特許ウォッチ

公開番号2024054463
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-17
出願番号2022160679
出願日2022-10-05
発明の名称観察装置、及び、照明装置
出願人株式会社エビデント
代理人インフォート弁理士法人,個人,個人,個人,個人
主分類G02B 21/06 20060101AFI20240410BHJP(光学)
要約【課題】照野を調整可能なコンパクトな装置を提供する。
【解決手段】観察装置10は、照明光を出射する光源11と、試料面SPに照明光を照射する照明光学系14であって、光源11を無限遠に投影するコレクタレンズ12とコレクタレンズ12と試料面SPの間に配置されたコンデンサレンズ13とからなる照明光学系14と、コンデンサレンズ13を照明光学系14の光路に対して挿脱する切替構造15と、対物レンズ16を含む観察光学系を備える。照明光学系14は、コンデンサレンズ13を照明光学系14の光路から取り除いて照野を広げたマクロ照明状態で、光源11の像を対物レンズ16の瞳位置に形成するように、構成される。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
照明光を出射する光源と、
試料面に前記照明光を照射する照明光学系であって、前記光源を無限遠に投影するコレクタレンズと前記コレクタレンズと前記試料面の間に配置されたレンズ群とからなる前記照明光学系と、
前記レンズ群をまとめて前記照明光学系の光路に対して挿脱する切替構造と、
対物レンズを含む観察光学系と、を備え、
前記照明光学系は、前記レンズ群を前記照明光学系の前記光路から取り除いて照野を広げたマクロ照明状態で、前記光源の像を前記対物レンズの瞳位置に形成するように、構成される
ことを特徴とする観察装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の観察装置において、
前記光源は、面光源であり、
前記レンズ群は、コンデンサレンズからなり、
前記観察装置は、前記レンズ群を前記照明光学系の前記光路へ挿入して前記照野を狭めたミクロ照明状態で、クリティカル照明法で前記試料面を照明する
ことを特徴とする観察装置。
【請求項３】
請求項１に記載の観察装置において、
前記レンズ群は、コンデンサレンズと、前記コレクタレンズと前記コンデンサレンズの間に前記光源の像を形成する窓レンズと、からなり、
前記観察装置は、前記レンズ群を前記照明光学系の前記光路へ挿入して前記照野を狭めたミクロ照明状態で、ケーラー照明法で前記試料面を照明する
ことを特徴とする観察装置。
【請求項４】
請求項１に記載の観察装置において、さらに、
前記光源を前記照明光学系の光軸に対して移動させる移動構造を備え、
前記観察装置は、前記マクロ照明状態で、前記照明光学系の光軸から偏心した位置に移動した前記光源からの前記照明光で前記試料面を照明する
ことを特徴とする観察装置。
【請求項５】
請求項４に記載の観察装置において、
前記移動構造は、前記マクロ照明状態で、前記対物レンズの瞳位置における輝度分布が偏心方向に沿って単調増加し、且つ、前記輝度分布の最小輝度が最大輝度の５０％以下となる位置まで前記光源を移動する
ことを特徴とする観察装置。
【請求項６】
請求項２に記載の観察装置において、さらに、
前記光源を前記照明光学系の光軸に対して移動させる移動構造を備え、
前記観察装置は、
前記ミクロ照明状態で、前記照明光学系の光軸上の位置に移動した前記光源からの前記照明光で前記試料面を照明し、
前記マクロ照明状態で、前記照明光学系の光軸から偏心した位置に移動した前記光源からの前記照明光で前記試料面を照明する
ことを特徴とする観察装置。
【請求項７】
請求項６に記載の観察装置において、
前記移動構造は、前記マクロ照明状態で、前記対物レンズの瞳位置における輝度分布が偏心方向に沿って単調増加し、且つ、前記輝度分布の最小輝度が最大輝度の５０％以下となる位置まで前記光源を移動する
ことを特徴とする観察装置。
【請求項８】
請求項６に記載の観察装置において、さらに、
前記レンズ群とともに前記照明光学系の光路に対して挿脱される瞳変調素子であって、前記ミクロ照明状態で前記照明光学系の瞳位置に配置される前記瞳変調素子を備える
ことを特徴とする観察装置。
【請求項９】
請求項８に記載の観察装置において、
前記瞳変調素子は、前記ミクロ照明状態で、前記照明光学系の瞳位置における輝度分布が偏心方向に沿って単調増加し、且つ、前記輝度分布の最小輝度が最大輝度の５０％以下となるように変調する
ことを特徴とする観察装置。
【請求項１０】
請求項３に記載の観察装置において、
前記光源は、前記照明光学系の光軸から偏心した位置に配置されていて、
前記観察装置は、前記ミクロ照明状態と前記マクロ照明状態のどちらでも、前記照明光学系の光軸から偏心した前記位置の前記光源からの前記照明光で前記試料面を照明する
ことを特徴とする観察装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書の開示は、観察装置、及び、照明装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
観察装置に求められる照野は、観察範囲に応じて異なる。そのため、顕微鏡のような様々な観察範囲に対応する観察装置には、照野を調整する機能が望まれている。この課題に関連する技術は、例えば、特許文献１、特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１０－１４２５１４号公報
特開２００４－１８５００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、照明光学系に含まれるコンデンサレンズの第１レンズ群と第３レンズ群を光路に対して挿脱することで照明範囲を変更する構成が記載されている。また、特許文献２には、照明光学系に含まれるコンデンサレンズの挿脱と照明光学系に含まれるフォーカシングレンズの光軸方向への摺動により照明範囲を変更する構成が記載されている。
【０００５】
特許文献１、特許文献２に記載の技術では、照明範囲を変更するために、照明光学系に対して複雑な操作が必要となる。具体的には、照明光学系を構成する要素のうち他の要素を挟んで配置された２つ以上の要素を操作する必要があり、このような操作を支援するための構造は、照明光学系を含む照明装置が大型化する要因となり得る。
【０００６】
以上のような実情を踏まえ、本発明の一側面に係る目的は、照野を調整可能なコンパクトな装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る観察装置は、照明光を出射する光源と、試料面に前記照明光を照射する照明光学系であって、前記光源を無限遠に投影するコレクタレンズと前記コレクタレンズと前記試料面の間に配置されたレンズ群とからなる前記照明光学系と、前記レンズ群をまとめて前記照明光学系の光路に対して挿脱する切替構造と、対物レンズを含む観察光学系と、を備え、前記照明光学系は、前記レンズ群を前記照明光学系の前記光路から取り除いて照野を広げたマクロ照明状態で、前記光源の像を前記対物レンズの瞳位置に形成するように、構成される。
【０００８】
本発明の一態様に係る照明装置は、照明光を出射する光源と、試料面に前記照明光を照射する照明光学系であって、前記光源を無限遠に投影するコレクタレンズと前記コレクタレンズと前記試料面の間に配置された１枚以上のレンズ群からなる前記照明光学系と、前記レンズ群をまとめて前記照明光学系の光路に対して挿脱する切替構造と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
上記の態様によれば、照野を調整可能なコンパクトな装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
ミクロ照明状態における第１の実施形態に係る観察装置の構成を照明光学系に注目して例示した図である。
マクロ照明状態における第１の実施形態に係る観察装置の構成を照明光学系に注目して例示した図である。
第１の実施形態に係る観察装置の構成を観察光学系に注目して例示した図である。
ミクロ照明状態における照野の大きさを説明する。
マクロ照明状態における照野の大きさを説明する。
第１の実施形態に係る観察装置が満たすことが望ましい条件を説明するための図である。
ミクロ照明状態における第２の実施形態に係る観察装置の構成を照明光学系に注目して例示した図である。
マクロ照明状態における第２の実施形態に係る観察装置の構成を照明光学系に注目して例示した図である。
第３の実施形態に係る観察装置が備える光源を移動させる移動構造を説明するための図である。
第３の実施形態に係る観察装置が備える光源の発光面における輝度分布を例示した図である。
ミクロ照明状態における第４の実施形態に係る観察装置の構成を照明光学系に注目して例示した図である。
第４の実施形態に係る観察装置が備える瞳変調素子を例示した図である。
図１２に示す瞳変調素子の変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許