JPS6310408B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は通常使用されている実体顕微鏡の鏡筒
先端部に取付けるのみで同軸照明を可能とする同
軸照明装置に関する。

第１図は一般の実体顕微鏡の原理図である。本
図において１，１′は接眼レンズ、２，２′はプリ
ズム、３，３′は対物レンズ、４は試料、５は光
源である。

第１図の如き構造を有する実体顕微鏡で鏡面を
有する半導体ウエハー等を観測すると、アルミ配
線部等の粗面は観察できるが、鏡面では光源５か
らの照明光が光学系の外部に反射してしまい観察
が困難となる。

そこでレンズ系の光軸と照明光の光軸を一致さ
せた同軸照明系を内蔵した実体顕微鏡が市販され
ている。第２図は同軸照明系を内蔵した実体顕微
鏡の原理図である。本図において６，６′はコン
デンサレンズ、７，７′は偏光子、８，８′は検光
子、９，９′は半透明鏡、１０，１０′は光源、第
１図と同一番号は同一部位を示す。

同軸照明系を内蔵した実体顕微鏡では、照明光
は半透明鏡９，９′を介して試料４に照射される。
従つて鏡面を観察した場合でも照明光はレンズ系
外に反射することなく観察可能となる。しかしな
がら第２図の如く接眼レンズ１，１′と対物レン
ズ３，３′間に半透明鏡９，９′を入れる方法で
は、照明光が対物レンズ３，３′の表面で反射す
るため像のコントラスが極めて弱くなつてしまう
ため、偏光子７，７′の偏光軸を互いに反対方向
とし、さらに検光子８，８′の偏光軸も互いに反
対方向としてかつ偏光子７，７′の偏光軸に対し
ても反対方向に設置し対物レンズ３，３′の表面
からの反射光を偏光子８，８′で除去するように
している。

この様に従来使用されている同軸照明系を内蔵
した実体顕微鏡は偏光子等の複雑な光学系を必要
とし、さらに、その価格も非常に高価なものであ
る。また現有の顕微鏡を第２図の如き構成に変更
することは不可能である。

本発明は上記の問題点を解消し、複雑な光学系
を必要とせず、現有の実体顕微鏡の光学系を著し
く乱すことなく、容易に着脱可能な同軸照明装置
を提供することを目的とし、２つの光学系を有し
それぞれの光軸が試料面で会合する実体顕微鏡の
鏡筒先端に着脱可能な筐体とすくなくとも該筐体
内に設けられ該２つの光学系の光軸を含む平面に
対し照明光の光軸が直角に交差するように配置さ
れた２つの光源、該光学系の光軸と該光源の光軸
の光差点に配置された２枚の半透明鏡、該光源と
該半透明鏡間に挿入されたコンデンサレンズから
なることを特徴とするものである。

以下に図を用いて本発明を詳細に説明する。第
３図は本発明の原理図であり、ａは正面図、ｂは
側面図、ｃは斜視図である。本図において、１
１，１１′は半透明鏡、１２，１２′はコンデンサ
レンズ、１３，１３′は光源である。

本発明にかかる同軸照明装置は第３図に示す光
学系を有するものであり、実体顕微鏡の対物レン
ズ下に取付けられる。試料に対する照明は半透明
鏡１１，１１′を介して行なわれ、その光軸は実
体顕微鏡のレンズ系の光軸と同軸上にある。

なお第３図において実体顕微鏡の２本の光軸を
含む平面に対して直角方向に照明系を配置したの
は、本発明にかかる同軸照明装置の装着時と未装
着時とおける実体顕微鏡の対物レンズの光軸交差
点のずれを最小にするためである。すなわち第４
図の如く照明系を配置すると同軸照明装置の未装
着時には対物レンズの焦点と一致したＡ点にあつ
た光軸交差点が、装着時には半透明鏡１４，１
４′の厚みによる屈折のため光軸交差点のみが試
料面下方のＢ点にずれてしまい、ずれａを生じ
る。

以上の様に第４図の如き照明系の配置では光軸
交差点は垂直方向に移動するのに対して、第３図
の配置にすると光軸交差点は水平方向に移動する
が焦点と同一平面上にあるためそのずれはほとん
ど問題とならない。

以下に具体的な実施例をもとに本発明をさらに
詳細に説明する。

第５図は本発明の一実施例でありａは平面図、
ｂは電源コード２４側から見た側面図、ｃは側断
面図である。

本図において１６は筐体、１７はリング、１
８，１８′は光源、１９，１９′コンデンサレン
ズ、２０，２０′は半透明鏡、２１，２１′はフイ
ルタ、２２は対物レンズ、２３は実体顕微鏡の鏡
筒、２４は電源コードである。

第３図に示した光学系は、第５図の筐体１６内
に収容され、筐体１６の回転可能なリング１７の
オネジにより第６図の如く実体顕微鏡２６の鏡筒
２３の内部のメネジ部へネジ止めされる。

光源１８，１８′としては照明光を柔らげるた
め表面がすりガラス加工されたランプ等が使用さ
れ、照明光はフイルタ２１，２１′及びコンデン
サレンズ１９，１９′を通過して半透明鏡２０，
２０′において試料面方向へ反射される。この時
照明光の光軸は実体顕微鏡の対物レンズ２２の光
軸と同軸上にある。以上の様に本発明にかかる同
軸照明装置を用いれば通常使用されている実体顕
微鏡に何ら改造を加えることなく同軸照明が可能
となる。

なお実体顕微鏡の鏡筒２３のメネジは従来から
設けられているので新たに形成する必要はない。
またフイルタ２１，２１′は目の疲労防止のため
のもので、例えば淡青色フイルタを用いればよ
い。また光源１８，１８′の光量のバラツキ補正
のため独立の光量調整機能を持たせるようにして
もよい。

第７図は本発明の他の実施例である。本図にお
いて２７は反射鏡、２８はツマミであり第５図と
同一番号は同一部位を示す。

第７図において第５図と異なるのは半透明鏡２
０，２０′を外部のツマミ２８により回動可能と
し反射鏡２７を設けた点である。この様にするこ
とにより同軸照明が必要な場合は半透明鏡２０を
破線で示した位置に固定し、第５図と同様に同軸
照明を行ない、通常の落射照明を必要とする場合
にはツマミ２８により半透明鏡２０を水平にし
て、照明光を反射鏡２７により反射して落射照明
を行なう。

従つて本発明にかかる同軸照明装置を装着した
状態のままで即座に同軸照明と落射照明の切替が
可能となる。

第８図は本発明の他の実施例である。本図にお
いて２９は反射鏡であり第５図と同一番号は同一
部位を示す。

第８図において第５図と異なるのは、対物レン
ズ２２の光軸に対する半透明鏡２０の光軸に対す
る傾斜角を大きくし、半透明鏡の平面精度のばら
つきによる解像力の劣化を防いだ点である。この
場合、照明光は一旦反射鏡２９で反射されさらに
半透明鏡２０で反射される。一方、半透明鏡は水
平に近い状態で配置されるので、第５図に比べ半
透明鏡２０′の平面精度、すなわち各部における
厚みのばらつきによる解像力への影響は低減され
る。

以上説明した様に本発明によれば本発明にかか
る同軸照明装置を現有している通常の実体顕微鏡
に装着するのみで同軸照明が可能となるので現有
の実体顕微鏡を有効に利用でき、非常に経済的で
ある。

また対物レンズ表面から反射を考慮する必要が
ないので同軸照明系を内蔵した従来の実体顕微鏡
のように偏光子等の複雑な光学系を必要しないの
で、非常に簡単な構造で済み、安価に製造するこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般の実体顕微鏡の原理図、第２図は
同軸照明系を内蔵した実体顕微鏡の原理図、第３
図は本発明の原理図、第４図は本発明の説明図、
第５図は本発明の一実施例、第６図は取付状態を
示す図、第７図、第８図は本発明の他の実施例で
ある。 ４……試料、１１，１１′，１４，１４′，２
０，２０′……半透明鏡、１２，１２′，１９，１
９′……コンデンサレンズ、１３，１３′，１５，
１５′，１８，１８′……光源、１６……筐体、１
７……リング、２１，２１′……フイルタ、２２
……対物レンズ、２３……実体顕微鏡の鏡筒、２
４……電源コード、２７，２９……反射鏡。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２つの光学系を有しそれぞれの光学系が試料
   面で会合する実体顕微鏡の対物レンズ下鏡筒先端
   に着脱機構を介し着脱可能な筐体と、少なくとも
   該筐体内に設けられ該２つの光学系の光軸を含む
   平面に対して照明光の光軸が同方向側から直角に
   交差するように配置された２つの光源、該光学系
   の光軸と該光源の光軸の交差点に該２つの光源の
   同方向側からの光を該２つの光学系の光軸と同軸
   とし、かつ該２つの光学系の光軸に対し等角度で
   交差するように各々配置された２枚の半透明鏡、
   該光源と該半透明鏡間に挿入されたコンデンサレ
   ンズからなることを特徴とする実体顕微鏡の同軸
   照明装置。 ２ 前記半透明鏡を光学系の光軸と光源の光軸を
   含む第２の平面に直交し、上記交差点を支点とし
   て回動可能とし、該筐体内に該半透明鏡を水平に
   した場合に、該光源の光を反射し試料面に落斜す
   る反射鏡を設けたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の実体顕微鏡の同軸照明装置。