JPH0462046B2 - - Google Patents
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- JPH0462046B2 JPH0462046B2 JP59131359A JP13135984A JPH0462046B2 JP H0462046 B2 JPH0462046 B2 JP H0462046B2 JP 59131359 A JP59131359 A JP 59131359A JP 13135984 A JP13135984 A JP 13135984A JP H0462046 B2 JPH0462046 B2 JP H0462046B2
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 45
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 14
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
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- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/24—Base structure
- G02B21/241—Devices for focusing
- G02B21/244—Devices for focusing using image analysis techniques
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、磁気ヘツドのトラツク幅や、蒸着パ
ターン等のような微小線幅を撮像装置を有する顕
微鏡において自動測定や表面状態を観察する場合
の自動焦点調整装置に関するものである。
ターン等のような微小線幅を撮像装置を有する顕
微鏡において自動測定や表面状態を観察する場合
の自動焦点調整装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
一般に磁気ヘツドのトラツク幅や蒸着パターン
等のような微小線幅は光学系装置により100倍乃
至1000倍に拡大され、線幅の映像信号は第１図
（１ａはボケ信号）のようになりエツジ部は光学
系の解像度により傾斜が見られ、合焦位で前記傾
斜が最大となる特性がある。この映像信号１を利
用して線幅測定を行なう場合は、毎回、正確な映
像信号を得る必要があり、焦点位置精度について
はレンズ系の焦点深度が浅いことからサブミクロ
ンの精度が要求されるのである。従来、映像信号
１の１箇所のスライスレベル１ｂの長さ情報２の
みを利用して焦点検出を行なつている自動焦点調
整装置は、第２図（光学系の焦点方向移動による
長さ情報２の変化グラフ）に示すように、Ｗに長
さ情報２をとり、Ｚを光学系の焦点方向の移動と
すると、変化曲線３となることから、焦点調整範
囲は４〜５の範囲であり、狭い。また焦点範囲全
ストロークを微小ピツチで送り、現状のポイント
での映像信号１の長さ情報２をＡとし、次に送つ
たポイントでの映像信号１の長さ情報２をＢと
し、Ａ＜Ｂになつたところで停止させていたた
め、振動等の影響で起こる異常ポイント６のとこ
ろで合焦位置となり正確な合焦位置が得られず測
定における精度が悪いばかりか、全ストロークを
微小ピツチで動作しているため焦点調整時間が長
く、生産性も向上しないという欠点を有してい
た。
等のような微小線幅は光学系装置により100倍乃
至1000倍に拡大され、線幅の映像信号は第１図
（１ａはボケ信号）のようになりエツジ部は光学
系の解像度により傾斜が見られ、合焦位で前記傾
斜が最大となる特性がある。この映像信号１を利
用して線幅測定を行なう場合は、毎回、正確な映
像信号を得る必要があり、焦点位置精度について
はレンズ系の焦点深度が浅いことからサブミクロ
ンの精度が要求されるのである。従来、映像信号
１の１箇所のスライスレベル１ｂの長さ情報２の
みを利用して焦点検出を行なつている自動焦点調
整装置は、第２図（光学系の焦点方向移動による
長さ情報２の変化グラフ）に示すように、Ｗに長
さ情報２をとり、Ｚを光学系の焦点方向の移動と
すると、変化曲線３となることから、焦点調整範
囲は４〜５の範囲であり、狭い。また焦点範囲全
ストロークを微小ピツチで送り、現状のポイント
での映像信号１の長さ情報２をＡとし、次に送つ
たポイントでの映像信号１の長さ情報２をＢと
し、Ａ＜Ｂになつたところで停止させていたた
め、振動等の影響で起こる異常ポイント６のとこ
ろで合焦位置となり正確な合焦位置が得られず測
定における精度が悪いばかりか、全ストロークを
微小ピツチで動作しているため焦点調整時間が長
く、生産性も向上しないという欠点を有してい
た。
発明の目的
本発明は、上記従来の欠点を解消するものであ
り、実像面に撮像装置を有する顕微鏡で、微小線
幅を有する被検体を測定する場合に簡単な構成で
しかも、短時間で精度良く広範囲に渡つての焦点
調整ができうる自動焦点調整装置を提供すること
にある。
り、実像面に撮像装置を有する顕微鏡で、微小線
幅を有する被検体を測定する場合に簡単な構成で
しかも、短時間で精度良く広範囲に渡つての焦点
調整ができうる自動焦点調整装置を提供すること
にある。
発明の構成
本発明の装置は、微小線幅を有する被検体を測
定する場合、実像面に撮像装置を有する顕微鏡に
おいて、前記撮像装置より得られる線幅の映像信
号のエツジ信号が合焦位置で傾斜が最大となる特
性に基づき、前記映像信号を長さ方向に複数のビ
ツトに分割し、明るさ方向に濃淡像としてビツト
分割して記憶するフレームメモリーと、前記顕微
鏡の光学系位置を焦点方向に制御駆動する端面カ
ムとパルスモーターからなる駆動機構と、前記フ
レームメモリーに記憶された合焦時の映像信号の
ピーク値の90％程度となる位置に上スライスレベ
ルを設定し、上スライスレベルより下方で、かつ
所定値以下に下スライスレベルを設定し、前記上
スライスレベルにおける映像信号の長さ方向のビ
ツト数と前記下スライスレベルにおける映像信号
の長さ方向のビツト数との差が０である第１の区
間は光学系を合焦位置方向に後述する基準第２の
区間全体の長さより短いピツチで移動させ、前記
上スライスレベルにおける映像信号の長さ方向の
ビツト数と前記下スライスレベルにおける映像信
号の長さ方向のビツト数との差が０を越えてから
最大となつた後、基準合焦位置より数μm手前に
なるようあらかじめ設定された値になるまでの第
２の区間は、前記駆動機構で光学系を基準第２区
間終了位置から基準合焦位置までの距離よりも短
いピツチで移動させ、前記第２の区間終了位置よ
り基準合焦位置を通り過ぎるようあらかじめ設定
された光学系の移動限界地点までの第３区間はレ
ンズ系焦点深度以下の微小ピツチで前記駆動機構
を駆動させて光学系を移動させ、前記第３の区間
での光学系の各位置（アドレス）と、そのアドレ
スに対応する、前記上、下スライスレベルにおけ
る映像信号のビツト数の差とを記憶し、前記第３
の区間の駆動終了後、前記ビツト数の差が一番小
さいアドレスに駆動機構を制御駆動させるマイク
ロプロセツサー等で構成される制御部とを有し、
前記基準第２区間及び基準合焦位置は上スライス
レベルにおける映像信号の長さ方向のビツト数と
下スライスレベルにおける映像信号の長さ方向の
ビツト数との差の変化曲線よりあらかじめ求めら
れたものであるので上下のスライスレベルにより
有効に映像信号の状態を判断していることから、
広範囲の自動焦点調整が行なえる。また、焦点情
報は合焦付近の少しのデータのみ必要とし、微小
送りも前記合焦付近のみでよいことから、短時間
で精度良く自動焦点が行なえ、映像信号の簡単な
処理と端面カムとパルスモーターからなる簡単な
駆動機構で、自動焦点調整装置が効果的に提供で
きるものである。
定する場合、実像面に撮像装置を有する顕微鏡に
おいて、前記撮像装置より得られる線幅の映像信
号のエツジ信号が合焦位置で傾斜が最大となる特
性に基づき、前記映像信号を長さ方向に複数のビ
ツトに分割し、明るさ方向に濃淡像としてビツト
分割して記憶するフレームメモリーと、前記顕微
鏡の光学系位置を焦点方向に制御駆動する端面カ
ムとパルスモーターからなる駆動機構と、前記フ
レームメモリーに記憶された合焦時の映像信号の
ピーク値の90％程度となる位置に上スライスレベ
ルを設定し、上スライスレベルより下方で、かつ
所定値以下に下スライスレベルを設定し、前記上
スライスレベルにおける映像信号の長さ方向のビ
ツト数と前記下スライスレベルにおける映像信号
の長さ方向のビツト数との差が０である第１の区
間は光学系を合焦位置方向に後述する基準第２の
区間全体の長さより短いピツチで移動させ、前記
上スライスレベルにおける映像信号の長さ方向の
ビツト数と前記下スライスレベルにおける映像信
号の長さ方向のビツト数との差が０を越えてから
最大となつた後、基準合焦位置より数μm手前に
なるようあらかじめ設定された値になるまでの第
２の区間は、前記駆動機構で光学系を基準第２区
間終了位置から基準合焦位置までの距離よりも短
いピツチで移動させ、前記第２の区間終了位置よ
り基準合焦位置を通り過ぎるようあらかじめ設定
された光学系の移動限界地点までの第３区間はレ
ンズ系焦点深度以下の微小ピツチで前記駆動機構
を駆動させて光学系を移動させ、前記第３の区間
での光学系の各位置（アドレス）と、そのアドレ
スに対応する、前記上、下スライスレベルにおけ
る映像信号のビツト数の差とを記憶し、前記第３
の区間の駆動終了後、前記ビツト数の差が一番小
さいアドレスに駆動機構を制御駆動させるマイク
ロプロセツサー等で構成される制御部とを有し、
前記基準第２区間及び基準合焦位置は上スライス
レベルにおける映像信号の長さ方向のビツト数と
下スライスレベルにおける映像信号の長さ方向の
ビツト数との差の変化曲線よりあらかじめ求めら
れたものであるので上下のスライスレベルにより
有効に映像信号の状態を判断していることから、
広範囲の自動焦点調整が行なえる。また、焦点情
報は合焦付近の少しのデータのみ必要とし、微小
送りも前記合焦付近のみでよいことから、短時間
で精度良く自動焦点が行なえ、映像信号の簡単な
処理と端面カムとパルスモーターからなる簡単な
駆動機構で、自動焦点調整装置が効果的に提供で
きるものである。
実施例の説明
以下に、本発明の一実施例を第３図〜第６図に
もとづいて説明する。第３図は本発明の一実施例
を示すブロツク構成図である。７は試料台、８は
試料台７上に置かれた線幅を有する被検体、９は
被検体８を拡大する対物レンズ、１０は対物レン
ズ９等を有する光学系の鏡筒、１１は対物レンズ
９により拡大された被検体８の像を、拡大する中
間レンズ、１２はリニヤーイメージセンサー、１
３は被検体８の拡大された像を、映像信号として
出力するリニヤーイメージセンサー１２を有する
撮像装置、１４は鏡筒１０を支持し、上下（光学
系の焦点方向）方向に摺動可能なガイド部、１５
は端面カム、１６は端面カムを回転させるパルス
モーター、１６ａはパルスモータ１６の回転軸に
取り付いた外周の一部にスリツトの入つた原点板
１７は鏡筒１０を上下させる、端面カム１５と、
パルスモーター１６と、原点板１６ａからなる駆
動部、１８はパルスモーターの原点を検出する、
原点板１６ａのスリツトを光ビームが通過するよ
う配置されたホトセンサー、１９は被検体８を置
いた試料台７と、対物レンズ９、中間１１等を有
する鏡筒１０と、鏡筒１０に接続されたリニヤー
イメージセンサー１２を有する撮像装置１３とガ
イド部１４と、端面カム１５、原点板１６ａの取
り付いたパルスモーター１６とからなる駆動部１
７と、ホトセンサー１８を配置する載物台、２０
は撮像装置１３より得られる映像信号を記憶する
フレームメモリー、２１はパルスモーター１６の
駆動回路、２２は映像信号を処理し、光学系の焦
点が被検体８との位置関係において合焦位置とな
るようパルスモーター１６を、駆動回路に指令を
与えコントロールする制御部である。第４図は被
検体８と、対物レンズ９の自動焦点調整スタート
時における位置関係図で、２３は光学系の焦点位
置、２４はワークデイスタンス、第４図では、被
検体８が焦点位置２３の外に設定されるようにな
つているが、ワークデイスタンス２４内に設定す
る場合は、光学系の送り方向を、第４図では上か
ら下へ移動させるが、下から上へ移動するよう、
駆動部１７の端面カムの原点を、原点板１６ａを
ずらして設定する必要がある。第５図は撮像装置
１３より得られる映像信号の図で、縦に明るさ、
横に線幅の長さを示す。２５は合焦位置での映像
信号で、２６はボケ映像信号Ｃ、２７はボケ映像
信号Ｄ（自動焦点調整方法説明にて後述）、この映
像信号が明るさ方向、長さ方向共デジタル的にビ
ツト分割されフレームメモリー２０に記憶され
る。２８は合焦時の映像信号のピーク値の30％の
位置に設定された下スライスレベル、２９は合焦
時の映像信号のピーク値の90％程度となる位置に
設定された上スライスレベル、W1は下スライス
レベル２８での線幅長さの量、W2は上スライス
レベル２９での線幅長さの量である。なお本実施
例においては下スライスレベルを合焦時の映像信
号の30％の位置に設定したが、特に30％に限るわ
けではない。第６図は、縦にW1−W2の量W3、
横に光学系の移動Ｚを示した。W1−W2の量W3
の変化グラフすなわち光学系特有の焦点特性グラ
フであり、自動焦点調整方法を説明できることか
ら以下、第６図により自動焦点調整方法を説明す
る。Z0は原点、Z1は第１の判断終了ポイント、Z2
は第２の判断終了ポイント、Z3は光学系行限、Z4
は合焦位置、３０は光学系移動の第１の区間、３
１は光学系移動の第２の区間、３２は光学系移動
の第３の区間であり、光学系移動の第１の区間
は、光学系移動の基準第２の区間（図示せず。但
し、第６図の３１に相当する。）より短いピツチ
で送り、第５図で示す下スライスレベル２８に映
像信号が達したかの第１の判断をする。第５図の
ボケ映像信号Ｃ２６の状態は、第１の判断終了ポ
イントZ1の状態である。次に光学系移動は第２の
区間に入り、第５図で示す、上スライスレベル２
９に映像信号が達し、W1−W2が第６図のW4の
値になるまで、基準第２の判断終了ポイント（図
示せず）から基準合焦位置までの長さより短いピ
ツチで移動する。なお、基準第２の判断終了ポイ
ントおよび基準合焦位置は図示していないが、第
６図のZ2およびZ4にそれぞれ相当するものであ
る。次に、光学系移動の第３区間に入り、レンズ
系焦点深度以下でピツチ送りを、基準合焦位置
（図示せず）を通り過ぎるよう設定された第３区
間終了の光学系行限Z3まで行ない、その間のアド
レスとW1−W2の量W3をアドレスと合わせ記憶
し、光学系行限にて前記アドレスとW1−W2の量
W3の中から、W1−W2の量の極小値、いわゆる
合焦位置Z4を選び光学系位置を合焦位置Z4に位置
決めする。なお、上述した基準第２の判断終了ポ
イント、基準第２の区間および基準合焦位置は上
記と同様の操作であらかじめ求めた上スライスレ
ベルにおける映像信号の長さ方向のビツト数と下
スライスレベルにおける映像信号の長さ方向のビ
ツト数との差の変化曲線よりあらかじめ求められ
たものである。このように合焦位置付近の映像信
号から合焦位置を選び出しており、精度良く自動
焦点調整ができる他、光学系移動の第３区間、第
２区間は定量的であるが、第１区間は映像信号が
下スライスレベルに達するまで動作できることか
ら広い範囲が取れおのずと自動焦点調整全範囲は
広範囲に取れ、光学系移動の第１区間、第２区間
は、比較的大きいピツチで送れることから高速の
自動焦点調整ができるのである。
もとづいて説明する。第３図は本発明の一実施例
を示すブロツク構成図である。７は試料台、８は
試料台７上に置かれた線幅を有する被検体、９は
被検体８を拡大する対物レンズ、１０は対物レン
ズ９等を有する光学系の鏡筒、１１は対物レンズ
９により拡大された被検体８の像を、拡大する中
間レンズ、１２はリニヤーイメージセンサー、１
３は被検体８の拡大された像を、映像信号として
出力するリニヤーイメージセンサー１２を有する
撮像装置、１４は鏡筒１０を支持し、上下（光学
系の焦点方向）方向に摺動可能なガイド部、１５
は端面カム、１６は端面カムを回転させるパルス
モーター、１６ａはパルスモータ１６の回転軸に
取り付いた外周の一部にスリツトの入つた原点板
１７は鏡筒１０を上下させる、端面カム１５と、
パルスモーター１６と、原点板１６ａからなる駆
動部、１８はパルスモーターの原点を検出する、
原点板１６ａのスリツトを光ビームが通過するよ
う配置されたホトセンサー、１９は被検体８を置
いた試料台７と、対物レンズ９、中間１１等を有
する鏡筒１０と、鏡筒１０に接続されたリニヤー
イメージセンサー１２を有する撮像装置１３とガ
イド部１４と、端面カム１５、原点板１６ａの取
り付いたパルスモーター１６とからなる駆動部１
７と、ホトセンサー１８を配置する載物台、２０
は撮像装置１３より得られる映像信号を記憶する
フレームメモリー、２１はパルスモーター１６の
駆動回路、２２は映像信号を処理し、光学系の焦
点が被検体８との位置関係において合焦位置とな
るようパルスモーター１６を、駆動回路に指令を
与えコントロールする制御部である。第４図は被
検体８と、対物レンズ９の自動焦点調整スタート
時における位置関係図で、２３は光学系の焦点位
置、２４はワークデイスタンス、第４図では、被
検体８が焦点位置２３の外に設定されるようにな
つているが、ワークデイスタンス２４内に設定す
る場合は、光学系の送り方向を、第４図では上か
ら下へ移動させるが、下から上へ移動するよう、
駆動部１７の端面カムの原点を、原点板１６ａを
ずらして設定する必要がある。第５図は撮像装置
１３より得られる映像信号の図で、縦に明るさ、
横に線幅の長さを示す。２５は合焦位置での映像
信号で、２６はボケ映像信号Ｃ、２７はボケ映像
信号Ｄ（自動焦点調整方法説明にて後述）、この映
像信号が明るさ方向、長さ方向共デジタル的にビ
ツト分割されフレームメモリー２０に記憶され
る。２８は合焦時の映像信号のピーク値の30％の
位置に設定された下スライスレベル、２９は合焦
時の映像信号のピーク値の90％程度となる位置に
設定された上スライスレベル、W1は下スライス
レベル２８での線幅長さの量、W2は上スライス
レベル２９での線幅長さの量である。なお本実施
例においては下スライスレベルを合焦時の映像信
号の30％の位置に設定したが、特に30％に限るわ
けではない。第６図は、縦にW1−W2の量W3、
横に光学系の移動Ｚを示した。W1−W2の量W3
の変化グラフすなわち光学系特有の焦点特性グラ
フであり、自動焦点調整方法を説明できることか
ら以下、第６図により自動焦点調整方法を説明す
る。Z0は原点、Z1は第１の判断終了ポイント、Z2
は第２の判断終了ポイント、Z3は光学系行限、Z4
は合焦位置、３０は光学系移動の第１の区間、３
１は光学系移動の第２の区間、３２は光学系移動
の第３の区間であり、光学系移動の第１の区間
は、光学系移動の基準第２の区間（図示せず。但
し、第６図の３１に相当する。）より短いピツチ
で送り、第５図で示す下スライスレベル２８に映
像信号が達したかの第１の判断をする。第５図の
ボケ映像信号Ｃ２６の状態は、第１の判断終了ポ
イントZ1の状態である。次に光学系移動は第２の
区間に入り、第５図で示す、上スライスレベル２
９に映像信号が達し、W1−W2が第６図のW4の
値になるまで、基準第２の判断終了ポイント（図
示せず）から基準合焦位置までの長さより短いピ
ツチで移動する。なお、基準第２の判断終了ポイ
ントおよび基準合焦位置は図示していないが、第
６図のZ2およびZ4にそれぞれ相当するものであ
る。次に、光学系移動の第３区間に入り、レンズ
系焦点深度以下でピツチ送りを、基準合焦位置
（図示せず）を通り過ぎるよう設定された第３区
間終了の光学系行限Z3まで行ない、その間のアド
レスとW1−W2の量W3をアドレスと合わせ記憶
し、光学系行限にて前記アドレスとW1−W2の量
W3の中から、W1−W2の量の極小値、いわゆる
合焦位置Z4を選び光学系位置を合焦位置Z4に位置
決めする。なお、上述した基準第２の判断終了ポ
イント、基準第２の区間および基準合焦位置は上
記と同様の操作であらかじめ求めた上スライスレ
ベルにおける映像信号の長さ方向のビツト数と下
スライスレベルにおける映像信号の長さ方向のビ
ツト数との差の変化曲線よりあらかじめ求められ
たものである。このように合焦位置付近の映像信
号から合焦位置を選び出しており、精度良く自動
焦点調整ができる他、光学系移動の第３区間、第
２区間は定量的であるが、第１区間は映像信号が
下スライスレベルに達するまで動作できることか
ら広い範囲が取れおのずと自動焦点調整全範囲は
広範囲に取れ、光学系移動の第１区間、第２区間
は、比較的大きいピツチで送れることから高速の
自動焦点調整ができるのである。
発明の効果
以上、本発明では、微小線幅を有する被検体を
測定する場合、実像面に撮像装置を有する顕微鏡
において、前記撮像装置より得られる線幅の映像
信号のエツジ信号が合焦位置で傾斜が最大となる
特性に基づき、前記映像信号を長さ方向に複数の
ビツトに分割し、明るさ方向に濃淡像としてビツ
ト分割して記憶するフレームメモリーと、前記顕
微鏡の光学系位置を焦点方向に制御駆動する端面
カムとパルスモーターからなる駆動機構と、前記
フレームメモリーに記憶された合焦時の映像信号
のピーク値の90％程度となる位置に上スライスレ
ベルを設定し、上スライスレベルより下方で、か
つ所定値以下に下スライスレベルを設定し、前記
上スライスレベルにおける映像信号の長さ方向の
ビツト数と前記下スライスレベルにおける映像信
号の長さ方向のビツト数との差が０である第１の
区間は光学系を合焦位置方向に後述する基準第２
の区間全体の長さより短いピツチで移動させ、前
記上スライスレベルにおける映像信号の長さ方向
のビツト数と前記下スライスレベルにおける映像
信号の長さ方向のビツト数との差が０を越えてか
ら最大となつた後、基準合焦位置より数μm手前
になるようあらかじめ設定された値になるまでの
第２の区間は、前記駆動機構で光学系を基準第２
区間終了位置から基準合焦位置までの距離よりも
短いピツチで移動させ、前記第２区間終了位置よ
り基準合焦位置を通り過ぎるようあらかじめ設定
された光学系の移動限界地点までの第３区間はレ
ンズ系焦点深度以下の微小ピツチで前記駆動機構
を駆動させて光学系を移動させ、前記第３の区間
での光学系の各位置（アドレス）と、そのアドレ
スに対応する、前記上、下スライスレベルにおけ
る映像信号のビツト数の差とを記憶し、前記第３
の区間の駆動終了後、前記ビツト数の差が一番小
さいアドレスに駆動機構を制御駆動させるマイク
ロプロセツサー等で構成される制御部とを有し、
前記基準第２区間及び基準合焦位置は上スライス
レベルにおける映像信号の長さ方向のビツト数と
下スライスレベルにおける映像信号の長さ方向の
ビツト数との差の変化曲線よりあらかじめ求めら
れたものである。
測定する場合、実像面に撮像装置を有する顕微鏡
において、前記撮像装置より得られる線幅の映像
信号のエツジ信号が合焦位置で傾斜が最大となる
特性に基づき、前記映像信号を長さ方向に複数の
ビツトに分割し、明るさ方向に濃淡像としてビツ
ト分割して記憶するフレームメモリーと、前記顕
微鏡の光学系位置を焦点方向に制御駆動する端面
カムとパルスモーターからなる駆動機構と、前記
フレームメモリーに記憶された合焦時の映像信号
のピーク値の90％程度となる位置に上スライスレ
ベルを設定し、上スライスレベルより下方で、か
つ所定値以下に下スライスレベルを設定し、前記
上スライスレベルにおける映像信号の長さ方向の
ビツト数と前記下スライスレベルにおける映像信
号の長さ方向のビツト数との差が０である第１の
区間は光学系を合焦位置方向に後述する基準第２
の区間全体の長さより短いピツチで移動させ、前
記上スライスレベルにおける映像信号の長さ方向
のビツト数と前記下スライスレベルにおける映像
信号の長さ方向のビツト数との差が０を越えてか
ら最大となつた後、基準合焦位置より数μm手前
になるようあらかじめ設定された値になるまでの
第２の区間は、前記駆動機構で光学系を基準第２
区間終了位置から基準合焦位置までの距離よりも
短いピツチで移動させ、前記第２区間終了位置よ
り基準合焦位置を通り過ぎるようあらかじめ設定
された光学系の移動限界地点までの第３区間はレ
ンズ系焦点深度以下の微小ピツチで前記駆動機構
を駆動させて光学系を移動させ、前記第３の区間
での光学系の各位置（アドレス）と、そのアドレ
スに対応する、前記上、下スライスレベルにおけ
る映像信号のビツト数の差とを記憶し、前記第３
の区間の駆動終了後、前記ビツト数の差が一番小
さいアドレスに駆動機構を制御駆動させるマイク
ロプロセツサー等で構成される制御部とを有し、
前記基準第２区間及び基準合焦位置は上スライス
レベルにおける映像信号の長さ方向のビツト数と
下スライスレベルにおける映像信号の長さ方向の
ビツト数との差の変化曲線よりあらかじめ求めら
れたものである。
したがつて、本発明によれば、簡単な構成でし
かも短時間に精度良く調整を行ない得る自動焦点
調整装置を提供することができる。しかも線幅全
体を情報として得るため、ゴミや汚れで起きる光
強度の乱れで測定可能かどうかの判断もできる特
徴を有している。
かも短時間に精度良く調整を行ない得る自動焦点
調整装置を提供することができる。しかも線幅全
体を情報として得るため、ゴミや汚れで起きる光
強度の乱れで測定可能かどうかの判断もできる特
徴を有している。
第１図は従来例の映像信号処理方法の概念図、
第２図は顕微鏡の焦点方向移動に供なう線幅映像
信号の幅変化グラフ、第３図は本発明による一実
施例のブロツク構成図、第４図は同実施例による
被検体と、対物レンズの自動焦点調整スタート時
における位置関係図、第５図は撮像装置より得ら
れる映像信号の説明図、第６図はW1−W2の量
W3の変化のグラフである。 １，２５……合焦位置での映像信号、７……試
料台、８……被検体、９……対物レンズ、１０…
…鏡筒、１１……中間レンズ、１３……撮像装
置、１４……ガイド部、１７……駆動部、１８…
…ホトセンサー、１９……載物台、２０……フレ
ームメモリー、２２……制御部、２３……光学系
の焦点位置、２４……ワークデイスタンス、２６
……ボケ映像信号Ｃ、２７……ボケ映像信号Ｄ、
２８……下スライスレベル、２９……上スライス
レベル、３０……光学系移動の第１区間、３１…
…光学系移動の第２区間、３２……光学系移動の
第３区間。
第２図は顕微鏡の焦点方向移動に供なう線幅映像
信号の幅変化グラフ、第３図は本発明による一実
施例のブロツク構成図、第４図は同実施例による
被検体と、対物レンズの自動焦点調整スタート時
における位置関係図、第５図は撮像装置より得ら
れる映像信号の説明図、第６図はW1−W2の量
W3の変化のグラフである。 １，２５……合焦位置での映像信号、７……試
料台、８……被検体、９……対物レンズ、１０…
…鏡筒、１１……中間レンズ、１３……撮像装
置、１４……ガイド部、１７……駆動部、１８…
…ホトセンサー、１９……載物台、２０……フレ
ームメモリー、２２……制御部、２３……光学系
の焦点位置、２４……ワークデイスタンス、２６
……ボケ映像信号Ｃ、２７……ボケ映像信号Ｄ、
２８……下スライスレベル、２９……上スライス
レベル、３０……光学系移動の第１区間、３１…
…光学系移動の第２区間、３２……光学系移動の
第３区間。
Claims (1)
- １ 微小線幅を有する被検体を測定する場合、実
像面に撮像装置を有する顕微鏡において、前記撮
像装置より得られる線幅の映像信号のエツジ信号
が合焦位置で傾斜が最大となる特性に基づき、前
記映像信号を長さ方向に複数のビツトに分割し、
明るさ方向に濃淡像としてビツト分割して記憶す
るフレームメモリーと、前記顕微鏡の光学形位置
を焦点方向に制御駆動する端面カムとパルスモー
ターからなる駆動機構と、前記フレームメモリー
に記憶された合焦時の映像信号のピーク値の90％
程度となる位置に上スライスレベルを設定し、上
スライスレベルより下方で、かつ所定値以下に下
スライスレベルを設定し、前記上スライスレベル
における映像信号の長さ方向のビツト数と前記下
スライスレベルにおける映像信号の長さ方向のビ
ツト数との差が０である第１の区間は光学系を合
焦位置方向に後述する基準第２の区間全体の長さ
より短いピツチで移動させ、前記上スライスレベ
ルにおける映像信号の長さ方向のビツト数と前記
下スライスレベルにおける映像信号の長さ方向の
ビツト数との差が０を越えてから最大となつた
後、基準合焦位置より数μm手前になるようあら
かじめ設定された値になるまでの第２の区間は、
前記駆動機構で光学系を基準第２区間終了位置か
ら基準合焦位置までの距離よりも短いピツチで移
動させ、前記第２の区間終了位置より基準合焦位
置を通り過ぎるようあらかじめ設定された光学系
の移動限界地点までの第３区間はレンズ系焦点深
度以下の微小ピツチで前記駆動機構を駆動させて
光学系を移動させ、前記第３の区間での光学系の
各位置（アドレス）と、そのアドレスに対応す
る、前記上、下スライスレベルにおける映像信号
のビツト数の差とを記憶し、前記第３の区間の駆
動終了後、前記ビツト数の差が一番小さいアドレ
スに駆動機構を制御駆動させるマイクロプロセツ
サー等で構成される制御部とを有し、前記基準第
２区間及び基準合焦位置は上スライスレベルにお
ける映像信号の長さ方向のビツト数と下スライス
レベルにおける映像信号の長さ方向のビツト数と
の差の変化曲線よりあらかじめ求められたもので
あることを特徴とする顕微鏡の自動焦点調整装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13135984A JPS6111714A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 顕微鏡の自動焦点調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13135984A JPS6111714A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 顕微鏡の自動焦点調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6111714A JPS6111714A (ja) | 1986-01-20 |
| JPH0462046B2 true JPH0462046B2 (ja) | 1992-10-05 |
Family
ID=15056079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13135984A Granted JPS6111714A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 顕微鏡の自動焦点調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6111714A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5969273A (en) * | 1998-02-12 | 1999-10-19 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for critical dimension and tool resolution determination using edge width |
| IL148664A0 (en) | 2002-03-13 | 2002-09-12 | Yeda Res & Dev | Auto-focusing method and device |
| JP4664599B2 (ja) * | 2004-01-15 | 2011-04-06 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡装置 |
| JP4791155B2 (ja) * | 2005-11-18 | 2011-10-12 | 株式会社日立国際電気 | 合焦点方法及び合焦点装置並びにそれを使った測定装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55137784A (en) * | 1979-04-16 | 1980-10-27 | Omron Tateisi Electronics Co | Focus adjustment system in image pickup device using image sensor |
| JPS599613A (ja) * | 1982-07-08 | 1984-01-19 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 自動焦点調節方法 |
-
1984
- 1984-06-26 JP JP13135984A patent/JPS6111714A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55137784A (en) * | 1979-04-16 | 1980-10-27 | Omron Tateisi Electronics Co | Focus adjustment system in image pickup device using image sensor |
| JPS599613A (ja) * | 1982-07-08 | 1984-01-19 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 自動焦点調節方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6111714A (ja) | 1986-01-20 |
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