JPH11218684A

JPH11218684A - 微分干渉顕微鏡

Info

Publication number: JPH11218684A
Application number: JP10036665A
Authority: JP
Inventors: Kumiko Otaki; 久美子大瀧
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1998-02-02
Publication date: 1999-08-10
Anticipated expiration: 2018-02-02
Also published as: US6034814A; JP3885334B2

Abstract

(57)【要約】【課題】像の背景色の変更にともなう複屈折光学部材の
移動にもかかわらず、像の劣化が少なく高コントラスト
で良好な微分干渉像を得る。【解決手段】反射型又は透過型の微分干渉顕微鏡におい
て、複屈折光学部材（Ｂ）は、複屈折光学部材の光線分
離面（Ｑ）と、複屈折光学部材の入射面（Ｍ）の法線と
両プリズムの接合面（Ｃ）の法線とを含む楔平面とが交
わる交線方向に平行移動可能に構成されたことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属面の微小な凹
凸や、生物細胞中の位相物体などを観察するために用い
られる微分干渉顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から用いられている微分干渉顕微鏡
として反射照明型微分干渉顕微鏡の概略断面図を図５に
示す。図５において、光源１１からの照明光はコレクタ
レンズ１２によって集光された後、偏光子Ｐによって直
線偏光に変換されてビームスプリッタＢＳに入射する。
ビームスプリッタＢＳで反射された照明光は、ウォラス
トンプリズムＷに入射する。ウォラストンプリズムＷで
は、複屈折作用により振動方向が互いに直交する２つの
直線偏光に分離されて射出される。ウォラストンプリズ
ムＷを通過した後においては、上記２偏光成分は見かけ
上ウォラストンプリズムＷの光線分離面Ｑで分離された
ように、僅かな分離角αをもって進行する。そしてコン
デンサレンズの役割を兼ねた対物レンズ１３へ向かい、
対物レンズ１３の集光作用によって互いにわずかなシア
量Ｓだけ離れた平行光線に変換され、試料１４を照明す
る。

【０００３】試料１４上の僅かに離れた位置で反射され
た２光線は、対物レンズ１３の集光作用によりウォラス
トンプリズムＷの光線分離面Ｑ上に集光される。２光線
はウォラストンプリズムＷの複屈折作用により１つの光
束に合成され、同一光路上を逆行してビームスプリッタ
ＢＳに入射する。ビームスプリッタＢＳを透過した後、
検光子Ａにより互いに直交する直線偏光中の同一方向の
振動成分だけが取り出されて干渉する。そして試料１４
上のわずかに異なる位置で反射する際に付与された２光
線間の位相差に応じた干渉縞が像面上で拡大像１５とし
て観察される。

【０００４】かかる従来例において複屈折光学部材とし
て用いられるウォラストンプリズムＷは、図６に示す如
く複屈折性をもつ光学材料、例えば水晶や方解石のよう
な結晶等から形成される２枚の楔形プリズムＷａ、Ｗｂ
を、それぞれの光学軸の方向が互いに直交するように貼
り合わせたものである。すなわち、図６においてウォラ
ストンプリズムＷに垂直入射する光線Ｌの進行方向をｚ
軸とし、紙面内でｚ軸に直交する方向をｙ軸とし、紙面
に直交する方向をｘ軸とし、楔角方向、すなわちプリズ
ムＷの入射面Ｍの法線と２枚の楔形プリズムＷａ、Ｗｂ
の接合面Ｃの法線とが作る平面（以下、「楔平面」と呼
ぶ）を紙面と同じｙｚ平面ととると、入射側楔形プリズ
ムＷａの光学軸ｃはｘ軸方向に形成され、射出側楔形プ
リズムＷｂの光学軸ｄはｙ軸方向に形成されている。

【０００５】図６において、ウォラストンプリズムＷに
垂直入射する光線Ｌは、プリズムＷを構成する複屈折材
料の複屈折作用を受けて振動方向が互いに直交する２つ
の直線偏光ＬｏとＬｅとに分離し、分離角αをもってプ
リズムＷから射出されるが、このとき射出側からみた２
光線の分離点は見かけ上平面Ｑ_w、すなわち光線分離面
Ｑ_w上にあるように見える。したがって図５の微分干渉
顕微鏡において、ウォラストンプリズムＷの光線分離面
Ｑ_wが対物レンズ１３の後側焦点Ｆ₁と交わるように配置
することにより、前述した如くウォラストンプリズムＷ
から分離して射出された２光線を対物レンズ１３により
平行光線に変換することができ、且つ試料１４からの反
射光を再びウォラストンプリズムＷで正しく重ね合わせ
ることができる。その結果として、コントラストの高い
微分干渉像を得ている。

【０００６】また、対物レンズ１３が複数のレンズ群で
構成される場合、その焦点位置がレンズ群の内部に形成
される場合がある。特に顕微鏡光学系の対物レンズで
は、レンズ内部に後側焦点が配置される事が多い。これ
に対し、ウォラストンプリズムＷの見かけ上の光線分離
面Ｑ_wは必ずプリズムＷ内部に存在するため、レンズ群
内部の焦点位置にウォラストンプリズムＷを配置するこ
とは不可能である。そのため焦点がレンズ群の内部に形
成される場合には、複屈折光学部材としてウォラストン
プリズムＷに代わりノマルスキィプリズムＮが用いられ
る。

【０００７】ノマルスキィプリズムＮは、図７に示した
ように、入射側楔形プリズムＮａの光学軸ｅがｘ軸方向
に形成され、射出側楔形プリズムＮｂの光学軸ｇがｙｚ
平面において射出面Ｒと所定角度εだけ傾けた方向に形
成されている。このように形成することにより、図６の
ウォラストンプリズムＷではプリズムＷ内に形成された
光線分離面Ｑ_wを、図７の光線分離面Ｑ_nの如くプリズム
Ｎ外に形成することができる。したがって焦点位置がレ
ンズ群の内部に形成される場合にはノマルスキィプリズ
ムＮが用いられ、プリズムＮ外に形成された光線分離面
Ｑ_nを対物レンズ１３の後側焦点Ｆ₁と交わるように配置
することで、ウォラストンプリズムＷと同様に作用させ
ている。

【０００８】図５で示したような従来の微分干渉顕微鏡
においては、干渉色を変化させることにより様々な背景
色のもとで像を観察することができるように、ウォラス
トンプリズムＷで分離された２光線が試料を通過する際
に付与された位相差以外に、干渉色を連続的に変化させ
るべく２光線間に意図的に位相差を付与することが一般
に行われている。背景色を連続的に変化させる手段とし
ては、次の方法が知られている。すなわち、第１の方法
として、一般に補償板と呼ばれる複屈折光学材料からな
るプリズムや、平行平板を組み合わせて位相差を可変と
した移相素子を光路中に挿入する方法である。また第２
の方法として、微分干渉顕微鏡に配置されたウォラスト
ンプリズムなどの複屈折光学部材を、複屈折光学部材の
入射面の法線と複屈折光学部材を構成する２つの楔形プ
リズムの接合面Ｃの法線とを含む楔平面と、光軸に直交
する面との交線方向に平行移動させ、複屈折光学部材内
で分離された２偏光光がそれぞれ入射側楔形プリズムと
射出側楔形プリズムとを通過する光路長の比率を変化さ
せて位相差を付与する方法である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、補償板
や移相素子を光路中に挿入する方法では、微分干渉顕微
鏡内に別途補償板や移相素子を追加することから、装置
構成が複雑化し製造コストも高価になるという不都合が
あった。これに対し、複屈折光学部材を楔平面と光軸に
直交する面との交線方向に平行移動させる方法では、新
たな部品を追加することなく背景色を変化させることが
できるという利点を有するため、実際の微分干渉顕微鏡
で採用されることが多いが、次のような不都合があっ
た。

【００１０】すなわち、複屈折光学部材として用いられ
るウォラストンプリズムやノマルスキィプリズムの光線
分離面Ｑは、図６及び図７に図示したように一般にプリ
ズムの楔角方向（すなわち、楔平面内）に傾斜してお
り、その傾き角βはプリズムの構造によって異なってい
る。図６に示したウォラストンプリズムＷの光線分離面
Ｑ_wの傾き角β_wは比較的小さく、β_w＝０としてもほぼ
差し支えないのであるが、図７に示したノマルスキィプ
リズムＮの光線分離面Ｑ_nの傾き角β_nは、ウォラストン
プリズムＷに比べて非常に大きく、一般に無視できない
大きさとなることが知られている。前述したように対物
レンズ１３は一般に複数のレンズ群で構成され、その後
側焦点Ｆ₁がレンズ内部に存在する場合が多い。そのた
め、ノマルスキィプリズムＮの光線分離面Ｑ_nがプリズ
ム外部に形成されることを利用して、対物レンズ１３側
の複屈折光学部材としては一般にノマルスキィプリズム
Ｎを用いることが多い。ここで、図５の微分干渉顕微鏡
の複屈折光学部材としてノマルスキィプリズムＮを用い
た場合に、プリズムＮを楔平面と光軸ａに直交する面と
の交線方向に平行移動させた様子を図８に示す。

【００１１】図８（ａ）はプリズム中心軸Ｊを光軸ａ上
に配置した標準状態を示している。この状態では、ノマ
ルスキィプリズムＮの光線分離面Ｑ_nは対物レンズ１３
の後側焦点Ｆ₁とちようど交わっている。一方、図８
（ｂ）は干渉色を変化させるためにプリズムＮをプリズ
ムＮの楔平面と、光軸ａに直交する面との交線方向（図
中ｙ方向）にΔｙだけ平行移動させた状態を示してい
る。この状態では、光線分離面Ｑ_nと対物レンズ１３の
後側焦点Ｆ₁が光軸ａ上で大きくずれてしまう。このよ
うな光線分離面Ｑ_nと対物レンズ１３の後側焦点Ｆ₁との
ずれは、像の劣化やコントラストの低下を招く原因とな
っていた。

【００１２】そこで本発明は、像の背景色の変更にとも
なう複屈折光学部材の移動にもかかわらず、像の劣化が
少なく高コントラストで良好な微分干渉像を得ることを
課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、所定の振動方向を持つ偏光光を少なくとも
２つの楔形プリズムを接合してなる複屈折光学部材
（Ｂ）へ入射させて偏光方向が互いに直交する２つの直
線偏光成分に分離し、分離された２つの直線偏光成分を
対物レンズ（３）を経由させて被検物（４）へ導き、被
検物（４）の表面で反射された２つの直線偏光成分を対
物レンズ（３）を経由させて複屈折光学部材（Ｂ）へ導
いて１つの光束に合成し、合成された光束を検光子
（Ａ）に入射させて２つの直線偏光成分を偏光干渉さ
せ、干渉した光束により被検物（４）の対物レンズ
（３）による像を形成する微分干渉顕微鏡において、複
屈折光学部材（Ｂ）は、複屈折光学部材（Ｂ）の光線分
離面（Ｑ）と、複屈折光学部材（Ｂ）の入射面（Ｍ）の
法線と２つの楔形プリズムの接合面（Ｃ）の法線とを含
む楔平面とが交わる交線の方向に沿って平行移動可能に
構成されたことを特徴とする微分干渉顕微鏡である。

【００１４】本発明はまた、所定の振動方向を持つ偏光
光を少なくとも２つの楔形プリズムを接合してなる照明
側複屈折光学部材（Ｂ２）へ入射させて偏光方向が互い
に直交する２つの直線偏光成分に分離し、分離された２
つの直線偏光成分をコンデンサレンズ（６）を経由させ
て被検物（４）へ導き、被検物（４）を透過した２つの
直線偏光成分を対物レンズ（３）を経由させて少なくと
も２つの楔形プリズムを接合してなる結像側複屈折光学
部材（Ｂ１）へ導いて１つの光束に合成し、合成された
光束を検光子（Ａ）に入射させて２つの直線偏光成分を
偏光干渉させ、干渉した光束により被検物（４）の対物
レンズ（３）による像を形成する微分干渉顕微鏡におい
て、照明側複屈折光学部材（Ｂ２）と結像側複屈折光学
部材（Ｂ１）との少なくともいずれか一方を、当該複屈
折光学部材の光線分離面（Ｑ）と、当該複屈折光学部材
の入射面（Ｍ）の法線と２つの楔形プリズムの接合面
（Ｃ）の法線とを含む楔平面とが交わる交線の方向に沿
って平行移動可能に構成されたことを特徴とする微分干
渉顕微鏡である。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施例に係る反射型
微分干渉顕微鏡の概略断面図を図１に示す。図１におい
て、光源１からの照明光はコレクタレンズ２によって集
光された後、偏光子Ｐによって直線偏光に変換されてビ
ームスプリッタＢＳに入射する。ビームスプリッタＢＳ
で反射された照明光は、ビームスプリッタＢＳと対物レ
ンズ３との間に配置されたノマルスキィプリズムからな
るプリズムＢに入射する。

【００１６】プリズムＢに入射した照明光は、複屈折作
用により振動方向が互いに直交する２つの直線偏光に分
離して射出される。プリズムＢを通過した後において
は、上記２光線は見かけ上プリズムＢの光線分離面Ｑで
分離されたように、僅かな分離角αをもって進行する。
そして上記２光線はコンデンサレンズの役割を兼ねた対
物レンズ３へ向かうが、プリズムＢの光線分離面Ｑは対
物レンズ３の後側焦点Ｆと交わるように配置されている
ので、対物レンズ３に入射した上記２光線は対物レンズ
３の集光作用によって互いにわずかなシア量Ｓだけ離れ
た平行光線に変換され、試料４を照明する。

【００１７】試料４上の僅かに離れた位置で反射された
２光線は、対物レンズ３の集光作用によりプリズムＢの
光線分離面Ｑ上に集光される。２光線はプリズムＢの複
屈折作用により１つの光束に合成され、同一光路上を逆
行するようになる。そしてビームスプリッタＢＳに到達
してビームスプリッタＢＳを透過した後、検光子Ａによ
り互いに直交する直線偏光中の同一方向の振動成分だけ
が取り出されて干渉し、試料４上のわずかに異なる位置
で反射する際に付与された２光線間の位相差に応じた干
渉縞が像面上で拡大像５として観察される。

【００１８】本実施例の反射型微分干渉顕微鏡において
は、観察像の背景色を変化させるためにプリズムＢはプ
リズムＢの楔平面と光線分離面Ｑとの交線方向（光軸ａ
と直交する直線とのなす角度β）に平行移動可能に構成
されている。すなわちプリズムＢの移動方向（光軸ａと
直交する直線とのなす角度γ）は、γ＝βに設定され
る。この場合楔平面と光線分離面Ｑとの交線方向に平行
移動させても、光線分離面Ｑの光軸ａ上での位置が変化
しないため、常にプリズムＢの光線分離面Ｑと対物レン
ズ３の後側焦点Ｆとを光軸ａ上で一致させることができ
るので、像の劣化が少なく高コントラストで良好な微分
干渉像を維持しながら観察像の背景色を変化させること
が可能となる。

【００１９】本発明の第２実施例に係る透過型微分干渉
顕微鏡の概略断面図を図２に示す。図２において、光源
１からの照明光はコレクタレンズ２によって集光された
後、偏光子Ｐに入射して直線偏光に変換される。偏光子
Ｐと試料４との間の光路中には光源１側から順に、ノマ
ルスキィプリズムからなる照明側プリズムＢ２と、試料
４を照明するコンデンサレンズ６とが配置されている。
偏光子Ｐを通過した直線偏光は、照明側プリズムＢ２に
入射して互いに振動方向が直交する２つの直線偏光に分
離される。分離された２光線は照明側プリズムＢ２を通
過した後コンデンサレンズ６へ向かうが、照明側プリズ
ムＢ２の光線分離面Ｑ₂はコンデンサレンズ６の前側焦
点Ｆ₂と交わるように配置されているので、コンデンサ
レンズ６に入射した２光線はわずかな分離角αをもって
進行し、コンデンサレンズ６の集光作用によって互いに
わずかなシア量Ｓだけ離れた平行光線となって試料４を
照明する。

【００２０】試料４上のわずかに離れた位置を透過した
透過光は、対物レンズ３の集光作用によりノマルスキィ
プリズムからなる結像側プリズムＢ１に集光される。結
像側プリズムＢ１の光線分離面Ｑ₁は対物レンズ３の後
側焦点Ｆ₁と交わるように配置されているので、２光線
は結像側プリズムＢ１の複屈折作用により合成され、同
一光路上を進行する。そして検光子Ａに入射し、検光子
Ａによって互いに直交する直線偏光中の同一方向振動成
分だけが取り出されて干渉する。その結果、試料４内の
わずかに異なる位置を透過する際に付与された、２光線
間の位相差に応じた干渉縞が、像面上で拡大像５として
観察される。

【００２１】本実施例の透過型微分干渉顕微鏡において
は、観察像の背景色を変化させるために結像側プリズム
Ｂ１を結像側プリズムＢ１の楔平面と光線分離面Ｑとの
交線方向（光軸ａと直交する直線とのなす角度β）に平
行移動可能に構成されている。すなわち結像側プリズム
Ｂ１の移動方向（光軸ａと直交する直線とのなす角度
γ）は、γ＝βに設定される。第１実施例の場合と同様
に、楔平面と光線分離面Ｑ₁との交線方向に平行移動さ
せても、光線分離面Ｑ₁の光軸ａ上での位置が変化しな
いため、常に結像側プリズムＢ１の光線分離面Ｑ₁と対
物レンズ３の後側焦点Ｆ₁とを光軸ａ上で一致させるこ
とができるので、像の劣化が少なく高コントラストで良
好な微分干渉像を維持しながら観察像の背景色を変化さ
せることが可能となる。なお、本実施例においては照明
側プリズムＢ２を照明側プリズムＢ２の楔平面と光線分
離面Ｑ₂との交線方向に平行移動可能に構成してもよ
い。このように構成しても、光線分離面Ｑ₂の光軸ａ上
での位置が変化しないため、常に照明側プリズムＢ２の
光線分離面Ｑ₂とコンデンサレンズ６の前側焦点Ｆ₂とを
光軸上で一致させることができる。また、結像側プリズ
ムＢ１と照明側プリズムＢ２とを共に平行移動可能に構
成することも可能である。

【００２２】本発明の第３実施例に係る反射型微分干渉
顕微鏡の概略断面図を図３に示す。本実施例において
は、第１実施例のプリズムＢを楔平面に直交する回転軸
を中心として傾けて配置している。一般に微分干渉顕微
鏡顕微鏡では倍率の異なる複数の対物レンズを切り替え
ながら像観察を行うことが多い。また第２実施例で示し
たような透過型微分干渉顕微鏡に使用するコンデンサレ
ンズも対物レンズの開口数や用途に応じて数種類を切り
替えて用いることが多い。これら対物レンズやコンデン
サレンズの焦点位置は一般にレンズによって異なるた
め、レンズの焦点と複屈折光学部材の光線分離面とを正
確に一致させるためには、使用するレンズに合わせてレ
ンズ毎に異なる複屈折光学部材を用意する必要がある。
複屈折光学部材は複屈折光学部材毎に光線分離面の傾き
角が異なるので、複屈折光学部材の移動方向も複屈折光
学部材毎に変更する必要があり、そのため顕微鏡の装置
本体には複屈折光学部材毎に移動方向を変化させる機構
が必要となる。そこで本実施例においては、対物レンズ
やコンデンサレンズを切り替える際に異なる複屈折光学
部材を使用する場合においても、複屈折光学部材の移動
方向は常に一定方向に設定し、その複屈折光学部材の移
動方向に対応させて複屈折光学部材の方を傾けて配置す
るものである。これによって複屈折光学部材毎に移動方
向を変化させる機構を不要とすることが可能となる。

【００２３】すなわち本実施例では、プリズムＢの移動
方向γを一定に定め、使用するプリズムＢの光線分離面
Ｑの傾き角βをプリズムＢの移動方向γに一致するよう
にプリズムＢを傾けて配置するのである。その傾き方向
はプリズムＢの楔平面と直交する回転軸を中心として設
定され、プリズムＢの入射面Ｍの法線ｎと光軸ａとのな
す傾き角ηは、β＝γとなるように使用するプリズムＢ
毎に所定の傾き角ηを設定する。そしてこの傾き角ηを
保ったままプリズムＢを移動方向γに移動させて、背景
色を連続的に変化させる。具体的には、例えば一定の移
動方向γにスライドさせることができる不図示のプリズ
ムホルダを顕微鏡本体に取付け、それぞれのプリズムＢ
をβ＝γとなる傾き角ηに調整してプリズムホルダに保
持する。そしてプリズムホルダを常に移動方向γにスラ
イドさせることにより、複数の異なるプリズムＢを傾き
角ηと平行に移動させることが可能となる。

【００２４】つぎに本実施例におけるプリズムＢの傾き
角ηの設定について具体的に説明する。ノマルスキィプ
リズムであるプリズムＢの拡大図を図４に示す。図４に
おいて、プリズムＢの楔平面（紙面）における光軸ａに
対する入射面Ｍの法線ｎの傾き角をη、プリズムＢの楔
角をθ、射出側楔形プリズムＢｂの光学軸ｇが射出面Ｒ
とのなす傾き角をεとする。このη、θ、εが光軸ａに
直交する面に対する光線分離面Ｑの傾き角βを決める変
数であり、以下これら３変数が満たすべき条件式を説明
する。

【００２５】図４における光軸ａ上の入射光線Ｌは、プ
リズムＢ内で楔平面に平行な面内（ｙｚ面）で振動する
偏光成分Ｌｅと、楔平面に垂直な面内（ｘｚ面）で振動
する偏光成分Ｌｏとの２光線に分離して進行する。この
とき、プリズムＢの入射面Ｍ、接合面Ｃ及び射出面Ｒの
各面の法線に対して光線がなす角度を、光線Ｌｅについ
てはそれぞれｘｅ１、ｘｅ２、ｘｅ３とし、光線Ｌｏに
ついてはそれぞれｘｏ１、ｘｏ２、ｘｏ３とする。ここ
でｘｅ１、ｘｏ１、ｘｏ２、及びｘｏ３はη、θの関数
であり、ｘｅ２及びｘｅ３はη、θ、εの関数である。
η、θ、εを決めると、これら光線Ｌｅと光線Ｌｏの各
屈折角は、すべて偏光光線追跡を行うことにより一意に
求められる。

【００２６】このとき、試料４面上での微分干渉のシア
量をＳとし、対物レンズ３の焦点距離をｆとすると、プ
リズムＢ射出後の２光線の分離角αは、次式で表され
る。また、光線分離面Ｑの傾き角βについては、近似的に、が成り立つ。

【００２７】いま、光線分離面Ｑの傾き角βをプリズム
Ｂの移動方向γと等しくする条件を求めるには、（２）
式においてβ＝γとおけばよい。さらに、この（１）式
及び（２）式を満たし、且つ光線分離面Ｑの光軸方向位
置が使用するレンズの焦点と光軸ａ上で一致するように
適当なθ、η、εを決定すればよい。また、特に（２）
式においてβ＝γ＝ηとなる配置をとれば、プリズムＢ
の傾き角ηに沿ってプリズムＢをそのまま移動させるだ
けで、常にプリズムＢの光線分離面Ｑと使用するレンズ
の焦点と光軸ａ上で一致させながら干渉色を変化させる
ことができるので、プリズムＢの移動機構を簡略に構成
することができる。

【００２８】なお、本実施例は反射型微分干渉顕微鏡の
用いるプリズムＢについて適用する場合を説明したが、
第２実施例に係る透過型微分干渉顕微鏡に用いる結像側
プリズムＢ１及び照明側プリズムＢ２についても同様に
適用することが可能である。また、本実施例においてウ
ォラストンプリズムやノマルスキィプリズムを図４、図
６、及び図７において説明したが、これらのプリズムを
構成する結晶の組み合わせ方は図示した配置に限定する
ものではない。例えばノマルスキィプリズムでは、図７
に示したように入射側楔形プリズムＮａの光学軸ｅをｘ
軸方向に形成し、出射側楔形プリズムＮｂの光学軸ｇを
ｙｚ面内でｙ軸に対して所定角度γ傾けて形成している
が、これとは逆に、入射側楔形プリズムＮａの光学軸ｅ
をｙｚ面内でｙ軸に対して所定角度γ傾けて形成し、出
射側楔形プリズムＮｂの光学軸ｇをｘ軸方向に形成した
ものを用いてもよい。また、３つ以上の楔形プリズムを
組み合わせて形成したものを用いてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、微分干渉
顕微鏡において複屈折光学部材を複屈折光学部材の楔平
面と光線分離面との交線方向に平行移動可能に構成する
ことによって、常に複屈折光学部材の光線分離面と対物
レンズ及びコンデンサレンズの焦点とを光軸上で一致さ
せることができるので、像の劣化が少なく高コントラス
トで良好な微分干渉像を維持しながら観察像の背景色を
変化させることが可能となった。特に、対物レンズ及び
コンデンサレンズに対応して使用される各々の複屈折光
学部材について、光線分離面の傾き角が常に一定となる
ように複屈折光学部材を光軸に対し傾けて配置すること
で、複屈折光学部材は複屈折光学部材を取り替えても常
に一定方向に移動させればよいので、装置を簡略に構成
することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る反射型微分干渉顕微
鏡の概略断面図である。

【図２】本発明の第２実施例に係る透過型微分干渉顕微
鏡の概略断面図である。

【図３】本発明の第３実施例に係る反射型微分干渉顕微
鏡の概略断面図である。

【図４】ノマルスキィプリズムを通過する光線の状態を
説明する図である。

【図５】従来の透過照明型微分干渉顕微鏡の概略断面図
である。

【図６】ウォラストンプリズムの断面図である。

【図７】ノマルスキィプリズムの断面図である。

【図８】従来の複屈折光学部材の光線分離面と焦点の位
置関係を説明する図である。

【符号の説明】

１…光源２…コレクタレンズ３…対物レンズ４…試料５…拡大像６…コンデンサレン
ズＰ…偏光子Ａ…検光子Ｂ、Ｂ１、Ｂ２…プリズムＢＳ…ビームスプリ
ッタａ…光軸Ｑ、Ｑ₁、Ｑ₂、
Ｑ_w、Ｑ_n…光線分離面Ｆ₁…対物レンズ後側焦点Ｆ₂…コンデンサレン
ズ前側焦点Ｍ…プリズム入射面Ｃ…プリズム接合面Ｒ…プリズム射出面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の振動方向を持つ偏光光を少なくとも
２つの楔形プリズムを接合してなる複屈折光学部材へ入
射させて偏光方向が互いに直交する２つの直線偏光成分
に分離し、分離された該２つの直線偏光成分を対物レン
ズを経由させて被検物へ導き、該被検物の表面で反射さ
れた前記２つの直線偏光成分を前記対物レンズを経由さ
せて前記複屈折光学部材へ導いて１つの光束に合成し、
合成された光束を検光子に入射させて前記２つの直線偏
光成分を偏光干渉させ、干渉した光束により前記被検物
の前記対物レンズによる像を形成する微分干渉顕微鏡に
おいて、前記複屈折光学部材は、該複屈折光学部材の光線分離面
と、該複屈折光学部材の入射面の法線と前記２つの楔形
プリズムの接合面の法線とを含む楔平面とが交わる交線
の方向に沿って平行移動可能に構成されたことを特徴と
する微分干渉顕微鏡。
【請求項２】前記複屈折光学部材は、ノマルスキィプリ
ズムから形成された請求項１記載の微分干渉顕微鏡。
【請求項３】前記複屈折光学部材は、前記楔平面に直交
する回転軸を中心として傾けて配置された請求項１又は
２記載の微分干渉顕微鏡。
【請求項４】複屈折光学部材の前記入射面は、該複屈折
光学部材の光線分離面と平行に形成された請求項３記載
の微分干渉顕微鏡。
【請求項５】所定の振動方向を持つ偏光光を少なくとも
２つの楔形プリズムを接合してなる照明側複屈折光学部
材へ入射させて偏光方向が互いに直交する２つの直線偏
光成分に分離し、分離された該２つの直線偏光成分をコ
ンデンサレンズを経由させて被検物へ導き、該被検物を
透過した前記２つの直線偏光成分を対物レンズを経由さ
せて少なくとも２つの楔形プリズムを接合してなる結像
側複屈折光学部材へ導いて１つの光束に合成し、合成さ
れた光束を検光子に入射させて前記２つの直線偏光成分
を偏光干渉させ、干渉した光束により前記被検物の前記
対物レンズによる像を形成する微分干渉顕微鏡におい
て、前記照明側複屈折光学部材と前記結像側複屈折光学部材
との少なくともいずれか一方を、当該複屈折光学部材の
光線分離面と、当該複屈折光学部材の入射面の法線と前
記２つの楔形プリズムの接合面の法線とを含む楔平面と
が交わる交線の方向に沿って平行移動可能に構成された
ことを特徴とする微分干渉顕微鏡。
【請求項６】前記照明側複屈折光学部材と前記結像側複
屈折光学部材との少なくともいずれか一方は、ノマルス
キィプリズムから形成された請求項５記載の微分干渉顕
微鏡。
【請求項７】前記照明側複屈折光学部材と前記結像側複
屈折光学部材との少なくともいずれか一方は、前記楔平
面に直交する回転軸を中心として傾けて配置された請求
項５又は６記載の透過照明型微分干渉顕微鏡。
【請求項８】前記照明側複屈折光学部材と前記結像側複
屈折光学部材との少なくともいずれか一方は、複屈折光
学部材の前記入射面が該複屈折光学部材の光線分離面と
平行に形成された請求項７記載の微分干渉顕微鏡。