JPH0438324B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0438324B2 JPH0438324B2 JP6002386A JP6002386A JPH0438324B2 JP H0438324 B2 JPH0438324 B2 JP H0438324B2 JP 6002386 A JP6002386 A JP 6002386A JP 6002386 A JP6002386 A JP 6002386A JP H0438324 B2 JPH0438324 B2 JP H0438324B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- light source
- lens
- optical system
- illumination
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
この発明は、テレセントリツク照明光学系、特
に、大きさの異なる被投影物体を同一サイズに投
影するために投影倍率を変換し得るようにした投
影装置あるいは測定顕微鏡において、被測定物体
を照明するために用いて好適なテレセントリツク
照明光学系の改良に関する。
に、大きさの異なる被投影物体を同一サイズに投
影するために投影倍率を変換し得るようにした投
影装置あるいは測定顕微鏡において、被測定物体
を照明するために用いて好適なテレセントリツク
照明光学系の改良に関する。
【従来の技術】
大きさの異なる被投影物体あるいは被投影物体
の一部を拡大、縮小して同一サイズのスクリーン
に投影する場合、例えば投影検査機においては、
投影対物レンズの倍率を変換する方法をとつてい
る。又、顕微鏡においても同様に対物レンズの倍
率を変えるようにしている。 この場合、被投影物体あるいは被測定物体を照
明する照明光学系は、測定時の合焦誤差の影響を
少なくするためテレセントリツク照明が採用され
ている。 この場合、投影（対物）レンズの倍率を変換し
たときに、同一の照明系を使用すると、投影レン
ズへの透過光又は反射光の入射範囲が変わるため
に、照明光束を有効に利用できなくなつたり、も
しくは必要な光量を得ることができなくなる。 従つて、投影（対物）レンズの倍率に対応して
照明光学系による照明範囲を増減して、照明光束
を有効に利用できるようにする必要がある。 これに対して、第６図及び第７図に示されるよ
うに、光源Ｓから被照明面Ｏ方向に正レンズL1
及び負レンズを配置したものがある。 前記負レンズは、第６図に示される低倍率用の
ときは負レンズL2とされ、又第７図に示される
高倍率用のときは負レンズL3に置換えられ、こ
れによつて変倍照明系が構成されている。
の一部を拡大、縮小して同一サイズのスクリーン
に投影する場合、例えば投影検査機においては、
投影対物レンズの倍率を変換する方法をとつてい
る。又、顕微鏡においても同様に対物レンズの倍
率を変えるようにしている。 この場合、被投影物体あるいは被測定物体を照
明する照明光学系は、測定時の合焦誤差の影響を
少なくするためテレセントリツク照明が採用され
ている。 この場合、投影（対物）レンズの倍率を変換し
たときに、同一の照明系を使用すると、投影レン
ズへの透過光又は反射光の入射範囲が変わるため
に、照明光束を有効に利用できなくなつたり、も
しくは必要な光量を得ることができなくなる。 従つて、投影（対物）レンズの倍率に対応して
照明光学系による照明範囲を増減して、照明光束
を有効に利用できるようにする必要がある。 これに対して、第６図及び第７図に示されるよ
うに、光源Ｓから被照明面Ｏ方向に正レンズL1
及び負レンズを配置したものがある。 前記負レンズは、第６図に示される低倍率用の
ときは負レンズL2とされ、又第７図に示される
高倍率用のときは負レンズL3に置換えられ、こ
れによつて変倍照明系が構成されている。
しかしながら、上記のような変倍照明系におい
ては、低倍率用の広い照明領域から高倍率用の狭
い照明領域に変倍したとき、周辺光束が有効利用
できなくなるために、被照明面が暗くなるという
問題点がある。 即ち、第６図に示されるように、低倍率用のと
きは、合成焦点距離が長く、光束径が太く、斜光
束が光軸となす角度が小さいことから、無駄な光
束が少なく照明効率は低くない。 しかしながら、第７図に示されるように、高倍
率用のときは、合成焦点距離が短く、光束径が細
くなり、更に斜光束の光軸に対する角度が大きく
なつて、負レンズL3から離れた位置になるほど
被照明面から外れる光束が増大して照明効率が低
下するという問題点がある。このため、第７図に
示される照明作動距離WDが短くなるという問題
点が生じる。 これに対しては、正レンズ及び負レンズを共に
ズームレンズとして構成することも考えられる
が、この場合は、ズーム機構が複雑となり、装置
が大きくなつてしまうという問題点がある。
ては、低倍率用の広い照明領域から高倍率用の狭
い照明領域に変倍したとき、周辺光束が有効利用
できなくなるために、被照明面が暗くなるという
問題点がある。 即ち、第６図に示されるように、低倍率用のと
きは、合成焦点距離が長く、光束径が太く、斜光
束が光軸となす角度が小さいことから、無駄な光
束が少なく照明効率は低くない。 しかしながら、第７図に示されるように、高倍
率用のときは、合成焦点距離が短く、光束径が細
くなり、更に斜光束の光軸に対する角度が大きく
なつて、負レンズL3から離れた位置になるほど
被照明面から外れる光束が増大して照明効率が低
下するという問題点がある。このため、第７図に
示される照明作動距離WDが短くなるという問題
点が生じる。 これに対しては、正レンズ及び負レンズを共に
ズームレンズとして構成することも考えられる
が、この場合は、ズーム機構が複雑となり、装置
が大きくなつてしまうという問題点がある。
この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされ
たものであつて、２群ズームレンズから構成し、
且つ１群のレンズのみを移動させて、簡単に照明
範囲を変更することができるようにしたテレセン
トリツク照明光学系を提供することを目的とす
る。 又、長い照明作動距離を有し、照明効率の高い
テレセントリツク照明光学系を提供することを目
的とする。
たものであつて、２群ズームレンズから構成し、
且つ１群のレンズのみを移動させて、簡単に照明
範囲を変更することができるようにしたテレセン
トリツク照明光学系を提供することを目的とす
る。 又、長い照明作動距離を有し、照明効率の高い
テレセントリツク照明光学系を提供することを目
的とする。
この発明は、前側に光源を配置し、全系の後側
焦点位置方向に被照明物体を配置するテレセント
リツク照明光学系において、レンズ系を、前記光
源側から順に配置された負レンズの第１群及び正
レンズの第２群とからなる２群ズームレンズから
構成し；前記第１群を光軸に沿つて移動可能に支
持し、且つ前記第２群を光軸上で位置不変に固定
し、前記第１群を移動して全系の合成焦点距離を
設計上で最短としたとき及び最長としたときにそ
れぞれ高倍率用及び低倍率用の切換え式の照明光
学系として使用し、前記全系の合成焦点距離が設
計上で最短のときの後側焦点位置を共通の被照明
位置とすることにより上記目的を達成するもので
ある。 又、この発明は、前記光源を、前記第１群の前
側に配置され、光源像を該第１群の前端よりも後
側に結像させる集光レンズを含んで構成すること
により上記目的を達成するものである。
焦点位置方向に被照明物体を配置するテレセント
リツク照明光学系において、レンズ系を、前記光
源側から順に配置された負レンズの第１群及び正
レンズの第２群とからなる２群ズームレンズから
構成し；前記第１群を光軸に沿つて移動可能に支
持し、且つ前記第２群を光軸上で位置不変に固定
し、前記第１群を移動して全系の合成焦点距離を
設計上で最短としたとき及び最長としたときにそ
れぞれ高倍率用及び低倍率用の切換え式の照明光
学系として使用し、前記全系の合成焦点距離が設
計上で最短のときの後側焦点位置を共通の被照明
位置とすることにより上記目的を達成するもので
ある。 又、この発明は、前記光源を、前記第１群の前
側に配置され、光源像を該第１群の前端よりも後
側に結像させる集光レンズを含んで構成すること
により上記目的を達成するものである。
この発明において、第１群及び第２群のレンズ
は、本来、ズームレンズとされているので高倍率
時にも効率良く照明光束を利用することができ、
且つ照明作動距離を長くとることができる。又、
第２群を固定し、第１群のみを移動させる構成と
しているので、構成が簡単であり、且つ装置容積
及び重量が小さくなる。
は、本来、ズームレンズとされているので高倍率
時にも効率良く照明光束を利用することができ、
且つ照明作動距離を長くとることができる。又、
第２群を固定し、第１群のみを移動させる構成と
しているので、構成が簡単であり、且つ装置容積
及び重量が小さくなる。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 この実施例は、第１図〜第３図に示されるよう
に、前側に光源１０を配置し、全系の後側焦点
F′位置方向に被照明物体を配置するテレセントリ
ツク照明光学系において、レンズ系を、前記光源
１０側から順に配置された負レンズの第１群１４
及び正レンズの第２群１６とからなる２群ズーム
レンズから構成し；前記第１群１４を光軸１８に
沿つて移動可能に支持し、且つ前記第２群１６を
光軸１８上で位置不変に固定し、前記第１群１４
を移動して全系の合成焦点距離ｆを設計上で最短
としたとき及び最長としたときにそれぞれ高倍率
用及び低倍率用の切換え式の照明光学系として使
用し、前記全系の合成焦点距離ｆが設計上で最短
のときの後側焦点F′位置を共通の被照明位置とし
たものである。第１図、第２図の符号１２は被照
明体を示す。 即ち、第２群１６も焦点補正用レンズではある
が、これを光軸１８方向に移動不能に固定して、
第１群１４のみを移動可能としている。 ここで、前記光源１０は、前記第１群１４の前
側に配置され、光源像１１を該第１群１４の前端
よりも後側に結像させる集光レンズ２０を含んで
構成されている。 ここで、前記第１群１４及び第２群１６のレン
ズ焦点距離f1及びf2は、それぞれ−22.1mm及び
60.3mmとされている。 又、焦点Ｆ，F′に対する第１群１４と第２群１
６の位置及びこれらのレンズ間距離ｅは、第３図
に示される移動軌跡１４Ａ，１６Ａをとるように
されている。但し、移動軌跡１６Ａは仮想軌跡で
ある。 又、レンズ間距離ｅ、合成焦点距離ｆ、光源側
焦点Ｆ及び後側焦点F′の特定位置での関係は、第
４図に示されるようになつている。 従つて、合成焦点距離ｆは、28.92及び125.78
mmの２値をとることになり、4.35のズーム比を得
ることができる。 なお、上記実施例において、光源１０は光源像
１１を第１群１４の前端よりも後側に結像させる
ための集光レンズ２０を備えたものであるが、こ
れは、第２図及び第３図に示されるように、高倍
率用で、光源側焦点Ｆが、第１群１４の中もしく
はその後側に位置することになるために、光源１
０をこの位置に設けることができないためであ
る。 従つて、第１群１４及び第２群１６の各焦点距
離f1及びf2、ならびにレンズ間距離ｅを適宜選択
することによつて、光源側焦点Ｆの位置が、第１
群１４の前端よりも前側にあるようにすれば、集
光レンズ２０を設ける必要がない。 次に、第５図に示される本発明の第２実施例に
つき説明する。 この第２実施例は、テレセントリツク絞り２２
を設けることができるように、リレーレンズ群２
４を設けたものである。第５図の符号１３は光源
像１１のリレー像を示す。 ここで、テレセントリツク絞り２２は、例え
ば、投影装置において、丸棒等を測定するとき、
測定精度を上げるべく、照明光束のNAを可変と
するために設けられる。 この第２実施例においては、テレセントリツク
絞り２２は第１群１４と集光レンズ２０との間に
配置され、又、リレーレンズ群２４はテレセント
リツク絞り２２と第１群１４との間に配置されて
いる。 テレセントリツク絞り２２は集光レンズ２０の
焦点位置に配置され、又、リレーレンズ群２４
は、テレセントリツク絞り２２を前側物点とし
て、光源像１１を第１群１４の前側ないし後側に
結像させるものである。
る。 この実施例は、第１図〜第３図に示されるよう
に、前側に光源１０を配置し、全系の後側焦点
F′位置方向に被照明物体を配置するテレセントリ
ツク照明光学系において、レンズ系を、前記光源
１０側から順に配置された負レンズの第１群１４
及び正レンズの第２群１６とからなる２群ズーム
レンズから構成し；前記第１群１４を光軸１８に
沿つて移動可能に支持し、且つ前記第２群１６を
光軸１８上で位置不変に固定し、前記第１群１４
を移動して全系の合成焦点距離ｆを設計上で最短
としたとき及び最長としたときにそれぞれ高倍率
用及び低倍率用の切換え式の照明光学系として使
用し、前記全系の合成焦点距離ｆが設計上で最短
のときの後側焦点F′位置を共通の被照明位置とし
たものである。第１図、第２図の符号１２は被照
明体を示す。 即ち、第２群１６も焦点補正用レンズではある
が、これを光軸１８方向に移動不能に固定して、
第１群１４のみを移動可能としている。 ここで、前記光源１０は、前記第１群１４の前
側に配置され、光源像１１を該第１群１４の前端
よりも後側に結像させる集光レンズ２０を含んで
構成されている。 ここで、前記第１群１４及び第２群１６のレン
ズ焦点距離f1及びf2は、それぞれ−22.1mm及び
60.3mmとされている。 又、焦点Ｆ，F′に対する第１群１４と第２群１
６の位置及びこれらのレンズ間距離ｅは、第３図
に示される移動軌跡１４Ａ，１６Ａをとるように
されている。但し、移動軌跡１６Ａは仮想軌跡で
ある。 又、レンズ間距離ｅ、合成焦点距離ｆ、光源側
焦点Ｆ及び後側焦点F′の特定位置での関係は、第
４図に示されるようになつている。 従つて、合成焦点距離ｆは、28.92及び125.78
mmの２値をとることになり、4.35のズーム比を得
ることができる。 なお、上記実施例において、光源１０は光源像
１１を第１群１４の前端よりも後側に結像させる
ための集光レンズ２０を備えたものであるが、こ
れは、第２図及び第３図に示されるように、高倍
率用で、光源側焦点Ｆが、第１群１４の中もしく
はその後側に位置することになるために、光源１
０をこの位置に設けることができないためであ
る。 従つて、第１群１４及び第２群１６の各焦点距
離f1及びf2、ならびにレンズ間距離ｅを適宜選択
することによつて、光源側焦点Ｆの位置が、第１
群１４の前端よりも前側にあるようにすれば、集
光レンズ２０を設ける必要がない。 次に、第５図に示される本発明の第２実施例に
つき説明する。 この第２実施例は、テレセントリツク絞り２２
を設けることができるように、リレーレンズ群２
４を設けたものである。第５図の符号１３は光源
像１１のリレー像を示す。 ここで、テレセントリツク絞り２２は、例え
ば、投影装置において、丸棒等を測定するとき、
測定精度を上げるべく、照明光束のNAを可変と
するために設けられる。 この第２実施例においては、テレセントリツク
絞り２２は第１群１４と集光レンズ２０との間に
配置され、又、リレーレンズ群２４はテレセント
リツク絞り２２と第１群１４との間に配置されて
いる。 テレセントリツク絞り２２は集光レンズ２０の
焦点位置に配置され、又、リレーレンズ群２４
は、テレセントリツク絞り２２を前側物点とし
て、光源像１１を第１群１４の前側ないし後側に
結像させるものである。
本発明は、上記のように構成したので、１群の
レンズのみを動かして簡単に照明範囲を、高倍率
用及び低倍率用に切換えることができ、且つ、１
群及び２群のレンズを共にズームレンズとしてい
るので、効率の良い照明が可能となると共に、そ
の照明作動距離を増大させることができるという
優れた効果を有する。
レンズのみを動かして簡単に照明範囲を、高倍率
用及び低倍率用に切換えることができ、且つ、１
群及び２群のレンズを共にズームレンズとしてい
るので、効率の良い照明が可能となると共に、そ
の照明作動距離を増大させることができるという
優れた効果を有する。
第１図は本発明に係るテレセントリツク照明光
学系の第１実施例の低倍率時の状態を示す線図、
第２図は同第１実施例の高倍率時の状態を示す線
図、第３図は同実施例におけるレンズ群の位置関
係を示す線図、第４図は同実施例におけるレンズ
群の相対的位置関係、合成焦点距離、前側及び後
側の焦点位置を示す線図、第５図は本発明の第２
実施例を示す第１図と同様の線図、第６図及び第
７図は従来の変倍式テレセントリツク照明光学系
の低倍率時の状態を示す線図、第７図は同高倍率
時の状態を示す線図である。 １０……光源、１１……光源像、１２……被照
明物体、１４……第１群、１６……第２群、１８
……光軸、２０……集光レンズ、ｆ……合成焦点
距離、F′……後側焦点、Ｆ……光源側焦点、ｅ…
…レンズ間距離。
学系の第１実施例の低倍率時の状態を示す線図、
第２図は同第１実施例の高倍率時の状態を示す線
図、第３図は同実施例におけるレンズ群の位置関
係を示す線図、第４図は同実施例におけるレンズ
群の相対的位置関係、合成焦点距離、前側及び後
側の焦点位置を示す線図、第５図は本発明の第２
実施例を示す第１図と同様の線図、第６図及び第
７図は従来の変倍式テレセントリツク照明光学系
の低倍率時の状態を示す線図、第７図は同高倍率
時の状態を示す線図である。 １０……光源、１１……光源像、１２……被照
明物体、１４……第１群、１６……第２群、１８
……光軸、２０……集光レンズ、ｆ……合成焦点
距離、F′……後側焦点、Ｆ……光源側焦点、ｅ…
…レンズ間距離。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 前側に光源を配置し、全系の後側焦点位置方
向に被照明物体を配置するテレセントリツク照明
光学系において、レンズ系を、前記光源側から順
に配置された負レンズの第１群及び正レンズの第
２群とからなる２群ズームレンズから構成し；前
記第１群を光軸に沿つて移動可能に支持し、且つ
前記第２群を光軸上で位置不変に固定し、前記第
１群を移動して全系の合成焦点距離を設計上で最
短としたとき及び最長としたときにそれぞれ高倍
率用及び低倍率用の切換え式の照明光学系として
使用し、前記全系の合成焦点距離が設計上で最短
のときの後側焦点位置を共通の被照明位置とした
ことを特徴とするテレセントリツク照明光学系。 ２ 前記光源は、前記第１群の前側に配置され、
光源像を該第１群の前端よりも後側に結像させる
集光レンズを含んでなる特許請求の範囲第１項記
載のテレセントリツク照明光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6002386A JPS62215915A (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | テレセントリツク照明光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6002386A JPS62215915A (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | テレセントリツク照明光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62215915A JPS62215915A (ja) | 1987-09-22 |
| JPH0438324B2 true JPH0438324B2 (ja) | 1992-06-24 |
Family
ID=13130053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6002386A Granted JPS62215915A (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | テレセントリツク照明光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62215915A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000111793A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-21 | Fuji Xerox Co Ltd | 結像光学系および画像形成装置 |
| JP4043619B2 (ja) * | 1998-10-26 | 2008-02-06 | オリンパス株式会社 | 照明装置 |
-
1986
- 1986-03-18 JP JP6002386A patent/JPS62215915A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62215915A (ja) | 1987-09-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |