JPH11305140A - 共焦点顕微鏡 - Google Patents
共焦点顕微鏡Info
- Publication number
- JPH11305140A JPH11305140A JP10890098A JP10890098A JPH11305140A JP H11305140 A JPH11305140 A JP H11305140A JP 10890098 A JP10890098 A JP 10890098A JP 10890098 A JP10890098 A JP 10890098A JP H11305140 A JPH11305140 A JP H11305140A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- stage
- light
- confocal
- θxz
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 試料表面が金属光沢の急斜面であっても試料
表面を検出することが可能な共焦点顕微鏡を実現する。 【解決手段】 複数の開孔を有する円板を回転させ前記
開孔を通過した光を集光して試料を走査することにより
共焦点画像を得る共焦点顕微鏡において、光源と、対物
レンズと、共焦点画像を撮影する撮影装置と、対物レン
ズを介して光源の出力光で試料を走査すると共に試料か
らの戻り光を撮影装置に出力する共焦点光スキャナと、
試料の位置を移動させるＸＹＺステージと、試料を回転
させるθxzステージと、撮影装置で撮影した共焦点画像
を取り込むと共にＸＹＺステージの位置制御を行いθxz
ステージを制御して前記試料表面を集光される光軸に向
ける制御装置とを設ける。
表面を検出することが可能な共焦点顕微鏡を実現する。 【解決手段】 複数の開孔を有する円板を回転させ前記
開孔を通過した光を集光して試料を走査することにより
共焦点画像を得る共焦点顕微鏡において、光源と、対物
レンズと、共焦点画像を撮影する撮影装置と、対物レン
ズを介して光源の出力光で試料を走査すると共に試料か
らの戻り光を撮影装置に出力する共焦点光スキャナと、
試料の位置を移動させるＸＹＺステージと、試料を回転
させるθxzステージと、撮影装置で撮影した共焦点画像
を取り込むと共にＸＹＺステージの位置制御を行いθxz
ステージを制御して前記試料表面を集光される光軸に向
ける制御装置とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、共焦点顕微鏡に関
し、特に被測定対象である試料表面が金属光沢の傾斜面
を有する場合であっても試料表面を検出することが可能
な共焦点顕微鏡に関する。
し、特に被測定対象である試料表面が金属光沢の傾斜面
を有する場合であっても試料表面を検出することが可能
な共焦点顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の共焦点顕微鏡は複数の開孔を有す
る円板を回転させ開孔を通過した光を集光して試料を走
査することにより試料のスライス画像である共焦点画像
を得ると共に、光軸方向に順次走査して複数のスライス
画像を得てこれらのスライス画像を再構築することによ
り３次元立体像を得るものである。
る円板を回転させ開孔を通過した光を集光して試料を走
査することにより試料のスライス画像である共焦点画像
を得ると共に、光軸方向に順次走査して複数のスライス
画像を得てこれらのスライス画像を再構築することによ
り３次元立体像を得るものである。
【０００３】図８はこのような従来の共焦点顕微鏡の一
例を示す構成ブロック図であり、図８において１は光
源、２は複数の開孔を有する円板を回転させ開孔を通過
した光を集光して試料を走査する共焦点光スキャナ、３
は対物レンズ、４は試料、５はＸＹＺステージ、６はＣ
ＣＤカメラ等の撮影装置、７は制御回路、８は記憶回
路、９は表示手段である。
例を示す構成ブロック図であり、図８において１は光
源、２は複数の開孔を有する円板を回転させ開孔を通過
した光を集光して試料を走査する共焦点光スキャナ、３
は対物レンズ、４は試料、５はＸＹＺステージ、６はＣ
ＣＤカメラ等の撮影装置、７は制御回路、８は記憶回
路、９は表示手段である。
【０００４】光源１の出力光は共焦点光スキャナ２に入
射され、共焦点光スキャナ２を構成する円板の複数の開
孔を通過した光は対物レンズ３を介してＸＹＺステージ
５上に配置された試料４に集光される。
射され、共焦点光スキャナ２を構成する円板の複数の開
孔を通過した光は対物レンズ３を介してＸＹＺステージ
５上に配置された試料４に集光される。
【０００５】試料４からの反射光や蛍光等の戻り光は再
び対物レンズ３を介して共焦点光スキャナ２に入射され
前記開孔と同一の開孔を通過した後、撮影装置６に入射
される。また、撮影装置６からの出力は制御回路７に接
続され、制御回路７の入出力は記憶回路８に接続され、
制御回路７からの制御信号はＸＹＺステージ５及び表示
手段９に接続される。
び対物レンズ３を介して共焦点光スキャナ２に入射され
前記開孔と同一の開孔を通過した後、撮影装置６に入射
される。また、撮影装置６からの出力は制御回路７に接
続され、制御回路７の入出力は記憶回路８に接続され、
制御回路７からの制御信号はＸＹＺステージ５及び表示
手段９に接続される。
【０００６】ここで、図８に示す従来例の動作を図９を
用いて説明する。図９は３次元立体像の再構築を説明す
る説明図である。試料４に集光される入射光と試料４か
らの戻り光は同一の開孔を通過するので撮影装置６で得
られる画像は試料４の焦点位置におけるスライス画像と
なる。
用いて説明する。図９は３次元立体像の再構築を説明す
る説明図である。試料４に集光される入射光と試料４か
らの戻り光は同一の開孔を通過するので撮影装置６で得
られる画像は試料４の焦点位置におけるスライス画像と
なる。
【０００７】例えば、図９中"ＳＰ０１"に示すような球
状の試料を考えた場合、制御回路７によりＸＹＺステー
ジ５を制御して入射光の光軸方向である"Ｚ軸方向"に試
料を走査すれば焦点位置が"Ｚ軸方向"に移動するので図
９中"ＳＳ０１"及び"ＳＳ０２"及び"ＳＳ０３"に示すよ
うな面のスライス画像を得ることができる。
状の試料を考えた場合、制御回路７によりＸＹＺステー
ジ５を制御して入射光の光軸方向である"Ｚ軸方向"に試
料を走査すれば焦点位置が"Ｚ軸方向"に移動するので図
９中"ＳＳ０１"及び"ＳＳ０２"及び"ＳＳ０３"に示すよ
うな面のスライス画像を得ることができる。
【０００８】制御回路７はこれらのスライス画像を順次
記憶回路８に取り込み、取り込み終了後にこれらのスラ
イス画像を用いて再構築することにより図９中"ＴＤ０
１"に示すような試料の３次元立体像を得ることが可能
になる。
記憶回路８に取り込み、取り込み終了後にこれらのスラ
イス画像を用いて再構築することにより図９中"ＴＤ０
１"に示すような試料の３次元立体像を得ることが可能
になる。
【０００９】また、半導体等の表面を有する試料の場合
には撮影装置６で得られた光量が最大になる焦点位置が
試料の表面位置となる。すなわち、撮影装置６の任意の
画素に着目すると共に"Ｚ軸方向"に走査して検出された
光量の最大値を求めることにより前記任意の画素におけ
る試料表面の位置を得ることができる。
には撮影装置６で得られた光量が最大になる焦点位置が
試料の表面位置となる。すなわち、撮影装置６の任意の
画素に着目すると共に"Ｚ軸方向"に走査して検出された
光量の最大値を求めることにより前記任意の画素におけ
る試料表面の位置を得ることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、試料表面が金
属光沢で急斜面である場合にはその試料表面での戻り光
は対物レンズ３には戻らず焦点位置で光量が最大になる
とは限らない。すなわち、スライス画像から試料表面を
検出できないことになる。また、このような状態で光量
のピークサーチを行うとノイズを検出することになりス
ライス画像の画質も劣化してしまうと言った課題があっ
た。従って本発明が解決しようとする課題は、試料表面
が金属光沢の急斜面であっても試料表面を検出すること
が可能な共焦点顕微鏡を実現することにある。
属光沢で急斜面である場合にはその試料表面での戻り光
は対物レンズ３には戻らず焦点位置で光量が最大になる
とは限らない。すなわち、スライス画像から試料表面を
検出できないことになる。また、このような状態で光量
のピークサーチを行うとノイズを検出することになりス
ライス画像の画質も劣化してしまうと言った課題があっ
た。従って本発明が解決しようとする課題は、試料表面
が金属光沢の急斜面であっても試料表面を検出すること
が可能な共焦点顕微鏡を実現することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために、本発明のうち請求項１記載の発明は、複数の
開孔を有する円板を回転させ前記開孔を通過した光を集
光して試料を走査することにより共焦点画像を得る共焦
点顕微鏡において、光源と、対物レンズと、共焦点画像
を撮影する撮影装置と、前記対物レンズを介して前記光
源の出力光で前記試料を走査すると共に前記試料からの
戻り光を前記撮影装置に出力する共焦点光スキャナと、
前記試料の位置を移動させるＸＹＺステージと、前記試
料を回転させるθxzステージと、前記撮影装置で撮影し
た共焦点画像を取り込むと共に前記ＸＹＺステージの位
置制御を行い前記θxzステージを制御して前記試料表面
を集光される光軸に向ける制御装置とを備えたことによ
り、試料表面が金属光沢の急斜面であっても試料表面を
検出することが可能になる。
るために、本発明のうち請求項１記載の発明は、複数の
開孔を有する円板を回転させ前記開孔を通過した光を集
光して試料を走査することにより共焦点画像を得る共焦
点顕微鏡において、光源と、対物レンズと、共焦点画像
を撮影する撮影装置と、前記対物レンズを介して前記光
源の出力光で前記試料を走査すると共に前記試料からの
戻り光を前記撮影装置に出力する共焦点光スキャナと、
前記試料の位置を移動させるＸＹＺステージと、前記試
料を回転させるθxzステージと、前記撮影装置で撮影し
た共焦点画像を取り込むと共に前記ＸＹＺステージの位
置制御を行い前記θxzステージを制御して前記試料表面
を集光される光軸に向ける制御装置とを備えたことによ
り、試料表面が金属光沢の急斜面であっても試料表面を
検出することが可能になる。
【００１２】請求項２記載の発明は、複数の開孔を有す
る円板を回転させ前記開孔を通過した光を集光して試料
を走査することにより共焦点画像を得る共焦点顕微鏡に
おいて、光源と、高開口数の対物レンズと、共焦点画像
を撮影する撮影装置と、前記対物レンズを介して前記光
源の出力光で前記試料を走査すると共に前記試料からの
戻り光を前記撮影装置に出力する共焦点光スキャナと、
前記試料の位置を移動させるＸＹＺステージと、前記撮
影装置で撮影した共焦点画像を取り込むと共に前記ＸＹ
Ｚステージの位置制御を行う制御装置とを備えたことに
より、試料表面からの戻り光が入射され易くなるので試
料表面が急斜面であっても試料表面を検出することが可
能になる。
る円板を回転させ前記開孔を通過した光を集光して試料
を走査することにより共焦点画像を得る共焦点顕微鏡に
おいて、光源と、高開口数の対物レンズと、共焦点画像
を撮影する撮影装置と、前記対物レンズを介して前記光
源の出力光で前記試料を走査すると共に前記試料からの
戻り光を前記撮影装置に出力する共焦点光スキャナと、
前記試料の位置を移動させるＸＹＺステージと、前記撮
影装置で撮影した共焦点画像を取り込むと共に前記ＸＹ
Ｚステージの位置制御を行う制御装置とを備えたことに
より、試料表面からの戻り光が入射され易くなるので試
料表面が急斜面であっても試料表面を検出することが可
能になる。
【００１３】請求項３記載の発明は、複数の開孔を有す
る円板を回転させ前記開孔を通過した光を集光して試料
を走査することにより共焦点画像を得る共焦点顕微鏡に
おいて、光源と、高開口数の対物レンズと、共焦点画像
を撮影する撮影装置と、前記対物レンズを介して前記光
源の出力光で前記試料を走査すると共に前記試料からの
戻り光を前記撮影装置に出力する共焦点光スキャナと、
前記試料の位置を移動させるＸＹＺステージと、前記試
料を回転させるθxzステージと、前記撮影装置で撮影し
た共焦点画像を取り込むと共に前記ＸＹＺステージの位
置制御を行い前記θxzステージを制御して前記試料表面
を集光される光軸に向ける制御装置とを備えたことによ
り、θxzステージを制御してθx 方向及びθz 方向に適
宜回転させて任意の測定点からの戻り光の光量が最大に
なるような位置が求め易くなる。
る円板を回転させ前記開孔を通過した光を集光して試料
を走査することにより共焦点画像を得る共焦点顕微鏡に
おいて、光源と、高開口数の対物レンズと、共焦点画像
を撮影する撮影装置と、前記対物レンズを介して前記光
源の出力光で前記試料を走査すると共に前記試料からの
戻り光を前記撮影装置に出力する共焦点光スキャナと、
前記試料の位置を移動させるＸＹＺステージと、前記試
料を回転させるθxzステージと、前記撮影装置で撮影し
た共焦点画像を取り込むと共に前記ＸＹＺステージの位
置制御を行い前記θxzステージを制御して前記試料表面
を集光される光軸に向ける制御装置とを備えたことによ
り、θxzステージを制御してθx 方向及びθz 方向に適
宜回転させて任意の測定点からの戻り光の光量が最大に
なるような位置が求め易くなる。
【００１４】請求項４記載の発明は、請求項１及び請求
項３記載の発明である共焦点顕微鏡において、前記制御
装置が、前記θxzステージを制御して前記θxzステージ
のステージ面に対して平行な軸を中心に±９０度回転さ
せ走査し、前記走査によりピーク値が検出されない場合
は、前記θxzステージを制御してステージ面に対して垂
直な軸を中心に９０度回転させ、前記θxzステージを制
御して前記ステージ面に対して平行な軸を中心に±９０
度回転させ走査して前記ピーク値を得ると共に、前記θ
xzステージを制御して前記ステージ面に対して平行な軸
を中心に回転させ前記ピーク値が得られた位置に制御す
ることにより、試料からの戻り光の光量が最大になる位
置に制御することが可能になる。
項３記載の発明である共焦点顕微鏡において、前記制御
装置が、前記θxzステージを制御して前記θxzステージ
のステージ面に対して平行な軸を中心に±９０度回転さ
せ走査し、前記走査によりピーク値が検出されない場合
は、前記θxzステージを制御してステージ面に対して垂
直な軸を中心に９０度回転させ、前記θxzステージを制
御して前記ステージ面に対して平行な軸を中心に±９０
度回転させ走査して前記ピーク値を得ると共に、前記θ
xzステージを制御して前記ステージ面に対して平行な軸
を中心に回転させ前記ピーク値が得られた位置に制御す
ることにより、試料からの戻り光の光量が最大になる位
置に制御することが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面を用いて詳細に
説明する。図１は本発明に係る共焦点顕微鏡の一実施例
を示す構成ブロック図である。図１において２及び５は
図８と同一符号を付してあり、１ａはレーザ光源等の光
源、１０は光ファイバ、１１，１２，１５及び１６はレ
ンズ、１３は試料、１４はθxzステージ、１７はＣＣＤ
カメラ等の撮影装置、１８は記憶回路及び表示手段等を
含む制御装置である。
説明する。図１は本発明に係る共焦点顕微鏡の一実施例
を示す構成ブロック図である。図１において２及び５は
図８と同一符号を付してあり、１ａはレーザ光源等の光
源、１０は光ファイバ、１１，１２，１５及び１６はレ
ンズ、１３は試料、１４はθxzステージ、１７はＣＣＤ
カメラ等の撮影装置、１８は記憶回路及び表示手段等を
含む制御装置である。
【００１６】光源１ａの出力光は光ファイバ１０を介し
て共焦点光スキャナ２に入射され、共焦点光スキャナ２
を構成する円板の複数の開孔を通過した光はレンズ１１
及び１２を介してθxzステージ１４上に配置された試料
１３に集光される。また、θxzステージ１４はＸＹＺス
テージ５上に配置される。
て共焦点光スキャナ２に入射され、共焦点光スキャナ２
を構成する円板の複数の開孔を通過した光はレンズ１１
及び１２を介してθxzステージ１４上に配置された試料
１３に集光される。また、θxzステージ１４はＸＹＺス
テージ５上に配置される。
【００１７】試料１３からの反射光や蛍光等の戻り光は
再びレンズ１２及び１１を介して共焦点光スキャナ２に
入射され前記開孔と同一の開孔を通過した後、レンズ１
５及び１６を介して撮影装置１７に入射される。また、
撮影装置１７からの出力は制御装置１８に接続され、制
御装置１８からの制御信号はＸＹＺステージ５及びθxz
ステージ１４に接続される。
再びレンズ１２及び１１を介して共焦点光スキャナ２に
入射され前記開孔と同一の開孔を通過した後、レンズ１
５及び１６を介して撮影装置１７に入射される。また、
撮影装置１７からの出力は制御装置１８に接続され、制
御装置１８からの制御信号はＸＹＺステージ５及びθxz
ステージ１４に接続される。
【００１８】ここで、図１に示す実施例の動作を説明す
る。但し、スライス画像を得る動作や３次元立体像を再
構築する動作は従来例と同様であるので説明は省略す
る。レンズ１１及び対物レンズであるレンズ１２として
低倍率で開口数（ＮＡ）が"０．３６〜０．４２"の
高ＮＡレンズを用いることにより、試料表面が金属光沢
でその面が光軸方向に対して急斜面であっても一定範囲
までの戻り光が入射されるので試料１３の広い範囲の表
面を検出することができる。
る。但し、スライス画像を得る動作や３次元立体像を再
構築する動作は従来例と同様であるので説明は省略す
る。レンズ１１及び対物レンズであるレンズ１２として
低倍率で開口数（ＮＡ）が"０．３６〜０．４２"の
高ＮＡレンズを用いることにより、試料表面が金属光沢
でその面が光軸方向に対して急斜面であっても一定範囲
までの戻り光が入射されるので試料１３の広い範囲の表
面を検出することができる。
【００１９】この結果、対物レンズとして高ＮＡレンズ
を用いることにより、試料表面からの戻り光が入射され
易くなるので試料表面が急斜面であっても試料表面を検
出することが可能になる。
を用いることにより、試料表面からの戻り光が入射され
易くなるので試料表面が急斜面であっても試料表面を検
出することが可能になる。
【００２０】また、高ＮＡレンズでは捕捉できない急斜
面の場合にはθxzステージを操作して試料１３からの戻
り光の光量を調整することにより、試料１３の表面の検
出が可能になる。
面の場合にはθxzステージを操作して試料１３からの戻
り光の光量を調整することにより、試料１３の表面の検
出が可能になる。
【００２１】この場合の動作を図２及び図３を用いて説
明する。図２はθxzステージ１４の詳細を示す断面図、
図３は傾斜面を有する試料面を光軸方向に向ける場合の
θxzステージ１４の動作を示す説明図である。
明する。図２はθxzステージ１４の詳細を示す断面図、
図３は傾斜面を有する試料面を光軸方向に向ける場合の
θxzステージ１４の動作を示す説明図である。
【００２２】図２に示すθxzステージ１４は制御装置１
８からの制御により図２中"ＲＰ０１"に示す"Ｘ軸"に平
行、言い換えれば、θxzステージ１４のステージ面に対
して平行な軸である"θx 方向"の回転中心軸を中心に回
転し、また、図２中"ＲＰ０２"に示すθxzステージ１４
のステージ面に対して垂直な軸である"θz 方向"の回転
中心軸を中心に回転する。
８からの制御により図２中"ＲＰ０１"に示す"Ｘ軸"に平
行、言い換えれば、θxzステージ１４のステージ面に対
して平行な軸である"θx 方向"の回転中心軸を中心に回
転し、また、図２中"ＲＰ０２"に示すθxzステージ１４
のステージ面に対して垂直な軸である"θz 方向"の回転
中心軸を中心に回転する。
【００２３】例えば、説明の簡単のために図３中"ＳＬ
０１"に示すような傾斜角"Θ"である傾斜面を有す
る試料"ＳＰ０１"に関してθxzステージの動作を説明す
る。図３（Ａ）は"Ｙ軸方向"から、図３（Ｂ）は"Ｘ軸
方向"から試料及びθxzステージ１４をそれぞれ見た平
面図である。
０１"に示すような傾斜角"Θ"である傾斜面を有す
る試料"ＳＰ０１"に関してθxzステージの動作を説明す
る。図３（Ａ）は"Ｙ軸方向"から、図３（Ｂ）は"Ｘ軸
方向"から試料及びθxzステージ１４をそれぞれ見た平
面図である。
【００２４】図３から分かるように光軸方向である"Ｚ
軸方向"に対して図３中"ＳＬ０１"に示す傾斜面は
垂直平面ではないので図３中"ＳＰ０１"に示す試料から
の反射光等の戻り光はレンズ１２に入射されない。従っ
て、図３中"ＭＰ０１"に示す任意の測定点では"Ｚ軸方
向"に走査しても表面を示す光量のピークが得られない
ことになる。
軸方向"に対して図３中"ＳＬ０１"に示す傾斜面は
垂直平面ではないので図３中"ＳＰ０１"に示す試料から
の反射光等の戻り光はレンズ１２に入射されない。従っ
て、図３中"ＭＰ０１"に示す任意の測定点では"Ｚ軸方
向"に走査しても表面を示す光量のピークが得られない
ことになる。
【００２５】この場合、制御装置１８はＸＹＺステージ
５を制御して図３中"ＭＰ０１"に示す任意の測定点
の（ｘ、ｙ）座標を"θx 方向"の回転中心軸と"θz 方
向"の回転中心軸との交点を通過し"Ｚ軸方向"に平行な
直線上に移動させる。前記交点ではθxzステージ１４の
回転角度に関わりなく"Ｚ軸方向"に対して一定の位
置となる。
５を制御して図３中"ＭＰ０１"に示す任意の測定点
の（ｘ、ｙ）座標を"θx 方向"の回転中心軸と"θz 方
向"の回転中心軸との交点を通過し"Ｚ軸方向"に平行な
直線上に移動させる。前記交点ではθxzステージ１４の
回転角度に関わりなく"Ｚ軸方向"に対して一定の位
置となる。
【００２６】図３に示す状態で制御装置１８はθxzステ
ージ１４を制御して"θx 方向"及び"θz 方向"に適
宜回転させて図３中"ＭＰ０１"に示す任意の測定点から
の戻り光の光量が最大になるような位置を求める。
ージ１４を制御して"θx 方向"及び"θz 方向"に適
宜回転させて図３中"ＭＰ０１"に示す任意の測定点から
の戻り光の光量が最大になるような位置を求める。
【００２７】例えば、図３（Ｃ）に示すような位置関係
になれば図３中"ＳＰ０１"からの戻り光は最大になる。
さらに、この状態で"Ｚ軸方向"に走査して戻り光の光量
が最大になる位置を求めることにより、図３中"ＭＰ０
１"に示す任意の測定点の表面を得ることができる。
になれば図３中"ＳＰ０１"からの戻り光は最大になる。
さらに、この状態で"Ｚ軸方向"に走査して戻り光の光量
が最大になる位置を求めることにより、図３中"ＭＰ０
１"に示す任意の測定点の表面を得ることができる。
【００２８】ここで、例えば、θxzステージ１４の制御
方法の一例を図４、図５、図６及び図７を用いて説明す
る。図４はθxzステージの制御方法を示すフロー図であ
る。図５〜図７は傾斜面を有する試料面を光軸方向に向
ける場合のθxzステージ１４の動作を示す説明図であ
る。図５〜図７において図２と同一符号を付してある。
方法の一例を図４、図５、図６及び図７を用いて説明す
る。図４はθxzステージの制御方法を示すフロー図であ
る。図５〜図７は傾斜面を有する試料面を光軸方向に向
ける場合のθxzステージ１４の動作を示す説明図であ
る。図５〜図７において図２と同一符号を付してある。
【００２９】図４中"Ｓ００１"において制御装置１８は
θxzステージ１４を制御して"θx 方向"に"±９０度"回
転させ走査する。図４中"Ｓ００２"において制御装置１
８は前記走査によりピーク値が検出された場合は図４
中"Ｓ００５"の処理にジャンプする。
θxzステージ１４を制御して"θx 方向"に"±９０度"回
転させ走査する。図４中"Ｓ００２"において制御装置１
８は前記走査によりピーク値が検出された場合は図４
中"Ｓ００５"の処理にジャンプする。
【００３０】また、図４中"Ｓ００２"において制御装置
１８は前記走査によりピーク値が検出されない場合は図
４中"Ｓ００３"においてθxzステージ１４を制御して"
θz 方向"に"９０度"回転させる。
１８は前記走査によりピーク値が検出されない場合は図
４中"Ｓ００３"においてθxzステージ１４を制御して"
θz 方向"に"９０度"回転させる。
【００３１】例えば、図５に示す位置関係では"θx 方
向"に"±９０度"走査してもピーク値は得られないの
で、図５に示す状態からθxzステージ１４を制御して"
θz 方向"に"Ｚ軸方向"から見て反時計回りに"９０度"
回転させることにより図６に示す状態に変化する。
向"に"±９０度"走査してもピーク値は得られないの
で、図５に示す状態からθxzステージ１４を制御して"
θz 方向"に"Ｚ軸方向"から見て反時計回りに"９０度"
回転させることにより図６に示す状態に変化する。
【００３２】さらに、図４中"Ｓ００４"において制御装
置１８はθxzステージ１４を制御して"θx 方向"に"±
９０度"回転させ走査してピーク値を得る。そして、図
４中"Ｓ００５"において制御装置１８は"θx方向"に回
転させピーク値が得られた位置に制御する。
置１８はθxzステージ１４を制御して"θx 方向"に"±
９０度"回転させ走査してピーク値を得る。そして、図
４中"Ｓ００５"において制御装置１８は"θx方向"に回
転させピーク値が得られた位置に制御する。
【００３３】例えば、図６に示す位置関係では"θx 方
向"に"Θ"回転させれば図７に示す状態になるので図３
（Ｃ）と同一の位置関係となり、図７中"ＳＰ０１"
に示す試料からの戻り光の光量が最大になる位置に制御
することが可能になる。
向"に"Θ"回転させれば図７に示す状態になるので図３
（Ｃ）と同一の位置関係となり、図７中"ＳＰ０１"
に示す試料からの戻り光の光量が最大になる位置に制御
することが可能になる。
【００３４】この結果、θxzステージ１４を制御して試
料表面を光軸方向に向けることにより、試料表面が金属
光沢の急斜面であっても試料表面を検出することが可能
になる。
料表面を光軸方向に向けることにより、試料表面が金属
光沢の急斜面であっても試料表面を検出することが可能
になる。
【００３５】なお、光ファイバ１０に関しては光源１ａ
の出力光を直接共焦点光スキャナ２に入射すれば必ずし
も必要なものではない。また、レンズ１１，１２，１５
及び１６等の光学系も対物レンズであるレンズ１２以外
は必須な構成要素ではない。
の出力光を直接共焦点光スキャナ２に入射すれば必ずし
も必要なものではない。また、レンズ１１，１２，１５
及び１６等の光学系も対物レンズであるレンズ１２以外
は必須な構成要素ではない。
【００３６】また、θxzステージ１４による制御を用い
れば対物レンズであるレンズ１２は高ＮＡレンズである
必要はない。
れば対物レンズであるレンズ１２は高ＮＡレンズである
必要はない。
【００３７】また、θxzステージ１４による制御を用い
る場合にも対物レンズであるレンズ１２を高ＮＡレンズ
とすることにより、制御装置１８でθxzステージ１４を
制御して"θx 方向"及び"θz 方向"に適宜回転させて任
意の測定点からの戻り光の光量が最大になるような位置
が求め易くなる。
る場合にも対物レンズであるレンズ１２を高ＮＡレンズ
とすることにより、制御装置１８でθxzステージ１４を
制御して"θx 方向"及び"θz 方向"に適宜回転させて任
意の測定点からの戻り光の光量が最大になるような位置
が求め易くなる。
【００３８】また、図４に示すθxzステージ１４の制御
アルゴリズムに関しては、あくまで例示でありこれに限
定されるものではない。
アルゴリズムに関しては、あくまで例示でありこれに限
定されるものではない。
【００３９】また、撮影装置１７としてはＣＣＤカメラ
を例示したがいわゆる固体撮像素子、ＭＯＳカメラや撮
像管を用いた撮影装置等であっても構わない。
を例示したがいわゆる固体撮像素子、ＭＯＳカメラや撮
像管を用いた撮影装置等であっても構わない。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果がある。請求項１の発明
によれば、θxzステージを制御して試料表面を光軸方向
に向けることにより、試料表面が金属光沢の急斜面であ
っても試料表面を検出することが可能な共焦点顕微鏡が
実現できる。
本発明によれば次のような効果がある。請求項１の発明
によれば、θxzステージを制御して試料表面を光軸方向
に向けることにより、試料表面が金属光沢の急斜面であ
っても試料表面を検出することが可能な共焦点顕微鏡が
実現できる。
【００４１】また、請求項２の発明によれば、対物レン
ズとして高開口数レンズを用いることにより、試料表面
からの戻り光が入射され易くなるので試料表面が急斜面
であっても試料表面を検出することが可能になる。
ズとして高開口数レンズを用いることにより、試料表面
からの戻り光が入射され易くなるので試料表面が急斜面
であっても試料表面を検出することが可能になる。
【００４２】また、請求項３の発明によれば、θxzステ
ージによる制御を用いる場合にも対物レンズを高ＮＡレ
ンズとすることにより、θxzステージを制御して"θx方
向"及び"θz 方向"に適宜回転させて任意の測定点から
の戻り光の光量が最大になるような位置を求め易くな
る。
ージによる制御を用いる場合にも対物レンズを高ＮＡレ
ンズとすることにより、θxzステージを制御して"θx方
向"及び"θz 方向"に適宜回転させて任意の測定点から
の戻り光の光量が最大になるような位置を求め易くな
る。
【００４３】また、請求項４の発明によれば、制御装置
においてθxzステージを制御してθxzステージのステー
ジ面に対して平行な軸を中心に±９０度回転させ走査
し、走査によりピーク値が検出されない場合は、θxzス
テージを制御してステージ面に対して垂直な軸を中心に
９０度回転させ、θxzステージを制御してステージ面に
対して平行な軸を中心に±９０度回転させ走査してピー
ク値を得ると共に、θxzステージを制御してステージ面
に対して平行な軸を中心に回転させピーク値が得られた
位置に制御することにより、試料からの戻り光の光量が
最大になる位置に制御することが可能になる。
においてθxzステージを制御してθxzステージのステー
ジ面に対して平行な軸を中心に±９０度回転させ走査
し、走査によりピーク値が検出されない場合は、θxzス
テージを制御してステージ面に対して垂直な軸を中心に
９０度回転させ、θxzステージを制御してステージ面に
対して平行な軸を中心に±９０度回転させ走査してピー
ク値を得ると共に、θxzステージを制御してステージ面
に対して平行な軸を中心に回転させピーク値が得られた
位置に制御することにより、試料からの戻り光の光量が
最大になる位置に制御することが可能になる。
【図１】本発明に係る共焦点顕微鏡の一実施例を示す構
成ブロック図である。
成ブロック図である。
【図２】θxzステージの詳細を示す断面図である。
【図３】θxzステージの動作を示す説明図である。
【図４】θxzステージの制御方法を示すフロー図であ
る。
る。
【図５】θxzステージの動作を示す説明図である。
【図６】θxzステージの動作を示す説明図である。
【図７】θxzステージの動作を示す説明図である。
【図８】従来の共焦点顕微鏡の一例を示す構成ブロック
図である。
図である。
【図９】３次元立体像の再構築を説明する説明図であ
る。
る。
１，１ａ 光源 ２ 共焦点光スキャナ ３ 対物レンズ ４，１３ 試料 ５ ＸＹＺステージ ６，１７ 撮影装置 ７ 制御回路 ８ 記憶回路 ９ 表示手段 １０ 光ファイバ １１，１２，１５，１６ レンズ １４ θxzステージ １８ 制御装置
Claims (4)
- 【請求項１】複数の開孔を有する円板を回転させ前記開
孔を通過した光を集光して試料を走査することにより共
焦点画像を得る共焦点顕微鏡において、 光源と、 対物レンズと、 共焦点画像を撮影する撮影装置と、 前記対物レンズを介して前記光源の出力光で前記試料を
走査すると共に前記試料からの戻り光を前記撮影装置に
出力する共焦点光スキャナと、 前記試料の位置を移動させるＸＹＺステージと、 前記試料を回転させるθxzステージと、 前記撮影装置で撮影した共焦点画像を取り込むと共に前
記ＸＹＺステージの位置制御を行い前記θxzステージを
制御して前記試料表面を集光される光軸に向ける制御装
置とを備えたことを特徴とする共焦点顕微鏡。 - 【請求項２】複数の開孔を有する円板を回転させ前記開
孔を通過した光を集光して試料を走査することにより共
焦点画像を得る共焦点顕微鏡において、 光源と、 高開口数の対物レンズと、 共焦点画像を撮影する撮影装置と、 前記対物レンズを介して前記光源の出力光で前記試料を
走査すると共に前記試料からの戻り光を前記撮影装置に
出力する共焦点光スキャナと、 前記試料の位置を移動させるＸＹＺステージと、 前記撮影装置で撮影した共焦点画像を取り込むと共に前
記ＸＹＺステージの位置制御を行う制御装置とを備えた
ことを特徴とする共焦点顕微鏡。 - 【請求項３】複数の開孔を有する円板を回転させ前記開
孔を通過した光を集光して試料を走査することにより共
焦点画像を得る共焦点顕微鏡において、 光源と、 高開口数の対物レンズと、 共焦点画像を撮影する撮影装置と、 前記対物レンズを介して前記光源の出力光で前記試料を
走査すると共に前記試料からの戻り光を前記撮影装置に
出力する共焦点光スキャナと、 前記試料の位置を移動させるＸＹＺステージと、 前記試料を回転させるθxzステージと、 前記撮影装置で撮影した共焦点画像を取り込むと共に前
記ＸＹＺステージの位置制御を行い前記θxzステージを
制御して前記試料表面を集光される光軸に向ける制御装
置とを備えたことを特徴とする共焦点顕微鏡。 - 【請求項４】前記制御装置が、 前記θxzステージを制御して前記θxzステージのステー
ジ面に対して平行な軸を中心に±９０度回転させ走査
し、 前記走査によりピーク値が検出されない場合は、前記θ
xzステージを制御して前記ステージ面に対して垂直な軸
を中心に９０度回転させ、前記θxzステージを制御して
前記ステージ面に対して平行な軸を中心に±９０度回転
させ走査して前記ピーク値を得ると共に、 前記θxzステージを制御して前記ステージ面に対して平
行な軸を中心に回転させ前記ピーク値が得られた位置に
制御することを特徴とする請求項１及び請求項３記載の
共焦点顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10890098A JPH11305140A (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 共焦点顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10890098A JPH11305140A (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 共焦点顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11305140A true JPH11305140A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14496482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10890098A Pending JPH11305140A (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 共焦点顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11305140A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002048693A1 (fr) * | 2000-12-14 | 2002-06-20 | Olympus Optical Co., Ltd. | Analyseur fluorometrique et analyse fluorometrique |
| US7280680B2 (en) | 2002-03-04 | 2007-10-09 | Riken | Method and apparatus for observing three-dimensional localizations of in vivo expressed genes as well as method and apparatus for observing minute three-dimensional localizations of in vivo expressed genes |
| EP1892522A2 (de) * | 2006-08-25 | 2008-02-27 | Carl Zeiss MicroImaging GmbH | Drehvorrichtung für einen optischen Tomographen und optischer Tomograph mit einer Drehvorrichtung |
| US8275226B2 (en) | 2008-12-09 | 2012-09-25 | Spectral Applied Research Ltd. | Multi-mode fiber optically coupling a radiation source module to a multi-focal confocal microscope |
| US8670178B2 (en) | 2009-12-08 | 2014-03-11 | Spectral Applied Research Inc. | Imaging distal end of multimode fiber |
-
1998
- 1998-04-20 JP JP10890098A patent/JPH11305140A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002048693A1 (fr) * | 2000-12-14 | 2002-06-20 | Olympus Optical Co., Ltd. | Analyseur fluorometrique et analyse fluorometrique |
| US7280680B2 (en) | 2002-03-04 | 2007-10-09 | Riken | Method and apparatus for observing three-dimensional localizations of in vivo expressed genes as well as method and apparatus for observing minute three-dimensional localizations of in vivo expressed genes |
| EP1892522A2 (de) * | 2006-08-25 | 2008-02-27 | Carl Zeiss MicroImaging GmbH | Drehvorrichtung für einen optischen Tomographen und optischer Tomograph mit einer Drehvorrichtung |
| EP1892522A3 (de) * | 2006-08-25 | 2008-04-02 | Carl Zeiss MicroImaging GmbH | Drehvorrichtung für einen optischen Tomographen und optischer Tomograph mit einer Drehvorrichtung |
| US8275226B2 (en) | 2008-12-09 | 2012-09-25 | Spectral Applied Research Ltd. | Multi-mode fiber optically coupling a radiation source module to a multi-focal confocal microscope |
| US9134519B2 (en) | 2008-12-09 | 2015-09-15 | Spectral Applied Reseach Inc. | Multi-mode fiber optically coupling a radiation source module to a multi-focal confocal microscope |
| US8670178B2 (en) | 2009-12-08 | 2014-03-11 | Spectral Applied Research Inc. | Imaging distal end of multimode fiber |
| US8922887B2 (en) | 2009-12-08 | 2014-12-30 | Spectral Applied Research Inc. | Imaging distal end of multimode fiber |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4121849B2 (ja) | 欠陥検査装置及び欠陥検査方法 | |
| JP4908925B2 (ja) | ウェハ表面欠陥検査装置およびその方法 | |
| JP3903889B2 (ja) | 欠陥検査方法及びその装置並びに撮像方法及びその装置 | |
| JP2008216248A (ja) | ウエハ縁端部の上部表面の欠陥の高分解能画像を取得する方法 | |
| JP5053691B2 (ja) | 標本スキャナ装置、該装置による標本位置検出方法 | |
| US20040122289A1 (en) | Confocal probe and endoscope device | |
| JPH10333054A (ja) | 共焦点顕微鏡 | |
| JPH08320430A (ja) | 自動焦点検出装置 | |
| JPH11305140A (ja) | 共焦点顕微鏡 | |
| JPH09126739A (ja) | 立体形状計測装置 | |
| JP4603177B2 (ja) | 走査型レーザ顕微鏡 | |
| JP2009222449A (ja) | レンズ系を用いた距離計測装置 | |
| JP5094519B2 (ja) | 走査型レーザ顕微鏡 | |
| US20040145816A1 (en) | Microscope lens arrangement | |
| JP2004102032A (ja) | 走査型共焦点顕微鏡装置 | |
| JP2013088570A (ja) | 顕微鏡装置 | |
| JPH10260359A (ja) | 像回転装置 | |
| JP2824851B2 (ja) | ウエハ異物検査装置における被検物の動画像記録方式 | |
| JP2008046361A (ja) | 光学システム及び光学システムの制御方法 | |
| JP3533654B2 (ja) | 共焦点顕微鏡 | |
| JP4406873B2 (ja) | スキャン測定検査装置 | |
| JP3851701B2 (ja) | 焦点検出装置 | |
| JP3275407B2 (ja) | 微小寸法測定装置 | |
| JP2008076257A (ja) | 光学装置、光学装置の制御プログラム、及び像の取得方法 | |
| JPH04161916A (ja) | 顕微鏡の画像入力装置 |