JPH0510724A - 測微接眼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、対物レンズの倍率誤差を簡単に補正
して高い測定精度を実現でき、しかも構成を簡単化でき
る測微接眼装置を提供することを目的とする。 【構成】本発明は、顕微鏡の接眼部に装着し、指標線Ｍ
が描画された透光板２を対物レンズの中間像位置に配置
して、測定対象物と指標線Ｍとを視野内に写して指標線
Ｍの移動量を検出することにより長さを測定する測微接
眼装置において、指標線Ｍを基準チャートのチャート線
間にわたって移動させたときの透光板２の移動距離から
対物レンズの倍率誤差を補正するため補正値を算出する
補正値演算手段２６と、対物レンズ固有の倍率誤差を補
正するため補正値がそれぞれ記憶されている補正値記憶
手段２５と、補正値を用いて測定対象物の真の長さを算
出する演算手段２７とを具備したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、顕微鏡の光学系を利用
して試料の寸法を測定することのできる測微接眼装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】顕微鏡の接眼部に装置本体を取付け、中
間像位置にあるガラス板に描画した指標線を視野内で移
動させ、その移動量と対物レンズの倍率とから試料の寸
法を測定する測微接眼装置が知られている。

【０００３】対物レンズの倍率は、５０倍、１００倍等
の設定倍率がそれぞれ決められているが、それぞれ固有
の倍率誤差を含んでいるため、実際の倍率は設定倍率と
は異なる値になる。測微接眼装置のように対物レンズの
倍率から試料寸法を正確に測定する場合には、この倍率
誤差を除去する必要がある。そこで従来は、測微接眼装
置を図６に示すように構成し、ズームレンズ１によって
倍率補正を行っている。

【０００４】同図に示す測微接眼装置は、補正用基準線
Ｌが描画された移動ガラス板２が、中間像位置に配置さ
れ、保持部材３に保持されて図中左右方向に移動可能に
なっている。保持部材３の一端には、マイクロメータ４
のスピンドル５の先端が当接していて、このスピンドル
５の基端は送りハンドル６に固定されている。また、保
持部材３はバネ７によって図中右方向に付勢されてい
る。マイクロメータ４の内部には、ＬＥＤ８，回転イン
デックス９，固定インデックス１０，光電変換素子１１
等からなる光学式エンコーダが設けられている。

【０００５】対物レンズ側から見て、中間結像位置に配
置されている移動ガラス板２の手前の光路上に、ズーム
レンズ１が介挿されている。このズームレンズ１は、鏡
筒１２内に摺動自在に嵌挿されており、図示しない送り
ねじ機構又はラック・ピニオン機構などの手段により上
下方向に移動する。このズームレンズ１はバネ１３によ
って図中下方向に付勢されると共に、鏡筒１２の側壁か
ら螺入されるねじ１４を締め付けることによって所望の
位置に固定される。

【０００６】以上のように構成された測微接眼装置にお
いて、対物レンズの倍率誤差を補正する場合は、図７に
示すように、正確な間隔が予めわかっているチャート線
Ｓが描画された基準チャート１５を、対物レンズ１１の
物体焦点位置に配置する。これによって、対物レンズ１
１で捕らえられたチャート線Ｓの像は、結像レンズ１
６，ズームレンズ１０を通り、ガラス板２に描画された
補正用基準線Ｌと合成されて、接眼レンズ１７の視野Ｒ
に写し出される。

【０００７】この時、補正対象となる対物レンズ１１の
設定倍率で、基準チャート１５のチャート線Ｓが、中間
像位置では補正用基準線Ｌの間隔と同間隔となるように
設定しておく。これにより、図８に示す視野Ｒ内に写っ
たチャート線Ｓと補正用基準線Ｌとが完全に重なって一
致したときに、その光学系が設定倍率となったことにな
る。実際には、対物レンズにはそれぞれ固有の倍率誤差
が含まれているので、図８に示すようにチャート線Ｓと
補正用基準線Ｌとがずれることになる。

【０００８】ズームレンズ１のねじ１４による固定を解
除して、チャート線Ｓと補正用基準線Ｌとが一致する方
向にズームレンズ１を移動させて両者を一致させた後、
ねじ１４によって固定する。この結果、対物レンズ１１
の倍率誤差が、ズームレンズ１によって補正され、光学
系の倍率が対物レンズ１１の設定倍率に正確に調節され
たことになる。以上のようにして、光学系の倍率が対物
レンズ１１の設定倍率に調節されたならば、実際に試料
Ｏの寸法を測定する。

【０００９】これは、送りハンドル４を回転させて、指
標線Ｍを試料Ｏの左端に合わせ、叱る後、送りハンドル
４を逆方向へ回転させて、指標線Ｍを試料Ｏの右端まで
移動させる。この時の、エンコーダ出力から試料Ｏの両
端間の長さに対応する指標線Ｍの移動距離を求め、さら
にこの移動距離と対物レンズ１１の設定倍率とから、試
料Ｏの寸法が求められる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た測微接眼装置は、対物レンズを交換するたびに、上記
したズームレンズ１によるメカニカルな補正操作が必要
なことから、測定作業が煩雑になり、操作性が低下する
要因となっていた。また、上述した構成の測微接眼装置
では、装置本体内に倍率補正を行うためのズームレンズ
１機構を設けなければならないので、装置の構成が複雑
化していた。

【００１１】本発明は以上のような実情に鑑みてなされ
たもので、対物レンズの倍率誤差を極めて簡単、かつ高
速度で補正することができて高い測定精度を実現でき、
さらに倍率補正用のズームレンズを除去できて構成を簡
単化できる測微接眼装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明に係る測微接眼装置を、顕微鏡の接眼部
に装着し、測定用の指標線が描画された透光板を対物レ
ンズの中間像位置に配置して、測定対象物と前記指標線
とを視野内に写して、該視野内で前記指標線を前記測定
対象物の一端から他端へ移動させたときの前記透光板の
移動量を検出することにより前記測定対象物の長さを測
定する測微接眼装置において、少なくとも測定に使用さ
れる各対物レンズについて、対物レンズ固有の倍率誤差
を補正するための補正値がそれぞれ記憶されている補正
値記憶手段と、前記透光板の移動距離と、そのときの対
物レンズの設定倍率と、その対物レンズの前記補正値と
から、測定対象物の真の長さを算出する演算手段とを具
備した構成とし、

【００１３】第２の発明に係る測微接眼装置を、顕微鏡
の接眼部に装着し、測定用の指標線が描画された透光板
を対物レンズの中間像位置に配置して、測定対象物と前
記指標線とを視野内に写して、前記指標線を前記測定対
象物の一端から他端へ移動させたときの前記透光板の移
動量を検出することにより前記測定対象物の長さを測定
する測微接眼装置において、前記測定対象物の配置位置
に配置され、既知の間隔でチャート線が描画された基準
チャートと、前記視野内で、前記指標線を任意のチャー
ト線から他のチャート線まで移動させたときの前記透光
板の移動距離から、当該対物レンズの倍率誤差を補正す
るための補正値を算出する補正値演算手段と、前記補正
値演算手段で算出された補正値を対物レンズに対応させ
て記憶する補正値記憶手段とを具備した構成とした。

【００１４】

【作用】第１の発明によれば、補正値記憶手段に対物レ
ンズ固有の倍率誤差を補正する補正値がそれぞれ記憶さ
れ、ある対物レンズで測定が行われる場合には、その対
物レンズの補正値が補正値記憶手段から読出される。そ
して、測定対象の一端から他端まで指標線を移動させた
ときの、透光板の移動距離と、当該対物レンズの設定倍
率と、上記読出された補正値とから、測定対象物の真の
長さが演算手段にて算出される。従って、ズームレンズ
を用いて実際に光学系の倍率を調節しなくても、補正値
により計算上で倍率補正がなされ、極めて簡単かつ高速
に測定が行われる。

【００１５】第２の発明によれば、対物レンズの物体焦
点位置に置かれた基準チャートのチャート線間を、指標
線を移動させることにより、補正値演算手段によって透
光板の移動距離から当該対物レンズの倍率誤差を補正す
るため補正値が算出されて、補正値記憶手段にその対物
レンズに対応させて記憶される。よって、極めて簡単な
操作により、各対物レンズの補正値を求めることがで
き、簡単な操作でかつ短時間のうちに倍率補正準備を完
了することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。

【００１７】図１には一実施例に係る測微接眼装置の電
気的な機能ブロックが示されている。なお、装置本体の
機械的な構成は、図６に示す装置からズームレンズ機構
の部分を取除いた構成である。

【００１８】本実施例は、エンコーダ２１（ＬＥＤ８、
インデックス９，１０、光電変換素子１１等からなる）
のエンコーダ出力がカウンタ２２でカウントされ、その
カウント値がＣＰＵ２３に入力される。また、複数の対
物レンズが取付けられたレボルバの位置情報を検出する
レボルバ位置検出手段２４が設けられていて、その位置
検出情報がＣＰＵ２３に入力される。また、ＣＰＵ２３
には、各対物レンズ毎に、対物レンズ固有の倍率誤差を
補正するための補正値が記憶された補正値メモリ２５が
接続されている。

【００１９】ＣＰＵ２３は、補正値演算部２６と倍率補
正演算部２７とを備えた構成となっている。補正値演算
部２６は、図３（ａ）に示すフローチャートに基づいて
動作して対物レンズの補正値を算出して、補正値メモリ
２５に格納する機能を有する。倍率補正演算部２７は、
図３（ｂ）に示すフローチャートに基づいて動作して対
物レンズの倍率誤差を計算上で補正して算出した表示値
を、表示部２８に表示する機能を有する。尚、符号２９
はオペレータの指示（モード設定等）や対物レンズの倍
率情報等を入力するための入力手段である。図２には上
記レボルバ位置検出手段２４の位置検出原理が示されて
いる。

【００２０】レボルバ位置検出手段２４は、ＣＰＵ２３
で制御されたモータ３１によってレボルバ３２が回動さ
れたとき、そのレボルバ３２の回転を検出し、位置検出
信号としてＣＰＵ２３に入力している。ＣＰＵ２３は、
レボルバ位置検出手段２４からの位置検出信号に基づい
て、現時点で光路上に配置されている対物レンズ３３を
把握することができる。次に、以上のように構成された
本実施例の動作について説明する。

【００２１】対物レンズの補正値を求める際のオペレー
タの操作手順を図４に示す。同図に示すように、基準チ
ャート１５を測定対象物の配置位置となる対物レンズの
物体焦点位置に置く。この状態では、図５に示すよう
に、視野Ｒ内に基準チャート１５のチャート線Ｓａ，Ｓ
ｂと、中間像位置に配置された移動ガラス板２に描画さ
れた指標線Ｍが観察される。尚、本実施例では補正用基
準線Ｌは必要としないので図示していない。

【００２２】次に、指標線Ｍを一方のチャート線Ｓａに
合わせ、入力手段２９によって補正モードに設定する。
叱る後、指標線Ｍを他方のチャート線Ｓｂに合わせ、入
力手段２９によって補正終了指示を入力する。オペレー
タの操作は以上である。

【００２３】一方、ＣＰＵ２３の補正値演算２６では、
図３（ａ）に示すフローチャートに基づいて動作する。
すなわち、オペレータから上記したように補正モードの
設定があると、基準チャート１５のチャート線間隔及び
対象となっている対物レンズの設定倍率を読み込む。こ
れらのデータは、入力手段２９からオペレータが直接入
力しても良いし、メモリに格納しておいて読出してきて
もよい。

【００２４】次に、オペレータから上記した補正終了指
示があったならば、カウンタ２２のカウント値を読込
み、対物レンズの設定倍率を乗算して指標線Ｍの視野内
での移動距離を測定値として算出する。この測定値は、
対物レンズ固有の倍率誤差を含んだ倍率で計算されてい
る。そして、既に読込んだチャート線間隔を、その算出
した測定値で除算し、この除算値を補正値として、対物
レンズに対応させて補正値メモリ２５に記憶する。

【００２５】実際の測定を行う場合は、対物レンズの物
体焦点位置に試料Ｏを配置し、オペレータが送りハンド
ル６を操作して、視野内で試料Ｏの一端から他端まで指
標線Ｍを移動させて、測定終了指示を入力する。

【００２６】この時、ＣＰＵ２３の倍率補正演算部２７
は図３（ｂ）に示すフローチャートに基づいて動作し、
試料Ｏの真の寸法を表示値として算出する。すなわち、
レボルバ位置検出手段２４からの位置検出情報によって
光路上に配置されている対物レンズを判断する。オペレ
ータから上記した測定終了指示入力があったならば、カ
ウンタ２２のカウント値を読込み、視野内での指標線Ｍ
の移動距離を測定値として算出する。

【００２７】次に、上記読込んだ位置検出情報に基づい
て現在の対物レンズの補正値を、補正値メモリ２５から
読出す。そして、その対物レンズの設定倍率と補正値と
の乗算値で測定値を除算し、その除算値を表示部２８に
表示する。

【００２８】この様に本実施例によれば、基準チャート
１５のチャート線間を指標線Ｍを移動させて、このとき
の移動量から対物レンズの補正値を求め、補正値メモリ
２５に格納するようにしたので、使用する対物レンズの
倍率誤差を補正し得る補正値を極めて容易に準備するこ
とができる。

【００２９】また、実際の測定時には、補正値メモリ２
５から補正値を読出して計算上で倍率誤差を補正するよ
うにしたので、従来のようにズームレンズを設ける必要
がなくなり、測定操作が極めて簡単になって操作性を大
幅に向上できると共に、装置の簡略化を図ることができ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、対
物レンズの倍率誤差を極めて簡単、かつ高速度で補正す
ることができて高い測定精度を実現でき、さらに倍率補
正用のズームレンズを除去できて構成を簡単化できる測
微接眼装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る測微接眼装置の機能ブ
ロック図。

【図２】レボルバ位置検出手段の検出原理を示す図。

【図３】一実施例に係る測微接眼装置の動作説明図。

【図４】一実施例に係る測微接眼装置のオペレータの操
作順序を示す図。

【図５】視野内に写る像を示す平面図。

【図６】従来より在る測微接眼装置の断面図。

【図７】図６に示す測微接眼装置の光学系の模式図。

【図８】視野の表示内容を示す平面図。

【符号の説明】

２１…エンコーダ、２３…ＣＰＵ、２４…レボルバ位置
検出手段、２５…補正値メモリ、２６…補正値演算部、
２７…倍率補正演算部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顕微鏡の接眼部に装着し、測定用の指標
   線が描画された透光板を中間像位置に配置して、測定対
   象物と前記指標線とを視野内に写して、該視野内で前記
   指標線を前記測定対象物の一端から他端へ移動させたと
   きの前記透光板の移動量を検出することにより前記測定
   対象物の長さを測定する測微接眼装置において、 少なくとも測定に使用される各対物レンズについて、対
   物レンズ固有の倍率誤差を補正するための補正値がそれ
   ぞれ記憶されている補正値記憶手段と、 前記透光板の移動距離と、そのときの対物レンズの設定
   倍率と、その対物レンズの前記補正値とから、測定対象
   物の真の長さを算出する演算手段と、 を具備したことを特徴とする測微接眼装置。
2. 【請求項２】 顕微鏡の接眼部に装着し、測定用の指標
   線が描画された透光板を中間像位置に配置して、測定対
   象物と前記指標線とを視野内に写して、前記指標線を前
   記測定対象物の一端から他端へ移動させたときの前記透
   光板の移動量を検出することにより前記測定対象物の長
   さを測定する測微接眼装置において、 前記測定対象物の配置位置に配置され、既知の間隔でチ
   ャート線が描画された基準チャートと、 前記視野内で、前記指標線を任意のチャート線から他の
   チャート線まで移動させたときの前記透光板の移動距離
   から、当該対物レンズの倍率誤差を補正するための補正
   値を算出する補正値演算手段と、 前記補正値演算手段で算出された補正値を、その対物レ
   ンズに対応させて記憶する補正値記憶手段と、 を具備したことを特徴とする測微接眼装置。