JP2003075714A - 焦点検出装置、および、焦点検出機能を備えた顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】検出範囲の広い焦点検出装置を提供する。 【解決手段】被検物体７１からの反射光を集光する光学
系５９と、光学系５９によって集光された反射光を検出
する検出部６１と、反射光の光路の一部の領域を遮光す
るために光学系５９と検出部６１との間に配置された遮
光手段６２とを有する。遮光手段６２は、遮光する状態
と、遮光しない状態とを切り替え可能である。これによ
り、被検物体７１の裏面からの反射光を遮光し、表面か
らの反射光のみを検出する。表面からの反射光が遮光手
段６２に遮光される状態となった場合には、遮光手段
を、遮光しない状態に切り替え、表面からの反射光と裏
面からの反射光をともに検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焦点検出装置およ
び焦点検出装置を備えた顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の焦点検出装置を図１を用いて説明
する。ＬＥＤ光源１が発する赤外光は、コレクタレンズ
２で集光され、スリット状の開口を有するスリット板３
に照射される。スリット板３を通過した光束は、コリメ
ータレンズ６ａを通過した後、コレクタレンズ２の光軸
５０を含む面を境に２分され、一方の光束はハーフスト
ップ４で遮光される。他方の光束はハーフミラー５を透
過し、ダイクロイックミラー７で反射され、対物レンズ
８の左半分を通過して集光され、被検物体７１のガラス
基板の表面上に照射される。被検物体７１の表面で反射
された光束ｅは、対物レンズ８の右側半分を通過し、ダ
イクロイックミラー７、ハーフミラー５で反射され、フ
ィールドレンズ６ｂで集光される。フィールドレンズ６
ｂで集光された光束は、ハーフミラー１３で２光束に分
離される。ハーフミラー１３を透過した光束は、シリン
ドリカルレンズ９ａで図１の紙面に垂直な方向について
集光され、ライン状の第１ＣＣＤ１１で受光される。ま
た、ハーフミラー１３で反射された光束は、シリンドリ
カルレンズ９ｂで同様に集光され、ライン状の第２ＣＣ
Ｄ１２で受光される。

【０００３】第１ＣＣＤ１１の受光面は、対物レンズ８
の物体面と共役な位置に配置されており、フィールドレ
ンズ６ｂの光軸５２と受光面とが交差する位置を境とし
て、第１の検出領域ｇと第２の検出領域ｈとに分割され
ている。第２の検出領域ｈの側には、第２の検出領域ｈ
から所定の距離ｉだけ離れた位置に、ナイフエッジ１０
が配置され、光束を遮る。このナイフエッジ１０は、被
検物体７１の裏面からの反射光束ｄを遮る作用をする。
これにより、図２のようにナイフエッジ１０が配置され
ていない第１の検出領域ｇ側にて、被検物体７１の表面
からの反射光束ｅのみを検出し、反射光束ｅの検出信号
Ｅを得ることができる。具体的には、図４の前ピン状態
Ｂ、合焦状態Ｃの場合には、第１ＣＣＤ１１では、被検
物体７１の裏面から反射光束ｄを受光することなく、被
検物体７１の表面からの反射光束ｅを選択的に検出する
ことができる。

【０００４】しかしながら、第１ＣＣＤ１１で光を受光
できる範囲は、被検物体７１の表面からの反射光束ｅ
が、ナイフエッジ１０と第１ＣＣＤ１１との間に再結像
する範囲である。このため、図４に示した前ピン状態Ａ
のように、ナイフエッジ１０よりも手前側で反射光束ｅ
が再結像する場合には、ナイフエッジ１０で反射光束ｅ
が蹴られてしまうため、第１ＣＣＤ１１で反射光束ｅを
受光できなくなる。このような第１ＣＣＤ１１の不感帯
の範囲では、第２ＣＣＤ１２の検出する信号を用いる。
第２ＣＣＤ１２には、ナイフエッジ１０は配置されてい
ないため、第２ＣＣＤ１２では、被検物体７１の表面か
らの反射光束ｅの検出信号Ｅと裏面からの反射光束ｄの
検出信号Ｄとの合成信号（Ｅ＋Ｄ）が検出される。

【０００５】ライン状の第１ＣＣＤ１１または第２ＣＣ
Ｄ１２からの時系列の出力信号（ＣＣＤの長手方向に沿
った出力信号）は、不図示の処理回路によって、図３の
ように予め設定しておいた任意の合焦位置を境に領域ｇ
またはｇ’側と領域ｈまたはｈ’側とについてそれぞれ
積分した結果Ａ、Ｂが求められる。さらに、それらの差
Ｓ＝Ａ−Ｂを求め、被検物体を対物レンズ８に対して近
づけたり離したりするモータの駆動信号、すなわち合焦
信号として用いる。モータは、前ピン状態のときの合焦
信号Ｓ＝Ａ−Ｂ＜０が入力された場合に、被検物体７１
を対物レンズ８に近づける方向に回転し、後ピン状態の
ときの合焦信号Ｓ＝Ａ−Ｂ＞０の信号が入力された場合
には、モータは被検物体を対物レンズ８から遠ざける方
向に回転するように構成されている。処理回路は、第１
ＣＣＤ１１の出力信号が得られなくなったら（図４の状
態Ａ）、第２ＣＣＤ１２の出力信号に切り替えて信号Ｓ
を求め、モータに出力する。状態Ａの場合には、第２Ｃ
ＣＤ１２からの出力信号（Ｅ＋Ｄ）の積分結果Ａ、Ｂが
Ａ＜Ｂであるため、合焦信号Ｓ＝Ａ−Ｂ＜０となり、前
ピン状態を示す信号となるため、第２ＣＣＤ１２の出力
を合焦信号に用いることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の合焦検
出装置は、第１ＣＣＤ１１と第２ＣＣＤ１２の２つを用
いるため、光学部材の数も増え、構成が複雑である。こ
のため、光軸調整等の調整箇所が増え、コストアップに
つながる。また、処理回路においても、第１ＣＣＤ１１
と第２ＣＣＤ１２との出力を切り替えるスイッチが必要
である。

【０００７】このようにＣＣＤを２つ設けることによる
問題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本願によれば以下のような焦点検出装置が提供され
る。

【０００９】すなわち、被検物体からの反射光を集光す
る光学系と、該光学系によって集光された前記反射光を
検出する検出部と、前記反射光の光路の一部の領域を遮
光するために前記光学系と前記検出部との間に配置さ
れ、遮光する状態と遮光しない状態とを切り替え可能な
遮光手段とを有することを特徴とする焦点検出装置であ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について図
面を用いて説明する。

【００１１】まず、本実施の形態の焦点検出装置１００
を備えた顕微鏡について、図５を用いて説明する。

【００１２】焦点検出装置１００は、コレクタレンズ５
２の光軸５０上に順に配置された、ＬＥＤ光源５１、コ
レクタレンズ５２、スリット板５３、コリメータレンズ
５６、ハーフストップ５４、ハーフミラー５５、およ
び、ダイクロイックミラー５７を有している。また、ハ
ーフミラー５５によって分離される光路上にフィールド
レンズ５９が配置され、フィールドレンズ５９の光軸６
４上には、シリンドリカルレンズ６０、ラインＣＣＤ６
１が配置されている。また、ラインＣＣＤ６１とシリン
ドリカルレンズ６０との間には、光路の一部の領域を遮
光するためにナイフエッジ６２と、ナイフエッジ６２を
光路に挿脱させるモータ６３とが備えられている。

【００１３】ナイフエッジ６２は、図６のように、上面
にラック１６２が備えられ、モータ６３の軸に取り付け
られた歯車１６３と噛み合っている。よって、モータ６
３を回転させることにより、ナイフエッジ６２は、先端
６２ａが光軸６４に接する位置から、先端６２ａが光軸
６４から大きく退避した位置に移動する。また、モータ
６３を逆回転させることにより、ナイフエッジ６２は、
退避した位置から、先端６２ａが光軸６４に接する位置
まで移動する。

【００１４】また、図５に示すように焦点検出装置１０
０は、顕微鏡２００のステージ７２を上下させるための
ノブ７４を回転させるモータ７６と、モータ７６とノブ
７４とを連結する連結具７５とを含んでいる。

【００１５】また、焦点検出装置１００は、図９に示し
た制御回路を有している。制御回路は、ＣＣＤ６１、モ
ータ７６およびモータ６３に接続されている。制御回路
は、ＣＣＤ６１の出力を順に処理してオートフォーカス
の駆動信号を作成するためのプリアンプ８１，オートゲ
インコントロール回路８２、積分回路８３、サンプルホ
ールド回路８４，８５，引算回路８６を有している。引
算回路８６の出力するオートフォーカス駆動信号は、ス
イッチ９３を介してモータ７６を駆動するドライバ８９
に入力される。また、制御回路は、この他に、制御回路
の各部の動作を制御するＣＰＵ８８、プリアンプ８１の
出力をＣＰＵ８８に入力するＡ／Ｄ変換器９０、ＣＰＵ
８８の出力するナイフエッジ駆動信号をモータ６３のド
ライバ９２に受け渡すＤ／Ａ変換器９１、マニュアルの
合焦動作を操作者から受け付ける受付部９４，マニュア
ル合焦のためのＣＰＵ８８から駆動信号を、スイッチ９
３を介してドライバ８９に受け渡すＤ／Ａ変換器８７を
含んでいる。

【００１６】図５に示すように顕微鏡２００は、対物レ
ンズ５８、結像レンズ６６、プリズム６７、接眼レンズ
６８を含んでいる。対物レンズ５８と結像レンズ６６
は、両レンズの光軸６５上に配置され、これらの間には
平行光路が形成される。焦点検出装置１００のダイクロ
イックミラー５７は、対物レンズ５８と結像レンズ６６
の間の平行光路中に挿入される。また、顕微鏡２００
は、観察用の照明光を被検物体７１に向かって照射する
観察用光源（不図示）を含んでいる。ダイクロイックミ
ラー５７は、観察用照明光の波長を透過し、ＬＥＤ光源
５１の出射する赤外光を反射するものを用いる。また、
ステージ７２には、ノブ７４の回転により、ステージ７
２を光軸６５に沿って上下動させる機構部７３が備えら
れている。

【００１７】つぎに、焦点検出装置１００の各部の動作
について図５を用いて説明する。

【００１８】ＬＥＤ光源５１が発する赤外光は、コレク
タレンズ５２で集光され、スリット状の開口を有するス
リット板５３に照射される。スリット板５３を通過した
光束は、コリメータレンズ５２を通過することにより平
行光束となった後、コリメータレンズ５２の光軸５０を
含む面を境に、片側の光束はハーフストップ５４で遮光
される。他側の光束はハーフミラー５５を透過し、ダイ
クロイックミラー５７で反射されることにより対物レン
ズ５８の光軸６５に沿って進み、対物レンズ５８の片側
（図５の紙面左側）半分を通過して集光され、被検物体
７１の表面上に照射される。被検物体７１の表面で反射
された光束ｅは、対物レンズ５８の他側（図５の紙面右
側）半分を通過し、ダイクロイックミラー５７、ハーフ
ミラー５５で反射され、フィールドレンズ５９で集光さ
れる。フィールドレンズ５９で集光された光束は、シリ
ンドリカルレンズ６０で図５の紙面に垂直な方向につい
て集光され、ラインＣＣＤ６１で受光される。なお、Ｃ
ＣＤ６１の受光面は、後述の顕微鏡２００の対物レンズ
５８の物体面と共役な位置に配置されている。ＣＣＤ６
１とナイフエッジ６２との距離は、被検物体７１の裏面
からの反射光束ｄをナイフエッジ６２で遮ることのでき
る距離に定められている。

【００１９】ＣＰＵ８８は、内蔵するメモリに予め格納
されているプログラムを読み込んで実行することによ
り、図１０のフローチャートのように図１０のブロック
図の各部を制御する。まず、ＣＰＵ８８は、ナイフエッ
ジ６２を挿入させるための駆動信号をＤ／Ａ変換器９１
に出力する。この信号は、Ｄ／Ａ変換器９１でアナログ
信号に変換され、ドライバ９２に入力される。ドライバ
９２は、ナイフエッジ用モータ６３を回転駆動させ、ナ
イフエッジ６２の先端６２ａが光軸６４に達する位置
（図５の位置）まで挿入させる（図１０のステップ１０
１）。つぎに、ＣＰＵ８８は、この状態でＣＣＤ６１か
らの出力をプリアンプ８１およびＡ／Ｄ変換器９０を介
して受け取り、ＣＣＤ６１からの出力があるかどうか、
すなわち、ＣＣＤ６１が光を受光しているかどうか判断
する。ＣＣＤ６１が受光していない場合には、ナイフエ
ッジ６２よりも手前で被検物体７１の表面からの反射光
束ｅが結像し、ナイフエッジ６２で反射光束ｅが蹴られ
ているか、もしくか、被検物体７１が焦点検出範囲外に
位置していると考えられるので、ステップ１０４に進
む。ＣＣＤ６１から出力が得られている場合には、その
出力からつぎにようにＡＦ駆動信号を生成する。

【００２０】すなわち、ＣＣＤ６１の長手方向に沿って
時系列に出力された信号は、プリアンプ８１およびオー
トゲインコントロール回路８２により増幅された後、積
分回路８３で積分される。このうち予め設定しておいた
任意の合焦位置を境に、領域ｇ側についての積分結果Ａ
（図３参照）は、第１サンプルホールド回路８４にホー
ルドされ、領域ｈ側について積分した結果Ｂは、第２サ
ンプルホールド回路８５にホールドされ、引算回路８６
は、それらの差Ｓ＝Ａ−Ｂを求めて出力する。引算回路
８６の出力Ｓは、被検物体７１を対物レンズ５８に対し
て近づけたり離したりするモータの駆動信号、すなわち
合焦信号として、スイッチ９３を介して、ドライバ８９
に入力される。ドライバ８９は、前ピン状態を示す合焦
信号Ｓ＝Ａ−Ｂ＜０の信号が入力された場合には、被検
物体７１を対物レンズ５８に近づける方向（すなわちス
テージ７２を上昇させる方向）にノブ７４を回転させる
向きにモータ７６を回転させる。一方、ドライバ８９
は、後ピン状態を示す合焦信号Ｓ＝Ａ−Ｂ＞０の信号が
入力された場合には、被検物体７１を対物レンズ５８か
ら遠ざける方向（すなわちステージ７２を下降させる方
向）にノブ７４を回転させる向きにモータ７６を回転さ
せる。よって、ステップ１０２，１０３を繰り返すこと
により、被検物体７１の表面が合焦位置にあることを示
す合焦信号Ｓ＝Ａ−Ｂ＝０となるまで、モータ７６が駆
動される。これにより、被検物体７１の表面に対物レン
ズ５８の焦点位置合わせをすることができる。

【００２１】一方、先のステップ１０２で、ＣＣＤ６１
から出力が得られない場合には、ステップ１０４に進
む。ステップ１０４では、ＣＰＵ８８は、ナイフエッジ
６２を光路から退避させる駆動信号をＤ／Ａ変換器９１
に出力する。これにより、ドライバ９２は、モータ６３
をステップ１０１とは逆向きに回転させ、ナイフエッジ
６２を予め定めておいた位置まで光軸６４から遠ざけ、
反射光束ｅの光路からはずす。これにより、ステップ１
０２においてナイフエッジ６２で反射光束ｅが蹴られて
いた場合には、ステップ１０４でナイフエッジ６２が光
路から退避したことにより、ＣＣＤ６１により受光でき
るようになるため、ステップ１０７に進んで、ステップ
１０３と同様に合焦動作を行う。ステップ１０７では、
ＣＣＤ６１にはナイフエッジ６２が配置されていないた
め、ＣＣＤ６１は、従来の図４の前ピン状態Ａの第２Ｃ
ＣＤ１２と同様に、被検物体の表面からの光束ｅによる
出力信号Ｅの他に、被検物体の裏面からの光束ｄによる
出力信号Ｄも出力し、出力信号はこれらの合成信号（Ｅ
＋Ｄ）となる。しかしながら、この図４の状態Ａの場合
には、出力信号（Ｅ＋Ｄ）から求めた積分結果Ａ、Ｂが
Ａ＜Ｂであるため、合焦信号Ｓ＝Ａ−Ｂ＜０となり、前
ピン状態を示す信号となるため、ナイフエッジ６２を退
避させたＣＣＤ６１の出力を用いて、図９の制御回路で
合焦制御を行うことができる。

【００２２】ステップ１０７で合焦動作を行ったなら
ば、予め定めた時間経過するのを待ち、ステップ１０１
に戻り、ナイフエッジ６２を挿入し、ステップ１０２，
１０３に進む。

【００２３】一方、ステップ１０５でＣＣＤ６１から出
力が得られない場合には、被検物体７１が検出範囲外に
位置していると考えられるので、操作者に不図示の表示
装置や音声で、マニュアルで合焦動作をするように促
す。そして、スイッチ９３をＤ／Ａ変換器８７側に切り
替え、受付部９４で操作者から受け付けたマニュアルの
合焦動作を示す駆動信号をＤ／Ａ変換器８７に出力する
（ステップ１０６）。この駆動信号は、Ｄ／Ａ変換器８
７およびスイッチ９３を介して、ドライバ８９に受け渡
され、モータ７６が駆動される。この後、スイッチ８９
を引算回路８６側に切り替え、ステップ１０５に戻る。
ステップ１０５でＣＣＤ６１から出力が得られていれ
ば、ステップ１０７で合焦動作を行う。

【００２４】上述したきたように、本実施の形態の焦点
検出装置１００では、ナイフエッジ６２を光路から挿脱
することにより、一つのＣＣＤ６１で、被検物体７１の
表面に焦点位置合わせをすることができる。よって、従
来のように二つのＣＣＤに光束を分ける必要がなく、反
射光束ｅの強度を弱めることなくそのままＣＣＤ６１で
受光することができるため、検出範囲の広い焦点検出装
置１００が実現できる。したがって、焦点検出装置１０
０を搭載した顕微鏡２００は、広範囲について焦点位置
合わせを自動で行うことが可能である。

【００２５】また、本実施の形態の焦点検出装置１００
は、従来の二つのＣＣＤを用いるものと比較して、ハー
フミラーおよびＣＣＤが削減でき、削減されたＣＣＤ用
の信号処理回路も不要となる。よって、本実施の形態の
焦点検出装置１００は、構成が簡単であり、光軸調整の
箇所も少なく、低コストに製造することができる。

【００２６】また、上述の実施の形態はナイフエッジ６
２をモータ６３で挿脱する構成であったが、被検物体７
１の裏面からの光束ｄを遮ることができ、しかも、光路
を遮光する状態と遮光しない状態とが切り替え可能な構
成であれば、ナイフエッジ６２とモータ６３以外のもの
を用いることもできる。例えば、２枚のガラス基板の間
に挟まれた液晶層と、この液晶層に電圧を印加する電極
とを含む図７のような液晶素子１１６を用いることがで
きる。液晶素子１１６は、光軸６４を境に左右二つの領
域に分割され、領域１１６ｂは透明なままであり、領域
１１６ａは電極に電圧を印加するかしないかにより、透
過と不透過とを電気的に選択できるように構成されてい
る。よって、図１０のステップ１０１ではナイフエッジ
を挿入する代わりに図７の液晶素子１１６の領域１１６
ａを不透過に変化させ、ステップ１０４ではナイフエッ
ジを光路からはずす代わりに図７の液晶素子１１６の領
域１１６ａを透過に変化させることにより、上述の実施
の形態と同様に焦点検出装置１００を実現することがで
きる。液晶素子１１６を用いた場合には、瞬時に透過と
不透過とを切り替えることができるため、高速に焦点位
置合わせを行うことが可能である。

【００２７】また、図８（ａ），（ｂ）のような形状
の、ＬＥＤ光源５１の光を透過しない板状部材１１７を
回転させる構成を、ナイフエッジ６２とモータ６３の代
わりに用いることもできる。板状部材１１７は、外周の
４箇所に９０度おきに遮光部１１７ａが突出し、その間
が切り欠き１１７ｂとなった歯車形状であり、中心１１
７ｃにモータ１１８の軸が差し込まれている。板状部材
１１７は、遮光部１１７ａの先端が光軸６４に接するよ
うに配置される。モータ１１８により、遮光部１１７ａ
がＣＣＤ６１の領域ｈの前面に位置する角度まで板状部
材１１７を回転させて停止させると、ナイフエッジ６２
を挿入した状態を実現できる。この状態から、ナイフエ
ッジ６２を光路からはずには、板状部材１１７を４５度
回転させ、２つの遮光部１１７ａの間の切り欠き１１７
ｂをＣＣＤ６１の領域ｈの前面に配置する。さらに、こ
の状態から再びナイフエッジ６２を光路に挿入した状態
にするには、板状部材１１７を４５度回転させればよ
い。このように板状部材１１７を４５度ずつ一方向に回
転させることにより、ナイフエッジ６２を挿入した状態
とはずした状態とを高速に実現できるため、高速に焦点
位置合わせを行うことが可能である。

【００２８】また、上述の焦点検出装置１００において
は、ナイフエッジ６２の挿入量は一定であったが、本発
明はこれに限定されるものではない。というのは、顕微
鏡２００が、複数の対物レンズ５８がレボルバに取り付
けられたものを用い、レボルバを回転させることによ
り、光軸６５上に配置する対物レンズ５８を選択する構
成である場合、レボルバの回転のぶれや対物レンズのレ
ボルバへの取付け誤差が存在するために、選択した対物
レンズ５８によって反射光束ｅの光軸６４にズレが生じ
る。本実施の形態の場合には、ナイフエッジ６２を挿脱
する構成であるため、選択した対物レンズ５８ごとにナ
イフエッジ６２の挿入量を変化させることにより、対物
レンズごとの反射光束ｅの光軸６４にナイフエッジ６２
の先端６２ａを一致させることが可能である。これによ
り、レボルバの回転のぶれや対物レンズごとにレボルバ
への取付け誤差が存在する場合であっても、被検物体７
１の裏面からの反射光束ｄを高精度にナイフエッジ６２
で除去することができる。また、ナイフエッジ６２に代
えて図７の液晶素子１１６を用いる場合には、領域１１
６ａと領域１１６ｂとの境界付近の電極を複数の電極に
分割しておくことにより、境界位置を可変にできるた
め、ナイフエッジ６２の挿入量を変化させるのと同様の
効果が得られる。また、図８（ａ），（ｂ）の板状部材
１１７を用いる場合には、遮光部１１７ａ先端から中心
１１７ｃまでの距離を４枚の遮光部１１７ａごとに異な
る長さに設定しておくことにより、どの遮光部１１７ａ
を挿入するかを選択することによって、ナイフエッジ６
２の挿入量を変化させるのと同様の効果が得られる。

【００２９】

【発明の効果】上述してきたように、本発明によれば、
簡単な構成の焦点検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の焦点検出装置の構成を示す説明図。

【図２】図１の従来の焦点検出装置において、被検物体
７１の表面から反射光束ｅが第１ＣＣＤ１１に入射し、
裏面からの反射光束ｄがナイフエッジ１０により遮られ
る状態を示す説明図。

【図３】図１の従来の焦点検出装置において、第１およ
び第２ＣＣＤ１１，１２の出力信号を示すグラフ。

【図４】図１の従来の焦点検出装置において、合焦状態
とそのときの第１および第２ＣＣＤ１１，１２の出力信
号の形状を示す説明図。

【図５】本発明の一実施の形態の焦点検出装置１００を
備えた顕微鏡２００の光学系の構成を示す説明図。

【図６】図５の焦点検出装置１００のナイフエッジ６２
とモータ６３の構造を示す斜視図。

【図７】図５の焦点検出装置１００のナイフエッジ６２
の代わりに用いることのできる液晶素子１１６を示す説
明図。

【図８】（ａ）図５の焦点検出装置１００のナイフエッ
ジ６２の代わりに用いることのできる板状部材の正面
図、（ｂ）図５の焦点検出装置１００のナイフエッジ６
２の代わりに用いることのできる板状部材の側面図。

【図９】本発明の一実施の形態の焦点検出装置１００を
備えた顕微鏡２００の制御系の構成を示す説明図。

【図１０】本発明の一実施の形態の焦点検出装置１００
を備えた顕微鏡２００の制御系のＣＰＵ８８の動作を示
すフローチャート。

【符号の説明】

１…ＬＥＤ光源、２…コレクタレンズ、３…スリット、
４…ハーフストップ、５…ハーフミラー、６ａ…コリメ
ータレンズ、６ｂ…フィールドレンズ、７…ダイクロイ
ックミラー、８…対物レンズ、９…シリンドリカルレン
ズ、１０…ナイフエッジ、１１…第１のＣＣＤ、１２…
第２のＣＣＤ、１３…ハーフミラー、５０…光軸、５１
…ＬＥＤ光源、５２…コレクタレンズ、５３…スリッ
ト、５４…ハーフストップ、５５…ハーフミラー、５６
…コリメータレンズ、５７…ダイクロイックミラー、５
８…対物レンズ、５９…フィールドレンズ、６０…シリ
ンドリカルレンズ、６１…ＣＣＤ、６２…ナイフエッ
ジ、６５…光軸、６６…欠像レンズ、６７…プリズム、
６８…接眼レンズ、７１…被検物体、７２…ステージ、
７３…機構部、７４…ノブ、７５…連結部、７６…モー
タ、８１…プリアンプ、８２…オートゲインコントロー
ル回路、８３…積分回路、８４…第１のサンプルホール
ド回路、８５…第２のサンプルホールド回路、８６…引
算回路、８７…Ｄ／Ａ変換器、８８…ＣＰＵ、８９…ド
ライバ、９０…Ａ／Ｄ変換器、９１…Ｄ／Ａ変換器、９
２…ドライバ、９３…スイッチ、９４…受付部、１００
…焦点検出装置、１１６…液晶素子、１１７…板状部
材、１１８…モータ、１６２…ラック、１６３…歯車、
２００…顕微鏡。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検物体からの反射光を集光する光学系
   と、該光学系によって集光された前記反射光を検出する
   検出部と、前記反射光の光路の一部の領域を遮光するた
   めに前記光学系と前記検出部との間に配置され、遮光す
   る状態と遮光しない状態とを切り替え可能な遮光手段と
   を有することを特徴とする焦点検出装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の焦点検出装置において、
   前記遮光手段を前記光路中に挿脱するための駆動部とを
   有することを特徴とする焦点検出装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の焦点検出装置において、
   前記検出部で検出した反射光の受光状態により、前記駆
   動部を制御する制御部を有することを特徴とする焦点検
   出装置。
4. 【請求項４】請求項１に記載の焦点検出装置において、
   前記遮光手段は、前記光路中に配置された、前記反射光
   を透過させない状態と透過させる状態とを電気的に切り
   替え可能な液晶素子を含むことを特徴とする焦点検出装
   置。
5. 【請求項５】請求項１に記載の焦点検出装置において、
   前記遮光手段は、外周部に切り欠きを有し、前記外周部
   が前記光路の前記領域に挿入される板状部材と、前記板
   状部材を回転させる駆動部とを有することを特徴とする
   焦点検出装置。
6. 【請求項６】被検物体を搭載するステージと、前記ステ
   ージに対向する位置に配置された対物レンズと、観察光
   学系と、焦点検出部とを有し、 前記焦点検出部は、前記対物レンズを通過した前記被検
   物体からの反射光を集光する集光光学系と、該集光光学
   系によって集光された前記反射光を検出する検出部と、
   前記反射光の光路の一部の領域を遮光するために前記集
   光光学系と前記検出部との間に配置された遮光手段とを
   含み、 該遮光手段は、遮光する状態と、遮光しない状態とを切
   り替え可能であることを特徴とする焦点検出機能を備え
   た顕微鏡。
7. 【請求項７】請求項５に記載の焦点検出装置において、
   複数の対物レンズを搭載し、そのうちの一つを前記対物
   レンズとして前記ステージに対向する位置に選択的に配
   置するレボルバを含み、 前記遮光手段が遮光する前記領域の大きさは、前記複数
   の対物レンズごとに可変であることを特徴とする焦点検
   出機能を備えた顕微鏡。