(57)【要約】      （修正有）【課題】通常の光学系では観察できなかった微細な変化の観察・分析・検査を可能とする。【解決手段】多様な試料（透過又は反射する試料）に対して微細な変化を目に見える形に表すひとつの特殊照明光学機器（シュリーレン照明法（シャドウグラフ照明法））で反射・透過の観察を可能とし観察に対する応用範囲や目的を広げ且つ前記特殊照明光学機器（カメラ、パソコン、専用ソフトウエアーを含む）のコンパクト化や低コストが可能となる。さらに前記特殊照明光学機器に新規光学系を加えることにより観察試料の広範囲・同一視野に対してさらに異なる２種類の観察法（魔鏡現象、マイケルソン干渉）が可能となり、カメラでとらえた多数の観察画像をパソコンにより画像解析を行うことで１つの照明法による観察画像に比べてより精度をあげた多種多様な評価、分析、検査、種別分け等が光学機器システムとして多目的に応用できる特殊照明法検査システムが可能となる。【選択図】図１
2005189220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点光源（光源、レンズ系、ピンホール）を設置し、前記点光源（光源、レンズ系、ピンホール）より広がる光束Ａに対して前記光束Ａを平行光束Ａに変えるレンズ（凸レンズ又は凹面鏡）を前記レンズ（凸レンズ又は凹面鏡）の焦点距離の位置周辺（前記点光源と前記レンズの間隔）に設置して限りなく平行光に近い平行光束Ａをつくり、さらに前記平行光束Ａが前記レンズ（凸レンズ又は凹面鏡）に対して前記平行光束Ａの一部もしくはすべてが反射して戻ってくるようにある距離の位置に平面鏡Ａを設置することにより前記平行光束Ａが前記平面鏡Ａに反射して光束Ｂをつくり、さらに前記光束Ｂを前記レンズ（凸レンズ又は凹面鏡）により収束させて光束Ｃをつくり前記光束Ｃがなるべく小さくなる位置にナイフエッジを設置し主光束をカット（もしくはナイフエッジをかけずに主光束をカットしない）して光束Ｄをつくり、前記光束Ｄを映像として取り込むカメラレンズおよびカメラを設置することで肉眼では確認しにくい微細な変化を映像として取り込む光学系Ａが可能となり、光が透過しやすい試料Ａ（気体、液体、固体）を前記平面鏡Ａの上部のいずれかに設置すると透過式シュリーレン照明法（透過式シャドウグラフ照明法）による観察が可能となり且つ光が反射しやすい試料Ｂを前記平面鏡Ａの上部のいずれかに設置すると反射式シュリーレン照明法（反射式シャドウグラフ照明法）による観察が可能となる１つの前記光学系Ａにより色々な試料に対応可能な反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）を特徴とする特殊照明法。
【請求項２】
さらに上記請求項１で設定した前記光学系Ａの発明に基づき、前記平面鏡Ａと前記レンズ（凸レンズ又は凹面鏡）間に前記光束Ｂを２つの光束（光束ＢＢ、光束ＢＣ）に分かれるように且つ前記平行光束Ａおよび前記光束Ｂをカバーする半透明鏡Ａを固定又は移動できるよう設置して前記半透明鏡Ａを透過又は通過する前記平行光束Ａが前記反射しやすい試料Ｂもしくは前記透過しやすい試料Ａをとらえる前記平面鏡Ａに反射して前記光束Ｂとなり、さらに前記光束Ｂが前記半透明鏡Ａにより反射した前記光束ＢＢをつくり、前記光束ＢＢを映像として取り込むカメラレンズおよびカメラを設置する光学系Ｂにおいて、上記請求項１での前記反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）とは異なる魔鏡現象として前記光束ＢＢが観察可能となり且つ前記半透明鏡Ａに対して透過又は通過する前記光束ＢＣは前記反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）として観察可能となり、前記光学系Ｂで観察試料の同一視野に対して異なる２つの照明法（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）・魔鏡現象）で確認できることを特徴とする特殊照明法。
【請求項３】
さらに上記請求項２で設定した前記光学系Ｂの発明に基づき、前記平行光束Ａが前記半透明鏡Ａに反射して限りなく平行光に近い平行光束Ｂができ、前記平行光束Ｂに対してなるべく平行に反射させる平面鏡Ｂを垂直に設置して前記平行光束Ｂを前記半透明鏡Ａにかえし且つ、前記反射しやすい試料Ｂと前記半透明鏡Ａの距離に限りなく同一に前記平面鏡Ｂと前記半透明鏡Ａの間の距離を調整後、設置することで前記平面鏡Ｂより反射して前記半透明鏡Ａにかえした前記平行光束Ｂと前記反射しやすい試料Ｂより反射して前記半透明鏡Ａにかえした前記光束ＢＢが前記半透明鏡Ａで交わり光束Ｍがつくられ前記光束Ｍを映像として取り込むカメラレンズおよびカメラを設置する光学系Ｃにおいて、 請求項２での前記反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）及び魔鏡現象とは異なる光干渉現象としてマイケルソン干渉観察が可能となり且つ前記半透明鏡Ａに対して透過又は通過した前記光束ＢＣは前記反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）として観察可能となり、前記光学系Ｃで観察試料の同一視野に対して異なる２つの照明法（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）・マイケルソン干渉）を特徴とする特殊照明法。
【請求項４】
さらに上記請求項３で設定した前期光学系Ｃの発明に基づき前記平行光束Ｂを前記平面鏡Ｂにより平行に反射させる又は反射させないようにする切替機構を前記半透明鏡Ａと前記平面鏡Ｂの間に設置することにより、観察試料に対して異なる３種類の観察法（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）と魔鏡現象又はマイケルソン干渉）の切替えが可能となる光学系Ｄにおいて観察試料の同一視野に対して異なる多数の映像により目的に合わせた多様な試料の評価が可能となる。
【請求項５】
さらに上記請求項１・請求項２・請求項３・請求項４で設定した光学系（光学系Ａ、光学系Ｂ、光学系Ｃ、光学系Ｄ）の発明に基づき、前記平行光束Ａと平面鏡Ａにより反射してもどる前記光束Ｂ、前記光束ＢＣを同一の前記レンズ（凸レンズ又は凹面鏡）１つの設置により平行光束及び光束を収束させる光学系を可能とし大変コンパクトで低コストな反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）・魔鏡現象・マイケルソン干渉を可能とした。
【請求項６】
さらに上記請求項１、請求項２、請求項３、請求項４に対して、観察試料の目的に合わせて前記点光源（光源、レンズ系、ピンホール）内に性質の異なる光源類（可視光・単色光・短波長光）と前記光源と観察試料にあわせたレンズ系・ピンホールを切換えることにより現状とは異なる観察が可能となり、さらに目的に合わせた多種多様な試料の評価が可能となる。
【請求項７】
さらに上記請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６により多数の観察映像をコントローラ（汎用機・専用機）（専用ソフトウエアー）に取り込んでそれぞれの光学系にあわせた個別専用ソフトウエアーにより画像解析を行うことで多種多様な分析、製品開発、検査、種別分けなど目的に合わせた高確度の試料の評価を可能とした多目的特殊照明法検査システムの発明。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技能分野】
【０００１】  本発明は観察試料に対して通常の拡大評価機器（顕微鏡類）では観察できなかった広い視野に対して微細な変化を目に見える形に表す可視化要求に対してひとつの特殊照明光学機器システム（カメラ、コントローラも含む）により反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）を可能とし、反射・透過の観察を簡易にすることで試料に対する応用範囲や評価目的を広げ且つ前記特殊照明光学機器（カメラ、コントローラも含む）のコンパクト化や低コストが可能となる。さらに前記特殊照明光学機器（カメラ、コントローラも含む）に対して新規光学系を加えることにより観察試料の同一視野に対して異なる２種類の観察法（魔鏡現象、マイケルソン干渉）が可能となり、カメラでとらえた多数の観察画像を前記コントローラ（専用ソフトウエアーも含む）により画像解析を行うことで精度をあげた多種多様な評価、分析、検査、種別分けなどが光学機器システムとして可能となりさらにコンパクト化、低コストで多目的な仕様に応用可能な特殊照明法検査システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来のシュリーレン照明法で観察する試料は、気体・液体・固体など光が透過する試料に対しての微細な変化を可視化する目的の透過光専用のシュリーレン照明法が多かった。さらにシュリーレン照明法でもっとも重要な平行光及び前記平行光を収束するレンズ（凸レンズ又は凹面鏡）は２枚で光学構成されていたために、コストが高くコンパクト性に欠けた大変筐体の大きいシュリーレン照明光学系であった。また透過式シュリーレン照明法（透過式シャドウグラフ照明法）観察以外の反射式シュリーレン照明法（反射式シャドウグラフ照明法）観察、魔鏡現象観察、マイケルソン干渉観察は今まで複合した光学系としてはなく、個別の光学系機器により個別の観察として可能であった。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  しかしながら従来の方法だと観察する試料は透過する性質をもつ試料（気体・液体・透明体）に限定されて光学系が設置されていた為に反射する性質をもつ試料に対してはほとんど応用がなく、また一つの光学系照明法により透過する性質をもつ試料も含めて反射する性質をもつ試料に対して肉眼や顕微鏡類で確認しにくい微細な表面上のキズ、薄膜ムラ、研磨ムラ、表面の凹凸、異物や固体の内部のクラック、ムラ、異物など、色々な観察試料に対する応用範囲や目的を広げて観察できなかった。またシュリーレン照明法では平行光束をつくりさらに前記平行光束を収束するレンズ（凸レンズ又は凹面鏡）は通常２枚で光学系構成されていたためにコスト高やコンパクト性に欠けていた。また従来の技術ではシュリーレン照明法（シャドウグラフ照明法）観察、魔鏡現象観察、マイケルソン干渉観察は、個別の光学系での観察により可能であるが多種多様な観察試料に対する応用範囲や目的をカバーするため且つ観察試料の同視野上を別の光学系で観察する複合光学系システムがなかったために多目的な観察試料に対して同視野上での個々の観察が困難で大変操作性が悪く、また画像処理での分析に対して１つの光学系による観察の場合、観察データ情報が少ないため正確性が低下し分析、評価、検査、解析などの判断基準の精度が良くなかった。さらに試料の目的に合わせた個別の照明機器設定など光学系の共通化がはかれなかったため、コスト高やコンパクト性にかけた大変操作性の悪い個別特殊照明法検査システムであった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明は、ひとつの特殊照明法（シュリーレン照明法（シャドウグラフ照明法））システムで光が透過しやすい試料Ａ（気体、液体、固体）及び光が反射しやすい試料Ｂに対して対応可能な反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）による観察を可能とした。またシュリーレン照明法でレンズ（凸レンズ又は凹面鏡）によりつくられる平行光束Ａと観察試料に前記平行光束Ａをあてて反射してかえってくる光束Ｂを収束するレンズ（凸レンズ又は凹面鏡）を共用し且つ前記レンズ（凸レンズ又は凹面鏡）に前記平行光束Ａを平行に反射して戻すように平面鏡Ａを設置することによりコンパクトで低コストな反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）を可能とした。さらに反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）の光学系を応用して前記平行光束Ａと前記平面鏡Ａの間に光束Ｂを２つの平行光束（光束ＢＢ、光束ＢＣ）に分ける半透明鏡Ａを設置（固定又は移動）することで反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）以外の魔鏡現象観察が可能となる。さらに反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）、魔鏡現象の光学系を応用して前記平行光束Ａが前記半透明鏡Ａに反射してできる平行光束Ｂに対して平行に反射させて前記半透明鏡Ａにもどすよう平面鏡Ｂを垂直に設置し且つ、前記反射しやすい試料Ｂと前記半透明鏡Ａの距離に限りなく同一に前記平面鏡Ｂと前記半透明鏡Ａの間の距離を設置することにより前記半透明鏡Ａで交わる光束Ｍがつくられ光干渉現象としてマイケルソン干渉観察が可能となり同一広視野観察をひとつの多目的特殊照明法により反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）観察、魔鏡現象観察、マイケルソン干渉観察）を可能とした。さらに観察試料の目的に合わせて性質の異なる光源（可視光・単色光・短波長光）と前記光源にあわせたレンズ系・ピンホールを切換えることにより条件をかえて現状とは異なる観察が可能となり観察目的に合わせた多様な評価、分析、検査、種別分けなどが可能となる。また前記多目的特殊照明法でとらえた多数の観察画像をパーソナルコンピュータ（専用ソフトウエアーも含む）により画像解析を行うことで精度良く色々な評価、分析、検査、種別分けなどを光学機器システムとして可能とし、試料及び観察に対する応用範囲や目的を広げて大変操作性が良く且つ低コストでコンパクトな今までにない新しい特殊照明法検査システムにより上記課題を解決する。
【実施例】
【０００５】  以下、本発明に係る多目的特殊照明法システムの実施例につき図１、図２、図３、図４、図５を参照して詳細に説明する。【０００６】  図１は、本発明の一実施例を適用した光学系システム：光学系Ａ（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ法）４８の詳細図をもとに示すシステム構成説明図である。  図２は前記光学系Ａ４８をもとに光学系Ｂ４９（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ法）・魔鏡現象）の詳細図をもとに示すシステム構成説明図である。  図３は前記光学系Ｂ４９の詳細図をもとに前記光学系Ｃ５０（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ法）・マイケルソン干渉）の２種類の複合光学系システムを用いた多目的特殊照明法システムの概要を模式的に示すシステム構成説明図である。図４は前記光学系Ｃ５０の詳細図をもとに前記光学系Ｄ５１（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ法）・魔鏡現象・マイケルソン干渉）の３種類の複合光学系システムを用いた多目的特殊照明法システムの概要を模式的に示すシステム構成説明図である。  図５は前記光学系Ｄ５１の詳細図をもとに３種類の光学系（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ法）・魔鏡現象・マイケルソン干渉）に切換える機構概要を魔鏡及びマイケルソン干渉光学系ユニット２２内、コリメータレンズ（凸レンズ）１７、平面鏡Ａ１８の側面図、平面図により模式的に示すシステム構成説明図である。【０００７】  即ち、図１、図２、図３、図４、図５に示す実施例装置の構成において多目的特殊照明法システムは、すべての装置に対して接続ケーブル類（電源ケーブル類、カメラインターフェイスケーブル類）は接続されている条件とし、且つ電源を用する装置類（光源１３ｂ、ＣＣＤカメラＡ２８、ＣＣＤカメラＢ３０、ＣＣＤカメラコントロールインターフェイス基板Ａ２８ｃ、ＣＣＤカメラコントロールインターフェイス基板Ｂ３０ｃ、パーソナルコンピュータ３４、ＣＲＴモニター３６）に対してすべて電源が入っていることを前提に説明をおこなう。【０００８】  即ち、図１に示す実施例装置の構成において光学系Ａ４８システムは、光源部１３に内蔵している光源１３ｂより出力された高輝度の光束３７が熱線カットフィルター１３ｄ、調光機構１３ｃ、光ファイバー１３ｅを通過して点光源部１４に入光し前記点光源部１４にある点光源内部レンズ系１４ａにより高輝度の光束３７がピンホール（多種）１４ｂの中心部に集まり前記ピンホール（多種）１４ｂを通過して点光源３８をつくる。次に前記点光源３８より広がる光束Ａ３９を平面鏡ａ１５で受けて、光束Ｃ４３を反射させる半透明鏡Ｂ（ハーフミラーＢ）１９を通過し、コリメータレンズ（凸レンズ）１７を前記コリメータレンズ（凸レンズ）１７の焦点距離の位置（前記点光源３８と前記コリメータレンズ（凸レンズ）１７の間隔周辺）に設置して前記光束Ａ３９を前記コリメータレンズ（凸レンズ）１７で受けることにより限りなく平行光に近い平行光束Ａ４６をつくり、さらに前記平行光束Ａ４６が前記コリメータレンズ（凸レンズ）１７に対して平行に反射して戻るようにある距離の���置に試料台１０ａに内蔵している平面鏡Ａ１８を設置することにより、前記平行光束Ａ４６が前記平面鏡Ａ１８に反射して光束Ｂ４０をつくり、さらに前記光束Ｂ４０を前記コリメータレンズ（凸レンズ）１７により収束させて光束Ｃ４３をつくり、前記光束Ｃ４３を半透明鏡Ｂ（ハーフミラーＢ）１９によりある角度に反射させて前記光束Ｃ４３がもっとも収束する位置にナイフエッジ調整機構２６により調整しナイフエッジ２５を設定して主光束をカットし光束Ｄ４４をつくり、前記光束Ｄ４４を映像として取り込むＣＣＤカメラＡ用レンズＡ２９、ＣＣＤカメラＡ（デジタル式・アナログ式）２８を設置してさらに前記ＣＣＤカメラＡ（デジタル式・アナログ式）２８内にあるＣＣＤ素子Ａ２８ａで捕らえ電気的に変換した映像信号Ａ（デジタル式・アナログ式）３２がＣＣＤカメラインターフェイスケーブルＡ２８ｂを通してパーソナルコンピュータ３４内のＣＣＤカメラコントロールインターフェイス基板Ａ２８ｃに前記映像信号Ａ（デジタル式・アナログ式）３２を入力し前記パーソナルコンピュータ３４内で画像データＡ（デジタル式・アナログ式）３２ａに変換して前記パーソナルコンピュータ３４に接続しているＣＲＴモニター３６上に肉眼では確認しにくい微細な変化をとらえる前記画像データＡ（デジタル式・アナログ式）３２ａとして表示する観察システムが可能となる。また前記光学系Ａ４８システムにおいて光が透過しやすい試料Ａ（気体、液体、透明体）１１を前記平面鏡Ａ１８が内蔵している前記試料台１０ａの上部に設置すると透過式シュリーレン照明法による観察が可能となり且つ光が反射しやすい試料Ｂ１２を前記試料台１０ａの上部に設置すると反射式シュリーレン照明法による観察が可能となり１つの前記光学系Ａ４８システムにより色々な試料に対応可能な反射式・透過式シュリーレン照明法での観察システムが可能となる。【０００９】  また図１の前記光学系Ａ４８システムにおいて試料に合わせて前記点光源部１４内にある前記ピンホール（多種）１４ｂを選択し、ピンホール交換部１４ｃに前記ピンホール（多種）１４ｂ設置することにより多種多様の試料に対応可能な反射式・透過式シュリーレン照明法での観察システムが可能となる。さらに前記点光源部１４内にある前記ピンホール（多種）１４ｂを取り外して点光源にならないように設定したときに前記コリメータレンズ（凸レンズ）１７でつくった前記平行光束Ａ４６ではなくなり、顕微鏡の照明と同等の同軸落射照明光となり、また顕微鏡では不可能である広い範囲を均一に照明する同軸落射照明光での観察が可能となる。【００１０】  また図１の前記光学系Ａ４８システムにおいて前記光束Ｃ４３に対して前記ナイフエッジ２５をかけないように前記ナイフエッジ調整機構２６により設定した場合、光が透過しやすい試料Ａ（気体、液体、透明体）１１を前記平面鏡Ａ１８が内蔵している前記試料台１０ａの上部に設置すると透過式シャドウグラフ照明法による観察が可能となり且つ光が反射しやすい試料Ｂ１２を前記試料台１０ａの上部に設置すると反射式シャドウグラフ照明法による観察が可能となり１つの前記光学系Ａシステムにより色々な試料に対応可能な反射式・透過式シャドウグラフ照明法での観察システムが可能となる。【００１１】  また図１の前記光学系Ａ４８システムにおいて前記光束Ｃ４３に対して前記ナイフエッジ調整機構２６の前にあるカラーフィルター取り付け部２７ａにカラーフィルター２７を設置すると、光が透過しやすい試料Ａ（気体、液体、透明体）１１を前記平面鏡Ａ１８が内蔵している前記試料台１０ａの上部に設置すると透過式カラーシユリーレン照明法による観察が可能となり且つ光が反射しやすい試料Ｂ１２を前記試料台１０ａの上部に設置すると反射式カラーシユリーレン照明法による観察が可能となり１つの前記光学系Ａ４８システムにより色々な試料に対応可能な反射式・透過式カラーシュリーレン照明法での観察システムが可能となる。【００１２】  即ち、図２に示す実施例装置の構成において図１で設定した前記光学系Ａ４８の発明に基づき、前記平面鏡Ａ１８と前記コリメータレンズ（凸レンズ）１７間に前記光束Ｂ４０を２つの光束（光束ＢＢ４１、光束ＢＣ４２）に分かれるように且つ前記平行光束Ａ４６および前記光束Ｂ４０をカバーする半透明鏡Ａ（ハーフミラーＡ）１６を設置し、さらに前後に移動できるよう半透明鏡Ａ移動機構１６ａを設置して前記半透明鏡Ａ（ハーフミラーＡ）１６を透過する前記平行光束Ａ４６が前記反射しやすい試料Ｂ１２もしくは前記透過しやすい試料Ａ１１をとらえる前記平面鏡Ａ１８に反射して前記光束Ｂ４０となりさらに前記光束Ｂ４０が前記半透明鏡Ａ（ハーフミラーＡ）１６により反射した前記光束ＢＢ４１をつくり、前記光束ＢＢ４１を映像として取り込むように結像レンズ２１、平面鏡Ｃ２１ａ、ＣＣＤカメラＢ用レンズＢ３１、ＣＣＤカメラＢ３０を設置する光学系Ｂ４９において実施例装置図１での光学系Ａ４８とは異なる魔鏡現象として前記光束ＢＢ４１が観察可能となり且つ前記半透明鏡Ａ（ハーフミラーＡ）１６に対して透過する前記光束ＢＣ４２は前記コリメータレンズ（凸レンズ）１７により収束して前記光束Ｃ４３となり前記光束Ｃ４３がもっとも収束する位置にナイフエッジ調整機構２６により調整しナイフエッジ２５を設定して主光束をカットし光束Ｄ４４をつくり、前記反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）として観察可能となり、前記光学系Ｂ４９で観察試料の同一視野に対して異なる２つの照明法（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）・魔鏡現象）と２つの別々の前記ＣＣＤカメラＡ用レンズ２９、前記ＣＣＤカメラＡ２８、前記ＣＣＤ素子Ａ２８ａとＣＣＤカメラＢ用レンズＢ３１、ＣＣＤカメラＢ３０、前記ＣＣＤ素子Ｂ３０ａで捕らえた別々の前記映像信号Ａ３２、映像信号Ｂ３３を前記ＣＣＤカメラインターフェイスケーブルＡ２８ｂ、ＣＣＤカメラインターフェイスケーブルＢ３０ｂを通して前記パーソナルコンピュータ３４に内接しているＣＣＤカメラコントロールインターフェイス基板Ａ２８ｃ、ＣＣＤカメラコントロールインターフェイス基板Ｂ３０ｃを通して前期パーソナルコンピュータ３４に入り２つの異なる画像データＡ３２ａと画像データＢ３３ａを前記ＣＲＴモニター３６に同時に表現してさらに前記専用ソフトウエアーＢ３５ａにより異なる前記画像データＡ３２ａと前記画像デ��タＢ３３ａをもとに色々な方向から分析を可能とした特殊照明法システムが可能となる。【００１３】  即ち、図３に示す実施例装置の構成において図１、図２で設定した前記光学系Ａ４８、前記光学系Ｂ４９の発明に基づき、前記平行光束Ａ４６が前記半透明鏡Ａ（ハーフミラーＡ）１６に反射して限りなく平行光に近い平行光束Ｂ４７ができ、前記平行光束Ｂ４７に対してなるべく平行に反射させて前記半透明鏡Ａ（ハーフミラーＡ）１６にかえすように平面鏡Ｂ２０を垂直に設置し且つ、前記反射しやすい試料Ｂ１２と前記半透明鏡Ａ（ハーフミラーＡ）１６の距離に限りなく同一に前記平面鏡Ｂ２０と前記半透明鏡Ａ（ハーフミラーＡ）１６の間の距離を設置且つ平面鏡Ｂ調整機構２０ａ及び試料台上下調整機構１０ｂにより距離と傾きを調整することで前記平面鏡Ｂ２０より反射した前記平行光束Ｂ４７と前記反射しやすい試料Ｂ１２より反射した前記光束ＢＢ４１が前記半透明鏡Ａ（ハーフミラーＡ）１６で交わり光束Ｍ４５がつくられ前記光束Ｍ４５を映像として取り込むように前記結像レンズ２１、前記平面鏡Ｃ２１ａ、ＣＣＤカメラＢ用レンズＢ３１、ＣＣＤカメラＢ３０を設置する光学系Ｃ５０において実施例装置図２での前記光学系Ｂ４９とは異なる光干渉現象としてマイケルソン干渉観察が可能となり且つ前記半透明鏡Ａ（ハーフミラーＡ）１６に対して透過又は通過した前記光束ＢＣ４２は前記コリメータレンズ（凸レンズ）１７により収束して前記光束Ｃ４３となり前記光束Ｃ４３がもっとも収束する位置にナイフエッジ調整機構２６により調整しナイフエッジ２５を設定して主光束をカットし光束Ｄ４４をつくり前記反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）として観察可能となり、前記光学系Ｃ５０で観察試料の同一視野に対して異なる２つの照明法（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）・マイケルソン干渉）と２つの別々の前記ＣＣＤカメラＡ用レンズ２９、前記ＣＣＤカメラＡ２８、前記ＣＣＤ素子Ａ２８ａと前記ＣＣＤカメラＢ用レンズＢ３１、前記ＣＣＤカメラＢ３０、前記ＣＣＤ素子Ｂ３０ａで捕らえた別々の前記映像信号Ａ３２、映像信号Ｂ３３を前記ＣＣＤカメラインターフェイスケーブルＡ２８ｂ、前記ＣＣＤカメラインターフェイスケーブルＢ３０ｂを通して前記パーソナルコンピュータ３４に内接しているＣＣＤカメラコントロールインターフェイス基板Ａ２８ｃ、前記ＣＣＤカメラコントロールインターフェイス基板Ｂ３０ｃを通して前期パーソナルコンピュータ３４に入り２つの異なる前記画像データＡ３２ａ、画像データＣ３３ｂを前記ＣＲＴモニター３６に同時に表現してさらに前記専用ソフトウエアーＣ３５ｂにより異なる前記画像データＡ３２ａ、前記画像データＣ３３ｂをもとに色々な方向から分析を可能とした特殊照明法システムが可能となる。【００１４】  即ち、図４に示す実施例装置の構成において図３に示す前期光学系Ｃ５０の発明に基づき前記平行光束Ｂ４６を前記平面鏡Ｂ２０により平行に反射させる又は反射させないようにマイケルソン干渉・魔鏡観察切替機構２４と平面鏡Ｄ２４ａを前記半透明鏡Ａ（ハーフミラーＡ）１６と前記平面鏡Ｂ２０の間に設置すること���より、前記マイケルソン干渉・魔鏡観察切替機構２４を前方に移動させて前記マイケルソン干渉・魔鏡観察切替機構２４に内蔵している前記平面鏡Ｄ２４ａにより前記平行光束Ｂ４７をカットさせた場合、前記魔鏡観察と反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）に切替わり、前記光束ＢＢ４１と光束ＢＣ４２より光束Ｄ４４の観察が可能となり、また前記マイケルソン干渉・魔鏡観察切替機構２４を後方に移動させて前記マイケルソン干渉・魔鏡観察切替機構２４に内蔵している前記平面鏡Ｄ２４ａを前記平行光束Ｂ４７のエリアよりはずして前記平行光束Ｂ４７を前記平面鏡Ｂ２０に反射させて前記半透明鏡Ａ（ハーフミラーＡ）１６にかえした場合、マイケルソン干渉観察と反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）に切替わり、前記光束Ｍ４５と前記光束ＢＣ４２より光束Ｄ４４の観察が可能となる光学系Ｄ５１により観察試料に対して異なる３種類の光学機構による観察法（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）と魔鏡現象又はマイケルソン干渉）の切替え可能となり観察試料の同一視野に対して異なる多数の映像により目的に合わせた多様な分析が可能となる。【００１５】  さらに、図５に示す構成説明図（側面図、上面図）において前期光学系Ｄ５１の発明に基づき精度の上げた反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）と魔鏡現象もしくはマイケルソン干渉観察を行う場合、前記平面鏡Ｂ２０は固定して前記マイケルソン干渉・魔鏡観察切替え機構２４は前記平面鏡Ｄ２４ａが前後駆動するような機構に設置し、半透明鏡Ａ移動機構１６ａは前記半透明鏡Ａ（ハーフミラーＡ）１６が前後駆動するような機構に設置することにより、前記半透明鏡Ａ移動機構１６ａを後方へ移動させて前記平行光束Ａ４６及び前記光束Ｂ４０を遮らないように設定すると精度の良い反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）での観察が前記ＣＣＤカメラＡ（デジタル・アナログ）２８経由で可能となる。また前記半透明鏡Ａ移動機構１６ａを前方へ移動させて前記平行光束Ａ４６及び前記光束Ｂ４０を前記半透明鏡Ａ（ハーフミラーＡ）１６で前記２光束（光束ＢＢ４１、光束ＢＣ）に分けるように設定し且つ前記マイケルソン干渉・魔鏡観察切替え機構２４を前方に移動させて前記平行光束Ｂ４７を前記平面鏡Ｄ２４ａでカットした場合、魔鏡観察が前記ＣＣＤカメラＢ（デジタル・アナログ）３０経由で可能となり通常の反射式・透過式シュリーレン照明法観察が前記ＣＣＤカメラＡ（デジタル式・アナログ式）２８経由で可能となる。また前記半透明鏡Ａ移動機構１６ａを前方とし前記マイケルソン干渉・魔鏡観察切替え機構２４を後方に移動させて前記平行光束Ｂ４７を前記平面鏡Ｄ２４ａでカットしない場合、マイケルソン干渉観察が前記ＣＣＤカメラＢ（デジタル・アナログ）３０経由で可能となり、また通常の反射式・透過式シュリーレン照明法観察が前記ＣＣＤカメラＡ（デジタル式・アナログ式）２８経由で可能となる。【００１６】  また今回の図１、図２、図３、図４、図５に示す実施例装置光学系Ａ４８（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法））・実施例装置光学系Ｂ４９（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）・魔鏡現象）・実施例装置光学系Ｃ５０（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）・マイケルソン干渉）・実施例装置光学系Ｄ５１（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）・魔鏡現象・マイケルソン干渉）内で前記平行光束Ａ４６をつくるため前期コリメータレンズ（凸レンズ）１７用いたが、凹面鏡レンズ一枚を用いて光学構成を行っても、光学系Ａ４８（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法））・光学系Ｂ４９（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）・魔鏡観察）・光学系Ｃ５０（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）・マイケルソン干渉）・光学系Ｄ５１（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）・魔鏡観察・マイケルソン干渉）は可能である。【００１７】  従って、本実施例装置図１、図２、図３、図４、図５の具体的構成では、先に述べた従来例の場合と比較して次のようなそれぞれの効果が得られる。即ち（Ａ）  今までのシユリーレン照明とは異なり、平行光束をつくるレンズ（凸レンズ又は凹面鏡）と前記レンズ（凸レンズ又は凹面鏡）に対して反射して戻ってくるようにある距離の位置に平面鏡Ａを設置することで光が透過しやすい試料Ａ（気体・液体・固体）及び光が反射しやすい試料Ｂなど目的に合わせて観察できるように反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）を可能とし、より多くの試料に対して多くのアップリケーションを可能とした。（Ｂ）  上記方法（Ａ）により平行光束をつくるレンズ（凸レンズ又は凹面鏡）と試料から透過又は反射した光束を集光するレンズ（凸レンズ又は凹面鏡）通常２枚のレンズ構成であるが、１枚で可能となりコンパクト且つコストダウンがはかれた。（Ｃ）  上記方法（Ａ）によりさらに前記レンズ（凸レンズ又は凹面鏡レンズ）と前記平面鏡Ａ間に前記半透明鏡Ａを設置し、前記平面鏡Ａもしくは試料より反射してくる光束Ｂを前記半透明鏡Ａにより２光束（光束ＢＢ、光束ＢＣ）にわけることで半透明鏡Ａを透過する光束ＢＣは反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）の観察が可能となり、半透明鏡Ａを反射する光束ＢＢは魔鏡現象観察が可能となり、この発明によりひとつの光学機器で観察目的にあわせて多種照明や観察法が可能となり且つ同視野での観察及び異なる照明法による同視野での比較や評価が可能になった。（Ｄ）  上記方法（Ｃ）により前記半透明鏡Ａを透過した平行光束を前記平行光束Ａとし、反射した平行光束を平行光束Ｂとしたとき前記平行光束Ｂに対して前記平面鏡Ａにかえすように平面鏡Ｂを垂直に且つ、前記反射しやすい試料Ｂと前記半透明鏡の距離に限りなく同一に設置することで前記半透明鏡Ａに前記平行光束Ｂと前記光束ＢＢが交わる光束Ｍがつくられ、光干渉現象としてマイケルソン干渉観察可能となり且つ前記半透明鏡Ａに対して透過又は通��した前記光束ＢＣは前記反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）として観察可能となり且つ同視野での観察、及び異なる照明法による同視野での比較及び分析が可能になった。（Ｅ）  上記方法（Ｄ）により前記平行光束Ｂと平面鏡Ｂの間にマイケルソン干渉・魔鏡観察切替え機構（後方へ移動：平行光束Ｂを平面鏡Ｂに反射（マイケルソン干渉観察）、前方へ移動：遮断（魔鏡観察））を設置することにより前記マイケルソン干渉・魔鏡観察切替え機構を後方へ移動したとき反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）及びマイケルソン干渉観察が可能となり、前方へ移動したとき反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）及び魔鏡現象の観察が可能となりこの発明によりひとつの光学機器で観察目的にあわせて多種照明や観察法の切換えが可能となり且つ同視野での観察や異なる照明法による同視野での比較及び評価が可能になった。（Ｆ）  上記方法（Ｅ）によりさらに精度の上げた反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）と魔鏡現象もしくはマイケルソン干渉観察を行う場合、半透明鏡Ａ移動機構により前記半透明鏡Ａ（ハーフミラーＡ）が前後駆動するような機構に設置することで精度の良い反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）での観察および魔鏡現象もしくはマイケルソン干渉観察が可能となる。（Ｇ）  上記方法（Ａ）〜（Ｆ）により観察試料の目的に合わせて点光源（光源、レンズ系、ピンホール）内に性質の異なる光源類（可視光・単色光・短波長光）と前記光源にあわせたレンズ系・ピンホールを切替えることにより現状とは異なる観察が可能となり、さらに目的に合わせた多種多様な評価や種別分けが可能となる。（Ｈ）  上記方法（Ａ）〜（Ｇ）により多数の観察映像をＣＣＤカメラよりパーソナルコンピュータ（専用ソフトウエアーも含む）に取り込んでそれぞれの光学系にあわせた専用ソフトウエアーにより画像解析を行うことで多種多様な評価、製品開発、検査、種別分けなど目的に合わせた高確度の判断可能な多目的特殊照明法検査システムを可能とした。【００１８】  ここで前記実施例構成においては、ＣＣＤカメラＡ（デジタル式・アナログ式）２８及びＣＣＤカメラＢ（デジタル式・アナログ式）３０仕様がカラーであればカラーで鮮明な画像データＡ３２ａ、画像データＢ３３ａ，画像データＣ３３ｂをＣＲＴモニター３６へリアルタイムに表示可能であり、モノクロ仕様であればモノクロで鮮明な画像データＡ３２ａ、画像データＢ３３ａ，画像データＣ３３ｂをＣＲＴモニター３６へリアルタイムに表示可能である。ただしカラーフィルター２７を用いてカラーシュリーレン照明観察を行う場合は、カラーＣＣＤカメラが必要である。またカメラはＣＣＤカメラでなくても良い。
【発明の効果】
以上、実施例よって詳述したように本発明によれば透過しやすい試料及び反射しやすい試料に対して微細な変化を目に見える形に表す可視化要求に対してひとつの特殊照明光学機器（シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）により反射・透過の観察を可能とすることで観察に対する応用範囲や目的を広げ且つ前記特殊照明光学機器（カメラ、パーソナルコンピュータも含む）のコンパクト化や低コストが可能となる。  さらに前記特殊照明光学機器に新規光学系を加えることにより観察試料の同一視野に対して異なる２種類の観察法（魔鏡現象、マイケルソン干渉）が可能となり、カメラでとらえた多数の観察画像をパーソナルコンピュータ（専用ソフトウエアーも含む）により画像解析を行うことで１つの照明法による観察及び画像解析に比べてより精度をあげた多種多様な評価、分析、検査、種別分けなどが光学機器システムとして多目的な仕様に応用可能な特殊照明法検査システムが可能となる。  さらに観察試料の目的に合わせて性質の異なる光源類（可視光・単色光・短波長光）と前記光源にあわせたレンズ系・ピンホールを切替えることにより現状とは異なる観察が可能となり、さらに目的に合わせた多種多様な評価、分析、検査、種別分けなどが可能となる。  以上の発明により１つの特殊照明光学機器で複合した観察法（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）と魔鏡現象観察とマイケルソン干渉観察が同じ試料に対して同視野観察が可能となり、コンパクトで低コストの大変操作性の良い多目的特殊照明法検査システムが可能となりいろいろな方向からの観察・評価・分析・診断・検査が行うことができるなどの利点や今後の飛躍が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を適用した光学機器：反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）の詳細図の概要を側面図及び光束の方向を模式的に示す構成説明図である。
【図２】本発明の一実施例を適用した複合光学機器：反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）、魔鏡現象）の複合光学系の詳細図の概要を側面図及び光束の方向を模式的に示す構成説明図である。
【図３】本発明の一実施例を適用した複合光学機器：反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）、マイケルソン干渉）の複合光学系の詳細図の概要を側面図及び光束の方向を模式的に示す多目的特殊照明法検査システムの構成説明図である。
【図４】本発明の一実施例を適用した複合光学機器：反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）、魔鏡現象、マイケルソン干渉）の複合光学系の詳細図の概要を側面図及び光束の方向を模式的に示す多目的特殊照明法検査システムの構成説明図である。
【図５】図４の実施例をもとに３種類の光学系（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法）、魔鏡現象、マイケルソン干渉）の切換え詳細図の概要を側面図、平面図及び光束の方向を模式的に示す構成説明図である。
【符号の説明】
１０    多目的特殊照明部（照明部筐体）    １０ａ  試料台    １０ｂ  試料台上下機構    １１    透過しやすい試料Ａ（気体・液体・固体）    １２    反射しやすい試料Ｂ    １３    光源部    １３ａ  光源交換機構    １３ｂ  光源（キセノンランプ・メタルハライドランプ・Ｈｅレーザー等）    １３ｃ  調光機構    １３ｄ  熱線カットフィルター    １３ｅ  光ファイバー    １３ｆ  電源ユニット    １４    点光源部    １４ａ  点光源内部レンズ系    １４ｂ  ピンホール（多種）    １４ｃ  ピンホール交換部    １５    平面鏡ａ    １６    半透明鏡Ａ（ハーフミラーＡ）    １６ａ  半透明鏡Ａ移動機構    １７    コリメータレンズ（凸レンズ）    １８    平面鏡Ａ    １９    半透明鏡Ｂ（ハーフミラーＢ）    ２０    平面鏡Ｂ    ２０ａ  平面鏡Ｂ調整機構    ２１    結像レンズ    ２１ａ  平面鏡Ｃ    ２２    魔鏡及びマイケルソン干渉光学系ユニット    ２３    魔鏡及びマイケルソン干渉光学系ユニット調整機構    ２４    マイケルソン干渉・魔鏡観察切替機構    ２４ａ  平面鏡Ｄ    ２５    ナイフエッジ    ２６    ナイフエッジ調整機構    ２７    カラーフィルター（カラーシュリーレン用）    ２７ａ  カラーフィルター取り付け部    ２８    ＣＣＤカメラＡ（デジタル式・アナログ式）    ２８ａ  ＣＣＤ素子Ａ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）    ２８ｂ  ＣＣＤカメラインターフェイスケーブルＡ    ２８ｃ  ＣＣＤカメラコントロールインターフェイス基板Ａ    ２９    ＣＣＤカメラＡ用レンズＡ    ３０    ＣＣＤカメラＢ（デジタル式・アナログ式）    ３０ａ  ＣＣＤ素子Ｂ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）    ３０ｂ  ＣＣＤカメラインターフェイスケーブルＢ    ３０ｃ  ＣＣＤカメラコントロールインターフェイス基板Ｂ    ３１    ＣＣＤカメラＢ用レンズＢ    ３２    映像信号Ａ（デジタル式・アナログ式）    ３２ａ  画像データＡ（デジタル式・アナログ式）    ３３    映像信号Ｂ（デジタル式・アナログ式）    ３３ａ  画像データＢ（デジタル式・アナログ式）    ３３ｂ  画像データＣ（デジタル式・アナログ式）    ３４    パーソナルコンピュータ  （汎用機）    ３５    専用ソフトウエアーＡ（反射式・透過式シュリーレン照明法画像用）    ３５ａ  専用ソフトウエアーＢ（反射式・透過式シュリーレン照明法画像・魔鏡現象画像用）    ３５ｂ  専用ソフトウエアーＣ（反射式・透過式シュリーレン照明法画像・魔鏡現象画像・マイケルソン干渉画像用）    ３６  ＣＲＴモニター    ３７    高輝度の光束    ３８    点光源    ３９    光束Ａ    ４０    光束Ｂ    ４１    光束ＢＢ（魔鏡現象画像）    ４２    光束ＢＣ（反射式・透過式シャドウグラフ照明法画像）    ４３    光束Ｃ（反射式・透過式シャドウグラフ照明法画像）    ４４    光束Ｄ（反射式・透過式シュリーレン照明法画像）    ４５    光束Ｍ（マイケルソン干渉画像）    ４６    平行光束Ａ    ４７    平行光束Ｂ    ４８    光学系Ａ（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法    ４９    光学系Ｂ（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法・魔鏡現象）    ５０    光学系Ｃ（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法・マイケルソン干渉）    ５１    光学系Ｄ（反射式・透過式シュリーレン照明法（反射式・透過式シャドウグラフ照明法・魔鏡現象・マイケルソン干渉）
【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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