(57)【要約】【課題】撮像機能の備えられたステレオ顕微鏡において、カメラの撮像面に試料から垂直に放射された光が入射されるようにして、計測誤差の低減を図る。【解決手段】摺動板５は、支持体ブロック３に上下動可能に支持され、鏡体６を保持する鏡体ホルダー４は、摺動板５に、試料面上を通る鏡体の中心線を回転中心として摺動板面上を内射角分だけ回転できるように取り付けられる。摺動板５には固定ピン１４が固定され、固定ピン１４の摺動板５からの突出部には円筒形のコロ１５が挿通される。摺動板５にはボルト１７が締着される。鏡体ホルダー４には、鏡体ホルダーを回転させるときに、コロ１５が通過できる円弧溝とボルト１７が通過できる円弧溝とが形成されている。カメラ撮像時には、ボルト１７を緩め、鏡体ホルダー４を、鏡体６の上部が紙面裏側に向かうように内射角分だけ回転させる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の内射角をもつ２つの光路に沿って物点からの光が入射される鏡体を有し、接眼レンズを介して該物点の像を観察することのできるステレオ顕微鏡において、少なくとも一方の光路の内射角を０度以外の所定の角度と０度とに切り替えるように前記鏡体の傾きを切り替える機構が備えられていることを特徴とするステレオ顕微鏡。
【請求項２】
前記鏡体が鏡体ホルダーに支持され、前記鏡体ホルダーが、支持体ブロックに試料面に対し垂直に支持された摺動板に、物点を通る試料面上の線を中心として所定の内射角分だけ摺動板面上において回転できるように支持されていることを特徴とする請求項１に記載のステレオ顕微鏡。
【請求項３】
前記支持体ブロックが、基台に設置された支柱に上下動可能に支持され、前記摺動板が前記支持体ブロックに上下動可能に支持されていることを特徴とする請求項２に記載のステレオ顕微鏡。
【請求項４】
前記摺動板には、少なくとも１個の固定軸が固着されており、前記鏡体ホルダーには該鏡体ホルダーが回転する際に前記固定軸が通過できる第１円弧溝が形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載のステレオ顕微鏡。
【請求項５】
前記鏡体ホルダーには、少なくとも１個の固定軸が固着されており、前記摺動板には前記鏡体ホルダーが回転する際に前記固定軸が通過できる第２円弧溝が形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載のステレオ顕微鏡。
【請求項６】
前記固定軸には、円筒形状のコロが回転自在に挿通されており、前記コロの外壁面は前記鏡体ホルダーに形成された前記第１円弧溝または前記摺動板に形成された前記第２円弧溝の内壁面に回転自在に接触していることを特徴とする請求項４または５に記載のステレオ顕微鏡。
【請求項７】
前記鏡体ホルダーに形成された前記第１円弧溝または前記摺動板に形成された前記第２円弧溝の上側両端部には前記コロが嵌まり込むラウンド窪みが形成されていることを特徴とする請求項６に記載のステレオ顕微鏡。
【請求項８】
前記摺動板と前記鏡体ホルダーとは、円弧状のアリ方式により結合されていることを特徴とする請求項２または３に記載のステレオ顕微鏡。
【請求項９】
前記摺動板には、少なくとも１個のボルトが螺着されており、前記鏡体ホルダーには該鏡体ホルダーが回転する際に前記ボルトが通過できる第３円弧溝が形成されており、前記鏡体ホルダーは前記摺動板に前記ボルトにより締着されていることを特徴とする請求項２から８のいずれかに記載のステレオ顕微鏡。
【請求項１０】
前記ボルトには前記鏡体ホルダーに接触する座金が挿通されており、前記鏡体ホルダーに形成された前記第３円弧溝の周囲には前記座金が収容される座金座が形成されていることを特徴とする請求項９に記載のステレオ顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、観察対象物体を拡大しその物体を実体通りに観察することのできるステレオ顕微鏡に関し、特に観察対象物体に対する計測を行うためのカメラ機能が備えられたステレオ顕微鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ステレオ顕微鏡では、対象物体を倒立や左右反転のない像として観察することができるため、微細加工や精細な目視検査を必要とする精密機械工業や半導体装置製造をはじめとするさまざまな産業分野において多用されている。而して、従来、顕微鏡観察下での計測にはモノキュラー顕微鏡が主として用いられてきたが、近年、ステレオ顕微鏡観察下での計測の需要が高まってきており、そのため、計測機能の備えられた、すなわちカメラ機能の備えられたステレオ顕微鏡が提供されるようになってきている。
【０００３】
図７は、計測のためのカメラが搭載された従来のステレオ顕微鏡を示す側面図である。図７に示すように、基台１上には支柱２が設置されており、支柱２には支持体ブロック３が上下動可能に、かつ、固定ノブ９により固定できるように取り付けられている。支持体ブロック３には、円筒部４ａ、アーム部４ｂおよび取付部４ｃを有する鏡体ホルダー４が取り付けられている。鏡体ホルダー４は、支持体ブロック３に対しアリ方式にて結合されており、上下動ノブ１０を回動させることにより上下動させることができる。鏡体ホルダー４の円筒部４ａの丸穴には鏡体６の直筒部が挿入され、クランプねじ１１により回転不可に固定される。すなわち、鏡体６の直筒部には位置出し溝２３（図３参照）が刻設されており、クランプねじ１１が締着されるときに、クランプねじ１１の先端部が位置出し溝２３に嵌入することにより、鏡体６の位置が確定されるとともにその回転が防止される。
【０００４】
鏡体６には、２つの接眼部６ａが設けられ（図には１つの接眼部６ａが示されているだけであるが、もう１つの接眼部は紙面奥行き方向に存在している）、また鏡体６の上面には、調節ノブ７ａ、レンズホルダー７ｂおよび直筒７ｃを有するカメラ取付部７が設置されている。そして、直筒７ｃ上にＣＣＤカメラ８が取り付けられる。調節ノブ７ａは、レンズホルダー７内に保持されたリレーレンズ（３７：図８参照）の焦点位置の調整を行う。鏡体６には、さらに、ズーミングを行うズームノブ１２と、偏角プリズム３３の光路内への挿入・脱出を行うプリズム移動ノブ１３が設けられている。偏角プリズム３３が光路内に配置されているとき、鏡体に入射した光は偏角プリズム３３において進行方向が４５°曲げられ、正立プリズム３５を介して接眼部６ａへと導かれる。このとき、入射した光がＣＣＤカメラ８へ到達することはない。偏角プリズム３３が、プリズム移動ノブ１３を操作することにより光路外に移動されると、光は、偏角プリズム３３の真上に配置された光路切替ミラー３４ａに到達し、ＣＣＤカメラ８へと導かれる。
【０００５】
図８は、図７に示された従来のステレオ顕微鏡の光学系の概略の構成を示す概念図である。偏角プリズム３３が、光路内に配置されているとき、物点Ｏから内射角θをもって鏡体に入射した光は、対物レンズ３１、ズームレンズ３２を経て偏角プリズム３３に入射する。そして、偏角プリズム３３により進行方向が４５°曲げられた光は正立プリズムに３５入射し、投影像が正立像に変換投影された後、接眼レンズ３６へと導かれる。ここで、内射角とは、物点Ｏ上に立てられた試料面への垂線と光路とのなす角度をいう。
偏角プリズム３３が光路外へ移動されると、物点Ｏから内射角θをもって鏡体に入射した光は、対物レンズ３１、ズームレンズ３２を経て光路切替ミラー３４ａに入射する。そして、光路切替ミラー３４ａ、３４ｂで反射された後、リレーレンズ３７を介してＣＣＤカメラ８へと導かれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のステレオ顕微鏡では、ＣＣＤカメラに入射する光は、試料面から垂直に放射されたものではなく、内射角分だけ傾いている。そのため、ＣＣＤカメラに投影された像は、内射角の傾き方向において誤差を含んだものとなる。さらに、内射角の傾き方向において焦点ずれが大きくなるため、正確な計測を行う上で障害となる。
本発明の課題は、上述した従来技術の問題点を解決することであって、その目的は、簡単な部品を付加することにより、計測時に物点からの垂直光が容易に得られるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明によれば、所定の内射角をもつ２つの光路に沿って物点からの光が入射される鏡体を有し、接眼レンズを介して該物点の像を観察することのできるステレオ顕微鏡において、少なくとも一方の光路の内射角を０度以外の所定の角度と０度とに切り替える機構が備えられていることを特徴とするステレオ顕微鏡、が提供される。
そして、好ましくは、前記鏡体が鏡体ホルダーに支持され、前記鏡体ホルダーが、支持体ブロックに試料面に対し垂直に支持された摺動板に、摺動板面上において物点を通る試料面上の線を中心として所定の内射角分だけ回転できるように支持されている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施例の、一部を断面図にて示す側面図であり、図２（ａ）は、鏡体ホルダー４の取付部の正面図、図２（ｂ）は、鏡体ホルダー４と摺動板５の要部断面図である。図１において、図７に示した従来例の部分と同等の部分には同一の参照番号が付せられているので、重複する説明は省略する。本発明のステレオ顕微鏡においては、支持体ブロック３と鏡体ホルダー４との間に、摺動板５が設けられる。摺動板５は、支持体ブロック３とアリ方式にて結合されており、上下動ノブ１０を操作して上下動させることができる。鏡体ホルダー４の取付部４ｃは、摺動板５に、試料面上の点を回転中心として摺動板面上を内射角分だけ回転できるようになされている。すなわち、図１に図示した状態がステレオ像観察時の状態であるとするとき、鏡体６をその上部が紙面裏側に向かう方向に傾くように鏡体ホルダー４を回転させることができる。
【０００９】
摺動板５には、固定ピン１４が圧入され固定されている。固定ピン１４の摺動板５から突出した部分はコロ１５に挿入され、コロ１５は固定ピン１４と共に、鏡体ホルダー４に設けられた第１円弧溝２１に挿入されている。第１円弧溝２１の左右端上部には、コロ１５が嵌まり込むラウンド窪み２２が形成されている。第１円弧溝２１は、コロ１５の抜け止めのために蓋体１６により塞がれている。鏡体ホルダー４内に収容されたコロ１５は、鏡体ホルダー４および固定ピン１４に対し回転自在である。鏡体ホルダー４には、さらに第２円弧溝２４が開設されており、また摺動板５には、ボルト１７が螺着される雌ねじが螺刻されている。ボルト１７は、第２円弧溝２４を貫通して摺動板５に螺着されている。ボルト１７と鏡体ホルダー４との間には座金１８が挟まれており、第２円弧溝２４の周囲には座金１８を収容するための窪みである座金座２５が設けられている。ボルト１７は六角穴付きボルトであって、断面が六角のドライバ２０を用いて、締め付け、緩めが可能である。
第１円弧溝２１と第２円弧溝２４は、試料面上を通る鏡体６の中心線上の点を中心とする円の円弧部分をなす形状に形成されており、これにより鏡体ホルダー４は物点Ｏを通る試料面上の線を中心として内射角分の回転が可能である。
【００１０】
図３（ａ）は、第１の実施例のステレオ像観察時の状態を示す正面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の要部拡大図である。但し、図３（ａ）では、鏡体ホルダー４の状態を見やすくするために、鏡体６の直筒部の部分の図示が省略され、さらに鏡体６の接眼部６ａの図示が省略されている。ステレオ像観察時には、鏡体ホルダー４は、その円筒部が水平となるように摺動板５に固定されている。この状態では、鏡体６は垂直に支持されており、内射角θをもって入射した光が接眼部より観察される。このとき、コロ１５は第１円弧溝２１の左端に接触しており、ボルト１７は第２円弧溝２４の左端に接触している。この状態からＣＣＤカメラ８を用いる計測を行う状態に移行させるには、プリズム移動ノブ１３を用いて偏角プリズム３３を光路外に移動させ〔図３（ａ）に示す状態から紙面裏側に向かって移動させる〕、ドライバ２０を用いてボルト１７を緩めて鏡体ホルダー４が回転できるようにする。そして、鏡体ホルダー４を物点Ｏを通る線を中心として左方向に回転させて、コロ１５が第１円弧溝２１の右端に、またボルト１７が第２円弧溝２４の右端に接触するようにし、この状態でドライバ２０を用いてボルトを締め、鏡体ホルダー４を摺動板５に固定する。このときの状態を図４（ａ）、（ｂ）に示す。このとき、図４（ａ）に示されるように、鏡体６は試料面に対する垂線に対し内射角θ分だけ傾く。鏡体６自身が傾いたことにより、物点Ｏから垂直方向に放出された光は、光路切替ミラー３４ａに到達し、光路切替ミラー３４ａ、３４ｂで反射されてＣＣＤカメラ８に到達する。したがって、ＣＣＤの撮像面には試料面に垂直な光路を経た光が入射することになり、焦点の合った誤差の少ない像を得ることができる。
この計測を行う状態からステレオ像観察の状態に戻すには、上記した操作を逆の順序で行うようにすればよい。
【００１１】
上述した第１の実施例は以下のように変更することができる。第１円弧溝２１の両端に設けたラウンド窪み２２は、鏡体ホルダー４の固定点を得やすくするためであるが、この窪みは必ずしも設けなくてもよい。ラウンド窪み２２を省略した例を図５に示す。ラウンド窪み２２を設けた場合にはボルト１７を用いた固定手段を省略してもよい。また、固定ピン１４、コロ１５、第１円弧溝２１の組み合わせを複数個形成するようにしてもよい。また、ラウンド窪みは第２円弧溝２４側に設けてもよく、さらに、第１円弧溝２１、第２円弧溝２４の双方に設けるようにしてもよい。
また、上述した実施例では、固定ピン１４を摺動板５に植設していたが、これを鏡体ホルダー側に植設するようにし、摺動板５に固定ピン１４とコロ１５が通過できる円弧溝を設けるようにしてもよい。
【００１２】
図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施例の摺動板５と鏡体ホルダー４との結合部の状態を示す正面図と断面図である。この実施例では、摺動板５と鏡体ホルダー４とが、円弧状に形成されたアリ構造により結合されている。このアリ構造の円弧は、試料面上を通る鏡体の中心線を中心とする円の円弧をなすように形成されている。この実施例においては、摺動板５側にアリ溝が、また鏡体ホルダー４側にアリ突起が形成されている。図示した状態は、ステレオ像観察時の状態を示すが、このとき、アリ突起の一端はアリ溝の一端に接触している。この状態から鏡体ホルダー４が、物点Ｏを通る試料面上の線を回転中心として反時計方向に内射角θだけ回転すると、アリ突起の他端がアリ溝の他端に接触するようになされている。
第２の実施例では摺動板５側にアリ溝が形成されていたが、逆に鏡体ホルダー４側にアリ溝を設けるようにしてもよい。また、鏡体ホルダー４の固定をより確実にするために、第１の実施例のように、摺動板５に雌ねじを切り、鏡体ホルダーに円弧溝を設けてボルトにより摺動板５に鏡体ホルダー４を固定するようにしてもよい。
【００１３】
以上好ましい実施例について説明したが、本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜の変更が可能なものである。例えば、実施例では、摺動板を用いてこれにより鏡体ホルダーを支持するようにしていたが、摺動板は必ずしも用いる必要はなく、支持体ブロックにより直接鏡体ホルダーを支持させるようにしてもよい。その場合、支持体ブロックと直接鏡体ホルダーのいずれか一方に固定ピンを植設しいずれか他方に固定ピン（とコロ）が通過できる円弧溝を設けるようにすればよい。あるいは、支持体ブロックと鏡体ホルダーとを円弧状アリ方式により結合するようにすればよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るステレオ顕微鏡は、計測時（カメラ撮像時）に鏡体を内射角分傾ける機構を有するものであるので、カメラ撮像面に試料面から垂直に放射された光を入射させることができ、焦点ずれ、誤差の少ない画像を得ることが可能になり、ステレオ顕微鏡を用いて行う計測の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の一部を断面にて示す側面図。
【図２】本発明の第１の実施例の要部の正面図と要部の断面図。
【図３】本発明の第１の実施例のステレオ像観察時の状態を示す正面図とその部分拡大図。
【図４】本発明の第１の実施例のカメラ撮像時の状態を示す正面図とその部分拡大図。
【図５】本発明の第１の実施例の変更例を示す要部正面図。
【図６】本発明の第２の実施例の要部の正面図と要部の断面図。
【図７】従来例の側面図。
【図８】図７に示す従来例の光学系を示す概念図。
【符号の説明】
１　基台
２　支柱
３　支持体ブロック
４　鏡体ホルダー
４ａ　円筒部
４ｂ　アーム部
４ｃ　取付部
５　摺動板
６　鏡体
６ａ　接眼部
７　カメラ取付部
７ａ　調節ノブ
７ｂ　レンズホルダー
７ｃ　直筒
８　ＣＣＤカメラ
９　固定ノブ
１０　上下動ノブ
１１　クランプねじ
１２　ズームノブ
１３　プリズム移動ノブ
１４　固定ピン
１５　コロ
１６　蓋体
１７　ボルト
１８　座金
２０　ドライバ
２１　第１円弧溝
２２　ラウンド窪み
２３　位置出し溝
２４　第２円弧溝
２５　座金座
３１　対物レンズ
３２　ズームレンズ
３３　偏角プリズム
３４ａ、３４ｂ　光路切替ミラー
３５　正立プリズム
３６　接眼レンズ
３７　リレーレンズ
【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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