JP2018533014A5

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Publication number: JP2018533014A5
Application number: JP2018522716A
Authority: JP
Filing date: 2016-10-11
Publication date: 2019-11-14
Anticipated expiration: 2036-10-11

Claims

光学顕微鏡で検査される試料媒質（１２）の波長依存性屈折率（ｎ１）を決定する方法であって、
前記光学顕微鏡を使って、未知の屈折率（ｎ１）を有する前記試料媒質（１２）の試料測定を実行するステップであって、照明光（２２）が前記試料媒質（１２）に照射され、前記試料媒質（１２）から来る検出光が測定される、ステップと、
前記試料測定により前記試料媒質（１２）の前記照明及び／又は検出光の試料測定焦点位置（２５）を測定するステップと、
照明（２２）及び／又は検出光の焦点位置（Zmax、Xmax）が媒質の屈折率（ｎ１）に依存して規定される数学的モデルを使用して、前記試料媒質（１２）の前記試料測定焦点位置（２５）から前記試料媒質（１２）の屈折率（ｎ１）を導出するステップと、
を包含する、方法。
前記数学的モデルが、焦点位置（Zmax、Xmax）が屈折率（ｎ１）＋定数（Offset）から線形に依存する等式によって形成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記光学顕微鏡を用いて少なくとも１回の校正測定を実行して、前記数学的モデルの少なくとも一つのパラメータ（ｃ、Offset）を決定するステップであって、前記校正測定においては、
既知の屈折率（ｎ１）を有する媒質が照明光（２２）で照射され、
既知の屈折率（ｎ１）を有する前記媒質から来る検出光が、少なくとも一つの顕微鏡イメージを得るために測定され、
前記照明（２２）及び／又は検出光の校正測定焦点位置（２７、２８）が前記少なくとも一つの顕微鏡イメージから決定され、
前記既知の屈折率（ｎ１）及び前記決定された校正測定焦点位置（２７、２８）に基づいて、前記数学的モデルの少なくとも一つのパラメータ（ｃ、Offset）が計算されること、
を特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
少なくとも２回の校正測定を実行し、前記校正測定がお互いに、
それぞれ既知の屈折率（ｎ１）を有する異なる媒質を使用する、
既知の様式でお互いに異なる形状を有する異なる試料容器（１０）を使用する、
前記校正測定焦点位置（２７、２８）に影響する異なる顕微鏡設定を使用する、
という様式の一つ又はそれ以上において相違していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
前記少なくとも２回の校正測定のために使用される前記異なる顕微鏡設定が、
前記顕微鏡設定は、それぞれ発せられる照明光（２２）の波長が異なる、
前記顕微鏡設定は、記録された検出光の波長が異なる、
前記顕微鏡設定は、照明光（２２）が前記媒質に照射されるときの開口数（ＮＡ）が異なる、
前記顕微鏡設定は、照明光（２２）が前記媒質に照射される照明方向が異なる、
前記顕微鏡設定は、検出光学系のズーム設定及びこれよりイメージフィールドサイズが異なる、
という様式の一つ又はそれ以上において相違していることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
各校正測定において、いくつかの顕微鏡イメージを記録するステップであって、前記いくつかの顕微鏡イメージについて、前記光学顕微鏡の検出光学系が異なる高さ平面をイメージングする、ステップと、
前記顕微鏡イメージの中から最大のシャープさを有する顕微鏡イメージを決定するステップと、
前記最大のシャープさを有する顕微鏡イメージの高さ平面を校正測定焦点位置（２７、２８）として使用するステップと、
を特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
前記試料測定において、いくつかの試料イメージを記録するステップであって、前記いくつかの試料イメージについて、前記光学顕微鏡の検出光学系が異なる高さ平面をイメージングする、ステップと、
前記試料イメージの中から最大のシャープさを有する試料イメージを決定するステップと、
前記最大のシャープさを有する顕微鏡イメージの高さ平面を試料測定焦点位置（２５）として使用するステップと、
を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
前記少なくとも１回の校正測定の間に、前記照明光（２２）を構造化照明光（２２）として、既知の屈折率（ｎ１）を有する媒質に照射するステップ、及び／又は、
前記試料測定の間に、前記照明光（２２）を構造化照明光（２２）として、前記試料媒質（１２）に照射するステップ、
を備えて、
照明光路（４１）が検出光路（６１）に交差し、前記構造化照明光（２２）の断面積が、前記構造化照明光（２２）の進行方向にて変化することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
前記照明光（２２）の照明光路（４１）が前記検出光の検出光路（６１）に交差することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
前記照明光（２２）が、既知の屈折率（ｎ１）を有する媒質にフォーカスされるように照射され、
前記校正測定の間に、前記少なくとも一つの顕微鏡イメージにおいて、前記照明光（２２）が最小の断面積を有する点を決定し、その位置を校正測定焦点位置（２７、２８）として使用することを特徴とする、請求項９に記載の方法。
前記照明光（２２）が、前記試料媒質（１２）にフォーカスされるように照射され、前記試料測定の間に少なくとも一つの試料イメージを記録し、そのイメージにおいて、前記照明光（２２）が最小の断面積を有する点を決定し、その位置を試料測定焦点位置（２５）として使用することを特徴とする、請求項９又は１０に記載の方法。
少なくとも２回の校正測定を実行し、
前記校正測定の一つについて、前記照明光（２２）の校正測定焦点位置（２８）が進行方向においてイメージフィールドの中心の正面にあり、
前記校正測定の他の一つについて、前記照明光（２２）の校正測定焦点位置（２７）が進行方向においてイメージフィールドの中心の後ろにあるように、前記２回の校正測定が、前記照明光（２２）の出射において、お互いに異なることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか一つに記載の方法。
前記試料媒質（１２）の決定された屈折率（ｎ１）を出力するか、又は、
前記試料媒質（１２）の決定された屈折率（ｎ１）に依存して、ユーザに、又は顕微鏡設定の自動又は非自動調整のための制御及び評価ユニットに、ある指令を出力する、
ことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の方法。
光学顕微鏡であって、
照明光（２２）を検査対象の試料媒質（１２）の方向に発する照明光源（４０、５０）と、
前記試料媒質（１２）から来る検出光を測定するための検出対物レンズ（３０、４４）及びカメラ装置（６０）と、
前記試料媒質（１２）内に前記照明光（２２）の焦点を作り出すように構成される照明対物レンズ（２０、４４）と、を備え、前記検出対物レンズ（３０、４４）及び前記照明対物レンズ（２０）は、異なる対物レンズ（２０、３０）である、又は、１つの同じ対物レンズ（４４）から形成され、さらに
照明及び／又は検出光の焦点位置（Zmax、Xmax）が媒質の屈折率（ｎ１）に依存して表現されるような数学的モデルが含まれる制御及び評価ユニットと、
前記試料媒質（１２）の前記照明及び／又は検出光の前記焦点位置（Zmax、Xmax）を決定し、前記焦点位置（Zmax、Xmax）を前記制御及び評価ユニットへ提供するための手段と、を備え、
前記制御及び評価ユニットが、検査対象の試料媒質（１２）に対して且つ前記数学的モデルの助けを借りて、前記試料媒質（１２）の前記焦点位置（Zmax、Xmax）から前記試料媒質（１２）の屈折率（ｎ１）を決定するように構成されている、
ことを特徴とする、光学顕微鏡。
前記制御及び評価ユニットがさらに、
未知の屈折率（ｎ１）を有する試料媒質（１２）にて、試料測定を実行し、
前記試料測定によって、前記照明及び／又は検出光の試料測定焦点位置（２５）を決定し、
前記決定された試料測定焦点位置（２５）を入力されるべき焦点位置（Zmax、Xmax）として使用して、前記試料媒質（１２）の前記屈折率（ｎ１）を決定する、
ように構成されていることを特徴とする、請求項１４に記載の光学顕微鏡。