JP2010164647A - Microscope and inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、顕微鏡およびこれを備える検査装置に関するものである。 The present invention relates to a microscope and an inspection apparatus including the microscope.
従来、顕微鏡は、照明光学系内に開口絞りを設けたケーラー照明方式によって構成されている。開口絞りは像コントラストの調整に有効であるため、このような顕微鏡では、開口絞りの大きさを調整することによって自在に所望の画像を取得することができる。 Conventionally, a microscope is configured by a Kohler illumination method in which an aperture stop is provided in an illumination optical system. Since the aperture stop is effective for adjusting the image contrast, in such a microscope, a desired image can be freely acquired by adjusting the size of the aperture stop.
ところが、照明光学系内に開口絞りは、リレー光学系を配置して対物レンズの瞳共役位置に設ける必要があるため、光路長が長くなり装置の大型化や高価格化に繋がる。また、外観検査に顕微鏡を用いる場合には、開口絞りを調整するよりも、標本の構造(パターンの方向性等)に応じて、観察箇所に適した偏斜照明を用いることが欠陥検出感度の向上に繋がる場合もある。
そこで、開口絞りを設けずに照明光学系を構成する顕微鏡が知られている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
However, since it is necessary to dispose the aperture stop in the illumination optical system at the pupil conjugate position of the objective lens by arranging the relay optical system, the optical path length becomes long, leading to an increase in size and cost of the apparatus. In addition, when using a microscope for appearance inspection, it is better to use oblique illumination suitable for the observation location depending on the sample structure (pattern directionality, etc.) rather than adjusting the aperture stop. It may lead to improvement.
Therefore, a microscope that constitutes an illumination optical system without providing an aperture stop is known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
特許部文献1に記載の顕微鏡は、開口絞りを設ける代わりに、径寸法が異なる複数のロッドレンズや複数の光ファイバを束ねたバンドルファイバを設け、これらロッドレンズやバンドルファイバを対物レンズの種類に応じて切り替えることで開口絞りの調整と同等の機能が得られるようになっている。
また、特許文献2に記載の顕微鏡は、照明光学系内にリレー光学系を配置して対物レンズの瞳共役位置にミラーアレイデバイスを設け、ミラーアレイデバイスを外部制御することで偏斜照明状態を任意に変更することができるようになっている。
Instead of providing an aperture stop, the microscope described in Patent Document 1 provides a plurality of rod lenses having different diameters and a bundle fiber in which a plurality of optical fibers are bundled, and these rod lenses and bundle fibers are used as types of objective lenses. A function equivalent to the adjustment of the aperture stop can be obtained by switching accordingly.
In the microscope described in
しかしながら、特許文献1に記載の顕微鏡は、任意形状のロッドレンズを製作するためにコストが高くつくとともに、絞り機能の自由度が低いという問題がある。また、バンドルファイバを用いた場合には、光ファイバのコア部分だけ明るくなり、クラッドや被覆部分が暗くなるため対物レンズの瞳面での明るさにムラが生じて均一になりにくいという問題がある。また、特許文献2に記載の顕微鏡は、照明光学系内にリレー光学系を配置するため装置が大型化したり高価格になったりする問題を解消することができない。
However, the microscope described in Patent Document 1 has a problem that it is expensive to manufacture a rod lens having an arbitrary shape, and the degree of freedom of the diaphragm function is low. In addition, when a bundle fiber is used, only the core portion of the optical fiber is brightened, and the clad and the coated portion are darkened. Therefore, there is a problem in that the brightness on the pupil plane of the objective lens is uneven and is not uniform. . In addition, the microscope described in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、小型かつ簡易な構成で、照明側の瞳変調を容易に実現することができる顕微鏡およびこれを備える検査装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a microscope capable of easily realizing pupil modulation on the illumination side with a small and simple configuration and an inspection apparatus including the microscope. Objective.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、光源と、該光源から発せられた光を試料に照射する対物レンズと、前記光源から発せられた前記光を導光し、前記対物レンズの瞳位置と略共役な位置に配置された射出端から射出する光ファイバと、該光ファイバの前記射出端に近接して配置され、該射出端から射出された前記光を部分的に通過させ切替え可能な開口部を有する瞳変調手段とを備える顕微鏡を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The present invention provides a light source, an objective lens that irradiates a sample with light emitted from the light source, and guides the light emitted from the light source, and is disposed at a position substantially conjugate with the pupil position of the objective lens. An optical fiber that exits from the exit end, and pupil modulation means that is disposed in the vicinity of the exit end of the optical fiber, and has an opening that can be switched by partially passing the light exiting from the exit end. A microscope comprising:
本発明によれば、光ファイバにより光源から導光して対物レンズの瞳位置と略共役な位置に配置した射出端から射出した光を、射出端に近接する瞳変調手段の開口部において部分的に通過させることで、対物レンズの瞳位置における光束径を開口部を通過する光の光束径によって決定することができる。 According to the present invention, light emitted from the exit end that is guided from the light source by the optical fiber and disposed at a position substantially conjugate with the pupil position of the objective lens is partially reflected at the opening of the pupil modulation means close to the exit end. By passing through the aperture, the beam diameter at the pupil position of the objective lens can be determined by the beam diameter of the light passing through the aperture.
この場合に、瞳変調手段の開口部の大きさを変更するだけで簡易に瞳変調を実現することができる。また、開口部を開口絞りとして機能させることで、照明光学系内にリレー光学系を配置することなく瞳調整を行うことができ、顕微鏡の小型化を図ることができる。 In this case, it is possible to easily realize pupil modulation simply by changing the size of the opening of the pupil modulation means. Further, by making the aperture function as an aperture stop, pupil adjustment can be performed without disposing a relay optical system in the illumination optical system, and the size of the microscope can be reduced.
上記発明においては、前記開口部が着脱可能に配置されていることとしてもよい。
このように構成することで、開口部を着脱して交換するだけで容易に瞳変調を行うことができる。
In the said invention, it is good also as the said opening part being arrange | positioned so that attachment or detachment is possible.
With this configuration, pupil modulation can be easily performed by simply attaching and detaching and replacing the opening.
また、上記発明においては、前記瞳変調手段が、形状の異なる複数の前記開口部を備え、該開口部の内のいずれかを前記射出端から発せられる前記光の光路上に切替え可能に配置されていることとしてもよい。
このように構成することで、開口部を取り外すことなく切換えを迅速に行うことができ、瞳変調を簡易に行うことができる。
In the above invention, the pupil modulation means includes a plurality of openings having different shapes, and any one of the openings is switchably disposed on the optical path of the light emitted from the exit end. It is good to be.
With such a configuration, switching can be performed quickly without removing the opening, and pupil modulation can be easily performed.
本発明は、前記試料の観察画像を取得する上記本発明の顕微鏡と、該顕微鏡により取得された前記試料の観察画像を表示する受像装置とを備える検査装置を提供する。
本発明によれば、顕微鏡の瞳変調によって取得されたコントラストの高い観察画像を受像装置に表示し、試料を詳細に検査することができる。
The present invention provides an inspection apparatus including the microscope of the present invention that acquires an observation image of the sample and an image receiving device that displays the observation image of the sample acquired by the microscope.
According to the present invention, it is possible to display a high-contrast observation image acquired by pupil modulation of a microscope on the image receiving device and inspect a sample in detail.
本発明によれば、小型かつ簡易な構成で、照明側の瞳変調を容易に実現することができるという効果を奏する。 According to the present invention, the illumination-side pupil modulation can be easily realized with a small and simple configuration.
〔第1の実施形態〕
以下、本発明の第1の実施形態に係る顕微鏡1およびこれを備える検査装置2について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る検査装置2は、図1に示すように、目視またはカメラ観察により標本(試料)50の外観検査を行うための装置であり、標本50の観察像を結像させる顕微鏡1と、顕微鏡1により結像された標本50の観察像を表示する受像装置60とを備えている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a microscope 1 and an
As shown in FIG. 1, the
顕微鏡1は、標本50に照射する照明光を発する光源装置(光源)10と、光源装置10から発せられた照明光を導光する光ファイバ20と、光ファイバ20によって導光された照明光を標本50に照射する対物レンズ32を有する顕微鏡本体30とを備えている。
The microscope 1 includes a light source device (light source) 10 that emits illumination light that irradiates the
光源装置10は、例えば、230〜275nm、275〜340nm、340〜380nm、380〜440nmの4つの紫外線帯域の波長の照明光を選択して射出することができるようになっている。この光源装置10には、照明波長切替え制御および駆動制御を行う駆動ユニット13が内蔵されている。
For example, the
光ファイバ20は、例えば、コア部分が合成石英により構成されたコアの直径0.45mmの単芯ファイバである。この光ファイバ20は、図2に示すように、光源装置10から発せられた照明光を入射する入射端22を有する光源側接続部23と、入射端22から入射された照明光を射出する射出端24を有する本体側接続部25とを備えている。
光源側接続部23は、例えば、FC型コネクタであり、光源装置10に容易に取り付けることができるようになっている。
The
The light source
本体側接続部25は、ファイバコネクタ27を介して顕微鏡本体30に接続されている。この本体側接続部25は、図3に示すように、ファイバコネクタ27に嵌合され、ファイバコネクタ27の側面を貫通するビス26の先端部が本体側接続部25の側面に押し当てられることによってファイバコネクタ27に固定保持されている。
The main body
本体側接続部25の射出端24は、対物レンズ32の瞳位置と略共役な位置に配置されている。この射出端24には、図4に示すように、射出端24から射出された照明光を通過させる開口部28を有するピンホールキャップ(瞳変調手段)29が取り付けられている。
The
射出端24の外周面にはピンホールキャップ29の内周面に設けられた雌ねじ29aに締結される雄ねじ24aが形成されている。これら射出端24とピンホールキャップ29は、雄ねじ24aと雌ねじ29aの締結を緩めることによって着脱可能となっている。
A
ピンホールキャップ29としては、例えば、図5(a)〜(c)に示すように、開口部28の大きさが異なる複数のピンホールキャップ29A,29B,29Cが用意されている。図5(a)においてピンホールキャップ29Aの開口部を符号28aで示し、図5(b)においてピンホールキャップ29Bの開口部を符合28bで示し、図5(c)においてピンホールキャップ29Cの開口部を符号28cで示す。また、符号29bは遮光する部分を示し、符号24bの破線は光ファイバ20のコア径を示している。これらピンホールキャップ29の開口部28の径は光ファイバ20のコア径24bよりも小さく、開口部28が光ファイバ20のコアの内側に配置されるように形成されている。
As the
また、図5(a)のピンホールキャップ29Aの開口部28aは、照明光が偏斜照明となるように、開口部28aの中心がピンホールキャップ29Aの中心に対して偏心する形状に形成されている。また、図5(b)のピンホールキャップ29Bの開口部28bは、照明光の光束径が絞られるように、ピンホールキャップ29Bと同心円状に光ファイバ20のコア径24bより小さい円形状に形成されている。また、図5(c)のピンホールキャップ29Cの開口部28cは、照明光が輪帯照明となるように、光ファイバ20のコアの中心部を円形に遮光する形状に形成されている。これらピンホールキャップ29の開口部28は、例えば、プレス加工や削りだし加工等の金属加工法によって形成される。
Further, the
顕微鏡本体30は、図6に示すように、対物レンズ32を保持するレボルバ33、標本50を設置するステージ35およびステージ35を上下に昇降させる昇降機構37を備える架台39と、照明光学系42および観察光学系44を内蔵する投光管43と、目視観察用の鏡筒47とを備えている。
As shown in FIG. 6, the
対物レンズ32としては、例えば、深紫外用の対物レンズ(NA0.9、倍率100倍、焦点距離1.8mm)が用いられ、直径50μmの視野を観察するようになっている。
レボルバ33は、対物レンズ32を着脱自在に保持し、回転動作によって対物レンズ32をステージ35上に配置することができるようになっている。
As the
The
ステージ35は、平面駆動機構(図示略)により、対物レンズ32の光軸に直交した平面内を自在に移動することができるようになっている。
昇降機構37は、ステージ35を上下に昇降移動させて対物レンズ32に対する標本50の焦点合わせを行なうためのものである。
The
The
投光管43は、架台39の上部に配置されており、図7(a)および図7(b)に示すように、照明光学系42および観察光学系44と、これら照明光学系42および観察光学系44の光路を偏向するハーフミラー45とを備えている。また、投光管43には、カメラ観察用のカメラ46が設けられている。
The
照明光学系42は、光ファイバ20の射出端24から射出されピンホールキャップ29の開口部28を通過した照明光を対物レンズ32を介して標本50に照射するようになっている。この照明光学系42は、ケーラー照明系を構成し、光ファイバ20の射出端24の像を対物レンズ32の瞳位置に投影するように配置されている。また、照明光学系42は、光ファイバ20の射出端24の像のコア径が対物レンズ32の瞳径と同等以上となる倍率(例えば、約8倍)で構成されている。
The illumination
観察光学系44は、照明光が照射された標本50からの反射光により、対物レンズ32と協働して標本50の観察像を結像するようになっている。
ハーフミラー45は、照明光学系42を透過した照明光を反射して対物レンズ32に導くとともに、標本50からの反射光を反射して観察光学系44へと導くものである。
The observation
The
カメラ46は、観察光学系44によって結像された観察像を撮像して観察画像を取得するようになっている。また、カメラ46は、受像装置60に接続されており、取得した観察画像を受像装置60において表示させるようになっている。
The
鏡筒47には、結像レンズ(図示略)が内蔵されている。結像レンズは、可視照明装置(図示略)により照明された標本50の可視撮像を対物レンズ32と協働して結像させるようになっている。また、鏡筒47には、接眼ユニット49が設けられており、接眼ユニット49を介して可視観察像を目視観察できるようになっている。
The
受像装置60は、カメラ46により取得された観察画像を表示する表示部63と、光源装置10および顕微鏡本体30の制御を行う制御部65と、観察者からの指示を制御部65に伝える入力部67とを備えている。
The
このように構成された本実施形態に係る顕微鏡1および検査装置2の作用について説明する。
まず、ステージ35上に標本50を設置して可視光を標本50に照射する。そして、接眼ユニット49を介して可視観察像を目視観察しながら、昇降機構37によりステージ35を対物レンズ32の光軸方向に昇降移動させるとともに、平面駆動機構によりステージ35を対物レンズ32の光軸方向に直交する平面内を移動させ、標本50の焦点合わせおよび観察位置の設定を行う。
The operation of the microscope 1 and the
First, the
続いて、受像装置60の入力部67を操作して、照明光の波長選択および観察開始の指示を制御部65へ伝える。制御部65に指示が伝わると、駆動ユニット13が制御されて選択された波長(例えば、深紫外光)の照明光が光源装置10から射出される。光源装置10から射出された照明光は、光ファイバ20によって導光されて射出端24から射出され、ピンホールキャップ29の開口部28を通過して照明光学系42へと導かれる。
Subsequently, the
照明光学系42においては、対物レンズ32の瞳位置と略共役な位置に配置された光ファイバ20の射出端24が開口絞りとして機能し、対物レンズ32の瞳位置に射出端24の像が投影される。この場合に、光ファイバ20の射出端24にピンホールキャップ29が取り付けられているので、対物レンズ32の瞳位置における照明光の光束径は、ピンホールキャップ29の開口部28の大きさによって決定される。すなわち、対物レンズ32の瞳位置には、ピンホールキャップ29の開口部28の像が結像される。
In the illumination
例えば、射出端24にピンホールキャップ29Aが取り付けられている場合、対物レンズ32の瞳位置において、照明光は開口部28aの形状に応じて偏った強度分布となる(図5(a)参照)。これにより、対物レンズ32のNA方向に強度分布が偏った、すなわち、瞳変調された平行光照明が標本50に照射される。
For example, when the
標本50の表面で回折・散乱・反射した光は対物レンズ32を介して観察光学系44に導光され、観察光学系44において標本50の観察像が結像される。カメラ46により、この観察像が撮像され観察画像が取得される。カメラ46により取得された観察画像は、受像装置60に送られて表示部63に表示される。これにより、観察者は、表示部63に表示された観察画像を観察し標本50の外観検査を行うことができる。
The light diffracted / scattered / reflected on the surface of the
顕微鏡1の瞳変調の状態を変更する場合には、受像装置60の制御部65に観察終了を指示し、光源装置10の駆動を停止する。そして、ビス26を緩めてファイバコネクタ27から本体側接続部25を引き抜き、射出端24に取り付けられたピンホールキャップ29Aを他のピンホールキャップ29B,29Cに交換する。交換が終了したら、本体側接続部25をファイバコネクタ27に挿入してビス26を締め、ファイバコネクタ27に本体側接続部25を固定する。
When changing the pupil modulation state of the microscope 1, the
例えば、射出端24にピンホールキャップ29Bを取り付けた場合には、対物レンズ32の瞳位置において、開口部28bの形状に応じて強度分布が絞られた平行光照明が標本50に照射される(図5(b)参照)。また、射出端24にピンホールキャップ29Cを取り付けた場合には、対物レンズ32の瞳位置において、開口部28cの形状に応じて強度分布がリング状に偏った平行光照明が標本50に照射される(図5(c)参照)。
For example, when the
以上説明したように、本実施形態に係る顕微鏡1および検査装置2によれば、ピンホールキャップ29の開口部28の大きさ(形状)を変更するだけで簡易に瞳変調を実現することができる。これより、所望の観察を行うことができ、コントラストの高い観察画像を得て標本50を詳細に検査することができる。また、光ファイバ20の射出端24、すなわち、近接して配置された開口部28を開口絞りとして機能させることで、照明光学系内42にリレー光学系を配置することなく瞳調整を行うことができ、顕微鏡1の小型化を図ることができる。
As described above, according to the microscope 1 and the
本実施形態においては、コアの直径0.45mmの光ファイバ20を例示して説明した。対物レンズ32の瞳位置に形成される光ファイバ20の射出端24の像は、対物レンズ32の瞳(例えば、瞳径は約3mm)を満たすように投影される必要がある。そのため、対物レンズ32の瞳位置には、約3mm以上の光ファイバ20の射出端24の像が投影される必要がある。
また、対物レンズ32の焦点距離は1.8mmであるため、直径50μmの視野の照明を確保するには、少なくとも0.05÷2÷1.8=0.014以上のNAを持つ照明を対物レンズ32の瞳位置に入射する必要がある。
さらに、一般的に光ファイバには角度特性があり、NAが大きくなるに従い光量が減衰する。そのため、照明ムラを低減するために、合成石英によって構成された光ファイバ20の一般的な許容NAである0.2よりも小さなNA領域を照明に使用する必要がある。
これらの要件を踏まえると、光ファイバ20としてコアの直径0.45mmのものが望ましい。また、照明光学系42の倍率を8倍程度に設定することが望ましい。このように設定することで、対物レンズ32の瞳位置に投影される光ファイバ20の射出端24の像の大きさが約3.6mmとなり、対物レンズ32の瞳径が十分に満たされる。また、光ファイバ20から射出される照明光のうち、直径50μmの視野の照明に寄与する照明のNAは、対物レンズ32の瞳位置への入射に必要な照明光のNA0.014から逆算すると0.11程度であり、上記の要件を満たす。
In the present embodiment, the
Further, since the focal length of the
Furthermore, optical fibers generally have angular characteristics, and the amount of light attenuates as NA increases. Therefore, in order to reduce illumination unevenness, it is necessary to use an NA region smaller than 0.2, which is a general allowable NA of the
In consideration of these requirements, the
なお、本実施形態においては、雄ねじ24aと雌ねじ29aの締結により射出端24にピンホールキャップ29を取り付けることとしたが、例えば、ピンホールキャップ29が射出端24を嵌合し、ピンホールキャップ29の側面を貫通させたビスの先端部を本体側接続部25の側面に押し当てて本体側接続部25を固定することとしてもよい。また、ピンホールキャップ29は、開口部28が光ファイバ20の射出端24に近接して配置されていればよく、例えば、ピンホールキャップ29をファイバコネクタ27に取り付けることとしてもよい。また、開口部28は、例えば、フォトエッチング加工を施した薄板をピンホールキャップ29に接着して構成されたものであってもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、光源装置10から射出される照明光の波長が紫外線帯域のものであることとしたが、例えば、紫外線帯域から赤外線帯域までの所定の波長帯域のものであってもよい。また、本実施形態においては、光源装置10の駆動ユニット13により照明波長切替え制御が行われることしたが、光源装置10は照明波長切替え制御を行わないこととしてもよい。この場合、観察者が受像装置60の入力部67に照明光の波長を選択する操作が不要となる。
In the present embodiment, the wavelength of the illumination light emitted from the
また、本実施形態においては、投光管43に照明光学系42と観察光学系44が内蔵されていることとしたが、投光管43には照明光学系42のみを内蔵し、観察光学系44は投光管43の外部に配置することとしてもよい。また、本実施形態においては、昇降機構37により対物レンズ32の焦点合わせを行うこととしたが、合焦装置を用いた公知のオートフォーカス制御によって焦点合わせを行うこととしてもよい。また、受像装置60を表示部63によって構成し、入力部67および制御部65を受像装置60とは別途に設ける構成としてもよい。
In the present embodiment, the illumination
〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態に係る顕微鏡201および検査装置202について説明する。
本実施形態に係る検査装置202は、図8に示すように、顕微鏡201がピンホールキャップ29に代えてターレット(瞳変調手段)273を備える点で、第1の実施形態と異なる。
以下、第1の実施形態に係る顕微鏡1および検査装置2と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a
As shown in FIG. 8, the
In the following, portions having the same configuration as those of the microscope 1 and the
顕微鏡201は、図9に示すような複数のピンホール(開口部)271を有するターレット273と、ターレット273を回転駆動するモータ275と、モータ275によるターレット273の回転角度を制御する回転制御部277とを備えている。
The
ターレット273は、ほぼ円板状に形成され、光ファイバ20の射出端24から射出される照明光と平行な回転軸272を備えている。また、ターレット273は、投光管43に設けられ本体側接続部25の射出端24に近接して配置されている。
The
このターレット273には、例えば、大きさの異なる4つのピンホール271A,271B,271C,271Dが回転軸272から等しい距離に同心円状に90°置きに配置されている。ピンホール271は、図示しないビスによってターレット273に保持されており、ビスを緩めることで大きさが異なる他のピンホール271に交換することができるようになっている。
In the
回転制御部277は、モータ275を駆動してターレット273を回転軸272まわりに回転させ、ピンホール271A,271B,271C,271Dのいずれかを光ファイバ20の射出端24の位置に配置するようになっている。この回転制御部277は、受像装置60の制御部65に接続されており、入力部67からの指示に基づいて射出端24の位置に配置するピンホール271を選択するようになっている。
The
このように構成された本実施形態に係る顕微鏡201および検査装置202の作用について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡201において瞳変調を行う場合、使用するピンホール271の選択指示を受像装置60の入力部67に入力する。制御部65により、入力された選択指示に基づいて回転制御部277が制御され、モータ275が駆動される。これにより、ターレット273が回転して、選択されたピンホール271が光ファイバ20の射出端24の位置に配置される。これにより、ピンホール271A,271B,271C,271Dの大きさに応じて、対物レンズ32の瞳位置における照明光の光束径を変更することができる。
The operation of the
When pupil modulation is performed in the
以上説明したように、本実施形態に係る顕微鏡201および検査装置202によれば、ターレット273を回転させるだけで大きさが異なる他のピンホール271に切替えることができ、瞳変調を簡易に行うことができる。
なお、本実施形態においては、回転制御部277によりターレット273の回転角度を制御することとしたが、例えば、手動によってターレット273を回転させることとしてもよい。
As described above, according to the
In the present embodiment, the
また、本実施形態は以下のように変形することができる。
例えば、上記実施形態においては、顕微鏡201がターレット273とモータ275および回転制御部277によってピンホール271を切り替えることとしたが、第2の実施形態の変形例としては、図10に示すように、顕微鏡211がスライダ(瞳変調手段)283とスライド機構(図示略)および位置制御部287によってピンホール(開口部)281を切り替えることとしてもよい。
Further, the present embodiment can be modified as follows.
For example, in the above embodiment, the
例えば、図11に示すような長方形状のスライダ283に長手方向に沿って等間隔で配置された大きさの異なる4つのピンホール281A,281B,281C,281Dを形成するとともに、各ピンホール281A,281B,281C,281Dの近傍にそれぞれ位置決め用の切欠282を形成し、スライダ283を投光管43の本体側接続部25の射出端24に近接する位置に配置することとすればよい。また、投光管43にはスライダ283の切欠282に噛み合うクリック機構(図示略)を形成し、位置制御部287の作動により、スライダ283をスライド機構に沿って移動させるだけで、光ファイバ20の射出端24の位置にピンホール281A,281B,281C,281Dを順に配置することができるようにすればよい。
なお、スライド機構および位置制御部287を設けずに、手動によってスライダ283を移動してピンホール281A,281B,281C,281Dの配置の切換えを行うこととしてもよい。
For example, four
Instead of providing the slide mechanism and the
〔第3の実施形態〕
次に、本発明の第3の実施形態に係る顕微鏡301および検査装置302について説明する。
本実施形態に係る検査装置302は、図12に示すように、顕微鏡301がピンホールキャップ29に代えて液晶モジュール(瞳変調手段)373を備える点で、第1の実施形態と異なる。
以下、第1の実施形態に係る顕微鏡1および検査装置2と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a
As shown in FIG. 12, the
In the following, portions having the same configuration as those of the microscope 1 and the
顕微鏡301は、図13に示すように、本体側接続部25の射出端24に取り付けられた液晶モジュール373と、液晶モジュール373における照明光の透過率の階調制御を行う液晶基板制御部377とを備えている。
液晶モジュール373は、射出端24から射出された照明光を通過させる透過型液晶基板372を備えている。この透過型液晶基板372は、図14に示すような2次元格子状の複数の画素(開口部)371(透過窓)を備えている。なお、液晶モジュール373の内周面には、射出端24の外周面と噛み合う雌ねじ373aが形成されている。
As shown in FIG. 13, the
The
液晶基板制御部377は、図15(a)〜(c)に示すように、透過型液晶基板372の画素371ごとに透過率の階調制御を行うようになっている。同図において、符号371aは透過部分を示し、符号371bは半透過部分を示している。また、図15(a)は輪帯照明を行う場合の画素371の状態を示し、図15(b)は照明光の光束径を絞った照明を行う場合の画素371の状態を示し、図15(c)は輪帯照明部分を強調した照明を行う場合の画素371の状態を示している。
As shown in FIGS. 15A to 15C, the liquid crystal
このように構成された本実施形態に係る顕微鏡301および検査装置302の作用について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡301において瞳変調を行う場合、液晶モジュール373の照明光の透過率の階調指示を受像装置60の入力部67に入力する。制御部65により、入力された階調指示に基づいて液晶基板制御部377が制御され、液晶モジュール373の各画素371の透過率の階調が設定される。これにより、対物レンズ32の瞳位置において、照明光は液晶モジュール373の画素371の透過率の階調に応じて濃淡の階調をもった強度分布となる。これにより、対物レンズ32のNA方向に連続的な強度変化をもった平行光照明が標本50に照射される。
Operations of the
When pupil modulation is performed in the
以上説明したように、本実施形態に係る顕微鏡301および検査装置302によれば、液晶モジュール373の画素271の透過率の階調を変更するだけで、標本50の表面における回折・散乱・反射光強度を任意に変化させることができる。したがって、標本50の表面の状態に応じた観察像のシャープネス特性および像コントラスト特性を最適化することができる。
As described above, according to the
なお、本実施形態は以下のように変形することができる。
例えば、本実施形態においては、顕微鏡301が液晶モジュール373および液晶基板制御部377を備えることとしたが、第3の実施形態の変形例としては、液晶モジュール373に代えてMEMS技術(マイクロマシン技術)を用いて製作された透過型空間変調素子(瞳変調手段)383を採用し、液晶基板制御部377が透過型空間変調素子制御部(図示略)として機能することとしてもよい。例えば、透過型空間変調素子383は、図16および図17に示すように、透過型空間変調素子383の表面に対して垂直な方向に回転可能な構造もつ2次元的配列の複数の微小開口部(開口部)381を備える平板状のデバイスとし、過型空間変調素子制御部により、微小開口部381の開放動作または遮蔽動作の繰り返し頻度によって透過率の階調制御が行われることとすればよい。
Note that the present embodiment can be modified as follows.
For example, in the present embodiment, the
本変形例においては、微小開口部381を開放する動作が選択されると、光ファイバ20の射出端24から射出され微小開口部381および照明光学系42を通過した照明光により、対物レンズ32の瞳位置に微小開口部381の像が結像される。液晶モジュール373を用いた場合には、照明光の直線偏光成分のみが画素371を通過するため液晶モジュール373を通過後の光量が通過前と比較して約半分に低下するのに対し、透過型空間変調素子383を用いると、通過前後の光量が変化しない。例えば、透過型空間変調素子383を採用することで、光ファイバ20の射出端24から射出される照明光が無偏光状態の場合には、微小開口部381を通過する光量が液晶モジュール373を採用した場合と比較して約2倍に上昇する。
In this modification, when the operation of opening the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上記実施形態においては、3種類の開口部28や大きさが異なる4つのピンホール271,281を例示して説明したが、開口部28やピンホール271,281の数や大きさや形状はこれに限定されるものではない。
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
For example, in the above embodiment, three types of
1、201、211、301 顕微鏡
2、202、302 検査装置
10 光源装置(光源)
20 光ファイバ
24 射出端
28 開口部
29 ピンホールキャップ(瞳変調手段)
32 対物レンズ
50 標本(試料)
60 受像装置
271、281 ピンホール(開口部)
273 ターレット(瞳変調手段)
283 スライダ(瞳変調手段)
371 画素(開口部)
373 液晶モジュール(瞳変調手段)
381 微小開口部(開口部)
383 透過型空間変調素子(瞳変調手段)
1, 201, 211, 301
20
32
60 Image receiving device 271,281 Pinhole (opening)
273 Turret (pupil modulation means)
283 Slider (Pupil modulation means)
371 pixels (opening)
373 Liquid crystal module (pupil modulation means)
381 Minute opening (opening)
383 Transmission type spatial modulation element (pupil modulation means)
Claims (4)
該光源から発せられた光を試料に照射する対物レンズと、
前記光源から発せられた前記光を導光し、前記対物レンズの瞳位置と略共役な位置に配置された射出端から射出する光ファイバと、
該光ファイバの前記射出端に近接して配置され、該射出端から射出された前記光を部分的に通過させ切替え可能な開口部を有する瞳変調手段と
を備える顕微鏡。 A light source;
An objective lens for irradiating the sample with light emitted from the light source;
An optical fiber that guides the light emitted from the light source and exits from an exit end disposed at a position substantially conjugate with the pupil position of the objective lens;
A microscope comprising: pupil modulation means that is disposed in the vicinity of the exit end of the optical fiber and has an opening that can be switched by partially passing the light exited from the exit end.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009004873A JP2010164647A (en) | 2009-01-13 | 2009-01-13 | Microscope and inspection device |
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JP (1) | JP2010164647A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012083755A (en) * | 2010-10-12 | 2012-04-26 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Microscope illumination system, microscope, and oblique incident illumination method |
-
2009
- 2009-01-13 JP JP2009004873A patent/JP2010164647A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012083755A (en) * | 2010-10-12 | 2012-04-26 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Microscope illumination system, microscope, and oblique incident illumination method |
CN102445750A (en) * | 2010-10-12 | 2012-05-09 | 徕卡显微系统复合显微镜有限公司 | Microscope illumination system, microscope and oblique incident illumination method |
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