JP4398183B2

JP4398183B2 - 共焦点顕微鏡

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Publication number: JP4398183B2
Application number: JP2003173367A
Authority: JP
Inventors: 章広北原
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2003-06-18
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2023-06-18
Also published as: JP2004078175A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料からの反射光を入射して試料の共焦点画像を取得する共焦点顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
共焦点顕微鏡は、試料を点状照明し、この試料からの透過光又は反射光を共焦点絞り上に集光した後、この共焦点絞りを通過した光強度を光検出器で検出することによって試料の表面情報を取得する。又、共焦点顕微鏡は、点状照明を種々の方法によって試料面上に走査させることにより、試料の広い範囲における表面情報を取得できる。
【０００３】
図５は一般的な走査型共焦点光学顕微鏡の構成図である。光源１から出射された光束は、ビームスプリッタ２を透過し、ミラー３で反射して２次元走査機構４に入射する。この２次元走査機構４は、入射した光束を２次元に走査するもので、一方向に光束を走査する第１の光スキャナ５と、一方向に対して垂直方向に光束を走査する第２の光スキャナ６との組み合わせからなる。
【０００４】
この２次元走査機構４により２次元に走査された光束は、各レンズ７、８を通して対物レンズ９に入射する。この対物レンズ９に入射した光束は、当該対物レンズ９により収束光となって試料１０の面上に走査される。なお、試料１０は、試料台１１を光軸方向に移動可能なＺステージ１２上に載置されている。
【０００５】
試料１０の表面で反射した光は、試料１０への入射光路とは逆の光路、すなわち対物レンズ９から各レンズ８、７を通り、さらに２次元走査機構４、ミラー３を通ってビームスプリッタ２に再び入射する。このビームスプリッタ２に再入射した光は、当該ビームスプリッタ２で反射し、結像レンズ１３によってピンホール１４上に集光される。
【０００６】
このピンホール１４では、試料１０からの反射光のうち対物レンズ９の集光点以外の反射光をカットし、集光点の反射光のみを通過させる。従って、ピンホール１４の後側に配置された光検出器１５は、ピンホール１４を通過した対物レンズ９の集光点の反射光を検出する。
【０００７】
なお、２次元走査機構４、Ｚステージ１２及び光検出器１５は、コンピュータ１６によって動作制御され、このコンピュータ１６にはモニタ１７が接続されている。
【０００８】
ここで、対物レンズ９の集光点は、ピンホール１４と光学的に共役な位置にある。これにより、試料１０が対物レンズ９の集光点上にあると、試料１０からの反射光は、ピンホール１４上に集光し、このピンホール１４を通過して光検出器１５に入射する。
【０００９】
ところが、試料１０が対物レンズ９の集光点上からずれた位置にあると、試料１０からの反射光は、ピンホール１４上で集光せず、このピンホール１４を通過しない。
【００１０】
従って、試料１０が対物レンズ９の集光点上にあるときと、集光点上からずれた位置にあるときとでは、光検出器１５に入射する光量が変化する。 HYPERLINK "http://optis00.optis.olympus.co.jp/pat#www/fpic?AA04078175/000008.gif" \t "right" 図６は試料１０と対物レンズ９との相対位置（Ｚ）に対する光検出器１５の出力（Ｉ）の関係を示す図（以下、Ｉ−Ｚカーブと称する）であって、試料１０が対物レンズ９の集光点Ｚ₀にあるときに、光検出器１５の出力（Ｉ）は最大となる。ところが、試料１０が対物レンズ９の集光点Ｚ₀からずれると、そのときの試料１０と対物レンズ９との相対距離のずれ量に従って光検出器１５の出力（Ｉ）は急激に低下する。
【００１１】
このようなＩ−Ｚカーブの特性を有することから２次元走査機構４によって集光点を試料１０面上に２次元走査し、かつ光検出器１５の出力を２次元走査機構４に同期してコンピュータ１６により取り込んで画像化すれば、コンピュータ１６では、試料１０のある特定の高さのみの試料像を画像化し、試料１０を光学的にスライスした画像（共焦点画像）を得ることができる。
【００１２】
さらに、Ｚステージ１１の動作によって試料１０を光軸方向（Ｚ方向）に離散的に移動させ、これら離散的な各位置でそれぞれ２次元走査機構４により光束を２次元走査させて各共焦点画像を取得し、試料１０上の各点で光検出器１５の出力が最大になるＺステージ１１の位置を検出すれば、試料１０の高さ情報を得ることができる。
【００１３】
又、試料１０上の各点における光検出器１５の出力の最大値を重ねて表示することにより、試料１０のある特定の高さの面にピントの合った２次元画像を得ることができる。
【００１４】
このような共焦点顕微鏡では、Ｚステージ１１の動作によって試料１０を光軸方向（Ｚ方向）に離散的に移動させるので、試料１０の高さ計測の精度を高めようとすると、Ｚステージ１１の光軸方向（Ｚ方向）への離散的な移動における１回当たりの移動量を小さくすることが必要になり、これにより光検出器１５の出力の検出点数が多くなり、計測に時間がかかる。
【００１５】
このようなことから特開平９−６８４１３号公報では、Ｚステージの１回当たりの移動量を小さくすることなく試料の高さ計測の精度を高める高さ計測方法が提案されている。この高さ計測方法は、光検出器の出力が最大になるＺステージの位置及びその前後の位置の計３点での光検出器の出力に基づいてＩ−Ｚカーブを２次曲線で近似し、光検出器の出力が最大になるＺステージの位置をＺステージの移動量以下の精度で求め、これを高さ情報として得ている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
このような特開平９−６８４１３号公報では、Ｉ−Ｚカーブを２次曲線やその他の曲線で近似して光検出器の出力が最大になるＺステージの位置を求めるための計測条件、すなわち近似に用いる光強度検出値の数、どんな近似曲線を用いるのか、集光位置と試料との相対移動ピッチを所定の値に設定する必要があり、例えば光強度検出値の数を３点、近似曲線を２次曲線、相対移動ピッチを使用者による指定としている。
【００１７】
しかしながら、Ｉ−Ｚカーブは、対物レンズ９の倍率等によってその特性が異なり、それぞれのＩ−Ｚカーブに適した近似に用いる光強度検出値の数、近似曲線、集光位置と試料との相対移動ピッチが異なる。又、使用者が最適な相対移動ピッチを選択するのも容易でない。
【００１８】
さらに、特に、使用者が試料の高さを高速で計測したいのか、又は精度高く計測したのかによっても上記計測条件が異なるものとなるが、上記技術は、かかる計測条件を考慮したものでない。
【００１９】
そこで本発明は、最適な計測条件で高速に高さ情報を得ることができる共焦点顕微鏡を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、対物レンズと、この対物レンズの集光位置に対して共役な位置に配置された共焦点絞りとを有し、試料と対物レンズとの相対距離を変化させたときの共焦点絞りを通過した光強度情報を離散的に取得し、これら光強度情報に基づいて最大光強度情報を得る相対距離を推定し、この相対距離を試料の高さ情報とする共焦点顕微鏡において、対物レンズの倍率及び高さ情報を取得する測定時間を優先する高速モード又は測定精度を優先する精細モードの各測定モードに応じた光強度情報の計測条件データを記憶する計測条件データ記憶部と、計測条件データ記憶部に記憶されている計測条件データに従って試料と対物レンズとの相対距離を変化させて試料の高さ情報を取得する高さ情報演算手段とを具備し、計測条件データは、測定モードに応じた各光強度情報から高さ情報を推定するための近似曲線、この近似曲線から光強度情報を抽出するために用いる演算点数、相対距離を変えるときの移動ピッチであることを特徴とする共焦点顕微鏡である。
【００２１】
本発明の共焦点顕微鏡において、計測条件データは、測定時間を優先する高速モード用のデータと、測定精度を優先する精細モード用のデータとを有する。
【００２２】
本発明の共焦点顕微鏡において、対物レンズの倍率の選択と、測定モードの選択とを行うための設定画面を表示する表示手段を有する。
本発明の共焦点顕微鏡において、移動ピッチは、対物レンズの倍率における高速モードと精細モードとに対してそれぞれ異なって設定される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図５と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００２４】
図１は共焦点顕微鏡の構成図である。コンピュータ１６は、２次元走査機構４及びＺステージ１２を動作制御し、かつ光検出器１５の出力を取り込んで光強度情報を離散的に取得し、これら光強度情報に基づいて最大光強度情報を得る相対距離を推定し、この相対距離を試料１０の高さ情報とする一連の動作の制御プログラムを有する他に、輝度及び高さ演算プログラムを有する。
【００２５】
コンピュータ１６は、輝度及び高さ演算プログラムを実行することにより、対物レンズ９の倍率及び高さ情報を取得する各測定モードに応じた光強度情報の計測条件データを記憶した計測条件データメモリ２０を備え、この計測条件データメモリ２０から計測条件データを読み出して、当該計測条件データに従って試料１９と対物レンズ９との相対距離を変化させて試料１０の高さ情報を取得する高さ情報演算部２１を有する。
【００２６】
図２は計測条件データメモリ２０に記憶されている計測条件データの一例を示す摸式図である。この計測条件データは、対物レンズ９の倍率として例えば１０倍、２０倍、５０倍及び１００倍が記憶され、これら対物レンズ９の倍率に対して各測定モード、例えば高速モードと精細モードとが記憶されている。高速モードは試料１０の高さ情報の測定時間を優先するモードであり、精細モードは試料１０の高さ情報の測定精度を優先するモードである。
【００２７】
これら高速モードと精細モードとには、それぞれ対物レンズ９の倍率及び測定モードに応じた各光強度情報から高さ情報を推定するための近似曲線、この近似曲線から光強度情報を抽出する演算点数、相対距離を変えるときの移動ピッチΔＺの各データが記憶されている。
【００２８】
このうち近似曲線には高速モードに２次曲線が記憶され、精細モードにガウス曲線が記憶され、演算点数には高速モードに３点が記憶され、精細モードに５点とが記憶されている。又、移動ピッチΔＺには、対物レンズ９の各倍率における高速モードと精細モードとに対してそれぞれ異なる移動ピッチΔＺ、例えば倍率１０倍の対物レンズ９における高速モードに対して１０μｍが記憶され、精細モードに対して５μｍなどが記憶されている。
【００２９】
又、コンピュータ１６は、試料１０の共焦点画像をモニタ１７に表示すると共に、この共焦点画像と合せて試料１０の高さ情報を取得するための操作画面（不図示）をモニタ１７に表示する機能を有する。
【００３０】
さらに、コンピュータ１６は、輝度及び高さ演算プログラムを実行することにより、例えば図３に示すような対物レンズ９の倍率（例えば１０倍、２０倍、５０倍、１００倍）の選択と、測定モード（例えば高速モード、精細モード）の選択とを行うための設定画面をモニタ１７のモニタ画面上に表示する機能を有する。
【００３１】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００３２】
光源１から出射された光束は、ビームスプリッタ２を透過し、ミラー３で反射して２次元走査機構４に入射する。この２次元走査機構４は、第１及び第２の光スキャナ５、６により入射した光束を２次元に走査する。この２次元走査機構４により２次元に走査された光束は、各レンズ７、８を通して対物レンズ９に入射する。この対物レンズ９に入射した光束は、当該対物レンズ９により収束光となって試料１０の面上に走査される。
【００３３】
試料１０の表面で反射した光は、試料１０への入射光路とは逆の光路、すなわち対物レンズ９から各レンズ８、７を通り、さらに２次元走査機構４、ミラー３を通ってビームスプリッタ２に再び入射する。このビームスプリッタ２に再入射した光は、当該ビームスプリッタ２で反射し、結像レンズ１３によってピンホール１４上に集光される。光検出器１５は、ピンホール１４を通過した光束を受光し、その電気信号を出力する。
【００３４】
コンピュータ１６は、光検出器１５の出力を２次元走査機構４に同期して取り込み、試料１０のある特定の高さのみの試料像を画像化し、試料１０を光学的にスライスした共焦点画像を得てモニタ１７に表示する。
【００３５】
これと共にコンピュータ１６は、試料１０の共焦点画像をモニタ１７に表示すると共に、この共焦点画像と合せて試料１０の高さ情報を得るための操作画面をモニタ１７に表示する
ここで、使用者は、モニタ１７画面上の共焦点画像を観察しながら、同モニタ画面上の操作画面上で操作を行ってＺステージ１２を光軸方向に移動させながら計測範囲を設定する。この計測範囲は、コンピュータ１６内のメモリ上に記憶される。
【００３６】
次に、コンピュータ１６は、使用者の操作を受けて、図３に示すような対物レンズ９の倍率（例えば１０倍、２０倍、５０倍、１００倍）の選択と、測定モード（例えば高速モード、精細モード）の選択とを行うための設定画面をモニタ１７のモニタ画面上に表示する。
【００３７】
ここで、使用者の設定画面上の操作によって、試料１０の高さ情報の計測に使用する対物レンズ９の倍率（例えば１０倍）が選択され、続いて測定モード（例えば高速モード）が選択される。なお、対物レンズ９の倍率の設定は、図３に示す設定画面上での操作に限らず、例えば顕微鏡設定画面上で対物レンズ９の倍率が既に設定されていれば、再度、図３に示す設定画面上で選択設定する必要はない。
【００３８】
対物レンズ９の倍率及び測定モードの設定が完了し、試料１０の高さ情報の計測が開始されると、高さ情報演算部２１は、上記設定された計測範囲において、図２に示す計測条件データメモリ２０から対物レンズ９の倍率（１０倍）で測定モード（高速モード）に対応する計測条件データ、すなわち近似曲線として２次曲線、演算点数として３点、移動ピッチΔＺとして１０μｍを読み出し、このうち移動ピッチΔＺ（＝１０μｍ）に従ってＺステージ１２を光軸方向に移動させる。
【００３９】
次に、高さ情報演算部２１は、Ｚステージ１２が光軸方向に移動ピッチΔＺ（＝１０μｍ）で移動する毎に光検出器１５の出力を取り込み、これら移動ピッチΔＺ毎の各共焦点画像を取得する。このとき、ある点の光強度情報は、例えば図４に示すＩ−Ｚカーブ上における黒点の値になる。
【００４０】
次に、高さ情報演算部２１は、高速モードが設定されている場合、移動ピッチΔＺ毎に逐次取り込んだ光強度情報と既に取り込んだ最大としている光強度情報とを比較し、この比較の結果、光強度の高い光強度情報を最大の光強度情報として変更し、この比較動作を光強度情報を取り込む毎に逐次繰り返し、その結果として最大光強度となる光強度情報を求め、かつこのときのＺステージ１２の高さ情報Ｚ_ｍと、最大光強度Ｉ_ｍａｘとを取得する。
【００４１】
これと共に高さ情報演算部２１は、最大光強度となった高さ情報Ｚ_ｍの前後の高さＺ_ｍ−ΔＺ、Ｚ_ｍ＋ΔＺにおけるＺステージ１２の各高さ情報及び各光強度情報｛Ｚ_ｍ−ΔＺ，Ｉ’｝、｛Ｚ_ｍ＋ΔＺ，Ｉ''｝を逐次取り込んだ各光強度情報から抽出する。
【００４２】
次に、高さ情報演算部２１は、図２に示す計測条件データメモリ２０から近似曲線として２次曲線を選択し、この２次曲線を例えば、
Ｉ＝ａ・Ｚ^２＋ｂ・Ｚ＋ｃ …（１）
とする。そして、高さ情報演算部２１は、先に抽出したＺステージ１２の高さ情報及び光強度情報｛Ｚ_ｍ，Ｉ_ｍａｘ｝、｛Ｚ_ｍ−ΔＺ，Ｉ’｝、｛Ｚ_ｍ＋ΔＺ，Ｉ''｝を上記式（１）に代入し、
Ｉ_ｍａｘ＝ａ・Ｚ_ｍ ^２＋ｂ・Ｚ_ｍ＋ｃ …（２）
Ｉ’ ＝ａ（Ｚ_ｍ−ΔＺ）^２＋ｂ（Ｚ_ｍ−ΔＺ）＋ｃ …（３）
Ｉ’’＝ａ（Ｚ_ｍ＋ΔＺ）^２＋ｂ（Ｚ_ｍ＋ΔＺ）＋ｃ …（４）
ここで、簡単の為、Ｚ_ｍ＝０、ΔＺ＝１となる座標系によりａ、ｂを求めると、
ａ＝（Ｉ’＋Ｉ''−２Ｉ_ｍａｘ）／２ …（５）
ｂ＝（Ｉ''−Ｉ’）／２ …（６）
又、このときの２次曲線の頂点の座標（Ｚ_０’，Ｉ）は、
ｄＩ／ｄＺ’＝２ａＺ’＋ｂ …（７）
より
Ｚ_０’＝−ｂ／２ａ …（８）
Ｉ＝ａ（−ｂ／２ａ）^２＋ｂ（−ｂ／２ａ）＋ｃ
＝ｃ−ｂ^２／４ａ …（９）
Ｉ_ｍａｘ＝ｃより
Ｉ＝Ｉ_ｍａｘ−ｂ^２／４ａ …（１０）
ここで、座標系を元に戻すと、
Ｚ_０＝Ｚ_０’・ΔＺ＋Ｚ_ｍ
＝Ｚ_ｍ−（ｂ／２ａ）・ΔＺ …（１１）
になる。
【００４３】
これにより、試料１０の表面の輝度及び相対高さは、移動ピッチΔＺ以上の分解能で求めることが可能になる。
【００４４】
一方、精細モードが設定されると、高さ情報演算部２１は、上記同様に、逐次取り込む各移動ピッチΔＺ毎の各光強度情報を順次比較していき、最大光強度となる光強度情報を求め、かつこのときのＺステージ１２の高さ情報Ｚ_ｍと、最大光強度Ｉ_ｍａｘとを取得する。
【００４５】
これと共に高さ情報演算部２１は、最大光強度となった高さ情報Ｚ_ｍの前後の２点ずつの各高さＺ_ｍ−２・ΔＺ、Ｚ_ｍ−ΔＺ、Ｚ_ｍ＋ΔＺ、Ｚ_ｍ＋２・ΔＺにおけるＺステージ１２の各高さ情報及び各光強度情報｛Ｚ_ｍ−２・ΔＺ，Ｉ’｝、｛Ｚ_ｍ−ΔＺ，Ｉ’｝、｛Ｚ_ｍ＋ΔＺ，Ｉ''｝、｛Ｚ_ｍ＋２・ΔＺ，Ｉ''｝を逐次取り込んだ各光強度情報から抽出する。
【００４６】
次に、高さ情報演算部２１は、図２に示す計測条件データメモリ２０から近似曲線としてガウス曲線を選択する。ガウス曲線は、２次曲線に比べてＩ−Ｚカーブをより精度高く近似することが可能である。
【００４７】
ガウス曲線は、例えば、
Ｉ＝Ａ・exp{−（Ｚ−Ｚ_０）^２／２Ｗ^２｝ …（１２）
とする。このガウス曲線Ｉは、
logＩ＝ａＺ^２＋ｂＺ＋ｃ …（１３）
により表わすことができるので、高さ情報演算部２１は、上記抽出した５点の高さ情報及び光強度情報｛Ｚ_ｍ−２・ΔＺ，Ｉ’｝、｛Ｚ_ｍ−ΔＺ，Ｉ’｝、｛Ｚ_ｍ＋ΔＺ，Ｉ''｝、｛Ｚ_ｍ＋２・ΔＺ，Ｉ''｝を代入して最小二乗法により（ａ，ｂ，ｃ）を求め、さらにガウス曲線の頂点の値（Ｚ_０，Ｉ）を求める。
【００４８】
Ｚ_０＝−ｂ／（２ａ） …（１４）
Ｉ＝exp{ｃ−ｂ^２／（４ａ）｝ …（１５）
これにより、試料１０の表面の輝度及び相対高さは、移動ピッチΔＺ以上の分解能で求めることが可能になる。この場合、精細モードでは、演算点数を５点、近似曲線をガウス曲線としているので、より高い精度で試料１０の高さ情報を得ることができる。
【００４９】
このように上記一実施の形態においては、対物レンズ９の倍率及び試料１０の高さ情報を取得する高速モード又は精細モードの各測定モードに応じた光強度情報の計測条件データに従ってＺステージ１２を移動ピッチΔＺずつ移動させ、この移動ピッチΔＺ毎に離散的に取得した各演算点数の各光強度情報に基づいて最大光強度情報を求め、この最大光強度情報に対応するＺステージ１２の高さから試料１０の高さ情報を取得するので、試料１０の光強度情報及び高さ情報の計測をＺステージ１２の移動回数を少なくして高速で行うことができる。
【００５０】
しかも、使用者が計測に必要とする対物レンズ９の倍率（例えば１０倍、２０倍、５０倍、１００倍）及び測定モード（例えば高速モード、精細モード）を選択でき、これら対物レンズ９の倍率及び測定モードに最適な計測条件、すなわち近似曲線、演算点数及び移動ピッチで試料１０の光強度情報及び高さ情報を計測できる。
【００５１】
そして、試料１０の表面の輝度及び相対高さは、移動ピッチΔＺ以上の分解能で求めることが可能であり、かつその上で高速モードにより試料１０の光強度情報及び高さ情報を短時間で計測でき、又、精細モードにより高い精度で試料１０の高さ情報を得ることができる。
【００５２】
又、対物レンズ９の倍率と測定モードとを図３に示す設定画面上で設定すれば、自動的に使用者の要望する対物レンズ９の倍率及び測定モードに最適な計測条件で試料１０の光強度情報及び高さ情報を計測できる。
【００５３】
なお、本発明は、上記一実施の形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
【００５４】
さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【００５５】
例えば、上記一実施の形態では、測定モードとして高速モードと精細モードとの選択設定を可能としているが、これに限らず、これら高速モードと精細モードとの中間モードや、試料１０の高さ情報を計測するための各種モードを選択設定可能としてもよい。又、近似曲線としては、２次曲線とガウス曲線との他に、他の曲線を用いてもよく、演算点数も他の点数にしてもよく、共焦点顕微鏡の特性に応じて種々変更してもよい。
【００５６】
又、共焦点顕微鏡は、上記図１に示す構成に限らず、例えば対物レンズ９により収束光を試料１０の表面に沿って相対的に走査させる走査機構としては、例えば光軸に対して垂直な面内で試料１０を移動させるＸＹステージを用いてもよい。又、２次元走査機構４に代えて１次元光スキャナによって対物レンズ９の収束光を試料１０上に１ライン走査し、試料１０の断面形状を計測する構成にしてもよい。
【００５７】
さらに、対物レンズ９の集光位置と試料１０の位置との相対位置を移動させる移動機構としては、Ｚステージ１２による移動に代えて、例えば対物レンズ９を移動させる機構としてもよいし、対物レンズ９と試料１０とを相対的に移動させてもよい。
【００５８】
又、ピンホール１４に代って、例えば円盤上にスパイラル状に複数の微小開口を設けたNipkowディスクを高速回転させる構成でもよい。このNipkowディスクは、対物レンズ９の集光位置と共役な位置に配置される微小開口を兼ね、光検出器１５としては例えばＣＣＤ等を用いた２次元画像センサが用いられる。
【００５９】
共焦点顕微鏡としては、対物レンズの集光位置に対して共役な位置に各種の共焦点絞りを配置し、試料と対物レンズとの相対距離を相対的に変化させたときの共焦点絞りを通過した光強度情報を離散的に取得し、これら光強度情報に基づいて最大光強度情報を得る相対距離を推定し、この相対距離を試料の高さ情報とするものであれば、その全てに適用できる。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、最適な計測条件で高速に高さ情報を得ることができる共焦点顕微鏡を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる共焦点顕微鏡の一実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明に係わる共焦点顕微鏡の一実施の形態における計測条件データの摸式図。
【図３】本発明に係わる共焦点顕微鏡の一実施の形態における設定画面を示す図。
【図４】本発明に係わる共焦点顕微鏡の一実施の形態におけるＩ−Ｚカーブ上での移動ピッチ毎に計測される光強度情報を示す図。
【図５】従来の走査型共焦点光学顕微鏡の構成図。
【図６】試料と対物レンズとの相対位置（Ｚ）に対する光検出器の出力（Ｉ）の関係を示す図。
【符号の説明】
１：光源、２：ビームスプリッタ、３：ミラー、４：２次元走査機構、５：第１の光スキャナ、６：第２の光スキャナ、７，８：レンズ、９：対物レンズ、１０：試料、１１：試料台、１２：Ｚステージ、１３：結像レンズ、１４：ピンホール、１５：光検出器、１６：コンピュータ、１７：モニタ、２０：計測条件データメモリ、２１：高さ情報演算部。

Claims

対物レンズと、この対物レンズの集光位置に対して共役な位置に配置された共焦点絞りとを有し、試料と前記対物レンズとの相対距離を変化させたときの前記共焦点絞りを通過した光強度情報を離散的に取得し、これら光強度情報に基づいて最大光強度情報を得る前記相対距離を推定し、この相対距離を前記試料の高さ情報とする共焦点顕微鏡において、
前記対物レンズの倍率及び前記高さ情報を取得する測定時間を優先する高速モード又は測定精度を優先する精細モードの各測定モードに応じた前記光強度情報の計測条件データを記憶する計測条件データ記憶部と、
前記計測条件データ記憶部に記憶されている前記計測条件データに従って前記試料と前記対物レンズとの相対距離を変化させて前記試料の高さ情報を取得する高さ情報演算手段と、
を具備し、
前記計測条件データは、前記測定モードに応じた前記各光強度情報から前記高さ情報を推定するための近似曲線、この近似曲線から前記光強度情報を抽出するために用いる演算点数、前記相対距離を変えるときの移動ピッチであること、
を特徴とする共焦点顕微鏡。
前記計測条件データは、前記測定時間を優先する前記高速モード用のデータと、前記測定精度を優先する前記精細モード用のデータとを有することを特徴とする請求項１記載の共焦点顕微鏡。
前記対物レンズの倍率の選択と、前記測定モードの選択とを行うための設定画面を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項１記載の共焦点顕微鏡。
前記移動ピッチは、前記対物レンズの倍率における前記高速モードと前記精細モードとに対してそれぞれ異なって設定されることを特徴とする請求項１記載の共焦点顕微鏡。