JP2002318187A - Scanning near-field optical microscope - Google Patents
Scanning near-field optical microscopeInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、走査型近接場光学
顕微鏡に関し、特に、試料に近接したプローブを試料に
対して相対的に走査し、試料とその近傍にあるプローブ
先端に光に集中させ、プローブ先端近傍からの光を検出
することにより試料の光学的特性を測定する走査型近接
場光学顕微鏡に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning near-field optical microscope, and more particularly, to scanning a probe close to a sample relative to the sample and focusing light on the sample and a probe tip near the sample. The present invention relates to a scanning near-field optical microscope for measuring optical characteristics of a sample by detecting light from near the tip of a probe.
【０００２】[0002]
【従来の技術】走査型近接場光学顕微鏡（以降、ＳＮＯ
Ｍ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｎｅａｒ−Ｆｉｅｌｄ Ｏｐｔ
ｉｃａｌ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅと表記）は、光の波長
より小さい径の開口を先端部に持つプローブ、若しく
は、光の波長より小さい曲率を持つ先鋭化された無開口
の先端部を持つプローブを、試料近傍にて試料と相対的
に走査させて試料の微小領域の光学情報を測定する装置
である。2. Description of the Related Art A scanning near-field optical microscope (hereinafter referred to as SNO)
M: Scanning Near-Field Opt
ical Microscope) is a probe having an opening with a diameter smaller than the wavelength of light at the tip or a probe with a sharpened non-opening tip with a curvature smaller than the wavelength of light near the sample. This is an apparatus for measuring optical information of a minute region of a sample by scanning relatively with the sample.
【０００３】この走査型近接場光学顕微鏡は、回折限界
により分解能が制約される光学顕微鏡に比べ、上記の開
口径若しくは先端部曲率半径（〜数十ｎｍ）程度の分解
能が得られる。そのため、より高い分解能での観察や測
定ができる装置として、今後期待されているものであ
る。The scanning near-field optical microscope has a resolution of about the above-described aperture diameter or radius of curvature at the tip (up to several tens of nm) as compared with an optical microscope whose resolution is limited by the diffraction limit. Therefore, it is expected to be used as a device that can observe and measure with higher resolution in the future.
【０００４】ＳＮＯＭはプローブの種類によって大きく
分けると、上述したように開口を持つ開口型と無開口の
散乱型とに分けられる。その違いは、以下の通りであ
る。開口型は開口を通して光を試料に照射したり、試料
からの光を開口を通して検出して試料の光学情報を得る
ようになっている。一方、散乱型は外部からの入射光に
より試料表面に生ずる局所電場を先鋭化したプローブ先
端にて散乱させ、その散乱光を検出することによって試
料の光学情報を得るようになっている。[0004] SNOMs can be broadly classified according to the type of probe, as described above, into an aperture type having an aperture and a non-aperture scattering type. The differences are as follows. The aperture type irradiates the sample with light through the opening or detects light from the sample through the opening to obtain optical information of the sample. On the other hand, the scattering type scatters a local electric field generated on the sample surface by external incident light at a sharpened probe tip, and obtains optical information of the sample by detecting the scattered light.
【０００５】これらのタイプの中、光ファイバー等を用
いた開口型のプローブで開口を通して試料からの光を検
出するタイプの他は、プローブ先端を近接させた試料に
何らかの手段で光を照射したときに発生する光を、通常
の光学系で構成された集光光学系にて集光するようにな
っている。その動作を図５によって説明すると、以下の
ようになる。[0005] Among these types, other than the type in which light from a sample is detected through an opening with an open-type probe using an optical fiber or the like, when light is irradiated by some means on a sample in which the probe tip is brought close to the other. The generated light is condensed by a condensing optical system including an ordinary optical system. The operation will be described below with reference to FIG.
【０００６】図５は、プローブ先端が光学的に不透明な
散乱型のＳＮＯＭである。プローブ先端２と試料１表面
が十分近い一定距離の間隔を保つようにするため、原子
間力顕微鏡（以降、ＡＦＭ：Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ
Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）の原理を用いるのが一般的で
ある。これは、プローブ先端２が試料１に近づくとプロ
ーブ先端２と試料１との間に働く原子間力によってプロ
ーブ３が撓むことを利用し、常に一定の撓み量となるよ
うにプローブ３〜試料１間をプローブ用のアクチュエー
ター４か試料台に取り付けたアクチュエーター２６を駆
動することで垂直方向に動かして実現する。プローブ３
の撓みの測定は、例えば光てこの原理を用いた検出器２
５で行う。FIG. 5 shows a scattering SNOM in which the probe tip is optically opaque. In order to maintain a sufficiently close constant distance between the probe tip 2 and the surface of the sample 1, an atomic force microscope (hereinafter AFM: Atomic Force) is used.
In general, the principle of Microscope is used. This utilizes the fact that the probe 3 bends due to the atomic force acting between the probe tip 2 and the sample 1 when the probe tip 2 approaches the sample 1, so that the probes 3 to This is realized by driving the actuator 4 for the probe or the actuator 26 attached to the sample stage in the vertical direction to move the space between them. Probe 3
The measurement of the deflection of the detector 2 is performed, for example, by using the detector 2 using the principle of the optical lever.
Step 5
【０００７】この他、加振器をプローブ３に付けてプロ
ーブ３を上下若しくは試料１面と略平行方向に振動させ
ておき、プローブ先端２の振幅が試料１表面との距離で
変化することを使って間隔制御を行うこともできる。In addition, an exciter is attached to the probe 3 to vibrate the probe 3 vertically or in a direction substantially parallel to the surface of the sample 1 so that the amplitude of the probe tip 2 changes with the distance from the surface of the sample 1. It can also be used to control the interval.
【０００８】以上のように、プローブ先端２を試料１に
近接させた状態で走査を行うが、走査にはコントローラ
６により試料台に取り付けたアクチュエーター２６を作
動させて試料１表面に略平行方向にラスタ走査を行う。As described above, scanning is performed with the probe tip 2 approaching the sample 1. The scanning is performed by operating the actuator 26 attached to the sample table by the controller 6 in a direction substantially parallel to the surface of the sample 1. Perform raster scanning.
【０００９】プローブ先端２への光の照射は、レーザー
光等の光源１６からの光を照射光学系２３によってプロ
ーブ先端２付近に照射することで行う。The irradiation of light to the probe tip 2 is performed by irradiating light from a light source 16 such as a laser beam to the vicinity of the probe tip 2 by an irradiation optical system 23.
【００１０】光の照射により起きるプローブ先端２近傍
からの散乱光を、集光レンズ７と結像レンズ８を用いて
集光させる。集光位置にピンホール１４を置くことによ
ってプローブ先端２近傍以外からの光をカットし、周囲
からの光ノイズを減らしている。ピンホール１４を通過
した光は、光電子増倍管１５で電気信号に変換され、コ
ンピュータ１７で処理された後、測定結果としてモニタ
ー１８に表示される。試料１に材質の異なる物質が混ざ
っていたりした場合には、散乱光量等に変動が生ずるの
で、プローブ先端２径のオーダーにてその存在を表示す
ることができる。[0010] Scattered light from the vicinity of the probe tip 2 caused by light irradiation is condensed using a condenser lens 7 and an imaging lens 8. By placing the pinhole 14 at the light condensing position, light from areas other than the vicinity of the probe tip 2 is cut, and optical noise from the surroundings is reduced. The light that has passed through the pinhole 14 is converted into an electric signal by a photomultiplier tube 15, processed by a computer 17, and displayed on a monitor 18 as a measurement result. In the case where substances of different materials are mixed in the sample 1, the amount of scattered light and the like fluctuate, so that the presence thereof can be displayed in the order of two diameters of the probe tip.
【００１１】その他のタイプのＳＮＯＭとしては、プロ
ーブ先端２に微小開口が開いていてここから光を試料１
に照射するもの等があり、また、試料１からの光の検出
も上記の例のように試料１表面からの反射光を検出する
反射型の他に、試料１を透過した光を検出する透過型等
の種類が存在する。As another type of SNOM, a small opening is formed in the probe tip 2 so that light can be transmitted from the sample 1 to the sample 1.
In addition to the reflection type for detecting the light reflected from the surface of the sample 1 as in the above example, the light for detecting the light transmitted from the sample 1 is also used. There are types such as types.
【００１２】通常、プローブ先端２の実質的な大きさ
は、使用する光の波長より十分小さいので、点光源とみ
なせるが、その分だけ散乱される光量は小さい。したが
って、試料の他の部分からの散乱光等があると、Ｓ／Ｎ
比等の測定の質を落としてしまう。そこで、点光源とみ
なし得るプローブ先端２からの散乱光のみを検出できる
ように、プローブ先端２と共役な場所にピンホール１４
のような小さな開口を置いて、不要な散乱光を遮光する
ことが一般的に行われている。Usually, the substantial size of the probe tip 2 is sufficiently smaller than the wavelength of the light to be used, so that the probe tip 2 can be regarded as a point light source. Therefore, if there is scattered light from other parts of the sample, S / N
The quality of the measurement such as the ratio is deteriorated. In order to detect only the scattered light from the probe tip 2 which can be regarded as a point light source, the pinhole 14 is conjugated with the probe tip 2.
It is common practice to place a small opening such as described above to block unnecessary scattered light.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来のＳ
ＮＯＭには以下のような問題がある。SUMMARY OF THE INVENTION As described above, the conventional S
NOM has the following problems.
【００１４】すなわち、通常、ピンホール位置を固定し
た形で構成されているため、走査は試料を動かして行わ
れる。ところが、アクチュエーター２６で駆動される試
料台だと、寸法や重量が大きな試料を載置することが難
しい。That is, since the pinhole position is usually fixed, the scanning is performed by moving the sample. However, with a sample stage driven by the actuator 26, it is difficult to mount a sample having a large size and weight.
【００１５】また、仮に載置できたとしても、試料自体
の寸法や重量が大きいと試料台を高速走査するのは難し
い。Even if the sample can be placed, it is difficult to scan the sample stage at high speed if the size and weight of the sample itself are large.
【００１６】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、寸法や重量が大
きな試料を載置でき、また、このような試料を高速で走
査することが可能な走査型近接場光学顕微鏡を提供する
ことである。The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and has as its object to mount a sample having a large size and weight and to scan such a sample at high speed. To provide a scanning near-field optical microscope that is capable of:
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明では、プローブのみを動かして走査する
か、若しくは、試料を動かすとしても走査速度が遅くて
もよい方向のみに走査するという方法を用いる。In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, scanning is performed by moving only the probe, or scanning is performed only in a direction in which the scanning speed may be low even if the sample is moved. Is used.
【００１８】さらに、プローブを走査するため、プロー
ブ先端近傍以外からの不要散乱光等をカットするための
開口が常にプローブ先端位置と共役な位置にあるように
装置を構成するものである。Further, the apparatus is configured such that an opening for cutting unnecessary scattered light from other than the vicinity of the probe tip for scanning the probe is always at a position conjugate with the probe tip position.
【００１９】したがって、本発明では、プローブと、前
記プローブの先端部を試料に近接して設置する手段と、
前記試料と前記プローブ先端部を相対的に前記試料表面
と略平行に走査させる手段と、光源と、前記光源からの
光をプローブ先端部に集中させる光入射手段と、前記光
入射手段により前記プローブの先端部と前記試料との間
で生じた光を集光する集光光学手段とを持ち、前記集光
光学手段からの光束を光検出手段によって検出して画像
化する走査型近接場光学顕微鏡において、さらに、前記
集光光学手段による前記プローブ先端位置と略共役な位
置に不要光除去のための開口を持っており、かつ、前記
集光光学手段には走査光学系が組み込まれ、前記プロー
ブの位置変化に追従して集光することが可能に構成され
ていることを特徴とする走査型近接場光学顕微鏡。Therefore, according to the present invention, there is provided a probe, and means for setting the tip of the probe close to the sample.
Means for relatively scanning the sample and the probe tip substantially parallel to the sample surface, a light source, light incident means for concentrating light from the light source on the probe tip, and the probe by the light incident means A scanning near-field optical microscope having light collecting optical means for collecting light generated between the tip of the sample and the sample, and detecting and imaging an optical beam from the light collecting means by the light detecting means In the above, the light-collecting optical means has an opening for removing unnecessary light at a position substantially conjugate with the probe tip position, and the light-collecting optical means has a scanning optical system incorporated therein. A scanning near-field optical microscope characterized in that it is configured to be able to collect light following a change in position.
【００２０】若しくは、プローブと、前記プローブの先
端部を試料に近接して設置する手段と、前記試料と前記
プローブ先端部を相対的に前記試料表面と略平行に走査
させる手段と、光源と、前記光源からの光をプローブ先
端部に集中させる光入射手段と、前記光入射手段により
前記プローブの先端部と前記試料との間で生じた光を集
光する集光光学手段とを持ち、前記集光光学手段からの
光束を光検出手段によって検出して画像化する走査型近
接場光学顕微鏡において、さらに、前記集光光学手段に
よる前記プローブ先端位置と略共役な位置に不要光除去
のための開口を持っており、前記開口はスリットであ
り、前記スリットの向きは前記プローブの走査方向に沿
っていることを特徴とする走査型近接場光学顕微鏡。Alternatively, a probe, means for setting the tip of the probe close to the sample, means for scanning the sample and the tip of the probe relatively parallel to the sample surface, a light source, Light incident means for concentrating light from the light source on the probe tip, and light condensing optical means for condensing light generated between the probe tip and the sample by the light incident means, In a scanning near-field optical microscope that detects and forms an image by detecting a light beam from the condensing optical unit by a light detecting unit, furthermore, the condensing optical unit is configured to remove unnecessary light at a position substantially conjugate with the probe tip position. A scanning near-field optical microscope having an opening, wherein the opening is a slit, and a direction of the slit is along a scanning direction of the probe.
【００２１】若しくは、プローブと、前記プローブの先
端部を試料に近接して設置する手段と、前記試料と前記
プローブ先端部を相対的に前記試料表面と略平行に走査
させる手段と、光源と、前記光源からの光をプローブ先
端部に集中させる光入射手段と、前記光入射手段により
前記プローブの先端部と前記試料との間で生じた光を集
光する集光光学手段とを持ち、前記集光光学手段からの
光束を光検出手段によって検出して画像化する走査型近
接場光学顕微鏡において、さらに、前記集光光学手段に
よる前記プローブ先端位置と略共役な位置に不要光除去
のための開口を持っており、前記開口は複数の開口から
なることを特徴とする走査型近接場光学顕微鏡。という
構成をとることによって、前記目的を達成するものであ
る。Alternatively, a probe, means for setting the tip of the probe close to the sample, means for scanning the sample and the tip of the probe relatively parallel to the sample surface, and a light source; Light incident means for concentrating light from the light source on the probe tip, and light condensing optical means for condensing light generated between the probe tip and the sample by the light incident means, In a scanning near-field optical microscope that detects and forms an image by detecting a light beam from the condensing optical unit by a light detecting unit, furthermore, the condensing optical unit is configured to remove unnecessary light at a position substantially conjugate with the probe tip position. A scanning near-field optical microscope having an opening, wherein the opening comprises a plurality of openings. With the configuration described above, the above object is achieved.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の走査型近接場光
学顕微鏡の特徴を説明した後、その実施例を図面を参照
にして説明する。なお、各図面に関する説明において、
同一の符号で用いられるものは同様の機能を持つ要素で
あることを表す。また、本発明の説明に本質的に関係な
いと考えられる要素、例えば、プローブ３と試料１の間
隔を測定する機構２５等は、従来例の説明と同様である
ということで詳細は省く。以下、実施例に基づいて説明
する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The features of the scanning near-field optical microscope according to the present invention will be described below, and then embodiments thereof will be described with reference to the drawings. In the description of each drawing,
Elements used with the same reference numerals indicate elements having similar functions. Elements that are considered to be essentially unrelated to the description of the present invention, for example, the mechanism 25 for measuring the distance between the probe 3 and the sample 1 and the like are the same as in the description of the conventional example, and will not be described in detail. Hereinafter, description will be made based on embodiments.
【００２３】（第１実施例）図１に第１実施例について
示す。第１実施例は、ガルバノスキャナーによる走査光
学系を組み込んだ散乱型のＳＮＯＭの例である。ＳＮＯ
Ｍの走査は、プローブ３を試料台５上の試料１表面に略
平行な方向に動かすことによって行う。(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment. The first embodiment is an example of a scattering SNOM incorporating a scanning optical system using a galvano scanner. SNO
The scanning of M is performed by moving the probe 3 in a direction substantially parallel to the surface of the sample 1 on the sample stage 5.
【００２４】入射光をプローブ先端２へ集光させるには
次のようにする。すなわち、レーザー光源１６からの光
はハーフミラー１２を反射し、ガルバノスキャナー１１
で偏向され、瞳投影レンズ１０、ハーフミラー９を介し
て対物レンズ７により試料１近傍に置かれたプローブ先
端２に集光される。In order to focus the incident light on the probe tip 2, the following is performed. That is, the light from the laser light source 16 reflects off the half mirror 12 and the galvano scanner 11
The light is focused by the objective lens 7 via the pupil projection lens 10 and the half mirror 9 on the probe tip 2 placed near the sample 1.
【００２５】ガルバノスキャナー１１は、動いているプ
ローブ先端２に入射光が集光されるようにその角度が制
御されるが、これはプローブ３を動かすアクチュエータ
ー４の駆動信号に同期してガルバノスキャナー１１が動
くように、コントローラ６によって制御されているため
である。The angle of the galvano scanner 11 is controlled so that the incident light is condensed on the moving probe tip 2. This angle is synchronized with the drive signal of the actuator 4 for moving the probe 3. This is because the controller 6 is controlled so as to move.
【００２６】入射光の位置制御方法は、例えば、試料１
観察用のＣＣＤカメラ１９によってプローブ先端２位置
を測り、その情報をフィードバックしてガルバノスキャ
ナー１１を制御するという方法をとることもできる。The position control method of the incident light is, for example, as follows.
It is also possible to measure the position of the probe tip 2 by the observation CCD camera 19 and feed back the information to control the galvano scanner 11.
【００２７】試料１の光学特性により光量等が変化した
プローブ先端２近傍からの散乱光は、再び対物レンズ７
で集光され、逆の光路をたどってハーフミラー１２を透
過後、検出レンズ１３、ピンホール１４を通って、光電
子増倍管１５によって検出されるが、微小開口であるピ
ンホール１４は対物レンズ７の像面と略共役にしてある
ので、ピンホール１４の開口径を適当な大きさにするこ
とで、プローブ先端２近傍以外からの不要散乱光をカッ
トすることができる。The scattered light from the vicinity of the probe tip 2 whose light amount or the like has changed due to the optical characteristics of the sample 1 is again reflected by the objective lens 7.
After passing through the half mirror 12 along the reverse optical path, the light passes through the detection lens 13 and the pinhole 14, and is detected by the photomultiplier tube 15. The pinhole 14, which is a minute aperture, is Since it is substantially conjugate with the image plane of No. 7, unnecessary scattered light from areas other than the vicinity of the probe tip 2 can be cut by setting the opening diameter of the pinhole 14 to an appropriate size.
【００２８】光電子増倍管１５の検出信号はコンピュー
タ１７によって処理され、モニター１８上で測定データ
として表示される。The detection signal of the photomultiplier 15 is processed by the computer 17 and displayed on the monitor 18 as measurement data.
【００２９】このようにして、本実施例のＳＮＯＭはプ
ローブ３を走査するため、試料の寸法や重量に関係なく
試料の観察や測定が可能となる。また、走査光学系を配
置しているので、プローブ３を高速に走査させながら常
にプローブ先端２に入射光（照明光）を照射することが
できる。この結果、高速走査による試料の観察あるいは
測定が実現できる。また、走査光学系によりピンホール
位置は常に一定であるので、従来と同じように散乱光を
検出することができる。また、このピンホールによって
プローブ先端２近傍からの散乱光のみを検出することが
でき、それ以外からの光をカットすることでＳ／Ｎ比の
高い測定が可能になる。As described above, since the SNOM of the present embodiment scans the probe 3, it is possible to observe and measure the sample regardless of the size and weight of the sample. Further, since the scanning optical system is provided, the probe tip 2 can always be irradiated with incident light (illumination light) while scanning the probe 3 at high speed. As a result, observation or measurement of the sample by high-speed scanning can be realized. Further, since the position of the pinhole is always constant by the scanning optical system, the scattered light can be detected as in the conventional case. Further, only the scattered light from the vicinity of the probe tip 2 can be detected by this pinhole, and measurement with a high S / N ratio can be performed by cutting off light from other portions.
【００３０】また、この実施例の構成だと、入射光学系
（光源１６から対物レンズ７まで）と集光光学系（対物
レンズ７から光電子増倍管１５まで）とが共通の光学系
（対物レンズ７からハーフミラー１２まで）で構成され
ている。そのため、例えば、光源からの光をプローブ先
端へ導く調整を入射光学系で行えば、集光光学系の調整
は、ピンホールと光電子増倍管の位置調整だけですむ。
これは、従来のように入射光学系と集光光学系が別々に
なっている構成に比べて、非常に容易に調整できる。Further, according to the configuration of this embodiment, an incident optical system (from the light source 16 to the objective lens 7) and a condensing optical system (from the objective lens 7 to the photomultiplier tube 15) share a common optical system (object). (From the lens 7 to the half mirror 12). Therefore, for example, if the adjustment from the light source to the tip of the probe is performed by the incident optical system, the adjustment of the condensing optical system only requires the position adjustment of the pinhole and the photomultiplier tube.
This can be adjusted very easily as compared with the conventional configuration in which the incident optical system and the condensing optical system are separated.
【００３１】また、本実施例の入射光学系と集光光学系
の構成は、レーザー走査顕微鏡の走査系と同等であるの
で、プローブ３を外して測定することで、ＳＮＯＭと排
他的にレーザー顕微鏡とすることができる。そして、レ
ーザー顕微鏡で測定した後で、試料はそのままでＳＮＯ
Ｍによってさらに微細な個所を測定するといった使い方
が可能である。The configuration of the incident optical system and the condensing optical system of this embodiment is equivalent to that of the scanning system of the laser scanning microscope. It can be. After measuring with a laser microscope, the sample is left
M can be used to measure a finer portion.
【００３２】なお、本実施例では、説明を明快にするた
め、ガルバノスキャナー１１を１台とし、プローブ３の
走査方向を矢印で示す１方向のみしか図示していない
が、スキャナーを２台とすることで、プローブ３の２次
元方向への走査を可能にできることはもちろんである。
また、ガルバノスキャナーの代わりに、ポリゴンミラー
やＡＯＤ（音響光偏向素子）等を使用することもでき
る。In this embodiment, for clarity of explanation, only one galvano scanner 11 and only one scanning direction of the probe 3 indicated by an arrow are shown, but two scanners are used. This makes it possible to scan the probe 3 in the two-dimensional direction.
Further, instead of the galvano scanner, a polygon mirror, an AOD (acoustic light deflecting element), or the like can be used.
【００３３】（第２実施例）図２に第２実施例について
示す。第２実施例は、集光光学系の像面位置にスリット
２０を置いた散乱型のＳＮＯＭであり、分光器２１を設
置し、分光測定が行えるような構成になっている。プロ
ーブ３は、スリット２０に沿う方向に走査されるように
なっている。(Second Embodiment) FIG. 2 shows a second embodiment. The second embodiment is a scattering-type SNOM in which a slit 20 is provided at an image plane position of a light-converging optical system, and has a configuration in which a spectroscope 21 is installed and spectral measurement can be performed. The probe 3 is scanned in a direction along the slit 20.
【００３４】走査は、走査速度の速い主走査方向にはプ
ローブ３を動かし、それと略直交した副走査方向には試
料１を走査することで行う。一般に、副走査方向への走
査は主走査方向への走査の数十〜数百分の１程度の周期
速度なので、両方向共に試料１を動かして走査する場合
に比べて、走査の高速化が可能となる。The scanning is performed by moving the probe 3 in the main scanning direction at which the scanning speed is high, and scanning the sample 1 in the sub-scanning direction substantially orthogonal thereto. In general, scanning in the sub-scanning direction has a periodic speed of several tens to several hundredths of that in scanning in the main scanning direction, so that scanning can be performed at a higher speed than when scanning the sample 1 in both directions. Becomes
【００３５】入射光としては、測定領域をカバーする程
度を照明するように調整された入射光学系を使用する。
これは光源１６と照射レンズ２３からなっており、試料
１上へのスポットがプローブ３の走査領域程度になるよ
う照射レンズ２３を選んである。As the incident light, an incident optical system adjusted so as to illuminate an area covering the measurement area is used.
This is composed of a light source 16 and an irradiation lens 23, and the irradiation lens 23 is selected such that the spot on the sample 1 is about the scanning area of the probe 3.
【００３６】光源１６は、行う分光の種類によってハロ
ゲンランプや水銀灯や複数の波長のレーザーを組み合わ
せたもの等や、ラマン分光の場合は、レーザー等の単色
光源が使われる。As the light source 16, a halogen lamp, a mercury lamp, a combination of lasers of a plurality of wavelengths, or the like is used depending on the type of spectrum to be performed. In the case of Raman spectroscopy, a monochromatic light source such as a laser is used.
【００３７】試料１に入射した光は、プローブ先端２の
存在によって散乱光となる。この散乱光は対物レンズ７
にて集光され、結像レンズ８により結像面に置かれたス
リット２０を通り、分光器２１にて分光される。分光さ
れた光は２次元検出器２２上に符号２２１で示されるよ
うに照射され、分光データとして検出される。The light incident on the sample 1 becomes scattered light due to the presence of the probe tip 2. This scattered light is transmitted to the objective lens 7
The light passes through the slit 20 placed on the image plane by the image forming lens 8 and is split by the spectroscope 21. The split light is irradiated onto the two-dimensional detector 22 as indicated by reference numeral 221 and detected as spectral data.
【００３８】ラマン分光の場合は、検出する光が入射光
の波長に近く強度も非常に弱いため、入射光をカットす
るフィルターを２次元検出器２２までの間に挿入して使
用することが望ましい。In the case of Raman spectroscopy, since the light to be detected is close to the wavelength of the incident light and has very low intensity, it is desirable to insert a filter for cutting the incident light between the two-dimensional detector 22 and use it. .
【００３９】本実施例での特徴は、スリット２０がプロ
ーブ３の走査方向に沿っているため、プローブ３の１走
査分で得られる分光データがそのまま２次元検出器２２
上にて検出できることである。The feature of the present embodiment is that the slit 20 extends in the scanning direction of the probe 3, and thus the spectral data obtained by one scanning of the probe 3 is directly used by the two-dimensional detector 22.
It can be detected above.
【００４０】ここで、２次元検出器２２にはＣＣＤ、Ｃ
ＭＯＳ等の撮像素子や、ＭＣＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｈａｎ
ｎｅｌ Ｐｌａｔｅ）を組み合わせたもの等が使用でき
る。スリット２０と２次元検出器の画素を使ってプロー
ブ先端２からの散乱光以外の不要散乱光をカットするこ
とで、Ｓ／Ｎ比を上げることが可能となる。Here, the two-dimensional detector 22 has a CCD, C
An imaging device such as a MOS or an MCP (Multi Chan
nel Plate) can be used. The S / N ratio can be increased by cutting unnecessary scattered light other than the scattered light from the probe tip 2 using the slit 20 and the pixels of the two-dimensional detector.
【００４１】検出した分光データは、コンピュータ１７
にて処理されてモニター１８で表示される。The detected spectral data is sent to a computer 17.
And is displayed on the monitor 18.
【００４２】ここでは、試料１を副走査方向に走査する
例をあげたが、試料１を走査する代わりに、スリット２
０を走査することでも同様な効果を上げることができ
る。この場合、スリット２０と分光器２１との位置関係
が多少変化するので、２次元検出器２２上への照射光２
２１の位置に影響が出るが、この影響はコンピュータ１
７上での処理で補正をかけることが可能である。Here, an example in which the sample 1 is scanned in the sub-scanning direction has been described.
The same effect can be obtained by scanning 0. In this case, since the positional relationship between the slit 20 and the spectroscope 21 slightly changes, the irradiation light 2 on the two-dimensional detector 22 is changed.
21 has an effect on the position of computer 1
7 can be corrected by the above processing.
【００４３】スリット２０の走査により、試料１の寸
法、重量がかなり大きくなっても測定を行うことができ
るようになる。By scanning the slit 20, even if the size and weight of the sample 1 are considerably large, measurement can be performed.
【００４４】なお、図２では、分光ができる構成である
が、分光器２０を外してスリット２０の上にラインセン
サを置くこと等で通常の測定ももちろん可能である。Although FIG. 2 shows a configuration capable of performing spectroscopy, ordinary measurement is of course possible by removing the spectroscope 20 and placing a line sensor on the slit 20.
【００４５】（第３実施例）図３に第３実施例について
示す。第３実施例は、プローブ３を走査する散乱型ＳＮ
ＯＭであって、集光光学手段の結像面に２次元の液晶ラ
イトバルブのような空間光変調器を置いたものである。(Third Embodiment) FIG. 3 shows a third embodiment. In the third embodiment, the scattering SN for scanning the probe 3 is used.
An OM in which a spatial light modulator such as a two-dimensional liquid crystal light valve is placed on the image forming surface of the condensing optical means.
【００４６】入射光は、光源１６と照射レンズ２３によ
り測定範囲程度の大きさで入射され、プローブ先端２近
傍からの散乱光は、対物レンズ７、結像レンズ８によっ
て液晶ライトバルブ２４上にスポットを結ぶ。液晶ライ
トバルブ２４は任意の画素の透過率を変えることが可能
である。本実施例では、プローブ先端２と共役な位置に
ある部分の画素の透過率を上げ、それ以外の画素の透過
率を下げるようにして、プローブ先端２の動きに同期す
るよう制御され、あたかも微小開口がプローブ３の動き
に同期して常にプローブ先端２と共役位置にあるように
動いているかのようになっている。この制御は、プロー
ブ３を駆動させるアクチュエーター４のコントローラ６
によって制御することで行っている。The incident light is incident on the liquid crystal light valve 24 by the light source 16 and the irradiating lens 23 in the size of the measurement range, and the scattered light from the vicinity of the probe tip 2 is spotted on the liquid crystal light valve 24 by the objective lens 7 and the imaging lens 8. Tie. The liquid crystal light valve 24 can change the transmittance of an arbitrary pixel. In the present embodiment, the transmittance of the pixel at the position conjugate with the probe tip 2 is increased, and the transmittance of the other pixels is reduced, so that the pixel is controlled to synchronize with the movement of the probe tip 2 so that it is very small. It is as if the aperture is always moving in a position conjugate with the probe tip 2 in synchronization with the movement of the probe 3. This control is performed by the controller 6 of the actuator 4 that drives the probe 3.
It is done by controlling.
【００４７】液晶ライトバルブ２４を透過した光は、光
電子増倍管１５によって検出され、コンピュータ１７に
よって処理された画像がモニター１８上に表示される。The light transmitted through the liquid crystal light valve 24 is detected by the photomultiplier tube 15, and an image processed by the computer 17 is displayed on the monitor 18.
【００４８】一般に、不要散乱光を除去するための微小
開口の大きさは対物レンズ７と結像レンズ８によってで
きるスポット径（エアリーディスク径）程度が用いられ
るが、実際は検出光量との兼ね合いでその大きさを変え
る必要が生ずることもある。また、対物レンズ７を他の
対物レンズに交換すると、その仕様の差によって液晶ラ
イトバルブ２４上にできるスポットの大きさは変わる。In general, the size of the minute aperture for removing unnecessary scattered light is about the spot diameter (airy disk diameter) formed by the objective lens 7 and the imaging lens 8, but actually, the size is determined in consideration of the detected light amount. It may be necessary to change the size. Further, when the objective lens 7 is replaced with another objective lens, the size of the spot formed on the liquid crystal light valve 24 changes depending on the difference in the specification.
【００４９】これらに対応するため、透過率を上げる液
晶ライトバルブ２４の画素は、それに応じて１画素から
複数の画素数を合わせ必要な大きさになるように、例え
ば２×２の画素を使う等、複数の数まで対応できるよう
することで、より一般性を持たせることができる。この
場合、画素の大きさは小さければ小さい程、様々な対応
が可能になる。この場合、プローブ先端２は点光源とみ
なすことができるので、１つの画素の大きさは少なくと
も集光光学系によるエアリーディスク径以下であること
が、ノイズ除去のためには望ましい。In order to cope with these, for the pixels of the liquid crystal light valve 24 for increasing the transmittance, for example, 2 × 2 pixels are used so that the number of pixels is adjusted to a required size from one pixel. For example, by making it possible to handle a plurality of numbers, the generality can be increased. In this case, as the size of the pixel is smaller, various measures can be taken. In this case, since the probe tip 2 can be regarded as a point light source, it is desirable for the size of one pixel to be at least equal to or smaller than the diameter of an Airy disk by the condensing optical system in order to remove noise.
【００５０】（第４実施例）図４に第４実施例について
示す。第４実施例は、プローブ３を走査するＳＮＯＭで
あって、検出手段に２次元撮像素子２２を用いたもので
ある。図４（ａ）はカンチレバープローブ３を用いた開
口型のＳＮＯＭであり、入射光学系に全反射プリズム２
７を用いて試料１上にエバネッセント波を起こすように
した例である。(Fourth Embodiment) FIG. 4 shows a fourth embodiment. The fourth embodiment is an SNOM that scans the probe 3 and uses a two-dimensional image sensor 22 as a detection unit. FIG. 4A shows an SNOM of an aperture type using a cantilever probe 3, and a total reflection prism 2 is provided on an incident optical system.
This is an example in which an evanescent wave is generated on the sample 1 by using No. 7.
【００５１】入射光により生じたプローブ先端２の開口
からの光は、対物レンズ７と結像レンス８によって２次
元検出器２２上にスポットを結ぶ。この２次元検出器２
２としては、ＣＭＯＳ型の撮像素子やＭＣＰとＣＣＤを
組み合わせたもの等が用いられる。Light from the opening of the probe tip 2 generated by the incident light forms a spot on the two-dimensional detector 22 by the objective lens 7 and the imaging lens 8. This two-dimensional detector 2
As the element 2, a CMOS type image sensor, a combination of an MCP and a CCD, or the like is used.
【００５２】２次元検出器２２はプローブ先端２の開口
に対応する画素を検出するようになっており、そのた
め、例えばＭＣＰとＣＣＤを組み合わせたものでは、プ
ローブ３を駆動するアクチュエーター４のコントローラ
６によってＭＣＰの各セルへのトリガが制御され、プロ
ーブ先端２の開口位置に相当するセルのみが光を増倍す
るようになっている。ＣＭＯＳ型の撮像素子を用いた場
合には、プローブ先端２位置に対応する画素からの信号
を検出するように、他の画素からの信号にはマスクをか
けるようにすることで、同様な効果を持たすことができ
る。The two-dimensional detector 22 detects a pixel corresponding to the opening of the probe tip 2. For example, in the case of a combination of the MCP and the CCD, the controller 6 of the actuator 4 for driving the probe 3 The trigger of each cell of the MCP is controlled, and only the cell corresponding to the opening position of the probe tip 2 amplifies the light. When a CMOS image sensor is used, a similar effect can be obtained by masking signals from other pixels so that signals from pixels corresponding to the position of the probe tip 2 are detected. You can have.
【００５３】第３実施例と同様に、結像光学系等の使用
次第によって不要光を除去するための開口の大きさも変
えた方がよいので、本実施例においても、プローブ先端
２の開口位置に対応するセル若しくは画素の数は、コン
ピュータ１７を通して変えられるようになっている。As in the third embodiment, it is better to change the size of the opening for removing unnecessary light depending on the use of the imaging optical system and the like. The number of cells or pixels corresponding to is changed through the computer 17.
【００５４】以上の原理は、カンチレバープローブを用
いたＳＮＯＭに限ったものではなく、例えば図４（ｂ）
のように、光ファイバー２８を用いた開口プローブ３を
用いた構成としても使用できる。この例では、プローブ
先端２から光を射出し、試料１を通して検出する透過タ
イプのＳＮＯＭであり、他のタイプでも、前述したよう
に、プローブ先端２の外部で光を検出するタイプであれ
ば応用可能である。The above principle is not limited to the SNOM using the cantilever probe. For example, FIG.
As described above, it can also be used as a configuration using the aperture probe 3 using the optical fiber 28. In this example, a transmission type SNOM in which light is emitted from the probe tip 2 and detected through the sample 1 is used. As described above, other types may be used as long as the type detects light outside the probe tip 2. It is possible.
【００５５】以上、第１〜４実施例の本発明の実施の形
態の各構成は、各種変形、変更が可能である。各実施例
にて使用している光学素子も、実施例上で言及している
機能があれば、他の素子でも代用可能である。As described above, each configuration of the first to fourth embodiments of the present invention can be variously modified and changed. The optical element used in each embodiment can be replaced with another element as long as it has the function mentioned in the embodiment.
【００５６】また、入射光学手段として透過タイプ、反
射タイプ等をあげたが、これらは各実施例に固有なもの
ではなく、お互いに入れ替えが可能である。例えば第１
実施例においては、入射光学手段は走査光学系を通して
プローブ先端２を照射しているが、第２実施例以下のよ
うに、外部から入射させることや、プローブ走査による
プローブ先端２位置を検出する方法として、第１実施例
で言及したように、光学観察用のＣＣＤの像から位置を
割り出す方法を、第２実施例以下の場合に用いることも
可能である。Although the transmission optical type and the reflection type have been described as the incident optical means, they are not specific to each embodiment and can be interchanged with each other. For example, the first
In the embodiment, the incident optical unit irradiates the probe tip 2 through the scanning optical system. However, as in the second embodiment and the following, a method of detecting the position of the probe tip 2 by externally entering the probe or scanning the probe is used. As described in the first embodiment, the method of determining the position from the image of the CCD for optical observation can be used in the second and subsequent embodiments.
【００５７】以上の本発明の走査型近接場光学顕微鏡
は、例えば次のように構成することができる。The above-mentioned scanning near-field optical microscope of the present invention can be constituted, for example, as follows.
【００５８】〔１〕 プローブと、前記プローブの先端
部を試料に近接して設置する手段と、前記試料と前記プ
ローブ先端部を相対的に前記試料表面と略平行に走査さ
せる手段と、光源と、前記光源からの光をプローブ先端
部に集中させる光入射手段と、前記光入射手段により前
記プローブの先端部と前記試料との間で生じた光を集光
する集光光学手段とを持ち、前記集光光学手段からの光
束を光検出手段によって検出して画像化する走査型近接
場光学顕微鏡において、さらに、前記集光光学手段によ
る前記プローブ先端位置と略共役な位置に不要光除去の
ための開口を持っており、かつ、前記集光光学手段には
走査光学系が組み込まれ、前記プローブの位置変化に追
従して集光することが可能に構成されていることを特徴
とする走査型近接場光学顕微鏡。[1] A probe, means for placing the tip of the probe close to the sample, means for scanning the sample and the tip of the probe relatively parallel to the sample surface, and a light source Having light incident means for concentrating light from the light source on the probe tip, and condensing optical means for condensing light generated between the probe tip and the sample by the light incident means, In a scanning near-field optical microscope which detects and forms an image by detecting a light beam from the condensing optical unit by a light detecting unit, further, unnecessary light is removed at a position substantially conjugate with the probe tip position by the condensing optical unit. A scanning optical system, wherein a scanning optical system is incorporated in the condensing optical means, and the condensing optical means is configured to be capable of condensing light following a change in the position of the probe. Near field Light microscope.
【００５９】〔２〕 前記光入射手段は、前記集光光学
手段の一部を共用したことを特徴とする上記１記載の走
査型近接場光学顕微鏡。[2] The scanning near-field optical microscope according to the above item 1, wherein the light incident means shares a part of the condensing optical means.
【００６０】〔３〕 前記走査光学系は、前記集光光学
手段の略瞳位置にて光束を偏向させることによって走査
を行うことを特徴とする上記１又は２記載の走査型近接
場光学顕微鏡。[3] The scanning near-field optical microscope according to the above [1] or [2], wherein the scanning optical system scans by deflecting a light beam substantially at a pupil position of the condensing optical unit.
【００６１】〔４〕 前記走査光学系は、前記不要光除
去のための開口を走査することによって走査を行うこと
を特徴とする上記１又は２記載の走査型近接場光学顕微
鏡。[4] The scanning near-field optical microscope according to the above item 1 or 2, wherein the scanning optical system scans by scanning the aperture for removing the unnecessary light.
【００６２】〔５〕 プローブと、前記プローブの先端
部を試料に近接して設置する手段と、前記試料と前記プ
ローブ先端部を相対的に前記試料表面と略平行に走査さ
せる手段と、光源と、前記光源からの光をプローブ先端
部に集中させる光入射手段と、前記光入射手段により前
記プローブの先端部と前記試料との間で生じた光を集光
する集光光学手段とを持ち、前記集光光学手段からの光
束を光検出手段によって検出して画像化する走査型近接
場光学顕微鏡において、さらに、前記集光光学手段によ
る前記プローブ先端位置と略共役な位置に不要光除去の
ための開口を持っており、前記開口はスリットであり、
前記スリットの向きは前記プローブの走査方向に沿って
いることを特徴とする走査型近接場光学顕微鏡 〔６〕 前記試料と前記プローブ先端部を相対的に前記
試料表面と略平行に走査させる手段において、走査はラ
スター走査であり、前記プローブは１方向に走査し、前
記試料は前記プローブと略垂直の方向に走査させること
を特徴とする上記５記載の走査型近接場光学顕微鏡。[5] A probe, means for setting the tip of the probe close to the sample, means for scanning the sample and the tip of the probe relatively parallel to the sample surface, and a light source Having light incident means for concentrating light from the light source on the probe tip, and condensing optical means for condensing light generated between the probe tip and the sample by the light incident means, In a scanning near-field optical microscope which detects and forms an image by detecting a light beam from the condensing optical unit by a light detecting unit, further, unnecessary light is removed at a position substantially conjugate with the probe tip position by the condensing optical unit. The opening is a slit,
A scanning near-field optical microscope, wherein the direction of the slit is along the scanning direction of the probe. [6] In the means for scanning the sample and the probe tip relatively parallel to the sample surface. 6. The scanning near-field optical microscope according to claim 5, wherein the scanning is raster scanning, the probe scans in one direction, and the sample scans in a direction substantially perpendicular to the probe.
【００６３】〔７〕 前記光検出手段には分光手段が含
まれることを特徴とする上記５又は６記載の走査型近接
場光学顕微鏡。[7] The scanning near-field optical microscope according to the above item 5 or 6, wherein the light detecting means includes a spectroscopic means.
【００６４】〔８〕 前記分光手段は、分光器と２次元
センサーとを含むことを特徴とする上記７記載の走査型
近接場光学顕微鏡。[8] The scanning near-field optical microscope according to the above item 7, wherein the spectroscopic means includes a spectroscope and a two-dimensional sensor.
【００６５】[0065]
〔９〕 プローブと、前記プローブの先端
部を試料に近接して設置する手段と、前記試料と前記プ
ローブ先端部を相対的に前記試料表面と略平行に走査さ
せる手段と、光源と、前記光源からの光をプローブ先端
部に集中させる光入射手段と、前記光入射手段により前
記プローブの先端部と前記試料との間で生じた光を集光
する集光光学手段とを持ち、前記集光光学手段からの光
束を光検出手段によって検出して画像化する走査型近接
場光学顕微鏡において、さらに、前記集光光学手段によ
る前記プローブ先端位置と略共役な位置に不要光除去の
ための開口を持っており、前記開口は複数の開口からな
ることを特徴とする走査型近接場光学顕微鏡。[9] a probe, means for setting the tip of the probe close to the sample, means for relatively scanning the sample and the tip of the probe substantially parallel to the sample surface, a light source, and the light source Light condensing means for converging light from the probe on the tip of the probe, and condensing optical means for condensing light generated between the tip of the probe and the sample by the light incident means. In a scanning near-field optical microscope that detects and forms an image by detecting a light beam from an optical unit by a light detection unit, an opening for removing unnecessary light is provided at a position substantially conjugate with the probe tip position by the condensing optical unit. A scanning near-field optical microscope having a plurality of openings.
【００６６】〔１０〕 前記複数の開口は開口アレイか
らなることを特徴とする上記９記載の走査型近接場光学
顕微鏡。[10] The scanning near-field optical microscope according to the above item 9, wherein the plurality of apertures comprise an aperture array.
【００６７】〔１１〕 前記開口アレイは空間光変調器
のアレイからなることを特徴とする上記９又は１０記載
の走査型近接場光学顕微鏡。[11] The scanning near-field optical microscope according to the above item 9 or 10, wherein the aperture array comprises an array of spatial light modulators.
【００６８】〔１２〕 前記開口アレイは２次元撮像素
子からなることを特徴とする上記９又は１０記載の走査
型近接場光学顕微鏡。[12] The scanning near-field optical microscope according to the above [9] or [10], wherein the aperture array comprises a two-dimensional image sensor.
【００６９】〔１３〕 前記開口の大きさは、前記集光
光学手段によって定まるエアリーディスク径に収まる大
きさであることを特徴とする上記９から１２の何れか１
項記載の走査型近接場光学顕微鏡。[13] The aperture according to any one of the items 9 to 12, wherein the size of the opening is within a diameter of an Airy disk determined by the condensing optical means.
2. A scanning near-field optical microscope according to item 1.
【００７０】[0070]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、寸法や重量が大きな試料に対しても対応で
き、また、高速走査化が可能な走査型近接場光学顕微鏡
を提供することができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, there is provided a scanning near-field optical microscope which can cope with a sample having a large size and weight and can perform high-speed scanning. Can be.
【図１】本発明の第１実施例の走査型近接場光学顕微鏡
の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a scanning near-field optical microscope according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施例の走査型近接場光学顕微鏡
の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a scanning near-field optical microscope according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３実施例の走査型近接場光学顕微鏡
の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a scanning near-field optical microscope according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第４実施例の走査型近接場光学顕微鏡
及びその変形の走査型近接場光学顕微鏡の構成を示す図
である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a scanning near-field optical microscope according to a fourth embodiment of the present invention and a modified scanning near-field optical microscope thereof.
【図５】従来の散乱型の走査型近接場光学顕微鏡の構成
を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a conventional scattering-type scanning near-field optical microscope.
１…試料 ２…プローブ先端 ３…プローブ ４…プローブ用アクチュエーター ５…試料台 ６…コントローラ ７…集光レンズ ８…結像レンズ ９…ハーフミラー １０…瞳投影レンズ １１…ガルバノスキャナー １２…ハーフミラー １４…ピンホール １５…光電子増倍管 １６…光源 １７…コンピュータ １８…モニター １９…ＣＣＤカメラ ２０…スリット ２１…分光器 ２２…２次元検出器 ２３…照射光学系（照射レンズ） ２４…液晶ライトバルブ ２５…検出器 ２６…試料台アクチュエーター ２７…全反射プリズム ２８…光ファイバー ２２１…照射光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sample 2 ... Probe tip 3 ... Probe 4 ... Probe actuator 5 ... Sample stand 6 ... Controller 7 ... Condensing lens 8 ... Imaging lens 9 ... Half mirror 10 ... Pupil projection lens 11 ... Galvano scanner 12 ... Half mirror 14 ... Pinhole 15 ... Photomultiplier tube 16 ... Light source 17 ... Computer 18 ... Monitor 19 ... CCD camera 20 ... Slit 21 ... Spectroscope 22 ... Two-dimensional detector 23 ... Irradiation optical system (irradiation lens) 24 ... Liquid crystal light valve 25 Detector 26 Sample stage actuator 27 Total reflection prism 28 Optical fiber 221 Irradiation light
Claims (3)
料に近接して設置する手段と、前記試料と前記プローブ
先端部を相対的に前記試料表面と略平行に走査させる手
段と、光源と、前記光源からの光をプローブ先端部に集
中させる光入射手段と、前記光入射手段により前記プロ
ーブの先端部と前記試料との間で生じた光を集光する集
光光学手段とを持ち、前記集光光学手段からの光束を光
検出手段によって検出して画像化する走査型近接場光学
顕微鏡において、 さらに、前記集光光学手段による前記プローブ先端位置
と略共役な位置に不要光除去のための開口を持ってお
り、 かつ、前記集光光学手段には走査光学系が組み込まれ、
前記プローブの位置変化に追従して集光することが可能
に構成されていることを特徴とする走査型近接場光学顕
微鏡。A probe, a means for placing a tip of the probe close to a sample, a means for relatively scanning the sample and the tip of the probe substantially parallel to the sample surface, a light source, Light incident means for concentrating light from the light source on the probe tip, and light condensing optical means for condensing light generated between the probe tip and the sample by the light incident means, In a scanning near-field optical microscope for detecting and imaging a light beam from the condensing optical unit by a light detecting unit, furthermore, the converging optical unit is provided at a position substantially conjugate to the probe tip position for removing unnecessary light. An aperture, and a scanning optical system is incorporated in the condensing optical means,
A scanning near-field optical microscope, wherein the light is condensed following a change in the position of the probe.
料に近接して設置する手段と、前記試料と前記プローブ
先端部を相対的に前記試料表面と略平行に走査させる手
段と、光源と、前記光源からの光をプローブ先端部に集
中させる光入射手段と、前記光入射手段により前記プロ
ーブの先端部と前記試料との間で生じた光を集光する集
光光学手段とを持ち、前記集光光学手段からの光束を光
検出手段によって検出して画像化する走査型近接場光学
顕微鏡において、 さらに、前記集光光学手段による前記プローブ先端位置
と略共役な位置に不要光除去のための開口を持ってお
り、 前記開口はスリットであり、前記スリットの向きは前記
プローブの走査方向に沿っていることを特徴とする走査
型近接場光学顕微鏡2. A probe, means for setting the tip of the probe close to a sample, means for scanning the sample and the tip of the probe relatively substantially parallel to the sample surface, and a light source; Light incident means for concentrating light from the light source on the probe tip, and light condensing optical means for condensing light generated between the probe tip and the sample by the light incident means, In a scanning near-field optical microscope for detecting and imaging a light beam from the condensing optical unit by a light detecting unit, furthermore, the converging optical unit is provided at a position substantially conjugate to the probe tip position for removing unnecessary light. A scanning near-field optical microscope having an opening, wherein the opening is a slit, and a direction of the slit is along a scanning direction of the probe.
料に近接して設置する手段と、前記試料と前記プローブ
先端部を相対的に前記試料表面と略平行に走査させる手
段と、光源と、前記光源からの光をプローブ先端部に集
中させる光入射手段と、前記光入射手段により前記プロ
ーブの先端部と前記試料との間で生じた光を集光する集
光光学手段とを持ち、前記集光光学手段からの光束を光
検出手段によって検出して画像化する走査型近接場光学
顕微鏡において、 さらに、前記集光光学手段による前記プローブ先端位置
と略共役な位置に不要光除去のための開口を持ってお
り、 前記開口は複数の開口からなることを特徴とする走査型
近接場光学顕微鏡。3. A probe, means for setting the tip of the probe close to a sample, means for scanning the sample and the tip of the probe relatively substantially parallel to the sample surface, and a light source; Light incident means for concentrating light from the light source on the probe tip, and light condensing optical means for condensing light generated between the probe tip and the sample by the light incident means, In a scanning near-field optical microscope for detecting and imaging a light beam from the condensing optical unit by a light detecting unit, furthermore, the converging optical unit is provided at a position substantially conjugate to the probe tip position for removing unnecessary light. A scanning near-field optical microscope having an opening, wherein the opening comprises a plurality of openings.
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