JP2007531060A - 浸漬液を用いた広帯域顕微鏡観察用カタジオプトリック結像系 - Google Patents
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Abstract
Description
乾式結像用対物系を用いた広帯域紫外域高補正型高NAカタジオプトリック系を開示する特許としては、Shafer et al.に付与された米国特許(特許文献1及び2)がある。特許文献1及び2に開示されている乾式結像用の構成は、何れも、ある種の優良な検査能力を有しまたある種の優良な結像特性を呈するものである。特許文献1による教示に基づくカタジオプトリック系の例100を図1に、特許文献2による教示に基づくカタジオプトリック系の例200を図2に、それぞれ示す。図1に示した構成は特許文献1の図1に示されているものと、また図2に示した構成は特許文献2の図4に示されているものと、それぞれ同様の構成である。
本発明に係る構成は、一種類(状況によっては複数種類)のガラス素材を用いて形成され、広い波長域に亘り収差補正された高性能の浸漬結像用のカタジオプトリック対物系である。以下に記載の通り、本発明に係る対物系は、とりわけ顕微鏡観察の分野において有用である。図3に、本発明の第1実施形態に係るカタジオプトリック対物系を示す。この図の対物系は紫外光及び可視光が属するスペクトル域、即ち約0.266〜0.436μmの波長域における広帯域結像向けに最適化されており、本対物系では0.95という高いNAが得られる。但しこのNAは浸漬媒として純水を用いた場合の値であり、純水よりも高い屈折率を有する他の物質を浸漬媒として用いれば更に高いNAが得られる。また、本実施形態では、Schupmannの原理とOffner型の視野レンズとを組み合わせて使用することによって、軸方向色収差及び一次の横方向色収差(lateral color)を補正している。即ち、この図に示されているように、視野レンズ群302を中間像315の位置から僅かにずらすことによって性能を向上させると共に、浸漬液層313として示される液体を使用している。
Claims (66)
- 約266〜1000nmの波長域に属する光エネルギによる標本の検査に用いられる対物系であって、
上記光エネルギを受け取って合焦光エネルギを生成するよう構成された少なくとも1個の合焦レンズを含む合焦レンズ群と、
上記合焦レンズ群から上記合焦光エネルギを受け取って中間光エネルギを供給するよう方向設定された視野レンズと、
上記視野レンズから上記中間光エネルギを受け取って制御光エネルギを生成するよう位置設定されたマンジャンミラー配列と、
上記マンジャンミラー配列と上記標本の間にある浸漬液と、
を備える対物系。 - 請求項1記載の対物系であって、上記波長域に対する比帯域幅が0.5超である対物系。
- 請求項1記載の対物系であって、上記マンジャンミラー配列が、
大きく湾曲した複数個の凹面を有し第2面反射を呈する第1レンズ/ミラー素子と、
僅かに湾曲した複数個の面を有し第2面反射を呈する第2レンズ/ミラー素子と、
を含む対物系。 - 請求項3記載の対物系であって、上記マンジャンミラー配列が、更に、上記浸漬液に接する面を有する第3レンズ素子を含む対物系。
- 請求項1記載の対物系であって、約0.9超の開口率を呈するよう構成された対物系。
- 請求項1記載の対物系であって、約1.1超の開口率を呈するよう構成された対物系。
- 請求項4記載の対物系であって、約1.2超の開口率を呈するよう構成された対物系。
- 請求項1記載の対物系であって、合焦レンズ群に属する個々のレンズの直径及び視野レンズの直径が、何れも約25mm未満である対物系。
- 請求項1記載の対物系であって、全レンズが一種類のガラス素材から形成された対物系。
- 請求項1記載の対物系であって、上記視野レンズ、上記合焦レンズ群及び上記マンジャンミラー配列を含め、全構成素子数が9個未満である対物系。
- 請求項1記載の対物系であって、上記ガラス素材が熔融シリカである対物系。
- 請求項1記載の対物系であって、上記ガラス素材が弗化カルシウムである対物系。
- 請求項2記載の対物系であって、中心波長=633nmに比した収差補正帯域幅が約0.9未満である対物系。
- 請求項2記載の対物系であって、中心波長=196nmに比した収差補正帯域幅が約0.07未満である対物系。
- 請求項1記載の対物系であって、複数種類のガラス素材から形成された対物系。
- 請求項15記載の対物系であって、上記ガラス素材が熔融シリカ及び弗化カルシウムを含む対物系。
- 請求項1記載の対物系であって、上記標本から約45mmの場所に配置できるフランジを有する顕微鏡にて使用される対物系。
- 請求項1記載の対物系であって、上記標本から約100mmの場所に配置できるフランジを有する顕微鏡にて使用される対物系。
- 請求項1記載の対物系であって、上記合焦レンズ及び上記視野レンズが当該視野レンズと上記マンジャンミラー配列の間に中間像を形成する対物系。
- 標本の検査に用いられる対物系であって、
少なくとも1個の合焦レンズを含み光エネルギを受け取れるよう構成された合焦レンズ群と、
上記合焦レンズ群から合焦光エネルギを受け取り中間光エネルギを供給するよう方向設定された少なくとも1個の視野レンズと、
上記視野レンズから上記中間光エネルギを受け取り制御光エネルギを生成するよう位置設定されたマンジャンミラー配列と、
上記マンジャンミラー配列と上記標本の間に位置する浸漬媒と、
を備え、上記マンジャンミラー配列が、0.9超の開口率及び約0.15mm以上の視野サイズで以て上記制御光エネルギを上記標本に与える対物系。 - 請求項20記載の対物系であって、上記光エネルギの波長が約157nmから赤外域に及ぶ波長域に属し、この光エネルギに対する本対物系の比帯域幅が0.5超である対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、上記マンジャンミラー配列が、
大きく湾曲した複数個の凹面を有し第2面反射を呈する第1レンズ/ミラー素子と、
僅かに湾曲した複数個の面を有し第2面反射を呈する第2レンズ/ミラー素子と、
を含む対物系。 - 請求項20記載の対物系であって、上記マンジャンミラー配列が、
大きく湾曲した複数個の凹面を有し第2面反射を呈する第1レンズ/ミラー素子と、
僅かに湾曲した複数個の面を有し第2面反射を呈する第2レンズ/ミラー素子と、
上記浸漬媒に接する面を有する第3レンズ素子と、
を含む対物系。 - 請求項20記載の対物系であって、各レンズの直径が約25mm未満である対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、全レンズが一種類のガラス素材から形成された対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、構成素子数が7個以下である対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、その開口率が約0.9超である対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、その開口率が約1.1超である対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、その開口率が約1.2超である対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、構成素子数が9個未満である対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、構成素子数が11個未満である対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、構成素子数が7個未満である対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、全レンズが一種類のガラス素材から形成された対物系。
- 請求項33記載の対物系であって、上記ガラス素材が熔融シリカである対物系。
- 請求項33記載の対物系であって、上記ガラス素材が弗化カルシウムである対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、中心波長=約633nmに比した収差補正帯域幅が約0.9未満である対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、中心波長=約196nmに比した収差補正帯域幅が約0.07未満である対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、通常動作中に上記標本から約45mm以内に配置されるフランジを備えた顕微鏡にてそのフランジ内に配置できる対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、通常動作中に上記標本から約100mm以内に配置されるフランジを備えた顕微鏡にてそのフランジ内に配置できる対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、上記浸漬媒の主成分が水である対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、上記浸漬媒の主成分が油である対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、上記浸漬媒の主成分がシリコーンゲルである対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、球面収差、軸方向色収差及び収差色変化が比較的小さくなるよう最適化された対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、上記標本の位置にて約1.0超の開口率を呈する対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、各レンズの直径が約35mm未満である対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、通常動作中に上記標本から約45mm以内に配置できるフランジを有する顕微鏡と併用できる対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、二種類以下のガラス素材を用いる対物系。
- 請求項47記載の対物系であって、上記ガラス素材が熔融シリカ及び弗化カルシウムを含む対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、上記浸漬媒が、水、油及びシリコーンゲルのうち一種類を含む対物系。
- 請求項49記載の対物系であって、約1.2の開口率を呈するよう構成された対物系。
- 標本を検査する方法であって、
約157nmから赤外域に及ぶ波長域を有する光エネルギを供給するステップと、
それぞれ約100mm未満の直径を有する少なくとも1個のレンズを用い上記光エネルギを合焦させ合焦光エネルギとするステップと、
上記合焦光エネルギを受け取り中間光エネルギに変換するステップと、
上記中間光エネルギを受け取り浸漬媒を介して上記標本に制御光エネルギを供給するステップと、
を有する方法。 - 出射瞳を有する対物系と併用され標本の検査に用いられる可変焦点距離光学系であって、
少なくとも1個の合焦レンズを含み上記対物系の出射瞳から光エネルギを受け取るよう構成された固定型の合焦レンズ群と、
上記合焦レンズ群から合焦光エネルギを受け取り像を形成するよう方向設定された少なくとも1個の可動型の結像レンズ群と、
を備え、各結像レンズ群を上記合焦レンズ群に対して再位置決めすることができ、且つ上記合焦レンズ群と上記対物系の出射瞳との間の隙間を利用し別の光学素子を挿入することができる可変焦点距離光学系。 - 請求項52記載の可変焦点距離光学系であって、その波長域が約266nmから赤外域に及ぶ光エネルギにて作動する可変焦点距離光学系。
- 請求項52記載の可変焦点距離光学系であって、上記別の光学素子が、ビームスプリッタ、フェーズプレート及びフィルタのうち少なくとも一種類を含む可変焦点距離光学系。
- 請求項52記載の可変焦点距離光学系であって、自力補正型である可変焦点距離光学系。
- 請求項52記載の可変焦点距離光学系であって、全レンズが一種類の素材から形成された可変焦点距離光学系。
- 請求項52記載の可変焦点距離光学系であって、各レンズが二種類の素材のうち一種類から形成された可変焦点距離光学系。
- 請求項52記載の可変焦点距離光学系であって、各結像レンズ群の最後段にあるレンズの表面と本可変焦点距離光学系により形成される像との間隔が、少なくとも20mmある可変焦点距離光学系。
- 請求項52記載の可変焦点距離光学系であって、上記像までの距離を調整する際、上記合焦レンズ群と少なくとも1個の結像レンズ群の間隔を狭めるとその焦点距離が長くなる可変焦点距離光学系。
- 請求項59記載の可変焦点距離光学系であって、検知器を動かすことにより上記像までの距離を調整できる可変焦点距離光学系。
- 請求項59記載の可変焦点距離光学系であって、「4」の字配置になるよう2個のミラーを動かすことにより上記像までの距離を調整できる可変焦点距離光学系。
- 請求項52記載の可変焦点距離光学系であって、2個のミラーをトロンボーン状配置にて用いることにより上記像までの距離を調整できる可変焦点距離光学系。
- 請求項7記載の対物系であって、上記浸漬液が純水である対物系。
- 請求項1記載の対物系であって、上記浸漬液の屈折率が純水の屈折率より高い対物系。
- 請求項29記載の対物系であって、上記浸漬媒が純水である対物系。
- 請求項20記載の対物系であって、上記浸漬媒の屈折率が純水の屈折率より高い対物系。
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