| 【発明の名称】 |
測定顕微鏡装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】大野 修
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| 【要約】 |
【課題】外部通信ケーブルの断線等の外部配線によるトラブルを防止すると共に、装置のセッティングを容易にし、使用するうえで必要な装置の占有設置面積を小さくすることが可能な測定顕微鏡装置を提供することである。
【解決手段】この測定顕微鏡装置にあっては、ベース２６上面にＸＹステージ２７及びコラム３０が取付けられる。そして、上記ＸＹステージ２７の上方には、観察部２９を上下移動自在に設けたＺステージ２８が取付けられている。そして、この測定顕微鏡装置に於いて、コラム３０の右側に設けられた本体としての支持部３５の内部には、上記ＸＹステージ２７及びＺステージ２８の移動量を検出する検出部からの信号を演算して、この演算結果を表示する信号演算表示部３６を有している。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ベース上面に取付けられたＸＹステージと、上記ベース上面に対し垂直に取付けられた支柱と、上記ＸＹステージの上方に取付けられた観察部を上記支柱に沿って上下方向に移動自在に設けたＺステージとを有する測定顕微鏡装置に於いて、上記ＸＹステージ及びＺステージの移動量を検出する検出部と、上記検出部からの信号を演算する信号演算部と、この信号演算部の演算結果を表示する表示部と、上記信号演算部若しくは表示部を内蔵する支持部とを有し、上記信号演算部を内蔵した支持部と上記支持部を上記支柱若しくは上記ベースの少なくとも何れか一方に一体に設けたことを特徴とする測定顕微鏡装置。
【請求項２】 上記信号演算部を内蔵した上記支持部は、断熱部材を介して上記支柱若しくは上記ベースに取付けられることを特徴とする請求項１に記載の測定顕微鏡装置。
【請求項３】 上記支持部は、上記ＸＹステージ及びＺステージの移動量を検出した信号を演算する信号演算部と、上記信号演算部からの演算結果を表示する表示部と、を備えている請求項１に記載の測定顕微鏡装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、形状寸法測定に用いられる測定顕微鏡装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、被測定物の寸法測定に、種々の測定顕微鏡が使用されている。
【０００３】図８乃至図１０は、従来の測定顕微鏡装置の構成を示したもので、図８は上面図、図９は正面図、図１０はブロック構成図である。
【０００４】この測定顕微鏡装置の測定顕微鏡１０は、ベース１上面にＸＹステージ２が取付けられている。このＸＹステージ２には、該ステージ２をＸ及びＹ方向に移動するためのハンドル２ａ及び２ｂが設けられている。また、ＸＹステージ２内部には、それぞれＸＹステージの移動量を検出するＸ検出器１５ａ及びＹ検出器１５ｂが備えられている。
【０００５】上記ＸＹステージ２の上方には、Ｚステージ３が設けられている。このＺステージ３には、観察部４が取付けられ、コラム５に設けたガイド６等の案内によって上下移動が行われるようになっている。上記コラム５の内部には、Ｚステージ３の移動量を検出するＺ検出器１５ｃが備えられている。
【０００６】上記ベース１上面に対し垂直に取付けられたコラム５の右側面には、信号演算装置１１の演算結果を表示するためのカウンタ装置７が取付けられている。また、このカウンタ装置７及びＸ検出器１５ａ、Ｙ検出器１５ｂ、Ｚ検出器１５ｃは、それぞれ外部通信ケーブル８を介して信号演算装置１１と接続されている。尚、上記測定顕微鏡１０及び信号演算装置１１には、それぞれ電源ケーブル１２及び１３が接続されている。
【０００７】信号演算装置１１は、上述したＸ検出器１５ａ、Ｙ検出器１５ｂ及びＺ検出器１５ｃからの信号を処理するものである。この信号演算装置１１は、Ｘ軸信号演算回路１６ａ、Ｙ軸信号演算回路１６ｂ及びＸ軸信号演算回路１６ｃを有する信号演算部１６により、検出部１５から出力された信号を演算する。そして、この演算結果が、測定顕微鏡１０のコラム５に取付けられているカウンタ装置７に表示されるようになっている。
【０００８】カウンタ装置７内部の表示部１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、上述した測定顕微鏡のＸ、Ｙ、Ｚ検出器１５ａ、１５ｂ、１５ｃからの信号に従って演算処理された信号演算装置１１からの演算結果を表示する。そして、この表示部１７は、ＸＹステージ２及びコラム５に内蔵されているＸＹＺ検出器１５ａ、１５ｂ、１５ｃに対応した演算結果を表示する。
【０００９】また、図１１及び図１２は、他の従来例を示したもので、図１１は測定顕微鏡装置の外観を示す正面図、図１２はブロック構成図である。
【００１０】この測定顕微鏡装置は、測定顕微鏡１０の外部に接続された信号演算装置２０に、信号演算部１１と表示部１７とを有した構成となっている。この場合も、信号演算装置２０とＸＹステージ２及びコラム５に内蔵されているＸＹＺ検出器１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、それぞれ外部通信ケーブル８で接続されており、測定顕微鏡１０及び信号演算装置１１にはそれぞれ電源ケーブル２１、２２が接続されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうした構成の測定顕微鏡装置では、ＸＹステージ２及びコラム５に内蔵されているＸ、Ｙ、Ｚ検出部から信号演算装置への接続、信号演算装置からカウンタ装置への接続を、外部通信ケーブルを用いて行っている。
【００１２】そのため、信号演算装置及びカウンタ装置の設置位置によっては、外部通信ケーブルが長くなり、また、外部通信ケーブルの本数も多くならざるを得ない。そのため、外部通信ケーブルの断線等の外部配線によるトラブルを起こし易い。
【００１３】また、装置のセッティング時には、外部通信ケーブルの接続ミスを起こし易く、細心の注意をはらって接続を行うため、セッティングにも時間を費やしてしまうという虞れがあった。
【００１４】そのうえ、信号演算装置を設置するには、信号演算装置の大きさの設置スペースは必要であり、測定顕微鏡を使用するうえで、必要な占有設置面積が大きくなってしまうという課題が生じていた。
【００１５】したがってこの発明の目的は、外部通信ケーブルの断線等の外部配線によるトラブルを防止すると共に、装置のセッティングを容易にし、使用するうえで必要な装置の占有設置面積を小さくすることが可能な測定顕微鏡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】すなわちこの発明は、ベース上面に取付けられたＸＹステージと、上記ベース上面に対し垂直に取付けられた支柱と、上記ＸＹステージの上方に取付けられた観察部を上記支柱に沿って上下方向に移動自在に設けたＺステージとを有する測定顕微鏡装置に於いて、上記ＸＹステージ及びＺステージの移動量を検出する検出部と、上記検出部からの信号を演算する信号演算部と、この信号演算部の演算結果を表示する表示部と、上記信号演算部若しくは表示部を内蔵する支持部とを有し、上記信号演算部を内蔵した支持部と上記支持部を上記支柱若しくは上記ベースの少なくとも何れか一方に一体に設けたことを特徴とする。
【００１７】この発明の測定顕微鏡装置にあっては、ベース上面にＸＹステージが取付けられ、上記ベース上面に対し垂直に支柱が取付けられる。また、上記ＸＹステージの上方に取付けられた観察部を上記支柱に沿って上下方向に移動自在としたＺステージが設けられている。そして、この測定顕微鏡装置に於いて、上記ＸＹステージ及びＺステージの移動量を検出する検出部と、上記検出部からの信号を演算する信号演算部と、この信号演算部の演算結果を表示する表示部と、上記信号演算部若しくは表示部を内蔵する支持部とを有しており、上記信号演算部を内蔵した支持部と上記支持部を上記支柱若しくは上記ベースの少なくとも何れか一方に一体に設けた構成となっている。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
【００１９】初めに、図１乃至図５を参照して、この発明の第１の実施の形態について説明する。
【００２０】図１乃至図３はこの発明の第１の実施の形態による測定顕微鏡装置の外観を示すもので、図１は正面図、図２は上面図、図３は側面図である。また、図４は測定顕微鏡のコラムと支持部の取付けを拡大して示した図、図５は第１の実施の形態による測定顕微鏡装置のブロック構成図である。
【００２１】この測定顕微鏡装置に於ける測定顕微鏡２５は、ベース２６上に被測定物を載置するＸＹステージ２７が取付けられている。ＸＹステージ２７には、該ステージ２７をＸ及びＹ方向に移動するためのハンドル２７ａ及び２７ｂが設けられている。また、ＸＹステージ２７内部には、それぞれＸＹステージ２７の移動量を検出する、各軸に対するＸ検出器３２ａ及びＹ検出器３２ｂが備えられている。
【００２２】上記ＸＹステージ２７の上方には、Ｚステージ２８が設けられている。このＺステージ２８には、観察部２９が取付けられた支柱（以下、コラムと称する）３０に設けられたガイド３１等の案内によって上下移動が行われるようになっている。上記コラム３０の内部には、Ｚステージ２８の移動量を検出するＺ検出器３２ｃが備えられている。尚、このＺ検出器３２ｃは、上記Ｘ検出器３２ａ及びＹ検出器３２ｂと共に、検出部３２を構成している。
【００２３】この測定顕微鏡２５のベース２６上面に対し垂直に取付けられたコラム３０の右側側面部には、逆Ｌ字形に構成した支持部３５が設けられている。この支持部３５には、被測定物のＸ、Ｙ、Ｚの測定結果を表示する表示部３８と、上記Ｘ検出器３２ａ、Ｙ検出器３２ｂ、Ｚ検出器３２ｃの信号を演算する信号演算部３７とから構成される信号演算表示部３６が内蔵されている。
【００２４】上記信号演算部３７は、上記検出部３２のＸ検出器３２ａ、Ｙ検出器３２ｂ及びＺ検出器３２ｃからの信号を演算するＸ軸信号演算回路３７ａ、Ｙ軸信号演算回路３７ｂ及びＺ軸信号演算回路３７ｃから構成されている。そして、表示部３８は、これらＸ軸信号演算回路３７ａ、Ｙ軸信号演算回路３７ｂ及びＺ軸信号演算回路３７で演算された結果を表示するＸ表示部３８ａ、Ｙ表示部３８ｂ及びＺ表示部３８ｃで構成される。
【００２５】上記コラム３０と支持部３５は、図４に示されるように、両者の間で断熱効果を得るために、例えば熱伝導率の小さい樹脂製のパイプ３９によって接続されている。すなわち、コラム３０と支持部３５の側壁３５ａの間には、熱伝導率の小さい樹脂製のパイプ３９が複数配置されている。そして、上記側壁３５ａに形成された孔及び上記パイプ３９内に熱伝導率の小さい断熱効果のあるブッシュ４０が嵌挿されて、ねじ４１が螺合することにより、支持部３５の側壁３５ａとコラム３０とが機構的に接続される。
【００２６】尚、ここでは、コラム３０と支持部３５の側壁３５ａとの接続について述べたが、ベース２６と支持部３５の間も、同様にパイプ３９を介して接続される。
【００２７】また、上記Ｘ検出器３２ａ、Ｙ検出器３２ｂ及びＺ検出器３２ｃとＸ軸信号演算回路３７ａ、Ｙ軸信号演算回路３７ｂ及びＺ軸信号演算回路３７ｃは、内部通信ケーブルを用いて、測定顕微鏡２５と支持部３５内部にて配線されており、測定顕微鏡装置の組立工程時のみに配線の接続作業が行われる。
【００２８】更に、支持部３５には、放熱用の複数の通気孔４１ａ、４１ｂ、４１ｃが形成されている。この通気孔は、支持部３５の下部に吸気孔を、上部に排気孔を設けると、自然対流により内部の熱気が外部に排出されるので好ましい。尚、４２は電源ケーブルである。
【００２９】次に、第１の実施の形態の動作について説明する。
【００３０】ＸＹステージ２７、Ｚステージ２８の移動により、Ｘ検出器３２ａ、Ｙ検出器３２ｂ及びＺ検出器３２ｃからＸ軸信号演算回路３７ａ、Ｙ軸信号演算回路３７ｂ及びＺ軸信号演算回路３７ｃに、例えばスケール信号が送られる。すると、Ｘ軸信号演算回路３７ａ、Ｙ軸信号演算回路３７ｂ及びＺ軸信号演算回路３７ｃにてスケール信号が演算され、移動された位置データが算出される。ここで算出された位置データは、Ｘ表示部３８ａ、Ｙ表示部３８ｂ及びＺ表示部３８ｃに送られて、その結果が表示される。
【００３１】ところで、信号演算部３７及び表示部３８は、特に熱を放出する回路を含んでいるので、放熱対策を必要とする。これは、例えばコラム３０等に熱が伝わると、精密さが要求される測定顕微鏡装置に於いて熱膨張等による測定誤差を招くからである。
【００３２】そのため、この第１の実施の形態では、信号演算部３７及び表示部３８を内蔵する支持部３５とコラム３０の間は、断熱機能を持たせるために、複数の熱伝導率の小さい断熱効果のあるパイプ３９によって接続されている。更に、支持部３５に形成された通気孔４１ａ、４１ｂ、４１ｃを通して、支持部３５内に蓄積された熱は、支持部３５の外部に放出されるようになっている。つまり、信号演算部３７及び表示部３８から発生した熱は、支持部３５とコラム３０の間の空間と、支持部３５及び通気孔４１ａ、４１ｂ、４１ｃを通じて支持部３５の外部に放出される。
【００３３】このように、信号演算表示部３６を内蔵する支持部３５をコラム３０に設けることで、測定顕微鏡本体とその外部とを接続する外部通信ケーブルは、電源ケーブル４２以外存在しないものとなっている。したがって、外部通信ケーブルの誤配線やケーブル断線といったトラブルを防ぐことができる。
【００３４】また、測定顕微鏡のコラム３０に信号演算表示部３６を内蔵する支持部３５を一体的に設けることにより、従来のように、信号演算表示部の設置位置を考慮する必要がなく、装置周辺のスペースを有効に利用できる。
【００３５】更に、表示部３８の近傍に信号演算部を３７を配置することができるので、通信ケーブル等に重畳されるノイズの影響を少なく抑えることができる。
【００３６】しかも、支持部３５とコラム３０、ベース２６間に、断熱効果を有するパイプ３９を配置しているので、本体側面部である支持部３５内から発生する熱がコラム３０、ベース２６に伝わって測定に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００３７】尚、上述した第１の実施の形態では、測定顕微鏡の正面から見て信号演算表示部３６を内蔵する支持部３５をコラム３０の右側に配置しているが、これに限られずにコラム３０の左側に配置しても良い。
【００３８】また、Ｘ検出器３２ａ、Ｙ検出器３２ｂ、Ｚ検出器３２ｃと信号演算部３７への配線は、内部通信ケーブルを用いた内部配線としているが、外部通信ケーブルを用いて外部配線としても、測定顕微鏡本体に信号演算表示部３６を設けることで、信号演算部３７までの外部通信ケーブルの長さを短くすることができ、上記と同様の効果を得ることができる。
【００３９】次に、この発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４０】尚、この第２の実施の形態に於いて、上述した第１の実施の形態と同じ部分には同一の参照番号を付して説明を省略する。
【００４１】図６はこの発明の第２の実施の形態による測定顕微鏡装置の外観構成を示す正面図、図７は該測定顕微鏡装置のブロック構成図である。
【００４２】この測定顕微鏡装置の測定顕微鏡４５本体を正面から見てコラム３０の左側には、Ｘ検出器３２ａ、Ｙ検出器３２ｂ及びＺ検出器３２ｃからの信号を処理する信号演算部４６が内蔵された支持部３５′が設置されている。
【００４３】信号演算部４６は、Ｘ検出器３２ａ、Ｙ検出器３２ｂ及びＺ検出器３２ｃからの信号を処理するＸ軸信号演算回路４７ａ、Ｙ軸信号演算回路４７ｂ及びＺ軸信号演算回路４７ｃから構成されている。尚、Ｘ検出器３２ａ、Ｙ検出器３２ｂ及びＺ検出器３２ｃとＸ軸信号演算回路４７ａ、Ｙ軸信号演算回路４７ｂ及びＺ軸信号演算回路４７ｃは、内部通信ケーブルを用いて、測定顕微鏡４５と支持部３５′の内部にて配線されており、測定顕微鏡装置の組立工程時のみに配線の接続作業が行われる。
【００４４】また、測定顕微鏡４５本体を正面から見てコラム３０の右側には、信号演算部４７のＸ軸信号演算回路４７ａ、Ｙ軸信号演算回路４７ｂ及びＺ軸信号演算回路４７ｃの演算結果を表示する表示部４８が内蔵された支持部３５″が設置されている。この表示部４８は、Ｘ表示部４８ａ、Ｙ表示部４８ｂ及びＺ表示部４８ｃから構成されており、それぞれ上記Ｘ軸信号演算回路４７ａ、Ｙ軸信号演算回路４７ｂ及びＺ軸信号演算回路４７ｃ結果を表示するものである。
【００４５】上記信号演算部４６と表示部４８は、コラム３０の内部を通して配線されており、測定顕微鏡装置の組立工程時のみに配線の接続作業が行われる。
【００４６】尚、図６には示されないが、この第２の実施の形態に於いても、支持部３５′、３５″とコラム３０との間は、断熱機能を持たせるために、複数の熱伝導率の小さいパイプによって接続されているものとする。
【００４７】次に、第２の実施の形態の動作について説明する。
【００４８】ＸＹステージ２７、Ｚステージ２８の移動により、Ｘ検出器３２ａ、Ｙ検出器３２ｂ及びＺ検出器３２ｃからＸ信号信号演算回路４７ａ、Ｙ軸信号演算回路４７ｂ及びＺ軸信号演算回路４７ｃに、例えばスケール信号が送られる。すると、Ｘ信号信号演算回路４７ａ、Ｙ軸信号演算回路４７ｂ及びＺ軸信号演算回路４７ｃでは、スケール信号が演算され、移動された位置データが算出される。この算出された位置データは、Ｘ表示部４８ａ、Ｙ表示部４８ｂ及びＺ表示部４８ｃに送られて、その結果が表示される。
【００４９】このように測定顕微鏡４５の本体に、信号演算部４６と表示部４８とを設けることにより、測定顕微鏡４５の本体とを接続する外部通信ケーブルは電源ケーブル４２以外存在しなくなる。
【００５０】また、コラム３０に対して表示部４８を内蔵した支持部３５″とは反対側に信号演算部４６を内蔵した支持部３５′を設けるので、既存の測定顕微鏡の組立工程時ではなく後付により設けることが可能になる。更に、上述した第１の実施の形態よりも信号演算部が大型化しても対応がとりやすい。
【００５１】尚、上述した第２の実施の形態では、信号演算部４６をコラム３０の左側に、表示部４８をコラム３０の右側に配置しているが、これに限られることなく、コラム３０の右側に信号演算部４６を、コラム３０の左側に表示部４６を配置しても良い。
【００５２】或いは、信号演算部４６の小型化を図ることができれば、支持部３５′を設けずに、表示部４８を内蔵した支持部３５′をコラムに一体に設け、この支持部３５′の下側に信号演算部を内蔵した支持部３５′をコラム３０及びベース２６から離間させて設けることもできる。
【００５３】また、Ｘ検出器３２ａとＸ軸信号演算回路４７ａ、Ｙ検出器３２ｂとＹ軸信号演算回路４７ｂとＺ検出器３２ｃとＺ軸信号演算回路４７ｃとの接続は、それぞれ内部通信ケーブルによる内部配線としているが、外部通信ケーブルによる外部配線としても、測定顕微鏡本体に信号演算部４６と表示部４８を設けることで、信号演算部４６までの配線の長さを短くすることができる。
【００５４】更に、図６には示されないが、この第２の実施の形態に於いても、上述した第１の実施の形態と同様に、支持部３５′に通気孔を設けても良い。
【００５５】尚、上述した第１乃至第２の実施の形態では、支持部及びベースとコラムは、複数箇所に設けたパイプにより接続するものとしているが、これに限られるものではない。すなわち、支持部及びベースとコラムの間に熱が伝わりにくい断熱効果を有する部材によって接続するものであれば良いもので、例えば支持部及びベースとコラムとの間に断熱材や熱伝導率の小さい部材を介在させるようにして接続するようにしても良い。
【００５６】また、上述した実施の形態では、支持部にルーバーを設けているが、これに限られずに、例えば冷却ファンを支持部に設けて、該支持部内を積極的に冷却するようにしても良い。
【００５７】
【発明の効果】以上、述べたようにこの発明によれば、測定顕微鏡本体からの通信ケーブルをなくすことができ、通信ケーブルの断線等の外部配線によるトラブルを防止することができると共に、セッティングを容易にし、また、測定顕微鏡を使用する上で必要な占有設置面積を小さくすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００３７６
【氏名又は名称】オリンパス光学工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月２１日（１９９９．９．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００５８４７９
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 武彦 （外４名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−９１２０９（Ｐ２００１−９１２０９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月６日（２００１．４．６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２６６６９２ |
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