(57)【要約】【課題】被観察物を容易に拡大観察できるマイクロスコープ構造を提供する。【解決手段】テーパ体１１及び該テーパ体根部に設けられた半球体１２からなり、テーパ体先端部は対物部として平面からなり、接眼側は半球体からなるレンズを構成する。図のマイクロスコープは、筒状の鏡筒に収容され、接眼部を印刷基板の貫通孔内に接して配線不良箇所などを観察する。観察対象からの光は、接眼部１１から入射してテーパー部側面で反射しながら半球体接眼部に向かい、観察映像は、これらのテーパー側面に反射した映像として拡大されて観察される。【選択図】図２
0003138313.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
尖部に平面が設けられたテーパ体と、
前記テーパ体の根部に位置し、上端に弧形曲面が設けられた半球体と、
を備えることを特徴とするテーパ状マイクロレンズ。
【請求項２】
前記テーパ体は、円錐体であることを特徴とする請求項１記載のテーパ状マイクロレンズ。
【請求項３】
前記テーパ体は、四角錐体であることを特徴とする請求項１記載のテーパ状マイクロレンズ。
【請求項４】
前記弧形曲面は、球面であることを特徴とする請求項１記載のテーパ状マイクロレンズ。
【請求項５】
前記弧形曲面は、非球面であることを特徴とする請求項１記載のテーパ状マイクロレンズ。
【請求項６】
前記半球体底部の外径は、前記テーパ体根部の外径よりも大きいことを特徴とする請求項１記載のテーパ状マイクロレンズ。
【請求項７】
両端面に接眼部および前記接眼部に対応した対物部が設けられた鏡筒と、
前記鏡筒内に設置され、テーパ体および半球体を備え、前記テーパ体の尖部には前記対物部に対応した平面が設けられ、前記半球体は前記テーパ体の根部に位置し、前記半球体には弧形曲面が設けられ、前記弧形曲面は前記接眼部に対応しているマイクロレンズと、
を備えることを特徴とするマイクロレンズを備えるマイクロスコープの構造。
【請求項８】
前記鏡筒は更に、
前記接眼部が設けられる上鏡筒と、
前記上鏡筒に嵌接され、前記対物口が設けられる下鏡筒と、
前記上鏡筒と前記下鏡筒との間に設けられ、前記マイクロレンズを支持するのに使用され、軸心位置には穿孔が設けられ、前記マイクロレンズのテーパ体が貫設され、前記テーパ体を前記下鏡筒内で浮いた状態にする支持台と、
を備えることを特徴とする請求項７記載のマイクロレンズを備えるマイクロスコープの構造。
【請求項９】
前記テーパ体は、円錐体であることを特徴とする請求項７記載のマイクロレンズを備えるマイクロスコープの構造。
【請求項１０】
前記テーパ体は、四角錐体であることを特徴とする請求項７記載のマイクロレンズを備えるマイクロスコープの構造。
【請求項１１】
前記弧形曲面は、球面であることを特徴とする請求項７記載のマイクロレンズを備えるマイクロスコープの構造。
【請求項１２】
前記弧形曲面は、非球面であることを特徴とする請求項７記載のマイクロレンズを備えるマイクロスコープの構造。
【請求項１３】
前記半球体底部の外径は、前記テーパ体根部の外径よりも大きいことを特徴とする請求項７記載のマイクロレンズを備えるマイクロスコープの構造。
【請求項１４】
前記マイクロスコープは、画像記録装置に設置されることを特徴とする請求項７記載のマイクロレンズを備えるマイクロスコープの構造。
【請求項１５】
前記画像記録装置は、デジタルカメラであることを特徴とする請求項１４記載のマイクロレンズを備えるマイクロスコープの構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、レンズに関し、特に拡大作用を有するマイクロレンズの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
科学技術産業の発展の下、レベルの高い半導体設計、シミュレーション、製造工程、パッキングおよびテストの技術が確立され、今後ＭＥＭＳを発展させることは大きな優位性を有する。また、各種電子製品はより軽く、より薄く、より小さくという方向へと発展しており、電子製品のハードウェア、コンピュータまたはマイクロプロセッサの設計は驚くべく速さで更新されている。
【０００３】
そこで、電子製品の設計がより軽く、より薄く、より小さくという方向へと発展して行くことに対応するために、各種電子素子のサイズは更に微小化され、肉眼では直接観察できないほどになっており、ミクロの世界に到達するものも存在する。
【０００４】
素子サイズの微小化のために、異なるマイクロ構造の素子を整合させることは難度が高くなり、素子サイズはマイクロレベル以上のサイズが標準となったので、以前は軽視された空気中の微粒子が素子の良品率に大きな影響を与えるようになった。従って、空気中の微粒子による影響を排除して素子の良品率を高めるために、クリーンルームが建設され、上述の問題は効果的に解決された。
【０００５】
クリーンルームによって空気中の微粒子による影響は改善され、素子の良品率は効果的に高まったが、空気中の微粒子だけが良品率に影響を与えるのではなく、製造設備そのものが影響を与える可能性がある。クリーンルーム中の各種設備には全て一定の耐用期限があるが、耐用期限になる前に肉眼では分からない摩損が発生し、亀裂などが発生して微粒子が生成され、それが脱落して製造中の素子に付着する可能性がある。例えば、基板の孔壁内は検査しにくいので不都合が発生して素子整合が難しくなる可能性がある。また、プリント基板の製造工程において、基板上の貫通孔は二つの板面に設けられた銅箔を電気的に接続するのに使用され、貫通孔内部に導電金属が鍍金され、両板面の銅箔が電気的に接続されるが、貫通孔内部に鍍金された導電金属が接続されない場合、基板の両板面上の電気的な接続は直接影響を受ける。
【０００６】
現在のマイクロ技術は、科学技術の需要に伴って観測レベルがナノレベルにまで高まっているが、上述の問題を解決するには至っておらず、検査人員が即座に製品を検査できるようにすることは高い良品率および効率を追い求める現状において非常に難しい課題である。
【特許文献１】特表２００７−５０３２７７号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案の主な目的は、微細構造を即座に観察できるテーパ状マイクロレンズおよびそのテーパ状マイクロレンズを使用したマイクロスコープの構造を提供することにあり、マイクロレンズの構造およびその倍率によって微細構造に対して即座に検査を行うことができ、画像記録装置と組合せてその画像を即座に撮影することができ、製品の良品率および作業効率を維持できる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するために、請求項１の考案は、尖部に平面が設けられたテーパ体と、テーパ体の根部に位置し、上端に弧形曲面が設けられた半球体と、を備えることを特徴とするテーパ状マイクロレンズである。
【０００９】
請求項２の考案は、テーパ体は、円錐体であることを特徴とする請求項１記載のテーパ状マイクロレンズである。
【００１０】
請求項３の考案は、テーパ体は、四角錐体であることを特徴とする請求項１記載のテーパ状マイクロレンズである。
【００１１】
請求項４の考案は、弧形曲面は、球面であることを特徴とする請求項１記載のテーパ状マイクロレンズである。
【００１２】
請求項５の考案は、弧形曲面は、非球面であることを特徴とする請求項１記載のテーパ状マイクロレンズである。
【００１３】
請求項６の考案は、半球体底部の外径は、テーパ体根部の外径よりも大きいことを特徴とする請求項１記載のテーパ状マイクロレンズである。
【００１４】
請求項７の考案は、両端面に接眼部および接眼部に対応した対物部が設けられた鏡筒と、鏡筒内に設置され、テーパ体および半球体を備え、テーパ体の尖部には対物部に対応した平面が設けられ、半球体はテーパ体の根部に位置し、半球体には弧形曲面が設けられ、弧形曲面は接眼部に対応しているマイクロレンズと、を備えることを特徴とするマイクロレンズを備えるマイクロスコープの構造である。
【００１５】
請求項８の考案は、鏡筒は更に、接眼部が設けられる上鏡筒と、上鏡筒に嵌接され、対物口が設けられる下鏡筒と、上鏡筒と下鏡筒との間に設けられ、マイクロレンズを支持するのに使用され、軸心位置には穿孔が設けられ、マイクロレンズのテーパ体が貫設され、テーパ体を下鏡筒内で浮いた状態にする支持台と、を備えることを特徴とする請求項７記載のマイクロレンズを備えるマイクロスコープの構造である。
【００１６】
請求項９の考案は、テーパ体は、円錐体であることを特徴とする請求項７記載のマイクロレンズを備えるマイクロスコープの構造である。
【００１７】
請求項１０の考案は、テーパ体は、四角錐体であることを特徴とする請求項７記載のマイクロレンズを備えるマイクロスコープの構造である。
【００１８】
請求項１１の考案は、弧形曲面は、球面であることを特徴とする請求項７記載のマイクロレンズを備えるマイクロスコープの構造である。
【００１９】
請求項１２の考案は、弧形曲面は、非球面であることを特徴とする請求項７記載のマイクロレンズを備えるマイクロスコープの構造である。
【００２０】
請求項１３の考案は、半球体底部の外径は、テーパ体根部の外径よりも大きいことを特徴とする請求項７記載のマイクロレンズを備えるマイクロスコープの構造である。
【００２１】
請求項１４の考案は、マイクロスコープは、画像記録装置に設置されることを特徴とする請求項７記載のマイクロレンズを備えるマイクロスコープの構造である。
【００２２】
請求項１５の考案は、画像記録装置は、デジタルカメラであることを特徴とする請求項１４記載のマイクロレンズを備えるマイクロスコープの構造である。
【考案の効果】
【００２３】
マイクロレンズは、テーパ体および半球体から構成され、テーパ体の尖部には平面が設けられ、半球体はテーパ体の根部に設けられ、半球体の上面には透光面が設けられ、光線はテーパ体からレンズに進入した後、レンズ内部での複数回の反射後に拡散され、最後に透光面から射出され、使用者の網膜または画像記録装置上で拡大された画像を形成し、使用者はレンズに対応した微細構造を即座に観察することができる。また、マイクロレンズを中空の鏡筒内に縦向きに設置して、鏡筒を平面上に設置してマイクロレンズを如何なる平面上でも使用することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００２４】
本考案の目的、特徴および効果を示す実施例を図に沿って詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本考案のマイクロレンズの斜視図である。図２は、本考案のマイクロレンズの第１の実施例を示す斜視図である。図３は、本考案のマイクロレンズの第２の実施例を示す斜視図である。これらの図に示すように、本考案のマイクロレンズ１は、テーパ体１１および半球体１２を備える。テーパ体１１は、マイクロレンズ１の下半部に位置し、本実施例において、マイクロレンズ１のテーパ体１１は四角錘体である。テーパ体１１の尖部には平面１１１が設けられ、被観察物（図示せず）に対応させ、被観察物上で反射または屈折された光線はテーパ体１１の底面および周面を経由してマイクロレンズ１内に進入する。前述の光線は、マイクロレンズ１のテーパ体１１内部での複数回の反射後、マイクロレンズ１の半球体１２から射出される。また、マイクロレンズ１の半球体１２は、テーパ体１１の根部に位置し、半球体１２上部には透光面１２１が設けられ、透光面１２１の外観は弧形曲面を呈し、球面または非球面とすることができる。本実施例における透光面１２１は球面であり、透光面１２１の面積は平面１１１の面積よりも大きく、光線は複数回の反射後、透光面１２から射出され、その後、光線は拡散現象を生成し、使用者は透光面１２１から射出される光線によって、網膜上に拡大された画像が映し出され、被観察物の微細構造を観察することができる。
【００２６】
図２は、本考案のマイクロレンズの第１の実施例を示す斜視図である。図に示すように、本考案のマイクロレンズ１の半球体１２は本実施例においては底面が径方向に外部に延伸し、半球体１２の底面外径はテーパ体１１の根部外径よりも大きい。上端に位置する透光面１２１は非球面形を呈する。また、マイクロレンズ１のテーパ体１１は上述の四角柱体以外に、図３に示すような円錐体とすることができる。
【００２７】
図４は、本考案の操作状態を示す断面図である。図５は本考案の画像形成原理を示す断面図である。図６は、本考案の画像形成の状態を示す平面図である。図に示すように、使用者がマイクロレンズ１を使用して本実施例における回路板３の貫通孔３１のような微細構造を観察するとき、マイクロレンズ１のテーパ体１１を貫通孔３１内に進入させ、貫通孔３１内部に鍍金された導電金属層４を観察し、導電金属層４と回路板３の両板面上に設けられた銅箔層５とが接続されているかを確認する。貫通孔３１内部の導電金属層４からの屈折または反射された光線はテーパ体１１の底面または周面を経由してマイクロレンズ１内部に進入する。前述の光線は図５の矢印に示すようにマイクロレンズ１内部での複数回の反射がされた後、上端の透光面１２１から射出され（図５の矢印を参照）、光線を拡散して拡大画像を表示する。
【００２８】
従って、使用者がマイクロレンズ１から射出された光線を透光面１２１から見たとき、使用者の網膜には図６に示すような貫通孔３１内部の導電金属層４の拡大画像が映し出される。テーパ体１１は、四角錘体であるので、使用者が観察する最終的な画像は複数のブロックに分割され、光反射の経路および回数が異なるので、テーパ体１１底部の平面１１１が貫通孔３１位置に対応して軸心に画像を映し出し、図５、６に示すように、画像区ａの画像は実際の位置と同一である。その他の貫通孔３１内部の画像も光線が複数回反射された後、軸心の外部周囲に映し出される。導電金属層４の拡大画像は図５、６の画像区ｂまたはｃに示すように、実際の導電金属層４と上下左右が反対になる。
【００２９】
図７は、本考案のマイクロスコープを示す立体分解図である。図８は、本考案のマイクロスコープの組立後の状態を示す斜視図である。図に示すように、マイクロスコープ１０は、主にマイクロレンズ１および鏡筒２から構成される。マイクロレンズ１は、鏡筒２内部に設置され、本実施例においてはマイクロレンズ１のテーパ体１１は四角錘体である。鏡筒２は、更に上鏡筒２１、下鏡筒２２および支持台２３を備える。上鏡筒２１は、下鏡筒２２に相対して嵌接され、上鏡筒２１の上端面には接眼部２１１が設けられ、下鏡筒２２の底端には接眼部２１１に対応した対物部２２１が設けられる。また、支持台２３は円形の板体であり、鏡筒２内部に設けられ、支持台２３の下端面周縁は下鏡筒２２の上周縁（図７を参照）に貼着される。支持台２３の軸心位置上には穿孔２３１が設けられ、マイクロレンズ１のテーパ体１１が貫通され、マイクロレンズ１の半球体１２底部は支持台２３の上端面に貼合され、テーパ体１１を下鏡筒２２内部で浮いた状態にし、同時にテーパ体１１の平面１１１を対物部２２１と平行にする（図９を参照）。最後に、上鏡筒２１と下鏡筒２２とが嵌接された後、上鏡筒２１の上部内縁は支持台２３および半球体１２の周縁を押圧し、支持台２３およびマイクロレンズ１の位置を固定し、同時にマイクロレンズ１の上端の透光面１２１を上鏡筒２１の対物部２１１に対向させる。完成後の状態は、図８を参照。
【００３０】
図９は、本考案のマイクロスコープの操作状態を示す断面図である。図に示すように、マイクロレンズ１は、鏡筒２内部に宙に浮いた状態に設置され、鏡筒２上に設置された接眼部２１１を観察位置上に平らに対応させ、マイクロレンズ１を図９に示す平面板体６などの如何なる平面上でも使用することができる。使用者は、鏡筒２上の対物部２１１からマイクロレンズ１を通じて平面板体６上に出現した微細な亀裂などを観察することができ、即座に問題箇所を検査できる。また、マイクロスコープ１０をデジタルカメラなどの画像記録装置上に設置してマイクロスコープが形成する画像を直接撮影して記録することができる。
【００３１】
以上の実施形態は好適な実施例を示したものであり、本考案の実施範囲を限定するものではなく、本考案の請求範囲および明細書に基づく同等効果の変更または修飾は全て本考案に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本考案のマイクロレンズの斜視図である。
【図２】本考案のマイクロレンズの第１の実施例を示す斜視図である。
【図３】本考案のマイクロレンズの第２の実施例を示す斜視図である。
【図４】本考案の操作状態を示す断面図である。
【図５】本考案の画像形成原理を示す断面図である。
【図６】本考案の画像形成の状態を示す上面図である。
【図７】本考案のマイクロスコープを示す立体分解図である。
【図８】本考案のマイクロスコープの組立後の状態を示す斜視図である。
【図９】本考案のマイクロスコープの操作状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  マイクロレンズ
１１  テーパ体
１１１  平面
１２  半球体
１２１  透光面
２  鏡筒
２１  上鏡筒
２１１  接眼部
２２  下鏡筒
２２１  対物部
２３  支持台
２３１  穿孔
３  回路板
３１  貫通孔
４  導電金属層
５  銅箔層
６  平面板体
１０  マイクロスコープ
ａ、ｂ、ｃ  画像区
【図１】
0003138313.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003138313.tif 000006
【図５】
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【図６】
0003138313.tif 000008
【図７】
0003138313.tif 000009
【図８】
0003138313.tif 000010
【図９】
0003138313.tif 000011