JPS60641B2 - 斜視実体顕微鏡 - Google Patents

斜視実体顕微鏡

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JPS60641B2
JPS60641B2 JP52088342A JP8834277A JPS60641B2 JP S60641 B2 JPS60641 B2 JP S60641B2 JP 52088342 A JP52088342 A JP 52088342A JP 8834277 A JP8834277 A JP 8834277A JP S60641 B2 JPS60641 B2 JP S60641B2
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JP
Japan
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lens group
group
plane
optical axis
objective lens
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JP52088342A
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裕 竹中
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Nikon Corp
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Nippon Kogaku KK
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/18Arrangements with more than one light path, e.g. for comparing two specimens
    • G02B21/20Binocular arrangements
    • G02B21/22Stereoscopic arrangements

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は物体を斜め方向から観察するための実体顕微鏡
に関する。
一般に「物体を比較的低い倍率で長時間観察する場合に
は、疲労を少なくするとともに立体的な構造を把握する
ために実体顕微鏡が用いられている。
そして、物体面に対して垂直な方向から観察するのが普
通であるが、何らかの理由或いは目的のために、物体面
に対して斜め方向から観察することが必要となる場合が
ある。例えば、1.C.の製造工程に於ける1.C.ウ
ェーフアの検査に用いる顕微鏡の場合である。この場合
には1.C.ウヱーフアに種々のパクーンが順次競付け
られ、この競付けはウヱーフアに対して垂直上方より行
なわれるため、競付けを妨げないように斜め上方よりゥ
ェーフアを観察しなければならない。このような斜め上
方からの実体観察をするための顕微鏡としては、第1図
の斜視図に示すごとくいわゆる内斜系実体顕微鏡の応用
が知られているが、以下に述べるごとく像の歪のために
満足な観察が不可能であった。
この場合には両眼それぞれの観察光軸(物体面を観察す
る方向であってこの場合には対物レンズLo,L′のの
光軸に一致している。)が角度2Qで頚淡しており、各
々の観察光軸が斜め方向からの観察のために一体として
物体面の法線nに対して角度8だけ頃いている。これら
Qと8の懐き角は互いに直交する平面内にあるので、直
交する2方向でそれぞれ倍率の差による歪が発生し、第
2図aに示すような方眼状の物体を観察する場合には左
右の観察像はおよそ第2図bに示すような形状となる。
この左右2つの像のy方向の歪は角度Bの観察光軸の額
きによる等しい方向での歪であるが、x方向の歪は鰻湊
角2Q‘こよる互いに逆向さの歪であるため2つの像の
中に平行な直線は全く存在しない。したがって、x方向
のある直線を基準に左右像を重ねるとy方向の左右像の
直線が交差し、y方向のある直線を一致させるならばx
方向の直線が交差してしまい、左右像のいかなる2直線
をも合致させることが不可能である。このため実体視し
ようとしても両眼での視野が全く合致せず眼の疲労が激
しく頭痛さえ生ずることとなり長時間の観察には著しい
不便をきたしていた。一方物体を斜め方向から観察する
ための実体顕微鏡としても比較的高い倍率が要求される
場合があり、この場合には必然的に視野が狭くなるため
広い範囲を観察することはできなかった。
より広い範囲を観察するために物体を移動させることが
考えられるが、例えば前述した1.C.ウェーフアの観
察では、ゥェーファへの種々のパターンの競付けが非常
に厳密な位置合せをしつつ行なわれているため、焼付け
作業中にウェーファ自体を移動させることは不可能に近
い。従って、顕微鏡で視野を連続的に変えるための工夫
が必要である。このためには対物レンズを中心として観
察光軸の傾きを変化させることが考えられるが、第1図
に示したような従来の装置では十分ではない。従来の装
置において観察光髄の傾き角が8,のときの結像の様子
の側面図を第3図に示した。点線の図は傾ぎ角82の場
合を示している。左右2つの観察光学系は等価であるか
ら図及び以下の説明では一方のみの言及で十分である。
観察光軸の傾き角が8,から82 に変わった時図示の
ごとく視野の中心は物点P,からP2へと変わるはずで
ある。しかしながら対物レンズLoに関して物点P,ま
での距離と物点P2までの距離が変わるため像点P,′
までの距離とP2′までの距離が変わるとともに、鰯面
Yの傾きも変化してしまう。いわゆるアオリの効果とし
て知られるシェイン・フラッグの条件により像面Yは物
体面×と対物レンズの主平面日との交線(図では交点Q
)に交わるごとく形成されるため、像面Yの懐封よ観察
光藤の懐きよりも大きく変化する。このように、観察光
軸の煩きを変えて視野を移動させるときには、対物レン
ズと接眼レンズとが一体である限り、姿眼レンズに関し
て像がその煩き、位置ともに変化するため、対物レンズ
L.o或は鞍眼レンズLoの焦点深度内での極く狭い範
囲でしか観察できなくなり、全く観察できなくなる場合
も生ずる。対物レンズの懐きを変えるとともに、これに
よる像の移動を追跡するごとく後眼レンズを移動させる
ことによって鮮明な像を得ることも不可能ではないが、
対物レンズと接眼レンズの動きが全く異なるため著しく
複雑な機構が必要となり実用にはならない。本発明の目
的は、物体面を斜め方向から実体観察するための実体顕
微鏡であって、上述したごとき実体観察の苦痛を竪減す
べく左右像の歪を改善したものを提供することにあり、
さらには「装置の一部の簡単な移動によって視野を連続
的に変えることができ、より広い範囲の観察を可能とす
るものを提供することにある。
本発明による実体顕微鏡の構成では、対物レンズが第1
群と第2群との2種の収鍬レンズ群から成っている。
本発明の構成の正面図を第4図aに、側面図を第4図b
に示す。第1群Lはその径が比較的大きく左右2つの観
察光学系に共用されるとともに、左右の観察光学系それ
ぞれに第2群ら,L′2が設けられて、両者は第1群の
後方においてそれぞれの主平面が一致するごとく並列に
配置されている。そして第1群L,はその光軸が物体面
Xに垂直にしかもその焦平面が物体面×と一致するごと
く配置され、並列する2つの第2群L2,L′2はこれ
らの光鞠が第1群の光軸と角度8をなして一体となって
懐いて設けられている。2つの綾眼レンズL3,L′3
はそれぞれの光軸が2つの第2群L2,L′2の光軸と
一致して配置されている。
上述のような対物レンズの構成により、物体面×上の物
点から発し、第1群L,を通過する光東は全て平行とな
り、さらに第2群−,し2に入射する光東は第2群L2
,L′2の後側篤平面Y上に収束される。
即ち、第2群L2,L′2の後側焦平面上に物体の空間
像がそれぞれ形成され、鞍眼レンズL3,L′3によっ
て実体視される。ここで第2図aに示すような方眼状の
物体を観察した場合の像は第5図のごとく歪を生じてい
るものの、歪の方向はy方向の一方のみで左右の像の歪
みはほぼ等しくなっている。このy方向の歪みは観察光
軸が角度8だけ傾いているために避けることのできない
ものである。しかしながら、x方向については何ら歪が
発生せず、この方向の直線は全て平行を保っており、y
方向の歪の形状も左右でほぼ等しいため、2つの像をほ
ぼ完全に合致させることができる。従つて従来のような
左右像の不一致による苦痛を除くことができ良好な実体
観察が可能となる。尚、観察光軸は、従来の装置では対
物レンズの光軸に一致していたが、本発明のものにおい
ては対物レンズ第2群の光軸に一致している。以上のよ
うな構成において、さらに対物レンズ第2群L2,L′
と薮眼レンズL3,L′とを一体として対物レンズ第1
群のLのまわりに回転させることによって、連続的に視
野を移動することが可能である。
第6図の側面図には本発明の実体顕微鏡において観察光
軸の傾き角がa,の場合を実線で、82の場合を点線で
それぞれ示した。本発明の構成においても2つの観察光
学系は等価であるから図及び以下の説明では一方につい
てのみ述べる。物体面×上の物点Aからの光東は対物レ
ンズ第1群Lを射出後、角度8,の平行光東となるため
、対物レンズ第2群L2に入射して第2群L2の後側焦
点上に磯点A′として収束される。すなわち観察光軸の
傾き角が8,のときには物点Aが接眼レンズL3による
観察視野の中心になる。そして観察光軸の額き角を8,
から02へ変えるにつれて、観察視野の中心はA点から
B点へと連続的に移動することになり、02のときには
物点Bの像点B′が第2群L2の後側焦点上に結像され
、観察視野の中心となる。また、像面Yは常に対物レン
ズ第2群Lの後側焦平面に一致しているから、観察光軸
の傾きの変化と像面Yの懐きの変化とは常に等しく、対
物レンズ第2群L2及び薮眼レンズ−に対する像面Yの
相対的位置は全く変化しない。従って、対物レンズ第2
群−と綾眼レンズ−とを一体としてこの額き角を変える
ことによって視野を選択することができるとともに、全
視野にわたって常に鮮明な像を得ることができ、比較的
高倍率においてもより広い範囲の物体を実体的に観察す
ることができる。このような構成は、対物レンズ第2群
と薮眼レンズとを一つの鏡筒に一体に設け「 このよう
な鏡筒2つを対物レンズ第1群のまわり1こ回転可能に
設けるだけのきわめて簡単なものである。以上のような
本発明の実体顕微鏡においては、対物レンズの第1群L
と第2群L2とのなす角度が大きくなればなる程第1群
L,の光軸から離れた物体を観察することが可能となる
が、第1群L,の包括画角によって観察できる範囲は制
限される。
従って、対物レンズの第1群としては広函角を包括し、
なおかつ周辺部において十分な光量を通過させても良好
な収差バランスを保つものであることが望ましい。また
、第2群の第1群に対する額きを変える際には、第2群
の回転移動中心が第1レンズの射出瞳の中心付近である
ことが望ましく周辺部での口径食や光量の減少を4・さ
くすることができる。尚、対物レンズの第1群は、色収
差を充分に補正するために貼合せレンズを用いるととも
に数個のレンズを縄合せて諸収差を充分補正することは
言うまでもなく、対物レンズ第2群にズームレンズのご
とき変倍機能を持たせることによって連続的な倍率変換
を行なうことも容易に可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来装置の斜視図、第2図aは方眼状の物体、
第2図bは左右の観察像、第3図は従来装置において観
察光軸の懐きによる結像の様子の側面図、第4図aは本
発明装置の正面図、第4図bは側面図、第5図は本発明
装置の観察像、第6図は本発明装置の観察光軸の額き角
を説明するための側面図である。 主要部分の符号の説明、L……第1レンズ群、L2,L
2・・・…第2レンズ群、L3,し3・・・…後眼レン
ズ、X・・・・・・物体面、Y・・・・・・第2レンズ
群の後側焦平面。 フャ ー 図 汁2図 汁3図 氷6図 フャ4図 汁5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第1収斂レンズ群と、該第1収斂レンズ群の後方に
    おいて並列に設けられた2つの第2収斂レンズ群とを、
    該第1収斂レンズ群の主平面と該第2収斂レンズ群の主
    平面とが所望の角度をなして非平行になるように配置す
    るとともに、2つの接眼レンズを、前記第2収斂レンズ
    群の後方に、それぞれの光軸が該第2収斂レンズ群の光
    軸と一致するごとく配置し、前記第1収斂レンズ群の前
    側焦平面を物体面に一致させることによって、前記第2
    収斂レンズ群の後側焦平面に像面を形成することを特徴
    とする斜視実体顕微鏡。 2 特許請求の範囲第1項記載の斜視実体顕微鏡におい
    て、2つの第2収斂レンズ群と2つの接眼レンズとが、
    第1収斂レンズ群に対する角度位置を変えるために、一
    体となって移動可能であることを特徴とする実体顕微鏡
    。 3 特許請求の範囲第2項記載の斜視実体顕微鏡におい
    て、2つの第2収斂レンズ群と2つの接眼レンズとが、
    第1収斂レンズ群の射出瞳の近辺を中心として、一体と
    なって回転移動できることを特徴とする実体顕微鏡。
JP52088342A 1977-07-25 1977-07-25 斜視実体顕微鏡 Expired JPS60641B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP52088342A JPS60641B2 (ja) 1977-07-25 1977-07-25 斜視実体顕微鏡
US05/920,794 US4217025A (en) 1977-07-25 1978-06-30 Stereoscopic microscope
DE19782832173 DE2832173A1 (de) 1977-07-25 1978-07-21 Stereoskopisches mikroskop
CH802178A CH631816A5 (de) 1977-07-25 1978-07-25 Stereomikroskop.

Applications Claiming Priority (1)

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JP52088342A JPS60641B2 (ja) 1977-07-25 1977-07-25 斜視実体顕微鏡

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JPS5423559A JPS5423559A (en) 1979-02-22
JPS60641B2 true JPS60641B2 (ja) 1985-01-09

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ID=13940170

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Also Published As

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JPS5423559A (en) 1979-02-22
US4217025A (en) 1980-08-12
CH631816A5 (de) 1982-08-31
DE2832173A1 (de) 1979-02-08

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