[发明专利]暗视场照明物镜装置

说明书

技术领域

本发明所涉及一种对观察对象进行暗视场照明，利用物体的散射和衍射光进行观测的暗视场显微镜中所用的暗视场物镜装置。

背景技术

在检查集成电路(IC)图样、液晶用玻璃的表面划伤及灰尘时，利用暗视场照明更加有利，故通常在暗视场照明下观察。与沿光轴方向照射被观察对象的明视场照明不同，暗视场照明是从侧面和倾斜方向将照明光投射到被观察对象上，物镜接收并观察被观察对象的衍射和散射光。

日前暗视场照明用的物镜存在以下问题。在显微镜的光学系统之外还需要另外设立一个照明装置，照明装置包括光源和将光源所发出的光转换为平行光的准直用光学原件。

JP特开平7-281098专利公开的暗视场观察用物镜的镜筒由夹持成像用的透镜组的内筒和将暗视场照明用平行光导光用的中空外筒两部分组成。为了传播暗视场照明光，通常有由内、外筒组成的环形空间。为了固定外筒，在内筒和外筒之间至少要有三个连接臂，这三个连接臂将在照明光路中档光，减少观察上的照射光亮。为了克服其影响需要另外的光学零件。

为了使照明光不直接进入成像物镜，需要在照明光路中圆形滤光片，这也将减少暗视场观察区域所接收到的光亮。

暗视场用的物镜由于需要设有暗视场照明用的导光用外筒，其镜筒的外径比明视场物镜的镜筒粗。无法直接安装到明视场显微镜的物镜转换器上。无法用明视场显微镜进行暗视场观察。同样，明暗视场观察用物镜对于暗视场显微镜的转换器来说直径过小，安装的话需要另外的过渡接口。

JP特开2000-121949专利所提技术方案是用LED直接照明被观测对象，这与暗视场照明是一样的。并非将子午面内的光转换为平行光后照射被观察对象，所以对于以观察被观察对象的衍射光与散射光为主的暗视场观测并不很合适。

JP特开2006-039418专利虽然也适用了LED照明，但由于是直接将LED所发出的光作为平行光导入照明相机或显微镜内筒的外侧，故存在与原有暗视场照明用物镜镜筒同样的问题。另外，由于照相机设置在镜筒内，无法用同一个物镜明视场与暗视场并用，也无法将不同放大倍率的物镜安装在同一显微镜上用不同的放大倍率观察。

JP特开2001-154103专利所提的方案中，暗视场照明用的环形LED照明装置独立于物镜镜筒的，但该方案中并没有提及如何将子午面内的光线变成平行光照射到观察对象上。由于光源是设立在显微镜内，也没有考虑到不同倍率物镜及光源焦距的变化。

发明内容

本发明的目的是提供一种为观察对象提供足够充分的照射光通量，实现暗视场照明，并且可以直接安装在明视场显微镜的转换器上的暗视场照明物镜装置。

本发明的暗视场照明物镜装置，包括同轴的内外筒、设置在内筒内的成像用透镜组，在内外筒之间设有排列成环状的照明装置；在照明装置与被观察对象之间设有在子午面内将照明装置发出的光转换为平行光而倾斜照射到被观察对象上的光学元件；内筒端部外周设置有用于直接安装到明视场显微镜的转换盘上的螺纹。

本发明中物镜的成像用透镜组安装在内筒内。在外筒的外侧设有排列成环状的照明装置(如以LED原件作为光源的LED照明装置)。在光源(如LED原件)与被观察对象之间设有在子午面内将光源发出的光转换为平行光、倾斜照射到被观察对象上的光学元件。光源发出的光在子午面内被转换为平行光照射到被观察对象上。被观察对象散射或衍射的光经成像物镜成像后由目镜观察或用摄影装置拍摄后进行图象处理。该暗视场物镜装置内筒端部外周有螺纹，可以直接安装到明视场显微镜的转换盘上。所以，明视场显微镜可以直接转用为暗视场观察用。

作为改进，它还包括设置在内外筒之间的用于向照明装置供电的环状电池。这即是内置电源的暗视场照明物镜装置。当然，该暗视场照明物镜装置中的照明装置也可使用外部电源供电。当使用外部电源时，最好它还包括用于向照明装置供电的360度旋转电源接口外部导入系统。该360度旋转电源接口外部导入系统的结构可以有多种多样，如它还包括设有正、负极环形导电薄膜的线路板；照明装置的正负极与正、负极环形导电薄膜连接；线路板可转动的套装在暗视场照明物镜装置上；线路板上有与正、负极环形导电薄膜相连的外部电源插座。它还包括与外部电源连接以向照明装置供电的电源插座。外部电源导入系统的接口为360度旋转装置，任何方位都可以接电源，使用方便；如果使用内置环状电池的话，仅将暗视场观察物镜的镜筒安装到显微镜上即可实现暗视场照明，操作非常简单，不需要为照明用电源配备电线。将该电池作为二次电池，在镜筒的外筒上设置充电用插孔，通过充电即可长期使用。