JP3299937B2 - 共焦点の顕微分光計システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、一般に顕微鏡検
査とスペクトロメトリーに関するものである。より詳し
くはこの発明は、赤外線放射エネルギーを用いて分子の
顕微スペクトロメトリーに使用するための顕微鏡に関連
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の顕微鏡−分光計の組合せの空間解
像度（ｓｐａｔｉａｌ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）は、赤
外線の比較的長い波長（λ）によって制限される。例え
ば、限界開口数（Ｎ．Ａ．）を持った顕微鏡に対する回
折制限された空間解像度（ｄ）はｄ＝（０．６２λ／
Ｎ．Ａ．）となる。有機物質、ある種のイオン塩及びケ
イ酸塩鉱物のような分子化合物を分析するためには、中
間赤外線範囲である２．５〜２５μｍの放射エネルギー
がもっとも有用である。このような中間赤外線範囲で
は、従来の回折制限された空間的解像度は約１０μｍで
ある。

【０００３】光顕微鏡検査の分野において、鏡筒長さの
固定された光学デザインから離れて無限遠補正された顕
微鏡の着実な発展がされてきた。無限遠補正された顕微
鏡の対物レンズによれば、試料からの光はほぼ平行にさ
れたビームになる。この平行にされたビームを望遠鏡式
の光学システムで観察すると、試料の拡大像が得られ
る。無限遠補正された顕微鏡の光学デザインは、種々の
光学要素を像の質を落とすことなく平行ビーム中に配置
することができるという利点を持っている。

【０００４】共焦点の開口は、米国特許第４，８７７，
９６０号公報で開示されているように、空間的解像度を
改善するためにメッサーシュミットとスティングによっ
て最初に赤外線顕微スペクトロメトリーに適用された。
この発展において、ミンスキーによって導入されて米国
特許第３，０１３，４６７号公報で説明されているよう
に、共焦点の配置を達成するために整合した２つの離れ
た像面の一対のマスクまたは開口が用いられた。より最
近の詳しい検査において、独立したマスクまたは開口
は、透過分析のための透過モードでだけ要求されること
が発見された。しかしながら、反射分析のための反射モ
ードにおいて、単一の開口を使用すると、光源からの照
射エネルギーで照射された試料領域と、検出器へ照射エ
ネルギーを反射する試料領域との境界を決めることで、
共焦点効果を生じる。反射式顕微スペクトロメトリーに
おいて開口を区画する試料の２つの機能は、いくつかの
従来のデザインでは一般的なものである。

【０００５】共焦点の試料区画マスクで透過分析をする
ために、従来技術のシステムでは、試料面において等し
い寸法の像と同一の幾何学的形状とを持った２つの遠隔
開口が必要である。透明試料を照射するために使用され
る赤外光は２回、遮蔽されるが、その第１回の遮蔽は、
その光が、光源から試料へ進んでいるときのような、試
料の表面に入射する前に起こり、第２回の遮蔽は、照射
エネルギーが試料から透過状に出た後に、すなわち、そ
の光が、試料から可視光及び／または赤外光検出器へ進
んでいるときに起こる。

【０００６】透過式顕微スペクトロメトリーのために２
つの遠隔開口が必要であるということは、複雑さとコス
トを増やす。例えば、そのようなシステムを適切に操作
するために、使用者は、２つの遠隔開口の寸法と配列の
両方を、共通の焦点に持ってくるように揃えかつ調和さ
せなければならない。加えて、試料マスクを調整するた
めに技術的な熟練が要求される。２つの遠隔開口システ
ムに付き物の問題点の結果として、多くの商業的顕微分
光計システムが、照射信号が開口を一回だけ通って、す
なわち、照射源から試料への方向に進む透過測定のため
の単一開口システムを使い、それによって解像度を犠牲
にして操作の簡便さをもたらすことを選んできた。

【０００７】現存する顕微分光計の他の短所は、赤外光
の測定または検出の際に対象物像の同時目視観察をもた
らすことができないことである。例えば、われわれに共
有の米国特許第５，５８１，０８５号公報で説明されて
いるシステムを含む多くの従来のシステムにおいて、反
射要素（米国特許第５，５８１，０８５号公報の図１で
要素２４として示されている）は、可視光が使用者また
はビデオカメラなどの可視光検出器によって検視できる
ように、反射光または透過光の経路から除去しなければ
ならない。しかしながら、赤外線測定が必要なときに
は、反射要素は、赤外光が検出器へ反射されて戻るよう
に、照射される試料の光路に再配置しなければならな
い。そのように配置されると可視像観察はもう利用でき
ず、したがって連続自動焦点合わせの特徴が不可能とま
ではいかないが実行困難になる。

【０００８】従来の顕微分光計システムのさらなる短所
は、自動化された一連のスペクトル測定のために、対象
物を遮蔽しまた光量を調節するために用いられる２つの
開口の寸法や面積が固定されてしまうという点である。
試料の遮蔽面積は自動化されたスペクトル収集連続操作
の間、変えることができないので、最適の試料遮蔽は犠
牲にされる。例えば、一連の粒子や細胞が自動化された
方法で連続的に分析されるとすると、従来技術は２つの
遠隔開口が最小の形態に作られることを要求するであろ
うし、この寸法は前記連続操作の間、変えることができ
ないであろう。

【０００９】従来技術の顕微分光計システムのなおいっ
そうの短所は、同システムが単一検出器ユニットへの赤
外光を準備し指向させるだけであるという点である。も
し、第１検出器によって供給されるようになるものとは
別の分析を手に入れるように、異なる検出器ユニットを
望むならば、第１検出器はアウトプット光路から分離さ
れあるいは、さもなければ取り外され、代わりに他の検
出器に置き換えなければならない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】したがって、この発明
の１つの目的は、赤外線測定のされている間に対象物像
を観察することができ、かつ焦点合わせ手段によって試
料の焦点を連続的に調節する手段を提供する、同時に可
視像観察と赤外線検出とができる特徴を持った顕微鏡を
提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、１つの観点
によれば、試料面上に置かれた試料にエネルギーを持っ
たビームの照射による透過及び反射スペクトロメトリー
を行うための顕微鏡であって、 ｉ）透過スペクトロメトリーに関与する、 赤外ビームを
受けるための赤外ビーム入口窓と、 この入口窓からの赤
外ビームを受けてその赤外ビームを透明なビーム透過用
試料が置かれた試料面へ導き、その赤外ビームで試料面
の第１部分を照射するための赤外ビーム光学要素と、 第
１可視ビームを受けるための第１可視ビームインプット
部と、 このインプット部からの第１可視ビームを受けて
そのビームで試料面の第１部分を照明するための可視ビ
ーム第１光学要素と、 第２可視ビームを受けるための第
２可視ビームインプット部と、 このインプット部からの
第２可視ビームを受けてそのビームで試料面の第１部分
の少なくとも一部を含んだ試料面の第２部分を照明する
ための可視ビーム第２光学要素と、 試料面を第１可視ビ
ームと第２可視ビームとで照明することにより生じる、
試料面の第１部分の透過可視像と試料面の第２部分の透
過可視像とを同時に受けるための観察部とを備えてな
り、 かつ、 ｉｉ）反射スペクトロメトリーに関与する、 前記入口窓
と、 この入口窓からの赤外ビームを受けてその赤外ビー
ムを不透明なビーム反射用試料が置かれた試料面へ導
き、その赤外ビームで試料面の第１部分を照射するため
の赤外ビーム光学要素と、 第３可視ビームを受けるため
の第３可視ビームインプット部と、 このインプット部か
らの第３可視ビームを受けてそのビームで試料面の第１
部分を照明するための可視ビーム第３光学要素と、 前記
第２可視ビームインプット部と、 このインプット部から
の第２可視ビームを受けてそのビームで試料面の第１部
分の少なくとも一部を含んだ試料面の第２部分を照明す
るための可視ビーム第４光学要素と、試料面を第３可視
ビームと第２可視ビームとで照明することにより生じ
る、試料面の第１部分の反射可視像と試料面の第２部分
の反射可視像とを同時に受けるための観察部とを備えて
なる 顕微鏡が提供される。

【００１２】好ましい実施の形態では、赤外ビームが、
ある１つの直径を有し、第２可視ビームが、ある１つの
直径を有し、この顕微鏡が、赤外ビーム入口窓と試料面
との間に配されて赤外ビームの前記直径と第２可視ビー
ムの前記直径とを規制しそれによって試料面の前記第１
部分及び前記第２部分を定めるための開口をさらに備え
ている。

【００１３】別の好ましい実施の形態では、赤外ビーム
光学要素が、赤外ビームを受けてそれを第１光路に沿っ
て試料面へ導き、可視ビーム第２光学要素が、第２可視
ビームを受けてそれを透過スペクトロメトリーの際には
第２光路に沿って試料面へ導き、反射スペクトロメトリ
ーの際には第１光路に沿って試料面へ導く。

【００１４】他の好ましい実施の形態では、第１光路の
一部と第２光路の一部とが、互いに共有されている。

【００１５】この発明は、別の1つの観点によれば、試
料面上に置かれた試料にエネルギーを持ったビームの照
射による透過及び反射スペクトロメトリーを行い、か
つ、試料を可視光で照らすことにより試料の像の連続的
観察を行うための顕微鏡であって、 ｉ）透過スペクトロメトリーに関与する、 赤外ビームを
受けるための入口窓と、 この入口窓からの赤外ビームを
受けてその赤外ビームを透明なビーム透過用試料が置か
れた試料面へ導き、その赤外ビームで試料面を照射する
ための赤外ビーム光学要素と、 可視ビームを受けるため
の可視ビームインプット部と、 このインプット部からの
可視ビームを受けてそのビームで試料面を照明するため
の可視ビーム光学要素と、 その試料を可視ビームで照明
することにより形成された試料の透過像を受けるために
試料面に対して光学的整列状に配された可視ビームアウ
トプット部と、 試料面へ赤外ビームを反射させるととも
に試料面の透過像を可視ビームアウトプット部へ通すた
めに試料面と可視ビームアウトプット部とに対して光学
的整列状に配された二色性ビームスプリッタとを備えて
なり、 かつ、 ｉｉ）反射スペクトロメトリーに関与する、 前記入口窓
と、 この入口窓からの赤外ビームを受けてその赤外ビー
ムを不透明なビーム反射用試料が置かれた試料面へ導
き、その赤外ビームで試料面を照射するための赤外ビー
ム光学要素と、 前記可視ビームインプット部と、 前記可
視ビーム光学要素と、 その試料を可視ビームで照明する
ことにより形成された試料の反射像を受けるために試料
面に対して光学的整列状に配された可視ビームアウトプ
ット部と、 試料面へ赤外ビームを反射させるとともに試
料面の反射像を可視ビームアウト プット部へ通すために
試料面と可視ビームアウトプット部とに対して光学的整
列状に配された二色性ビームスプリッタとを備えてなる
顕微鏡が提供される。

【００１６】好ましい実施の形態では、赤外ビーム光学
要素が、赤外ビームを受けてそれを第１光路に沿って試
料面へ導き、可視ビーム光学要素が、可視ビームを受け
てそれを透過スペクトロメトリーの際には第２光路に沿
って試料面へ導き、反射スペクトロメトリーの際には第
１光路に沿って試料面へ導く。

【００１７】別の好ましい実施の形態では、二色性ビー
ムスプリッタが、第１光路と第２光路との間に配されて
いる。他の好ましい実施の形態では、第１光路の一部と
第２光路の一部とが、互いに共有されている。

【００１８】この発明の種々の特徴は、非限定的な例と
して与えられた次の記述を読み、添付図面を参照して考
察される以下の詳細な記述から明らかになるであろう。
しかしながら、同図面は例示の目的のためにだけ描かれ
ており、この発明の限界を定めるものではなく、その目
的のためには添付の請求項を参照するべきである、とい
うことを理解すべきである。

【００１９】

【発明の実施の形態】この発明による発明性のある顕微
分光計システムは、試料の外部反射と内部反射のスペク
トル分析はもちろん、視覚的観察を達成するためのフー
リエ変換赤外線分光計に用いられるために設計されてい
る。この顕微分光計システムは、当業者によく知られか
つわれわれに共有の米国特許第５，５８１，０８５号公
報にいっそう詳しく説明されている種々の基準光学構成
要素を用いるものであり、そのすべての内容は引用によ
りここに組み込まれる。簡略化のために、そのような公
知の光学要素の操作及び機能についてはここでは記載し
ない。

【００２０】この発明は、透過的または反射的なスペク
トル分析及び像形成のための単一試料区画用開口を用い
る共焦点顕微鏡の光学上の空間解像度の利点をもたら
す。共焦点顕微スペクトロメトリーのための単一試料開
口を用いると、この進歩性あるシステムは、そのような
システムのコストを減らす一方、２つの遠隔開口の整列
及び調整のための必要性が軽減されるため、従来技術の
システムに比べていっそう使いやすくなり、より精密で
効率のよいものになる。

【００２１】さて、各図面そしてまず図１を参照する
と、透過モードまたは反射モードにおける操作の可能な
単一開口共焦点顕微分光計システム１０が概略的に描か
れている。透過モードにおける顕微鏡操作をまず説明す
る。図に示されていないが、顕微分光計または顕微鏡１
０は、当業者に知られ米国特許第５，５８１，０８５号
公報に記載されているハウジングを含んでいる。そのハ
ウジングはここで記載される種々の顕微鏡要素を収納す
る。

【００２２】顕微鏡１０はインプット光信号を受けるた
めの入口窓４を持っている。入口窓４は、赤外線波長を
含み実質的に平行にされた赤外線ビーム１６のようなイ
ンプット照射線または光信号の窓に適用されるインプッ
ト部１２を含んでいる。平行にされたインプット赤外線
ビーム１６は例えば、従来技術で知られたフーリエ変換
赤外線分光計のような赤外線源１７から発生することが
できる。顕微鏡１０はまた、例えば図１に示すように、
入口窓４と試料面４２との間に配されて入口窓４からの
赤外ビームを試料に導くための複数の素子を意味する赤
外ビーム光学要素としての、平面鏡１８、曲面鏡２２、
曲面鏡２８、平面鏡３２、二色性ビームスプリッタ３６
及び補正対物レンズ４０などを備えている。 顕微鏡１０
はさらに、例えば図２に示すように、第１可視ビームイ
ンプット部７３からの第１可視ビーム７４を受けてその
ビーム７４で試料面４２の第１部分を照明するための複
数の素子を意味する可視ビーム第１光学要素としての、
平面鏡７６、二色性要素４８及び集光レンズ４４などを
備えている。 顕微鏡１０はまた、例えば図２に示すよう
に、第２可視ビームインプット部９０からの第２可視ビ
ーム１２０を受けてそのビーム１２０（→１２２→１２
４→１２６）で試料面４２の第１部分の少なくとも一部
を含んだ試料面の第２部分を照明するための複数の素子
を意味する可視ビーム第２光学要素としての、平面鏡７
０、二色性反射要素６０、曲面鏡５６、曲面鏡５２、反
射鏡５０などを備えている。 顕微鏡１０はさらに、例え
ば図５に示すように、第３可視ビームインプット部８６
からの第３可視ビーム８４を受けてそのビーム８４で試
料面４２の第１部分を照明するための複数の素子を意味
する可視ビーム第３光学要素としての可視ビームスプリ
ッタ８０、二色性ビームスプリッタ３６及び補正対物レ
ンズ４０などを備えている。 顕微鏡１０はまた、例えば
図５に示すように、第２可視ビームインプット部８９か
らの第２可視ビーム１２０を受けてそのビーム１２０
（→１２２→１２４→１２６）で試料面４２の第１部分
の少なくとも一部を含んだ試料面４２の第２部分を照明
するための複数の素子を意味する可視ビーム第4光学要
素としての、平 面鏡７０、反射要素６０、曲面鏡５６、
曲面鏡５２、反射鏡５０及び反射要素４８などを備えて
いる。 顕微鏡１０は加えて、試料面４２の第１部分に関
する透過（あるいは反射）可視像と第２部分に関する透
過（あるいは反射）可視像とを同時に受けるための観察
部としての観察機構９６を持っている。

【００２３】実質的に平行にされた赤外線インプットビ
ーム１６は、反射面すなわち平面鏡１８により曲面鏡２
２へ反射される。その反射ビームは、ビーム２０として
示されており、好ましくは球面状に形成されかつ反射ビ
ーム２０を集束ビーム２４に集中させる第１光学手段す
なわち曲面鏡２２で受けられる。ビーム２４は共役の視
野面を規定する単一遠隔開口２６に指向される。焦点合
わせ用曲面鏡２２は、同開口面に垂直でありかつその中
心を通る直線として定められる軸５に対して第１集束ビ
ーム２４が角度φを形成するように設計される。好まし
い実施例では、第１集束ビーム２４と定められた軸５と
の間の角度φは、５°から１５°の範囲にあり、最も好
ましくは約７°である。集束ビーム２４を開口２６に対
し傾斜させることにより、同様の単一開口は顕微鏡操作
の透過及び反射モードのための２つの共焦点開口として
用いることができることがわかった。

【００２４】遠隔の共焦点開口２６はビーム２４の焦点
の断面積を制限する。当業者に知られているように、対
象物の照射面積を制限することにより、試料領域の解像
力を増加させることができる。このことは、シュワルツ
シルト−ビリガー効果の減少として、また赤外線スペク
トル測定における回折効果の減少として知られている。
以下でいっそう充分に説明されるが、好ましい実施例
は、集束ビーム２４の断面積をさらに調節しそれによっ
て照射対象物面積を調節するための調節可能な開口２６
を含んでいる。

【００２５】開口２６を通過した後に、集束ビーム２４
は第２光学手段すなわち曲面鏡２８に指向されるが、こ
の曲面鏡２８も、好ましくは球面状であって、ビーム２
４を再び平行にして平行ビーム３０とし、その平行ビー
ム３０は次に反射面すなわち平面鏡３２により反射され
る。好ましい実施例においてまた以下にいっそう充分に
記載されるように、反射された平行ビーム（ビーム３４
として示されている）は、二色性材料から構成されかつ
入射ビームを２以上の経路へ指向させるための二色性ビ
ームスプリッタとして機能する反射要素３６に指向され
る。特に、二色性ビームスプリッタ３６は、ある波長を
特定方向に通し、かつ他の波長を他の方向に反射させる
ために構成されている。二色性の光の性質については米
国特許第５，１６０，８２６号公報に詳しい説明が見受
けられる。

【００２６】二色性ビームスプリッタ３６は、反射され
た平行ビーム３４を、米国特許第５，５８１，０８５号
公報でいっそう詳細に説明されている無限遠補正対物レ
ンズ４０へ指向させる。レンズ４０は、実質的に平行に
された反射ビーム３８がレンズの合焦特性によって焦点
位置に運ばれるように、適切な曲率と間隔を持った複数
の鏡要素から構成されている。レンズ４０の焦点位置
は、スペクトル分析が行われる試料の材料を含んだ試料
面４２にある。

【００２７】透過モードにおいて、試料面４２は、対物
レンズ４０によって試料のある領域に焦点の合うビーム
３８が開口の像を試料上に形成するために指向される透
明な試料（図示略）を含んでいる。試料から出る像ビー
ムは、その像ビームを再び平行にするとともに光学要素
４８に指向させる集光レンズ４４のような第４の光学手
段へもたらされる。集光レンズ４４の操作は、当業者に
知られており、反射レンズであっても屈折レンズであっ
てもよいが、反射レンズが好ましい。

【００２８】好ましい実施例において、集光レンズ４４
の焦点距離は対物レンズ４０と同じ焦点距離及び倍率を
持っている。単一開口が２つの共焦点開口として機能す
るためには、試料面４２と開口２６を含む共役視野開口
面とにおける入射ビームの倍率と透過ビームの倍率とが
実質的に等しくなければならない。

【００２９】集光レンズ４４は、試料面４２上に含まれ
る試料対象物のある領域を照射することで生じる像ビー
ムが再び平行にされたビームである実質的に平行なビー
ム４６をもたらす。その再び平行にされたビーム４６
は、反射要素３６のように二色性材料から構成されそこ
にもたらされた種々のビームを複数の異なる光路に指向
させるためのビームスプリッタとして機能する反射要素
４８により反射される。反射された平行ビームは、ビー
ム４６を集束用の曲面鏡５２である第５の光学要素に指
向させるための平面鏡であるのが好ましい反射面５０に
もたらされる。鏡２２のように、集束用の鏡５２は曲面
状に形成されており、平行ビーム４６を単一遠隔開口２
６を通して集束ビーム５４として集束させる。換言すれ
ば、赤外線ビーム４６は、同じ単一の開口２６を再び通
過し、その際、照射ビームの断面積が再び制限され、そ
れにより得られる像の試料解像力がさらに改善される。

【００３０】得られたビーム５４は、平行にされた像ビ
ーム５８として示されそれを顕微鏡１０のアウトプット
端子１４に指向させる集束されたビーム５４を再び平行
にする曲面状にされた他の球面鏡５６に指向される。特
に、ビーム５８は、再び平行にされた像ビーム５８をビ
ーム６２へと反射させるための反射要素６０へ指向さ
れ、ビーム６２は、反射された赤外アウトプットビーム
を光学要素６８へもたらすための鏡６６のような反射面
へ指向される。光学要素６８は、再び平行にされたビー
ム６２を赤外線放射エネルギー検出器６９上に集束させ
る。赤外線放射エネルギー検出器６９により生じた信号
は、信号処理のためのフーリエ変換分光器に通される。

【００３１】以下でいっそう充分に説明されるが、反射
要素６０は、照明モードで用いるための顕微鏡１０への
可視光の導入を行わせる二色性ビームスプリッタであっ
てもよい。さらに、光学要素６８は好ましくは、反射ビ
ームを複数の検出器６９・９９に指向させ種々のスペク
トル分析を行うために可動のものでもよい。換言すれ
ば、光学要素６８の配設方向を変化させることで、その
結果としてのアウトプットビームを、種々の測定を行う
ために適切に配置された複数の検出器の１つに指向させ
ることができる。

【００３２】顕微鏡１０は、可視光と赤外線の両方によ
って照らされる試料面４２に置かれた試料を使用者が観
察できるようにする照明モードで同時に操作することの
できるものである。さて、図２を参照すると、透過分析
中に試料を照らすための照明モードが説明される。図示
されているように、顕微鏡１０は、対物レンズ４０によ
る上面照明かまたは集光レンズ４４による下面照明のい
ずれかを通して試料面４２を照らすために置かれた数種
の可視光源７２・８６・８９を含んでいる。透過モード
照明のために、レンズ４４を通る試料面４２の下面照明
が使用される。種々の可視光ビームが図２における破線
で示されている。

【００３３】引き続いて図２を参照すると、第１透過照
明モードが可視光源７２によってもたらされるが、可視
光源７２は、可視照明ビーム７４を発生しそれを可視ビ
ームインプット部７３を通して平面鏡７６のような反射
面に指向させる。鏡７６は二色性要素４８を通して反射
ビーム７４を集光レンズ４４の中へ指向させ、集光レン
ズ４４はビーム７４を試料面４２に集光させる。試料面
４２から出る像ビームは対物レンズ４０によって再び平
行にされて平行ビーム７８に形成される。次いで、平行
ビーム７８は、ビーム７８を可視ビームスプリッタ８０
へ通過させる二色性要素３６に供給される。ビームスプ
リッタ８０は、実質的に平行にされた可視像ビーム（ビ
ーム８２として示されている）を、ビーム８２から像を
形成するために、例えば接眼レンズまたはビデオカメラ
のような観察機構９６へ供給する。

【００３４】第２透過照明モードは可視光源８９によっ
てつくられる。この第２モードでは、赤外線ビーム１６
によって照射される試料対象物領域を照らすために、可
視光が用いられる。このことをなし遂げるために、赤外
線ビーム１６（図１に示されている）のビーム幅に実質
的に等しいビーム幅を持った可視光が、インプット部１
２（図１に示されている）または分離可視光インプット
部９０を通って顕微鏡の入口窓４にインプットされ、実
質的に赤外線ビームが通るのと同じ経路、すなわち赤外
線ビームと同軸である経路に沿って試料面４２に指向さ
れる。したがって、可視光源８９によって発生し平行に
された可視ビーム１２０はインプット部１２またはイン
プット部９０にインプットされる。

【００３５】もし、インプット部１２が用いられると、
平面鏡１８を、赤外線ビーム１６と可視ビーム２０の両
方を受け入れるための二色性要素に置き換える必要があ
る。図２に示されるように、もし、インプット部９０が
用いられると、ビーム１２０は、平面鏡７０へ指向され
てそこで曲面鏡５６へ反射される。

【００３６】従来技術で知られているように、曲面鏡５
６は、１つの方向へ進む平行ビームを集束させるととも
に、他の方向へ進む集束ビームを平行にする。言い換え
れば、曲面鏡５６は、集束した赤外線ビーム５４を平行
ビーム５８（図１に示されている）に変換するだけでな
く、平行にされた可視光ビーム１２０を集束した可視光
ビーム１２２に集束させる。このビーム１２２は、示さ
れているように開口２６へ指向されて曲面鏡５２により
受けられる。

【００３７】同様に、曲面鏡５２は、平行赤外線ビーム
４６を開口２６を通して集束させて集束ビーム５４（図
１に示されている）にするととともに、集束した可視ビ
ーム１２２を再び平行にして平行ビーム１２４にする。

【００３８】平行にされた可視ビーム１２４は、反射面
すなわち鏡５０で反射されて、反射平行ビーム１２６に
なる。この平行ビーム１２６は、二色性要素４８によっ
てさらに反射され、また試料面４２の上にレンズ４４に
よって集束されて試料面４２の可視像を形成する。平行
にされた可視ビーム（ビーム１２８として示されてい
る）は、次いで、試料領域の可視像を形成するための観
察機構９６によって受けられる。すぐ明らかになるであ
ろうが、両レンズ４０・４４は可視光源７２・８９から
発生する両可視ビーム７４・１２６にそれぞれ作用す
る。

【００３９】前記のように、二色性材料のビームスプリ
ッタの作用は、入射ビームに含まれるある波長が１つの
方向に向けられ、他の波長が他の方向に向けられるよう
なものである。例えば、ビームスプリッタ３６は、ビー
ム３４をレンズ４０（図１に示されている）の中へ反射
させ、ビーム１２８（すなわち、試料面を可視光で照射
することで形成される可視的波長）を可視ビームスプリ
ッタ８０へ通過させる。

【００４０】その結果、ビームはコンピュータに接続さ
れたビデオカメラへもたらされる。このコンピュータ
は、レンズ４０・４４の一方または両方及び／または試
料面４２における焦点合わせ装置に順次接続されてお
り、可視像を得るために反射面３６を除く必要なしにレ
ンズまたは試料面の連続的な自動焦点合わせを促進す
る。

【００４１】次に、図３を参照すると、透過モードにお
ける顕微鏡１０の赤外線可視ビーム光路の他の形態が示
されている。図３に示されたシステムは、数種の付加的
要素を含んでいる点を除いて、図１に示されたシステム
に類似している。

【００４２】例えば、示差干渉対照（ＤＩＣ）型の光学
要素８８は、従来技術で知られているように、試料面４
２の上に置かれた試料の可視像のコントラストを改善す
るための二色性要素３６と対物レンズ４０の間に含まれ
ているのが好ましい。その可視像は可視ビームスプリッ
タ８０を通り、観察機構９６へもたらされる。観察機構
９６は前記のように、照射された試料の可視像を得るた
めの、単眼鏡、双眼鏡、三眼鏡、ビデオカメラ、テレビ
ジョンなどの直接的な観察手段であってもよい。

【００４３】前記のように、二色性要素３６は試料の観
察とスペクトル分析を同時にもたらすが、これは、可視
像を観察機構９６へもたらす間に入射する赤外線ビーム
３４を対物レンズ４０へそして最後に赤外線検出器６９
へと同時に反射させるからである。

【００４４】したがって、観察機構９６により制御され
対物レンズ４０及び／または集光レンズ４４及び／また
は対象物試料の置かれる試料面４２に接続される焦点合
わせ用モータ９８を設けることにより、連続的な自動焦
点合わせが達成できる。例えば、もし可視像がぼやけて
いるかピンぼけであれば、観察機構９６は、再び焦点合
わせをしあるいは対物レンズ４０及び／または集光レン
ズ４４及び／または試料面４２を調節するために、焦点
合わせ用モータ９８へ信号を送ることになる。

【００４５】さて、図４及び図５を参照して、顕微鏡１
０の赤外線反射モード操作が次に説明される。図４に示
されるように、赤外線源１７によって発生される赤外線
ビーム１６は、試料面４２から横断状に進む（すなわ
ち、試料面４２から光学要素６８へ）光路と実質的に同
じ光路（すなわち、赤外線源１７から試料面４２へ）を
たどって試料面４２に至る。特に、平行にされた赤外線
ビーム１６は、ビーム（ビーム２０として示されてい
る）をテーパ状端部と反射用上面とを持ったビームスプ
リッタ１３０へ反射させる第１平面鏡１８へ指向され
る。

【００４６】ビームスプリッタ１３０は、ビーム２０の
実質的に半分を遮蔽し、その残りを開口２６を通って集
束させるための曲面鏡２２へ通過させる。その結果、ビ
ームは、反射面３２に指向される平行赤外線ビーム３０
を形成するための球面鏡２８によって再び平行にされ
る。反射面３２は、平行にされた赤外線ビーム３０（ビ
ーム３４として示されている）を二色性要素３６へ反射
させる。二色性要素３６は試料面４２の上に集束させる
ためのレンズ４０へ同ビームを順次、反射させる。

【００４７】反射モード操作のために、レンズ４０を通
過して集束したビームを反射させる試料面４２の上に不
透明な反射試料が置かれる。レンズ４０は、反射された
ビーム（平行ビーム３８として示されている）を平行に
して二色性要素３６へ指向させ、反射面３２へ向けて反
射させて曲面鏡２８へ指向させる。

【００４８】次いで、曲面鏡２８は、反射ビームを再び
集束させ、開口２６を通って曲面鏡２２へ戻す。曲面鏡
２２は、その集束されたビームを再び平行にして平行ビ
ーム５８とする。ビーム５８は、ビームスプリッタ１３
０へ、特にその上部反射面へ戻される。ビームスプリッ
タ１３０は、平行ビーム５８を二色性反射要素６０へ反
射させ、光学要素６８により受けられるように指向させ
る。前記のように、光学要素６８は、アウトプット赤外
線ビームを赤外線検出器６９または９９の１つへ選択的
に指向させるために、可動のものである。

【００４９】図４及び図５によれば、顕微鏡１０は、そ
の試料を可視ビームで照らすことにより形成された試料
の反射像を受けるために試料面４２に対して光学的整列
状に配された可視ビームアウトプット部としての可視ビ
ームスプリッタ８０を持っている。顕微鏡１０はまた、
試料面４２へ赤外ビームを反射させるとともに試料面４
２の反射像を可視ビームアウトプット部（可視ビームス
プリッタ８０）へ通すために試料面と可視ビームアウト
プット部とに対して光学的整列状に配された二色性ビー
ムスプリッタ３６とを持っている。次に、図５によれ
ば、反射モードの際の可視光の光路が描かれている。試
料面４２を可視的に照らすために第１照明モードが用い
られており、また赤外線が照射される試料対象物領域を
可視的に照らすために第２照明モードが用いられている
前記の照明透過モードのように、反射モードもまた、こ
れらの目的のための２つの照明モードを用いる。

【００５０】その第１モードは、可視光源８６から可視
光ビーム８４を発生させることによって試料面４２を照
らすために用いられる。ビーム８４は可視ビームスプリ
ッタ８０へ指向され、次にビームスプリッタ８０は可視
ビームを二色性ビームスプリッタ３６へ反射させ、ビー
ムスプリッタ３６は試料面４２の上に集束させるための
レンズ４０へビーム８４を通過させる。反射モードにお
いて試料面４２の上に置かれた試料対象物は不透明なも
のであるので、可視光はその試料からビームスプリッタ
３６及び８０へ反射されて戻り、観察機構９６によって
受け入れられる。

【００５１】第２反射照明モードは、鏡７０へ指向され
る平行可視ビーム１２０を作るために可視光源８９を用
いる。平行可視ビーム１２０は、前記のように反射物質
が載置されているビームスプリッタ１３０の上面へ反射
され、さらに曲面鏡２２へ反射される。曲面鏡２２は平
行反射ビーム１２０を開口２６に集束させ、集束した可
視ビーム１３２は曲面鏡２８により受けられる。曲面鏡
２８は、集束ビーム１３２を再び平行にして、反射面３
２に指向されるビーム１３４にする。ビーム１３４は、
二色性要素３６へ指向され、試料面４２の上に集束させ
るための対物レンズ４０へと下向きに進む。

【００５２】可視光は試料面４２で反射されて観察機構
９６へ向かう。言い換えると、反射された可視光は、二
色性ビームスプリッタ３６と可視ビームスプリッタ８０
を通って観察機構９６へもたらされる。赤外線光と同様
な開口２６を通って可視光を指向させることで、赤外線
ビームにより照射される試料面４２に置かれる試料対象
物の領域は、反射モードまたは透過モードのいずれかに
おいて、可視光により照射される領域と同じであること
を理解すべきである。これにより、照射領域の観察が可
能になる。

【００５３】次に、図６〜９を参照して、単一共焦点開
口２６の調節について説明する。前記のように、開口２
６は入射赤外ビーム（すなわち、ビーム源１７から試料
面４２へ進むビーム）の断面積を制限し、また、その結
果としての、図１に示された像ビーム（すなわち、試料
面４２から光学要素６８へ進むビーム４６）の断面積を
制限する。

【００５４】前記のように、開口２６の寸法、すなわ
ち、開口２６を通過するビームの幅は調節することがで
きる。図６でＸ軸−Ｙ軸に置かれた開口２６は、原点に
関して回転可能なものであり、また、２組の対向シャッ
タ１０２・１０４を含んでいる。シャッタ組１０４は、
Ｘ軸に平行に置かれた対向端１０５を持って示されてお
り、シャッタ組１０２は、Ｙ軸に平行に置かれた対向端
１０７を持って示されている。これらのシャッタ組１０
２・１０４は、以下にいっそう充分に説明されるよう
に、開口２６の寸法を変化させるために調節することが
できる。

【００５５】図６には、２つの対向端１０５・１０７ど
うしの間隔が等しい、実質的に正方形の開口が描かれて
おり、図７には、対向端１０５どうしの間隔が対向端１
０７どうしの間隔よりも小さい長方形の開口が描かれて
いる。図８において、開口２６は閉じられた位置に示さ
れており、対向端１０７どうしは互いに接触している。
開口２６は対向端１０７に代えて対向端１０５を合わせ
ることで同様に閉じることができる、ということを理解
すべきである。

【００５６】図９によれば、シャッタ組１０２・１０４
は、特定の方向へ回転されたときにシャッタ組１０２・
１０４を開閉するカム機構によって操作される。さらに
詳しくは、このカム機構は、中央開口１５５を持った一
対のワッシャすなわちディスク１５０（一方だけが図示
されている）を含んでいる。シャッタ組１０４は、ピン
１５２を介してワッシャ１５０に接続されており、ピン
１５２の一端がワッシャ１５０に結合され、他端がシャ
ッタ組１０４に形成された曲線状の溝１５４に嵌められ
ている。実質的に平行な一対のロッド１５６がシャッタ
組１０４に結合され、シャッタ組１０４が互いに一直線
に並んで存在することを保証する。

【００５７】ワッシャ１５０が回転すると、シャッタ組
１０４がロッド１５６に平行な移動方向へ動く。ワッシ
ャ１５０に類似したワッシャ（図示略）に取り付けられ
そこから９０°の角度をもって変位させたシャッタ組１
０２に関しても同様な形態が存在する。開口２６の寸法
を選択的に調節することで照射されるべき対象物試料の
領域を調節することができる、ということは認識するこ
とができる。

【００５８】前記のように、開口２６の寸法はシャッタ
組１０２・１０４を動かすことで調節される。寸法調節
に加えて、開口２６はまた、１つの軸に関して回転可能
なものである。例えば、図１０〜１２によれば、ワッシ
ャ１５０は軸１６７に関して置かれて示されている。

【００５９】フレーム１６９は、ロッド１５６が固定さ
れて設けられている。フレーム１６９は、顕微鏡ハウジ
ンクに固定状に取り付けられその中に区画された中央口
を持った支持ブラケット１６５に接続されている。襟状
部材１６１は、示されるようにその中央口に回転状に取
り付けられかつ襟状部材１６１にしっかり固定されてい
るベルト駆動プーリすなわちギア１６３を持っている。
ベルト駆動プーリ１６３は、モータ（図示略）に接続さ
れたベルト（図示略）によって、回転状に駆動される。
プーリ１６３が回転すると、シャッタ組１０２・１０４
が固定されているフレーム１６９も回転し、それによっ
て開口２６の角度的変位が起きる。

【００６０】次に、図１３及び１４によれば、この発明
の検出器整列機構１９０が説明される。図１３には、検
出器軸２０１を持ちかつ整列機構１９０に取り付けられ
て検出器軸２０１が図において左から右へ伸びる検出器
６９が描かれており、図１４には、図１３の検出器が９
０°回転されて示されている。

【００６１】整列機構１９０は、一対のロッド２０２・
２０４によって中間板２１２から離された基板２１４を
含んでいる。基板２１４は、ロッド２０４がしっかりと
固定されている端に沿って形成された切欠すなわち溝２
０３を持っており、中間板２１２はロッド２０２がしっ
かりと固定されている切欠２０５を持っている。ロッド
２０２の両端は、一端がバネプランジャ２１０により他
端が蝶ネジ２１６により基板２１４に固定されている。
ネジ２１６の調節によって、基板２１４に対して中間板
２１２は直線状に動く（すなわち、軸２０１に垂直な方
向への動き）。

【００６２】取付機構もまた、ロッド２０８とネジ２２
０とによって中間板２１２から間隔をおいて配された上
板２１８を含んでいる。ロッド２０８は、上板２１８に
形成されてそこに付けられた溝２０７に嵌められてい
る。ロッド２０８はまた、その両端でバネプランジャ２
００と蝶ネジ２０６とにより支持されている。蝶ネジ２
０６の調節によって、中間板２１２と基板２１４とに対
して上板２１８は直線状に動く（すなわち、軸２０１に
平行な方向への動き）。

【００６３】上板２１８の付加的な動きは、中間板２１
２に関して上板２１８の端を上方及び下方へ動かす調節
ネジにより引き起こされる。取付機構は検出器６９の３
種類の動きをもたらし、生じる赤外線ビームを受け入れ
る検出器６９の整列を容易にするということは認識でき
る。

【００６４】前記のように、進歩性のある顕微分光計シ
ステムは、多種類の検出器による赤外線の検出のため
に、そこへアウトプットされる赤外線ビームを選択的に
指向させることにより提供される。

【００６５】次に、図１５によれば、これは光学要素６
８を赤外線光案内機構２２１に接続することで達成でき
る。赤外線光案内機構２２１は、一対の支持体２３８に
よって支持される載置台２２２を含んでいる。光学要素
６８は、光学マウント２４２、停止ブロック２２６及び
歯車２３０，２３４とともに載置台２２２に回転可能に
接続されている。モータ２３６により駆動されるベルト
２３２は歯車２３０，２３４を互いにかみ合わせる。

【００６６】モータ２３６が駆動されると、歯車２３４
は回転し、順次、ベルト２３２及び歯車２３０を動か
す。歯車２３０が動くと、それに接続された光学要素６
８は、停止ブロック２２６により定められかつ好ましく
は１８０°離れた第１位置と第２位置との間で動く。

【００６７】光学要素６８の前記２つの位置は図１６と
図１７とに示されている。特に、図１６において、焦点
２４０を持った光学要素６８は第１位置（すなわち上向
き位置）に方向付けられて示されており、図１７におい
て、焦点２４０は第２位置（すなわち下向き位置）に方
向付けられて示されている。

【００６８】したがって、図１５〜１７に示されるよう
に、ベルト２３２が動くと、焦点２４０が２つの位置の
間を動き、検出器が載置台２２２の一方側部に置かれた
ときに、光学要素６８により受けられたアウトプット赤
外線ビームがそれぞれの検出器に選択的に指向される。
２つの位置だけが示されているが、多種類の検出器を適
合させるためにより多くの位置が決められるということ
は、当業者にとって容易に理解されるであろう。

【００６９】したがって、この発明の基本的な新規形態
が好ましい実施例として示され、記載され、指摘されて
きたが、種々の省略や置換、また図示された装置の形態
や詳細における変化及びそれらの操作は、この発明の精
神から逸脱することなく当業者によって行われてもよ
い。

【００７０】例えば、同様の結果を達成するために実質
的に同様な方法で実質的に同様な機能を達成する要素の
すべての組み合せがこの発明の観点内にあるということ
は明らかに意図される。したがって、この明細書に添付
された特許請求の範囲の観点により示されるものだけに
制限されるということがその目的である。

【００７１】

【発明の効果】この発明の１つの観点によれば、赤外線
測定のされている間に対象物像を観察することができ、
かつ焦点合わせ手段によって試料の焦点を連続的に調節
する手段をもたらすために、同時に可視像観察と赤外線
検出とができる特徴を持った顕微鏡を提供することがで
きる。

【００７２】この発明の別の１つの観点によれば、試料
面上に置かれた試料にエネルギーを持ったビームの照射
による透過及び反射スペクトロメトリーを行い、かつ、
試料を可視光で照らすことにより試料の像の連続的観察
を行う顕微鏡を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例に係る単一開口共焦点顕微鏡
の透過モードにおける赤外線光路を定める光学要素の斜
視図である。

【図２】図１の顕微鏡システムの透過モードにおける可
視光路を定める光学要素の斜視図である。

【図３】この発明の実施例に係る単一開口共焦点顕微鏡
の透過モードにおける赤外線ビーム光路、可視的透過・
反射ビーム光路及び焦点調節手段を描いた一部立面・一
部概略図である。

【図４】この発明の実施例に係る単一開口共焦点顕微鏡
の反射モードにおける赤外線光路を定める光学要素の斜
視図である。

【図５】図４の顕微鏡システムの反射モードにおける可
視光路を定める光学要素の斜視図である。

【図６】この発明の実施例に係る開口を１つの開口位置
で示す図である。

【図７】この発明の実施例に係る開口を他の１つの開口
位置で示す図である。

【図８】この発明の実施例に係る開口をさらに他の１つ
の開口位置で示す図である。

【図９】この発明の実施例に係る開口寸法調節機構を示
す図である。

【図１０】図９の開口寸法調節機構の回転装置を示す図
である。

【図１１】図９の開口寸法調節機構の回転装置を示す図
である。

【図１２】図９の開口寸法調節機構の回転装置を示す図
である。

【図１３】この発明の実施例に係る検出器搭載用の載置
台整列機構を示す図である。

【図１４】この発明の実施例に係る検出器搭載用の載置
台整列機構を示す図である。

【図１５】この発明の実施例に係る複数の汎用性検出器
を収納するための赤外線光案内機構の正面立面図であ
る。

【図１６】図１５で描かれた機構の上面平面図である。

【図１７】図１５で描かれた機構の上面平面図である。

【符号の説明】

４ 入口窓 １０ 顕微鏡 １２ インプット部 １７ 赤外線源 １８ 反射面（平面鏡） ２２ 曲面鏡 ２６ 単一の遠隔開口 ２８ 曲面鏡 ３２ 反射面 ３６ 反射要素（二色性ビームスプリッタ） ４０ レンズ ４２ 試料面 ４４ 集光レンズ ４８ 光学要素 ５０ 反射面（鏡） ５２ 曲面鏡 ５６ 曲面鏡 ６０ 二色性反射要素 ６６ 反射面（鏡） ６８ 光学要素 ６９ 検出器 ７０ 鏡 ７２ 可視光源 ７３ 可視ビームインプット部 ７６ 反射面（鏡） ８０ ビームスプリッタ ８６ 可視光源 ８９ 可視光源 ９６ 観察機構 ９９ 赤外線検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 598020011 ２ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｄｒｉｖｅ Ｓ ｈｅｌｔｏｎ，ＣＴ 06484−0896 Ｕ ｎｉｔｅｄ Ｓｔｅｔｅｓ ｏｆ Ａｍ ｅｒｉｃａ (72)発明者 スティーブン エイチ．ボーゲル アメリカ合衆国、コネチカット 06848、 シェルトン、オールド コーラム ロー ド 12 (56)参考文献 特開 平６−50891（ＪＰ，Ａ) 特表 平２−502407（ＪＰ，Ａ) 特表 平10−510365（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 19/00 - 21/00 G02B 21/06 - 21/36

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料面上に置かれた試料にエネルギーを
   持ったビームの照射による透過及び反射スペクトロメト
   リーを行うための顕微鏡であって、 ｉ）透過スペクトロメトリーに関与する、 赤外ビームを受けるための赤外ビーム入口窓と、 この入口窓からの赤外ビームを受けてその赤外ビームを
   透明なビーム透過用試料が置かれた試料面へ導き、その
   赤外ビームで試料面の第１部分を照射するための赤外ビ
   ーム光学要素と、 第１可視ビームを受けるための第１可視ビームインプッ
   ト部と、 このインプット部からの第１可視ビームを受けてそのビ
   ームで試料面の第１部分を照明するための可視ビーム第
   １光学要素と、 第２可視ビームを受けるための第２可視ビームインプッ
   ト部と、 このインプット部からの第２可視ビームを受けてそのビ
   ームで試料面の第１部分の少なくとも一部を含んだ試料
   面の第２部分を照明するための可視ビーム第２光学要素
   と、 試料面を第１可視ビームと第２可視ビームとで照明する
   ことにより生じる、試料面の第１部分の透過可視像と試
   料面の第２部分の透過可視像とを同時に受けるための観
   察部とを備えてなり、 かつ、 ｉｉ）反射スペクトロメトリーに関与する、 前記入口窓と、 この入口窓からの赤外ビームを受けてその赤外ビームを
   不透明なビーム反射用試料が置かれた試料面へ導き、そ
   の赤外ビームで試料面の第１部分を照射するための赤外
   ビーム光学要素と、 第３可視ビームを受けるための第３可視ビームインプッ
   ト部と、 このインプット部からの第３可視ビームを受けてそのビ
   ームで試料面の第１部分を照明するための可視ビーム第
   ３光学要素と、 前記第２可視ビームインプット部と、 このインプット部からの第２可視ビームを受けてそのビ
   ームで試料面の第１部 分の少なくとも一部を含んだ試料
   面の第２部分を照明するための可視ビーム第４光学要素
   と、 試料面を第３可視ビームと第２可視ビームとで照明する
   ことにより生じる、試料面の第１部分の反射可視像と試
   料面の第２部分の反射可視像とを同時に受けるための観
   察部とを備えてなる 顕微鏡。
2. 【請求項２】 赤外ビームが、ある１つの直径を有し、
   第２可視ビームが、ある１つの直径を有し、この顕微鏡
   が、赤外ビーム入口窓と試料面との間に配されて赤外ビ
   ームの前記直径と第２可視ビームの前記直径とを規制し
   それによって試料面の前記第１部分及び前記第２部分を
   定めるための開口をさらに備えている請求項１記載の顕
   微鏡。
3. 【請求項３】 赤外ビーム光学要素が、赤外ビームを受
   けてそれを第１光路に沿って試料面へ導き、 可視ビーム第２光学要素が、第２可視ビームを受けてそ
   れを透過スペクトロメトリーの際には第２光路に沿って
   試料面へ導き、反射スペクトロメトリーの際には第１光
   路に沿って試料面へ導く 請求項１記載の顕微鏡。
4. 【請求項４】 赤外ビーム光学要素が、赤外ビームを受
   けてそれを前記開口を通して第１光路に沿って試料面へ
   導き、 可視ビーム第２光学要素が、第２可視ビームを受けてそ
   れを透過スペクトロメトリーの際には前記開口を通して
   第２光路に沿って試料面へ導き、反射スペクトロメトリ
   ーの際には前記開口を通して第１光路に沿って試料面へ
   導く 請求項２記載の顕微鏡。
5. 【請求項５】 第１光路の一部と第２光路の一部とが、
   互いに共有されている請求項３記載の顕微鏡。
6. 【請求項６】 第１光路の一部と第２光路の一部とが、
   互いに共有されている請求項４記載の顕微鏡。
7. 【請求項７】 試料面上に置かれた試料にエネルギーを
   持ったビームの照射による透過及び反射スペクトロメト
   リーを行い、かつ、試料を可視光で照らすことにより試
   料の像の連続的観察を行うための顕微鏡であって、 ｉ）透過スペクトロメトリーに関与する、 赤外ビームを受けるための入口窓と、 この入口窓からの赤外ビームを受けてその赤外ビームを
   透明なビーム透過用試料が置かれた試料面へ導き、その
   赤外ビームで試料面を照射するための赤外ビーム光学要
   素と、 可視ビームを受けるための可視ビームインプット部と、 このインプット部からの可視ビームを受けてそのビーム
   で試料面を照明するための可視ビーム光学要素と、 その試料を可視ビームで照明することにより形成された
   試料の透過像を受けるために試料面に対して光学的整列
   状に配された可視ビームアウトプット部と、 試料面へ赤外ビームを反射させるとともに試料面の透過
   像を可視ビームアウトプット部へ通すために試料面と可
   視ビームアウトプット部とに対して光学的整列状に配さ
   れた二色性ビームスプリッタとを備えてなり、 かつ、 ｉｉ）反射スペクトロメトリーに関与する、 前記入口窓と、 この入口窓からの赤外ビームを受けてその赤外ビームを
   不透明なビーム反射用試料が置かれた試料面へ導き、そ
   の赤外ビームで試料面を照射するための赤外ビーム光学
   要素と、 前記可視ビームインプット部と、 前記可視ビーム光学要素と、 その試料を可視ビームで照明することにより形成された
   試料の反射像を受けるために試料面に対して光学的整列
   状に配された可視ビームアウトプット部と、 試料面へ赤外ビームを反射させるとともに試料面の反射
   像を可視ビームアウトプット部へ通すために試料面と可
   視ビームアウトプット部とに対して光学的整列状に配さ
   れた二色性ビームスプリッタとを備えてなる 顕微鏡。
8. 【請求項８】 赤外ビーム光学要素が、赤外ビームを受
   けてそれを第１光路に沿って試料面へ導き、可視ビーム
   光学要素が、可視ビームを受けてそれを透過 スペクトロ
   メトリーの際には第２光路に沿って試料面へ導き、反射
   スペクトロメトリーの際には第１光路に沿って試料面へ
   導く請求項７記載の顕微鏡。
9. 【請求項９】 二色性ビームスプリッタが、第１光路と
   第２光路との間に配されている請求項８記載の顕微鏡。
10. 【請求項１０】 第１光路の一部と第２光路の一部と
    が、互いに共有されている請求項８記載の顕微鏡。