JP2010164647A - Microscope and inspection device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily achieve pupil modulation on an illumination side with a compact and simple structure. <P>SOLUTION: A microscope 1 includes: a light source device 10; an objective lens 32 which emits illumination light emitted from the light source device 10 onto a sample 50; an optical fiber 20 which guides the illumination light emitted from the light source device 10 and emits the light from an emission end arranged at a position approximately conjugate with the pupil position of the objective lens 32; and a pinhole cap which is arranged adjacent to the emission end of the optical fiber 20 and an opening part 28 making partly pass the illumination light emitted from the emission end and being able to switch. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

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 Patent Document 2, a relay optical system is arranged in the illumination optical system, a mirror array device is provided at the pupil conjugate position of the objective lens, and the oblique illumination state is controlled by externally controlling the mirror array device. It can be changed arbitrarily.

特開2006−337925号公報JP 2006-337925 A 特開2006−23221号公報JP 2006-23221 A

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 Patent Document 2 cannot solve the problem that the apparatus becomes large or expensive because the relay optical system is arranged in the illumination optical system.

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.

本発明の第1の実施形態に係る顕微鏡および検査装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a microscope and an inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図1の光ファイバを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the optical fiber of FIG. 図2の光ファイバとファイバコネクタの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical fiber and fiber connector of FIG. 図2の光ファイバの射出端およびピンホールキャップの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the injection | emission end and pinhole cap of the optical fiber of FIG. (a)は偏斜照明用のピンホールキャップの開口部を示した図であり、(b)は光束径を絞って照明するピンホールキャップの開口部を示した図であり、(c)は輪射照明用のピンホールキャップの開口部を示した図である。(A) is the figure which showed the opening part of the pinhole cap for declination illumination, (b) is the figure which showed the opening part of the pinhole cap illuminated by restrict | squeezing a light beam diameter, (c) is a figure. It is the figure which showed the opening part of the pinhole cap for circular illumination. 図1の顕微鏡の照明光の光路を示す概略図である。It is the schematic which shows the optical path of the illumination light of the microscope of FIG. (a)は図6の照明光学系および観察光学系を示す平面図であり、(b)は(a)の側面図である。(A) is a top view which shows the illumination optical system and observation optical system of FIG. 6, (b) is a side view of (a). 本発明の第2の実施形態に係る顕微鏡および検査装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the microscope and inspection apparatus which concern on the 2nd Embodiment of this invention. 図8のターレットの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the turret of FIG. 本発明の第2の実施形態の変形例に係る顕微鏡および検査装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the microscope and inspection apparatus which concern on the modification of the 2nd Embodiment of this invention. 図10のスライダの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the slider of FIG. 本発明の第3の実施形態に係る顕微鏡および検査装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the microscope and inspection apparatus which concern on the 3rd Embodiment of this invention. 図12の光ファイバの射出端および液晶モジュールの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the injection | emission end of the optical fiber of FIG. 12, and a liquid crystal module. 図13の液晶モジュールの画素の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the pixel of the liquid crystal module of FIG. (a)は輪帯照明を行う場合の画素の状態を示した図であり、(b)は照明光の光束径を絞った照明を行う場合の画素の状態を示した図であり、(c)は輪帯照明部分を強調した照明を行う場合の画素の状態を示した図である。(A) is the figure which showed the state of the pixel in the case of performing annular illumination, (b) is the figure which showed the state of the pixel in the case of performing illumination which narrowed down the light beam diameter of illumination light, (c () Is a diagram showing a state of a pixel when performing illumination with emphasis on the annular illumination part. 本発明の第3の実施形態の変形例に係る透過型空間変調素子の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the transmissive | pervious spatial modulation element which concerns on the modification of the 3rd Embodiment of this invention. 図16の透過型空間変調素子の微小開口部の拡大図である。FIG. 17 is an enlarged view of a minute opening of the transmission type spatial modulation element of FIG.

〔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 inspection apparatus 2 including the same according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the inspection apparatus 2 according to the present embodiment is an apparatus for inspecting the appearance of a specimen (sample) 50 by visual observation or camera observation, and includes a microscope 1 that forms an observation image of the specimen 50. And an image receiving device 60 for displaying an observation image of the specimen 50 imaged by the microscope 1.

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 specimen 50, an optical fiber 20 that guides illumination light emitted from the light source device 10, and illumination light guided by the optical fiber 20. A microscope main body 30 having an objective lens 32 for irradiating the specimen 50 is provided.

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 light source device 10 can selectively emit illumination light having wavelengths in four ultraviolet bands of 230 to 275 nm, 275 to 340 nm, 340 to 380 nm, and 380 to 440 nm. The light source device 10 includes a drive unit 13 that performs illumination wavelength switching control and drive control.

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 optical fiber 20 is, for example, a single-core fiber having a core diameter of 0.45 mm whose core portion is made of synthetic quartz. As shown in FIG. 2, the optical fiber 20 includes a light source side connection portion 23 having an incident end 22 that receives illumination light emitted from the light source device 10, and an emission that emits illumination light incident from the incident end 22. And a main body side connecting portion 25 having an end 24.
The light source side connecting portion 23 is, for example, an FC type connector, and can be easily attached to the light source device 10.

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 side connecting portion 25 is connected to the microscope main body 30 via a fiber connector 27. As shown in FIG. 3, the main body side connection portion 25 is fitted to the fiber connector 27, and the tip of the screw 26 penetrating the side surface of the fiber connector 27 is pressed against the side surface of the main body side connection portion 25. The fiber connector 27 is fixedly held.

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 exit end 24 of the main body side connecting portion 25 is disposed at a position substantially conjugate with the pupil position of the objective lens 32. As shown in FIG. 4, a pinhole cap (pupil modulating means) 29 having an opening 28 through which illumination light emitted from the emission end 24 passes is attached to the emission end 24.

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 male screw 24 a that is fastened to a female screw 29 a provided on the inner peripheral surface of the pinhole cap 29 is formed on the outer peripheral surface of the injection end 24. The injection end 24 and the pinhole cap 29 can be attached and detached by loosening the fastening of the male screw 24a and the female screw 29a.

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 pinhole cap 29, for example, as shown in FIGS. 5A to 5C, a plurality of pinhole caps 29A, 29B, and 29C having different sizes of the opening 28 are prepared. 5A, the opening of the pinhole cap 29A is denoted by reference numeral 28a, the opening of the pinhole cap 29B is denoted by reference numeral 28b in FIG. 5B, and the opening of the pinhole cap 29C is illustrated in FIG. 5C. This part is denoted by reference numeral 28c. Reference numeral 29b indicates a light shielding portion, and a broken line 24b indicates a core diameter of the optical fiber 20. The diameters of the openings 28 of these pinhole caps 29 are smaller than the core diameter 24 b of the optical fiber 20, and the openings 28 are formed so as to be disposed inside the core of the optical fiber 20.

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 opening 28a of the pinhole cap 29A in FIG. 5A is formed in a shape in which the center of the opening 28a is eccentric with respect to the center of the pinhole cap 29A so that the illumination light is obliquely illuminated. ing. Also, the opening 28b of the pinhole cap 29B in FIG. 5B is formed in a circular shape smaller than the core diameter 24b of the optical fiber 20 concentrically with the pinhole cap 29B so that the luminous flux diameter of the illumination light is reduced. Has been. Further, the opening 28c of the pinhole cap 29C in FIG. 5C is formed in a shape that shields the central portion of the core of the optical fiber 20 in a circular shape so that the illumination light becomes annular illumination. The openings 28 of these pinhole caps 29 are formed by, for example, a metal processing method such as press working or machining.

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 microscope body 30 includes a revolver 33 that holds the objective lens 32, a stage 35 on which the specimen 50 is installed, and a gantry 39 that includes a lifting mechanism 37 that moves the stage 35 up and down, an illumination optical system 42, and A light projecting tube 43 incorporating an observation optical system 44 and a lens tube 47 for visual observation are provided.

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 objective lens 32, for example, an objective lens for deep ultraviolet (NA 0.9, magnification of 100 times, focal length of 1.8 mm) is used, and a visual field with a diameter of 50 μm is observed.
The revolver 33 holds the objective lens 32 in a detachable manner, and the objective lens 32 can be arranged on the stage 35 by a rotating operation.

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 stage 35 can be freely moved in a plane perpendicular to the optical axis of the objective lens 32 by a plane driving mechanism (not shown).
The lifting mechanism 37 is for moving the stage 35 up and down to focus the specimen 50 with respect to the objective lens 32.

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 light projecting tube 43 is arranged at the upper part of the mount 39, and as shown in FIGS. 7A and 7B, the illumination optical system 42 and the observation optical system 44, and the illumination optical system 42 and the observation And a half mirror 45 for deflecting the optical path of the optical system 44. The light projecting tube 43 is provided with a camera 46 for camera observation.

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 optical system 42 irradiates the specimen 50 with illumination light emitted from the exit end 24 of the optical fiber 20 and passing through the opening 28 of the pinhole cap 29 via the objective lens 32. The illumination optical system 42 constitutes a Kohler illumination system, and is disposed so as to project an image of the exit end 24 of the optical fiber 20 onto the pupil position of the objective lens 32. The illumination optical system 42 is configured with a magnification (for example, about 8 times) at which the core diameter of the image of the exit end 24 of the optical fiber 20 is equal to or larger than the pupil diameter of the objective lens 32.

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 optical system 44 forms an observation image of the specimen 50 in cooperation with the objective lens 32 by the reflected light from the specimen 50 irradiated with the illumination light.
The half mirror 45 reflects the illumination light transmitted through the illumination optical system 42 and guides it to the objective lens 32, and reflects the reflected light from the sample 50 and guides it to the observation optical system 44.

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 camera 46 captures an observation image formed by the observation optical system 44 and acquires an observation image. The camera 46 is connected to the image receiving device 60 so that the acquired observation image is displayed on the image receiving device 60.

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 lens barrel 47 incorporates an imaging lens (not shown). The imaging lens is adapted to form an image of the visible image of the specimen 50 illuminated by a visible illumination device (not shown) in cooperation with the objective lens 32. The eyepiece unit 49 is provided in the lens barrel 47 so that a visible observation image can be visually observed through the eyepiece unit 49.

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 image receiving device 60 includes a display unit 63 that displays an observation image acquired by the camera 46, a control unit 65 that controls the light source device 10 and the microscope body 30, and an input unit that transmits an instruction from the observer to the control unit 65. 67.

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 inspection apparatus 2 according to this embodiment configured as described above will be described.
First, the specimen 50 is set on the stage 35 and the specimen 50 is irradiated with visible light. Then, while visually observing a visible observation image via the eyepiece unit 49, the stage 35 is moved up and down in the direction of the optical axis of the objective lens 32 by the lifting mechanism 37, and the stage 35 is moved by the plane drive mechanism. The specimen 50 is moved in a plane orthogonal to the direction, and the specimen 50 is focused and the observation position is set.

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 input unit 67 of the image receiving device 60 is operated to transmit an instruction for selecting the wavelength of illumination light and starting observation to the control unit 65. When an instruction is transmitted to the control unit 65, the drive unit 13 is controlled to emit illumination light having a selected wavelength (for example, deep ultraviolet light) from the light source device 10. Illumination light emitted from the light source device 10 is guided by the optical fiber 20 and emitted from the emission end 24, passes through the opening 28 of the pinhole cap 29, and is guided to the illumination optical system 42.

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 optical system 42, the exit end 24 of the optical fiber 20 disposed at a position substantially conjugate with the pupil position of the objective lens 32 functions as an aperture stop, and an image of the exit end 24 is projected onto the pupil position of the objective lens 32. Is done. In this case, since the pinhole cap 29 is attached to the exit end 24 of the optical fiber 20, the luminous flux diameter of the illumination light at the pupil position of the objective lens 32 is determined by the size of the opening 28 of the pinhole cap 29. Is done. That is, an image of the opening 28 of the pinhole cap 29 is formed at the pupil position of the objective lens 32.

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 pinhole cap 29A is attached to the exit end 24, the illumination light has an intensity distribution biased according to the shape of the opening 28a at the pupil position of the objective lens 32 (see FIG. 5A). . Thereby, the specimen 50 is irradiated with parallel light illumination whose intensity distribution is biased in the NA direction of the objective lens 32, that is, pupil-modulated.

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 specimen 50 is guided to the observation optical system 44 through the objective lens 32, and an observation image of the specimen 50 is formed in the observation optical system 44. This observation image is picked up by the camera 46 and an observation image is acquired. The observation image acquired by the camera 46 is sent to the image receiving device 60 and displayed on the display unit 63. Accordingly, the observer can observe the observation image displayed on the display unit 63 and perform an appearance inspection of the sample 50.

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 control unit 65 of the image receiving device 60 is instructed to end the observation, and the driving of the light source device 10 is stopped. And the screw | thread 26 is loosened, the main body side connection part 25 is pulled out from the fiber connector 27, and the pinhole cap 29A attached to the injection | emission end 24 is replaced | exchanged for other pinhole caps 29B and 29C. When the replacement is completed, the main body side connecting portion 25 is inserted into the fiber connector 27, the screw 26 is tightened, and the main body side connecting portion 25 is fixed to the fiber connector 27.

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 pinhole cap 29B is attached to the exit end 24, the sample 50 is irradiated with parallel light illumination whose intensity distribution is reduced according to the shape of the opening 28b at the pupil position of the objective lens 32 ( (Refer FIG.5 (b)). When the pinhole cap 29C is attached to the exit end 24, the sample 50 is irradiated with parallel light illumination whose intensity distribution is biased in a ring shape according to the shape of the opening 28c at the pupil position of the objective lens 32. (See FIG. 5C).

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 inspection apparatus 2 according to the present embodiment, pupil modulation can be realized simply by changing the size (shape) of the opening 28 of the pinhole cap 29. . Thus, desired observation can be performed, and an observation image with high contrast can be obtained and the specimen 50 can be inspected in detail. Further, by making the exit end 24 of the optical fiber 20, that is, the adjacent opening 28 function as an aperture stop, pupil adjustment can be performed without arranging a relay optical system in the illumination optical system 42. This makes it possible to reduce the size of the microscope 1.

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 optical fiber 20 having a core diameter of 0.45 mm has been described as an example. The image of the exit end 24 of the optical fiber 20 formed at the pupil position of the objective lens 32 needs to be projected so as to satisfy the pupil of the objective lens 32 (for example, the pupil diameter is about 3 mm). Therefore, an image of the exit end 24 of the optical fiber 20 of about 3 mm or more needs to be projected on the pupil position of the objective lens 32.
Further, since the focal length of the objective lens 32 is 1.8 mm, in order to secure illumination with a field of view of 50 μm in diameter, illumination having an NA of at least 0.05 ÷ 2 ÷ 1.8 = 0.014 or more is objective. It is necessary to enter the pupil position of the lens 32.
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 optical fiber 20 made of synthetic quartz, for illumination.
In consideration of these requirements, the optical fiber 20 preferably has a core diameter of 0.45 mm. Further, it is desirable to set the magnification of the illumination optical system 42 to about 8 times. By setting in this way, the size of the image of the exit end 24 of the optical fiber 20 projected onto the pupil position of the objective lens 32 becomes about 3.6 mm, and the pupil diameter of the objective lens 32 is sufficiently satisfied. In addition, among the illumination light emitted from the optical fiber 20, the NA of illumination that contributes to illumination with a field of view of 50 μm is 0 when back-calculated from NA 0.014 of illumination light necessary for incidence on the pupil position of the objective lens 32. .11, which satisfies the above requirements.

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 pinhole cap 29 is attached to the injection end 24 by fastening the male screw 24a and the female screw 29a. For example, the pinhole cap 29 fits the injection end 24 and the pinhole cap 29 is fitted. It is good also as fixing the main body side connection part 25 by pressing the front-end | tip part of the screw which penetrated the side surface of this to the side surface of the main body side connection part 25. FIG. Further, the pinhole cap 29 only needs to have the opening 28 disposed close to the exit end 24 of the optical fiber 20. For example, the pinhole cap 29 may be attached to the fiber connector 27. Further, the opening 28 may be configured by adhering a thin plate subjected to photo-etching to the pinhole cap 29, for example.

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 light source device 10 is in the ultraviolet band. For example, even if the wavelength is in a predetermined wavelength band from the ultraviolet band to the infrared band, Good. Moreover, in this embodiment, although illumination wavelength switching control was performed by the drive unit 13 of the light source device 10, the light source device 10 is good also as not performing illumination wavelength switching control. In this case, the observer does not need to select an illumination light wavelength at the input unit 67 of the image receiving device 60.

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 optical system 42 and the observation optical system 44 are built in the light projecting tube 43. However, only the illumination optical system 42 is built in the light projection tube 43, and the observation optical system. 44 may be disposed outside the light projecting tube 43. In the present embodiment, the objective lens 32 is focused by the elevating mechanism 37. However, the focusing may be performed by known autofocus control using a focusing device. The image receiving device 60 may be configured by the display unit 63, and the input unit 67 and the control unit 65 may be provided separately from the image receiving device 60.

〔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 microscope 201 and an inspection apparatus 202 according to the second embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 8, the inspection apparatus 202 according to the present embodiment is different from the first embodiment in that the microscope 201 includes a turret (pupil modulation unit) 273 instead of the pinhole cap 29.
In the following, portions having the same configuration as those of the microscope 1 and the inspection apparatus 2 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

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 microscope 201 includes a turret 273 having a plurality of pinholes (openings) 271 as shown in FIG. 9, a motor 275 that rotationally drives the turret 273, and a rotation control unit 277 that controls the rotation angle of the turret 273 by the motor 275. And.

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 turret 273 is formed in a substantially disk shape and includes a rotation shaft 272 parallel to the illumination light emitted from the emission end 24 of the optical fiber 20. Further, the turret 273 is provided in the light projecting tube 43 and is disposed in the vicinity of the emission end 24 of the main body side connection portion 25.

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 turret 273, for example, four pinholes 271A, 271B, 271C, and 271D having different sizes are arranged concentrically at intervals of 90 ° from the rotation shaft 272. The pinhole 271 is held on the turret 273 by a screw (not shown), and can be exchanged for another pinhole 271 having a different size by loosening the screw.

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 rotation control unit 277 drives the motor 275 to rotate the turret 273 around the rotation shaft 272 so that any one of the pinholes 271A, 271B, 271C, and 271D is disposed at the position of the exit end 24 of the optical fiber 20. It has become. The rotation control unit 277 is connected to the control unit 65 of the image receiving device 60, and selects a pinhole 271 to be arranged at the position of the emission end 24 based on an instruction from the input unit 67.

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 microscope 201 and the inspection apparatus 202 according to the present embodiment configured as described above will be described.
When pupil modulation is performed in the microscope 201 according to the present embodiment, an instruction to select a pinhole 271 to be used is input to the input unit 67 of the image receiving device 60. The rotation control unit 277 is controlled by the control unit 65 based on the input selection instruction, and the motor 275 is driven. Thereby, the turret 273 rotates and the selected pinhole 271 is arranged at the position of the exit end 24 of the optical fiber 20. Thereby, the beam diameter of the illumination light at the pupil position of the objective lens 32 can be changed according to the size of the pinholes 271A, 271B, 271C, 271D.

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 microscope 201 and the inspection apparatus 202 according to the present embodiment, it is possible to switch to another pinhole 271 having a different size simply by rotating the turret 273, and to easily perform pupil modulation. Can do.
In the present embodiment, the rotation control unit 277 controls the rotation angle of the turret 273. For example, the turret 273 may be manually rotated.

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 microscope 201 switches the pinhole 271 by the turret 273, the motor 275, and the rotation control unit 277. As a modification of the second embodiment, as shown in FIG. The microscope 211 may switch the pinhole (opening) 281 using a slider (pupil modulation means) 283, a slide mechanism (not shown), and a position control unit 287.

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 pinholes 281A, 281B, 281C, and 281D having different sizes arranged at equal intervals along the longitudinal direction are formed in a rectangular slider 283 as shown in FIG. 11, and each pinhole 281A, A positioning notch 282 is formed in the vicinity of each of 281B, 281C, and 281D, and the slider 283 may be disposed at a position close to the exit end 24 of the main body side connecting portion 25 of the light projecting tube 43. In addition, a click mechanism (not shown) that meshes with the notch 282 of the slider 283 is formed in the light projecting tube 43, and the slider 283 is moved along the slide mechanism by the operation of the position controller 287. The pinholes 281A, 281B, 281C, and 281D may be arranged in order at the position of the injection end 24.
Instead of providing the slide mechanism and the position control unit 287, the arrangement of the pinholes 281A, 281B, 281C, and 281D may be switched by moving the slider 283 manually.

〔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 microscope 301 and an inspection apparatus 302 according to the third embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 12, the inspection apparatus 302 according to the present embodiment is different from the first embodiment in that the microscope 301 includes a liquid crystal module (pupil modulation means) 373 instead of the pinhole cap 29.
In the following, portions having the same configuration as those of the microscope 1 and the inspection apparatus 2 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

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 microscope 301 includes a liquid crystal module 373 attached to the emission end 24 of the main body side connection unit 25, and a liquid crystal substrate control unit 377 that performs gradation control of the transmittance of illumination light in the liquid crystal module 373. It has.
The liquid crystal module 373 includes a transmissive liquid crystal substrate 372 that allows illumination light emitted from the emission end 24 to pass therethrough. The transmissive liquid crystal substrate 372 includes a plurality of pixels (openings) 371 (transmission windows) in a two-dimensional lattice shape as shown in FIG. An internal thread 373 a that meshes with the outer peripheral surface of the injection end 24 is formed on the inner peripheral surface of the liquid crystal module 373.

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 substrate control unit 377 performs transmittance gradation control for each pixel 371 of the transmissive liquid crystal substrate 372. In the same figure, the code | symbol 371a has shown the transmission part, and the code | symbol 371b has shown the semi-transmission part. 15A shows the state of the pixel 371 when performing annular illumination, and FIG. 15B shows the state of the pixel 371 when performing illumination with a reduced luminous flux diameter of illumination light. (C) has shown the state of the pixel 371 in the case of performing the illumination which emphasized the annular illumination part.

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 microscope 301 and the inspection apparatus 302 according to the present embodiment configured as described above will be described.
When pupil modulation is performed in the microscope 301 according to the present embodiment, a gradation instruction of the transmittance of the illumination light of the liquid crystal module 373 is input to the input unit 67 of the image receiving device 60. The control unit 65 controls the liquid crystal substrate control unit 377 based on the input gradation instruction, and sets the gradation of the transmittance of each pixel 371 of the liquid crystal module 373. Thereby, at the pupil position of the objective lens 32, the illumination light has an intensity distribution having gradations of light and shade according to the gradation of the transmittance of the pixel 371 of the liquid crystal module 373. Thereby, the specimen 50 is irradiated with parallel light illumination having a continuous intensity change in the NA direction of the objective lens 32.

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 microscope 301 and the inspection apparatus 302 according to the present embodiment, the diffraction / scattering / reflected light on the surface of the sample 50 can be simply changed by changing the gradation of the transmittance of the pixel 271 of the liquid crystal module 373. The intensity can be changed arbitrarily. Therefore, it is possible to optimize the sharpness characteristic and the image contrast characteristic of the observation image according to the state of the surface of the specimen 50.

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 microscope 301 includes the liquid crystal module 373 and the liquid crystal substrate control unit 377. As a modification of the third embodiment, instead of the liquid crystal module 373, MEMS technology (micromachine technology) is used. A transmission type spatial modulation element (pupil modulation means) 383 manufactured using the above may be employed, and the liquid crystal substrate control unit 377 may function as a transmission type spatial modulation element control unit (not shown). For example, as shown in FIGS. 16 and 17, the transmissive spatial modulation element 383 includes a plurality of two-dimensional array of micro openings having a structure that can rotate in a direction perpendicular to the surface of the transmissive spatial modulation element 383. A flat-plate device having (opening) 381 is used, and the gradation control of the transmittance is performed by the over-type spatial modulation element control unit according to the frequency of opening or shielding operation of the minute opening 381. .

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 minute opening 381 is selected, the illumination light emitted from the emission end 24 of the optical fiber 20 and passing through the minute opening 381 and the illumination optical system 42 is used. An image of the minute aperture 381 is formed at the pupil position. When the liquid crystal module 373 is used, only the linearly polarized light component of the illumination light passes through the pixel 371, so that the amount of light after passing through the liquid crystal module 373 is reduced to about half compared with that before passing, whereas the transmission type When the spatial modulation element 383 is used, the amount of light before and after passage does not change. For example, by adopting the transmission type spatial modulation element 383, when the illumination light emitted from the emission end 24 of the optical fiber 20 is in a non-polarized state, the amount of light passing through the minute opening 381 is adopted by the liquid crystal module 373. Compared with the case, it rises about twice.

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 openings 28 and four pinholes 271 and 281 having different sizes have been illustrated and described. However, the number, size, and shape of the openings 28 and pinholes 271 and 281 are different. It is not limited to this.

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 Microscope 2, 202, 302 Inspection device 10 Light source device (light source)
20 optical fiber 24 exit end 28 opening 29 pinhole cap (pupil modulation means)
32 Objective lens 50 Sample (sample)
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)

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。
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.
前記開口部が着脱可能に配置されている請求項1に記載の顕微鏡。   The microscope according to claim 1, wherein the opening is detachably disposed. 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請求項1または請求項2に記載の顕微鏡。   The said pupil modulation means is provided with the said several opening part from which a shape differs, and is arrange | positioned so that switching is possible on the optical path of the said light emitted from the said exit end in any one of this opening part. Item 3. The microscope according to Item 2. 前記試料の観察画像を取得する請求項1から請求項3のいずれかに記載の顕微鏡と、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。   An inspection apparatus comprising: the microscope according to any one of claims 1 to 3 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.
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