JP2001154107A - 顕微鏡 - Google Patents

顕微鏡

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JP2001154107A
JP2001154107A JP33792899A JP33792899A JP2001154107A JP 2001154107 A JP2001154107 A JP 2001154107A JP 33792899 A JP33792899 A JP 33792899A JP 33792899 A JP33792899 A JP 33792899A JP 2001154107 A JP2001154107 A JP 2001154107A
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JP
Japan
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optical system
lens
observation optical
microscope
mirror
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JP33792899A
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English (en)
Inventor
Katsuyoshi Arisawa
勝義 有澤
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Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型のステージを用いても、観察者に干渉す
ることがなく、しかも、安価でかつコンパクトな顕微鏡
を提供する。 【解決手段】 対物レンズ12の真上に間接観察光学系
30が、対物レンズより前方に直接観察光学系20がそ
れぞれ配置された顕微鏡において、対物レンズの光軸上
に低倍率のチューブレンズ14が配置されるとともに、
このチューブレンズ14を透過した光を、間接観察光学
系および直接観察光学系の少なくとも一方に切り換える
光路切換ミラー16が配置されている。直接観察光学系
は、接眼レンズ29と、光路切換ミラーによって直接観
察光学系に切り換えられた光を接眼レンズへ反射させる
リレー用ミラー24と、このリレー用ミラーおよび接眼
レンズの間に配置されたリレーレンズ25とを含んで構
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、ICウ
エハなどの検査に適した顕微鏡に関する。詳しくは、被
測定物を載置するステージと、このステージに対向配置
された対物レンズと、この対物レンズの真上に配置され
た間接観察光学系と、対物レンズより前方に配置された
直接観察光学系とを備えた顕微鏡に関する。
【0002】
【背景技術】ICウエハの検査に適した顕微鏡として、
三次元方向へ移動可能でかつ検査対象物を載置するステ
ージと、このステージに対向配置された対物レンズと、
この対物レンズの真上に配置された間接観察光学系、た
とえば、CCDカメラと、対物レンズより前方に配置さ
れ観察者が直接観察可能な直接観察光学系とを備えた顕
微鏡が知られている。最近、この種の顕微鏡にあって
は、検査対象物が大型化していることから、それを載置
するステージも大型化する傾向にある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した構造の顕微鏡
において、ステージが大型化すると、観察者が直接観察
光学系から検査対象物を直接観察しながら検査対象物を
検査しようとすると、ステージが最大限移動したとき
に、とくに、前方へ移動したとき、ステージが観察者に
干渉する虞が生じるという課題がある。
【0004】本発明の目的は、このような課題を解消
し、大型のステージを用いても、観察者に干渉すること
なく、しかも、安価でかつコンパクトな顕微鏡を提供す
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の顕微鏡は、上記
目的を達成するため、次の構成を採用する。請求項1に
記載の顕微鏡は、被測定物を載置するステージと、この
ステージに対向配置された対物レンズと、この対物レン
ズの真上に配置された間接観察光学系と、対物レンズよ
り前方に配置された直接観察光学系とを備えた顕微鏡に
おいて、前記対物レンズの光軸上に低倍率のチューブレ
ンズが配置されるとともに、このチューブレンズを透過
した光を、前記間接観察光学系および前記直接観察光学
系の少なくとも一方に切り換える光路切換手段が配置さ
れ、前記直接観察光学系は、接眼レンズと、前記光路切
換手段によって直接観察光学系に切り換えられた光を前
記接眼レンズへ反射させるリレー用ミラーと、このリレ
ー用ミラーおよび接眼レンズの間に配置されたリレーレ
ンズとを含んで構成されていることを特徴とする。
【0006】この構成によれば、対物レンズの光軸上に
低倍率のチューブレンズが配置されているから、間接観
察光学系側中間像位置を低く抑えることができる。これ
により、広視野観察が可能で、しかも、その真上に配置
される間接観察光学系の重心位置を低く下げることがで
きるから、間接観察光学系による観察時のぶれを極力抑
えることができる。また、直接観察光学系は、接眼レン
ズと、光路切換手段によって直接観察光学系に切り換え
られた光を接眼レンズへ反射させるリレー用ミラーと、
このリレー用ミラーおよび接眼レンズの間に配置された
リレーレンズとを含んで構成されているから、とくに、
リレーレンズによって対物レンズの光軸から接眼レンズ
までの距離を大きくとることができる。このため、観察
者が直接観察光学系から検査対象物を直接観察しながら
検査対象物を検査する際、ステージが前方へ最大限移動
しても、ステージが観察者に干渉する虞が少ない。つま
り、上記構成によれば、間接観察光学系の重心位置を低
く抑えつつ、対物レンズの光軸から接眼レンズまでの距
離を大きくとることができるから、間接観察光学系によ
る観察時のぶれを極力抑えつつ、ステージが観察者に干
渉する虞も回避できる。
【0007】請求項2に記載の顕微鏡は、請求項1に記
載の顕微鏡において、前記チューブレンズの倍率は、1
倍以下に設定されていることを特徴とする。この構成に
よれば、チューブレンズの倍率が1倍以下に設定されて
いるから、間接観察光学系による広視野観察が可能で、
しかも、間接観察光学系の重心位置を低く極力抑えるこ
とができる。
【0008】請求項3に記載の顕微鏡は、請求項1また
は請求項2に記載の顕微鏡において、前記間接観察光学
系は、CCDカメラを含んで構成されていることを特徴
とする。この構成によれば、比較的重量の重いCCDカ
メラを真上に搭載しても、観察時のぶれを極力抑えるこ
とができる。
【0009】請求項4に記載の顕微鏡は、請求項1ない
し請求項3のいずれかに記載の顕微鏡において、前記光
路切換手段は、前記チューブレンズの光軸に対して挿入
可能かつ光軸から退避可能な光路切換ミラーを含んで構
成されていることを特徴とする。この構成によれば、光
路切換手段をプリズムなどで作る場合より、安価にかつ
コンパクトに構成することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図1は本実施形態の顕微鏡の斜視
図である。同顕微鏡は、ベース部1と、そのベース部1
の後部から垂直に立ち上がったのちベース部1の上方に
伸びるコラム部2とを備えている。ベース部1の上に
は、検査対象物を載置する大型のステージ3が三次元方
向、つまり、左右(X方向)、前後(Y方向)および上
下方向(Z方向)へ移動可能に設けられている。
【0011】コラム部2には、検査対象物に対して光を
照射する照明光学系10と、検査対象物からの光を基に
検査対象物の像を観察する間接観察光学系30および直
接観察光学系20とがそれぞれ設けられている。ここで
は、後述する対物レンズ12の真上に間接観察光学系3
0が配置され、対物レンズ12より前方に直接観察光学
系20が配置されている。
【0012】照明光学系10は、図2に示すように、光
源装置11と、レボルバ(図1参照)に取り付けられる
対物レンズ12と、前記光源装置11からの光を反射さ
せ対物レンズ12を通して検査対象物に照射するととも
に検査対象物からの反射光を透過するビームスプリッタ
13とを備える。
【0013】ビームスプリッタ13と同軸上には、チュ
ーブレンズ14が配置されるとともに、このチューブレ
ンズ14を透過した光を、前記間接観察光学系30およ
び前記直接観察光学系20の少なくとも一方に切り換え
る光路切換手段15が配置されている。ここでは、チュ
ーブレンズ14として、低倍率のチューブレンズ、具体
的には、0.7倍のチューブレンズが用いられている。
また、光路切換手段15は、前記チューブレンズ14の
光軸に対して挿入可能かつ光軸から退避可能で、かつ、
挿入時には前方斜め下方へ光を反射させる光路切換ミラ
ー16を含んで構成されている。
【0014】前記間接観察光学系30としては、CCD
カメラ31が用いられている。CCDカメラ31の撮像
面が、チューブレンズ14の中間像位置に配置されてい
る。従って、光路切換ミラー16をチューブレンズ14
の光軸から退避させれば、チューブレンズ14を通った
光がCCDカメラ31の撮像面に導入される結果、画像
による間接観察が可能になる。
【0015】前記直接観察光学系20は、図2に示すよ
うに、光路切換ミラー16の反射光路上に配置されたフ
ィールドレンズ23およびリレー用ミラー24と、この
リレー用ミラー24の反射光路上に配置されたリレーレ
ンズ25およびプリズム26と、このプリズム26で分
離された各光を観察する光学素子27,28と、接眼レ
ンズ29とを備える。ちなみに、リレーレンズ25の倍
率は1/0.7倍、接眼レンズ29の観察位置での中間
像倍率は1倍である。
【0016】つまり、フィールドレンズ23からの光を
前方斜め上方へ反射させるためにリレー用ミラー24が
配置され、このリレー用ミラー24と接眼レンズ29と
間にリレーレンズ25が配置されている。この構成によ
って、対物レンズ12の光軸から接眼レンズ29までの
距離Lが大きく設定されている。
【0017】従って、本実施形態によれば、対物レンズ
12の光軸上に低倍率のチューブレンズ14を配置した
ので、間接観察光学系30側中間像位置を低く抑えるこ
とができる。これにより、広視野観察が可能で、しか
も、真上に配置される間接観察光学系30の重心位置を
低く下げることができるから、間接観察光学系30によ
る観察時のぶれを極力抑えることができる。とくに、間
接観察光学系30として、比較的重量の重いCCDカメ
ラ31を真上に搭載しても、観察時のぶれを極力抑える
ことができる。
【0018】また、直接観察光学系20は、接眼レンズ
29と、光路切換手段15からの光を接眼レンズ29へ
反射させるリレー用ミラー24と、このリレー用ミラー
24および接眼レンズ29の間に配置されたリレーレン
ズ25とを含んで構成したので、対物レンズ12の光軸
から接眼レンズ29までの距離Lを大きくとることがで
きる。このため、観察者が直接観察光学系20から検査
対象物を直接観察しながら検査対象物を検査する際、ス
テージ3が前方へ最大限移動しても、ステージ3が観察
者に干渉する虞が少ない。
【0019】つまり、本実施形態の構成とすれば、間接
観察光学系30の重心位置を低く抑えつつ、対物レンズ
12の光軸から接眼レンズ29までの距離Lを大きくと
ることができるから、間接観察光学系30による観察時
のぶれを極力抑えつつ、ステージ3が観察者に干渉する
虞も回避できる。
【0020】また、光路切換手段15を、チューブレン
ズ14の光軸に対して挿入可能かつ光軸から退避可能な
光路切換ミラー16を含んで構成したので、光路切換ミ
ラー16をプリズムなどで作る場合より、安価にかつコ
ンパクトに構成することができる。また、当然ながら、
この光路切換手段15として、ビームスプリッタを使用
し、テレビ側(CCD側)および接眼レンズ側での同時
観察も可能である。
【0021】なお、上記実施形態では、チューブレンズ
14は、倍率が0.7倍のものを用いたが、これに限ら
れない。たとえば、1倍以下であればよく、好ましくは
0.8倍以下、より好ましくは0.7倍が最適である。
【0022】また、上記実施形態では、リレーレンズ2
5の倍率を1/0.7倍、接眼レンズ29の観察位置で
の中間像倍率を1倍としたが、これに限られない。たと
えば、リレーレンズ25の倍率を1/1.4倍、接眼レ
ンズ29の倍率を20倍とすれば、直接観察の倍率を同
じにできる。あるいは、リレーレンズ25の倍率を1/
1.4倍、接眼レンズ29の観察位置での中間倍率を
0.5倍としてもよい。この場合、接眼レンズ29の倍
率を20倍とすれば、直接観察の倍率を同じにできる。
【0023】また、上記実施形態では、間接観察光学系
30としてCCDカメラ31を用いたが、これに限ら
ず、観察対象物からの光を撮像できる装置であれば、他
の構造でもよい。
【0024】
【発明の効果】本発明の顕微鏡によれば、対物レンズの
光軸上に低倍率のチューブレンズが配置され、このチュ
ーブレンズを透過した光を、間接観察光学系および直接
観察光学系の少なくとも一方に切り換える光路切換手段
が配置され、直接観察光学系は、接眼レンズと、光路切
換手段からの光を接眼レンズへ反射させるリレー用ミラ
ーと、このリレー用ミラーおよび接眼レンズの間に配置
されたリレーレンズとを含んで構成されているから、大
型のステージを用いても、観察者に干渉することがな
く、しかも、安価でかつコンパクトに構成することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の顕微鏡の一実施形態を示す斜視図であ
る。
【図2】同上実施形態の光学部品の配置を示す図であ
る。
【符号の説明】
2 コラム部(顕微鏡本体) 3 ステージ 10 照明光学系 11 光源装置 12 対物レンズ 13 ビームスプリッタ 14 チューブレンズ 15 光路切換手段 16 光路切換ミラー 20 直接観察光学系 24 リレー用ミラー 25 リレーレンズ 29 接眼レンズ 30 間接観察光学系 31 CCDカメラ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被測定物を載置するステージと、このス
    テージに対向配置された対物レンズと、この対物レンズ
    の真上に配置された間接観察光学系と、対物レンズより
    前方に配置された直接観察光学系とを備えた顕微鏡にお
    いて、 前記対物レンズの光軸上に低倍率のチューブレンズが配
    置されるとともに、 このチューブレンズを透過した光を、前記間接観察光学
    系および前記直接観察光学系の少なくとも一方に切り換
    える光路切換手段が配置され、 前記直接観察光学系は、接眼レンズと、前記光路切換手
    段によって直接観察光学系に切り換えられた光を前記接
    眼レンズへ反射させるリレー用ミラーと、このリレー用
    ミラーおよび接眼レンズの間に配置されたリレーレンズ
    とを含んで構成されていることを特徴とする顕微鏡。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の顕微鏡において、 前記チューブレンズの倍率は、1倍以下に設定されてい
    ることを特徴とする顕微鏡。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の顕微鏡
    において、 前記間接観察光学系は、CCDカメラを含んで構成され
    ていることを特徴とする顕微鏡。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
    載の顕微鏡において、 前記光路切換手段は、前記チューブレンズの光軸に対し
    て挿入可能かつ光軸から退避可能な光路切換ミラーを含
    んで構成されていることを特徴とする顕微鏡。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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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
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