JPS61140914A - 共焦点顕微鏡 - Google Patents
共焦点顕微鏡Info
- Publication number
- JPS61140914A JPS61140914A JP26277284A JP26277284A JPS61140914A JP S61140914 A JPS61140914 A JP S61140914A JP 26277284 A JP26277284 A JP 26277284A JP 26277284 A JP26277284 A JP 26277284A JP S61140914 A JPS61140914 A JP S61140914A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pinhole
- pin hole
- light
- microscope
- confocal
- 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
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、対物レンズを光軸上に配置し、コレクターレ
ンズ及び対物レンズが共焦点を有するように構成された
共焦点顕微鏡に関する。
ンズ及び対物レンズが共焦点を有するように構成された
共焦点顕微鏡に関する。
光学顕微鏡は、物体表面のｍ祭、あるいは段差等の高低
情報を検出するのに用いることができることはよく知ら
れている。従来の顕微鏡は、生物体や集積回路の表面を
観察する際、対象部分以外からの迷光成分があるためコ
ントラストが悪く、かつ深さ方向の分解能も２μｍ程度
と必ずしも満足できるものではなかった。
情報を検出するのに用いることができることはよく知ら
れている。従来の顕微鏡は、生物体や集積回路の表面を
観察する際、対象部分以外からの迷光成分があるためコ
ントラストが悪く、かつ深さ方向の分解能も２μｍ程度
と必ずしも満足できるものではなかった。
上記の課題に対処する顕微鏡の一例が、Ａｐｐｌ。
Ｐｈｙｓ、 ２１１−２１３ （１９８２）におけるＨ
ａｍｉｌｔｏｎ及びｗｉｌｓｏｎによる“Ｔｈｒａｓ−
Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ＳｕｒｆａｃｅＭｅａｓｕｒ
ｅｗ＋ｅｎｔ Ｌｌｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｃｏｎｆｏｃａ
ｌ ＳｃａｎｎｉｎｇＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ”と題する
文献に論じられている。
ａｍｉｌｔｏｎ及びｗｉｌｓｏｎによる“Ｔｈｒａｓ−
Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ＳｕｒｆａｃｅＭｅａｓｕｒ
ｅｗ＋ｅｎｔ Ｌｌｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｃｏｎｆｏｃａ
ｌ ＳｃａｎｎｉｎｇＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ”と題する
文献に論じられている。
本顕微鏡の一般化した構成を第１図に示す。点光源１の
放射光は対物レンズ２を通過後、焦点位置に配置した物
体３の表面に集光する。そこでの光は、共焦点位置にあ
るコレクターレンズ４を通過し、観察面に集まる。共焦
点顕微鏡（以後ではタイプ２の顕微鏡と称する）では、
観察面にピンホール５を置くことで、物体における観察
対象とする部分以外からの透光成分を除去している。ち
なみに、上記ピンホール５を取り除いた光学系は、通常
用いられている光学顕微鏡に相当する。
放射光は対物レンズ２を通過後、焦点位置に配置した物
体３の表面に集光する。そこでの光は、共焦点位置にあ
るコレクターレンズ４を通過し、観察面に集まる。共焦
点顕微鏡（以後ではタイプ２の顕微鏡と称する）では、
観察面にピンホール５を置くことで、物体における観察
対象とする部分以外からの透光成分を除去している。ち
なみに、上記ピンホール５を取り除いた光学系は、通常
用いられている光学顕微鏡に相当する。
次に、物体３が光軸方向に変化した場合、検出器６に表
われる信号がどうなるかを第２図の（ａ）、（ｂ）を用
いて説明する。
われる信号がどうなるかを第２図の（ａ）、（ｂ）を用
いて説明する。
物体３が合焦位置にある場合（Ｚ＝Ｏ）は、点光源７を
発する光は破線で示すように全光量でピンホールを通過
する。これに対して、物体３がＺ＝０から負の方向へＡ
Ｚだけ動いたときは、実線で示すように発光点７′から
の光は、ピンホール５の位置の手前に集光することにな
り、その結果ピンホールを通過する光量が減少する。同
様に、正方向に物体３を動かした場合も光量の減少が生
じる。これより、物体３を合焦位置Ｚ＝０の前後に変位
して検出器６で得た信号（Ｉ）は、このとき第２図の（
ｂ）の形となる。この結果、変位量と受光量の関係が導
きだされる。
発する光は破線で示すように全光量でピンホールを通過
する。これに対して、物体３がＺ＝０から負の方向へＡ
Ｚだけ動いたときは、実線で示すように発光点７′から
の光は、ピンホール５の位置の手前に集光することにな
り、その結果ピンホールを通過する光量が減少する。同
様に、正方向に物体３を動かした場合も光量の減少が生
じる。これより、物体３を合焦位置Ｚ＝０の前後に変位
して検出器６で得た信号（Ｉ）は、このとき第２図の（
ｂ）の形となる。この結果、変位量と受光量の関係が導
きだされる。
ピンホール５を光路中に組み込むことで、深さ方向の分
解能が０．１μｍオーダで得られることが、上記の文献
で報告されている。また、横方向つまり表面上の分解能
に関しては、第１図の構成における点像応答関数が計算
され、タイプ２の顕微鏡では５０％位向上することが明
らかとなっている。直感的にも、横方向の分解能は、物
体３の任意の点像を観察面で見ることを考えるなら、ピ
ンホール５が存在するため迷光成分が遮光されることで
、分解能が向上することは容易にわかる。
解能が０．１μｍオーダで得られることが、上記の文献
で報告されている。また、横方向つまり表面上の分解能
に関しては、第１図の構成における点像応答関数が計算
され、タイプ２の顕微鏡では５０％位向上することが明
らかとなっている。直感的にも、横方向の分解能は、物
体３の任意の点像を観察面で見ることを考えるなら、ピ
ンホール５が存在するため迷光成分が遮光されることで
、分解能が向上することは容易にわかる。
なお、タイプ２の顕微鏡像は、物体３の２次元走査で得
ることができ、他の光学素子は静ＩＦ状態にある。
ることができ、他の光学素子は静ＩＦ状態にある。
ここで深さ及び横方向の分解能が、ピンホール５の大き
さ、物体３の表面におけるスポット７の大きさとどのよ
うな関係になっているかを考える。
さ、物体３の表面におけるスポット７の大きさとどのよ
うな関係になっているかを考える。
ともかく、スポット７が小さくなることで、当然、横方
向の分解能は向上する。深さ方向に関しては、次のよう
な定性的な説明で分解能が向上することがわかる。物体
３におけるスポット７を小さくするには、ＮＡ値が大き
い、つまり焦点距離が短い対物レンズ２が必要である。
向の分解能は向上する。深さ方向に関しては、次のよう
な定性的な説明で分解能が向上することがわかる。物体
３におけるスポット７を小さくするには、ＮＡ値が大き
い、つまり焦点距離が短い対物レンズ２が必要である。
これに伴い共焦点系で横分解能をスポットの大きさに保
つためには、コレクターレンズ４も対物レンズ２と性能
的に同じものを使うことが必要である。
つためには、コレクターレンズ４も対物レンズ２と性能
的に同じものを使うことが必要である。
以上のことから、コレクターレンズ４の高倍率化（短焦
点距離化）によって、第２図の（ａ）に示す物体３の移
動量Δ２がコレクターレンズ４の交換前と同じであって
も、コレクターレンズ系４とピンホール５の間で生ずる
集光位置は異なることになる。コレクターレンズ４の焦
点距離が短くなるに従って、集光する位置は観察面から
離れる。
点距離化）によって、第２図の（ａ）に示す物体３の移
動量Δ２がコレクターレンズ４の交換前と同じであって
も、コレクターレンズ系４とピンホール５の間で生ずる
集光位置は異なることになる。コレクターレンズ４の焦
点距離が短くなるに従って、集光する位置は観察面から
離れる。
これは、すなわち観察面に当たる光束が大きくなること
を意味し、光検出器で受ける信号はレンズ交換前に比べ
て小さくなる。第２図の（ｂ）の光量変化を示す曲線は
、このことから従来の曲線よりも頂点を一致させると狭
まった形となる。よって、深さ方向の分解能は向上する
０以上述べたことを実現するには、スポット７の微細化
に相応してピンホール５も小さなものを採用することが
肝要である。
を意味し、光検出器で受ける信号はレンズ交換前に比べ
て小さくなる。第２図の（ｂ）の光量変化を示す曲線は
、このことから従来の曲線よりも頂点を一致させると狭
まった形となる。よって、深さ方向の分解能は向上する
０以上述べたことを実現するには、スポット７の微細化
に相応してピンホール５も小さなものを採用することが
肝要である。
先に述べた深さ方向０．１μｍの分解能を得る光学系で
は、ピンホール径は５μｍであった。さらに、深さ方向
の分解能を増すとともに横方向分解能１μｍ程度を実現
するには、対物レンズ２、コレクターレンズ４をＮＡｏ
、９ 以上のものに交換する必要があり、ピンホール５
は１あるいは２μｍのものが要求される。
は、ピンホール径は５μｍであった。さらに、深さ方向
の分解能を増すとともに横方向分解能１μｍ程度を実現
するには、対物レンズ２、コレクターレンズ４をＮＡｏ
、９ 以上のものに交換する必要があり、ピンホール５
は１あるいは２μｍのものが要求される。
ところで、このような特性を有するレンズやピンホール
５を用いたとき発生するのが光軸のずれである。その中
でレンズの位置ずれは測定時間層となることは少なく、
おもにピンホール５の位置ずれが大きな妨げとなる。こ
のようなことが起きると正しい測定が不可能となる。
５を用いたとき発生するのが光軸のずれである。その中
でレンズの位置ずれは測定時間層となることは少なく、
おもにピンホール５の位置ずれが大きな妨げとなる。こ
のようなことが起きると正しい測定が不可能となる。
その要因としては、（１）ピンホール５の調整機構中に
組み込まれたバネが、除震が施された条件下でも機械的
振動によって伸縮をおこし、ピン ・ホール５を動かす
こと、（２）室温などの温度変化により、ピンホール５
が熱膨張すること。ちなみに、室温が５度変化するとア
ルミニウム製の大きさ１６＋ｍのものでは、０．３７μ
ｍの変化が生じる。などがある。
組み込まれたバネが、除震が施された条件下でも機械的
振動によって伸縮をおこし、ピン ・ホール５を動かす
こと、（２）室温などの温度変化により、ピンホール５
が熱膨張すること。ちなみに、室温が５度変化するとア
ルミニウム製の大きさ１６＋ｍのものでは、０．３７μ
ｍの変化が生じる。などがある。
ピンホール５の中心が光束の中心からＡｌ１だけｙ′力
方向変位した場合を考える。第３図の（ａ）にはピンホ
ール５と光束８の位置関係とともに、物体をＺ＝０を中
心として前後に動かしたとき、ピンホール５の付近で生
じる光線の様子を合わせて表わす、実線が合焦位置であ
り、一点鎖線が物体３を対物レンズ２側に近づけた場合
、二点鎖線が逆方向に動かしたときに相当する。なお、
第３図の（ｂ）には、直感的に相互の位置がわかるよう
にｘ’−ｙ’面で表わした。第３図では理解を容易にす
るためピンホール５がｙ′軸方向に沿って移ったことに
したが、言うまでもなく実際の系では ｘ ／ ｙ
７面内の任意位置にその中心は存在することになる。
方向変位した場合を考える。第３図の（ａ）にはピンホ
ール５と光束８の位置関係とともに、物体をＺ＝０を中
心として前後に動かしたとき、ピンホール５の付近で生
じる光線の様子を合わせて表わす、実線が合焦位置であ
り、一点鎖線が物体３を対物レンズ２側に近づけた場合
、二点鎖線が逆方向に動かしたときに相当する。なお、
第３図の（ｂ）には、直感的に相互の位置がわかるよう
にｘ’−ｙ’面で表わした。第３図では理解を容易にす
るためピンホール５がｙ′軸方向に沿って移ったことに
したが、言うまでもなく実際の系では ｘ ／ ｙ
７面内の任意位置にその中心は存在することになる。
次に、上記の位置ずれが存在したときの像の特性がどう
なるかを述べる。横方向に関しては１分解能は変化しな
いがコントラストの低下が生じ、像を認識することが困
難となる。他方、深さ方向は第４図に表わしたように物
体３の合焦位置で光量が極端に減少し、物体３の動きに
伴って単調に減衰する。この結果１例えばＺ＝０から一
■。値を示す２＝２．までの距離を深さ方向の分解能を
表わすものとすれば、位置ずれが生じたことでこの値が
大きくなる。それ故１以上の欠点を補正する手段を講じ
ることは、共焦点顕微鏡の分解能やコントラストを向上
させるためには必須の事柄である。
なるかを述べる。横方向に関しては１分解能は変化しな
いがコントラストの低下が生じ、像を認識することが困
難となる。他方、深さ方向は第４図に表わしたように物
体３の合焦位置で光量が極端に減少し、物体３の動きに
伴って単調に減衰する。この結果１例えばＺ＝０から一
■。値を示す２＝２．までの距離を深さ方向の分解能を
表わすものとすれば、位置ずれが生じたことでこの値が
大きくなる。それ故１以上の欠点を補正する手段を講じ
ることは、共焦点顕微鏡の分解能やコントラストを向上
させるためには必須の事柄である。
本発明の目的は、共焦点顕微鏡の光路に組み込まれたピ
ンホールの位置ずれを補正し得る共焦点顕微鏡を提供す
ることにある。
ンホールの位置ずれを補正し得る共焦点顕微鏡を提供す
ることにある。
（発明の概要〕
位置補正に関する解決策は、第３図の（ａ）におけるピ
ンホール５に光束８を照射したとき、ピンホール後方の
観察面でどのような現象が表われるかを調べることから
求まる。
ンホール５に光束８を照射したとき、ピンホール後方の
観察面でどのような現象が表われるかを調べることから
求まる。
薄膜でできた円形開口に１例えばレーザ光が開口全体を
覆う形で当った場合（この状態は位置ずれかない場合に
相当する）、薄膜裏面で回折）Ｊ！象が生じることはよ
く知られている。光軸に垂直な面内で生じるその形は、
開口を中心とした同心円であり、強度の変化はあらゆる
方位において等しいものとなる。
覆う形で当った場合（この状態は位置ずれかない場合に
相当する）、薄膜裏面で回折）Ｊ！象が生じることはよ
く知られている。光軸に垂直な面内で生じるその形は、
開口を中心とした同心円であり、強度の変化はあらゆる
方位において等しいものとなる。
ここで、ピンホール５がｙ′軸に沿ってΔｙ′位置ずれ
を起こしたとすると、発生する強度分布は第５図に示す
形となる。この回折パターンは、ピンホール５のエツジ
により生じ、ｙ′＝Ｏの上方の面内で極めて特徴的な縞
状模様となる。この性質を利用することで、ピンホール
の位置ずれの方位及びその移動量を求めることができる
。
を起こしたとすると、発生する強度分布は第５図に示す
形となる。この回折パターンは、ピンホール５のエツジ
により生じ、ｙ′＝Ｏの上方の面内で極めて特徴的な縞
状模様となる。この性質を利用することで、ピンホール
の位置ずれの方位及びその移動量を求めることができる
。
第６図は、ピンホール５の中心がＸ′軸に対してα＝４
５度傾き、かつＡｙ’動いたときの光束８との相互位置
および回折パターンの状態を示す。
５度傾き、かつＡｙ’動いたときの光束８との相互位置
および回折パターンの状態を示す。
第５図と同様な縞状模様が表われる。
次に、第５図、第６図で示した回折パターンが、位置ず
れとの関係でどのように評価されるかを述べる。半導体
素子でできた第７図に示す形状の光検出器がこれを達成
するため用いられる。Ａ−Ｄの領域は低周波成分を検出
し、１〜３２の各素子は高周波成分を受光する。その検
出器から個別に信号が取り出され、Ａ−Ｄ各素子の出力
に関しては、それらの大小関係が回路で比較される。
れとの関係でどのように評価されるかを述べる。半導体
素子でできた第７図に示す形状の光検出器がこれを達成
するため用いられる。Ａ−Ｄの領域は低周波成分を検出
し、１〜３２の各素子は高周波成分を受光する。その検
出器から個別に信号が取り出され、Ａ−Ｄ各素子の出力
に関しては、それらの大小関係が回路で比較される。
最初に、第５図に示す場合は、光束８が光軸に一致し、
ピンホール５がｙ′軸上でΔｙ′移動していることから
、強度の中心はｙ′＝０から上方、光束半径Ｒに関し、
−位置になる。第７図に示しま た光検出器の中心が、ｘ’ ＝Ｏ，ｙ’ ＝Ｏに一致し
た状態で配置されることから、このときの回折パターン
の出力関係は、Ａ＝Ｂ、Ｃ＝Ｄ、ＡＤＤとなる。
ピンホール５がｙ′軸上でΔｙ′移動していることから
、強度の中心はｙ′＝０から上方、光束半径Ｒに関し、
−位置になる。第７図に示しま た光検出器の中心が、ｘ’ ＝Ｏ，ｙ’ ＝Ｏに一致し
た状態で配置されることから、このときの回折パターン
の出力関係は、Ａ＝Ｂ、Ｃ＝Ｄ、ＡＤＤとなる。
さらに、縞状模様の間隔はピンホール半径Ｓに依存して
規則的であることから、ピンホール５の移動に伴って例
えば方位８の各素子イル二の出力値を得ることでＡｙ’
の値が決まる。なお、移動量Δｙ′はＡ−Ｄの各領域か
らの出力値の絶対値を評価することでもわかる。
規則的であることから、ピンホール５の移動に伴って例
えば方位８の各素子イル二の出力値を得ることでＡｙ’
の値が決まる。なお、移動量Δｙ′はＡ−Ｄの各領域か
らの出力値の絶対値を評価することでもわかる。
ちなみに、Ａ−Ｄに関してはピンホール５と光束８の中
心が一致したときＡ＝Ｂ＝Ｃ＝Ｄとなり、ピンホール５
がはずれてしまった場合は光は検出されない。
心が一致したときＡ＝Ｂ＝Ｃ＝Ｄとなり、ピンホール５
がはずれてしまった場合は光は検出されない。
同様に、第６図においては、方位２〜７で出力が生じ、
それらの方位の各素子でΔｙ′の移動量に対応した値が
表われる。なお、Ａ−Ｄの各素子の出力関係はＡ＞Ｂ＝
Ｄ＞Ｃとなる。
それらの方位の各素子でΔｙ′の移動量に対応した値が
表われる。なお、Ａ−Ｄの各素子の出力関係はＡ＞Ｂ＝
Ｄ＞Ｃとなる。
これまでに挙げた二側は代表的な場合であったが、ピン
ホール５がいかなる位置にあっても上記評価法を採用す
ることで、移動方向及び移動量を求めることができる。
ホール５がいかなる位置にあっても上記評価法を採用す
ることで、移動方向及び移動量を求めることができる。
これらの精度をより高めるには、ある任意の方位に対す
る分割数（イル二に相当）を増加するとともに、方位数
も同時に増すことで対処可能である。
る分割数（イル二に相当）を増加するとともに、方位数
も同時に増すことで対処可能である。
以下１本発明の実欲例を第８図により説明する。
第１図及び第２図の原理説明においては透過型の構成で
あったが、ここではＳｉ表面にできた凹凸形状を測定す
ることを狙った反射型でこれを示す。
あったが、ここではＳｉ表面にできた凹凸形状を測定す
ることを狙った反射型でこれを示す。
その光学系は、レーザなどの光源からの光を平行光束８
としたのちプリズム１１に入射し、光路偏向後、対物レ
ンズ２で焦点位置に置いた物体３（ここではＳｉ表面）
に集光する。物体の反射光は、再び平行光束となりプリ
ズム１１を通過後、コレクターレンズ４で観察面に集光
される。このとき［９面と物体３の表面が共焦点関係を
形成する。
としたのちプリズム１１に入射し、光路偏向後、対物レ
ンズ２で焦点位置に置いた物体３（ここではＳｉ表面）
に集光する。物体の反射光は、再び平行光束となりプリ
ズム１１を通過後、コレクターレンズ４で観察面に集光
される。このとき［９面と物体３の表面が共焦点関係を
形成する。
観察面にピンホール５を配置し、その後方に光検出器６
を設ける０以上述べた説明が１反射型共焦点顕微鏡の基
本構成である。
を設ける０以上述べた説明が１反射型共焦点顕微鏡の基
本構成である。
本発明であるピンホール５の位置ずれ補正は。
ピンホール５の後方の半透ｊＩ１１０で反射したピンホ
ール５による回折パターンを、半導体素子でできた第７
図の形状の検出器９で受光することで行なう６個々の素
子からの出力Ａ−Ｄおよび１（イル二）〜３２（イル二
）の信号は、絶対値評価あるいは大小関係を比較するた
め位置補正回路１３に導かれる。方位及び移動量が明ら
かになったのち、それに対応する信号がピンホール移動
を目的とした電歪振動子の駆動電源１５に指示される。
ール５による回折パターンを、半導体素子でできた第７
図の形状の検出器９で受光することで行なう６個々の素
子からの出力Ａ−Ｄおよび１（イル二）〜３２（イル二
）の信号は、絶対値評価あるいは大小関係を比較するた
め位置補正回路１３に導かれる。方位及び移動量が明ら
かになったのち、それに対応する信号がピンホール移動
を目的とした電歪振動子の駆動電源１５に指示される。
ｘ’ 、ｙ’力方向対処する電歪振動子１６（第８図で
はｙ′方向の電歪振動子は省略）に電圧を印加してピン
ホール５の中心を光束中心と一致させる。ここで注意す
べきことは、最初に検出器を配列する場合、出力関係が
Ａ＝Ｂ＝Ｃ＝Ｄとなっていることである。
はｙ′方向の電歪振動子は省略）に電圧を印加してピン
ホール５の中心を光束中心と一致させる。ここで注意す
べきことは、最初に検出器を配列する場合、出力関係が
Ａ＝Ｂ＝Ｃ＝Ｄとなっていることである。
凹凸形状した物体３は載物台（第８図で省略）に吸着し
、その表面はＸ、Ｙテーブル１２で２次元走査される。
、その表面はＸ、Ｙテーブル１２で２次元走査される。
物体３における各々の走査位置はリニアエンコーダなど
で読み取られ、表示器１７に、対応する信号が送られる
。
で読み取られ、表示器１７に、対応する信号が送られる
。
光検出器６で得られた信号は信号処理回路１４に送られ
、その後表示器１７にＸ、Ｙテーブル１２の位置と同期
して導かれる。この結果、表示器１７に物体３の２次元
形状を反映させることができる。その−例として、第９
図の（ａ）に示す凹凸形状の物体３は、共焦点類１［で
表示すると第９図の（ｂ）のような等高線となる。さら
にこの顕微鏡では、ｘ、ｙテーブル１２上にＺ＠機構を
設けることで、３？５＜元形状も表示することが可能と
なる。
、その後表示器１７にＸ、Ｙテーブル１２の位置と同期
して導かれる。この結果、表示器１７に物体３の２次元
形状を反映させることができる。その−例として、第９
図の（ａ）に示す凹凸形状の物体３は、共焦点類１［で
表示すると第９図の（ｂ）のような等高線となる。さら
にこの顕微鏡では、ｘ、ｙテーブル１２上にＺ＠機構を
設けることで、３？５＜元形状も表示することが可能と
なる。
本実施例ではピンホール５の後方に半透ｔｅｔ１０、検
出器９を配置した透過型としたが、本発明は必ずしもこ
れに限定されるものではなく、コレクターレンズ４とプ
リズム１１の間に半透鏡ｔＯ及び検出器９を配置する反
射型でも、これまで述べてきた位置ずれ補正ができるこ
とをつけ加えておく。
出器９を配置した透過型としたが、本発明は必ずしもこ
れに限定されるものではなく、コレクターレンズ４とプ
リズム１１の間に半透鏡ｔＯ及び検出器９を配置する反
射型でも、これまで述べてきた位置ずれ補正ができるこ
とをつけ加えておく。
共焦点顕微鏡の光学系全体を除震することで。
通常生じている機械振動にはある程度対応できるが１本
発明を施すことで微弱な振動によるピンホールの変位及
び温度変化の影響が補正できる。これによって実用に耐
えることができるという効果がある。
発明を施すことで微弱な振動によるピンホールの変位及
び温度変化の影響が補正できる。これによって実用に耐
えることができるという効果がある。
第１図、第２図は、それぞれ共焦点顕微鏡の原理とその
概略構成図、第３図は光束とピンホールの位置関係を示
す説明図、第４図は光量変化の説明図、第５図、第６図
はそれぞれピンホールで生じる回折パターン例の模擬図
、第７図は本発明を実現する光検出器の構成図、第８図
は本発明による共焦点顕微鏡の一実施例の概略構成図、
第９図は顕微ａｌｌ祭例を示す図である。 １・・・点光源、２・・・対物レンズ、３・・・物体、
４・・・コレクターレンズ、５・・・ピンホール、６・
・・光検出器。 ７・・・物体表面上のスポット、８・・・光束、９・・
・回折パターン用の光検出器、１０・・・半透鏡、１１
・・・プリズム、１２・・・ｘ、Ｙテーブル、１３・・
・位置補正回路、１４・・・信号処理回路、１５・・・
駆動電源、第 １ 図 １ ｌ血 ｖＪ ｚ 図 （ｂ） ｌ＝ −Ｚ、 Ｋ＝ｌｏ −９−Ｚ冨 ３ 図 （ａ） （ｂン ゛ ′１ＦＪ４ 図 １＝−；ｌｔｐ ｌ＝ＯＺ二ｉ！０ →Ｚ冨 ７
図 ヅ ■３図 １り 第 ９ 図 （久） （ｂ） 手 続 補 正 書 （方式）事件の表示 昭和５９年 特 許 願 第２６２７７２ 号発
明の名称 共焦点顕微鏡 補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人名称（５１０）
株式会社 日 立 製 作 所代 理 人 居所〒１００ 東京都千代田区丸の内−丁目５番
１号株式会社 日 立 製 作 所 内 ｆｆｉ 話 東 京２１２−１１１１（大代表）補正
の対象 明ａ書の発明の詳細な説明の欄。 補正の内容 本願明Ｊｌｌ書第２頁第４行目から同第８行目：、「上
記の課題に対処する顕微鏡の一例が。 ７７フイドフイジイツクス ビー２７，２１１−２１３
（１９８２年） （Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 ８２７
。 ２１１−２１３ （１９８２））における６′スリーデ
イメンジヨナル サーフイス メジャーメントユージン
グ ザ コンフォーカル スキャニングマイクロスコー
プ” （“Ｔ ｈｒｅｅ −Ｄ ｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ
Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｅａｓｕｒｅ＋＊ｅｎｔ Ｕｓ
ｉｎｇ ｔ、ｈｅ ＣｏｎｆｏｃａｌＳｃａｎｎｉ
ｎｇ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ” ）と題する文献に論じ
られている。」に訂正する。
概略構成図、第３図は光束とピンホールの位置関係を示
す説明図、第４図は光量変化の説明図、第５図、第６図
はそれぞれピンホールで生じる回折パターン例の模擬図
、第７図は本発明を実現する光検出器の構成図、第８図
は本発明による共焦点顕微鏡の一実施例の概略構成図、
第９図は顕微ａｌｌ祭例を示す図である。 １・・・点光源、２・・・対物レンズ、３・・・物体、
４・・・コレクターレンズ、５・・・ピンホール、６・
・・光検出器。 ７・・・物体表面上のスポット、８・・・光束、９・・
・回折パターン用の光検出器、１０・・・半透鏡、１１
・・・プリズム、１２・・・ｘ、Ｙテーブル、１３・・
・位置補正回路、１４・・・信号処理回路、１５・・・
駆動電源、第 １ 図 １ ｌ血 ｖＪ ｚ 図 （ｂ） ｌ＝ −Ｚ、 Ｋ＝ｌｏ −９−Ｚ冨 ３ 図 （ａ） （ｂン ゛ ′１ＦＪ４ 図 １＝−；ｌｔｐ ｌ＝ＯＺ二ｉ！０ →Ｚ冨 ７
図 ヅ ■３図 １り 第 ９ 図 （久） （ｂ） 手 続 補 正 書 （方式）事件の表示 昭和５９年 特 許 願 第２６２７７２ 号発
明の名称 共焦点顕微鏡 補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人名称（５１０）
株式会社 日 立 製 作 所代 理 人 居所〒１００ 東京都千代田区丸の内−丁目５番
１号株式会社 日 立 製 作 所 内 ｆｆｉ 話 東 京２１２−１１１１（大代表）補正
の対象 明ａ書の発明の詳細な説明の欄。 補正の内容 本願明Ｊｌｌ書第２頁第４行目から同第８行目：、「上
記の課題に対処する顕微鏡の一例が。 ７７フイドフイジイツクス ビー２７，２１１−２１３
（１９８２年） （Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 ８２７
。 ２１１−２１３ （１９８２））における６′スリーデ
イメンジヨナル サーフイス メジャーメントユージン
グ ザ コンフォーカル スキャニングマイクロスコー
プ” （“Ｔ ｈｒｅｅ −Ｄ ｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ
Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｅａｓｕｒｅ＋＊ｅｎｔ Ｕｓ
ｉｎｇ ｔ、ｈｅ ＣｏｎｆｏｃａｌＳｃａｎｎｉ
ｎｇ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ” ）と題する文献に論じ
られている。」に訂正する。
Claims (1)
- 対物レンズとコレクターレンズを共焦点状態で配置し、
像面においてピンホールを設けることで迷光成分を除く
ようにした顕微鏡において、前記ピンホールの光軸から
の位置ずれを、前記ピンホールによる回折光により検知
し、２軸から成る電歪振動子を動作することで位置補正
する如く構成したことを特徴とする共焦点顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26277284A JPS61140914A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 共焦点顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26277284A JPS61140914A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 共焦点顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61140914A true JPS61140914A (ja) | 1986-06-28 |
Family
ID=17380372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26277284A Pending JPS61140914A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 共焦点顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61140914A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63298211A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-12-06 | ネーデルランドセ・オルガニザテイエ・フール・テゲパスト−ナトウールベテンシヤツペリーク・オンデルツエク・テイエヌオー | 共焦レーザー走査顕微鏡 |
| US5225671A (en) * | 1991-05-29 | 1993-07-06 | Olympus Optical Co., Ltd. | Confocal optical apparatus |
| JPH06120107A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-28 | Ushio Inc | 共焦点検出器による距離測定方法及びプロキシミティ露光装置におけるマスクとワークの距離測定方法。 |
| US5334830A (en) * | 1991-05-29 | 1994-08-02 | Olympus Optical Co., Ltd. | Scanning optical microscope having a compact confocal optical system for adjusting position of aperture |
| JP2007086095A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-04-05 | Toshiba Corp | 表面検査装置 |
| JP2009063446A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Disco Abrasive Syst Ltd | チャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置検出装置 |
| US20090303583A1 (en) * | 2005-05-03 | 2009-12-10 | Heinrich Klose | Device and method for the reproducible adjustment of the pin hole opening and pin hole position in laser scanning microscopes |
| US10025085B2 (en) | 2012-12-05 | 2018-07-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Image generation device and image generation method |
-
1984
- 1984-12-14 JP JP26277284A patent/JPS61140914A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63298211A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-12-06 | ネーデルランドセ・オルガニザテイエ・フール・テゲパスト−ナトウールベテンシヤツペリーク・オンデルツエク・テイエヌオー | 共焦レーザー走査顕微鏡 |
| US5225671A (en) * | 1991-05-29 | 1993-07-06 | Olympus Optical Co., Ltd. | Confocal optical apparatus |
| US5334830A (en) * | 1991-05-29 | 1994-08-02 | Olympus Optical Co., Ltd. | Scanning optical microscope having a compact confocal optical system for adjusting position of aperture |
| JPH06120107A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-28 | Ushio Inc | 共焦点検出器による距離測定方法及びプロキシミティ露光装置におけるマスクとワークの距離測定方法。 |
| US20090303583A1 (en) * | 2005-05-03 | 2009-12-10 | Heinrich Klose | Device and method for the reproducible adjustment of the pin hole opening and pin hole position in laser scanning microscopes |
| US8759745B2 (en) * | 2005-05-03 | 2014-06-24 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Device for the reproducible adjustment of a pin hole opening and pin hole position in laser scanning microscopes using a reflector |
| JP2007086095A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-04-05 | Toshiba Corp | 表面検査装置 |
| JP2009063446A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Disco Abrasive Syst Ltd | チャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置検出装置 |
| US10025085B2 (en) | 2012-12-05 | 2018-07-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Image generation device and image generation method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6825454B2 (en) | Automatic focusing device for an optical appliance | |
| US4733063A (en) | Scanning laser microscope with aperture alignment | |
| US5291012A (en) | High resolution optical microscope and irradiation spot beam-forming mask | |
| JPS5999304A (ja) | 顕微鏡系のレーザ光による比較測長装置 | |
| JP2000275027A (ja) | スリット共焦点顕微鏡とそれを用いた表面形状計測装置 | |
| JPS62121340A (ja) | 走査形光学顕微鏡による暗視野での被観測対象物体の表示方法及び装置 | |
| CN101663588A (zh) | 形变测量成像系统 | |
| KR20010098503A (ko) | 면 위치 검출 장치와, 그를 이용한 노광 장치 및 노광 방법 | |
| US6693704B1 (en) | Wave surface aberration measurement device, wave surface aberration measurement method, and projection lens fabricated by the device and the method | |
| JPS61140914A (ja) | 共焦点顕微鏡 | |
| US4828390A (en) | Optical axis displacement sensor | |
| US4625103A (en) | Automatic focusing device in microscope system | |
| JPS63131116A (ja) | 共焦点顕微鏡 | |
| US4969200A (en) | Target autoalignment for pattern inspector or writer | |
| US20060002244A1 (en) | Evaluation apparatus and method of optical parts | |
| KR20140078621A (ko) | 기판의 형상 변화 측정 방법 | |
| CN109506570B (zh) | 位移传感器 | |
| KR20000069318A (ko) | 기록매체를 광학적으로 주사하는 장치 | |
| JP3120885B2 (ja) | 鏡面の測定装置 | |
| JPS63254649A (ja) | 走査電子顕微鏡による観察装置 | |
| TWM629084U (zh) | 自動對焦及取像系統、顯微鏡 | |
| JP5240980B2 (ja) | ３次元測定装置及び検査装置 | |
| JPH09325278A (ja) | 共焦点型光学顕微鏡 | |
| JP2002533860A (ja) | 光走査装置 | |
| JPH08261734A (ja) | 形状測定装置 |