JP3885334B2

JP3885334B2 - 微分干渉顕微鏡

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Publication number: JP3885334B2
Application number: JP03666598A
Authority: JP
Inventors: 久美子大瀧
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1998-02-02
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2018-02-02
Also published as: JPH11218684A; US6034814A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属面の微小な凹凸や、生物細胞中の位相物体などを観察するために用いられる微分干渉顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から用いられている微分干渉顕微鏡として反射照明型微分干渉顕微鏡の概略断面図を図５に示す。図５において、光源１１からの照明光はコレクタレンズ１２によって集光された後、偏光子Ｐによって直線偏光に変換されてビームスプリッタＢＳに入射する。ビームスプリッタＢＳで反射された照明光は、ウォラストンプリズムＷに入射する。ウォラストンプリズムＷでは、複屈折作用により振動方向が互いに直交する２つの直線偏光に分離されて射出される。ウォラストンプリズムＷを通過した後においては、上記２偏光成分は見かけ上ウォラストンプリズムＷの光線分離面Ｑで分離されたように、僅かな分離角αをもって進行する。そしてコンデンサレンズの役割を兼ねた対物レンズ１３へ向かい、対物レンズ１３の集光作用によって互いにわずかなシア量Ｓだけ離れた平行光線に変換され、試料１４を照明する。
【０００３】
試料１４上の僅かに離れた位置で反射された２光線は、対物レンズ１３の集光作用によりウォラストンプリズムＷの光線分離面Ｑ上に集光される。２光線はウォラストンプリズムＷの複屈折作用により１つの光束に合成され、同一光路上を逆行してビームスプリッタＢＳに入射する。ビームスプリッタＢＳを透過した後、検光子Ａにより互いに直交する直線偏光中の同一方向の振動成分だけが取り出されて干渉する。そして試料１４上のわずかに異なる位置で反射する際に付与された２光線間の位相差に応じた干渉縞が像面上で拡大像１５として観察される。
【０００４】
かかる従来例において複屈折光学部材として用いられるウォラストンプリズムＷは、図６に示す如く複屈折性をもつ光学材料、例えば水晶や方解石のような結晶等から形成される２枚の楔形プリズムＷａ、Ｗｂを、それぞれの光学軸の方向が互いに直交するように貼り合わせたものである。すなわち、図６においてウォラストンプリズムＷに垂直入射する光線Ｌの進行方向をｚ軸とし、紙面内でｚ軸に直交する方向をｙ軸とし、紙面に直交する方向をｘ軸とし、楔角方向、すなわちプリズムＷの入射面Ｍの法線と２枚の楔形プリズムＷａ、Ｗｂの接合面Ｃの法線とが作る平面（以下、「楔平面」と呼ぶ）を紙面と同じｙｚ平面ととると、入射側楔形プリズムＷａの光学軸ｃはｘ軸方向に形成され、射出側楔形プリズムＷｂの光学軸ｄはｙ軸方向に形成されている。
【０００５】
図６において、ウォラストンプリズムＷに垂直入射する光線Ｌは、プリズムＷを構成する複屈折材料の複屈折作用を受けて振動方向が互いに直交する２つの直線偏光ＬｏとＬｅとに分離し、分離角αをもってプリズムＷから射出されるが、このとき射出側からみた２光線の分離点は見かけ上平面Ｑ_w、すなわち光線分離面Ｑ_w上にあるように見える。
したがって図５の微分干渉顕微鏡において、ウォラストンプリズムＷの光線分離面Ｑ_wが対物レンズ１３の後側焦点Ｆ₁と交わるように配置することにより、前述した如くウォラストンプリズムＷから分離して射出された２光線を対物レンズ１３により平行光線に変換することができ、且つ試料１４からの反射光を再びウォラストンプリズムＷで正しく重ね合わせることができる。その結果として、コントラストの高い微分干渉像を得ている。
【０００６】
また、対物レンズ１３が複数のレンズ群で構成される場合、その焦点位置がレンズ群の内部に形成される場合がある。特に顕微鏡光学系の対物レンズでは、レンズ内部に後側焦点が配置される事が多い。これに対し、ウォラストンプリズムＷの見かけ上の光線分離面Ｑ_wは必ずプリズムＷ内部に存在するため、レンズ群内部の焦点位置にウォラストンプリズムＷを配置することは不可能である。そのため焦点がレンズ群の内部に形成される場合には、複屈折光学部材としてウォラストンプリズムＷに代わりノマルスキィプリズムＮが用いられる。
【０００７】
ノマルスキィプリズムＮは、図７に示したように、入射側楔形プリズムＮａの光学軸ｅがｘ軸方向に形成され、射出側楔形プリズムＮｂの光学軸ｇがｙｚ平面において射出面Ｒと所定角度εだけ傾けた方向に形成されている。このように形成することにより、図６のウォラストンプリズムＷではプリズムＷ内に形成された光線分離面Ｑ_wを、図７の光線分離面Ｑ_nの如くプリズムＮ外に形成することができる。したがって焦点位置がレンズ群の内部に形成される場合にはノマルスキィプリズムＮが用いられ、プリズムＮ外に形成された光線分離面Ｑ_nを対物レンズ１３の後側焦点Ｆ₁と交わるように配置することで、ウォラストンプリズムＷと同様に作用させている。
【０００８】
図５で示したような従来の微分干渉顕微鏡においては、干渉色を変化させることにより様々な背景色のもとで像を観察することができるように、ウォラストンプリズムＷで分離された２光線が試料を通過する際に付与された位相差以外に、干渉色を連続的に変化させるべく２光線間に意図的に位相差を付与することが一般に行われている。
背景色を連続的に変化させる手段としては、次の方法が知られている。すなわち、第１の方法として、一般に補償板と呼ばれる複屈折光学材料からなるプリズムや、平行平板を組み合わせて位相差を可変とした移相素子を光路中に挿入する方法である。また第２の方法として、微分干渉顕微鏡に配置されたウォラストンプリズムなどの複屈折光学部材を、複屈折光学部材の入射面の法線と複屈折光学部材を構成する２つの楔形プリズムの接合面Ｃの法線とを含む楔平面と、光軸に直交する面との交線方向に平行移動させ、複屈折光学部材内で分離された２偏光光がそれぞれ入射側楔形プリズムと射出側楔形プリズムとを通過する光路長の比率を変化させて位相差を付与する方法である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、補償板や移相素子を光路中に挿入する方法では、微分干渉顕微鏡内に別途補償板や移相素子を追加することから、装置構成が複雑化し製造コストも高価になるという不都合があった。これに対し、複屈折光学部材を楔平面と光軸に直交する面との交線方向に平行移動させる方法では、新たな部品を追加することなく背景色を変化させることができるという利点を有するため、実際の微分干渉顕微鏡で採用されることが多いが、次のような不都合があった。
【００１０】
すなわち、複屈折光学部材として用いられるウォラストンプリズムやノマルスキィプリズムの光線分離面Ｑは、図６及び図７に図示したように一般にプリズムの楔角方向（すなわち、楔平面内）に傾斜しており、その傾き角βはプリズムの構造によって異なっている。図６に示したウォラストンプリズムＷの光線分離面Ｑ_wの傾き角β_wは比較的小さく、β_w＝０としてもほぼ差し支えないのであるが、図７に示したノマルスキィプリズムＮの光線分離面Ｑ_nの傾き角β_nは、ウォラストンプリズムＷに比べて非常に大きく、一般に無視できない大きさとなることが知られている。
前述したように対物レンズ１３は一般に複数のレンズ群で構成され、その後側焦点Ｆ₁がレンズ内部に存在する場合が多い。そのため、ノマルスキィプリズムＮの光線分離面Ｑ_nがプリズム外部に形成されることを利用して、対物レンズ１３側の複屈折光学部材としては一般にノマルスキィプリズムＮを用いることが多い。ここで、図５の微分干渉顕微鏡の複屈折光学部材としてノマルスキィプリズムＮを用いた場合に、プリズムＮを楔平面と光軸ａに直交する面との交線方向に平行移動させた様子を図８に示す。
【００１１】
図８（ａ）はプリズム中心軸Ｊを光軸ａ上に配置した標準状態を示している。この状態では、ノマルスキィプリズムＮの光線分離面Ｑ_nは対物レンズ１３の後側焦点Ｆ₁とちようど交わっている。一方、図８（ｂ）は干渉色を変化させるためにプリズムＮをプリズムＮの楔平面と、光軸ａに直交する面との交線方向（図中ｙ方向）にΔｙだけ平行移動させた状態を示している。この状態では、光線分離面Ｑ_nと対物レンズ１３の後側焦点Ｆ₁が光軸ａ上で大きくずれてしまう。このような光線分離面Ｑ_nと対物レンズ１３の後側焦点Ｆ₁とのずれは、像の劣化やコントラストの低下を招く原因となっていた。
【００１２】
そこで本発明は、像の背景色の変更にともなう複屈折光学部材の移動にもかかわらず、像の劣化が少なく高コントラストで良好な微分干渉像を得ることを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、所定の振動方向を持つ偏光光を少なくとも２つの楔形プリズムを接合してなる複屈折光学部材（Ｂ）へ入射させて偏光方向が互いに直交する２つの直線偏光成分に分離し、分離された２つの直線偏光成分を対物レンズ（３）を経由させて被検物（４）へ導き、被検物（４）の表面で反射された２つの直線偏光成分を対物レンズ（３）を経由させて複屈折光学部材（Ｂ）へ導いて１つの光束に合成し、合成された光束を検光子（Ａ）に入射させて２つの直線偏光成分を偏光干渉させ、干渉した光束により被検物（４）の対物レンズ（３）による像を形成する微分干渉顕微鏡において、複屈折光学部材（Ｂ）は、複屈折光学部材（Ｂ）の光線分離面（Ｑ）と、複屈折光学部材（Ｂ）の入射面（Ｍ）の法線と２つの楔形プリズムの接合面（Ｃ）の法線とを含む楔平面とが交わる交線の方向に沿って平行移動可能に構成されたことを特徴とする微分干渉顕微鏡である。
【００１４】
本発明はまた、所定の振動方向を持つ偏光光を少なくとも２つの楔形プリズムを接合してなる照明側複屈折光学部材（Ｂ２）へ入射させて偏光方向が互いに直交する２つの直線偏光成分に分離し、分離された２つの直線偏光成分をコンデンサレンズ（６）を経由させて被検物（４）へ導き、被検物（４）を透過した２つの直線偏光成分を対物レンズ（３）を経由させて少なくとも２つの楔形プリズムを接合してなる結像側複屈折光学部材（Ｂ１）へ導いて１つの光束に合成し、合成された光束を検光子（Ａ）に入射させて２つの直線偏光成分を偏光干渉させ、干渉した光束により被検物（４）の対物レンズ（３）による像を形成する微分干渉顕微鏡において、照明側複屈折光学部材（Ｂ２）と結像側複屈折光学部材（Ｂ１）との少なくとも一方を、当該複屈折光学部材の光線分離面（Ｑ）と、当該複屈折光学部材の入射面（Ｍ）の法線と２つの楔形プリズムの接合面（Ｃ）の法線とを含む楔平面とが交わる交線の方向に沿って平行移動可能に構成されたことを特徴とする微分干渉顕微鏡である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施例に係る反射型微分干渉顕微鏡の概略断面図を図１に示す。図１において、光源１からの照明光はコレクタレンズ２によって集光された後、偏光子Ｐによって直線偏光に変換されてビームスプリッタＢＳに入射する。ビームスプリッタＢＳで反射された照明光は、ビームスプリッタＢＳと対物レンズ３との間に配置されたノマルスキィプリズムからなるプリズムＢに入射する。
【００１６】
プリズムＢに入射した照明光は、複屈折作用により振動方向が互いに直交する２つの直線偏光に分離して射出される。プリズムＢを通過した後においては、上記２光線は見かけ上プリズムＢの光線分離面Ｑで分離されたように、僅かな分離角αをもって進行する。そして上記２光線はコンデンサレンズの役割を兼ねた対物レンズ３へ向かうが、プリズムＢの光線分離面Ｑは対物レンズ３の後側焦点Ｆと交わるように配置されているので、対物レンズ３に入射した上記２光線は対物レンズ３の集光作用によって互いにわずかなシア量Ｓだけ離れた平行光線に変換され、試料４を照明する。
【００１７】
試料４上の僅かに離れた位置で反射された２光線は、対物レンズ３の集光作用によりプリズムＢの光線分離面Ｑ上に集光される。２光線はプリズムＢの複屈折作用により１つの光束に合成され、同一光路上を逆行するようになる。そしてビームスプリッタＢＳに到達してビームスプリッタＢＳを透過した後、検光子Ａにより互いに直交する直線偏光中の同一方向の振動成分だけが取り出されて干渉し、試料４上のわずかに異なる位置で反射する際に付与された２光線間の位相差に応じた干渉縞が像面上で拡大像５として観察される。
【００１８】
本実施例の反射型微分干渉顕微鏡においては、観察像の背景色を変化させるためにプリズムＢはプリズムＢの楔平面と光線分離面Ｑとの交線方向（光軸ａと直交する直線とのなす角度β）に平行移動可能に構成されている。すなわちプリズムＢの移動方向（光軸ａと直交する直線とのなす角度γ）は、γ＝βに設定される。この場合楔平面と光線分離面Ｑとの交線方向に平行移動させても、光線分離面Ｑの光軸ａ上での位置が変化しないため、常にプリズムＢの光線分離面Ｑと対物レンズ３の後側焦点Ｆとを光軸ａ上で一致させることができるので、像の劣化が少なく高コントラストで良好な微分干渉像を維持しながら観察像の背景色を変化させることが可能となる。
【００１９】
本発明の第２実施例に係る透過型微分干渉顕微鏡の概略断面図を図２に示す。図２において、光源１からの照明光はコレクタレンズ２によって集光された後、偏光子Ｐに入射して直線偏光に変換される。偏光子Ｐと試料４との間の光路中には光源１側から順に、ノマルスキィプリズムからなる照明側プリズムＢ２と、試料４を照明するコンデンサレンズ６とが配置されている。偏光子Ｐを通過した直線偏光は、照明側プリズムＢ２に入射して互いに振動方向が直交する２つの直線偏光に分離される。分離された２光線は照明側プリズムＢ２を通過した後コンデンサレンズ６へ向かうが、照明側プリズムＢ２の光線分離面Ｑ₂はコンデンサレンズ６の前側焦点Ｆ₂と交わるように配置されているので、コンデンサレンズ６に入射した２光線はわずかな分離角αをもって進行し、コンデンサレンズ６の集光作用によって互いにわずかなシア量Ｓだけ離れた平行光線となって試料４を照明する。
【００２０】
試料４上のわずかに離れた位置を透過した透過光は、対物レンズ３の集光作用によりノマルスキィプリズムからなる結像側プリズムＢ１に集光される。結像側プリズムＢ１の光線分離面Ｑ₁は対物レンズ３の後側焦点Ｆ₁と交わるように配置されているので、２光線は結像側プリズムＢ１の複屈折作用により合成され、同一光路上を進行する。そして検光子Ａに入射し、検光子Ａによって互いに直交する直線偏光中の同一方向振動成分だけが取り出されて干渉する。その結果、試料４内のわずかに異なる位置を透過する際に付与された、２光線間の位相差に応じた干渉縞が、像面上で拡大像５として観察される。
【００２１】
本実施例の透過型微分干渉顕微鏡においては、観察像の背景色を変化させるために結像側プリズムＢ１を結像側プリズムＢ１の楔平面と光線分離面Ｑとの交線方向（光軸ａと直交する直線とのなす角度β）に平行移動可能に構成されている。すなわち結像側プリズムＢ１の移動方向（光軸ａと直交する直線とのなす角度γ）は、γ＝βに設定される。第１実施例の場合と同様に、楔平面と光線分離面Ｑ₁との交線方向に平行移動させても、光線分離面Ｑ₁の光軸ａ上での位置が変化しないため、常に結像側プリズムＢ１の光線分離面Ｑ₁と対物レンズ３の後側焦点Ｆ₁とを光軸ａ上で一致させることができるので、像の劣化が少なく高コントラストで良好な微分干渉像を維持しながら観察像の背景色を変化させることが可能となる。
なお、本実施例においては照明側プリズムＢ２を照明側プリズムＢ２の楔平面と光線分離面Ｑ₂との交線方向に平行移動可能に構成してもよい。このように構成しても、光線分離面Ｑ₂の光軸ａ上での位置が変化しないため、常に照明側プリズムＢ２の光線分離面Ｑ₂とコンデンサレンズ６の前側焦点Ｆ₂とを光軸上で一致させることができる。
また、結像側プリズムＢ１と照明側プリズムＢ２とを共に平行移動可能に構成することも可能である。
【００２２】
本発明の第３実施例に係る反射型微分干渉顕微鏡の概略断面図を図３に示す。本実施例においては、第１実施例のプリズムＢを楔平面に直交する回転軸を中心として傾けて配置している。
一般に微分干渉顕微鏡顕微鏡では倍率の異なる複数の対物レンズを切り替えながら像観察を行うことが多い。また第２実施例で示したような透過型微分干渉顕微鏡に使用するコンデンサレンズも対物レンズの開口数や用途に応じて数種類を切り替えて用いることが多い。これら対物レンズやコンデンサレンズの焦点位置は一般にレンズによって異なるため、レンズの焦点と複屈折光学部材の光線分離面とを正確に一致させるためには、使用するレンズに合わせてレンズ毎に異なる複屈折光学部材を用意する必要がある。複屈折光学部材は複屈折光学部材毎に光線分離面の傾き角が異なるので、複屈折光学部材の移動方向も複屈折光学部材毎に変更する必要があり、そのため顕微鏡の装置本体には複屈折光学部材毎に移動方向を変化させる機構が必要となる。そこで本実施例においては、対物レンズやコンデンサレンズを切り替える際に異なる複屈折光学部材を使用する場合においても、複屈折光学部材の移動方向は常に一定方向に設定し、その複屈折光学部材の移動方向に対応させて複屈折光学部材の方を傾けて配置するものである。これによって複屈折光学部材毎に移動方向を変化させる機構を不要とすることが可能となる。
【００２３】
すなわち本実施例では、プリズムＢの移動方向γを一定に定め、使用するプリズムＢの光線分離面Ｑの傾き角βをプリズムＢの移動方向γに一致するようにプリズムＢを傾けて配置するのである。その傾き方向はプリズムＢの楔平面と直交する回転軸を中心として設定され、プリズムＢの入射面Ｍの法線ｎと光軸ａとのなす傾き角ηは、β＝γとなるように使用するプリズムＢ毎に所定の傾き角ηを設定する。そしてこの傾き角ηを保ったままプリズムＢを移動方向γに移動させて、背景色を連続的に変化させる。
具体的には、例えば一定の移動方向γにスライドさせることができる不図示のプリズムホルダを顕微鏡本体に取付け、それぞれのプリズムＢをβ＝γとなる傾き角ηに調整してプリズムホルダに保持する。そしてプリズムホルダを常に移動方向γにスライドさせることにより、複数の異なるプリズムＢを傾き角ηと平行に移動させることが可能となる。
【００２４】
つぎに本実施例におけるプリズムＢの傾き角ηの設定について具体的に説明する。ノマルスキィプリズムであるプリズムＢの拡大図を図４に示す。図４において、プリズムＢの楔平面（紙面）における光軸ａに対する入射面Ｍの法線ｎの傾き角をη、プリズムＢの楔角をθ、射出側楔形プリズムＢｂの光学軸ｇが射出面Ｒとのなす傾き角をεとする。このη、θ、εが光軸ａに直交する面に対する光線分離面Ｑの傾き角βを決める変数であり、以下これら３変数が満たすべき条件式を説明する。
【００２５】
図４における光軸ａ上の入射光線Ｌは、プリズムＢ内で楔平面に平行な面内（ｙｚ面）で振動する偏光成分Ｌｅと、楔平面に垂直な面内（ｘｚ面）で振動する偏光成分Ｌｏとの２光線に分離して進行する。このとき、プリズムＢの入射面Ｍ、接合面Ｃ及び射出面Ｒの各面の法線に対して光線がなす角度を、光線Ｌｅについてはそれぞれｘｅ１、ｘｅ２、ｘｅ３とし、光線Ｌｏについてはそれぞれｘｏ１、ｘｏ２、ｘｏ３とする。ここでｘｅ１、ｘｏ１、ｘｏ２、及びｘｏ３はη、θの関数であり、ｘｅ２及びｘｅ３はη、θ、εの関数である。η、θ、εを決めると、これら光線Ｌｅと光線Ｌｏの各屈折角は、すべて偏光光線追跡を行うことにより一意に求められる。
【００２６】
このとき、試料４面上での微分干渉のシア量をＳとし、対物レンズ３の焦点距離をｆとすると、プリズムＢ射出後の２光線の分離角αは、次式で表される。

また、光線分離面Ｑの傾き角βについては、近似的に、

が成り立つ。
【００２７】
いま、光線分離面Ｑの傾き角βをプリズムＢの移動方向γと等しくする条件を求めるには、（２）式においてβ＝γとおけばよい。さらに、この（１）式及び（２）式を満たし、且つ光線分離面Ｑの光軸方向位置が使用するレンズの焦点と光軸ａ上で一致するように適当なθ、η、εを決定すればよい。
また、特に（２）式においてβ＝γ＝ηとなる配置をとれば、プリズムＢの傾き角ηに沿ってプリズムＢをそのまま移動させるだけで、常にプリズムＢの光線分離面Ｑと使用するレンズの焦点と光軸ａ上で一致させながら干渉色を変化させることができるので、プリズムＢの移動機構を簡略に構成することができる。
【００２８】
なお、本実施例は反射型微分干渉顕微鏡の用いるプリズムＢについて適用する場合を説明したが、第２実施例に係る透過型微分干渉顕微鏡に用いる結像側プリズムＢ１及び照明側プリズムＢ２についても同様に適用することが可能である。
また、本実施例においてウォラストンプリズムやノマルスキィプリズムを図４、図６、及び図７において説明したが、これらのプリズムを構成する結晶の組み合わせ方は図示した配置に限定するものではない。例えばノマルスキィプリズムでは、図７に示したように入射側楔形プリズムＮａの光学軸ｅをｘ軸方向に形成し、出射側楔形プリズムＮｂの光学軸ｇをｙｚ面内でｙ軸に対して所定角度γ傾けて形成しているが、これとは逆に、入射側楔形プリズムＮａの光学軸ｅをｙｚ面内でｙ軸に対して所定角度γ傾けて形成し、出射側楔形プリズムＮｂの光学軸ｇをｘ軸方向に形成したものを用いてもよい。また、３つ以上の楔形プリズムを組み合わせて形成したものを用いてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、微分干渉顕微鏡において複屈折光学部材を複屈折光学部材の楔平面と光線分離面との交線方向に平行移動可能に構成することによって、常に複屈折光学部材の光線分離面と対物レンズ及びコンデンサレンズの焦点とを光軸上で一致させることができるので、像の劣化が少なく高コントラストで良好な微分干渉像を維持しながら観察像の背景色を変化させることが可能となった。
特に、対物レンズ及びコンデンサレンズに対応して使用される各々の複屈折光学部材について、光線分離面の傾き角が常に一定となるように複屈折光学部材を光軸に対し傾けて配置することで、複屈折光学部材は複屈折光学部材を取り替えても常に一定方向に移動させればよいので、装置を簡略に構成することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る反射型微分干渉顕微鏡の概略断面図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る透過型微分干渉顕微鏡の概略断面図である。
【図３】本発明の第３実施例に係る反射型微分干渉顕微鏡の概略断面図である。
【図４】ノマルスキィプリズムを通過する光線の状態を説明する図である。
【図５】従来の透過照明型微分干渉顕微鏡の概略断面図である。
【図６】ウォラストンプリズムの断面図である。
【図７】ノマルスキィプリズムの断面図である。
【図８】従来の複屈折光学部材の光線分離面と焦点の位置関係を説明する図である。
【符号の説明】
１…光源２…コレクタレンズ
３…対物レンズ４…試料
５…拡大像６…コンデンサレンズ
Ｐ…偏光子Ａ…検光子
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２…プリズムＢＳ…ビームスプリッタ
ａ…光軸Ｑ、Ｑ₁、Ｑ₂、Ｑ_w、Ｑ_n…光線分離面
Ｆ₁…対物レンズ後側焦点Ｆ₂…コンデンサレンズ前側焦点
Ｍ…プリズム入射面Ｃ…プリズム接合面
Ｒ…プリズム射出面

Claims

所定の振動方向を持つ偏光光を少なくとも２つの楔形プリズムを接合してなる複屈折光学部材へ入射させて偏光方向が互いに直交する２つの直線偏光成分に分離し、分離された該２つの直線偏光成分を対物レンズを経由させて被検物へ導き、該被検物の表面で反射された前記２つの直線偏光成分を前記対物レンズを経由させて前記複屈折光学部材へ導いて１つの光束に合成し、合成された光束を検光子に入射させて前記２つの直線偏光成分を偏光干渉させ、干渉した光束により前記被検物の前記対物レンズによる像を形成する微分干渉顕微鏡において、前記複屈折光学部材は、該複屈折光学部材の光線分離面と、該複屈折光学部材の入射面の法線と前記２つの楔形プリズムの接合面の法線とを含む楔平面とが交わる交線の方向に沿って平行移動可能に構成されたことを特徴とする微分干渉顕微鏡。
前記複屈折光学部材は、ノマルスキィプリズムから形成された請求項１記載の微分干渉顕微鏡。
前記複屈折光学部材は、前記楔平面に直交する回転軸を中心として傾けて配置された請求項１又は２記載の微分干渉顕微鏡。
所定の振動方向を持つ偏光光を少なくとも２つの楔形プリズムを接合してなる照明側複屈折光学部材へ入射させて偏光方向が互いに直交する２つの直線偏光成分に分離し、分離された該２つの直線偏光成分をコンデンサレンズを経由させて被検物へ導き、該被検物を透過した前記２つの直線偏光成分を対物レンズを経由させて少なくとも２つの楔形プリズムを接合してなる結像側複屈折光学部材へ導いて１つの光束に合成し、合成された光束を検光子に入射させて前記２つの直線偏光成分を偏光干渉させ、干渉した光束により前記被検物の前記対物レンズによる像を形成する微分干渉顕微鏡において、前記照明側複屈折光学部材と前記結像側複屈折光学部材との少なくとも一方を、当該複屈折光学部材の光線分離面と、当該複屈折光学部材の入射面の法線と前記２つの楔形プリズムの接合面の法線とを含む楔平面とが交わる交線の方向に沿って平行移動可能に構成されたことを特徴とする微分干渉顕微鏡。
前記照明側複屈折光学部材と前記結像側複屈折光学部材との少なくとも一方は、ノマルスキィプリズムから形成された請求項４記載の微分干渉顕微鏡。
前記照明側複屈折光学部材と前記結像側複屈折光学部材との少なくとも一方は、前記楔平面に直交する回転軸を中心として傾けて配置された請求項４又は５記載の透過照明型微分干渉顕微鏡。