(57)【要約】【課題】  全高が低く、光視野の高均質性が得られるとともに、光透過対象物に対する光入射光角を極めて柔軟に確保できる透過光明域照明装置を提供する。【解決手段】  本発明のサブジェクトマターは、発光面上へ配置され、かつ光放射方向が実質的に光透過対象物へ向けられ、及びセグメント化された光視野生成手段を含むがビーム集束及び／またはビーム偏向手段は含まない明域発光手段を備える、特に立体顕微鏡検査用途の透過光明域照明装置に関する。【選択図】図１
2006337896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光面上へ配置され、かつその光放射方向が実質的に光透過対象物へ向けられ、及びセグメント化された光視野生成手段を含むが、ビーム集束及び／またはビーム偏向手段を含まない明域発光手段（１、３）を有する特に立体顕微鏡検査用の透過光明域照明装置。
【請求項２】
前記セグメント化された光視野生成手段に前記明域発光手段（１、３）をセグメント毎に駆動する手段が含まれることを特徴とする請求項１項記載の透過光明域照明装置。
【請求項３】
前記セグメント化された光視野が円形及び／または環状及び／または線状セグメントの形状を呈していることを特徴とする請求項１〜２項のいずれか１項に記載の透過光明域照明装置。
【請求項４】
前記セグメント化された光視野生成手段に、前記発光面セグメント（２）の口径食手段（９、１０）が含まれることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の透過光明域照明装置。
【請求項５】
前記明域発光面のセグメント（２）の口径食手段に絞り（９、１０１）が含まれることを特徴とする請求項４項記載の透過光明域照明装置。
【請求項６】
前記絞りがスリット絞り（１０１）であることを特徴とする請求項５項記載の透過光明域照明装置。
【請求項７】
前記スリット絞り（１０１）の幅の設定、及び／または水平方向への移動及び／または回転が可能であることを特徴とする請求項６項記載の透過光明域照明装置。
【請求項８】
前記明域発光手段に複数のＬＥＤ（１）が含まれることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の透過光明域照明装置。
【請求項９】
前記明域発光手段に少なくとも１個の有機発光ダイオード（３）が含まれることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の透過光明域照明装置。
【請求項１０】
前記明域発光手段（１、３）によって生ずる光視野の均質化手段（８）を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の透過光明域照明装置。
【請求項１１】
明域発光手段（１、３）と試料面（１２）との間の間隔を変える手段を備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の透過光明域照明装置。
【請求項１２】
前記明域発光手段（１，３）と前記試料面（１２）との間の間隔が１０ｍｍ〜９５ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の透過光明域照明装置。
【請求項１３】
前記明域発光手段（１，３）が平面中に配置されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の透過光明域照明装置。
【請求項１４】
前記発光面上へ配置された前記明域発光手段（１，３）の上方へ暗域発光手段（４）がさらに透過対象物へ向けて取り付けられることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の透過光明域照明装置。
【請求項１５】
前記暗域発光手段（４）が試料面１１（１２）上の検査対象物へ前記試料面（１２）から最大で３０°の角度で光透過させることを特徴とする請求項１４項記載の透過光明域照明装置。
【請求項１６】
前記暗域発光手段（４）にＬＥＤ及び／または有機発光ダイオードが含まれることを特徴とする請求項１４または１５項記載の透過光明域照明装置。
【請求項１７】
前記暗域発光手段（４）をセグメント毎に駆動する手段を備えることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の透過光明域照明装置。
【請求項１８】
前記暗域発光手段（４）のセグメントを口径食する手段を備えることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の透過光明域照明装置。
【請求項１９】
前記発光面上へ配置された前記明域発光手段（１，３）を独立的に駆動する手段と前記暗域発光手段（４）を駆動する手段を備えることを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の透過光明域照明装置。
【請求項２０】
前記発光手段（１，３，４）の輝度を調節する手段を備えることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の透過光明域照明装置。
【請求項２１】
前記発光手段（１，３，４）の作動温度を検出する手段を備えることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか１項に記載の透過光明域照明装置。
【請求項２２】
面状に配置された発光手段（１，３）と本質的に環状に配置された暗域発光手段（４）との間に挿入された不透明手段（１０）を備えることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか１項に記載の透過光明域照明装置。
【請求項２３】
前記透過光明域照明装置が、全高が１０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内であるハウジング（７）によって囲まれることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか１項に記載の透過光明域照明装置。
【請求項２４】
前記ハウジング（７）の全高が１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項２３項記載の透過光明域照明装置。
【請求項２５】
前記明域発光手段（１，３）を発光面上へ配置し、主要な垂直光入射角とは異なる角度で実質的に入射される光を用いて光透過対象物が明域中で光透過されることを特徴とする、特に立体顕微鏡検査のための透過光明域照明方法。
【請求項２６】
前記光透過対象物が実質的に少なくとも２つの角度で入射される光を用いて明域中で光透過されることを特徴とする請求項２５項記載の方法。
【請求項２７】
前記光透過対象物へ入射される光の角度が明域発光手段（１，３）をセグメント毎に駆動することによって決定されることを特徴とする請求項２５または２６項のいずれか１項記載の方法。
【請求項２８】
前記明域発光手段（１，３）が時間間隔をおいてセグメント毎に駆動されることを特徴とする請求項２７項記載の方法。
【請求項２９】
前記光透過対象物に対する光入射光角が前記明域発光手段（１，３）の上流へ絞り（９，１０１）を挿入することによって決定されることを特徴とする請求項２５〜２８項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記絞り（９，１０１）が検査対象物の光透過中に置き換えられ及び／または回転されることを特徴とする請求項２９項記載の方法。
【請求項３１】
前記光透過対象物に対する光入射角が前記明域発光手段（１，３）と前記光透過対象物との間の間隔を変えることによって決定されることを特徴とする請求項２５〜３０項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
透過光明域照明（５）に加えて、少なくとも１つの暗域発光手段をもつ透過光暗域照明（６）が用いられることを特徴とする請求項２５〜３１項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
前記明域及び／または暗域発光手段（１，３，４）の輝度が調節されることを特徴とする請求項２５〜３２項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
請求項１〜２４項のいずれか１項に記載の透過光明域照明装置の立体顕微鏡検査における使用。
【請求項３５】
請求項１〜２４項のいずれか１項に記載の透過光明域照明装置の機械透視用途における使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は透過光明域照明装置及び透過光明域暗域混合照明装置、前記装置の実用方法、及び透過光明域照明方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体顕微鏡検査における照明は２つの基本的照明方法、すなわち反射光による照明及び透過光による照明に区分される。反射光照明においては検査対象は上方から斜め方向に光透過され、他方透過光照明においては検査対象は下方から光透過される。
【０００３】
透過光照明の場合はさらに、透過光明域照明と透過光暗域照明に区別される。透過光明域照明中では、例え検査対象が試料面中に定置されていなくとも光は例えば顕微鏡の対物レンズへ達するのに対して、透過光暗域照明の場合にはかかる光の到達は起こらない。試料面中へ対象物を挿入して初めて透過光暗域照明による下方からの光の入射が透過されて対象物の縁部が照明され、対物レンズを通して前記縁部を見ることができる。
【０００４】
透過光明域・暗域混合型照明装置は従来技術において公知である。最も簡単な透過光明域照明装置は試料面下方へ配置される回転可能なミラーである。片側上へ斜めに入射する透過光を用いて検査対象物へ光を通過させるため、側方へ置き換え可能な回転可能ミラーを用いることも行われる。このような透過光明域照明装置は確実に極めてコスト効率的に製造可能であるが、光収率及び光視野均質性において劣る。さらに側方からの透過方向が常に一角度に制限されるため多くの目的において不十分である。
【０００５】
ＤＥ１９６４４６６２Ａ１には、光源が試料面の下方であるが検査対象物の側方に配置され、透過光明域照明装置のビームが光学システム及び偏向ミラーを介して検査対象物へ導かれる透過光明域照明装置に関する記載がある。ＤＥ１００１７８２３Ａ１及びＤＥ３７３４６９１Ａ１では、ＬＥＤ配列として構成された光源が試料面の直下に配置され、多数のレンズから成る光学システムを介して前記試料面上へ結像される透過光明域照明装置が主題として記載されている。
【０００６】
光学繊維照明装置あるいはその絞りは透過光暗域照明装置としてしばしば用いられる。しかしこれら照明装置には、光学及び／または光学繊維システムを用いるゆえに装置が複雑かつ高価である欠点がある。さらに、公知の光学繊維システムを用いて高額な経費を掛けてのみセグメント化された光視野を得ることが可能である。
【０００７】
透過光明域照明装置の全高はこれまでかなり高かった。透過光明域照明装置の全高が顕微鏡の全高に加わり、例えば顕微鏡の使用者は通常の作業位置の高さよりも高い位置で作業をしなければならないため、このように全高が高いことは人間工学的観点から不利である。かかる全高の高さは使用者がしばしば厄介に感じるところであり、使用者の疲労をひき起こす要因となる。
【０００８】
照明は、検査対象物上の構造がより効率的にあるいは初回の検査であっても見えるように、検査対象物上へコントラストを生ずるために用いられるため、立体顕微鏡検査では特に重要である。対象物によっては透過光を対象物に対して斜め方向へ透過させなければならない。しかしながら、斜め方向の光透過を一角度でのみ実施するだけでは多くの対象物に対して不十分である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明は製造が容易であり、全高が低く、光視野の高均質性との関連から光透過対象物に対して可能な入射光角度を極めて柔軟に確保できる透過光明域照明装置を提供することを目的とする。本発明はまた、明域及び暗域双方において種々の光入射角で透過光検査が実施可能な検査対象物の透過光明域照明方法を提供することもさらに目的とする。これら目的は本願の独立請求項において限定された発明によって達成可能である。本願における好ましい実施態様は従属請求項における主題として記載されている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る透過光明域照明装置は発光面上に一定面積を占めて配置される明域発光手段を備え、光の放射は実質的に光透過対象物の方向に対して行われる。前記明域発光手段が面上へ取り付けられる該面は通常試料面の直下に位置している。前記試料面は検査対象物が通常置かれる試料平面中の面である。この場合、前記明域発光手段が配置される発光面の寸法は試料面が必ず完全に照明されるように選択される。例えば撮像光学機器等のビーム集束手段及び／又は偏向ミラー等のビーム偏向手段は本発明に係る透過光明域照明装置の設計により不要となる。検査対象物に対する光入射角の高柔軟性を確保するため、本発明に係る透過光明域照明装置にはさらにセグメント化された光視野の生成手段が含まれる。前記光視野は前記個々の明域発光手段の各光視野の重ね合わせによって生ずる。セグメント化されていない光視野はすべての明域発光手段が同時に光を放射する場合に生じ、光視野は検査対象物が定置される試料面に対して作図したコースに常に属している。従って、セグメント化されていない光視野は、試料面上への発光面、すなわち明域発光手段が定置され及び／または取り付けられる面の投影に相当する。それとは対照的に、セグメント化された光視野は、個々の発光手段が試料面の光透過に寄与しない場合に生成される。光視野がセグメント化される結果、斜めの光入射角で検査対象物を光透過させることが可能となる。
【００１１】
好ましい実施態様においては、前記セグメント化された光視野はターゲット的に明域発光手段を駆動することによって生成される。従って、セグメント化された光視野の生成手段に発光手段のための適当な回路を含めることが可能である。明域発光手段が複数の特有な光源から成っているならば、これは個々の光源の数群が好ましくは相互接続されかつ同時に電流の供給を受け、他方他の群は電流の供給がないままで暗いことを意味する。セグメントは、例えばＤＥ２０３０４４１２Ｕ１に記載されている装置のような適当な制御装置の補助を得て駆動可能である。
【００１２】
前記明域発光手段は、好ましくはセグメント化された光視野が円形及び／または環状及び／または線状のセグメント形状をもつように組み合わせてグループ化される。
【００１３】
別の好ましい実施態様においては、セグメント化された光視野は発光面のセグメントを口径食することによって生成される。前記口径食手段は、例えば旋回で中に支持可能な絞り、扇形絞り、スリット絞り等から構成することができる。また、セグメント毎の明域発光手段の駆動と発光面の口径食を組み合わせることによっても可能である。
【００１４】
スリット絞りが用いられるならば、好ましくはそれらのスリット幅及び／または位置の設定が可能である。この場合、スリット幅を設定できる水平方向へ移動可能なスリット絞りがそれに当たる。また、前記スリット絞りを絞り面中で回転できるように配置することも可能である。
【００１５】
好ましくは発光半導体ダイオード（ＬＥＤ）、特に白色ＬＥＤが明域発光手段として使用される。これらＬＥＤは好ましくはマトリックスとして配置され、またセグメント毎に作動される。ＬＥＤの設計に光ビーム集束手段が含まれる場合、これらＬＥＤは本発明においては用語としてのビーム集束手段中には含まれない。また代替例ではＬＥＤの代わりに有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）が使用される。これらのＯＬＥＤは事前に必要な形状のセグメントに製造されているか、あるいは少なくともセグメント化された構造の電極を備えている。
【００１６】
ＯＬＥＤの機能設計は十分に公知である。原則として、ＯＬＥＤは透明電極でコーティングされた透明基板、透明電極へ処理された発光ポリマーから成る機能層、及び前記機能層上の金属電極から構成される。光は通常前記透明基板を通って出て行く。ＯＬＥＤはその全高を極めて低くすることができ、またＬＥＤとは対照的にＯＬＥＤは表面エミッタであり、すなわち大面積を同時に輝かせることができる利点をもつ。
【００１７】
ＯＬＥＤとは対照的に、ＬＥＤは一般的に表面放射体ではなくむしろ出光面が小さいため、本発明の特に好ましい実施態様には明域発光手段によって生成された光視野を均質にする手段が含まれる。この光視野均質化手段は、例えば光拡散ガラス板あるいはすりガラス板から構成することができる。このような手段を用いることにより、明域発光手段の個々の出光面が目標中に放射されないこと、及び／または検査対象物が均質に、すなわち本質的に光視野に局部的な輝度程度の差異のない光視野で光透過されることが確保される。ＯＬＥＤが明域発光手段として用いられるならば、前記機能層の出光面上の散乱素子は出光効率を高め、それによってＯＬＥＤの明度を高めることが知られているから、前記光視野均質化手段も同じく有利である。ＯＬＥＤが発光手段として用いられる場合における光視野均質化手段の使用の別の積極的観点は、前記機能層の均質性に関する要求の厳格性が減じられるため、この場合ＯＬＥＤをコスト効率的に製造できることである。
【００１８】
また、要求に応じて例えば異なる拡散板が明域発光手段と対象物との間に挿入されるように、光視野均質化手段を別のものと交換あるいは旋回支持することも可能である。
【００１９】
明域発光手段の適当なセグメントの駆動及び／または口径食に加え、透過光が斜めに入射する場合、明域発光手段と検査対象物との間の間隔を変えることによってその角度を設定することも可能である。かかる間隔の変更は、透過光明域照明装置が前記間隔の変更手段を備えるハウジング内に収容されている場合には極めて簡単な方法で実施可能である。これら手段は、例えば電気サーボモーターあるいは適当な機械的手段から構成可能である。
【００２０】
本発明の好ましい実施態様では、前記発光手段と検査対象物が置かれる試料面との間の間隔は１０ｍｍ〜９５ｍｍの範囲内に設定可能である。
【００２１】
透過光明域照明装置の明域発光手段はいずれか所望の面上へ配置可能である。かかる面には例えば半球状の内面あるいは半円筒状の内面または部分が含まれる。しかしながら、明域発光手段は好ましくは試料面に対して平行な平面上へ配置される。
【００２２】
対象物によっては透過光明域照明に加えて透過光暗域照明を実施する必要がある場合がある。したがって特に好ましい実施態様においては、本発明に従った透過光明域照明装置には透過光暗域照明のための発光手段が含まれる。これらの発光手段は、平面状に配置された明域発光手段の上方で、光透過対象物へ向って本質的に環状に取り付けられる。これら暗域発光手段の配置形状は当然明域発光面の隆起形状に依存する。暗域発光手段は通常明域発光面を口径食しない。ＬＥＤは暗域照明手段であることが分かっている。しかしながら、ＯＬＥＤあるいは他の発光手段の使用も同様に可能であり、ＯＬＥＤを用いる場合は好ましくはＯＬＥＤを指向性放射させる手段が使用される。種々発光手段を用いて照明を複雑化することも可能である。
【００２３】
好ましい実施態様では、試料面上の検査対象物は試料面から最大で３０°の平放射角で暗域発光手段によって照明される。
【００２４】
透過光明域照明装置にセグメント毎に暗域発光手段を駆動する手段が含まれていれば特に有利である。上記と同様な方式において、この駆動手段は透過光発光手段にとって適する回路となり得るものである。あるいは代替として、またはそれに加えて、適当な手段、例えば絞りの補助を得て、暗域発光手段を順に口径食することも可能である。
【００２５】
平面状に配置された明域発光手段及び本質的に環状に配置された暗域発光手段は、別個に駆動可能であることが特に好ましい。かかる別個な駆動は例えばスイッチング素子等の適当な手段を用いて達成可能である。これにより、透過光明域だけ、透過光暗域だけ、あるいは透過光明域及び透過光暗域照明から成る混合照明を用いて検査対象物を検査することが可能である。明域及び暗域発光手段がセグメント毎に駆動及び／または口径食されるならば、照明装置を用いて斜めの透過光入射を行うことにより混合光照明検査を実施することが可能である。
【００２６】
さらに別の特に好ましい実施態様においては、透過光照明装置には検査対象物にとって必要な照明強度に適合させるための前記発光手段の輝度調節手段が含まれる。この調節には、明域発光手段と暗域発光手段の別個の輝度調節が含まれる。これら輝度調節手段は前記発光手段に適する駆動装置から構成することができる。明域及び／または暗域発光手段が例えばＤＥ２０３０４４１２Ｕ１から公知である装置を用いて駆動される場合、明域及び暗域の双方、及び混合照明においてセグメントを順序的に駆動することによって、回転する光源をシミュレーションすることが可能である。さらに、輝度値を特定値に適合させ、またユーザー設定を保存することも可能である。
【００２７】
透過光明域照明装置には好ましくはさらに明域及び／または暗域発光手段の作動温度検出手段が含まれる。これらの検出手段は好ましくは温度センサである。発光手段の作動温度が高過ぎると該発光手段に対する過負荷が引き起こされ、これら発光手段の耐用期間が短縮される。前記照明装置へ接続可能な適当な制御装置を設けることにより作動温度を測定し、限界温度を超えた際には少なくとも適切な冷却が果たされるまで作動電流及び／または作動電圧を減ずることが可能である。別法として、あるいはさらに付け加えて、ユーザーへ警告信号を出力する適当な制御装置を設けることも可能である。
【００２８】
透過光暗域照明だけを実施する場合、検査対象物下方のバックグラウンドを所望により暗くすることも必要であろう。これは、透過光明域照明装置のさらに別の特に好ましい実施態様において、平面状に配置された明域発光手段と暗域発光手段との間に不透明手段を挿入することによっても実施可能である。このような不透明手段は、例えば明域発光手段と暗域発光手段との間に旋回支持された暗色化ガラス及び／またはプラスチック及び／または金属板から構成することが可能である。
【００２９】
本発明に従った透過光明域照明装置は、ビーム形成手段を省略できたので該照明装置の全高を低くできることは該照明装置の重要な利点である。前記照明装置に試料面と発光手段との間の間隔を変える手段が備えられ、またこれらの手段が該照明装置を囲むハウジング中に一体化されているならば、前記ハウジングの全高は好ましくは１０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内である。
【００３０】
光透過対象物と発光手段との間の間隔を変える手段が前記照明装置を囲むハウジング中に一体化されていない場合、あるいは比較的短い間隔変化しか望まれない場合は、前記ハウジングの全高は好ましくは８０ｍｍ未満であり、特に好ましくは１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内である。明域発光手段と暗域発光手段を別のハウジング内に取り込むことも同様に可能である。この場合、全高に関するデータは個々のハウジングの全高の総和となる。光透過対象物と発光手段との間の間隔の変更を、前記ハウジングあるいは発光手段を囲むハウジング内に一体化されているのではなく外部へ取り付けられた手段を用いて行うことも勿論可能である。
【００３１】
さらに、本発明の目的は、発光面上へ明域発光手段を配置した透過光明域照明方法によって達成され、この方法による場合、検査対象物は主要な垂直光入射角とは異なる角度で実質的に入射される光を用いて明域中で光透過される。前記光透過は好ましくは少なくとも２つの角度から実施される。
【００３２】
光の入射に関して、本発明において用語「角度」は検査対象物に対する光入射の二次元的角度として理解される。光は概して単一点状の光源からではなく複数の光源、表面エミッタ、あるいはそのセグメントから入射される。従って、用語「角度」は発光面のセグメントの平均輝度の位置を指している。例えば、検査対象物が半円形の表面形状で駆動される発光面のセグメントを通して光透過されるのであれば、結果として光は垂直光入射とは異なる角度で斜めから検査対象物に対して入射される。発光面のセグメントが検査対象物の下方に中心が位置する円形面の形状で駆動されるのであれば、例えば垂直光入射を得ることも可能である。
【００３３】
本発明に係る透過光明域照明装置及び本発明方法を用いることにより、単一角度のみならず数角度から斜めの透過光入射を行って透過光検査を実施することが可能である。かかる混合角光透過と呼ばれる方式は発光手段の２以上のセグメントを同時に駆動することによって実施可能であるが、適切に形状化された絞りあるいは口径食のための類似手段を旋回支持することによっても実施可能である。適当な駆動装置と口径食手段を組み合わせることも可能である。
【００３４】
本発明に従った方法の好ましい実施態様において、光透過対象物に対して入射される光の角度は明域発光手段をセグメント毎に駆動することによって決まる。特に好ましくは、明域発光手段はセグメント毎に時間間隔をおいて駆動される。これにより、セグメント化された発光面の移動をシミュレーションすることが可能である。発光面のセグメントが例えば前記半球状面の形状で駆動されるならば、光は検査対象物に対して斜めに入射され、その結果前記対象物縁部の色合いに陰ができ、該対象物のコントラストが強められる。しかしながら、斜め光入射の方向次第では縁部の一部で色合いに陰ができず透過光中に検出されないことが起こる可能性がある。しかし発光面の他のセグメントが、例えば半円形のセグメントが円の中心の周りを特定角度で回転されるように時間間隔をおいて駆動されると、ユーザーは前記光透過された対象物の別のシルエットを観察できるため、先に隠れて見えなかった対象物の構造が見えるようになる。前記時間間隔はユーザーにより自由に設定可能である。かかる設定には、発光面セグメント間を一度あるいは繰り返し行ったり来たりする移動、あるいは光源の回転あるいは移動がシミュレーションされるように重複部分があるかまたはない隣接セグメントを永久的に駆動する設定が含まれる。
【００３５】
前記発光面のセグメントへ適用されるさらに別の駆動パターンとして特に環状セグメントのスイッチオン及びスイッチオフがある。狭い環状セグメントから斜めの照明が行われるならば、光の入射により、時には望まれない対象物縁部の鮮明な陰を生じる可能性がある。いわば前述の環状セグメントを広げるように対応している別の環状セグメントに切り換えることにより、より拡散された光透過を得ることができ、過剰に強い色合いの陰を和らげることが可能である。
【００３６】
前記発光面のセグメントの駆動に代えあるいはそれに加えて、光透過対象物に対する光入射角を明域発光手段の上流へ絞りを挿入することによって決めることも可能である。例えば、明域発光手段の上流へスリット絞りを導入すれば、透過光が検査対象物上へ達する角度範囲が減少する。特に対象物を本質的に平行な光で透過照明させることにより、未染色試料上に干渉顕微鏡の結果を想起させる浮き彫り状のコントラストを得ることができる。干渉顕微鏡法は、複雑な照明及び観察光学機器を必要とする光学顕微鏡法におけるコントラスト法であり、立体顕微鏡法へ適用することは不可である。明域発光手段上流へ挿入された絞りが移動され及び／または回転されると、検査対象物に対する光入射方向が変わり、その結果としてそれまで観察不可であった対象物構造が順次観察可能となる。
【００３７】
また、別の方法として明域発光手段と光透過対象物との間の間隔を変えることによって光透過対象物に対する光入射角を決めることも可能である。
【００３８】
本発明方法の好ましい実施態様においては、透過光明域照明に加えて少なくとも１つの透過光暗域照明が用いられる。このことは、少なくとも透過光暗域照明装置に対応した角度の光が検査対象物の照明に寄与することを意味している。かかる寄与は、セグメント毎に駆動され及び／または口径食される暗域発光手段を使用することによって果たされる。かかる寄与が得られることから、透過光照明と暗域照明の混合照明が行われるのである。
【発明の効果】
【００３９】
本発明に従った方法では、検査対象物の要求に従って照明輝度を調節することができるようにするのが特に好ましい。
【００４０】
本発明に従った透過光明域照明装置は好ましくは立体顕微鏡検査において使用される。さらに機械的透視用途に用いることも同様に可能である。
【００４１】
従来技術と対比して、本発明に従った透過光明域照明装置には種々タイプの照明に使用できる多様性をもつ利点がある。かかる利点には、さらに種々適合可能な角度で透過光検査が可能であること、光源の回転をシミュレーションすることが可能なこと等が含まれる。また、透過光明域照明及び透過光暗域照明による混合照明検査も可能である。さらに、本発明に従った透過光明域照明装置は全高が低いためそのユーザーにとって人間工学的な利点があり、光視野の均質性も良好である。
【００４２】
本発明に従った透過光明域照明方法によれば、光学顕微鏡検査における干渉コントラストに類似する浮き彫り状コントラストを立体顕微鏡検査に付与することが可能である。さらに、光入射角と透過光明域照明及び透過光暗域照明とを組み合わせて検査対象物によって限定される照明条件に対して極めて効率的に適合することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下において、実施例を用いて添付図面を参照しながら本発明及び本発明の有利な改良点について説明する。
【００４４】
図１は本発明に従った透過光明域照明装置の発光面の上面図である。本実施例においては、輪郭の円形な平面上へＬＥＤ（１）が均等な間隔で取り付けられている。図中の破線はセグメント（２）を示し、これらセグメントを互いに独立的に駆動することが可能である。かかるセグメントを駆動させることにより、このセグメント（２）中に配置されたＬＥＤ（１）の発光がひき起こされる。
【００４５】
図２は発光手段としてのＯＬＥＤ（３）を説明するための上面図である。この実施例においては発光面全面がＯＬＥＤによって占有されている。太い実線はＯＬＥＤ（３）のセグメント（２）への構造化を示している。このセグメント化はＯＬＥＤ（３）から成る金属電極及び／または透明電極を構造化することによって実施可能である。従って図示されたＯＬＥＤ発光面の線状構造は前記電極の非導電性部分を表している。
【００４６】
図３は全高（ｈ）のハウジング（７）内に収容された透過光照明装置の例示的断面図である。この透過光照明装置中には発光面に明域発光手段としてのＬＥＤ（１）が取り付けられた機能性透過光明域サブアセンブリー（５）が含まれている。発光面上方には、ＬＥＤによって生成された光視野を均質化する拡散板（８）が試料面（１２）へ向けて配置されている。前記透過光明域サブアセンブリー（５）上方に図示されているのは環状透過光暗域サブアセンブリー（６）であり、このサブアセンブリー（６）は透過光明域／暗域混合照明検査を可能とすることを目的とするものである。この実施例ではＬＥＤが同様に発光手段（４）として使用されている。検査対象物は好ましくは試料面中のハウジング（７）へ一体化された透明面（１１）上の中心へ置かれる。前記透明面（１１）としては例えばガラス板あるいはプラスチック板を用いることができる。
【００４７】
透過光明域サブアセンブリー（５）の発光手段は、それら発光手段がセグメント毎に駆動できるように配置及び／または接続されていないならば、少なくとも１つの不透明部分をもつ回転型ディスク絞り（９）を発光面の上流に旋回支持することができる。前記不透明部分は、検査対象物が斜めの透過光入射に関連する特定角度で確実に観察されることを可能とする。前記回転型ディスク絞り（９）の不透明部分を、完全な不透明ではなく、僅かな光の透過が起こるように構成することも可能である。さらに、前記拡散板（８）へ透明度の低い部分を設け、及び／または前記回転型ディスク絞り（９）を拡散板（８）へ向けて旋回支持せずに、透明度の低い部分をもつ種々拡散板を必要に応じて旋回挿入及び排出するような構成も考えられる。同様に前記拡散板（８）及び／または絞り（９）の取り付け位置を図示されている位置以外の位置とすることも考えられる。
【００４８】
さらに、透過光暗域照明だけの場合において、検査対象物が暗バックグラウンドに対して観察できるように、不透明板（１０）を透過光明域サブアセンブリー（５）と透過光暗域サブアセンブリー（７）との間に旋回支持することも可能である。ここに図示された不透明板（１０）を透明度の低い板として設計することも可能である。この不透明板の取り付け位置を図示された位置以外の位置にすることも可能である。
【００４９】
図４は、幅の設定ができ、かつスリットをさらに水平方向へ移動可能なスリット絞り（１０１）を用いた実施態様を示した図である。また、このスリット絞りを回転可能に取り付けることも可能である。この実施態様では、スリット絞り（１０１）のスリットが完全にあるいは少なくとも十分に閉じられれば回転型ディスク絞り（９）及び不透明板（１０）を不要とできるように、スリット絞りは拡散板（８）の上方へ取り付けられる。図５ａ、５ｂ及び５ｃはスリット絞り（１０１）の上面図である。明るい部分は前記明域発光手段から放射された光が通過して入り込み、従ってセグメント化された光視野にほぼ相当する絞り開口部の部分を示す。既に述べたように、図示されたセグメント化された光視野は、スリット絞りに代えて、明域発光手段の対応セグメントの切換によっても実現されることが可能である。
【００５０】
図５ａは水平に配置された一定のスリット幅をもつ絞りスリットを示し、図５ｂは絶えず水平に位置し異なるスリット幅をもつ絞りスリットの変形を示し、及び図５ｃは一定のスリット幅をもつ絞りスリットが回転された状態を示している。もちろん適当な実施態様としてスリット幅、水平配置及び回転を組み合わせることも可能である。
【００５１】
図６は透過光照明装置のセグメント化されていない光視野を用いて得られ、かつ顕微鏡を介して記録された画像を示した図である。この場合、透過光暗域照明は作動されていない。発光面上のすべての明域発光手段は活動状態であり、対象物はほぼ垂直な光入射によって均質に光透過されている。よりコストを要する方式となるが、従来技術による透過光照明装置によっても同様な結果を得ることが可能である。
【００５２】
図７は、図６と同一の顕微鏡を介した同一対象物の記録を示した図であるが、混合角透過発光となるように明域発光手段のセグメントが駆動された状態での画像を示した図である。本例の場合、セグメント化された光視野は半円形の形状を呈している。この記録では透過光暗域照明は用いられていない。図７から分かるように、混合角透過発光により対象物の頂部側に、図６における記録に基づいた均質な透過光明域照明の場合よりもより効率的にコントラストが現れる。かかる方式により、図６では検出できなかった対象物の構造が識別可能となる。
【００５３】
発光面の１セグメントの単一平均角度への適合は実質的な簡略化であるが、図８を用いて混合角照明が明域中にどのようにして生ずるかを説明する。符号（２０）は陰付けして表された円形セグメント（２２）及び（２３）がその面上で駆動される発光面を示し、これらセグメント中に位置している明域発光手段によって発光がひき起こされる。対象物面（１２）上の検査対象物（２１）は、いわばセグメント（２２）及び（２３）の発光重心からの平均輝度で透過される。これにより、発光面（２０）の平面あるいは発光面（２０）の中央を通る想像上の直線からそれぞれ測定された二次元的角度、すなわちセグメント（２２）からの角度（α１／α２）及びセグメント（２３）からの角度（β１／β２）で入射する光が生ずる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に従った透過光明域照明装置の発光面の上面図である。
【図２】発光手段としてのＯＬＥＤ（３）を説明するための上面図である。
【図３】全高（ｈ）のハウジング内に収容された透過光照明装置の例示的断面図である。
【図４】幅の設定ができ、かつスリットをさらに水平方向に置き換え可能なスリット絞りを用いた実施態様を示した図である。
【図５（ａ）】スリット絞りの上面図である。
【図５（ｂ）】スリット絞りの上面図である。
【図５（ｃ）】スリット絞りの上面図である。
【図６】透過光照明装置のセグメント化されていない光視野を用いて得られ、かつ顕微鏡を介して記録された画像を示した図である。
【図７】図６と同一の顕微鏡を介した同一対象物の記録を示した図であるが、混合角透過発光となるように明域発光手段のセグメントが駆動された状態での画像を示した図である。
【図８】混合角照明が明域中にどのようにして生ずるかを説明するための図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図５（ｃ）】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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