JPH07174899A - 軟ｘ線顕微鏡、及びアライメント調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可視光観察系組込み軟Ｘ線顕微鏡で、可視光
観察系と軟Ｘ線観察系の照明位置や観察位置を一致させ
ることによって使い勝手のよいものとする。 【構成】 顕微鏡は、軟Ｘ線観察系と可視光観察系の観
察位置を一致させるために、真空容器１１９外から例え
ば可視光観察系の対物レンズを独立調整する駆動手段を
備える。駆動は、フレキシブルシャフト１０、回転導入
機１１等で行う。可視光用対物レンズを真空装置外から
駆動することが可能であるため、軟Ｘ線による観察対象
物の像と可視光による観察対象物の像を比較しながら、
真空容器外から可視光用対物レンズを調整できる。軟Ｘ
線用対物レンズと可視光用対物レンズ間のアライメント
調節が容易に行える。照明位置を一致させるには、軟Ｘ
線用あるいは可視光用のコンデンサを真空容器外から駆
動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軟Ｘ線顕微鏡、及びア
ライメント調整方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】軟Ｘ線領域には、多数の元素の吸収端が
存在している。このため、適当な波長を選べば試料を前
処理することなく高解像でかつ、高コントラストの観察
が可能である。

【０００３】例えば、炭素のＫα吸収端（４４Å）と酸
素のＫα吸収端（２３．７１Å）の間のいわゆる「水の
窓」領域（Water Window領域）においては、水とタンパ
ク質の吸収が大きく異なるため、可視領域ではほとんど
コントラストのない生物試料を前処理することなく生き
た状態のまま観察できる。更に、超精密加工技術の進歩
に伴い、近年、軟Ｘ線を用いるＸ線顕微鏡の開発が盛ん
に行われるようになってきている。

【０００４】上記顕微鏡の光学系を構成するコンデンサ
レンズや対物レンズとしては、例えば反射面に特定の波
長の軟Ｘ線に対して高い反射率を有する多層膜を積層し
てなるシュヴァルツシルト光学系、全反射を利用したウ
ォルター光学系、回折を利用したゾーンプレートなどが
用いられており、このような軟Ｘ線顕微鏡では、空気に
よる軟Ｘ線の吸収をできるだけ抑えるために光学系が真
空中に設置され、使用される。しかし、生物試料は真空
空間では死んでしまうので、生理食塩水等の適当な液体
を満たした容器（この容器を試料容器という）に入れて
保護する必要がある。

【０００５】ここで、使用にあたり、観察光である軟Ｘ
線によってアライメントや観察対象物に対するフォーカ
シングを行う場合にも、軟Ｘ線の吸収を抑えるため上記
の光学系を真空中におく必要があることから、操作性が
悪くなる。また、生物試料によっては軟Ｘ線によってダ
メージを被ることもあるので、軟Ｘ線の被爆量を極力抑
えることが望ましく、真空下においても可視光によるフ
ォーカシングが行えることが望ましい。

【０００６】このため、大気中、真空中のいずれの場合
でもアライメントやフォーカシングを行えるよう、可視
光観察系を組み込む試みがなされており（特開昭６４−
３６００号公報）、本出願人によっても、先に、可視光
観察系を組み込んだＸ線顕微鏡についての提案がなされ
ている（特開平３−２８２３００号公報）。また、可視
顕微鏡ではコントラストに乏しい試料に対して、そのよ
うな試料においても容易に可視光顕微鏡観察をなし得る
よう、位相差顕微鏡を組み込み、試料の位相差の情報を
明暗の差で観察できて、試料への必要以上のＸ線の被爆
を防ぐ提案が本出願人によってなされている（特願平４
−３２６７５４号）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示すもので
は、次のようにして、軟Ｘ線顕微鏡に可視光観察系を組
み込み、可視光による試料の像の観察が行える。図にお
いて、７０１はシンクロトロン放射光（ＳＲ光）をグラ
スホッパー分光機で単色化した軟Ｘ線、７０２はゾーン
プレート光学系からなる軟Ｘ線用コンデンサレンズで、
これは真空容器７０３中に置かれ、軟Ｘ線を観察対象物
である試料７０４に照射する軟Ｘ線用の照明系を構成す
る。７０５はゾーンプレート光学系からなる軟Ｘ線用対
物レンズ、７０６は観察画像を検出するための軟Ｘ線検
出器で、これらも真空容器７０３中に置かれ、試料７０
４からの軟Ｘ線を対物レンズ７０５により軟Ｘ線検出器
７０６上に収束させるよう、軟Ｘ線の拡大結像系を構成
する。

【０００８】上記のような軟Ｘ線光学系に加えて、更に
可視光観察系が設けられる。即ち、図中、７１１は可視
光源、７１２は可視光透過窓、７１３は軟Ｘ線の光路に
挿脱自在に配置可能で可視光源７１１を発し窓７１２か
ら真空容器７０３内に入射する可視光を反射して上記軟
Ｘ線と実質的に同じ光軸に沿って導き可視光コンデンサ
レンズ７２２に入射せしめるミラー、７１４は可視光対
物レンズ７２５と軟Ｘ線検出器７０６との間の光路に挿
脱自在に配置可能で対物レンズ７２５からの可視光を反
射して上記軟Ｘ線の光軸から分離せしめ、軟Ｘ線検出器
７０６と共役な位置に結像せしめるミラーである。ミラ
ー７１３による系はコンデンサレンズ７２２を含んで可
視光を試料７０４に照射する可視光照明系を構成し、ミ
ラー７１４は可視光対物レンズ７２５と共に可視光用の
拡大結像系を構成する。なお、光源７１１からの照明光
はリング状開口を有する円形スリット板７３０を通して
与えられる。

【０００９】また、図のように、真空容器７０３の側壁
に臨みミラー７１４の反射光の出射方向には、ミラー７
１４により分離される光路上の可視光像を観察する接眼
レンズ７１５を設ける。

【００１０】上記のようにして可視光観察系が組み込ま
れており、図示の如くミラー７１３，７１４を光路中に
挿入した状態で、可視光源７１１の点灯により可視光に
よって試料７０４を照射すれば、接眼レンズ７１５を通
して可視光による試料７０４の像の観察が可能である。
更に、検出器７０６が可視光にも感度があればミラー７
１４を設けることなく、軟Ｘ線と可視光の結像光学系を
同軸にできる。

【００１１】ところが、上記のゾーンプレート光学系の
ように原理的に軟Ｘ線用と可視光観察系の光学素子を異
にせざるを得ない場合（即ち、例えば対物レンズとして
軟Ｘ線用対物レンズと可視光用対物レンズが夫々個々に
独立のレンズ７０５、レンズ７２５によるものとして要
求される場合）において、両者の光軸や焦点のずれ等が
あると、両者の光軸や焦点の僅かなずれによっても、試
料面での照明位置や結像面でフォーカスや位置が大きく
異なる場合を招くこととなる結果、可視光観察系を備え
た意義が薄れ、使い勝手が良いとはいえない。

【００１２】可視光観察系の方で、事前に、可視光下で
必要な調整を行い、そうした準備のあと、本来の軟Ｘ線
観察のため実際に軟Ｘ線光学系をもって軟Ｘ線を用いる
顕微鏡観察をしようとしたところが、上記のような両系
間の光軸や焦点などのずれに起因して、その軟Ｘ線光学
系によるときの結像の状態が、その前の可視光光学系に
よったときのそれと異なっていたというのでは、再び
（何度も）操作をやり直すなどする状況を招き、使いづ
らいものとなる。

【００１３】本発明は、上記考察に基づきなされたもの
で、そのような不利、不便を解消し得て、可視光観察系
と軟Ｘ線観察系の照明位置や観察位置を一致させること
によって使い勝手のよい軟Ｘ線顕微鏡を提供しようとい
うものである。また、両系間のアライメントを容易、正
確に行い得る調整方法を提供しようというものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、軟Ｘ線を観察
対象物に照射するコンデンサレンズと、前記観察対象物
からの軟Ｘ線を所定の位置に収束させる対物レンズと、
該軟Ｘ線用対物レンズを支持する部材と、光源からの光
を前記観察対象物に照射する可視光用コンデンサレンズ
と、前記観察対象物からの光を前記軟Ｘ線と実質的に同
じ光軸に沿って導き収束させる可視光用対物レンズと、
該可視光用対物レンズを支持する部材と、前記軟Ｘ線用
対物レンズ支持部材と前記可視光用対物レンズ支持部材
を真空容器内に配置するよう取り付ける手段と、前記観
察対象物の像を検出し、観察する手段とを有する軟Ｘ線
顕微鏡であって、前記可視光用対物レンズと前記軟Ｘ線
用対物レンズとを各々独立に真空容器外から可動させる
手段を備えることを特徴とするものである。また、本発
明は、軟Ｘ線を観察対象物に照射するコンデンサレンズ
と、該軟Ｘ線用コンデンサレンズを支持する部材と、前
記観察対象物からの軟Ｘ線を所定の位置に収束させる対
物レンズと、光源からの光を前記観察対象物に照射する
可視光用コンデンサレンズと、該可視光用コンデンサレ
ンズを支持する部材と、前記観察対象物からの光を前記
軟Ｘ線と実質的に同じ光軸に沿って導き収束させる可視
光用対物レンズと、前記軟Ｘ線用コンデンサレンズ支持
部材と前記可視光用コンデンサレンズ支持部材を真空容
器内に配置するよう取り付ける手段と、前記観察対象物
の像を検出し、観察する手段とを有する軟Ｘ線顕微鏡で
あって、前記可視光用コンデンサレンズと前記軟Ｘ線用
コンデンサレンズとを各々独立に真空容器外から可動さ
せる手段を備えることを特徴とするものである。また、
本発明は、請求項１及び／又は２記載の顕微鏡を用いて
軟Ｘ線用対物レンズと可視光用対物レンズ、及び／又
は、軟Ｘ線用コンデンサレンズと可視光用コンデンサレ
ンズのアライメントを調整することを特徴とするもので
ある。

【００１５】

【作用】本発明においては、可視光観察系と軟Ｘ線観察
系の照明位置や観察位置を一致させることによって使い
勝手のよいものとなる。可視光光学系の可視光用対物レ
ンズを可動させる場合のものでは、可視光用対物レンズ
を真空容器外から駆動することが可能であるため、軟Ｘ
線による観察対象物の像と可視光による観察対象物の像
を比較しながら、真空容器外から可視光用対物レンズを
調整できる。このため、軟Ｘ線用対物レンズと可視光用
対物レンズ間のアライメント調節が容易に行える。軟Ｘ
線光学系の軟Ｘ線用対物レンズを可動させる場合は、軟
Ｘ線用対物レンズを真空容器外から駆動することが可能
であるため、軟Ｘ線による観察対象物の像と可視光によ
る観察対象物の像を比較しながら、真空容器外から軟Ｘ
線用対物レンズを調整できる。このため、軟Ｘ線用対物
レンズと可視光用対物レンズ間のアライメント調節が容
易に行える。また、可視光光学系の可視光用コンデンサ
レンズを可動させる場合のものでは、可視光用コンデン
サレンズを真空容器外から駆動することが可能であるた
め、軟Ｘ線による観察対象物の照明位置と可視光による
観察対象物の照明位置を比較しながら、真空容器外から
可視光用コンデンサレンズを調整できる。このため、軟
Ｘ線用コンデンサレンズと可視光用コンデンサレンズ間
のアライメント調節が容易に行える。軟Ｘ線光学系の軟
Ｘ線用コンデンサレンズを可動させる場合は、軟Ｘ線用
コンデンサレンズを真空容器外から駆動することが可能
であるため、軟Ｘ線による観察対象物の照明位置と可視
光による観察対象物の照明位置を比較しながら、真空容
器外から軟Ｘ線用コンデンサレンズを調整できる。この
ため、軟Ｘ線用コンデンサレンズと可視光用コンデンサ
レンズ間のアライメント調節が容易に行える。

【００１６】上記の本発明における軟Ｘ線用コンデンサ
レンズや軟Ｘ線用対物レンズとしては、シュヴァルツシ
ルト光学系、全反射を利用したウォルター光学系、回折
を利用したゾーンプレートなどを用いることが可能であ
り、可視光用コンデンサレンズや可視光用対物レンズと
してはガラスレンズを用いた光学系、反射鏡光学系、ゾ
ーンプレートを用いた回折光学系のいずれも用いること
ができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１及び図２は、本発明において適用できる光学素
子の調整機能の基本構成例の説明図、図３乃至図５は、
その機能を組み込んだ軟Ｘ線顕微鏡の一実施例を示す図
である。まず、図３の概略図によって本実施例に係る軟
Ｘ線顕微鏡の全体的構成の概要を説明する。

【００１８】本実施例においては、広い波長域の輻射を
発するＳＲ光源（図示せず）を用い、この光源からの放
射光をグラスホッパー分光器等の分光手段（図示せず）
で分光して必要な軟Ｘ線を得ている。分光されたＳＲ光
１０１は軟Ｘ線及び可視光の両者に対し反射率を有する
無酸素銅製の回転放物面からなるコンデンサ１０２に入
射する。本例では、コンデンサレンズとしては、このよ
うな光学系を用いる。

【００１９】コンデンサ１０２へ至るＳＲ光１０１の光
路には、その光路に対しそれぞれ挿脱自在にベリリウム
薄膜１０９、シリコン板１０８を配置する。ベリリウム
薄膜１０９は、ＳＲ光の光路に挿脱自在に取り付けてあ
る可視光カット用のものであり、シリコン板１０８は、
同様にＳＲ光の光路に挿脱自在な、軟Ｘ線カット用のも
のである。それらは、それぞれ可視光カット手段、軟Ｘ
線カット手段を構成し、好ましくはそれらを用いうる。
光路からシリコン板１０８が退避し、ベリリウム薄膜１
０９を挿入してある使用態様の場合、軟Ｘ線を観察対象
である試料に照射することができる。即ち、上記軟Ｘ線
カット用のシリコン板１０８を光路から外し、上記可視
光カット用のベリリウム薄膜１０９を光路に挿入する
と、軟Ｘ線はコンデンサレンズ１０２によって試料１０
３に集光する。これらが、軟Ｘ線照明系を構成する。な
お、コンデンサ１０２には、下記するゾーンプレート光
学系の光軸上にＸ線が入射して後述の検出器に０次光が
入射しないように光軸位置に微小なピンホールをあけて
ある。

【００２０】試料１０３を透過した軟Ｘ線は、ゾーンプ
レート光学系からなる軟Ｘ線用対物レンズ１０４により
検出器１０６上に収束する。なお、検出器１０６は軟Ｘ
線及び可視光の両者に対し感度を持ち、いずれをも検出
可能なものである。これが軟Ｘ線の拡大結像系を構成す
る。

【００２１】上記が軟Ｘ線光学系に関する概要であり、
これらは、大気による軟Ｘ線の吸収を避けるため真空容
器（図中、参照符号１１９を付して示すものは、この真
空容器を概念的に表す（この点は、本例以外の他の例に
おいても同様で、これに準ずる））中におかれている。
なお、上述の検出器１０６は、好ましくは、可視領域の
光にも感度があるＣＣＤ等の半導体軟Ｘ線検出器であ
り、これが試料の像観察のため、真空容器１１９外の例
えばディスプレイ１１０に接続されて用いられる。

【００２２】上記のような軟Ｘ線の光学系に加えて、更
に、可視光観察系が設けられる。図３では省略してある
が、可視観察光学系は図１１に示したものと同様の光
源、リング開口を有するスリット板、移動ミラー及びリ
ング状コンデンサレンズを備えている。そして、光源か
らの光をスリット板により、リング状光束に変換し、更
にリング状コンデンサレンズにより、リング状平行光束
に変換する。移動ミラーをＳＲ光路に挿入することによ
り、このリング状平行光束は、ＳＲ光と同じ光軸に沿っ
てＳＲ光を囲むような光路を形成してコンデンサ１０２
に向かう。なお、リング状コンデンサレンズは移動ミラ
ーをＳＲ光路に挿入したとき反射側となる位置に設け、
リング状光束を反射後に平行光束にしてもよい。可視観
察光学系は、前記シリコン板１０８及びベリリウム薄膜
１０９について、前述の使用態様とは逆の態様でそれら
を使用する。即ち、軟Ｘ線カット用のシリコン板１０８
をＳＲ光路に挿入し、可視光カット用のベリリウム薄膜
１０９を光路から外すと、コンデンサ１０２は前記のよ
うに可視光にも反射率があるので、このコンデンサ１０
２によって可視光は試料１０３に集光する。これらが、
可視光照明系を構成する。このようにコンデンサ１０２
は、本実施例では、可視光観察時、可視光を試料１０３
に照射する可視光光学系のものとしても使用される。一
方、可視光観察系は、ゾーンプレート１０４を通過した
軟Ｘ線を遮らないため中央に開口を有する可視光対物レ
ンズ１０５を別途備える。即ち、かかる対物レンズ１０
５は、試料１０３からの可視光を、軟Ｘ線と実質的に同
じ光路に沿って導き収束させる前記軟Ｘ線対物レンズ１
０４とは異なる可視光用対物レンズで、専ら可視光用の
光学素子として具備させてあり、試料１０３を透過した
可視光は、この対物レンズ１０５により検出器１０６上
に収束する。これが可視光の拡大結像系を構成する。こ
れらも真空容器１１９中におかれている。

【００２３】ここで、可視光対物レンズ１０５は、物点
位置（試料１０３）を像点位置（検出器１０６）に結像
する倍率が軟Ｘ線対物レンズ１０４と等しくかつ、試料
１０３近辺の空間を確保するため試料側から凸凹のレン
ズ構成となっている。このため、軟Ｘ線対物レンズ１０
４と可視光対物レンズ１０５の焦点距離と焦点が同じに
もかかわらず可視光対物レンズ１０５が軟Ｘ線対物レン
ズ１０４よりも検出器側にきている。

【００２４】上述のように、本例では、可視観察機能付
き軟Ｘ線顕微鏡の対物レンズが、軟Ｘ線用と可視光用と
の両光学系でそれぞれ別個のものとして組み込まれると
ともに、更にこれに加えて、両系の観察位置を一致・調
整させるために、可視光用対物レンズ１０５を軟Ｘ線用
対物レンズ１０４とは独立に真空容器１１９外から駆動
し得るようにする手段を備える。あるいは、これに代え
もしくはこれとともに、軟Ｘ線用対物レンズ１０４を可
視光用対物レンズ１０４とは独立に真空容器１１９外か
ら駆動し得るようにする手段を備える。

【００２５】ここで、この点について、図１，２を参照
して述べる。これらは、本発明における要部の一につい
ての概念を表すものでもあり、図１Ａは調整の対象とな
る光学素子のホルダの、一部を破断面として正面からみ
た状態、同Ｂは同じくその側面からみた状態、図２は顕
微鏡の真空容器（真空装置）に取り付けた状態を示すも
のである。図１をもとにして、光学素子を真空容器外か
ら駆動する手法を説明すると、図中、１は光学素子、２
は光学素子ホルダをそれぞれ示し、ここでは、光学素子
１を光学素子ホルダ２と光学素子押え７で光軸方向の移
動を阻止し、３組のベアリングボール４，４，４とネジ
３，３，３（図１Ｂ）で光軸と垂直な方向の位置を調整
するようになす。また、この光学素子ホルダ２は、３組
の押しネジ５，５，５と引きネジ６，６，６によって基
板８に支持されている。この３組の押しネジと引きネジ
を調整することによって、光学素子１の光軸方向の位置
とアオリの調整を行うことができる。

【００２６】基板８については、図２Ａに示すように、
これを真空容器１１９内に取け付けられたステージ１２
に固定するものとする。そして、それぞれ上記調整用の
ネジ３，３，３、押しネジ５，５，５、引きネジ６，
６，６の個々を、例えばフレキシブルシャフト１０と回
転導入機１１で図の如く真空容器１１９外から駆動すれ
ば、光学素子１は基板８とは独立に調整することができ
る。回転導入機１１は、容器壁に気密に取り付けられる
ている。なお、フレキシブルシャフトを用いる代わり
に、図２Ｂに示すように、押しネジ５，５，５及び引き
ネジ６、６、６を回動させるための真空用モータ１３を
基板８に設け、コントローラ１５（モータコントロー
ラ）を介してこのモータを制御することにより調整を行
うようにしてもよい。ここで、１４はコントローラ１５
とモータ１３とを接続するために容器壁に設けた端子
（電流導入端子）、１６はコードである。（容器壁への
取付け等の点は、後記のものも同様である）。こうし
て、真空装置外からの駆動、調整が可能である。なお、
必要に応じ、ステージ１２の調節も含めることができ
る。

【００２７】図３に戻り、本実施例顕微鏡においては、
更に、前記の軟Ｘ線用対物レンズ１０４と可視光用対物
レンズ１０５とが、図１の機構を用いて支持されて、そ
れぞれ真空容器１１９から駆動できる構成のものとす
る。図４（ホルダ側断面図、正面図）に示すようなレン
ズ枠１１３（鏡筒）を用い、また、図５（真空容器内に
取り付けた図）に示すようなユニバーサルジョイント１
１４と回転導入機１１５、フレキシブルシャフト１１６
と回転導入機１１７、並びに光学ステージ１１８を用い
て、これを実現する。

【００２８】具体的には、軟Ｘ線用対物レンズ１０４と
可視光用対物レンズ１０５は、図４に示す如く、レンズ
枠１１３中に図１の機構を用いて支持されており、各レ
ンズ１０４，１０５側ごと円周方向に等角度（１２０
度）間隔で３つ配した計６本のネジ１４５及びそれに対
応する計６個のベアリングボール１４６（図４Ａでは、
それぞれにつき、各１つのみ表れているが、基本配置構
成等は図１Ａの位置調整用ネジ３の場合と同様である）
で、それぞれ独立に光軸と垂直な方向に調節できる。こ
こに、可視光用対物レンズ側の凸レンズ及び凹レンズの
それぞれ単体は、環状の固着具１０５ａにとめてあり、
軟Ｘ線用対物レンズ側では、そのレンズ単体は固着具１
０４ａにとめてあり、それぞれ対応するベアリングボー
ル１４６がその固着具外周面に当接する構成である。

【００２９】また、各レンズ側ごと３つ配した他の６本
のネジ１１１（図４Ａでは、それぞれの側につき、各２
本のみ表れており、図４Ｂでは可視光用対物レンズ１０
５側につきその調整用の３本の各ネジ１１１，１１１，
１１１が表れている）で、それぞれ独立に光軸方向とア
オリの位置調整ができる。なお、ここで、前記図１では
押し引きネジ（ネジ５，ネジ６）の組み合わせで光軸方
向とアオリの位置調節を行うものであったが、ここで
は、その押しネジの代わりに、各レンズ側ごと３つスプ
リング１１２（図４Ａでは、それぞれにつき各２つのみ
表れているが、それらは各３本ずつの引きネジ１１１，
１１１，１１１に対応して個々に設けられている）を用
いてある。

【００３０】更に、レンズ枠１１３は、図５に示す如
く、真空容器１１９内のステージ１１８に固定されてい
て、軟Ｘ線用対物レンズ１０４側の上記光軸方向とアオ
リの位置調整用のネジ１１１の３本は３組のユニバーサ
ルジョイント１１４と回転導入機１１５（図５Ａでは、
その２組のみ表れている）によって、また可視光用対物
レンズ１０５側のそのネジ１１１の３本は３組のユニバ
ーサルジョイント１１４と回転導入機１１５（図５Ａで
は、その２組のみ表れており、同図Ｂでは可視光用対物
レンズ１０５側につきその３つの各回転導入機１１５，
１１５，１１５が表れている）によって、真空容器１１
９外から駆動できる。また、軟Ｘ線用対物レンズ１０４
側の前記光軸と垂直な方向についての位置調整用ネジ１
４５の３本は３組のフレキシブルシャフト１１６と回転
導入機１１７（図５Ａでは、その１組のみ表れている）
によって、また可視光用対物レンズ１０５側の同様の調
整用ネジ１４５の３本は３組のフレキシブルシャフト１
１６と回転導入機１１７（図５Ａでは、その１組のみ表
れており、同図Ｂではその３つの各回転導入機１１７，
１１７，１１７が表れている）によって、真空容器１１
９外から駆動できる。

【００３１】真空容器１１９外から可視光観察系の対物
レンズ１０５単独を調整する駆動手段は、上述のネジ１
１１、スプリング１１２、ユニバーサルジョイント１１
４、回転導入機１１５、ネジ１４５、ベアリングボール
１４６、フレキシブルシャフト１１６、回転導入機１１
７を含んで構成でき、真空容器１１９外から軟Ｘ線観察
系の対物レンズ１０４単独を調整する駆動手段は、上述
のネジ１１１、スプリング１１２、ユニバーサルジョイ
ント１１４、回転導入機１１５、ネジ１４５、ベアリン
グボール１４６、フレキシブルシャフト１１６、回転導
入機１１７を含んで構成できる。

【００３２】本実施例は、上記のような構成になってい
る。かかる軟Ｘ線顕微鏡では、可視光用対物レンズ１０
５を真空装置外から駆動することが可能であるため、軟
Ｘ線による像と可視光による像を比較しながら、真空容
器１１９外からその可視光用対物レンズ１０４を調整で
きる。このため、軟Ｘ線用対物レンズ１０４と可視光用
対物レンズ１０５間のアライメント調節が容易に行え
る。

【００３３】また、これによると、軟Ｘ線用対物レンズ
１０５を真空装置外から駆動することが可能で、軟Ｘ線
による像と可視光による像を比較しながら、真空容器１
１９外からその軟Ｘ線用対物レンズ１０４を調整でき、
軟Ｘ線用対物レンズ１０４と可視光用対物レンズ１０５
間のアライメント調節が容易に行える。

【００３４】以下に、本構成を用いたアライメント調整
方法の好適例を含めて、使用法等を述べると、これにつ
いては下記するような手順に従いアライメントを行うこ
とができる。即ち、例えば、格子状の金属パターン等、
アライメントを行いやすい適当な物体を試料１０３の位
置に配置し、まず初めに、ベリリウム薄膜１０９をＳＲ
光１０１の光路に挿入してシリコン板１０８を光路から
外したとき（軟Ｘ線が照射される状態）に得られる軟Ｘ
線像を、真空容器１１９外のディスプレイ１１０を見な
がら回転導入機１１５及び１１７を用いて、ゾーンプレ
ート軟Ｘ線対物レンズ１０４のアライメントを行う。次
に、先に述べた移動ミラーをＳＲ光路中に挿入して可視
光をＳＲ光路に導入するとともに、ベリリウム薄膜１０
９を光路から外してシリコン板１０８を光路へ挿入した
とき（可視光が照射される状態）に得られる可視光像と
先の軟Ｘ線像と比較しながら、回転導入機１１５及び１
１７を用いて、可視光用対物レンズ１０５のアライメン
トを行う。このような操作でアライメントが実現でき、
軟Ｘ線光学系と可視光光学系間のアライメントは容易で
あり、また正確に行える。なお、Ｘ線による像と可視光
による像の比較は、移動ミラー、ベリリウム薄膜、シリ
コン板１０８の挿脱により、Ｘ線像と可視像とを切換え
て観察すればよいが、両画像を同時に見る必要がある場
合は、一方の画像を適当な記憶手段に記憶しておき、２
つの画像を重ねて表示する等してもよい。

【００３５】上記の手法によって、一度アライメントを
行った対物レンズ枠（ここでは、軟Ｘ線用対物レンズ１
０４も可視光用対物レンズ１０５も、そのいずれもが可
動な、共通のレンズ枠１１３）は、もはや軟Ｘ線による
像と可視光による像が完全に一致している。従って、こ
れ以後に対物レンズの位置合わせが更に必要な場合は、
可視光観察系を用いて対物レンズ枠１１３の位置合わせ
を行えば自動的にＸ線観察系の位置合わせも行われる。
また、このような調整済みの対物レンズであれば、本実
施例のように真空容器外から各対物レンズを駆動する機
構１１５や１１７等の機構がついていない顕微鏡でも、
その対物レンズ枠１１３のみを対象として、つまりレン
ズ枠１１３全体で可視光観察系によるアライメントをす
るだけで十分である。

【００３６】更に、上述の構成の顕微鏡（図３，４，
５）を、軟Ｘ線用と可視光用の２つの対物レンズからな
る対物レンズの組のアライメント専用の顕微鏡として考
えると、この顕微鏡によってアライメントを行った対物
レンズは常に、レンズ枠と光軸の関係が一定であるた
め、通常の可視顕微鏡に用いられるレボルバー式の対物
レンズ交換方法を用いる軟Ｘ線顕微鏡の対物レンズとし
て用いることができる。

【００３７】また、いままで述べてきたところから、対
物レンズ調整方法として、軟Ｘ線観察系と可視光観察系
の観察対象物の観察位置を比較しながら、真空容器外か
ら可視光観察系の対物レンズのみを駆動する調整方法が
提供され、また、調整方法として、軟Ｘ線観察系と可視
光観察系の観察対象物の観察位置を比較しながら、真空
容器外から軟Ｘ線観察系の対物レンズのみを駆動する調
整方法が提供される。また、こうしてアライメント調節
が行われたものを組付け部品として用いて、同一または
類似仕様の光学系構成の軟Ｘ線顕微鏡を製作し、利用者
に提供することができる。即ち、軟Ｘ線観察系と可視光
観察系の観察位置を比較しながら、真空容器外から可視
光観察系の対物レンズを独立して駆動する上記調整方法
で調整を行った対物レンズを使用した軟Ｘ線顕微鏡を得
ることができ、また、軟Ｘ線観察系と可視光観察系の観
察位置を比較しながら、真空容器外から軟Ｘ線観察系の
対物レンズを独立して駆動する上記調整方法で調整を行
った対物レンズを使用した軟Ｘ線顕微鏡を得ることがで
きる。更には、顕微鏡以外の対物レンズを用いる軟Ｘ線
光学系（例えば軟Ｘ線露光装置）にも利用できる。

【００３８】この場合において、上記のアライメント専
用の顕微鏡は、そのようなアライメント調整専用顕微鏡
による調整方法で調整を行うことにより得られることと
なるアライメント調整済み対物レンズ系部品ための製作
装置でもあり、従って、これにより得られたものを組付
け部品アッセンブリー体として用いて組み立てを行うこ
とによって、上記の軟Ｘ線顕微鏡を実際の軟Ｘ線顕微鏡
観察の現用機として製作、完成することができる。アラ
イメント調整後のその軟Ｘ線顕微鏡自体が軟Ｘ線顕微鏡
観察の現用機として使用できるのは勿論いうまでもない
ことであるが、上記の調整、製作装置のような用途に使
用する場合も、その製品としてそれぞれ得られる対物レ
ンズの組は、性能が均質であるため、組み立てられた他
のそれぞれの軟Ｘ線顕微鏡も良質な品質を有するものと
なる。よって、それらの軟Ｘ線顕微鏡においても、軟Ｘ
線光学系及び可視光光学系の両者の光軸のずれ等に起因
して実際の使用にあたって、使いづらい状況を招くとい
ったことも避けられることになり、使い勝手のよいもの
となる。以上の点については、後記各例のものにおいて
も、上記に準じて、同様のことがいえるものである。

【００３９】図６及び図７は、本発明の他の実施例（第
２実施例）を示す。本実施例でも、基本的な構成は、前
記実施例（第１実施例）のものに準じたもので、ゾーン
プレート光学系からなる軟Ｘ線用の対物レンズとこれと
は別個に可視観察光学系に可視光用対物レンズを用いる
構成である。一方、その可視光観察系では、本実施例で
は暗視野顕微鏡観察が行えるようになす。以下、本実施
例の要部を説明する。

【００４０】図６に示すように、本実施例でも、この顕
微鏡は、グラスホッパーで分光したＳＲ光２０１を可視
光にも反射率を有する無酸素銅製の回転放物面形状から
なるコンデンサ２０２に入射させる。ＳＲ光２０１の光
路に挿脱自在に取り付けてある可視光カット用のベリリ
ウム薄膜２０９は、これを図示のように光路に挿入する
と、第１実施例の場合と同様にして、軟Ｘ線はコンデン
サレンズ２０２によって試料２０３に集光する。これら
が、軟Ｘ線照明系を構成する。ここで、本実施例では、
ベリリウム薄膜２０９には、ゾーンプレートの光軸上に
Ｘ線が入射して検出器に０次光が入射していように光軸
位置に微小な軟Ｘ線の吸収体２１０を設けている。

【００４１】試料２０３を透過した軟Ｘ線は、ゾーンプ
レート光学系からなる軟Ｘ線対物レンズ２０４により、
前記例と同様の可視光にも感度がある軟Ｘ線検出器２０
６上に収束される。本実施例ではまた、図示の如くに、
可視光カット用の液晶シャッター２０７を備える。これ
は、真空中でも使用可能であるように封入してあり、軟
Ｘ線による観察時には該シャッターは閉じている。これ
らが軟Ｘ線の拡大結像系を構成する。そして、第１実施
例と同様、上記のものは、大気による軟Ｘ線の吸収を避
けるため真空容器２１９中におかれている。

【００４２】本顕微鏡は、上記のような軟Ｘ線の光学系
に加えて、更に可視光観察系が設けられるが、本実施例
における可視光観察系は、以下の如く暗視野顕微鏡を構
成している。即ち、図示は省略したが、可視観察光学系
は可視光を発する光源と、光源からの光を平行光束に変
換するコリメータレンズと、この平行光束をＳＲ光路に
導入するための移動ミラーとを備えている。そして、移
動ミラーをＳＲ光路中に挿入するとともに、ベリリウム
薄膜２０９を光路から外すと、コンデンサ２０２は可視
光にも反射率があるのでこのコンデンサ２０２によって
可視光は試料２０３に集光する。これらが、可視光照明
系を構成する。ここで、この実施例では、第１実施例と
異なり、可視光はリング状光束に変換することなくＳＲ
光２０１と重複する光路を通って試料２０３に照射され
る。一方、軟Ｘ線対物レンズ２０４と別に設けた可視光
対物レンズ２０５は中央に開口を有している。このた
め、試料２０３からの光のうち０次光はこの開口に入射
するため対物レンズには入射せず、結像に寄与しない。
よって、高次光（図６の破線表示）が検出器２０８上に
収束することになる。なお、このときは、液晶シャッタ
ー２０７は開けられているものである。このようにして
可視光の結像光学系が構成されている。上記のものも真
空容器２１９中におかれている。

【００４３】更に、本実施例においては、真空容器２１
９内に配置される上述の軟Ｘ線用対物レンズ２０４と可
視光用対物レンズ２０５は、前記第１実施例によるもの
にあっては相互に一方が他方と独立して可動させられる
よう組み合わされ取り付けられていたのに対し、次のよ
うな構成で組み合わされている。

【００４４】図７Ａ，Ｂに例を示すように、例えば、一
方の対物レンズである可視光用対物レンズ２０５が図Ａ
に示す如く基板２１３（対物レンズ基板）に固定支持さ
れている。可視光用対物レンズ２０５は、基板２１３と
一体的にとめてあり、故にその移動は基板２１３自体を
動かすことによって行える。もう一方の軟Ｘ線用対物レ
ンズ２０４は、光学素子（この例にあっては、軟Ｘ線用
対物レンズ）ホルダ２４２によりかかる基板２１３に対
し、基本的には前記図１の機構を用いて支持されてい
る。ここで、レンズ単体は、固着具２０４ａにはめ込ん
である。固着具２０４ａは、そのレンズ単体をとめてあ
る内部環状部分、外部環状部分、その間を連結する連結
部分からなり、ベアリングボール２４６，２４６，２４
６はその外部環状部分外周面に当接させる。

【００４５】基板２１３は、本実施例では図６，７でと
もに図示を省略した、真空容器２１９中に設置されたス
テージに固定されており、また、軟Ｘ線対物レンズ２０
４は３本のネジ２４５，２４５，２４５及び各対応する
ベアリングボール２４６，２４６，２４６でそれぞれ独
立に光軸と垂直な方向に調節できる。また、他の３本の
ネジ２１１（図７Ａでは、２本のみ表れている）でそれ
ぞれ独立に光軸方向とアオリの位置調整ができる。ここ
で、図１では押し引きネジで光軸方向とアオリの位置調
節を行う構成であることは既に述べたが、本例では、押
しネジの代わりにスプリング２１２（図７Ａでは、２つ
のみ表れているが、それらは３本の引きネジ２１１，２
１１，２１１に対応して個々に設けられている）を用い
てあるのは、第１実施例と同じである。

【００４６】そして、軟Ｘ線対物レンズ２０４の駆動、
調整に関しては、例えば前記図２Ａあるいは同図Ｂや図
５による構成を用いることができる。ここでは、第１実
施例と同じように図４に示したものと同様の機構（ユニ
バーサルジョイント１１４及び回転導入機１１５、フレ
キシブルシャフト１１６及び回転導入機１１７）を適用
してあり、従って、真空容器２内が真空状態にあって
も、これを用いて当該真空容器２１９外から駆動でき
る。

【００４７】本実施例は、上記のような構成になってい
るから、第１実施例と同様の作用効果を奏する。本実施
例の軟Ｘ線顕微鏡においては、軟Ｘ線観察系と可視光観
察系の観察対象物の観察位置を一致させるために、真空
容器２１９外からその内部が真空であっても軟Ｘ線観察
系の対物レンズのみを独立して調整しうる駆動手段を備
えており、軟Ｘ線観察系と可視光観察系の観察対象物の
観察位置を比較しながら、かかる真空容器２１９外から
軟Ｘ線用対物レンズ２０４を駆動する調整方法によっ
て、アライメント調整を行える。

【００４８】これは、具体的には、次のようにして実施
できる。即ち、まず、初めに、可視光カット用のベリリ
ウム薄膜２０９をＳＲ光路から外しておき、先の移動ミ
ラーをＳＲ光路中に挿入した状態で、液晶シャッター２
０７を開けたときに得られる可視光像を用いて可視光用
対物レンズ２０５のアライメントを、基板２１３を固定
しているステージ（不図示）を調節して行う。このアラ
イメントは、可視光を用いて行えることから、大気中に
おいても可能である。

【００４９】次に、ベリリウム薄膜２０９を光路に挿入
して得られる軟Ｘ線像を真空容器２１９外のディスプレ
イ等を見ながら、ゾーンプレート軟Ｘ線対物レンズ２０
４のアライメントを行うものである。ここで、このアラ
イメントは、空気による軟Ｘ線の吸収を抑えるためには
真空中で行うのがよく、よってかかる意味で真空中で行
う必要がある。それ故、真空容器２１９はこのときは真
空状態とされる。しかして、真空容器２１９中が真空で
も、第１実施例と同様、軟Ｘ線用対物レンズの調整、駆
動を行いたいときは、当該容器外からそれを独立してな
し得るのであり、軟Ｘ線用対物レンズ２０５を真空装置
外から駆動することが可能であるため、軟Ｘ線による観
察対象物の像と可視光による観察対象物の像を比較しな
がら、真空容器２１９外から軟Ｘ線用対物レンズ２０４
を調整できる。このため、軟Ｘ線用対物レンズ２０４と
可視光用対物レンズ２０５間のアライメント調節が容易
に行える。

【００５０】本例によると、図６及び図７に従って説明
した構成の顕微鏡を用いて、上述の如き方法をもって軟
Ｘ線用対物レンズ２０４と可視光用対物レンズ２０５の
アライメントの調整を達成する調整方法が実現でき、本
発明はこのような方法で実施することもできる。

【００５１】また、上記の手法によって、一度アライメ
ントを行った対物レンズ基板２１３は、もはや軟Ｘ線に
よる像と可視光による像が完全に一致しているので、今
後は真空容器外から各対物レンズを駆動する機構がつい
ていない顕微鏡でも、対物レンズ基板２１３のみを可視
光観察系によるアライメントを行うだけで十分である等
の点についても、第１実施例の場合と同様である。

【００５２】更に、可視光観察系が暗視野顕微鏡を構成
しており、かかる暗視野顕微鏡では、上述のアライメン
トのための調整方法の実施時でも、もしくはその調整後
に現に当該調整済み顕微鏡が種々の観察対象の試料に対
する軟Ｘ線顕微鏡観察の現用機として稼働する場合にお
いてその適用試料の位置合わせ等を可視光観察系で行う
ときも、あるいはアライメント専用の顕微鏡として専ら
使用される場合におけるその調整時でも、または、その
ようなアライメント調整専用顕微鏡による上述の調整方
法で調整を行った結果得られる対物レンズを使用した軟
Ｘ線顕微鏡（即ち、軟Ｘ線観察系と可視光観察系の観察
位置を比較しながら、真空容器外から軟Ｘ線観察系の対
物レンズのみ独立して駆動する調整方法で調整を行った
対物レンズの組を使用した軟Ｘ線顕微鏡であり、その軟
Ｘ線用対物レンズと可視光用対物レンズのアライメント
の調整がなされた対物レンズ系の部品部分を、それぞれ
組付け部品アッセンブリー体としてその供給を受けて現
用機として製作、完成されることとなる、他の同一また
は類似仕様の光学系構成（図６）の軟Ｘ線顕微鏡）にお
いて実際の適用試料の位置合わせ等を可視光観察系で行
う場合にも、観察対象物からの０次の透過光は可視光用
対物レンズ２０５に入射することなく、散乱光または回
折光による像を得ることができ、暗いバックグラウンド
のなかに、散乱または回折を引き起こす部分のみが輝い
て見える。アライメント調整の際の可視光による像観察
にあたっても、可視領域の光にも感度がある検出器２０
６を通し、こうした可視光による暗視野顕微鏡観察が可
能となる。

【００５３】可視光観察系をもって暗視野顕微鏡を構成
すると、観察対象物による散乱光や回折光によって、通
常の明視野可視顕微鏡ではコントラストの少ないものに
おいても、コントラストもつき、容易に観察対象の試料
の位置合わせも可能となる。それ故、可視光によって観
察対象物の位置合わせやフォーカシングを行うことがで
きる。本例に従う調整方法では、最初に可視光用対物レ
ンズ側での調整を行うところ、その最初の調整のため初
めて可視光像を得る場面で、その必要な部分を視野内
（ディスプレイ面等）に移動させたいといったようなと
きも、上述の暗視野顕微鏡観察で行え、軟Ｘ線によって
観察しながら移動させるという必要はない。特に、実際
の軟Ｘ線顕微鏡観察の場合、可視光によって、その観察
対象物の位置合わせやフォーカシングを行うことができ
ることから、軟Ｘ線による観察下での位置合わせやフォ
ーカシングを行わないで済む分、試料への必要以上の軟
Ｘ線の被爆を防ぐことが可能で、この点でも、生物試料
を前処理せず、非染色でもできるだけ自然のままの状態
で観察できる軟Ｘ線顕微鏡の利点を有効に発揮させられ
ることになる。更に、暗視野顕微鏡観察であれば、明視
野顕微鏡では確認できない分解能以下の試料に対して
も、対応できる。使用する試料が、通常の明視野顕微鏡
では分解能以下の大きさで観察できないといった試料で
あってさえも、散乱光または回折光が多いとその存在を
暗いバックグラウンドの内に輝点として容易に観察でき
るものとなる。従って、そのような試料においても、軟
Ｘ線による観察下での位置合わせやフォーカシングの必
要をなくせることとなる。

【００５４】なお、本実施例では、独立して駆動、調整
可能なのは軟Ｘ線用対物レンズの方としたが、これとは
逆に、同様に軟Ｘ線観察系と可視光観察系の観察位置を
一致させるために、真空容器外から可視光観察系の対物
レンズのみを独立調整する駆動手段を備えるようにして
実施してもよい。この場合においては、調整方法として
は、軟Ｘ線観察系と可視光観察系の観察位置を比較しな
がら、真空容器外から可視光観察系の対物レンズを駆動
する調整方法とでき、また、こうして軟Ｘ線用対物レン
ズと可視光用対物レンズ間のアライメント調節を行った
ものを組付け部品として供給されて製作される軟Ｘ線顕
微鏡が得られる。軟Ｘ線観察系と可視光観察系の観察位
置を比較しながら、真空容器外から可視光観察系の対物
レンズのみ駆動する調整方法で調整を行った対物レンズ
の組を使用した軟Ｘ線顕微鏡を提供することができる。

【００５５】次に、本発明の更に他の実施例（第３実施
例）について、図８乃至図１０により説明する。本実施
例は、軟Ｘ線用のコンデンサレンズとこれとは別個に可
視光用のコンデンサレンズを用いる構成の顕微鏡の場合
の例である。以下、本実施例の要部を説明する。

【００５６】本実施例においては、光源はレーザプラズ
マ光源であり、図８に示すように、この顕微鏡は高出力
パルスＹＡＧレーザからのレーザ光４１１を集光レンズ
４１０で鉄ターゲット４０１上に集光し、白色のレーザ
プラズマ光を発生させる。

【００５７】レーザプラズマ光で発生した光は、多層膜
分光素子４０２で分光された後、ゾーンプレート光学系
による軟Ｘ線用コンデンサ４０４に入射する。多層膜分
光素子４０２へ至る光路には、その光路に挿脱自在な軟
Ｘ線カット用のシリコン板４０８と、同様にその光路に
挿脱自在に取り付けてある可視光カット用のベリリウム
薄膜４０９とが設けれる。ここで、多層膜分光素子４０
２は所定の波長の軟Ｘ線に対して反射率分布を持つ多層
膜を被覆してなるもので、これは可視光に対しても大き
な反射率を有するため、可視光用ミラーとしても使用で
きる。上記シリコン板４０９を光路から外し、ベリリウ
ム薄膜４０９を光路に挿入すると、軟Ｘ線は軟Ｘ線用コ
ンデンサレンズ４０４によって試料４０５に集光する。
これらが、軟Ｘ線照明系を構成する。なお、ベリリウム
薄膜４０９には、本例でも、ゾーンプレートの光軸上に
Ｘ線が入射して検出器に０次光が入射しないように光軸
位置に微細な軟Ｘ線の吸収体を設けてある。

【００５８】試料４０５を透過した軟Ｘ線は、本実施例
の場合、シュヴァルツシルト多層膜光学系からなるシュ
ヴァルツシルト型対物レンズ４０６（軟Ｘ線用対物レン
ズ）に向かい、この対物レンズ４０６により、前記各例
と同様の可視光にも感度がある軟Ｘ線検出器４０７上に
収束される。これらが軟Ｘ線の拡大結像系を構成する。
そして、上記のものは、これも前記各例と同様に、大気
による軟Ｘ線の吸収を避けるため真空容器４１９中にお
かれている。ここに、対物レンズ４０６を構成するシュ
ヴァルツシルト光学系は、所定の波長の軟Ｘ線に対して
反射率分布を持つ多層膜を被覆してなるもので、これは
可視光に対しても大きな反射率を有するため、可視光用
レンズとしても使用できる。なお、図中、ｆ１，ｆ２
は、それぞれかかるシュヴァルツシルト型対物レンズ４
０６の凹面鏡と凸面鏡の中心である。

【００５９】上記のような軟Ｘ線の光学系に加えて、更
に可視光観察系が設けられる。本実施例における可視光
観察系は以下の如く暗視野顕微鏡を構成している。即
ち、可視光カット用のベリリウム薄膜４０９を光路から
外し、軟Ｘ線カット用のシリコン板４０８を光路に挿入
すると、レーザプラズマ光は可視光以外はカットされ、
多層膜分光素子４０２で反射した後に、前記軟Ｘ線用対
物レンズ４０４とは別に備えられる図示の可視光用コン
デンサレンズ４０３に入射する。可視光はこのコンデン
サレンズ４０３によって試料４０５に入射する。これら
が、可視光照射系を構成する。試料４０５を透過した光
は対物レンズ４０６へ入射し、検出器４０７上に収束さ
れる。これが、可視光拡大系を構成する。上記のものも
真空容器４１９中におかれる。

【００６０】更に、本実施例においては、真空容器４１
９内のそれら軟Ｘ線用コンデンサ４０４と可視光用コン
デンサレンズ４０５が、次のような構成で組み合わされ
て配置される。この場合の基本的な構成については、前
記第２実施例のものと同様である。

【００６１】即ち、例えば、一方の軟Ｘ線用コンデンサ
４０４は図９に示す如く基板４１３（コンデンサ基板）
に固定支持されており、他方の可視光用コンデンサレン
ズ４０３は基板４１３に図１の機構を用いて支持され
る。ここに、軟Ｘ線用コンデンサ４０４は、固着具４０
４ａで基板４１３と一体的にとめてある。可視光用コン
デンサレンズ４０３は、光学素子（この例にあっては、
可視光用コンデンサレンズ）ホルダ４４２により基板２
１３に対し、基本的には前記図１の機構を用いて支持さ
れており、そのレンズ単体は、環状の固着具４０３ａに
はめ込んである。

【００６２】基板４１３は、第２実施例の場合と同様に
して、真空容器４１９中に設置されたステージ（図示省
略）に固定されており、可視光用コンデンサレンズ４０
３は、図９Ｂ，図１０に示すように、３本のネジ４４
５，４４５，４４５及び各対応するベアリングボール４
４６，４４６，４４６でそれぞれ独立に光軸と垂直な方
向に調節できる。ベアリングボール２４６，２４６，２
４６は固着具４０３ａの外周面に当接している。また、
他の３本のネジ４１１（図９Ｂでは、２本のみ表れてい
る）でそれぞれ独立に光軸方向とアオリの位置調整がで
きる。ここで、図１では押し引きネジで光軸方向とアオ
リの位置調節を行う構成であるのに対し、本実施例も、
前記第１，第２実施例と同様、ここでは、その押しネジ
の代わりにスプリング４１２（図９Ｂでは、２つのみ表
れているが、それらは３本の引きネジ４１１，４１１，
４１１に対応して個々に設けられている）を用いる構成
を採用してある。そして、可視光用コンデンサレンズ４
０３の駆動に関しては、ここでも、第１実施例と同じよ
うに図４に示したものと同様の機構を用いて真空容器４
１９外から駆動できる構成を採用してある。

【００６３】本実施例は、上記のような構成になってい
るから、対物レンズ側について適用した前記実施例の場
合に準じ、同じようなことが実現される。即ち、前記例
のいずれのものも、観察対象物の観察位置を一致させる
ことによって使い勝手のよいものとできるものであった
が、これに対し軟Ｘ線観察系と可視光観察系の照明位置
を一致させて使い勝手のよいものとしようというもので
あり、本実施例の軟Ｘ線顕微鏡の場合は、軟Ｘ線観察系
と可視光観察系の観察対象物の照明位置を一致させるた
めに、真空容器４１９外から可視光観察系のコンデンサ
レンズ４０３のみを独立して調整しうる駆動手段を備
え、軟Ｘ線観察系と可視光観察系の観察対象物の照明位
置を比較しながら、真空容器４１９外から可視光用のコ
ンデンサレンズ４０３を駆動する調整方法によって、ア
ライメント調整を行える。

【００６４】上記構成において、アライメント調整は次
のようにして行える。初めに、ベリリウム薄膜４０９を
光路に挿入し、かつシリコン板４０８を光路から外して
得られるＸ線像を用いて軟Ｘ線用コンデンサ４０４のア
ライメントを、基板４１３を固定しているステージ（不
図示）を調節して行う。次に、シリコン板４０８を光路
に挿入し、かつベリリウム薄膜４０９を光路から外して
得られる可視光の像を真空容器４１９外のディスプレイ
等を見ながら、可視光コンデンサレンズ４０３のアライ
メントを、上記した調整、駆動のための機構を用いて真
空容器４１９外から行うものである。この場合、これら
のアライメントは、ぞれそれの操作を通し真空中で行う
のがよく、本例ではそうするものとする。

【００６５】このようにして、アライメント調整が行
え、可視光用コンデンサレンズ４０３を真空装置外から
駆動することが可能であるため、軟Ｘ線による観察対象
物の照明位置と可視光による観察対象物の照明位置を比
較しながら、真空容器４１９外から可視光用コンデンサ
レンズ４０３を調整できる。このため、軟Ｘ線用コンデ
ンサレンズ４０４と可視光用コンデンサレンズ４０３間
のアライメント調節が容易に行える。

【００６６】また、本例によると、図９乃至図１０によ
る構成の顕微鏡を用いて、上述の如く軟Ｘ線観察系と可
視光観察系の観察対象物の照明位置を比較しながら、真
空容器４１９外から可視光観察系のコンデンサレンズ４
０３のみ独立して駆動する調整方法が実現でき、本発明
はこのような方法で実施することもできる。

【００６７】また、上記の手法によって、一度アライメ
ントを行ったなら、コンデンサ基板４１３は、もはや軟
Ｘ線による集光位置と可視光による集光位置が完全に一
致している。従って、対物レンズについての第１実施例
の場合や第２実施例の場合と同じようなことがいえる。
即ち、今後は真空容器外から各コンデンサを駆動する機
構がたとえついていない顕微鏡でも、コンデンサレンズ
基板４１３のみを可視光観察系によるアライメントを行
うだけで十分である。

【００６８】また、上記のアライメント調整方法のため
のアライメント専用の顕微鏡として用いることができる
点についても、同様であり、また、そうしてアライメン
ト調節が行われたれたものを組付け部品として用いて、
同一または類似仕様の軟Ｘ線顕微鏡を製作するようにす
るとよいのも同様である。更には、顕微鏡以外でコンデ
ンサを用いる軟Ｘ線光学系（例えば、光電子分光分析
器）にも利用できる。本例の場合は、軟Ｘ線観察系と可
視光観察系の観察対象物の照明位置を比較しながら、真
空容器外から可視光観察系のコンデンサレンズのみ独立
して駆動する調整方法で調整を行ったコンデンサを使用
した軟Ｘ線顕微鏡が得られることになる。

【００６９】なお、本実施例では、独立して駆動、調整
可能なのは可視光用コンデンサレンズの方であるが、こ
れとは逆に、同様に軟Ｘ線観察系と可視光観察系の観察
対象物の照明位置を一致させるために、真空容器外から
軟Ｘ線観察系のコンデンサレンズのみを独立調整する駆
動手段を備えるようにして実施してもよい。この場合に
おいては、調整方法は、軟Ｘ線観察系と可視光観察系の
観察対象物の照明位置を比較しながら、真空容器外から
軟Ｘ線観察系のコンデンサレンズを駆動する調整方法で
あり、その軟Ｘ線顕微鏡では、軟Ｘ線用コンデンサレン
ズを真空装置外から駆動することが可能であるため、軟
Ｘ線による観察対象物の照明位置と可視光による観察対
象物の照明位置を比較しながら、真空容器外から軟Ｘ線
用コンデンサレンズを調整できる。これによって、軟Ｘ
線用コンデンサレンズと可視光用コンデンサレンズ間の
アライメント調節が容易に行える。

【００７０】また、そうして軟Ｘ線用対物レンズと可視
光用対物レンズ間のアライメント調節を行ったものを組
付け部品として供給されて製作される軟Ｘ線顕微鏡が得
られる。即ち、軟Ｘ線観察系と可視光観察系の観察対象
物の照明位置を比較しながら、真空容器外から軟Ｘ線観
察系のコンデンサレンズを駆動する調整方法で調整を行
ったコンデンサの組を使用した軟Ｘ線顕微鏡を提供する
ことができる。

【００７１】なお、以上の実施例では、第１，第２実施
例のように対物レンズのみに、または第３実施例のよう
にコンデンサのみに、本発明を適用したものであるが、
図１１に示したものにおけるような、コンデンサ及び対
物レンズにそれぞれ同時に適用して実施することができ
る。即ち、前述した図１１の構成の結像型軟Ｘ線顕微鏡
を基本とし、軟Ｘ線観察系と可視光観察系の照明位置及
び観察位置を一致させるべく、その軟Ｘ線用コンデンサ
レンズと可視光用コンデンサレンズ側の組に対し、並び
に軟Ｘ線用対物レンズと可視光用対物レンズ側の組に対
し、ともに適用してもよい。この場合において、いずれ
の組の側においても、もしくはいずれかの組の側におい
て、第１実施例の如くに、あるいは図１〜３の基本構成
のものを２個併用するなどして、該当するレンズが相互
に独立して容器外から駆動可能としてもよく、また、い
ずれの組の側においても、もしくはいずれかの組の側に
おいて、第２，第３実施例あるいは図１〜３の基本構成
のものの如くに該当するレンズの一方を独立して容器外
から駆動可能であるとしてもよい。

【００７２】また、本発明は、以上の特定の実施例、変
形例等に限定されない。種々の態様で多様で実施でき、
それらの例をあげれば、以下のようである。即ち、 （１） 軟Ｘ線源と、該軟Ｘ線源から発した軟Ｘ線を観
察対象物に照射するコンデンサレンズと、観察対象物か
らの軟Ｘ線を所定の位置に収束させる対物レンズと、前
記軟Ｘ線用対物レンズを支持する部材と、軟Ｘ線検出器
と、可視光源と、該可視光源からの光を前記観察対象物
に照射する可視光用コンデンサレンズと、前記観察対象
物からの光を前記軟Ｘ線と実質的に同じ光軸に沿って導
き収束させる、前記軟Ｘ線対物レンズとは異なる可視光
用対物レンズと、前記可視光用対物レンズを支持する部
材と、前記軟Ｘ線用対物レンズ支持部材と前記可視光用
対物レンズ支持部材を固定する部材とを備えた軟Ｘ線顕
微鏡において、前記可視光用対物レンズを前記軟Ｘ線用
対物レンズとは独立に真空容器外から駆動する手段を備
えた軟Ｘ線顕微鏡である。また、 （２） 上記（１）において、その駆動手段に代えてま
たはそれに加えて、前記軟Ｘ線用対物レンズを前記可視
光用対物レンズとは独立に真空容器外から駆動する手段
を備えた軟Ｘ線顕微鏡である。

【００７３】これら（１）及び（２）の場合において、
軟Ｘ線源、可視光源については、ＳＲ光源等の軟Ｘ線と
可視光を同時に発生させるものをも含み、別個のものの
態様も含む。また、軟Ｘ線用コンデンサレンズ、可視光
用コンデンサレンズについては、軟Ｘ線用としても可視
光用としても使用できるものをも含み、そうでない態様
の場合も含まれる。これらの点は、後記（９）の場合も
同様である。

【００７４】また、 （３） 軟Ｘ線源と、該軟Ｘ線源から発した軟Ｘ線を観
察対象物に照射するコンデンサレンズと、前記軟Ｘ線用
コンデンサレンズを支持する部材と、前記観察対象物か
らの軟Ｘ線を所定の位置に収束させる対物レンズと、軟
Ｘ線検出器と、可視光源と、該可視光源からの光を前記
観察対象物に照射する、前記軟Ｘ線用コンデンサレンズ
とは異なる可視光用コンデンサレンズと、前記可視光用
コンデンサレンズを支持する部材と、前記観察対象物か
らの光を前記軟Ｘ線と実質的に同じ光軸に沿って導き収
束させる可視光用対物レンズと、前記軟Ｘ線用コンデン
サレンズ支持部材と前記可視光用コンデンサレンズ支持
部材を固定する部材とを備えた軟Ｘ線顕微鏡において、
前記可視光用コンデンサレンズを前記軟Ｘ線用コンデン
サレンズとは独立に真空容器外から駆動する手段を備え
た軟Ｘ線顕微鏡である。また、 （４） 上記（３）において、その駆動手段に代えてま
たはそれに加えて、前記軟Ｘ線用コンデンサレンズを前
記可視光用コンデンサレンズとは独立に真空容器外から
駆動する手段を備えた軟Ｘ線顕微鏡である。

【００７５】これら（３）及び（４）の場合において
も、軟Ｘ線源、可視光源については、軟Ｘ線と可視光を
同時に発生させるものをも含み、別個のものの態様も含
む。また、軟Ｘ線用対物レンズ、可視光用対物レンズに
ついては、軟Ｘ線用としても可視光用としても使用でき
るものをも含み、そうでない態様の場合も含まれる。こ
れらの点は、後記（１０）の場合も同様である。

【００７６】また、 （５） 上記（１）記載の顕微鏡を用いて軟Ｘ線用対物
レンズと可視光用対物レンズのアライメントを調整する
方法である。また、 （６） 上記（２）記載の顕微鏡を用いて軟Ｘ線用対物
レンズと可視光用対物レンズのアライメントを調整する
方法である。また、 （７） 上記（３）記載の顕微鏡を用いて軟Ｘ線用コン
デンサレンズと可視光用コンデンサレンズのアライメン
トを調整する方法である。また、 （８） 上記（４）記載の顕微鏡を用いて軟Ｘ線用コン
デンサレンズと可視光用コンデンサレンズのアライメン
トを調整する方法。

【００７７】また、 （９） 軟Ｘ線源と、該軟Ｘ線源から発した軟Ｘ線を観
察対象物に照射するコンデンサレンズと、観察対象物か
らの軟Ｘ線を所定の位置に収束させる対物レンズと、前
記軟Ｘ線用対物レンズを支持する部材と、軟Ｘ線検出器
と、可視光源と、該可視光源からの光を前記観察対象物
に照射する可視光用コンデンサレンズと、前記観察対象
物からの光を前記軟Ｘ線と実質的に同じ光軸に沿って導
き収束させる、前記軟Ｘ線対物レンズとは異なる可視光
用対物レンズと、前記可視光用対物レンズを支持する部
材と、前記軟Ｘ線用対物レンズ支持部材と前記可視光用
対物レンズ支持部材を固定する部材とを備える軟Ｘ線顕
微鏡であって、対物レンズとして、上記（５）記載の方
法によってアライメントを調整した対物レンズを有する
軟Ｘ線顕微鏡、または、対物レンズとして、上記（６）
記載の方法によってアライメントを調整した対物レンズ
を有する軟Ｘ線顕微鏡である。また、 （１０） 軟Ｘ線源と、該軟Ｘ線源から発した軟Ｘ線を
観察対象物に照射するコンデンサレンズと、前記軟Ｘ線
用コンデンサレンズを支持する部材と、前記観察対象物
からの軟Ｘ線を所定の位置に収束させる対物レンズと、
軟Ｘ線検出器と、可視光源と、該可視光源からの光を前
記観察対象物に照射する、前記軟Ｘ線用コンデンサレン
ズとは異なる可視光用コンデンサレンズと、前記可視光
用コンデンサレンズを支持する部材と、前記観察対象物
からの光を前記軟Ｘ線と実質的に同じ光軸に沿って導き
収束させる可視光用対物レンズと、前記軟Ｘ線用コンデ
ンサレンズ支持部材と前記可視光用コンデンサレンズ支
持部材を固定する部材とを備える軟Ｘ線顕微鏡にして、
コンデンサレンズとして、上記（７）記載の方法によっ
てアライメントを調整したコンデンサレンズを有する軟
Ｘ線顕微鏡、または、コンデンサレンズとして、上記
（８）記載の方法によってアライメントを調整したコン
デンサレンズを有する軟Ｘ線顕微鏡である。

【００７８】このようにして実施することもできる。

【００７９】

【発明の効果】本発明によれば、軟Ｘ線光学系と可視光
光学系間のアライメントを容易にかつ正確に行えること
ができ、使い勝手のよい軟Ｘ線顕微鏡となる。また、本
発明における手法でアライメントを行って得たコンデン
サや対物レンズは、取付治具と光軸の位置関係を常に一
定に合わせることができるため、かくして得られる複数
のコンデンサや対物レンズ部品は、性能が均質な光学素
子としてこれを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において適用し得る調整対象光学素子の
その調整機構の基本構成例の説明に供する図にして、図
Ａは光学素子のホルダの正断面図、図Ｂは同側断面図で
ある。

【図２】同じく、その光学素子ホルダを真空容器に取り
付けた様子を示す図である。

【図３】本発明の第１実施例に係る軟Ｘ線顕微鏡を示す
図である。

【図４】同例に適用できる、同実施例に係る調整対象光
学素子のホルダの一例を示すもので、図Ａは側断面図、
図Ｂは正断面図である。

【図５】同じく、光学素子ホルダの真空容器内への取り
付けの態様の一例を示す図で、図Ａは内部状態を示し、
図Ｂはその右側外観要図である。

【図６】本発明の第２実施例に係る軟Ｘ線顕微鏡を示す
図である。

【図７】同実施例に適用できる、光学素子のホルダの一
例を示すもので、図Ａは側断面図、図Ｂは正断面図であ
る。

【図８】本発明の第３実施例に係る軟Ｘ線顕微鏡を示す
図である。

【図９】同実施例に適用できる、光学素子のホルダの一
例を示すもので、図Ａは正面図、図Ｂは側断面図であ
る。

【図１０】同じく、その正断面図である。

【図１１】可視観察光学系を組み込んだ軟Ｘ線顕微鏡を
示す概略図である。

【符号の説明】

１ 光学素子 ２ 光学素子ホルダ ３ ネジ ４ ベアリングボール ５ 押しネジ ６ 引きネジ ７ 光学素子押さえ ８ 基板 １０ フレキシブルシャフト １１ 回転導入機 １２ ステージ １３ モータ １４ 端子 １５ コントローラ １６ コード １０１ ＳＲ光 １０２ コンデンサ １０３ 試料 １０４ 軟Ｘ線用対物レンズ １０４ａ 固着具 １０５ 可視光用対物レンズ １０５ａ 固着具 １０６ 検出器 １０８ シリコン板 １０９ ベリリウム薄膜 １１０ ディスプレイ １１１ 引きネジ １１２ スプリング １１３ レンズ枠（鏡筒） １１４ ユニバーサルジョイント １１５ 回転導入機 １１６ フレキシブルシャフト １１７ 回転導入機 １１８ 光学ステージ １１９ 真空容器 １４５ ネジ １４６ ベアリングボール ２０１ ＳＲ光 ２０２ コンデンサ ２０３ 試料 ２０４ 軟Ｘ線用対物レンズ ２０４ａ 固着具 ２０５ 可視光用対物レンズ ２０６ 検出器 ２０７ 液晶シャッター ２０９ ベリリウム薄膜 ２１０ 吸収体 ２１１ 引きネジ ２１２ スプリング ２１３ 基板 ２１９ 真空容器 ２４２ 光学素子ホルダ ２４５ ネジ ２４６ ベアリングボール ４０１ 鉄ターゲット ４０２ 多層膜分光素子（多層膜分光器） ４０３ 可視光用コンデンサレンズ ４０３ａ 固着具 ４０４ 軟Ｘ線用コンデンサレンズ ４０４ａ 固着具 ４０５ 試料 ４０６ シュヴァルツシルト型対物レンズ ４０７ 検出器 ４０８ シリコン板 ４０９ ベリリウム薄膜 ４１１ 引きネジ ４１２ スプリング ４１３ 基板 ４１９ 真空容器 ４４２ 光学素子ホルダ ４４５ ネジ ４４６ ベアリングボール ｆ１，ｆ２ シュヴァルツシルト型対物レンズの凹面鏡
と凸面鏡の中心 ７０１ 軟Ｘ線 ７０２ 軟Ｘ線コンデンサレンズ ７０３ 真空容器 ７０４ 試料 ７０５ 軟Ｘ線対物レンズ ７０６ 軟Ｘ線検出器 ７１１ 可視光源 ７１２ 窓 ７１３ ミラー ７１４ ミラー ７１５ 接眼レンズ ７２２ 可視光コンデンサレンズ ７２５ 可視光対物レンズ ７３０ 円形スリット板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軟Ｘ線を観察対象物に照射するコンデン
   サレンズと、 前記観察対象物からの軟Ｘ線を所定の位置に収束させる
   対物レンズと、 該軟Ｘ線用対物レンズを支持する部材と、 光源からの光を前記観察対象物に照射する可視光用コン
   デンサレンズと、 前記観察対象物からの光を前記軟Ｘ線と実質的に同じ光
   軸に沿って導き収束させる可視光用対物レンズと、 該可視光用対物レンズを支持する部材と、 前記軟Ｘ線用対物レンズ支持部材と前記可視光用対物レ
   ンズ支持部材を真空容器内に配置するよう取り付ける手
   段と、 前記観察対象物の像を検出し、観察する手段とを有する
   軟Ｘ線顕微鏡であって、 前記可視光用対物レンズと前記軟Ｘ線用対物レンズとを
   各々独立に真空容器外から可動させる手段を備えること
   を特徴とする軟Ｘ線顕微鏡。
2. 【請求項２】 軟Ｘ線を観察対象物に照射するコンデン
   サレンズと、 該軟Ｘ線用コンデンサレンズを支持する部材と、 前記観察対象物からの軟Ｘ線を所定の位置に収束させる
   対物レンズと、 光源からの光を前記観察対象物に照射する可視光用コン
   デンサレンズと、 該可視光用コンデンサレンズを支持する部材と、 前記観察対象物からの光を前記軟Ｘ線と実質的に同じ光
   軸に沿って導き収束させる可視光用対物レンズと、 前記軟Ｘ線用コンデンサレンズ支持部材と前記可視光用
   コンデンサレンズ支持部材を真空容器内に配置するよう
   取り付ける手段と、 前記観察対象物の像を検出し、観察する手段とを有する
   軟Ｘ線顕微鏡であって、 前記可視光用コンデンサレンズと前記軟Ｘ線用コンデン
   サレンズとを各々独立に真空容器外から可動させる手段
   を備えることを特徴とする軟Ｘ線顕微鏡。
3. 【請求項３】 請求項１及び／又は２記載の顕微鏡を用
   いて軟Ｘ線用対物レンズと可視光用対物レンズ、及び／
   又は、軟Ｘ線用コンデンサレンズと可視光用コンデンサ
   レンズのアライメントを調整することを特徴とするアラ
   イメント調整方法。