WO2002075424A1

WO2002075424A1 - Mikroskop mit autofokussiereinrichtung

Info

Publication number: WO2002075424A1
Application number: PCT/EP2002/002878
Authority: WO
Inventors: Norbert Czarnetzki; Thomas SCHERÜBL; Stefan Mack; Toshiro Kurosawa
Original assignee: Carl Zeiss Microelectronic Systems Gmbh
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2002-09-26
Also published as: JP2004522191A; US20040021936A1; EP1287398A1; DE10112639A1

Abstract

Ein Mikroskop umfaßt eine Beleuchtungsquelle (2), eine optische Abbildungseinrichtung (3), über die Licht der Beleuchtungsquelle (2) in Form eines Leuchtfeldes auf ein Beobachtungsobjekt (4) gerichtet wird, eine Empfangseinrichtung (6), die von dem Beobachtungsobjekt (4) beeinflußtes Licht in Form eines zu dem Leuchtfeld korrespondierenden Bildfeldes empfängt, und eine Einrichtung (14) zur Einstellung des Abstands zwischen der Abbildungseinrichtung (3) und dem Beobachtungsobjekt (4). Weiterhin ist eine Einrichtung (9) zur Strukturierung des Beleuchtungslichtes im Strahlengang zwischen der Beleuchtungsquelle (2) und der Abbildungseinrichtung (3) mit zwei oder mehr in Richtung des Strahlengangs axial voneinander beabstandeten Blenden (10, 11, 12) vorhanden. Die Blenden (10, 11) sind so angeordnet, daß eine zwischen diesen liegende Ebene (L) zugleich mit dem Beobachtungsobjekt (4) in dem Bildfeld auf die Empfangseinrichtung (6) fokussiert ist. Eine Bewertungseinrichtung (13) generiert in Abhängigkeit der Intensitäten ein Stellsignal (s) zur Betätigung der Stelleinrichtung (14).

Description

Mikroskop mit Autofokussiereinric tung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mikroskop mit Autofokus- siereinrichtung,, umfassend eine Beleuchtungsquelle, eine optische Abbildungseinrichtung, über die Beleuchtungslicht in Form eines Leuchtfeldes auf ein Beobachtungsobjekt gerichtet wird, eine Empfangseinrichtung, die vom Beobachtungsobjekt beeinflußtes Licht in Form eines zum Leuchtfeld korrespondierenden Bildfeldes empfängt, und eine Einrichtung zur Veränderung des Abstandes zwischen der Abbildungs- einrichtung und dem Beobachtungsobjekt.

Derartige Mikroskope werden beispielsweise für die konfoka- le Mikroskopie eingesetzt, bei der das zu untersuchende Beobachtungsobjekt und das Mikroskop relativ zueinander bewegt werden und dabei das Beobachtungsobjekt optisch abgetastet wird.

Das von der Beleuchtungsquelle auf das 'Beobachtungsobjekt einfallende Licht wird vom Beobachtungsobjekt mehr oder weniger stark reflektiert und über die Abbildungseinrichtung auf die Empfangseinrichtung abgebildet, so daß anhand der Abbildung Informationen über das Beobachtungsobjekt bzw. den gerade untersuchten Objektbereich gewonnen werden können.

Insbesondere wird aus der Topografie der Objektoberfläche eine Schnittebene ausgewählt, in der das Objekt bzw. ein ausgewählter Objektbereich scharf abgebildet werden soll. Treten bei der Positionierung des Beobachtungsobjektes relativ zur Abbildungseinrichtung in Richtung der optischen Achse Abweichungen auf, wird der Abstand zwischen Beobachtungsobjekt und Abbildungseinrichtung mittels einer Stel- leinrichtung korrigiert, bis die Fokusposition erreicht ist.

Insbesondere bei der Überwachung kontinuierlich- ablaufender Fertigungsprozesse, wie beispielsweise bei der Inspektion von Wafern, ist es wünschenswert, die Fokussierung der optischen Abbildungseinrichtung^' auf die Waferoberflache bzw. eine am afer zu untersuchende Schicht automatisch vorzunehmen.

Aus dem Stand der Technik sind in diesem Zusammenhang bereits eine Vielzahl von Autofokussiereinrichtungen_. für optische Systeme bekannt, die sich hinsichtlich Wirkungsweise und Leistungsparametern unterscheiden. Zu letzterem zählen insbesondere die Auflösung in Richtung der optischen Achse (nachfolgend z-Achse genannt) , die Tiefe des Fang- bzw. Arbeitsbereiches, die Möglichkeit der Generierung eines Richtungssignales für eine korrigierende Stellbewegung^' sowie die erzielbare Meßgeschwindigkeit .

Mit Triangulationsverfahren arbeitende Autofokussiereinrichtungen erlauben zwar einen relativ großen Fangbereich, sind jedoch hinsichtlich der Auflösung in Richtung der z- Achse auf Größenordnungen von ca. 300 nm beschränkt und damit für die Waferinspektion ungeeignet, da dort Auflösungen in der Größenordnung- von ca. 50 nm bei einem Fangbereich von mehreren μm benötigt werden. Autofokussiereinrichtungen, welche beispielsweise in CD- Playern eingesetzt werden, weisen zwar einen verhältnismäßig großen Fangbereich und auch eine hohe z-Auflösung auf, lassen sich jedoch nur dann einsetzen, wenn die anzumessende Oberfläche sehr gute Reflektionseigenschaften besitzt.

Bei diesen Einrichtungen wird für die Autofokussierung in der Regel ein Laserstrahl verwendet .^' Unterscheidet sich je- doch das Wellenlängenspektrum des optischen Hauptsystems stark von demjenigen des Autofokussierungssystems, so resultieren daraus systematische Fehler bei der Scharfstel- lung, die unter anderem von den Materialeigenschaften und der MikroStruktur, beispielsweise einer Oberflächenbe- Schichtung, des zu untersuchenden Beobachtungsobjektes abhängen. Wird das optische Hauptsystem in einem anderen Wellenlängenbereich betrieben als das Autofokussierungssystem, so müssen für letzteres gesonderte Systemkomponenten vorgesehen werden. Dies ist wiederum mit einer zumindest ab- ' schnittsweise getrennten Strahlführung verbunden. Auch muß das Hauptsystem für die gesonderte Wellenlänge des Autofo- kussierungssystems speziell ausgelegt sein.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Mikroskop der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei einem einfachen konstruktiven Aufbau eine hohe Genauigkeit der .Fokussierung auf ein zu untersuchendes Beobachtungsobjekt ermöglicht.

Diese Aufgabe wird für ein Mikroskop nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst, indem in dem Strahlengang zwischen der Beleuchtungsquelle und der Abbildungseinrichtung oder in einer dazu optisch konjugierten Position eine Einrichtung zur Strukturierung des Beleuchtungslichtes angeordnet • ist, die zwei oder mehr in Richtung des Strahlenganges axial voneinander beabstandete Blenden aufweist . Dabei sind eine erste Blende und eine zweite Blende derart angeordnet, daß eine zwischen diesen liegende Ebene gleichzeitig mit der Abbildung des in einer Soll-Lage befindlichen Beobachtungsobjektes bzw._. Beobachtungsobjektabschnitts im Bildfeld auf der Empfangseinrichtung fokussiert ist.^'

Weiterhin ist eine mit der Empfangseinrichtung zusammenwirkende Einrichtung zur Auswertung der Lichtintensitäten des von den Blenden beeinflußten Teilbereiches des Bildfeldes vorgesehen, wobei die Auswerteeinrichtung in Abhängigkeit der ausgewerteten Intensitäten ein Stellsignal zur Betätigung der Einsteileinrichtung zur Fokussierung der zwischen den Blenden liegenden Ebene generiert.

Die erfindungsgemäße Autofokussiereinrichtung nutzt, abgesehen von der zusätzlichen Einrichtung zur Strukturierung des Lichtes, sämtliche Komponenten des optischen HauptSystems, insbesondere dessen Beleuchtungsquelle, dessen optische Abbildungseinrichtung sowie dessen Empfangseinrich- tung, wodurch ein einfacher konstruktiver Aufbau möglich ist. Da sowohl für das optische Hauptsystem als auch für das Autofokussierungssystem die gleiche Beleuchtungsquelle zum Einsatz kommt, werden die oben erläuterten systematischen Fehler vermieden. Die in Richtung des Strahlenganges mit Abständen zueinander angeordneten Blenden wirken lediglich auf einen kleinen Teilabschnitt des Bildfeldes ein, während der überwiegende Teil des Bildfeldes für die Mikroskopabbildungen nutzbar bleibt.

Die in den den Blenden zugeordneten Teilbereichen des Bild- feldes gemessenen Lichtintensitäten hängen von dem tatsächlichen Abstand zwischen dem .Beobachtungsobjekt und der optischen Abbildungseinrichtung in Richtung der z-Achse ab. Da die Blende ^'in Richtung des Strahlengangs zueinander unterschiedlich positioniert sind, ergibt sich für jede Blen- de in Abhängigkeit der z-Position des Beobachtungsobjektes, eine der jeweiligen Blende zugehörige Intensitätscharakte-' ristik.

Durch Auswertung der Lichtintensitäten bezogen auf die ein- zelnen Blenden läßt sich so auf die tatsächliche Lage des Beobachtungsobjektes schließen und damit eine etwaige Abweichung von einer Soll-Lage bestimmen. Außerdem kann auf diese Weise festgestellt werden, nach welcher Richtung entlang der z-Achse die tatsächliche Lage des Beobachtungsob- jektes von der Soll-Lage abweicht und demzufolge nachfokus- siert werden muß. Mit dieser Information kann dann die Lage des Beobachtungsobjektes in bezug auf die Soll-Lage korrigiert, d.h. präzise fokussiert werden.

Mit der _.erfindungsgemäßen Autofokussiereinrichtung lassen sich bei einer hohen Meßgeschwindigkeit Auflösungen entlang der z-Achse in der Größenordnung von 50 nm bei einem Fangbereich von mehreren μm realisieren.

Die Generierung des Stellsignales kann beispielsweise unmittelbar auf der Grundlage der für die einzelnen Blenden bestimmten Lichtintensitäten erfolgen, deren Größen hierzu untereinander in Beziehung gesetzt ^'werden. Allerdings können auch aus der Lichtintensität abgeleitete Größen für die Generierung des Stellsignales verwendet werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung zur Generierung des Stellsignales beispielsweise derart ausgebildet, daß aus den erfaßten Lichtintensitäten oder aus von diesen abgeleiteten Kontrastwer- ten ein Vergleichswert erzeugt und aus diesem Vergleichs- wert dann die Zustellungsrichtung für die Einsteileinrichtung abgeleitet wird. Auf diese Weise läßt sich das Stellsignal bzw. Regeleingangssignal für die Stelleinrichtung besonders einfach gewinnen. Gegebenenfalls wird der Ver- gleichswert zu einem Soll-Wert in Beziehung gesetzt.

Zur Verbesserung der Genauigkeit ist es mitunter vorteilhaft, den Vergleichswert unter Verwendung der Differenzbildung von Intensitäts- und/oder Kontrastwerten und/oder Quo- tientenbildung von Intensitäts- und/oder Kontrastwerten zu generieren, wodurch beispielsweise u.a. eine Normierung des Stellsignales bzw. Regeleingangssignales für die Einsteileinrichtung vorgenommen werden kann.

Bevorzugt sind die Blenden derart ausgebildet und angeordnet, daß eine kontrastreiche Lichtstruktur auf der Empfangseinrichtung erzeugt wird, wenn für die betreffende Blende das Beobachtungsobjekt sich in einer bestimmten z- Position befindet. Dies hat zur Folge, daß bei einer Abwei- chung des Beobachtungsobjektes aus der Soll-Lage für die einzelnen Blenden deutlich unterschiedliche Kontrastwerte erzeugt werden. Dadurch läßt sich die Abweichung des Beobachtungsobjektes aus der Soll-Lage besonders präzise feststellen.

Prinzipiell ist es möglich, jeder Blende einen eigenen Teilbereich des Bildfeldes zuzuordnen, wobei sich die Teilbereiche der einzelnen Blenden gegenseitig nicht beeinflussen. In diesem Fall wird eine eindeutige Zuordnung der Intensitäten zu -den einzelnen Blenden auf der Empfangsein- richtung erzielt, so daß sich die gemessenen Intensitäten, beispielsweise auch bei einer Kontrastbestimmung, besonders einfach auswerten^' lassen. In diesem Zusammenhang erweist sich eine konfokale Anordnung der Blenden als besonders vorteilhaft; hierbei entspricht der Detektorbereich dem Bild der Blendenstruktur, wodurch eine schnelle Auswertung möglich ist, denn es ist kein Rechenaufwand für die Kontrastbestimmung erforderlich.

Im Hinblick auf eine möglichst kleine Einschränkung des Bildfeldes des optischen Hauptsystems durch die für das Au- tofokussierungssystem benötigten Teilbereiche ist es besonders vorteilhaft, wenn sich die Blenden, in Richtung der optischen Achse gesehen, einander wenigstens zum Teil überdecken, wobei jede Blende teillichtdurchlässig ausgebildet ist und die Blenden voneinander abweichende optische Struk- turierungsmuster aufweist. Die dementsprechend im Strahlengang hintereinanderliegenden Blenden erzeugen auf der Empfangseinrichtung kombinierte Intensitäten. Aufgrund der unterschiedlichen Strukturierungsmuster lassen- sich jedoch durch eine Analyse der gemessenen Intensitäten den einzelnen Blenden . charakteristische Größen zuordnen, welche von der Fokuslage des Beobachtungsobjektes abhängen. Aus diesen, den einzelnen Blenden zuzuordnenden Informationen wird dann das Stellsignal für eine etwaige Lagekorrektur generiert . ^'

Beispielsweise können die Blenden mit voneinander abweichenden Gitterstrukturen versehen sein, wobei die Gitterlinien unterschiedlicher Blenden quer zueinander verlaufen und/oder unterschiedliche Abstände aufweisen. Bei der Ver- w.endung von mehr als zwei Blenden sind die ^'Gitterstrukturen durch wenigstens ein geometrisches Kriterium untereinander paarweise verschieden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine dritte Blende derart zwischen der ersten Blende und der zweiten Blende angeordnet, daß die Abbildung der dritten Blende gleichzeitig mit der Abbildung des in einer Soll-Lage befindlichen Beobachtungsobjektes bzw. Beobachtungsobjektabschnitts in dem Bildfeld auf der Empfangsein- richtung fokussiert ist.

Befindet sich das Beobachtungsobjekt in der Soll-Lage, so ergibt sich bei einer Kontrastauswertung für die dritte Blende in dieser Position ein Maximum des Kontrastwertes . Bei einer Helligkeitsauswertung wird in dieser Position auch ein Maximum der Intensität bzw. Helligkeit festgestellt. Damit wird eine zusätzliche Information erhalten, mit der die „richtige" Positionierung des Beobachtungsobjektes in der Soll-Lage bestätigt werden kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die weiteren Blenden in der Soll-Lage lediglich niedrige Kontrastwerte oder Hellig- keitswerte aufweisen. Auch bietet dies den Vorteil eines größeren Fangbereiches und es besteht auch die Möglichkeit einer Normierung.

Zwecks Erzielung eines großen Fangbereich können eine Vielzahl von Blenden in Richtung des Strahlenganges vorgesehen sein. Einschränkungen ergeben sich hier lediglich durch die benötigte Fläche des Bildfeldes für das Autofokussierungs- system bzw._. die Transmissionseigenschaften der verwendeten Blenden, sofern diese in Richtung des Strahlenganges einander überdeckend angeordnet werden. Durch eine größere Anzahl von extrafokal und intrafokal angeordneten Blenden läßt sich ein großer Fangbereich realisieren. Für praktische Zwecke hat es sich jedoch als günstig und ausreichend herausgestellt, drei Blenden vorzusehen, wobei der Aufbau verhältnismäßig einfach bleibt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die erste Blende und die zweite Blende jeweils eine Vielzahl von Einzellochblenden auf, die derart angeordnet sind, daß deren Abbildungen auf ^' der Empfangseinrichtung voneinander getrennt sind. Dabei ist jeder Abbildung ein gesonderter, lichtempfindlicher Bereich an der Empfangseinrichtung zugeordnet . Hierdurch wird eine Anordnung von meh- reren .Gruppen, jeweils in axialer Richtung zueinander versetzter, konfokaler Strahlengänge verwirklicht.

Eine solche Anordnung eignet sich insbesondere für die unmittelbare Auswertung der Intensitäten bzw. konfokalen Hel- ligkeiten. Beispielsweise ist es möglich, die Intensitätswerte nahe beieinander liegender Einzelöffnungen verschie- dener Blenden unmittelbar zueinander in Beziehung zu setzen und hieraus dann ein Stellsignal zu generieren. Weiterhin können auch zunächst für alle Blenden einzelne charakteristische Intensität- bzw. Helligkeitswerte bestimmt und an- schließend zur Generierung des Stellsignales miteinander verglichen werden.

Die im Bildfeld abgebildeten Lochmuster können jedoch auch zur Ermittlung von Kontrastwerten für die Blenden herange- zogen werden, wobei dann eine konfokale Beziehung zwischen den Einzellochblenden und den lichtempfindlichen Bereichen auf der Empfangseinrichtung, beispielsweise den Pixeln einer CCD-Matrix, nicht unbedingt erforderlich ist.-

Alternativ zu den Einzellochblenden können die erste Blende und die zweite Blende auch jeweils mit mehreren streifen- förmigen Einzelblendenöffnungen ausgebildet werden, deren gedachte Längserstreckungsrichtungen sich in einem gemeinsamen Punkt schneiden, der auf der optischen Achse der op- tischen Abbildungseinrichtung liegt. Auch in diesem Fall sind die Einzelblendenöffnungen derart angeordnet, daß deren Abbildungen auf der Empfangseinrichtung voneinander getrennt sind, wobei jeder Abbildung ein eigener, lichtempfindlicher Bereich an der Empfangseinrichtung zugeordnet ist.

Hierdurch lassen sich Schwankungen der Abbildungseigenschaften der optischen Abbildungseinrichtung, die im Prozentbereich liegen können, z.B. verursacht durch den Wech- sei des Objektivs, ohne Auswirkung auf die Fokussiergenau- igkeit ausgleichen. Je nach Länge der streifenförmigen Einzelblendenδffnungen können auch Beobachtungsobjektive mit unterschiedlichen Abbildungseigenschaften zum Einsatz gelangen, wobei die Länge der Einzelblendenöffnungen derart ausgebildet ist, daß in dem gewünschten Vergrößerungsbereich die lichtempfindlichen Bereiche an der Empfangseinrichtung stets überdeckt werden.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Einrichtungen zur Bewegung des Beobachtungsobjektes in einer Richtung quer zu der optischen Achse der Abbildungs- einrichtung vorgesehen, und die an den Blenden ausgebildeten Strukturierungsmuster sind in Bewegungsrichtung des Beobachtungsobjektes sich wiederholend vorhanden.

Hierdurch ist es möglich, selbst bei Blenden, die im Querschnitt des Strahlengangs nebeneinander liegen, für die Generierung des Stellsignales Informationen derselben Punkte an dem Beobachtungsobjekt auszuwerten. Dazu wird zunächst in einer ersten Position des Beobachtungsobjektes das durch eine Blende • fallende Licht bzw. dessen Intensität für die genannten Punkte gemessen und die so erhaltenen Intensitäten aufgezeichnet. Anschließend wird das Beobachtungsobjekt in einer Ebene senkrecht zu der z-Achse so verschoben, das nunmehr das von den genannten Punkten reflektierte Licht im Einflußbereich einer anderen Blende liegt. Die entsprechenden Intensitäten werden in Zuordnung zu den genannten Punkten aufgezeichnet und für die einzelnen Punkte untereinander in Beziehung gesetzt. Vorzugsweise wird für jede vorhandene Blende eine solche Messung durch geführt . Bei einer größeren Anzahl von Blenden kann die Messung jedoch auch auf eine ausgewählte Anzahl von gezielt selektierten Blenden beschränkt werden.

Im Rahmen der Erfindung liegt es außerdem, die Empfangseinrichtung als eine TDI-Kamera (TDI= time delayed Integration) zum kontinuierlichen Messen der Lichtintensitäten auszubilden, welche die Intensitätswerte von n aufeinanderfol- genden Messungen an einem Beobachtungsobjektpunkt aufsummiert . Entsprechend der Anzahl der Messungen sind die Strukturierungsmuster an jeder der Blenden in Bewegungs- richtung des Beobachtungsobjektes n-fach wiederholt vorhanden.

Innerhalb der TDI-Kamera können die Einzelintensitätswerte der jeweils n aufeinanderfolgenden Messungen elektronisch untereinander in Beziehung gesetzt und zum Meßergebnis verarbeitet werden. Hiermit läßt sich vor allem eine hohe Meß- geschwindigkeit verwirklichen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei- spielen näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in:

Fig.l eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein Mikroskop mit Autofokussierung nach der Erfindung in einem auf ein Beobachtungs- objekt fokussierten Zustand, Fig.2 das Mikroskop aus Fig.l in einem defokussierten Zustand, Fig.3a,b ein Beispiel für die Anordnung von mehreren Blenden im Strahlengang des Mikroskops, wobei a eine Seitenansicht auf den Strahlengang und b eine Ansicht in Richtung des Strahlengangs zeigt, Fig.4 ein Diagramm zur Veranschaulichung der von den Blenden aus Fig.3 verursachten Kontrastwerte in Abhängigkeit . eines Abstandes des zu untersuchenden Beobachtungsobjektes von einer optischen Abbildungseinrichtung ■ in Richtung der optischen Achse bzw. in z-Richtung,

Fig.5 ein weiteres Beispiel für die Anordnung von Blenden im Strahlengang des Mikroskops nach den Fig.l und Fig.2, wobei a eine Seitenansicht auf den Strahlengang und b eine Ansicht, in Richtung des Strahlengangs zeigt,

Fig.6a, b ein drittes Beispiel für die Anordnung von Blenden im Strahlengang eines Mikroskops nach den Fig.l und Fig.2, wobei a eine Seitenansicht auf den Strahlengang und b eine Ansicht in Richtung des Strahlengangs zeigt,

Fig.7a, b ein viertes Beispiel für die Anordnung von Blenden im Strahlengang eines Mikroskops nach den Fig.l und 2, wobei a eine Seitenansicht auf den Strahlengang und b eine Ansicht in Richtung des Strahlenganges zeigt, und in

Fig.8a, b eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung von Autofokussierverfahren, -bei denen das zu untersuchende Beobachtungsobjekt zum Zweck der Autofokussierung mehrfach aufgenommen und zwi- sehen den Aufnahmen verschoben wird. Fig.l zeigt beispielhaft ein Mikroskop 1 mit Autofokussie- rung, bei dem das optische Hauptsystem wie auch das AutofokussierungsSystem die gleichen optischen Bauelemente nutzen. In Fig.l ist jedoch lediglich der hier näher interes- sierende Strahlengang des Autofokussierungssystem dargestellt.

Das Mikroskop 1 umfaßt eine zentrale Beleuchtungsquelle 2, die hier beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich ab- strahlt. Weiterhin ist eine optische Abbildungseinrichtung 3 vorgesehen, die unter anderem ein Beobachtungsobjektiv umfaßt. Über diese wird Licht der Beleuchtungsquelle 2 in Form eines Leuchtfeldes auf ein zu untersuchendes Beobachtungsobjekt 4 gerichtet. Die Form des Leuchtfeldes wird da- bei durch eine zwischen der Beleuchtungsquelle 2 und dem- Beobachtungsobjektiv der optischen Abbildungseinrichtung 3 angeordnete Leuchtfeldblende 5 vorgegeben.

Das Mikroskop 1 umfaßt weiterhin eine Empfangseinrichtung 6, die von dem Beobachtungsobjekt beeinflußtes Licht in Form eines zu dem Leuchtfeld korrespondierenden Bildfeldes empfängt^'. Die Empfangseinrichtung 6 ist hier als CCD-Matrix ausgebildet, mit der die Intensität des auftreffenden Lichtes bestimmt wird. Fig.l zeigt einen auf das Beobachtungs- objekt 4 fokussierten Zustand des Mikroskops 1, in dem die Leuchtfeldebene L, in der die Leuchtfeldblende 5 angeordnet ist, scharf auf die Ebene E der Empfangseinrichtung 6 abgebildet wird. In diesem Zustand befindet sich das Beobachtungsobjekt 4 mit seiner Oberfläche in der Soll-Lage, die hier durch die Ebene 0 angedeutet ist. Das vom Beobachtungsobjekt 4 reflektierte Licht wird von der optischen Abbildungseinrichtung .3 aufgefangen und über eine Ablenkeinrichtung 7 mit einer teildurchlässigen Schicht 8 auf die Empfangseinrichtung 6 gelenkt.

Fig.l zeigt weiterhin eine im Bereich der Leuchtfeldblende 5 angeordnete Einrichtung 9 zur Strukturierung des Lichtes der Beleuchtungsquelle 2. Diese Einrichtung 9 umfaßt hier drei Blenden 10, 11 und 12. Diese Blenden 10-, 11 und 12 sind im Bereich des Leuchtfeldes angeordnet, so daß diese einen Teilbereich des Bildfeldes, das auf die Empfangseinrichtung 6 auftrifft beeinflussen.

Wie Fig.l zu entnehmen ist, sind die einzelnen Blenden 10, 11 und 12 in Richtung der optischen Achse des Mikroskops 1 zueinander versetzt. Eine erste Blende 10 befindet sich dabei in einer extrafokalen Position vor der Leuchtfeldebene L. Eine zweite Blende 11 ist hingegen zu der intrafokalen Seite hin gegenüber der Leuchtfeldebene L verschoben. Die beiden Blenden 10 und 11 sind dabei derart angeordnet, daß eine^' zwischen diesen liegende Ebene, hier die Leuchtfeldebene L, scharf auf die Empfangseinrichtung 6 abgebildet wird, wenn sich, das Beobachtungsobjekt 4 in der Soll-Lage,' d.h. hier mit seiner Oberfläche auf der Höhe der Ebene O befindet. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist in der Leuchtfeldebene L eine dritte Blende 12 vorgesehen, die somit zwischen der ersten Blende 10 und der zweiten Blende ■ 11, beispielsweise in der Mitte liegt.

Die einzelnen Blenden 10, 11 und 12 sind so ausgebildet, daß sie sich lediglich auf einen kleinen Teil des Bildfei- des auswirken. Der überwiegende Teil des Bildfeldes bleibt für die Mikroskopabbildung nutzbar. Durch jede der Blenden 10, 11 und 12 wird auf dem Beobachtungsobjekt 4 eine kontrastreiche Lichtstruktur erzeugt, wenn die betreffende Blende mit dem Beobachtungsobjekt 4 in optischer Konjugation steht.

Bei einer Verschiebung des Beobachtungsobjektes 4 in Richtung der optischen Achse, d.h. in z-Richtung, verändert sich der Kontrast der Lichtstruktur auf dem Beobachtungsobjekt 4 und damit auf der Empfangseinrichtung 6. Die entsprechenden Lichtintensitäten werden an der Empfangseinrichtung 6 in Zuordnung zu der jeweiligen Blende erfaßt und in einer Auswerteeinrichtung 13 verarbeitet. Insbesondere wird in der Auswerteeinrichtung 13 in Abhängigkeit der ausgewerteten Intensitäten^' ein Stellsignal- s generiert, das als Regeleingangsgröße für eine Stelleinrichtung 14 dient, mittels der das Beobachtungsobjekt 4 entlang der z-Achse bewegt werden kann, um dieses in bezug auf die Abbildungs- einrichtung zu fokussieren bzw. Abweichungen von der Soll- Lage während des Abtastens des Beobachtungsobjektes 4 zu korrigieren.

Die Abhängigkeit des Kontrastes auf der Empfangseinrichtung 6 bezüglich der einzelnen Blenden 10, 11 und 12 von der Lage des Beobachtungsobjektes 4 in z-Richtung für die in Fig.3 im Detail dargestellte Anordnung der Blenden 10, 11 und 12 ist in Fig.4 anhand der den Blenden zugeordneten Kontrastwertkurven Kio, K_u und Kχ₂ zu sehen. Da die Blenden 10, 11 und 12 in Richtung der optischen Achse gegeneinander versetzt angeordnet sind, besitzen die Kontrastwertkurven Kio, Kι und K_i2 in Abhängigkeit der Lage des Beobachtungsobjektes 4 zueinander verschobene Maxima.

Die Blenden sind dabei so ausgebildet, daß der Kontrast der jeweils zugehörigen LichtStruktur deutlich abnimmt, beispielsweise um 50%, falls das zu untersuchende Beobachtungsobjekt 4 sich in einer z-Position befindet, die zwischen solchen Positionen des Beobachtungsobjektes 4 liegt, bei denen benachbarte Blenden auf die Empf ngseinrichtung 6 fokussiert werden. Durch steile Kontrastfunktionen läßt sich eine hohe Empfindlichkeit realisieren.

Befindet sich das Beobachtungsobjekt 4 in seiner Soll-Lage, so wird die Lichtstruktur der dritten, mittleren Blende 12 fokussiert auf der Empfangseinrichtung 6 abgebildet . Die zugehörige Kontrastwertkurve K_i2 weist dementsprechend bei der zugehörigen z-Position ein Maximum auf. Hingegen werden die Lichtstrukturen der ersten und zweiten Blende 10 und 11 auf der Empfangseinrichtung defokussiert abgebildet, so daß der Kontrastwert der zugehörigen Kontrastwertkurven K₁₀ bzw.- K₁₂ verhältnismäßig gering ist. Bei symmetrischer Anordnung der ersten und zweiten Blende 10 bzw. 11 in bezug auf die mittlere Blende ■ 12 sind die entsprechenden Kontrastwerte etwa gleich groß.

Befindet sich das Beobachtungsobjekt 4 hingegen in der z- Richtung außerhalb der Soll-Lage, so ^■ ergeben sich für die einzelnen Blenden 10, 11 und 12 andere Kontrastwerte, anhand derer die Abweichung bestimmt werden kann. Fig.2 zeigt den Fall einer Abweichung, bei der die zweite, infrafokale

Blende 11 scharf auf die Empfangseinrichtung 6 abgebildet wird. Die Blenden 10 und 12 werden dann defokussiert auf der Empfangseinrichtung 6 abgebildet, wobei die Abbildung der weiter entfernt liegenden ersten Blende 10 stärker de- fokussiert ist als die Abbildung der mittleren, dritten Blende 12. In diesem Fall weist der Kontrastwert Kn der zweiten Blende 11 ein Maximum auf, gegen das die Kontrastwerte der Kio bzw. Kχ₂ der anderen Blenden 10 bzw. 12 abfallen.

Diese Veränderung der Kontrastwerte wird für die Autofokus- sierung^' genutzt. Ziel der Autofokussierung ist es dabei, den Kontrastwert K_X2 der mittleren, dritten Blende 12 zu maximieren, da in diesem Zustand das Beobachtungsobjekt 4 seine Soll-Lage einnimmt. Bei einer Abweichung von der Soll-Lage wird mit Hilfe der Kontrastwerte K_i0 bzw. Kn der extrafokalen und intrafokalen Blenden 10 und 11 ein Stellsignal bzw. Regeleingangssignal s generiert, das neben der Größe der Abweichung auch eine Information über die Richtung enthält, in welche die Korrektur entlang der z-Achse zu erfolgen hat.

Im einfachsten Fall wird hierzu die Differenz der Kontrastwerte Kio bzw. Kn der ersten und zweiten Blende 10 bzw. 11 gebildet. Die Abweichung dieser Differenz von einem vorgegebenen Sollwert ergibt dann die gesuchte Richtungsinformation für die korrigierende. Bewegung der Einstellein- richtung 14, um das Beobachtungsobjekt 4 in die Soll-Lage zu bringen. Zur Ermittlung der Kontrastwerte werden an der CCD-Matrix der. Empfangseinrichtung 6 für jede Blende 10, 11 bzw. 12 die gemessenen Intensitäten mehrerer Pixel ausgewertet.

Es ist jedoch auch möglich, anstelle der Kontrastwerte die gemessenen Intensitäten für die einzelnen Blenden unmittelbar- zueinander in Beziehung zu setzen. Dies setzt einen konfokalartigen Aufbau voraus, d. h. die Detektorgröße muß der Größe des Bildes der Blendenstruktur entsprechen.

In beiden Fällen kann der Fangbereich vergrößert werden, indem die ^' Anzahl der voneinander beabstandeten extrafokalen und intrafokalen Blenden erhöht, beispielsweise verdoppelt oder verdreifacht wird. Denkbar ist es aber auch, den Fang- bereich einseitig zu erhöhen und damit asymmetrisch zur fokalen Blende auszubilden.

Weiterhin ist es möglich, für das Regeleingangssignal mathematische Funktionen zu verwenden, welche unter anderem die Differenzen und/oder Quotienten der Kontrastwerte der extrafokalen und intrafokalen Blenden enthalten und zusätzlich oder alternativ hierzu Intensitätsgrößen berücksichtigen, um beispielsweise unter anderem eine Normierung der ermittelten Werte zu erreichen.

Fig.5 zeigt ein weiteres Beispiel für eine mit dem Mikroskop 1 aus Fig.l verwendbare Blendenanordnung. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist hier die in der Leuchtfeldebene L angeordnete Blende weggelassen. Über- dies sind die erste Blende 10'und die zweite' Blende 11', in Richtung der optischen Achse gesehen, einander überdeckend angeordnet, wobei jede Blende 10' bzw. 11' eine ausreichend hohe Transmission besitzt, damit das Licht der Beleuchtungsquelle 2 durch die Blendenanordnung nicht zu stark abgeschwächt wird. Außerdem weist jede Blende 10' bzw. 11' ein von der anderen Blende verschiedenes optisches Strukturierungsmuster auf, das sich bei einer Analyse des durch diese Blenden beeinflußten Lichtes in dem Bildfeld bemerkbar macht. Damit kann jeder der Blenden 10 'bzw. 11' ein eigener Kontrastwert zugeordnet werden.

Bei dem in Fig.5 dargestellten Beispiel ist jede der Blenden 10' bzw. 11' mit einer Gitterstruktur versehen. Die Blenden 10' und 11' so zueinander angeordnet, daß sich die Richtungen ihrer Gitterlinien schneiden. An der Empfangs- einrichtung 6 kann dann durch eine Bestimmung des Kontrastes in einer ersten Richtung sowie in einer zweiten Richtung quer dazu jeder Blende ein gesonderter Kontrastwert zugewiesen werden, mit dem analog der im Zusammenhang mit Fig.4 beschriebenen Vorgehensweise ein Regeleingangssignal s zur Bestimmung der Richtung der Lagekorrektur des Beobachtungsobjektes 4 entlang der z-Achse gewonnen werden kann.

Ein drittes Beispiel für eine Autofokussierungseinrichtung auf der Grundlage einer strukturierten Mehrebenenbeleuchtung ist in Fig.6 dargestellt. Anstelle von Kontrastmustern befinden sich auf den extra- und intrafokalen Blenden 20 und 21 jeweils eine Vielzahl von kleinen, beliebig geformten Einzellochblenden. Die Größendimension der Einzelloch- blenden 22 bzw. 23 entspricht in etwa dem Airy-Durchmesser im Beobachtungsobjektraum multipliziert mit dem Vergröße- rungsmaßstab für die Abbildung zwischen der Leuchtfeldblende 5 und dem Beobachtungsobj ekt 4.

Die Abbildungen der einzelnen Einzellochblenden auf der Empfangseinrichtung 6 überdecken einander nicht . Vielmehr jeder Einzellochblende 22 bzw. 23 ist auf der Empfangseinrichtung 6 ein separater, lichtempfindlicher Bereich zugeordnet .

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Einzel- lochblenden 22 bzw. 23 jeweils zellenförmig angeordnet, so daß jede Lochblende mit einem oder mehreren Pixeln auf der vorzugsweise als CCD-Matrix ausgebildeten Empfangseinrichtung 6 korrespondiert . Die Pixel werden hier für die Ein- zellochblenden 22 bzw. 23 jeweils selektiv ausgelesen. Auf diese Weise wird eine Anordnung von mehreren, jeweils in axialer Richtung zueinander versetzt verlaufenden, konfokalen Strahlengängen verwirklicht. Die Empfangseinrichtung 6 detektiert somit für jede Blende 20 bzw. 21 und jede Loch- blende 22 bzw. 23 jeweils die konfokale Intensität. Das Regeleingangssignal für die. Autofokussierung wird mit den Werten für die konfokale Intensität der hier zwei Blenden 20 und 21 analog zu der oben beschriebenen Vorgehensweise erzeugt.

Arbeitet die Abbildungseinrichtung 3. mit mehreren Beobachtungsobjektiven mit unterschiedlicher Abbildungseigenschaften, so müssen gegebenenfalls (abhängig von den Abbildungseigenschaften) bei Verwendung der vorstehend beschriebenen Blenden 20 bzw. 21 mit Einzellochblenden zur Auswertung auf der Empfangseinrichtung 6 unterschiedliche lichtempfindliche Bereiche analysiert werden.

Dies läßt sich durch die Verwendung von Blenden 20' und 21' vermeiden, an denen anstelle der kreisförmigen Einzellochblenden streifenförmige Einzelblendenöffnungen 22' bzw. 23' ausgebildet sind. Die Breite der Streifen entspricht dabei in etwa dem Durchmesser der vorstehend erläuterten Einzel- lochblenden 22 bzw. 23. Um Vergrößerungsunterschiede auszu- gleichen, sind die streifenformigen Einzelblendenöffnungen 22' bzw. 23' derart angeordnet, daß deren gedachte Längser- streckungsrichtungen sich in einem gemeinsamen Punkt auf der optischen Achse der optischen Abbildungseinrichtung 3 schneiden. Bei einer veränderten Vergrößerung verschiebt sich somit die Abbildung der streifenformigen Einzelblendenöffnung auf der Empfangseinrichtung 6 längs der gedachten Längserstreckungsrichtung, so daß im Bereich der möglichen Abbildungsmaßstäbe der verwendeten Beobachtungsobjektive für jede streifenförmige Einzelblendenöffnung 22' bzw. 23' stets der gleiche lichtempfindliche Bereich auf der Empfangseinrichtung 6 überdeckt wird.

Mit den vorstehend beschriebenen Autofokussiereinrichtun- gen, bei denen einander nicht überdeckende Blenden zum Ein- satz kommen, wird bei einer Messung an einem statischen Beobachtungsobjekt 4 über die einzelnen Blenden Licht analysiert, das von unterschiedlichen Orten des Beobachtungsobjektes 4 reflektiert worden ist, so daß das Regeleingangs- signal s in diesen Fällen gewissermaßen aus einer Mittelung der Intensitäten über die insgesamt für die Autofokussierung betrachteten Bereiche generiert wird. Die Fokussiergenauigkeit läßt sich dadurch weiter verbessern, daß Licht von gleichen Bereichen des Beobachtungsobjektes 4 durch die verschiedenen Blenden analysiert wird. Hierzu wird eine mehrfache Messung durchgeführt, wobei das zu untersuchende Beobachtungsobjekt 4 in einer Richtung B innerhalb der XY-Ebene senkrecht zu der optischen Achse der Abbildungseinrichtung 3 verschoben wird. Der hierbei einzustellende Vorschub des Beobachtungsobjektes 4 entspricht dem Versatz der Blenden 20 bzw. 21 in der Vorschubrichtung B.

Als Empfangseinrichtung 6 kann eine zweidimensionale CCD- Matrix verwendet werden, die nach einem schrittweisen Ver- schieben des Beobachtungsobjektes 4 belichtet wird. In der , Auswerteeinrichtung 13 werden die gemessenen Intensitäten der verschiedenen Aufnahmen in bezug auf identische Orte an dem Beobachtungsobjekt 4 ausgewertet und hieraus ein rich- tungsindikatives Stellsignal für die Einsteileinrichtung 14 generiert.

Die Bildaufnahme über eine CCD-Matrix erfolgt jedoch oftmals zu langsam, um eine Autofokusregelung mit hoher Band- ^• breite und mit einer dichten Anordnung von Meßstellen auf dem Beobachtungsobjekt 4 verwirklichen zu können.-

Für eine schnellere Bildaufnahme kann als Empfangseinrichtung 6 eine TDI-Zeilenkamera verwendet werden, mit der das Beobachtungsobjekt 4, wie bei Verwendung dieses Kameratyps üblich, unter Bewegung aufgenommen wird. Das vorstehend beschriebene Autofokusverfahren kann analog mit der TDI- Zeilenkamera durchgeführt werden. Dazu wird mit der TDI- Zeilenkamera an jedem Beobachtungsort die Intensität n-fach gemessen. Das erfaßte Signal wird elektronisch in der Kamera aufsummiert . Aus diesem Grunde müssen Strukturierungsmu- ster n-mal auf .jeder der Blenden wiederholt werden. Im Vergleich zur Verwendung einer CCD-Matrix als Empfangseinrichtung sind die Blenden wie in Fig.8(b) strukturiert, wobei hier n = 4 ist.

Bei dem nachfolgend in Verbindung mit Fig.9 erläuterten Ausführungsbeispiel werden zwei Blenden eingesetzt . Eine erste Blende 20" ist vor und eine zweite Blende 21" hinter der Leuchtfeldblende 5 angeordnet . Dabei sind die n Strukturierungsmuster als Lochzeilen ausgebildet, wobei je- de Spalte Sp einem einzigen Beobachtungsort zugeordnet ist. Die n- Strukturierungsmuster sind jeweils zur Hälfte auf die Blenden 20" und 21" verteilt.

Wie in Fig.9 durch die unterschiedliche Hell-/Dunkelver- teilung angedeutet ist, ist auf eine der Blenden eine komplementäre Apertur strukturiert, wobei in dem in Fig.9 dargestellten Beispiel n = 2 gewählt ist. Dabei ist es unerheblich, ob in der durch den Pfeil B angedeuteten Bewegungsrichtung des Beobachtungsobjektes 4 die Blende 20" vor oder hinter der Blende 21" liegt.

Die komplementäre Apertur bewirkt, daß das Empfängersignal für eine Spalte Sp der Blendenstrukturen, d.h. eine Spalte der TDI-Zeilenkamera, sich aus der Summe von n Messungen mit der Lochblende und n Messungen mit komplementärer Lochblende an demselben Beobachtungsobjektpunkt ergibt. - Dieser Wert ist bis auf eine Konstante gleich die Differenz zwischen einem entsprechenden Wert von einer Lochblende auf der Blende 20" und einer ^' gleichen Lochblende auf der Blen- de 21" ergibt, wie die nachfolgende mathematische Betrachtung zeigt .

Sei für einen festen Beobachtungsort bzw. Beobachtungsob- j ektpunkt

Ip_i_ntra die Intensität auf dem Empfänger durch eine Lochblende in der axialen Blendenebene 20'',

I_P_extra die Intensität auf dem Empfänger durch eine ^'Lochblende in der axialen Blendenebene 21'', In_intra die Intensität auf dem Empfänger durch eine inverse Lochblende in der axialen Blendenebene 20'',

In_ex_tra die Intensität auf dem Empfänger durch eine inverse Lochblende in der axialen Blendenebene 21'',

I₀ die Intensität auf der Empfangseinrichtung 6 ohne Blenden im Strahlengang, und z die axiale Position des Beobachtungsobjektes 4.

Für jede Position des Beobachtungsobjektes gilt dann:

Ip_intra ( z ) + In_intra ( z ) = Iθ ( z ) bzw .

Ip_extra ( z ) + In_extra ( z ) = Iθ ( z )

Damit errechnet sich aus der Summe Ip_intra (^z) + In_extra (^z) — Ip_intra (z) + (Io(z) - Ip_extra (z) ) = Ip_intra (z) - I_p__eχtra (z) + I₀(z)

Da sich I₀ nur vergleichsweise gering mit z ändert (ohne Blende im Strahlengang ist die Beleuchtung identisch zu einer Hellfeldbeleuchtung) kann in guter Näherung angenommen werden:

Ip_intra (z) + I_n_extra (z) = Ip_intra (z) - Ip_extra (z) + Konst .

Analog gilt:

In_intra (z) + I_p_extra (z) = Ip_extra (z) - Ip_intra (z) + Konst .

Damit liefert das hier vorgestellte Verfahren als Detektorsignal ein Regeleingangssignal s, mit dem die Richtung der Autofokussierung gesteuert werden kann. In das Signal gehen nur Meßwerte von demselben, Beobachtungsobjektpunkt ein.

Bezugszeichenliste

1 Mikroskop

2 Beleuchtungsquelle

3 Abbildungseinrichtung

4 Beobachtungsobjekt

5 Leuchtfeldblende 6 Empfangseinrichtung

7 Ablenkeinrichtung

^■ 8 teildurchlässige Schicht

9 Einrichtung

10, 10' Blende 11, 11' Blende

12 Blende

13 Auswerteeinrichtung /

Bewertungseinrichtung

14 Einrichtung / Stelleinrichtung

Einsteileinrichtung (B)

20, 20', 20" Blende

21, 21', 21" Blende

21" axiale Blendenebene

22 Einzellochblenden

22' Einzelblendenöffnung

23 Einzellochblenden

23' Einzelblendenöffnungen s Stell-/ Regeleingangssignal

L Leuchtfeidebene

E Ebene

B Vorschubrichtung

Sp Spalte io, n, K₁₂ Kontrastwertkurven

Claims

Patentansprüche

1. Mikroskop mit Autofokussiereinrichtung, umfassend - eine Beleuchtungsquelle (2) ,

- eine optische Abbildungseinrichtung (3) , mit der Licht von der Beleuchtungsquelle (2) auf einen Ort an einem Beobachtungsobjekt (4) gerichtet ist,

- eine Empfangseinrichtung (6), die das von dem-Beobach- tungsobjekt (4) beeinflußte . Licht in Form eines Bildfeldes empfängt nd

- eine Stelleinrichtung (14) zur Veränderung des Abstands zwischen der Abbildungseinrichtung (3) und dem Beobachtungsobjekt (4) , dadurch gekennzeichnet, - daß im Strahlengang zwischen der Beleuchtungsquelle (2) und der Abbildungseinrichtung (3) oder in einer hierzu optisch konjugierten Position eine Einrichtung (9) zur Strukturierung des Lichtes angeordnet ist, die mehrere in Richtung des Strahlengangs hintereinander angeordne- te Blenden (10, 11, 12; 10', 11'; 20, 21; 20', 21'; 20'', 21'') aufweist, wobei mindestens eine erste Blende (10; 10'; 20; 20'; 20'') und mindestens eine zweite Blende (11; 11'; 21; 21'; 21'') in bezug auf eine Leuchtfeldblendenebene (L) derart positioniert sind, daß die Leuchtfeldblendenebe- ne (L) zugleich mit dem Beobachtungsobjekt (4) auf die Empfangseinrichtung (6) fokussiert ist und daß eine mit der Empfangseinrichtung (6) zusammenwirkende Bewertungseinrichtung (13) für die Lichtintensi- tat in dem von den Blenden (10, 11, 12; 10', 11'; 20,. 21; 20', 21'; 20'', 21'') beeinflußten Teilbereich des Bildfeldes vorgesehen ist, wobei die Bewertungseinrichtung (13) in Abhängigkeit von der ermittelten Lichtintensität ein Stellsignal (s) zur Betätigung der Stelleinrichtung (14) und damit zur Fokussierung generiert.

2. Mikroskop nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, daß jede der Blenden (10, 11, 12; 10', 11'; 20, 21; 20', 21'; 20'', 21'') derart ausgebildet und angeordnet ist, daß auf den abzubildenden Ort am Beobachtungsobjekt (4) eine kontrastreiche Lichtstruktur entsteht, wenn eine der Blenden (10, 11, 12; 10', 11'; 20, 21; 20', 21'; 20'', 21'') mit dem abzubildenden Ort an dem Beobachtungsobj kt (4) in optischer Konjugation steht.

3. Mikroskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blenden (10, 11, 12;_. 20, 21; 20', 21'; 20'', 21'') senkrecht zum Strahlengang zueinander versetzt sind, wodurch jeder Blende (10, 11, 12; 20, 21; 20', 21'; 20'', 21'') ein gesonderter Teilbereich des Bildfeldes zugeordnet ist .

4. Mikroskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blenden (10', 11') in Richtung des Strah- lengangs einander überdecken, wobei die Blenden (10', 11') lichtteildurchlässig ausgebildet sind und abweichende optische Strukturierungsmuster aufweisen.

5. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Blenden (10, 11, 12; 10', 11';

^"20, 21; 20', 21'; 20'', 21'') mit Gitterstrukturen ver- sehen sind, wobei vorzugsweise die Gitterlinien zweier Blenden (10, 11, 12; 10', 11'; 20, 21; 20', 21'; 20'', 21'') einander kreuzen und/oder unterschiedliche Abstände zueinander aufweisen.

6. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (13) zur Erzeugung eines Vergleichswertes aus den erfaßten Lichtintensitätswerten oder hieraus abgeleiteten Kon- trastwerten in bezug auf einen gespeicherten Sollwert ausgebildet ist und aus dem Vergleichswert die Zustellungsrichtung für die Stelleinrichtung (14) abgeleitet wird.

7. Mikroskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleichswert durch Differenzbildung von Intensitäts- und/oder Kontrastwerten und/oder Quotientenbildung von Intensitäts- und/oder Kontrastwerten generiert wird.

8. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Blende (12) derart zwischen der einer ersten Blende (10) und einer zweiten Blende (11) angeordnet ist, daß die Abbildung der drit- ten Blende (12) zugleich mit der Abbildung des in einer Sollage befindlichen Beobachtungsobjektes (4) in dem Bildfeld auf der Empfangseinrichtung (6) fokussiert ist.

9. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Blende (20; 20'; 20'') und die zweite Blende (21; 21'; 21'') jeweils eine Vielzahl von Einzellochblenden (22, 23) aufweisen, die derart angeordnet sind, daß deren Abbildungen auf der Empfangseinrichtung (6) voneinander getrennt sind, wobei jeder Abbildung ein gesonderter lichtempfindlicher Bereich der Empfangseinrichtung (6) zugeordnet ist.

10. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Blende (20') und die zweite Blende (21') jeweils mehrere streifenförmige Einzel- blendenöffnungen (22', 23') aufweisen, deren Längser- streckungsrichtungen sich in einem gemeinsamen Punkt schneiden, der auf der optischen Achse der optischen Abbildungseinrichtung (3) liegt, und daß die streifen- för igen Einzelblendenöffnungen (22', 23') derart angeordnet sind, daß deren Abbildungen^" auf der Empfangseinrichtung (6) voneinander getrennt sind, wobei jeder Abbildung ein gesonderter lichtempfindlicher Bereich der Empfangseinrichtung (6) zugeordnet ist.

11. Mikroskop nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß an den gesonderten lichtempfindlichen Bereichen die Lichtintensität selektiv ausgelesen wird.

12. Mikroskop nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zur Bewegung des Beobachtungsobjektes (4) quer zur optischen Achse der Abbildungseinrichtung (3) vorgesehen und an den Blenden (10, 11, 12; 10', 11'; 20, 21; 20', 21'; 20'', 21'') ausgebildete Strukturierungsmuster in Bewegungsrichtung (B) mehrfach vorhanden sind, wodurch im Verlaufe der Bewegung des Beobachtungsobjektes (4) durch die Strukturierungsmuster hindurch die . Lichtintensität von ein- unddemselben Beobachtungsort mehrfach gemessen werden kann.

13. Mikroskop nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturierungsmuster in Bewegungsrichtung des Beobachtungsobjektes (4) n-fach wiederholt angeordnet sind und die Empfangseinrichtung (6) als eine TDI- Kamera zum fortlaufenden Messen der Lichtintensitäten ausgebildet ist, welche die Intensitätswerte von n aufeinanderfolgenden Messungen an einunddemselben Beobachtungsort aufsummiert.

14. Mikroskop nach Anspruch 12 oder 13 , dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturierungsmuster durch n in Bewegungsrichtung hintereinander aufgereihte Einzelblendenöffnungen gebildet sind.

15. Mikroskop nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß n eine gerade Zahl ist und jeweils n/2 in Bewegungsrichtung hintereinander aufgereihten Einzelblendenöffnungen als in bezug auf die Lichtdurchlässigkeit invertierte Muster ausgebildet sind.