(57)【要約】【課題】  撮像範囲外のパターンの段差や反射率の影響を受けず、撮像範囲内のみで安定したＡＦ動作を可能な焦点位置制御機構付き観察装置を提供すること。【解決手段】  顕微鏡用ＡＦ装置１は、複数の交換可能な対物レンズ２の一つを通して照明光を被検体３に照射し、被検体３からの反射光を観察するＣＣＤ（撮像素子）５を有する観察光学系６と、観察光学系６の対物レンズ２を通して被検体３にレーザ光（可視外光）を照射する投光部７と、被検体３で反射したレーザ光の光像の像面に配され、光像の像面内位置に応じた信号を出力するフォトディテクタ（光電変換部）８とを有して対物レンズ２と被検体３との相対距離を検出する焦点検出光学系１０と、焦点検出光学系１０からの出力信号に基づき被検体３の合焦位置を調整する被検体位置調整手段１１と、ＣＣＤ５の撮像範囲内にレーザ光の投光範囲を調整する絞り手段１２とを備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の交換可能な対物レンズの一つを通して照明光を被検体に照射し、該被検体からの光を観察する撮像素子を有する観察光学系と、
該観察光学系の前記対物レンズを通して前記被検体に可視外光を照射する投光部と、前記被検体で反射した前記可視外光の光像の像面に配され、前記光像の像面内位置に応じた信号を出力する光電変換部とを有して前記対物レンズと前記被検体との相対距離を検出する焦点検出光学系と、
前記焦点検出光学系からの出力信号に基づき前記被検体の合焦位置を調整する被検体位置調整手段と、
前記可視外光の投光範囲を調整する絞り手段とを備えていることを特徴とする焦点位置制御機構付き観察装置。
【請求項２】
前記焦点検出光学系が、前記可視外光の中間結像位置を備え、
前記絞り手段が、前記中間結像位置に配されていることを特徴とする請求項１に記載の焦点位置制御機構付き観察装置。
【請求項３】
前記絞り手段が、前記被検体と前記対物レンズとの間に配されていることを特徴とする請求項１に記載の焦点位置制御機構付き観察装置。
【請求項４】
前記焦点検出光学系が、前記可視外光を前記光電変換部に結像させる結像レンズを備え、
前記絞り手段が、前記結像レンズと前記光電変換部との間に配されていることを特徴とする請求項１に記載の焦点位置制御機構付き観察装置。
【請求項５】
前記絞り手段が、互いに異なる絞り径を有して選択可能な複数の固定絞りを備えていることを特徴とする請求項２に記載の焦点位置制御機構付き観察装置。
【請求項６】
前記絞り手段が、絞り径を調整可能な可変絞りを備えていることを特徴とする請求項３又は４に記載の焦点位置制御機構付き観察装置。
【請求項７】
前記被検体位置調整手段からの出力信号に基づき前記絞り手段の絞り径を調整する制御部を備えていることを特徴とする請求項１から４の何れか一つ、又は、請求項６に記載の焦点位置制御機構付き観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点位置制御機構付き観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、被検体である微細な試料を観察したり、観察像をビデオ画像として記録することのできる顕微鏡当の観察装置は、生物分野の研究をはじめ、工業分野の検査工程に至るまで幅広く利用されている。このような顕微鏡を使用する場合、通常、焦準ハンドル操作により観察試料の焦点調節を行いピント合わせ作業を行う。ところが、高倍率対物レンズのように焦点深度が浅く合焦範囲が狭い場合には、素早いピント合わせ操作のためにはかなりの熟練を要する。
この操作性が悪いと作業者の疲労、生産効率の低下といった悪影響を及ぼすことになる。特に検査工程などのルーチン作業では、この操作を素早く行って検査時間を短縮することが非常に重要となる。
【０００３】
そこで、このようなピント合わせ操作を自動的に行うことのできる顕微鏡用の焦点位置制御機構（オートフォーカス：ＡＦ）付きの装置が種々提案され、しかもそれらの改善を目的とした提案も数多くされている。
特に、工業分野におけるＡＦ装置では、操作性やスループットの向上のみならず、例えば、多層形成された半導体ウェハーのような段差のある被検体に対して、それぞれの層の欠陥やパターン間の線幅を漏れなく検出、測定したり、被検体上の微小な段差を高精度で測定するといった用途へのニーズがあり、これらの検査・測定に適した性能を有するＡＦ装置が提案されている。このような工業分野のＡＦ装置では、被検体への対応性、ＡＦ時間の短縮等の理由から、赤外光レーザ等の光を被検体に投射し、反射した光の状態を検出して合焦操作を行う、いわゆるアクティブ型ＡＦ方式が多く採用されている。
アクティブ型ＡＦ方式の例として、ナイフエッジ法と呼ばれる方式が知られている。また、合焦位置については、特許文献１等に詳細な説明がなされている。
【０００４】
ところが、このような一般的なアクティブ方式のＡＦ装置では、図８（ａ）に示すように、被検体に投影するスポット光が単一の微小な光束である（以降、シングルスポット方式と称する。）ため、図８（ｂ）に示すような被検体の段差付近のエッジ部分では光が散乱してしまい、本来戻るべき信号光の光量が不足してしまいＡＦ動作が不安定となる。さらに、図８（ｃ）に示すように、複数の段差を有する被検体を同一の視野内で観察する際、スポット光の投影された位置の段差のみにピントが合って他の段差部分が極端にぼけてしまい、視野内のパターン像を認識して行い線幅測定等には効率が悪い。
【０００５】
このような問題に対して、最近では、被検体へ投影するレーザ光をスリット状にすることによって、被検体に対する投射光のサイズを広げ、エッジ部分での不安定動作、段差を持つ被検体に対するＡＦ性能の向上を図るものが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
また、ボイスコイルモータでコリメーターレンズを振動させることによって、ウェハ上のスポット光を振動させてライン状の投光とし、位置検出信号を生成して性能向上を図るものが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
このような方式では、レーザ光束中にシリンドリカルレンズを挿入することによって投射光を図９（ａ）のようなスリット形状とし、図９（ｂ）のような被検体の段差付近のエッジ部分での戻り光の確率を上げ、或いは、図９（ｃ）のような段差では複数の段差の平均に相当する位置にピントを合わせている。さらに、回折格子を用いて被検体に対する投射光の範囲を広げるものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。（以降、複数のスポット状の投光方式をマルチスポット方式と称する。）
【特許文献１】特開２００１−２９６４６９号公報
【特許文献２】特開平１０−１６１１９５号公報
【特許文献３】特開２００１−８２９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の焦点位置制御機構付き観察装置では、被検体から反射したスポット投光信号の全てを演算処理するため、撮像範囲外など焦点を合わせたい範囲外におけるパターンの段差や反射率の影響を受けてしまい、本当にピントを合わせたい範囲内の合焦位置がずれてしまう場合が多く見られる。したがって、欠陥検査する装置の場合には、欠陥を正確に把握することが困難となってしまう。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、合焦したい範囲外のパターンの段差や反射率の影響を受けないように、合焦したい範囲内のみにレーザ光を投射することにより、複数の段差を持つ被検体に対する平均的なピント合わせが可能で、合焦安定性を実現した焦点位置制御機構付き観察装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る焦点位置制御機構付き観察装置は、複数の交換可能な対物レンズの一つを通して照明光を被検体に照射し、該被検体からの光を観察する撮像素子を有する観察光学系と、該観察光学系の前記対物レンズを通して前記被検体に可視外光を照射する投光部と、前記被検体で反射した前記可視外光の光像の像面に配され、前記光像の像面内位置に応じた信号を出力する光電変換部とを有して前記対物レンズと前記被検体との相対距離を検出する焦点検出光学系と、前記焦点検出光学系からの出力信号に基づき前記被検体の合焦位置を調整する被検体位置調整手段と、前記可視外光の投光範囲を調整する絞り手段とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
この焦点位置制御機構付き観察装置は、実視野内であっても撮像範囲から突出する部分に照射される可視外光を絞り手段によって遮断することができ、距離調整の際、観察に必要な撮像範囲外の可視外光の光電変換部への入射を撮像範囲内に限定して被検体の位置合わせを行うことができる。
【００１１】
また、本発明に係る焦点位置制御機構付き観察装置は、前記焦点位置制御機構付き観察装置であって、前記焦点検出光学系が、前記可視外光の中間結像位置を備え、前記絞り手段が、前記中間結像位置に配されていることを特徴とする。
この焦点位置制御機構付き観察装置は、撮像範囲に対応する絞り径を有する絞り手段を中間結像位置に配することによって、可視外光の投光範囲をより好適に撮像範囲内に限定して投光させることができる。
【００１２】
また、本発明に係る焦点位置制御機構付き観察装置は、前記焦点位置制御機構付き観察装置であって、前記絞り手段が、前記被検体と前記対物レンズとの間に配されていることを特徴とする。
また、本発明に係る焦点位置制御機構付き観察装置は、前記焦点位置制御機構付き観察装置であって、前記焦点検出光学系が、前記可視外光を前記光電変換部に結像させる結像レンズを備え、前記絞り手段が、前記結像レンズと前記光電変換部との間に配されていることを特徴とする。
【００１３】
この焦点位置制御機構付き観察装置は、撮像範囲に対応する絞り径を有する絞り手段を上述した位置に配することによって、可視外光の投光範囲をより好適に撮像範囲内に限定して投光させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る焦点位置制御機構付き観察装置は、前記焦点位置制御機構付き観察装置であって、前記絞り手段が、互いに異なる絞り径を有して選択可能な複数の固定絞りを備えていることを特徴とする。
この焦点位置制御機構付き観察装置は、撮像素子や撮像範囲に最適な絞り径を選択することができる。
【００１５】
また、本発明に係る焦点位置制御機構付き観察装置は、前記焦点位置制御機構付き観察装置であって、前記絞り手段が、絞り径を調整可能な可変絞りを備えていることを特徴とする。
この焦点位置制御機構付き観察装置は、撮像素子の撮像範囲に最適な絞り径を予め予め複数設定しておく必要がなく、その場で調整しながら選択することができる。
【００１６】
また、本発明に係る焦点位置制御機構付き観察装置は、前記焦点位置制御機構付き観察装置であって、前記被検体位置調整手段からの出力信号に基づき前記絞り手段の絞り径を調整する制御部を備えていることを特徴とする。
この焦点位置制御機構付き観察装置は、撮像範囲に最適な絞り径を自動で調整することができ、短時間で好適な調整を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、被検体の撮像範囲内の合焦安定性を高めて観察性能を向上させることができる。特にパターン欠陥観察等においては、欠陥抽出を正確に行うことができ、欠陥分類の際、欠陥と参照画像との比較を容易にでき、欠陥分類精度向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係る第１の実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
本実施形態に係る顕微鏡用ＡＦ装置（焦点位置制御機構付き観察装置）１は、図１に示すように、複数の交換可能な対物レンズ２の一つを通して照明光を被検体３に照射し、被検体３からの反射光を観察するＣＣＤ（撮像素子）５を有する観察光学系６と、観察光学系６の対物レンズ２を通して被検体３に赤外波長のレーザ光（可視外光）を照射する投光部７と、被検体３で反射したレーザ光の光像の像面に配され、光像の像面内位置に応じた信号を出力するフォトディテクタ（光電変換部）８とを有して対物レンズ２と被検体３との相対距離を検出する焦点検出光学系１０と、焦点検出光学系１０からの出力信号に基づき被検体３の合焦位置を調整する被検体位置調整手段１１と、ＣＣＤ５の撮像範囲内にレーザ光の投光範囲を調整する絞り手段１２と、操作部１３からの出力信号に基づき絞り手段１２の絞り径を調整するコントロール部（制御部）１４とを備えている。
【００１９】
焦点検出光学系１０はさらに、投光部７からの出射光と被検体３からの反射光との光路を分離する偏光ビームスプリッタ１５と、出射光の方向を被検体３の方向に偏向させるとともに被検体３からの反射光を偏光ビームスプリッタ１５の方向に偏向させるダイクロイックミラー１６と、偏光ビームスプリッタ１５とダイクロイックミラー１６との間でレーザ光を一旦集光して対物レンズ２の焦点位置と共役な位置Ｘに中間結像させる一対のレンズ１７、１８と、被検体３の偏光特性を抑えるためにレーザ光を円偏光させる１／４波長板２０と、偏光ビームスプリッタ１５とフォトディテクタ８との間に配されて、レーザ光をフォトディテクタ８に結像させる結像レンズ２１と、投光部７と偏光ビームスプリッタ１５との間に配されてレーザ光を半円状にするナイフエッジ２２とを備えている。
【００２０】
投光部７は、レーザ光を射出する基準光源２３と、これを駆動するレーザ駆動部２５と、照明光を平行光に変換するコリメータレンズ２６と、対物レンズ２の瞳と共役位置に配され平行光を線上に並んで多点化された複数のスポット光に変換する回折格子２７とを備えている。また、フォトディテクタ８は、フォトディテクタ８で光電変換された出力信号を増幅する増幅器２８と、増幅器２８で増幅された信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器３０とを介してコントロール部１４に接続されている。
なお、回折格子２７は、被検体３からの反射光の光束が通らない位置に配されていればよく、ナイフエッジ２２と偏光ビームスプリッタ１５との間でも構わない。
【００２１】
フォトディテクタ８は、被検体３からの反射光の光像の像面をＡ領域とＢ領域とに略２分して、各領域から信号を出力可能とされている。本実施形態では、図１に示すように、ナイフエッジ２２のエッジの像がフォトディテクタ８に投影される位置に対応して上下にＡ領域とＢ領域とが配されている。
コントロール部１４では、これらの信号の演算処理を行い、ピント位置を調整する。
【００２２】
被検体位置調整手段１１は、被検体３を載置する支持台３１と、対物レンズ２を有して対物レンズ２を交換するために回転可能な電動レボルバ３２と、支持台３１を上下駆動する焦準用モータ３３と、これを駆動制御する焦準用モータ駆動部３５と、焦準用モータ３３の回転数を検出するエンコーダ３６と、エンコーダ３６に接続されてさらに回転方向と回転量を検出するパルスカウンタ３７とを備えている。
支持台３１は、電動レボルバ３２に対して上下方向に移動可能とされている。
【００２３】
電動レボルバ３２は、複数の対物レンズ２を取付可能な取付穴を有するレボルバ本体３８と、任意の対物レンズ２を光路中に挿入させるためにレボルバ本体３８を回転させるレボルバ回転用モータ３９と、レボルバ回転用モータ３９の電気的な駆動を行うレボルバ用モータ駆動部４０と、レボルバ本体３８のどの取付穴位置に対物レンズ２が装着されているかを検出するためのレボ穴位置検出部４１とを備えている。
【００２４】
絞り手段１２は、互いに異なる絞り径を有して選択可能な複数の固定絞り４２を円周上に配して、所望の固定絞り４２を一対のレンズ１７、１８間における中間結像位置に移動可能な固定絞り回転板４３と、固定絞り回転板４３を回転駆動させる回転板用モータ４５と、これを駆動する回転板駆動部４６とを備えている。
【００２５】
次に、本実施形態に係る顕微鏡用ＡＦ装置１の操作方法及び作用・効果について、特に、段差部分を有する被検体３の段差付近に対するＡＦ合焦動作の場合を説明する。
なお、焦点検出光学系１０によるマルチスポット方式に係るレーザ光の投射方法、及び、被検体位置調整手段１１による被検体３の合焦位置の調整については、特開２００１−２９６４６９号公報に記載の方法と同様の方法にて行う。
【００２６】
図２（ａ）に示す段差を観察する場合、シングルスポット方式によれば、図２（ｂ）に示すように、被検体３へのスポット光が単一となる。そのため、図中Ｃの段差でスポット光の反射光の大半が散乱光となってフォトディテクタ８に戻らず、ＡＦ動作が不可能となる。
また、図３（ａ）に示す段差を観察する場合、図３（ｂ）に示すように、被検体３に投影されるスポット光の位置のみにピントが合い、特に高倍率の対物レンズ２を使用する場合には、他の段差の被検体画像は大きくぼけてしまう。そのため、図中Ｄ−Ｅ間の幅を測定することができても、図中Ｆ−Ｇ間の幅の測定は不可能となってしまう。
【００２７】
一方、マルチスポット方式の場合、図２（ｃ）に示すように、複数のスポット光が被検体３に投影されるため、例えば、図中Ｈに示す一列に並んだ複数のスポット光の大半が散乱して受光側に戻らなくても、図中Ｉ、Ｊに示すスポット光の反射光が受光側まで戻ることができ、十分な検出信号を確保することができる。
【００２８】
また、図３（ｃ）に示すように、異なる段差に投影された複数のスポット光がそれぞれ独立してフォトディテクタ８に結像するため、各々の段差の平均に相当する高さ位置にピントを合わせることができる。したがって、視野内の段差は若干ぼけていてもシングルスポット方式の場合に比べて極端にぼける箇所がなく、図中のＤ−Ｅ間、Ｆ−Ｇ間のパターン幅の測定を行うことができる。
【００２９】
ただし、図４に示すように、一般的に光学視野４７は略円形となるのに対して、撮像範囲４８は四角形状となり、多点化されたスポット光Ｌは光学視野４７内において撮像範囲４８の対角線方向に配される。したがって、撮像範囲４８外の複数のスポット光からの信号もフォトディテクタ８が受光するため、この部分の影響を受けて合焦のための信号処理がなされることがあり、実際に視認可能な撮像範囲４８内の画像が十分合焦しない場合がある。
【００３０】
その際、操作部１３内に配された図示しないスポット光切り替えスイッチを操作して、コントロール部１４から回転板駆動部４６に指示を出して回転板用モータ４５を駆動し、固定絞り回転板４３を回転させて、被検体３に投影されるレーザスポット光が撮像範囲４８内に配されるような固定絞り４２を選択して上述した中間結像位置に配する。
この結果、光学視野４７内であっても撮像範囲４８内にのみ複数のレーザスポット光が照射され、これを反射するので、フォトディテクタ８は、撮像範囲４８外となる位置におけるパターンの段差や反射率の影響を受けない撮像範囲４８内のみの反射光を受光し、これに基づき焦点位置が調整される。
【００３１】
なお、レボ穴位置検出部４１からの信号をコントロール部が検出し、この信号から使用される対物レンズ２を判断して、使用される撮像カメラの撮像範囲に対応する固定絞り４２を選択することによって、コントロール部から回転板駆動部４６へ信号を送出し、回転駆動部４６が回転板用モータ４５を回転させて自動的に最適な固定絞り４２をセットするようにしてもよい。
【００３２】
この顕微鏡用ＡＦ装置１によれば、撮像範囲４８に対応する絞り径を有する絞り手段１２を中間結像位置に配することによって、撮像範囲４８の大きさに応じてレーザ光のスポット投光長さを撮像範囲４８内に限定することができる。
また、コントロール部１４によって、撮像範囲４８に最適なピンホール４２を自動で中間結像位置に調整することができ、短時間で好適な調整を行うことができる。
【００３３】
なお、固定絞り４２の形状は、図１０に示すように、目的に合わせて撮像範囲外と撮像範囲内部分とを遮蔽したものとしてもよい。この場合、撮像範囲の中心部と周辺部とに合焦の重み付けを行うことができる。また、撮像範囲外を遮蔽して、中心部から周辺部に向かって透過率を連続的に変化させるようにしてもよい。
【００３４】
次に、第２の実施形態について図５を参照しながら説明する。
なお、上述した第１の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る顕微鏡用ＡＦ装置５０の絞り手段５１が、例えば、カメラ等に使用される羽絞りのような、絞り径を調整可能な可変絞り５２と、可変絞り５２を駆動させる可変絞り用モータ５３と、これを駆動する可変絞り駆動部５５とを備えているとした点である。
また、コントロール部５６が、被検体位置調整手段１１からの出力信号に基づき可変絞り５２の絞り径を調整可能とされている。
【００３５】
この顕微鏡用ＡＦ装置５０では、コントロール部５６は合焦を行うにあたり、レボ穴位置検出部４１からの信号を検出する。この際、予めレボルバ本体３８の取付穴毎に決められた倍率の対物レンズ２が装着されている。そのため、レボ穴位置検出部４１からの信号によって現在使用する対物レンズ２を識別する。コントロール部５６では、対物レンズ２の倍率に対応して撮像装置の撮像範囲内となる絞り径を算出する。又は、倍率に対応した絞り径のテーブルが入ったメモリーを有していてもよい。そして、コントロール部５６から可変絞り駆動部５５に指示を出して可変絞り用モータ５３を駆動し、被検体３に投影されるスポット投光長さを撮像範囲４８の対角線長さと略同一の長さとなるように可変絞り５２の絞り径を変化させる。
【００３６】
なお、可変絞りとして図１１に示すようなＬ字状の部材を互いに対角方向に不図示の駆動手段によって移動させてもよい。また、２つの部材の相対位置を保った状態で撮像範囲内の任意の位置に移動させてもよい。
【００３７】
この顕微鏡用ＡＦ装置５０によれば、第１の実施形態と同様の作用・効果を得ることができるが、撮像範囲４８に最適な絞り径を予め複数設定しておく必要がなく、マルチスポットの投光長さを任意に調整することができ、より好適に合焦操作を行うことができる。
【００３８】
次に、第３の実施形態について図６を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第３の実施形態と第２の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る顕微鏡用ＡＦ装置６０の可変絞り５２が、被検体３と対物レンズ２との間の位置Ｙに配されているとした点である。
【００３９】
この顕微鏡用ＡＦ装置６０によれば、レーザ光の光束が収束する位置に可変絞り５２が配されているので、可変絞り５２の絞り径を可変することによって、第２の実施形態と同様に、レーザ光のスポット投光長さをより好適に撮像範囲４８内に限定することができる。
【００４０】
次に、第４の実施形態について図７を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第４の実施形態と第２の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る顕微鏡用ＡＦ装置７０の可変絞り５２が、結像レンズ２１とフォトディテクタ８との間の位置Ｚに配されているとした点である。
【００４１】
この顕微鏡用ＡＦ装置７０によれば、上記第２の実施形態及び第３の実施形態と同様にレーザ光の光束が収束する位置に可変絞り５２が配されているので、可変絞り５２の絞り径を可変することによって、上記第２の実施形態及び第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、被検体と対物レンズ間の距離を調整する被検体位置調整手段１１が、支持台３１を電動レボルバ３２に対して上下駆動させるものとしているが、支持台に対して電動レボルバを上下駆動させるものとしても構わない。
また、上記実施形態ではマルチスポット方式について記載しているが、特許文献１、２に示すようなスリット状やライン状の投光方式であっても、像の共役な位置に絞り手段を配することによって、同様の効果を得ることができることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡用ＡＦ装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡用ＡＦ装置における（ａ）段差がある被検体、（ｂ）シングルスポット投光方式の場合、（ｃ）マルチスポット投光方式の場合に照射されるスポット光の様子を示す説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡用ＡＦ装置において（ａ）高さの異なる凹凸がある被検体の説明図、及び、（ｂ）シングルスポット投光方式の場合、（ｃ）マルチスポット投光方式の場合で、それぞれ被検体上に照射されるスポット光の様子とその際のフォトディテクタ上のスポット光の状態を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡用ＡＦ装置において、段差のある被検体を観察する場合の光学視野と撮像範囲との関係を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る顕微鏡用ＡＦ装置の構成を示す概略図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る顕微鏡用ＡＦ装置の構成を示す概略図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る顕微鏡用ＡＦ装置の構成を示す概略図である。
【図８】シングルスポット投光方式において、（ａ）凹凸がある被検体上の凸部の平面に光スポットが照射されている場合（ｂ）凹凸がある被検体上の凸部のエッジ部に光スポットが照射されている場合（ｃ）高さの異なる凹凸がある被検体上に照射される場合におけるそれぞれのスポット光の様子を示す説明図である。
【図９】スリット状のマルチスポット投光方式において、（ａ）凹凸がある被検体上の凸部の平面に光スポットが照射されている場合（ｂ）凹凸がある被検体上の凸部のエッジ部に光スポットが照射されている場合（ｃ）高さの異なる凹凸がある被検体上に照射される場合におけるそれぞれのスポット光の様子を示す説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡用ＡＦ装置の固定絞りの他の例を示す説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る顕微鏡用ＡＦ装置の可変絞りの他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１、５０  顕微鏡用ＡＦ装置（焦点位置制御機構付き観察装置）
２  対物レンズ
３  被検体
５  ＣＣＤ（撮像素子）
６  観察光学系
７  投光部
８  フォトディテクタ（光電変換部）
１０  焦点検出光学系
１１  被検体位置検出手段
１２、５１  絞り手段
１４、５６  コントロール部（制御部）
４２  固定絞り
５２  可変絞り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006084794.tif 000008
【図７】
2006084794.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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