JP2003241079A

JP2003241079A - 画像観察装置

Info

Publication number: JP2003241079A
Application number: JP2002046619A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Koga; 哲哉古賀
Original assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2003-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】被検物の概略の合焦調整を容易に行うことの
できる画像観察装置を提供する。【解決手段】投光部としての光源２１からビームスプ
リッタ１２、対物レンズ１１を介してワーク１に合焦目
安用のポインタ光が投光される。ワーク１の位置によ
り、投光されるポインタ光の見え方が変化するようにさ
れているとともに、その変化はワーク１を肉眼で直接見
た場合でも視認可能にされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検物を観察する
ための測定顕微鏡等の画像観察装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板等の被検物を検査するため
にこれら被検物を観察する画像観察装置が広く用いられ
ている。観察装置としては、接眼光学系を介して観察す
る場合と、ＣＣＤカメラ等の電子撮像装置を利用する場
合とがあるが、いずれの場合でも、被検物を観察する場
合には、最初に合焦操作を行う必要があり、合焦範囲が
狭い場合には、接眼レンズを覗きながら（又はモニタ画
面を見ながら）の合焦操作は非熟練者にとっては困難な
作業であり、ワークと観察光学系が衝突する事故が起こ
りやすい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】合焦操作の容易化のた
め、いわゆるオートフォーカス装置を搭載した画像観察
装置も知られている。しかし、オートフォーカス装置を
採用することは、次のような点で問題がある。まず、合
焦指標光を投影しないパッシブ型オートフォーカス装置
の場合、被検物の画像のみから合焦を行うので、合焦範
囲の狭い観察装置では十分な合焦がなされることが期待
できないという問題がある。また、合焦指標光を投影す
るアクティブオートフォーカス装置の場合、合焦判定用
の受光系に加え、指標光を投影するための指標光投影系
を設ける必要があり、装置が大型化するとともに高価格
化するという問題がある。

【０００４】本発明は、かかる問題点に鑑みなされたも
ので、被検物の合焦位置への概略の位置合わせを容易に
行うことができる画像観察装置を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的の達成のため、
本発明に係る画像観察装置は、被検物を観察するための
観察光学系と、該観察光学系の合焦状態を調節するため
の合焦調節機構と、前記被検物上に前記観察光学系の合
焦状態の目安を判断するための合焦光を投光する投光手
段とを備え、該合焦光は、前記観察光学系を介さずに肉
眼で直接被検物を見た場合において視認可能な大きさに
設定されることを特徴とする。

【０００６】本発明によれば、合焦状態の目安を判断す
るための合焦光が投光され、この合焦光は、前記観察光
学系を介さずに肉眼で視認可能である。このため、概略
の焦点合わせ作業が簡単となり、操作性が向上する。

【０００７】前記投光手段は、前記被検物が合焦位置よ
りも前記観察光学系から見て遠方にある場合と近方にあ
る場合とで前記被検物上での合焦光の状態が異なって見
えるように構成されるのが好適である。また、前記投光
手段は、前記観察光学系の側から見て前記合焦位置より
も僅かに近い位置に前記被検物がある場合において前記
被検物上にその像を形成するように構成され、かつ前記
観察光学系の側から見て前記合焦位置よりも僅かに遠い
位置に前記被検物がある場合において前記被検物上にそ
の像を形成するようにされるのが好適である。

【０００８】前記投光手段は、光源と、該光源からの光
束を部分的に遮光する遮光板とからなるようにすること
ができる。また、前記投光手段は、複数の色を含む複色
光を発光する光源と、該光源からの光束の一部を通過さ
せるように配置され該複色光のうち所定の波長範囲の光
束のみを通過させるフィルタを備えるようにすることも
できる。

【０００９】前記投光手段は、少なくとも２つのビーム
投影系を備え、該ビーム投影系からの光線は前記被検物
が前記合焦位置にある場合におけるその被検物上で交差
するようにすることができる。また、前記投光手段は、
光源と、該光源と前記被検物との間に配置された光学素
子であってその屈折度数が方向によって異なるものとを
備えるようにすることができる。また、前記投光手段は
ビームスプリッタ及び前記観察光学系を介して前記ポイ
ンタ光を投光するようにすることもできる。前記被検物
を撮像する撮像手段と、この撮像手段の撮像期間と非撮
像期間を制御すると共に前記投光手段からの合焦光を前
記撮像期間内は消灯又は減光する調光制御を行う制御部
とを備えるようにすることもできる。前記被検物を照明
する照明手段を備え、前記照明手段は、前記照明手段か
らの照明光が前記非撮像期間内は消灯又は減光されるよ
うに前記照明手段を制御するようにすることもできる。
前記観察光学系に備えられた接眼部と、前記投光手段に
より投光がされている状態において前記接眼部を遮光す
る遮光部とを備えるようにすることもできる。前記観察
光学系に備えられた接眼部と、前記接眼部に物体が近接
したことを検知する検知部と、前記検知部の検知結果に
基づき前記投光手段を制御する制御部とを更に備えるよ
うにすることもできる。また、前記被検物を撮像する撮
像手段を更に備え、前記投光手段は、該撮像手段の近傍
に設けるようにすることもできる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明に係る画像観察装置の好ましい実施の形態について説
明する。［第１の実施の形態］

【００１１】図１は、本発明の第1の実施の形態に係る
画像観察装置の全体図を示す。図１に示すように、本実
施の形態の画像観察装置は、対物レンズ１１、ビームス
プリッタ１２、ＣＣＤカメラ１３からなる観察系を備え
ており、これにより、載置台２上に配置されたワーク１
（被検物）を観察するようになっている。

【００１２】ＣＣＤカメラ１３で取得された画像は、Ｃ
ＲＴ１４において表示される。この観察系は筐体Ｂの中
に収納されているとともに、モータ３１により矢印Ｚで
示す上下方向に移動可能に構成されている。モータ３１
の駆動は、コントローラ３２を操作することにより行う
ことができ、これによりワーク１の合焦調整を行うこと
ができる。なお、モータ３１の代わりに、調整ノブなど
を回転させて筐体Ｂを上下させるようにしてもよいこと
は勿論である。コントローラ３２の代わりに、コンピュ
ータとこれに接続されたジョイスティックなどを採用
し、上下方向に加えて前後左右方向の移動調整を実行さ
せることもできる。

【００１３】また、本実施の形態の画像観察装置は、合
焦状態を判定するための光ポインタを投光するための投
光系を備えており、この投光系は、観察系の光軸Ｏ上に
配置される光源２１を備えている。図１中、５１はワー
ク１を照明するためのリング照明光源である。なお、本
実施の形態では、ワーク１上に形成された指標光を肉眼
で直接観察することを前提とするため、ワーク１上での
指標光の大きさや形状が肉眼で視認可能な大きさとなる
よう、各種光学系が設定される。後述する他の実施の形
態でも同様である。

【００１４】次に、上記構成を有する第1の実施の形態
の画像観察装置の作用を説明する。合焦調整をする場
合、オペレータは、ＣＲＴ１４の画面を見ながらでも構
わないが、ワーク１を肉眼で直接見て、ワーク１上に投
影された光源２１の像の状態を見ることにより合焦の概
略の調整をすることができる。合焦調整は、上述のよう
にオペレータがコントローラ３２を操作することにより
行う。

【００１５】合焦の状態に応じた光源２１による指標像
の形成のされ方を、図１（ｂ）（ｃ）に基づいて説明す
る。合焦位置（２）においては、光源２１の像が合焦す
るので、指標像は小さい円となる。一方、合焦位置より
も対物レンズ１１に近い位置（１）、及び合焦位置より
も対物レンズ１１からみて遠い位置（３）においては、
指標像はボケた大きな円状の像となる。

【００１６】このように、ワーク１の位置によって指標
像の見え方が異なるので、オペレータは、ワーク１上に
形成されたこの指標像を肉眼で直接観察しつつコントロ
ーラ３２を操作することにより、合焦調整をすることが
できる。すなわち、コントローラ３２を操作して指標像
が図１（ｃ）の（２）に示すような状態に近くなるまで
調整することにより、その後のＣＲＴ１４の画面を見な
がら行う詳細な合焦調整が容易になる。また、合焦操作
中、ワーク１から目を離さなくてよいので、ワーク１と
観察光学系との衝突を予防できる。特に、前後左右位置
合わせ用のジョイスティックを採用し、コントローラ３
２の近傍に配置すれば、観察箇所位置合わせと合焦操作
とをスムーズに実行でき、効果が大きい。

【００１７】〔第２の実施の形態〕図２は、本発明の第
２の実施の形態に係る画像観察装置の全体図を示す。図
２に示すように、本実施の形態の画像観察装置は、ＣＣ
Ｄカメラ１３の撮像面の延長平面上に、投光系として光
軸〇に関し対称に配置された光源２１、２２を備えてい
る点で第１の実施の形態と異なっている。光源２１、２
２は、単にＣＣＤカメラ１３の撮像面の延長平面に配置
するだけで、自動的にその結像位置が合焦面に一致す
る。したがって、光源２１、２２の位置調整が非常に容
易である。上述の第１の実施形態と同一の部材について
は図１と同一の番号を付しその詳細な説明は省略する。

【００１８】この第２の実施の形態の画像観察装置の作
用を説明する。図２（ｂ）（ｃ）に示すように、ワーク
１が合焦位置（２）にある場合には、光源２１，２２の
指標像は、小さい２つの円状のスポットとなる。一方、
ワーク１が合焦位置よりも対物レンズ１１に近い位置
（１）にある場合、及びワーク１が合焦位置よりも対物
レンズ１１から見て遠い位置（３）には、光源２１，２
２の指標像は、大きなボケた２つの円状のスポットとな
る。ワーク１が位置（３）にある場合は、位置（１）に
ある場合よりも２つのスポット間の距離が大きくなるの
で、これにより、合焦位置よりも遠いのか近いのかを判
断することができる。

【００１９】〔第３の実施の形態〕図３は、本発明の第
３の実施の形態に係る画像観察装置の全体図を示す。図
３に示すように、本実施の形態の画像観察装置は、合焦
状態を判定するための光ポインタを投光するための投光
系として光軸Ｏ方向の異なる位置に配置された複数の光
源２１、２２を備えている点で第１の実施の形態と異な
っている。すなわち、光源２１は、図３（ｂ）に示すよ
うに、対物レンズ１１、ビームスプリッタ１２、ＣＣＤ
１３により構成される観察系の合焦位置より対物レンズ
１１に近い位置に合焦するように配置され、例えば赤色
の光を発する発光ダイオードが使用できる。

【００２０】一方、光源２２は、図３（ｂ）に示すよう
に、合焦位置より対物レンズ１１から見て遠い位置に合
焦するように配置され、光源２１とは異なる色の光を発
するようにされている。例えば、青色発光ダイオードな
どが好適である。なお、色の組み合わせは赤と青に限定
されるものではなく、例えば緑色光源と赤色光源の組み
合わせでもよい。図３（ａ）（ｂ）において、光源２１
からの光束は１点鎖線で示され、光源２２からの光束は
破線で示されている。

【００２１】合焦の状態に応じた光源２１、２２による
指標像の形成のされ方を、図３（ｃ）に基づいて説明す
る。合焦位置よりも対物レンズ１１に近い方に離れた位
置（１）においては、指標像は中央がやや赤みがかった
青色の大きな円状の像となる。この位置（１）よりもや
や合焦位置方向に近付いた位置（２）においては、光源
２１の像が合焦するので、指標像は全体として（１）の
場合よりもやや小さく、中央部分に鮮明な赤色のスポッ
ト光束が現われる。また、合焦位置（３）においては、
指標像は、青と赤が混ざったことにより生じる紫色のス
ポットとなる。その大きさは、（２）でのスポットの全
体的な大きさよりもやや小さく、（２）でのスポットの
中央部分の赤色のスポットよりもやや大きくなる。

【００２２】この合焦位置（３）よりも対物レンズ１１
からみて若干遠い位置（４）では、位置（２）とは反対
に、光源２２の像が合焦するので、指標像は、全体とし
ての大きさは位置（５）の場合よりもやや小さいが、中
央が青色で周辺が赤色の円状の像となる。合焦位置
（３）よりも対物レンズ１１から遠ざかる方向に大きく
離れた位置（５）では、指標像は中央がやや青みがかっ
た赤色の大きな円状の像となる。

【００２３】このように、位置によって指標像の見え方
が異なるので、オペレータは、ワーク１上に形成された
この指標像を肉眼で直接観察しつつコントローラ３２を
操作することにより、合焦調整をすることができる。す
なわち、コントローラ３２を操作して指標像が図３
（ｃ）の（３）に示すような状態に近くなるまで調整す
ることにより、その後のＣＲＴ１４の画面を見ながら行
う詳細な合焦調整が容易になる。なお、上記の第３の実
施の形態において、２つの光源２１と２２を設ける代わ
りに、光源２２の上方に色付きミラーを配置し、これに
より光源２２の虚像を形成させ、これを光源２１の代わ
りとして用いてもよい。要するに、ワーク１２に投影さ
れる指標像として、合焦位置の異なる２つの指標像が形
成できるものであれば、構成の如何を問わないものであ
る。

【００２４】［第４の実施の形態］図４に、本発明に係
る画像観察装置の第４の実施形態を示す。本実施形態
は、合焦目安のための投光系として、いわゆるナイフエ
ッジ方式の投光系を採用している点で上記実施形態と異
なっている。すなわち、本実施の形態の投光系は、図４
に示すように、光源２３と、遮光板（ナイフエッジ）２
４とから構成されている。遮光板２４は、その一端が観
察系の光軸Ｏと略一致されており、これにより、光源２
３からの光束の左半分のみがワーク１へ到達可能とさ
れ、右半分は遮光される。

【００２５】以上に説明した構成の作用を説明すると、
ワーク１が合焦位置（２）にある場合には、ワーク１上
に形成される光源２３の指標像は略円形となる。一方、
合焦位置よりも対物レンズ１１から見て遠い位置（３）
にワーク１がある場合には、指標像は右半円形になり、
ワーク１が合焦位置より対物レンズ１１に近い位置
（１）にある場合には左半円形になる。

【００２６】このように、ワーク１の位置により、光源
２３により形成される指標像の見え方が異なる。オペレ
ータは、ワーク１上に形成された指標像を肉眼で直接見
ながらコントローラ３２を調節することにより、概略の
合焦調整を行うことができる。

【００２７】［第５の実施の形態］次に、本発明に係る
画像観察装置の第５の実施形態を示す。上述の第１の実
施形態と同一の部材については図１と同一の番号を付し
その詳細な説明は省略する。本実施形態と上記第１の実
施の形態との相違点は、図５に示すように、合焦目安の
ための投光系の構成が異なることである。なお、図５中
では、観察系にＣＣＤを使わず接眼レンズ１５により直
接観察するように構成しているが、第1の実施形態と同
様、ＣＣＤカメラを使用してもよい。なお、第１乃至第
４の実施の形態において本実施の形態のような接眼レン
ズ系を採用してもよい。

【００２８】本実施の形態の投光系は、白色光源２５
と、赤色フィルタ２６、青色フィルタ２７とを備えてい
る。図５に示すように、赤色フィルタ２６は、光軸Ｏよ
り左側に配置されており、一方、青色フィルタ２７は光
軸Ｏよりも右側に配置されている。これにより、白色光
源２３から発して光軸Ｏよりも左側の部分を通る光は赤
色の光とされ、レンズ１１´´、ビームスプリッタ１
２、レンズ１１´及び対物レンズ１１を介してワーク１
に投影される。一方、白色光源２３から発して光軸Ｏよ
りも右側の部分を通ってワーク１に投影される光は青色
の光とされる。なお、この実施の形態では白色光源２３
を採用したが、赤色と青色の光のみを発光する光源とし
てもよい。

【００２９】以上に説明した構成の作用を説明すると、
ワーク１が合焦位置にある場合には、ワーク１上に形成
される光源２３の指標像は図５（ｂ）（２）の如く紫色
の小さな略円形状の像となる。一方、合焦位置よりも遠
い位置にワーク１がある場合には、指標像は図５（ｂ）
（３）に示すように右半分が赤、左半分が青の、合焦位
置における場合よりも大きな円形状となる。また、ワー
ク１が合焦位置より近い位置にある場合には、指標像は
図５（ｂ）（１）に示すように右半分が青、左半分が赤
の、合焦位置における場合よりも大きな円形状となる。

【００３０】このように、ワーク１の位置により、光源
２５により形成される指標像の見え方が異なる。オペレ
ータは、ワーク１上に形成された指標像を肉眼で直接見
ながらコントローラ３２を調節することにより、概略の
合焦調整を行うことができる。この実施の形態ではフィ
ルタの色を赤、青としているが、異なる色であればその
組み合わせは自由である。また、フィルタを1枚だけと
し、例えば赤色の光と白色光の組み合わせにより本実施
の形態を構成してもよい。

【００３１】［第６の実施の形態］次に、本発明に係る
画像観察装置の第６の実施形態を示す。上述の第１の実
施形態と同一の部材については図１と同一の番号を付し
その詳細な説明は省略する。本実施形態と上記第１の実
施の形態との相違点は、図６に示すように、合焦目安の
ための投光系として、レーザ光源２５Ａ，２５Ｂを使用
し、観察系を介さずに光ビームを投影している点であ
る。なお、図６に示すように、観察系にＣＣＤを使わず
対物レンズ１１、レンズ１１´、ミラー５２を介して接
眼レンズ１５により直接観察するように構成している
が、ＣＣＤカメラを使用してもよいことは上記実施形態
と同様である。また、レーザ光源の代わりに、ＬＥＤな
ど他の光源を使用してもよい。また、光ビームを集光す
るためのレンズ系を別に配置してもよい。

【００３２】図６において、レーザ光源２５Ａ，２５Ｂ
は互いに異なる波長（色）のレーザ光を投影するもので
あり、ここでは、２５Ａが赤色レーザ光源、２５Ｂが青
色レーザ光源とする。もちろん、他の色の組み合わせ
（赤、緑）でも構わない。両レーザ光源２５Ａ、２５Ｂ
は、両者から出力されるレーザ光が光軸Ｏで交差するよ
うに位置調整されており、その交差位置は、合焦位置と
一致している。

【００３３】以上に説明した構成の作用を説明すると、
ワーク１が合焦位置にある場合には、両レーザ光源２５
Ａ，２５Ｂからのレーザ光は１点に投影され、ワーク１
上に形成されるスポットは図６（ｂ）（２）の如く紫色
の小さな略円形状の像となる。一方、合焦位置から離れ
た位置にワーク１がある場合には、ワーク１上には赤色
のスポット、青色のスポットが分離されて形成される。
合焦位置より遠い位置にワーク１がある場合と近い位置
にある場合とで赤色のスポットの位置と青色のスポット
の位置とが反対になる。

【００３４】このように、ワーク１の位置により、光源
２５により形成される指標像の見え方が異なる。オペレ
ータは、ワーク１上に形成された指標像を肉眼で直接見
ながらコントローラ３２を調節することにより、概略の
合焦調整を行うことができる。

【００３５】［第７の実施の形態］次に、本発明に係る
画像観察装置の第７の実施形態を図７に基づいて説明す
る。上述の第１の実施形態と同一の部材については図１
と同一の番号を付しその詳細な説明は省略する。なお、
図７において、図７（ａ）は装置の左側面図であり、図
７（ｂ）は装置の背面図、即ち、装置を図７（ａ）の接
眼レンズ１５の反対側（Ｙ軸正方向）から見た図を示し
ている。なお、図７中では、観察系にＣＣＤを使わず接
眼レンズ１５により直接観察するように構成している
が、第1の実施形態と同様、ＣＣＤカメラを使用しても
よい。

【００３６】本実施形態の投光系は、光源２５とシリン
ドリカルレンズ２８とを備えている。シリンドリカルレ
ンズは、図７中のＺＹ平面方向にのみ屈折力を有してい
る。これにより、合焦位置において光源２５による指標
像が最小錯乱円となるように光源２５等の位置が調整さ
れている。

【００３７】以上に説明した構成の作用を説明すると、
ワーク１が合焦位置にある場合には、ワーク１上に形成
される光源２５の指標像は図７（ｃ）（２）の如く最小
錯乱円となる。一方、合焦位置よりも対物レンズ１１か
ら見て遠い位置にワーク１がある場合には、指標像は図
７（ｃ）（３）に示すようにＹ軸を長手方向とする長円
形状となり、ワーク１が合焦位置より近い位置にある場
合には、図７（ｃ）（１）に示すようにＸ軸を長手方向
とする長円形状になる。このように、ワーク１の位置に
より、光源２５により形成される指標像の見え方が異な
る。オペレータは、ワーク１上に形成された指標像を肉
眼で直接見ながらコントローラ３２を調節することによ
り、概略の合焦調整を行うことができる。

【００３８】（変形例）上記実施の形態において、図８
（ａ）に示すように、ＣＣＤカメラ１３の撮像タイミン
グと、投光部の光源２１の点灯タイミングと、リング照
明光源５１の点灯タイミングとを、それぞれドライバ１
３´、ドライバ２１´、ドライバ５１´を介して制御す
る制御回路４０を設けることができる。これにより、投
光部の光源２１の点灯タイミングと、ＣＣＤカメラ１３
による撮像タイミングとを時間的に同時期にならないよ
うに設定することができる。また、リング照明光源５１
の点灯タイミングを光源２１の点灯タイミングとが同時
期にならないようにし、これにより合焦光を見易くする
ことができる。すなわち、ＣＣＤカメラ１３が撮像を行
っていない間は、投光部の光源２１等を点灯させ、ＣＣ
Ｄカメラ１３が撮像を行っているときには、光源２１等
を消灯させるようにすることができる。また、ＣＣＤカ
メラ１３が撮像を行っている間は、リング照明光源５１
を点灯させ、ＣＣＤカメラ１３が撮像を行っていないと
きには、リング照明光源５１等を消灯させるようにする
ことができる。

【００３９】図８（ｂ）（ｃ）に、ＣＣＤカメラ１３の
撮像タイミング及び投光部の光源２１の点灯タイミング
を示す。同図（ｂ）はＣＣＤカメラ１３の撮像タイミン
グ及びリング照明光源５１の点灯タイミングを、同図
（ｃ）は投光部の光源２１の点灯タイミングを示してい
る。同図に示すように、ＣＣＤカメラ１３が撮像を行っ
ている期間Ｓにおいては、リング照明光源５１は点灯す
る一方光源２１は消灯しており、ＣＣＤカメラ１３が撮
像していない期間ＮＳ（例えば、ＣＣＤカメラ１８の撮
像のフレーム間やシャッタが閉じているとき等の期間）
においては、リング照明光源５１は消灯する一方光源２
１は点灯している。この切換え操作を高速に行うことに
より、断続的に投光される合焦光はワーク１を見ている
作業者には肉眼の残像現象により連続的に点灯している
ように見え、ＣＣＤカメラ１３には撮像されない。な
お、光源２１を消灯する代わりに、光量を落とすように
するだけでもかまわない。リング照明光源５１について
も同様である。

【００４０】また、ＣＣＤカメラ１３の代わりに接眼レ
ンズ１５からなる接眼光学系を設ける場合には、図９に
示すように、投光部６の光源２１をオン、オフするため
のスイッチとしてのＭＯＳトランジスタ４２を設けると
共に、このトランジスタ４２のオン、オフに連動して接
眼光学系に挿脱される遮光部４３を設けることができ
る。遮光部４３は、ソレノイド４４により駆動され、ソ
レノイド４４は、トランジスタ４２のオン、オフ信号に
対応して制御回路４０から出力される駆動信号に基づき
作動する。これにより、ポインタ光が点灯中は遮光部４
３が接眼レンズ１５の前に挿入されポインタ光が肉眼に
より観察されないようにすることができる。また、ポイ
ンタ光が消灯中は遮光部４３が接眼光学系から離脱さ
れ、接眼光学系による観察を可能にする。遮光部４３と
して、光路内から挿脱されるシャッタの代わりに、電圧
のオン、オフにより透過状態と遮光状態との間で切り替
わる液晶シャッタを使用してもよい。

【００４１】また、図１０に示すように、接眼レンズ１
５の近傍に、物体が近接したことを検知するセンサ４５
を設け、このセンサの検知結果によりポインタ光を点
灯、消灯させるようにしてもよい。すなわち、センサ４
５によりオペレータの眼が近接したことが検知される
と、その検知信号が制御回路４０に出力され、制御回路
４０がドライバ２１´を介して光源２１を消灯させるよ
うにしてもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、投
光手段が被検物上に合焦目安用の指標光を投光するの
で、概略の合焦調整が容易になる。また、被検物を直接
肉眼で観察しつつ概略の合焦調整を行うことができるの
で、ワークと観察光学系との衝突による破損を予防する
ことができる。また、合焦目安用の指標像が観察箇所の
指標像にもなる場合には、観察箇所合わせ操作と合焦操
作をまとめて、ワークから目線をそらさず、スムーズに
実行できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像観察装置
の全体構成を示す図である。

【図２】本発明の第２の実施形態に係る画像観察装置
の全体構成を示す図である。

【図３】本発明の第３の実施形態に係る画像観察装置
の全体構成を示す図である。

【図４】本発明の第４の実施形態に係る画像観察装置
の全体構成を示す図である。

【図５】本発明の第５の実施形態に係る画像観察装置
の全体構成を示す図である。

【図６】本発明の第６の実施形態に係る画像観察装置
の全体構成を示す図である。

【図７】本発明の第７の実施形態に係る画像観察装置
の全体構成を示す図である。

【図８】本実施の形態において、ＣＣＤカメラ１３の
撮像期間、光源２１の点灯期間、リング照明光源５１の
点灯期間とを制御する例を示す。

【図９】本実施の形態の変形例を示す。

【図１０】本実施の形態の変形例を示す。

【符号の説明】

１・・・ワーク、２・・・載置台、１１・・・対物レンズ、
Ｏ・・・光軸、１１'、１１´´・・・レンズ、１２・・・ビ
ームスプリッタ、１３・・・ＣＣＤカメラ、１４・・・Ｃ
ＲＴ、１５・・・接眼レンズ２１‐２３、２５・・・光
源、２５Ａ，２５Ｂ・・・レーザ光源、２４・・・遮光
板、２６，２７・・・フィルタ、２８・・・シリンドリカ
ルレンズ、３１・・・モータ，３２・・・コントローラ、
４０・・・制御回路、４２・・・ＭＯＳトランジスタ、
４３・・・遮光部、４４・・・ソレノイド、４５・・・セン
サ、５１・・・リング照明光源、５２・・・ミラー、Ｂ
…筐体、Ｓ…撮像期間、ＮＳ…非撮像期間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｂ 3/00 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検物を観察するための観察光学系と、該観察光学系の合焦状態を調節するための合焦調節機構
と、前記被検物上に前記観察光学系の合焦状態の目安を判断
するための合焦光を投光する投光手段とを備え、該合焦
光は、前記観察光学系を介さずに肉眼で直接被検物を見
た場合において視認可能な大きさに設定されることを特
徴とする画像観察装置。
【請求項２】前記投光手段は、前記被検物が前記観察
光学系から見て合焦位置よりも遠方にある場合と近方に
ある場合とで前記被検物上での合焦光の状態が異なって
見えるように構成された請求項１に記載の画像観察装
置。
【請求項３】前記投光手段は、前記合焦位置よりも前
記観察光学系の側から見て僅かに近い位置に前記被検物
がある場合において前記被検物上にその像を形成するよ
うに構成され、かつ前記合焦位置よりも前記観察光学系
の側から見て僅かに遠い位置に前記被検物がある場合に
前記被検物上にその像を形成するように構成された請求
項１又は２に記載の画像観察装置。
【請求項４】前記投光手段は、光源と、該光源からの
光束を部分的に遮光する遮光板とからなる請求項１又は
２に記載の画像観察装置。
【請求項５】前記投光手段は、複数の色を含む複色光
を発光する光源と、該光源からの光束の一部を通過させ
るように配置され該複色光のうち所定の波長範囲の光束
のみを通過させるフィルタを備えた請求項１又は２に記
載の画像観察装置。
【請求項６】前記投光手段は、少なくとも２つのビー
ム投影系を備え、該ビーム投影系からの光線は前記被検
物が前記合焦位置にある場合におけるその被検物上で交
差するようにされた請求項１又は２に記載の画像観察装
置。
【請求項７】前記投光手段は、光源と、該光源と前記
被検物との間に配置された光学素子であってその屈折度
数が方向によって異なるものとを備えた請求項１又は２
に記載の画像観察装置。
【請求項８】前記投光手段はビームスプリッタ及び前
記観察光学系を介して前記ポインタ光を投光する請求項
１又は２に記載の画像観察装置。
【請求項９】前記被検物を撮像する撮像手段と、この
撮像手段の撮像期間と非撮像期間を制御すると共に前記
投光手段からの合焦光を前記撮像期間内は消灯又は減光
する調光制御を行う制御部とを備えた請求項１又は２に
記載の画像観察装置。
【請求項１０】前記被検物を照明する照明手段を備
え、前記照明手段は、前記照明手段からの照明光が前記
非撮像期間内は消灯又は減光されるように前記照明手段
を制御する請求項９に記載の画像観察装置。
【請求項１１】前記観察光学系に備えられた接眼部
と、前記投光手段により投光がされている状態において
前記接眼部を遮光する遮光部とを備えた請求項１又は２
に記載の画像観察装置。
【請求項１２】前記観察光学系に備えられた接眼部
と、前記接眼部に物体が近接したことを検知する検知部
と、前記検知部の検知結果に基づき前記投光手段を制御
する制御部とを備えた請求項１又は２に記載の画像観察
装置。
【請求項１３】前記被検物を撮像する撮像手段を備
え、前記投光手段は、該撮像手段の近傍に設けられた請
求項１又は２に記載の画像観察装置。