特開 2025-4271 拡大観察装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025004271

(43)【公開日】2025-01-15

(54)【発明の名称】拡大観察装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 21/24 20060101AFI20250107BHJP

   G02B 21/36 20060101ALI20250107BHJP

【ＦＩ】

G02B21/24

G02B21/36

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023103826

(22)【出願日】2023-06-26

(71)【出願人】

【識別番号】000129253

【氏名又は名称】株式会社キーエンス

(74)【代理人】

【識別番号】110001298

【氏名又は名称】弁理士法人森本国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】瀧瀬 宏樹

(72)【発明者】

【氏名】二見 空

(72)【発明者】

【氏名】近藤 亮介

【テーマコード（参考）】

2H052

【Ｆターム（参考）】

2H052AD04

2H052AD16

2H052AD21

2H052AF14

(57)【要約】

【課題】耐振性を有しつつ大型の対象物を拡大して観察し得る拡大観察装置を提供する。
【解決手段】拡大観察装置１０は、基台１と、基台１に設けられ水平上面２０を有する載置台２と、基台１から鉛直方向に延びる支持柱５と、レール６１及び保持体６２を有する移動ステージ６とを備える。レール６１は、水平上面２０に沿う第一方向に平行な第一回転軸１１を中心に回転可能に支持される。保持体６２は、レール６１に沿って移動可能で、観察ヘッド４を保持する。拡大観察装置１０は、さらに、水平上面２０に着脱可能で且つ対象物ＯＢが載置されるブロック３と、観察画像を生成する画像生成部７とを備える。第一回転軸１１は、移動ステージ６を通る。ブロック３は、水平上面２０に沿う第二方向（第一方向に直交）に変更可能に取り付けられる。レール６１は、支持柱５に対し、保持体６２の移動方向が水平上面２０に直交する角度位置に調整可能である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物を拡大して観察するための拡大観察装置であって、
基台と、
前記基台に設けられて水平上面を有する載置台と、
前記基台から鉛直方向に延びる支持柱と、
前記支持柱に対し、前記水平上面に沿う方向である第一方向に平行な第一回転軸を中心に回転可能に支持されるレールと、当該レールに沿って移動可能な保持体とを有する移動ステージと、
対物レンズを介して前記対象物を撮像して、当該対象物の画像を生成するカメラを有し、当該カメラの光軸が前記移動ステージの前記保持体の移動方向に沿うように当該保持体に保持される観察ヘッドと、
前記載置台の前記水平上面に着脱可能で且つ前記対象物が載置されるブロックと、
前記観察ヘッドの前記カメラからの画像に基づいて観察画像を生成する画像生成部と
を備え、
前記第一回転軸は、前記移動ステージを通り、
前記ブロックは、前記水平上面に取り付けられる位置を、当該水平上面に沿う方向である第二方向に変更可能であり、
前記第一方向及び前記第二方向は互いに直交し、
前記移動ステージの前記レールは、前記支持柱に対し、前記移動ステージの前記保持体の移動方向が前記水平上面に直交する角度位置に調整可能な、拡大観察装置。

【請求項2】

前記第一回転軸を中心に回転自在に前記支持柱に設けられた回転保持体をさらに備え、
前記回転保持体は、前記移動ステージを保持する、請求項１に記載の拡大観察装置。

【請求項3】

前記回転保持体の前記支持柱に対する回転を固定可能なロック機構をさらに備える、請求項２に記載の拡大観察装置。

【請求項4】

前記支持柱は、規制部材を有し、
前記回転保持体は、前記移動ステージの前記レールに対する前記保持体の移動方向が前記水平上面に直交する角度位置になると前記規制部材に当接する当接部材を有し、
前記移動ステージの前記レールに対する前記保持体の移動方向と前記水平上面に直交する方向とがなす角度である傾斜角を計測する傾斜角計測部と、
前記傾斜角を表示する傾斜角表示部と、
前記当接部材が前記規制部材に当接すると、前記傾斜角表示部に前記傾斜角が無い旨を表示させる表示角補正部と
をさらに備える、請求項２又は請求項３に記載の拡大観察装置。

【請求項5】

前記回転保持体は、棒状ハンドルを有し、
前記棒状ハンドルの中心軸は、前記第一回転軸に向けられるとともに、前記第一回転軸に直交する面に沿う、請求項２又は請求項３に記載の拡大観察装置。

【請求項6】

前記載置台の前記水平上面は、前記第二方向に沿う複数の位置決め穴を有し、
前記ブロックは、前記位置決め穴に挿入可能な位置決めピンを有する、請求項１又は請求項２に記載の拡大観察装置。

【請求項7】

前記載置台は、固定ねじ穴をさらに有し、
前記ブロックは、前記固定ねじ穴に螺合可能な固定ねじをさらに有し、
前記固定ねじは、前記位置決め穴に前記位置決めピンが挿入された際に、前記固定ねじ穴の位置に対応する、請求項６に記載の拡大観察装置。

【請求項8】

前記水平上面に直交する第二回転軸を中心に回転自在に前記ブロックに載置された回転プレートをさらに備え、
前記回転プレートは、前記対象物が載置される、請求項６に記載の拡大観察装置。

【請求項9】

前記回転プレートは、少なくとも前記対象物が載置される面に、光を前記観察ヘッドに反射させる反射部を有する、請求項８に記載の拡大観察装置。

【請求項10】

前記ブロックは、前記第二回転軸の位置に回転軸穴を有し、
前記回転プレートは、前記回転軸穴に挿入可能な回転軸ピンをさらに有する、請求項８に記載の拡大観察装置。

【請求項11】

前記ブロックは、前記回転プレートの前記回転軸ピンを前記回転軸穴に案内する案内部をさらに有する、請求項１０に記載の拡大観察装置。

【請求項12】

前記回転プレートの前記回転軸ピンは、前記載置台の前記位置決め穴にも挿入可能である、請求項１０に記載の拡大観察装置。

【請求項13】

前記ブロックは、複数重ねて配置され、
複数の前記ブロックのうち、上段の前記ブロックの前記位置決めピンは、下段の前記ブロックの前記回転軸穴に挿入された、請求項１０に記載の拡大観察装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、拡大観察装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、拡大観察装置（顕微鏡装置１００）が開示されている。特許文献１に記載の拡大観察装置は、特許文献１の図３に示されるように、対象物（観察対象物Ｓ）を拡大して観察する観察ヘッド（顕微鏡ヘッド部４）を備える。観察ヘッドは、支持柱（支持台４０）に支持されている。

【0003】

特許文献１に記載の拡大観察装置は、ユーセントリック性を担保するために、対象物の高さで第一回転軸（揺動軸４５）が支持柱に設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－１２７７８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１に記載の拡大観察装置では、大型の対象物を拡大して観察する場合、支持柱（支持台４０）を構成する揺動部４６及びヘッド用アーム４９も大型化する必要がある。

【0006】

揺動部４６及びヘッド用アーム４９が大型化すれば、必然的に、回転（揺動）する部分の重心と、第一回転軸とが大きく離れることになる。したがって、特許文献１に記載の拡大観察装置は、大型の対象物を拡大して観察する構成にすれば、耐振性を失うおそれがある。

【0007】

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、耐振性を有しつつ大型の対象物を拡大して観察するための画像を生成できる拡大観察装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一局面によれば、拡大観察装置は、対象物を拡大して観察する。拡大観察装置は、基台と、載置台と、支持柱と、移動ステージと、観察ヘッドと、ブロックと、画像生成部とを備える。載置台は、基台に設けられて、水平上面を有する。支持柱は、基台から鉛直方向に延びる。移動ステージは、レールと、保持体とを有する。レールは、支持柱に対し、水平上面に沿う方向である第一方向に平行な第一回転軸を中心に回転可能に支持される。保持体は、レールに沿って移動可能である。観察ヘッドは、カメラを有する。カメラは、対物レンズを介して対象物を撮像して、対象物の画像を生成する。観察ヘッドは、カメラの光軸が移動ステージの保持体の移動方向に沿うように、保持体に保持される。ブロックは、載置台の水平上面に着脱可能で、且つ、対象物が載置される。画像生成部は、観察ヘッドのカメラからの画像に基づいて観察画像を生成する。第一回転軸は、移動ステージを通る。ブロックは、水平上面に取り付けられる位置を、水平上面に沿う方向である第二方向に変更可能である。第一方向及び第二方向は、互いに直交する。移動ステージのレールは、支持柱に対し、移動ステージの保持体の移動方向が水平上面に直交する角度位置に調整可能である。

【発明の効果】

【0009】

本発明の拡大観察装置によれば、耐振性を有しつつ大型の対象物を拡大して観察することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】拡大観察装置の正面視を示す模式図である。

【図2】拡大観察装置の前上方から視た斜視図である。

【図3】拡大観察装置の後上方から視た斜視図である。

【図4】拡大観察装置の右側面図である。

【図5】拡大観察装置の正面図である。

【図6】載置台からブロックを取り外した拡大観察装置の斜視図である。

【図7】ブロックから回転プレートを取り外した拡大観察装置の拡大斜視図である。

【図8】回転プレートから対象物を取り外した拡大観察装置の拡大斜視図である。

【図9】ブロックが二段重ねて配置された拡大観察装置の拡大斜視図である。

【図10】支持柱の分解斜視図である。

【図11】拡大観察装置の下部を拡大した右側面図である。

【図12】拡大観察装置が備える複数のベース足を示す底面図である。

【図13】拡大観察装置が備える複数のベース足の変形例を示す底面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については、同一の参照符号を付することで、説明を繰り返さない。また、以下の説明において、「上」及び「下」等の位置又は方向を意味する用語が用いられることもある。これらの用語は、実施形態の理解を容易にするために便宜上用いられるものであり、特に明確な言及がない限り、厳密な意味での鉛直方向の「上」及び「下」等に限定されない。

【0012】

図１を参照して、本発明の実施形態に係る拡大観察装置１０の概略を説明する。図１は、拡大観察装置１０の正面視を示す模式図である。

【0013】

図１に示されるように、拡大観察装置１０は、対象物ＯＢを拡大して観察するための観察画像を提供する。拡大観察装置１０は、基台１と、載置台２と、支持柱５と、移動ステージ６と、観察ヘッド４と、ブロック３と、画像生成部７とを備える。

【0014】

載置台２は、基台１に設けられて、水平上面２０を有する。支持柱５は、基台１から鉛直方向に延びる。

【0015】

移動ステージ６は、レール６１と、保持体６２とを有する。レール６１は、支持柱５に対し、水平上面２０に沿う方向である第一方向（Ｙ方向）に平行な第一回転軸１１を中心に回転可能に支持される。保持体６２は、レール６１に沿って移動可能である。

【0016】

観察ヘッド４は、カメラ４２を有する。カメラ４２は、対物レンズ４０を介して対象物ＯＢを撮像して、対象物ＯＢの画像を生成する。観察ヘッド４は、カメラ４２の光軸Ｌが移動ステージ６の保持体６２の移動方向に沿うように、保持体６２に保持される。拡大観察装置１０は、移動ステージ６により観察ヘッド４を移動することで、カメラ４２のピント調整が可能になる。また、レール６１が、支持柱５に対し、水平上面２０に沿う方向である第一方向（Ｙ方向）に平行な第一回転軸１１を中心に回転可能に支持されるので、カメラ４２もレール６１の回転に応じて第一回転軸１１を中心に回転する。これにより、拡大観察装置１０は、対象物ＯＢの端面や溝などの側面を含む表面を拡大した観察画像を提供することができる。

【0017】

ブロック３は、載置台２の水平上面２０に着脱可能で、且つ、対象物ＯＢが載置される。画像生成部７は、観察ヘッド４のカメラ４２からの画像に基づいて観察画像を生成する。第一回転軸１１は、移動ステージ６を通る。ブロック３は、水平上面２０に取り付けられる位置を、水平上面２０に沿う方向である第二方向（Ｘ方向）に変更可能である。

【0018】

第一方向（Ｙ方向）及び第二方向（Ｘ方向）は、互いに直交する。移動ステージ６のレール６１は、支持柱５に対し、移動ステージ６の保持体６２の移動方向が水平上面２０に直交する角度位置に調整可能である。

【0019】

第一回転軸１１が移動ステージ６を通るので、拡大観察装置１０は、大型の対象物ＯＢを傾斜観察するために大型化されても、第一回転軸１１を中心に回転する部分の重心から第一回転軸１１までが短い。したがって、拡大観察装置１０は、大型の対象物ＯＢを傾斜観察するために大型化されても、耐振性を有する。また、第一回転軸１１が移動ステージ６を通るので、拡大観察装置１０は、ユーセントリック性を失う。しかしながら、対象物ＯＢが載置されるブロック３は、対象物ＯＢをＺ方向に沿って観察ヘッド４に近づけるとともに、位置をＸ方向に変更して載置台２に取り付けられる。したがって、拡大観察装置１０は、観察ヘッド４が第一回転軸１１を中心に回転して、つまり観察ヘッド４が傾斜することで、対象物ＯＢを拡大して傾斜観察する画像を提供することが可能である。以上より、拡大観察装置１０は、耐振性を有しつつ大型の対象物ＯＢを拡大して傾斜観察する画像を生成することができる。

【0020】

図２～図５を参照して、本発明のより実機に即した実施形態に係る拡大観察装置１０を説明する。図２は、拡大観察装置１０の前上方から視た斜視図である。図３は、拡大観察装置１０の後上方から視た斜視図である。図４は、拡大観察装置１０の右側面図である。図５は、拡大観察装置１０の正面図である。

【0021】

図２に示されるように、拡大観察装置１０は、対象物ＯＢを拡大して観察する装置である。拡大観察装置１０は、基台１と、載置台２と、ブロック３と、観察ヘッド４と、支持柱５と、移動ステージ６と、画像生成部７とを備える。

【0022】

載置台２は、基台１に設けられて、水平上面２０を有する。ブロック３は、載置台２の水平上面２０に取付け及び取外しが可能で、且つ、対象物ＯＢが載置される。観察ヘッド４は、対象物ＯＢを拡大して観察する。支持柱５は、基台１に設けられて、観察ヘッド４を支持する。移動ステージ６は、観察ヘッド４のカメラ４２の光軸Ｌに沿って、観察ヘッド４を載置台２の水平上面２０に接近又は離間させる。移動ステージ６のレール６１が、支持柱５に対し、移動ステージ６の保持体６２の移動方向が水平上面２０に直交する角度位置に調整された場合、移動ステージ６は、Ｚ方向に沿って、観察ヘッド４を載置台２の水平上面２０に接近又は離間させる。Ｚ方向は、載置台２の水平上面２０から観察ヘッド４への方向である。画像生成部７は、拡大して観察するための対象物ＯＢの観察画像を生成する。

【0023】

観察ヘッド４は、Ｙ方向に平行な第一回転軸１１を中心に回転自在である。Ｙ方向は、載置台２の水平上面２０に沿う方向である。第一回転軸１１は、移動ステージ６を通る。ブロック３は、載置台２の水平上面２０に取り付けられる位置を、Ｘ方向に変更可能である。Ｘ方向は、載置台２の水平上面２０に沿う方向である。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、互いに直交する。

【0024】

第一回転軸１１が移動ステージ６を通るので、拡大観察装置１０は、大型の対象物ＯＢを観察するために大型化されても、第一回転軸１１を中心に回転する部分の重心から第一回転軸１１までが短い。したがって、拡大観察装置１０は、大型の対象物ＯＢを観察するために大型化されても、耐振性を有する。また、第一回転軸１１が移動ステージ６を通るので、拡大観察装置１０は、ユーセントリック性を失う。しかしながら、対象物ＯＢが載置されるブロック３は、対象物ＯＢをＺ方向に沿って観察ヘッド４に近づけるとともに、位置をＸ方向に変更して載置台２に取り付けられる。したがって、拡大観察装置１０は、観察ヘッド４が第一回転軸１１を中心に回転して、つまり観察ヘッド４が傾斜することで、例えば、円盤状の対象物ＯＢの端面を拡大して観察する画像を提供することが可能である。以上より、拡大観察装置１０は、耐振性を有しつつ大型の対象物ＯＢを拡大して観察するための観察画像を生成することができる。

【0025】

以下、図２～図５を参照して、拡大観察装置１０をさらに詳細に説明する。

【0026】

図２に示されるように、載置台２は、ブロック３が取り付けられる水平上面２０を、基台１に対してＸ方向及びＹ方向に移動させるものでもよい。このような載置台２は、ＸＹ方向ステージとも称される。ＸＹ方向ステージである載置台２は、下段の台座部２６と、中段のＸ方向ステージ２２と、上段のＹ方向ステージ２１を有する。台座部２６は、基台１に固定される。Ｘ方向ステージ２２は、台座部２６の上に重ねられて、台座部２６に対してＸ方向に移動可能である。Ｙ方向ステージ２１は、Ｘ方向ステージ２２の上に重ねられて、Ｘ方向ステージ２２に対してＹ方向に移動可能である。Ｙ方向ステージ２１の水平上面２０は、ブロック３の取付け及び取外しがされ得る。

【0027】

拡大観察装置１０は、ディスプレイ７２をさらに備えてもよい。ディスプレイ７２は、画像生成部７で生成された画像のデータに基づいて、画像を表示する。すなわち、ディスプレイ７２は、対象物ＯＢの拡大された画像を表示する。図３以降は、画像生成部７及びディスプレイ７２の図示を省略する。

【0028】

拡大観察装置１０は、情報処理部７１をさらに備える。情報処理部７１は、制御回路及び電気回路等を有する。制御回路及び電気回路は、ＸＹ方向ステージである載置台２、及び、移動ステージ６を、制御及び駆動する。

【0029】

図２～図５に示されるように、観察ヘッド４は、複数（例えば４つ）の対物レンズ４０と、レボルバー４１と、カメラ４２を有する撮像デバイスとを有する。複数の対物レンズ４０は、互いに倍率が異なる。レボルバー４１は、回転により、複数の対物レンズ４０のうち、いずれか１つの対物レンズ４０を選択する。選択された対物レンズ４０は、対象物ＯＢを拡大して観察するために使用される。

【0030】

撮像デバイスは、非テレセントリックレンズ（不図示）と、カメラ４２（撮像素子）と、送信部（不図示）とを有する。レボルバー４１で選択された対物レンズ４０と、非テレセントリックレンズとは、対象物ＯＢを観察する。カメラ４２（撮像素子）は、拡大して観察された対象物ＯＢを撮像することで、拡大して観察された対象物ＯＢの画像データ（生画像のデータ）を作成する。送信部は、作成された画像データを画像生成部７に送信する。画像生成部７は、受信したデータから、拡大して観察された対象物ＯＢの観察画像（観察用に処理された画像）を生成する。

【0031】

拡大観察装置１０は、図示されないコントローラを備えてもよい。コントローラにより、使用者は、ＸＹ方向ステージである載置台２、移動ステージ６、及び、レボルバー４１の操作が可能である。コントローラにより可能な操作は、ＸＹ方向ステージである載置台２及び移動ステージ６の移動、並びに、レボルバー４１の回転である。

【0032】

拡大観察装置１０は、回転保持体８をさらに備える。回転保持体８は、第一回転軸１１を中心に回転自在に支持柱５に設けられている。回転保持体８は、移動ステージ６を保持する。

【0033】

回転保持体８は、移動ステージ６及び観察ヘッド４自体に、回転機構を不要にする。したがって、拡大観察装置１０は、構成を簡素にすることができる。

【0034】

回転保持体８は、Ｙ方向の端で支持柱５に回転自在に接続され、Ｙ方向の反対方向の端で移動ステージ６を保持する。第一回転軸１１は、移動ステージ６とともに回転保持体８も通る。回転保持体８は、シャフトである軸体８８（図１０参照）を有する。軸体８８は、支持柱５の内部に至る。軸体８８は、回転機構を構成する。

【0035】

回転保持体８は、内部にＺ方向駆動機構（不図示）を有する。Ｚ方向駆動機構は、移動ステージ６により観察ヘッド４を、Ｚ方向に移動させる。

【0036】

図２，図３及び図５に示されるように、拡大観察装置１０は、ロック機構９をさらに備える。ロック機構９は、回転保持体８の支持柱５に対する回転を固定可能である。

【0037】

ロック機構９により、回転保持体８が支持柱５に対して固定される。したがって、回転保持体８に移動ステージ６を介して保持された観察ヘッド４は、対象物ＯＢを拡大して観察するのに適切な角度で固定される。結果として、拡大観察装置１０は、適切に対象物ＯＢを拡大して観察する画像を得ることができる。

【0038】

図１０に示されるように、ロック機構９は、支持柱５に設けられる。ロック機構９は、レバー９０と、ロック軸（不図示）と、ブレーキブラケット５８とを有する。レバー９０は支持柱５の外部に配置され、ロック軸及びブレーキブラケット５８は支持柱５の内部に配置される。レバー９０は、一方の方向に回転すると回転保持体８を固定し、他方の方向に回転すると回転保持体８の固定を解除する。ロック軸は、レバー９０とともに回転する。ロック軸は、一方の方向に回転すると、ブレーキブラケット５８を縮径させる。ロック軸は、他方の方向に回転すると、ブレーキブラケット５８を拡径させる。ブレーキブラケット５８は、縮径すると、回転保持体８の軸体８８を固定する。ブレーキブラケット５８は、拡径すると、回転保持体８の軸体８８の固定を解除する。

【0039】

図４に示されるように、支持柱５は、規制部材５０を有する。回転保持体８は、当接部材８０を有する。移動ステージ６のレール６１に対する保持体６２の移動方向が水平上面２０に直交する角度位置になると、当接部材８０は規制部材５０に当接する。

【0040】

拡大観察装置１０は、傾斜角計測部１３と、傾斜角表示部（不図示）と、表示角補正部１７とをさらに備える。傾斜角計測部１３は、移動ステージ６のレール６１に対する保持体６２の移動方向と水平上面２０に直交する方向とがなす角度である傾斜角を計測する。傾斜角表示部は、傾斜角を表示する。表示角補正部１７は、当接部材８０が規制部材５０に当接すると、傾斜角表示部に傾斜角が無い旨を表示させる。

【0041】

当接部材８０が規制部材５０に当接する状態を傾斜角が０°と定義することで、使用者の利便性が向上する。しかしながら、傾斜角計測部１３と当接部材８０及び規制部材５０の角度位置ズレ等により、傾斜角計測部１３が測定した傾斜角が厳密に０°を示さない場合がある。この場合、表示角補正部１７により、傾斜角表示部に表示されるのは、傾斜角が無い旨（例えば、０°）となる。したがって、角度位置ズレ等により傾斜角計測部１３が測定した傾斜角が厳密に０°を示さない（例えば、±１°の範囲内）場合でも、傾斜角が０°として表示される。結果として、拡大観察装置１０は、使用者の利便性を向上させることができる。

【0042】

傾斜角計測部１３は、基台側角度センサ１４と、回転側角度センサ１５と、減算部１６とを有する。基台側角度センサ１４は、基台１に設けられる。基台側角度センサ１４は、鉛直方向とＺ方向とがなす角度である基台側角度を計測する。回転側角度センサ１５は、回転保持体８に設けられる。回転側角度センサ１５は、観察ヘッド４により観察される方向と鉛直方向とがなす角度である回転側角度を計測する。減算部１６は、回転側角度から基台側角度を減ずることで、傾斜角（観察ヘッド４により観察される方向とＺ方向とがなす角度）を算出する。なお、基台側角度センサ１４及び回転側角度センサ１５は、例えば、それぞれ加速度センサである。

【0043】

表示角補正部１７は、角度位置ズレ等の影響と考えられる角度（例えば、±１°）が予め設定されている。表示角補正部１７は、傾斜角が予め設定された角度の範囲内なら、例えば、傾斜角が－１°以上で且つ＋１°以下なら、傾斜角が無い旨（例えば、０°）を傾斜角表示部に表示させる。傾斜角表示部は、図２に示されるディスプレイ７２でもよい。

【0044】

図５に示されるように、回転保持体８は、棒状ハンドル８１を有する。棒状ハンドル８１の中心軸８２は、第一回転軸１１に向けられるとともに、第一回転軸１１に直交する面に沿う。

【0045】

棒状ハンドル８１により、使用者は、回転保持体８を容易に回転可能である。したがって、拡大観察装置１０は、使用者の利便性を向上させることができる。

【0046】

棒状ハンドル８１は、円柱形状等、把持されやすい形状である。棒状ハンドル８１は、その中心軸８２の方向に沿って、滑止めの円周条８３を複数有する。棒状ハンドル８１は、傾斜角が０°の回転保持体８（図５に示される状態）から、Ｘ方向の反対方向と、Ｚ方向との間に突出する。

【0047】

したがって、使用者は、棒状ハンドル８１を押し下げることで、観察ヘッド４が観察する方向を、ブロック３に載置された対象物ＯＢに向けられる。結果として、拡大観察装置１０は、使用者の利便性を一層向上させることができる。

【0048】

以下、図６を参照して、ブロック３を詳細に説明する。図６は、載置台２からブロック３を取り外した拡大観察装置１０の斜視図である。

【0049】

図６に示されるように、載置台２の水平上面２０は、第二方向（Ｘ方向）に沿う複数の位置決め穴２３を有する。ブロック３は、位置決め穴２３に挿入可能な位置決めピン３３を有する。

【0050】

位置決め穴２３及び位置決めピン３３により、載置台２の水平上面２０に取り付けられるブロック３の位置が、容易にＸ方向で変更可能となる。したがって、拡大観察装置１０は、使用者の利便性を向上させることができる。

【0051】

位置決めピン３３は、ブロック３の底面視における中心に位置する。したがって、ブロック３は、底面視における中心の位置決めピン３３により位置決めされるので、載置台２の水平上面２０で安定する。結果として、拡大観察装置１０は、適切に大型の対象物ＯＢを拡大して観察することができる。

【0052】

載置台２の水平上面２０は、Ｘ方向に沿う複数の回り止め穴２４も有する。ブロック３は、回り止め穴２４に挿入可能な回り止めピン３４も有する。位置決めピン３３と回り止めピン３４との距離は、位置決め穴２３と回り止め穴２４との距離に等しい。したがって、ブロック３は、位置決めピン３３及び回り止めピン３４が位置決め穴２３及び回り止め穴２４に挿入されることで、載置台２の水平上面２０に取付けられる。これにより、ブロック３は、回転しないので、載置台２の水平上面２０で一層安定する。結果として、拡大観察装置１０は、一層適切に大型の対象物ＯＢを拡大して観察することができる。

【0053】

回り止め穴２４は、位置決め穴２３に比べて、Ｘ方向に余裕のある径（つまり長穴）でもよい。回り止め穴２４は、縁がすり鉢形状に面取りされてもよい。これにより、回り止め穴２４は、回り止めの機能を果たしつつ、回り止めピン３４が挿入されやすくなる。したがって、載置台２の水平上面２０に取り付けられるブロック３の位置が、容易にＸ方向で変更可能となる。結果として、拡大観察装置１０は、使用者の利便性を向上させることができる。

【0054】

載置台２は、固定ねじ穴２５をさらに有する。ブロック３は、固定ねじ穴２５に螺合可能な固定ねじ３５をさらに有する。固定ねじ３５は、位置決め穴２３に位置決めピン３３が挿入された際に、固定ねじ穴２５の位置に対応する。

【0055】

固定ねじ３５の位置を固定ねじ穴２５に合わせることで、位置決め穴２３に位置決めピン３３が挿入される。したがって、ブロック３を載置台２の水平上面２０に取り付ける際に、固定ねじ３５の位置を固定ねじ穴２５に合わせることで、容易に取付可能となる。このため、載置台２の水平上面２０に取り付けられるブロック３の位置が、容易にＸ方向で変更可能となる。結果として、拡大観察装置１０は、使用者の利便性を向上させることができる。

【0056】

載置台２が回り止め穴２４を有し、ブロック３が回り止めピン３４を有する場合、固定ねじ３５の位置を固定ねじ穴２５に合わせることで、位置決め穴２３及び回り止め穴２４に位置決めピン３３及び回り止めピン３４が挿入される。したがって、載置台２の水平上面２０に取り付けられるブロック３の位置が、容易にＸ方向で変更可能となる。結果として、拡大観察装置１０は、使用者の利便性を向上させることができる。

【0057】

また、固定ねじ３５が固定ねじ穴２５に螺合されることで、載置台２に対するブロック３のガタつきが防止される。したがって、ブロック３は、載置台２の水平上面２０で確実に固定されるので、一層安定する。結果として、拡大観察装置１０は、一層適切に大型の対象物ＯＢを拡大して観察することができる。

【0058】

以下、図７及び図８を参照して、ブロック３に載置される回転プレート１００を詳細に説明する。図７は、ブロック３から回転プレート１００を取り外した拡大観察装置１０の拡大斜視図である。図８は、回転プレート１００から対象物ＯＢを取り外した拡大観察装置１０の拡大斜視図である。

【0059】

図７及び図８に示されるように、拡大観察装置１０は、回転プレート１００をさらに備える。回転プレート１００は、水平上面２０に直交する第二回転軸１２を中心に回転自在にブロック３に載置される。回転プレート１００は、対象物ＯＢが載置される。

【0060】

対象物ＯＢは、回転プレート１００とともに、第二回転軸１２を中心に容易に回転可能である。したがって、対象物ＯＢは、回転により、拡大して観察される部分が容易に変更可能となる。結果として、拡大観察装置１０は、使用者の利便性を向上させることができる。

【0061】

回転プレート１００は、金属製の円板１０１と、樹脂製の保護材１０８と、放射状に配置された放射ピン１０９とを有する。

【0062】

図８に示されるように、金属製の円板１０１は、対象物ＯＢが載置される面（上面１０７）に溝１０２～１０６を有する。溝１０２～１０６は、例えば対象物ＯＢに水滴がある場合、水滴を案内する。溝１０２～１０６は、さらに、金属製の円板１０１と対象物ＯＢとの接触面積を減らすことで、金属製の円板１０１と対象物ＯＢとの貼付きを防止する。溝１０２～１０６は、一対の指入れ溝１０２と、二重円溝１０３，１０４と、横溝１０５と、縦溝１０６とを有する。一対の指入れ溝１０２は、互いに対向し、いずれも金属製の円板１０１の外縁から中心（第二回転軸１２）に向けて形成される。指入れ溝１０２は、使用者が対象物ＯＢを回転プレート１００から取り外す際に、使用者の指が入れられる部分である。二重円溝１０３，１０４は、大径の円溝１０３と、小径の円溝１０４とからなる。二重円溝１０３，１０４は、一対の指入れ溝１０２に連通する。横溝１０５は、一対の指入れ溝１０２を接続する。縦溝１０６は、金属製の円板１０１の中心で横溝１０５を垂直に横断し、金属製の円板１０１の外縁に至る。

【0063】

図７に示されるように、樹脂製の保護材１０８は、金属製の円板１０１の下面に取り付けられる。樹脂製の保護材１０８は、金属製の円板１０１がブロック３に直接触れることを防止する。仮に、金属製の円板１０１がブロック３に直接触れながら回転すると、金属製の円板１０１とブロック３との摺動により、粉の発生等の不具合が生ずる。しかしながら、樹脂製の保護材１０８により、金属製の円板１０１がブロック３に直接触れないので、粉の発生等の不具合が防止される。樹脂製の保護材１０８は、金属製の円板１０１がブロック３に対して傾斜しないために、金属製の円板１０１の中心に対して回転対称に配置される。

【0064】

放射ピン１０９は、例えば４本である。いずれの放射ピン１０９も、金属製の円板１０１の中心に向けられるとともに、金属製の円板１０１の外縁から突出する。放射ピン１０９は、金属製の円板１０１を回転させる際に、把持される部分である。放射ピン１０９は、回転プレート１００に対する対象物ＯＢの位置決めにも使用される。

【0065】

図８に示されるように、回転プレート１００は、少なくとも対象物ＯＢが載置される面（上面１０７）に、光を観察ヘッド４に反射させる反射部１０７を有する。

【0066】

レフ板として機能する反射部１０７により、観察ヘッド４が対象物ＯＢを拡大して観察する際に、観察ヘッド４に光が入る。特に、観察ヘッド４が傾斜して対象物ＯＢを観察する際に、対象物ＯＢの端部分に対して反射部１０７がレフ板としての機能を強く発揮する。したがって、観察ヘッド４は、鮮明に対象物ＯＢを拡大して観察する。結果として、拡大観察装置１０は、適切に大型の対象物ＯＢを拡大して観察することができる。

【0067】

反射部１０７は、光を観察ヘッド４に反射させる部分であれば、特に限定されない。反射部１０７は、好ましくは白色の部分であり、さらに好ましくは白色のアルマイトである。白色のアルマイトは、他の色の部材よりも光を反射させやすい。また反射部１０７は、例えば、拡散照明でもよい。

【0068】

載置台２は、水平上面２０に、光を観察ヘッド４に反射させにくい反射抑制部を有する。反射抑制部は、光を観察ヘッド４に反射させにくい部分であれば、特に限定されない。反射抑制部は、好ましくは黒色の部分であり、さらに好ましくは黒色のアルマイトである。黒色のアルマイトは、他の色の部材よりも光を反射させにくい。反射抑制部は、黒色のアルマイトのうち、梨地処理、マット塗装、及び／又はつや消し処理されたものが一層好ましい。

【0069】

反射部１０７である白色のアルマイトと、反射抑制部である黒色のアルマイトにより、対象物ＯＢとそれ以外とのコントラストが明確になる。したがって、拡大観察装置１０は、対象物ＯＢを一層鮮明に拡大して観察するので、一層適切に大型の対象物ＯＢを拡大して観察することができる。

【0070】

対象物ＯＢは、例えば、半導体のウエハである。対象物ＯＢである半導体のウエハは、直径が１５０ｍｍ，２００ｍｍ又は３００ｍｍ等である。対象物ＯＢである半導体のウエハは、リングフレームＲＦ（テープフレームとも称される）で保護される。リングフレームＲＦは、位置決めの溝が規格で定められている。リングフレームＲＦは、その位置決めの溝が放射ピン１０９又は回転プレート１００上に位置するように、保護している対象物ＯＢとともに回転プレート１００に載置される。

【0071】

図７に示されるように、ブロック３は、第二回転軸１２の位置に回転軸穴３６を有する。回転プレート１００は、回転軸穴３６に挿入可能な回転軸ピン１１０をさらに有する。

【0072】

回転軸穴３６及び回転軸ピン１１０により、回転プレート１００は、ブロック３への取付け及び取外しが容易になる。したがって、拡大観察装置１０は、使用者の利便性を向上させることができる。

【0073】

回転軸ピン１１０は、回転プレート１００の底面視における中心に位置する。したがって、回転プレート１００は、底面視における中心の回転軸ピン１１０を中心に回転する。これにより、対象物ＯＢは、回転により、拡大して観察される部分が一層容易に変更可能となる。結果として、拡大観察装置１０は、使用者の利便性を一層向上させることができる。

【0074】

ブロック３は、回転プレート１００の回転軸ピン１１０を回転軸穴３６に案内する案内部３７をさらに有する。

【0075】

回転軸ピン１１０は、案内部３７に案内されることで、回転軸穴３６に挿入される。したがって、回転プレート１００がブロック３よりも大きい場合等、回転軸穴３６を視認しにくい場合でも、案内部３７により、容易に回転軸ピン１１０を回転軸穴３６に挿入可能となる。結果として、拡大観察装置１０は、使用者の利便性を向上させることができる。

【0076】

案内部３７は、回転軸穴３６の位置を中心に広がる扇形状の窪みである。案内部３７が扇形状であることにより、回転軸ピン１１０を扇形状のいずれかの辺に当ててから中心に移動させることで、一層容易に回転軸ピン１１０が回転軸穴３６に挿入される。したがって、結果として、拡大観察装置１０は、使用者の利便性を一層向上させることができる。

【0077】

回転プレート１００の回転軸ピン１１０は、載置台２の位置決め穴２３にも挿入可能である。

【0078】

回転軸ピン１１０が位置決め穴２３に挿入可能であることにより、回転プレート１００を載置台２の水平上面２０に直接の取付け及び取外しが可能となる。したがって、拡大観察装置１０は、ブロック３が不要になるので、簡素な構成にすることができる。ブロック３が不要になる場合は、観察ヘッド４が傾斜して対象物ＯＢを観察する必要のない場合である。

【0079】

回転軸ピン１１０が位置決め穴２３に挿入可能であれば、回転プレート１００がブロック３として機能することになる。

【0080】

以下、図９を参照して、ブロック３が複数重ねて配置される場合について説明する。図９は、ブロック３が二段重ねて配置された拡大観察装置１０の拡大斜視図である。

【0081】

図９に示されるように、ブロック３は、複数重ねて配置される。複数のブロック３のうち、上段のブロック３の位置決めピン３３は、下段のブロック３の回転軸穴３６に挿入される。

【0082】

ブロック３が複数重ねて配置されることにより、対象物ＯＢの位置が柔軟にＺ方向で変更可能となる。したがって、拡大観察装置１０は、使用者の利便性を向上させることができる。

【0083】

上段のブロック３が回り止めピン３４も有する場合、下段のブロック３は、上段のブロック３の回り止めピン３４が挿入されるブロック用回り止め穴３８も有する。ブロック用回り止め穴３８も、回り止め穴２４と同様に、回転軸穴３６に比べて、Ｘ方向に余裕のある径（つまり長穴）でもよい。ブロック用回り止め穴３８も、縁がすり鉢形状に面取りされてもよい。

【0084】

図９では、上段のブロック３及び下段のブロック３、すなわち、二段重ねて配置されたブロック３を図示したが、三段以上重ねて配置されたブロック３でもよい。

【0085】

以下、図１０を参照して、支持柱５を詳細に説明する。図１０は、支持柱５の分解斜視図である。

【0086】

図１０に示されるように、支持柱５は、上部支持柱５１と下部支持柱５９とを有する。上部支持柱５１は、規制部材５０及びブレーキブラケット５８を有する部分である。下部支持柱５９は、基台１に設けられる部分である。

【0087】

支持柱５は、上部支持柱５１と下部支持柱５９との間に、スペーサ５２を有してもよい。スペーサ５２は、厚スペーサ５３と、薄スペーサ５４とを有する。厚スペーサ５３は、４０ｍｍ～８０ｍｍ（例えば、６０ｍｍ）の厚さ（上下方向長さ）を有する。薄スペーサ５４は、厚スペーサ５３よりも薄い。薄スペーサ５４は、例えば、厚スペーサ５３の半分の厚さ（上下方向長さ）を有する。

【0088】

下部支持柱５９の上端面は、外側ねじ穴群５５ｔと、内側ねじ穴群５６ｔと、一対の係合具５７とを有する。

【0089】

厚スペーサ５３の下面は、外側ねじ群５５ｂと、係合具収納スペース（不図示）とを有する。外側ねじ群５５ｂは、下方の外側ねじ穴群５５ｔと螺合する。係合具収納スペースは、下方の一対の係合具５７を収納する。厚スペーサ５３の上面は、下部支持柱５９の上端面と同様の構成であり、外側ねじ穴群５５ｔと、内側ねじ穴群５６ｔと、一対の係合具５７とを有する。

【0090】

薄スペーサ５４の下面は、内側ねじ群５６ｂと、係合具収納スペース（不図示）とを有する。内側ねじ群５６ｂは、下方の内側ねじ穴群５６ｔと螺合する。薄スペーサ５４の上面は、外側ねじ穴群５５ｔと、一対の係合具５７とを有する。

【0091】

上部支持柱５１の下面は、外側ねじ群５５ｂと、一対の被係合具（不図示）とを有する。一対の被係合具は、下方の一対の係合具５７に係合される。

【0092】

上部支持柱５１と下部支持柱５９との間において、薄スペーサ５４同士を重ねられないが、それ以外はスペーサ５２を自由に重ねられる。具体的には、上部支持柱５１と下部支持柱５９との間において、厚スペーサ５３同士を重ねる、薄スペーサ５４の上に厚スペーサ５３を重ねる、及び、厚スペーサ５３の上に薄スペーサ５４を重ねることが可能である。また、厚スペーサ５３及び薄スペーサ５４の数は、特に限定されない。

【0093】

したがって、スペーサ５２により、上部支持柱５１の位置がＺ方向で変更可能になる。上部支持柱５１に回転保持体８が接続され、回転保持体８が観察ヘッド４を保持しているので、スペーサ５２により、観察ヘッド４の位置がＺ方向で変更可能になる。結果として、拡大観察装置１０は、使用者の利便性を向上させることができる。

【0094】

また、上部支持柱５１の一対の被係合具が下方の一対の係合具５７に係合されることで、上部支持柱５１は、スペーサ５２又は下部支持柱５９に取り付けられる際に、螺合の前であっても自立する。したがって、支持柱５は、Ｚ方向の位置を変更する際に、倒れ落ちることが防止される。結果として、拡大観察装置１０は、安定性を向上させることができる。

【0095】

以下、図１１～図１３を参照して、拡大観察装置１０が備える複数のベース足１２０について説明する。図１１は、拡大観察装置１０の下部を拡大した右側面図である。図１２は、拡大観察装置１０が備える複数のベース足１２０を示す底面図である。図１３は、拡大観察装置１０が備える複数のベース足１２０の変形例を示す底面図である。

【0096】

図１１に示されるように、拡大観察装置１０は、複数のベース足１２０をさらに備える。複数のベース足１２０は、基台１の下面に設けられる。複数のベース足１２０は、着座足１２１と、短足１２２とからなる。着座足１２１は、拡大観察装置１０が設置される除振台ＶＲ（又は他の水平面）に着座する。短足１２２は、着座足１２１よりも上下方向に短いので、除振台ＶＲ（又は他の水平面）に着座しない。着座足１２１と短足１２２との上下方向の長さの差ｄは、ベース足１２０の上下方向の公差よりも大きくされ、０．０５ｍｍ～０．１５ｍｍ（例えば、０．１０ｍｍ）程度である。なお、除振台ＶＲは、アクティブ除振台でもよく、パッシブ除振台でもよい。

【0097】

図１２に示されるように、着座足１２１は、それらの図心Ｃ１が、底面視において、突多角形Ｐの頂点に位置する。短足１２２は、それらの図心Ｃ２が、突多角形Ｐの頂点以外で、突多角形Ｐの線上又は内部に位置する。図１２は、突多角形Ｐが四角形Ｐの例を示す。図１２の例では、着座足１２１の図心Ｃ１が四角形Ｐの頂点に位置し、短足１２２の図心Ｃ２が四角形Ｐの線状に位置する。図１３は、突多角形Ｐが六角形Ｐの例を示す。図１３の例では、着座足１２１の図心Ｃ１が六角形Ｐの頂点に位置し、短足１２２の図心Ｃ２が六角形Ｐの内部に位置する。突多角形Ｐは、四角形Ｐ（図１２）又は六角形Ｐ（図１３）に限定されず、三角形又は五角形でもよく、七角形以上でもよい。

【0098】

突多角形Ｐの頂点に図心Ｃ１が位置する着座足１２１のみ、除振台ＶＲ（又は他の水平面）に着座する。したがって、拡大観察装置１０は、除振台ＶＲ（又は他の水平面）の上でガタつかない。結果として、拡大観察装置１０は、耐振性を向上させることができる。

【0099】

拡大観察装置１０は、除振台ＶＲ以外（他の水平面等）に設置される場合、複数のベース足１２０にそれぞれ履かせる除振足（不図示）をさらに備えてもよい。除振足は、弾性を有する材料（ゲル状の材料等）からなる。

【0100】

除振足を履いた複数のベース足１２０は、除振足の弾性により全てが着座する。したがって、拡大観察装置１０は、全てのベース足１２０を着座させる除振足により、耐振性を向上させることができる。

【0101】

ところで、前記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。前記実施形態で説明した構成のうち「課題を解決するための手段」で本発明の一局面として記載した構成以外については、任意の構成であり、適宜削除及び変更することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0102】

本発明は、拡大観察装置を提供するものであり、産業上の利用可能性を有する。

【符号の説明】

【0103】

Ｌ 光軸
ＯＢ 対象物
ＲＦ リングフレーム
１ 基台
２ 載置台
３ ブロック
４ 観察ヘッド
５ 支持柱
６ 移動ステージ
７ 画像生成部
８ 回転保持体
９ ロック機構
１０ 拡大観察装置
１１ 第一回転軸
１２ 第二回転軸
１３ 傾斜角計測部
１７ 表示角補正部
２０ 水平上面
２３ 位置決め穴
２４ 回り止め穴
２５ 固定ねじ穴
３３ 位置決めピン
３４ 回り止めピン
３５ 固定ねじ
３６ 回転軸穴
３７ 案内部
４０ 対物レンズ
４１ レボルバー
４２ カメラ
５０ 規制部材
５１ 上部支持柱
５２ スペーサ
５３ 厚スペーサ
５４ 薄スペーサ
５９ 下部支持柱
６１ レール
６２ 保持体
７１ 情報処理部
７２ ディスプレイ
８０ 当接部材
８１ 棒状ハンドル
１００ 回転プレート
１０１ 金属製の円板
１０７ 反射部
１２０ ベース足

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】