JPH0314325B2 - - Google Patents

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JPH0314325B2
JPH0314325B2 JP17167983A JP17167983A JPH0314325B2 JP H0314325 B2 JPH0314325 B2 JP H0314325B2 JP 17167983 A JP17167983 A JP 17167983A JP 17167983 A JP17167983 A JP 17167983A JP H0314325 B2 JPH0314325 B2 JP H0314325B2
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JP
Japan
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aperture
light
objective lens
illumination
field
Prior art date
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JP17167983A
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English (en)
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JPS6063514A (ja
Inventor
Eiji Nakamura
Takeshi Sugino
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Nikon Corp
Original Assignee
Nippon Kogaku KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kogaku KK filed Critical Nippon Kogaku KK
Priority to JP17167983A priority Critical patent/JPS6063514A/ja
Publication of JPS6063514A publication Critical patent/JPS6063514A/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/06Means for illuminating specimens
    • G02B21/08Condensers
    • G02B21/10Condensers affording dark-field illumination

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は、落射型顕微鏡特にその暗視野照明装
置に関する。
(発明の背景) 従来のこの種の装置では、例えば米国特許第
2809554号明細書に開示されているごとく、物体
面上の観察視野を覆う幅の照明光束を対物レンズ
の開口数N.A.で定まる角度より大きい角度で、
対物レンズの周囲から供給している。従つて、対
物レンズ鏡筒の口径は、対物レンズ本来の口径に
周囲の輪帯状光束の幅を加えたかなり大きなもの
となつている。特に、低倍率対物レンズでは、観
察視野が広いため暗視野照明のための輪帯状光束
の幅も大きくなり、対物レンズ鏡筒が極めて太い
ものとなる傾向にある。このため落射顕微鏡で暗
視野照明を行なうことができるのは実用上せいぜ
い5倍程度までであり、これにより低倍率での暗
視野照明は実用化されていなかつた。
(発明の目的) 本発明の目的は、対物レンズ鏡筒の口径をあま
り大きくすることなく低倍率においても優れた暗
視野照明を可能とする落射型顕微鏡を提供するこ
とにある。
(発明の概要) 本発明は、開口絞りの像を光分割鏡を介して対
物レンズの瞳面上に投影するためのフイールドレ
ンズを有し、該光分割鏡及び該対物レンズを介し
て被検物体へ照明光を供給する照明系を備えた落
射型顕微鏡において、 中心部に開口を有し、また該開口の外側に非点
対称形状の開口部を有する絞り部材を前記対物レ
ンズの瞳面上に配置すると共に、前記照明系を該
絞り部材の中心開口の外側の開口部へ光束を供給
する構成としたものである。
ここで、瞳面上に配置される絞り部材の非点対
称形状の開口部とは、絞り部材の中央開口の外側
に形成された一つ或は複数の開口部分の中央開口
の中心に関して点対称な部分が遮光部分であるこ
とを意味する。換言すれば、絞り部材をその中心
すなわち光軸との交点を回転中心として180゜回転
しても開口部がもとの開口部と重複しないような
形状の開口部を意味する。そして望ましくは、遮
光板を180゜回転した状態の開口部と回転しない状
態の開口部とが互いに相補的となるような形状で
ある。このような非点対称形状開口部の最も好適
なものは、寄数個の開口部分が等角度間隔で形成
された輪帯領域を構成することによつて達成され
る。
(実施例) 以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳述
する。
第1図は本発明による落射照明型顕微鏡の一実
施例の構成を示す光路図である。半透過鏡1を介
して供給される照明光は対物レンズL0を通つて
被検物体Oを照明し、対物レンズL0により物体
Oの像Iが形成される。ここで、照明系における
開口絞り2及び視野絞り3についての各共役関係
は周知のとおりである。詳述すれば、光源Sから
発する照明光は集光レンズL1により開口絞り2
の位置に集光され、さらにフイールドレンズL2
により半透過鏡1を介して対物レンズL0の瞳面
すなわち光源側焦点面F上に集光される。これに
よりいわゆるケーラー照明が達成され、照明光の
明るさは開口絞り2の口径を変えることにより制
御される。また、視野絞り3はフイールドレンズ
L2及び対物レンズL0により半透過鏡1を介して
物体O上に投影され、視野絞り3の開口を変える
ことにより照明領域(視野)を変えることができ
る。すなわち、集光レンズL1に関して光源Sと
開口絞り2とが共役であり、フイールドレンズ
L2に関して開口絞り2と対物レンズL0の光源側
瞳面Fとが共役である。そして、フイールドレン
ズL2と対物レンズL0とに関して、視野絞り3と
物体Oとが共役である。
このような落射型顕微鏡の基本構成において、
開口絞り2の位置には第2図に示すごとき遮光板
4が配置されている。第2図は第1図における遮
光板4の−矢視平面図であり、図示のごとく
遮光板4は光軸を中心とする輪帯開口4aを有し
ている。また、対物レンズL0の光源側瞳位置
(焦点面)Fには第3図に示すごとき絞り部材5
が配置されている。第3図は第1図における絞り
部材5の−矢視平面図であり、図示のごと
く、絞り部材5はその中心部に円形開口5aを有
し、また、円形開口5aの周囲の輪帯領域には5
個の扇形開口部5bと5個の扇形遮光部5bとが
交互に等角度間隔で形成されている。絞り部材5
の輪帯領域では、5個の扇形開口部5bは全体と
して非点対称形状であり、絞り部材5をその中心
に関して180゜回転する場合には5個の扇形遮光部
に合致する。そして、視野絞り2と対物レンズ
L0の瞳Fとは前述したとおり共役であるから、
遮光板4の輪帯開口4aの像が絞り部材5の輪帯
領域上に形成される。
従つて、光源Sから供給され集光レンズL1
より遮光板4の輪帯開口4aに集光される光束
は、フイールドレンズL2により半透過鏡1を介
して絞り部材5上の輪帯領域上に集光され、扇形
開口部5bに達する光束は対物レンズL0を通つ
て物体Oに達する。そして遮光板4の輪帯開口部
4aを通り対物レンズの瞳面F上で集光されて、
扇形開口部5bを通つて物体Oに達する光束は、
物体Oで反射された後対物レンズL0の作用によ
り再び瞳面F上に集光される。このような照明光
の光路は第1図中で斜線部によつて表わされてい
る。
ここで、瞳面F上では光軸と交わる中心点に関
して互いに点対称な位置が対物レンズL0及び物
体Oでの反射に関して相互に共役となつており、
従つて、第3図に示した絞り部材5上において、
輪帯領域上の扇形開口部5bは物体面での反射光
に関して扇形遮光部5cと共役である。このた
め、絞り部材5の開口部5bを通過し、物対面O
で反射された光束は全て絞り部材5の遮光部5c
に達し、物体面での直接反射光は瞳面で完全に遮
光される。瞳面を通過して像面に達する光は、物
体面での直接反射光以外の光、すなわち物体面で
の散乱或は回折光のうち、瞳面上に配置された絞
り部材5の中央開口5aを通る光である。このよ
うな構成により、照明光のうち直接反射光が完全
に遮光され、散乱或は回折光のみによつて物体像
が形成される。この像が暗視野照明による所望の
物体像である。
上記実施例のごとく、本発明による暗視野照明
型落射顕微鏡は、従来の一般的落射照明型顕微鏡
において、対物レンズの瞳面上に第3図に示した
ごとき絞り部材5を配置し、開口絞り面上に第2
図に示したごとき遮光板4を挿入することによつ
て達成される。この場合、対物レンズの有効径は
対物レンズに固有の開口数を保持するのに必要な
有効径よりやや大きくすることが望ましい。但
し、低倍率の対物レンズでは高倍率ほどには開口
数を重視しないため、対物レンズの開口数を瞳面
上に配置される絞り部材5の中心開口5aの口径
でやや制限することとすれば、従来の対物レンズ
をそのまま流用することも可能である。等倍の対
物レンズを用いて暗視野照明を行う場合につい
て、従来の装置の延長のものと本発明のものとを
比較してみるに、等倍では視野の直径が約20mmで
あるから従来の装置では輪帯状の照明光束の幅も
20mm程必要であり、対物レンズ本来の口径が約20
mmであるため対物レンズ全体の口径は60mm程度に
もなるところ、本発明によれば、対物レンズの有
効径を数mm大きくするだけで同一のN.A.を維持
したまま暗視野照明が可能であるため、対物レン
ズの実際上の口径は原理的に従来の半分以下と極
めて小さくすることが可能である。
尚、上記実施例では、開口絞り2の位置に配置
される遮光板4に輪帯状の開口4aを設け、瞳面
F上の絞り部材5へ輪帯状光束を供給する構成と
したが、絞り部材5の周辺部の遮光部5bへ達す
る光は全く不必要であるため、この部分の光束を
予め遮光板で遮光することも可能である。このた
めの遮光板は第4図の平面図に示すごとく、中心
部は勿論遮光部であるが、その周囲の輪帯領域は
第3図に示した絞り部材5の輪帯領域と同一又は
相似形状の開口部4bと遮光部4cとが間隔で交
互に形成されている。
また、上記実施例では対物レンズの瞳面の輪帯
領域を10分割し、5個の扇形開口部が等角度間隔
で配置するような絞り部材を設けたが、これに限
らず第5図の平面図に示すごとく、中心開口5a
の外側の輪帯領域を60゜づつ6分割し、3個の扇
形開口部5b′と3個の遮光部5c′とを有する絞り
部材5′を配置してもよい。この場合にも、扇形
開口部5b′を通過して物体面に達する照明光のう
ち、物体面での正反射光は全て扇形開口部5b′と
点対称形状の扇形遮光部5c′に集光するため、物
体面での散乱或は回折光のみによつて物体像が形
成され、完全な暗視野観察が可能となる。このよ
うな絞り部材5′を対物レンズの瞳面に配置する
場合には、第2図に示したごとき輪帯状の開口4
aを有する遮光板4を開口絞り位置に配置すれば
よいが、第6図に示したごとく、輪帯領域を等角
度に6分割し、3個の扇形開口部4b′を有する遮
光板4″を配置することも有効である。この時、
遮光板4″の3個の扇形開口部4b′がそれぞれ絞
り部材5′の扇形開口部5b′に対応することはい
うまでもない。
第1図に示した実施例では、開口絞りからの光
束を斜設した半透過鏡1により対物レンズへ導く
構成としたが、半透過鏡の代りに孔開き反射鏡を
斜設する構成とすることもできる。半透過鏡では
照明光も物体からの散乱或は回折光も半減するの
に対し、孔開き反射鏡の場合には結像光束の周囲
が若干遮られるものの照明光も物体からの散乱或
は回折光も減衰する恐れはない。従つて、通常の
落射照明の時には半透過鏡を配置し、暗視野の落
射照明を行なう際に、この半透過鏡を孔開き反射
鏡で置き換えることが有効である。
尚、上記各実施例における遮光板及び絞り部材
の形状は、各図に示したごとく、同一の大きさで
ある必要はなく、フイールドレンズに関する所定
倍率での共役関係により、遮光板の形状も絞り部
材の形状もそれぞれ相似形を維持しつつ大きさは
変わり得るものである。また、遮光板と絞り部材
との実際的配置に際しては、上述した光束の状態
が実現されるように両者のフイールドレンズに関
する共役関係に加えて光分割鏡での反射も考慮さ
れなければならないことはいうまでもない。ま
た、米国特許第2318705号明細書に開示されたご
とく、偏光板、λ/4板、検光子を組合せて迷光
を防止することが有効である。
(発明の効果) 以上のごとく、本発明では対物レンズの瞳面の
周囲を開口部とこれに相補的な遮光部とに分割す
る構成であるため、従来のごとく対物レンズ鏡筒
の口径を極端に大きくする必要がなく、低倍率の
落射型顕微鏡でも完全な暗視野照明による検鏡を
行なうことができる。そして、従来の落射型顕微
鏡では実用不可能であつた等倍の対物レンズによ
る暗視野照明も可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による落射型顕微鏡の実施例の
概略光路図、第2図は遮光板の平面図、第3図は
絞り部材の平面図、第4図は遮光板の他の例の平
面図、第5図は絞り部材の他の例の平面図、第6
図は遮光板のさらに他の例の平面図である。 主要部分の符号の説明、L1……集光レンズ、
L2……フイールドレンズ、L0……対物レンズ、
F……対物レンズの瞳面、1……半分割鏡、2…
…開口絞り、3……視野絞り、4……遮光板、5
……絞り部材。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 開口絞りの像を光分割鏡を介して対物レンズ
    の瞳面上に投影するためのフイールドレンズを有
    し、該光分割鏡及び該対物レンズを介して被検物
    体へ照明光を供給する照明系を備えた落射顕微鏡
    において、 中心部に開口を有し、また該開口の外側に非点
    対称形状の開口部を有する絞り部材を前記対物レ
    ンズの瞳面上に配置すると共に、前記照明系を該
    絞り部材の中心開口の外側の開口部へ光束を供給
    する構成としたことを特徴とする暗視野用落射顕
    微鏡。
JP17167983A 1983-09-17 1983-09-17 暗視野用落射顕微鏡 Granted JPS6063514A (ja)

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JP17167983A JPS6063514A (ja) 1983-09-17 1983-09-17 暗視野用落射顕微鏡

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JP17167983A JPS6063514A (ja) 1983-09-17 1983-09-17 暗視野用落射顕微鏡

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Publication Number Publication Date
JPS6063514A JPS6063514A (ja) 1985-04-11
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