JP4851871B2 - Optical microscope apparatus and microscope observation method - Google Patents

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Description

本発明は、各種材料の組織構造の観察に適した光学顕微鏡装置および顕微鏡観察方法に関するものである。本発明の光学顕微鏡装置および顕微鏡観察方法の観察対象となり得る材料として、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレン系複合材料の射出成形品等の高分子材料や、植物、病理組織等の生体材料や、塗液、乳液等の懸濁液や、半導体材料等が挙げられる。   The present invention relates to an optical microscope apparatus and a microscope observation method suitable for observing the structure of various materials. Examples of materials that can be observed in the optical microscope apparatus and microscope observation method of the present invention include polymer materials such as polyethylene film and injection-molded polypropylene composite materials, biomaterials such as plants and pathological tissues, coating liquids, and emulsions. And suspensions such as semiconductor materials.

各種材料の組織構造は、その物性と密接に相関していることから、その組織構造を正確に評価・解析することが重要となる。そのために、多くの手法が開発され活用されているが、光学顕微鏡装置はその中でも、利用のしやすさや得られる情報の多様性等から、材料の組織構造観察法として最も一般的に利用される手法となっている。   Since the structure of various materials is closely correlated with their physical properties, it is important to accurately evaluate and analyze the structure. For this purpose, many techniques have been developed and utilized, but among them, the optical microscope apparatus is most commonly used as a method for observing the structure of materials because of its ease of use and the diversity of information obtained. It is a method.

そして、従来の光学顕微鏡装置では、被検査物に対する照明法として、被検査物を一様に照射し、かつ像の分解能を高めるために、平行光を入射するケーラー照明法が通常用いられている。   In the conventional optical microscope apparatus, as an illumination method for the inspection object, a Koehler illumination method in which parallel light is incident is usually used in order to uniformly irradiate the inspection object and increase the resolution of the image. .

しかし、平行光を入射するケーラー照明法を利用した従来の光学顕微鏡では、照明光によって照明された被検査物からの光の強度に起因する像を観察するだけなので、組織構造における異方性の有無、配向度といった特徴を観察できなかった。このような課題を解決するために、空間の一点に収束する収束光を照明光として照射する照明手段を備えた光学顕微鏡装置及びその観察方法が知られている(例えば、特許文献1)。ここでは本顕微鏡を収束光顕微鏡と呼ぶ。
特開2001―264638号公報
However, the conventional optical microscope using the Koehler illumination method in which parallel light is incident only observes an image caused by the intensity of light from the object illuminated by the illumination light. Features such as presence / absence and degree of orientation could not be observed. In order to solve such a problem, an optical microscope apparatus including an illuminating unit that irradiates convergent light that converges to one point in space as illumination light and an observation method thereof are known (for example, Patent Document 1). Here, this microscope is called a convergent light microscope.
JP 2001-264638 A

このような収束光顕微鏡では、照明手段から収束光を出力して、被検査物に照射する。そして、被検査物からの光が収束点でひとたび収束してから対物レンズに入射するように対物レンズを配置している。この場合、収束点を含む面には、被検査物の回折像が形成されるので、収束点の位置および被検査物に対物レンズの焦準をそれぞれ合わせることで、回折像及び被検査物の光学像を観察できる。   In such a convergent light microscope, convergent light is output from the illuminating means to irradiate the inspection object. The objective lens is arranged so that light from the object to be inspected once converges at the convergence point and then enters the objective lens. In this case, since a diffraction image of the inspection object is formed on the surface including the convergence point, the diffraction image and the inspection object are aligned by adjusting the position of the convergence point and the focus of the objective lens to the inspection object, respectively. An optical image can be observed.

その結果、従来の収束光顕微鏡によって、ケーラー照明法では観察できなかった、上述したような組織構造における異方性の有無、配向度といった特徴を確かに観察できているが、近年、この収束光顕微鏡のコンパクト化が求められてきている。   As a result, features such as the presence or absence of anisotropy and the degree of orientation in the tissue structure as described above, which could not be observed with the Koehler illumination method, could be observed with a conventional convergent light microscope. There is a demand for a compact microscope.

そこで、本発明は、コンパクト化を図ることが可能な光学顕微鏡装置及びその光学顕微鏡装置を利用した顕微鏡観察方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an optical microscope apparatus that can be made compact and a microscope observation method using the optical microscope apparatus.

本発明の光学顕微鏡装置は、被検査物を載置する被検査物載置台と、被検査物に照射する照明光を出力する照明手段と、被検査物載置台に対して照明手段と同じ側に設けられており、照明手段から出力された照明光を被検査物へ向かって反射させると共に、被検査物から反射された光を通過させる反射手段と、反射手段を挟んで被検査物載置台の反対側に設けられる対物レンズとを備え、照明手段から出力され反射手段によって反射した照明光は被検査物に照射され、被検査物において反射した光は、対物レンズと反射手段との間の空間上の一点に収束した後に対物レンズに入射することを特徴とする。   The optical microscope apparatus of the present invention includes an inspection object mounting table on which an inspection object is mounted, an illuminating unit that outputs illumination light to irradiate the inspection object, and the same side as the illuminating unit with respect to the inspection object mounting table. Reflecting means for reflecting the illumination light output from the illuminating means toward the inspected object and allowing the light reflected from the inspected object to pass through, and the inspected object mounting table with the reflecting means interposed therebetween The illumination light output from the illumination means and reflected by the reflection means is applied to the inspection object, and the light reflected by the inspection object is between the objective lens and the reflection means. It is characterized by being incident on the objective lens after converging to one point in space.

この構成では、対物レンズと同じ側から照明光を被検査物に照射し、その被検査物から反射した光を対物レンズに入射させているので、照明手段、反射手段及び対物レンズを被検査物載置台に対して同じ側に配置できている。その結果、光学顕微鏡のコンパクト化を図ることができる。   In this configuration, the illumination light is irradiated onto the inspection object from the same side as the objective lens, and the light reflected from the inspection object is incident on the objective lens. Therefore, the illumination means, the reflection means, and the objective lens are connected to the inspection object. It can be arranged on the same side with respect to the mounting table. As a result, the optical microscope can be made compact.

また、被検査物から反射した光が収束する空間上の一点(以下、「収束点」という)を含む面には被検査物のフーリエ変換像すなわち回折像が形成される。上記光学顕微鏡装置によれば、対物レンズと反射手段との間にこの回折像を形成させることができるので、回折像そのものを観察したり、回折像に対して操作を加えて所望の処理を施したりすることが容易にできる。また、反射手段と対物レンズとの間に回折像が形成されることから、被検査物及び回折像を観察するために対物レンズの焦準(ピント)を調整したとしても被検査物への照明光の照射条件への影響がない。そのため、被検査物及び回折像を同じ条件で容易に観察することが可能である。また、回折像には被検査物の構造情報が集約されている。換言すると、被検査物の組織構造に応じた回折像が形成され、被検査物の組織構造が異なっていれば、その回折像も異なったものとなる。したがって、組織構造と回折像との関係が判っていれば、回折像から逆に被検査物の組織構造を知ることができる。   Further, a Fourier transform image, that is, a diffraction image of the inspection object is formed on a surface including one point on the space where the light reflected from the inspection object converges (hereinafter referred to as “convergence point”). According to the above optical microscope apparatus, this diffraction image can be formed between the objective lens and the reflecting means, so that the diffraction image itself is observed or a desired process is applied to the diffraction image. Can be easily done. In addition, since a diffraction image is formed between the reflecting means and the objective lens, the object is illuminated even when the focus of the objective lens is adjusted to observe the inspection object and the diffraction image. There is no effect on light irradiation conditions. Therefore, the inspection object and the diffraction image can be easily observed under the same conditions. Further, the structure information of the inspection object is collected in the diffraction image. In other words, a diffraction image corresponding to the tissue structure of the inspection object is formed. If the tissue structure of the inspection object is different, the diffraction image is also different. Therefore, if the relationship between the tissue structure and the diffraction image is known, the tissue structure of the object to be inspected can be known from the diffraction image.

また、本発明に係る光学顕微鏡装置においては、被検査物において反射した光が収束した空間上の一点である収束点における収束角を0〜90°の範囲で任意に変更する収束角変更手段を更に備えることが好適である。収束角変更手段によって収束角を変更することによってコントラストの高さ、焦点深度の深さの効果を変化させることができる。   Further, in the optical microscope apparatus according to the present invention, a convergence angle changing means for arbitrarily changing the convergence angle at a convergence point, which is one point on the space where the light reflected by the object to be converged, is in the range of 0 to 90 °. It is preferable to further provide. By changing the convergence angle by the convergence angle changing means, the effect of the high contrast and the depth of focus can be changed.

更に、本発明に係る光学顕微鏡装置は、被検査物において反射した光が収束した空間上の一点である収束点を含み対物レンズの光軸に直交する回折像面および被検査物のいずれにも対物レンズの焦準を合わせるための焦準調整手段を備えることが好ましい。これにより、被検査物の光学像と回折像とをそれぞれ観察することができ、被検査物の構造情報をより多く取得することができる。   Furthermore, the optical microscope apparatus according to the present invention includes a convergence point that is one point on the space where the light reflected by the inspection object is converged, and includes both a diffraction image plane orthogonal to the optical axis of the objective lens and the inspection object. It is preferable to provide focusing adjustment means for adjusting the focusing of the objective lens. Thereby, an optical image and a diffraction image of the inspection object can be observed, respectively, and more structural information of the inspection object can be acquired.

更にまた、本発明の光学顕微鏡装置においては、被検査物において反射した光が収束した空間上の一点である収束点を含み対物レンズの光軸に直交する回折像面と被検査物との相対的な位置を変更するための調整機構を更に備えることが好ましい。   Furthermore, in the optical microscope apparatus of the present invention, the relative relationship between the diffracted image plane perpendicular to the optical axis of the objective lens and the object to be inspected includes a convergence point that is one point on the space where the light reflected from the object to be inspected converges. It is preferable to further include an adjustment mechanism for changing the general position.

この場合、回折像面と被検査物との相対的な位置を変えることで、回折像の大きさを変化させることが可能であり、例えば、相対的な位置を変えることで、回折像を大きくすることができる。また、上記収束角変更手段を備えている場合には、回折像面と被検査物との相対的な位置を変更しても、収束角変更手段によって収束角を一定にすることができ、結果として、コントラストの高さ、焦点深度の探さの効果を一定に保ったまま被検査物及び回折像を観察することができる。   In this case, it is possible to change the size of the diffraction image by changing the relative position between the diffraction image surface and the object to be inspected. For example, the diffraction image can be enlarged by changing the relative position. can do. Further, when the convergence angle changing means is provided, the convergence angle can be made constant by the convergence angle changing means even if the relative position between the diffraction image plane and the inspection object is changed. As described above, the inspection object and the diffraction image can be observed while the effects of searching for the high contrast and the depth of focus are kept constant.

また、本発明に係る光学顕微鏡装置は、被検査物において反射した光が収束した空間上の一点である収束点を含み対物レンズの光軸に直交する回折像面の位置に配置されると共に、被検査物において反射した光の一部を選択的に通過させる空間絞りを更に備えることが好適である。   Further, the optical microscope apparatus according to the present invention is arranged at a position of a diffraction image plane that includes a convergence point that is one point on a space where light reflected by an object to be converged is orthogonal to the optical axis of the objective lens, It is preferable to further include a spatial aperture that selectively allows part of the light reflected by the object to be inspected.

この空間絞りにより、被検査物において反射した光の一部を選択できることから、被検査物からの所望の回折光を選択して対物レンズに入射させることが可能である。ここで、回折光とは、0次の回折光(すなわち直接光)も含む意味である。回折光を選択した後、対物レンズの焦準を被検査物に合わせれば、選択された所望の回折光による被検査物の光学像を観察することができる。また、回折光の選択が自由なので、同一の被検査物について所望の回折光に応じた様々な被検査物の光学像を観察することができる。   Since this spatial stop allows a part of the light reflected from the inspection object to be selected, it is possible to select a desired diffracted light from the inspection object and enter the objective lens. Here, the diffracted light means to include 0th-order diffracted light (that is, direct light). After selecting the diffracted light, if the focus of the objective lens is adjusted to the object to be inspected, an optical image of the object to be inspected by the selected desired diffracted light can be observed. Since the diffracted light can be freely selected, various optical images of the inspection object corresponding to the desired diffracted light can be observed for the same inspection object.

また、空間絞りを備える本発明に係る光学顕微鏡装置においては、空間絞りを通過した光の方向と対物レンズの光軸とを略一致させる調整機構を更に備えることが好ましい。空間絞りにより光量が減少するが、空間絞りを通過した光の方向と対物レンズの光軸とを略一致させることにより、歪みの少ない明るい像を得ることができる。   Moreover, in the optical microscope apparatus according to the present invention including a spatial aperture, it is preferable to further include an adjustment mechanism that substantially matches the direction of light that has passed through the spatial aperture and the optical axis of the objective lens. Although the amount of light is reduced by the spatial diaphragm, a bright image with little distortion can be obtained by making the direction of light passing through the spatial diaphragm substantially coincide with the optical axis of the objective lens.

更に、本発明に係る光学顕微鏡装置では、照明光に単色光を用いてもよい。単色光を用いることにより、白色光では得られなかった、組織構造を知る上で重要な像を得ることができる。   Furthermore, in the optical microscope apparatus according to the present invention, monochromatic light may be used as illumination light. By using monochromatic light, it is possible to obtain an image that is important for knowing the tissue structure, which cannot be obtained with white light.

本発明に係る光学顕微鏡装置を用いた本発明の顕微鏡観察方法の一つは、対物レンズの焦準を被検査物に合わせて被検査物を観察することを特徴とする。前述したように、本発明の光学顕微鏡装置では、照明光は対物レンズと同じ側から被検査物に照射され、被検査物から反射した光は、反射手段と対物レンズとの間の空間上の一点に収束した後に対物レンズに入射する。この場合、照明光は、収束光として被検査物に照射されていることになる。その結果、極めてコントラストの高い、焦点深度の深い観察像を得ることができる。   One of the microscope observation methods of the present invention using the optical microscope apparatus according to the present invention is characterized by observing the inspection object with the focusing of the objective lens aligned with the inspection object. As described above, in the optical microscope apparatus of the present invention, the illumination light is irradiated onto the inspection object from the same side as the objective lens, and the light reflected from the inspection object is on the space between the reflecting means and the objective lens. After converging to one point, it enters the objective lens. In this case, the illumination light is applied to the inspection object as convergent light. As a result, an observation image having a very high contrast and a deep focal depth can be obtained.

また、本発明に係る光学顕微鏡装置を用いた本発明の他の顕微鏡観察方法は、被検査物において反射した光が収束した空間上の一点である収束点を含み対物レンズの光軸に直交する回折像面に対物レンズの焦準を合わせることにより、回折像面上に形成された被検査物の照明光による回折像を観察することを特徴とする。   Further, another microscope observation method of the present invention using the optical microscope apparatus according to the present invention includes a convergence point that is one point on a space where light reflected from an object to be inspected converges and is orthogonal to the optical axis of the objective lens. By focusing the objective lens on the diffraction image surface, the diffraction image of the object to be inspected formed on the diffraction image surface by the illumination light is observed.

この場合、回折像と被検査物の組織構造との関係を予め取得しておけば、回折像を直接観察することにより、回折像のパターンの特徴から被検査物の組織構造を知ることができる。   In this case, if the relationship between the diffraction image and the tissue structure of the inspection object is acquired in advance, the tissue structure of the inspection object can be known from the characteristics of the pattern of the diffraction image by directly observing the diffraction image. .

また、本発明に係る光学顕微鏡装置を用いた本発明の顕微鏡観察方法は、対物レンズの焦準を被検査物に合わせて被検査物を観察する工程と、対物レンズの焦準を回折像面上に形成された回折像に合わせて回折像を観察する工程とを備えることを特徴とする。   Further, the microscope observation method of the present invention using the optical microscope apparatus according to the present invention includes a step of observing the inspection object by aligning the focusing of the objective lens with the inspection object, and the focusing of the objective lens as a diffraction image plane. And a step of observing the diffraction image in accordance with the diffraction image formed above.

この場合、対物レンズの焦準を被検査物及び回折像面に合わせることで、被検査物の光学像および回折像をそれぞれ観察することによって、光学像の観察だけでは分かりにくかった組織構造の全体的な特徴を把握したり、回折像の観察だけでは分かりにくかった、回折像の形成に寄与する被検査物の組織構造の詳細を知ることができる。また、収束点は、反射手段と対物レンズとの間に位置しているので、回折像は、反射手段と対物レンズとの間に形成されることになる。その結果、被検査物及び回折像を観察するために対物レンズの焦準を調整したとしても照明光の被検査物への照射条件への影響がない。よって、被検査物及び回折像を同じ条件で容易に観察することが可能である。   In this case, by focusing the objective lens on the object to be inspected and the diffraction image plane, and observing the optical image and the diffraction image of the object to be inspected, the entire tissue structure that was difficult to understand only by observing the optical image. It is possible to grasp the details of the structure of the object to be inspected that contributes to the formation of the diffraction image, which is difficult to understand only by observing the characteristic features and observing the diffraction image. Further, since the convergence point is located between the reflecting means and the objective lens, the diffraction image is formed between the reflecting means and the objective lens. As a result, even if the focusing of the objective lens is adjusted in order to observe the inspection object and the diffraction image, there is no influence on the irradiation condition of the illumination light to the inspection object. Therefore, the inspection object and the diffraction image can be easily observed under the same conditions.

また、本発明に係る光学顕微鏡装置を用いた本発明の他の顕微鏡観察方法は、空間絞りを用いて回折像面の所望の領域の光を通過させ、対物レンズの焦準を被検査物に合わせて空間絞りを通過した光によって被検査物を観察することを特徴とする。   Further, another microscope observation method of the present invention using the optical microscope apparatus according to the present invention allows light in a desired region of the diffraction image plane to pass through using a spatial aperture, and focuses the objective lens on the object to be inspected. In addition, the object to be inspected is observed by the light that has passed through the space stop.

この顕微鏡観察方法では、空間絞りを用いて回折像面上の所望の光を通過させることで、所望の回折光を選択しているため、選択された所望の回折光による被検査物の光学像を観察することが可能である。回折光の選択が自由なので、同一の被検査物について回折光に応じた様々な光学像を観察することができ、その結果、被検査物の組織構造をさらに詳しく知ることができる。   In this microscopic observation method, since desired diffracted light is selected by passing desired light on the diffracted image plane using a spatial aperture, an optical image of the object to be inspected by the selected desired diffracted light. Can be observed. Since the diffracted light can be freely selected, various optical images corresponding to the diffracted light can be observed for the same inspection object, and as a result, the tissue structure of the inspection object can be known in more detail.

本発明の光学顕微鏡を利用した他の顕微鎮観察方法は、対物レンズの焦準を回折像面に合わせることにより、回折像面上に形成された被検査物の照明光による回折像を観察し、回折像の所望の領域の光を通過させるように空間絞りを調整した後、対物レンズの焦準を被検査物に合わせることにより、空間絞りを通過した光によって被検査物を観察することを特徴とする。   Another microscopic observation method using the optical microscope of the present invention observes a diffraction image by illumination light of an object to be inspected formed on the diffraction image plane by matching the focus of the objective lens to the diffraction image plane. After the spatial aperture is adjusted so that light in a desired region of the diffraction image is allowed to pass, the object is observed by the light passing through the spatial aperture by adjusting the focus of the objective lens to the inspection target. Features.

回折像に基づいて光学像の観察に用いる回折光を選択するので、いかなる回折光に基づく光学像かを知ることができる。これにより被検査物の組織構造をさらに詳しく知ることができる。また、前述したように、回折像は反射手段と対物レンズとの間に形成されることから、被検査物及び回折像を観察するために対物レンズの焦準を調整したとしても被検査物への照明光の照射条件への影響がない。その結果、被検査物及び回折像を同じ条件で容易に観察することが可能である。   Since the diffracted light used for observing the optical image is selected based on the diffracted image, it is possible to know the diffracted light based optical image. Thereby, the tissue structure of the object to be inspected can be known in more detail. Further, as described above, since the diffraction image is formed between the reflecting means and the objective lens, even if the focusing of the objective lens is adjusted in order to observe the inspection object and the diffraction image, the diffraction image is obtained. There is no effect on the irradiation condition of the illumination light. As a result, the inspection object and the diffraction image can be easily observed under the same conditions.

本発明の顕微鏡観察方法では、被検査物に対する回折像面の位置を調整して被検査物を観察することが好ましい。照明光の収束点を含んでおり対物レンズの光軸に直交する面が回折像面であるため、被検査物に対する回折像面の位置を調整することは、被検査物に対する収束点の位置を調整することになる。よって、回折像面の位置を調整擦ることによって、対物レンズに入射する光の量を調整でき、その結果、観察する像の明るさを調整することができる。例えば、対物レンズが回折像面の近傍に位置したときに被検査物に焦準が合うように回折像面の位置を調整して被検査物を観察することで、回折光をロスすることなく対物レンズに入射できるので、最も像が明るくなる。   In the microscope observation method of the present invention, it is preferable to observe the inspection object by adjusting the position of the diffraction image plane with respect to the inspection object. Since the surface that includes the convergence point of the illumination light and is orthogonal to the optical axis of the objective lens is the diffraction image surface, adjusting the position of the diffraction image surface with respect to the inspection object determines the position of the convergence point with respect to the inspection object. Will be adjusted. Therefore, by adjusting and rubbing the position of the diffraction image surface, the amount of light incident on the objective lens can be adjusted, and as a result, the brightness of the image to be observed can be adjusted. For example, by observing the inspection object by adjusting the position of the diffraction image surface so that the inspection object is focused when the objective lens is positioned in the vicinity of the diffraction image surface, the diffraction light is not lost. Since it can enter the objective lens, the image is brightest.

本発明の顕微鏡観察方法では、空間絞りの形状若しくは回折像面上での位置を変えることにより、又は、対物レンズの光軸に対する照明光の光軸の角度を変えることにより、対物レンズによる被検査物の光学像形成にあずかる回折光を選択して被検査物を観察することが好適である。   In the microscope observation method of the present invention, the object to be inspected by the objective lens is changed by changing the shape of the spatial diaphragm or the position on the diffraction image plane, or by changing the angle of the optical axis of the illumination light with respect to the optical axis of the objective lens. It is preferable to select the diffracted light that participates in the optical image formation of the object and observe the object to be inspected.

本発明の顕微鏡観察方法では、空間絞りを通過した光の方向と対物レンズの光軸とを略一致させて被検査物を観察することが好ましい。空間絞りを通過した光の方向と対物レンズの光軸とが略一致するので、歪みの少ない明るい像を得ることができる。   In the microscope observation method of the present invention, it is preferable to observe the object to be inspected with the direction of the light passing through the space stop and the optical axis of the objective lens being substantially matched. Since the direction of the light that has passed through the spatial stop and the optical axis of the objective lens substantially coincide with each other, a bright image with little distortion can be obtained.

本発明の顕微鏡観察方法では、照明光の収束点の位置を対物レンズの光軸方向において変えることにより、回折像の大きさを調整することが好適である。これによって、所望の大きさの回折像を観察することができる。   In the microscope observation method of the present invention, it is preferable to adjust the size of the diffraction image by changing the position of the convergence point of the illumination light in the optical axis direction of the objective lens. Thereby, a diffraction image of a desired size can be observed.

このとき、収束点の位置を対物レンズの光軸方向において変えても収束点における収束角を変化させないことが好ましい。収束角が一定であると、回折像面と被検査物との相対的な位置を変更しても、コントラストの高さ、焦点深度の深さの効果を一定に保ったまま観察することができる。   At this time, it is preferable not to change the convergence angle at the convergence point even if the position of the convergence point is changed in the optical axis direction of the objective lens. When the convergence angle is constant, even if the relative position between the diffraction image plane and the object to be inspected is changed, observation can be performed while maintaining the effects of high contrast and depth of focus. .

また、本発明の顕微鏡観察方法では、照明光を単色光とすることができる。   Moreover, in the microscope observation method of this invention, illumination light can be made into monochromatic light.

更に、本発明に係る顕微鏡観察方法で観察する被検査物としては、高分子材料が考えられる。   Furthermore, a polymer material can be considered as an object to be inspected by the microscope observation method according to the present invention.

本発明の光学顕微鏡装置によれば、光学顕微鏡装置のコンパクト化を図ることができる。また、本発明の顕微鏡観察方法によれば、コンパクト化された光学顕微鏡装置を利用して被検査物の顕微鏡観察が可能である。   According to the optical microscope apparatus of the present invention, the optical microscope apparatus can be made compact. Further, according to the microscope observation method of the present invention, it is possible to observe the inspection object using a compact optical microscope apparatus.

以下、図面と共に本発明に係る光学顕微鏡装置及びその光学顕微鏡装置を用いた顕微鏡観察方法の好適な実施形態について詳細に説明する。以下の説明においては、同一の要素には同一符号を付することとし、重複する説明は省略するものとする。また、本明細書における「上」等の方向を示す語は、図面に示された状態に基づいた便宜的な語である。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an optical microscope apparatus according to the present invention and a microscope observation method using the optical microscope apparatus will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted. In addition, a word indicating a direction such as “up” in the present specification is a convenient word based on the state shown in the drawings.

図1は本発明に係る光学顕微鏡装置の一実施形態の基本構成を示す概略構成図である。光学顕微鏡装置1は、被検査物載置台としてのステージ10を有する。この光学顕微鏡装置1は、ステージ10上に載置された被検査物(標本)15に照明光を照射し、被検査物15から反射された光を利用して種々の観察を実施する反射型の光学顕微鏡装置である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a basic configuration of an embodiment of an optical microscope apparatus according to the present invention. The optical microscope apparatus 1 has a stage 10 as an object mounting table. The optical microscope apparatus 1 is a reflection type that irradiates an inspection object (specimen) 15 placed on a stage 10 with illumination light and performs various observations using light reflected from the inspection object 15. This is an optical microscope apparatus.

光学顕微鏡装置1で観察する被検査物15としては、例えば、高分子材料(たとえば、ポリエチレン等のポリマーフィルムやポリプロピレン系複合材料の射出成形品)、生体材料、セラミックス、金属等を挙げることができる。なお、組織構造を観察し得るという点と光透過率が小さいという点で、ポリプロピレン系複合材料の射出成形品は最も典型的な対象材料である。   Examples of the inspection object 15 to be observed with the optical microscope apparatus 1 include a polymer material (for example, a polymer film such as polyethylene or an injection-molded product of a polypropylene-based composite material), a biomaterial, ceramics, metal, and the like. . Note that an injection molded product of a polypropylene-based composite material is the most typical target material in that the tissue structure can be observed and the light transmittance is small.

光学顕微鏡装置1は、被検査物15に照明光を照射するための光照射部20と、照明光が照射された被検査物15から反射された光を検出するための光検出部30とを有しており、光照射部20と光検出部30とは被検査物15の上方に配置されている。以下の説明では、光検出部30の光軸L1方向をZ軸方向とし、図1に示すようにZ軸方向に直交する方向をX軸方向及びY軸方向とする。なお、図1では、Z軸方向が鉛直方向に対応しているものとする。   The optical microscope apparatus 1 includes a light irradiation unit 20 for irradiating the inspection object 15 with illumination light, and a light detection unit 30 for detecting light reflected from the inspection object 15 irradiated with the illumination light. The light irradiation unit 20 and the light detection unit 30 are disposed above the inspection object 15. In the following description, the optical axis L1 direction of the light detection unit 30 is defined as the Z-axis direction, and the directions orthogonal to the Z-axis direction as illustrated in FIG. 1 are defined as the X-axis direction and the Y-axis direction. In FIG. 1, it is assumed that the Z-axis direction corresponds to the vertical direction.

図2は、光照射部の基本構成を示す概略構成図である。図2では、図1に示した光学顕微鏡装置1における光照射部20近傍を拡大して示している。光照射部20は、光出力部(照明手段)21と反射手段22と筐体23とを含んで構成されている。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a basic configuration of the light irradiation unit. 2, the vicinity of the light irradiation unit 20 in the optical microscope apparatus 1 shown in FIG. The light irradiation unit 20 includes a light output unit (illumination unit) 21, a reflection unit 22, and a housing 23.

光出力部21は、被検査物15に照射するための照明光を出力する。光出力部21は、筐体23に収容されており、X軸方向に沿って配置された光源21A、絞り21B及びコンデンサーレンズ21Cを有している。光源21Aは、例えば点光源であり、光源21Aから出力される光は、白色光でもよいし単色光でもよい。光源21Aは、光源移動手段24によって、コンデンサーレンズ21Cに対して光出力部21の光軸L2と平行な方向に移動可能となっている。光源移動手段24としては、光源21Aの位置調整に従来利用されるものでよいが、モータやピエゾ等を利用した少なくとも一軸方向に移動可能なステージが例示される。   The light output unit 21 outputs illumination light for irradiating the inspection object 15. The light output unit 21 is accommodated in the housing 23, and includes a light source 21A, a diaphragm 21B, and a condenser lens 21C arranged along the X-axis direction. The light source 21A is, for example, a point light source, and the light output from the light source 21A may be white light or monochromatic light. The light source 21A can be moved by a light source moving unit 24 in a direction parallel to the optical axis L2 of the light output unit 21 with respect to the condenser lens 21C. The light source moving means 24 may be one conventionally used for position adjustment of the light source 21A, but a stage that can move in at least one axial direction using a motor, a piezo, or the like is exemplified.

光出力部21では、光源21Aから出力された光のうち絞り21Bを通った光が、コンデンサーレンズ21Cによって集光され照明光として出力される。光出力部21から出力される照明光は収束光である。また、上記構成の光出力部21では、絞り21Bの開度(光を通過させるための開口の大きさ)を調整することで、光源21Aからの光の光量を有効に利用できるようになっている。   In the light output unit 21, the light that has passed through the diaphragm 21B among the light output from the light source 21A is condensed by the condenser lens 21C and output as illumination light. The illumination light output from the light output unit 21 is convergent light. In the light output unit 21 having the above configuration, the amount of light from the light source 21A can be effectively used by adjusting the opening of the diaphragm 21B (the size of the opening for allowing light to pass through). Yes.

反射手段22は、光出力部21の光軸L2上に配置されており、筐体23の一側壁23aに取りつけられることによって筐体23に保持されている。反射手段22は、例えば、ハーフミラーであり、光出力部21から出力された照明光を被検査物15側に反射させて被検査物15に照射すると共に、被検査物15から反射した光を通過させる。なお、反射手段22は、筐体23内に収容されていてもよく、その場合には、図1及び図2において反射手段22の上方に被検査物15によって反射し反射手段22を通過した光を通すための窓を側壁23aに形成しておく。   The reflecting means 22 is disposed on the optical axis L <b> 2 of the light output unit 21, and is held by the housing 23 by being attached to one side wall 23 a of the housing 23. The reflection means 22 is, for example, a half mirror, reflects the illumination light output from the light output unit 21 toward the inspection object 15 and irradiates the inspection object 15, and also reflects the light reflected from the inspection object 15. Let it pass. The reflecting means 22 may be accommodated in the housing 23. In this case, the light reflected by the inspection object 15 above the reflecting means 22 in FIGS. 1 and 2 and passed through the reflecting means 22. A window for passing through is formed in the side wall 23a.

筐体23は、光出力部21を収容し且つ反射手段22を保持している。筐体23の被検査物15側の側壁23bには、反射手段22によって反射された照明光を通すと共に、照明光が照射された被検査物15から反射した光を通すための窓25が形成されている。窓25は単なる開口でも良いし、開口に石英板等の透明な板が取り付けられていてもよい。窓25は、反射手段22で反射された照明光や被検査物15からの光の一部又は全てを遮らないよう、適切な位置に形成され且つ十分な大きさを持っていればよい。筐体23は、筐体移動手段26によって被検査物15との間の距離を調整できるようになっていることが好ましい。これによって、光照射部20の位置を被検査物15と後述する回折像面P1との間の自由な位置に配置することができる。   The housing 23 accommodates the light output unit 21 and holds the reflection means 22. On the side wall 23b of the housing 23 on the inspection object 15 side, there is formed a window 25 through which the illumination light reflected by the reflecting means 22 and the light reflected from the inspection object 15 irradiated with the illumination light are transmitted. Has been. The window 25 may be a simple opening, or a transparent plate such as a quartz plate may be attached to the opening. The window 25 may be formed at an appropriate position and has a sufficient size so as not to block part or all of the illumination light reflected by the reflecting means 22 and the light from the inspection object 15. The housing 23 is preferably configured so that the distance between the housing 23 and the object 15 to be inspected can be adjusted. Thereby, the position of the light irradiation part 20 can be arrange | positioned in the free position between the to-be-inspected object 15 and the diffraction image surface P1 mentioned later.

光学顕微鏡装置1では、光出力部21及び反射手段22は、光検出部30及び光出力部21の光軸L1,L2上に反射手段22が位置し、光軸L2と反射手段22とのなす角θiと光軸L1と反射手段22とのなす角θoとが等しくなるように配置されている。以下では、特に断らない限り、光軸L1,L2は直交しているものとする。   In the optical microscope apparatus 1, the light output unit 21 and the reflection unit 22 are formed by the reflection unit 22 positioned on the optical axes L 1 and L 2 of the light detection unit 30 and the light output unit 21. The angle θi, the optical axis L1, and the angle θo formed by the reflecting means 22 are arranged to be equal. Hereinafter, it is assumed that the optical axes L1 and L2 are orthogonal unless otherwise specified.

また、光学顕微鏡装置1では、照明光は、被検査物15によって反射した光が反射手段22の上方(光検出部30側)の空間上の一点である収束点40に収束するように被検査物15に照射されるようになっている。すなわち、光出力部21から出力された光が、反射手段22の上方に収束点40を有する収束光として被検査物15に照射されるようになっている。収束点40を通り光軸L1に直交する平面P1には、照明光による被検査物15のフーリエ変換像すなわち回折像が形成される。ここでは、この平面P1を回折像面と呼ぶことにする。   In the optical microscope apparatus 1, the illumination light is inspected so that the light reflected by the inspection object 15 converges at a convergence point 40 that is one point on the space above the reflecting means 22 (on the light detection unit 30 side). The object 15 is irradiated. That is, the light output from the light output unit 21 is irradiated onto the inspection object 15 as convergent light having a convergence point 40 above the reflecting means 22. On a plane P1 that passes through the convergence point 40 and is orthogonal to the optical axis L1, a Fourier transform image, that is, a diffraction image of the inspection object 15 is formed by the illumination light. Here, this plane P1 is called a diffraction image plane.

収束点40における収束角θは、絞り21Bを利用して照明光の大きさを制限することによって0〜90°の範囲で変化する。よって、絞り21Bは収束角変更手段としても機能していることになる。   The convergence angle θ at the convergence point 40 varies in the range of 0 to 90 ° by limiting the size of the illumination light using the stop 21B. Therefore, the diaphragm 21B also functions as a convergence angle changing unit.

また、光源移動手段24によって光源21Aの位置を移動させることによって、回折像面P1と被検査物15との相対的な位置としての距離(図1では距離d1)を変化させることができるようになっている。すなわち、光源21Aが光軸L2方向に移動することによって、収束点40の被検査物15からの距離が変化し、結果として、回折像面P1と被検査物15との相対的な位置が変化することになる。   Further, by moving the position of the light source 21A by the light source moving means 24, the distance (distance d1 in FIG. 1) as the relative position between the diffraction image plane P1 and the inspection object 15 can be changed. It has become. That is, when the light source 21A moves in the direction of the optical axis L2, the distance of the convergence point 40 from the inspection object 15 changes, and as a result, the relative position between the diffraction image plane P1 and the inspection object 15 changes. Will do.

このとき、図1及び図2に示すように、絞り21Bをコンデンサーレンズ21Cの後側焦点面P2に配置することにより、光源21Aを光軸L2に平行な方向に移動させても、収束点40における照明光の収束角θを一定に保つことができる。これは、光源21Aの移動の前後でコンデンサーレンズ21Cへ入射する光束の一番外側の面である最外郭面P3が焦点面P2上の同じ部分を通ることにより、コンデンサーレンズ21Cから出射される光束の最外郭面P4の光軸L2に対する角度が一定になるからである。これにより、収束点40における照明光の収束角θを一定に保ったままで被検査物15と回折像面P1との間の距離を変化させることができることになる。   At this time, as shown in FIGS. 1 and 2, even if the light source 21A is moved in the direction parallel to the optical axis L2 by arranging the stop 21B on the rear focal plane P2 of the condenser lens 21C, the convergence point 40 The convergence angle θ of the illumination light at can be kept constant. This is because the outermost surface P3 which is the outermost surface of the light beam incident on the condenser lens 21C before and after the movement of the light source 21A passes through the same portion on the focal plane P2, and thereby the light beam emitted from the condenser lens 21C. This is because the angle of the outermost surface P4 with respect to the optical axis L2 is constant. Accordingly, the distance between the inspection object 15 and the diffraction image plane P1 can be changed while the convergence angle θ of the illumination light at the convergence point 40 is kept constant.

図1及び図2に示すように、回折像面P1上又はその近傍の位置には、光学顕微鏡装置1の一部を構成する空間絞り50が回折像面P1と略平行に設けられている。空間絞り50は観察途中でも、容易に脱着可能となっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a space stop 50 constituting a part of the optical microscope apparatus 1 is provided substantially parallel to the diffraction image plane P1 at a position on or near the diffraction image plane P1. The space stop 50 can be easily detached even during observation.

図3は空間絞り50の平面図である。空間絞り50は、遮光板51の中央に例えば直径数百ミクロンの円形開口52が形成されたものである。遮光板51に形成する開口形状すなわち観察視野は、必ずしも円形でなくてもよく、目的に応じて方形、半円形、扇形等を適宜選択することができる。   FIG. 3 is a plan view of the space stop 50. The space stop 50 is formed by forming a circular opening 52 having a diameter of, for example, several hundred microns at the center of the light shielding plate 51. The opening shape formed in the light shielding plate 51, that is, the observation field of view, does not necessarily have to be a circle, and a square, a semicircle, a fan, or the like can be appropriately selected according to the purpose.

空間絞り50は、円形開口52によって被検査物15から反射された光の一部を選択的に通過させるものであり、図1に示すように、絞り移動手段53によって3次元的、すなわち、光軸L1方向及び光軸L1に直交する方向に移動できるようになっている。絞り移動手段53は、例えば3軸ステージ等である。絞り移動手段53によって空間絞り50を光軸L1に略直交する方向、すなわち、XY平面内で移動させることにより、回折像面P1上に形成される回折像の観察視野を選択できる。また、絞り移動手段53によって空間絞り50は光軸L1方向(Z軸方向)に移動可能であるため、回折像面P1の位置を被検査物15に対して光軸L1方向に調整しても、それに合わせて空間絞り50の位置を調整することができる。   The space stop 50 selectively passes a part of the light reflected from the inspection object 15 by the circular opening 52. As shown in FIG. It can move in the direction perpendicular to the direction of the axis L1 and the optical axis L1. The diaphragm moving means 53 is, for example, a three-axis stage. The observation field of the diffraction image formed on the diffraction image plane P1 can be selected by moving the spatial stop 50 in the direction substantially orthogonal to the optical axis L1, that is, in the XY plane, by the stop moving means 53. Further, since the spatial diaphragm 50 can be moved in the optical axis L1 direction (Z-axis direction) by the diaphragm moving means 53, even if the position of the diffraction image plane P1 is adjusted in the optical axis L1 direction with respect to the inspection object 15. The position of the spatial aperture 50 can be adjusted accordingly.

また、空間絞り50は、反射手段22より対物レンズ31側に位置しているため、空間絞り50を着脱したり、観察視野の選択する際に空間絞り50を移動させても被検査物15への照明条件を一定にすることができるようになっている。   Since the space stop 50 is located closer to the objective lens 31 than the reflecting means 22, even when the space stop 50 is attached or removed or the observation field of view is selected, the space stop 50 is moved to the inspection object 15. The lighting conditions can be made constant.

図1に示すように、光学顕微鏡装置1では、空間絞り50の上方に光検出部30が配置されている。光検出部30は、対物レンズ31、結像レンズ32、接眼レンズ33及びそれらを収容する鏡筒34を有しており、ステージ10側から順に、対物レンズ31、結像レンズ32及び接眼レンズ33が配置されている。鏡筒34の内部構成自体は従来からある一般的なものである。本実施形態では、光検出部30の光軸L1は対物レンズ31の光軸と一致しているものとし、特に断らない限り、光検出部30は、光軸L1がステージ10の被検査物15を載置する面に略直交するようにステージ10に対して配置されているものとする。   As shown in FIG. 1, in the optical microscope apparatus 1, the light detection unit 30 is disposed above the spatial diaphragm 50. The light detection unit 30 includes an objective lens 31, an imaging lens 32, an eyepiece lens 33, and a lens barrel 34 that accommodates them, and the objective lens 31, the imaging lens 32, and the eyepiece lens 33 are sequentially arranged from the stage 10 side. Is arranged. The internal structure itself of the lens barrel 34 is a conventional one. In this embodiment, it is assumed that the optical axis L1 of the light detection unit 30 coincides with the optical axis of the objective lens 31, and unless otherwise specified, the light detection unit 30 has the optical axis L1 of the inspection object 15 of the stage 10. It is assumed that it is arranged with respect to the stage 10 so as to be substantially orthogonal to the surface on which is mounted.

対物レンズ31は、被検査物15に焦準(ピント)を合わせたときの位置が光照射部20及び空間絞り50より上方に配置可能な焦点距離を有する。これによって、焦準合わせ動作において、光照射部20及び空間絞り50が邪魔になることがない。結像レンズ32は、対物レンズ31が捕らえた像を、結像レンズ32の後方(接眼レンズ33側)にある中間像結像位置35に形成するように配置されており、接眼レンズ33はこの像を観察できるように焦準が調整されている。   The objective lens 31 has a focal length that allows the objective lens 31 to be positioned above the light irradiation unit 20 and the space stop 50 when the object 15 is focused. Thereby, in the focusing operation, the light irradiation unit 20 and the space stop 50 do not get in the way. The imaging lens 32 is disposed so as to form an image captured by the objective lens 31 at an intermediate image imaging position 35 behind the imaging lens 32 (on the eyepiece lens 33 side). The focusing is adjusted so that the image can be observed.

鏡筒34は、対物レンズ31に向かってすぼまっている(言い換えれば、テーパ状になっている)ことが好ましい。これにより、光照射部20を対物レンズ31に近づけてもぶつからず、且つ、回折像面P1と被検査物15との距離d1を短くしても被検査物15からの反射光が対物レンズ31に入射できるようになっている。   The lens barrel 34 is preferably recessed toward the objective lens 31 (in other words, tapered). Thereby, even if the light irradiation part 20 is brought close to the objective lens 31, it does not collide, and even if the distance d1 between the diffraction image plane P1 and the inspection object 15 is shortened, the reflected light from the inspection object 15 is reflected by the objective lens 31. It can be incident on.

鏡筒34には、焦準調整手段36によって鏡筒34とステージ10との間の距離を変えることができるようになっている。これによって、対物レンズ31と被検査物15との相対的な位置、すなわち、対物レンズ31と被検査物15との間の距離(図1では距離d2)を変更でき、結果として、対物レンズ31の焦準合わせを行うことができることになる。   In the lens barrel 34, the distance between the lens barrel 34 and the stage 10 can be changed by the focusing adjustment means 36. Accordingly, the relative position between the objective lens 31 and the inspection object 15, that is, the distance between the objective lens 31 and the inspection object 15 (distance d2 in FIG. 1) can be changed. As a result, the objective lens 31 is changed. It is possible to perform the focusing.

焦準調整手段36は、例えば、ラックピニオンを利用したものであり、従来の光学顕微鏡が有する鏡筒などに取り付けられているものと同じものでよいが、焦準合わせのために変化させることのできる相対的な位置の範囲は、従来の一般的な顕微鏡に比べて十分に長いことが必要である。すなわち、少なくとも被検査物15と回折像面P1の両方に焦準合わせができるようになっている。   The focusing adjustment means 36 uses, for example, a rack and pinion, and may be the same as that attached to the lens barrel of a conventional optical microscope, but can be changed for focusing. The range of relative positions that can be made needs to be sufficiently longer than that of a conventional general microscope. That is, focusing can be performed at least on both the inspection object 15 and the diffraction image plane P1.

上記構成の光学顕微鏡装置1では、対物レンズ31の焦準を被検査物15に合わせることによって、被検査物15の光学像を観察でき、また、対物レンズ31の焦準を回折像面P1に合わせることによって回折像を観察することができる。回折像には、被検査物15の構造情報が集約されているので、組織構造と回折像との関係が予め分かっていれば、回折像から逆に被検査物の組織構造を知ることが可能である。そして、上記のように、被検査物15の光学像と回折像とを共に観察できるようになっていれば、被検査物15の構造情報をより多く取得できる。   In the optical microscope apparatus 1 having the above configuration, the optical image of the inspection object 15 can be observed by aligning the focusing of the objective lens 31 with the inspection object 15, and the focusing of the objective lens 31 on the diffraction image plane P1. A diffraction image can be observed by combining. In the diffraction image, the structural information of the object to be inspected 15 is collected, so if the relationship between the tissue structure and the diffraction image is known in advance, it is possible to know the tissue structure of the object to be inspected from the diffraction image. It is. As described above, if both the optical image and the diffraction image of the inspection object 15 can be observed, more structural information of the inspection object 15 can be acquired.

また、光学顕微鏡装置1では、被検査物15から反射した光を利用しているので、被検査物15として透過率の低い被検査物15の表面組織構造を好適に知ることが可能である。更に、対物レンズ31、反射手段22及び光出力部21をステージ10に対して同じ側に配置できているので、光学顕微鏡装置1のコンパクト化が図れている。また、光出力部21からの照明光は収束光として被検査物15に照射されるため、絞り21Bを利用して収束角θを変更することで、コントラストや焦点深度の深さ等を選択することができ、結果として、所望のコントラストや焦点深度の深さ等で観察可能である。   In addition, since the optical microscope apparatus 1 uses light reflected from the inspection object 15, it is possible to suitably know the surface texture structure of the inspection object 15 having a low transmittance as the inspection object 15. Furthermore, since the objective lens 31, the reflecting means 22, and the light output unit 21 can be arranged on the same side with respect to the stage 10, the optical microscope apparatus 1 can be made compact. In addition, since the illumination light from the light output unit 21 is applied to the inspection object 15 as convergent light, the contrast, depth of focus, and the like are selected by changing the convergence angle θ using the diaphragm 21B. As a result, observation is possible with a desired contrast, depth of focus, and the like.

なお、図4に示すように、被検査物15に焦準を合わせたときに対物レンズ31と空間絞り50とが最も近づくように、回折像面P1の位置を調整すると、最も明るい像を得ることができる。回折像面P1の調整は、光源移動手段24を利用して光源21Aの位置を二点鎖線の位置(図1に示した光源の位置)から実線の位置に変えることによって実施すればよい。この状態では、被検査物15と回折像面P1との間の距離d1は、図4に示すように被検査物15と対物レンズ31との距離d2とはほぼ等しくなっている。   As shown in FIG. 4, when the position of the diffraction image plane P1 is adjusted so that the objective lens 31 and the space stop 50 are closest to each other when the object 15 is focused, the brightest image is obtained. be able to. The diffraction image plane P1 may be adjusted by changing the position of the light source 21A from the position of the two-dot chain line (the position of the light source shown in FIG. 1) to the position of the solid line using the light source moving unit 24. In this state, the distance d1 between the inspection object 15 and the diffraction image plane P1 is substantially equal to the distance d2 between the inspection object 15 and the objective lens 31 as shown in FIG.

次に、図1及び図5を利用して上記光学顕微鏡装置1を用いた顕微鏡観察方法の一つについて説明する。図1は、被検査物15に対物レンズ31の焦準(ピント)が合わせたときの光学顕微鏡装置1の状態を示している。また、図5は、図1の状態から回折像面P1に対物レンズ31の焦準を合わせたときの光学顕微鏡装置1の状態を示している。以下の説明では、絞り21Bは焦点面P2に配置されているものとする。   Next, one of the microscope observation methods using the optical microscope apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 5. FIG. 1 shows a state of the optical microscope apparatus 1 when the object lens 31 is focused on the object 15 to be inspected. FIG. 5 shows a state of the optical microscope apparatus 1 when the objective lens 31 is focused on the diffraction image plane P1 from the state of FIG. In the following description, it is assumed that the stop 21B is disposed on the focal plane P2.

先ず、ステージ10に被検査物15を載置し、続いて光出力部21から照明光を出力することで被検査物15に照明光を出力する。次に、空間絞り50をはずした状態で、図5に示すように、対物レンズ31の焦準を回折像面P1に合わせて回折像を観察する。そして、光源21Aの位置を光源移動手段24を利用してX軸方向に移動させることで、回折像の大きさを所望の大きさに調整する。このように、回折像の大きさを調整しても、絞り21Bが焦点面P2に配置されていることで、収束点40における収束角θは一定である。   First, the inspection object 15 is placed on the stage 10, and the illumination light is output from the light output unit 21 to output the illumination light to the inspection object 15. Next, with the spatial aperture 50 removed, as shown in FIG. 5, the focusing of the objective lens 31 is adjusted to the diffraction image plane P1, and the diffraction image is observed. Then, the size of the diffraction image is adjusted to a desired size by moving the position of the light source 21 </ b> A in the X-axis direction using the light source moving means 24. Thus, even if the size of the diffraction image is adjusted, the convergence angle θ at the convergence point 40 is constant because the diaphragm 21B is disposed on the focal plane P2.

続いて、図5に示すように、空間絞り50を装着して、被検査物15において反射した光のうち所望の領域の光を通過させることで回折像の観察視野を選択する。すなわち、空間絞り50によって回折像を形成する回折光のうち所望の回折光を選択する。なお、回折光とは、0次の回折光(すなわち直接光)も含む意味である。空間絞り50は、反射手段22より対物レンズ31側に配置されるので、被検査物15の照明条件は空間絞り50を装着してもその影響を受けない。   Subsequently, as shown in FIG. 5, a spatial diaphragm 50 is attached, and the observation field of the diffraction image is selected by allowing light in a desired region to pass through the light reflected by the inspection object 15. That is, a desired diffracted light is selected from among the diffracted lights that form a diffraction image by the space stop 50. The diffracted light is meant to include zero-order diffracted light (that is, direct light). Since the space stop 50 is disposed on the objective lens 31 side with respect to the reflecting means 22, the illumination condition of the inspection object 15 is not affected even if the space stop 50 is attached.

空間絞り50によって所望の回折光を選択した後、図1に示すように、対物レンズ31の焦準を被検査物15に合わせる。このとき、絞り21Bの開度が一定に保たれているので、収束角θも一定に保たれている。したがって、図1に示すように、対物レンズ31の焦準を被検査物15に合わせても、回折像を観察した時と同じ照明条件において、空間絞り50で選択した所望の回折光を利用して被検査物15の光学像を観察できる。   After the desired diffracted light is selected by the spatial aperture 50, the focusing of the objective lens 31 is adjusted to the inspection object 15 as shown in FIG. At this time, since the opening of the aperture 21B is kept constant, the convergence angle θ is also kept constant. Therefore, as shown in FIG. 1, even when the focus of the objective lens 31 is adjusted to the inspection object 15, the desired diffracted light selected by the spatial diaphragm 50 is used under the same illumination conditions as when the diffraction image is observed. Thus, an optical image of the inspection object 15 can be observed.

なお、上記のように、結像に与る回折光を空間絞り50によって自由に選択できるため、空間絞り50によって高次の回折光を選択し、その高次の回折光を利用して像を形成せしめることも可能である。このように、同一の被検査物15からの高次の回折光によって像を形成する際には、鏡筒34の傾きを、例えば、光学顕微鏡装置1が有する傾き調整手段37によって調整するなどして、選択された回折光をできるだけ光軸L1に近づけることが好ましい。これにより、歪みの低減された好ましい結果(像)が得られるからである。   As described above, since the diffracted light to be imaged can be freely selected by the spatial diaphragm 50, a higher-order diffracted light is selected by the spatial diaphragm 50, and an image is obtained using the higher-order diffracted light. It can also be formed. As described above, when forming an image with high-order diffracted light from the same inspection object 15, the inclination of the lens barrel 34 is adjusted by, for example, the inclination adjusting means 37 included in the optical microscope apparatus 1. Thus, it is preferable to make the selected diffracted light as close to the optical axis L1 as possible. This is because a preferable result (image) with reduced distortion can be obtained.

また、光出力部21の光軸L2のうちコンデンサーレンズ21Cから反射手段22までを特に照明光の光軸としたとき、本実施形態では、対物レンズ31の光軸L1と照明光の光軸とを略直交させているが、対物レンズ31の光軸L1に対する照明光の光軸の角度を変えられるように構成することも好ましい。このように光軸L1に対する照明光の光軸の角度を可変にすることによって観察に与る回折光を変化させることができ、結果として、組織構造や配向を知るための像情報を増やすことができる。なお、照明光の光軸の角度を変えることは、例えば、コンデンサーレンズ21CのZ軸方向に対する傾斜角を変えたり、光出力部21全体のZ軸方向に対する傾斜角を変えればよい。   Further, when the condenser lens 21C to the reflecting means 22 in the optical axis L2 of the light output unit 21 are particularly used as the optical axis of the illumination light, in this embodiment, the optical axis L1 of the objective lens 31 and the optical axis of the illumination light However, it is also preferable that the angle of the optical axis of the illumination light with respect to the optical axis L1 of the objective lens 31 can be changed. As described above, by changing the angle of the optical axis of the illumination light with respect to the optical axis L1, the diffracted light applied to the observation can be changed, and as a result, image information for knowing the tissue structure and orientation can be increased. it can. Note that changing the angle of the optical axis of the illumination light may be, for example, changing the inclination angle of the condenser lens 21C with respect to the Z-axis direction or changing the inclination angle of the entire light output unit 21 with respect to the Z-axis direction.

また、上記観察方法の説明では、被検査物15に焦準を合わせたときに回折像面P1と対物レンズ31とが離れている場合について説明したが、図4及び図6に示すように、被検査物15に焦準を合わせたときに、回折像面P1と対物レンズ31とが最も近づくようにして被検査物15の光学像及び回折像を観察してもよい。図6は、図4の状態から回折像面P1に対物レンズ31の焦準を合わせたときの光学顕微鏡装置1の状態を示す図である。   In the description of the observation method, the case where the diffraction image plane P1 and the objective lens 31 are separated when focusing on the inspection object 15 has been described. However, as shown in FIGS. When focusing on the inspection object 15, the optical image and the diffraction image of the inspection object 15 may be observed so that the diffraction image plane P1 and the objective lens 31 are closest to each other. FIG. 6 is a diagram showing a state of the optical microscope apparatus 1 when the objective lens 31 is focused on the diffraction image plane P1 from the state of FIG.

この場合も、先ず、図6に示すように、回折像面P1に対物レンズ31の焦準を合わせて回折像を観察する。そして、空間絞り50によって所望の領域を選択した後に、図4に示すように、被検査物15に焦準を合わせて被検査物15の光学像を観察する。被検査物15から反射した光は収束点40に収束するので、回折像面P1と対物レンズ31とを近づけることで、被検査物15から反射した光がロスなく対物レンズ31に入射し、その結果として、明るい像を取得することができる。   Also in this case, first, as shown in FIG. 6, the diffraction image is observed by focusing the objective lens 31 on the diffraction image plane P1. And after selecting a desired area | region with the space aperture 50, as shown in FIG. 4, focusing on the to-be-inspected object 15, the optical image of the to-be-inspected object 15 is observed. Since the light reflected from the inspection object 15 converges at the convergence point 40, the light reflected from the inspection object 15 enters the objective lens 31 without loss by bringing the diffraction image plane P1 and the objective lens 31 close to each other. As a result, a bright image can be acquired.

ところで、反射型の光学顕微鏡装置としては、例えば、対物レンズの上方にハーフミラーを配置する構成も考えられる。この構成では、照明光を対物レンズを通して被検査物に照射し、被検査物からの光を再度対物レンズに入射させることによって像を取得することになる。しかしながら、このような構成で本実施形態のように、収束光としての照明光を被検査物に照射して収束点の位置に形成される回折像と、被検査物の光学像とを観察しようとすると、対物レンズが収束光の形成に寄与しており且つハーフミラーと被検査物との間に空間絞りが配置されることになる。その結果、被検査物との間の空間絞りの配置や、対物レンズの焦準合わせによって、被検査物への照明条件が変わる恐れがある。   By the way, as a reflection type optical microscope apparatus, the structure which arrange | positions a half mirror above an objective lens can also be considered, for example. In this configuration, the illumination light is irradiated onto the inspection object through the objective lens, and the image is acquired by causing the light from the inspection object to enter the objective lens again. However, with this configuration, as in the present embodiment, observe the diffraction image formed at the position of the convergence point by irradiating the inspection object with illumination light as convergent light and the optical image of the inspection object. Then, the objective lens contributes to the formation of convergent light, and a spatial aperture is disposed between the half mirror and the inspection object. As a result, the illumination conditions for the inspection object may change depending on the arrangement of the spatial aperture between the inspection object and the focusing of the objective lens.

これに対して、光学顕微鏡装置1では対物レンズ31と被検査物15との間に反射手段22が配置されており、コンデンサーレンズ21Cを利用して光源21Aから出力された光を集光することによって照明光としての収束光が形成されている。また、収束光の収束点は反射手段22と対物レンズ31との間に位置するようになっているため、回折像面P1も反射手段22と対物レンズ31との間に位置することになる。   On the other hand, in the optical microscope apparatus 1, the reflecting means 22 is disposed between the objective lens 31 and the inspection object 15, and the light output from the light source 21A is collected using the condenser lens 21C. As a result, convergent light as illumination light is formed. Further, since the convergence point of the convergent light is located between the reflecting means 22 and the objective lens 31, the diffraction image plane P1 is also located between the reflecting means 22 and the objective lens 31.

この場合、対物レンズ31が収束光の形成に寄与しておらず、また、空間絞り50も反射手段22と対物レンズ31との間に位置することになるため、対物レンズ31の焦準を調整しても被検査物15の照射条件、回折像面Plと被検査物15との間の距離d1及び収束角θは変化しない。   In this case, the objective lens 31 does not contribute to the formation of the convergent light, and the spatial aperture 50 is also located between the reflecting means 22 and the objective lens 31, so the focusing of the objective lens 31 is adjusted. Even in this case, the irradiation condition of the inspection object 15, the distance d1 between the diffraction image plane Pl and the inspection object 15, and the convergence angle θ do not change.

従って、対物レンズ31の焦準を被検査物15及び回折像面P1にそれぞれ合わせることで、光透過率の小さな被検査物15の光学像および回折像を選択的に且つ同一の照明条件で観察することができる。特に、収束角θを一定にすることで、コントラストの高さ及び焦点深度の深さなどの効果を一定に保ったままで被検査物15の光学像や回折像を観察することができる。   Therefore, by focusing the objective lens 31 to the inspection object 15 and the diffraction image plane P1, respectively, the optical image and the diffraction image of the inspection object 15 having a small light transmittance are selectively observed under the same illumination condition. can do. In particular, by making the convergence angle θ constant, it is possible to observe an optical image or a diffraction image of the inspection object 15 while maintaining effects such as the high contrast and the depth of focus.

また、空間絞り50を適当に挿入または移動させることにより、所望の回折光による被検査物15の光学像と回折像とを得ることができるので、従来の光学顕微鏡装置では得られなかった組織構造情報や配向情報を光学像または回折像として得ることができる。更に、空間絞り50によって、自由に回折光を選択できるので、同一の被検査物15について回折光に応じた様々な光学像を観察することができる。その結果、被検査物15の組織構造を更に詳細に知ることが可能である。   In addition, by appropriately inserting or moving the space stop 50, an optical image and a diffraction image of the inspection object 15 by a desired diffracted light can be obtained. Therefore, a tissue structure that cannot be obtained by a conventional optical microscope apparatus. Information and orientation information can be obtained as an optical image or a diffraction image. Furthermore, since the diffracted light can be freely selected by the space stop 50, various optical images corresponding to the diffracted light can be observed for the same inspection object 15. As a result, it is possible to know the tissue structure of the inspection object 15 in more detail.

以上、本発明の好適な実施形態についてついて説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されない。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment.

上記実施形態では、光源移動手段24を利用して光源21Aの位置を調整することによって、収束角θを略一定に維持しながら距離d1を変化させているが、例えば、光出力部21全体を一体的にX軸方向に移動させてもよい。光出力部21の全体を一体として位置を変化させることで、すなわち、光源21A、絞り21B及びコンデンサーレンズ21Cの相互の位置関係及び絞り21Bの開度を一定に保ちながらそれらを移動させることで収束角θを一定に保つことができる。これは光出力部21の全体を一体として位置を変化させることで、光出力部21を光軸L2に平行な方向に移動してもコンデンサーレンズ21Cから出射される光束の最外郭面P4(図2参照)の光軸L2に対する角度が一定だからである。   In the above embodiment, by adjusting the position of the light source 21A using the light source moving means 24, the distance d1 is changed while maintaining the convergence angle θ substantially constant. It may be moved integrally in the X-axis direction. Convergence by changing the position of the light output unit 21 as a whole, that is, by moving the light source 21A, the diaphragm 21B and the condenser lens 21C while keeping their positional relationship and the aperture of the diaphragm 21B constant. The angle θ can be kept constant. This is by changing the position of the light output unit 21 as a whole, so that the outermost surface P4 of the light beam emitted from the condenser lens 21C even when the light output unit 21 is moved in the direction parallel to the optical axis L2 (FIG. 2) with respect to the optical axis L2.

光出力部21の全体を一体として位置を変化させる方法としては、図7に示すように、例えば、光出力部21を移動させるための光出力部移動手段27を更に設けておけばよい。光出力部移動手段27によっても回折像面P1と被検査物15との距離d1を変更できるため、光出力部移動手段27は、回折像面P1と被検査物15の相対的な位置の調整機構として機能していることになる。光出力部移動手段27としては、例えば、光源21A、絞り21B、コンデンサーレンズ21C及びそれらの位置調整手段を1つに載せることが可能であって少なくともX軸方向に移動可能なステージが例示される。光源21Aの位置調整手段は前述した光源移動手段24に対応する。   As a method of changing the position of the entire light output unit 21, the light output unit moving means 27 for moving the light output unit 21 may be further provided as shown in FIG. Since the distance d1 between the diffraction image plane P1 and the inspection object 15 can also be changed by the light output section moving means 27, the light output section moving means 27 adjusts the relative position of the diffraction image plane P1 and the inspection object 15. It is functioning as a mechanism. As the light output unit moving means 27, for example, a light source 21A, a diaphragm 21B, a condenser lens 21C, and a position adjusting means thereof can be mounted on one stage and can be moved at least in the X-axis direction. . The position adjusting means of the light source 21A corresponds to the light source moving means 24 described above.

また、光出力部21の全体を一体として位置を変化させることは、光源21A、絞り21B及びコンデンサーレンズ21Cをそれぞれの位置調整手段によって光源21A、絞り21B及びコンデンサーレンズ21Cの相互の位置関係を一定に保ちながらそれらの位置を移動させてもよい。   Further, changing the position of the light output unit 21 as a whole means that the positional relationship between the light source 21A, the diaphragm 21B, and the condenser lens 21C is fixed by the respective position adjusting means. You may move those positions, keeping it.

光出力部21の全体を一体として位置を変化させることによって、収束点40と被検査物15との間の距離d1を変化させる際には、光源21A、絞り21B及びコンデンサーレンズ21Cの相互の位置関係を一定に保ってあればよいが、例えば、光源移動手段24を利用して光源21Aの位置を更に調整してもよい。これにより、被検査物15自体の像及び回折像の観察方法の幅を広げることができる。図8を利用してより具体的に説明する。   When the distance d1 between the convergence point 40 and the inspection object 15 is changed by changing the position of the entire light output unit 21, the positions of the light source 21A, the diaphragm 21B, and the condenser lens 21C are mutually changed. For example, the position of the light source 21 </ b> A may be further adjusted using the light source moving unit 24 as long as the relationship is kept constant. Thereby, the range of the observation method of the image of the inspection object 15 itself and the diffraction image can be widened. This will be described more specifically with reference to FIG.

図8は、図4の状態から光出力部21の位置を光出力部移動手段27を利用して光軸L2方向に移動させて反射手段22から離した状態の光学顕微鏡を示す図である。   FIG. 8 is a diagram showing the optical microscope in a state in which the position of the light output unit 21 is moved in the direction of the optical axis L2 using the light output unit moving unit 27 from the state of FIG.

図8に示した光学顕微鏡装置1の状態では、図1に示した状態よりも光出力部21の位置は反射手段22から離れており、更に、光出力部21におけるコンデンサーレンズ21Cと光源21Aとの位置関係においては、光源21Aは、コンデンサーレンズ21Cに対して図1に示した状態(図8中の二点鎖線の位置)よりコンデンサーレンズ21C側に移動している。図8における収束点40と被検査物15との距離d1は、図1における収束点40と被検査物15との距離d1と同じであり、被検査物15に対物レンズ31の焦準が合わされている。これにより、回折像面P1と被検査物15との距離を図1の場合と同様に小さくした状態で、被検査物15の光学像を観察できるようになっている。なお、回折像を観察する場合には、対物レンズ31の照準を回折像面P1に合わせればよい。   In the state of the optical microscope apparatus 1 shown in FIG. 8, the position of the light output unit 21 is farther from the reflecting means 22 than in the state shown in FIG. 1, and further, the condenser lens 21C and the light source 21A in the light output unit 21 In the positional relationship, the light source 21A has moved to the condenser lens 21C side from the state shown in FIG. 1 (the position of the two-dot chain line in FIG. 8) with respect to the condenser lens 21C. The distance d1 between the convergence point 40 and the inspection object 15 in FIG. 8 is the same as the distance d1 between the convergence point 40 and the inspection object 15 in FIG. 1, and the object lens 31 is focused on the inspection object 15. ing. Thus, the optical image of the inspection object 15 can be observed in a state where the distance between the diffraction image plane P1 and the inspection object 15 is reduced as in the case of FIG. When observing the diffraction image, the aim of the objective lens 31 may be aligned with the diffraction image plane P1.

更に、実施形態では、対物レンズ31の焦準を被検査物15に合わせるために鏡筒34を移動させているが、ステージ(被検査物載置台)3と光照射部20を一体にして移動させても良い。あるいは鏡筒34およびステージ10と光照射部20を一体にしたものの両方を移動させても良い。   Further, in the embodiment, the lens barrel 34 is moved in order to adjust the focusing of the objective lens 31 to the object 15 to be inspected. However, the stage (inspection object mounting table) 3 and the light irradiation unit 20 are moved together. You may let them. Alternatively, both the lens barrel 34 and the stage 10 and the light irradiation unit 20 may be moved together.

また、上記実施形態では、回折像面P1に焦準を合わせて回折像を観察した後に、被検査物15に焦準を合わせて光学像を観察しているが、光学像を観察した後に回折像を観察してもよい。また、被検査物15の光学像及び回折像の何れか一方を観察するようにしてもよい。更に、必ずしも空間絞り50で所望の回折光を選択しなくてもよい。更にまた、光出力部21は絞り21Bを備えるとしたが、必ずしも絞り21Bを備えていなくても収束光としての照明光を出力できればよい。   In the above embodiment, the optical image is observed by focusing on the inspection object 15 after focusing the diffraction image plane P1 and observing the diffraction image. However, the diffraction is performed after observing the optical image. An image may be observed. Further, either one of the optical image and the diffraction image of the inspection object 15 may be observed. Furthermore, it is not always necessary to select a desired diffracted light with the space stop 50. Furthermore, although the light output unit 21 is provided with the stop 21B, the light output unit 21 is not necessarily provided with the stop 21B as long as it can output illumination light as convergent light.

本発明の光学顕微鏡装置の一実施形態の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of one Embodiment of the optical microscope apparatus of this invention. 光照射部の基本構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the basic composition of a light irradiation part. 空間絞りの−例を示す平面図である。It is a top view which shows-example of a space stop. 図1において収束点を対物レンズに近接させた状態で光学像を観察するときの光学顕微鏡装置の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of an optical microscope apparatus when observing an optical image in the state which made the convergence point adjoin to the objective lens in FIG. 図1の状態から回折像面に対物レンズの焦準を合わせたときの光学顕微鏡装置の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of an optical microscope apparatus when the focus of an objective lens is matched with the diffraction image surface from the state of FIG. 図4の状態から回折像面に対物レンズの焦準を合わせたときの光学顕微鏡装置の状態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a state of the optical microscope apparatus when the objective lens is focused on the diffraction image plane from the state of FIG. 4. 光出力部移動手段を有する場合の光照射部の基本構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the basic composition of the light irradiation part in the case of having a light output part moving means. 図4に示した状態から光出力部の位置を反射手段から離したときの光学顕微鏡の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of an optical microscope when the position of the light output part is separated from the reflection means from the state shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…光学顕微鏡装置、10…ステージ(被検査物載置台)、15…被検査物、21…光出力部、21C…絞り(収束角変更手段)、22…反射手段、24…光源移動手段(回折像面と被検査物との相対的な位置の調整機構)、31…対物レンズ、36…焦準調整手段、37…傾き調整手段、40…収束点、50…空間絞り、53…絞り移動手段、d1…被検査物と回折像面との距離、L1…光検出部の光軸(対物レンズの光軸)、P1…回折像面、θ…収束角。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical microscope apparatus, 10 ... Stage (inspection object mounting base), 15 ... Inspection object, 21 ... Light output part, 21C ... Diaphragm (convergence angle changing means), 22 ... Reflection means, 24 ... Light source moving means ( (Adjustment mechanism for relative position between diffraction image plane and object to be inspected) 31... Objective lens 36. Focus adjustment means 37. Inclination adjustment means 40. Convergence point 50. Means, d1... Distance between the object to be inspected and the diffraction image plane, L1... Optical axis of optical detector (optical axis of objective lens), P1.

Claims (18)

被検査物を載置する被検査物載置台と、
前記被検査物に照射する照明光を出力する照明手段と、
前記被検査物載置台に対して前記照明手段と同じ側に設けられており、前記照明手段から出力された前記照明光を前記被検査物へ向かって反射させると共に、前記被検査物から反射された光を通過させる反射手段と、
前記反射手段を挟んで前記被検査物載置台の反対側に設けられる対物レンズとを備え、
前記照明手段から出力され前記反射手段によって反射した前記照明光は前記被検査物に照射され、
前記被検査物において反射した光は、前記対物レンズと前記反射手段との間の空間上の一点に収束した後に前記対物レンズに入射することを特徴とする光学顕微鏡装置。
An inspection object mounting table for mounting the inspection object;
Illuminating means for outputting illumination light to irradiate the inspection object;
Provided on the same side as the illumination means with respect to the inspection object mounting table, and reflects the illumination light output from the illumination means toward the inspection object and is reflected from the inspection object. Reflection means for passing the light,
An objective lens provided on the opposite side of the inspection object mounting table across the reflecting means,
The illumination light output from the illumination means and reflected by the reflection means is applied to the object to be inspected,
The optical microscope apparatus characterized in that the light reflected by the object to be inspected is incident on the objective lens after converging to one point on the space between the objective lens and the reflecting means.
前記被検査物において反射した光が収束した空間上の一点である収束点における収束角を0〜90°の範囲で任意に変更する収束角変更手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の光学顕微鏡装置。   2. The apparatus according to claim 1, further comprising a convergence angle changing unit that arbitrarily changes a convergence angle at a convergence point that is one point on a space where light reflected by the inspection object converges. The optical microscope apparatus described. 前記被検査物において反射した光が収束した空間上の一点である収束点を含み前記対物レンズの光軸に直交する回折像面および前記被検査物のいずれにも前記対物レンズの焦準を合わせるための焦準調整手段を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学顕微鏡装置。   The objective lens is focused on both the diffracted image plane orthogonal to the optical axis of the objective lens and the object to be inspected, which includes a convergence point that is one point in the space where the light reflected by the object is converged. An optical microscope apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a focusing adjustment means for the purpose. 前記被検査物において反射した光が収束した空間上の一点である収束点を含み前記対物レンズの光軸に直交する回折像面と前記被検査物との相対的な位置を変更するための調整機構を更に備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学顕微鏡装置。   Adjustment for changing the relative position of the diffracted image plane perpendicular to the optical axis of the objective lens including a convergence point that is one point in the space where the light reflected by the inspection object converges The optical microscope apparatus according to claim 1, further comprising a mechanism. 前記被検査物において反射した光が収束した空間上の一点である収束点を含み前記対物レンズの光軸に直交する回折像面の位置に配置されると共に、前記被検査物において反射した光の一部を選択的に通過させる空間絞りを更に備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学顕微鏡装置。   The light reflected from the inspection object is disposed at a position of a diffraction image plane that includes a convergence point that is one point on a converged space and orthogonal to the optical axis of the objective lens. The optical microscope apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a spatial aperture that selectively allows a portion to pass therethrough. 前記空間絞りを通過した光の方向と前記対物レンズの光軸とを略一致させる調整機構を更に備えることを特徴とする請求項5に記載の光学顕微鏡装置。   The optical microscope apparatus according to claim 5, further comprising an adjustment mechanism that substantially matches a direction of light that has passed through the spatial aperture and an optical axis of the objective lens. 前記照明光が単色光であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学顕微鏡装置。   The optical microscope apparatus according to claim 1, wherein the illumination light is monochromatic light. 請求項1に記載の光学顕微鏡装置を用いた顕微鏡観察方法において、
前記対物レンズの焦準を前記被検査物に合わせて前記被検査物を観察することを特徴とする顕微鏡観察方法。
In the microscope observation method using the optical microscope apparatus according to claim 1,
A microscope observation method, wherein the object is observed with the focusing of the objective lens adjusted to the object to be inspected.
請求項1に記載の光学顕微鏡装置を用いた顕微鏡観察方法において、
前記被検査物において反射した光が収束した空間上の一点である収束点を含み前記対物レンズの光軸に直交する回折像面に前記対物レンズの焦準を合わせることにより、前記回折像面上に形成された前記被検査物の前記照明光による回折像を観察することを特徴とする顕微鏡観察方法。
In the microscope observation method using the optical microscope apparatus according to claim 1,
By focusing the objective lens on a diffractive image plane that includes a convergence point that is one point on a space where light reflected by the inspection object is converged, and orthogonal to the optical axis of the objective lens, A microscope observation method characterized by observing a diffraction image of the object to be inspected by the illumination light.
請求項3に記載の光学顕微鏡装置を用いた顕微鏡観察方法において、
前記対物レンズの焦準を前記被検査物に合わせて前記被検査物を観察する工程と、
前記対物レンズの焦準を前記回折像面上に形成された回折像に合わせて前記回折像を観察する工程とを備えることを特徴とする顕微鏡観察方法。
In the microscope observation method using the optical microscope apparatus according to claim 3,
Observing the inspection object with the focusing of the objective lens aligned with the inspection object;
And a step of observing the diffraction image by aligning the focusing of the objective lens with a diffraction image formed on the diffraction image surface.
請求項5に記載の光学顕微鏡装置を用いた顕微鏡観察方法において、
前記空間絞りを用いて前記回折像面の所望の領域の光を通過させ、前記対物レンズの焦準を前記被検査物に合わせて前記空間絞りを通過した光によって前記被検査物を観察することを特徴とする顕微鏡観察方法。
In the microscope observation method using the optical microscope apparatus according to claim 5,
Passing light in a desired region of the diffraction image plane using the spatial diaphragm, aligning the focus of the objective lens with the inspection object, and observing the inspection object with the light passing through the spatial diaphragm A microscope observation method characterized by the above.
請求項5に記載の光学顕微鏡装置を用いた顕微鏡観察方法において、
前記対物レンズの焦準を前記回折像面に合わせることにより、前記回折像面上に形成された前記被検査物の前記照明光による回折像を観察し、前記回折像の所望の領域の光を通過させるように前記空間絞りを調整した後、前記対物レンズの焦準を前記被検査物に合わせることにより、前記空間絞りを通過した光によって前記被検査物を観察することを特徴とする顕微鏡観察方法。
In the microscope observation method using the optical microscope apparatus according to claim 5,
By aligning the focus of the objective lens with the diffraction image plane, a diffraction image by the illumination light of the inspection object formed on the diffraction image plane is observed, and light in a desired region of the diffraction image is observed. A microscope observation characterized by observing the object to be inspected by light that has passed through the space diaphragm by adjusting the spatial aperture so as to pass through, and adjusting the focus of the objective lens to the object to be inspected Method.
前記回折像面と前記被検査物との相対的な位置を調整して前記被検査物を観察することを特徴とする請求項11又は12に記載の顕微鏡観察方法。   The microscope observation method according to claim 11 or 12, wherein the inspection object is observed by adjusting a relative position between the diffraction image plane and the inspection object. 前記空間絞りの形状若しくは前記回折像面上での位置を変えることにより、又は、前記対物レンズの光軸に対する前記照明光の光軸の角度を変えることにより、前記対物レンズによる前記被検査物の光学像形成にあずかる回折光を選択して前記被検査物を観察することを特徴とする請求項11〜13の何れか一項に記載の顕微鏡観察方法。   By changing the shape of the spatial aperture or the position on the diffraction image plane, or by changing the angle of the optical axis of the illumination light with respect to the optical axis of the objective lens, The microscope observation method according to any one of claims 11 to 13, wherein the inspection object is observed by selecting diffracted light that participates in optical image formation. 前記空間絞りを通過した光の方向と前記対物レンズの光軸とを略一致させて前記被検査物を観察することを特徴とする請求項11〜14の何れか一項に記載の顕微鏡観察方法。   The microscope observation method according to any one of claims 11 to 14, wherein the object to be inspected is observed with the direction of light passing through the spatial aperture substantially matched with the optical axis of the objective lens. . 前記照明光の収束点の位置を前記対物レンズの光軸方向において変えることにより、前記回折像の大きさを調整することを特徴とする請求項9〜15の何れか一項に記載の顕微鏡観察方法。   The microscope observation according to any one of claims 9 to 15, wherein the size of the diffraction image is adjusted by changing a position of a convergence point of the illumination light in an optical axis direction of the objective lens. Method. 前記照明光が単色光であることを特徴とする請求項8〜16の何れか一項に記載の顕微鏡観察方法。   The microscope observation method according to any one of claims 8 to 16, wherein the illumination light is monochromatic light. 前記被検査物が高分子材料であることを特徴とする請求項8〜17の何れか一項に記載の顕微鏡観察方法。   The microscope observation method according to any one of claims 8 to 17, wherein the inspection object is a polymer material.
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JPH0695004A (en) * 1992-09-10 1994-04-08 Olympus Optical Co Ltd System for taking microscope photograph
JPH08257037A (en) * 1995-03-20 1996-10-08 Nikon Corp Microscope for operation
JP3886619B2 (en) * 1997-10-16 2007-02-28 住友化学株式会社 Object defect inspection method and inspection apparatus
JP2000298075A (en) * 1999-04-14 2000-10-24 Sumitomo Chem Co Ltd Method and device for inspecting defect of color filter
JP3544914B2 (en) * 2000-03-17 2004-07-21 住友化学工業株式会社 Optical microscope apparatus and microscope observation method.
JP4842441B2 (en) * 2001-01-24 2011-12-21 住友化学株式会社 Convergent light polarization microscope apparatus and convergent light polarization microscope observation method
JP2004301551A (en) * 2003-03-28 2004-10-28 Sumitomo Chem Co Ltd Method for measuring angle-of-diffraction of object to be measured
JP2005147898A (en) * 2003-11-17 2005-06-09 Sumitomo Chemical Co Ltd Method for observing tissue structure

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