JPS6026311A - 暗視野顕微鏡用焦点検出装置 - Google Patents
暗視野顕微鏡用焦点検出装置Info
- Publication number
- JPS6026311A JPS6026311A JP13369083A JP13369083A JPS6026311A JP S6026311 A JPS6026311 A JP S6026311A JP 13369083 A JP13369083 A JP 13369083A JP 13369083 A JP13369083 A JP 13369083A JP S6026311 A JPS6026311 A JP S6026311A
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/06—Means for illuminating specimens
- G02B21/08—Condensers
- G02B21/10—Condensers affording dark-field illumination
-
- 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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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/24—Base structure
- G02B21/241—Devices for focusing
- G02B21/245—Devices for focusing using auxiliary sources, detectors
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- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
本発明は暗視野顕微鏡の焦点検出装置に関する。
（発明の背景）
暗視野顕微鏡の自動焦点調節装置としては、例えば被検
物の像のコントラストを検出してこれを合焦用信号とす
るものが考えられるが、このような装置では、パターン
のない半導体ウェハ表面等、もともとほとんどコントラ
ストのない物体に対しては合焦用信号が得られず、合焦
を行うことが困難であった。また、被検物の像のコント
ラストではなく、被検物上に一定のパターンを投影し、
該パターンのコントラストを検出してこれを合焦信号と
することもできるが、被検物の像に影響を与えない為に
は有効視野外にパターンを投影しなければならず装置の
構成上不利であると共に、特に暗視野では有害な周辺光
（フレア）の原因となる。
物の像のコントラストを検出してこれを合焦用信号とす
るものが考えられるが、このような装置では、パターン
のない半導体ウェハ表面等、もともとほとんどコントラ
ストのない物体に対しては合焦用信号が得られず、合焦
を行うことが困難であった。また、被検物の像のコント
ラストではなく、被検物上に一定のパターンを投影し、
該パターンのコントラストを検出してこれを合焦信号と
することもできるが、被検物の像に影響を与えない為に
は有効視野外にパターンを投影しなければならず装置の
構成上不利であると共に、特に暗視野では有害な周辺光
（フレア）の原因となる。
パターンの投影に不可視光（赤外光等）を用いれば視野
内に投影してもよいわけであるが、それでは被挟物照明
用の光源の他に不可視光光源が余分に必要となり、装置
が複雑となり高価になるという欠点があった。
内に投影してもよいわけであるが、それでは被挟物照明
用の光源の他に不可視光光源が余分に必要となり、装置
が複雑となり高価になるという欠点があった。
（発明の目的）
本発明は、特別な照明系を必要とせず、簡単な構成でパ
ターンのない被検物に対しても合焦可能な暗視野顕微鏡
用焦点検出装置を得ることを目的とする。
ターンのない被検物に対しても合焦可能な暗視野顕微鏡
用焦点検出装置を得ることを目的とする。
第１図は本発明を落射照明型顕微鏡に適用した実施例の
概略構成図であり、■は照明用光源、２は集光レンズ、
３は視野絞りである。Ｐは可視域から赤外域にわたって
透明な基板上に、所定のパターンで可視光透過・赤外光
不透過の特性を有する膜を蒸着された赤外パターンフィ
ルタ、４はコンデンサレンズ、Ｃは赤外透過可視光カッ
トフィルタ、５は第１ハーフミラ−１６は暗視野用対物
レンズ、７は被検物体、８は第２ハーフミラ−１９は赤
外光透過・可視光不透過の特性をもつ赤外フィルタ、１
０は光路分割用ハーフプリズム、１２はイメージセンサ
、１３は観察用像面、１４はコントラストを検出し合焦
用信号を出力する焦点検出回路、１５は焦点検出回路１
４の出力をもとに駆動されるステージ駆動用モータであ
る。光源ｌをでた光は、集光レンズ２によって集められ
、赤外パターンフィルタＰを照射する。赤外パターンフ
ィルタＰは透明な平行平面板でできており、その表面に
、パターン状の光学１１Ｐａが蒸着されている。第２図
はそのパターンの一例を示す平面図であり、斜線部分が
光学膜の蒸着された部分で、この部分のみ可視光は透過
できるが赤外光は透過できない。他の部分は可視光、赤
外光ともに透過できる。この赤外パターンフィルタＰは
視野絞り３の近傍に設置されている。勿論、視野絞り３
に共役な位置の近傍でも良い。赤外パターンフィルタＰ
を通過した光はコンデンサレンズ４を通り、赤外透過可
視光カットフィルタＣによって可視光成分を除かれ、第
１ハーフミラ−５、対物レンズ６を通り物体７で反射し
た後再び対物レンズ６、第１ハーフミラ−５、第２ハー
フミラ−８を通って像面１３に達する。一方、第２ハー
フミラ−８で反射された光束はハーフミラ−赤外フィル
タ９によって赤外光成分のみとなり、光路分割プリズム
１０で２つの光束１１ａ、ｌｌｂに分割された後イメー
ジセンサ１２に入射する。イメージセンサ１２は光束１
１ａ、ｌｌｂに対してそれぞれ前ピン、後ピンの位置に
あり、コントラスト検出の周知の方法により合焦信号を
とり出す働きをする。
概略構成図であり、■は照明用光源、２は集光レンズ、
３は視野絞りである。Ｐは可視域から赤外域にわたって
透明な基板上に、所定のパターンで可視光透過・赤外光
不透過の特性を有する膜を蒸着された赤外パターンフィ
ルタ、４はコンデンサレンズ、Ｃは赤外透過可視光カッ
トフィルタ、５は第１ハーフミラ−１６は暗視野用対物
レンズ、７は被検物体、８は第２ハーフミラ−１９は赤
外光透過・可視光不透過の特性をもつ赤外フィルタ、１
０は光路分割用ハーフプリズム、１２はイメージセンサ
、１３は観察用像面、１４はコントラストを検出し合焦
用信号を出力する焦点検出回路、１５は焦点検出回路１
４の出力をもとに駆動されるステージ駆動用モータであ
る。光源ｌをでた光は、集光レンズ２によって集められ
、赤外パターンフィルタＰを照射する。赤外パターンフ
ィルタＰは透明な平行平面板でできており、その表面に
、パターン状の光学１１Ｐａが蒸着されている。第２図
はそのパターンの一例を示す平面図であり、斜線部分が
光学膜の蒸着された部分で、この部分のみ可視光は透過
できるが赤外光は透過できない。他の部分は可視光、赤
外光ともに透過できる。この赤外パターンフィルタＰは
視野絞り３の近傍に設置されている。勿論、視野絞り３
に共役な位置の近傍でも良い。赤外パターンフィルタＰ
を通過した光はコンデンサレンズ４を通り、赤外透過可
視光カットフィルタＣによって可視光成分を除かれ、第
１ハーフミラ−５、対物レンズ６を通り物体７で反射し
た後再び対物レンズ６、第１ハーフミラ−５、第２ハー
フミラ−８を通って像面１３に達する。一方、第２ハー
フミラ−８で反射された光束はハーフミラ−赤外フィル
タ９によって赤外光成分のみとなり、光路分割プリズム
１０で２つの光束１１ａ、ｌｌｂに分割された後イメー
ジセンサ１２に入射する。イメージセンサ１２は光束１
１ａ、ｌｌｂに対してそれぞれ前ピン、後ピンの位置に
あり、コントラスト検出の周知の方法により合焦信号を
とり出す働きをする。
すなわち、イメージセンサ１２上に形成される前ピン及
び後ピンの物体像は、イメージセンサ１２にて光電変換
されて映像信号として出力される。
び後ピンの物体像は、イメージセンサ１２にて光電変換
されて映像信号として出力される。
焦点検出回路１４はイメージセンサ１２の上半分からの
映像信号の高周波成分（前ピンの物体像のコントラスト
に対応している）とイメージセンサ１２の下半分からの
映像信号の高周波成分く後ピンの物体像のコントラスト
に対応している）との差からピントのズレ量に応じた合
焦用信号を出力し、この信号に基づいてステージ駆動装
置１５が作動し、被検物体７を載置するステージ１６が
光軸方向に移動して被検物体７が観察用像面１３に共役
な合焦面に合致するとステージ１６が停止し、自動的に
合焦状態が達成される。
映像信号の高周波成分（前ピンの物体像のコントラスト
に対応している）とイメージセンサ１２の下半分からの
映像信号の高周波成分く後ピンの物体像のコントラスト
に対応している）との差からピントのズレ量に応じた合
焦用信号を出力し、この信号に基づいてステージ駆動装
置１５が作動し、被検物体７を載置するステージ１６が
光軸方向に移動して被検物体７が観察用像面１３に共役
な合焦面に合致するとステージ１６が停止し、自動的に
合焦状態が達成される。
このとき暗視野照明用の光は赤外透過可視光カットフィ
ルタＣの外側を通過する。フィルタＣを通過する成分は
可視光成分を含まないので暗視野の状態は理想的に保た
れる。
ルタＣの外側を通過する。フィルタＣを通過する成分は
可視光成分を含まないので暗視野の状態は理想的に保た
れる。
このような構成においては暗視野状態で被検物体７のコ
ントラストがほとんど無い場合でも、赤外光領域では物
体７上に赤外パターンフィルタＰによる明暗パターンが
明視野で鮮明に投影されており、イメージセンサ１２は
フィルタ９の働きにより可視光に邪魔されることなくこ
の赤外域でのパターンのコントラストを検出して合焦信
号を得ることができる。このとき、可視光の領域では赤
外パターンフィルタＰのパターンは全く見えず、暗視野
は完全に保たれているので観察には全く支障がない。物
体７に暗視野状態にてコントラストが十分ある場合は、
フィルタ９をとり外せばよく、この場合は赤外パターン
フィルタＰのパ・ター１ンと物体７のパターンの両方の
コントラストを検出する形となる。さらに赤外パターン
フィルタＰＩ視野絞り３の位置または視野絞りと共役な
照明系内の位置にて光路中に挿脱可能に設け゛物体７に
暗、視野状態で焦点検出を行うに足るコントラストがあ
る場合には赤外パターンフィルタＰを取外すことにより
通常の像コントラスト検出式の合焦装置として合焦状態
を得ることができる。このような合焦装置は例えば特開
昭５５−７６３１０号に詳述されている。
ントラストがほとんど無い場合でも、赤外光領域では物
体７上に赤外パターンフィルタＰによる明暗パターンが
明視野で鮮明に投影されており、イメージセンサ１２は
フィルタ９の働きにより可視光に邪魔されることなくこ
の赤外域でのパターンのコントラストを検出して合焦信
号を得ることができる。このとき、可視光の領域では赤
外パターンフィルタＰのパターンは全く見えず、暗視野
は完全に保たれているので観察には全く支障がない。物
体７に暗視野状態にてコントラストが十分ある場合は、
フィルタ９をとり外せばよく、この場合は赤外パターン
フィルタＰのパ・ター１ンと物体７のパターンの両方の
コントラストを検出する形となる。さらに赤外パターン
フィルタＰＩ視野絞り３の位置または視野絞りと共役な
照明系内の位置にて光路中に挿脱可能に設け゛物体７に
暗、視野状態で焦点検出を行うに足るコントラストがあ
る場合には赤外パターンフィルタＰを取外すことにより
通常の像コントラスト検出式の合焦装置として合焦状態
を得ることができる。このような合焦装置は例えば特開
昭５５−７６３１０号に詳述されている。
なお、色収差により可視光での合焦位置と赤外光での合
焦位置が離れている場合は、赤外パターンフィルタＰの
位置を視野絞り３から若干光軸方向にずらすことにより
、物体７上で反射した後の赤外パターンフィルタＰ上の
パターン像が可視光での像とほぼ同一の位置にできるよ
うにすればよい。これは物体面７上に於いて光が正反射
することを仮定しているわけであるが、赤外パターンフ
ィルタＰを用いるのは主に被検物体上のコントラストが
無い場合であり、このような場合は一般に光はほぼ正反
射することが期待できるからである。
焦位置が離れている場合は、赤外パターンフィルタＰの
位置を視野絞り３から若干光軸方向にずらすことにより
、物体７上で反射した後の赤外パターンフィルタＰ上の
パターン像が可視光での像とほぼ同一の位置にできるよ
うにすればよい。これは物体面７上に於いて光が正反射
することを仮定しているわけであるが、赤外パターンフ
ィルタＰを用いるのは主に被検物体上のコントラストが
無い場合であり、このような場合は一般に光はほぼ正反
射することが期待できるからである。
（発明の効果）
以上のように本発明によれば観察像面に影響を１与えず
、暗視野の状態も劣化させず、特別な光源も必要とせず
に、暗視野状態でコントラストの無い物体に対しても焦
点検出を行うことができる。
、暗視野の状態も劣化させず、特別な光源も必要とせず
に、暗視野状態でコントラストの無い物体に対しても焦
点検出を行うことができる。
さらに、フィルタの出し入れという簡単な操作で従来よ
り周知の像コントラスト検出による合焦方式に切り替え
ることができ、コントラストのある物体にも最適の合焦
を行うことができる。
り周知の像コントラスト検出による合焦方式に切り替え
ることができ、コントラストのある物体にも最適の合焦
を行うことができる。
第１図は本発明を落射照明型顕微鏡の自動焦点調節装置
に応用した実施例の概略構成図、第２図は赤外パターン
フィルタの例を示す平面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 ３・・・視野絞り、６・・・対物レンズ。 Ｐ・・・赤外パターンフィルタ。 Ｃ・・・赤外透過可視光カントフィルタ。 ９・・・赤外フィルタ。 １０・・・ハーフプリズム。 １２・・・イメージセンサ。 出願人 日本光学工業株式会社 代理人 渡辺 隆男
に応用した実施例の概略構成図、第２図は赤外パターン
フィルタの例を示す平面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 ３・・・視野絞り、６・・・対物レンズ。 Ｐ・・・赤外パターンフィルタ。 Ｃ・・・赤外透過可視光カントフィルタ。 ９・・・赤外フィルタ。 １０・・・ハーフプリズム。 １２・・・イメージセンサ。 出願人 日本光学工業株式会社 代理人 渡辺 隆男
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 対物レンズを含む観察光学系と、物体面へ観察用照明光
を供給するための照明光学系とを有する顕微鏡において
、不可視域光に対して所定のパターンが形成され、合焦
面に共役な位置の近傍に配設された可視域透明板と、 前記不可視域光透過、可視域光不透過の光学特性を有し
、暗視野照明を得るための明視野照明遮光板と、 前記観察光学系から前記不可視域光のみを分岐する分岐
手段と、 該分岐手段にて分岐された光路中に配設された受光手段
と、 を有し、前記受光手段にて前記所定のパターンに対応す
る信号により焦点検出を行なうことを特徴とする暗視野
顕微鏡用焦点検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13369083A JPS6026311A (ja) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | 暗視野顕微鏡用焦点検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13369083A JPS6026311A (ja) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | 暗視野顕微鏡用焦点検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6026311A true JPS6026311A (ja) | 1985-02-09 |
Family
ID=15110595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13369083A Pending JPS6026311A (ja) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | 暗視野顕微鏡用焦点検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6026311A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6351308U (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-07 | ||
| JPS6378113A (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-08 | Tamuron:Kk | 顕微鏡の自動焦点調整機構 |
| JPS63503171A (ja) * | 1986-04-30 | 1988-11-17 | エルンスト ライツ ヴェツラー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 光学的構成部材とその装置への応用 |
| FR2640040A1 (fr) * | 1988-12-05 | 1990-06-08 | Micro Controle | Procede et dispositif de mesure optique |
| EP0666488A1 (fr) * | 1994-02-04 | 1995-08-09 | Biocom S.A. | Procédé d'analyse automatique d'éléments en faible concentration sur un support d'objets de faible occurrence et dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé |
| JP2006058642A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Nikon Corp | 自動焦点検出装置およびこれを備える顕微鏡システム |
| US7394048B2 (en) | 2006-02-28 | 2008-07-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Focusing device, focusing method and a pattern inspecting apparatus |
| WO2011145016A1 (en) * | 2010-05-18 | 2011-11-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Autofocus imaging |
| EP2390706A1 (en) * | 2010-05-27 | 2011-11-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Autofocus imaging. |
-
1983
- 1983-07-22 JP JP13369083A patent/JPS6026311A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63503171A (ja) * | 1986-04-30 | 1988-11-17 | エルンスト ライツ ヴェツラー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 光学的構成部材とその装置への応用 |
| JPS6378113A (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-08 | Tamuron:Kk | 顕微鏡の自動焦点調整機構 |
| JPS6351308U (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-07 | ||
| FR2640040A1 (fr) * | 1988-12-05 | 1990-06-08 | Micro Controle | Procede et dispositif de mesure optique |
| EP0666488A1 (fr) * | 1994-02-04 | 1995-08-09 | Biocom S.A. | Procédé d'analyse automatique d'éléments en faible concentration sur un support d'objets de faible occurrence et dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé |
| FR2716003A1 (fr) * | 1994-02-04 | 1995-08-11 | Biocom Sa | Procédé d'analyse automatique d'éléments en faible concentration sur un support d'objets de faible occurrence et dispositif pour la mise en Óoeuvre dudit procédé. |
| US5604351A (en) * | 1994-02-04 | 1997-02-18 | Biocom S.A. | Process and apparatus for automatic analysis of elements in weak concentration on a support |
| US7843634B2 (en) | 2004-08-20 | 2010-11-30 | Nikon Corporation | Automatic focus detection device and microscope system having the same |
| JP2006058642A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Nikon Corp | 自動焦点検出装置およびこれを備える顕微鏡システム |
| JP4599941B2 (ja) * | 2004-08-20 | 2010-12-15 | 株式会社ニコン | 自動焦点検出装置およびこれを備える顕微鏡システム |
| US7394048B2 (en) | 2006-02-28 | 2008-07-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Focusing device, focusing method and a pattern inspecting apparatus |
| KR100878082B1 (ko) * | 2006-02-28 | 2009-01-13 | 가부시끼가이샤 도시바 | 패턴 검사 장치 및 패턴 검사 방법 |
| WO2011145016A1 (en) * | 2010-05-18 | 2011-11-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Autofocus imaging |
| CN102893198A (zh) * | 2010-05-18 | 2013-01-23 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 自动聚焦成像 |
| JP2013531270A (ja) * | 2010-05-18 | 2013-08-01 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | オートフォーカスイメージング |
| US10061108B2 (en) | 2010-05-18 | 2018-08-28 | Koninklijke Philips N.V. | Autofocus imaging for a microscope |
| US10365468B2 (en) | 2010-05-18 | 2019-07-30 | Koninklijke Philips N.V. | Autofocus imaging |
| US10371929B2 (en) | 2010-05-18 | 2019-08-06 | Koninklijke Philips N.V. | Autofocus imaging |
| EP2390706A1 (en) * | 2010-05-27 | 2011-11-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Autofocus imaging. |
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