(57)【要約】【課題】小型かつ簡易な構成で、照明側の瞳変調を容易に実現する。【解決手段】光源装置１０と、光源装置１０から発せられた照明光を標本５０に照射する対物レンズ３２と、光源装置１０から発せられた照明光を導光し、対物レンズ３２の瞳位置と略共役な位置に配置された射出端から射出する光ファイバ２０と、光ファイバ２０の前記射出端に近接して配置され、該射出端から射出された照明光を部分的に通過させ切替え可能な開口部２８を有するピンホールキャップとを備える顕微鏡１を提供する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
該光源から発せられた光を試料に照射する対物レンズと、
前記光源から発せられた前記光を導光し、前記対物レンズの瞳位置と略共役な位置に配置された射出端から射出する光ファイバと、
該光ファイバの前記射出端に近接して配置され、該射出端から射出された前記光を部分的に通過させ切替え可能な開口部を有する瞳変調手段と
を備える顕微鏡。
【請求項２】
前記開口部が着脱可能に配置されている請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項３】
前記瞳変調手段が、形状の異なる複数の前記開口部を備え、該開口部の内のいずれかを前記射出端から発せられる前記光の光路上に切替え可能に配置されている請求項１または請求項２に記載の顕微鏡。
【請求項４】
前記試料の観察画像を取得する請求項１から請求項３のいずれかに記載の顕微鏡と、該顕微鏡により取得された前記試料の観察画像を表示する受像装置とを備える検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡およびこれを備える検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡は、照明光学系内に開口絞りを設けたケーラー照明方式によって構成されている。開口絞りは像コントラストの調整に有効であるため、このような顕微鏡では、開口絞りの大きさを調整することによって自在に所望の画像を取得することができる。
【０００３】
ところが、照明光学系内に開口絞りは、リレー光学系を配置して対物レンズの瞳共役位置に設ける必要があるため、光路長が長くなり装置の大型化や高価格化に繋がる。また、外観検査に顕微鏡を用いる場合には、開口絞りを調整するよりも、標本の構造（パターンの方向性等）に応じて、観察箇所に適した偏斜照明を用いることが欠陥検出感度の向上に繋がる場合もある。
そこで、開口絞りを設けずに照明光学系を構成する顕微鏡が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００４】
特許部文献１に記載の顕微鏡は、開口絞りを設ける代わりに、径寸法が異なる複数のロッドレンズや複数の光ファイバを束ねたバンドルファイバを設け、これらロッドレンズやバンドルファイバを対物レンズの種類に応じて切り替えることで開口絞りの調整と同等の機能が得られるようになっている。
また、特許文献２に記載の顕微鏡は、照明光学系内にリレー光学系を配置して対物レンズの瞳共役位置にミラーアレイデバイスを設け、ミラーアレイデバイスを外部制御することで偏斜照明状態を任意に変更することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３３７９２５号公報
【特許文献２】特開２００６−２３２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の顕微鏡は、任意形状のロッドレンズを製作するためにコストが高くつくとともに、絞り機能の自由度が低いという問題がある。また、バンドルファイバを用いた場合には、光ファイバのコア部分だけ明るくなり、クラッドや被覆部分が暗くなるため対物レンズの瞳面での明るさにムラが生じて均一になりにくいという問題がある。また、特許文献２に記載の顕微鏡は、照明光学系内にリレー光学系を配置するため装置が大型化したり高価格になったりする問題を解消することができない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、小型かつ簡易な構成で、照明側の瞳変調を容易に実現することができる顕微鏡およびこれを備える検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、光源と、該光源から発せられた光を試料に照射する対物レンズと、前記光源から発せられた前記光を導光し、前記対物レンズの瞳位置と略共役な位置に配置された射出端から射出する光ファイバと、該光ファイバの前記射出端に近接して配置され、該射出端から射出された前記光を部分的に通過させ切替え可能な開口部を有する瞳変調手段とを備える顕微鏡を提供する。
【０００９】
本発明によれば、光ファイバにより光源から導光して対物レンズの瞳位置と略共役な位置に配置した射出端から射出した光を、射出端に近接する瞳変調手段の開口部において部分的に通過させることで、対物レンズの瞳位置における光束径を開口部を通過する光の光束径によって決定することができる。
【００１０】
この場合に、瞳変調手段の開口部の大きさを変更するだけで簡易に瞳変調を実現することができる。また、開口部を開口絞りとして機能させることで、照明光学系内にリレー光学系を配置することなく瞳調整を行うことができ、顕微鏡の小型化を図ることができる。
【００１１】
上記発明においては、前記開口部が着脱可能に配置されていることとしてもよい。
このように構成することで、開口部を着脱して交換するだけで容易に瞳変調を行うことができる。
【００１２】
また、上記発明においては、前記瞳変調手段が、形状の異なる複数の前記開口部を備え、該開口部の内のいずれかを前記射出端から発せられる前記光の光路上に切替え可能に配置されていることとしてもよい。
このように構成することで、開口部を取り外すことなく切換えを迅速に行うことができ、瞳変調を簡易に行うことができる。
【００１３】
本発明は、前記試料の観察画像を取得する上記本発明の顕微鏡と、該顕微鏡により取得された前記試料の観察画像を表示する受像装置とを備える検査装置を提供する。
本発明によれば、顕微鏡の瞳変調によって取得されたコントラストの高い観察画像を受像装置に表示し、試料を詳細に検査することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、小型かつ簡易な構成で、照明側の瞳変調を容易に実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡および検査装置の概略構成図である。
【図２】図１の光ファイバを示す概略構成図である。
【図３】図２の光ファイバとファイバコネクタの概略構成図である。
【図４】図２の光ファイバの射出端およびピンホールキャップの概略構成図である。
【図５】（ａ）は偏斜照明用のピンホールキャップの開口部を示した図であり、（ｂ）は光束径を絞って照明するピンホールキャップの開口部を示した図であり、（ｃ）は輪射照明用のピンホールキャップの開口部を示した図である。
【図６】図１の顕微鏡の照明光の光路を示す概略図である。
【図７】（ａ）は図６の照明光学系および観察光学系を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る顕微鏡および検査装置の概略構成図である。
【図９】図８のターレットの概略構成図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の変形例に係る顕微鏡および検査装置の概略構成図である。
【図１１】図１０のスライダの概略構成図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る顕微鏡および検査装置の概略構成図である。
【図１３】図１２の光ファイバの射出端および液晶モジュールの概略構成図である。
【図１４】図１３の液晶モジュールの画素の概略構成図である。
【図１５】（ａ）は輪帯照明を行う場合の画素の状態を示した図であり、（ｂ）は照明光の光束径を絞った照明を行う場合の画素の状態を示した図であり、（ｃ）は輪帯照明部分を強調した照明を行う場合の画素の状態を示した図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態の変形例に係る透過型空間変調素子の概略構成図である。
【図１７】図１６の透過型空間変調素子の微小開口部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡１およびこれを備える検査装置２について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る検査装置２は、図１に示すように、目視またはカメラ観察により標本（試料）５０の外観検査を行うための装置であり、標本５０の観察像を結像させる顕微鏡１と、顕微鏡１により結像された標本５０の観察像を表示する受像装置６０とを備えている。
【００１７】
顕微鏡１は、標本５０に照射する照明光を発する光源装置（光源）１０と、光源装置１０から発せられた照明光を導光する光ファイバ２０と、光ファイバ２０によって導光された照明光を標本５０に照射する対物レンズ３２を有する顕微鏡本体３０とを備えている。
【００１８】
光源装置１０は、例えば、２３０〜２７５ｎｍ、２７５〜３４０ｎｍ、３４０〜３８０ｎｍ、３８０〜４４０ｎｍの４つの紫外線帯域の波長の照明光を選択して射出することができるようになっている。この光源装置１０には、照明波長切替え制御および駆動制御を行う駆動ユニット１３が内蔵されている。
【００１９】
光ファイバ２０は、例えば、コア部分が合成石英により構成されたコアの直径０．４５ｍｍの単芯ファイバである。この光ファイバ２０は、図２に示すように、光源装置１０から発せられた照明光を入射する入射端２２を有する光源側接続部２３と、入射端２２から入射された照明光を射出する射出端２４を有する本体側接続部２５とを備えている。
光源側接続部２３は、例えば、ＦＣ型コネクタであり、光源装置１０に容易に取り付けることができるようになっている。
【００２０】
本体側接続部２５は、ファイバコネクタ２７を介して顕微鏡本体３０に接続されている。この本体側接続部２５は、図３に示すように、ファイバコネクタ２７に嵌合され、ファイバコネクタ２７の側面を貫通するビス２６の先端部が本体側接続部２５の側面に押し当てられることによってファイバコネクタ２７に固定保持されている。
【００２１】
本体側接続部２５の射出端２４は、対物レンズ３２の瞳位置と略共役な位置に配置されている。この射出端２４には、図４に示すように、射出端２４から射出された照明光を通過させる開口部２８を有するピンホールキャップ（瞳変調手段）２９が取り付けられている。
【００２２】
射出端２４の外周面にはピンホールキャップ２９の内周面に設けられた雌ねじ２９ａに締結される雄ねじ２４ａが形成されている。これら射出端２４とピンホールキャップ２９は、雄ねじ２４ａと雌ねじ２９ａの締結を緩めることによって着脱可能となっている。
【００２３】
ピンホールキャップ２９としては、例えば、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、開口部２８の大きさが異なる複数のピンホールキャップ２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃが用意されている。図５（ａ）においてピンホールキャップ２９Ａの開口部を符号２８ａで示し、図５（ｂ）においてピンホールキャップ２９Ｂの開口部を符合２８ｂで示し、図５（ｃ）においてピンホールキャップ２９Ｃの開口部を符号２８ｃで示す。また、符号２９ｂは遮光する部分を示し、符号２４ｂの破線は光ファイバ２０のコア径を示している。これらピンホールキャップ２９の開口部２８の径は光ファイバ２０のコア径２４ｂよりも小さく、開口部２８が光ファイバ２０のコアの内側に配置されるように形成されている。
【００２４】
また、図５（ａ）のピンホールキャップ２９Ａの開口部２８ａは、照明光が偏斜照明となるように、開口部２８ａの中心がピンホールキャップ２９Ａの中心に対して偏心する形状に形成されている。また、図５（ｂ）のピンホールキャップ２９Ｂの開口部２８ｂは、照明光の光束径が絞られるように、ピンホールキャップ２９Ｂと同心円状に光ファイバ２０のコア径２４ｂより小さい円形状に形成されている。また、図５（ｃ）のピンホールキャップ２９Ｃの開口部２８ｃは、照明光が輪帯照明となるように、光ファイバ２０のコアの中心部を円形に遮光する形状に形成されている。これらピンホールキャップ２９の開口部２８は、例えば、プレス加工や削りだし加工等の金属加工法によって形成される。
【００２５】
顕微鏡本体３０は、図６に示すように、対物レンズ３２を保持するレボルバ３３、標本５０を設置するステージ３５およびステージ３５を上下に昇降させる昇降機構３７を備える架台３９と、照明光学系４２および観察光学系４４を内蔵する投光管４３と、目視観察用の鏡筒４７とを備えている。
【００２６】
対物レンズ３２としては、例えば、深紫外用の対物レンズ（ＮＡ０．９、倍率１００倍、焦点距離１．８ｍｍ）が用いられ、直径５０μｍの視野を観察するようになっている。
レボルバ３３は、対物レンズ３２を着脱自在に保持し、回転動作によって対物レンズ３２をステージ３５上に配置することができるようになっている。
【００２７】
ステージ３５は、平面駆動機構（図示略）により、対物レンズ３２の光軸に直交した平面内を自在に移動することができるようになっている。
昇降機構３７は、ステージ３５を上下に昇降移動させて対物レンズ３２に対する標本５０の焦点合わせを行なうためのものである。
【００２８】
投光管４３は、架台３９の上部に配置されており、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、照明光学系４２および観察光学系４４と、これら照明光学系４２および観察光学系４４の光路を偏向するハーフミラー４５とを備えている。また、投光管４３には、カメラ観察用のカメラ４６が設けられている。
【００２９】
照明光学系４２は、光ファイバ２０の射出端２４から射出されピンホールキャップ２９の開口部２８を通過した照明光を対物レンズ３２を介して標本５０に照射するようになっている。この照明光学系４２は、ケーラー照明系を構成し、光ファイバ２０の射出端２４の像を対物レンズ３２の瞳位置に投影するように配置されている。また、照明光学系４２は、光ファイバ２０の射出端２４の像のコア径が対物レンズ３２の瞳径と同等以上となる倍率（例えば、約８倍）で構成されている。
【００３０】
観察光学系４４は、照明光が照射された標本５０からの反射光により、対物レンズ３２と協働して標本５０の観察像を結像するようになっている。
ハーフミラー４５は、照明光学系４２を透過した照明光を反射して対物レンズ３２に導くとともに、標本５０からの反射光を反射して観察光学系４４へと導くものである。
【００３１】
カメラ４６は、観察光学系４４によって結像された観察像を撮像して観察画像を取得するようになっている。また、カメラ４６は、受像装置６０に接続されており、取得した観察画像を受像装置６０において表示させるようになっている。
【００３２】
鏡筒４７には、結像レンズ（図示略）が内蔵されている。結像レンズは、可視照明装置（図示略）により照明された標本５０の可視撮像を対物レンズ３２と協働して結像させるようになっている。また、鏡筒４７には、接眼ユニット４９が設けられており、接眼ユニット４９を介して可視観察像を目視観察できるようになっている。
【００３３】
受像装置６０は、カメラ４６により取得された観察画像を表示する表示部６３と、光源装置１０および顕微鏡本体３０の制御を行う制御部６５と、観察者からの指示を制御部６５に伝える入力部６７とを備えている。
【００３４】
このように構成された本実施形態に係る顕微鏡１および検査装置２の作用について説明する。
まず、ステージ３５上に標本５０を設置して可視光を標本５０に照射する。そして、接眼ユニット４９を介して可視観察像を目視観察しながら、昇降機構３７によりステージ３５を対物レンズ３２の光軸方向に昇降移動させるとともに、平面駆動機構によりステージ３５を対物レンズ３２の光軸方向に直交する平面内を移動させ、標本５０の焦点合わせおよび観察位置の設定を行う。
【００３５】
続いて、受像装置６０の入力部６７を操作して、照明光の波長選択および観察開始の指示を制御部６５へ伝える。制御部６５に指示が伝わると、駆動ユニット１３が制御されて選択された波長（例えば、深紫外光）の照明光が光源装置１０から射出される。光源装置１０から射出された照明光は、光ファイバ２０によって導光されて射出端２４から射出され、ピンホールキャップ２９の開口部２８を通過して照明光学系４２へと導かれる。
【００３６】
照明光学系４２においては、対物レンズ３２の瞳位置と略共役な位置に配置された光ファイバ２０の射出端２４が開口絞りとして機能し、対物レンズ３２の瞳位置に射出端２４の像が投影される。この場合に、光ファイバ２０の射出端２４にピンホールキャップ２９が取り付けられているので、対物レンズ３２の瞳位置における照明光の光束径は、ピンホールキャップ２９の開口部２８の大きさによって決定される。すなわち、対物レンズ３２の瞳位置には、ピンホールキャップ２９の開口部２８の像が結像される。
【００３７】
例えば、射出端２４にピンホールキャップ２９Ａが取り付けられている場合、対物レンズ３２の瞳位置において、照明光は開口部２８ａの形状に応じて偏った強度分布となる（図５（ａ）参照）。これにより、対物レンズ３２のＮＡ方向に強度分布が偏った、すなわち、瞳変調された平行光照明が標本５０に照射される。
【００３８】
標本５０の表面で回折・散乱・反射した光は対物レンズ３２を介して観察光学系４４に導光され、観察光学系４４において標本５０の観察像が結像される。カメラ４６により、この観察像が撮像され観察画像が取得される。カメラ４６により取得された観察画像は、受像装置６０に送られて表示部６３に表示される。これにより、観察者は、表示部６３に表示された観察画像を観察し標本５０の外観検査を行うことができる。
【００３９】
顕微鏡１の瞳変調の状態を変更する場合には、受像装置６０の制御部６５に観察終了を指示し、光源装置１０の駆動を停止する。そして、ビス２６を緩めてファイバコネクタ２７から本体側接続部２５を引き抜き、射出端２４に取り付けられたピンホールキャップ２９Ａを他のピンホールキャップ２９Ｂ，２９Ｃに交換する。交換が終了したら、本体側接続部２５をファイバコネクタ２７に挿入してビス２６を締め、ファイバコネクタ２７に本体側接続部２５を固定する。
【００４０】
例えば、射出端２４にピンホールキャップ２９Ｂを取り付けた場合には、対物レンズ３２の瞳位置において、開口部２８ｂの形状に応じて強度分布が絞られた平行光照明が標本５０に照射される（図５（ｂ）参照）。また、射出端２４にピンホールキャップ２９Ｃを取り付けた場合には、対物レンズ３２の瞳位置において、開口部２８ｃの形状に応じて強度分布がリング状に偏った平行光照明が標本５０に照射される（図５（ｃ）参照）。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態に係る顕微鏡１および検査装置２によれば、ピンホールキャップ２９の開口部２８の大きさ（形状）を変更するだけで簡易に瞳変調を実現することができる。これより、所望の観察を行うことができ、コントラストの高い観察画像を得て標本５０を詳細に検査することができる。また、光ファイバ２０の射出端２４、すなわち、近接して配置された開口部２８を開口絞りとして機能させることで、照明光学系内４２にリレー光学系を配置することなく瞳調整を行うことができ、顕微鏡１の小型化を図ることができる。
【００４２】
本実施形態においては、コアの直径０．４５ｍｍの光ファイバ２０を例示して説明した。対物レンズ３２の瞳位置に形成される光ファイバ２０の射出端２４の像は、対物レンズ３２の瞳（例えば、瞳径は約３ｍｍ）を満たすように投影される必要がある。そのため、対物レンズ３２の瞳位置には、約３ｍｍ以上の光ファイバ２０の射出端２４の像が投影される必要がある。
また、対物レンズ３２の焦点距離は１．８ｍｍであるため、直径５０μｍの視野の照明を確保するには、少なくとも０．０５÷２÷１．８＝０．０１４以上のＮＡを持つ照明を対物レンズ３２の瞳位置に入射する必要がある。
さらに、一般的に光ファイバには角度特性があり、ＮＡが大きくなるに従い光量が減衰する。そのため、照明ムラを低減するために、合成石英によって構成された光ファイバ２０の一般的な許容ＮＡである０．２よりも小さなＮＡ領域を照明に使用する必要がある。
これらの要件を踏まえると、光ファイバ２０としてコアの直径０．４５ｍｍのものが望ましい。また、照明光学系４２の倍率を８倍程度に設定することが望ましい。このように設定することで、対物レンズ３２の瞳位置に投影される光ファイバ２０の射出端２４の像の大きさが約３．６ｍｍとなり、対物レンズ３２の瞳径が十分に満たされる。また、光ファイバ２０から射出される照明光のうち、直径５０μｍの視野の照明に寄与する照明のＮＡは、対物レンズ３２の瞳位置への入射に必要な照明光のＮＡ０．０１４から逆算すると０．１１程度であり、上記の要件を満たす。
【００４３】
なお、本実施形態においては、雄ねじ２４ａと雌ねじ２９ａの締結により射出端２４にピンホールキャップ２９を取り付けることとしたが、例えば、ピンホールキャップ２９が射出端２４を嵌合し、ピンホールキャップ２９の側面を貫通させたビスの先端部を本体側接続部２５の側面に押し当てて本体側接続部２５を固定することとしてもよい。また、ピンホールキャップ２９は、開口部２８が光ファイバ２０の射出端２４に近接して配置されていればよく、例えば、ピンホールキャップ２９をファイバコネクタ２７に取り付けることとしてもよい。また、開口部２８は、例えば、フォトエッチング加工を施した薄板をピンホールキャップ２９に接着して構成されたものであってもよい。
【００４４】
また、本実施形態においては、光源装置１０から射出される照明光の波長が紫外線帯域のものであることとしたが、例えば、紫外線帯域から赤外線帯域までの所定の波長帯域のものであってもよい。また、本実施形態においては、光源装置１０の駆動ユニット１３により照明波長切替え制御が行われることしたが、光源装置１０は照明波長切替え制御を行わないこととしてもよい。この場合、観察者が受像装置６０の入力部６７に照明光の波長を選択する操作が不要となる。
【００４５】
また、本実施形態においては、投光管４３に照明光学系４２と観察光学系４４が内蔵されていることとしたが、投光管４３には照明光学系４２のみを内蔵し、観察光学系４４は投光管４３の外部に配置することとしてもよい。また、本実施形態においては、昇降機構３７により対物レンズ３２の焦点合わせを行うこととしたが、合焦装置を用いた公知のオートフォーカス制御によって焦点合わせを行うこととしてもよい。また、受像装置６０を表示部６３によって構成し、入力部６７および制御部６５を受像装置６０とは別途に設ける構成としてもよい。
【００４６】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係る顕微鏡２０１および検査装置２０２について説明する。
本実施形態に係る検査装置２０２は、図８に示すように、顕微鏡２０１がピンホールキャップ２９に代えてターレット（瞳変調手段）２７３を備える点で、第１の実施形態と異なる。
以下、第１の実施形態に係る顕微鏡１および検査装置２と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００４７】
顕微鏡２０１は、図９に示すような複数のピンホール（開口部）２７１を有するターレット２７３と、ターレット２７３を回転駆動するモータ２７５と、モータ２７５によるターレット２７３の回転角度を制御する回転制御部２７７とを備えている。
【００４８】
ターレット２７３は、ほぼ円板状に形成され、光ファイバ２０の射出端２４から射出される照明光と平行な回転軸２７２を備えている。また、ターレット２７３は、投光管４３に設けられ本体側接続部２５の射出端２４に近接して配置されている。
【００４９】
このターレット２７３には、例えば、大きさの異なる４つのピンホール２７１Ａ，２７１Ｂ，２７１Ｃ，２７１Ｄが回転軸２７２から等しい距離に同心円状に９０°置きに配置されている。ピンホール２７１は、図示しないビスによってターレット２７３に保持されており、ビスを緩めることで大きさが異なる他のピンホール２７１に交換することができるようになっている。
【００５０】
回転制御部２７７は、モータ２７５を駆動してターレット２７３を回転軸２７２まわりに回転させ、ピンホール２７１Ａ，２７１Ｂ，２７１Ｃ，２７１Ｄのいずれかを光ファイバ２０の射出端２４の位置に配置するようになっている。この回転制御部２７７は、受像装置６０の制御部６５に接続されており、入力部６７からの指示に基づいて射出端２４の位置に配置するピンホール２７１を選択するようになっている。
【００５１】
このように構成された本実施形態に係る顕微鏡２０１および検査装置２０２の作用について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡２０１において瞳変調を行う場合、使用するピンホール２７１の選択指示を受像装置６０の入力部６７に入力する。制御部６５により、入力された選択指示に基づいて回転制御部２７７が制御され、モータ２７５が駆動される。これにより、ターレット２７３が回転して、選択されたピンホール２７１が光ファイバ２０の射出端２４の位置に配置される。これにより、ピンホール２７１Ａ，２７１Ｂ，２７１Ｃ，２７１Ｄの大きさに応じて、対物レンズ３２の瞳位置における照明光の光束径を変更することができる。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態に係る顕微鏡２０１および検査装置２０２によれば、ターレット２７３を回転させるだけで大きさが異なる他のピンホール２７１に切替えることができ、瞳変調を簡易に行うことができる。
なお、本実施形態においては、回転制御部２７７によりターレット２７３の回転角度を制御することとしたが、例えば、手動によってターレット２７３を回転させることとしてもよい。
【００５３】
また、本実施形態は以下のように変形することができる。
例えば、上記実施形態においては、顕微鏡２０１がターレット２７３とモータ２７５および回転制御部２７７によってピンホール２７１を切り替えることとしたが、第２の実施形態の変形例としては、図１０に示すように、顕微鏡２１１がスライダ（瞳変調手段）２８３とスライド機構（図示略）および位置制御部２８７によってピンホール（開口部）２８１を切り替えることとしてもよい。
【００５４】
例えば、図１１に示すような長方形状のスライダ２８３に長手方向に沿って等間隔で配置された大きさの異なる４つのピンホール２８１Ａ，２８１Ｂ，２８１Ｃ，２８１Ｄを形成するとともに、各ピンホール２８１Ａ，２８１Ｂ，２８１Ｃ，２８１Ｄの近傍にそれぞれ位置決め用の切欠２８２を形成し、スライダ２８３を投光管４３の本体側接続部２５の射出端２４に近接する位置に配置することとすればよい。また、投光管４３にはスライダ２８３の切欠２８２に噛み合うクリック機構（図示略）を形成し、位置制御部２８７の作動により、スライダ２８３をスライド機構に沿って移動させるだけで、光ファイバ２０の射出端２４の位置にピンホール２８１Ａ，２８１Ｂ，２８１Ｃ，２８１Ｄを順に配置することができるようにすればよい。
なお、スライド機構および位置制御部２８７を設けずに、手動によってスライダ２８３を移動してピンホール２８１Ａ，２８１Ｂ，２８１Ｃ，２８１Ｄの配置の切換えを行うこととしてもよい。
【００５５】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態に係る顕微鏡３０１および検査装置３０２について説明する。
本実施形態に係る検査装置３０２は、図１２に示すように、顕微鏡３０１がピンホールキャップ２９に代えて液晶モジュール（瞳変調手段）３７３を備える点で、第１の実施形態と異なる。
以下、第１の実施形態に係る顕微鏡１および検査装置２と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００５６】
顕微鏡３０１は、図１３に示すように、本体側接続部２５の射出端２４に取り付けられた液晶モジュール３７３と、液晶モジュール３７３における照明光の透過率の階調制御を行う液晶基板制御部３７７とを備えている。
液晶モジュール３７３は、射出端２４から射出された照明光を通過させる透過型液晶基板３７２を備えている。この透過型液晶基板３７２は、図１４に示すような２次元格子状の複数の画素（開口部）３７１（透過窓）を備えている。なお、液晶モジュール３７３の内周面には、射出端２４の外周面と噛み合う雌ねじ３７３ａが形成されている。
【００５７】
液晶基板制御部３７７は、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、透過型液晶基板３７２の画素３７１ごとに透過率の階調制御を行うようになっている。同図において、符号３７１ａは透過部分を示し、符号３７１ｂは半透過部分を示している。また、図１５（ａ）は輪帯照明を行う場合の画素３７１の状態を示し、図１５（ｂ）は照明光の光束径を絞った照明を行う場合の画素３７１の状態を示し、図１５（ｃ）は輪帯照明部分を強調した照明を行う場合の画素３７１の状態を示している。
【００５８】
このように構成された本実施形態に係る顕微鏡３０１および検査装置３０２の作用について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡３０１において瞳変調を行う場合、液晶モジュール３７３の照明光の透過率の階調指示を受像装置６０の入力部６７に入力する。制御部６５により、入力された階調指示に基づいて液晶基板制御部３７７が制御され、液晶モジュール３７３の各画素３７１の透過率の階調が設定される。これにより、対物レンズ３２の瞳位置において、照明光は液晶モジュール３７３の画素３７１の透過率の階調に応じて濃淡の階調をもった強度分布となる。これにより、対物レンズ３２のＮＡ方向に連続的な強度変化をもった平行光照明が標本５０に照射される。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態に係る顕微鏡３０１および検査装置３０２によれば、液晶モジュール３７３の画素２７１の透過率の階調を変更するだけで、標本５０の表面における回折・散乱・反射光強度を任意に変化させることができる。したがって、標本５０の表面の状態に応じた観察像のシャープネス特性および像コントラスト特性を最適化することができる。
【００６０】
なお、本実施形態は以下のように変形することができる。
例えば、本実施形態においては、顕微鏡３０１が液晶モジュール３７３および液晶基板制御部３７７を備えることとしたが、第３の実施形態の変形例としては、液晶モジュール３７３に代えてＭＥＭＳ技術（マイクロマシン技術）を用いて製作された透過型空間変調素子（瞳変調手段）３８３を採用し、液晶基板制御部３７７が透過型空間変調素子制御部（図示略）として機能することとしてもよい。例えば、透過型空間変調素子３８３は、図１６および図１７に示すように、透過型空間変調素子３８３の表面に対して垂直な方向に回転可能な構造もつ２次元的配列の複数の微小開口部（開口部）３８１を備える平板状のデバイスとし、過型空間変調素子制御部により、微小開口部３８１の開放動作または遮蔽動作の繰り返し頻度によって透過率の階調制御が行われることとすればよい。
【００６１】
本変形例においては、微小開口部３８１を開放する動作が選択されると、光ファイバ２０の射出端２４から射出され微小開口部３８１および照明光学系４２を通過した照明光により、対物レンズ３２の瞳位置に微小開口部３８１の像が結像される。液晶モジュール３７３を用いた場合には、照明光の直線偏光成分のみが画素３７１を通過するため液晶モジュール３７３を通過後の光量が通過前と比較して約半分に低下するのに対し、透過型空間変調素子３８３を用いると、通過前後の光量が変化しない。例えば、透過型空間変調素子３８３を採用することで、光ファイバ２０の射出端２４から射出される照明光が無偏光状態の場合には、微小開口部３８１を通過する光量が液晶モジュール３７３を採用した場合と比較して約２倍に上昇する。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上記実施形態においては、３種類の開口部２８や大きさが異なる４つのピンホール２７１，２８１を例示して説明したが、開口部２８やピンホール２７１，２８１の数や大きさや形状はこれに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６３】
１、２０１、２１１、３０１  顕微鏡
２、２０２、３０２  検査装置
１０  光源装置（光源）
２０  光ファイバ
２４  射出端
２８  開口部
２９  ピンホールキャップ（瞳変調手段）
３２  対物レンズ
５０  標本（試料）
６０  受像装置
２７１、２８１  ピンホール（開口部）
２７３  ターレット（瞳変調手段）
２８３  スライダ（瞳変調手段）
３７１  画素（開口部）
３７３  液晶モジュール（瞳変調手段）
３８１  微小開口部（開口部）
３８３  透過型空間変調素子（瞳変調手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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