JPH06313850A - 顕微鏡の像ズレ補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】標本の像ズレのない安定した状態でレーザーリ
ペアが行えるレーザーリペア装置を提供することを目的
とする。 【構成】レーザーリペアを行う加工用特殊対物レンズ３
１と液晶板の不具合を発見するための対物レンズ３２
と、これらの対物レンズ及びその他の光学素子の切り換
えによる検鏡視野の像ズレ量を予め記憶するＣＰＵ３６
と、このＣＰＵ３６からの情報に基づきステージの移動
量を制御するステージコントローラ３８、ステージドラ
イバ３９、４０、及びステージ駆動用モーター４１、４
２とを備えた顕微鏡の像ズレ補正装置

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、光学顕微鏡におい
て、光学素子を交換挿脱したときに生ずる像のズレ量を
補正するための補正装置に関する。殊に、レーザーリペ
ア装置に好適に使用できる補正装置である。

【０００２】

【従来の技術】従来の光学顕微鏡を使用したレーザーリ
ペア装置について説明する。まず、低倍率の対物レンズ
を用いて液晶版の電極の不具合のある箇所を見つける。
次に、対物レンズを赤外線レーザーを透過する作動距離
の長い高倍率の加工用特殊対物レンズに切り換える。そ
して、拡大されたステージ上の液晶版の電極の不具合の
ある箇所に向けて、赤外線レーザーを照射して修復する
ものである。

【０００３】具体例には、図３に示す通り液晶板の電極
として使用されるアルミ線１及びアルミ線２が、顕微鏡
観察視野３か、もしくは顕微鏡に接続された図示しない
テレビモニターに写し出される。この写し出されたアル
ミ線１及びアルミ線２は、液晶板の機能に不具合をもた
らすショート部４を有しており、レーザーによる切断を
必要とする。上記ショート部４を加工用特殊対物レンズ
によって投影されるリペアスリット像５に重ねた後に、
ショート部４にレーザーを照射してリペアスリット像範
囲内を切断する。

【０００４】通常、光学顕微鏡においては、低倍率から
高倍率の観察を行うために、対物レンズ交換装置を供え
たものを使用する。交換装置は使用したい対物レンズを
マニュアル又は電動にて指定位置に移動させる。また、
レーザーリペア等の装置においては、前記交換装置に検
鏡用対物レンズと共に、加工用特種対物レンズを装着
し、交換装置を用いて検鏡および加工を交互に行う。

【０００５】このような複数の対物レンズを交換して用
いる顕微鏡においては、変換装置の各対物レンズ取付け
位置間の誤差、変換停止位置精度また対物レンズ固有の
光軸偏心により、対物レンズ変換前後の観察視野内の像
にズレが生じる。また、標本の種類によっては、特殊な
光学系を用いて観察を行うが、それらの特殊検鏡を行う
ための各種光学素子は、顕微鏡にシステム化され、顕微
鏡本体に容易に挿脱可能となっている。そして、これら
の光学素子の挿脱により、光軸がズレ、挿脱前後で観察
視野の像にズレが生じる。

【０００６】ノマルスキー観察時の対物レンズ変換によ
る像の移動量を数値的に解析する。対物レンズ個々の偏
心量１０μ〜３０μ、変換機の停止位置精度１０μ、変
換機の対物取付け位置の光軸タオレによるズレ量５０
μ、ノマルスキープリズムの像ズレ量３０μとなり、０
〜１２０μ程のズレ量が現れる可能性がある。前記範囲
で像にズレが生じた場合、検鏡時に起こる障害を具体的
にあげると、例えば、１０×対物レンズで視野中心に合
わせた像が１００×対物レンズでは実視野が狭いことか
ら、接眼レンズ視野の周辺に移ったり、まれに消えるこ
とがある。

【０００７】特にＴＶカメラにて観察している場合に
は、この傾向がひどくなる。何故なら、一般的に用いら
れる２／３″の撮像管を中間像面に置いた場合、８．８
×６．６mmの像しか取り込まず、一般観察では像の移動
が酷くなければ大きな障害はないが、レーザーリペアの
ような装置では、対物レンズ変換毎に像の位置合わせを
精度良く行う必要がある。

【０００８】従来、上記欠点を補う技術としては、図４
のような機構がある。この装置は、二重リングの内側リ
ングを対物レンズに、外側リングを変換機に接続し、外
側リングから内側リングを押圧することにより、内側リ
ングを任意の位置に固定するものである。図４（ａ）
（ｂ）は上記像ズレ補正装置を示で、図４（ａ）は像ズ
レ補正装置の縦断面図であり、図４（ｂ）はＡ−Ａ断面
図である。

【０００９】以下、図４（ａ）（ｂ）を参照して従来の
像ズレ補正装置について説明をする。加工用特殊対物レ
ンズ６の上部はネジ部７を有しおり、対物レンズ固定側
リング９に切られているメネジ８に接続している。更
に、対物レンズ固定側リング９には溝１０が刻設されて
おり、リング押圧つまみ１１，１２のリング押圧部１
３，１４，１５が当接している。

【００１０】リング押圧つまみ１４，１５は、レボルバ
ー２１にネジで接続しているレボルバー固定用リング２
２に螺合され、対物レンズ固定側リング９を押圧する押
圧用ネジ部１６，１７設けられている。さらに、リング
押圧部２３は、レボルバー固定用リング２２に設けた貫
通孔１８と、その貫通孔１８の内側に設けたバネ２０を
押さえるためのバネ押さえネジ１９により構成される。

【００１１】この補正装置の作用について説明する。ま
ず、低倍率の対物レンズを使用した検鏡で、液晶板上の
電極の不具合箇所を発見し、低倍率の対物レンズ上のリ
ペアスリット像と電極の不具合位置を重ねる。次いで、
対物レンズを高倍率の加工用特殊対物レンズ２１に切換
える。しかしながら、上述した対物レンズ取付け位置、
対物レンズ切換え後の停止位置、また、対物レンズ固有
の光軸偏心などにより、電極の不具合箇所がリペアスリ
ット像から外れてしまう場合がある。

【００１２】この場合は、この補正装置のリング押圧つ
まみ１４，１５を回転させ、押圧用ネジ部１６，１７を
介してリング押圧部１１，１２を進退させて、加工用特
殊対物レンズ２１上のリペアスリット像と電極の不具合
箇所を重ね、ズレ量を補正する。この操作を行えば、そ
れ以後のレボルバーの回転により対物レンズの切換えを
行う度に像ズレの補正をする必要がなく、赤外線レーザ
ーからの照射によりリペア作業が可能である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術によれば、レボルバーと対物レンズのズレに
よる不具合は解決されるが、レーザーリペアを行うため
に、対物レンズをレボルバーから外し交換するごとに使
用者が手動でリペアスリット像を重ね直す必要があり、
この操作は煩雑である上、正確さに欠けるという問題点
がある。

【００１４】また、例えば、前記補正装置を使用してい
るレーザーリペア装置において、低倍対物レンズによる
観察時の検鏡方法が明らかでない場合がある。具体的に
は、低倍率の検鏡方法が、一般観察，微分干渉観察，ま
たは偏光観察等のように種々異なり、像ズレ量が特定で
きない。言い換えれば、同一の対物レンズによる検鏡で
も、光軸にプリズム，ミラー等の光学素子の挿脱が行わ
れた場合の像ズレに関しては、この補正装置を使用でき
ないという問題点がある。

【００１５】以上のような問題点を鑑みて、本願発明は
対物レンズの交換や、光学素子の挿脱に伴う標本の像ズ
レを自動的に補正することができる光学顕微鏡の補正装
置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に対応する発明は、光路内に複数の光学素子
が挿脱及び交換可能に設けられた顕微鏡装置において、
各光学素子の挿脱または交換による検鏡視野のズレ量を
記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された各光学
素子の挿脱または交換に対応する顕鏡視野のズレ量を演
算することによりステージ位置の補正移動を制御する制
御手段とを備えた顕微鏡装置である。

【００１７】また、請求項２に対応する発明は、光路内
に複数の光学素子が挿脱及び交換可能に設けられた顕微
鏡装置において、顕鏡視野を画像として検出する画像検
出手段と、前記画像検出手段により検出された第一の画
像及び各光学素子の挿脱または交換により画像検出の条
件が前記第一の画像とは異なる第二の画像を記憶する記
憶手段と、前記記憶手段により記憶された第一の画像と
第二の画像の検鏡視野のズレ量を演算により検出する演
算手段と、前記演算手段により求められた検鏡視野のズ
レ量によりステージ位置の補正移動を制御するステージ
制御手段とを備えた顕微鏡装置である。

【００１８】

【作用】請求項１に対応する発明は、各光学素子の挿脱
または交換の情報を記憶手段が検出すると、そのときに
挿脱または交換された光学素子による観察視野のズレ量
が記憶手段より引き出される。更に、記憶手段より引き
出された観察視野のズレ量はステージ制御手段を介し
て、その観察視野のズレ量分ステージを移動することで
顕鏡視野を元の位置に戻す。

【００１９】請求項２に対応する発明は、検鏡視野の第
一の画像情報を記憶手段が記憶する。次に、各光学素子
の挿脱または交換が行われ、そのときの検鏡視野の第二
の画像情報を記憶手段に記憶する。これら第一の画像情
報と第二の画像情報は比較演算され観察視野のズレ量が
求められる。更に、求められた観察視野のズレ量はステ
ージ制御手段を介して、その観察視野のズレ量分ステー
ジを移動することで顕鏡視野を元の位置に戻す。

【００２０】

【実施例】以下に、本願発明における一実施例を図面に
基づき説明する。図１は本考案の第一実施例である。レ
ボルバー３０には、図示しない四眼鏡筒のカメラマウン
トに設けられた赤外線レーザー光源からのレーザーによ
りレーザーリペアを行う加工用特殊対物レンズ３１と、
低倍率の検鏡により液晶板上の電極の不具合箇所を発見
するための対物レンズ３２が取り付けられている。

【００２１】加工用特殊対物レンズ３１と対物レンズ３
２は、レボルバー３０を介してレボルバー駆動用モータ
ー３３により駆動されるものである。レボルバー駆動用
モーター３３は、ドライバ３４からの信号により回転方
向及び回転角度が制御される。さらに、ドライバ３４
は、レボルバーコントローラ３５に接続されている。レ
ボルバーコントローラ３５はＣＰＵ３６に接続してお
り、ＣＰＵ３６からの情報に基づき、ドライバ３４への
入力信号を制御し、レボルバー駆動用モーター３３の回
転方向と回転数を制御することによって、レボルバー３
０の回転方向及び回転角度を決定している。

【００２２】このＣＰＵ３６は、図示しない外部装置か
ら入力される情報をメモリする機能を持っている。この
ＣＰＵ３６にメモリされる内容は、検鏡方法（微分干渉
観察，偏光観察，明暗視野観察等）の違いや使用する対
物レンズの倍率の切換えによる像のズレ量、もしくは図
示しない光学素子（ノマルスキープリズム，偏光プリズ
ム，明暗視野切換えプリズム等）の挿脱による像のズレ
量である。そして、ＣＰＵ３６は、前述したズレ量に基
づいて、ステージ３７，３８の移動量を演算により、予
めレーザーリペア装置を使用する前に作成する。

【００２３】一方、ＣＰＵ３６に接続されたステージコ
ントローラ３９は、ステージ３７，３８の移動量と移動
時のスピードを制御する。更に、ステージコントローラ
３９には、ステージドライバ４０，４１が接続されてお
り、ステージコントローラ３９からの出力信号によりス
テージ駆動用モーター４２，４３の回転数を制御して、
ステージ３７，３８を移動させる。

【００２４】次に、上記実施例による作用を説明する。
対物レンズ３２が交換された時に光軸中に挿入される対
物レンズの種類、検鏡方法の種類及び、光学素子の挿脱
などの情報が外部からＣＰＵ３６に入力される。予めＣ
ＰＵ３６には、検鏡方法などの変更による像のズレ量が
メモリされているので、入力された情報に基づき像のズ
レ量を演算する。その像のズレ量の情報はステージコン
トローラ３９に入力され、Ｘ軸、Ｙ軸それぞれに対応し
たステージドライバ４０，４１及び、ステージ駆動用モ
ーター４２，４３を介して、ステージ３７，３８を所定
量移動させる。以上により、リペアスリット像と液晶板
上の電極のショート部を重ね合わせることができる。

【００２５】この実施例によれば、使用前にズレ量を設
定するだけで、レーザリペアを行うにあたり、その都度
リペアスリット像とショート部を手動により重ね合わせ
る必要がなく、過剰な労力を使わずに、正確なレーザリ
ペア作業を行うことができる。図２は本願発明の第二実
施例の概念図である。図１と同一部材には同一符号を付
与し、詳細な説明は省略する。

【００２６】レボルバー駆動用モーター３３の上部にＣ
ＣＤで構成した撮像カメラ４４が取付けられている。撮
像カメラ４３はＣＰＵ３６に接続しており、撮像カメラ
４４に取込まれた画像信号はＣＰＵ３６に入力される。
次に、この構成による作用を説明する。レーザリペア作
業を行う前、対物レンズ３２による液晶板上の電極像
は、撮像カメラ４３により画像として取込まれて、ＣＰ
Ｕ３６に入力されて記憶される。一方、対物レンズ３２
が交換された時に光軸中に挿入される対物レンズの種
類、検鏡方法の種類及び、光学素子の挿脱などによるず
れた電極像も同様にして、撮像カメラ４３に画像として
取込まれて、ＣＰＵ３６に入力されて記憶される。

【００２７】次いで、ＣＰＵ３６は、これら２つの画像
を比較して、電極像のズレ量を画像から演算して求め
て、ズレ量の情報はステージコントローラ３９に入力さ
れ、Ｘ軸、Ｙ軸それぞれに対応したステージドライバ４
０，４１及び、ステージ駆動用モーター４２，４３を介
して、ステージ３７，３８をズレ量移動させる。このス
テージ３７，３８の移動によりリペアスリット像とショ
ート部は重ね合わせることができる。

【００２８】この実施例によれば、検鏡条件の変化する
直前の画像が取込まれさえすれば、リペアスリット像と
ショート部を自動的に重ね合わせることができて、正確
なレーザリペア作業を行うことができる。上記実施例
は、レーザーリペア装置について説明したが、一般の光
学顕微鏡についても適用できる。即ち、一般的な光学検
鏡においても複数の検鏡方法を用いて観察することがあ
り、光学素子の切換え及び対物レンズの切換えを行うこ
とが必要となる。このような場合にも検鏡視野の像ズレ
が起こることは明らかである。そこで、本願発明に係る
顕微鏡の像ズレ補正装置を一般の光学顕微鏡に適用す
る。これによれば、一般の光学顕微鏡においても、上記
実施例のレーザーリペア装置と同様に像ズレを自動的、
且つ容易に補正できる。

【００２９】

【発明の効果】光学顕微鏡において、像ズレを自動的、
且つ容易に補正することができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明第一実施例の概念図。

【図２】本願発明第二実施例の概念図。

【図３】観察視野における液晶板のショート部とリペア
スリット像。

【図４】従来の技術における像ズレ補正装置。

【符号の説明】

３０ レボルバー ３１ 加工用特殊対物レンズ ３２ 対物レンズ ３３ モーター ３４ ドライバ ３５ レボルバーコントローラ ３６ ＣＰＵ ３７，３８ ステージ ３９ ステージコントローラ ４０，４１ ステージドライバ ４２，４３ ステージ駆動用モーター ４４ ＣＣＤ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光路内に複数の光学素子が挿脱及び交換
   可能に設けられた顕微鏡装置において、 各光学素子の挿脱または交換による検鏡視野のズレ量を
   記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された各光学
   素子の挿脱または交換に対応する検鏡視野のズレ量を演
   算することによりステージ位置の補正移動を制御する制
   御手段と、を具備したことを特徴とする顕微鏡装置。
2. 【請求項２】 光路内に複数の光学素子が挿脱及び交換
   可能に設けられた顕微鏡装置において、 顕鏡視野を画像として検出する画像検出手段と、前記画
   像検出手段により検出された第一の画像及び各光学素子
   の挿脱または交換により画像検出の条件が前記第一の画
   像とは異なる第二の画像を記憶する記憶手段と、前記記
   憶手段により記憶された第一の画像と第二の画像の検鏡
   視野のズレ量を演算により検出する演算手段と、前記演
   算手段により求められた検鏡視野のズレ量によりステー
   ジ位置の補正移動を制御する制御手段と、を具備したこ
   とを特徴とする顕微鏡装置。