JPH0933959A - 位相制御膜構造体 - Google Patents
位相制御膜構造体Info
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Abstract
制御膜構造体において、それを構成する金属膜,誘電体
膜の好適な組み合わせを選択することにより、前記各膜
に対する可視光の屈折率,分散を最適化し、通過する可
視光の位相差が0又は0の近傍になるようにした位相制
御膜構造体を提供する。 【解決手段】 本発明による位相制御膜構造体3は金属
膜と誘電体膜とを相互に積層して構成され、2枚のガラ
ス基板1によって媒質2を挟むようにして構成された位
相板(若しくは変調板)に備えられて用いられる。
Description
鏡及び瞳変調の変調膜等に利用される位相制御膜構造体
に関する。
々制御する位相制御膜には様々なものがある。例えば、
特開昭56−8107号公報に開示されているように、
金属膜と高屈折率及び低屈折率の2種類の誘導体とを組
み合わせた膜により、主波長の透過率,反射率を夫々制
御し、主波長(λ)の位相差を±λ/4以内にしたもの
がある。又、金属膜と誘電体膜とを交互に組み合わせて
用いることにより可視光の反射率を制御し、更に前記金
属の選択或いは2種類以上の金属を組み合わせて用いる
ことによって全可視領域に亘って光の透過率を制御し、
全可視領域に亘る光の位相差を±λ/4以内或いは0と
した、特開平6−289438号公報に開示されている
ようなものもある。
板は、図1に示すように、2枚のガラス基板1で媒質
(接合剤)2を挟むようにして構成されている。そし
て、このような位相板,変調板は、位相膜構造体3を通
過する光Xと媒質2を通過する光Yとの位相差を制御し
得るようになっている。このとき、位相板,変調板を通
過する光の位相θは、 θ=2πnd/λ ・・・・(1) (但し、nは位相板,変調板に対する光の屈折率、dは
位相板,変調板の厚さ、λは光の波長を示している)と
表される。よって、光Xと光Yとの位相差Δθは、 Δθ=θn0 −θn1 =2(n0 −n1 )πd/λ ・・・・(2) (但し、θn0 は媒質を通過する光の位相、θn1 は位
相制御膜構造体を通過する光の位相、n0 は媒質に対す
る光の屈折率、n1 は位相制御膜構造体に対する光の屈
折率を示している)と表される。
差顕微鏡では、標本で回折される光の中の0次光の位相
を位相板でλ/4ずらして、回折光と干渉させ、透明な
標本にコントラストを付与して可視化している。このた
め、位相差制御膜構造体を通過する光と媒質を通過する
光との位相差がλ/4となるように設定するのが最適で
ある。又、変調コントラスト顕微鏡では、0次光と回折
光との振幅を変調板で変化させることにより、透明な標
本にコントラストを付与して可視化している。このた
め、位相制御膜構造体を通過する光と媒質を通過する光
との位相差が0となるように設定するのがよい。尚、こ
こに示した位相板とは、通過する光の位相に変化を与え
るためのものであり、変調板とは、通過する光の強度を
変化させるためのものである。
意の金属膜と誘電体膜との組み合わせにおいて、主波長
の透過率,反射率,位相を制御することによって、位相
差Δθをλ/4の値に設定している例が記載されてい
る。これは、上記式(2)を用いることによって、容易
に前記膜を通過する光の屈折率と吸収係数の最適化が可
能になるものである。しかし、かかる公報に開示されて
いる構成では、全可視領域に亘る光の位相差量が最適化
されていないため、実際に位相差顕微鏡用の位相板とし
て用いた場合に、像に干渉色がかかり、良好な像を得る
ことができない。そこで、光の位相差を全可視領域に亘
って等しくすることによって、像の干渉色による色づき
を除去する方法が考えられた。以下、光の波長毎の位相
を一定にするための一般的な方法を説明する。
可視領域において最適な値に設定するためには、位相差
の波長分散が次式に示される条件を満足することが必要
になる。 (n0 (λ)−n1 (λ))/λ=一定 ・・・・(3) 尚、このときのλは可視領域の光の波長を示している。
又、この場合、物質に対する光の屈折率及びその屈折率
の光の波長に対する変化(分散)は、個々の物質により
異なる。
鏡等に用いられる位相板を通過する光の位相差を全可視
領域でλ/4にする方法が、上記特開平6−28943
8号公報に開示されている。ここでは、光の屈折率が
1.5〜1.6である接着剤とその屈折率が1.3〜
1.4である誘電体とを組み合わせることにより、その
位相差をλ/4としている。前記誘電体は光の屈折率が
低くその分散が小さいため、最適な金属を選定するか、
2種類以上の金属を組み合わせることで、前記接着材を
通過した光と位相制御膜構造体を通過した光との位相差
が全可視領域に亘ってλ/4になるようにしている。
尚、位相膜部分が誘電層と金属層とを積層して構成され
ている点は、上記特開昭56−8107号公報に記載の
ものと同様である。又、通過する光の位相差が0となる
ようにした位相膜についても実現が可能である旨の記載
があるが、上記特開平6−289438号公報に記載の
実施例中にはその記載がなく、その実現性には甚だ疑問
が残る。
の透過率については、観察される標本の回折光の量か
ら、10〜30%に設定されている。
0次光と回折光との振幅を変化させるために、その対物
レンズの瞳位置及びその共役な位置に、図16に示す変
調板10が配置されている。この変調板10は光の透過
率が夫々異なる3つの領域11,12,13を有してお
り、この変調板10を変調コントラスト顕微鏡に用いた
場合、0次光に対して1つの領域を通過する回折光の透
過率を高く、他の領域を通過する回折光の透過率を低く
することができる。この3つの領域中、中間の透過率の
領域を通過する光と高い透過率の領域を通過する光との
間の位相差が全可視領域に亘って0又は0の近傍となっ
ていないと、光の位相差が異なることになる。この結
果、中心波長の光、例えば550nmの波長以外の光の
場合、その位相差が0から離れた値となるため、必要で
ない位相差効果が発生したり、色づきが生じたりする不
具合が発生してしまう。
に挟まれた構造で、非対称な形状の2つ以上の光の透過
率の異なる領域を有しているような場合は、その透過率
の最も高い領域11に比べ、透過率の最も低い領域13
は、光の透過率を低く設定するために厚く膜を蒸着しな
ければならず、この影響によって変調板10が楔状に変
形してしまう。このように変形した変調板を用いると、
観察時に非点収差による像が著しい劣化が生じ、好まし
くない。
よる問題点に鑑み、その目的とするところは、変調コン
トラスト顕微鏡等に用いられる位相制御膜構造体におい
て、それを構成する金属膜,誘電体膜の好適な組み合わ
せを選択することにより、前記各膜に対する可視光の屈
折率,分散を最適化し、通過する可視光の位相差が0又
は0の近傍になるようにした位相制御膜構造体を提供す
ることである。
に、本発明による位相制御膜構造体は、可視光の透過
率,反射率及び位相を夫々制御し得る位相制御膜構造体
において、全体として少なくとも2層に構成され、その
うち少なくとも1層の金属からなる光吸収膜と、少なく
とも他の1層が誘電体の透明膜を有し、物質による光の
分散Δが、 Δ=(n450 −n650 )/n550 と表される場合に、前記位相制御膜構造体を構成する金
属膜による光の分散をΔ(m),誘電体膜による光の分
散をΔ(d)としたとき、 −0.05≧Δ(m)≧−0.28 を満足する前記金属膜と、 0.02≧Δ(d)≧0.005 を満足する前記誘電体膜とにより構成されているか、又
は、 −0.05≧Δ(m)≧−0.28 を満足する金属膜と、 0.024≧Δ(d)≧0.003 を満足する誘電体膜と、 0.045≧Δ(d)≧0.02 を満足する誘電体膜とにより構成されていることを特徴
としている。但し、前記n450 は波長が450nmであ
る光の透過率を、前記n550 は波長が550nmである
光の透過率を、前記n650 は波長が650nmである光
の透過率を夫々示している。
ントラスト顕微鏡の対物レンズの瞳位置及びこの瞳位置
と共役な位置に配置された変調板における、可視光の透
過率の異なる3つの領域中の、中間の光の透過率を有す
る領域に用いられることを特徴とする。
ス基板により挟まれた構造で対称な形状でない可視光の
透過率の異なる2つ以上の領域を有する位相板,変調板
の前記透過率を変えるための膜の厚さによる変形を補正
するために、前記領域の最も可視光の透過率が高い部分
に配置されて用いられてもよい。
ためには、最適な光の分散機能を有する金属と誘電体と
を組み合わせなければならない。そこで、位相膜に用い
られる物質の特徴を整理すると次に示すような傾向があ
る。
に対する屈折率は、一般に、短波長側が高く、長波長側
が低くなる傾向がある。又、高屈折率を有する物質程分
散も大きい傾向かあるが、その割合は個々の物質により
様々である。次に、金属については、可視光の金属に対
する屈折率は、長波長側が高くなるもの、短波長側が低
くなるもの等、誘電体以上に様々な特徴を有している。
いて通過する光の位相差を0にする位相膜を設計するた
めには、誘電体に中間屈折率(n=1.4〜1.7)の
物質を用いて、最適な金属と組み合わせることによって
実現できる。又、金属と組み合わせるのに最適な誘電体
が存在しない場合には、誘電体に低屈折率の物質(n=
1.3〜1.4)若しくは中間屈折率(n=1.4〜
1.7)の物質と、高屈折率(n=1.7以上)の物質
とを組み合わせることによっても、実現可能である。
する光と同じ値に設定する必要がある。このためには、
誘電体と媒質とは光の分散が異なるので、金属と誘電体
との組み合わせによって媒質を通過する光と同位相にな
るようにしなければならない。
Δが、 Δ=(n450 −n650 )/n550 と表される場合、位相制御膜構造体を構成する金属膜に
よる光の分散をΔ(m),誘電体膜による光の分散をΔ
(d)としたとき、 −0.05≧Δ(m)≧−0.28 を満足する金属膜と、 0.02≧Δ(d)≧0.005 を満足する誘電体膜とを組み合わせるか、又は、 −0.05≧Δ(m)≧−0.28 を満足する金属膜と、 0.024≧Δ(d)≧0.003 を満足する誘電体膜と、 0.045≧Δ(d)≧0.02 を満足する誘電体膜とを組み合わせることによって、位
相制御膜構造体を通過する全可視領域の光の位相差を、
容易に0又は0の近傍になるようにすることができる。
但し、前記n450 は波長が450nmである光の透過率
を、前記n550 は波長が550nmである光の透過率
を、前記n650 は波長が650nmである光の透過率を
夫々示している。
は、その位相差を、より0に近づけることが可能にな
る。
の範囲から外れるような物質を含む構成では、その物質
による光の分散により、1つの波長の位相差を0にする
ことはできても、全可視領域に亘る光の位相差を0又は
0の近傍になるようにすることは困難である。
になる範囲とは、位相差顕微鏡の位相膜、若しくは変調
コントラスト顕微鏡及び瞳変調の変調膜として本発明の
位相制御膜構造体を用いた場合に、全可視領域に亘って
十分な性能を確保できる範囲であり、可視領域の光の位
相差|θ450 −θ650 |が、 |θ450 −θ650 |≦λ/12 ・・・・(4) (但し、θ450 は波長が450nmである光の位相差
を、θ650 は波長が650nmである光の位相差を示し
ている)を満足していることが好ましい。変調コントラ
スト顕微鏡の変調板として本発明の位相制御膜構造体を
用いた場合に、|θ450 −θ650 |の値が上記範囲から
外れると、光の波長による位相差が異なることになり、
この結果、光の中心波長、例えば波長が550nm以外
の位相差は0から離れるため、不要な位相差による効果
が発生したり、色つきによる不具合が生じたりすること
になる。
i,Ni,Cr若しくはこれらを含む合金と、蒸着が容
易で光の屈折率,分散が最適な中間屈折率(n=1.4
〜1.7)の物質(SiO2 ,MgO若しくはAl2 O
3 )とを組み合わせることによって、容易に最適な位相
制御膜構造体を製作することができる。又、単体では光
の屈折率,分散が最適ではない誘電体であっても、低屈
折率(n=1.3〜1.4)の物質又は中間屈折率(n
=1.4〜1.7)の物質MgF2 ,SiO2 ,CeF
3 若しくはAl2 O3 と、高屈折率(n=1.7以上)
の物質La2 O3 ,ZrO2 ,TiO2 ,Ta2 O5 若
しくはZnSのような光の屈折率,分散が最適となる組
み合わせで、蒸着が容易な誘電体であれば、容易に良好
な位相制御膜構造体を製作することが可能である。以
下、表1に、波長が450nm,550nm及び650
nmである光の各物質に対する屈折率(n)及び各物質
による光の分散(Δ(d),Δ(m))を夫々示す。
は、図16に示す変調板10の光の透過率の最も高い領
域11の透過率を100%にすれば、位相制御構造体等
を別途設ける必要はなく、光の透過率の最も低い領域1
3の透過率をほぼ0とすれば、その領域を通過する光の
位相差を考慮する必要はなくなる。このとき、中間の光
の透過率を有する領域12の光の透過率を10〜50%
に設定すれば、立体感の高い像を得ることができる。更
に、この場合、中間の光の透過率を有する領域12に本
発明による位相制御膜構造体を用いれば、白色光での標
本の観察時に不要な位相差効果が発生したり、色づきが
生じたりする不具合はなく、良好な像を観察できる。
又、このとき、光の透過率の最も高い領域11の一部分
に本発明の位相制御膜構造体を備えれば、前記領域11
を形成している膜が楔状に変形するのを抑制でき、観察
時の非点収差を抑制することが可能になる。
板,変調板の構成を示す断面図である。本実施例の位相
制御膜構造体3は、金属のNiと誘電体のZrO2 ,S
iO2 を用いて、ガラス基板1上にそれらを交互に7層
積層させ、位相制御膜構造体3と同じ厚さの媒質を通過
する光との位相差が全可視領域に亘って一定になるよう
に構成されている。ガラス基板1上に順次積層された各
層1乃至7の成分,厚さd及び波長が550nmである
光の透過率Tは下記の通りである。 層 成分 d(nm) T(%) 1 ZrO2 51.4 2 Ni 8.5 43.2 3 SiO2 60.3 4 Ni 1.9 78.6 5 SiO2 60.3 6 Ni 8.5 43.2 7 ZrO2 51.4 尚、本実施例の位相制御膜構造体3に対する可視光の透
過率,反射率は図2に夫々曲線T1 ,R1 として、本実
施例の位相制御膜構造体3を通過する可視光と位相制御
膜構造体3と同じ厚さの媒質(屈折率1.56の接合
剤)を通過する可視光との位相差は図3に曲線aとして
示している。
電体のZrO2 ,SiO2 を用いて、ガラス基板上にそ
れらを交互に5層積層させ、その位相制御膜構造体と同
じ厚さの媒質を通過する光との位相差が全可視領域に亘
って一定になるように構成されている。前記ガラス基板
上に順次積層された各層1乃至5の成分,厚さd及び波
長が550nmである光の透過率Tは下記の通りであ
る。 層 成分 d(nm) T(%) 1 ZrO2 18.5 2 Ni 5.3 57.1 3 SiO2 91.9 4 Ni 5.3 57.1 5 SiO2 18.5 尚、本実施例の位相制御膜構造体に対する可視光の透過
率,反射率は図2に夫々曲線T2 ,R2 として、本実施
例の位相制御膜構造体を通過する可視光と前記位相制御
膜構造体と同じ厚さの媒質(屈折率1.56の接合剤)
を通過する可視光との位相差は図3に曲線bとして示し
ている。
電体のZrO2 ,MgF2 を用いて、ガラス基板上にそ
れらを交互に7層積層させ、その位相制御膜構造体と同
じ厚さの媒質を通過する光との位相差が全可視領域に亘
って一定になるように、全体として第1実施例と同様に
なるように構成されている。前記ガラス基板上に順次積
層された各層1乃至7の成分,厚さd及び波長が550
nmである光の透過率Tは下記の通りである。 層 成分 d(nm) T(%) 1 ZrO2 44.4 2 Ni 9.9 38.4 3 MgF2 68.9 4 Ni 4.4 62.0 5 MgF2 68.9 6 Ni 9.9 38.4 7 ZrO2 44.4 尚、本実施例の位相制御膜構造体に対する可視光の透過
率,反射率は図4に夫々曲線T3 ,R3 として、本実施
例の位相制御膜構造体を通過する可視光と前記位相制御
膜構造体と同じ厚さの媒質(屈折率1.56の接合剤)
を通過する可視光との位相差は図3に曲線cとして示し
ている。
電体のZrO2 ,MgF2 を用いて、ガラス基板上にそ
れらを交互に5層積層させ、その位相制御膜構造体と同
じ厚さの媒質を通過する光との位相差が全可視領域に亘
って一定になるように、全体として第2実施例と同様に
なるように構成されている。前記ガラス基板上に順次積
層された各層1乃至5の成分,厚さd及び波長が550
nmである光の透過率Tは下記の通りである。 層 成分 d(nm) T(%) 1 ZrO2 11.6 2 Ni 5.1 58.1 3 MgF2 106.1 4 Ni 5.1 58.1 5 SiO2 11.6 尚、本実施例の位相制御膜構造体に対する可視光の透過
率,反射率は図4に夫々曲線T4 ,R4 として、本実施
例の位相制御膜構造体を通過する可視光と前記位相制御
膜構造体と同じ厚さの媒質(屈折率1.56の接合剤)
を通過する可視光との位相差は図3に曲線dとして示し
ている。
電体のSiO2 を用いて、ガラス基板上にそれらを交互
に7層積層させ、その位相制御膜構造体と同じ厚さの媒
質を通過する光との位相差が全可視領域に亘って一定に
なるように、全体として第1実施例と同様になるように
構成されている。前記ガラス基板上に順次積層された各
層1乃至7の成分,厚さd及び波長が550nmである
光の透過率Tは下記の通りである。 層 成分 d(nm) T(%) 1 SiO2 3.8 2 Ti 9.8 54.5 3 SiO2 72.7 4 Ti 23.2 30.7 5 SiO2 72.7 6 Ti 9.8 54.5 7 SiO2 3.8 尚、本実施例の位相制御膜構造体に対する可視光の透過
率,反射率は図5に夫々曲線T5 ,R5 として、本実施
例の位相制御膜構造体を通過する可視光と前記位相制御
膜構造体と同じ厚さの媒質(屈折率1.56の接合剤)
を通過する可視光との位相差は図6に曲線eとして示し
ている。
電体のZrO2 ,Al 2 O3 を用いて、ガラス基板上に
それらを交互に7層積層させ、その位相制御膜構造体と
同じ厚さの媒質を通過する光との位相差が全可視領域に
亘って一定になるように、全体として第1実施例と同様
になるように構成されている。前記ガラス基板上に順次
積層された各層1乃至7の成分,厚さd及び波長が55
0nmである光の透過率Tは下記の通りである。 層 成分 d(nm) T(%) 1 ZrO2 44.5 2 Ni 8.8 42.0 3 Al2 O3 72.0 4 Ni 9.1 41.0 5 Al2 O3 72.0 6 Ni 8.8 42.0 7 ZrO2 44.5 尚、本実施例の位相制御膜構造体に対する可視光の透過
率,反射率は図5に夫々曲線T6 ,R6 として、本実施
例の位相制御膜構造体を通過する可視光と前記位相制御
膜構造体と同じ厚さの媒質(屈折率1.56の接合剤)
を通過する可視光との位相差は図6に曲線fとして示し
ている。
電体のZnS,SiO 3 を用いて、ガラス基板上にそれ
らを交互に7層積層させ、その位相制御膜構造体と同じ
厚さの媒質を通過する光との位相差が全可視領域に亘っ
て一定になるように、全体として第1実施例と同様にな
るように構成されている。前記ガラス基板上に順次積層
された各層1乃至7の成分,厚さd及び波長が550n
mである光の透過率Tは下記の通りである。 層 成分 d(nm) T(%) 1 ZnS 35.1 2 Ni 11.7 33.2 3 SiO2 64.4 4 Ni 3.8 65.9 5 SiO2 64.4 6 Ni 11.7 33.2 7 ZnS 35.1 尚、本実施例の位相制御膜構造体に対する可視光の透過
率,反射率は図7に夫々曲線T7 ,R7 として、本実施
例の位相制御膜構造体を通過する可視光と前記位相制御
膜構造体と同じ厚さの媒質(屈折率1.56の接合剤)
を通過する可視光との位相差は図6に曲線gとして示し
ている。
rとの合金と誘電体のTiO2 ,MgF2 を用いて、ガ
ラス基板上にそれらを交互に7層積層させ、その位相制
御膜構造体と同じ厚さの媒質を通過する光との位相差が
全可視領域に亘って一定になるように、全体として第1
実施例と同様になるように構成されている。前記ガラス
基板上に順次積層された各層1乃至7の成分,厚さd及
び波長が550nmである光の透過率Tは下記の通りで
ある。 層 成分 d(nm) T(%) 1 TiO2 9.2 2 NiCr 3.5 54.0 3 MgF2 64.2 4 NiCr 6.3 37.9 5 MgF2 64.2 6 NiCr 3.5 54.0 7 TiO2 9.2 尚、本実施例の位相制御膜構造体に対する可視光の透過
率,反射率は図8に夫々曲線T8 ,R8 として、本実施
例の位相制御膜構造体を通過する可視光と前記位相制御
膜構造体と同じ厚さの媒質(屈折率1.56の接合剤)
を通過する可視光との位相差は図6に曲線hとして示し
ている。
電体のAl2 O3 ,Ta2 O5 を用いて、ガラス基板上
にそれらを交互に7層積層させ、その位相制御膜構造体
と同じ厚さの媒質を通過する光との位相差が全可視領域
に亘って一定になるように、全体として第1実施例と同
様になるように構成されている。前記ガラス基板上に順
次積層された各層1乃至7の成分,厚さd及び波長が5
50nmである光の透過率Tは下記の通りである。 層 成分 d(nm) T(%) 1 Ta2 O5 38.6 2 Ti 8.9 41.7 3 Al2 O3 79.2 4 Ti 9.9 38.4 5 Al2 O3 79.2 6 Ti 8.9 41.7 7 Ta2 O5 38.6 尚、本実施例の位相制御膜構造体に対する可視光の透過
率,反射率は図9に夫々曲線T9 ,R9 として、本実施
例の位相制御膜構造体を通過する可視光と前記位相制御
膜構造体と同じ厚さの媒質(屈折率1.56の接合剤)
を通過する可視光との位相差は図10に曲線iとして示
している。
電体のSiO2 を用いて、ガラス基板上にそれらを交互
に7層積層させ、その位相制御膜構造体と同じ厚さの媒
質を通過する光との位相差が全可視領域に亘って一定に
なるように、全体として第1実施例と同様になるように
構成されている。前記ガラス基板上に順次積層された各
層1乃至7の成分,厚さd及び波長が550nmである
光の透過率Tは下記の通りである。 層 成分 d(nm) T(%) 1 Cr 4.1 65.7 2 SiO2 80.4 3 Cr 9.4 44.0 4 SiO2 75.1 5 Cr 9.4 44.0 6 SiO2 80.4 7 Cr 4.1 65.7 尚、本実施例の位相制御膜構造体に対する可視光の透過
率,反射率は図11に夫々曲線T10,R10として、本実
施例の位相制御膜構造体を通過する可視光と前記位相制
御膜構造体と同じ厚さの媒質(屈折率1.56の接合
剤)を通過する可視光との位相差は図10に曲線jとし
て示している。
rとの合金と誘電体のLa2 O3 ,SiO2 を用いて、
ガラス基板上にそれらを交互に7層積層させ、その位相
制御膜構造体と同じ厚さの媒質を通過する光との位相差
が全可視領域に亘って一定になるように、全体として第
1実施例と同様になるように構成されている。前記ガラ
ス基板上に順次積層された各層1乃至7の成分,厚さd
及び波長が550nmである光の透過率Tは下記の通り
である。 層 成分 d(nm) T(%) 1 La2 O3 20.6 2 NiCr 3.8 52.3 3 SiO2 72.6 4 NiCr 7.5 33.1 5 SiO2 72.6 6 NiCr 3.8 52.3 7 La2 O3 20.6 尚、本実施例の位相制御膜構造体に対する可視光の透過
率,反射率は図12に夫々曲線T11,R11として、本実
施例の位相制御膜構造体を通過する可視光と前記位相制
御膜構造体と同じ厚さの媒質(屈折率1.56の接合
剤)を通過する可視光との位相差は図10に曲線kとし
て示している。
電体のMgOを用いて、ガラス基板上にそれらを交互に
7層積層させ、その位相制御膜構造体と同じ厚さの媒質
を通過する光との位相差が全可視領域に亘って一定にな
るように、全体として第1実施例と同様になるように構
成されている。前記ガラス基板上に順次積層された各層
1乃至7の成分,厚さd及び波長が550nmである光
の透過率Tは下記の通りである。 層 成分 d(nm) T(%) 1 MgO 60.3 2 Ni 7.7 46.2 3 MgO 78.1 4 Ni 16.0 24.0 5 MgO 78.1 6 Ni 7.7 46.2 7 MgO 60.3 尚、本実施例の位相制御膜構造体に対する可視光の透過
率,反射率は図13に夫々曲線T12,R12として、本実
施例の位相制御膜構造体を通過する可視光と前記位相制
御膜構造体と同じ厚さの媒質(屈折率1.56の接合
剤)を通過する可視光との位相差は図10に曲線lとし
て示す通りである。
電体のZrO2 ,CeF3 を用いて、ガラス基板上にそ
れらを交互に7層積層させ、その位相制御膜構造体と同
じ厚さの物質との光の位相差が全可視領域に亘って一定
になるように、全体として第1実施例と同様になるよう
に構成されている。尚、本実施例の位相制御膜構造体
は、図15に示すよう変調板20の光の透過率が最も高
い領域21の一部分の厚みを補正するための膜22とし
て使用されるものである。この領域21に膜22を設け
ることにより、変調板20の領域21の部分が楔状に変
形するのを抑えることができる。前記ガラス基板上に順
次積層された各層1乃至7の成分,厚さd及び波長が5
50nmである光の透過率Tは下記の通りである。 層 成分 d(nm) T(%) 1 ZrO2 23.3 2 Ni 4.1 63.8 3 CeF3 87.3 4 Ni 3.8 65.6 5 CeF3 87.3 6 Ni 4.1 63.8 7 ZrO2 23.3 尚、本実施例の位相制御膜構造体に対する可視光の透過
率,反射率は図13に夫々曲線T13,R13として、本実
施例の位相制御膜構造体を通過する可視光と前記位相制
御膜構造体と同じ厚さの媒質(屈折率1.56の接合
剤)を通過する可視光との位相差は図14に曲線mとし
て示している。
おいて用いられた誘電体は限られたものであるが、上記
に示したように構成すれば上記誘電体以外の誘電体を用
いて構成しても、同様の効果を有する位相制御膜構造体
を得ることができる。
体は、様々な波長を有する可視光の位相差の変化を小さ
くできる他、白色光で照明された標本の像の色つきも防
止できる。又、本発明の位相制御膜構造体を、ガラス基
板により挟まれた構造で、非対称な可視光の透過率の異
なる2つ以上の領域を有するような位相板,変調板中の
最も透過率の高い領域の一部分に用いた場合、前記領域
を構成する膜が変形するのを補正することが可能にな
る。
調板の構成を示す断面図である。
可視光の透過率,反射率を示すグラフである。
る可視光とその位相制御膜構造体と同じ厚さの媒質を通
過する可視光との位相差を夫々示すグラフである。
可視光の透過率,反射率を示すグラフである。
可視光の透過率,反射率を示すグラフである。
る可視光とその位相制御膜構造体と同じ厚さの媒質を通
過する可視光との位相差を夫々示すグラフである。
の透過率,反射率を示すグラフである。
の透過率,反射率を示すグラフである。
の透過率,反射率を示すグラフである。
過する可視光とその位相制御膜構造体と同じ厚さの媒質
を通過する可視光との位相差を夫々示すグラフである。
視光の透過率,反射率を示すグラフである。
視光の透過率,反射率を示すグラフである。
対する可視光の透過率,反射率を示すグラフである。
視光の透過率,反射率を示すグラフである。
可視光の透過率の最も高い領域の部分に配置されている
状態を示す図である。
の構成を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 可視光の透過率,反射率及び位相を夫々
制御し得る位相制御膜構造体において、 全体として少なくとも2層に構成され、そのうち少なく
とも1層は金属からなる光吸収膜であり、少なくとも他
の1層は誘電体の透明膜であって、物質によるの光の分
散Δが、 Δ=(n450 −n650 )/n550 と表される場合に、前記位相制御膜構造体を構成する金
属膜による光の分散をΔ(m),誘電体膜による光の分
散をΔ(d)としたとき、 −0.05≧Δ(m)≧−0.28 を満足する前記金属膜と、 0.02≧Δ(d)≧0.005 を満足する前記誘電体膜とにより構成されているか、又
は、 −0.05≧Δ(m)≧−0.28 を満足する前記金属膜と、 0.024≧Δ(d)≧0.003 を満足する前記誘電体膜と、 0.045≧Δ(d)≧0.02 を満足する前記誘電体膜とにより構成されていることを
特徴とする位相制御膜構造体。但し、前記n450 は波長
が450nmである光の透過率を、前記n550 は波長が
550nmである光の透過率を、前記n650 は波長が6
50nmである光の透過率を夫々示している。 - 【請求項2】 可視光の透過率,反射率及び位相を夫々
制御し得る位相制御膜構造体において、 全体として少なくとも2層に構成され、そのうち少なく
とも1層は金属からなる光吸収膜であり、少なくとも他
の1層は誘電体の透明膜であって、物質によるの光の分
散Δが、 Δ=(n450 −n650 )/n550 と表される場合に、前記位相制御膜構造体を構成する金
属膜による光の分散をΔ(m),誘電体膜による光の分
散をΔ(d)としたとき、 −0.1≧Δ(m)≧−0.24 を満足する前記金属膜と、 0.015≧Δ(d)≧0.01 を満足する前記誘電体膜とにより構成されているか、又
は、 −0.1≧Δ(m)≧−0.24 を満足する前記金属膜と、 0.02≧Δ(d)≧0.003 を満足する誘電体膜と、 0.035≧Δ(d)≧0.025 を満足する前記誘電体膜とにより構成されていることを
特徴とする位相制御膜構造体。但し、前記n450 は波長
が450nmである光の透過率を、前記n550 は波長が
550nmである光の透過率を、前記n650 は波長が6
50nmである光の透過率を夫々示している。 - 【請求項3】 前記位相制御膜構造体は、変調コントラ
スト顕微鏡の対物レンズの瞳位置及び該瞳位置と共役な
位置に配置された変調板における、可視光の透過率の異
なる3つの領域中の、中間の光の透過率を有する領域に
用いられる膜であることを特徴とする請求項1又は2に
記載の位相制御膜構造体。 - 【請求項4】 前記位相制御膜構造体は、ガラス基板に
より挟まれた構造で対称な形状でない可視光の透過率の
異なる2つ以上の領域を有する位相板,変調板の前記透
過率を変えるための膜の厚さによる変形を補正するため
に、前記領域の最も可視光の透過率が高い部分に配置さ
れて用いられる膜であることを特徴とする請求項1乃至
3の何れかに記載の位相制御膜構造体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7178566A JPH0933959A (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 位相制御膜構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7178566A JPH0933959A (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 位相制御膜構造体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0933959A true JPH0933959A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16050727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7178566A Pending JPH0933959A (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 位相制御膜構造体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0933959A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004126590A (ja) * | 2002-10-02 | 2004-04-22 | Leica Microsystems Wetzler Gmbh | 顕微鏡で位相差観察または変調コントラスト観察を実現するための位相シフト方法および装置 |
WO2019235511A1 (ja) * | 2018-06-05 | 2019-12-12 | 株式会社ニコン | 位相板、対物レンズ、及び観察装置 |
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JPH06289438A (ja) * | 1993-03-31 | 1994-10-18 | Olympus Optical Co Ltd | 位相制御膜構造体 |
-
1995
- 1995-07-14 JP JP7178566A patent/JPH0933959A/ja active Pending
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