(57)【要約】【課題】  複素屈折率ｎ２の基板上に形成した厚みｅ１と屈折率ｎ１の層を有しており、屈折率ｎ０の周囲媒体において偏光観察の際のコントラスト増強機能もしくは偏光に対するアンチ・グレア機能（眩しさ防止機能）を果たすサポートを提供する。【解決手段】  屈折率ｎ０の周囲媒体３の中の交差ポラライザー間で波長λ、角度θ０で投射されるインコヒーレントな収束照明で観察する対象物を担持するサポートであって、このサポートの基板の複素屈折率はｎ２、層２の複素屈折率はｎ１、そして厚みはｅ１とすると、本発明のサポートは層２の厚みｅ１の値が２％以内であって、2005530169.tif 000132ここで、2005530169.tif 000133となる。  本発明はこのようなサポートを組みこんだ観察デバイスでもある。
2005530169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率ｎ０の周囲媒体（３）中で、サポート上もしくはそれの近くに配置した対象物を、交差したポラライザー間で、波長λ、角度θ０で空間的に投射されるインコヒーレントな収束照明で観察するためのサポートであって、
基板（１）の複素屈折率ｎ２、
層（２）の複素屈折率ｎ１、厚みｅ１としているサポートにおいて、
層（２）の厚みｅ１の値が２％以内であると、
2005530169.tif 000107
ここで、
2005530169.tif 000108
σｉｊは異なる境界面  [（ｉ，ｊ）＝（０，１）もしくは（１，２）]  のフレネル係数の和であり、そしてπｉｊは積であり、
2005530169.tif 000109
、そして
2005530169.tif 000110
であって、そして
2005530169.tif 000111
であることを特徴としているサポート。
【請求項２】
屈折率ｎ０の周囲媒体（３）中で、サポート上もしくはそれの近くに配置した対象物を、交差したポラライザー間で、波長λ、角度θ０で空間的に投射されるインコヒーレントな収束照明で観察するためのサポートであって、
基板（１）の複素屈折率ｎ２、
層（２）の複素屈折率ｎ１、厚みｅ１としているサポートにおいて、
層（２）の厚みｅ１の値が２％以内であると、
2005530169.tif 000112
ここで、
2005530169.tif 000113
σｉｊは異なる境界面  [（ｉ，ｊ）＝（０，１）もしくは（１，２）]  のフレネル係数の和であり、そしてπｉｊは積であり、
2005530169.tif 000114
、そして
2005530169.tif 000115
であって、そして
2005530169.tif 000116
であることを特徴としているサポート。
【請求項３】
屈折率ｎ０の媒体（３）中で、サポート上もしくはサポートより上に配置した対象物を、波長λ、角度θ０で投射されるインコヒーレントな収束照明で観察する偏光顕微鏡の有用な消光係数を最適化するためのサポートであって、
基板（１）の複素屈折率ｎ２、
層（２）の複素屈折率ｎ１、厚みｅ１としているサポートにおいて、
層（２）の厚みｅ１の値が２％以内であると、
2005530169.tif 000117
、そして
2005530169.tif 000118
、そして
2005530169.tif 000119
、そして
2005530169.tif 000120
σｉｊは異なる境界面  [（ｉ，ｊ）＝（０，１）もしくは（１，２）]  のフレネル係数の和であり、そしてπｉｊは積であり、
2005530169.tif 000121
、そして
2005530169.tif 000122
であって、そして
2005530169.tif 000123
であることを特徴としているサポート。
【請求項４】
層（２）の屈折率ｎ１と厚みｅ１の値が２％以内であると、
σ＝０
である請求項１，２もしくは３に記載のサポート。
【請求項５】
基板（１）と層（２）とが誘電体もしくは少し吸収性であり、それらの複素係数の虚数部分のモジュールが０．０１よりも小さく、全体のコンディションが以下のコンディションとなり、
2005530169.tif 000124
、そして
2005530169.tif 000125
、ここでｋは整数であって、ｎ１とｅ１の値に２％の不確実性があるものとする請求項４に記載のサポート。
【請求項６】
θ０が５°よりも小さく、全体のコンディションが
2005530169.tif 000126
、そして
2005530169.tif 000127
、ここでｋは整数であって、ｎ１とｅ１の値に２％の不確実性があるものとする請求項５に記載のサポート。
【請求項７】
±２．５°内で唯一の値だけを持つ入射角θ０の環状入射照明で使用される請求項１ないし６のいずれかに記載のサポート。
【請求項８】
全角度開Δθ０と平均入射角θ０とが
2005530169.tif 000128
の関係にある、入射収束軸照明で使用される請求項１ないし６のいずれかに記載のサポート。
【請求項９】
照明は、波長λの単色光もしくは準単色光である請求項１ないし８のいずれかに記載のサポート。
【請求項１０】
照明は、平均波長λの周りで最大幅±０．３λの多色の、もしくは連続した広いスペクトルを有する請求項１ないし９のいずれかに記載のサポート。
【請求項１１】
θ０＝３０°そしてλ＝５８９．３ナノメートルで周囲媒体としての空気の中で使用され、基板（１）はｎ２＝１．１３−５．０１ｊのカドミュームからつくられており、層（２）が屈折率ｎ１＝１．４２そしてｅ１＝１０８４オングストロームを有している請求項１ないし４と７ないし１０のいずれかに記載のサポート。
【請求項１２】
基板（１）と層（２）とは次表の特性を有し、次表で周囲媒体としての空気中でｎ１は層の屈折率、ｅ１は層の厚み、周囲媒体（３）としての空気中でｎ２は基板の複素屈折率であり、θ０＝５°そしてλ＝５４０ナノメートルである
2005530169.tif 000129
請求項１ないし４と７ないし１０のいずれかに記載のサポート。
【請求項１３】
θ０は２０°に等しい平均入射角であり、基板（１）と層（２）とは次表の特性を有し、次表で周囲媒体（３）としての空気中でｎ１は層の屈折率、ｅ１は層の厚み、ｎ２は基板の複素屈折率であり、そしてλ＝５４０ナノメートルである
2005530169.tif 000130
請求項１ないし４と７ないし１０のいずれかに記載のサポート。
【請求項１４】
θ０は５°に等しく、基板（１）と層（２）とは次表の特性を有し、次表でｎ１は層（２）の屈折率、ｅ１は２％内の層の厚み、ｎ２は基板（１）の複素屈折率であり、そしてｎ０は周囲媒体（３）の屈折率であり、層（２）がカドミュームからつくられているときはλ＝５８９．３ナノメートルであり、そしてそうでない他の場合はλ＝５４０ナノメートルである
2005530169.tif 000131
請求項１ないし４と７ないし１０のいずれかに記載のサポート。
【請求項１５】
請求項１１ないし１４に記載のパラメーターは波長λと層２の厚みｅ１を除いてはそのまま保たれており、λとｅ１とは比例して変えられ、λ／ｅ１は変わらない請求項１ないし１０のいずれかに記載のサポート。
【請求項１６】
好ましくは液体試料を観察するアクセサリであって、液体試料を受けるサポートとペトリ皿もしくはシャーレとから形成され、サポートは請求項１ないし１５のいずれかであり、そしてサポートは当該シャーレの底となっていることを特徴とするアクセサリ。
【請求項１７】
光学顕微鏡、試料を受けるサポートそして２つの交差したポラライザーを含む試料観察装置において、サポートは請求項１ないし１５のいずれかのサポートであることを特徴とする試料観察装置。
【請求項１８】
光学顕微鏡、試料を受けるアクセサリそして２つの交差したポラライザーを含む試料観察装置であって、アクセサリは請求項１６に記載のアクセサリであることを特徴とする試料観察装置。
【請求項１９】
光学顕微鏡、試料を受けるサポート、ポラライザー、そして１／４波長ブレートを含む試料観察装置であって、サポートは請求項１ないし１５のいずれかに記載のサポートであることを特徴とした試料観察装置。
【請求項２０】
光学顕微鏡、試料を受けるアクセサリ、ポラライザー、そして１／４波長ブレートを含む試料観察装置であって、アクセサリが請求項１６に記載のアクセサリである試料観察装置。
【請求項２１】
光学顕微鏡にディファレンシャル干渉コントラストデバイスを設けている請求項１６、１７もしくは１８に記載の試料観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡の下で、もしくは以下に述べるその他の光学的なイメージング器械の下で薄膜もしくは非常に小さい対象物の測定もしくは映像観察を改善する対象物支持サポートに係るものである。光学的なイメージング器械とはサンバイザー、眼鏡、マクロスコープ、拡大鏡、双眼拡大鏡、カメラ、ホト・カメラ、近視野顕微鏡、内視鏡、同焦点顕微鏡、近視野光学顕微鏡（ＳＮＯＭ）、バイオチップ・リーダー、磁気光学リーダである。ここに言うサポートは反射ディファレンシャル・インターファレンシャル・コントラスト（ＤＩＣ）における視覚化技術に使用することを特に意図するものである。それらは偏光反射におけるすべての観察に使用することも意図しているものである。
【背景技術】
【０００２】
これらのサポートは一組の特性によるか、もしくは所与のファミリーのメンバーであると認識せしめる一組の調整可能のパラメーターによるかのいずれかによって明示される。一組の特性とはサポートの性質（例えば、シリコン基板上の絶縁層）もしくはサポートの機能（例えば、交差したポラライザーもしくは偏光子の間での観察のためのコントラスト増強サポート）そしてそれらサポートの幾つか或る数だけが同じで、ファミリーに分けられるのであればそのクラスである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、複素屈折率ｎ２の基板上に形成した厚みｅ１と屈折率ｎ１の層を有しており、屈折率ｎ０の周囲媒体において偏光観察の際のコントラスト増強機能もしくは偏光に対するアンチ・グレア機能（眩しさ防止機能）を果たすサポートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的を達成する本発明のサポートは、サポート上に、もしくはそれの近くに配置した対象物を、屈折率ｎ０の周囲媒体において交差したポラライザーもしくは偏光子間で波長λ、角度θ０で空間的に投射されるインコヒーレントな収束照明で観察するためサポートであって、
基板の複素屈折率ｎ２、
層の複素屈折率ｎ１、厚みｅ１としているサポートにおいて、
層の厚みｅ１の値が２％以内であると、
2005530169.tif 000003
ここで、
2005530169.tif 000004
σｉｊは異なる境界面  [（ｉ，ｊ）＝（０，１）もしくは（１，２）]  のフレネル係数の和であり、そしてπｉｊは積であり、
2005530169.tif 000005
、そして
2005530169.tif 000006
であって、そして
2005530169.tif 000007
であることを特徴としている。
【０００５】
又、本発明のサポートは、サポート上に、もしくはそれの近くに配置した対象物を、屈折率ｎ０の周囲媒体において交差したポラライザーもしくは偏光子間で波長λ、角度θ０で投射されるインコヒーレントな収束照明で観察するためのサポートであって、
基板の複素屈折率ｎ２、
層の複素屈折率ｎ１、厚みｅ１としているサポートにおいて、
層の厚みｅ１の値が２％以内であると、
2005530169.tif 000008
ここで、
2005530169.tif 000009
σｉｊは異なる境界面  [（ｉ，ｊ）＝（０，１）もしくは（１，２）]  のフレネル係数の和であり、そしてπｉｊは積であり、
2005530169.tif 000010
、そして
2005530169.tif 000011
であって、そして
2005530169.tif 000012
であることを特徴としている。
【０００６】
又、本発明のサポートは、サポート上に、もしくはサポートより上に配置した対象物を、屈折率ｎ０の媒体において波長λ、角度θ０で投射されるインコヒーレントな収束照明で観察する偏光顕微鏡の有用な消光係数を最適化するためのサポートであって、
基板の複素屈折率ｎ２、
層の複素屈折率ｎ１、厚みｅ１としているサポートにおいて、
層の厚みｅ１の値が２％以内であると、
2005530169.tif 000013
、そして
2005530169.tif 000014
、そして
2005530169.tif 000015
、そして
2005530169.tif 000016
σｉｊは異なる境界面  [（ｉ，ｊ）＝（０，１）もしくは（１，２）]  のフレネル係数の和であり、そしてπｉｊは積であり、
2005530169.tif 000017
、そして
2005530169.tif 000018
であって、そして
2005530169.tif 000019
であることを特徴としている。
【０００７】
又、本発明は以下に記載の特徴に係わるものであり、そしてそれらの特徴を単独にもしくは技術的に可能な組合せとして備えているものである。
【０００８】
層の屈折率ｎ１と厚みｅ１の値が２％以内であると、
σ＝０
である。
【０００９】
基板と層とが絶縁性もしくは少し吸収性であり、それらの複素係数の虚数部分のモジュールが０．０１よりも小さく、全体のコンディションが以下のコンディションとなり、
2005530169.tif 000020
、そして
2005530169.tif 000021
、ここでｋは整数であって、ｎ１とｅ１の値に２％の不確実性があるものとする。
【００１０】
θ０が５°よりも小さく、全体のコンディションが
2005530169.tif 000022
、そして
2005530169.tif 000023
、ここでｋは整数であって、ｎ１とｅ１の値に２％の不確実性があるものとする。
【００１１】
サポートは±２．５°内で唯一の入射角θ０の環状入射照明で使用する。
【００１２】
全角度開口Δθ０と平均入射角θ０とが
2005530169.tif 000024
の関係にある、入射収束軸方向照明にサポートは使用する。
【００１３】
照明は、波長λの単色光もしくは準単色光である。
【００１４】
照明は、平均波長λの周りで最大幅±０．３λの多色の、もしくは連続した広いスペクトルを有する。
【００１５】
サポートはθ０＝３０°そしてλ＝５８９．３ナノメートルで周囲媒体としての空気の中で使用し、サポートはｎ２＝１．１３−５．０１ｊのカドミュームからつくられており、層のｎ１＝１．４２そしてｅ１＝１０８４オングストロームである。
【００１６】
サブストレートと層とは次表の特性を有している。次表で周囲媒体としての空気中でｎ１は層の屈折率、ｅ１は層の厚み、周囲媒体としての空気中でｎ２は基板の複素屈折率であり、θ０＝５°そしてλ＝５４０ナノメートルである。
2005530169.tif 000025
【００１７】
θ０は２０°に等しい平均入射角であり、基板と層とは次表の特性を有している。次表で周囲媒体（３）としての空気中でｎ１は層の屈折率、ｅ１は層の厚み、ｎ２は基板の複素屈折率であり、そしてλ＝５４０ナノメートルである。
2005530169.tif 000026
【００１８】
θ０は５°に等しく、基板と層とは次表の特性を有している。次表でｎ１は層の屈折率、ｅ１は２％内の層の厚み、ｎ２は基板の複素屈折率であり、そしてｎ０は周囲媒体の屈折率であり、層がカドミュームからつくられているときはλ＝５８９．３ナノメートルであり、そしてそうでない他の場合はλ＝５４０ナノメートルである。
2005530169.tif 000027
【００１９】
［００１３］ないし［００１８］に記載のパラメーターは波長λと層２の厚みｅ１を除いては保たれており、λとｅ１とは比例して変えられ、λ／ｅ１は変わらない。
【００２０】
本発明は、好ましくは液体試料を観察するアクセサリに係り、その試料を受けるペトリ皿もしくはシャーレから形成され、サポートは当該シャーレの底である。
【００２１】
本発明は以下の特徴を有する装置にも係るものである。
【００２２】
光学顕微鏡、試料を受けるサポートそして２つの交差したポラライザーを含む試料観察装置。
【００２３】
光学顕微鏡、試料を受けるアクセサリそして２つの交差したポラライザーを含む試料観察装置。
【００２４】
光学顕微鏡、試料を受けるサポート、ポラライザー、そして１／４波長ブレートを含む試料観察装置。
【００２５】
光学顕微鏡、試料を受けるアクセサリ、ポラライザー、そして１／４波長ブレートを含む試料観察装置。
【００２６】
光学顕微鏡にディファレンシャル干渉コントラストデバイスを設けている試料観察装置。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に添付図を参照して本発明の実施例を説明する。
【００２８】
本発明を完全に説明するに当たり本発明に係るサポートを、関連要素の定義とそれらが配置されている関連デバイスの定義とを同時に使用して、それらとの関連で説明する。
【００２９】
Ｉ．慣用事項：
採用している符号は図１に表した通りであって、これは「偏光解析法と偏光」と題するアザムとバシャラとの共著、ノース・ホーランド、２７１頁にも見られる。
この図は、０と１の二つの準無限の媒体の間の平らな界面における平面波の斜め伝達と反射とを表しており、θ０は入射角度を、θ１は屈折角度を表し、ｐは入射面に平行な偏光、sは入射面に垂直な偏光である。これらの軸に沿う単位ベクトルのp×s発生ベクトルは伝播方向に平行であり、そして伝播方向に向いている。
【００３０】
II．定義：
「サポート」は、複素屈折率ｎ２の固体基板と複素屈折率ｎ１、厚みｅ１の少なくとも一つの層２を含んでいる膜とが一つになったものである。このサポートは屈折率ｎ０の周囲媒体３の中に置かれている。
「試料」は、対象物担持サポートとサポートが担持している対象物とが一つになったものを意味する。このサポートが本発明である。
「観察」とは、器具を介して直接目で観察すること、もしくは検出装置により像を得たり、信号を得ることである。検出装置にはアナログ、ディジタルのような記録デバイス、ＣＣＤアレィ、もしくは検出器（光電池、ホトマルチプライヤー）のような測定デバイス、もしくは検出マトリックス（ホトダイオードアレィ、ＣＣＤアレィ…）があり、試料の像が形成される面内に置かれている。
完全反射サポートはそれのフレネル係数ｒｐとｒｓにより次式で表される。
2005530169.tif 000028
反射で作動し、そして一つもしくは幾つかの偏光要素を多分含んでおり、及び又は検出もしくは観察により集められた光の偏光を修正するイメージング・デバイスにより得られたサポートの、もしくは試料の像の「標準化強度」は比Ｒ＝Ｉ／Ｉ０で求められる。ここでＩ＝I（ｘ，ｙ）は像の一点（ｘ，ｙ）に集められた強度を示し、そしてI０（ｘ，ｙ）は検出もしくは観察の同じ手段により像の一点（ｘ，ｙ）に集められた強度を示している。当該同じ手段手段は完全反射サポートを使い同様に偏光子なしで調整されている。
「アンチ・グレア」（ＡＲ）サポートは調整可能のパラメーターに対して最小反射係数を有するものとして定義される。それは観察もしくは測定の条件に関連している。理想的なアンチ・グレア・サポートはそれの反射係数がゼロである。
「コントラスト増強」サポートは、そのサポートが担持している対象物が最大にされたコントラストで観察されるようにした、もしくはその対象物の物理量がサポートの調整可能のパラメーターに関して最大とされた感度で測定されるようにしたということで定義される。それは又、観察もしくは測定の条件にも関連している。さらにいっそう、その観察されている対象物の性質に関連している。対象物の性格が特定されていないときは、その対象物は、サポート表面の、すなわち対象物と接触している層２を形成している材料の屈折率と同じ屈折率ｎの厚み１オングストローム（Å）の薄膜として定義される。
【００３１】
III  照明条件        
「収束軸照明」とは、以下の説明で「軸」として定義している、表面に対して垂直な線の周りで、開き角度θmaxで収束し、そして半径方向で対称となっている照明である。この円錐照明の入射角は０とθmaxとの間のすべてである。
「環状照明」は表面に垂直な線、すなわち軸の周りで半径方向に対称的である。しかし５度以内でよりも単一の入射角θによってよりよく定義される。「異方性」照明は方位角ψの半径方向の対称性が破られているが、軸に対する対称性は維持されている。最後に、「斜向照明」は単一の入射角θと単一の方位角ψによって決まる。
【００３２】
以下の記述では特に言わなければ、照明は環状であると考えられたい。しかしながら、入射角θ０での環状照明での使用について説明されているサポートは、平均角θ０での収束軸照明での使用にも意図されている。
【００３３】
照明が収束軸であるとき、平均角θ０は、同じ値の２つの立体角で円錐照明を分けている円によって決められた角度を意味している。それゆえサポートは、開き角度Δθ０でθ０を中心とした収束照明の下で使用することを意図しており、ここでθ０は次式により決められる０とΔθ０を範囲とする平均入射角である。
2005530169.tif 000029
（図２参照）
【００３４】
通常、検出手段もしくは観察手段による光の収集は、以下の記述では、照明と同じ回収角もしくは開いた角を持ち、表面に垂直な線の周りで半径方向で対称的であると考えている。
照明は空間的にインコヒーレントであって、このことは照明に加わる光ビームがそれ自体と干渉するだけであることを意味している。これらの条件の下では像の形成への寄与はビームに沿って振幅において加えられ、そしてビームの組み（セット）に強度において、すなわち照明に寄与する入射角θの組みに、そして方位角ψの組みに加えられる。フレネル係数ｒｐとｒｓとはθの複素関数である。異方性サポートの場合においてこれらはその上ψの関数である。しかし、サポートは特に断らないときは以下の記述において等方性である。
同様に、照明は単色もしくは擬似単色であると考えられ、光ビームは波長λを中心としている。しかしながら、波長λで擬似単色照明の下で使用されるサポートは、照明のスペクトルがλに中心を置く白色光もしくは多色照明に使用することを意図している。
【００３５】
ＩＶ．  偏光条件
ＩＶ．１）非偏光
標準強度ＲＮＰは次式で与えられる。
2005530169.tif 000030
それは完全反射サポートでは１に等しい。サポートの反射係数は非偏光における標準強度によって決められる。それは照明条件によって変わる。
【００３６】
ＩＶ．２）  偏光
試料を第１と第２の偏光子の間に置く。好ましい実施例においては、そして以下の記述ではこれらの偏光子は線形であると考える。試料が線形ビームにより照明されるとき、そのビームはそれの光路上で第１の偏光子を通って、偏光となる。それから試料に作用してから光ビームは第２の偏光子を通る。第１の偏光子を「照明偏光子」と称する。第２の偏光子は分析偏光子もしくは「分析器」である。第１と第２の偏光子は一緒になって、πを法として角度ψを形成する。
標準化した強度Ｒ（ψ）は次式で求められる。
2005530169.tif 000031
、もしくは、同様に：
2005530169.tif 000032
【００３７】
第１と第２の偏光子が平行である場合には、
2005530169.tif 000033
、もしくは、同様に：
2005530169.tif 000034
【００３８】
第１と第２の偏光子が直交している場合には、
もしくは、同様に、
2005530169.tif 000035
もしくは，同様に、
2005530169.tif 000036
【００３９】
第１と第２の偏光子が角度π／４をなしている場合には、
2005530169.tif 000037
【００４０】
こうして、分析器と照明偏光子との相対的な回転により振幅１/１６｜ｒＰ−ｒｓ｜２で平均値ＲＮＰ/４の周りで標準強度は変調される。
もし、Ｒ＋＝１/４｜ｒＰ＋ｒｓ｜２であり、そしてＲ−＝１/４｜ｒＰ‐ｒｓ｜２  であるとすると、
2005530169.tif 000038
本発明のサポートは第１と第２の交差偏光子の間で使うように意図されている。サポートへの入射光ビームは偏光されている。
【００４１】
Ｖ．  アンチグレア・サポートと膜
Ｖ．１）非偏光
非偏光では、屈折率ｎ０の周囲媒体内に置かれたアンチグレア・サポート（ＡＲ）が呈する係数ＲＮＰは最小である。ＲＮＰ＝０の理想的なアンチグレア・サポートは入射角θ０＝０の時だけ得られ、そしてｎ０とは異なる屈折率ｎ２の基板１に光学的厚みλ／４で屈折率ｎ１の単一層２を施したものでのみ実現され、ここでｎ２は基板１の複素屈折率である。
2005530169.tif 000039
ｎ０は入射媒体の屈折率である。
【００４２】
光学的厚みλ／４は以下のことを意味している。層２の物理的厚みｅ１は、照明する光ビームの波長λと関係し、そして層２で反射した後表面に垂直な線に対するビーム方向θ１もしくは屈折角度と以下のように関係する。
2005530169.tif 000040
ｋは整数であり、そして
2005530169.tif 000041
この関係は、考えている場合では、次のようになる。
2005530169.tif 000042
【００４３】
スネル関係式によりサポート上の入射角θ０で屈折角θ１が関係していることを思い出して戴きたい。スネル関係式はｎ１sinθ１＝ｎ０sinθ０であって、ここでｎ０は入射媒体の屈折率である。同様に、ｎ２sinθ２＝ｎ０sinθ０である。すべての媒体においてsin２θｉ＋cos２θｉ＝１である。
【００４４】
理想的であるが、実際には波長λに少しだけ反応する、もしくは入射ビームの入射角θ０に少しだけ反応するサポートＡＲを使うのが好ましい。これらのサポートは反射防止処理と呼ばれる多層重ねによって得られる。実施例ではこれらの処理を使ってスペクタクル・グラス上の反射を除き、もしくは光学系のジオプトリー上での反射により発生する寄生光を除去する。
【００４５】
しかしながら、例えば狭い帯域の伝達干渉フイルタをつくるためにさらに選択性であり、そして効率的なサポートＡＲが求められる場合がある。
【００４６】
Ｖ．２）  偏光サポートと膜「ＡＲ−Ｐｏｌ」
本発明はアンチグレア・サポートと同様なサポートに関するが、偏光に使用することを意図している。それらは組成と光学的な特性とによりアンチグレア・サポートとは異なる。これを「ＡＲ−Ｐｏｌ」と称することとする。
【００４７】
これらの新しいサポートは従来のアンチグレア・サポートよりも変化があり、そして広範な組み（セット）を形成し、そして多くの方法やデバイスのアクセサリもしくは要素として介在する。このセットは本発明の第１の目的物である。特性と機能とによりファミリーとしてグループに再分割する。その幾つかの例を示す。各ファミリーは「ＡＲ−（  ）−Ｐｏｌ−（  ）−（  ）・…」と表記する。ここで順次の括弧はそれを定義する付加的なプレシジョンである。
【００４８】
式Ｅ２ないしＥ９から以下のオーダー関係が出てくる。
2005530169.tif 000043
ψに対してであり、そして
2005530169.tif 000044
【００４９】
不等式１１と１２が示しているように、サポートの像の、もしくは等方性試料の像の標準強度は常に、２つの交差偏光子の間で、偏光子のその他のどのような配向もしくは偏光子のない場合におけるよりも小さい。
【００５０】
V．３）  偏光顕微鏡
偏光顕微鏡の消光率Ｃｅは重要な特性の一つである。それはできるだけ小さくなければならない。反射式顕微鏡の場合には一方では第１と第２の交差偏光子の間に、そして他方では第１と第２の平行な偏光子の間に配置された完全反射のサポートにより反射された強度の比として消光率Ｃｅは定義される。すなわち、
2005530169.tif 000045
である。
【００５１】
式Ｅ５と式Ｅ７とを調べると、式Ｅ１が示す完全反射サポートの定義は十分でないことがわかる。集められた強度Ｉ（ψ）はそれらの集計を通して両フレネル係数ｒｐとｒｓの相対位相によって変わるからである。消光率の目的は顕微鏡の特性を適正に言えるようにすることであるので、ｒｐ＝ｒｓ＝１もしくはｒｐ＝‐ｒｓ＝１のいずれかの事実上の条件を考えて、完全反射サポートの定義をさらに精確なものとする必要がある。第１の条件は物理的に現実性がない。したがってそれは除外して第２の条件だけを残す。さらに、θ０＝０にするにはサポート上での光ビームの入射角に対して常にｒｐ＝‐ｒｓであり、これにより係数Ｃｅ＝０を理想顕微鏡に結び付ける。顕微鏡と試料とがつくるセットの有用な消光率を以下の比で表せる。
2005530169.tif 000046
試料は少なくともサポートから形成されている。
【００５２】
反射型偏光顕微鏡については、Ｃuは式Ｅ６とＥ８から直接導出される。
2005530169.tif 000047
【００５３】
この式は次のようにもなる。
2005530169.tif 000048
【００５４】
何故ならば、
2005530169.tif 000049
【００５５】
消光率の最大化：
理想的なアンチグレア・サポートはＲNP＝０に相当する。式Ｅ２によれば、これはｒｐ＝０、ｒｓ＝０を意味しており、そしてそれ故、ψの値にかかわらずＲ（ψ）＝０である。有用な消光率は規定できない。その場合はさらに踏みこんでいくとそれは以下のようになる。
2005530169.tif 000050
これにより以下の説明において理想的なアンチグレア・サポートの限界の場合を含むことができる。
【００５６】
式Ｅ１６bisによれば有用な消光率Ｃuは比
2005530169.tif 000051
の増加関数である。消光率をよくする、それ故、それを減少するにはこの比を最小とすべきである。
【００５７】
ＶＩ．交差偏光子の間のアンチグレア・サポートＡＲ−Ｘ−Ｐｏｌ
ＡＲ−Ｘ−Ｐｏｌサポートのファミリーは、比
2005530169.tif 000052
を最小とするサポートのファミリーとして定義でき、それがこのサポートを設計するルールを表している。同様に、次の機能的な定義を与える：それは理想的な偏光顕微鏡のためのセット[顕微鏡＋サポート]の有用な消光率を最適化するサポートのファミリーである。
理想的なサポートＡＲ−Ｘ−Ｐｏｌはこの最小値がゼロであるときに得られる。それ故、それらは条件σ＝０により与えられる。
サポートＡＲ−Ｘ−Ｐｏｌにおいて所与の基板１を変えられる層２として膜ＡＲ−Ｘ−Ｐｏｌを定義する。
【００５８】
ＶＩ．１）サポートＡＲ−Ｘ−Ｐｏｌ−ＳＤ−１Ｄ
これらのサポートは次ぎの場合に相当する。基板１と層２に使用した材料は非吸収性であって、このことはそれらの係数の虚数部の絶対値が０．０１よりも小さいことを意味する。
【００５９】
周囲媒体の屈折率がｎ０で、厚みｅ１、屈折率ｎ１の単一層２で覆った屈折率ｎ２の固体のｒｐとｒｓは従来次式で与えられている。
2005530169.tif 000053
[「偏光解析法と偏光」と題するアザムとバシャラとの共著、ノース・ホーランド、１９８７]
【００６０】
考えている偏光に従ってｍ＝ｓもしくはｍ＝ｐのいずれかで、そして
2005530169.tif 000054
であり、ここで
2005530169.tif 000055
である。
【００６１】
この式は次のようになる。
2005530169.tif 000056
、ここでσijはフレネル係数の和を表し、πijはフレネル係数の積を表し、次式の通りである。
2005530169.tif 000057
【００６２】
ＶＩ．１−１）  理想的サポートＡＲ−Ｘ−Ｐｏｌ−ＳＤ−１Ｄ
これらのサポートはσ＝０（Ｅ１９bis）のとき得られる。
理想的な従来のアンチグレア・サポートを規定している条件[ＲNP＝０]とは反対に、条件σ＝０は垂直入射で常に成り立つ。非零の入射角でもこの条件が成り立つ場合を以下に説明する。
【００６３】
考えている物が誘電体もしくは擬似誘電体であるとｒij（p）とｒij（s）とは実数であり、そしてそれ故、σijとπijとは実数である。求めている状態はｅ‐２jβが実数である場合に相当し、これは次のいずれかであることを意味している。
2005530169.tif 000058
もしくは、
2005530169.tif 000059
である。
ｋは整数であり、すなわち、次のいずれかである。
2005530169.tif 000060
もしくは、
2005530169.tif 000061
である。
【００６４】
条件Ｅ２４は、従来のアンチグレアのサポートを規定している関係の一つである条件Ｅ１１と同じである。それ故、ｅ‐２jβ＝±１である。式（Ｅ１９bis）の解を求めることは以下の式を解くことである。
2005530169.tif 000062
【００６５】
すべての媒体に対してＣ２ｋ＝Ｃｏｓ２θｋであり、そしてＳ２ｋ＝Ｓｉｎ２θｋである。
スネル関係がｎｋＳｉｎθｋ＝ｎ０Ｓｉｎθであることを思い出せば容易に以下の通りとなろう。
2005530169.tif 000063
、そして
2005530169.tif 000064
それ故、
2005530169.tif 000065
である。
【００６６】
式Ｅ２６は次ぎのとおりになる。
2005530169.tif 000066
これは次のようになる。
2005530169.tif 000067
【００６７】
この式は各パラメータについて容易に解ける。
それは従来のアンチグレアのサポートで決して満足しない。
入射角が非常に小さいとこの条件は次のようになる。
2005530169.tif 000068
【００６８】
式Ｅ２５と式Ｅ２７のカップルはｎ０≠ｎ２では解はない。
式Ｅ２４と式Ｅ３２（もしくは同様にＥ３５bis）の両方が、周囲媒体３内において値θ０により、もしくは層２内の屈折角θ１により無頓着に決められるランダムな入射角に対し、そして平均屈折角＜θ１＞により決められる収束照明に対しての理想的なサポートＡＲ−Ｐｏｌ−ＳＤ−１Ｄのファミリーを決める。
【００６９】
式Ｅ２４と式Ｅ３３とは、入射屈折角θ１により決まる環状照明の光学装置に対して、もしくは平均屈折角＜θ１＞により決められ、そして小さい開口の収束軸照明を持つ光学装置に対しての理想的なサポートＡＲ−Ｘ−Ｐｏｌ−ＳＤ−１Ｄのサブ・ファミリーを決める。
【００７０】
4個の変数ｎ０、ｎ２、ｎ１そしてＳｉｎθ１＝ｎ０／ｎ１Ｓｉｎθ０は独立ではない。すべての場合を記述する変数ｘ＝｜ｎ０／ｎ１｜２とｙ＝｜ｎ２／ｎ０｜２を考えれば足りる。
【００７１】
式Ｅ３２は以下のようになる。
2005530169.tif 000069
【００７２】
それの解は、
ｉ）ｘの解は
2005530169.tif 000070
である。
これはまた、以下のようになる。
2005530169.tif 000071
【００７３】
ii）ｙの解は、
2005530169.tif 000072
である。
【００７４】
iii）θ０の解は、
2005530169.tif 000073
である。
【００７５】
iv）入射角θ０についてのｘの変化分は、
2005530169.tif 000074
である。
これは、入射角が大きくなると層２の最適屈折率ｎ１が小さくなることを示す。
【００７６】
小さい入射角に対してはθ０でのｎ１の開方は近似により次のようになる。
2005530169.tif 000075
すなわち、
2005530169.tif 000076
である。
これも入射角が大きくなると最適屈折率が小さくなることを示している。
【００７７】
この依存関係はｙが１に近いほどに小さくなる。
さらに、完全顕微鏡（Ｃｅ＝０）に対して有用な消光率は垂直入射（Ｃｕ＝０）では常にゼロである。
【００７８】
非ゼロ角度、例えば２０度ぐらいでの最適サポートＡＲ−Ｘ−ＰＯＬは対応環状照明で最適作動となる。しかし、さらに、ゼロ入射と非ゼロ入射とに対して同時にＣｕ＝０を得ることができるので、例えば０から３０度の収束軸照明の開いた円錐のセットに対して優れて有用な消光率を保てる。このことは、偏光の使用と両立するアンチグレア・サポートのすべての応用に対して従来の膜を越える膜ＡＲ−Ｘ−ＰＯＬの膜のかなりの利点を構成している。
【００７９】
入射角に対するこの柔軟性は小さい入射照明の波長にアナログ的柔軟性により変わる。実際に、例えば、式Ｅ２４の対数微分により次式を得る。
2005530169.tif 000077
これは、環状照明での３０％の波長変化は波長を一定にして収束照明で開き３０度に同じであることを示している。この波長変化はλ＝０．５５μｍの周りの全可視スペクトルをカバーしている。
【００８０】
もしも、反対に、検出目的でカラーリング作用を開発したいのであれば、大きな入射角での環状照明の利用により波長に対しての感度を高くできる。
【００８１】
サポートと膜ＡＲ−Ｘ−ＰＯＬとは白色光に使用すると特に有利である。
層２の屈折率ｎ１は、それが上に形成されている基板１の屈折率ｎ２と周囲媒体の屈折率ｎ０との中間である。
式Ｅ３２と式Ｅ３３とはｎ０とｎ２とについて対称である。
このことは、小さい屈折率の媒体から大きい屈折率の媒体へもしくは大きい屈折率の媒体から小さい屈折率の媒体へ反射する光と同じ特性を層２が有していることを示している。
【００８２】
こうして、基板１が光学ファイバーの、もしくはブレードの端にあるとき、またはペトリ皿の底であるとき、反転顕微鏡で下から観察したとき偏光の反射をなくすことができる
【００８３】
ＶI．１−２）類似サポート  ＡＰ−Ｐｏｌ−Ｘ−ＳＤ−１Ｄ
3つの屈折率（ｎ０、ｎ１、ｎ２）が課せられている、もしくは強制されているとき、ｅ１に対する｜σ｜の最小値は、もし条件Ｅ３２が成立しないとゼロであるが、それにもかかわらずこの最小値は存在し、そしてその強制を考慮すると最良可能の消光に対応する。
【００８４】
交差したポラライザーもしくは偏光子の間での最良可能の消光はｅ１に対する｜σ｜の最小値（もしくは、同じように｜σ｜２の最小値）を求めることにより得られる。θ１とｎ１とが固定されているので、このことはβ１に対してそれを見つけることになる。
ｚ＝ｅ‐２jβ１＝ｃｏｓ２β１−jｓｉｎ２β１とする。式Ｅ１９により与えられたσの式はｚにおける次数２の２つの多項式の比である。｜ｚ｜＝１であるので、これらの多項式のそれぞれの絶対値の自乗は定数項、ｃｏｓ２β１項そしてｃｏｓ４β１項のみを含んでいる。それらの比の導関数はｓｉｎ２β１に比例する。ｓｉｎ２β１＝０の解は式ｄ｜σ｜２／ｄβ１＝０の解である。式Ｅ２４と式Ｅ２５により与えられた解を見出す。こうして、条件Ｅ３２もしくはＥ３３が満足されないときでさえ、層２の厚みを適正にして、偏光顕微鏡の下で有用な消光率を最適化し、そしてこの最適値はλ／４の層２もしくはλ／２の層２のいずれかに一致する。
【００８５】
ＶI．２）  サポートＡＲ−Ｘ−Ｐｏｌ−１
サポート、単一層２そして入射媒体３が複素数の屈折率（多分、吸収媒体）を有する一般の場合において、単一層２で覆われた固体基板１から成るサポートＡＲ−Ｘ−Ｐｏｌをつくるルールを説明する。
【００８６】
ＶI．２−１）  理想的なサポートＡＲ−Ｘ−Ｐｏｌ−１
これらの中で、角度θ０に対する理想的なサポートはσ＝０のとき得られ、その場合σは式Ｅ１９で与えられ、β１は式Ｅ１８により角度θ１に結びつき、θ２、θ１そしてθ０は常に、複素数関数に展開されたスネル関係に結びついている。
【００８７】
その式は、
2005530169.tif 000078
であって、常にそれらの絶対値｜ｚ１｜＜｜ｚ２｜に従ってアレンジされた２つの解ｚ１とｚ２を有し、これらは係数σ０１  、σ１２、π０１そしてπ１２との関係で、それら自身はｎ０、ｎ１、ｎ２に関係し、そして角度θ０に関係して表される。
媒体１は増強ではないので、解ｚ１が唯一受け入れられる。それの表現は、理想的なサポートＡＲ−Ｘ−Ｐｏｌ−１のファミリーをデジタルで示している関係により変る。このファミリーは条件｜ｚ１｜≦１により表される。
【００８８】
ＶII．２−２）  類似サポートＡＲ−Ｘ−Ｐｏｌ−１
3つの屈折率が課せられている、もしくは強制されているとき、ｅ１に対する｜σ｜の最小値は、もし条件Ｅ４２が式Ｅ１９terの小さいほうの絶対値の解により成立しないとゼロではなくなるが、それでもそれは存在する。｜σ｜がｅ１の擬似周期関数だからである。この「擬似周期」とはここでは、ｎ１が複素数であり、ｅ‐４jβ１の絶対値はｅ１が増大するとき減少することを意味している。
【００８９】
強制を考慮に入れて最良の消光率は、ｅ１について｜σ｜（もしくは同様に、｜σ｜２）の最小を求めることにより得られる。θ１とｎ１とを固定するとこれは複素量β１についてそれを求めることであり、それは計算でなされる。
【００９０】
ｅ１の厚みは次式で与えられる。
2005530169.tif 000079
これは式Ｅ１８の一般化したものである。
【００９１】
ＶI．２−３）  吸収性サポート上の理想的な誘電性膜
有用な一つの場合ではサポートだけが吸収性であって、その他の媒体の屈折率は実数である。その場合、β１は実数で、そして｜σ｜はβ１の周期関数である。
しかし、σ１２とπ１２とは複素数であるので、ｅ‐２jβ１は実部ではない。｜σ｜を無効にする最適厚みは次式で与えられる。
2005530169.tif 000080
ここで解ｅｃの最小はλ／４に等しくないし、λ／２にも等しくない。この式は式Ｅ２４とＥ２５を一般化する。
かくして、基板１吸収の場合膜ＡＲ−Ｘ−Ｐｏｌはそれの屈折率ばかりでなくそれの厚みにおいて従来のアンチグレア膜と異なる。
【００９２】
ＶII．理想的なコントラスト増強サポート
基板表面に薄膜を置いた形の研究対象物の縁を観察するには、一方では薄膜を観察しながら、他方では基板１の裸の表面を観察しながら集めた強度間の差を調べるとよい。それらはＩＦとＩＳ（もしくは同じことであるが、Ｉ（Ｆ）とＩ（Ｓ））である。これらの強度はそれぞれの標準化強度に比例する。
【００９３】
薄膜の縁のコントラストは次式で与えられる。
2005530169.tif 000081
ＩＦとＩＳとは正であり、Ｃfは比ＩＦ／ＩＳの厳密な増加関数である。
【００９４】
薄膜を正しく見えるようにするには｜Ｃf｜を最大にすべきであり、それ故、ＩＦ／ＩＳを最大（ＩＳ→０としてコントラスト１の方へ近づける）とするか、又は最小（ＩＦ→０としてコントラスト‐１の方へ近づける）にする。それ故，表面か薄膜かのいずれかを消光性とする。
【００９５】
可視化プロセスは、一方では十分な消光であり、そして他方ではクリティカルな消光、すなわち積重ねの最後の層２の厚みに非常に影響されやすい消光である。アンチグレア・サポートＡＲ−Ｘ−Ｐｏｌはこれらの質を示し、それ故、コントラスト増強サポートである。
【００９６】
可視化プロセスの働きは、観察されている薄膜が極限まで薄くなったとき得られるコントラストにより量子化できる。この場合、ＩＦとＩＳは近くなり、そしてｄl＝ＩＦ‐ＩＳはディファレンシャル・エレメントに近くなる。
【００９７】
サポートに非常に薄いΔｅの薄膜を置いたときは、Δｅの一次で表せる。
2005530169.tif 000082
、ここで薄膜の屈折率は上層２すなわち積層の最後の層２の屈折率と同じであり、そしてｄＩ／ｄｅはこの層２の厚みｅに対して裸の基板１が反射した強度の導関数である。
【００９８】
基板１は単一の誘電体層２で被覆した固体サポートから成り、それ故、ｅはその単一層２の厚みである。薄膜は上層２の厚みの単純な変動として現れる。
【００９９】
それ故、最適コントラストは２つの状態で得られる。
ｉ）ｄ／dｅ  ｌnｌ→＋８  （サポートの消光、Ｃｆ＝＋１）
ｉｉ）ｄ／dｅ  ｌnｌ＝‐１（薄膜の消光、Ｃｆ＝‐１）
最適コントラストは全消光で得られる。
可視化の感度はÅ‐１で次のようになる。
2005530169.tif 000083
コントラストが小さいとき（ｄｌｎＩ／ｄｅΔｅが1に比して非常に小さいとき）だけそれは意味を持ち、そして検出閾値を比較できる。
【０１００】
ＶII．１）  非偏光において
式Ｅ５１においては、
2005530169.tif 000084
全消光は完全なアンチグレア・サポートで始めて可能となるので、そしてこのサポートは垂直入射に対して存在するので、収束光可視化、すなわちイメージングの目的に対してのこのサポートの機能は制限される。
【０１０１】
ＶII．２）交差偏光子と分析器
式Ｅ５１は次のようになる。
2005530169.tif 000085
【０１０２】
それ故、最適コントラストは両方の状態で得られる。
2005530169.tif 000086
【０１０３】
これらの状態の各々はσ＝０、すなわち、理想的サポートＡＲ−Ｘ−Ｐｏｌに対応する。第1の式は最適厚みｅがそれ自体の上の膜の厚みである。第2の式においてはそれは対象物と膜の厚みの和である。
可視化の感度はÅ‐1で次式で与えられる。
2005530169.tif 000087
【０１０４】
前のことを考慮すると次ぎの結果となる。
１）    
最良のコントラスト増強サポートは理想的アンチグレア・サポートである。
２）    
サポートＡＲ−Ｘ−Ｐｏｌは環状照明において完全な消光を、そして小さい収束照明で準完全消光をもたらすことのできる単一のサポートである。交差偏光子の間でこれらのサポートを使用すると、インコヒーレントな照明を使うラベリングなしですべてのイメージング・モードで他のすべてのサポートよりもはっきりとよいコントラストが得られる。
【０１０５】
ＶIII．  偏光における非理想的コントラスト増強サポート
ＶIII．１）  交差偏光子間で
サポートが理想的でないとき、式Ｅ１９bisは満足されない。それは層２の屈折率が課せられており、そして式Ｅ２６が成立しないので解がない特定の場合である。そのときは、全消光は可能ではなく、そして条件Ｃf＝＋１にはもはやならない（条件Ｃf＝−１特定の対象物に対して可能である）。反射強度の最小に到達したときコントラストは最適化されないことを示すが、この最小の両側にある層２の厚みに対してはコントラストの符号の反転に最小は対応する。
【０１０６】
この場合、コントラストが最適となるのは次のときである。
ｉ）ｄ／ｄｅｌn｜σ｜２最大（サポートの部分消光、Ｃｆ最大）
ii）ｄ／ｄｅｌn｜σ｜２最小（薄膜の部分消光、Ｃｆ最小）
すなわち、次のときである：
2005530169.tif 000088
【０１０７】
誘電体材料の場合に限定し、そして単一層２からつくられた増強膜でコントラストを最適化する誘電体層２の最適厚みを求める。
コントラスト反転の厚みｅ１は式Ｅ２４により与えられ、この式はｅ‐２jβ１が実部である条件に一致する。ｅ１の両側の厚みを調べるためβ１＝π/２＋εとする。
【０１０８】
関係式Ｅ２６は完全に成立しないので、
2005530169.tif 000089
とする。
【０１０９】
｜σ｜２について展開すると、
2005530169.tif 000090
となる。
【０１１０】
2005530169.tif 000091
、ここで
2005530169.tif 000092
次式が続く。
2005530169.tif 000093
【０１１１】
式Ｅ５７の解は、
2005530169.tif 000094
である。
【０１１２】
膜がスクラッチまで残っていると、Δは小さく、そしてそのような場合ｅはΔ／２に近い。
定義Ｅ１８の関係がコントラストを最適化する両方の厚みｅ１’とｅ１”を与える。
2005530169.tif 000095
【０１１３】
式Ｅ６３は非理想コントラスト増強サポートへ式Ｅ２４を一般化する。
サポートＡＲ−Ｐｏｌから区別するときはコントラスト増強サポートのファミリーをサポートＡｍｐｉｌ−Ｐｏｌと称する。交差偏光子の間でそれらはサポートＡｍｐｉｌ−Ｐｏｌなどとなる。
【０１１４】
サポートＡＲ−ＰｏｌもしくはサポートＡｍｐｉｌ−Ｐｏｌを使うとき、それの性能（有用な消光比ＣｕもしくはコントラストＣｆ）を最適化する。そうするにはそれを精確に定義している関係に合わせなければならないが、そのことは製作上の困難（例えば厚みｅの厳格な公差）や実施の困難（例えば、可視化のための顕微鏡のパラメータの調整）を生じさせる。
【０１１５】
これらの困難に対処するにはサポートに調整要素を取りこむことが有利である。この要素はサポートの製作に当たり異方性の光学的特性の材料を使用することにより得られる。
【０１１６】
通常、異方性材料は基板１であり、層２と入射媒体とは等方性のままである。異方性材料の主軸（ｘ、ｙ、ｚ）はサポートに対して平行と垂直である。サポートのフレネル係数は反射マトリックスで置換えられる。
2005530169.tif 000096
、ここで入射振幅に対して反射振幅を表すことのできる主軸の向きｒps＝ｒsp＝０を考慮すると、
2005530169.tif 000097
【０１１７】
軸ｘが入射面内にあるときは、
2005530169.tif 000098
である。
【０１１８】
軸ｙが入射面内にあるとき。等方性媒体ｉと異方性媒体ｊとの間の界面において係数ｒij（px）、ｒij（sx）、ｒij（py）、ｒij（sy）は
2005530169.tif 000099
である。
【０１１９】
もし入射面がｘに平行、ｙに平行であれば、それぞれ
2005530169.tif 000100
である。
【０１２０】
一方の要素を他方の要素に対して垂直線の周りに回転することにより得られるのであるが、方位圏内での偏光子と試料の相対配置Ｆ＝（Ｐ，ｘ）に従って、以下の線形組合せにより与えられる可変の実効フレネル係数を得ることを式Ｅ７２が示している。
2005530169.tif 000101
【０１２１】
基板１が等方性であり、層２が異方性である場合を類推する。
偏光の中で顕微鏡下で可視化する最適のサポートは異方性であり、そしてそれの反射係数ｒp、ｒsの最適値は、０とπ／２との間の中間角度Ｆ、好ましくはπ／４に対して得られ、調整の最大自由度を与える。
【０１２２】
Ｘ．  円形偏光
本発明は上の説明に限定されるものではない。使用される光ビームは、別の実施例においては、円形偏光を有し、そしてサポートＡＲ−ＰｏｌとＡｍｐｌｉ−Ｐｏｌは有利なことに同じ能力を呈している。よく知られているように、交差偏光子と分析器との間での観察と測定とは、[１／４ウエーブ・プレートが後に続いている偏光子]と[前者に平行で、好ましくは同じ偏光子（もしくは分析器）が後に続いている同じ１／４ウエーブ・プレート]
との間での等価の観察と測定とに置換えれる。このことはディファレンシャル・インタファレンシャル・コントラスト（ＤＩＣ）を使用する可視化と測定のすべての技術にも有効である。
【０１２３】
本発明のサポートは以下の実例において実施されており、そこではランダムな照明の波長は、特に断らない限り、λ＝５４０ｎｍである。
【０１２４】
本発明による一つのサポートを決めると、それから比較し得る特性をもつ他のサポートも決めることができ、その場合層２の厚みｅ１と波長λとを変えるが、ｅ１／λの比は一定である。これから非常に多くの実例がでてくる。
【０１２５】
実例１
非常に厳格な製作ルールを守らなければならないが、サポートＡＲ−Ｐｏｌは無限に変化できる。垂直に近い入射（θ０＝５°）に対してサポートＡＲ−Ｐｏｌ−１の４つの実例（屈折率ｎ１と層の厚みｅ１（Å））を以下に示す。空気のような周囲媒体（入射媒体は空気もしくは基板）内で行われる観察と測定のために対象物担持サポートとしてこれらの実例を使用する。
2005530169.tif 000102
【０１２６】
これらの基板１に対する屈折率ｎ１と厚みｅ１の単一層２の膜は、０．２°の入射（慣例によってθ０＝０）での収束軸照明により交差偏光子の間で行うどのような観察でもそのコントラストＣfを最適とし、そして１ナノメートルの厚みの薄膜の縁において３０°広がる収束照明で得られるコントラストＣfの絶対値と値ｎ１と、式６３により厚みｅ１’とｅ１”とを求める。
【０１２７】
基板を形成する材料の屈折率であるｎ２は「光学ハンドブック：マックグロー  ヒル  プロフエッショナル  パブリシング  ニューヨーク  ２０００」から得ており、そこでは材料毎に特定の波長が決められている。
2005530169.tif 000103
【０１２８】
さらに、これらの基板１に対する屈折率ｎ１と厚みｅ１の単一層２の膜は、２０°の入射での環状照明により交差偏光子の間で行うどのような観察でもそのコントラストＣfを最適とする。１ナノメートルの厚みの薄膜の縁において３０°（π／６）広がる収束照明で得られるコントラストＣfの絶対値を求める。式６３により厚みｅ１’とｅ１”を求める。
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屈折率ｎ１は至極普通であり、そして層２は従来の沈着技術により、例えばＰＥＣＶＤ（相蒸発化学蒸着）により行う酸化沈着によりつくれる。
【０１２９】
実例２
サポートＡＲ−Ｐｏｌ−１の実例（屈折率ｎ１）はケイ素基板１に対して、そして空気もしくは浸漬のいずれかの周囲媒体で使用する。
面１００に従ってへき開し、ドープした、もしくはドープしないケイ素の基板１（ｎ２＝４．１２−０．０５）に式２４に従っての光学的厚みλ／４の、そして屈折率ｎ１が
入射媒体が空気（屈折率１）のとき１．３７、
入射媒体が水（屈折率１．３３）のとき１．７９、
入射媒体が油（屈折率１．５）のとき１．９９
となる層２を沈着して理想的な異方性サポートＡＲ−Ｐｏｌを得る。
【０１３０】
その場合の層２の屈折率は普通のものとは言えず、それらは好ましくは以下のいずれかによって得る。
＊多孔性のケイ素をつくるゾル‐ゲルとエアロゲル  プロセスにより得る。その屈折率はＭgＦ２（屈折率１．３８）により正確に近似される。
＊混合物質ＳiＯ２−ＳiＯ（屈折率１．７９）となるガス混合物での酸化技術により得るか、もしくはＳiＯXＮy（屈折率１．７９と１．９９）を酸化して得る（ｘ＝０．４、ｙ＝０．６の比率でｎ１＝１．７９、そしてｘ＝０、ｙ＝１の比率でｎ１＝１．９９）。
【０１３１】
屈折率ｎ１＝１．３７は弗素化ポリマ（トリフルオロアルキルーアルキルシロキサンもしくはトリフルオロアルキルーアルキルシロキサンコポリマとジメチルシロキサンコポリマ）を沈着することにより得、その沈着は溶液のスピン・コーティングにより行う。
【０１３２】
これらの屈折率１．７９と１．９９も沈着技術により、特にＨfＯ２とＹ２Ｏ３のような酸化混合物のＰＥＣＶＤ沈着により得られる。すべての物質は物理特性辞典（例えば、固体の光学定数ハンドブック１−５巻、アカデミックプレス、エド  パリクとゴッシの共著（１９９７））もしくは光学辞典（例えば光学ハンドブック、マックグローヒル  プロフェッシオナル  パブリッシング，ニューヨーク（２０００））にある。
【０１３３】
ある物質の屈折率は光の波長によってかなり変化し、そして屈折率の調整は波長の調整によって実施できる。ＳiＯの層２の場合を例にとると、λ＝４９０ｎｍでは有用な屈折率は１．９５であり、λ＝５４０ｎｍでは１．９９である。
【０１３４】
実例３
異なる媒体に対し、そして非常に小さい入射角（θ０＝５°）の環状照明に対し理想的サポートＡＲ−Ｐｏｌ（それ故、理想的なＡｍｐｌｉi―Ｐｏｌ）の他のニ、三の実例を以下に示す。
2005530169.tif 000105
【０１３５】
第2表は入射角５°に対するものである。
カドミウムの場合の波長はλ＝５８９．３ｎｍであり、その他はλ＝５４０ｎｍである。
2005530169.tif 000106
【０１３６】
実例４
入射角度は認められる程度の大きさで波長λ＝５８９．３ｎｍの環状照明についての例を最後に示す。入射角３０°で空気のような周囲媒体の中でカドミュームのサポートでの観察について、その理想的な層２は屈折率ｎ１＝１．４２、ｅ１＝１０８４Åである。
【０１３７】
ボムとウルフの共著、「光学原理：光の伝播、干渉そして回折の電磁理論」、ケンブリッジ・ユニヴァシティ・プレス（１９９９）と、イー．ディー．パリクの著書、「固体の光学定数のハンドブック」、巻１−５、アカデミック・プレス（１９８５）から屈折率の値は得た。
【０１３８】
光学顕微鏡もしくは以下に記載の光学的なイメージング装置での薄膜もしくは微小対象物の反射に基づく計測に応用してそのような計測の改善をみる。光学的なイメージング装置とは、ヴィザー、スペクタクル、マクロスコープ、拡大鏡、拡大双眼鏡、カメラ、ホト・カメラ、近視野顕微鏡、内視鏡、光学的、近視野顕微鏡、バイオチップ・リーダー、磁気光学リーダー、同焦点顕微鏡である。
【０１３９】
観察が野外であろうと、浸漬状態であろうと、もしくはサポートを介してであろうと、そのようなことにはかかわりなく，反射偏光で顕微鏡を働かせるすべての場合のアンチグレア・バックグラウンドとしてそして対象物担持サポートとしてサポートＡＲ−Ｘ−ＰｏｌとＡｍｐｌｉ―Ｐｏｌとを使用できる。
【０１４０】
それらはサポートの表面に置かれた対象物の最適観察のみならず、基板１と層２との間の境界の最適観察を可能とする。
【０１４１】
それらは層２それ自体の内部におけるダイクロイズムと複屈折のすべての最適可視化と測定とを可能とする。
【０１４２】
このことは以下のそれぞれの場合において層が磁気光学感受性を有するときその層内の磁界の描き出しと読み出しとを平行して行うのに特に有利である。それぞれの場合とはファラディー効果、ヴォイト効果、線形磁気複屈折である。
【０１４３】
それらは基板１と層２との間の界面におけるすべての反射異方性効果の光学的可視化と計測とを可能とし、異方性反射顕微鏡技術（ＲＡＭ）を実施するのに特に有利である。
【０１４４】
これはまた、もしも基板１が磁気光学感受性（縦もしくは横ケル効果、ポーラーケル効果）を呈するのであれば、有利である。膜ＡＲ−Ｐｏｌが磁気光学読み取りプロセスの感度とコントラストとをかなり改善するのである。
【０１４５】
サポートＡＲ−Ｐｏｌは、使われる技術にかかわりなく、そして使われる偏光の種類（線形もしくは円形）にかかわりなく反射式ディファレンシャル・インターファレンシャル・コントラスト観察に特に有効であり、そしてすべてこれらのインターファレンシャル・コントラストとその他の上に述べた可視化、検出もしくは測定技術との組合せを可能とする。
【０１４６】
単一層２の膜ＡＲ−Ｐｏｌはすべてのタイプの基板に存在させれる。それらは、光学ファイバーの端で行うすべての他の技術よりも感度の高い検出を可能とし、その光学ファイバーの端につけた感知層２により捕獲された種の検出を可能とする。
【０１４７】
これらは近視野顕微鏡技術（ＡＦＭ、ＳＴＭ、ＳＮＯＭそして他のＳＰＭ）のための理想的な対象物担持サポートである。それらは従来の光学技術では見ることのできない薄膜や対象物の検出、位置確定そして可視化を可能とするからである。
【０１４８】
これらはまた、その場での光学的トラッキングを行うための、またはラングミューアーブロジェット技術による、プラズマ、イオン沈着、スピンコーティング、ダイーコーティング、ＭＢＥ技術などによる、利用できるすべての沈着技術により行われる超薄層２の沈着を後天的に調整するための理想的サポートでもある。
【０１４９】
対象物担持サポートとして使用して、それらは磁気光学技術、偏光同焦点顕微鏡技術、偏光におけるＳＮＯＭ技術（走査近視野光学顕微鏡検査）の効率、そしてすべての分光可視化技術（赤外線吸収、ラマン、蛍光、紫外線吸収、２光子顕微鏡検査）の効率を高める。
【０１５０】
対象物担持サポートとして使用して、それらは偏光における反射性測定の質を、そして光学的顕微鏡下の偏光解析の質を高める。
【０１５１】
サポートＡＲ−Ｐｏｌも、光学的顕微鏡、光学的ピンセット、磁気ピンセット、圧電ピンセットの下でのすべてのマイクロ・マニュピレーション・デバイスにおける対象物担持サポートとして使用して有利である。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】２つの準無限媒体０と１との間の平らな界面における平面波の斜め伝送と反射との略図。
【図２】本発明のサポートの略図。
【符号の説明】
【０１５３】
１  基板
２  層
３  周囲媒体
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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