(57)【要約】【課題】レチクルの十字線や計測結果等が被測定物の像と同時にかつ明瞭に見える測定装置を提供すること。【解決手段】被測定物に対向する対物レンズと、前記対物レンズと接眼レンズとを有する観察光学系と、発光型の表示デバイスと、前記表示デバイスの表示の発光像を前記接眼レンズを介した視野内に投影するために、前記発光像を前記観察光学系に導く光路変更部材と、前記対物レンズと前記接眼レンズの間であって、前記接眼レンズを通して見て前記対物レンズによる像と共役な位置に設けられた前記表示デバイスに所定の表示を表示させる制御手段と、を備えたことを特徴とする測定装置。【選択図】図２
2010185960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物に対向する対物レンズと、
前記対物レンズと接眼レンズとを有する観察光学系と、
発光型の表示デバイスと、
前記表示デバイスの表示の発光像を前記接眼レンズを介した視野内に投影するために、前記発光像を前記観察光学系に導く光路変更部材と、
前記対物レンズと前記接眼レンズの間であって、前記接眼レンズを通して見て前記対物レンズによる像と共役な位置に設けられた前記表示デバイスに所定の表示を表示させる制御手段と、を備えたことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記表示デバイスは、前記視野内に投影する前記被測定物の測定値を表示可能であることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記表示デバイスは、前記視野内に投影するレチクルパターンを表示可能であることを特徴とする請求項１または２の何れか一項に記載の測定装置。
【請求項４】
前記レチクルパターンは、複数のパターンから選択的に表示されることを特徴とする請求項３に記載の測定装置。
【請求項５】
前記表示デバイスは、前記視野の縁部に投影する背景色を表示することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の測定装置。
【請求項６】
前記背景色には、前記測定値を表示するための表示領域が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の測定装置。
【請求項７】
前記測定値およびレチクルパターンの表示の色は、前記背景色と異なる色にすることができることを特徴とする請求項５または６の何れか一項に記載の測定装置。
【請求項８】
前記測定値およびレチクルパターンの表示の色と前記背景色とは補色関係とすることができることを特徴とする請求項７に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は測定装置に係り、特に測定顕微鏡の視野内カウンタ表示に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、測定顕微鏡において、観察光学系の光路中に液晶表示素子を配置し、被測定物の像と、液晶表示素子に表示されるレチクルの十字線や計測結果等の表示像とを観察者の目に同時に映るようにしたものがある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１４３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の測定顕微鏡においては、被測定物が金属材料などの高反射あるいは高輝度物体である場合、液晶表示素子の表示像の周辺が明るいと該液晶表示素子の表示像が見えにくくなるという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、高反射あるいは高輝度の試料を測定する場合でも、レチクルの十字線や計測結果等の表示像が被測定物の像と同時にかつ明瞭に見える測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る測定装置は、被測定物に対向する対物レンズと、前記対物レンズと接眼レンズとを有する観察光学系と、発光型の表示デバイスと、前記表示デバイスの表示の発光像を前記接眼レンズを介した視野内に投影するために、前記発光像を前記観察光学系に導く光路変更部材と、前記対物レンズと前記接眼レンズの間であって、前記接眼レンズを通して見て前記対物レンズによる像と共役な位置に設けられた前記表示デバイスに所定の表示を表示させる制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高反射あるいは高輝度の被測定物を測定する場合でも、レチクルの十字線や計測結果等が被測定物の像と同時にかつ明瞭に見える測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る測定顕微鏡の全体構成を示す図である。
【図２】表示デバイスの表示が観察者の視野に投影される構成を示す模式図である。
【図３】観察者の目に映る視野を示すイメージ図である。
【図４】記憶部に記憶されたレチクルパターンの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一つの実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
図１は本実施形態に係る測定顕微鏡１の全体構成を示す図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態に係る測定顕微鏡１は鏡筒部３と、被測定物５を載置するステージ７と、鏡筒部３とステージ７とを支持するベース部９とから構成されている。鏡筒部３は被測定物５を観察、測定するための観察光学系１１を備えている。観察光学系１１は、被測定物５に近い方から順に対物レンズ１３とハーフミラー１５と変倍光学系１７と分岐プリズム１９と接眼レンズ２１とを備えている。変倍光学系１７は複数のレンズ群（図示省略）から構成されており、これらのレンズ群を観察光学系１１の光軸Ｌ方向（図１中の矢印）に移動させて倍率を調整する。ステージ７は光軸Ｌにそれぞれ直交するＸＹ方向に移動可能となっている。また、図示はしていないが、鏡筒部３は被測定物５を照明するための観察用照明光学系を備えている。
【００１２】
また、鏡筒部３は後述する表示デバイス２３用の照明光学系２５を有しており、照明光学系２５は光源２７と当該表示デバイス２３とを備えている。
【００１３】
ベース部９には表示デバイス２３、ステージ７の移動、その他顕微鏡１の各部を制御する制御部３１が設けられている。制御部３１には操作部３３が接続されている。
【００１４】
対物レンズ１３により結像した被測定物５の像からの光束は、ハーフミラー１５および変倍光学系１７を通過して再結像する。そして、再結像した被測定物５からの光束のうち、分岐プリズム１９により反射した一方の光束は接眼レンズ２１を介して観察者の眼に入射し、その網膜に被測定物５の像が結像する。一方、分岐プリズム１９を透過した被測定物５の像からの光束は、観察光学系１１の光軸Ｌ上に設けられた結像レンズ２９により撮像装置３５の撮像面で集光し、被測定物５の像が結像し、撮影することができる。
【００１５】
本実施形態では、観察者が被測定物５の像とレチクルパターンと被測定物５の測定値とを同一視野内で視認できるように表示デバイス２３が設けられている。表示デバイス２３は接眼レンズ２１を通して見て対物レンズ１３の結像面と共役な面に配置されている。本実施形態ではハーフミラー１５と対物レンズ１３との間に被測定物５の像が形成されている。そして、ハーフミラー１５と被測定物５の像までと同じ距離のところで、ハーフミラー１５のもう一方の光路中に表示デバイス２３が設けられている。表示デバイス２３は接眼レンズ２１を介した観察者の視野内に投影するレチクルパターンや被測定物５の測定値を表示する。そして、表示デバイス２３に表示されたレチクルパターンや測定値は、照明光学系２５および観察光学系１１を介して観察者の視野内に投影される構成となっている。
【００１６】
図２は、表示デバイス２３の表示が観察者の視野内に投影される構成を示す模式図である。本実施形態においては、表示デバイス２３の表示素子は発光タイプのものを用いている。具体的にはバックライト方式のＬＣＤを用いている。発光タイプの表示素子を用いることで表示デバイス２３に表示される表示自体を発光させている。表示デバイス２３に表示されたレチクルパターンや測定値は光源２７により発光して表示デバイス２３により発光像を形成し、発光像（以下、表示像ともいう。）はハーフミラー１５で反射されて観察光学系１１に入り、変倍光学系１７を介して、接眼レンズ２１に入射する。表示デバイス２３は接眼レンズ２１を通して見て対物レンズ１３の結像面と共役な位置に配置されているので、表示デバイス２３の表示像は被測定物５の像と同時に観察者の目に映る。なお、表示デバイス２３の像を形成する表示像結像光学系を表示デバイス２３とハーフミラー１５と間に設けて、表示デバイス２３の像を対物レンズ１３の結像面と共役な位置に形成するようにしても良い。
【００１７】
このように発光タイプの表示素子を用いることで表示デバイス２３の表示自体を発光させているので、例えば表示デバイス２３にレチクルパターンを表示させた場合、レチクルパターンの表示自体の発光による光が観察光学系１１を介して直接観察者の目に入る構成となっている。したがって、観察者にはレチクルパターンの表示像は輝いて見えるので、被測定物５が金属のような高反射物であっても表示像が被測定物５の反射光に埋もれてしまうことはなく、明瞭に視認できる。なお、発光タイプの表示素子は、フロントライト方式のＬＣＤやドットマトリクスタイプの液晶パネル、あるいは７セグメントＬＥＤ等のＬＥＤで構成しても良い。
【００１８】
次に表示デバイス２３に表示される表示内容について説明する。
【００１９】
図３は、接眼レンズ２１を通して観察者の目に映る視野を示すイメージ図である。
【００２０】
図３に示すように、接眼レンズ２１を介した観察者の視野の縁部は、表示デバイス２３から所定の色の背景色４３で発色させている。視野内の背景色４３で表示された視野の縁部は、接眼レンズ２１を通じてその視野内に投影されているものである。表示デバイス２３の表示を黒色で発光させることはできないので、背景色４３は黒以外の単色（例えば緑色）となっている。背景色４３は変更することができるようにしても良い。
【００２１】
また、表示デバイス２３にはレチクルパターン４９も表示することができる。表示デバイス２３に表示されるレチクルパターン４９はベース部９に設けられた記憶部３７によって複数パターンが記憶されており、被測定物５の種類や形状、あるいは測定する目的によって適したものを選択して表示させることができる。図４（ａ）〜（ｃ）は記憶部３７に記憶されたレチクルパターン４９の例である。図４の各図に示すように、レチクルパターン４９は、角度スケールも距離スケールも表示させることができる。表示させるレチクルパターン４９の選択は操作部３３によって行い、制御部３１が表示デバイス２３に表示させる。
【００２２】
このように、表示させるレチクルパターン４９を記憶部３７が記憶しているので、光学レチクル板を備えた測定顕微鏡において必要であった、レチクル板を取り外して交換する作業をなくすことができ、測定作業の効率が向上する。特に被測定物５の状態によってレチクルパターン４９の変更が必要な時に、速やかな変更が可能となる。
【００２３】
また、視野の中央部には、背景色４３に囲まれた長方形の領域５１がある。この領域は表示デバイス２３により背景色４３の表示像が形成されていない領域である。また、背景色４３が表示されている領域の一部（図３においては左上部分）には、被測定物５の測定結果を表示するカウンタ表示領域４５が設定されている。カウンタ表示領域４５には被測定物５の測定箇所の角度や距離等の測定値（以下、カウンタ数値４７という。）が表示されている。
【００２４】
図３に示すように、背景色４３の表示像は、被測定物５の像に重畳して視野内に投影されている。レチクルパターン４９およびカウンタ数値４７の表示像も同様に被測定物５の像に重畳して投影されている。このため、被測定物５の像は、背景色４３が投影されている視野の縁部と背景色４３が投影されていない中央の長方形領域５１とにまたがって映っている。したがって、これら表示像が観察の妨げになることや、表示像によって被測定物５の観察範囲が狭められることはない。なお、測定箇所の角度は制御部３１が表示デバイス２３に表示しているレチクルパターン４９を回転させ、その角度を制御することで測定され、距離はステージ７に設けられた距離検出器３９により測定されている。回転角度については、光学レチクル板を備えた測定顕微鏡において手動でレチクル板を回転させて回転角度を測定するために設けられていた光学レチクル板の回転機構を必要としない。レチクルパターン４９の回転やステージ７の移動は操作部３３から指示し、制御部３１がレチクルパターン４９の像を回転させ、一方ステージ７の移動は、ステッピングモータ等のステージ駆動手段４１を介してステージ７を移動させる。
【００２５】
観察者の目に映るレチクルパターン４９およびカウンタ数値４７の表示像は、上述の通り、表示デバイス２３に表示されたレチクルパターン４９の表示自体の発光による光が視野に投影されたものである。このため、被測定物５の色にかかわらず、観察者の目に映るこれらの表示像は輝いて明瞭に視認できる。被測定物５が金属等の高反射物であっても、その反射光に埋もれてしまうことがない。このため測定がし易くなり、作業性が向上する。さらに、カウンタ表示領域４５は背景色４３が表示されている領域の一部に形成されているので、カウンタ数値４７は見易い位置に表示されている。
【００２６】
本実施形態においては、被測定物５の様々な形状や色、あるいは状態に対応して表示デバイス２３の表示像を見易くするために、観察者は操作部３３を操作することで視野内表示を以下のように調節することが可能となっている。
【００２７】
まず、レチクルパターン４９の発光色を変更することができる。記憶部３７にはレチクルパターン４９の発光色の色テーブルが記憶されており、観察者は被測定物５の像の色と比較しながら最もレチクルパターン４９が見易い色に切替えることができる。カウンタ表示領域４５のカウンタ数値４７の発光色も同様に切替えることができる。特にレチクルパターン４９の色およびカウンタ数値４７の色を背景色４３と補色関係にある色に設定すればより明瞭に視認できる。レチクルパターン４９の色とカウンタ数値４７の色とを補色関係に設定しても視認し易くなる。
【００２８】
また、カウンタ表示領域４５の位置を変更することができる。図３においては背景色４３が表示されている領域の左上部分に位置しているが、これを右上部分、左下部分、右下部分に変更することができる。このような構成とすることで、被測定物５の色が視野内で変化している場合などに、カウンタ数値４７の色と併せて表示位置を変更し、最も見易い状態に設定することができる。
【００２９】
また、カウンタ表示領域４５の大きさを所定の倍率で変更することができる。観察者はカウンタ表示領域４５に表示されるカウンタ数値４７を最も視認しやすい大きさに変更でき、これによりカウンタ数値４７の誤認、見落としを防止することができる。また、カウンタ数値４７をゼロリセットすることもできる。
【００３０】
また、本実施形態においては、表示デバイス２３には背景色４３とレチクルパターン４９とカウンタ数値４７とが表示される形態を説明したが、その他にも、例えば計時データのように観察に必要な情報を表示できるようにしても良い。また、表示デバイス２３の発光量を調節して視野に投影される表示像の明るさを調節できるようにしても良い。このように本発明の構成は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１  測定顕微鏡
３  鏡筒部
５  被測定物
７  ステージ
９  ベース部
１１  観察光学系
１３  対物レンズ
１５  ハーフミラー
１７  変倍光学系
１９  分岐プリズム
２１  接眼レンズ
２３  表示デバイス
２５  照明光学系
２７  光源
２９  結像レンズ
３１  制御部
３３  操作部
３５  撮像装置
３７  記憶部
３９  距離検出器
４１  ステージ駆動手段
４３  背景色
４５  カウンタ表示領域
４７  カウンタ数値
４９  レチクルパターン
【図１】
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【図２】
2010185960.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010185960.tif 000006