JP2007272110A - Microscope apparatus, focus detection apparatus, and focus detection control method - Google Patents

Microscope apparatus, focus detection apparatus, and focus detection control method Download PDF

Info

Publication number
JP2007272110A
JP2007272110A JP2006100348A JP2006100348A JP2007272110A JP 2007272110 A JP2007272110 A JP 2007272110A JP 2006100348 A JP2006100348 A JP 2006100348A JP 2006100348 A JP2006100348 A JP 2006100348A JP 2007272110 A JP2007272110 A JP 2007272110A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
unit
parameter
objective lens
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2006100348A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Watanabe
広 渡邉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2006100348A priority Critical patent/JP2007272110A/en
Publication of JP2007272110A publication Critical patent/JP2007272110A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Diaphragms For Cameras (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To determine a parameter for easily and surely controlling the operation of a microscope even when a microscope unit to be used for observing samples having respectively different reflection factors has optical dispersion. <P>SOLUTION: A control part 121 has a storage part for storing parameters for at least two or more samples 102, where each parameter controls the operation of a microscope apparatus and is allowed to correspond to each sample 102 to be observed. The control part 121 controls the operation of the microscope on the basis of the parameter corresponding to a selected sample 102 in accordance with a sample selection instruction sent from a PC 123. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、顕微鏡の技術に関し、特に、オートフォーカス(以下、「AF」と称することとする)機能を有する顕微鏡装置、若しくは、オートフォーカス機能を有する顕微鏡を組み込んだIC(半導体集積回路)、LCD(液晶ディスプレイ)、医療、生物等の自動検査装置での実施に好適な技術に関する。   The present invention relates to a microscope technology, and in particular, a microscope apparatus having an autofocus (hereinafter referred to as “AF”) function, or an IC (semiconductor integrated circuit), LCD incorporating a microscope having an autofocus function The present invention relates to a technique suitable for implementation in an automatic inspection apparatus such as (liquid crystal display), medical care, and living organisms.

顕微鏡は、医学や生物学の分野を始めとして、工業分野においても、ICウェハや磁気ヘッドの検査や金属組織等の品質管理、新素材等の研究開発などの用途で使用されている。   Microscopes are used not only in the fields of medicine and biology but also in the industrial field for purposes such as inspection of IC wafers and magnetic heads, quality control of metal structures, and research and development of new materials.

最近の顕徴鏡は、AFセンサを搭載し、AFセンサで検出されたAF信号に基づいてZステージを電動駆動することにより、自動的に合焦動作を行うAF機能を備えたものが広く使用されている。   Recent microscopes equipped with an AF sensor and widely equipped with an AF function that automatically performs focusing by electrically driving the Z stage based on the AF signal detected by the AF sensor Has been.

AF方式には、大別して、試料観察用の照明光とは異なる赤外光レーザ等の光を標本に照射したときの反射光を検出してAF動作を行うアクティブAF方式と、顕微鏡から取得した画像のコントラストを演算してAF動作を行うパッシブAF方式とが知られている。   The AF method is roughly divided into an active AF method that performs an AF operation by detecting reflected light when a sample is irradiated with light such as an infrared laser that is different from illumination light for sample observation, and obtained from a microscope. A passive AF method is known in which the contrast of an image is calculated to perform an AF operation.

パッシブAF方式は、ベアウェハのようなコントラストの乏しい標本では合焦できず、また、パターンが描かれているウェハのような標本においても、合焦速度が遅いという問題を有している。このため、検査スループットが重視されるエ業用途においては、アクティブAF方式が一般的に用いられている。   The passive AF method has a problem that focusing cannot be performed with a sample with poor contrast such as a bare wafer, and the focusing speed is low even with a sample such as a wafer on which a pattern is drawn. For this reason, the active AF method is generally used in industrial applications where inspection throughput is important.

また、近年では、例えば特許文献1に開示されているように、半導体ウェハやLCDの検査工程を自動化する目的で、検査装置メーカがAF機能を備えた顕徹鏡をユニットとして購入して半導体ウェハ自動検査装置などに組み込んでおき、PCなどの制御装置から送信されるコマンドで顕微鏡を遠隔操作して使用するケースが増えてきている。   In recent years, as disclosed in, for example, Patent Document 1, for the purpose of automating the inspection process of a semiconductor wafer or LCD, an inspection apparatus manufacturer purchases a microscope with an AF function as a unit, and the semiconductor wafer. Increasingly, the microscope is used by remotely operating the microscope with a command transmitted from a control device such as a PC after being incorporated in an automatic inspection device or the like.

アクティブAF方式を採用している顕微鏡は、例えば特許文献2に開示されている。アクティブAF方式を採用している顕微鏡の光学系の構成例を図18に示す。
測定光として可視外光である赤外領域の光を発光するレーザダイオード1801(以下、「LD」と使用することとする)から発せられたAF光は、コリメートレンズ1802を通り平行光束となり、光束の半分をカットする投光側ストッパ1803を介して、PBS(Polarized Beam Splitter :偏光ビームスプリッタ)1804でP偏光成分のみが反射され、集光レンズ1805へと導かれる。
A microscope that employs the active AF method is disclosed in, for example, Patent Document 2. A configuration example of an optical system of a microscope adopting the active AF method is shown in FIG.
AF light emitted from a laser diode 1801 (hereinafter referred to as “LD”) that emits infrared light that is invisible light as measurement light passes through a collimator lens 1802 and becomes a parallel light flux. Only the P-polarized light component is reflected by a PBS (Polarized Beam Splitter) 1804 through a light projection side stopper 1803 that cuts half of the light, and is guided to a condenser lens 1805.

色収差補正レンズ1806は、対物レンズの色収差のため発生する観察光とAF光の焦点位置のズレ(色収差)を補正するためのものであり、対物レンズに応じて光軸方向に移動可能である不図示のズーム機溝を備えている。集光レンズ1805により一旦集光された光束は、この色収差補正レンズ1806を通り、λ/4板1807を通過して45°偏光された後、ダイクロックミラー1808により反射される。その後、この光束は、対物レンズ105を介してサンプル102へと照射される。   The chromatic aberration correction lens 1806 is for correcting a deviation (chromatic aberration) between the focal position of the observation light and the AF light generated due to chromatic aberration of the objective lens, and is not movable in the optical axis direction according to the objective lens. The illustrated zoom machine groove is provided. The light beam once condensed by the condenser lens 1805 passes through the chromatic aberration correction lens 1806, passes through the λ / 4 plate 1807, is polarized by 45 °, and then is reflected by the dichroic mirror 1808. Thereafter, the light beam is irradiated onto the sample 102 through the objective lens 105.

サンプル102により反射されたAF光の光束は、対物レンズ105を通過し、再びダイクロックミラー1808で反射してλ/4板1807を通過すると更に45°偏光されてS偏光成分に切換わる。その後、この光束は、色収差補正レンズ1806と集光レンズ1805とを通過し、PBS1804へと入射する。この光束は、このときにはS偏光成分になっているので、そのままPBS1804を透過して受光側ストッパ1809及び受光側集光レンズ1810を通過した後に2分割フォトダイオード(以下、「2分割PD」と略称することとする)1811で結像する。   The luminous flux of the AF light reflected by the sample 102 passes through the objective lens 105, is again reflected by the dichroic mirror 1808, passes through the λ / 4 plate 1807, is further polarized by 45 °, and is switched to the S polarization component. Thereafter, this light beam passes through the chromatic aberration correction lens 1806 and the condenser lens 1805 and enters the PBS 1804. Since this light beam is an S-polarized light component at this time, it passes through the PBS 1804 as it is, passes through the light receiving side stopper 1809 and the light receiving side condensing lens 1810, and then is divided into two-division photodiodes (hereinafter abbreviated as “two-division PD”). The image is formed at 1811.

図示していないが、2分割PD1811は、光軸を中心に2個のフォトダイオード(センサA及びセンサBとする)が並べられている光検出器である。この2分割PD1811で結像したスポットの光強度に応じた電流信号は、I−V変換増幅器1812により電流/電圧変換と増幅とがされた後、A/D変換器1813によりデジタル値へと変換され、演算処理される。   Although not shown, the two-divided PD 1811 is a photodetector in which two photodiodes (referred to as sensor A and sensor B) are arranged around the optical axis. The current signal corresponding to the light intensity of the spot imaged by the two-divided PD 1811 is subjected to current / voltage conversion and amplification by the IV conversion amplifier 1812 and then converted to a digital value by the A / D converter 1813. Are processed.

ここで、図18に示した光学系におけるAF動作の原理を説明する。
図19は、中倍対物レンズの2分割PD1811でのAF光の結像の様子を表している。
Here, the principle of the AF operation in the optical system shown in FIG. 18 will be described.
FIG. 19 shows a state of image formation of AF light with the two-divided PD 1811 of the medium magnification objective lens.

まず、サンプル102が合焦位置よりも上方、すなわち対物レンズ105に近い側に位置している場合を想定する。この場合、2分割PD1811で結像するスポット像は、中心位置よりもセンサB寄りに位置する(1900(a)参照)。   First, it is assumed that the sample 102 is positioned above the in-focus position, that is, on the side closer to the objective lens 105. In this case, the spot image formed by the two-divided PD 1811 is positioned closer to the sensor B than the center position (see 1900 (a)).

次に、サンプル102が合焦位置より下方、すなわち対物レンズ105から遠い側に位置している場合を想定する。この場合、2分割PD1811で結像するスポット像は、中心位置よりもセンサA寄りに位置する(1900(b)参照)。   Next, it is assumed that the sample 102 is located below the in-focus position, that is, on the side far from the objective lens 105. In this case, the spot image formed by the two-divided PD 1811 is positioned closer to the sensor A than the center position (see 1900 (b)).

ここで、サンプル102が正確に合焦位置にある場合を想定する。この場合に結像するスポット像は、2分割PD1811の中心でセンサAとセンサBとに均等な範囲に位置するようになる(1900(c)参照)。   Here, it is assumed that the sample 102 is accurately at the in-focus position. In this case, the spot image formed is positioned in a range equivalent to the sensor A and the sensor B at the center of the two-part PD 1811 (see 1900 (c)).

図18に示した光学系におけるZステージ位置と2分割PD1811の出力信号との関係を図20A及び図20Bにグラフで示す。
図20A及び図20Bには、対物レンズ105として、低倍のもの(点線の曲線)、中倍のもの(破線の曲線)、高倍のもの(実線の曲線)をそれぞれ用いた場合における曲線が示されている。ここで、図20Aは、図18においては不図示であるZステージの位置(すなわちサンプル102の位置)と、センサA及びセンサBの各々の出力信号レベルとの関係が示されている。また、図20Bは、Zステージ位置と、センサA及びセンサBの各々の出力信号レベルに基づいて算出される(A−B)/(A+B)なる信号(以下、この信号を「AF信号」と称することとする)の信号レベルとの関係が示されている。なお、図20A及び図20Bにおいて、横軸はZステージ位置を示しており、縦軸は信号レベルを示している。
The relationship between the Z stage position in the optical system shown in FIG. 18 and the output signal of the two-part PD 1811 is shown in graphs in FIGS. 20A and 20B.
20A and 20B show curves when the objective lens 105 is a low magnification lens (dotted curve), a medium magnification lens (dashed curve), and a high magnification lens (solid curve). Has been. Here, FIG. 20A shows the relationship between the position of the Z stage (that is, the position of the sample 102) not shown in FIG. 18 and the output signal levels of the sensors A and B. 20B shows a signal (A−B) / (A + B) calculated based on the Z stage position and the output signal levels of the sensors A and B (hereinafter, this signal is referred to as an “AF signal”). The signal level). 20A and 20B, the horizontal axis indicates the Z stage position, and the vertical axis indicates the signal level.

ここで、図20Bより分かるように、対物レンズ105として高倍のものを用いた場合にはAF信号の傾きが大きくなり、低倍のものを用いた場合にはAF信号の傾きが小さくなる。これは、高倍の対物レンズは焦点深度が浅く、低倍の対物レンズは焦点深度が深いからである。   Here, as can be seen from FIG. 20B, the inclination of the AF signal is increased when the objective lens 105 is used at a high magnification, and the inclination of the AF signal is reduced when the objective lens 105 is used at a low magnification. This is because a high-magnification objective lens has a shallow focal depth, and a low-magnification objective lens has a deep focal depth.

次に図18に示した光学系におけるAF動作のアルゴリズムについて説明する。
AF動作の実行が開始されると、まず、演算部がサンプル102を捕捉できているかどうかの確認のために、センサA及びセンサBの各々の出力信号レベルに基づいて算出される(A+B)なる信号(以下、この信号を「SUM信号」と称することとする)と、図20Aに示されている示すサンプル捕捉閾値(NTH)との大小比較を行う。このサンプル捕捉閾値は、AF動作を実行させるZステージ位置の範囲を決定するための閾値である。
Next, an algorithm of AF operation in the optical system shown in FIG. 18 will be described.
When the execution of the AF operation is started, first, it is calculated based on the output signal levels of the sensor A and the sensor B (A + B) in order to confirm whether or not the calculation unit can capture the sample 102. A magnitude comparison is performed between a signal (hereinafter, this signal is referred to as a “SUM signal”) and the sample acquisition threshold (NTH) shown in FIG. 20A. This sample capture threshold is a threshold for determining the range of the Z stage position where the AF operation is executed.

ここで、SUM信号が小さい場合には、まず、I−V変換増幅器1812の増幅率を高めてSUM信号がサンプル捕捉閾値よりも大きくなるようにする。このようにしてもSUM信号が依然としてサンプル捕捉閾値よりも小さい場合には、サンプル102を捕捉できていないと判定し、Zステージを高速に駆動して、SUM信号がサンプル捕捉閾値よりも大きくなる位置へとサンプル102を移動させる。   Here, when the SUM signal is small, first, the gain of the IV conversion amplifier 1812 is increased so that the SUM signal becomes larger than the sample acquisition threshold. In this way, when the SUM signal is still smaller than the sample acquisition threshold, it is determined that the sample 102 has not been acquired, the Z stage is driven at a high speed, and the position where the SUM signal becomes larger than the sample acquisition threshold. Move the sample 102 to.

一方、SUM信号がサンプル捕捉閾値よりも大きい場合には、Zステージを低速に駆動して、AF信号が図20Bに示す合焦判定閾値(±FTH)の範囲内となる位置(合焦範囲)へとサンプル102を移動させる。なお、合焦判定閾値は、サンプル102が対物レンズ105の合焦位置にいるかどうかの判定するための閾値であり、使用される全ての対物レンズ105の焦点深度の範囲内にZステージ位置が含まれるように予め設定されている。   On the other hand, when the SUM signal is larger than the sample capture threshold, the Z stage is driven at a low speed so that the AF signal falls within the focus determination threshold (± FTH) shown in FIG. 20B (focus range). Move the sample 102 to. The focus determination threshold is a threshold for determining whether or not the sample 102 is at the focus position of the objective lens 105, and the Z stage position is included in the range of the focal depth of all the objective lenses 105 used. Is set in advance.

なお、前掲した特許文献2では、このサンプル捕捉閾値及び合焦判定閾値(以下、これらの閾値を「AFパラメータ」と総称することとする)を対物レンズの倍率毎に設定可能とし、このAFパラメータの設定を観察者も行えるようにするという技術が開示されている。   In Patent Document 2 described above, the sample capture threshold value and the focus determination threshold value (hereinafter, these threshold values are collectively referred to as “AF parameters”) can be set for each magnification of the objective lens. A technique for enabling the observer to set the above is disclosed.

ところで、上述したAFシステムを採用した顕微鏡を半導体検査装置で使用する場合には、半導体ウェハ製造工程に応じ、反射率が90%以上である金属膜から反射率が1%以下である反射防止膜付きパターンウェハまでの各種のサンプルを対象として、高速且つ正確なAF動作を提供する必要がある。このような用途でAFシステムを利用する場合のノイズ判定閾値の設定例を図21A及び図21Bに示す。   By the way, when the microscope employing the above-described AF system is used in a semiconductor inspection apparatus, an antireflection film having a reflectance of 1% or less from a metal film having a reflectance of 90% or more according to a semiconductor wafer manufacturing process. It is necessary to provide a high-speed and accurate AF operation for various samples up to an attached pattern wafer. FIG. 21A and FIG. 21B show setting examples of the noise determination threshold when the AF system is used for such purposes.

図21A及び図21Bには、Zステージ位置とSUM信号との関係が各々示されている。ここで、図21Aは観察対象のサンプルの反射率が1%の場合を示しており、図21Bは観察対象のサンプルの反射率が90%の場合を示している。なお、図21A及び図21Bにおいて、対物レンズの倍率は同一である。   21A and 21B show the relationship between the Z stage position and the SUM signal, respectively. Here, FIG. 21A shows a case where the reflectance of the sample to be observed is 1%, and FIG. 21B shows a case where the reflectance of the sample to be observed is 90%. In FIGS. 21A and 21B, the magnification of the objective lens is the same.

図21A及び図21Bにおいて、横軸はZステージ位置を示しており、縦軸はSUM信号の信号レベルを示している。また、図21A及び図21Bのどちらにも示されているノイズ判定閾値及びZステージ低速範囲は、それぞれ、図20Aにおけるサンプル捕捉閾値及び捕捉範囲に相当する。   21A and 21B, the horizontal axis indicates the Z stage position, and the vertical axis indicates the signal level of the SUM signal. Further, the noise determination threshold and the Z stage low speed range shown in both FIG. 21A and FIG. 21B correspond to the sample capture threshold and capture range in FIG. 20A, respectively.

半導体検査装置でAFシステムを利用する場合には、ノイズ判定閾値の設定は対物レンズの倍率に応じてなされる。ここで、反射率の低いサンプルでも捕捉を可能とするために、ノイズ判定閾値は低めに設定されている(図21A参照)。そのために、反射率の高いサンプルではZステージ低速範囲が広くなってしまい(図21B参照)、結果としてAF動作が低速となってしまう。   When an AF system is used in a semiconductor inspection apparatus, the noise determination threshold is set according to the magnification of the objective lens. Here, the noise determination threshold value is set to be low in order to enable even a sample with low reflectance to be captured (see FIG. 21A). For this reason, the Z stage low speed range becomes wide in the sample having a high reflectance (see FIG. 21B), and as a result, the AF operation becomes low speed.

この問題に関し、例えば特許文献3には、サンプルの反射率を測定し、サンプルの捕捉閾値をこの反射率に基づいて設定するという技術が開示されている。但し、この技術ではサンプルの反射率を測定する測定部を備える必要がある。   With regard to this problem, for example, Patent Document 3 discloses a technique of measuring the reflectance of a sample and setting a sample capture threshold based on the reflectance. However, in this technique, it is necessary to provide a measurement unit that measures the reflectance of the sample.

また、例えば特許文献4には、センサの出力信号を増幅する増幅器を時間積分型のものとし、その積分最長時間を観察条件(対物の倍率、反射率)毎に変化させることにより、必要以上に積分時間が長くなることを防止するという技術が開示されている。
特開2003−167183号公報 特開2005−10665号公報 特開平8−220418号公報 特開2001−91856号公報
Further, for example, in Patent Document 4, an amplifier that amplifies the output signal of a sensor is of a time integration type, and the longest integration time is changed for each observation condition (objective magnification, reflectance), so that it is more than necessary. A technique for preventing the integration time from becoming long is disclosed.
JP 2003-167183 A JP 2005-10665 A JP-A-8-220418 JP 2001-91856 A

半導体検査装置でAFシステムを利用する場合に、100倍を超えるような倍率の対物レンズを使用すると、焦点深度が浅いため、AFユニットの光学調整のバラツキがAF信号の傾きのバラツキとして現れてしまう。この問題を図22A及び図22Bを用いて説明する。   When an AF system is used in a semiconductor inspection apparatus, if an objective lens with a magnification exceeding 100 times is used, the optical depth of the AF unit will vary as the variation in the tilt of the AF signal due to the shallow depth of focus. . This problem will be described with reference to FIGS. 22A and 22B.

図22A及び図22Bは、Zステージ位置とAF信号との関係を示している。図22A及び図22Bにおいて、横軸はZステージ位置を示しており、縦軸はAF信号の信号レベルを示している。   22A and 22B show the relationship between the Z stage position and the AF signal. 22A and 22B, the horizontal axis indicates the Z stage position, and the vertical axis indicates the signal level of the AF signal.

図22Aは顕微鏡ユニットの光学調整のバラツキが少ない場合を示しており、図22Bは、このバラツキが大きい場合を示している。この図22Aと図22Bとを対比すると分かるように、顕微鏡ユニットの光学調整のバラツキが大きい場合には、合焦範囲が対物レンズの焦点深度の外に出てしまうことがあり、この場合には正確なAF動作が提供できなくなる。この問題は、前掲した特許文献3や特許文献4に開示されている技術では対処することができない。   FIG. 22A shows a case where there is little variation in the optical adjustment of the microscope unit, and FIG. 22B shows a case where this variation is large. As can be seen by comparing FIG. 22A and FIG. 22B, when the variation in the optical adjustment of the microscope unit is large, the focusing range may go out of the focal depth of the objective lens. An accurate AF operation cannot be provided. This problem cannot be dealt with by the techniques disclosed in Patent Document 3 and Patent Document 4 described above.

なお、この問題に関し、このバラツキに対処するために合焦判定閾値を狭めると、AF信号がいつまでも合焦判定閾値内に入らなくなり、結果としてZステージがハンチング(上下動の繰り返し)を起こすことになってしまう。   Regarding this problem, if the focus determination threshold value is narrowed to cope with this variation, the AF signal will not always fall within the focus determination threshold value, and as a result, the Z stage will cause hunting (repeated vertical movement). turn into.

また、この他の問題として、顕微鏡ユニットのユーザにより、AF速度よりも合焦精度を優先させる場合もあれば(例えば自動欠陥レビュー装置での使用)、合焦精度よりもAF速度を優先させる場合もある(例えばアライメント用途)。顕微鏡ユニットにおいて、AFパラメータのチューニングは、ユーザによる実験の繰り返しに基づいたトライ&エラーにより決定しているのが現状であり、AFパラメータの決定には相当の時間を要している。   As another problem, the user of the microscope unit may prioritize the focusing accuracy over the AF speed (for example, use in an automatic defect review apparatus), or may prioritize the AF speed over the focusing accuracy. There are also (for example, alignment applications). In a microscope unit, AF parameter tuning is currently determined by trial and error based on repeated experiments by the user, and it takes a considerable amount of time to determine AF parameters.

この問題に関し、前掲した特許文献3に開示されている技術では、サンプルの捕捉閾値を自動で決定しているため、用途に応じたAFパラメータのチューニングを行うことはできない。また、前掲した特許文献4に開示されている技術でも、最長積分時間の決定は結局のところ実験によって決めている。   With respect to this problem, the technique disclosed in the above-mentioned Patent Document 3 automatically determines the sample capture threshold, and therefore cannot tune the AF parameter according to the application. Also in the technique disclosed in the above-mentioned Patent Document 4, the longest integration time is determined by experiments after all.

本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、反射率の異なるサンプルの観察に使用する顕微鏡のユニットが光学バラツキを有していても、容易で、確実に、顕微鏡の動作を制御するパラメータを決定できるようにすることである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and the problem to be solved is easy and reliable even if the microscope unit used for observing samples having different reflectivities has optical variations. In addition, it is possible to determine parameters for controlling the operation of the microscope.

本発明の態様のひとつである顕微鏡装置は、顕微鏡装置の動作を制御するパラメータであって観察対象の試料毎に対応付けられている当該パラメータを、少なくとも2つ以上の試料について記憶しておく記憶部と、当該試料の選択の指示に応じ、当該選択された試料に対応付けられている当該パラメータに基づいて、当該顕微鏡装置の動作を制御する制御部と、を有することを特徴とするものであり、この特徴によって前述した課題を解決する。   A microscope apparatus according to one aspect of the present invention is a parameter that controls the operation of the microscope apparatus and stores the parameter associated with each sample to be observed for at least two samples. And a control unit that controls the operation of the microscope apparatus based on the parameter associated with the selected sample in response to an instruction to select the sample. Yes, this feature solves the aforementioned problems.

なお、上述した本発明に係る顕微鏡装置において、光源から出射される照明光を、対物レンズを介して試料へ照射する照明光学系と、当該光源からの照明光が照射されている試料を結像させる観察光学系と、当該対物レンズと当該試料との間隔を調節する焦準部と、を更に有し、当該パラメータは、当該焦準部の駆動範囲、当該焦準部の位置、当該顕微鏡装置に備えられている光学絞りの位置、及び当該光源への印加電圧のうちの少なくとも1以上である、ように構成することもできる。   In the above-described microscope apparatus according to the present invention, an illumination optical system that irradiates the sample with illumination light emitted from the light source via the objective lens, and an image of the sample irradiated with illumination light from the light source are formed. An observation optical system for adjusting the distance between the objective lens and the sample, and the parameters include a driving range of the focusing unit, a position of the focusing unit, and the microscope apparatus. It is also possible to configure such that at least one of the position of the optical aperture provided in the light source and the voltage applied to the light source.

また、本発明の別の態様のひとつである焦点検出装置は、対物レンズと試料との間隔を調節して当該試料に対する合焦動作を行うオートフォーカス部と、当該オートフォーカス部の動作を制御するパラメータであって試料毎に対応付けられている当該パラメータを、少なくとも2つ以上の試料について記憶しておく記憶部と、当該試料の選択の指示に応じ、当該選択された試料に対応付けられている当該パラメータに基づいて当該オートフォーカス部の動作を制御する制御部と、を有することを特徴とするものであり、この特徴によって前述した課題を解決する。   According to another aspect of the present invention, a focus detection apparatus adjusts the distance between the objective lens and the sample to perform a focusing operation on the sample, and controls the operation of the autofocus unit. A storage unit that stores parameters associated with each sample for at least two or more samples, and is associated with the selected sample according to an instruction to select the sample. And a control unit that controls the operation of the autofocus unit based on the parameter. The feature described above is solved by this feature.

なお、上述した本発明に係る焦点検出装置において、当該パラメータは、当該オートフォーカス部を動作させる当該間隔の範囲を決定するための閾値、当該試料が当該合焦位置にいるかどうかの判定するための閾値、当該オートフォーカス部を動作させたときの当該間隔の変化速度、及び当該オートフォーカス部の最大動作時間のうちの少なくとも1以上であるように構成することもできる。   In the above-described focus detection apparatus according to the present invention, the parameter includes a threshold value for determining the interval range for operating the autofocus unit, and for determining whether or not the sample is at the in-focus position. It may be configured to be at least one of a threshold value, a change speed of the interval when the autofocus unit is operated, and a maximum operation time of the autofocus unit.

また、前述した本発明に係る焦点検出装置において、当該オートフォーカス部は、当該試料から反射した反射光の強度に応じた大きさの電気信号を出力する受光部を有しており、当該パラメータは、当該電気信号の時間積分を行うときにおける積分時間であるように構成することもできる。   In the focus detection apparatus according to the present invention described above, the autofocus unit includes a light receiving unit that outputs an electrical signal having a magnitude corresponding to the intensity of reflected light reflected from the sample, and the parameter is The integration time when performing the time integration of the electric signal can also be configured.

また、前述した本発明に係る焦点検出装置において、当該対物レンズを介して焦点検出用の測定光を試料へ照射する光源と、当該対物レンズでの当該測定光と当該試料の観察用の照明光との色収差を補正する色収差補正部と、を更に有しており、当該オートフォーカス部は、当該試料へ照射した当該測定光の反射光に基づいて動作するように構成することもできる。   In the above-described focus detection apparatus according to the present invention, a light source for irradiating the sample with measurement light for focus detection via the objective lens, the measurement light from the objective lens, and illumination light for observing the sample And a chromatic aberration correction unit that corrects the chromatic aberration, and the autofocus unit can be configured to operate based on the reflected light of the measurement light applied to the sample.

なお、このとき、当該パラメータは、当該色収差補正部での色収差の補正量を定める値であるように構成することもできる。
また、前述した本発明に係る焦点検出装置において、当該制御部は、当該間隔の調節範囲の指示に応じて当該オートフォーカス部の動作を制御して、当該指示に係る調節範囲の制限の下で当該焦準部の制御をさせるように構成することもできる。
At this time, the parameter may be configured to be a value that determines a correction amount of chromatic aberration in the chromatic aberration correction unit.
Further, in the above-described focus detection device according to the present invention, the control unit controls the operation of the autofocus unit according to the instruction of the adjustment range of the interval, and under the limitation of the adjustment range of the instruction. It can also comprise so that the said focusing part may be controlled.

また、前述した本発明に係る焦点検出装置において、当該制御部は、当該パラメータの当該記憶部への登録の指示を取得したときには、当該焦準部を制御して当該間隔を一定間隔で繰り返し変化させると共に、当該変化の度に当該オートフォーカス部から出力される情報を記憶するように構成することもできる。   In the focus detection apparatus according to the present invention described above, when the control unit obtains an instruction to register the parameter in the storage unit, the control unit controls the focusing unit to repeatedly change the interval at a constant interval. In addition, the information output from the autofocus unit at each change may be stored.

また、前述した本発明に係る焦点検出装置において、当該制御部への指示を行う指示部を更に有するように構成することもできる。
また、本発明の更なる別の態様のひとつである焦点検出制御方法は、対物レンズと試料との間隔を調節して当該試料に対する合焦動作を行うオートフォーカスの動作を制御するパラメータであって試料毎に対応付けられている当該パラメータを、少なくとも2つ以上の試料について記憶部に予め記憶させておき、当該試料の選択の指示に応じ、当該選択された試料に対応付けられている当該パラメータに基づいて当該オートフォーカスの動作を制御する、ことを特徴とするものであり、この特徴によって前述した課題を解決する。
The focus detection apparatus according to the present invention described above may further include an instruction unit that gives an instruction to the control unit.
In addition, a focus detection control method, which is another aspect of the present invention, is a parameter for controlling an autofocus operation in which a focusing operation is performed on a sample by adjusting the distance between the objective lens and the sample. The parameter associated with each sample is stored in advance in the storage unit for at least two or more samples, and the parameter associated with the selected sample is in response to an instruction to select the sample. The autofocus operation is controlled based on the above, and the above-described problems are solved by this feature.

本発明によれば、以上のようにすることにより、反射率の異なるサンプルの観察に使用する顕微鏡のユニットが光学バラツキを有していても、容易で、確実に、顕微鏡の動作を制御するパラメータが決定されるという効果を奏する。   According to the present invention, the parameters for controlling the operation of the microscope can be easily and reliably performed even when the microscope unit used for observing the samples having different reflectivities has optical variations. There is an effect that is determined.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施例に係る焦点検出装置を含む顕徴鏡装置の概略構成を図1に示す。なお、同図において、図18に示した光学系の構成と同様の部分については説明を省略する。
図1において、顕微鏡本体1には、サンプル102を搭載可能なX−Yステージ103に対向させた位置にレボルバユニット104が配置されている。レボルバユニット104は、最大で6つまで対物レンズ105を実装可能であり、図示していないレボルバ穴には番号#1〜#6が割り当てられている。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a microscope apparatus including a focus detection apparatus according to the present embodiment. In the figure, the description of the same parts as those of the optical system shown in FIG. 18 is omitted.
In FIG. 1, a revolver unit 104 is disposed in the microscope body 1 at a position facing an XY stage 103 on which a sample 102 can be mounted. The revolver unit 104 can mount up to six objective lenses 105, and numbers # 1 to # 6 are assigned to revolver holes (not shown).

レボルバユニット104は、対物レンズ105を取り付けるマウンタ106と、対物レンズ105を光軸に挿入させるためにマウンタ106を電動で駆動するレボルバモータ107と、レボルバセンサ群108とから構成されている。レボルバセンサ群108は、レボルバユニット104が接続されていることを検知するレボルバ接続センサと、現在の穴番号を検知する穴番号センサと、対物レンズ105が光軸に挿入されたことを検知する移動完了センサとより構成されているが、ここでは図示していない。   The revolver unit 104 includes a mounter 106 to which the objective lens 105 is attached, a revolver motor 107 that electrically drives the mounter 106 to insert the objective lens 105 into the optical axis, and a revolver sensor group 108. The revolver sensor group 108 includes a revolver connection sensor that detects that the revolver unit 104 is connected, a hole number sensor that detects the current hole number, and a movement that detects that the objective lens 105 has been inserted into the optical axis. Although it is composed of a completion sensor, it is not shown here.

照明ユニット109には、例えば照明光として可視光を出射する顕微鏡光源110を備えている。顕微鏡光源110からの光は、照明系レンズ111と光学絞り112とを通過し、ハーフミラー113へと導かれる。ハーフミラー113により90°偏向した光は、対物レンズ105を通ってサンプル102へ照射される。   The illumination unit 109 includes a microscope light source 110 that emits visible light as illumination light, for example. Light from the microscope light source 110 passes through the illumination system lens 111 and the optical aperture 112 and is guided to the half mirror 113. The light deflected 90 ° by the half mirror 113 is irradiated to the sample 102 through the objective lens 105.

サンプル102で反射した光は、対物レンズ105を通過後にハーフミラー113を透過し、鏡筒114へと導かれる。観察者は、接眼レンズ115を通して、若しくはCCDD力メラ116で得られた画像を不図示のモニタに表示させることによって、結像したサンプル102の画像を観察することができる。   The light reflected by the sample 102 passes through the objective lens 105, passes through the half mirror 113, and is guided to the lens barrel 114. The observer can observe the image of the imaged sample 102 through the eyepiece lens 115 or by displaying an image obtained by the CCDD force mellar 116 on a monitor (not shown).

X−Yステージ103には、サンプル102が載置される。X−Yステージ103は光軸に垂直な方向であるX−Y方向に移動可能になっており、光軸の方向であるZ方向に移動可能なZステージ117の上に取り付けられている。焦準部であるZステージ117を観察者が動かすことにより、サンプル102と対物レンズ105との間隔が調節され、サンプル102を対物レンズ105のピント位置へと配置することができる。   A sample 102 is placed on the XY stage 103. The XY stage 103 is movable in the XY direction that is perpendicular to the optical axis, and is mounted on a Z stage 117 that is movable in the Z direction that is the direction of the optical axis. When the observer moves the Z stage 117 that is the focusing unit, the distance between the sample 102 and the objective lens 105 is adjusted, and the sample 102 can be placed at the focus position of the objective lens 105.

照明ユニット109の上部にはAFユニット118が設置されている。AFユニット118は、光源駆動部119、色収差レンズモータ120、受光回路122、光学系124を備えて構成されている。なお、受光回路122及び光学系124は図18に示したものと同様の構成であるので、説明を省略する。   An AF unit 118 is installed above the illumination unit 109. The AF unit 118 includes a light source driving unit 119, a chromatic aberration lens motor 120, a light receiving circuit 122, and an optical system 124. The light receiving circuit 122 and the optical system 124 have the same configuration as that shown in FIG.

制御部121にはPC123が接続されている。PC123では所定の制御プログラムが実行されており、観察者によりなされた操作に応じて、制御部121に各種の指示を行う。   A PC 123 is connected to the control unit 121. A predetermined control program is executed in the PC 123, and various instructions are given to the control unit 121 in accordance with operations performed by the observer.

制御部121は、図2に示す内部構成を有している。
図2に示すように、制御部123は、CPU(中央演算装置)201、演算データなどの各種のデータが一時的に格納されるRAM202、制御プログラムや各種のデータが予め格納されているROM203、AFパラメータや色収差補正レンズの位置などが記憶される不揮発性メモリ204、レボルバユニット104、AFユニット118、Zステージ117、及びPC123の各々との間で各種のデータの授受を行うI/O205a、205b、205c、及び205d、並びに、各部のモータを駆動させるドライバ206a、206b、及び206cを備えて構成されている。
The control unit 121 has the internal configuration shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the control unit 123 includes a CPU (Central Processing Unit) 201, a RAM 202 that temporarily stores various data such as calculation data, a ROM 203 that stores control programs and various data in advance, I / O 205a, 205b that exchanges various data with each of the nonvolatile memory 204, the revolver unit 104, the AF unit 118, the Z stage 117, and the PC 123 in which AF parameters, chromatic aberration correction lens positions, and the like are stored. , 205c and 205d, and drivers 206a, 206b and 206c for driving the motors of the respective units.

CPU201は、AF動作の制御を行う。すなわち、AFユニット118内の受光回路122からの信号を、AFI/O205aを介して取得してSUM信号とAF信号とを算出し、これらの信号を用いてサンプル捕捉判定と合焦判定とを行う。更に、サンプル捕捉判定若しくは合焦判定の判定結果がNGの場合には、CPU201は、ZステージI/O205bを経由してZステージドライバ206bへ駆動量及び駆動速度を指示する。   The CPU 201 controls the AF operation. That is, the signal from the light receiving circuit 122 in the AF unit 118 is acquired via the AFI / O 205a to calculate the SUM signal and the AF signal, and the sample acquisition determination and the focus determination are performed using these signals. . Further, when the determination result of the sample capture determination or the focus determination is NG, the CPU 201 instructs the drive amount and drive speed to the Z stage driver 206b via the Z stage I / O 205b.

RAM202には、現在のサンプル番号情報を示す値が不図示のSAMPLE番地の格納領域に格納されている。このSAMPLE番地の格納データを書き換えるには、PC123が制御部121へ下記のサンプル選択コマンド
SAMPLE “サンプル番号”
を送信する。制御部121は、上記のコマンドを受信すると、RAM202内のSAMPLE番地の格納領域に、「サンプル番号」のデータを格納する。
In the RAM 202, a value indicating the current sample number information is stored in a storage area of a SAMPLE address (not shown). In order to rewrite the stored data at the SAMPLE address, the PC 123 sends the following sample selection command to the control unit 121.
SAMPLE “Sample Number”
Send. Upon receiving the above command, the control unit 121 stores data of “sample number” in the storage area of the SAMPLE address in the RAM 202.

不揮発性メモリ204は、CPU201によって書き込まれる各種のデータを記憶しておく。以下、図3に示す不揮発性メモリ204のメモリマップを説明する。
まず、OB[1]番地からOB[6]番地の各記憶領域には、レボルバユニット104のレボルバ穴♯1〜#6に各々取り付けられている対物レンズ105の種類を示す値が格納されている。
The nonvolatile memory 204 stores various data written by the CPU 201. Hereinafter, a memory map of the nonvolatile memory 204 shown in FIG. 3 will be described.
First, in each storage area from address OB [1] to address OB [6], a value indicating the type of objective lens 105 attached to each of revolver holes # 1 to # 6 of revolver unit 104 is stored. .

またAFPRM[0][1][0]番地からAFPRM[2][6][3]番地までの各記憶領域には、サンプル捕捉閾値(AFパラメータ0)、合焦判定閾値(AFパラメータ1)、最長積分時間(AFパラメータ2)、色収差レンズ位置(AFパラメータ3)といった、図1の顕微鏡装置でのAF動作を制御する各パラメータが、サンプル102毎且つ対物レンズ105の種類毎に対応付けられて記憶されている。なお、三次元配列であるAFPRM番地は、
AFPRM [サンプル番号][レボルバ穴位置][AFパラメータ番号]
という配列の構造を有している。
In each storage area from the address AFPRM [0] [1] [0] to the address AFPRM [2] [6] [3], a sample capture threshold (AF parameter 0) and a focus determination threshold (AF parameter 1) are stored. Each parameter for controlling the AF operation in the microscope apparatus of FIG. 1 such as the longest integration time (AF parameter 2) and the chromatic aberration lens position (AF parameter 3) is associated with each sample 102 and each objective lens 105 type. Is remembered. The AFPRM address, which is a three-dimensional array, is
AFPRM [sample number] [revolver hole position] [AF parameter number]
It has the structure of the arrangement.

PC123が制御部121へコマンド
OBTYPE “レボルバ穴番号”,“レボルバ種類番号”
を送信すると、レボルバ穴♯1〜#6に取り付けられている対物レンズ105の種類を制御部123に登録することができる。なお、対物レンズ105には、その種別に応じ、対物レンズ番号が図4に例示するように対応付けられている。上記のコマンドにおける「レボルバ種類番号」には、この対物レンズ種類番号を用いるようにする。例えば、レボルバ穴#2に「ユニバーサル10X」の対物レンズを実装した場合には、PC123は、コマンド
OBTYPE2,7
を制御部121へ送信する。制御部121は、このコマンドを受信すると、不揮発性メモリ204のOB[2]番地に値「7」を記憶させる。
PC 123 sends command to control unit 121
OBTYPE “Revolver hole number”, “Revolver type number”
, The type of the objective lens 105 attached to the revolver holes # 1 to # 6 can be registered in the control unit 123. It should be noted that the objective lens number is associated with the objective lens 105 as illustrated in FIG. 4 according to its type. The objective lens type number is used as the “revolver type number” in the above command. For example, when a “universal 10X” objective lens is mounted in the revolver hole # 2, the PC 123
OBTYPE 2, 7
Is transmitted to the control unit 121. Upon receiving this command, the control unit 121 stores the value “7” in the OB [2] address of the nonvolatile memory 204.

同様に、AFパラメータを制御部121に登録するには、PC123がコマンド
AFPRM “AFパラメータ番号”,“書き込む値”
を制御部121へ送信する。制御部121は、このコマンドを受信すると、制御部121は、現在のサンプル102を示すサンプル番号の情報をRAM202内のSAMPLE番地から読み出すと共に、光軸上に現在位置しているレボルバ穴番号をレボルバユニットI/O205cから取得する。そして、現在のサンプル番号及びレボルバ穴番号と、受信したコマンドに示されていたAFパラメータ番号とに対応する不揮発性メモリ204のAFPRM番地に、当該コマンドに示されていた「書き込む値」を記憶させる。
Similarly, in order to register the AF parameter in the control unit 121, the PC 123 uses a command
AFPRM “AF parameter number”, “value to write”
Is transmitted to the control unit 121. When the control unit 121 receives this command, the control unit 121 reads out the sample number information indicating the current sample 102 from the SAMPLE address in the RAM 202, and revolves the revolver hole number currently located on the optical axis. Obtained from the unit I / O 205c. Then, the “write value” indicated in the command is stored in the AFPRM address of the nonvolatile memory 204 corresponding to the current sample number and the revolver hole number and the AF parameter number indicated in the received command. .

例えば、レボルバ穴#1に実装されている対物レンズ105を使用する場合におけるサンプル0のサンプル捕捉閾値として「3000」を登録する場合には、PC123は、コマンド
AFPRM 1,3000
を制御部121へ送信する。制御部121は、このコマンドを受信すると、不揮発性メモリ204のAFPRM[0][1][0]番地に値「3000」を記憶させる。
For example, when registering “3000” as the sample capture threshold of sample 0 when using the objective lens 105 mounted in the revolver hole # 1, the PC 123
AFPRM 1,3000
Is transmitted to the control unit 121. Upon receiving this command, the control unit 121 stores the value “3000” in the AFPRM [0] [1] [0] address of the nonvolatile memory 204.

このようにして、各AFパラメータは、サンプル102毎且つ対物レンズ105の種類毎に対応付けられて不揮発性メモリ204に記憶される。
ROM203には、図5に示すメモリマップのように、L5X[0]番地からU100X[2]番地までの各格納領域に、対物レンズ105の種別毎のAFパラメータのデフォルト値が予め格納されている。
In this way, each AF parameter is stored in the nonvolatile memory 204 in association with each sample 102 and each type of the objective lens 105.
As shown in the memory map of FIG. 5, the ROM 203 stores in advance the default values of the AF parameters for each type of the objective lens 105 in each storage area from address L5X [0] to address U100X [2]. .

PC123では、顕徴鏡本体1の操作指示及び各種の設定指示をコマンドにより行う。
ここで図6について説明する。同図は、顕微鏡操作用ソフトウェアをPC123で実行させることによってPC123の不図示の表示部に表示される、顕徴鏡操作用グラフィカルユーザインタフェース(以下、「GUI」と略称することとする)の画面例を示している。
In the PC 123, an operation instruction and various setting instructions for the microscope main body 1 are performed by commands.
Here, FIG. 6 will be described. This figure shows a screen of a graphical user interface (hereinafter abbreviated as “GUI”) displayed on a display unit (not shown) of the PC 123 when the microscope operation software is executed on the PC 123. An example is shown.

図6に示す顕微鏡操作用GUIは、顕徹鏡本体1との通信を開始する顕徴鏡通信ボタン301、サンプル102の選択指示を行うサンプル選択ボタン群302、対物レンズ105の切換え指示を行うための対物レンズ切換えボタン群303、Zステージ117の移動指示を行うためのZステージ操作ボタン群304、Zステージ117の現在の位置を表示するZステージ表示部305、Zステージ117の現在の上限及び下限のソフトウェア上でのリミット位置とAFを動作させる範囲(以下、「AFゾーン」と称することとする)とを表示するリミット位置表示部306、このリミット位置を設定するためのリミット位置設定部307及びAFゾーン入力部307a、AF動作の実行を開始させるためのAF実行ボタン308、現在のAF動作の動作状態(ステータス)を表示するためのステータス表示部309、PC123での表示画面をAFパラメータ設定画面へと遷移させるためのAFパラメータ設定ボタン310、色収差レンズモータ120の駆動指示を行うための色収差レンズ駆動ボタン群311、色収差レンズの現在位置を表示する色収差レンズ表示部312、色収差レンズモータ120の現在位置を登録するための色収差レンズ登録ボタン313、並びに、Zステージ117(サンプル102)の上下動の中心位置を不揮発性メモリ404に記憶させるための中心位置設定ボタン314を備えて構成されている。   The microscope operation GUI shown in FIG. 6 is used to issue a microscopic communication button 301 for starting communication with the microscope main body 1, a sample selection button group 302 for instructing selection of the sample 102, and a switching instruction for the objective lens 105. Objective lens switching button group 303, Z stage operation button group 304 for instructing to move the Z stage 117, Z stage display unit 305 for displaying the current position of the Z stage 117, and current upper and lower limits of the Z stage 117 A limit position display unit 306 for displaying a limit position on the software and a range in which AF is operated (hereinafter referred to as “AF zone”), a limit position setting unit 307 for setting the limit position, and AF zone input unit 307a, AF execution button 308 for starting execution of AF operation, current AF A status display unit 309 for displaying the operation state (status) of the operation, an AF parameter setting button 310 for transitioning the display screen on the PC 123 to the AF parameter setting screen, and a drive instruction for driving the chromatic aberration lens motor 120 A chromatic aberration lens drive button group 311, a chromatic aberration lens display unit 312 for displaying the current position of the chromatic aberration lens, a chromatic aberration lens registration button 313 for registering the current position of the chromatic aberration lens motor 120, and the upper and lower sides of the Z stage 117 (sample 102). A center position setting button 314 for storing the center position of the movement in the nonvolatile memory 404 is provided.

次に図7について説明する。同図は、顕微鏡操作用ソフトウェアをPC123で実行させることによってPC123の不図示の表示部に表示される、パラメータ設定GUIの画面例を示している。   Next, FIG. 7 will be described. This figure shows an example of a parameter setting GUI screen that is displayed on a display unit (not shown) of the PC 123 when the microscope operation software is executed by the PC 123.

図7に示すパラメータ設定GUIは、パラメータ決定のためのSUM信号及びAF信号の測定の開始を指示するための測定開始ボタン401、測定後のデータの値を表示するデータ表示部402、測定後のSUM信号及びAF信号をそれぞれグラフ表示するためのSUM信号表示部403及びAF信号表示部404、サンプル捕捉閾値、合焦判定閾値、及び積分時間を各々設定してグラフ上に表示させるためのサンプル捕捉範囲設定部405、含焦閾値設定部408、及び積分時間設定部407、並びに、AFパラメータを登録するためのAFパラメータ登録ボタン408を備えて構成されている。   The parameter setting GUI shown in FIG. 7 includes a measurement start button 401 for instructing start of measurement of the SUM signal and AF signal for parameter determination, a data display unit 402 for displaying the value of the data after measurement, SUM signal display unit 403 and AF signal display unit 404 for displaying a SUM signal and an AF signal in graphs, sample acquisition for setting and displaying a sample acquisition threshold value, a focus determination threshold value, and an integration time on the graph. A range setting unit 405, a focusing threshold setting unit 408, an integration time setting unit 407, and an AF parameter registration button 408 for registering AF parameters are provided.

以下、上述したように構成されている図1の顕微鏡装置の動作について説明する。
まず初期設定動作を説明する。顕微鏡の使用が開始される前に、初期設定として、レボルバユニット104に取り付けられている対物レンズ105の種別の割り当て(アサイン)が行われる。
Hereinafter, an operation of the microscope apparatus of FIG. 1 configured as described above will be described.
First, the initial setting operation will be described. Before the use of the microscope is started, the assignment (assignment) of the type of the objective lens 105 attached to the revolver unit 104 is performed as an initial setting.

顕微鏡操作用ソフトウェアをPC123で実行させると、まず、図6に示した顕微鏡操作用GUIが表示される。ここで、観察者がPC123に備えられているポインティングデバイス等を操作することにより顕微鏡通信ボタン301が押下される。すると、顕徴鏡本体1はPC123と通信可能な状態となる。   When the microscope operation software is executed by the PC 123, first, the microscope operation GUI shown in FIG. 6 is displayed. Here, when the observer operates a pointing device or the like provided in the PC 123, the microscope communication button 301 is pressed. Then, the microscope main body 1 becomes communicable with the PC 123.

その後、対物レンズ切換ボタン群303のうちの1つが選択されて押下され、続けて図示しないレボルバアサインボタンが押下されると、各レボルバ穴に取り付けられている対物レンズ105の種類及び倍率がアサインされる。図6の画面例では、レボルバ穴#1にはU5X(ユニバーサル5X)がアサインされ、同様にレボルバ穴#2にはU10X(ユニバーサル10X)、レボルバ穴#3にはU20X(ユニバーサル20X)、レボルバ穴#4にはU50X(ユニバーサル50X)、レボルバ穴#5にはU100X(ユニバーサル100X)、レボルバ穴6にはL150X(長作動150X)がアサインされている。なお、ここで、「ユニバーサル」タイプは通常の対物レンズであり、「長作動」タイプはWD(Work Distance )の長い対物レンズである。   Thereafter, when one of the objective lens switching buttons 303 is selected and pressed, and subsequently a revolver assign button (not shown) is pressed, the type and magnification of the objective lens 105 attached to each revolver hole are assigned. The In the screen example of FIG. 6, U5X (universal 5X) is assigned to the revolver hole # 1, similarly U10X (universal 10X) is applied to the revolver hole # 2, U20X (universal 20X) is applied to the revolver hole # 3, and the revolver hole. # 4 is assigned U50X (universal 50X), revolver hole # 5 is assigned U100X (universal 100X), and revolver hole 6 is assigned L150X (long operation 150X). Here, the “universal” type is an ordinary objective lens, and the “long operation” type is an objective lens having a long WD (Work Distance).

レボルバアサインボタンが押下されると、対物レンズアサインコマンド
OBTYPE ” レボルバ穴番号”,“対物レンズ種類番号”
がレボルバ穴の個数分PC123から制御部121へと送信される。制御部121はこのコマンドを受信すると、不揮発性メモリ204におけるOB[レボルバ穴番号]番地の記憶領域に対物レンズ種類番号を書き込む。
When the revolve assign button is pressed, the objective lens assign command
OBTYPE "Revolver hole number", "Objective lens type number"
Are transmitted from the PC 123 to the control unit 121 by the number of revolver holes. When the control unit 121 receives this command, it writes the objective lens type number in the storage area of the OB [revolver hole number] address in the nonvolatile memory 204.

対物レンズ105の種別情報のアサインが完了すると、CPU201は、不揮発性メモリ204のOB[1]番地からOB[6]番地の各記憶領域に記憶されている対物レンズ種類番号を参照する。更に、これと共に、ROM203に格納されているAFパラメータのデフォルト値のうち当該対物レンズ種類番号に対応するものを読み出し、読み出したデフォルト値を不揮発性メモリ204のAFパラメータのための記憶領域に書き込む。   When the assignment of the type information of the objective lens 105 is completed, the CPU 201 refers to the objective lens type number stored in each storage area from the address OB [1] to the address OB [6] of the nonvolatile memory 204. At the same time, among the default values of the AF parameters stored in the ROM 203, those corresponding to the objective lens type number are read, and the read default values are written in the storage area for the AF parameters in the nonvolatile memory 204.

例えば、コマンド
OBTYPE1,6
を受信した場合を考えると、対物レンズ種類番号が「6」である対物レンズ105の種別はユニバーサル5X(U5X)であるから、CPU201はROM203のU5X[0]番地からU5X[2]番地までの各格納領域に格納されている値を読み出し、同データをAFPRM[0][1][0]番地からAFPRM[0][1][2]番地、AFPRM[1][1][0]番地からAFPRM[1][1][2]番地、及びAFPRM[2][1][0]番地からAFPRM[2][1][2]番地の各記憶領域に書き込む。
For example, the command
OBTYPE 1, 6
In this case, since the type of the objective lens 105 having the objective lens type number “6” is universal 5X (U5X), the CPU 201 moves from the U5X [0] address to the U5X [2] address in the ROM 203. The value stored in each storage area is read out, and the same data is read from address AFPRM [0] [1] [0] to address AFPRM [0] [1] [2], address AFPRM [1] [1] [0]. To AFPRM [1] [1] [2] addresses, and AFPRM [2] [1] [0] addresses to AFPRM [2] [1] [2] addresses.

次に、Zステージ117の上下駆動動作を説明する。
この動作のために、観察者はPC123に備えられているポインティングデバイス等を操作して、図6の画面におけるZステージ操作ボタン群404を押下する。PC123は、この押下操作を検出するとZステージ駆動コマンドを制御部121へ送信する。制御部121がこのコマンドを受信すると、ZステージI/O205bへ駆動指示を送る。
Next, the vertical drive operation of the Z stage 117 will be described.
For this operation, the observer operates a pointing device or the like provided in the PC 123 to press the Z stage operation button group 404 on the screen of FIG. When the PC 123 detects this pressing operation, the PC 123 transmits a Z stage drive command to the control unit 121. When the control unit 121 receives this command, it sends a drive instruction to the Z stage I / O 205b.

Zステージ117の駆動範囲を決定する上限リミット位置及び下限リミット位置と、前述したAFゾーンとは、リミット位置設定部307に対する押下操作により設定される。
リミット位置設定部307のボタンが押下されると、下記の設定コマンド
上限リミット設定コマンド:UPLMT “設定するZステージの値”
下限リミット設定コマンド:DOWNLMT “設定するZステージの値”
AFゾーン設定コマンド:
AFZONE “現在の位置±AFゾーン入力部307aへの入力値”
をPC123は送信する。制御部121はこれらのずれかのコマンドを受信すると、このコマンドに従い、図3のメモリマップに示されている、不揮発性メモリ204のUPLMT番地、DOWNLMT番地、CENTER番地、及びAFZONE番地の各記憶領域に値を書き込む。なお、CENTER番地の記憶領域には、AFゾーン設定コマンドにおける「現在の位置」が書き込まれ、AFZONE番地の記憶領域には、AFゾーン設定コマンドにおける「AFゾーン入力部307aへの入力値」が書き込まれる。
The upper limit position and the lower limit position that determine the driving range of the Z stage 117 and the AF zone described above are set by a pressing operation on the limit position setting unit 307.
When the button on the limit position setting unit 307 is pressed, the following setting command: Upper limit setting command: UPLMT “Z stage value to be set”
Lower limit setting command: DOWNLMMT “Z stage value to be set”
AF zone setting command:
AFZONE “current position ± input value to AF zone input unit 307a”
PC123 transmits. When the control unit 121 receives these misalignment commands, the storage areas of the UPLMT address, the DOWNLMT address, the CENTER address, and the AFZONE address of the nonvolatile memory 204 shown in the memory map of FIG. Write a value to The “current position” in the AF zone setting command is written in the storage area of the CENTER address, and “the input value to the AF zone input unit 307a” in the AF zone setting command is written in the storage area of the AFZONE address. It is.

ここで、各リミット位置の設定例について説明する。
観察者は、Zステージ操作ボタン群304を押下し、対物レンズ105とサンプル102との接触を防ぐため、レボルバユニット104に取り付けられているもののうちで作動距離の最も短い対物レンズ105とサンプル102とが接触しない位置に、Zステージ117を移動させる。そして、この位置を上限リミット位置として設定すべく、上限リミットボタンを押下操作する。
Here, an example of setting each limit position will be described.
The observer presses the Z stage operation button group 304 to prevent contact between the objective lens 105 and the sample 102, and the objective lens 105 and the sample 102 having the shortest working distance among those attached to the revolver unit 104 are displayed. The Z stage 117 is moved to a position where no contact is made. Then, the upper limit button is pressed to set this position as the upper limit position.

下限リミット位置及びAFゾーンの設定も同様であり、Zステージ117の移動とリミット位置設定部307に対する押下操作とにより設定を行う。
次に、サンプル102を交換した場合における各リミット位置の設定について説明する。
The setting of the lower limit position and the AF zone is the same, and the setting is performed by moving the Z stage 117 and pressing the limit position setting unit 307.
Next, setting of each limit position when the sample 102 is replaced will be described.

この場合、観察者は、サンプル102をX−Yステージ103にセットした上で、サンプル選択ボタン群302の例えば2番を押下する。その上で、Zステージ操作ボタン群301の押下操作を行って交換したサンプル102にピントを合わせる。ここで、中心位置設定ボタン314の押下操作を行うと、PC123は、中心位置変更コマンド
CHANGECENTER “現在のZステージ位置”
を送信する。制御部121は、このコマンドを受信すると、まず「現在のZステージ位置」をRAM202におけるNEWCENTER番地の格納領域に格納する。続いて不揮発性メモリ204のCENTER番地に記憶されている値を読み出してRAM202内のCURCENTER番地の格納領域に格納する。そして、下記の式の演算を行い、得られた値をRAM202におけるDIF番地の記憶領域に格納する。
In this case, the observer sets the sample 102 on the XY stage 103 and then presses the sample selection button group 302, for example, No. 2. Then, the Z stage operation button group 301 is pressed to focus on the exchanged sample 102. Here, when the center position setting button 314 is pressed, the PC 123 displays the center position change command.
CHANGECENTER “Current Z stage position”
Send. Upon receiving this command, the control unit 121 first stores “current Z stage position” in the storage area of the NEWCENTER address in the RAM 202. Subsequently, the value stored in the CENTER address of the nonvolatile memory 204 is read out and stored in the storage area of the CURCENTER address in the RAM 202. Then, the following expression is calculated, and the obtained value is stored in the storage area of the DIF address in the RAM 202.

(DIF番地の値)=
(NEWCENTER番地の値)−(CURCENTER番地の値)
その後、制御部121は、下記の式の演算を行い、得られた値を不揮発性メモリ204の各番地の記憶領域に書き込む。
(Value of DIF address) =
(Value of NEWCENTER address)-(value of CURCENTER address)
Thereafter, the control unit 121 performs an operation of the following formula, and writes the obtained value in the storage area of each address of the nonvolatile memory 204.

(UPLMT番地の値)=(現在のUPLMT番地の値)+(DIF番地の値)
(DOWNLMT番地の値)=
(現在のDOWNLMT番地の値)−(DIF番地の値)
(CENTER番地の値)=(NEWCENTER番地の値)
制御部121のCPU201が以上の処理を行うことにより、交換後のサンプル102に対し、リミット位置及びAFゾーンが適切に設定される。
(UPLMT address value) = (Current UPLMT address value) + (DIF address value)
(Value of DOWNLMT address) =
(Current DOWNLMT address value)-(DIF address value)
(Value of CENTER address) = (Value of NEWCENTER address)
When the CPU 201 of the control unit 121 performs the above processing, the limit position and the AF zone are appropriately set for the sample 102 after replacement.

次に、AF動作について説明する。
観察者が図6の画面におけるAF実行ボタン308の押下操作を行うと、PC123はAF実行コマンドを制御部121へ送信する。制御部121がこのコマンドを受信すると、RAM202におけるSAMPLE番地に格納されている値を取得すると共に、現在の対物レンズ穴位置をレボルバユニットI/O205cから取得する。そして、不揮発性メモリ204における
AFPRM[SAMPLE番地の値][現在の対物レンズ穴位置][0]番地〜
AFPRM[SAMPLE番地の値][現在の対物レンズ穴位置][3]番地
の各記憶領域に記憶されているAFパラメータを用い、選択されているサンプル102及び現在光軸上に位置している対物レンズ105に対応付けられているAFパラメータに基づいたAF動作を実行する。但し、このとき、AF動作は、AFゾーンの範囲内で実行される。
Next, the AF operation will be described.
When the observer presses the AF execution button 308 on the screen of FIG. 6, the PC 123 transmits an AF execution command to the control unit 121. When the control unit 121 receives this command, it acquires the value stored in the SAMPLE address in the RAM 202 and also acquires the current objective lens hole position from the revolver unit I / O 205c. AFPRM [value of SAMPLE address] [current objective lens hole position] [0] address in the non-volatile memory 204
AFPRM [value of SAMPLE address] [current objective lens hole position] [3] Using the AF parameter stored in each storage area of address, the selected sample 102 and the objective positioned on the current optical axis An AF operation based on the AF parameter associated with the lens 105 is executed. However, at this time, the AF operation is executed within the range of the AF zone.

ここで、AFが成功したときにはAF動作が追従モードへ移行する。すると、図6の画面のステータス表示部309に「追従」なる文字を表示すると共に、AFユニット118のAF光源(図18におけるLD1801)は発光状態を維持する。このモードでは、X−Yステージ103を移動させても、Zステージ117の位置(すなわちサンプル102の位置)が常にAFユニット118のピント位置(すなわち、対物レンズ105の合焦位置)となるように追従させる制御が制御部121によって行われる。   Here, when the AF is successful, the AF operation shifts to the follow-up mode. Then, the character “follow” is displayed on the status display section 309 of the screen of FIG. 6 and the AF light source (LD 1801 in FIG. 18) of the AF unit 118 maintains the light emission state. In this mode, even if the XY stage 103 is moved, the position of the Z stage 117 (that is, the position of the sample 102) is always the focus position of the AF unit 118 (that is, the focus position of the objective lens 105). Control to follow is performed by the control unit 121.

ところで、AFユニット118と照明ユニット109との色収差、すなわち、AFユニット118のピント位置と照明ユニット109のピント位置との違いを補正するために、AFユニット118内の色収差補正レンズ(図18における1806)を駆動する色収差レンズモータ120の位置を調整する必要がある。次に、この調整動作について説明する。   Incidentally, in order to correct the chromatic aberration between the AF unit 118 and the illumination unit 109, that is, the difference between the focus position of the AF unit 118 and the focus position of the illumination unit 109, a chromatic aberration correction lens (1806 in FIG. 18) in the AF unit 118 is used. ) Must be adjusted. Next, this adjustment operation will be described.

AF動作が追従モードで動作している状態の下で、色収差レンズ駆動ボタン群311の押下操作が行われると、その操作がPC123から制御部121へと伝えられ、色収差レンズモータ120を駆動させる。このとき、色収差レンズモータ120の駆動量に応じて色収差レンズ表示部312の値が更新される。なお、このとき、AFユニット118のピント位置が変化するので、Zステージ117が移動して追従する。こうして、色収差補正レンズを移動させることにより、AFユニット118のピント位置と照明ユニット109のピント位置とが一致したときに、図6の画面の色収差レンズ登録ボタン313が押下操作される。すると、PC123は、下記のAFパラメータ設定コマンドを制御部121へ送信する。   When the chromatic aberration lens driving button group 311 is pressed while the AF operation is operating in the follow-up mode, the operation is transmitted from the PC 123 to the control unit 121 to drive the chromatic aberration lens motor 120. At this time, the value of the chromatic aberration lens display unit 312 is updated according to the driving amount of the chromatic aberration lens motor 120. At this time, since the focus position of the AF unit 118 changes, the Z stage 117 moves and follows. In this way, by moving the chromatic aberration correction lens, when the focus position of the AF unit 118 and the focus position of the illumination unit 109 coincide with each other, the chromatic aberration lens registration button 313 on the screen of FIG. 6 is pressed. Then, the PC 123 transmits the following AF parameter setting command to the control unit 121.

AFPRM 3,“現在の色収差レンズモータ120の位置”
このコマンドを制御部121が受信すると、RAM202におけるSAMPLE番地に格納されている値を取得すると共に、現在の対物レンズ穴位置をレボルバユニットI/O205cから取得する。そして、不揮発性メモリ204における
AFPRM[SAMPLE番地の値][現在の対物レンズ穴位置][3]番地
の記憶領域に「現在の色収差レンズモータ120の位置」を記憶させる。
AFPRM 3, “Current position of chromatic aberration lens motor 120”
When this command is received by the control unit 121, the value stored in the SAMPLE address in the RAM 202 is acquired, and the current objective lens hole position is acquired from the revolver unit I / O 205c. Then, the “current position of the chromatic aberration lens motor 120” is stored in the storage area of the AFPRM [value of SAMPLE address] [current objective lens hole position] [3] address in the nonvolatile memory 204.

なお、色収差レンズモータ120の位置の調整は、レボルバユニット104に実装されている対物レンズ105毎に行う必要がある。
次に、AFパラメータの新規設定について説明する。
The position of the chromatic aberration lens motor 120 needs to be adjusted for each objective lens 105 mounted on the revolver unit 104.
Next, new setting of AF parameters will be described.

観察者がAFパラメータの設定を行うには、図6に画面のAFパラメータ設定ボタン310の押下操作を行えばよい。AFパラメータ設定ボタン310が押下されると、PC123は表示画面を切り換えて図7に示したパラメータ設定GUIを表示する。   In order for the observer to set AF parameters, the AF parameter setting button 310 on the screen shown in FIG. When the AF parameter setting button 310 is pressed, the PC 123 switches the display screen and displays the parameter setting GUI shown in FIG.

なお、この画面の切り換えと並行して、PC123は、サンプル選択コマンドを制御部121へ送信する。例えば、それまで表示されていた図6の画面において、サンプル選択ボタン群301の1番が押下されていた場合には、コマンド
SAMPLE 1
が送信される。このコマンドを受信した制御部121は、RAM202のSAMPLE番地の格納領域に「1」を格納する。
In parallel with this screen switching, the PC 123 transmits a sample selection command to the control unit 121. For example, if the first sample selection button group 301 is pressed on the screen shown in FIG.
SAMPLE 1
Is sent. Upon receiving this command, the control unit 121 stores “1” in the storage area of the SAMPLE address in the RAM 202.

パラメータ設定GUIが表示されたら、現在の色収差レンズモータ120の位置の下で、現在使用中の対物レンズ105でX−Yステージ103上に現在セットされているサンプル102についてのAF信号を取得するために、まず、図7の画面における測定開始ボタン401の押下操作が行われる。   When the parameter setting GUI is displayed, an AF signal for the sample 102 currently set on the XY stage 103 with the objective lens 105 currently in use under the current position of the chromatic aberration lens motor 120 is acquired. First, the pressing operation of the measurement start button 401 on the screen of FIG. 7 is performed.

以下、顕微鏡操作用ソフトウェアを実行中のPC123が、この測定開始ボタン401の押下操作を検出したときに行う処理の内容について、当該処理内容を示している図8のフローチャートに沿って説明する。   Hereinafter, the contents of the process performed when the PC 123 executing the microscope operation software detects the pressing operation of the measurement start button 401 will be described with reference to the flowchart of FIG. 8 showing the process contents.

まず、S101において、AF実行コマンドを制御部121へ送信する処理が行われる。制御部121は、このコマンドを受信すると、AF動作のための制御処理を開始する。なお、このときにはAFパラメータがデフォルトの値でのAF動作が行われるので、合焦するまでのAF動作の速度は低速であり、しかも合焦精度が低い場合がある。   First, in S101, processing for transmitting an AF execution command to the control unit 121 is performed. Upon receiving this command, the control unit 121 starts control processing for the AF operation. At this time, since the AF operation with the default value of the AF parameter is performed, the speed of the AF operation until focusing is slow, and the focusing accuracy may be low.

次に、S102において、AFが成功したか否かを判定する処理が行われる。ここで、AFが失敗したと判定された場合(S102の判定結果がNoの場合)には、S111においてエラーの表示を行い、その後は図8の処理を終了する。   Next, in S102, processing for determining whether AF has succeeded is performed. Here, when it is determined that the AF has failed (when the determination result of S102 is No), an error is displayed in S111, and thereafter the processing of FIG. 8 is terminated.

一方、AFが成功したと判定された場合(S102の判定結果がYesの場合)には、Zステージ117の位置とSUM信号及びAF信号との関係を示すグラフを作成するためのデータを得るために、Zステージ117を移動させながらSUM信号及びAF信号を取得するための処理を開始する。   On the other hand, when it is determined that the AF is successful (when the determination result in S102 is Yes), data for creating a graph indicating the relationship between the position of the Z stage 117, the SUM signal, and the AF signal is obtained. In addition, a process for acquiring the SUM signal and the AF signal is started while moving the Z stage 117.

すなわち、まず、S103において、Zステージ117を上側に測定範囲分移動させるコマンドを制御部121へ送信する処理が行われる。このコマンドを受信した制御部121は、当該コマンドの指示に従ってZステージ117を移動させる。   That is, first, in S103, processing for transmitting a command to move the Z stage 117 upward by the measurement range to the control unit 121 is performed. The control unit 121 that has received this command moves the Z stage 117 in accordance with the instruction of the command.

次に、S104において、変数iに初期値0を代入する処理が行われる。なお、この変数iは測定回数カウンタである。
S105では、AF信号取得コマンドを制御部121へ送信する処理が行われる。制御部121は、このコマンドを受信すると、現在のAセンサ出力信号、Bセンサ出力信号、SUM信号、及びAF信号をPC123へ返信する。
Next, in S104, processing for substituting the initial value 0 for the variable i is performed. The variable i is a measurement number counter.
In S105, processing for transmitting an AF signal acquisition command to the control unit 121 is performed. When receiving this command, the control unit 121 returns the current A sensor output signal, B sensor output signal, SUM signal, and AF signal to the PC 123.

PC123では、これらの信号の取得が完了すると、S106において、Zステージ117を所定値(例えば1ピッチ分)下側に移動させる処理が行われ、続くS107において、変数iをインクリメントする(1だけ増加させる)処理が行われる。   When the acquisition of these signals is completed, the PC 123 performs a process of moving the Z stage 117 downward by a predetermined value (for example, one pitch) in S106, and in the subsequent S107, the variable i is incremented (increased by 1). Process).

S108では、上記の信号の測定回数(すなわち変数iの値)が、予め規定されていた回数に達したか否かを判定する処理が行われる。ここで、測定回数が規定回数に達していないと判定されたとき(判定結果がNoのとき)にはS105へと処理を戻し、上記の信号の取得を繰り返す。   In S108, processing for determining whether or not the number of times of measurement of the signal (that is, the value of the variable i) has reached a predetermined number is performed. Here, when it is determined that the number of measurements has not reached the specified number (when the determination result is No), the process returns to S105, and the acquisition of the signal is repeated.

一方、測定回数が規定回数に達したと判定されたとき(判定結果がYesのとき)には、S109において、図8の画面のSUM信号表示部403に、Zステージ位置とSUM信号との関係を表すグラフを表示させる処理が行われ、続くS110において、Zステージ位置とAF信号との関係を表すグラフを表示する処理が行われ、その後は図8の処理を終了する。   On the other hand, when it is determined that the number of measurements has reached the specified number (when the determination result is Yes), the relationship between the Z stage position and the SUM signal is displayed on the SUM signal display unit 403 of the screen of FIG. In the subsequent S110, a process for displaying a graph representing the relationship between the Z stage position and the AF signal is performed, and then the process of FIG. 8 ends.

S109及びS110の処理によって2つのグラフが表示されたパラメータ設定GUIの画面例を図9に示す。なお、同図において、各グラフのY軸902a及び902bは、合焦点、つまり、AF信号表示部404に表示されているAF信号のグラフとX軸との交点(すなわち、いわゆるゼロクロス点)を通る位置に表示するようにする。従って、この合焦点のX座標は「0」となる。   FIG. 9 shows an example of a parameter setting GUI screen on which two graphs are displayed by the processing of S109 and S110. In this figure, the Y axes 902a and 902b of each graph pass through the focal point, that is, the intersection of the graph of the AF signal displayed on the AF signal display unit 404 and the X axis (that is, the so-called zero cross point). Display in position. Therefore, the X coordinate of this focal point is “0”.

なお、これらのグラフがパラメータ設定GUI上に表示されているときに、観察者がPC123に備えられているポインティングデバイス等を操作してSUM信号表示部403若しくはAF信号表示部404のいずれかの位置をポインティングすると、図9に示すように、クリック位置表示線901a及び901bがグラフ上に表示される。これに加え、データ表示部402には、クリック位置表示線901a及び901bで示される位置にZステージが位置していたときのAセンサ出力信号、Bセンサ出力信号、SUM信号、及びAF信号の各信号レベルが表示される。   When these graphs are displayed on the parameter setting GUI, the observer operates a pointing device or the like provided in the PC 123 to position either the SUM signal display unit 403 or the AF signal display unit 404. As shown in FIG. 9, click position display lines 901a and 901b are displayed on the graph. In addition to this, each of the A sensor output signal, the B sensor output signal, the SUM signal, and the AF signal when the Z stage is located at the position indicated by the click position display lines 901a and 901b is displayed on the data display unit 402. The signal level is displayed.

更に、上述した表示がパラメータ設定GUI上になされているときに、観察者が、図10に示すように、サンプル捕捉範囲の設定希望値をサンプル捕捉範囲入力部1002に入力すると共にサンプル捕捉範囲設定ボタン1001を押下操作すると、サンプル捕捉範囲表示線1003が表示され、入力された値に相当するサンプル捕捉範囲がSUM信号表示部403に表示される。なお、図10の例では、サンプル捕捉範囲入力部1002に値「5.1」が入力されたので、X=−5.1及びX=+5.1の位置にサンプル捕捉範囲表示線1003が表示されている。   Further, when the above-described display is made on the parameter setting GUI, the observer inputs a desired value for setting the sample capture range to the sample capture range input unit 1002 and sets the sample capture range as shown in FIG. When the button 1001 is pressed, a sample capture range display line 1003 is displayed, and a sample capture range corresponding to the input value is displayed on the SUM signal display unit 403. In the example of FIG. 10, since the value “5.1” is input to the sample capturing range input unit 1002, the sample capturing range display line 1003 is displayed at the positions of X = −5.1 and X = + 5.1. Has been.

また、同様に、観察者が、図10に示すように、合焦閾値の設定希望値を合焦閾値入力部1005に入力すると共に合焦閾値設定ボタン1004を押下操作すると、合焦範囲表示線1006が表示され、入力された値に相当する合焦範囲がAF信号表示部404に表示される。なお、図10の例では、合焦閾値入力部1005に値「0.3」が入力されたので、X=−0.3及びX=+0.3の位置に合焦範囲表示線1006が表示されている。   Similarly, as shown in FIG. 10, when the observer inputs a desired value for setting the focus threshold value to the focus threshold value input unit 1005 and presses the focus threshold value setting button 1004, the focus range display line is displayed. 1006 is displayed, and an in-focus range corresponding to the input value is displayed on the AF signal display unit 404. In the example of FIG. 10, since the value “0.3” is input to the focus threshold value input unit 1005, the focus range display line 1006 is displayed at the positions of X = −0.3 and X = + 0.3. Has been.

ところで、図8に示した処理をPC123が行った結果、図11Aに示すような、信号レベルの低いSUM信号のグラフがパラメータ設定GUI上に表示された場合には、観察者は積分時間増加ボタン1101の押下操作を行う。すると、SUM信号のグラフが縦軸方向に拡大され、図11Bに示すような、積分時間を実際に増加させてSUM信号を測定したものと同様のグラフとなる。   By the way, as a result of the PC 123 performing the process shown in FIG. 8, when the graph of the SUM signal having a low signal level as shown in FIG. 11A is displayed on the parameter setting GUI, the observer clicks the integration time increase button. A pressing operation 1101 is performed. Then, the graph of the SUM signal is enlarged in the vertical axis direction, and a graph similar to that obtained by actually increasing the integration time and measuring the SUM signal as shown in FIG. 11B is obtained.

このようにグラフを変形させるために、PC123は、Zステージ位置毎の各SUM信号の信号レベルに対して、下記の演算を施し、算出され信号レベルを用いてグラフの描画を行う。
(演算後信号レベル)=
{(変更後積分時間)/(変更前積分時間)}×(演算前信号レベル)
このように、観察者は、サンプル捕捉範囲及び合焦閾値の設定希望値を入力する前に、まず積分時間増加ボタン1101若しくは積分時間減少ボタン1102を押下操作して、SUM信号の信号レベルを飽和しない範囲で大きくする調節を行うようにする。
In order to deform the graph in this way, the PC 123 performs the following calculation on the signal level of each SUM signal for each Z stage position, and draws the graph using the calculated signal level.
(Signal level after calculation) =
{(Integration time after change) / (Integration time before change)} × (Signal level before calculation)
In this way, the observer first presses down the integration time increase button 1101 or the integration time decrease button 1102 before saturating the signal level of the SUM signal before inputting the desired values for setting the sample capture range and the focusing threshold. Make adjustments so that they are as large as possible.

以上のようにして、AFパラメータの設定が完了すると、観察者は、AFパラメータ登録ポタン408の押下操作を行う。この押下操作を検出したPC123は、サンプル捕捉範囲表示線1003とSUM信号のグラフとが交差する2つの点の各々のY座標のうち絶対値の大きい方をサンプル捕捉閾値と決定し、合焦範囲表示線1006とAF信号のグラフとが交差する2つの点の各々のY座標のうち絶対値の大きい方を合焦判定閾値と決定する。更に、このときに積分時間設定部407に表示されている積分時間を最長積分時間と決定する。そして、下記のAFパラメータ設定コマンド
AFPRM 0,“決定されたサンプル捕捉閾値”
AFPRM 1,“決定された合焦判定閾値”
AFPRM 2,“決定された最大積分時間”
を制御部121へ連続して送信する。
As described above, when the setting of the AF parameter is completed, the observer performs the pressing operation of the AF parameter registration button 408. The PC 123 that has detected this pressing operation determines the Y-coordinate of each of the two points where the sample capture range display line 1003 and the graph of the SUM signal intersect each other as the sample capture threshold, and sets the focus range. The Y coordinate of each of the two points where the display line 1006 and the AF signal graph intersect each other is determined as the focus determination threshold value. Further, at this time, the integration time displayed in the integration time setting unit 407 is determined as the longest integration time. And the following AF parameter setting command
AFPRM 0, “determined sample capture threshold”
AFPRM 1, “determined focus determination threshold”
AFPRM 2, “determined maximum integration time”
Are continuously transmitted to the control unit 121.

制御部121は、これらのコマンドを受信すると、RAM202におけるSAMPLE番地に格納されている値(例えば「1」)を取得すると共に、現在の対物レンズ穴位置(例えば「#2」)をレボルバユニットI/O205cから取得する。そして、不揮発性メモリ204における
AFPRM[SAMPLE番地の値][現在の対物レンズ穴位置][0]番地〜
AFPRM[SAMPLE番地の値][現在の対物レンズ穴位置][2]番地
の各記憶領域に決定されたこれらのAFパラメータを順に記憶させる。
Upon receiving these commands, the control unit 121 acquires a value (for example, “1”) stored in the SAMPLE address in the RAM 202 and also sets the current objective lens hole position (for example, “# 2”) to the revolver unit I. Obtained from / O205c. AFPRM [value of SAMPLE address] [current objective lens hole position] [0] address in the non-volatile memory 204
These AF parameters determined in the respective storage areas of AFPRM [value of SAMPLE address] [current objective lens hole position] [2] are stored in order.

その後、観察者は、PC123の表示をパラメータ設定GUIから顕微鏡操作用GUIへと戻す操作を行い、続けてAF実行ボタン308の押下操作を行うと、PC123はAF実行コマンドを制御部121へ送信する。制御部121は、このコマンドを受信すると、不揮発性メモリ204の上述した記憶領域からAFパラメータを読み出し、この適切なAFパラメータを用いてのAF動作を実行する。   Thereafter, when the observer performs an operation of returning the display of the PC 123 from the parameter setting GUI to the microscope operation GUI, and subsequently performs an operation of pressing the AF execution button 308, the PC 123 transmits an AF execution command to the control unit 121. . Upon receiving this command, the control unit 121 reads the AF parameter from the above-described storage area of the nonvolatile memory 204, and executes the AF operation using this appropriate AF parameter.

以上のように、本実施例によれば、適切なAFパラメータを、観察対象のサンプル毎に容易且つ確実に設定することでき、このようにして設定したAFパラメータを用いてのAF動作を行わせることができる。   As described above, according to the present embodiment, appropriate AF parameters can be set easily and reliably for each sample to be observed, and the AF operation using the AF parameters thus set is performed. be able to.

本実施例に係る焦点検出装置を含む顕徴鏡装置の概略構成を図12に示す。なお、ここでは、図1に示した構成を異なる部分について説明する。
図12に示す顕微鏡装置では、顕微鏡本体1に操作部1201が接続されている。操作部1201は卓上型の形態のものであり、その構成を図13に示す。
FIG. 12 shows a schematic configuration of the microscopic device including the focus detection device according to the present embodiment. Here, different parts of the configuration shown in FIG. 1 will be described.
In the microscope apparatus shown in FIG. 12, an operation unit 1201 is connected to the microscope main body 1. The operation unit 1201 is of a desktop type, and its configuration is shown in FIG.

図13に示すように、操作部1201は、サンプル102の選択指示を行うためのサンプル選択ボタン群1301、対物レンズ105の切換え指示行うための対物レンズ選択ボタン群1302、Zステージ117の移動指示を行うための、ロータリエンコーダで構成されているZステージ操作部1303、Zステージ117の駆動範囲を設定するためのリミット位置設定ボタン1303a、Zステージ117の上下動の中心位置を設定するための中心位置設定ボタン1304、AF動作の実行を開始させるためのAF実行ボタン1305、AF動作が追従モードで動作しているかどうかを表示するための、LED(発光ダイオード)ランプから構成されるAFステータス表示部1306、色収差レンズモータ120の駆動指示を行うための色収差レンズ駆動ボタン群1307、色収差レンズモータ120位置を登録するための色収差レンズ登録ボタン1308、顕微鏡装置の動作モードをAFパラメータの設定モードへと移行させるためのAFパラメータ設定ボタン1309、顕徴鏡装置への各種の設定を行う際にメニューを表示させるための表示部1310、及び、当該メニューに対する選択指示や設定指示を行うための設定部1311を筐体に備えて構成されている。   As illustrated in FIG. 13, the operation unit 1201 issues a sample selection button group 1301 for instructing selection of the sample 102, an objective lens selection button group 1302 for instructing switching of the objective lens 105, and a movement instruction for the Z stage 117. A Z stage operation unit 1303 configured by a rotary encoder, a limit position setting button 1303a for setting the drive range of the Z stage 117, and a center position for setting the center position of the vertical movement of the Z stage 117 An AF status display unit 1306 including a setting button 1304, an AF execution button 1305 for starting execution of the AF operation, and an LED (light emitting diode) lamp for displaying whether the AF operation is operating in the follow-up mode. , Color for instructing driving of the chromatic aberration lens motor 120 Difference lens drive button group 1307, chromatic aberration lens registration button 1308 for registering the position of the chromatic aberration lens motor 120, AF parameter setting button 1309 for shifting the operation mode of the microscope apparatus to the AF parameter setting mode, microscope apparatus The housing includes a display unit 1310 for displaying a menu when various settings are made, and a setting unit 1311 for performing selection instructions and setting instructions for the menu.

上述した操作部1201は制御部121に接続されている。図12における制御部121の内部構成を図14に示す。同図に示す制御部121の構成では、図2に示した構成におけるPCI/O205dの代わりに、操作部1201に備えられている各種のボタン群からの信号の受け取りや、CPU201からの表示指示などを操作部1201へ渡すための操作部I/O1401が備えられている。   The operation unit 1201 described above is connected to the control unit 121. FIG. 14 shows an internal configuration of the control unit 121 in FIG. In the configuration of the control unit 121 shown in the figure, in place of the PCI / O 205d in the configuration shown in FIG. 2, reception of signals from various button groups provided in the operation unit 1201, display instructions from the CPU 201, and the like Is provided to the operation unit 1201.

以下、上述したように構成されている図12の顕微鏡装置の動作について説明する。
まず、初期設定動作として、レボルバユニット104に取り付けられている対物レンズ105の種別の割り当て(アサイン)の動作を説明する。
Hereinafter, the operation of the microscope apparatus of FIG. 12 configured as described above will be described.
First, as an initial setting operation, an operation of assigning (assigning) the type of the objective lens 105 attached to the revolver unit 104 will be described.

観察者が操作部1201の対物レンズ選択ボタン群1302のうちの1つを選択して押下し、続いて設定部1311の選択ボタン1311a若しくは1311bのどちらかを押下すると、表示部1310には対物レンズ105の種類が表示される。ここで、選択ボタン1311a若しくは1311bのどちらかの押下を繰り返すと、その押下の度に表示部1310に表示される対物レンズ105の種類表示が切り替わる。ここで、所望の対物レンズ105の種類が表示されたときに、観察者は登録ボタン1311cを押下する。   When the observer selects and presses one of the objective lens selection button group 1302 of the operation unit 1201 and then presses either the selection button 1311a or 1311b of the setting unit 1311, the display unit 1310 displays an objective lens. 105 types are displayed. Here, when the selection button 1311a or 1311b is repeatedly pressed, the type display of the objective lens 105 displayed on the display unit 1310 is switched each time the selection button 1311a or 1311b is pressed. Here, when the type of the desired objective lens 105 is displayed, the observer presses the registration button 1311c.

登録ボタン1311cの押下がCPU201で検知されると、CPU201は、光軸上に現在位置しているレボルバ穴の情報を取得すると共に、表示部1310に現在表示中の対物レンズ105の種類に対応する対物レンズ種類番号を取得し、不揮発性メモリ204におけるOB[レボルバ穴番号]番地の記憶領域に対物レンズ種類番号を書き込む。   When the CPU 201 detects that the registration button 1311c is pressed, the CPU 201 acquires information on the revolver hole currently located on the optical axis and corresponds to the type of the objective lens 105 currently displayed on the display unit 1310. The objective lens type number is acquired, and the objective lens type number is written in the storage area of the OB [revolver hole number] address in the nonvolatile memory 204.

以上の処理を繰り返し、レボルバユニット104に取り付けられている全ての対物レンズ105の種類をアサインする。
対物レンズ105の種別情報のアサインが完了すると、CPU201は、不揮発性メモリ204のOB[1]番地からOB[6]番地の各記憶領域に記憶されている対物レンズ種類番号を参照する。更に、これと共に、ROM203に格納されているAFパラメータのデフォルト値のうち当該対物レンズ種類番号に対応するものを読み出し、読み出したデフォルト値を不揮発性メモリ204のAFパラメータのための記憶領域に書き込む。
By repeating the above processing, the types of all objective lenses 105 attached to the revolver unit 104 are assigned.
When the assignment of the type information of the objective lens 105 is completed, the CPU 201 refers to the objective lens type number stored in each storage area from the address OB [1] to the address OB [6] of the nonvolatile memory 204. At the same time, among the default values of the AF parameters stored in the ROM 203, those corresponding to the objective lens type number are read, and the read default values are written in the storage area for the AF parameters in the nonvolatile memory 204.

次に、Zステージ117の上下駆動動作を説明する。
観察者がZステージ操作部1303を回転操作すると、ロータリエンコーダのパルス信号がZステージI/O205bへと送られる。ZステージI/O205bは、このパルス信号をZステージ117の駆動量へと変換し、Zステージ117を駆動させる。
Next, the vertical drive operation of the Z stage 117 will be described.
When the observer rotates the Z stage operation unit 1303, a pulse signal of the rotary encoder is sent to the Z stage I / O 205b. The Z stage I / O 205b converts this pulse signal into the drive amount of the Z stage 117, and drives the Z stage 117.

Zステージ117の駆動範囲を決定する上限リミット位置及び下限リミット位置と、前述したAFゾーンとの設定の手法について説明する。
観察者がリミット位置設定ボタン1303aを押下すると、表示部1310には「UPLMT」なる文字が表示される。このときに観察者が登録ボタン1311cを押下すると、CPU201は、不揮発性メモリ204のUPLMT番地の記憶領域にZステージ117の現在の位置を記憶させる。
A method for setting the upper limit position and the lower limit position for determining the drive range of the Z stage 117 and the AF zone described above will be described.
When the observer presses the limit position setting button 1303a, the characters “UPLMT” are displayed on the display unit 1310. At this time, when the observer presses the registration button 1311c, the CPU 201 stores the current position of the Z stage 117 in the storage area of the UPLMT address of the nonvolatile memory 204.

その後、観察者が選択ボタン1311aを押下すると、表示部1310には「DOWNLMT」なる文字が表示される。このときに観察者が登録ボタン1311cを押下すると、CPU201は、不揮発性メモリ204のDOWNLMT番地の記憶領域にZステージ117の現在の位置を記憶させる。   Thereafter, when the observer presses the selection button 1311a, the characters “DOWNLMT” are displayed on the display unit 1310. When the observer presses the registration button 1311c at this time, the CPU 201 stores the current position of the Z stage 117 in the storage area of the DOWNLMMT address of the nonvolatile memory 204.

AFゾーンの設定について説明する。観察者が選択ボタン1311a若しくは1311bを押下して「AFZONE」なる文字を表示部1310に表示させた状態で、登録ボタン1311cを押下すると、表示部1310には数値が表示される。このとき、観察者が選択ボタン1311a若しくは1311bを押下すると、表示されている数値が増減する。ここで、AFゾーンの設定値として所望の数値が表示されたときに、登録ボタン1311cを再度押下する。すると、CPU201は、表示中の数値を不揮発性メモリ204のAFZONE番地の記憶領域に記憶させる。   The AF zone setting will be described. When the observer presses the selection button 1311a or 1311b to display the characters “AFZONE” on the display unit 1310 and presses the registration button 1311c, a numerical value is displayed on the display unit 1310. At this time, when the observer presses the selection button 1311a or 1311b, the displayed numerical value is increased or decreased. Here, when a desired numerical value is displayed as the AF zone setting value, the registration button 1311c is pressed again. Then, the CPU 201 stores the numerical value being displayed in the storage area of the AFZONE address of the nonvolatile memory 204.

次に、サンプル102を交換した場合における各リミット位置の設定について説明する。
この場合、観察者は、サンプル102をX−Yステージ103にセットした上で、サンプル選択ボタン群1301の例えば2番を押下する。その上で、Zステージ操作部1303の回転操作を行って交換したサンプル102にピントを合わせる。ここで、中心位置設定ボタン1304の押下操作を行うと、CPU201は、Zステージ117の現在の位置をRAM202におけるNEWCENTER番地の格納領域に格納する。続いて不揮発性メモリ204のCENTER番地に記憶されている値を読み出してRAM202内のCURCENTER番地の格納領域に格納する。そして、下記の式の演算を行い、得られた値をRAM202におけるDIF番地の記憶領域に格納する。
Next, setting of each limit position when the sample 102 is replaced will be described.
In this case, the observer sets the sample 102 on the XY stage 103 and then presses, for example, No. 2 of the sample selection button group 1301. Then, the Z stage operation unit 1303 is rotated to focus on the replaced sample 102. When the center position setting button 1304 is pressed, the CPU 201 stores the current position of the Z stage 117 in the storage area of the NEWCENTER address in the RAM 202. Subsequently, the value stored in the CENTER address of the nonvolatile memory 204 is read out and stored in the storage area of the CURCENTER address in the RAM 202. Then, the following expression is calculated, and the obtained value is stored in the storage area of the DIF address in the RAM 202.

(DIF番地の値)=
(NEWCENTER番地の値)−(CURCENTER番地の値)
その後、CPU201は、下記の式の演算を行い、得られた値を不揮発性メモリ204の各番地の記憶領域に書き込む。
(Value of DIF address) =
(Value of NEWCENTER address)-(value of CURCENTER address)
Thereafter, the CPU 201 performs an operation of the following formula, and writes the obtained value in the storage area of each address of the nonvolatile memory 204.

(UPLMT番地の値)=(現在のUPLMT番地の値)+(DIF番地の値)
(DOWNLMT番地の値)=
(現在のDOWNLMT番地の値)−(DIF番地の値)
(CENTER番地の値)=(NEWCENTER番地の値)
制御部121のCPU201が以上の処理を行うことにより、交換後のサンプル102に対し、リミット位置及びAFゾーンが適切に設定される。
(UPLMT address value) = (Current UPLMT address value) + (DIF address value)
(Value of DOWNLMT address) =
(Current DOWNLMT address value)-(DIF address value)
(Value of CENTER address) = (Value of NEWCENTER address)
When the CPU 201 of the control unit 121 performs the above processing, the limit position and the AF zone are appropriately set for the sample 102 after replacement.

次に、AF動作について説明する。
観察者が操作部1201のAF実行ボタン1305の押下操作を行うと、この押下操作を検知したCPU201は、RAM202におけるSAMPLE番地に格納されている値を取得すると共に、現在の対物レンズ穴位置をレボルバユニットI/O205cから取得する。そして、不揮発性メモリ204における
AFPRM[SAMPLE番地の値][現在の対物レンズ穴位置][0]番地〜
AFPRM[SAMPLE番地の値][現在の対物レンズ穴位置][3]番地
の各記憶領域に記憶されているAFパラメータを用い、選択されているサンプル102及び現在光軸上に位置している対物レンズ105に対応付けられているAFパラメータに基づいたAF動作を実行する。但し、このとき、AF動作は、AFゾーンの範囲内で実行される。
Next, the AF operation will be described.
When the observer depresses the AF execution button 1305 of the operation unit 1201, the CPU 201 that detects the depressing operation acquires a value stored at the SAMPLE address in the RAM 202 and revolves the current objective lens hole position. Obtained from the unit I / O 205c. AFPRM [value of SAMPLE address] [current objective lens hole position] [0] address in the non-volatile memory 204
AFPRM [value of SAMPLE address] [current objective lens hole position] [3] Using AF parameters stored in each storage area, the sample 102 and the objective positioned on the current optical axis are used. An AF operation based on the AF parameter associated with the lens 105 is executed. However, at this time, the AF operation is executed within the range of the AF zone.

ここで、AFが成功したときにはAF動作が追従モードへ移行する。このとき、AFステータス表示部1306が点灯する。
次に、AFユニット118と照明ユニット109との色収差の調整動作について説明する。
Here, when the AF is successful, the AF operation shifts to the follow-up mode. At this time, the AF status display portion 1306 is turned on.
Next, the adjustment operation of chromatic aberration between the AF unit 118 and the illumination unit 109 will be described.

AF動作が追従モードで動作している状態の下で、色収差レンズ駆動ボタン群1307の押下操作が行われると、この押下操作を検知したCPU201は、色収差レンズモータ120を駆動させて、色収差補正レンズを移動させる。そして、AFユニット118のピント位置と照明ユニット109のピント位置とが一致したときに、観察者が色収差レンズ登録ボタン1308を押下操作する。すると、この押下操作を検知したCPU201は、RAM202におけるSAMPLE番地に格納されている値を取得すると共に、現在の対物レンズ穴位置をレボルバユニットI/O205cから取得する。そして、不揮発性メモリ204における
AFPRM[SAMPLE番地の値][現在の対物レンズ穴位置][3]番地
の記憶領域に「現在の色収差レンズモータ120の位置」を記憶させる。
When the chromatic aberration lens driving button group 1307 is pressed while the AF operation is operating in the follow-up mode, the CPU 201 that detects the pressing operation drives the chromatic aberration lens motor 120 to detect the chromatic aberration correction lens. Move. When the focus position of the AF unit 118 matches the focus position of the illumination unit 109, the observer presses the chromatic aberration lens registration button 1308. Then, the CPU 201 that has detected this pressing operation acquires the value stored at the SAMPLE address in the RAM 202 and also acquires the current objective lens hole position from the revolver unit I / O 205c. Then, the “current position of the chromatic aberration lens motor 120” is stored in the storage area of the AFPRM [value of SAMPLE address] [current objective lens hole position] [3] address in the nonvolatile memory 204.

次に、AFパラメータの新規設定について説明する。
まず、観察者は、サンプル選択ボタン群1301のうち、AFパラメータの設定対象であるサンプル102の番号が付されているものを選択して押下し、続けて、AFパラメータ設定ボタン1309を押下する。
Next, new setting of AF parameters will be described.
First, the observer selects and presses the sample selection button group 1301 to which the number of the sample 102 for which AF parameter is set is assigned, and then presses the AF parameter setting button 1309.

以下、制御部121のCPU201が、このAFパラメータ設定ボタン1309の押下操作を検出したときに行う処理の内容について、当該処理内容を示している図15のフローチャートに沿って説明する。   Hereinafter, the contents of the process performed when the CPU 201 of the control unit 121 detects the pressing operation of the AF parameter setting button 1309 will be described with reference to the flowchart of FIG. 15 showing the process contents.

まず、S201において、CPU201は、AF動作のための制御処理を開始する。なお、このときにはAFパラメータがデフォルトの値でのAF動作が行われるので、合焦するまでのAF動作の速度は低速であり、しかも合焦精度が低い場合がある。   First, in S201, the CPU 201 starts control processing for the AF operation. At this time, since the AF operation with the default value of the AF parameter is performed, the speed of the AF operation until focusing is slow, and the focusing accuracy may be low.

次に、S202において、AFが成功したか否かを判定する処理が行われる。ここで、AFが失敗したと判定された場合(S202の判定結果がNoの場合)には、S210において、AFステータス表示部1306を点滅させてエラーの表示を行い、その後は図15の処理を終了する。   Next, in S202, processing for determining whether AF has succeeded is performed. Here, when it is determined that the AF has failed (when the determination result in S202 is No), in S210, the AF status display unit 1306 blinks to display an error, and thereafter the processing of FIG. 15 is performed. finish.

一方、AFが成功したと判定された場合(S202の判定結果がYesの場合)には、Zステージ117の位置とSUM信号及びAF信号との関係を示すグラフを作成するためのデータを得るために、Zステージ117を移動させながらSUM信号及びAF信号を取得するための処理を開始する。   On the other hand, when it is determined that the AF is successful (when the determination result in S202 is Yes), data for creating a graph indicating the relationship between the position of the Z stage 117, the SUM signal, and the AF signal is obtained. In addition, a process for acquiring the SUM signal and the AF signal is started while moving the Z stage 117.

すなわち、まず、S203において、Zステージ117を移動させる処理が行われる。
次に、S204において、変数iに初期値0を代入する処理が行われる。なお、この変数iは測定回数カウンタである。
That is, first, in S203, processing for moving the Z stage 117 is performed.
Next, in S204, processing for substituting the initial value 0 for the variable i is performed. The variable i is a measurement number counter.

S205では、現在のAセンサ出力信号及びBセンサ出力信号を、AFI/O205aを介して取得し、これらの出力信号からSUM信号及びAF信号を取得してRAM202内のSUM番地及びAF番地の各格納領域に格納する処理が行われる。なお、RAM202内のSUM番地及びAF番地の各格納領域は配列構造を採っており、SUM信号及びAF信号がそれぞれZステージ117の位置に対応付けられて格納される。   In S205, the current A sensor output signal and B sensor output signal are acquired via the AFI / O 205a, the SUM signal and AF signal are acquired from these output signals, and the SUM address and AF address in the RAM 202 are stored. Processing to store in the area is performed. Each storage area of the SUM address and the AF address in the RAM 202 has an array structure, and the SUM signal and the AF signal are stored in association with the position of the Z stage 117, respectively.

これらの信号の取得が完了すると、S206において、Zステージ117を所定値(たとえば1ピッチ分)下側に移動させる処理が行われ、続くS207において、変数iをインクリメントする(1だけ増加させる)処理が行われる。   When the acquisition of these signals is completed, a process for moving the Z stage 117 downward by a predetermined value (for example, one pitch) is performed in S206, and a variable i is incremented (increased by 1) in the subsequent S207. Is done.

S208では、上記の信号の測定回数(すなわち変数iの値)が、予め規定されていた回数に達したか否かを判定する処理が行われる。ここで、測定回数が規定回数に達していないと判定されたとき(判定結果がNoのとき)にはS205へと処理を戻し、上記の信号の取得を繰り返す。   In S208, processing for determining whether or not the number of signal measurements (that is, the value of the variable i) has reached a predetermined number is performed. Here, when it is determined that the number of measurements has not reached the specified number (when the determination result is No), the process returns to S205, and the acquisition of the signal is repeated.

一方、測定回数が規定回数に達したと判定されたとき(判定結果がYesのとき)には、S209において、操作部1201に内蔵されている不図示のブザーを発音させて測定の終了を観察者に通知する処理が行われ、その後は図15の処理を終了する。   On the other hand, when it is determined that the number of measurements has reached the specified number (when the determination result is Yes), in step S209, a buzzer (not shown) built in the operation unit 1201 is pronounced to observe the end of the measurement. The process of notifying the person is performed, and then the process of FIG. 15 is terminated.

CPU201が以上の処理を行い、測定の終了が通知された後に、観察者が操作部1201の登録ボタン1311cを押下すると、「SAMPLETH」なる文字が表示部1310に表示される。ここで、観察者が選択ボタン1311a若しくは1311bを押下すると、表示部1310には数値が表示される。このとき、観察者が選択ボタン1311a若しくは1311bを更に押下すると、表示されている数値が増減する。   After the CPU 201 performs the above processing and notifies the end of the measurement, when the observer presses the registration button 1311c of the operation unit 1201, the characters “SAMPLETH” are displayed on the display unit 1310. Here, when the observer presses the selection button 1311a or 1311b, a numerical value is displayed on the display unit 1310. At this time, when the observer further presses the selection button 1311a or 1311b, the displayed numerical value is increased or decreased.

ここで、サンプル捕捉閾値として所望の数値が表示されたときに、登録ボタン1311cを再度押下する。すると、登録ボタン1311cの押下を検知したCPU201は、表示中の数値をRAM202のSAMPLETH番地の格納領域に格納する。更に、表示部1310で表示中の数値と、RAM202内のSUM番地の格納領域に格納したSUM信号の信号レベルデータとに基づき、図16にフローチャートで示した処理を行う。   Here, when a desired numerical value is displayed as the sample capture threshold, the registration button 1311c is pressed again. Then, the CPU 201 that has detected the pressing of the registration button 1311 c stores the numerical value being displayed in the storage area of the SAMPLETH address in the RAM 202. Further, the processing shown in the flowchart of FIG. 16 is performed based on the numerical value being displayed on the display unit 1310 and the signal level data of the SUM signal stored in the storage area of the SUM address in the RAM 202.

以下、図16に示されている処理を説明する。
まず、S301において、変数iに初期値0を代入する処理が行われる。
続くS302では、RAM202のSAMPLETH番地の格納領域に格納されている値(サンプル捕捉閾値)とSUM[i]番地に格納されている値(SUM信号の信号レベル)との大小比較の処理が行われる。
Hereinafter, the processing shown in FIG. 16 will be described.
First, in S301, a process of substituting an initial value 0 for a variable i is performed.
In the subsequent S302, the size comparison between the value (sample capture threshold) stored in the storage area of the SAMPLETH address of the RAM 202 and the value (signal level of the SUM signal) stored in the SUM [i] address is performed. .

ここで、SUM[i]番地に格納されている値がサンプル捕捉閾値以下である場合(S302判定処理の結果がNoの場合)には、S303において、変数iの現在の値が、RAM202に格納されているSUM信号のデータ数に達したか否かを判定する処理が行われる。ここで、変数iの値が当該データ数に達していないと判定されたとき(判定結果がNoのとき)には、S304において、変数iをインクリメントする(1だけ増加させる)処理が行われ、その後はS302へと処理を戻し、上述した大小比較を再度行う。   Here, when the value stored at the address SUM [i] is equal to or less than the sample capture threshold (when the result of the determination process in S302 is No), the current value of the variable i is stored in the RAM 202 in S303. Processing for determining whether or not the number of data of the SUM signal being performed has been reached is performed. Here, when it is determined that the value of the variable i has not reached the number of data (when the determination result is No), a process of incrementing the variable i (increasing by 1) is performed in S304. Thereafter, the process returns to S302, and the above-described size comparison is performed again.

一方、S303において、変数iの値が当該データ数に達したと判定されたとき(判定結果がYesのとき)には、RAM202に格納されているSUM信号の信号レベルは、全てサンプル捕捉閾値よりも小さいということになる。これはすなわち積分時間の設定が不適切であるということである。そこで、S305において、最長積分時間を「1」だけ増加させると共に、RAM202に格納されているSUM信号の各信号レベルデータに対して{(変更後積分時間)/(変更前積分時間)}なる値を乗算して得られる値を改めて格納する処理が行われる。その後はS101へと処理を戻して上述した処理が改めて行われる。   On the other hand, when it is determined in S303 that the value of the variable i has reached the number of data (when the determination result is Yes), the signal levels of the SUM signals stored in the RAM 202 are all from the sample capture threshold. Is also small. This means that the integration time setting is inappropriate. Therefore, in S305, the longest integration time is increased by “1”, and {(integration time after change) / (integration time before change)} for each signal level data of the SUM signal stored in the RAM 202. A process for storing again the value obtained by multiplying by is performed. Thereafter, the process returns to S101 and the above-described process is performed again.

ところで、S302において、SUM[i]番地に格納されている値がサンプル捕捉閾値よりも大きい場合(S302判定処理の結果がYesの場合)には、S306において、CPU201は、現在のSUM[i]番地に格納されている値を、不揮発性メモリ204における
AFPRM[SAMPLE番地の値][現在の対物レンズ穴位置][0]番地
の記憶領域に記憶させる処理が行われる。そして、続くS307において、CPU201は、現在の最長積分時間の値を、不揮発性メモリ204における
AFPRM[SAMPLE番地の値][現在の対物レンズ穴位置][2]番地
の記憶領域に記憶させる処理が行われる。その後は図16の処理を終了する。
By the way, in S302, when the value stored in the SUM [i] address is larger than the sample capture threshold (when the result of the determination process in S302 is Yes), in S306, the CPU 201 determines the current SUM [i]. The value stored at the address is stored in the storage area of the AFPRM [SAMPLE address value] [current objective lens hole position] [0] address in the non-volatile memory 204. In the subsequent S307, the CPU 201 stores the current longest integration time value in the storage area of the AFPRM [SAMPLE address value] [current objective lens hole position] [2] address in the nonvolatile memory 204. Done. Thereafter, the processing in FIG. 16 is terminated.

以上のようにしてサンプル捕捉閾値と最長積分時間との設定がされた後に、観察者が選択ボタン1311aを押下すると、「AFTH」なる文字が表示部1310に表示される。ここで、観察者が選択ボタン1311a若しくは1311bを更に押下すると、表示部1310には数値が表示される。このとき、観察者が選択ボタン1311a若しくは1311bを更に押下すると、表示されている数値が増減する。   After the sample capture threshold and the longest integration time are set as described above, when the observer presses the selection button 1311a, the characters “AFTH” are displayed on the display unit 1310. Here, when the observer further presses the selection button 1311a or 1311b, a numerical value is displayed on the display unit 1310. At this time, when the observer further presses the selection button 1311a or 1311b, the displayed numerical value is increased or decreased.

ここで、合焦判定閾値として所望の数値が表示されたときに、観察者が登録ボタン1311cを再度押下する。すると、登録ボタン1311cの押下を検知したCPU201は、表示中の数値をRAM202のAFTH番地の格納領域に格納する。更に、表示部1310で表示中の数値と、RAM202内のAF番地の格納領域に格納したAF信号の信号レベルデータとに基づき、図17にフローチャートで示した処理を行う。   Here, when a desired numerical value is displayed as the focus determination threshold, the observer presses the registration button 1311c again. Then, the CPU 201 that detects the pressing of the registration button 1311 c stores the numerical value being displayed in the storage area of the RAM 202 at the AFTH address. Further, based on the numerical value being displayed on the display unit 1310 and the signal level data of the AF signal stored in the storage area of the AF address in the RAM 202, the processing shown in the flowchart of FIG. 17 is performed.

以下、図17に示されている処理を説明する。
まず、S401において、変数iに初期値0を代入する処理が行われる。
続くS402では、RAM202のAFTH番地の格納領域に格納されている値(合焦判定閾値)とAF[i]番地に格納されている値(AF信号の信号レベル)との大小比較の処理が行われる。
Hereinafter, the processing shown in FIG. 17 will be described.
First, in S401, a process for substituting an initial value 0 for a variable i is performed.
In the subsequent S402, the size comparison between the value stored in the storage area of the AFTH address in the RAM 202 (focus determination threshold) and the value stored in the AF [i] address (the signal level of the AF signal) is performed. Is called.

ここで、AF[i]番地に格納されている値が合焦判定閾値以下である場合(S402判定処理の結果がNoの場合)には、S403において、変数iをインクリメントする(1だけ増加させる)処理が行われ、その後はS402へと処理を戻し、上述した大小比較を再度行う。   Here, when the value stored in the AF [i] address is equal to or smaller than the focus determination threshold value (when the result of the determination process in S402 is No), the variable i is incremented (increased by 1) in S403. ) Is performed, and then the process returns to S402, and the above-described size comparison is performed again.

一方、S402において、AF[i]番地に格納されている値がサンプル捕捉閾値よりも大きい場合(S402判定処理の結果がYesの場合)には、S404において、CPU201は、現在のAF[i]番地に格納されている値を、不揮発性メモリ204における
AFPRM[SAMPLE番地の値][現在の対物レンズ穴位置][1]番地
の記憶領域に記憶させる処理が行われる。その後は図17の処理を終了する。
On the other hand, when the value stored in the AF [i] address is larger than the sample capture threshold in S402 (when the result of the determination process in S402 is Yes), in S404, the CPU 201 determines the current AF [i]. The value stored at the address is stored in the storage area of the AFPRM [SAMPLE address value] [current objective lens hole position] [1] address in the non-volatile memory 204. Thereafter, the processing of FIG.

以上のようにしてAFパラメータの設定を終えた後に、観察者がAF実行ボタン1305の押下操作を行うと、CPU201は、不揮発性メモリ204の上述した記憶領域からAFパラメータを読み出し、この適切なAFパラメータを用いてのAF動作を実行する。   When the observer presses the AF execution button 1305 after setting the AF parameters as described above, the CPU 201 reads the AF parameters from the above-described storage area of the non-volatile memory 204, and executes this appropriate AF. An AF operation using parameters is executed.

以上のように、本実施例によれば、高価であって且つ設置スペースが大きいPCを用いることなく、適切なAFパラメータを、観察対象のサンプル毎に容易且つ確実に設定することでき、このようにして設定したAFパラメータを用いてのAF動作を行わせることができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to easily and surely set appropriate AF parameters for each sample to be observed without using an expensive PC with a large installation space. Thus, the AF operation using the AF parameter set in this manner can be performed.

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、実施例1では、AF機能付き顕微鏡のGUIの例を説明した。この代わりに、半導体検査装置などに組込まれる顕微鏡ユニットやAFユニットの操作のためのGUIで本発明を実施することは可能である。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment.
For example, in the first embodiment, an example of a GUI of a microscope with an AF function has been described. Instead of this, it is possible to implement the present invention with a GUI for operating a microscope unit or an AF unit incorporated in a semiconductor inspection apparatus or the like.

また、実施例1及び実施例2では、アクティブAFを採用する顕微鏡を説明した。AF方式としては、コントラスト検出法などのパッシブAFを採用して本発明を実施することも可能である。   In the first and second embodiments, a microscope that employs active AF has been described. As the AF method, passive AF such as a contrast detection method can be adopted to implement the present invention.

また、実施例1及び実施例2では、観察者が顕微鏡を購入した後でのAFパラメータの初期設定について説明した。この代わりに、この初期設定は、顕微鏡の出荷調整時や修理時の調整において、サービスマンや工場担当者などが実施することもできる。   In the first and second embodiments, the initial setting of AF parameters after the observer purchases the microscope has been described. Alternatively, this initial setting can be performed by a service person or a factory staff in the adjustment at the time of shipment adjustment or repair of the microscope.

また、実施例1及び実施例2では、AFパラメータの設定例として、サンプル捕捉範囲、合焦判定閾値、及び最大積分時間の設定例を説明した。この他に、AFパラメータとして、AF中のZステージ速度、タイムアウト時間などの設定を行えるようにすることも可能である。   In the first embodiment and the second embodiment, the setting example of the sample capture range, the focus determination threshold value, and the maximum integration time has been described as the AF parameter setting example. In addition, it is also possible to set the Z stage speed during AF, the timeout time, etc. as AF parameters.

また、実施例1では、不揮発性メモリ204の
AFPRM[SAMPLE番地の値][現在の対物レンズ穴位置][0]番地〜
AFPRM[SAMPLE番地の値][現在の対物レンズ穴位置][2]番地
のの各記憶領域に格納されるAFパラメータを一括して書き換えるようにしていた。この他に、別個に書き換えを行えるようにすることも可能である。
In the first embodiment, the AFPRM [value of SAMPLE address] [current objective lens hole position] [0] address in the non-volatile memory 204.
The AF parameters stored in the respective storage areas of AFPRM [value of SAMPLE address] [current objective lens hole position] [2] are collectively rewritten. In addition to this, it is possible to perform rewriting separately.

また、実施例1及び実施例2では、サンプル102毎に制御部121で保存しておく値は、AFパラメータ及び色収差レンズの位置情報としていた。この他に、Zステージ117の上限及び下限のリミット位置(焦準部の移動範囲)、AFゾーン、光学絞り112の位置、合焦位置、顕微鏡光源110であるランプへの印加電圧値などの、各種の顕微鏡パラメータをサンプル102毎に保存するようにしてもよい。なお、この場合には、各パラメータを保存するための記憶領域を不揮発性メモリ204に確保し、且つ、各パラメータを不揮発性メモリ204の所定の記憶領域に書き込むためのコマンドを用意する必要であることはいうまでもない。   In the first and second embodiments, the values stored in the control unit 121 for each sample 102 are AF parameters and chromatic aberration lens position information. In addition to this, the upper limit and lower limit limit positions (movement range of the focusing unit) of the Z stage 117, the AF zone, the position of the optical aperture 112, the focusing position, the applied voltage value to the lamp that is the microscope light source 110, Various microscope parameters may be stored for each sample 102. In this case, it is necessary to secure a storage area for storing each parameter in the nonvolatile memory 204 and prepare a command for writing each parameter in a predetermined storage area of the nonvolatile memory 204. Needless to say.

また、実施例1では、対物レンズ種類、色収差レンズ位置、及びAFパラメータの記憶場所を制御部121内の不揮発性メモリ204としていた。この代わりに、これらをPC123が有しているメモリで記憶するようにして顕微鏡操作ソフトウェアがこれらの情報を管理するようにし、対物レンズ105の切り替え等の、AFパラメータの切り替えが必要なときには、AFパラメータをコマンドで制御部121へ送信するように構成することも可能である。   In the first embodiment, the storage type of the objective lens type, the chromatic aberration lens position, and the AF parameter is the nonvolatile memory 204 in the control unit 121. Instead, these are stored in the memory of the PC 123 so that the microscope operation software manages these information. When the AF parameter switching such as switching of the objective lens 105 is necessary, the AF It is also possible to configure so that the parameter is transmitted to the control unit 121 by a command.

また、実施例1では、Zステージ117のリミット位置やAFゾーンの保存場所は、制御部内121の不揮発性メモリ204としていた。この代わりに、これらをPC123が有しているメモリで記憶するようにして顕微鏡操作ソフトウェアがこれらの情報を管理するようにし、Zステージ117がリミット位置を越えたときには、ステージ駆動コマンドの送信を中止して停止させるような構成とすることもできる。   In the first embodiment, the limit position of the Z stage 117 and the storage location of the AF zone are stored in the nonvolatile memory 204 in the control unit 121. Instead, these are stored in the memory of the PC 123 so that the microscope operation software manages these information. When the Z stage 117 exceeds the limit position, transmission of the stage drive command is stopped. Then, it can be configured to stop.

また、サンプル102の選択指示を行うための手段としては、ボタンを用いる代わりに、ICウェハのロットIDの読み取り値をPC123へ通知し、PC123が当該IDに応じたAFパラメータを設定してAF動作を実行するように構成することも可能である。   As a means for instructing selection of the sample 102, instead of using a button, the read value of the lot ID of the IC wafer is notified to the PC 123, and the PC 123 sets an AF parameter corresponding to the ID and performs an AF operation. It is also possible to configure to execute.

また、実施例1及び実施例2では、AFパラメータ設定コマンド「AFPRM」の引数は「パラメータ番号」及び「書き込む値」としていたが、この引数としてはこれに限定されるものでなく、「サンプル番号」、「対物レンズの穴番号」、「パラメータを判定する文字列」、「設定するパラメータ値」のうちの少なくとも1つ以上が指定できるものであればよい。   In the first and second embodiments, the argument of the AF parameter setting command “AFPRM” is “parameter number” and “value to be written”. However, the argument is not limited to this, and “sample number” ”,“ Hole number of objective lens ”,“ character string for determining parameter ”, and“ parameter value to be set ”may be specified.

また、実施例2における操作部1201は卓上型の形態のものとしていた。この代わりに、顕微鏡本体1に設置されたボタン群で操作部1201を形成することも可能である。
また、実施例1及び実施例2では、AFゾーンの設定は、中心位置からのプラスマイナスの偏差量により設定することとしていた。この代わりに、AFゾーンの境界をそれぞれ独立に設定するように構成することも可能である。なお、この場合には、AFゾーンの上限及び下限のリミットの値を、それぞれ記憶しておく記憶領域が必要となることはいうまでもない。
In addition, the operation unit 1201 in the second embodiment is of a desktop type. Alternatively, the operation unit 1201 can be formed by a group of buttons installed on the microscope body 1.
In the first and second embodiments, the AF zone is set by a plus or minus deviation amount from the center position. Instead of this, it is also possible to configure the AF zone boundaries to be set independently. In this case, needless to say, a storage area for storing the upper limit value and the lower limit value of the AF zone is required.

また、実施例1では、SUM信号のグラフとサンプル捕捉閾値とが交差する2つの点のうちの絶対値の大きい方、及び、AF信号グラフと合焦判定閾値とが交差する2つの点のうちの絶対値の大きい方を選択してAFパラメータとしたが、この代わりに、小さい方を選択してAFパラメータとして採用してもよく、若しくは、交差する1点をAFパラメータとして採用してもよい。   In the first embodiment, the larger of the two points where the SUM signal graph and the sample capture threshold intersect, and the two points where the AF signal graph and the focus determination threshold intersect. The one with the larger absolute value is selected and used as the AF parameter. Alternatively, the smaller one may be selected and used as the AF parameter, or one intersecting point may be used as the AF parameter. .

実施例1に係る焦点検出装置を含む顕徴鏡装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a microscopic device including a focus detection device according to Embodiment 1. FIG. 図1における制御部の内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of the control part in FIG. 不揮発性メモリのメモリマップである。It is a memory map of a non-volatile memory. 対物レンズと対物レンズ番号との対応付けの例を示す図である。It is a figure which shows the example of matching with an objective lens and an objective lens number. ROMにおける、対物レンズの種別毎のAFパラメータデフォルト値の格納領域のメモリマップである。It is a memory map of the storage area of AF parameter default value for every kind of objective lens in ROM. 顕微鏡操作用GUIの画面例を示す図である。It is a figure which shows the example of a screen of GUI for microscope operation. パラメータ設定GUIの画面例を示す図である。It is a figure which shows the example of a screen of parameter setting GUI. PCが行う処理の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the process which PC performs. パラメータ設定GUIでのグラフ表示例(その1)を示す図である。It is a figure which shows the graph display example (the 1) in parameter setting GUI. パラメータ設定GUIでのグラフ表示例(その2)を示す図である。It is a figure which shows the graph display example (the 2) in parameter setting GUI. パラメータ設定GUIでのグラフ表示例(その3)を示す図である。It is a figure which shows the example of a graph display in the parameter setting GUI (the 3). パラメータ設定GUIでのグラフ表示例(その4)を示す図である。It is a figure which shows the graph display example (the 4) in parameter setting GUI. 実施例2に係る焦点検出装置を含む顕徴鏡装置の概略構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic configuration of a microscopic device including a focus detection device according to a second embodiment. 図12における操作部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the operation part in FIG. 図12における制御部の内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of the control part in FIG. 制御部のCPUが行う処理の内容を示すフローチャート(その1)である。It is a flowchart (the 1) which shows the content of the process which CPU of a control part performs. 制御部のCPUが行う処理の内容を示すフローチャート(その2)である。It is a flowchart (the 2) which shows the content of the process which CPU of a control part performs. 制御部のCPUが行う処理の内容を示すフローチャート(その3)である。It is a flowchart (the 3) which shows the content of the process which CPU of a control part performs. アクティブAF方式を採用している顕微鏡の光学系の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the optical system of the microscope which employ | adopts the active AF system. 中倍対物レンズの2分割PDでのAF光の結像の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the imaging of AF light in 2 division PD of a medium magnification objective lens. 図18に示した光学系におけるZステージ位置と2分割PDの出力信号との関係をグラフで示した図(その1)である。FIG. 19 is a diagram (part 1) illustrating the relationship between the Z stage position and the output signal of the two-part PD in the optical system illustrated in FIG. 18; 図18に示した光学系におけるZステージ位置と2分割PDの出力信号との関係をグラフで示した図(その2)である。FIG. 19 is a diagram (part 2) illustrating the relationship between the Z stage position and the output signal of the two-part PD in the optical system illustrated in FIG. ノイズ判定閾値の設定例(その1)を示す図である。It is a figure which shows the setting example (the 1) of a noise determination threshold value. ノイズ判定閾値の設定例(その2)を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of the noise determination threshold value (the 2). AFユニットの光学調整のバラツキがAF動作に与える影響を説明する図(その1)である。FIG. 6 is a diagram (part 1) for explaining the influence of variation in optical adjustment of an AF unit on an AF operation. AFユニットの光学調整のバラツキがAF動作に与える影響を説明する図(その1)である。FIG. 6 is a diagram (part 1) for explaining the influence of variation in optical adjustment of an AF unit on an AF operation.

符号の説明Explanation of symbols

1 顕微鏡本体
102 サンプル
103 X−Yステージ
104 レボルバユニット
105 対物レンズ
106 マウンタ
107 レボルバモータ
108 レボルバセンサ群
109 照明ユニット
110 顕微鏡光源
111 照明系レンズ
112 光学絞り
113 ハーフミラー
114 鏡筒
115 接眼レンズ
116 CCDカメラ
117 Zステージ
118 AFユニット
119 光源駆動部
120 色収差レンズモータ
121 制御部
122 受光回路
123 PC
201 CPU
202 RAM
203 ROM
204 不揮発性メモリ
205a AFI/O
205b ZステージI/O
205c レボルバユニットI/O
205d PCI/O
206a 色収差レンズドライバ
206b Zステージドライバ
206c レボルバドライバ
1201 操作部
1801 レーザダイオード
1802 コリメートレンズ
1803 投光側ストッパ
1804 偏光ビームスプリッタ
1805 集光レンズ
1806 色収差補正レンズ
1807 λ/4板
1808 ダイクロックミラー
1809 受光側ストッパ
1810 受光側集光レンズ
1811 2分割フォトダイオード
1812 I−V変換増幅器
1813 A/D変換器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microscope main body 102 Sample 103 XY stage 104 Revolver unit 105 Objective lens 106 Mounter 107 Revolver motor 108 Revolver sensor group 109 Illumination unit 110 Microscope light source 111 Illumination system lens 112 Optical aperture 113 Half mirror 114 Lens barrel 115 Eyepiece lens 116 CCD camera 117 Z stage 118 AF unit 119 Light source driving unit 120 Chromatic aberration lens motor 121 Control unit 122 Light receiving circuit 123 PC
201 CPU
202 RAM
203 ROM
204 Non-volatile memory 205a AFI / O
205b Z stage I / O
205c Revolver unit I / O
205d PCI / O
206a Chromatic aberration lens driver 206b Z stage driver 206c Revolver driver 1201 Operation unit 1801 Laser diode 1802 Collimating lens 1803 Light emitting side stopper 1804 Polarizing beam splitter 1805 Condensing lens 1806 Chromatic aberration correction lens 1807 λ / 4 plate 1808 Dyclock mirror 1809 Light receiving side stopper 1810 Light Condensing Lens 1811 Two-Division Photodiode 1812 IV Converter Amplifier 1813 A / D Converter

Claims (11)

顕微鏡装置の動作を制御するパラメータであって観察対象の試料毎に対応付けられている当該パラメータを、少なくとも2つ以上の試料について記憶しておく記憶部と、
前記試料の選択の指示に応じ、当該選択された試料に対応付けられている前記パラメータに基づいて、前記顕微鏡装置の動作を制御する制御部と、
を有することを特徴とする顕微鏡装置。
A storage unit that stores the parameters for controlling the operation of the microscope apparatus and associated with each sample to be observed for at least two samples;
In accordance with an instruction for selecting the sample, a control unit that controls the operation of the microscope apparatus based on the parameter associated with the selected sample;
A microscope apparatus characterized by comprising:
光源から出射される照明光を、対物レンズを介して試料へ照射する照明光学系と、
前記光源からの照明光が照射されている試料を結像させる観察光学系と、
前記対物レンズと前記試料との間隔を調節する焦準部と、
を更に有し、
前記パラメータは、前記焦準部の駆動範囲、当該焦準部の位置、前記顕微鏡装置に備えられている光学絞りの位置、及び前記光源への印加電圧のうちの少なくとも1以上である、
ことを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡装置。
An illumination optical system for irradiating the sample with illumination light emitted from a light source via an objective lens;
An observation optical system that forms an image of a sample irradiated with illumination light from the light source;
A focusing unit for adjusting the distance between the objective lens and the sample;
Further comprising
The parameter is at least one or more of a driving range of the focusing unit, a position of the focusing unit, a position of an optical diaphragm provided in the microscope apparatus, and a voltage applied to the light source.
The microscope apparatus according to claim 1.
対物レンズと試料との間隔を調節して当該試料に対する合焦動作を行うオートフォーカス部と、
前記オートフォーカス部の動作を制御するパラメータであって試料毎に対応付けられている当該パラメータを、少なくとも2つ以上の試料について記憶しておく記憶部と、
前記試料の選択の指示に応じ、当該選択された試料に対応付けられている前記パラメータに基づいて前記オートフォーカス部の動作を制御する制御部と、
を有することを特徴とする焦点検出装置。
An autofocus unit that adjusts the distance between the objective lens and the sample and performs a focusing operation on the sample;
A storage unit for controlling the operation of the autofocus unit and storing the parameter associated with each sample for at least two samples;
A control unit that controls the operation of the autofocus unit based on the parameter associated with the selected sample in response to an instruction to select the sample;
A focus detection apparatus comprising:
前記パラメータは、前記オートフォーカス部を動作させる前記間隔の範囲を決定するための閾値、前記試料が前記合焦位置にいるかどうかの判定するための閾値、当該オートフォーカス部を動作させたときの当該間隔の変化速度、及び当該オートフォーカス部の最大動作時間のうちの少なくとも1以上である、
ことを特徴とする請求項3に記載の焦点検出装置。
The parameter includes a threshold value for determining the range of the interval for operating the autofocus unit, a threshold value for determining whether the sample is in the in-focus position, and the parameter value when the autofocus unit is operated. It is at least one of the change speed of the interval and the maximum operation time of the autofocus unit,
The focus detection apparatus according to claim 3.
前記オートフォーカス部は、前記試料から反射した反射光の強度に応じた大きさの電気信号を出力する受光部を有しており、
前記パラメータは、前記電気信号の時間積分を行うときにおける積分時間である、
ことを特徴とする請求項3に記載の焦点検出装置。
The autofocus unit includes a light receiving unit that outputs an electrical signal having a magnitude corresponding to the intensity of reflected light reflected from the sample.
The parameter is an integration time when performing time integration of the electrical signal.
The focus detection apparatus according to claim 3.
前記対物レンズを介して焦点検出用の測定光を試料へ照射する光源と、
前記対物レンズでの前記測定光と前記試料の観察用の照明光との色収差を補正する色収差補正部と、
を更に有しており、
前記オートフォーカス部は、前記試料へ照射した前記測定光の反射光に基づいて動作する、
ことを特徴とする請求項3に記載の焦点検出装置。
A light source that irradiates the sample with measurement light for focus detection via the objective lens;
A chromatic aberration corrector for correcting chromatic aberration between the measurement light at the objective lens and illumination light for observing the sample;
In addition,
The autofocus unit operates based on reflected light of the measurement light irradiated on the sample.
The focus detection apparatus according to claim 3.
前記パラメータは、前記色収差補正部での色収差の補正量を定める値であることを特徴とする請求項6に記載の焦点検出装置。   The focus detection apparatus according to claim 6, wherein the parameter is a value that determines a correction amount of chromatic aberration in the chromatic aberration correction unit. 前記制御部は、前記間隔の調節範囲の指示に応じて前記オートフォーカス部の動作を制御して、当該指示に係る調節範囲の制限の下で前記焦準部の制御をさせることを特徴とする請求項3に記載の焦点検出装置。   The control unit controls the operation of the autofocus unit according to an instruction of the adjustment range of the interval, and controls the focusing unit under the limitation of the adjustment range according to the instruction. The focus detection apparatus according to claim 3. 前記制御部は、前記パラメータの前記記憶部への登録の指示を取得したときには、前記焦準部を制御して前記間隔を一定間隔で繰り返し変化させると共に、当該変化の度に前記オートフォーカス部から出力される情報を記憶することを特徴とする請求項3に記載の焦点検出装置。   When the control unit acquires an instruction to register the parameter in the storage unit, the control unit controls the focusing unit to repeatedly change the interval at a constant interval, and from the autofocus unit every time the change is made The focus detection apparatus according to claim 3, wherein the output information is stored. 前記制御部への指示を行う指示部を更に有することを特徴とする請求項3に記載の焦点検出装置。   The focus detection apparatus according to claim 3, further comprising an instruction unit that gives an instruction to the control unit. 対物レンズと試料との間隔を調節して当該試料に対する合焦動作を行うオートフォーカスの動作を制御するパラメータであって試料毎に対応付けられている当該パラメータを、少なくとも2つ以上の試料について記憶部に予め記憶させておき、
前記試料の選択の指示に応じ、当該選択された試料に対応付けられている前記パラメータに基づいて前記オートフォーカスの動作を制御する、
ことを特徴とする焦点検出制御方法。
A parameter for controlling an autofocus operation that adjusts the distance between the objective lens and the sample to perform a focusing operation on the sample, and is stored for at least two samples. Store in advance,
In response to an instruction to select the sample, the autofocus operation is controlled based on the parameter associated with the selected sample.
A focus detection control method characterized by the above.
JP2006100348A 2006-03-31 2006-03-31 Microscope apparatus, focus detection apparatus, and focus detection control method Withdrawn JP2007272110A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006100348A JP2007272110A (en) 2006-03-31 2006-03-31 Microscope apparatus, focus detection apparatus, and focus detection control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006100348A JP2007272110A (en) 2006-03-31 2006-03-31 Microscope apparatus, focus detection apparatus, and focus detection control method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007272110A true JP2007272110A (en) 2007-10-18

Family

ID=38674933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006100348A Withdrawn JP2007272110A (en) 2006-03-31 2006-03-31 Microscope apparatus, focus detection apparatus, and focus detection control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007272110A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015078982A (en) * 2013-10-11 2015-04-23 株式会社ミツトヨ System and method for controlling a tracking autofocus (taf) sensor in a machine vision inspection system
JP2015087550A (en) * 2013-10-30 2015-05-07 オリンパス株式会社 Microscope autofocus device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015078982A (en) * 2013-10-11 2015-04-23 株式会社ミツトヨ System and method for controlling a tracking autofocus (taf) sensor in a machine vision inspection system
JP2015087550A (en) * 2013-10-30 2015-05-07 オリンパス株式会社 Microscope autofocus device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4831972B2 (en) Micro manipulation system
JP5064764B2 (en) Automatic focus detection apparatus, control method thereof, and microscope system
US8887311B1 (en) Scanning probe microscope
JPWO2009031477A1 (en) Autofocus device and microscope
WO2014069053A1 (en) Image acquisition device and method for focusing image acquisition device
US9372329B2 (en) Method for correcting image distortions in a confocal scanning microscope
EP1564575A1 (en) Micromanipulation system operating within the field of view of a microscope
JP2012052946A (en) Measuring method and measuring apparatus
JP6800698B2 (en) How to control the magnifying observation device and the magnifying observation device
JP2020095074A (en) Observation device, control method, and program
JP2006139181A (en) Microscope system
JP2018128532A (en) microscope
JP6848995B2 (en) How to adjust total internal reflection microscope and total internal reflection microscope
JP2007272110A (en) Microscope apparatus, focus detection apparatus, and focus detection control method
JP2007047447A (en) Focus detector and microscopic device equipped therewith
JP5959247B2 (en) microscope
JP4388298B2 (en) Microscope system
US6795240B2 (en) Microscope system
JP2007292895A (en) Focus detecting device, microscope and focus detection method
JP2008139513A (en) Focusing state output device and optical equipment
JP4712334B2 (en) Microscope device, microscope unit, program
KR20070015310A (en) Overlay measuring apparatus in semiconductor device
US9594230B2 (en) On-axis focus sensor and method
JP2007171455A (en) Imaging apparatus
JP2007147756A (en) Optical measuring device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20090602