JP7422141B2 - 多源照明ユニット及びその動作方法 - Google Patents

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関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０１８年１０月１１日に出願された米国特許出願第６２／７４４，５５８号の優先権を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[0002] 本開示と一致する装置及び方法は、概して光学系に関し、より詳細には、２つの電磁波源を有する照明ユニットに関する。
[0003] 照明ユニットは、例えば、半導体ウェーハ検査システム、リソグラフィシステム、投影装置システム、生体サンプル結像システムなどの、様々な用途向けの光学システムにおける主要なコンポーネントの１つである。発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプ又はキセノンランプなどの光源を備える照明ユニットは、多くの場合、固定視野で単調な電磁波を提供する。当技術分野の更なる向上が望まれる。
[0004] 本開示のいくつかの態様によれば、照明ユニットが提供される。照明ユニットは、サンプルの第１の領域を照明するために第１の電磁波を第１の方向に出力するための回路を含む第１の電磁波源と、第２の電磁波を第１の方向と略反対の第２の方向に出力するための回路を含む第２の電磁波源と、サンプルの第２の領域を照明するために第２の電磁波を略第１の方向に反射するように構成されたリフレクタと、を備える。照明ユニットは、第１の電磁波源を制御するための回路を含む第１のコントローラと、第２の電磁波源を制御するための回路を含む第２のコントローラと、を更に備えてもよく、第１のコントローラ及び第２のコントローラは相乗的に又は独立して動作してもよい。
[0005] 照明ユニットは、第１の電磁波源を移動させるように第１のコントローラにより制御される第１の移動機構と、第２の電磁波源を移動させるように第２のコントローラにより制御される第２の移動機構と、を更に備えてもよく、第１の移動機構及び第２の移動機構の少なくとも一方が、サーボモータ、ロボットアーム、磁気浮上システム、及び磁力制御システムのうちの１つを含む。
[0006] 照明手段は、第１の電磁波源の照明面に面する第１のディフューザであって、第１の電磁波源から出力された第１の電磁波を拡散させるように構成される第１のディフューザと、第１のディフューザに面するコンデンサであって、第１のディフューザを通して拡散された第１の電磁波をコリメートするコンデンサと、を更に備えてもよい。リフレクタの直径は、第１のディフューザの直径よりも大きくてもよく、且つコンデンサは、第１のディフューザと略同じ大きさを有してもよい。コンデンサ及び第１のディフューザは接触していてもよい。
[0007] 照明ユニットは、リフレクタに面する第２のディフューザであって、リフレクタから反射された第２の電磁波を拡散させるように構成される第２のディフューザを更に備えてもよい。第２のディフューザの大きさは、第１のディフューザの大きさよりも大きくてもよい。第１のディフューザ及び第２のディフューザは、同じ材料又は異なる材料で作製されてもよい。
[0008] 照明ユニットは、第１のディフューザ及び第２のディフューザの少なくとも一方を所定の箇所に投影するように構成された投影レンズを更に備えてもよく、投影レンズの半径は、第２のディフューザの半径と略同じである。
[0009] 本開示のいくつかの実施形態によれば、照明ユニットであって、第１の電磁波源からサンプルの第１の領域に第１の電磁波を拡散させるように構成された第１のディフューザと、第２の電磁波源からサンプルの第２の領域に第２の電磁波を拡散させるように構成された第２のディフューザと、を備え、第１のディフューザから拡散された第１の電磁波及び第２のディフューザから拡散された第２の電磁波が、サンプルの第１の領域及び第２の領域を同時に照明する、照明ユニットが提供される。第１のディフューザ及び第２のディフューザは、互いに重なり合ってもよい。第１のディフューザの大きさは、第２のディフューザの大きさよりも小さくてもよい。第１のディフューザは、第１のディフューザ及び第２のディフューザが同じ平面上に位置決めされるように、第２のディフューザの凹部内に位置決めされてもよい。本開示のいくつかの実施形態では、第１の電磁波源及び第２の電磁波源は、第１の電磁波源からの第１の電磁波及び第２の電磁波源からの第２の電磁波が同じ伝搬方向を有するように、並列に配置されてもよい。本開示のいくつかの実施形態では、第１の電磁波源及び第２の電磁波源は、背面合わせの形態で配置されてもよく、且つ照明ユニットは、第２の電磁波を第１の電磁波の伝搬方向と略同じ方向に反射するリフレクタを更に備えてもよい。
[0010] 本開示のいくつかの実施形態によれば、照明デバイスであって、第１の電磁波を第１の方向に出力するための回路を含む第１の電磁波源と、第２の電磁波を第１の方向と反対の第２の方向に出力するための回路を含む第２の電磁波源と、第１の電磁波源に面する第１のビームエキスパンダであって、出力された第１の電磁波を拡大して視野角を提供するように構成される第１のビームエキスパンダと、第１のビームエキスパンダに面するビームコリメータであって、拡大された第１の電磁波をコリメートするように構成されるビームコリメータと、第２の電磁波源に面するビームリフレクタであって、出力された第２の電磁波を反射するように構成されるビームリフレクタと、ビームリフレクタに面する第２のビームエキスパンダであって、反射された第２の電磁波を拡大して視野角を提供するように構成される第２のビームエキスパンダと、を備える、照明デバイスが提供される。照明デバイスは、第１のビームエキスパンダ及び第２のビームエキスパンダの少なくとも一方を所定の位置に投影するように構成された投影レンズを更に備えてもよい。
[0011] 本開示のいくつかの実施形態によれば、サンプルを照明するための方法であって、サンプルの第１の領域を照明するために第１の電磁波を第１の方向に出力することと、第２の電磁波を第１の方向と略反対の第２の方向に出力することと、サンプルの第２の領域を照明するために第２の電磁波を略第１の方向に反射することと、を含む方法が提供される。
[0012] この方法は、第１の電磁波を第１のビームエキスパンダに通過させることと、拡大された第１の電磁波をコリメータに通過させることと、反射された第２の電磁波を第２のビームエキスパンダに通過させることと、コリメートされた第１の電磁波と拡大された第２の電磁波とを投影レンズに通過させることと、を更に含んでもよい。
[0013] 以下の主題は、詳細に説明し添付の図面に図示する種々の具体的で例示的な実施形態により教示される。本発明を図示する目的で、現時点で好ましい形態が図面に示されているが、本発明は、図示の精密な配置及び手段に限定されるものではない。
[0014]本開示のいくつかの実施形態と一致する、背面合わせの形態で配置された２つの電磁波源を有する例示的な照明ユニットを図示する概略図である。 [0015]本開示のいくつかの実施形態と一致する、図１の照明ユニットにより照明されたサンプルの表面を図示する概略図である。 [0016]本開示のいくつかの実施形態と一致する、図１の照明ユニットを動作させる例示的な方法を表すフローチャートである。 [0017]本開示のいくつかの実施形態と一致する、照明面が同じ方向に面するように配置された２つの電磁波源を有する別の例示的な照明ユニットを図示する概略図である。 [0018]本開示のいくつかの実施形態と一致する、ディフューザの動作機構を示す、ディフューザを透過した波を図示する概略図である。 [0019]本開示のいくつかの実施形態と一致する、図４の照明ユニットを動作させる例示的な方法を表すフローチャートである。 [0020]本開示のいくつかの実施形態と一致する、背面合わせの形態で配置された２つの電磁波源を有する別の例示的な照明ユニットを図示する概略図である。 [0021]本開示のいくつかの実施形態と一致する、図７の照明ユニットを動作させる例示的な方法を表すフローチャートである。 [0022]本開示のいくつかの実施形態と一致する、背面合わせの形態で配置された２つの電磁波源を有する別の例示的な照明ユニットを図示する概略図である。 [0023]本開示のいくつかの実施形態と一致する、図９の照明ユニットを動作させる例示的な方法を表すフローチャートである。 [0024]本開示のいくつかの実施形態と一致する、互いに移動可能な２つの電磁波源を有する別の例示的な照明ユニットを図示する概略図である。 [0025]本開示のいくつかの実施形態と一致する、２つの電磁波源を有する照明ユニットを利用した結像システムの例示的な配置を図示する。 [0026]本開示のいくつかの実施形態と一致する、２つの電磁波源を有する照明ユニットを利用した結像システムの別の例示的な配置を図示する。
[0027] ここで例示的な実施形態について詳細に言及し、その例を添付の図面に図示する。以下の記載では、別段の表示がない限り、異なる図面中の同じ番号が同じ又は同様の要素を表す添付の図面を参照する。例示的な実施形態の以下の記載で明示された実施態様は、本発明と一致する、全ての実施態様を表すわけではない。むしろ、それらの実施態様は、添付の特許請求の範囲に列挙される、本発明に関連する態様と一致する装置及び方法の単なる例に過ぎない。例えば、いくつかの実施形態は、可視光を利用する文脈で記載されているが、本開示は、そのように限定されるものではない。他の種類の電磁波、例えば、赤外線、紫外線、Ｘ線、及び蛍光も同様に適用される。
[0028] デバイスの物理的大きさの小型化と同時に、集積回路（ＩＣ）チップ上のトランジスタ、キャパシタ、ダイオードなどの回路コンポーネントの実装密度を大幅に増加させることにより、電子デバイスの向上した演算能力を達成することができる。例えば、スマートフォンでは、ＩＣチップ（親指の爪の大きさである）は、２０億個を超えるトランジスタを含むことがあり、各トランジスタの大きさは、人間の髪の毛の１／１０００よりも小さい。当然のことながら、半導体ＩＣの製造は、数百にのぼる個別のステップを含む、複雑なプロセスである。たった１つのステップでのエラーが、最終製品の機能に大きな影響を及ぼす可能性がある。たった１つの「キラー欠陥」がデバイス故障の原因となる可能性がある。製造プロセスの目標は、プロセスの全体的歩留まりを向上させることである。例えば、７５％の歩留まりを得るための５０ステップのプロセスの場合、各個別のステップは９９．４％よりも高い歩留まりを有しなければならず、個別ステップの歩留まりが９５％の場合、プロセス全体の歩留まりは７％まで低下する。
[0029]キラー欠陥は、中でもとりわけ、ダイにおけるマクロ／ミクロの亀裂又はボイド、フリップチップのアンダーフィルボイド、シールの欠落、層間剥離、金属相互接続部のボイド、及びナノメートルスケールのパターン欠陥を含む、半導体製造プロセスの種々のステップにおいて発生するあらゆる致命的な損傷又は欠陥であり得る。半導体デバイスの大きさが（任意の欠陥と共に）小さくなり続けるにつれて、欠陥の特定がより困難且つ高コストになる。現時点において、半導体製造ラインの技術者は、最終製品への影響を最小限に抑えるために小さな欠陥の箇所を特定するのに数時間（更には数日）を費やすこともある。
[0030] 光学結像は、多くの種類の欠陥を特定するための大規模で迅速な非破壊検査方法を提供する。欠陥の特定を補助するために、従来のシステムは、ウェーハの一部分に特定の波長の光を放出する光源（例えば、照明ユニット）を使用して、更なる分析のためにウェーハ画像をキャプチャする。結像されるウェーハは通常、異なる光反射率を有する異なるエリアを含む。例えば、半導体ウェーハでは、金属堆積エリアは、その周囲のエリアよりも高い反射率を有することがある。この場合、均一な光で半導体ウェーハを照明することにより、キャプチャされた画像に強過ぎるコントラストが生じることが多い。すなわち、金属堆積エリアが露光過多となり、その一方で、周囲のエリアが露光不足となる。別の例として、凹凸構造を含む半導体ウェーハでは、凹凸構造の山と谷が強い影を落とし、その一方で、凹凸構造の周囲のエリアが、入射する照明光を最適に反射する。結果として得られる低品質の画像は、欠陥特定の困難又は更には不良を引き起こし、このことは、製造された半導体デバイスの性能及び信頼性を低下させる可能性があるか、又は更にはデバイス故障の原因となる可能性がある。これらの低品質の画像はまた、結像後の分析プロセスを長引かせ、それにより、欠陥検査の効率を低下させ、スループットを低下させる。
[0031] 本開示のいくつかの実施形態は、高品質のウェーハ画像の取得に寄与する複数の照明配置を提供し、それにより、欠陥特定の精度及び効率を向上させ、これにより、スループットのみならず、製造された半導体デバイスの性能及び信頼性も向上させる。例えば、開示の実施形態は、異なる電磁波で又は異なる強度の同じ電磁波でサンプルの異なるエリアを同時に照明する能力を提供する。これらの異なる照明配置を使用することにより、開示の実施形態は、コントラストの影響を最小限に抑え、従来のシステムの下で発生する強い影を低減することができる。その上、記載の実施形態は、照明エリア又は視野角を調節する能力を提供する。多強度光又は多波長光を使用してサンプルの異なるエリアを同時に照明する能力を提供することにより、画像の品質を向上させ、これにより、欠陥検出の精度及び効率を向上させ、それにより、スループットの増大をもたらす。
[0032] 本明細書で使用される場合、特段の定めがない限り、「又は」という用語は、実行不可能な場合を除き、可能な全ての組み合わせを包含する。例えば、データベースがＡ又はＢを含み得ると定められている場合、特段の定めがない限り又は実行不可能でない限り、データベースは、Ａ、又はＢ、又はＡ及びＢを含んでもよい。第２の例として、データベースがＡ、Ｂ、又はＣを含み得ると定められている場合、特段の定めがない限り又は実行不可能でない限り、データベースは、Ａ、又はＢ、又はＣ、又はＡ及びＢ、又はＡ及びＣ、又はＢ及びＣ、又はＡ及びＢ及びＣを含んでもよい。
[0033] ここで、本開示のいくつかの実施形態と一致する、背面合わせの形態で配置された２つの電磁波源を有する例示的な照明ユニットを図示する概略図である、図１を参照する。図１に示すように、照明ユニット１００は、照明面１１２と、波発生器１１０と、コントローラ１０４と、を含む第１の電磁波源を備える。波発生器１１０は、種々の方法により、例えば、化学エネルギーを電磁波に変換することにより、第１の電磁波を発生させるように構成された回路を含む。波発生器１１０から発生させた電磁波１１６は、照明面１１２を通して放出されて前方向に伝搬する。コントローラ１０４は、波発生器１１０を制御することにより、例えば、波発生器に流す電流を調節することにより、電磁波１１６の強度を制御してもよい。コントローラ１０４は、波発生器１１０に含まれるコンポーネント、又はワイヤにより波発生器１１０に接続された離れた場所にあるコンポーネント、又は赤外線信号、無線信号、WIFI信号、若しくは任意の電気通信信号などの、無線遠隔信号により波発生器１１０を制御する無線遠隔コンポーネント（図示せず）であってもよい。
[0034] 照明ユニット１００は、照明面１０６と、波発生器１０８と、コントローラ１０２と、を含む第２の電磁波源を更に備えてもよい。波発生器１０８は、種々の方法により、例えば、電気エネルギーを第２の電磁波に変換することにより、第２の電磁波を発生させるように構成された回路を含む。波発生器１０８から発生させた電磁波１１８は、照明面１０６を通して放出されて後方向に伝搬する。コントローラ１０２は、波発生器１０８を制御することにより、例えば、波発生器１０８に流す電流を調節することにより、電磁波１１８の強度を制御してもよい。波発生器１１０及び波発生器１０８は、背面合わせの形態で配置されてもよく、すなわち、波発生器１１０及び波発生器１０８が互いに隣接し、その一方で、照明面１０６及び１１２が波発生器１１０及び１０８により互いに離間して位置し、照明面１０６及び１１２は、それぞれ、異なる方向、例えば、後方向及び前方向に面する。
[0035] 本開示のいくつかの実施形態では、第１の電磁波源及び第２の電磁波源は、同じ種類又は異なる種類の電磁波源であってもよい。例えば、本開示の実施形態を限定することなく、第１の電磁波源は有機発光ダイオード型であってもよく、その一方で、第２の電磁波源は無機発光ダイオード型であってもよい。第１の電磁波の帯域幅は、第２の電磁波の帯域幅と同じでも異なってもよい。第１の電磁波及び第２の電磁波の帯域幅は、狭帯域幅又は広帯域幅であってもよい。本開示のいくつかの実施形態では、第１の電磁波源又は第２の電磁波源の種類は、中でもとりわけ、無機発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、冷陰極蛍光ランプ、プラズマランプ、タングステンランプ、キセノンランプ、水銀アークランプ、又は水銀キセノン放電ランプであってもよい。第１の電磁波源及び第２の電磁波源は、同じ大きさ又は異なる大きさを有してもよい。第１の電磁波の強度は、中でもとりわけ、相乗的な方式又は独立した方式の何れかの、コントローラ１０２及び１０４の制御方式に応じて、第２の電磁波の強度と同じでも又は異なってもよい。
[0036] 照明ユニット１００は、第２の電磁波源から送出された電磁波１１８をコリメートするように構成されたリフレクタ１１４を更に備える。リフレクタ１１４の反射面は、種々の入射角で入射する電磁波を曲面ミラーの表面で反射して略前方向に伝搬する略平行な電磁波を形成できるような、曲面ミラーであってもよい。いくつかの実施形態では、「略平行な電磁波」とは、反射された電磁波の平行からのずれが±１５°未満であることを意味し、また、「略前方向に」とは、反射された電磁波の前方向からのずれが±１５°未満であることを意味する。本開示のいくつかの実施形態では、リフレクタ１１４の半径は、リフレクタ１１４と第２の電磁波源との間の距離の２倍であってもよい。リフレクタ１１４は、曲面ミラーに限定されるものではなく、電磁波の伝搬方向を変えることができる任意のコリメータ又はデバイスとすることができる。その上、リフレクタ１１４は、ある特定の方向（この場合には前方向）に平行又は略平行に進む電磁波のみが通過を許可されるように、ある特定の電磁波をフィルタリングすることができる。第２の電磁波を前方向にコリメートすることにより、照明ユニット１００は、第１の電磁波及び第２の電磁波でサンプル１２２を略同時に照明してもよい。当業者であれば、サンプルを略同時に照明する２つの電磁波が、電磁波の伝搬及び検出の遅延、及び照明ユニットを制御する際の遅延を含み得ることを理解するであろう。本開示のいくつかの実施形態では、コントローラ１０２及び１０４は、電磁波１１８の出力と電磁波の出力１１６との間に制御された期間が存在するように、波発生器１０８及び１１０をそれぞれ制御することにより電磁波１１８及び１１６の出力の開始時間を制御してもよい。
[0037] ここで、本開示のいくつかの実施形態と一致する、図１の照明ユニットにより照明されたサンプルの表面を図示する概略図である、図２を参照する。図２に示すように、サンプルの表面２００は、第１の電磁波により照明される領域２０２と、第２の電磁波により照明される領域２０４と、を含む。領域２０２及び領域２０４は、２つの異なる電磁波により照明されてもよく、例えば、領域２０２は、蛍光により照明されてもよく、その一方で、領域２０４は、白色光により照明されてもよく、又は同じ電磁波、例えば、白色光により照明されてもよい。領域２０２及び領域２０４は、異なる強度を有する同じ電磁波により照明されてもよく、例えば、領域２０２は、高強度の光で照明されてもよく、その一方で、領域２０４は、低強度の光で照明されてもよい。図１の照明ユニットを使用して、２つの異なる電磁波による照明の下で、サンプルの２つの異なる領域を別々に観察又は結像することができる。
[0038] ここで、本開示のいくつかの実施形態と一致する、図１に示すような照明ユニットを動作させる例示的な方法を表すフローチャートである、図３を参照する。図３において、ステップＳ３０２及びＳ３０４は、第１の電磁波源を動作させるステップを記載している。ステップＳ３０２では、第１の電磁波が、図１の波発生器１１０などの、第１の電磁波源から放出されて、電磁波１１６と同じように、前方向に送出される。第１の電磁波は、中でもとりわけ、狭帯域幅又は広帯域幅の電磁波であってもよい。ステップＳ３０４では、第１の電磁波が、図２の領域２０２などの、サンプルの第１の領域に出力される。図３において、ステップＳ３０６及びＳ３０８は、第２の電磁波源を動作させるステップを記載している。ステップＳ３０６では、図１の波１１８などの第２の電磁波が、波発生器１０８などの、第２の電磁波源から放出されて、後方向に送出され、図１のリフレクタ１１４などの、リフレクタに衝突する。ステップＳ３０８では、リフレクタにより反射されコリメートされた第２の電磁波が、前方向に伝搬して、図２の領域２０４などの、サンプルの第２の領域に出力される。その結果、ステップＳ３１０では、サンプルの第１の領域が第１の電磁波により照明され、その一方で、サンプルの第２の領域が第２の電磁波により照明される。本開示のいくつかの実施形態では、第１の電磁波及び第２の電磁波は、サンプルの第１の領域及び第２の領域を略同時に照明してもよい。当業者であれば、サンプルの第１の領域及び第２の領域を略同時に照明する２つの電磁波が、電磁波の伝搬及び検出の遅延、及び照明ユニットを制御する際の遅延を含み得ることを理解するであろう。本開示のいくつかの実施形態では、第１の電磁波及び第２の電磁波の出力の開始時間は、第１の電磁波の出力と第２の電磁波の出力との間に制御された期間が存在するように制御される。
[0039] ここで、本開示のいくつかの実施形態と一致する、照明面が同じ方向に面するように配置された２つの電磁波源を有する別の例示的な照明ユニットを図示する概略図である、図４を参照する。図４に示すように、照明ユニット４００は、照明面４１４と、波発生器４１２と、コントローラ４０４と、を含む第１の電磁波源を備える。波発生器４１２は、種々の方法により、例えば、化学エネルギーを電磁波に変換することにより、第１の電磁波を発生させるように構成された回路を含む。波発生器４１２から発生させた電磁波４１６は、照明面４１４を通して放出されて前方向に伝搬する。コントローラ４０４は、波発生器４１２を制御することにより、例えば、波発生器４１２に流す電流を調節することにより、電磁波４１６の強度を制御してもよい。コントローラ４０４は、波発生器４１２に含まれるコンポーネント、又はワイヤにより波発生器４１２に接続された離れた場所にあるコンポーネント、又は赤外線信号、無線信号、WIFI信号、若しくは任意の電気通信信号などの、遠隔信号により波発生器４１２を制御する無線遠隔コンポーネント（図示せず）であってもよい。
[0040] いくつかの実施形態では、照明ユニット４００は、第１の電磁波源の照明面４１４に面するディフューザ４１８を更に備える。ディフューザ４１８は、第１の電磁波源から送出された入射する電磁波４１８を拡散させるように構成される。本開示のいくつかの実施形態では、ディフューザ４１８は、第１の電磁波源の照明面４１４に面する任意のビームエキスパンダであって、電磁波４１８を拡大して所望の視野を提供するように構成されたビームエキスパンダであってもよい。ディフューザの動作機構が図５に概略的に示されている。図５に示すように、電磁波５０２がディフューザ５０４に入射すると、ディフューザ内での電磁波の散乱により電磁波が再分配される。ある特定の散乱角（角度θとして示す）を有する散乱された電磁波は最大強度を有し、散乱角θの増加に伴って電磁波強度が低下する。ディフューザ５０４の全視野角は、電磁波の強度が電磁波の最大強度の５０％まで低下する散乱角を有する電磁波により定められることがある。
[0041] 再び図４を参照すると、照明ユニット４００は、照明面４０８と、波発生器４０６と、コントローラ４０２と、を含む第２の電磁波源を更に備える。波発生器４０６は、種々の方法により、例えば、電気エネルギーを第２の電磁波に変換することにより、第２の電磁波を発生させるように構成された回路を含む。波発生器４０６から発生させた電磁波４１０は、照明面４０８を通して放出されて前方向に伝搬する。コントローラ４０２は、波発生器４０６を制御することにより、例えば、波発生器に流す電流を調節することにより、電磁波４１０の強度を制御してもよい。
[0042] いくつかの実施形態では、照明ユニット４００は、第２の電磁波源の照明面４０８に面するディフューザ４２０を更に備える。ディフューザ４２０は、第２の電磁波源から送出された入射する電磁波４１０を拡散させるように構成される。ディフューザ４２０の大きさは、ディフューザ４１８の大きさよりも大きくてもよい。ディフューザ４１８及びディフューザ４２０は、互いに重なり合ってもよい。ディフューザ４１８は、ディフューザ４１８及びディフューザ４２０が同じ平面上に位置決めされるように、ディフューザ４２０の凹部内に位置決めされてもよい。ディフューザ４１８及びディフューザ４２０は、同じ材料又は異なる材料で作製されてもよい。
[0043] ディフューザ４１８を通して拡散された電磁波４１６は、ディフューザ４２０を通して拡散された電磁波４１０と合成されて、大きな照明エリアを形成する。そして、ディフューザ４２０は、拡散された電磁波４２２及び４２４の散乱角により概略的に示すように、ディフューザ４１８の視野角よりも小さな視野角を有するように選択されてもよい。このように、照明ユニット４００は、小さな視野角で大きな照明エリアを提供することができる。また、ディフューザ４２０及びディフューザ４１８は、拡散された電磁波４２２及び４２４が異なる品質（例えば、柔らかさ／強さ）を有するように、異なる光散乱度を有する異なる材料から選択されてもよい。例えば、ディフューザ４１８は、ディフューザ４１８を通して拡散された光が柔らかな光であり、その一方で、ディフューザ４２０を通して拡散された光が強い光であるように、ディフューザ４２０の光散乱度よりも高い光散乱度を有するように選択されてもよい。このように、照明ユニット４００は、異なるレベルの柔らかさ／強さを有する２つの異なる電磁波を提供することができる。
[0044] ここで、本開示のいくつかの実施形態と一致する、図４に示すような照明ユニットを動作させる例示的な方法を表すフローチャートである、図６を参照する。図６において、ステップＳ６０２及びＳ６０４は、第１の電磁波源を動作させるステップを記載している。ステップＳ６０２では、図４の電磁波４１６などの、第１の電磁波が、図４の波発生器４１２などの、第１の電磁波源から放出されて前方向に送出される。第１の電磁波は、中でもとりわけ、狭帯域幅又は広帯域幅の電磁波であってもよい。ステップＳ６０４では、第１の電磁波が、図４のディフューザ４１８などの、第１のディフューザに入射し、拡散された第１の電磁波がサンプルの第１の領域を照明する。
[0045] 図６において、ステップＳ６０６及びＳ６０８は、第２の電磁波源を動作させるステップを記載している。ステップＳ６０６では、電磁波４１０などの第２の電磁波が、波発生器４０６などの、第２の電磁波源から放出されて前方向に送出される。第２の電磁波は、中でもとりわけ、狭帯域幅又は広帯域幅の電磁波であってもよい。ステップＳ６０８では、第２の電磁波が、ディフューザ４２０などの、第２のディフューザに入射し、拡散された第２の電磁波がサンプルの第２の領域を照明する。いくつかの実施形態では、第１の領域及び第２の領域は重なるが、その一方で、他の実施形態では、第１の領域及び第２の領域は重ならない。結果として、ステップＳ６１０では、サンプルの第１の領域が、拡散された第１の電磁波により照明され、その一方で、サンプルの第２の領域が、拡散された第２の電磁波により照明される。第２のディフューザは、第１のディフューザの視野角よりも小さな視野角を有するように選択されてもよく、このように、サンプルは、小さな視野角を有する大きな照明エリアを有してもよい。第２のディフューザは、第１のディフューザの散乱度よりも小さな散乱度を有するように選択されてもよい。このように、サンプルは、２つの異なるレベルの柔らかさを有する２つの電磁波により照明されてもよく、この場合、より柔らかな第１の電磁波は、第１の電磁波に部分的又は完全に重なってもよく、より強い第２の電磁波に囲まれる。
[0046] ここで、本開示のいくつかの実施形態と一致する、背面合わせの形態で配置された２つの電磁波源を有する例示的な照明ユニットを図示する概略図である、図７を参照する。図７に示すように、照明ユニット７００は、照明面７１８と、波発生器７１６と、コントローラ７０４と、を含む第１の電磁波源を備える。波発生器７１６は、種々の方法により、例えば、化学エネルギーを電磁波に変換することにより、第１の電磁波を発生させるように構成された回路を含む。波発生器７１６により発生させた電磁波７２０は、照明面７１８を通して放出されて前方向に伝搬する。コントローラ７０４は、波発生器７１６を制御することにより、例えば、波発生器７１６に流す電流を調節することにより、電磁波７２０の強度を制御してもよい。コントローラ７０４は、波発生器７１６に含まれるコンポーネント、又はワイヤにより波発生器７１６に接続された離れた場所にあるコンポーネント、又は赤外線信号、無線信号、WIFI信号、若しくは任意の電気通信信号などの、遠隔信号により波発生器７１６を制御する無線遠隔コンポーネント（図示せず）であってもよい。
[0047] いくつかの実施形態では、照明ユニット７００は、第１の電磁波源の照明面７１８に面するディフューザ７２２を更に備える。ディフューザ７２２は、第１の電磁波源から送出された入射する電磁波７２０を拡散させるように構成される。
[0048] 照明ユニット７００は、照明面７１２と、波発生器７１４と、コントローラ７０２と、を含む第２の電磁波源を更に備えてもよい。波発生器７１４は、種々の方法により、例えば、電気エネルギーを第２の電磁波に変換することにより、第２の電磁波を発生させるように構成された回路を含む。波発生器７１４により発生させた電磁波７０８は、照明面７１２を通して放出されて後方向に伝搬する。コントローラ７０２は、波発生器７１４を制御することにより、例えば、波発生器に流す電流を調節することにより、電磁波７０８の強度を制御してもよい。波発生器７１４及び波発生器７１６は、予め定められた背面合わせ構成の形態で配置されてもよい。
[0049] 本開示のいくつかの実施形態では、第１の電磁波源及び第２の電磁波源は、同じ種類又は異なる種類の電磁波源であってもよい。第１の電磁波の帯域幅は、第２の電磁波の帯域幅と同じでも異なってもよい。第１の電磁波及び第２の電磁波の帯域幅は、狭帯域幅又は広帯域幅であってもよい。本開示のいくつかの実施形態では、第１の電磁波源及び第２の電磁波源の種類は、中でもとりわけ、無機発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、冷陰極蛍光ランプ、プラズマランプ、タングステンランプ、キセノンランプ、水銀アークランプ、又は水銀キセノン放電ランプであってもよい。第１の電磁波源及び第２の電磁波源は、同じ大きさ又は異なる大きさを有してもよい。第１の電磁波の強度は、中でもとりわけ、相乗的な方式又は独立した方式の何れかの、コントローラ１０２及び１０４の方式に応じて、第２の電磁波の強度と同じでも異なってもよい。
[0050] 照明ユニット７００は、第２の電磁波源から送出された電磁波７０８を反射してコリメートするように構成されたリフレクタ７０６を更に備える。リフレクタ７０６の反射面は、種々の入射角で入射する電磁波を曲面ミラーの表面で反射して前方向に伝搬する平行な電磁波を形成できるような、曲面ミラーであってもよい。リフレクタ７０６は曲面ミラーに限定されるものではなく、リフレクタ７０６は、電磁波の伝搬方向を変えることができるか、又はある特定の方向（この場合には前方向）に平行若しくは略平行に進む電磁波のみが通過を許可されるようにある特定の電磁波をフィルタリングできる、任意のコリメータ又はデバイスとすることができる。
[0051] 照明ユニット７００は、リフレクタ７０６に面するディフューザ７２４を更に備える。ディフューザ７２４は、入射する反射された第２の電磁波７１０を拡散させるように構成される。ディフューザ７２４の大きさは、ディフューザ７２２の大きさよりも大きくてもよい。ディフューザの大きさは、リフレクタ７０６の大きさと同様であってもよい。ディフューザ７２２及びディフューザ７２４は、互いに重なり合ってもよい。ディフューザ７２２は、ディフューザ７２２及びディフューザ７２４が同じ平面上に位置決めされるように、ディフューザ７２４の凹部内に位置決めされてもよい。ディフューザ７２２及びディフューザ７２４は、同じ材料又は異なる材料で作製されてもよい。ディフューザ７２２を通して拡散された電磁波７２０は、ディフューザ７２４を通して拡散された電磁波７１０と合成されて、大きな照明エリアを形成する。そして、ディフューザ７２４は、拡散された電磁波７２６及び７２８の散乱角により概略的に示すように、ディフューザ７２２の視野角よりも小さな視野角を有するように選択されてもよい。このように、照明ユニット７００は、小さな視野角で大きな照明エリアを提供することができる。また、ディフューザ７２２及びディフューザ７２４は、拡散された電磁波７２６及び７２８が異なる品質（例えば、柔らかさ／強さ）を有するように、異なる光散乱度を有する異なる材料から選択されてもよい。例えば、ディフューザ７２４は、ディフューザ７２４を通して拡散された光が柔らかな光であり、その一方で、ディフューザ７２２を通して拡散された光が強い光であるように、ディフューザ７２２の光散乱度よりも高い光散乱度を有するように選択されてもよい。このように、照明ユニット７００は、異なるレベルの柔らかさ／強さを有する２つの異なる電磁波を提供することができる。
[0052] ここで、本開示のいくつかの実施形態と一致する、図７に示すような照明ユニットを動作させる例示的な方法を表すフローチャートである、図８を参照する。図８において、ステップＳ８０２及びＳ８０４は、第１の電磁波源を動作させるステップを記載している。ステップＳ８０２では、図７の電磁波７２０などの、第１の電磁波が、図７の波発生器７１６などの、第１の電磁波源から放出されて前方向に送出される。第１の電磁波は、中でもとりわけ、狭帯域幅又は広帯域幅の電磁波であってもよい。ステップＳ８０４では、第１の電磁波が、図７のディフューザ７２２などの、第１のディフューザに入射し、拡散された第１の電磁波がサンプルの第１の領域を照明する。
[0053] 図８において、ステップＳ８０６～Ｓ８１０は、第２の電磁波源を動作させるステップを記載している。ステップＳ８０６では、図７の電磁波７０８などの、第２の電磁波が、第２の電磁波源から放出されて後方向に送出される。第２の電磁波は、中でもとりわけ、狭帯域幅又は広帯域幅の電磁波であってもよい。ステップＳ８０８では、第２の電磁波が、リフレクタにより反射されコリメートされて前方向に伝搬する。ステップＳ８１０では、反射された第２の電磁波が、図７のディフューザ７２４などの、第２のディフューザに入射し、拡散された第２の電磁波がサンプルの第２の領域を照明する。結果として、ステップＳ８１２では、（例えば、図２に示すように）サンプルの第１の領域が、拡散された第１の電磁波により照明され、その一方で、サンプルの第２の領域が、拡散された第２の電磁波により照明される。第２のディフューザは、第１のディフューザの視野角よりも小さな視野角を有するように選択されてもよい。このように、サンプルは、小さな視野角を有する大きな照明エリアを有してもよい。第２のディフューザは、第１のディフューザの散乱度よりも小さな散乱度を有するように選択されてもよい。このように、サンプルは、２つの異なるレベルの柔らかさを有する２つの電磁波により照明されてもよく、この場合、より柔らかな第１の電磁波は、より強い第２の電磁波に囲まれる。
[0054] ここで、本開示のいくつかの実施形態と一致する、予め定められた背面合わせ構成の形態で配置された２つの電磁波源を有する例示的な照明ユニットを図示する概略図である、図９を参照する。図９に示すように、照明ユニット９００は、照明面９１８と、波発生器９１６と、コントローラ９０４と、を含む第１の電磁波源を備える。波発生器９１６は、種々の方法により、例えば、化学エネルギーを電磁波に変換することにより、第１の電磁波を発生させるように構成された回路を含む。波発生器９１６により発生させた電磁波９２０は、照明面９１８を通して放出されて前方向に伝搬する。コントローラ９０４は、波発生器９１６を制御することにより、例えば、波発生器に流す電流を調節することにより、電磁波９２０の強度を制御してもよい。コントローラ９０４は、波発生器９１６に含まれるコンポーネント、又はワイヤにより波発生器９１６に接続された離れた場所にあるコンポーネント、又は遠隔信号により波発生器９１６を制御する無線遠隔コンポーネント（図示せず）であってもよい。
[0055] いくつかの実施形態では、照明ユニット９００は、第１の電磁波源の照明面９１８に面するディフューザ９２２を更に備える。ディフューザ９２２は、第１の電磁波源から送出された入射する電磁波９２０を拡散させるように構成される。本開示のいくつかの実施形態では、ディフューザ９２２及び照明面９１８は、略同じ半径を有する円形状を有してもよい。ここで、「略同じ半径」とは、ディフューザ９２２の半径と照明面９１８の半径とに最大±１０％の差があり得ることを意味する。
[0056] 照明ユニット９００は、ディフューザ９２２に面するコンデンサ９２８を更に備える。コンデンサ９２８は、ディフューザ９２２を透過した入射する電磁波をコリメートするように構成される。コンデンサ９２８は、レンズなどの光コリメータであってもよいが、レンズに限定されるものではない。コンデンサ９２８は、電磁波の伝搬方向を変えることができるか、又はある特定の方向（この場合には前方向）に平行若しくは略平行に進む電磁波のみが通過を許可されるようにある特定の電磁波をフィルタリングできる、任意のコリメータ又はデバイスとすることができる。コンデンサ９２８は光コリメータに限定されるものではない。すなわち、コンデンサ９２８は、ディフューザ９２２を透過した入射する電磁波を集束させるように構成された任意の要素又はデバイスであってもよい。コンデンサ９２８は、コリメート機能と集束機能の両方を同時に提供してもよい。コンデンサ９２８及びディフューザ９２２は、互いに接触しているか、又は互いに離間して位置してもよい。コンデンサ９２８は、ディフューザ９２２の大きさと略同じ又は異なる大きさを有してもよい。ここで、「略同じ」とは、コンデンサ９２８の大きさとディフューザ９２２の大きさとに最大±１０％の差があり得ることを意味する。
[0057] 照明ユニット９００は、照明面９１２と、波発生器９１４と、コントローラ９０２と、を含む第２の電磁波源を更に備える。波発生器９１４は、種々の方法により、例えば、電気エネルギーを第２の電磁波に変換することにより、第２の電磁波を発生させるように構成された回路を含む。波発生器９１４により発生させた電磁波９０８は、照明面９１２を通して放出されて後方向に伝搬する。コントローラ９０２は、波発生器９１４を制御することにより、例えば、波発生器に流す電流を調節することにより、電磁波９０８の強度を制御してもよい。波発生器９１４及び波発生器９１６は、波発生器が完全に重なるか又は部分的に重なる背面合わせの形態で配置されてもよい。
[0058] 本開示のいくつかの実施形態では、第１の電磁波源及び第２の電磁波源は、同じ種類又は異なる種類の電磁波源であってもよい。第１の電磁波の帯域幅は、第２の電磁波の帯域幅と同じでも又は異なってもよい。第１の電磁波及び第２の電磁波の帯域幅は、中でもとりわけ、狭帯域幅又は広帯域幅であってもよい。本開示のいくつかの実施形態では、第１の電磁波源及び第２の電磁波源の種類は、中でもとりわけ、無機発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、冷陰極蛍光ランプ、プラズマランプ、タングステンランプ、キセノンランプ、水銀アークランプ、又は水銀キセノン放電ランプであってもよい。第１の電磁波源及び第２の電磁波源は、同じ大きさ又は異なる大きさを有してもよい。第１の電磁波の強度は、相乗的な方式又は独立した方式の何れかの、コントローラ１０２及び１０４の方式に応じて、第２の電磁波の強度と同じでも又は異なってもよい。
[0059] 照明ユニット９００は、第２の電磁波源から送出された電磁波９０８をコリメートするように構成されたリフレクタ９０６を更に備える。リフレクタ９０６の反射面は、種々の入射角で入射する電磁波を曲面ミラーの表面で反射して前方向に伝搬する平行な電磁波を形成できるような、曲面ミラーであってもよい。リフレクタ９０６は曲面ミラーに限定されるものではない。すなわち、リフレクタ９０６は、電磁波の伝搬方向を変えることができるか、又はある特定の方向（この場合には前方向）に平行若しくは略平行に進む電磁波のみが通過を許可されるようにある特定の電磁波をフィルタリングできる、任意のコリメータ又はデバイスとすることができる。
[0060] 照明ユニット９００は、リフレクタ９０６に面するディフューザ９２４を更に備える。ディフューザ９２４は、入射する反射された第２の電磁波９１０を拡散させるように構成される。ディフューザ９２４の大きさは、ディフューザ９２２の大きさよりも大きくてもよい。ディフューザ９２４の大きさは、リフレクタ９０６の大きさと同様であってもよい。ディフューザ９２２及びディフューザ９２４は、互いに重なり合ってもよい。ディフューザ９２２は、ディフューザ９２２及びディフューザ９２４が同じ平面上に位置決めされるように、ディフューザ９２４の凹部内に位置決めされてもよい。ディフューザ９２２及びディフューザ９２４は、同じ材料又は異なる材料で作製されてもよい。
[0061] 第１の電磁波源から放出された第１の電磁波は、コンデンサ９２８によりコリメート又は集束される。また、コンデンサ９２８の手前で、第１の電磁波がディフューザ９２２を透過し、ディフューザにより再分配される。このように、大きな視野角を有する比較的小さな照明エリアを得ることができる。ディフューザ９２２及びコンデンサ９２８を透過した電磁波９２０は、ディフューザ９２４を通して拡散された電磁波９１０と合成されて、大きな照明エリアを形成する。そして、ディフューザ９２４は、拡散された電磁波９２６及び９３０の散乱角により概略的に示すように、ディフューザ９２２の視野角よりも小さな視野角を有するように選択されてもよい。このように、照明ユニット９００は、小さな視野角で大きな照明エリアを提供することができる。電磁波９３０は、サンプルの第１のエリアを照明し、且つ電磁波９２６は、サンプルの第２のエリアを照明する。第１のエリア及び第２のエリアは、重なっても又は重ならなくてもよい。
[0062] ディフューザ９２２及びディフューザ９２４は、拡散された電磁波９２６及び９２８が異なる品質（例えば、柔らかさ／強さ）を有するように、異なる光散乱度を有する異なる材料から選択されてもよい。例えば、ディフューザ９２４は、ディフューザ９２４を通して拡散された光が柔らかな光であり、その一方で、ディフューザ９２２を通して拡散された光が強い光であるように、ディフューザ９２２の光散乱度よりも高い光散乱度を有するように選択されてもよい。このように、照明ユニット９００は、異なるレベルの柔らかさ／強さを有する２つの異なる電磁波を提供することができる。
[0063] コントローラ９０２及びコントローラ９０４は、相乗的に又は独立して動作してもよい。コントローラ９０２及びコントローラ９０４は、それぞれ、２つの電磁波源の光束を制御してもよい。それぞれの制御回路を調整することにより、照明のための画像システムへの利用可能な光束のバランスを異なる視野に対して保つことができる。
[0064] ２つの電磁波源は同時に動作してもよい。第２の電磁波源をオンにしたまま、第１の電磁波源のスイッチをオフにしたときに、照明ユニットは、リング状の照明を与える。このように、照明ユニットは、低周波フィーチャが不活性化される一方で高周波フィーチャが活性化されることを示す、暗視野モードのような働きをする。このような照明モードでは、画像のコントラストを高めることができる。
[0065] 例として、本開示のいくつかの実施形態では、５１５～５７５ｎｍの範囲の波長を有する緑色ＬＥＤが、第１の電磁波源及び第２の電磁波源で使用される。５０％の相対光度でのＬＥＤの視野角は約１２０°であり、その一方で、８５％の相対光度での視野角は約６０°である。全視野での照明を比較的均一にするために、６０°の視野角が使用されてもよい。熱シンクを用いた場合、ＬＥＤの大きさはφ＝１０ｍｍであってもよい。前方向の照明の場合、φ＝１０ｍｍの大きさのディフューザ９２２が照明面９１８の正面に位置決めされる。照明面９１８とディフューザ９２２との間の離隔距離は約８．６６ｍｍである。照明面９１８からの光がディフューザ９２２を通して拡散され、集光レンズ９２８によりコリメートされるように、ディフューザ９２２の次に、約８．６６ｍｍの有効焦点距離を有する集光レンズ９２８が使用される。ディフューザ９２２は、±３０°の均一な散乱光角度を有する。このように、前方向の照明の場合、３０°の視野角を有するφ＝１０ｍｍの照明エリアが達成されてもよい。
[0066] その一方で、後方向の照明の場合、照明面９１２の６０°の視野角も使用される。リフレクタ９０６は、照明面９１２の正面に位置決めされる。リフレクタ９０６と照明面９１２との間の離隔距離は約３０ｍｍである。リフレクタ９０６の曲率半径は約６０ｍｍである。ＬＥＤ光源２からの光は、リフレクタ９０６によりコリメートされて前方向に伝搬する。リフレクタ９０６に面するディフューザ９２４は、リフレクタ９０６によりコリメートされた光がディフューザ９２４を通して拡散されるように位置決めされる。ディフューザ９２４は、ディフューザ９２２に接触し且つディフューザ９２２と同心である。ディフューザ９２４は大きさがφ＝３０ｍｍであり、且つディフューザ９２４の均一な散乱光角度は約±１０°である。このように、後方向の照明の場合、１０°の視野角を有するφ＝３０ｍｍの照明エリアが達成されてもよい。
[0067] 照明ユニット９００は、本開示のいくつかの実施形態と一致する、２つの電磁波源からの電磁波を投影する投影レンズ９３２を更に備えてもよい。投影レンズ９３２は、レンズの倍率に応じて、入射する電磁波を特定の箇所に誘導してもよい。コンデンサ９２８の後焦点面がディフューザと重ならない場合、適切な拡大係数を有する投影レンズを使用して、ディフューザをコンデンサの後焦点面と共役させることができる。拡大係数は、投影レンズとディフューザとの間の距離を変えることにより調整することができる。
[0068] ここで、本開示のいくつかの実施形態と一致する、図９に示すような２つの電磁波源を有する照明ユニットを動作させる例示的な方法を表すフローチャートである、図１０を参照する。図１０において、ステップＳ１００１～Ｓ１００４は、第１の電磁波源を動作させるステップを記載している。ステップＳ１００１では、図９の電磁波９２０などの、第１の電磁波が、第１の電磁波源から放出されて、図９のディフューザ９２２などの、第１のディフューザに前方向に送出される。第１の電磁波源は、中でもとりわけ、狭帯域幅又は広帯域幅の電磁波であってもよい。第１のディフューザは、入射する第１の電磁波を散乱機構により再分配する。ある特定の散乱角を有する散乱された第１の電磁波は最大強度を有し、散乱角の増加に伴って電磁波強度が低下する。ステップＳ１００２では、拡散された第１の電磁波を、第１のディフューザに面する、図９のコンデンサ９２８などの、コンデンサに通過させる。コンデンサは、拡散された第１の電磁波を前方向にコリメートするか又は集束させることにより、第１の電磁波を集光してもよい。ステップＳ１００３では、任意選択として、集光された第１の電磁波が、図９の投影レンズ９３２などの、投影レンズを通過する。ステップＳ１００４では、投影レンズを透過した第１の電磁波が、サンプルの第１の領域に出力される。
[0069] 図１０において、ステップＳ１００５～Ｓ１００８は、第２の電磁波源を動作させるステップを記載している。ステップＳ１００５では、図９の電磁波９０８などの、第２の電磁波が、第２の電磁波源から後方向に放出されて、図９のリフレクタ９０６などの、リフレクタに達する。後方向は、前方向と反対の方向である。リフレクタは、第２の電磁波の伝搬方向を前方向に変えて、第２の電磁波をコリメートする。第２の電磁波の種類は、第１の電磁波の種類と同じでも又は異なってもよい。ステップＳ１００６では、反射された第２の電磁波を、リフレクタに面する、図９のディフューザ９２４などの、第２のディフューザに通過させる。第２のディフューザは、反射された第２の電磁波を散乱機構により再分配する。ステップＳ１００７では、任意選択として、拡散された第２の電磁波を投影レンズに通過させる。ステップＳ１００８では、第２の電磁波が、サンプルの第２の領域に出力される。ステップＳ１００９では、ステップＳ１００１～１００８の動作の結果として、第１の電磁波及び第２の電磁波が、サンプルの２つの異なる領域を同時に照明してもよい。例えば、第１の領域は、電磁スペクトルの赤色光により照明されてもよく、その一方で、第２の領域は、電磁スペクトルの青色光により照明されてもよい。第１の領域及び第２の領域は、異なる強度を有する同じ電磁波により照明されてもよい。例えば、第１の領域は高強度の光で照明されてもよく、その一方で、第２の領域は低強度の光で照明されてもよい。第１の領域及び第２の領域は、重なっても又は重ならなくてもよい。また、第１のディフューザ及び第２のディフューザの異なる組み合わせを選択することにより、照明方法は、種々の視野角又は種々の品質の電磁波を有する種々の照明エリアを提供することができる。
[0070] ここで、本開示のいくつかの例示的な実施形態と一致する、互いに移動可能な２つの電磁波源を有する例示的な照明ユニットを図示する概略図である、図１１を参照する。図１１に示すように、照明ユニット１１００は、照明面１１１８と、駆動部１１１６と、コントローラ１１０４と、を含む第１の電磁波源１１３４を備える。駆動部１１１６は、例えば、ある種のエネルギーを、照明面１１１８を通して放出される電磁波１１２０に変換することにより、第１の電磁波を発生させるように構成された回路を含む。コントローラ１１０４は、駆動部１１１６を制御することにより電磁波１１２０の強度を制御してもよい。駆動部１１１６は、第１の電磁波源を前後方向に移動させるように構成された第１の移動機構を更に含む。第１の移動機構は、中でもとりわけ、サーボモータ又はロボットアーム又は磁気浮上システム又は磁力制御システムを含んでもよい。コントローラ１１０４は、第１の移動機構の回路を制御することにより移動方向及び速度を制御してもよい。
[0071] 照明ユニット１１００は、照明面１１１２と、駆動部１１１４と、コントローラ１１０２と、を含む第２の電磁波源１１３２を更に備える。駆動部１１１４は、第２の電磁波１１０８を発生させるように構成された回路を含む。発生した第２の電磁波１１０８は、照明面１１１２を通して放出される。コントローラ１１０２は、駆動部１１１４を制御することにより電磁波１１０８の強度を制御してもよい。駆動部１１１４は、第２の電磁波源１１３２を前後方向に移動させるように構成された第２の移動機構を更に含む。第２の移動機構は、中でもとりわけ、サーボモータ又はロボットアーム又は磁気浮上システム又は磁力制御システムを含んでもよい。第１の移動機構及び第２の移動機構は、同じでも又は異なってもよい。コントローラ１１０２は、第２の移動機構の回路を制御することにより移動方向及び速度を制御してもよい。第１の電磁波源及び第２の電磁波源は、第１の電磁波源及び第２の電磁波源が互いに完全に重なるか又は部分的に重なる背面合わせの形態で配置される。コントローラ１１０２及び１１０４は、それぞれ、駆動部１１１４及び１１１６に含まれてもよく、又は駆動部１１１４及び１１１６から離隔されてもよい。
[0072] いくつかの実施形態では、照明ユニット１１００は、ディフューザ１１２２と、コンデンサ１１２６と、リフレクタ１１０６と、ディフューザ１１２４と、任意選択的に、投影レンズ（図示せず、図９の投影レンズ９３２と同様のもの）と、を更に備える。ディフューザ１１２２、コンデンサ１１２６、リフレクタ１１０６、ディフューザ１１２４及び投影レンズの機能は、図９に示すような、ディフューザ９２２、コンデンサ９２８、リフレクタ９０６、ディフューザ９２４及び投影レンズ９３２の機能と同様であり、簡潔にするために、ここでは詳細な記載を省略する。ディフューザ１１２４を通して拡散された電磁波１１１０は、コンデンサ１１２６を透過した電磁波と合成されて、大きな照明エリアを形成する。ディフューザ１１２４は、ディフューザ１１２２の視野角よりも小さな視野角を有するように選択されてもよい。電磁波１１２８は、サンプルの第１のエリアを照明し、且つ電磁波１１３０は、サンプルの第２のエリアを照明する。この場合、第２のエリアは第１のエリアを取り囲む。電磁波源を移動させることにより、第１の照明エリア及び第２の照明エリアを調節してもよい。例えば、電磁波源１１３２をリフレクタ１１０６に向けて移動させることにより、第２の照明エリアを増大させてもよく、また、電磁波源１１３２をディフューザ１１２２に向けて移動させることにより、第２の照明エリアを減少させてもよい。このように、照明エリア又は視野角は、システムの要件に従って即座に調節されることがある。第１の照明エリア及び第２の照明エリアは、重なっても又は重ならなくてもよい。
[0073] ここで、本開示のいくつかの実施形態と一致する、２つの電磁波源を有する照明ユニットを利用した結像システムの例示的な配置である、図１２を参照する。図１２に示すように、結像システム１２００は、上記の実施形態の何れか１つと一致する、２つの電磁波源を有する照明ユニット１２０２を備える。照明ユニット１２０２は、結像システムの照明ユニットとして使用される。結像システム１２００は、対物レンズ１２０８と、チューブレンズ１２０４と、チューブレンズ１２０６と、２つのビームスプリッタ１２１０及び１２１２と、を更に備える。ビームスプリッタ１２１０及び１２１２は、中でもとりわけ、２つの三角形ガラスプリズム又は金属被覆ミラー又はダイクロイックミラープリズムから作製されてもよい。ビームスプリッタ１２１０は、照明ユニット１２０２から放出された電磁波１２３０を電磁波１２３２と電磁波１２３４とに分割するように構成される。電磁波１２３２はチューブレンズ１２０６に入射し、電磁波１２３４はビームスプリッタ１２１２に入射する。ビームスプリッタ１２１２は、電磁波１２３４を、それぞれ、チューブレンズ１２０４と対物レンズ１２０８とに入射する、電磁波１２３６と電磁波１２３８とに更に分割するように構成される。対物レンズ１２０８は、一般的な対物レンズであってもよい。チューブレンズ１２０４は、高倍率結像システム用の長い焦点距離を有するレンズ１２１４を含んでもよい。チューブレンズ１２０６は、低倍率結像システム用の短い焦点距離を有するレンズ１２１８を含んでもよい。チューブレンズ１２０４、チューブレンズ１２０６、及び対物レンズ１２０８を透過した電磁波は、それぞれ、サンプル１２１６、１２２０、及び１２２８を照明する。本開示のいくつかの実施形態で開示される照明ユニットは、結像システムが狭視野及び広視野の両方と照明エリア及び視野の適応調節とを考慮に入れるので、高倍率、通常倍率、及び低倍率を含むそのような結像システムにおいて使用することができる。
[0074] 例えば、図１２に示すような結像システム１２００の例に図示するように、一般的な対物レンズ１２０８は、有効焦点距離が約８５ｍｍであり且つ無限遠が補正された対物レンズであってもよい。高倍率結像システム用のチューブレンズ１２０４は、有効焦点距離が約２１５ｍｍであるレンズであってもよい。約０．１２の物体空間ＮＡ（開口数）及びφ＝２．４ｍｍの視野が達成されてもよい。低倍率画像システム用のチューブレンズ１２０６は、有効焦点距離が約４２．５ｍｍのレンズであってもよい。約０．０２６の物体空間ＮＡ及びφ＝１２ｍｍの視野が達成されてもよい。このように、本開示で開示される照明ユニットを使用することにより、高倍率、通常倍率、及び低倍率を網羅する結像システムを、ビームスプリッタ１２１０及び１２１２を用いて実現することができる。
[0075] ここで、本開示のいくつかの実施形態と一致する、２つの電磁波源を有する照明ユニットを利用した結像システムの例示的な配置である、図１３を参照する。図１３に示すように、結像システム１３００は、上記の実施形態の何れか１つと一致する、２つの電磁波源を有する照明ユニット１３０２を備える。照明ユニット１３０２は、システムの照明ユニットとして使用される。結像システム１３００は、レンズＭ、Ｎ、及びＫのアレイを更に備える。レンズの各アレイは、複数のレンズを含んでもよい。図１３では、アレイＭは、対物レンズ１３０４．．．対物レンズ１３１０として示す、複数の一般的な対物レンズを含み、アレイＮは、対物レンズ１３１４．．．対物レンズ１３１８として示す、複数の高倍率レンズを含み、且つアレイＫは、レンズ１３２０．．．レンズ１３２８として示す、複数の低倍率レンズを含む。結像システム１３００は、２つのビームスプリッタ１３５０及び１３６０を更に備える。ビームスプリッタ１３５０は、照明ユニット１３０２から放出された電磁波を、アレイＭの対物レンズ１３０４及びビームスプリッタ１３６０にそれぞれ入射する２つの電磁波に分割する。ビームスプリッタ１３６０は、ビームスプリッタ１３５０から送出された電磁波を、アレイＫの対物レンズ１３２０とアレイＮの対物レンズ１３１８とにそれぞれ入射する２つの電磁波に更に分割する。対物レンズＭ、Ｎ、及びＫのアレイを透過した電磁波は、それぞれ、サンプル１３４２、１３４０、及び１３３６を照明する。本出願のいくつかの実施形態で開示される照明ユニットは、狭視野及び広視野の両方と照明エリア及び視野の適応調節とを考慮に入れるので、かかる画像システムにおいて使用することができる。
[0076] 実施形態について、以下の条項を使用して更に記載することができる。
１．サンプルの第１の領域を照明するために第１の電磁波を第１の方向に出力するための回路を含む第１の電磁波源と、
第２の電磁波を前記第１の方向と略反対の第２の方向に出力するための回路を含む第２の電磁波源と、
前記サンプルの第２の領域を照明するために前記第２の電磁波を略前記第１の方向に反射するように構成されたリフレクタと、
を備える、照明ユニット。
２．前記第１の電磁波源を制御するための回路を含む第１のコントローラと、
前記第２の電磁波源を制御するための回路を含む第２のコントローラと、を更に備え、
前記第１のコントローラ及び前記第２のコントローラは独立して動作する、条項１に記載の照明ユニット。
３．前記第１の電磁波源を前記第１の方向に移動させるように前記第１のコントローラにより制御される第１の移動機構を更に備える、条項２に記載の照明ユニット。
４．前記第２の電磁波源を前記第２の方向に移動させるように前記第２のコントローラにより制御される第２の移動機構を更に備える、条項２又は３に記載の照明ユニット。
５．前記第１の移動機構又は前記第２の移動機構は、サーボモータ、ロボットアーム、磁気浮上システム、又は磁力制御システムを含む、条項３又は４に記載の照明ユニット。
６．サーボモータ、ロボットアーム、磁気浮上システム、又は磁力制御システムを含む、前記第１の移動機構又は前記第２の移動機構は、サーボモータ、ロボットアーム、磁気浮上システム、又は磁力制御システムのうちの１つ又は複数を含む、前記第１の移動機構及び前記第２の移動機構を含む、条項５に記載の照明ユニット。
７．前記第１の電磁波源の照明面に面する第１のディフューザであって、前記第１の電磁波源から出力された前記第１の電磁波を拡散させるように構成される、第１のディフューザを更に備える、条項１～６の何れか一項に記載の照明ユニット。
８．前記リフレクタの直径は、前記第１のディフューザの直径よりも大きい、条項７に記載の照明ユニット。
９．前記第１のディフューザに面するコンデンサであって、前記第１のディフューザを通して拡散された前記第１の電磁波をコリメートする、コンデンサを更に備える、条項７又は８に記載の照明ユニット。
１０．前記コンデンサ及び前記第１のディフューザは、接触している、条項９に記載の照明ユニット。
１１．前記コンデンサは、前記第１のディフューザと略同じ大きさを有する、条項９又は１０に記載の照明ユニット。
１２．前記リフレクタに面する第２のディフューザであって、前記リフレクタから反射された前記第２の電磁波を拡散させるように構成される、第２のディフューザを更に備える、条項７～１１の何れか一項に記載の照明ユニット。
１３．前記第２のディフューザの大きさは、前記第１のディフューザの大きさよりも大きい、条項１２に記載の照明ユニット。
１４．前記第１のディフューザ及び前記第２のディフューザは、同じ材料で作製される、条項１２又は１３に記載の照明ユニット。
１５．前記第１のディフューザ及び前記第２のディフューザは、異なる材料で作製される、条項１２又は１３に記載の照明ユニット。
１６．前記第１のディフューザ及び前記第２のディフューザの少なくとも一方を所定の箇所に投影するように構成された投影レンズを更に備える、条項７～１５の何れか一項に記載の照明ユニット。
１７．前記投影レンズの半径は、前記第２のディフューザの半径と略同じである、条項１６に記載の照明ユニット。
１８．前記第１の電磁波源及び前記第２の電磁波源は、背面合わせで配置される、条項１～１７の何れか一項に記載の照明ユニット。
１９．前記第１の電磁波及び前記第２の電磁波は、同じ種類の電磁波である、条項１～１８の何れか一項に記載の照明ユニット。
２０．前記第１の電磁波及び前記第２の電磁波は、異なる種類の電磁波である、条項１～１８の何れか一項に記載の照明ユニット。
２１．前記第１の電磁波及び前記第２の電磁波の少なくとも一方は、広帯域電磁波である、条項１～２０の何れか一項に記載の照明ユニット。
２２．前記リフレクタの半径は、前記リフレクタと前記第２の電磁波源との間の距離の略２倍である、条項１～２１の何れか一項に記載の照明ユニット。
２３．前記第１の領域及び前記第２の領域は、互いに重なり合わない、条項１～２１の何れか一項に記載の照明ユニット。
２４．前記第１の領域及び前記第２の領域は、互いに部分的に重なり合う、条項１～２１の何れか一項に記載の照明ユニット。
２５．第１の電磁波源からサンプルの第１の領域に第１の電磁波を拡散させるように構成された第１のディフューザと、
第２の電磁波源からサンプルの第２の領域に第２の電磁波を拡散させるように構成された第２のディフューザと、を備え、
前記第１のディフューザから拡散された前記第１の電磁波及び前記第２のディフューザから拡散された前記第２の電磁波は、前記サンプルの前記第１の領域及び前記第２の領域を同時に照明する、
照明ユニット。
２６．前記第１のディフューザ及び前記第２のディフューザは、互いに重なり合う、条項２５に記載の照明ユニット。
２７．前記第１のディフューザの大きさは、前記第２のディフューザの大きさよりも小さい、条項２５又は２６に記載の照明ユニット。
２８．前記第１のディフューザは、前記第１のディフューザ及び前記第２のディフューザが同じ平面上に位置決めされるように、前記第２のディフューザの凹部内に位置決めされる、条項２５に記載の照明ユニット。
２９．前記第２の電磁波を前記第１の電磁波の伝搬方向と略同じ方向に反射するリフレクタを更に備える、条項２５～２８の何れか一項に記載の照明ユニット。
３０．条項１～２９の何れか一項に記載の照明ユニットを照明源として使用する、結像システム。
３１．異なる開口数を有する少なくとも２つのチューブレンズを更に備える、条項３０に記載の結像システム。
３２．異なる視野を有する少なくとも２つのチューブレンズを更に備える、条項３０又は３１に記載の結像システム。
３３．前記結像システムは、複数の結像システムを含み、
前記複数の結像システムの少なくとも１つは、異なる開口数を有する少なくとも２つのチューブレンズを備え、
前記第１の電磁波及び前記第２の電磁波は、少なくとも１つのビームスプリッタを通過することにより前記複数の結像システムに達する、条項３０に記載の結像システム。
３４．第１の電磁波を第１の方向に出力するための回路を含む第１の電磁波源と、
第２の電磁波を前記第１の方向と略反対の第２の方向に出力するための回路を含む第２の電磁波源と、
前記第１の電磁波源に面する第１のビームエキスパンダであって、前記出力された第１の電磁波を拡大して第１の視野角を提供するように構成される、第１のビームエキスパンダと、
前記第１のビームエキスパンダに面するビームコリメータであって、前記拡大された第１の電磁波をコリメートするように構成される、ビームコリメータと、
前記第２の電磁波源に面するビームリフレクタであって、前記出力された第２の電磁波を反射するように構成された、ビームリフレクタと、
前記ビームリフレクタに面する第２のビームエキスパンダであって、前記反射された第２の電磁波を拡大して第２の視野角を提供するように構成される、第２のビームエキスパンダと、
を備える、照明デバイス。
３５．前記第１のビームエキスパンダ及び前記第２のビームエキスパンダの少なくとも一方を所定の位置に投影するように構成された投影レンズを更に備える、条項３４に記載の照明デバイス。
３６．条項３４又は３５に記載の照明デバイスを照明源として使用する、結像システム。
３７．サンプルを照明するための方法であって、
前記サンプルの第１の領域を照明するために第１の電磁波を第１の方向に出力することと、
第２の電磁波を前記第１の方向と略反対の第２の方向に出力することと、
前記サンプルの第２の領域を照明するために前記第２の電磁波を略前記第１の方向に反射することと、
を含む、方法。
３８．前記第１の電磁波を第１のビームエキスパンダに通過させることを更に含む、条項３７に記載の方法。
３９．前記拡大された第１の電磁波をコリメータに通過させることと、
前記反射された第２の電磁波を第２のビームエキスパンダに通過させることと、
を更に含む、条項３８に記載の方法。
４０．前記コリメートされた第１の電磁波と前記拡大された第２の電磁波とを投影レンズに通過させることを更に含む、条項３９に記載の方法。
[0077] 前述の実施形態はサンプルを照明することを目的とするが、記載の実施形態は、他の分野で使用することもできる。例えば、生命科学及び医学的研究では、生理学的パラメータ（例えば、血流、酸素消費、ヘモグロビンなどの組織代謝物の濃度）は、組織の光学特性を決定することにより、例えば、組織による１つ又は複数の波長における光の吸収を測定することにより測定することができる。異なる生理学的データを同時に収集できること、例えば、異なる光波長を使用して、組織酸素化及び全血液量などの組織パラメータをリアルタイムで同時に監視することが望ましい。
[0078] 例示の実施形態については、方法、装置（システム）及びコンピュータプログラム製品のフローチャート図又はブロック図を参照して上に記載されている。コンピュータプログラム命令を使用して（例えば、図１、図４、図７、図９、及び図１１に示す種々のコントローラに命令を伝えることにより）、フローチャート図又はブロック図の各ブロック、及びフローチャート図又はブロック図におけるブロックの組み合わせを実施できることが理解されるであろう。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータのプロセッサ又は他のプログラマブルデータ処理装置により実行される命令が、フローチャート又はブロック図の１つ又は複数のブロックで指定された機能／動作を実施するための手段を生み出すように、コンピュータのプロセッサに又は機械を生成する他のプログラマブルデータ処理装置に提供されてもよい。
[0079] これらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ可読媒体に記憶された命令が、フローチャート又はブロック図の１つ若しくは複数のブロックで指定された機能／動作を実施する命令を含む製品を形成するように、コンピュータのハードウェアプロセッサコア、他のプログラマブルデータ処理装置、又は他のデバイスに、特定の方式で機能するように指示することができるコンピュータ可読媒体に記憶されてもよい。
[0080] コンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ又は他のプログラマブル装置上で実行される命令が、フローチャート又はブロック図の１つ又は複数のブロックで指定された機能／動作を実施するためのプロセスを提供するように、コンピュータ、他のプログラマブル装置、又は他のデバイス上で一連の動作ステップを実施させて、コンピュータ実施プロセスを生成するために、コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置、又は他のデバイスにロードされてもよい。
[0081] １つ又は複数のコンピュータ可読媒体の任意の組み合わせが利用されてもよい。コンピュータ可読媒体は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、限定されるものではないが、電子、磁気、光学、電磁、赤外線、又は半導体システム、装置、若しくはデバイス、又は上記の任意の好適な組み合わせであってもよい。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例（非網羅的なリスト）としては、以下のもの、すなわち、１本又は複数本のワイヤを有する電気接続、携帯用コンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、光ファイバ、携帯用コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、光記憶デバイス、磁気記憶デバイス、又は上記の任意の好適な組み合わせが挙げられる。本文書の文脈では、コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、装置、若しくはデバイスにより又はこれらに関連して用いられるプログラムを格納又は記憶できる任意の有形媒体であってもよい。
[0082] コンピュータ可読媒体上に具現化されたプログラムコードは、限定されるものではないが、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦ、ＩＲなど、又は上記の任意の好適な組み合わせを含む、任意の好適な媒体を使用して送信されてもよい。
[0083] 動作、例えば実施形態を実行するためのコンピュータプログラムコードは、Java、Smalltalk、C++などの、オブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語又は類似のプログラミング言語などの、従来の手続き型プログラミング言語を含む、任意の組み合わせの１つ又は複数のプログラミング言語で記述されてもよい。
[0084] 図のフローチャート及びブロック図は、種々の実施形態による、システム、方法、及びコンピュータプログラム製品の可能な実装のアーキテクチャ、機能性、及び動作の例を図示する。いくつかの代替的実施態様では、ブロックに記載される機能が、図に記載される順序から逸脱して行われ得ることにも留意すべきである。例えば、実際には、連続して示す２つのブロックを略同時に実行してもよく、又は、時として、これらのブロックを、関連する機能に応じて逆の順序で実行してもよい。
[0085] 記載の実施形態は相互に排他的ではなく、１つの例示的な実施形態に関連して記載した要素、コンポーネント、材料、又はステップが、所望の設計目的を達成するために好適な方法で他の実施形態と組み合わせられ得るか、又は他の実施形態から排除され得ることを理解されたい。
[0086] 本明細書での「いくつかの実施形態」又は「いくつかの例示的な実施形態」についての言及は、その実施形態に関連して記載した特定のフィーチャ、構造、又は特性が、少なくとも１つの実施形態に含まれる可能性があることを意味する。本明細書中の種々の場所での「一実施形態」、「いくつかの実施形態」、又は「いくつかの例示的な実施形態」という語句の出現は、必ずしも全て同じ実施形態を指すわけではなく、必ずしも他の実施形態の相互に排他的な別個の又は代替的実施形態であるわけもない。
[0087] 本明細書に明示した例示の方法のステップを必ずしも記載した順序で実施する必要はないことが理解されるべきであり、そのような方法のステップの順序は単なる例であると理解されるべきである。同様に、種々の実施形態と一致する方法では、そのような方法に追加のステップが含まれてもよく、特定のステップが省略されるか又は組み合わされてもよい。
[0088] 本出願で使用される場合、「例示的な」という単語は、本明細書では、例、事例、又は例示として役立つことを意味するために使用される。本明細書で「例示的」として記載されるいかなる態様又は設計も、他の態様又は設計よりも好ましい又は有利であると必ずしも解釈されるべきではない。むしろ、この単語の使用は、概念を具体的に提示することが意図されている。
[0089] 明示的に別段の定めがない限り、各数値及び範囲は、「約」又は「およそ」などの単語が値又は範囲の値の前に付されているかのように概算であると解釈されるべきである。
[0090] 特許請求の範囲における図番号又は図参照符号の使用は、特許請求の範囲の解釈を容易にするために特許請求される主題の１つ又は複数の可能な実施形態を特定することが意図されている。かかる使用は、これらの特許請求の範囲を対応する図に示された実施形態に限定するものと必ずしも解釈されるべきではない。
[0091] 以下の方法請求項における要素は、もしあれば、対応する符号を用いて特定の順番で列挙されているが、請求項の列挙は、それらの要素の一部又は全部を実行するための特定の順番を他に意味する場合を除き、それらの要素は、必ずしもその特定の順番で実行されることに限定されるように意図されているわけではない。
[0092] 記載の実施形態の本質を説明するために記載され図示されている部分の詳細、材料、及び配置の種々の変更が、以下の特許請求の範囲に表わされる範囲から逸脱することなく当業者によりなされ得ることが更に理解されるであろう。

Claims (17)

  1. サンプルの第１の領域を照明するために第１の電磁波を第１の方向に出力するための回路を含む第１の電磁波源と、
    第２の電磁波を前記第１の方向と略反対の第２の方向に出力するための回路を含む第２の電磁波源と、
    前記サンプルの第２の領域を照明するために前記第２の電磁波を略前記第１の方向に反射するように構成されたリフレクタと、
    前記第１の電磁波源及び／又は前記第２の電磁波源を前記第１の方向及び／又は前記第２の方向に移動させるように構成された移動機構と、
    コリメート機能と集束機能の両方を同時に提供するコンデンサと、
    を備える、照明ユニット。
  2. 前記第１の電磁波源を制御するための回路を含む第１のコントローラと、
    前記第２の電磁波源を制御するための回路を含む第２のコントローラと、
    を更に備え、
    前記第１のコントローラ及び前記第２のコントローラは、独立して動作する、請求項１に記載の照明ユニット。
  3. 前記移動機構は、前記第１の電磁波源を前記第１の方向に移動させるように前記第１のコントローラにより制御される第１の移動機構を有する、請求項２に記載の照明ユニット。
  4. 前記第１の移動機構は、サーボモータ、ロボットアーム、磁気浮上システム又は磁力制御システムを含む、請求項３に記載の照明ユニット。
  5. 前記第１の移動機構は、サーボモータ、ロボットアーム、磁気浮上システム及び磁力制御システムのうちの複数を含む、請求項３に記載の照明ユニット。
  6. 前記移動機構は、前記第２の電磁波源を前記第２の方向に移動させるように前記第２のコントローラにより制御される第２の移動機構を有する、請求項２に記載の照明ユニット。
  7. 前記第２の移動機構は、サーボモータ、ロボットアーム、磁気浮上システム又は磁力制御システムを含む、請求項６に記載の照明ユニット。
  8. 前記第２の移動機構は、サーボモータ、ロボットアーム、磁気浮上システム及び磁力制御システムのうちの複数を含む、請求項６に記載の照明ユニット。
  9. 前記第１の電磁波源の照明面に面する第１のディフューザであって、前記第１の電磁波源から出力された前記第１の電磁波を拡散させるように構成される、第１のディフューザを更に備える、請求項１に記載の照明ユニット。
  10. 前記リフレクタの直径は、前記第１のディフューザの直径よりも大きい、請求項９に記載の照明ユニット。
  11. 前記コンデンサは、前記第１のディフューザに面するとともに、前記第１のディフューザを通して拡散された前記第１の電磁波をコリメートする、請求項９に記載の照明ユニット。
  12. 前記コンデンサ及び前記第１のディフューザは、接触している、請求項１１に記載の照明ユニット。
  13. 前記コンデンサは、前記第１のディフューザと略同じ大きさを有する、請求項１１に記載の照明ユニット。
  14. 前記リフレクタに面する第２のディフューザであって、前記リフレクタから反射された前記第２の電磁波を拡散させるように構成される、第２のディフューザを更に備える、請求項９に記載の照明ユニット。
  15. 前記第２のディフューザの大きさは、前記第１のディフューザの大きさよりも大きい、請求項１４に記載の照明ユニット。
  16. 前記第１のディフューザ及び前記第２のディフューザは、同じ材料で作製される、請求項１４に記載の照明ユニット。
  17. サンプルを照明するための方法であって、
    前記サンプルの第１の領域を照明するために第１の電磁波源から第１の電磁波を第１の方向に出力することと、
    第２の電磁波源から第２の電磁波を前記第１の方向と略反対の第２の方向に出力することと、
    前記サンプルの第２の領域を照明するために前記第２の電磁波を略前記第１の方向に反射することと、
    前記第１の電磁波源及び／又は前記第２の電磁波源を前記第１の方向及び／又は前記第２の方向に移動させることと、
    コンデンサを用いて、コリメート機能と集束機能の両方を同時に提供することと、
    を含む、方法。
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