JPH06186482A - 顕微鏡用照明装置 - Google Patents
顕微鏡用照明装置Info
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- JPH06186482A JPH06186482A JP4342191A JP34219192A JPH06186482A JP H06186482 A JPH06186482 A JP H06186482A JP 4342191 A JP4342191 A JP 4342191A JP 34219192 A JP34219192 A JP 34219192A JP H06186482 A JPH06186482 A JP H06186482A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 顕微鏡による観察において、不確定形状を呈
する被検物表面の微細な部分を明瞭に撮像することがで
きる照明装置を提供すること。 【構成】 顕微鏡１の合焦位置Ｇを的とし、該顕微鏡の
光軸を外した周囲に集光スポット照明手段を配置し、そ
の集光スポット照明手段は合焦位置Ｇを外さずに投光角
を可変自在とすると共に、投光角の可変調節に関係なく
照射スポット径は一定ならしめた。
する被検物表面の微細な部分を明瞭に撮像することがで
きる照明装置を提供すること。 【構成】 顕微鏡１の合焦位置Ｇを的とし、該顕微鏡の
光軸を外した周囲に集光スポット照明手段を配置し、そ
の集光スポット照明手段は合焦位置Ｇを外さずに投光角
を可変自在とすると共に、投光角の可変調節に関係なく
照射スポット径は一定ならしめた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は被検物表面の微細な溝、
傷、凹凸、又は稜線部の形状等を顕微鏡で測定する場合
に被検物を照明するのに使用される照明装置に関する。
傷、凹凸、又は稜線部の形状等を顕微鏡で測定する場合
に被検物を照明するのに使用される照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】被検物表面の微細な溝、傷、凹凸等を顕
微鏡で測定する場合に被検物を照明するのに使用される
照明装置としては、同軸落射照明、同軸透過照明、
暗視野照明、リング照明が挙げられる。
微鏡で測定する場合に被検物を照明するのに使用される
照明装置としては、同軸落射照明、同軸透過照明、
暗視野照明、リング照明が挙げられる。
【０００３】同軸落射照明は、顕微鏡に一般的に用いら
れる照明方法で、対物レンズを通し被検物に照明光を垂
下させる方法であり、その観察像の明視部分は被検物か
らの正反射光領域が主であり、他は暗視となる。同軸透
過照明も同軸落射照明同様、顕微鏡に一般的に用いられ
る照明方法で、被検物は暗視となり、光の透過領域（空
間部）が明視となる。暗視野照明は、対物レンズを通さ
ずに被検物に対して照明光を斜めに投光する方法で、投
光角は固定されている。しかしながら、照明光は光源の
結像的集光でないため照明度が低く、専用の対物レンズ
と、専用の照明機構を必要とする。そして、明視部分は
乱反射領域が主であり、傷、ゴミ等の観察を目的とする
場合に多く使用されている。リング照明は、リング形状
の蛍光灯或いは光ファイバー素線端面をリング状になる
ように多数配置したものを対物レンズと同軸に設けて照
明する方法で、照明の性質、目的は暗視野照明に近いも
のである。
れる照明方法で、対物レンズを通し被検物に照明光を垂
下させる方法であり、その観察像の明視部分は被検物か
らの正反射光領域が主であり、他は暗視となる。同軸透
過照明も同軸落射照明同様、顕微鏡に一般的に用いられ
る照明方法で、被検物は暗視となり、光の透過領域（空
間部）が明視となる。暗視野照明は、対物レンズを通さ
ずに被検物に対して照明光を斜めに投光する方法で、投
光角は固定されている。しかしながら、照明光は光源の
結像的集光でないため照明度が低く、専用の対物レンズ
と、専用の照明機構を必要とする。そして、明視部分は
乱反射領域が主であり、傷、ゴミ等の観察を目的とする
場合に多く使用されている。リング照明は、リング形状
の蛍光灯或いは光ファイバー素線端面をリング状になる
ように多数配置したものを対物レンズと同軸に設けて照
明する方法で、照明の性質、目的は暗視野照明に近いも
のである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、被検物表面
の微細な溝、傷、凹凸、又は稜線部の形状等は不確定形
状を呈している場合が多いため、そうした部分の観察に
適した照明方法として採用されている暗視野照明でも照
明光は結像的集光でないため照明強度が低く、しかも投
光角は固定されているため、被検物表面の微細な部分は
明瞭に観察撮像するといったことが出来にくいといった
問題点を有する。
の微細な溝、傷、凹凸、又は稜線部の形状等は不確定形
状を呈している場合が多いため、そうした部分の観察に
適した照明方法として採用されている暗視野照明でも照
明光は結像的集光でないため照明強度が低く、しかも投
光角は固定されているため、被検物表面の微細な部分は
明瞭に観察撮像するといったことが出来にくいといった
問題点を有する。
【０００５】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものでその目的とするところ
は、被検物表面の不確定形状を呈する微細な部分を明瞭
に撮像することができる照明装置を提供することにあ
る。
る問題点に鑑みてなされたものでその目的とするところ
は、被検物表面の不確定形状を呈する微細な部分を明瞭
に撮像することができる照明装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
為に本発明が講じた技術的手段は、顕微鏡の合焦位置を
的とし、該顕微鏡の光軸を外した周囲に集光スポット照
明手段を配置し、その集光スポット照明手段は合焦位置
を外さずに投光角を可変自在とすると共に、投光角の可
変調節に関係なく照射スポット径は一定ならしめたこと
を特徴とする。
為に本発明が講じた技術的手段は、顕微鏡の合焦位置を
的とし、該顕微鏡の光軸を外した周囲に集光スポット照
明手段を配置し、その集光スポット照明手段は合焦位置
を外さずに投光角を可変自在とすると共に、投光角の可
変調節に関係なく照射スポット径は一定ならしめたこと
を特徴とする。
【０００７】上記の集光スポット照明手段としては、コ
リメーターとそのコリメーターから出た平行光束を顕微
鏡の合焦位置にピンホールの像を結像させる集光レンズ
とで構成したレンズ光学系、或いは光源の発散光を集光
結像させるレンズと、その集光を顕微鏡の合焦位置側に
反射させる回転ミラーと、その反射光を合焦位置に結像
させる集光レンズとで構成した光学系が挙げられる。
リメーターとそのコリメーターから出た平行光束を顕微
鏡の合焦位置にピンホールの像を結像させる集光レンズ
とで構成したレンズ光学系、或いは光源の発散光を集光
結像させるレンズと、その集光を顕微鏡の合焦位置側に
反射させる回転ミラーと、その反射光を合焦位置に結像
させる集光レンズとで構成した光学系が挙げられる。
【０００８】又、コリメーターを用いたレンズ光学系に
おいて投光角を可変する機構は、コリメーターから出た
平行光束を集光レンズの光軸と平行に移動させる機構と
する。回転ミラーを用いた光学系にあっては該回転ミラ
ーを回転させる機構とする。
おいて投光角を可変する機構は、コリメーターから出た
平行光束を集光レンズの光軸と平行に移動させる機構と
する。回転ミラーを用いた光学系にあっては該回転ミラ
ーを回転させる機構とする。
【０００９】
【作用】上記した手段によれば、顕微鏡の合焦位置に該
顕微鏡の光軸を外した斜め方向からレンズ光学系による
照明光源の結像点としての集光スポット照明が投光され
るため、合焦位置の照明度は高く、明瞭に撮像すること
ができる。そして、照明光の投光角はレンズの結像性質
を利用して顕微鏡光軸に対して可変されるため、最適な
観察映像を得ることができる。
顕微鏡の光軸を外した斜め方向からレンズ光学系による
照明光源の結像点としての集光スポット照明が投光され
るため、合焦位置の照明度は高く、明瞭に撮像すること
ができる。そして、照明光の投光角はレンズの結像性質
を利用して顕微鏡光軸に対して可変されるため、最適な
観察映像を得ることができる。
【００１０】
【発明の効果】本発明の顕微鏡用照明装置は以上の如く
構成したものであるから、顕微鏡の合焦位置に該顕微鏡
の光軸を外した斜め方向からレンズ光学系による照明光
源の結像点としての集光スポット照明を投光でき、それ
により合焦位置の照明度は従来の照明装置と比べて高
く、被検物表面を明瞭に撮像することができる。従っ
て、特に反射率の低い被検物（セラミック等）には非常
に効果的である。又、照明光の投光角はレンズの結像性
質を利用して顕微鏡光軸に対して可変されるため、不確
定形状を呈した微細な部分でも最適な観察映像を得るこ
とができる照明状態とすることができる。。
構成したものであるから、顕微鏡の合焦位置に該顕微鏡
の光軸を外した斜め方向からレンズ光学系による照明光
源の結像点としての集光スポット照明を投光でき、それ
により合焦位置の照明度は従来の照明装置と比べて高
く、被検物表面を明瞭に撮像することができる。従っ
て、特に反射率の低い被検物（セラミック等）には非常
に効果的である。又、照明光の投光角はレンズの結像性
質を利用して顕微鏡光軸に対して可変されるため、不確
定形状を呈した微細な部分でも最適な観察映像を得るこ
とができる照明状態とすることができる。。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１乃至図３はコリメーターを用いた集光スポッ
ト照明手段からなる照明装置の実施例で、図１はその光
学原理図を示し、図中、１は顕微鏡筒、２は対物レン
ズ、３は撮像用カメラ、４はコンデンサレンズ５とピン
ホール６と凸レンズ７とで構成されたコリメーター、８
は集光レンズである。
する。図１乃至図３はコリメーターを用いた集光スポッ
ト照明手段からなる照明装置の実施例で、図１はその光
学原理図を示し、図中、１は顕微鏡筒、２は対物レン
ズ、３は撮像用カメラ、４はコンデンサレンズ５とピン
ホール６と凸レンズ７とで構成されたコリメーター、８
は集光レンズである。
【００１２】上記のコリメーター４は、光源Ａからの発
散光をコンデンサレンズ５により集光結像させ、その集
光結像位置にピンホール（径；φ1 ）６を配置し、その
ピンホール６から距離ｆ1 の位置に、焦点距離ｆ1 の凸
レンズ７を配置して形成されている。又、集光レンズ８
はコリメーター４より出た平行光束を顕微鏡の合焦位置
Ｇにピンホール６の像を結像（径：φ2 ）させるもので
ある。尚、合焦位置Ｇと集光レンズ８との距離は集光レ
ンズ８の焦点距離とする。
散光をコンデンサレンズ５により集光結像させ、その集
光結像位置にピンホール（径；φ1 ）６を配置し、その
ピンホール６から距離ｆ1 の位置に、焦点距離ｆ1 の凸
レンズ７を配置して形成されている。又、集光レンズ８
はコリメーター４より出た平行光束を顕微鏡の合焦位置
Ｇにピンホール６の像を結像（径：φ2 ）させるもので
ある。尚、合焦位置Ｇと集光レンズ８との距離は集光レ
ンズ８の焦点距離とする。
【００１３】そして、コリメーター４から出る平行光束
を集光レンズ８の光軸と平行に移動させると、該平行光
束は集光レンズ８の結像性質により集光スポットは合焦
位置Ｇに合致したまま投光角（α1 ，α2 ，α3 ，…）
を変化させることができ、しかもこの時のスポット径
（径：φ2 ）は変化しない。尚、スポット径（φ2 ）の
大きさは、ピンホール６の径φ1 と、凸レンズ７，集光
レンズ８の共役比により決るが、顕微鏡視野の外接円よ
り大とし、視野内の照度ムラを最小限に押さえる構成と
する。
を集光レンズ８の光軸と平行に移動させると、該平行光
束は集光レンズ８の結像性質により集光スポットは合焦
位置Ｇに合致したまま投光角（α1 ，α2 ，α3 ，…）
を変化させることができ、しかもこの時のスポット径
（径：φ2 ）は変化しない。尚、スポット径（φ2 ）の
大きさは、ピンホール６の径φ1 と、凸レンズ７，集光
レンズ８の共役比により決るが、顕微鏡視野の外接円よ
り大とし、視野内の照度ムラを最小限に押さえる構成と
する。
【００１４】図２及び図３は図１に示した光学原理図の
実施例構造図を示し、顕微鏡光軸を中心として４方向か
らの角度可変斜光照明の形態を表し、投光角を可変する
為に移動する部分は平面鏡９，10，11を内蔵した平面形
状が八角形を呈した枠体12で、その枠体12の上下動はボ
ールねじ機構等で構成された直動ステージ13によって駆
動されるようになっている。又、枠体12の位置によって
コリメータ４の凸レンズ７と集光レンズ８との光路長は
変化するが、この間は平行光束による結合であるので、
合焦位置Ｇでのスポット光には影響しない。尚、図１で
示した部材と同部材は同一符号を付し、その説明は省略
する。
実施例構造図を示し、顕微鏡光軸を中心として４方向か
らの角度可変斜光照明の形態を表し、投光角を可変する
為に移動する部分は平面鏡９，10，11を内蔵した平面形
状が八角形を呈した枠体12で、その枠体12の上下動はボ
ールねじ機構等で構成された直動ステージ13によって駆
動されるようになっている。又、枠体12の位置によって
コリメータ４の凸レンズ７と集光レンズ８との光路長は
変化するが、この間は平行光束による結合であるので、
合焦位置Ｇでのスポット光には影響しない。尚、図１で
示した部材と同部材は同一符号を付し、その説明は省略
する。
【００１５】図４乃至図６は他の実施例を示し、図４は
その光学原理図で、図中、14は顕微鏡筒、15は対物レン
ズ、16は撮像用カメラ、17は凸レンズ、18は集光レン
ズ、19は平面鏡からなる回転ミラーである。
その光学原理図で、図中、14は顕微鏡筒、15は対物レン
ズ、16は撮像用カメラ、17は凸レンズ、18は集光レン
ズ、19は平面鏡からなる回転ミラーである。
【００１６】上記の構成により、光源Ａからの発散光は
凸レンズ17により回転ミラー19のミラー平面上に結像
（φ1 ）され、その回転ミラー19からの反射光（φ1 ）
は集光レンズ18により顕微鏡の合焦位置Ｇに結像
（φ2 ）される。そして、上記の回転ミラー19を矢印方
向に回転させることにより、合焦位置Ｇを外さずに投光
角（α 1 ，α2 ，α3 ，…）を変化させることができ、
しかもこの時のスポット径（径： φ2 ）は変化しな
い。又、回転ミラー19上のスポット径（φ1 ）は、光源
面の大きさと凸レンズ17の共役比により決まり、合焦位
置Ｇでのスポット径（φ2）は回転ミラー19上に結像す
るスポット径（φ1 ）と集光レンズ18の共役比により決
まる。
凸レンズ17により回転ミラー19のミラー平面上に結像
（φ1 ）され、その回転ミラー19からの反射光（φ1 ）
は集光レンズ18により顕微鏡の合焦位置Ｇに結像
（φ2 ）される。そして、上記の回転ミラー19を矢印方
向に回転させることにより、合焦位置Ｇを外さずに投光
角（α 1 ，α2 ，α3 ，…）を変化させることができ、
しかもこの時のスポット径（径： φ2 ）は変化しな
い。又、回転ミラー19上のスポット径（φ1 ）は、光源
面の大きさと凸レンズ17の共役比により決まり、合焦位
置Ｇでのスポット径（φ2）は回転ミラー19上に結像す
るスポット径（φ1 ）と集光レンズ18の共役比により決
まる。
【００１７】図５及び図６は図４に示した光学原理図の
実施例構造図で、顕微鏡の対物レンズ15として長作動距
離レンズを用いた形態を示し、顕微鏡光軸を中心として
４方向からの角度可変斜光照明の形態を表し、投光角可
変の為に移動する部分は、プッシャー22を備えたプッシ
ャー板21で、平面鏡19が取り付けられた軸を回転させる
ように構成され、プッシャー板21を上下動させる駆動源
はボールねじ機構等で構成された直動ステージ23であ
る。又、光源Ａの発散光を凸レンズ17により回転ミラー
19のミラー平面上に結像させるために凸レンズ17と回転
ミラー19との間に平面鏡24，25を配置し、更に回転ミラ
ー19の反射光を集光レンズ18に入射させるために平面鏡
26が傾斜して配置されている。尚、図４で示した部材と
同部材は同一符号を付し、その説明は省略する。
実施例構造図で、顕微鏡の対物レンズ15として長作動距
離レンズを用いた形態を示し、顕微鏡光軸を中心として
４方向からの角度可変斜光照明の形態を表し、投光角可
変の為に移動する部分は、プッシャー22を備えたプッシ
ャー板21で、平面鏡19が取り付けられた軸を回転させる
ように構成され、プッシャー板21を上下動させる駆動源
はボールねじ機構等で構成された直動ステージ23であ
る。又、光源Ａの発散光を凸レンズ17により回転ミラー
19のミラー平面上に結像させるために凸レンズ17と回転
ミラー19との間に平面鏡24，25を配置し、更に回転ミラ
ー19の反射光を集光レンズ18に入射させるために平面鏡
26が傾斜して配置されている。尚、図４で示した部材と
同部材は同一符号を付し、その説明は省略する。
【００１８】上述した両実施例とも投光角可変はモータ
により作動する直動ステージの上下動作によって行い、
位置決め調整が可能な構造であるため、投光角の制御を
容易に行うことができる。
により作動する直動ステージの上下動作によって行い、
位置決め調整が可能な構造であるため、投光角の制御を
容易に行うことができる。
【図１】本発明に係る照明装置の一方法の光学原理図で
ある。
ある。
【図２】図１に示す方法の実施例構造図で、一部切欠正
面図である。
面図である。
【図３】図２の一部切欠底面図である。
【図４】本発明に係る照明装置の他の方法の光学原理図
である。
である。
【図５】図４に示す方法の実施例構造図で、一部切欠正
面図である。
面図である。
【図６】図５の一部切欠底面図である。
１…顕微鏡 ４…コリメーター ８…集光レンズ 18…集光レンズ 19…回転ミラー Ａ…光源 Ｇ…合焦位置
Claims (3)
- 【請求項１】 顕微鏡の合焦位置を的とし、該顕微鏡の
光軸を外した周囲に集光スポット照明手段を配置し、そ
の集光スポット照明手段は合焦位置を外さずに投光角を
可変自在とすると共に、投光角の可変調節に関係なく照
射スポット径は一定ならしめたことを特徴とする顕微鏡
用照明装置。 - 【請求項２】 上記の集光スポット照明手段を、コリメ
ーターとそのコリメーターから出た平行光束を顕微鏡の
合焦位置にピンホールの像を結像させる集光レンズとで
構成したことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡用照
明装置。 - 【請求項３】 上記の集光スポット照明手段を、光源の
発散光を集光結像させるレンズと、その集光を顕微鏡の
合焦位置側に反射させる回転ミラーと、その反射光を合
焦位置に結像させる集光レンズとで構成したことを特徴
とする請求項１に記載の顕微鏡用照明装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4342191A JPH06186482A (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 顕微鏡用照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4342191A JPH06186482A (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 顕微鏡用照明装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06186482A true JPH06186482A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18351826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4342191A Pending JPH06186482A (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 顕微鏡用照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06186482A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003149559A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-05-21 | Leica Microsystems (Schweiz) Ag | 照明差込入射部を有する顕微鏡 |
| EP1962125A1 (en) * | 2007-02-20 | 2008-08-27 | Mitutoyo Corporation | Illumination device and vision measuring instrument |
| CN110611802A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-12-24 | 杭州图谱光电科技有限公司 | 一种显微镜相机光源判别方法、一种用于显微镜相机的自适应白平衡方法及装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62291919A (ja) * | 1986-06-12 | 1987-12-18 | Canon Inc | 観察装置 |
| JPH0356918A (ja) * | 1989-07-26 | 1991-03-12 | Auto Process:Kk | 観察顕微鏡装置 |
| JPH05323198A (ja) * | 1992-05-21 | 1993-12-07 | Topcon Corp | 照明装置 |
| JPH068917B2 (ja) * | 1985-11-01 | 1994-02-02 | 株式会社日立製作所 | 空気抽出器駆動蒸気のしや断インタ−ロツク装置 |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP4342191A patent/JPH06186482A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| JP2003149559A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-05-21 | Leica Microsystems (Schweiz) Ag | 照明差込入射部を有する顕微鏡 |
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| US8033673B2 (en) | 2007-02-20 | 2011-10-11 | Mitutoyo Corporation | Illumination device and vision measuring instrument |
| CN110611802A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-12-24 | 杭州图谱光电科技有限公司 | 一种显微镜相机光源判别方法、一种用于显微镜相机的自适应白平衡方法及装置 |
| CN110611802B (zh) * | 2019-08-19 | 2021-06-22 | 杭州图谱光电科技有限公司 | 一种显微镜相机光源判别方法、一种用于显微镜相机的自适应白平衡方法及装置 |
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