JPH1090064A - 顕微ラマン装置 - Google Patents
顕微ラマン装置Info
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- JPH1090064A JPH1090064A JP24222496A JP24222496A JPH1090064A JP H1090064 A JPH1090064 A JP H1090064A JP 24222496 A JP24222496 A JP 24222496A JP 24222496 A JP24222496 A JP 24222496A JP H1090064 A JPH1090064 A JP H1090064A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ラマン散乱光取り出しと光学顕微鏡像観察とを
同時に行えるようにする。 【解決手段】試料１２の測定点で反射された波長λ１の
励起用レーザ光及び試料１２の測定点で生成されたラマ
ン散乱光は、対物レンズ２０及び二色性ビームスプリッ
タ４２を順に通り、次いで、一方ではビームスプリッタ
１８及び接眼レンズ２２を通り、他方ではビームスプリ
ッタ１８で反射され、そのうちのラマン散乱光が二色性
ビームスプリッタ１６を通って分光器３４に入射され
る。試料１２の測定点で反射された波長λ２の照明用レ
ーザ光は、対物レンズ２０及びハーフミラー４０を通
り、二色性ビームスプリッタ４２で反射されて接眼レン
ズ２２Ａを通る。接眼レンズ２２を通して試料１２の測
定点での波長λ１のレーザ光の光スポットが観察され、
試料に対する光学顕微鏡のフォーカス調整が行われる。
また、接眼レンズ２２Ａを通して試料１２が観察され
る。
同時に行えるようにする。 【解決手段】試料１２の測定点で反射された波長λ１の
励起用レーザ光及び試料１２の測定点で生成されたラマ
ン散乱光は、対物レンズ２０及び二色性ビームスプリッ
タ４２を順に通り、次いで、一方ではビームスプリッタ
１８及び接眼レンズ２２を通り、他方ではビームスプリ
ッタ１８で反射され、そのうちのラマン散乱光が二色性
ビームスプリッタ１６を通って分光器３４に入射され
る。試料１２の測定点で反射された波長λ２の照明用レ
ーザ光は、対物レンズ２０及びハーフミラー４０を通
り、二色性ビームスプリッタ４２で反射されて接眼レン
ズ２２Ａを通る。接眼レンズ２２を通して試料１２の測
定点での波長λ１のレーザ光の光スポットが観察され、
試料に対する光学顕微鏡のフォーカス調整が行われる。
また、接眼レンズ２２Ａを通して試料１２が観察され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料を光学顕微鏡
で観察し、試料の微小領域にレーザ光を照射し、生成さ
れたラマン散乱光を取り出す顕微ラマン装置に関する。
で観察し、試料の微小領域にレーザ光を照射し、生成さ
れたラマン散乱光を取り出す顕微ラマン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の顕微ラマン分光装置での
フォーカス調整時及び分光時の状態を示し、図４は同装
置での測定点決定時の状態を示す。ラマン分光測定は、
以下の工程により行われる。 （１）フォーカス調整 可動ステージ１０上に搭載された試料１２に対し、ラマ
ン散乱光を生成するための波長λ１のレーザ光を照射す
る。
フォーカス調整時及び分光時の状態を示し、図４は同装
置での測定点決定時の状態を示す。ラマン分光測定は、
以下の工程により行われる。 （１）フォーカス調整 可動ステージ１０上に搭載された試料１２に対し、ラマ
ン散乱光を生成するための波長λ１のレーザ光を照射す
る。
【０００３】このレーザ光は、励起用レーザ１４をオン
にすることにより、ミラー１５、二色性ビームスプリッ
タ１６及びビームスプリッタ１８で順に反射され、対物
レンズ２０を通って試料１２に収束照射される。試料１
２上の光スポットで反射された光は、対物レンズ２０、
ビームスプリッタ１８及び接眼レンズ２２を順に通って
ビデオカメラ２４内のイメージセンサ上に結像され、そ
の像がモニタテレビ２６に表示される。
にすることにより、ミラー１５、二色性ビームスプリッ
タ１６及びビームスプリッタ１８で順に反射され、対物
レンズ２０を通って試料１２に収束照射される。試料１
２上の光スポットで反射された光は、対物レンズ２０、
ビームスプリッタ１８及び接眼レンズ２２を順に通って
ビデオカメラ２４内のイメージセンサ上に結像され、そ
の像がモニタテレビ２６に表示される。
【０００４】（２）測定点決定 励起用レーザ１４をオフにし、ビームスプリッタ１８を
退避位置に移動させ、ハーフミラー２８をビームスプリ
ッタ１８と対物レンズ２０との間の光路中に移動させ
て、図４に示す状態にし、また、白色光源３０を点灯さ
せる。白色光源３０から射出された光は、コリメータレ
ンズ３２で平行化され、ハーフミラー２８で反射され、
対物レンズ２０を通って試料１２上に収束照射される。
これにより、モニタテレビ２６に試料１２の画像が表示
される。
退避位置に移動させ、ハーフミラー２８をビームスプリ
ッタ１８と対物レンズ２０との間の光路中に移動させ
て、図４に示す状態にし、また、白色光源３０を点灯さ
せる。白色光源３０から射出された光は、コリメータレ
ンズ３２で平行化され、ハーフミラー２８で反射され、
対物レンズ２０を通って試料１２上に収束照射される。
これにより、モニタテレビ２６に試料１２の画像が表示
される。
【０００５】Ｚ軸に垂直なＸ−Ｙ面内で可動ステージ１
０を移動させて、測定しようとする微小領域（測定点）
を上記光スポットの位置に一致させる。 （３）スペクトル測定 白色光源３０を消灯させ、ビームスプリッタ１８及びハ
ーフミラー２８を元の位置まで移動させて図３に示す状
態にし、また、励起用レーザ１４をオンにする。
０を移動させて、測定しようとする微小領域（測定点）
を上記光スポットの位置に一致させる。 （３）スペクトル測定 白色光源３０を消灯させ、ビームスプリッタ１８及びハ
ーフミラー２８を元の位置まで移動させて図３に示す状
態にし、また、励起用レーザ１４をオンにする。
【０００６】測定点で反射された波長λ１のレーザ光及
び測定点で生成されたラマン散乱光は、対物レンズ２０
を通り、ビームスプリッタ１８でその大部分が反射され
る。その反射光のうち、波長λ１の光が二色性ビームス
プリッタ１６で反射され、波長λ１からΔλだけ波長シ
フトしたラマン散乱光を含む光が二色性ビームスプリッ
タ１６を透過して分光器３４に入射する。分光器３４で
分散された光の強度が検出器３６で検出されて、ラマン
散乱光のスペクトルが取得される。
び測定点で生成されたラマン散乱光は、対物レンズ２０
を通り、ビームスプリッタ１８でその大部分が反射され
る。その反射光のうち、波長λ１の光が二色性ビームス
プリッタ１６で反射され、波長λ１からΔλだけ波長シ
フトしたラマン散乱光を含む光が二色性ビームスプリッ
タ１６を透過して分光器３４に入射する。分光器３４で
分散された光の強度が検出器３６で検出されて、ラマン
散乱光のスペクトルが取得される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の顕微ラマン
分光装置では、ラマン散乱光の測定と光学顕微鏡像観察
とを同時に行うことができないので、試料の状態が時間
とともに変化するような現象、例えば熱処理過程や酸化
過程での現象に顕微ラマン分光装置を適用する場合、不
便であった。この問題は、分光器３４及び検出器３６を
備えていない顕微ラマン装置においても同様に生ずる。
分光装置では、ラマン散乱光の測定と光学顕微鏡像観察
とを同時に行うことができないので、試料の状態が時間
とともに変化するような現象、例えば熱処理過程や酸化
過程での現象に顕微ラマン分光装置を適用する場合、不
便であった。この問題は、分光器３４及び検出器３６を
備えていない顕微ラマン装置においても同様に生ずる。
【０００８】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、ラマン散乱光取り出しと光学顕微鏡像観察とを同時
に行うことが可能な顕微ラマン装置を提供することにあ
る。
み、ラマン散乱光取り出しと光学顕微鏡像観察とを同時
に行うことが可能な顕微ラマン装置を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段及びその作用効果】第１発
明に係る顕微ラマン装置では、例えば図１に示す如く、
光学顕微鏡と、該光学顕微鏡の第１接眼レンズと対物レ
ンズとの間の光路中に配置されたビームスプリッタと、
該ビームスプリッタで反射された光が入射されラマン散
乱光を選択的に透過させるフィルタ手段と、該対物レン
ズに対向して配置された試料を励起する第１波長の励起
用レーザと、を有する顕微ラマン装置において、該第１
波長からずれた第２波長の光を出射して該試料を照明す
る照明用レーザと、該ビームスプリッタと該対物レンズ
との間の光路中に配置され、該第１波長の光を透過させ
該第２波長の光を反射させる第１二色性ビームスプリッ
タと、該第１二色性ビームスプリッタで反射され結像し
た像を拡大して見るための第２接眼レンズと、を有す
る。
明に係る顕微ラマン装置では、例えば図１に示す如く、
光学顕微鏡と、該光学顕微鏡の第１接眼レンズと対物レ
ンズとの間の光路中に配置されたビームスプリッタと、
該ビームスプリッタで反射された光が入射されラマン散
乱光を選択的に透過させるフィルタ手段と、該対物レン
ズに対向して配置された試料を励起する第１波長の励起
用レーザと、を有する顕微ラマン装置において、該第１
波長からずれた第２波長の光を出射して該試料を照明す
る照明用レーザと、該ビームスプリッタと該対物レンズ
との間の光路中に配置され、該第１波長の光を透過させ
該第２波長の光を反射させる第１二色性ビームスプリッ
タと、該第１二色性ビームスプリッタで反射され結像し
た像を拡大して見るための第２接眼レンズと、を有す
る。
【００１０】上記構成において、試料の測定点からの第
１波長のレーザ光及びラマン散乱光は、対物レンズ及び
第１二色性ビームスプリッタを順に通り、次いで、一方
ではビームスプリッタ及び第１接眼レンズを通り、他方
ではビームスプリッタで反射され、そのうちのラマン散
乱光がフィルタ手段を通って取り出される。試料の測定
点からの第２波長のレーザ光は、対物レンズを通り、第
１二色性ビームスプリッタで反射されて第２接眼レンズ
を通る。
１波長のレーザ光及びラマン散乱光は、対物レンズ及び
第１二色性ビームスプリッタを順に通り、次いで、一方
ではビームスプリッタ及び第１接眼レンズを通り、他方
ではビームスプリッタで反射され、そのうちのラマン散
乱光がフィルタ手段を通って取り出される。試料の測定
点からの第２波長のレーザ光は、対物レンズを通り、第
１二色性ビームスプリッタで反射されて第２接眼レンズ
を通る。
【００１１】第１接眼レンズを通して試料の測定点での
第１波長のレーザ光の光スポットが観察され、試料に対
する光学顕微鏡のフォーカス調整が行われる。また、第
２接眼レンズを通して試料が観察される。したがって、
本第１発明によれば、第１波長からΔλだけ波長シフト
しているラマン散乱光を、第１二色性ビームスプリッタ
から取り出し、同時に、第２接眼レンズを通して測定点
を観察することができ、試料の状態が時間とともに変化
するような現象、例えば熱処理過程や酸化過程での現象
を、ビームスプリッタやハーフミラーを光路に対し進退
させることなく容易に把握することができるという効果
を奏する。
第１波長のレーザ光の光スポットが観察され、試料に対
する光学顕微鏡のフォーカス調整が行われる。また、第
２接眼レンズを通して試料が観察される。したがって、
本第１発明によれば、第１波長からΔλだけ波長シフト
しているラマン散乱光を、第１二色性ビームスプリッタ
から取り出し、同時に、第２接眼レンズを通して測定点
を観察することができ、試料の状態が時間とともに変化
するような現象、例えば熱処理過程や酸化過程での現象
を、ビームスプリッタやハーフミラーを光路に対し進退
させることなく容易に把握することができるという効果
を奏する。
【００１２】また、この進退動作がないので、進退動作
において機械的ガタやバックラッシュ等により元の位置
に正確に復帰しないことによる測定誤差を回避すること
ができ、さらに、この進退動作がないので装置寿命が長
くなるという効果を奏する。第２発明に係る顕微ラマン
装置では、例えば図２に示す如く、光学顕微鏡と、該光
学顕微鏡の接眼レンズと対物レンズとの間の光路中に配
置されたビームスプリッタと、該ビームスプリッタで反
射された光が入射されラマン散乱光を選択的に透過させ
るフィルタ手段と、該対物レンズに対向して配置された
試料を励起する第１波長の励起用レーザと、を有する顕
微ラマン装置において、該第１波長からずれた第２波長
の光を出射して該試料を照明する照明用レーザと、該ビ
ームスプリッタと該対物レンズとの間の光路中に配置さ
れ、該第１波長の光を透過させ該第２波長の光を反射さ
せる第１二色性ビームスプリッタと、該第１二色性ビー
ムスプリッタで反射された光を反射させ、該ビームスプ
リッタで反射されて該接眼レンズに入射するように該ビ
ームスプリッタに入射させる反射器と、を有する。
において機械的ガタやバックラッシュ等により元の位置
に正確に復帰しないことによる測定誤差を回避すること
ができ、さらに、この進退動作がないので装置寿命が長
くなるという効果を奏する。第２発明に係る顕微ラマン
装置では、例えば図２に示す如く、光学顕微鏡と、該光
学顕微鏡の接眼レンズと対物レンズとの間の光路中に配
置されたビームスプリッタと、該ビームスプリッタで反
射された光が入射されラマン散乱光を選択的に透過させ
るフィルタ手段と、該対物レンズに対向して配置された
試料を励起する第１波長の励起用レーザと、を有する顕
微ラマン装置において、該第１波長からずれた第２波長
の光を出射して該試料を照明する照明用レーザと、該ビ
ームスプリッタと該対物レンズとの間の光路中に配置さ
れ、該第１波長の光を透過させ該第２波長の光を反射さ
せる第１二色性ビームスプリッタと、該第１二色性ビー
ムスプリッタで反射された光を反射させ、該ビームスプ
リッタで反射されて該接眼レンズに入射するように該ビ
ームスプリッタに入射させる反射器と、を有する。
【００１３】上記構成において、試料の測定点からの第
１波長のレーザ光は、対物レンズ及び第１二色性ビーム
スプリッタを順に通り、次いで、一方ではビームスプリ
ッタ及び接眼レンズを通り、他方ではビームスプリッタ
で反射され、そのうちのラマン散乱光がフィルタ手段を
通って取り出される。試料の測定点からの第２波長のレ
ーザ光は、対物レンズを通り、第１二色性ビームスプリ
ッタで反射され、反射器及びビームスプリッタで反射さ
れて接眼レンズを通る。
１波長のレーザ光は、対物レンズ及び第１二色性ビーム
スプリッタを順に通り、次いで、一方ではビームスプリ
ッタ及び接眼レンズを通り、他方ではビームスプリッタ
で反射され、そのうちのラマン散乱光がフィルタ手段を
通って取り出される。試料の測定点からの第２波長のレ
ーザ光は、対物レンズを通り、第１二色性ビームスプリ
ッタで反射され、反射器及びビームスプリッタで反射さ
れて接眼レンズを通る。
【００１４】接眼レンズを通して試料の測定点での第１
波長のレーザ光の光スポットが観察され、試料に対する
光学顕微鏡のフォーカス調整が行われる。また、この接
眼レンズを通して試料が観察される。本第２発明によれ
ば、上記第２発明の効果が得られ、さらに、接眼レンズ
を１つのみ備えればよいので、特にビデオカメラで接眼
レンズを覗く場合に、第１発明の場合よりも構成が簡単
になるという効果を奏する。
波長のレーザ光の光スポットが観察され、試料に対する
光学顕微鏡のフォーカス調整が行われる。また、この接
眼レンズを通して試料が観察される。本第２発明によれ
ば、上記第２発明の効果が得られ、さらに、接眼レンズ
を１つのみ備えればよいので、特にビデオカメラで接眼
レンズを覗く場合に、第１発明の場合よりも構成が簡単
になるという効果を奏する。
【００１５】第１及び第２の発明の第１態様では、上記
フィルタ手段は第２二色性ビームスプリッタであり、上
記励起用レーザは、その出射光が該第２二色性ビームス
プリッタで反射され次いで上記ビームスプリッタで反射
されて上記対物レンズを通過するように配置されてい
る。
フィルタ手段は第２二色性ビームスプリッタであり、上
記励起用レーザは、その出射光が該第２二色性ビームス
プリッタで反射され次いで上記ビームスプリッタで反射
されて上記対物レンズを通過するように配置されてい
る。
【００１６】この第１態様によれば、対物レンズを励起
用レーザ光の収束用としても用いることができるので、
構成が簡単になる。第１及び第２の発明の第２態様で
は、上記対物レンズと上記第１二色性ビームスプリッタ
との間の光路中に、法線が上記光学顕微鏡の光軸に対し
略４５゜傾斜して配置されたハーフミラーを有し、上記
照明用レーザは、その出射光が該ハーフミラーで反射さ
れ次いで該対物レンズを通過するように配置されてい
る。
用レーザ光の収束用としても用いることができるので、
構成が簡単になる。第１及び第２の発明の第２態様で
は、上記対物レンズと上記第１二色性ビームスプリッタ
との間の光路中に、法線が上記光学顕微鏡の光軸に対し
略４５゜傾斜して配置されたハーフミラーを有し、上記
照明用レーザは、その出射光が該ハーフミラーで反射さ
れ次いで該対物レンズを通過するように配置されてい
る。
【００１７】この第２態様によれば、対物レンズを照明
用レーザ光の収束用としても用いることができるので、
構成が簡単になる。第１及び第２の発明の第３態様で
は、上記ハーフミラーは、上記光学顕微鏡の光軸と交差
する点を略中心として孔が形成されている。この第３態
様によれば、励起用レーザ光がこの孔を通るのでそのエ
ネルギー損失が低減されるという効果を奏する。
用レーザ光の収束用としても用いることができるので、
構成が簡単になる。第１及び第２の発明の第３態様で
は、上記ハーフミラーは、上記光学顕微鏡の光軸と交差
する点を略中心として孔が形成されている。この第３態
様によれば、励起用レーザ光がこの孔を通るのでそのエ
ネルギー損失が低減されるという効果を奏する。
【００１８】第１及び第２の発明の第４態様では、上記
フィルタ手段を透過した光が入射される分光器と、該分
光器で分散された光の強度を検出する検出器と、を有す
る。この第４態様によれば、ラマン散乱光のスペクトル
が得られる。
フィルタ手段を透過した光が入射される分光器と、該分
光器で分散された光の強度を検出する検出器と、を有す
る。この第４態様によれば、ラマン散乱光のスペクトル
が得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。 ［第１実施形態］図１は、本発明の第１実施形態の顕微
ラマン分光装置の概略構成を示す。可動ステージ１０
は、互いに直角なＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動自在であり、こ
れに試料１２が搭載されている。
施形態を説明する。 ［第１実施形態］図１は、本発明の第１実施形態の顕微
ラマン分光装置の概略構成を示す。可動ステージ１０
は、互いに直角なＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動自在であり、こ
れに試料１２が搭載されている。
【００２０】操作者は、モニタテレビ２６の画像を見な
がら可動ステージ１０をＺ軸方向に移動させて、光スポ
ット径が最小になるように焦点合わせを行う。光学顕微
鏡を構成する対物レンズ２０と接眼レンズ２２との間の
光路中には、対物レンズ２０から接眼レンズ２２側へ順
にハーフミラー４０、二色性ビームスプリッタ４２及び
ビームスプリッタ１８が配置されている。ハーフミラー
４０、二色性ビームスプリッタ４２及びビームスプリッ
タ１８はいずれも、その法線が顕微鏡の光軸ＡＸに対し
４５゜傾斜している。
がら可動ステージ１０をＺ軸方向に移動させて、光スポ
ット径が最小になるように焦点合わせを行う。光学顕微
鏡を構成する対物レンズ２０と接眼レンズ２２との間の
光路中には、対物レンズ２０から接眼レンズ２２側へ順
にハーフミラー４０、二色性ビームスプリッタ４２及び
ビームスプリッタ１８が配置されている。ハーフミラー
４０、二色性ビームスプリッタ４２及びビームスプリッ
タ１８はいずれも、その法線が顕微鏡の光軸ＡＸに対し
４５゜傾斜している。
【００２１】ハーフミラー４０は、暗視野照明のために
中央部に楕円形の孔４０ａが形成されており、その中心
は光軸ＡＸに一致している。二色性ビームスプリッタ４
２は、波長λ２付近の入射光を反射させ、それ以外の光
を透過させる。分光器３４は、ビームスプリッタ１８で
反射した光が入射するように配置され、分光器３４で分
散された光の強度分布が検出器３６で検出される。ビー
ムスプリッタ１８と分光器３４との間の光路中には、二
色性ビームスプリッタ１６が配置されている。二色性ビ
ームスプリッタ１６の法線は、この光路に対し４５゜傾
斜している。二色性ビームスプリッタ１６は、波長λ２
からずれた波長λ１付近の入射光を反射させ、それ以外
の波長の光を透過させる。二色性ビームスプリッタ１６
にミラー１５が平行に配置され、励起用レーザ１４から
放射された波長λ１のレーザ光が入射角４５゜でミラー
１５に入射される。
中央部に楕円形の孔４０ａが形成されており、その中心
は光軸ＡＸに一致している。二色性ビームスプリッタ４
２は、波長λ２付近の入射光を反射させ、それ以外の光
を透過させる。分光器３４は、ビームスプリッタ１８で
反射した光が入射するように配置され、分光器３４で分
散された光の強度分布が検出器３６で検出される。ビー
ムスプリッタ１８と分光器３４との間の光路中には、二
色性ビームスプリッタ１６が配置されている。二色性ビ
ームスプリッタ１６の法線は、この光路に対し４５゜傾
斜している。二色性ビームスプリッタ１６は、波長λ２
からずれた波長λ１付近の入射光を反射させ、それ以外
の波長の光を透過させる。二色性ビームスプリッタ１６
にミラー１５が平行に配置され、励起用レーザ１４から
放射された波長λ１のレーザ光が入射角４５゜でミラー
１５に入射される。
【００２２】ハーフミラー４０に対向し且つ光軸を光軸
ＡＸと直角にして、波長λ１の照明用レーザ４４が配置
されている。照明用レーザ４４とハーフミラー４０との
間には、ビームエクスパンダ４６が配置されている。二
色性ビームスプリッタ４２に対向し且つ光軸を光軸ＡＸ
と直角にして、接眼レンズ２２Ａが配置されている。接
眼レンズ２２及び２２Ａにはそれぞれ、光学顕微鏡像を
撮像するビデオカメラ２４及び２４Ａが対向配置されて
いる。ビデオカメラ２４及び２４Ａから出力されたビデ
オ信号は、モニタテレビ２６に供給される。モニタテレ
ビ２６は、２つのビデオ信号入力端を備えており、表示
用ビデオ信号入力が切換自在になっている。
ＡＸと直角にして、波長λ１の照明用レーザ４４が配置
されている。照明用レーザ４４とハーフミラー４０との
間には、ビームエクスパンダ４６が配置されている。二
色性ビームスプリッタ４２に対向し且つ光軸を光軸ＡＸ
と直角にして、接眼レンズ２２Ａが配置されている。接
眼レンズ２２及び２２Ａにはそれぞれ、光学顕微鏡像を
撮像するビデオカメラ２４及び２４Ａが対向配置されて
いる。ビデオカメラ２４及び２４Ａから出力されたビデ
オ信号は、モニタテレビ２６に供給される。モニタテレ
ビ２６は、２つのビデオ信号入力端を備えており、表示
用ビデオ信号入力が切換自在になっている。
【００２３】次に、上記の如く構成された第１実施形態
の顕微ラマン分光装置の動作を説明する。 （１）フォーカス調整 操作者は、励起用レーザ１４をオンにし、モニタテレビ
２６のビデオ信号入力をビデオカメラ２４の出力に切り
換える。
の顕微ラマン分光装置の動作を説明する。 （１）フォーカス調整 操作者は、励起用レーザ１４をオンにし、モニタテレビ
２６のビデオ信号入力をビデオカメラ２４の出力に切り
換える。
【００２４】これにより、励起用レーザ１４から放射さ
れた波長λ１のレーザ光は、ミラー１５、二色性ビーム
スプリッタ１６及び１８で順に反射され、二色性ビーム
スプリッタ４２、ハーフミラー４０の孔４０ａ及び対物
レンズ２０を順に通って試料１２に収束照射され、試料
１２上に光スポットが形成される。この光スポットから
反射され光は、対物レンズ２０、ハーフミラー４０の孔
４０ａ、二色性ビームスプリッタ４２、ビームスプリッ
タ１８及び接眼レンズ２２を順に通り、ビデオカメラ２
４内のイメージセンサに結像され、その像がモニタテレ
ビ２６に表示される。
れた波長λ１のレーザ光は、ミラー１５、二色性ビーム
スプリッタ１６及び１８で順に反射され、二色性ビーム
スプリッタ４２、ハーフミラー４０の孔４０ａ及び対物
レンズ２０を順に通って試料１２に収束照射され、試料
１２上に光スポットが形成される。この光スポットから
反射され光は、対物レンズ２０、ハーフミラー４０の孔
４０ａ、二色性ビームスプリッタ４２、ビームスプリッ
タ１８及び接眼レンズ２２を順に通り、ビデオカメラ２
４内のイメージセンサに結像され、その像がモニタテレ
ビ２６に表示される。
【００２５】ビームスプリッタ１８は、通常、反射率９
０％以上のものが用いられる。ラマン散乱光の誘導放射
を生じさせるために、試料１２上の光スポットの輝度は
非常に大きく、ビームスプリッタ１８の透過率は１％も
あれば普通のビデオカメラ２４で光スポット像を充分見
ることができる。操作者は、モニタテレビ２６に映し出
された光スポットの径が最小になるように、可動ステー
ジ１０を光軸ＡＸに平行な図示Ｚ方向へ移動させる。
０％以上のものが用いられる。ラマン散乱光の誘導放射
を生じさせるために、試料１２上の光スポットの輝度は
非常に大きく、ビームスプリッタ１８の透過率は１％も
あれば普通のビデオカメラ２４で光スポット像を充分見
ることができる。操作者は、モニタテレビ２６に映し出
された光スポットの径が最小になるように、可動ステー
ジ１０を光軸ＡＸに平行な図示Ｚ方向へ移動させる。
【００２６】（２）測定点決定 操作者は、照明用レーザ４４をオンにし、モニタテレビ
２６のビデオ信号入力をビデオカメラ２４Ａの出力に切
り換える。これにより、照明用レーザ４４から出射した
波長λ２のレーザ光は、ビームエクスパンダ４６でその
径が拡大され、ハーフミラー４０で反射され、対物レン
ズ２０を通って試料１２に収束照射される。試料１２か
らの波長λ２の反射光は、対物レンズ２０及びハーフミ
ラー４０を順に通り、二色性ビームスプリッタ４２で反
射され、接眼レンズ２２Ａを通ってビデオカメラ２４Ａ
内のイメージセンサ上に結像され、モニタテレビ２６に
試料像が表示される。
２６のビデオ信号入力をビデオカメラ２４Ａの出力に切
り換える。これにより、照明用レーザ４４から出射した
波長λ２のレーザ光は、ビームエクスパンダ４６でその
径が拡大され、ハーフミラー４０で反射され、対物レン
ズ２０を通って試料１２に収束照射される。試料１２か
らの波長λ２の反射光は、対物レンズ２０及びハーフミ
ラー４０を順に通り、二色性ビームスプリッタ４２で反
射され、接眼レンズ２２Ａを通ってビデオカメラ２４Ａ
内のイメージセンサ上に結像され、モニタテレビ２６に
試料像が表示される。
【００２７】操作者は、モニタテレビ２６の画像を見な
がら、測定しようとする点（微小領域）が上記光スポッ
ト位置に一致するように可動ステージ１０をＸ−Ｙ面内
で移動させる。光スポット位置を忘れたときには上記ビ
デオ信号入力の切換により容易に確認することができ
る。 （３）スペクトル測定 測定点で反射された波長λ１のレーザ光及び測定点で生
成されたラマン散乱光は、対物レンズ２０、ハーフミラ
ー４０の孔４０ａ及び二色性ビームスプリッタ４２を順
に通り、ビームスプリッタ１８で反射され、二色性ビー
ムスプリッタ１６に入射する。波長λ１のレーザ光は二
色性ビームスプリッタ１６で反射される。他方、波長λ
１からΔλだけ波長シフトしているラマン散乱光は、二
色性ビームスプリッタ１６を透過して分光器３４に入射
し、分光器３４で分散された光の強度分布が検出器３６
で検出される。
がら、測定しようとする点（微小領域）が上記光スポッ
ト位置に一致するように可動ステージ１０をＸ−Ｙ面内
で移動させる。光スポット位置を忘れたときには上記ビ
デオ信号入力の切換により容易に確認することができ
る。 （３）スペクトル測定 測定点で反射された波長λ１のレーザ光及び測定点で生
成されたラマン散乱光は、対物レンズ２０、ハーフミラ
ー４０の孔４０ａ及び二色性ビームスプリッタ４２を順
に通り、ビームスプリッタ１８で反射され、二色性ビー
ムスプリッタ１６に入射する。波長λ１のレーザ光は二
色性ビームスプリッタ１６で反射される。他方、波長λ
１からΔλだけ波長シフトしているラマン散乱光は、二
色性ビームスプリッタ１６を透過して分光器３４に入射
し、分光器３４で分散された光の強度分布が検出器３６
で検出される。
【００２８】この際、モニタテレビ２６には測定点の画
像が表示されているので、測定点の画像を観察しながら
ラマン散乱光のスペクトル測定を行うことができる。し
たがって、試料の状態が時間とともに変化するような現
象、例えば熱処理過程や酸化過程での現象を、ビームス
プリッタやハーフミラーを光路に対し進退させることな
く容易に把握することができる。
像が表示されているので、測定点の画像を観察しながら
ラマン散乱光のスペクトル測定を行うことができる。し
たがって、試料の状態が時間とともに変化するような現
象、例えば熱処理過程や酸化過程での現象を、ビームス
プリッタやハーフミラーを光路に対し進退させることな
く容易に把握することができる。
【００２９】また、この進退動作において機械的ガタや
バックラッシュ等により元の位置に正確に復帰しないこ
とによる測定誤差を回避することができ、さらに、この
進退動作がないので装置寿命が長くなる。例えば、励起
用レーザ１４として波長λ１＝４８８ｎｍのＡｒイオン
レーザを用い、照明用レーザ４４として波長λ２＝６３
３ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザを用いる。この場合、測定可
能なラマン散乱光の波長シフト範囲は４６９４ｃｍ-1と
なる。通常のラマン測定では、この範囲は４０００ｃｍ
-1あれば充分である。
バックラッシュ等により元の位置に正確に復帰しないこ
とによる測定誤差を回避することができ、さらに、この
進退動作がないので装置寿命が長くなる。例えば、励起
用レーザ１４として波長λ１＝４８８ｎｍのＡｒイオン
レーザを用い、照明用レーザ４４として波長λ２＝６３
３ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザを用いる。この場合、測定可
能なラマン散乱光の波長シフト範囲は４６９４ｃｍ-1と
なる。通常のラマン測定では、この範囲は４０００ｃｍ
-1あれば充分である。
【００３０】［第２実施形態］図２は、本発明の第２実
施形態の顕微ラマン分光装置の概略を示す。この構成で
は、二色性ビームスプリッタ４２及びビームスプリッタ
１８にそれぞれ平行にかつ接近して、ミラー４８Ａ及び
４８Ｂが配置され、図１の接眼レンズ２２Ａ及びビデオ
カメラ２４Ａが省略された構成となっている。
施形態の顕微ラマン分光装置の概略を示す。この構成で
は、二色性ビームスプリッタ４２及びビームスプリッタ
１８にそれぞれ平行にかつ接近して、ミラー４８Ａ及び
４８Ｂが配置され、図１の接眼レンズ２２Ａ及びビデオ
カメラ２４Ａが省略された構成となっている。
【００３１】二色性ビームスプリッタ４２で反射された
波長λ２の光は、ミラー４８Ａ、４８Ｂ及びビームスプ
リッタ１８の順に反射され、接眼レンズ２２を通ってビ
デオカメラ２４内のイメージセンサ上に結像される。他
の点は上記第１実施形態と同一である。本第２実施形態
によれば、ビデオカメラ２４を１台のみ備えればよいの
で、第１実施形態の場合よりも構成が簡単になる。
波長λ２の光は、ミラー４８Ａ、４８Ｂ及びビームスプ
リッタ１８の順に反射され、接眼レンズ２２を通ってビ
デオカメラ２４内のイメージセンサ上に結像される。他
の点は上記第１実施形態と同一である。本第２実施形態
によれば、ビデオカメラ２４を１台のみ備えればよいの
で、第１実施形態の場合よりも構成が簡単になる。
【００３２】なお、本発明には外にも種々の変形例が含
まれる。例えば図２において、二色性ビームスプリッタ
４２とビームスプリッタ１８との間の直線光路をミラー
で折り曲げて、二色性ビームスプリッタ４２とビームス
プリッタ１８との間の２系統の光路長を互いに等しくし
た構成であってもよい。励起用レーザ１４の出射光は試
料１２に収束照射すればよく、例えば、可動ステージ１
０の中央部を透明にし又は孔を形成し、レーザ光軸を光
軸ＡＸに一致させて可動ステージ１０の下方から試料１
２に収束照射する構成であってもよい。この場合、フィ
ルタ手段としての二色性ビームスプリッタ１６の替わり
に、波長λ１の光を通過させずにラマン散乱光を透過さ
せるフィルタを用いることができる。
まれる。例えば図２において、二色性ビームスプリッタ
４２とビームスプリッタ１８との間の直線光路をミラー
で折り曲げて、二色性ビームスプリッタ４２とビームス
プリッタ１８との間の２系統の光路長を互いに等しくし
た構成であってもよい。励起用レーザ１４の出射光は試
料１２に収束照射すればよく、例えば、可動ステージ１
０の中央部を透明にし又は孔を形成し、レーザ光軸を光
軸ＡＸに一致させて可動ステージ１０の下方から試料１
２に収束照射する構成であってもよい。この場合、フィ
ルタ手段としての二色性ビームスプリッタ１６の替わり
に、波長λ１の光を通過させずにラマン散乱光を透過さ
せるフィルタを用いることができる。
【００３３】照明用レーザ４４の出射光についても試料
１２に収束照射すればよく、例えば上記同様に可動ステ
ージ１０の下方から試料１２に収束照射する構成であっ
てもよい。ハーフミラー４０は、孔４０ａが形成されて
いないものであってもよい。ビデオカメラ２４、２４Ａ
及びモニタテレビ２６を用いずに顕微鏡で直接観察する
構成であってもよい。
１２に収束照射すればよく、例えば上記同様に可動ステ
ージ１０の下方から試料１２に収束照射する構成であっ
てもよい。ハーフミラー４０は、孔４０ａが形成されて
いないものであってもよい。ビデオカメラ２４、２４Ａ
及びモニタテレビ２６を用いずに顕微鏡で直接観察する
構成であってもよい。
【００３４】上記実施形態では顕微ラマン分光装置がセ
ットになっている場合を説明したが、例えば図１におい
て、顕微ラマン装置に、別体の分光器３４、検出器３
６、ビデオカメラ２４、２４Ａ及びモニタテレビ２６を
組み合わせて、顕微ラマン分光装置を構成したものであ
ってもよい。
ットになっている場合を説明したが、例えば図１におい
て、顕微ラマン装置に、別体の分光器３４、検出器３
６、ビデオカメラ２４、２４Ａ及びモニタテレビ２６を
組み合わせて、顕微ラマン分光装置を構成したものであ
ってもよい。
【図１】本発明の第１実施形態の顕微ラマン分光装置概
略図である。
略図である。
【図２】本発明の第２実施形態の顕微ラマン分光装置概
略図である。
略図である。
【図３】従来の顕微ラマン分光装置でのフォーカス調整
時及びスペクトル測定時の状態を示す概略図である。
時及びスペクトル測定時の状態を示す概略図である。
【図４】従来の顕微ラマン分光装置での測定点決定時の
状態を示す概略図である。
状態を示す概略図である。
１０ 可動ステージ １２ 試料 １４ 励起用レーザ １５、４８Ａ、４８Ｂ ミラー １６、４２ 二色性ビームスプリッタ １８ ビームスプリッタ ２０ 対物レンズ ２２、２２Ａ 接眼レンズ ２４、２４Ａ ビデオカメラ ２６ モニタテレビ ２８、４０ ハーフミラー ３０ 白色光源 ３２ コリメータレンズ ３４ 分光器 ３６ 検出器 ４４ 照明用レーザ ４６ ビームエクスパンダ
Claims (6)
- 【請求項１】 光学顕微鏡と、該光学顕微鏡の第１接眼
レンズと対物レンズとの間の光路中に配置されたビーム
スプリッタと、 該ビームスプリッタで反射された光が入射されラマン散
乱光を選択的に透過させるフィルタ手段と、 該対物レンズに対向して配置された試料を励起する第１
波長の励起用レーザと、 を有する顕微ラマン装置において、 該第１波長からずれた第２波長の光を出射して該試料を
照明する照明用レーザと、 該ビームスプリッタと該対物レンズとの間の光路中に配
置され、該第１波長の光を透過させ該第２波長の光を反
射させる第１二色性ビームスプリッタと、 該第１二色性ビームスプリッタで反射され結像した像を
拡大して見るための第２接眼レンズと、 を有することを特徴とする顕微ラマン装置。 - 【請求項２】 光学顕微鏡と、 該光学顕微鏡の接眼レンズと対物レンズとの間の光路中
に配置されたビームスプリッタと、 該ビームスプリッタで反射された光が入射されラマン散
乱光を選択的に透過させるフィルタ手段と、 該対物レンズに対向して配置された試料を励起する第１
波長の励起用レーザと、 を有する顕微ラマン装置において、 該第１波長からずれた第２波長の光を出射して該試料を
照明する照明用レーザと、 該ビームスプリッタと該対物レンズとの間の光路中に配
置され、該第１波長の光を透過させ該第２波長の光を反
射させる第１二色性ビームスプリッタと、 該第１二色性ビームスプリッタで反射された光を反射さ
せ、該ビームスプリッタで反射されて該接眼レンズに入
射するように該ビームスプリッタに入射させる反射器
と、 を有することを特徴とする顕微ラマン装置。 - 【請求項３】 上記フィルタ手段は第２二色性ビームス
プリッタであり、 上記励起用レーザは、その出射光が該第２二色性ビーム
スプリッタで反射され次いで上記ビームスプリッタで反
射されて上記対物レンズを通過するように配置されてい
る、 ことを特徴とする請求項１又は２記載の顕微ラマン装
置。 - 【請求項４】 上記対物レンズと上記第１二色性ビーム
スプリッタとの間の光路中に、法線が上記光学顕微鏡の
光軸に対し略４５゜傾斜して配置されたハーフミラーを
有し、 上記照明用レーザは、その出射光が該ハーフミラーで反
射され次いで該対物レンズを通過するように配置されて
いる、 ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載
の顕微ラマン装置。 - 【請求項５】 上記ハーフミラーは、上記光学顕微鏡の
光軸と交差する点を略中心として孔が形成されている、 ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載
の顕微ラマン装置。 - 【請求項６】 上記フィルタ手段を透過した光が入射さ
れる分光器と、 該分光器で分散された光の強度を検出する検出器と、 を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１
つに記載の顕微ラマン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24222496A JPH1090064A (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | 顕微ラマン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24222496A JPH1090064A (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | 顕微ラマン装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1090064A true JPH1090064A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17086086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24222496A Withdrawn JPH1090064A (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | 顕微ラマン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1090064A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006520900A (ja) * | 2003-03-11 | 2006-09-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 励起システム及び焦点モニタリングシステムを備える分光分析装置及び方法 |
| CN103105231A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-05-15 | 北京理工大学 | 一种高空间分辨共焦拉曼光谱探测方法与装置 |
| CN103424392A (zh) * | 2012-05-24 | 2013-12-04 | 黄书伟 | 波长分工srs显微镜 |
| CN103604502A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-02-26 | 天津大学 | 一种检测高散射介质的拉曼光谱仪 |
| CN103940800A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-07-23 | 北京理工大学 | 激光共焦布里渊-拉曼光谱测量方法与装置 |
| CN103954602A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-07-30 | 北京理工大学 | 激光双轴差动共焦布里渊-拉曼光谱测量方法与装置 |
| WO2015015941A1 (en) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | Osaka University | An apparatus for tracking in spectroscopy through fast imaging modality |
| WO2015032278A1 (zh) * | 2013-09-06 | 2015-03-12 | 北京理工大学 | 一种分光瞳激光差动共焦拉曼光谱测试方法及装置 |
| CN112834480A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种高压常温和低温实验的共聚焦拉曼系统及其测量方法 |
| DE102022002882A1 (de) | 2021-08-31 | 2023-03-02 | SHlMADZU CORPORATION | Spektroskopischer detektor |
| WO2023032963A1 (ja) | 2021-08-31 | 2023-03-09 | 株式会社島津製作所 | レーザモジュールの光軸調整方法及び光軸調整用治具 |
| US20230194345A1 (en) * | 2021-12-17 | 2023-06-22 | Shimadzu Corporation | Raman microscope |
| WO2023136069A1 (ja) * | 2022-01-12 | 2023-07-20 | 株式会社島津製作所 | ラマン顕微鏡及びその調整方法 |
| EP4317952A1 (en) | 2022-08-03 | 2024-02-07 | Shimadzu Corporation | Microscopic raman device |
| EP4361584A1 (en) | 2022-10-26 | 2024-05-01 | Shimadzu Corporation | Micro-raman device |
-
1996
- 1996-09-12 JP JP24222496A patent/JPH1090064A/ja not_active Withdrawn
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112834480A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种高压常温和低温实验的共聚焦拉曼系统及其测量方法 |
| CN112834480B (zh) * | 2020-12-31 | 2023-02-03 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种高压常温和低温实验的共聚焦拉曼系统及其测量方法 |
| DE102022002882A1 (de) | 2021-08-31 | 2023-03-02 | SHlMADZU CORPORATION | Spektroskopischer detektor |
| WO2023032963A1 (ja) | 2021-08-31 | 2023-03-09 | 株式会社島津製作所 | レーザモジュールの光軸調整方法及び光軸調整用治具 |
| US11879776B2 (en) | 2021-08-31 | 2024-01-23 | Shimadzu Corporation | Spectroscopic detector assembly |
| DE102022002882B4 (de) | 2021-08-31 | 2024-06-13 | SHlMADZU CORPORATION | Spektroskopischer detektor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031202 |