JP2009086392A - Phase-contrast microscope - Google Patents

Phase-contrast microscope Download PDF

Info

Publication number
JP2009086392A
JP2009086392A JP2007257038A JP2007257038A JP2009086392A JP 2009086392 A JP2009086392 A JP 2009086392A JP 2007257038 A JP2007257038 A JP 2007257038A JP 2007257038 A JP2007257038 A JP 2007257038A JP 2009086392 A JP2009086392 A JP 2009086392A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
light
ring
sample
objective lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007257038A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Mizuta
正宏 水田
Tomohiro Miyashita
智裕 宮下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2007257038A priority Critical patent/JP2009086392A/en
Publication of JP2009086392A publication Critical patent/JP2009086392A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phase-contrast microscope, for detecting a mineral fiber with an extremely small phase difference quantity such as asbestos, which is contained in a sample collected from powder dust in the atmosphere or a building material. <P>SOLUTION: The asbestos phase-contrast microscope 1 comprises a light source 21, a lighting optical system 20 emitting light from the light source 21 to a sample S and an objective lens 30 converging the light transmitted by the sample S to form an image in this order. A ring diaphragm 24 is disposed in the vicinity of a position conjugate with an image-side focusing surface of the objective lens 30 within the lighting optical system 20, and a phase ring 31 having a shape covering an opening part 24a of the ring diaphragm 24 is disposed in a position conjugate with the ring diaphragm 24 on the image side of the objective lens 30. The transmittance μ[%] of the phase ring 21 satisfies 5≤μ≤20. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、位相差顕微鏡に関する。   The present invention relates to a phase contrast microscope.

アスベストはその耐熱性などを理由に、建材などにかつては幅広く使用されていた。近年、アスベストが使用された建築物を解体する際に、飛散するアスベストが原因と考えられる疾病が社会問題化している。そのため、大気に対するアスベストの含有の有無を調査するニーズが高まっている。大気中から採取し、得られた試料は、まず位相差顕微鏡で観察される。位相差顕微鏡とは、位相物体によって生じる光の位相のずれを、光の強弱のコントラストに変えて観察するものである。通常の明視野顕微鏡の照明光路中、対物レンズの像側焦点面(瞳)と共役な位置にリング形状の開口絞り(以下、「リング絞り」と呼ぶ)を設け、このリング絞りの共役位置である対物レンズの像側焦点位置又はその共役位置に、リング形状の位相膜が形成された位相リング(位相板)と呼ぶ特殊なフィルタを対物レンズの光路中に設けてある。位相物体を通過した光は、周囲の光と位相差を生じるが、位相物体で回折された回折光、及び、透過したままの透過光と分けて考えることができる。これら回折光と透過光は、位相差が小さい場合は、位相が約4分の1波長だけずれる。これを利用して、リング絞りの共役部分に、透過光の位相を4分の1波長だけずらす作用を持つ位相膜(位相リング)を配置する。これにより像面では、回折光と直接光は干渉して強め合ったり弱め合ったりして光の強弱になる。位相物体によって生じる位相差量が小さい場合には、回折光の強度は位相差量に比例する。回折光は透過光に比べて弱いので、位相膜部分には吸収フィルタを配置して、直接光を弱めてコントラストが高まるように工夫される。フィルタによる光の透過率は、対象試料の位相差に応じて変えた対物レンズが準備されており、透過率が低いフィルタはコントラストが高く描写され、位相差量のごく小さい物体の観察に向いている。逆に透過率の高いフィルタはコントラストが低く描写されるという性質がある(例えば、特許文献1参照)。
特開2007−108664号公報
Asbestos was once widely used in building materials because of its heat resistance. In recent years, when disassembling a building using asbestos, a disease considered to be caused by scattered asbestos has become a social problem. Therefore, there is a growing need to investigate the presence or absence of asbestos in the atmosphere. The sample obtained from the atmosphere is first observed with a phase contrast microscope. A phase-contrast microscope is an observation in which the phase shift of light caused by a phase object is changed to contrast of light intensity. A ring-shaped aperture stop (hereinafter referred to as “ring stop”) is provided at a position conjugate with the image side focal plane (pupil) of the objective lens in the illumination optical path of a normal bright field microscope. A special filter called a phase ring (phase plate) in which a ring-shaped phase film is formed at the image side focal position of a certain objective lens or its conjugate position is provided in the optical path of the objective lens. The light that has passed through the phase object has a phase difference with the surrounding light, but can be considered separately from the diffracted light diffracted by the phase object and the transmitted light that has been transmitted. When the phase difference between the diffracted light and the transmitted light is small, the phase is shifted by about a quarter wavelength. Utilizing this, a phase film (phase ring) having an action of shifting the phase of transmitted light by a quarter wavelength is disposed at the conjugate part of the ring stop. As a result, on the image plane, the diffracted light and the direct light interfere with each other and strengthen or weaken each other, resulting in light intensity. When the amount of phase difference generated by the phase object is small, the intensity of the diffracted light is proportional to the amount of phase difference. Since the diffracted light is weaker than the transmitted light, an absorption filter is arranged in the phase film portion so that the direct light is weakened to increase the contrast. An objective lens whose light transmittance by the filter is changed according to the phase difference of the target sample is prepared, and a filter with low transmittance is depicted with high contrast and suitable for observation of an object with a very small phase difference amount. Yes. On the other hand, a filter having a high transmittance has a property that a contrast is drawn low (see, for example, Patent Document 1).
JP 2007-108664 A

しかしながら、従来の位相差顕微鏡では、使用されているフィルタの透過率が不適切で、コントラストが低くなり、位相差量のごく小さいアスベストなどの鉱物繊維を見落とす可能性があるという課題があった。   However, the conventional phase contrast microscope has a problem that the transmittance of the filter used is inappropriate, the contrast is low, and mineral fibers such as asbestos having a very small phase difference may be overlooked.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、大気中の粉塵や建築材から採取した試料に含有する位相差量のごく小さいアスベストなどの鉱物繊維を検出することができる位相差顕微鏡を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and is a phase contrast microscope capable of detecting mineral fibers such as asbestos having a very small amount of phase difference contained in a sample collected from atmospheric dust and building materials. The purpose is to provide.

前記課題を解決するために、本発明に係る位相差顕微鏡(例えば、実施形態におけるアスベスト検査用顕微鏡1)は、光源から順に、この光源からの光を試料に照射する照明光学系と、試料を透過した光を集光し像を形成する対物レンズとを備え、照明光学系中に、対物レンズの像側焦点面と共役な位置の近傍に配置されたリング絞りを有し、対物レンズの像側には、リング絞りと共役な位置に配置され、リング絞りの像の開口部を覆う形状の位相リングを有して構成される。そして、位相リングの透過率をμ[%]としたとき、次式
5 ≦ μ ≦ 20
を満足するように構成される。また、更に好ましくは
11 ≦ μ ≦ 17
である。
In order to solve the above problems, a phase contrast microscope according to the present invention (for example, the asbestos inspection microscope 1 in the embodiment) includes an illumination optical system that irradiates a sample with light from the light source in order from the light source, and a sample. An objective lens that collects the transmitted light and forms an image, and the illumination optical system has a ring stop disposed in the vicinity of a position conjugate with the image-side focal plane of the objective lens. On the side, a phase ring having a shape that is disposed at a position conjugate with the ring stop and covers the opening of the image of the ring stop is configured. When the transmittance of the phase ring is μ [%], the following formula 5 ≦ μ ≦ 20
It is configured to satisfy More preferably, 11 ≦ μ ≦ 17
It is.

なお、このような本発明に係る位相差顕微鏡において、対物レンズの倍率が10倍または40倍であることが好ましい。   In such a phase contrast microscope according to the present invention, it is preferable that the magnification of the objective lens is 10 times or 40 times.

また、このような本発明に係る位相差顕微鏡において、試料はアスベストであることが好ましい。   In the phase contrast microscope according to the present invention, the sample is preferably asbestos.

本発明に係る位相差顕微鏡を以上のように構成すると、位相差量のごく小さいアスベストなどの鉱物繊維であっても、その像はコントラストが高く見落とすことがない。   When the phase-contrast microscope according to the present invention is configured as described above, even if it is a mineral fiber such as asbestos with a very small amount of phase difference, the image has high contrast and is not overlooked.

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施例では、本発明に係る位相差顕微鏡として、位相リングを含む位相差対物レンズだけでなく、遮光リングを含む分散対物レンズも有するアスベスト検査用顕微鏡を例に説明する。まず、図1を用いてこのアスベスト検査用顕微鏡1の構成について説明する。このアスベスト検査用顕微鏡1は、正立型であり、基台2、直立ベース3、アーム4、照明レンズユニット5、試料ステージ6、ステージ駆動部7、レボルバ8、位相差対物レンズ9、分散対物レンズ10、観察鏡筒11及び接眼レンズ鏡筒12を備える。基台2には、直立ベース3が立設され、この直立ベース3の上部には、アーム4が水平に延出している。また、基台2の後面(図1においては左側)には、光源部13が設けられている。直立ベース3の前面には、照明レンズユニット5びステージ駆動部7が取り付けられている。このステージ駆動部7は、試料Sを載置する試料ステージ6を光軸AX方向に上下させるとともに、この光軸AX廻りに回転可能に保持している。アーム4の先端下部には、位相差対物レンズ9及び分散対物レンズ10を光路に対して挿脱するレボルバ8が設けられ、アーム3の先端上部には、観察鏡筒11が設けられている。そしてこの観察鏡筒11の先端部には、接眼レンズ鏡筒12が接続されている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, an asbestos inspection microscope having not only a phase difference objective lens including a phase ring but also a dispersion objective lens including a light shielding ring will be described as an example of the phase difference microscope according to the present invention. First, the configuration of the asbestos inspection microscope 1 will be described with reference to FIG. This asbestos inspection microscope 1 is an upright type, a base 2, an upright base 3, an arm 4, an illumination lens unit 5, a sample stage 6, a stage drive unit 7, a revolver 8, a phase difference objective lens 9, a dispersion objective. A lens 10, an observation lens barrel 11, and an eyepiece lens barrel 12 are provided. An upright base 3 is erected on the base 2, and an arm 4 extends horizontally above the upright base 3. A light source 13 is provided on the rear surface of the base 2 (left side in FIG. 1). An illumination lens unit 5 and a stage driving unit 7 are attached to the front surface of the upright base 3. The stage driving unit 7 moves the sample stage 6 on which the sample S is placed up and down in the direction of the optical axis AX and holds the sample stage 6 so as to be rotatable around the optical axis AX. A revolver 8 for inserting and removing the phase difference objective lens 9 and the dispersion objective lens 10 with respect to the optical path is provided at the lower end of the arm 4, and an observation barrel 11 is provided at the upper end of the arm 3. An eyepiece lens barrel 12 is connected to the distal end portion of the observation barrel 11.

以下、光路に沿ってこのアスベスト検査用顕微鏡1の光学系の配置を説明する。光源部13には、光源21(例えば、白色光を発するハロゲンランプやタングステンランプ)が収納されている。基台2の内部には、コリメータレンズ22と照明光を上方へ反射するミラー23が収納されている。照明レンズユニット5には、リング絞り24とコンデンサレンズ25とが保持されている。これらの光源21からコンデンサレンズ25が照明光学系20を構成している。   Hereinafter, the arrangement of the optical system of the asbestos inspection microscope 1 along the optical path will be described. The light source unit 13 houses a light source 21 (for example, a halogen lamp or a tungsten lamp that emits white light). Inside the base 2 are housed a collimator lens 22 and a mirror 23 that reflects the illumination light upward. The illumination lens unit 5 holds a ring diaphragm 24 and a condenser lens 25. A condenser lens 25 includes the illumination optical system 20 from these light sources 21.

位相差対物レンズ9は、対物レンズ30と位相リング31とを有している。観察鏡筒11には、アナライザ32、デポラライザ33、結像レンズ34及びプリズム35が収納されている。ここで、アナライザ32は、光軸AX廻りに回転可能である。なお、プリズム35は、このプリズム35に到達した光を2つに分離して、一方を接眼レンズ36、他方を図示しない撮像装置へ導くように配設されている。   The phase difference objective lens 9 has an objective lens 30 and a phase ring 31. The observation barrel 11 houses an analyzer 32, a depolarizer 33, an imaging lens 34, and a prism 35. Here, the analyzer 32 can rotate around the optical axis AX. The prism 35 is arranged so that the light reaching the prism 35 is separated into two, and one is guided to an eyepiece lens 36 and the other is guided to an imaging device (not shown).

それでは、図2を用いてこのアスベスト検査用顕微鏡1の光学系の作用を、位相差対物レンズ9を中心に説明する。光源21から射出した照明光L1は、コリメータレンズ22により平行光束に変換され、リング絞り24に入射する。ここで、リング絞り24は、図3(a)に示すように、リング状の開口部24aを有する。照明光L1は、このリング絞り24の開口部24aを通過した後に、コンデンサレンズ25により試料Sに照射され、この試料Sをケーラー照明する。照明光L1が試料Sを照明することにより、試料Sを直接透過する透過光(0次の回折光とも言う)及び試料Sにより回折される回折光が生じる。すなわち、試料Sからの光L2としては、透過光及び回折光があり、図2においては、透過光を実線で示し、回折光を破線で示す。なお、符号AXは、試料Sからの光L2の光軸を表している。   Now, the operation of the optical system of the asbestos inspection microscope 1 will be described with reference to FIG. The illumination light L 1 emitted from the light source 21 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 22 and enters the ring diaphragm 24. Here, the ring aperture 24 has a ring-shaped opening 24a as shown in FIG. The illumination light L1 passes through the opening 24a of the ring diaphragm 24, and is then irradiated on the sample S by the condenser lens 25, and the sample S is Koehler illuminated. When the illumination light L1 illuminates the sample S, transmitted light (also referred to as 0th-order diffracted light) directly transmitted through the sample S and diffracted light diffracted by the sample S are generated. That is, the light L2 from the sample S includes transmitted light and diffracted light. In FIG. 2, the transmitted light is indicated by a solid line and the diffracted light is indicated by a broken line. Note that the symbol AX represents the optical axis of the light L2 from the sample S.

試料Sからの光L2、すなわち透過光及び回折光は、対物レンズ30に入射して平行光に変換され、リング絞り24と共役な位置に配置された位相リング31に入射する。位相リング31は、図3(b)に示すように、光を透過する円盤状の部材31にリング状の位相膜として形成されており、この位相リング(位相膜)31が、リング絞り24の開口部24aに対応する位置に(開口部24aを覆うように)配置されている。このように、リング絞り24と位相リング31とが共役な位置に配置されているため、試料Sからの光L2のうち、透過光(0次の回折光)はこの位相リング31に入射し、回折光はその周囲を通過する。ここで、試料Sで回折した光(回折光)は、照明光L1に比較して4分の1波長ずれる(遅れる)。一方、位相リング31は、透過する光の位相を、4分の1波長だけずらす(進める)とともに、この光の一部を吸収してその光量を弱めるように構成されている。従って、透過光は4分の1波長進められるとともに、光量が少なくなる。そして、位相リング31を通過した光(透過光及び回折光)L2は結像レンズ34により1次像面Iに結像される。このとき、回折光と透過光とは、2分の1波長ずれているため、試料の像は互いに弱め合い暗い像となり、背景は明るくなり、全体としてコントラストが形成される。また、位相リング31が透過する光の位相を4分の1波長遅らせる場合、波長のずれがなくなるため、試料像は明るい像となり、背景は暗くなる。   Light L 2 from the sample S, that is, transmitted light and diffracted light, is incident on the objective lens 30, converted into parallel light, and incident on a phase ring 31 disposed at a position conjugate with the ring diaphragm 24. As shown in FIG. 3B, the phase ring 31 is formed as a ring-shaped phase film on a disk-shaped member 31 that transmits light, and the phase ring (phase film) 31 is formed on the ring diaphragm 24. It is arranged at a position corresponding to the opening 24a (so as to cover the opening 24a). Thus, since the ring diaphragm 24 and the phase ring 31 are arranged at conjugate positions, among the light L2 from the sample S, transmitted light (0th order diffracted light) is incident on the phase ring 31, Diffracted light passes around it. Here, the light diffracted by the sample S (diffracted light) is shifted (delayed) by a quarter wavelength compared to the illumination light L1. On the other hand, the phase ring 31 is configured to shift (advance) the phase of transmitted light by a quarter wavelength and to absorb a part of this light and weaken the light quantity. Accordingly, the transmitted light is advanced by a quarter wavelength, and the amount of light is reduced. Then, the light (transmitted light and diffracted light) L <b> 2 that has passed through the phase ring 31 is imaged on the primary image plane I by the imaging lens 34. At this time, since the diffracted light and the transmitted light are shifted by a half wavelength, the sample images weaken each other and become a dark image, the background becomes bright, and the contrast is formed as a whole. Further, when the phase of light transmitted through the phase ring 31 is delayed by a quarter wavelength, the wavelength shift is eliminated, so that the sample image becomes a bright image and the background becomes dark.

なお、図2には図示しないが、アナライザ32は、試料Sを透過した光L2の中から特定の偏光方向の光のみを透過させるものである。すなわち、アナライザ32を光軸AX廻りに回転させることにより、様々な偏光方向の入り交じった光L2から特定の回転角で特定の直線偏光の光のみを分離選択することができる。すなわち、被検物がアスベストのような複屈折性を持っているかどうかを確認できる。この試料像を接眼レンズ36によって観察すれば、試料Sの特定の偏光方向での状態(色調、形状など)を明瞭に知ることができる。アナライザ32は、主に、分散対物レンズ10とともに用いられるものであり、光路に沿って試料Sよりも後方であれば任意の位置に配置することができるが、平行光束となっている位相差対物レンズ9若しくは分散対物レンズ10と結像レンズ34との間に配設するのが望ましい。   Although not shown in FIG. 2, the analyzer 32 transmits only light having a specific polarization direction from the light L2 transmitted through the sample S. That is, by rotating the analyzer 32 around the optical axis AX, it is possible to separate and select only light having a specific linear polarization at a specific rotation angle from the light L2 having various polarization directions. That is, it can be confirmed whether the test object has birefringence like asbestos. By observing this sample image with the eyepiece lens 36, it is possible to clearly know the state (color tone, shape, etc.) of the sample S in a specific polarization direction. The analyzer 32 is mainly used together with the dispersion objective lens 10 and can be disposed at any position as long as it is behind the sample S along the optical path. It is desirable to dispose between the lens 9 or the dispersion objective lens 10 and the imaging lens 34.

また、アナライザ32を通過した直線偏光の光は、デポラライザ33に入射する。デポラライザ33は、直線偏光の偏光面を回転し、円偏光または楕円偏光の光とするものである。デポラライザ33を配設することによって、直線偏光の光の偏光方向に依存する光学特性の差を解消して等方的とすることができる。例えば、プリズム35での反射率は偏光方向により異なるが、直線偏光の光を円偏光の光とすることによって、偏光方向に依存せずに試料像が観察できる。デポラライザ33は試料Sからの光L2の進行方向において、アナライザ32の後ろ側の任意の位置に配設できるが、位相リング31の後ろ側、若しくは、位相差対物レンズ9若しくは分散対物レンズ10と結像レンズ34との間に配設するのが望ましい。   Further, the linearly polarized light that has passed through the analyzer 32 enters the depolarizer 33. The depolarizer 33 rotates the polarization plane of linearly polarized light to make circularly polarized light or elliptically polarized light. By disposing the depolarizer 33, the difference in optical characteristics depending on the polarization direction of linearly polarized light can be eliminated to make it isotropic. For example, although the reflectance at the prism 35 varies depending on the polarization direction, the sample image can be observed without depending on the polarization direction by using linearly polarized light as circularly polarized light. The depolarizer 33 can be disposed at an arbitrary position on the rear side of the analyzer 32 in the traveling direction of the light L2 from the sample S. However, the depolarizer 33 is connected to the rear side of the phase ring 31, or to the phase difference objective lens 9 or the dispersion objective lens 10. It is desirable to dispose it between the image lens 34.

以上より、デポラライザ33を通過した円偏光又は楕円偏光の光は、結像レンズ34により1次像面I上に結像する。この試料像を接眼レンズ36によって観察すれば、試料Sの状態を知ることができる。もちろん、観察像を撮像装置(例えば、デジタルカメラ)で撮像し、その画像をディスプレイに表示してもよい。   As described above, the circularly or elliptically polarized light that has passed through the depolarizer 33 forms an image on the primary image plane I by the imaging lens 34. By observing this sample image with the eyepiece 36, the state of the sample S can be known. Of course, the observation image may be captured by an imaging device (for example, a digital camera) and displayed on a display.

このようなアスベスト検査用顕微鏡1において、位相差量のごく小さいアスベスト等の微小な物体を、このような位相差対物レンズ9を用いて検出するためには、位相リング31の透過率μ[%]が次に示す条件式(1)を満足することが必要である。   In such an asbestos inspection microscope 1, in order to detect a minute object such as asbestos having a very small phase difference by using such a phase difference objective lens 9, the transmittance μ [% of the phase ring 31 is used. ] Must satisfy the following conditional expression (1).

5 ≦ μ ≦ 20 (1) 5 ≦ μ ≦ 20 (1)

この条件式(1)は、アスベストのような位相差量のごく小さい物体(例えば、繊維の長さ2〜3μm以下、径0.1μm以下、屈折率1.5前後)の像のコントラストを高くして、確実に検知できるための条件である。この条件式(1)の上限値を上回ると、位相差量のごく小さい物体のコントラストが低くなり、この物体を認識できない場合がある。反対にこの条件式(1)の下限値を下回ると、像が暗くなりすぎて物体を認識できなくなる。ここで、本実施例の効果を確実にするためには、条件式(1)の下限値を11にすることが好ましい。また、条件式(1)の上限値を17にすることが好ましい。   Conditional expression (1) increases the contrast of an image of an extremely small object such as asbestos (for example, a fiber length of 2 to 3 μm or less, a diameter of 0.1 μm or less, a refractive index of about 1.5). Thus, it is a condition for sure detection. If the upper limit value of the conditional expression (1) is exceeded, the contrast of an object with a very small phase difference becomes low, and this object may not be recognized. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the image becomes too dark and the object cannot be recognized. Here, in order to ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to 11. Moreover, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (1) to 17.

なお、この位相差対物レンズ9を構成する対物レンズ30の倍率は、10倍または40倍とすることにより、アスベストのような微小物体の像を確実に検出することができる。上述のように、このアスベスト検査用顕微鏡1は、リボルバ8に複数の対物レンズを設けて光路に対して挿脱可能であるため、10倍及び40倍の位相差対物レンズと、10倍及び40倍の分散対物レンズとをこのレボルバ8に設けることにより、位相差による観察だけでなく、分散染色法による観察も可能である。   The magnification of the objective lens 30 constituting the phase difference objective lens 9 is set to 10 times or 40 times, so that an image of a minute object such as asbestos can be reliably detected. As described above, since this asbestos inspection microscope 1 is provided with a plurality of objective lenses in the revolver 8 and can be inserted into and removed from the optical path, the 10 × and 40 × phase difference objective lenses, and the 10 × and 40 × By providing the revolver 8 with a double dispersion objective lens, not only observation by a phase difference but also observation by a dispersion staining method is possible.

図4及び図5は、40倍の対物レンズ30を有する位相差対物レンズ9において、位相リング31の透過率をそれぞれ14%と45%にしたときのテストプレートのラインプロファイルを示している(透過率が14%のときをパターン1とし、透過率が45%のときをパターン2とする)。ここで、像の明るさの平均値で規格化したこの像の明るさの最大値をMaxとし、最小値をMinとして、このようなラインプロファイルの最大コントラストCを次式(2)で定義すると、上述の条件においては、それぞれの最大コントラストCは、図6のようになる。   4 and 5 show line profiles of the test plate when the transmittance of the phase ring 31 is 14% and 45% in the phase difference objective lens 9 having the 40 × objective lens 30, respectively (transmission). When the rate is 14%, pattern 1 is set, and when the transmittance is 45%, pattern 2 is set.). Here, when the maximum value of the brightness of the image normalized by the average value of the brightness of the image is Max and the minimum value is Min, the maximum contrast C of such a line profile is defined by the following equation (2). Under the above-described conditions, the respective maximum contrasts C are as shown in FIG.

C = (Max−Min)/(Max+Min) (2) C = (Max−Min) / (Max + Min) (2)

この図6から明らかなように、位相リング(位相膜)31の透過率μを、上記条件式(1)を満足するように設定することにより(すなわち、パターン1とすることにより)、コントラストが高い画像を観察することができる。なお、図7に示すように、上記条件式(1)を満たすことにより、アスベストのような位相差量のごく小さい、微小な物体でもはっきりと認識することができる。   As can be seen from FIG. 6, by setting the transmittance μ of the phase ring (phase film) 31 so as to satisfy the conditional expression (1) (that is, by setting the pattern 1), the contrast is reduced. A high image can be observed. Note that, as shown in FIG. 7, by satisfying the conditional expression (1), even a very small object such as asbestos having a very small phase difference can be clearly recognized.

本発明に係るアスベスト検査用顕微鏡の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the microscope for asbestos inspection which concerns on this invention. 位相差対物レンズを含む光学系を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the optical system containing a phase difference objective lens. リング絞り及び位相リングを示す平面図であって、(a)はリング絞りを示し、(b)は位相リングを示す。It is a top view which shows a ring stop and a phase ring, (a) shows a ring stop and (b) shows a phase ring. パターン1の場合のラインプロファイル及びその明るさを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the line profile in the case of the pattern 1, and its brightness. パターン2の場合のラインプロファイル及びその明るさを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the line profile in the case of the pattern 2, and its brightness. パターン1及び2の場合の最大コントラストを示す表である。It is a table | surface which shows the maximum contrast in the case of the patterns 1 and 2. アスベスト撮影画像であって、(a)はパターン1の場合であり、(b)はパターン2の場合である。It is an asbestos photographed image, (a) is the case of pattern 1, (b) is the case of pattern 2.

符号の説明Explanation of symbols

1 アスベスト検査用顕微鏡(位相差顕微鏡) 20 照明光学系 24 リング絞り
24a 開口部 30 対物レンズ 31 位相リング S 試料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Asbestos inspection microscope (phase contrast microscope) 20 Illumination optical system 24 Ring stop 24a Aperture 30 Objective lens 31 Phase ring S Sample

Claims (3)

光源から順に、前記光源からの光を試料に照射する照明光学系と、前記試料を透過した光を集光し像を形成する対物レンズとを備え、
前記照明光学系中に、前記対物レンズの像側焦点面と共役な位置の近傍に配置されたリング絞りを有し、
前記対物レンズの像側には、前記リング絞りと共役な位置に配置され、前記リング絞りの像の開口部を覆う形状の位相リングを有して構成され、
前記位相リングの透過率をμ[%]としたとき、次式
5 ≦ μ ≦ 20
を満足する位相差顕微鏡。
In order from the light source, an illumination optical system that irradiates the sample with light from the light source, and an objective lens that collects the light transmitted through the sample and forms an image,
In the illumination optical system, having a ring stop disposed in the vicinity of a position conjugate with the image side focal plane of the objective lens,
The image side of the objective lens is arranged at a position conjugate with the ring diaphragm, and has a phase ring shaped to cover the opening of the image of the ring diaphragm,
When the transmittance of the phase ring is μ [%], the following formula 5 ≦ μ ≦ 20
Satisfactory phase contrast microscope.
前記対物レンズの倍率が10倍または40倍である請求項1に記載の位相差顕微鏡。   The phase contrast microscope according to claim 1, wherein a magnification of the objective lens is 10 times or 40 times. 前記試料はアスベストである請求項1または2に記載の位相差顕微鏡。   The phase contrast microscope according to claim 1, wherein the sample is asbestos.
JP2007257038A 2007-10-01 2007-10-01 Phase-contrast microscope Pending JP2009086392A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007257038A JP2009086392A (en) 2007-10-01 2007-10-01 Phase-contrast microscope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007257038A JP2009086392A (en) 2007-10-01 2007-10-01 Phase-contrast microscope

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009086392A true JP2009086392A (en) 2009-04-23

Family

ID=40659873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007257038A Pending JP2009086392A (en) 2007-10-01 2007-10-01 Phase-contrast microscope

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009086392A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110520780A (en) * 2017-04-26 2019-11-29 卡尔蔡司显微镜有限责任公司 Phase contrast imaging with transfer function
CN110739551A (en) * 2019-10-29 2020-01-31 Oppo广东移动通信有限公司 Array lens, lens antenna, and electronic apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110520780A (en) * 2017-04-26 2019-11-29 卡尔蔡司显微镜有限责任公司 Phase contrast imaging with transfer function
CN110520780B (en) * 2017-04-26 2022-04-15 卡尔蔡司显微镜有限责任公司 Phase contrast imaging with transfer function
CN110739551A (en) * 2019-10-29 2020-01-31 Oppo广东移动通信有限公司 Array lens, lens antenna, and electronic apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10133050B2 (en) Sample observation device and sample observation method
JP6635052B2 (en) Structured illumination microscope and observation method
US20180267285A1 (en) Observation device
US8809809B1 (en) Apparatus and method for focusing in fluorescence microscope
JP7037277B2 (en) Observation device
US9715096B2 (en) Microscope apparatus
JP2007121749A (en) Microscope
WO2017098657A1 (en) Observation device
WO2015098242A1 (en) Sample observation device and sample observation method
WO2014199713A1 (en) Confocal laser scanning microscope
US10310247B2 (en) Sample observation device and sample observation method
JP2021107926A (en) Optical configuration for imaging sample
JP2009086392A (en) Phase-contrast microscope
JP5513260B2 (en) Dark field optics
JP4229000B2 (en) Optical microscope and microscope system
JP2008102535A (en) Stereo microscope
JP2020085988A (en) Microscope device
JP2006047780A (en) Infrared microscope
US20200201014A1 (en) Microscope and microscope illumination method
JP2013200438A (en) Microscope
JP2012141452A (en) Automatic focus mechanism and microscope device
JP2010181222A (en) Probe microscope
JP2010145950A (en) Liquid-immersion objective lens and microscope including the same
WO2016132563A1 (en) Specimen observation device and specimen observation method
JP2024000239A (en) microscope system