、前記標本からの戻り光束を結像して前記標本の観察像を取得する観察光学系と、
前記第1の光束及び前記戻り光束を平行光束として同一光路上に通す無限遠補正光学系と、
前記観察光学系における前記第1の光束を前記無限遠補正光学系に入射させる第1の光学素子と前記戻り光束を前記第1の光束の光路から分離する第2の光学素子との間に設けられ、前記第1の光束及び前記戻り光束の偏光の状態を変換する第3の光学素子と、
を具備したことを特徴とする観察光学装置。 - 前記観察光学系は、深紫外線領域の波長を有する光束を用いることを特徴とする請求項1記載の観察光学装置。
- 前記光学素子は、λ/4波長板であることを特徴とする請求項1記載の観察光学装置。
- 前記観察光学系は、照明光束を放射する照明用光源と、
前記照明用光源から放射された前記照明光束をコリメートするコリメータレンズと、
前記コリメータレンズによりコリメートされた前記照明光束を前記無限遠補正光学系に入射させると共に、前記標本からの前記戻り光束を前記無限遠補正光学系から分離して前記照明光束が進行した光路上に戻すダイクロイックミラーと、
前記ダイクロイックミラーにより分離された前記戻り光束を前記照明光束の前記光路から分離する偏光ビームスプリッタと、
前記偏光ビームスプリッタにより分離された前記戻り光束を撮像する撮像装置と、
を有し、
前記光学素子は、前記ダイクロイックミラーと前記偏光ビームスプリッタとの間の光路上に配置された、
ことを特徴とする請求項1記載の観察光学装置。 - 対物レンズを通った標本からの戻り光束を略平行光束とする無限遠補正光学系と、
前記無限遠補正光学系に対して挿脱可能に設けられ、略平行光束の第1の光束を前記対物レンズを通して前記標本に照射し、前記標本からの戻り光束を結像して前記標本の観察像を取得する少なくとも1つの観察光学系と、
前記第1の光束の波長とは異なる波長帯域を有する略平行光束の第2の光束を前記無限遠補正光学系から前記対物レンズを通して前記標本に照射し、前記標本からの反射光束を受光して前記観察光学系の自動焦点を行う自動焦点系と、
を有する顕微鏡において、
前記観察光学系は、前記第1の光束及び前記戻り光束の偏光の状態を変換する光学素子を有することを特徴とする顕微鏡。 - 第1の光束を対物レンズを通して標本に照射し、前記標本からの戻り光束を結像して前記標本の観察像を取得する観察光学系と、
第2の光束を前記対物レンズを通して前記標本に照射し、前記標本からの反射光束を受光して前記観察光学系の自動焦点を行う自動焦点系と、
前記第1の光束、前記戻り光束、前記第2の光束及び前記反射光束を平行光束として同一光路上に通す無限遠補正光学系と、
前記観察光学系における前記第1の光束を前記無限遠補正光学系に入射させる第1の光学素子と前記戻り光束を前記第1の光束の光路から分離する第2の光学素子との間に設けられ、前記第1の光束及び前記戻り光束の偏光の状態を変換する第3の光学素子と、
を具備したことを特徴とする顕微鏡。 - 第1の光源から出射された第1の光束を略平行光束として第1の光学素子により無限遠補正光学系に入射させ、前記無限遠補正光学系から対物レンズを通して標本に照射し、前記標本からの戻り光束を第2の光学素子により前記第1の光束から分離して結像することにより前記標本像を取得する観察光学系と、
第2の光源から出射された第2の光束を前記無限遠補正光学系から前記対物レンズを通して標本に照射し、前記標本からの反射光束を受光して前記観察光学系に対する自動焦点を行う自動焦点系と、
前記無限遠補正光学系を通る前記第1の光及び前記戻り光束は、直線偏光、楕円偏光又は円偏光を有し、
前記観察光学系における前記第1の光学素子と前記第2の光学素子との間の光路上に前記第1の光束及び前記戻り光束の偏光の状態を変換する第3の光学素子を設けた、
ことを特徴とする顕微鏡。 - 前記自動焦点系の前記第2の光束は、赤外線領域の波長を有することを特徴とする請求項5、6又は7のうち少なくとも1項記載の顕微鏡。
- 前記観察光学系の前記第1の光束は、深紫外線領域の波長を有することを特徴とする請求項5、6又は7のうちいずれか1項記載の顕微鏡。
- 前記第3の光学素子は、λ/4波長板であることを特徴とする請求項6又は7記載の顕微鏡。
- 前記自動焦点系は、前記第2の光束を出射する前記第2の光源と、
前記第2の光源から出射された前記第2の光束の略半分を遮光する遮光板と、
前記遮光板により遮光されなかった前記第2の光束を略平行光束に変換するコリメータレンズと、
前記コリメータレンズにより略平行光束に変換された前記第2の光束を前記無限遠補正光学系に入射させて前記対物レンズを通して前記標本に照射させ、かつ前記標本からの前記反射光束を前記無限遠補正光学系から分離する第1のビームスプリッタと、
前記第1のビームスプリッタにより分離された前記反射光束を前記第2の光束の光路から分離する第2のビームスプリッタと、
前記第2のビームスプリッタにより分離された前記反射光束を受光する2分割受光素子と、
を有することを特徴とする請求項5、6又は7のうちいずれか1項記載の顕微鏡。 - 前記第3の光学素子は、前記第1のビームスプリッタと前記第2のビームスプリッタとの間の光路上に設けられ、前記第1の光束及び前記戻り光束の偏光の状態を変換するλ/4波長板であることを特徴とする請求項11記載の顕微鏡。
- 前記無限遠補正光学系に中間鏡筒部が設けられ、
前記観察光学系は、前記中間鏡筒部に対して挿脱可能であることを特徴とする請求項7又は8記載の顕微鏡。 - 前記観察光学系は、少なくとも微分干渉法を用いた観察、深紫外線を用いた観察、赤外線を用いた観察、X線を用いた観察、干渉法を用いた観察、又は落射照明系を有することを特徴とする請求項5、6又は7のうちいずれか1項記載の顕微鏡。
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JP2004342493A JP2006154098A (ja) | 2004-11-26 | 2004-11-26 | 観察光学装置及び顕微鏡 |
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JP2004342493A JP2006154098A (ja) | 2004-11-26 | 2004-11-26 | 観察光学装置及び顕微鏡 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016161600A (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-05 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡、顕微鏡システム、オートフォーカス方法、及び、プログラム |
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2004
- 2004-11-26 JP JP2004342493A patent/JP2006154098A/ja not_active Withdrawn
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