JPS6324209A - 顕微鏡の自動焦点制御方法および前記方法を用いた顕微鏡 - Google Patents

顕微鏡の自動焦点制御方法および前記方法を用いた顕微鏡

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JPS6324209A
JPS6324209A JP11873587A JP11873587A JPS6324209A JP S6324209 A JPS6324209 A JP S6324209A JP 11873587 A JP11873587 A JP 11873587A JP 11873587 A JP11873587 A JP 11873587A JP S6324209 A JPS6324209 A JP S6324209A
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objective lens
optical
image
signal
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JP11873587A
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フリッツ・ビーアロイトゲプ
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RAIHERUTO YUNGU OPT WERKE AG
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RAIHERUTO YUNGU OPT WERKE AG
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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】 [産業上の利用分野コ 本発明は顕微鏡の自動焦点調整方法に関する。
[従来の技術] 本発明は、特許請求の範囲第1項に2栽の前置部に記載
の連続的又は非連続的に可変の対物レンズ倍率を持つ顕
微鏡の自動焦点調整方法に関する。即ち2本発明は、連
続又は非連続に可変の対物レンズ倍率を持つ顕微鏡の自
動焦点調整方法であって、調整焦点面に隣接し且つ物体
と対物レンズ間の距離を含む少くとも1つの領域内にお
いて物体と対物レンズ間の前記距離の増加又は減少の際
に互いに逆方向に変化する2個の信号が形成され。
前記信号は前記物体から対物レンズを通過してくるビー
ムから得られ。
前記信号からは前記物体および前記対物レンズの少くと
も一方を最適焦点調整の方向に移動させる少くとも1個
の制御信号が得られる方法に関する。
更に1本発明は、特許請求の範囲第17項に記載の前置
部に記載の連続的又は非連続的に対物レンズ倍率を変え
得る顕微鏡に関する。即ち1本発明は、自動焦点調整シ
ステムを持つ連続又は非連続に可変な対物レンズ倍率を
含む顕微鏡であって。
該顕微鏡の光路は対物レンズを通過し物体と接眼レンズ
間に於て該顕微鏡の像光路から取出され。
少くとも1個の光電検出装置に導かれる顕微鏡に関する
[解決すべき問題点] 顕微鏡での検査に於ては1種々の倍率を高速で変化可能
なことが極めて必要であり、この際対物レンズは例えば
5倍から 150倍以上の広い範囲で倍率の変化するも
のが使用される。上述のような顕微鏡は製造中の点検に
も即ち例えばウェーハ製造での定型的検査に多いに使用
される上に視覚的焦点、I!I整操作は操作者にとって
特に煩わしいので、自動的かつ個々の場合に視覚による
よりも正確に物体の焦点合せを高速に行い得る自動焦点
調整システムを提供することが強力に試みられてい゛る
;しかし従来の自動焦点調整システムでは特に観察対象
半導体チップの損傷または変化を発生させないビームを
使用するシステムでは1倍率が上述のように広範囲に渡
り変化することは要求が過大であることが示されている
。これは一方では物体内又は表面の構造のエツジコント
ラストは倍率為 の上昇と共にぼやけ、上記コントラスト又はこれから得
られる量(高い局所周波数の内容のような量)が焦点調
整に関連づけられた場合、これによって正確さが更に失
われるに至るからである。
本発明者の知見によれば以下の点で更に問題がある。倍
率の上昇に伴って像の焦点深度が増加し。
詳しくは対物レンズ倍率の2乗に比例して増加するので
各種倍率において従来の自動焦点調整システムの未解明
の機能不可状態に部分的には大いに寄与しているものと
考えられる。従って本発明の課題は倍率が大きく変化す
る場合にも物体への確実かつ最適な焦点調整が可能な自
動焦点調整システム、即ち自動焦点調整方法および自動
焦点調整を用いた顕微鏡を実現することである。上記課
題は本発明によれば特許請求の範囲第1項記載の方法に
より解決される。即ち1本発明は、前記信号の前記対物
レンズ倍率の変更に併う変化を、少くとも、前記各対物
レンズ倍率に対して該自動焦点調整が確実なものとなる
程度に補償することを特徴とする。
本明細書において使用される「信号」の概念には光学的
信号と電気的信号を含むものとする。
即ち、上記自動焦点調整システム内では先ず光信号(光
学的信号)が発生し、光電変換器により電気的信号に変
換され更に電子的に処理され、この後少くとも1個の制
御信号が供給され公知の方法で1例えば、適当な電動機
および電気駆動装置を介して、最適焦点調整のための方
向に物体および/または対物レンズを移動するために使
用され得る。
[好適な実施の態様及び効果] 本発明の特に望ましい構成によれば倍率変化に伴う信号
変化の補償のため光学的手段が使用され、該手段により
光学的信号は電気信号への変換前に補償処理を受ける。
これに代りもしくは付加的に2倍率変化に伴う信号変化
補償のために電気的手段を使用できる。該手段は例えば
電気的フィルタやIC等の階調増幅または周波数のシフ
ト等によって上記電気信号に影響を及ぼし又は処理を実
行する。しかし実際の経験からは光学的手段が効果的な
ことが示されている。本発明の方法の特に望ましい実施
態様によれば物体からの光信号として2個の分離された
像が別々の光電変換器又は1個の光電変換器の互いに分
離された領域に生成され、像を受ける変換器又は変換器
の該領域の。
再射影(結像)により形成される焦点面は互いに分離し
該物体に対する調整(された)焦点面の前後に位置する
。本方法の特に利点は落射照明と透過照明に対して同様
に適用可能なことである。
光学的手段としてはレンズまたはレンズ系が有利に使用
され、これらは光学的信号の形成時対物レンズで生成さ
れる像の寸法尺度(大きさ)を変更し特に縮小を行ない
これによって階調コントラストが高められ像における焦
点深度が減少される。
本発明の方法の変形によれば上記尺度の変更は段階的に
実施される。即ち例えば使用される各対物レンズに対応
して該対物レンズに関連するレンズ又はレンズ系が焦点
調整光路内に移動される。この場合該レンズ又はレンズ
系は例えば固転ノーズピースに登載されてもよい。
本発明の望ましい実施態様によれば該尺度変更は焦点調
整システムの光路内に設けられたズームレンズにより連
続的に実行される。これにより対物レンズの倍率は像の
焦点深度上昇による不利な影響が除去される限りにおい
て(程度にまで)大きくでき、焦点調整に参照される基
準信号の比較の際に確実な分別基準が得られる限りにお
いて(程度にまで)2大きい倍率の際倍率(増大)に併
うエツジコントラストの鈍化が減少される。
寸法尺度変更は対物レンズ倍率の変化と共に自動的に行
なうのが好都合であるが手動操作も可能にできる。該手
動操作は場合によってはコントラストの弱い像にあって
は自動焦点調整システムにより処理可能なコントラスト
領域を取り出すために必要である。
上記方法の実用上の実施にあっては顕微鏡に悪影響を及
ぼさないようにするため顕微鏡の像光路からの光学的信
号の取出しにより焦点合わせのための像の寸法変更を実
行するのが特に目的に適っていることが分っている。こ
の場合寸法変更用光学的手段は2個の分離された光学的
信号への分離前に使用されるのが有利である。更に1分
離された像の形成前に少くとも光学的焦点gu状態にす
る際光学的信号を像の大きさと明るさに従ってバランス
することは望ましいことが明らかになっている。即ち最
適な焦点調整状態にすることにより同じ寸法(フォーマ
ット)のおよび同じ明るさのく2ケの)像が得られる。
これは通常、各種異なった像状態や異なった数の反射、
もしくは透過ガラス面の数の相異等によって必ずしもこ
の限りではない。、光路に設けられた簡単な集光レンズ
系と発散レンズ系および対応する中性フィルタを用いて
上記処置を安価に実行可能である。
特に、焦点調整に使用された両信号を上記のようにバラ
ンス後、粗焦点調整のため両像の明るさが使用される。
これは例えば物体空間内の両像の再結像が本来の調整(
された)焦点領域を含まない場合にも有効な基帛を成す
少くとも微焦点調整には信号内にある高い局所周波数領
域に対応する内容(部分)が使用される。該内容は光学
的には適当な格子によりまた電気的には適当なフィルタ
により取り出され得る。
光電変換器としては少くともTV撮像装置が望ましく使
用され、該分離された像は好ましくは少くとも1個のT
Vススクリーン上隣接して再現される。これにより焦点
合せを視覚的に制御でき更に、自動焦点調整に好ましい
コントラストが充分な物体の所定位置が使用されている
か否かが分る。該所定位置とは、物体の移動または自動
焦点:A整システム内の寸法変更に適しいとされる位置
である。
本発明による方法の他の構成では物体から各種寸法で順
次または重畳状態で部分像が検出装置に形成される。こ
の場合評価電子装置は、該部分像から得られる適当な局
所周波数領域を用いて焦点合せを実行する。
連続又は不連続に変化可能な対物レンズ倍率と、対物レ
ンズを通過し対物レンズと接眼レンズの中間で顕微鏡の
像光路から取出された光路であって少くとも1個の光電
検出装置に達している光路を有する自動焦点調整システ
ムとを含む本発明による顕微鏡は、自動焦点調整システ
ムの光路内に少くとも1個の光学系が設けられるもしく
は設置可能であり、該光学系は対物レンズ倍率変化時に
検出装置上に形成された少くとも1個の像の寸法変更を
可能とするか実行し、これにより本発明の方法により既
述の利点を実現することと、即ち大きく変化する対物レ
ンズ倍率においても確実且つ正確な焦点調整を行ない得
ることとを特徴とする。
望ましくは1寸法変更を行なう光学系はズーム系を含み
該ズーム系は原理的には光路内に別々に設置され得る一
連のレンズおよびレンズ系で代替可能であり2例えば回
転装置(ノーズピース)に取付けられる。目的によって
は、上記対物レンズの交換時または対物レンズ倍率変更
時に、自動焦点調整システムの光路内に設けられた又は
設置され得る少くとも1個の光学系の焦点距離を適当に
変化するように作動する結合機構が設けられる。
特にコントラストが不十分な場合に必要となる再調整は
、対物レンズの所定の各倍率に関する結合機構が譲歩く
とも1個の光学系に対する対応する焦点距離の対応する
基本設定を行ない更に焦点距離調整を手動で可能とする
ならば、極めて簡単に実行され得る。
落射照明および/又は透過照明系を備え、自動焦点調整
システム及び対物レンズの光学系により再結像が対物レ
ンズの焦点面に隣接する互いに分離された焦点面上に置
かれるよう構成された2個の検出装置を備えた顕微鏡の
構造的に特に簡単な実施例に依れば、検出装置上に形成
される物体の像の寸法変化を成さしめるための該光学系
は焦点調整光路の領域内に設置さ7れるか設置され得る
ものであり、該光路領域は」二記両検出装置への光束を
共に通過させる。この顕微鏡の他の実施例では検出装置
上に形成される物体の像の寸法変化を成さしめる各光学
系が各検出装置に別々に導かれる光路領域内に設置され
る。これら検出装置に属する両光学系は異なる構成とし
てもよく即ち焦点調整状態において明るさバランスおよ
び/又は寸法バランスを確実なものとすることが望まし
い。本発明の特に望ましい実施例に於ては顕微鏡の像光
路内にはビームスプリッタが設けられこれにより向きを
変えられた焦点調整光束から物体の中間像が形成され該
中間像は少くとも1個の光学系を介して寸法変化を受け
た後に直接にまたは更に他の中間像を介して上記検出装
置上に結像される。該光学系には好ましくはコリメータ
が直列接続され顕微鏡対物レンズの瞳を対応する光学系
の瞳内に結像する。検出装置としては少くとも1個のT
V撮像装置が好ましくは使用され、物体の寸法の等しい
2個の象が分離され(望ましくは並列で)該TV撮像装
置上に形成される。上記像は最適焦点調整時には明るさ
が等しく焦点は等しくシャープでない(unschar
f )。TV!l像装置には電子信号処理手段が接続さ
れ該手段は最適焦点調整が得られるまで載物台および/
又は顕微鏡対物レンズの移動制御を行う。視覚的観察の
ためにディスプレイ画面を接続してもよい。
両像を含む1個のTV撮像装置の使用時には差分増幅器
を有する電子回路が接続される。この場合TV撮像装置
の各走査期間(インターバル)は該撮像装置上に自動形
成される多像の幅に等しく、各期間の後に切替装置は該
撮像装置からの必要時に得られる処理された信号を該差
分増幅器の異なる入力に切替供給する。
電子系は更に望ましくは次のような構成である。即ち焦
点調整処理中の物体と対物レンズ間の相対的運動に依る
信号変化がKDi定結果に悪影響を及ぼさないものとす
る。
[実施例] 次に図面に基づき説明するがこれらは本発明を説明する
ための1実施例に関する。
第1図は顕微鏡とその自動焦点調整システムの光路に関
する主要部分を概略図として示す。顕微鏡の光軸をx−
xとして示す。顕微鏡の光軸x −Xの長さ方向に矢印
f−f’で明示するように調整可能な物体平面をOで示
す。顕微鏡は落射照明と透過光照明の両方が可能なよう
構成されている。落射照明の場合光源LAからの光は半
透過鏡2を介して光路x−xに入射される。透過光照明
の場合光源LDからの光は集光レンズ4を通過して同様
に物体面Oに達する。概略的に示した対物レンズ回転部
(ノーズピース)6内には種々の倍率をljつ一連の対
物レンズが保持され、これらはノーズピース6の回転に
より順次光路x−x内に配置可能である。図を簡単にす
るため対物レンズを2個だけ示す。このうち対物レンズ
8は光路の外であり対物レンズ10は光路内に置かれる
。焦点5!J整は物体面Oを矢印f又はf′の方向に移
動することで行われる。対物レンズ10の瞳をPで示す
。対物レンズIOから図示されない接眼レンズ(又は双
眼レンズ部)に達する光路内には管部レンズ12が設け
られ、これに続いて半透過鏡14が置かれる。該半透過
鏡14は焦点調整光束を光路X−xから向きを変え、こ
の先軸は参照番号16で示されTVで示されるTVカメ
ラに達する。テレビカメラTV前の最終領域内で光路1
6はビームスプリッタ18により2個の部分光線18a
、18bに分割され、該光線16bは偏向鏡20により
該光線leaに平行になるように向きを変えられる。両
部分光綿lea、18bは、受光レンズを除去したTV
カメラの感光層22に当る。部分光線16a、 16b
は像面01としての感光層22上に、物体面O内で検出
される物体の2個の像を形成する。この場合の構成は上
記像22a、22bが重ね合せなしに出来る限り近くに
形成されるようにする。物体領域内の、感光層22のa
(←弥−1が得られ、同様にして感光層22の像22b
に属する平面部分の再結像によって焦点面内に存在すれ
ば感光層22の感光平面部分22a上に物体は鋭く焦点
合せされ、他方感光層22の感光平面部分22b上の像
はぼける。上記条件を逆にすれば逆の結果が得られる。
第1図においては、物体面Oは両焦点面aとbの中間に
あるので両像22aと221)は同程度にぼけている。
ここで部分光路IBb内のレンズ24は部分像22a、
 22bを同一寸法にするために設けられている。部分
光路lea内では更に中性フィルタ2Bを設置できる。
該フィルタ2Bは部分光路tabよりも部分光路lea
にそってより多くの光が吸収されこれにより部分像22
aと22bの明るさも等しくなるために考慮されている
。第1図から明らかなように、物体の像形成は焦点調整
光路1Gを介して感光層22の部分平面22aおよび2
2b上に直接行われるのではなく中間像を経て行われる
。上記の場合2個の中間@O′とO′が使用される。中
間像O′は対物レンズ10と管部レンズ12とにより形
成され物体から中間像面O′上に形成される像の大きさ
く寸法)は対物レンズ10の倍率に依存する。しかし中
間像O′の状態は不変である。更にビームスプリッタ1
8の前方に設置されたレンズ28と30を中間像面O′
内に形成される物体像が感光層22上に位置するように
選択すれば感光平面部分22aおよび22b上に形成さ
れる像にはその詳細が使用された各対物レンズの倍率に
対応して異なった寸法で結像される。
しかしこのような像拡大は当初説明したようにエツジコ
ントラストの鈍化即ち高い局所周波数の減少を生じる。
該周波数は例えば以下に説明する制御電子系に於て焦点
調整基準として使用される。他方これにより既に述べた
ように対物レンズ倍率の上昇によって像の焦点深度即ち
感光層22の領域内での焦点深度が増大するのでこの理
由からも焦点合せは一層困難になる。この対策として中
間像0′はズーム系32および第1図に示すコリメータ
34を介して固定位置の第2中間像面0″内に形成され
る。コリメータ34により平行ビームがズーム系32に
供給される。更にズーム系32の瞳P′内に対物レンズ
10の@Pを結像する。従ってズーム系32とコリメー
タ34は中間像面O′に形成され対物レンズ10により
拡大された物体Oの像を縮小した像を中間像面O′内に
形成する。この縮尺を適当に選択すれば使用された各顕
微鏡対物レンズの倍率に無関係に2寸法が全く変化しな
いか僅かに変化した物体Oの像を中間像面0″内に形成
できる。これは結合機構36により実施され得る。結合
機構3Gはズーム系32の焦点距離従ってその拡大率又
は縮小率を対物レンズノーズピース6を調整して自動的
に対応する基準値に設定する。
ここで手動操作可能な調整機構38を用いてズーム系3
2に対し他の所望の焦点設定又は付加的な焦点設定をす
ることが可能である。上記設定は特別な場合例えば特に
弱いコントラストの物体のときには場合によっては必要
となる。
上記の基僧設定例を表に示す。
顕微鏡対物レンズ倍率  ズーム系焦点距離5x / 
 fox         ’80mm20x ’  
           60報50X        
      30關100x / 150X     
    181111TVカメラ(2/3”)上に2個
の同一の像を並列して形成する時にはコリメータレンズ
は例えば焦点距離70mm、  レンズ40は焦点距離
40mm、  レンズ30は焦点距離25 wとなる。
テレビカメラTVには例えば第2図に示される電子回路
が接続される。テレビカメラTVからの出力信号は入力
増幅器Aに送出され第3図の信号状態図に1で示される
波形状態であるがこれは物体面Oが2個の焦点面aとb
のいずれかにより近く置かれていることを前提とした場
合である。これを焦点面aと仮定すると感光面部分22
a上に形成される像は感光面部分22b上に形成される
像よりも鮮明となるのでテレビカメラTVの感光層22
の全幅に渡る走査ビームはIで示される電子信号を生成
する。走査ビームが感光面部分22aを通過する限りに
おいては高調波成分が極めて多く一方感光面部分22b
を通過する場合には極めて少ない。水平同期信号の両側
部で走査線は第3図の1で示すよ゛うに規定される。
入力増幅器Aには高周波を優先的に透過させるバイパス
フィルタBが接続される。該フィルタBには更にローパ
スフィルタCが接続される。電子スイッチFには並列に
2個の電子スイ・ソチGとHが接続され各々には復調器
りとEが続きこれらの一方は差動パワー増幅器Iの正入
力に他方は負(反転)入力に接続される。該増幅器工の
出力は物体面Oを調整する調整機構Jを制御する。入力
増幅器AとバイパスフィルタBとの間には分岐路があり
垂直同期検出用装置Kに達し該装置にの出力は電子スイ
ッチFを制御する。上記装置には垂直同期パルスを受信
していればスイ・ソチFを開成し、他の期間ではスイッ
チFを閉成する。この開成時に感光層22は両表面部分
22a 、 22b上を線単位に全平面を完全に走査さ
れるので垂直同期パルスの到着中には調整モータJの制
御は出来ない。
入力増幅器AとバイパスフィルタBとの間には水平同期
検出用装置りが更に接続され、その出力はモノフロップ
(単安定マルチバイブレータ)Mに接続される。該モノ
フロップMの出力は電子スイッチGにおよび他のモノフ
ロップNを介して電子スイッチHに送出される。水平同
期パルスの入力の都度モノフロップMは該装置りを介し
て制御される。続いてモノフロップMは、走査ビームが
感光層22の表面部分22aを通過するときには走査線
の半分の長さの間型子スイッチGを閉成しくその間型子
スイッチHは開状態)、所定時間後にはモノフロップM
はモノフロップNをトリガし、ここで電子スイッチGは
同時に開成される。モノフロップNが起動されると所定
時間即ち走査線の後半部が感光層22の表面部分22b
の幅を通過するのに、必要な時間の間型子スイッチHを
閉成する。
従って復調器りとEの各々の前方における電気信号は各
々第3図の■と■に示すようになる。
復調器りとEに到達する電気信号内の高調波成分が多く
なると復調器りとEからの直流電圧信号の値も高くなる
。即ち上記例では復調器りの出力信号が極めて大きく一
方復調器Eの出力信号は極めて小さいことに当る。復調
器りとEからの直流電圧は実用上は走査線内では変化し
ない。
第3図の■に復調器りからの直流電圧を点線で、復調D
Eからの直流電圧を破線で物体面Oの位置を横軸として
示す。図には焦点面aとbも示されている。例えば物体
面Oが焦点面aにあれば復調′riiDからの直流電圧
は最大になり塩1凋器Eからの直流電圧は最小となり実
用10を示す。この関係は物体面0が焦点面すにある場
合には逆になる。パワー増幅器Iは点で示された電圧と
破線の電圧の差信号を生成するが次の点に注目され度い
。一方の電圧は正入力端子に他方の入力は負入力端子に
供給されるのでパワー増幅器の出力では極性の反転が起
る。この出力電圧は第3図に実線で示される。該電圧に
よって調整用モータとして物体面0を移動させる直流モ
ータJを容易に起動できる。調整用モータJは実線で示
した電圧曲線と横軸との交点を探すよう作動する。これ
は焦点面aとbとの丁度中間である。自動調整作業はこ
のようにして完了する。
[発明の効果コ 本発明により、対物レンズ倍率が大きく変化してもそれ
に併う焦点深度の劣化を補償し、確実かつ正確な焦点調
整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は自動焦点調整を含む本発明による顕微鏡の光路
の概略図である。 第2図は第1図のTVカメラに接続される電子回路のブ
ロック図である。 第3図は第2図の回路の信号状態図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)連続又は非連続に可変の対物レンズ倍率を持つ顕微
    鏡の自動焦点調整方法であって、調整焦点面に隣接し且
    つ物体と対物レンズ間の距離を含む少くとも1つの領域
    内において物体と対物レンズ間の前記距離の増加又は減
    少の際に互いに逆方向に変化する2個の信号が形成され
    、 前記信号は前記物体から対物レンズを通過してくるビー
    ムから得られ、 前記信号からは前記物体および前記対物レンズの少くと
    も一方を最適焦点調整の方向に移動させる少くとも1個
    の制御信号が得られる方法において、 前記信号の前記対物レンズ倍率の変更に併う変化を、少
    くとも、前記各対物レンズ倍率に対して該自動焦点調整
    が確実なものとなる程度に補償することを特徴とする自
    動焦点調整方法。 2)特許請求の範囲第1項記載の方法において、前記信
    号は光電変換器により電気信号に変換される光信号であ
    ることと、 該対物レンズ倍率の変更による前記信号の変化の前記補
    償のために前記光信号の該電気信号への変換前に前記光
    信号の調節を行う光学的手段が使用されることと、およ
    び/又は 該対物レンズ倍率の変更による前記信号の変化の前記補
    償のために前記電気信号に影響を及ぼすないし処理を施
    すための電気的手段が使用されることとを特徴とする自
    動焦点調整方法。 3)特許請求の範囲第2項記載の方法において、前記物
    体からの光信号として2個の別々の像が別々の光電変換
    器又は1個の光電変換器の別々の領域に形成され、 前記像を受信する前記両変換器または前記変換器の該領
    域の、再結像により生ずる焦点面は互いに分離して形成
    され前記調整焦点面の前後に存在することを特徴とする
    自動焦点調整方法。 4)特許請求の範囲第2項または第3項に記載の方法に
    おいて、 前記光学的手段としてレンズ又はレンズ系が使用され、
    該レンズ又は該レンズ系は前記光信号生成に際し該物体
    から形成された像を寸法上変更することを特徴とする自
    動焦点調整方法。 5)特許請求の範囲第2項乃至第4項のいずれか1項に
    記載の方法において、 前記光学的手段は該対物レンズから得られる前記像を縮
    小するために使用されることを特徴とする自動焦点調整
    方法。 6)特許請求の範囲第4項または第5項に記載の方法に
    おいて、 前記寸法変更は段階的に実行されることを特徴とする自
    動焦点調整方法。 7)特許請求の範囲第4項または第5項に記載の方法に
    おいて、 前記寸法変更は連続的に実行されることを特徴とする自
    動焦点調整方法。 8)特許請求の範囲第4項乃至第7項のいずれか1項に
    記載の方法において、 前記寸法変更は該対物レンズ倍率の変化と連動して実行
    されることを特徴とする自動焦点調整方法。 9)特許請求の範囲第2項乃至第6項のいずれか1項に
    記載の方法において、 前記寸法変更は該顕微鏡の像光路からの該光信号の取出
    しに従って実行されることを特徴とする自動焦点調整方
    法。 10)特許請求の範囲第3項乃至第9項のいずれか1項
    に記載の方法において、 前記寸法変更のための該光学的手段は前記別々の2個の
    前記光信号への分割に先立って実行されることを特徴と
    する自動焦点調整方法。 11)特許請求の範囲第3項乃至第10項のいずれか1
    項に記載の方法において、 前記光信号は該別々に分離された該像の形成前に少くと
    も最適焦点調整状態の入力によって像寸法および像の明
    るさに関してバランスされることを特徴とする自動焦点
    調整方法。 12)特許請求の範囲第3項乃至第11項のいずれか1
    項に記載の方法において、 粗焦点調整のため該両像の該明るさが使用されることを
    特徴とする自動焦点調整方法。 13)特許請求の範囲第3項乃至第12項のいずれか1
    項に記載の方法において、 少くとも微焦点調整のため該物体の高局所周波数領域に
    対応する該信号内容が使用されることを特徴とする自動
    焦点調整方法。 14)特許請求の範囲第3項乃至第13項のいずれか1
    項に記載の方法において、 前記光電変換器として少くとも1個のテレビ撮像装置が
    使用されることを特徴とする自動焦点調整方法。 15)特許請求の範囲第1項乃至第14項のいずれか1
    項に記載の方法において、 前記互いに分離された該像は少くとも1個のテレビスク
    リーン上に互いに隣接して表示されることを特徴とする
    自動焦点調整方法。 16)特許請求の範囲第1項乃至第15項のいずれか1
    項に記載の方法において、 前記物体から異なる寸法で並置にもしくは重畳された部
    分像が検出装置に形成されることを特徴とする自動焦点
    調整方法。 17)自動焦点調整システムを持つ連続又は非連続に可
    変な対物レンズ倍率を含む顕微鏡であって、該顕微鏡の
    光路は対物レンズを通過し物体と接眼レンズ間に於て該
    顕微鏡の像光路から取出され、少くとも1個の光電検出
    装置に導かれる顕微鏡において、 該自動焦点調整システムの前記光路内に少くとも1個の
    光学系が置かれ又は配置可能であることと、 該対物レンズ倍率の変化時、前記検出装置上に形成され
    る少くとも1個の像の寸法変更が可能でるか又は実行さ
    れることを特徴とする顕微鏡。 18)特許請求の範囲第17項記載の顕微鏡において、 前記少くとも1個の光学系はズーム系を含むことを特徴
    とする顕微鏡。 19)特許請求の範囲第17項記載の顕微鏡において、 前記光学系は該自動焦点調整システムの前記光路に配置
    可能な一連のレンズ又は固定レンズ系を含むことを特徴
    とする顕微鏡。 20)特許請求の範囲第17項乃至第19項のいずれか
    1項に記載の顕微鏡において、該顕微鏡は、結合機構を
    含み該結合機構は対物レンズ交換時又は対物レンズ倍率
    変更時、該自動焦点調整システムの前記光路内に置かれ
    た又は配置され得る前記光学系の焦点距離を対応して変
    化し得ることを特徴とする顕微鏡。 21)特許請求の範囲第17項乃至第20項のいずれか
    1項に記載の顕微鏡において、 該対物レンズの各倍率のための前記結合機構は前記焦点
    距離の対応する基準調整を行ない且つ手動操作をも可能
    とすることを特徴とする顕微鏡。 22)特許請求の範囲第17項乃至第21項のいずれか
    1項に記載の顕微鏡において、該顕微鏡は落射照明およ
    び透過光照明装置の少くとも一つ、および2個の検出装
    置を、該装置の再結像が前記自動焦点調整システムと前
    記対物レンズとの光学系により調整焦点面に隣接する互
    いに分離された焦点面内に存在するように含み、 前記検出装置上に形成される該物体像の寸法変更を行う
    ための前記光学系は該焦点調整光路の、前記両検出装置
    に送出される光束が共通に通過する領域内に置かれるか
    又は配置可能であることを特徴とする顕微鏡。 23)特許請求の範囲第17項乃至第21項のいずれか
    1項に記載の顕微鏡において、該顕微鏡は落射照明およ
    び透過光照明装置の少くとも一つ、および2個の検出装
    置を、該装置の再結像が前記自動焦点調整システムと前
    記対物レンズとの光学系により調整焦点面に隣接する互
    いに分離された焦点面内に存在するように含み、 前記検出装置上に形成される該物体像の寸法変更を行う
    ための前記各光学系は前記各検出装置に導かれる該光路
    の別々の領域に置かれるか又は配置可能であることを特
    徴とする顕微鏡。 24)特許請求の範囲第17項乃至第23項のいずれか
    1項に記載の顕微鏡において、 前記顕微鏡の該像光路内にビームスプリッタが置かれ、
    該スプリッタを介して方向変更された焦点調整光束から
    前記物体の中間像が形成され、該中間像は少くとも1個
    の光学系によって寸法変更を受け、直接又は他の中間像
    を介して前記検出装置上に結像されることを特徴とする
    顕微鏡。 25)特許請求の範囲第24項記載の顕微鏡において、 前記光学系にはコリメータが接続され、該コリメータは
    該顕微鏡対物レンズのひとみを対応する前記光学系のひ
    とみ内に結像することを特徴とする顕微鏡。 26)特許請求の範囲第17項乃至第25項のいずれか
    1項に記載の顕微鏡において、 前記検出装置として少くとも1個のテレビ撮像装置を含
    み、該撮像装置には電子信号処理手段が接続され、該手
    段は最適焦点調整に達するまで載物台および前記各顕微
    鏡対物レンズの少くとも一方の移動を制御することを特
    徴とする顕微鏡。 27)特許請求の範囲第26項に記載の顕微鏡において
    、さらに少くとも1個のディスプレイスクリーンに接続
    されることを特徴とする顕微鏡。
JP11873587A 1986-05-16 1987-05-15 顕微鏡の自動焦点制御方法および前記方法を用いた顕微鏡 Pending JPS6324209A (ja)

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