(57)【要約】【課題】レーザビームによって処理材料の単純かつエルゴノミックかつ精密な（加工）処理を行なうことが可能であり、しかも構造もコンパクトな、ステレオ顕微鏡を有する光学装置を提供すること。【解決手段】対物レンズを有するステレオ顕微鏡と、処理材料を処理するようレーザビームを放射するレーザとを有する光学装置において、前記レーザビーム（８）を前記対物レンズ（４、１３）を介して前記処理材料（９）へ到達可能にする可傾動ミラー（１０）が配設される。【選択図】図２
2004506227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズを有するステレオ顕微鏡と、処理材料を処理するようレーザビームを放射するレーザとを有する光学装置において、
前記レーザビーム（８）を前記対物レンズ（４、１３）を介して前記処理材料（９）へ到達可能にする可傾動ミラー（１０）が配設されること
を特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記可傾動ミラー（１０）は、前記ステレオ顕微鏡の内部に配設されること
を特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記可傾動ミラー（１０）は、前記レーザ（５）と前記ステレオ顕微鏡との間に配設されること
を特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項４】
前記可傾動ミラー（１０）から到来するレーザビームを受容しかつ前記対物レンズ（４、１３）へ向って偏向する位置固定の偏向ミラーが配設されること
を特徴とする請求項３に記載の光学装置。
【請求項５】
前記可傾動ミラー（１０）は、モータ駆動されること
を特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項６】
前記可傾動ミラー（１０）は、圧電的に駆動される揺動ないし可動テーブル状部材（１１）を備えること
を特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項７】
前記揺動テーブル状部材（１１）の角度状態を調節する制御要素（１４）が配されること
を特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項８】
前記制御要素（１４）は、ジョイスティックから構成されること
を特徴とする請求項７に記載の光学装置。
【請求項９】
前記レーザビーム（８）は、前記対物レンズ（４、１３）によって、焦点で合焦可能に構成され、該焦点における合焦スポットは、所定の合焦スポット径を有すること
を特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項１０】
前記合焦スポット径を調節可能にする倍率可変のテレスコープ（６、１２）が配設されること
を特徴とする請求項９に記載の光学装置。
【請求項１１】
前記レーザビーム（８）の発散を調節可能にするテレスコープ（６、１２）が配設されること
を特徴とする請求項９に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、（１つの）対物レンズを有するステレオ顕微鏡と、処理材料を処理するレーザビームを放射するレーザとを有する光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固体レーザシステムによる微小材料処理は、既に広く導入されている技術であり、その物理的長所に基づき、ますます広い範囲で使用されている。その適用分野は、金属分野における多様な（加工）処理（溶接、ボーリング、切断、マーキング）から医学・生物学にまで及んでいる。特殊な処理目的の多くは、専らレーザによって実行される。処理結果に対して重要なことは、処理材料ないし試料上でのレーザビームの合焦スポットの径が小さいということの他に、当該処理過程を視覚的に良好に制御するということである。これを達成するための手段の１つは、その光路にレーザビームが差込入射されるステレオ（立体）顕微鏡を使用することである。現在使用されている構造では、観察ビーム路及びレーザビーム路によって同時に利用される位置固定のダイクロイックミラーを介して、ステレオ顕微鏡の光路へのレーザビームの差込入射が行なわれる。レーザビームの合焦及び観察は、同じ対物レンズによって行なわれる。処理材料ないし試料上でのレーザビームの合焦スポットの径をより小さいものとすることができるように、レーザビームは、テレスコープによって適切に拡開される。処理過程の観察は、倍率切換器（Ｖｅｒｇｒｏｅｓｓｅｒｕｎｇｓｗｅｃｈｓｌｅｒ）又はズーム光学系を介し顕微鏡接眼レンズ又はＣＣＤカメラによって行なわれる。
【０００３】
処理材料に対するレーザビームの調節並びに目標（位置）を定めた（加工）処理は、顕微鏡に対し処理材料を位置変化させることにより行なわれる。その際、レーザビームの（光路の）配置ないし（照射）位置は、顕微鏡によって観察される領域の内部においては、固定されている。例えば、独国特許公開公報ＤＥ １９７ １２ ７９５ Ａ１は、（照射）位置ないし光路固定のレーザビームを有する無中断的ないし連続的手作業レーザ（加工）処理装置を開示している。
【０００４】
【特許文献１】
独国特許公開公報 ＤＥ１９７１２７９５Ａ１
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種の観察態様は、処理作業中画像全体が絶えず動き回るので、労働生理学的には望ましいものではなく、それどころか疲労問題を引き起こす。
それゆえ、本発明の課題は、レーザビームによって処理材料の単純かつエルゴノミックかつ精密な（加工）処理を行なうことが可能であり、しかも構造もコンパクトな、ステレオ顕微鏡を有する光学装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の一視点によれば、対物レンズを有するステレオ顕微鏡と、処理材料を処理するようレーザビームを放射するレーザとを有する光学装置が提供される。この光学装置においては、レーザビームを対物レンズを介して処理材料へ到達可能にする可傾動ミラーが配設されることを特徴とする（形態１・基本構成）。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、処理材料の位置の固定と、これと同時にレーザ（照射）（の合焦）スポットの移動（位置変化）とを可能にするという利点を有する。
【０００８】
本発明では、レーザビーム路に、位置固定のダイクロミックミラーではなく、傾動可能な偏向ミラーが配設される。このような構成の更に重要な利点は、明らかにより小さい構造大きさにある。これによって処理材料をモータ駆動で運動させる構成を採用しないことが可能である。これまで使用されてきた並進運動要素は、大きな空間分解能を必要とするため、その構造大きさは比較的大きい（予付勢されたスピンドル装置（ｖｏｒｇｅｓｐａｎｎｔｅ Ｓｐｉｎｄｅｌｎ）等）。
【０００９】
本発明の好ましい一実施形態では、可傾動ミラーは、ステレオ顕微鏡の内部に配設される。他の一変形形態では、可傾動ミラーは、レーザとステレオ顕微鏡との間に配設され、好ましくは、更に、該可傾動ミラーから到来するレーザビームを受容し、該ビームを偏向して対物レンズへ導く位置固定の偏向ミラーが配設される。
【００１０】
本発明のとりわけ好ましい一実施形態では、可傾動ミラーは、モータ駆動される。可傾動ミラーは、好ましくは、圧電的に駆動される揺動ないし可動テーブル状部材（遊動部材：Ｔａｕｍｅｌｔｉｓｃｈ）を有し、該揺動テーブル状部材の角度状態を調節（制御）する制御要素が配設され、該制御要素は、好ましくは、ジョイスティックとして構成される。コンピュータマウス、トラックボール又はその他の入力装置も（制御要素として）使用することができる。
【００１１】
本発明の光学装置の好ましい一実施形態では、レーザビームは、対物レンズによって、焦点で合焦可能であり、（該焦点における）合焦スポット（Ｆｏｋｕｓ）は、所定の合焦スポット径を有する。更に、レーザビームの合焦スポット径と発散（拡開）を調節することができる倍率可変のテレスコープが配設される。この（レーザビームの）発散（拡開：Ｄｉｖｅｒｇｅｎｚ）を調節することによって、処理材料における焦点の軸方向位置を調節することができる。
【００１２】
【実施例】
本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。各図においては、同じ機能を有する構造要素には、同じ参照符号が付されている。
【００１３】
図１に、従来技術の光学装置を示した。顕微鏡の光路へのレーザビームの差込入射は、位置固定のダイクロミックミラー３を介して行なわれるが、該ミラー３は、観察光ビーム７とレーザビーム８とによって同時に（観察光ビーム７とレーザビーム８の何れからも）利用される。（即ち、）レーザ５のフォーカシング、及び（処理材料９ないし処理過程の）観察は、同じ対物レンズ４によって行なわれる。処理材料９ないし試料上でのレーザビーム８の合焦スポット径をより小さくすることができるように、レーザビームは、テレスコープ６によって適切に発散（拡開）される（ａｕｆｇｅｗｅｉｔｅｔ）。（加工）処理過程の観察は、倍率切換器又はズーム光学系２を介し顕微鏡接眼レンズ又はＣＣＤカメラによって行なわれる。
【００１４】
図２に、本発明の光学装置の一実施例を示した。この実施例の光学装置では、圧電的に駆動される揺動部材（可動テーブル状部材：Ｔａｕｍｅｌｔｉｓｃｈ）１１（を包含する部材）として構成される可傾動ミラー１０によって偏向が行なわれる。そのような構成部材は、その外形構造がコンパクトであるため、問題なくステレオ顕微鏡内へ組み込むことができる。例えば、遊動部材１１の（運動）角度範囲が４ｍｒａｄで、対物レンズ１３の焦点距離が５０ｍｍの場合、スキャン範囲は２００μｍ×２００μｍになる。これと比べると、そのような構造における波長１０６４ｎｍの基本モードレーザの合焦スポット径は、凡そ５μｍとなる。処理材料上での合焦スポットの大きさ及び顕微鏡の観察面に対するビーム最狭部（ビーム収束部：Ｓｔｒａｈｌｔａｉｌｌｅ）の正確な位置は、テレスコープ１２によって調節することができる。ビーム最狭部の径を調節するためには、テレスコープの倍率も調節可能でなければならず、ビーム最狭部の位置を調節するために、テレスコープの後方においてビームの発散（拡開）が変化される。圧電的に駆動される遊動部材１１の角度状態を調節するために、（この実施例では）ジョイスティックとして構成される制御要素１４が設けられる。
【００１５】
以上では、本発明を好ましい実施例を用いて説明した。しかしながら、特許請求の範囲による保護範囲を逸脱しない限度において、修正・変更を行ないうることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来技術の光学装置。
【図２】
本発明の光学装置。
【符号の説明】
１　顕微鏡接眼レンズ
２　ズーム光学系
３　ダイクロミックミラー
４　対物レンズ
５　レーザ
６　テレスコープ
７　観察光ビーム
８　レーザビーム
９　処理材料
１０　可傾動偏向ミラー
１１　揺動テーブル状部材
１２　テレスコープ
１３　対物レンズ
１４　制御要素
【国際公開パンフレット】
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2004506227.tif 000004
2004506227.tif 000005
2004506227.tif 000006
2004506227.tif 000007
2004506227.tif 000008
2004506227.tif 000009
2004506227.tif 000010
2004506227.tif 000011
2004506227.tif 000012
【国際調査報告】
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2004506227.tif 000014
2004506227.tif 000015
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