(57)【要約】【課題】  明視野観察用光学系を使用して観察試料の微細な欠陥や凹凸・歪を強調させて観察できるようにする。【解決手段】  対物レンズによりとらえた観察画像を接眼鏡またはカメラに取り込める鏡筒を有する光学機器に対して前記対物レンズの集光束に対して微調整可能なナイフエッジを入れて前記集光束を切ることにより、観察試料の微細な欠陥や凹凸・歪を強調させて観察画像をとらえることができる特殊光学系の提供が可能となる。【選択図】    図１、図２
0003113302.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
円筒状内に数枚のレンズで構成され且つ画角のある対物レンズ（有限遠系・無限遠系）に対して同軸落射照明が可能なように照明を入光させるために前記対物レンズの像側にハーフミラー（もしくはビームスプリッター）を構成し、さらに前記対物レンズによりとらえた観察画像を接眼鏡またはカメラに取り込める鏡筒を有する光学機器に対して前記対物レンズと前記ハーフミラー（もしくはビームスプリッター）の間にある前記対物レンズの集光束に対してナイフエッジを入れて前記集光束を切ることを特徴とする特殊光学系。
【請求項２】
前記対物レンズの前記集光束を切る前記ナイフエッジの入れる量を微調整可能なように前記ナイフエッジにリードネジを取り付けて前後微動移動可能なナイフエッジ微動調整機構を有し、さらに前記ナイフエッジ微動調整機構内に前記集光束を中心にあらゆる方向から前記ナイフエッジで切れるように回転可能な回転機構を有するナイフエッジ微動調整回転機構を内蔵することを特徴とする請求項１記載の特殊光学系。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、対物レンズ（有限遠系・無限遠系）によりとらえた観察画像を接眼鏡またはカメラに取り込める鏡筒を有する光学機器を利用して観察試料の微細な欠陥や凹凸・歪を強調させて観察画像としてとらえる特殊光学系、特に前記対物レンズ（有限遠系・無限遠系）の集光束に対して微調整可能なナイフエッジを入れて前記集光束を切る構成にした特殊光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来の光学系では、対物レンズ（有限遠系・無限遠系）により試料に同軸落射光で照射して前記対物レンズにより正反射でとらえた明視野観察画像を接眼鏡またはカメラで観察する目的のための光学機器として一般的に広く活用されている。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】  以上に述べた従来の対物レンズ（有限遠系・無限遠系）により試料に同軸落射光で照射して前記対物レンズにより正反射でとらえた明視野観察画像を接眼鏡またはカメラで明視野観察する方法では、前記試料の微細な欠陥や凹凸・歪を観察出来ずに必ずしも効果的な観察結果や解析結果は得られなかった。【０００４】  本考案は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、その目的とするところは、明視野観察光学機器を利用して前記明視野観察ではとらえることの出来なかった前記試料の微細な欠陥や凹凸・歪をとらえて前記試料に対する観察や正確な解析を可能とした特殊光学系を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  前記目的を達成するために、本考案に係る特殊光学系は次のように構成したものである。【０００６】  即ち、本考案の請求項１に記載の考案は、円筒状内に数枚のレンズで構成され且つ画角のある対物レンズ（有限遠系・無限遠系）に対して同軸落射照明が可能なように照明を入光させるために前記対物レンズの像側にハーフミラー（もしくはビームスプリッター）を構成し、さらに前記対物レンズによりとらえた観察画像を接眼鏡またはカメラに取り込める鏡筒を有する光学機器に対して前記対物レンズと前記ハーフミラー（もしくはビームスプリッター）の間にある前記対物レンズの集光束に対してナイフエッジを入れて前記集光束を切ることを特徴とする特殊光学系である。【０００７】  本考案の請求項２に記載の考案は、前記請求項１記載の特殊光学系の考案において、前記集光束を切る前記ナイフエッジの入れる量を微調整可能なように前記ナイフエッジにリードネジを取り付けて前後微動移動可能なナイフエッジ微動調整機構を有し、さらに前記ナイフエッジ微動調整機構内に前記集光束を中心にあらゆる方向から前記ナイフエッジで切れるように回転可能な回転機構を有するナイフエッジ微動調整回転機構を内蔵することを特徴とする特殊光学系である。
【考案の効果】
【０００８】  以上、上述のように本考案の請求項１記載の考案による作用は、前記光学機器内にある前記対物レンズの集光束に対してナイフエッジで切ることにより、従来の明視野観察機能を維持しながら今まで観察出来なかった試料の微細な欠陥や凹凸・歪をとらえることができ、正確で高度な観察・解析を可能とする。【０００９】  また請求項２記載の考案による作用は、前記光学機器内にあるナイフエッジに前後移動及び回転移動可能な機構を有することにより、多種試料に対する微細な欠陥や凹凸・歪のエッジ強弱調整が可能となり、より正確で高度な観察・解析を可能とする。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１０】  以下、本考案の実施の形態を図１、図２に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１１】  図１は本考案の一実施例を適用した特殊光学系の概要を模式的に示す構成説明図である。  図２は本考案の一実施例を適用したナイフエッジ微動調整回転機構を模式的に示す機構説明図である。【００１２】  即ち、図１に示す実施例、特殊光学系の構成において、ランプ光源１１より高輝度の光束Ａ１２ａが対物レンズ１０の対物内部レンズＡ１０ａに均一に入光するように前記ランプ光源１１より前記光束Ａ１２ａをうける照明用レンズ１３を有し、前記対物レンズ１０に前記光束Ａ１２ａが垂直に入光するように前記対物レンズ１０の像側にハーフミラー１４を前記対物レンズ１０の光軸２６に対して４５度の位置に設置し、且つ前記対物レンズ１０と前記ハーフミラー１４の間に集光束１５がくるように構成し、前記光束Ａ１２ａを前記対物レンズ１０内にある前記対物内部レンズＡ１０ａ、対物内部レンズＢ１０ｂ、対物内部レンズＣ１０ｃより導いて同軸落射照明光の光束Ｂ１２をつくる。【００１３】  前記特殊光学系で観察したい試料１７を前記対物レンズ１０の物体側に置き、前記対物レンズ１０より光束Ｂ１２を前記試料１７に対して照射し、反射して戻ってきた光束Ｃ１８を前記対物レンズ１０内にある前記対物内部レンズＣ１０ｃ、前記対物内部レンズＢ１０ｂ、前記対物内部レンズＡ１０ａでとらえて観察画像１８ａをつくり、前記観察画像１８ａをＣＣＤカメラ２１内にあるＣＣＤ撮像素子２０に結像するように、前記ハーフミラー１４と前記ＣＣＤ撮像素子２０の間に結像レンズ１９を設置する。【００１４】  前記ＣＣＤ撮像素子２０より前記観察画像１８ａをとらえて、前記ＣＣＤカメラ２１内部で前記観察画像１８ａを光電変換し、ＣＣＤカメラ映像信号２３として前記ＣＣＤカメラ２１よりＣＣＤカメラケーブル２２に伝送されて前記ＣＣＤカメラ映像信号２３がＴＶモニター２５へ出力されてＴＶモニター表示画面２４上に前記観察画像１８ａが再現される。【００１５】  さらにエッジ強調された画像をとらえるために、前記対物レンズ１０と前記ハーフミラー１４の間にある前記光束Ａ１２ａ及び前記集光束１５を垂直に切るナイフエッジ微動調整ユニット１６を設置し、前記光束Ａ１２ａ及び前記集光束１５に対して前記ナイフエッジ微動調整ユニット１６により切る量と方向を微調整することにより今までとらえられなかった前記試料１７にある微細な欠陥や凹凸・歪をとらえることを特徴とした特殊光学系を上記実施例により可能とした。【００１６】  前記図１の特殊光学系の構成は、前記対物レンズ１０の仕様を無限遠系光学系とした模式的に示す構成説明図である。【００１７】  前記図１の特殊光学系の構成に対して、前記対物レンズ１０の仕様を有限遠系光学系とした場合、前記結像レンズ１９を取り外せば、今までとらえられなかった前記試料１７にある微細な欠陥や凹凸・歪をとらえることを特徴とした特殊光学系を可能とする。【００１８】  前記図１の特殊光学系の構成により、従来の明視野観察機能を生かしながら前記試料１７の微細な欠陥や凹凸・歪をとらえる特殊光学系が可能となり、より正確な画像処理と同時に欠陥観察を可能とした今までにない特殊光学系の提供が可能となる。【００１９】  即ち、図２に示す実施例、ナイフエッジ微動���整回転機構の構成において、ナイフエッジ微動調整ユニット１６は前記試料１７の目的にあわせてオスリードネジのあるナイフエッジ微動調整ツマミ２９を回転させることによりメスリードネジのあるナイフエッジ微動調整機構部２８及びナイフエッジ２７が前記集光束１５に対して垂直に前後微動し、前記光束Ａ１２ａ及び集光束１５を切ることで前記特殊光学系を可能とする。【００２０】  さらに前記特殊光学系の観察の目的にあわせて前記観察画像１８ａのエッジ強弱を変えられるように、ナイフエッジ微動調整ユニットスライダー３０をナイフエッジ微動調整ユニット回転機構１６ｂに固定し、前記光軸２６を中心に前記ナイフエッジ微動調整ユニット回転機構１６ｂが回転できるようオスミゾのあるナイフエッジ微動調整ユニット回転機構固定部１６ａにメスミゾのある前記ナイフエッジ微動調整ユニット回転機構１６ｂをはめ合わせて回転させることにより前記ナイフエッジ微動調整ユニット１６が前記光軸２６を中心に回転可能となり、あらゆる方向から前記ナイフエッジ２７により前記光束Ａ１２ａ及び前記集光束１５の切る度合いと方向により前記試料１７の目的にあわせた調整が可能となり、色々な観察を可能とする。【００２１】  さらに前記ナイフエッジ微動調整ユニットスライダー３０の設置により、前記試料１７の観察内容や目的に応じて前記ナイフエッジ微動調整ユニット１６を脱着可能とし、あるゆる形状のナイフエッジ２７の設置を可能とする。【００２２】  前記試料１７の観察するための条件が同類であるならば、前記ナイフエッジ２７の形状、前記ナイフエッジ微動調整ユニット１６の調整機構及び前記ナイフエッジ微動調整ユニット回転機構１６ｂ仕様は固定に設定してもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】  本考案の一実施例を適用した光学機器：特殊光学系の概要を模式的に示す構成説明図である。
【図２】  本考案の一実施例を適用した機構部：ナイフエッジ微動調整回転機構の概要を模式的に示す機構説明図である。
【符号の説明】
【００２４】１０    対物レンズ（無限遠系レンズ）
１０ａ  対物内部レンズＡ
１０ｂ  対物内部レンズＢ
１０ｃ  対物内部レンズＣ
１１    ランプ光源
１２    光束Ｂ（同軸落射照明光）
１２ａ  光束Ａ
１３    照明用レンズ
１４    ハーフミラー（もしくはビームスプリッター）
１５    集光束
１６    ナイフエッジ微動調整ユニット
１６ａ  ナイフエッジ微動調整ユニット回転機構固定部
１６ｂ  ナイフエッジ微動調整ユニット回転機構
１７    試料
１８    光束Ｃ
１８ａ  観察画像
１９    結像レンズ
２０    ＣＣＤ撮像素子
２１    ＣＣＤカメラ
２２    ＣＣＤカメラケーブル
２３    ＣＣＤカメラ映像信号
２４    ＴＶモニター表示画面
２５    ＴＶモニター
２６    光軸
２７    ナイフエッジ
２８    ナイフエッジ微動調整機構部
２９    ナイフエッジ微動調整ツマミ
３０    ナイフエッジ微動調整ユニットスライダー
【図１】
0003113302.tif 000003
【図２】
0003113302.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成17年1月27日(2005.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
円筒状内に数枚のレンズで構成され且つ画角のある対物レンズに対して同軸落射照明が可能なように照明を入光させるために前記対物レンズの像側にハーフミラーを構成し、さらに前記対物レンズによりとらえた観察画像を接眼鏡またはカメラに取り込める鏡筒を有する光学機器に対して前記対物レンズと前記ハーフミラーの間にある前記対物レンズの集光束に対してナイフエッジを入れて前記集光束を切る構成を特徴とする特殊光学系。
【請求項２】
前記対物レンズの前記集光束を切る前記ナイフエッジの入れる量を微調整可能なように前記ナイフエッジにリードネジを取り付けて前後微動移動可能なナイフエッジ微動調整機構を有し、さらに前記ナイフエッジ微動調整機構内に前記集光束を中心にあらゆる方向から前記ナイフエッジで切れるように回転可能な回転機構を有するナイフエッジ微動調整回転機構を内蔵することを特徴とする請求項１記載の特殊光学系。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】  本考案は、対物レンズによりとらえた観察画像を接眼鏡またはカメラに取り込める鏡筒を有する光学機器を利用して観察試料の微細な欠陥や凹凸・歪を強調させて観察画像としてとらえる特殊光学系、特に前記対物レンズの集光束に対して微調整可能なナイフエッジを入れて前記集光束を切る構成にした特殊光学系に関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【背景技術】
従来の光学系では、対物レンズにより試料に同軸落射光で照射して前記対物レンズにより正反射でとらえた明視野観察画像を接眼鏡またはカメラで観察する目的のための光学機器として一般的に広く活用されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
以上に述べた従来の対物レンズにより試料に同軸落射光で照射して前記対物レンズにより正反射でとらえた明視野観察画像を接眼鏡またはカメラで明視野観察する方法では、前記試料の微細な欠陥や凹凸・歪を観察出来ずに必ずしも効果的な観察結果や解析結果は得られなかった。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】  即ち、本考案の請求項１に記載の考案は、円筒状内に数枚のレンズで構成され且つ画角のある対物レンズに対して同軸落射照明が可能なように照明を入光させるために前記対物レンズの像側にハーフミラーを構成し、さらに前記対物レンズによりとらえた観察画像を接眼鏡またはカメラに取り込める鏡筒を有する光学機器に対して前記対物レンズと前記ハーフミラーの間にある前記対物レンズの集光束に対してナイフエッジを入れて前記集光束を切ることを特徴とする特殊光学系である。
【手続補正書】
【提出日】平成17年5月27日(2005.5.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】手続補正書
【補正対象項目名】手続補正６
【補正方法】削除
【補正の内容】