JPH061296B2 - 顕微鏡 - Google Patents
顕微鏡Info
- Publication number
- JPH061296B2 JPH061296B2 JP27966484A JP27966484A JPH061296B2 JP H061296 B2 JPH061296 B2 JP H061296B2 JP 27966484 A JP27966484 A JP 27966484A JP 27966484 A JP27966484 A JP 27966484A JP H061296 B2 JPH061296 B2 JP H061296B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- optical system
- relay lens
- distance
- microscope
- 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
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- Microscoopes, Condenser (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、試料を広い範囲に亘って検鏡し得るようにし
た顕微鏡に関する。
た顕微鏡に関する。
従来技術 一般に顕微鏡は基本的には対物レンズ、接眼レンズ及び
試料を保持するための載物台等から構成されており、試
料の検鏡位置を変える場合には載物台上に保持された試
料または載物台自体を光軸に対して垂直な方向に移動さ
せていた。しかしながら、検鏡すべき試料としては、近
年の周辺技術の発展に伴い脳切片や大径のシリコンウェ
ハ等の大きな試料が多くなってきているので、これらの
大きな試料を観察する場合には該試料を載置した載物台
を広い範囲例えば第２図において観察すべき範囲Ａの四
倍の範囲Ｂに亘って移動しなければならず、そのため載
物台を含む顕微鏡全体の強度が要求され且つ載物台の移
動機構も大きなものとなり、而も例えば観察すべき試料
の大きさが二倍になると載物台の移動範囲は四倍になる
ことから、顕微鏡全体がますます大型になってしまい、
載物台自体の慣性も大きくなるため位置精度の制御が一
層困難になる。
試料を保持するための載物台等から構成されており、試
料の検鏡位置を変える場合には載物台上に保持された試
料または載物台自体を光軸に対して垂直な方向に移動さ
せていた。しかしながら、検鏡すべき試料としては、近
年の周辺技術の発展に伴い脳切片や大径のシリコンウェ
ハ等の大きな試料が多くなってきているので、これらの
大きな試料を観察する場合には該試料を載置した載物台
を広い範囲例えば第２図において観察すべき範囲Ａの四
倍の範囲Ｂに亘って移動しなければならず、そのため載
物台を含む顕微鏡全体の強度が要求され且つ載物台の移
動機構も大きなものとなり、而も例えば観察すべき試料
の大きさが二倍になると載物台の移動範囲は四倍になる
ことから、顕微鏡全体がますます大型になってしまい、
載物台自体の慣性も大きくなるため位置精度の制御が一
層困難になる。
これに対して、本出願人による特願昭５９−１２９２０
４号（昭和５９年６月２５日出願）によれば、観察光学
系の一部をアフォーカル系として構成し、該アフォーカ
ル系の一部を視野平面に対して垂直に配設し且つその光
路長を伸縮可能にして、対物レンズを視野平面に対して
平行に移動可能に配設することにより試料の検鏡位置を
広い範囲に亘って変えるようにした顕微鏡が提案されて
いるが、この構成においては、アフォーカル系の部分の
伸縮に伴い瞳のけられが生じるために対物レンズの開口
には大きくしなければならず、またアイポイントが移動
してしまうという欠点があった。
４号（昭和５９年６月２５日出願）によれば、観察光学
系の一部をアフォーカル系として構成し、該アフォーカ
ル系の一部を視野平面に対して垂直に配設し且つその光
路長を伸縮可能にして、対物レンズを視野平面に対して
平行に移動可能に配設することにより試料の検鏡位置を
広い範囲に亘って変えるようにした顕微鏡が提案されて
いるが、この構成においては、アフォーカル系の部分の
伸縮に伴い瞳のけられが生じるために対物レンズの開口
には大きくしなければならず、またアイポイントが移動
してしまうという欠点があった。
目 的 本発明は、以上の点に鑑み、試料を検鏡する際に試料の
広い範囲に亘って検鏡位置を変え得るようにした顕微鏡
の改良を目的としている。
広い範囲に亘って検鏡位置を変え得るようにした顕微鏡
の改良を目的としている。
概 要 この目的は、対物光学系と、接眼光学系と、該対物光学
系と接眼光学系との間に配設された複数のレンズ群から
成るアフォーカル１×のリレーレンズ系とを備えた顕微
鏡において、視野平面と該リレーレンズ系との間に少な
くとも該リレーレンズ系の光路を視野平面に対して平行
に配置するための反射部材が配設されており、該対物光
学系及び反射部材が一体的に視野平面に対して平行に移
動可能であり、且つ該対物光学系及び反射部材の移動に
対応して該リレーレンズ系のレンズ群相互の間隔と対物
光学系及び接眼光学系に対する間隔とが該リレーレンズ
系全体が常にアフォーカル１×を維持するように変化さ
れ得ることを特徴とする、顕微鏡により解決される。
系と接眼光学系との間に配設された複数のレンズ群から
成るアフォーカル１×のリレーレンズ系とを備えた顕微
鏡において、視野平面と該リレーレンズ系との間に少な
くとも該リレーレンズ系の光路を視野平面に対して平行
に配置するための反射部材が配設されており、該対物光
学系及び反射部材が一体的に視野平面に対して平行に移
動可能であり、且つ該対物光学系及び反射部材の移動に
対応して該リレーレンズ系のレンズ群相互の間隔と対物
光学系及び接眼光学系に対する間隔とが該リレーレンズ
系全体が常にアフォーカル１×を維持するように変化さ
れ得ることを特徴とする、顕微鏡により解決される。
好ましくは本発明による顕微鏡は、前記リレーレンズ系
が、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３及びＬ４の四つのレンズから構成
されていて、各レンズを薄肉レンズで近似したとき次の
式を満足するように各レンズ間の間隔及び対物光学系、
接眼光学系に対する間隔を調整されるように構成されて
いる。
が、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３及びＬ４の四つのレンズから構成
されていて、各レンズを薄肉レンズで近似したとき次の
式を満足するように各レンズ間の間隔及び対物光学系、
接眼光学系に対する間隔を調整されるように構成されて
いる。
たゞし、ψ１はＬ１及びＬ４のパワー、ψ２はＬ２及び
Ｌ３のパワーで、ψ１＞０またはψ２＞０である。ｄは
Ｌ１とＬ２との間及びＬ３とＬ４との間の間隔、ＤはＬ
２とＬ３との間の間隔、Ｅはレンズ系Ｌ１乃至Ｌ４によ
る像移動量である。
Ｌ３のパワーで、ψ１＞０またはψ２＞０である。ｄは
Ｌ１とＬ２との間及びＬ３とＬ４との間の間隔、ＤはＬ
２とＬ３との間の間隔、Ｅはレンズ系Ｌ１乃至Ｌ４によ
る像移動量である。
実施例 以下、第１図（Ａ）、（Ｂ）に示した実施例について説
明する。図において、１は顕微鏡の図示しない載物台上
に載置された観察すべき試料、２は顕微鏡対物レンズで
ある。対物レンズ２の上方にはミラー（またはハーフミ
ラー）が配置され、このミラー２により光路が試料面と
ほぼ平行になるように折り曲げられる。４は４つのレン
ズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４からなるリレーレンズ系、
５は像面である、この実施例では対物レンズ２およびミ
ラー３が対物レンズユニットとして一体的に試料面に平
行し、試料との相対位置が変わるようになっている。ま
た、リレーレンズ系４の各レンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、
Ｌ４は上記対物レンズユニットの移動に対応して光軸に
沿つて適当に移動し、それによって像５が常に同じ位置
に形成されると共に、リレーレンズ系がアフォーカルで
且つ倍率が１倍であるという特性を保つようになってい
る。
明する。図において、１は顕微鏡の図示しない載物台上
に載置された観察すべき試料、２は顕微鏡対物レンズで
ある。対物レンズ２の上方にはミラー（またはハーフミ
ラー）が配置され、このミラー２により光路が試料面と
ほぼ平行になるように折り曲げられる。４は４つのレン
ズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４からなるリレーレンズ系、
５は像面である、この実施例では対物レンズ２およびミ
ラー３が対物レンズユニットとして一体的に試料面に平
行し、試料との相対位置が変わるようになっている。ま
た、リレーレンズ系４の各レンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、
Ｌ４は上記対物レンズユニットの移動に対応して光軸に
沿つて適当に移動し、それによって像５が常に同じ位置
に形成されると共に、リレーレンズ系がアフォーカルで
且つ倍率が１倍であるという特性を保つようになってい
る。
リレーレンズ系４が上記にような性能を持つためには、
以下の条件を満足するように各レンズ群を移動させるこ
とが必要である。
以下の条件を満足するように各レンズ群を移動させるこ
とが必要である。
d2=(d1φ1φ2-φ1-φ2+φ3+φ4)/φ3φ4 D=1/(φ2-φ1/(d1φ1-1))+1/(φ3-φ4/(d2φ4-1)) E=D+1/(φ1-φ2/(d1φ2-1))+1/(φ4-φ3/(d2φ3/1))+d1
+d2 但し、φ１、φ２、φ３、φ４は夫々レンズ群Ｌ１、Ｌ
２、Ｌ３、Ｌ４の屈折力でφ１又はφ２＞０且つφ３又
はφ４＞０、ｄ１、Ｄ、ｄ２は夫々レンズ群Ｌ１、Ｌ
２、レンズ群Ｌ２、Ｌ３、およびレンズ群Ｌ３、Ｌ４の
間隔、Ｅはリレーレンズ系４による移動距離で、第１図
（Ｂ）のように対物レンズを単独で用いた際の像位置を
Ｓとすると、リレーレンズ系を介在させることにより、
対物レンズから像までの距離がＳ＋Ｅになっている。
+d2 但し、φ１、φ２、φ３、φ４は夫々レンズ群Ｌ１、Ｌ
２、Ｌ３、Ｌ４の屈折力でφ１又はφ２＞０且つφ３又
はφ４＞０、ｄ１、Ｄ、ｄ２は夫々レンズ群Ｌ１、Ｌ
２、レンズ群Ｌ２、Ｌ３、およびレンズ群Ｌ３、Ｌ４の
間隔、Ｅはリレーレンズ系４による移動距離で、第１図
（Ｂ）のように対物レンズを単独で用いた際の像位置を
Ｓとすると、リレーレンズ系を介在させることにより、
対物レンズから像までの距離がＳ＋Ｅになっている。
ここで、リレーレンズ系が対称型、即ちレンズ群Ｌ１と
Ｌ４、Ｌ２とＬ３の屈折力が夫々等しく且つレンズ群Ｌ
１、Ｌ２の間隔とＬ３、Ｌ４の間隔とが等しい場合に
は、φ１＝φ４＝ψ１、φ２＝φ３＝ψ２、ｄ１＝ｄ２
＝ｄと置けば、上記の関係式は以下のように簡略化され
る。
Ｌ４、Ｌ２とＬ３の屈折力が夫々等しく且つレンズ群Ｌ
１、Ｌ２の間隔とＬ３、Ｌ４の間隔とが等しい場合に
は、φ１＝φ４＝ψ１、φ２＝φ３＝ψ２、ｄ１＝ｄ２
＝ｄと置けば、上記の関係式は以下のように簡略化され
る。
d2=d1 D=2/〔φ2-φ1/(dφ1-1)〕 E=D+2/〔φ1-φ2/(dφ2-1)〕+2d なお、ψ１、ψ２のいずれか一方は正の値である。
本発明実施例は以上のように構成されているから、試料
１から出た光は対物レンズ２を通った後ミラー３により
反射せしめられさらにリレーレンズ系を通って像５を結
び、この像が接眼レンズにより観察される。ここでリレ
ーレンズ系は常にアフォーカル１×系となるように構成
されているために、対物レンズ２及びミラー３から成る
対物レンズユニットをその光軸に沿つて矢印Ｘ方向に移
動させ、該対物レンズユニットの移動に対応して該リレ
ーレンズ系４の各レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３及びＬ４の間
の間隔を調整することにより、像５は一定の位置に一定
の倍率で結像せしめられることになり、かくして試料の
広い範囲に亘って任意の位置の観察が行なわれ得、而も
像５から射出瞳までの距離が変化せず、従ってアイポイ
ントの位置が変らない。この場合、対物レンズ２の移動
範囲は観察すべき範囲の最大幅と同じでよい。
１から出た光は対物レンズ２を通った後ミラー３により
反射せしめられさらにリレーレンズ系を通って像５を結
び、この像が接眼レンズにより観察される。ここでリレ
ーレンズ系は常にアフォーカル１×系となるように構成
されているために、対物レンズ２及びミラー３から成る
対物レンズユニットをその光軸に沿つて矢印Ｘ方向に移
動させ、該対物レンズユニットの移動に対応して該リレ
ーレンズ系４の各レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３及びＬ４の間
の間隔を調整することにより、像５は一定の位置に一定
の倍率で結像せしめられることになり、かくして試料の
広い範囲に亘って任意の位置の観察が行なわれ得、而も
像５から射出瞳までの距離が変化せず、従ってアイポイ
ントの位置が変らない。この場合、対物レンズ２の移動
範囲は観察すべき範囲の最大幅と同じでよい。
発明の効果 以上述べたように本発明によれば、対物光学系と、接眼
光学系と、該対物光学系と接眼光学系との間に配設され
た複数のレンズ群から成るアフォーカル１×のリレーレ
ンズとを備えた顕微鏡において、視野平面と該リレーレ
ンズ系との間に少なくとも該リレーレンズ系の光路を視
野平面に対して平行に配置するための反射部材を配設
し、該対物光学系及び反射部材を視野平面に対して平行
に一体的に移動可能にし、且つ該対物光学系及び反射部
材の移動に対応して該リレーレンズ系のレンズ群相互の
間隔と対物光学系及び接眼光学系に対する間隔とを該リ
レーレンズ系全体が常にアフォーカル１×を維持するよ
うに変化させ得るようにしたから、脳切片、大径のシリ
コンウェハ等の大きな試料を検鏡する際に試料の広い範
囲に亘って検鏡位置を変えることができ、さらに試料の
像が一定位置に結像せしめられるので、この像から射出
瞳までの距離が変化せず、従ってアイポイントの位置が
変わらない等、極めて効果的な顕微鏡が得られる。
光学系と、該対物光学系と接眼光学系との間に配設され
た複数のレンズ群から成るアフォーカル１×のリレーレ
ンズとを備えた顕微鏡において、視野平面と該リレーレ
ンズ系との間に少なくとも該リレーレンズ系の光路を視
野平面に対して平行に配置するための反射部材を配設
し、該対物光学系及び反射部材を視野平面に対して平行
に一体的に移動可能にし、且つ該対物光学系及び反射部
材の移動に対応して該リレーレンズ系のレンズ群相互の
間隔と対物光学系及び接眼光学系に対する間隔とを該リ
レーレンズ系全体が常にアフォーカル１×を維持するよ
うに変化させ得るようにしたから、脳切片、大径のシリ
コンウェハ等の大きな試料を検鏡する際に試料の広い範
囲に亘って検鏡位置を変えることができ、さらに試料の
像が一定位置に結像せしめられるので、この像から射出
瞳までの距離が変化せず、従ってアイポイントの位置が
変わらない等、極めて効果的な顕微鏡が得られる。
第１図は本発明による顕微鏡の一実施例を示す概略図
（Ａ）及び対物レンズ単体の結像状態を示す図（Ｂ）、
第２図は従来の載物台の移動範囲を示す図である。 １・・・・試料、２・・・・対物レンズ、３・・・・ミラー、４・・・・
リレーレンズ系、５・・・・像、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４・・
・・レンズ。
（Ａ）及び対物レンズ単体の結像状態を示す図（Ｂ）、
第２図は従来の載物台の移動範囲を示す図である。 １・・・・試料、２・・・・対物レンズ、３・・・・ミラー、４・・・・
リレーレンズ系、５・・・・像、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４・・
・・レンズ。
Claims (2)
- 【請求項１】対物光学系と、接眼光学系と、該対物光学
系と接眼光学系との間に配設された複数のレンズ群から
成るアフォーカル１×のリレーレンズ系とを備えた顕微
鏡において、 視野平面と該リレーレンズ系との間に少なくとも該リレ
ーレンズ系の光路を視野平面に対して平行に配置するた
めの反射部材が配設されており、該対物光学系及び反射
部材が一体的に視野平面に対して平行に移動可能であ
り、且つ該対物光学系及び反射部材の移動に対応して該
リレーレンズ系のレンズ群相互の間隔が該リレーレンズ
系全体が常にアフォーカル１×を維持するように変化さ
れ得ることを特徴とする、顕微鏡。 - 【請求項２】前記リレーレンズ系が、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３
及びＬ４の四つのレンズから構成されていて、各レンズ
を薄肉レンズで近似したとき次の式を満足するように各
レンズ間の間隔を調整されるようにしたことを特徴とす
る、特許請求の範囲(1)に記載の顕微鏡。 たゞし、ψ１はＬ１及びＬ４のパワー、ψ２はＬ２及び
Ｌ３のパワーで、ψ１＞０またはψ２＞０である。ｄは
Ｌ１とＬ２との間及びＬ３とＬ４との間の間隔、ＤはＬ
２とＬ３との間の間隔、Ｅはレンズ系Ｌ１乃至Ｌ４によ
る像移動量である。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27966484A JPH061296B2 (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | 顕微鏡 |
| DE8585107775T DE3577355D1 (de) | 1984-06-25 | 1985-06-23 | Mikroskop. |
| EP85107775A EP0169387B1 (en) | 1984-06-25 | 1985-06-23 | Microscope |
| AT85107775T ATE52347T1 (de) | 1984-06-25 | 1985-06-23 | Mikroskop. |
| US06/928,682 US4744642A (en) | 1984-06-25 | 1986-11-07 | Microscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27966484A JPH061296B2 (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | 顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61158310A JPS61158310A (ja) | 1986-07-18 |
| JPH061296B2 true JPH061296B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=17614135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27966484A Expired - Lifetime JPH061296B2 (ja) | 1984-06-25 | 1984-12-29 | 顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061296B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5808791A (en) | 1994-07-01 | 1998-09-15 | Olympus Optical Co., Ltd. | Microscope apparatus |
| US5959772A (en) * | 1996-02-06 | 1999-09-28 | Nikon Corporation | Relay variable power optical system and a microscope equipped with the optical system |
| JP2006105830A (ja) * | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Dainippon Printing Co Ltd | グラビア版セル形状測定装置および測定方法 |
-
1984
- 1984-12-29 JP JP27966484A patent/JPH061296B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61158310A (ja) | 1986-07-18 |
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