(57)【要約】【課題】反射率の異なるサンプルの観察に使用する顕微鏡のユニットが光学バラツキを有していても、容易で、確実に、顕微鏡の動作を制御するパラメータを決定できるようにする。【解決手段】制御部１２１は、顕微鏡装置の動作を制御するパラメータであって観察対象のサンプル１０２毎に対応付けられている当該パラメータを、少なくとも２つ以上のサンプル１０２について記憶しておく記憶部を有している。この制御部１２１は、ＰＣ１２３から送られてくるサンプル１０２の選択の指示に応じ、当該選択されたサンプル１０２に対応付けられているパラメータに基づいて、顕微鏡装置の動作を制御する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡装置の動作を制御するパラメータであって観察対象の試料毎に対応付けられている当該パラメータを、少なくとも２つ以上の試料について記憶しておく記憶部と、
前記試料の選択の指示に応じ、当該選択された試料に対応付けられている前記パラメータに基づいて、前記顕微鏡装置の動作を制御する制御部と、
を有することを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項２】
光源から出射される照明光を、対物レンズを介して試料へ照射する照明光学系と、
前記光源からの照明光が照射されている試料を結像させる観察光学系と、
前記対物レンズと前記試料との間隔を調節する焦準部と、
を更に有し、
前記パラメータは、前記焦準部の駆動範囲、当該焦準部の位置、前記顕微鏡装置に備えられている光学絞りの位置、及び前記光源への印加電圧のうちの少なくとも１以上である、
ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡装置。
【請求項３】
対物レンズと試料との間隔を調節して当該試料に対する合焦動作を行うオートフォーカス部と、
前記オートフォーカス部の動作を制御するパラメータであって試料毎に対応付けられている当該パラメータを、少なくとも２つ以上の試料について記憶しておく記憶部と、
前記試料の選択の指示に応じ、当該選択された試料に対応付けられている前記パラメータに基づいて前記オートフォーカス部の動作を制御する制御部と、
を有することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項４】
前記パラメータは、前記オートフォーカス部を動作させる前記間隔の範囲を決定するための閾値、前記試料が前記合焦位置にいるかどうかの判定するための閾値、当該オートフォーカス部を動作させたときの当該間隔の変化速度、及び当該オートフォーカス部の最大動作時間のうちの少なくとも１以上である、
ことを特徴とする請求項３に記載の焦点検出装置。
【請求項５】
前記オートフォーカス部は、前記試料から反射した反射光の強度に応じた大きさの電気信号を出力する受光部を有しており、
前記パラメータは、前記電気信号の時間積分を行うときにおける積分時間である、
ことを特徴とする請求項３に記載の焦点検出装置。
【請求項６】
前記対物レンズを介して焦点検出用の測定光を試料へ照射する光源と、
前記対物レンズでの前記測定光と前記試料の観察用の照明光との色収差を補正する色収差補正部と、
を更に有しており、
前記オートフォーカス部は、前記試料へ照射した前記測定光の反射光に基づいて動作する、
ことを特徴とする請求項３に記載の焦点検出装置。
【請求項７】
前記パラメータは、前記色収差補正部での色収差の補正量を定める値であることを特徴とする請求項６に記載の焦点検出装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記間隔の調節範囲の指示に応じて前記オートフォーカス部の動作を制御して、当該指示に係る調節範囲の制限の下で前記焦準部の制御をさせることを特徴とする請求項３に記載の焦点検出装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記パラメータの前記記憶部への登録の指示を取得したときには、前記焦準部を制御して前記間隔を一定間隔で繰り返し変化させると共に、当該変化の度に前記オートフォーカス部から出力される情報を記憶することを特徴とする請求項３に記載の焦点検出装置。
【請求項１０】
前記制御部への指示を行う指示部を更に有することを特徴とする請求項３に記載の焦点検出装置。
【請求項１１】
対物レンズと試料との間隔を調節して当該試料に対する合焦動作を行うオートフォーカスの動作を制御するパラメータであって試料毎に対応付けられている当該パラメータを、少なくとも２つ以上の試料について記憶部に予め記憶させておき、
前記試料の選択の指示に応じ、当該選択された試料に対応付けられている前記パラメータに基づいて前記オートフォーカスの動作を制御する、
ことを特徴とする焦点検出制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡の技術に関し、特に、オートフォーカス（以下、「ＡＦ」と称することとする）機能を有する顕微鏡装置、若しくは、オートフォーカス機能を有する顕微鏡を組み込んだＩＣ（半導体集積回路）、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、医療、生物等の自動検査装置での実施に好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡は、医学や生物学の分野を始めとして、工業分野においても、ＩＣウェハや磁気ヘッドの検査や金属組織等の品質管理、新素材等の研究開発などの用途で使用されている。
【０００３】
最近の顕徴鏡は、ＡＦセンサを搭載し、ＡＦセンサで検出されたＡＦ信号に基づいてＺステージを電動駆動することにより、自動的に合焦動作を行うＡＦ機能を備えたものが広く使用されている。
【０００４】
ＡＦ方式には、大別して、試料観察用の照明光とは異なる赤外光レーザ等の光を標本に照射したときの反射光を検出してＡＦ動作を行うアクティブＡＦ方式と、顕微鏡から取得した画像のコントラストを演算してＡＦ動作を行うパッシブＡＦ方式とが知られている。
【０００５】
パッシブＡＦ方式は、ベアウェハのようなコントラストの乏しい標本では合焦できず、また、パターンが描かれているウェハのような標本においても、合焦速度が遅いという問題を有している。このため、検査スループットが重視されるエ業用途においては、アクティブＡＦ方式が一般的に用いられている。
【０００６】
また、近年では、例えば特許文献１に開示されているように、半導体ウェハやＬＣＤの検査工程を自動化する目的で、検査装置メーカがＡＦ機能を備えた顕徹鏡をユニットとして購入して半導体ウェハ自動検査装置などに組み込んでおき、ＰＣなどの制御装置から送信されるコマンドで顕微鏡を遠隔操作して使用するケースが増えてきている。
【０００７】
アクティブＡＦ方式を採用している顕微鏡は、例えば特許文献２に開示されている。アクティブＡＦ方式を採用している顕微鏡の光学系の構成例を図１８に示す。
測定光として可視外光である赤外領域の光を発光するレーザダイオード１８０１（以下、「ＬＤ」と使用することとする）から発せられたＡＦ光は、コリメートレンズ１８０２を通り平行光束となり、光束の半分をカットする投光側ストッパ１８０３を介して、ＰＢＳ（Polarized Beam Splitter ：偏光ビームスプリッタ）１８０４でＰ偏光成分のみが反射され、集光レンズ１８０５へと導かれる。
【０００８】
色収差補正レンズ１８０６は、対物レンズの色収差のため発生する観察光とＡＦ光の焦点位置のズレ（色収差）を補正するためのものであり、対物レンズに応じて光軸方向に移動可能である不図示のズーム機溝を備えている。集光レンズ１８０５により一旦集光された光束は、この色収差補正レンズ１８０６を通り、λ／４板１８０７を通過して４５°偏光された後、ダイクロックミラー１８０８により反射される。その後、この光束は、対物レンズ１０５を介してサンプル１０２へと照射される。
【０００９】
サンプル１０２により反射されたＡＦ光の光束は、対物レンズ１０５を通過し、再びダイクロックミラー１８０８で反射してλ／４板１８０７を通過すると更に４５°偏光されてＳ偏光成分に切換わる。その後、この光束は、色収差補正レンズ１８０６と集光レンズ１８０５とを通過し、ＰＢＳ１８０４へと入射する。この光束は、このときにはＳ偏光成分になっているので、そのままＰＢＳ１８０４を透過して受光側ストッパ１８０９及び受光側集光レンズ１８１０を通過した後に２分割フォトダイオード（以下、「２分割ＰＤ」と略称することとする）１８１１で結像する。
【００１０】
図示していないが、２分割ＰＤ１８１１は、光軸を中心に２個のフォトダイオード（センサＡ及びセンサＢとする）が並べられている光検出器である。この２分割ＰＤ１８１１で結像したスポットの光強度に応じた電流信号は、Ｉ−Ｖ変換増幅器１８１２により電流／電圧変換と増幅とがされた後、Ａ／Ｄ変換器１８１３によりデジタル値へと変換され、演算処理される。
【００１１】
ここで、図１８に示した光学系におけるＡＦ動作の原理を説明する。
図１９は、中倍対物レンズの２分割ＰＤ１８１１でのＡＦ光の結像の様子を表している。
【００１２】
まず、サンプル１０２が合焦位置よりも上方、すなわち対物レンズ１０５に近い側に位置している場合を想定する。この場合、２分割ＰＤ１８１１で結像するスポット像は、中心位置よりもセンサＢ寄りに位置する（１９００（ａ）参照）。
【００１３】
次に、サンプル１０２が合焦位置より下方、すなわち対物レンズ１０５から遠い側に位置している場合を想定する。この場合、２分割ＰＤ１８１１で結像するスポット像は、中心位置よりもセンサＡ寄りに位置する（１９００（ｂ）参照）。
【００１４】
ここで、サンプル１０２が正確に合焦位置にある場合を想定する。この場合に結像するスポット像は、２分割ＰＤ１８１１の中心でセンサＡとセンサＢとに均等な範囲に位置するようになる（１９００（ｃ）参照）。
【００１５】
図１８に示した光学系におけるＺステージ位置と２分割ＰＤ１８１１の出力信号との関係を図２０Ａ及び図２０Ｂにグラフで示す。
図２０Ａ及び図２０Ｂには、対物レンズ１０５として、低倍のもの（点線の曲線）、中倍のもの（破線の曲線）、高倍のもの（実線の曲線）をそれぞれ用いた場合における曲線が示されている。ここで、図２０Ａは、図１８においては不図示であるＺステージの位置（すなわちサンプル１０２の位置）と、センサＡ及びセンサＢの各々の出力信号レベルとの関係が示されている。また、図２０Ｂは、Ｚステージ位置と、センサＡ及びセンサＢの各々の出力信号レベルに基づいて算出される（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）なる信号（以下、この信号を「ＡＦ信号」と称することとする）の信号レベルとの関係が示されている。なお、図２０Ａ及び図２０Ｂにおいて、横軸はＺステージ位置を示しており、縦軸は信号レベルを示している。
【００１６】
ここで、図２０Ｂより分かるように、対物レンズ１０５として高倍のものを用いた場合にはＡＦ信号の傾きが大きくなり、低倍のものを用いた場合にはＡＦ信号の傾きが小さくなる。これは、高倍の対物レンズは焦点深度が浅く、低倍の対物レンズは焦点深度が深いからである。
【００１７】
次に図１８に示した光学系におけるＡＦ動作のアルゴリズムについて説明する。
ＡＦ動作の実行が開始されると、まず、演算部がサンプル１０２を捕捉できているかどうかの確認のために、センサＡ及びセンサＢの各々の出力信号レベルに基づいて算出される（Ａ＋Ｂ）なる信号（以下、この信号を「ＳＵＭ信号」と称することとする）と、図２０Ａに示されている示すサンプル捕捉閾値（ＮＴＨ）との大小比較を行う。このサンプル捕捉閾値は、ＡＦ動作を実行させるＺステージ位置の範囲を決定するための閾値である。
【００１８】
ここで、ＳＵＭ信号が小さい場合には、まず、Ｉ−Ｖ変換増幅器１８１２の増幅率を高めてＳＵＭ信号がサンプル捕捉閾値よりも大きくなるようにする。このようにしてもＳＵＭ信号が依然としてサンプル捕捉閾値よりも小さい場合には、サンプル１０２を捕捉できていないと判定し、Ｚステージを高速に駆動して、ＳＵＭ信号がサンプル捕捉閾値よりも大きくなる位置へとサンプル１０２を移動させる。
【００１９】
一方、ＳＵＭ信号がサンプル捕捉閾値よりも大きい場合には、Ｚステージを低速に駆動して、ＡＦ信号が図２０Ｂに示す合焦判定閾値（±ＦＴＨ）の範囲内となる位置（合焦範囲）へとサンプル１０２を移動させる。なお、合焦判定閾値は、サンプル１０２が対物レンズ１０５の合焦位置にいるかどうかの判定するための閾値であり、使用される全ての対物レンズ１０５の焦点深度の範囲内にＺステージ位置が含まれるように予め設定されている。
【００２０】
なお、前掲した特許文献２では、このサンプル捕捉閾値及び合焦判定閾値（以下、これらの閾値を「ＡＦパラメータ」と総称することとする）を対物レンズの倍率毎に設定可能とし、このＡＦパラメータの設定を観察者も行えるようにするという技術が開示されている。
【００２１】
ところで、上述したＡＦシステムを採用した顕微鏡を半導体検査装置で使用する場合には、半導体ウェハ製造工程に応じ、反射率が９０％以上である金属膜から反射率が１％以下である反射防止膜付きパターンウェハまでの各種のサンプルを対象として、高速且つ正確なＡＦ動作を提供する必要がある。このような用途でＡＦシステムを利用する場合のノイズ判定閾値の設定例を図２１Ａ及び図２１Ｂに示す。
【００２２】
図２１Ａ及び図２１Ｂには、Ｚステージ位置とＳＵＭ信号との関係が各々示されている。ここで、図２１Ａは観察対象のサンプルの反射率が１％の場合を示しており、図２１Ｂは観察対象のサンプルの反射率が９０％の場合を示している。なお、図２１Ａ及び図２１Ｂにおいて、対物レンズの倍率は同一である。
【００２３】
図２１Ａ及び図２１Ｂにおいて、横軸はＺステージ位置を示しており、縦軸はＳＵＭ信号の信号レベルを示している。また、図２１Ａ及び図２１Ｂのどちらにも示されているノイズ判定閾値及びＺステージ低速範囲は、それぞれ、図２０Ａにおけるサンプル捕捉閾値及び捕捉範囲に相当する。
【００２４】
半導体検査装置でＡＦシステムを利用する場合には、ノイズ判定閾値の設定は対物レンズの倍率に応じてなされる。ここで、反射率の低いサンプルでも捕捉を可能とするために、ノイズ判定閾値は低めに設定されている（図２１Ａ参照）。そのために、反射率の高いサンプルではＺステージ低速範囲が広くなってしまい（図２１Ｂ参照）、結果としてＡＦ動作が低速となってしまう。
【００２５】
この問題に関し、例えば特許文献３には、サンプルの反射率を測定し、サンプルの捕捉閾値をこの反射率に基づいて設定するという技術が開示されている。但し、この技術ではサンプルの反射率を測定する測定部を備える必要がある。
【００２６】
また、例えば特許文献４には、センサの出力信号を増幅する増幅器を時間積分型のものとし、その積分最長時間を観察条件（対物の倍率、反射率）毎に変化させることにより、必要以上に積分時間が長くなることを防止するという技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１６７１８３号公報
【特許文献２】特開２００５−１０６６５号公報
【特許文献３】特開平８−２２０４１８号公報
【特許文献４】特開２００１−９１８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
半導体検査装置でＡＦシステムを利用する場合に、１００倍を超えるような倍率の対物レンズを使用すると、焦点深度が浅いため、ＡＦユニットの光学調整のバラツキがＡＦ信号の傾きのバラツキとして現れてしまう。この問題を図２２Ａ及び図２２Ｂを用いて説明する。
【００２８】
図２２Ａ及び図２２Ｂは、Ｚステージ位置とＡＦ信号との関係を示している。図２２Ａ及び図２２Ｂにおいて、横軸はＺステージ位置を示しており、縦軸はＡＦ信号の信号レベルを示している。
【００２９】
図２２Ａは顕微鏡ユニットの光学調整のバラツキが少ない場合を示しており、図２２Ｂは、このバラツキが大きい場合を示している。この図２２Ａと図２２Ｂとを対比すると分かるように、顕微鏡ユニットの光学調整のバラツキが大きい場合には、合焦範囲が対物レンズの焦点深度の外に出てしまうことがあり、この場合には正確なＡＦ動作が提供できなくなる。この問題は、前掲した特許文献３や特許文献４に開示されている技術では対処することができない。
【００３０】
なお、この問題に関し、このバラツキに対処するために合焦判定閾値を狭めると、ＡＦ信号がいつまでも合焦判定閾値内に入らなくなり、結果としてＺステージがハンチング（上下動の繰り返し）を起こすことになってしまう。
【００３１】
また、この他の問題として、顕微鏡ユニットのユーザにより、ＡＦ速度よりも合焦精度を優先させる場合もあれば（例えば自動欠陥レビュー装置での使用）、合焦精度よりもＡＦ速度を優先させる場合もある（例えばアライメント用途）。顕微鏡ユニットにおいて、ＡＦパラメータのチューニングは、ユーザによる実験の繰り返しに基づいたトライ＆エラーにより決定しているのが現状であり、ＡＦパラメータの決定には相当の時間を要している。
【００３２】
この問題に関し、前掲した特許文献３に開示されている技術では、サンプルの捕捉閾値を自動で決定しているため、用途に応じたＡＦパラメータのチューニングを行うことはできない。また、前掲した特許文献４に開示されている技術でも、最長積分時間の決定は結局のところ実験によって決めている。
【００３３】
本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、反射率の異なるサンプルの観察に使用する顕微鏡のユニットが光学バラツキを有していても、容易で、確実に、顕微鏡の動作を制御するパラメータを決定できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
本発明の態様のひとつである顕微鏡装置は、顕微鏡装置の動作を制御するパラメータであって観察対象の試料毎に対応付けられている当該パラメータを、少なくとも２つ以上の試料について記憶しておく記憶部と、当該試料の選択の指示に応じ、当該選択された試料に対応付けられている当該パラメータに基づいて、当該顕微鏡装置の動作を制御する制御部と、を有することを特徴とするものであり、この特徴によって前述した課題を解決する。
【００３５】
なお、上述した本発明に係る顕微鏡装置において、光源から出射される照明光を、対物レンズを介して試料へ照射する照明光学系と、当該光源からの照明光が照射されている試料を結像させる観察光学系と、当該対物レンズと当該試料との間隔を調節する焦準部と、を更に有し、当該パラメータは、当該焦準部の駆動範囲、当該焦準部の位置、当該顕微鏡装置に備えられている光学絞りの位置、及び当該光源への印加電圧のうちの少なくとも１以上である、ように構成することもできる。
【００３６】
また、本発明の別の態様のひとつである焦点検出装置は、対物レンズと試料との間隔を調節して当該試料に対する合焦動作を行うオートフォーカス部と、当該オートフォーカス部の動作を制御するパラメータであって試料毎に対応付けられている当該パラメータを、少なくとも２つ以上の試料について記憶しておく記憶部と、当該試料の選択の指示に応じ、当該選択された試料に対応付けられている当該パラメータに基づいて当該オートフォーカス部の動作を制御する制御部と、を有することを特徴とするものであり、この特徴によって前述した課題を解決する。
【００３７】
なお、上述した本発明に係る焦点検出装置において、当該パラメータは、当該オートフォーカス部を動作させる当該間隔の範囲を決定するための閾値、当該試料が当該合焦位置にいるかどうかの判定するための閾値、当該オートフォーカス部を動作させたときの当該間隔の変化速度、及び当該オートフォーカス部の最大動作時間のうちの少なくとも１以上であるように構成することもできる。
【００３８】
また、前述した本発明に係る焦点検出装置において、当該オートフォーカス部は、当該試料から反射した反射光の強度に応じた大きさの電気信号を出力する受光部を有しており、当該パラメータは、当該電気信号の時間積分を行うときにおける積分時間であるように構成することもできる。
【００３９】
また、前述した本発明に係る焦点検出装置において、当該対物レンズを介して焦点検出用の測定光を試料へ照射する光源と、当該対物レンズでの当該測定光と当該試料の観察用の照明光との色収差を補正する色収差補正部と、を更に有しており、当該オートフォーカス部は、当該試料へ照射した当該測定光の反射光に基づいて動作するように構成することもできる。
【００４０】
なお、このとき、当該パラメータは、当該色収差補正部での色収差の補正量を定める値であるように構成することもできる。
また、前述した本発明に係る焦点検出装置において、当該制御部は、当該間隔の調節範囲の指示に応じて当該オートフォーカス部の動作を制御して、当該指示に係る調節範囲の制限の下で当該焦準部の制御をさせるように構成することもできる。
【００４１】
また、前述した本発明に係る焦点検出装置において、当該制御部は、当該パラメータの当該記憶部への登録の指示を取得したときには、当該焦準部を制御して当該間隔を一定間隔で繰り返し変化させると共に、当該変化の度に当該オートフォーカス部から出力される情報を記憶するように構成することもできる。
【００４２】
また、前述した本発明に係る焦点検出装置において、当該制御部への指示を行う指示部を更に有するように構成することもできる。
また、本発明の更なる別の態様のひとつである焦点検出制御方法は、対物レンズと試料との間隔を調節して当該試料に対する合焦動作を行うオートフォーカスの動作を制御するパラメータであって試料毎に対応付けられている当該パラメータを、少なくとも２つ以上の試料について記憶部に予め記憶させておき、当該試料の選択の指示に応じ、当該選択された試料に対応付けられている当該パラメータに基づいて当該オートフォーカスの動作を制御する、ことを特徴とするものであり、この特徴によって前述した課題を解決する。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、以上のようにすることにより、反射率の異なるサンプルの観察に使用する顕微鏡のユニットが光学バラツキを有していても、容易で、確実に、顕微鏡の動作を制御するパラメータが決定されるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００４５】
本実施例に係る焦点検出装置を含む顕徴鏡装置の概略構成を図１に示す。なお、同図において、図１８に示した光学系の構成と同様の部分については説明を省略する。
図１において、顕微鏡本体１には、サンプル１０２を搭載可能なＸ−Ｙステージ１０３に対向させた位置にレボルバユニット１０４が配置されている。レボルバユニット１０４は、最大で６つまで対物レンズ１０５を実装可能であり、図示していないレボルバ穴には番号＃１〜＃６が割り当てられている。
【００４６】
レボルバユニット１０４は、対物レンズ１０５を取り付けるマウンタ１０６と、対物レンズ１０５を光軸に挿入させるためにマウンタ１０６を電動で駆動するレボルバモータ１０７と、レボルバセンサ群１０８とから構成されている。レボルバセンサ群１０８は、レボルバユニット１０４が接続されていることを検知するレボルバ接続センサと、現在の穴番号を検知する穴番号センサと、対物レンズ１０５が光軸に挿入されたことを検知する移動完了センサとより構成されているが、ここでは図示していない。
【００４７】
照明ユニット１０９には、例えば照明光として可視光を出射する顕微鏡光源１１０を備えている。顕微鏡光源１１０からの光は、照明系レンズ１１１と光学絞り１１２とを通過し、ハーフミラー１１３へと導かれる。ハーフミラー１１３により９０°偏向した光は、対物レンズ１０５を通ってサンプル１０２へ照射される。
【００４８】
サンプル１０２で反射した光は、対物レンズ１０５を通過後にハーフミラー１１３を透過し、鏡筒１１４へと導かれる。観察者は、接眼レンズ１１５を通して、若しくはＣＣＤＤ力メラ１１６で得られた画像を不図示のモニタに表示させることによって、結像したサンプル１０２の画像を観察することができる。
【００４９】
Ｘ−Ｙステージ１０３には、サンプル１０２が載置される。Ｘ−Ｙステージ１０３は光軸に垂直な方向であるＸ−Ｙ方向に移動可能になっており、光軸の方向であるＺ方向に移動可能なＺステージ１１７の上に取り付けられている。焦準部であるＺステージ１１７を観察者が動かすことにより、サンプル１０２と対物レンズ１０５との間隔が調節され、サンプル１０２を対物レンズ１０５のピント位置へと配置することができる。
【００５０】
照明ユニット１０９の上部にはＡＦユニット１１８が設置されている。ＡＦユニット１１８は、光源駆動部１１９、色収差レンズモータ１２０、受光回路１２２、光学系１２４を備えて構成されている。なお、受光回路１２２及び光学系１２４は図１８に示したものと同様の構成であるので、説明を省略する。
【００５１】
制御部１２１にはＰＣ１２３が接続されている。ＰＣ１２３では所定の制御プログラムが実行されており、観察者によりなされた操作に応じて、制御部１２１に各種の指示を行う。
【００５２】
制御部１２１は、図２に示す内部構成を有している。
図２に示すように、制御部１２３は、ＣＰＵ（中央演算装置）２０１、演算データなどの各種のデータが一時的に格納されるＲＡＭ２０２、制御プログラムや各種のデータが予め格納されているＲＯＭ２０３、ＡＦパラメータや色収差補正レンズの位置などが記憶される不揮発性メモリ２０４、レボルバユニット１０４、ＡＦユニット１１８、Ｚステージ１１７、及びＰＣ１２３の各々との間で各種のデータの授受を行うＩ／Ｏ２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、及び２０５ｄ、並びに、各部のモータを駆動させるドライバ２０６ａ、２０６ｂ、及び２０６ｃを備えて構成されている。
【００５３】
ＣＰＵ２０１は、ＡＦ動作の制御を行う。すなわち、ＡＦユニット１１８内の受光回路１２２からの信号を、ＡＦＩ／Ｏ２０５ａを介して取得してＳＵＭ信号とＡＦ信号とを算出し、これらの信号を用いてサンプル捕捉判定と合焦判定とを行う。更に、サンプル捕捉判定若しくは合焦判定の判定結果がＮＧの場合には、ＣＰＵ２０１は、ＺステージＩ／Ｏ２０５ｂを経由してＺステージドライバ２０６ｂへ駆動量及び駆動速度を指示する。
【００５４】
ＲＡＭ２０２には、現在のサンプル番号情報を示す値が不図示のＳＡＭＰＬＥ番地の格納領域に格納されている。このＳＡＭＰＬＥ番地の格納データを書き換えるには、ＰＣ１２３が制御部１２１へ下記のサンプル選択コマンド
ＳＡＭＰＬＥ  “サンプル番号”
を送信する。制御部１２１は、上記のコマンドを受信すると、ＲＡＭ２０２内のＳＡＭＰＬＥ番地の格納領域に、「サンプル番号」のデータを格納する。
【００５５】
不揮発性メモリ２０４は、ＣＰＵ２０１によって書き込まれる各種のデータを記憶しておく。以下、図３に示す不揮発性メモリ２０４のメモリマップを説明する。
まず、ＯＢ［１］番地からＯＢ［６］番地の各記憶領域には、レボルバユニット１０４のレボルバ穴♯１〜＃６に各々取り付けられている対物レンズ１０５の種類を示す値が格納されている。
【００５６】
またＡＦＰＲＭ［０］［１］［０］番地からＡＦＰＲＭ［２］［６］［３］番地までの各記憶領域には、サンプル捕捉閾値（ＡＦパラメータ０）、合焦判定閾値（ＡＦパラメータ１）、最長積分時間（ＡＦパラメータ２）、色収差レンズ位置（ＡＦパラメータ３）といった、図１の顕微鏡装置でのＡＦ動作を制御する各パラメータが、サンプル１０２毎且つ対物レンズ１０５の種類毎に対応付けられて記憶されている。なお、三次元配列であるＡＦＰＲＭ番地は、
ＡＦＰＲＭ  ［サンプル番号］［レボルバ穴位置］［ＡＦパラメータ番号］
という配列の構造を有している。
【００５７】
ＰＣ１２３が制御部１２１へコマンド
ＯＢＴＹＰＥ  “レボルバ穴番号”，“レボルバ種類番号”
を送信すると、レボルバ穴♯１〜＃６に取り付けられている対物レンズ１０５の種類を制御部１２３に登録することができる。なお、対物レンズ１０５には、その種別に応じ、対物レンズ番号が図４に例示するように対応付けられている。上記のコマンドにおける「レボルバ種類番号」には、この対物レンズ種類番号を用いるようにする。例えば、レボルバ穴＃２に「ユニバーサル１０Ｘ」の対物レンズを実装した場合には、ＰＣ１２３は、コマンド
ＯＢＴＹＰＥ２，７
を制御部１２１へ送信する。制御部１２１は、このコマンドを受信すると、不揮発性メモリ２０４のＯＢ［２］番地に値「７」を記憶させる。
【００５８】
同様に、ＡＦパラメータを制御部１２１に登録するには、ＰＣ１２３がコマンド
ＡＦＰＲＭ  “ＡＦパラメータ番号”，“書き込む値”
を制御部１２１へ送信する。制御部１２１は、このコマンドを受信すると、制御部１２１は、現在のサンプル１０２を示すサンプル番号の情報をＲＡＭ２０２内のＳＡＭＰＬＥ番地から読み出すと共に、光軸上に現在位置しているレボルバ穴番号をレボルバユニットＩ／Ｏ２０５ｃから取得する。そして、現在のサンプル番号及びレボルバ穴番号と、受信したコマンドに示されていたＡＦパラメータ番号とに対応する不揮発性メモリ２０４のＡＦＰＲＭ番地に、当該コマンドに示されていた「書き込む値」を記憶させる。
【００５９】
例えば、レボルバ穴＃１に実装されている対物レンズ１０５を使用する場合におけるサンプル０のサンプル捕捉閾値として「３０００」を登録する場合には、ＰＣ１２３は、コマンド
ＡＦＰＲＭ  １，３０００
を制御部１２１へ送信する。制御部１２１は、このコマンドを受信すると、不揮発性メモリ２０４のＡＦＰＲＭ［０］［１］［０］番地に値「３０００」を記憶させる。
【００６０】
このようにして、各ＡＦパラメータは、サンプル１０２毎且つ対物レンズ１０５の種類毎に対応付けられて不揮発性メモリ２０４に記憶される。
ＲＯＭ２０３には、図５に示すメモリマップのように、Ｌ５Ｘ［０］番地からＵ１００Ｘ［２］番地までの各格納領域に、対物レンズ１０５の種別毎のＡＦパラメータのデフォルト値が予め格納されている。
【００６１】
ＰＣ１２３では、顕徴鏡本体１の操作指示及び各種の設定指示をコマンドにより行う。
ここで図６について説明する。同図は、顕微鏡操作用ソフトウェアをＰＣ１２３で実行させることによってＰＣ１２３の不図示の表示部に表示される、顕徴鏡操作用グラフィカルユーザインタフェース（以下、「ＧＵＩ」と略称することとする）の画面例を示している。
【００６２】
図６に示す顕微鏡操作用ＧＵＩは、顕徹鏡本体１との通信を開始する顕徴鏡通信ボタン３０１、サンプル１０２の選択指示を行うサンプル選択ボタン群３０２、対物レンズ１０５の切換え指示を行うための対物レンズ切換えボタン群３０３、Ｚステージ１１７の移動指示を行うためのＺステージ操作ボタン群３０４、Ｚステージ１１７の現在の位置を表示するＺステージ表示部３０５、Ｚステージ１１７の現在の上限及び下限のソフトウェア上でのリミット位置とＡＦを動作させる範囲（以下、「ＡＦゾーン」と称することとする）とを表示するリミット位置表示部３０６、このリミット位置を設定するためのリミット位置設定部３０７及びＡＦゾーン入力部３０７ａ、ＡＦ動作の実行を開始させるためのＡＦ実行ボタン３０８、現在のＡＦ動作の動作状態（ステータス）を表示するためのステータス表示部３０９、ＰＣ１２３での表示画面をＡＦパラメータ設定画面へと遷移させるためのＡＦパラメータ設定ボタン３１０、色収差レンズモータ１２０の駆動指示を行うための色収差レンズ駆動ボタン群３１１、色収差レンズの現在位置を表示する色収差レンズ表示部３１２、色収差レンズモータ１２０の現在位置を登録するための色収差レンズ登録ボタン３１３、並びに、Ｚステージ１１７（サンプル１０２）の上下動の中心位置を不揮発性メモリ４０４に記憶させるための中心位置設定ボタン３１４を備えて構成されている。
【００６３】
次に図７について説明する。同図は、顕微鏡操作用ソフトウェアをＰＣ１２３で実行させることによってＰＣ１２３の不図示の表示部に表示される、パラメータ設定ＧＵＩの画面例を示している。
【００６４】
図７に示すパラメータ設定ＧＵＩは、パラメータ決定のためのＳＵＭ信号及びＡＦ信号の測定の開始を指示するための測定開始ボタン４０１、測定後のデータの値を表示するデータ表示部４０２、測定後のＳＵＭ信号及びＡＦ信号をそれぞれグラフ表示するためのＳＵＭ信号表示部４０３及びＡＦ信号表示部４０４、サンプル捕捉閾値、合焦判定閾値、及び積分時間を各々設定してグラフ上に表示させるためのサンプル捕捉範囲設定部４０５、含焦閾値設定部４０８、及び積分時間設定部４０７、並びに、ＡＦパラメータを登録するためのＡＦパラメータ登録ボタン４０８を備えて構成されている。
【００６５】
以下、上述したように構成されている図１の顕微鏡装置の動作について説明する。
まず初期設定動作を説明する。顕微鏡の使用が開始される前に、初期設定として、レボルバユニット１０４に取り付けられている対物レンズ１０５の種別の割り当て（アサイン）が行われる。
【００６６】
顕微鏡操作用ソフトウェアをＰＣ１２３で実行させると、まず、図６に示した顕微鏡操作用ＧＵＩが表示される。ここで、観察者がＰＣ１２３に備えられているポインティングデバイス等を操作することにより顕微鏡通信ボタン３０１が押下される。すると、顕徴鏡本体１はＰＣ１２３と通信可能な状態となる。
【００６７】
その後、対物レンズ切換ボタン群３０３のうちの１つが選択されて押下され、続けて図示しないレボルバアサインボタンが押下されると、各レボルバ穴に取り付けられている対物レンズ１０５の種類及び倍率がアサインされる。図６の画面例では、レボルバ穴＃１にはＵ５Ｘ（ユニバーサル５Ｘ）がアサインされ、同様にレボルバ穴＃２にはＵ１０Ｘ（ユニバーサル１０Ｘ）、レボルバ穴＃３にはＵ２０Ｘ（ユニバーサル２０Ｘ）、レボルバ穴＃４にはＵ５０Ｘ（ユニバーサル５０Ｘ）、レボルバ穴＃５にはＵ１００Ｘ（ユニバーサル１００Ｘ）、レボルバ穴６にはＬ１５０Ｘ（長作動１５０Ｘ）がアサインされている。なお、ここで、「ユニバーサル」タイプは通常の対物レンズであり、「長作動」タイプはＷＤ（Work Distance ）の長い対物レンズである。
【００６８】
レボルバアサインボタンが押下されると、対物レンズアサインコマンド
ＯＢＴＹＰＥ  ” レボルバ穴番号”，“対物レンズ種類番号”
がレボルバ穴の個数分ＰＣ１２３から制御部１２１へと送信される。制御部１２１はこのコマンドを受信すると、不揮発性メモリ２０４におけるＯＢ［レボルバ穴番号］番地の記憶領域に対物レンズ種類番号を書き込む。
【００６９】
対物レンズ１０５の種別情報のアサインが完了すると、ＣＰＵ２０１は、不揮発性メモリ２０４のＯＢ［１］番地からＯＢ［６］番地の各記憶領域に記憶されている対物レンズ種類番号を参照する。更に、これと共に、ＲＯＭ２０３に格納されているＡＦパラメータのデフォルト値のうち当該対物レンズ種類番号に対応するものを読み出し、読み出したデフォルト値を不揮発性メモリ２０４のＡＦパラメータのための記憶領域に書き込む。
【００７０】
例えば、コマンド
ＯＢＴＹＰＥ１，６
を受信した場合を考えると、対物レンズ種類番号が「６」である対物レンズ１０５の種別はユニバーサル５Ｘ（Ｕ５Ｘ）であるから、ＣＰＵ２０１はＲＯＭ２０３のＵ５Ｘ［０］番地からＵ５Ｘ［２］番地までの各格納領域に格納されている値を読み出し、同データをＡＦＰＲＭ［０］［１］［０］番地からＡＦＰＲＭ［０］［１］［２］番地、ＡＦＰＲＭ［１］［１］［０］番地からＡＦＰＲＭ［１］［１］［２］番地、及びＡＦＰＲＭ［２］［１］［０］番地からＡＦＰＲＭ［２］［１］［２］番地の各記憶領域に書き込む。
【００７１】
次に、Ｚステージ１１７の上下駆動動作を説明する。
この動作のために、観察者はＰＣ１２３に備えられているポインティングデバイス等を操作して、図６の画面におけるＺステージ操作ボタン群４０４を押下する。ＰＣ１２３は、この押下操作を検出するとＺステージ駆動コマンドを制御部１２１へ送信する。制御部１２１がこのコマンドを受信すると、ＺステージＩ／Ｏ２０５ｂへ駆動指示を送る。
【００７２】
Ｚステージ１１７の駆動範囲を決定する上限リミット位置及び下限リミット位置と、前述したＡＦゾーンとは、リミット位置設定部３０７に対する押下操作により設定される。
リミット位置設定部３０７のボタンが押下されると、下記の設定コマンド
上限リミット設定コマンド：ＵＰＬＭＴ  “設定するＺステージの値”
下限リミット設定コマンド：ＤＯＷＮＬＭＴ  “設定するＺステージの値”
ＡＦゾーン設定コマンド：
ＡＦＺＯＮＥ  “現在の位置±ＡＦゾーン入力部３０７ａへの入力値”
をＰＣ１２３は送信する。制御部１２１はこれらのずれかのコマンドを受信すると、このコマンドに従い、図３のメモリマップに示されている、不揮発性メモリ２０４のＵＰＬＭＴ番地、ＤＯＷＮＬＭＴ番地、ＣＥＮＴＥＲ番地、及びＡＦＺＯＮＥ番地の各記憶領域に値を書き込む。なお、ＣＥＮＴＥＲ番地の記憶領域には、ＡＦゾーン設定コマンドにおける「現在の位置」が書き込まれ、ＡＦＺＯＮＥ番地の記憶領域には、ＡＦゾーン設定コマンドにおける「ＡＦゾーン入力部３０７ａへの入力値」が書き込まれる。
【００７３】
ここで、各リミット位置の設定例について説明する。
観察者は、Ｚステージ操作ボタン群３０４を押下し、対物レンズ１０５とサンプル１０２との接触を防ぐため、レボルバユニット１０４に取り付けられているもののうちで作動距離の最も短い対物レンズ１０５とサンプル１０２とが接触しない位置に、Ｚステージ１１７を移動させる。そして、この位置を上限リミット位置として設定すべく、上限リミットボタンを押下操作する。
【００７４】
下限リミット位置及びＡＦゾーンの設定も同様であり、Ｚステージ１１７の移動とリミット位置設定部３０７に対する押下操作とにより設定を行う。
次に、サンプル１０２を交換した場合における各リミット位置の設定について説明する。
【００７５】
この場合、観察者は、サンプル１０２をＸ−Ｙステージ１０３にセットした上で、サンプル選択ボタン群３０２の例えば２番を押下する。その上で、Ｚステージ操作ボタン群３０１の押下操作を行って交換したサンプル１０２にピントを合わせる。ここで、中心位置設定ボタン３１４の押下操作を行うと、ＰＣ１２３は、中心位置変更コマンド
ＣＨＡＮＧＥＣＥＮＴＥＲ  “現在のＺステージ位置”
を送信する。制御部１２１は、このコマンドを受信すると、まず「現在のＺステージ位置」をＲＡＭ２０２におけるＮＥＷＣＥＮＴＥＲ番地の格納領域に格納する。続いて不揮発性メモリ２０４のＣＥＮＴＥＲ番地に記憶されている値を読み出してＲＡＭ２０２内のＣＵＲＣＥＮＴＥＲ番地の格納領域に格納する。そして、下記の式の演算を行い、得られた値をＲＡＭ２０２におけるＤＩＦ番地の記憶領域に格納する。
【００７６】
（ＤＩＦ番地の値）＝
（ＮＥＷＣＥＮＴＥＲ番地の値）−（ＣＵＲＣＥＮＴＥＲ番地の値）
その後、制御部１２１は、下記の式の演算を行い、得られた値を不揮発性メモリ２０４の各番地の記憶領域に書き込む。
【００７７】
（ＵＰＬＭＴ番地の値）＝（現在のＵＰＬＭＴ番地の値）＋（ＤＩＦ番地の値）
（ＤＯＷＮＬＭＴ番地の値）＝
（現在のＤＯＷＮＬＭＴ番地の値）−（ＤＩＦ番地の値）
（ＣＥＮＴＥＲ番地の値）＝（ＮＥＷＣＥＮＴＥＲ番地の値）
制御部１２１のＣＰＵ２０１が以上の処理を行うことにより、交換後のサンプル１０２に対し、リミット位置及びＡＦゾーンが適切に設定される。
【００７８】
次に、ＡＦ動作について説明する。
観察者が図６の画面におけるＡＦ実行ボタン３０８の押下操作を行うと、ＰＣ１２３はＡＦ実行コマンドを制御部１２１へ送信する。制御部１２１がこのコマンドを受信すると、ＲＡＭ２０２におけるＳＡＭＰＬＥ番地に格納されている値を取得すると共に、現在の対物レンズ穴位置をレボルバユニットＩ／Ｏ２０５ｃから取得する。そして、不揮発性メモリ２０４における
ＡＦＰＲＭ［ＳＡＭＰＬＥ番地の値］［現在の対物レンズ穴位置］［０］番地〜
ＡＦＰＲＭ［ＳＡＭＰＬＥ番地の値］［現在の対物レンズ穴位置］［３］番地
の各記憶領域に記憶されているＡＦパラメータを用い、選択されているサンプル１０２及び現在光軸上に位置している対物レンズ１０５に対応付けられているＡＦパラメータに基づいたＡＦ動作を実行する。但し、このとき、ＡＦ動作は、ＡＦゾーンの範囲内で実行される。
【００７９】
ここで、ＡＦが成功したときにはＡＦ動作が追従モードへ移行する。すると、図６の画面のステータス表示部３０９に「追従」なる文字を表示すると共に、ＡＦユニット１１８のＡＦ光源（図１８におけるＬＤ１８０１）は発光状態を維持する。このモードでは、Ｘ−Ｙステージ１０３を移動させても、Ｚステージ１１７の位置（すなわちサンプル１０２の位置）が常にＡＦユニット１１８のピント位置（すなわち、対物レンズ１０５の合焦位置）となるように追従させる制御が制御部１２１によって行われる。
【００８０】
ところで、ＡＦユニット１１８と照明ユニット１０９との色収差、すなわち、ＡＦユニット１１８のピント位置と照明ユニット１０９のピント位置との違いを補正するために、ＡＦユニット１１８内の色収差補正レンズ（図１８における１８０６）を駆動する色収差レンズモータ１２０の位置を調整する必要がある。次に、この調整動作について説明する。
【００８１】
ＡＦ動作が追従モードで動作している状態の下で、色収差レンズ駆動ボタン群３１１の押下操作が行われると、その操作がＰＣ１２３から制御部１２１へと伝えられ、色収差レンズモータ１２０を駆動させる。このとき、色収差レンズモータ１２０の駆動量に応じて色収差レンズ表示部３１２の値が更新される。なお、このとき、ＡＦユニット１１８のピント位置が変化するので、Ｚステージ１１７が移動して追従する。こうして、色収差補正レンズを移動させることにより、ＡＦユニット１１８のピント位置と照明ユニット１０９のピント位置とが一致したときに、図６の画面の色収差レンズ登録ボタン３１３が押下操作される。すると、ＰＣ１２３は、下記のＡＦパラメータ設定コマンドを制御部１２１へ送信する。
【００８２】
ＡＦＰＲＭ  ３，“現在の色収差レンズモータ１２０の位置”
このコマンドを制御部１２１が受信すると、ＲＡＭ２０２におけるＳＡＭＰＬＥ番地に格納されている値を取得すると共に、現在の対物レンズ穴位置をレボルバユニットＩ／Ｏ２０５ｃから取得する。そして、不揮発性メモリ２０４における
ＡＦＰＲＭ［ＳＡＭＰＬＥ番地の値］［現在の対物レンズ穴位置］［３］番地
の記憶領域に「現在の色収差レンズモータ１２０の位置」を記憶させる。
【００８３】
なお、色収差レンズモータ１２０の位置の調整は、レボルバユニット１０４に実装されている対物レンズ１０５毎に行う必要がある。
次に、ＡＦパラメータの新規設定について説明する。
【００８４】
観察者がＡＦパラメータの設定を行うには、図６に画面のＡＦパラメータ設定ボタン３１０の押下操作を行えばよい。ＡＦパラメータ設定ボタン３１０が押下されると、ＰＣ１２３は表示画面を切り換えて図７に示したパラメータ設定ＧＵＩを表示する。
【００８５】
なお、この画面の切り換えと並行して、ＰＣ１２３は、サンプル選択コマンドを制御部１２１へ送信する。例えば、それまで表示されていた図６の画面において、サンプル選択ボタン群３０１の１番が押下されていた場合には、コマンド
ＳＡＭＰＬＥ  １
が送信される。このコマンドを受信した制御部１２１は、ＲＡＭ２０２のＳＡＭＰＬＥ番地の格納領域に「１」を格納する。
【００８６】
パラメータ設定ＧＵＩが表示されたら、現在の色収差レンズモータ１２０の位置の下で、現在使用中の対物レンズ１０５でＸ−Ｙステージ１０３上に現在セットされているサンプル１０２についてのＡＦ信号を取得するために、まず、図７の画面における測定開始ボタン４０１の押下操作が行われる。
【００８７】
以下、顕微鏡操作用ソフトウェアを実行中のＰＣ１２３が、この測定開始ボタン４０１の押下操作を検出したときに行う処理の内容について、当該処理内容を示している図８のフローチャートに沿って説明する。
【００８８】
まず、Ｓ１０１において、ＡＦ実行コマンドを制御部１２１へ送信する処理が行われる。制御部１２１は、このコマンドを受信すると、ＡＦ動作のための制御処理を開始する。なお、このときにはＡＦパラメータがデフォルトの値でのＡＦ動作が行われるので、合焦するまでのＡＦ動作の速度は低速であり、しかも合焦精度が低い場合がある。
【００８９】
次に、Ｓ１０２において、ＡＦが成功したか否かを判定する処理が行われる。ここで、ＡＦが失敗したと判定された場合（Ｓ１０２の判定結果がＮｏの場合）には、Ｓ１１１においてエラーの表示を行い、その後は図８の処理を終了する。
【００９０】
一方、ＡＦが成功したと判定された場合（Ｓ１０２の判定結果がＹｅｓの場合）には、Ｚステージ１１７の位置とＳＵＭ信号及びＡＦ信号との関係を示すグラフを作成するためのデータを得るために、Ｚステージ１１７を移動させながらＳＵＭ信号及びＡＦ信号を取得するための処理を開始する。
【００９１】
すなわち、まず、Ｓ１０３において、Ｚステージ１１７を上側に測定範囲分移動させるコマンドを制御部１２１へ送信する処理が行われる。このコマンドを受信した制御部１２１は、当該コマンドの指示に従ってＺステージ１１７を移動させる。
【００９２】
次に、Ｓ１０４において、変数ｉに初期値０を代入する処理が行われる。なお、この変数ｉは測定回数カウンタである。
Ｓ１０５では、ＡＦ信号取得コマンドを制御部１２１へ送信する処理が行われる。制御部１２１は、このコマンドを受信すると、現在のＡセンサ出力信号、Ｂセンサ出力信号、ＳＵＭ信号、及びＡＦ信号をＰＣ１２３へ返信する。
【００９３】
ＰＣ１２３では、これらの信号の取得が完了すると、Ｓ１０６において、Ｚステージ１１７を所定値（例えば１ピッチ分）下側に移動させる処理が行われ、続くＳ１０７において、変数ｉをインクリメントする（１だけ増加させる）処理が行われる。
【００９４】
Ｓ１０８では、上記の信号の測定回数（すなわち変数ｉの値）が、予め規定されていた回数に達したか否かを判定する処理が行われる。ここで、測定回数が規定回数に達していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）にはＳ１０５へと処理を戻し、上記の信号の取得を繰り返す。
【００９５】
一方、測定回数が規定回数に達したと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ１０９において、図８の画面のＳＵＭ信号表示部４０３に、Ｚステージ位置とＳＵＭ信号との関係を表すグラフを表示させる処理が行われ、続くＳ１１０において、Ｚステージ位置とＡＦ信号との関係を表すグラフを表示する処理が行われ、その後は図８の処理を終了する。
【００９６】
Ｓ１０９及びＳ１１０の処理によって２つのグラフが表示されたパラメータ設定ＧＵＩの画面例を図９に示す。なお、同図において、各グラフのＹ軸９０２ａ及び９０２ｂは、合焦点、つまり、ＡＦ信号表示部４０４に表示されているＡＦ信号のグラフとＸ軸との交点（すなわち、いわゆるゼロクロス点）を通る位置に表示するようにする。従って、この合焦点のＸ座標は「０」となる。
【００９７】
なお、これらのグラフがパラメータ設定ＧＵＩ上に表示されているときに、観察者がＰＣ１２３に備えられているポインティングデバイス等を操作してＳＵＭ信号表示部４０３若しくはＡＦ信号表示部４０４のいずれかの位置をポインティングすると、図９に示すように、クリック位置表示線９０１ａ及び９０１ｂがグラフ上に表示される。これに加え、データ表示部４０２には、クリック位置表示線９０１ａ及び９０１ｂで示される位置にＺステージが位置していたときのＡセンサ出力信号、Ｂセンサ出力信号、ＳＵＭ信号、及びＡＦ信号の各信号レベルが表示される。
【００９８】
更に、上述した表示がパラメータ設定ＧＵＩ上になされているときに、観察者が、図１０に示すように、サンプル捕捉範囲の設定希望値をサンプル捕捉範囲入力部１００２に入力すると共にサンプル捕捉範囲設定ボタン１００１を押下操作すると、サンプル捕捉範囲表示線１００３が表示され、入力された値に相当するサンプル捕捉範囲がＳＵＭ信号表示部４０３に表示される。なお、図１０の例では、サンプル捕捉範囲入力部１００２に値「５．１」が入力されたので、Ｘ＝−５．１及びＸ＝＋５．１の位置にサンプル捕捉範囲表示線１００３が表示されている。
【００９９】
また、同様に、観察者が、図１０に示すように、合焦閾値の設定希望値を合焦閾値入力部１００５に入力すると共に合焦閾値設定ボタン１００４を押下操作すると、合焦範囲表示線１００６が表示され、入力された値に相当する合焦範囲がＡＦ信号表示部４０４に表示される。なお、図１０の例では、合焦閾値入力部１００５に値「０．３」が入力されたので、Ｘ＝−０．３及びＸ＝＋０．３の位置に合焦範囲表示線１００６が表示されている。
【０１００】
ところで、図８に示した処理をＰＣ１２３が行った結果、図１１Ａに示すような、信号レベルの低いＳＵＭ信号のグラフがパラメータ設定ＧＵＩ上に表示された場合には、観察者は積分時間増加ボタン１１０１の押下操作を行う。すると、ＳＵＭ信号のグラフが縦軸方向に拡大され、図１１Ｂに示すような、積分時間を実際に増加させてＳＵＭ信号を測定したものと同様のグラフとなる。
【０１０１】
このようにグラフを変形させるために、ＰＣ１２３は、Ｚステージ位置毎の各ＳＵＭ信号の信号レベルに対して、下記の演算を施し、算出され信号レベルを用いてグラフの描画を行う。
（演算後信号レベル）＝
｛（変更後積分時間）／（変更前積分時間）｝×（演算前信号レベル）
このように、観察者は、サンプル捕捉範囲及び合焦閾値の設定希望値を入力する前に、まず積分時間増加ボタン１１０１若しくは積分時間減少ボタン１１０２を押下操作して、ＳＵＭ信号の信号レベルを飽和しない範囲で大きくする調節を行うようにする。
【０１０２】
以上のようにして、ＡＦパラメータの設定が完了すると、観察者は、ＡＦパラメータ登録ポタン４０８の押下操作を行う。この押下操作を検出したＰＣ１２３は、サンプル捕捉範囲表示線１００３とＳＵＭ信号のグラフとが交差する２つの点の各々のＹ座標のうち絶対値の大きい方をサンプル捕捉閾値と決定し、合焦範囲表示線１００６とＡＦ信号のグラフとが交差する２つの点の各々のＹ座標のうち絶対値の大きい方を合焦判定閾値と決定する。更に、このときに積分時間設定部４０７に表示されている積分時間を最長積分時間と決定する。そして、下記のＡＦパラメータ設定コマンド
ＡＦＰＲＭ  ０，“決定されたサンプル捕捉閾値”
ＡＦＰＲＭ  １，“決定された合焦判定閾値”
ＡＦＰＲＭ  ２，“決定された最大積分時間”
を制御部１２１へ連続して送信する。
【０１０３】
制御部１２１は、これらのコマンドを受信すると、ＲＡＭ２０２におけるＳＡＭＰＬＥ番地に格納されている値（例えば「１」）を取得すると共に、現在の対物レンズ穴位置（例えば「＃２」）をレボルバユニットＩ／Ｏ２０５ｃから取得する。そして、不揮発性メモリ２０４における
ＡＦＰＲＭ［ＳＡＭＰＬＥ番地の値］［現在の対物レンズ穴位置］［０］番地〜
ＡＦＰＲＭ［ＳＡＭＰＬＥ番地の値］［現在の対物レンズ穴位置］［２］番地
の各記憶領域に決定されたこれらのＡＦパラメータを順に記憶させる。
【０１０４】
その後、観察者は、ＰＣ１２３の表示をパラメータ設定ＧＵＩから顕微鏡操作用ＧＵＩへと戻す操作を行い、続けてＡＦ実行ボタン３０８の押下操作を行うと、ＰＣ１２３はＡＦ実行コマンドを制御部１２１へ送信する。制御部１２１は、このコマンドを受信すると、不揮発性メモリ２０４の上述した記憶領域からＡＦパラメータを読み出し、この適切なＡＦパラメータを用いてのＡＦ動作を実行する。
【０１０５】
以上のように、本実施例によれば、適切なＡＦパラメータを、観察対象のサンプル毎に容易且つ確実に設定することでき、このようにして設定したＡＦパラメータを用いてのＡＦ動作を行わせることができる。
【実施例２】
【０１０６】
本実施例に係る焦点検出装置を含む顕徴鏡装置の概略構成を図１２に示す。なお、ここでは、図１に示した構成を異なる部分について説明する。
図１２に示す顕微鏡装置では、顕微鏡本体１に操作部１２０１が接続されている。操作部１２０１は卓上型の形態のものであり、その構成を図１３に示す。
【０１０７】
図１３に示すように、操作部１２０１は、サンプル１０２の選択指示を行うためのサンプル選択ボタン群１３０１、対物レンズ１０５の切換え指示行うための対物レンズ選択ボタン群１３０２、Ｚステージ１１７の移動指示を行うための、ロータリエンコーダで構成されているＺステージ操作部１３０３、Ｚステージ１１７の駆動範囲を設定するためのリミット位置設定ボタン１３０３ａ、Ｚステージ１１７の上下動の中心位置を設定するための中心位置設定ボタン１３０４、ＡＦ動作の実行を開始させるためのＡＦ実行ボタン１３０５、ＡＦ動作が追従モードで動作しているかどうかを表示するための、ＬＥＤ（発光ダイオード）ランプから構成されるＡＦステータス表示部１３０６、色収差レンズモータ１２０の駆動指示を行うための色収差レンズ駆動ボタン群１３０７、色収差レンズモータ１２０位置を登録するための色収差レンズ登録ボタン１３０８、顕微鏡装置の動作モードをＡＦパラメータの設定モードへと移行させるためのＡＦパラメータ設定ボタン１３０９、顕徴鏡装置への各種の設定を行う際にメニューを表示させるための表示部１３１０、及び、当該メニューに対する選択指示や設定指示を行うための設定部１３１１を筐体に備えて構成されている。
【０１０８】
上述した操作部１２０１は制御部１２１に接続されている。図１２における制御部１２１の内部構成を図１４に示す。同図に示す制御部１２１の構成では、図２に示した構成におけるＰＣＩ／Ｏ２０５ｄの代わりに、操作部１２０１に備えられている各種のボタン群からの信号の受け取りや、ＣＰＵ２０１からの表示指示などを操作部１２０１へ渡すための操作部Ｉ／Ｏ１４０１が備えられている。
【０１０９】
以下、上述したように構成されている図１２の顕微鏡装置の動作について説明する。
まず、初期設定動作として、レボルバユニット１０４に取り付けられている対物レンズ１０５の種別の割り当て（アサイン）の動作を説明する。
【０１１０】
観察者が操作部１２０１の対物レンズ選択ボタン群１３０２のうちの１つを選択して押下し、続いて設定部１３１１の選択ボタン１３１１ａ若しくは１３１１ｂのどちらかを押下すると、表示部１３１０には対物レンズ１０５の種類が表示される。ここで、選択ボタン１３１１ａ若しくは１３１１ｂのどちらかの押下を繰り返すと、その押下の度に表示部１３１０に表示される対物レンズ１０５の種類表示が切り替わる。ここで、所望の対物レンズ１０５の種類が表示されたときに、観察者は登録ボタン１３１１ｃを押下する。
【０１１１】
登録ボタン１３１１ｃの押下がＣＰＵ２０１で検知されると、ＣＰＵ２０１は、光軸上に現在位置しているレボルバ穴の情報を取得すると共に、表示部１３１０に現在表示中の対物レンズ１０５の種類に対応する対物レンズ種類番号を取得し、不揮発性メモリ２０４におけるＯＢ［レボルバ穴番号］番地の記憶領域に対物レンズ種類番号を書き込む。
【０１１２】
以上の処理を繰り返し、レボルバユニット１０４に取り付けられている全ての対物レンズ１０５の種類をアサインする。
対物レンズ１０５の種別情報のアサインが完了すると、ＣＰＵ２０１は、不揮発性メモリ２０４のＯＢ［１］番地からＯＢ［６］番地の各記憶領域に記憶されている対物レンズ種類番号を参照する。更に、これと共に、ＲＯＭ２０３に格納されているＡＦパラメータのデフォルト値のうち当該対物レンズ種類番号に対応するものを読み出し、読み出したデフォルト値を不揮発性メモリ２０４のＡＦパラメータのための記憶領域に書き込む。
【０１１３】
次に、Ｚステージ１１７の上下駆動動作を説明する。
観察者がＺステージ操作部１３０３を回転操作すると、ロータリエンコーダのパルス信号がＺステージＩ／Ｏ２０５ｂへと送られる。ＺステージＩ／Ｏ２０５ｂは、このパルス信号をＺステージ１１７の駆動量へと変換し、Ｚステージ１１７を駆動させる。
【０１１４】
Ｚステージ１１７の駆動範囲を決定する上限リミット位置及び下限リミット位置と、前述したＡＦゾーンとの設定の手法について説明する。
観察者がリミット位置設定ボタン１３０３ａを押下すると、表示部１３１０には「ＵＰＬＭＴ」なる文字が表示される。このときに観察者が登録ボタン１３１１ｃを押下すると、ＣＰＵ２０１は、不揮発性メモリ２０４のＵＰＬＭＴ番地の記憶領域にＺステージ１１７の現在の位置を記憶させる。
【０１１５】
その後、観察者が選択ボタン１３１１ａを押下すると、表示部１３１０には「ＤＯＷＮＬＭＴ」なる文字が表示される。このときに観察者が登録ボタン１３１１ｃを押下すると、ＣＰＵ２０１は、不揮発性メモリ２０４のＤＯＷＮＬＭＴ番地の記憶領域にＺステージ１１７の現在の位置を記憶させる。
【０１１６】
ＡＦゾーンの設定について説明する。観察者が選択ボタン１３１１ａ若しくは１３１１ｂを押下して「ＡＦＺＯＮＥ」なる文字を表示部１３１０に表示させた状態で、登録ボタン１３１１ｃを押下すると、表示部１３１０には数値が表示される。このとき、観察者が選択ボタン１３１１ａ若しくは１３１１ｂを押下すると、表示されている数値が増減する。ここで、ＡＦゾーンの設定値として所望の数値が表示されたときに、登録ボタン１３１１ｃを再度押下する。すると、ＣＰＵ２０１は、表示中の数値を不揮発性メモリ２０４のＡＦＺＯＮＥ番地の記憶領域に記憶させる。
【０１１７】
次に、サンプル１０２を交換した場合における各リミット位置の設定について説明する。
この場合、観察者は、サンプル１０２をＸ−Ｙステージ１０３にセットした上で、サンプル選択ボタン群１３０１の例えば２番を押下する。その上で、Ｚステージ操作部１３０３の回転操作を行って交換したサンプル１０２にピントを合わせる。ここで、中心位置設定ボタン１３０４の押下操作を行うと、ＣＰＵ２０１は、Ｚステージ１１７の現在の位置をＲＡＭ２０２におけるＮＥＷＣＥＮＴＥＲ番地の格納領域に格納する。続いて不揮発性メモリ２０４のＣＥＮＴＥＲ番地に記憶されている値を読み出してＲＡＭ２０２内のＣＵＲＣＥＮＴＥＲ番地の格納領域に格納する。そして、下記の式の演算を行い、得られた値をＲＡＭ２０２におけるＤＩＦ番地の記憶領域に格納する。
【０１１８】
（ＤＩＦ番地の値）＝
（ＮＥＷＣＥＮＴＥＲ番地の値）−（ＣＵＲＣＥＮＴＥＲ番地の値）
その後、ＣＰＵ２０１は、下記の式の演算を行い、得られた値を不揮発性メモリ２０４の各番地の記憶領域に書き込む。
【０１１９】
（ＵＰＬＭＴ番地の値）＝（現在のＵＰＬＭＴ番地の値）＋（ＤＩＦ番地の値）
（ＤＯＷＮＬＭＴ番地の値）＝
（現在のＤＯＷＮＬＭＴ番地の値）−（ＤＩＦ番地の値）
（ＣＥＮＴＥＲ番地の値）＝（ＮＥＷＣＥＮＴＥＲ番地の値）
制御部１２１のＣＰＵ２０１が以上の処理を行うことにより、交換後のサンプル１０２に対し、リミット位置及びＡＦゾーンが適切に設定される。
【０１２０】
次に、ＡＦ動作について説明する。
観察者が操作部１２０１のＡＦ実行ボタン１３０５の押下操作を行うと、この押下操作を検知したＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０２におけるＳＡＭＰＬＥ番地に格納されている値を取得すると共に、現在の対物レンズ穴位置をレボルバユニットＩ／Ｏ２０５ｃから取得する。そして、不揮発性メモリ２０４における
ＡＦＰＲＭ［ＳＡＭＰＬＥ番地の値］［現在の対物レンズ穴位置］［０］番地〜
ＡＦＰＲＭ［ＳＡＭＰＬＥ番地の値］［現在の対物レンズ穴位置］［３］番地
の各記憶領域に記憶されているＡＦパラメータを用い、選択されているサンプル１０２及び現在光軸上に位置している対物レンズ１０５に対応付けられているＡＦパラメータに基づいたＡＦ動作を実行する。但し、このとき、ＡＦ動作は、ＡＦゾーンの範囲内で実行される。
【０１２１】
ここで、ＡＦが成功したときにはＡＦ動作が追従モードへ移行する。このとき、ＡＦステータス表示部１３０６が点灯する。
次に、ＡＦユニット１１８と照明ユニット１０９との色収差の調整動作について説明する。
【０１２２】
ＡＦ動作が追従モードで動作している状態の下で、色収差レンズ駆動ボタン群１３０７の押下操作が行われると、この押下操作を検知したＣＰＵ２０１は、色収差レンズモータ１２０を駆動させて、色収差補正レンズを移動させる。そして、ＡＦユニット１１８のピント位置と照明ユニット１０９のピント位置とが一致したときに、観察者が色収差レンズ登録ボタン１３０８を押下操作する。すると、この押下操作を検知したＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０２におけるＳＡＭＰＬＥ番地に格納されている値を取得すると共に、現在の対物レンズ穴位置をレボルバユニットＩ／Ｏ２０５ｃから取得する。そして、不揮発性メモリ２０４における
ＡＦＰＲＭ［ＳＡＭＰＬＥ番地の値］［現在の対物レンズ穴位置］［３］番地
の記憶領域に「現在の色収差レンズモータ１２０の位置」を記憶させる。
【０１２３】
次に、ＡＦパラメータの新規設定について説明する。
まず、観察者は、サンプル選択ボタン群１３０１のうち、ＡＦパラメータの設定対象であるサンプル１０２の番号が付されているものを選択して押下し、続けて、ＡＦパラメータ設定ボタン１３０９を押下する。
【０１２４】
以下、制御部１２１のＣＰＵ２０１が、このＡＦパラメータ設定ボタン１３０９の押下操作を検出したときに行う処理の内容について、当該処理内容を示している図１５のフローチャートに沿って説明する。
【０１２５】
まず、Ｓ２０１において、ＣＰＵ２０１は、ＡＦ動作のための制御処理を開始する。なお、このときにはＡＦパラメータがデフォルトの値でのＡＦ動作が行われるので、合焦するまでのＡＦ動作の速度は低速であり、しかも合焦精度が低い場合がある。
【０１２６】
次に、Ｓ２０２において、ＡＦが成功したか否かを判定する処理が行われる。ここで、ＡＦが失敗したと判定された場合（Ｓ２０２の判定結果がＮｏの場合）には、Ｓ２１０において、ＡＦステータス表示部１３０６を点滅させてエラーの表示を行い、その後は図１５の処理を終了する。
【０１２７】
一方、ＡＦが成功したと判定された場合（Ｓ２０２の判定結果がＹｅｓの場合）には、Ｚステージ１１７の位置とＳＵＭ信号及びＡＦ信号との関係を示すグラフを作成するためのデータを得るために、Ｚステージ１１７を移動させながらＳＵＭ信号及びＡＦ信号を取得するための処理を開始する。
【０１２８】
すなわち、まず、Ｓ２０３において、Ｚステージ１１７を移動させる処理が行われる。
次に、Ｓ２０４において、変数ｉに初期値０を代入する処理が行われる。なお、この変数ｉは測定回数カウンタである。
【０１２９】
Ｓ２０５では、現在のＡセンサ出力信号及びＢセンサ出力信号を、ＡＦＩ／Ｏ２０５ａを介して取得し、これらの出力信号からＳＵＭ信号及びＡＦ信号を取得してＲＡＭ２０２内のＳＵＭ番地及びＡＦ番地の各格納領域に格納する処理が行われる。なお、ＲＡＭ２０２内のＳＵＭ番地及びＡＦ番地の各格納領域は配列構造を採っており、ＳＵＭ信号及びＡＦ信号がそれぞれＺステージ１１７の位置に対応付けられて格納される。
【０１３０】
これらの信号の取得が完了すると、Ｓ２０６において、Ｚステージ１１７を所定値（たとえば１ピッチ分）下側に移動させる処理が行われ、続くＳ２０７において、変数ｉをインクリメントする（１だけ増加させる）処理が行われる。
【０１３１】
Ｓ２０８では、上記の信号の測定回数（すなわち変数ｉの値）が、予め規定されていた回数に達したか否かを判定する処理が行われる。ここで、測定回数が規定回数に達していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）にはＳ２０５へと処理を戻し、上記の信号の取得を繰り返す。
【０１３２】
一方、測定回数が規定回数に達したと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ２０９において、操作部１２０１に内蔵されている不図示のブザーを発音させて測定の終了を観察者に通知する処理が行われ、その後は図１５の処理を終了する。
【０１３３】
ＣＰＵ２０１が以上の処理を行い、測定の終了が通知された後に、観察者が操作部１２０１の登録ボタン１３１１ｃを押下すると、「ＳＡＭＰＬＥＴＨ」なる文字が表示部１３１０に表示される。ここで、観察者が選択ボタン１３１１ａ若しくは１３１１ｂを押下すると、表示部１３１０には数値が表示される。このとき、観察者が選択ボタン１３１１ａ若しくは１３１１ｂを更に押下すると、表示されている数値が増減する。
【０１３４】
ここで、サンプル捕捉閾値として所望の数値が表示されたときに、登録ボタン１３１１ｃを再度押下する。すると、登録ボタン１３１１ｃの押下を検知したＣＰＵ２０１は、表示中の数値をＲＡＭ２０２のＳＡＭＰＬＥＴＨ番地の格納領域に格納する。更に、表示部１３１０で表示中の数値と、ＲＡＭ２０２内のＳＵＭ番地の格納領域に格納したＳＵＭ信号の信号レベルデータとに基づき、図１６にフローチャートで示した処理を行う。
【０１３５】
以下、図１６に示されている処理を説明する。
まず、Ｓ３０１において、変数ｉに初期値０を代入する処理が行われる。
続くＳ３０２では、ＲＡＭ２０２のＳＡＭＰＬＥＴＨ番地の格納領域に格納されている値（サンプル捕捉閾値）とＳＵＭ［ｉ］番地に格納されている値（ＳＵＭ信号の信号レベル）との大小比較の処理が行われる。
【０１３６】
ここで、ＳＵＭ［ｉ］番地に格納されている値がサンプル捕捉閾値以下である場合（Ｓ３０２判定処理の結果がＮｏの場合）には、Ｓ３０３において、変数ｉの現在の値が、ＲＡＭ２０２に格納されているＳＵＭ信号のデータ数に達したか否かを判定する処理が行われる。ここで、変数ｉの値が当該データ数に達していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ３０４において、変数ｉをインクリメントする（１だけ増加させる）処理が行われ、その後はＳ３０２へと処理を戻し、上述した大小比較を再度行う。
【０１３７】
一方、Ｓ３０３において、変数ｉの値が当該データ数に達したと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、ＲＡＭ２０２に格納されているＳＵＭ信号の信号レベルは、全てサンプル捕捉閾値よりも小さいということになる。これはすなわち積分時間の設定が不適切であるということである。そこで、Ｓ３０５において、最長積分時間を「１」だけ増加させると共に、ＲＡＭ２０２に格納されているＳＵＭ信号の各信号レベルデータに対して｛（変更後積分時間）／（変更前積分時間）｝なる値を乗算して得られる値を改めて格納する処理が行われる。その後はＳ１０１へと処理を戻して上述した処理が改めて行われる。
【０１３８】
ところで、Ｓ３０２において、ＳＵＭ［ｉ］番地に格納されている値がサンプル捕捉閾値よりも大きい場合（Ｓ３０２判定処理の結果がＹｅｓの場合）には、Ｓ３０６において、ＣＰＵ２０１は、現在のＳＵＭ［ｉ］番地に格納されている値を、不揮発性メモリ２０４における
ＡＦＰＲＭ［ＳＡＭＰＬＥ番地の値］［現在の対物レンズ穴位置］［０］番地
の記憶領域に記憶させる処理が行われる。そして、続くＳ３０７において、ＣＰＵ２０１は、現在の最長積分時間の値を、不揮発性メモリ２０４における
ＡＦＰＲＭ［ＳＡＭＰＬＥ番地の値］［現在の対物レンズ穴位置］［２］番地
の記憶領域に記憶させる処理が行われる。その後は図１６の処理を終了する。
【０１３９】
以上のようにしてサンプル捕捉閾値と最長積分時間との設定がされた後に、観察者が選択ボタン１３１１ａを押下すると、「ＡＦＴＨ」なる文字が表示部１３１０に表示される。ここで、観察者が選択ボタン１３１１ａ若しくは１３１１ｂを更に押下すると、表示部１３１０には数値が表示される。このとき、観察者が選択ボタン１３１１ａ若しくは１３１１ｂを更に押下すると、表示されている数値が増減する。
【０１４０】
ここで、合焦判定閾値として所望の数値が表示されたときに、観察者が登録ボタン１３１１ｃを再度押下する。すると、登録ボタン１３１１ｃの押下を検知したＣＰＵ２０１は、表示中の数値をＲＡＭ２０２のＡＦＴＨ番地の格納領域に格納する。更に、表示部１３１０で表示中の数値と、ＲＡＭ２０２内のＡＦ番地の格納領域に格納したＡＦ信号の信号レベルデータとに基づき、図１７にフローチャートで示した処理を行う。
【０１４１】
以下、図１７に示されている処理を説明する。
まず、Ｓ４０１において、変数ｉに初期値０を代入する処理が行われる。
続くＳ４０２では、ＲＡＭ２０２のＡＦＴＨ番地の格納領域に格納されている値（合焦判定閾値）とＡＦ［ｉ］番地に格納されている値（ＡＦ信号の信号レベル）との大小比較の処理が行われる。
【０１４２】
ここで、ＡＦ［ｉ］番地に格納されている値が合焦判定閾値以下である場合（Ｓ４０２判定処理の結果がＮｏの場合）には、Ｓ４０３において、変数ｉをインクリメントする（１だけ増加させる）処理が行われ、その後はＳ４０２へと処理を戻し、上述した大小比較を再度行う。
【０１４３】
一方、Ｓ４０２において、ＡＦ［ｉ］番地に格納されている値がサンプル捕捉閾値よりも大きい場合（Ｓ４０２判定処理の結果がＹｅｓの場合）には、Ｓ４０４において、ＣＰＵ２０１は、現在のＡＦ［ｉ］番地に格納されている値を、不揮発性メモリ２０４における
ＡＦＰＲＭ［ＳＡＭＰＬＥ番地の値］［現在の対物レンズ穴位置］［１］番地
の記憶領域に記憶させる処理が行われる。その後は図１７の処理を終了する。
【０１４４】
以上のようにしてＡＦパラメータの設定を終えた後に、観察者がＡＦ実行ボタン１３０５の押下操作を行うと、ＣＰＵ２０１は、不揮発性メモリ２０４の上述した記憶領域からＡＦパラメータを読み出し、この適切なＡＦパラメータを用いてのＡＦ動作を実行する。
【０１４５】
以上のように、本実施例によれば、高価であって且つ設置スペースが大きいＰＣを用いることなく、適切なＡＦパラメータを、観察対象のサンプル毎に容易且つ確実に設定することでき、このようにして設定したＡＦパラメータを用いてのＡＦ動作を行わせることができる。
【０１４６】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、実施例１では、ＡＦ機能付き顕微鏡のＧＵＩの例を説明した。この代わりに、半導体検査装置などに組込まれる顕微鏡ユニットやＡＦユニットの操作のためのＧＵＩで本発明を実施することは可能である。
【０１４７】
また、実施例１及び実施例２では、アクティブＡＦを採用する顕微鏡を説明した。ＡＦ方式としては、コントラスト検出法などのパッシブＡＦを採用して本発明を実施することも可能である。
【０１４８】
また、実施例１及び実施例２では、観察者が顕微鏡を購入した後でのＡＦパラメータの初期設定について説明した。この代わりに、この初期設定は、顕微鏡の出荷調整時や修理時の調整において、サービスマンや工場担当者などが実施することもできる。
【０１４９】
また、実施例１及び実施例２では、ＡＦパラメータの設定例として、サンプル捕捉範囲、合焦判定閾値、及び最大積分時間の設定例を説明した。この他に、ＡＦパラメータとして、ＡＦ中のＺステージ速度、タイムアウト時間などの設定を行えるようにすることも可能である。
【０１５０】
また、実施例１では、不揮発性メモリ２０４の
ＡＦＰＲＭ［ＳＡＭＰＬＥ番地の値］［現在の対物レンズ穴位置］［０］番地〜
ＡＦＰＲＭ［ＳＡＭＰＬＥ番地の値］［現在の対物レンズ穴位置］［２］番地
のの各記憶領域に格納されるＡＦパラメータを一括して書き換えるようにしていた。この他に、別個に書き換えを行えるようにすることも可能である。
【０１５１】
また、実施例１及び実施例２では、サンプル１０２毎に制御部１２１で保存しておく値は、ＡＦパラメータ及び色収差レンズの位置情報としていた。この他に、Ｚステージ１１７の上限及び下限のリミット位置（焦準部の移動範囲）、ＡＦゾーン、光学絞り１１２の位置、合焦位置、顕微鏡光源１１０であるランプへの印加電圧値などの、各種の顕微鏡パラメータをサンプル１０２毎に保存するようにしてもよい。なお、この場合には、各パラメータを保存するための記憶領域を不揮発性メモリ２０４に確保し、且つ、各パラメータを不揮発性メモリ２０４の所定の記憶領域に書き込むためのコマンドを用意する必要であることはいうまでもない。
【０１５２】
また、実施例１では、対物レンズ種類、色収差レンズ位置、及びＡＦパラメータの記憶場所を制御部１２１内の不揮発性メモリ２０４としていた。この代わりに、これらをＰＣ１２３が有しているメモリで記憶するようにして顕微鏡操作ソフトウェアがこれらの情報を管理するようにし、対物レンズ１０５の切り替え等の、ＡＦパラメータの切り替えが必要なときには、ＡＦパラメータをコマンドで制御部１２１へ送信するように構成することも可能である。
【０１５３】
また、実施例１では、Ｚステージ１１７のリミット位置やＡＦゾーンの保存場所は、制御部内１２１の不揮発性メモリ２０４としていた。この代わりに、これらをＰＣ１２３が有しているメモリで記憶するようにして顕微鏡操作ソフトウェアがこれらの情報を管理するようにし、Ｚステージ１１７がリミット位置を越えたときには、ステージ駆動コマンドの送信を中止して停止させるような構成とすることもできる。
【０１５４】
また、サンプル１０２の選択指示を行うための手段としては、ボタンを用いる代わりに、ＩＣウェハのロットＩＤの読み取り値をＰＣ１２３へ通知し、ＰＣ１２３が当該ＩＤに応じたＡＦパラメータを設定してＡＦ動作を実行するように構成することも可能である。
【０１５５】
また、実施例１及び実施例２では、ＡＦパラメータ設定コマンド「ＡＦＰＲＭ」の引数は「パラメータ番号」及び「書き込む値」としていたが、この引数としてはこれに限定されるものでなく、「サンプル番号」、「対物レンズの穴番号」、「パラメータを判定する文字列」、「設定するパラメータ値」のうちの少なくとも１つ以上が指定できるものであればよい。
【０１５６】
また、実施例２における操作部１２０１は卓上型の形態のものとしていた。この代わりに、顕微鏡本体１に設置されたボタン群で操作部１２０１を形成することも可能である。
また、実施例１及び実施例２では、ＡＦゾーンの設定は、中心位置からのプラスマイナスの偏差量により設定することとしていた。この代わりに、ＡＦゾーンの境界をそれぞれ独立に設定するように構成することも可能である。なお、この場合には、ＡＦゾーンの上限及び下限のリミットの値を、それぞれ記憶しておく記憶領域が必要となることはいうまでもない。
【０１５７】
また、実施例１では、ＳＵＭ信号のグラフとサンプル捕捉閾値とが交差する２つの点のうちの絶対値の大きい方、及び、ＡＦ信号グラフと合焦判定閾値とが交差する２つの点のうちの絶対値の大きい方を選択してＡＦパラメータとしたが、この代わりに、小さい方を選択してＡＦパラメータとして採用してもよく、若しくは、交差する１点をＡＦパラメータとして採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】実施例１に係る焦点検出装置を含む顕徴鏡装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１における制御部の内部構成を示す図である。
【図３】不揮発性メモリのメモリマップである。
【図４】対物レンズと対物レンズ番号との対応付けの例を示す図である。
【図５】ＲＯＭにおける、対物レンズの種別毎のＡＦパラメータデフォルト値の格納領域のメモリマップである。
【図６】顕微鏡操作用ＧＵＩの画面例を示す図である。
【図７】パラメータ設定ＧＵＩの画面例を示す図である。
【図８】ＰＣが行う処理の内容を示すフローチャートである。
【図９】パラメータ設定ＧＵＩでのグラフ表示例（その１）を示す図である。
【図１０】パラメータ設定ＧＵＩでのグラフ表示例（その２）を示す図である。
【図１１Ａ】パラメータ設定ＧＵＩでのグラフ表示例（その３）を示す図である。
【図１１Ｂ】パラメータ設定ＧＵＩでのグラフ表示例（その４）を示す図である。
【図１２】実施例２に係る焦点検出装置を含む顕徴鏡装置の概略構成を示す図である。
【図１３】図１２における操作部の構成を示す図である。
【図１４】図１２における制御部の内部構成を示す図である。
【図１５】制御部のＣＰＵが行う処理の内容を示すフローチャート（その１）である。
【図１６】制御部のＣＰＵが行う処理の内容を示すフローチャート（その２）である。
【図１７】制御部のＣＰＵが行う処理の内容を示すフローチャート（その３）である。
【図１８】アクティブＡＦ方式を採用している顕微鏡の光学系の構成例を示す図である。
【図１９】中倍対物レンズの２分割ＰＤでのＡＦ光の結像の様子を示す図である。
【図２０Ａ】図１８に示した光学系におけるＺステージ位置と２分割ＰＤの出力信号との関係をグラフで示した図（その１）である。
【図２０Ｂ】図１８に示した光学系におけるＺステージ位置と２分割ＰＤの出力信号との関係をグラフで示した図（その２）である。
【図２１Ａ】ノイズ判定閾値の設定例（その１）を示す図である。
【図２１Ｂ】ノイズ判定閾値の設定例（その２）を示す図である。
【図２２Ａ】ＡＦユニットの光学調整のバラツキがＡＦ動作に与える影響を説明する図（その１）である。
【図２２Ｂ】ＡＦユニットの光学調整のバラツキがＡＦ動作に与える影響を説明する図（その１）である。
【符号の説明】
【０１５９】
１  顕微鏡本体
１０２  サンプル
１０３  Ｘ−Ｙステージ
１０４  レボルバユニット
１０５  対物レンズ
１０６  マウンタ
１０７  レボルバモータ
１０８  レボルバセンサ群
１０９  照明ユニット
１１０  顕微鏡光源
１１１  照明系レンズ
１１２  光学絞り
１１３  ハーフミラー
１１４  鏡筒
１１５  接眼レンズ
１１６  ＣＣＤカメラ
１１７  Ｚステージ
１１８  ＡＦユニット
１１９  光源駆動部
１２０  色収差レンズモータ
１２１  制御部
１２２  受光回路
１２３  ＰＣ
２０１  ＣＰＵ
２０２  ＲＡＭ
２０３  ＲＯＭ
２０４  不揮発性メモリ
２０５ａ  ＡＦＩ／Ｏ
２０５ｂ  ＺステージＩ／Ｏ
２０５ｃ  レボルバユニットＩ／Ｏ
２０５ｄ  ＰＣＩ／Ｏ
２０６ａ  色収差レンズドライバ
２０６ｂ  Ｚステージドライバ
２０６ｃ  レボルバドライバ
１２０１  操作部
１８０１  レーザダイオード
１８０２  コリメートレンズ
１８０３  投光側ストッパ
１８０４  偏光ビームスプリッタ
１８０５  集光レンズ
１８０６  色収差補正レンズ
１８０７  λ／４板
１８０８  ダイクロックミラー
１８０９  受光側ストッパ
１８１０  受光側集光レンズ
１８１１  ２分割フォトダイオード
１８１２  Ｉ−Ｖ変換増幅器
１８１３  Ａ／Ｄ変換器
【図１】
2007272110.tif 000003
【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８】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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