JP5389523B2 - Optical microscope - Google Patents

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Description

本発明は、微分干渉観察と明視野観察或いは微分干渉観察と暗視野観察が可能な光学顕微鏡に関する。   The present invention relates to an optical microscope capable of differential interference observation and bright field observation or differential interference observation and dark field observation.

従来、例えば、半導体ウェハ上に形成された回路パターンのように、表面上に微小な凹凸が形成され、全面でほぼ一様な反射率を有する標本の観察には、光の干渉を利用し、微小な凹凸に対応する光の位相差を明暗のコントラストに変換して観察像を形成する微分干渉観察を行うことができる光学顕微鏡が用いられている（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, for example, for observation of a specimen having minute irregularities formed on the surface, such as a circuit pattern formed on a semiconductor wafer, and having a substantially uniform reflectance over the entire surface, light interference is used. An optical microscope capable of performing differential interference observation in which an observation image is formed by converting a phase difference of light corresponding to minute unevenness into a contrast between light and dark is used (for example, see Patent Document 1).

特開２０００−２７５５３３号公報JP 2000-275533 A

ところで、通常、微分干渉観察用の光学顕微鏡は、直交した２つの偏光を生成して干渉させる光学素子としてのポラライザ、アナライザおよび偏光プリズムが明視野観察あるいは暗視野観察を行う光学顕微鏡に付加されている。そして、明視野観察を行う際は、前記ポラライザ、アナライザ及び偏光プリズムを光学系から外す必要がある。一方、暗視野観察を行う際は、リング状に絞った光を入射させるために明視野観察状態からリング絞り又はハーフミラーを抜き、穴あきミラーを光路内に配置する必要があった。このため、微分干渉観察用の光学顕微鏡は、観察方式を切り替える場合に顕微鏡本体から多くの光学部品を抜き差ししなければならず、抜き差しする光学部品の保管や切替操作が煩雑であるという問題があった。   By the way, in the optical microscope for differential interference observation, a polarizer, an analyzer, and a polarizing prism as optical elements that generate and interfere with two orthogonal polarized lights are usually added to an optical microscope that performs bright field observation or dark field observation. Yes. When performing bright field observation, it is necessary to remove the polarizer, analyzer, and polarizing prism from the optical system. On the other hand, when performing dark field observation, it is necessary to remove the ring diaphragm or the half mirror from the bright field observation state and place a perforated mirror in the optical path in order to make the light focused in a ring shape incident. For this reason, the optical microscope for differential interference observation has a problem that many optical components must be inserted and removed from the microscope body when switching the observation method, and storage and switching operations of the optical components to be inserted and removed are complicated. It was.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、観察方式を切り替える際に抜き差しする光学部品の数を低減し、切替操作が容易な光学顕微鏡を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an optical microscope in which the number of optical components to be inserted and removed when switching the observation method is reduced and the switching operation is easy.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の光学顕微鏡は、光源から出射された光を反射させるハーフミラーを有する照明光学系と、前記ハーフミラーによって反射した光束を対物レンズによって標本に照射し、前記標本から反射した光束を前記対物レンズ、前記ハーフミラー及び結像レンズを介して結像させて前記標本を観察する観察光学系とを備えた光学顕微鏡において、前記ハーフミラーを偏光ビームスプリッタとすると共に、前記観察光学系は、前記偏光ビームスプリッタと前記対物レンズとの間の光軸上に切替自在に配置される微分干渉プリズムと四分の一波長板とを有することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, an optical microscope of the present invention includes an illumination optical system having a half mirror that reflects light emitted from a light source, and a light beam reflected by the half mirror by an objective lens. In an optical microscope comprising an observation optical system that irradiates a specimen and forms an image of a light beam reflected from the specimen through the objective lens, the half mirror, and an imaging lens and observes the specimen. In addition to the polarization beam splitter, the observation optical system includes a differential interference prism and a quarter-wave plate that are switchably disposed on an optical axis between the polarization beam splitter and the objective lens. Features.

また、本発明の光学顕微鏡は、上記の発明において、前記偏光ビームスプリッタは、ワイヤグリッド偏光ビームスプリッタであることを特徴とする。   The optical microscope of the present invention is characterized in that, in the above invention, the polarization beam splitter is a wire grid polarization beam splitter.

また、本発明の光学顕微鏡は、上記の発明において、前記微分干渉プリズムと四分の一波長板は、ユニット化されていることを特徴とする。   The optical microscope according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the differential interference prism and the quarter-wave plate are unitized.

また、本発明の光学顕微鏡は、上記の発明において、前記四分の一波長板の直径は、前記ワイヤグリッド偏光ビームスプリッタで反射して前記対物レンズへ入射する光束の直径よりも小さいことを特徴とする。   In the optical microscope of the present invention, in the above invention, the quarter-wave plate has a diameter smaller than a diameter of a light beam reflected by the wire grid polarization beam splitter and incident on the objective lens. And

本発明の光学顕微鏡は、ハーフミラーを偏光ビームスプリッタとすると共に、観察光学系は、偏光ビームスプリッタと対物レンズとの間の光軸上に切替自在に配置される微分干渉プリズムとλ／４波長板とを有するので、観察方式を切り替える際に抜き差しする光学部品の数が低減されるうえ、観察方式の切替操作が容易な光学顕微鏡になるという効果を奏する。   The optical microscope of the present invention uses a half mirror as a polarizing beam splitter, and the observation optical system includes a differential interference prism and a λ / 4 wavelength that are switchably disposed on the optical axis between the polarizing beam splitter and the objective lens. Therefore, the number of optical components to be inserted and removed when switching the observation method is reduced, and an optical microscope that can easily switch the observation method can be obtained.

図１は、実施の形態１の光学顕微鏡の構成を示す概略側面図である。FIG. 1 is a schematic side view showing the configuration of the optical microscope of the first embodiment. 図２は、偏光ビームスプリッタと対物レンズとの間の光軸上に切替自在に配置される微分干渉プリズムと四分の一波長板とを有するスライダユニットを示すレボルバの水平断面図である。FIG. 2 is a horizontal sectional view of a revolver showing a slider unit having a differential interference prism and a quarter-wave plate that are switchably arranged on the optical axis between the polarizing beam splitter and the objective lens. 図３は、実施の形態１の光学顕微鏡における照明光学系と観察光学系の概略構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the illumination optical system and the observation optical system in the optical microscope of the first embodiment. 図４は、観察方式を図１の微分干渉観察から明視野観察に切り替えたスライダユニットを示すレボルバの水平断面図である。FIG. 4 is a horizontal sectional view of the revolver showing the slider unit in which the observation method is switched from the differential interference observation of FIG. 1 to the bright field observation. 図５は、図４に示す状態における照明光学系と観察光学系の概略構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of the illumination optical system and the observation optical system in the state shown in FIG. 図６は、実施の形態２の光学顕微鏡で使用するスライダユニットを示すレボルバの水平断面図である。FIG. 6 is a horizontal sectional view of a revolver showing a slider unit used in the optical microscope of the second embodiment. 図７は、図６に示す状態における照明光学系と観察光学系の概略構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of the illumination optical system and the observation optical system in the state shown in FIG. 図８は、図６に示すスライダユニットを移動して暗視野観察に切り替えたスライダユニットを示すレボルバの水平断面図である。FIG. 8 is a horizontal sectional view of a revolver showing the slider unit in which the slider unit shown in FIG. 6 is moved and switched to dark field observation. 図９は、微分干渉観察、明視野観察或いは暗視野観察への切り替えを可能としたスライダユニットを挿着したレボルバの水平断面図である。FIG. 9 is a horizontal sectional view of a revolver in which a slider unit capable of switching to differential interference observation, bright field observation or dark field observation is inserted.

以下、本発明にかかる光学顕微鏡の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明は、実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。   Hereinafter, embodiments of an optical microscope according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の光学顕微鏡の構成を示す概略側面図であり、図２は、偏光ビームスプリッタと対物レンズとの間の光軸上に切替自在に配置される微分干渉プリズムと四分の一波長板とを有するスライダユニットを挿着したレボルバの水平断面図である。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic side view showing the configuration of the optical microscope according to the first embodiment. FIG. 2 shows a differential interference prism and four types arranged in a switchable manner on the optical axis between the polarization beam splitter and the objective lens. It is a horizontal sectional view of a revolver in which a slider unit having a quarter wavelength plate is inserted.

光学顕微鏡１は、落射同軸型の顕微鏡であり、図１に示すように、ベース部２と支持部３とアーム部４とを一体的に備えている。ベース部２は、光学顕微鏡１を所定箇所に設置する部分であり、奥側に支持部３が立設されている。支持部３は、このように設けることでベース部２と支持したアーム部４との間にステージ５の昇降動作に必要なスペースを確保している。アーム部４は、支持部３の上端から手前前方側にベース部２に対向するように延在されている。アーム部４は、一端に観察用の光を出射する光源７が設けられ、他端上部には接眼レンズ８を設けた鏡筒９が配置されている。鏡筒９は、内部に結像レンズ９ａが設けられている。また、アーム部４は、下部の鏡筒９と対向する位置に複数の対物レンズ１０を着脱自在に取り付けたレボルバ１１が設けられている。レボルバ１１には、観察方式を切り替えるスライダユニット１２がＸ軸方向へ移動自在に挿着されている。   The optical microscope 1 is an epi-axial microscope, and integrally includes a base portion 2, a support portion 3, and an arm portion 4 as shown in FIG. The base portion 2 is a portion where the optical microscope 1 is installed at a predetermined location, and a support portion 3 is erected on the back side. By providing the support portion 3 in this manner, a space necessary for the raising / lowering operation of the stage 5 is secured between the base portion 2 and the supported arm portion 4. The arm part 4 is extended from the upper end of the support part 3 to the front front side so as to face the base part 2. The arm portion 4 is provided with a light source 7 for emitting observation light at one end, and a lens barrel 9 provided with an eyepiece 8 is disposed at the upper end of the other end. The lens barrel 9 is provided with an imaging lens 9a. In addition, the arm unit 4 is provided with a revolver 11 in which a plurality of objective lenses 10 are detachably attached at positions facing the lower barrel 9. A slider unit 12 for switching an observation method is inserted into the revolver 11 so as to be movable in the X-axis direction.

スライダユニット１２は、図２に示すように、板状のホルダ１２ａにノマルスキープリズム、即ち、微分干渉プリズム（以下、「ＤＩＣプリズム」という)１２ｂと四分の一波長板（以下、「λ／４板」という）１２ｃが保持されてユニット化されており、ホルダ１２ａの側面にはスライド操作用の操作つまみ１２ｄを設けた操作軸１２ｅが取り付けられている。スライダユニット１２は、ホルダ１２ａとホルダ１２ａのスライドを案内するガイド部材１３がレボルバ１１の内部に設置されている。そして、スライダユニット１２は、レボルバ１１の壁面から延出した操作軸１２ｅの端部に設けられた操作つまみ１２ｄを把持して操作することにより、ホルダ１２ａがガイド部材１３に案内されて矢印で示す方向へスライドする。このとき、ホルダ１２ａの矢印方向へのスライド位置は、ガイド部材１３に設けた規制部材１３ａによって規制される。また、図２は、微分干渉プリズム１２ｂを観察光学系ＯOの光軸ＡO上に配置した状態を示している。   As shown in FIG. 2, the slider unit 12 includes a plate-like holder 12a, a Nomarski prism, that is, a differential interference prism (hereinafter referred to as “DIC prism”) 12b and a quarter-wave plate (hereinafter referred to as “λ / 4”). 12c) is held and unitized, and an operation shaft 12e provided with an operation knob 12d for sliding operation is attached to the side surface of the holder 12a. In the slider unit 12, a holder 12 a and a guide member 13 that guides the slide of the holder 12 a are installed inside the revolver 11. The slider unit 12 is operated by grasping and operating the operation knob 12d provided at the end of the operation shaft 12e extending from the wall surface of the revolver 11, so that the holder 12a is guided by the guide member 13 and indicated by an arrow. Slide in the direction. At this time, the sliding position of the holder 12a in the arrow direction is regulated by the regulating member 13a provided on the guide member 13. FIG. 2 shows a state in which the differential interference prism 12b is disposed on the optical axis AO of the observation optical system OO.

ここで、ステージ５は、観察対象となる標本６を載置する可動ステージであり、図１に示すように、ベース部２の側部にステージ５を昇降移動させる焦準ハンドル２ａが設けられている。ステージ５は、焦準ハンドル２ａを回転操作することによって対物レンズ１０の光軸方向（Ｚ軸方向）に移動可能であり、このようにして標本６と対物レンズ１０との相対距離を変化させることで焦点合わせを行う。また、ステージ５は、図１に示すＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能であり、このＸ，Ｙ軸方向への移動により標本６の拡大像を接眼レンズ８の視野の中央に移動させる。   Here, the stage 5 is a movable stage on which the specimen 6 to be observed is placed, and as shown in FIG. 1, a focusing handle 2a for moving the stage 5 up and down is provided on the side of the base part 2. Yes. The stage 5 can be moved in the optical axis direction (Z-axis direction) of the objective lens 10 by rotating the focusing handle 2a. In this way, the relative distance between the sample 6 and the objective lens 10 is changed. Focus on. Further, the stage 5 can move in the X-axis direction and the Y-axis direction shown in FIG. 1, and the enlarged image of the specimen 6 is moved to the center of the visual field of the eyepiece 8 by moving in the X- and Y-axis directions.

そして、アーム部４は、図１及び図３に示すように、内部に光源７側から順に照明レンズ１４、開口絞り１５、視野絞り１６、照明レンズ１７及びワイヤグリッド偏光ビームスプリッタ（以下、単に「ＰＢＳ」という）１８が配置されている。これら照明レンズ１４〜ＰＢＳ１８は、光源７と共に光学顕微鏡１の落射同軸型の照明光学系ＯIを構成している。また、結像レンズ９ａ、ＰＢＳ１８及び対物レンズ１０は、観察光学系ＯOを構成している。ここで、ＰＢＳ１８は、反射する直線偏光の振動方向に対してλ／４板１２ｃとの角度が４５°傾斜するように、λ／４板１２ｃに対して配置する。   As shown in FIGS. 1 and 3, the arm unit 4 includes an illumination lens 14, an aperture stop 15, a field stop 16, an illumination lens 17, and a wire grid polarizing beam splitter (hereinafter simply referred to as “ 18) (referred to as “PBS”). These illumination lenses 14 to PBS 18 together with the light source 7 constitute an epi-axial illumination optical system OI of the optical microscope 1. The imaging lens 9a, the PBS 18 and the objective lens 10 constitute an observation optical system OO. Here, the PBS 18 is arranged with respect to the λ / 4 plate 12c so that the angle with the λ / 4 plate 12c is inclined 45 ° with respect to the vibration direction of the linearly polarized light to be reflected.

このとき、視野絞り１６は、光源７の中心Ｃと対物レンズ１０の後ろ側焦点とが視野絞り１６に関して共役関係となるように配置する。また、ＰＢＳ１８の反射面は、光源７が出射した光束の光軸、即ち、照明光学系ＯIの光軸ＡIと対物レンズ１０の光軸、即ち、観察光学系ＯOの光軸ＡOとの交点上にくるように配置する。   At this time, the field stop 16 is arranged so that the center C of the light source 7 and the back focal point of the objective lens 10 have a conjugate relationship with respect to the field stop 16. The reflection surface of the PBS 18 is on the intersection of the optical axis of the light beam emitted from the light source 7, that is, the optical axis AI of the illumination optical system OI and the optical axis of the objective lens 10, that is, the optical axis AO of the observation optical system OO. Arrange so that it comes to.

以上のように構成される光学顕微鏡１は、標本６を微分干渉観察する場合には、操作つまみ１２ｄを操作してスライダユニット１２を移動させ、図２に示すように、微分干渉プリズム１２ｂを観察光学系ＯOの光軸ＡO上に配置する。これにより、光学顕微鏡１においては、光源７が出射した光束は、図３に示すように、光軸ＡI上に配置された照明レンズ１４、開口絞り１５、視野絞り１６および照明レンズ１７を通って平行な光束としてＰＢＳ１８へ導かれる。   When the specimen 6 is subjected to differential interference observation, the optical microscope 1 configured as described above operates the operation knob 12d to move the slider unit 12 and observes the differential interference prism 12b as shown in FIG. It is arranged on the optical axis AO of the optical system OO. Thereby, in the optical microscope 1, the light beam emitted from the light source 7 passes through the illumination lens 14, the aperture stop 15, the field stop 16, and the illumination lens 17 disposed on the optical axis AI as shown in FIG. 3. It is guided to the PBS 18 as a parallel light beam.

このとき、ＰＢＳ１８は、図３に示すように、所定振動方向の直線偏光を観察光学系ＯOの光軸ＡOに沿って微分干渉プリズム１２ｂの方向へ反射する。そして、この直線偏光は、微分干渉プリズム１２ｂにおいて振動方向が互いに直交する２つの直線偏光に分割され、２つの直線偏光が異なる方向に出射される。この２つの直線偏光は、対物レンズ１０で集光され、標本６に照射される。   At this time, as shown in FIG. 3, the PBS 18 reflects linearly polarized light in a predetermined vibration direction along the optical axis AO of the observation optical system OO toward the differential interference prism 12b. Then, this linearly polarized light is divided into two linearly polarized lights whose vibration directions are orthogonal to each other in the differential interference prism 12b, and the two linearly polarized lights are emitted in different directions. The two linearly polarized lights are collected by the objective lens 10 and irradiated onto the sample 6.

照射された２つの直線偏光は、図３に示すように、標本６によって観察光として反射され、再度、対物レンズ１０を通って微分干渉プリズム１２ｂに入射する。微分干渉プリズム１２ｂは、この２つの直線偏光を同軸に合成し、光軸ＡOと平行に出射する。合成された２つの直線偏光は、ＰＢＳ１８を透過し、結像レンズ９ａを介して接眼レンズ８に入射する。   As shown in FIG. 3, the two irradiated linearly polarized lights are reflected as observation light by the specimen 6 and enter the differential interference prism 12b through the objective lens 10 again. The differential interference prism 12b combines these two linearly polarized lights coaxially and emits them parallel to the optical axis AO. The two synthesized linearly polarized light passes through the PBS 18 and enters the eyepiece lens 8 through the imaging lens 9a.

このとき、標本６の表面に凹凸が存在すると、反射光に光路差が生じる。このため、微分干渉プリズム１２ｂが合成した２つの直線偏光に基づく２つの象は、干渉を起こし、位相差に基づく明暗のコントラストを持つ微分干渉像を生じる。そして、微分干渉プリズム１２ｂを透過した光がＰＢＳ１８に入射すると、ＰＢＳ１８は、微分干渉プリズム１２ｂで合成された２つの直線偏光のみを透過させ、他の光を遮断する。このため、光学顕微鏡１は、接眼レンズ８を通して明暗のある立体的な微分干渉像を目視観察することができる。   At this time, if there are irregularities on the surface of the specimen 6, an optical path difference occurs in the reflected light. For this reason, the two elephants based on the two linearly polarized lights synthesized by the differential interference prism 12b cause interference, resulting in a differential interference image having a contrast of light and dark based on the phase difference. When the light transmitted through the differential interference prism 12b enters the PBS 18, the PBS 18 transmits only the two linearly polarized lights synthesized by the differential interference prism 12b and blocks the other light. For this reason, the optical microscope 1 can visually observe a three-dimensional differential interference image with light and darkness through the eyepiece 8.

一方、標本６を明視野観察する場合、光学顕微鏡１は、操作つまみ１２ｄを操作してスライダユニット１２を移動させ、図４及び図５に示すように、λ／４板１２ｃを観察光学系ＯOの光軸ＡO上に配置する。   On the other hand, when the specimen 6 is observed in the bright field, the optical microscope 1 operates the operation knob 12d to move the slider unit 12, and as shown in FIGS. 4 and 5, the λ / 4 plate 12c is moved to the observation optical system OO. On the optical axis AO.

これにより、光学顕微鏡１においては、上述のように光源７が出射した平行光束がＰＢＳ１８に到達すると、図５に示すように、ＰＢＳ１８が所定振動方向の直線偏光を観察光学系ＯOの光軸ＡOに沿ってλ／４板１２ｃの方向へ反射する。そして、この直線偏光は、λ／４板１２ｃによって円偏光に変換された後、対物レンズ１０で集光され、標本６に照射される。   Thereby, in the optical microscope 1, when the parallel light beam emitted from the light source 7 reaches the PBS 18 as described above, the PBS 18 converts the linearly polarized light in the predetermined vibration direction as shown in FIG. 5 to the optical axis AO of the observation optical system OO. Is reflected in the direction of the λ / 4 plate 12c. Then, this linearly polarized light is converted into circularly polarized light by the λ / 4 plate 12 c, then condensed by the objective lens 10, and irradiated on the sample 6.

照射された円偏光は、図５に示すように、標本６によって観察光として反射され、再度、対物レンズ１０、λ／４板１２ｃ、ＰＢＳ１８及び結像レンズ９ａを経て接眼レンズ８を通して明視野像として目視観察される。このとき、標本６から反射してくる円偏光は、λ／４板１２ｃによって直線偏光に変換され、この直線偏光は、所定振動方向の直線偏光のみがＰＢＳ１８を透過する。このため、光学顕微鏡１は、接眼レンズ８を通して標本６の明視野像を目視観察することができる。   As shown in FIG. 5, the irradiated circularly polarized light is reflected as observation light by the specimen 6, and again passes through the eyepiece 8 through the objective lens 10, the λ / 4 plate 12c, the PBS 18 and the imaging lens 9a, and a bright field image. As observed visually. At this time, the circularly polarized light reflected from the sample 6 is converted into linearly polarized light by the λ / 4 plate 12c, and only the linearly polarized light in a predetermined vibration direction is transmitted through the PBS 18. For this reason, the optical microscope 1 can visually observe the bright field image of the specimen 6 through the eyepiece 8.

このように、光学顕微鏡１は、ハーフミラーに代えてＰＢＳ１８を使用することによって、ハーフミラーを用いる場合に使用したポラライザとアナライザが不要となり、ユニット化されたスライダユニット１２を移動させるだけで、微分干渉観察と明視野観察とに容易に切り替えることができる。また、光学顕微鏡１は、ハーフミラーに代えてＰＢＳ１８を使用するので、ＰＢＳ１８による光量の減少量はハーフミラーによる光量の減少量より少ないため観察像の明るさが増加するという利点がある。   As described above, the optical microscope 1 uses the PBS 18 instead of the half mirror, so that the polarizer and analyzer used in the case of using the half mirror become unnecessary, and only the unitized slider unit 12 is moved. It is possible to easily switch between interference observation and bright field observation. Further, since the optical microscope 1 uses the PBS 18 instead of the half mirror, there is an advantage that the brightness of the observation image increases because the amount of light reduction by the PBS 18 is smaller than the amount of light reduction by the half mirror.

しかも、光学顕微鏡１は、ポラライザとアナライザが不要であることに加えて、微分干渉プリズム１２ｂとλ／４板１２ｃがユニット化されている。このため、光学顕微鏡１は、従来の光学顕微鏡のように光路から多くの光学部品を顕微鏡本体から抜き差しする必要がないため、抜き差しする光学部品を保管する煩雑さからも解放され、更にはダミースライダーが不要になるという利点がある。   Moreover, the optical microscope 1 includes a differential interference prism 12b and a λ / 4 plate 12c as a unit, in addition to the need for a polarizer and an analyzer. For this reason, the optical microscope 1 does not require many optical components to be inserted into and removed from the microscope main body as in the conventional optical microscope, so that it is free from the trouble of storing the optical components to be inserted and removed, and further, a dummy slider. There is an advantage that becomes unnecessary.

また、光学顕微鏡１は、ＰＢＳ１８としてワイヤグリッド偏光ビームスプリッタを使用し、ポラライザとアナライザが不要なことから、キューブ型の偏光ビームスプリッタを使用する場合に比べて照明光学系ＯI或いは観察光学系ＯOを一層軽量化することができる。   Further, since the optical microscope 1 uses a wire grid polarization beam splitter as the PBS 18 and does not require a polarizer and an analyzer, the optical microscope 1 has an illumination optical system OI or an observation optical system OO as compared to a cube type polarization beam splitter. The weight can be further reduced.

（実施の形態２）
次に、実施の形態２にかかる光学顕微鏡について説明する。実施の形態１の光学顕微鏡は、微分干渉観察と明視野観察が可能であったが、本実施の形態２の光学顕微鏡は、微分干渉観察と暗視野観察を可能にしている。図６は、実施の形態２の光学顕微鏡が備えるスライダユニット１２Ａを挿着したレボルバの水平断面図である。ここで、以下の説明において、実施の形態２の光学顕微鏡は、実施の形態１の光学顕微鏡とスライダユニットの構成が異なるだけであるので、同一の構成要素には同一の符号を付している。 (Embodiment 2)
Next, an optical microscope according to the second embodiment will be described. While the optical microscope of the first embodiment can perform differential interference observation and bright field observation, the optical microscope of the second embodiment enables differential interference observation and dark field observation. FIG. 6 is a horizontal sectional view of a revolver in which the slider unit 12A provided in the optical microscope of the second embodiment is inserted. Here, in the following description, since the optical microscope of the second embodiment is different from the optical microscope of the first embodiment only in the configuration of the slider unit, the same components are denoted by the same reference numerals. .

スライダユニット１２Ａは、図６に示すように、ホルダ１２ａに微分干渉プリズム１２ｂとλ／４板１２ｆが保持されている。λ／４板１２ｆは、複数の支持ピン１２ｇによってホルダ１２ａに支持されており、外周とホルダ１２ａとの間は周方向に沿って複数の開口１２ｈが形成されている。   As shown in FIG. 6, in the slider unit 12A, a differential interference prism 12b and a λ / 4 plate 12f are held by a holder 12a. The λ / 4 plate 12f is supported by the holder 12a by a plurality of support pins 12g, and a plurality of openings 12h are formed along the circumferential direction between the outer periphery and the holder 12a.

このため、スライダユニット１２Ａがレボルバ１１の内部にスライド自在に設置された実施の形態２の光学顕微鏡は、操作つまみ１２ｄを操作してスライダユニット１２Ａを移動させ、図６及び図７に示すように、微分干渉プリズム１２ｂを観察光学系ＯOの光軸ＡO上に配置すれば、実施の形態１で説明したように、標本６を微分干渉観察することができる。   Therefore, the optical microscope according to the second embodiment in which the slider unit 12A is slidably installed inside the revolver 11 moves the slider unit 12A by operating the operation knob 12d, as shown in FIGS. If the differential interference prism 12b is arranged on the optical axis AO of the observation optical system OO, the specimen 6 can be observed by differential interference as described in the first embodiment.

一方、標本６を暗視野観察する場合、実施の形態２の光学顕微鏡は、操作つまみ１２ｄを操作してスライダユニット１２Ａを移動させ、図６及び図８に示すように、λ／４板１２ｆを観察光学系ＯOの光軸ＡO上に配置する。   On the other hand, when the specimen 6 is observed in the dark field, the optical microscope of the second embodiment operates the operation knob 12d to move the slider unit 12A, and the λ / 4 plate 12f is moved as shown in FIGS. Arranged on the optical axis AO of the observation optical system OO.

これにより、実施の形態２の光学顕微鏡においては、光源７が出射した平行光束がＰＢＳ１８に到達すると、図８に示すように、ＰＢＳ１８が所定振動方向の直線偏光を観察光学系ＯOの光軸ＡOに沿ってλ／４板１２ｆの方向へ反射する。そして、この直線偏光のうちλ／４板１２ｆを通過した直線偏光は、λ／４板１２ｆによって円偏光に変換された後、対物レンズ１０で集光され、標本６に照射される。一方、直線偏光のうちλ／４板１２ｆの外周側を通過した直線偏光は、直線偏光の状態で対物レンズ１０によって集光された後、標本６に照射される。   Thereby, in the optical microscope of the second embodiment, when the parallel light beam emitted from the light source 7 reaches the PBS 18, the PBS 18 converts the linearly polarized light in the predetermined vibration direction as shown in FIG. 8 to the optical axis AO of the observation optical system OO. Along the λ / 4 plate 12f. Of the linearly polarized light, the linearly polarized light that has passed through the λ / 4 plate 12f is converted into circularly polarized light by the λ / 4 plate 12f, and then condensed by the objective lens 10 and applied to the sample 6. On the other hand, the linearly polarized light that has passed through the outer peripheral side of the λ / 4 plate 12f out of the linearly polarized light is condensed by the objective lens 10 in the state of linearly polarized light, and then irradiated on the specimen 6.

そして円偏光は、図８に示すように、標本６によって観察光として反射され、再度、対物レンズ１０、λ／４板１２ｆ、ＰＢＳ１８及び結像レンズ９ａを経て接眼レンズ８を通して明視野像として目視観察される。このとき、標本６から反射してくる円偏光は、λ／４板１２ｆによって直線偏光に変換され、この直線偏光は、所定振動方向の直線偏光のみがＰＢＳ１８を透過する。但し、標本６によって反射され直線偏光は、同様の経路を通過するが、ＰＢＳ１８を透過するのは所定振動方向の直線偏光のみのため殆どの直線偏光がカットされてしまう。このため、光学顕微鏡は、λ／４板１２ｆを通過し、ＰＢＳ１８を透過した所定振動方向の直線偏光に基づく暗視野像を目視観察することができる。   Then, as shown in FIG. 8, the circularly polarized light is reflected as observation light by the specimen 6, and is visually observed again as a bright field image through the eyepiece 8 through the objective lens 10, the λ / 4 plate 12f, the PBS 18 and the imaging lens 9a. Observed. At this time, the circularly polarized light reflected from the sample 6 is converted into linearly polarized light by the λ / 4 plate 12f, and only the linearly polarized light in the predetermined vibration direction passes through the PBS 18. However, the linearly polarized light reflected by the sample 6 passes through the same path, but most of the linearly polarized light is cut because only the linearly polarized light in the predetermined vibration direction passes through the PBS 18. For this reason, the optical microscope can visually observe a dark field image based on linearly polarized light in a predetermined vibration direction that has passed through the λ / 4 plate 12 f and transmitted through the PBS 18.

このように、実施の形態２の光学顕微鏡は、上述した実施の形態１の光学顕微鏡１が奏する効果に加え、λ／４波長板の直径をＰＢＳ１８で反射して対物レンズ１０へ入射する光束の直径よりも小さくするので、スライダユニット１２Ａを移動させるだけで、微分干渉観察と暗視野観察とに容易に切り替えて観察することができる。   As described above, the optical microscope according to the second embodiment has the effect of the light beam incident on the objective lens 10 by reflecting the diameter of the λ / 4 wave plate by the PBS 18 in addition to the effect exhibited by the optical microscope 1 according to the first embodiment. Since the diameter is smaller than the diameter, it is possible to easily switch between differential interference observation and dark field observation by simply moving the slider unit 12A.

尚、スライダユニットは、図９に示すスライダユニット１２Ｂのように、ホルダ１２ａに微分干渉プリズム１２ｂ、λ／４板１２ｃ及びλ／４板１２ｆを保持する構成としてもよい。このように構成したスライダユニット１２Ｂを用いると、光学顕微鏡１は、スライダユニット１２Ｂを移動させることによって観察光学系ＯOの光軸ＡO上に配置する光学部品を微分干渉プリズム１２ｂ、λ／４板１２ｃ或いはλ／４板１２ｆに切り替えることで、微分干渉観察、明視野観察或いは暗視野観察へと容易に切り替えて標本６を観察することができる。   The slider unit may be configured to hold the differential interference prism 12b, the λ / 4 plate 12c, and the λ / 4 plate 12f on the holder 12a as in the slider unit 12B shown in FIG. When the slider unit 12B configured as described above is used, the optical microscope 1 moves the slider unit 12B so that the optical components arranged on the optical axis AO of the observation optical system OO are the differential interference prism 12b and the λ / 4 plate 12c. Alternatively, by switching to the λ / 4 plate 12f, the specimen 6 can be observed by easily switching to differential interference observation, bright field observation, or dark field observation.

また、一般に、微分干渉観察を行うことができる従来の光学顕微鏡は、微分干渉プリズムを挿脱配置するための挿脱孔が装備されている。このため、スライダユニット１２は、そのような一般的な挿脱孔に対応した形状に成形しておけば、一般的な挿脱孔に対して挿着することで、従来の光学顕微鏡に対しても汎用的に使用することができる。   In general, a conventional optical microscope capable of differential interference observation is equipped with an insertion / removal hole for inserting / removing a differential interference prism. For this reason, if the slider unit 12 is formed in a shape corresponding to such a general insertion / removal hole, the slider unit 12 can be inserted into the general insertion / removal hole, thereby allowing the conventional optical microscope. Can also be used universally.

以上のように、本発明の光学顕微鏡は、観察方式を切り替える際に抜き差しする光学部品の数を低減し、観察方式を切り替える際の切替操作を容易にするうえで有用である。   As described above, the optical microscope of the present invention is useful for reducing the number of optical components that are inserted and removed when switching the observation method, and facilitating the switching operation when switching the observation method.

１ 光学顕微鏡
２ ベース部
３ 支持部
４ アーム部
５ ステージ
６ 標本
７ 光源
８ 接眼レンズ
９ 鏡筒
９ａ 結像レンズ
１０ 対物レンズ
１１ レボルバ
１２，１２Ａ，１２Ｂ スライダユニット
１２ａ ホルダ
１２ｂ 微分干渉プリズム
１２ｃ λ／４板
１２ｄ 操作つまみ
１２ｅ 操作軸
１２ｆ λ／４板
１２ｇ 支持ピン
１２ｈ 開口
１３ ガイド部材
１４ 照明レンズ
１５ 開口絞り
１６ 視野絞り
１７ 照明レンズ
１８ ＰＢＳ
ＡO 観察光学系の光軸
ＡI 照明光学系の光軸
ＯO 観察光学系
ＯI 照明光学系 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical microscope 2 Base part 3 Support part 4 Arm part 5 Stage 6 Specimen 7 Light source 8 Eyepiece 9 Lens tube 9a Imaging lens 10 Objective lens 11 Revolver 12, 12A, 12B Slider unit 12a Holder 12b Differential interference prism 12c λ / 4 Plate 12d Operation knob 12e Operation shaft 12f λ / 4 plate 12g Support pin 12h Aperture 13 Guide member 14 Illumination lens 15 Aperture stop 16 Field stop 17 Illumination lens 18 PBS
AO Optical axis of observation optical system AI Optical axis of illumination optical system OO Observation optical system OI Illumination optical system

Claims (2)

光源から出射された光を反射させるハーフミラーを有する照明光学系と、前記ハーフミラーによって反射した光束を対物レンズによって標本に照射し、前記標本から反射した光束を前記対物レンズ、前記ハーフミラー及び結像レンズを介して結像させて前記標本を観察する観察光学系とを備えた光学顕微鏡において、
前記ハーフミラーをワイヤグリッド偏光ビームスプリッタとすると共に、
前記観察光学系は、前記ワイヤグリッド偏光ビームスプリッタと前記対物レンズとの間の光軸上に切替自在に配置される微分干渉プリズムおよび四分の一波長板を有し、
前記四分の一波長板の直径は、前記ワイヤグリッド偏光ビームスプリッタで反射して前記対物レンズへ入射する光束の直径よりも小さいことを特徴とする光学顕微鏡。 An illumination optical system having a half mirror that reflects light emitted from a light source, and a sample is irradiated with a light beam reflected by the half mirror by an objective lens, and the light beam reflected from the sample is irradiated with the objective lens, the half mirror, and the connection. In an optical microscope provided with an observation optical system that forms an image through an image lens and observes the specimen,
The half mirror is a wire grid polarization beam splitter,
The observation optical system, have a differential interference prism and quarter-wave plate is switched freely disposed on the optical axis between the wire grid polarizing beam splitter and the objective lens,
The diameter of the quarter-wave plate is smaller than the diameter of the light beam reflected by the wire grid polarization beam splitter and incident on the objective lens . 前記微分干渉プリズムと前記四分の一波長板とは、ユニット化されていることを特徴とする請求項１に記載の光学顕微鏡。 Wherein A differential interference prism and the quarter-wave plate, an optical microscope according to claim 1, characterized in that are unitized.
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CN113670880A (en) * 2021-08-27 2021-11-19 南京大学 Fluorescence microscopic imaging device and imaging method

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05323197A (en) * 1992-03-24 1993-12-07 Nikon Corp Confocal microscope device
JPH09281401A (en) * 1996-04-16 1997-10-31 Nikon Corp Object inspecting instrument
JPH11109252A (en) * 1997-10-01 1999-04-23 Olympus Optical Co Ltd Confocal microscope
JP4493115B2 (en) * 1998-03-17 2010-06-30 オリンパス株式会社 Optical element switching device and optical microscope equipped with the device
JP2002311388A (en) * 2001-04-19 2002-10-23 Nikon Corp Optical system
JP2003098034A (en) * 2001-09-26 2003-04-03 Olympus Optical Co Ltd Lens face spacing measuring device and measuring method
JP2004361645A (en) * 2003-06-04 2004-12-24 Olympus Corp Stereoscopic microscope
JP4454980B2 (en) * 2003-07-11 2010-04-21 オリンパス株式会社 Microscope imaging optical system and microscope using the same
JP2005141840A (en) * 2003-11-07 2005-06-02 Sanyo Electric Co Ltd Optical pickup device
JP2007140183A (en) * 2005-11-18 2007-06-07 Olympus Corp Confocal scanning type microscope device
JP2007163553A (en) * 2005-12-09 2007-06-28 Tokyo Seimitsu Co Ltd Microscope, objective lens unit for microscope, and adaptor for objective lens
JP2008139389A (en) * 2006-11-30 2008-06-19 Victor Co Of Japan Ltd Projection type display apparatus

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