JP2007218678A - Measurement microscope device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は測定顕微鏡装置に関する。 The present invention relates to a measurement microscope apparatus.
測定顕微鏡装置は、光学顕微鏡観察の下で微細加工物や電子部品などの試料の高さ測定を行う機能を有する。測定顕微鏡装置は、自動焦点検出機能を有するものもある。そのような測定顕微鏡装置の一例を図12に示す。 The measurement microscope apparatus has a function of measuring the height of a sample such as a fine workpiece or an electronic component under observation with an optical microscope. Some measurement microscope apparatuses have an automatic focus detection function. An example of such a measuring microscope apparatus is shown in FIG.
図12において、被検体21は図示しない照明系によって照明される。照明された被検体21は対物レンズ11と結像レンズ12によって結像される。結像された像は接眼レンズ13を介して目視観察される。
In FIG. 12, the
対物レンズ11と結像レンズ12の間の光路上にハーフミラー17が配置されており、ハーフミラー17による反射光路上に焦点検出系30’が配置されている。焦点検出系30’において、LED光源31から発せられる測定光は、ビームスプリッター32と集光レンズ33’を通過し、ハーフミラー17で反射されて観察光路にのせられ、対物レンズ11によって被検体21の表面に集光される。被検体21で反射された測定光は、対物レンズ11によって捉えられ、ハーフミラー17で反射されて焦点検出系30’に戻り、集光レンズ33’により集光され、ビームスプリッター32で反射された後、ビームスプリッター34により二本のビームに分割される。分割された二本のビームは、それぞれ、被検体21に共役な点Pの前後に配置された開口35aと35bを介して、光検出器36aと36bによって光量が検出される。信号処理部41は、光検出器36aと36bからの信号を比較し、信号の大小関係から合焦状態と焦点ずれの方向を判断し、焦点ずれがなくなるようにZステージ15を制御する。これにより焦点合わせが行われる。
A
この測定顕微鏡装置では、高さ測定は、被検体21に照射される測定光の位置すなわち観察視野の中心で行われる。このため、被検体21の高さ測定に先立ち、観察像を観察しながらXYステージ22により被検体21を移動させて、所望の測定個所を測定光の照射位置に合わせるアライメント作業が行われる。その位置において、焦点合わせが行われ、その際のZステージ15の移動量から高さ値が取得される。
In this measurement microscope apparatus, the height measurement is performed at the position of the measurement light applied to the
焦点検出系30’の測定光が見えにくい、あるいは不可視光であるために見えないなど、測定個所の判別が困難な状況では、特開2003−131116号公報に開示されているように、測定個所が目視判別しやすいように測定光に指標を重ねて被検体21に照射することも行われている。
In situations where it is difficult to determine the measurement location, such as the measurement light of the focus detection system 30 'being difficult to see or invisible because of invisible light, the measurement location is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-131116. In other words, the
また、CCDなどの撮像素子により画像を取り込んでモニタ画面に表示し、モニタ画面上において測定個所を指示させ、電動化されたXYステージにより被検体を移動して、指示された測定個所に観察視野中心を合わせて高さ測定を行うことも行われている。
従来の測定顕微鏡装置において、被検体像を観察しながらステージ移動によって測定個所を合わせる方法では、調整時に被検体像が移動することから、作業者は動く像を注視しながらステージ位置合わせを行うことになる。このため、測定点のアライメント作業は作業者に負担を強いる面倒な作業である。 In the conventional measurement microscope device, the method of aligning the measurement location by moving the stage while observing the subject image moves the subject image during adjustment, so the operator must align the stage while gazing at the moving image. become. For this reason, the alignment operation of the measurement points is a troublesome operation that imposes a burden on the operator.
電子部品や機械加工部品における構造の微細化は、一視野内で多くの高さ測定点を要求するようになっている。また測定対象は類似の形状を持つ場合が多い。このため、ステージ移動に伴って像が移動した際に、次の測定対象位置を見失ってしまうこともある。このように構造の微細化は、アライメント作業をより一層困難なものにしている。 Miniaturization of structures in electronic parts and machined parts requires many height measurement points within one field of view. The measurement object often has a similar shape. For this reason, when the image moves as the stage moves, the next measurement target position may be lost. Thus, the miniaturization of the structure makes alignment work even more difficult.
さらに、構造の微細化は高倍観察下の測定を必要とする。これに伴って、被検体の実際の移動量は微小となる。このため、被検体を移動させるXYステージには、微小量を調整できる高精度なステージが必要となる。その結果、装置は高価なものとなってしまう。 Furthermore, miniaturization of the structure requires measurement under high magnification observation. Along with this, the actual movement amount of the subject becomes minute. For this reason, the XY stage for moving the subject requires a highly accurate stage that can adjust a minute amount. As a result, the device becomes expensive.
また、モニタ画面上で測定個所を指示させる方法では、作業者の負担は軽減されるが、画像を取り込んで指示するための付加構成が大きい。また、XYステージを電動化する必要がある。その結果、装置はかなり高価なものとなってしまう。 Further, in the method of instructing the measurement location on the monitor screen, the burden on the operator is reduced, but the additional configuration for capturing and instructing the image is large. In addition, the XY stage needs to be motorized. As a result, the device becomes quite expensive.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、測定点のアライメント作業を容易に行える安価な測定顕微鏡装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an inexpensive measurement microscope apparatus capable of easily performing alignment work of measurement points.
本発明による測定顕微鏡装置は、被検体の近傍に配置される対物レンズを含む観察光学系と、前記被検体と前記対物レンズとを相対的に前記観察光学系の光軸に沿って移動させる移動手段と、前記対物レンズを介して被検体に測定光を照射するとともに前記被検体で反射された測定光に基づいて前記被検体に対する合焦を検出する焦点検出系と、前記被検体に対する前記測定光の照射位置を移動させる光偏向手段とを備えている。 The measurement microscope apparatus according to the present invention includes an observation optical system including an objective lens disposed in the vicinity of a subject, and a movement for moving the subject and the objective lens relatively along the optical axis of the observation optical system. Means, a focus detection system for irradiating the subject with measurement light through the objective lens, and detecting focus on the subject based on the measurement light reflected by the subject, and the measurement on the subject Light deflecting means for moving the light irradiation position.
本発明によれば、測定点のアライメント作業を容易に行える安価な測定顕微鏡装置が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cheap measurement microscope apparatus which can perform the alignment operation | work of a measurement point easily is provided.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第一実施形態>
図1は、本発明の第一実施形態による測定顕微鏡装置を示している。図1に示されるように、本実施形態の測定顕微鏡装置は、被検体21を水平移動させるXYステージ22と、被検体21を観察する観察光学系10を有している。観察光学系10は、被検体21の近くに位置する対物レンズ11と、対物レンズ11と共に結像光学系を構成する結像レンズ12と、対物レンズ11と結像レンズ12によって結像される像を目視観察するための接眼レンズ13とを有している。
<First embodiment>
FIG. 1 shows a measuring microscope apparatus according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the measurement microscope apparatus of this embodiment includes an
測定顕微鏡装置はさらに、焦点合わせのために対物レンズ11を観察光学系10の光軸に沿って上下移動させるZステージ15と、対物レンズ11を介して被検体21に測定光を照射するとともに被検体21で反射された測定光に基づいて被検体21に対する合焦を検出する焦点検出系30と、焦点検出系30と対物レンズ11を光学的に結合するハーフミラー17と、焦点検出系30による検出結果に基づいてZステージ15を制御する信号処理部41と、Zステージ15による対物レンズ11の移動量を測定する測定部42とを有している。
The measurement microscope apparatus further irradiates the
ハーフミラー17は、結像レンズ12と対物レンズ11の間に位置し、焦点検出系30から入射する測定光を対物レンズ11に方向付けるとともに、対物レンズ11から入射する被検体21で反射された測定光を焦点検出系30に方向付ける。
The
焦点検出系30は、測定光を発するLED光源31と、LED光源31から発せられる測定光の発散ビームを収束ビームに変える集光レンズ33と、LED光源31から発せられる測定光と被検体21で反射された測定光とを分離するビームスプリッター32と、ビームスプリッター32を経由した被検体21で反射された測定光を分岐させるビームスプリッター34と、ビームスプリッター34によって分岐された光路上にそれぞれ配置された光検出器36aおよび36bと、ビームスプリッター34と光検出器36aおよび36bとの間の光路上にそれぞれ配置された開口35aおよび35bとを有している。
The
ビームスプリッター32は、LED光源31と集光レンズ33の間の光路上に位置し、LED光源31から発せられる測定光を透過する一方、被検体21で反射された測定光を反射する。ビームスプリッター34は、ビームスプリッター32の反射光路上に位置し、被検体21で反射された測定光を部分的に透過し部分的に反射する。開口35aは、対物レンズ11の焦点に共役な点Pの前方に位置し、開口35bは、対物レンズ11の焦点に共役な点Pの後方に位置している。光検出器36aは、開口35aを通過した光を検出し、光検出器36bは、開口35bを通過した光を検出する。
The
さらに測定顕微鏡装置は、集光レンズ33とハーフミラー17の間の光路上に配置された2つのウェッジプリズム51aおよび51bと、ウェッジプリズム51aおよび51bをそれぞれ回転可能に保持している回転機構52aおよび52bと、ウェッジプリズム51aおよび51bとハーフミラー17との間の光路上に配置されたリレーレンズ55とを有している。
Further, the measurement microscope apparatus includes two
図1の測定顕微鏡装置において、被検体21は、図示しない照明系によって照明され、対物レンズ11と結像レンズ12からなる結像光学系によって結像される。結像された被検体21の像は接眼レンズ13を介して目視観察される。
In the measurement microscope apparatus of FIG. 1, a
LED光源31から射出された測定光は、ビームスプリッター32と集光レンズ33とウェッジプリズム51aおよび51bとリレーレンズ55とを通過し、ハーフミラー17で反射され、対物レンズ11によって集光され、被検体21に照射される。被検体21で反射された光は、対物レンズ11に入射し、ハーフミラー17で反射され、リレーレンズ55とウェッジプリズム51aおよび51bと集光レンズ33とを通過し、ビームスプリッター32で反射された後、ビームスプリッター34によって分岐される。ビームスプリッター34を透過した光は開口35aに達し、開口35aを通過した光が光検出器36aに入射する。ビームスプリッター34で反射された光は開口35bに達し、開口35bを通過した光が光検出器36bに入射する。
The measurement light emitted from the
光検出器36aと36bはそれぞれ入射した光の強度を反映した信号を出力する。信号処理部41は、光検出器36aと36bの出力信号を比較し、信号の大小関係から合焦状態を判断し、判断結果に基づいてZステージ15を駆動する。具体的には、信号処理部41は、光検出器36aの出力信号の方が光検出器36bの出力信号よりも小さい場合には、対物レンズ11を被検体21から遠ざけるようにZステージ15を駆動し、逆に光検出器36aの出力信号の方が光検出器36bの出力信号よりも大きい場合には、対物レンズ11を被検体21に近づけるようにZステージ15を駆動し、光検出器36aと36bの出力信号に差がない場合には、Zステージ15を駆動しない。
Each of the
ウェッジプリズム51aと51bのおのおのは、図2に示されるように、微小な頂角φwを持つプリズムであり、入射光線にわずかな偏角φ0を厚みの最大増加方向に与える。このプリズムが光軸周りに独立に回転されると、射出光の軌跡は半頂角φ0の円錐形となる。図3に示されるように、2つのウェッジプリズム51aと51bは、光軸に沿って直列に並べられており、これらが光軸周りに独立に回転されると、φ0が小さい場合、射出光は半頂角2φ0の円錐形内の任意の方向に偏向され得る。
As shown in FIG. 2, each of the
図4は、光軸に沿って見たウェッジプリズム51aと51bからの射出光の偏角ベクトルを示している。図4において、aとbはそれぞれウェッジプリズム51aと51bによる偏角ベクトルを、cは2つのウェッジプリズム51aと51bによる合成の偏角ベクトルを示している。ウェッジプリズム51aと51bによる偏角ベクトルaとbは常にφ0の大きさを持ち、偏角ベクトルaとbの和である合成の偏角ベクトルcは、ウェッジプリズム51aと51bの配置角θaとθbに依存して、最大2φ0の範囲内で任意の値を持つことがわかる。
FIG. 4 shows the declination vector of the light emitted from the
また、ウェッジプリズム51aと51bは対物レンズ11の瞳位置と共役な位置又は近傍に配置されている。このため射出光の偏角ベクトルcは、瞳位置での光線角度すなわち被検体21上での平面位置に相当する。例えば、ウェッジプリズム51aの配置角θaとウェッジプリズム51bの配置角θbが180度ずれている場合、射出光の偏角ベクトルcの大きさは0となり、焦点検出系30からの測定光は観察視野の中心に照射される。従って、観察視野の中心が高さ測定位置となる。ウェッジプリズム51aと51bの配置角θaとθbを変化させ、偏角ベクトルcが大きさを持つことにより、焦点検出系30からの測定光は被検体21上での照射位置が変わり、高さ測定位置が移動される。
Further, the
なお、本実施形態では、2φ0が観察視野の最外位置となるようにウェッジプリズム51aと51bの頂角φwが設定されている。従って、ウェッジプリズム51aと51bの配置角θaとθbを独立に変化させることにより、焦点検出系30からの測定光の照射位置を観察視野範囲全域にわたり移動させることができる。
In the present embodiment, the apex angle φw of the
このため、被検体21の像を観察しながら回転機構52aと52bを操作してウェッジプリズム51aと51bの配置角を変更することにより、測定光の照射位置すなわち高さ測定位置を観察視野内で容易に移動させることができる。従って、観察視野内の所望の個所で被検体21の高さ測定を行うことができる。
Therefore, by operating the
本実施形態の測定顕微鏡装置では、測定点のアライメント作業の際に被検体21の像が移動されることがなく、アライメント作業は、作業者が回転機構52aと52bを操作して観察視野内における焦点検出系30の測定光の照射位置を変えることによって行われる。従って、作業者はアライメント作業を少ない負担で容易に行える。
In the measurement microscope apparatus of this embodiment, the image of the subject 21 is not moved during the alignment operation of the measurement points, and the alignment operation is performed within the observation field by the operator operating the
本実施形態によれば、非常に簡単な構成の付加によって測定点のアライメント作業を容易に行える測定顕微鏡装置が得られる。また、高倍観察時も移動操作をする必要がなく、そのため高精度なステージを必要としない。 According to the present embodiment, it is possible to obtain a measurement microscope apparatus that can easily perform measurement point alignment work by adding a very simple configuration. Further, it is not necessary to perform a moving operation even during high-magnification observation, so that a highly accurate stage is not required.
<第二実施形態>
図5は、本発明の第二実施形態による測定顕微鏡装置を示している。図5において、図1に示された部材と同一の参照符号で指示された部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
<Second embodiment>
FIG. 5 shows a measuring microscope apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, members indicated by the same reference numerals as those shown in FIG. 1 are the same members, and detailed description thereof is omitted.
本実施形態では、回転機構52aと52bは電動によりウェッジプリズム51aと51bを光軸周りに回転し得る。初期位置ではウェッジプリズム51aと51bの配置角は一致している。
In the present embodiment, the
図5から分かるように、本実施形態の測定顕微鏡装置は、第一実施形態の測定顕微鏡装置の構成に加えて、ドライバ61と演算部62と入力部63とを備えている。入力部63は、観察視野内で測定位置を指示するための指示手段であり、例えばトラックボールやジョイスティックなどで構成される。演算部62は、入力部63の出力からそれぞれのウェッジプリズム51aと51bの配置角を算出する手段であり、被検体21に対する測定光の照射位置を入力部63によって指示された測定位置に一致させるウェッジプリズム51aと51bの配置角を算出する。ドライバ61は、演算部62で算出される配置角に従って回転機構52aと52bを駆動し、ウェッジプリズム51aと51bをその配置角に合わせる。
As can be seen from FIG. 5, the measurement microscope apparatus of the present embodiment includes a driver 61, a
本実施形態では、入力部63によって観察視野内における測定位置が指示値(x,y)として与えられ、この指示値は演算部62に送られる。演算部62は、入力された測定位置(x,y)に焦点検出系30の測定光の照射位置を移動させるウェッジプリズム51aと51bの配置角θaとθbを算出する。
In this embodiment, the measurement position in the observation visual field is given as an instruction value (x, y) by the
指示値(x,y)から配置角θaとθbへの変換方法について図6を参照しながら説明する。図6は、図4と同じく、ウェッジプリズム51aと51bからの射出光の偏角ベクトルを示している。aとbはそれぞれウェッジプリズム51aと51bによる偏角ベクトルを示し、cは2つのウェッジプリズム51aと51bによる合成の偏角ベクトルを示している。最外は|a|+|b|で正規化されている。
A method of converting the instruction value (x, y) into the arrangement angles θa and θb will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows the deflection vector of the light emitted from the
本実施形態においても、第一実施形態と同様に、2つのウェッジプリズム51aと51bによって作られる最大の偏角2φ0が観察光学系10の観察視野の最外位置に焦点検出測定点がくるよう、ウェッジプリズム51aと51bのウェッジ角φwが設定されている。
Also in this embodiment, as in the first embodiment, the maximum deviation angle 2φ0 formed by the two
射出光の偏角ベクトルcは終点が指示値(x,y)であり、これを極座標で示すと次のようになる。 The declination vector c of the emitted light has an instruction value (x, y) at the end point, which is expressed as follows in polar coordinates.
L=(x2+y2)1/2
θ=arctan(y/X)
偏角ベクトルaとbの長さは同じであるから、射出光の回転角θと配置角θaおよびθbとの成す角△θは同じである。また、△θは図6から幾何学的に求められ、配置角θaとθbは次のように表わされる。
L = (x 2 + y 2 ) 1/2
θ = arctan (y / X)
Since the declination vectors a and b have the same length, the angle Δθ formed by the rotation angle θ of the emitted light and the arrangement angles θa and θb is the same. Δθ is obtained geometrically from FIG. 6, and the arrangement angles θa and θb are expressed as follows.
△θ=arccos(L) …(1)
θa=θ−△θ
θb=θ+△θ
演算部62による処理のフローチャートを図7に示す。まず、入力部63からの指示値(x,y)がサンプリングされる。サンプリングされた指示値(x,y)は極座標に変換され、原点からの距離Lが算出される。
Δθ = arccos (L) (1)
θa = θ−Δθ
θb = θ + Δθ
FIG. 7 shows a flowchart of processing by the
L≠0の場合、(1)式に従って配置角θaとθbが算出される。また、L=0の場合、配置角θaとθbがπずれた組み合わせは無限にあって特定できないため、θaは前回の値に設定され、θbはθa+πに設定される。これにより、演算部62によって指示値(x,y)を満たす配置角θaとθbの組み合わせが算出される。
When L ≠ 0, the arrangement angles θa and θb are calculated according to the equation (1). Further, when L = 0, the combination in which the arrangement angles θa and θb are shifted by π is infinite and cannot be specified, so θa is set to the previous value and θb is set to θa + π. Thereby, the combination of the arrangement angles θa and θb satisfying the instruction value (x, y) is calculated by the
算出された配置角θaとθbはドライバ61を経由して回転機構52aと52bに出力される。回転機構52aと52bはウェッジプリズム51aと51bの配置角をそれぞれ配置角θaとθbに合わせる。
The calculated arrangement angles θa and θb are output to the
このフローは繰り返し行われる。作業者は単に観察視野内で被検体21の像を観察しながら測定位置に測定光を移動させるように入力部63を操作するだけで、測定光は指示値(x,y)通りに追従する。
This flow is repeated. The operator simply operates the
本実施形態の測定顕微鏡装置では、測定点のアライメント作業の際に被検体21の像が移動されることがなく、アライメント作業は、作業者が入力部63を操作して観察視野内において焦点検出系30の測定光の照射位置を指示することによって行われる。従って、作業者はアライメント作業を少ない負担で非常に容易に行える。
In the measurement microscope apparatus of the present embodiment, the image of the subject 21 is not moved during the alignment operation of the measurement points. The alignment operation is performed by the operator operating the
本実施形態によれば、小規模な構成の付加によって非常に容易に測定点のアライメント作業を行える測定顕微鏡装置が得られる。また、第一実施形態同様、高倍観察時も移動操作をする必要がなく、そのため高精度なステージを必要としない。 According to the present embodiment, it is possible to obtain a measurement microscope apparatus that can perform measurement point alignment work very easily by adding a small-scale configuration. Further, as in the first embodiment, it is not necessary to perform a moving operation even during high-magnification observation, so that a highly accurate stage is not required.
<第三実施形態>
本実施形態は、回転機構52aと52bを操作するための機械的な操作機構に向けられている。この操作機構は、ウェッジプリズム51aと51bの配置角を機械的に設定するものである。ウェッジプリズム51aと51bによる測定光の照射位置の移動は第一実施形態と同様である。
<Third embodiment>
The present embodiment is directed to a mechanical operation mechanism for operating the
図8〜図10は、本発明の第三実施形態による操作機構を示している。図8〜図10において、操作機構は、ウェッジプリズム51aと51bに固定された円環形状のプーリー71aと71bと、回転可能に支持されたプーリー73aおよび73bと、プーリー71aおよび71bとプーリー73aおよび73bの間にそれぞれかけられたベルト72aおよび72bと、プーリー73aおよび73bにそれぞれ固定されたバー74aおよび74bと、バー74aおよび74bにそれぞれ連結されたバー75aおよび75bとを有している。
8 to 10 show an operation mechanism according to the third embodiment of the present invention. 8 to 10, the operation mechanism includes
プーリー71aと71bは同中心に配置され、プーリー73aと73bもまた同中心に配置されている。プーリー73aと73bはそれぞれプーリー71aと71bと同じ径を有している。従ってプーリー73aと73bの回転はそれぞれベルト72aと72bによってプーリー71aと71bに増幅も減衰もされることなくそのまま伝えられる。
The
バー74aと74bは、端部がそれぞれプーリー73aと73bに固定されており、プーリー73aと73bの回転中心を中心として旋回し得る。つまりバー74aと74bは同一中心の周りに回転可能である。バー74aと74bの他方の端部はそれぞれリンクによってバー75aと75bの端部に回転可能に連結されており、バー75aと75bの他方の端部はリンクによって互いに回転可能に連結されている。四本のバー74aと74bと75aと75bの両端部にある回転軸間の距離は同一である。バー75aと75b同士の連結部にはノブ76が設けられている。
The ends of the
四本のバー74aと74bと75aと75bは井桁状に組まれたリンク機構を構成しており、これによりノブ76は図8〜図10に示された円77の内部の範囲内を自由に移動され得る。ノブ76の移動に応じてプーリー73aと73bが回転され、プーリー73aと73bの回転はそれぞれベルト72aと72bを介してプーリー71aと71bに伝えられる。つまり、プーリー73aと73bとベルト72aと72bとプーリー71aと71bはそれぞれバー74aと74bの角度を回転機構52aと52bに伝達する伝達機構を構成している。
The four
プーリー71aと71bに固定されたウェッジプリズム51aと51bのウェッジ方向(厚みの最大増加方向)はバー74aと74bに平行に設定されている。さらにウェッジプリズム51aと51bのウェッジ方向はそれぞれバー74aと74bの基端(プーリー73aと73bとの固定端)から先端(バー75aと75bとの連結端)に向かう方向と同じ向きになるように設定されている。
The wedge direction (maximum increasing direction of the thickness) of the
この操作機構において、プーリー73aと73bの回転中心を点O、バー74aとバー75aの連結点を点A、バー74bとバー75bの連結点を点B、バー75aとバー75bの連結点を点Cとすると、点Oに対する点Aと点Bと点Cの位置はそれぞれ図4の偏角ベクトルaとbとcに相当する。すなわち、ノブ76を移動させることは合成の偏角ベクトルcを入力することに相当し、バー74aと74bの方向が分解された偏角ベクトルaとbに相当する。バー74aと74bの方向はそれぞれウェッジプリズム51aと51bのウェッジ方向と同じに設定されているので、ノブ76の移動に追従して、ウェッジプリズム51aと51は、ノブ76の位置に対応する方向と大きさの偏角を発生させる配置角θaとθbにそれぞれ設定される。
In this operation mechanism, the center of rotation of the
すなわち、本実施形態の操作機構では、ノブ76の可動範囲である円77は観察視野に相当し、円77の範囲内におけるノブ76の位置は観察視野内における焦点検出系30の測定光の照射位置に相当する。つまり、ノブ76は、観察視野内における焦点検出系30の測定光の照射位置を指示する指示部として機能する。
That is, in the operation mechanism of the present embodiment, the
従って、本実施形態の操作機構を適用した測定顕微鏡装置では、測定点のアライメント作業の際に被検体21の像が移動されることがなく、アライメント作業は、作業者がノブ76を操作して円77の範囲内におけるノブ76の位置を指示することによって行われる。従って、作業者はアライメント作業を少ない負担で非常に容易に行える。
Therefore, in the measurement microscope apparatus to which the operation mechanism of the present embodiment is applied, the image of the subject 21 is not moved during the alignment operation of the measurement points, and the operator operates the
[変形例]
図11は本実施形態の操作機構の変形例を示している。本変形例の操作機構は、図8〜図10に示した操作機構に加えて、てこ部を有している。てこ部は、任意の方向に傾斜可能な操作棒81を有している。操作棒81は、中間部分に球状部82を有し、球状部82はジョイント83に自由に回転可能に支持されている。その結果、操作棒81は任意の方向に傾斜し得る。また操作棒81は球状の下端部84を有し、この下端部84はノブ76に形成された球状の凹部76aに係合している。その結果、操作棒81の傾斜方向と傾斜角度に応じてノブ76の位置が調整され、観察視野内における焦点検出系30の測定光の照射位置が調整される。
[Modification]
FIG. 11 shows a modification of the operation mechanism of the present embodiment. The operation mechanism of this modification has a lever part in addition to the operation mechanisms shown in FIGS. The lever portion has an
この変形例では好ましくは、ウェッジプリズム51aと51bのウェッジ方向はそれぞれバー74aと74bの基端(プーリー73aと73bとの固定端)から先端(バー75aと75bとの連結端)に向かう方向と逆の向きになるように設定されているとよい。これにより、操作棒81の上端部85の位置が、上から見て、観察視野内における焦点検出系30の測定光の照射位置と同じになり、操作性が向上する。
In this modification, preferably, the wedge directions of the
アライメント作業における作業者の手の動きは、てこ比(球状部82の中心を基準にして操作棒81の上側部分に対する下側部分の比)に従って減衰されてノブ76に伝えられる。このため、アライメント作業を精度良く行える。
The movement of the operator's hand in the alignment operation is attenuated according to the lever ratio (ratio of the lower portion to the upper portion of the operating
例えば、本第三実施形態、および変形例において、プーリー73a、73bとプーリー71a、71bは同じ径で構成されているが、プーリー73a、73bに対して、プーリー71a、71bを異なる径としてもよい。この場合、プーリー71a、71bの回転範囲が視野に相当する範囲となるように支持点76の可動範囲に制限を設けるとなお良い。
For example, in the third embodiment and the modification, the
また、第一実施形態から第三実施形態では、ウェッジプリズム51aと51bのウェッジ角φwは観察視野の最外位置に焦点検出測定点がくるように設定されているが、これに限らず、観察視野の最外位置より内側となるように設定し、光学系収差のより少ない範囲で高精度な測定に使用することもできる。
In the first embodiment to the third embodiment, the wedge angle φw of the
これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention. Also good.
10…観察光学系、11…対物レンズ、12…結像レンズ、13…接眼レンズ、15…Zステージ、17…ハーフミラー、21…被検体、22…XYステージ、30…焦点検出系、30’…焦点検出系、31…LED光源、32…ビームスプリッター、33…集光レンズ、33’…集光レンズ、34…ビームスプリッター、35a…開口、35b…開口、36a…光検出器、36b…光検出器、41…信号処理部、42…測定部、51…ウェッジプリズム、51a…ウェッジプリズム、51b…ウェッジプリズム、52a…回転機構、52b…回転機構、55…リレーレンズ、61…ドライバ、62…演算部、63…入力部、71a…プーリー、71b…プーリー、72a…ベルト、72b…ベルト、73a…プーリー、73b…プーリー、74a…バー、74b…バー、75a…バー、75b…バー、76…ノブ、76a…凹部、77…円、81…操作棒、82…球状部、83…ジョイント、84…下端部、85…上端部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Observation optical system, 11 ... Objective lens, 12 ... Imaging lens, 13 ... Eyepiece lens, 15 ... Z stage, 17 ... Half mirror, 21 ... Subject, 22 ... XY stage, 30 ... Focus detection system, 30 ' DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Focus detection system, 31 ... LED light source, 32 ... Beam splitter, 33 ... Condensing lens, 33 '... Condensing lens, 34 ... Beam splitter, 35a ... Aperture, 35b ... Aperture, 36a ... Photo detector, 36b ... Light Detector 41:
Claims (5)
前記被検体と前記対物レンズとを相対的に前記観察光学系の光軸に沿って移動させる移動手段と、
前記対物レンズを介して被検体に測定光を照射するとともに前記被検体で反射された測定光に基づいて前記被検体に対する合焦を検出する焦点検出系と、
前記被検体に対する前記測定光の照射位置を移動させる光偏向手段とを備えている、測定顕微鏡。 An observation optical system including an objective lens disposed in the vicinity of the subject;
Moving means for relatively moving the subject and the objective lens along the optical axis of the observation optical system;
A focus detection system that irradiates the subject with measurement light through the objective lens and detects focus on the subject based on the measurement light reflected by the subject;
A measurement microscope comprising: an optical deflection unit that moves an irradiation position of the measurement light with respect to the subject.
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