JP2008233679A - Microscope instrument - Google Patents

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Takahiko Kakemizu
孝彦 掛水
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low-cost microscope instrument capable of readily performing a measuring point alignment operation. <P>SOLUTION: The microscope instrument includes a Z stage 15 for moving an objective lens 11 vertically, a focus point detection system 30 for irradiating a test substance 21 with measuring light for focusing detection, a signal processing part 41 for controlling the Z stage 15 based on the focusing detection result, and a measuring part 42 for measuring the amount of movement of the objective lens 11. Two wedge prisms 51a and 51b are arranged on the optical path of the measuring light and are rotated around the optical axis by rotation mechanisms 52a and 52b. A calculation part 62 repeatedly calculates the arrangement angle of the wedge prisms 51a and 51b that makes the irradiation position of the measuring light match the measuring position directed by a direction part 63. A driver 61 drives the rotation mechanisms 52a and 52b, according to the calculated arrangement angle. Thus, the irradiation position of the measuring light follows up the directed measuring position. The calculation part 62 changes the way the irradiation position of the measuring light follows up the directed measuring position, according to the directed measuring position. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は顕微鏡装置に関し、特に測定顕微鏡装置に関するものである。   The present invention relates to a microscope apparatus, and more particularly to a measurement microscope apparatus.

顕微鏡装置の一種に測定顕微鏡装置がある。測定顕微鏡装置は、光学顕微鏡観察の下で微細加工物や電子部品などの試料の高さ測定を行う機能を有する。測定顕微鏡装置は、自動焦点検出機能を有するものもある。そのような測定顕微鏡装置の一例を図17に示す。   One type of microscope apparatus is a measurement microscope apparatus. The measurement microscope apparatus has a function of measuring the height of a sample such as a fine workpiece or an electronic component under observation with an optical microscope. Some measurement microscope apparatuses have an automatic focus detection function. An example of such a measuring microscope apparatus is shown in FIG.

図17において、被検体21は図示しない照明系によって照明される。照明された被検体21は対物レンズ11と結像レンズ12によって結像される。結像された像は接眼レンズ13を介して目視観察される。   In FIG. 17, the subject 21 is illuminated by an illumination system (not shown). The illuminated subject 21 is imaged by the objective lens 11 and the imaging lens 12. The formed image is visually observed through the eyepiece 13.

対物レンズ11と結像レンズ12の間の光路上にハーフミラー17が配置されており、ハーフミラー17による反射光路上に焦点検出系30’が配置されている。焦点検出系30’において、LED光源31から発せられる測定光は、ビームスプリッター32と集光レンズ33’を通過し、ハーフミラー17で反射されて観察光路にのせられ、対物レンズ11によって被検体21の表面に集光される。被検体21で反射された測定光は、対物レンズ11によって捉えられ、ハーフミラー17で反射されて焦点検出系30’に戻り、集光レンズ33’により集光され、ビームスプリッター32で反射された後、ビームスプリッター34により二本のビームに分割される。分割された二本のビームは、それぞれ、被検体21に共役な点Pの前後に配置された開口35a,35bを介して、光検出器36a,36bによって光量が検出される。信号処理部41は、光検出器36a,36bからの信号を比較し、信号の大小関係から合焦状態と焦点ずれの方向を判断し、焦点ずれがなくなるようにZステージ15を制御する。これにより焦点合わせが行われる。   A half mirror 17 is disposed on the optical path between the objective lens 11 and the imaging lens 12, and a focus detection system 30 ′ is disposed on the light path reflected by the half mirror 17. In the focus detection system 30 ′, the measurement light emitted from the LED light source 31 passes through the beam splitter 32 and the condenser lens 33 ′, is reflected by the half mirror 17, is placed on the observation optical path, and is subjected to the subject 21 by the objective lens 11. Focused on the surface. The measurement light reflected by the subject 21 is captured by the objective lens 11, reflected by the half mirror 17, returned to the focus detection system 30 ′, condensed by the condenser lens 33 ′, and reflected by the beam splitter 32. Thereafter, the beam is split into two beams by the beam splitter 34. The light amounts of the two divided beams are detected by the photodetectors 36a and 36b through the openings 35a and 35b arranged before and after the point P conjugate to the subject 21, respectively. The signal processing unit 41 compares the signals from the photodetectors 36a and 36b, determines the in-focus state and the direction of defocus from the magnitude relationship of the signals, and controls the Z stage 15 so that the defocus is eliminated. Thereby, focusing is performed.

この測定顕微鏡装置では、高さ測定は、被検体21に照射される測定光の位置すなわち観察視野の中心で行われる。このため、被検体21の高さ測定に先立ち、観察像を観察しながらXYステージ22により被検体21を移動させて、所望の測定個所を測定光の照射位置に合わせるアライメント作業が行われる。その位置において、焦点合わせが行われ、その際のZステージ15の移動量から高さ値が取得される。   In this measurement microscope apparatus, the height measurement is performed at the position of the measurement light applied to the subject 21, that is, at the center of the observation field. Therefore, prior to measuring the height of the subject 21, an alignment operation is performed in which the subject 21 is moved by the XY stage 22 while observing an observation image, and a desired measurement location is aligned with the measurement light irradiation position. At that position, focusing is performed, and the height value is acquired from the amount of movement of the Z stage 15 at that time.

焦点検出系30’の測定光が見えにくい、あるいは不可視光であるために見えないなど、測定個所の判別が困難な状況では、特開2003−131116号公報に開示されているように、測定個所が目視判別しやすいように測定光に指標を重ねて被検体21に照射することも行われている。   In situations where it is difficult to determine the measurement location, such as the measurement light of the focus detection system 30 'being difficult to see or invisible because of invisible light, the measurement location is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-131116. In other words, the subject 21 is irradiated with an index superimposed on the measurement light so that it can be easily discriminated visually.

また、CCDなどの撮像素子により画像を取り込んでモニタ画面に表示し、モニタ画面上において測定個所を指示させ、電動化されたXYステージにより被検体を移動して、指示された測定個所に観察視野の中心を合わせて高さ測定を行うことも行われている。
特開2003−131116号公報
In addition, an image is captured by an image sensor such as a CCD and displayed on a monitor screen, the measurement location is indicated on the monitor screen, the subject is moved by the motorized XY stage, and the observation field of view is displayed at the designated measurement location. The height is also measured by aligning the centers of the two.
JP 2003-131116 A

従来の測定顕微鏡装置において、被検体像を観察しながらステージ移動によって測定個所を合わせる方法では、調整時に被検体像が移動することから、作業者は動く像を注視しながらステージ位置合わせを行うことになる。このため、測定点のアライメント作業は作業者に負担を強いる面倒な作業である。   In the conventional measurement microscope device, the method of aligning the measurement location by moving the stage while observing the subject image moves the subject image during adjustment, so the operator must align the stage while gazing at the moving image. become. For this reason, the alignment operation of the measurement points is a troublesome operation that imposes a burden on the operator.

電子部品や機械加工部品における構造の微細化は、一視野内で多くの高さ測定点を要求するようになっている。また測定対象は類似の形状を持つ場合が多い。このため、ステージ移動に伴って像が移動した際に、次の測定対象位置を見失ってしまうこともある。このように構造の微細化は、アライメント作業をより一層困難なものにしている。   Miniaturization of structures in electronic parts and machined parts requires many height measurement points within one field of view. The measurement object often has a similar shape. For this reason, when the image moves as the stage moves, the next measurement target position may be lost. Thus, the miniaturization of the structure makes alignment work even more difficult.

さらに、構造の微細化は高倍観察下の測定を必要とする。これに伴って、被検体の実際の移動量は微小となる。このため、被検体を移動させるXYステージには、微小量を調整できる高精度なステージが必要となる。その結果、装置は高価なものとなってしまう。   Furthermore, miniaturization of the structure requires measurement under high magnification observation. Along with this, the actual movement amount of the subject becomes minute. For this reason, the XY stage for moving the subject requires a highly accurate stage that can adjust a minute amount. As a result, the device becomes expensive.

また、モニタ画面上で測定個所を指示させる方法では、作業者の負担は軽減されるが、画像を取り込んで指示するための付加構成が大きい。また、XYステージを電動化する必要がある。その結果、装置はかなり高価なものとなってしまう。   Further, in the method of instructing the measurement location on the monitor screen, the burden on the operator is reduced, but the additional configuration for capturing and instructing the image is large. In addition, the XY stage needs to be motorized. As a result, the device becomes quite expensive.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、測定点のアライメント作業を容易に行える安価な顕微鏡装置を提供することである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an inexpensive microscope apparatus that can easily perform alignment work of measurement points.

本発明による顕微鏡装置は、被検体の近傍に配置される対物レンズを含む観察光学系と、前記被検体と前記対物レンズとを相対的に前記観察光学系の光軸に沿って移動させる移動手段と、前記対物レンズを介して被検体に測定光を照射するとともに前記被検体で反射された測定光に基づいて前記被検体に対する合焦を検出する焦点検出系と、前記焦点検出系による検出結果に基づいて前記移動手段を制御する制御手段と、前記被検体に対する前記測定光の照射位置を移動させる照射位置変更手段とを備えている。前記照射位置変更手段は、前記対物レンズの瞳位置と共役な位置またはその近傍に配置された2つのウェッジプリズムと、前記ウェッジプリズムをそれぞれ光軸周りに回転させる2つの回転機構とを有している。   A microscope apparatus according to the present invention includes an observation optical system including an objective lens disposed in the vicinity of a subject, and a moving unit that relatively moves the subject and the objective lens along the optical axis of the observation optical system. A focus detection system that irradiates the subject with measurement light through the objective lens and detects focus on the subject based on the measurement light reflected by the subject, and a detection result by the focus detection system Control means for controlling the moving means based on the above, and irradiation position changing means for moving the irradiation position of the measurement light on the subject. The irradiation position changing means has two wedge prisms arranged at or near a position conjugate with the pupil position of the objective lens, and two rotation mechanisms for rotating the wedge prisms around the optical axis, respectively. Yes.

本発明のひとつの見地によると、顕微鏡装置はさらに、観察視野内における測定位置を指示する指示手段と、前記指示手段によって指示された測定位置に前記測定光の照射位置を一致させる前記ウェッジプリズムの配置角を算出する演算手段と、前記演算手段により算出された配置角に前記ウェッジプリズムの配置角を一致させるように前記回転機構を駆動する駆動手段とを備えており、前記演算手段は、前記指示手段によって指示された測定位置に応じて前記照射位置変更手段による測定光の照射位置の追従性を変える。   According to one aspect of the present invention, the microscope apparatus further includes an instruction unit that indicates a measurement position in an observation field, and a wedge prism that matches an irradiation position of the measurement light with the measurement position instructed by the instruction unit. Calculating means for calculating an arrangement angle; and driving means for driving the rotation mechanism so as to make the arrangement angle of the wedge prism coincide with the arrangement angle calculated by the calculation means. The followability of the irradiation position of the measurement light by the irradiation position changing unit is changed according to the measurement position instructed by the instruction unit.

本発明の別の見地によると、顕微鏡装置はさらに、観察視野内における測定位置を指示する指示手段と、前記指示手段によって指示された測定位置に前記測定光の照射位置を一致させる前記ウェッジプリズムの配置角を算出する演算手段と、前記演算手段により算出された配置角に前記ウェッジプリズムの配置角を一致させるように前記回転機構を駆動する駆動手段と、観察像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された前記観察像を表示する表示手段と、前記印を前記指示手段によって指示された測定位置を暫定的に示す印を前記観察像に重ねて前記表示手段に表示させる印表示手段とを備えており、前記演算手段は、前記印表示手段に前記印を前記指示手段によって指示された測定位置に移動させた後で、照射位置変更手段に前記測定光の照射位置を前記印の位置に移動させる。   According to another aspect of the present invention, the microscope apparatus further includes an instruction unit that indicates a measurement position in an observation field, and a wedge prism that matches an irradiation position of the measurement light with the measurement position instructed by the instruction unit. Computing means for calculating an arrangement angle; driving means for driving the rotation mechanism so that the arrangement angle of the wedge prism matches the arrangement angle calculated by the computing means; imaging means for imaging an observation image; Display means for displaying the observation image picked up by the image pickup means, and mark display means for displaying on the display means a mark temporarily indicating the measurement position indicated by the indication means on the observation image. And the calculation means moves the mark to the measurement position instructed by the instruction means and then changes the irradiation position change means to the irradiation position changing means. The irradiation position of the serial measurement light is moved to the position of the mark.

測定点のアライメント作業を容易に行える安価な顕微鏡装置が提供される。   An inexpensive microscope apparatus that can easily perform alignment work of measurement points is provided.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第一実施形態>
[構成と作用]
図1は、本発明の第一実施形態による測定顕微鏡装置を示している。図1に示されるように、本実施形態の測定顕微鏡装置は、被検体21を水平移動させるXYステージ22と、被検体21を観察する観察光学系10を有している。観察光学系10は、被検体21の近くに位置する対物レンズ11と、対物レンズ11とともに結像光学系を構成する結像レンズ12と、対物レンズ11と結像レンズ12によって結像される像を目視観察するための接眼レンズ13とを有している。
<First embodiment>
[Configuration and action]
FIG. 1 shows a measuring microscope apparatus according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the measurement microscope apparatus of this embodiment includes an XY stage 22 that horizontally moves a subject 21 and an observation optical system 10 that observes the subject 21. The observation optical system 10 includes an objective lens 11 located near the subject 21, an imaging lens 12 that forms an imaging optical system together with the objective lens 11, and an image formed by the objective lens 11 and the imaging lens 12. And an eyepiece 13 for visually observing the lens.

測定顕微鏡装置はさらに、焦点合わせのために対物レンズ11を観察光学系10の光軸に沿って上下移動させるZステージ15と、対物レンズ11を介して被検体21に測定光を照射するとともに被検体21で反射された測定光に基づいて被検体21に対する合焦を検出する焦点検出系30と、焦点検出系30と対物レンズ11を光学的に結合するハーフミラー17と、焦点検出系30による検出結果に基づいてZステージ15を制御する信号処理部41と、Zステージ15による対物レンズ11の移動量を測定する測定部42とを有している。   The measurement microscope apparatus further irradiates the subject 21 with measurement light through the Z stage 15 for moving the objective lens 11 up and down along the optical axis of the observation optical system 10 for focusing, and the objective lens 11. A focus detection system 30 that detects focus on the subject 21 based on the measurement light reflected by the sample 21, a half mirror 17 that optically couples the focus detection system 30 and the objective lens 11, and the focus detection system 30. A signal processing unit 41 that controls the Z stage 15 based on the detection result and a measurement unit 42 that measures the amount of movement of the objective lens 11 by the Z stage 15 are provided.

ハーフミラー17は、結像レンズ12と対物レンズ11の間に位置し、焦点検出系30から入射する測定光を対物レンズ11に方向付けるとともに、対物レンズ11から入射する被検体21で反射された測定光を焦点検出系30に方向付ける。   The half mirror 17 is located between the imaging lens 12 and the objective lens 11, directs measurement light incident from the focus detection system 30 to the objective lens 11, and is reflected by the subject 21 incident from the objective lens 11. The measurement light is directed to the focus detection system 30.

焦点検出系30は、測定光を発するLED光源31と、LED光源31から発せられる測定光の発散ビームを収束ビームに変える集光レンズ33と、LED光源31から発せられる測定光と被検体21で反射された測定光とを分離するビームスプリッター32と、ビームスプリッター32を経由した被検体21で反射された測定光を分岐させるビームスプリッター34と、ビームスプリッター34によって分岐された光路上にそれぞれ配置された光検出器36a,36bと、ビームスプリッター34と光検出器36a,36bとの間の光路上にそれぞれ配置された開口35a,35bとを有している。   The focus detection system 30 includes an LED light source 31 that emits measurement light, a condensing lens 33 that changes a divergent beam of measurement light emitted from the LED light source 31 to a convergent beam, and measurement light emitted from the LED light source 31 and the subject 21. A beam splitter 32 for separating the reflected measurement light, a beam splitter 34 for branching the measurement light reflected by the subject 21 via the beam splitter 32, and an optical path branched by the beam splitter 34, respectively. And photodetectors 36a and 36b, and openings 35a and 35b arranged on the optical path between the beam splitter 34 and the photodetectors 36a and 36b, respectively.

ビームスプリッター32は、LED光源31と集光レンズ33の間の光路上に位置し、LED光源31から発せられる測定光を透過する一方、被検体21で反射された測定光を反射する。ビームスプリッター34は、ビームスプリッター32の反射光路上に位置し、被検体21で反射された測定光を部分的に透過し部分的に反射する。開口35aは、対物レンズ11の焦点に共役な点Pの前方に位置し、開口35bは、対物レンズ11の焦点に共役な点Pの後方に位置している。光検出器36aは、開口35aを通過した光を検出し、光検出器36bは、開口35bを通過した光を検出する。   The beam splitter 32 is located on the optical path between the LED light source 31 and the condenser lens 33, and transmits the measurement light emitted from the LED light source 31, while reflecting the measurement light reflected by the subject 21. The beam splitter 34 is located on the reflected light path of the beam splitter 32, and partially transmits and partially reflects the measurement light reflected by the subject 21. The opening 35 a is located in front of the point P conjugate to the focal point of the objective lens 11, and the opening 35 b is located behind the point P conjugate to the focal point of the objective lens 11. The photodetector 36a detects light that has passed through the opening 35a, and the photodetector 36b detects light that has passed through the opening 35b.

さらに測定顕微鏡装置は、集光レンズ33とハーフミラー17の間の光路上に配置された2つのウェッジプリズム51a,51bと、ウェッジプリズム51a,51bをそれぞれ回転可能に保持している回転機構52a,52bと、ウェッジプリズム51a,51bとハーフミラー17との間の光路上に配置されたリレーレンズ55とを有している。回転機構52a,52bはそれぞれウェッジプリズム51a,51bを光軸周りに電動により回転させる。ウェッジプリズム51a,51bの配置角は初期位置で一致している。ウェッジプリズム51a,51bと回転機構52a,52bは被検体21に対する測定光の照射位置を移動させる照射位置変更機構を構成する。   Further, the measurement microscope apparatus includes two wedge prisms 51a and 51b disposed on the optical path between the condenser lens 33 and the half mirror 17, and a rotation mechanism 52a and a wedge mechanism 51a and 51b, respectively, which rotatably hold the wedge prisms 51a and 51b. 52b and a relay lens 55 disposed on the optical path between the wedge prisms 51a and 51b and the half mirror 17. The rotation mechanisms 52a and 52b rotate the wedge prisms 51a and 51b electrically around the optical axis, respectively. The arrangement angles of the wedge prisms 51a and 51b coincide at the initial position. The wedge prisms 51a and 51b and the rotation mechanisms 52a and 52b constitute an irradiation position changing mechanism that moves the irradiation position of the measurement light on the subject 21.

測定顕微鏡装置はさらに、観察視野内で測定位置を指示するための指示部63と、指示部63によって指示された測定位置に被検体21に対する測定光の照射位置を一致させるウェッジプリズム51a,51bの配置角を算出するための演算部62と、演算部62により算出された配置角にウェッジプリズム51a,51bの配置角を一致させるように回転機構52a,52bを駆動するためのドライバ61とを備えている。指示部63は、トラックボールやジョイスティックなどで構成される。   The measurement microscope apparatus further includes an instruction unit 63 for indicating the measurement position in the observation field, and wedge prisms 51a and 51b that match the irradiation position of the measurement light on the subject 21 with the measurement position instructed by the instruction unit 63. A calculation unit 62 for calculating the arrangement angle, and a driver 61 for driving the rotation mechanisms 52a and 52b so that the arrangement angles of the wedge prisms 51a and 51b coincide with the arrangement angle calculated by the calculation unit 62 are provided. ing. The instruction unit 63 is composed of a trackball or a joystick.

図1の測定顕微鏡装置において、被検体21は、図示しない照明系によって照明され、対物レンズ11と結像レンズ12からなる結像光学系によって結像される。結像された被検体21の像は接眼レンズ13を介して目視観察される。   In the measurement microscope apparatus of FIG. 1, a subject 21 is illuminated by an illumination system (not shown) and imaged by an imaging optical system including an objective lens 11 and an imaging lens 12. The formed image of the subject 21 is visually observed through the eyepiece 13.

LED光源31から射出された測定光は、ビームスプリッター32と集光レンズ33とウェッジプリズム51a,51bとリレーレンズ55とを通過し、ハーフミラー17で反射され、対物レンズ11によって集光され、被検体21に照射される。被検体21で反射された光は、対物レンズ11に入射し、ハーフミラー17で反射され、リレーレンズ55とウェッジプリズム51a,51bと集光レンズ33とを通過し、ビームスプリッター32で反射された後、ビームスプリッター34によって分岐される。ビームスプリッター34を透過した光は開口35aに達し、開口35aを通過した光が光検出器36aに入射する。ビームスプリッター34で反射された光は開口35bに達し、開口35bを通過した光が光検出器36bに入射する。   The measurement light emitted from the LED light source 31 passes through the beam splitter 32, the condensing lens 33, the wedge prisms 51a and 51b, and the relay lens 55, is reflected by the half mirror 17, is condensed by the objective lens 11, and is collected. The specimen 21 is irradiated. The light reflected by the subject 21 enters the objective lens 11, is reflected by the half mirror 17, passes through the relay lens 55, the wedge prisms 51 a and 51 b, and the condenser lens 33, and is reflected by the beam splitter 32. Thereafter, the beam is branched by the beam splitter 34. The light that has passed through the beam splitter 34 reaches the opening 35a, and the light that has passed through the opening 35a enters the photodetector 36a. The light reflected by the beam splitter 34 reaches the opening 35b, and the light passing through the opening 35b enters the photodetector 36b.

光検出器36a,36bはそれぞれ入射した光の強度を反映した信号を出力する。信号処理部41は、光検出器36a,36bの出力信号を比較し、信号の大小関係から合焦状態を判断し、判断結果に基づいてZステージ15を駆動する。具体的には、信号処理部41は、光検出器36aの出力信号の方が光検出器36bの出力信号よりも小さい場合には、対物レンズ11を被検体21から遠ざけるようにZステージ15を駆動し、逆に光検出器36aの出力信号の方が光検出器36bの出力信号よりも大きい場合には、対物レンズ11を被検体21に近づけるようにZステージ15を駆動し、光検出器36a,36bの出力信号に差がない場合には、Zステージ15を駆動しない。   Each of the photodetectors 36a and 36b outputs a signal reflecting the intensity of incident light. The signal processing unit 41 compares the output signals of the photodetectors 36a and 36b, determines the in-focus state from the magnitude relationship of the signals, and drives the Z stage 15 based on the determination result. Specifically, when the output signal of the photodetector 36a is smaller than the output signal of the photodetector 36b, the signal processing unit 41 moves the Z stage 15 so as to keep the objective lens 11 away from the subject 21. On the contrary, when the output signal of the light detector 36a is larger than the output signal of the light detector 36b, the Z stage 15 is driven so that the objective lens 11 is brought closer to the subject 21, and the light detector is detected. When there is no difference between the output signals 36a and 36b, the Z stage 15 is not driven.

ウェッジプリズム51a,51bのおのおのは、図2に示されるように、微小な頂角φwを持つプリズムであり、入射光線にわずかな偏角φ0を厚みの最大増加方向に与える。このプリズムが光軸周りに独立に回転されると、射出光の軌跡は半頂角φ0の円錐形となる。図3に示されるように、2つのウェッジプリズム51a,51bは、光軸に沿って直列に並べられており、これらが光軸周りに独立に回転されると、φ0が小さい場合、射出光は半頂角2φ0の円錐形内の任意の方向に偏向され得る。   As shown in FIG. 2, each of the wedge prisms 51a and 51b is a prism having a minute apex angle φw, and gives a slight declination φ0 to the incident light beam in the maximum increasing direction. When this prism is independently rotated about the optical axis, the locus of the emitted light becomes a conical shape with a half apex angle φ0. As shown in FIG. 3, the two wedge prisms 51a and 51b are arranged in series along the optical axis, and when these are independently rotated around the optical axis, when φ0 is small, the emitted light is It can be deflected in any direction within a cone with a half apex angle 2φ0.

図4は、光軸に沿って見たウェッジプリズム51a,51bからの射出光の偏角ベクトルを示している。図4において、a,bはそれぞれウェッジプリズム51a,51bによる偏角ベクトルを、cは2つのウェッジプリズム51a,51bによる合成の偏角ベクトルを示している。ウェッジプリズム51a,51bによる偏角ベクトルa,bは常にφ0の大きさを持ち、偏角ベクトルa,bの和である合成の偏角ベクトルcは、ウェッジプリズム51a,51bの配置角θa,θbに依存して、最大2φ0の範囲内で任意の値を持つことがわかる。   FIG. 4 shows a declination vector of light emitted from the wedge prisms 51a and 51b as viewed along the optical axis. In FIG. 4, a and b indicate the deflection vector by the wedge prisms 51a and 51b, respectively, and c indicates the combined deflection vector by the two wedge prisms 51a and 51b. The declination vectors a and b by the wedge prisms 51a and 51b always have a magnitude of φ0, and the combined declination vector c, which is the sum of the declination vectors a and b, is the arrangement angles θa and θb of the wedge prisms 51a and 51b. It can be seen that it has an arbitrary value within the range of 2φ0 at the maximum, depending on.

また、ウェッジプリズム51a,51bは対物レンズ11の瞳位置と共役な位置またはその近傍に配置されている。このため射出光の偏角ベクトルcは、瞳位置での光線角度すなわち被検体21上での平面位置に相当する。例えば、ウェッジプリズム51aの配置角θa,ウェッジプリズム51bの配置角θbが180度ずれている場合、射出光の偏角ベクトルcの大きさは0となり、焦点検出系30からの測定光は観察視野の中心に照射される。従って、観察視野の中心が高さ測定位置となる。ウェッジプリズム51a,51bの配置角θa,θbを変化させ、偏角ベクトルcが大きさを持つことにより、焦点検出系30からの測定光は被検体21上での照射位置が変わり、高さ測定位置が移動される。   Further, the wedge prisms 51a and 51b are arranged at a position conjugate with the pupil position of the objective lens 11 or in the vicinity thereof. For this reason, the deflection angle vector c of the emitted light corresponds to the ray angle at the pupil position, that is, the planar position on the subject 21. For example, when the arrangement angle θa of the wedge prism 51a and the arrangement angle θb of the wedge prism 51b are shifted by 180 degrees, the magnitude of the deflection angle vector c of the emitted light is 0, and the measurement light from the focus detection system 30 is the observation field of view. The center of the light is irradiated. Therefore, the center of the observation field is the height measurement position. When the arrangement angles θa and θb of the wedge prisms 51a and 51b are changed and the declination vector c has a magnitude, the irradiation position of the measurement light from the focus detection system 30 on the subject 21 changes, and the height is measured. The position is moved.

なお、本実施形態では、2φ0が観察視野の最外位置となるようにウェッジプリズム51a,51bの頂角φwが設定されている。従って、ウェッジプリズム51a,51bの配置角θa,θbを独立に変化させることにより、焦点検出系30からの測定光の照射位置を観察視野範囲全域にわたり移動させることができる。   In the present embodiment, the apex angle φw of the wedge prisms 51a and 51b is set so that 2φ0 is the outermost position of the observation field. Accordingly, by independently changing the arrangement angles θa and θb of the wedge prisms 51a and 51b, the irradiation position of the measurement light from the focus detection system 30 can be moved over the entire observation visual field range.

本実施形態では、指示部63によって観察視野内における測定位置が指示値(x,y)として与えられ、この指示値は演算部62に送られる。演算部62は、入力された測定位置(x,y)に焦点検出系30の測定光の照射位置を移動させるウェッジプリズム51a,51bの配置角θa,θbを算出する。   In the present embodiment, the measurement position in the observation visual field is given as an instruction value (x, y) by the instruction unit 63, and this instruction value is sent to the calculation unit 62. The calculation unit 62 calculates the arrangement angles θa and θb of the wedge prisms 51a and 51b that move the irradiation position of the measurement light of the focus detection system 30 to the input measurement position (x, y).

指示値(x,y)から配置角θa,θbへの変換方法について図5を参照しながら説明する。図5は、図4と同じく、ウェッジプリズム51a,51bからの射出光の偏角ベクトルを示している。a,bはそれぞれウェッジプリズム51a,51bによる偏角ベクトルを示し、cは2つのウェッジプリズム51a,51bによる合成の偏角ベクトルを示している。最外は|a|+|b|で正規化されている。   A method for converting the instruction value (x, y) into the arrangement angles θa and θb will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the declination vector of the light emitted from the wedge prisms 51a and 51b, as in FIG. “a” and “b” represent the deflection angle vectors by the wedge prisms 51 a and 51 b, respectively, and “c” represents the combined deflection angle vector by the two wedge prisms 51 a and 51 b. The outermost part is normalized by | a | + | b |.

本実施形態においても、第一実施形態と同様に、2つのウェッジプリズム51a,51bによって作られる最大の偏角2φ0が観察光学系10の観察視野の最外位置に焦点検出測定点がくるよう、ウェッジプリズム51a,51bのウェッジ角φwが設定されている。   Also in this embodiment, as in the first embodiment, the maximum deviation angle 2φ0 formed by the two wedge prisms 51a and 51b is set so that the focus detection measurement point is at the outermost position of the observation field of the observation optical system 10. The wedge angle φw of the wedge prisms 51a and 51b is set.

射出光の偏角ベクトルcは終点が指示値(x,y)であり、これを極座標で示すと次のようになる。   The declination vector c of the emitted light has an instruction value (x, y) at the end point, which is expressed as follows in polar coordinates.

L=(x+y1/2
θ=arctan(y/X)
偏角ベクトルa,bの長さは同じであるから、射出光の回転角θと配置角θa,θbとの成す角△θは同じである。また、△θは図5から幾何学的に求められ、配置角θa,θbは次のように表わされる。
L = (x 2 + y 2 ) 1/2
θ = arctan (y / X)
Since the declination vectors a and b have the same length, the angle Δθ formed by the rotation angle θ of the emitted light and the arrangement angles θa and θb is the same. Further, Δθ is obtained geometrically from FIG. 5, and the arrangement angles θa and θb are expressed as follows.

△θ=arccos(L) …(1)
θa=θ−△θ
θb=θ+△θ
演算部62は、算出した配置角θa,θbをドライバ61に出力し、ドライバ61は、入力された配置角θa,θbにウェッジプリズム51a,51bの配置角を一致させるように回転機構52a,52bを駆動する。これにより測定光の照射位置が指示部63によって指示された測定位置(指示位置)に移動される。演算部62による配置角θa,θbを算出する処理は繰り返し行われる。これにより測定光の照射位置は指示部63によって指示される測定位置(指示位置)を追従するように移動される。
Δθ = arccos (L) (1)
θa = θ−Δθ
θb = θ + Δθ
The calculation unit 62 outputs the calculated arrangement angles θa and θb to the driver 61, and the driver 61 rotates the rotation mechanisms 52a and 52b so that the arrangement angles of the wedge prisms 51a and 51b coincide with the input arrangement angles θa and θb. Drive. Thereby, the irradiation position of the measurement light is moved to the measurement position (instructed position) designated by the instruction unit 63. The processing for calculating the arrangement angles θa and θb by the calculation unit 62 is repeated. Thereby, the irradiation position of the measurement light is moved so as to follow the measurement position (indicated position) indicated by the instruction unit 63.

回転機構52a,52bの一具体例を図6に示す。回転機構52a,52bは、ウェッジプリズム51a,51bに固定された円環形状のプーリー71a,71bと、回転可能に支持されたプーリー73a,73bと、プーリー71a,71bとプーリー73a,73bとの間にそれぞれかけられたベルト72a,72bと、プーリー73a,73bにそれぞれ同中心に固定されたプーリー74a,74bと、モータ77a,77bと、モータ77a,77bの回転軸に固定されたプーリー76a,76bと、プーリー74a,74bとプーリー76a,76bとの間にそれぞれかけられたベルト75a,75bとを有している。   A specific example of the rotation mechanisms 52a and 52b is shown in FIG. The rotation mechanisms 52a and 52b are arranged between annular pulleys 71a and 71b fixed to the wedge prisms 51a and 51b, rotatably supported pulleys 73a and 73b, and between the pulleys 71a and 71b and the pulleys 73a and 73b. Belts 72a and 72b, pulleys 74a and 74b fixed at the same center to the pulleys 73a and 73b, motors 77a and 77b, and pulleys 76a and 76b fixed to the rotation shafts of the motors 77a and 77b, respectively. And belts 75a and 75b that are respectively placed between the pulleys 74a and 74b and the pulleys 76a and 76b.

モータ77a,77bはそれぞれプーリー76a,76bを回転させる。プーリー76a,76bの回転はそれぞれベルト75a,75bを介してプーリー74a,74bに伝えられ、プーリー74a,74bとともにプーリー73a,73bが回転される。プーリー73a,73bの回転はそれぞれベルト72a,72bを介してプーリー71a,71bに伝えられる。   The motors 77a and 77b rotate the pulleys 76a and 76b, respectively. The rotations of the pulleys 76a and 76b are transmitted to the pulleys 74a and 74b via the belts 75a and 75b, respectively, and the pulleys 73a and 73b are rotated together with the pulleys 74a and 74b. The rotations of the pulleys 73a and 73b are transmitted to the pulleys 71a and 71b via the belts 72a and 72b, respectively.

測定顕微鏡装置では、作業者が測定位置を指示する際は、観察視野内に測定光が照射され、指示位置を追従して移動する測定光の照射位置を作業者が目視しながら指示部63により測定位置を指示する。このため、測定光の照射位置が迅速に指示位置を追従することが好ましい。   In the measurement microscope apparatus, when the operator designates the measurement position, the measurement light is irradiated into the observation field, and the indication unit 63 observes the irradiation position of the measurement light that moves following the indication position. Indicates the measurement position. For this reason, it is preferable that the irradiation position of the measurement light quickly follows the indicated position.

しかし、指示位置が観察視野の中心に近い程、指示位置の移動量に対するウェッジプリズム51a,51bの回転量が大きくなる。図7に示すように、測定位置を位置cから観察視野の中心を通る軌跡で位置c’へ移動させる指示をした場合、測定位置の移動量は少量であっても、ウェッジプリズム51a,51bは180°回転する。例えば、観察視野の中心付近に測定位置を指示した場合に、作業者の手振れにより頻繁にウェッジプリズム51a,51bが約180°回転することが予想される。これはモータ77a,77bに過大な負荷を与え、過度の発熱により、測定値に影響が生じたり、モータ77a,77bの脱調により制御が不安定になったりする要因となる。これは、図6に示した回転機構52a,52bに限らず、ウェッジプリズム51a,51bを回転させる機構全般(モータを用いた機構に限らず、モータ以外のアクチュエータを用いた機構も含む)について言える。   However, the closer the indicated position is to the center of the observation field, the greater the amount of rotation of the wedge prisms 51a and 51b relative to the amount of movement of the indicated position. As shown in FIG. 7, when an instruction is given to move the measurement position from the position c to the position c ′ along a trajectory passing through the center of the observation field, the wedge prisms 51a and 51b are moved even if the movement amount of the measurement position is small. Rotate 180 °. For example, when the measurement position is indicated near the center of the observation field, it is expected that the wedge prisms 51a and 51b are frequently rotated by about 180 ° due to the hand shake of the operator. This gives an excessive load to the motors 77a and 77b, and causes excessively generated heat to affect the measured value, or causes the control to become unstable due to the step-out of the motors 77a and 77b. This is not limited to the rotation mechanisms 52a and 52b shown in FIG. 6, but can be applied to all mechanisms for rotating the wedge prisms 51a and 51b (not limited to a mechanism using a motor, including a mechanism using an actuator other than a motor). .

この対応策として、ウェッジプリズム51a,51bを回転させるモータ77a,77bに大きなトルクを発生できる高価なモータを用いたり、トルクを増やす減速機構を追加したりすることが考えられる。しかしこれは、構造の複雑化・小型化の阻害・コストの上昇などを引き起こす。   As countermeasures, it is conceivable to use an expensive motor capable of generating a large torque for the motors 77a and 77b for rotating the wedge prisms 51a and 51b, or to add a speed reduction mechanism for increasing the torque. However, this causes a complicated structure, obstruction of miniaturization, and an increase in cost.

本実施形態では、このような不具合を避けるために、指示部63によって指示される測定位置に応じてウェッジプリズム51a,51bと回転機構52a,52bとからなる照射位置変更機構による測定光の照射位置の追従性を変える。測定光の照射位置の追従性の変更は、繰り返し行われる演算部62による配置角を算出する処理の時間間隔(ウエイトT)を変更することにより行われる。   In the present embodiment, in order to avoid such a problem, the irradiation position of the measurement light by the irradiation position changing mechanism including the wedge prisms 51a and 51b and the rotation mechanisms 52a and 52b according to the measurement position instructed by the instruction unit 63. Change the following ability. The followability of the irradiation position of the measurement light is changed by changing the time interval (weight T) of processing for calculating the arrangement angle by the calculation unit 62 that is repeatedly performed.

演算部62による処理のフローチャートを図8に示す。まず、指示部63からの指示値(x,y)がサンプリングされる。サンプリングされた指示値(x,y)は極座標に変換され、原点からの距離Lが算出される。   FIG. 8 shows a flowchart of processing by the calculation unit 62. First, the instruction value (x, y) from the instruction unit 63 is sampled. The sampled instruction value (x, y) is converted into polar coordinates, and the distance L from the origin is calculated.

L≠0の場合、(1)式に従って配置角θa,θbが算出される。また、L=0の場合、配置角θa,θbがπずれた組み合わせは無限にあって特定できないため、θaは前回の値に設定され、θbはθa+πに設定される。これにより、演算部62によって指示値(x,y)を満たす配置角θa,θbの組み合わせが算出される。   When L ≠ 0, the arrangement angles θa and θb are calculated according to the equation (1). Further, when L = 0, the combination in which the arrangement angles θa and θb are shifted by π is infinite and cannot be specified, so θa is set to the previous value and θb is set to θa + π. Thereby, the combination of the arrangement angles θa and θb satisfying the instruction value (x, y) is calculated by the calculation unit 62.

算出された配置角θa,θbはドライバ61を経由して回転機構52a,52bに出力される。回転機構52a,52bはウェッジプリズム51a,51bの配置角をそれぞれ配置角θa,θbに合わせる。   The calculated arrangement angles θa and θb are output to the rotation mechanisms 52a and 52b via the driver 61. The rotation mechanisms 52a and 52b adjust the arrangement angles of the wedge prisms 51a and 51b to the arrangement angles θa and θb, respectively.

このフローはウエイトT時間を待ち繰り返し行われる。   This flow is repeated after waiting for the weight T time.

演算部62によるウエイトT処理のフローチャートを図9に示す。上記と同様にまず、指示部63からの指示値(x,y)がサンプリングされる。サンプリングされた指示値(x,y)は極座標に変換され、原点からの距離Lが算出される。図10に示されるように、観察視野はあらかじめ複数の領域に分けられている。具体的には、観察視野の中心からの距離A,Bに基づいて、3つの領域に分けられている。距離Lがあらかじめ定められた距離A,Bと比較され、比較結果に応じてウエイトT=T3,T2,T1(ウエイト時間:T1>T2>T3)が決定される。指示位置が観察視野の中心に近い程、指示位置の移動量に対してウェッジプリズムの回転量が大きくなるので、ウエイトTは、図10に示されるように、視野最外→直径B→直径Aの順に大きく設定される。つまり、0≦L<AであればウエイトT=T1、A≦L<BであればウエイトT=T2、B≦LであればウエイトT=T3とする。その結果、指示位置が観察視野の中心に近づく程、ウェッジプリズム51a,51bと回転機構52a,52bによる指示位置に対する測定光の照射位置の追従性が低下する。   FIG. 9 is a flowchart of the weight T process performed by the calculation unit 62. Similarly to the above, first, the instruction value (x, y) from the instruction unit 63 is sampled. The sampled instruction value (x, y) is converted into polar coordinates, and the distance L from the origin is calculated. As shown in FIG. 10, the observation visual field is divided into a plurality of regions in advance. Specifically, it is divided into three regions based on the distances A and B from the center of the observation field. The distance L is compared with predetermined distances A and B, and weights T = T3, T2, and T1 (wait time: T1> T2> T3) are determined according to the comparison result. As the indicated position is closer to the center of the observation field, the rotation amount of the wedge prism becomes larger with respect to the movement amount of the indicated position, so that the weight T is the outermost field → diameter B → diameter A as shown in FIG. Are set in the order of. That is, if 0 ≦ L <A, the weight T = T1, if A ≦ L <B, the weight T = T2, and if B ≦ L, the weight T = T3. As a result, as the indicated position approaches the center of the observation field, the followability of the irradiation position of the measurement light with respect to the indicated position by the wedge prisms 51a and 51b and the rotation mechanisms 52a and 52b decreases.

つまり、本実施形態では、観察視野があらかじめ複数の領域に分けられており、指示部63によって指示された測定位置が複数の領域のいずれに位置するかに応じて測定光の照射位置の追従性が変えられる。   That is, in this embodiment, the observation visual field is divided into a plurality of regions in advance, and the followability of the irradiation position of the measurement light according to which of the plurality of regions the measurement position designated by the instruction unit 63 is located. Can be changed.

なお、本実施形態では、あらかじめ分けられた複数の領域に応じて、ウエイトTを設定するようにしたが、複数の領域を設定せず、ウエイトT=a(定数)/L(ただしL≠0)とし、観察視野の中心からの距離Lに応じて、連続的にウエイトTを算出するようにしてもよい。   In this embodiment, the weight T is set according to a plurality of areas divided in advance. However, the weight T = a (constant) / L (where L ≠ 0) without setting a plurality of areas. ) And the weight T may be calculated continuously according to the distance L from the center of the observation field.

[変形例]
ここでは、ウエイトTを、指示位置の観察視野の中心からの距離Lに基づいて決定しているが、以下のように変形されてもよい。
[Modification]
Here, the weight T is determined based on the distance L from the center of the observation visual field at the indicated position, but may be modified as follows.

・観察視野の中心に近い位置では、2つのウェッジプリズム51a,51bの配置角の差は180°に近い。このため、ウエイトTを、観察視野の中心からの距離Lではなく、2つのウェッジプリズム51a,51bの配置角の差に基づいて決定する。例えば、2つのウェッジプリズム51a,51bの配置角の差が、0°〜100°,101°〜150°,151°〜180°のいずれの範囲に入るかで判断する。ウエイトTは、上記の判断条件の順で、ウエイトT=T3,T2,T1(ウエイト時間:T1>T2>T3)が決定される。つまり、配置角の差が0°〜100°の範囲内にあればウエイトT=T3、配置角の差が101°〜150°の範囲内にあればウエイトT=T2、配置角の差が151°〜180°の範囲内にあればウエイトT=T1とする。   In the position close to the center of the observation field, the difference in the arrangement angle between the two wedge prisms 51a and 51b is close to 180 °. For this reason, the weight T is determined based on the difference between the arrangement angles of the two wedge prisms 51a and 51b, not the distance L from the center of the observation field. For example, it is determined whether the difference between the arrangement angles of the two wedge prisms 51a and 51b falls within a range of 0 ° to 100 °, 101 ° to 150 °, and 151 ° to 180 °. As for the weight T, the weights T = T3, T2, and T1 (wait time: T1> T2> T3) are determined in the order of the above-described determination conditions. That is, if the difference in arrangement angle is in the range of 0 ° to 100 °, weight T = T3, if the difference in arrangement angle is in the range of 101 ° to 150 °, weight T = T2, and the difference in arrangement angle is 151. If it is within the range of ° to 180 °, the weight T = T1.

・図11に示すように、観察視野を、観察視野の中心に重心が位置する矩形A,Bに基づいて3つの領域に分ける。指示値(x,y)のxy座標がどの領域内に位置するかで判断する。ウエイトTの判断基準は、視野最外→矩形B→矩形Aの順で、ウエイトT=T3,T2,T1(ウエイト時間:T1>T2>T3)が決定される。つまり、指示位置が矩形Aの内側の領域に位置すればウエイトT=T1、指示位置が矩形Aの外側で矩形Bの内側の領域に位置すればウエイトT=T2、指示位置が矩形Bの外側で視野最外の内側の領域に位置すればウエイトT=T3とする。   As shown in FIG. 11, the observation visual field is divided into three regions based on rectangles A and B in which the center of gravity is located at the center of the observation visual field. It is determined in which region the xy coordinates of the instruction value (x, y) are located. The criteria for determining the weight T are weight T = T3, T2, T1 (weight time: T1> T2> T3) in the order of the outermost visual field → rectangle B → rectangle A. That is, if the designated position is located in the area inside the rectangle A, the weight T = T1, if the designated position is located outside the rectangle A and located in the area inside the rectangle B, the weight T = T2, and the designated position is outside the rectangle B. If it is located in the innermost region outside the field of view, the weight T = T3.

・図12に示すように、観察視野を、xy座標の符号の相違に基づいて4つの領域A,A’,B,B’に分ける。xy座標は、領域A,A’では同符号であり、領域B,B’では異符号である。現在の測定位置と指示値(x,y)とのxy座標の符号を比較し、xy座標の符号が共に反転したかどうかで判断する。ウエイトTの判断基準は、「現在の測定位置と指示値(x,y)との符号が反転した場合」→「現在の測定位置と指示値(x,y)の符号が反転しない場合」の順で、ウエイトT=T1,T2(ウエイト時間:T1>T2)が決定される。つまり、現在の測定位置のxy座標の各符号に対して指示値(x,y)のxy座標の各符号が共に反転すればウエイトT=T1、現在の測定位置のxy座標の各符号に対して指示値(x,y)のxy座標の各符号が共に反転しなければウエイトT=T2とする。なお、4つの領域を矩形で説明したが、矩形以外でも構わない。   As shown in FIG. 12, the observation visual field is divided into four regions A, A ′, B, and B ′ based on the difference in the sign of the xy coordinates. The xy coordinates have the same sign in the areas A and A ', and have different signs in the areas B and B'. The signs of the xy coordinates of the current measurement position and the indicated value (x, y) are compared, and it is determined whether or not the signs of the xy coordinates are reversed. The criterion for determining the weight T is “when the sign of the current measurement position and the indicated value (x, y) is inverted” → “when the sign of the current measured position and the indicated value (x, y) is not inverted”. In order, the weights T = T1, T2 (wait time: T1> T2) are determined. That is, if the signs of the xy coordinates of the indicated value (x, y) are reversed with respect to the signs of the xy coordinates of the current measurement position, the weight T = T1, and the signs of the xy coordinates of the current measurement position. If the signs of the xy coordinates of the instruction value (x, y) are not reversed, the weight T = T2. Although the four areas have been described as rectangles, they may be other than rectangles.

[効果]
本実施形態では、ウェッジプリズム51a,51bを回転させる際に、指示位置の移動量に対してウェッジプリズム51a,51bの回転量が大きくなる指示領域(特に観察視野の中心付近=2つのウェッジプリズム51a,51bの配置角の差が大きい場合)では、ウェッジプリズム51a,51bと回転機構52a,52bによる指示位置に対する測定光の照射位置の追従性を低下させている。これによりウェッジプリズム51a,51bの急激な回転が抑制され、ウェッジプリズムを回転させるアクチュエータの負荷が減る。これにより、ウェッジプリズムの回転制御の安定性が高まり、またアクチュエータの発熱が抑えられる。このため、大きな負荷トルクを発生できる高価なアクチュエータを必要とせず、脱調などのない安定した回転制御を行える。
[effect]
In the present embodiment, when the wedge prisms 51a and 51b are rotated, the indication region in which the rotation amount of the wedge prisms 51a and 51b is larger than the movement amount of the indication position (particularly near the center of the observation field = two wedge prisms 51a). , 51b has a large difference in arrangement angle), the followability of the irradiation position of the measurement light with respect to the indication position by the wedge prisms 51a, 51b and the rotation mechanisms 52a, 52b is lowered. As a result, the sudden rotation of the wedge prisms 51a and 51b is suppressed, and the load on the actuator that rotates the wedge prism is reduced. This increases the stability of the rotation control of the wedge prism and suppresses heat generation of the actuator. For this reason, an expensive actuator capable of generating a large load torque is not required, and stable rotation control without step-out can be performed.

<第二実施形態>
[構成と作用]
構成は第一実施形態と同じであるため、その詳しい説明は省略する。第一実施形態とは指示部63からの指示値(x,y)のサンプリング方法が異なり、視野内を分割する。
<Second embodiment>
[Configuration and action]
Since the configuration is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted. The sampling method of the instruction value (x, y) from the instruction unit 63 is different from the first embodiment, and the field of view is divided.

本実施形態では、図13に示すように、指示部63により指示可能な位置(指示可能位置)αは、観察視野内の複数の領域に制限されている。これらの領域は、観察視野を格子状に分割する格子線の交点に位置している。この格子線の間隔は、測定光のビーム径以下とするのが望ましい。ここでは、指示部63により指示可能な位置を格子線の交点としたが、指示部63からの指示値(x,y)がサンプリングされた後、演算部62によって、ある任意のしきい値幅で数値を丸めた指示値(X,y)に変換されて、指示値(X,y)が実質的に格子線の交点として扱えればよい。   In the present embodiment, as shown in FIG. 13, the position (pointable position) α that can be pointed by the pointing unit 63 is limited to a plurality of regions in the observation field. These regions are located at the intersections of grid lines that divide the observation field into a grid. It is desirable that the interval between the lattice lines be equal to or smaller than the beam diameter of the measurement light. Here, the position that can be indicated by the instruction unit 63 is set as the intersection of the grid lines. However, after the instruction value (x, y) from the instruction unit 63 is sampled, the calculation unit 62 uses a certain threshold width. It suffices that the instruction value (X, y) is converted into the instruction value (X, y) obtained by rounding the numerical value, and the instruction value (X, y) can be substantially handled as the intersection of the grid lines.

このように、指示位置を格子線の交点とすることにより、格子線の間隔以下の微小な指示位置の変化に対して測定光は追従されない。   As described above, the measurement light does not follow a minute change in the designated position that is equal to or smaller than the interval between the grid lines by setting the designated position as the intersection of the grid lines.

また、第一実施形態と同様に、指示位置が観察視野の中心に近づく程、ウェッジプリズム51a,51bと回転機構52a,52bによる指示位置に対する測定光の照射位置の追従性を低下させるように、格子線の各交点に対してウエイトTを設定する。   Similarly to the first embodiment, the closer the indicated position is to the center of the observation field, the lower the followability of the irradiation position of the measurement light with respect to the indicated position by the wedge prisms 51a and 51b and the rotation mechanisms 52a and 52b. A weight T is set for each intersection of the grid lines.

[変形例]
格子線の配置は以下のように変形されてもよい。
[Modification]
The arrangement of the grid lines may be modified as follows.

・格子線の交点が観察視野の中心に配置されていない。これにより、指示値は観察視野の中心の極近辺を通ることがない。このため、ウェッジプリズム51a,51bの配置角θa,θbの急激な変化が回避され、回転機構52a,52bの負荷が減る。   ・ The intersection of the grid lines is not located at the center of the observation field. Thereby, the indicated value does not pass near the center of the observation visual field. For this reason, a sudden change in the arrangement angles θa and θb of the wedge prisms 51a and 51b is avoided, and the load on the rotating mechanisms 52a and 52b is reduced.

・格子線の交点が観察視野の中心に配置されている。これにより、指示値は観察視野の中心の極近辺では観察視野の中心に固定される。つまり、測定位置に観察視野の中心の近傍が指示されると、指示値は観察視野の中心に自動的に固定される。従って、微小な指示位置の変化に対して測定光は追従されない。このため、ウェッジプリズム51a,51bの配置角θa,θbの急激な変化が回避され、回転機構52a,5bの負荷が減る。   -The intersection of the grid lines is located at the center of the observation field. Thereby, the indicated value is fixed at the center of the observation field in the very vicinity of the center of the observation field. That is, when the vicinity of the center of the observation field is indicated at the measurement position, the indicated value is automatically fixed at the center of the observation field. Accordingly, the measurement light does not follow the minute change in the indicated position. For this reason, a sudden change in the arrangement angles θa and θb of the wedge prisms 51a and 51b is avoided, and the load on the rotating mechanisms 52a and 5b is reduced.

[効果]
本実施形態では、ウェッジプリズム51a,51bを回転させる際に、ウェッジプリズム51a,51bと回転機構52a,52bによる指示位置に対する測定光の照射位置の追従性を不連続にしている。このため、微小な指示位置の変化に対して測定光が追従されない。これにより、ウェッジプリズムの急激な回転が抑制され、ウェッジプリズムを回転させるアクチュエータの負荷が減る。これにより、ウェッジプリズムの制御の安定性が高まり、またアクチュエータの発熱が抑えられる。このため、大きな負荷トルクを発生できる高価なアクチュエータを必要とせず、脱調などのない安定した回転制御を行える。
[effect]
In this embodiment, when the wedge prisms 51a and 51b are rotated, the followability of the irradiation position of the measurement light with respect to the indication positions by the wedge prisms 51a and 51b and the rotation mechanisms 52a and 52b is discontinuous. For this reason, the measurement light does not follow a minute change in the indicated position. As a result, rapid rotation of the wedge prism is suppressed, and the load on the actuator that rotates the wedge prism is reduced. Thereby, the stability of the control of the wedge prism is increased, and the heat generation of the actuator is suppressed. For this reason, an expensive actuator capable of generating a large load torque is not required, and stable rotation control without step-out can be performed.

<第三実施形態>
[構成と作用]
構成は第一実施形態と同じであるため、その詳しい説明は省略する。第一実施形態とは指示部63からの指示値(x,y)の演算部62による配置角算出処理のフローチャート中のサンプリング処理が異なる。
<Third embodiment>
[Configuration and action]
Since the configuration is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted. The sampling process in the flowchart of the arrangement angle calculation process by the calculation part 62 of the instruction value (x, y) from the instruction part 63 is different from the first embodiment.

図14は、第三実施形態による(x,y)サンプリングの処理を示すフローチャートである。指示部63で指示された指示値(x,y)を取得し、前回と同じ指示値(x,y)が得られたかどうかを判断する。同じ値が得られた場合は、カウンタ値を加算し、得られない場合は、カウンタ値を0にクリアする。次にカウンタ値が任意に設定された回数となった場合には、カウンタ値を0にクリアするとともに、図8のLを算出する処理に指示値(x,y)として出力され、上記の条件を満たさない場合は、任意に設定されたウエイトT’を待ち、このフローは繰り返される。   FIG. 14 is a flowchart showing the (x, y) sampling process according to the third embodiment. The instruction value (x, y) instructed by the instruction unit 63 is acquired, and it is determined whether the same instruction value (x, y) as in the previous time is obtained. If the same value is obtained, the counter value is added, and if not obtained, the counter value is cleared to zero. Next, when the counter value reaches an arbitrarily set number of times, the counter value is cleared to 0 and is output as an instruction value (x, y) to the process of calculating L in FIG. If not satisfied, the flow waits for an arbitrarily set weight T ′, and this flow is repeated.

ウェッジプリズム51a,51bと回転機構52a,52bによる指示位置に対する測定光の照射位置の追従性を変える動作は、第一実施形態における演算部62によるウエイトT処理と同じ処理をウエイトT’処理の個所で行うことにより実施してもよい。あるいは、指示位置が観察視野の中心に近づく程、カウンタ値の数量(指示値(X,y)が連続何回)を多くすることにより、ウェッジプリズム51a,51bと回転機構52a,52bによる指示位置に対する測定光の照射位置の追従性を低下させてもよい。   The operation of changing the followability of the irradiation position of the measurement light with respect to the indication position by the wedge prisms 51a and 51b and the rotation mechanisms 52a and 52b is the same as the weight T process by the calculation unit 62 in the first embodiment. You may carry out by performing by. Alternatively, as the indicated position becomes closer to the center of the observation field, the number of counter values (the indicated value (X, y) is continuously increased) is increased, whereby the indicated position by the wedge prisms 51a and 51b and the rotation mechanisms 52a and 52b. The followability of the irradiation position of the measurement light with respect to may be reduced.

[効果]
本実施形態は第二実施形態と同様の効果が得られる。
[effect]
In the present embodiment, the same effect as the second embodiment can be obtained.

<第四実施形態>
[構成と作用]
図15は、本発明の第四実施形態による測定顕微鏡装置を示している。図15において、図1に示された部材と同一の参照符号で指示された部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
<Fourth embodiment>
[Configuration and action]
FIG. 15 shows a measuring microscope apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 15, members indicated by the same reference numerals as those shown in FIG. 1 are similar members, and detailed description thereof is omitted.

図15から示すように、本実施形態の測定顕微鏡装置は、第一実施形態の測定顕微鏡装置の構成に対して、接眼レンズ13に代えて観察像を撮像するためのCCDカメラなどの撮像部81を有し、さらに、撮像部81で撮像された観察像を表示するためのモニタ82と、指示部63によって指示された測定位置(指示位置)を暫定的に示す矢印などの印を観察像に重ねてモニタ82に表示させる印表示部83と、ウェッジプリズム51a,51bと回転機構52a,52bとからなる照射位置変更機構による測定光の照射位置の移動を開始させる発動部84とを有している。発動部84は、マウスやスイッチなどで構成され、演算部62に接続されている。演算部62は、測定光の照射位置を移動させる前に、まず印表示部83に印を指示位置に移動させ、その後、発動部84からの指示に応じて、測定光の照射位置を印の位置に移動させる。これにより、作業者は観察像に重ねてモニタ82に表示された印を暫定的な測定位置として扱える。   As shown in FIG. 15, the measurement microscope apparatus of the present embodiment is different from the configuration of the measurement microscope apparatus of the first embodiment in that an imaging unit 81 such as a CCD camera for capturing an observation image instead of the eyepiece 13. Furthermore, a monitor 82 for displaying an observation image picked up by the image pickup unit 81 and a mark such as an arrow that temporarily indicates the measurement position (indicated position) instructed by the instruction unit 63 are used as the observation image. A mark display unit 83 that is displayed on the monitor 82 in an overlapping manner, and a trigger unit 84 that starts the movement of the irradiation position of the measurement light by the irradiation position changing mechanism including the wedge prisms 51a and 51b and the rotation mechanisms 52a and 52b. Yes. The activation unit 84 is configured by a mouse, a switch, and the like, and is connected to the calculation unit 62. The calculation unit 62 first moves the mark to the indication position on the mark display unit 83 before moving the irradiation position of the measurement light, and then marks the irradiation position of the measurement light according to the instruction from the activation unit 84. Move to position. Thereby, the operator can handle the mark displayed on the monitor 82 so as to overlap the observation image as a temporary measurement position.

まず、作業者は、モニタ82に表示された観察像を観察しながら指示部63を操作して、指示位置を暫定的に示す印を観察視野内の所望の位置に移動させる。次に、作業者が発動部84を発動させる(例えば、マウスをダブルクリックする)と、演算部62は、図8に示した配置角算出処理を実施し、ドライバ61は、演算部62で算出された配置角に従って回転機構52a,2bを駆動し、ウェッジプリズム51a,51bをその配置角に合わせる。これにより、測定光の照射位置が、前述の観察視野内の所望の位置に移動される。   First, the operator operates the instruction unit 63 while observing the observation image displayed on the monitor 82 to move a mark that temporarily indicates the instruction position to a desired position in the observation field. Next, when the operator activates the activation unit 84 (for example, double-clicking the mouse), the calculation unit 62 performs the arrangement angle calculation process illustrated in FIG. 8, and the driver 61 calculates by the calculation unit 62. The rotation mechanisms 52a and 2b are driven according to the arranged angle, and the wedge prisms 51a and 51b are adjusted to the arranged angle. Thereby, the irradiation position of measurement light is moved to the desired position in the above-mentioned observation visual field.

[効果]
本実施形態では、作業者が測定位置を指示する際に、測定光の照射位置が指示位置に実際に移動される前に、観察像上における測定位置の位置関係をモニタ上で確認することにより、ウェッジプリズム51a,51bと回転機構52a,52bによる指示位置に対する測定光の照射位置の追従性を低下させている(ここでは1回だけの追従でよい)。このため、ウェッジプリズムの急激な回転が抑制され、ウェッジプリズムを回転させるアクチュエータの負荷が減る。これにより、ウェッジプリズムの回転制御の安定性が高まり、またアクチュエータの発熱が抑えられる。このため、大きな負荷トルクを発生できる高価なアクチュエータを必要とせず、脱調などのない安定した回転制御を行える。
[effect]
In this embodiment, when the operator indicates the measurement position, the positional relationship of the measurement positions on the observation image is confirmed on the monitor before the irradiation position of the measurement light is actually moved to the specified position. Further, the followability of the irradiation position of the measurement light with respect to the indication position by the wedge prisms 51a and 51b and the rotation mechanisms 52a and 52b is reduced (here, only one follow is sufficient). For this reason, rapid rotation of the wedge prism is suppressed, and the load on the actuator that rotates the wedge prism is reduced. Thereby, the stability of the rotation control of the wedge prism is increased, and the heat generation of the actuator is suppressed. For this reason, an expensive actuator capable of generating a large load torque is not required, and stable rotation control without step-out can be performed.

<第五実施形態>
[構成と作用]
構成は第一実施形態と同じであるため、その詳しい説明は省略する。第一実施形態とは演算部62で行われる図8に示した配置角算出処理が異なる。
<Fifth embodiment>
[Configuration and action]
Since the configuration is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted. The arrangement angle calculation process shown in FIG. 8 performed by the calculation unit 62 is different from the first embodiment.

第五実施形態の演算部62による処理のフローチャートを図16に示す。   The flowchart of the process by the calculating part 62 of 5th embodiment is shown in FIG.

まず、指示部63からの指示値(x,y)がサンプリングされる。サンプリングされた指示値(x,y)は極座標に変換され、原点からの距離Lが算出される。   First, the instruction value (x, y) from the instruction unit 63 is sampled. The sampled instruction value (x, y) is converted into polar coordinates, and the distance L from the origin is calculated.

L≠0の場合、第一実施形態で説明した(1)式に従って配置角θa,θbが算出され、次の判断に移る。   When L ≠ 0, the arrangement angles θa and θb are calculated according to the equation (1) described in the first embodiment, and the process proceeds to the next determination.

π一(θ一θ(前回))=θ’とする。   It is assumed that π 1 (θ 1 θ (previous)) = θ ′.

θ’≧0の場合、(1)式に従って計算された配置角θa,θbが算出され、回転機構52aの正回転(例えば時計回り方向を正回転とする)の信号とともにドライバ61へ出力される。   When θ ′ ≧ 0, the arrangement angles θa and θb calculated according to the equation (1) are calculated and output to the driver 61 together with a signal indicating the normal rotation of the rotation mechanism 52a (for example, the clockwise direction is the normal rotation). .

θ’<0の場合、θa=(π−θ’)−Δθ、θa=(π−θ’)+Δθとそれぞれ設定され、回転機構52aの逆回転の信号とともにドライバ61へ出力される。この処理により、それぞれの回転機構52a,52bが最短に回転する。   When θ ′ <0, θa = (π−θ ′) − Δθ and θa = (π−θ ′) + Δθ are set and output to the driver 61 together with the reverse rotation signal of the rotation mechanism 52a. By this processing, the respective rotation mechanisms 52a and 52b rotate in the shortest time.

また、L=0の場合は、第一実施形態と同じく、θaは前回の値に設定され、θbはθa+πに設定される。これにより、演算部62によって指示値(x,y)を満たす配置角θa,θbの組み合わせが設定され、回転機構52aの正回転の信号とともにドライバ61へ出力される。   When L = 0, as in the first embodiment, θa is set to the previous value and θb is set to θa + π. As a result, the combination of the arrangement angles θa and θb satisfying the instruction value (x, y) is set by the calculation unit 62 and is output to the driver 61 together with the positive rotation signal of the rotation mechanism 52a.

回転機構52aの回転方向の信号と、配置角θa,θbはドライバ61を経由して回転機構52a,52bにウエイトT時間を待ち出力される。回転機構52a,52bはウェッジプリズム51a,51bの配置角をそれぞれ配置角θa,θbに合わせる。このフローは繰り返し行われる。   The rotation direction signal of the rotation mechanism 52a and the arrangement angles θa and θb are output to the rotation mechanisms 52a and 52b via the driver 61 after waiting for a weight T time. The rotation mechanisms 52a and 52b adjust the arrangement angles of the wedge prisms 51a and 51b to the arrangement angles θa and θb, respectively. This flow is repeated.

その後は、第一実施形態と同様の処理が行われる。   Thereafter, the same processing as in the first embodiment is performed.

演算部62によるウエイトT処理のフローチャートを図9、観察視野内の指示位置のイメージ図を図10に示す。上記と同様にまず、指示部63からの指示値(x,y)がサンプリングされる。サンプリングされた指示値(x,y)は極座標に変換され、原点からの距離Lが算出される。このLの大きさの比較判断により、ウエイト=T1,T2,T3(ウエイト時間:T1>T2>T3)が決定される。観察視野の中心に近い程、指示位置の移動量に対してウェッジプリズムの回転量が大きくなるので、ウエイトTは、図10に示されるように、視野最外→直径B→直径Aの順に大きく設定される。その結果として、指示位置が観察視野の中心に近づく程、ウェッジプリズム51a,51bと回転機構52a,52bによる測定光の照射位置の追従性が指示位置に対する低下する。   FIG. 9 is a flowchart of the weight T process performed by the calculation unit 62, and FIG. 10 is an image diagram of the designated position in the observation field. Similarly to the above, first, the instruction value (x, y) from the instruction unit 63 is sampled. The sampled instruction value (x, y) is converted into polar coordinates, and the distance L from the origin is calculated. By comparing and judging the magnitude of L, weight = T1, T2, T3 (wait time: T1> T2> T3) is determined. The closer to the center of the observation field, the larger the rotation amount of the wedge prism with respect to the movement amount of the designated position. Therefore, the weight T increases in the order of the outermost field → diameter B → diameter A as shown in FIG. Is set. As a result, as the designated position approaches the center of the observation field, the followability of the measurement light irradiation position by the wedge prisms 51a and 51b and the rotation mechanisms 52a and 52b is reduced with respect to the designated position.

[効果]
本実施形態では、ウェッジプリズム51a,51bを回転させる際に、2つのウェッジプリズム51a,51bを必要最低限の角度で回転させている。これにより、ウェッジプリズムの回転制御の安定性が高まり、またアクチュエータの発熱が抑えられる。このため、大きな負荷トルクを発生できる高価なアクチュエータを必要とせず、安定した回転制御を行える。
[effect]
In the present embodiment, when the wedge prisms 51a and 51b are rotated, the two wedge prisms 51a and 51b are rotated at a necessary minimum angle. Thereby, the stability of the rotation control of the wedge prism is increased, and the heat generation of the actuator is suppressed. For this reason, an expensive actuator capable of generating a large load torque is not required, and stable rotation control can be performed.

本実施形態はもちろん第四実施形態に適用されてもよい。   Of course, this embodiment may be applied to the fourth embodiment.

これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。   The embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention. Also good.

例えば、各実施形態で説明に使用した、ウエイトTの設定数は、これに限定されるものではなく、少なくてもよいし、多くても構わない。   For example, the number of weights T used in the description in each embodiment is not limited to this, and may be small or large.

本発明の第一実施形態による測定顕微鏡装置を示している。1 shows a measurement microscope apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図1に示された1つのウェッジプリズムによって入射光線に与えられる偏角を示している。FIG. 2 shows a declination angle given to an incident light beam by one wedge prism shown in FIG. 1. FIG. 図1に示された2つのウェッジプリズムによって入射光線に与えられる偏角を示している。FIG. 2 shows a declination angle given to an incident light beam by the two wedge prisms shown in FIG. 光軸に沿って見たウェッジプリズムからの射出光の偏角ベクトルを示している。The deflection angle vector of the emitted light from the wedge prism viewed along the optical axis is shown. ウェッジプリズムからの射出光の偏角ベクトルを示している。The declination vector of the light emitted from the wedge prism is shown. 図1に示された回転機構の一具体例を示している。2 shows a specific example of the rotation mechanism shown in FIG. 1. 測定位置を位置Cから観察視野の中心を通る軌跡で位置C’へ移動させる指示をしたAn instruction was given to move the measurement position from position C to position C ′ along a trajectory passing through the center of the observation field. 図1に示された演算部による配置角算出処理のフローチャートを示している。FIG. 3 shows a flowchart of arrangement angle calculation processing by the calculation unit shown in FIG. 1. FIG. 図1に示された演算部によるウエイトT処理のフローチャートを示している。FIG. 2 is a flowchart of a weight T process performed by a calculation unit illustrated in FIG. 1. FIG. 複数の領域に分けられた観察視野を示している。An observation field of view divided into a plurality of regions is shown. 別の複数の領域に分けられた観察視野を示している。The observation visual field divided into a plurality of other areas is shown. また別の複数の領域に分けられた観察視野を示している。Moreover, the observation visual field divided into another plurality of regions is shown. 観察視野内の複数の領域に制限された指示可能位置を示している。The instructable position limited to a plurality of areas in the observation visual field is shown. 第一実施形態の(x,y)サンプリング処理に代替可能な本発明の第三実施形態による(x,y)サンプリング処理のフローチャートを示している。The flowchart of the (x, y) sampling process by 3rd embodiment of this invention which can be substituted for the (x, y) sampling process of 1st embodiment is shown. 本発明の第四実施形態による測定顕微鏡装置を示している。7 shows a measurement microscope apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第五実施形態による演算部による配置角算出処理のフローチャートを示している。The flowchart of the arrangement | positioning angle calculation process by the calculating part by 5th embodiment of this invention is shown. 測定顕微鏡装置の一従来例を示している。1 shows a conventional example of a measurement microscope apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

10…観察光学系、11…対物レンズ、12…結像レンズ、13…接眼レンズ、15…Zステージ、17…ハーフミラー、21…被検体、22…XYステージ、30…焦点検出系、30’…焦点検出系、31…LED光源、32…ビームスプリッター、33…集光レンズ、33’…集光レンズ、34…ビームスプリッター、35a,35b…開口、36a,36b…光検出器、41…信号処理部、42…測定部、51a,51b…ウェッジプリズム、52a,52b…回転機構、55…リレーレンズ、61…ドライバ、62…演算部、63…指示部、71a,71b…プーリー、72a,72b…ベルト、73a,73b…プーリー、74a,74b…プーリー、75a,75a…ベルト、76a,76b…プーリー、77a,77b…モータ、81…撮像部、82…モニタ、83…印表示部、84…発動部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Observation optical system, 11 ... Objective lens, 12 ... Imaging lens, 13 ... Eyepiece lens, 15 ... Z stage, 17 ... Half mirror, 21 ... Subject, 22 ... XY stage, 30 ... Focus detection system, 30 ' DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Focus detection system, 31 ... LED light source, 32 ... Beam splitter, 33 ... Condensing lens, 33 '... Condensing lens, 34 ... Beam splitter, 35a, 35b ... Aperture, 36a, 36b ... Photo detector, 41 ... Signal Processing unit 42 ... Measurement unit 51a, 51b ... Wedge prism 52a, 52b ... Rotation mechanism 55 ... Relay lens 61 ... Driver 62 ... Calculation unit 63 ... Indication unit 71a, 71b ... Pulley 72a, 72b ... belt, 73a, 73b ... pulley, 74a, 74b ... pulley, 75a, 75a ... belt, 76a, 76b ... pulley, 77a, 77b ... mode , 81 ... imaging unit, 82 ... monitor, 83 ... mark display portion, 84 ... transition section.

Claims (13)

被検体の近傍に配置される対物レンズを含む観察光学系と、
前記被検体と前記対物レンズとを相対的に前記観察光学系の光軸に沿って移動させる移動手段と、
前記対物レンズを介して被検体に測定光を照射するとともに前記被検体で反射された測定光に基づいて前記被検体に対する合焦を検出する焦点検出系と、
前記焦点検出系による検出結果に基づいて前記移動手段を制御する制御手段と、
前記被検体に対する前記測定光の照射位置を移動させる照射位置変更手段とを備え、
前記照射位置変更手段は、
前記対物レンズの瞳位置と共役な位置またはその近傍に配置された2つのウェッジプリズムと、
前記ウェッジプリズムをそれぞれ光軸周りに回転させる2つの回転機構とを含み、
さらに、
観察視野内における測定位置を指示する指示手段と、
前記指示手段によって指示された測定位置に前記測定光の照射位置を一致させる前記ウェッジプリズムの配置角を算出する演算手段と、
前記演算手段により算出された配置角に前記ウェッジプリズムの配置角を一致させるように前記回転機構を駆動する駆動手段とを備え、
前記演算手段は、前記指示手段によって指示された測定位置に応じて前記照射位置変更手段による測定光の照射位置の追従性を変える、顕微鏡装置。
An observation optical system including an objective lens disposed in the vicinity of the subject;
Moving means for relatively moving the subject and the objective lens along the optical axis of the observation optical system;
A focus detection system that irradiates the subject with measurement light via the objective lens and detects focus on the subject based on the measurement light reflected by the subject; and
Control means for controlling the moving means based on a detection result by the focus detection system;
Irradiation position changing means for moving the irradiation position of the measurement light with respect to the subject,
The irradiation position changing means includes
Two wedge prisms arranged at or near a position conjugate with the pupil position of the objective lens;
Two rotation mechanisms each rotating the wedge prism around an optical axis,
further,
Indicating means for indicating the measurement position in the observation field;
A calculation unit that calculates an arrangement angle of the wedge prism that matches an irradiation position of the measurement light with a measurement position instructed by the instruction unit;
Driving means for driving the rotation mechanism so as to match the arrangement angle of the wedge prism with the arrangement angle calculated by the arithmetic means;
The said calculating means changes the followability of the irradiation position of the measurement light by the said irradiation position change means according to the measurement position instruct | indicated by the said instruction | indication means.
請求項1において、前記照射位置変更手段による測定光の照射位置の追従性は、前記指示手段によって指示された測定位置の前記観察視野中心からの距離に基づいて設定される、顕微鏡装置。   2. The microscope apparatus according to claim 1, wherein the followability of the irradiation position of the measurement light by the irradiation position changing unit is set based on a distance from the observation field center of the measurement position instructed by the instruction unit. 請求項1において、前記観察視野はあらかじめ複数の領域に分けられており、前記照射位置変更手段による測定光の照射位置の追従性は、前記指示手段によって指示された測定位置が前記複数の領域のいずれに位置するかに応じて変えられる、顕微鏡装置。   2. The observation field of view according to claim 1, wherein the observation field of view is divided into a plurality of regions in advance, and the followability of the irradiation position of the measurement light by the irradiation position changing means is such that the measurement position instructed by the instruction means is the plurality of areas. A microscope device that can be changed depending on where it is located. 請求項4において、前記観察視野は、前記観察視野の中心からの距離に基づいて前記複数の領域に分けられている、顕微鏡装置。   5. The microscope apparatus according to claim 4, wherein the observation visual field is divided into the plurality of regions based on a distance from a center of the observation visual field. 請求項4において、前記観察視野は、前記観察視野の中心に重心が位置する矩形に基づいて前記複数の領域に分けられている、顕微鏡装置。   5. The microscope apparatus according to claim 4, wherein the observation visual field is divided into the plurality of regions based on a rectangle whose center of gravity is located at the center of the observation visual field. 請求項1において、前記照射位置変更手段による測定光の照射位置の追従性が、前記ウェッジプリズムの配置角の差に応じて変えられる、顕微鏡装置。   The microscope apparatus according to claim 1, wherein followability of the irradiation position of the measurement light by the irradiation position changing unit is changed according to a difference in an arrangement angle of the wedge prism. 請求項1において、前記指示手段により指示可能な位置が、観察視野を格子状に分割する格子線の交点に位置する複数の領域に制限されている。   In Claim 1, the position which can be instruct | indicated by the said instruction | indication means is restrict | limited to the some area | region located in the intersection of the grid line which divides | segments an observation visual field into a grid | lattice form. 請求項7において、前記格子線の交点が、前記観察視野の中心に配置されていない、顕微鏡装置。   8. The microscope apparatus according to claim 7, wherein an intersection of the lattice lines is not arranged at the center of the observation visual field. 請求項7において、前記格子線の交点のひとつが、前記観察視野の中心に配置されている、顕微鏡装置。   8. The microscope apparatus according to claim 7, wherein one of the intersections of the lattice lines is arranged at the center of the observation field. 請求項1において、前記照射位置変更手段による測定光の照射位置の追従性は、繰り返し行われる前記演算手段による前記配置角を算出する処理の時間間隔を変更することにより変えられる、顕微鏡装置。   2. The microscope apparatus according to claim 1, wherein the followability of the irradiation position of the measurement light by the irradiation position changing unit can be changed by changing a time interval of processing for calculating the arrangement angle by the calculation unit that is repeatedly performed. 被検体の近傍に配置される対物レンズを含む観察光学系と、
前記被検体と前記対物レンズとを相対的に前記観察光学系の光軸に沿って移動させる移動手段と、
前記対物レンズを介して被検体に測定光を照射するとともに前記被検体で反射された測定光に基づいて前記被検体に対する合焦を検出する焦点検出系と、
前記焦点検出系による検出結果に基づいて前記移動手段を制御する制御手段と、
前記被検体に対する前記測定光の照射位置を移動させる照射位置変更手段とを備え、
前記照射位置変更手段は、
前記対物レンズの瞳位置と共役な位置またはその近傍に配置された2つのウェッジプリズムと、
前記ウェッジプリズムをそれぞれ光軸周りに回転させる2つの回転機構と
さらに、
観察視野内における測定位置を指示する指示手段と、
前記指示手段によって指示された測定位置に前記測定光の照射位置を一致させる前記ウェッジプリズムの配置角を算出する演算手段と、
前記演算手段により算出された配置角に前記ウェッジプリズムの配置角を一致させるように前記回転機構を駆動する駆動手段と、
観察像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された前記観察像を表示する表示手段と、
前記印を前記指示手段によって指示された測定位置を暫定的に示す印を前記観察像に重ねて前記表示手段に表示させる印表示手段とを備え、
前記演算手段は、前記印表示手段に前記印を前記指示手段によって指示された測定位置に移動させた後で、照射位置変更手段に前記測定光の照射位置を前記印の位置に移動させる、顕微鏡装置。
An observation optical system including an objective lens disposed in the vicinity of the subject;
Moving means for relatively moving the subject and the objective lens along the optical axis of the observation optical system;
A focus detection system that irradiates the subject with measurement light via the objective lens and detects focus on the subject based on the measurement light reflected by the subject; and
Control means for controlling the moving means based on a detection result by the focus detection system;
Irradiation position changing means for moving the irradiation position of the measurement light with respect to the subject,
The irradiation position changing means includes
Two wedge prisms arranged at or near a position conjugate with the pupil position of the objective lens;
Two rotation mechanisms for rotating the wedge prism around the optical axis, and
Indicating means for indicating the measurement position in the observation field;
A calculation unit that calculates an arrangement angle of the wedge prism that matches an irradiation position of the measurement light with a measurement position instructed by the instruction unit;
Driving means for driving the rotation mechanism so as to match the arrangement angle of the wedge prism with the arrangement angle calculated by the calculation means;
An imaging means for imaging an observation image;
Display means for displaying the observation image picked up by the image pickup means;
A mark display means for displaying on the display means a mark tentatively indicating the measurement position indicated by the indication means on the observation image;
The computing means moves the mark on the mark display means to the measurement position instructed by the instruction means, and then moves the irradiation position changing means to move the irradiation position of the measurement light to the position of the mark. apparatus.
請求項11に、前記照射位置変更手段による前記測定光の照射位置の移動を開始させる発動手段をさらに備えている、顕微鏡装置。   The microscope apparatus according to claim 11, further comprising an activating unit that starts moving the irradiation position of the measurement light by the irradiation position changing unit. 請求項1または請求項11において、前記演算手段は、算出した前記ウェッジプリズムの配置角に対して、前記ウェッジプリズムをそれぞれ回転角の小さい方に回転させる、顕微鏡装置。   12. The microscope apparatus according to claim 1, wherein the calculation unit rotates the wedge prism to a smaller rotation angle with respect to the calculated arrangement angle of the wedge prism.
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