JPH11264935A - 顕微赤外装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】試料観察と試料測定の同時実行が可能にしなが
ら、しかも種々のモードのモード設定を簡単に行う。 【解決手段】可視光および赤外光の両透過照射光学系の
光路Ｄの共通部に、赤外光を反射しかつ可視光を透過す
るビームスプリッタ３が設けられ、可視光および赤外光
の両落射照射光学系の光路Ｅの共通部に、赤外光を反射
しかつ可視光を透過するビームスプリッタ５が設けられ
る。また、可視光および赤外光の両検出系の光路Ｊの共
通部に、赤外光を反射しかつ可視光を透過するビームス
プリッタ２６が設けられる。これで、可視光による試料
観察と赤外光による試料測定とを同時に行うことができ
るとともに、可視光の落射照射モードおよび透過照射モ
ードによる試料観察モードと赤外光の落射照射モードお
よび透過照射モードによる試料測定モードとを種々組み
合わせて、複数の観察測定モードを設定することができ
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、可視域での試料の
観察と赤外光の透過光または反射光による試料の分析と
を同時に行うことができる顕微赤外装置の技術分野に属
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、顕微鏡を用いて可視域で試料を観
察するとともに、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−
ＩＲ）の赤外光を透過または反射させ、その透過光また
は反射光を検出することにより試料を分析する顕微赤外
装置が開発されている。

【０００３】このような顕微赤外装置においては、使用
する光の波長が赤外域であることから、通常の光学顕微
鏡の対物レンズに使用されている屈折型レンズを使用す
ることはできない。屈折型レンズは可視域でも赤外域で
も透過可能な材料があれば製造可能であるが、このよう
な材料はなかなか見当たらなく、屈折型レンズの材料と
しては、Nacl、CsI、KBr、KRS-5、ZnSe等が考えられ
る。しかし、Nacl、CsIおよびKBrは波長特性では満足す
るものであるが、潮解性があり、湿度に弱く、長期の使
用に耐えることができないという問題があり、また、KR
S-5およびZnSeは、可視域では青および緑の部分が不透
明で、赤、黄色のフィルタを通したように見えるので、
試料の表面を本来の色で見ることができないという問題
がある。

【０００４】そこで、従来、顕微赤外装置には、通常、
凸面鏡と凹面鏡とからなる反射対物レンズが使用されて
おり、この反射対物レンズは、比較的フラットな像面が
見られるとともに、作動距離が大きくとれる利点があ
る。そのうえ、反射対物レンズは反射型であることから
色収差がなく、可視領域の光の波長も赤外領域の光の波
長も同じ焦点距離を有して同じように集光するので、可
視域で見た部分にはそのまま赤外光が到達していると考
えることができる。

【０００５】一方、対物レンズ以外の光学部品において
も、同じような波長特性からの制約を受けるため、従来
の顕微赤外装置では、可視域での観察と赤外域での測定
（分析）とでミラーを切り替えるようにしているのが常
識となっていたが、ミラーの切替操作が余儀なくされ、
使い勝手の悪いものとなっていた。そこで、赤外光は遮
断するが、可視光は透過する材料をスリット板に採用し
て形成したシースルースリットを備えた顕微分光装置
が、実公平５ー２４２０３号公報において提案されてい
る。このシースルースリットは、互いに間隔をおいて配
置された２枚のスリット板と、これらのスリット板と直
交する方向にかつ互いに間隔をおいて重ねて配置された
他の２枚のスリット板とにより囲むようにして、スリッ
ト板のない小さい矩形状の領域が形成されており、シー
スルースリットのこの領域のみを赤外光が透過し、スリ
ット板のある領域では可視光のみが透過し、赤外光は透
過できないようになっている。

【０００６】その場合、２枚のスリット板間の各間隔が
れぞれ調節可能とされていて、これらの間隔が調節され
ることにより、スリット板のない矩形状の領域の大きさ
が調節可能とされている、すなわちシースルースリット
をＸＹ方向に開閉制御可能とされている。また、スリッ
ト板に採用した、赤外光は遮断するが可視光は透過する
材料としては、酸化インジウムスズ（ITO）膜が用いら
れており、すなわちガラス板にこのITO膜をコーティン
グしてスリット板が形成されている。

【０００７】図１３は、前述の公告公報の顕微分光装置
を改良して透過照明による試料観察も可能にした、従来
の、シースルースリットを備えた顕微赤外装置の一例を
示す光学図である。図中、０１,０２,０８は全反射ミラ
ー、０３は凸面鏡０３ａと凹面鏡０３ｂとからなる反射
対物レンズ、０４は凸面鏡０４ａと凹面鏡０４ｂとから
なる反射対物レンズ、０５は被検試料（以下、単に試料
ともいう）、０６は照明用ハーフミラー、０７はシース
ルースリット、０９は凸面鏡０９ａと凹面鏡０９ｂとか
らなる反射対物レンズ、０１０は赤外線検知器、０１１
は赤外線検知器０１０の窓、０１２,０１４は照明光
源、０１３,０１５は照明用コレクタレンズ、０１６は
結像用リレーレンズ、０１７はＣＣＤカメラである。

【０００８】この従来の顕微赤外装置には、試料観察モ
ードと試料測定モードの２つのモードが設定されてお
り、以下にこれらのモードによる顕微赤外装置の使用法
について説明する。

【０００９】まず、試料観察モードについて説明する
と、この試料観察モードは被検試料０５を可視域で観察
するとともに、試料０５内の分析測定範囲を定めるため
のモードである。図１４に示すように、試料観察モード
では、試料０５に可視光を照射し、その反射光を検出す
る落射照明による試料観察と、試料０５に可視光を照射
し、その透過光を検出する透過照明による試料観察とが
ある。

【００１０】落射照明による試料観察の場合は、全反射
ミラー０８が光路から退避されるとともに、照明用ハー
フミラー０６が光路へ挿入された状態に設定される。そ
して、照明光源０１４からの可視光が照明用コレクタレ
ンズ０１５によって集光されて照明用ハーフミラー０６
に導かれ、この照明用ハーフミラー０６によって反射さ
れ、更に反射対物レンズ０４の凸面鏡０４ａおよび凹面
鏡０４ｂによって順に反射されて試料０５に導かれ、試
料０５表面を照射する。すると、この可視光は試料０５
の表面によってこの表面形状に対応して反射され、その
反射光は凹面鏡０４ｂおよび凸面鏡０４ａによって順に
反射され、更に照明用ハーフミラー０６を透過してシー
スルースリット０７の位置で収束して試料０５表面の像
を形成し、次いでこの試料０５表面の像が結像用リレー
レンズ０１６によりスリット像に重ねられてＣＣＤカメ
ラ０１７に結像される。そして、このＣＣＤカメラ０１
７によって、試料０５表面の像が観察される。

【００１１】また、透過照明による試料観察の場合は、
すべての全反射ミラー０１,０８がともに光路から退避
される。なお、照明用ハーフミラー０６は光路上へ挿入
されても、あるいは挿入されなくてもよい。照明光源０
１２からの可視光が照明用コレクタレンズ０１３によっ
て集光されて全反射ミラー０２に導かれ、この全反射ミ
ラー０２によって反射され、更に反射対物レンズ０３の
凸面鏡０３ａおよび凹面鏡０３ｂによって順に反射され
て試料０５に導かれ、試料０５を照射する。すると、こ
の可視光は試料０５をこの試料０５の形状に対応して透
過して、その透過光は反射対物レンズ０４の凹面鏡０４
ｂおよび凸面鏡０４ａによって順に反射され、更に照明
用ハーフミラー０６を透過し（照明用ハーフミラー０６
が光路上にある場合）、シースルースリット０７の位置
で収束して試料０５の像を形成し、次いでこの試料０５
の像が結像用リレーレンズ０１６によりシースルースリ
ット０７の像とともに重ねられてＣＣＤカメラ０１７に
結像される。そして、このＣＣＤカメラ０１７によっ
て、試料０５の像が観察される。

【００１２】更に、前述の落射照明および透過照明のい
ずれかを用いて試料を照射するとともに、シースルース
リット０７をＸＹ方向に開閉制御することにより、反射
光あるいは透過光が通過する、シースルースリット０７
のスリット板のない矩形状領域の大きさを調節して、こ
の調節されたシースルースリット０７の領域の反射光あ
るいは透過光の像をＣＣＤカメラ０１７で観察して、試
料０５の分析測定範囲を定める。

【００１３】次に、試料測定モードについて説明する
と、この試料測定モードは試料０５を赤外域で測定する
ためのモードであり、前述のように試料観察モードで試
料０５の分析測定範囲が決定された後、設定される。図
１５に示すように、試料測定モードでは、すべての全反
射ミラー０１,０８がともに光路上へ挿入されるととも
に、照明用ハーフミラー０６が光路から退避される。そ
して、図示しない赤外分光光度計からの特定波長の赤外
光が２つの全反射ミラー０１,０２によって反射され、
更に反射対物レンズ０３の凸面鏡０３ａおよび凹面鏡０
３ｂによって順に反射集光されて試料０５に導かれ、試
料０５の微細部分を照射する。すると、この赤外光は試
料０５をこの試料０５の成分に対応して透過し、その透
過赤外光は反射対物レンズ０４の凹面鏡０４ｂおよび凸
面鏡０４ａによって順に反射され、次いでシースルース
リット０７の調節領域を通過した後、全反射ミラー０８
によって反射され、更に反射対物レンズ０９の凸面鏡０
９ａおよび凹面鏡０９ｂによって順に反射集光されて赤
外線検知器０１０に導かれ、この赤外線検知器０１０に
よって検出される。そして、赤外分光光度計からの赤外
光を試料０５に照射することができ、これにより試料０
５の赤外吸収スペクトルを得ることができる。

【００１４】ところで、前述の従来の顕微赤外装置にお
いては、可視光による試料観察と赤外光による試料測定
とが別々に行われるようになっている。このため、試料
測定を行うにあたっては、試料観察モードにより試料の
測定範囲を決定した後、試料測定モードに設定しなけれ
ばならない。また、１つの試料を観察するとともに測定
しようとする場合、試料の観察が終了してから、試料の
測定を行わなければならない。このため、従来の顕微赤
外装置は、全反射ミラー０１,０８および照明用ハーフ
ミラー０６の光路に対する挿入、退避の切替操作を余儀
なくされるため、操作が煩雑となるばかりでなく、試料
の観察および測定に多くの時間を要してしまうという問
題がある。

【００１５】そこで、試料の観察および測定を同時に行
うようにしてこの問題を解消した試料観察と試料測定と
を同時に行うことのできる赤外分光顕微鏡が特開平８−
２８６１１１号公報により提案されている。この公開公
報に開示されている赤外分光顕微鏡においては、試料照
射系に、赤外光を反射しかつ可視光を透過する材料から
なる入力平面ミラーを設けるとともに、試料を透過した
透過光が検出器に向かう光検出系に、赤外光を反射しか
つ可視光を透過する材料からなるミラーを設け、試料照
射系では、可視光が入力平面ミラーを透過して試料に導
かれるとともに、赤外光が入力平面ミラーによって反射
されて試料に導かれ、また光検出系では、試料からの可
視光がミラーを透過して光学顕微鏡に導かれるととも
に、試料からの赤外光がミラーによって反射されてＭＣ
Ｔ検出器に導かれるようになっている。この赤外分光顕
微鏡によれば、ミラーの挿入、退避の切替操作を行うこ
となく、試料観察および試料測定を同時にかつ簡単に行
うことができる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
８−２８６１１１号公報の赤外分光顕微鏡では、可視光
および赤外光がともに試料を透過する透過モードしか設
定することができなく、反射モードによる試料の落射観
察および試料の反射測定を行うことはできない。また、
前述の図１３に示す顕微赤外装置においては、可視光に
よる落射照射系と透過照射系のみが設定されているだけ
で、赤外光による落射照射系と透過照射系が設定されて
いなく、試料の反射測定を行うことはできない。このよ
うに、図１３の顕微赤外装置および特開平８−２８６１
１１号公報の赤外分光顕微鏡は、いずれも試料観察モー
ドおよび試料測定モードのモード設定が限られるばかり
でなく、試料照射系も制限されている。

【００１７】また、図１３の顕微赤外装置では、可視光
による落射照射系と透過照射系とが設定されてはいる
が、これら落射照射系と透過照射系とには、それぞれ照
明光源０１２,０１４と照明用コレクタレンズ０１３,０
１５とが別々に設けられているので、照明光源０１２,
０１４の制御が煩雑であるという問題がある。

【００１８】しかも、この顕微赤外装置では、試料照射
系の照明用ハーフミラー０６が、光検出系の光路上にあ
ると、この照明用ハーフミラー０６は、通常ガラス板で
構成されているため、試料０５を透過した赤外光がこの
照明用ハーフミラー０６を透過することができなく、し
たがって検出器０１０で赤外光を検出することができな
いという問題が生じる。仮に、照明用ハーフミラー０６
は、前述の屈折型レンズの場合と同様に可視域でも赤外
域でも透過可能な材料があれば製造可能であるが、前述
したようにこのような材料は見当たらなく、また前述の
他の材料では、前述したような問題がある。そこで、図
１３の顕微赤外装置では、照明用ハーフミラー０６を光
検出系の光路に対して移動可能に設け、照明用ハーフミ
ラー０６を必要時に光路上に挿入し、不要時には光路か
ら退避するようにしているが、照明用ハーフミラー０６
を移動可能にすると、構造が複雑となるばかりでなく、
操作が煩雑となるという問題がある。したがって、光検
出系の一部に試料照射系の一部を設けてより多くのモー
ドを設定しようとしても、構造および制御をともに簡単
にして満足のいくようにすることは難しい。

【００１９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、試料観察と試料測定の同時
実行が可能にしながら、しかも種々のモードのモード設
定を簡単に行うことができる顕微赤外装置を提供するこ
とである。

【００２０】本発明の他の目的は、光検出系の一部に試
料照射系の一部を設けてより多くのモード設定を可能に
しながら、しかも構造および操作をともに簡単にできる
顕微赤外装置を提供することである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、落射照射光学系と透過照射光
学系とからなり、試料に可視光を照射する第１照射光学
系と、前記可視光が前記試料を透過した可視光の透過光
および前記可視光が前記試料で反射した可視光の反射光
の少なくとも１つを検出する第１検出器と、前記可視光
の透過光および前記可視光の反射光の少なくとも１つを
前記第１検出器に導く第１検出光学系と、落射照射光学
系と透過照射光学系とからなり、試料に、可視光以外の
波長領域の可視光波長領域外光を照射するとともに、光
路の一部が前記第１照射光学系の光路の一部と共通にさ
れている第２照射光学系と、前記可視光波長領域外光が
前記試料を透過した可視光波長領域外の透過光および前
記可視光波長領域外光が前記試料で反射した可視光波長
領域外の反射光の少なくとも１つを検出する第２検出器
と、前記可視光波長領域外光の透過光および前記可視光
波長領域外光の反射光の少なくとも１つを前記第２検出
器に導くとともに、光路の一部が前記第１検出光学系の
光路の一部と共通にされている第２検出光学系と、前記
第１検出光学系および前記第２検出光学系の両光路の共
通部に設けられ、前記可視光波長領域外光を遮断しかつ
前記可視光を透過する材料からなるとともに前記可視光
波長領域外光が透過可能な領域を有し、前記第２検出器
に向かう前記可視光波長領域外光を制限するスリット
と、前記第１照射光学系の落射照射光学系および前記第
２照射光学系の落射照射光学系の両光路の共通部に設け
られ、前記可視光波長領域外光を反射して前記試料方向
に導き、かつ前記可視光を透過して前記試料方向に導く
第１光方向制御板と、前記第１照射光学系の透過照射光
学系および前記第２照射光学系の透過照射光学系の両光
路の共通部に設けられ、前記可視光波長領域外光を反射
して前記試料方向に導き、かつ前記可視光を透過して前
記試料方向に導く第２光方向制御板と、前記第１検出光
学系および前記第２検出光学系の両光路の共通部に設け
られ、前記可視光波長領域外光を反射して前記第２検出
器方向に導き、かつ前記可視光を透過して前記第１検出
器方向に導く第３光方向制御板とを備えている特徴とし
ている。

【００２２】また、請求項２の発明は、前記可視光を発
する第１光源と、前記可視光波長領域外光を発する第２
光源と、前記第１光源からの可視光を、前記第１照射光
学系の前記落射照射光学系および前記透過照射光学系の
いずれか一方に選択的に導くように設けられた可視光方
向制御板と、前記第２光源からの可視光波長領域外光
を、前記第２照射光学系の前記落射照射光学系および前
記透過照射光学系のいずれか一方に選択的に導くように
設けられた可視光波長領域外光方向制御板とを備えてい
る特徴としている。

【００２３】更に、請求項３の発明は、前記第１照射光
学系の落射照射光学系の光路の一部と、前記第１および
第２検出光学系の光路の共通部の一部とが共通にされた
照射検出共通部が設けられており、この照射検出共通部
に、前記第３光方向制御板が設けられていることを特徴
としている。

【００２４】更に、請求項４の発明は、前記第１および
第２照射光学系における両落射照射光学系の共通部の光
路の一部と、前記第１および第２検出光学系の光路の共
通部の一部とが共通にされた照射検出共通部が設けられ
ており、この照射検出共通部に、第４光方向制御板が照
射検出共通部の光路に対して挿入および退避可能に設け
られているとともに、この第４光方向制御板がその照射
検出共通部の光路への挿入時に、この照射検出共通部の
光路の一側半分に位置して前記第１および第２光源から
の可視光の光束の半分を試料照射方向に反射させるとと
もに、前記試料によって反射された反射光が照射検出共
通部の光路の、前記第４光方向制御板のない他方の他側
半分を透過させることを特徴としている。

【００２５】更に、請求項５の発明は、前記第１照射光
学系に可視光に混在している可視光波長領域外光をカッ
トする可視光波長領域外光カットフィルタが設けられて
いる特徴とする請求項１ないし４のいずれか１記載の顕
微赤外装置。

【００２６】更に、請求項６の発明は、前記スリットが
複数のスリット板から構成されているとともに、前記可
視光波長領域外光が透過可能な領域はこれら複数のスリ
ット板で囲むようにかつ大きさが調節可能に形成されて
おり、更に前記スリット板が、光軸に直交する面に対し
て傾斜して設けられていることを特徴としている。

【００２７】

【作用】このような構成をした請求項１の発明の顕微赤
外装置においては、第１照射光学系の落射照射光学系お
よび第２照射光学系の落射照射光学系の両光路の共通部
に設けられ、可視光波長領域外光を反射して試料方向に
導き、かつ可視光を透過して試料方向に導く第１光方向
制御板と、第１照射光学系の透過照射光学系および第２
照射光学系の透過照射光学系の両光路の共通部に設けら
れ、可視光波長領域外光を反射して試料方向に導き、か
つ可視光を透過して試料方向に導く第２光方向制御板
と、第１検出光学系および第２検出光学系の両光路の共
通部に設けられ、可視光波長領域外光を反射して第２検
出器方向に導き、かつ可視光を透過して第１検出器方向
に導く第３光方向制御板とを組み合わせることにより、
より多数の種類の照明光路とより多数の試料観察モード
および試料測定モードが設定されるとともに、より多く
のモードで同時観察測定が行われるようになる。

【００２８】また、同時観察測定モードにより、試料測
定領域が試料測定中であっても常時確認されるととも
に、第１ないし第３光方向制御板を各モード毎に移動さ
せる必要がないので、試料測定をより正確にかつ迅速に
繰り返し可能に行われるようになる。

【００２９】また、請求項２の発明においては、第１お
よび第２照射光学系のいずれにおいても、可視光方向制
御板および可視光波長領域外光方向制御板により、落射
照射光学系および透過照射光学系の照明用光源が共通と
なるので、構造および制御がともに簡単になる。

【００３０】また、請求項３の発明においては、落射照
射光学系の光路の一部と光検出系の光路の一部が共通と
されても、前述の第３光方向制御板により、この第３光
方向制御板を移動させることなく、可視光により試料の
落射照射が確実に行われるとともに、試料を反射または
透過した可視光または可視光波長領域外光がそれぞれ第
１検出器または第２検出器によって確実に検出されるよ
うになる。

【００３１】更に、請求項４の発明においても、同様に
落射照射光学系の光路の一部と光検出系の光路の一部が
共通とされても、第４光方向制御板を必要時に光路の一
側半分に挿入することにより、可視光により試料の落射
照射が確実に行われるとともに、試料を反射または透過
した可視光または可視光波長領域外光がそれぞれ第１検
出器または第１検出器によって確実に検出されるように
なる。

【００３２】更に、請求項５の発明においては、第１照
射光学系に、可視光波長領域外光をカットする可視光波
長領域外光カットフィルタが設けられるので、同時観察
測定モード時に、照射光による赤外分光測定でノイズの
発生が抑制されるようになる。

【００３３】更に、請求項６の発明においては、スリッ
トを構成するスリット板が光軸に直交する面に対して傾
斜して設けられるので、このスリット板に当たって反射
した可視光が第１検出器に導かれることはない。したが
って、第１検出器における、反射光によるグレア（まぶ
しさ）が防止され、正常な像が確実に観察されるように
なる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図１は本発明にかかる顕微赤外装置
の実施の形態の一例を示す、図１３と同様の光学図であ
る。

【００３５】図１に示すように、この例の顕微赤外装置
は、図示しない分光器からの特定波長の測定用赤外光の
光路Ａ上に回転切替可能に設けられ、この測定用赤外光
を受光するとともに、回転切替で受光した赤外光を透過
測定用光路Ｂまたは反射測定用光路Ｃにそれぞれ沿うよ
うに選択的に偏向させる放物面鏡１（本発明の可視光波
長領域外光方向制御板に相当）と、光路Ｄに対して挿
入、退避可能に設けられ、光路Ｄへの挿入時に、放物面
鏡１で透過測定用光路Ｂに沿うように偏向された赤外光
を光路Ｄ方向に沿うように反射させる全反射ミラー２
と、全反射ミラー２と一体でかつ同一平面に設けられ、
ＩＴＯ膜に代表される、赤外光を反射しかつ可視光を透
過する材料からなり、観察モード（観察測定同時モード
はこのモードと同じ）および測定モードに応じて切り替
えられるとともに、全反射ミラー２と一体で光路Ｄに対
して挿入、退避可能であり、光路Ｄへの挿入時に放物面
鏡で反射された赤外光を光路Ｄに沿うように反射させる
とともに光路Ｄに沿って導かれてくる可視光をそのまま
透過させるビームスプリッタ３（本発明の第２光方向制
御板に相当）と、光路Ｅに対して挿入、退避可能に設け
られ、放物面鏡１で反射測定用光路Ｃに沿うように偏向
された赤外光を光路Ｅ方向に沿うように反射させる全反
射ミラー４と、全反射ミラー４と一体でかつ同一平面に
設けられ、ＩＴＯ膜に代表される、赤外光を反射しかつ
可視光を透過する材料からなり、観察モード（観察測定
同時モードはこのモードと同じ）および測定モードに応
じて切り替えられるとともに、全反射ミラー４と一体で
光路Ｅに対して挿入、退避可能であり、光路Ｅへの挿入
時に放物面鏡１で反射された赤外光を光路Ｅに沿うよう
に反射させるとともに光路Ｅに沿って導かれてくる可視
光をそのまま透過させるビームスプリッタ５（本発明の
第１光方向制御板に相当）と、試料６を顕微観察するた
めに可視光を発する照明光源７と、照明光源７からの光
を集めて光路Ｆ方向に導き、試料６を照明させるための
コレクタレンズ８と、照明光源７からの光のうち、測定
時にノイズ源となる赤外光を遮断する赤外線カットフィ
ルタ９と、赤外線カットフィルタ９を通過した可視光の
光路Ｆに対して挿入、退避可能に設けられ、光路Ｆへの
挿入時、照明光源７からの可視光を光路Ｇに反射させる
全反射ミラー１０（本発明の可視光方向制御板に相当）
と、光路Ｇ上に固設され、全反射ミラー１０で光路Ｇに
沿うように反射された可視光を光路Ｄ方向に反射させる
全反射ミラー１１と、光路Ｄ上に設けられ、全反射ミラ
ー１１で反射された光の、試料６での照明効果を上げる
ための照明用フィールドレンズ１２と、光路Ｄ上に固設
され、全反射ミラー２またはビームスプリッタ３で反射
された赤外光および全反射ミラー１１で反射された可視
光を、それぞれ試料６方向の光路Ｈに沿うように反射さ
せる全反射ミラー１３と、光路Ｈ上に配設されるととも
に凸面鏡１４ａと凹面鏡１４ｂとからなり、全反射ミラ
ー１３で反射された各反射光を試料６に集光させる反射
対物レンズ１４と、光路Ｇに対して挿入、退避可能に設
けられ、光路Ｇへの挿入時、全反射ミラー１０で反射さ
れた反射光を光路Ｅに沿うように反射させる全反射ミラ
ー１５（本発明の可視光方向制御板に相当）と、光路Ｅ
上に設けられ、全反射ミラー１５で反射された反射光
の、試料６での照明効果を上げるための照明用フィール
ドレンズ１６と、光路Ｈに対して挿入、退避可能に設け
られ、かつ光路Ｈへの挿入時この光路Ｈに沿う光束の片
側半分を反射する位置にセットされる全反射ミラー１７
（本発明の第４光方向制御板に相当）と、コンデンサレ
ンズとして構成され、光路Ｈ上に配設されるとともに凸
面鏡１８ａと凹面鏡１８ｂとからなり、全反射ミラー１
７で反射された反射光を試料６に集光させるとともに、
試料６の表面で反射された反射光および試料６を透過し
た透過光を光路Ｈに沿うように導く反射対物レンズ１８
と、光路Ｆ上に配設され、照明光源７からの可視光の、
試料６での照明効果を上げるための照明用フィールドレ
ンズ１９と、光路Ｆに対して挿入、退避可能に設けら
れ、光路Ｆへの挿入時、照明光源７からの可視光を光路
Ｉに沿うように反射させる全反射ミラー２０（本発明の
可視光方向制御板に相当）と、光路Ｈに対して挿入、退
避可能に設けられ、光路Ｈへの挿入時、落射照明光とし
ての照明光源７からの可視光を光路Ｈに沿うように反射
させて試料６に導くための半透明ミラーからなる照明用
ハーフミラー２１と、照明用ハーフミラー２１と一体に
光路Ｈに対して挿入、退避可能に設けられ、光路Ｈへの
挿入時、照明用ハーフミラー２１による光軸の変位を補
正するガラス板からなる光路補正板２２と、光路Ｈ上に
固設され、反射対物レンズ１８で反射された可視光およ
び赤外光を、それぞれ光路Ｊに沿うように反射させる全
反射ミラー２３と、光路Ｊ上で反射対物レンズ１８の像
側結像位置に配設され、ＩＴＯに代表される、赤外光を
反射しかつ可視光を透過する材料からなるスリット板を
有し、光軸に垂直な面内でＸＹ方向に開閉することによ
り、試料６の測定（分析）範囲を限定するシースルース
リット２４と、光路Ｊに対して挿入、退避可能に設けら
れ、光路Ｊへの挿入時、シースルースリット２４を通過
してきた光を光路Ｋに沿うように反射させる全反射ミラ
ー２５と、全反射ミラー２５と一体でかつ同一平面に設
けられ、ＩＴＯ膜に代表される、赤外光を反射しかつ可
視光を透過する材料からなり、観察モード（同時観察測
定モードはこのモードと同じ）および測定モードに応じ
て切り替えられるとともに、全反射ミラー２５と一体で
光路Ｊに対して挿入、退避可能であり、光路Ｊへの挿入
時にシースルースリット２４を通過してきた赤外光を光
路Ｋに沿うように反射させるとともにシースルースリッ
ト２４を通過してきた可視光をそのまま透過させるビー
ムスプリッタ２６（本発明の第３光方向制御板に相当）
と、光路Ｊに固設され、全反射ミラー２０で反射され光
路Ｉに沿って導かれてきた照明光を光路Ｊに沿うように
反射させて試料６に導くための半透明ミラーからなる照
明用ハーフミラー２７と、光路Ｊ上に配設され、可視光
によるシースルースリット２４およびこのシースルース
リット２４の位置にできた試料６の像を観察するための
ＣＣＤカメラ２８（本発明の第１検出器に相当）と、シ
ースルースリット２４およびこのシースルースリット２
４上の試料６の像をＣＣＤカメラ２８に結像させる結像
用リレーレンズ２９と、光路Ｋ上に固設され、全反射ミ
ラー２５またはビームスプリッタ２６で反射された赤外
光を光路Ｌに沿うように反射させる全反射ミラー３０
と、高感度ＭＣＴ検知器からなり、赤外光を検出する赤
外線検出器３１（本発明の第２検出器に相当）と、コン
デンサレンズとして構成され、光路Ｌ上に配設されると
ともに凸面鏡３２ａと凹面鏡３２ｂとからなり、全反射
ミラー３０で反射された赤外光を集光させて、CsI、ZnS
e、Ge等の赤外線透過材料からなる窓３３を通して赤外
線検出器３１に導く反射対物レンズ３２と、光路Ｈに対
して挿入、退避可能に反射対物レンズ１８と一体に設け
られるとともに、反射対物レンズ１８と同じ焦点に保持
され、試料６の広い範囲を観察する場合に光路Ｈへ挿入
される低倍の対物レンズ３４とから構成されている。

【００３６】シースルースリット２４は、前述の実用新
案公告公報に開示されているシースルースリットと同じ
構造を有しており、図２に示すように光軸に直交する面
に平行に配置されるとともに、互いに平行にかつ間隔ａ
をおいて配設された２枚のスリット板２４ａ,２４ｂ
と、光軸に直交する面に平行にかつスリット板２４ａ,
２４ｂにこれら直交して重ねて配置されるとともに、互
いに平行にかつ間隔ｂをおいて配設された２枚のスリッ
ト板２４ｃ,２４ｄとから構成されている。

【００３７】これらのスリット板２４ａ,２４ｂ,２４
ｃ,２４ｄは、ともにＩＴＯに代表される、赤外光を反
射しかつ可視光を透過する材料またはガラス板にこの材
料をコーティングして形成されており、したがって各ス
リット板２４ａ,２４ｂ,２４ｃ,２４ｄは、ともに赤外
光を反射しかつ可視光を透過する機能を有している。

【００３８】また、各スリット板２４ａ,２４ｂ,２４
ｃ,２４ｄが取り囲むことによって、辺ａおよびｂから
なる矩形状の領域αが形成され、この領域αはスリット
板がなく、したがって可視光および赤外光をともに透過
するようになっている。

【００３９】更に、スリット板２４ａ,２４ｂは光軸に
直交する面内で互いに接離する方向ににスライド可能設
けられていて、それらの間隔ａが調節可能とされている
とともに、同様にスリット板２４ｃ,２４も光軸に直交
する面内で互いに接離する方向にスライド可能であり、
それらの間隔ｂが調節可能とされている。

【００４０】なお、放物面鏡１の回動、各全反射ミラー
および各ビームスプリッタの光路に対する挿入または退
避、照明用ハーフミラー２１および光路補正板２２の光
路に対する挿入または退避の操作は手動でも自動でもよ
く、またそれらの装置は、図示しないが従来周知の装置
を用いることができる。

【００４１】また、３５は可視域における偏光観察を行
うために、光路Ｄ上に偏光子を挿入する可視域偏光子挿
入部、３６は可視域における偏光観察を行うために、光
路Ｆ上に偏光子を挿入する可視域偏光子挿入部、３７は
可視域における偏光観察を行うために、光路Ｊ上に検光
子を挿入する可視域検光子挿入部、３８は赤外域におけ
る偏光測定を行うために、光路Ａ上に偏光子を挿入する
赤外線偏光子挿入部であり、本発明においては、これら
の挿入部は設けられていても、設けられなくてもいずれ
でもよい。

【００４２】次に、このように構成されたこの例の顕微
赤外装置の動作について説明する。例の顕微赤外装置の
動作モードは、従来と同様の互いに別々に実行される観
察モードと測定モードに加えて、観察と測定とを同時に
実行できる３種の同時観察測定モードが設定されてい
る。すなわち、具体的には、（１）透過照明観察モー
ド、（２）落射照明観察モード、（３）透過測定モー
ド、（４）反射測定モード、（５）落射照明観察／透過
測定モード、（６）透過照明観察／透過測定モード、
（７）落射照明観察／反射測定モードが設定され、これ
らの（５）ないし（７）が同時観察測定モードである。
なお、以下の各モードの動作の説明において、各図に実
線で示す光路はそのモードで設定されるものであり、破
線で示す光路はそのモードで設定されないものである。

【００４３】（１）透過照明観察モード 図３に示すように、この透過照明観察モードでは、全反
射ミラー１０が対応する光路Ｆに挿入されるとともに、
全反射ミラー２,１５,１７,２５、ビームスプリッタ３,
２６、照明用ハーフミラー２１および光路補正板２２が
それぞれ対応する光路Ｄ,Ｇ,Ｈ,Ｊから退避される。な
お、光路に対して挿入、退避制御される他の反射ミラー
およびビームスプリッタは、挿入位置および退避位置の
いずれに設定されていてもよく、放物面鏡１も赤外光を
透過測定用光路Ｂおよび反射測定用光路Ｃのいずれに沿
うように選択設定されていてもよい。

【００４４】この状態で、照明光源７からコレクタレン
ズ８および赤外線カットフィルタ９を透過し、赤外線が
除去され光路Ｆに沿ってきた可視光は、全反射ミラー１
０によって反射されて光路Ｇに沿って導かれた後、全反
射ミラー１１によって反射されて光路Ｄに沿って導か
れ、更に照明用フィールドレンズ１２を透過した後、全
反射ミラー１３によって反射されて光路Ｈに沿って導か
れて、反射対物レンズ１４に到達する。前述の図１４に
示す従来の透過照明観察の場合と同様に、反射対物レン
ズ１４に到達した光は、凸面鏡１４ａおよび凹面鏡１４
ｂによって反射されかつ集光されて試料６に到達し、更
に試料６を透過した後、反射対物レンズ１８の凹面鏡１
８ｂおよび凸面鏡１８ａによって反射されて再び光路Ｈ
に沿うように導かれ、更に全反射ミラー２３によって反
射されて光路Ｊに沿うように導かれて、シースルースリ
ット２４上に結像される。更に、このスリット２４上の
像はビームスプリッタ２７を透過した後、結像用リレー
レンズ２９により重ねられてＣＣＤカメラ２８に結像さ
れる。そして、このＣＣＤカメラ２８によって、試料６
の透過像が観察される。

【００４５】（２）落射照明観察モード 図４に示すように、この落射照明観察モードでは、照明
用ハーフミラー２１および光路補正板２２がそれぞれ対
応する光路Ｈに挿入されるとともに、全反射ミラー１
０,１７,２０,２５およびビームスプリッタ２６がそれ
ぞれ対応する光路Ｆ,Ｈ,Ｊから退避される。なお、光路
に対して挿入、退避制御される他の反射ミラーおよびビ
ームスプリッタは、挿入位置および退避位置のいずれに
設定されていてもよく、放物面鏡１も赤外光を透過測定
用光路Ｂおよび反射測定用光路Ｃのいずれに沿うように
選択設定されていてもよい。

【００４６】この状態で、照明光源７からコレクタレン
ズ８および赤外線カットフィルタ９を透過し、光路Ｆに
沿ってきた可視光は、更に照明用フィールドレンズ１９
を透過した後、照明用ハーフミラー２１によって反射さ
れて、光路Ｈに沿うように導かれて、反射対物レンズ１
８に到達する。前述の図１４に示す従来の落射照明観察
の場合と同様に、反射対物レンズ１８に到達した光は、
凸面鏡１８ａおよび凹面鏡１８ｂによって反射されかつ
集光されて試料６に到達し、更に試料６を反射した後、
再び凹面鏡１８ｂおよび凸面鏡１８ａによって反射され
て再び光路Ｈに沿うように導かれ、更に照明用ハーフミ
ラー２１および光路補正板２２を透過した後、更に全反
射ミラー２３によって反射されて光路Ｊに沿うように導
かれ、以後は、前述の透過照明観察モードの場合と同じ
ようにして、ＣＣＤカメラ２８に結像される。そして、
このＣＣＤカメラ２８によって、試料６表面の像が観察
される。

【００４７】（３）透過測定モード 図５に示すように、この透過測定モードでは、放物面鏡
１が赤外光を透過測定用光路Ｂに沿うように選択設定さ
れるとともに、全反射ミラー２,２５がそれぞれ対応す
る光路Ｄ,Ｊに挿入される。また、全反射ミラー１７、
照明用ハーフミラー２１および光路補正板２２がそれぞ
れ対応する光路Ｈから退避される。なお、光路に対して
挿入、退避制御される他の反射ミラーおよびビームスプ
リッタは、挿入位置および退避位置のいずれに設定され
ていてもよい。

【００４８】個別の透過測定モードで、赤外光による試
料６の透過測定を行うには、まず試料６の透過測定を行
う分析測定範囲を定める。この分析測定範囲の決定は、
前述の透過照明観察モードあるいは落射照明観察モード
で、ＣＣＤカメラ２８に結像された像を見ながら、各ス
リット板２４ａ,２４ｂ,２４ｃ,２４ｄの間隔を調節し
てシースルースリット２４の領域αを決定することによ
り行われる。

【００４９】このように試料６の分析測定範囲を決定し
た後、顕微赤外装置を図５に示す透過測定モードに設定
する。この状態で、図示しない分光器から光路Ａに沿っ
て導かれた赤外光が、放物面鏡１によって透過測定用光
路Ｂに沿うように偏向された後、全反射ミラー２によっ
て光路Ｄに沿うように反射され、更に全反射ミラー１３
によって反射されて光路Ｈに沿って導かれて、反射対物
レンズ１４に到達する。全反射ミラー２以降の光路Ｄお
よび反射対物レンズ１４までの光路Ｈは、可視光と赤外
光とで共通の光路となっている。

【００５０】前述の図１５に示す従来の試料測定モード
の場合と同様に、反射対物レンズ１４に到達した赤外光
は、凸面鏡１４ａおよび凹面鏡１４ｂによって反射され
かつ集光されて試料６に到達し、更に試料６を透過した
後、反射対物レンズ１８の凹面鏡１８ｂおよび凸面鏡１
８ａによって反射されて再び光路Ｈに沿うように導か
れ、更に全反射ミラー２３によって反射されて光路Ｊに
沿うように導かれて、シースルースリット２４の領域α
上に結像される。更に、このスリット２４の領域α上の
像は全反射ミラー２５によって光路Ｋに沿うように反射
された後、全反射ミラー３０によって光路Ｌに沿うよう
に反射され、更に反射対物レンズ３２の凸面鏡３２ａお
よび凹面鏡３２ｂによって順に反射集光されて赤外線検
出器３１に導かれ、この赤外線検出器３１の検出素子３
１ａによって検出される。そして、従来と同様に分光器
からの赤外光を試料６に照射することができ、これによ
り特定波長範囲の試料６の赤外吸収スペクトルを得るこ
とができる。

【００５１】（４）反射測定モード 図６に示すように、この反射測定モードでは、放物面鏡
１が赤外光を反射測定用光路Ｃに沿うように選択設定さ
れるとともに、全反射ミラー４,１７,２５がそれぞれ対
応する光路Ｅ,Ｈ,Ｊに挿入される。その場合、全反射ミ
ラー１７は、光路Ｈに沿う光束の片側半分を反射する位
置にセットされる。また、照明用ハーフミラー２１およ
び光路補正板２２がそれぞれ対応する光路Ｈから退避さ
れる。なお、光路に対して挿入、退避制御される他の反
射ミラーおよびビームスプリッタは、挿入位置および退
避位置のいずれに設定されていてもよい。

【００５２】個別の反射測定モードで、赤外光による試
料６の反射測定を行う場合も、透過測定モードの場合と
同様に、まず透過観察モードあるいは落射観察モードに
より、試料６の反射測定を行う分析測定範囲を決定した
後、顕微赤外装置は図６に示す反射測定モードに設定さ
れる。

【００５３】この状態で、図示しない分光器から光路Ａ
に沿って導かれた特定波長の赤外光が、放物面鏡１によ
って反射測定用光路Ｃに沿うように偏向された後、全反
射ミラー４によって光路Ｅに沿うように反射され、更に
全反射ミラー１７によってその光束の半分が反射されて
光路Ｈに沿うように導かれて、反射対物レンズ１８に到
達する。全反射ミラー４以降の光路Ｅおよび反射対物レ
ンズ１８までの光路Ｈは、可視光と赤外光とで共通の光
路となっている。

【００５４】反射対物レンズ１８に到達した赤外光は、
凸面鏡１８ａの片側半分の面および図６において左側の
凹面鏡１８ｂによって反射されかつ集光されて試料６に
到達し、更に試料６の表面によって反射した後、図６に
おいて右側の凹面鏡１８ｂおよび凸面鏡１８ａの他側半
分の面によって反射されて再び光路Ｈに沿うように導か
れて、全反射ミラー２３に到達する。このとき、全反射
ミラー１７は光路Ｈの片側半分（図６において左側半
分）に位置しているので、凸面鏡１８ａの他側半分の面
で反射された赤外光は、何ら支障なく、全反射ミラー２
３に到達する。更に、この赤外光は、全反射ミラー２３
よって反射されて光路Ｊに沿うように導かれ、シースル
ースリット２４の領域α上に結像される。この像は、前
述の透過測定の場合と同様に全反射ミラー２５,３０お
よび反射対物レンズ３２によって反射され、赤外線検出
器３１に導かれ、この赤外線検出器３１の検出素子３１
ａによって検出される。そして、前述と同様に試料６の
赤外吸収スペクトルを得ることができる。

【００５５】（５）落射照明観察／透過測定モード 図７に示すように、この落射照明観察／透過測定モード
では、図５に示す透過測定モードにおいて、全反射ミラ
ー２０が光路Ｆ上に挿入されるとともに、全反射ミラー
２５に代えて、ビームスプリッタ２６が光路Ｊ上に挿入
される。このモードでの他の設定は、図５に示す透過測
定モードと同じである。

【００５６】この状態で、落射照明観察の場合は、照明
光源７からコレクタレンズ８、赤外線カットフィルタ９
および照明用フィールドレンズ１９を透過し、光路Ｆに
沿ってきた可視光は、全反射ミラー２０によって反射さ
れて、光路Ｉに沿うように導かれる。更に、この可視光
はビームスプリッタ２７によって反射されて、光路Ｊに
沿ってビームスプリッタ２６の方へ導かれ、このビーム
スプリッタ２６およびシースルースリット２４を透過す
る。更に、可視光は全反射ミラー２３によって反射され
て、光路Ｈに沿って反射対物レンズ１８に導かれる。ビ
ームスプリッタ２６より反射対物レンズ１８側の光路Ｊ
および反射対物レンズ１８までの光路Ｈは、可視光検出
系、赤外光検出系および可視光照射系における落射照射
系とで共通となっている。

【００５７】以後、図４に示す落射照明観察モードと同
様にして、シースルースリット２４もしくはシースルー
スリット２４の位置に試料６表面の像が結像され、この
像がビームスプリッタ２６,２７を透過して、結像用リ
レーレンズ２９によりＣＣＤカメラ２８に結像されて、
このＣＣＤカメラ２８によって、試料６表面の像が観察
される。

【００５８】一方、透過測定の場合は、まずこの落射照
明観察／透過測定モードにおける落射照明観察により、
前述の分析測定範囲の決定の場合と同様に試料６の分析
測定範囲を決定する。その後、前述の図５に示す個別の
透過測定の場合とまったく同じようにして分光器からの
赤外光が、光路Ａ,Ｂ,Ｄ,Ｈを経て試料６を透過し、光
路Ｊにおけるシースルースリット２４上に結蔵され、更
にシースルースリット２４上の像はビームスプリッタ２
６によって反射されて光路Ｋに沿うように導かれ、図５
の透過測定と同様に赤外線検出器３１に導かれて、この
赤外線検出器３１の検出素子３１ａによって検出され
る。そして、前述と同様に試料６の赤外吸収スペクトル
が得られる。

【００５９】（６）透過照明観察／透過測定モード 図８に示すように、この透過照明観察／透過測定モード
では、全反射ミラー１０が光路Ｆに挿入されるととも
に、ビームスプリッタ３,２６がそれぞれ対応する光路
Ｄ,Ｊに挿入される。このモードでの他の設定は、図３
に示す透過照明観察モードおよび図５に示す透過測定モ
ードと同じである。

【００６０】この状態で、透過照明観察の場合は、図３
に示す個別の透過照明観察モードとまったく同じように
して、照明用光源７からの可視光が試料６を透過してシ
ースルースリット２４上に結像され、この像がＣＣＤカ
メラ２８で結像されて、試料６の透過像が観察される。
その場合、シースルースリット２４上に結像された可視
光は、ビームスプリッタ２６,２７を透過して、ＣＣＤ
カメラ２８の方へ導かれる。

【００６１】一方、透過測定の場合は、まずこの透過照
明観察／透過測定モードにおける透過照明観察により、
前述の分析測定範囲の決定の場合と同様に試料６の分析
測定範囲を決定する。その後、前述の図５に示す個別の
透過測定モードとまったく同じようにして、分光器から
の赤外光が試料６を透過してシースルースリット２４上
に結像され、更にこの像が赤外線検出器３１に導かれ
て、この赤外線検出器３１の検出素子３１ａによって検
出される。そして、前述と同様に分光器からの赤外光の
特定波長を変化させることにより、特定波長範囲の試料
６の赤外吸収スペクトルが得られる。ただし、図５に示
す透過測定の場合は、赤外光が全反射ミラー２,２５に
よって反射されるが、この図８に示す透過測定の場合
は、赤外光がビームスプリッタ３,２６によって反射さ
れるようになる。

【００６２】（７）落射照明観察／反射測定モード 図９に示すように、この落射照明観察／反射測定モード
では、全反射ミラー１０,１５がそれぞれ対応する光路
Ｆ,Ｇに挿入されるとともに、ビームスプリッタ５,２６
がそれぞれ対応する光路Ｅ,Ｊに挿入される。このモー
ドでの他の設定は、図６に示す反射測定モードと同じで
ある。

【００６３】この状態で、落射照明観察の場合は、照明
光源７からコレクタレンズ８および赤外線カットフィル
タ９を透過し、全反射ミラー１０によって光路Ｇに沿う
ように導かれてきた可視光は、全反射ミラー１５によっ
て反射されて、光路Ｅに沿うように導かれる。更に、こ
の可視光は、前述の図６に示す反射測定モードにおける
赤外光の場合と同様にして全反射ミラー１７によってそ
の光束の半分が反射されて光路Ｈに沿うように導かれ
て、反射対物レンズ１８に到達する。反射対物レンズ１
８に到達した可視光は、凸面鏡１８ａの図６で左側半分
の面および図６で左側の凹面鏡１８ｂによって反射され
かつ集光されて試料６に到達し、更に試料６の表面によ
って反射した後、図６で右側の凹面鏡１８ｂおよび凸面
鏡１８ａの図６で右側半分の面によって反射されて再び
光路Ｈに沿うように導かれて、全反射ミラー２３に到達
する。このとき、全反射ミラー１７は光路Ｈの片側半分
（図６で左側半分）に位置しているので、凸面鏡１８ａ
の右側半分の面で反射された可視光は、何ら支障なく、
全反射ミラー２３に到達する。更に、この可視光は、全
反射ミラー２３よって反射されて光路Ｊに沿うように導
かれ、シースルースリット２４上に結像される。以後、
前述の観察の場合と同様にこの像がビームスプリッタ２
６,２７を透過して、ＣＣＤカメラ２８に結像されて、
試料６表面の像が観察される。

【００６４】一方、反射測定の場合は、まずこの落射照
明観察／反射測定モードにおける落射照明観察により、
前述の分析測定範囲の決定の場合と同様に試料６の分析
測定範囲を決定する。その後、前述の図６に示す個別の
反射測定モードとまったく同じようにして、分光器から
の赤外光のうち、半分の光束の赤外光が試料６を反射し
てシースルースリット２４上に結像され、更にこの像が
赤外線検出器３１に導かれて、この赤外線検出器３１の
検出素子３１ａによって検出される。そして、前述と同
様に試料６の赤外吸収スペクトルが得られる。ただし、
図６に示す反射測定の場合は、赤外光が全反射ミラー
４,２５によって反射されるが、この図９に示す反射測
定の場合は、赤外光がビームスプリッタ５,２６によっ
て反射されるようになる。

【００６５】なお、前述の例では、全反射ミラー２,４,
２５とビームスプリッタ３,５,２６とを、それぞれ対応
する光路に選択的に挿入可能に設けているが、本発明
は、全反射ミラー２,４,２５を必ずしも設ける必要はな
く、ビームスプリッタ３,５,２６のみを設けることもで
きる。この場合には、ビームスプリッタ３,５,２６を光
路に固定的に設けるようにすることもできる。

【００６６】このようにして、この例の顕微赤外装置に
よれば、試料観察と試料測定が同時にできるばかりでな
く、３種類の照明光路と２種類の試料観察モードおよび
２種類の試料測定モードを設定することができる。した
がって、試料をより多くのモードで簡単に同時観察測定
することができ、試料の種々のデータを簡単に得ること
ができる。

【００６７】しかも、同時観察測定モードにより、試料
測定領域が試料測定中であっても常時確認できるととも
に、ビームスプリッタ３,５,２６を単に光路上に設ける
だけで、試料測定をより正確にかつ迅速に繰り返し可能
に行うことができる。その場合、この例では全反射ミラ
ー２,４,２５を設けているため、ビームスプリッタ３,
５,２６を移動するようにしているが、全反射ミラー２,
４,２５を設けない場合は、ビームスプリッタ３,５,２
６各モード毎に移動させる必要がない。

【００６８】また、可視光の照射光学系および赤外光の
照射光学のいずれにおいても、落射照射光学系および透
過照射光学系の照明光源７および分光器を共通としてい
るので、構造および制御をともに簡単にできる。

【００６９】更に、可視光の落射照射光学系の光路の一
部と光検出系の光路の一部を共通にしても、ビームスプ
リッタ２６により、このビームスプリッタ２６を移動さ
せることなく、可視光により試料６の落射照射を確実に
行うことができるとともに、試料を反射または透過した
可視光または可視光波長領域外光をそれぞれ確実に検出
できるようになる。

【００７０】更に、落射照射光学系の光路の一部と光検
出系の光路の一部を共通にしても、全反射ミラー１７を
必要時に光路の一側半分に挿入するようにしているの
で、可視光により試料６の落射照射を確実に行うことが
できるとともに、試料６を反射または透過した可視光ま
たは赤外光をそれぞれ確実に検出できるようになる。

【００７１】更に、照明用コレクタレンズ８の後に、赤
外線カットフィルタ９を配置して可視光に混在している
赤外光をカットしているので、同時観察測定モード時に
照射光による赤外分光測定でノイズが発生するのを抑制
することができる。

【００７２】更に、試料６を単に光軸に直交する面内で
移動するだけで、試料６の多点測定が可能となり、しか
もその測定点を確実に定めることができる。しかも、測
定条件が完全に不変となるので、再現性が優れるように
なる。

【００７３】図１０は、本発明の実施の形態の他の例を
部分的に示す光学図である。なお、前述の例の構成要素
と同じ構成要素には、同じ符号を付すことにより、その
詳細な説明は省略する。

【００７４】前述の例の顕微赤外装置では、シースルー
スリット２４の各スリット板２４,２４ｂ,２４ｃ,２４
ｄが光軸に対して直交する面に平行に設けられている
が、図１０に示すように、この例ではシースルースリッ
ト２４の各スリット板が光軸に対して少し傾けて設けら
れている。図１１に詳細に示すように、ＣＣＤカメラ２
８に対向する側のスリット板２４ａ,２４ｂが光軸に直
交する面に傾斜角βで傾斜して配置されているととも
に、スリット板２４ｃ,２４ｄが光軸に直交する面に傾
斜角γで傾斜して配置されている。その場合、各スリッ
ト板の傾斜角β,γは、各スリット板によって反射され
た反射光が図１０に示すように結像用リレーレンズ２９
の枠外に進行する程度の大きさでよいとともに、両傾斜
角β,γは等しく設定されてもよいし、異なるように設
定されてもよい。この例の顕微赤外装置の他の構成は、
前述の例と同じである。

【００７５】このように構成されたこの例の顕微赤外装
置においては、照明光源７からコレクタレンズ８および
赤外線カットフィルタ９を透過してきた可視光が、ビー
ムスプリッタ２７によって反射され、光路Ｊに沿ってシ
ースルースリット２４の方へ導かれて、スリット板２４
ａ,２４ｂによって反射されると、その反射光は光軸に
対して傾斜した大きな矢印方向δ,εに進行して、結像
用リレーレンズ２９の枠外に逃げるようになる。したが
って、可視光の、スリット板２４ａ,２４ｂによる反射
成分が、結像用リレーレンズ２９によってＣＣＤカメラ
２８に結像されることはない。

【００７６】前述の図２に示すような、スリット板２４
ａ,２４ｂが光軸に対して直交して設けられている場合
は、照明光源７からの可視光は、図１２に示すようにス
リット板２４ａ,２４ｂによって反射されると、その反
射光は光軸に沿った矢印方向ζ,ηに進行して、結像用
リレーレンズ２９の枠内に進行するようになる。したが
って、可視光の、スリット板２４ａ,２４ｂによる反射
成分が、結像用リレーレンズ２９によってＣＣＤカメラ
２８に結像されてしまう。このため、結像用リレーレン
ズ２９によってＣＣＤカメラ２８に結像される試料６の
像のうち、シースルースリット２４の領域αに結像され
る部分は、正常に観察することができるが、スリット板
２４ａ,２４ｂ上に結像する部分は、この反射成分の像
が重畳されてしまうので、グレア（まぶしさ）が生じ、
正常な像を観察し難くなる。

【００７７】これに対して、図１０に示す例のようにス
リット板２４ａ,２４ｂを光軸に対して傾けて、スリッ
ト板２４ａ,２４ｂの反射成分を結像用リレーレンズ２
９によってＣＣＤカメラ２８に結像させないようにする
ことにより、前述のグレアが防止されて、クリアな像が
得られるようになる。なお、傾けたスリット板２４ａ,
２４ｂは光軸に対し直交する垂直面内にスライドさせる
ので、スリット本来の機能は失われることはない。

【００７８】なお、前述の例では、放物面鏡１、全反射
ミラー１０,１５,１７、およびビームスプリッタ３,５,
２６をすべて設けるようにしているが、本発明はこれら
をすべてを必ずしも設ける必要はなく、必要に応じてこ
れらのいくつかを適宜選択組み合わせて顕微赤外装置を
形成することもできる。

【００７９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１の発明の顕微赤外装置によれば、試料観察と試料測定
と同時に観察できるばかりでなく、より多数の種類の照
明光路とより多数の試料観察モードおよび試料測定モー
ドを設定することができる。したがって、試料をより多
くのモードで簡単に同時観察測定することができ、試料
の種々のデータを簡単に得ることができる。

【００８０】しかも、同時観察測定モードにより、試料
測定領域が試料測定中であっても常時確認できるととも
に、第１ないし第３光方向制御板を各モード毎に移動さ
せる必要がないので、試料測定をより正確にかつ迅速に
繰り返し可能に行うことができる。

【００８１】また、請求項２の発明によれば、第１およ
び第２照射光学系のいずれにおいても、落射照射光学系
および透過照射光学系の照明用光源を共通としているの
で、構造および制御をともに簡単にできる。

【００８２】また、請求項３の発明によれば、落射照射
光学系の光路の一部と光検出系の光路の一部を共通にし
ても、第３光方向制御板により、この第３光方向制御板
を移動させることなく、可視光により試料の落射照射を
確実に行うことができるとともに、試料を反射または透
過した可視光または可視光波長領域外光をそれぞれ確実
に検出できるようになる。

【００８３】更に、請求項４の発明によれば、落射照射
光学系の光路の一部と光検出系の光路の一部を共通にし
ても、第４光方向制御板を必要時に光路の一側半分に挿
入するようにしているので、可視光により試料の落射照
射を確実に行うことができるとともに、試料を反射また
は透過した可視光または可視光波長領域外光をそれぞれ
確実に検出できるようになる。

【００８４】更に、請求項５の発明によれば、第１照射
光学系に、可視光波長領域外光をカットする可視光波長
領域外光カットフィルタを設けているので、同時観察測
定モード時に、照射光による赤外分光測定でノイズの発
生を抑制できる。

【００８５】更に、請求項６の発明によれば、スリット
を構成するスリット板を光軸に直交する面に対して傾斜
して設けているので第１検出器における、反射光による
グレア（まぶしさ）を防止でき、正常な像を確実に観察
できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる顕微赤外装置の実施の形態の
一例を示す光学図である。

【図２】 図１に示す例に用いられているシースルース
リットを示し、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその平面
図、（ｃ）はその右側面図である。

【図３】 図１に示す例の透過照明観察モードを説明す
る図である。

【図４】 図１に示す例の落射照明観察モードを説明す
る図である。

【図５】 図１に示す例の透過測定モードを説明する図
である。

【図６】 図１に示す例の反射測定モードを説明する図
である。

【図７】 図１に示す例の落射照明観察／透過測定モー
ドを説明する図である。

【図８】 図１に示す例の透過照明観察／透過測定モー
ドを説明する図である。

【図９】 図１に示す例の落射照明観察／反射測定モー
ドを説明する図である。

【図１０】本発明の実施の形態の他の例を部分的に示す
光学図である。

【図１１】図１０に示す例に用いられているシースルー
スリットを示し、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその平
面図、（ｃ）はその右側面図である。

【図１２】シースルースリットを構成するスリット板を
光軸に直交する面に平行に設けた場合を説明する図であ
る。

【図１３】従来の顕微赤外装置の一例を示す光学図であ
る。

【図１４】図１３に示す従来例の試料観察モードを説明
する図である。

【図１５】図１３に示す従来例の試料測定モードを説明
する図である。

【符号の説明】

１…放物面鏡、２,４,１０,１１,１３,１５,１７,２０,
２３,２５,３０…全反射ミラー、３,５,２６…ビームス
プリッタ、６…試料、７…照明光源、８…コレクタレン
ズ、９…赤外線カットフィルタ、１２,１６,１９…照明
用フィールドレンズ、１４,１８,３２…反射対物レン
ズ、１４ａ,１８ａ,３２ａ…凸面鏡、１４ｂ,１８ｂ,３
２ｂ…凹面鏡、２１,２７…照明用ハーフミラー、２２
…光路補正板、２４…シースルースリット、２４ａ,２
４ｂ,２４ｃ,２４ｄ…スリット板、２８…ＣＣＤカメ
ラ、２９…結像用リレーレンズ、３１…赤外線検出器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 落射照射光学系と透過照射光学系とから
   なり、試料に可視光を照射する第１照射光学系と、 前記可視光が前記試料を透過した可視光の透過光および
   前記可視光が前記試料で反射した可視光の反射光の少な
   くとも１つを検出する第１検出器と、 前記可視光の透過光および前記可視光の反射光の少なく
   とも１つを前記第１検出器に導く第１検出光学系と、 落射照射光学系と透過照射光学系とからなり、試料に、
   可視光以外の波長領域の可視光波長領域外光を照射する
   とともに、光路の一部が前記第１照射光学系の光路の一
   部と共通にされている第２照射光学系と、 前記可視光波長領域外光が前記試料を透過した可視光波
   長領域外の透過光および前記可視光波長領域外光が前記
   試料で反射した可視光波長領域外の反射光の少なくとも
   １つを検出する第２検出器と、 前記可視光波長領域外光の透過光および前記可視光波長
   領域外光の反射光の少なくとも１つを前記第２検出器に
   導くとともに、光路の一部が前記第１検出光学系の光路
   の一部と共通にされている第２検出光学系と、 前記第１検出光学系および前記第２検出光学系の両光路
   の共通部に設けられ、前記可視光波長領域外光を遮断し
   かつ前記可視光を透過する材料からなるとともに前記可
   視光波長領域外光が透過可能な領域を有し、前記第２検
   出器に向かう前記可視光波長領域外光を制限するスリッ
   トと、 前記第１照射光学系の落射照射光学系および前記第２照
   射光学系の落射照射光学系の両光路の共通部に設けら
   れ、前記可視光波長領域外光を反射して前記試料方向に
   導き、かつ前記可視光を透過して前記試料方向に導く第
   １光方向制御板と、 前記第１照射光学系の透過照射光学系および前記第２照
   射光学系の透過照射光学系の両光路の共通部に設けら
   れ、前記可視光波長領域外光を反射して前記試料方向に
   導き、かつ前記可視光を透過して前記試料方向に導く第
   ２光方向制御板と、 前記第１検出光学系および前記第２検出光学系の両光路
   の共通部に設けられ、前記可視光波長領域外光を反射し
   て前記第２検出器方向に導き、かつ前記可視光を透過し
   て前記第１検出器方向に導く第３光方向制御板とを備え
   ている特徴とする顕微赤外装置。
2. 【請求項２】 前記可視光を発する第１光源と、前記可
   視光波長領域外光を発する第２光源と、前記第１光源か
   らの可視光を、前記第１照射光学系の前記落射照射光学
   系および前記透過照射光学系のいずれか一方に選択的に
   導くように設けられた可視光方向制御板と、 前記第２光源からの可視光波長領域外光を、前記第２照
   射光学系の前記落射照射光学系および前記透過照射光学
   系のいずれか一方に選択的に導くように設けられた可視
   光波長領域外光方向制御板とを備えている特徴とする請
   求項１記載の顕微赤外装置。
3. 【請求項３】 前記第１照射光学系の落射照射光学系の
   光路の一部と、前記第１および第２検出光学系の光路の
   共通部の一部とが共通にされた照射検出共通部が設けら
   れており、この照射検出共通部に、前記第３光方向制御
   板が設けられていることを特徴とする請求項１または２
   記載の顕微赤外装置。
4. 【請求項４】 前記第１および第２照射光学系における
   両落射照射光学系の共通部の光路の一部と、前記第１お
   よび第２検出光学系の光路の共通部の一部とが共通にさ
   れた照射検出共通部が設けられており、この照射検出共
   通部に、第４光方向制御板が照射検出共通部の光路に対
   して挿入および退避可能に設けられているとともに、こ
   の第４光方向制御板はその照射検出共通部の光路への挿
   入時に、この照射検出共通部の光路の一側半分に位置し
   て前記第１および第２光源からの可視光の光束の半分を
   試料照射方向に反射させるとともに、前記試料によって
   反射された反射光が照射検出共通部の光路の、前記第４
   光方向制御板のない他方の他側半分を透過させることを
   特徴とする請求項１ないし３のいずれか１記載の顕微赤
   外装置。
5. 【請求項５】前記第１照射光学系に可視光に混在してい
   る可視光波長領域外光をカットする可視光波長領域外光
   カットフィルタが設けられている特徴とする請求項１な
   いし４のいずれか１記載の顕微赤外装置。
6. 【請求項６】前記スリットは複数のスリット板から構成
   されているとともに、前記可視光波長領域外光が透過可
   能な領域はこれら複数のスリット板で囲むようにかつ大
   きさが調節可能に形成されており、更に前記スリット板
   が、光軸に直交する面に対して傾斜して設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１記載の
   顕微赤外装置。