JPH0423219Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、正立像を視認可能かつ眼視光軸の傾
きを調節可能な顕微鏡の三眼鏡筒の改良に係り、
三眼鏡筒を備えた顕微鏡に関する。

［背景技術とその問題点］ 近年のミクロン単位の高精度を要求される時代
にあつては、顕微鏡の利用面もさらに拡大し、特
にIC表面の検査等を行なう電子産業界に目覚し
いものがある。

ところで、顕微鏡による検査作業における操作
上の便宜を計るため、従来より眼視光軸の傾きを
調節可能とする工夫がなされており、例えば、第
５図に示すように、対物レンズ９０からの光軸上
に設けられた回動可能な反射鏡９１と、この反射
鏡９１と同じ回動軸を中心に回動可能かつ反射鏡
９１からの反射光軸上に設けられた接眼レンズ９
２とを備え、反射光軸すなわち眼視光軸の傾きを
調節可能とする顕微鏡がある。

しかし、このような顕微鏡においては、反射鏡
９１における反射角度が大きいため、映像の大き
さに比べて反射鏡９１を大きくする必要があり、
これらを収める鏡筒が必要以上に大きくなるとい
う問題がある。また、対物レンズ９０で上下、左
右方向ともに反転した倒立像とされた映像は、反
射鏡９１において上下方向を再度反転されるが左
右方向はそのままであるため、正立像であるが左
右が逆の映像として眼視されるという欠点があつ
た。

一方、米国特許第4412727号には、第６図のよ
うに、回動可能な接眼レンズ鏡筒９３の回動軸線
上に対向配置された一対のプリズム９４，９５に
より眼視光軸の傾きの調節を可能とする顕微鏡が
示されているが、このような顕微鏡において、接
眼レンズ鏡筒９３を回動させた場合、眼視される
映像は接眼レンズ鏡筒９３の回動角に応じて傾い
てしまうため、例えば、光路中に設けられたイメ
ージローテータ９６を適当な角度だけ回動させ
て、通過する映像を前記傾きとは逆方向に傾ける
などして、眼視される映像の傾きを矯正してやる
必要があり、やはり装置の大型化が避けられない
ものであつた。さらに、第６図の構成では、眼視
される映像が上下、左右方向ともに反転した倒立
像となるという欠点があつた。

ところで、被検査物を載せるテーブルを送つた
際に、その送り方向と被検査物の映像の移動方向
とが上下方向または左右方向に反転している場合
など、特にIC表面検査等にあつては被検査体の
形状、模様等が四方に繰返されることが多いた
め、送り方向との相違に基づく支障が重大であ
り、検査作業の能率を大幅に低下させるという問
題があつた。

また、最近では眼視による検査と平行して、同
時にカメラあるいはビデオ等を用いて検査時の映
像を撮影して記録することが行なわれているが、
前記２つの従来例の方法では、このような撮影用
の機器の取り付けが可能な三眼鏡筒とした場合、
装置がさらに大型化するという問題があり、三眼
鏡筒としてそのまま適用することは困難であつ
た。

［考案の目的］ 本考案の目的は、正立像を視認可能で小型化が
可能、かつ眼視光軸の傾きを調節可能で三眼鏡筒
を備えた顕微鏡を提供することにある。

［問題点を解決するための手段および作用］ 本考案の顕微鏡においては、対物レンズを介し
て被検査物から送られる観察光軸を眼視するため
の眼視系と写真撮影等のための機器系に分光する
三眼鏡筒内に、観察光軸を眼視系と機器系とに分
光する分光プリズムと、この分光プリズムにより
分光された眼視系の映像の上下、左右方向を反転
させるダハプリズムとを、このダハプリズム通過
後の光軸と観察光軸とが同じ側で平行逆向きにな
るように配列し、前記ダハプリズム通過後の眼視
系の光軸上に設けられ、前記観察光軸が前記分光
プリズムで分光される際の入射光軸と射出光軸と
が決定する平面に直交する回動軸を中心に回動可
能な反射鏡と、この反射鏡により反射された眼視
系の光軸上に設けられ、前記回動軸を中心に回動
可能な接眼レンズとを、この接眼レンズが回動し
た際の回動角の半分の角度だけ反射鏡を回動させ
る歯車列あるいはリンク等を備えた角度変換機構
を介して連結させる。

このような構成によれば、三眼鏡筒を備えてい
るため、分光プリズムを通過した機器系の光軸上
にカメラ等の撮影用機器を取付けることにより、
眼視による検査と平行して検査映像を撮影可能で
ある。また、眼視系においては、分光プリズムで
の上下の反転は、前記平面に直交する回動軸上と
された反射鏡で正確に上下を再度反転されて打ち
消されるため、対物レンズを通過して上下、左右
方向に反転した倒立像とされた被検査物の映像
は、ダハプリズムにおける２回の反射により上
下、左右方向ともに再度反転されて正立像とされ
る。さらに、検査の際には、反射鏡と角度変換機
構を介して連結されて連係して回動可能な接眼レ
ンズにより、眼視光軸の傾きを自由に調節するこ
とが可能である。ここで、前記反射鏡において
は、反射角度を浅くされているため、映像の大き
さに比べて反射鏡をさほど大きくする必要がない
ほか、光路構成が簡単であるうえ、ダハプリズム
通過後の光軸を観察光軸と同じ側で平行逆向きに
することで光路を小型化でき、装置としての小型
化が容易であり、以上により前記目的を達成しよ
うとするものである。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。

全体構成を示す第１図において、基板１０上に
固定された側面コ字形の本体１１は、上部フレー
ム１２と下部フレーム１３とを備えている。

前記上部フレーム１２の先端上面には、その外
縁が上部フレーム１２の両側面から突出して露出
され、上部フレーム１２の外部から操作可能な締
付部材１４により着脱可能とされた三眼鏡筒１５
が取付けられている。

前記上部フレーム１２の先端部内には、ハーフ
ミラー２０が垂直方向に対し45度の角度で取付け
られ、このハーフミラー２０により上部フレーム
１２の基端に設けられた反射光用の光源２１から
の光２２が90度方向に反射され、この反射光が通
る光軸により検査光軸即ち本体光軸２３が構成さ
れている。この本体光軸２３は、前記基板１０内
に設けられた透過光用の光源２４からの光２５の
軸線とも一致するようになつている。

前記上部フレーム１２の先端下面には、円板２
６が回転自在に支持され、この円板２６の回転中
心軸２７は前記本体光軸２３と平行にされてい
る。また、円板２６には複数の対物レンズ鏡筒２
８が取付けられ、これらの対物レンズ鏡筒２８は
前記円板２６の回転中心軸２７を中心とした仮想
円周上に配置され、かつ各対物レンズ鏡筒２８の
中心軸線（図面が錯綜するため図示しない）は
各々前記本体光軸２３と平行にされている。さら
に、前記円板２６の周面の少なくとも一部は、前
記上部フレーム１２の側面から突出して露出さ
れ、これにより円板２６は少なくとも本体１１の
側方から回動できるようにされている。

前記下部フレーム１３の先端には、Ｌ形フレー
ム３０が上下動可能に取付けられ、このＬ形フレ
ーム３０上には載物台としてのＸ・Ｙテーブル３
１が設けられている。このＸ・Ｙテーブル３１
は、操作つまみユニツト３２を操作することによ
りＸ・Ｙテーブル３１の最上面が前後および左右
方向に移動できるようになつている。また、前記
Ｌ形フレーム３０は、下部フレーム１３に設けら
れら粗動ダイヤル３３および微動ダイヤル３４か
らなる操作ダイヤル３５により上下方向に駆動さ
れるようになつており、この操作ダイヤル３５の
操作によりＬ形フレーム３０を上下動させて、
Ｘ・Ｙテーブル３１上に載置された図示しない被
検査体を前記対物レンズ鏡筒２８の焦点位置に合
わせる調整、いわゆるピント合わせが可能とされ
ている。

前記三眼鏡筒１５内には、前記本体光軸２３と
同一軸線上である観察光軸５０上に配置されたレ
ンズ筒５１と、このレンズ筒５１に並置され一部
を観察光軸５０上とされた眼視系光路機構５２
と、このレンズ筒５１の周囲に設けられた角度変
換機構５３とが設けられている。さらに、三眼鏡
筒１５は、回動可能に設けられた接眼レンズ鏡筒
１６と、一体に設けられて被検査物の映像を撮影
するカメラ、ビデオカメラ等を取付可能な機器鏡
筒１７を備えている。

第２図に示すように、前記眼視系光路機構５２
は、観察光軸５０を機器鏡筒１７側に送る機器系
７０と接眼レンズ鏡筒１６側に送る眼視系６０と
に分光する分光プリズム６１と、この分光プリズ
ム６１の眼視系６０の射出面に入射面を対向配置
された屋根形のダハプリズム６２とを備えてい
る。ここで、分光プリズム６１およびダハプリズ
ム６２を通過した眼視系６０の光軸は、元の観察
光軸５０と同じ側で平行逆向きとなるように設定
されている。また、眼視系光路機構５２は、ダハ
プリズム６２の射出面側の眼視系６０の光軸上に
おかれ、分光プリズム６１による眼視系６０の映
像の上下の反転に対して、正確に上下を再度反転
させてこれを打ち消し可能なように、観察光軸５
０が分光プリズム６１で分光される際の入射光軸
と射出光軸とが一意に決定する平面、すなわちこ
こでは紙面に直交する回動軸６７を中心に回動可
能な反射鏡６３と、この回動軸６７を中心に回動
可能かつ反射鏡６３からの反射光軸上とされた接
眼レンズ６８とからなる。ここで、接眼レンズ６
８は接眼レンズ鏡筒１６内に設けられており、こ
の接眼レンズ鏡筒１６は、その回動中心が回動軸
６７と一致されているとともに、接眼レンズ鏡筒
１６が回動した際にはその回動角θ１の半分の角
度θ２だけ反射鏡６３を回動させる角度変換機構
５３を介して反射鏡６３と連結されている。

第３図に示すように、角度変換機構５３は、接
眼レンズ鏡筒１６に一体とされて回動軸６７を中
心に回動可能な歯車５４Ａと、反射鏡６３と一体
とされて回動軸６７を中心に回動可能な歯車５４
Ｂと、回動軸６７と平行な歯車軸５４Ｃに設けら
れて一体に回動可能な歯車５４Ｄ，５４Ｅとから
なる歯車列５４を備えており、これらの歯車５４
Ｄ，５４Ｅは各々歯車５４Ａ，５４Ｂと噛合され
て、歯車５４Ａが適当角度回動すると、これに噛
合された歯車５４Ｄにより歯車軸５４Ｃを介して
一体とされた歯車５４Ｅも回動し、これに噛合さ
れた歯車５４Ｂは歯車５４Ａの回動角の半分だけ
回動可能とされている。このため、手作業等によ
り外部から接眼レンズ鏡筒１６を操作して、これ
を任意の角度θ１だけ回動させた際には、この歯
車列５４により反射鏡６３が前記角度θ１の半分
の角度θ２だけ回動されるようになつており、任
意の角度であつても眼視系６０の光軸は常に接眼
レンズ６８に正確に入射可能とされている。

第４図に示すように、分光プリズム６１は三角
柱状の上、下部の直角プリズム６４，６５をその
傾斜面で貼り合わせて構成されている。これらの
上、下部の直角プリズム６４，６５は、それぞれ
３個の単位プリズム６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６
５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃから構成され、各対応した
符号の単位プリズム同志が貼着されるようになつ
ている。また、上部の直角プリズム６４の図中左
方の単位プリズム６４Ａの傾斜面には半透明膜が
蒸着され、この半透明膜の作用により観察光軸５
０からの光は、眼視系６０と機器系７０とに分光
できるようにされている。中央の単位プリズム６
４Ｂの傾斜面には全反射膜が蒸着され、この全反
射膜の作用により観察光軸５０からの光は全て眼
視系６０に反射されるようにされている。右方の
単位プリズム６４Ｃの傾斜面には何ら蒸着膜は形
成されず、観察光軸５０からの光は全て機器系７
０に透過されるようになつている。

これらの分光プリズム６１は、三眼鏡筒１５内
に摺動自在に支持され、三眼鏡筒１５外に突出さ
れた操作軸６６に一体とされ、これを紙面直交方
向に進退させることにより、前記分光プリズム６
１の上、下部の直角プリズム６４，６５の整列配
設された貼着面の光学特性が異なる各単位プリズ
ム６４Ａ〜Ｃ、６５Ａ〜Ｃを切換え、観察光軸５
０の分光経路の切換えが行なえるようになつてい
る。

このような構成において、三眼鏡筒１５の接眼
レンズ鏡筒１６からの肉眼による眼視検査を行な
う際には、反射鏡６３と角度変換機構５３を介し
て連結されて連係して回動可能な接眼レンズ６８
により、眼視光軸の傾きを自由に調節して検査す
ることが可能である。

さらに、三眼鏡筒１５の機器鏡筒１７にはカメ
ラ、ビデオカメラ等の撮影用機器を取付け可能で
あり、眼視検査と平行して検査映像を撮影するこ
とにより機器検査を行なうことも可能である。

ここで、分光プリズム６１は、顕微鏡の使用目
的に応じて切換えられる。すなわち眼視検査と機
器検査とが必要な場合は、第４図中左方の単位プ
リズム６４Ａ，６５Ａが観察光軸５０に一致する
ように移動し、眼視観察のみあるいは機器検査の
みの場合は、それぞれ中央の単位プリズム６４
Ｂ，６５Ｂあるいは左方の単位プリズム６４Ｃ，
６５Ｃが観察光軸５０に一致するように移動すれ
ばよい。

さらに、被検査体の検査は、円板２６を回転さ
せて目的に応じた倍率の対物レンズ鏡筒２８を選
択するとともに、被検査物をＸ・Ｙテーブル３１
の上面に載せ、操作ダイヤル２９を操作してＬ形
フレーム３０を介してＸ・Ｙテーブル３１を上下
させ、前記対物レンズ鏡筒２８のピント合わせを
行なう。

このとき、接眼レンズ鏡筒１６から視認される
眼視系６０の映像は、対物レンズ鏡筒２８および
レンズ等５１を通して倒立像とされているが、分
光プリズム６１での上下の反転は、回動軸６７上
におかれた反射鏡６３で正確に上下を再度反転さ
れて打ち消されるため、ダハプリズム６２におけ
る２回の反射により上下、左右の方向が実際の被
検査体と同じ正立像として視認でき、眼視検査の
際に接眼レンズ６８から視認される眼視系６０の
映像を正立像として上下、左右方向ともに被検査
体と同一方向で視認可能である。

以上のような本実施例によれば、眼視系光路機
構５２を分光プリズム６１と、屋根形のダハプリ
ズム６２と反射鏡６３とで構成することにより、
眼視系６０の像を正立像として視認でき、従つて
Ｘ・Ｙテーブル３１の送り方向と像の移動方向が
上下、左右方向ともに全く一致させることがで
き、検査の際の能率が著しく向上できるという効
果がある。

また、三眼鏡筒１５の接眼レンズ鏡筒１６から
の肉眼による眼視検査を行なう際には、反射鏡６
３と角度変換機構５３を介して連結されて連係し
て回動可能な接眼レンズ６８により、必要に応じ
て接眼レンズ鏡筒１６を手操作等により回動させ
るなどして、眼視光軸の傾きを自由に調節して検
査することができ、作業性を向上できるという効
果がある。

このとき、反射鏡６３での眼視系６０の反射角
は比較的浅くされており、また眼視系光路機構５
２等の光路構成が簡単なうえ、観察光軸５０と眼
視系６０の光軸とが同じ側で平行逆向きなつて光
路を小型化でき、三眼鏡筒１５としての小型化が
容易である。

さらに、機器鏡筒１７にカメラ、ビデオカメラ
等の撮影用機器を取付けることにより、眼視検査
と平行して検査映像を撮影することにより機器検
査を行なうこともでき、一層効果的な検査を行な
える。

その他、分光プリズム６１は、光路を切換可能
に設けられているから、必要に応じて最適の光路
系統で視認して検査できるほか、三眼鏡筒１５に
取付けるカメラ、ビデオカメラ等の付属機器とし
ては、安定を計るために当該顕微鏡用に特別に設
計する必要がなくなり、一般の標準品を使用でき
るという効果もある。

なお、前記実施例における眼視系光路機構５２
の構成を除く各部分は、前記実施例の構造に限ら
ず、その目的を達成し得る範囲での変形は、本考
案に含まれるものであり、例えば、角度変換機構
５３は歯車列５４に限らず、リンク機構等によつ
てもよく、また接眼レンズ鏡筒１６を手操作で回
動させる代りに歯車列５４中に設けられたダイヤ
ル等により動作させてもよく、さらに、分光プリ
ズム６１を切換可能とする必要はなく、半透鏡あ
るいは半透明層を接合面に備えた２個の反射鏡と
してもよい。要するに本考案は、顕微鏡の観察光
軸５０を、眼視するための眼視系６０と写真撮影
等のための機器系７０とに分光する三眼鏡筒１５
内に、観察光軸５０を眼視系６０と機器系７０と
に分光させる分光プリズム６１と、この分光プリ
ズム６１により分光された眼視系６０と映像の上
下、左右方向を反転させるダハプリズム６２と
を、このダハプリズム６２通過後の光軸と観察光
軸５０とが平行かつ同じ側になるように配列し、
ダハプリズム６２通過後の眼視系６０の光軸上に
設けられ、観察光軸５０が分光プリズム６２で分
光される際の入射光軸と射出光軸とが決定する平
面に直交する回動軸６７を中心に回動可能な反射
鏡６３と、この反射鏡６３により反射された眼視
系６０の光軸上に設けられ、回動軸６７を中心に
回動可能な接眼レンズ６８とを、この接眼レンズ
６８が回動した際の回動角の半分の角度だけ反射
鏡を回動させる角度変換機構５３を介して連結さ
せるということである。

［考案の効果］ 上述のような本考案によれば、顕微鏡に三眼鏡
筒を備えるとともに正立像を眼視可能、かつ眼視
光軸の傾きを調節可能で小型化が可能とすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す顕微鏡の全体
正面図、第２図は前記実施例の三眼鏡筒のプリズ
ム構成を示す概略側面図、第３図は前記実施例の
角度変換機構を示す三眼鏡筒の水平断面図、第４
図は前記実施例の可動プリズムの分解斜視図、第
５図は従来例を示す概略側面図、第６図は他の従
来例を示す概略斜視図である。 １１……本体、１５……三眼鏡筒、１６……接
眼レンズ鏡筒、１７……機器鏡筒、５０……観察
光軸、５３……角度変換機構、６０……眼視系、
６１……分光プリズム、６２……ダハプリズム、
６３……反射鏡、６７……回動軸、６８……接眼
レンズ、７０……機器系。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 観察光軸を、眼視するための眼視系と写真撮
   影等のための機器系とに分光する三眼鏡筒を備
   えた顕微鏡において、 前記三眼鏡筒内に、前記観察光軸を眼視系と
   機器系とに分光させる分光プリズムと、この分
   光プリズムにより分光された眼視系の映像の上
   下、左右方向を反転させるダハプリズムとを、
   このダハプリズム通過後の光軸と観察光軸とが
   同じ側で平行逆向きになるように配列し、 前記ダハプリズム通過後の眼視系の光軸上に
   設けられ、前記観察光軸が前記分光プリズムで
   分光される際の入射光軸と射出光軸とが決定す
   る平面に直交する回動軸を中心に回動可能な反
   射鏡と、この反射鏡により反射された眼視系の
   光軸上に設けられ、前記回動軸を中心に回動可
   能な接眼レンズとを、この接眼レンズが回動し
   た際の回動角の半分の角度だけ反射鏡を回動さ
   せる角度変換機構を介して連結したことを特徴
   とする顕微鏡。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項に記載した顕
   微鏡において、前記分光プリズムは、前記平面
   に直交する方向に移動可能かつその方向に整列
   配設された光学特性の異なる複数の接合直角プ
   リズムからなることを特徴とする顕微鏡。