漫談即時共軛焦顯微鏡
1996年底在日本的半導體展,已有多家公司推出即時共軛焦顯微鏡的產品(Real-time Confocal microscope),在此作一個簡單的Q和A介紹:
Q: 何謂共軛焦顯微鏡?
A:
如圖1、圖2所示傳統的顯微鏡在原始影像平面(Primary Image Plane)上有一個透鏡讓光線通過,共軛焦顯微鏡則放置一個針孔(Pinhole)。
由於照射到樣本(Sample)的光線必須回到原始影像平面再到達觀測者眼睛或感應器(photo sensor)因此在不同高度的樣本影像幾乎在針孔(Pinhole)過濾掉了。

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Q: 共軛焦有何作用?
A: 由於半導體工業的設計尺寸(Design Rule)已由早期的數個μm降至0.5μm甚至0.35μm以下,傳統的光學設計解析力極限大約在0.3-0.35μm左右,已無法滿足需求,即時共軛焦顯圍微鏡可達到0.18μm,雷射共軛焦顯微鏡可達到0.1μm(視使用雷射的波長而定)。
Q: 何謂”即時”共軛焦?
A:
最初期共軛焦系統均使用雷射,原因是雷射光束很小,光強度夠,但缺點是人眼不能直接看,因此影像必須經由電腦處理才顯出來即時共軛焦設計如圖3圖4:
p126f3.GIF (3325 bytes) 以可見光源,藉由一個高速旋轉的盤(DISK)圖3之Nipkow disk為NIKON公司專用,使光線通過無數的針孔(Pinhole),由於這設計使亮度增加,不用掃瞄樣本,達到”即時肉眼可看”的效果。
Q: 針孔多大?
A: 約在25μm至70μm左右,針孔愈大則共軛焦效果較差,但是亮度較強,反之則共軛焦效果較好,但是亮度較低,後者可以用更強的光源加以彌補。

   
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