JPH06100723B2 - 反射照明装置 - Google Patents
反射照明装置Info
- Publication number
- JPH06100723B2 JPH06100723B2 JP63084639A JP8463988A JPH06100723B2 JP H06100723 B2 JPH06100723 B2 JP H06100723B2 JP 63084639 A JP63084639 A JP 63084639A JP 8463988 A JP8463988 A JP 8463988A JP H06100723 B2 JPH06100723 B2 JP H06100723B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- objective lens
- light
- polarizing plate
- illumination
- optical system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 53
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 52
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 37
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 34
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 31
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 15
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/06—Means for illuminating specimens
- G02B21/08—Condensers
- G02B21/082—Condensers for incident illumination only
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は例えば、金属顕微鏡や同種の結像光学系に用
いられる、いわゆる落射照明装置（以下反射照明装置と
称する）に関するものである。
いられる、いわゆる落射照明装置（以下反射照明装置と
称する）に関するものである。
《従来の技術》 一般に、この種の結像光学系には反射照明装置が不可欠
であり、輝度の高い光源で被照射面上をできるだけ明か
るく、かつ、できるだけ均一に照明することが要求され
る。
であり、輝度の高い光源で被照射面上をできるだけ明か
るく、かつ、できるだけ均一に照明することが要求され
る。
このような反射照明装置としては従来より、例えば第７
図に示すようなケラー照明法を採用したものが知られて
いる。なお、第７図中符号101は結像光学系全体を示
し、110は反射照明系全体を示す。
図に示すようなケラー照明法を採用したものが知られて
いる。なお、第７図中符号101は結像光学系全体を示
し、110は反射照明系全体を示す。
この照明系110は光源111と、コンデサーレンズ112と、
開口絞り113と、視野絞り114と、リレーレンズ115と、
結像光学系101の対物レンズ102と、当該対物レンズ102
と、結像光学系101の結像レンズ103との間に配置された
ビームスプリッタ117とを具備して成り、照明用光源111
からの照明光B1をビームスプリッタ117を介して結像光
学系101に取り込み、上記コンデンサレンズ112及びリレ
ーレンズ115を介して照明用光源111の３次光源像を対物
レンズ102の対物レンズ絞り118上に形成させることによ
つて、被照射面105a上をできるだけ均一に照明するよう
に構成されている。
開口絞り113と、視野絞り114と、リレーレンズ115と、
結像光学系101の対物レンズ102と、当該対物レンズ102
と、結像光学系101の結像レンズ103との間に配置された
ビームスプリッタ117とを具備して成り、照明用光源111
からの照明光B1をビームスプリッタ117を介して結像光
学系101に取り込み、上記コンデンサレンズ112及びリレ
ーレンズ115を介して照明用光源111の３次光源像を対物
レンズ102の対物レンズ絞り118上に形成させることによ
つて、被照射面105a上をできるだけ均一に照明するよう
に構成されている。
そして、この結像光学系101の対物レンズ絞り118は、対
物レンズ102の後側焦点位置F1に配置され、かつ、上記
照明系110のリレーレンズ115によつて上記開口絞り113
と共役な関係となるように配置されており、一方、照明
系110の視野絞り114はリレーレンズ115及び対物レンズ1
02によつて被照射面105aと共役な関係となるように配置
構成されている。従つて、結像光学系101の対物レンズ
絞り118は対物レンズ102からの出射光束の直径を規制す
るとともに、被照射面105a上からの対物レンズ102の開
口角２θを規定する。一方照明系110の開口絞り113は、
結像光学系101の対物レンズ絞り118の位置F1に形成され
る３次光源像の大きさを規制することから、この開口絞
り113を絞り込むことにより、対物レンズ102を介して被
照射面105aを照明する照明光の開口角は対物レンズ102
の開口角２θよりも小さくすることはできるが、大きく
することはできないことになる。
物レンズ102の後側焦点位置F1に配置され、かつ、上記
照明系110のリレーレンズ115によつて上記開口絞り113
と共役な関係となるように配置されており、一方、照明
系110の視野絞り114はリレーレンズ115及び対物レンズ1
02によつて被照射面105aと共役な関係となるように配置
構成されている。従つて、結像光学系101の対物レンズ
絞り118は対物レンズ102からの出射光束の直径を規制す
るとともに、被照射面105a上からの対物レンズ102の開
口角２θを規定する。一方照明系110の開口絞り113は、
結像光学系101の対物レンズ絞り118の位置F1に形成され
る３次光源像の大きさを規制することから、この開口絞
り113を絞り込むことにより、対物レンズ102を介して被
照射面105aを照明する照明光の開口角は対物レンズ102
の開口角２θよりも小さくすることはできるが、大きく
することはできないことになる。
なお、被照射面105a上の照明領域は、照明系110の視野
絞り114を調節することにより、適宜調節することがで
きる。
絞り114を調節することにより、適宜調節することがで
きる。
《発明が解決しようとする課題》 一般に、この種の結像光学系における物体側の幾何光学
的な焦点深度Ｑは次式で与えられる（第８図参照）。
的な焦点深度Ｑは次式で与えられる（第８図参照）。
Ｑ＝E/tanθ ……（１） ただし、Ｅは許容錯孔円７の直径、２θは対物レンズ10
2の開口角である。
2の開口角である。
従つて、この種の結像光学系を用いて平面精度が悪い物
体を観察する場合には、対物レンズ102の開口角２θを
小さくして焦点深度Ｑを大きく設定するのが望ましい。
体を観察する場合には、対物レンズ102の開口角２θを
小さくして焦点深度Ｑを大きく設定するのが望ましい。
しかしながら、前記第７図のような構成の反射照明系11
0では、結像光学系101の対物レンズ絞り118を絞り込ん
で対物レンズ102の開口角２θを小さくすれば、同時に
そこへ形成した３次光源像を小さく絞り込むことにな
り、必然的に照明光の開口角も小さくなる。このため被
照射面105aの照度が低下するだけでなく、下記のような
不都合を生じる。
0では、結像光学系101の対物レンズ絞り118を絞り込ん
で対物レンズ102の開口角２θを小さくすれば、同時に
そこへ形成した３次光源像を小さく絞り込むことにな
り、必然的に照明光の開口角も小さくなる。このため被
照射面105aの照度が低下するだけでなく、下記のような
不都合を生じる。
例えば、照明すべき物体105がプリント基板等であつ
て、その表面、すなわち被照射面105aにハンダメッキ等
の鏡面が形成されているような場合において、当該プリ
ント基板105の平坦性が悪く、その表面105aの一部が第
９図のように傾斜角φのうねりを生じている時、照明光
の開口角を２α対物レンンズの開口角を２θとすると、 ２φ＜α＋θ ……（２） でなければ被照射面105aで反射された光は全く対物レン
ズ102に戻らなくなる。
て、その表面、すなわち被照射面105aにハンダメッキ等
の鏡面が形成されているような場合において、当該プリ
ント基板105の平坦性が悪く、その表面105aの一部が第
９図のように傾斜角φのうねりを生じている時、照明光
の開口角を２α対物レンンズの開口角を２θとすると、 ２φ＜α＋θ ……（２） でなければ被照射面105aで反射された光は全く対物レン
ズ102に戻らなくなる。
この（２）式の条件は、被照射面105aからの反射光が少
しでも対物レンズ102に戻るために必要な条件であり、
望ましくは φ＜α−θ ……（３） を満たす必要がある。この（３）式の条件を満たすと被
照射面105aにφの傾きがあつても全ての反射光が対物レ
ンズ102に戻り、像面に達する光量も減少しないことに
なる。
しでも対物レンズ102に戻るために必要な条件であり、
望ましくは φ＜α−θ ……（３） を満たす必要がある。この（３）式の条件を満たすと被
照射面105aにφの傾きがあつても全ての反射光が対物レ
ンズ102に戻り、像面に達する光量も減少しないことに
なる。
一方、従来の反射照明装置では照明光の開口角２αを対
物レンズの開口角２θより大きくすることができない
が、被照射面105aからの反射光の一部を対物レンズ102
に戻すためには、少なくとも φ＜θ ……（４） にする必要があつた。
物レンズの開口角２θより大きくすることができない
が、被照射面105aからの反射光の一部を対物レンズ102
に戻すためには、少なくとも φ＜θ ……（４） にする必要があつた。
ところが対物レンズ102の開口角２θを大きくすると、
前記した如く焦点深度が浅くなり、照明すべき物体表面
にうねりがある場合には物体全体の観察に支障を来たす
と云う問題を生ずる。
前記した如く焦点深度が浅くなり、照明すべき物体表面
にうねりがある場合には物体全体の観察に支障を来たす
と云う問題を生ずる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、対物
レンズの開口角２θを小さく規定することにより、焦点
深度Ｑを十分大きく確保しながらも、照明光の開口角２
αを十分大きく確保して被照射面5aの平坦性が悪い場合
でも支障なく対象物体を観察し得るようにするととも
に、被照射面5aの照度も十分確保し得るようにすること
を課題とする。
レンズの開口角２θを小さく規定することにより、焦点
深度Ｑを十分大きく確保しながらも、照明光の開口角２
αを十分大きく確保して被照射面5aの平坦性が悪い場合
でも支障なく対象物体を観察し得るようにするととも
に、被照射面5aの照度も十分確保し得るようにすること
を課題とする。
《課題を解決するための手段》 本発明は上記課題を解決するために、以下のように構成
される。
される。
即ち、照明用光源と、結像光学系の対物レンズと、当該
対物レンズと結像光学系の結像面との間に配置されたビ
ームスプリッタとを具備して成り、照明用光源からの照
明光をビームスプリッタを介して結像光学系に取り込
み、対物レンズを介して被照射面を照明するように構成
した反射照明装置において、ビームスプリッタと対物レ
ンズとの間に環状の偏光領域を有する偏光板と1/4波長
板とを順に付設配置し、被照射面からの反射光を1/4波
長板と当該偏光板とで規制することにより、当該偏光板
の中央部を透過した光束のみが結像に寄与するように構
成したことを特徴とするものである。
対物レンズと結像光学系の結像面との間に配置されたビ
ームスプリッタとを具備して成り、照明用光源からの照
明光をビームスプリッタを介して結像光学系に取り込
み、対物レンズを介して被照射面を照明するように構成
した反射照明装置において、ビームスプリッタと対物レ
ンズとの間に環状の偏光領域を有する偏光板と1/4波長
板とを順に付設配置し、被照射面からの反射光を1/4波
長板と当該偏光板とで規制することにより、当該偏光板
の中央部を透過した光束のみが結像に寄与するように構
成したことを特徴とするものである。
《作用》 以上便宜上、第１図に基づいて作用を説明する。
本発明では、ビームスプリッタ17を介して結像光学系１
に取り込まれた照明光束は、偏光板18と1/4波長板19と
対物レンズ２とを介して被照射面5aを照明する。
に取り込まれた照明光束は、偏光板18と1/4波長板19と
対物レンズ２とを介して被照射面5aを照明する。
このとき、偏光板18の環状偏光領域18aを透過した照明
光は直線偏光になり、次いで1/4波長板19によつて円偏
光になる。そして、この円偏光にされた照明光束は偏光
板18の中央部（非偏光領域）18bを透過した非偏光の照
明光束とともに、対物レンズ２を介して、被照射面5aを
照明する。
光は直線偏光になり、次いで1/4波長板19によつて円偏
光になる。そして、この円偏光にされた照明光束は偏光
板18の中央部（非偏光領域）18bを透過した非偏光の照
明光束とともに、対物レンズ２を介して、被照射面5aを
照明する。
これらの照明光束は被照射面5aで反射された後、本来な
らば対物レンズ２等を介して結像に寄与するべきとこ
ろ、上記のように構成されているため、上記円偏光にさ
れた部分は被照射面5a上での反射により、その偏波面の
回転方向が光の進行方向に対して逆向きになり、再度1/
4波長板19を通過したとき入射時の偏光方向と直交する
直線偏光になる。そして、この直線偏光になつた光束の
うち、偏光板18の環状偏光領域18aに入射した光束だけ
が遮光され、その余の光束のうち、偏光板18の中央部18
bを通過した光束のみが結像に寄与する。
らば対物レンズ２等を介して結像に寄与するべきとこ
ろ、上記のように構成されているため、上記円偏光にさ
れた部分は被照射面5a上での反射により、その偏波面の
回転方向が光の進行方向に対して逆向きになり、再度1/
4波長板19を通過したとき入射時の偏光方向と直交する
直線偏光になる。そして、この直線偏光になつた光束の
うち、偏光板18の環状偏光領域18aに入射した光束だけ
が遮光され、その余の光束のうち、偏光板18の中央部18
bを通過した光束のみが結像に寄与する。
従って、対物レンズ２の開口角２θを、実質的に十分小
さく設定することができ、しかも、照明光の開口角２α
を対物レンズ２の実質的開口角２θよりも十分大きく設
定することが可能になる。これにより、対物レンズ２の
焦点深度を十分大きく確保し、被照射面の平坦性が悪い
場合でも、前記のような不都合は生じない。
さく設定することができ、しかも、照明光の開口角２α
を対物レンズ２の実質的開口角２θよりも十分大きく設
定することが可能になる。これにより、対物レンズ２の
焦点深度を十分大きく確保し、被照射面の平坦性が悪い
場合でも、前記のような不都合は生じない。
《実施例》 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明に係る反射照明装置の第１の実施例を示
し、この図において符号１は結像光学系全体を示し、10
は反射照明装置全体を示す。
し、この図において符号１は結像光学系全体を示し、10
は反射照明装置全体を示す。
結像光学系１は対物レンズ２と、結像レンズ３とから成
り、対物レンズ２の前側焦点位置に測定対象物５の被照
射面5aが位置し、結像レンズ３の後側焦点位置に像面6a
が位置するように配置構成されている。
り、対物レンズ２の前側焦点位置に測定対象物５の被照
射面5aが位置し、結像レンズ３の後側焦点位置に像面6a
が位置するように配置構成されている。
反射照明装置10は、照明用光源11と、視野絞り14と、コ
ンデンサーレンズ15と、上記対物レンズ２と、当該対物
レンズ２と結像レンズ３との間に配置されたビームスプ
リッタ17と、ビームスプリッタ17とコンデンサーレンズ
15との間に配置された第１偏光板16と、ビームスプリッ
タ17および対物レンズ２の間に順次配置された第２偏光
板18と、1/4波長板19とから成り、照明用光源11からの
照明光B1をビームスプリッタ17を介して結像光学系１に
取り込み、対物レンズ２を介して被照射面5aを照明する
ように構成されている。
ンデンサーレンズ15と、上記対物レンズ２と、当該対物
レンズ２と結像レンズ３との間に配置されたビームスプ
リッタ17と、ビームスプリッタ17とコンデンサーレンズ
15との間に配置された第１偏光板16と、ビームスプリッ
タ17および対物レンズ２の間に順次配置された第２偏光
板18と、1/4波長板19とから成り、照明用光源11からの
照明光B1をビームスプリッタ17を介して結像光学系１に
取り込み、対物レンズ２を介して被照射面5aを照明する
ように構成されている。
そして対物レンズ２の絞りに相当する第２偏光板18は、
該対物レンズ２の後側焦点F1の位置に配置構成されてお
り、結像光学系１は物体側でテレセントリック光学系に
なつている。
該対物レンズ２の後側焦点F1の位置に配置構成されてお
り、結像光学系１は物体側でテレセントリック光学系に
なつている。
第１図より明らかなように、この反射照明装置10は第７
図に示したものと同様のケラー照明系であつて、コンデ
ンサーレンズ15によつて照明用光源11の２次光源像を対
物レンズ２の絞り位置に形成することで、被照射面5aを
できるだけ均一に照明するように構成されている。な
お、第７図に示したものと同様に、必要に応じてリレー
レンズや開口絞りを付設してもよい。
図に示したものと同様のケラー照明系であつて、コンデ
ンサーレンズ15によつて照明用光源11の２次光源像を対
物レンズ２の絞り位置に形成することで、被照射面5aを
できるだけ均一に照明するように構成されている。な
お、第７図に示したものと同様に、必要に応じてリレー
レンズや開口絞りを付設してもよい。
上記第２偏光板18は対物レンズ２の絞り位置に配置され
ており、以下に説明する理由により結像光学系１の対物
レンズ絞りとしての機能を有しながらも被照射面5aの照
明に寄与する光束を遮光することはない。
ており、以下に説明する理由により結像光学系１の対物
レンズ絞りとしての機能を有しながらも被照射面5aの照
明に寄与する光束を遮光することはない。
即ち、この第２偏光板18は例えば第２図に示すように、
円環状の偏光領域18aと、その中央部に円形の非偏光領
域18bとを備え、上記第１の偏光板16を透過し、直線偏
光となつた光束が、この円環状偏光領域18aをほぼ100％
透過し得るように、つまり、両偏光板16,18を透過する
光束の偏波面がそれぞれ図上で紙面と垂直になるように
両偏光板16,18が相対配置されている。
円環状の偏光領域18aと、その中央部に円形の非偏光領
域18bとを備え、上記第１の偏光板16を透過し、直線偏
光となつた光束が、この円環状偏光領域18aをほぼ100％
透過し得るように、つまり、両偏光板16,18を透過する
光束の偏波面がそれぞれ図上で紙面と垂直になるように
両偏光板16,18が相対配置されている。
従つて、第２偏光板18の円環状偏光領域18a、及び中央
部の非偏光領域18bを透過した光束はいずれも紙面と垂
直な偏波面を有する直線偏光となつている。
部の非偏光領域18bを透過した光束はいずれも紙面と垂
直な偏波面を有する直線偏光となつている。
なお、第２偏光板18の偏光領域18aや、中央部の非偏光
領域18bの形状は、円形に限る必要はなく、使用目的に
応じて適宜変更可能である。また、中央部の非偏光領域
18bはその部分に単に孔をあけたもの、あるいは単なる
透明な素板ガラスで形成したものでもよい。
領域18bの形状は、円形に限る必要はなく、使用目的に
応じて適宜変更可能である。また、中央部の非偏光領域
18bはその部分に単に孔をあけたもの、あるいは単なる
透明な素板ガラスで形成したものでもよい。
1/4波長板19は、第２偏光板18を透過して直線偏光（第
３図3A）となつた光束を円偏光に変換するとともに、こ
の円偏光となつた光束が対物レンズ２を介して被照射面
5aを照明し、この被照射面5aによつてその偏波面が逆に
なつた反射光束を、紙面と平行な偏波面を有する直線偏
光（第３図3B）に変換する。この際、照明光束B2の開口
角２αは十分大きく確保することができる。
３図3A）となつた光束を円偏光に変換するとともに、こ
の円偏光となつた光束が対物レンズ２を介して被照射面
5aを照明し、この被照射面5aによつてその偏波面が逆に
なつた反射光束を、紙面と平行な偏波面を有する直線偏
光（第３図3B）に変換する。この際、照明光束B2の開口
角２αは十分大きく確保することができる。
上記したように、紙面と平行な偏波面の直線偏光に変換
された反射光束は第２偏光板18の円環状偏光領域18aに
よつて遮光され、中央部の非偏光領域18bを透過した光
束のみが、ビームスプリッタ17を透過し、結像レンズ３
を介して結像に寄与することとなる。この際、結像に寄
与する光束B3に関する対物レンズ２の開口角２θは照明
光束B2の開口角２αと比較して実質上十分に小さくな
り、その焦点深度Ｑを大きくすることが可能になる。
された反射光束は第２偏光板18の円環状偏光領域18aに
よつて遮光され、中央部の非偏光領域18bを透過した光
束のみが、ビームスプリッタ17を透過し、結像レンズ３
を介して結像に寄与することとなる。この際、結像に寄
与する光束B3に関する対物レンズ２の開口角２θは照明
光束B2の開口角２αと比較して実質上十分に小さくな
り、その焦点深度Ｑを大きくすることが可能になる。
従つて、前記のように被測定物体５の表面である被照射
面5aの平坦性が悪い場合でも、焦点深度Ｑが大きいた
め、ピンボケ等による支障がないだけでなく、被照射面
5aにうねりが生じていようとも結像に寄与する反射光束
B3が不足するおそれはない。第３図3Cはこのことを説明
する図であつて、仮想線で示す外縁及び内縁は往路にお
ける円環状偏光領域18aを透過した光束B2を示し、光束B
2は復路への進入に際し、被照射面5aの傾きにより、第
２偏光板18の偏光領域18aに対して位置ずれを生じてい
るが、中央部の非偏光領域18bを通過する光量はあまり
変化しない。
面5aの平坦性が悪い場合でも、焦点深度Ｑが大きいた
め、ピンボケ等による支障がないだけでなく、被照射面
5aにうねりが生じていようとも結像に寄与する反射光束
B3が不足するおそれはない。第３図3Cはこのことを説明
する図であつて、仮想線で示す外縁及び内縁は往路にお
ける円環状偏光領域18aを透過した光束B2を示し、光束B
2は復路への進入に際し、被照射面5aの傾きにより、第
２偏光板18の偏光領域18aに対して位置ずれを生じてい
るが、中央部の非偏光領域18bを通過する光量はあまり
変化しない。
なお、上記実施例において、中央部の非偏光領域18bに
例えば、透過率80％程度の等価中性濃度フイルタ（いわ
ゆるNDフイルタ）を装着するのが望ましい。それは被照
射面5aに傾きがある場合と、ない場合とでは以下の理由
により結像の明かるさに差異を生じ、センサ等で結像状
態を観察する際にS/N比が変動する等の不郡合を生ずる
ことがあるからである。
例えば、透過率80％程度の等価中性濃度フイルタ（いわ
ゆるNDフイルタ）を装着するのが望ましい。それは被照
射面5aに傾きがある場合と、ない場合とでは以下の理由
により結像の明かるさに差異を生じ、センサ等で結像状
態を観察する際にS/N比が変動する等の不郡合を生ずる
ことがあるからである。
即ち、被照射面5aに傾きがなければ、往路において非偏
光領域18bを透過した光束が復路においてもそのまま非
偏光領域を透過するのに対し、被照射面5aに傾きがあれ
ば、往路において非偏光領域18bを透過した光束のみな
らず、その近傍の円環状偏光領域18aを透過した光束
も、復路において中央部の非偏光領域18bを通過するこ
とになる。換言すれば、結像に寄与する光束B3中には、
往路において非偏光領域18bを透過した光束（強度100％
とする）と、円環状偏光領域18aを透過した光束（強度
約80％）とが含まれるのである。つまり、第２偏光板18
の偏光領域18aは、前記した如く第１偏光板と同一方向
の偏光面であつても実際には100％の透過率ではなく、8
0％程度の透過率にとどまり、偏光されなかつた光束に
対しては40％程度の透過率になつている。
光領域18bを透過した光束が復路においてもそのまま非
偏光領域を透過するのに対し、被照射面5aに傾きがあれ
ば、往路において非偏光領域18bを透過した光束のみな
らず、その近傍の円環状偏光領域18aを透過した光束
も、復路において中央部の非偏光領域18bを通過するこ
とになる。換言すれば、結像に寄与する光束B3中には、
往路において非偏光領域18bを透過した光束（強度100％
とする）と、円環状偏光領域18aを透過した光束（強度
約80％）とが含まれるのである。つまり、第２偏光板18
の偏光領域18aは、前記した如く第１偏光板と同一方向
の偏光面であつても実際には100％の透過率ではなく、8
0％程度の透過率にとどまり、偏光されなかつた光束に
対しては40％程度の透過率になつている。
従つて80％程度の透過率を有するNDフイルタを、中央部
の非偏光領域18bに装着すれば、往路において非偏光領
域18bと偏光領域18aのいずれを透過した光束でもほぼ一
定の光強度に揃えることができる。これにより被照射面
5aの傾きの有無により、センサのS/N比が変動するおそ
れはなくなる。なお肉眼で観察する場合には、このよう
な配慮をする必要はない。
の非偏光領域18bに装着すれば、往路において非偏光領
域18bと偏光領域18aのいずれを透過した光束でもほぼ一
定の光強度に揃えることができる。これにより被照射面
5aの傾きの有無により、センサのS/N比が変動するおそ
れはなくなる。なお肉眼で観察する場合には、このよう
な配慮をする必要はない。
また、上記実施例において第１の偏光板16を省略するこ
ともできる。この場合には、往路において第２偏光板18
の円環状偏光領域18aを通過して直線偏光となつた光束
が1/4波長板19によつて円偏光された光束となり、中央
部の非偏光領域18bを通過した光束は非偏光のままであ
る。
ともできる。この場合には、往路において第２偏光板18
の円環状偏光領域18aを通過して直線偏光となつた光束
が1/4波長板19によつて円偏光された光束となり、中央
部の非偏光領域18bを通過した光束は非偏光のままであ
る。
次いで、被照射面5aに傾きがなければ、往路において非
偏光領域18bを透過した光束が復路においても上記同様
そのまま非偏光領域18bを透過し、被照射面5aに傾きが
あれば、上記同様往路において非偏光領域18bを透過し
た非偏光の光束（強度100％）と円環状偏光領域18aを透
過して偏光された光束（強度約40％）が復路において非
偏光領域18bを透過するとともに、当該非偏光領域18bを
はみだした非偏光の光束が円環状偏光領域18aによつて
も遮光されず、結像に寄与することになる。本発明はこ
のように往路において、第２偏光板18の非偏光領域18b
を透過した光束が結像に寄与する場合をも排除するもの
ではない。
偏光領域18bを透過した光束が復路においても上記同様
そのまま非偏光領域18bを透過し、被照射面5aに傾きが
あれば、上記同様往路において非偏光領域18bを透過し
た非偏光の光束（強度100％）と円環状偏光領域18aを透
過して偏光された光束（強度約40％）が復路において非
偏光領域18bを透過するとともに、当該非偏光領域18bを
はみだした非偏光の光束が円環状偏光領域18aによつて
も遮光されず、結像に寄与することになる。本発明はこ
のように往路において、第２偏光板18の非偏光領域18b
を透過した光束が結像に寄与する場合をも排除するもの
ではない。
また、上記実施例において、ビームスプリッタ17に代え
て、偏光ビームスプリッタを使用することも可能であ
り、その場合には第１の偏光板16を省略することができ
る。
て、偏光ビームスプリッタを使用することも可能であ
り、その場合には第１の偏光板16を省略することができ
る。
第４図は、本発明の第２の実施例を示し、第５図はその
要部拡大側面図である。
要部拡大側面図である。
第４図において、符号１は結像光学系全体を示し、20は
反射照明系全体を示す。
反射照明系全体を示す。
結像光学系１は２枚のレンズ2a,2bによつて構成された
対物レンズ２と、２枚のレンズ3a,3bによつて構成され
た結像レンズ３とを備えている。絞り位置は対物レンズ
２の後側焦点F1であり、物体側でテレセントリック光学
系として構成されている。
対物レンズ２と、２枚のレンズ3a,3bによつて構成され
た結像レンズ３とを備えている。絞り位置は対物レンズ
２の後側焦点F1であり、物体側でテレセントリック光学
系として構成されている。
反射照明装置20は、線状の照明用光源21と、第１の偏光
板26と、上記対物レンズ２と、結像レンズ３と、結像レ
ンズ３とラインセンサ６との間に配置された偏光ビーム
スプリッタ27と、結像レンズ３と対物レンズ２との間に
順次配置された第２の偏光板28と、1/4波長板29とから
成り、照明用光源21からの照明光B1を第１の偏光板26及
び偏光ビームスプリッタ27を介して効率よく結像光学系
に取り込み、結像レンズ３及び対物レンズ２を介して被
照射面5aを照明するように構成されている。
板26と、上記対物レンズ２と、結像レンズ３と、結像レ
ンズ３とラインセンサ６との間に配置された偏光ビーム
スプリッタ27と、結像レンズ３と対物レンズ２との間に
順次配置された第２の偏光板28と、1/4波長板29とから
成り、照明用光源21からの照明光B1を第１の偏光板26及
び偏光ビームスプリッタ27を介して効率よく結像光学系
に取り込み、結像レンズ３及び対物レンズ２を介して被
照射面5aを照明するように構成されている。
第４図及び第５図において、この反射照明装置20はクリ
ティカル照明系であつて、光源21の像を被照射面5a上に
結像するように構成されている。その他の点は、前記第
１の実施例と同様であり、照明光束B2の開口角２αは、
第２偏光板28の円環状偏光領域28aの外径によつて規定
され、結像に寄与する光束B3を規定する対物レンズ２の
開口角２θは円環状偏光領域28aの内径によつて規定さ
れる。
ティカル照明系であつて、光源21の像を被照射面5a上に
結像するように構成されている。その他の点は、前記第
１の実施例と同様であり、照明光束B2の開口角２αは、
第２偏光板28の円環状偏光領域28aの外径によつて規定
され、結像に寄与する光束B3を規定する対物レンズ２の
開口角２θは円環状偏光領域28aの内径によつて規定さ
れる。
なお、第４図において1/4波長板29は、ラインセンサ６
の長手方向の軸線と平行な軸線まわりに微小角だけ回転
させて配置してあり、1/4波長板29の物体側の面で反射
した光がラインセンサ６上でゴーストを生じないように
考慮されている。
の長手方向の軸線と平行な軸線まわりに微小角だけ回転
させて配置してあり、1/4波長板29の物体側の面で反射
した光がラインセンサ６上でゴーストを生じないように
考慮されている。
第６図は本発明による第３の実施例であり、前記第２の
実施例において、ラインセンサ６と光源21とを入れ代え
て配置したクリティカル照明系を例示するものであつ
て、その他の基本的な構成は、第１の実施例及び第２の
実施例と同様である。なお第６図中符号31は光源、32は
コンデンサレンズ、37は偏光ビームスプリッタ、38は円
環状偏光領域38aを有する偏光板、39は1/4波長板であ
る。
実施例において、ラインセンサ６と光源21とを入れ代え
て配置したクリティカル照明系を例示するものであつ
て、その他の基本的な構成は、第１の実施例及び第２の
実施例と同様である。なお第６図中符号31は光源、32は
コンデンサレンズ、37は偏光ビームスプリッタ、38は円
環状偏光領域38aを有する偏光板、39は1/4波長板であ
る。
この実施例においても、照明光束の開口角２αは円環状
偏光領域38aの外径によつて規定され、結像に寄与する
光束を規定する対物レンズ２の開口角２θは円環状偏光
領域38aの内径によつて規定される。
偏光領域38aの外径によつて規定され、結像に寄与する
光束を規定する対物レンズ２の開口角２θは円環状偏光
領域38aの内径によつて規定される。
《発明の効果》 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、ビーム
スプリッタと対物レンズとの間に環状の偏光領域を有す
る偏光板と1/4波長板とを順に付設配置するだけで、照
明に寄与する光束の開口角を大きく確保しながら、結像
に寄与する光束を規定する対物レンズの開口角は十分小
さくすることができるので次のような効果を奏する。
スプリッタと対物レンズとの間に環状の偏光領域を有す
る偏光板と1/4波長板とを順に付設配置するだけで、照
明に寄与する光束の開口角を大きく確保しながら、結像
に寄与する光束を規定する対物レンズの開口角は十分小
さくすることができるので次のような効果を奏する。
（イ）鏡面で形成した被照射面の平坦性がよくない場合
でも、照明に寄与する光束の開口角を十分大きく設定す
ることができるので、その反射光が確実に対物レンズに
戻ることになり、従来例のように物体の観察に支障をき
たすおそれは解消する。
でも、照明に寄与する光束の開口角を十分大きく設定す
ることができるので、その反射光が確実に対物レンズに
戻ることになり、従来例のように物体の観察に支障をき
たすおそれは解消する。
（ロ）結像に寄与する光束を規定する対物レンズの開口
角を十分小さく設定することができるので、焦点深度を
十分大きくすることができ、被照射面の平坦性がよくな
い場合や、平面精度が粗い場合にピントの合せ直しをす
る必要がない。
角を十分小さく設定することができるので、焦点深度を
十分大きくすることができ、被照射面の平坦性がよくな
い場合や、平面精度が粗い場合にピントの合せ直しをす
る必要がない。
第１図は本発明に係る反射照明装置の第１の実施例を示
す概要図、第２図は円環状偏光領域を有する偏光板の平
面図、第３図は往路ないし復路における光束の状態を模
式的に示す説明図、第４図は第２の実施例を示す反射照
明装置の概要図、第５図はその要部拡大側面図、第６図
は第３の実施例を示す反射照明装置の概要図、第７図は
従来例の概要図、第８図は開口角と焦点深度との関係を
示す説明図、第９図は被反射面が傾斜している場合の照
明光束の状態を模式的に示す説明図である。 １……結像光学系、２……対物レンズ、 ３……結像レンズ、5a……被照射面、6a……結像面、 10……反射照明装置、 17・27・37……ビームスプリッタ、 18・28・38……環状偏光領域を有する偏光板、 18a・28a・38a……環状の偏光領域、 19・29・39……1/4波長板。
す概要図、第２図は円環状偏光領域を有する偏光板の平
面図、第３図は往路ないし復路における光束の状態を模
式的に示す説明図、第４図は第２の実施例を示す反射照
明装置の概要図、第５図はその要部拡大側面図、第６図
は第３の実施例を示す反射照明装置の概要図、第７図は
従来例の概要図、第８図は開口角と焦点深度との関係を
示す説明図、第９図は被反射面が傾斜している場合の照
明光束の状態を模式的に示す説明図である。 １……結像光学系、２……対物レンズ、 ３……結像レンズ、5a……被照射面、6a……結像面、 10……反射照明装置、 17・27・37……ビームスプリッタ、 18・28・38……環状偏光領域を有する偏光板、 18a・28a・38a……環状の偏光領域、 19・29・39……1/4波長板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀田 十三二 京都府京都市南区久世築山町465番地の１ 大日本スクリーン製造株式会社久世工場 内
Claims (1)
- 【請求項１】照明用光源と、結像光学系の対物レンズ
と、当該対物レンズと結像光学系の結像面との間に配置
されたビームスプリッタとを具備して成り、照明用光源
からの照明光をビームスプリッタを介して結像光学系に
取り込み、対物レンズを介して被照射面を照明するよう
に構成した反射照明装置において、 ビームスプリッタと対物レンズとの間に環状の偏光領域
を有する偏光板と1/4波長板とを順に付設配置し、被照
射面からの反射光を1/4波長板と当該偏光板とで規制す
ることにより、当該偏光板の中央部を透過した光束のみ
が結像に寄与するように構成したことを特徴とする反射
照明装置
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63084639A JPH06100723B2 (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | 反射照明装置 |
| US07/333,464 US5039214A (en) | 1988-04-05 | 1989-04-05 | Reflection type optical apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63084639A JPH06100723B2 (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | 反射照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01255818A JPH01255818A (ja) | 1989-10-12 |
| JPH06100723B2 true JPH06100723B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=13836261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63084639A Expired - Lifetime JPH06100723B2 (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | 反射照明装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5039214A (ja) |
| JP (1) | JPH06100723B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3017275B2 (ja) * | 1990-11-27 | 2000-03-06 | 株式会社トプコン | 眼底カメラ |
| FR2673793B1 (fr) * | 1991-03-05 | 1993-05-07 | Thomson Video Equip | Procede et dispositif permettant d'obtenir une information de profondeur dans le champ vu par un dispositif de prise de vue. |
| US5422872A (en) * | 1993-03-08 | 1995-06-06 | Maxoptix Corporation | Telecentric rotary actuator in an optical recording system |
| US6524773B1 (en) | 1996-03-28 | 2003-02-25 | Corning Incorporated | Polarizing glasses having integral non-polarizing regions |
| US6171762B1 (en) | 1996-03-28 | 2001-01-09 | Corning Incorporated | Polarizing glasses having integral non-polarizing regions |
| DE69706290T2 (de) * | 1996-03-28 | 2002-05-02 | Corning Inc., Corning | Polarisierende gläser mit integrierten nicht polarisierenden zonen |
| DE19632040C2 (de) * | 1996-08-08 | 1999-11-18 | Europ Lab Molekularbiolog | Konfokales Mikroskop |
| DE19713362A1 (de) * | 1997-03-29 | 1998-10-01 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Konfokale mikroskopische Anordnung |
| US6414791B1 (en) * | 1998-07-01 | 2002-07-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical system for photographing a stereoscopic image, zoom lens and image pickup optical system |
| ITMI20050019A1 (it) * | 2005-01-07 | 2006-07-08 | Fraen Corp Srl | Microscopio a fluorescenza in luce trasmessa e kit di adattamento di un microscopio alla modalita' di lavoro a fluorescenza in luce trasmessa |
| DE102006013761B4 (de) * | 2006-03-24 | 2016-12-15 | Carl Zeiss Meditec Ag | Beleuchtungseinrichtung sowie Beobachtungseinrichtung |
| JP2012125293A (ja) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Olympus Corp | 制御装置、内視鏡装置及びフォーカス制御方法 |
| DE102014114469A1 (de) * | 2014-10-06 | 2016-04-07 | Leica Microsystems (Schweiz) Ag | Mikroskop |
| WO2018033581A1 (de) * | 2016-08-15 | 2018-02-22 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Lichtblattmikroskop |
| CN111766699A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-10-13 | 重庆金山科技（集团）有限公司 | 成像装置及方法、内窥镜系统 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2944463A (en) * | 1955-01-14 | 1960-07-12 | Zeiss Carl | Illuminating device particularly for objects in microscopes |
| US3853398A (en) * | 1972-07-05 | 1974-12-10 | Canon Kk | Mask pattern printing device |
| US3926500A (en) * | 1974-12-02 | 1975-12-16 | Ibm | Method of increasing the depth of focus and or the resolution of light microscopes by illuminating and imaging through a diaphragm with pinhole apertures |
| JPS593791B2 (ja) * | 1975-04-07 | 1984-01-26 | キヤノン株式会社 | 物体の像認識方法 |
| JPS58143206A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-25 | Canon Inc | 位置検知信号処理装置 |
| JPS59141226A (ja) * | 1983-02-02 | 1984-08-13 | Canon Inc | 観察装置 |
| US4694186A (en) * | 1984-09-10 | 1987-09-15 | Canon Kabushiki Kaisha | System for photoelectric detection |
| US4814829A (en) * | 1986-06-12 | 1989-03-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Projection exposure apparatus |
-
1988
- 1988-04-05 JP JP63084639A patent/JPH06100723B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-04-05 US US07/333,464 patent/US5039214A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01255818A (ja) | 1989-10-12 |
| US5039214A (en) | 1991-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4251129A (en) | Photoelectric detecting device | |
| US4515445A (en) | Optical system for transmitted-light microscopy with incident illumination | |
| EP0867775B1 (en) | Proximity exposure device with distance adjustment device | |
| TWI445947B (zh) | A surface inspection apparatus, a polarizing illumination apparatus, and a light receiving apparatus | |
| JPH06100723B2 (ja) | 反射照明装置 | |
| EP2239552B1 (en) | Image picking-up device for lens | |
| JP3762952B2 (ja) | 光学装置並びにそれを用いた画像測定装置及び検査装置 | |
| JPH0127361B2 (ja) | ||
| US4406546A (en) | Photoelectric detecting device | |
| EP2088459B1 (en) | Image measuring device | |
| US4712889A (en) | Photometer for use with a microscope | |
| JP4853758B2 (ja) | 表面検査装置および表面検査方法 | |
| JP2971823B2 (ja) | フォーカス検出ユニット及びそれを備えた顕微鏡 | |
| US4389084A (en) | Observing apparatus | |
| JP3388285B2 (ja) | 検査装置 | |
| JP4487042B2 (ja) | 光学装置、検査装置及び検査方法 | |
| JPH05340869A (ja) | 薄膜測定器 | |
| WO2010024235A1 (ja) | 共焦点顕微鏡装置 | |
| JP7458617B1 (ja) | 検査用照明装置及び照明光学系及び検査システム | |
| US4739158A (en) | Apparatus for the detection of pattern edges | |
| JPH0783845A (ja) | 検査装置 | |
| JPH05312510A (ja) | 位置検出装置 | |
| JP2002311388A (ja) | 光学系 | |
| JP2001324314A (ja) | 測定装置 | |
| JPS6355513A (ja) | 光学装置 |