JPH05341200A - 顕微鏡用照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 透過照明と落射照明とが行え、両者に同じ照
明光が伝達でき又調光が個別に精微に行える顕微鏡用照
明装置を提供することである。 【構成】 １個の光源の光を、２分岐ファイバで受け、
２本のファイバで光が伝達する。個別にシャッタを設け
て光路を開閉して照明方法を選び、個別にＮＤフィルタ
を設け明るさの調整をする。 【効果】 強度、色温度や色調が同一にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は顕微鏡用照明装置に係
り、特に１光源により透過照明及び落射照明の照明光束
を得るようにした顕微鏡用照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、１個の顕微鏡で透過照明と落射照
明とを同時に用いて試料を観察をする場合は、図２に示
したように透過照明用と落射照明用と２個の光源を取り
付けて使用していた。 図２は従来の透過照明と落射照
明とが可能な顕微鏡の縦断面図である。顕微鏡の本体８
は側面から見ると大凡コ字状をなし、ステージ９を支持
する水平の基盤部８ａと、対物レンズ１１及び接眼レン
ズ１２を支持する水平の梁部８ｂと、両者を結ぶ柱部８
ｃからなっている。光源３ｆは基盤部８ａの図中右側に
突出して設けられたランプハウス３ｄに収納されてい
る。又光源３ｃは梁部８ｂの図中右側に突出して設けら
れたランプハウス３ｅに収納されている。光源３ｆから
発した光は、断熱フィルタ４ａ及び色温度変換フィルタ
４ｂを透過してから、フィルタ４を経由し反射鏡１ａに
より反射して、ステージ９上の試料１０を照射可能であ
る。光源３ｃから発した光は、断熱フィルタ４ａ及び色
温度変換フィルタ４ｂを透過してから、フィルタ４を経
由し半透鏡２ａにより反射して、対物レンズ１１を介し
てステージ９上の試料１０を照射可能である。そして２
個の光源にはそれぞれにＯＮ−ＯＦＦ可能な電源、調光
装置が備えてあり、さらに透過照明光学系及び落射照明
光学系のそれぞれに各種のフィルタが備えてあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の顕微鏡
用の照明装置では光源が２個であるため同じ規格のラン
プを使用したとしてもランプの強度や色調にバラツキが
あることと、それぞれに使用する色温度変換フィルタの
フィルタ濃度にもバラツキあるため、透過照明と落射照
明とのあいだに照明光の強度、色温度や色調の差が生ず
るという問題があった。そのため従来より１個の顕微鏡
で透過照明と落射照明とのいずれか一方または両方を用
いて観察するため、前記３っの照明の切換えの頻度が高
く、又両方を用いた照明の場合、透過照明と落射照明と
の光の強度、色温度及び色調に精密な調整又は同一性の
要求される液晶基板検査のための観察には、従来の照明
装置は不充分であった。また、２個の光源用の電源及び
調光装置が必要になるため、装置自体が高価になり、ス
ペース的にも広いスペースが必要であった。さらに、２
個の光源を使用しているためそれぞれの照明光学系にフ
ィルタ例えば断熱フィルタ、色温度変換フィルタ等を入
れる必要があった。

【０００４】本発明の目的は、透過照明と落射照明との
あいだに照明光の色温度の差がなく、照明光の調光が個
別に精微に行え、廉価でしかも操作性の良い顕微鏡用照
明装置を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、１個の光源と、光源の光が入射した後、第
１の光ファイバと第２の光ファイバに分離して光を伝送
する２分岐ファイバと、第１の光ファイバを透過した光
束を対物レンズの反対側から試料に照射させる透過照明
光学系と、透過照明光学系の光路を開閉する第１のシャ
ッタと、第２の光ファイバを透過した光束を対物レンズ
を経由して試料に照射させる落射照明光学系と、落射照
明光学系の光路を開閉する第２のシャッタとを有する顕
微鏡用照明装置を構成した。

【０００６】そして光源と２分岐ファイバとの間にフィ
ルタが挿入可能であることが好ましいものとして顕微鏡
用照明装置を構成した。

【０００７】更に透過照明光学系及び落射照明光学系の
光路上にそれぞれＮＤフィルタを設け明るさの調整を行
うことが望ましいものとして顕微鏡用照明装置を構成し
た。

【０００８】

【作用】１個の光源から、複数の光源ランプ間及び複数
の断熱フィルタと色温度変換フィルタ間のバラツキに起
因する強度、色温度及び色調の差のない光が２分岐ファ
イバの分岐した２本の光ファイバで透過照明光学系と落
射照明光学系の両光学系に伝送され試料を照明する。そ
して２個のシャッタの個別の操作により透過照明と落射
照明とのいずれか一方または両方を選択する。

【０００９】光源と光ファイバの間にフィルタが挿入可
能であり、挿入すると透過照明及び落射照明双方におい
て同一の強度、色温度及び色調で試料を照明することが
できる。

【００１０】ＮＤフィルタが透過照明光学系と落射照明
光学系とに個別に設置され、照明光の調光は個別に行わ
れ、又濃度可変型ＮＤフィルタを使用するとより精微に
行われる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図示して説明す
る。図１は本実施例の縦断面図である。顕微鏡の本体８
は側面から見ると大凡コ字状をなし、ステージ９を支持
する水平の基盤部８ａと、対物レンズ１１及び接眼レン
ズ１２を支持する水平の梁部８ｂと、両者を結ぶ柱部８
ｃからなっている。

【００１２】光源３はハロゲン球であって、柱部８ｃの
内部に設けられたランプハウス３ａに収納されて、電源
（不図示）に接続している。ランプハウス３ａの光源３
より水平方向横には窓３ｂが開口し、そこに２分岐ファ
イバ５の端面５ｃが光源３に対向して開口し水平に接続
している。光源３と端面５ｃとの間には、断熱フィルタ
４ａ及び色温度変換フィルタ４ｂが挿入されており、又
断熱フィルタ４ａ及び色温度変換フィルタ４ｂ以外の色
フィルタ等のフィルタ４が着脱自在に設けられている。

【００１３】２分岐ファイバ５は端面５ｃにおいて一体
となっているが、直ちに２分岐して２本の分岐したファ
イバ５ａ及び５ｂとなる。ファイバ５ａは顕微鏡８の本
体の柱部８ｃの内側を下行してから基盤部８ａ内を横向
きに進む。他方ファイバ５ｂは柱部８ｃの内側を上行し
てから梁部８ｂ内を横向きに進む。

【００１４】透過照明光学系１にはステージ９の下方、
対物レンズ１１の光軸の延長線上に設置された反射鏡１
ａがある。反射鏡１ａは、基盤部８ａに横向きに開口し
たファイバ５ａの端面５ｄに対向し、その光軸上に４５
°傾斜しステージ９上の試料１０を照射可能な位置に設
置されている。

【００１５】反射鏡１ａと端面５ｄの間にはシャッタ６
ａ及びＮＤフィルタ７ａが光路より挿脱可能に設けられ
ている。

【００１６】落射照明光学系２には対物レンズ１１の光
軸上に設置された半透鏡２ａがある。半透鏡２ａは梁部
８ｂに横向きに開口したファイバ５ｂの端面５ｅに対向
し、その光軸上に４５°傾斜し対物レンズ１１に入射可
能な位置に設置されている。

【００１７】半透鏡２ａと端面５ｅの間にはシャッタ６
ｂ及びＮＤフィルタ７ｂが光路より挿脱可能に設けられ
ている。

【００１８】次に試料９の照明について先ず透過照明か
ら説明する。電源（不図示）を入れ光源３を点灯する。
光源３から発光した光は窓３ｂに向けて反射板（不図
示）により集光され、断熱フィルタ４ａにより熱線を除
去し、色温度変換フィルタ４ｂにより照明光を所定の色
温度に調整する。赤、黄などの色フィルタ等のフィルタ
４を必要に応じて挿入する。フィルタ４は種類が多いが
色ごとの使用頻度は必ずしも多くないから１枚準備し、
この位置に自在に着脱するのが適当である。

【００１９】窓３ｂには２分岐ファイバ５の端面５ｃが
接続しており、熱線が除去され、色温度が調整され、必
要な場合は色の選択された光が２分岐ファイバ５に入射
する。端面５ｃにつながる個別のファイバがファイバ５
ａ及び５ｂの両者に均等に分割されるから、両者に伝送
される光には強度、色温度及び色調の差がない。入射し
た光は２本の分岐したファイバ５ａ及び５ｂに分離し伝
送される。

【００２０】ファイバ５ａに入射した光は、柱部８ｃの
内側を下行してから基盤部８ａ内を横向きに進み、端面
５ｄから射出する。シャッタ６ａを取り除き光路を開
く。所定の明るさに調整するためＮＤフィルタ７ａを選
択し挿入する。所定の明るさに調整された光は反射鏡１
ａにおいて９０°偏角して上行し、ステージ９上に載置
された試料１０を照射する。

【００２１】次に落下照明について説明する。光源３か
ら発した光は、透過照明の場合と同様にして、２分岐フ
ァイバ５に入射し、分離してファイバ５ｂに入射した光
は、柱部８ｃの内側を上行してから梁部８ｂ内を横向き
に進み、端面５ｅから射出する。シャッタ６ｂを取り除
き光路を開く。所定の明るさに調整するためＮＤフィル
タ７ｂを選択し挿入する。所定の明るさに調整された光
は半透鏡２ａにおいて９０°偏角して下行し、対物レン
ズ１１を透過してステージ９上に載置された試料１０を
照射する。

【００２２】透過照明のみの場合は、シャッタ６ａを取
り除き光路を開き、シャッタ６ｂを挿入し光路を閉じ
る。落下照明のみの場合は、シャッタ６ａを挿入し光路
を開き、シャッタ６ｂを取り除き光路を閉じる。透過照
明と落下照明を併用する場合は、シャッタ６ａとシャッ
タ６ｂを共に取り除き両光路を開く。ＮＤフィルタ７ａ
とＮＤフィルタ７ｂとは独立に操作可能であり、両照明
の明るさは独立に適宜選択可能である。

【００２３】尚本実施例においてはＮＤフィルタ７ａ、
７ｂを挿脱するように構成したが、ＮＤフィルタ７ａ、
７ｂは濃度の異なるフィルタを複数枚、例えばターレッ
ト式に交換可能にしてもよい。又電気的に連続的に濃度
が変更可能なＮＤフィルタによれば厳密な明るさの調整
が可能となる。

【００２４】液晶基盤検査用に使用する顕微鏡の照明装
置はクリーンルームで使用する場合が多く空気の流れが
ダウンフローになっていることから、落射照明光学系２
のシャッター６ｂは電動で挿脱を行い、フィルタ７ｂを
連続可変とするのがゴミ対策上過当である。

【００２５】

【発明の効果】本発明により、光源を１個としたため、
複数の光源ランプ間及び複数の断熱フィルタと色温度変
換フィルタ間のバラツキに起因する透過照明及び落射照
明の照明光束の強度、色温度及び色調の差がなくなり、
かつ１個の光源からの光が２分岐ファイバの２本の光フ
ァイバで透過照明光学系と落射照明光学系の両光学系に
伝送されるから、試料は透過照明と落射照明のいずれに
よっても同一の強度、色温度で照明される。そして光源
ランプ、光源用電源、断熱フィルタ、色温度変換フィル
タは各１個で各２個は不必要あるから、安価に装置が製
作できる。光ファイバの使用により設計の自由性が大き
くなり、本体の形状、電源の位置等の選択幅が広がり又
省スペース化及び小型化が可能となり、操作性が向上す
る。

【００２６】２個のシャッタの個別の操作により透過照
明と落射照明とのいずれによるかが選択され、又両者の
併用が可能であり容易に選択可能である。

【００２７】フィルタが光源と光ファイバの間に挿入可
能であり、透過照明及び落射照明双方において同一の強
度、色温度及び色調の光で試料を照明することができ
る。そしてＮＤフィルタが透過照明と落射照明と個別に
設置されているから、照明光の調光が容易に且つ個別
に、又濃度可変型ＮＤフィルタを使用するとより精微に
行われる。

【００２８】このようにして、透過照明と落射照明との
あいだに照明光の色温度の差がなく、照明光の調光が個
別に精微に行え、廉価でしかも操作性の良い顕微鏡用照
明装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の縦断面図である。

【図２】従来の１例の顕微鏡の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 透過照明光学系 ２ 落射照明光学系 ３ 光源 ４ フィルタ ４ａ 断熱フィルタ ４ｂ 色温度変換フィルタ ５ ２分岐ファイバ ５ａ、５ｂ ファイバ ６ａ、６ｂ シャッタ ７ａ、７ｂ ＮＤフィルタ ８ 本体 ９ ステージ １０ 試料 １１ 対物レンズ １２ 接眼レンズ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１個の光源と、該光源の光が入射した後、
   第１の光ファイバと第２の光ファイバに分離して光を伝
   送する２分岐ファイバと、該第１の光ファイバを透過し
   た光束を対物レンズの反対側から試料に照射させる透過
   照明光学系と、前記透過照明光学系の光路を開閉する第
   １のシャッタと、前記第２の光ファイバを透過した光束
   を対物レンズを経由して試料に照射させる落射照明光学
   系と、前記落射照明光学系の光路を開閉する第２のシャ
   ッタとを有することを特徴とする顕微鏡用照明装置。
2. 【請求項２】前記光源と前記２分岐ファイバとの間にフ
   ィルタが挿入可能であることを特徴とする請求項１に記
   載の顕微鏡用照明装置。
3. 【請求項３】前記透過照明光学系及び落射照明光学系の
   光路上にそれぞれＮＤフィルタを設け明るさの調整を行
   うことを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡用照
   明装置。