JP3136576B2 - 顕微全反射吸収スペクトル測定装置 - Google Patents
顕微全反射吸収スペクトル測定装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、反射顕微鏡システムを
利用した全反射吸収スペクトル測定装置に関する。
利用した全反射吸収スペクトル測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】全反射吸収スペクトル測定法（ＡＴＲ）
は、試料面に試料より高屈折率の透明体（赤外光を用い
るときは、赤外光に対して透明であればよい）を接触さ
せ、この高屈折率透明体側から、試料との境界面で全反
射が起きる入射角で測定光を入射させ、全反射された光
の試料による吸収減光を検出することにより、試料の吸
収特性を測定する方法で、従来から、赤外光について測
定を行う場合、反射光学系によって構成された赤外顕微
分光装置を用いた装置が用いられている。
は、試料面に試料より高屈折率の透明体（赤外光を用い
るときは、赤外光に対して透明であればよい）を接触さ
せ、この高屈折率透明体側から、試料との境界面で全反
射が起きる入射角で測定光を入射させ、全反射された光
の試料による吸収減光を検出することにより、試料の吸
収特性を測定する方法で、従来から、赤外光について測
定を行う場合、反射光学系によって構成された赤外顕微
分光装置を用いた装置が用いられている。
【０００３】従来例を本発明の一実施例を示す図１を借
りて説明する。対物鏡は中央に孔のあいた凹面主鏡８Ｂ
と、この凹面主鏡８Ｂと同軸の凸面副鏡８Ａとよりなっ
ており、図外の分光器から出射した単色光が、図で光軸
の右半分を下方に光軸と平行に対物鏡光学系に入射せし
められ、その光は凹面主鏡８Ｂ及び凸面副鏡８Ａで反射
されて対物鏡光学系の集光点０に集光される。試料Ｓは
その表面０点を中心とする半球形のＡＴＲプリズム１の
下面に接触させる。このすると、０点に集光する光は、
ＡＴＲプリズム１では屈折されず、そのまま０点に集光
し、試料面で全反射されて、対物光学系の光軸の左半部
を上行し、検出される。
りて説明する。対物鏡は中央に孔のあいた凹面主鏡８Ｂ
と、この凹面主鏡８Ｂと同軸の凸面副鏡８Ａとよりなっ
ており、図外の分光器から出射した単色光が、図で光軸
の右半分を下方に光軸と平行に対物鏡光学系に入射せし
められ、その光は凹面主鏡８Ｂ及び凸面副鏡８Ａで反射
されて対物鏡光学系の集光点０に集光される。試料Ｓは
その表面０点を中心とする半球形のＡＴＲプリズム１の
下面に接触させる。このすると、０点に集光する光は、
ＡＴＲプリズム１では屈折されず、そのまま０点に集光
し、試料面で全反射されて、対物光学系の光軸の左半部
を上行し、検出される。
【０００４】全反射吸収スペクトル測定法（ＡＴＲ）
は、全反射を利用するため、そのままでは、すべての光
はＡＴＲプリズム底面で反射し、試料を可視観察するこ
とができない。このため、図３及び図４に示すように、
先端に半球レンズを用いた対物レンズ系において、その
先端半球レンズの一番上の対物レンズ１０の周辺部をカ
セグレン式反射対物光学系の凸面副鏡８Ａに利用し、Ａ
ＴＲ測定時には、図３に示すように、輪状開口のＡＴＲ
測定用のアパーチャー１３を光軸上に配置し、測定光が
凸面副鏡８Ａに照射されるようにし、目視測定時には、
図４に示すように、円形開口を有する目視用アパーチャ
ー１１を光軸上に配置し、測定光が対物レンズ１０に照
射されるようにして、試料を対物光学系で目視できるよ
うにしたり、図５に示すように、ＡＴＲプリズム１を可
動式にして、目視測定時には、鏡筒を支点にしてレバー
１４でＡＴＲプリズム１を光軸方向に持ち上げて、ＡＴ
Ｒプリズム１を測定光路から外して、測定光がＡＴＲプ
リズム１を通過しないようにした例がある。しかし、図
４に示すように、対物光学系と反射光学系を１つのレン
ズを用いて行う場合、特殊レンズの製作及びアパーチャ
ーの切換え機構等製作上大変で、高価になると云う問題
があり、また、図５に示すように、ＡＴＲプリズムを可
動式にすれば、ＡＴＲプリズムを光軸方向に動かすの
で、ＡＴＲ測定のとき、ＡＴＲプリズムに試料を圧接す
ると、ＡＴＲプリズムの位置の再現性が悪いと云う問題
があった。
は、全反射を利用するため、そのままでは、すべての光
はＡＴＲプリズム底面で反射し、試料を可視観察するこ
とができない。このため、図３及び図４に示すように、
先端に半球レンズを用いた対物レンズ系において、その
先端半球レンズの一番上の対物レンズ１０の周辺部をカ
セグレン式反射対物光学系の凸面副鏡８Ａに利用し、Ａ
ＴＲ測定時には、図３に示すように、輪状開口のＡＴＲ
測定用のアパーチャー１３を光軸上に配置し、測定光が
凸面副鏡８Ａに照射されるようにし、目視測定時には、
図４に示すように、円形開口を有する目視用アパーチャ
ー１１を光軸上に配置し、測定光が対物レンズ１０に照
射されるようにして、試料を対物光学系で目視できるよ
うにしたり、図５に示すように、ＡＴＲプリズム１を可
動式にして、目視測定時には、鏡筒を支点にしてレバー
１４でＡＴＲプリズム１を光軸方向に持ち上げて、ＡＴ
Ｒプリズム１を測定光路から外して、測定光がＡＴＲプ
リズム１を通過しないようにした例がある。しかし、図
４に示すように、対物光学系と反射光学系を１つのレン
ズを用いて行う場合、特殊レンズの製作及びアパーチャ
ーの切換え機構等製作上大変で、高価になると云う問題
があり、また、図５に示すように、ＡＴＲプリズムを可
動式にすれば、ＡＴＲプリズムを光軸方向に動かすの
で、ＡＴＲ測定のとき、ＡＴＲプリズムに試料を圧接す
ると、ＡＴＲプリズムの位置の再現性が悪いと云う問題
があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、簡単な機構
により試料の分析点を目視できるようにすることを目的
とする。
により試料の分析点を目視できるようにすることを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】顕微全反射吸収スペクト
ル測定装置において、対物反射鏡と試料との間に、中央
部に孔を設けた目視用アパーチャーと下方同軸にＡＴＲ
プリズムを配置したＡＴＲ測定用輪状アパーチャーとを
上記対物反射の光軸と平行な軸で回動可能に保持し、目
視時とＡＴＲ測定時とで２つのアパーチャーを切換える
ようにした。
ル測定装置において、対物反射鏡と試料との間に、中央
部に孔を設けた目視用アパーチャーと下方同軸にＡＴＲ
プリズムを配置したＡＴＲ測定用輪状アパーチャーとを
上記対物反射の光軸と平行な軸で回動可能に保持し、目
視時とＡＴＲ測定時とで２つのアパーチャーを切換える
ようにした。
【０００７】
【作用】本発明は、周辺光を透過させるアパーチャーと
近軸光を透過させるアパーチャーとの２つのアパーチャ
ーをＡＴＲプリズムに連動して駆動するように設け、プ
リズムの移動方向を光軸と垂直な方向とし、ＡＴＲ測定
には周辺光を透過するアパーチャーを光軸上に駆動配置
し、該アパーチャーを透過した光がＡＴＲプリズムを透
過して試料分析点に集光されるようにし、目視には近軸
光のみが透過するアパーチャーを光軸上に駆動配置し、
該アパーチャーを透過した光は直接試料の分析点に集光
されるようにしたものである。測定光の集光点が半球状
のＡＴＲプリズム１の中心であり、測定光はＡＴＲプリ
ズム１の中心に向かって進行するので、光路は変化しな
いので、ＡＴＲプリズム１を着脱しても、測定光は同一
地点に集光するので、ＡＴＲ測定時と目視測定時におけ
る、測定光の切換えにおいても、試料を移動させる必要
はない。このことにより、目視観察においては、近軸光
のみが用いられるため、収差は非常に小さくなり、像は
鮮明に観察することができる。ＡＴＲ測定時と目視測定
時とにおいて、試料を移動させることがなくなったの
で、分析地点がより正確になった。また、用いられる光
学系としては、球面鏡の組合わせで必要な性能を得るこ
とができるようになった。
近軸光を透過させるアパーチャーとの２つのアパーチャ
ーをＡＴＲプリズムに連動して駆動するように設け、プ
リズムの移動方向を光軸と垂直な方向とし、ＡＴＲ測定
には周辺光を透過するアパーチャーを光軸上に駆動配置
し、該アパーチャーを透過した光がＡＴＲプリズムを透
過して試料分析点に集光されるようにし、目視には近軸
光のみが透過するアパーチャーを光軸上に駆動配置し、
該アパーチャーを透過した光は直接試料の分析点に集光
されるようにしたものである。測定光の集光点が半球状
のＡＴＲプリズム１の中心であり、測定光はＡＴＲプリ
ズム１の中心に向かって進行するので、光路は変化しな
いので、ＡＴＲプリズム１を着脱しても、測定光は同一
地点に集光するので、ＡＴＲ測定時と目視測定時におけ
る、測定光の切換えにおいても、試料を移動させる必要
はない。このことにより、目視観察においては、近軸光
のみが用いられるため、収差は非常に小さくなり、像は
鮮明に観察することができる。ＡＴＲ測定時と目視測定
時とにおいて、試料を移動させることがなくなったの
で、分析地点がより正確になった。また、用いられる光
学系としては、球面鏡の組合わせで必要な性能を得るこ
とができるようになった。
【０００８】
【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。図におい
て、１はＡＴＲプリズム，２は２つの切欠部２Ａ，２Ｂ
を有する切換板で、図２（図１におけるＡＡ断面）の斜
線で示すように、アパーチャー３及び目視用アパーチャ
ー４を板上に設け、凸面鏡８Ａと凹面鏡８Ｂで構成され
たカセゲレン式対物反射鏡８（凸面副鏡８Ａ，凹面主鏡
８Ｂ）の光軸と平行に対物鏡鏡筒Ｋの下面に立てられた
軸５に同鏡筒の下面と摺接しながら回転可能に保持され
ており、回転位置の規制は鏡筒Ｋの下面に立てた２本の
ピン６，７に切換板２の切欠部２Ａ，２Ｂの側面が当接
する位置に配置させることによって行っており、ピン６
に切欠部２Ａの側面が当接した位置（実線）で、ＡＴＲ
プリズム１の中心とカセグレン鏡８の光軸が一致するよ
うになっており、ピン７に切欠部２Ｂの側面が当接した
位置（一点鎖線）で、目視用アパーチャー４の中心とカ
セグレン鏡８の光軸が一致するようになっている。
て、１はＡＴＲプリズム，２は２つの切欠部２Ａ，２Ｂ
を有する切換板で、図２（図１におけるＡＡ断面）の斜
線で示すように、アパーチャー３及び目視用アパーチャ
ー４を板上に設け、凸面鏡８Ａと凹面鏡８Ｂで構成され
たカセゲレン式対物反射鏡８（凸面副鏡８Ａ，凹面主鏡
８Ｂ）の光軸と平行に対物鏡鏡筒Ｋの下面に立てられた
軸５に同鏡筒の下面と摺接しながら回転可能に保持され
ており、回転位置の規制は鏡筒Ｋの下面に立てた２本の
ピン６，７に切換板２の切欠部２Ａ，２Ｂの側面が当接
する位置に配置させることによって行っており、ピン６
に切欠部２Ａの側面が当接した位置（実線）で、ＡＴＲ
プリズム１の中心とカセグレン鏡８の光軸が一致するよ
うになっており、ピン７に切欠部２Ｂの側面が当接した
位置（一点鎖線）で、目視用アパーチャー４の中心とカ
セグレン鏡８の光軸が一致するようになっている。
【０００９】このＡＴＲ対物鏡で測定を行う場合、ま
ず、切換板２を駆動させて、目視用アパーチャー４の中
心と、カセグレン鏡８の光軸を一致させる。この時カセ
グレン鏡８には、目視用アパーチャー４を通り抜けた近
軸光線だけが入射し、収差が非常に小さい歪みの少ない
鮮明な試料像を得ることができる。この状態で試料を見
ながら測定箇所を捜す。次に、再び切換板２を駆動し、
ＡＴＲプリズム１の中心とカセグレン鏡８の光軸を一致
させ、ＡＴＲ測定を行う。この時、カセグレン鏡８から
は、ＡＴＲ測定に必要な入射角を持つ周辺光だけが出射
し、プリズム１と試料の接触面で全反射する。反射光は
再びアパーチャー３により不必要な光をカットされ、必
要な反射光のみがカセグレン鏡８に入射する。
ず、切換板２を駆動させて、目視用アパーチャー４の中
心と、カセグレン鏡８の光軸を一致させる。この時カセ
グレン鏡８には、目視用アパーチャー４を通り抜けた近
軸光線だけが入射し、収差が非常に小さい歪みの少ない
鮮明な試料像を得ることができる。この状態で試料を見
ながら測定箇所を捜す。次に、再び切換板２を駆動し、
ＡＴＲプリズム１の中心とカセグレン鏡８の光軸を一致
させ、ＡＴＲ測定を行う。この時、カセグレン鏡８から
は、ＡＴＲ測定に必要な入射角を持つ周辺光だけが出射
し、プリズム１と試料の接触面で全反射する。反射光は
再びアパーチャー３により不必要な光をカットされ、必
要な反射光のみがカセグレン鏡８に入射する。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、プリズム可動式ＡＴＲ
対物反射測定装置において、プリズムの移動方向を光軸
と垂直な方向とし、プリズムに連動する２つのアパーチ
ャーを備えたことにより、試料を目視観察可能で良好な
目視像が得られるＡＴＲ対物反射測定装置を、製作の容
易な球面のみの組合わせで作ることができるようになっ
た。また、構造的にも、簡単なものとなったことによ
り、製造コストが一段と安くなった。また、半球プリズ
ムを用いたＡＴＲ対物反射測定装置では、ＡＴＲプリズ
ムの光軸方向の位置のずれに対して敏感で、わずかなず
れでも著しく性能が落ちる。プリズムの移動方向を光軸
と垂直な方向としたことにより、試料を圧接しても、Ａ
ＴＲプリズムが移動しなくなり、高精度の装置を得るの
にも、工作精度を余り厳しくする必要がなくなった。
対物反射測定装置において、プリズムの移動方向を光軸
と垂直な方向とし、プリズムに連動する２つのアパーチ
ャーを備えたことにより、試料を目視観察可能で良好な
目視像が得られるＡＴＲ対物反射測定装置を、製作の容
易な球面のみの組合わせで作ることができるようになっ
た。また、構造的にも、簡単なものとなったことによ
り、製造コストが一段と安くなった。また、半球プリズ
ムを用いたＡＴＲ対物反射測定装置では、ＡＴＲプリズ
ムの光軸方向の位置のずれに対して敏感で、わずかなず
れでも著しく性能が落ちる。プリズムの移動方向を光軸
と垂直な方向としたことにより、試料を圧接しても、Ａ
ＴＲプリズムが移動しなくなり、高精度の装置を得るの
にも、工作精度を余り厳しくする必要がなくなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の側面断面図
【図２】上記実施例のアパーチャー駆動説明図
【図３】従来例の側面断面図
【図４】上記従来例の目視状態の側面断面図
【図５】別の従来例の側面断面図
Ｋ 対物反射鏡鏡筒 １ ＡＴＲプリズム ２ 切換板 ３ アパーチャー ４ 目視用アパーチャー ５ 軸 ６ ピン ７ ピン ８ 対物反射鏡 ８Ａ 凸面鏡 ８Ｂ 凹面鏡
Claims (1)
- 【請求項１】凹面主鏡と副鏡よりなる反射対物光学系を
有し、同光学系の集光点を中心とする半球形ＡＴＲプリ
ズムを備えた全反射吸収スペクトル測定装置において、
上記反射対物光学系の鏡筒下端面に上記光学系の光軸と
平行な軸を中心に回動可能に切換板を枢着し、この切換
板を回動させたとき、同板上に画かれる上記反射対物光
学系の光軸の通過軌跡上に中心を置いて二種のアパーチ
ャーを設け、その一方は、上記反射対物光学系の周辺光
束を遮蔽し、中心光束を通す円形開口とし、他方を上記
反射対物光学系の周辺光束を通し、中心光束を遮蔽する
輪状開口とし、かつ上記切換板で上記後者のアパーチャ
ーの下にＡＴＲプリズムを固定したことを特徴とする顕
微全反射吸収スペクトル測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18455292A JP3136576B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 顕微全反射吸収スペクトル測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18455292A JP3136576B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 顕微全反射吸収スペクトル測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH063262A JPH063262A (ja) | 1994-01-11 |
| JP3136576B2 true JP3136576B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=16155203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18455292A Expired - Fee Related JP3136576B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 顕微全反射吸収スペクトル測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3136576B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102211706B1 (ko) * | 2019-01-29 | 2021-02-04 | 주식회사 창우 | 직경이 다른 관을 연결하는 엘보형 편수관 |
| KR102211705B1 (ko) * | 2019-01-29 | 2021-02-04 | 주식회사 창우 | 직경이 다른 관을 연결하는 편수관 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5363199B2 (ja) * | 2009-06-04 | 2013-12-11 | 日本分光株式会社 | 顕微全反射測定装置 |
| US10598912B2 (en) | 2015-01-05 | 2020-03-24 | Shimadzu Corporation | Objective optical system for ATR measurement |
| WO2016199262A1 (ja) * | 2015-06-11 | 2016-12-15 | 株式会社島津製作所 | カセグレン鏡保持機構及びこれを備えた顕微鏡、並びに、カセグレン鏡の取付方法 |
| JP6385974B2 (ja) * | 2016-03-28 | 2018-09-05 | 日本分光株式会社 | 全反射吸収スペクトル測定用光学器具、および、測定装置 |
| JP6780665B2 (ja) * | 2017-06-19 | 2020-11-04 | 横河電機株式会社 | 対物光学系及び光音響イメージング装置 |
-
1992
- 1992-06-18 JP JP18455292A patent/JP3136576B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102211706B1 (ko) * | 2019-01-29 | 2021-02-04 | 주식회사 창우 | 직경이 다른 관을 연결하는 엘보형 편수관 |
| KR102211705B1 (ko) * | 2019-01-29 | 2021-02-04 | 주식회사 창우 | 직경이 다른 관을 연결하는 편수관 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH063262A (ja) | 1994-01-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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