JPH08334701A - 照明光学系 - Google Patents
照明光学系Info
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- JPH08334701A JPH08334701A JP14330295A JP14330295A JPH08334701A JP H08334701 A JPH08334701 A JP H08334701A JP 14330295 A JP14330295 A JP 14330295A JP 14330295 A JP14330295 A JP 14330295A JP H08334701 A JPH08334701 A JP H08334701A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光量を損失することなく、共焦点型レーザ走
査顕微鏡用には光学素子を変換することなく対物レンズ
の瞳径に応じた輪帯照明が得られる照明光学系。 【構成】 コリメートされたレーザ光を所定角度で円錐
状に拡がる光束に変換する同心円状で等間隔の回折格子
１と、その円錐状に拡がる光束を同心状の平行光若しく
は収束光に成形する成形光学系２とからなる。回折格子
１としては、矩形状位相回折格子であり、その位相差Δ
が０．８πより大きく、１．２πより小さいことが望ま
しい。成形光学系２としては、例えば、アキシコンプリ
ズム、両面に角度を持った円錐プリズムを設けたもの、
ブレーズ化された同心円状で等間隔の格子、収束レンズ
を用いる。
査顕微鏡用には光学素子を変換することなく対物レンズ
の瞳径に応じた輪帯照明が得られる照明光学系。 【構成】 コリメートされたレーザ光を所定角度で円錐
状に拡がる光束に変換する同心円状で等間隔の回折格子
１と、その円錐状に拡がる光束を同心状の平行光若しく
は収束光に成形する成形光学系２とからなる。回折格子
１としては、矩形状位相回折格子であり、その位相差Δ
が０．８πより大きく、１．２πより小さいことが望ま
しい。成形光学系２としては、例えば、アキシコンプリ
ズム、両面に角度を持った円錐プリズムを設けたもの、
ブレーズ化された同心円状で等間隔の格子、収束レンズ
を用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は照明光学系に関し、特
に、レーザを用いた照明光学系、さらに詳しくは、共焦
点型のレーザ走査顕微鏡（ＣＬＳＭ）やレーザ暗視野顕
微鏡に用いる輪帯照明光学系に関するものである。
に、レーザを用いた照明光学系、さらに詳しくは、共焦
点型のレーザ走査顕微鏡（ＣＬＳＭ）やレーザ暗視野顕
微鏡に用いる輪帯照明光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】円形開口を有する光学系や輪帯開口を有
する光学系の点像強度分布関数（ＰＳＦ）は、例えば、
Max Born,Emil Wolf著『Prnciples of Optics 』(PERGA
MON PRESS)に詳しいが、簡単にその特徴を以下に記す。
図１０に回折像の強度分布を示すが、輪帯開口にする
と、１次暗環の径は円形開口の場合より小さくなるが、
１次極大強度が大きくなり、２点解像力は上がるが、低
周波のコントラストが落ちるため、像としては良くない
ものとなる。
する光学系の点像強度分布関数（ＰＳＦ）は、例えば、
Max Born,Emil Wolf著『Prnciples of Optics 』(PERGA
MON PRESS)に詳しいが、簡単にその特徴を以下に記す。
図１０に回折像の強度分布を示すが、輪帯開口にする
と、１次暗環の径は円形開口の場合より小さくなるが、
１次極大強度が大きくなり、２点解像力は上がるが、低
周波のコントラストが落ちるため、像としては良くない
ものとなる。
【０００３】一方、ＣＬＳＭにおける結像理論に関して
は、例えば、T.Wilson Ed.『CONFOCAL MICROSCOPY 』(A
CADEMIC PRESS)に詳しいが、簡単に記すと、ＣＬＳＭで
は、得られるＰＳＦは照明系（コンデンサレンズ）のＰ
ＳＦと検出系（対物レンズ）のＰＳＦの積で表される。
現在のＣＬＳＭは落射型が殆どであり、対物レンズがコ
ンデンサレンズを兼ねるため、ＣＬＳＭでのＰＳＦは対
物レンズのＰＳＦの自乗となる。そのため、ＰＳＦの１
次暗環の径は同じだが、その幅が狭くなる。また、１次
極大の強度も小さくなり、解像・コントラスト共に向上
する。さらに、ＣＬＳＭでは、照明系か検出系のどちら
かを輪帯開口とする（一般には、照明系を輪帯照明とす
る。）ことにより、そのＰＳＦは円形開口のＰＳＦと輪
帯開口のＰＳＦの積となるため、１次暗環の径は小さく
なりその幅も狭くなる。かつ、１次極大の強度もあまり
大きくならないため、通常のＣＬＳＭよりさらに高解像
・高コントラストを得られる（照明系と検出系の両方を
輪帯開口にすると、１次極大の強度が大きくなり、像と
しては望ましくない。図１１参照。）。
は、例えば、T.Wilson Ed.『CONFOCAL MICROSCOPY 』(A
CADEMIC PRESS)に詳しいが、簡単に記すと、ＣＬＳＭで
は、得られるＰＳＦは照明系（コンデンサレンズ）のＰ
ＳＦと検出系（対物レンズ）のＰＳＦの積で表される。
現在のＣＬＳＭは落射型が殆どであり、対物レンズがコ
ンデンサレンズを兼ねるため、ＣＬＳＭでのＰＳＦは対
物レンズのＰＳＦの自乗となる。そのため、ＰＳＦの１
次暗環の径は同じだが、その幅が狭くなる。また、１次
極大の強度も小さくなり、解像・コントラスト共に向上
する。さらに、ＣＬＳＭでは、照明系か検出系のどちら
かを輪帯開口とする（一般には、照明系を輪帯照明とす
る。）ことにより、そのＰＳＦは円形開口のＰＳＦと輪
帯開口のＰＳＦの積となるため、１次暗環の径は小さく
なりその幅も狭くなる。かつ、１次極大の強度もあまり
大きくならないため、通常のＣＬＳＭよりさらに高解像
・高コントラストを得られる（照明系と検出系の両方を
輪帯開口にすると、１次極大の強度が大きくなり、像と
しては望ましくない。図１１参照。）。
【０００４】また、通常の顕微鏡で照明にレーザを用い
ると、スペックルノイズや干渉縞が出て望ましくない
が、暗視野照明では散乱光を検出するため、上記のよう
な不具合はない。逆に、散乱光は弱いため照明光を強く
した方が良く、レーザ暗視野顕微鏡が世に知られてい
る。
ると、スペックルノイズや干渉縞が出て望ましくない
が、暗視野照明では散乱光を検出するため、上記のよう
な不具合はない。逆に、散乱光は弱いため照明光を強く
した方が良く、レーザ暗視野顕微鏡が世に知られてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記何れの場合でも輪
帯照明を必要とするが、従来は、レーザからの光をビー
ムエクスパンダで拡大し、センタストップを配して輪帯
照明としていた。
帯照明を必要とするが、従来は、レーザからの光をビー
ムエクスパンダで拡大し、センタストップを配して輪帯
照明としていた。
【０００６】顕微鏡の照明系に用いるレーザは、ＴＥＭ
00モード（強度分布がガウス分布をしている。）であ
り、上記手法による輪帯照明では、図１２に示すよう
に、最も強度の高い中心部をセンタストップで阻止し、
強度の低い周辺部の光だけしか使わないため、効率が非
常に悪い。ＣＬＳＭの場合は、用いる対物レンズの瞳径
に応じた輪帯照明を得るために、ビームエクスパンダの
拡大倍率を変えたり、センタストップの径を変えたりし
なければならない。
00モード（強度分布がガウス分布をしている。）であ
り、上記手法による輪帯照明では、図１２に示すよう
に、最も強度の高い中心部をセンタストップで阻止し、
強度の低い周辺部の光だけしか使わないため、効率が非
常に悪い。ＣＬＳＭの場合は、用いる対物レンズの瞳径
に応じた輪帯照明を得るために、ビームエクスパンダの
拡大倍率を変えたり、センタストップの径を変えたりし
なければならない。
【０００７】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、レーザの光量を
損失することなく輪帯照明を得られるようにし、また、
ＣＬＳＭ用には光学素子を変換することなく対物レンズ
の瞳径に応じた輪帯照明が得られる照明光学系を提供す
ることである。
みてなされたものであり、その目的は、レーザの光量を
損失することなく輪帯照明を得られるようにし、また、
ＣＬＳＭ用には光学素子を変換することなく対物レンズ
の瞳径に応じた輪帯照明が得られる照明光学系を提供す
ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の照明光学系は、コリメートされたレーザ光を所定角
度で円錐状に拡がる光束に変換する手段と、その円錐状
に拡がる光束を同心状の平行光若しくは収束光に成形す
る成形光学系とからなる照明光学系において、前記光束
変換手段として、同心円状で等間隔の回折格子を用いた
ことを特徴とするものである。
明の照明光学系は、コリメートされたレーザ光を所定角
度で円錐状に拡がる光束に変換する手段と、その円錐状
に拡がる光束を同心状の平行光若しくは収束光に成形す
る成形光学系とからなる照明光学系において、前記光束
変換手段として、同心円状で等間隔の回折格子を用いた
ことを特徴とするものである。
【０００９】この場合、回折格子として矩形状位相回折
格子を用い、その位相差Δが以下の条件を満たすように
することが望ましい。 ０．８π＜Δ＜１．２π また、回折格子と成形光学系の間の距離を光軸に沿って
可変にする構成にすることが望ましい。
格子を用い、その位相差Δが以下の条件を満たすように
することが望ましい。 ０．８π＜Δ＜１．２π また、回折格子と成形光学系の間の距離を光軸に沿って
可変にする構成にすることが望ましい。
【００１０】以上の何れかにおいて、回折格子を、同心
円の半径方向に伸縮するピエゾ素子、あるいは、位相差
が可変な液晶素子より構成することもできる。
円の半径方向に伸縮するピエゾ素子、あるいは、位相差
が可変な液晶素子より構成することもできる。
【００１１】
【作用】以上の本発明の照明光学系の概念図を図１に示
す。なお、図１を含め、以下の構成を示す図は全て断面
図である。
す。なお、図１を含め、以下の構成を示す図は全て断面
図である。
【００１２】図１（ａ）に示すように、図示しないコリ
メートされたレーザ光源から出た光束を同心円状で等間
隔の回折格子１に入射させると、その光は光軸の周りで
回転対称の０次光、±１次光、±２次光等に回折されて
分かれるが、それらの回折角は波長と溝間隔のみに依存
する。ここで、±１次光に着目すると、回折格子１の溝
間隔をｄ、レーザの波長をλとすると、±１次光が光軸
となす角θは、ｓｉｎθ＝λ／ｄを満たすものとなる。
光軸と角度θをなす回転対称のコリメート光を、回折格
子１から距離Ｌをおいて配置された成形光学系２により
再び光軸と平行なコリメータ光とすることにより、図１
（ｂ）に示すような断面の輪帯照明光を得ることができ
る。また、透過型の暗視野照明用等には、成形光学系２
により輪帯状に集光する光束に変換してもよい。
メートされたレーザ光源から出た光束を同心円状で等間
隔の回折格子１に入射させると、その光は光軸の周りで
回転対称の０次光、±１次光、±２次光等に回折されて
分かれるが、それらの回折角は波長と溝間隔のみに依存
する。ここで、±１次光に着目すると、回折格子１の溝
間隔をｄ、レーザの波長をλとすると、±１次光が光軸
となす角θは、ｓｉｎθ＝λ／ｄを満たすものとなる。
光軸と角度θをなす回転対称のコリメート光を、回折格
子１から距離Ｌをおいて配置された成形光学系２により
再び光軸と平行なコリメータ光とすることにより、図１
（ｂ）に示すような断面の輪帯照明光を得ることができ
る。また、透過型の暗視野照明用等には、成形光学系２
により輪帯状に集光する光束に変換してもよい。
【００１３】通常の回折格子では、０次光の強度が強
く、高次光になる程その強度が弱くなる。そのため、上
記のように±１次光を用いたものでは、綺麗な輪帯照明
光にならず、また、輪帯照明光の強度が弱くなる。そこ
で、上記回折格子１として矩形状の位相回折格子を用
い、その位相差Δが下記の条件を満たすようにする。
く、高次光になる程その強度が弱くなる。そのため、上
記のように±１次光を用いたものでは、綺麗な輪帯照明
光にならず、また、輪帯照明光の強度が弱くなる。そこ
で、上記回折格子１として矩形状の位相回折格子を用
い、その位相差Δが下記の条件を満たすようにする。
【００１４】０．８π＜Δ＜１．２π 位相回折格子は、図２に示すように、屈折率ｎ、厚さｔ
の少なくとも一方が格子面状で周期的に変化する構造の
回折格子１であり、この位相回折格子１に入射する光の
波長がλのとき、２πｎｔ／λが位相回折格子１の位相
差Δである。理論的には、位相差Δがπのとき、０次光
を含めた偶数次数光は発生せず、また、３次以上の回折
光強度は著しく弱くなるため、実質的に±１次光のみと
なり、レーザの光量損失のない綺麗な輪帯照明光が得ら
れるが、上記条件を満たしていれば、ほぼ理論通りとな
り、実用上問題はない。
の少なくとも一方が格子面状で周期的に変化する構造の
回折格子１であり、この位相回折格子１に入射する光の
波長がλのとき、２πｎｔ／λが位相回折格子１の位相
差Δである。理論的には、位相差Δがπのとき、０次光
を含めた偶数次数光は発生せず、また、３次以上の回折
光強度は著しく弱くなるため、実質的に±１次光のみと
なり、レーザの光量損失のない綺麗な輪帯照明光が得ら
れるが、上記条件を満たしていれば、ほぼ理論通りとな
り、実用上問題はない。
【００１５】また、回折格子１と成形光学系２の間の距
離が光軸に沿って可変とすることにより、輪帯照明光の
大きさを変えることができる。すなわち、回折格子１に
入射するコリメートされたレーザ光の光束径をφ、回折
格子１と成形光学系２の間の距離をＬ、成形光学系２に
より再び光軸と平行な輪帯照明光とされた光束の外径を
Φとすると（図１（ａ））、Φ＝２Ｌｔａｎθ＋φとな
り、図１（ｃ）のように、ＬをＬ’に変えることによ
り、Φを対物レンズの瞳径に応じたものとすることがで
きる（図１（ｄ））。なお、レーザ暗視野顕微鏡では、
落射型と透過型共に必要とされる輪帯照明光の外径と内
径は決まっているため、Ｌを可変とする必要はない。
離が光軸に沿って可変とすることにより、輪帯照明光の
大きさを変えることができる。すなわち、回折格子１に
入射するコリメートされたレーザ光の光束径をφ、回折
格子１と成形光学系２の間の距離をＬ、成形光学系２に
より再び光軸と平行な輪帯照明光とされた光束の外径を
Φとすると（図１（ａ））、Φ＝２Ｌｔａｎθ＋φとな
り、図１（ｃ）のように、ＬをＬ’に変えることによ
り、Φを対物レンズの瞳径に応じたものとすることがで
きる（図１（ｄ））。なお、レーザ暗視野顕微鏡では、
落射型と透過型共に必要とされる輪帯照明光の外径と内
径は決まっているため、Ｌを可変とする必要はない。
【００１６】また、上記回折格子１を、溝間隔方向に同
心円状に積層された透明なピエゾ素子で形成しておけ
ば、電圧をかけることにより、溝間隔を任意に変えるこ
とができ、光軸と回折光のなす角θを任意に可変にで
き、様々なレーザ波長においても同様な輪帯照明を得る
ことができる。また、上記回折格子１を液晶素子で形成
し、電圧をかけて、屈折率ｎを変えることにより、ある
範囲内の波長において位相回折格子の位相差Δを正確に
πとすることが可能となり、レーザが代わりその波長が
変化しても、位相回折格子の位相差Δをπにすることが
できる。
心円状に積層された透明なピエゾ素子で形成しておけ
ば、電圧をかけることにより、溝間隔を任意に変えるこ
とができ、光軸と回折光のなす角θを任意に可変にで
き、様々なレーザ波長においても同様な輪帯照明を得る
ことができる。また、上記回折格子１を液晶素子で形成
し、電圧をかけて、屈折率ｎを変えることにより、ある
範囲内の波長において位相回折格子の位相差Δを正確に
πとすることが可能となり、レーザが代わりその波長が
変化しても、位相回折格子の位相差Δをπにすることが
できる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の照明光学系のいくつかの実施
例を図面を参照にして説明する。 第１実施例 図３は本発明の第１実施例である輪帯照明系の構成を示
す断面図（ａ）とその輪帯照明光の断面図（ｂ）であ
る。図（ａ）に示してないコリメートされたレーザから
の光束を、その波長における位相差がπの同心円状で等
間隔の矩形状位相回折格子１に導く。波長及び格子間隔
で決まる回折角θで曲げられた光束は、アキシコンプリ
ズム３で屈折され、再び光軸と平行な輪帯照明光（図
（ｂ））となる。ここで、位相回折格子１とアキシコン
プリズム３の距離Ｌを光軸に沿って変えることにより、
輪帯照明の外径と輪帯度（輪帯照明域の外径と内径の
比）が変わる。また、アキシコンプリズム３は位相回折
格子１により回折角θで曲げられた光束を光軸と平行に
戻すためのものであるから、同等の作用をするもの、例
えば、両面に角度を持った円錐プリズムを設けたもの
や、ブレーズ化された同心円状で等間隔の格子からなる
回折型光学素子であってもよいことは言うまでもない。
例を図面を参照にして説明する。 第１実施例 図３は本発明の第１実施例である輪帯照明系の構成を示
す断面図（ａ）とその輪帯照明光の断面図（ｂ）であ
る。図（ａ）に示してないコリメートされたレーザから
の光束を、その波長における位相差がπの同心円状で等
間隔の矩形状位相回折格子１に導く。波長及び格子間隔
で決まる回折角θで曲げられた光束は、アキシコンプリ
ズム３で屈折され、再び光軸と平行な輪帯照明光（図
（ｂ））となる。ここで、位相回折格子１とアキシコン
プリズム３の距離Ｌを光軸に沿って変えることにより、
輪帯照明の外径と輪帯度（輪帯照明域の外径と内径の
比）が変わる。また、アキシコンプリズム３は位相回折
格子１により回折角θで曲げられた光束を光軸と平行に
戻すためのものであるから、同等の作用をするもの、例
えば、両面に角度を持った円錐プリズムを設けたもの
や、ブレーズ化された同心円状で等間隔の格子からなる
回折型光学素子であってもよいことは言うまでもない。
【００１８】より具体的に数値例であげる。コリメート
されたレーザ光の光束径φ＝１ｍｍ、波長λ＝０．６３
２８μｍ、位相回折格子１の格子間隔ｄ＝１２．７μｍ
のとき、１次光の回折角θ≒２．８６°となる。この回
折格子１からアキシコンプリズム３までの距離Ｌ＝２５
ｍｍのとき、輪帯照明光の外径はΦ＝２Ｌｔａｎθ＋φ
≒３．５ｍｍとなり、内径はΦ−２φ≒１．５ｍｍとな
る。これはＣＬＳＭに適した例である。また、φ＝３ｍ
ｍ、λ＝０．６３２８μｍ、ｄ＝５μｍのとき、θ≒
７．２８°となり、Ｌ＝９０ｍｍとすると、Φ≒２６ｍ
ｍ、内径≒２０ｍｍとなる。これは、図４に光軸に沿っ
た断面図を示すような落射型のレーザ暗視野顕微鏡用の
輪帯照明に適した例である。
されたレーザ光の光束径φ＝１ｍｍ、波長λ＝０．６３
２８μｍ、位相回折格子１の格子間隔ｄ＝１２．７μｍ
のとき、１次光の回折角θ≒２．８６°となる。この回
折格子１からアキシコンプリズム３までの距離Ｌ＝２５
ｍｍのとき、輪帯照明光の外径はΦ＝２Ｌｔａｎθ＋φ
≒３．５ｍｍとなり、内径はΦ−２φ≒１．５ｍｍとな
る。これはＣＬＳＭに適した例である。また、φ＝３ｍ
ｍ、λ＝０．６３２８μｍ、ｄ＝５μｍのとき、θ≒
７．２８°となり、Ｌ＝９０ｍｍとすると、Φ≒２６ｍ
ｍ、内径≒２０ｍｍとなる。これは、図４に光軸に沿っ
た断面図を示すような落射型のレーザ暗視野顕微鏡用の
輪帯照明に適した例である。
【００１９】第２実施例 図５は、本発明の第２実施例である輪帯照明系の構成図
（ａ）とその輪帯照明光の断面図（ｂ）である。第１実
施例の構成に、さらに２枚のレンズ４、５を共軸で配置
してなるビームエクスパンダをその射出側に配したもの
であり、これにより輪帯度を一定としたまま、輪帯照明
の外径を変えることができる。
（ａ）とその輪帯照明光の断面図（ｂ）である。第１実
施例の構成に、さらに２枚のレンズ４、５を共軸で配置
してなるビームエクスパンダをその射出側に配したもの
であり、これにより輪帯度を一定としたまま、輪帯照明
の外径を変えることができる。
【００２０】第３実施例 図６は、本発明の第３実施例として収束型の輪帯照明を
用いた透過型暗視野照明系の構成図である。図示しない
コリメートされたレーザからの光束をその波長における
位相差がπ、同心円状で等間隔の矩形状位相回折格子１
に導く。波長及び格子間隔で決まる回折角θで曲げられ
た光束は、収束レンズ６によって輪帯状に収束され、そ
の後リング絞り７を通過し、暗視野コンデンサ８を経て
物体面９を暗視野照明する。
用いた透過型暗視野照明系の構成図である。図示しない
コリメートされたレーザからの光束をその波長における
位相差がπ、同心円状で等間隔の矩形状位相回折格子１
に導く。波長及び格子間隔で決まる回折角θで曲げられ
た光束は、収束レンズ６によって輪帯状に収束され、そ
の後リング絞り７を通過し、暗視野コンデンサ８を経て
物体面９を暗視野照明する。
【００２１】第４実施例 本実施例の構成は、基本的には上記の第１あるいは第２
実施例と同じであるが、回折格子として、位相回折格子
１の代わりにピエゾ素子１０を用いた点に特徴がある。
このピエゾ素子１０は、図７に示すように、電圧を印加
する前（同図（ａ））と電圧を印加した後（同図
（ｂ））とでは、ピエゾ素子１０自体の厚みＬがＬ’に
変化する物質である。本実施例では、透明のピエゾ素子
１０を図８（ａ）に示すように、溝間隔方向に同心円状
に積層させることにより位相回折格子１を形成してい
る。そして、本実施例では、このエピゾ素子１０からな
る位相回折格子１に電圧をかける（図８（ｂ））ことに
より、溝間隔を任意に変えることができ、光軸と回折光
のなす角θを任意に可変でき、様々なレーザ波長におい
て、アキシコンプリズム２を通過した後の光束を光軸と
平行にすることができる。
実施例と同じであるが、回折格子として、位相回折格子
１の代わりにピエゾ素子１０を用いた点に特徴がある。
このピエゾ素子１０は、図７に示すように、電圧を印加
する前（同図（ａ））と電圧を印加した後（同図
（ｂ））とでは、ピエゾ素子１０自体の厚みＬがＬ’に
変化する物質である。本実施例では、透明のピエゾ素子
１０を図８（ａ）に示すように、溝間隔方向に同心円状
に積層させることにより位相回折格子１を形成してい
る。そして、本実施例では、このエピゾ素子１０からな
る位相回折格子１に電圧をかける（図８（ｂ））ことに
より、溝間隔を任意に変えることができ、光軸と回折光
のなす角θを任意に可変でき、様々なレーザ波長におい
て、アキシコンプリズム２を通過した後の光束を光軸と
平行にすることができる。
【００２２】第５実施例 この実施例も、構成は、第１あるいは第２実施例と同じ
であるが、位相回折格子１が図９に示すように、同心円
状で等間隔の透明電極と対向透明電極が設けられた液晶
素子１１からできており（当然、軸方向は光軸方向と一
致させ、複屈折は起きないようにする。）、電極間に電
圧をかけることによって液晶の屈折率そのものを変化さ
せ、波長が変わっても位相回折格子１の位相差Δが常に
πになるようにできる。
であるが、位相回折格子１が図９に示すように、同心円
状で等間隔の透明電極と対向透明電極が設けられた液晶
素子１１からできており（当然、軸方向は光軸方向と一
致させ、複屈折は起きないようにする。）、電極間に電
圧をかけることによって液晶の屈折率そのものを変化さ
せ、波長が変わっても位相回折格子１の位相差Δが常に
πになるようにできる。
【００２３】以上、本発明の照明光学系をいくつかの実
施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例
に限定されず種々の変形が可能である。
施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例
に限定されず種々の変形が可能である。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の照明光学系によれば、レーザの光量を殆ど損失するこ
となく、また、様々な外径、輪帯度の輪帯照明を得るこ
とができる。
の照明光学系によれば、レーザの光量を殆ど損失するこ
となく、また、様々な外径、輪帯度の輪帯照明を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の照明光学系の概念図である。
【図２】本発明の照明光学系で使用する位相回折格子の
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明の第１実施例である輪帯照明系の構成を
示す断面図と輪帯照明光の断面図である。
示す断面図と輪帯照明光の断面図である。
【図４】落射型レーザ暗視野顕微鏡の光軸に沿った断面
図である。
図である。
【図５】本発明の第２実施例である輪帯照明系の構成図
と輪帯照明光の断面図である。
と輪帯照明光の断面図である。
【図６】本発明の第３実施例の透過型暗視野照明系の構
成図である。
成図である。
【図７】ピエゾ素子の作用を説明するための図である。
【図８】本発明の第４実施例で用いる位相回折格子の説
明図である。
明図である。
【図９】本発明の第５実施例で用いる位相回折格子の説
明図である。
明図である。
【図１０】円形開口と輪帯開口とを経た点像の回折像の
強度分布を示す図である。
強度分布を示す図である。
【図１１】顕微鏡とその瞳形状に応じた点像の回折像の
強度分布を示す図である。
強度分布を示す図である。
【図１２】従来のセンタストップで輪帯照明を得る照明
系の問題点を説明するための図である。
系の問題点を説明するための図である。
１…回折格子（位相回折格子） ２…成形光学系 ３…アキシコンプリズム ４、５…レンズ ６…収束レンズ ７…リング絞り ８…暗視野コンデンサ ９…物体面 １０…エピゾ素子 １１…液晶素子
Claims (3)
- 【請求項１】 コリメートされたレーザ光を所定角度で
円錐状に拡がる光束に変換する手段と、その円錐状に拡
がる光束を同心状の平行光若しくは収束光に成形する成
形光学系とからなる照明光学系において、前記光束変換
手段として、同心円状で等間隔の回折格子を用いたこと
を特徴とする照明光学系。 - 【請求項２】 前記回折格子が矩形状位相回折格子であ
り、その位相差Δが以下の条件を満たすことを特徴とす
る請求項１記載の照明光学系。 ０．８π＜Δ＜１．２π - 【請求項３】 前記回折格子と前記成形光学系の間の距
離が光軸に沿って可変に構成されていることを特徴とす
る請求項１又は２記載の照明光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14330295A JPH08334701A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 照明光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14330295A JPH08334701A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 照明光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08334701A true JPH08334701A (ja) | 1996-12-17 |
Family
ID=15335604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14330295A Withdrawn JPH08334701A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 照明光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08334701A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010045975A (ko) * | 1999-11-09 | 2001-06-05 | 조성환 | 현미경의 화상조건 변화장치 |
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1995
- 1995-06-09 JP JP14330295A patent/JPH08334701A/ja not_active Withdrawn
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