(57)【要約】【課題】本発明は、本体または架台、ボード支持体、ボード支持体または対物レンズの入った対物レンズ取換装置の移動のための誘導部および対象物または試料の設置のためのボードを有する顕微鏡に関する。【解決手段】本顕微鏡では、架台（１；３０）と堅固に、ただし交換可能なように結合している、素材および強度の面で最適化された担体セル（７；３６）が設置されている。担体セル（７；３６）には、対物レンズ（１０；４１）の収納、保持および調整のための第１構成群および対象物（１９）または試料の対物レンズ（１０；４１）に対する位置設定のための第２構成群が接触配置されている。担体セル（７；  ３６）は正立型顕微鏡にも倒立型顕微鏡にも設置することができる。第１構成群は対物レンズ交換装置および／または対物レンズフォーカシング装置として構成されていて、第２構成群はボード支持体（１７）、ボード誘導部およびボード（１８；４５）を有している。
2006510948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体または架台、ボード支持体、ボード支持体または対物レンズの入った対物レンズ取換装置の移動のための誘導部および対象物または試料の設置のためのボードを有する顕微鏡であって、架台（１；３０）と、好ましくは堅固に、ただし交換可能なように結合している担体セル（７；３６）が設置されていることおよび担体セル（７；３６）に対物レンズ（１０；４１）の収納、保持および調整のための第１構成群および対象物（１９）または試料の対物レンズ（１０；４１）に対する位置設定のための第２構成群が接触配置されていることを特徴とする顕微鏡。
【請求項２】
担体セル（７；３６）が架台（１；３０）の複数の突出部（８；３７）に堅固に固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項３】
担体セル（７；３６）と架台（１；３０）の突出部（８；３７）間に緩衝性および／または振動遮断性のスペーサ（４８）が配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の顕微鏡。
【請求項４】
担体セル（７；３６）が架台（１；３０）に対し弾力性を持たせて配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項５】
第１構成群が対物レンズ交換装置および／または対物レンズフォーカシング装置として構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項６】
第２構成群がボード支持体（１７）、ボード誘導部およびボード（１８；４５）を有していることを特徴とする、請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項７】
高い安定性および高い結像品質という顕微鏡に対する要求をクリアした上で、担体セル（７；３６）が強度、使用素材、サイズおよび熱特性の面で最適化されていることを特徴とする、請求項１〜６の１つに記載の顕微鏡。
【請求項８】
担体セル（７；３６）に対物レンズリボルバ（１５；４０）として形成された対物レンズ交換装置が配置されていることを特徴とする、請求項１〜７の１つに記載の顕微鏡。
【請求項９】
ボード支持体（１７）にコンデンサ（２１）配置のための装置（２０）が装備されていることを特徴とする、請求項１〜８の１つに記載の顕微鏡。
【請求項１０】
ボード誘導部が担体セル（７；３６）に固定配置された誘導プレート（１１；３８）、およびボード支持体（１７）において誘導プレート（１１）と作用結合している誘導素子（１２）を有していることを特徴とする、請求項１〜８の１つに記載の顕微鏡。
【請求項１１】
担体セル（７；３６）が熱安定なセラミック系材料、焼結加工材料またはその他適した材料から、あるいはそれら材料の組み合せから成っていることを特徴とする、請求項１〜８の１つに記載の顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は顕微鏡、それも特に光学顕微鏡およびその機械的構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡は、正立型または倒立型の如何に拘わらずどのような構造様式のものでも、観察および記録が可能な、対象物の拡大像を生成するという課題を持っている。５０００倍にまでなることのある拡大の場合、例えば、建物の振動が原因となる対物レンズと拡大対象物間の歓迎されざる相対的移動も併せて拡大され、これが特に高倍率の場合には画像不鮮明、コントラスト喪失および分解能低下を招来する。
【特許文献１】ＤＥ  ４２  ３１  ４７０  Ａ１
【特許文献２】ＵＳ  ４  １６８  ８８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この理由から、例えば対物レンズ装置、ボードホルダおよびフォーカシング機構にとっては、対物レンズ、交換装置など構成部のサイズおよび形態が機械的に安定であることが決定的に重要である。側面図ではほぼＥ字型に構成されている旧来の顕微鏡構造では、開発および構成においては多くの場合架台全体が安定性最適化対策に組入れられる。そのため、殆どの場合、動力学特性の改善には必ずしも寄与せず、コスト面および重量面で悪影響を及ぼすような箇所に多くの素材を使用する結果になる。様々な構成段階があるので、サイズ決定時には殆どの場合、特定事項について最大限の要求の課される少数例から出発しなければならず、これが基本的変更をコスト高にして重量面でも負担をかけている。サイズの決定との兼ね合いで、例えば、特殊例で使用される顕微鏡におけるＡｘｉｍａｔタイプまたはブリッジ構造のような特殊形態の架台が考慮され開発されてきたし、また開発されている。しかし動力化されていない機器の場合、担体構造の支持機能に起因する欠点があって対象物空間が狭くなることが多く、そのため対象物の取り扱いおよび配置が困難になる。
【０００４】
ＤＥ  ４２  ３１  ４７０  Ａ１からは、架台脚部、架台上部および接続可能な両眼用鏡筒を持つ中間モジュールから組み合わされた顕微鏡構成群を有するモジュール式顕微鏡システムが公知である。本体は複数部のフレーム構造になっていて、それには担体装置のポジショニング用設置面が設けられており、そこに光学的および／または機械的および／または電気的または電子的構成群が配置されていて機能性のあるユニットに合一化されている。この担体装置には、ミラー、レンズ、絞りなどの光学構成素子または構成素子の迅速交換用リボルバユニットを装備することができる。さらに、鏡筒レンズを持つ中間モジュールを備えることもでき、これは、例えば鏡筒レンズのほかに切換可能で予備調整されたベルトラントレンズを持つ別な中間モジュールと交換することができる。
【０００５】
しかし、この顕微鏡システムでは上記の欠点を取り除くことはできない。
【０００６】
さらに、ＵＳ  ４  １６８  ８８１からも顕微鏡のモジュラー構造が公知になっている。この場合では複数のモジュールが交換可能なように設置でき、あるいは相互に組み合わせることができる。この顕微鏡は顕微鏡用のスタンドまたは架台を有して、そこに対物レンズおよび接眼レンズがレバー状ホルダに振動安定なように互に距離を空けて配置されている。接眼レンズ保持素子は対物レンズ保持素子から距離を置いて、つまり接触させずに配置されている。これは、特に操作者が接眼レンズに触れることで生じ得る振動を接眼レンズから対物レンズへ伝わらないようにするためである。それにより、結像品質を低下させる対物レンズ、対象物間の相対的移動が排除される。
【０００７】
本発明では、機械的および熱的ファクタによる結像品質および画像伝送特性への影響を最小限に抑え、機械構成群の動力学的特性を改善させ、顕微鏡構造を素材面でもコスト面でも有利な方向に形作ることを基本課題に置いている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、特許請求項１のプレアンブルに記載された様式の顕微鏡の場合、本発明に関する当特許請求項の特徴的手段により解決される。従属請求項にはその他の実施態様および本発明の詳細が開示されている。
【０００９】
架台への安定設置のため、担体セルは素子の役割を担う複数の突出部において然るべき適当な固定具により架台と堅固に結合される。担体セルを必要な時に取換できるように、固定具は開閉できるのが有利である。架台とセル間で衝突および／または振動に対し良好な緩衝効果を達成するには、担体セルと架台突出部の設置面間に緩衝性および／または振動遮断性のスペーサを配置するのが有利である。また、担体セルを架台に対し弾力性を持たせて配置するのも有利になる場合がある。
【００１０】
有利な実施態様例として、第１構成群を対物レンズ交換装置および場合によっては対物レンズフォーカシング装置として形成することができる。
【００１１】
様々な対物レンズを顕微鏡光路内に安全に、精確に設置できるようにするには、対物レンズリボルバとして形成された対物レンズ交換装置を担体セルに配置するのが有利である。
【００１２】
さらに、本発明の有利な実施態様として、第２構成群がボード支持体、ボード誘導装置およびボードを有しているのが好ましい。
【００１３】
また、顕微鏡に対する高い安定性および光学伝送品質の要求をクリアした上で、担体セルの強度、使用材質、サイズおよび熱特性を最適化するのも得策である。
【００１４】
対象物の最適化照明の達成には、ボード支持体にコンデンサ配置手段が装備されているのが有利である。
【００１５】
対象物ボードを対物レンズに対して相対移動させて対象物のピント合わせを行うため、ボード誘導装置は、担体セルに堅固に設置された誘導プレートおよびボード支持体において誘導プレートと作用結合している誘導素子を有している。
【００１６】
顕微鏡の結像品質に対する熱ファクタの影響を最小限に抑えるには、担体セルを熱安定な、あるいはその他適当な材質で構成するか、またはそれらの材質を組み合わせるのが得策である。
【００１７】
上記のように、第１構成素子と第２構成素子を結合させる担体セルのサイズ決定に基づき、素材は節約されるか、あるいは結果の改善に必要な場合にのみ使用される。従来型顕微鏡架台のその他担体機能構成部は、重量軽減の大きな突破口が導入されるように、高コスト素材が回避されるように、および残りの架台部分が保持機能を目的として、また構成群の許容値を相互に実現する機能を目的として構成されるように、改善することができる。
【００１８】
担体コンポーネントと保持コンポーネント間のこの徹底分離は、担体セルの固有振動を明かに高め、それにより対物レンズと対象物間の相対的運動の振幅を狭め、顕微鏡本体に対する衝撃運動の形態での障害機能が比較可能な場合、振幅減衰時間を短縮させる。
【００１９】
さらに、サイズを最小化した担体セルの場合、動力学および熱特性の面でより最適化するために素材代替も可能であるという長所もある。したがって、熱に殆ど安定な、例えばセラミック系材料、焼結加工材料あるいはその他適当な材料が使用できる。
【００２０】
また、担体セルはコンパクトな構造であるため、拡大された架台にも振動緩衝された状態で強制力を受けずに使用することができる。このように、外的刺激を分断するだけでなく、質量により、例えば固有動因により惹き起こされる内的動力学障害を減少させることができる。
【００２１】
担体セルは許容臨界にある顕微鏡の基本構成群を安定なユニットにまとめている。この構成群には、とりわけ対物レンズホルダ、対物レンズリボルバ、対物レンズ収納に用いられる構成群、対物レンズまたは対象物のフォーカシング用誘導装置およびコンデンサ用ホルダが含まれる。顕微鏡に属するその他の構成群、例えば電気供給用、透過照明、落射照明用および鏡筒用などの構成群はすべて別な架台に保持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下では本発明を実施例に基づき詳しく説明する。対応の図面はそれぞれ次のものを表わしている。  
【００２３】
図１は本体または架台１を有する正立型顕微鏡の構造を極く簡略に示したもので、架台下方領域１．１には光源２を含む照明装置３が配置されている。架台１の上端には接眼レンズ５を支えるアーム６の付いた接眼レンズ収納部４が配置されている。さらに、図１から見て取れるように、架台１の中央部１．３に別な構成群として材料および強度の最適化された担体セル７が、主に架台１の突出部８に固定配置されているところが有利である。その場合、担体セル７は確かに架台１に堅固に配置されていても、顕微鏡での作業課題終了後には変更ができるように、何時でも取換可能なように、すなわち取り外しできるように配置されているのが好ましい。固定具９としては、図１に点破線で示しているように、ネジ、クリップまたはその他適当な手段を備えることができる。この固定具９は架台１と担体セル７間の堅固な結合を保証するものでなければならない。しかしまた、必要な場合には担体セル７の取換が行えるように、取り外しもできなければならない。その場合、担体セル７と架台１突出部の設置面との間に緩衝性および／または振動遮断性のスペーサが配置されていれば有利になる場合がある。担体セル７は架台１に対し弾力性を持たせて配置することもできる。
【００２４】
担体セル７には、単一または複数の対物レンズ１０の収納、保持および調整のための第１構成群が配置されている。このように、担体セル７は、顕微鏡のその他構成群の然るべき誘導素子１２との共同作業で該構成群を対物レンズ１０の光軸１３の方向に移動させることのできる、例えば誘導プレート１１形態の誘導構成部を有している。この第１構成群は、対物レンズリボルバ１５として構成された対物レンズ取換装置の配置されたホルダ１４を持つこともできる。また、第１構成群は対物レンズ取換装置のフォーカシング用にフォーカシング装置を持つこともできる。その場合、個別構成群の調整および移動の目的に、ホルダ１４が担体セル７に調整およびフォーカシングが可能なように（図１の双方矢印１６への移動）固定されていれば有利である。
【００２５】
担体セル７には、さらに、ボード支持体１７、ボード誘導装置およびボード支持体１７上に配置されたボード１８、すなわち、その上に検査対象物１９を設置する本来の顕微鏡ボードを有する第２構成群が配置されている。ボード誘導装置は誘導プレート１１および誘導素子１２を有していて、有利なことに、コンパクトで堅固なユニットとして構成されており、顕微鏡光軸１３方向でのボード支持体１７の移動（図１の双方矢印２２の方向）、したがってまたボード１８上に配置された対象物１９の対物レンズ１０に対する相対的移動も可能にする。このようにして、観察対象物１９へのフォーカシングも行える。
【００２６】
ボード支持体１７には、図１に見られるとおり、架台１の下方領域にあるコンデンサ２１を顕微鏡照明光路内に配置するための装置２０が設けられている。
【００２７】
図２に簡略図解されている倒立型顕微鏡はＵ字型本体または架台３０を有しており、その一方の脚部３０．１には接眼レンズ５を入れる接眼レンズ収納部３１およびもう一方の脚部３０．２には光源２を持つ照明装置３およびコンデンサ３３用の保持アーム３２が装備されている。その場合、コンデンサ３３は、保持アーム３２の誘導部３５において調整目的で移動することのできるコンデンサホルダ３４内に適当な形式で配置されている。
【００２８】
図２から見て取れるように、架台３０の両脚部３０．１および３０．２間には担体セル３６が設置されていて、これは適当な固定具９により架台３０の中央部３０．３にある突出部３７に、図１の顕微鏡の場合と同様堅固に、ただし交換可能なように固定されている。外力または架台３０に配置された内部駆動装置に起因する振動および／または衝撃を回避するため、またはできる限り制限するため、架台３０の突出部３７と担体セル３６間に弾力性および／または緩衝性のあるスペーサ（図２には描かれていない）を設置することができる。担体セル３０は、対物レンズ４１を入れる対物レンズリボルバ４０を支えるホルダ４２の誘導素子３９と作用結合している誘導プレート３８を有している。対物レンズリボルバ４０を支えるホルダ４２の光軸４４方向での移動状態、つまり担体セル３６に同様に配置された倒立型顕微鏡のボード４５に対する移動方向が双方矢印４３で示されている。ボード４５上の対象物１９に対する対物レンズ４２のフォーカシングは、ボード４５に対する対物レンズ４１のこの移動により行われる。このボード４５は固定設置されるか、あるいは担体セル３６の誘導部３６．１および３６．２におけるボードのフォーカシングのため、光軸４４方向に移動可能なように設置されている（双方矢印４６により表示）。
【００２９】
図３には、正立型顕微鏡の架台１における担体セル７の固定について詳細が描かれている。担体セル７の固定のための固定具として、例えばネジ４７が取り付けられる。それにより、当該構成部間の取り外し可能な結合が実現される。取り外し可能な結合を実現するものであれば、そのほかの適当な結合具を使用することもできる。架台１から接合構成素子も含めた担体セル７への衝撃および／または振動の伝達をできる限り避けるために、然るべき材質から成る弾力性スペーサ４８を架台１の突出部８と担体セル７の設置面４９との間に振動緩衝の目的からも配置する。図２の倒立型顕微鏡の場合でも同様に、突出部３７と担体セル３６の設置面３０．４との間に緩衝性スペーサを設置することができる（図２には描かれていない）。担体セル７；３６自体、そのサイズおよび質量を最適化することができ、さらに動力学特性および熱特性の面で最適化を進めるために素材の取換を行うことができる。そのように、担体セル７；３６または当セル７；３６の部品は、熱安定なセラミック系材料、焼結加工材料から、またはこの種材料の組み合せから構成するか、あるいは合成することができる。例えば担体セル７；３６にセラミック材料を、可動誘導部にスチールを使用することによって、レーザ走査型顕微鏡（ＬＳＭ）による時間推移または光学スライスなど、特に特定の顕微鏡検査法の場合に強度の上昇および熱安定性が実現される。
【００３０】
このように構成される担体セル７；３６には、コンパクトに構成できるという長所もある。また、拡大された顕微鏡架台においても振動が緩衝された状態で強制力を受けずに使用することができる。このように、今日のコンセプトによる架台（ＬＳＭ、ウェハ検査顕微鏡）の場合と同様振動から外的刺激を分断させることができるだけでなく、例えば内的動因の量的加速から惹起される内因性障害を縮減または除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】担体セルを持つ正立型顕微鏡の簡略図
【図２】担体セルを持つ倒立型顕微鏡の簡略図
【図３】顕微鏡架台における担体セルの配置
【符号の説明】
【００３２】
１        架台
１．１    下方領域
１．２    上端
１．３    中央部
２        光源
３        照明装置
４        接眼レンズ収納部
５        接眼レンズ
６        アーム
７        担体セル
８        突出部
９        固定具
１０      対物レンズ
１１      誘導プレート
１２      誘導素子
１３      光軸
１４      ホルダ
１５      対物レンズリボルバ
１６      双方矢印
１７      ボード支持体
１８      ボード
１９      対象物
２０      中央
２１      コンデンサ
２２      双方矢印
３０      架台
３０．１    脚部
３０．２    脚部
３０．３    中央部
３０．４    設置面
３１      接眼レンズ収納部
３２      保持アーム
３３      コンデンサ
３４      コンデンサホルダ
３５      誘導部
３６      担体セル
３６．１    誘導部
３６．２    誘導部
３７      突出部
３８      誘導プレート
３９      誘導素子
４０      対物レンズリボルバ
４１      対物レンズ
４２      ホルダ
４３      双方矢印
４４      光軸
４５      ボード
４６      双方矢印
４７      ネジ
４８      弾力性スペーサ
４９      設置面
【図１】
2006510948.tif 000003
【図２】
2006510948.tif 000004
【図３】
2006510948.tif 000005
【国際調査報告】
2006510948.tif 000006
2006510948.tif 000007
2006510948.tif 000008
2006510948.tif 000009
2006510948.tif 000010
2006510948.tif 000011