JP2004361581A

JP2004361581A - Method and device of automatic focus

Info

Publication number: JP2004361581A
Application number: JP2003158361A
Authority: JP
Inventors: Osamu Takagi; 修高木
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2003-06-03
Filing date: 2003-06-03
Publication date: 2004-12-24
Anticipated expiration: 2023-06-03
Also published as: JP4384446B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly and precisely focus on an object to be observed. <P>SOLUTION: The distance from a glass substrate 5 is metered with a range finder sensor 7 adjoining an objective lens 4. The objective lens 4 is lowered based on the found distance down to a position which is higher than the surface of the glass substrate 5 within a focal depth of the objective lens 4. Under this condition, automatic focusing is performed with the objective lens 4 so that the focal point of the objective lens 4 is set on the surface of the glass substrate 5. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡を用いて観察対象である例えばフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に用いられるガラス基板を観察する際に、対物レンズのフォーカス位置をガラス基板面上に合わせるオートフォーカス方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
観察用大型顕微鏡では、対物レンズのフォーカス位置をガラス基板面上に合わせるのに周知のコントラスト方式のオートフォーカスを用いている。このオートフォーカスは、対物レンズを予め設定されたホームポジションからガラス基板に向って所定ステップで下降させながらガラス基板の画像を順次撮像し、これら画像データを画像処理してコントラストのピーク値を検出し、このピーク値のＺ座標位置を対物レンズのフォーカス位置として決定している。
【０００３】
又、ガラス基板の検査時にフォーカス合わせを行う技術を記載するものとして例えば特許文献１がある。この特許文献１は、被検体上の基準面の変位量を検出する高さセンサを有する基板搬送部と、被検体の外観検査を行う基板検査部とを別離して設け、被検体を検査部に搬送するまでに被検体上の基準面の変位量を検出し、被検体の外観検査を行う際に、高さセンサにより検出した被検体上の基準面の変位量に基づいて被検体に対するフォーカス合わせを行う。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２６６６９１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コントラスト方式のオートフォーカスにおいて、複数の画像データからコントラストの最も高くなる画像データを検出するには、対物レンズをステップ移動により下降させながら、ステップ移動毎に各画像を取り込まなければならない。このため、対物レンズのホームポジションからフォーカス位置までの距離が長くなると、画像データの処理に時間がかかりフォーカス位置を検出するまでに時間がかかる。このスキャニング時間を短くするために、ガラス基板上における観察位置を変更するためにガラス基板を移動させる際に、対物レンズの位置を現在位置で固定したりしている。
【０００６】
ところが、フォーカス位置を固定すると、ガラス基板を載置するステージの面精度が低い場合やガラス基板の表面の平面度が得られずに歪みが生じている場合には、対物レンズのフォーカス位置がガラス基板面上からずれてしまうことがある。この場合、ガラス基板が対物レンズのフォーカス位置がガラス基板面よりも下方にずれることがある。この下方にずれた状態からオートフォーカスを実行すると、対物レンズは、さらに下降し、そのままフォーカス位置を検出することなく下方のリミット位置まで下降しながらスキャニングを行ってしまう。下方のリミット位置に到達すると、対物レンズは、上昇してホームポジションに戻って再び下降しながらスキャニングを開始することになり、さらにフォーカス位置を検出するのに時間が掛かる。
【０００７】
一方、特許文献１では、高さセンサを有する基板搬送部と基板検査部とが離れているために、高さセンサが配置された基板搬送部と基板検査部との間に搬送される被検体の高さ位置が同一でないと、基板搬送部において被検体上の基準面の変位量を高精度に検出したとしても、この変位量に基づいて基板検査部において精度高く被検体に対するフォーカス合わせることが困難になる。又、基板搬送部は、基板検査部のステージに比べて面精度が低いために、高さセンサで検出された変位量に基づいて基板検査部において精度高く被検体にフォーカスを合わせることが困難になる。
【０００８】
そこで本発明は、短時間で高精度に観察対象にフォーカスを合わすことができるオートフォーカス方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、顕微鏡本体に取り付けられた対物レンズにより観察する観察対象の距離を測定し、この測定された距離に基づいて対物レンズと観察対象を光軸方向に相対的に移動させ、この状態で対物レンズに対するオートフォーカスを実行して対物レンズのフォーカス位置を観察対象に合わせるオートフォーカス方法である。
【００１０】
本発明は、顕微鏡本体に取り付けられた対物レンズにより観察する観察対象の距離を測定する測距手段と、測距手段により測定された距離に基づいて対物レンズと観察対象との距離を相対的に移動させる第１のフォーカス制御手段と、第１のフォーカス制御手段により対物レンズと観察対象との距離を相対的に移動させた状態で、対物レンズに対するオートフォーカスを実行して対物レンズのフォーカス位置に観察対象を合わせる第２のフォーカス制御手段とを具備したオートフォーカス装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は観察用大型顕微鏡に用いられるオートフォーカス装置の構成図である。顕微鏡取付ステージ１には、顕微鏡本体２が上下方向（Ｚ方向）に移動可能に設けられている。
【００１３】
この顕微鏡本体２の下部には、レボルバ３が回転可能に設けられている。このレボルバ３には、それそれ倍率の異なる複数の対物レンズ４が取り付けられている。これら対物レンズ４の下方には、ステージ３３上に液晶ディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に用いられるガラス基板５が基準位置に位置決めされて載置されている。
【００１４】
又、顕微鏡本体２の下部には、センサ取付金具６を介して光学式の測距センサ７がレボルバ３の回転により選択されて顕微鏡本体２の光軸Ｐ上にセットされる対物レンズ４と干渉しない位置に固定される。この測距センサ７は、対物レンズ４に対して近傍に並設することが好ましい。
【００１５】
又、測距センサ７の測定基準位置は、例えば対物レンズ４のフォーカス開始位置の基準点となるホームポジション位置に対応させて、予め設定された高さ位置Ａに設けられる。この測距センサ７は、例えばレーザ光をガラス基板５の表面に対して垂直方向に照射し、ガラス基板５の表面からの反射光を受光して、レーザ光の出射から受光するまでのタイミングに基づいてガラス基板５との間の距離を測定し、その測定距離信号を出力する。この測距センサ７は、例えば所定期間毎に逐次ガラス基板５との間の距離を測定してその測定距離信号を出力する。
【００１６】
フォーカス制御部８は、第１のフォーカス制御部としての粗精度フォーカス制御部９と第２のフォーカス制御部としての高精度フォーカス制御部１０とを有する。
【００１７】
粗精度フォーカス制御部９は、測距センサ７からの測定距離信号と各対物レンズ４のフォーカス位置や同焦ずれ補正データとに基づいて対物レンズ４の焦点深度内にガラス基板５の表面を位置させるための対物レンズ４の移動距離、例えば対物レンズ４をホームポジションから下降させて、対物レンズ４のフォーカス位置を当該対物レンズ４の焦点深度内でかつガラス基板５の表面位置よりも高い位置に位置させるための下降距離を算出し、この下降距離に従って顕微鏡本体２を下降させる下降信号を顕微鏡取付ステージ１に送出する。
【００１８】
この下降距離で対物レンズ４を下降させれば、対物レンズ４の焦点深度内でかつガラス基板５の表面位置よりも高い位置に対物レンズ４のフォーカス位置が存在することになる。このときの対物レンズ４のフォーカス位置のガラス基板５の表面位置に対するずれ分が次の高精度フォーカス制御部１０によりオートフォーカスで合わせられるオフセット分になる。
【００１９】
なお、下降距離は、レボルバ３の回転により選択された対物レンズ４の倍率に応じた焦点距離によって異なる。
【００２０】
高精度フォーカス制御部１０は、対物レンズ４の焦点深度内にガラス基板５が位置している状態に、対物レンズ４に対するオートフォーカスを実行して対物レンズ４のフォーカス位置をガラス基板５の面上に合わせる移動制御信号を顕微鏡取付ステージ１に送出する。このオートフォーカスは、対物レンズ４を予め設定されたホームポジションからガラス基板５に向って下降させながらスキャニングを行って対物レンズ４を通してガラス基板５の画像を順次撮像し、これら画像データを画像処理してコントラストの最も高くなる画像データを撮像したときの対物レンズ４の高さ位置をフォーカス位置として決定する。
【００２１】
次に、上記の如く構成された装置の動作について図２に示すオートフォーカスフローチャートに従って説明する。
【００２２】
顕微鏡本体２は、上限位置から下方向又は上方向から下方向に移動し、バックラッシュを取り対物レンズ４をホームポジションに位置させる。
【００２３】
測距センサ７は、ステップ＃１において、レーザ光をガラス基板５の表面に対して垂直方向に照射し、このガラス基板５の表面からの反射光を受光して、レーザ光の出射から受光するまでのタイミングに基づいてガラス基板５との間の距離を測定し、その測定距離信号を出力する。
【００２４】
次に、粗精度フォーカス制御部９は、ステップ＃２において、入力される測距センサ７からの測定距離信号と対物レンズ４の倍率に応じたフォーカス位置とに基づいて対物レンズ４をホームポジションから下降させて対物レンズ４の焦点深度内で、かつ対物レンズ４のフォーカス位置をガラス基板５の表面位置よりも高く位置させる下降距離を算出する。
【００２５】
次に、粗精度フォーカス制御部９は、ステップ＃３において、算出した下降距離に従って顕微鏡本体２を下降させる下降信号を顕微鏡取付ステージ１に送出する。これにより顕微鏡本体２は、顕微鏡取付ステージ１に対して下降し、対物レンズ４をホームポジションから下降させる。そして、粗精度フォーカス制御部９は、顕微鏡本体２を下降距離だけ下降すると、顕微鏡本体２の下降を停止する。
【００２６】
これにより、対物レンズ４は、当該対物レンズ４の焦点深度内で、かつ当該対物レンズ４のフォーカス位置をガラス基板５の表面位置よりも高い位置に制御される。
【００２７】
このように粗精度フォーカス制御部９は、測距センサ７からの測定距離信号を入力して対物レンズ４のフォーカス位置を、対物レンズ４の焦点深度内でガラス基板５の表面よりも高い位置に位置するものとなる。
【００２８】
次に、高精度フォーカス制御部１０は、ステップ＃４において、常に対物レンズ４の焦点深度内でガラス基板５の表面よりも高い位置に位置している状態に、対物レンズ４に対するオートフォーカスを実行して対物レンズ４のフォーカス位置をガラス基板５の面上に合わせる移動制御信号を顕微鏡取付ステージ１に送出する。この結果、顕微鏡本体２は、対物レンズ４の焦点深度内でずれているフォーカス位置のオフセット分だけ昇降し、対物レンズ４のフォーカス位置がガラス基板５上に合わせられる。
【００２９】
このように上記第１の実施の形態においては、対物レンズ４に隣接する測距センサ７によりガラス基板５との間の距離を測定し、この測定された距離に基づいて対物レンズ４を下降させて対物レンズ４の焦点深度内でガラス基板５の表面よりも高い位置に位置させ、この状態で対物レンズ４に対するオートフォーカスを実行して対物レンズ４のフォーカス位置をガラス基板５の表面上に合わせる。
【００３０】
これにより、従来のように対物レンズをホームポジションからステップ移動せずに、一度に下降させて、対物レンズ４のフォーカス位置を当該対物レンズ４の焦点深度内までに短時間で合わせることができる。
【００３１】
この後、対物レンズ４の焦点深度内でフォーカス位置よりも上方にずれているオフセット分だけ下降させればよいので、対物レンズ４に対するオートフォーカスのスキャニング距離を短くでき、処理時間を短縮することができる。
【００３２】
この結果、最終的に対物レンズ４のフォーカス位置をガラス基板５の表面上に合わせの時間を大幅に短縮できる。
【００３３】
又、対物レンズ４の焦点深度内でガラス基板５の表面よりも高い位置に位置させた後に対物レンズ４に対するオートフォーカスを行うので、このオートフォーカスにより対物レンズ４を下降させれば、必ず対物レンズ４のフォーカス位置をガラス基板５の表面上に合わせることができ、従来のように再度対物レンズ４をホームポジションに戻してオートフォーカスをやり直すことがなく、安定したオートフォーカス動作を行うことができる。
【００３４】
さらに、測距センサ７を対物レンズ４に隣接して設けたので、測距センサ７によるガラス基板５との間の距離の測定と、対物レンズ４のガラス基板５に対するフォーカス合わせとを同一基板ステージ上でかつ対物レンズ４の視野近傍で行うことができ、ガラス基板５の表面に対して高精度にフォーカス合わせをすることができる。
【００３５】
なお、対物レンズ４は、高倍率程焦点深度が小さく、低倍率で焦点深度が大きくなるが、低倍率の対物レンズ４を選択した場合には、測距センサ７によりガラス基板５との間の距離に基づいて対物レンズ４を下降させるだけで、対物レンズ４のフォーカス位置をガラス基板５の表面上に合わせることができる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３７】
図３は観察用大型顕微鏡に用いられるオートフォーカス装置の構成図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。顕微鏡本体２の下部には、支持体２０を介して測距センサを構成する測距センサ照射部（光照射部）２１が対物レンズ４に近接して設けられている。この測距センサ照射部２１は、顕微鏡本体２の光軸Ｑ（対物レンズ４の光軸）に対して所定の角度θａでかつ対物レンズ４のフォーカス位置を通る方向にレーザ光を照射する。
【００３８】
又、顕微鏡本体２の下部には、支持体２２を介して測距センサを構成する測距センサ受光部（受光部）２３が対物レンズ４に近接して設けられている。この測距センサ受光部２３は、顕微鏡本体２の光軸Ｑを介して測距センサ照射部２１と対向する位置に設けられ、測距センサ照射部２１によりレーザ光をガラス基板５面上に照射したときのガラス基板５面上からの反射光を受光し、この受光位置を示す受光位置信号を出力する。
【００３９】
これら測距センサ照射部２１と測距センサ受光部２３とは、対物レンズ４に対して干渉しない位置に設ければよく、図１に示すようにレボルバ３に複数の対物レンズ４を取り付けた場合には、レボルバ３の回転により移動する各対物レンズ４に干渉しない位置に設ければよい。
【００４０】
この測距センサ受光部２３は、例えば図４に示すように複数の受光素子２３ａを一列に配列したラインセンサを用いる。同図に示すようにガラス基板５の位置が対物レンズ４のフォーカス位置よりも下がると、測距センサ照射部２１から出射されたレーザ光のガラス基板５面上における照射位置が変化し、これによりラインセンサ２３におけるガラス基板５面上からの反射光の受光位置がラインセンサ２３の各受光素子２３ａの配列方向に変位する。
【００４１】
従って、対物レンズ４のフォーカス位置にガラス基板５の面が位置しているときのラインセンサ２３上の受光位置（受光素子の位置）Ｐａを予め設定しておけば、この受光位置Ｐａとフォーカス合わせのときのラインセンサ２３上の受光位置とのずれｄから対物レンズ４のフォーカス位置とガラス基板５とのフォーカスずれ量を求めることができる。
【００４２】
粗精度フォーカス制御部２４は、ラインセンサ２３から出力される受光位置信号を入力し、このラインセンサ２３上の受光位置に基づいて対物レンズ４のフォーカス位置とガラス基板５とのフォーカスずれ量を求め、このフォーカスずれ量から対物レンズ４の焦点深度内でかつガラス基板５の表面位置よりも高い位置にフォーカス位置を位置させるための下降距離を算出し、この下降距離に従って顕微鏡本体２を下降させる下降信号を顕微鏡取付ステージ１に送出する。
【００４３】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００４４】
顕微鏡本体２の下降に伴なって対物レンズ４は、ホームポジションから下降する。この状態に測距センサ照射部２１は、対物レンズ４の光軸Ｑに対して所定の角度θａでかつ対物レンズ４のフォーカス位置を通る方向にレーザ光を照射する。
【００４５】
測距センサ受光部２３としてのラインセンサは、測距センサ照射部２１によりレーザ光をガラス基板５面上に照射したときのガラス基板５面上からの反射光を受光し、この受光位置を示す受光位置信号を出力する。このとき、ラインセンサ２３上におけるガラス基板５面上からの反射光の受光位置は、対物レンズ４の下降と共に各受光素子２３ａの配列方向に変位する。
【００４６】
粗精度フォーカス制御部２４は、ラインセンサ２３から出力される受光位置信号を入力し、このラインセンサ２３上の受光位置に基づいて対物レンズ４のフォーカス位置とガラス基板５とのフォーカスずれ量を求め、このフォーカスずれ量から対物レンズ４の焦点深度内でかつ対物レンズ４のフォーカス位置をガラス基板５の表面位置よりも高く位置させるための下降距離を算出し、この下降距離に従って顕微鏡本体２を下降させる下降信号を顕微鏡取付ステージ１に送出する。
【００４７】
次に、粗精度フォーカス制御部９は、算出した下降距離に従って顕微鏡本体２を下降させる下降信号を顕微鏡取付ステージ１に送出する。これにより顕微鏡本体２は、顕微鏡取付ステージ１に対して下降し、対物レンズ４をホームポジションから下降させる。そして、粗精度フォーカス制御部９は、顕微鏡本体２を下降距離だけ下降すると、顕微鏡本体２の下降を停止する。
【００４８】
これにより、対物レンズ４は、当該対物レンズ４の焦点深度内で、かつ当該対物レンズ４のフォーカス位置をガラス基板５の表面位置よりも高い位置に制御される。
【００４９】
次に、高精度フォーカス制御部１０は、上記同様に、対物レンズ４に対するオートフォーカスを実行して対物レンズ４のフォーカス位置をガラス基板５の面上に合わせる移動制御信号を顕微鏡取付ステージ１に送出するので、対物レンズ４のフォーカス位置がガラス基板５上に合わせられる。
【００５０】
このように上記第２の実施の形態においては、測距センサ照射部２１とラインセンサ２３とからなる測距センサを顕微鏡本体２の下部に設け、ラインセンサ２３上の受光位置に基づいて対物レンズ４のフォーカス位置を対物レンズ４の焦点深度内でかつガラス基板５の表面位置よりも高い位置に位置させるので、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することは言うまでもなく、顕微鏡本体２の光軸Ｑ上で、対物レンズ４のフォーカス位置を対物レンズ４の焦点深度内でかつガラス基板５の表面位置よりも高い位置に位置させることができる。この結果、対物レンズ４のフォーカス位置をガラス基板５の表面上に精度高く合わすことができる。
【００５１】
次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００５２】
図５は観察用大型顕微鏡に用いられるオートフォーカス装置の構成図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。顕微鏡本体２の内部には、測距センサ３０が内蔵されている。この測距センサ３０は、測距レーザ光Ｌを対物レンズ４を通してガラス基板５に照射し、このガラス基板５からの反射光を対物レンズ４を通して受光し、この反射光の受光タイミングに基づいてガラス基板５との間の距離を求める。
【００５３】
この測距センサ３０から出力される測距レーザ光Ｌの光路上でかつ顕微鏡本体２の光軸Ｑには、ミラー３１が設けられている。このミラー３１は、測距センサ３０から出力される測距レーザ光Ｌを対物レンズ４側に反射し、かつガラス基板５からの反射光を測距センサ３０側に反射する。このミラー３１は、対物レンズ４のフォーカス位置をガラス基板５の面上に合わせるときに顕微鏡本体２の光軸Ｑ上に配置され、顕微鏡本体２によりガラス基板５を観察するときに顕微鏡本体２の光軸Ｑ上から退避する。
【００５４】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００５５】
対物レンズ４がホームポジションから下降している状態に、
測距センサ３０は、所定期間毎に測距レーザ光Ｌを出力する。この測距レーザ光Ｌは、顕微鏡本体２の光軸Ｑ上に配置されているミラー３１で反射し、対物レンズ４を通ってガラス基板５の面上に照射される。
【００５６】
このガラス基板５の面上からの反射光は、再び対物レンズ４を通り、ミラー３１で反射して測距センサ３０に戻る。
【００５７】
この測距センサ３０は、測距レーザ光Ｌの出射からガラス基板５からの反射光を受光するまでのタイミングに基づいてガラス基板５との間の距離を測定し、その測定距離信号を出力する。
【００５８】
次に、粗精度フォーカス制御部９は、逐次入力される測距センサ３０からの測定距離信号と対物レンズ４の倍率に応じたフォーカス位置とに基づいて対物レンズ４をホームポジションから下降させて対物レンズ４の焦点深度内で、かつ対物レンズ４のフォーカス位置をガラス基板５の表面位置よりも高く位置させる下降距離を算出する。
【００５９】
次に、粗精度フォーカス制御部９は、算出した下降距離に従って顕微鏡本体２を下降させる下降信号を顕微鏡取付ステージ１に送出する。これにより顕微鏡本体２は、顕微鏡取付ステージ１に対して下降し、対物レンズ４をホームポジションから下降させる。そして、粗精度フォーカス制御部９は、顕微鏡本体２を下降距離だけ下降すると、顕微鏡本体２の下降を停止する。
【００６０】
これにより、対物レンズ４は、当該対物レンズ４の焦点深度内で、かつ当該対物レンズ４のフォーカス位置をガラス基板５の表面位置よりも高い位置に制御される。
【００６１】
次に、高精度フォーカス制御部１０は、上記同様に、対物レンズ４に対するオートフォーカスを実行して対物レンズ４のフォーカス位置をガラス基板５の面上に合わせる移動制御信号を顕微鏡取付ステージ１に送出するので、対物レンズ４のフォーカス位置がガラス基板５上に合わせられる。
【００６２】
このように上記第３の実施の形態においては、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することは言うまでもなく、顕微鏡本体２の光軸Ｑ上で、対物レンズ４のフォーカス位置を対物レンズ４の焦点深度内でかつガラス基板５の表面位置よりも高い位置に位置させることができるので、対物レンズ４のフォーカス位置をガラス基板５の表面上に精度高く合わすことができる。
【００６３】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００６４】
例えば、上記第１乃至第３の実施の形態では、対物レンズ４のフォーカス位置を対物レンズ４の焦点深度内でガラス基板５の表面よりも高い位置に位置させ、この状態にオートフォーカスを行って高精度にフォーカスを行っているが、これに限らず、対物レンズ４のフォーカス位置を対物レンズ４の焦点深度内でガラス基板５の表面よりも低い位置に位置させ、この状態でオートフォーカスにより対物レンズ４を上昇させてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、短時間で高精度に観察対象にフォーカスを合わすことができるオートフォーカス方法及びその装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるオートフォーカス装置の第１の実施の形態を用いた観察用大型顕微鏡を示す構成図。
【図２】同装置におけるオートフォーカスフローチャート。
【図３】本発明に係わるオートフォーカス装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図４】同装置における測距センサでの測定作用を示す図。
【図５】本発明に係わるオートフォーカス装置の第３の実施の形態を示す構成図。
【符号の説明】
１：顕微鏡取付ステージ、２：顕微鏡本体、３：レボルバ、４：対物レンズ、５：ガラス基板、６：センサ取付金具、７：測距センサ、８：フォーカス制御部、９：粗精度フォーカス制御部、１０：高精度フォーカス制御部、２０，２２：支持体、２１：測距センサ照射部（光照射部）、２３：測距センサ受光部（受光部）、２４：粗精度フォーカス制御部、３０：測距センサ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an autofocus method and an apparatus for adjusting the focus position of an objective lens on a glass substrate surface when observing a glass substrate used for an observation target, for example, a flat panel display (FPD) using a microscope.
[0002]
[Prior art]
In a large-sized observation microscope, a well-known contrast type autofocus is used to adjust a focus position of an objective lens on a glass substrate surface. This autofocus sequentially captures images of the glass substrate while lowering the objective lens from a preset home position toward the glass substrate in a predetermined step, performs image processing on these image data, and detects a peak value of contrast. The Z coordinate position of this peak value is determined as the focus position of the objective lens.
[0003]
Patent Document 1 describes, for example, a technique for performing focusing at the time of inspection of a glass substrate. In this Patent Document 1, a substrate transport unit having a height sensor for detecting a displacement amount of a reference plane on a subject is provided separately from a substrate inspection unit for performing an appearance inspection of the subject, and the subject is inspected by the inspection unit. Detects the amount of displacement of the reference surface on the object before transporting it, and focuses on the object based on the amount of displacement of the reference surface on the object detected by the height sensor when performing an appearance inspection of the object. Perform alignment.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-266991 A [0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to detect the image data having the highest contrast from a plurality of image data in the contrast type autofocus, it is necessary to capture each image every step movement while moving the objective lens down by the step movement. For this reason, when the distance from the home position of the objective lens to the focus position becomes long, it takes time to process the image data, and it takes time to detect the focus position. In order to shorten the scanning time, when the glass substrate is moved to change the observation position on the glass substrate, the position of the objective lens is fixed at the current position.
[0006]
However, when the focus position is fixed, if the surface accuracy of the stage on which the glass substrate is mounted is low, or if the flatness of the surface of the glass substrate cannot be obtained and distortion occurs, the focus position of the objective lens is changed to the glass position. It may be shifted from the substrate surface. In this case, the focus position of the objective lens of the glass substrate may be shifted below the glass substrate surface. If the autofocus is executed from the downwardly shifted state, the objective lens further descends and scans while descending to the lower limit position without detecting the focus position. When the objective lens reaches the lower limit position, the objective lens starts to scan while moving up, returning to the home position and lowering again, and it takes more time to detect the focus position.
[0007]
On the other hand, in Patent Literature 1, since the substrate transport unit having the height sensor and the substrate inspection unit are separated from each other, the subject transported between the substrate transport unit in which the height sensor is disposed and the substrate inspection unit If the height positions are not the same, even if the displacement amount of the reference surface on the subject is detected with high accuracy in the substrate transport unit, the substrate inspection unit can accurately focus on the subject based on this displacement amount. It becomes difficult. In addition, since the substrate transport unit has a lower surface accuracy than the stage of the substrate inspection unit, it is difficult to accurately focus on the subject in the substrate inspection unit based on the displacement detected by the height sensor. Become.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to provide an autofocus method and an apparatus thereof that can focus on an observation target with high accuracy in a short time.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention measures the distance of the observation target to be observed by the objective lens attached to the microscope main body, and relatively moves the objective lens and the observation target in the optical axis direction based on the measured distance. This is an autofocus method in which autofocus is performed on the objective lens to adjust the focus position of the objective lens to an observation target.
[0010]
According to the present invention, a distance measuring means for measuring a distance of an observation target observed by an objective lens attached to a microscope body, and a distance between the objective lens and the observation target relatively based on the distance measured by the distance measuring means. First focus control means for moving, and in a state in which the distance between the objective lens and the observation target is relatively moved by the first focus control means, auto-focusing on the objective lens is performed to shift the focus to the focus position of the objective lens. This is an autofocus device including a second focus control unit that adjusts an observation target.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 is a configuration diagram of an autofocus device used for a large observation microscope. The microscope mounting stage 1 is provided with a microscope main body 2 movably in the vertical direction (Z direction).
[0013]
A revolver 3 is rotatably provided below the microscope main body 2. The revolver 3 is provided with a plurality of objective lenses 4 having different magnifications. Below these objective lenses 4, a glass substrate 5 used for a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display is positioned and mounted on a stage 33 at a reference position.
[0014]
At the lower part of the microscope main body 2, an optical distance measuring sensor 7 is selected through rotation of the revolver 3 via a sensor mounting bracket 6 and interferes with the objective lens 4 set on the optical axis P of the microscope main body 2. It is fixed in the position where it does not. It is preferable that the distance measuring sensor 7 is provided in parallel with the objective lens 4 in the vicinity.
[0015]
The measurement reference position of the distance measuring sensor 7 is provided at a preset height position A, for example, corresponding to a home position position which is a reference point of a focus start position of the objective lens 4. The distance measuring sensor 7 irradiates, for example, a laser beam in a direction perpendicular to the surface of the glass substrate 5, receives light reflected from the surface of the glass substrate 5, and adjusts the timing from emission of the laser light to reception of the laser light. The distance to the glass substrate 5 is measured based on the measured distance, and the measured distance signal is output. The distance measuring sensor 7 sequentially measures the distance to the glass substrate 5 every predetermined period, for example, and outputs the measured distance signal.
[0016]
The focus control unit 8 includes a coarse precision focus control unit 9 as a first focus control unit and a high precision focus control unit 10 as a second focus control unit.
[0017]
The coarse focus control unit 9 positions the surface of the glass substrate 5 within the depth of focus of the objective lens 4 based on the measured distance signal from the distance measurement sensor 7 and the focus position of each objective lens 4 and the parallax correction data. Moving the objective lens 4 from the home position, for example, to lower the focus position of the objective lens 4 within the depth of focus of the objective lens 4 and higher than the surface position of the glass substrate 5. A descending distance for positioning is calculated, and a descending signal for descending the microscope main body 2 is sent to the microscope mounting stage 1 according to the descending distance.
[0018]
If the objective lens 4 is moved down by this descending distance, the focus position of the objective lens 4 exists within the depth of focus of the objective lens 4 and higher than the surface position of the glass substrate 5. At this time, the shift amount of the focus position of the objective lens 4 with respect to the surface position of the glass substrate 5 is an offset amount that is adjusted by auto-focusing by the next high-precision focus control unit 10.
[0019]
The descending distance differs depending on the focal length according to the magnification of the objective lens 4 selected by the rotation of the revolver 3.
[0020]
The high-precision focus control unit 10 executes autofocus on the objective lens 4 in a state where the glass substrate 5 is located within the depth of focus of the objective lens 4 to shift the focus position of the objective lens 4 on the surface of the glass substrate 5. Is sent to the microscope mounting stage 1. In this auto focus, scanning is performed while lowering the objective lens 4 from a preset home position toward the glass substrate 5, and images of the glass substrate 5 are sequentially captured through the objective lens 4, and the image data is processed. Then, the height position of the objective lens 4 when the image data having the highest contrast is captured is determined as the focus position.
[0021]
Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described with reference to the autofocus flowchart shown in FIG.
[0022]
The microscope main body 2 moves downward from the upper limit position or downward from above to remove backlash and position the objective lens 4 at the home position.
[0023]
In step # 1, the distance measuring sensor 7 irradiates the laser light in a direction perpendicular to the surface of the glass substrate 5, receives the reflected light from the surface of the glass substrate 5, and receives the light from the emission of the laser light. The distance to the glass substrate 5 is measured based on the timing up to and the measured distance signal is output.
[0024]
Next, in step # 2, the coarse precision focus control unit 9 moves the objective lens 4 from the home position based on the input measurement distance signal from the distance measurement sensor 7 and the focus position corresponding to the magnification of the objective lens 4. A descending distance is calculated by moving the objective lens 4 down to a position within the depth of focus of the objective lens 4 and higher than the surface position of the glass substrate 5.
[0025]
Next, in step # 3, the coarse-accuracy focus control unit 9 sends a down signal for lowering the microscope main body 2 according to the calculated down distance to the microscope mounting stage 1. Thereby, the microscope main body 2 is lowered with respect to the microscope mounting stage 1, and the objective lens 4 is lowered from the home position. Then, when the coarse precision focus control unit 9 descends the microscope main body 2 by the descending distance, the lowering of the microscope main body 2 is stopped.
[0026]
As a result, the objective lens 4 is controlled to be within the depth of focus of the objective lens 4 and the focus position of the objective lens 4 to be higher than the surface position of the glass substrate 5.
[0027]
As described above, the coarse focus control unit 9 receives the measurement distance signal from the distance measurement sensor 7 and moves the focus position of the objective lens 4 to a position higher than the surface of the glass substrate 5 within the depth of focus of the objective lens 4. Will be located.
[0028]
Next, in step # 4, the high-precision focus control unit 10 performs autofocus on the objective lens 4 in a state where the focus is always higher than the surface of the glass substrate 5 within the focal depth of the objective lens 4. Then, a movement control signal for adjusting the focus position of the objective lens 4 on the surface of the glass substrate 5 is sent to the microscope mounting stage 1. As a result, the microscope main body 2 moves up and down by the offset of the focus position shifted within the focal depth of the objective lens 4, and the focus position of the objective lens 4 is adjusted on the glass substrate 5.
[0029]
As described above, in the first embodiment, the distance from the glass substrate 5 is measured by the distance measuring sensor 7 adjacent to the objective lens 4, and the objective lens 4 is lowered based on the measured distance. To a position higher than the surface of the glass substrate 5 within the depth of focus of the objective lens 4, and in this state, autofocus is performed on the objective lens 4 to adjust the focus position of the objective lens 4 on the surface of the glass substrate 5. .
[0030]
Thus, the objective lens 4 can be lowered at once without moving the objective lens from the home position as in the related art, and the focus position of the objective lens 4 can be adjusted within the focal depth of the objective lens 4 in a short time.
[0031]
Thereafter, the scanning distance of the autofocus with respect to the objective lens 4 can be shortened because the scanning distance of the autofocus with respect to the objective lens 4 can be shortened because the scanning distance of the offset may be higher than the focus position within the depth of focus of the objective lens 4. it can.
[0032]
As a result, the time for finally adjusting the focus position of the objective lens 4 to the surface of the glass substrate 5 can be greatly reduced.
[0033]
Also, since the autofocus for the objective lens 4 is performed after being positioned at a position higher than the surface of the glass substrate 5 within the depth of focus of the objective lens 4, if the objective lens 4 is lowered by the autofocus, the objective lens 4 The focus position of 4 can be adjusted on the surface of the glass substrate 5, and a stable autofocus operation can be performed without returning the objective lens 4 to the home position and performing autofocus again as in the related art.
[0034]
Further, since the distance measuring sensor 7 is provided adjacent to the objective lens 4, the distance measurement between the distance measuring sensor 7 and the glass substrate 5 and the focusing of the objective lens 4 on the glass substrate 5 are performed on the same substrate stage. This can be performed above and in the vicinity of the field of view of the objective lens 4, and the focusing on the surface of the glass substrate 5 can be performed with high accuracy.
[0035]
Note that the objective lens 4 has a smaller depth of focus at a higher magnification and a larger depth of focus at a lower magnification. However, when the objective lens 4 with a lower magnification is selected, the distance measurement sensor 7 causes a distance between the objective lens 4 and the glass substrate 5. Only by lowering the objective lens 4 based on the distance, the focus position of the objective lens 4 can be adjusted on the surface of the glass substrate 5.
[0036]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0037]
FIG. 3 is a configuration diagram of an autofocus device used for a large observation microscope. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. At the lower part of the microscope main body 2, a distance measuring sensor irradiating section (light irradiating section) 21 constituting a distance measuring sensor is provided in proximity to the objective lens 4 via a support 20. The distance measuring sensor irradiating unit 21 irradiates a laser beam at a predetermined angle θa with respect to the optical axis Q of the microscope main body 2 (the optical axis of the objective lens 4) and in a direction passing through the focus position of the objective lens 4.
[0038]
A distance measuring sensor light receiving section (light receiving section) 23 constituting a distance measuring sensor is provided in the lower part of the microscope main body 2 via a support 22 in proximity to the objective lens 4. The distance measuring sensor light receiving section 23 is provided at a position facing the distance measuring sensor irradiating section 21 via the optical axis Q of the microscope main body 2, and irradiates a laser beam onto the surface of the glass substrate 5 by the distance measuring sensor irradiating section 21. The reflected light from the surface of the glass substrate 5 at this time is received, and a light receiving position signal indicating the light receiving position is output.
[0039]
The distance measuring sensor irradiating section 21 and the distance measuring sensor light receiving section 23 may be provided at positions where they do not interfere with the objective lens 4, and when the plurality of objective lenses 4 are mounted on the revolver 3 as shown in FIG. May be provided at a position that does not interfere with each objective lens 4 that is moved by the rotation of the revolver 3.
[0040]
As the distance measuring sensor light receiving section 23, for example, as shown in FIG. 4, a line sensor in which a plurality of light receiving elements 23a are arranged in a line is used. When the position of the glass substrate 5 falls below the focus position of the objective lens 4 as shown in the figure, the irradiation position of the laser light emitted from the distance measurement sensor irradiation unit 21 on the surface of the glass substrate 5 changes. The light receiving position of the reflected light from the surface of the glass substrate 5 in the line sensor 23 is displaced in the arrangement direction of each light receiving element 23a of the line sensor 23.
[0041]
Therefore, if the light receiving position (position of the light receiving element) Pa on the line sensor 23 when the surface of the glass substrate 5 is located at the focus position of the objective lens 4 is set in advance, the light receiving position Pa and the focus adjustment are performed. From the shift d from the light receiving position on the line sensor 23 at the time of, the focus shift amount between the focus position of the objective lens 4 and the glass substrate 5 can be obtained.
[0042]
The coarse-accuracy focus control unit 24 receives a light-receiving position signal output from the line sensor 23, and calculates a focus shift amount between the focus position of the objective lens 4 and the glass substrate 5 based on the light-receiving position on the line sensor 23. A descent distance for positioning the focus position within the depth of focus of the objective lens 4 and higher than the surface position of the glass substrate 5 is calculated from the defocus amount, and the descent for lowering the microscope main body 2 according to the descent distance. A signal is sent to the microscope mounting stage 1.
[0043]
Next, the operation of the device configured as described above will be described.
[0044]
As the microscope body 2 moves down, the objective lens 4 moves down from the home position. In this state, the distance measurement sensor irradiating unit 21 irradiates the laser beam at a predetermined angle θa with respect to the optical axis Q of the objective lens 4 and in a direction passing through the focus position of the objective lens 4.
[0045]
The line sensor serving as the distance measuring sensor light receiving unit 23 receives reflected light from the surface of the glass substrate 5 when the laser light is irradiated onto the glass substrate 5 by the distance measuring sensor irradiating unit 21 and indicates the light receiving position. Outputs the light receiving position signal. At this time, the light receiving position of the reflected light from the surface of the glass substrate 5 on the line sensor 23 is displaced in the arrangement direction of each light receiving element 23a as the objective lens 4 is lowered.
[0046]
The coarse-accuracy focus control unit 24 receives a light-receiving position signal output from the line sensor 23, and calculates a focus shift amount between the focus position of the objective lens 4 and the glass substrate 5 based on the light-receiving position on the line sensor 23. From this amount of focus shift, a descent distance for setting the focus position of the objective lens 4 within the depth of focus of the objective lens 4 and higher than the surface position of the glass substrate 5 is calculated, and the microscope main body 2 is lowered according to the descent distance. A descending signal to be transmitted is sent to the microscope mounting stage 1.
[0047]
Next, the coarse-accuracy focus control unit 9 sends a down signal for lowering the microscope main body 2 to the microscope mounting stage 1 according to the calculated descent distance. Thereby, the microscope main body 2 is lowered with respect to the microscope mounting stage 1, and the objective lens 4 is lowered from the home position. Then, when the coarse precision focus control unit 9 descends the microscope main body 2 by the descending distance, the lowering of the microscope main body 2 is stopped.
[0048]
As a result, the objective lens 4 is controlled to be within the depth of focus of the objective lens 4 and the focus position of the objective lens 4 to be higher than the surface position of the glass substrate 5.
[0049]
Next, similarly to the above, the high-precision focus control unit 10 executes the autofocus on the objective lens 4 and sends a movement control signal for adjusting the focus position of the objective lens 4 on the surface of the glass substrate 5 to the microscope mounting stage 1. Therefore, the focus position of the objective lens 4 is adjusted on the glass substrate 5.
[0050]
As described above, in the second embodiment, the distance measurement sensor including the distance measurement sensor irradiation unit 21 and the line sensor 23 is provided in the lower part of the microscope main body 2, and the objective lens is set based on the light receiving position on the line sensor 23. Since the focus position 4 is located within the depth of focus of the objective lens 4 and higher than the surface position of the glass substrate 5, it is needless to say that the same effects as those of the first embodiment can be obtained. On the optical axis Q, the focus position of the objective lens 4 can be positioned within the depth of focus of the objective lens 4 and higher than the surface position of the glass substrate 5. As a result, the focus position of the objective lens 4 can be accurately set on the surface of the glass substrate 5.
[0051]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0052]
FIG. 5 is a configuration diagram of an autofocus device used for a large observation microscope. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. A distance measuring sensor 30 is built in the microscope main body 2. The distance measuring sensor 30 irradiates the distance measuring laser beam L to the glass substrate 5 through the objective lens 4, receives the reflected light from the glass substrate 5 through the objective lens 4, and sets the glass based on the light receiving timing of the reflected light. The distance from the substrate 5 is determined.
[0053]
A mirror 31 is provided on the optical path of the distance measuring laser beam L output from the distance measuring sensor 30 and on the optical axis Q of the microscope main body 2. The mirror 31 reflects the distance measuring laser light L output from the distance measuring sensor 30 to the objective lens 4 side, and reflects the reflected light from the glass substrate 5 to the distance measuring sensor 30 side. This mirror 31 is arranged on the optical axis Q of the microscope main body 2 when the focus position of the objective lens 4 is adjusted on the surface of the glass substrate 5, and when the glass main body 5 is observed by the microscope main body 2, Retreat from the optical axis Q.
[0054]
Next, the operation of the device configured as described above will be described.
[0055]
In a state where the objective lens 4 is lowered from the home position,
The distance measuring sensor 30 outputs the distance measuring laser light L every predetermined period. The distance measuring laser light L is reflected by a mirror 31 arranged on the optical axis Q of the microscope main body 2, and is irradiated on the surface of the glass substrate 5 through the objective lens 4.
[0056]
The reflected light from the surface of the glass substrate 5 passes through the objective lens 4 again, is reflected by the mirror 31, and returns to the distance measuring sensor 30.
[0057]
The distance measurement sensor 30 measures the distance between the glass substrate 5 based on the timing from when the distance measurement laser light L is emitted to when the reflected light from the glass substrate 5 is received, and outputs a measured distance signal. .
[0058]
Next, the coarse focus control unit 9 lowers the objective lens 4 from the home position based on the measurement distance signal from the distance measurement sensor 30 sequentially input and the focus position corresponding to the magnification of the objective lens 4, A descending distance is calculated to set the focus position of the objective lens 4 higher than the surface position of the glass substrate 5 within the focal depth of the lens 4.
[0059]
Next, the coarse-accuracy focus control unit 9 sends a down signal for lowering the microscope main body 2 to the microscope mounting stage 1 according to the calculated descent distance. Thereby, the microscope main body 2 is lowered with respect to the microscope mounting stage 1, and the objective lens 4 is lowered from the home position. Then, when the coarse precision focus control unit 9 descends the microscope main body 2 by the descending distance, the lowering of the microscope main body 2 is stopped.
[0060]
As a result, the objective lens 4 is controlled to be within the depth of focus of the objective lens 4 and the focus position of the objective lens 4 to be higher than the surface position of the glass substrate 5.
[0061]
Next, similarly to the above, the high-precision focus control unit 10 executes the autofocus on the objective lens 4 and sends a movement control signal for adjusting the focus position of the objective lens 4 on the surface of the glass substrate 5 to the microscope mounting stage 1. Therefore, the focus position of the objective lens 4 is adjusted on the glass substrate 5.
[0062]
As described above, in the third embodiment, it is needless to say that the same effect as in the first embodiment can be obtained, and the focus position of the objective lens 4 can be changed on the optical axis Q of the microscope main body 2 by the objective lens. Since it can be positioned within the depth of focus of 4 and higher than the surface position of the glass substrate 5, the focus position of the objective lens 4 can be accurately set on the surface of the glass substrate 5.
[0063]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention at the stage of implementation. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Further, components of different embodiments may be appropriately combined.
[0064]
For example, in the first to third embodiments, the focus position of the objective lens 4 is located at a position higher than the surface of the glass substrate 5 within the depth of focus of the objective lens 4, and autofocus is performed in this state. Although focusing is performed with high accuracy, the focus position is not limited to this, and the focus position of the objective lens 4 is located at a position lower than the surface of the glass substrate 5 within the depth of focus of the objective lens 4, and in this state, the objective is set by autofocusing. The lens 4 may be raised.
[0065]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide an autofocus method and an apparatus thereof that can focus on an observation target in a short time and with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a large microscope for observation using an autofocus device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an autofocus flowchart in the same device.
FIG. 3 is a configuration diagram showing a second embodiment of the autofocus device according to the present invention.
FIG. 4 is a view showing a measuring operation of a distance measuring sensor in the device.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a third embodiment of the autofocus device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1: microscope mounting stage, 2: microscope body, 3: revolver, 4: objective lens, 5: glass substrate, 6: sensor mounting bracket, 7: distance measuring sensor, 8: focus control unit, 9: coarse precision focus control unit , 10: high-precision focus control unit, 20, 22: support, 21: distance measurement sensor irradiation unit (light irradiation unit), 23: distance measurement sensor light reception unit (light reception unit), 24: coarse precision focus control unit, 30 : Distance measuring sensor.

Claims

Measure the distance of the object to be observed with the objective lens attached to the microscope body,
The objective lens and the observation target are relatively moved in the optical axis direction based on the measured distance, and in this state, the autofocus is performed on the objective lens to set the focus position of the objective lens on the observation target. An autofocus method characterized by the following:

The autofocus method according to claim 1, wherein the objective lens and the observation target are relatively moved in an optical axis direction, and the observation target is moved near the position of the objective lens.

The autofocus method according to claim 2, wherein the vicinity of the focus position of the objective lens is within a depth of focus range of the objective lens.

Distance measuring means for measuring the distance of the observation target to be observed by the objective lens attached to the microscope body,
First focus control means for relatively moving the distance between the objective lens and the observation target based on the distance measured by the distance measurement means,
In a state where the distance between the objective lens and the observation target is relatively moved by the first focus control unit, autofocus is performed on the objective lens to adjust the observation target to the focus position of the objective lens. Second focus control means;
An autofocus device comprising:

The autofocus apparatus according to claim 4, wherein the first focus control unit positions the observation target near a focus position of the objective lens.

The autofocus apparatus according to claim 4, wherein the first focus control means positions the observation target within a depth of focus of the objective lens.

The first focus control unit calculates a shift amount of the observation target from the focus position of the objective lens based on the distance measured by the distance measurement unit and a focus position of the objective lens. 4. The method according to claim 3, wherein the objective lens and the observation target are relatively moved in the optical axis direction based on the amount of the deviation, and a focus position of the objective lens is located within a depth of focus of the objective lens. An autofocus device according to claim 1.

A plurality of the objective lenses are attached to a revolver provided rotatably with respect to the microscope main body,
5. The autofocus according to claim 4, wherein the distance measuring means is provided to the microscope main body via a mounting member, and is provided in parallel with the objective lens selected by rotation of the revolver. apparatus.

5. The auto-focusing device according to claim 4, wherein said distance measuring means is a non-contact type distance measuring sensor.

5. The auto-focusing device according to claim 4, wherein said distance measuring means is an optical distance measuring sensor.

5. The auto-focusing device according to claim 4, wherein the distance measuring means is provided at a predetermined height position with respect to the objective lens.

A light irradiating unit that irradiates light at a predetermined angle with respect to an optical axis of the objective lens and in a direction passing through the focus position of the objective lens; and a light irradiating unit that irradiates light. And a light receiving unit for receiving reflected light from the observation object at the time,
The autofocus apparatus according to claim 4, wherein a distance from the observation target is obtained based on a light receiving position of the reflected light from the observation target received by the light receiving unit.

13. The autofocus device according to claim 12, wherein the light receiving unit is a line sensor.

The distance measuring means is built in the microscope main body, irradiates light to the observation target through the objective lens, and receives reflected light from the observation target through the objective lens, at a light receiving timing of the reflected light. The autofocus apparatus according to claim 4, wherein a distance from the observation target is obtained based on the distance.