KR20130109057A - Microscope - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 피검체상을 다른 배율로 촬상 소자에 결상시키는 현미경에 관한 것이다.The present invention relates to a microscope for forming an image of a subject on an imaging device at different magnifications.
종래에, 하나의 대물 렌즈와 두 개의 다른 배율의 결상 렌즈를 구비하는 측정 현미경 장치가 존재한다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이 측정 현미경 장치에 의하면, 대물 렌즈의 교환을 실행하지 않고 두 개의 다른 배율의 피검체상을 촬영할 수 있다.Conventionally, there exists a measuring microscope apparatus provided with one objective lens and two different magnification imaging lenses (for example, refer patent document 1). According to this measuring microscope apparatus, the subject image of two different magnifications can be imaged, without performing replacement of an objective lens.
그렇지만, 상술의 측정 현미경 장치에 있어서, 조명부를 대물 렌즈로부터 떨어진 위치에 설치했을 경우, 조명부로부터 사출된 조명광은 복수의 광학 부재를 거친 후에 대물 렌즈에 입사하여 피검체를 조명하게 된다.However, in the above-described measuring microscope device, when the illumination unit is provided at a position away from the objective lens, the illumination light emitted from the illumination unit passes through the plurality of optical members and then enters the objective lens to illuminate the subject.
이 경우, 조명광의 광량 손실이 커지기 때문에, 충분한 밝기로 피검체를 조명할 수 없어, 피검체상을 양호하게 촬영할 수 없다는 문제가 있었다.In this case, since the light quantity loss of illumination light becomes large, there exists a problem that a subject cannot be illuminated with sufficient brightness, and an image of a subject cannot be imaged satisfactorily.
본 발명의 목적은 다른 배율의 피검체상을 양호하게 촬영할 수 있는 현미경을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a microscope capable of satisfactorily photographing a subject image at different magnifications.
본 발명의 현미경은 소정의 배율로 피검체를 관찰하는 대물 렌즈와, 상기 대물 렌즈를 거쳐서 상기 피검체를 조명하는 조명광을 사출하는 광원을 가지는 조명부와, 상기 피검체로부터 상기 대물 렌즈에 입사된 피검체광의 광로를 두 개의 광로로 분할하는 제 1 광학 부재와, 상기 제 1 광학 부재에 있어서 반사된 피검체광에 근거하는 피검체상을 제 1 촬상 소자에 결상시키는 제 1 결상 렌즈와, 상기 제 1 광학 부재를 투과한 피검체광의 광로를 두 개의 광로로 분할하는 제 2 광학 부재와, 상기 제 2 광학 부재에 있어서 반사된 피검체광에 근거하는 피검체상을 제 2 촬상 소자에 결상시키는 제 2 결상 렌즈와, 상기 제 2 광학 부재를 투과한 피검체광에 근거하는 피검체상을 제 3 촬상 소자에 결상시키는 제 3 결상 렌즈를 구비하며, 상기 조명부로부터 사출된 상기 조명광은, 상기 대물 렌즈와 상기 제 1 광학 부재 사이의 광로 내에 배치된 제 3 광학 부재를 거쳐서 상기 대물 렌즈에 입사되는 것을 특징으로 한다.The microscope of the present invention includes an illumination unit having an objective lens for observing a subject at a predetermined magnification, a light source for emitting illumination light for illuminating the subject through the objective lens, and a subject incident on the objective lens from the subject. A first optical member for dividing the optical path of the specimen light into two optical paths, a first imaging lens for forming an image of a subject based on the subject light reflected by the first optical member on the first imaging device, and the first optical member A second optical member for dividing the optical path of the subject light transmitted through the first optical member into two optical paths, and an image for imaging the subject image based on the subject light reflected by the second optical member on the second imaging device; A second imaging lens and a third imaging lens for imaging an image of a subject based on the subject light transmitted through the second optical member on a third image pickup device, the light exiting from the illumination unit; Group the illumination light, through a third optical element arranged in the optical path between the objective lens and the first optical member is characterized in that enters the objective lens.
또, 본 발명의 현미경은 상기 조명부가 상기 광원으로부터 사출된 조명광을 소정의 위치에 집광하는 집광 렌즈를 구비하는 것을 특징으로 한다.Moreover, the microscope of this invention is characterized by including the condensing lens which condenses the illumination light emitted from the said light source to a predetermined position.
또, 본 발명의 현미경은, 상기 제 1 촬상 소자, 상기 제 2 촬상 소자 및 상기 제 3 촬상 소자에 결상되는 피검체상의 배율이 각각 저배율, 고배율 및 중배율인 것을 특징으로 한다. Moreover, the microscope of this invention is characterized in that the magnification of the subject image formed in the said 1st imaging element, the said 2nd imaging element, and the said 3rd imaging element is low magnification, high magnification, and medium magnification, respectively.
또, 본 발명의 현미경은, 상기 제 2 광학 부재를 투과한 피검체광의 광로를 두 개의 광로로 분할하는 제 4 광학 부재와, 상기 제 4 광학 부재를 투과한 피검체광을 집광하는 적어도 하나의 결상 렌즈와, 상기 적어도 하나의 결상 렌즈에 의해서 집광된 피검체광에 근거하는 피검체상을 촬상하는 적어도 하나의 촬상 소자를 구비하며, 상기 제 3 촬상 소자는, 상기 제 4 광학 부재에 있어서 반사되어, 상기 제 3 결상 렌즈에 의해서 집광된 피검체광에 근거하는 피검체상을 촬상하는 것을 특징으로 한다. Moreover, the microscope of this invention is a 4th optical member which divides the optical path of the subject light which permeate | transmitted the said 2nd optical member into two optical paths, and at least one which condenses the subject light which permeate | transmitted the said 4th optical member. And an imaging lens and at least one imaging device for imaging an object image based on the subject light focused by the at least one imaging lens, wherein the third imaging device is reflected by the fourth optical member. And image of a subject based on the subject light collected by the third imaging lens.
본 발명의 현미경에 의하면, 다른 배율의 피검체상을 양호하게 촬영할 수 있다. According to the microscope of the present invention, an image of a subject having a different magnification can be photographed satisfactorily.
도 1은 실시형태에 따른 현미경의 내부의 구성을 도시하는 도면. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the structure of the inside of a microscope which concerns on embodiment.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 따른 현미경에 대해서 설명한다. 도 1은 실시형태에 따른 현미경의 내부의 구성을 도시하는 도면이다. 현미경(2)은 액정 패널이나 유기 EL 패널 등의 플랫 패널의 생산 공정에서 사용되는 검사 장치에 구비되는 것이며, 소정의 배율(예를 들면 대물 50배)로 피검체(도시하지 않음)를 관찰하는 대물 렌즈(4)가 하부에 장착된 하우징(6), 및 대물 렌즈(4)에 입사한 피검체광의 광로가 되는 광로 박스(8)를 구비하고 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the microscope which concerns on embodiment of this invention is demonstrated with reference to drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the structure of the inside of the microscope which concerns on embodiment. The microscope 2 is provided in the inspection apparatus used in the production process of flat panels, such as a liquid crystal panel and an organic electroluminescent panel, and observes a subject (not shown) by a predetermined magnification (for example, 50 times the objective). The
또한, 광로 박스(8)의 상부에는, 대물 렌즈(4)에 가까운 쪽으로부터 순서대로, 대물 렌즈(4)를 거쳐서 피검체를 조명하는 조명광을 사출하는 조명부(10), 조명광에 의해 조명된 피검체의 피검체상을 촬영하는 제 1 카메라(14)를 갖는 제 1 경통(16), 제 2 카메라(18)를 갖는 제 2 경통(20), 및 제 3 카메라(22)를 갖는 제 3 경통(24)이 구비되어 있다. 또, 하우징(6)에는, 레이저광을 사용하여 대물 렌즈(4)의 초점 조정을 실행하는 레이저 오토포커스 장치(25)가 조립되어 있다. In addition, the upper part of the
다음에, 도면을 참조하여 실시형태에 따른 현미경(2)의 처리에 대해서 설명한다. 우선, 레이저 오토포커스 장치(25)에 의해 레이저광이 사출되면, 레이저광은 다이클로익 미러(dichroic mirror)(26)를 투과하여, 대물 렌즈(4)를 거쳐서 피검체를 조사한다. 피검체에서 반사된 반사광은 대물 렌즈(4)를 거쳐서 다이클로익 미러(26)를 투과하여, 레이저 오토포커스 장치(25)에 입사한다. 그리고, 레이저 오토포커스 장치(25)에 입사한 정보에 근거하여 대물 렌즈(4)의 초점이 조정된다.Next, the process of the microscope 2 which concerns on embodiment with reference to drawings is demonstrated. First, when a laser beam is emitted by the
다음에, 광섬유(32)의 단부(32a)로부터 조명광이 사출되면, 조명광은 제 1 집광 렌즈(34)에 의해 집광 포인트(36)에 집광된다. 그리고, 조명광은 집광 포인트(36)의 의사적(疑似的)인 점광원으로 하여 하방으로 진행한 후, 제 2 집광 렌즈(38)에 입사하고, 하프 미러(half mirror)(40) 및 다이클로익 미러(26)에서 반사된 후에 대물 렌즈(4)의 입사부(42)에 집광된다. 다음에, 조명광은 입사부(42)를 의사적인 점광원으로 하여 대물 렌즈(4)에 입사하여, 대물 렌즈(4)를 거쳐서 피검체를 조명한다.Next, when the illumination light is emitted from the end 32a of the
피검체에 의해 반사된 피검체광은, 대물 렌즈(4)에 입사하여, 다이클로익 미러(26)에서 반사된 후, 하프 미러(40)를 투과한다. 하프 미러(40)를 투과한 피검체광의 광로는 제 1 빔 스플리터(제 1 BS)(44)에서 두 개의 광로로 분할된다.The subject light reflected by the subject is incident on the
제 1 BS(44)에서 반사된 피검체광은 제 1 결상 렌즈(46)에 의해 집광되고, 제 1 카메라(14)의 도시하지 않은 제 1 촬상 소자에 결상된다. 여기서, 제 1 결상 렌즈(46)의 배율이 0.5배인 경우, 제 1 카메라(14)에 의해서 25배(대물 50배×0.5배)의 피검체상이 촬영된다.The subject light reflected by the
한편, 제 1 BS(44)를 투과한 피검체광의 광로는 제 2 빔 스플리터(제 2 BS)(48)에서 두 개의 광로로 분할된다.On the other hand, the optical path of the subject light transmitted through the
제 2 BS(48)에서 반사된 피검체광은, 제 2 결상 렌즈(50) 및 텔레컨버젼 렌즈(teleconversion lens)(52)에 의해 집광되고, 제 2 카메라(18)의 도시하지 않은 제 2 촬상 소자에 결상된다. 여기서, 제 2의 결상 렌즈(50)의 배율이 1.0배, 텔레컨버젼 렌즈(52)의 배율이 2.0배인 경우, 제 2 카메라(18)에 의해서 100배(대물 50배×1.0배×2.0배)의 피검체상이 촬영된다.The subject light reflected by the
한편, 제 2 BS(48)를 투과한 피검체광은, 전반사 미러(54)에서 전반사되어, 제 3 결상 렌즈(56)에 의해 집광된 후, 제 3 카메라(22)의 도시하지 않은 제 3 촬상 소자에 결상된다. 여기서, 제 3 결상 렌즈(56)의 배율이 1.0배인 경우, 제 3 카메라(22)에 의해서 50배(대물 50배×1.0배)의 피검체상이 촬영된다.On the other hand, the subject light that has passed through the
즉, 제 1 카메라(14), 제 2 카메라(18) 및 제 3 카메라(22)에 의해서, 25배, 100배, 50배의 3종류의 배율(1:4:2의 비율)의 피검체상이 촬영된다.That is, by the
본 실시형태에 따른 현미경(2)에 의하면, 조명부(10)를 제 1 경통(16)보다 대물 렌즈(4)측에 배치하여, 복수의 미러 등을 투과하는 것에 의한 광량 손실이 적은 조명광으로 밝게 피검체를 조명할 수 있기 때문에, 각각의 촬상 소자에 적절한 광량의 피검체상을 결상시킬 수 있어, 3종의 다른 배율의 피검체상을 양호하게 촬영할 수 있다.According to the microscope 2 which concerns on this embodiment, the
또, 3종의 다른 배율의 피검체상을 촬영할 수 있기 때문에, 근년 고정세화(高精細化)하는 피검체를 최적의 배율로 적확하게 검사할 수 있다. 또, 대물 렌즈(4)의 교환을 실행하지 않고 효율적으로 피검체를 검사할 수 있다.In addition, since the subject image of three different magnifications can be photographed, it is possible to accurately inspect a subject which has been highly refined in recent years at an optimal magnification. In addition, the subject can be inspected efficiently without replacing the
또, 광섬유(32)의 단부(32a)로부터 사출된 조명광을 일단 제 1 집광 렌즈(34)에 의해 집광 포인트(36)에 집광하고, 의사적인 점광원을 생성하여 쾰러 조명(koehler illumination)에 의해 피검체의 조명을 실행하므로, 조명 효율을 높게 할 수 있다. In addition, the illumination light emitted from the end 32a of the
또한, 피검체광의 광로 길이 및 피검체광의 광량 손실을 고려하여, 대물 렌즈(4)에 가까운 쪽으로부터, 조명부(10), 제 1 경통(16), 제 2 경통(20) 및 제 3 경통(24)의 순서로 배치하는 것에 의해, 최대의 배율인 100배의 피검체상의 정밀도를 가장 높게 할 수 있다.In addition, in consideration of the optical path length of the subject light and the loss of light quantity of the subject light, the
또한, 상술한 실시형태에 있어서는, 대물 렌즈(4)의 배율이 대물 50배인 경우를 예로 설명하고 있지만, 양호한 피검체상을 촬영할 수 있으면, 대물 렌즈(4)의 배율은 상술한 예에 한정되지 않는다. 또, 각각의 결상 렌즈의 배율도 상술한 예에 한정되지 않는다.In addition, although the case where the magnification of the
또, 상술한 실시형태에 있어서, 텔레컨버젼 렌즈(52)의 배율은 상술한 예에 한정되지 않는다. 또한, 예를 들어, 텔레컨버젼 렌즈(52)의 배율을 4배로 했을 경우, 제 2 카메라(18)에 의해 200배(대물 50배×1.0배×4.0배)의 피검체상을 촬영할 수 있어, 1:8:2의 3종류의 비율의 피검체상을 얻을 수 있다.In addition, in the above-mentioned embodiment, the magnification of the
또, 상술한 실시형태에 있어서는, 광섬유(32)의 단부(32a)를 광원으로 하여 조명광이 사출되는 경우를 예로 설명하고 있지만, 조명광의 광원은 광섬유(32)에 한정되지 않는다. 예를 들면, 광섬유(32) 대신에, 조명부(10)에 LED 광원 등을 접속하도록 해도 좋다.In addition, in the above-described embodiment, the case where the illumination light is emitted by using the end 32a of the
또, 상술한 실시형태에 있어서는, 현미경(2)이 3개의 경통을 구비하여, 3종의 다른 배율의 피검체상을 얻을 수 있는 경우를 예로 설명하고 있지만, 양호한 피검체상을 촬영할 수 있으면, 경통을 더 증설해도 좋다.In addition, in the above-described embodiment, the case where the microscope 2 is provided with three barrels and an object image of three different magnifications can be obtained is described as an example, but if a good object image can be photographed, You may add more barrels.
2 : 현미경 4 : 대물 렌즈
6 : 하우징 8 : 광로 박스
10 : 조명부 14 : 제 1 카메라
16 : 제 1 경통 18 : 제 2 카메라
20 : 제 2 경통 22 : 제 3 카메라
24 : 제 3 경통 26 : 다이클로익 미러
32 : 광섬유 34 : 제 1 집광 렌즈
38 : 제 2 집광 렌즈 40 : 하프 미러
44 : 제 1 BS 46 : 제 1 결상 렌즈
48 : 제 2 BS 50 : 제 2 결상 렌즈
52 : 텔레컨버젼 렌즈 54 : 전반사 미러
56 : 제 3 결상 렌즈2: microscope 4: objective lens
6: housing 8: light path box
10: lighting unit 14: first camera
16: first barrel 18: second camera
20: second barrel 22: third camera
24: third barrel 26: dichroic mirror
32: optical fiber 34: first condensing lens
38: second condenser lens 40: half mirror
44: first BS 46: first imaging lens
48: second BS 50: second imaging lens
52: teleconversion lens 54: total reflection mirror
56: third imaging lens
Claims (4)
상기 대물 렌즈를 거쳐서 상기 피검체를 조명하는 조명광을 사출하는 광원을 가지는 조명부와,
상기 피검체로부터 상기 대물 렌즈에 입사된 피검체광의 광로를 두 개의 광로로 분할하는 제 1 광학 부재와,
상기 제 1 광학 부재에 있어서 반사된 피검체광에 근거하는 피검체상을 제 1 촬상 소자에 결상시키는 제 1 결상 렌즈와,
상기 제 1 광학 부재를 투과한 피검체광의 광로를 두 개의 광로로 분할하는 제 2 광학 부재와,
상기 제 2의 광학 부재에 있어서 반사된 피검체광에 근거하는 피검체상을 제 2 촬상 소자에 결상시키는 제 2 결상 렌즈와,
상기 제 2 광학 부재를 투과한 피검체광에 근거하는 피검체상을 제 3 촬상 소자에 결상시키는 제 3 결상 렌즈를 구비하며,
상기 조명부로부터 사출된 상기 조명광은 상기 대물 렌즈와 상기 제 1 광학 부재 사이의 광로 내에 배치된 제 3 광학 부재를 거쳐서 상기 대물 렌즈에 입사되는 것을 특징으로 하는
현미경. An objective lens for observing the subject at a predetermined magnification,
An illumination unit having a light source for emitting illumination light for illuminating the subject under the objective lens;
A first optical member for dividing the optical path of the subject light incident on the objective lens from the subject into two optical paths,
A first imaging lens for imaging an image of a subject based on the subject light reflected by the first optical member on a first imaging device;
A second optical member for dividing the optical path of the subject light transmitted through the first optical member into two optical paths;
A second imaging lens which forms an image of a subject based on the subject light reflected in the second optical member on a second imaging element;
And a third imaging lens for imaging the subject image based on the subject light transmitted through the second optical member on the third imaging device,
The illumination light emitted from the illumination unit is incident on the objective lens via a third optical member disposed in the optical path between the objective lens and the first optical member.
microscope.
상기 조명부는 상기 광원으로부터 사출된 조명광을 소정의 위치에 집광하는 집광 렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는
현미경. The method of claim 1,
The illumination unit includes a condenser lens for condensing the illumination light emitted from the light source at a predetermined position
microscope.
상기 제 1 촬상 소자, 상기 제 2 촬상 소자 및 상기 제 3 촬상 소자에 결상되는 피검체상의 배율은 각각 저배율, 고배율 및 중배율인 것을 특징으로 하는
현미경. 3. The method according to claim 1 or 2,
The magnifications of the subject image formed on the first imaging element, the second imaging element, and the third imaging element are low magnification, high magnification, and medium magnification, respectively.
microscope.
상기 제 2 광학 부재를 투과한 피검체광의 광로를 두 개의 광로로 분할하는 제 4 광학 부재와,
상기 제 4 광학 부재를 투과한 피검체광을 집광하는 적어도 하나의 결상 렌즈와,
상기 적어도 하나의 결상 렌즈에 의해서 집광된 피검체광에 근거하는 피검체상을 촬상하는 적어도 하나의 촬상 소자를 구비하며,
상기 제 3 촬상 소자는, 상기 제 4 광학 부재에 있어서 반사되어, 상기 제 3 결상 렌즈에 의해서 집광된 피검체광에 근거하는 피검체상을 촬상하는 것을 특징으로 하는
현미경.
The method according to any one of claims 1 to 3,
A fourth optical member for dividing the optical path of the subject light transmitted through the second optical member into two optical paths,
At least one imaging lens for condensing the subject light transmitted through the fourth optical member;
At least one imaging device configured to capture an image of a subject based on the subject light collected by the at least one imaging lens,
The third image pickup device is configured to reflect a subject image based on the subject light reflected by the fourth optical member and focused by the third imaging lens.
microscope.
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