JP2768470B2 - 実体顕微鏡 - Google Patents

実体顕微鏡

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JP2768470B2 JP63181376A JP18137688A JP2768470B2 JP 2768470 B2 JP2768470 B2 JP 2768470B2 JP 63181376 A JP63181376 A JP 63181376A JP 18137688 A JP18137688 A JP 18137688A JP 2768470 B2 JP2768470 B2 JP 2768470B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、実体顕微鏡特に普及型のズーム式実体顕微
鏡に関する。
〔従来の技術〕
実体顕微鏡は試料操作や検査作業用として適している
ため、例えば半導体装置のプローバやボンダ等に組み込
んで使われることが多い。このような装置は半導体ウエ
ハ,チップを操作対象とするため、長い作動距離を有す
ることは勿論のこと、対物レンズ先端部の形状がシンプ
ル且つコンパクトであることが望まれている。又、半導
体ウエハ,チップはほぼ平面で鏡面に近い性状を有して
いるので、適性な照明としては同軸若しくは同軸にでき
るだけ近い照明が望まれている。
こうした要求を満たす従来の実体顕微鏡としては、例
えば第13図に示した如き投光器101を用いたもの、投光
器の代りにファイバー照明器を用いたもの、第14図に示
した如くリング状蛍光灯を用いたものが主流であった。
又、照明性能の最も良いものとして、特開昭61−116310
号公報に見られるような同軸落射照明ユニットを備えた
ものがある。この方式のものは高級実体顕微鏡であっ
て、これは鏡筒部と対物レンズとの間をアフォーカル系
に構成し、この部分に落射照明ユニットを挿入するよう
になっている。又、特開昭58−30720号公報に示される
ようなものもあり、これは第15図に示した如く、対物レ
ンズの前にハーフミラー103を配設し、ここに側方に設
けられたランプハウス104からの光を導いて簡単な構成
で同軸落射照明を行うものであった。又、照明の同軸度
を上げたものとしては、手術用顕微鏡のように照明装置
内蔵型のものもある。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、第13図に示した投光器方式のものは、投光
器101と対物レンズのカバーとの干渉により照明光軸を
観察光軸に近づけるのに限界があるため、照明の同軸度
はある程度までしか上がらないという欠点があった。而
も、投光器から出る光線を遮ってはならないため、試料
台上の空間のうちある方向には装置を配置できないとい
う欠点があった。これらのことは、ファイバー照明器を
用いた場合も同様であった。又、第14図に示したリング
状蛍光灯方式のものも、上記と同様に、照明の同軸度が
ある程度までしか上がらないという欠点があった。
又、同軸落射照明ユニットを備えたものは、照明ユニ
ット自体が高価であり、顕微鏡本体も高価になってしま
うという欠点があった。又、第15図に示したようなもの
は、ランプハウス104の出張りが第13図に示したものと
同様に組合わされる装置の利用可能な空間を狭めてしま
うという欠点があった。又、手術用顕微鏡のように照明
装置内蔵型のものは構造が複雑になるため、顕微鏡本体
が高価になってしまうという欠点があった。
本発明は、上記問題点に鑑み、同軸度の高い照明若し
くは同軸照明を実現し得、而も対物レンズ先端部の形状
がシンプル且つコンパクトであって組合わされる装置の
利用可能な空間が広く、顕微鏡本体も安価である実体顕
微鏡を提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段及び作用〕
本発明による実体顕微鏡は、ガイド柱に摺動可能に装
架されたズーム光学系が一対の観察光軸上に配置され、
接眼鏡筒が前記一対の観察光軸を含む面に対して片側の
何れかに配置された実体顕微鏡であって、前記ガイド柱
の少なくとも一つは、中空部が形成されると共に前記一
対の観察光軸を含む面に対して前記接眼鏡筒とは反対側
に配置され、前記ガイド柱の中空部内に照明光を通すよ
うにしたことにより、対物レンズに非常に近接した点か
ら照明光が出射されるようにして極めて同軸度の高い照
明を行い得るようにすると共に、照明系のために特別な
スペースや複雑な構造を必要としないようにしている。
又、本発明による実体顕微鏡は、上記構成において、
前記ズーム光学系を光軸に沿って移動させる駆動機構を
前記一対の観察光軸を含む面に対して前記接眼鏡筒側に
配置した。
〔実施例〕
以下、図示した一実施例に基づき本発明を詳細に説明
する。
第1図は本発明実体顕微鏡の一実施例の鏡体部の概略
縦断面図、第2図(A)及び(B)は夫々第1図A−A
線及びB−B線に沿う断面図、第3図は上記鏡体部の底
面図、第4図は上記鏡体部に取付けられる照明光学系の
概略縦断面図、第5図は上記実施例全体の側面図であ
る。
第1図及び第2図において、1は本体枠、2は本体枠
1を覆うカバー、3は本体枠1及びカバー2に着脱自在
に取付けられた補助カバーであって、カバー2には接眼
鏡筒4が装着されている。5は本体枠1に上下方向に装
着された4本のガイド柱、6は一端部が図面左方のガイ
ド柱5に摺動可能に嵌装され且つ他端部が図面右方のガ
イド柱5に摺動可能に当接せしめられていると共に両者
間がバネ7で引かれて該当接状態が維持されている一対
の第1群レンズ枠、8は両第1群レンズ枠6,6に支持さ
れた一対の第1群レンズ(第2図(A))、9は一端部
が図面右方のガイド柱5に摺動可能に嵌装され且つ他端
部が図面左方のガイド柱5に摺動可能に当接せしめられ
ていると共に両者間がバネ10で引かれて該当接状態が維
持されている一対の第2群レンズ枠、11は両第2群レン
ズ枠9に支持された一対の第2群レンズ(第2図
(B))であって、第1群レンズ8,8と第2群レンズ11,
11とで一対のズーム式対物レンズを構成している。12は
図面左方のガイド柱5,5間においてガイド柱5と平行に
本体枠1に枢着されていて周面の下側及び上側位置に夫
々カム溝12a及び12bが形成された円柱カム、13は図面右
方のガイド柱5,5間において本体枠1に貫通装着された
中空円筒状の他のガイド柱、14は、図面左方のリング部
が円柱カム12に上下摺動可能に嵌装されていてそれに螺
着されたカムピン15がカム溝12aに滑合し且つそれから
図面上下方向に延びた一対の腕14a,14aが夫々各第1群
レンズ枠6,6に固定されたピン6a,6aと係合していると共
に、図面右方のフォーク部がガイド柱13を摺動可能に挟
んでいる第1群用従動子(第2図(A))、16は、図面
左方のリング部が円柱カム12に上下摺動可能に嵌装され
ていてそれに螺着されたカムピン17がカム溝12bに滑合
していると共に、図面右方のフォーク部がガイド柱13を
摺動可能に挟み且つそれから図面上下方向に延びた一対
の腕16a,16aが夫々各第2群レンズ枠9,9に固定されたピ
ン9a,9aと係合している第2群用従動子(第2図
(B))であって、円柱カム12はベベルギヤ18を介して
後述のズームつまみ19(第5図)と接続されており、こ
れらがズームレンズ駆動機構を構成している。
第3図において、20は本体枠1の底壁1aに一対の観察
光軸と同軸的に設けられた一対の観察用開口、22は該底
壁1aに円柱カム12と同軸的に形成されていて後述のアタ
ッチメントの位置決めに用いられる位置決めピン、23は
上記底壁1aにガイド柱13と同軸的に設けられた照明用開
口である。
第4図において、24は電源25(第5図)に接続された
ランプ、26はコレクタレンズ、27はプリズムであって、
これらが照明用鏡筒28(第5図)に固定され、照明用鏡
筒28は補助カバー3を外した状態で本体枠1に固定され
るようになっている。29はその前後群間が円筒状のスペ
ーサ30により決められると共に全体がガイド柱13内に着
脱可能に嵌挿され且つリングネジ31により固定された照
明レンズであって、これがランプ24,コレクタレンズ26,
プリズム27と一緒に照明光学系を構成している。
そして、以上の部材は第5図に示した如く顕微鏡架台
32に支持されている。
本実施例は上述の如く構成されているから、ズームつ
まみ19を回転させると、円柱カム12が回転して第1群従
動子14及び第2群従動子16を上下動せしめることにより
第1群レンズ8及び第2群レンズ11が上下動せしめられ
て、ズーミングが行われる。
又、ランプ24を発した光束はコレクタレンズ26で集光
された後プリズム27で反射されてガイド柱13の上端に導
かれ、続いて照明レンズ29を通って照明用開口23から照
明光33として出射される。この場合、照明用開口23が観
察用開口20,20に非常に接近しているので、同軸度の高
い照明が得られる。又、顕微鏡本体は、本来必要であっ
たガイド柱の一本を中空円筒状にするだけで済むので、
製造コストの上昇をさほど引き起こさず安価のままであ
る。又、対物レンズ先端部では照明系のための特別のス
ペースを必要としないので、該先端部の形状がシンプル
且つコンパクトであって組合わされる装置の利用可能な
空間が広い。又、光線を有効に使えるため明るい照明が
可能である。
第6図は照明光学系の第1変形例を示しており、これ
は第4図のプリズム27と照明レンズ30の代りにライトガ
イドファイバー34を使用し、該ファイバー34の入射側の
口金34aをコレクタレンズ26と一体的に固定し且つ出射
側の口金34bをガイド柱13に嵌合せしめたものである。
これはレンズを用いたものに比べて構造が単純で安価で
あるという利点がある。又、他のガイド柱5も中空円筒
状にしてそれに分岐したファイバーを挿通することは容
易であり、そうすれば複数箇所から照明光が出射される
ことになってムラのない照明が得られる。
第7図は照明光学系の第2変形例を示しており、これ
は第4図の照明レンズ30の代りに単ファイバー35を用い
たものである。これは開口全体を有効に使用できるの
で、明るい照明が得られる。尚、単ファイバー35の代り
に屈折率分布型レンズを用いても良い。
第8図は照明光学系の第3変形例を示しており、これ
は第4図の照明レンズ30の代りにガイド柱13の内面13a
を鏡面にしてその反射作用を利用して光を伝達するよう
にしたものであって、硝材を用いないため安価になる。
第9図は照明光学系の第4変形例を示しており、これ
は第7図の単ファイバー35の出射端面35aを斜めに切断
して第10図に示した如く照明光33の出射光軸が観察光軸
と交差するようにしたものであって、照明光の一番明る
い中心光が観察の中心と一致するという利点がある。
第11図(A)及び(B)は夫々第4図,第6図,第7
図,第8図の照明光学系に適用される斜照明用アタッチ
メントの要部縦断面図及びB方向矢視図であって、36は
位置決めピン22と嵌合する方向決め孔37と、観察用開口
20,20と一致する一対の開口38,38と照明用開口23と一致
する楔形プリズム39とを有する支持板、40は本体枠1の
下端内周部に螺合して支持板36を本体枠1に固定する締
込みリングである。そして、照明光の出射光軸は楔形プ
リズム39により曲げられて第10図に示した如く観察光軸
と交差するようになり、第9図の例と同じ効果が得られ
る。
第12図は第4図,第6図,第7図,第8図の照明光学
系に適用される同軸落射照明用アタッチメントの要部縦
断面図であって、41は位置決めピン22と嵌合する方向決
め孔42と、照明用開口23と一致する開口43及びミラー44
と、観察用開口20,20と一致する一対の開口45,45及び一
対のハーフミラー46,46とを有する支持板、47は本体枠
1の下端内周部に螺合して支持板41を本体枠1に固定す
る締込みリングである。そして、照明光の出射光軸はミ
ラー44に水平方向に曲げられた後ハーフミラー46,46に
より垂直方向に曲げられて観察光軸と一致せしめられる
ようになり、同軸落射照明が行われる。これは、内蔵型
の同軸落射照明系に比べて構造が簡単なので安価であ
り、対物レンズ先端部で照明系のための特別なスペース
を必要としないので組合わされる装置の利用可能空間が
広い。
〔発明の効果〕
以上の如く、本発明による実体顕微鏡は、同軸度の高
い照明若しくは同軸照明を実現し得、而も対物レンズ先
端部の形状がシンプル且つコンパクトであって組合わさ
れる装置の利用可能な空間が広く、顕微鏡本体も安価で
あるという実用上重要な利点を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による実体顕微鏡の一実施例の鏡体部の
概略縦断面図、第2図(A)及び(B)は夫々第1図A
−A線及びB−B線に沿う断面図、第3図は上記鏡体部
の底面図、第4図は上記鏡体部に取付けられる照明光学
系の概略縦断面図、第5図は上記実施例全体の側面図、
第6図乃至第9図は夫々上記照明光学系の第1乃至第4
変形例を示す概略縦断面図、第10図は斜照明状態を示す
要部側面図、第11図(A)及び(B)は夫々第4図,第
6図,第7図,第8図の照明光学系に適用される斜照明
用アタッチメントの要部縦断面図及びB方向矢視図、第
12図は第第4図,第6図,第7図,第8図の照明光学系
に適用される同軸落射照明用アタッチメントの要部縦断
面図、第13図乃至第15図は夫々従来例の要部側面図であ
る。 1……本体枠、2……カバー、3……補助カバー、4…
…接眼鏡筒、5,13……ガイド柱、6……第1群レンズ
枠、7,10……バネ、8……第1群レンズ、9……第2群
レンズ枠、11……第2群レンズ、12……円筒カム、13…
…第1群用従動子、15,17……カムピン、16……第2群
用従動子、18……ベベルギヤ、19……ズームつまみ、20
……観察用開口、22……位置決めピン、23……照明用開
口、24……ランプ、25……電源、26……コレクタレン
ズ、27……プリズム、28……照明用鏡筒、29……照明レ
ンズ、30……スペーサ、31……リングネジ、32……顕微
鏡架台、33……照明光、34……ライトガイドブァイバ
ー、35……単ファイバー、36,41……支持板、37,42……
方向決め孔、38,43,45……開口、39……楔形プリズム、
40,47……締込みリング、44……ミラー、46……ハーフ
ミラー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土屋 敦宏 東京都渋谷区幡ケ谷2―43―2 オリン パス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−134615(JP,A) 特開 昭61−116310(JP,A) 特開 昭61−61114(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 21/00 - 21/36

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガイド柱に摺動可能に装架されたズーム光
    学系が一対の観察光軸上に配置され、接眼鏡筒が前記一
    対の観察光軸を含む面に対して片側の何れかに配置され
    た実体顕微鏡であって、 前記ガイド柱の少なくとも一つは、中空部が形成される
    と共に前記一対の観察光軸を含む面に対して前記接眼鏡
    筒とは反対側に配置され、前記ガイド柱の中空部内に照
    明光を通すようにしたことを特徴とする実体顕微鏡。
  2. 【請求項2】前記ズーム光学系を光軸に沿って移動させ
    る駆動機構を前記一対の観察光軸を含む面に対して前記
    接眼鏡筒側に配置したことを特徴とする請求項(1)に
    記載の実体顕微鏡。
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