(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面と端面との間にテーパ面が形成されると共にその中心に前記端面を貫通する貫通穴を有しかつ該貫通穴の周壁に輪帯状のテーパ面が形成された被測定対象物の端面部分に対向されて該被測定対象物の端面部分の像を観察測定する観察測定光学系を含む対物レンズ鏡筒部に取り付けられる環状保持部材を有し、
該環状保持部材は、前記被測定対象物を周囲から包囲しかつ前記観察測定光学系の光軸を中心として円周上に配置されて前記光軸と略直交する方向から前記テーパ面を直接照明する複数個の発光照明光源と、前記環状保持部材の上面側に輪帯状に形成されて前記発光照明光源の上方に向かう照明光の一部を下方に存在する前記端面に向けて反射する輪帯状反射面とを有し、該環状保持部材は前記輪帯状のテーパ面からの反射光が前記観察測定光学系に入射するように前記対物レンズ鏡筒部の上下動に伴って上下動可能であることを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項２】
前記環状保持部材は環状内周壁と環状外周壁とを有し、各発光照明光源は前記環状内周壁に配設され、前記環状内周壁と前記環状外周壁との間に前記各照明光源の発生する熱を冷却する冷却空気が導入される環状空気室が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡装置。
【請求項３】
前記各発光照明光源は選択的に点灯消灯可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の顕微鏡装置。
【請求項４】
前記各発光照明光源は複数個を１ブロックとして、１ブロック単位で選択的に点灯消灯可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定物、特に、ファイバー接続治具としてのフェルールの端面部分を照明して観察しかつ測定するのに好適な顕微鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、被測定対象物の端面部分に照明光を照射して、その被測定対象物を観察する顕微鏡装置が知られている。その被測定対象物として、例えば、フェルールがある。このフェルールは光ファイバーを相互接続するファイバー接続治具としての機能を有する。
【０００３】
図８はそのフェルールを用いて光ファイバーを相互接続した状態を示している。その図８において、１は接続管、２、３はフェルール、４、５は光ファイバーである。そのフェルール２、３には光ファイバー４、５を通すための細径の挿通穴２ａ、３ａが形成されている。この挿通穴２ａ、３ａの中心Ｏ１は、フェルール２、３の外周面２ｂ、３ｂを描く円の中心Ｏ２に一致していなければならない。
【０００４】
というのは、フェルール２、３の外周面２ｂ、３ｂを基準として、光ファイバー４、５を位置決めして接続する際、挿通穴２ａの中心Ｏ１と外周面２ｂ、３ｂを描く円の中心Ｏ２とがずれていると、図９に示すように、光ファイバー４、５の端面同士４ａ、５ａを重ね合わせて接続したときに、光ファイバー４、５の端面同士の重なりがずれ、光ファイバー４、５の接続面で光量伝搬ロスが生じるからである。その図９において、斜線で示す部分がその光量ロス部分を示している。
【０００５】
そこで、フェルールの製造・検査工程では、フェルール２、３に形成されている挿通穴２ａ、３ａの中心Ｏ１が外周面２ｂ、３ｂを描く円の中心Ｏ２に対して偏心しているか否かの観察、測定を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の顕微鏡装置では、顕微鏡鏡筒部の対物レンズの光軸方向から照明光を照射してフェルール２、３の端面２ｃ、３ｃを照明したり、顕微鏡鏡筒部の対物レンズの光軸に対して斜め方向から照明光を照射してその端面２ｃ、３ｃを照明したりしていたので、フェルール２、３の端面を適正な明るさ、適正なコントラストで観察しにくく、特に、フェルール２，３の外周面２ｂ、３ｂ、挿通穴２ａ、３ａの輪郭形状を正確に測定しにくいという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的は、被測定対象物の端面部分を適正な明るさ、適正なコントラストで照明でき、被測定対象物の端面の輪郭形状を正確に測定できる顕微鏡装置を提供するところにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の顕微鏡装置は、外周面と端面との間にテーパ面が形成されると共にその中心に前記端面を貫通する貫通穴を有しかつ該貫通穴の周壁に輪帯状のテーパ面が形成された被測定対象物の端面部分に対向されて該被測定対象物の端面部分の像を観察測定する観察測定光学系を含む対物レンズ鏡筒部に取り付けられる環状保持部材を有し、該環状保持部材は、前記被測定対象物を周囲から包囲しかつ前記観察測定光学系の光軸を中心として円周上に配置されて前記光軸と略直交する方向から前記テーパ面を直接照明する複数個の発光照明光源と、前記環状保持部材の上面側に輪帯状に形成されて前記発光照明光源の上方に向かう照明光の一部を下方に存在する前記端面に向けて反射する輪帯状反射面とを有し、該環状保持部材は前記輪帯状のテーパ面からの反射光が前記観察測定光学系に入射するように前記対物レンズ鏡筒部の上下動に伴って上下動可能であることを特徴とする。
請求項２に記載の顕微鏡装置は、前記環状保持部材は環状内周壁と環状外周壁とを有し、各発光照明光源は前記環状内周壁に配設され、前記環状内周壁と前記環状外周壁との間に前記各照明光源の発生する熱を冷却する冷却空気が導入される環状空気室が形成されていることを特徴とする。
請求項３に記載の顕微鏡装置は、前記各発光照明光源は選択的に点灯消灯可能であることを特徴とする。
請求項４に記載の顕微鏡装置は、前記各発光照明光源は複数個を１ブロックとして、１ブロック単位で選択的に点灯消灯可能であることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係わる工具顕微鏡装置に使用する照明装置の概要図である。この図１において、１０はテーブル、１１は照明装置、１２は工具顕微鏡装置の対物レンズ鏡筒部である。テーブル１０には被測定対象物としてのフェルール１３を保持する保持具１４が固定されている。対物レンズ鏡筒部１２には図２に拡大して示すようにフェルール１３の端面１３ａに対向される対物レンズ１５が設けられている。対物レンズ１５はそのフェルール１３の端面１３ａの部分の像を観察測定する観察測定光学系の一部を構成している。そのフェルール１３は外周面１３ｂと端面１３ａとの間がテーパー面１３ｃとなっている。また、フェルール１３にはその中心に光ファイバー４を挿通する挿通穴１３ｄが貫通形成されている。その挿通穴１３ｄの外周には図３に拡大して示すように輪帯状のテーパー面１３ｅが存在している。
【００１６】
照明装置１１はフェルール１３を周囲から包囲する環状保持部材１６を有する。この環状保持部材１６は図２、図４、図５に示すように環状内周壁１７と環状外周壁１８とを有する。環状内周壁１７には多数の発光照明光源（ＬＥＤ）１９が観察測定光学系の光軸（対物レンズ１５の光軸）Ｏ中心として円周上に配置されている。
【００１７】
環状内周壁１７と環状外周壁１８との間には図４、図５に示すように環状空気室２０が形成されている。環状外周壁１８には図示を略す吸引装置に接続されたホース２１が装着される一対の装着口部２２と環状空気室２０に外気を導入する一対の外気導入口２３とが形成されている。
【００１８】
その発光照明光源１９は図１に示す点灯消灯制御装置２４によって点灯・消灯制御される。その点灯消灯制御装置２４は各発光照明光源１９を１個ずつ点灯・消灯制御する構成とすることもできるし、環状保持部材１６の周回り方向に連続する複数個の発光照明光源１９を１ブロックとして、この１ブロック単位で各発光照明光源１９を点灯消灯制御する構成とすることもできる。
【００１９】
ここでは、対物レンズ鏡筒部１２には保持アーム２５が設けられている。環状保持部材１６はその保持アーム２５に支持されている。環状保持部材１６はその対物レンズ鏡筒部１２の上下動に伴って端面１３ａに対して上下動される。ここでは、その環状保持部材１６の上面側と下面側とに図２、図５に示すように輪帯状反射面２６、２７が設けられている。
【００２０】
発光照明光源１９は、図２に示すように端面１３ａを中心として略平行な方向から端面１３ａを直接照明する。その図２において、符号Ｐ１は発光照明光源１９から出射されてその端面１３ａの部分を直接照明する照明光束である。また、符号Ｐ２は発光照明光源１９から上方に向かって出射されて輪帯状反射面２６に向かいかつ輪帯状反射面２６により下方に反射されて下方に存在する端面１３ａの部分を照明する照明光束である。更に、符号Ｐ３は発光照明光源１９から下方に向かって出射されて輪帯状反射面２７に向かいかつ輪帯状反射面２７により上方に反射されて上方に存在する端面１３ａの部分を斜め下方から照明する照明光束である。
【００２１】
ここでは、環状保持部材１６の上方側と下方側とに輪帯状反射面２６と輪帯状反射面２７とを設ける構成としたが、図７に示すように輪帯状反射面２６のみを環状保持部材１６に設け、環状保持部材１６を保持アーム２５に着脱可能な構成として、逆さまにして環状保持部材１６を保持アーム２５に取り付け、発光照明光源１９から下方に向かって出射されて輪帯状反射面２６に向かった照明光Ｐ３を上方に向けて反射させる構成としても良い。
【００２２】
この照明装置１１によれば、テーパー面１３ｃに向かって直接到来した照明光Ｐ１は上方に向かって反射されて、対物レンズ１５に導かれるので、フェルール１３の端面１３ａの部分を観察したときに、テーパー面１３ｃに対応するテーパー面像１３ｃ’が図６に示すように一番明るく観察される。輪帯状反射面２６により反射された照明光束Ｐ２は端面１３ａに対する傾斜角度が小さな状態で端面１３ａに入射し、対物レンズ１５に向けてほとんど反射されないので、端面１３ａに対応する端面像１３ａ’はテーパー面１３ｃに対応するテーパー面像１３ｃ’よりも暗く観察される。挿通穴１３ｄの内部からの反射光はほとんど対物レンズ１５に到来しないので、その挿通穴１３ｄに対応する穴像１３ｄ’は暗く観察され、その挿通穴１３ｄの外周の輪帯状のテーパー面１３ｅには、輪帯状反射面２６により反射された照明光束Ｐ２により照明され、その一部が対物レンズ１５に入射するので、端面１３ａの端面像１３ａ’よりも明るくかつテーパー面１３ｃのテーパー面像１３ｃ’よりも暗い輪状像１３ｅ’として観察される。
【００２３】
フェルール１３の像を形成する光束は、観察測定光学系を通ってその一部は図示を略す接眼レンズに導かれ、その残りの一部は撮像素子２８に導かれて、その撮像素子２８に端面部の像が形成される。
【００２４】
その撮像素子２８は端面部の像は映像信号に変換される。その映像信号は画像処理・演算処理回路２９に入力され、フレームメモリ３０に端面部の画像が記憶されると共に、モニター装置３１の画面３１ａに端面部の画像が表示される。
【００２５】
その端面部の画像の中心を通る走査線Ｎの輝度レベルＫは図６に示すようになり、従って、画像処理・演算処理回路２９を用いて、テーパ面１３ｃに対応する輝度レベルＫ１の立ち上がりからテーパー面１３ｃに対応する輝度レベルＫ２の立ち下がりまでの距離Ｌ１を２でわって中心位置Ｏ２を求めると共に、テーパー面１３ｅに対応する輝度レベルＫ３の立ち下がりからテーパー面１３ｅに対応する輝度レベルＫ４の立ち上がりまでの距離Ｌ２を２で割って中心位置Ｏ１を求め、これらの中心位置Ｏ１、Ｏ２の差を求めることにより、外周面１３ｂの中心Ｏ２に対する挿通穴１３ｄの中心Ｏ１の偏心量ΔＷを求めることができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成したので、被測定対象物の端面部分を適正な明るさ、適正なコントラストで照明でき、被測定対象物の端面部分の輪郭形状を正確に測定できるという効果がある。
とりわけ、外周面と端面との間にテーパ面が形成されると共にその中心にその端面を貫通する貫通穴を有しかつこの貫通穴の周壁に輪帯状のテーパ面が形成された被測定対象物の輪帯状のテーパ面の形状、貫通穴の形状を正確に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係わる顕微鏡装置に照明装置を取り付けた状態を示す概要図である。
【図２】  図１に示す照明装置の内部構成を示す部分拡大断面図である。
【図３】  図２に示すフェルールの端面部分の部分拡大断面図である。
【図４】  図１に示す環状保持部材の平面図である。
【図５】  図１に示す環状保持部材の縦断面図である。
【図６】  図２に示す照明装置によって照明されたフェルールの端面部分の画像とその輝度レベルとの関係を説明する説明図である。
【図７】  図１に示す照明装置の他の構成例を示す拡大部分断面図である。
【図８】  フェルールを用いて光ファイバー同士を接続した状態を示す図である。
【図９】  フェルールに形成された挿通穴が偏心していたときに光量ロスが生じる理由を説明した模式図である。
【符号の説明】
１３  フェルール（被測定対象物）
１３ａ  端面（被測定面部分）
１６  環状保持部材
１９  発光照明光源
２６  輪帯状反射面
Ｏ  光軸
Ｐ２  照明光
【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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