JP4312775B2 - Real-time confocal microscope using dispersive optics - Google Patents
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Description
本発明は、共焦点顕微鏡を走査装置無しに構成して、走査装置の存在に起因する振動問題、信号処理問題、光損失問題、製造コスト問題を解決するとともに、実時間で映像を獲得するための分散光学系を用いた実時間共焦点顕微鏡に関する。 The present invention configures a confocal microscope without a scanning device to solve a vibration problem, a signal processing problem, a light loss problem, a manufacturing cost problem due to the presence of the scanning device, and to acquire an image in real time. The present invention relates to a real-time confocal microscope using a dispersion optical system.
本発明による分散光学系を用いた実時間共焦点顕微鏡は、半導体ウェハーの欠陥検査、LCDの欠陥検査などの速い速度を要求する検査に応用されることができる。 The real-time confocal microscope using the dispersion optical system according to the present invention can be applied to inspections requiring high speed such as defect inspection of semiconductor wafers and defect inspection of LCDs.
従来、共焦点走査顕微鏡は生医学分野の対象物への観測に多用されている。光軸方向の深さ方向の分解能に優れており、試片内部の形状が観察でき、対象物の3次元形状が得られるという長所を有する。また、共焦点走査顕微鏡は、既存の光学顕微鏡に比べて水平方向への高い分解能を有するので、最近は半導体ウェハー、映像出力装置、微細パターンなどの測定及び検査に多く応用されている。 Conventionally, confocal scanning microscopes are frequently used for observation of objects in the biomedical field. It is excellent in resolution in the depth direction in the optical axis direction, has the advantage that the shape inside the specimen can be observed, and the three-dimensional shape of the object can be obtained. In addition, since the confocal scanning microscope has a higher resolution in the horizontal direction than the existing optical microscope, it has recently been applied to many measurements and inspections of semiconductor wafers, video output devices, and fine patterns.
図1は、従来のニプコーディスク(Nipkow disk)を用いた共焦点走査顕微鏡を示す概略図である。同図に示すように、従来の技術は、光源1、視準レンズ2、分光器3、ニプコーディスク4、モーター5、チューブレンズ6、対物レンズ7、試片8、第1レンズ9、第2レンズ10、2次元光電検出器11からなる。 FIG. 1 is a schematic view showing a confocal scanning microscope using a conventional Nipkow disk. As shown in the figure, the prior art includes a light source 1, a collimating lens 2, a spectroscope 3, a Nipcor disk 4, a motor 5, a tube lens 6, an objective lens 7, a specimen 8, a first lens 9, a first lens, It consists of two lenses 10 and a two-dimensional photoelectric detector 11.
光源1から出た光は、視準レンズ2を経ながら平行光となる。平行光は分光器3で反射されてニプコーディスク4の上面を照明することになる。 The light emitted from the light source 1 becomes parallel light through the collimating lens 2. The parallel light is reflected by the spectroscope 3 and illuminates the upper surface of the Nipcor disk 4.
この際、ニプコーディスク4の一形態は図2に示すようである。図2は針穴状の小さな開口4aがディスク上に多数分布しているディスクの形態を示しており、平行光がディスクを照明する場合、照明される領域内における多数の開口4aを通過した光だけがチューブレンズ6に向かって進行できる。照明領域内における開口4aをそれぞれ通過した光は、回折現象によって多様な角度をもって伝播されることにより、開口4aの位置に点光源を配置したような効果をもたらす。 At this time, one form of the Nipcor disk 4 is as shown in FIG. FIG. 2 shows a form of a disk in which a large number of needle-hole-like small openings 4a are distributed on the disk. When parallel light illuminates the disk, light that has passed through the large number of openings 4a in the illuminated area. Only can proceed toward the tube lens 6. The light respectively passing through the opening 4a in the illumination area is propagated at various angles by the diffraction phenomenon, thereby bringing about the effect of arranging a point light source at the position of the opening 4a.
チューブレンズ6及び対物レンズ7は、開口4aを試片8上に結像するが、これによって試片8の観察領域のうち多数の点領域だけが照明される効果が得られる。試片8の観察領域を全部照明するためには、開口4aの位置を変えなければならないが、このためにニプコーディスク4をモータ5に装着してその回転軸運動によってディスク上の開口4aが移動するようにする。 The tube lens 6 and the objective lens 7 form an image of the opening 4 a on the specimen 8, thereby obtaining an effect that only a large number of point areas in the observation area of the specimen 8 are illuminated. In order to illuminate the entire observation area of the specimen 8, the position of the opening 4a must be changed. For this purpose, the Nipcor disk 4 is mounted on the motor 5 and the opening 4a on the disk is moved by the rotational axis movement. Try to move.
試片8上の照明された部分から反射された光は、対物レンズ7及びチューブレンズ6を通過してニプコーディスク4上に結像される。このとき、試片8が対物レンズ7の焦点平面上にある場合、反射光がニプコーディスク4上の開口4aを通過する反面、試片8が対物レンズ7の焦点平面から外れて光軸方向に移動した場合、反射光が開口4aを通過することができないようになる。これによって、共焦点効果が得られ、光軸方向への高い分解能が得られる。 The light reflected from the illuminated portion on the specimen 8 passes through the objective lens 7 and the tube lens 6 and is imaged on the Nipcor disk 4. At this time, when the specimen 8 is on the focal plane of the objective lens 7, the reflected light passes through the opening 4 a on the Nipcor disk 4, but the specimen 8 is out of the focal plane of the objective lens 7 and is in the optical axis direction. When it moves to, the reflected light cannot pass through the opening 4a. Thereby, a confocal effect is obtained, and a high resolution in the optical axis direction is obtained.
開口4aを通過した反射光は、第1レンズ9及び第2レンズ10により2次元光電検出器11上に結像される。モーター5の駆動回転によって光電検出器11上に結像される点の位置も変わって、2次元光電検出器の全領域に光信号が伝達されるようになり、試片8の2次元情報が得られる。 The reflected light that has passed through the opening 4 a is imaged on the two-dimensional photoelectric detector 11 by the first lens 9 and the second lens 10. The position of the imaged point on the photoelectric detector 11 is also changed by the rotation of the motor 5, and the optical signal is transmitted to the entire area of the two-dimensional photoelectric detector. can get.
図3は、ニプコーディスク4の他の形態を示している。図3に示すようなディスク4の場合、表面に曲線形態の開口4bを有している。このような開口を用いる場合、照明光が通過する領域が線の形態を有し、このため試片8上に対物レンズ7によって照明される領域も線の形態を有することになる。モーター5の駆動回転によって試片を照明する線が移動し、また2次元光電検出器11上で結像される線も移動することで試片8の2次元形状を獲得することができる。 FIG. 3 shows another embodiment of the Nipcor disk 4. In the case of the disk 4 as shown in FIG. 3, the surface has a curved opening 4b. When such an opening is used, the region through which the illumination light passes has a line shape, and therefore, the region illuminated by the objective lens 7 on the specimen 8 also has a line shape. The line for illuminating the specimen is moved by the rotation of the motor 5, and the line imaged on the two-dimensional photoelectric detector 11 is also moved, whereby the two-dimensional shape of the specimen 8 can be obtained.
回転ディスクを用いた共焦点走査顕微鏡は、ビーム偏光器を用いて直列方式で映像を獲得するビーム偏向共焦点走査顕微鏡に比べて高い映像獲得速度が得られるという長所がある。測定速度の限界は2次元光電検出器の映像獲得速度によって決められ、一般に1秒当たり30枚程度の映像が得られ、最近は2次元光電検出器の映像獲得速度向上に応じて1秒当たり1000枚の映像を獲得することができる共焦点走査顕微鏡も実現されている。 A confocal scanning microscope using a rotating disk has an advantage that a higher image acquisition speed can be obtained than a beam deflection confocal scanning microscope that acquires an image in a serial manner using a beam polarizer. The limit of the measurement speed is determined by the image acquisition speed of the two-dimensional photoelectric detector, and generally about 30 images are obtained per second. Recently, the image acquisition speed of the two-dimensional photoelectric detector is increased to 1000 per second. A confocal scanning microscope capable of acquiring a single image has also been realized.
しかし、並列信号処理のために試片上の一つの点ではなく、多数の点或いは広い領域を照明するので、光軸方向の分解能が劣るという短所がある。 However, since a large number of points or a wide area are illuminated instead of one point on the specimen for parallel signal processing, the resolution in the optical axis direction is inferior.
図4は、このような効果を示している。試片8が対物レンズ7の焦点平面に位置する場合、試片8で反射された光がチューブレンズ6によって開口4a上に正確に集光されるので、図4(a)に示すように多量の光が開口4aを通過することになる。この場合、集光された反射光が隣接した開口4aには如何なる影響も与えない。 FIG. 4 shows such an effect. When the specimen 8 is located at the focal plane of the objective lens 7, the light reflected by the specimen 8 is accurately condensed on the opening 4a by the tube lens 6, so that a large amount as shown in FIG. Light passes through the opening 4a. In this case, the collected reflected light does not have any influence on the adjacent opening 4a.
しかし、試片8が対物レンズ7の焦点平面から外れている場合、図4(b)に示すように、チューブレンズ6によって集光された光が、照明光が出た開口4aに正確に集光されず、光軸方向に移動した位置に集光されるようになる。この場合、反射光が、照明光が出た開口4aだけでなく、隣接した開口4aも通過するようになって、共焦点原理に基づく光軸方向への分解能の向上効果が低下することになる。 However, when the specimen 8 is out of the focal plane of the objective lens 7, as shown in FIG. 4B, the light collected by the tube lens 6 is accurately collected in the opening 4a from which the illumination light is emitted. Instead of being lighted, the light is condensed at a position moved in the optical axis direction. In this case, the reflected light passes through not only the opening 4a from which the illumination light is emitted but also the adjacent opening 4a, and the effect of improving the resolution in the optical axis direction based on the confocal principle is reduced. .
図5は、単一開口を用いた共焦点走査顕微鏡及び多重開口を用いた共焦点走査顕微鏡に対して、開口のサイズに応じた光軸方向への分解能の変化形態を示している。測定可能範囲内の光量を得るためには、開口のサイズを大きくしなければならないが、図5に示すように多重開口を用いた共焦点走査顕微鏡の場合は、開口のサイズが大きくなるにつれ、光軸方向への分解能の値が増加することにより性能が低下することがわかる。 FIG. 5 shows changes in the resolution in the optical axis direction according to the size of the aperture for a confocal scanning microscope using a single aperture and a confocal scanning microscope using multiple apertures. In order to obtain the amount of light within the measurable range, the size of the aperture must be increased, but in the case of a confocal scanning microscope using multiple apertures as shown in FIG. 5, as the size of the aperture increases, It can be seen that the performance decreases as the resolution value in the optical axis direction increases.
このように、既存の回転ディスクを用いた共焦点走査顕微鏡では、隣接した開口から照明された光が試片で反射されて入るものが一種の雑音として働くことにより、光軸方向への性能が劣るようになる。 As described above, in the confocal scanning microscope using the existing rotating disk, the light reflected from the adjacent aperture is reflected by the specimen and acts as a kind of noise, so that the performance in the optical axis direction is improved. Become inferior.
従来の発明におけるもう一つの問題点としては、振動問題とサンプリング問題が挙げられる。ニプコーディスク(Nipkow disk)を回転させるために回転運動をするモーターなどが必要であるが、これは全ての光学系に振動による問題を誘発させる。また、映像獲得速度が高い2次元光電検出器を用いる場合、ニプコーディスクの回転数が十分でなく映像の歪曲が起こる。 Another problem in the conventional invention is a vibration problem and a sampling problem. In order to rotate the Nipkow disk, a motor that rotates, etc. is required, but this induces problems due to vibration in all optical systems. In addition, when a two-dimensional photoelectric detector having a high image acquisition speed is used, the rotation speed of the Nipco disk is not sufficient and image distortion occurs.
図6は従来の共焦点走査顕微鏡を示す概略図である。同図に示すように、従来の共焦点走査顕微鏡10は、光源12、ビーム空間フィルタ/拡張装置14、分光器16、走査装置18、対物レンズ20、集光レンズ22、針穴状開口24、及び光電検出器26を含む。 FIG. 6 is a schematic view showing a conventional confocal scanning microscope. As shown in the figure, a conventional confocal scanning microscope 10 includes a light source 12, a beam spatial filter / expansion device 14, a spectroscope 16, a scanning device 18, an objective lens 20, a condenser lens 22, a needle hole-like opening 24, And a photoelectric detector 26.
光源12から出た光は、ビーム空間フィルタ/拡張装置14を通過して平行光となり、前記平行光は分光器16で反射されて走査装置18に入射する。走査装置18によって進行方向が変わった前記平行光は対物レンズ20によって試片8上に集光される。前記試片8で反射されるか或いは蛍光されて出た光は前記対物レンズ20、前記走査装置18を経て前記分光器16を通過して集光レンズ22により針穴状開口24上に集光される。このとき、試片8で反射や蛍光されて出た光の中で対物レンズ20の焦点平面(Focal plane)で反射や蛍光された光は針穴状開口24上に焦点をつけることになって、針穴状開口24を通過して光電検出器26によって測定される。焦点平面外の領域で反射又は蛍光されて出た光は針穴状開口24の前方又は後方に焦点をつけ、これによって光の多くの部分が針穴状開口24を通過せず、その結果光電検出器26で測定される光の強度が劣るようになる。 The light emitted from the light source 12 passes through the beam spatial filter / expansion device 14 to become parallel light, and the parallel light is reflected by the spectroscope 16 and enters the scanning device 18. The parallel light whose traveling direction has been changed by the scanning device 18 is condensed on the specimen 8 by the objective lens 20. The light reflected from the specimen 8 or fluoresced passes through the objective lens 20 and the scanning device 18, passes through the spectroscope 16, and is condensed on the needle hole-shaped opening 24 by the condenser lens 22. Is done. At this time, the light reflected and fluorescent on the focal plane of the objective lens 20 among the light reflected and fluorescently emitted by the specimen 8 is focused on the needle hole-like opening 24. Then, the light is measured by the photoelectric detector 26 through the needle hole-shaped opening 24. Light that is reflected or fluorescent in an area outside the focal plane is focused in front or behind the needle hole opening 24 so that a large portion of the light does not pass through the needle hole opening 24, resulting in photoelectric The light intensity measured by the detector 26 becomes inferior.
このような原理を用いて対物レンズ20の焦点平面から出た情報だけを得ることができ、対象物内部の組織を観察することができる。また、焦点平面上にあっても焦点から離れた点から出た光を針穴状開口がフィルタリングして水平方向への分解能も向上する。 By using such a principle, only the information output from the focal plane of the objective lens 20 can be obtained, and the tissue inside the object can be observed. In addition, even if it is on the focal plane, the light emitted from a point away from the focal point is filtered by the needle hole-shaped aperture, so that the resolution in the horizontal direction is improved.
しかしながら、針穴状開口24を使用する共焦点走査顕微鏡10は、走査装置18の走査速度の限界のため、一つの2次元映像を得るために多くの時間がかかるという問題点がある。このような問題点を解決するために走査装置に音響光学偏向器(Acoustooptic deflector)を用いて高い測定速度を得ることもあるが、この場合信号処理に多くの計算荷重がかかり、必ずコンピューターが必要であるという短所を有する。 However, the confocal scanning microscope 10 using the needle hole-shaped opening 24 has a problem that it takes a lot of time to obtain one two-dimensional image due to the limit of the scanning speed of the scanning device 18. In order to solve such problems, a high measuring speed may be obtained by using an acousto-optic deflector in the scanning device. In this case, however, a large computational load is applied to the signal processing, and a computer is always required. It has the disadvantage of being.
図7は回折格子(Diffraction grating)を用いて試片の2次元平面のうち一方を色によって符号化したスペクトル符号化共焦点顕微鏡(Spectrally−encoded confocal microscopy)を示す概略図である。同図に示すように、従来の技術は光ファイバー71、レンズ72、回折格子73、試片74からなる。 FIG. 7 is a schematic diagram showing a spectrally-encoded confocal microscope in which one of the two-dimensional planes of a specimen is encoded with a color using a diffraction grating (Diffraction grating). As shown in the figure, the conventional technique includes an optical fiber 71, a lens 72, a diffraction grating 73, and a specimen 74.
光ファイバー71の一端から出た光はレンズ72によって収束される。この際、光ファイバー71から出た光は様々な波長を有する広帯域(broad−band)光源を用いることになる。回折格子73は光の波長によって1次ビームが進行する角度が異なっているので、図示のように波長1、波長2、波長3の光が試片74上にそれぞれ相異なる点に結像されるようになる。この場合、試片74から反射された光は再び回折格子73及びレンズ72を通過して光ファイバー71の一端に集光され、集光された光は光ファイバー71の他端に伝達される。このように試片74の平面において、一方向に波長の異なる光と試片74上の座標とをマッチさせることができ、マッチされた方向へはスキャンを行わなくてもよいという長所を有する。 Light emitted from one end of the optical fiber 71 is converged by the lens 72. At this time, the light emitted from the optical fiber 71 uses a broad-band light source having various wavelengths. Since the diffraction grating 73 has different angles at which the primary beam travels depending on the wavelength of the light, the light of wavelength 1, wavelength 2, and wavelength 3 is imaged on the specimen 74 at different points as shown in the figure. It becomes like this. In this case, the light reflected from the specimen 74 again passes through the diffraction grating 73 and the lens 72 and is collected on one end of the optical fiber 71, and the collected light is transmitted to the other end of the optical fiber 71. Thus, in the plane of the specimen 74, light having different wavelengths in one direction can be matched with the coordinates on the specimen 74, and there is an advantage that it is not necessary to perform scanning in the matched direction.
しかし、試片74の2次元映像を全部獲得するためには、光ファイバー71の一端をマッチされた方向と垂直である方向(図7における地面に垂直である方向)へ移送させるか、光ファイバー71と回折格子73との間にビーム偏向器を装着してマッチされない方向へ光を偏向させなければならない。 However, in order to obtain all of the two-dimensional images of the specimen 74, one end of the optical fiber 71 is moved in a direction perpendicular to the matched direction (direction perpendicular to the ground in FIG. 7), or A beam deflector must be mounted between the diffraction grating 73 and the light must be deflected in an unmatched direction.
このように移送部が装着されると、移送部の運動によるシステムの振動が発生し、かかる振動は測定の信頼性を劣化させる要因として働くようになる。また、マッチされた方向へ一行の情報を獲得し、加えて垂直である方向へビームを動かしながら直列(serial)に信号を取り入れて処理するので時間がかかるようになり、つまり映像獲得速度を低下させる要因となる。しかも、使用されるビーム偏向器又は光ファイバー移送装置は高価であり、これは測定機器のコストを上昇させる要因にもなる。また、従来の共焦点走査顕微鏡として、例えば、特許文献1に示すようなものが開示されているが、特許文献1における走査機構80の移動に伴う振動によって惹起される前記問題点は何ら解決されていない。 When the transfer unit is mounted in this way, vibrations of the system due to the movement of the transfer unit are generated, and such vibrations act as a factor that degrades the reliability of measurement. In addition, it takes a long time because it acquires a line of information in the matched direction, and in addition, it takes time to process the signal in series while moving the beam in the vertical direction. It becomes a factor to make. In addition, the beam deflector or the optical fiber transfer device used is expensive, which increases the cost of the measuring instrument. Further, as a conventional confocal scanning microscope, for example, the one shown in Patent Document 1 is disclosed. However, the problem caused by the vibration accompanying the movement of the scanning mechanism 80 in Patent Document 1 is solved at all. Not.
従って、本発明は、上記のような従来の問題点、即ち前記走査装置による振動問題、信号処理問題、測定器のコストアップ問題などを解決するためのもので、走査装置を含めず物体の2次元断面映像を実時間で獲得することができるようにした分散光学系を用いた実時間共焦点顕微鏡を提供することにその目的がある。 Accordingly, the present invention is for solving the above-mentioned conventional problems, that is, the vibration problem due to the scanning device, the signal processing problem, the cost increase problem of the measuring instrument, and the like. It is an object of the present invention to provide a real-time confocal microscope using a dispersion optical system capable of acquiring a dimensional sectional image in real time.
上記目的を達成するための本発明の具体的な手段は、分散光学系を用いた実時間共焦点顕微鏡において、光を供給する広帯域光源と、前記光源から出た光を集光してスリット開口上に照明する照明光学系と、前記照明光学系から出射した光を反射して前記スリット開口上に照明し、また、試片で反射されて前記スリット開口を通過した光を透過する分光器と、前記照明光学系から照明された光のうちスリット領域のみを通過させる前記スリット開口と、前記スリット開口を通過した光を平行光にするチューブレンズと、前記チューブレンズから出た平行光を波長によって異なる角度で進行するようにする第1分散光学系と、前記第1分散光学系から出た光を前記試片上に照明する対物レンズと、前記試片で反射されて前記スリット開口を通過した光を平行光にする第1結像レンズと、前記第1結像レンズを通過した平行光を波長によって異なる角度で進行するようにする第2分散光学系と、前記第2分散光学系から出た光を結像する第2結像レンズと、前記第2結像レンズで結像された光を電気的な信号に切り換える2次元光電検出器と、からなる。
A specific means of the present invention for achieving the above object is a real-time confocal microscope using a dispersion optical system, a broadband light source for supplying light, and a slit aperture for condensing the light emitted from the light source. An illumination optical system that illuminates upward, a spectroscope that reflects light emitted from the illumination optical system to illuminate the slit opening, and that reflects light reflected by a specimen and passes through the slit opening; , said slit opening for passing only slit region of the illumination light from the illumination optical system, and a tube lens for collimating light the light passing through the slit aperture, the wavelength of the parallel light emitted from the tube lens passing a first dispersion optical system, an objective lens for illuminating light emitted from the first dispersion optical system on the specimen, the slit opening being reflected by the specimen is to proceed at different angles A first imaging lens that converts the parallel light into parallel light, a second dispersion optical system that causes the parallel light that has passed through the first imaging lens to travel at different angles depending on the wavelength, and the second dispersion optical system. A second imaging lens for imaging the emitted light, and a two-dimensional photoelectric detector for switching the light imaged by the second imaging lens to an electrical signal.
そして、本発明によれば、前記第1及び第2分散光学系はプリズムで構成できる。 According to the present invention, the first and second dispersion optical systems can be constituted by prisms.
また、本発明によれば、前記第1及び第2分散光学系は回折格子で構成できる。 According to the invention, the first and second dispersion optical systems can be constituted by diffraction gratings.
更に、本発明によれば、前記広帯域光源と前記照明光学系との間に配置された偏光板と、前記第1分散光学系と前記対物レンズとの間に配置された波長板と、前記第1結像レンズと前記第2分散光学系との間に配置された偏光板と、を備えてなり、前記分光器に代えて、前記照明光学系から照明された光を前記スリット開口と結像レンズにそれぞれ分光する偏光分光器を更に含む。 Furthermore, according to the present invention, a polarizing plate disposed between the broadband light source and the illumination optical system, a wave plate disposed between the first dispersion optical system and the objective lens, and the first And a polarizing plate disposed between the imaging lens and the second dispersion optical system, and instead of the spectroscope, the light illuminated from the illumination optical system is imaged with the slit aperture. It further includes a polarization spectrometer that separates each of the lenses.
また、本発明によれば、前記照明光学系は円柱レンズからなる。 According to the invention, the illumination optical system comprises a cylindrical lens.
また、本発明によれば、分散光学系を用いた実時間共焦点顕微鏡において、光を供給する広帯域光源と、前記光源から出た光を集光する円柱レンズと、前記円柱レンズによって集光されたスリットパターンを平行光にする照明レンズと、前記照明レンズから出射した光を反射し、また、試片で反射されてスリット開口を通過した光を透過する分光器と、前記照明レンズから出て、前記分光器で反射された平行光を、前記スリット開口上に集光させる第1結像レンズと、前記第1結像レンズが結像した光のうちスリット領域のみを通過させる前記スリット開口と、前記スリット開口を通過した光を平行光にするチューブレンズと、前記チューブレンズから出た平行光を波長によって異なる角度で進行するようにする第1分散光学系と、前記第1分散光学系から出た光を前記試片上に照明する対物レンズと、前記試片で反射されて前記第1結像レンズ及び前記分光器を通過した平行光を波長によって異なる角度で進行するようにする第2分散光学系と、前記第2分散光学系から出た光を結像する第2結像レンズと、前記第2結像レンズで結像された光を電気的な信号に切り換える2次元光電検出器と、からなる。
According to the present invention, in a real-time confocal microscope using a dispersion optical system, a broadband light source that supplies light, a cylindrical lens that collects light emitted from the light source, and the cylindrical lens An illumination lens that makes the slit pattern parallel light, a spectroscope that reflects the light emitted from the illumination lens, and that transmits the light reflected by the specimen and passed through the slit opening, and exits the illumination lens. the parallel light reflected by the spectroscope, the first imaging lens that condenses on the slit opening, said slit opening said first imaging lens to pass only slit area of the light imaged A tube lens that collimates the light that has passed through the slit opening, a first dispersion optical system that causes the collimated light emitted from the tube lens to travel at different angles depending on the wavelength, and the first An objective lens that illuminates the sample on the specimen with light emitted from the diffuse optical system, and parallel light that is reflected by the specimen and passes through the first imaging lens and the spectroscope proceeds at different angles depending on the wavelength. The second dispersion optical system, a second imaging lens that images light emitted from the second dispersion optical system, and a two-dimensional switch that switches the light imaged by the second imaging lens to an electrical signal. And a photoelectric detector.
更に、本発明によれば、前記円柱レンズと前記照明レンズとの間に配置されて前記円柱レンズによって集光された光をフィルタリングする第2スリット開口を更に含むことができる。
Further, according to the present invention may further comprise a second slit opening to filter the light collected by the arrangement has been the cylindrical lens between the cylindrical lens and the illumination lens.
本発明によれば、何等の走査装置無しに共焦点顕微鏡を構成することにより、(1)走査装置の存在に起因する振動問題を無くすことができ、(2)高価のビーム偏向装置、信号処理装置を用いないことで、測定器の製造コストを低減させることができ、(3)信号処理による時間遅延が全くなく高速に映像を得ることができ、更に(4)走査装置がないので小型化が容易であるという長所を有する。 According to the present invention, by configuring the confocal microscope without any scanning device, (1) vibration problems caused by the presence of the scanning device can be eliminated, and (2) an expensive beam deflection device, signal processing By not using the device, the manufacturing cost of the measuring instrument can be reduced, (3) it is possible to obtain an image at high speed without any time delay due to signal processing, and (4) the size is reduced because there is no scanning device. Has the advantage of being easy.
従って、本発明は高速で高分解能測定を要求する半導体生産ラインにおける検査工程、LCD生産ラインにおける検査工程などに応用でき、また応用される場合、(1)製造コスト及び生産時間を短縮することができ、(2)全数検査を通じて高付加価値製品の品質を向上させることができ、更に(3)小型化によって接近し難い部分の観察にも広く応用できる。 Therefore, the present invention can be applied to an inspection process in a semiconductor production line that requires high-resolution measurement at a high speed, an inspection process in an LCD production line, etc., and when applied, (1) to reduce manufacturing cost and production time. (2) The quality of high value-added products can be improved through 100% inspection, and (3) it can be widely applied to observation of parts that are difficult to access due to downsizing.
以下、添付図面を参照して本発明による好適な実施形態をより詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図8は本発明の実施形態による共焦点顕微鏡を示す概略図である。 FIG. 8 is a schematic view showing a confocal microscope according to an embodiment of the present invention.
図8に示すように、本発明は広帯域光源801、波長フィルタ802、照明光学系803、分光器804、スリット開口805、チューブレンズ806、第1分散光学系807(dispersion optics)、対物レンズ808、第1結像レンズ810、第2結像レンズ812、第2分散光学系811、及び2次元光電検出器813を含む。 As shown in FIG. 8, the present invention includes a broadband light source 801, a wavelength filter 802, an illumination optical system 803, a spectrometer 804, a slit aperture 805, a tube lens 806, a first dispersion optical system 807 (dispersion optics), an objective lens 808, A first imaging lens 810, a second imaging lens 812, a second dispersion optical system 811, and a two-dimensional photoelectric detector 813 are included.
広帯域光源801から出た光は波長フィルタ802を通過しながら波長の範囲が狭くなる。波長の範囲があまり広い場合、多様な波長の光に対して色収差が発生する。広帯域光源801の波長範囲が小さな場合は光効率の向上のために波長フィルタ802を使わなくてもよい。 The light emitted from the broadband light source 801 narrows the wavelength range while passing through the wavelength filter 802. When the wavelength range is too wide, chromatic aberration occurs for light of various wavelengths. When the wavelength range of the broadband light source 801 is small, the wavelength filter 802 may not be used to improve the light efficiency.
波長フィルタ802を通過した光は照明光学系803によってスリット開口805上に収束される。分光器804は、照明光学系803から出射した光を反射して前記スリット開口805上に照明し、また、試片809で反射されてスリット開口805を通過した光を透過させる。スリット開口805を通過した光は回折によってまるでスリット上の各点が点光源のように進行することになる。スリット開口805から焦点距離だけ離れているチューブレンズ806はスリット開口805を通過した光を図8における地面に垂直な方向へ多様な角度で進行する平行光にする。
The light that has passed through the wavelength filter 802 is converged on the slit opening 805 by the illumination optical system 803. The spectroscope 804 reflects the light emitted from the illumination optical system 803 to illuminate the slit opening 805, and transmits the light reflected by the specimen 809 and passed through the slit opening 805. Light passing through the slit opening 805 travels like a point light source at each point on the slit due to diffraction. A tube lens 806 that is separated from the slit opening 805 by a focal length turns the light that has passed through the slit opening 805 into parallel light traveling at various angles in a direction perpendicular to the ground in FIG.
この平行光の束は、第1分散光学系807に入射するようになる。第1分散光学系807は光の波長によって相異なる角度で進行するようにする光学系である。第1分散光学系807に入射する光が多様な波長を有するので、相異なる波長を有する光は分岐してそれぞれ異なる角度で進行する。このように分岐した光は対物レンズ808によって試片809上に集光されるが、この際、試片809が照明されるパターンは図9に示すようである。特定の波長の光がスリット状に試片809上に照明され、それぞれ異なる波長の光がスリットの長手方向に垂直である方向へ相異なる領域をスリット状に照明することになる。このように本発明は試片809の2次元領域を一度に照明することを特徴とする。 This bundle of parallel lights enters the first dispersion optical system 807. The first dispersion optical system 807 is an optical system that travels at different angles depending on the wavelength of light. Since light incident on the first dispersion optical system 807 has various wavelengths, light having different wavelengths branches and travels at different angles. The branched light is collected on the specimen 809 by the objective lens 808. At this time, the pattern in which the specimen 809 is illuminated is as shown in FIG. Light of a specific wavelength is illuminated on the specimen 809 in a slit shape, and different wavelengths of light illuminate different areas in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the slit. As described above, the present invention is characterized in that the two-dimensional region of the specimen 809 is illuminated at a time.
試片809で反射された光は、対物レンズ808及び第1分散光学系807を通過しながら1つに合わせられ、チューブレンズ806によってスリット開口805上に集光される。この際、対物レンズ808の焦点平面に試片809が載置されている場合に限って反射されてきた光がスリット開口805を通過し、焦点平面の上方や下方に試片809が載置されている場合には、反射された光がスリット開口805によって多くの部分が除去されるようになる。スリットを通過した光は更に第1結像レンズ810によって平行光の束となり、これは第2分散光学系811に入射して波長によって地面に水平である方向へ分岐するようになる。分岐した光は、第2結像レンズ812によって2次元光電検出器813上に焦点をつける。もし鏡が試片809として用いられ、試片809が対物レンズの焦点平面に位置しているならば、2次元光電検出器813上で観察される像は、図9の照明パターンと類似した形態を有することになる。 The light reflected by the specimen 809 is combined into one while passing through the objective lens 808 and the first dispersion optical system 807, and is condensed on the slit opening 805 by the tube lens 806. At this time, the light reflected only when the specimen 809 is placed on the focal plane of the objective lens 808 passes through the slit opening 805, and the specimen 809 is placed above or below the focal plane. In this case, a large part of the reflected light is removed by the slit opening 805. The light that has passed through the slit further becomes a bundle of parallel light by the first imaging lens 810, which enters the second dispersion optical system 811 and branches in a direction horizontal to the ground depending on the wavelength. The branched light is focused on the two-dimensional photoelectric detector 813 by the second imaging lens 812. If a mirror is used as the specimen 809 and the specimen 809 is located in the focal plane of the objective lens, the image observed on the two-dimensional photoelectric detector 813 has a form similar to the illumination pattern of FIG. Will have.
図10a乃至図10cは、実際に試片を観察する場合に見られる照明領域及び2次元光電検出器上で観察される像を示している。図10aに示すように、高さの段差を有する試片809において、上面が対物レンズ808の焦点平面に位置する場合、下面から反射されてきた信号は、スリット開口によって除去されてその光量が極めて弱くなる。このとき、試片809上に照明される光のパターンは図10bのようである。従って、図10cのような映像を2次元光電検出器813で観察することができるようになる。 FIGS. 10a to 10c show an illumination region and an image observed on the two-dimensional photoelectric detector when the specimen is actually observed. As shown in FIG. 10a, in the sample 809 having a height difference, when the upper surface is located at the focal plane of the objective lens 808, the signal reflected from the lower surface is removed by the slit opening and the amount of light is extremely high. become weak. At this time, the light pattern illuminated on the specimen 809 is as shown in FIG. Accordingly, an image as shown in FIG. 10c can be observed by the two-dimensional photoelectric detector 813.
このように何等の走査装置無しに試片の映像を得ることができるので、その構成が簡単で、且つ信号処理にかかる費用及び時間を省くことができる。また、既存の一般光学顕微鏡と同様に使用できるとともに、既存の光学顕微鏡よりも分可能の高い映像が得られるというメリットを有する。 Thus, since the image of the specimen can be obtained without any scanning device, the configuration is simple and the cost and time for signal processing can be saved. Further, it can be used in the same manner as an existing general optical microscope, and has an advantage that an image that can be divided more than an existing optical microscope can be obtained.
光を波長によってそれぞれ異なる角度で進行させることができる分散光学系807はいろんな方法で具現できる。 The dispersion optical system 807 capable of traveling light at different angles depending on the wavelength can be implemented by various methods.
図11は、分散光学系807がプリズム110からなる場合を示している。図11に示すように、1つの光が入射する場合、光が多様な角度に分岐して出射することになる。これはプリズム110を構成する物質の屈折率が波長によってそれぞれ異なる値を有するので、屈折角の差が生じるからである。 FIG. 11 shows a case where the dispersion optical system 807 includes the prism 110. As shown in FIG. 11, when one light is incident, the light is branched and emitted at various angles. This is because the refractive index of the substance constituting the prism 110 has a different value depending on the wavelength, so that a difference in refraction angle occurs.
図12は、回折格子120を用いて分散光学系を構成した例である。図12に示すように、1つの光が入射する場合、光が波長によって多様な角度に分岐して出射することになる。格子によって回折が起こる場合、1次光の進行角は波長の大きさに比例するので、波長の異なる光はそれぞれ相異なる方向へ進行するようになる。 FIG. 12 shows an example in which a dispersion optical system is configured using the diffraction grating 120. As shown in FIG. 12, when one light is incident, the light is branched and emitted at various angles depending on the wavelength. When diffraction occurs by the grating, the traveling angle of the primary light is proportional to the size of the wavelength, so that light having different wavelengths travels in different directions.
図13はVPH(Volume Phase Holographic)回折格子130を用いて分散光学系を構成した例である、VPH回折格子13は体積ホログラム(Volume hologram)を用いて回折格子を製作したもので、1次光の効率を極大化したものである。プリズムの場合、波長によって分岐する角度の程度があまり大きくなく、試片の広い領域を照明するためには極めて広い波長を有する光源を必要とする。しかし、波長の領域があまり広すぎると、色収差が発生するようになる。既存の回折格子の場合、回折格子間の間隔を減らして1次光の分岐角を大きくすることは可能であるが、1次光に対する効率が劣るという短所を有する。これに対し、VPH回折格子13は波長の変化に応じて角度を大きく変化させるとともに、1次光の効率を増大させたという長所を有する。 FIG. 13 shows an example in which a dispersion optical system is configured by using a VPH (Volume Phase Holographic) diffraction grating 130. The VPH diffraction grating 13 is a diffraction grating manufactured by using a volume hologram, and the primary light. The efficiency of the system is maximized. In the case of the prism, the degree of the angle branched depending on the wavelength is not so large, and a light source having an extremely wide wavelength is required to illuminate a wide area of the specimen. However, if the wavelength region is too wide, chromatic aberration will occur. In the case of the existing diffraction grating, it is possible to increase the branch angle of the primary light by reducing the interval between the diffraction gratings, but has a disadvantage that the efficiency with respect to the primary light is inferior. On the other hand, the VPH diffraction grating 13 has an advantage that the angle is greatly changed according to the change of the wavelength and the efficiency of the primary light is increased.
図14は本発明の他の実施形態を示すものである。尚、図14においては、前記図8と同一又は同等の部分には同じ符号を付してある。図14に示すように、波長フィルタ802と照明光学系803との間に偏光板140を設け、分光器804の代わりに偏光分光器141を用い、第1分散光学系807と対物レンズ808との間に波長板142を設け、第1結像レンズ810と第2分散光学系811との間に偏光板143を設けたことを特徴とする。 FIG. 14 shows another embodiment of the present invention. In FIG. 14, the same or equivalent parts as those in FIG. As shown in FIG. 14, a polarizing plate 140 is provided between the wavelength filter 802 and the illumination optical system 803, and a polarization spectrometer 141 is used instead of the spectrometer 804, and the first dispersion optical system 807 and the objective lens 808 are A wave plate 142 is provided therebetween, and a polarizing plate 143 is provided between the first imaging lens 810 and the second dispersion optical system 811.
本実施形態は、スリット開口805に入射する光を偏光させてスリット開口805を通過せず反射された光が2次元光電検出器813で検出されることを防止する。スリット開口805で反射された光は、入射した光と同一の偏光状態を有するので、偏光分光器141を通過せずに反射することになる。従って、スリット開口805面から反射された光は2次元光電検出器813で検出されない。 In the present embodiment, the light incident on the slit opening 805 is polarized, and the light reflected without passing through the slit opening 805 is prevented from being detected by the two-dimensional photoelectric detector 813. Since the light reflected by the slit opening 805 has the same polarization state as the incident light, the light is reflected without passing through the polarization spectrometer 141. Therefore, the light reflected from the surface of the slit opening 805 is not detected by the two-dimensional photoelectric detector 813.
これによって、スリット開口805を通過してチューブレンズ806、分散光学系807、対物レンズ808を経て試片809に照明されて反射した光は波長板142を二度通過するようになり、再びスリット開口805を通過した後、偏光分光器141で反射せず通過して2次元光電検出器813で検出される。本実施形態はスリット開口805平面上の反射面、各種の光学部品によって反射した雑光の影響を減らすことができ、信号対雑音比を向上させることができる。 As a result, the light that has passed through the slit aperture 805, passed through the tube lens 806, the dispersive optical system 807, and the objective lens 808 and is reflected by the specimen 809 passes through the wave plate 142 twice. After passing through 805, it passes without being reflected by the polarization spectrometer 141 and is detected by the two-dimensional photoelectric detector 813. This embodiment can reduce the influence of the miscellaneous light reflected by the reflecting surface on the plane of the slit opening 805 and various optical components, and can improve the signal-to-noise ratio.
図15は、本発明の他の実施形態によるもので、照明光学系が円柱レンズ(Cylindrical lens)150から構成されたことを特徴とする。円柱レンズ150を用いて光源から出た光を収束する場合、集光効果が一方向のみに発生して集まった部分における光がスリット状になる。かかる光をスリット開口805に照明する場合、スリット開口805を通過せず反射する光の量を減らすことができ、光効率を増大させることができ、反射光による映像の質低下を防ぐことができるという長所を有する。 FIG. 15 shows another embodiment of the present invention, wherein the illumination optical system includes a cylindrical lens 150. When the light emitted from the light source is converged using the cylindrical lens 150, the light condensing effect is generated only in one direction, and the light in the gathered portion becomes a slit shape. In the case of illuminating the slit opening 805 with such light, the amount of light reflected without passing through the slit opening 805 can be reduced, light efficiency can be increased, and deterioration of the image quality due to reflected light can be prevented. It has the advantages of
図16は本発明の別の実施形態を示すもので、照明光学系が円柱レンズ150、照明レンズ160、第1結像レンズ810から構成されたことを特徴とする。 FIG. 16 shows another embodiment of the present invention. The illumination optical system is composed of a cylindrical lens 150, an illumination lens 160, and a first imaging lens 810.
従って、円柱レンズ150によってスリット状に集光された光を更にスリット開口805上に照明レンズ160及び第1結像レンズ810を利用して結像する方式を用いる。この際、照明レンズ160を通過した光はそれぞれ進行する方向の異なる平行光の束となり、これが第1結像レンズ810によってスリット開口805上に結像される。このような光学系を用いると、分光器804を通過する光が平行光となり、収束光や発散光であるときに発生可能な収差を除去することができるという長所を有する。 Therefore, a method is used in which the light collected in the slit shape by the cylindrical lens 150 is further imaged on the slit opening 805 using the illumination lens 160 and the first imaging lens 810. At this time, the light passing through the illumination lens 160 becomes a bundle of parallel lights having different traveling directions, and this is imaged on the slit opening 805 by the first imaging lens 810. When such an optical system is used, the light passing through the spectroscope 804 becomes parallel light, and there is an advantage that aberrations that can be generated when the light is convergent light or divergent light can be removed.
図17は、本発明のまた別の実施形態を示すもので、照明光学系が円柱レンズ150、第2スリット開口170、照明レンズ160、第1結像レンズ810から構成されたことを特徴とする。 FIG. 17 shows another embodiment of the present invention, and the illumination optical system includes a cylindrical lens 150, a second slit aperture 170, an illumination lens 160, and a first imaging lens 810. .
従って、円柱レンズ150によってスリット状に集光された光のうち第2スリット開口170を通過した光だけが照明レンズ160及び第1結像レンズ810を介してスリット開口805上に照明されるようになる。第2スリット開口170を通過した光のみをスリット開口805上に照明するので、スリット開口805上から反射した光がないので、雑光による映像の質低下を防ぐことができるという長所を有する。 Therefore, only the light that has passed through the second slit opening 170 among the light condensed in a slit shape by the cylindrical lens 150 is illuminated on the slit opening 805 via the illumination lens 160 and the first imaging lens 810. Become. Since only the light that has passed through the second slit opening 170 is illuminated on the slit opening 805, there is no light reflected from the slit opening 805, so that it is possible to prevent deterioration in image quality due to miscellaneous light.
以上のように、たとえ本発明を限定された実施形態及び図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、本発明の属する技術分野における通常の知識を持つ者により本発明の技術的思想や請求範囲の均等範囲内で多様な修正や変形が可能であることは明らかである。 As described above, even though the present invention has been described with reference to the embodiments and the drawings, the present invention is not limited to this, and those skilled in the art to which the present invention belongs have the knowledge of the present invention. It is clear that various modifications and variations can be made within the technical idea and the equivalent scope of the claims.
110 プリズム
120 回折格子
130 VPH回折格子
140、143 偏光板
142 波長板
150 円柱レンズ
160 照明レンズ
170 第2スリット開口
801 広帯域光源
802 波長フィルタ
803 照明光学系
804 分光器(偏光分光器)
805 スリット開口
806 チューブレンズ
807 第1分散光学系
808 対物レンズ
809 試片
810 第1結像レンズ
811 第2分散光学系
812 第2結像レンズ
813 2次元光電検出器
110 Prism 120 Diffraction Grating 130 VPH Diffraction Grating 140, 143 Polarizing Plate 142 Wavelength Plate 150 Cylindrical Lens 160 Illumination Lens 170 Second Slit Aperture 801 Broadband Light Source 802 Wavelength Filter 803 Illumination Optical System 804 Spectroscope (Polarization Spectroscope)
805 Slit opening 806 Tube lens 807 First dispersion optical system 808 Objective lens 809 Specimen 810 First imaging lens 811 Second dispersion optical system 812 Second imaging lens 813 Two-dimensional photoelectric detector
Claims (7)
光を供給する広帯域光源(801)と、
前記光源(801)から出た光を集光してスリット開口(805)上に照明する照明光学系(803)と、
前記照明光学系(803)から出射した光を反射して前記スリット開口(805)上に照明し、また、試片(809)で反射されて前記スリット開口(805)を通過した光を透過する分光器(804)と、
前記照明光学系(803)から照明された光のうちスリット領域のみを通過させる前記スリット開口(805)と、
前記スリット開口(805)を通過した光を平行光にするチューブレンズ(806)と、
前記チューブレンズ(806)から出た平行光を波長によって異なる角度で進行するようにする第1分散光学系(807)と、
前記第1分散光学系(807)から出た光を前記試片(809)上に照明する対物レンズ(808)と、
前記試片(809)で反射されて前記スリット開口(805)を通過した光を平行光にする第1結像レンズ(810)と、
前記第1結像レンズ(810)を通過した平行光を波長によって異なる角度で進行するようにする第2分散光学系(811)と、
前記第2分散光学系(811)から出た光を結像する第2結像レンズ(812)と、
前記第2結像レンズ(812)で結像された光を電気的な信号に切り換える2次元光電検出器(813)と、を含むことを特徴とする分散光学系を用いた実時間共焦点顕微鏡。 In a real-time confocal microscope using a dispersion optical system,
A broadband light source (801) for supplying light;
An illumination optical system (803) for condensing the light emitted from the light source (801) and illuminating the light on the slit opening (805) ;
The light emitted from the illumination optical system (803) is reflected and illuminated on the slit opening (805), and the light reflected by the specimen (809) and passed through the slit opening (805) is transmitted. A spectroscope (804);
And said slit aperture for passing only slit region of the illumination light from the illumination optical system (803) (805),
A tube lens (806) that collimates the light that has passed through the slit opening (805);
A first dispersion optical system (807) for causing parallel light emitted from the tube lens (806) to travel at different angles depending on the wavelength;
An objective lens (808) for illuminating light emitted from the first dispersion optical system (807) to said on specimen (809),
A first imaging lens (810) that collimates the light reflected by the specimen (809) and passed through the slit opening (805);
A second dispersion optical system (811) configured to allow the parallel light that has passed through the first imaging lens (810) to travel at different angles depending on the wavelength;
A second imaging lens (812) for imaging light emitted from the second dispersion optical system (811);
A real-time confocal microscope using a dispersion optical system, comprising: a two-dimensional photoelectric detector (813) that switches light imaged by the second imaging lens (812) to an electrical signal. .
前記第1分散光学系(807)と前記対物レンズ(808)との間に配置された波長板(142)と、
前記第1結像レンズ(810)と前記第2分散光学系(811)との間に配置された偏光板(143)と、を備えてなり、
前記分光器(804)に代えて、前記照明光学系(803)から照明された光を前記スリット開口(805)と結像レンズ(810)にそれぞれ分光する偏光分光器(141)を更に含むことを特徴とする請求項1記載の分散光学系を用いた実時間共焦点顕微鏡。 A polarizing plate (140) disposed between the broadband light source (801) and the illumination optical system (803);
A wave plate (142) disposed between the first dispersion optical system (807) and the objective lens (808);
A polarizing plate (143) disposed between the first imaging lens (810) and the second dispersion optical system (811),
Instead of the spectroscope (804), it further includes a polarization spectroscope (141) that splits the light illuminated from the illumination optical system (803) into the slit aperture (805) and the imaging lens (810), respectively. A real-time confocal microscope using the dispersion optical system according to claim 1.
光を供給する広帯域光源(801)と、
前記光源(801)から出た光を集光する円柱レンズ(150)と、
前記円柱レンズ(150)によって集光されたスリットパターンを平行光にする照明レンズ(160)と、
前記照明レンズ(160)から出射した光を反射し、また、試片(809)で反射されてスリット開口(805)を通過した光を透過する分光器(804)と、
前記照明レンズ(160)から出て、前記分光器(804)で反射された平行光を、前記スリット開口(805)上に集光させる第1結像レンズ(810)と、
前記第1結像レンズ(810)が結像した光のうちスリット領域のみを通過させる前記スリット開口(805)と、
前記スリット開口(805)を通過した光を平行光にするチューブレンズ(806)と、
前記チューブレンズ(806)から出た平行光を波長によって異なる角度で進行するようにする第1分散光学系(807)と、
前記第1分散光学系(807)から出た光を前記試片(809)上に照明する対物レンズ(808)と、
前記試片(809)で反射されて前記第1結像レンズ(810)及び前記分光器(804)を通過した平行光を波長によって異なる角度で進行するようにする第2分散光学系(811)と、
前記第2分散光学系(811)から出た光を結像する第2結像レンズ(812)と、
前記第2結像レンズ(812)で結像された光を電気的な信号に切り換える2次元光電検出器(813)と、を含むことを特徴とする分散光学系を用いた実時間共焦点顕微鏡。 In a real-time confocal microscope using a dispersion optical system,
A broadband light source (801) for supplying light;
A cylindrical lens (150) for condensing the light emitted from the light source (801);
An illumination lens (160) that collimates the slit pattern collected by the cylindrical lens (150);
A spectroscope (804) that reflects the light emitted from the illumination lens (160) and transmits the light reflected by the specimen (809) and passed through the slit opening (805);
The exits from the illumination lens (160), the parallel light reflected by the spectroscope (804), a first imaging lens for condensing onto said slit aperture (805) (810),
The slit aperture (805) for allowing only the slit region of the light imaged by the first imaging lens (810) to pass;
A tube lens (806) that collimates the light that has passed through the slit opening (805);
A first dispersion optical system (807) for causing parallel light emitted from the tube lens (806) to travel at different angles depending on the wavelength;
An objective lens (808) for illuminating the specimen (809) with light emitted from the first dispersion optical system (807);
A second dispersion optical system (811) for causing the parallel light reflected by the specimen (809) and passing through the first imaging lens (810) and the spectroscope (804) to travel at different angles depending on the wavelength. When,
A second imaging lens (812) for imaging light emitted from the second dispersion optical system (811);
A real-time confocal microscope using a dispersion optical system, comprising: a two-dimensional photoelectric detector (813) that switches light imaged by the second imaging lens (812) to an electrical signal. .
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