(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプルステージと、赤外線検出器と、分析用の赤外線を前記サンプルステージに導くと共に、調査されるべきサンプルからの発光を前記赤外線検出器に導く光学エレメントとからなる赤外線イメージマイクロスコープであって、
前記光学エレメントは、対物ミラーを含み、前記対物ミラーは、この対物ミラーと前記赤外線検出器との間で、且つ前記対物ミラーがその中間画像を形成する位置に前記サンプルから出る発光が焦点を結び、
前記赤外線イメージマイクロスコープは、前記対物ミラーと前記中間画像を形成する位置との間に配置される１つ以上のミラーからなる拡大アセンブリを含み、
前記拡大アセンブリは、第１の位置と第２の位置間で移動可能であり、
前記第１の位置では、前記対物ミラーで反射された発光は、直接前記中間画像を形成する位置に導かれ、
前記第２の位置では、前記対物ミラーで反射された発光は、前記拡大アセンブリに導かれて、前記１つ以上のミラーにより拡大率が変えられ、前記拡大アセンブリから出た発光が、前記中間画像を形成する位置に焦点を結ぶように、前記拡大アセンブリが配置されている赤外線イメージマイクロスコープにおいて、
前記拡大アセンブリは、前記第２の位置において、発光のビームをその伝播の正規の方向から離れるように反射する反射エレメントと、前記反射された発光を受光し得る拡大コンポーネントまたはコンポーネント群とを含み、
前記拡大アセンブリは、第１の拡大コンポーネントおよび第２の拡大コンポーネントを含み、前記第１の拡大コンポーネントは前記反射エレメントからの発光を受光し、前記第２の拡大コンポーネントは前記第１の拡大コンポーネントからの発光を受光し、更に、前記第２の拡大コンポーネントからの発光を伝播の正規の方向に沿うように方向付ける第２の反射エレメントを含み、
前記第１および第２のコンポーネントは、球面ミラーを備えることを特徴とする赤外線イメージマイクロスコープ。
【請求項２】
前記第１および第２の反射エレメントは、平面ミラーであることを特徴とする請求項１記載の赤外線イメージマイクロスコープ。
【請求項３】
前記拡大アセンブリは、軸のまわりの回転により、前記第１の位置と第２の位置との間で移動可能であることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の赤外線イメージマイクロスコープ。
【請求項４】
前記軸は、第１の拡大コンポーネントおよび第２の拡大コンポーネントを通ることを特徴とする請求項３記載の赤外線イメージマイクロスコープ。
【請求項５】
前記拡大アセンブリが回転され得る角度は、略９０°であることを特徴とする請求項３または請求項４記載の赤外線イメージマイクロスコープ。
【請求項６】
所望されていない発光から前記赤外線検出器を保護するためのシールドを含み、前記シールドは、稼動位置と非稼動位置との間で切り換え可能であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の赤外線イメージマイクロスコープ。
【請求項７】
所望されていない発光から前記検出器を保護するためのシールドを含み、前記シールドは、稼動位置と非稼動位置との間で切り換え可能であり、
前記シールドは、前記第１の拡大コンポーネントから第２の拡大コンポーネントへ反射される発光の伝播路に沿って配置される素子であり、前記素子は、開口を有し、前記赤外線検出器に到達する不必要な発光を除去するためのコールドシールドとして作用することを特徴とする請求項１記載の赤外線イメージマイクロスコープ。
【請求項８】
前記素子は、前記開口を通して光のビームの検出を可能にし、前記ビームの外側の光を阻止する平面ミラーを備えていることを特徴とする請求項７記載の赤外線イメージマイクロスコープ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線イメージングマイクロスコープ、特にＦＴ−ＩＲ計測を実施するために用いられるタイプのものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このタイプの既知の装置は、物質の小さなサンプルを分析するのに用いられるＦＴ−ＩＲマイクロスコープである。マイクロスコープは、観察用の構成と計測用の構成とを有している。両方の構成において、マイクロスコープは、サンプルの特性に依存して透過モードか反射モードかのいずれかが用いられ得る。典型的には、そのようなマイクロスコープは、ＩＲ分光光度計と共に用いられる。このタイプのマイクロスコープは、概して可視発光の光源を含み且つ光源からの分析用の赤外発光を分光光度計内に受け入れることができる。典型的なマイクロスコープは、調査されるべきサンプルを支持するためのサンプルステージおよび１つまたはその他の発光光源から前記サンプルステージへ発光を導くための光学エレメントを含んでいる。これらのエレメントは、平面ミラー、トロイドカプリング光学器およびコンデンサとして作用するカセグレンミラーアセンブリを含むことができる。前記マイクロスコープは、発光が赤外線検出器の方へ方向付けされる位置である中間画像面においてサンプルを所与の拡大率で画像形成するカセグレンミラーアセンブリも含んでいる。マイクロスコープは、また、ステージ上のサンプルのイメージを、可視発光によって光学的に観察可能とし、そしてそれによって関心のあるエリアを識別可能とする光学的マイクロスコープをも含んでいる。また、マイクロスコープは、前記マイクロスコープをコントロールするために用いられるコンピュータのディスプレイ手段上にディスプレイするためのサンプルの画像を作成するために光学的マイクロスコープに結合して用いられ得るビデオカメラを含むこともできる。
【０００３】
このタイプの現代のマイクロスコープは、いくつかの関心のあるエリアが識別され、それらの座標が格納され、そしてその後に格納されたデータに基づいてデータが自動的に収集されることを許容させるために、コンピュータコントロールのもとに移動され得るステージを有している。そのようなマイクロスコープは、また、コンピュータコントロールされ得ると共にサンプルの一部分をマスクして隠すために中間画像面に配置される可変開口を含んでいる。これは、大きすぎる検出器エレメントとの組合せにより、サンプルの選択されたエリアの赤外線スペクトルの計測も可能とする。前記ステージをステップ動作させ、且つ計測を繰り返すことにより、システムは、前記サンプルのディジタル画像をピクセル毎にゆっくりと形成させることができる。
【０００４】
このタイプの既知の装置は、物質の小さなサンプルを分析するのに用いられるＦＴ−ＩＲマイクロスコープである。マイクロスコープは、観察用の構成と計測用の構成とを有している。両方の構成において、マイクロスコープは、サンプルの特性に依存して透過モードか反射モードかのいずれかが用いられ得る。典型的には、そのようなマイクロスコープは、ＩＲ分光光度計と共に用いられる。このタイプのマイクロスコープは、概して可視発光の光源を含み且つ光源からの分析用の赤外発光を分光光度計内に受け入れることができる。典型的なマイクロスコープは、調査されるべきサンプルを支持するためのサンプルステージおよび１つまたはその他の発光光源から前記サンプルステージへ発光を導くための光学エレメントを含んでいる。これらのエレメントは、平面ミラー、トロイドカプリング光学器およびコンデンサとして作用するカセグレンミラーアセンブリを含むことができる。前記マイクロスコープは、発光が赤外線検出器のほうへ方向付けされる位置である中間画像面においてサンプルを所与の拡大率で画像形成するカセグレンミラーアセンブリも含んでいる。マイクロスコープは、また、ステージ上のサンプルのイメージを、可視発光によって光学的に観察可能とし、そしてそれによって関心のあるエリアを識別可能とする光学的マイクロスコープをも含んでいる。また、マイクロスコープは、前記マイクロスコープをコントロールするために用いられるコンピュータのディスプレイ手段上にディスプレイするためのサンプルの画像を作成するために光学的マイクロスコープに結合して用いられ得るビデオカメラを含むこともできる。
このタイプの現代のマイクロスコープは、いくつかの関心のあるエリアが識別され、それらの座標が格納され、そしてその後に格納されたデータに基づいてデータが自動的に収集されることを許容させるために、コンピュータコントロールのもとに移動され得るステージを有している。そのようなマイクロスコープは、また、コンピュータコントロールされ得ると共にサンプルの一部分をマスクして隠すために中間画像面に配置される可変開口を含んでいる。これは、大きすぎる検出器エレメントとの組合せにより、サンプルの選択されたエリアの赤外線スペクトルの計測も可能とする。
前記ステージをステップ動作させかつ計測を繰り返す事により、システムは、前記サンプルのディジタル画像をピクセルごとにゆっくりと形成させることができる。
それに代わるタイプの赤外線マイクロスコープにおいては、検出器は、各々画像に対するピクセルを各々与えるエレメントのアレイの形態をとる。
【０００５】
この場合、可変開口は用いられず、そしてピクセルの拡がりは、エレメントの物理的サイズによって決定される。
【０００６】
サンプルにおける有効なピクセルのサイズは、ある場合には可変開口のパラメーターに、他の場合には検出器エレメントに、関連するシステム光学エレメントの全体の拡大率によって決定される。
【０００７】
拡大率が自動ベースで変化されることを可能にする便宜を提供するようなあマイクロスコープは、マニュアル的に操作される構成、例えば、カセグレン対物鏡の交換を必要とするもの、または第２のサンプル一の提供用に頼っている。
【０００８】
【発明が解決すべき課題】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改良し拡大率を自動的に変化させる便宜を提供するマイクロスコープを提供するものである。、
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、基本的には、以下に記載されたような技術構成を採用するものである。
【０００９】
即ち、本発明にかかる態様としては、サンプルステージ、分析用発光を前記サンプルステージに導き、且つ発光を調査されるサンプルから検出器エレメントまたはエレメント群へ向けるための光学エレメントを含む赤外線イメージングマイクロスコープであって、前記マイクロスコープは、前記マイクロスコープの光学エレメントによって提供される拡大率を変化させるため、発光のビームの内部または外部に移動され得るアセンブリを含むマイクロスコープが提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る赤外線イメージングマイクロスコープは、上記した様な技術構成を採用しているので、従来の技術に対して大幅な製造コストの低減を達成する事が可能となる。
【００１１】
即ち、本発明に於いては、より具体的には、前記拡大アセンブリは、前記マイクロスコープの対物ミラーとその中間焦点との間に配置され得る。
【００１２】
前記拡大アセンブリは、その稼動位置において発光のビームをその伝播の正規の方向から離れるように反射する反射エレメントと、前記反射された発光を受光し得る拡大コンポーネントまたはコンポーネント群とを含んでいてもよい。
【００１３】
前記アセンブリは、第１および第２の拡大コンポーネント、それらの第１のものは前記反射エレメントからの発光を受光し、そしてそれらの第２のものは前記第１の拡大コンポーネントからの発光を受光し、前記第２の拡大コンポーネントからの発光を伝播のそれの正規の方向に沿うように方向付ける第２の反射エレメントとを含んでいてもよい。前記第１および第２のコンポーネントは、球面ミラーを備えていてもよい。前記第１および第２の反射エレメントは、平面ミラーであってもよい。
【００１４】
前記拡大アセンブリは、軸のまわりの回転によって、稼動条件と非稼動条件との間を、移動可能であってもよい。
【００１５】
前記アセンブリは、前記第１および第２のコンポーネントを通る軸線のまわりでの回転によって、前記反射エレメントが発光のビーム内に配置される稼動位置と、前記発光が前記拡大アセンブリにより拡大されることなく前記検出器エレメントに伝播可能である非稼動位置との間で移動されるようにしてもよい。その間で前記アセンブリが回転され得る回転角度は、略９０°からなっていてもよい。
【００１６】
前記マイクロスコープは、所望されていない発光から前記検出器を保護するためのシールドを含んでいてもよく、前記シールドは、稼動位置と非稼動位置との間で切り換え可能である。
【００１７】
前記シールドは、前記第１の拡大コンポーネントから第２の拡大コンポーネントへ反射される発光の伝播路に沿って配置されるエレメントを備え、前記エレメントは、そこに開口を有し、そして前記検出器に到達する不必要な発光を除去するためのマスクとして作用する。前記エレメントは、前記開口を通して光のビームが検出されることを許容するがそのビームの外側の光を阻止する平面ミラーを備えていてもよい。
【００１８】
本発明は、ここに例のみによって、添付図面に対する詳細な参照と共に、説明されるであろう。
【００１９】
【実施例】
以下に、本発明に係る赤外線イメージングマイクロスコープの具体例を図面を参照しながら詳細しながら詳細に説明する。
【００２０】
図１を参照すれば、本発明の１つの実施形態のＦＴ−ＩＲマイクロスコープの主要なエレメントが示されている。このマイクロスコープは、ダイクロイックミラー（２色性ミラー）（１４）を通してサンプルステージ（１２）上のサンプルを観察するのに使用され得る光学的マイクロスコープ（１０）、遠隔操作による開口絞り（１６）および対物カセグレンミラーアセンブリ（１８）を含んでいる。前記光学的マイクロスコープは、前記マイクロスコープをコントロールするコンピュータに結合されたビデオカメラ（１１）を組み込むこともできる。前記ビデオカメラ（１１）は、調査されているサンプルのビデオ画像をコンピュータのディスプレイ装置上に作成するのに使用され得る。マイクロスコープは、コンデンサカセグレンレンズアセンブリ（２０）、下部ミラー（２２）およびトロイドリフレクタ（２４）も含んでいる。マイクロスコープは、関連する分光光度計内に配置されるであろう赤外線発光の光源（図示されていない）からの発光を受光することができる。到来する赤外線ビーム（２６）は、平面ダイクロイックミラー（２８）によってトロイドリフレクタ（２４）に向けて偏向される。マイクロスコープは、平面ミラー（２８）を通って延びる通路に沿って可視発光のビームを生成し得る可視発光の光源（図示されていない）を含んでいる。可視発光光源は、マイクロスコープにおける適切な位置に取着され得る。
【００２１】
ＭＣＴ検出器（３２）のような赤外発光の検出器が、ダイクロイックミラー（１４）の側方に配置され、そして検出器カセグレンミラーアセンブリ（３４）により、前記ミラーから反射された赤外線発光を受光することができる。この一般的な形態のマイクロスコープが動作する方法は、当該技術における熟達者には、明白であろう、そして例えば１９９０年１１月にＡｍｅｒｉｃａｎ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙにて出版されたＤ．Ｗ．Ｓｃｈｉｅｒｉｎｇ，Ｅ．Ｇ．ＹｏｕｎｇおよびＴ．Ｐ．Ｂｙｒｏｎによる「ＦＴＩＲマイクロスコープ（Ａｎ  ＦＴＩＲ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）」と題された論文において説明が見出され得る。
【００２２】
本タイプのマイクロスコープにおいては、ステージ（１２）は、通常、ステージ（１２）上に配置されたサンプルの関心のあるエリアがビデオカメラ（１１）によって生成されたビデオ画像を用いて識別され得るとともに、それらの位置に関するデータがコンピュータに格納されるように、コンピュータコントロールのもとに少なくとも水平面内において移動可能である。コンピュータは、それから後に、サンプルの識別されたエリアから計測値を得るために、ステージの移動を自動的にコントロールする。この便宜性を組み込んだマイクロスコープの詳細な説明は、ヨーロッパ特許ＥＰ−Ａ−０７３１３７１号公報に見出すことができる。
【００２３】
本実施形態は、（４０）において示され、且つ遠隔操作による開口絞り（１６）へ向かって伝播する発光のビーム内に配置されるアセンブリを含むことがわかるであろう。これは、マイクロスコープによって提供される拡大率を変化させるために、発光のビーム内またはその外部に移動され得るアセンブリである。アセンブリは、図面の図２にさらに詳細に示され、対物カセグレン（１８）と前記カセグレンがその中間画像を通常形成する位置（４２）との間に配置されるべきであることが理解され得る。前記アセンブリは、第１の平面ミラー（４３）、第１のおおむね球面のミラー（４４）、第２のおおむね球面のミラー（４５）および第２の平面ミラー（４６）を含む。エレメント（４３〜４６）は、球面ミラー（４４および４５）を通って延びる水平軸のまわりで回転され得る単一の一体ユニットとして形成される。それゆえ、前記アセンブリは、カセグレン対物（１８）から伝播する発光のビームを、ミラー（４３）がミラー（４４）へ向けて偏向させる図面の図２に示される位置から、ミラー（４６および４３）が共通の水平面内にありそしてそれゆえカセグレンから伝播される発光のビームの外部に位置される位置へ回転され得る。前記アセンブリは、後に説明されるであろうコールドシールドとして作用する平面リフレクタ（４８）をも含んでいる。
【００２４】
アセンブリ（４０）が図面の図２に示される位置にあれば、サンプルステージ（１２）上のサンプルから射出される発光は、カセグレン対物（１８）により収集され且つ新たな中間焦点（４２′）を介して球面ミラー（４４）に向けられるように、平面ミラー（４３）によりインターセプトされる。発光は、それから第２の平面ミラー（４６）へ向けて反射して戻りそれからもとの中間焦点（４２）に焦点を結ぶ前に、球面ミラー（４４）によって反射され、そして実質的に平行ビームとして第２の球面ミラー（４５）へ伝播される。コールドシールド（４８）は、それを通して前記平行ビームが通過し得るようにその中に形成された開口を有することに留意すべきである。すなわち、コンポーネント（４４〜４６）のアセンブリを稼動位置に挿入することにより、画像は、中間画像の通常位置（４２）に戻されるが、２つの球面ミラー（４４および４５）によって提供される拡大係数によって拡大される。典型的には、この係数は、ほぼ４前後である。
【００２５】
本実施形態の拡大エレメントのアセンブリは、４つのエレメント（４４〜４６）から作られ、そしてそれらは都合よく配列され且つアセンブリ内に剛性的に保持され、それらは、マイクロスコープの他のエレメントから分離され且つ要求されたときはいつでも、付加的な４倍の拡大率を提供するため回転ステップによって対物カセグレン（１８）から射出する発光ビームの内側または外側に単純にスイッチされる。９０°にわたる回転ステップは、前記アセンブリが前記ビームの内部または外部にスイッチされ得る方法の１つの例であり、そして特に単純な構成である。当該技術における熟達者にとっては、この形態の単純な回転は、２つの端部停止点に関連して単純なモーターを用いて自動化され得ることは明らかであろう。端部停止点の一方、すなわち図２に示される位置にエレメントを配置させるのに用いられるもののみは、精密に位置決めされる必要がある。その非稼動位置へのアセンブリの位置決めをコントロールする停止点は、それほど正確な位置を要求しない。
【００２６】
拡大エレメントのアセンブリがその稼動位置にあるときに、中間焦点（４２）に到達する光線のコーン（β′）が、拡大アセンブリがその稼動位置にないときに中間焦点に到達した光線のコーン（β）のそれよりも一層狭いコーン角度を有していることが、図２および特に図3からわかるであろう。図3は、異なるコーン角度を図解することが意図されており、測る必要はないことに留意すべきである。コーン角度の相違は、増大された拡大率を提供するための自然な成り行きである。拡大アセンブリ（４０）のコンポーネントにより提供されるビーム（４９）は、面にほぼ垂直な概略のルーティング光線よりもむしろ原コーン（β）の一側のみが続く画像面に対してある角度をなす方向に方向付けられることに留意すべきである。このことは、軸方向に近接する光線は、対物カセグレン（１８）から射出される光線からわかるように、検出器カセグレン（３４）の二次的に生成される盲点によってインターセプトされるからである。実際、カセグレンエレメントの割合は、二次的に検出器カセグレンによってぼかされるのを回避するのに充分なほど狭い射出ビームを保持するために、前記アセンブリによって導入される特別の拡大率は少なくとも４倍であるべきであることを規定している。
【００２７】
図２に示された構成は使用可能な拡大アセンブリの一例であることがわかるであろう。例えば球面ミラーと平坦ミラー、あるいは２つのパラボリックミラーまたは２つの楕円面ミラーのような、ミラーの他の組合わせが可能である。しかしながら、そのような非球面ミラーは画質において小さな改善しか提供しないが、それらは実質的に製造が、より難しく且つ高価である。理想形状へのトロイダル近似であるミラーを用いることも可能であり、これらのミラーはコストと品質との間で適切な折衷となる。真の円錐部分でない最適な面形状を生成するためにレイトレース（光線追跡法）最適化プログラムを用いることが可能であることもわかるであろう。
【００２８】
光線の他の幾何学的な配置も可能である。例えば、図２に図解されたものと同様であるが、中間画像（４２）の後に配置される理論体系を採用することも可能である。そのような構成において、拡大ステージへの入力として提供される画像は、図２に図解された代替的構成とは逆に、実像であり且つ出力は虚像であるであろう。さらなる代替例においては、第２の球面ミラーからのビームは、Ｃビーム形を作成するためのその入力の上方よりもむしろ下方に向けられ得るであろう。この案は、この構成において収差を最小とすべく選択された２つのパラボリックミラーの組合わせを備えた構成においておそらく最も有利である。
【００２９】
全ての代替的な構成における重要なファクターは、拡大アセンブリにおいて曲面ミラーの各々における入力および出力ビームの間の最も小さな実質角度を維持する画像収差のコントロールの必要性である。
【００３０】
上述において言及したように、拡大アセンブリがその稼動位置にあるときに、中間焦点（４２）に向けて伝播する発光のビームは、拡大アセンブリがその稼動位置にないときのそれよりも狭いコーン角度を有する。この光線束は、検出器（３２）へ伝播し、そして結果は検出器視野は、拡大アセンブリが稼動していないときの状況と比較して充分に満たされてはいない。ＭＣＴタイプの検出器である検出器は、典型的には、液体窒素温度まで冷却され、そして通常デュアー（Ｄｅｗａｒ）タイプの容器内に配置される。本構成によってその視野の使用されていない部分において検出器に到達する室温フォトンをマスキング除去することによって４倍拡大状況における信号対ノイズ比を向上させる可能性がある。これは、４倍拡大が使用されるときに存在する視野を一致させるように、検出器内部の切り替えられるコールドシールドによって達成されるので、これは、デュアー容器の内部にインプリメントすることは困難となり得る。
【００３１】
これは、最初に図4を参照することにより説明されるであろう。図4は、検出器カセグレン（３４）を介してＩＲ発光（５０）を受光するＭＣＴ検出器（３２）を概略的に示している。検出器（３２）は、その温度が７７°Ｋに維持され得るように、その壁部が（５１）で示されるデュアー容器内に配置される。検出されるべき発光はウィンドウ（５２）を通してデュアー容器に入る。コールドシールド（５４）は、ウィンドウ（５２）と検出器（３２）との間に配置され、そしてコーン角度α内の発光のみが検出器に入射されることを確実にするように動作する。αは、拡大アセンブリ（４０）がその稼動位置にないときに、ミラー（１４）から反射された光のコーン角度である。コールドシールド（５４）は、それゆえ、検出器（３２）の視野を、検出されるべき到来する発光（５０）を受光するのに必要な程度に制限し、それによって相対的にウォームな周囲領域の赤外線発光が検出器に到達するのを実質的に防止する。
【００３２】
典型的な検出器（３２）は、約ｆ／１の焦点比において入力ビーム（５０）に一致する視野を有する。拡大アセンブリがその稼動位置にあるときに、検出器へ入射するビームのコーン角度は、図4に示されるようにα′に減小する。さて、ビーム角度の広がりがほぼｆ／４に対応する。この状況においては、検出器が、コーンαとα′との間の領域から「ウォームな」フォトンを受光し得ることがわかる。コーン角度αのために使用されるコールドシールドは、それがこれらのウォームなフォトンを許容してしまうのでコーン角度α′には適していない。
【００３３】
コールドシールドは、デュアー容器内に配置され、そして、その容器内に両方のコーン角度についての要求を満たし得るスイッチされるコールドシールドを提供することは単純なことではない。
【００３４】
我々は、デュアー容器の外部に配置される適切な光学的コンポーネントまたはコンポーネント群を用いてスイッチされるコールドシールドを提供することが可能であることを認識している。そのようなスイッチされるコールドシールドは、どれでも、入力ビームのために用いられずそして現存するコールドシールド（５４）によりカバーされない検出器の視野の部分におけるコールドな対象物上に検出器をイメージさせるように動作すべきである。これは、検出器それ自体およびそのすぐ近くの周囲のようなデュアー検出器の内面内で可能である。例として、デュアー容器の外側に配置されるミラーは、検出器をそれ自体の背後に、または非反射コールド領域の近傍にイメージを形成するように配置され得る。そのようなミラーはビーム（５０）が通過することを許容する開口をその中に必要とする。
【００３５】
図２は、平面ミラー（４８）を用いてコールドシールドがインプリメントされ得る１つの方法を示している。
【００３６】
図２の拡大アセンブリによれば、次のような方法で、デュアーの外部に効果的なコールドソールドを提供することが可能となる。スルーホール（通孔）が形成されている平面ミラー（４８）が、図示されているように球面ミラー（４４）と（４５）との間に配置される。前記ホールは、第１の球面ミラーから反射された光の平行ビームが通過することを許容するが、前記ビームの外側の光線の伝播を防止するような寸法とする。より重要なことは、システムを逆向きに、しかし図解されたビームの外側を通る光線は、平面ミラー（４８）によって反射されてそれら自体の後方に戻される。このことの重要性は、検出器視野の使用されない部分においては、検出器は、それ自体の反射または室温よりもむしろ７７°Ｋにおいてボディから射出される発光を実質的に検知することである。７７°Ｋは、典型的にはＭＣＴ検出器を収容するデュアー内部の温度である。検出器は、かなりの反射力を持ち得るから、前記検出器が平面ミラー（４８）を若干傾けることにより、それから非常に低い放射率のコーティングでコートされるであろうそれ自体の近傍の場所に戻ってイメージするように、この理論をさらに拡張することが望まれ得る。結果は、改善された信号対ノイズ比を与える両拡大率における望まない室温フォトンを最小化することができる外部的にスイッチされるコールドシールドである。
検出器の視野の他の部分からのウォームフォトンの効果を最小化することによってコールドシールドを改善することも可能である。例えば、検出器カセグレンアセンブリ（３４）の二次的ミラー（５６）の背面（５５）は、そのようなフォトンの発生源である。この望まれない発光は、適切な凹球面ミラーを背面（５５）に既に述べられたコールドシールドを補うべく配置することによって効果的に除去され得る。入力ビームは、二次的なミラー（５６）の周りの環状部から伝播し、それゆえこの付加的なミラーにはいかなるホールも必要ではない。この付加的なコールドシールドの効果は、低い拡大率においても効果を有するであろうけれども、高拡大率において最も特徴付けられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に従って構成されたＦＴ−ＩＲマイクロスコープの側面の概念的な図であり、
【図２】図２は、図１のマイクロスコープに用いられる拡大アセンブリのより詳細な図であり、
【図３】図３は、図２のアセンブリのスケールが拡大された部分を示し、
【図４】図４は、コールドシールドの原理を図解したものである。
【符号の説明】
１４  ダイクロイックミラー（２色性ミラー）
１２  サンプルステージ
１０  光学的マイクロスコープ
１６  開口絞り
１８  対物カセグレンミラーアセンブリ
１１  ビデオカメラ
２０  集光カセグレンレンズアセンブリ
２２  下部ミラー
２４  トロイドリフレクタ
２６  赤外線ビーム
２８  平面ダイクロイックミラー
３０  可視発光のビーム
３２  ＭＣＴ検出器
３４  検出器カセグレンミラーアセンブリ
【図１】
0004081255.tif 000002
【図２】
0004081255.tif 000003
【図３】
0004081255.tif 000004
【図４】
0004081255.tif 000005