JPH0342611A - 落射照明型顕微鏡用自動焦点調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は落射照明型顕微鏡の自動焦点調節装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の装置としては例えば特開昭６０１１８８
１４号公報がある。

この装置は、落射照明光学系と、観察光学系とを持つ落
射照明型顕微鏡において、焦点検出用の不可視光を対物
レンズを通して物体面に照射する手段と、前記物体面で
反射され対物レンズを通過した前記不可視光を受光器面
上に導く結像手段と、前記物体面の光軸方向の動きに対
応して前記不可視光が前記受光器面上で光軸と直角方向
に動くようにする為に対物レンズの瞳と共役な位置また
はその付近において前記不可視光を一定の率で遮蔽する
手段と、前記不可視光の前記受光器面上の位置に対応し
た出力を発生する受光手段と、前記受光手段の出力に基
づいて前記物体面と前記対物レンズとの間隔を制御する
手段を備えている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしな□がら、この種の様な従来の装置では物体面の
反射率が一様でないもの、例えばパターンが形成されて
いるようなものの場合、この反別率のばらつきが受光器
面上での不可視光の光量分布に影響を与えてしまうため
、受光器からの出力がひずんでしまい擬似的な焦点変動
信号となり正確な焦点調節が不可能になるという欠点が
あった。

本発明は、これらの欠点を解決し、反射率が一様でない
物体面に対しても常に正確な合焦位置が得られる落射照
明型顕微鏡用自動焦点調節装置を得ることを目的とする
。

［課題を解決する為の手段］ 上記目的を達成する為に、請求項（１）に対応する本発
明は、物体面を照明する落射照明光学系と、前記物体面
の像を観察する観察光学系と、を有する落射照明型顕微
鏡のための自動焦点調節装置において、断面がスリット
形状の不可視光を前記物体面に投射する投射光学系と前
記物体面から反射した前記不可視光を二分割する光分割
手段と、前記光分割手段にて分割された不可視光を各々
受光する光位置検出器と、合焦状態における前記光位置
検出器の各々の受光像の前記光位置検出器上での光重心
位置を基準とし、この基準の位置に対する各々の受光像
の同方向の積分値を前記光位置検出器の出力から求め、
この積分値に基づいて合焦信号を演算し、出力する演算
手段と、前記演算手段の合焦信号に基づいて、物体面と
対物レンズとの間隔を駆動制御する駆動制御手段と、を
有することを特徴とする落射照明型顕微鏡の自動焦点調
節装置である。

また、請求項（２）に対応する本発明は、上記光分割手
段を上記対物レンズの射出瞳位置もしくは該位置に実質
的に等価な位置に設けたものである。

〔作用〕

本発明においては、物体面に反射率のばらつきがあった
としても、光分割手段により二分割された不可視光は物
体面の反射率のばらつきに関しては全く同一の条件とな
る。

合焦状態における光位置検出器の２つの各々の受光像の
光位置検出器上での光重心位置を基準として考えた場合
、前ピン、後ピンによって各々の受光像は物体の光軸方
向のずれ量に応して光位置検出器上で逆方向へ移動する
ため、この基準の位置に対する各々の受光像の同方向の
積分値はピントのずれ量を反映していることになる。

従って、演算手段はこの積分値に基づいて合焦信号を演
算するから、駆動制御手段は物体面の反射率のばらつき
にかかわりなく、正確な合焦位置となるように物体面と
対物レンズとの間隔を駆動制御する。

演算手段の求める合焦信号は積分値そのものによっても
よいし、積分値の重心位置によっても良い。

また、光分割手段の位置を対物レンズの射出瞳位置もし
くはこの位置に実質的に等価な位置（共役位置、もしく
はそれらの位置の近傍）に置くことにより、合焦範囲を
制限されずに動作することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明における落射顕微鏡用焦点検出光学系の
原理図である。合焦状態を示す同図において、対物レン
ズ２Ａ、２Ｂは同一のレンズ２を物体面３を鏡面として
展開して示したものである。

不図示の焦点検出用光源から出た不可視光は物体面３と
共役な位置に設置されたスリット１を通り、断面がスリ
ット形状の不可視光となり、対物レンズ２Ａを通り物体
面３に像を結ぶ。次に物体面上で反射された焦点検出光
は再び対物レンズ２Ｂを通るがここで対物レンズの射出
瞳位置またはその付近に設置された光分割手段、−例と
してここでは分割プリズム４によって二分割され各々全
反射ごラー５．６により受光器７上に結像する。

なお、この光分割手段の位置は、対物レンズの射出瞳位
置またはその付近に限定されることばなく、合焦範囲が
制限されてはくるが、対物レンズ２Ｂと物体面３との間
の任意の位置に設けることができる。

第２図から第４図は本発明δこおいて受光器７に入る焦
点検出光の結像状態（ａ）とその時の受光器７からの出
力（ｂ）を位置的に対応させて示したものである。第３
図（ａ）、（ｂ）が第１図に対応した合焦状態の場合で
あり、第２図（ａ）、（ｂ）及び第４図（ａ）、（ｂ）
はそれぞれ前ピン、後ピンの状態を示している。物体面
が合焦位置より光軸方向に移動すると受光器に入る不可
視光はぼけると同時に光軸と直角方向に動き、かつその
動く方向は互いに逆である。

第２図（ｂ）、第３図（ｂ）、第４図（ｂ）には合焦状
態における二分割された各々の不可視光の受光器７の出
力重心（積分値の１／２の位置に対応する）の位置を８
．９で示す。第３図（ａ）、（ｂ）で示した合焦状態で
の受光器７の２つ　の出力において、各々の出力重心８
．９を基準とした同方向の片側ずつの出力、−例として
ここでは図に斜線で示した出力１０及び出力１１の部分
の積分値を比較すると（それぞれの面積を比較する）、
出力１０の積分値−出力１１の積分値である。非合焦状
態時においても同様に位置８．９を基準とする同方向の
片側ずつの出力の積分値、すなわち、第２図（ｂ）の出
力の積分値（斜線部）１２及び１３、第４図（ｂ）の出
力の積分値（斜線部）１４及び１５を比較すると、前ピ
ン時（第２図（ｂ））には出力の積分値１２〉出力の積
分値１３、後ピン時（第４図（ｂ））には出力の積分値
１４〈出力の積分（ｉ１５となるので、共に出力の積分
値１２−出力の積分値１３、出力の積分値１４−出力の
積分（ｉ１５となるようにすれば、合焦位置が得られる
。つまり合焦状態時における受光器７からの２つの出力
重心の位置８．９を基只 準とし、同方向の片側ずつの出力の積分値を比較するこ
とにより、物体面の合焦位置からのずれ方向とその量を
求め、これをモータ等の駆動手段でフィードバックする
ことにより自動焦点調節装置を形成している。

なお、以上の説明からも明らかなように、同方向の片側
づつの出力の積分値を直接取り扱うことは、信号が大き
くなるため精度的に最も好ましいが、同方向の片側づつ
の出力の積分値に基づいて重心位置を求め、この重心位
置から合焦信号を求めても良い。

第５図は上述の原理を具体化した本発明の実施例である
。

まず構成を説明する。焦点検出用光学系をＡで示す。

今、焦点検出用光源２９を発した不可視光（例えば赤外
光）は合焦位置にある物体面２４と共役な位置に設置さ
れたスリット２８を通過し、断面がスリット形状の焦点
検出用の不可視光となり、ハーフ貴う−２７を通り、グ
イクロインクミラ２５で全反射され、ハーフミラ−２２
を通過し、対物レンズ２３に入射し、物体面２４に結像
する。

焦点検出用の不可視光は物体面２４で反射した後、再び
対物レンズ２３を通過し、ハーフミラ−２２を通り、グ
イクロイックくラー２５で全反射され、ハーフミラ−２
７で反射される。ここでリレーレンズ３０は対物レンズ
２３の射出瞳と共役な瞳を作る目的で用いられ、分割プ
リズム３１はリレーレンズ３０で作られた対物レンズの
射出瞳と共役な瞳位置にその稜線が設置されている。ハ
ーフミラ−２７で反射された焦点検出用の不可視光はリ
レーレンズ３０を通り分割プリズム３１で二分割され、
それぞれの焦点検出用の不可視光は全反射案う−３２．
３３で各々反射され、シリンドリカルレンズ３４を通り
受光器（本実施例ではＣＣＤイメージセンサ）３５上に
結像する。

また、光源１６、コレクタレンズ１７、開口絞り１８、
第一リレーレンズ１９、視野絞り２０、第二リレーレン
ズ２１、ハーフミラ−２２が観察用の照明光学系Ｂを構
成し、ハーフミラ−２２、対物レンズ２３を介して照明
光学系Ｂにより照明される物体面２４の物体像を物体投
影面２６に結像する対物レンズ２３が観察光学系を構成
する。

受光器３５は焦点検出用の不可視光の位置及び強度に応
じた受光出力を発生し、これを演算手段３６で演算処理
し、駆動手段３７は演算手段３６からの指示に基づいて
物体面２４を光軸方向に駆動する。

次に第５図で示した装置の制御回路について説明する。

演算手段３６のブロック図を第６図に示す。ＣＣＤイメ
ージセンサを用いた受光器３５により得られた出力を増
幅器３８により増幅し、ローパスフィルタ３９により高
周波ノイズを除去した後、再び増幅器４０により増幅す
る。割算器４２は一方の入力端子に増幅器４０の出力信
号を人力し、他方の入力端子には、増幅器４０の出力信
号のピークをホールドするピークホールド回路４■によ
りノイズ除去された信号を人力して正規化し、結果とし
てオートゲインコントロールをかけ、焦点検出光の強度
によらず常にピーク値一定の２つの焦点検出光信号を得
る。次に、割算器４２による２つの焦点検出光信号の一
方を積分器４３により面積信号に変換し、サンプルホー
ルド回路４５により第２図から第４図の光量１２．１０
．１４に相当する電気信号として面積信号電圧■１を得
る。

一方、もう一つの焦点検出光信号を積分器４４により面
積信号に変換し、サンプルホールド回路４６により第２
図から第４図の光量１３．１１．１５に相当する電気信
号として面積信号電圧■２を得る。それらの二つ電圧■
１、Ｖ２から引算器４７によりＶｌ−Ｖ２が得られ、増
幅器４８により増幅され、焦点位置からのずれの方向・
量に応じたモータ指令電圧となる。第３図における合焦
状態では、Ｖｌ−Ｖ２＝０となり照準用モータ４９には
モータ指令電圧がかからない。一方、第２図における前
ピン状態ではＶｌ−Ｖ２＞０となり照準用モータ４９に
はＶｌ−Ｖ２＝０となるまでモータ指令電圧がかかり物
体面２４は下がる。同様に第４図における後ビン状態で
はＶｌ−Ｖ２＜０１ となり照準用モータ４９にはＶｌ−Ｖ２＝０となるまで
モータ指令電圧がかかり、物体面２４は上がる。またそ
の指令電圧は同形信号からの情報Ｖ１−Ｖ２で演算され
ている為、同相の外乱影響は除去され合焦誤差とはなり
得ない。一方光量１０．１１．１２．１３．１４．１５
に相当する電気信号を求める際、合焦状態における二つ
の各々の焦点検出用不可視光の受光器３５の出力の重心
位置８．９がサンプルホールド回路４５．４６のサンプ
ルタイミングとしてあらかしめ（例えば、工場出荷時）
デジタルスイッチ５２により設定されている。カウンタ
５１は発振器５３のクロック計数し、カウンタ５１の計
数値はクロックジェネレータ５０に人力されクロックの
計数値に応じて受光器３５の各エレメントが順次電気的
に走査され、他方、カウンタ５１の計数値がデジタルス
イッチ５２に設定された値になると、サンプルホールド
回路４５はサンプリングを行ない、サンプルホールド回
路４６はクリアー動作を行なう。なお、サンプルホール
ド回路４５は受光器３５の走査開始２ をカウンタ５１の計数始めにより指令され、クリアー動
作を行ない、サンプルホールド回路４６は受光器３５の
走査終了をカウンタ５１の計数終了により指令され、サ
ンプリングを行なう。従って、受光器３５の画素精度（
数ξクロン）で位置検出が可能となる。

次に物体面２４上のパターン等の為、物体面２４の反射
率が一様でない場合について説明する。

第７図（Ａ）は反射率が一様な物体面において合焦状態
時の受光器３５の出力を示している。第７図（Ｂ）は反
射率が一様でない物体面において合焦状態時の受光器３
５の出力を示している。第７図（Ａ）の場合は出力の積
分値（斜線部）５４−出力の積分値（斜線部）５５であ
る。そして第７図（Ｂ）の場合も出力の積分値（斜線部
）５６＝出力の積分値（斜線部）５７である。よって前
述の制御回路により反射率が一様でない物体面で焦点検
出用不可視光の受光器３５の出力がひずんでしまったと
しても全く影響を受けずに焦点制御が可能である。

この様に落射照明型顕微鏡（落射顕微鏡）における落射
照明光学系及び観察光学系に対する不可視光による焦点
検出装置において、対物レンズの射出瞳位置、または該
位置に実質的に等価な位置（射出瞳位置の付近、射出瞳
位置に共役な位置、及び該位置の付近を含む）で焦点検
出用不可視光を二分割して受光器上にそれぞれ結像され
ている為、たとえ焦点検出光像内に物体面２４の反射率
の相違によるむらが発生しても、二分割された焦点検出
用不可視光に同し条件でのってくるので、受光器からの
二つの出力の演算・制御の段階でむらの影響を削除して
焦点誤動作の発生をなくすことができる。

次に焦点検出光を二分割する位置について説明する。

第８図は（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は分割プリズムを対物
レンズの射出瞳位置及び該位置と実質的に等価な位置と
は異なる位置に設置した場合の一例である。第８図（Ａ
）の符号５８．５つは、後ピン状態で受光器３５に入る
焦点検出用不可視光５ の光路であり、またそれぞれの場合の受光器の出力を受
光器３５の位置に対応させて第８図（Ｂ）、（Ｃ）に示
している。第８図（Ｂ）は光路５８、第８図（Ｃ）は光
路５９に対応している。第８図を見てわかるように同し
後ピン状態でも受光器３５に入る位置が合焦状態の受光
器の出力の各々の重み値Ｍ８．９からみて反対側になっ
てしまうことがある。つまり第８図（Ａ）の光路５８の
受光器出力である第８図（Ｂ）は第４図（ｂ）に示すよ
うな受光器の出力であり、この場合後ピンと判断可能で
あるが、他方、第８図（Ａ）の光路５９の受光器の出力
第８図（Ｃ）は、第２図（ｂ）に示すような受光器の出
力と同しであり、この場合、前ビン状態と同じ出力なの
で前ピンと判断してしまい制御不可能となってしまう。

これを避けようとすると焦点検出用不可視光が第８図（
Ａ）の光路５９のようにならない様、合焦範囲に制限を
設けなければならない。これに対し、対物レンズの射出
瞳位置もしくは該位置に実質的に等価な位置は物体面の
位置にかかわらず常に不動であるので、６ 上述の実施例のように、この位置で焦点検出光を二分割
すれば常に焦点検出用不可視光の受光器上の移動方向は
前ピン、後ピンの各状態でそれぞれ一定になり、前述の
制御回路による制御が可能になる。このように焦点検出
用不可視光を対物レンズの射出瞳位置もしくは該位置に
実質的に等価な位置で二分割するとどの様な非合焦状態
からでも制御可能であるが、それ以外の位置で二分割す
る場合は合焦範囲に制限を設けることになる。しかしな
がら、合焦範囲に制限を設けることを我慢しさえすれば
、二分割する位置に制限を受けることなく、反射率の一
様でない物体面に対しても常に正確な合焦位置が得られ
るのであって、このようなものも、当然本願発明に含ま
れる。

次に本実施例特有の効果として以下の項目をあげる。

第１に受光器３５にＣＣＤイメージセンサを用いている
為、光信号の位置検出を行う場合に、ＣＣＤイメージセ
ンサの駆動グロックと同期させたデジタル演算による位
置検出が可能になり、温度・湿度等による電気的ドリフ
トの影響が無く高精度な焦点検出制御が可能となる。ま
た、合焦時の焦点検出用不可視光の受光器の出力重心と
受光器の原点（８，９の位置）を一致させる際、受光器
にＣＣＤイメージセンサを用いると原点を任意に設定可
能な為、組立・調整が飛躍的に容易になる。

第２に本実施例で使用したシリンドリカルレンズ３４の
効果について説明する。焦点検出用不可視光を二分割し
各々受光器上に結像させることにより２つの同一な焦点
検出用不可視光の受光器出力を得る為には、焦点検出用
不可視光を均等に二分割し、合焦状態時に二分割された
各々の焦点検出光の結像位置に受光面がくるようにしな
ければならない。この関係が満たされないと第７図（Ｂ
）の様に出力の積分値（斜線部）５６−出力の積分値（
斜線部）５７の関係がくずれ、その分だけ焦点誤動作の
原因になってしまう。そこで、シリンドリカルレンズ３
４を焦点検出用不可視光の長手方向を圧縮するように組
み込むと、焦点検出用不可視光の長手方向の光量が均一
化されるので、分割された焦点検出用不可視光の各々の
受光器からの出力が同一でない場合でも、焦点誤動作を
防止することができる。つまり、シリンドリカルレンズ
３４によって二分割された焦点検出用不可視光の長手方
向のみを圧縮して受光器上に長手方向にぼけた像を結ば
せて長平方向の明るさむらを平均化させ、焦点誤動作を
防ぐことにより、二分割された焦点検出用不可視光の受
光器からの出力を完全に同一にする為の装置と、組立・
調整の手間を簡略化することができる。また、このシリ
ンドリカルレンズ３４を使用する他の効果として受光器
に有効となる焦点検出光の光量増加の作用により合焦範
囲をより拡大することが可能になる。

なお、焦点検出用不可視光の受光器からの出力を完全に
同一にする為の装置と組立・調整の手間を省くことに関
しては、このシリンドリカルレンズ３４の採用の他、制
御装置で実現することも可能であり、以下に述べる。

まず第１にマイクロコンピュータを用いた例について述
べる。これは、非合焦状態の時と反射率の異なる物体面
の影響で受光器からの出力がひずんだ時の各々の場合に
おいて、受光器からの２つの出力の重心の移動方向が異
なることに注目したものであり、前述の演算手段に受光
器からの二つの出力の各々の重心位置を検出する手段と
、その重心位置の移動方向を判断し照準用モータの指令
を制御するマイクロコンピュータを追加する。

この構成について、はじめに原理説明として焦点検出用
不可視光の受光器出力の重心移動方向について第９図を
用いて説明する。第９図（Ａ）に反射率が一様な物体に
おいて合焦状態での受光器の出力を示す。受光器の２つ
の出力の各々の重心位置は８．９であり、この状態から
第９図（Ｂ）に示すように前ピン状態になると各々の重
心位置が８から６０へ、９から６１へ移動するがその方
向は逆方向である。同様に第９図（Ｃ）に示すように後
ピン状態になると各々の重心位置が８から６２へ、９か
ら６３へ移動し、その方向は逆方向である。次に第９図
（Ｄ）に示すように反射率が一様でない物体面の場合、
受光器からの出力がひずむ為合焦状態においても各々の
重心位置が８から６４へ、９から６５へそれぞれ移動し
、そしてこの場合、その方向は同方向である。つまり受
光器の２つの出力の各々の重心の移動方向を読むと、非
合焦状態で２つの出力がくずれているのか、物体面の反
射率の影響を受けて２つの出力がくずれているのかの判
断が可能となる。ここで２つの重心が同方向に移動した
時は物体面を光軸方向へ駆動する駆動系への指令を止め
物体面を動かさず、２つの重心が逆方向に移動した時は
この駆動系への指令を働かせて物体面を動かす。

尚、二つの出力重心のうちどちらか一方の重心が移動し
ない状態があるが、この場合は物体面の反射率の影響を
受け、かつ非合焦状態にあるので物体面を動かす指令を
する。第９図（Ｅ）にその時の受光器の出力例を示した
。この場合重心８は不動で重心９のみが位置６６に移動
する。

次に、上述の権利によるマイクロコンピュータのフロチ
ャートを第１０図に示して説明する。第１０図において
処理６７であらかじめ決定されている基準の重心位置を
設定する。処理６８において現在の二つの重心位置が取
り込まれ、処理６９で基準の重心位置と現在の二つの重
心位置との比較が行われる。この結果、第９図（Ｂ）、
（Ｃ）に示すように、二つの重心の移動方向が同方向の
場合は処理７０で物体面を光軸方向に移動する照準用モ
ータへの指令を許可し、第９図（Ｄ）に示すように、二
つの重心の移動方向が同方向の場合は処理７１で照準用
モータへの指令を禁止する。

また、第９図（Ｅ）、に示すように重心の移動方向が片
側だけの場合は、処理７２で照準用モータへの指令を許
可する。

次に第６図の出力重心位置検出手段Ｂのブロック図を第
１１図に示す。第１１図のブロックＡ、Ｂは第６図のブ
ロックＡ、Ｂと同じであり、第１１図のブロックＣ゛は
第６図のブロックＣに相当し、第６図のＣにおいて増幅
器４８と照準用モータ４９との間にアナログスイッチ８
６が追加されたものである。第１１図のブロックＡの割
算器４２（第６図の割算器４２と同一）からのオートゲ
インコントロールされた二つの焦点検出信号の方を積分
器７４により積分して面積信号に変換し、サンプルホー
ルド回路７６により焦点検出信号の面積を得る。さらに
増幅器７８により０．５倍にされＶｓｌを得る。次に積
分器７４からの面積信号と増幅器７８からの出力Ｖｓｌ
とをコンパレータ８０により比較して面積信号が増幅器
７８の出力Ｖｓｌと等しくなるタイミングをコンパレー
タ８０の出力によってマイクロコンピュータ８２に伝達
する。

マイクロコンピュータ８２は、このタイごングにおいて
、発振器８３のクロックを計数するカウンタ８４のカウ
ント値を読込み、そのカウント値を焦点検出信号の重心
位置と判断する。同様に割算器４２の焦点検出信号の他
方を積分器７５により面積信号に変換し、サンプルホー
ルド回路７７により焦点検出信号の面積を得る。サンプ
ルホールド回路７７出力は増幅器７９により０．５倍に
されＶｓ２を得る。次に積分器７５からの面積信号と増
幅器７９の出力Ｖｓ２とをコンパレータ８１により比較
して、面積信号が出力Ｖｓ２に等しくなるタイミングを
コンパレータ８１の出力によってマイクロコンピュータ
８２に伝達する。マイクロコンピュータ８２は、このタ
イミングでカウンタ８４の値を読み込み、焦点検出用不
可視光の重心位置と判断する。これによりマイクロコン
ピュータを用いて焦点検出用不可視光の受光器からの出
力重心の移動方向をパラメータの１つとして制御するこ
とができる。

次に焦点検出用不可視光の受光器からの出力を完全に同
一にする為の装置と組立・調整の手間を制御装置で簡略
化する他の例を次に述べる。この例は面積信号電圧を求
める点に注目したものである。焦点検出信号電圧Ｖ１、
■２を求める際に合焦状態での受光器からの二つの出力
の各々の重心８．９を基準として片側の面積を求めたが
、二つの出力が同一にならない場合、合焦状態において
Ｖｌ−Ｖ２＝０とならない。

その場合、Ｖｌ−Ｖ２＝Ｏとなる位置に重心位置より基
準をずらす。つまり面積信号■１、Ｖ２を求める際の基
準位置を任意に設定可能な設定装置を設けることにより
、焦点検出用不可視光の受光器からの２つの出力が完全
に同一でなくても合焦制御が可能となる。

〔発明の効果〕

以上の様に本発明によれば不可視光から成る焦点検出光
を物体面に投射してその反射光による焦点検出光から焦
点検出を行うようにしても、焦点検出光を二分割し、各
々分割された焦点検出光の受光器からの出力の重心の同
方向の片側のみずつの出力を測定対象としているので、
反射率の一様でない物体面に対しても焦点誤動作をおこ
すことがなく精度の高い焦点検出を行うことができる。

また、焦点検出光を二分割する位置を対物レンズの射出
瞳位置または該位置に等価な位置とすることにより、合
焦範囲に制限を設けることなく合焦動作を行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の落射顕微鏡用焦点検出光学系の原理
図、第２図（ａ）、（ｂ）は前ピン状態における焦点検
出用不可視光の移動と強度分布を示した説明図、第３図
（ａ）、（ｂ）は合焦状態における焦点検出用不可視光
の移動と強度分布を示した説明図、第４図（ａ）、（ｂ
）は後ピン状態における焦点検出用不可視光の移動と強
度分布を示した説明図、第５図は本発明の一実施例を示
したブロック図、第６図は第５図において示した実施例
における演算手段の一実施例を示したブロック図、第７
図（Ａ）、（Ｂ）は反射率が一様な物体面と一様でない
物体面において受光器の出力を示した説明図、第８図（
Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は受光器の前で焦点検出用不可視
光を二分割する場合の焦点検出用不可視光の移動と強度
分布を示した説明図、第９図（Ａ）から（Ｅ）は反射率
が一様な物体面と一様でない物体面において受光器の２
つの出力の各々の重心の移動方向を示した説明図、第１
０図は第５図において示した実施例において演算手段と
してマイクロコンピュータを用いて制御する場合のフロ
ーチャートの一実施例を示した説明図、第１１図は第５
図において示した実施例においてマイクロコンピュータ
を用いて制御する一実施例を示したブロック図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １．２８：焦点検出用スリット、 ２．２３：対物レンズ、 ３．２４：物体面、 ４．３１：分割プリズム、 ５．６．３２．３３：全反射ミラー ７．３５：受光器 ８．９．６０．６１．６２．６３．６４．６５．６６：
焦点検出光の受光出力の重心位置。 ３６：演算手段、 ３７：駆動手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体面を照明する落射照明光学系と、前記物体面
   の像を観察する対物レンズを備えた観察光学系と、を有
   する落射照明型顕微鏡のための自動焦点調節装置におい
   て、 断面がスリット形状の不可視光を前記物体面に投射する
   投射光学系と、 前記物体面から反射した前記不可視光を二分割する光分
   割手段と、 前記光分割手段にて分割された不可視光を各々受光する
   光位置検出器と、 合焦状態における前記光位置検出器の各々の受光像の前
   記光位置検出器上での光重心位置を基準とし、この基準
   の位置に対する各々の受光像の同方向の積分値を前記光
   位置検出器の出力から求め、この積分値に基づいて合焦
   信号を演算し、出力すると演算手段と、 前記演算手段の合焦信号に基づいて、物体面と対物レン
   ズとの間隔を駆動制御する駆動制御手段と、 を有することを特徴とする落射照明型顕微鏡の自動焦点
   調節装置。
2. （２）前記光分割手段を、前記対物レンズの射出瞳位置
   もしくは該位置に実質的に等価な位置に設けたことを特
   徴とする請求項（１）記載の落射照明型顕微鏡の自動焦
   点調節装置。