DE3739223A1 - Method for autofocusing of microscopes, and microscopes with an autofocusing system - Google Patents

Method for autofocusing of microscopes, and microscopes with an autofocusing system

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DE3739223A1
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Fritz Bierleutgeb
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Reichert Optische Werke AG
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/24Base structure
    • G02B21/241Devices for focusing
    • G02B21/244Devices for focusing using image analysis techniques

Abstract

In a microscope having a continuously or discontinuously variable objective magnification an autofocusing system is provided whose beam path traverses the objective, is guided out of the path of the image rays between the objective and the eye-piece, and leads to at least one photo-electric detector device. At least one optical system is incorporated or can be incorporated in the beam path of the autofocusing system, which in the event of a change in the objective magnification makes possible or causes a scale alteration (change) of the at least one image produced on the detector device. The at least one optical system can be a variable power system (zoom system) or a number of lenses or fixed lens systems which can be brought into the beam path of the focusing system. A coupling mechanism causes, in the case of a change of the objective or a change in the objective magnification, the focal length of the at least one optical system which is brought or which can be brought into the beam path of the autofocusing system to be varied correspondingly. A pattern containing a light-dark contrast is furthermore projected into the object plane, which pattern, when incident light technique is used, ensures reliable locating of the optimum focus adjustment even in the case of low object contrasts.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Autofokussierung eines Mikroskops mit kontinuierlich oder diskontinuierlich veränderbarer Objektivvergrößerung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . The invention relates to a method of autofocusing a microscope with continuously or discontinuously variable magnification lens according to the preamble of claim 1. Die Erfindung betrifft des weiteren ein Mikroskop mit kontinuierlich oder diskontinuierlich variierbarer Objektivvergrößerung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 24 . The invention further relates to a microscope with continuously or discontinuously diversifiable objective magnification according to the preamble of claim 24th

Bei mikroskopischen Untersuchungen ist vielfach notwendig, rasch zwischen verschiedenen Vergrößerungen wechseln zu können, wobei Objektive zur Anwendung kommen, deren Vergrößerung über weite Bereiche variiert, beispielsweise von 5× bis 150× und darüber. In microscopic examinations is often necessary to be able to switch between different magnifications rapidly, with lenses are used, whose magnification varies over wide ranges, for example from 5 to 150 × × and above. Da derartige Mikroskope auch zur Überwachung in der Produktion, dh zu Routineuntersuchungen, beispielsweise bei der Waverherstellung, in großem Maße Anwendung finden, und der visuelle Fokussierungsvorgang für die Bedienungsperson äußerst ermüdend ist, wird in verstärktem Maße versucht, Autofokussierungssysteme zum Einsatz zu bringen, die rasch eine automatische und in Einzelfällen auch genauere Scharfeinstellung auf das Objekt ermöglichen, als dies visuell möglich wäre. Since such microscopes is extremely tiring for monitoring in production, ie to routine examinations, such as the Waverherstellung, apply to a large extent, and the visual focusing operation for the operator, is attempted to a greater extent, to bring autofocusing systems are used, the rapidly allow automatic and in some cases even more precise focus to the object than would be visually possible. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die herkömmlichen Autofokussierungssysteme, insbesondere wenn sie mit einer Strahlung arbeiten, die eine Beschädigung oder Veränderung der zu beobachtenden Halbleiterplättchen ausschließt, überfordert sind, wenn die Objektivvergrößerung in einem größeren Bereich variiert, wie er beispielhalber vorstehend angegeben wurde. However, it has been found that the conventional auto-focusing systems, in particular when working with radiation which prevents damage to or alteration of the observed semiconductor wafer, are overwhelmed when the lens magnification varies in a wider range, as it was by way of example indicated above. Dies ist zum einen darauf zurückzuführen, daß bei zunehmender Vergrößerung im Objekt enthaltene oder auf dem Objekt erzeugte Strukturen bezüglich des Kantenkontrastes verwaschen werden, was zu einer zunehmenden Ungenauigkeit führt, wenn dieser Kontrast oder daraus abgeleitete Größen, wie der Gehalt an hohen Ortsfrequenzen, zur Scharfeinstellung herangezogen werden. This is partly due to the fact that given with increasing magnification in the object or produced on the object structures with respect to the edge contrast are washed out, resulting in increasing inaccuracy when this contrast or variables derived therefrom, such as the content of high spatial frequencies, for focusing be used. Ein weiteres Problem ist nach Erkenntnis der Anmelderin darin zu sehen, daß mit steigender Vergrößerung bildseitig die Tiefenschärfe zunimmt, und zwar mit dem Quadrat der Vergrößerung des Objektivs, was in einem erheblichen Maße zu dem zum Teil unerklärlichen Versagen der herkömmlichen Autofokussierungssysteme bei unterschiedlicher Vergrößerung beitragen dürfte. Another problem is to be seen according to the knowledge of the Applicant that on the image side increases with increasing magnification, the depth of focus, with the square of the magnification of the objective, which should contribute to the unexplained part of the failure of the conventional auto-focusing systems at different magnifications to a considerable extent , Die Anmelderin hat daher ein in der Patentanmeldung P 37 07 487.4 beschriebenes Verfahren zur Autofokussierung und ein Mikroskop mit einer Autofokussierung geschaffen, welche in der Lage sind, auch bei stark differierenden Objektivvergrößerungen eine sichere und optimale automatische Scharfeinstellung auf das Objekt zu ermöglichen. The Applicant has therefore created a method described in the patent application P 37 07 487.4 method of autofocusing, and a microscope with an auto-focusing, which are able to allow a safe and optimal auto focusing on the object even with widely differing lens magnifications. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Art der Autofokussierung nur dann vollständig funktioniert, wenn am Objekt genügend Details sichtbar sind. It has, however, shown that this type of autofocusing will only work fully if sufficient details are visible on the object. Insbesondere bei Auflichtverfahren ist es oft notwendig, Objektstellen mit wenig Details (beispielsweise Waver in der Elektronikindustrie in einem ersten Beschichtungsstadium) oder im Extremfall sogar reine Oberflächenspiegel zu fokussieren. Especially with reflected light, it is often necessary to focus object positions with little detail (for example, Waver in the electronics industry in a first coating stage) or in extreme cases even pure surface mirror.

Aber auch dann, wenn genügend Details sichtbar sind, kann es vorkommen, daß bei schneller Bewegung des Objekttisches bei gleichzeitig starker Objektivvergrößerung das Bild so schnell durch die optimale Scharfeinstellung fährt, daß es von der Elektronik nicht mehr als scharf oder unscharf wahrgenommen werden kann. But even if enough details are visible, it can happen that the image is running at faster movement of the stage coupled with strong lens magnification so quickly through the optimum focus, that there can be no more than armed or disarmed perceived by the electronics.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde das eingangs beschriebene Autofokussierungssystem dahingehend weiter zu entwickeln, daß es insbesondere beim Auflichtbetrieb auch bei Objekten die selbst nur geringe Details aufweisen eine sichere Scharfeinstellung gewährleistet. The present invention therefore has for its object to develop the autofocusing system described at the outset further developed in that it ensures, in particular in reflection mode also with objects which themselves have only small details a secure focusing. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, wie es im Anspruch 1 wiedergegeben ist, sowie durch ein Mikroskop gemäß Anspruch 24. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. This object is inventively achieved by a method as is given in claim 1 and 24, through a microscope according to claim Preferable developments are described in the subclaims. Das auf das Objekt projizierte Muster erzeugt dort ein Bild, welches reflektiert wird und zur Scharfeinstellung verwendet wird. The image projected onto the object pattern where it generates an image, which is reflected and is used for focusing. Der hier verwendete Begriff "Signale" umfaßt sowohl optische als auch elektrische Signale, wobei in dem Autofokussierungssystem zunächst optische Signale entstehen, welche durch elektro-optische Wandler in elektrische Signale umgewandelt werden, die einer elektronischen Weiterverarbeitung unterzogen werden können, und nach ihrer Weiterverarbeitung zumindest ein Steuersignal liefern, welches eine Verschiebung von Objekt und/oder Objektiv in Richtung auf die optimale Scharfeinstellung in an sich bekannter Weise, beispielsweise über entsprechende Elektromotore und -antriebe, bewirken kann. As used herein, "signals" includes both optical and electrical signals, said first optical signals are generated in the autofocusing system, which are converted by electro-optical converter into electrical signals which can be subjected to electronic processing and, after their further processing at least supply control signal, which may cause a displacement of the object and / or lens in the direction of the optimum focusing in a known manner, for example through respective electric motors and drives.

Das Muster wird bevorzugt in einer zur Objektebene konjugierten Ebene angeordnet und von hinten beleuchtet, wobei als Muster mit Vorteil ein Strich- oder Kreuzgitter verwendet wird. The pattern is preferably disposed in a plane conjugate to the object plane and illuminates from the back, being used as the pattern with advantage a line or cross-grating. Die Einspiegelung des Musters erfolgt zweckmäßigerweise mittels eines teildurchlässigen Spiegels oder Prismas der im Abbildungsstrahlengang angebracht ist. The input reflection of the pattern is advantageously carried out by means of a partially transmissive mirror or prism which is mounted in the imaging beam path. Damit insbesondere bei Dunkelfeldbeleuchtung das dem Objekt im Einblick des Mikroskops überlagerte Bild des Musters nicht stört wird die Beleuchtung des Musters nur während der Relativbewegung zwischen Objekt und Objektiv eingeschaltet. So especially in the dark field illumination to the object in the microscope insight superimposed image of the pattern to illuminate the pattern will not disturb turned on only during the relative movement between the object and the lens. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, für die Beleuchtung des Musters und zur Durchführung der Autofokussierung Licht eines Wellenlängenbereichs zu verwenden, der im Abbildungsstrahlengang vor dem Einblick und/oder einer Aufzeichnungseinrichtung wieder ausgefiltert wird, für den jedoch die Optiken korrigiert sind. Another possibility is to use for the lighting of the pattern and to perform the autofocusing light of a wavelength range that is filtered again in the imaging beam path of insight and / or a recording device, but for which the optics are corrected. Besonders zweckmäßig ist es, wenn zur Beleuchtung des Musters Licht mit einem Wellenlängenbereich verwendet wird, der außerhalb des für die Abbildung wirksam verwendeten Wellenlängenbereiches liegt, und zur Kompensation der hierdurch bedingten Brennpunktverschiebungen das Muster oder eine das Muster abbildende Optik in Abhängigkeit von dem jeweils verwendeten Mikroskopobjektiv in eine vorbestimmte Lage verschoben wird, welche die wellenlängenbedingte Brennpunktverschiebung kompensiert. It is particularly expedient if light is used with a wavelength range for illuminating the pattern, which is outside the effective used for the imaging wavelength region, and to compensate for the induced thereby focus shifts the pattern or the pattern-imaging optics in dependence of the form of microscope objective is moved to a predetermined position, which compensates the wavelength-induced focal shift.

Gemäß einer alternativen Lösung erfolgt die Beleuchtung des Musters mit polarisiertem Licht, das im Abbildungsstrahlengang vor dem Einblick und/oder einer Aufnahmeeinrichtung durch komplementäre Polarisationsfiltermittel ausgefiltert wird. According to an alternative solution, the illumination of the pattern with polarized light that is filtered in the imaging beam path upstream of the insight, and / or a receiving device by complementary polarization filtering means is performed.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden bevorzugt für den Ausgleich der durch einen Wechsel in der Objektivvergrößerung bedingten Änderungen der Signale optische Mittel verwendet, mit welchen die optischen Signale vor ihrer Umwandlung in elektrische Signale eine Anpassung erfahren. According to a particularly preferred embodiment of the invention are preferably used optical means for offsetting caused by a change in the objective magnification changes of the signals, with which experienced the optical signals prior to their conversion into electrical signals, a matching. Alternativ oder zusätzlich hierzu können für den Ausgleich der durch einen Wechsel in der Objektivvergrößerung bedingten Änderungen der Signale elektronische Mittel eingesetzt werden, welche die elektrischen Signale beeinflussen oder verarbeiten, wie beispielsweise Gradationsverstärkungen oder Verschiebungen im Frequenzverhalten elektrischer Filter, Integratorschaltungen usw. Die praktische Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß die optischen Mittel die Wirksamkeit zeigen. Alternatively or additionally, may be used which does affect the electrical signals or process, such as Gradationsverstärkungen or shifts in the frequency behavior of electrical filters, integrator circuits, etc. The practical experience for the compensation of caused by a change in the objective magnification changes in the signals electronic means, however, shown that the optical center to show the effectiveness. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als optische Signale von dem Objekt zwei voneinander getrennte Abbildungen auf separaten elektro-optischen Wandlern oder auf separaten Bereichen eines elektro-optischen Wandlers erzeugt, wobei die durch Rückprojektion der die Abbildungen aufnehmenden Wandler oder Bereiche eines Wandlers entstehenden Fokusebenen voneinander getrennt und vor bzw. hinter der Scharfeinstellungsebene für das Objekt liegen. According to a particularly preferred embodiment of the method according to the invention are produced as the optical signals from the object two distinct pictures on separate electro-optical transducers or on separate areas of a electro-optical converter, wherein the receiving by back projection of the images converter or area of ​​the converter resulting focal planes separated from each other and lie in front of or behind the focus plane for the object. Der besondere Vorteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß es bei Auf- und Durchlichtbeleuchtung in gleicher Weise anwendbar ist. The particular advantage of this method is the fact that it is applicable to reflected and transmitted light illumination in the same way. Mit Vorteil werden als optische Mittel Linsen bzw. Linsensysteme verwendet, die bei der Formung der optischen Signale das vom Objektiv erzeugte Bild maßstäblich verändern, und insbesondere eine Verkleinerung desselben bewirken, damit die Stufenkontraste erhöht und die bildseitige Tiefenschärfe verringert wird. Advantageously be used as optical means lenses or lens systems used the change to scale the image formed by the objective in the shaping of the optical signals, and cause a reduction in particular of the same, so that the stages contrasts increased and the image-side depth of focus is reduced. Gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Maßstabsveränderung stufenweise durchgeführt, indem beispielsweise entsprechend dem jeweils verwendeten Objektiv eine zugehörige Linse oder ein zugehöriges Linsensystem in den Fokussierungsstrahlengang eingeschwenkt wird, wobei die Linsen oder Linsensysteme, beispielsweise auf einem Revolver, angeordnet sein können. According to a variant of the inventive method, the scale change is carried out stepwise, by an associated lens or an associated lens system is engaged in the focussing beam path, for example corresponding to the respective lens in use, wherein the lenses or lens systems, can be arranged for example on a turret.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Maßstabsveränderung jedoch kontinuierlich mittels eines Zoomobjektivs, das in den Strahlengang des Fokussierungssystems eingesetzt ist. According to the preferred embodiment of the invention, the scale change takes place continuously by means of a zoom lens that is inserted into the beam path of the focusing system. Die Vergrößerung des Objektivs kann hierdurch zumindest soweit aufgehoben werden, daß der nachteilige Einfluß der bildseitigen Tiefenschärfenzunahme eliminiert werden kann, und daß für die vergrößerungsbedingten Verflachungen der Kantenkontraste bei starken Vergrößerungen soweit reduziert werden, daß bei einem Vergleich der zur Scharfeinstellung herangezogenen Referenzsignale ein sicheres Unterscheidungskriterium erreichbar ist. The magnification of the lens can thus, at least to the extent to be canceled, that the adverse influence of the image-side depth of field increase can be eliminated, and that are reduced to an extent at high magnification for the magnifying related flattening the edge contrasts that in a comparison of the relied on for focusing reference signals reach a safe differentiator is.

Zweckmäßigerweise erfolgt die Maßstabsveränderung gekoppelt mit der Veränderung der Objektivvergrößerung und automatisch, wobei jedoch eine manuelle Beeinflußung vorgenommen werden kann, die u. Expediently, the scale change is coupled to the change in the objective magnification, and automatically, but a manual influence can be made which u. U. bei schwachen Bildkontrasten notwendig ist, um einen von dem Autofokussierungssystem verwertbaren Kontrastbereich herauszugreifen. U. is necessary in low image contrast for taking out a usable by the autofocus system contrast range.

Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn die Maßstabsveränderung nach einer Herausführung der optischen Signale aus dem Abbildungsstrahlengang des Mikroskops erfolgt, um letzteren nicht nachteilig zu beeinflußen. In the practice of the method, it has proved to be particularly advantageous if the scale change occurs after a lead-out of the optical signals from the imaging beam path of the microscope so as not to adversely affect the latter. Mit Vorteil werden dabei die optischen Mittel zur Maßstabsänderung vor Aufspaltung in zwei voneinander getrennte optische Signale verwendet. The optical means for scaling before splitting into two separate optical signals are used to advantage. Als zweckmäßig hat es sich des weiteren erwiesen, wenn die optischen Signale vor der Bildung der voneinander getrennten Abbildungen zumindest bei Einnahme des optimalen Fokussierungszustandes bildgrößen- und helligkeitsmäßig abgeglichen werden, dh wenn man bei Einnahme des optimalen Fokussierungszustandes gleich große und gleich helle Abbildungen erhält, was normalerweise aufgrund der unterschiedlichen Abbildungsverhältnisse und der unterschiedlichen Anzahl von Reflexionen oder der unterschiedlichen Anzahl von durchlaufenen Glasflächen nicht unbedingt der Fall ist. As appropriate, it has further proved, when the optical signals prior to forming the separate pictures bildgrößen- at least for taking the optimum focusing condition, and be adjusted brightness moderately, that is when you get the same size and equally bright images when taking the optimum focus state, which normally is not necessarily due to the different imaging conditions and the different number of reflections or the different number of passed through glass surfaces of the case. Einfache, in einem der Strahlengänge angebrachte Sammel- bzw. Zerstreuungslinsensysteme bzw. entsprechende Graufilter ermöglichen ohne großen Aufwand die Durchführung dieser Maßnahmen. Simple, mounted in one of the beam paths collection or diverging lens systems or corresponding gray filters allow without great expense, the implementation of these measures.

Insbesondere nach einem derartigen Abgleich der beiden für die Fokussierung verwendeten Signale läßt sich zur Grobfokussierung die Helligkeit der beiden Abbildungen verwenden, ein Kriterium, das beispielsweise auch dann wirksam ist, wenn die Rückprojektionen der beiden Abbildungen in den Objektraum den eigentlichen Scharfeinstellungsbereich nicht einschließen. Especially after such a balance of the two signals used for focusing the brightness of the two images a criterion that is for example also be effective if the back-projections of the two images do not include the actual focus range in the object space can be used for coarse focusing.

Zumindest für die Feinfokussierung werden die einen hohen Ortsfrequenzbereich entsprechenden Inhalte der Signale verwendet, welche optisch durch entsprechende Gitter oder elektrisch durch entsprechende Filter herausgegriffen werden können. At least for the fine focusing the corresponding high spatial frequency content of the signals are used which can be electrically singled out by appropriate filters optically appropriate grid or. Als elektro-optischer Wandler wird vorzugsweise zumindest eine TV-Aufnahmevorrichtung verwendet, wobei die getrennten Abbildungen mit Vorteil benachbart zueinander auf zumindest einem TV-Bildschirm wiedergegeben werden. As an electro-optical transducer at least a TV recording device is preferably used, wherein the separate images are adjacent to each other advantageously reproduced on at least one television screen. Dieser erlaubt eine visuelle Kontrolle der Scharfeinstellung und läßt daneben erkennen, ob eine bezüglich der Autofokussierung günstige, dh kontrastreiche, Stelle des Objekts verwendet ist, die eine Verschiebung des Objekts oder eine Maßstabsänderung im Autofokussierungssystem angebracht erscheinen läßt. This allows a visual check of focus and can next detect whether a relation to the autofocusing favorable, ie contrast, is used instead of the object that makes it appear attached a shift of the object or a change of scale in the autofocusing system.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden von dem Objekt Teilbilder in unterschiedlichen Maßstäben nebeneinander oder überlagert auf eine Detektorvorrichtung abgebildet, wobei die Auswertelektronik die Scharfeinstellung anhand des hierfür geeignetsten Ortsfrequenzbereichs bewirkt, der den Teilbildern zu entnehmen ist. According to another embodiment of the inventive method of the object part images at different scales side by side or superimposed on a detector device shown, wherein the electronic controller causes the focus on the basis of this most suitable spatial frequency range which is defined in the sub-images.

Das erfindungsgemäße Mikroskop nach dem Anspruch 24 bewirkt, daß nicht nur bei stark wechselnder Objektivvergrößerung, sondern auch bei schwachen Objektivkontrasten eine sichere und exakte automatische Fokussierung bewirkt werden kann. The microscope according to the invention according to claim 24 causes not only in strongly varying lens magnification, but also for low power objective contrasts a safe and accurate automatic focusing operation can be effected. Die Beleuchtungsquelle, welche das Muster beleuchtet, weist bevorzugt einen bestimmten Wellenlängenbereich auf oder es ist ein selektives Farbfilter vor dem Muster angeordnet und es ist in den Abbildungsstrahlengang vor dem Einblick und/oder einer Aufnahmevorrichtung z. The illumination source which illuminates the pattern preferably comprises a specific wavelength range, or it is a selective color filter disposed in front of the pattern and it is in the imaging beam path in front of the insight, and / or a receiving device for. B. einer Photokamera, einem Videoaufnahmegerät oder Filmkameras ein komplementäres Farbfilter angebracht. B. a photographic camera, a video recording device or video cameras, a complementary color filter mounted. Vorzugsweise ist daher in Richtung der Lichtausbreitung gesehen vor dem Muster ein Langpaßfilter und im Abbildungsstrahlengang vor dem Einblick und/oder einer Aufnahmevorrichtung ein korrespondierendes Kurzpaßfilter eingebracht. Preferably, therefore, seen in the direction of propagation of light in front of the pattern, a long-pass filter and the imaging beam path in front of the insight, and / or a receiving device a corresponding short pass filter inserted. Als alternative Lösung kann in Richtung der Lichtausbreitung gesehen vor dem Muster ein Polarisationsfilter und in dem Abbildungsstrahlengang vor dem Einblick und/oder der Aufnahmevorrichtung ein komplementären Polarisationsfilter angebracht sein. As an alternative solution may be mounted in front of the pattern and a polarizing filter in the imaging beam path in front of the insight, and / or the receiving device is a complementary polarizing filter viewed in the direction of light propagation.

Als zweckmäßig hat es sich ferner erwiesen, wenn das Gitter oder eine Linse, welche das Gitter abbildet, längs des Projektionsstrahlenganges verschiebbar angeordnet ist und mit einer Stellvorrichtung in Wirkverbindung steht, welche eine Verschiebung des Gitters in Abhängigkeit von dem jeweils verwendeten Mikroskopobjektiv bewirkt. As appropriate, it is also preferred if the grating or a lens which images the grating along the projection ray path is slidably disposed and is connected to an adjusting device into operative connection, which causes a displacement of the grid in dependence of the form of microscope objective. Vorzugsweise enthält das optische System, welches im Autofokussierungssystem die Maßstabsänderung bewirkt, ein Zoomsystem, das prinzipiell jedoch auch durch eine Reihe von in den Strahlengang separat einbringbaren Linsen und Linsensystemen ersetzt sein kann, die beispielsweise auf einem Revolver angeordnet sind. Preferably, the optical system which causes the change of scale in the autofocusing system, a zoom system, which may be, however, in principle also be replaced by a number of separately insertable into the beam path lenses and lens systems that are arranged for example on a turret contains. Zweckmäßigerweise ist ein Kopplungsmechanismus vorgesehen, welcher bewirkt, daß bei einem Objektivwechsel oder bei einer Änderung der Objektivvergrößerung die Brennweite des in den Strahlengang des Autofokussierungssystems eingebrachten oder einbringbaren zumindest einen optischen Systems entsprechend variiert wird. Conveniently, a coupling mechanism is provided which causes the focal length of the introduced into the beam path of the autofocus system for a lens change or a change in the objective magnification or can be introduced at least one optical system is varied accordingly. Eine, insbesondere bei schlechten Kontrasten, u. One, especially in low contrast, u. U. notwendige Nachjustierung läßt sich besonders einfach bewerkstelligen, wenn der Kopplungsmechanismus für jede vorgegebene Vergrößerung des Objektivs eine entsprechende Grundeinstellung der Brennweite für das zumindest eine optische System bewirkt und daneben eine manuelle Eingriffsmöglichkeit zur Brennweitenverstellung bietet. U. necessary readjustment can be accomplished particularly easily when the coupling mechanism for any given magnification of the objective optical system at least one causes a corresponding basic setting of the focal length for the next offers a possibility of manual intervention for zooming.

Gemäß einer baulich besonders einfachen Ausführungsform eines Mikroskops mit Auflicht- und/oder Durchlichtbeleuchtung und zwei Detektoreinrichtungen, welche derart angeordnet sind, daß ihre Rückprojektionen mittels der Optiken des Autofokussierungssystems und des Objektivs in voneinander getrennten Fokusebenen benachbart zur Scharfeinstellungsebene des Objekts liegen, wird das optische System zur Erzeugung einer Maßstabsänderung der auf den Detektoreinrichtungen erzeugten Abbildungen des Objekts in einen Bereich des Fokussierungsstrahlengangs angeordnet oder ist in diesem anbringbar, welcher von den zu den beiden Detektoreinrichtungen verlaufenden Strahlenbündeln gemeinsam durchlaufen wird. According to a structurally particularly simple embodiment, a microscope with reflected light and / or transmitted light illumination and two detector devices, which are arranged such that adjacent by means of the optics of the autofocus system and the lens in separate focus planes their back projections are for focusing plane of the object, the optical system arranged to produce a change of scale generated on the detector means images of the object in a region of the focussing beam path or which pass together from the running to the two detector devices beams in this attachable. In einer alternativen Ausgestaltung dieses Mikroskops wird je ein optisches System zur Erzeugung einer Maßstabsänderung der auf den Detektoreinrichtungen erzeugten Abbildungen des Objekts in dem separat zu der jeweiligen Detektoreinrichtung führenden Bereich des Strahlengangs angebracht. In an alternative embodiment of this microscope, an optical system for producing a change in scale of the produced on the detector means images of the object is each mounted in the leading separately to the respective detector means portion of the beam path. Die beiden den Detektoreinrichtungen zugeordneten optischen Systeme können unterschiedlich ausgebildet sein, und zwar möglichst derart, daß sie gleichzeitig einen Hellabgleich und/oder einen Größenabgleich im Zustand der Scharfeinstellung sicherstellen. Both the detecting means associated optical systems can be designed differently, if possible so as to ensure at the same time a light comparison and / or a size adjustment in the state of focusing. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in dem Abbildungsstrahlengang des Mikroskops eine Strahlenteilervorrichtung derart angebracht, daß von dem hierdurch ausgelenkten Fokussierungsstrahlenbündel ein Zwischenbild des Objekts erzeugt wird, welches mit Hilfe des zumindest einen optischen Systems im Maßstab verändert direkt oder über ein weiteres Zwischenbild auf die Detektoreinrichtungen abgebildet wird. According to a particularly preferred embodiment of the invention, a beam splitter device is mounted in such a way that an intermediate image of the object is generated from the thus deflected focusing beam in the imaging beam path of the microscope which with the aid of at least one optical system in the scale changed directly or via a further intermediate image to the detector devices is displayed. Mit Vorteil ist dem optischen System ein Kollimator derart vorgeschaltet, daß der die Pupille des Mikroskopobjektivs in die Pupille des zugehörigen optischen Systems abbildet. Advantageously, the optical system, a collimator is connected upstream so that the images the pupil of the microscope objective in the pupil of the associated optical system. Für die Detektoreinrichtungen wird vorzugsweise zumindest eine TV-Aufnahmeeinrichtung verwendet, auf der aneinander angrenzend, vorzugsweise nebeneinander, zwei in der Größe identische Bilder des Objekts gebildet werden, die bei optimaler Fokussierung gleich hell und gleich unscharf sind. For the detector means comprises a TV recording device is preferably used at least on the mutually adjacent, preferably next to each other, two identical in the size of images of the object are formed, which are the same brightness and the same focus with optimal focusing. An die TV-Aufnahmeeinrichtung sind elektronische Signalverarbeitungsmittel angeschlossen, welche die Verschiebung des Objekttisches und/oder des Mikroskopobjektivs steuern, bis eine optimale Fokussierung erreicht ist. electronic signal processing means are connected to the TV receiving means which control the displacement of the object table and / or of the microscope objective, to an optimal focus is achieved. Zur visuellen Beobachtung kann ein Bildschirm angeschlossen sein. For visual inspection of a screen can be connected.

Bei Verwendung einer einzigen TV-Aufnahmeeinrichtung, welche beide Abbildungen erfaßt, ist eine elektronische Schaltung mit einem Differenzverstärker angeschlossen, wobei ein Umschalter nach jedem Abtastintervall der TV-Aufnahmeeinrichtung, das gleich der Breite einer der auf der Aufnahmeleitung selbst erzeugten Abbildungen ist, das gegebenenfalls aufbereitete Signal aus der Aufnahmeeinrichtung auf den jeweils anderen Eingang des Differenzverstärkers umschaltet. When using a single TV-receiving means which detects both figures, an electronic circuit is connected with a differential amplifier, a changeover switch after each sampling interval of the television receiving device, which is equal to the width of one of on the receiving line self-generated images, the conditioned optionally signal from the receiving means to the respective other input of the differential amplifier switches.

Die Elektronik ist des weiteren vorzugsweise so ausgelegt, daß Änderungen in den Signalen, die auf die Relativbewegung zwischen Objekt und Objektiv während des Fokussierungsvorganges zurückzuführen sind, zu keiner Verfälschung der Meßergebnisse führen. The electronics is further preferably designed such that changes in the signals due to the relative movement between object and objective during the focusing operation, do not lead to falsification of the measurement results.

Die beiliegenden Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung: The accompanying drawings of an exemplary embodiment are provided to further illustrate the invention:

Fig. 1 zeigt schematisch den Strahlengang eines erfindungsgemäßen Mikroskops mit Autofokussierung; Fig. 1 shows schematically the beam path of a microscope according to the invention with auto-focusing;

Fig. 2 zeigt eine elektronische Schaltung, die an die in Fig. 1 gezeigte Fernsehkamera anzuschließen ist; Fig. 2 shows an electronic circuit to be connected to the television camera shown in Figure 1.

Fig. 3 zeigt Signalverläufe, die sich bei der Schaltung der Fig. 2 ergeben. FIG. 3 shows signal waveforms arising in the circuit of FIG. 2.

Fig. 4 zeigt eine Detailansicht aus dem in Fig. 1 gezeigten Strahlengang von einer praktischen Ausführungsform des Mikroskops. Fig. 4 shows a detail view from the state shown in FIG. 1, the beam path of a practical embodiment of the microscope.

In Fig. 1 sind schematisch die wichtigsten Bereiche des Strahlengangs eines Mikroskops und dessen Autofokussierungssystems dargestellt. In Fig. 1, the main areas of the beam path of a microscope and the autofocusing system are shown schematically. Die optische Achse des Mikroskops ist mit XX bezeichnet. The optical axis of the microscope is denoted by XX. Mit O ist eine längs der optischen Achse XX des Mikroskops, wie durch die Pfeile ff′ angedeutet, verstellbare Objektebene bezeichnet. O is along the optical axis XX of the microscope, as indicated by the arrows ff ', referred adjustable object plane. Das Mikroskop ist für Auflicht- und Durchlichtbeleuchtung ausgerichtet. The microscope is designed for incident and transmitted light illumination. Im Falle einer Auflichtbeleuchtung wird Licht, das von einer Lichtquelle LA herkommt, über einen halbdurchlässigen Spiegel 2 in den Strahlengang XX eingespiegelt. In case of incident illumination light which comes from a light source LA is reflected by a half mirror 2 in the beam path XX. Im Falle einer Durchlichtbeleuchtung fällt Licht, das von einer Lichtquelle LD herkommt, nach Durchlaufen eines Kondensors 4 ebenfalls auf die Objektebene O . In the case of transmitted illumination light coming from a light source LD also drops, after passing through a condenser 4 to the object plane O. In einem lediglich schematisch angedeuteten Objektivrevolver 6 ist eine Reihe von Objektiven mit unterschiedlicher Vergrößerung derart gehaltert, daß diese bei Drehen des Revolvers 6 aufeinanderfolgend in den Strahlengang XX einbringbar sind. In a merely schematically indicated nosepiece 6 is a series of lenses with different magnifications is held such that it can be inserted with rotation of the turret 6 sequentially into the beam path XX. Aus Gründen der Vereinfachung sind lediglich zwei Objektive dargestellt, von denen das Objektiv 8 nicht im Strahlengang und das Objektiv 10 im Strahlengang angeordnet ist. For the sake of simplicity, only two lenses are shown, of which the lens 8 is not arranged in the beam path and the lens 10 in the beam path. Die Fokussierung erfolgt durch Verschiebung der Objektebene O in Richtung der Pfeile f bzw. f′ . Focusing is performed by moving the object plane O in the direction of arrows f and f '. Mit P ist die Pupille des Objektivs 10 bezeichnet. P with the pupil of the lens 10 is designated. In dem vom Objektiv 10 zu einem nicht gezeigten Okular oder Binotubus führenden Strahlengang, ist eine Tubuslinse 12 angebracht, sowie anschließend an diese ein halbdurchlässiger Spiegel 14 , der ein Fokussierungsstrahlenbündel aus dem Strahlengang XX auslenkt, dessen optische Achse durch das Bezugszeichen 16 angedeutet ist und er zu einer mit TV bezeichneten Fernsehkamera führt. In the leading from the lens 10 to a not shown eyepiece or Binotubus beam path, a tube lens 12 is mounted, and then, the optical axis is indicated by reference numeral 16 on this, a semitransparent mirror 14, which deflects a focused beam bundle from the beam path XX and he leads to a marked TV television camera. Im letzten Bereich vor der Fernsehkamera TV ist der Strahlengang 16 durch einen Teilerspiegel in zwei Teilstrahlen 16 a und 16 b aufgespalten, wobei der Teilstrahl 16 b durch einen Umlenkspiegel 20 derart umgelenkt wird, daß er parallel zum Teilstrahl 16 a verläuft. In the last region in front of the television camera TV is the beam path 16 through a splitter mirror into two sub-beams 16 a and split 16 b, wherein the sub-beam b is deflected by a deflection mirror 20 so 16 that it is parallel to the sub-beam 16 a. Beide Teilstrahlen 16 a und 16 b treffen auf eine lichtempfindliche Schicht 22 der Fernsehkamera auf, bei der die Aufnahmelinse entfernt ist. Both sub-beams 16 a and 16 b are incident on a photosensitive layer 22 of the television camera, in which the taking lens is removed. Die Teilstrahlen 16 a und 16 b erzeugen auf der lichtempfindlichen Schicht 22 als Bildebene O′′′ zwei Abbildungen 22 a und 22 b eines in der Objektebene O befindlichen Objektes. The sub-beams 16 a and 16 b form on the photosensitive layer 22 as the image plane O '' 'two figures 22 a and 22 b of an object located in the object plane O. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, daß die Abbildungen 22 a und 22 b möglichst eng aneinanderliegen, sich aber nicht überlappen. The arrangement is such that the figures 22 a and 22 b as closely as possible against one another, but do not overlap. Bei einer Rückprojektion des zur Abbildung 22 a gehörigen Flächenanteils der lichtempfindlichen Schicht 22 in den Objektbereich erhält man eine Fokusebene a , bei der Rückprojektion des der Abbildung 22 b zugehörigen Flächenanteils der lichtempfindlichen Schicht 22 eine Fokusebene b . In a rear projection of the 22 b associated surface portion of the photosensitive layer 22 is obtained to Figure 22 a corresponding surface portion of the photosensitive layer 22 in the object area, a focus level a, in the rear projection of the figure, a focal plane b. Wenn sich die Objektebene O in der Fokusebene a befindet, wird das Objekt auf dem lichtempfindlichen Flächenanteil 22 a der lichtempfindlichen Schicht 22 scharf abgebildet werden, während die Abbildung auf dem lichtempfindlichen Flächenanteil 22 b der lichtempfindlichen Schicht 22 unscharf ist, und umgekehrt. When the object plane O is located in the focal plane of a, the object on the light-sensitive surface portion 22 a of the photosensitive layer 22 will be in sharp focus, while the image on the light-sensitive surface portion 22 b of the photosensitive layer is out of focus 22, and vice versa. In Fig. 1 befindet sich die Objektebene O in der Mitte zwischen den beiden Fokusebenen a und b , so daß die beiden Abbildungen 22 a und 22 b in gleichem Maße unscharf sind, wobei eine Linse 24 im Teilstrahlengang 16 b bewirkt, daß die Teilbilder 22 a und 22 b gleich groß sind. In Fig. 1, the object plane O is in the middle between the two focal planes a and b, so that the two images 22 a and 22 b are out of focus in the same degree, whereby causing a lens 24 in the partial beam path 16 b, that the partial images 22 a and 22 b are equal. Im Teilstrahlengang 16 a kann des weiteren ein Graufilter 26 angebracht sein, welches dem Umstand Rechnung trägt, daß längs des Teilstrahlengangs 16 b mehr Licht absorbiert wird als längs des Teilstrahlengangs 16 a , so daß auch ein Helligkeitsabgleich der Teilbilder 22 a und 22 b erfolgt. In the partial beam path 16 a further comprising a gray filter may be mounted 26, which reflects the fact that along the part of the beam path 16 b more light is absorbed than along the part of the optical path 16 a, so that a brightness adjustment of the partial images takes place 22 a and 22 b. Wie man aus Fig. 1 erkennt, erfolgt die Abbildung des Objekts mittels des Fokussierungsstrahlengangs 16 nicht unmittelbar auf die Flächenanteile 22 a bzw. 22 b der lichtempfindlichen Schicht 22 , sondern über Zwischenbilder, wobei im vorliegenden Falle zwei Zwischenbilder O′ und O′′ zur Anwendung kommen. As seen from Fig. 1, the image of the object is performed by the focusing beam path 16 does not directly affect the surface portions 22 a and 22 b of the photosensitive layer 22, but via intermediate images, wherein in the present case, two intermediate images O 'and O' 'to application come. Das Zwischenbild O′ wird von dem Objektiv 10 und der Tubuslinse 12 erzeugt, wobei die Größe bzw. der Maßstab des vom Objekt in der Zwischenbildebene O′ erzeugten Bildes von der Vergrößerung des Objektivs 10 abhängt. The intermediate image O 'is generated by the objective 10 and the tube lens 12, the size and the scale of the object in the intermediate image plane O' image produced depends on the magnification of the objective 10th Die Lage des Zwischenbilds O′ bleibt jedoch unverändert. The location of the intermediate image O ', however, remains unchanged. Würde man die des weiteren vor dem Strahlenteiler 18 angeordneten Linsen 28 und 30 derart wählen, daß sie ein in der Zwischenbildebene O′ erzeugtes Bild des Objekts auf die lichtempfindliche Schicht 22 abbilden würden, würden die Objektdetails in den auf den lichtempfindlichen Flächenanteilen 22 a und 22 b erzeugten Abbildungen entsprechend der Vergrößerung des jeweils verwendeten Objektivs unterschiedlich groß wiedergegeben werden. Would be 28 and 30 select the further arranged in front of the beam splitter 18 lenses so that they would represent a 'generated in the intermediate image plane O image of the object onto the photosensitive layer 22, would be the object details in the light-sensitive surface portions 22 a and 22 b generated pictures are reproduced vary in size according to the magnification of the objective used in each case.

Eine derartige Bildvergrößerung bewirkt jedoch, wie bereits eingangs erwähnt, eine Verflachung der Kantenkontraste, dh, eine Verringerung der hohen Ortsfrequenzen, die beispielsweise in einer nachfolgenden Steuerungselektronik als Scharfeinstellungskriterium verwendbar sind. However, such an image magnification effected as already mentioned above, a flattening of the edge contrasts, ie, a reduction of high spatial frequencies, which are useful as focus criterion, for example, in a subsequent control electronics. Zum anderen wird hierdurch, wie bereits ebenfalls vorstehend erwähnt, durch eine erhöhte Objektivvergrößerung die bildseitige Tiefenschärfe, dh, die Tiefenschärfe im Bereich der lichtempfindlichen Schicht 22 , größer, so daß auch aus diesem Grunde eine Fokussierung immer schwieriger wird. Thereby, on the other hand also as already mentioned above, the image-side depth of focus by an increased magnification lens, that is, the depth of focus in the area of the photosensitive layer 22 is larger, so that a focusing is more difficult for this reason. Als Gegenmaßnahme wird das Zwischenbild O′ mittels eines Zoomsystems 32 , sowie im dargestellten Beispiel eines Kollimators 34 in eine ortsfeste zweite Zwischenbildebene O′′ abgebildet. As a countermeasure, the intermediate image O 'by means of a zoom system 32, and in the illustrated example, a collimator 34 in a stationary second intermediate image plane O' ready '. Der Kollimator 34 bewirkt, daß dem Zoomsystem 32 paralleles Licht zugeführt wird. The collimator 34 causes the zoom system 32, parallel light is supplied. Er bildet des weiteren die Pupille P des Objektivs 10 in die Pupille P′ des Zoomsystems 32 ab. He further forms the pupil P of the lens 10 from the pupil P 'of the zoom system 32nd Das Zoomsystem 32 und der Kollimator 34 erzeugen somit in der Zwischenbildebene O′′ ein verkleinertes Bild des in der Zwischenbildebene O′ erzeugten, vom Objektiv 10 vergrößert wiedergegebenen Bilds des Objektes O . The zoom system 32 and the collimator 34 thus generate in the intermediate image plane O '' is a reduced image of the in the intermediate image plane O 'reproduced image generated is increased by the lens 10 of the object O. Durch eine geeignete Wahl der Verkleinerung kann erreicht werden, daß unabhängig von der Vergrößerung des jeweils verwendeten Mikroskopobjektivs in der Zwischenbildebene O′′ ein Bild des Objektes O entsteht, dessen Größe sich nicht oder nur wenig verändert. By a suitable choice of the reduction can be achieved by '' is an image of the object O is formed independently of the magnification of the microscope objective used in each case in the intermediate image plane O, the size of which is not or only slightly changed. Dies kann durch einen Koppelungsmechanismus 36 bewerkstelligt werden, der automatisch mit der Verstellung des Objektivrevolvers 6 die Brennweite des Zoomsystems 32 und damit dessen Vergrößerungs- bzw. Verkleinerungswirkung auf entsprechende Grundwerte einregelt, wobei ein manuell betätigbares Stellglied 38 ein gewollt unterschiedlich oder zusätzliche Brennweitenverstellung des Zoomsystems 32 ermöglicht, die in Sonderfällen, wie beispielsweise bei besonders schwachen Objektkontrasten u. This can be accomplished by a coupling mechanism 36, which automatically regulates the adjustment of the lens turret 6, the focal length of the zoom system 32 and therefore its magnification or reduction effect on corresponding base values, where a manually operable actuator 38 an intentionally different or additional zooming of the zoom system 32 allows the u in special cases, such as with particularly weak object contrasts. U. wünschenswert ist. U. is desirable.

Die folgende Tabelle gibt Beispiele für eine derartige Grundeinstellung wieder. The following table provides examples of such a basic setting again.

Längsobjektivvergrößerung Longitudinal objective magnification Brennweite; Focal length;
Zoomsystem Zoom system
5x/10x|80 mm 5x / 10x | 80 mm
20× 20 × 60 mm 60 mm
50× 50 × 30 mm 30 mm
100×/150× × 100/150 × 18 mm 18 mm

Die Kollimatorlinse hat dabei beispielsweise eine Brennweite von 70 mm, die Linse 40 eine Brennweite von 40 mm und die Linse 30 eine Brennweite von 25 mm, wenn auf einer Fernsehkamera mit 2/3′′ zwei identische Bilder nebeneinander erzeugt werden sollen. The collimator lens, for example, this case has a focal length of 70 mm, the lens 40 has a focal length of 40 mm, and the lens 30 has a focal length of 25 mm, when two identical images are formed side by side on a television camera with 2/3 ''.

Fig. 1 zeigt ferner in schematisierter Darstellung die Einspiegelung eines Musters in die Objektebene O . Fig. 1 further shows in a schematic representation the input reflection of a pattern in the object plane O. Das Muster ist im dargestellten Falle von einem Gitter 40 gebildet, das mit einem Motortrieb 41 verbunden ist, der eine Verschiebung des Gitters 40 längs der optischen Achse des Abbildungsstrahlenganges 42 ermöglicht. The pattern is formed in the illustrated case by a grid 40 which is connected to a motor drive 41, which enables a longitudinal displacement of the grid 40 of the optical axis of the imaging beam path 42nd Das Gitter ist in einer zur Objektebene O konjugierten Ebene angebracht. The grid is mounted in a plane conjugate to the object plane O level. Es wird von einer Lampe 43 über einen Kollektor 44 und einem Filter 45 beleuchtet, mittels eines halbdurchlässigen Spiegels 46 in den Strahlengang eingeblendet und über den halbdurchlässigen Spiegel 14 , die Linse 12 sowie das jeweilige Objektiv 8 des Objektivrevolvers 10 in die Objektebene O projiziert. It is illuminated by a lamp 43 through a collector 44 and a filter 45, is displayed in the beam path by means of a semitransparent mirror 46 and the half mirror 14, the lens 12 and the respective objective 8 of the lens turret 10 is projected in the object plane O. In Betrachungsstrahlengang XX ist eine bezüglich seiner Wellenlängendurchlässigkeit komplementäres Filter 47 angebracht. In a Betrachungsstrahlengang XX with respect to its wavelength permeability complementary filter 47 is attached. (Wenn das Filter 45 ein Langpaßfilter z. B. für 670 nm ist, dient als Filter 47 ein entsprechendes Kurzpaßfilter z. B. für 670 nm). (When the filter 45 is a long pass filter, for. Example, for 670 nm, serves as a filter 47, a corresponding short pass filter, for. Example, for 670 nm). Die Verwendung der Filter 45 und 47 verhindert, daß das auf dem Objekt O erzeugte Bild des Gitters 40 im Einblick des Mikroskops sichtbar wird. The use of the filters 45 and 47 prevents the image formed on the object O of the grid 40 in the insight of the microscope is visible.

Durch Auswahl einer Filterwellenlänge für das Filter 45 , die im Infrarotem liegt, läßt sich der gleiche Effekt erzielen und das Filter 47 könnte entfallen. By selecting a filter wavelength for the filter 45, which is in the infra-red, to be achieved and the filter 47 could be omitted, the same effect. Wenn jedoch die Objektive, wie üblich, nicht für Infrarot korrigiert sind, würde dies jedoch dazu führen, daß das Gitter 40 nicht scharf abgebildet wird und je nach Objektiv 8 unterschiedliche Fokuslagen in der Bildebene O′′′ einnähme. However, if the lenses, as usual, are not corrected for infrared, but this would result in the grating 40 is not imaged in focus and 8 different focus positions in the image plane O '' 'would occupy depending on the lens. Dies wird durch den Motortrieb 41 ausgeglichen, welcher das Gitter 40 in Abhängigkeit von dem jeweiligen Objektiv 8 , beispielsweise durch ein nicht gezeigtes durch die Verstellung des Objektivrevolvers betätigtes Stellglied entsprechend längs der optischen Achse 42 verschiebt. This is compensated for by the motor drive 41, which moves the grating, not shown, in response to the respective lens 8, for example through a 40 by the adjustment of the lens turret operated actuator according to along the optical axis 42nd

Die in Fig. 4 gezeigte teilschematisierte Detaildarstellung der für die Autofokussierung verwendeten Optik-Baugruppen gilt ein praktisches Ausführungsbeispiel wieder. The teilschematisierte detailed view of the optical modules used for autofocusing shown in Fig. 4 applies a practical embodiment again. Die der schematischen Darstellung von Fig. 1 entsprechenden Bandelemente sind mit den gleichen Bezugszeichen belegt. The the schematic illustration of FIG. 1 band corresponding elements are denoted by the same reference numerals. Daneben erkennt man einen zusätzlichen Spiegel 48 der das von der Lichtquelle 43 kommende Beleuchtungslicht auf das in der zur Objektebene konjugierten Ebene O* belegene Gitter 40 umlenkt und eine nach dem Zoomobjektiv angebrachte Blende 50 . In addition, it can be seen an additional mirror 48 of the light coming from the light source 43 illuminating light on the conjugate to the object plane O * establishment situated grating deflects 40 and attached to the zoom lens aperture 50th Die Lichtquelle 43 enthält eine Reflektorlampe 49 , die in einem mit Kühlrippen versehenen Lampengehäuse 51 aufgenommen ist, welches auch das Filter 45 haltert. The light source 43 comprises a reflector lamp 49 which is accommodated in a lamp housing provided with cooling ribs 51, which supports also the filter 45th Das komplementäre Filter 47 im Beobachtungsstrahlengang ist in dieser Detailansicht nicht dargestellt. The complementary filter 47 in the observation beam path is not shown in this detail.

An die Fernsehkamera TV von Fig. 1 ist beispielsweise die in Fig. 2 gezeigte elektronische Schaltung angeschlossen. To the television camera TV of FIG. 1, the electronic circuit shown in Fig. 2 is for example connected. Das Ausgangssignal aus der Fernsehkamera TV gelangt in einen Eingangsverstärker A und hat die in den Signalverlaufdiagrammen der Fig. 3 unter I gezeigte Form, und zwar unter der Voraussetzung, daß sich die Objektebene O näher an einer der beiden Fokusebenen a , b befindet. The output signal from the television camera TV enters an input amplifier A and has the in the waveform diagrams of FIG. 3 in I shape shown, and with the proviso that the object plane O is located closer to one of the two focal planes a, b. Nehmen wir an, es sei dies die Fokusebene a . Let's say it was this the focal plane a. Dann wird die auf dem lichtempfindlichen Flächenanteil 22 a erzeugte Abbildung schärfer als die auf dem lichtempfindlichen Flächenanteil 22 b erzeugte Abbildung sein, so daß der über die gesamte Breite der lichtempfindlichen Schicht laufende Abtaststrahl der Fernsehkamera TV das unter I gezeigte elektrische Signal ergibt, bei dem der Oberwellenanteil sehr groß ist, solange der Abtaststrahl den lichtempfindlichen Flächenanteil 22 a durchläuft, und sehr niedrig, wenn er den lichtempfindlichen Flächenanteil 22 b durchläuft. Then, the image formed on the photosensitive surface portion 22 a will be sharper than that on the light-sensitive surface portion 22 b generated image, so that the current across the entire width of the photosensitive layer scanning the television camera TV gives the electric signal shown at I in which the harmonic content is very large, as long as the scanning beam passes through the light-sensitive surface portion 22 a, and very low if he b passes through the light-sensitive surface portion 22nd Begrenzt wird so eine Abtastzeile auf beiden Seiten von den horizontalen Synchronisationssignalen, die ebenfalls in der Fig. 3 I dargestellt sind. Is defined as a scan line on both sides of the horizontal synchronization signals are also shown in Fig. 3 I.

An den Eingangsverstärker A ist ein Hochpaßfilter B angeschlossen, der die hochfrequenten Schwingungen bevorzugt durchläßt. To the input of amplifier A a high pass filter B is connected which transmits high frequency vibrations preferred. An diesen wiederum ist ein Nachverstärker C angeschlossen. Of these, a post amplifier C is connected. An den elektronischen Schalter F sind in Parallelschaltung zwei elektronische Schalter G und H angeschlossen, auf die in Reihe zwei Demodulatoren D und E folgen, von denen der eine an den positiven Eingang und der andere an den negativen Eingang eines Leistungsdifferenzverstärkers I angeschlossen ist, dessen Ausgang ein Stellglied J steuert, das die Objektebene O verstellt. Two electronic switches G and H are connected in parallel to the electronic switch F, followed in series two demodulators D and E, of which one is connected to the positive input and the other to the negative input of a difference in power amplifier I, whose output an actuator J controls that adjusts the object plane O. Zwischen dem Eingangsverstärker A und dem Hochpaßfilter B ist eine Abzweigung vorgesehen, die zu einer Einheit K für die vertikale Synchronisationserkennung führt und deren Ausgang den elektronischen Schalter F steuert. Between the input amplifier A and the high-pass filter B a branch is provided, which leads to a unit K for the vertical synchronization detection and the output of which controls the electronic switch F. Diese Einheit K öffnet den Schalter F , solange vertikale Synchronisationsimpulse ankommen, und schließt den Schalter F während der übrigen Zeit, in der die lichtempfindliche Schicht 22 über beide Flächenanteile 22 a und 22 b hinweg Zeile für Zeile abgetastet wird, bis diese Fläche einmal vollständig abgetastet worden ist, so daß während der Ankunft der vertikalen Synchronisationsimpulse eine Ansteuerung des Stellmotors J ausgeschlossen ist. This unit K opens the switch F, as long as vertical synchronizing pulses arrive, and closes the switch F during the remaining time in which the photosensitive layer 22 on both surface portions 22 a and 22 b away line is scanned by line until this surface once fully scanned has been, so that a drive of the servomotor J is excluded during the arrival of the vertical synchronizing pulses.

Zwischen dem Eingangsverstärker A und dem Hochpaßfilter B ist auch noch eine Einheit L für die horizontale Synchronisationserkennung angeschlossen, deren Ausgang an einem Monoflop M angeschlossen ist, dessen Ausgang seinerseits zum elektronischen Schalter E und über einen weiteren Monoflop N zum elektronischen Schalter H geführt ist. Between the input amplifier A and the high-pass filter B is a unit of L is also connected for horizontal synchronization detection, the output of which is connected to a monostable multivibrator M, whose output is in turn led to the electronic switch E and via a further monoflop N with the electronic switch H. Über die Einheit L wird der Monoflop M jedesmal dann angesteuert, wenn ein horizontaler Synchronisationsimpuls eingeht. Via the unit L of the monoflop M is each time driven when a horizontal synchronization pulse is received. Der Monoflop M schließt dann über die halbe Länge einer Abtastzeile, also solange der Abtaststrahl den Flächenanteil 22 a der lichtempfindlichen Schicht 20 durchläuft, den elektronischen Schalter G , während der elektronische Schalter H offen ist, und triggert nach der vorgegebenen Zeit den Monoflop N an, wobei der elektronische Schalter G gleichzeitig geöffnet wird. The monostable multivibrator M then closes over half the length of a scan line, so long as the scanning beam to the surface portion 22 a of the photosensitive layer 20 passes through the electronic switch G, while the electronic switch H is open and triggers after the predetermined time the monoflop n, wherein said electronic switch G is simultaneously opened. Ist der Monoflop N beaufschlagt worden, schließt der Halter H die voreingestellte Zeit, nämlich über die Zeit, die zum Durchlaufen der zweiten Hälfte der Abtastzeile über die Breite des Flächenanteils 22 b der lichtempfindlichen Schicht 20 hinweg benötigt wird, den elektronischen Schalter H . If the monoflop N has been applied, the holder H includes the preset time, namely the time required for passing through the second half of the scan line across the width of the surface portion 22 b of the photosensitive layer 20 of time, the electronic switch H. Die vor den Demodulatoren D und E anliegenden elektrischen Signale sehen daher aus wie es unter II und III der Fig. 3 gezeigt ist. The applied before the demodulators D and E electrical signals therefore look like it under II and III of FIG. 3 is shown.

Aus den Demodulatoren D und E kommt ein Gleichspannungssignal, dessen Wert umso größer ist, je größer der Oberwellenanteil in den an die Demodulatoren D und E ankommenden elektrischen Signalen ist, dh im vorliegenden Beispiel, daß das Ausgangssignal des Demodulators D sehr groß ist, während das Ausgangssignal aus dem Demodulator E sehr klein ist. Comes from the demodulators D and E is a DC voltage signal whose value is greater, the greater the harmonic content in the demodulators D and E incoming electrical signals, that is, in the present example, that the output signal of the demodulator D is very large, while the output signal from the demodulator e is very small. Die Gleichspannungen aus den Demodulatoren D und E verändern sich praktisch innerhalb einer Bildzeile nicht. The DC voltages from the demodulators D and E do not change practically within a picture line.

Unter IV ist in Fig. 3 die Gleichspannung aus dem Demodulator D punktiert und die Gleichspannung aus dem Demodulator E gestrichelt aufgetragen in Abhängigkeit von der Stellung der Objektebene O , wobei auch die Fokusebenen a und b angegeben sind. Under IV in FIG. 3, the DC voltage punctured from the demodulator D and the DC voltage from the demodulator E dashed lines plotted as a function of the position of the object plane O, where the focus planes A and B are indicated. Liegt bspw. die Objektebene O in der Fokusebene a , dann erreicht die Gleichspannung aus dem Demodulator D ihr Maximum, während die Gleichspannung aus dem Demodulator E ihr Minimum, als praktisch Null, erreicht. Lies eg. The object plane O in the focal plane of a, then the DC voltage from the demodulator D reaches its maximum, while the DC voltage from the demodulator E reaches its minimum when practically zero. Umgekehrt liegen die Verhältnisse, wenn sich die Objektebene in der Fokusebene b befindet. Conversely, the conditions are when the object plane is located in the focal plane b. Der Leistungsverstärker I bildet nun das Differenzsignal zwischen der punktiert gezeichneten Spannung und der gestrichelt gezeichneten Spannung, wobei zu berücksichtigen ist, daß die eine Spannung ja am positiven und die andere Spannung am negativen Eingang anliegt, so daß sich am Ausgang des Leistungsverstärkers eine Umkehrung der Polarität ergibt. The power amplifier I now forms the difference signal between the dotted lines voltage and the dashed line voltage, bearing in mind that the voltage yes at the positive and the other voltage at the negative input is applied, so that at the output of the power amplifier reversing the polarity results. Diese Ausgangsspannung ist mit durchgehender Linie eingezeichnet. This output voltage is indicated by a solid line. Mit Hilfe dieser Spannung kann nun einfach der als Stellmotor dienende Gleichstrommotor J beaufschlagt werden, der die Objektebene O verfährt. Using this voltage serving as the control motor DC motor J can be acted upon now simple, which moves the object plane O. Der Stellmotor J wird die Stelle aufsuchen, wo die durchgezogene Spannungslinie die Abszisse kreuzt. The servomotor J will visit the place where the solid-voltage line crosses the abscissa. Das ist genau in der Mitte zwischen den Fokusebenen a und b . This is exactly in the middle between the focal planes a and b. Der Regelkreis ist somit geschlossen. The control loop is thus closed.

Claims (39)

  1. 1. Verfahren zur Autofokussierung eines Mikroskops mit kontinuierlich oder diskontinuierlich veränderbarer Objektivvergrößerung, bei dem zwei Signale erzeugt werden, welche sich bei Vergrößerung bzw. bei Verkleinerung des Abstandes zwischen Objekt und Objektiv zumindest in einem Bereich, der benachbart zur Scharfeinstellungsebene liegt und diesen enthält, gegenläufig verändern, wobei Signale aus einer Strahlung gewonnen werden, die vom Objekt kommend durch das Objektiv hindurchgetreten ist, und wobei aus den Signalen zumindest ein Steuersignal gebildet wird, welches eine Verschiebung von Objekt und/oder Objektiv in Richtung einer optimalen Scharfeinstellung bewirkt und bei dem durch einen Wechsel in der Objektivvergrößerung bedingte Änderungen in den Signalen zumindest so weit ausgeglichen werden, daß die Autofokussierung für die jeweilige Objektivvergrößerung sichergestellt ist, dadurch gekennzeichnet , daß bei Betrieb mit einer Auflichtbeleuchtung in die Objektebene e 1. A method of autofocusing a microscope with continuously or discontinuously variable lens magnification, in which two signals are generated which extend in increasing or in reduction of the distance between object and lens at least in a region which is adjacent to the focusing plane and contains this in opposite directions change, whereby signals are derived from a radiation that has passed coming from the object through the lens, and wherein the signals of at least one control signal is formed from, which causes a displacement of the object and / or lens in the direction of optimum sharp focus, and in which by a change in the objective magnification-induced changes in the signals at least as far compensated by the auto-focusing is assured for each lens magnification, characterized in that during operation with a reflected light illumination in the object plane e in Hell-Dunkel-Kontrast enthaltendes Muster projiziert wird. containing in light-dark contrast pattern is projected.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster in einer zur Objektebene konjugierten Ebene angeordnet und von hinten beleuchtet wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the pattern is arranged in a plane conjugate to the object plane and is illuminated from behind.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Muster ein Strich- oder Kreuzgitter verwendet wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a bar or cross grid is used as a pattern.
  4. 4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster mittels eines teildurchlässigen Spiegels oder Prismas im Abbildungsstrahlengang eingespiegelt wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pattern by means of a partially transmissive mirror or prism is reflected in the imaging beam path.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtung des Musters nur während der Relativbewegung zwischen Objekt und Objektiv eingeschaltet wird. 5. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the illumination of the pattern is turned on only during the relative movement between object and lens.
  6. 6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Beleuchtung des Musters und zur Durchführung der Autofokussierung Licht eines Wellenlängenbereichs verwendet wird, der im Abbildungsstrahlengang vor dem Einblick und/oder einer Aufzeichnungseinrichtung wieder ausgefiltert wird. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that light of a wavelength range is used for the illumination of the pattern and to perform the auto-focusing, which is filtered again in the imaging beam path upstream of the insight, and / or a recording device.
  7. 7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beleuchtung des Musters Licht mit einem Wellenlängenbereich verwendet wird, der außerhalb des für die Abbildung wirksam verwendeten Wellenlängenbereiches liegt, und daß zur Kompensation der hierdurch bedingten Brennpunktverschiebungen das Muster oder eine das Muster abbildende Optik in Abhängigkeit von dem jeweils verwendeten Mikroskopobjektiv in eine vorbestimmte Lage verschoben wird, welche die wellenlängenbedingte Brennpunktverschiebung kompensiert. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that light is used to illuminate the pattern used with a wavelength range that is outside of the effective used for the imaging wavelength range, and that for compensation of the induced thereby focus shifts the pattern or the pattern imaging optics is moved in dependence of the form of microscope objective into a predetermined position, which compensates the wavelength-induced focal shift.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtung des Musters mit polarisiertem Licht erfolgt, das im Abbildungsstrahlengang vor dem Einblick und/oder einer Aufnahmeeinrichtung durch komplementäre Polarisationsfiltermittel ausgefiltert wird. 8. A method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the illumination of the pattern is carried out with polarized light that is filtered in the imaging beam path upstream of the insight, and / or a receiving device through complementary polarizing filter means.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale zunächst optische Signale sind, die durch opto-elektrische Wandler in elektrische Signale umgewandelt werden, und daß für den Ausgleich der durch einen Wechsel in der Objektivvergrößerung bedingten Änderungen der Signale optische Mittel verwendet werden, mit welchen eine Anpassung der optischen Signale vor der Umwandlung in elektrische Signale vorgenommen wird, und/oder daß für den Ausgleich der durch einen Wechsel in der Objektivvergrößerung bedingten Änderungen der Signale elektronische Mittel verwendet werden, welche die elektrischen Signale beeinflussen oder verarbeiten. 9. A method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the signals are first optical signals, which are converted by opto-electric transducer into electrical signals, and in that for the compensation of the caused by a change in the objective magnification changes of the signals optical means are used by which an adjustment of the optical signals before the conversion is made to electric signals, and / or that are used to compensate for the by a change in the objective magnification changes of the signals, electronic means which influence the electrical signals or to process.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als optische Signale von dem Objekt zwei voneinander getrennte Abbildungen auf separaten elektro-optischen Wandlern oder auf separaten Bereichen eines elektro-optischen Wandlers erzeugt werden, wobei die durch Rückprojektion der die Abbildungen aufnehmenden Wandler oder Bereiche eines Wandlers entstehenden Fokusebenen voneinander getrennt werden und vor bzw. hinter der Scharfeinstellungsebene liegen. 10. The method according to claim 9, characterized in that separate images are generated on separate electro-optical transducers or on separate areas of a electro-optical transducer as the optical signals from the object two spaced, wherein the receiving by back projection of the images converter or areas a transducer resulting focal planes are separated from each other and lie in front of or behind the focus plane.
  11. 11. Verfahren nach Ansprich 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß als optische Mittel Linsen bzw. Linsensysteme verwendet werden, die bei der Formung der optischen Signale das vom Objektiv erzeugte Bild maßstäblich verändern. 11. The method according Ansprich 9 or 11, characterized in that are used as optical means lenses or lens systems, the change to scale the image formed by the objective in the shaping of the optical signals.
  12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Mittel verwendet werden, um das vom Objektiv kommende Bild zu verkleinern. 12. The method according to any one of claims 9 to 11, characterized in that the optical means are used to reduce the image coming from the objective.
  13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßstabsveränderung stufenweise durchgeführt wird. 13. The method according to any one of claims 11 or 12, characterized in that the scale change is carried out stepwise.
  14. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßstabsveränderung kontinuierlich durchgeführt wird. 14. A method according to any one of claims 11 or 12, characterized in that the scale change is carried out continuously.
  15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßstabsveränderung gekoppelt mit der Veränderung der Objektivvergrößerung erfolgt. 15. The method according to any one of claims 11 to 14, characterized in that coupled with the change of the objective magnification, the change of scale takes place.
  16. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßstabsveränderung nach einem Herausführen der optischen Signale aus dem Abbildungsstrahlengang des Mikroskops erfolgt. 16. The method according to any one of claims 9 to 15, characterized in that the change of scale takes place by a feeding out the optical signals from the imaging beam path of the microscope.
  17. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Mittel zur Maßstabsveränderung vor Aufspaltung in zwei voneinander getrennte optische Signale verwendet werden. 17. The method according to any one of claims 10 to 16, characterized in that the optical means to the scale change before splitting into two separate optical signals are used.
  18. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Signale vor Bildung der voneinander getrennten Abbildungen zumindest bei Einnahme des optimalen Fokussierungszustandes bildgrößen- und helligkeitsmäßig abgeglichen werden. 18. The method according to any one of claims 10 to 17, characterized in that the optical signals prior to forming the image size and separated from each other pictures, at least when taking the optimum focusing condition are compared brightness moderately.
  19. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zur Grobfokussierung der Helligkeit der beiden Abbildungen verwendet wird. 19. A method according to any one of claims 10 to 18, characterized in that is used for coarse focusing of the brightness of the two images.
  20. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zur Feinfokussierung die einem hohen Ortsfrequenzbereich des Objekts entsprechenden Inhalte der Signale verwendet werden. 20. The method according to any one of claims 10 to 18, characterized in that the corresponding high spatial frequency region of the object contents of the signals are used at least for fine focusing.
  21. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß als elektro-optische Wandler zumindest eine TV-Aufnahmevorrichtung verwendet wird. 21. The method according to any one of claims 11 to 20, characterized in that at least one TV recording apparatus is used as an electro-optical converter.
  22. 22. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten Abbildungen benachbart zueinander auf zumindest einem TV-Bildschirm wiedergegeben werden. 22. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the separate images are adjacent to each other represented on at least a TV screen.
  23. 23. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Objekt Teilbilder in unterschiedlichen Maßstäben nebeneinander oder überlagert auf eine Detektorvorrichtung abgebildet werden. 23. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that are of the object part images at different scales side by side or superimposed imaged on a detector device.
  24. 24. Mikroskop mit kontinuierlich oder diskontinuierlich variierbarer Objektivvergrößerung mit einem Autofokussierungssystem, dessen Strahlengang das Objektiv durchsetzt, zwischen Objektiv und Okular aus dem Abbildungsstrahlengang des Mikroskops herausgeführt ist, und zu zumindest einer foto-elektrischen Detektorvorrichtung führt, bei welchem in dem Strahlengang des Autofokussierungssystems zumindest ein optisches System eingebracht oder einbringbar ist, das bei einer Änderung der Objektivvergrößerung eine Maßstabsänderung des zumindest einen auf der Detektorvorrichtung erzeugten Bildes ermöglicht oder bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zur Objektebene konjugierten Ebene ein Hell-Dunkel-Kontraste enthaltendes Muster angeordnet ist, das mittels einer Beleuchtungsquelle und eines im Strahlengang angeordneten teildurchlässigen Spiegels oder Prismas in die Objektebene projizierbar ist. 24. microscope is led out continuously or discontinuously diversifiable objective magnification with an autofocusing system whose beam path passes through the lens, between the lens and eyepiece from the imaging beam path of the microscope, and at least to a photo-electric detecting device, wherein in the beam path of the autofocus system, at least a optical system is introduced or can be introduced, which allows a change of scale of the at least one image formed on the detector means at a change of the objective magnification or effect, characterized in that a light-dark contrasts containing pattern is arranged in a plane conjugate to the object plane, which means an illumination source and an object placed in the beam path partially transmissive mirror or prism is projected in the object plane.
  25. 25. Mikroskop nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster im Abbildungsstrahlengang eingespiegelt wird. 25. A microscope according to claim 24, characterized in that the pattern is reflected in the imaging beam path.
  26. 26. Mikroskop nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster ein Strich- oder Kreuzgitter ist. 26. A microscope according to claim 24 or 25, characterized in that the pattern is a line or cross-grating.
  27. 27. Mikroskop nach einem der Ansprüche 24 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsquelle einen bestimmten Wellenlängenbereich aufweist oder daß ein selektives Farbfilter vor dem Muster angeordnet ist, und daß in den Abbildungsstrahlengang vor dem Einblick und/oder einer Aufnahmevorrichtung ein komplementäres Farbfilter angebracht ist. 27. microscope according to any one of claims 24 or 26, characterized in that the illumination source has a specific wavelength range, or that a selective color filter is arranged in front of the pattern, and that attached a complementary color filter in the imaging beam path in front of the insight, and / or a receiving device ,
  28. 28. Mikroskop nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung der Lichtausbreitung gesehen vor dem Muster ein Langpaßfilter und im Abbildungsstrahlenang vor dem Einblick und/oder einer Aufnahmevorrichtung ein korrespondierendes Kurzpaßfilter eingebracht ist. 28. A microscope according to claim 27, characterized in that prior to the pattern, a long-pass filter and in Abbildungsstrahlenang against unauthorized access and / or a receiving device a corresponding short pass filter is incorporated as seen in the direction of light propagation.
  29. 29. Mikroskop nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung der Lichtausbreitung gesehen vor dem Muster ein Polarisationsfilter und in dem Abbildungsstrahlengang vor dem Einblick und/oder der Aufnahmevorrichtung ein komplementäres Polarisationsfilter angebracht ist. 29. A microscope according to any one of claims 24 to 26, characterized in that in front of the pattern and a polarizing filter in the imaging beam path in front of the insight, and / or the receiving device a complementary polarizing filter is mounted as seen in the direction of light propagation.
  30. 30. Mikroskop nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter oder eine Linse, welche das Gitter abbildet, längs des Projektionsstrahlenganges verschiebbar angeordnet ist und mit einer Stellvorrichtung in Wirkverbindung steht, welche eine Verschiebung des Gitters in Abhängigkeit von dem jeweils verwendeten Mikroskopobjektiv bewirkt. 30. A microscope according to any one of claims 24 to 29, characterized in that the grating or a lens which images the grating along the projection ray path is slidably disposed and is connected to an adjusting device into operative connection, which is a displacement of the grating, depending on the particular microscope objective used effected.
  31. 31. Mikroskop nach einem der Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine optische System ein Zoomsystem enthält. 31. A microscope according to any one of claims 24 to 30, characterized in that the at least one optical system includes a zoom system.
  32. 32. Mikroskop nach einem der Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine optische System eine Reihe von in den Strahlengang des Fokussierungssystems einbringbaren Linsen oder festen Linsensystemen enthält. 32. A microscope according to any one of claims 24 to 30, characterized in that the at least one optical system contains a number of in the beam path of the focusing system can be introduced lenses or fixed lens systems.
  33. 33. Mikroskop nach einem der Ansprüche 24 bis 32 gekennzeichnet durch einen Kopplungsmechanismus, welcher bewirkt, daß bei einem Objektivwechsel oder einer Änderung der Objetivvergrößerung die Brennweite des zumindest einen in den Strahlengang des Autofokussierungssystems eingebrachten oder einbringbaren optischen Systems entsprechend variiert wird. 33. microscope 24 to 32 according to any one of claims by a coupling mechanism which causes that when the objective change or a change in Objetivvergrößerung the focal length of the at least one introduced into the beam path of the autofocus system or deployable optical system is varied accordingly.
  34. 34. Mikroskop nach einem der Ansprüche 24 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopplungsmechanismus für jede Vergrößerung des Objektivs eine entsprechende Grundeinstellung der Brennweite bewirkt und eine manuelle Eingriffsmöglichkeit bietet. 34. A microscope according to any one of claims 24 to 32, characterized in that the coupling mechanism for each magnification of the lens causes a corresponding basic setting of the focal length and offers a possibility of manual intervention.
  35. 35. Mikroskop nach einem der Ansprüche 24 bis 34, mit Auflicht- und/oder Durchlichtbeleuchtung und zwei Detektoreinrichtungen, welche derart angeordnet sind, daß ihre Rückprojektionen mittels der Optiken des Autofokussierungssystems und des Objektivs in voneinander getrennten Fokusebenen benachbart zur Scharfeinstellungsebene des Objektivs liegen, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System zur Erzeugung einer Maßstabsänderung der auf den Detektoreinrichtungen erzeugten Abbildungen des Objekts in einem Bereich des Fokussierungsstrahlengangs angebracht oder anbringbar ist, der von den zu den beiden Detektoreinrichtungen verlaufenden Strahlenbündeln gemeinsam durchlaufen wird. 35. A microscope according to any one of claims 24 to 34, with reflected and / or transmitted light illumination and two detector devices, which are arranged such that adjacent by means of the optics of the autofocus system and the lens in separate focus planes their back projections are for focusing plane of the objective, characterized in that the optical system for producing a change in scale of the produced on the detector means images of the object placed in a region of the focusing beam path or is attachable, is traversed jointly by the extending to the two detector devices beams.
  36. 36. Mikroskop nach einem der Ansprüche 24 bis 34, mit Auflicht- und/oder Durchlichtbeleuchtung und zwei Detektoreinrichtungen, welche derart angeordnet sind, daß ihre Rückprojektionen mittels der Optiken des Autofokussierungssystems und des Objektivs in voneinander getrennten Fokusebenen benachbart zur Scharfeinstellungsebene des Objekts liegen, dadurch gekennzeichnet, daß je ein optisches System zur Erzeugung einer Maßstabsänderung der auf den Detektoreinrichtungen erzeugten Abbildungen des Objekts in dem separat zu der jeweiligen Detektoreinrichtung führenden Bereich des Strahlengangs angebracht oder anbringbar ist. 36. A microscope according to any one of claims 24 to 34, with reflected and / or transmitted light illumination and two detector devices, which are arranged such that adjacent by means of the optics of the autofocus system and the lens in separate focus planes their back projections are for focusing plane of the object, characterized in that each an optical system for producing a change in scale of the produced on the detector means images of the object mounted in the leading separately to the respective detector means portion of the beam path or is attachable.
  37. 37. Mikroskop nach einem der Ansprüche 24 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Abbildungsstrahlengang des Mikroskops eine Strahlenteilervorrichtung derart angebracht ist, daß von dem hierdurch ausgelenkten Fokussierungsstrahlenbündel ein Zwischenbild des Objekts erzeugt wird, welches mit Hilfe des zumindest einen optischen Systems im Maßstab verändert und direkt oder über ein weiteres Zwischenbild auf die Detektoreinrichtungen abgebildet wird. 37. A microscope according to one of claims 24 to 36, characterized in that a beam splitter device is mounted in such a way in the imaging beam path of the microscope, that an intermediate image of the object is generated from the thus deflected focusing beam which the modified using at least one optical system in the scale and directly or reflected via a further intermediate image on the detector devices.
  38. 38. Mikroskop nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zumindest einen optischen System ein Kollimator derart vorgeschaltet ist, daß er die Pupille des Mikroskopobjektivs in die Pupille des zugehörigen optischen Systems abbildet. 38. A microscope according to claim 38, characterized in that with a collimator is connected upstream of at least one such optical system, that it images the pupil of the microscope objective in the pupil of the associated optical system.
  39. 39. Mikroskop nach einem der Ansprüche 24 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß als Detektoreinrichtungen zumindest eine TV-Aufnahmeeinrichtung dient, an die elektronische Signalverarbeitungsmittel angeschlossen sind, welche die Verschiebung des Objekttisches und/oder des jeweiligen Mikroskopobjektivs steuern, bis eine optimale Fokussierung erreicht ist, und daß gegebenenfalls zumindest ein Bildschirm angeschlossen ist. 39. A microscope according to any one of claims 24 to 38, characterized in that at least one television receiving means serving as a detector means are connected to the electronic signal processing means which control the displacement of the object table and / or the respective microscope objective, to an optimal focus is achieved and that optionally at least one monitor is connected.
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