JP2014095601A - 光検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】測定対象物(16)からの光を集光する対物レンズ素子(17)と、上記対物レンズ素子(17)によって集光された光を検出する光検出素子とを備え、上記対物レンズ素子(17)は、屈折によって光を集光する中央部分(28)と、この中央部分(28)の周辺に位置して反射によって光を集光する周辺部分(29)とを含んでいる。こうして、通常の凸レンズでは集光できないような大きな放射角度の光をも集めることができ、集光効率を高めて上記光検出素子による感度アップを図ることができる。
【選択図】図4
Description
測定対象物からの光を集光する対物レンズ素子と、
上記対物レンズ素子によって集光された光を検出する光検出素子と
を備え、
上記対物レンズ素子は、屈折によって光を集光する中央部分と、この中央部分の周辺に位置して反射によって光を集光する周辺部分とを含んでいる
ことを特徴としている。
上記測定対象物からの光は、上記測定対象物上の略一点から放射状に出射される光であり、
上記対物レンズ素子は、上記測定対象物上の略一点から放射状に出射される光を上記光検出素子上に集光するようになっている。
上記測定対象物に光を照射する光源を備え、
上記対物レンズ素子は、上記光源からの光を透過する光透過部を含んでおり、
上記光源からの光は、上記対物レンズ素子の上記光透過部を透過して上記測定対象物を照射するようになっている。
上記対物レンズ素子は、光軸に対して同心円状の形状を有しており、
上記光軸は、上記光透過部の少なくとも一部を通過している。
上記対物レンズ素子と上記光検出素子との間に配置されると共に、上記光源からの光と略同一波長の光を減光する波長フィルタを備え、
上記波長フィルタは、上記対物レンズ素子によって集光された光のうち、上記光源からの光と略同一波長の成分を減光して上記光検出素子上を照射するようになっている。
上記対物レンズ素子と上記光検出素子との間に配置された中間レンズ素子を備え、
上記中間レンズ素子は、上記対物レンズ素子によって集光された光を、さらに上記光検出素子上に集光するようになっている。
上記対物レンズ素子の上記中央部分は、
上記測定対象物からの光が入射すると共に、光軸方向外側に向かって凸状の曲面形状を有する入射側凸面と、
上記入射側凸面からの光を出射させると共に、光軸方向外側に向かって凸状の曲面形状を有する出射側凸面と
を含む一方、
上記対物レンズ素子の上記周辺部分は、
上記測定対象物からの光が入射する入射側端面と、
上記入射側端面からの光を内部で反射させる外周面と、
上記外周面で内部反射された光を出射させる出射側端面と
を含んでおり、
上記中央部分における上記入射側凸面と上記周辺部分における上記入射側端面との境界には、凹状の境界部が形成されている。
上記対物レンズ素子の上記中央部分における上記入射側凸面および上記周辺部分における上記入射側端面は、上記入射側凸面から入射した光の光路と上記入射側端面から入射した光の光路とが、上記凹状の境界部を境にして互いに分離されて交差することがないような形状を有している。
上記対物レンズ素子の上記周辺部分における上記入射側端面は、外側に向かって凸状の曲面形状を有している。
上記対物レンズ素子の上記周辺部分における上記外周面は、外部に向かって凸状の曲面形状を有している。
測定対象物16からの光を集光する対物レンズ素子17と、
上記対物レンズ素子17によって集光された光を検出する光検出素子27と
を備え、
上記対物レンズ素子17は、屈折によって光を集光する中央部分28と、この中央部分28の周辺に位置して反射によって光を集光する周辺部分29とを含んでいる
ことを特徴としている。
上記測定対象物16からの光は、上記測定対象物16上の略一点から放射状に出射される光であり、
上記対物レンズ素子17は、上記測定対象物16上の略一点から放射状に出射される光を上記光検出素子27上に集光するようになっている。
上記測定対象物16に光を照射する光源18を備え、
上記対物レンズ素子17は、上記光源18からの光を透過する光透過部を含んでおり、
上記光源18からの光は、上記対物レンズ素子17の上記光透過部を透過して上記測定対象物16を照射するようになっている。
上記対物レンズ素子17は、光軸に対して同心円状の形状を有しており、
上記光軸は、上記光透過部の少なくとも一部を通過している。
上記対物レンズ素子17と上記光検出素子27との間に配置されると共に、上記光源18からの光と略同一波長の光を減光する波長フィルタ24を備え、
上記波長フィルタ24は、上記対物レンズ素子17によって集光された光のうち、上記光源18からの光と略同一波長の成分を減光して上記光検出素子27上を照射するようになっている。
上記対物レンズ素子17と上記光検出素子27との間に配置された中間レンズ素子25を備え、
上記中間レンズ素子25は、上記対物レンズ素子17によって集光された光を、さらに上記光検出素子27上に集光するようになっている。
上記対物レンズ素子17の上記中央部分28は、
上記測定対象物16からの光が入射すると共に、光軸方向外側に向かって凸状の曲面形状を有する入射側凸面28aと、
上記入射側凸面28aからの光を出射させると共に、光軸方向外側に向かって凸状の曲面形状を有する出射側凸面28bと
を含む一方、
上記対物レンズ素子17の上記周辺部分29は、
上記測定対象物16からの光が入射する入射側端面29aと、
上記入射側端面29aからの光を内部で反射させる外周面29bと、
上記外周面29bで内部反射された光を出射させる出射側端面29cと
を含んでおり、
上記中央部分28における上記入射側凸面28aと上記周辺部分29における上記入射側端面29aとの境界には、凹状の境界部が形成されている。
上記対物レンズ素子17の上記中央部分28における上記入射側凸面28aおよび上記周辺部分29における上記入射側端面29aは、上記入射側凸面28aから入射した光の光路と上記入射側端面29aから入射した光の光路とが、上記凹状の境界部を境にして互いに分離されて交差することがないような形状を有している。
上記対物レンズ素子17の上記周辺部分29における上記入射側端面29aは、外側に向かって凸状の曲面形状を有している。
上記対物レンズ素子17の上記周辺部分29における上記外周面29bは、外部に向かって凸状の曲面形状を有している。
4…サンプル台、
5…PC、
6…走査ステージ、
9…走査モジュール、
16…サンプル、
17…対物レンズ、
18…光源、
20…反射ミラー、
23…第1レンズ、
24…波長フィルタ、
25…第2レンズ、
26…ピンホール、
27…検出器、
28…凸レンズ部(中央部分)、
28a…入射側凸面、
28b…出射側凸面、
29…筒状体(周辺部分)、
29a…入射側端面、
29b…外周面、
29c…出射側端面。
Claims (10)
- 測定対象物からの光を集光する対物レンズ素子と、
上記対物レンズ素子によって集光された光を検出する光検出素子と
を備え、
上記対物レンズ素子は、屈折によって光を集光する中央部分と、この中央部分の周辺に位置して反射によって光を集光する周辺部分とを含んでいる
ことを特徴とする光検出装置。 - 請求項1に記載の光検出装置において、
上記測定対象物からの光は、上記測定対象物上の略一点から放射状に出射される光であり、
上記対物レンズ素子は、上記測定対象物上の略一点から放射状に出射される光を上記光検出素子上に集光するようになっている
ことを特徴とする光検出装置。 - 請求項1あるいは請求項2に記載の光検出装置において、
上記測定対象物に光を照射する光源を備え、
上記対物レンズ素子は、上記光源からの光を透過する光透過部を含んでおり、
上記光源からの光は、上記対物レンズ素子の上記光透過部を透過して上記測定対象物を照射するようになっている
ことを特徴とする光検出装置。 - 請求項3に記載の光検出装置において、
上記対物レンズ素子は、光軸に対して同心円状の形状を有しており、
上記光軸は、上記光透過部の少なくとも一部を通過している
ことを特徴とする光検出装置。 - 請求項3あるいは請求項4に記載の光検出装置において、
上記対物レンズ素子と上記光検出素子との間に配置されると共に、上記光源からの光と略同一波長の光を減光する波長フィルタを備え、
上記波長フィルタは、上記対物レンズ素子によって集光された光のうち、上記光源からの光と略同一波長の成分を減光して上記光検出素子上を照射するようになっている
ことを特徴とする光検出装置。 - 請求項1から請求項5までの何れか一つに記載の光検出装置において、
上記対物レンズ素子と上記光検出素子との間に配置された中間レンズ素子を備え、
上記中間レンズ素子は、上記対物レンズ素子によって集光された光を、さらに上記光検出素子上に集光するようになっている
ことを特徴とする光検出装置。 - 請求項1から請求項6までの何れか一つに記載の光検出装置において、
上記対物レンズ素子の上記中央部分は、
上記測定対象物からの光が入射すると共に、光軸方向外側に向かって凸状の曲面形状を有する入射側凸面と、
上記入射側凸面からの光を出射させると共に、光軸方向外側に向かって凸状の曲面形状を有する出射側凸面と
を含む一方、
上記対物レンズ素子の上記周辺部分は、
上記測定対象物からの光が入射する入射側端面と、
上記入射側端面からの光を内部で反射させる外周面と、
上記外周面で内部反射された光を出射させる出射側端面と
を含んでおり、
上記中央部分における上記入射側凸面と上記周辺部分における上記入射側端面との境界には、凹状の境界部が形成されている
ことを特徴とする光検出装置。 - 請求項7に記載の光検出装置において、
上記対物レンズ素子の上記中央部分における上記入射側凸面および上記周辺部分における上記入射側端面は、上記入射側凸面から入射した光の光路と上記入射側端面から入射した光の光路とが、上記凹状の境界部を境にして互いに分離されて交差することがないような形状を有している
ことを特徴とする光検出装置。 - 請求項7あるいは請求項8に記載の光検出装置において、
上記対物レンズ素子の上記周辺部分における上記入射側端面は、外側に向かって凸状の曲面形状を有している
ことを特徴とする光検出装置。 - 請求項7から請求項9までの何れか一つに記載の光検出装置において、
上記対物レンズ素子の上記周辺部分における上記外周面は、外部に向かって凸状の曲面形状を有している
ことを特徴とする光検出装置。
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