JP2008310316A - 対物レンズ、光学測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業の効率化を図れるとともに、被測定物に応じた観察を適切に実施可能な対物レンズ、および光学測定装置を提供する。
【解決手段】顕微鏡の対物レンズ２００は、被測定物に対向するとともに、この被測定物Ａの測定面で反射した光を透過するレンズ２２２と、レンズ２２２の後段に設けられるとともに、レンズ２２２を透過した光の主光軸に対して略直交する光通過面における光通過孔の開口径を変更する虹彩絞り２３０と、光通過孔を通過した光を結像するズーム結像レンズを備えた胴体部のレボルバに着脱可能に設けられるとともに、レンズ２２２および虹彩絞り２３０を保持する筒状本体部２１０と、を具備した。
【選択図】図２

Description

本発明は、対物レンズを有し、この対物レンズで受けられた光を結像する結像部に着脱可能な対物レンズ、および光学測定装置に関する。

従来、対物レンズおよび結像（チューブ）レンズを使用して像を作る無限遠補正光学系は、対物レンズおよびチューブレンズ間が平行光となるため、照明光学系を挿入できるなど光学系配置に自由度がある。このため、高分解能（高解像度）、平坦性に優れた金属顕微鏡をはじめとする各種光学機器に用いられている。
この無限遠補正光学系を構成する顕微鏡対物レンズにおいて、ＮＡ（開口数）は、使用する波長とともに解像度と、焦点深度とを決める重要なパラメータである。
そして、多くの光学機器メーカでは、１つの倍率において、標準的な分解能および焦点深度を持つ対物レンズと、高分解能で焦点深度が浅い高ＮＡ対物レンズと、ＮＡを抑え焦点深度が比較的深い対物レンズと、を準備し、ユーザの観察要求に対応している。

また、このようにＮＡが異なる複数の対物レンズを準備することなく、ＮＡを変更可能な構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載のものは、対物レンズの後焦点位置をリレーレンズにより観察側方向に移動させて光学的共役点を形成し、この共役点に絞りを配置している。そして、この絞りにより対物レンズのＮＡを変更できる構成が採られている。

特開平１０−２０６７４１号公報

しかしながら、上述したような複数の対物レンズを準備する構成では、被測定物に応じて対物レンズを交換する必要があり、作業効率が低下するおそれがあるという問題点が一例として挙げられる。
また、特許文献１に記載のような構成では、例えば観察したい被測定物がその形状や大きさなどの理由により観察できない場合、対物レンズを交換することなくそのＮＡを変更できるという利便性を享受できないという問題点が一例として挙げられる。

本発明の目的は、このような実情などに鑑みて、作業の効率化を図れるとともに、被測定物に応じた観察を適切に実施可能な対物レンズ、および光学測定装置を提供することである。

本発明の対物レンズは、被測定物に対向するとともに、前記被測定物の測定面で反射した光を透過する少なくとも１つ以上のレンズと、前記レンズの後段に設けられるとともに、前記レンズを透過した光の主光軸に対して略直交する光通過面における前記光の通過範囲を変更する絞り手段と、前記光通過面を通過した光を結像する結像部を備えた本体部に設けられるとともに、前記レンズおよび前記絞り手段を保持する保持手段と、を具備したことを特徴とする。

この発明によれば、対物レンズは、レンズの被測定面と反対側の位置となる後段に、光通過面の通過範囲を変更可能な絞り手段と、結像部を備えた本体部に取り付けられるとともにレンズおよび絞り手段を保持する保持手段と、を備えている。
このため、絞り手段における光の通過範囲を適宜変更することにより、対物レンズのＮＡ（Numerical Aperture：開口数）が調整される。したがって、ＮＡを調整するために対物レンズを交換する必要がなく、作業効率が向上する。
また、ＮＡを調整可能な対物レンズを、被測定物の形状や大きさに応じて変更するなどの作業が不要であり、例えば顕微鏡の本体部に着脱可能に取り付けることにより、結像レンズに対して対物レンズの反対側に絞りを設けた特別な顕微鏡を用いることなく、対物レンズを交換せずにそのＮＡを変更できるという利便性を得られる。したがって、被測定物に応じた観察を適切に実施可能となる。

また、本発明の対物レンズでは、前記絞り手段は、前記レンズの射出瞳の位置に設けられることが好ましい。
この発明によれば、絞り手段がレンズの射出瞳の位置に設けられている。すなわち、絞り手段は、レンズの被測定物とは反対側の像側焦点である、いわゆる射出瞳が形成される位置に設けられている。
このため、絞り手段による光通過面の光の通過範囲の変化により、像を形成する一部の光のみが遮断されることがないため、分解能および焦点深度のずれがなく、良好に被測定物の像を透過させることが可能となる。

さらに、本発明の対物レンズでは、前記絞り手段は、前記光通過面の通過範囲を連続的に変更することが好ましい。
この発明によれば、絞り手段にて光通過面の光の通過範囲を連続的に変化させることが可能であるため、ＮＡを連続に変化させることができる。これにより、被測定物の形状や大きさに応じたより適切なＮＡを設定することができ、より適切な被測定物の観察が実施可能となる。

そして、本発明の対物レンズでは、前記絞り手段は、虹彩絞りであることが好ましい。
この発明によれば、絞り手段が、光通過面の通過範囲の有効径を変化させる虹彩絞りである。これにより、光通過面の通過範囲の有効径、すなわち光路の径寸法をスムーズに変化させることができるため、容易に連続的に光通過範囲を変化させることができる。

また、本発明の対物レンズでは、前記絞り手段は、前記光通過面の通過範囲を段階的に変更する構成としてもよい。
この発明によれば、絞り手段にて光通過面の光の通過範囲を段階的に変化させることが可能であるため、ＮＡも段階的に変化させることができる。これにより、被測定物の形状や大きさに応じたより適切なＮＡを容易に設定することができる。

さらに、本発明の対物レンズでは前記絞り手段を制御して、前記通過範囲を変更する絞り制御手段を備えることが好ましい。
この発明によれば、絞り制御手段により絞り手段を制御して、光通過面における光の通過範囲を変更している。これにより、絞り制御手段により、例えばコントローラやキーボードなどの入力操作手段からの入力信号に応じて絞り手段を制御することができ、容易に適切なＮＡを設定することができ、作業効率をより向上させることが可能となる。

そして、本発明の光学測定装置は、上記したような対物レンズと、前記対物レンズを透過した光を結像する前記結像部、前記光が射出される接眼レンズ、および前記対物レンズから前記接眼レンズに前記光を導く光路部が設けられた本体部と、を具備したことを特徴とする。
この発明によれば、光学測定装置は、上記のような対物レンズからの光を、光路部を介して接眼レンズに導いている。これにより、光学測定装置は、対物レンズの絞り手段により容易に適切なＮＡに調節することができ、また、対物レンズを交換することなくＮＡを調節可能であるため、測定作業における作業効率が向上する。

以下に、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る光学測定装置としての顕微鏡の光学要部における概略構成を示す図である。図２は、前記実施の形態の対物レンズの一部を断面した側面図である。図３は、対物レンズにおける虹彩絞りの構成を示す平面図である。

［顕微鏡の構成］
図１において、１００は、光学測定装置としての顕微鏡であり、この顕微鏡１００は、図示しない台座部と、台座部に設けられる図示しないステージと、台座部に連結される胴体部１１０と、対物レンズ２００と、接眼レンズ３００と、を備えている。胴体部１１０には、対物レンズ２００と接眼レンズ３００とを連結する光路部１２０が設けられている。そして、この顕微鏡１００は、被測定物Ａの測定面で反射されて対物レンズ２００に入射された光が、光路部１２０を介して接眼レンズ３００に導かれることにより、接眼レンズ３００から被測定物Ａの像を所定倍率で観察することが可能となる。なお、胴体部１１０および接眼レンズ３００により本発明の本体部が構成される。

胴体部１１０は、例えば当該胴体部１１０の昇降位置を調整するフォーカスハンドル１１１、照明光導入部１４０における開口絞り１４１Ａの絞り量を調整可能な図示しない照明光の調整ハンドルなど、各種操作ハンドルを備えている。なお、本実施の形態では、フォーカスハンドル１１１により胴体部１１０の昇降位置を調整することでステージとの距離が調整可能な構成を例示するが、例えば、ステージを昇降可能に設ける構成などとしてもよい。

また、胴体部１１０は、上記したように、対物レンズ２００から接眼レンズ３００までを連通する光路部１２０を備えている。具体的には、この光路部１２０は、対物レンズ２００から光が入射される対物レンズ側光路孔１２１と、接眼レンズ３００に光を射出する接眼レンズ側光路孔１２２と、対物レンズ側光路孔１２１から接眼レンズ側光路孔１２２に光を導く光導通部１２３と、を備えている。接眼レンズ側光路孔１２２には、接眼レンズ３００を着脱自在に係合する図示しない、レンズ係合部が設けられている。また、光導通部１２３は、図１に示すように、複数の光学部材を備え、これらの光学部材により光を反射して、対物レンズ側光路孔１２１から導入された光を接眼レンズ側光路孔１２２に導く。さらに、光導通部１２３には、複数のズーム結像レンズ１２４を備えている。これらのズーム結像レンズ１２４は、対物レンズ側光路孔１２１から導入された光を結像して接眼レンズ側光路孔１２２に射出する。なお、本実施の形態では、光路部１２０にズーム結像レンズ１２４が設けられ、対物レンズ２００からの像を所定の倍率でズームして接眼レンズ３００側に透過させる構成を示したが、これに限られない。例えばズーム機能を有せず、対物レンズ２００からの光を結像するのみの結像レンズが設けられる構成などとしてもよい。

さらに、胴体部１１０は、ステージと対向する位置に、対物レンズ２００が固定される略円盤状のレボルバ１３０を備えている。このレボルバ１３０は、胴体部１１０に対して回転可能に取り付けられている。また、レボルバ１３０は、対物レンズ２００を固定するレンズ固定孔１３１を複数備えている。これらのレンズ固定孔１３１は、レボルバ１３０を回転させて、当該レンズ固定孔１３１が光路部１２０の対物レンズ側光路孔１２１の延長上に配置された状態において、このレンズ固定孔１３１の軸方向と光路部１２０の対物レンズ側光路孔１２１との軸方向が略一致する位置にそれぞれ形成されている。そして、これらのレンズ固定孔１３１には、それぞれ、レンズ２２２の構成が異なり、倍率などが互いに異なる対物レンズ２００が固定されている。

さらには、胴体部１１０の接眼レンズ側光路孔１２２には、接眼レンズ３００が着脱自在に係合されている。
ここで、接眼レンズ側光路孔１２２に係合される接眼レンズ３００は、例えば略筒状に形成され、筒の軸方向に沿って複数の接眼構成レンズ３１０が配置されている。この接眼構成レンズ３１０は、例えば入射した光を集光する複数の視野レンズ３１１、接眼レンズ３００の一端側に設けられる対眼レンズ３１２などの複数の光学レンズにより構成されている。そして、この接眼構成レンズ３１０は、胴体部１１０のズーム結像レンズ１２４にて集光されて、中間像位置Ｔ１に結像された光を拡大するとともに、接眼レンズ３００の接眼レンズ側光路孔１２２から離れる側の一端部近傍に対眼レンズ３１２の射出瞳が形成される状態に、前記光を集光する。

また、胴体部１１０は、被測定物Ａを照明するための照明光を照射する照明光導入部１４０を備えている。この照明光導入部１４０は、照明光を射出する図示しない光源と、光ファイバ１４１と、コンデンサレンズ１４２と、反射ミラー１４３と、ハーフミラー１４４と、などを備えている。
光ファイバ１４１は、光源から射出された照明光を胴体部１１０内の所定位置に導く。また、光ファイバ１４１の射出側端面近傍には、照明光の光量を調整する開口絞り１４１Ａが設けられている。
コンデンサレンズ１４２は、光ファイバ１４１のファイバ端面から射出された照明光を集光する。すなわち、光ファイバ１４１から射出された照明光は、略放射状に拡散して射出されるが、コンデンサレンズ１４２は、これらの照明光を集光し、略平行光として反射ミラー１４３に向かって射出される。
反射ミラー１４３は、コンデンサレンズ１４２からの照明光を光路部１２０に向かって反射させる。なお、本実施の形態では、１つの反射ミラー１４３が設けられる例を示すが、複数の反射ミラー１４３により照明光が導かれる構成などとしてよい。
ハーフミラー１４４は、光路部１２０内に設けられる。そして、ハーフミラー１４４は、反射ミラー１４３から入射した光を対物レンズ２００に向かって反射させる。また、ハーフミラー１４４は、対物レンズ２００から入射された光をそのまま透過して光路部１２０内に導く。
以上により、照明光導入部１４０は、光源からの照明光を平行光化して対物レンズ２００から被測定物Ａに照射させることが可能となる。

［対物レンズの構成］
次に、胴体部１１０のレボルバ１３０に固定される対物レンズ２００の説明をする。
対物レンズ２００は、図２に示すように、保持手段としての筒状本体部２１０と、筒状本体部の内部に設けられるレンズホルダ２２０と、絞り手段としての虹彩絞り２３０と、などを備えている。

筒状本体部２１０は、レボルバ１３０が回転されて対物レンズ２００が光路部１２０の対物レンズ側光路孔１２１の延長上に配置された状態において、軸方向が光路部１２０の軸方向を略一致する略筒状に形成されている。

また、筒状本体部２１０の一端側には、レボルバ１３０のレンズ固定孔１３１に固定される固定部２１１が設けられている。具体的には、固定部２１１は、筒状本体部２１０と同軸となる略円筒状のコマ部材２１１Ａと、筒状本体部２１０の内周面およびコマ部材２１１Ａの内周面の双方に当接する略円筒状の調整部材２１１Ｂと、筒状本体部２１０の側面から内周面に連通する孔に螺合されて先端部が調整部材２１１Ｂの側面に係合する調整ネジ２１１Ｃと、などを備えている。
調整部材２１１Ｂは、図示しないネジによりコマ部材２１１Ａに螺合され、調整部材２１１Ｂとコマ部材２１１Ａとが互いに締め付ける状態で固定されている。また、調整部材２１１Ｂは、筒状本体部２１０に摺動可能に接合されており、調整部材２１１Ｂの下部の段差により抜け落ちないようになっている。さらに、調整部材２１１Ｂは、その外周面に沿って調整ネジ２１１Ｃの先端が係合されるＶ溝２１１Ｂ１が一筋に形成されている。そして、調整ネジ２１１ＣがＶ溝２１１Ｂ１に締め付けられた状態では、筒状本体部２１０が固定され回転できなくなり、調整ネジ２１１Ｃが緩められた状態では、筒状本体部２１０が回転可能となる。レボルバ１３０に固定された対物レンズ２００を光路部１２０の延長上に配置した際に、筒状本体部２１０を回転させ、絞り調節ノブ２３３を操作し易い所定位置に調整した後に、調整ネジ２１１ＣをＶ溝２１１Ｂ１に締め付け固定する。
対物レンズ２００のレボルバ１３０への固定は、コマ部材２１１Ａの一端側（上部外周）に雄ねじ山が形成されていて、レンズ固定孔１３１に設けられた雌ねじ部に螺合することにより固定される。

レンズホルダ２２０は、筒状本体部２１０の内部に設けられて、筒状本体部２１０と略同軸となる略筒状に形成されている。このレンズホルダ２２０は、所定位置に複数のレンズ保持部２２１が形成されており、これらのレンズ保持部２２１に例えば凹レンズや凸レンズなどにて構成されるレンズ２２２が保持されている。なお、本実施の形態では、複数のレンズ２２２により、色収差、および像面の湾曲を補正させる構成が採られている。

虹彩絞り２３０は、筒状本体部２１０の固定部２１１近傍、すなわちレンズ固定孔１３１に固定される一端側に設けられている。具体的には、虹彩絞り２３０は、レンズ２２２のステージ側と反対となる後段の焦点、すなわち射出瞳が形成される光通過面としての射出瞳面２３０Ａ近傍に配設されている。なお、レンズ２２２のレンズ倍率などにより、射出瞳面２３０Ａが筒状本体部２１０の外部に設けられる場合、筒状本体部２１０の固定部２１１が設けられる端部に配設される構成などとしてもよい。
この虹彩絞り２３０は、図３に示すように、枠部２３１と、可動枠２３２と、絞り調節ノブ２３３と、複数の虹彩羽根２３４とを備えている。
枠部２３１は、略環状に形成され、筒状本体部２１０の内周面に固定されている。
可動枠２３２は、枠部２３１に対して、周方向に移動可能に設けられている。
絞り調節ノブ２３３は、枠部２３１から径方向に向かって突出するともに、筒状本体部２１０の内外を連通するノブ孔２１２から筒状本体部２１０の外部に突出して設けられている。また、絞り調節ノブ２３３は、可動枠２３２と図示しない連動部にて連結されている。そして、絞り調節ノブ２３３が回転されると、連動部を介して可動枠２３２に動力が伝達され、可動枠２３２も周方向に沿って回転移動する。
虹彩羽根２３４は、可動枠２３２から虹彩絞りの内径側に向かう板状に形成され、可動枠２３２に回動自在に設けられている。これらの虹彩羽根２３４は、絞り調節ノブ２３３の操作により可動枠２３２が回転されると、回転方向に先端部が径方向に向かって進退する状態に移動する。これにより、例えば図３において可動枠２３２が反時計回りに回転すると、虹彩羽根２３４の先端が外径側に移動し、これら虹彩羽根２３４の先端側にて囲われることで形成される、光通過範囲としての光通過孔２３５が拡大する。また、例えば可動枠２３２が時計回り方向に回転すると、虹彩羽根２３４の先端が内径側に移動し、光通過孔２３５が縮小する。

上記のような対物レンズ２００では、虹彩絞り２３０により光通過孔２３５の開口径を連続的に変化させることが可能となる。
ここで、対物レンズ２００のＮＡは、次式（１）により求めることができる。
（ＮＡ）＝ｎ・ｓｉｎθ …（１） この（１）式において、θは、対物レンズ２００の最も外側を通過する光線と、対物レンズ２００の軸とのなす角である。また、ｎは、対物レンズ２００と、被測定物Ａとの間の媒質が持つ屈折率であり、例えば空気の場合ｎ＝１である。
上記（１）式により、虹彩絞り２３０における光通過孔２３５が拡大された状態と、虹彩絞り２３０における光通過孔２３５が縮小された状態とでは、対物レンズ２００を透過して、光通過孔２３５を通過する範囲が異なり、これによりＮＡも異なる値となる。
また、対物レンズ２００における分解能Ｒは次式（２）により求められ、焦点深度Ｄは、次式（３）により求められる。
Ｒ（μｍ）＝λ／２・ＮＡ …（２）
Ｄ（μｍ）＝λ／２・（ＮＡ）^２ …（３）
上記（２）（３）式において、λは光の波長であり、例えば可視光の場合、約０．４〜０．８（μm）である。
（２）（３）式に示すように、分解能Ｒおよび焦点深度Ｄは、ＮＡの値により変化する。
従って、虹彩絞り２３０を調整して光通過孔２３５を連続的に変化させて拡大縮小することにより、分解能Ｒおよび焦点深度Ｄの値を連続的に変化させることが可能となる。

［顕微鏡の動作］
次に顕微鏡１００の動作について説明する。
顕微鏡１００を操作して、ステージに載置された試料を測定するには、先ず、レボルバ１３０を回転させて、所望の倍率を有する対物レンズ２００を光路部１２０の延長上に配置する。そして、照明光導入部１４０から照明光を射出させ、照明光の調整ハンドルを調整するなどして試料に所望の光量の照明光を照射する。また、フォーカスハンドル１１１を操作するなどして、接眼レンズ３００から試料が良好に観察可能な位置に、ステージを昇降する。

この後、対物レンズ２００の虹彩絞り２３０を調整する。すなわち、虹彩絞り２３０の絞り調節ノブ２３３を操作し、射出瞳面２３０Ａにおける光通過孔２３５を拡大または縮小する。このとき、絞り調節ノブ２３３の回転角度に応じて、光通過孔２３５の大きさを連続的に変化させることが可能となるため、上述したように、ＮＡも連続的に変化させることが可能となる。したがって、分解能Ｒ、焦点深度Ｄ、像の明るさを連続的に変化させることが可能となる。
以上により、操作者が所望する対物レンズ２００の倍率で、操作者が所望する分解能Ｒ、焦点深度Ｄ、像の明るさでの試料の観察が可能となる。

［顕微鏡の作用効果］
上述したように、上記実施の形態の顕微鏡１００では、対物レンズ２００は、レボルバ１３０に固定可能な筒状本体部２１０と、筒状本体部２１０内部に設けられて被測定物Ａからの光を受けるレンズ２２２と、筒状本体部２１０の固定部２１１近傍に設けられるとともに、光通過孔２３５の開口径を適宜変更可能な虹彩絞り２３０と、を備えている。
このため、虹彩絞り２３０の絞り調節ノブ２３３を調整して、光通過孔２３５の開口径を適宜変更することで、容易にＮＡの値を変更することができ、操作者が所望する分解能Ｒ、焦点深度Ｄ、像の明るさに設定することができる。したがって、従来のように対物レンズ２００を交換する必要がなく、対物レンズ２００の調節作業が容易になり、作業効率を向上させることができる。
また、上記のような対物レンズ２００をレボルバ１３０に取り付けるだけで、容易にＮＡの値を変更することができ、別途対物レンズ２００から導入される光を絞る絞り手段を胴体部１１０に設ける必要がなく、顕微鏡１００の構成をも簡単にすることができる。

また、虹彩絞り２３０がレンズ２２２の射出瞳の位置である射出瞳面２３０Ａに設けられている。 さらに、本実施の形態の顕微鏡１００の対物レンズ２００では、絞り手段として、虹彩絞り２３０を適用している。
このため、絞り調節ノブ２３３を操作することにより、連続的に光通過孔２３５の開口径を変化させることができる。したがって、ＮＡを連続的に変化させて微調整することができるので、被測定物Ａの形状や大きさに応じた、より適切な分解能Ｒや焦点深度Ｄを設定することができる。

また、顕微鏡１００は、胴体部１１０に垂直落射照明系である照明光導入部１４０を設け、開口絞り１４１Ａにより照明光の光量を調整している。このため、この照明光導入部１４０と虹彩絞り２３０との併用により、被測定物Ａの形状や大きさなどに応じて、より観察に適した調整が可能となり、用途に応じた観察状態を提供することができる。

〔実施形態の変形〕
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示される変形をも含むものである。

すなわち、上記実施の形態では、虹彩絞り２３０の絞り調節ノブ２３３を手動にて回転させて光通過孔２３５の開口径を調整する構成を示したが、これに限らない。例えば、虹彩絞り２３０の可動枠２３２と連動する連動部に、小型のステッピングモータやソレノイドを連結される構成などとしてもよい。
そして、例えばステッピングモータを用いる場合では、このステッピングモータを例えば顕微鏡１００の全体動作を制御する制御回路部に接続し、制御回路部に設けられる絞り制御手段によりステッピングモータに印加するパルス電圧を制御することで、ステッピングモータの回転角度を制御し、虹彩絞り２３０の光通過孔２３５の開口径を調節する。この構成では、制御回路部に接続される例えばコントローラを操作することで、絞り制御手段が操作信号に応じたパルス電圧をステッピングモータに印加する構成としてもよい。また、例えばキーボードなどの入力装置により光通過孔２３５の具体的な開口径を入力するなどすることで、絞り制御手段が入力された値に応じたパルス電圧をステッピングモータに印加する構成としてもよい。このような構成では、顕微鏡１００の自動観測やインライン計測など様々な分野への応用が可能となる。

また、虹彩絞り２３０により、光通過孔２３５の開口径を連続的に変化させる構成としたが、これに限らない。例えば、絞り手段は、光通過孔２３５の開口径を、予め設定された所定径寸法に段階的に可変可能な構成とし、例えば、レバーを操作することで、光通過孔２３５の開口径を前記所定寸法に適宜設定可能な構成としてもよい。このような絞り手段では、画像測定など、光学性能が所定値に固定されている場合、光通過孔２３５の開口径をより適切な大きさに即座に設定することができ、測定時の作業効率を向上させることができる。
また、虹彩絞り２３０の絞り調節ノブ２３３に係合ピンを設け、光通過孔２３５の開口径が予め設定された所定寸法となった際に、係合ピンが枠部に設けられる係止部に係止される構成などとしてもよい。このような構成では、絞り調節ノブ２３３を微調整することで、連続的に光通過孔２３５の開口径を変化させることができるとともに、例えば光学性能が所定値に固定される画像測定などを実施する際には、絞り調節ノブ２３３を回転させて係合ピンを係止部に係止させることで、即座に光通過孔２３５の開口径を所定径寸法に設定することができ、より作業効率を向上させることができる。

さらに、対物レンズ２００に対して、絞り手段が設けられた絞りユニットを着脱可能に設けた構成などとしてもよい。この場合、絞りユニットの交換やメンテナンスを容易に実施することができる。また、例えば絞り手段が設けられていない従来の対物レンズに絞りユニットを設けるだけで、容易に対物レンズのＮＡを調整することができ、専用の対物レンズを準備するなどの手間が省くことができる。

そして、上記実施の形態では、レンズ２２２の射出瞳の位置が対物レンズ２００の最も固定部２１１側に配置されるレンズの外側に位置し、この位置に虹彩絞り２３０を設ける構成としたが、射出瞳の位置が例えば対物レンズ２００の最も固定部２１１側に配置されるレンズ内に位置する場合、射出瞳に近接するレンズの後段側の近傍に虹彩絞り２３０を設ける構成などとしてもよい。この場合、射出瞳に虹彩絞り２３０を設ける構成に比べて、僅かに分解能Ｒや焦点深度Ｄにずれが生じるが、上記実施形態と同様に、容易にＮＡを変更することができ、分解能Ｒや焦点深度Ｄを容易に変更できるという効果が得られる。
さらに、射出瞳が対物レンズ２００の各レンズ２２２の間に形成される場合は、虹彩絞り２３０を隣り合うレンズ２２２間に配置する構成などとしてもよい。

また、対物レンズ２００に虹彩絞り２３０を設ける構成としたため、対物レンズ２００の筒状本体部２１０の全長が増大する。したがって、例えばレボルバ１３０に、本発明の対物レンズ２００と、従来の虹彩絞り２３０が設けられていない対物レンズを混在して取り付ける場合、虹彩絞り２３０が設けられていない対物レンズに例えばアダプタを取り付けるなどして、対物レンズ２００と同一寸法とすることが好ましい。このような構成とすることで、例えばレボルバ１３０を回転させた際に、対物レンズ２００の先端部がステージ上の被測定物Ａに接触してしまうなどの不都合を防止できる。

その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。

本発明は、対物レンズを有し、この対物レンズで受けられた光を結像する結像部に着脱可能な対物レンズに利用できる。

本発明の一実施の形態に係る光学測定装置としての顕微鏡の光学要部における概略構成を示す図である。 前記実施の形態の対物レンズの一部を断面した側面図である。 対物レンズにおける虹彩絞りの構成を示す平面図である。

符号の説明

１００…光学測定装置としての顕微鏡
１２０…光路部
２００…対物レンズ
２１０…保持手段としての筒状本体部
２２２…レンズ
２３０…絞り手段としての虹彩絞り
３００…接眼レンズ
Ａ…被測定物

Claims (7)

1. 被測定物に対向するとともに、前記被測定物の測定面で反射した光を透過する少なくとも１つ以上のレンズと、
   前記レンズの後段に設けられるとともに、前記レンズを透過した光の主光軸に対して略直交する光通過面における前記光の通過範囲を変更する絞り手段と、
   前記光通過面を通過した光を結像する結像部を備えた本体部に設けられるとともに、前記レンズおよび前記絞り手段を保持する保持手段と、
   を具備したことを特徴とした対物レンズ。
2. 請求項１に記載の対物レンズであって、
   前記絞り手段は、前記レンズの射出瞳の位置に設けられた
   ことを特徴とした対物レンズ。
3. 請求項１または請求項２に記載の対物レンズであって、
   前記絞り手段は、前記光通過面の通過範囲を連続的に変更する
   ことを特徴とした対物レンズ。
4. 請求項３に記載の対物レンズであって、
   前記絞り手段は、虹彩絞りである
   ことを特徴とした対物レンズ。
5. 請求項１または請求項２に記載の対物レンズであって、
   前記絞り手段は、前記光通過面の通過範囲を段階的に変更する
   ことを特徴とした対物レンズ。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の対物レンズであって、
   前記絞り手段を制御して、前記通過範囲を変更する絞り制御手段を備えた
   ことを特徴とした対物レンズ。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の対物レンズと、
   前記対物レンズを透過した光を結像する前記結像部、前記光が射出される接眼レンズ、および前記対物レンズから前記接眼レンズに前記光を導く光路部が設けられた本体部と、
   を具備したことを特徴とした光学測定装置。

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