JPH09197282A - Object observation device - Google Patents

Object observation device

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Publication number
JPH09197282A
JPH09197282A JP8118325A JP11832596A JPH09197282A JP H09197282 A JPH09197282 A JP H09197282A JP 8118325 A JP8118325 A JP 8118325A JP 11832596 A JP11832596 A JP 11832596A JP H09197282 A JPH09197282 A JP H09197282A
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JP
Japan
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image
difference
light
phase difference
filter
Prior art date
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Pending
Application number
JP8118325A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsuneyuki Hagiwara
恒幸 萩原
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH09197282A publication Critical patent/JPH09197282A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phase difference microscope which enables a pure phase distribution image to excellently be observed with simple optical constitution and is not affected by intensity variation. SOLUTION: A rotatable polarizer 18 and a 1/4-wavelength plate 20 adjust the phase difference between the orthogonal polarized components of light from a phase object 14. Then a ring-zone polarizing plate 22 and an analyzer 24 extract polarized light components which are coherent in different polarizing directions from the light after the adjustment and find difference images from images of the respective polarizing directions. Those difference images and 0th-order light intensity signal of the object are used to perform operation for adjusting the relative intensity of the difference images and operation for composing an adjusted image, respectively. The operation results include no intensity component of the light and only pure phase components are obtained. Consequently, the phase distribution image is observed excellently.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、物体観察装置,
例えば位相差顕微鏡における観察物体による光の振幅変
化の影響の低減に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an object observation device,
For example, the present invention relates to reduction of the influence of a change in the amplitude of light by an observation object in a phase contrast microscope.

【0002】[0002]

【背景技術と発明が解決しようとする課題】位相差顕微
鏡は、光の位相差を明暗の差に変換して、物体の厚さや
屈折率などの差を肉眼で観察できるようにしたものであ
る。その基本的な構成は、例えば図13に示すようにな
っており、コンデンサレンズ100の前焦点位置にリン
グ状の絞り(リング絞り)102が設けられており、対
物レンズ104の後焦点位置に輪帯偏光板(位相板)1
06が設けられている。
2. Description of the Related Art A phase contrast microscope converts a phase difference of light into a difference between light and dark so that a difference in thickness or refractive index of an object can be visually observed. . The basic configuration is, for example, as shown in FIG. 13, in which a ring-shaped diaphragm (ring diaphragm) 102 is provided at the front focal position of the condenser lens 100, and a ring diaphragm is provided at the rear focal position of the objective lens 104. Polarizing plate (phase plate) 1
06 is provided.

【0003】リング絞り102を透過したリング状の光
は、コンデンサレンズ100で集光された後、観察対象
の位相物体108に入射する。位相物体108を透過し
た光は、輪帯偏向板106に入射するが、輪帯偏光板1
06はリング絞り102と像が重なる大きさとなってお
り、位相物体108を直接透過した光に対して一定の大
きさ(λ/4,λは光の波長)の位相変化が与えられ
る。接眼レンズ110には、この位相変化を受けた直接
透過光(0次光)と、位相物体108で回折された回折
光とが入射し、両者の干渉によって明暗の像が形成され
る。これによって、位相物体108によって生ずる光の
位相差が明暗の振幅差となり、肉眼112で観察できる
ようになる。
The ring-shaped light transmitted through the ring diaphragm 102 is condensed by the condenser lens 100 and then enters the phase object 108 to be observed. The light transmitted through the phase object 108 enters the ring-shaped polarizing plate 106, but the ring-shaped polarizing plate 1
Reference numeral 06 denotes a size in which the image is overlapped with the ring diaphragm 102, and a phase change of a constant size (λ / 4, λ is the wavelength of light) is given to the light directly transmitted through the phase object 108. Directly transmitted light (0th order light) that has undergone this phase change and diffracted light diffracted by the phase object 108 enter the eyepiece lens 110, and a bright and dark image is formed by the interference between the two. As a result, the phase difference of the light generated by the phase object 108 becomes the amplitude difference of brightness and darkness, and can be observed with the naked eye 112.

【0004】ところで、1995年度「光計測シンポジ
ウム」論文集のp.90〜93には、上述した固定の輪
帯偏光板106の代わりに液晶による可変輪帯偏光板を
使用した位相差顕微鏡が記載されている。図14(A)
には可変輪帯偏光板120の側面が示されており、同図
(B)には平面が示されている。可変輪帯偏光板120
は、全体が液晶セル構成となっており、中央付近であっ
て0次光の透過位置にリング状透明電極122a,12
2bが形成されている。セル内の液晶124としては、
ホモジニアス配列したネマチック液晶が用いられてい
る。透明電極間に電圧を印加すると、液晶124の分子
配向が変化してその屈折率が変化する。これにより、対
物レンズ104(図13参照)側からの入射光のうち、
0次光にのみ位相変調が与えられる。
By the way, p. 90 to 93, a phase contrast microscope using a variable annular polarizing plate made of liquid crystal instead of the fixed annular polarizing plate 106 described above is described. Figure 14 (A)
Shows the side surface of the variable annular polarization plate 120, and FIG. Variable annular polarization plate 120
Has a liquid crystal cell structure as a whole, and the ring-shaped transparent electrodes 122a and
2b is formed. As the liquid crystal 124 in the cell,
A nematic liquid crystal with a homogeneous alignment is used. When a voltage is applied between the transparent electrodes, the molecular orientation of the liquid crystal 124 changes and its refractive index changes. As a result, of the incident light from the objective lens 104 (see FIG. 13) side,
Phase modulation is applied only to the 0th order light.

【0005】しかしながら、以上のような背景技術で
は、物体側からの光の強度(振幅の絶対値)変化が画像
に影響するため、純粋に位相分布のみを観察することが
できない。つまり、位相分布像と強度分布像とが重なっ
て観察されるため、得られた画像が何を意味するものか
必ずしも明瞭とはいえないという不都合がある。
However, in the background art as described above, the change in the intensity (absolute value of the amplitude) of the light from the object side affects the image, so that it is impossible to purely observe only the phase distribution. That is, since the phase distribution image and the intensity distribution image are observed in an overlapping manner, it is not always clear what the obtained image means.

【0006】この発明は、以上の点に着目したもので、
簡便な光学的構成によって純粋な位相分布像を良好に観
察することができ、強度変化の影響を受けない物体観察
装置を提供することを、その目的とするものである。
The present invention focuses on the above points,
It is an object of the present invention to provide an object observing apparatus that can observe a pure phase distribution image satisfactorily with a simple optical configuration and is not affected by intensity changes.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、観察対象の物体からの光を集光するため
の対物レンズ(16);物体を照明して、対物レンズの瞳
近傍に選択的にフィルタリング可能な光像を得るための
照明手段(10,30,32,34,36,38);対物レンズからの入
射光の0次光成分と回折光成分の位相差を任意に調整す
るための位相差調整手段(18,20);この位相差調整手
段からの光によって形成される像の強度分布を光電変換
し、画像信号を出力する撮像手段(42,46);前記位相
差調整手段によってπの整数倍である第1位相差及び第
1位相差にπの奇数倍だけ加えた第2位相差の状態で前
記撮像手段によって得られた各画像信号からそれらの強
度の差である第1の差画像信号を得るとともに、前記位
相差調整手段によってπの整数倍にπ/2を加えた第3
位相差及び第3位相差にπの奇数倍を加えた第4位相差
の状態で前記撮像手段によって得られた画像信号からそ
れらの強度の差である第2の差画像信号を得るための差
画像信号生成手段(48);とを備え、前記第1,第2の
差画像信号と物体の0次光強度信号を用いて物体位相像
を画像化することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an objective lens (16) for collecting light from an object to be observed; illuminating the object and near the pupil of the objective lens. An illuminating means (10, 30, 32, 34, 36, 38) for obtaining a light image that can be selectively filtered; the phase difference between the 0th-order light component and the diffracted light component of the incident light from the objective lens is arbitrarily set. Phase difference adjusting means (18,20) for adjusting; Image pickup means (42,46) for photoelectrically converting the intensity distribution of the image formed by the light from the phase difference adjusting means and outputting an image signal; The difference between the intensities of the respective image signals obtained by the image pickup means in the state of the first phase difference that is an integral multiple of π and the second phase difference obtained by adding an odd multiple of π to the first phase difference by the phase difference adjusting means. And a first difference image signal that is Third with / 2 added
A difference for obtaining a second difference image signal which is a difference in their intensities from the image signals obtained by the image pickup means in the state of the fourth phase difference obtained by adding an odd multiple of π to the phase difference and the third phase difference. And an image signal generating means (48); for forming an object phase image using the first and second difference image signals and the 0th order light intensity signal of the object.

【0008】他の発明は、観察対象の物体からの光を集
光するための対物レンズ(16);物体を照明して、対物
レンズの瞳近傍に選択的にフィルタリング可能な光像を
得るための照明手段(10,30,32,34,36,38);対物レン
ズからの入射光の直交する2つの直線偏光成分の位相差
を任意に調整するための位相差調整手段(18,20);こ
の位相差調整手段からの入射光の0次光及び回折光に対
し、それらの直線偏光成分を異なる方向で抽出するため
の第1フィルタ手段(22);前記第1フィルタ手段から
の光を偏光分割するための第2フィルタ手段(24);こ
の第2フィルタ手段によって偏光分割された各偏光成分
の光によって形成される像の強度分布を光電変換し、画
像信号を出力する撮像手段(42,46);前記位相差調整
手段によって位相差がπの整数倍に調整された状態で前
記撮像手段によって得られた2つの画像信号から、それ
らの強度の差である第1の差画像信号を得るとともに、
前記位相差調整手段によって位相差がπの整数倍にπ/
2を加えた値となった状態で前記撮像手段によって得ら
れた2つの画像信号から、それらの強度の差である第2
の差画像信号を得るための差画像信号生成手段(48);
前記差画像信号生成手段によって得られた第1及び第2
の差画像信号と物体の0次光強度信号から、差画像信号
の相対強度の調整の演算と、調整画像の合成の演算をそ
れぞれ行うための演算手段(58);を備えたことを特徴
とする。
Another invention is an objective lens (16) for collecting light from an object to be observed; for illuminating the object to obtain a light image that can be selectively filtered near the pupil of the objective lens. Illumination means (10, 30, 32, 34, 36, 38); phase difference adjusting means (18, 20) for arbitrarily adjusting the phase difference between two orthogonal linearly polarized light components of incident light from the objective lens First filter means (22) for extracting the linearly polarized light components of the 0th order light and diffracted light of the incident light from the phase difference adjusting means in different directions; the light from the first filter means Second filter means (24) for polarization splitting; Image pickup means (42) for photoelectrically converting the intensity distribution of the image formed by the light of each polarization component polarization-split by the second filter means and outputting an image signal. , 46); the phase difference is an integral multiple of π by the phase difference adjusting means. From two image signals obtained by the imaging means in a coordinated state, the obtaining a first difference image signal is the difference in their intensity,
By the phase difference adjusting means, the phase difference becomes an integral multiple of π / π /
From the two image signals obtained by the image pickup means in the state of the value obtained by adding 2
Difference image signal generation means (48) for obtaining the difference image signal of
First and second obtained by the difference image signal generating means
And a calculation means (58) for respectively performing calculation of adjustment of the relative intensity of the difference image signal and calculation of combination of the adjusted images from the difference image signal and the 0th order light intensity signal of the object. To do.

【0009】更に他の発明は、観察対象の物体からの光
を集光するための対物レンズ(16);物体を照明して、
対物レンズの瞳近傍に選択的にフィルタリング可能な光
像を得るための照明手段(10,30,32,34,36,38);対物
レンズからの入射光の直交する2つの直線偏光成分の位
相差を任意に調整するための位相差調整手段(18,2
0);この位相調整手段からの入射光の0次光及び回折
光に対し、それらの直線偏光成分を異なる方向で抽出す
るための第1フィルタ手段(22);この第1フィルタ手
段からの入射光から直線偏光成分を抽出するための第3
フィルタ手段(26);この第3フィルタ手段によって抽
出された偏光成分の光によって形成される像の強度分布
を光伝変換し、画像信号を出力する撮像手段(42);前
記位相差調整手段によってπの整数倍である第1位相差
及び第1位相差にπの奇数倍だけ加えた第2位相差の状
態で前記撮像手段によって得られた各画像信号から、そ
れらの差である第1の差画像信号を得るとともに、前記
位相差調整手段によってπの整数倍にπ/2を加えた第
3位相差及び第3位相差にπの奇数倍だけ加えた第4位
相差の状態で前記撮像手段によって得られた各画像信号
から、それらの差である第2の差画像信号を得るための
差画像信号生成手段(50,58);前記差画像信号生成手
段によって得られた第1及び第2の差画像信号と物体の
0次光強度信号から、差画像信号の相対強度の調整の演
算と、調整画像の合成の演算を、それぞれ行うための演
算手段(58);を備えたことを特徴とする。
Still another invention is an objective lens (16) for collecting light from an object to be observed; illuminating the object,
Illumination means (10, 30, 32, 34, 36, 38) for obtaining a light image that can be selectively filtered in the vicinity of the pupil of the objective lens; two orthogonal linear polarization components of incident light from the objective lens Phase difference adjusting means (18, 2) for adjusting the phase difference arbitrarily
0); First filter means (22) for extracting linearly polarized light components of the 0th order light and diffracted light of the incident light from the phase adjusting means in different directions; Incident from the first filter means Third for extracting linearly polarized light component from light
A filter means (26); an image pickup means (42) for converting the intensity distribution of the image formed by the polarized component light extracted by the third filter means into an optical signal, and outputting an image signal; The first phase difference, which is an integer multiple of π, and the first phase difference, which is the difference between the first phase difference and the second phase difference obtained by adding an odd multiple of π to the first phase difference, are obtained. In addition to obtaining the difference image signal, the imaging is performed in the state of the third phase difference obtained by adding π / 2 to an integer multiple of π and the fourth phase difference obtained by adding an odd multiple of π to the third phase difference by the phase difference adjusting means. Difference image signal generating means (50, 58) for obtaining a second difference image signal which is a difference between the respective image signals obtained by the means; first and first difference image signal generating means From the difference image signal of 2 and the 0th order light intensity signal of the object, An arithmetic means (58) for performing an arithmetic operation for adjusting the relative intensity of the image signal and an arithmetic operation for combining the adjusted images, respectively.

【0010】主要な態様によれば、物体の0次光強度を
計測してその強度信号を得る0次光強度測定手段を備え
たことを特徴とする。前記第3の発明によれば、第3の
フィルタ手段を回転させて0次光強度が測定される。他
の態様によれば、前記位相差調整手段は、回転可能なポ
ラライザ及び1/4波長板を含むことを特徴とする。ま
た、前記位相差調整手段は、電圧によって屈折率が制御
可能な液晶であることを特徴とする。
According to a main aspect, a zero-order light intensity measuring means for measuring the zero-order light intensity of an object and obtaining its intensity signal is provided. According to the third aspect of the invention, the 0th-order light intensity is measured by rotating the third filter means. According to another aspect, the phase difference adjusting unit includes a rotatable polarizer and a quarter-wave plate. Further, the phase difference adjusting means is a liquid crystal whose refractive index can be controlled by a voltage.

【0011】他の発明は、観察対象の物体からの光を集
光するための対物レンズ(16);物体を照明して、対物
レンズの瞳近傍に選択的にフィルタリング可能な光像を
得るための照明手段(10,30,32,34,36,38);ポラライ
ザ(18)及び1/4波長板(20)を含み、対物レンズか
らの入射光の直交する2つの直線偏光成分の位相差を任
意に調整するための位相差調整手段;この位相差調整手
段からの入射光の0次光及び回折光に対し、それらの直
線偏光成分を異なる方向で抽出するための第1フィルタ
手段(21);前記第1フィルタ手段からの光を偏光分割
するための第2フィルタ手段(26);この第2フィルタ
手段によって偏光分割された各偏光成分の画像をそれぞ
れ得るための撮像手段(42,46);前記ポラライザの方
位角を、前記1/4波長板の光学軸に対応する2つの方
位のうちの第1の方位としたときに、前記撮像手段によ
って得られた2つの画像から、それらの差である第1の
差画像を得るとともに、第2の方位としたときに、前記
撮像手段によって得られた2つの画像から、それらの差
である第2の差画像を得るための差画像生成手段(4
8);前記差画像生成手段によって得られた第1及び第
2の差画像から、2次差画像を生成するための2次差画
像手段(51);を備えたことを特徴とする。
Another invention is an objective lens (16) for collecting light from an object to be observed; for illuminating the object to obtain a light image which can be selectively filtered near the pupil of the objective lens. Illuminating means (10, 30, 32, 34, 36, 38); including a polarizer (18) and a quarter wave plate (20), and a phase difference between two linearly polarized light components of the incident light from the objective lens which are orthogonal to each other. Phase difference adjusting means for arbitrarily adjusting the linearly polarized light components of the 0th order light and diffracted light of the incident light from the phase difference adjusting means in different directions (21). ); Second filter means (26) for polarization-splitting the light from the first filter means; Imaging means (42, 46) for obtaining images of the respective polarization components polarization-split by the second filter means ); The azimuth angle of the polarizer is set to the light of the quarter wavelength plate. When the first azimuth of the two azimuths corresponding to the axis is set, a first difference image, which is the difference between the two azimuths obtained by the image pickup means, is obtained, and a second azimuth is obtained. Difference image generating means (4) for obtaining a second difference image which is the difference between the two images obtained by the image pickup means when
8); secondary difference image means (51) for generating a secondary difference image from the first and second difference images obtained by the difference image generating means.

【0012】更に他の発明は、観察対象の物体からの光
を集光するための対物レンズ(16);物体を照明して、
対物レンズの瞳近傍に選択的にフィルタリング可能な光
像を得るための照明手段(10,30,32,34,36,38);ポラ
ライザ及び1/4波長板を含み、対物レンズからの入射
光の直交する2つの直線偏光成分の位相差を任意に調整
するための位相差調整手段(18,20);この位相差調整
手段からの入射光の0次光及び回折光に対し、それらの
直線偏光成分を異なる方向で抽出するための第1フィル
タ手段(21);この第1フィルタ手段からの入射光から
直線偏光成分を抽出するための第2フィルタ手段(2
6);この第2フィルタ手段によって抽出された偏光成
分の画像を得るための撮像手段(42);前記ポラライザ
又は第2フィルタ手段の方位角を、前記1/4波長板の
光学軸に対応する4つの方位としたときに前記撮像手段
によってそれぞれ得られた4つの画像を格納するための
画像格納手段(50);これに格納された4つの画像か
ら、前記1/4波長板の光学軸に対応する第1及び第2
の差画像を得るための差画像生成手段(58);前記差画
像生成手段によって得られた第1及び第2の差画像か
ら、2次差画像を生成するための2次差画像手段(5
1);を備えたことを特徴とする。
Yet another invention is an objective lens (16) for collecting light from an object to be observed; illuminating the object,
Illumination means (10, 30, 32, 34, 36, 38) for obtaining a light image that can be selectively filtered in the vicinity of the pupil of the objective lens; including incident light from the objective lens, including a polarizer and a quarter wave plate Difference adjusting means (18, 20) for arbitrarily adjusting the phase difference between two linearly polarized light components orthogonal to each other; the straight lines of the incident light from the phase difference adjusting means with respect to the 0th order light and the diffracted light. First filter means (21) for extracting polarization components in different directions; Second filter means (2) for extracting linear polarization components from incident light from the first filter means (2)
6); Imaging means (42) for obtaining an image of the polarization component extracted by the second filter means; The azimuth angle of the polarizer or the second filter means corresponds to the optical axis of the quarter wavelength plate. Image storage means (50) for storing four images respectively obtained by the image pickup means in four azimuth directions; from the four images stored therein to the optical axis of the quarter wavelength plate. Corresponding first and second
Difference image generating means (58) for obtaining the difference image of the second difference image means (58) for generating a second difference image from the first and second difference images obtained by the difference image generating means.
1); is provided.

【0013】主要な態様によれば、前記照明手段は、照
明光を集光するためのコンデンサレンズ(12)を含み;
前記ポラライザを前記コンデンサレンズの瞳近傍に配置
したことを特徴とする。
According to a main aspect, said illuminating means comprises a condenser lens (12) for collecting the illuminating light;
The polarizer is arranged in the vicinity of the pupil of the condenser lens.

【0014】更に、本発明の主要な態様には次のような
ものもある。 (1)物体を照明する照明手段と、該物体からの光線を
集光し、瞳平面近傍に選択的にフィルタリングし得る空
間周波数スペクトルを生成する、光軸に沿って配置され
た、対物レンズと、前記瞳平面近傍を通過する光線を前
記光軸に対して第1方位の偏波面の直線偏光にする、回
転可能なポラライザと、前記瞳平面近傍に位置し、前記
の直線偏光が通過し得る1/4波長板と、前記1/4波
長板を透過した光線を第1光線と第2光線に波面分割す
る波面分割手段と、前記第1光線のうち物体により回折
されない空間周波数成分のみを包含可能な面積を有し、
第2方位の偏波面の直線偏光の成分のみを透過させる第
1空間フィルタと、前記第1光線のうち前記第1フィル
タに包含されない空間周波数成分を包含可能な面積を有
し、第2方位と直交する第3方位の偏波面の直線偏光の
成分のみを透過させる第2空間フィルタと、前記第1空
間フィルタと前記第2空間フィルタを通過した光線のう
ち、第4方位の偏波面の直線偏光のみを透過させ、これ
と直交する第5方位の偏波面の直線偏光を反射させる偏
光ビームスプリッタと、前記第4方位の偏波面の直線偏
光の光線による第1の物体像を光電変換する第1光電変
換素子と、前記第5方位の偏波面の直線偏光の光線によ
る第2の物体像を光電変換する第2光電変換素子と、前
記第2光線のうち、前記第2方位の偏波面の直線偏光の
みを透過させるアナライザと、前記アナライザを透過し
た光線を光電変換する第3光電変換素子と、前記第1、
第2の光電変換素子の画像信号の強度の差である差画像
信号を生成する差動回路と、前記第1方位を第5方位に
一致させたときに得られる差画像信号を示すデータであ
る第1差画像データを格納する第1差画像格納手段と、
前記第1方位を、第6方位に一致させたときに得られる
物体の差画像信号を示すデータである第2差画像データ
を格納する第2差画像格納手段と、前記第3光電変換素
子の第1信号を示すデータを格納する第1信号格納手段
と、前記第1差画像格納手段と第2差画像格納手段と第
1信号格納手段から前記第1差画像と第2差画像と第1
信号を取り出し、これらの相対強度を調整した後、これ
らの画像データによる合成画像を生成する、合成画像生
成手段と、前記合成画像を表示する画像表示手段を有
し、前記1/4波長板の光学軸の方位と前記第2方位は
90°の整数倍の角度に45゜を加えた角度をなし、前
記偏光ビームスプリッタのなす第4方位は、前記1/4
波長板の光学軸の方位に対して90゜の整数倍に45を
加えた角度をなし、前記第5方位は前記1/4波長板の
光学軸の方位に対して90゜の整数倍に45゜を加えた
角度をなし、前記第6方位は前記1/4波長板の光学軸
の方法に対して90゜の整数倍の角度をなすことを特徴
とする物体観察装置。
Further, the following are the main aspects of the present invention. (1) Illuminating means for illuminating an object, and an objective lens arranged along an optical axis for collecting light rays from the object and generating a spatial frequency spectrum that can be selectively filtered in the vicinity of a pupil plane. , A rotatable polarizer for converting a light beam passing near the pupil plane into a linearly polarized light of a polarization plane in a first direction with respect to the optical axis, and the linearly polarized light which is located near the pupil plane and can pass therethrough Includes only a quarter-wave plate, a wavefront splitting device that splits a light beam transmitted through the quarter-wave plate into a first light beam and a second light beam, and a spatial frequency component of the first light beam that is not diffracted by an object. Have a possible area,
A first spatial filter that transmits only the linearly polarized light component of the plane of polarization in the second direction, and an area that can include spatial frequency components that are not included in the first filter in the first light beam, The second spatial filter that transmits only the linearly polarized light component of the polarization plane of the third azimuth direction orthogonal to each other, and the linearly polarized light of the polarization plane of the fourth azimuth direction among the light rays that have passed through the first spatial filter and the second spatial filter. And a polarization beam splitter that transmits only linearly polarized light having a polarization plane in a fifth azimuth direction orthogonal thereto and a first object image that photoelectrically converts the first object image by the linearly polarized light beam having a polarization plane in the fourth azimuth direction. A photoelectric conversion element, a second photoelectric conversion element for photoelectrically converting a second object image by a linearly polarized light beam having a polarization plane in the fifth direction, and a straight line having a polarization plane in the second direction among the second light rays. A that transmits only polarized light A riser, and a third photoelectric conversion element for photoelectrically converting a light beam transmitted through the analyzer, the first,
It is data showing a differential circuit for generating a difference image signal which is a difference in intensity of image signals of the second photoelectric conversion element, and a difference image signal obtained when the first direction is matched with the fifth direction. First difference image storage means for storing first difference image data,
A second difference image storage means for storing second difference image data, which is data indicating a difference image signal of an object obtained when the first direction is matched with the sixth direction, and the third photoelectric conversion element. A first signal storage means for storing data indicating a first signal, the first difference image storage means, the second difference image storage means, and the first signal storage means from the first difference image, the second difference image, and the first difference image.
After the signals are taken out and their relative intensities are adjusted, a composite image generation means for generating a composite image based on these image data and an image display means for displaying the composite image are provided, and the 1/4 wavelength plate The azimuth of the optical axis and the second azimuth form an angle obtained by adding 45 ° to an integer multiple of 90 °, and the fourth azimuth formed by the polarization beam splitter is ¼ the azimuth.
An angle obtained by adding 45 to the azimuth of the optical axis of the wave plate is added to 45, and the fifth azimuth is an integer multiple of 90 degrees relative to the azimuth of the optic axis of the quarter wave plate to 45. The object observing device is characterized in that the sixth azimuth forms an angle that is an integral multiple of 90 ° with respect to the method of the optical axis of the quarter wavelength plate.

【0015】(2)前記(1)の合成画像生成手段は、前
記第2差画像データを前記第1差画像データから前記第
1信号データを差し引いた画像で除した結果の逆正接を
表す合成画像を生成することを特徴とする。
(2) The composite image generating means in (1) is a composite representing the arctangent of the result of dividing the second difference image data by the image obtained by subtracting the first signal data from the first difference image data. It is characterized by generating an image.

【0016】(3)前記(1)における照明手段,対物レ
ンズ,ポラライザ,1/4波長板を有し、前記1/4波
長板を通過した光線のうち物体により回折されない空間
周波数成分のみを包含可能な面積を有し、第2方位の偏
波面の直線偏光の成分のみを透過させる第1空間フィル
タと、前記1/4波長板を通過した光線のうち前記第1
空間フィルタに包含されない空間周波数成分を包含可能
な面積を有し、第2方位と直交する第3方位の偏波面の
直線偏光の成分のみを透過させる第2空間フィルタと、
前記第1空間フィルタと前記第2空間フィルタを通過し
た光線のうち、第4方位の偏波面の直線偏光のみを透過
させる、アナライザと、前記第4方位の偏波面の直線偏
光の光線による物体像の強度分布を光電変換し、画像信
号を出力する光電変換素子と、前記第1方位を第5方位
に一致させたときに得られる光学像の強度分布を示す画
像信号をデータに変換し、これを第1画像データとして
格納する第1画像格納手段と、前記第1方位を第5方位
に直交する、第6方位に一致させたときに得られる光学
像の強度分布を示す画像信号をデータに変換し、これを
第2画像データとして格納する第2画像格納手段と、前
記第1方位を第7方位に一致させたときに得られる光学
像の強度分布を示す画像信号をデータに変換し、これを
第3画像データとして格納する第3画像格納手段と、前
記第1方位を第7方位に直交する、第8方位に一致させ
たときに得られる光学像の強度分布を示す画像信号をデ
ータに変換し、これを第4画像データとして格納する第
4画像格納手段と、前記第1画像格納手段と第2画像格
納手段から前記第1画像データと第2画像データを取り
出し、これらの強度の差を示す第1差画像を生成する、
第1差画像生成手段と、前記第3画像格納手段と第4画
像格納手段から前記第3画像データと第4画像データを
取り出し、これらの強度の差を示す第2差画像を生成す
る、第2差画像生成手段と、前記第1差画像を格納可能
なデータに変換し、これを格納する第1差画像格納手段
と、前記第2差画像を格納可能なデータに変換し、これ
を格納する第2差画像格納手段と、前記第第4方位を前
記第2方位に平行にしたときに得られる第1信号を格納
可能なデータに変換し、これを格納する第1信号格納手
段と、前記第1差画像格納手段と第2差画像格納手段と
第1信号格納手段から前記第1差画像のデータと第2差
画像のデータと第1信号のデータを取り出し、これらの
相対強度を調整した後、これらの画像による合成画像を
生成する、合成画像生成手段と、前記合成画像を表示す
る画像表示手段を有し、前記1/4波長板の光学軸の方
位と前記第2方位は90°の整数倍の角度に45゜を加
えた角度をなし、前記偏光アナライザのなす第4方位
は、第1、第2、第3、第4画像を格納する際に、前記
1/4波長板の光学軸の方位に対して90゜の整数倍に
45゜を加えた角度をなし、前記第5方位は前記1/4
波長板の光学軸の方位に対して90゜の整数倍に45゜
を加えた角度をなし、前記第7方位は前記1/4波長板
の光学軸の方法に対して90゜の整数倍の角度をなすこ
とを特徴とする物体観察装置。
(3) The illumination means, the objective lens, the polarizer, and the quarter-wave plate in (1) above are included, and only the spatial frequency component that is not diffracted by the object is included among the light rays that have passed through the quarter-wave plate. A first spatial filter that has a possible area and transmits only the linearly polarized light component of the polarization plane of the second direction, and the first of the light rays that have passed through the quarter wavelength plate
A second spatial filter having an area capable of including a spatial frequency component that is not included in the spatial filter, and transmitting only a linearly polarized component of a polarization plane of a third azimuth orthogonal to the second azimuth;
Of the light rays that have passed through the first spatial filter and the second spatial filter, only the linearly polarized light of the polarization plane of the fourth azimuth is transmitted, and the object image of the linearly polarized light of the polarization plane of the fourth azimuth. Photoelectric conversion element which outputs an image signal, and an image signal which shows the intensity distribution of an optical image obtained when the first azimuth is matched with the fifth azimuth and is converted into data. With the first image storage means for storing as a first image data and an image signal indicating the intensity distribution of the optical image obtained when the first azimuth is aligned with the sixth azimuth orthogonal to the fifth azimuth as data. Second image storage means for converting and storing this as second image data, and an image signal indicating the intensity distribution of the optical image obtained when the first azimuth is matched with the seventh azimuth, This is the third image data And a third image storing means for storing the same, and an image signal showing the intensity distribution of the optical image obtained when the first azimuth is orthogonal to the seventh azimuth and coincident with the eighth azimuth, and converted into data. Fourth image storing means for storing as fourth image data, and the first image data and the second image data are taken out from the first image storing means and the second image storing means, and a first difference indicating a difference between these intensities. Generate an image,
A first difference image generating means, the third image data and the fourth image data from the third image storing means and the fourth image storing means, and a second difference image showing a difference between these intensities is generated. Two-difference image generation means, first difference image storage means for converting the first difference image into storable data, and storing this, and second difference image storage means for converting the second difference image into storable data, and storing this Second difference image storage means, first signal storage means for converting the first signal obtained when the fourth orientation is parallel to the second orientation into storable data, and storing the data. The data of the first difference image, the data of the second difference image, and the data of the first signal are taken out from the first difference image storage means, the second difference image storage means, and the first signal storage means, and their relative intensities are adjusted. And then create a composite image of these images. A generating means and an image displaying means for displaying the composite image, wherein the azimuth of the optical axis of the quarter-wave plate and the second azimuth form an angle obtained by adding 45 ° to an integer multiple of 90 °. The fourth azimuth formed by the polarization analyzer is an integral multiple of 90 ° with respect to the azimuth of the optical axis of the quarter wavelength plate when storing the first, second, third, and fourth images. And the fifth azimuth is ¼
An angle obtained by adding 45 ° to an azimuth of the optical axis of the wave plate is added to the azimuth of 90 °, and the seventh azimuth is an integer multiple of 90 ° with respect to the method of the optic axis of the ¼ wave plate. An object observation device characterized by forming an angle.

【0017】(4)前記(3)の合成画像生成手段は、前
記第2差画像のデータを前記第1差画像のデータから前
記第1信号のデータを差し引いた画像で除した結果の逆
正接を表す合成画像を生成することを特徴とする。
(4) The composite image generation means in (3) above calculates the arc tangent of the result of dividing the data of the second difference image by the image obtained by subtracting the data of the first signal from the data of the first difference image. Is generated.

【0018】(5)物体を照明する照明手段と、該物体
からの光線を集光し、瞳平面近傍に選択的にフィルタリ
ングし得る空間周波数スペクトルを生成する、光軸に沿
って配置された、対物レンズと、前記瞳平面近傍を通過
する光線を前記光軸に対して第1方位の偏波面の直線偏
光にする、回転可能なポラライザと、前記瞳平面近傍に
位置し、前記の直線偏光が通過し得る1/4波長板と、
前記1/4波長板を透過した光線のうち、物体により回
折されない空間周波数成分のみを包含可能な面積を有
し、第2方位の偏波面の直線偏光の成分のみを透過させ
る第1空間フィルタと、前記1/4波長板を通過した光
線のうち、前記第1空間フィルタに包含されない空間周
波数成分を包含可能な面積を有し、第2方位と直交する
第3方位の偏波面の直線偏光の成分のみを透過させる第
2空間フィルタと、前記第1空間フィルタと前記第2空
間フィルタを通過した光線のうち、第4方位の偏波面の
直線偏光のみを透過させ、これと直交する第5方位の偏
波面の直線偏光を反射させるアナライザと、前記第4方
位の偏波面の直線偏光の光線による第1の物体像を光電
変換する第1光電変換素子と、前記第5方位の偏波面の
直線偏光の光線による第2の物体像を光電変換する第2
光電変換素子と、前記第1,第2の光電変換素子の信号
の差信号を生成する差動回路を有し、該差信号を用いて
第1差画像を形成し、前記1/4波長板の光学軸の方位
と前記第2方位は90゜の整数倍の角度に45゜を加え
た角度をなし、前記アナライザのなす第4方位は、前記
1/4波長板の光学軸の方位に対して90゜の整数倍に
45゜を加えた角度をなす観察手段を有し、前記第1差
画像は複数の前記第1方位に対応して複数形成され、該
第1差画像のうち、対応する第1方位が前記1/4波長
板の光学軸の方位に対して対称な方位とペアとなる、1
つの第1差画像のペアの、相互の差画像を算出し、これ
を表示することを特徴とする物体観察装置。
(5) Illuminating means for illuminating an object, arranged along the optical axis for collecting light rays from the object and generating a spatial frequency spectrum which can be selectively filtered near the pupil plane, An objective lens, a rotatable polarizer for converting a light beam passing near the pupil plane into a linearly polarized light in a polarization plane of a first azimuth with respect to the optical axis, and a linearly polarized light located near the pupil plane, A quarter wave plate that can pass through,
A first spatial filter having an area capable of containing only spatial frequency components that are not diffracted by an object among the light rays transmitted through the quarter-wave plate, and transmitting only linearly polarized light components of a polarization plane in the second direction; , A linearly polarized light of a polarization plane in a third azimuth direction orthogonal to the second azimuth having an area capable of including a spatial frequency component not included in the first spatial filter among the light rays that have passed through the ¼ wavelength plate. A second spatial filter that transmits only the component, and a fifth azimuth that passes only the linearly polarized light of the polarization plane of the fourth azimuth among the rays that have passed through the first spatial filter and the second spatial filter and is orthogonal thereto , A first photoelectric conversion element for photoelectrically converting the first object image by the linearly polarized light of the polarization plane of the fourth direction, and a straight line of the polarization plane of the fifth direction. By polarized light Second for photoelectrically converting the second object image
A photoelectric conversion element and a differential circuit that generates a difference signal of the signals of the first and second photoelectric conversion elements, the first difference image is formed using the difference signal, and the quarter wavelength plate is formed. The azimuth of the optical axis and the second azimuth form an angle obtained by adding 45 ° to an integer multiple of 90 °, and the fourth azimuth formed by the analyzer is relative to the azimuth of the optic axis of the quarter wavelength plate. A plurality of first difference images corresponding to the plurality of first azimuths, the observation means having an angle obtained by adding 45 ° to an integral multiple of 90 °. The first azimuth is paired with an azimuth symmetrical with respect to the azimuth of the optical axis of the quarter-wave plate.
An object observation apparatus characterized by calculating a mutual difference image of a pair of first difference images and displaying the calculated difference image.

【0019】(6)前記(5)における照明手段,対物レ
ンズ,ポラライザ,1/4波長板,第1空間フィルタ,
第2空間フィルタを有し、第1空間フィルタと前記第2
空間フィルタを通過した光線のうち、第4方位の偏波面
の直線偏光のみを透過させるアナライザと、前記第4方
位の偏波面の直線偏光の光線による物体像を光電変換す
る光電変換素子と、前記第1方位を、第5方位に一致さ
せたときに得られる物体の第1画像を格納する第1画像
格納手段と、前記第1方位を、第5方位に直交する第6
方位に一致させたときに得られる物体の第2画像を格納
する第2画像格納手段と、前記第1画像格納手段と第2
画像格納手段から、前記第1画像と第2画像を取り出
し、これらの差画像である第1差画像を生成する第1差
画像生成手段を有し、前記1/4波長板の光学軸の方位
と前記第2方位は90゜の整数倍の角度に45゜を加え
た角度をなし、前記アナライザのなす第4方位は、前記
1/4波長板の光学軸の方位に対して90゜の整数倍に
45゜を加えた角度をなす観察手段を有し、前記第1差
画像は複数の前記第1方位に対応して複数形成され、該
第1差画像のうち、対応する第1方位が前記1/4波長
板の光学軸の方位に対して対称な方位とペアとなる1つ
の第1差画像のペアの相互の差画像を算出し、これを表
示することを特徴とする物体観察装置。
(6) Illumination means, objective lens, polarizer, quarter wave plate, first spatial filter,
A second spatial filter, the first spatial filter and the second spatial filter
Of the light rays that have passed through the spatial filter, an analyzer that transmits only linearly polarized light of the polarization plane of the fourth azimuth, a photoelectric conversion element that photoelectrically converts an object image of the linearly polarized light of the polarization plane of the fourth azimuth, and A first image storage unit for storing a first image of the object obtained when the first azimuth coincides with the fifth azimuth, and a sixth image orthogonal to the fifth azimuth.
Second image storage means for storing a second image of the object obtained when the orientation is matched, the first image storage means, and the second image storage means
The first image and the second image are taken out from the image storing means, and a first difference image generating means for generating a first difference image which is a difference image between them is provided, and the azimuth of the optical axis of the quarter wavelength plate. And the second azimuth is an integer multiple of 90 ° plus 45 °, and the fourth azimuth formed by the analyzer is an integer of 90 ° with respect to the azimuth of the optical axis of the quarter wavelength plate. The first difference image is formed in plural corresponding to the plurality of first orientations, and the first orientation corresponding to the plurality of first orientations is formed. An object observation apparatus, which calculates a mutual difference image of a pair of first difference images which forms a pair with an azimuth that is symmetric with respect to the azimuth of the optical axis of the quarter wave plate, and displays the difference image. .

【0020】(7)前記(6)における照明手段,対物レ
ンズ,ポラライザ,1/4波長板,第1空間フィルタ,
第2空間フィルタ,アナライザ,光電変換素子を有し、
前記第4方位を、第5方位に一致させたときに得られる
物体の第1画像を格納する第1画像格納手段と、前記第
4方位を、第5方位に直交する第6方位に一致させたと
きに得られる物体の第2画像を格納する第2画像格納手
段と、前記第1画像格納手段と第2画像格納手段から、
前記第1画像と第2画像を取り出し、これらの差画像で
ある第1差画像を生成する第1差画像生成手段を有し、
前記1/4波長板の光学軸の方位と前記第2方位は90
゜の整数倍の角度に45゜を加えた角度をなし、前記ポ
ラライザのなす第1方位は、前記1/4波長板の光学軸
の方位に対して90゜の整数倍に45゜を加えた角度を
なす観察手段を有し、前記第1差画像は複数の前記第4
方位に対応して複数形成され、該第1差画像のうち、対
応する第4方位が前記1/4波長板の光学軸の方位に対
して対称な方位とペアとなる1つの第1差画像のペアの
相互の差画像を算出し、これを表示することを特徴とす
る物体観察装置。
(7) Illuminating means, objective lens, polarizer, quarter wave plate, first spatial filter,
Having a second spatial filter, an analyzer, a photoelectric conversion element,
A first image storing means for storing a first image of an object obtained when the fourth azimuth coincides with the fifth azimuth, and the fourth azimuth coincides with a sixth azimuth orthogonal to the fifth azimuth. The second image storage means for storing the second image of the object obtained when the first image storage means, the first image storage means and the second image storage means,
A first difference image generating means for extracting the first image and the second image and generating a first difference image which is a difference image between them;
The azimuth of the optical axis of the quarter-wave plate and the second azimuth are 90
An angle obtained by adding 45 ° to an angle that is an integral multiple of °, and the first azimuth formed by the polarizer is an integer multiple of 90 ° with respect to the azimuth of the optical axis of the ¼ wavelength plate, and 45 ° is added. The first difference image has a plurality of the fourth difference images.
One first difference image formed in plural corresponding to the azimuth, and a corresponding fourth azimuth of the first difference image is paired with an azimuth symmetrical to the azimuth of the optical axis of the quarter wavelength plate. An object observing device, which calculates a difference image between the pairs of and displays the difference image.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明によれば、回転可能なポラライザ
及び1/4波長板によって、位相物体からの光の直交偏
光成分の位相差が調整される。そして、調整後の光か
ら、フィルタ手段によって異なる偏光方向で可干渉な偏
光成分が抽出されるとともに、各偏光方向の画像から差
画像が求められる。そして、それら差画像と物体の0次
光強度信号から、差画像の相対強度の調整の演算と、調
整画像の合成の演算がそれぞれ行なわれる。あるいは、
所定の2つの方位,例えば1/4波長板の光学軸の方位
に対応する2つの方位で干渉成分が抽出されて差画像が
それぞれ生成され、更にそれらの2次差画像が演算され
る。演算結果には光の強度成分は含まれず、純粋な位相
成分のみとなる。これにより、位相分布像を良好に観察
することができる。
According to the present invention, the phase difference of the orthogonal polarization components of the light from the phase object is adjusted by the rotatable polarizer and the quarter-wave plate. Then, a coherent polarization component in different polarization directions is extracted from the adjusted light by the filter means, and a difference image is obtained from the image in each polarization direction. Then, from the difference image and the 0th-order light intensity signal of the object, the calculation of the relative intensity of the difference image and the calculation of the combination of the adjusted images are performed. Or,
The interference components are extracted in two predetermined azimuths, for example, two azimuths corresponding to the azimuths of the optical axes of the quarter-wave plate to generate difference images, and the quadratic difference images are calculated. The calculation result does not include the light intensity component, but only the pure phase component. Thereby, the phase distribution image can be satisfactorily observed.

【0022】この発明の前記及び他の目的,特徴,利点
は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
The above and other objects, features and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態につい
て、実施例を参照しながら詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to Examples.

【0024】[0024]

【実施例の基本的形態1】最初に、第1の基本的な形態
について図1を参照しながら説明する。図示しない光源
から出力された光は、リング絞り10によってリング状
に絞られた後、コンデンサレンズ12に入射する。そし
て、このコンデンサレンズ12を透過した光が位相物体
14に入射し、位相物体14を透過した光が対物レンズ
16に入射する。
First Basic Mode of Embodiment First, a first basic mode will be described with reference to FIG. The light output from a light source (not shown) is focused into a ring shape by the ring diaphragm 10 and then enters the condenser lens 12. Then, the light transmitted through the condenser lens 12 is incident on the phase object 14, and the light transmitted through the phase object 14 is incident on the objective lens 16.

【0025】この対物レンズ16の瞳位置近傍には、 入射光から任意の偏波面の方向であって常に同じ振幅
の直線偏光を得るための回転可能なポラライザ18, 直線偏光の光を透過する1/4波長板20, 入射光のうち、位相物体14によって回折されない0
次スペクトル成分と他のスペクトル成分を直交する直線
偏光に分離するための輪帯偏光板22, 入射光のうちの振幅強度の50%を反射し、残りの5
0%を透過して分割するハーフミラー23, 入射光から同1偏光方向の可干渉の光を抽出するため
のアナライザ(偏光ビームスプリッタ)24, が、その順で光軸AXに沿って設けられている。また、
ハーフミラー23の反射光軸AX2上には、 x軸に平行な偏波面の直線偏光,すなわち、入射光中
の0次光を透過して抽出するためのアナライザ25, が設けられている。
In the vicinity of the pupil position of the objective lens 16, a rotatable polarizer 18 for obtaining linearly polarized light of an arbitrary polarization plane from the incident light and always having the same amplitude, linearly polarized light is transmitted 1 / 4 wavelength plate 20, 0 of incident light that is not diffracted by the phase object 14
A ring-shaped polarizing plate 22 for separating the next spectrum component and other spectrum components into orthogonal linearly polarized light, which reflects 50% of the amplitude intensity of the incident light and the remaining 5
A half mirror 23 that transmits 0% and splits it, and an analyzer (polarization beam splitter) 24 that extracts coherent light of the same polarization direction from incident light are provided in that order along the optical axis AX. ing. Also,
On the reflection optical axis AX2 of the half mirror 23, a linearly polarized light having a plane of polarization parallel to the x axis, that is, an analyzer 25 for transmitting and extracting the 0th order light in the incident light is provided.

【0026】これらの素子に対して、それぞれ直交座標
(X1,Y1)〜(X5,Y5)は光軸AXに対して直交
し、かつ同じ方位となるように設定する。また、同様に
直交座標(X6,Y6),(X7,Y7)を、アナライザ2
4の光軸AXを折り返した反射側光軸AX1,AX2に
直交し、かつ直交座標(X1,Y1)〜(X5,Y5)と同
じ方位となるように設定する。つまり、リング絞り10
側から見たときに、各座標軸が重なるように座標が設定
されている。以下、それらの方位を単に(x,y)と表
現する。
The orthogonal coordinates (X1, Y1) to (X5, Y5) of these elements are set so as to be orthogonal to the optical axis AX and have the same orientation. Similarly, the Cartesian coordinates (X6, Y6), (X7, Y7) are calculated by the analyzer 2
It is set so as to be orthogonal to the reflection-side optical axes AX1 and AX2 obtained by folding back the optical axis AX of No. 4 and have the same azimuth as the orthogonal coordinates (X1, Y1) to (X5, Y5). That is, the ring diaphragm 10
The coordinates are set so that the coordinate axes overlap when viewed from the side. Hereinafter, those directions will be simply expressed as (x, y).

【0027】次に、これらの座標軸と各素子の偏光方向
との関係を説明する。まず、ポラライザ18は、図2
(A)に示すように、x軸に対する方位角θ1が透過する
光の偏光方向であり、この角度θ1は、ポラライザ18
を回転させることで変更可能となっている。1/4波長
板20は、図2(B)に示すように、光学軸である早い
軸neとこれに直交する遅い軸noを有し、早い軸neの
方位角はx軸に対して45゜,遅い軸noの方位角はx
軸に対して−45゜に設定されている。入射光のうち、
遅い軸noに平行な偏波面の直線偏光成分は、早い軸ne
に平行な偏波面の直線偏光成分に対して1/4波長(9
0゜)の位相遅れが生じる。
Next, the relationship between these coordinate axes and the polarization direction of each element will be described. First, the polarizer 18 is shown in FIG.
As shown in (A), the azimuth angle θ1 with respect to the x-axis is the polarization direction of the transmitted light, and this angle θ1 is the polarization direction of the polarizer 18.
It can be changed by rotating. As shown in FIG. 2B, the quarter-wave plate 20 has a fast axis ne as an optical axis and a slow axis no orthogonal to the fast axis ne, and the azimuth angle of the fast axis ne is 45 with respect to the x axis.゜, slow axis no azimuth is x
It is set at -45 ° to the axis. Of the incident light
The linear polarization component of the plane of polarization parallel to the slow axis no is fast axis ne
1/4 wavelength (9
0 °) phase delay occurs.

【0028】例えば、ポラライザ18の方位角θ1が1
/4波長板20の早い軸neと一致しているときは、対
物レンズ16の透過光のうちの早い軸ne方向の偏光光
がそのまま輪帯偏光板22に入射する。ポラライザ18
の方位角θ1が1/4波長板20の遅い軸noと一致して
いるときは、対物レンズ16の透過光のうちの遅い軸n
o方向の偏光光が1/4波長板20による90゜位相遅
れの後に輪帯偏光板22に入射する。このようにして、
ポラライザ18と1/4波長板20とによって、物体1
4からの光のうちの直交する2つの直線偏光成分の位相
差を任意に調整可能であり、1/4波長板20の出力光
に与えられる位相差αは、α=2θ1−π/2で表わさ
れる。
For example, the azimuth angle θ1 of the polarizer 18 is 1
When it coincides with the fast axis ne of the / 4 wave plate 20, the polarized light in the fast axis ne direction of the transmitted light of the objective lens 16 enters the annular polarization plate 22 as it is. Polarizer 18
When the azimuth angle .theta.1 of the object coincides with the slow axis no of the quarter-wave plate 20, the slow axis n of the transmitted light of the objective lens 16 is transmitted.
The polarized light in the o direction is incident on the annular polarization plate 22 after a phase delay of 90 ° due to the quarter-wave plate 20. In this way,
By the polarizer 18 and the quarter-wave plate 20, the object 1
The phase difference between the two linearly polarized light components orthogonal to each other out of the light from 4 can be arbitrarily adjusted, and the phase difference α given to the output light of the quarter wavelength plate 20 is α = 2θ1−π / 2. Represented.

【0029】輪帯偏光板22は、輪帯部22aと、それ
以外の部分22bによって構成されている。輪帯部22
aは、図2(C)に矢印で示すように、x軸に平行な偏
波面の直線偏光成分のみを透過させ、それ以外の部分2
2bはy軸に平行な偏波面の直線偏光成分のみを透過さ
せる。また、輪帯偏光板22の輪帯部22aの大きさ
は、位相物体14の位置に設計された所定の厚みのスラ
イドガラスなどの光透過性の平行平板以外の物体が存在
しないときに、対物レンズ16の瞳位置近傍に形成され
るリング絞り10の空間像の大きさに、一致させるよう
にする。つまり、位相物体14によって回折されない直
接光(0次光)の大きさに一致させる。このような構成
によって、0次光についてはx方向に平行な直線偏光成
分X0が抽出され、回折光についてはy方向に平行な直
線偏光成分Ydが抽出される。
The ring-shaped polarizing plate 22 is composed of a ring-shaped portion 22a and a portion 22b other than that. Zone 22
As indicated by an arrow in FIG. 2 (C), a transmits only the linearly polarized light component of the plane of polarization parallel to the x-axis, and the other part 2
2b transmits only the linearly polarized component of the plane of polarization parallel to the y-axis. Further, the size of the ring portion 22a of the ring-shaped polarizing plate 22 is set so that when there is no object other than the light-transmissive parallel flat plate such as a slide glass having a predetermined thickness, which is designed at the position of the phase object 14, there is no objective. The size of the aerial image of the ring diaphragm 10 formed near the pupil position of the lens 16 is made to match. That is, the magnitude of the direct light (0th-order light) that is not diffracted by the phase object 14 is matched. With this configuration, the linearly polarized light component X0 parallel to the x direction is extracted for the 0th order light, and the linearly polarized light component Yd parallel to the y direction is extracted for the diffracted light.

【0030】次に、アナライザ24は、図2(D)に示
すように、アナライザ角θ2に平行な偏波面の直線偏光
成分の光線i1を光軸AXの方向に透過し、反アナライ
ザ角θ3=θ2+90°に平行な偏波面の直線偏光成分の
光線i2を光軸AX1の方向の反射させる機能を有して
いる。例えば、アナライザ角θ2は45°に設定され、
反アナライザ角θ3は45+90=135°に設定され
る。アナライザ24を透過する可干渉な光線i1は、対
物レンズ16の像面上で干渉像Ii1(x,y,α)=Iθ2
(x,y,θ1)を形成する。アナライザ24によって反射
される可干渉な光線i2は、対物レンズ16の像面上で
Ii2 (x,y,α)=Iθ3(x,y,θ2=θ1+π/2)を形成
する。
Next, as shown in FIG. 2D, the analyzer 24 transmits the ray i1 of the linearly polarized light component of the plane of polarization parallel to the analyzer angle θ2 in the direction of the optical axis AX, and the anti-analyzer angle θ3 = It has a function of reflecting a light ray i2 of a linearly polarized component having a plane of polarization parallel to θ2 + 90 ° in the direction of the optical axis AX1. For example, the analyzer angle θ2 is set to 45 °,
The anti-analyzer angle θ3 is set to 45 + 90 = 135 °. The coherent ray i1 that passes through the analyzer 24 is an interference image Ii1 (x, y, α) = Iθ2 on the image plane of the objective lens 16.
Form (x, y, θ1). The coherent ray i2 reflected by the analyzer 24 forms Ii2 (x, y, α) = Iθ3 (x, y, θ2 = θ1 + π / 2) on the image plane of the objective lens 16.

【0031】このアナライザ24によって、物体の0次
スペクトル成分とそれ以外のスペクトル成分の間に付加
される位相差がπだけ異なる2つの干渉像を形成する可
干渉の偏光成分が取り出される。詳述すると、輪帯偏光
板22からは、図2(C)に示したように、0次光につ
いてはx方向の偏光成分X0, 回折光についてはy方向
の偏光成分Ydがそれぞれ出力される。これに対し、ア
ナライザ24では、図2(D)に示すi1方向の偏光成分
が透過し、i2方向の偏光成分が反射される。従って、
0次光については、図3(A)に示すように、i1方向成
分X01が透過され、i2方向成分X02が反射される。回
折光についても同様であり、同図(B)に示すように、
i1方向成分Yd1が透過され、i2方向成分Yd2が反射さ
れる。
The analyzer 24 extracts coherent polarized components forming two interference images having a phase difference of π added between the 0th-order spectral component of the object and the other spectral components. More specifically, as shown in FIG. 2C, the annular polarization plate 22 outputs a polarization component X0 in the x direction for the 0th order light and a polarization component Yd in the y direction for the diffracted light. . On the other hand, in the analyzer 24, the polarized component in the i1 direction shown in FIG. 2D is transmitted and the polarized component in the i2 direction is reflected. Therefore,
As for the 0th-order light, as shown in FIG. 3A, the i1 direction component X01 is transmitted and the i2 direction component X02 is reflected. The same applies to diffracted light, as shown in FIG.
The i1 direction component Yd1 is transmitted and the i2 direction component Yd2 is reflected.

【0032】i1方向の透過成分は、図3(A)のX01と
同図(B)のYd1であり、両者は平行な直線偏光であ
る。このため、両者が干渉して明暗の画像が観察される
ようになる。i2方向の透過成分は、図3(A)のX02と
同図(B)のYd2であり、両者は平行な直線偏光であ
る。このため、両者が干渉して明暗の画像が観察される
ようになる。この場合において、ポラライザ18を回転
させて1/4波長板20に入射する直線偏光の偏波面を
選択すると、その向きに応じて様々な長径,短径比を有
する楕円偏光が1/4波長板20から出射する。この楕
円偏光は、θ1の値によらず、長径と短径は直交し、な
おかつx,y座標に45゜の向きとなる。また、θ1=
0゜又は90゜のとき、1/4波長板20から出射する
光線は円偏光となり、θ1=±45゜のとき直線偏光と
なる。つまり、これらの円偏光,直線偏光を含む楕円偏
光は、x,y方向に平行であって、振幅の等しい2つの
直線偏光の位相差αがポラライザ角θ1によって決定さ
れることに等しい。
The transmission component in the i1 direction is X01 in FIG. 3 (A) and Yd1 in FIG. 3 (B), both of which are parallel linearly polarized light. For this reason, the two interfere with each other and a bright and dark image is observed. The transmission component in the i2 direction is X02 in FIG. 3 (A) and Yd2 in FIG. 3 (B), both of which are parallel linearly polarized light. For this reason, the two interfere with each other and a bright and dark image is observed. In this case, when the polarizer 18 is rotated to select the plane of polarization of the linearly polarized light that enters the quarter-wave plate 20, the elliptically-polarized light having various major and minor diameter ratios depending on the orientation is converted into the quarter-wave plate. Emit from 20. In this elliptically polarized light, the major axis and the minor axis are orthogonal to each other regardless of the value of θ1, and the orientation is 45 ° in the x and y coordinates. Also, θ1 =
At 0 ° or 90 °, the light beam emitted from the quarter-wave plate 20 becomes circularly polarized light, and at θ1 = ± 45 °, it becomes linearly polarized light. That is, elliptically polarized light including these circularly polarized light and linearly polarized light is equivalent to that the phase difference α between two linearly polarized lights that are parallel to the x and y directions and have the same amplitude is determined by the polarizer angle θ1.

【0033】次に、以上のような光学系を利用して純粋
な位相分布像を得るための手法を、数式を用いて説明す
る。なお、位相差顕微鏡の伝達関数を考慮せずに説明す
るが、光学,第20巻9号(1991年9月)p590
〜p591「位相差顕微鏡の像コントラストに関する考
察」大木裕史,あるいは1995年光計測シンポジウム
論文集,p90〜p93によれば、以下の各条件で得ら
れる強度分布すなわち干渉像から位相差顕微鏡の伝達関
数を画像処理により除去し、ハロなどの影響を取り除く
ことは容易である。観察対象である位相物体14の透過
光分布O(x,y)は、例えば次の(1)式で表わされる。
Next, a method for obtaining a pure phase distribution image using the above optical system will be described using mathematical expressions. The description will be made without considering the transfer function of the phase contrast microscope. Optics, Vol. 20, No. 9 (September 1991) p590
~ P591 "Consideration on image contrast of phase contrast microscope" According to Hirofumi Oki, or Proc. Is easily removed by image processing to remove the influence of halo and the like. The transmitted light distribution O (x, y) of the phase object 14 that is the observation target is expressed by the following equation (1), for example.

【0034】[0034]

【数1】 [Equation 1]

【0035】この(1)式は複素表示であり、ρ(x,y)
は振幅成分を表わし、exp[jφ(x,y)]は位相成分を
表わす。「j」は虚数単位である。ここで、位相物体1
4の大きさが、(x,y)=(2g,2h)であるとすると、物
体の平均振幅bは、それらの範囲で積分を行って全面積
で割ればよいから、次の(2)式で示される。
This equation (1) is a complex representation, and ρ (x, y)
Represents an amplitude component, and exp [jφ (x, y)] represents a phase component. "J" is an imaginary unit. Where phase object 1
If the magnitude of 4 is (x, y) = (2g, 2h), the average amplitude b of the object can be integrated in these ranges and divided by the total area. It is shown by the formula.

【0036】[0036]

【数2】 [Equation 2]

【0037】次に、輪帯偏光板22の輪帯部22aで
は、入射光に対して一定の振幅変化a1と位相変化αが
与えられるので、その透過特性は(3)式によって示さ
れる。
Next, in the annular portion 22a of the annular polarizing plate 22, a constant amplitude change a1 and a constant phase change α are given to the incident light, so that its transmission characteristic is expressed by the equation (3).

【0038】[0038]

【数3】 (Equation 3)

【0039】次に、光線i1に対応した強度分布Ii1
(x,y,α)=Iθ2(x,y,θ1)は、(4)式で示され
る。これに前記(1)式を代入して整理すると、(5)式
となる。
Next, the intensity distribution Ii1 corresponding to the ray i1
(X, y, α) = Iθ2 (x, y, θ1) is expressed by the equation (4). Substituting equation (1) into this and rearranging it yields equation (5).

【0040】[0040]

【数4】 (Equation 4)

【数5】 (Equation 5)

【0041】更に、a1=a2=1/√2,α=2θ1−π/2
であるから、これを代入すると、(6)式となる。ま
た、θ2=θ1+π/2を代入すると、光線I2に対応した
強度分布Ii2(x,y,α)=Iθ3(x,y,θ1)が(7)式
のように求められる。
Further, a1 = a2 = 1 / √2, α = 2θ1−π / 2
Therefore, substituting this gives equation (6). Further, by substituting θ2 = θ1 + π / 2, the intensity distribution Ii2 (x, y, α) = Iθ3 (x, y, θ1) corresponding to the light ray I2 is obtained as in the equation (7).

【0042】[0042]

【数6】 (Equation 6)

【数7】 (Equation 7)

【0043】ここで、両者の差画像を得ると、次の
(8)式のようになる。これに、(6)式及び(7)式を
代入すると、(9)式に示すようになる。
Here, when the difference image between the two is obtained, the following equation (8) is obtained. By substituting equations (6) and (7) into this, equation (9) is obtained.

【0044】[0044]

【数8】 (Equation 8)

【数9】 [Equation 9]

【0045】ここで、ポラライザ18の方位角θ1がπ/
4のとき,別言すればポラライザ18及び1/4波長板
20によって得られる位相差αが0のときの作動出力を
S1(x,y),θ1が0のとき,別言すれば位相差αがπ/2
のときの作動出力をS2(x,y)とすると、(10),(11)
式のようになる。
Here, the azimuth angle θ1 of the polarizer 18 is π /
4, the operating output when the phase difference α obtained by the polarizer 18 and the quarter-wave plate 20 is 0 is S1 (x, y), θ1 is 0, in other words, the phase difference is 0. α is π / 2
Let S2 (x, y) be the operation output at (10), (11)
It looks like an expression.

【0046】[0046]

【数10】 (Equation 10)

【数11】 [Equation 11]

【0047】他方、アナライザ25で抽出された光線i
bの強度Ibは(12)式で表わされ、物体14の0次光ス
ペクトルの強度の平均振幅の絶対値の2乗に比例する。
なお、物体14から透過(又は反射)した光の平均強度
が予め知られているときは、その値を用いるようにすれ
ばよい。この場合には、ハーフミラー23,アナライザ
25を設ける必要はない。
On the other hand, the ray i extracted by the analyzer 25
The intensity Ib of b is expressed by equation (12), and is proportional to the square of the absolute value of the average amplitude of the intensity of the 0th-order optical spectrum of the object 14.
If the average intensity of the light transmitted (or reflected) from the object 14 is known in advance, that value may be used. In this case, it is not necessary to provide the half mirror 23 and the analyzer 25.

【0048】[0048]

【数12】 (Equation 12)

【0049】以上の(10),(11),(12)式から、評
価量Srを(13)式のように定義する。この(13)式の
右辺はすべて測定可能である。(13)式の逆正接をとる
と、次の(14)式のように、物体14の位相分布像とな
る。つまり、物体14からの光に強度分布があったとし
ても、その影響を受けることなく位相分布のみが観察可
能となる。なお、(13)式は、差画像の相対強度の調整
と、調整画像の合成を行う演算であると考えることがで
きる。
From the above equations (10), (11) and (12), the evaluation amount Sr is defined as the equation (13). The right side of this equation (13) can be measured. If the arctangent of the equation (13) is taken, the phase distribution image of the object 14 is obtained as the following equation (14). That is, even if the light from the object 14 has an intensity distribution, only the phase distribution can be observed without being affected by the intensity distribution. It should be noted that the expression (13) can be considered as an operation for adjusting the relative intensity of the difference image and combining the adjusted images.

【0050】[0050]

【数13】 (Equation 13)

【数14】 [Equation 14]

【0051】上述したように、ポラライザ18からアナ
ライザ24に至る極めて簡便な光学素子と、得られた差
画像に対する所定の演算によって、強度変化の影響を受
けることなく、純粋な位相分布像を良好に観察すること
ができる。
As described above, an extremely simple optical element from the polarizer 18 to the analyzer 24 and a predetermined calculation for the obtained difference image can be used to obtain a pure phase distribution image without being affected by the intensity change. Can be observed.

【0052】[0052]

【基本的形態2】次に、第2の基本的な形態について図
4を参照しながら説明する。この形態は、偏光ビームス
プリッタによる偏光分割と2つのディテクタによる差画
像の生成を行う必要がない例であり、装置構成が更に簡
略化される。上述した(3),(4)式に戻って作動出力
S1(x,y),S2(x,y)の位相差αを考えると、(1
5),(16)式で表すことができる。また、前記(12)
式は、(17)式のように表わされる。
[Basic Form 2] Next, a second basic form will be described with reference to FIG. This form is an example in which it is not necessary to perform polarization division by the polarization beam splitter and generation of a difference image by two detectors, and the device configuration is further simplified. Returning to the equations (3) and (4), considering the phase difference α between the operation outputs S1 (x, y) and S2 (x, y),
It can be expressed by equations (5) and (16). Also, the above (12)
The formula is expressed as formula (17).

【0053】[0053]

【数15】 (Equation 15)

【数16】 (Equation 16)

【数17】 [Equation 17]

【0054】図4には、これらの数式を利用した装置構
成が示されており、輪帯偏光板22の出力側にアナライ
ザ26を設け、これによって光線i1が抽出されるよう
になっている。ポラライザ18を回転すれば、光線i1
の位相αを変化させることができ、(15),(16)式に
対応するようにポラライザ角θ1の2つのペア(θ1=π
/4,θ1=3π/4),(θ1=0,θ1=π/2)か
らなる4つの角度に設定することで、4つの画像を得る
ことができる。これら4つの画像データに所定の演算を
行って(15),(16)式に示す差画像を得る。他方、
(17)式に示すように、光線ibの強度Ibは、θ2=0
としたときの光線i1の強度であり、アナライザ26を
回転することによって検出できる。このようにして得ら
れた2つの差画像データS1,S2と強度データIbか
ら、(13),(14)式によって物体の位相分布像を得る
ことができる。
FIG. 4 shows a device configuration using these mathematical expressions. An analyzer 26 is provided on the output side of the annular polarizing plate 22 so that the light ray i1 can be extracted. When the polarizer 18 is rotated, the light ray i1
The phase α of can be changed, and two pairs of polarizer angles θ1 (θ1 = π can be used as shown in Eqs. (15) and (16).
/ 4, θ1 = 3π / 4), and (θ1 = 0, θ1 = π / 2), four angles can be set to obtain four images. Predetermined calculation is performed on these four image data to obtain the difference image shown in equations (15) and (16). On the other hand,
As shown in the equation (17), the intensity Ib of the light ray ib is θ2 = 0.
Is the intensity of the light ray i1 at the time, and can be detected by rotating the analyzer 26. From the two difference image data S1 and S2 and the intensity data Ib thus obtained, the phase distribution image of the object can be obtained by the equations (13) and (14).

【0055】[0055]

【実施例1】次に、図5を参照しながら実施例1につい
て説明する。この実施例は、前記図1の基本形態に対応
するものである。図5において、光源30としては、水
銀ランプが用いられている。この光源30から射出され
た光線は干渉フィルタ32に入射し、これによって最適
な波長の光が選択される。干渉フィルタ32を透過した
光は、コレクタレンズ34,第1リレーレンズ36,第
2リレーレンズ38を順に経て、リング絞り10に入射
する。このリング絞り10は、コンデンサレンズ12の
瞳位置近傍に位置している。リング絞り10を透過し、
コンデンサレンズ125によって屈折した光は、スライ
ドガラス13上の位相物体14を透過照明する。
First Embodiment Next, a first embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment corresponds to the basic form of FIG. In FIG. 5, a mercury lamp is used as the light source 30. The light beam emitted from the light source 30 enters the interference filter 32, and the light of the optimum wavelength is selected thereby. The light transmitted through the interference filter 32 enters the ring diaphragm 10 through the collector lens 34, the first relay lens 36, and the second relay lens 38 in this order. The ring diaphragm 10 is located near the pupil position of the condenser lens 12. Through the ring diaphragm 10,
The light refracted by the condenser lens 125 transmits and illuminates the phase object 14 on the slide glass 13.

【0056】位相物体14を透過した光線は、対物レン
ズ16に入射して屈折する。対物レンズ16の瞳位置近
傍には、回転可能なポラライザ18,1/4波長板2
0,輪帯偏光板22,ハーフミラー23がその順で配置
されている。輪帯偏光板22は、輪帯部Rpとそれ以外
の部分Roによって形成されている。輪帯部Rpは、x
軸に平行な偏波面の直線偏光成分,すなわち1/4波長
板20の光学軸に対して45゜の方位の成分のみを透過
する。それ以外の部分Roは、輪帯部Rpを透過する直
線偏光成分の偏波面に垂直な偏波面の直線偏光成分のみ
を透過する(図2(C)参照)。
The light ray transmitted through the phase object 14 is incident on the objective lens 16 and is refracted. Near the pupil position of the objective lens 16, a rotatable polarizer 18 and a quarter-wave plate 2 are provided.
0, an annular polarizing plate 22, and a half mirror 23 are arranged in that order. The ring-shaped polarizing plate 22 is formed by the ring-shaped portion Rp and the other portion Ro. The ring zone Rp is x
Only the linearly polarized light component of the plane of polarization parallel to the axis, that is, the component having the azimuth of 45 ° with respect to the optical axis of the quarter wave plate 20 is transmitted. The other part Ro transmits only the linearly polarized light component of the polarization plane perpendicular to the polarization plane of the linearly polarized light component that passes through the annular zone Rp (see FIG. 2C).

【0057】対物レンズ16から射出されてポラライザ
18,1/4波長板20,輪帯偏光板22を順に透過し
た光は、ハーフミラー23に入射し、ここで振幅の50
%は透過してアナライザである偏光ビームスプリッタ2
4に向かって光軸AX上を進行する。残りの振幅の50
%は、ハーフミラー23で反射されてアナライザ25に
向かって光軸AX2上を進行する。光軸AX上を進行し
て偏光ビームスプリッタ24に入射した光のうち、偏光
ビームスプリッタ24を透過した光はi1となり、残り
は反射されてi2となる。
The light emitted from the objective lens 16 and sequentially transmitted through the polarizer 18, the quarter-wave plate 20, and the annular polarizing plate 22 enters the half mirror 23, where the amplitude of 50 is applied.
Polarization beam splitter 2 which is an analyzer that transmits%
It advances on the optical axis AX toward 4. 50 of remaining amplitude
% Is reflected by the half mirror 23 and travels toward the analyzer 25 on the optical axis AX2. Of the light that has traveled on the optical axis AX and has entered the polarization beam splitter 24, the light that has passed through the polarization beam splitter 24 becomes i1, and the rest is reflected and becomes i2.

【0058】ここで、1/4波長板20の光学軸方位は
X軸に対しY方向を正として45゜の方位とする(図2
(B)参照)。また、偏光ビームスプリッタ24のアナ
ライザ角は、X軸に対しY方向を正として45゜とする
(図2(D)参照)。つまり、アナライザ角は、1/4
波長板20の光学軸に対して平行であるとする。する
と、光線i1は偏光ビームスプリッタ24のアナライザ
角に平行な偏波面の直線偏光となり、光線i2は偏光ビ
ームスプリッタ24のアナライザ角に垂直な偏波面の直
線偏光となる。
Here, the optical axis azimuth of the quarter-wave plate 20 is an azimuth of 45 ° with the Y direction being positive with respect to the X axis (FIG. 2).
(See (B)). The analyzer angle of the polarization beam splitter 24 is 45 ° with the Y direction being positive with respect to the X axis (see FIG. 2D). That is, the analyzer angle is 1/4
It is assumed that it is parallel to the optical axis of the wave plate 20. Then, the light ray i1 becomes linearly polarized light having a plane of polarization parallel to the analyzer angle of the polarization beam splitter 24, and the light ray i2 becomes linearly polarized light having a plane of polarization perpendicular to the analyzer angle of the polarization beam splitter 24.

【0059】光線i1は、レンズ40によって屈折し、
対物レンズ16の物平面に共役な像平面に干渉像が形成
される。この像平面上に光検知面が位置する2次元撮像
素子42によって干渉像が光電変換され、2次元撮像素
子42から映像信号が出力される。他方、光線i2は、
レンズ44によって屈折し、対物レンズ16の物平面に
共役な像平面に干渉像が形成される。この像平面上に光
検知面が位置する2次元撮像素子46によって干渉像が
光電変換され、2次元撮像素子46から映像信号が出力
される。
The ray i1 is refracted by the lens 40,
An interference image is formed on an image plane conjugate with the object plane of the objective lens 16. The interference image is photoelectrically converted by the two-dimensional image pickup device 42 whose light detection surface is located on this image plane, and a video signal is output from the two-dimensional image pickup device 42. On the other hand, the ray i2 is
The light is refracted by the lens 44, and an interference image is formed on an image plane conjugate with the object plane of the objective lens 16. The interference image is photoelectrically converted by the two-dimensional image pickup device 46 whose light detection surface is located on this image plane, and a video signal is output from the two-dimensional image pickup device 46.

【0060】2次元撮像素子42,46から出力された
2つの映像信号は差動増幅器48に入力され、差動増幅
器48から差動信号が出力される。この差動信号は、画
像格納部50に入力されて格納される。なお、対物レン
ズ16の視野内の任意の位置の物点と、これと共役な2
つの像点に対応する映像信号内の位置の情報,例えばク
ロックパルスの数が完全に一致するように、つまりもし
物体が振幅分布のみで示される場合に、差動信号がゼロ
になるように、2つの2次元撮像素子42,46の光軸
を横切る方向の位置や信号の出力タイミングなどが調整
されている。
The two video signals output from the two-dimensional image pickup devices 42 and 46 are input to the differential amplifier 48, and the differential signal is output from the differential amplifier 48. This differential signal is input to and stored in the image storage unit 50. It should be noted that an object point at an arbitrary position within the field of view of the objective lens 16 and a conjugate point 2
Information on the position in the video signal corresponding to one image point, for example, so that the number of clock pulses is exactly the same, that is, if the object is represented by only the amplitude distribution, the differential signal becomes zero, The positions of the two two-dimensional image pickup devices 42 and 46 in the direction crossing the optical axis, the signal output timing, and the like are adjusted.

【0061】ところで、回転可能なポラライザ18は、
方位角が、X軸に対しY方向を正として0゜と45゜の
2つの方位にアクチュエータ56によって切り換えられ
るようになっている。コンピュータ58の指示に基づい
てアクチュエータ56が動作すると、ポラライザ18の
前記2つの方位に対応した2つの差画像が差動増幅器4
8で得られる。これらは、(10)式の差動出力S1(x,
y)と(11)式の差動出力S2(x,y)にそれぞれ対応す
る。
By the way, the rotatable polarizer 18 is
The azimuth angle is switched by the actuator 56 to two azimuths of 0 ° and 45 ° with the Y direction being positive with respect to the X axis. When the actuator 56 operates based on the instruction from the computer 58, two difference images corresponding to the two directions of the polarizer 18 are generated by the differential amplifier 4.
Obtained in 8. These are the differential outputs S1 (x,
y) and the differential output S2 (x, y) of the equation (11), respectively.

【0062】他方、ハーフミラー23によって反射され
た光は、アナライザ25を通過して直線偏光の光線ib
となる。このアナライザ25のアナライザ角は、輪帯偏
光板22の輪帯部Rpを透過する偏波面の直線偏光のみ
を透過させる向きに設定されている。アナライザ25を
通過した光は、レンズ52を介して2次元撮像素子54
に入射し、ここで光電変換される。この信号は、ポララ
イザ18の方位角によって変化しない直流信号であり、
前記(12)式で示される強度Ibである。これが、前記
画像格納部50に格納される。
On the other hand, the light reflected by the half mirror 23 passes through the analyzer 25 and is a linearly polarized light ray ib.
Becomes The analyzer angle of the analyzer 25 is set so that only the linearly polarized light of the plane of polarization that passes through the ring zone Rp of the ring polarization plate 22 is transmitted. The light passing through the analyzer 25 passes through the lens 52 and the two-dimensional image pickup device 54.
And is photoelectrically converted here. This signal is a DC signal that does not change depending on the azimuth angle of the polarizer 18,
It is the intensity Ib represented by the formula (12). This is stored in the image storage unit 50.

【0063】このようにして、位相物体14の位相分布
像の算出に必要な、2つの差画像S1(x,y),S2(x,
y)と、1つの直流信号の強度Ibが画像格納部50に読
み出し可能な状態で格納される。コンピュータ58で
は、これらの3つのデータが読み出されるとともに、
(14)式の演算が行なわれて位相分布像が算出され、こ
れが表示部60に表示される。なお、観察者は、インタ
ーフェイス62を介してコンピュータ58に必要な情
報,例えば画像取り込みの指示,記憶された画像データ
の呼出しなどをインプットできる。
In this way, the two difference images S1 (x, y) and S2 (x, which are necessary for calculating the phase distribution image of the phase object 14 are obtained.
y) and the intensity Ib of one DC signal are stored in the image storage unit 50 in a readable state. The computer 58 reads out these three data and
The equation (14) is calculated to calculate the phase distribution image, which is displayed on the display unit 60. The observer can input necessary information to the computer 58 through the interface 62, for example, an instruction to capture an image and a call to stored image data.

【0064】[0064]

【実施例2】次に、図6を参照しながら実施例2につい
て説明する。この実施例は、前記図4の基本形態に対応
するものである。すなわち、偏光ビームスプリッタによ
る偏光分割と2つのディテクタによる光電変換による差
画像の生成を行わない例であり、(15),(16)式に従
って光線i1の位相差αを変化させて4つの画像を得て
1度メモリに格納し、それら4つの画像データから2つ
の差画像を得るようにしたものである。なお、(17)式
で示される光線ibの強度Ibも検出され、5つめの画像
データとしてメモリに格納される。そして、それら2つ
の差画像データと1つの直流信号強度Ibから、(14)
式によって物体の位相分布像が得られる。
Second Embodiment Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment corresponds to the basic form of FIG. That is, this is an example in which the polarization beam splitter does not split the polarized light and the two detectors do not generate the difference image by photoelectric conversion. The phase difference α of the light ray i1 is changed according to the equations (15) and (16) to obtain four images. It is obtained and stored once in the memory, and two difference images are obtained from these four image data. Note that the intensity Ib of the light ray ib represented by the equation (17) is also detected and stored in the memory as the fifth image data. Then, from the two difference image data and one DC signal strength Ib, (14)
The phase distribution image of the object is obtained by the formula.

【0065】光源30から輪帯偏光板22に至る構成部
分は、上述した実施例1と同様である。本実施例では、
ポラライザ18とアナライザ26がアクチュエータ5
6,57によって駆動される構成となっており、2次元
撮像素子42のみが設けられている。
The components from the light source 30 to the annular polarizing plate 22 are the same as those in the first embodiment. In this embodiment,
The polarizer 18 and the analyzer 26 make the actuator 5
6 and 57, and only the two-dimensional image pickup element 42 is provided.

【0066】まず、2つの差画像S1(x,y)、S2(x,
y)を得る手順について説明する。回転可能なアナライ
ザ26のアナライザ角を、アクチュエータ57によって
X軸に対しY方向を正として45゜とする。つまり、ア
ナライザ角が1/4波長板20の光学軸に対して平行と
なるようにする。すると、光線i1は、アナライザ26
のアナライザ角に平行な偏波面の直線偏光となる。光線
i1は、上述したようにレンズ40によって屈折し、対
物レンズ16の物平面に共役な像平面に干渉像が形成さ
れる。そして、この像平面上に光検知面が位置する2次
元撮像素子42によって干渉像が光電変換され、2次元
撮像素子42から映像信号を出力される。
First, two difference images S1 (x, y) and S2 (x,
The procedure for obtaining y) will be described. The analyzer angle of the rotatable analyzer 26 is set to 45 ° by the actuator 57 with the Y direction being positive with respect to the X axis. That is, the analyzer angle is made parallel to the optical axis of the quarter-wave plate 20. Then, the ray i1 is transmitted to the analyzer 26.
Linearly polarized light with a plane of polarization parallel to the analyzer angle of. The light ray i1 is refracted by the lens 40 as described above, and an interference image is formed on the image plane conjugate with the object plane of the objective lens 16. Then, the interference image is photoelectrically converted by the two-dimensional image pickup device 42 whose light detection surface is located on this image plane, and a video signal is output from the two-dimensional image pickup device 42.

【0067】ところで、ポラライザ18のポラライザ角
θ1の方位は、アクチュエータ56によって切り換えら
れるようになっている。ポラライザ角θ1を、「0」,
「π/4」,「π/2」,「3π/4」と切り換えるようにす
れば、4つのポラライザ角に対応して4つの画像信号が
得られる。これら4つの画像信号は、A/D変換の後、
画像格納部50に画像データとしてそれぞれ格納され
る。コンピュータ58では、。θ1=π/4とθ1=3π/4
の画像のペアが画像格納部50から読み出され、(15)
式に従って差画像データが算出されて画像格納部50に
格納される。次に、θ1=0とθ1=π/2の画像のペア
が画像格納部50から読み出され、(16)式に従って差
画像データが算出されて画像格納部50に格納される。
By the way, the azimuth of the polarizer angle θ1 of the polarizer 18 can be switched by the actuator 56. Set the polarizer angle θ1 to “0”,
By switching between “π / 4”, “π / 2”, and “3π / 4”, four image signals can be obtained corresponding to four polarizer angles. These four image signals are A / D converted,
The image data is stored in the image storage unit 50 as image data. On the computer 58 ,. θ1 = π / 4 and θ1 = 3π / 4
A pair of images of is read from the image storage unit 50, and (15)
The difference image data is calculated according to the formula and stored in the image storage unit 50. Next, a pair of images of θ1 = 0 and θ1 = π / 2 is read from the image storage unit 50, difference image data is calculated according to the equation (16), and stored in the image storage unit 50.

【0068】次に、1つの直流信号強度Ibを得る手順
について説明する。この場合は、アナライザ26のアナ
ライザ角をアクチュエータ57によってX軸に対して平
行にする。なお、ポラライザ18のポラライザ角θ1の
方位は任意であってよい。このときの信号強度である光
線ibの強度Ibは(17)式で示され、2次元撮像素子4
2によって検出される。2次元撮像素子42によって光
電変換された直流信号強度データは、5つ目の画像デー
タとして画像格納部50内に読み出し可能な状態で格納
される。
Next, the procedure for obtaining one DC signal strength Ib will be described. In this case, the analyzer angle of the analyzer 26 is made parallel to the X axis by the actuator 57. Incidentally, the azimuth of the polarizer angle θ1 of the polarizer 18 may be arbitrary. The intensity Ib of the light ray ib, which is the signal intensity at this time, is represented by the equation (17), and is represented by the two-dimensional image pickup device 4
Detected by 2. The DC signal intensity data photoelectrically converted by the two-dimensional image sensor 42 is stored in the image storage unit 50 as the fifth image data in a readable state.

【0069】以上の手順で得られた2つの差画像データ
と1つの直流信号強度Ibは、コンピュータ58に読み
出され、(14)式の演算が行なわれる。そして、算出さ
れた位相分布画像が表示部60に出力されて表示され
る。なお、観察者が、インターフェイス62を介してコ
ンピュータ58に必要な情報,例えば画像取り込みの指
示や記憶された画像データの呼出しなどをインプットで
きる点は、前記実施例1と同様である。
The two difference image data and one DC signal intensity Ib obtained by the above procedure are read out to the computer 58 and the operation of the equation (14) is performed. Then, the calculated phase distribution image is output and displayed on the display unit 60. It is to be noted that the observer can input necessary information, for example, an instruction to capture an image or a call to stored image data to the computer 58 through the interface 62, as in the first embodiment.

【0070】[0070]

【実施例3】次に、図7を参照しながら実施例3につい
て説明する。実施例2とほぼ同様の構成であるが、ポラ
ライザ18の設置箇所が異なる。すなわち、本実施例で
は、ポラライザ18がコンデンサレンズ12の瞳平面近
傍に配置されている。光学的には実施例2と等価である
が、ポラライザ18の平面度が良好でないときや、ポラ
ライザ18の回転軸が光軸AXに対して完全に垂直でな
いときに本実施例は有効である。このような状況でアク
チュエータ56によってポラライザ18を回転させた場
合でも、像平面で像が移動することがなく、位置が完全
に一致した4つの画像を4つのポラライザ角に対応させ
て得ることができる。また、1つの直流信号強度Ib
も、アナライザ26を回転させて得られる。従って、差
画像が容易に得られる。
Third Embodiment Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. The configuration is almost the same as that of the second embodiment, but the installation location of the polarizer 18 is different. That is, in this embodiment, the polarizer 18 is arranged near the pupil plane of the condenser lens 12. Although it is optically equivalent to the second embodiment, this embodiment is effective when the flatness of the polarizer 18 is not good or when the rotation axis of the polarizer 18 is not completely perpendicular to the optical axis AX. Even when the polarizer 18 is rotated by the actuator 56 in such a situation, the image does not move on the image plane, and four images whose positions are completely matched can be obtained in correspondence with the four polarizer angles. . Also, one DC signal strength Ib
Is also obtained by rotating the analyzer 26. Therefore, a difference image can be easily obtained.

【0071】[0071]

【実施例4】図8は、本発明の実施例4である。この実
施例は、前記光学「位相差顕微鏡の像コントラストに関
する考察」大木裕史(以下「文献」という)に鑑みてな
されたものである。前記文献によれば、位相物体(振幅
分布が一様の純粋な位相物体)の位相差顕微鏡の像は、
位相に比例した強度分布をもつ物体に輪帯位相板の輪帯
部分のフーリエ変換(Ka(x))と、それ以外の部分の
フーリエ変換(Kb(x))の積(Ka(x)Kb(x))をた
たみ込み積分したものとなることが述べられている。す
なわち、これがハロの構造である。このハロの影響は、
デコンボリューション処理により除去可能である。従っ
て、(11)式の差動出力S2(x,y)をハロの影響のない
像とすることが計算によって可能である。
Fourth Embodiment FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention. This embodiment was made in view of Hiroshi Oki (hereinafter referred to as "reference"), which is an optical "consideration regarding image contrast of a phase contrast microscope". According to said document, the phase contrast microscope image of a phase object (a pure phase object with a uniform amplitude distribution) is:
For an object having an intensity distribution proportional to the phase, the product (Ka (x) Kb) of the Fourier transform (Ka (x)) of the annular zone part of the annular phase plate and the Fourier transform (Kb (x)) of the other zone It is stated that it is the convolution integral of (x)). That is, this is the structure of halo. The effect of this halo is
It can be removed by deconvolution processing. Therefore, it is possible by calculation to make the differential output S 2 (x, y) of the equation (11) an image without the influence of halo.

【0072】実施例1〜3で説明したように、b2は(1
7)式により得られ、これの平方根を計算すれば、bに
比例した信号が得られる。また、ρ(x,y)を求めるに
は、以下の方法が考えられる。 (1)図8において、アナライザ26をアクチュエータ
57によってコンピュータ58の命令により退避させ、
像面に形成される[ρ(x,y)]2に比例した像の平方根
をとる。 (2)ポラライザ角をα=0となるように設定し、この
ときの像を光電変換し、この平方根を求める。 (3)アクチュエータ70により輪帯偏光板22を光軸
から退避させ、像面に形像される[ρ(x,y)]2に比例
する像を用い、これの平方根を求めることでρ(x,y)
に比例した像を形成する。
As described in Examples 1 to 3, b 2 is (1
It is obtained by the equation (7), and if the square root of this is calculated, a signal proportional to b is obtained. Further, the following method can be considered to obtain ρ (x, y). (1) In FIG. 8, the analyzer 26 is retracted by the actuator 57 according to the instruction of the computer 58,
Take the square root of the image proportional to [ρ (x, y)] 2 formed on the image plane. (2) The polarizer angle is set so that α = 0, the image at this time is photoelectrically converted, and the square root is obtained. (3) The annular polarizing plate 22 is retracted from the optical axis by the actuator 70, an image proportional to [ρ (x, y)] 2 formed on the image plane is used, and a square root of this is obtained to obtain ρ ( x, y)
Form an image proportional to.

【0073】このような処理は、光電変換素子42によ
って光電変換された電気信号を、画像格納部50内の信
号/データ変換部により(一般にはアナログ/デジタル
コンバータ)格納可能なデータとされ、このデータの平
方根をコンピュータにより計算することで、ρ(x,y)
に比例した画像データを生成する。本発明は、物体の段
差測定,磁気ヘッド,ウエハ,レチクルなどの欠陥検
査,物体の形状を加味した位置測定に有効である。
In such processing, the electric signal photoelectrically converted by the photoelectric conversion element 42 is converted into data that can be stored by the signal / data conversion unit (generally an analog / digital converter) in the image storage unit 50. By calculating the square root of the data with a computer, ρ (x, y)
Generate image data proportional to. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is effective for measuring the step of an object, inspecting defects such as a magnetic head, a wafer, and a reticle, and measuring the position in consideration of the shape of the object.

【0074】[0074]

【基本的形態3】次に、第3の基本的な形態について図
9を参照しながら説明する。この形態は、上述した図1
の基本的形態から、ハーフミラー23及びアナライザ2
5を除いた点で異なる。
[Basic Form 3] Next, a third basic form will be described with reference to FIG. This form is shown in FIG.
From the basic form of the half mirror 23 and the analyzer 2
The difference is that 5 is excluded.

【0075】次に、この形態の作用を説明する。まず、
数式の(1)〜(9)については、図1の場合と同様であ
る。すなわち、ポラライザ18の方位角をθ1としたと
き、アナライザ24の透過側,反射側のそれぞれで形成
される像の強度分布Iθ2(x,y,θ1,Iθ3(x,y,θ1)
は、それぞれ(6),(7)式で表わされる。そして、そ
れらの差画像S(x,y,θ1)を求めると、(8),(9)
式のようになる。
Next, the operation of this mode will be described. First,
The equations (1) to (9) are the same as in the case of FIG. That is, when the azimuth angle of the polarizer 18 is θ1, the intensity distributions Iθ 2 (x, y, θ1, Iθ 3 (x, y, θ1) of the images formed on the transmission side and the reflection side of the analyzer 24, respectively.
Are expressed by equations (6) and (7), respectively. Then, when the difference image S (x, y, θ1) is obtained, (8), (9)
It looks like an expression.

【0076】図1の場合には、ここで、θ1を「π/
4」と「0」としたときの差画像を求めた。しかし、こ
の図9の場合は、ポラライザ角θ1に対してペア(対)
となるもう一つのポラライザ角θ11が、次の(18)式の
ように定義される。このペアの方位角(θ1,θ11)
は、1/4波長板20の光学軸の方位に対応している。
ポラライザ角θ11における差画像S(x,y,θ11)は、
(19)式のようになる。なお、ポラライザ角θ1におけ
る差画像S(x,y,θ1)は、前記(9)式に示した通りで
ある。
In the case of FIG. 1, here, θ1 is set to "π /
The difference image when 4 "and" 0 "was obtained. However, in the case of FIG. 9, a pair is paired with the polarizer angle θ1.
Another polarizer angle θ11 is defined by the following equation (18). Azimuth of this pair (θ1, θ11)
Corresponds to the azimuth of the optical axis of the quarter-wave plate 20.
The difference image S (x, y, θ11) at the polarizer angle θ11 is
It becomes like the formula (19). The difference image S (x, y, θ1) at the polarizer angle θ1 is as shown in the equation (9).

【0077】[0077]

【数18】 (Equation 18)

【数19】 [Equation 19]

【0078】次に、これらポラライザ角(θ1,θ11)
における各差画像相互の差信号を2次差画像として次の
(20)式のように定義し、これを求めると次の(21)式
のようになる。この(21)式をみると、位相分布に比例
した画像信号となっている。このように、図9のような
形態によっても、図1と同様に位相分布のみを観察する
ことが可能となる。なお、(21)式の2次差画像は、ポ
ラライザ角θ1が(22)式に示すときに最大となる。
Next, these polarizer angles (θ1, θ11)
The difference signal between the respective difference images in is defined as the second-order difference image as in the following expression (20), and when this is obtained, the following expression (21) is obtained. Looking at this equation (21), the image signal is proportional to the phase distribution. As described above, even with the configuration shown in FIG. 9, it is possible to observe only the phase distribution as in FIG. The secondary difference image of the equation (21) becomes maximum when the polarizer angle θ1 is represented by the equation (22).

【0079】[0079]

【数20】 (Equation 20)

【数21】 (Equation 21)

【数22】 (Equation 22)

【0080】[0080]

【実施例5】次に、図10を参照しながら実施例5につ
いて説明する。この実施例は、前記図9の基本形態に対
応するものである。前記図5の実施例1と同様に、2次
元撮像素子42,46から出力された2つの映像信号は
差動増幅器48に入力され、差動増幅器48から差画像
(差動信号)が出力される。
Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment corresponds to the basic form of FIG. As in the first embodiment of FIG. 5, the two video signals output from the two-dimensional image pickup devices 42 and 46 are input to the differential amplifier 48, and the differential image (differential signal) is output from the differential amplifier 48. It

【0081】最初、ポラライザ18の方位角をθ1とし
たときの第1の差画像S(x,y,θ1)に相当する差動信
号(前記(8),(9)式)が求められ、2次差画像算出
部51に蓄積される。その後、ポラライザ18の方位角
がθ11=π/2−θ1に設定され、第2の差画像S(x,y,
θ11)に相当する差動信号(前記(19)式)が求めら
れ、同様に2次差画像算出部51に蓄積される。2次差
画像算出部51では、蓄積された第1及び第2の差画像
から、前記(20),(21)式に示した2次差画像SSが
演算,算出され、これがD/A変換の後に表示部60に
出力される。
First, a differential signal (Equations (8) and (9)) corresponding to the first difference image S (x, y, θ1) when the azimuth angle of the polarizer 18 is θ1 is obtained, It is stored in the secondary difference image calculation unit 51. After that, the azimuth angle of the polarizer 18 is set to θ11 = π / 2−θ1, and the second difference image S (x, y,
A differential signal (equation (19)) corresponding to θ11) is obtained and similarly stored in the secondary difference image calculation unit 51. In the secondary difference image calculation unit 51, the secondary difference image SS shown in the equations (20) and (21) is calculated and calculated from the accumulated first and second difference images, and this is D / A converted. Is output to the display unit 60 after.

【0082】[0082]

【実施例6】次に、図11を参照しながら実施例6につ
いて説明する。この実施例は、前記図6の実施例2に対
応するものである。すなわち、偏光ビームスプリッタに
よる偏光分割と2つのディテクタによる光電変換による
差画像の生成を行わない例であり、ポラライザ18の方
位角を変化させて4つの画像を得る。そして、それらを
1度メモリに格納し、それら4つの画像データから2つ
の差画像を得るとともに、2次差画像を得る。
Sixth Embodiment Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment corresponds to the second embodiment shown in FIG. That is, this is an example in which the polarization beam splitter does not split the polarization and the two detectors do not generate a difference image by photoelectric conversion, and four images are obtained by changing the azimuth angle of the polarizer 18. Then, they are stored once in the memory, two difference images are obtained from the four image data, and a secondary difference image is obtained.

【0083】光源30から輪帯偏光板22に至る構成部
分は、上述した実施例5と同様である。偏光ビームスプ
リッタの代わりにアナライザ26が設けられており、ポ
ラライザ18がアクチュエータ56によって駆動される
構成となっており、2次元撮像素子42のみが設けられ
ている。
The components from the light source 30 to the annular polarizing plate 22 are the same as those in the fifth embodiment. An analyzer 26 is provided instead of the polarization beam splitter, the polarizer 18 is driven by an actuator 56, and only the two-dimensional image pickup element 42 is provided.

【0084】まず、ポラライザ18の方位角がθ1に設
定されて2次元撮像素子42で第1の画像が取り込ま
れ、その後方位角がθ1+π/2に設定されて同様に第
2の画像が取り込まれる。第1及び第2の画像のデータ
は、画像格納部50にそれぞれ格納される。コンピュー
タ58では、画像格納部50に格納された第1及び第2
の画像データから第1の差画像のデータ(前記(8),
(9)式に相当)が算出され、これが2次差画像算出部
51に蓄積される。
First, the azimuth angle of the polarizer 18 is set to θ1 and the first image is captured by the two-dimensional image sensor 42, and then the azimuth angle is set to θ1 + π / 2 and the second image is similarly captured. . The data of the first and second images are stored in the image storage unit 50, respectively. In the computer 58, the first and second stored in the image storage unit 50
Image data of the first difference image ((8),
(Corresponding to equation (9)) is calculated, and this is stored in the secondary difference image calculation unit 51.

【0085】次に、ポラライザ18の方位角がπ/2−
θ1に設定されて2次元撮像素子42で第3の画像が取
り込まれ、その後方位角がπ−θ1に設定されて同様に
第4の画像が取り込まれる。第3及び第4の画像のデー
タは、画像格納部50にそれぞれ格納される。コンピュ
ータ58では、画像格納部50に格納された第3及び第
4の画像データから第2の差画像のデータ(前記(19)
式に相当)が算出され、これが2次差画像算出部51に
蓄積される。
Next, the azimuth angle of the polarizer 18 is π / 2-
The third image is captured by the two-dimensional image sensor 42 after being set to θ1, and the fourth image is similarly captured after setting the azimuth angle to π−θ1. The data of the third and fourth images are stored in the image storage unit 50, respectively. In the computer 58, the data of the second difference image from the third and fourth image data stored in the image storage unit 50 (the above (19)
(Corresponding to the equation) is calculated, and this is stored in the secondary difference image calculation unit 51.

【0086】その後、2次差画像算出部51では、蓄積
された2つの差画像データから2次差画像(前記(2
0),(21)式に相当)が演算,算出され、これが表示
部60に出力される。
Then, the secondary difference image calculation unit 51 calculates the secondary difference image ((2) above from the two accumulated difference image data.
0) and (corresponding to equation (21)) are calculated and calculated, and this is output to the display unit 60.

【0087】[0087]

【実施例7】次に、図12を参照しながら実施例7につ
いて説明する。前記図7の実施例3に対応するものであ
る。前記実施例6とほぼ同様の構成であるが、ポラライ
ザ18の設置箇所が異なる。すなわち、本実施例では、
ポラライザ18がコンデンサレンズ12の瞳平面近傍に
配置されている。光学的には実施例6と等価であるが、
ポラライザ18の平面度が良好でないときや、ポラライ
ザ18の回転軸が光軸AXに対して完全に垂直でないと
きに本実施例は有効である。このような状況でアクチュ
エータ56によってポラライザ18を回転させた場合で
も、像平面で像が移動することがなく、位置が完全に一
致した4つの画像を4つのポラライザ角に対応させて得
ることができる。従って、差画像が容易に得られる。
Seventh Embodiment Next, a seventh embodiment will be described with reference to FIG. This corresponds to the third embodiment shown in FIG. The configuration is almost the same as that of the sixth embodiment, but the installation location of the polarizer 18 is different. That is, in this embodiment,
The polarizer 18 is arranged near the pupil plane of the condenser lens 12. Optically equivalent to the sixth embodiment,
This embodiment is effective when the flatness of the polarizer 18 is not good or when the rotation axis of the polarizer 18 is not completely perpendicular to the optical axis AX. Even when the polarizer 18 is rotated by the actuator 56 in such a situation, the image does not move on the image plane, and four images whose positions are completely matched can be obtained corresponding to four polarizer angles. . Therefore, a difference image can be easily obtained.

【0088】[0088]

【その他の実施例】この発明には数多くの実施の形態が
あり、以上の開示に基づいて多様に改変することが可能
である。例えば、次のようなものも含まれる。 (1)前記実施例では、回転可能なポラライザ18と1
/4波長板20とによって0次光と回折光の位相差調整
手段を構成したが、他の手法,例えば液晶などの屈折率
を可変な素子を用いて0次光と回折光の位相差調整を行
うようにしてもよい。
Other Embodiments The present invention has many embodiments and can be variously modified based on the above disclosure. For example, the following is also included. (1) In the above embodiment, the rotatable polarizers 18 and 1
Although the phase difference adjusting means for the 0th-order light and the diffracted light is constituted by the / 4 wavelength plate 20, another method, for example, a phase difference adjustment for the 0th-order light and the diffracted light is performed by using a variable refractive index element such as liquid crystal. May be performed.

【0089】(2)前記実施例では、直流信号強度Ibを
画像信号と同様にして得たが、予め分っているような場
合にはもちろん測定する必要はない。また、アナライザ
のアナライザ角を45゜としたままで光線i1を電気的
に積分して得られる信号強度を、直流信号強度Ibの代
替値として用いるようにしてもよい。
(2) In the above embodiment, the DC signal intensity Ib was obtained in the same manner as the image signal, but it is not necessary to measure it if it is known beforehand. Further, the signal intensity obtained by electrically integrating the light ray i1 with the analyzer angle of the analyzer kept at 45 ° may be used as a substitute value for the DC signal intensity Ib.

【0090】(3)前記実施例では、CCDなどの2次
元撮像素子を用いたが、撮像手段であれば、どのような
ものを用いてもよい。撮像手段を更に多数設けて、画像
格納部を必要とすることなく所定の演算を行うようにし
てもよい。その他、必要に応じてリレー光学系やミラー
を用いてよい。光源も、水銀ランプの他、各種のものを
用いてよい。
(3) In the above embodiment, a two-dimensional image pickup device such as a CCD was used, but any image pickup means may be used. A larger number of image pickup means may be provided to perform a predetermined calculation without requiring an image storage section. In addition, a relay optical system or a mirror may be used if necessary. As the light source, various ones other than the mercury lamp may be used.

【0091】(4)前記実施例1〜4において、輪対偏
光板又はアナライザの一方若しくは両方を退避させ、こ
の状態で光電変換素子によって得られた明視野画像と差
画像を利用して合成画像を演算するようにしても、同様
の効果を得ることができる。また、演算手段であるコン
ピュータによって、差動増幅器で生成された差画像の信
号強度を、明視野画像の信号強度の平方根により除算す
る信号強度の演算を実行することによっても、良好な結
果を得ることができる。更に、コンピュータに物体観察
装置の空間周波数特性の逆関数を表わす空間周波数フィ
ルタを設け、前記差画像及び明視野画像を、前記信号強
度の演算に先立って該フィルタを通過させるようにして
もよい。 (5)前記実施例は、本発明を主として顕微鏡に適用し
たものであるが、物体観察装置全般に本発明は適用可能
である。
(4) In Examples 1 to 4, one or both of the ring-to-polarizer and the analyzer are evacuated, and in this state, a bright field image and a difference image obtained by the photoelectric conversion element are used to synthesize a composite image. The same effect can be obtained by calculating Also, a good result can be obtained by performing a signal strength calculation in which the signal strength of the difference image generated by the differential amplifier is divided by the square root of the signal strength of the bright field image by the computer as the calculation means. be able to. Further, the computer may be provided with a spatial frequency filter representing an inverse function of the spatial frequency characteristic of the object observation apparatus, and the difference image and the bright field image may be passed through the filter prior to the calculation of the signal intensity. (5) In the above embodiments, the present invention is mainly applied to a microscope, but the present invention can be applied to all object observing apparatuses.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施例の第1の基本的な構成を示す
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a first basic configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】図1の各構成要素の基本的な作用を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a basic operation of each component of FIG.

【図3】図1の装置の基本的な動作を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a basic operation of the apparatus of FIG.

【図4】この発明の実施例の第2の基本的な構成を示す
斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a second basic configuration of the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例1を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例2を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例3を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing Embodiment 3 of the present invention.

【図8】本発明の実施例4を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing Embodiment 4 of the present invention.

【図9】この発明の実施例の第3の基本的な構成を示す
斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a third basic configuration of the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例5を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing Embodiment 5 of the present invention.

【図11】本発明の実施例6を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施例7を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing Embodiment 7 of the present invention.

【図13】位相差顕微鏡の一般的な構成を示す図であ
る。
FIG. 13 is a diagram showing a general configuration of a phase contrast microscope.

【図14】背景技術の位相板の構成を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a phase plate of the background art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…リング絞り 12…コンデンサレンズ 14…位相物体 16…対物レンズ 18…ポラライザ 20…1/4波長板 22…輪帯偏光板 22a…輪帯部 22b…他の部分 24,25,26…アナライザ(偏光ビームスプリッ
タ) 30…光源 32…干渉フィルタ 34…コレクタレンズ 36…第1リレーレンズ 38…第2リレーレンズ 40,44,52…レンズ 42,46,54…2次元撮像素子 48…差動増幅器 50…画像格納部 51…2次差画像算出部 56,57…アクチュエータ 58…コンピュータ 60…画像表示部 62…インターフェース
10 ... Ring diaphragm 12 ... Condenser lens 14 ... Phase object 16 ... Objective lens 18 ... Polarizer 20 ... Quarter wavelength plate 22 ... Ring zone polarizing plate 22a ... Ring zone part 22b ... Other part 24, 25, 26 ... Analyzer ( Polarization beam splitter) 30 ... Light source 32 ... Interference filter 34 ... Collector lens 36 ... First relay lens 38 ... Second relay lens 40, 44, 52 ... Lens 42, 46, 54 ... Two-dimensional imaging element 48 ... Differential amplifier 50 Image storage unit 51 Second-order difference image calculation unit 56, 57 Actuator 58 Computer 60 Image display unit 62 Interface

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 観察対象の物体からの光を集光するため
の対物レンズ;物体を照明して、対物レンズの瞳近傍に
選択的にフィルタリング可能な光像を得るための照明手
段;対物レンズからの入射光の0次光成分と回折光成分
の位相差を任意に調整するための位相差調整手段;この
位相差調整手段からの光を光電変換する撮像手段;前記
位相差調整手段によってπの整数倍である第1位相差及
び第1位相差にπの奇数倍だけ加えた第2位相差の状態
で前記撮像手段によって得られた各画像からそれらの差
である第1の差画像を得るとともに、前記位相差調整手
段によってπの整数倍にπ/2を加えた第3位相差及び
第3位相差にπの奇数倍を加えた第4位相差の状態で前
記撮像手段によって得られた画像からそれらの差である
第2の差画像を得るための差画像生成手段;とを備え、 前記第1,第2の差画像と物体からの0次光強度信号を
用いて物体位相像を画像化することを特徴とする物体観
察装置。
1. An objective lens for condensing light from an object to be observed; illumination means for illuminating the object to obtain a light image that can be selectively filtered in the vicinity of the pupil of the objective lens; Phase difference adjusting means for arbitrarily adjusting the phase difference between the 0th-order light component and the diffracted light component of the incident light from; the image pickup means for photoelectrically converting the light from this phase difference adjusting means; A first phase difference which is an integral multiple of the first phase difference and a second phase difference obtained by adding the first phase difference by an odd multiple of π In addition, it is obtained by the image pickup means in a state of a third phase difference obtained by adding π / 2 to an integer multiple of π and a fourth phase difference obtained by adding an odd multiple of π to the third phase difference by the phase difference adjusting means. The second difference image, which is their difference, is obtained from the images Difference image generation means; and a, the first object observation apparatus characterized by imaging the object phase image by using the 0 order light intensity signal from the second differential image and the object.
【請求項2】 観察対象の物体からの光を集光するため
の対物レンズ;物体を照明して、対物レンズの瞳近傍に
選択的にフィルタリング可能な光像を得るための照明手
段;対物レンズからの入射光の直交する2つの直線偏光
成分の位相差を任意に調整するための位相差調整手段;
この位相差調整手段からの入射光の0次光及び回折光に
対し、それらの直線偏光成分を異なる方向で抽出するた
めの第1フィルタ手段;前記第1フィルタ手段からの光
を偏光分割するための第2フィルタ手段;この第2フィ
ルタ手段によって偏光分割された各偏光成分の画像をそ
れぞれ得るための撮像手段;前記位相差調整手段によっ
て位相差がπの整数倍に調整された状態で前記撮像手段
によって得られた2つの画像から、それらの差である第
1の差画像を得るとともに、前記位相差調整手段によっ
て位相差がπの整数倍にπ/2を加えた値となった状態
で前記撮像手段によって得られた2つの画像から、それ
らの差である第2の差画像を得るための差画像生成手
段;前記差画像生成手段によって得られた第1及び第2
の差画像と物体からの0次光強度信号から、差画像の相
対強度の調整の演算と、調整画像の合成の演算をそれぞ
れ行うための演算手段;を備えたことを特徴とする物体
観察装置。
2. An objective lens for collecting light from an object to be observed; an illumination means for illuminating the object to obtain a light image that can be selectively filtered in the vicinity of the pupil of the objective lens; Phase difference adjusting means for arbitrarily adjusting the phase difference between two orthogonal linearly polarized light components of the incident light from
First filter means for extracting linearly polarized light components of the 0th order light and diffracted light of the incident light from the phase difference adjusting means in different directions; for polarization splitting of the light from the first filter means Second filter means; image pickup means for obtaining images of respective polarization components polarized by the second filter means; the image pickup in a state where the phase difference is adjusted to an integral multiple of π by the phase difference adjusting means. A first difference image, which is the difference between the two images obtained by the means, is obtained, and the phase difference is adjusted by the phase difference adjusting means to a value obtained by adding π / 2 to an integral multiple of π. Difference image generation means for obtaining a second difference image which is the difference between the two images obtained by the image pickup means; first and second difference images obtained by the difference image generation means
Object observation apparatus comprising: a difference image and a 0th-order light intensity signal from the object; calculation means for calculating the relative intensity of the difference image, and calculation means for combining the adjusted images, respectively. .
【請求項3】 観察対象の物体からの光を集光するため
の対物レンズ;物体を照明して、対物レンズの瞳近傍に
選択的にフィルタリング可能な光像を得るための照明手
段;対物レンズからの入射光の直交する2つの直線偏光
成分の位相差を任意に調整するための位相差調整手段;
この位相差調整手段からの入射光の0次光及び回折光に
対し、それらの直線偏光成分を異なる方向で抽出するた
めの第1フィルタ手段;この第1フィルタ手段からの入
射光から直線偏光成分を抽出するための第3フィルタ手
段;この第3フィルタ手段によって抽出された偏光成分
の画像を得るための撮像手段;前記位相差調整手段によ
ってπの整数倍である第1位相差及び第1位相差にπの
奇数倍だけ加えた第2位相差の状態で前記撮像手段によ
って得られた各画像から、それらの差である第1の差画
像を得るとともに、前記位相差調整手段によってπの整
数倍にπ/2を加えた第3位相差及び第3位相差にπの
奇数倍だけ加えた第4位相差の状態で前記撮像手段によ
って得られた各画像から、それらの差である第2の差画
像を得るための差画像生成手段;前記差画像生成手段に
よって得られた第1及び第2の差画像と物体からの0次
光強度から、差画像の相対強度の調整の演算と、調整画
像の合成の演算を、それぞれ行うための演算手段;を備
えたことを特徴とする物体観察装置。
3. An objective lens for collecting light from an object to be observed; illumination means for illuminating the object to obtain a light image that can be selectively filtered in the vicinity of the pupil of the objective lens; Phase difference adjusting means for arbitrarily adjusting the phase difference between two orthogonal linearly polarized light components of the incident light from
First filter means for extracting the linearly polarized light components of the 0th order light and the diffracted light of the incident light from the phase difference adjusting means in different directions; the linearly polarized light component from the incident light from the first filter means A third filter means for extracting the image; an image pickup means for obtaining an image of the polarization component extracted by the third filter means; a first phase difference and a first position which are integer multiples of π by the phase difference adjusting means. A first difference image, which is the difference between the images obtained by the image pickup means in the state of the second phase difference obtained by adding an odd multiple of π to the phase difference, is obtained, and the phase difference adjustment means makes an integer of π. The third phase difference obtained by adding π / 2 to the second phase and the fourth phase difference obtained by adding an odd multiple of π to the third phase difference are obtained from the respective images obtained by the image pickup means. Difference image to get the difference image Generating means; calculation of adjustment of relative intensity of the difference image and calculation of composition of the adjustment image from the first and second difference images obtained by the difference image generating means and the 0th-order light intensity from the object, respectively. An object observing apparatus comprising: a computing unit for performing the operation.
【請求項4】 物体の0次光強度を計測してその強度信
号を得る0次光強度測定手段を備えたことを特徴とする
請求項1,2又は3記載の物体観察装置。
4. The object observing device according to claim 1, further comprising: a 0th order light intensity measuring means for measuring a 0th order light intensity of the object to obtain an intensity signal thereof.
【請求項5】 前記差画像生成手段もしくは演算手段
は、物体観察装置の空間周波数特性の逆関数を表わす空
間周波フィルタを有し、前記撮像手段により出力される
画像もしくは差画像生成手段から出力される差画像は、
この空間周波数フィルタを通過してフィルタリングされ
ることを特徴とする請求項1,2,3又は4記載の物体
観察装置。
5. The difference image generation means or the calculation means has a spatial frequency filter representing an inverse function of the spatial frequency characteristic of the object observation device, and the image output by the image pickup means or the difference image generation means outputs the image. The difference image is
The object observing device according to claim 1, wherein the object observing device is filtered by passing through the spatial frequency filter.
【請求項6】 観察対象の物体からの光を集光するため
の対物レンズ;物体を照明して、対物レンズの瞳近傍に
選択的にフィルタリング可能な光像を得るための照明手
段;対物レンズからの入射光の直交する2つの直線偏光
成分の位相差を任意に調整するための位相差調整手段;
この位相差調整手段からの入射光の0次光及び回折光に
対し、それらの直線偏光成分を異なる方向で抽出するた
めの第1フィルタ手段;この第1フィルタ手段からの光
を偏光分割するための第2フィルタ手段;この第2フィ
ルタ手段によって偏光分割された各偏光成分の画像をそ
れぞれ得るための撮像手段;前記第1フィルタ手段もし
くは第2フィルタ手段の一方もしくは両方を退避させる
フィルタ退避手段;前記位相差調整手段によって位相差
がπの整数倍にπ/2を加えた値となった状態で前記撮
像手段によって得られた2つの画像から、それらの差で
ある第2差画像を得るための差画像生成手段;前記フィ
ルタ退避手段によってフィルタ手段を退避させた状態で
前記撮像手段によって得られた明視野画像と前記第2差
画像を用いて合成画像を演算する演算手段;を備えたこ
とを特徴とする物体観察装置。
6. An objective lens for collecting light from an object to be observed; illumination means for illuminating the object to obtain a light image that can be selectively filtered in the vicinity of the pupil of the objective lens; Phase difference adjusting means for arbitrarily adjusting the phase difference between two orthogonal linearly polarized light components of the incident light from
First filter means for extracting linearly polarized light components of the 0th order light and diffracted light of the incident light from the phase difference adjusting means in different directions; for polarization splitting the light from the first filter means Second filter means; image pickup means for obtaining images of respective polarization components polarization-divided by the second filter means; filter saving means for saving one or both of the first filter means and the second filter means; To obtain a second difference image, which is the difference between the two images obtained by the image pickup unit in a state where the phase difference becomes a value obtained by adding π / 2 to an integer multiple of π by the phase difference adjustment unit. Difference image generating means; a composite image using the bright-field image and the second difference image obtained by the image pickup means in a state where the filter means is retracted by the filter retracting means. An object observing device, comprising: a calculating means for calculating an image.
【請求項7】 前記演算手段は、前記第2差画像の信号
強度を前記明視野画像の信号強度の平方根により除算す
る信号強度の演算を実行することを特徴とする請求項6
記載の物体観察装置。
7. The calculation means executes a signal strength calculation for dividing the signal strength of the second difference image by the square root of the signal strength of the bright field image.
The object observation device described.
【請求項8】 前記演算手段は、物体観察装置の空間周
波数特性の逆関数を表わす空間周波数フィルタを有し、
前記第2差画像,明視野画像は、前記信号強度の演算に
先立ってこのフィルタを通過することを特徴とする請求
項7記載の物体観察装置。
8. The calculation means has a spatial frequency filter representing an inverse function of the spatial frequency characteristic of the object observation device,
8. The object observation apparatus according to claim 7, wherein the second difference image and the bright field image pass through this filter prior to the calculation of the signal intensity.
【請求項9】 前記位相差調整手段は、回転可能なポラ
ライザ及び1/4波長板を含むことを特徴とする請求項
1,2,3,4,5,6,7又は8記載の物体観察装
置。
9. The object observation according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, wherein the phase difference adjusting means includes a rotatable polarizer and a quarter wave plate. apparatus.
【請求項10】 前記位相差調整手段は、電圧によって
屈折率が制御可能な液晶であることを特徴とする請求項
1,2,3,4,5,6,7又は8記載の物体観察装
置。
10. The object observing device according to claim 1, wherein the phase difference adjusting means is a liquid crystal whose refractive index is controllable by a voltage. .
【請求項11】 観察対象の物体からの光を集光するた
めの対物レンズ;物体を照明して、対物レンズの瞳近傍
に選択的にフィルタリング可能な光像を得るための照明
手段;ポラライザ及び1/4波長板を含み、対物レンズ
からの入射光の直交する2つの直線偏光成分の位相差を
任意に調整するための位相差調整手段;この位相差調整
手段からの入射光の0次光及び回折光に対し、それらの
直線偏光成分を異なる方向で抽出するための第1フィル
タ手段;前記第1フィルタ手段からの光を偏光分割する
ための第2フィルタ手段;この第2フィルタ手段によっ
て偏光分割された各偏光成分の画像をそれぞれ得るため
の撮像手段;前記ポラライザの方位角を、前記1/4波
長板の光学軸に対応する2つの方位のうちの第1の方位
としたときに、前記撮像手段によって得られた2つの画
像から、それらの差である第1の差画像を得るととも
に、第2の方位としたときに、前記撮像手段によって得
られた2つの画像から、それらの差である第2の差画像
を得るための差画像生成手段;前記差画像生成手段によ
って得られた第1及び第2の差画像から、2次差画像を
生成するための2次差画像手段;を備えたことを特徴と
する物体観察装置。
11. An objective lens for collecting light from an object to be observed; an illumination means for illuminating the object to obtain a light image that can be selectively filtered in the vicinity of the pupil of the objective lens; a polarizer and a polarizer. Phase difference adjusting means including a quarter-wave plate for arbitrarily adjusting the phase difference between two linearly polarized light components of the incident light from the objective lens which are orthogonal to each other; zero-order light of the incident light from the phase difference adjusting means And first filter means for extracting the linearly polarized light components of the diffracted light in different directions; second filter means for polarization splitting the light from the first filter means; polarization by the second filter means Imaging means for respectively obtaining images of the respective divided polarization components; when the azimuth angle of the polarizer is a first azimuth of two azimuths corresponding to the optical axis of the quarter wavelength plate, The above A first difference image, which is the difference between them, is obtained from the two images obtained by the image pickup means, and when the second azimuth is set, the difference between them is obtained from the two images obtained by the image pickup means. Difference image generating means for obtaining a certain second difference image; secondary difference image means for generating a secondary difference image from the first and second difference images obtained by the difference image generating means; An object observation device characterized by being provided.
【請求項12】 観察対象の物体からの光を集光するた
めの対物レンズ;物体を照明して、対物レンズの瞳近傍
に選択的にフィルタリング可能な光像を得るための照明
手段;ポラライザ及び1/4波長板を含み、対物レンズ
からの入射光の直交する2つの直線偏光成分の位相差を
任意に調整するための位相差調整手段;この位相差調整
手段からの入射光の0次光及び回折光に対し、それらの
直線偏光成分を異なる方向で抽出するための第1フィル
タ手段;この第1フィルタ手段からの入射光から直線偏
光成分を抽出するための第2フィルタ手段;この第2フ
ィルタ手段によって抽出された偏光成分の画像を得るた
めの撮像手段;前記ポラライザ又は第2フィルタ手段の
方位角を、前記1/4波長板の光学軸に対応する4つの
方位としたときに前記撮像手段によってそれぞれ得られ
た4つの画像を格納するための画像格納手段;これに格
納された4つの画像から、前記1/4波長板の光学軸に
対応する第1及び第2の差画像を得るための差画像生成
手段;前記差画像生成手段によって得られた第1及び第
2の差画像から、2次差画像を生成するための2次差画
像手段;を備えたことを特徴とする物体観察装置。
12. An objective lens for collecting light from an object to be observed; illumination means for illuminating the object to obtain a light image that can be selectively filtered in the vicinity of the pupil of the objective lens; a polarizer and Phase difference adjusting means including a quarter-wave plate for arbitrarily adjusting the phase difference between two linearly polarized light components of the incident light from the objective lens which are orthogonal to each other; zero-order light of the incident light from the phase difference adjusting means And a first filter means for extracting the linearly polarized light components of the diffracted light in different directions; a second filter means for extracting the linearly polarized light component from the incident light from the first filter means; Imaging means for obtaining an image of the polarization component extracted by the filter means; when the azimuth angle of the polarizer or the second filter means is set to four azimuths corresponding to the optical axis of the quarter wave plate Image storage means for storing four images respectively obtained by the image pickup means; first and second difference images corresponding to the optical axis of the quarter wavelength plate from the four images stored therein A difference image generating means for obtaining a secondary difference image from the first and second difference images obtained by the difference image generating means; Object observation device.
【請求項13】 前記照明手段は、照明光を集光するた
めのコンデンサレンズを含み;前記ポラライザを前記コ
ンデンサレンズの瞳近傍に配置したことを特徴とする請
求項9,11又は12記載の物体観察装置。
13. The object according to claim 9, 11 or 12, wherein the illuminating means includes a condenser lens for condensing illumination light; and the polarizer is arranged in the vicinity of the pupil of the condenser lens. Observation device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101413998B1 (en) * 2013-05-27 2014-07-04 전자부품연구원 Phase change detecting method between the polarized light using liquid crystal retarder

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