(57)【要約】【課題】  本発明は、測定顕微鏡および測定顕微鏡の接眼レンズ部に関し、表示部材を回転することなくパターンの位置を変更することを目的とする。【解決手段】  被検査物に対向して配置される対物レンズと、前記対物レンズで拡大された像を再拡大する接眼レンズと、前記対物レンズと前記接眼レンズとの間の光路における前記被検査物の中間像面に配置され電気信号に応じた色彩と形状のパターンを表示する表示部材と、前記表示部材に表示される前記パターンを変更表示する操作部と、を有していることを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物に対向して配置される対物レンズと、
前記対物レンズで拡大された像を再拡大する接眼レンズと、
前記対物レンズと前記接眼レンズとの間の光路における前記被検査物の中間像面に配置され電気信号に応じた色彩と形状のパターンを表示する表示部材と、
前記表示部材に表示される前記パターンを変更表示する操作部と、
を有していることを特徴とする測定顕微鏡。
【請求項２】
請求項１記載の測定顕微鏡において、
前記表示部材は、液晶ディスプレイであることを特徴とする測定顕微鏡。
【請求項３】
請求項２記載の測定顕微鏡において、
前記液晶ディスプレイはカラーディスプレイであり、
前記操作部は、前記パターンの色を前記被検査物と異なる色に設定可能とされていることを特徴とする測定顕微鏡。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の測定顕微鏡において、
前記パターンは、直線または十字線形状をしていることを特徴とする測定顕微鏡。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の測定顕微鏡において、
前記表示部材は、前記パターンの角度情報を表示可能とされていることを特徴とする測定顕微鏡。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載の測定顕微鏡において、
前記表示部材は、前記被検査物に対応する形状のパターンを表示可能とされていることを特徴とする測定顕微鏡。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の測定顕微鏡において、
前記操作部は、前記表示部材に表示される前記パターンを光軸を中心にして回転する回転ボタンを有していることを特徴とする測定顕微鏡。
【請求項８】
請求項７記載の測定顕微鏡において、
前記電気信号を演算する演算部をさらに有し、
前記操作部は、
前記パターンの第１の位置を前記演算部に出力する第１のボタンと、
前記パターンの第２の位置を前記演算部に出力する第２のボタンとを有し、
前記演算部は、前記第１の位置と前記第２の位置との角度差を演算することを特徴とする測定顕微鏡。
【請求項９】
対物レンズで拡大された像を再拡大する接眼レンズと、
前記接眼レンズの焦点位置に配置され電気信号に応じた色彩と形状のパターンを表示するレチクル部材と、
前記レチクル部材に表示される前記パターンを変更表示する操作部と、
を有していることを特徴とする測定顕微鏡の接眼レンズ部。
【請求項１０】
被検査物に対向して配置される対物レンズと、
前記対物レンズで拡大された像を再拡大する接眼レンズと、
前記対物レンズと前記接眼レンズとの間の光路における前記被検査物の中間像面に配置され電気信号に応じて部分的に反射特性を変化させてパターンを表示する表示部材と、
前記表示部材に表示される前記パターンを変更表示する操作部と、
を有していることを特徴とする測定顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定顕微鏡および測定顕微鏡の接眼レンズ部に関する。
【背景技術】
【０００２】
測定顕微鏡は、被検査物の寸法等を測定するために使用され、特に角度測定の際には、機械的な回転部を備えた接眼レンズ部が使用される。接眼レンズ部には、レチクル部材が配置されており、レチクル部材を回転することにより角度測定用のパターンが回転されパターンの位置が変更される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３１４６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レチクル部材を回転してパターンを回転する従来の構造では、以下に述べるような問題点があった。
【０００５】
(１)十字線の入ったレチクル部材を機械的な機構によって回転させるためロータ等の機構が必要になる。
【０００６】
(２)回転機構に製造誤差や部品の組み立て誤差があると、回転中心と十字線の中心が一致しない。従って、両者を一致するためには機械的な調整を行う工程を行う必要がある。
【０００７】
(３)機械的な回転角度を読み取る回転式のエンコーダが必要になる。
【０００８】
(４)機械的な回転機構をもつため、耐久性に限界がある。
【０００９】
(５)十字線が入ったレチクル部材がガラス表面上に金属膜を形成した構造をもつため、十字線の形状や線幅を変更する場合にはレチクル部材そのものを交換する必要がある。
【００１０】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、レチクル部材を回転することなくパターンの位置を変更することができる測定顕微鏡および測定顕微鏡の接眼レンズ部を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明の測定顕微鏡は、被検査物に対向して配置される対物レンズと、前記対物レンズで拡大された像を再拡大する接眼レンズと、前記対物レンズと前記接眼レンズとの間の光路における前記被検査物の中間像面に配置され電気信号に応じた色彩と形状のパターンを表示する表示部材と、前記表示部材に表示される前記パターンを変更表示する操作部と、を有していることを特徴とする。
【００１２】
第２の発明の測定顕微鏡は、第１の発明の測定顕微鏡において、前記表示部材は、液晶ディスプレイであることを特徴とする。
【００１３】
第３の発明の測定顕微鏡は、第２の発明の測定顕微鏡において、前記液晶ディスプレイはカラーディスプレイであり、前記操作部は、前記パターンの色を前記被検査物と異なる色に設定可能とされていることを特徴とする。
【００１４】
第４の発明の測定顕微鏡は、第１ないし第３のいずれか１の発明の測定顕微鏡において、前記パターンは、直線または十字線形状をしていることを特徴とする。
【００１５】
第５の発明の測定顕微鏡は、第１ないし第４のいずれか１の発明の測定顕微鏡において、前記表示部材は、前記パターンの角度情報を表示可能とされていることを特徴とする。
【００１６】
第６の発明の測定顕微鏡は、第１ないし第５のいずれか１の発明の測定顕微鏡において、前記表示部材は、前記被検査物に対応する形状のパターンを表示可能とされていることを特徴とする。
【００１７】
第７の発明の測定顕微鏡は、第１ないし第６のいずれか１の発明の測定顕微鏡において、前記操作部は、前記表示部材に表示される前記パターンを光軸を中心にして回転する回転ボタンを有していることを特徴とする。
【００１８】
第８の発明の測定顕微鏡は、第７の発明の測定顕微鏡において、前記電気信号を演算する演算部をさらに有し、前記操作部は、前記パターンの第１の位置を前記演算部に出力する第１のボタンと、前記パターンの第２の位置を前記演算部に出力する第２のボタンとを有し、前記演算部は、前記第１の位置と前記第２の位置との角度差を演算することを特徴とする。
【００１９】
第９の発明の測定顕微鏡の接眼レンズ部は、対物レンズで拡大された像を再拡大する接眼レンズと、前記接眼レンズの焦点位置に配置され電気信号に応じた色彩と形状のパターンを表示するレチクル部材と、前記レチクル部材に表示される前記パターンを変更表示する操作部と、を有していることを特徴とする。
【００２０】
第１０の発明の測定顕微鏡は、被検査物に対向して配置される対物レンズと、前記対物レンズで拡大された像を再拡大する接眼レンズと、前記対物レンズと前記接眼レンズとの間の光路における前記被検査物の中間像面に配置され電気信号に応じて部分的に反射特性を変化させてパターンを表示する表示部材と、前記表示部材に表示される前記パターンを変更表示する操作部と、を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、レチクル部材を回転することなくパターンの位置を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の測定顕微鏡の第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】図１の測定顕微鏡の接眼レンズ部の詳細を示す説明図である。
【図３】図２の接眼レンズ部の操作部の詳細を示す説明図である。
【図４】図１の接眼レンズ部の視野を示す説明図である。
【図５】図３の操作部の制御系統を示すブロック図である。
【図６】図１の測定顕微鏡の観察動作を示す説明図である。
【図７】液晶ディスプレイからなるレチクル部材に表示されるパターンを示す説明図である。
【図８】本発明の測定顕微鏡の第２の実施形態を示す説明図である。
【図９】ＤＭＤからなるレチクル部材に表示されるパターンを示す説明図である。
【図１０】被検査物に対応する形状のパターンを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
(第１の実施形態)
図１は、本発明の測定顕微鏡の第１の実施形態を示している。
【００２４】
この顕微鏡は、コ字状の本体部１１を備えている。本体部１１は、基盤部１３、梁部１５、柱部１７を有している。基盤部１３には、ステージ１９が支持されている。ステージ１９には、被検査物Ｈが載置可能とされている。ステージ１９は、上下左右方向に移動可能とされている。梁部１５の下側には、対物レンズ部２１が支持されている。梁部１５の上側には、接眼レンズ部２３が支持されている。柱部１７は、梁部１５の一端を基盤部１３に連結している。
【００２５】
本体部１１には、透過照明用のランプハウス２５、落射照明用のランプハウス２７が設けられている。ランプハウス２５，２７には、光源２５ａ，２７ａが収納されている。透過照明用のランプハウス２５の光源２５ａから発した光は、断熱フィルタ２５ｂ、色温度変換フィルタ２５ｃを透過してミラー２５ｄにより反射して、ステージ１９上の被検査物Ｈを照射する。落射照明用のランプハウス２７の光源２７ａから発した光は、断熱フィルタ２７ｂ、色温度変換フィルタ２７ｃを透過してハーフミラー２７ｄにより反射して、対物レンズ部２１を介してステージ１９上の被検査物Ｈを照射する。２個の光源２５ａ，２７ａにはそれぞれにオン，オフ可能な電源(不図示)、調光装置(不図示)が備えられている。
【００２６】
ステージ１９上に載置される被検査物Ｈからの光は、対物レンズ部２１、ハーフミラー２７ｄを通りミラー２９で反射され、接眼レンズ部２３を通り観察者の目に入射する。そして、被検査物Ｈの像が対物レンズ部２１で拡大され、接眼レンズ部２３により再拡大される。
【００２７】
接眼レンズ部２３は、図２に示すように、接眼レンズ３１、レチクル部材３３、操作部３５を有している。レチクル部材３３は、接眼レンズ３１の焦点位置に配置されている。レチクル部材３３は、液晶ディスプレイにより形成されている。液晶ディスプレイには透過型のカラーディスプレイが使用されている。液晶ディスプレイは、例えば円形状をしており直径の画素が１０００画素程度の表示面を有している。
【００２８】
操作部３５は、レチクル部材３３に表示される画像からなるパターンＰを操作可能とされている。操作部３５は、図３に示すように、ケーシング３７、回転ボタン３９、第１のボタン４１、第２のボタン４３、色設定ボタン４５、表示部４７を有している。
【００２９】
回転ボタン３９は、レチクル部材３３に表示されるパターンＰを回転する。つまり、液晶ディスプレイの表示を切り替え、パターンＰが回転するように表示させる。レチクル部材３３には、図４の(ａ)に示すような十字線状のパターンＰが形成されている。回転ボタン３９を回転すると十字線状のパターンＰが、図４の(ｂ)に示すように、十字線の交点を中心にして回転する。交点は光軸上に位置している。なお、図４の(ａ)、(ｂ)は、接眼レンズ部２３を観察者が見た時のレチクル部材３３のパターンＰおよび被検査物Ｈの像Ｚを示している。
【００３０】
第１のボタン４１は、被検査物Ｈの像Ｚに対するパターンＰの最初の位置を設定する。例えば図４の(ａ)の状態で第１のボタン４１を押圧すると、この時のパターンＰのＸ軸の傾き角が後述する記憶部に記憶される。この傾き角は、図４の(ａ)に示すように、レチクル部材３３の角度表示部４９に表示される。
【００３１】
第２のボタン４３は、被検査物Ｈの像Ｚに対するパターンＰの最終の位置を設定する。例えば図４の(ｂ)の状態で第２のボタン４３を押圧すると、この時のパターンＰのＸ軸の傾き角が後述する記憶部に記憶される。この傾き角は、図４の(ｂ)に示すように、レチクル部材３３の角度表示部４９に表示される。
【００３２】
色設定ボタン４５は、レチクル部材３３に表示されるパターンＰの色を変更する。例えば被検査物Ｈの色が黒い場合には、パターンＰの色を白い色にすることで目視によるパターンＰの認識が容易になる。表示部４７は、測定された被検査物Ｈの角度を表示する。
【００３３】
図５は、上述した操作部３５に設けられた制御部の構成を示すブロック図である。
【００３４】
制御部５１は、画像処理部５３、記憶部５５、ＣＰＵ５７を有している。
【００３５】
画像処理部５３は、レチクル部材３３に所定のパターンＰを表示する。記憶部５５は、第１のボタン４１および第２のボタン４３が押圧された時の傾き角を記憶する。
【００３６】
ＣＰＵ５７は、回転ボタン３９、第１のボタン４１、第２のボタン４３、色設定ボタン４５からの信号を入力して予め定められた処理を行う。また、第１のボタン４１が押圧された時の傾き角から第２のボタン４３が押圧された時の傾き角を減算して被検査物Ｈの角度を求める。この角度は表示部４７に表示される。
【００３７】
図６は、上述した測定顕微鏡による観察を行う時の観察者の動作を示す説明図である。
【００３８】
ステップＳ１：観察者は、測定顕微鏡の光源２５ａ，２７ａの電源(不図示)および操作部３５の電源(不図示)をオンにする。測定顕微鏡の光源２５ａ，２７ａは被検査物Ｈの種類等によりいずれか一方、あるいは両方がオンにされる。操作部３５の電源(不図示)をオンにすると、レチクル部材３３には、図７に示すような十字線状のパターンＰが表示される。また、この時のパターンＰのＸ軸の傾き角が角度表示部４９に表示される。
【００３９】
ステップＳ２：ステージ１９に被検査物Ｈを載置しステージ１９を移動する。ステージ１９に被検査物Ｈを載置した後ステージ１９を移動すると、図４に示すように被検査物Ｈの像ＺおよびパターンＰが観察者の視野に表示される。観察者は、被検査物Ｈの鋭角状の角部Ｋの先端がパターンＰの略中心に位置するようにステージ１９を移動する。なお、例えば被検査物Ｈの色が黒い場合には、パターンＰの色を白い色にすることで目視によるパターンＰの認識が容易になる。
【００４０】
ステップＳ３：回転ボタン３９を回転する。回転ボタン３９を回転し、図４の(ａ)に示すように、パターンＰのＸ軸を被検査物Ｈの像Ｚの端面Ｔ１に位置させる。パターンＰのＸ軸の傾き角は、レチクル部材３３の角度表示部４９に表示される。
【００４１】
ステップＳ４：第１のボタン４１を押圧する。図４の(ａ)の状態で第１のボタン４１を押圧すると、この時のパターンＰのＸ軸の傾き角が記憶部５５に記憶される。この傾き角は、図４の(ａ)に示すように、レチクル部材３３の角度表示部４９に表示される。
【００４２】
ステップＳ５：回転ボタン３９を回転する。回転ボタン３９を回転し、図４の(ｂ)に示すように、パターンＰのＸ軸を被検査物Ｈの端面Ｔ２に位置させる。
【００４３】
ステップＳ６：第２のボタン４３を押圧する。図４の(ｂ)の状態で第２のボタン４３を押圧すると、この時のパターンＰのＸ軸の傾き角が記憶部５５に記憶される。
【００４４】
ステップＳ７：被検査物Ｈの角部Ｋの先端の角度を操作部３５の表示部４７に表示する。ＣＰＵ５７は、第１のボタン４１が押圧された時の傾き角から第２のボタン４３が押圧された時の傾き角を減算して角部Ｋの先端の角度を求める。そして、この角度を操作部３５の表示部４７に表示する。
【００４５】
ステップＳ８：観察者は、測定顕微鏡の光源２５ａ，２７ａの電源および操作部３５の電源をオフにする。なお、被検査物Ｈが複数ある場合には、被検査物Ｈを交換して測定を行う。
【００４６】
上述した測定顕微鏡では、接眼レンズ部２３の焦点面に配置されるレチクル部材３３に液晶ディスプレイを使用し、レチクル部材３３に表示されるパターンＰを操作部３５により変更表示するようにしたので、レチクル部材３３を回転することなくパターンＰの位置を変更することができる。
【００４７】
そして、以下に述べるような効果を得ることができる。
【００４８】
(１)レチクル部材３３を回転するための回転機構が不要になる。
【００４９】
(２)回転機構を調整する工程が不要になる。
【００５０】
(３)機械的な回転角度を読み取る回転式のエンコーダが不要になる。
【００５１】
(４)機械的な回転機構がないため、耐久性を向上することができる。
【００５２】
(５)レチクル部材３３を交換することなく、十字線の形状や線幅を変更することができる。
(第２の実施形態)
図８は、本発明の測定顕微鏡の第２の実施形態を示している。なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５３】
この実施形態では、接眼レンズ部２３Ａには、透過型の液晶ディスプレイからなるレチクル部材３３は配置されておらず、接眼レンズ３１のみが配置されている。そして、ミラー２９の代わりにＤＭＤ(Digital Micromirror Device)５９が配置されている。ＤＭＤ５９は、被検査物Ｈの中間像面となる位置に配置されている。
【００５４】
ＤＭＤ５９は、反射角変更可能であり２次元に配列された多数のマイクロミラーを有している。マイクロミラーを駆動して反射角を変えることで、種々な形状のパターンを生成することが可能である。ＤＭＤ５９には、例えば図９に示すような十字形状のパターンＰが形成される。このパターンＰ上のマイクロミラーの反射角が他の部分のマイクロミラーの反射角と異なっており、十字形状のパターンＰの無い部分で反射した光が接眼レンズ部２３Ａを通り観察者の視野に導かれる。ステージ１９上に載置される被検査物Ｈからの光は、対物レンズ部２１、ハーフミラー２７ｄを通りＤＭＤ５９のパターンＰの無い部分で反射され、接眼レンズ部２３Ａを通り観察者の目に入射する。
【００５５】
この実施形態においても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、この実施形態において、ミラー２９の代わりにＤＭＤ５９を配置した例について説明したが、反射型の液晶ディスプレイを設けても良い。
(第３の実施形態)
図１０は、本発明の測定顕微鏡の第３の実施形態を示している。この実施形態において第１の実施形態と同一の要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５６】
この実施形態では、レチクル部材３３には、被検査物Ｈの形状に対応するパターンＰ１が表示される。この実施形態では、操作部３５には、パソコン(ＰＣ)等からの信号を入力する入力部(不図示)が形成されている。そして、入力部から被検査物Ｈのデータを入力することによりレチクル部材３３に被検査物ＨのパターンＰ１が表示される。
【００５７】
この実施形態では、パターンＰ１に被検査物Ｈの像Ｚ１を重ねることにより形状の確認が可能になるため、比較的形状が複雑な被検査物Ｈを容易に検査することができる。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。
【００５８】
(１)上述した第１の実施形態では、本発明を測定顕微鏡の発明とした例について述べたが、本体部に接眼レンズ部を着脱できる測定顕微鏡では、接眼レンズ部の発明としても良い。
【００５９】
(２)上述した実施形態では、直線のパターンＰを実線で形成した例について説明したが、例えば点線、井桁線等にしても良い。例えば画素の数が少なくて実線が折れ線状になる場合には、点線にすると見やすくなる。
【００６０】
(３)上述した実施形態では、液晶ディスプレイ及びＤＭＤを用いた例を説明したが、有機ＥＬディスプレイ等を用いることができる。
【符号の説明】
【００６１】
２１…対物レンズ部、２３，２３Ａ…接眼レンズ部、３３…レチクル部材、３５…操作部、３９…回転ボタン、４１…第１のボタン、４３…第２のボタン、４５…色設定ボタン、４７…表示部、４９…角度表示部、５７…ＣＰＵ、５９…ＤＭＤ、Ｈ…被検査物、Ｐ，Ｐ１…パターン。
【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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【図９】
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【図１０】
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