(57)【要約】【課題】共通の光源、共通の切り替え機構および共通の光学系を用いて簡単な構造で明視野照明と暗視野照明とを容易に切り替えることが可能で低コスト化が可能な拡大観察用照明装置を提供することである。【解決手段】コントローラ部１の光源部１１からの光が導光用光ファイバ束３１を通してヘッド部２に伝送される。明視野照明時には、マスク体１４が光源部１１と導光用光ファイバ束３１の端面との間から外れることにより、光源部１１からの光が導光用光ファイバ束３１の端面の２つのブロックに入射し、導光用光ファイバ束３１の出射側の端面の中央部の円形のブロックおよび円環状のブロックから光が出射される。暗視野照明時には、光源部１１からの光がマスク体１４の開口を通して導光用光ファイバ束３１の１つのブロックに入射し、導光用光ファイバ束３１の出射側の端面の中央部の円形のブロックから光が出射される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を撮像して対象物の拡大された画像を得る際に対象物を照明する拡大観察用照明装置であって、
光を発生する光源と、
対象物を照明するための照明部と、
前記光源により発生された光を前記照明部に導く複数の光ファイバからなる導光用光ファイバ束と、
前記導光用光ファイバ束により前記照明部に導かれた光を収束させて対象物に照射する光学系とを備え、
前記導光用光ファイバ束の一方の端面は前記光源側に配置されるとともに第１の領域と第２の領域とに区分され、前記導光用光ファイバ束の他方の端面は前記照明部に配置されるとともに中央部の第３の領域と前記第３の領域を取り囲む第４の領域とに区分され、前記第１の領域の光ファイバが前記第３の領域に導かれ、前記第２の領域の光ファイバが前記第４の領域に導かれ、
前記光源により発生された光を前記導光用光ファイバ束の少なくとも前記第１の領域に入射させる状態と前記光源により発生された光を前記導光用光ファイバ束の前記第２の領域に入射させる状態とを選択的に切り替える切り替え手段が設けられたことを特徴とする拡大観察用照明装置。
【請求項２】
前記第３の領域は端面の中央部の前記略円形の領域であり、前記第４の領域は前記第３の領域を取り囲む略環状の領域であることを特徴とする請求項１記載の拡大観察用照明装置。
【請求項３】
前記切り替え手段は、
前記光源と前記導光用光ファイバ束の前記一方の端面との間に挿脱可能に設けられた遮光体と、
前記光源から少なくとも前記第１の領域に入射する光を通過させる位置と前記光源から前記第１の領域に入射する光を遮りかつ前記光源から前記第２の領域に入射する光を通過させる位置とに前記遮光体を移動させる遮光体駆動手段とを含むことを特徴とする請求項１または２記載の拡大観察用照明装置。
【請求項４】
前記切り替え手段は、
前記光源と前記導光用光ファイバ束の前記一方の端面との間に設けられたレンズと、
前記光源からの光を前記第１の領域および前記第２の領域に収束させる位置と前記光源からの光を前記第２の領域に収束させる位置とに前記レンズを移動させるレンズ駆動手段とを含むことを特徴とする請求項１または２記載の拡大観察用照明装置。
【請求項５】
対象物を撮像して対象物の拡大された画像を得る際に対象物を照明する拡大観察用照明装置であって、
光を発生する光源と、
対象物を照明するための照明部と、
前記光源により発生された光を前記照明部に導く複数の光ファイバからなる導光用光ファイバ束と、
前記導光用光ファイバ束により前記照明部に導かれた光を収束させて対象物に照射する光学系とを備え、
前記導光用光ファイバ束の一方の端面は前記光源側に配置されるとともに第１の領域と第２の領域とに区分され、前記導光用光ファイバ束の他方の端面は前記照明部に配置されるとともに対象物に一方向から光を照射可能な第３の領域と前記第３の領域を除く第４の領域とに区分され、前記第１の領域の光ファイバが前記第３の領域に導かれ、前記第２の領域の光ファイバが前記第４の領域に導かれ、
前記光源により発生された光を前記導光用光ファイバ束の前記第１の領域および前記第２の領域に入射させる状態と前記光源により発生された光を前記導光用光ファイバ束の前記第１の領域に入射させる状態とを選択的に切り替える切り替え手段が設けられたことを特徴とする拡大観察用照明装置。
【請求項６】
前記切り替え手段は、
前記光源と前記導光用光ファイバ束の前記一方の端面との間に挿脱可能に設けられた遮光体と、
前記光源から前記第１の領域および前記第２の領域に入射する光を通過させる位置と前記光源から前記第１の領域に入射する光を通過させかつ前記第２の領域に入射する光を遮る位置とに前記遮光体を移動させる遮光体駆動手段とを含むことを特徴とする請求項５記載の拡大観察用照明装置。
【請求項７】
前記切り替え手段は、
前記光源と前記導光用光ファイバ束の前記一方の端面との間に設けられたレンズと、
前記光源からの光を前記第１の領域および前記第２の領域に収束させる位置と前記光源からの光を前記第１の領域に収束させる位置とに前記レンズを移動させるレンズ駆動手段とを含むことを特徴とする請求項５記載の拡大観察用照明装置。
【請求項８】
対象物を撮像して対象物の拡大された画像を得る際に対象物を照明する拡大観察用照明装置であって、
光を発生する光源と、
対象物を撮像側から照明するための第１の照明部と、
対象物を撮像側とは反対側から照明するための第２の照明部と、
前記光源により発生された光を前記第１および第２の照明部に導く複数の光ファイバからなる導光用光ファイバ束とを備え、
前記導光用光ファイバ束の一方の端面は前記光源側に配置されるとともに第１の領域と第２の領域とに区分され、前記導光用光ファイバ束の他方側は第１の光ファイバ束と第２の光ファイバ束とに分岐し、前記第１の光ファイバ束の端面は前記第１の照明部に配置され、前記第２の光ファイバ束の端面は前記第２の照明部に配置され、前記第１の領域の光ファイバが前記第１の光ファイバ束の端面に導かれ、前記第２の領域の光ファイバが前記第２の光ファイバ束の端面に導かれ、
前記光源により発生された光を前記導光用光ファイバ束の前記第１の領域に入射させる状態と前記光源により発生された光を前記導光用光ファイバ束の前記第２の領域に入射させる状態とを選択的に切り替える切り替え手段が設けられたことを特徴とする拡大観察用照明装置。
【請求項９】
前記切り替え手段は、
前記光源と前記導光用光ファイバ束の前記一方の端面との間に挿脱可能に設けられた遮光体と、
前記光源から前記第１の領域に入射する光を通過させかつ前記第２の領域に入射する光を遮る位置と前記光源から前記第１の領域に入射する光を遮りかつ前記光源から前記第２の領域に入射する光を通過させる位置とに前記遮光体を移動させる遮光体駆動手段とを含むことを特徴とする請求項８記載の拡大観察用照明装置。
【請求項１０】
対象物を撮像して対象物の拡大された画像を得る際に対象物を照明する拡大観察用照明装置であって、
光を発生する光源と、
対象物を撮像側から照明するための第１の照明部と、
対象物を撮像側とは反対側から照明するための第２の照明部と、
前記光源により発生された光を前記照明部に導く複数の光ファイバからなる導光用光ファイバ束と、
前記第１の光ファイバ束により前記第１の照明部に導かれた光を収束させて対象物に照射する光学系とを備え、
前記導光用光ファイバ束の一方の端面は前記光源側に配置されるとともに第１の領域、第２の領域および第３の領域に区分され、前記導光用光ファイバ束の他方側は第１の光ファイバ束と第２の光ファイバ束とに分岐し、前記第１の光ファイバ束の端面は前記第１の照明部に配置されるとともに中央部の第４の領域と前記第４の領域を取り囲む第５の領域とに区分され、前記第２の光ファイバ束の端面は前記第２の照明部に配置され、前記第１の領域の光ファイバが前記第１の光ファイバ束の端面の前記第４の領域に導かれ、前記第２の領域の光ファイバが前記第１の光ファイバ束の端面の前記第５の領域に導かれ、前記第３の領域の光ファイバが前記第２の光ファイバ束の端面に導かれ、
前記光源により発生された光を前記導光用光ファイバ束の前記第１の領域に入射させる状態と前記光源により発生された光を前記導光用光ファイバ束の前記第２の領域に入射させる状態と前記光源により発生された光を前記導光用光ファイバ束の前記第３の領域に入射させる状態とを選択的に切り替える切り替え手段が設けられたことを特徴とする拡大観察用照明装置。
【請求項１１】
前記第４の領域は端面の中央部の前記略円形の領域であり、前記第５の領域は前記第４の領域を取り囲む略環状の領域であることを特徴とする請求項１０記載の拡大観察用照明装置。
【請求項１２】
前記切り替え手段は、
前記光源と前記導光用光ファイバ束の前記一方の端面との間に挿脱可能に設けられた遮光体と、
前記光源から前記第１の領域に入射する光を通過させかつ前記２および第３の領域に入射する光を遮る位置と前記光源から前記第２の領域に入射する光を通過させかつ前記１および第３の領域に入射する光を遮る位置と前記光源から前記第３の領域に入射する光を通過させかつ前記１および第２の領域に入射する光を遮る位置とに前記遮光体を移動させる遮光体駆動手段とを含むことを特徴とする請求項１１記載の拡大観察用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物の拡大された画像を得る際に対象物を照明する拡大観察用照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、対象物を照明しつつその対象物を撮像して拡大された画像を得るために顕微鏡等の拡大観察装置が用いられている。拡大観察装置では、対象物の拡大された画像が画面上に表示される。
【０００３】
拡大観察装置において、試料（対象物）からの散乱光を観察する場合には、試料に斜め方向から光を照射する暗視野照明が用いられ、試料からの直接反射光を観察する場合には、試料に垂直方向から光を照射する明視野照明が用いられる。
【０００４】
また、試料からの反射光を観察する場合には、落射照明が用いられ、試料からの透過光を観察する場合には、透過照明が用いられる。
【０００５】
さらに、立体感のある画像を得る場合には、試料に対して一方向からの照明が用いられ、陰影のない平面的な画像を得る場合には、試料に対して全周方向からの照明が用いられる。
【０００６】
明視野照明と暗視野照明との切り替えを行う方法として、暗視野照明時には導光路中の光の中心部を遮り、明視野照明時には光の外周部を遮る方法や、１つの光源の光を２つの光学系で伝達し、それらの光学系にそれぞれシャッタを設けて光路を開閉する方法や、２つの光源を用いて一方の光源をオンにする方法が用いられている（例えば、特許文献１、２および３参照）。
【０００７】
落射照明と透過照明との切り替えを行う方法として、１つの光源の光を２つの光学系で伝達し、それらの光学系にそれぞれシャッタを設けて光路を開閉する方法や、１つの光源の光を２分岐ファイバで受け、２本のファイバで光を伝達し、個別にシャッタを設けて光路を開閉する方法が用いられている（例えば、特許文献３および４参照）。また、２つの光源を用いて一方の光源をオンにすることにより落射照明と透過照明との切り替えを行う方法も用いられている（例えば、特許文献４参照）。
【０００８】
さらに、一方向からの照明と全周方向からの照明とを切り替える方法として、照明切り替え筒体を回転可能に設けるとともに、その照明切り替え筒体に環状ミラー部および中陰部のハーフミラー部を設ける方法が用いられる（例えば、特許文献５参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭５３−６２３８７号公報
【特許文献２】
特開昭５８−１０５２０８号公報
【特許文献３】
特開平４−８６６１４号公報
【特許文献４】
特開平５−３４１２００号公報
【特許文献５】
特開平８−２１１３２７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
暗視野照明時には導光路中の光の中心部を遮り、明視野照明時には光の外周部を遮ることにより明視野照明と暗視野照明との切り替えを行う方法では、環状のレンズが必要となり切り替え機構が複雑となるため、小型化が困難であるとともにコストが高くなる。また、１つの光源の光を２つの光学系で伝達し、それらの光学系にそれぞれシャッタを設けて光路を開閉することにより明視野照明と暗視野照明との切り替えを行う方法では、２つのシャッタおよびそれらを駆動するための機構が必要となるため、小型化が困難であり、コストが高くなる。さらに、２つの光源を用いて一方の光源をオンにすることにより明視野照明と暗視野照明との切り替えを行う方法では、２つの光源が必要となるため、小型化が困難であり、コストが高くなる。
【００１１】
また、１つの光源の光を２つの光学系で伝達し、それらの光学系にそれぞれシャッタを設けて光路を開閉することにより落射照明と透過照明とを切り替える方法や、１つの光源の光を２分岐ファイバで受け、２本のファイバで光を伝達し、個別にシャッタを設けて光路を開閉することにより落射照明と透過照明とを切り替える方法では、２つのシャッタおよびそれらを駆動するための機構が必要となるため、小型化が困難であり、コストが高くなる。２つの光源を用いて一方の光源をオンにすることにより落射照明と透過照明との切り替えを行う方法では、２つの光源が必要となるため、小型化が困難であり、コストが高くなる。
【００１２】
上記の照明切り替え筒体を回転可能に設けることにより一方向からの照明と全周方向からの照明とを切り替える方法では、照明切り替え筒体の構造が複雑であるため、小型化が困難であり、コストが高くなる。
【００１３】
本発明の目的は、共通の光源、共通の切り替え機構および共通の光学系を用いて簡単な構造で明視野照明と暗視野照明とを容易に切り替えることが可能で低コスト化が可能な拡大観察用照明装置を提供することである。
【００１４】
本発明の他の目的は、共通の光源および共通の切り替え機構を用いて簡単な構造で落射照明と透過照明とを容易に切り替えることが可能で低コスト化が可能な拡大観察用照明装置を提供することである。
【００１５】
本発明のさらに他の目的は、共通の光源、共通の切り替え機構および共通の光学系を用いて簡単な構造で一方向の照明と全周方向の照明とを容易に切り替えることが可能で低コスト化が可能な拡大観察用照明装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明に係る拡大観察用照明装置は、対象物を撮像して対象物の拡大された画像を得る際に対象物を照明する拡大観察用照明装置であって、光を発生する光源と、対象物を照明するための照明部と、光源により発生された光を照明部に導く複数の光ファイバからなる導光用光ファイバ束と、導光用光ファイバ束により照明部に導かれた光を収束させて対象物に照射する光学系とを備え、導光用光ファイバ束の一方の端面は光源側に配置されるとともに第１の領域と第２の領域とに区分され、導光用光ファイバ束の他方の端面は照明部に配置されるとともに中央部の第３の領域と第３の領域を取り囲む第４の領域とに区分され、第１の領域の光ファイバが第３の領域に導かれ、第２の領域の光ファイバが第４の領域に導かれ、光源により発生された光を導光用光ファイバ束の少なくとも第１の領域に入射させる状態と光源により発生された光を導光用光ファイバ束の第２の領域に入射させる状態とを選択的に切り替える切り替え手段が設けられたものである。
【００１７】
本発明に係る拡大観察用照明装置においては、光源により発生された光が複数の光ファイバからなる導光用光ファイバ束により照明部に導かれ、照明部により対象物が照明される。この場合、導光用光ファイバ束の一方の端面は光源側に配置されるとともに第１の領域と第２の領域とに区分され、導光用光ファイバ束の他方の端面は照明部に配置されるとともに中央部の第３の領域と第３の領域を取り囲む第４の領域とに区分されている。
【００１８】
明視野照明時には、光源により発生された光が導光用光ファイバ束の少なくとも第１の領域に入射する状態に切り替えられる。それにより、少なくとも第１の領域に入射された光が導光用光ファイバ束の照明部側の端面の少なくとも第３の領域から出射され、光学系により収束されて対象物にほぼ垂直に光が照射され、明視野照明が行われる。
【００１９】
暗視野照明時には、光源により発生された光が導光用光ファイバ束の第２の領域に入射する状態に切り替えられる。それにより、第２の領域に入射された光が導光用光ファイバ束の照明部側の端面の第４の領域から出射され、光学系により収束されて対象物に全周方向から斜めに光が照射され、暗視野照明が行われる。
【００２０】
このように、共通の光源、共通の切り替え手段および共通の光学系を用いて簡単な構造で明視野照明と暗視野照明とを容易に切り替えることが可能になるとともに低コスト化が可能となる。
【００２１】
第２の発明に係る拡大観察用照明装置は、第１の発明に係る拡大観察用照明装置の構成において、第３の領域は端面の中央部の略円形の領域であり、第４の領域は第３の領域を取り囲む略環状の領域であることを特徴とする。
【００２２】
明視野照明時には、光が導光用光ファイバ束の端面の少なくとも略円形の領域から出射され、光学系により収束されて対象物にほぼ垂直に光が照射される。暗視野照明時には、光が導光用光ファイバ束の端面の略環状の領域から出射され、光学系により収束されて対象物に全周方向から斜めに光が照射される。
【００２３】
第３の発明に係る拡大観察用照明装置は、第１または第２の発明に係る拡大観察用照明装置の構成において、切り替え手段は、光源と導光用光ファイバ束の一方の端面との間に挿脱可能に設けられた遮光体と、光源から少なくとも第１の領域に入射する光を通過させる位置と光源から第１の領域に入射する光を遮りかつ光源から第２の領域に入射する光を通過させる位置とに遮光体を移動させる遮光体駆動手段とを含むものである。
【００２４】
明視野照明時には、遮光体が光源から少なくとも第１の領域に入射する光を通過させる位置に移動する。それにより、少なくとも第１の領域に入射した光が少なくとも第３の領域から出射され、光学系により収束されて対象物に照射される。
【００２５】
暗視野照明時には、遮光体が光源から第１の領域に入射する光を遮りかつ光源から第２の領域に入射する光を通過させる位置に移動する。それにより、第２の領域に入射した光が第４の領域から出射され、光学系により収束されて対象物に照射される。
【００２６】
第４の発明に係る拡大観察用照明装置は、第１または第２の発明に係る拡大観察用照明装置の構成において、切り替え手段は、光源と導光用光ファイバ束の一方の端面との間に設けられたレンズと、光源からの光を第１の領域および第２の領域に収束させる位置と光源からの光を第２の領域に収束させる位置とにレンズを移動させるレンズ駆動手段とを含むものである。
【００２７】
明視野照明時には、光源からの光を第１および第２の領域に収束させる位置にレンズが移動する。それにより、第１および第２の領域に入射した光が第３および第４の領域から出射され、光学系により収束されて対象物に照射される。
【００２８】
暗視野照明時には、光源からの光を第２の領域に収束させる位置にレンズが移動する。それにより、第２の領域に入射した光が第４の領域から出射され、光学系により収束されて対象物に照射される。
【００２９】
第５の発明に係る拡大観察用照明装置は、対象物を撮像して対象物の拡大された画像を得る際に対象物を照明する拡大観察用照明装置であって、光を発生する光源と、対象物を照明するための照明部と、光源により発生された光を照明部に導く複数の光ファイバからなる導光用光ファイバ束と、導光用光ファイバ束により照明部に導かれた光を収束させて対象物に照射する光学系とを備え、導光用光ファイバ束の一方の端面は光源側に配置されるとともに第１の領域と第２の領域とに区分され、導光用光ファイバ束の他方の端面は照明部に配置されるとともに対象物に一方向から光を照射可能な第３の領域と第３の領域を除く第４の領域とに区分され、第１の領域の光ファイバが第３の領域に導かれ、第２の領域の光ファイバが第４の領域に導かれ、光源により発生された光を導光用光ファイバ束の第１の領域および第２の領域に入射させる状態と光源により発生された光を導光用光ファイバ束の第１の領域に入射させる状態とを選択的に切り替える切り替え手段が設けられたものである。
【００３０】
本発明に係る拡大観察用照明装置においては、光源により発生された光が複数の光ファイバからなる導光用光ファイバ束により照明部に導かれ、照明部により対象物が照明される。この場合、導光用光ファイバ束の一方の端面は光源側に配置されるとともに第１の領域と第２の領域とに区分され、導光用光ファイバ束の他方の端面は照明部に配置されるとともに対象物に一方向から光を照射可能な第３の領域と第３の領域を除く第４の領域とに区分されている。
【００３１】
全方向からの照明時には、光源により発生された光を導光用光ファイバ束の第１の領域および第２の領域に入射させる状態に切り替えられる。それにより、第１の領域および第２の領域に入射された光が導光用光ファイバ束の照明部側の端面の第３の領域および第４の領域から出射され、光学系により収束されて対象物に全周方向から光が照射され、全周方向からの照明が行われる。
【００３２】
一方向からの照明時には、光源により発生された光を導光用光ファイバ束の第１の領域に入射させる状態に切り替えられる。それにより、第１の領域に入射された光が導光用光ファイバ束の照明部側の端面の第３の領域から出射され、光学系により収束されて対象物に一方向から光が照射され、一方向からの照明が行われる。
【００３３】
このように、共通の光源、共通の切り替え手段および共通の光学系を用いて簡単な構造で一方向からの照明と全周方向からの照明とを容易に切り替えることが可能になるとともに低コスト化が可能となる。
【００３４】
第６の発明に係る拡大観察用照明装置は、第５の発明に係る拡大観察用照明装置の構成において、切り替え手段は、光源と導光用光ファイバ束の一方の端面との間に挿脱可能に設けられた遮光体と、光源から第１の領域および第２の領域に入射する光を通過させる位置と光源から第１の領域に入射する光を通過させかつ第２の領域に入射する光を遮る位置とに遮光体を移動させる遮光体駆動手段とを含むものである。
【００３５】
全周方向からの照明時には、遮光体が光源から第１の領域および第２の領域に入射する光を通過させる位置に移動する。それにより、第１の領域および第２の領域に入射した光が第３の領域および第４の領域から出射され、光学系により収束されて対象物に照射される。
【００３６】
一方向からの照明時には、遮光体が光源から第１の領域に入射する光を通過させかつ第２の領域に入射する光を遮る位置に移動する。それにより、第１の領域に入射した光が第３の領域から出射され、光学系により収束されて対象物に照射される。
【００３７】
第７の発明に係る拡大観察用照明装置は、第５の発明に係る拡大観察用照明装置の構成において、切り替え手段は、光源と導光用光ファイバ束の一方の端面との間に設けられたレンズと、光源からの光を第１の領域および第２の領域に収束させる位置と光源からの光を第１の領域に収束させる位置とにレンズを移動させるレンズ駆動手段とを含むものである。
【００３８】
全周方向からの照明時には、光源からの光を第１の領域および第２の領域に収束させる位置にレンズが移動する。それにより、第１および第２の領域に入射した光が第３および第４の領域から出射され、光学系により収束されて対象物に照射される。
【００３９】
一方向からの照明時には、光源からの光を第１の領域に収束させる位置にレンズが移動する。それにより、第１の領域に入射した光が第３の領域から出射され、光学系により収束されて対象物に照射される。
【００４０】
第８の発明に係る拡大観察用照明装置は、対象物を撮像して対象物の拡大された画像を得る際に対象物を照明する拡大観察用照明装置であって、光を発生する光源と、対象物を撮像側から照明するための第１の照明部と、対象物を撮像側とは反対側から照明するための第２の照明部と、光源により発生された光を第１および第２の照明部に導く複数の光ファイバからなる導光用光ファイバ束とを備え、導光用光ファイバ束の一方の端面は光源側に配置されるとともに第１の領域と第２の領域とに区分され、導光用光ファイバ束の他方側は第１の光ファイバ束と第２の光ファイバ束とに分岐し、第１の光ファイバ束の端面は第１の照明部に配置され、第２の光ファイバ束の端面は第２の照明部に配置され、第１の領域の光ファイバが第１の光ファイバ束の端面に導かれ、第２の領域の光ファイバが第２の光ファイバ束の端面に導かれ、光源により発生された光を導光用光ファイバ束の第１の領域に入射させる状態と光源により発生された光を導光用光ファイバ束の第２の領域に入射させる状態とを選択的に切り替える切り替え手段が設けられたものである。
【００４１】
本発明に係る拡大観察用照明装置においては、光源により発生された光が複数の光ファイバからなる導光用光ファイバ束により第１または第２の照明部に導かれ、第１または第２の照明部により対象物が照明される。この場合、導光用光ファイバ束の一方の端面は光源側に配置されるとともに第１の領域と第２の領域とに区分され、導光用光ファイバ束の他方側は第１の光ファイバ束と第２の光ファイバ束とに分岐し、第１の光ファイバ束の端面は第１の照明部に配置され、第２の光ファイバ束の端面は第２の照明部に配置されている。
【００４２】
落射照明時には、光源により発生された光が導光用光ファイバ束の第１の領域に入射させる状態に切り替えられる。それにより、第１の領域に入射された光が第１の光ファイバ束の第１の照明部側の端面から出射され、撮像側から対象物に光が照射され、落射照明が行われる。
【００４３】
透過照明時には、光源により発生された光を導光用光ファイバ束の第２の領域に入射させる状態に切り替えられる。それにより、第２の領域に入射された光が第２の光ファイバ束の第２の照明部側の端面から出射され、撮像側とは反対側から対象物に光が照射され、透過照明が行われる。
【００４４】
このように、共通の光源および共通の切り替え手段を用いて簡単な構造で落射照明と透過照明とを容易に切り替えることが可能になるとともに低コスト化が可能となる。
【００４５】
第９の発明に係る拡大観察用照明装置は、第８の発明に係る拡大観察用照明装置の構成において、切り替え手段は、光源と導光用光ファイバ束の一方の端面との間に挿脱可能に設けられた遮光体と、光源から第１の領域に入射する光を通過させかつ第２の領域に入射する光を遮る位置と光源から第１の領域に入射する光を遮りかつ光源から第２の領域に入射する光を通過させる位置とに遮光体を移動させる遮光体駆動手段とを含むものである。
【００４６】
落射照明時には、遮光体が光源から第１の領域に入射する光を通過させかつ第２の領域に入射する光を遮る位置に移動する。それにより、第１の領域に入射した光が第１の光ファイバ束の端面から出射され、撮像側から対象物に照射される。
【００４７】
透過照明時には、遮光体が光源から第１の領域に入射する光を遮りかつ光源から第２の領域に入射する光を通過させる位置に移動する。それにより、第２の領域に入射した光が第２の光ファイバ束の端面から出射され、撮像側とは反対側から対象物に照射される。
【００４８】
第１０の発明に係る拡大観察用照明装置は、対象物を撮像して対象物の拡大された画像を得る際に対象物を照明する拡大観察用照明装置であって、光を発生する光源と、対象物を撮像側から照明するための第１の照明部と、対象物を撮像側とは反対側から照明するための第２の照明部と、光源により発生された光を照明部に導く複数の光ファイバからなる導光用光ファイバ束と、第１の光ファイバ束により第１の照明部に導かれた光を収束させて対象物に照射する光学系とを備え、導光用光ファイバ束の一方の端面は光源側に配置されるとともに第１の領域、第２の領域および第３の領域に区分され、導光用光ファイバ束の他方側は第１の光ファイバ束と第２の光ファイバ束とに分岐し、第１の光ファイバ束の端面は第１の照明部に配置されるとともに中央部の第４の領域と第４の領域を取り囲む第５の領域とに区分され、第２の光ファイバ束の端面は第２の照明部に配置され、第１の領域の光ファイバが第１の光ファイバ束の端面の第４の領域に導かれ、第２の領域の光ファイバが第１の光ファイバ束の端面の第５の領域に導かれ、第３の領域の光ファイバが第２の光ファイバ束の端面に導かれ、光源により発生された光を導光用光ファイバ束の第１の領域に入射させる状態と光源により発生された光を導光用光ファイバ束の第２の領域に入射させる状態と光源により発生された光を導光用光ファイバ束の第３の領域に入射させる状態とを選択的に切り替える切り替え手段が設けられたものである。
【００４９】
本発明に係る拡大観察用照明装置においては、光源により発生された光が複数の光ファイバからなる導光用光ファイバ束により第１または第２の照明部に導かれ、第１または第２の照明部により対象物が照明される。この場合、導光用光ファイバ束の一方の端面は光源側に配置されるとともに第１の領域、第２の領域および第３の領域に区分され、導光用光ファイバ束の他方側は第１の光ファイバ束と第２の光ファイバ束とに分岐し、第１の光ファイバ束の端面は第１の照明部に配置されるとともに中央部の第４の領域と第４の領域を取り囲む第５の領域とに区分され、第２の光ファイバ束の端面は第２の照明部に配置されている。
【００５０】
落射照明の明視野照明時には、光源により発生された光が導光用光ファイバ束の第１の領域に入射する状態に切り替えられる。それにより、第１の領域に入射された光が第１の光ファイバ束の第１の照明部側の端面の第４の領域から出射され、光学系により収束されて撮像側から対象物にほぼ垂直に光が照射され、明視野照明が行われる。
【００５１】
落射照明の暗視野照明時には、光源により発生された光が導光用光ファイバ束の第２の領域に入射する状態に切り替えられる。それにより、第２の領域に入射された光が第１の光ファイバ束の第１の照明部側の端面の第５の領域から出射され、光学系により収束されて撮像側から対象物に全周方向から斜めに光が照射され、暗視野照明が行われる。
【００５２】
透過照明時には、光源により発生された光が導光用光ファイバ束の第３の領域に入射する状態に切り替えられる。それにより、第３の領域に入試やされた光が第２の光ファイバ束の第２の照明部側の端面から出射され、撮像側とは反対側から対象物に照射される。
【００５３】
このように、共通の光源、共通の切り替え手段および共通の光学系を用いて落射照明の明視野照明と落射照明の暗視野照明とを簡単な構造で容易に切り替えることが可能になりかつ共通の光源および共通の切り替え手段を用いて落射照明と透過照明とを簡単な構造で容易に切り替えることが可能になるとともに低コスト化が可能になる。
【００５４】
第１１の発明に係る拡大観察用照明装置は、第１０の発明に係る拡大観察用照明装置の構成において、第４の領域は端面の中央部の略円形の領域であり、第５の領域は第４の領域を取り囲む略環状の領域であることを特徴とする。
【００５５】
落射照明の明視野照明時には、光が第１の光ファイバ束の端面の略円形の領域から出射され、光学系により収束されて撮像側から対象物にほぼ垂直に光が照射される。落射照明の暗視野照明時には、光が第１の光ファイバ束の端面の略環状の領域から出射され、光学系により収束されて撮像側から対象物に全周方向から斜めに光が照射される。
【００５６】
第１２の発明に係る拡大観察用照明装置は、第１０または第１１の発明に係る拡大観察用照明装置の構成において、切り替え手段は、光源と導光用光ファイバ束の一方の端面との間に挿脱可能に設けられた遮光体と、光源から第１の領域に入射する光を通過させかつ２および第３の領域に入射する光を遮る位置と光源から第２の領域に入射する光を通過させかつ１および第３の領域に入射する光を遮る位置と光源から第３の領域に入射する光を通過させかつ１および第２の領域に入射する光を遮る位置とに遮光体を移動させる遮光体駆動手段とを含むものである。
【００５７】
明視野照明時には、遮光体が光源から第１の領域に入射する光を通過させかつ２および第３の領域に入射する光を遮る位置に移動する。それにより、第１の領域に入射した光が第１の光ファイバ束の第４の領域から出射され、光学系により収束されて撮像側から対象物に照射される。
【００５８】
暗視野照明時には、遮光体が光源から第２の領域に入射する光を通過させかつ１および第３の領域に入射する光を遮る位置に移動する。それにより、第２の領域に入射した光が第１の光ファイバ束の第５の領域から出射され、光学系により収束されて撮像側から対象物に照射される。
【００５９】
透過照明時には、遮光体が光源から第３の領域に入射する光を通過させかつ１および第２の領域に入射する光を遮る位置に移動する。それにより、第３の領域に入射した光が第２の光ファイバ束の端面から出射され、撮像側とは反対側から対象物に照射される。
【００６０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施の形態に係る拡大観察用照明装置を用いた拡大観察装置のヘッド部の構成を示す模式図、図２は本発明の一実施の形態に係る拡大観察用照明装置を用いた拡大観察装置のコントローラ部の構成を示す模式図である。
【００６１】
図１および図２に示すように、拡大観察装置は、コントローラ部１、ヘッド２およびケーブル３により構成される。
【００６２】
図１に示すように、ヘッド部２は、撮像部２１、ミラー２３、ハーフミラー２４、対物レンズ２５、ミラー２６、落射照明用保持部３５および透過照明用保持部３６を備える。ケーブル３は、複数の光ファイバからなる導光用光ファイバ束３１および画像信号伝送線３２を含む。導光用光ファイバ束３１の先端部は、落射照明時には落射照明用保持部３５に保持され、透過照明時には透過照明用保持部３６に保持される。本例では、導光用光ファイバ束３１の先端部は落射照明用保持部３５に保持されている。図２に示すように、コントローラ部１は、光源部１１、電源回路１２、信号処理部１３およびマスク体１４を含む。信号処理部１３にはディスプレイ１５が接続されている。
【００６３】
電源回路１２は、光源部１１および信号処理部１３に電力を供給する。光源部１１と導光用光ファイバ束３１の端部との間にマスク体１４が配置されている。光源部１１により発生された光はマスク体１４の開口を通して導光用光ファイバ束３１に入射する。導光用光ファイバ束３１は光源部１１からの光を図１のヘッド部２に伝送する。
【００６４】
導光用光ファイバ束３１によりヘッド部２に伝送された光は、導光用光ファイバ束３１の先端部から出射される。導光用光ファイバ束３１から出射された光は、ミラー２３により反射され、ハーフミラー２４により反射され、対物レンズ２５を通して試料（対象物）に照射される。撮像部２１は、ハーフミラー２４および対物レンズ２５を通して試料１００を撮像し、得られた画像を画像信号として画像信号伝送線３２を通して図２のコントローラ部１の信号処理部１３に伝送する。信号処理部１３はヘッド部２から伝送された画像信号に基づいて試料の画像をディスプレイ１５の画面上に表示する。
【００６５】
図３は図１のヘッド部２による落射照明を示す模式図である。図４に示すように、導光用光ファイバ束３１の先端部から出射された光は対物レンズ２５により収束されて試料１００に照射される。対物レンズ２５により収束された光のうち試料１００への入射角が小さい中央部の光は明視野照明成分となり、試料１００への入射角が大きい外周部の光は暗視野照明成分となる。図３においては、明視野照明成分が実線で示され、暗視野照明成分が破線で示されている。通常、暗視野照明成分に比較して明視野照明成分が強く支配的であるため、暗視野照明成分と明視野照明成分とが混在した場合には明視野照明が行われる。
【００６６】
図４は図１のヘッド部による落射照明時の光学系を示す概略図である。
図４に示すように、撮像部２１はＣＣＤ（電荷結合素子）２２を含む。落射照明時には、導光用光ファイバ束３１から出射された光がミラー２３で反射され、さらにハーフミラー２４で反射され、対物レンズ２５により収束されて試料１００に照射される。ＣＣＤ２２は、試料を撮像し、得られた画像を画像信号として出力する。
【００６７】
図５（ａ）は図２のコントローラ部１における光源部１１の構成の一例および導光用光ファイバ束３１の端面に入射する光量の分布を示す図、図５（ｂ）は図２のコントローラ部１における光源部１１の構成の他の例および導光用光ファイバ束３１の端面に入射する光量の分布を示す図である。
【００６８】
図５（ａ）の例では、光源部１１は光源１１０およびレンズ１１１を含む。光源１１０からの光がレンズ１１１により収束されて導光用光ファイバ束３１の端面に入射する。導光用光ファイバ束３１の端面に入射する光の強度は、中央部が最も高く、外側に行くにしたがって低くなる。
【００６９】
図５（ｂ）の例では、光源部１１は光源１１０および凹面状のミラー１１２を含む。光源１１０からの光がミラー１１２により反射されるとともに収束されて導光用光ファイバ束３１の端面に入射する。導光用光ファイバ束３１の端面に入射する光の強度は、中央部が最も高く、外側に行くにしたがって低くなる。
【００７０】
図６は明視野照明と暗視野照明との切り替えが可能な導光用光ファイバ束３１の一例を示す図であり、（ａ）は光源部１１側の端面を示し、図６（ｂ）は出射側の端面を示す。
【００７１】
図６（ａ）に示すように、光源部１１側では、導光用光ファイバ束３１の端面が中央部の円形のブロック３１Ａとその周囲の円環状のブロック３１Ｂとに分割されている。図６（ｂ）に示すように、出射側では、導光用光ファイバ束３１の端面が中央部の円形のブロック３１ａとその周囲の円環状のブロック３１ｂとに分割されている。光源部１１側のブロック３１Ａ内の光ファイバが出射側のブロック３１ａ内に導かれ、光源部１１側のブロック３１Ｂ内の光ファイバが出射側のブロック３１ｂ内に導かれている。それにより、光源部１１側のブロック３１Ａに入射した光は出射側のブロック３１ａから出射され、光源部１１側のブロック３１Ｂに入射した光は出射側のブロック３１ｂから出射される。
【００７２】
図７は図６の導光用光ファイバ束３１に用いられるマスク体１４の平面図である。また、図８は図７のマスク体１４を移動させるための駆動装置の模式図である。
【００７３】
図７に示すようにマスク体１４は、中央部に円形の遮光部１４Ｂを有し、外周部と遮光部１４Ｂとの間に円環状の開口部１４Ａを有する。遮光部１４Ｂは複数の支持部１４Ｃを介して外周部に支持されている。遮光部１４Ｂは、図６（ａ）に示した導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ａとほぼ同じ面積を有する。
【００７４】
図８に示すように、マスク体１４は、導光用光ファイバ束３１の端面と光源部１１内の光源１１０との間に配置される。直動型ソレノイド１６は、マスク体１４を導光用光ファイバ束３１の端面と光源１１０との間を横切る矢印Ｚの方向に移動させる。
【００７５】
マスク体１４が導光用光ファイバ束３１の端面と光源１１０との間から外れたときに光源１１０からの光が導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ａ，３１Ｂに入射する。それにより、導光用光ファイバ束３１中を伝送される光は出射側の端面のブロック３１ａ，３１ｂから出射され、明視野照明が行われる。
【００７６】
マスク体１４の遮光部１４Ｂが導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ａに対向したときに光源１１０からの光が円環状の開口１４Ａを通して導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ｂに入射する。それにより、導光用光ファイバ束３１中を伝送される光は出射側の端面のブロック３１ｂから出射され、暗視野照明が行われる。
【００７７】
図９は明視野照明と暗視野照明とを切り替え可能な導光用光ファイバ束３１の他の例を示す図であり、（ａ）は光源部１１側の端面を示し、（ｂ）は出射側の端面を示す。
【００７８】
図９（ａ）に示すように、光源部１１側の導光用光ファイバ束３１の端面は半円形のブロック３１Ａと残りの半円形のブロック３１Ｂとに分割されている。図９（ｂ）に示すように、出射側の導光用光ファイバ束３１の端面は中央部の円形のブロック３１ａとその周囲の円環状のブロック３１ｂとに分割されている。
【００７９】
光源部１１側のブロック３１Ａ内の光ファイバが出射側のブロック３１ａ内に導かれ、光源部１１側のブロック３１Ｂ内の光ファイバが出射側のブロック３１ｂ内に導かれている。それにより、光源部１１側のブロック３１Ａに入射した光は出射側のブロック３１ａから出射され、光源部１１側のブロック３１Ｂに入射した光は出射側のブロック３１ｂから出射される。
【００８０】
図１０は図９の導光用光ファイバ束３１に用いられるマスク体１４および駆動装置の一例を示す模式図である。
【００８１】
図１０に示すように、マスク体１４は半円形の開口１４Ａを有する。開口１４Ａは、図９（ａ）に示した導光用光ファイバ束３１の光源部１１側のブロック３１Ａ，３１Ｂとほぼ等しい面積を有する。マスク体１４は、導光用光ファイバ束３１の端面に対向するように配置される。マスク体１４は、軸１４Ｄを中心として回転可能に設けられている。モータ１７ａの回転軸に取り付けられた円形の回転部材１７ｂがマスク体１４の外周面に接触するように設けられている。モータ１７ａにより回転部材１７ｂが回転することにより、マスク体１４が矢印Ｑで示すように軸１４Ｄを中心として回転する。
【００８２】
マスク体１４の開口１４Ａが導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ａに対向したときに光源１１０からの光が導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ａに入射する。それにより、導光用光ファイバ束３１中を伝送される光は出射側の端面のブロック３１ａから出射され、明視野照明が行われる。
【００８３】
マスク体１４の開口１４Ａが導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ｂに対向したときに光源１１０からの光が導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ｂに入射する。それにより、導光用光ファイバ束３１中を伝送される光は出射側の端面のブロック３１ｂから出射され、暗視野照明が行われる。
【００８４】
図１１は明視野照明と暗視野照明とを切り替え可能な導光用光ファイバ束３１のさらに他の例を示す図であり、（ａ）は光源部１１側の端面を示し、（ｂ）は出射側の端面を示す。
【００８５】
図１１（ａ）に示すように、光源部１１側の導光用光ファイバ束３１の端面は中央部の円形のブロック３１Ｂとその周囲の円環状のブロック３１Ａとに分割されている。図１１（ｂ）に示すように、出射側の導光用光ファイバ束３１の端面は中央部の円形のブロック３１ａとその周囲の円環状のブロック３１ｂとに分割されている。
【００８６】
光源部１１側のブロック３１Ａ内の光ファイバが出射側のブロック３１ａ内に導かれ、光源部１１側のブロック３１Ｂ内の光ファイバが出射側のブロック３１ｂ内に導かれている。それにより、光源部１１側のブロック３１Ａに入射した光は出射側のブロック３１ａから出射され、光源部１１側のブロック３１Ｂに入射した光は出射側のブロック３１ｂから出射される。
【００８７】
図１２は図１１の導光用光ファイバ束３１に用いられるマスク体１４の一例を示す模式図である。
【００８８】
図１２に示すように、マスク体１４は、中央部に円形の開口１４Ａを有する。開口１４Ａは、図１１（ａ）に示した導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ｂとほぼ同じ面積を有する。
【００８９】
図１２のマスク体１４を移動させる駆動装置としては、図８に示した直動型ソレノイド１６が用いられる。
【００９０】
マスク体１４が導光用光ファイバ束３１の端面と光源１１０との間から外れたときに光源１１０からの光が導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ａ，３１Ｂに入射する。それにより、導光用光ファイバ束３１中を伝送される光は出射側の端面のブロック３１ａ，３１ｂから出射され、明視野照明が行われる。
【００９１】
マスク体１４の開口１４Ａが導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ｂに対向したときに光源１１０からの光が開口１４Ａを通して導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ｂに入射する。それにより、導光用光ファイバ束３１中を伝送される光は出射側の端面のブロック３１ｂから出射され、暗視野照明が行われる。
【００９２】
本実施の形態に係る拡大観察装置においては、共通の光源１１０、共通の駆動装置および共通の光学系を用いて簡単な構造で明視野照明と暗視野照明とを容易に切り替えることが可能になるとともに低コスト化が可能となる。また、明視野照明と暗視野照明とを自動的にかつ高速に切り替えることができる。
【００９３】
本実施の形態に係る拡大観察装置においては、導光用光ファイバ束３１を交換することにより試料への全周からの照明と試料への一方向からの照明とを切り替えることができる。ここで、試料への全周からの照明とは、試料の中心に対して周囲３６０度の上方からの照明をいう。また、試料への一方向からの照明とは、試料の一側部の上方からの照明をいい、一側部は観察者から見て試料の奥側（向こう側）の側部である。この一側部は、画面上に表示された試料の画像において画面の上部に相当する。以下、試料への全周からの照明を全体照明と呼び、試料への一側部からの照明を一部照明と呼ぶ。
【００９４】
図１３は全体照明により画面上に表示された試料の画像を示す模式図である。図１４は一部照明により画面上に表示された試料の画像を示す模式図である。
【００９５】
ここで、試料１００は凸部１０１を有するものとする。全体照明では、図１３に示すように、画面上に表示された試料１００の画像において全方向から光が照射されている。それにより、凸部１０１の周囲に陰影が形成されず、試料１００を平面的に観察することが可能となる。また、試料１００全体に渡りほぼ均一に光が照射されるので、画面上に表示される試料１００の全体を観察しやすくなる。
【００９６】
一部照明では、図１４に示すように、画面上に表示された試料１００の画像においては凸部１０１による陰影が形成され、立体感が強調される。また、人間の感覚は試料１００の奥側（向こう側）からの照明に慣れているので、一部照明により凹部と凸部との見間違いが最も少なく、試料１００を自然に観察することができる。
【００９７】
図１５は全体照明と一部照明とを切り替え可能な導光用光ファイバ束３１の一例を示す図であり、（ａ）は光源部１１側の端面を示し、（ｂ）は出射側の端面を示す。
【００９８】
図１５（ａ）に示すように、光源部１１側の導光用光ファイバ束３１の端面は中央部の円形のブロック３１Ａとその周囲の円環状のブロック３１Ｂとに分割されている。図１５（ｂ）に示すように、出射側の導光用光ファイバ束３１の端面は半円形のブロック３１ａと残りの半円形のブロック３１ｂとに分割されている。
【００９９】
光源部１１側のブロック３１Ａ内の光ファイバが出射側のブロック３１ａ内に導かれ、光源部１１のブロック３１Ｂ内の光ファイバが出射側のブロック３１ｂ内に導かれている。それにより、光源部１１側のブロック３１Ａに入射した光は出射側のブロック３１ａから出射され、光源部１１側のブロック３１Ｂに入射した光は出射側のブロック３１ｂから出射される。
【０１００】
図１５の導光用光ファイバ束３１には図１２に示したマスク体１４が用いられる。また、マスク体１４を移動させる駆動装置としては図８に示した直動型ソレノイド１６が用いられる。
【０１０１】
マスク体１４が導光用光ファイバ束３１の端面と光源１１０との間から外れたときに光源１１０からの光が導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ａ，３１Ｂに入射する。それにより、導光用光ファイバ束３１中を伝送される光は出射側の端面のブロック３１ａ，３１ｂから出射され、全体照明が行われる。
【０１０２】
マスク体１４の開口１４Ａが導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ａに対向したときに光源１１０からの光が開口１４Ａを通して導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ａに入射する。それにより、導光用光ファイバ束３１中を伝送される光は出射側の端面のブロック３１ａから出射され、一部照明が行われる。
【０１０３】
本実施の形態に係る拡大観察装置においては、共通の光源１１０、共通の駆動装置および共通の光学系を用いて簡単な構造で全体照明と一部照明とを容易に切り替えることが可能になるとともに低コスト化が可能となる。また、全体照明と一部照明とを自動的にかつ高速に切り替えることができる。
【０１０４】
さらに、本実施の形態に係る拡大観察装置においては、導光用光ファイバ束３１を交換することにより落射照明と透過照明とを切り替えることができる。
【０１０５】
図１６は落射照明と透過照明とを切り替え可能な導光用光ファイバ束３１の一例を示す模式図である。
【０１０６】
図１６に示すように、導光用光ファイバ束３１の出射側の部分は落射照明用光ファイバ束３１１と透過照明光ファイバ束３１２とに分岐している。光源部１１側では、導光用光ファイバ束３１の端面が半円形のブロック３１Ａと残りの半円形のブロック３１Ｂとに分割されている。光源部１１側のブロック３１Ａ内の光ファイバが落射照明用光ファイバ束３１１の端面のブロック３２ａに導かれ、光源部１１側のブロック３１Ｂ内の光ファイバが透過照明用光ファイバ束３１２の端面のブロック３２ｂ内に導かれている。それにより、光源部１１側のブロック３１Ａに入射した光は落射照明用光ファイバ束３１１の出射側の端面のブロック３２ａから出射され、光源部１１側のブロック３１Ｂに入射した光は透過照明用光ファイバ束３１２の端面のブロック３２ｂから出射される。
【０１０７】
図１７は図１６の導光用光ファイバ束３１に用いられるマスク体１４および駆動装置の一例を示す模式図である。
【０１０８】
図１７に示すように、マスク体１４は半円形の開口１４Ａを有する。開口１４Ａは、図１６（ａ）に示した導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ａ，３１Ｂとほぼ等しい面積を有する。マスク体１４は導光用光ファイバ束３１の端面に対向するように配置される。マスク体１４は軸１４Ｄを中心として回転可能に設けられている。モータ１７ａの回転軸に取り付けられた円形の回転部材１７ｂがマスク体１４の外周面に接触するように設けられている。モータ１７ａにより回転部材１７ｂが回転することにより、マスク体１４が矢印Ｑで示すように軸１４Ｄを中心として回転する。
【０１０９】
マスク体１４の開口１４Ａが導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ａに対向したときに光源１１０からの光が導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ａに入射する。それにより、導光用光ファイバ束３１中を伝送される光は透過照明用光ファイバ束３１１中を通って出射側の端面のブロック３２ａから出射される。
【０１１０】
マスク体１４の開口１４Ａが導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ｂに対向したときに光源１１０からの光が導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ｂに入射する。それにより、導光用光ファイバ束３１中を伝送される光は透過照明用光ファイバ束３１２中を通って出射側の端面のブロック３２ｂから出射される。
【０１１１】
図１８は図１６の導光用光ファイバ束３１を用いて落射照明と透過照明とを切り替える場合の光学系を示す概略図である。
【０１１２】
図１８に示すように、導光用光ファイバ束３１の落射照明用光ファイバ束３１１の端部が落射照明用保持部３５に挿入され、導光用光ファイバ束３１の透過照明用光ファイバ束３１２の端部が透過照明用保持部３６に挿入される。
【０１１３】
落射照明用光ファイバ束３１１の出射側の端面３２ａから出射された光は、ミラー２３により反射され、さらにハーフミラー２４により反射され、対物レンズ２５により収束されて試料１００に上方から照射される。それにより、落射照明が行われる。ＣＣＤ２２には試料１００からの反射光が入射する。
【０１１４】
透過照明用光ファイバ束３１２の出射側の端面３２ｂから出射された光は、ミラー２６により反射され、下方から試料１００に照射される。それにより、透過照明が行われる。ＣＣＤ２２には試料１００からの透過光が入射する。
【０１１５】
本実施の形態に係る拡大観察装置においては、共通の光源１１０および共通の駆動装置を用いて落射照明と透過照明とを簡単な構造で容易に切り替えることが可能になるとともに低コスト化が可能となる。また、落射照明と透過照明とを自動的にかつ高速に切り替えることができる。
【０１１６】
また、本実施の形態に係る拡大観察装置においては、導光用光ファイバ束３１を交換することにより落射照明の明視野照明、落射照明の暗視野照明および透過照明を切り替えることができる。
【０１１７】
図１９は落射照明の明視野照明と落射照明の暗視野照明と透過照明とを切り替え可能な導光用光ファイバ束３１の一例を示す模式図である。
【０１１８】
図１９に示すように、導光用光ファイバ束３１の出射側は落射照明用光ファイバ束３１１および透過照明用光ファイバ束３１２に分岐されている。光源部１１側では、導光用光ファイバ束３１の端面が扇形のブロック３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃに分割されている。また、出射側では、落射照明用光ファイバ束３１１の端面が中央部の円形のブロック３１ａとその周囲の円環状のブロック３１ｂとに分割されている。また、透過照明用光ファイバ束３１２の端面の全体がブロック３１ｃとなっている。光源部１１側のブロック３１Ａ内の光ファイバが落射照明用光ファイバ束３１１の端面のブロック３１ａに導かれ、光源部１１側のブロック３１Ｂ内の光ファイバが落射照明用光ファイバ束３１１の端面のブロック３１ｂ内に導かれ、光源部１１側のブロック３１Ｃ内の光ファイバが透過照明用光ファイバ束３１２の端面のブロック３１ｃ内に導かれている。それにより、光源部１１側のブロック３１Ａに入射した光は落射照明用光ファイバ束３１１の端面のブロック３１ａから出射され、光源部１１側のブロック３１Ｂに入射した光は落射照明用光ファイバ束３１１の端面のブロック３１ｂから出射され、光源部１１側のブロック３１Ｃに入射した光は透過照明用光ファイバ束３１２の端面のブロック３１ｃから出射される。
【０１１９】
図２０は図１９の導光用光ファイバ束３１に用いられるマスク体１４の一例を示す図である。また、図２１は図２０のマスク体１４の駆動装置の一例を示す模式図である。
【０１２０】
図２０に示すように、マスク体１４は、扇形の開口１４Ａを有する。開口１４Ａは導光用光ファイバ束３１の光源部１１側のブロック３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃとほぼ等しい面積を有する。
【０１２１】
マスク体１４は、導光用光ファイバ束３１の端面に対向するように配置される。マスク体１４は軸１４Ｄを中心として回転可能に設けられている。モータ１７ａの回転軸に取り付けられた円形の回転部材１７ｂはマスク体１４の外周面に接触するように設けられている。モータ１７ａにより回転部材１７ｂが回転することによりマスク体１４が矢印Ｑで示すように軸１４Ｄを中心として回転する。
【０１２２】
マスク体１４の開口１４Ａが導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ａに対向したときに光源１１０からの光が導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ａに入射する。それにより、導光用光ファイバ束３１中を伝送される光は落射照明用光ファイバ束３１１の端面のブロック３１ａから出射され、落射照明の明視野照明が行われる。
【０１２３】
マスク体１４の開口１４Ａが導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ｂに対向したときに光源１１０からの光が導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ｂに入射する。それにより、導光用光ファイバ束３１中を伝送される光は落射照明用光ファイバ束３１１の端面のブロック３１ｂから出射され、落射照明の暗視野照明が行われる。
【０１２４】
マスク体１４の開口１４Ａが導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ｃに対向したときに光源１１０からの光が導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ｃに入射する。それにより、導光用光ファイバ束３１中を伝送される光は透過照明用光ファイバ束３１２の端面のブロック３１ｃから出射され、透過照明が行われる。
【０１２５】
本実施の形態に係る拡大観察装置においては、共通の光源１１０、共通の駆動装置および共通の光学系を用いて落射照明の明視野照明と落射照明の暗視野照明とを簡単な構造で容易に切り替えることが可能になりかつ共通の光源１１０および共通の駆動装置を用いて落射照明と透過照明とを簡単な構造で容易に切り替えることが可能になるとともに低コスト化が可能になる。また、落射照明の明視野照明と落射照明の暗視野照明と透過照明とを自動的にかつ高速に切り替えることができる。
【０１２６】
図２２は照明方法の切り替え機構の他の例を示す模式図である。図２２の例では、マスク体が用いられる代わりに光源部１１がレンズ１１３および駆動機構１１４を含む。
【０１２７】
レンズ１１３は、導光用光ファイバ束３１の端面と光源１１０との間に配置される。駆動機構１１４は、レンズ１１３を導光用光ファイバ束３１の光軸に沿った矢印Ｘの方向に移動させる。
【０１２８】
ここでは、図１１の導光用光ファイバ束３１を用いて明視野照明と暗視野照明とを切り替える場合について説明する。
【０１２９】
図２２（ａ）に示すように、レンズ１１３が光源１１０から遠ざかった位置で光源１１０からの光がレンズ１１３により収束されて導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ａ，３１Ｂに入射する。それにより、導光用光ファイバ束３１中を伝送される光は出射側のブロック３１ａ，３１ｂから出射され、明視野照明が行われる。
【０１３０】
図２２（ｂ）に示すように、レンズ１１３が光源１１０に近づいた位置で光源１１０からの光がレンズ１１３により収束されて導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ｂに入射する。それにより、導光用光ファイバ束３１中を伝送される光は出射側のブロック３１ｂから出射され、暗視野照明が行われる。
【０１３１】
本例においては、光源部１１側のブロック３１Ｂを光の強度が最も高い中央部に配置することにより暗視野照明時に高い光量が得られ、明視野照明時に均一な光量分布が得られる。なお、図２２の切り替え機構および図１５の導光用光ファイバ束３１を用いて一部照明と全体照明とを切り替えることもできる。
【０１３２】
図２３は図１の拡大観察装置におけるマスク体および駆動装置の他の例を示す模式図である。
【０１３３】
図２３に示すマスク体１４０は、１対の扇形形状をからなり、回転軸１４１を中心に回動可能に支持されている。マスク体１４０の一方の扇形の外周近傍に６つの開口１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆが形成されている。開口１４ａは、図１１（ａ）に示した導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ｂとほぼ同じ面積を有し、開口１４ｂは、図１６に示した導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ａとほぼ同じ面積を有し、開口１４ｃは、図１６に示した導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ｂとほぼ同じ面積を有する。開口１４ｄは、図１９に示した導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ａとほぼ同じ面積を有し、開口１４ｅは、図１９に示した導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ｂとほぼ同じ面積を有し、開口１４ｆは、図１９に示した導光用光ファイバ束３１の端面のブロック３１Ｃとほぼ同じ面積を有する。マスク体１４０の他方の扇形の外周部にはギヤ１４２が設けられている。
【０１３４】
マスク体１４０は、導光用光ファイバ束３１の端面と光源１１０との間に配置される。モータ１９の回転軸１７にマスク体１４０のギヤ１４２に噛み合うギヤ１８が設けられている。それにより、モータ１９の回転軸１７が回転すると、マスク体１４０が矢印Ｒで示す方向に回動する。
【０１３５】
なお、図２３のマスク体１４０および駆動装置を用いることにより、図１２のマスク体１４、図１７のマスク体１４および図２０のマスク体１４の機能を１つのマスク体１４０により実現することができる。したがって、導光用光ファイバ束３１を交換することにより明視野照明と暗視野照明との切り替え、全体照明と一部照明との切り替え、落射照明と透過照明との切り替えおよび落射照明の明視野照明と落射照明の暗視野照明と透過照明との切り替えを簡単な構造で容易に行うことができる。
【０１３６】
本実施の形態では、ヘッド部２が照明部、第１の照明部および第２の照明部に相当する。特に、落射照明用保持部３５が第１の照明部に相当し、透過照明用保持部３６が第２の照明部に相当する。また、対物レンズ２５が光学系に相当する。マスク体１４および直動型ソレノイド１６、レンズ１１３および駆動機構１１４、またはマスク体１４０およびモータ１９が切り替え手段に相当する。また、マスク体１４が遮光体に相当し、直動型ソレノイド１６またはモータ１９が遮光体駆動手段に相当し、駆動機構１１４がレンズ駆動手段に相当する。
【０１３７】
さらに、ブロック３１Ａが第１の領域に相当し、ブロック３１Ｂが第２の領域に相当し、ブロック３１ａが第３の領域に相当し、ブロック３１ｂが第４の領域に相当する。図１９の導光用光ファイバ束３１を用いた場合には、ブロック３１Ａが第１の領域に相当し、ブロック３１Ｂが第２の領域に相当し、ブロック３１Ｃが第３の領域に相当し、ブロック３１ａが第４の領域に相当し、ブロック３１ｂが第５の領域に相当する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る拡大観察用照明装置を用いた拡大観察装置のヘッド部の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る拡大観察用照明装置を用いた拡大観察装置のコントローラ部の構成を示す模式図である。
【図３】図１のヘッド部による落射照明を示す模式図である。
【図４】図１のヘッド部による落射照明時の光学系を示す概略図である。
【図５】図２のコントローラ部における光源部の構成の例および導光用光ファイバ束の端面に入射する光量の分布を示す図である。
【図６】明視野照明と暗視野照明との切り替えが可能な導光用光ファイバ束の一例を示す図である。
【図７】図６の導光用光ファイバ束に用いられるマスク体の平面図である。
【図８】図７のマスク体を移動させるための駆動装置の模式図である。
【図９】明視野照明と暗視野照明とを切り替え可能な導光用光ファイバ束の他の例を示す図である。
【図１０】図９の導光用光ファイバ束に用いられるマスク体および駆動装置の一例を示す模式図である。
【図１１】明視野照明と暗視野照明とを切り替え可能な導光用光ファイバ束のさらに他の例を示す図である。
【図１２】図１１の導光用光ファイバ束に用いられるマスク体の一例を示す模式図である。
【図１３】全体照明により画面上に表示された試料の画像を示す模式図である。
【図１４】一部照明により画面上に表示された試料の画像を示す模式図である。
【図１５】全体照明と一部照明とを切り替え可能な導光用光ファイバ束の一例を示す図である。
【図１６】落射照明と透過照明とを切り替え可能な導光用光ファイバ束の一例を示す模式図である。
【図１７】図１６の導光用光ファイバ束に用いられるマスク体および駆動装置の一例を示す模式図である。
【図１８】図１６の導光用光ファイバ束を用いて落射照明と透過照明とを切り替える場合の光学系を示す概略図である。
【図１９】落射照明の明視野照明と落射照明の暗視野照明と透過照明とを切り替え可能な導光用光ファイバ束の一例を示す模式図である。
【図２０】図１９の導光用光ファイバ束に用いられるマスク体の一例を示す図である。
【図２１】図２０のマスク体の駆動装置の一例を示す模式図である。
【図２２】照明方法の切り替え機構の他の例を示す模式図である。
【図２３】図１の拡大観察装置におけるマスク体および駆動装置の他の例を示す模式図である。
【符号の説明】
１  コントローラ部
２  ヘッド部
３  ケーブル
１１  光源部
１４，１４０  マスク体
１４Ａ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ  開口
１４Ｂ  遮光部
１６  直動型ソレノイド
１７ａ，１９  モータ
１７ｂ  回転部材
２１  撮像部
２２  ＣＣＤ
２３，２６  ミラー
２４  ハーフミラー
２５  対物レンズ
３１  導光用光ファイバ束
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ  ブロック
３５  落射照明用保持部
３６  透過照明用保持部
１００  試料
１１３  レンズ
１１４  駆動機構
３１１  落射照明用光ファイバ束
３１２  透過照明用光ファイバ束
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2004170574.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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