JPH0526635A - 断面観察用共焦点レ−ザ走査型顕微鏡 - Google Patents
断面観察用共焦点レ−ザ走査型顕微鏡Info
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- JPH0526635A JPH0526635A JP18636691A JP18636691A JPH0526635A JP H0526635 A JPH0526635 A JP H0526635A JP 18636691 A JP18636691 A JP 18636691A JP 18636691 A JP18636691 A JP 18636691A JP H0526635 A JPH0526635 A JP H0526635A
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- confocal
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 半導体レーザ光源の温度を変えて出力波長を
変化させて、高精度を得ることが困難な機械的送りを使
わないで、共焦点位置関係を高精度に変えて深さプロフ
ァイルを得るようにした共焦点レーザ走査型顕微鏡を提
供する。 【構成】 半導体レ−ザ１からの光をほぼ円形断面の平
行光束に整形し、偏光光学系１２，１４を含む光学系で
試料面１９を走査し戻り光を１／４λ板１１を通し偏光
ビームスプリッタ７で分離し、試料面と共焦点関係にあ
るピンホール９を通してフォトダイオード１０で検出
し、Ｘ，Ｙ偏向信号と同期してＣＲＴ等に画像表示する
共焦点レーザ走査型顕微鏡において、試料面をＺ方向に
機械的に移動させる代りに、温度制御系２０により半導
体レーザの温度を変化させて出力光の波長を変えて試料
上の焦点面のＺ方向の移動を利用して等価的に試料面を
移動させて試料の深さ方向のプロファイルを得る。
変化させて、高精度を得ることが困難な機械的送りを使
わないで、共焦点位置関係を高精度に変えて深さプロフ
ァイルを得るようにした共焦点レーザ走査型顕微鏡を提
供する。 【構成】 半導体レ−ザ１からの光をほぼ円形断面の平
行光束に整形し、偏光光学系１２，１４を含む光学系で
試料面１９を走査し戻り光を１／４λ板１１を通し偏光
ビームスプリッタ７で分離し、試料面と共焦点関係にあ
るピンホール９を通してフォトダイオード１０で検出
し、Ｘ，Ｙ偏向信号と同期してＣＲＴ等に画像表示する
共焦点レーザ走査型顕微鏡において、試料面をＺ方向に
機械的に移動させる代りに、温度制御系２０により半導
体レーザの温度を変化させて出力光の波長を変えて試料
上の焦点面のＺ方向の移動を利用して等価的に試料面を
移動させて試料の深さ方向のプロファイルを得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、共焦点レ−ザ走査型顕
微鏡の深さ方向のプロファイル又は深さ方向の観察位置
を設定した断面観察用共焦点レ−ザ走査型顕微鏡に関す
る。
微鏡の深さ方向のプロファイル又は深さ方向の観察位置
を設定した断面観察用共焦点レ−ザ走査型顕微鏡に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、共焦点レ−ザ走査型顕微鏡におい
て、深さプロファイル（断層観察）を得るために、試料
を光軸方向に機械的に送る方式がとられている。機械力
として、モ−タによるもの、圧電素子によるもの等があ
る。
て、深さプロファイル（断層観察）を得るために、試料
を光軸方向に機械的に送る方式がとられている。機械力
として、モ−タによるもの、圧電素子によるもの等があ
る。
【０００３】モ−タによるものでは、モ−タの回転運動
を光軸に平行な試料の直線運動に変換するためのギアや
試料の送り量をできるだけ微小量にするための減速ギヤ
が必要であり、それら歯車の遊び等が、試料の送り精度
に悪影響を与え、深さプロファイルの分解能が、０．５
μｍ程度の精度に留まる。圧電素子によるものでは、圧
電素子に電圧を加えることにより、素子が伸び縮みある
特性を用いることにより試料を、精度良く送ることがで
きるが、圧電素子は、作動させるために高電圧が必要で
あることや、伸び方向と縮みの方向では、ヒステリシス
を持つため、ヒステリシス補正手段等の電気的な大掛か
りな制御装置を必要とする。
を光軸に平行な試料の直線運動に変換するためのギアや
試料の送り量をできるだけ微小量にするための減速ギヤ
が必要であり、それら歯車の遊び等が、試料の送り精度
に悪影響を与え、深さプロファイルの分解能が、０．５
μｍ程度の精度に留まる。圧電素子によるものでは、圧
電素子に電圧を加えることにより、素子が伸び縮みある
特性を用いることにより試料を、精度良く送ることがで
きるが、圧電素子は、作動させるために高電圧が必要で
あることや、伸び方向と縮みの方向では、ヒステリシス
を持つため、ヒステリシス補正手段等の電気的な大掛か
りな制御装置を必要とする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、前
記のような、従来の共焦点レ−ザ走査型顕微鏡の欠点を
解消するために、レ−ザ光源の温度を変えることのみに
より、機械的な送りを利用することなく、高精度に、共
焦点位置関係を変えることにより、深さプロファイルを
得ることができる共焦点レ−ザ走査型顕微鏡を提供する
ことを目的とする。
記のような、従来の共焦点レ−ザ走査型顕微鏡の欠点を
解消するために、レ−ザ光源の温度を変えることのみに
より、機械的な送りを利用することなく、高精度に、共
焦点位置関係を変えることにより、深さプロファイルを
得ることができる共焦点レ−ザ走査型顕微鏡を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の技術的
な課題の解決のために、半導体レ−ザ光源、該レ−ザ光
源からのレ−ザビ−ムを平行光束とするコリメ−タ光学
系、該レ−ザ光束をＸ、Ｙの２次元平面上に偏向させる
偏向光学系、偏向した平行光束を観察する試料の第１等
価面上に集束させる第１レンズ、前記第１等価面を該試
料と関係ずける対物レンズ、該試料からの戻り光を分離
するビ−ムスプリッタ、該ビ−ムスプリッタにより分離
された戻り光を、第２の試料等価面に集束させる第２レ
ンズ、前記第２試料等価面上に、配置されるピンポ−
ル、該ピンホ−ルを通して戻り光を電気信号に変換する
光電変換素子とからなる共焦点レ−ザ走査型顕微鏡にお
いて、前記コリメ−タ光学系、前記偏向光学系、前記第
１レンズは、波長に依存する軸上の色収差を持たせたる
か、或いは、前記第１レンズのみに、波長に依存する軸
上色収差を持たせたもので、前記半導体レ−ザ光源は、
高速、精密に温度制御する温度制御手段を有し、それに
より、前記半導体レ−ザの光出力波長を、前記の温度制
御手段により、該レ−ザ温度を高速、精密に変化させ、
前記試料の深さ方向の観察位置を変える断面観察方式を
有することを特徴とする前記共焦点レ−ザ走査型顕微鏡
を提供する。
な課題の解決のために、半導体レ−ザ光源、該レ−ザ光
源からのレ−ザビ−ムを平行光束とするコリメ−タ光学
系、該レ−ザ光束をＸ、Ｙの２次元平面上に偏向させる
偏向光学系、偏向した平行光束を観察する試料の第１等
価面上に集束させる第１レンズ、前記第１等価面を該試
料と関係ずける対物レンズ、該試料からの戻り光を分離
するビ−ムスプリッタ、該ビ−ムスプリッタにより分離
された戻り光を、第２の試料等価面に集束させる第２レ
ンズ、前記第２試料等価面上に、配置されるピンポ−
ル、該ピンホ−ルを通して戻り光を電気信号に変換する
光電変換素子とからなる共焦点レ−ザ走査型顕微鏡にお
いて、前記コリメ−タ光学系、前記偏向光学系、前記第
１レンズは、波長に依存する軸上の色収差を持たせたる
か、或いは、前記第１レンズのみに、波長に依存する軸
上色収差を持たせたもので、前記半導体レ−ザ光源は、
高速、精密に温度制御する温度制御手段を有し、それに
より、前記半導体レ−ザの光出力波長を、前記の温度制
御手段により、該レ−ザ温度を高速、精密に変化させ、
前記試料の深さ方向の観察位置を変える断面観察方式を
有することを特徴とする前記共焦点レ−ザ走査型顕微鏡
を提供する。
【０００６】
【作用】共焦点レ−ザ走査型顕微鏡の光源には、従来、
反射観察用としては、Ｈｅ−Ｎｅレ−ザが用いられ、螢
光観察用としては、Ａｒレ−ザ、Ｈｅ−Ｃｄレ−ザが用
いられ、又は半導体等の可視吸収、赤外透過特性を有す
る試料（即ち、赤外内部観察用）には、赤外レ−ザ（Ｙ
ＡＧレ−ザ）が用いられてきている。これらの、レ−ザ
光の波長帯域は非常に狭く、それのみを用いる場合に
は、光学系の色収差の問題が生じない。また、波長を、
ｎｍオ−ダ−で変えるためには、外部に非線形素子を用
いた波長変換手段を設ける必要がある。一方、半導体レ
−ザは、動作温度によって、約０．３ｎｍ／℃の割合
で、その出力波長が変化する特徴がある。また、出力波
長は、０．６７μｍから、１．５μｍまで、実用レベル
にあり、反射観察、赤外内部観察用として、波長的にも
適している。
反射観察用としては、Ｈｅ−Ｎｅレ−ザが用いられ、螢
光観察用としては、Ａｒレ−ザ、Ｈｅ−Ｃｄレ−ザが用
いられ、又は半導体等の可視吸収、赤外透過特性を有す
る試料（即ち、赤外内部観察用）には、赤外レ−ザ（Ｙ
ＡＧレ−ザ）が用いられてきている。これらの、レ−ザ
光の波長帯域は非常に狭く、それのみを用いる場合に
は、光学系の色収差の問題が生じない。また、波長を、
ｎｍオ−ダ−で変えるためには、外部に非線形素子を用
いた波長変換手段を設ける必要がある。一方、半導体レ
−ザは、動作温度によって、約０．３ｎｍ／℃の割合
で、その出力波長が変化する特徴がある。また、出力波
長は、０．６７μｍから、１．５μｍまで、実用レベル
にあり、反射観察、赤外内部観察用として、波長的にも
適している。
【０００７】今、レンズシステムが有する色収差につい
て考えると、色収差には、軸上色収差と倍率色収差とが
ある。このうち、倍率色収差が完全に補正された系を考
えると、レ−ザ光の波長を変化させると、その焦点位置
が光軸方向に変化する特性を持っている。この特性を使
えば、半導体レ−ザの温度を変化させることにより生じ
る出力波長の変化により、試料面上での焦点位置を光軸
方向に変化させることができる。そのために、試料の深
さ方向のプロファイルを得ることができる。
て考えると、色収差には、軸上色収差と倍率色収差とが
ある。このうち、倍率色収差が完全に補正された系を考
えると、レ−ザ光の波長を変化させると、その焦点位置
が光軸方向に変化する特性を持っている。この特性を使
えば、半導体レ−ザの温度を変化させることにより生じ
る出力波長の変化により、試料面上での焦点位置を光軸
方向に変化させることができる。そのために、試料の深
さ方向のプロファイルを得ることができる。
【０００８】次に、本発明を具体的に実施例により説明
するが、本発明はそれらによって限定されるものではな
い。
するが、本発明はそれらによって限定されるものではな
い。
【０００９】
【実施例】図１は、共焦点レ−ザ走査型顕微鏡の光学的
な構成を示す。半導体レ−ザ光源１からの光出力は、コ
リメ−タレンズ３、シリンダ−レンズ４、５からなるコ
リメ−タ光学系２により、半導体レ−ザ固有の非点隔離
が補正され、回折限界に達する円形断面の平行光束にな
る。
な構成を示す。半導体レ−ザ光源１からの光出力は、コ
リメ−タレンズ３、シリンダ−レンズ４、５からなるコ
リメ−タ光学系２により、半導体レ−ザ固有の非点隔離
が補正され、回折限界に達する円形断面の平行光束にな
る。
【００１０】次に、その光学系により得られたその平行
光束ビ−ムは、ミラ−６を通して、ビ−ムスプリッタ７
に入射し、そこを透過したビ−ムは、λ／４板１１を通
過する。次に、該レ−ザ光束をＸ、Ｙの２次元平面上に
偏向させる偏向光学系、即ち、例えば、Ｘ偏向用ガルバ
ノメ−タ１２と瞳伝達レンズシステム１３とＹ偏向用ガ
ルバノメ−タ１４とミラ−１５を通して、伝達される。
次に、偏向した平行光束を観察する試料の第１等価面１
９上に集束させる第１レンズ（結像レンズ）１６、前記
第１等価面１９を該試料と関係ずける対物レンズ１８を
通過して、試料面１９に投射される。そして、試料面１
９から反射された光ビ−ム即ち、該試料面１９からの戻
り光は、対物レンズ１８、結像レンズ１６、ミラ−、偏
向光学系１５、１４、１３、１２を逆に進行し、ビ−ム
スプリッタ７に逆方向から入射し、分離される。そのビ
−ムスプリッタ７により分離された戻り光は、検出系レ
ンズ（第２集束レンズ）８を通して、第２試料等価面上
に、配置されるピンポ−ル９を通して、フォトダイオ−
ド（光電変換素子）１０に入射され、該戻り光を電気信
号に変換する。
光束ビ−ムは、ミラ−６を通して、ビ−ムスプリッタ７
に入射し、そこを透過したビ−ムは、λ／４板１１を通
過する。次に、該レ−ザ光束をＸ、Ｙの２次元平面上に
偏向させる偏向光学系、即ち、例えば、Ｘ偏向用ガルバ
ノメ−タ１２と瞳伝達レンズシステム１３とＹ偏向用ガ
ルバノメ−タ１４とミラ−１５を通して、伝達される。
次に、偏向した平行光束を観察する試料の第１等価面１
９上に集束させる第１レンズ（結像レンズ）１６、前記
第１等価面１９を該試料と関係ずける対物レンズ１８を
通過して、試料面１９に投射される。そして、試料面１
９から反射された光ビ−ム即ち、該試料面１９からの戻
り光は、対物レンズ１８、結像レンズ１６、ミラ−、偏
向光学系１５、１４、１３、１２を逆に進行し、ビ−ム
スプリッタ７に逆方向から入射し、分離される。そのビ
−ムスプリッタ７により分離された戻り光は、検出系レ
ンズ（第２集束レンズ）８を通して、第２試料等価面上
に、配置されるピンポ−ル９を通して、フォトダイオ−
ド（光電変換素子）１０に入射され、該戻り光を電気信
号に変換する。
【００１１】本発明によると、コリメ−タ光学系２、偏
向光学系１２、１３、１４、１５、第１レンズ１６は、
波長に依存する軸上の色収差を持たせるか、又は、第１
レンズ１６のみに、波長に依存する軸上色収差を持た
せ、半導体レ−ザ光源１は、高速、精密に温度制御する
温度制御手段２０を有する。それにより、半導体レ−ザ
１の光出力波長は、温度制御手段２０により、そのレ−
ザ温度が高速、精密に変化させられ、そのレ−ザ光の波
長が制御、調整される。そのことにより、観察すべき試
料の深さ方向の観察位置を精密に且つ正確に調整、変え
ることができる。このことにより、試料の断面を正確
に、精密に観察することができる。
向光学系１２、１３、１４、１５、第１レンズ１６は、
波長に依存する軸上の色収差を持たせるか、又は、第１
レンズ１６のみに、波長に依存する軸上色収差を持た
せ、半導体レ−ザ光源１は、高速、精密に温度制御する
温度制御手段２０を有する。それにより、半導体レ−ザ
１の光出力波長は、温度制御手段２０により、そのレ−
ザ温度が高速、精密に変化させられ、そのレ−ザ光の波
長が制御、調整される。そのことにより、観察すべき試
料の深さ方向の観察位置を精密に且つ正確に調整、変え
ることができる。このことにより、試料の断面を正確
に、精密に観察することができる。
【００１２】更に、本発明の共焦点レ−ザ走査型顕微鏡
は、単体で、高速の光出力変調が可能でもあり、物性研
究の用途に適している。半導体レ−ザは、非点隔差を有
すること、戻り光により雑音を発生する欠点があるが、
本発明により、後者は、戻り光を、λ／４板１１と、ビ
−ムスプリッタ７の組合わせにより、低減させることが
でき、また、必要な検出系のＳ／Ｎが得られる。また、
前者は、本発明により、上記のコリメ−タ光学系により
補正が可能でなり、回折限界に達する円形断面の平行ビ
−ムが得られる。
は、単体で、高速の光出力変調が可能でもあり、物性研
究の用途に適している。半導体レ−ザは、非点隔差を有
すること、戻り光により雑音を発生する欠点があるが、
本発明により、後者は、戻り光を、λ／４板１１と、ビ
−ムスプリッタ７の組合わせにより、低減させることが
でき、また、必要な検出系のＳ／Ｎが得られる。また、
前者は、本発明により、上記のコリメ−タ光学系により
補正が可能でなり、回折限界に達する円形断面の平行ビ
−ムが得られる。
【００１３】次に、その光学系により得られた平行ビ−
ムが、ビ−ムスプリッタ７、λ／４板１１を介して、偏
向光学系に入る偏向光学系は、Ｘ偏向ガルバノミラ−１
２、瞳伝達用のリレ−レンズ１３、Ｙ偏向ガルバノミラ
−１４からなり、瞳を中心として、入射用ビ−ムを、２
次元的に偏向させる。偏向光学系において、偏向された
ビ−ムは、収束レンズ１６により、試料面１９の第１等
価面に収束される光スポットとなる。この等価面上で、
光スポットは、偏向系に応じた２次元的な走査を行な
う。
ムが、ビ−ムスプリッタ７、λ／４板１１を介して、偏
向光学系に入る偏向光学系は、Ｘ偏向ガルバノミラ−１
２、瞳伝達用のリレ−レンズ１３、Ｙ偏向ガルバノミラ
−１４からなり、瞳を中心として、入射用ビ−ムを、２
次元的に偏向させる。偏向光学系において、偏向された
ビ−ムは、収束レンズ１６により、試料面１９の第１等
価面に収束される光スポットとなる。この等価面上で、
光スポットは、偏向系に応じた２次元的な走査を行な
う。
【００１４】試料の第１等価面は、顕微鏡対物レンズ１
８により、試料面１９上に伝達され、試料上の光スポッ
トの走査が与えられる。試料からの戻り光は、対物レン
ズ１８、偏向光学系１２、１３、１４等を、逆経路で戻
り、λ／４板１１で、入射とは、９０°偏光面が回転し
た直線偏光に変換され、ビ−ムスプリッタ７に入る。ビ
−ムスプリッタ７では、該戻り光を分離して、第２収束
レンズ８へ渡し、第２収束レンズ８では、第２の試料の
等価面上にあるピンホ−ル９に、戻り光のスポットを作
る。該ピンホ−ル９からの透過光をフォトダイオ−ド
（光電変換素子）１０により、電気信号に変換する。
８により、試料面１９上に伝達され、試料上の光スポッ
トの走査が与えられる。試料からの戻り光は、対物レン
ズ１８、偏向光学系１２、１３、１４等を、逆経路で戻
り、λ／４板１１で、入射とは、９０°偏光面が回転し
た直線偏光に変換され、ビ−ムスプリッタ７に入る。ビ
−ムスプリッタ７では、該戻り光を分離して、第２収束
レンズ８へ渡し、第２収束レンズ８では、第２の試料の
等価面上にあるピンホ−ル９に、戻り光のスポットを作
る。該ピンホ−ル９からの透過光をフォトダイオ−ド
（光電変換素子）１０により、電気信号に変換する。
【００１５】該信号を走査に対応して、カソ−ド線管等
に表示して画像とする。該第２の試料等価面上のピンホ
−ル９、試料面１９と光検出器１０及び光源１とが、各
々、共役な点位置（３次元的な位置）関係にあることに
なり、高い横分解、縦分解を有する画像が得られる。
に表示して画像とする。該第２の試料等価面上のピンホ
−ル９、試料面１９と光検出器１０及び光源１とが、各
々、共役な点位置（３次元的な位置）関係にあることに
なり、高い横分解、縦分解を有する画像が得られる。
【００１６】試料の深さ方向の情報は、試料を光軸方向
に微小一定量ずつ移動させながら、画像を電気的に取り
込み、積算すれば、断層像として得られる。
に微小一定量ずつ移動させながら、画像を電気的に取り
込み、積算すれば、断層像として得られる。
【００１７】コリメ−タ光学系２、偏向光学系１２、１
３、１４等、第１の収束レンズ１６、各々に波長に依存
する軸上色収差を持たせ、第１等価面を波長に応じて、
光軸上移動させる、或いは、第１の収束レンズ１６のみ
に波長に依存する軸上色収差を持たせ、第１等価面を波
長に応じて移動させることができるが、いずれの場合
も、色倍率は不変である。そのことにより、光源の波長
に応じて、移動した第１等価面に対応する共役な試料面
は、対物レンズに対して軸上に移動する。
３、１４等、第１の収束レンズ１６、各々に波長に依存
する軸上色収差を持たせ、第１等価面を波長に応じて、
光軸上移動させる、或いは、第１の収束レンズ１６のみ
に波長に依存する軸上色収差を持たせ、第１等価面を波
長に応じて移動させることができるが、いずれの場合
も、色倍率は不変である。そのことにより、光源の波長
に応じて、移動した第１等価面に対応する共役な試料面
は、対物レンズに対して軸上に移動する。
【００１８】図２は、第１の収束レンズ１６のみに軸上
色収差を与えた例を示す。即ち、上記の様子を示す図で
ある。波長λ1とλ2の間の焦点位置と共役関係を示す試
料位置（Ｏ1、Ｏ2）の関係を示している。戻り光は、第
１収束レンズ１６を経た後、波長に依存せず平行ビ−ム
として戻ることを明らかにしている。
色収差を与えた例を示す。即ち、上記の様子を示す図で
ある。波長λ1とλ2の間の焦点位置と共役関係を示す試
料位置（Ｏ1、Ｏ2）の関係を示している。戻り光は、第
１収束レンズ１６を経た後、波長に依存せず平行ビ−ム
として戻ることを明らかにしている。
【００１９】即ち、本発明においては、深さ方向のプロ
ファイルを得るために、試料を移動させるのと同じ効果
を、半導体レ−ザの温度を変化させることによって与え
る。この場合、検出系の第２の等価面は、移動せず固定
している。該軸上色収差を有する光学系を介して、偏向
させ、試料を移動する量に対応する波長の変化を、光源
から得ることにより、機械的な可動部のない断層観察系
が得られる。
ファイルを得るために、試料を移動させるのと同じ効果
を、半導体レ−ザの温度を変化させることによって与え
る。この場合、検出系の第２の等価面は、移動せず固定
している。該軸上色収差を有する光学系を介して、偏向
させ、試料を移動する量に対応する波長の変化を、光源
から得ることにより、機械的な可動部のない断層観察系
が得られる。
【００２０】光源に半導体レ−ザを用い、図１に示す温
度制御系２０により、その動作温度を、所定の試料移動
量に対応させて、変化させる。すると、図２に示す如
く、所定の波長での動作をさせることにより、上記の可
動部のない断層観察系が実現できる。即ち、波長λ1 の
光が結像レンズ１６に入射すると、その色収差性によ
り、例えば、実線に示すように光が屈折、進行し、対物
レンズ１８を経て、Ｏ1 の位置に焦点を結ぶ。これに対
して、波長λ2 の光は、結像レンズ１６の色収差性によ
り、対物レンズ１８を経て、Ｏ2 の位置に集束する。
度制御系２０により、その動作温度を、所定の試料移動
量に対応させて、変化させる。すると、図２に示す如
く、所定の波長での動作をさせることにより、上記の可
動部のない断層観察系が実現できる。即ち、波長λ1 の
光が結像レンズ１６に入射すると、その色収差性によ
り、例えば、実線に示すように光が屈折、進行し、対物
レンズ１８を経て、Ｏ1 の位置に焦点を結ぶ。これに対
して、波長λ2 の光は、結像レンズ１６の色収差性によ
り、対物レンズ１８を経て、Ｏ2 の位置に集束する。
【００２１】従って、各波長に対応して、集束する位置
が変化して、観察する試料位置を、波長を調整、制御す
ることにより、変化させていくことができる。以上の温
度制御系によるレ−ザ光源の温度の制御と、それによる
レ−ザ光の波長の変化と観察試料位置とをコンピュ−タ
により、調整する。このようにして、観察する位置を調
整していくことができ、深さ方向に観察位置を変えてい
くことができる。
が変化して、観察する試料位置を、波長を調整、制御す
ることにより、変化させていくことができる。以上の温
度制御系によるレ−ザ光源の温度の制御と、それによる
レ−ザ光の波長の変化と観察試料位置とをコンピュ−タ
により、調整する。このようにして、観察する位置を調
整していくことができ、深さ方向に観察位置を変えてい
くことができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の共焦点レ
−ザ走査型顕微鏡により、次のような顕著な技術的効果
が得られた。軸上色収差を有する光学系と出力波長可変
な半導体レ−ザを光源とすることにより、半導体レ−ザ
の動作温度のみを制御することによって、試料を移動さ
せるのと等価な作用を有することができ、機械的な可動
部分のない精密な断層観察が可能な共焦点レ−ザ走査型
顕微鏡が実現できた。
−ザ走査型顕微鏡により、次のような顕著な技術的効果
が得られた。軸上色収差を有する光学系と出力波長可変
な半導体レ−ザを光源とすることにより、半導体レ−ザ
の動作温度のみを制御することによって、試料を移動さ
せるのと等価な作用を有することができ、機械的な可動
部分のない精密な断層観察が可能な共焦点レ−ザ走査型
顕微鏡が実現できた。
【図１】本発明の共焦点レ−ザ走査型顕微鏡の構成を示
す説明図である。
す説明図である。
【図２】本発明の共焦点レ−ザ走査型顕微鏡における、
波長差による共役関係のずれを示す説明図である。
波長差による共役関係のずれを示す説明図である。
１ 光源 ２ コリメ−タ光学系 ７ ビ−ムスプリッタ ８ 検出系レンズ（第２集束レン
ズ） ９ ピンホ−ル １０ フォトダイオ−ド（光電変換素
子） １１ λ／４波長板 １２、１３、１４ 偏向光学系 １６ 集束第１レンズ １７ 対物レンズ １９ 試料面 ２０ 温度制御手段
ズ） ９ ピンホ−ル １０ フォトダイオ−ド（光電変換素
子） １１ λ／４波長板 １２、１３、１４ 偏向光学系 １６ 集束第１レンズ １７ 対物レンズ １９ 試料面 ２０ 温度制御手段
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 半導体レ−ザ光源、該レ−ザ光源からの
レ−ザビ−ムを平行光束とするコリメ−タ光学系、該レ
−ザ光束をＸ、Ｙの２次元平面上に偏向させる偏向光学
系、偏向した平行光束を観察する試料の第１等価面上に
集束させる第１レンズ、前記第１等価面を該試料と関係
ずける対物レンズ、該試料からの戻り光を分離するビ−
ムスプリッタ、該ビ−ムスプリッタにより分離された戻
り光を、第２の試料等価面に集束させる第２レンズ、前
記第２試料等価面上に、配置されるピンポ−ル、該ピン
ホ−ルを通して戻り光を電気信号に変換する光電変換素
子とからなる断面観察用共焦点レ−ザ走査型顕微鏡にお
いて、 前記コリメ−タ光学系、前記偏向光学系、前記第１レン
ズは、波長に依存する軸上の色収差を持たせるか、或い
は、前記第１レンズのみが、波長に依存する軸上色収差
を持たせたものであり、そして、前記半導体レ−ザ光源
は、高速、精密に温度制御する温度制御手段を有し、そ
れにより、前記半導体レ−ザの光出力波長を、前記の温
度制御手段により、該レ−ザ温度を高速、精密に変化さ
せ、前記試料の深さ方向の観察位置を変える断面観察方
式を有することを特徴とする前記断面観察用共焦点レ−
ザ走査型顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18636691A JPH0526635A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 断面観察用共焦点レ−ザ走査型顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18636691A JPH0526635A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 断面観察用共焦点レ−ザ走査型顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0526635A true JPH0526635A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=16187125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18636691A Pending JPH0526635A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 断面観察用共焦点レ−ザ走査型顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0526635A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09101460A (ja) * | 1995-10-06 | 1997-04-15 | Yoshinori Hiraiwa | 共焦点走査光学顕微鏡 |
| US6188514B1 (en) | 1997-02-04 | 2001-02-13 | Olympus Optical Co., Ltd. | Confocal microscope |
| JP2008523370A (ja) * | 2004-12-09 | 2008-07-03 | シロナ・デンタル・システムズ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 共焦点顕微鏡システムの基本原理に基づく測定装置及び方法 |
| JP2008541101A (ja) * | 2005-05-17 | 2008-11-20 | マイクロ−エプシロン・メステヒニク・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カー・ゲー | 物体の表面測定装置およびその表面測定方法 |
| US9377674B2 (en) | 2012-08-07 | 2016-06-28 | Seiko Epson Corporation | Image display device |
| CN108802989A (zh) * | 2018-08-17 | 2018-11-13 | 华中科技大学 | 一种并行多区域成像装置 |
| JP2021530714A (ja) * | 2018-07-24 | 2021-11-11 | ケーエルエー コーポレイション | クロマティック共焦点エリアセンサ |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP18636691A patent/JPH0526635A/ja active Pending
Cited By (8)
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| CN108802989A (zh) * | 2018-08-17 | 2018-11-13 | 华中科技大学 | 一种并行多区域成像装置 |
| CN108802989B (zh) * | 2018-08-17 | 2020-06-02 | 华中科技大学 | 一种并行多区域成像装置 |
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