CN1365451A

CN1365451A - 显微镜装置

Info

Publication number: CN1365451A
Application number: CN01800648A
Authority: CN
Inventors: 村上胜治; 神崎和宏; 小野顺一
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2000-03-24
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2002-08-21
Anticipated expiration: 2021-03-23
Also published as: KR100806023B1; KR20020001892A; WO2001071406A1; TW554177B; AU4277601A; CN1304866C; US20020071175A1; JP4834272B2; US6657781B2

Abstract

本发明的显微镜装置,备有与若干不同的显微镜观察法相应的各种光学机构、至少安装着一个物镜的物镜转换器、使该物镜转换器在光轴方向移动并使选择地插入光轴上的物镜对焦的对焦机构、照明光源。还备有:由上述各种光学机构、物镜转换器、对焦机构分别具备的可电动控制的电动促动器;将上述各种光学机构、物镜用转换器、对焦机构一体组入的一个显微镜筒;相对于设在显微镜镜筒上的各种检查装置的支承部可装卸的安装部。

Description

显微镜装置

技术领域

本发明涉及显微镜装置。

背景技术

已往的显微镜，是单体地进行观察，采用以明视野观察为首的暗视野观察、微分干扰观察等各种显微镜观察法进行观察。但是，此种显微镜具有独立的构造，不能相对其它的任意装置、例如基板检查装置等进行装拆。即，已往的显微镜，仅作为单体使用，不能用于其它装置，缺乏通用性。另外，已往的显微镜中，用不同的显微镜观察法进行观察时，必须手工地装卸各种光学元件，要进行烦杂的操作。

本发明的目的是提供一种显微镜装置，该显微镜装置通过在所需部位上装拆自如，而具有通用性，另外，可自动地进行显微镜观察法的变更。

发明内容概要

(1)本发明的显微镜装置，其特征在于，具有与若干不同的显微镜观察法有关的各种光学机构、至少安装着一个物镜的物镜转换器、对焦机构、照明光源；上述对焦机构使该物镜转换器在光轴方向移动，对准选择地插入光轴的物镜的焦点；

还备有：

由上述各种光学机构、物镜转换器、对焦机构分别具备的可电动控制的电动促动器；

将上述各种光学机构、物镜转换器、对焦机构一体组入的一个显微镜筒；

相对于设在显微镜镜筒上的各种检查装置的支承部可装卸的安装部。

(2).本发明的显微镜装置，是上述(1)记载的微镜装置装置，其特征在于，备有控制部，该控制部控制上述各种光学机构、上述物镜转换器、设在对焦机构上的各电动促动器。

(3).本发明的显微镜装置，是上述(2)记载的显微镜装置，其特征在于，上述控制部，根据操作部指示的显微镜观察法，控制上述各种光学机构的各电动促动器。

(4).本发明的显微镜装置，是上述(1)记载的显微镜装置，其特征在于，上述若干种显微镜观察法，包含明视野观察法、暗视野观察法、偏光观察法、微分干扰观察法中的至少二种显微镜观察法。

(5).本发明的显微镜装置，是上述(1)记载的显微镜装置，其特征在于，上述各种光学机构，包含：备有ND滤光器的ND滤光器调节部、备有开口光圈的开口光圈调节部、备有视野光圈的视野光圈调节部、备有起偏光镜的起偏光镜插卸部、备有明视野棱镜和暗视野棱镜的明视野/暗视野切换部、备有诺马尔斯基棱镜的诺马尔斯基调节部、备有检偏镜的检偏镜插卸部。

(6).本发明的显微镜装置，是上述(1)记载的显微镜装置，其特征在于，上述显微镜镜筒上，备有宏观观察用的物镜和可电动的快门切换部；上述宏观观察用的物镜，平行于安装在物镜转换器上的微观观察用物镜的光轴，并离开预定距离；上述可电动的快门切换部，进行微观观察光路与从该微观观察光路分割的宏观观察光路的切换。

附图的简单说明

图1是表示本发明实施例显微镜装置中采用的基板检查装置构造的侧面图。

图2是表示本发明实施例显微镜装置构造的图。

图3A是表示本发明实施例显微镜装置构造的俯视图。

图3B是表示本发明实施例显微镜装置构造的断面图。

图3C是表示本发明实施例显微镜装置构造的侧面图。

图4A、图4B表示相对于本发明实施例显微镜装置的灯的配置变形例。

图5是本发明实施例中的ND滤光器调节部的基本机构图。

图6是本发明实施例中的AS调节部的基本机构图。

图7是本发明实施例中的FS调节部的基本机构图。

图8是本发明实施例中的起偏光镜插卸部的基本机构图。

图9是本发明实施例中的明视野/暗视野切换部的基本机构图。

图10是本发明实施例中的快门切换部的基本机构图。

图11是本发明实施例中的诺马尔斯基调节部的基本构造图。

图12是表示本发明实施例中的操作部构造的图。

图13、图14是表示相对本发明实施例显微镜观察法的各光学装置状态的图。

图15是表示本发明实施例显微镜装置的第1应用例的图。

图16是表示本发明实施例显微镜装置的第2应用例的图。

图17是表示本发明实施例显微镜装置的第3应用例的图。

图18是表示本发明实施例显微镜装置的第4应用例的图。

图19是表示本发明实施例显微镜装置的第5应用例的图。

图20A、图20B是表示本发明第2实施例显微镜系统构造的图。

实施发明的具体方式

下面，参照附图说明本发明的实施例。

图1是表示本发明实施例显微镜装置中采用的基板检查装置构造的侧面图。图1中，在装置本体101上设有保持座102，被检查基板103载置在该保持座102上。被检查基板103由用于液晶显示器(LCD)等平板显示器(FPD)的玻璃基板、半导体晶片基板、印刷基板等构成。

在装置本体101上，沿着保持座102的两侧缘并朝着Y轴方向，平行地配置着一对导轨104、104。在保持座102的上方，横跨该保持座102地配置着门柱型的显微镜装置支承部105。该显微镜装置支承部105，可沿着导轨104、104在被检查基板103的上方、即水平状态的保持座102的上方，朝Y轴方向移动。

在显微镜装置支承部105上，支承着可移动的显微镜装置1，该显微镜装置1可沿着图未示的导轨，朝着垂直于显微镜装置支承部105移动方向(Y轴方向)的方向(X轴方向)移动。该显微镜装置1具有：相对支承部等的所需部位可自如地安装上和拆下的构造，上述支承部，于微观地观察、检查或测定各种被检查基板的基板检查装置，可移动地被保持、或被固定在这些装置的底座。

图2是表示第1实施例显微镜装置构造的图。显微镜机构1中，光学装置一体地搭载在显微镜镜筒100上。该光学装置构成各种显微镜观察法的照明系统及观察光学系统。在显微镜装置1上，连接着操作部(手动开关部)2。另外，在镜筒装置1上，备有安装着若干物镜21的物镜转换器20。在显微镜装置1的安装部3，安装着CCD照相机4，在该CCD照相机4上，连接着监视器5。

图3A～图3C是表示显微镜装置1的具体构造的图，图3A是俯视图，图3B是在照明光轴上剖切的断面图，图3C是侧面图。在显微镜装置1的一方侧面部(右侧)，备有控制部10，该控制部10构成用于操作控制显微装置1的操作控制机构。在显微镜装置1的背面部，备有内藏着照明光源11的灯箱111。在控制部10，连接着图2所示的操作部2。

在照明光源(以下称为灯)11的照明光路p上或其附近，备有镜头组12、ND滤光器130及其调节部(下面称为ND滤光器调节部)13、开口光圈144及其调节部(下面称为AS调节部)14、视野光圈153及其调节部(下面称为FS调节部)15、镜头组16、组入了偏光观察和微分观察用起偏光镜的直动部件176及其插卸部(下面称为起偏光镜插卸部)17、明视野棱镜186和暗视野棱镜187的切换部(下面称为明视野/暗视野切换部)18、快门190及其切换部(下面称为快门切换部)19、反射镜31。

ND滤光器调节部13、AS调节部14、FS调节部15、起偏光镜插卸部17、明视野/暗视野切换部18、快门切换部19，分别备有脉冲马达、步进马达、螺线管等的电动促动器131、141、151、171、181、194。这些电动促动器，在图中是表示采用脉冲马达的例子。这些脉冲马达131、141、151、171、181、194与控制部10连接。

在ND滤光器调节部13中，上述ND滤光器130由脉冲马达131驱动。在AS调节部14中，上述开口光圈144被脉冲马达141驱动。在FS调节部15中，上述视野光圈153被脉冲马达151驱动。在起偏光镜插卸部17中，上述起偏光镜被脉冲马达171驱动。在明视野/暗视野切换部18中，明视野棱镜186和暗视野棱镜187的切换由脉冲马达181驱动。在快门切换部19中，上述快门190被脉冲马达194驱动。

另外，在主观察光路q上或其附近，备有装在电动物镜转换器20上的物镜21、组入了微分干扰观察用诺马尔斯基棱镜224的直动部件及其调节部(下面称为诺马尔斯基调节部)22、明视野/暗视野切换部18、组入了偏光观察和微分干扰观察用检偏镜的直动部件276及其插卸部(下面称为检偏镜插卸部)23。另外，诺马尔斯基调节部22安装在物镜转换器20上。

诺马尔斯基调节部22和检偏镜插卸部23，分别备有脉冲马达221、231。这些脉冲马达221、231与控制部10连接着。在诺马尔斯基调节部22中，上述诺马尔斯基棱镜224被脉冲马达221驱动。在检偏镜插卸部23中，上述检偏镜的插卸由脉冲马达231驱动。

电动物镜转换器20备有物镜转换器驱动部24，该物镜转换器驱动部24，使安装着若干物镜21的旋转体201旋转，使所需的物镜21位于主观察光路q上。在电动物镜转换器20上，可安装倍率不同的若干物镜21。另外，在显微镜装置1上，备有对焦驱动部25和自动对焦控制部26。对焦驱动部25使主观察光路q上的电动物镜转换器20在观察光轴方向(主观察光路q方向)移动。自动对焦控制部26控制对焦驱动部25。

物镜转换器驱动部24和对焦驱动部25，分别备有脉冲马达。这些脉冲马达与控制部10连接。在物镜转换器驱动部24中，物镜转换器20的旋转体201被脉冲马达驱动旋转，与操作部2指定的倍率对应的物镜21，被插入主观察光路q上。在对焦驱动部25中，由脉冲马达251进行后述的对焦驱动。

在副观察光路r上，配置着反射镜31和低倍率(例如3倍)的物镜(低倍物镜)32。反射镜31将副观察光路r弯折成直角，使物镜32的光轴平行于物镜21的光轴。另外，物镜32用螺丝安装在副观察镜筒的前端，与对焦驱动部25的移动一起可在光轴方向移动。即，物镜32借助对焦驱动部25与物镜21连动，可在光轴方向移动，并且，借助其移动，物镜21和物镜32可同时对焦。

在显微镜装置1上面的主观察光路q上，设有安装部3。在该安装部3，安装着例如CCD照相机4等的摄像装置或目镜筒。在显微镜装置1的上面，如图3B所示，设有燕尾板31。在图3B中，右侧表示燕尾板31的正面图。显微镜装置1，通过燕尾板31与设在显微镜支承部105上的燕尾槽嵌合，这样支承在为显微镜装置支承部105上。另外，在显微镜装置1上，与可利用该显微镜装置1的各种检查装置的显微镜装置支承部构造相应地，可在显微镜装置1的上面以外的背面等处，设置燕尾板。

下面，说明组入显微镜装置1的光学机构的功能。灯11例如是采用白色光源。ND滤光器调节部13，具有不改变能量的相对分光分布、使光强度的减少的ND滤光器130，具有调节其光强度减少程度的功能。AS调节部14具有开口光圈(AS)144，其功能是，通过调节该开口光圈144，对视野形成清晰而鲜明的边缘。FS调节部15具有视野光圈(FS)153，其功能是，通过调节该视野光圈153，可改变光量及进入物镜21的光的锥角。

起偏光镜插卸部17具有起偏光镜，其功能是，将显微镜装置1作为偏光观察或微分干扰观察的光学系统时，将该起偏光镜插入照明光路p。明视野/暗视野切换部18具有收容明视野照明用光学系统的明视野棱镜186和收容暗视野照明用光学系统的暗视野棱镜187，其功能是，将这些棱镜186、187插入或离开照明光路p和观察光路q、r的交点，切换明视野照明和暗视野照明。快门切换部19的功能是，用后述的快门190，选择地遮挡主观察光路q和副观察光路r。

物镜转换器20，设有可旋转的旋转体201，在该旋转体201上，安装着倍率不同的若干物镜21。另外，该物镜转换器20安装在对焦驱动部25上，相对于显微镜装置1在观察光轴q方向移动，进行对焦。物镜转换器驱动部24的功能是，使物镜转换器20的旋转体201旋转，把安装在物镜转换器20上的若干个物镜21中的、具有所需倍率的一个物镜20切换到观察光轴上。对焦驱动部25的功能是，将安装着物镜转换器20的对焦滑块261在观察光轴方向移动。自动对焦控制部26的功能是，控制对焦驱动部25，使对焦滑块261相对于镜筒装置1在观察光轴q方向移动，对被检查基板103进行自动对焦。

诺马尔斯基调节部22，具有组入了诺马尔棱镜的直动部件225，其功能是，将显微镜装置1作为微分干扰观察的光学系统时，将该直动部件225插入主观察光路q，并且调节其横向错动。检偏镜插卸部23具有组入了检偏镜的直动部件236，其功能是，将显微镜装置1作为偏光观察或微分干扰观察的光学系统时，将该直动部件236插入主观察光路q。

控制部10按照操作者从操作部2发出的指示，进行灯11的光量控制、ND滤光器调节13中的ND滤光器130的调节控制、AS调节部14中的开口光圈144的调节控制、FS调节15中的视野光圈153的调节控制、起偏光镜插卸部17中的起偏光镜的插卸控制、明视野/暗视野切换部18中的明视野棱镜186和暗视野棱镜187的切换控制、快门切换部19中的快门190的切换控制、诺马尔斯基调节部22中的诺马尔斯基棱镜的插卸及横向错位调节控制、检偏镜插卸部23中的检偏镜的插卸控制、物镜转换器驱动部24中的物镜转换器20的旋转控制、对焦驱动部25中的对焦滑块261在观察光轴方向的移动控制、以及对自动对焦控制部26的控制指示。

图4A和图4B是表示灯11相对于显微镜装置1的配置变形例的图。如图4A所示，也可以将灯11设在显微镜装置1的本体内。另外，也可以如图4B所示，在显微镜装置1的本体侧面，设置灯箱111，并且在显微镜装置1的本体内设置反射镜112，用反射镜112使灯11照射的照明光偏向，入射到镜头组12中。这样，灯11可以适应其它机构的布置，安装在适当的部位。

下面，说明组入镜筒装置1的光学机构的基本构造。

图5是ND滤光器调节部13的基本机构图。圆盘状ND滤光器130的中心部，安装在脉冲马达131的旋转轴132上。ND滤光器130与照明光路p直交地配置着。ND滤光器130，其浓度在边界133右侧附近最高，朝着顺时针方向渐渐降低，在边界133左侧附近最低。脉冲马达131正转时，ND滤光器130在图中朝反时针方向旋转。这时，由于照明光路p上的ND滤光器130的浓度渐渐降低，所以，透过的照明光量渐渐增多。另外，当脉冲马达131逆转时，NG130在图中朝顺时针方向旋转。这时，由于照明光路p上的ND滤光器130的浓度渐渐增高，所以，透过的照明光量渐渐减少。另外，随着ND滤光器130的旋转，控制部10控制脉冲马达131的旋转驱动，使边界133不横切照明光路p。即，在ND滤光器130旋转时，控制部10使透过的照明光光量不急变，而是渐渐变化。

图6是AS调节部14的基本机构图。在直进运动型脉冲马达141的轴142上，安装着直进运动的直动部件143。直动部件143与照明光路p上的开口光圈144接合着。控制部10驱动控制脉冲马达141，随着直动部件143朝一个方向的移动，使开口光圈144渐渐打开，随着直动部件143朝另一个方向的移动，使开口光圈144渐渐关闭。

图7是FS调节部15的基本机构图。在脉冲马达151的旋转轴152上，安装着平板状的视野光圈153的一端部。在视野光圈153的另一端部，设有预定直径的开口154。借助控制部10对脉冲马达151的旋转驱动控制，安装在旋转轴152上的视野光圈153的开口154，被插入或离开照明光路p。

借助控制部10的旋转驱动控制，脉冲马达151正转时，视野光圈153在图中朝反时针方向旋转。这样，开口154被插入照明光路p。另外，借助控制部10的旋转驱动控制，脉冲马达151反转时，视野光圈153在图中朝顺时针方向旋转。这样，开口154离开照明光路p。

图8是起偏光镜插卸部17的基本机构图。在脉冲马达171的旋转轴172上，与该旋转轴172直交地安装着臂173的一端。在臂173的另一端，设有平行于旋转轴172的圆柱状导引部件174。在直动导引部件175上，配置着直进运动的直动部件176。在直动部件176上，配置着与照明光路p直交的起偏光镜177。在直动部件176上，在纵方向设有长孔178，设在臂173上的导引部件174穿过该长孔178。

借助控制部10对脉冲马达171的旋转驱动控制，通过旋转轴172和臂173，导引部件174在旋转轴172的周围旋转。随着该旋转，导引部件174一边在长孔178内上升或下降，一边使直动部件176沿着直动导引部件175直进运动。

借助控制部10的旋转驱动控制，脉冲马达171正转时，导引部件174在图中朝反时针方向旋转。这时，直动部件176朝左方向移动，起偏光镜177被插入照明光路p。另外，借助控制部10的旋转驱动控制，脉冲马达171反转时，导引部件174在图中朝顺时针方向旋转。这时，直动部件176朝右方向移动，起偏光镜177离开照明光路p。

图9是明视野/暗视野切换部18的基本机构图。在脉冲马达181的旋转轴182的周围，设有小齿轮183。在直动导引部件184上，配置着直进运动的直动部件185。在直动部件185上，并排配置着明视野棱镜186和暗视野棱镜187。在直动部件185的上部，设有齿条188，该齿条188与小齿轮183啮合。

借助控制部10对脉冲马达181的旋转驱动控制，旋转轴182周围的小齿轮183旋转时，直动部件185通过齿条188沿着直动导引部件184直进运动。

借助控制部10的旋转驱动控制，脉冲马达181正转时，小齿轮183在图中朝反时针方向旋转。这时，直动部件185朝右方向移动，暗视野棱镜187被插入照明光路p。另外，借助控制部10的旋转驱动控制，脉冲马达181反转时，小齿轮183在图中朝顺时针方向旋转。这时，直动部件185朝左方向移动，明视野棱镜186被插入照明光路p。

图10是快门切换部19的基本机构图。快门切换部19设在明视野/暗视野切换部18的附近。快门190由一对长方形的遮蔽板191、192形成为L字形。在遮蔽板191上形成透孔191a，在遮蔽板192上形成透孔192a。在直进运动型的脉冲马达194的轴195上，安装着保持部件196，在保持部件196上，安装着遮蔽板192的侧部，在遮蔽板192的附近，配置着将快门190往长度方向导引的导引部件193。

借助控制部10对脉冲马达194的驱动控制，快门190通过轴195和保持部件196沿着导引部件193直线移动。这样，可选择地将透孔191a配置在主观察光路q上，或者将透孔192a配置在副观察光路r上。

图11是诺马尔斯基调节部22的基本构造图。在脉冲马达221的旋转轴222上，通过支承机构226安装着圆头螺栓223。在直动导引部件227的上面，配置着直进运动的直动部件225，在该直动部件225上，接合着圆头螺栓223。在直动部件225上，配置着诺马尔斯基棱镜224。

借助控制部10的旋转驱动控制，脉冲马达221正转(或反转)时，圆头螺栓223通过旋转轴222正转(或反转)。随之，直动部件225在直动导引部件227上前进(或后退)。这样，诺马尔斯基棱镜224被插入(或离开)主观察光路q，同时其横向错位被调节。

检偏镜插卸部23的基本机构，与图8所示相同。在检偏镜插卸部23中，在直动部件276上备有检偏镜234。借助控制部10对脉冲马达231的旋转驱动控制，检偏镜234被插入或离开主观察光路q。

对焦驱动部25的基本机构如图3C所示。在脉冲马达251的旋转轴252上，通过支承机构253安装着圆头螺栓254。在直动导引部件256上，配置着直进运动的直动部件255，在该直动部件255上接合着圆头螺栓254。在直动部件255上，通过轴承257连接着L字形的连杆部件258，在该连杆部件258上，通过轴承260连接着L字形的对焦滑块261。连杆部件258的弯折部由支轴259支承着。对焦滑块261可相对于设在显微镜装置1本体正面的图未示直动导引部件朝上下方向滑动。在对焦滑块261的下部，安装着物镜转换器20。

借助控制部10的旋转驱动控制，脉冲马达251正转时，圆头螺栓254通过旋转轴252正转。随之，直动部件255在直动导引部件256上前进(图3C中左方向)，所以，连杆部件258通过轴承257绕支轴259转动。这样，对焦滑块261通过轴承260向上方(离开标本的方向)移动。另外，借助控制部10的旋转驱动控制，脉冲马达251反转时，圆头螺栓254通过旋转轴252反转。随之，直动部件255在直动导引部件256上后退(图3C中右方向)，所以，连杆部件258通过轴承257绕支轴259转动。这样，对焦滑块261向下方移动，物镜转换器20向下方(朝着标本的方向)移动。

在初期状态，对焦滑块261在自重作用下呈悬架状态，物镜21不碰到标本。另外，L字形连杆部件258中的L1的长度，比L2的长度越长，使物镜转换器20(对焦滑块261)上下动的分解能越大。反之，L字形连杆部件258中的L2的长度，比L1的长度越长，使物镜转换器20(对焦滑块261)上下动的速度越快。

上述中，各基本机构的动力源是采用马达，但也可以采用马达以外的促动器或压电元件。另外，图5、图7、图9、图10中，是将各移动物体直接安装在马达轴上，但也可以在移动物体与马达之间设置减速机构等。另外，上述各基本机构，也可以用来驱动上述的任意移动物体。例如，也可以将图9的基本机构用于起偏光镜插卸部17或诺马尔斯基调节部22。

图12表示操作部2构造的图。操作部2，在桌上设有倍率标度盘201、明视野观察开关(下面称为BF开关)202、暗视野观察开关(下面称为DF开关)203、偏光观察开关(下面称为POL开关)204、微分干扰观察开关(下面称为DIC开关)205、开口光圈调节标度盘(下面称为AS标度盘)206、ND滤光器调节标度盘(下面称为ND标度盘)207、诺马尔斯基调节标度盘(下面称为N·P标度盘)208、光量调节标度盘209、设定开关210。

下面，参照图13、图14等说明上述构造的显微镜装置1的动作。图13、图14所示的各表，存储在控制部10中。

图13、图14是表示相对于显微镜观察法、组入在显微镜装置1中的各光学机构的状态的图。图13表示只进行落射照明时的情形。图14表示进行落射照明和透过照明时的情形。

用上述显微镜装置1进行明视野观察时，操作者接通操作部12的BF开关202。明视野观察法是一般的显微镜观察法。

显微镜装置1的控制部10，检测到BF开关202为ON时，先对各光学机构，进行图13中a1行所示的与明视野观察有关的动作指示。这样，明视野/暗视野切换部18把明视野棱镜186插入照明光路p。起偏光镜插卸部17，将起偏光镜177离开照明光路p。FS调节部15将视野光圈153离开照明光路p。AS调节部14，使开口光圈144的直径与前次的直径相同。ND滤光器调节部13，使照明光路p上的ND滤光器130的位置与前次位置相同。检偏镜插卸部23，将检偏镜234离开主观察光路q。诺马尔斯基调节部22，将诺马尔斯基棱镜224离开主观察光路q。快门切换部19，用遮蔽板192遮挡副观察光路r，将透孔191a配置在主观察光路q上。然后，控制部10指示自动对焦控制部26，使其对标本、即被检查基板103对焦。借助自动对焦控制部26的控制，对焦驱动部25进行对焦动作。

进行上述那样的明视野观察时，从灯11照射出的照明光，通过镜头组12、ND滤光器130、开口光圈(AS)144、镜头组16，入射到明视野棱镜186，通过明视野棱镜186、物镜21，照射到标本、即被检查基板103。来自被检查基板103的光，再通过物镜21、明视野棱镜186入射到CCD照相机4。CCD照相机4摄制标本像，将其图像信号送到监控电视5。监控电视5对来自CCS照相机4的图像信号进行图像处理，显示标本像。

用上述显微镜装置1进行暗视野观察时，操作者接通操作部2的DF开关203。暗视野观察法，是用比物镜的受光角大的中空圆锥状光，照明标本的显微镜观察法，只用散乱光进行观察，对标本表面的极少不规则性也能区别。

显微镜装置1的控制部10，检测到DF开关203为ON时，先对各光学机构，进行图13中a2行所示的与暗视野观察有关的动作指示。这样，明视野/暗视野切换部18把暗视野棱镜187插入照明光路p。起偏光镜插卸部17将起偏光镜177离开照明光路p。FS调节部15将视野光圈153离开照明光路p。AS调节部14开放开口光圈144。ND滤光器调节部13，使照明光路p上的ND滤光器130的位置与前次位置相同。检偏镜插卸部23，将检偏镜234离开主观察光路q。诺马尔斯基调节部22，将诺马尔斯基棱镜224离开主观察光路q。快门切换部19，用遮蔽板192遮住副观察光路r，将透孔191a配置在主观察光路q上。然后，控制部10指示自动对焦控制部26，使其对标本、即被检查基板103对焦。借助自动对焦控制部26的控制，对焦驱动部25进行对焦动作。

进行上述那样的暗视野观察时，从灯11照射出的照明光，通过镜头组12、ND滤光器130、开口光圈(AS)144、镜头组16，入射到暗视野棱镜187，通过暗视野棱镜187、物镜21，照射到标本、即被检查基板103。来自被检查基板103的光，再通过物镜21、暗视野棱镜187入射到CCD照相机4。CCD照相机4摄制标本像，将其图像信号送到监控电视5。监控电视5对来自CCS照相机4的图像信号进行图像处理，显示标本像。

用上述显微镜装置1进行偏光观察时，操作者接通操作部12的POL开关204。偏光观察法是用偏光观察标本的观察法。

显微镜装置1的控制部10，检测到POL开关204为ON时，先对各光学机构，进行图13中a3行所示的与偏光观察有关的动作指示。这样，明视野/暗视野切换部18把明视野棱镜186插入照明光路p。起偏光镜插卸部17将起偏光镜177插入照明光路p。FS调节部15将视野光圈153离开照明光路p。AS调节部14使开口光圈144的直径与前次直径相同。ND滤光器调节部13，使照明光路p上的ND滤光器130的位置与前次位置相同。检偏镜插卸部23，将检偏镜234插入主观察光路q。诺马尔斯基调节部22，将诺马尔斯基棱镜224离开主观察光路q。快门切换部19，用遮蔽板192遮住副观察光路r，将透孔191a配置在主观察光路q上。然后，控制部10指示自动对焦控制部26，使其对标本、即被检查基板103对焦。借助自动对焦控制部26的控制，对焦驱动部25进行对焦动作。

进行上述那样的偏光观察时，从灯11照射出的照明光，通过镜头组12、ND滤光器130、开口光圈(AS)144、镜头组16，起偏光镜177，入射到明视野棱镜186，通过明视野棱镜186、物镜21，照射到标本、即被检查基板103。来自被检查基板103的光，再通过物镜21、明视野棱镜186、检偏镜234入射到CCD照相机4。CCD照相机4摄制标本像，将其图像信号送到监控电视5。监控电视5对来自CCS照相机4的图像信号进行图像处理，显示标本像。

用上述显微镜装置1进行微分干扰观察时，操作者接通操作部12的DIC开关205。微分干扰观察法，是使横向稍稍错开的2个光波透过标本，使干扰变形波(该变形波与相当于其折射率的相位差对应)干扰，变成色的反差，使相位分布可视化的显微镜观察法。

显微镜装置1的控制部10，检测到DIC开关205为ON时，先对各光学机构，进行图13中a4行所示的与微分干扰观察有关的动作指示。这样，明视野/暗视野切换部18把明视野棱镜186插入照明光路p。起偏光镜插卸部17，将起偏光镜177插入照明光路p。FS调节部15将视野光圈153离开照明光路p。AS调节部14，使开口光圈144的直径与前次的直径相同。ND滤光器调节部13，使照明光路p上的ND滤光器130的位置与前次位置相同。检偏镜插卸部23，将检偏镜234插入主观察光路q。诺马尔斯基调节部22，将诺马尔斯基棱镜224插入主观察光路q，并调节横向错位，使其位于与前次相同的位置。快门切换部19，用遮蔽板192遮住副观察光路r，将透孔191a配置在主观察光路q上。然后，控制部10指示自动对焦控制部26，使其对标本、即被检查基板103对焦。借助自动对焦控制部26的控制，对焦驱动部25进行对焦动作。

进行上述那样的微分干扰观察时，从灯11照射出的照明光，通过镜头组12、ND滤光器130、开口光圈(AS)144、镜头组16，起偏光镜177，入射到明视野棱镜186，通过明视野棱镜186、诺马尔斯基棱镜224、物镜21，照射到标本、即被检查基板103。来自被检查基板103的光，再通过物镜21、、诺马尔斯基棱镜224、明视野棱镜186、检偏镜234，入射到CCD照相机4。CCD照相机4摄制标本像，将其图像信号送到监控电视5。监控电视5对来自CCS照相机4的图像信号进行图像处理，显示标本像。

用上述显微镜装置进行宏观定点观察时，操作者把操作部12的倍率标盘度201设定为“×3(MACRO)”。在宏观定点观察中，采用低倍率的物镜32，对标本进行大范围的观察。采用安装在物镜转换器20上的各物镜21(倍率为10倍、20倍、50倍、100倍)进行的观察，称为微观观察。

镜筒装置1的控制部10，检测到倍率标度盘201被设定为“×3(MACRO)”时，先对各光学机构进行图13的a5行所示的与宏观定点观察有关的动作指示。这样，明视野/暗视野切换部18把明视野棱镜186插入照明光路p。起偏光镜插卸部17，使起偏光镜177离开照明光路p。FS调节部15将视野光圈153插入照明光路p。AS调节部14，使开口光圈144的直径与前次的直径相同。ND滤光器调节部13，使照明光路p上的ND滤光器130的位置与前次位置相同。检偏镜插卸部23，将检偏镜234离开主观察光路q。诺马尔斯基调节部22，将诺马尔斯基棱镜224离开主观察光路q。快门切换部19，用遮蔽板191遮住主观察光路q，将透孔192a配置在副观察光路r上。然后，控制部10指示自动对焦控制部26，使其对标本、即被检查基板103对焦。借助自动对焦控制部26的控制，对焦驱动部25进行对焦动作。

进行上述那样的宏观定点观察时，从灯11照射出的照明光，通过镜头组12、ND滤光器130、开口光圈144、视野光圈153、镜头组16，明视野棱镜186，被反射镜31反射，再通物镜21照射到标本、即被检查基板103上。来自被检查基板103的光，再通物镜32后被反射镜31反射，入射到明视野棱镜186，从明视野棱镜186、检偏镜234入射到CCD照相机4。CCD照相机4摄制标本像，将其图像信号送到监控电视5。监控电视5对来自CCS照相机4的图像信号进行图像处理，显示标本像。

上面说明了对标本进行落射照明时的动作，但也可以如后述第2实施例那样，在标本的下方(物镜21或32的光轴上)设置透过照明用的光源，用透过照明进行观察。这时，操作者接通操作2的图未示透过照明观察开关。控制部10对各光学机构，进行与图14的b1～b5行所示显微镜观察法相应的动作指示，同时将上述透过照明用的光源的电压值设定为与前次相同。

图13、图14中的“前次的位置”，是指用与前次相同的显微镜观察法观察时的、光学机构的状态。例如，调节开口光圈144的直径，进行明视野观察，然后进行微分干扰观察，再进行明视野观察。这时，本次明视野观察中的开口光圈144的直径，与前次明视野观察时的开口光圈144的直径相同。

另外，操作者操作操作部2的AS标度盘206、ND标度盘207、N·P标度盘208、光量调节标度盘209，可以任意调节开口光圈144、ND滤光器130、诺马尔斯基棱镜224、上述光源的电压值。另外，在上述调节结束后，操作者接通设定开关210，可将调节后的状态存储在控制部10内。这样，下一次用操作部2设定显微镜观察法时，可自动地设定为上述的调节后状态。

另外，操作者操作操作部2的倍率标度盘201，可使任意的物镜21位于观察光轴上。另外，把适合于各物镜21倍率的各光学机构的状态，预先存在控制部10内，当操作部2的倍率标度盘201被操作时，与物镜21的倍率相吻合地，可自动地设定各光学机构的状态。

根据第1实施例，由于显微镜装置1备有灯11、ND滤光器调节部13、AS调节部14、FS调节部15、起偏光镜插卸部17、明视野/暗视野切换部18、诺马尔斯基调节部22、检偏镜插卸部23、控制部10的各光学机构，所以，用一个显微镜装置1，可构成明视野观察、暗视野观察、偏光观察、微分干扰观察等各种观察系统(显微镜观察法)。另外，这些观察法的切换，也可通过操作者对操作部2的操作，自动且容易地进行。

由于显微镜装置1由若干光学机构构成，所以，组装和维修简便，并实现小型化。另外，由于各光学机构具有分别的驱动源(马达)，所以可实现全自动控制。另外，由于控制部10与显微镜装置1一体化，所以，连接各光学机构的配线短，不容易受外部噪音的影响，各光学机构的驱动灵活。另外，为了构造上的方便，也可以使控制部10单体化，不设在显微镜装置1上。

另外，由于显微镜装置1可安装在所需部位，并可卸下，所以，在任何装置中可发挥显微镜的功能，具有广泛的通用性。另外，安装着物镜转换器20的对焦滑块261，按照操作者对操作部2的操作，可相对于显微镜装置1本体在观察光轴方向自动地移动，所以，不必象已往的显微镜那样使载物台上下移动。

另外，由于在镜筒装置1本体的上面设有安装部3，所以，可将CCD照相机等的摄像装置、目镜筒等安装在该安装部3上。借助摄像装置，可以使明视野观察、暗视野观察、偏光观察、微分干扰观察等的观察像的放大图像，显示在监控电视5等的显示装置上，可观察标本。另外，把灯箱111设在显微镜装置1本体的侧面，可缩短显微镜装置1的整体长度，所以，显微镜装置1的机械强度提高。

下面，说明上述显微镜装置的应用例。

图15是表示上述显微镜装置第1应用例的图。图15中，与图1、图2相同的部分，注以相同标记。图15中，在显微镜装置1上面的安装部3，安装着目镜筒6。

这样，通过把目镜筒6安装地显微镜装置1上，操作者操作操作部2，切换到明视野观察、暗视野观察、偏光观察或微分干扰观察，用这些观察法，通过目镜筒6用眼睛观察标本。

图16是表示上述显微镜装置第2应用例的图。图16中，与图1、图2相同的部分，注以相同标记。图16中，在显微镜装置1上面的安装部3，安装着目镜筒6，并安装着CCD照相机4。

这样，通过把目镜筒6和CCD照相机4安装地显微镜装置1上，操作者操作操作部2，切换到明视野观察、暗视野观察、偏光观察或微分干扰观察，用这些观察法，可通过目镜筒6用眼睛观察标本。并且，用摄像装置把与其相同的图像显示在监控电视5上，可观察标本的放大图像。

图17是表示上述显微镜装置第3应用例的图。图17中，与图1、图2相同的部分，注以相同标记。图17中，在显微镜装置1的控制部10连接着电脑7。

电脑7把操作者对显微镜装置1的操作指示送到控制部10。来自该电脑7的操作指示有：灯11的光量控制、ND滤光器调节部13中的ND滤光器130的调节控制、AS调节部14中的开口光圈144的调节控制、FS调节部15中的视野光圈153的调节控制、起偏光镜插卸部17中的起偏光镜177的插卸控制、明视野/暗视野切换部18中的明视野棱镜186和暗视野棱镜187的切换控制、快门切换部19中的快门190的切换控制、诺马尔斯基调节部22中的诺马尔斯基棱镜224的插卸及横向错位调节控制、检偏镜插卸部23中的检偏镜的插卸控制、物镜转换器驱动部24中的物镜转换器20的旋转控制、对焦驱动部25中的物镜转换器20朝观察光轴方向移动的控制、对自动对焦控制部26的控制指示。

另外，电脑7也可以按照操作者指示显微镜装置1的动作顺序，向控制部10送达操作指示。

图18是表示上述显微镜装置第4应用例的图。图18中，与图1、图2相同的部分，注以相同标记。图18中，把显微镜装置1安装大型的基板检查装置上，该大型的基板检查装置检查用于液晶显示器的玻璃基板。

在架台301上设有底座302。在该底座302上，设有载置玻璃基板的载物台305，该载物台305可沿Y轴方向移动。在底座302上设有门柱臂303，显微镜装置1可相对于该门柱臂303的水平梁在X方向移动。显微镜装置1的控制部10接受来自操作部2的操作指示。在显微镜装置1的安装部，安装着CCD照相机4，CCD照相机4摄制的图像在监控电视上5上显示。

在该大型的基板检查装置中，在载物台305上载置着玻璃基板，在该状态，当载物台305在Y方向移动时，显微镜装置1在X方向反复移动，玻璃基板的全面被摄像。玻璃基板的各检查点的图像在监控电视5上显示。这时，通过操作者对操作部2的操作，切换为明视野观察、暗视野观察、偏光观察或微分干扰观察，把用这些观察法观察到的标本图像显示在监控电视5上，可检查标本的放大图像。

图19是表示上述显微镜装置第5应用例的图。图19中，与图1、图2相同的部分，注以相同标记。图19中，将显微镜装置1用于大型的基板检查装置。

显微镜装置1可在X方向移动地设在门柱臂303的水平梁上。在该门柱臂303的水平梁内，设有与显微镜装置1的观察光学系统光学地连接的延长光学系统304。在该延长光学系统304的另一端部，安装着目镜筒300。

在该大型的基板检查装置中，作为标本的玻璃基板载置在载物台305上，在该状态，当载物台305在Y方向移动时，显微镜装置1在X方向反复移动，这样，操作者通过目镜筒300，可用明视野观察、暗视野观察、偏光观察或微分干扰观察检查标本。

图20A是表示本发明第2实施例显微镜系统构造的图。在图19A中，与图1、图2、图17相同的部分，注以相同标记。该显微镜装置，是在图17所示显微镜装置上增加了透过机构8。透过机构8如图20B所示，备有透过用光源81和聚光透镜82。透过机构8配置在作为标本的玻璃基板103的下方。

该显微镜装置，除了具有上述第1实施例的功能外，还增加了作为透过显微镜的功能。操作者用操作部2进行透过观察操作时，控制部10把透过观察指示送到透过机构8。于是，透过机构8使透过用光源81亮灯，将该透过用照明光通过聚光透镜82照亮作为标本的被检查基板103。

该透过显微镜中，透过用的照明光通过聚光透镜82照亮标本，来自该标本的光，从物镜20通过明视野棱镜入射到目镜筒6和CCD照相机4。这样，操作者可用眼睛通过目镜筒6透过观察标本，同时，把与其相同的图像显示在监控电视5上，可观察标本的透过像的放大图像。

根据第2实施例，由于是在上述第1实施例中增加了透过机构8，所以，除了具有上述第1实施例的效果外，显微镜装置还具有作为透过显微镜的功能。

本发明不限定于上述各实施例，在不变更要旨的范围内，可作适当变形。

产业上的可实用性

根据本发明的显微镜装置，可相对于所需部位装卸，具有通用性，另外，可自动地进行显微镜观察法的变更。

Claims

1.显微镜装置，其特征在于，具有与若干不同的显微镜观察法有关的各种光学机构、至少安装着一个物镜的物镜转换器、对焦机构和照明光源，上述对焦机构使该物镜用转换器在光轴方向移动，对准选择地插入光轴的物镜的焦点；

还备有：

将上述各种光学机构、物镜转换器、对焦机构一体装入的一个显微镜筒；

相对于设在该显微镜镜筒上的各种检查装置的支承部可装卸的安装部。

2.如权利要求1所述的显微镜装置，其特征在于，备有控制部，该控制部控制设在上述各种光学机构、上述物镜转换器和对焦机构上的各电动促动器。

3.如权利要求2所述的显微镜装置，其特征在于，上述控制部，根据操作部指示的显微镜观察法，控制上述各种光学机构的各电动促动器。

4.如权利要求1所述的显微镜装置，其特征在于，上述若干种显微镜观察法，包含明视野观察法、暗视野观察法、偏光观察法和微分干扰观察法中的至少二种显微镜观察法。

5.如权利要求1所述的显微镜装置，其特征在于，上述各种光学机构，包含：备有ND滤光器的ND滤光器调节部、备有开口光圈的开口光圈调节部、备有视野光圈的视野光圈调节部、备有起偏光镜的起偏光镜插卸部、备有明视野棱镜和暗视野棱镜的明视野/暗视野切换部、备有诺马尔斯基棱镜的诺马尔斯基调节部、备有检偏镜的检偏镜插卸部。

6.如权利要求1所述的显微镜装置，其特征在于，上述显微镜镜筒上，备有宏观观察用的物镜和可电动的快门切换部；上述宏观观察用的物镜，平行于安装在上述物镜转换器上的微观观察用物镜的光轴，并且仅离开预定距离；上述可电动的快门切换部，进行微观观察光路与从该微观观察光路分割的宏观观察光路的切换。