JP3204816U - 赤外顕微鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】測定光に含まれる可視光が観察光とともにカメラに入射するのを防止することができる赤外顕微鏡を提供する。【解決手段】測定光源２が、位置調整用の可視光、及び、赤外光を測定光として照射する。観察光源３が、試料観察用の可視光を観察光として照射する。ビームスプリッタ６には、測定光及び観察光が同時に入射するとともに、可視光又は赤外光の一方を透過し、他方を反射させる。検出器４には、試料に照射された測定光がビームスプリッタ６を介して入射する。カメラ５には、試料に照射された観察光がビームスプリッタ６を介して入射する。遮蔽板７が、測定光源２からビームスプリッタ６までの測定光の光路上に設けられ、測定光に含まれる可視光を遮蔽する。【選択図】 図１

Description

本考案は、赤外光を測定光として試料に照射しながら、可視光を観察光として試料に照射することにより、試料の測定及び観察を同時に行うことができる赤外顕微鏡に関するものである。

赤外顕微鏡では、測定光としての赤外光（不可視光）を試料に照射し、試料からの反射光又は透過光を検出器で検出することにより、その検出信号に基づいて試料の分析を行うことができる。また、赤外顕微鏡は、観察光としての可視光を試料に照射し、その可視光で照らし出された試料表面の画像をカメラで撮影することにより、試料表面を観察することができる（例えば、下記特許文献１参照）。

この種の赤外顕微鏡では、測定光及び観察光が同じ光路を通って試料に導かれる。赤外顕微鏡には、例えば移動可能な反射ミラーが備えられており、この反射ミラーを光路に対して進入又は退避させることにより、測定光又は観察光のいずれか一方のみを選択的に試料に導くことができるようになっている。

特許第５８６７１９４号公報

しかしながら、上記のような赤外顕微鏡では、試料に対して測定光及び観察光を同時に照射することができない。そのため、観察光を用いて試料表面を観察しながら、試料からの測定光の反射光又は透過光を検出器で検出して試料を分析することができない。

そこで、例えばビームスプリッタを用いて、試料に対して同時に照射された測定光及び観察光を分離することにより、測定光を検出器に入射させながら、観察光をカメラに入射させることが考えられる。すなわち、測定光及び観察光の一方を透過し、他方を反射させるようなビームスプリッタを用いれば、測定光及び観察光を分離して、検出器及びカメラへと個別に導くことが可能である。

ところが、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴＩＲ）を用いた赤外顕微鏡では、ＦＴＩＲの構造上、測定光に赤外光だけでなく可視光も含まれる。この測定光に含まれる可視光は、ＦＴＩＲの干渉計内における移動鏡の位置を調整するための位置調整用のレーザ光であり、例えば赤色のレーザ光からなる。

このような測定光に含まれる赤色のレーザ光は、ビームスプリッタを介して、観察光とともにカメラに入射するため、撮影された画像にレーザ光の赤色のスポットが映り込んでしまうという問題がある。また、ＦＴＩＲの干渉計内における光学素子で散乱した赤色のレーザ光成分についても、上記のような強いレーザ光線の周囲に広がった状態で観察光とともにカメラに入射し、撮影された画像に赤色のムラが発生する原因となる。

なお、赤色レーザ光は直線偏光なので、カメラに入射する光路に、レーザ光の偏光方向と直行するように偏光フィルタを入れることで、赤色のムラを若干緩和させることができる。しかし、散乱した赤色レーザ光成分は偏光方向が単一では無く、様々な方向成分を持つため、偏光フィルタを入れるだけでは赤色のムラを完全に消すことはできない。

本考案は、上記実情に鑑みてなされたものであり、測定光に含まれる可視光が観察光とともにカメラに入射するのを防止することができる赤外顕微鏡を提供することを目的とする。

（１）本考案に係る赤外顕微鏡は、測定光源と、観察光源と、ビームスプリッタと、検出器と、カメラと、遮蔽板とを備える。前記測定光源は、位置調整用の可視光、及び、赤外光を測定光として照射する。前記観察光源は、試料観察用の可視光を観察光として照射する。前記ビームスプリッタは、測定光及び観察光が同時に入射するとともに、可視光又は赤外光の一方を透過し、他方を反射させる。前記検出器には、試料に照射された測定光が前記ビームスプリッタを介して入射する。前記カメラには、試料に照射された観察光が前記ビームスプリッタを介して入射する。前記遮蔽板は、前記測定光源から前記ビームスプリッタまでの測定光の光路上に設けられ、測定光に含まれる可視光を遮蔽する。

このような構成によれば、測定光源から照射される測定光に含まれる可視光が、ビームスプリッタに入射するまでの間に遮蔽板により遮蔽される。したがって、ビームスプリッタを介して、測定光に含まれる可視光が観察光とともにカメラに入射するのを防止することができる。

（２）前記赤外顕微鏡は、光学フィルタをさらに備えていてもよい。前記光学フィルタは、前記測定光源から前記カメラまでの測定光に含まれる可視光の光路上に設けられ、特定の波長域のみを遮蔽する。この場合、測定光に含まれる可視光は赤色のレーザ光であってもよい。また、前記光学フィルタは、測定光に含まれる可視光の波長を含む赤色の一部を遮蔽してもよい。

このような構成によれば、測定光に含まれる可視光の波長を含む赤色の一部の波長が、カメラに入射するまでの間に光学フィルタにより遮蔽される。遮蔽板を設けた場合であっても、散乱した赤色のレーザ光成分が、ビームスプリッタを介してカメラに向かう場合があるため、光学フィルタを設けることにより、測定光に含まれる可視光が観察光とともにカメラに入射するのを効果的に防止することができる。

赤色の波長域（特に低波長側）を光学フィルタで遮蔽した場合には、カメラにより撮影される画像に含まれる赤色成分が少なくなりすぎ、カラーバランスが悪くなってしまう。これに対し、本考案のように測定光に含まれる可視光の波長を含む赤色の一部（特に高波長側）の波長のみを光学フィルタで遮蔽すれば、カメラにより撮影された画像に含まれる赤色成分が増加し、カラーバランスが悪くなるのを防止できる。

また、光学フィルタを用いることにより、赤色よりも長波長域を透過させることが可能となる。したがって、例えばビームスプリッタが可視光とともに近赤外光をカメラに導くような構成の場合には、例えば近赤外光を光学フィルタで透過させてカメラに入射させることにより、測定光源から照射される測定光に含まれる近赤外光をカメラで撮影して分析に用いることができる。

（３）前記赤外顕微鏡は、カセグレン鏡をさらに備えていてもよい。前記カセグレン鏡は、主鏡、及び、当該主鏡と同軸上に配置され、側方から複数のリブによって支持された副鏡を有し、前記主鏡の軸線上に形成された開口部から入射する測定光を前記副鏡で反射させた後、前記主鏡で反射させて前記副鏡の側方から試料に照射する。この場合、前記遮蔽板は、前記カセグレン鏡に入射する測定光の中央部を遮蔽してもよい。

このような構成によれば、カセグレン鏡に入射する測定光の中央部が遮蔽板により遮蔽されるが、中央部よりも外側の測定光は遮蔽されない。測定光の中央部は、副鏡で反射した後、主鏡で反射して再び副鏡側に向かう際、副鏡に遮られて試料には照射されない。したがって、測定光の中央部に可視光が含まれている場合には、その中央部の測定光を遮蔽板で遮蔽することにより、測定光に含まれる可視光を効果的に遮蔽することができるとともに、検出器に入射する測定光の光量が減少するのを防止することができる。

（４）前記遮蔽板は、当該遮蔽板を支持するための支持棒を有していてもよい。この場合、前記支持棒は、前記主鏡で反射して前記副鏡を支持する複数のリブのいずれかに向かう測定光を遮蔽する位置に配置されてもよい。

このような構成によれば、主鏡で反射して副鏡を支持する複数のリブのいずれかに向かう測定光が遮蔽板の支持棒により遮蔽されるが、複数のリブに向かわない測定光は遮蔽されない。複数のリブに向かう測定光は、当該リブにより遮られて試料には照射されないため、複数のリブのいずれかに向かう測定光を遮蔽する位置に支持棒を配置することにより、検出器に入射する測定光の光量が減少するのを防止することができる。

（５）前記カセグレン鏡は、前記副鏡の中心線を挟んで一方側の領域に入射する測定光を試料に照射し、試料からの反射光を前記副鏡の中心線を挟んで他方側の領域で反射させて前記ビームスプリッタに導くものであってもよい。この場合、前記遮蔽板は、当該遮蔽板を支持するための支持棒を有していてもよい。また、前記支持棒は、前記一方側の領域に入射する測定光を遮蔽しない位置に配置されてもよい。

このような構成によれば、反射測定を行う場合に、副鏡の中心線を挟んで一方側の領域に入射する測定光は、遮蔽板の支持棒により遮蔽されない。したがって、検出器に入射する測定光の光量が減少するのを防止することができる。

（６）本考案に係る別の赤外顕微鏡は、測定光源と、観察光源と、ビームスプリッタと、検出器と、カメラと、光学フィルタとを備える。前記測定光源は、位置調整用の可視光、及び、赤外光を測定光として照射する。前記観察光源は、試料観察用の可視光を観察光として照射する。前記ビームスプリッタは、測定光及び観察光が同時に入射するとともに、可視光又は赤外光の一方を透過し、他方を反射させる。前記検出器には、試料に照射された測定光が前記ビームスプリッタを介して入射する。前記カメラには、試料に照射された観察光が前記ビームスプリッタを介して入射する。前記光学フィルタは、前記測定光源から前記カメラまでの測定光に含まれる可視光の光路上に設けられ、特定の波長域のみを遮蔽する。測定光に含まれる可視光は赤色のレーザ光である。前記光学フィルタは、測定光に含まれる可視光の波長を含む赤色の一部を遮蔽する。

このような構成によれば、測定光に含まれる可視光の波長を含む赤色の一部の波長が、カメラに入射するまでの間に光学フィルタにより遮蔽される。このように、光学フィルタを設けることにより、測定光に含まれる可視光が観察光とともにカメラに入射するのを防止することができる。

赤色の波長域（特に低波長側）を光学フィルタで遮蔽した場合には、カメラにより撮影された画像に含まれる赤色成分が少なくなりすぎ、カラーバランスが悪くなってしまう。これに対し、本考案のように測定光に含まれる可視光の波長を含む赤色の一部（特に高波長側）の波長のみを光学フィルタで遮蔽すれば、カメラにより撮影された画像に含まれる赤色成分が増加し、カラーバランスが悪くなるのを防止できる。

また、光学フィルタを用いることにより、赤色よりも長波長域を透過させることが可能となる。したがって、ビームスプリッタが可視光とともに近赤外光をカメラに導くような構成の場合には、例えば近赤外光を光学フィルタで透過させてカメラに入射させることにより、測定光源から照射される測定光に含まれる近赤外光をカメラで撮影して分析に用いることができる。

本考案によれば、測定光源から照射される測定光に含まれる可視光が遮蔽板又は光学フィルタにより遮蔽されるため、測定光に含まれる可視光が観察光とともにカメラに入射するのを防止することができる。

本考案の一実施形態に係る赤外顕微鏡の構成例を示した概略図である。 カセグレン鏡の内部構成の一例を示した概略断面図である。 カセグレン鏡の外観構成の一例を示した概略平面図である。 遮蔽板の取付位置について説明するための概略図であり、透過測定が行われる場合を示している。 遮蔽板の取付位置について説明するための概略図であり、反射測定が行われる場合を示している。 遮蔽板の変形例について説明するための概略図である。

１．赤外顕微鏡の構成
図１は、本考案の一実施形態に係る赤外顕微鏡１００の構成例を示した概略図である。この赤外顕微鏡１００は、試料に対して赤外光及び可視光を照射することができる。赤外顕微鏡１００には、試料ステージ１、測定光源２、観察光源３、検出器４、カメラ５、ビームスプリッタ６及びカセグレン鏡２００などが備えられている。

試料ステージ１には、分析対象となる試料が載置される。試料ステージ１は、例えば水平方向（ＸＹ方向）及び鉛直方向（Ｚ方向）に移動可能な構成となっている。本実施形態では、試料ステージ１を挟んで上方及び下方に１対のカセグレン鏡２００が設置されている。

試料ステージ１に対して上方に設置されたカセグレン鏡２００（上カセグレン鏡２００Ａ）、及び、試料ステージ１に対して下方に設置されたカセグレン鏡２００（下カセグレン鏡２００Ｂ）は、それぞれ同一の構成を有しているが、設置される向きが異なっている。上カセグレン鏡２００Ａ及び下カセグレン鏡２００Ｂは、それぞれの軸線が鉛直方向に延びるように同軸上に配置される。

測定光源２は、ＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外分光光度計）により構成されており、図示しない固定鏡及び移動鏡を用いて、赤外光の干渉波を発生させることができる。この測定光源２からは、赤外光だけでなく、レンズなどの光学系の位置を調整する際に使用する位置調整用の可視光も照射されるようになっている。すなわち、本実施形態における測定光源２は、位置調整用の可視光、及び、赤外光を測定光として照射する。位置調整用の可視光は、例えば赤外光の中央部（光軸上）を通過するように配置されているが、これに限られるものではなく、赤外光の中央部以外を通過してもよいし、赤外光の外側を通過してもよい。

測定光源２から出射した測定光は、カセグレン鏡２００を介して試料ステージ１上に照射される。反射測定を行う際には、測定光源２から出射した測定光が、反射ミラー２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７で順次反射した後、上カセグレン鏡２００Ａ内に上方から導入される。反射ミラー２５は、例えば反射面が放物面からなる放物面鏡により構成されており、平行光として反射ミラー２５に入射した測定光は、当該反射ミラー２５で反射することにより集光される。

反射ミラー２５は、図１に破線で示すように、回転することにより反射面の角度を変更することができる。透過測定を行う際には、反射ミラー２５の角度が変更されることにより、測定光源２から出射した測定光が、反射ミラー２１，２２，２３，２４で順次反射した後、反射ミラー２５，２８，２９で順次反射し、下カセグレン鏡２００Ｂ内に下方から導入される。

観察光源３は、試料観察用の可視光（例えば白色）を観察光として出射し、カセグレン鏡２００を介して試料ステージ１上に照射する。観察光源３から出射する観察光は、測定光の光路と大部分が共通する光路を通ってカセグレン鏡２００に導かれる。上記反射ミラー２４は、例えばビームスプリッタにより構成されており、観察光源３から出射した観察光は、当該反射ミラー２４を透過して、測定光と共通する光路上に導かれる。反射ミラー２４を透過した観察光は、測定光源２から出射する測定光と同様に、反射ミラー２５，２６，２７を介して上カセグレン鏡２００Ａ内に上方から導入することもできるし、反射ミラー２５，２８，２９を介して下カセグレン鏡２００Ｂ内に下方から導入することもできる。

図２は、カセグレン鏡２００の内部構成の一例を示した概略断面図である。また、図３は、カセグレン鏡２００の外観構成の一例を示した概略平面図である。図３は、図２における矢印Ａの方向からカセグレン鏡２００を見た図を示している。

カセグレン鏡２００には、例えば主鏡２０１及び副鏡２０２が備えられている。主鏡２０１は、球面状の凹面からなる反射面２１１を有している。一方、副鏡２０２は、球面状の凸面からなる反射面２２１を有している。副鏡２０２の反射面２２１は、主鏡２０１の反射面２１１よりも小径である。

主鏡２０１及び副鏡２０２は、中空状のケーシング２０３により保持されている。主鏡２０１及び副鏡２０２は、それぞれの反射面２１１，２２１の中心が同一の軸線Ｌ上に位置するようにケーシング２０３に取り付けられている。より具体的には、主鏡２０１の反射面２１１に対して、副鏡２０２の反射面２２１が間隔を隔てて対向している。

ケーシング２０３における主鏡２０１の反射面２１１に対向する面には、例えば円形の開口部２３１が形成されている。図３に示すように、副鏡２０２は、開口部２３１の周縁から軸線Ｌ側に向かって放射状に延びる複数のリブ２３２によって側方（径方向外側）から支持され、開口部２３１の中央部に位置している。これにより、開口部２３１は、副鏡２０２の側方において、リブ２３２により複数の領域に区画されている。

図２に示すように、主鏡２０１には、軸線Ｌ上に開口部２１２が形成されている。測定光及び観察光は、当該開口部２１２から入射し、副鏡２０２の反射面２２１で反射した後、主鏡２０１の反射面２１１で反射する。このとき、主鏡２０１の反射面２１１で反射した光は、その一部が副鏡２０２により遮蔽されることとなるが、他の光は副鏡２０２の側方から開口部２３１を介して出射する。開口部２３１から出射した光は、ケーシング２０３の外部において測定位置Ｐに集光される。

図１〜図３に示すように、反射測定が行われる際には、上カセグレン鏡２００Ａ内に主鏡２０１側の開口部２１２から導入された測定光及び観察光が、副鏡２０２及び主鏡２０１で順次反射した後、副鏡２０２側の開口部２３１を介して試料ステージ１上の測定位置Ｐに上方から集光される。このとき、カセグレン鏡２００（上カセグレン鏡２００Ａ）に入射する光は、副鏡２０２の第１領域Ｒ１で反射した後、主鏡２０１で反射して副鏡２０２の側方から測定位置Ｐに出射する（図２参照）。

測定位置Ｐに載置された試料からの反射光は、上カセグレン鏡２００Ａ内に副鏡２０２側の開口部２３１を介して再び入射し、主鏡２０１及び副鏡２０２で順次反射した後、主鏡２０１側の開口部２１２から出射する。このとき、測定位置Ｐにおける試料からの反射光は、主鏡２０１で反射した後、副鏡２０２の第２領域Ｒ２で反射して出射する（図２参照）。図２に示すように、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２は、軸線Ｌを挟んで互いに重ならないように位置している。このように、反射測定が行われる際には、副鏡２０２の中心線（軸線Ｌ）を挟んで一方側の領域（第１領域Ｒ１）に入射する測定光及び観測光が試料に照射され、試料からの反射光が副鏡２０２の中心線（軸線Ｌ）を挟んで他方側の領域（第２領域Ｒ２）で反射した後、主鏡２０１側の開口部２１２から出射する。

一方、透過測定が行われる際には、下カセグレン鏡２００Ｂ内に主鏡２０１側の開口部２１２から導入された測定光及び観察光が、副鏡２０２及び主鏡２０１で順次反射した後、副鏡２０２側の開口部２３１を介して試料ステージ１上の測定位置Ｐに下方から集光される。このとき、カセグレン鏡２００（下カセグレン鏡２００Ｂ）に入射する光は、副鏡２０２の全体（第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２）で反射した後、主鏡２０１で反射して副鏡２０２の側方から測定位置Ｐに出射する（図２参照）。そして、測定位置Ｐに載置された試料からの透過光が、上カセグレン鏡２００Ａ内に副鏡２０２側の開口部２３１を介して入射する。

上カセグレン鏡２００Ａ内に入射した光は、主鏡２０１及び副鏡２０２で順次反射した後、主鏡２０１側の開口部２１２から出射する。このとき、主鏡２０１で反射した光は、副鏡２０２の全体（第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２）で反射した後、主鏡２０１側の開口部２１２から出射する（図２参照）。

カセグレン鏡２００の主鏡２０１側の開口部２１２から出射した試料からの光（反射光又は透過光）は、ビームスプリッタ６に導かれる（図１参照）。このビームスプリッタ６は、可視光又は赤外光の一方を透過し、他方を反射させる。本実施形態では、ビームスプリッタ６が可視光を透過し、赤外光を反射させるような構成について説明するが、ビームスプリッタ６が赤外光を透過し、可視光を反射させるような構成であってもよい。

ビームスプリッタ６には、測定光源２からの測定光と、観察光源３からの観察光とが同時に入射する。したがって、測定光に含まれる赤外光は、ビームスプリッタ６で反射し、測定光に含まれる可視光及び観察光（可視光）は、ビームスプリッタ６を透過することとなる。

試料に照射され、試料で反射又は透過した赤外光（測定光）は、ビームスプリッタ６で反射した後、反射ミラー３０で反射して検出器４に入射する。これにより、検出器４から検出信号が出力され、当該検出信号に基づいて試料の反射測定又は透過測定を行うことができる。一方、試料に照射され、試料で反射又は透過した可視光は、ビームスプリッタ６を透過した後、反射ミラー３１で反射してカメラ５に入射する。これにより、可視光によって照明された画像をカメラ５で撮像し、その画像を確認することができる。

本実施形態では、測定光の光路上における反射ミラー２３から下流側（反射ミラー２３から検出器４まで）の部材と、観測光の光路上（観察光源３からカメラ５まで）の部材とが、本体部１０に収容されている。本体部１０には、接続部２０が着脱可能となっており、この接続部２０に反射ミラー２１，２２が収容されている。したがって、測定光源２から出射した測定光は、接続部２０を介して本体部１０内に導かれる。

測定光源２からビームスプリッタ６までの測定光の光路上には、測定光に含まれる可視光を遮蔽する遮蔽板７が設けられている。具体的には、測定光源２から接続部２０への測定光の導入部である窓板（図示せず）に、例えば板金などにより形成された遮蔽板７が取り付けられている。ただし、遮蔽板７は、測定光源２からビームスプリッタ６までの測定光の光路上に設けられた構成であれば、接続部２０に取り付けられた構成に限らず、本体部１０内などの他の位置に取り付けられてもよい。

２．遮蔽板の取付位置
図４は、遮蔽板７の取付位置について説明するための概略図であり、透過測定が行われる場合を示している。図４では、透過測定が行われる場合に、カセグレン鏡２００の副鏡２０２の側方において測定光及び観察光が通過する領域をハッチングで示している。また、図４では、測定光の光軸を基準として、副鏡２０２に対する遮蔽板７の相対的な位置を二点鎖線で示している。

図４に示すように、遮蔽板７は、カセグレン鏡２００に入射する測定光の中央部、すなわち測定光の光軸を含む一定領域を遮蔽する。上述の通り、測定光の中央部には、位置調整用の可視光が含まれている。中央部よりも外側の測定光は、副鏡２０２で反射した後、主鏡２０１で反射して再び副鏡２０２側に向かう際、図４にハッチングで示すように、副鏡２０２の側方を通って試料に照射される。これに対して、測定光の中央部は、副鏡２０２で反射した後、主鏡２０１で反射して再び副鏡２０２側に向かう際、副鏡２０２に遮られて試料には照射されない。このような副鏡２０２に遮られる部分、すなわち赤外測定に寄与しない領域の測定光が、遮蔽板７により遮蔽されるようになっている。

このように、本実施形態では、測定光源２から照射される測定光に含まれる可視光が、ビームスプリッタ６に入射するまでの間に遮蔽板７により遮蔽される。したがって、ビームスプリッタ６を介して、測定光に含まれる可視光が観察光とともにカメラ５に入射するのを防止することができる。特に、本実施形態のように、測定光の中央部に可視光が含まれている場合には、その中央部の測定光を遮蔽板７で遮蔽することにより、測定光に含まれる可視光を効果的に遮蔽することができるとともに、検出器４に入射する測定光の光量が減少するのを防止することができる。

遮蔽板７は、例えば長尺の矩形状に形成されている。測定光源２では、例えばビームスプリッタとコンペンセータ（いずれも図示せず）との表面反射により、強い可視光が複数本横に並んで出射するため、それらのレーザビームが並ぶ方向に沿って長尺の遮蔽板７を設置することにより、測定光に含まれる可視光を効果的に遮蔽することができる。ただし、遮蔽板７の形状は、長尺の矩形状に限られるものではない。

遮蔽板７は、当該遮蔽板７を支持するための支持棒７１を有している。この支持棒７１は、測定光の中央部を遮蔽する位置に遮蔽板７を取り付けるためのものであり、本実施形態では、接続部２０に支持棒７１を介して遮蔽板７が取り付けられる。支持棒７１は、カセグレン鏡２００における副鏡２０２のリブ２３２と同程度、又は、それよりも細い棒状の部材である。

本実施形態では、図４に示すように、透過測定において主鏡２０１で反射して副鏡２０２を支持する複数のリブ２３２のいずれかに向かう測定光を遮蔽する位置に、遮蔽板７の支持棒７１が配置されている。すなわち、図４にハッチングで示すような副鏡２０２の側方を通って試料に照射される測定光が、遮蔽板７の支持棒７１により遮蔽されないように、当該支持棒７１とリブ２３２の相対位置が設定されている。

この場合、主鏡２０１で反射して副鏡２０２を支持する複数のリブ２３２のいずれかに向かう測定光、すなわち赤外測定に寄与しない領域の測定光が遮蔽板７の支持棒７１により遮蔽されるが、複数のリブ２３２に向かわない測定光は遮蔽されない。複数のリブ２３２に向かう測定光は、当該リブ２３２により遮られて試料には照射されないため、複数のリブ２３２のいずれかに向かう測定光を遮蔽する位置に支持棒７１を配置することにより、検出器４に入射する測定光の光量が減少するのを防止することができる。

図５は、遮蔽板７の取付位置について説明するための概略図であり、反射測定が行われる場合を示している。図５では、反射測定が行われる場合に、カセグレン鏡２００の副鏡２０２の側方において測定光及び観察光が通過する領域をハッチングで示している。また、図５では、測定光の光軸を基準として、副鏡２０２に対する遮蔽板７の相対的な位置を二点鎖線で示している。

本実施形態では、図５に示すように、副鏡２０２の中心線Ｘを挟んで一方側の領域（第１領域Ｒ１）に入射する測定光を遮蔽しない位置に、遮蔽板７の支持棒７１が配置される。すなわち、副鏡２０２の中心線Ｘを挟んで他方側の領域（第２領域Ｒ２）に対応する位置に、カセグレン鏡２００の副鏡２０２に対する遮蔽板７の支持棒７１の相対位置が設定されている。

このように、反射測定を行う場合に、副鏡２０２の中心線Ｘを挟んで一方側の領域（第１領域Ｒ１）に入射する測定光は、遮蔽板７の支持棒７１により遮蔽されないため、検出器４に入射する測定光の光量が減少するのを防止することができる。

ただし、遮蔽板７は、支持棒７１を有する構成に限らず、支持棒７１を有していない構成であってもよい。この場合、遮蔽板７は、接着又は吸着などの他の取付態様で、所定の取付位置に取り付けられてもよい。

３．遮蔽板の変形例
図６は、遮蔽板７の変形例について説明するための概略図である。この変形例では、遮蔽板７が、長尺の矩形状ではなく円形状に形成されている。より具体的には、遮蔽板７は、カセグレン鏡２００の副鏡２０２を軸線Ｌに沿って見た形状（円形状）と同程度、又は、それよりも小さい形状を有している。

このように、遮蔽板７を円形状とした場合には、矩形状の場合とは異なり、軸線Ｌを中心とする遮蔽板７の角度を任意に設定できる。すなわち、遮蔽板７が矩形状の場合のように、測定光源２から複数本横に並んで出射する強い可視光が並ぶ方向に沿って、遮蔽板７を配置する必要がない。

図４において説明したように、透過測定が行われる場合には、カセグレン鏡２００の副鏡２０２の側方において、ハッチングで示す領域を測定光及び観察光が通過する。図６の例においても、図４の場合と同様に、透過測定において主鏡２０１で反射して副鏡２０２を支持する複数のリブ２３２のいずれかに向かう測定光を遮蔽する位置に、遮蔽板７の支持棒７１が配置される。このとき、軸線Ｌを中心とする遮蔽板７の角度を任意に設定できるため、遮蔽板７の支持棒７１の位置を調整しやすい。

４．光学フィルタの構成
図１に示すように、反射ミラー３１とカメラ５との間には、光学フィルタ８が設けられている。光学フィルタ８は、特定の波長域の光のみを遮蔽するノッチフィルタである。具体的には、赤色の波長である６３２．８ｎｍを含む波長域が光学フィルタ８により遮蔽される。

本実施形態では、測定光源２から照射される測定光に含まれる可視光は、赤色のレーザ光である。したがって、反射ミラー３１とカメラ５との間に光学フィルタ８を設けることにより、測定光に含まれる可視光をカメラ５に入射するまでの間に遮蔽することができる。遮蔽板７を設けた場合であっても、散乱した赤色のレーザ光成分が、ビームスプリッタ６を介してカメラ５に向かう場合があるため、光学フィルタ８を設けることにより、測定光に含まれる可視光が観察光とともにカメラ５に入射するのを効果的に防止することができる。

赤色の波長である６３２．８ｎｍを含む波長域を光学フィルタ８で遮蔽する場合、この波長を中心波長にして、例えば５９０ｎｍ〜６７０ｎｍ程度の波長域を遮蔽するような光学フィルタ８を用いることが考えられる。このように、赤色の波長域（特に低波長側）を光学フィルタ８で遮蔽した場合には、カメラ５により撮影される画像に含まれる赤色成分が少なくなりすぎ、カラーバランスが悪くなってしまう。

そこで、本実施形態では、光学フィルタ８が遮蔽する波長の中心波長を長波長側にずらし、例えば６２０ｎｍ〜７００ｎｍ程度の波長域を遮蔽するような光学フィルタ８を用いている。上記波長域は一例に過ぎないが、下限値は６２０ｎｍ程度であることが好ましく、上限値は７８０ｎｍ以下であることが好ましい。なお、光学フィルタ８の透過率や半値全幅は変更せず、中心波長のみをずらして光学フィルタ８が設計される。

このように、測定光に含まれる可視光の波長を含む赤色の一部（特に高波長側）の波長のみを光学フィルタ８で遮蔽すれば、カメラ５により撮影された画像に含まれる赤色成分が増加し、カラーバランスが悪くなるのを防止できる。

また、光学フィルタ８を用いることにより、赤色よりも長波長域を透過させることが可能となる。より具体的には、光学フィルタ８が遮蔽する波長域には、赤色以外の波長域が含まれておらず、近赤外光などの他の波長域は光学フィルタ８を通過するようになっている。したがって、例えばビームスプリッタ６が可視光とともに近赤外光をカメラ５に導くような構成の場合には、例えば近赤外光を光学フィルタ８で透過させてカメラ５に入射させることにより、測定光源２から照射される測定光に含まれる近赤外光をカメラ５で撮影して分析に用いることができる。

この例では、反射ミラー３１とカメラ５との間に光学フィルタ８が設けられているが、測定光源２からカメラ５までの測定光に含まれる可視光の光路上であれば、他の位置に光学フィルタ８が設けられていてもよい。ただし、光学フィルタ８は、ビームスプリッタ６からカメラ５までの観察光の光路上に設けられていることが好ましい。

以上の実施形態では、反射測定及び透過測定の両方を行うことができるような赤外顕微鏡について説明した。しかし、本考案は、反射測定又は透過測定の一方のみを行うことができるような顕微鏡にも適用可能である。

１ 試料ステージ
２ 測定光源
３ 観察光源
４ 検出器
５ カメラ
６ ビームスプリッタ
７ 遮蔽板
８ 光学フィルタ
１０ 本体部
２０ 接続部
７１ 支持棒
１００ 赤外顕微鏡
２００ カセグレン鏡
２００Ａ 上カセグレン鏡
２００Ｂ 下カセグレン鏡
２０１ 主鏡
２０２ 副鏡
２０３ ケーシング
２１１ 反射面
２１２ 開口部
２２１ 反射面
２３１ 開口部
２３２ リブ

Claims (6)

1. 位置調整用の可視光、及び、赤外光を測定光として照射する測定光源と、
   試料観察用の可視光を観察光として照射する観察光源と、
   測定光及び観察光が同時に入射するとともに、可視光又は赤外光の一方を透過し、他方を反射させるビームスプリッタと、
   試料に照射された測定光が前記ビームスプリッタを介して入射する検出器と、
   試料に照射された観察光が前記ビームスプリッタを介して入射するカメラと、
   前記測定光源から前記ビームスプリッタまでの測定光の光路上に設けられ、測定光に含まれる可視光を遮蔽する遮蔽板とを備えることを特徴とする赤外顕微鏡。
2. 前記測定光源から前記カメラまでの測定光に含まれる可視光の光路上に設けられ、特定の波長域のみを遮蔽する光学フィルタをさらに備え、
   測定光に含まれる可視光は赤色のレーザ光であり、
   前記光学フィルタは、測定光に含まれる可視光の波長を含む赤色の一部を遮蔽することを特徴とする請求項１に記載の赤外顕微鏡。
3. 主鏡、及び、当該主鏡と同軸上に配置され、側方から複数のリブによって支持された副鏡を有し、前記主鏡の軸線上に形成された開口部から入射する測定光を前記副鏡で反射させた後、前記主鏡で反射させて前記副鏡の側方から試料に照射するカセグレン鏡をさらに備え、
   前記遮蔽板は、前記カセグレン鏡に入射する測定光の中央部を遮蔽することを特徴とする請求項１又は２に記載の赤外顕微鏡。
4. 前記遮蔽板は、当該遮蔽板を支持するための支持棒を有し、
   前記支持棒は、前記主鏡で反射して前記副鏡を支持する複数のリブのいずれかに向かう測定光を遮蔽する位置に配置されることを特徴とする請求項３に記載の赤外顕微鏡。
5. 前記カセグレン鏡は、前記副鏡の中心線を挟んで一方側の領域に入射する測定光を試料に照射し、試料からの反射光を前記副鏡の中心線を挟んで他方側の領域で反射させて前記ビームスプリッタに導くものであり、
   前記遮蔽板は、当該遮蔽板を支持するための支持棒を有し、
   前記支持棒は、前記一方側の領域に入射する測定光を遮蔽しない位置に配置されることを特徴とする請求項３に記載の赤外顕微鏡。
6. 位置調整用の可視光、及び、赤外光を測定光として照射する測定光源と、
   試料観察用の可視光を観察光として照射する観察光源と、
   測定光及び観察光が同時に入射するとともに、可視光又は赤外光の一方を透過し、他方を反射させるビームスプリッタと、
   試料に照射された測定光が前記ビームスプリッタを介して入射する検出器と、
   試料に照射された観察光が前記ビームスプリッタを介して入射するカメラと、
   前記測定光源から前記カメラまでの測定光に含まれる可視光の光路上に設けられ、特定の波長域のみを遮蔽する光学フィルタとを備え、
   測定光に含まれる可視光は赤色のレーザ光であり、
   前記光学フィルタは、測定光に含まれる可視光の波長を含む赤色の一部を遮蔽することを特徴とする赤外顕微鏡。

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