(57)【要約】【課題】短時間で変化する磁化分布を有する試料について、比較的簡素な装置構成で、各瞬間のタイミングにおける磁化の２方向又は３方向の互いに直交する磁化成分を同時に画像観察することを容易且つ確実に達成する。【解決手段】磁化分布を有する試料１０に光を照射し、試料１０を反射又は透過した光を第１の光束と第２の光束とに分割し、光の入射面内の中心を通る分割線により２つに分割された領域を有し、２つの領域の透過偏光方位が分割線に対して対称な相異なる方位となる第１の偏光素子６に第１の光束を通過させると共に、第２の偏光素子９に第２の光束を通過させ、第１の偏光素子６を通過した第１の光束を受光すると共に、第２の偏光素子９を通過した第２の光束を受光して、試料１０における、互いに直交する２つの磁化成分を同時に観察する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に光を照射する光源と、
前記試料を照射した光を複数に分割するスプリッタと、
分割された各光を通過させる複数の偏光素子と、
前記複数の偏光素子を通過した各光を受光する複数の受光部と
を含み、
前記複数の偏光素子の少なくとも１つは、光の入射面内の中心を通る分割線により２つに分割された領域を有し、２つの前記領域の透過偏光方位が前記分割線に対して対称な相異なる方位となる分割偏光素子であることを特徴とする光学顕微鏡。
【請求項２】
前記複数の偏光素子は、第１の偏光素子及び第２の偏光素子を含み、
第１の偏光素子は、光の入射面内の中心を通る第１の分割線により２つに分割された第１の領域を有し、２つの前記第１の領域の透過偏光方位が前記第１の分割線に対して対称な相異なる方位となる分割偏光素子であり、
前記第２の偏光素子は、前記第１の分割線と直交する第２の分割線により２つに分割された第２の領域を有し、２つの前記第２の領域の透過偏光方位が前記第２の分割線に対して対称な異なる方位となる分割偏光素子であることを特徴とする請求項１に記載の光学顕微鏡。
【請求項３】
前記複数の偏光素子は、第３の偏光素子を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の光学顕微鏡。
【請求項４】
前記第２の偏光素子及び前記第３の偏光素子は、いずれか一方に切り替え自在とされていることを特徴とする請求項３に記載の光学顕微鏡。
【請求項５】
十字状の第１の開口を有する第１の遮光マスクを備え、前記光源から出射した光の強度分布を調整する第１の強度分布調整素子を更に含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学顕微鏡。
【請求項６】
直線状の第２の開口を有する第２の遮光マスクを備え、前記第１の偏光素子を通過した光の強度分布を調整する第２の強度分布調整素子と、
前記第２の開口と直交する直線状の第３の開口を有する第３の遮光マスクを備え、前記第２の偏光素子を通過した光の強度分布を調整する第３の強度分布調整素子と
を更に含むことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の光学顕微鏡。
【請求項７】
直線状の第２の開口を有する第２の遮光マスクを備え、前記第１の偏光素子を通過した光の強度分布を調整する第２の強度分布調整素子と、
前記第２の開口と直交する直線状の第３の開口を有する第３の遮光マスクを備え、前記第２の偏光素子を通過した光の強度分布を調整する第３の強度分布調整素子と、
十字状の第４の開口を有する第４の遮光マスクを備え、前記第３の偏光素子を通過した光の強度分布を調整する第４の強度分布調整素子と、
を更に含むことを特徴とする請求項３又は４に記載の光学顕微鏡。
【請求項８】
磁化分布を有する試料に光を照射し、
前記試料を照射した光を複数に分割し、
分割された各光を、少なくとも１つは、光の入射面内の中心を通る分割線により２つに分割された領域を有し、２つの前記領域の透過偏光方位が前記分割線に対して対称な相異なる方位となる分割偏光素子である複数の偏光素子に通し、
前記複数の偏光素子を通過した各光を受光して、
前記試料における、互いに直交する２つ又は３つの磁化成分を同時に観察可能とすることを特徴とする観察方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学顕微鏡及び観察方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、強磁性体の表面の磁化分布状態（磁区）を観察する装置として、カー顕微鏡がある。通常、カー顕微鏡では、照明光を、その光軸を対物レンズの光軸中心に合わせて試料に照射して反射光の偏光回転を主に検出する方法と、照明光を、その光軸を対物レンズの光軸中心からずらして試料に照射して反射光の偏光回転を検出する主に方法とがある。
【０００３】
前者の方法では、試料の表面に垂直な磁化成分が極カー効果により観察される。
後者の方法は、試料の面内磁化成分の検出を目的として採用させる。ところが実際には、試料の表面の任意方向の磁化に対して、極カー効果による垂直磁化成分と縦カー効果による面内磁化成分との混合成分が検出される。従って、試料の表面の磁化成分が主に面内方向を向いている場合には面内磁化成分が検出されるが、試料に垂直磁化成分も存在する場合には面内磁化成分に垂直磁化成分が混在して観察される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２４９０７号公報
【特許文献２】特開２００４−９３２８０号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】The Fifth International Perpendicular Magnetic Recording Conference(PMRC 2000)「Real-time Observation of Sub-nanosecond Athermal Magnetic Switching in Perpendicular Multilayers」Ganping Ju, Rene他
【非特許文献２】日本応用磁気学会誌Vol. 23, No.12, 1999, 「記録および再生ヘッドの評価解析技術」大森広之
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、面内における二次元的な磁化方向や３次元的な方向を特定することが可能とされるカー効果顕微鏡が開示されている。しかしながら特許文献１では、照明光の光軸を対物レンズの光軸中心からずらして反射光の偏光回転を検出する際に、面内磁化成分のみならず垂直磁化成分も混在して検出されることが無視されている。
【０００７】
特許文献１に技術で異なる磁化成分を観察するには、各光路を通る光の干渉を分離するために、波長の異なる光源を用いる必要がある。ところがこの場合、カー効果の波長依存性の補正が必要であり、技術的な実現性に乏しい。
【０００８】
現在のところ、現実的な技術的手法で容易且つ確実に、試料における磁化の２方向又は３方向の互いに直交する磁化成分を同時に画像観察する光学顕微鏡は未だ案出されていない現況にある。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、短時間で変化する磁化分布を有する試料について、比較的簡素な装置構成で、各瞬間のタイミングにおける磁化の２方向又は３方向の互いに直交する磁化成分を同時に画像観察することを容易且つ確実に達成できる利便性の高い光学顕微鏡及び観察方法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】
【００１０】
光学顕微鏡の一態様は、試料に光を照射する光源と、前記試料を照射した光を複数に分割するスプリッタと、分割された各光を通過させる複数の偏光素子と、前記複数の偏光素子を通過した各光を受光する複数の受光部とを含み、前記複数の偏光素子の少なくとも１つは、光の入射面内の中心を通る分割線により２つに分割された領域を有し、２つの前記領域の透過偏光方位が前記分割線に対して対称な相異なる方位となる分割偏光素子である。
【００１１】
観察方法の一態様は、磁化分布を有する試料に光を照射し、前記試料を照射した光を複数に分割し、分割された各光を、少なくとも１つは、光の入射面内の中心を通る分割線により２つに分割された領域を有し、２つの前記領域の透過偏光方位が前記分割線に対して対称な相異なる方位となる分割偏光素子である各偏光素子に通し、前記各偏光素子を通過した各光を受光して、前記試料における、互いに直交する２つ又は３つの磁化成分を同時に観察可能とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記の諸態様によれば、短時間で変化する磁化分布を有する試料について、比較的簡素な装置構成で、各瞬間のタイミングにおける磁化の２方向又は３方向の互いに直交する磁化成分を同時に画像観察することを容易且つ確実に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態による磁気光学顕微鏡の概略構成を示す模式図である。
【図２】第１の実施形態による磁気光学顕微鏡の分割偏光素子について示す模式図である。
【図３】試料の磁化方向に応じて生じる反射光のカー回転の極性を示す模式図である。
【図４】第２の実施形態による磁気光学顕微鏡の概略構成を示す模式図である。
【図５】第２の実施形態による磁気光学顕微鏡の分割偏光素子及び偏光素子について示す模式図である。
【図６】第３の実施形態による磁気光学顕微鏡の概略構成を示す模式図である。
【図７】第３の実施形態による磁気光学顕微鏡の分割偏光素子及び偏光素子について示す模式図である。
【図８】第４の実施形態による磁気光学顕微鏡の概略構成を示す模式図である。
【図９】第４の実施形態による磁気光学顕微鏡の強度分布調整素子について示す模式図である。
【図１０】第５の実施形態による磁気光学顕微鏡の概略構成を示す模式図である。
【図１１】第５の実施形態による磁気光学顕微鏡の強度分布調整素子について示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、光学顕微鏡及び観察方法の好適な諸実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各実施形態では、光学顕微鏡として、強磁性体の磁化分布の観察を行うための磁気光学顕微鏡を開示する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による磁気光学顕微鏡の概略構成を示す模式図である。
この磁気光学顕微鏡は、光源１、ポラライザ２、ビームスプリッタ３，５、対物レンズ４、分割偏光素子６，９、結像レンズ７，１１、カメラ８，１２を備えて構成される。
【００１６】
光源１は、磁化分布を有する試料１０の表面に照明光を照射するためのものである。
ポラライザ２は、光源１から出射した照明光を直線偏光とする。
ビームスプリッタ３は、ポラライザ２で直線偏光とされた照明光を通過させると共に、試料１０からの反射光を反射させる。
対物レンズ４は、ビームスプリッタ３を通過した照明光を試料１０の表面に集光する。
ビームスプリッタ５は、ビームスプリッタ３で反射した試料１０からの反射光を第１の光束及び第２の光束として２つの光路に分割する。
【００１７】
分割偏光素子６は、ビームスプリッタ５で分割された一方の光路である第１の光束を通過させる２分割ポラライザである。分割偏光素子６は、図２（ａ）に示すように、光の入射面内の中心を通る分割線Ｌ１により分割された２つの領域を有する。２つの領域において、透過偏光方位は、分割線Ｌ１に対して対称な方位に幾分回転し、対称な相異なる方位となる。分割偏光素子６では、分割線Ｌ１の方位に直交した方向、即ちＸ方向に対応した面内磁化成分が検出される。
【００１８】
結像レンズ７は、分割偏光素子６を通過した第１の光束をカメラ８の受光部に結像させる。
カメラ８は、その受光部に結像した第１の光束を画像として撮像する。カメラ８により、Ｘ方向に対応した磁化ベクトル成分である面内磁化成分が画像観察される。
【００１９】
分割偏光素子９は、ビームスプリッタ５で分割された他方の光路である第２の光束を通過させる２分割ポラライザである。分割偏光素子９は、図２（ｂ）に示すように、図２（ａ）の分割線Ｌ１と直交する分割線Ｌ２により分割された２つの領域を有する。２つの領域において、透過偏光方位は、分割線Ｌ２に対して対称な方位に幾分回転し、対称な相異なる方位となる。分割偏光素子９では、分割線Ｌ２の方位に直交した方向、即ちＹ方向に対応した面内磁化成分が検出される。
【００２０】
結像レンズ１１は、分割偏光素子９を通過した第２の光束をカメラ１２の受光部に結像させる。
カメラ１２は、その受光部に結像した第２の光束を画像として撮像する。カメラ１２により、Ｙ方向に対応した磁化ベクトル成分である面内磁化成分が画像観察される。
【００２１】
本実施形態における面内磁化成分の検出原理について説明する。ここでは便宜上、Ｘ方向及びＹ方向の面内磁化成分と共に、Ｚ方向の垂直磁化成分も検出するものとして説明する。図３は、試料の磁化方向に応じて生じる反射光のカー回転の極性を示す模式図である。
【００２２】
図３（ａ）に示すように、左右から入射する光の反射光に対するカー回転の検出極性を同方向にとることにより、垂直磁化成分（極カー効果）が選択的に検出される。これは、通常のポラライザである偏光素子（第２の実施形態等で開示する。）を用いて、その透過方位を幾分回転させて設置することにより実行される。
一方、図３（ｂ）に示すように、検出極性を逆方向にとることにより、面内磁化成分のうち左右の磁化成分（縦カー効果）が選択的に検出される。これは、２分割ポラライザである分割偏光素子の分割線を左右に分割する方位（即ち、分割偏光素子の分割線の方位を検出する磁化方向に直交させる）にして使用することにより実現される。この磁化成分は、垂直磁化成分と分離して検出される。
なお、図３（ｃ）に示すように、面内磁化成分のうち前後の成分（横カー効果）については、Ｐ偏光の反射率の変化により検出される。
【００２３】
以下、本実施形態による磁気光学顕微鏡を用いた観察方法について説明する。
光源１から照射された照明光は、ポラライザ２を通過して直線偏光とされ、ビームスプリッタ３及び対物レンズ４を通過して試料１０の表面を照射する。試料１０の表面で反射した光は、対物レンズ４で集光され、ビームスプリッタ３で反射し、ビームスプリッタ５で第１の光束及び第２の光束として２つの光路に分割される。
【００２４】
ビームスプリッタ５で反射した光である第１の光束は、分割偏光素子６を通過し、結像レンズ７を通過してカメラ８の受光部に結像される。ビームスプリッタ５を透過した光である第２の光束は、分割偏光素子９を通過し、結像レンズ１１を通過してカメラ１２の受光部に結像される。
【００２５】
分割偏光素子６では、Ｘ方向に対応した面内磁化成分が検出され、カメラ８により画像観察される。分割偏光素子９では、Ｙ方向に対応した面内磁化成分が検出され、カメラ１２により画像観察される。
【００２６】
このように、本実施形態による磁気光学顕微鏡では、各瞬間のタイミングにおけるＸ方向及びＹ方向の直交する２方向の磁化成分を同時に画像観察することができる。この磁気光学顕微鏡は、試料１０の表面の磁化が主に面内方向を向いていて、垂直磁化成分を観察する必要がない場合に適している。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態によれば、短時間で変化する磁化分布を有する試料について、比較的簡素な装置構成で、各瞬間のタイミングにおける磁化の２方向の互いに直交する磁化成分を同時に画像観察することを容易且つ確実に達成できる利便性の高い光学顕微鏡及び観察方法が実現する。この効果は、分割偏光素子６，９を光源１０側に配置することでは実現できず、分割偏光素子６，９を反射光路（試料１０からの反射光の光路）に配置することにより初めて得られる。
【００２８】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態による磁気光学顕微鏡の概略構成を示す模式図である。
なお、第１の実施形態と同じ構成部材については、同符号を付して詳しい説明を省略する。
【００２９】
この磁気光学顕微鏡は、第１の実施形態と同様に、光源１、ポラライザ２、ビームスプリッタ３，５、対物レンズ４、分割偏光素子６，９、結像レンズ７，１１、カメラ８，１２を備えている。本実施形態では、これらの構成部材に加えて、偏光素子２１が分割偏光素子９と切り替え自在に配置されている。
【００３０】
分割偏光素子６は、ビームスプリッタ５で分割された一方の光路である第１の光束を通過させる２分割ポラライザである。分割偏光素子６は、図５（ａ）に示すように、光の入射面内の中心を通る分割線Ｌ１により分割された２つの領域を有する。２つの領域において、透過偏光方位は、分割線Ｌ１に対して対称な方位に幾分回転し、対称な相異なる方位となる。分割偏光素子６では、分割線Ｌ１の方位に直交した方向、即ちＸ方向に対応した面内磁化成分が検出される。
【００３１】
分割偏光素子９は、ビームスプリッタ５で分割された他方の光路である第２の光束を通過させる２分割ポラライザである。分割偏光素子９は、図５（ｂ）に示すように、図５（ａ）の分割線Ｌ１と直交する分割線Ｌ２により分割された２つの領域を有する。２つの領域において、透過偏光方位は、分割線Ｌ２に対して対称な方位に幾分回転し、対称な相異なる方位となる。分割偏光素子９では、分割線Ｌ２の方位に直交した方向、即ちＹ方向に対応した面内磁化成分が検出される。
【００３２】
偏光素子２１は、ビームスプリッタ５で分割された他方の光路である第２の光束を通過させるポラライザである。偏光素子２１では、図５（ｃ）に示すように、Ｚ方向に対応した垂直磁化成分が検出される。
【００３３】
本実施形態では、分割偏光素子９と偏光素子２１とが切り替え自在に、例えば各々の一端面で接続されて配置されている。分割偏光素子９を使用する場合には、分割偏光素子９が第２の光束の光路に位置するように、偏光素子２１を移動させれば良い。偏光素子２１を使用する場合には、偏光素子２１が第２の光束の光路に位置するように、分割偏光素子９を移動させれば良い。
【００３４】
本実施形態による磁気光学顕微鏡では、必要に応じて、Ｘ方向とＹ方向、又はＸ方向とＺ方向を切り替えて選択することにより、各瞬間のタイミングにおける直交する２方向の磁化成分を同時に画像観察することができる。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態によれば、短時間で変化する磁化分布を有する試料について、比較的簡素な装置構成で、各瞬間のタイミングにおける磁化の２方向の互いに直交する磁化成分を同時に画像観察することを容易且つ確実に達成できる利便性の高い光学顕微鏡及び観察方法が実現する。
【００３６】
（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態による磁気光学顕微鏡の概略構成を示す模式図である。
なお、第１及び第２の実施形態と同じ構成部材については、同符号を付して詳しい説明を省略する。
【００３７】
この磁気光学顕微鏡は、第１の実施形態と同様に、光源１、ポラライザ２、ビームスプリッタ３，５、対物レンズ４、分割偏光素子６，９、結像レンズ７，１１、カメラ８，１２を備えている。本実施形態では、これらの構成部材に加えて、ビームスプリッタ２２、偏光素子２１、結像レンズ２３、カメラ２４を備えて構成されている。
【００３８】
分割偏光素子６は、ビームスプリッタ５で分割された一方の光路である第１の光束を通過させる２分割ポラライザである。分割偏光素子６は、図７（ａ）に示すように、光の入射面内の中心を通る分割線Ｌ１により分割された２つの領域を有する。２つの領域において、透過偏光方位は、分割線Ｌ１に対して対称な方位に幾分回転し、対称な相異なる方位となる。分割偏光素子６では、分割線Ｌ１の方位に直交した方向、即ちＸ方向に対応した面内磁化成分が検出される。
【００３９】
ビームスプリッタ２２は、ビームスプリッタ５で分割された他方の光路である第２の光束を、第３の光束及び第４の光束として２つの光路に分割する。
【００４０】
分割偏光素子９は、ビームスプリッタ２２で分割された一方の光路である第３の光束を通過させる２分割ポラライザである。分割偏光素子９は、図７（ｂ）に示すように、図２（ａ）の分割線Ｌ１と直交する分割線Ｌ２により分割された２つの領域を有する。２つの領域において、透過偏光方位は、分割線Ｌ２に対して対称な方位に幾分回転し、対称な相異なる方位となる。分割偏光素子９では、分割線Ｌ２の方位に直交した方向、即ちＹ方向に対応した面内磁化成分が検出される。
【００４１】
偏光素子２１は、ビームスプリッタ５で分割された他方の光路である第４の光束を通過させるポラライザである。偏光素子２１では、図７（ｃ）に示すように、Ｚ方向に対応した垂直磁化成分が検出される。
【００４２】
結像レンズ２３は、偏光素子２１を通過した第４の光束をカメラ２４の受光部に結像させる。
カメラ２４は、その受光部に結像した第４の光束を画像として撮像する。カメラ２４により、Ｚ方向に対応した磁化ベクトル成分である垂直磁化成分が画像観察される。
【００４３】
以下、本実施形態による磁気光学顕微鏡を用いた観察方法について説明する。
光源１から照射された照明光は、ポラライザ２を通過して直線偏光とされ、ビームスプリッタ３及び対物レンズ４を通過して試料１０の表面を照射する。試料１０の表面で反射した光は、対物レンズ４で集光され、ビームスプリッタ３で反射し、ビームスプリッタ５で第１の光束及び第２の光束として２つの光路に分割される。
【００４４】
ビームスプリッタ５で反射した光である第１の光束は、分割偏光素子６を通過し、結像レンズ７を通過してカメラ８の受光部に結像される。ビームスプリッタ５を透過した光である第２の光束は、ビームスプリッタ２２で第３の光束及び第４の光束として２つの光路に分割される。ビームスプリッタ２２で反射した光である第３の光束は、分割偏光素子９を通過し、結像レンズ１１を通過してカメラ１２の受光部に結像される。ビームスプリッタ２２を透過した光である第４の光束は、偏光素子２１を通過し、結像レンズ２３を通過してカメラ２４の受光部に結像される。
【００４５】
分割偏光素子６では、Ｘ方向に対応した面内磁化成分が検出され、カメラ８により画像観察される。分割偏光素子９では、Ｙ方向に対応した面内磁化成分が検出され、カメラ１２により画像観察される。偏光素子２１では、Ｚ方向に対応した垂直磁化成分が検出され、カメラ２４により画像観察される。
このように、本実施形態による磁気光学顕微鏡では、各瞬間のタイミングにおけるＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の直交する３方向の磁化成分を同時に画像観察することができる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態によれば、短時間で変化する磁化分布を有する試料について、比較的簡素な装置構成で、各瞬間のタイミングにおける磁化の３方向の互いに直交する磁化成分を同時に画像観察することを容易且つ確実に達成できる利便性の高い光学顕微鏡及び観察方法が実現する。
【００４７】
（第４の実施形態）
図８は、第４の実施形態による磁気光学顕微鏡の概略構成を示す模式図である。
なお、第３の実施形態と同じ構成部材については、同符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４８】
この磁気光学顕微鏡は、第３の実施形態と同様に、光源１、ポラライザ２、ビームスプリッタ３，５，２２、対物レンズ４、分割偏光素子６，９、結像レンズ７，１１，２３、カメラ８，１２，２４を備えている。本実施形態では、これらの構成部材に加えて、強度分布調整素子３１及び必要に応じたリレーレンズ３２を備えて構成されている。
【００４９】
強度分布調整素子３１は、入射光路（光源１から照射した照明光の試料１０に入射するまでの光路）、具体的には、例えば光源１とポラライザ２との間に配置される。強度分布調整素子３１は、光源１から出射した照明光が対物レンズ４に入射する際に、対物レンズ４の入射瞳位置の近傍における光強度分布を調整する。
【００５０】
強度分布調整素子３１は、図９（ａ）に示すように、遮光マスク３１ａと、必要に応じて、遮光マスク３１ａに集光するための集光レンズ３１ｂと、必要に応じて、調整された光強度分布の像を入射瞳位置に結像するためのリレーレンズ３１ｃとを有している。遮光マスク３１ａは、図９（ｂ）に示すように、透過光の光強度分布を十字状とすべく、照明光が透過する十字状の開口３１ａＡが形成されている。
リレーレンズ３２は、必要に応じて、反射光路、具体的には、例えばビームスプリッタ３，５間に配置される。
【００５１】
入射瞳の十字状の位置以外から入射する光は、対物レンズ４や試料１０の表面における非磁性的な金属反射による偏光状態の変化が大きい。そのため、光の消光比が劣化して磁化画像のコントラストが低下する。本実施形態では、強度分布調整素子３１を入射光路に配置することにより、偏光状態の大きな変化を惹起させる、入射瞳の十字状の位置以外の部位が遮光され、光の消光比が向上する。これにより、第３の実施形態により奏される作用効果を保持しつつ、磁化画像のコントラストを向上させることができる。
【００５２】
（第５の実施形態）
図１０は、第５の実施形態による磁気光学顕微鏡の概略構成を示す模式図である。
なお、第３の実施形態と同じ構成部材については、同符号を付して詳しい説明を省略する。
【００５３】
この磁気光学顕微鏡は、第３の実施形態と同様に、光源１、ポラライザ２、ビームスプリッタ３，５，２２、対物レンズ４、分割偏光素子６，９、結像レンズ７，１１，２３、カメラ８，１２，２４を備えている。本実施形態では、これらの構成部材に加えて、強度分布調整素子４１，４２及び必要に応じた強度分布調整素子４３を備えて構成されている。
【００５４】
強度分布調整素子４１は、反射光路側、具体的には、例えば分割偏光素子６と結像レンズ７との間に配置される。強度分布調整素子４１は、図１１（ａ）に示すように、遮光マスク４１ａと、必要に応じて、対物レンズ４の入射瞳位置を遮光マスク４１ａの位置に写像するためのリレーレンズ４１ｂとを有している。遮光マスク４１ａは、図１１（ｂ）に示すように、透過光の光強度分布をＸ方向の線状とすべく、照明光が透過するＸ方向に線状の開口４１ａＡが形成されている。
【００５５】
強度分布調整素子４２は、反射光路側、具体的には、例えば分割偏光素子９と結像レンズ１１との間に配置される。強度分布調整素子４２は、遮光マスク４２ａと、必要に応じて、図１１（ａ）と同様に対物レンズ４の入射瞳位置を遮光マスク４２ａの位置に写像するためのリレーレンズ４１ｂとを有している。遮光マスク４２ａは、図１１（ｃ）に示すように、透過光の光強度分布をＹ方向の線状とすべく、照明光が透過するＹ方向に線状の開口４２ａＡが形成されている。
【００５６】
本実施形態では、強度分布調整素子４１，４２を反射光路側に配置する。この構成により、第３の実施形態により奏される作用効果を保持しつつ、Ｘ方向及びＹ方向の磁化成分の観察に有効な光成分をそれぞれ取り出して磁区画像のコントラストを向上させることができる。
【００５７】
強度分布調整素子４４は、必要に応じて、反射光路側、具体的には、例えば偏光素子２１と結像レンズ２３との間に配置される。強度分布調整素子４３は、遮光マスク４３ａと、必要に応じて、図１１（ａ）と同様に対物レンズ４の入射瞳位置を遮光マスク４３ａの位置に写像するためのリレーレンズ４１ｂとを有している。遮光マスク４３ａは、図１１（ｄ）に示すように、透過光の光強度分布を十字状とすべく、照明光が透過する十字状の開口４３ａＡが形成されている。
【００５８】
本実施形態では、強度分布調整素子４１，４２と共に強度分布調整素子４３を反射光路側に配置する。この構成により、第３の実施形態により奏される作用効果を保持しつつ、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の磁化成分の観察に有効な光成分をそれぞれ取り出して磁区画像のコントラストを向上させることができる。
【００５９】
以上、第１〜第５の実施形態について説明したが、光学顕微鏡及び観察方法の諸態様はこれらに限定されるものではない。
第１〜第５の実施形態では、試料１０からの反射光を検出する構成を開示したが、光源１の照明光が試料１０で透過し、その透過光を検出する構成にも適用することができる。この場合、分割偏光素子６，９や偏光素子２１等は、透過光路（試料１０の透過光の光路）に配置されることになる。
【００６０】
第１〜第５の実施形態は、以下のように種々の組み合わせ態様とすることも可能である。
具体的には、第１の実施形態による図１の磁気光学顕微鏡について、分割偏光素子６，９の一方を第２の実施形態による図４の通常の偏光素子２１に置換しても良い。また、第１の実施形態による図１の磁気光学顕微鏡や第２の実施形態による図４の磁気光学顕微鏡について、第４の実施形態による図８の強度分布調整素子３１を配置しても良い。また、第１の実施形態による図１の磁気光学顕微鏡について、第５の実施形態による図１０の強度分布調整素子４１，４２をそれぞれ配置することも考えられる。
【００６１】
以下、光学顕微鏡及び観察方法の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００６２】
（付記１）試料に光を照射する光源と、
前記試料を照射した光を複数に分割するスプリッタと、
分割された各光を通過させる複数の偏光素子と、
前記複数の偏光素子を通過した各光を受光する複数の受光部と
を含み、
前記複数の偏光素子の少なくとも１つは、光の入射面内の中心を通る分割線により２つに分割された領域を有し、２つの前記領域の透過偏光方位が前記分割線に対して対称な相異なる方位となる分割偏光素子であることを特徴とする光学顕微鏡。
【００６３】
（付記２）前記複数の偏光素子は、第１の偏光素子及び第２の偏光素子を含み、
第１の偏光素子は、光の入射面内の中心を通る第１の分割線により２つに分割された第１の領域を有し、２つの前記第１の領域の透過偏光方位が前記第１の分割線に対して対称な相異なる方位となる分割偏光素子であり、
前記第２の偏光素子は、前記第１の分割線と直交する第２の分割線により２つに分割された第２の領域を有し、２つの前記第２の領域の透過偏光方位が前記第２の分割線に対して対称な異なる方位となる分割偏光素子であることを特徴とする付記１に記載の光学顕微鏡。
【００６４】
（付記３）前記複数の偏光素子は、第３の偏光素子を更に含むことを特徴とする付記２に記載の光学顕微鏡。
【００６５】
（付記４）前記第２の偏光素子及び前記第３の偏光素子は、いずれか一方に切り替え自在とされていることを特徴とする付記３に記載の光学顕微鏡。
【００６６】
（付記５）十字状の第１の開口を有する第１の遮光マスクを備え、前記光源から出射した光の強度分布を調整する第１の強度分布調整素子を更に含むことを特徴とする付記１〜４のいずれか１項に記載の光学顕微鏡。
【００６７】
（付記６）直線状の第２の開口を有する第２の遮光マスクを備え、前記第１の偏光素子を通過した光の強度分布を調整する第２の強度分布調整素子と、
前記第２の開口と直交する直線状の第３の開口を有する第３の遮光マスクを備え、前記第２の偏光素子を通過した光の強度分布を調整する第３の強度分布調整素子と
を更に含むことを特徴とする付記２〜４のいずれか１項に記載の光学顕微鏡。
【００６８】
（付記７）直線状の第２の開口を有する第２の遮光マスクを備え、前記第１の偏光素子を通過した光の強度分布を調整する第２の強度分布調整素子と、
前記第２の開口と直交する直線状の第３の開口を有する第３の遮光マスクを備え、前記第２の偏光素子を通過した光の強度分布を調整する第３の強度分布調整素子と、
十字状の第４の開口を有する第４の遮光マスクを備え、前記第３の偏光素子を通過した光の強度分布を調整する第４の強度分布調整素子と、
を更に含むことを特徴とする付記３又は４に記載の光学顕微鏡。
【００６９】
（付記８）磁化分布を有する試料に光を照射し、
前記試料を照射した光を複数に分割し、
分割された各光を、少なくとも１つは、光の入射面内の中心を通る分割線により２つに分割された領域を有し、２つの前記領域の透過偏光方位が前記分割線に対して対称な相異なる方位となる分割偏光素子である複数の偏光素子に通し、
前記複数の偏光素子を通過した各光を受光して、
前記試料における、互いに直交する２つ又は３つの磁化成分を同時に観察可能とすることを特徴とする観察方法。
【００７０】
（付記９）前記複数の偏光素子は、第１の偏光素子及び第２の偏光素子を含み、
第１の偏光素子は、光の入射面内の中心を通る第１の分割線により２つに分割された第１の領域を有し、２つの前記第１の領域の透過偏光方位が前記第１の分割線に対して対称な相異なる方位となる分割偏光素子であり、
前記第２の偏光素子は、前記第１の分割線と直交する第２の分割線により２つに分割された第２の領域を有し、２つの前記第２の領域の透過偏光方位が前記第２の分割線に対して対称な異なる方位となる分割偏光素子であることを特徴とする付記８に記載の観察方法。
【００７１】
（付記１０）前記複数の偏光素子は、第３の偏光素子を更に含むことを特徴とする付記９に記載の観察方法。
【符号の説明】
【００７２】
１  光源
２  ポラライザ
３，５，２２  ビームスプリッタ
４  対物レンズ
６，９  分割偏光素子
７，１１，２３  結像レンズ
８，１２，２４  カメラ
２１  偏光素子
３１，４１，４２，４３  強度分布調整素子
３１ａ，４１ａ，４２ａ，４３ａ  遮光マスク
３１ａＡ，４１ａＡ，４２ａＡ，４３ａＡ  開口
３１ｂ  集光レンズ
３２，３１ｃ，４１ｂ  リレーレンズ
【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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