JPH0821844A - 近接場光走査型顕微鏡 - Google Patents
近接場光走査型顕微鏡Info
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- JPH0821844A JPH0821844A JP6154906A JP15490694A JPH0821844A JP H0821844 A JPH0821844 A JP H0821844A JP 6154906 A JP6154906 A JP 6154906A JP 15490694 A JP15490694 A JP 15490694A JP H0821844 A JPH0821844 A JP H0821844A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y35/00—Methods or apparatus for measurement or analysis of nanostructures
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- Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
- Y10S977/849—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe
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Abstract
(57)【要約】
【目的】試料の観察光学系を兼ね備えた近接場光走査型
顕微鏡を提供する。 【構成】試料５６は適当な液体を介在させて液浸対物レ
ンズ４４の上に載置される。試料５６の上には、スキャ
ナー２２により走査可能に支持されたプローブ１２が配
置される。プローブ１２は光ファイバー１４を介して光
検出器１６に光学的に結合されている。試料５６の斜め
上方には、試料５６を照明する照明装置４８が設けられ
ている。液浸対物レンズ４４の下には、結像レンズ４
０、瞳投影レンズ３６、瞳結像レンズ３２が配置されて
いる。投影瞳３４の位置には、その中央部を通過する光
を接眼光学系５２へ偏向する瞳分割ミラー５０が配置さ
れている。瞳結像レンズ３２の下には、光源２６から射
出された光ビームを偏向するミラー３０がその向きを調
整できるように支持されている。また、試料５６の界面
で全反射した光ビームを遮光する遮光板５０が配置され
ている。
顕微鏡を提供する。 【構成】試料５６は適当な液体を介在させて液浸対物レ
ンズ４４の上に載置される。試料５６の上には、スキャ
ナー２２により走査可能に支持されたプローブ１２が配
置される。プローブ１２は光ファイバー１４を介して光
検出器１６に光学的に結合されている。試料５６の斜め
上方には、試料５６を照明する照明装置４８が設けられ
ている。液浸対物レンズ４４の下には、結像レンズ４
０、瞳投影レンズ３６、瞳結像レンズ３２が配置されて
いる。投影瞳３４の位置には、その中央部を通過する光
を接眼光学系５２へ偏向する瞳分割ミラー５０が配置さ
れている。瞳結像レンズ３２の下には、光源２６から射
出された光ビームを偏向するミラー３０がその向きを調
整できるように支持されている。また、試料５６の界面
で全反射した光ビームを遮光する遮光板５０が配置され
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エバネッセント波を利
用して試料を観察する近接場光走査型顕微鏡に関する。
用して試料を観察する近接場光走査型顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】その径が数十ｎｍ以下である微小開口を
先端に持つプローブを試料表面に沿って走査して試料の
表面形状を観察する近接場光走査型顕微鏡（ＮＳＯＭ：
Near-Field Scanning Optical Microscope）は、回折限
界により分解能が制約される光学顕微鏡に比べて非常に
高い分解能（微小開口の径程度）が得られるため、工業
や医学の分野での応用が期待されている。このＮＳＯＭ
には、コレクトモードタイプとエミッションモードタイ
プの二種類がある。コレクトモードタイプの基本的な構
成を図６に、エミッションモードタイプの基本的な構成
を図７に示す。
先端に持つプローブを試料表面に沿って走査して試料の
表面形状を観察する近接場光走査型顕微鏡（ＮＳＯＭ：
Near-Field Scanning Optical Microscope）は、回折限
界により分解能が制約される光学顕微鏡に比べて非常に
高い分解能（微小開口の径程度）が得られるため、工業
や医学の分野での応用が期待されている。このＮＳＯＭ
には、コレクトモードタイプとエミッションモードタイ
プの二種類がある。コレクトモードタイプの基本的な構
成を図６に、エミッションモードタイプの基本的な構成
を図７に示す。
【０００３】コレクトモードタイプのＮＳＯＭは、図６
に示すように、試料５６は三角プリズム９８の上に載置
される。光源２６から射出された平行光ビームは、ビー
ムエキクスパンダー２８によって所定のビーム径に変換
された後、ミラー１００で反射され、三角プリズム９８
に入射し、試料５６と三角プリズム９８の界面で全反射
される。試料５６の上には、光源２６の射出する光の波
長よりも短い径の開口を先端に備えたプローブ１２が、
スキャナーコントローラー２４により制御されるスキャ
ナー２２によって試料表面に沿って走査可能に支持され
ている。プローブ１２の上端には光ファイバー１４の一
端が光学的に結合されており、光ファイバー１４の他端
は光検出器１６に光学的に結合されている。試料５６の
下面で全反射が起きると、試料５６の表面にエバネッセ
ント波が生じる。エバネッセント波の存在領域にプロー
ブ１２の先端が進入すると、プローブ先端によってエバ
ネッセント光が伝搬光に変換され、プローブ先端と試料
表面の間隔に対応した強度の光がプローブ先端の開口を
通ってプローブ１２の内部に入射し、光ファイバー１４
の中を伝搬して光検出器１６に入射し、光検出器１６は
入射光強度に応じた信号を出力する。処理装置１８は、
スキャナーコントローラー２４からプローブ１２の試料
表面に沿った位置情報を取り込むとともに、光検出器１
６の出力信号から試料表面の情報を算出し、これらの情
報を同期させて処理して、試料５６の表面の三次元像を
形成する。この三次元像はモニター２０に表示される。
に示すように、試料５６は三角プリズム９８の上に載置
される。光源２６から射出された平行光ビームは、ビー
ムエキクスパンダー２８によって所定のビーム径に変換
された後、ミラー１００で反射され、三角プリズム９８
に入射し、試料５６と三角プリズム９８の界面で全反射
される。試料５６の上には、光源２６の射出する光の波
長よりも短い径の開口を先端に備えたプローブ１２が、
スキャナーコントローラー２４により制御されるスキャ
ナー２２によって試料表面に沿って走査可能に支持され
ている。プローブ１２の上端には光ファイバー１４の一
端が光学的に結合されており、光ファイバー１４の他端
は光検出器１６に光学的に結合されている。試料５６の
下面で全反射が起きると、試料５６の表面にエバネッセ
ント波が生じる。エバネッセント波の存在領域にプロー
ブ１２の先端が進入すると、プローブ先端によってエバ
ネッセント光が伝搬光に変換され、プローブ先端と試料
表面の間隔に対応した強度の光がプローブ先端の開口を
通ってプローブ１２の内部に入射し、光ファイバー１４
の中を伝搬して光検出器１６に入射し、光検出器１６は
入射光強度に応じた信号を出力する。処理装置１８は、
スキャナーコントローラー２４からプローブ１２の試料
表面に沿った位置情報を取り込むとともに、光検出器１
６の出力信号から試料表面の情報を算出し、これらの情
報を同期させて処理して、試料５６の表面の三次元像を
形成する。この三次元像はモニター２０に表示される。
【０００４】エミッションモードタイプのＮＳＯＭは、
図７に示すように、試料５６は集光レンズ１０２の上に
載置される。集光レンズ１０２の下方には、集光レンズ
瞳１０４を介在させて、入射光の強度に応じた信号を出
力する光検出器９４が配置されている。試料５６の上に
は、プローブ１２が、スキャナーコントローラー２４に
より制御されるスキャナー２２によって試料表面に沿っ
て走査可能に支持されている。プローブ１２の上端には
光ファイバー１４の一端が光学的に結合されており、光
ファイバーの他端は、光ファイバー用カップリングレン
ズ９２とビームエクスパンダー２８を介して、平行ビー
ムを射出する光源２６に光学的に結合されている。プロ
ーブ１２は、光源２６の射出する光の波長よりも短い径
の開口を先端に備えている。光源２６から射出された平
行ビームは、ビームエクスパンダー２８で径が拡大され
た後、光ファイバー用カップリングレンズ９２により光
ファイバー１４の中に導入され、その内部を伝搬してプ
ローブ１２に入射する。この結果、プローブ１２の先端
の開口からエバネッセント波が射出される。エバネッセ
ント波が試料５６の影響を受けて生じた光は集光レンズ
１０２に入射し、そのうち集光レンズ瞳１０４を通過し
た光が光検出器９４に入射する。処理装置１８は、スキ
ャナーコントローラー２４からプローブ１２の試料表面
に沿った位置情報を取り込むとともに、光検出器９４の
出力信号から試料表面の情報を算出し、これらの情報を
同期させて処理して、試料５６の表面の三次元像を形成
する。この三次元像はモニター２０に表示される。
図７に示すように、試料５６は集光レンズ１０２の上に
載置される。集光レンズ１０２の下方には、集光レンズ
瞳１０４を介在させて、入射光の強度に応じた信号を出
力する光検出器９４が配置されている。試料５６の上に
は、プローブ１２が、スキャナーコントローラー２４に
より制御されるスキャナー２２によって試料表面に沿っ
て走査可能に支持されている。プローブ１２の上端には
光ファイバー１４の一端が光学的に結合されており、光
ファイバーの他端は、光ファイバー用カップリングレン
ズ９２とビームエクスパンダー２８を介して、平行ビー
ムを射出する光源２６に光学的に結合されている。プロ
ーブ１２は、光源２６の射出する光の波長よりも短い径
の開口を先端に備えている。光源２６から射出された平
行ビームは、ビームエクスパンダー２８で径が拡大され
た後、光ファイバー用カップリングレンズ９２により光
ファイバー１４の中に導入され、その内部を伝搬してプ
ローブ１２に入射する。この結果、プローブ１２の先端
の開口からエバネッセント波が射出される。エバネッセ
ント波が試料５６の影響を受けて生じた光は集光レンズ
１０２に入射し、そのうち集光レンズ瞳１０４を通過し
た光が光検出器９４に入射する。処理装置１８は、スキ
ャナーコントローラー２４からプローブ１２の試料表面
に沿った位置情報を取り込むとともに、光検出器９４の
出力信号から試料表面の情報を算出し、これらの情報を
同期させて処理して、試料５６の表面の三次元像を形成
する。この三次元像はモニター２０に表示される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように高い分解能
を持つＮＳＯＭであるが、いずれのタイプにも以下に述
べるようにいくつかの不都合な点がある。コレクトモー
ドタイプのＮＳＯＭでは、図６に示すように、試料５６
の下に三角プリズム９８が位置するため、走査領域の確
認や走査中の試料観察を可能とする観察光学系たとえば
光学顕微鏡を設置する空間を確保することが難しい。ま
た、エバネッセント波を発生させる光ビームの試料５６
への入射角度は試料の種類や環境によって変える必要が
あるが、三角プリズム９８があるために入射角を変える
と反射面での入射位置がずれてしまうので何らかの補正
手段が必要になる。
を持つＮＳＯＭであるが、いずれのタイプにも以下に述
べるようにいくつかの不都合な点がある。コレクトモー
ドタイプのＮＳＯＭでは、図６に示すように、試料５６
の下に三角プリズム９８が位置するため、走査領域の確
認や走査中の試料観察を可能とする観察光学系たとえば
光学顕微鏡を設置する空間を確保することが難しい。ま
た、エバネッセント波を発生させる光ビームの試料５６
への入射角度は試料の種類や環境によって変える必要が
あるが、三角プリズム９８があるために入射角を変える
と反射面での入射位置がずれてしまうので何らかの補正
手段が必要になる。
【０００６】エミッションモードタイプのＮＳＯＭで
は、走査領域の確認や走査中の試料観察を可能とする観
察光学系たとえば光学顕微鏡の対物レンズを集光レンズ
１０２を兼ねるように構成すれば、簡単に光学顕微鏡を
組み込むことができそうに思える。しかし、プローブ１
２の先端の開口から射出される光は、エバネッセント波
だけではなく、開口による回折光も混じっている。この
ため、集光レンズ１０２を単に光学顕微鏡の対物レンズ
と兼用するだけでは光学顕微鏡を組み込むことはでき
ず、集光レンズ１０２で得られる光をエバネッセント波
によるものと回折光によるものとに分離する機構も設け
る必要がある。本発明は、走査領域の確認や走査中の試
料観察を可能とする試料を光学的に観察する光学系を兼
ね備えた近接場光走査型顕微鏡を提供することを目的と
する。
は、走査領域の確認や走査中の試料観察を可能とする観
察光学系たとえば光学顕微鏡の対物レンズを集光レンズ
１０２を兼ねるように構成すれば、簡単に光学顕微鏡を
組み込むことができそうに思える。しかし、プローブ１
２の先端の開口から射出される光は、エバネッセント波
だけではなく、開口による回折光も混じっている。この
ため、集光レンズ１０２を単に光学顕微鏡の対物レンズ
と兼用するだけでは光学顕微鏡を組み込むことはでき
ず、集光レンズ１０２で得られる光をエバネッセント波
によるものと回折光によるものとに分離する機構も設け
る必要がある。本発明は、走査領域の確認や走査中の試
料観察を可能とする試料を光学的に観察する光学系を兼
ね備えた近接場光走査型顕微鏡を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によるコレクトモ
ードタイプの近接場光走査型顕微鏡は、先端に微小な開
口を持ち、先端を試料に近づけて配置される、その内部
を光が伝搬し得るプローブと、プローブを試料面に沿っ
て相対的に移動する移動手段と、試料を光学的に観察す
る観察光学系と、エバネッセント波を発生させるための
光ビームを射出する光源手段と、光ビームが光学界面で
全反射するように光ビームを試料に入射させるビーム入
射手段と、プローブの開口を通って内部に伝搬した光の
強度を検出する光検出手段と、を備えていて、ビーム入
射手段と観察光学系は、試料を挟んでプローブの反対側
に配置される共用する対物レンズを含んでいる。
ードタイプの近接場光走査型顕微鏡は、先端に微小な開
口を持ち、先端を試料に近づけて配置される、その内部
を光が伝搬し得るプローブと、プローブを試料面に沿っ
て相対的に移動する移動手段と、試料を光学的に観察す
る観察光学系と、エバネッセント波を発生させるための
光ビームを射出する光源手段と、光ビームが光学界面で
全反射するように光ビームを試料に入射させるビーム入
射手段と、プローブの開口を通って内部に伝搬した光の
強度を検出する光検出手段と、を備えていて、ビーム入
射手段と観察光学系は、試料を挟んでプローブの反対側
に配置される共用する対物レンズを含んでいる。
【０００８】本発明によるエミッションモードタイプの
近接場光走査型顕微鏡は、先端に微小な開口を持ち、先
端を試料に近づけて配置される、その内部を光が伝搬し
得るプローブと、プローブを試料面に沿って相対的に移
動する移動手段と、試料を光学的に観察する観察光学系
と、エバネッセント波を発生させるための光ビームを射
出する光源手段と、プローブの先端の開口からエバネッ
セント波が射出されるように、光ビームをプローブの内
部に導入するビーム導入手段と、エバネッセント波によ
る光の強度を検出する光検出手段と、を備えていて、観
察光学系と光検出手段は、試料を挟んでプローブの反対
側に配置される共用する対物レンズを含んでいる。
近接場光走査型顕微鏡は、先端に微小な開口を持ち、先
端を試料に近づけて配置される、その内部を光が伝搬し
得るプローブと、プローブを試料面に沿って相対的に移
動する移動手段と、試料を光学的に観察する観察光学系
と、エバネッセント波を発生させるための光ビームを射
出する光源手段と、プローブの先端の開口からエバネッ
セント波が射出されるように、光ビームをプローブの内
部に導入するビーム導入手段と、エバネッセント波によ
る光の強度を検出する光検出手段と、を備えていて、観
察光学系と光検出手段は、試料を挟んでプローブの反対
側に配置される共用する対物レンズを含んでいる。
【０００９】
【作用】本発明によるコレクトモードタイプの近接場光
走査型顕微鏡では、試料に対してプローブの反対側に配
置された対物レンズを光学要素の一部とする観察光学系
を備えている。この観察光学系によって試料を光学的に
観察することができる。また、エバネッセント波を発生
させるための光ビームは対物レンズの周縁部に入射して
偏向され、試料界面に臨界角以上の角度で入射する。そ
の入射角度は、たとえば、光ビームが対物レンズに光軸
に平行に入射する場合、対物レンズへの光ビームの入射
位置の光軸中心からの距離を変えることにより、光ビー
ムの光学界面への入射位置を変えることなく変更でき
る。その理由については以下に詳しく述べる。なお、以
下の説明では、光学界面には平行光束が入射するものと
して説明する。
走査型顕微鏡では、試料に対してプローブの反対側に配
置された対物レンズを光学要素の一部とする観察光学系
を備えている。この観察光学系によって試料を光学的に
観察することができる。また、エバネッセント波を発生
させるための光ビームは対物レンズの周縁部に入射して
偏向され、試料界面に臨界角以上の角度で入射する。そ
の入射角度は、たとえば、光ビームが対物レンズに光軸
に平行に入射する場合、対物レンズへの光ビームの入射
位置の光軸中心からの距離を変えることにより、光ビー
ムの光学界面への入射位置を変えることなく変更でき
る。その理由については以下に詳しく述べる。なお、以
下の説明では、光学界面には平行光束が入射するものと
して説明する。
【００１０】対物レンズの瞳面上の一点から発したと見
なせる光軸に平行な小径の発散性の光ビームが対物レン
ズの周縁部に入射すると、対物レンズからは平行光束が
射出される。その射出角度は、瞳面上における、光ビー
ムが発したと見なせる一点の光軸中心からの距離に対応
している。瞳面上における光軸中心から光スポット入射
位置までの距離（半径）をＲ、対物レンズからの射出角
度をθ1 、対物レンズ射出側媒質の屈折率をｎ1 とする
と、次式の関係が成り立つ。
なせる光軸に平行な小径の発散性の光ビームが対物レン
ズの周縁部に入射すると、対物レンズからは平行光束が
射出される。その射出角度は、瞳面上における、光ビー
ムが発したと見なせる一点の光軸中心からの距離に対応
している。瞳面上における光軸中心から光スポット入射
位置までの距離（半径）をＲ、対物レンズからの射出角
度をθ1 、対物レンズ射出側媒質の屈折率をｎ1 とする
と、次式の関係が成り立つ。
【００１１】 Ｒ＝ｎ1 ｓｉｎθ1 （＝対物レンズのＮＡ） （１） このため、（１）式に従って対物レンズ瞳面への入射位
置を定めることにより対物レンズのＮＡ範囲内であれば
任意の角度で平行光束を試料へ入射させることができ
る。
置を定めることにより対物レンズのＮＡ範囲内であれば
任意の角度で平行光束を試料へ入射させることができ
る。
【００１２】つまり、全反射を起こす角度（臨界角）が
わかれば、（１）式より、その角度に対応した位置Ｒに
光スポットを入射させればよい。ここで、試料界面で全
反射を起こし、エバネッセント波を発生させるために、
対物レンズに要求されるＮＡは、試料のプローブ走査を
する側の環境によって異なり、スネルの法則から分かる
ように、試料のプローブ走査をする側の媒質の屈折率ｎ
2 以上のＮＡを持つことが要求される。すなわち、 ＮＡ＞ｎ2 （２） である。従って、空気の場合は１．００、水の場合は
１．３３以上のＮＡが必要である。これは、一般に使用
されているＮＡ＝１．４０の液浸の対物レンズを用いれ
ば、こられの環境条件で実現の可能性があることを示し
ている。
わかれば、（１）式より、その角度に対応した位置Ｒに
光スポットを入射させればよい。ここで、試料界面で全
反射を起こし、エバネッセント波を発生させるために、
対物レンズに要求されるＮＡは、試料のプローブ走査を
する側の環境によって異なり、スネルの法則から分かる
ように、試料のプローブ走査をする側の媒質の屈折率ｎ
2 以上のＮＡを持つことが要求される。すなわち、 ＮＡ＞ｎ2 （２） である。従って、空気の場合は１．００、水の場合は
１．３３以上のＮＡが必要である。これは、一般に使用
されているＮＡ＝１．４０の液浸の対物レンズを用いれ
ば、こられの環境条件で実現の可能性があることを示し
ている。
【００１３】しかし、実際には、対物レンズの瞳面は小
さく、また多数構成されているレンズによって仮想的に
存在するため、この瞳面に光源そのものを配置のは困難
である。そこで、この対物レンズの瞳面を適当な光学系
で投影した面に対して前述の条件を適用する。この場
合、光学系による対物レンズの瞳投影倍率をβとする
と、投影面上での光軸中心から光スポット入射位置まで
の距離（半径）ＲPROJは次式となる。
さく、また多数構成されているレンズによって仮想的に
存在するため、この瞳面に光源そのものを配置のは困難
である。そこで、この対物レンズの瞳面を適当な光学系
で投影した面に対して前述の条件を適用する。この場
合、光学系による対物レンズの瞳投影倍率をβとする
と、投影面上での光軸中心から光スポット入射位置まで
の距離（半径）ＲPROJは次式となる。
【００１４】 ＲPROJ＝βＲ＝βｎ1 ｓｉｎθ1 （３） つまり、対物レンズの瞳面を光学的に投影した面上に光
軸に平行な光ビームを集光し、光軸中心から集光位置ま
での距離を変えることで、試料界面への入射位置を変え
ずに、入射角を変えて試料界面へ入射させることができ
る。
軸に平行な光ビームを集光し、光軸中心から集光位置ま
での距離を変えることで、試料界面への入射位置を変え
ずに、入射角を変えて試料界面へ入射させることができ
る。
【００１５】また、試料界面で全反射を起こすのは、試
料のプローブ走査する側の媒質の屈折率の値のＮＡに相
当する半径の円の外側の光であり、その円の内側に入射
する光線は試料界面で全反射を起こさないため、エバネ
ッセント波の発生には貢献しない。
料のプローブ走査する側の媒質の屈折率の値のＮＡに相
当する半径の円の外側の光であり、その円の内側に入射
する光線は試料界面で全反射を起こさないため、エバネ
ッセント波の発生には貢献しない。
【００１６】観察光学系の接眼光学系は、対物レンズの
瞳面またはその投影面に配置された、全反射を起こさな
い範囲のＮＡに対応する領域（（３）式のＲPROJ以下の
範囲）の光を反射するミラー等を介して、対物レンズと
光学的に結合されていると、より好ましい。この構成に
より、視野内にケラレが生じることなく、試料を光学的
に観察することができる。
瞳面またはその投影面に配置された、全反射を起こさな
い範囲のＮＡに対応する領域（（３）式のＲPROJ以下の
範囲）の光を反射するミラー等を介して、対物レンズと
光学的に結合されていると、より好ましい。この構成に
より、視野内にケラレが生じることなく、試料を光学的
に観察することができる。
【００１７】また、本発明によるエミッションモードタ
イプの近接場光走査型顕微鏡では、試料へ向けてプロー
ブの先端の開口からエバネッセント波と回折光とが射出
される。試料内において、エバネッセント波は臨界角で
伝搬する光となり、回折光は臨界角以下の角度で伝搬す
る光になる。従って、対物レンズの瞳面またはその投影
面において、試料のプローブ走査をする側の媒質の屈折
率の値に対応するＮＡに相当する半径の円の内側の領域
は回折光成分であり、その半径の円の外側の領域はエバ
ネッセント波による光成分となる。
イプの近接場光走査型顕微鏡では、試料へ向けてプロー
ブの先端の開口からエバネッセント波と回折光とが射出
される。試料内において、エバネッセント波は臨界角で
伝搬する光となり、回折光は臨界角以下の角度で伝搬す
る光になる。従って、対物レンズの瞳面またはその投影
面において、試料のプローブ走査をする側の媒質の屈折
率の値に対応するＮＡに相当する半径の円の内側の領域
は回折光成分であり、その半径の円の外側の領域はエバ
ネッセント波による光成分となる。
【００１８】観察光学系の接眼光学系は、対物レンズの
瞳面またはその投影面において、たとえば、回折光成分
を反射するダイクロイックミラー等を介して、対物レン
ズと光学的に結合されている。これにより、視野内にケ
ラレを生じることなく、試料を光学的に観察できる。
瞳面またはその投影面において、たとえば、回折光成分
を反射するダイクロイックミラー等を介して、対物レン
ズと光学的に結合されている。これにより、視野内にケ
ラレを生じることなく、試料を光学的に観察できる。
【００１９】
【実施例】次に図面を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明する。まず、第一実施例の近接場光走査型顕微
鏡について図１を参照して説明する。本実施例は、その
基本的な構成を図６を用いて説明したコレクトモードタ
イプの近接場光走査型顕微鏡である。図１において、両
者に共通する構成には同一符号を付けて示した。また、
これらの構成については、従来技術に関する箇所におい
て既に詳しく説明してあるので、その詳細な説明はここ
では省略する。
いて説明する。まず、第一実施例の近接場光走査型顕微
鏡について図１を参照して説明する。本実施例は、その
基本的な構成を図６を用いて説明したコレクトモードタ
イプの近接場光走査型顕微鏡である。図１において、両
者に共通する構成には同一符号を付けて示した。また、
これらの構成については、従来技術に関する箇所におい
て既に詳しく説明してあるので、その詳細な説明はここ
では省略する。
【００２０】図１に示すように、試料５６は、適当な液
体たとえば水を介在させて、液浸対物レンズ４４の上に
載置される。試料５６の上には、スキャナー２２によっ
て走査可能に支持されたプローブ１２が配置される。プ
ローブ１２は光ファイバー１４を介して光検出器１６に
光学的に結合されている。また、試料５６の斜め上方に
は、試料５６を照明する照明装置４８が設けられてい
る。液浸対物レンズ４４の下には、結像レンズ４０、瞳
投影レンズ３６、瞳結像レンズ３２が配置されている。
投影瞳３４の位置には、その中央部を通過する光を接眼
光学系５２に向けて偏向する瞳分割ミラー５０が配置さ
れている。瞳結像レンズ３２の下には、光源２６から射
出されビームエクスパンダー２８で拡大された光ビーム
を偏向するミラー３０がその向きを調整できるように支
持されており、また、試料５６の液浸対物レンズ側の界
面で全反射された光ビームを遮光する遮光板５０が配置
されている。
体たとえば水を介在させて、液浸対物レンズ４４の上に
載置される。試料５６の上には、スキャナー２２によっ
て走査可能に支持されたプローブ１２が配置される。プ
ローブ１２は光ファイバー１４を介して光検出器１６に
光学的に結合されている。また、試料５６の斜め上方に
は、試料５６を照明する照明装置４８が設けられてい
る。液浸対物レンズ４４の下には、結像レンズ４０、瞳
投影レンズ３６、瞳結像レンズ３２が配置されている。
投影瞳３４の位置には、その中央部を通過する光を接眼
光学系５２に向けて偏向する瞳分割ミラー５０が配置さ
れている。瞳結像レンズ３２の下には、光源２６から射
出されビームエクスパンダー２８で拡大された光ビーム
を偏向するミラー３０がその向きを調整できるように支
持されており、また、試料５６の液浸対物レンズ側の界
面で全反射された光ビームを遮光する遮光板５０が配置
されている。
【００２１】光源２６から射出された光ビームは、ビー
ムエクスパンダー２８で所定の径に拡大され、ミラー３
０で反射された後、瞳結像レンズ３２に入射し、液浸対
物レンズ瞳４２と光学的に共役な投影瞳３４の面上に一
旦集光される。その後、光ビームは、瞳投影レンズ３６
を経た後、結像レンズ４０によって液浸対物レンズ瞳４
２の面上に再度集光する。さらに、光ビームは、液浸対
物レンズ４４から平行光（平面波）と射出され、試料５
６の液浸対物レンズ４４側の界面に臨界角以上の角度で
入射する。この平行光は、試料５６の液浸対物レンズ４
４側の界面で全反射し、プローブ１２側の界面にエバネ
ッセント波を発生させる。全反射した平行光は、液浸対
物レンズ４４、結像レンズ４０、瞳投影レンズ３６、瞳
結像レンズ３２を経て遮光板４６に達する。
ムエクスパンダー２８で所定の径に拡大され、ミラー３
０で反射された後、瞳結像レンズ３２に入射し、液浸対
物レンズ瞳４２と光学的に共役な投影瞳３４の面上に一
旦集光される。その後、光ビームは、瞳投影レンズ３６
を経た後、結像レンズ４０によって液浸対物レンズ瞳４
２の面上に再度集光する。さらに、光ビームは、液浸対
物レンズ４４から平行光（平面波）と射出され、試料５
６の液浸対物レンズ４４側の界面に臨界角以上の角度で
入射する。この平行光は、試料５６の液浸対物レンズ４
４側の界面で全反射し、プローブ１２側の界面にエバネ
ッセント波を発生させる。全反射した平行光は、液浸対
物レンズ４４、結像レンズ４０、瞳投影レンズ３６、瞳
結像レンズ３２を経て遮光板４６に達する。
【００２２】液浸対物レンズ４４から射出される平行光
の射出角θ1 は、既に述べたように、投影瞳３４上の入
射位置ＲPROJ、液浸対物レンズ４４の投影瞳３４上への
投影倍率β、対物レンズ射出側の屈折率ｎ1 との間に、 ＲPROJ＝βｎ1 ｓｉｎθ1 （３） の関係があるので、ミラー３０の向きを変えて投影瞳３
４上の入射位置を変えることによって、試料５６の液浸
対物レンズ４４側の界面に入射する平行光の入射角度
を、試料５６のプローブ１２側の界面にエバネッセント
波を発生させるに最適な状態に調整できる。
の射出角θ1 は、既に述べたように、投影瞳３４上の入
射位置ＲPROJ、液浸対物レンズ４４の投影瞳３４上への
投影倍率β、対物レンズ射出側の屈折率ｎ1 との間に、 ＲPROJ＝βｎ1 ｓｉｎθ1 （３） の関係があるので、ミラー３０の向きを変えて投影瞳３
４上の入射位置を変えることによって、試料５６の液浸
対物レンズ４４側の界面に入射する平行光の入射角度
を、試料５６のプローブ１２側の界面にエバネッセント
波を発生させるに最適な状態に調整できる。
【００２３】なお、ビームエクスパンダー２８を調整し
て光ビームの径を大きくすれば、平行光の試料５６への
入射面積を大きくでき、走査範囲が大きい場合にも対応
できる。
て光ビームの径を大きくすれば、平行光の試料５６への
入射面積を大きくでき、走査範囲が大きい場合にも対応
できる。
【００２４】試料５６のプローブ１２側の界面に発生し
たエバネッセント波は、プローブ１２によって検出され
る。既に述べたように、プローブ１２はスキャナー２２
によって試料５６の表面に沿って走査され、プローブ１
２の先端と試料５６の表面の間の距離に対応した信号が
光検出器１６から出力される。処理装置１８は、光検出
器１６の出力信号とスキャナーコントローラー２４から
の位置情報とを同期させて処理し、たとえば試料５６の
表面形状の像を形成する。この像はモニター２０に表示
される。
たエバネッセント波は、プローブ１２によって検出され
る。既に述べたように、プローブ１２はスキャナー２２
によって試料５６の表面に沿って走査され、プローブ１
２の先端と試料５６の表面の間の距離に対応した信号が
光検出器１６から出力される。処理装置１８は、光検出
器１６の出力信号とスキャナーコントローラー２４から
の位置情報とを同期させて処理し、たとえば試料５６の
表面形状の像を形成する。この像はモニター２０に表示
される。
【００２５】本実施例では、観察光学系は通常の光学顕
微鏡の光学系と同様のものであり、液浸対物レンズ４
４、結像レンズ４０、瞳投影レンズ３６、瞳分割ミラー
５０、接眼光学系５２によって構成されている。
微鏡の光学系と同様のものであり、液浸対物レンズ４
４、結像レンズ４０、瞳投影レンズ３６、瞳分割ミラー
５０、接眼光学系５２によって構成されている。
【００２６】照明装置４８によって照明された試料５６
の像は、液浸対物レンズ４４と結像レンズ４０により中
間結像面３８上に拡大されて結像され、瞳投影レンズ３
６によって投影瞳３４上にその瞳が投影され、瞳分割ミ
ラー５０によって接眼光学系５２へと導かれて結像さ
れ、観察者５４により観察される。光源２６から射出さ
れたエバネッセント波発生用の光ビームは、観察光とは
完全に分離されていて、観察光学系に入射することはな
い。瞳分割ミラー５０の大きさは、その半径が（３）式
のＲPROJ以下に設定される。
の像は、液浸対物レンズ４４と結像レンズ４０により中
間結像面３８上に拡大されて結像され、瞳投影レンズ３
６によって投影瞳３４上にその瞳が投影され、瞳分割ミ
ラー５０によって接眼光学系５２へと導かれて結像さ
れ、観察者５４により観察される。光源２６から射出さ
れたエバネッセント波発生用の光ビームは、観察光とは
完全に分離されていて、観察光学系に入射することはな
い。瞳分割ミラー５０の大きさは、その半径が（３）式
のＲPROJ以下に設定される。
【００２７】本実施例では、試料５６に光を直接照射す
る照明装置４８を用いているが、これに代えて、図２に
示すように、観察光学系の組み込まれる照明光学系を用
いてもよい。この構成の照明光学系は、照明光源５８
と、照明光源から射出された照明光を平行光に変えるコ
リメートレンズ６０と、コリメートレンズからの照明光
を偏向する反射ミラー６２と、反射ミラーで反射された
照明光を観察光学系に結合するビームスプリッターたと
えばハーフミラー６４とを含んでおり、いわゆる落射照
明系を構成している。照明光源５８から射出された照明
光は、コリメートレンズ６０と反射ミラー６２を経た
後、ハーフミラー６４によって観察光学系に結合され、
瞳分割ミラー５０で反射された後、瞳投影レンズ３６、
結像レンズ４０、液浸対物レンズ４４を経て試料５６を
下側から照明する。
る照明装置４８を用いているが、これに代えて、図２に
示すように、観察光学系の組み込まれる照明光学系を用
いてもよい。この構成の照明光学系は、照明光源５８
と、照明光源から射出された照明光を平行光に変えるコ
リメートレンズ６０と、コリメートレンズからの照明光
を偏向する反射ミラー６２と、反射ミラーで反射された
照明光を観察光学系に結合するビームスプリッターたと
えばハーフミラー６４とを含んでおり、いわゆる落射照
明系を構成している。照明光源５８から射出された照明
光は、コリメートレンズ６０と反射ミラー６２を経た
後、ハーフミラー６４によって観察光学系に結合され、
瞳分割ミラー５０で反射された後、瞳投影レンズ３６、
結像レンズ４０、液浸対物レンズ４４を経て試料５６を
下側から照明する。
【００２８】次に第二実施例の近接場光走査型顕微鏡に
ついて図３を参照しながら説明する。本実施例はコレク
トモードタイプの近接場光走査型顕微鏡で、第一実施例
の観察光学系が走査型レーザー顕微鏡（ＬＳＭ；Laser
Scanning Microscope ）の構成に置き代わった以外は第
一実施例と同じである。従って、以下では観察光学系を
構成している走査型レーザー顕微鏡についてのみ触れ、
第一実施例で説明済みの他の構成については説明を省略
する。
ついて図３を参照しながら説明する。本実施例はコレク
トモードタイプの近接場光走査型顕微鏡で、第一実施例
の観察光学系が走査型レーザー顕微鏡（ＬＳＭ；Laser
Scanning Microscope ）の構成に置き代わった以外は第
一実施例と同じである。従って、以下では観察光学系を
構成している走査型レーザー顕微鏡についてのみ触れ、
第一実施例で説明済みの他の構成については説明を省略
する。
【００２９】走査型レーザー顕微鏡は、図１の破線内に
示すように、レーザー光源６６、レーザー光源から射出
されたレーザービームを拡大するためのピンホールを内
蔵したビームエクスパンダー６８、往路と復路を分離す
るビームスプリッター７０、レーザービームをｘ方向に
偏向するｘスキャナー７２、瞳伝送光学系７４、レーザ
ービームをｘ方向に直交するｙ方向に偏向するｙスキャ
ナー７６、瞳投影レンズ３６、結像レンズ４０、液浸対
物レンズ４４、試料からの戻り光を集光する共焦点レン
ズ３０、ビームエクスパンダー内のピンホールに対して
共焦点位置に配置されたピンホール８０、ピンホールの
後ろに配置された検出器８２、試料で散乱または回折さ
れた光を検出する透過検出器８８、検出器８２と透過検
出器８８の出力に基づいて試料の画像を形成する処理装
置８４、処理装置で形成した画像を表示するモニター８
６で構成されている。
示すように、レーザー光源６６、レーザー光源から射出
されたレーザービームを拡大するためのピンホールを内
蔵したビームエクスパンダー６８、往路と復路を分離す
るビームスプリッター７０、レーザービームをｘ方向に
偏向するｘスキャナー７２、瞳伝送光学系７４、レーザ
ービームをｘ方向に直交するｙ方向に偏向するｙスキャ
ナー７６、瞳投影レンズ３６、結像レンズ４０、液浸対
物レンズ４４、試料からの戻り光を集光する共焦点レン
ズ３０、ビームエクスパンダー内のピンホールに対して
共焦点位置に配置されたピンホール８０、ピンホールの
後ろに配置された検出器８２、試料で散乱または回折さ
れた光を検出する透過検出器８８、検出器８２と透過検
出器８８の出力に基づいて試料の画像を形成する処理装
置８４、処理装置で形成した画像を表示するモニター８
６で構成されている。
【００３０】このような走査型レーザー顕微鏡は共焦点
光学系を使用することで、コントラストの高い像を得る
ことができ、透過検出方法により微分干渉像のような差
分像観察やフォトンカウンティング等の特殊検鏡法が可
能となる。
光学系を使用することで、コントラストの高い像を得る
ことができ、透過検出方法により微分干渉像のような差
分像観察やフォトンカウンティング等の特殊検鏡法が可
能となる。
【００３１】本実施例では、高分解能の近接場光走査型
顕微鏡と特殊検鏡法が可能な走査型レーザー顕微鏡とを
組み合わせた顕微鏡装置が得られる。続いて、第三実施
例の近接場光走査型顕微鏡について図４を参照しながら
説明する。本実施例はコレクトモードタイプの近接場光
走査型顕微鏡で、その構成は基本的には第一実施例に類
似しており、第一実施例において既に説明済みの構成要
素には同一の参照符号を付けて示し、その詳細な説明は
省略する。
顕微鏡と特殊検鏡法が可能な走査型レーザー顕微鏡とを
組み合わせた顕微鏡装置が得られる。続いて、第三実施
例の近接場光走査型顕微鏡について図４を参照しながら
説明する。本実施例はコレクトモードタイプの近接場光
走査型顕微鏡で、その構成は基本的には第一実施例に類
似しており、第一実施例において既に説明済みの構成要
素には同一の参照符号を付けて示し、その詳細な説明は
省略する。
【００３２】本実施例では、ビームエクスパンダー２８
は、光源２６から射出された光ビームをほぼ瞳投影レン
ズ３６によって投影された対物レンズの瞳４２の径にま
で拡大する。投影瞳３４の位置には、ビームエクスパン
ダー２８からの光ビームの外側部分を選択的に反射する
輪帯状の走査用ミラー９０が、その方向を変更し得るよ
うに支持されている。他の構成は第一実施例と同じであ
る。
は、光源２６から射出された光ビームをほぼ瞳投影レン
ズ３６によって投影された対物レンズの瞳４２の径にま
で拡大する。投影瞳３４の位置には、ビームエクスパン
ダー２８からの光ビームの外側部分を選択的に反射する
輪帯状の走査用ミラー９０が、その方向を変更し得るよ
うに支持されている。他の構成は第一実施例と同じであ
る。
【００３３】光源２６から射出された光ビームはビーム
エクスパンダー２８によって径が拡大され、走査用ミラ
ー９０によりその外側部分のみが反射され、輪帯状の光
ビームとなって瞳投影レンズ３６に入射し、中間結像位
置３８に一旦集光する。その後、輪帯状の光ビームは結
像レンズ４０を経て液浸対物レンズ４４に入射し、試料
５６に集光される。この光ビームは臨界角以上の角度で
試料５６の液浸対物レンズ４４側の界面に入射してスポ
ットを形成し、この結果、試料５６のプローブ１２側の
界面のスポットの反対側に当たる部分にエバネッセント
波が発生する。このスポットの位置は、プローブ１２の
位置に来るように、走査用ミラー９０の向きを変えるこ
とにより調整される。
エクスパンダー２８によって径が拡大され、走査用ミラ
ー９０によりその外側部分のみが反射され、輪帯状の光
ビームとなって瞳投影レンズ３６に入射し、中間結像位
置３８に一旦集光する。その後、輪帯状の光ビームは結
像レンズ４０を経て液浸対物レンズ４４に入射し、試料
５６に集光される。この光ビームは臨界角以上の角度で
試料５６の液浸対物レンズ４４側の界面に入射してスポ
ットを形成し、この結果、試料５６のプローブ１２側の
界面のスポットの反対側に当たる部分にエバネッセント
波が発生する。このスポットの位置は、プローブ１２の
位置に来るように、走査用ミラー９０の向きを変えるこ
とにより調整される。
【００３４】本実施例では、エバネッセント波を発生さ
せる光ビームが輪帯状であり、これを集光してスポット
として試料５６の液浸対物レンズ４４側の界面に照射さ
れるため、エネルギー密度が高まり、従って、試料５６
のプローブ１２側の界面に発生するエバネッセント波の
強度が高まる。
せる光ビームが輪帯状であり、これを集光してスポット
として試料５６の液浸対物レンズ４４側の界面に照射さ
れるため、エネルギー密度が高まり、従って、試料５６
のプローブ１２側の界面に発生するエバネッセント波の
強度が高まる。
【００３５】第四実施例の近接場光走査型顕微鏡につい
て図５を参照して説明する。本実施例は、その基本的な
構成を図７を用いて説明したエミッションモードタイプ
の近接場光走査型顕微鏡である。図５において、両者に
共通する構成には同一符号を付けて示した。また、これ
らの構成については、従来技術に関する箇所において既
に詳しく説明してあるので、その詳細に説明はここでは
省略する。また、本実施例は第一実施例に類似してお
り、第一実施例において既に説明済みの構成要素には同
一の参照符号を付けて示し、その詳細な説明は省略す
る。
て図５を参照して説明する。本実施例は、その基本的な
構成を図７を用いて説明したエミッションモードタイプ
の近接場光走査型顕微鏡である。図５において、両者に
共通する構成には同一符号を付けて示した。また、これ
らの構成については、従来技術に関する箇所において既
に詳しく説明してあるので、その詳細に説明はここでは
省略する。また、本実施例は第一実施例に類似してお
り、第一実施例において既に説明済みの構成要素には同
一の参照符号を付けて示し、その詳細な説明は省略す
る。
【００３６】本実施例では、瞳結像レンズ３２の下には
光検出器９４が配置されている。また、瞳分割ミラー５
０と接眼光学系５２の間に、プローブ１２から射出され
る回折光を反射し、観察光は透過するダイクロイックミ
ラー９６が配置されており、ダイクロイックミラー９６
で反射された回折光を受ける光検出９４が設けられてい
る。
光検出器９４が配置されている。また、瞳分割ミラー５
０と接眼光学系５２の間に、プローブ１２から射出され
る回折光を反射し、観察光は透過するダイクロイックミ
ラー９６が配置されており、ダイクロイックミラー９６
で反射された回折光を受ける光検出９４が設けられてい
る。
【００３７】光源２６から射出された光ビームは、ビー
ムエクスパンダー２８で拡大された後、光ファイバー用
カップリングレンズ９２によって光ファイバー１４内に
導入される。光ファイバー１４内を伝搬する光はプロー
ブ１２に入射し、その先端の微小開口からエバネッセン
ト波が回折光と共に射出される。試料５６内において、
エバネッセント波は臨界角で伝搬する光となり、回折光
は臨界角以下の角度で伝搬する光となり、両者は瞳分割
ミラー５０によって分離される。すなわち、エバネッセ
ント波による光は、瞳分割ミラー５０の外側を通過して
瞳結像レンズ３２に入射し、その下に配置された光検出
器９４に入射し、その強度が検出される。一方、回折光
は瞳分割ミラー５０で反射された後、ダイクロイックミ
ラー９６で反射され、光検出９４に入射し、その強度が
検出される。これらの光検出器９４の出力信号は処理装
置１８に入力され、処理装置１８はこの入力信号をスキ
ャナーコントローラーからの位置情報と同期させて処理
することにより、試料５６の表面形状等の像を形成す
る。この像はモニター２０に表示される。
ムエクスパンダー２８で拡大された後、光ファイバー用
カップリングレンズ９２によって光ファイバー１４内に
導入される。光ファイバー１４内を伝搬する光はプロー
ブ１２に入射し、その先端の微小開口からエバネッセン
ト波が回折光と共に射出される。試料５６内において、
エバネッセント波は臨界角で伝搬する光となり、回折光
は臨界角以下の角度で伝搬する光となり、両者は瞳分割
ミラー５０によって分離される。すなわち、エバネッセ
ント波による光は、瞳分割ミラー５０の外側を通過して
瞳結像レンズ３２に入射し、その下に配置された光検出
器９４に入射し、その強度が検出される。一方、回折光
は瞳分割ミラー５０で反射された後、ダイクロイックミ
ラー９６で反射され、光検出９４に入射し、その強度が
検出される。これらの光検出器９４の出力信号は処理装
置１８に入力され、処理装置１８はこの入力信号をスキ
ャナーコントローラーからの位置情報と同期させて処理
することにより、試料５６の表面形状等の像を形成す
る。この像はモニター２０に表示される。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、試料を光学的に観察す
る光学系を備えた近接場光走査型顕微鏡が提供される。
これにより、観察光学系で観察しながら近接場光走査型
顕微鏡による測定を実施することができ、近接場光走査
型顕微鏡の観察位置を選定する場合や微細構造物へのマ
ニピュレーション操作等を行なう場合にとても有益であ
る。
る光学系を備えた近接場光走査型顕微鏡が提供される。
これにより、観察光学系で観察しながら近接場光走査型
顕微鏡による測定を実施することができ、近接場光走査
型顕微鏡の観察位置を選定する場合や微細構造物へのマ
ニピュレーション操作等を行なう場合にとても有益であ
る。
【図１】本発明の第一実施例であるコレクトモードタイ
プの近接場光走査型顕微鏡の構成を示した図である。
プの近接場光走査型顕微鏡の構成を示した図である。
【図２】図１の近接場光走査型顕微鏡の変形例の構成を
示した図である。
示した図である。
【図３】本発明の第二実施例であるコレクトモードタイ
プの近接場光走査型顕微鏡の構成を示した図である。
プの近接場光走査型顕微鏡の構成を示した図である。
【図４】本発明の第三実施例であるコレクトモードタイ
プの近接場光走査型顕微鏡の構成を示した図である。
プの近接場光走査型顕微鏡の構成を示した図である。
【図５】本発明の第四実施例であるエミッションモード
タイプの近接場光走査型顕微鏡の構成を示した図であ
る。
タイプの近接場光走査型顕微鏡の構成を示した図であ
る。
【図６】コレクトモードタイプの近接場光走査型顕微鏡
の基本的な構成を示した図である。
の基本的な構成を示した図である。
【図７】エミッションモードタイプの近接場光走査型顕
微鏡の基本的な構成を示した図である。
微鏡の基本的な構成を示した図である。
１２…プローブ、１６…光検出器、２２…スキャナー、
２６…光源、４４…対物レンズ、５２…接眼光学系。
２６…光源、４４…対物レンズ、５２…接眼光学系。
Claims (5)
- 【請求項１】 先端に微小な開口を持ち、先端を試料に
近づけて配置される、その内部を光が伝搬し得るプロー
ブと、 プローブを試料面に沿って相対的に移動する移動手段
と、 試料を光学的に観察する観察光学系と、 エバネッセント波を発生させるための光ビームを射出す
る光源手段と、 光ビームが光学界面で全反射するように光ビームを試料
に入射させるビーム入射手段と、 プローブの開口を通って内部に伝搬した光の強度を検出
する光検出手段と、を備え、 ビーム入射手段と観察光学系は、試料を挟んでプローブ
の反対側に配置される共用する対物レンズを含んでい
る、近接場光走査型顕微鏡。 - 【請求項２】 請求項１において、対物レンズの瞳面ま
たはそれに共役な面内の異なる位置に配置された、光ビ
ームと観察光を分離する手段を更に備えている近接場光
走査型顕微鏡。 - 【請求項３】 請求項１において、光ビームは輪帯状の
断面を有し、したがって光ビームは試料へ全周方向から
入射する、近接場光走査型顕微鏡。 - 【請求項４】 先端に微小な開口を持ち、先端を試料に
近づけて配置される、その内部を光が伝搬し得るプロー
ブと、 プローブを試料面に沿って相対的に移動する移動手段
と、 試料を光学的に観察する観察光学系と、 エバネッセント波を発生させるための光ビームを射出す
る光源手段と、 プローブの先端の開口からエバネッセント波が射出され
るように、光ビームをプローブの内部に導入するビーム
導入手段と、 エバネッセント波による光の強度を検出する光検出手段
と、を備え、 観察光学系と光検出手段は、試料を挟んでプローブの反
対側に配置される共用する対物レンズを含んでいる、近
接場光走査型顕微鏡。 - 【請求項５】 請求項４において、対物レンズの瞳面ま
たはそれに共役な面の異なる位置に配置された、エバネ
セント波による光と観察光を分離する手段を更に備えて
いる近接場光走査型顕微鏡。
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