(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に紫外照明光を照射する紫外光照明系と、
前記紫外光照明系に設けられ前記紫外照明光の照射を遮断可能にした遮光手段と、
前記遮光手段が開いて前記紫外光照明系からの前記紫外照明光が前記試料に照射されている照射時間を積算して計測する時間計測手段と、
前記時間計測手段により計測される前記紫外照明光の前記照射時間の積算値を対物レンズに対する正味の紫外光照射時間として記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記正味の紫外光照射時間が予め設定された前記対物レンズの耐性時間を超えたとき、該対物レンズが耐性期限である旨を通知する制御手段と、
を備えることを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項２】
更に、前記紫外照明光による前記試料の観察における観察条件の変更の有無を検出する観察条件変更検出手段を有していることを特徴とする請求項１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、紫外光観察に用いられる顕微鏡装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、分解能の高い試料の画像を得るため極紫外光（２００〜３００ｎｍ、以下、Ｄ光と称する。）を用いて観察することができる顕微鏡装置が用いられるようになっている。このような顕微鏡装置は、可視光用対物レンズでは収差補正が困難であることから、可視光観察と紫外光観察において、それぞれ可視光用対物レンズと紫外光用対物レンズとを使い分けるようにしている。
【０００３】
ところが、紫外光観察の際に誤って可視光用対物レンズを使用すると、紫外光が可視光用対物レンズを透過することで、可視光用対物レンズに使用されている接着剤が劣化して使用不能になることがある。
【０００４】
このため、可視光観察から紫外光観察に切換える場合は、可視光用対物レンズから紫外光用対物レンズに確実に切換えられる構成が必要である。
【０００５】
そこで、従来、特開平１１−５２２５３号公報に開示されるように紫外照明光系による照明であるかを検出するセンサを設け、このセンサにより紫外照明光系の使用が検出されたとき、紫外光用対物レンズの使用を許可するようにしたものが考えられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このように構成により紫外光観察の場合は、必ず紫外光用対物レンズに切換えられるようにしても、この紫外光用対物レンズは、長い時間紫外光にさらされ続けるため、コーティングや接着剤に劣化を生じ、この対物レンズの透過率の低下とともに取得画像の劣化を招くという問題が生じる。
【０００７】
また、このような紫外光用照明系で使用される紫外光用対物レンズは、紫外光に対する当該対物レンズの耐性時間に応じて、交換などのメンテナンスを必要としているが、現状では、対物レンズの耐性期間を正確に知ることができない。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、紫外光用対物レンズの長寿命化を得られるとともに、メンテナンスを効率的に行うことができる顕微鏡装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、試料に紫外照明光を照射する紫外光照明系と、前記紫外光照明系に設けられ前記紫外照明光の照射を遮断可能にした遮光手段と、前記遮光手段が開いて前記紫外光照明系からの前記紫外照明光が前記試料に照射されている照射時間を積算して計測する時間計測手段と、前記時間計測手段により計測される前記紫外照明光の前記照射時間の積算値を対物レンズに対する正味の紫外光照射時間として記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記正味の紫外光照射時間が予め設定された前記対物レンズの耐性時間を超えたとき、該対物レンズが耐性期限である旨を通知する制御手段とを備えることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、更に、前記紫外照明光による前記試料の観察における観察条件の変更の有無を検出する観察条件変更検出手段を有していることを特徴とする。
【００１３】
この結果、本発明によれば、試料の観察条件の変更が一定時間行われない場合に、遮光手段を強制的に閉じて紫外照明光を遮断するようにしたので、紫外光用対物レンズが不必要に紫外照明光に晒され続けることがなくなり、これら紫外光用対物レンズのコーティングや接着剤の劣化を最小限に止め、長寿命化を図ることができる。
【００１４】
また、本発明によれば、紫外光用対物レンズに対する正味の紫外光照射時間が予め調べて設定された耐性時間以上になったときに、耐性期限が来たことを通知できるので、耐性管理が的確となり、対物レンズの交換などのメンテナンスをタイミングよく行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明が適用される顕微鏡装置の概略構成を示している。
【００１７】
図において、１は顕微鏡本体で、この顕微鏡本体１は、ベース１ａ上に直立して設けられた支柱１ｂにベース１ａと平行方向に突出したアーム１ｃを有している。そして、ベース１ａには、試料２を載置したステージ３が設けられ、また、アーム１ｃには、ステージ３に対応させて、レボルバ４に支持された複数の対物レンズ５が配置されている。この場合、対物レンズ５は、可視光用対物レンズと紫外光用対物レンズが用意されている。
【００１８】
ステージ３は、対物レンズ５の光軸方向に沿って上下動するようになっている。
【００１９】
顕微鏡本体１の上方には、紫外光照明系６と可視光照明系７が設けられている。紫外光照明系６は、水銀ランプからなる光源８が設けられ、この光源８から発せられる照明光の光路には、バンドパスフィルタ９、遮光手段としてシャッタ１０、光量調整手段として紫外光ＮＤフィルタブロック１１を介してフィルタキューブユニット１２が配置されている。バンドパスフィルタ９は、光源８から発せられた照明光の紫外波長域の光のみを通過させるものである。シャッタ１０は、光源８から発せられた紫外照明光を遮光するためのものである。紫外光ＮＤフィルタブロック１１は、透過率の異なるＮＤフィルタを有している。フィルタキューブユニット１２は、複数のフィルタキューブを有し、試料２に対する観察条件に応じてフィルタキューブを切換える可能にしている。また、フィルタキューブユニット１２は、対物レンズ５の光軸に沿った観察光学系に配置され、紫外光用の対物レンズ５を介して紫外照明光を試料２に照射するようにしている。また、紫外光照明系６には、試料２から反射した紫外光による像を観察する紫外光像観察部１３が設けられている。この紫外光像観察部１３は、紫外光照明系６の光路に挿入され、試料２から反射してきた紫外光を反射させるハーフミラー１３１と、このハーフミラー１３１で反射された紫外光像を撮像する撮像部１３２を有している。
【００２０】
また、可視光照明系７は、ハロゲンランプからなる光源１４が設けられ、この光源１４から発せられる可視照明光の光路には、ハーフミラー１５が配置されている。このハーフミラー１５は、光源１４からの可視照明光を反射するとともに、試料２から反射した可視光を透過するものである。また、ハーフミラー１５は、対物レンズ５の光軸に沿った観察光学系に配置され、可視光用の対物レンズ５を介して可視照明光を試料２に照射するようにしている。また、試料２から反射してきた可視光は、ハーフミラー１５、フィルタキューブユニット１２を介して可視光像観察部１６に入射され、可視光像として観察されるようになっている。
【００２１】
図２は、このように構成された顕微鏡装置の制御系の概略構成を示すもので、図１と同一部分には、同符号を付している。
【００２２】
この場合、紫外光照明系６のシャッタ１０には、シャッタ位置センサ１７が設けられている。このシャッタ位置センサ１７、例えばフォトセンサが用いられ、シャッタ１０の開閉状態を検出するもので、このシャッタ位置センサ１７の検出出力は、制御手段のＣＰＵ１８に送られる。また、シャッタ位置センサ１７には、シャッタ駆動部１９が接続されている。このシャッタ駆動部１９は、ＣＰＵ１８の指示によりシャッタ１０を開閉駆動する。
【００２３】
紫外光ＮＤフィルタブロック１１には、観察条件変更検出手段としてＮＤフィルタ位置センサ２０が設けられている。このＮＤフィルタ位置センサ２０は、光路中のＮＤフィルタの種類を検出するもので、このＮＤフィルタ位置センサ２０の検出出力は、ＣＰＵ１８に送られる。また、ＮＤフィルタ位置センサ２０には、ＮＤフィルタ駆動部２１が接続されている。このＮＤフィルタ駆動部２１は、ＣＰＵ１８の指示により光路中のＮＤフィルタを切換えることで紫外照明光の光量調整を行うものである。
【００２４】
フィルタキューブユニット１２にも、観察条件変更検出手段としてフィルタキューブ位置センサ２２が設けられている。このフィルタキューブ位置センサ２２は、光路に挿入されているフィルタキューブの種類を検出するもので、このフィルタキューブ位置センサ２２の検出出力は、ＣＰＵ１８に送られる。また、フィルタキューブユニット１２には、フィルタキューブ駆動部２３が接続されている。このフィルタキューブ駆動部２３は、ＣＰＵ１８の指示により各フィルタキューブの光路への挿脱を実行する。
【００２５】
レボルバ４にも、観察条件変更検出手段としてレボルバ位置センサ２４が設けられている。このレボルバ位置センサ２４は、光路に挿入されている対物レンズ５の種類を検出するもので、具体的には、対物レンズ５を保持するレボルバ４の回転位置を検出し、対物レンズ５が取り付けられる複数のマウント部に予め付けられた番号を検出したり、対物レンズ５自体に予め付けられた信号、例えばバーコードを読み取って光路中に配置されている対物レンズ５を検出するものが用いられる。そして、このレボルバ位置センサ２４の検出出力は、ＣＰＵ１８に送られる。また、レボルバ４には、レボルバ駆動部２５が接続されている。このレボルバ駆動部２５は、ＣＰＵ１８の指示により対物レンズ５の切換えを実行する。
【００２６】
ステージ３にも、観察条件変更検出手段としてステージ位置センサ２６が設けられている。このステージ位置センサ２６は、ステージ３の移動状態を検出するもので、このステージ位置センサ２６の検出出力は、ＣＰＵ１８に送られる。また、ステージ３には、ステージ駆動部２７が接続されている。このステージ駆動部２７は、ＣＰＵ１８の指示によりステージ３を光軸方向（Ｚ軸方向）に駆動する。
【００２７】
ＣＰＵ１８には、操作部２８、メモリ２９、タイマー３０および表示部３１が接続されている。操作部２８は、照明系の切換え、シャッタ１０の開閉、紫外光ＮＤフィルタブロック１１のＮＤフィルタの切換え、フィルタキューブユニット１２のフィルタキューブの切換え、ステージ３の移動などを指示する操作ボタンを有している。メモリ２９は、紫外光観察および可視光観察など各検鏡法に必要な各種光学素子の設定条件を記憶するとともに、タイマー３０により計測される紫外線の照射時間の積算値を記憶する時間記憶手段を兼ねている。タイマー３０は、シャッタ１０が開いて紫外照明光が照射されている時間を計測する時間計測手段を構成している。表示部３１は、各種の操作情報の他に、光学素子の耐性期限を表示するようにしている。
【００２８】
次に、このように構成した実施の形態の動作を説明する。
【００２９】
まず、観察者は、操作部２８により可視光観察から紫外光観察への検鏡法の切換え指令を入力する。すると、ＣＰＵ１８は、レボルバ駆動部２５に対してレボルバ４の紫外光用対物レンズ５への切換えを指示するとともに、フィルタキューブ駆動部２３に対してフィルタキューブユニット１２の紫外光用フィルタキューブへの切換えを指示し、紫外光観察への切換えを行う（ステップＳ１）。
【００３０】
次に、シャッタ駆動部１９に対してシャッタ開放を指示し、シャッタ１０を開放させる（ステップＳ２）。また、これと同時にタイマー３０を起動してシャッタ１０の開放による紫外光の入射している経過時間の計測を開始する（ステップＳ３）。
【００３１】
シャッタ１０の開放により、光源８より発せられた紫外光照明は、紫外光照明系６のバンドパスフィルタ９、シャッタ１０、紫外光ＮＤフィルタブロック１１、フィルタキューブユニット１２を介して紫外光用の対物レンズ５に入射され試料２に照射される。また、試料２から反射した紫外光は、紫外光像観察部１３のハーフミラー１３１で反射し、撮像部１３２に入射される。この状態で、ＣＰＵ１８より撮像部１３２に画像取り込みを指令が出されると、画像の取り込みを開始する（ステップＳ４）。
【００３２】
この状態で、ＣＰＵ１８は、ステージ位置センサ２６によりステージ３の移動動作の有無およびＮＤフィルタ位置センサ２０によりＮＤフィルタの光路への切換えにともなう光量調整の有無を判断する（ステップＳ５）。
【００３３】
そして、ステージ３の移動またはＮＤフィルタによる光量調整を検出すると、この操作が行われるまでタイマー３０で計測されている経過時間をメモリ２９に記憶する（ステップＳ６）。この場合、タイマー３０は、一定時間間隔でタイマー割り込みを発生するように設定されており、タイマー３０によるタイマー割り込みが発生すると（ステップＳ７）、ＣＰＵ１８は、ステージ３の移動またはＮＤフィルタによる光量調整が行われたときからの経過時間、つまり、ステージ３の移動またはＮＤフィルタブロック１１のＮＤフィルタによる光量調整が行われなかった時間を求め、この時間が予め設定されている一定時間を経過しているかを判断する（ステップＳ８）。
【００３４】
ここで、予め記憶している一定時間を経過していなければ、ステップＳ５に戻って、上述した動作を繰り返す。一方、予め記憶している一定時間を経過していれば、ＣＰＵ１８は、撮像部１３２に画像取り込みの停止を指令し、画像の取り込みを停止させる（ステップＳ９）。さらに、ＣＰＵ１８は、シャッタ駆動部１９に対してシャッタ１０を閉じ指令を発し、シャッタ１０を閉じて紫外照明光を遮断し（ステップＳ１０）、同時に、タイマー３０を停止する（ステップＳ１１）。
【００３５】
従って、このようにすれば、シャッタ１０を開放して紫外光観察が開始されると、ステージ３の移動またはＮＤフィルタブロック１１でのＮＤフィルタによる光量調整の有無が判断され、これらの動作が一定時間行われない場合に、シャッタ１０を強制的に閉じて紫外照明光の入射を断つようにしたので、対物レンズ５を始め、ＮＤフィルタやフィルタキューブなどの紫外光用光学素子が不必要に紫外照明光に晒され続けることがなくなり、これら紫外光用光学素子のコーティングや接着剤の劣化を最小限に止め、長寿命化を図ることができ、長期間に亘って安定した紫外光観察を行うことができる。
【００３６】
なお、上述した実施の形態では、ステージ３の駆動は、焦準部操作にともなうに光軸方向（Ｚ軸方向）の移動となっているが、光軸に対して垂直方向（ＸＹ方向）の移動についても、このＸＹ軸方向の移動を検出するステージ位置センサを設けることで、上述したと同様に実施することができる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について、図４のフローチャートを参照して説明する。この場合、第２の実施の形態にかかる顕微鏡装置および制御系の構成は、図１および図２同様なので、これらの図面を援用する。
【００３８】
第１の実施の形態は、一定時間ステージ移動または光量調整の操作が行われないと、紫外光照明系６のシャッタ１０を強制的に閉じたままとしたが、この第２の実施の形態では、シャッタ１０が閉じた後に、再びステージ移動または光量調整の操作が行われた場合は、シャッタ１０を開いて画像の取り込みを開始するようにしている。
【００３９】
図４に示すフローチャートは、ステップＳ２１からステップＳ３１までの紫外光観察への切換え処理から一定時間ステージ３の移動動作またはＮＤフィルタブロック１１のＮＤフィルタによる光量調整が行われないため、シャッタ１０を閉じ、タイマー３０を停止するまでの処理は、図３のフローチャートと同様なので、ここでの説明は省略する。そして、ステップＳ３０、３１で、シャッタ１０を閉じ、タイマー３０を停止すると、その後、ステップＳ３２で、再度ステージ３の移動またはＮＤフィルタブロック１１でのＮＤフィルタによる光量調整の有無を判断する。ここで、ステージ３の移動またはＮＤフィルタブロック１１でのＮＤフィルタによる光量調整が行われると、ステップＳ２２に戻り、シャッタ１０を開いて紫外光観察が開始し、画像の取り込みを再開する。一方、ステージ３の移動またはＮＤフィルタブロック１１でのＮＤフィルタによる光量調整が行われなければ、処理を終了する。
【００４０】
従って、このようにすれば、ステージ３の移動動作またはＮＤフィルタブロック１１のＮＤフィルタによる光量調整が一定時間行われずにシャッタ１０が一度閉じた状態から、再びステージ３の移動動作またはＮＤフィルタブロック１１のＮＤフィルタによる光量調整が行われると、再度シャッタ１０を開いて紫外光観察が開始し、画像取り込みを再開できるようにしたので、紫外光観察を効率よく行うことができる。
【００４１】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について、図５のフローチャートを参照して説明する。この場合、第３実施の形態にかかる顕微鏡装置および制御系の構成は、図１および図２同様なので、これらの図面を援用する。
【００４２】
この第３の実施の形態では、タイマー３０によって計測されたシャッタ１０の開放中の経過時間を対物レンズ５に対する正味の紫外光照射時間として積算記憶し、この正味の紫外光照射時間が、予め調べて設定された対物レンズ５の耐性時間以上になったときに、対物レンズ５の耐性期限が来たことを通知するようにしている。
【００４３】
図５に示すフローチャートは、ステップＳ４１からステップＳ４７までの紫外光観察への切換え処理からタイマー３０による割り込みが発生するまでの処理は、図４のフローチャートと同様なので、ここでの説明は省略する。そして、ステップＳ４７で、タイマー３０による割り込みが発生すると、既にメモリ２９に記憶されている紫外光照射時間にタイマー割り込みまでの一定時間を加算し、再び記憶する（ステップＳ４８）。
【００４４】
そして、この時点のメモリ２９に記憶された紫外光照射時間が、予め調べて設定された対物レンズ５の耐性時間以上になっているか否かを判断する（ステップＳ４９）。ここで、耐性時間以上になっている場合は、対物レンズ５の耐性期限が来たことを表示部３１に表示し（ステップＳ４９）、処理を終了する。
【００４５】
一方、紫外光照射時間が対物レンズ５の耐性時間を超えていなければ、ステップ５１以降に進む。ここでのステップＳ５１からステップＳ５５までのステージ３の移動またはＮＤフィルタブロック１１のＮＤフィルタによる光量調整が行われなかった時間が予め記憶している一定時間を経過しているかの判断からシャッタ１０を閉じた後、再度ステージ３の移動またはＮＤフィルタブロック１１でのＮＤフィルタによる光量調整の有無を判断するまでの処理も、図４のフローチャートと同様なので、ここでの説明は省略する。
【００４６】
従って、このようにすれば、シャッタ１０の開放による紫外光観察での対物レンズ５に対する正味の紫外光照射時間が予め調べて設定された対物レンズ５の耐性時間以上になったときに、対物レンズ５の耐性期限が来たことを表示部３１に通知できるようにしたので、耐性管理が的確となり、対物レンズ５の交換などのメンテナンスをタイミングよく効果的に行うことができ、対物レンズ５の耐性期限の経過に原因する取得画像の画質の低下や計測ミスの発生を未然に防止できる。
【００４７】
なお、この実施の形態では、対物レンズ５の紫外光に対する耐性期限を通知する例を述べたが、ＮＤフィルタブロック１１でのＮＤフィルタやフィルタキューブユニット１２の紫外光用フィルタキューブなど、紫外光路上のフィルタ、プリズム、レンズなどの紫外光用光学素子についても、それぞれの耐性期限を通知することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、紫外光用対物レンズに対する正味の紫外光照射時間が予め調べて設定された耐性時間以上になったときに、耐性期限が来たことを通知できるので、耐性管理が的確となり、対物レンズの交換などのメンテナンスをタイミングよく行うことができ、さらに耐性期限の経過に原因する取得画像の画質の低下や計測ミスを未然に防止でき、紫外光用対物レンズの長寿命化を得られるとともに、メンテナンスを効率的に行うことができる顕微鏡装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の顕微鏡装置の第１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態に用いられる制御系の概略構成を示す図。
【図３】第１の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。
【図４】本発明の第２の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。
【図５】本発明の第３の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１…顕微鏡本体
１ａ…ベース
１ｂ…支柱
１ｃ…アーム
２…試料
３…ステージ
４…レボルバ
５…対物レンズ
６…紫外光照明系
７…可視光照明系
８…光源
９…バンドパスフィルタ
１０…シャッタ
１１…ＮＤフィルタブロック
１２…フィルタキューブユニット
１３…紫外光像観察部
１３１…ハーフミラー
１３２…撮像部
１４…光源
１５…ハーフミラー
１６…可視光像観察部
１７…シャッタ位置センサ
１８…ＣＰＵ
１９…シャッタ駆動部
２０…ＮＤフィルタ位置センサ
２１…ＮＤフィルタ駆動部
２２…フィルタキューブ位置センサ
２３…フィルタキューブ駆動部
２４…レボルバ位置センサ
２５…レボルバ駆動部
２６…ステージ位置センサ
２７…ステージ駆動部
２８…操作部
２９…メモリ
３０…タイマー
３１…表示部
【図１】
0004912525.tif 000002
【図２】
0004912525.tif 000003
【図３】
0004912525.tif 000004
【図４】
0004912525.tif 000005
【図５】
0004912525.tif 000006