JPH0530823U - システム顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案は、各種照明光路の切換え、同時検鏡、
および同時検鏡時の光量調節を、簡単な構成で、かつ極
めて簡単な操作で行うことができ、操作性を大幅に改善
すると共に装置の小型化を図ることのできるシステム顕
微鏡を提供することを目的とする。 【構成】本考案のシステム顕微鏡は、光源２６からの照
明光束を複数の独立した照明光路を介して同時に又は複
数の照明光路のうちのいずれか一つを介して観察対象Ｓ
に投射するシステム顕微鏡において、光源２６から入射
する照明光束を分割して対応する各照明光路に対して出
射する偏光ビームスプリッタ２９と、偏光ビームスプリ
ッタ２９と光源２６との間の光路上に光軸に対し垂直面
内で回転自在に設けられた偏光部材２８と、各照明光路
にそれぞれ設けられたλ／４板３０，３１とを具備した
ものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、検鏡（明，暗視野）の切換え機能及び同時検鏡機能を備えたシステ ム顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種のシステム顕微鏡の構成例を図５に示す。

【０００３】 かかるシステム顕微鏡では、明視野の場合には、光源１からの照明光束２がコ レクターレンズ３で集光されて明視野系投光管４に導かれる。この投光管４の一 端にあたる観察光学系の光軸上にハーフミラー６が配置されていて、投光管４を 通ってきた照明光束が明／暗視野レボルバ７に取り付けられている対物レンズ８ を通って試料９に投射される。 このようにして落射明視野照明された試料９の反射光が観察光路５を通って接 眼レンズ１０に到達する。

【０００４】 一方、落射暗視野の場合は、暗視野ユニット１１内に備えた全反射ミラー１２ を図中実線で示すＡの状態とし（なお、上記落射明視野の場合には破線で示すＢ の状態とする）、光源１からの照明光束がコレクターレンズ１３により光ファイ バーチューブ１４に入射される。この光ファイバーチューブ１４は、レボルバ７ 内に設けられたリング状光源部１５に照明光束を導いている。リング状光源部１ ５からの環状照明光束は、リング状集光レンズ１６により、試料９上に投射され る。 このような落射暗視野照明によって照明された試料９の反射光は、観察光路５ を介して接眼レンズ１０に到達する。

【０００５】 また、同時検鏡を行う場合は、いずれかの照明光路内あるいは両方の照明光路 内に光量を調節するためのフィルター，絞り、あるいは偏光板を設けておき、全 反射ミラー１２をハーフミラーに変え図示Ａ状態にすると共に、上記各調整部材 を調節して所望の光量比にする。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述したシステム顕微鏡は、全反射ミラー１２の回動機構等の 検鏡方式を切換える光路切換操作部と各光路での光量調整機構（フィルター，絞 り，偏光板等）の操作部とがそれぞれ独立して設けられ、多数の操作箇所を有し ている。このため、光路を切換えて同時検鏡を行う場合には、数多くの操作が必 要となり、しかもそれぞれについて微調整を行うために非常に操作性が悪いとい う問題がある。 また、操作部が多いことから、誤動作を起こしやすくなる不都合があると共に 装置が複雑で大型になるという問題がある。

【０００７】 本考案は以上のような実情に鑑みてなされたもので、各種照明光路の切換え、 同時検鏡、および同時検鏡時の光量調節を、簡単な構成で、かつ極めて簡単な操 作で行うことができ、検鏡操作の操作性を大幅に改善すると共に誤動作の可能性 が低く装置の小型化を図ることのできるシステム顕微鏡を提供することを目的と する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案に係るシステム顕微鏡は、光源からの照明光 束を複数の独立した照明光路を介して同時に又は前記複数の照明光路のうちのい ずれか一つを介して観察対象に投射するシステム顕微鏡において、前記光源から 入射する照明光束を分割して対応する前記各照明光路に対して出射する偏光ビー ムスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタと前記光源との間の光路上に光軸に 対し垂直面内で回転自在に設けられた偏光部材と、前記各照明光路にそれぞれ設 けられたλ／４板とを具備してなる。

【０００９】

【作用】 以上のような手段が講じられた本考案によれば、光源からの照明光束が偏光部 材により直線偏光となって偏光ビームスプリッタに入射し、その偏光ビームスプ リッタにより入射直線偏光が振動成分に応じて透過光束と反射光束とに分割され る。直線偏光に含まれる透過光束成分と反射光束成分とは、直線偏光の振動方向 に応じて決まり、両成分を含んでいる場合には、照明光束が複数照明光路により 同時に観察対象まで導かれる。

【００１０】 また、偏光部材を光軸と垂直な面内で回転させて振動方向を変化させることに より、偏光ビームスプリッタに入射する直線偏光の全てを透過成分または反射成 分とすることができる。このような場合に、偏光ビームスプリッタの透過光束ま たは反射光束がλ／４板で円偏光となり対応する１つの照明光路を介して観察対 象へ導かれる。

【００１１】 よって、偏光部材を光軸に対して垂直な面内で回転させることにより、照明光 路の切換えが可能になり、直線偏光に含まれる偏光ビームスプリッタの透過成分 と反射成分の割合を調整することにより、同時検鏡等のときの各照明光路の光量 が調整されるものとなる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面を参照して詳述する。 図１には、本考案の一実施例に係るシステム顕微鏡の構成が示されている。

【００１３】 本実施例のシステム顕微鏡は、顕微鏡本体２１のアーム部２１ａに落射明視野 系投光管２２が備えられている。この落射明視野系投光管２２の一端には光路切 換ユニット２３が着脱可能に取付けられ、その光路切換えユニット２３に光源ユ ニット２４が設けられている。

【００１４】 光源ユニット２４は、ランプハウス２５内に光源２６及びこの光源２６からの 照明光束を集光して光路切換ユニット２３へ出射するコレクタレンズ２７とを備 えている。

【００１５】 光路切換ユニット２３は、光源ユニット２４から入射する照明光束を直線偏光 にする偏光板２８と、この偏光板２８の出射面に対向配置された偏光ビームスプ リッタ２９と、この偏光ビームスプリッタ２９の透過側の出射面に対向配置され たλ／４板３０と、偏光ビームスプリッタ２９の反射側の出射面に対向配置され たλ／４板３１と、このλ／４板３１を通過した光束を集光する集光レンズ３２ とを備えている。なお、偏光ビームスプリッタ２９は、入射光束に対してｘ方向 の振動はそのまま透過し、ｘ方向と直交するｙ方向の振動は偏向させるように作 用する。

【００１６】 本実施例では、検鏡方式を切換えるための光路切換操作部及び同時検鏡時の光 量の割合を調整する光量調整機構操作部を、光路切換えユニット２３内に配置し た偏光板２８で達成している。すなわち、偏光板２８を光軸に対して垂直に配置 すると共に、光軸に対して垂直に回転操作できるように構成している。

【００１７】 また、顕微鏡本体２１のアーム部２１ａには鏡筒３３が着脱自在に取付けられ 、この鏡筒の先端に接眼レンズ３４が取付けられる。さらに、アーム部２１ａに は明／暗視野レボルバ３５が着脱自在に取付けられていて、この明／暗視野レボ ルバ３５に取付けられた明／暗視野対物レンズ３６が、観察光路３７の光軸上に 配置されている。

【００１８】 落射明視野系投光管２２の他端には、上記観察光路３７の光軸上に配置された ハーフミラー３８が設けられ、このハーフミラー３８が落射明視野系投光管２２ から入射する照明光を対物側へ反射させると共に、対物側から入射する光束を接 眼側へ通過させている。

【００１９】 光路切換ユニット２３には光ファイバーチューブ３９の一端が接続され、その 入射端に集光レンズ３２から照明光束が入射されるようになっている。この光フ ァイバーチューブ３９の他端が明／暗視野レボルバ３５に接続されて、その明／ 暗視野レボルバ３５に設けられたリング状光源部４０に照明光束を入射している 。明／暗視野対物レンズ３６の先端開口にリング状集光レンズ４１が設けられて いる。 次に、以上のように構成された本実施例の動作について説明する。

【００２０】 先ず、落射明視野系観察を行う場合は、偏光部材２８を回転操作して、図２（ ａ）に示す振動方向となるようにする。すなわち、偏光部材２８の振動方向を偏 光ビームスプリッタ２９の透過振動方向であるｘ方向の振動方向にする。これに より、光源２６からの照明光束は偏光部材２８によりｘ方向の振動成分にされ、 偏光ビームスプリッタ２９に入射したほとんどの光束が透過する。そして偏光ビ ームスプリッタ２９を透過した光束は、λ／４板３０で円偏光にされ、落射明視 野透光管２２を通り、ハーフミラー３８で反射されて標本Ｓに投射される。この 反射光が観察光路３７を通って接眼レンズ３４に到達し落射明視野系観察が可能 になる。

【００２１】 また、落射暗視野系観察を行う場合は、偏光部材２８を回転操作して、図２（ ｃ）に示す振動方向となるようにする。すなわち、偏光ビームスプリッタ２９の 反射振動方向であるｙ方向の振動方向にする。これにより、光源２６からの照明 光束は偏光部材２８によりｙ方向の振動成分にされ、偏光ビームスプリッタ２９ に入射したほとんどの光束が偏向してλ／４板３１に入射される。そしてλ／４ 板３１により円偏光にされた光束が光ファイバーチューブ３９を通ってリング状 光源部４０に導かれ、さらにリング状集光レンズ４１により標本Ｓに投射される 。この反射光が観察光路３７を通って接眼レンズ３４に到達し落射暗視野系観察 が可能になる。

【００２２】 さらに、明／暗視野の同時検鏡を行う場合は、偏光部材２８を回転操作して、 図２（ｂ）に示す振動方向となるようにする。すなわち、偏光部材２８の振動方 向をｘ方向とｙ方向の中間にする。これにより、偏光部材２８を通った光束はｘ 方向成分（透過成分）とｙ方向成分（反射成分）の両方含んだものとなる。従っ て、落射明視野系照明光路と落射暗視野系照明光路のいずれにも照明光束が導か れて明／暗視野の同時検鏡が可能になる。

【００２３】 なお、明／暗視野の同時検鏡を行う場合、偏光部材２８の回転角度により偏光 ビームスプリッタ２９でそれぞれの光路に導かれる各照明光束の光量が変化する ので、偏光部材２８の回転角度の調整により、同時検鏡時の光量調整（調光）を 行うことができる。

【００２４】 このように本実施例によれば、偏光部材２８を回転操作してその振動方向を変 えるだけで明／暗視野系検鏡及び同時検鏡の切換えを行うことができ、さらに同 時検鏡時の調光を行うこともできるので、操作回数が大幅に削減され、かつ操作 が簡単になって操作性が大幅に改善されるものとなる。同時検鏡時の調光機能は ＩＣや液晶の検査工程、研究等において極めて有用である。

【００２５】 しかも、偏光部材２８の回転操作機構と偏光ビームスプリッタ２９の組合わせ といった極めて簡単な構成で、検鏡方式の切換え機能と同時検鏡時の調光機能を 実現しているので、装置の構成を簡素化できて小型化を図ることができる。 次に、図３及び図４を参照して上記一実施例の変形例について説明する。なお 、図１に示す顕微鏡と同一機能の部分には同一の符号を付している。

【００２６】 図３に示す変形例は、落射明視野系照明光路と透過明視野系照明光路とを備え たシステム顕微鏡の例である。落射明視野系照明光路は前記一実施例と同様であ るのでここでは透過明視野系照明光路について説明する。

【００２７】 この変形例のシステム顕微鏡は、光路切換えユニット２３に接続した光フィバ ーチューブ４２の一端を集光レンズ３２の集光位置に配置し、その光フィバーチ ューブ４２の他端を顕微鏡本体２１の背面部に設けられたファイバー取付け部に 接続している。

【００２８】 顕微鏡本体２１のベース部２１ｂ内には、上記光フィバー取付け部に連通する 照明光路４３が形成されている。この光路４３は、全反射ミラー４４、コンデン サレンズ４５、その他のレンズ系（不図示）を備え、光フィバーチューブ４２と 共に透過明視野系照明光路を構成している。

【００２９】 このように構成された本変形例によれば、光路切換えユニット２３の偏光部材 ２８を回転操作するだけで、照明光路（落射，透過観察）の切換え、同時検鏡、 同時検鏡時の調光が可能となる。 また、図４に示す変形例は、落射明視野系照明光路と落射暗視野系照明光路と 透過明視野系照明光路とを備えたシステム顕微鏡の例である。

【００３０】 本変形例のシステム顕微鏡は、顕微鏡本体２１から離れた外部光源ユニット５ １を備え、この外部光源ユニット５１内に、光源５２，コレクタレンズ５３から なる光源部と、回転可能な偏光部材５４，偏光ビームスプリッタ５５，偏光ビー ムスプリッタ５５の反射側出射面に設けられたλ／４板５６，偏光ビームスプリ ッタ５５の透過側出射面に設けられたλ／４板５７かになる光路切換部とが設け られている。

【００３１】 この外部光源ユニット５１には、λ／４板５６を通った光束を取出すためのフ ァイバー取付け部に光フィバーチューブ５８の一端が接続され、その光フィバー チューブ５８の他端が顕微鏡本体の落射明視野投光管２２の一端に接続されてい る。また、外部光源ユニット５１のλ／４板５７を通った光束を取出すためのフ ァイバー取付け部には、落射暗視野用光フィバーチューブ５９または透過明視野 用光フィバーチューブ６０の一端が接続される。落射暗視野用光フィバーチュー ブ５９の他端は明／暗視野レボルバ３５に接続され、透過明視野用光フィバーチ ューブ６０の他端は顕微鏡本体の背面部に設けられた光路４３の一部に接続され る。なお、上記各光ファイバーチューブ５８〜６０は着脱自在に取り付けられて いる。

【００３２】 このような本変形例によれば、外部光源ユニット５１の偏光部材５４を回転操 作することにより、照明光路の切換え、同時検鏡、同時検鏡時の調光が可能とな る。また、光源を外部に配置したことにより、光路切換操作時に標本面よりも上 に操作部，稼働部がないため、コンタミ性に優れ、かつ顕微鏡本体が光源から熱 の影響を受けなくなり、光源の輝度を上げることもできる。さらに、操作部を備 えた外部光源ユニット５１は自由な位置に配置できるので、任意の場所で光路切 換，調光等の操作を行うことができる。このことは、クリーン化が要求される分 野では、クリーン化の有用な手段となる。

【００３３】

【考案の効果】

以上詳記したように本考案によれば、各種照明光路の切換え、同時検鏡、およ び同時検鏡時の光量調節を、簡単な構成で、かつ極めて簡単な操作で行うことが でき、検鏡操作の操作性を大幅に改善すると共に誤動作の可能性が低く装置の小 型化を図ることのできるシステム顕微鏡を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るシステム顕微鏡の構成
図。

【図２】上記一実施例に係るシステム顕微鏡の動作説明
図。

【図３】上記一実施例に係るシステム顕微鏡の変形例を
示す図。

【図４】上記一実施例に係るシステム顕微鏡の他の変形
例を示す図。

【図５】従来のシステム顕微鏡の構成図。

【符号の説明】

２１…顕微鏡本体、２２…落射明視野投光管、２３…光
路切換ユニット、２４…光源ユニット、２６…光源、２
８…偏光部材、２９…偏光ビームスプリッタ、３０，３
１…λ／４板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの照明光束を複数の独立した照
   明光路を介して同時に又は前記複数の照明光路のうちの
   いずれか一つを介して観察対象に投射するシステム顕微
   鏡において、 前記光源から入射する照明光束を分割して対応する前記
   各照明光路に対して出射する偏光ビームスプリッタと、 前記偏光ビームスプリッタと前記光源との間の光路上に
   光軸に対し垂直面内で回転自在に設けられた偏光部材
   と、 前記各照明光路にそれぞれ設けられたλ／４板と、 を具備したことを特徴とするシステム顕微鏡。