JPH0420910A - Simple automatic focus measuring optical instrument - Google Patents
Simple automatic focus measuring optical instrumentInfo
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Abstract
Description
本発明は、特に同一種類の試料を連続して観察又は検査
するに好適な簡易型オートフォーカス光学測定機に関す
る。The present invention particularly relates to a simple autofocus optical measuring device suitable for continuously observing or inspecting the same type of sample.
オートフォーカス馨微鏡に適用されているオートフォー
カス装置としては、CCDカメラを用いるコントラスト
法を採用するもの、半導体レーザ等を用いる反射アクテ
ィブ方式を採用するもの等がある。上記何れのオートフ
ォーカス装置も、試料位置を検出し、それを電気信号に
変えるセンサ部、試料か載置されているステージを移動
させるステージ駆動モータ及び、センサからの信号を上
記ステージ駆動モータにフィードバックする制御部を主
たる装置構成としている。従って、上記オートフォーカ
ス装置は、種々の試料に対してピント合せを正確に行え
る性能を有している。Autofocus devices used in autofocus mirrors include those that employ a contrast method using a CCD camera, and those that employ a reflective active method that uses a semiconductor laser or the like. All of the above autofocus devices include a sensor unit that detects the sample position and converts it into an electrical signal, a stage drive motor that moves the stage on which the sample is placed, and a signal from the sensor that is fed back to the stage drive motor. The main device configuration is a control unit that controls the Therefore, the autofocus device has the ability to accurately focus on various samples.
しかしながら、上記オートフォーカス装置は、それ自体
が複雑であるため、該オートフォーカスを備えた顕微鏡
も複雑な構成となり、それ故に該顕微鏡は高価にならざ
るを得ないという問題があった。
本発明は、前記問題点を解消するべくなされたもので、
構成が簡単で、それ故に安価に製造することができる簡
易型オートフォーカス光学測定機を提供することを課題
とする。However, since the autofocus device itself is complicated, the microscope equipped with the autofocus also has a complicated configuration, and therefore, there is a problem that the microscope has to be expensive. The present invention has been made to solve the above problems, and
It is an object of the present invention to provide a simple autofocus optical measuring device that has a simple configuration and can therefore be manufactured at low cost.
本発明は、簡易型オートフォーカス光学測定機において
、光学系の光軸方向にステージを進退動させるステージ
駆動手段、上記ステージの基準位置を設定する基準位置
設定手段、上記ステージに載置した試料に光学系の焦点
が一致するステージ測定位置を記憶する記憶手段、及び
上記ステージ駆動手段により上記ステージを上記測定位
1に復帰させる復帰手段を備えることにより、前記課題
を達成したものである。The present invention provides a simple autofocus optical measuring instrument, which provides a stage driving means for moving the stage forward and backward in the optical axis direction of the optical system, a reference position setting means for setting the reference position of the stage, and a sample mounted on the stage. The above object has been achieved by providing a storage means for storing the stage measurement position where the focus of the optical system coincides, and a return means for returning the stage to the measurement position 1 by the stage drive means.
本発明においては、ステージを光学系の方向に移動させ
て該ステージに載置した試料に光学系の焦点を一致させ
、そのときの基準位置からの偏位をステージの測定位置
として記憶することにより、上記試料の測定を終了した
後、他の試料を任意のステージ位置で上記ステージに設
定する場合でも、該ステージを確実に前記測定位置に復
帰させることができる。従って、特に同一種類の試料を
連続して測定する場合には、ステージへの試料の設定を
任意のステージ位置で行った後、該ステージを前記測定
位置へ復帰させることにより、速やかに且つ正確に試料
に対するピント合せを行うことができるため、上記試料
を効率良く連続して測定することができる。
又、本発明によれば、センサ部やフィードバック制#部
が不要となるので、オートフォーカス装置の構成を簡略
化でき、その結果、簡易型オートフォーカス光学測定機
を安価に製造することができる。In the present invention, the stage is moved in the direction of the optical system, the focus of the optical system is brought into alignment with the sample placed on the stage, and the deviation from the reference position at that time is stored as the measurement position of the stage. Even when another sample is set on the stage at an arbitrary stage position after the measurement of the sample is finished, the stage can be reliably returned to the measurement position. Therefore, especially when measuring the same type of sample continuously, by setting the sample on the stage at an arbitrary stage position and then returning the stage to the measurement position, it is possible to quickly and accurately measure the same type of sample. Since the sample can be focused, the sample can be efficiently and continuously measured. Further, according to the present invention, since a sensor section and a feedback control section are not required, the configuration of the autofocus device can be simplified, and as a result, a simple autofocus optical measuring device can be manufactured at low cost.
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。
本発明の一実施例である簡易型オートフォーカス光学顕
微鏡は、第1図の正面図で示す顕微鏡本体と、第2図の
斜視図で示す操作キーボックスとを有している。
上記顕微鏡本体10は、それぞれ倍率の異なる3つの対
物レンズ12を有する光学系と、該対物レンズ12の下
方に位置し、試料Sを載置するためのステージI4とを
備えている。
上記ステージ14にはパルスモータ(ステージ駆動手段
)16が付設され、該ステージ14を上記対物レンズ1
2の方向に上下動可能になされている。
又、上記顕微鏡本体10には、リミyトスイッチ(基準
位置設定手段)18が設けられており、該リミッドスイ
yチI8により、例えばステージ14か下りきった位置
をステージ14の基準位置(原点)として設定すること
が可能になされている。
又、本実施例の簡易型オートフォーカス光学顕微鏡には
、上記ステージ14に載置した試料Sに対物レンズの焦
点が一致する該ステージ14の位1を測定位置として記
憶する記憶手段(図示せず)が備えられている。この記
憶手段は、上記測定位置を上記基準位置からのステージ
14の偏位量に相当するパルス数として記憶するように
なされている。
又、上記顕微鏡には、任意のステージ位置で試料Sを交
換した後、該交換位置と上記測定位!とに相当するパル
ス数を前記パルスモータ16に出力し、該ステージ14
を上記所定の測定位置に復・帰させるための復帰手段(
図示せず)を備えている。
又、前記第2図に示した操作キーボックス19には、上
記の如く試料を交換した後、ステージ14を上記測定位
置に復帰させるためのオートフォーカスキー20等の操
作キー及び、ステージ14のg&副調整行うためのステ
ージ微動っまみ22が設けである。
又、2微鏡本体10は、鏡筒固定ねじ23、鏡I!′i
@率切換ノブ24、レボルバ固定ねじ26、ステージ粗
動レバー28、−軸ハンドル30、表示パネル32及び
照明用スイッチ34等をも有している。
次に、本実施例の作用を、第3図のフローチャートを参
照しながら説明する。
まず、電源を入れ、操作キーボックス19の原点確認キ
ーを押し、ステージ14をリミットスイッチ18まで下
降させることにより該ステージ14の基準位置の設定を
行う(ステップ41〜43)次いで、試料Sを上記ステ
ージ14の所定位置に載せ(ステップ44)、前記ステ
ージ粗動レバー28を使って手動で該試料Sに対するピ
ント合せを行う、このピント合せは、初めは低倍率の対
物レンズで行ってもよいが、最終的には高倍率のもので
行う(ステップ45)。
通常、顕微鏡の対物レンズは、倍率によらず同じ位置で
焦点か合うようにされているので、このように、焦点深
度の浅い高倍率の対物レンズでピント合せを行えば、そ
の後低倍率のものに切換えても焦点深度が深いため、常
に正確にピントの合った状態が再現できる。
上記ピント合せが終わった後、ピントの合ったステージ
14の位置を上記試料Sに対する測定位置として記憶手
段に記憶させる。具体的には、ステージ14を、前記パ
ルスモータ16で前記基準位置から上記測定位1まで移
動させるに要するパルス数を記憶させる(ステップ46
)。
上記試料Sに対する所定の測定(観察又は検査)を終了
した後、任意の位置までステージ14を下降させ、その
位置で同種の次の試料Sと交換を行う(ステップ47〜
48)。
同種試料の交換が完了した後、操作キーボックス1つの
オートフォーカスキー20を押すと、パルスモータ16
が駆動され、ステージ14は、前記基準位置を起点とす
るパルス数として記憶した前記測定位置に正確に移動し
、復帰する(ステップ50)、上記測定位置に復帰した
上記ステージ14に載置されている試料Sに対する測定
(観察又は検査)を行い(ステップ51)、ステップ4
7に戻る。
その後、ステップ47〜51の各動作を繰返し行うこと
により、同種類の試料については、試料の交換を行った
後、オートフォーカスキー20を押すだけで、自動的に
ピントを合せることができるなめ、連続的測定を迅速に
行うことかできる。
又、同種試料に対する一連の測定が終了した場合には、
ステップ51からステンプ44に戻って該ステンブで異
種試料と交換することにより、該異種試料についても前
述と同様に連続的測定を迅速に行うことができる。
従って、工場などの現場で試料を観察又は検査する場合
のように、同一種類のものを何個も検査する場合には、
最初にステージを上下させてピントを合せ、このときの
ステージの位置を記憶しておけば、試料を交換したとき
は、記憶した位置にステージを移動させるだけでピント
を正確に合せろことかできるので、a察又は検査を迅速
に行うことが可能となる。
上述した如く、本実施例によれば、センサ部やフィード
バック制卸部を用いることなくオートフォーカス機構を
形成することができるので、オートフォーカス光学蓼黴
鏡を簡単な構成とすることか可能となり、その結果、安
価なオートフォーカス光学蓼微鏡を提供することが可能
となる。
以上、本発明について具体的に説明したが、本発明は前
記実施例に示したものに限られるものでなく、種々変更
可能であることはいうまでもない。
例えば、簡易型オートフォーカス光学測定機としては、
実81例で示した光字蓼微鏡に限られるものでなく、投
影検査機であってもよい。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. A simple autofocus optical microscope, which is an embodiment of the present invention, has a microscope main body shown in a front view in FIG. 1, and an operation key box shown in a perspective view in FIG. The microscope main body 10 includes an optical system having three objective lenses 12 each having a different magnification, and a stage I4 located below the objective lenses 12 on which the sample S is placed. A pulse motor (stage driving means) 16 is attached to the stage 14, and the stage 14 is driven by the objective lens 1.
It is movable up and down in two directions. Further, the microscope main body 10 is provided with a limit switch (reference position setting means) 18, and the limit switch I8 sets the position at which the stage 14 has descended, for example, to the reference position (origin) of the stage 14. It has been possible to set it as The simple autofocus optical microscope of this embodiment also includes a storage means (not shown) for storing the position 1 of the stage 14, where the focus of the objective lens matches the sample S placed on the stage 14, as the measurement position. ) is provided. This storage means is configured to store the measurement position as a pulse number corresponding to the amount of deviation of the stage 14 from the reference position. In addition, after exchanging the sample S at an arbitrary stage position, the above-mentioned microscope has the exchange position and the above-mentioned measurement position! output a number of pulses corresponding to the number of pulses to the pulse motor 16, and
a return means (
(not shown). The operation key box 19 shown in FIG. A stage fine movement knob 22 is provided for sub-adjustment. In addition, the two microscopic mirror bodies 10 have a lens barrel fixing screw 23, a mirror I! 'i
It also includes a rate switching knob 24, a revolver fixing screw 26, a stage coarse movement lever 28, a -axis handle 30, a display panel 32, a lighting switch 34, and the like. Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. First, turn on the power, press the origin confirmation key of the operation key box 19, and lower the stage 14 to the limit switch 18 to set the reference position of the stage 14 (steps 41 to 43). The sample S is placed on a predetermined position on the stage 14 (step 44), and the sample S is manually focused using the stage coarse movement lever 28. This focusing may be initially performed using a low magnification objective lens. , and finally at high magnification (step 45). Normally, microscope objective lenses are designed to focus at the same position regardless of the magnification, so if you focus with a high-magnification objective lens with a shallow depth of focus, you can then focus on a low-magnification objective lens with a shallow depth of focus. Even when switching to , the depth of focus is deep, so you can always reproduce an accurately focused state. After the above focusing is completed, the focused position of the stage 14 is stored in the storage means as the measurement position for the sample S. Specifically, the number of pulses required to move the stage 14 from the reference position to the measurement position 1 using the pulse motor 16 is stored (step 46).
). After finishing the specified measurement (observation or inspection) on the sample S, the stage 14 is lowered to an arbitrary position, and the next sample S of the same type is exchanged at that position (steps 47 to 47).
48). After completing the exchange of the same type of sample, press the autofocus key 20 in one of the operation key boxes, and the pulse motor 16
is driven, the stage 14 accurately moves to the measurement position stored as the number of pulses starting from the reference position, and returns (step 50).The stage 14 is placed on the stage 14 which has returned to the measurement position. Measurement (observation or inspection) is performed on the sample S (step 51), and step 4
Return to 7. Thereafter, by repeating each operation of steps 47 to 51, the same type of sample can be automatically focused by simply pressing the autofocus key 20 after replacing the sample. Continuous measurements can be made quickly. In addition, when a series of measurements on the same type of sample is completed,
By returning from step 51 to the stent 44 and exchanging the different sample with the stent, continuous measurements can be quickly performed on the different sample in the same manner as described above. Therefore, when inspecting many samples of the same type, such as when observing or inspecting samples at a factory or other site,
If you first focus by moving the stage up and down and memorizing the stage position at that time, when you change the sample, you can focus accurately by simply moving the stage to the memorized position. Therefore, it becomes possible to carry out a diagnosis or inspection quickly. As described above, according to this embodiment, the autofocus mechanism can be formed without using a sensor section or a feedback control section, so it is possible to have an autofocus optical mirror with a simple configuration. As a result, it becomes possible to provide an inexpensive autofocus optical microscope. Although the present invention has been specifically described above, it goes without saying that the present invention is not limited to what was shown in the above embodiments, and can be modified in various ways. For example, as a simple autofocus optical measuring machine,
The present invention is not limited to the optical microscope shown in Example 81, but may also be a projection inspection machine.
第1図は、本発明の一実施例である簡易型オートフォー
カス光学謬微鏡の本体を示す正面図、第2図は、上記簡
易型オートフォーカス光学型WL鏡の操作キーボックス
を示す斜視図、第3図は、実施例の作用を説明するため
のフローチャートである。
10・・・顕微鏡本体、 12・・・対物レンズ
、14・・・ステージ、 16・・・パルスモ
ータ、18・・・リミットスイッチ、
1つ・・・操作キーボックス、
20・・・オートフォーカスキー
28・・・ステージ粗動レバーFIG. 1 is a front view showing the main body of a simple autofocus optical folding microscope that is an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the operation key box of the simple autofocus optical WL mirror. , FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10...Microscope body, 12...Objective lens, 14...Stage, 16...Pulse motor, 18...Limit switch, 1...Operation key box, 20...Autofocus key 28... Stage coarse movement lever
Claims (1)
ージ駆動手段、上記ステージの基準位置を設定する基準
位置設定手段、上記ステージに載置した試料に光学系の
焦点が一致するステージ測定位置を記憶する記憶手段、
及び上記ステージ駆動手段により上記ステージを上記測
定位置に復帰させる復帰手段を備えていることを特徴と
する簡易型オートフォーカス光学測定機。(1) A stage driving means for moving the stage forward and backward in the optical axis direction of the optical system, a reference position setting means for setting the reference position of the stage, and a stage measurement position where the focus of the optical system matches the sample placed on the stage. storage means for storing
and a return means for returning the stage to the measurement position by the stage drive means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12627490A JPH0420910A (en) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | Simple automatic focus measuring optical instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12627490A JPH0420910A (en) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | Simple automatic focus measuring optical instrument |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0420910A true JPH0420910A (en) | 1992-01-24 |
Family
ID=14931147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12627490A Pending JPH0420910A (en) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | Simple automatic focus measuring optical instrument |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0420910A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5963366A (en) * | 1996-11-11 | 1999-10-05 | Mitutoyo Corporation | Focus detection unit and microscope using the focus detection unit |
-
1990
- 1990-05-16 JP JP12627490A patent/JPH0420910A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5963366A (en) * | 1996-11-11 | 1999-10-05 | Mitutoyo Corporation | Focus detection unit and microscope using the focus detection unit |
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