JPH0968404A - 顕微鏡装置 - Google Patents

顕微鏡装置

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JPH0968404A
JPH0968404A JP22400195A JP22400195A JPH0968404A JP H0968404 A JPH0968404 A JP H0968404A JP 22400195 A JP22400195 A JP 22400195A JP 22400195 A JP22400195 A JP 22400195A JP H0968404 A JPH0968404 A JP H0968404A
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JP
Japan
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microscope
optical system
focus
autofocus
microscope optical
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP22400195A
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English (en)
Inventor
Yuichi Oyama
裕一 大山
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層された複数枚の透明板の各面に対して、
順次的に自動的にフォーカス合わせが行われるようにす
る。 【解決手段】 顕微鏡光学系1を合焦状態に維持させる
オートフォーカスコントローラ2を、コンピュータ(制
御回路)3により制御する。マイクロプロセッサは、顕
微鏡光学系1が一の面に対して合焦状態となった後、こ
の顕微鏡光学系1を一方方向に移動操作させ、次の面に
対する合焦位置を順次探索する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被観察物の位置を
調整するための顕微鏡装置に関する技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】従来、表示面部が平面状に形成されたい
わゆるフラットディスプレイ装置(平面型表示装置)が
提案されている。このフラットディスプレイ装置の作製
過程においては、複数枚の透明板を重ね合わせ、これら
透明板の厚み方向及び主面方向の位置合わせを行う必要
がある。
【0003】上記各透明板の主面部方向の位置合わせ
は、該各透明板上に設けられたアライメントマーク(位
置基準マーク)を一直線上に重ね合わせることにより行
われている。このように、複数のアライメントマークを
一直線上に重ね合わせることは、顕微鏡装置を用いて、
該各アライメイトマークをこの顕微鏡装置の顕微鏡光学
系の光軸上に位置させることにより行われている。
【0004】上記顕微鏡光学系は、光軸方向のみに移動
操作可能に支持されている。この顕微鏡光学系を光軸方
向に移動操作して一のアライメイトマークに対して合焦
状態として、この一のアライメントマークを上記顕微鏡
装置の視野の中央に位置させることにより、該一のアラ
イメントマークは、該顕微鏡光学系の光軸上に位置させ
られる。次に、上記顕微鏡光学系を光軸方向の一方方向
に移動操作して他のアライメイトマークに対して合焦状
態として、この他のアライメントマークを上記顕微鏡装
置の視野の中央に位置させることにより、該他のアライ
メントマークは、該顕微鏡光学系の光軸上に位置させら
れる。
【0005】このようにして、順次、上記各アライメン
トマークに対して上記顕微鏡光学系を合焦状態とし、該
アライメントマークを上記顕微鏡装置の視野の中央に位
置させることにより、該各アライメントマークは、上記
顕微鏡光学系の光軸上に位置させられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なフラットディスプレイ装置の作製過程において、上記
顕微鏡装置の顕微鏡光学系は、手動操作により、上記各
アライメントマークに対する合焦状態となるように移動
操作される。
【0007】そのため、上記各アライメントマークを一
直線上に重ね合わせる作業は、煩雑な作業となってお
り、大量の製品を迅速に生産することが困難となってい
る。そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案される
ものであって、互いに重ね合わされた複数の透明板の各
々に設けられたアライメントマークを一直線上に位置さ
せる作業が確実、迅速、かつ、容易に行えるようになさ
れた顕微鏡装置の提供という課題を解決しようとするも
のである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る顕微鏡装置は、顕微鏡光学系と、この
顕微鏡光学系をこの顕微鏡光学系の光軸方向に移動操作
する焦点調節機構と、該顕微鏡光学系における合焦状態
を検出する焦点検出手段と、この焦点検出手段による検
出結果に基づいて該焦点調整機構を制御する制御手段と
を備えて構成されている。
【0009】そして、上記制御手段は、一、または、重
ね合わされた複数の透明板の一の面に対して上記顕微鏡
光学系が合焦状態であるとき、この顕微鏡光学系を一方
向に移動させ、該一の面の一方側に位置する他の面に対
して該顕微鏡光学系を合焦状態とすることとなされたも
のである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。この実施の形態は、本発明に
係る顕微鏡装置を、いわゆる平面型ディスプレイ装置
(液晶表示装置(LCD)やプラズマアドレス液晶表示
装置(PALC)等)の作製過程において複数枚の透明
板の位置合わせを行うための装置として構成した例であ
る。
【0011】この顕微鏡装置は、図1に示すように、顕
微鏡光学系を備えたオートフォーカス顕微鏡1と、この
オートフォーカス顕微鏡1における合焦状態を検出する
焦点検出手段であるとともに該オートフォーカス顕微鏡
1をこのオートフォーカス顕微鏡1の光軸方向に移動操
作する焦点調節機構であるオートフォーカスコントロー
ラ2とを有して構成される。
【0012】また、この顕微鏡装置は、図10乃至図1
2に示すように、上記オートフォーカス顕微鏡1を支持
アーム7により支持して構成されている。この支持アー
ム7は、シーケンサーにより移動制御される。上記オー
トフォーカスコントローラ2及び上記支持アーム7は、
この顕微鏡装置の基台9上に配設されている。
【0013】上記オートフォーカス顕微鏡1は、いわゆ
るレーザ方式のオートフォーカス顕微鏡であり、顕微鏡
光学系8を備え、この顕微鏡光学系8の光軸に沿って、
レーザ光束を射出するように構成されている。上記顕微
鏡光学系8は、肉眼による直視によって、または、CC
D(固体撮像素子)の如き撮像手段を介して、光軸上前
方の被観察物の像を観察できるように構成されている。
【0014】上記レーザ光束は、例えば、上記顕微鏡光
学系8の光軸外よりこの光軸に向けて入射され、該光軸
上に配設されたハーフミラーにより、該光軸に沿う方向
に偏向されて射出される。このレーザ光束は、上記被観
察物上に照射され、この被観察物により反射される。
【0015】上記被観察物により反射されたレーザ光束
は、上記顕微鏡光学系8に再び入射され、この顕微鏡光
学系8の光軸上に配設されたビームスプリッタにより該
光軸外に取り出され、光検出器により検出される。上記
オートフォーカスコントローラ2は、上記オートフォー
カス顕微鏡1をこのオートフォーカス顕微鏡1の顕微鏡
光学系8の光軸方向に移動操作し、上記光検出器により
検出される上記レーザ光束の強度が極大値をとるように
する。上記光検出器により検出される上記レーザ光束の
強度が極大値となったときが、上記オートフォーカス顕
微鏡1が上記被観察物に対して合焦状態となっていると
きである。
【0016】上記オートフォーカスコントローラ2は、
制御手段となるマイクロプロセッサを内蔵している。す
なわち、上記マイクロプロセッサは、上記オートフォー
カスコントローラ2による上記オートフォーカス顕微鏡
1における合焦状態に関する検出結果に基づき(すなわ
ち、上記光検出器において検出される上記レーザ光束の
強度が最大となるように)、このオートフォーカスコン
トローラ2を制御して該オートフォーカス顕微鏡1を移
動操作させる。
【0017】また、このオートフォーカスコントローラ
2には、RS232C信号によりコマンド送信を行うコ
ンピュータ3が接続されている。上記マイクロプロセッ
サは、一、または、重ね合わされた複数の透明板である
第1乃至第3のガラス4,5,6の各面のうちの一の面
に対して上記オートフォーカス顕微鏡1が合焦状態であ
るとき、このオートフォーカス顕微鏡1を一方向に移動
させ、該一の面の一方側に位置する他の面に対して該オ
ートフォーカス顕微鏡1を合焦状態とする。上記マイク
ロプロセッサは、このような動作を所定の回数繰り返す
ことにより、図2に示すように、上記各ガラス4,5,
6の各面のうちの所望の観察面7に対して、上記オート
フォーカス顕微鏡1を合焦状態とすることができる。
【0018】なお、上記第2のガラス5は、上記平面型
ディスプレイ装置を構成する上記第3のガラス6に対す
るカラーフィルタ焼付けを行うためのマスタである。上
記第1のガラス4は、上記第2のガラス5を保護するた
めに設けられている。この平面型ディスプレイ装置の作
製にあたっては、前面側の支持ガラスに対して、ブラッ
クストライプ、ITO(透明電極)、カラーフィルタ等
が順次積層状に形成される。また、上記前面側の支持ガ
ラスに対しては、液晶層を介して、前面部にアノードや
カソードが形成された後面側の支持ガラスが取付けられ
る。このように、上記平面型ディスプレイ装置は、複数
のガラスを積層状に重ね合わせることにより構成され
る。
【0019】上記平面型ディスプレイ装置の作製におい
ては、上記各ガラスの主面部に沿う方向の互いの位置合
わせは、該各ガラスに記されたアライメントマークを一
直線上に位置させることにより行われる。すなわち、上
記各ガラスのアライメントマークを上記オートフォーカ
ス顕微鏡1の光軸上に位置させることにより、該各ガラ
スのアライメントマークが一直線上に位置することとな
り、該各ガラスの主面部に沿う方向の互いの位置合わせ
が完了する。
【0020】上記アライメントマークは、上記第2のガ
ラス5の下面部及び上記第3のガラス6の上面部に記さ
れている。なお、上記各ガラス4,5,6のうち上記オ
ートフォーカス顕微鏡1に最も近い第1のガラス4は、
この顕微鏡装置の一部を構成するものであり、図10乃
至図12に示すように、上記基台9上に設けられた載置
台部8上に配設されている。上記第2及び第3のガラス
5,6は、上記載置台部8上に載置された状態で、互い
の位置を調整される。
【0021】また、上記オートフォーカス顕微鏡1は、
上記載置台部8の上方側に位置する状態で、上記支持ア
ーム7により水平2方向に移動操作可能となされてお
り、この載置台部8上の全域に亘って移動可能となされ
ている。この顕微鏡装置において、上記マイクロプロセ
ッサは、初期状態においては、上記オートフォーカス顕
微鏡1を、図2及び図3に示すように、上記第1のガラ
ス4の上面部(すなわち、該オートフォーカス顕微鏡1
に臨む側の面)より上記顕微鏡光学系8の第1面までの
距離Lが、この顕微鏡光学系8のワーキングディスタン
ス(作動距離)Dよりも大きくなる初期位置(a)とす
る。
【0022】そして、図9の流れ図に示すように、この
顕微鏡装置の動作がステップst1において開始される
と、ステップst2においては、上記マイクロプロセッ
サは、上記オートフォーカス顕微鏡1を下方側に移動操
作し、図4に示すように、上記第1のガラス4の上面部
に対して合焦状態となる位置(b)まで移動させる。す
なわち、オートフォーカスコマンドを実行する。上記マ
イクロプロセッサは、フォーカスコマンドの実行回数を
カウントする。このステップst2におけるフォーカス
コマンドの実行が第1回目の実行となる。
【0023】そして、ステップst3においては、上記
マイクロプロセッサは、上記オートフォーカス顕微鏡1
を100μm下方側に移動操作させる。次に、ステップ
st4においては、上記マイクロプロセッサは、上記オ
ートフォーカス顕微鏡1を下方側に移動操作し、図5に
示すように、上記第1のガラス4の下面部に対して合焦
状態となる位置(c)まで移動させる(オートフォーカ
スコマンドの実行)。上記マイクロプロセッサは、フォ
ーカスコマンドの実行回数を積算してカウントする。
【0024】ステップst5においては、上記マイクロ
プロセッサは、オートフォーカスコマンドの実行回数が
予め設定された規定回数に達したか否かを判別する。オ
ートフォーカスコマンドの実行回数が上記規定回数に達
していなければ上記ステップst3に戻り、該実行回数
が該規定回数に達していればステップst6に進んで動
作を終了する。
【0025】なお、この顕微鏡装置の初期状態におい
て、上記第1のガラス4の上面部より上記顕微鏡光学系
8の第1面までの距離Lをこの顕微鏡光学系8のワーキ
ングディスタンスDよりも大きくしておくのは、上記オ
ートフォーカス顕微鏡1が目的の面に対して合焦状態と
なるまでのフォーカスコマンドの実行回数が第1回目か
ら確実にカウントされるようにするためである。
【0026】また、フォーカスコマンドの実行後に上記
オートフォーカス顕微鏡1を100μmだけ下降させる
のは、上記各ガラス4,5,6の各面のうちの一の面に
対して合焦状態であるままで再びフォーカスコマンドを
実行しても、該オートフォーカス顕微鏡1が全く移動せ
ずにフォーカスコマンドの実行が終了されてしまう、す
なわち、合焦状態に達したと判断されてしまう虞れがあ
るためである。
【0027】この顕微鏡装置において、フォーカスコマ
ンドの実行回数を5回と設定した場合においては、第3
回目のフォーカスコマンドの実行において、上記マイク
ロプロセッサは、上記オートフォーカス顕微鏡1を下方
側に移動操作し、図6に示すように、上記第2のガラス
5の上面部に対して合焦状態となる位置(d)まで移動
させる。
【0028】また、上記マイクロプロセッサは、第4回
目のフォーカスコマンドの実行により、上記オートフォ
ーカス顕微鏡1を下方側に移動操作し、図7に示すよう
に、上記第2のガラス5の下面部に対して合焦状態とな
る位置(e)まで移動させる。
【0029】このとき、上記第2のガラス5の下面部に
アライメントマークが設けられているので、このアライ
メントマークを上記オートフォーカス顕微鏡1の視野の
中央に位置させることにより、該第2のガラス5の位置
合わせが完了する。そして、上記マイクロプロセッサ
は、第5回目のフォーカスコマンドの実行により、上記
オートフォーカス顕微鏡1を下方側に移動操作し、図8
に示すように、上記第3のガラス6の上面部、すなわ
ち、目的の観察面7に対して合焦状態となる位置(f)
まで移動させる。
【0030】このとき、上記第3のガラス6の上面部に
アライメントマークが設けられているので、このアライ
メントマークを上記オートフォーカス顕微鏡1の視野の
中央に位置させることにより、該第3のガラス6の位置
合わせが完了する。なお、この実施の形態においては、
上記各ガラス4,5,6の厚さは、1mm程度のものを
想定している。また、この実施の形態においては、上記
各ガラス4,5,6間の間隔は、100μm以上である
必要がある。すなわち、フォーカスコマンドの実行後の
上記オートフォーカス顕微鏡1の移動距離は、上記各ガ
ラス4,5,6間の間隔よりも小さくしておく必要があ
る。
【0031】また、本発明に係る顕微鏡装置において
は、上記オートフォーカス顕微鏡1の移動量を測定する
移動量測定器を設けることにより、上記各ガラス4,
5,6の厚さや該各ガラス4,5,6間の間隔を測定す
ることもできる。
【0032】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る顕微鏡装置
においては、制御手段は、一、または、重ね合わされた
複数の透明板の一の面に対して顕微鏡光学系が合焦状態
であるとき、この顕微鏡光学系を一方向に移動させ、該
一の面の一方側に位置する他の面に対して該顕微鏡光学
系を合焦状態とする。
【0033】したがって、本発明に係る顕微鏡装置は、
互いに重ね合わされた複数の透明板の各々に設けられた
アライメントマークを一直線上に位置させる作業を確
実、迅速、かつ、容易に行えるようにすることができ
る。また、本発明に係る顕微鏡装置においては、互いに
重ね合わされた複数の透明板の各々の厚さや該各透明板
間の間隔を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る顕微鏡装置の構成を示すブロック
図である。
【図2】上記顕微鏡装置の動作原理を示す側面図であ
る。
【図3】上記顕微鏡装置の初期状態を示す側面図であ
る。
【図4】上記顕微鏡装置の第1回目の合焦状態を示す側
面図である。
【図5】上記顕微鏡装置の第2回目の合焦状態を示す側
面図である。
【図6】上記顕微鏡装置の第3回目の合焦状態を示す側
面図である。
【図7】上記顕微鏡装置の第4回目の合焦状態を示す側
面図である。
【図8】上記顕微鏡装置の第5回目の合焦状態を示す側
面図である。
【図9】上記顕微鏡装置の動作を説明する流れ図であ
る。
【図10】上記顕微鏡装置の外観を示す正面図である。
【図11】上記顕微鏡装置の外観を示す平面図である。
【図12】上記顕微鏡装置の外観を示す側面図である。
【符号の説明】
1 オートフォーカス顕微鏡 2 オートフォーカスコントローラ 3 コンピュータ 4,5,6 ガラス 8 顕微鏡光学系

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 顕微鏡光学系と、 上記顕微鏡光学系をこの顕微鏡光学系の光軸方向に移動
    操作する焦点調節機構と、 上記顕微鏡光学系における合焦状態を検出する焦点検出
    手段と、 上記焦点検出手段による検出結果に基づいて上記焦点調
    整機構を制御する制御手段とを備え、 上記制御手段は、一、または、重ね合わされた複数の透
    明板の一の面に対して上記顕微鏡光学系が合焦状態であ
    るとき、この顕微鏡光学系を一方向に移動させ、該一の
    面の一方側に位置する他の面に対して該顕微鏡光学系を
    合焦状態とすることとなされた顕微鏡装置。
JP22400195A 1995-08-31 1995-08-31 顕微鏡装置 Withdrawn JPH0968404A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0899540A3 (en) * 1997-08-29 2000-10-04 Becton, Dickinson and Company Method for determining the thickness of an optical sample
EP0899541A3 (en) * 1997-08-29 2000-10-04 Becton, Dickinson and Company Apparatus for determining the thickness of an optical sample
JP2000284182A (ja) * 1999-03-11 2000-10-13 Corning Inc 自動合焦システムのための合焦用フィラメント
CN114253043A (zh) * 2021-12-23 2022-03-29 上海航天控制技术研究所 一种光学系统辅助调焦装置

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