DE3810882A1

DE3810882A1 - Automatische scharfeinstellungsvorrichtung eines mikroskops in einer oberflaechenpruefvorrichtung

Info

Publication number: DE3810882A1
Application number: DE3810882A
Authority: DE
Inventors: Seiichi Miyamoto; Yo Tajima; Masaru Maruki; Masaru Hanatani
Original assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1988-03-30
Publication date: 1988-10-20
Also published as: JPS63243907A; DE3810882C2; JPH0738046B2; US4897537A

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Scharfeinstellungs vorrichtung eines Mikroskops in einer Oberflächenprüfvor richtung.

Verschiedene Systeme zur automatischen Scharfeinstellung werden bei optischen Einrichtungen zur Darstellung eines Bildes, wie einer Kamera, einem Mikroskop o.dgl., verwendet. Diese vorgeschlagenen Einrichtungen lassen sich in drei Gruppen un terteilen. Eine dieser Gruppen nutzt ein trigonometrisches Vermessungssystem. Dieses System ist für Mikroskope unge eignet. Die zweite Gruppe analysiert ein Videosignal, das von einem optischen Bild umgewandelt wurde. Verschiedene Vor schläge wurden im Hinblick auf Verfahren zur Analysierung des Videosignals unterbreitet. Bei der dritten Gruppe werden zwei Bilder eines Objektes mit einer Parallaxe gebildet.

Abgesehen von dem trigonometrischen Vermessungssystem können die anderen vorstehend angegebenen automatischen Scharfein stellungsvorrichtungen unter der Bedingung verwendet wer den, daß man ein Videosignal erhält, das einen Kontrast hat. Wenn daher die Oberfläche eines glatten, ebenflächigen Flä chenstücks mittels eines Mikroskops zu prüfen ist, sind diese Systeme nicht effektiv, es sei denn, daß Licht auf das Flä chenstück projiziert wird, um ein schattiertes Muster hierauf auszubilden, so daß das Muster als eine Zielgröße genutzt wer den kann, die bei einer Scharfeinstellung zu beobachten ist. Das Flächenstück wird unter dem Mikroskop zur Prüfung seiner Oberfläche bewegt. Wenn hierbei die Oberfläche des Flächen stücks nicht entsprechend der Bewegung des Flächenstücks schwankt, kann man eine Fokussierung für eine Prüfung dadurch aufrechterhalten, daß man eine Markierung in einer Position vorsieht, die keinen Einfluß bei der Prüfung der Oberfläche des Flächenstücks hat, und daß man die Markierung scharf einstellt. Wenn die Oberfläche des Flächenstücks unregelmäßig ist, sind Scharfeinstellungsvorgänge jedesmal erforderlich, wenn sich das Flächenstück bewegt. Wenn ein Flächenstück makroskopisch eben ist, führt seine horizontale Bewegung ma kroskopisch dann nicht zu Schwankungen, wenn ein Mikroskop mit einer geringen Vergrößerung verwendet wird. Wenn ein Mikroskop mit einer großen Vergrößerung verwendet wird, um ein derartiges makroskopisch ebenes Flächenstück zu prüfen, entspricht selbst eine geringfügige Unregelmäßigkeit an der Oberfläche des Flächenstücks einer kritischen vertikalen Fluktuation der Oberfläche des zu prüfenden Flächenstücks, so daß die zu prüfende Oberfläche unscharf wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Brennweite des Mikroskops mit einer derartig großen Vergrößerung kurz ist und das Seh feld hiervon schmal ist. Daher ist es erforderlich, Scharf einstellungsvorgänge jedesmal dann vorzunehmen, wenn sich das Flächenstück bewegt. Ferner ist die vorstehend genannte übliche Methode zur Durchführung einer automatischen Scharf einstellung nicht bei der Prüfung einer glatten und eben flächigen Oberfläche eines Flächenstückes anwendbar.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick darauf bereitge stellt, daß die vorstehend genannten Nachteile und Schwierig keiten im wesentlichen überwunden werden. Somit zielt die Erfindung darauf ab, eine automatische Scharfeinstellungsvor richtung eines Mikroskopes bei einer Oberflächenprüfung eines Flächenstücks, dessen Oberfläche makroskopisch glatt und ebenflächig ist, bereitzustellen, wobei aber mikroskopisch diese Oberfläche unregelmäßig oder ungleichmäßig hinsichtlich der inneren Struktur und in gewissem Maße transparent ist, wie dies beispielsweise bei Papier und einer Kunststoff folie, wie bei einer Kunststoffilterfolie der Fall ist.

Erfindungsgemäß zeichnet sich hierzu eine automatische Scharfeinstellungsvorrichtung eines Mikroskopes beim Prüfen einer Oberfläche eines Flächenstücks nach der Erfindung, die einen verstellbaren Flächenstückauflagetisch, ein Mikroskop zur Betrachtung der Oberfläche eines Flächenstücks, das auf den Flächenstückauflagetisch gelegt ist, und eine Fern sehkamera zur Aufnahme eines durch das Mikropskop betrach teten Bildes hat, dadurch aus, das Tischhalte- und Einstell einrichtungen zum Halten und vertikalen schrittweisen Bewe gen des Flächenstückauflagetisches aufweist, um die Höhe des Flächenstücks relativ zur Objektivlinse des Mikroskops feineinzustellen, daß eine Rückseiten-Leuchteinrichtung vor gesehen ist, um die Rückseite eines optisch transparenten Flächenstücks zu beleuchten, das auf den Flächenstückauflage tisch gelegt ist und zur Übertragung eines Lichts durch das Flächenstück, um ein Bild auf der zu beobachtenden Vorder fläche zu erzeugen, das einen Kontrast hat, der sich in Ab hängigkeit von der inneren physikalischen Struktur des Flä chenstücks ändert, daß eine Scharfeinstellungsermittlungs schaltung vorgesehen ist, um einen Scharfeinstellungsermitt lungsgrad zu bestimmen, der durch eine Kontrastfrequenz des Bildes der Vorderfläche entsprechend einer Reihe von Video signalen dargestellt wird, die längs einer Aufnahmeabtast linie des Bildes erzeugt werden, das einen mit der Fernseh kamera durch das Mikroskop aufgenommenen Kontrast hat und das in einem Abstand relativ zur Objektivlinse bleibt, wobei die Schaltung einen Scharfeinstellungsermittlungsgrad, den man momentan erhalten hat, mit dem vorangehend erhaltenen ver gleicht, wenn sich der Flächenstückauflagetisch in einer zur momentanen Höhe um einen Schritt unterschiedlichen Höhe be findet, und wobei diese Schaltung detektiert, ob der momen tan erhaltene Scharfeinstellungsermittlungsgrad größer als der zuvor erhaltene ist oder nicht, und daß eine Steuer- und Rechenschaltung vorgesehen ist, um die Tischhalte- und Schrittverstellungseinrichtung in Abhängigkeit von einem Ausgang von der Scharfeinstellungsermittlungsschaltung um einen Schritt bewegt, um anzuzeigen, daß der momentan erhalte ne Scharfeinstellungsgrad größer als der zuvor erhaltene ist, wobei diese Schaltung die Bewegung der Tischhalte- und Schrittschalteinrichtung in Abhängigkeit von einem Ausgang von der Scharfeinstellungsermittlungsschaltung stoppt, wenn hierdurch dargestellt wird, daß der momentan erhaltene Scharf einstellungsgrad größer als der zuvor erhaltene ist, und wo bei hierdurch dargestellt wird, daß der Brennpunkt des Mi kroskops mit der zu prüfenden Oberfläche des Flächenstücks abgeglichen ist.

Wenn die Oberfläche eines etwas transparenten Flächenstücks durch ein Mikrokop geprüft wird, ist es erforderlich, die Oberfläche des Flächenstückes in einem solchen Maße auszu leuchten, daß man sie prüfen kann. Wenn wie zuvor beschrieben die Oberfläche des Flächenstückes glatt und unbedruckt ist, hat das Bild der durch das Mikroskop betrachteten Oberfläche des Flächenstückes keinen Kontrast, es sei denn, daß es Risse hat oder irgend etwas daran angebracht ist. Daher kann eine Brennpunktsermittlung nicht mit Hilfe eines Lichtes durchgeführt werden, das auf die zu prüfende Oberfläche des Flächenstücks trifft. Da bei der Vorrichtung bzw. dem System nach der Erfindung die Rückseite des Flächenstückes mit ei nem Licht zur Detektion eines Brennpunktes ausgeleuchtet wird, wird ein Bild mit einem Kontrast auf die Vorderseite des Flächenstücks aufgrund des Unterschieds der inneren Struk tur des Flächenstücks projiziert. Dann ermöglicht die Vor richtung einen geeigneten Scharfeinstellungsvorgang und man erreicht diesen Zustand mit einem maximalen Grad an ermittel barer Scharfeinstellung. Als Folge hiervon ist der Brenn punkt zu dem zu prüfenden Oberflächenbereich des Flächen stücks passend gewählt.

Mit Semitransparenz eines Flächenstücks ist in der Beschreibung zu verstehen, daß eine Lichtdurchlässigkeitsgröße größer als 6° der erzielbaren Lichtmenge ist, wenn kein Flächenstück zwischen einer Lichtquelle und einem Sensor angeordnet ist, der ein fotoelektrisches Umwandlungselement hat, das die Fähigkeit hat, ein Licht im sichtbaren Bereich zu erfassen. Die Semitransparenz umfaßt ein im wesentlichen transparentes Flächenstück.

Wenn ein zu prüfendes Flächenstück nur im wesentlichen trans parent ist, wird die Spannung zur Erregung einer Lichtquelle vermindert. Somit erhält man ein Signal, das irgendeinen la tenten Kontrast eines Bildes darstellt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevor zugten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die bei gefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische Blockdarstellung der Vorrich tung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung, und

Fig. 2 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Methode zur Ermittlung eines Scharfeinstellungsermitt lungsgrades, den man bei dieser Ausführungs form erhält.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 sind Teile, die oberhalb eines Flächenstückauflagetisches 16 vorgesehen sind, eine Objektiv linse 10 eines Mikroskops, ein semitransparenter Spiegel 11, eine Übertragungslinse (Relaislinse) 12, und eine Fernseh kamera 13, die ein durch das Mikroskop betrachtetes Bild aufnimmt. Mit der Bezugsziffer 14 ist eine Scharfeinstel lungsermittlungsschaltung bezeichnet, um ein Scharfeinstel lungsermittlungssignal in Abhängigkeit von den Videosignalen zu erzeugen, die von der Fernsehkamera 13 ausgegeben werden. Mit der Bezugsziffer 15 ist eine Steuer- und Rechenschaltung für die Vorrichtung bezeichnet, und 16 bezeichnet einen Flä chenstückauflagetisch, der unterhalb der Objektivlinse 10 vorgesehen ist. Längs des Flächenstückauflagetisches 16 ist eine Bewegungseinrichtung 17 vorgesehen, welche den Flächen stückauflagetisch 16 in vertikaler Richtung bewegt. Während der Scharfeinstellungsbetriebsart empfängt die Steuer- und Verarbeitungsschaltung 15 einen Ausgang von der Scharfein stellungsermittlungsschaltung 14 und legt an einen Motor 18 ein Signal an, um die Bewegungseinrichtung 17 anzutreiben. Der Motor 18 kann ein Impulsmotor oder ein Servomotor sein. Als Folge hiervon wird der Flächenstückauflagetisch 16 in eine solche Höhenlage bewegt, daß der Pegel des Scharfein stellungsermittlungssignales, das von der Scharfeinstellungs ermittlungsschaltung 14 ausgegeben wird, am höchsten wird.

Mit der Bezugsziffer 19 ist eine ein Reflexionsbild bildende Lichtquelle 19 bezeichnet, wobei ein hiervon übertragener Lichtstrom auf der optischen Achse des Mikroskops mittels einer Linse 20, einer Blendeneinstellöffnung 21, einer Linse 22, eines Filters 23, einer elektronischen Verschlußeinrich tung bzw. einer elektronischen Schaltfolgebestimmungsein richtung 24, einer Teilbildeintrittsblende 25, einer Linse 26 und des semitransparenten Spiegels 11 gesammelt wird. Der Lichtstrom kann auf der Oberfläche eines Flächenstücks S durch die Objektivlinse 10 fokussiert werden.

Eine Ausleuchteinrichtung für die Rückseite des Flächen stücks S weist eine ein Übertragungsbild bildende Licht quelle 28, eine Linse 29, eine Öffnung 30, einen Spiegel 31, eine Linse 32, eine elektronische Verschlußeinrichtung 33 und eine Kondensorlinse 34 auf, die unterhalb des Flächen stückauflagetisches 16 angeordnet ist. Der von der ein Über tragungsbild bildenden Lichtquelle 28 übertragene Licht strom wird auf das Flächenstück S durch die vorstehend ge nannten Teile gebündelt.

Eine Hochspannungs-Gleichstrom-Versorgungsquelle 35 ist zur Auslösung der elektronischen Verschlußeinrichtungen 24 und 33 vorgesehen, wobei die Ausgangsspannung derselben an der elektronischen Verschlußeinrichtung 24 oder der elektro nischen Verschlußeinrichtung 33 über einen Schalter 36 an liegt, der durch die Steuer- und Rechenschaltung 15 gesteuert wird. Bei der Betriebsart zum Prüfen wird die elektronische Verschlußeinrichtung 24 durch den Schalter 36 ausgelöst, d.h. die elektronische Verschlußeinrichtung 24 ermöglicht hier durch, daß der Lichtstrom von der ein Reflexionsbild bildenden Lichtquelle 19 übertragen wird, während die elektronische Verschlußeinrichtung 33 den Lichtstrom sperrt, der von der ein Übertragungsbild bildenden Lichtquelle 28 übertragen wird. Bei der Betriebsart zur Scharfeinstellung wird die elektro nische Verschlußeinrichtung 33 durch den Schalter 36 ausge löst, d.h. die elektronische Verschlußeinrichtung 33 ermög licht hierdurch, daß ein Lichtstrom von der das Übertragungs bild bildenden Lichtquelle 28 übertragen wird. Die Umschal tung von der Betriebsart zur Prüfung zu der Betriebsart mit Scharfeinstellung und umgekehrt erfolgt mit einer relativ hohen Geschwindigkeit durch Auslösen der elektronischen Ver schlußrichtungen 24 und 33, wobei die das Lichtreflexions bild bildende Lichtquelle 19 und die das Übertragungsbild bil dende Lichtquelle 28 eingeschaltet werden. Gemäß der vorlie genden Erfindung werden elektronische Verschlußeinrichtungen anstelle von mechanischen Verschlußeinrichtungen für die Umschaltung zwischen den Betriebsarten verwendet, da die erstgenannten schneller als die letztgenannten öffnen oder schließen und die erstgenannten der Vorrichtung weniger Schwingungen erteilen als die letztgenannten, d.h. die Prüfung einer Oberfläche eines Flächenstückes kann mit ei ner hohen Vergrößerung vorgenommen werden. Ein Videokamera überwachungsschirm 37 ist mit der Fernsehkamera 23 verbunden. Eine Antriebseinrichtung 38 ist vorgesehen, um den Flächen stückauflagetisch 16 so anzutreiben, daß er in eine Position für die Prüfung gebracht wird.

Die Arbeitsweise dieser bevorzugten Ausbildungsform wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Das Flächenstück S wird auf den Flächenstückauflagetisch 16 gelegt. Die Ober fläche des Flächenstückes wird in kleine Bereiche mit Ab messungen von etwa 0,1×0,1 mm² unterteilt und der Flächen stückauflagetisch 16 wird in X- oder Y-Richtungen um ein solches Maß bewegt, daß man eine Prüfung mit einer Vergrößerung von 1000fach vornehmen kann. Die Steuer- und Rechenschaltung 15 steuert die Bewegung des Flächenstücks S in den X- und Y- Richtungen mittels der Antriebseinrichtung 38. Wenn das Flächenstück S sich um einen Bereich bewegt, tritt die Be triebsart in die Betriebsart zur Scharfeinstellung ein, d.h. die elektronische Verschlußeinrichtung 24 wird durch den Schalter 36 geschlossen und dann wird die elektronische Ver schlußeinrichtung 33 geöffnet, so daß die Rückseite des Flächenstücks S mit Licht von der Übertragungsbild bildenden Lichtquelle 28 ausgeleuchtet wird. Dann werden Videosignale längs einer oder einer vorbestimmten Anzahl von Abtastlinien erzeugt, die von der Fernsehkamera 13 abgegeben werden und diese werden in eine Scharfeinstellungsermittlungsschaltung 14 eingegeben, in der eine Scharfeinstellungsermittlung mit Hilfe der Scharfeinstellungsermittlungsschaltung 14 vorgenom men wird. Die Steuer- und Rechenschaltung 15 treibt den Motor 18 mit einem Impuls oder einer vorbestimmten Anzahl von Im pulsen, so daß der Flächenstückauflagetisch 16 mittels der Bewegungseinrichtung 17 nach oben (oder nach unten) bewegt wird, um den Flächenstückauflagetisch 16 in vertikaler Rich tung um eine Höhe zu bewegen, die den Schrittabständen ent spricht. Nach einer derartigen Vertikalbewegung des Flächen stückauflagetisches 16 nimmt die Scharfeinstellungsermittlungs schaltung 14 Ermittlungen zur Erfassung eines Scharfeinstel lungsermittlungsgrades bezüglich der längs der gleichen wie zuvor verwendeten Abtastlinien erzeugten Videosignale vor, um den momentan erhaltenen Scharfeinstellungsermittlungsgrad mit dem zuvor erhaltenen zu vergleichen. Die Richtung der Vertikalbewegung des Flächenstückauflagetisches 16 wird zu Beginn entsprechend einer Zunahme oder Abnahme des Scharf einstellungsermittlungsgrades bestimmt. Wenn der momentan er haltene Scharfeinstellungsermittlungsgrad gleich dem zuvor erhaltenen ist, wird die Position des Flächenstücks S, den dieses momentan einnimmt, als eine Scharfeinstellungsposition bestimmt, um den Flächenstückauflagetisch 16 zu stoppen. Wenn jedoch der momentan erhaltene Ermittlungsgrad größer oder kleiner als der zuvor erhaltene Ermittlungsgrad ist, wird der Flächenstückauflagetisch 16 jeweils um einen Schritt nach oben oder unten bewegt. Wenn die Bewegungsrichtung des Flächenstückauflagetisches 16 bestimmt ist, wird die Ermitt lung eines Scharfeinstellungsermittlungsgrades bezüglich der Videosignale, die längs den Abtastlinien erzeugt wurden, jedesmal dann vorgenommen, wenn der Motor 18 durch einen Im puls oder eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen angetrieben worden ist, um den Flächenstückauflagetisch 16 um einen Schritt zu bewegen. Wenn der Scharfeinstellungsermittlungsgrad noch größer als der zuvor erhaltene ist, wird derselbe Vorgang wiederholt ausgeführt.

Wenn der Scharfeinstellungsermittlungsgrad gleich oder kleiner als der zuvor erhaltene ist, wird ein Scharfeinstellungsbeen digungssignal erzeugt, woraus resultiert, daß die elektronische Verschlußeinrichtung 33 durch den Schalter 36 geschlossen wird, während die elektronische Verschlußeinrichtung 24 geöffnet wird, und die Fernsehkamera 13 Videosignale entsprechend dem Bildrahmen zur Prüfung der Oberfläche aufnimmt. Norma lerweise sollten diese Signale keinen Kontrast darstellen. Die Steuer- und Rechenschaltung 15 detektiert, ob ein Signal einen Pegel über (oder unter) einem vorbestimmten Pegel hat oder nicht, der in diesem Signal enthalten ist. Wenn erfaßt wird, daß ein solches Signal nicht enthalten ist, bestimmt die Steuer- und Rechenschaltung 15, daß ein beobachteter Flächenbereich durch die Prüfung durchgegangen ist, und der Signalpegel des geprüfen Flächenbereichs des Flächenstücks S und die X-Y-Koordinaten des Flächenstückauflagetisches 16 werden in einem Speicher gespeichert. Wenn der Pegel des Videosignales eines Flächenbereichs des Flächenstücks S nicht innerhalb des vorbestimmten Pegels liegt, bestimmt die Steuer und Rechenschaltung 15, daß der Flächenbereich nicht die Prüfung mit Erfolg bestanden hat, und der Signalpegel des Flächenbereichs und die Positionen der X-Y-Koordinaten des Flächenstückauflagetisches 16 werden in einem Speicher ge speichert. Somit ist die Prüfung des Flächenbereiches beendet. Anschließend wird der nächste Flächenbereich zu einer Posi tion zur Prüfung der Oberfläche desselben gebracht, indem die Antriebseinrichtung 38 gesteuert wird, um den Flächen stückauflagetisch 16 in X-Y-Richtungen anzutreiben. Wenn die Prüfungen der entsprechenden Flächenbereiche der Oberfläche des Flächenstückes beendet sind, erfolgt die Bestimmung hin sichtlich der Oberfläche des Flächenstücks nach Maßgabe einer Anzahl von fehlerhaften Flächenbereichen und/oder den Posi tionen der fehlerhaften Flächenbereiche.

Das Verfahren zur Bestimmung eines Scharfeinstellungsermitt lungsgrades gemäß der bevorzugten Ausbildungsform nach der Erfindung wird unter Bezugnahme auf das Diagramm nach Fig. 2 erläutert, das ein Videosignal zeigt, das längs einer Abtast linie erzeugt wird. Wenn man annimmt, daß die Signalintensitäten der zugeordneten Bereiche mit X ₁, X ₂, X ₃, ..., X_n+1, ausge drückt sind, erhält man den Wert V gemäß folgender Glei chung:

V = |X₁-X₂| + |X₂-X₃| + |X₃-X₄| + . . . + |X _n-X _n+1|.

Die Bestimmung eines Scharfeinstellungsermittlungsgrades kann dadurch vorgenommen werden, daß man die Anzahl der Signalintensität, die in ein und der gleichen Abtastperiode erzeugt wurde, basierend auf einem Auflösungsvermögen, ver gleicht, wobei diese Größe mit einem erhaltenen Scharfein stellungsermittlungsgrad größer wird.

Wenn eine Oberfläche eines Flächenstückes mit einer geringen Vergrößerung geprüft wird, kann man eine Scharfeinstellung mit Hilfe eines Videosignales vornehmen, das man von einem Licht erhält, das von der Oberfläche des Flächenstücks re flektiert wird, da feine Unregelmäßigkeiten der Oberfläche des Flächenstückes einem Videosignal einen Kontrast gibt. Somit kann die Oberfläche des Flächenstückes mit Hilfe die ses Verfahrens bei der vorstehend genannten Ausbildungsform geprüft werden. Wenn die Oberfläche des Flächenstückes mit einer großen Vergrößerung geprüft wird, ist es schwierig, einen Brennpunkt zu ermitteln, da das Sehfeld eines Mikroskops schmal ist und die Brennweite kurz ist, d.h. daß selbst eine geringfügige Unregelmäßigkeit der Oberfläche des Flächen stücks, die ermöglicht, daß ein Videosignal einen Kontrast bei einer geringen Vergrößerung hat, vorhanden ist, so ent spricht dies einer beträchtlichen Größe bei der Vertikalver schiebung der Objektivlinse des Mikroskops, so daß man keinen Brennpunkt erhalten kann. Somit ist die automatische Scharf einstellungsvorrichtung nach der Erfindung äußerst effektiv bei der Prüfung der Oberfläche eines glatten und unbedruckten Flächenstücks.

Wenn, wie vorangehend angegeben ist, eine Oberfläche eines Flächenstückes im wesentlichen glatt und unbedruckt ist, ist es schwierig, einen Brennpunkt mit Hilfe üblicher automa tischer Scharfeinstellungssysteme zu erfassen, da das Licht auf die Oberfläche des Flächenstücks projiziert wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Rückseite des Flächen stücks mit Licht ausgeleuchtet. Wenn daher die Innenstruktur des Flächenstücks nicht gleichmäßig und semitransparent ist, aber für Licht durchlässig ist, erscheint der Kontrast eines durch ein Mikroskop gebildeten Bildes in einem Videosignal. Somit kann die Oberfläche eines Flächenstücks der zuvor be schriebenen Art automatisch untersucht oder geprüft werden.

Bezugszeichenliste: 10 Objektivlinse
11 Semitransparenter Spiegel
12 Übertragungslinse (Relaislinse)
13 Fernsehkamera
14 Scharfeinstellungsermittlungsschaltung
15 Steuer- und Rechenschaltung
16 Flächenstückauflagetisch
17 Bewegungseinrichtung
18 Motor
19 eine ein Reflexionsbild bildende Lichtquelle
20 Linse
21 Einstellöffnung
22 Linse
23 Filter
24 Elektronische Verschlußeinrichtung
25 Teilbildeinstellblende
26 Linse
28 eine ein Übertragungsbild bildende Lichtquelle
29 Linse
30 Öffnung
31 Spiegel
32 Linse
33 elektronische Verschlußeinrichtung
34 Kondensorlinse
35 Hochspannungs-Gleichstrom-Energieversorgung
36 Schalter
37 Videoüberwachungsschirm
38 Antriebseinrichtung

Claims

Automatische Scharfeinstellungsvorrichtung eines Mi kroskops beim Prüfen einer Oberfläche eines Flächenstückes, die einen Flächenstückauflagetisch, ein Mikroskop zur Be trachtung der Oberfläche eines Flächenstücks, das sich auf dem Flächenstückauflagetisch befindet und eine Fernsehkamera zur Aufnahme eines Bildes hat, das durch das Mikroskop betrachtet wird, gekennzeichnet durch:
eine Tischhalte- und Schrittverstellungseinrichtung (17, 18), welche den Flächenstückauflagetisch (16) trägt und in vertikaler Richtung schrittweise verstellt, um die Höhen lage des Flächenstücks (S) relativ zur Objektivlinse (10) des Mikroskopes feineinzustellen,
eine Rückseiten-Ausleuchteinrichtung (28 bis 34), welche Licht auf die Rückseite eines optisch transparenten Flächen stücks (S) richtet, das sich auf dem Flächenstückauflage tisch (16) befindet und welche ein Licht durch das Flächen stück (S) zur Bildung eines Bildes auf der zu betrachtenden Vorderseite überträgt, das einen Kontrast hat, der sich in Abhängigkeit von der inneren physikalischen Struktur des Flächenstücks (S) ändert,
eine Scharfeinstellungsermittlungseinrichtung (14), welche einen Scharfeinstellungsermittlungsgrad ermittelt, der durch eine Kontrastfrequenz des Bildes der Vorderseite entsprechend einer Reihe von Videosignalen dargestellt ist, die längs einer Abtastaufnahmelinie des Bildes erzeugt wer den, das einen Kontrast hat, der mittels der Fernsehkamera (13) durch das Mikroskop aufgenommen wird, und welcher in einer Höhe relativ zur Objektivlinse (10) eingestellt wird, und welche einen momentan erhaltenen Scharfeinstellungser mittlungsgrad mit dem vorangehend erhaltenen vergleicht, wenn sich der Flächenstückauflagetisch (16) in einer von der mo mentanen Höhenlage um einen Schritt unterschiedlichen Höhen lage befindet, und welche erfaßt, ob der momentan erhaltene Scharfeinstellungsermittlungsgrad größer als der zuvor er haltene ist, und
eine Steuer- und Rechenschaltung (15), welche die Tisch halte- und Schrittverstellungseinrichtung (17, 18) in Ab hängigkeit von einem Ausgang von der Scharfeinstellungsermitt lungsschaltung (14) um einen Schritt bewegt, wenn sich er gibt, daß der momentan erhaltene Scharfeinstellungsgrad größer als der zuvor erhaltene ist, und welche die Bewegung der Tischhalte- und Schrittverstelleinrichtung (17, 18) in Ab hängigkeit von einem Ausgang von der Scharfeinstellungsermitt lungsschaltung (14) stoppt, wenn sich ergibt, daß der momentan erhaltene Scharfeinstellungsermittlungsgrad nicht größer als der zuvor erhaltene ist, so daß der Brennpunkt des Mikroskops passend zu dem zu prüfenden Oberflächenbereich des Flächen stücks (S) gewählt ist.