JPH10253878A - 自動焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、レーザ発生源の寿命を延ばすことが
できるとともに、消費電力の低減も可能にした自動焦点
検出装置を提供する 【解決手段】合焦開始位置について制御部２１により合
焦動作範囲以外が検出されると、半導体レーザ発生源１
を長い周期でレーザ点灯させながら対物レンズ５を被検
体６表面から離れる方向に上方の退避位置まで後退さ
せ、その後、被検体６表面に近付く方向に移動させる退
避動作を実行し、長い周期のレーザ点灯の一つが合焦動
作範囲の領域に達し、制御部２１により合焦動作範囲が
検出されると、半導体レーザ発生源１を短い周期のレー
ザ点灯に切り替えるとともに、被検体６表面の変位信号
に基づいて方向判別を行いながら対物レンズ５を合焦点
に移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡や光学測定
器などに用いられる自動焦点検出装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、顕微鏡や光学測定器には、プロー
ブ光を対物レンズを通して被検体表面に照射し、この被
検体表面からの反射光に基づいて被検体表面に対する焦
点検出を行うような反射アクティブ方式の自動焦点検出
装置が用いられている。

【０００３】図５は、従来の自動焦点検出装置の一例を
示すもので、半導体レーザ発生源１から出射されたレー
ザビームは、偏光ビームスプリッタ２に入射し、この偏
光ビームスプリッタ２で反射し、１／４波長板３を介し
て結像レンズ４で平行光束になって対物レンズ５を通し
て被検体６表面に集光される。また、被検体６表面から
の反射光は、今度は、対物レンズ５、結像レンズ４、１
／４波長板３を介して偏光ビームスプリッタ２に入射さ
れる。この時、偏光ビームスプリッタ２への入射光は、
１／４波長板３を透過した際に、その偏向方向が９０度
ずらされているので、偏光ビームスプリッタ２を透過さ
れ、ビームスプリッタ７により二方向に振り分けられ、
一方の光束は、結像レンズ４の集光点Ｐ1 より距離Ｌ1
だけ前方に配置された第１の絞り８を介して第１の受光
素子９で受光され、また、他方の光束は、結像レンズ４
の集光点Ｐ2 より距離Ｌ2 だけ後方に配置された第２の
絞り１０を介して第２の受光素子１１で受光される。

【０００４】そして、これら第１の受光素子９および第
２の受光素子１１で、それぞれの受光量に応じた電気信
号Ｂ、Ａを生成して信号処理回路１２に送り、この信号
処理回路１２により電気信号Ｂ、Ａに対して所定の演算
を行い、被検体６表面の変位に応じた変位信号を出力す
るようにしている。この場合、第１の受光素子９より図
６（ａ）に示すような特性を有する電気信号Ｂが出力さ
れ、第２の受光素子１１より同図に示すような特性を有
する電気信号Ａが出力されたとすると、信号処理回路１
２では、第１の演算回路１２１で（Ａ−Ｂ）、第２の演
算回路１２２で（Ａ＋Ｂ）を演算し、第３の演算回路１
２３で、被検体６表面の変位を検知する信号（Ａ−Ｂ）
／（Ａ＋Ｂ）を演算して、図６（ｂ）に示すような合焦
点Ｆで０になるような変位信号を求め、この変位信号に
より、変位信号＝０となる位置に被検体６表面がくるよ
うに被検体６または対物レンズ５を光軸方向に移動させ
ることで合焦を得るようにしている。

【０００５】ところが、合焦点Ｆから遠く離れた位置に
被検体６表面があるような場合、第１の受光素子９、第
２の受光素子１１でそれぞれ生成される電気信号Ｂ、Ａ
の出力レベルは低くなるため、電気的ノイズや光学的ノ
イズの影響を受けやすく、これにより、図６（ｂ）に示
すように、被検体６表面が真の合焦点Ｆより大きく外れ
て位置する場合でも、（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）＝０の判
定を行うことがある（この状態を擬合焦という）。

【０００６】そこで、このような擬合焦の検出を防止す
るため、図６（ｃ）に示す特性を有する第２の演算回路
１２２からの信号（Ａ＋Ｂ）を合焦動作範囲判定部１３
に入力し、この信号（Ａ＋Ｂ）に対し、しきい値Ｔを設
定して合焦動作範囲Ｃの受光量レベルを監視し、信号
（Ａ＋Ｂ）がしきい値Ｔより低下したような場合に合焦
動作範囲判定部１３より、被検体６表面が合焦点Ｆより
所定量以上離れていることを判定し、擬合焦での検出を
防止するようにしている。

【０００７】ところで、このような自動焦点検出装置で
は、被検体６表面が図７に示す合焦動作範囲Ｃにある場
合は合焦点Ｆに対する方向判別が可能であるので、合焦
開始位置から合焦点Ｆへの移動を直接行うことができる
が、合焦動作範囲Ｃ外の合焦開始位置ＳＴ1 またはＳＴ
2 から合焦動作を行うような場合、対物レンズ５が被検
体６表面に衝突するのを避けるため、一旦対物レンズ５
を被検体６表面から離れる方向に上方の退避位置Ｓ1 ま
で後退させ、その後、被検体６表面に近付く方向に移動
させることにより合焦点Ｆへの移動を可能にしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
退避動作を行う場合、かかる退避動作中にも合焦動作範
囲Ｃが存在する可能性があるため、従来では、合焦開始
とともに、レーザを所定の周期で点灯するようにしてい
るが、この時のレーザの点灯周期は、合焦位置への停止
精度を高めるため、比較的短い周期で点灯させるように
なっている。しかし、このように退避動作中にもレーザ
を短い周期で点灯させることは、例えば、被検体６表面
に大きな段差を有するような場合で、測定中の退避動作
が頻繁に行われるものでは、この間での短い周期のレー
ザ点灯によりレーザ点灯総時間が大きくなり、レーザ発
生源の寿命が短くなるとともに、消費電力も大きくなる
という問題があった。

【０００９】このことは、従来、電気的ノイズ、光学的
ノイズあるいは光学部材の調整度などに原因する合焦点
Ｆの誤判定を防止するため、光学系の倍率、すなわち対
物レンズ５および結像レンズ４の倍率に大きなものを用
い、被検体６表面の変位に対する受光素子９、１１側で
の結像レンズ４の集光点Ｐ1 、Ｐ2 の移動量を大きくす
ることにより、図８（ａ）（ｂ）の破線で示す従来の信
号Ａ、Ｂの傾きに対して、図示実線で示すように、合焦
点Ｆ近傍における信号Ａ´、Ｂ´の傾きを大きして、ノ
イズに対する被検体表面の変位を小さく制御するような
ことが考えられているが、このようにすると、信号（Ａ
´＋Ｂ´）の特性は、図８（ｃ）に示すように合焦動作
範囲Ｃが、さらに狭い領域に限定されることから、退避
動作中のレーザ点灯時間が長くなり、レーザ発生源の寿
命をさらに縮めるとともに、消費電力も大きくなってい
た。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、レーザ発生源の寿命を延ばすことができるととも
に、消費電力の低減も可能にした自動焦点検出装置を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ブローブ光を対物レンズを含む光学系を通して被検体表
面に照射し、この被検体表面からの反射光に基づいて被
検体表面に対する焦点検出を行う自動焦点検出装置にお
いて、前記被検体表面からの反射光に基づいて合焦動作
範囲を判定する判定手段と、この判定手段での合焦動作
範囲外の判定により前記対物レンズまたは被検体の一方
を互いに開離する方向に所定の退避位置まで移動させ、
この後近付く方向に移動させる退避動作を実行する退避
動作実行手段と、この退避動作実行手段による退避動作
の間は、前記プローブ光の点灯周期を前記合焦動作範囲
での点灯周期より長い周期で点灯するプローブ光点灯制
御手段とにより構成している。 請求項２記載の発明
は、請求項１記載において、プローブ光点灯制御手段
は、前記合焦動作範囲内の少なくとも合焦点近傍で前記
プローブ光を連続点灯するようにしている。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載において、さらに合焦開始位置を記憶する記憶手段
を有し、プローブ光点灯制御手段は、前記退避動作実行
手段の退避動作により前記対物レンズまたは被検体の一
方が所定の退避位置まで移動され、その後前記記憶手段
に記憶された合焦開始位置まで移動される間は、前記プ
ローブ光を消灯するようにしている。

【００１３】この結果、請求項１記載の発明によれば、
合焦動作範囲外の判定により対物レンズまたは被検体の
一方の退避動作の間は、プローブ光の点灯周期を合焦動
作範囲での点灯周期より長い周期で点灯することによ
り、レーザ点灯総時間を大幅に短縮することができる。

【００１４】また、請求項２記載の発明によれば、合焦
動作範囲内の合焦点近傍でプローブ光を連続点灯するこ
とにより、精度よく合焦点を検出できる。また、請求項
３記載の発明によれば、合焦開始位置を記憶すること
で、退避動作途中で所定の退避位置から合焦開始位置の
間にプローブ光を消灯するようにしたので、さらにレー
ザ点灯総時間を短縮することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従い説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明が適用される自動
焦点検出装置の概略構成を示すもので、図５と同一部分
には、同符号を付している。

【００１６】この場合、信号処理回路１２の第２の演算
回路１２２で演算された信号（Ａ＋Ｂ）と、第３の演算
回路１２３で演算された信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）を
それぞれ制御部２１に入力している。

【００１７】制御部２１は、第２の演算回路１２２から
の図２（ａ）に示す信号（Ａ＋Ｂ）に対ししきい値Ｔを
設定して合焦動作範囲Ｃを検出するとともに、第３の演
算回路１２３からの信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）より被
検体６表面の変位信号を検出するようにしている。

【００１８】そして、この制御部２１にレーザ駆動部２
２および対物レンズ駆動部２３を接続している。レーザ
駆動部２２は、半導体レーザ発生源１へのレーザ駆動信
号を出力するもので、制御部２１が信号（Ａ＋Ｂ）より
合焦動作範囲Ｃを検出する場合は、図２（ｂ）に示すよ
うに従来通りの短い周期によるレーザ点灯のレーザ駆動
信号を出力し、制御部２１が信号（Ａ＋Ｂ）より合焦動
作範囲Ｃ以外を検出する場合は、図２（ｃ）に示すよう
に長い周期によるレーザ点灯のレーザ駆動信号を出力す
るようにしている。この場合、図２（ｃ）に示すレーザ
点灯の長い周期は、合焦動作範囲Ｃの領域幅より小さけ
ればよいが、好ましくは、合焦動作範囲Ｃの領域の１／
４程度がよい。また、上述したように対物レンズ５の倍
率を変えると図２（ａ）に示す信号（Ａ＋Ｂ）の合焦動
作範囲Ｃの領域も変化することから、図２（ｃ）に示す
レーザ点灯の長い周期は、対物レンズ５の倍率に応じて
手動または自動的に設定できるようにもしている。

【００１９】また、対物レンズ駆動部２３は、被検体６
表面に対して対物レンズ５を光軸方向に駆動する対物レ
ンズ駆動信号を出力するもので、合焦開始点で、制御部
２１が信号（Ａ＋Ｂ）より合焦動作範囲Ｃ以外を検出す
る場合は、対物レンズ５を一旦被検体６表面から離れる
方向に上方の退避位置Ｓ1 まで後退させ、その後、被検
体６表面に近付く方向に移動させるような退避動作を指
示し、制御部２１が信号（Ａ＋Ｂ）より合焦動作範囲Ｃ
を検出する場合は、信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）による
被検体６表面の変位信号に基づいて方向判別を行いなが
ら対物レンズ５を合焦点Ｆまで移動させるようにしてい
る。

【００２０】次に、このように構成した実施の形態の動
作を説明する。いま、半導体レーザ発生源１からレーザ
ビームが出射されると、上述したと同様に、偏光ビーム
スプリッタ２に入射し、この偏光ビームスプリッタ２で
反射し、１／４波長板３を介して結像レンズ４で平行光
束になって対物レンズ５を通して被検体６表面に集光さ
れる。また、被検体６表面からの反射光は、今度は、対
物レンズ５、結像レンズ４、１／４波長板３を介して偏
光ビームスプリッタ２に入射される。そして、この偏光
ビームスプリッタ２を透過された光束は、ビームスプリ
ッタ７により二方向に振り分けられ、一方の光束は、結
像レンズ４の集光点Ｐ1 より距離Ｌ1 だけ前方に配置さ
れた第１の絞り８を介して第１の受光素子９で受光さ
れ、また、他方の光束は、結像レンズ４の集光点Ｐ2 よ
り距離Ｌ2 だけ後方に配置された第２の絞り１０を介し
て第２の受光素子１１で受光される。

【００２１】そして、第１の受光素子９より電気信号Ｂ
が出力され、第２の受光素子１１より電気信号Ａが出力
されると、信号処理回路１２では、第１の演算回路１２
１で（Ａ−Ｂ）、第２の演算回路１２２で（Ａ＋Ｂ）が
演算され、第３の演算回路１２３で、被検体６表面の変
位を検知する信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）が演算され、
このうちの信号（Ａ＋Ｂ）と、信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋
Ｂ）が制御部２１に入力される。制御部２１では、第２
の演算回路１２２からの信号（Ａ＋Ｂ）に対し図２
（ａ）に示すように、しきい値Ｔを設定して合焦動作範
囲Ｃを検出するとともに、第３の演算回路１２３からの
信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）より被検体６表面の変位信
号を検出するようになる。

【００２２】この状態から、いま、合焦開始位置が図２
（ａ）に示すＳＴ1 にある場合、制御部２１により合焦
動作範囲Ｃ以外が検出される。すると、半導体レーザ発
生源１は、レーザ駆動部２２のレーザ駆動信号により図
２（ｃ）に示すような長い周期でレーザ点灯され、この
ままの状態で、対物レンズ駆動部２３の対物レンズ駆動
信号により、対物レンズ５は、一旦被検体６表面から離
れる方向に上方の退避位置Ｓ1 まで後退され、その後、
被検体６表面に近付く方向に移動される退避動作が実行
される。

【００２３】その後、長い周期のレーザ点灯の一つが合
焦動作範囲Ｃの領域に達し（この場合、レーザ点灯の長
い周期は、合焦動作範囲Ｃの領域幅より小さく設定され
ているので、確実に合焦動作範囲Ｃの領域内で点灯され
る。）、制御部２１により合焦動作範囲Ｃが検出される
と、半導体レーザ発生源１は、レーザ駆動部２２のレー
ザ駆動信号により従来通りの図２（ａ）に示す短い周期
によるレーザ点灯に切り替えられ、この状態で、今度
は、信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）による被検体６表面の
変位信号に基づいた対物レンズ駆動部２３の対物レンズ
駆動信号により、対物レンズ５は方向判別を行いながら
合焦点Ｆに移動され、合焦が得られるようになる。

【００２４】また、合焦開始位置が図２（ａ）に示すＳ
Ｔ2 の場合も同様で、制御部２１により合焦動作範囲Ｃ
以外が検出されると、レーザ駆動部２２のレーザ駆動信
号により、半導体レーザ発生源１は、図２（ｃ）に示す
ような長い周期でレーザ点灯される。また、この状態
で、対物レンズ駆動部２３の対物レンズ駆動信号によ
り、対物レンズ５は、被検体６表面から離れる退避位置
Ｓ1 方向に移動されるが、この場合、この移動の途中で
制御部２１により合焦動作範囲Ｃが検出されるので、こ
の時点から、半導体レーザ発生源１は、レーザ駆動部２
２のレーザ駆動信号により従来通りの短い周期によるレ
ーザ点灯に切り替えられ、この状態で、今度は、信号
（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）による被検体６表面の変位信号
に基づいた対物レンズ駆動部２３の対物レンズ駆動信号
により、対物レンズ５は方向判別を行いながら合焦点Ｆ
に移動され合焦が得られるようになる。

【００２５】従って、このようにすれば合焦開始位置に
ついて、制御部２１により合焦動作範囲Ｃ以外が検出さ
れると、半導体レーザ発生源１を長い周期でレーザ点灯
させながら対物レンズ５を被検体６表面から離れる方向
に上方の退避位置Ｓ1 まで後退させ、その後、被検体６
表面に近付く方向に移動させる退避動作を実行し、長い
周期のレーザ点灯の一つが合焦動作範囲Ｃの領域に達
し、制御部２１により合焦動作範囲Ｃが検出されると、
半導体レーザ発生源１を従来の短い周期のレーザ点灯に
切り替えるとともに、被検体６表面の変位信号に基づい
て方向判別を行いながら対物レンズ５を合焦点Ｆに移動
するようにしている。これにより、合焦動作範囲Ｃ外の
退避動作でのレーザ点灯を長い周期に切替えて実行する
ことができるので、従来の合焦動作範囲Ｃおよび退避動
作の全てを、短い周期のレーザ点灯で実行するものと比
べ、レーザ点灯総時間を大幅に短縮することが可能とな
り、その分レーザ発生源の寿命を延ばすことができると
ともに、消費電力の大幅な低減も実現できる。

【００２６】また、このことは、上述した図８（ａ）に
示すように電気的ノイズ、光学的ノイズなどによる合焦
点Ｆの誤判定を防止するため、高倍率の対物レンズを用
い合焦点Ｆ近傍における信号Ａ´、Ｂ´の傾きが大きく
設定され合焦動作範囲Ｃが狭い領域に限定されるものに
ついては、さらに退避動作中のレーザ点灯総時間を短縮
できレーザ発生源の長寿命化と消費電力の低減を実現で
きる。（第２の実施の形態）図３は、本発明が適用され
る自動焦点検出装置の概略構成を示すもので、図１と同
一部分には、同符号を付している。

【００２７】この場合、制御部２１には、レーザ駆動部
２２、対物レンズ駆動部２３の他に、さらに位置記憶部
２４を接続している。ここで、位置記憶部２４は、合焦
開始点の対物レンズ５の位置を記憶するものである。ま
た、レーザ駆動部２２は、半導体レーザ発生源１へのレ
ーザ駆動信号を出力するもので、制御部２１が信号（Ａ
＋Ｂ）より合焦動作範囲Ｃを検出する場合は、図４
（ｂ）に示すように従来通りの短い周期によるレーザ点
灯のレーザ駆動信号を出力し、制御部２１が信号（Ａ＋
Ｂ）より合焦動作範囲Ｃ以外を検出する場合は、対物レ
ンズ５が退避位置Ｓ1 まで後退する間、図４（ｃ）に示
すように長い周期によるレーザ点灯のレーザ駆動信号を
出力するとともに、退避位置Ｓ1 から位置記憶部２４に
記憶された合焦開始点位置まで移動する間、図４（ｄ）
に示すように消灯の旨のレーザ駆動信号を出力し、さら
に合焦開始点位置から合焦動作範囲Ｃまでの間を再び図
４（ｃ）に示すように長い周期によるレーザ点灯のレー
ザ駆動信号を出力するようにしている。また、対物レン
ズ駆動部２３については、第１の実施の形態で述べたと
同様である。

【００２８】しかして、この場合も、第１の実施の形態
で述べたと同様にして、第１の受光素子９より電気信号
Ｂが出力され、第２の受光素子１１より電気信号Ａが出
力されると、信号処理回路１２の第１の演算回路１２１
で（Ａ−Ｂ）、第２の演算回路１２２で（Ａ＋Ｂ）、第
３の演算回路１２３で、信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）が
それぞれ演算され、このうちの信号（Ａ＋Ｂ）と、信号
（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）が制御部２１に入力される。

【００２９】制御部２１では、第２の演算回路１２２か
らの信号（Ａ＋Ｂ）に対し図３（ａ）に示すように、し
きい値Ｔを設定して合焦動作範囲Ｃを検出するととも
に、第３の演算回路１２３からの信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ
＋Ｂ）より被検体６表面の変位信号を検出するようにな
る。

【００３０】この状態から、合焦開始位置が図４（ａ）
に示すＳＴ1 にあると、この合焦開始位置ＳＴ1 が位置
記憶部２４に記憶される。また、制御部２１により合焦
動作範囲Ｃ以外が検出されると、半導体レーザ発生源１
は、レーザ駆動部２２のレーザ駆動信号により図４
（ｃ）に示すような長い周期でレーザ点灯され、このま
まの状態で、対物レンズ駆動部２３の対物レンズ駆動信
号により、対物レンズ５は、被検体６表面から離れる方
向に、上方の退避位置Ｓ1 まで後退される。そして、こ
の上方退避位置Ｓ1 から今度は、被検体６表面に近付く
方向に移動されるようになるが、この場合、退避位置Ｓ
1 から位置記憶部２４に記憶された合焦開始点位置ＳＴ
1 まで移動する間、レーザ駆動部２２のレーザ駆動信号
により半導体レーザ発生源１は、図４（ｄ）に示すよう
に消灯され、さらに、合焦開始点位置ＳＴ1 に達する
と、再び合焦動作範囲Ｃまでの間を図４（ｃ）に示すよ
うに長い周期でレーザ点灯される。

【００３１】その後、長い周期のレーザ点灯の一つが合
焦動作範囲Ｃの領域に達し（この場合、レーザ点灯の長
い周期は、合焦動作範囲Ｃの領域幅より小さく設定され
ているので、確実に合焦動作範囲Ｃの領域内で点灯され
る。）、制御部２１により合焦動作範囲Ｃが検出される
と、半導体レーザ発生源１は、レーザ駆動部２２のレー
ザ駆動信号により従来通りの図４（ａ）に示す短い周期
によるレーザ点灯に切り替えられ、この状態で、今度
は、信号（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）による被検体６表面の
変位信号に基づいた対物レンズ駆動部２３の対物レンズ
駆動信号により、対物レンズ５は方向判別を行いながら
合焦点Ｆに移動され、合焦が得られるようになる。

【００３２】従って、このようにすれば、合焦開始位置
ＳＴ1 を位置記憶部２４に記憶することにより、対物レ
ンズ５を上方の退避位置Ｓ1 まで後退させ、その後、被
検体６表面に近付く方向に移動させる際に合焦開始位置
ＳＴ1 に達するまでの間は、半導体レーザ発生源１を消
灯するようにできるので、さらにレーザ点灯総時間を短
縮することが可能となり、その分レーザ発生源の寿命を
延ばすことができるとともに、消費電力の低減を実現で
きる。

【００３３】なお、上述した第１および第２の実施の形
態では、制御部２１により合焦動作範囲Ｃを検出する
と、半導体レーザ発生源１を従来の短い周期によるレー
ザ点灯に切り替え対物レンズ５を合焦点Ｆまで移動させ
るようにしたが、合焦動作範囲Ｃのうち合焦点Ｆ近傍で
のみ、さらにレーザを全点灯に切替えて対物レンズ５を
合焦点Ｆまで移動させるようにしてもよい。また、これ
ら第１および第２の実施の形態では、対物レンズ５を移
動させる場合を述べたが、被検体６側を移動するように
してもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、合焦
動作範囲外の判定により対物レンズまたは被検体の一方
の退避動作の間は、プローブ光の点灯周期を合焦動作範
囲での点灯周期より長い周期で点灯することにより、レ
ーザ点灯総時間を大幅に短縮することが可能となり、そ
の分レーザ発生源の寿命を延ばすことができるととも
に、消費電力の大幅な低減も実現できる。

【００３５】また、合焦開始位置を記憶することで、退
避動作途中で所定の退避位置から合焦開始位置の間でプ
ローブ光を消灯することにより、さらにレーザ点灯総時
間を短縮することが可能になって、レーザ発生源の寿命
を延ばすことができるとともに、消費電力の低減を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す
図。

【図２】第１の実施の形態の動作を説明するための図。

【図３】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す
図。

【図４】第２の実施の形態の動作を説明するための図。

【図５】従来の自動焦点検出装置の一例の概略構成を示
す図。

【図６】従来の自動焦点検出装置の動作を説明するため
の図。

【図７】従来の自動焦点検出装置の動作を説明するため
の図。

【図８】従来の自動焦点検出装置の動作を説明するため
の図。

【符号の説明】

１…半導体レーザ発生源、 ２…偏光ビームスプリッタ、 ３…１／４波長板、 ４…結像レンズ、 ５…対物レンズ、 ６…被検体、 ７…ビームスプリッタ、 ８…第１の絞り、 ９…第１の受光素子、 １０…第２の絞り、 １１…第２の受光素子、 １２…信号処理回路、 ２１…制御部、 ２２…レーザ駆動部、 ２３…対物レンズ駆動部、 ２４…位置記憶部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プローブ光を対物レンズを含む光学系を
   通して被検体表面に照射し、この被検体表面からの反射
   光に基づいて被検体表面に対する焦点検出を行う自動焦
   点検出装置において、 前記被検体表面からの反射光に基づいて合焦動作範囲を
   判定する判定手段と、 この判定手段での合焦動作範囲外の判定により前記対物
   レンズまたは被検体の一方を互いに開離する方向に所定
   の退避位置まで移動させ、この後近付く方向に移動させ
   る退避動作を実行する退避動作実行手段と、 この退避動作実行手段による退避動作の間は、前記プロ
   ーブ光の点灯周期を前記合焦動作範囲での点灯周期より
   長い周期で点灯するプローブ光点灯制御手段とを具備し
   たことを特徴とする自動焦点検出装置。
2. 【請求項２】 プローブ光点灯制御手段は、前記合焦動
   作範囲内の少なくとも合焦点近傍で前記プローブ光を連
   続点灯することを特徴とする請求項１記載の自動焦点検
   出装置。
3. 【請求項３】 さらに合焦開始位置を記憶する記憶手段
   を有し、 プローブ光点灯制御手段は、前記退避動作実行手段の退
   避動作により前記対物レンズまたは被検体の一方が所定
   の退避位置まで移動され、その後前記記憶手段に記憶さ
   れた合焦開始位置まで移動される間は、前記プローブ光
   を消灯することを特徴とする請求項１または２記載の自
   動焦点検出装置。