(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状胴部の外周面一側部に照明光を導光する照明光導入部を配した本体鏡筒を有し、前記筒状胴部内には、中心光軸上で前記照明光導入部に対して所定角度で対面させると共に、下面側の周囲部分に環状ミラー部、中心部分にハーフミラー部を形成したハーフミラー部材を配設させ、
また、前記ハーフミラー部材の下部側には、中心光軸上で前記ハーフミラー部に対応させた対物レンズを含む観察光学系を配設し、且つ前記環状ミラー部に対向させる上面導光側に外周側光路と内周側光路とを切換える光路切換えダンパーを有すると共に、下方に延長される外周側光路には、中心光軸上で観察対象としての被験体試料の被観察部表面に対面させる対物開口部を開口し、且つ内周側光路の下方開口部を被験体試料に向け開口して構成し、
必要に応じ、前記光路切換えダンパーを内周側に切換えて、前記外周側光路に導入される照明光を前記対物開口部の内周面から側斜光として被験体試料に照射可能にし、且つ外周側に切換えて、前記内周側光路に導入される照明光を前記下方開口部の開口面から落斜光として被験体試料に照射可能にしたことを特徴とする観察・撮像装置の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、任意の各種被験体試料（以下、単に被験体試料という）の表面像を観察、もしくは撮像するために適用する観察・撮像装置の照明装置に関し、さらに詳しくは、観察対象としての被験体試料の被観察部表面の照明を、必要に応じて、側斜光照明、落斜光照明の何れか一方に任意に選択して行ない得るようにした観察・撮像装置の照明装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、この種の観察対象としての被験体試料における被観察部の表面に対面させた状態で、例えば、それぞれに投光照明手段を内蔵する照明ヘッド、もしくは撮像ヘッドを臨ませて配置し、当該被観察部を照明することによって、その表面像、ないしは拡大された表面像を直接的に観察する観察装置、もしくはモニタテレビの画面上に表示させて間接的に観察する撮像装置にあっては、該被験体試料の被観察部表面に対して、これに斜行する側面側から斜め方向に向う斜行光線のみを照射する照明、いわゆる側射光を主体とする照明を行うようにするか、あるいは該被観察部表面に対して、これに正対する平面側から垂直方向に向う平行光線のみを照射する照明、いわゆる落射光を主体とする照明を行なうようにしているのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の側射光を主体とする照明手法、もしくは落射光を主体とする照明手法においては、例えば、観察対象となる被験体試料の平面部が比較的微細な凹凸のある形状である場合には、これらの各照明手法を個別に実行しても、該表面部の微細な凹凸形状を必ずしも精緻には観察できないという不利があり、また、これらの各照明手法を同時に実行する方法も考えられるが、装置自体の構成が徒らに複雑化するという問題点があった。
【０００４】
本発明は、従来のこのような問題点を解消するためになされたもので、その目的とするところは、観察対象としての被験体試料における被観察部表面が、たとえ、比較的微細な凹凸を有する平面形状であっても、該被観察部表面の個々の観察目的に対応して、全外周囲上の側斜光を主体とする照明、または同軸上の落射光に近似した落斜光を主体とする照明による各照明の何れか一方を任意に選択して対応する各照明像の観察を簡略化された同一構成内で有効かつ適切に行ない得るようにした、同一視野で各照明像を観察しうる観察・撮像装置の照明装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る観察・撮像装置の照明装置は、次のように構成したものである
【０００６】
即ち、本発明は、筒状胴部の外周面一側部に照明光を導光する照明光導入部を配した本体鏡筒を有し、前記筒状胴部内には、中心光軸上で前記照明光導入部に対して所定角度で対面させると共に、下面側の周囲部分に環状ミラー部、中心部分にハーフミラー部を形成したハーフミラー部材を配設させ、また、前記ハーフミラー部材の下部側には、中心光軸上で前記ハーフミラー部に対応させた対物レンズを含む観察光学系を配設し、且つ前記環状ミラー部に対向させる上面導光側に外周側光路と内周側光路とを切換える光路切換えダンパーを有すると共に、下方に延長される外周側光路には、中心光軸上で観察対象としての被験体試料の被観察部表面に対面させる対物開口部を開口し、且つ内周側光路の下方開口部を被験体試料に向け開口して構成し、必要に応じ、前記光路切換えダンパーを内周側に切換えて、前記外周側光路に導入される照明光を前記対物開口部の内周面から側斜光として被験体試料に照射可能にし、且つ外周側に切換えて、前記内周側光路に導入される照明光を前記下方開口部の開口面から落斜光として被験体試料に照射可能にしたことを特徴とする観察・撮像装置の照明装置である。
【０００７】
【作用】
本発明においては、光路切換えダンパーを内周側、または外周側に任意選択的に切換えることで、照明光導入部に導光される照明光を該当する側斜光、または落斜光として被験体試料の被観察部表面を照明し得るのである。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明に係る観察・撮像装置の照明装置の一実施例につき、図１及び図２を参照して詳細に説明する。
【０００９】
本実施例は、撮像装置に対して本照明装置を使用する場合であり、観察装置の照明装置としても適用可能なことは勿論である。
【００１０】
最初に、図１に示す本実施例の撮像装置における照明装置の概要構成について述べる。
【００１１】
図１は、本発明の一実施例による照明装置を適用した撮像装置の概要構成を模式的に示す縦断面図であり、本図１においては、被験体試料に対して側斜光による照明を行なう場合を示している。
【００１２】
即ち、図１に示す実施例装置の構成において、撮像装置の本体鏡筒１１は、外周面一側部の所定位置に光ファイバー束１３ａを通して入射光軸Ｂ上の照明光を導光する照明光導入部１３を配した筒状胴部１２を有しており、該照明光導入部１３には、入射光軸Ｂ上の全周囲に対応する部分においてのみ光透過部としての環状をした照明光束の集束レンズ１４を設けることで、導入される照明光を環状の平行光束にして筒状胴部１２の内部側に導光し得るようにし、且つその他の中心部分を非光透過部１５として照明光を遮断する。
【００１３】
また、前記筒状胴部１２内には、中心光軸Ａ上で、前記照明光導入部１３に対して４５°の角度で対面させると共に、下面側の外側周囲部分に対して別に蒸着処理することで、前記集束レンズ１４を通して環状に導光される照明光束を下方に全反射する環状ミラー部１７を形成し、且つ中心部分にハーフミラー部１８を形成したハーフミラー部材１６を設けてある。
【００１４】
さらに、前記ハーフミラー部材１６の下部側には、中心光軸Ａ上で、該ハーフミラー部材１６のハーフミラー部１８に対応させた対物レンズを含む観察光学系１９を設けてあり、且つ環状ミラー部１７に対向させる上面導光側に外周側光路２１と内周側光路２２とを切換える光路切換えダンパー２３を有すると共に、下方に延長される外周側光路２１に対しては、中心光軸Ａ上で観察対象としての被験体試料Ｃの被観察部表面に対面させる対物開口部２４を開口し、且つ内周側光路２２に対しては、その下方開口部２５を被験体試料Ｃに向けて開口した集光ガイド部材２０を設けてある。
【００１５】
一方、前記ハーフミラー部材１６の上部側には、同様に中心光軸Ａ上で、フォーカス操作リング２７によってフォーカス作動されるフォーカス機構（公知態様のものであってよいので、詳細については省略する）２６を介し、可変倍率機構（ここでも、公知態様のものであってよいので、詳細については省略する）２９を有するＣＣＤ素子２８を配設してある。
【００１６】
次に、上記実施例構成による照明装置を用い、各別の照明形態で被験体試料Ｃを観察する場合の作用について順次に述べる。ここで、これらの各照明形態により、本体鏡筒１１の対物開口部２４を対面させる被験体試料Ｃに対して、予め、フォーカス操作リング２７によるフォーカス機構２６のフォーカス作動Ｄと可変倍率機構２９の変倍作動Ｅとがそれぞれになされているものとし、ここでは、該各照明形態によって被験体試料Ｃを照明したときの撮像光ｂが、適正にＣＣＤ素子２８へ入射するように設定されているものとする。
【００１７】
先ず、同上実施例による撮像装置を側斜光主体の照明形態（以下、第１の照明形態という）で使用する場合の照明光と撮像光との光路態様は、図１に示す通りである。
【００１８】
本第１の照明形態では、同図１に見られるように、光路切換えダンパー２３を内周側へ選択的に切換えることにより、集光ガイド部材２０の外周側光路２１を活用する。ここで、該光路切換えダンパー２３の内周側への切換えは、外周側光路２１内を通した側斜光による被験体試料Ｃの照明に対応する。
【００１９】
即ち、本第１の照明形態による場合、照明光導入部１３に導光される照明光ａは、先ず、集束レンズ１４によって環状の平行光束にされると共に、ハーフミラー部材１６の環状ミラー部１７で全反射されて集光ガイド部材２０の上面導光側に導かれ、内周側光路２１内に導入される。ついで、該内周側光路２１内では、光路切換えダンパー２３の切換え外面を含んで自身の各内面で反射を繰り返した後に、対物開口部２４の開口された全内周面側から全周囲に亘る落斜光ａ1 として被験体試料Ｃの被観察部に照射されるもので、この場合には、該被験体試料Ｃの被観察部に対して、全周囲方向からの側斜光ａ1 を用いた照明が独立的になされる。
【００２０】
その後、被験体試料Ｃの被観察部で反射された撮像光ｂ1 は、対物開口部２４から観察光学系１９を通して導光され、ハーフミラー部材１６のハーフミラー部１８を経た上で、ＣＣＤ素子２８に入射されると共に、該ＣＣＤ素子２８により該撮像光ｂ1 が電気信号に変換され、且つこれを図示しないモニタテレビの画面上に表示させることにより、所期通りの側斜光ａ1 による被観察部の照明像（観察像）、つまりは、第１の照明形態で照明された照明像を容易にしかも効果的に観察し得るのである。
【００２１】
続いて、同上実施例による撮像装置を落斜光主体の照明形態（以下、第２の照明形態という）で使用する場合の照明光と撮像光との光路態様は、図２に示す通りである。
【００２２】
本第１の照明形態では、同図２に見られるように、光路切換えダンパー２３を外周側へ選択的に切換えることにより、集光ガイド部材２０の内周側光路２２を活用する。ここで、該光路切換えダンパー２３の外周側への切換えは、内周側光路２１内を通した落斜光による被験体試料Ｃの照明に対応する。
【００２３】
即ち、本第２の照明形態による場合にも、照明光導入部１３に導光される照明光ａは、先ず、集束レンズ１４によって環状の平行光束にされ、且つハーフミラー部材１６の環状ミラー部１７で全反射されて集光ガイド部材２０の上面導光側に導かれ、ここでは、内周側光路２２内に導入される。ついで、該内周側光路２２内では、光路切換えダンパー２３の切換え内面を含んで自身の各内面で反射を繰り返した後に、下方開口部２５の開口された全下面側から全周囲に亘る落斜光ａ2 として被験体試料Ｃの被観察部に照射されるもので、この場合には、該被験体試料Ｃの被観察部に対して、全周囲方向からの落斜光ａ2 を用いた照明が独立的になされる。
【００２４】
その後、被験体試料Ｃの被観察部で反射された撮像光ｂ2 は、対物開口部２４から観察光学系２０を通して導光され、ハーフミラー部材１６のハーフミラー部１８を経た上で、ＣＣＤ素子２８に入射されると共に、該ＣＣＤ素子２８により該撮像光ｂ2 が電気信号に変換され、且つこれを図示しないモニタテレビの画面上に表示させることにより、所期通りの落斜光ａ2 による被観察部の照明像（観察像）、つまりは、第２の照明形態で照明された照明像を容易にしかも効果的に観察し得るのである。
【００２５】
【発明の効果】
以上、実施例、及び各使用形態例によって詳述したように、本発明によれば、筒状胴部の外周面一側部に照明光を導光する照明光導入部を配した本体鏡筒を有し、筒状胴部内には、中心光軸上で前記照明光導入部に対して所定角度で対面させると共に、下面側の周囲部分に環状ミラー部、中心部分にハーフミラー部を形成したハーフミラー部材を配設させ、また、ハーフミラー部材の下部側には、中心光軸上でハーフミラー部に対応させた対物レンズを含む観察光学系を配設し、且つ環状ミラー部に対向させる上面導光側に外周側光路と内周側光路とを切換える光路切換えダンパーを有すると共に、下方に延長される外周側光路に、中心光軸上で観察対象としての被験体試料の被観察部表面に対面させる対物開口部を開口し、且つ内周側光路の下方開口部を被験体試料に向け開口して構成したので、観察目的に対応して、光路切換えダンパーを内周側、または外周側に選択的に切換えるだけの簡単な操作により、照明光導入部に導光される照明光を該当する側斜光、または落斜光の何れかに変換して被験体試料の被観察部表面をそれぞれの目的に相応して効果的に照明でき、しかも装置構成自体も極めて簡単で容易に実施し得る等の優れた特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による照明装置を適用した側斜光照明の場合の撮像装置の概要構成を模式的に示す縦断面図である。
【図２】同上実施例の照明装置における落斜光照明の場合の撮像装置の概要構成を模式的に示す縦断面図である。
【符号の説明】
１１  本体鏡筒
１２  筒状胴部
１３  照明光導入部
１３ａ  光ファイバー束
１４  環状集光レンズ
１５  非光透過部
１６  ハーフミラー部材
１７  環状ミラー部
１８  ハーフミラー部
１９  撮像光学系
２０  集光ガイド部材
２１  外周側光路
２２  内周側光路
２３  光路切換えダンパー
２４  対物開口部
２５  下方開口部
２６  フォーカス機構
２７  フォーカス操作リング
２８  ＣＣＤ素子
２９  可変倍率機構
Ａ  中心光軸
Ｂ  入射光軸
Ｃ  被験体試料
ａ  照明光
ａ1   側斜光
ａ2   落斜光
ｂ1 、ｂ2   撮像光
【図１】
0003642599.tif 000002
【図２】
0003642599.tif 000003