KR20010014602A - 현미경 초점맞춤 검출방법 및 장치 - Google Patents

현미경 초점맞춤 검출방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광학현미경장치에 사용되는 노이즈의 영향을 받기 어려운 화상콘트라스트 검출방법을 사용한 자동초점맞춤방법 및 장치에 관한 것이다. 노이즈성분제거를 위하여 현미경으로 취한 화상의 윤곽성분은 원화상과 그 원화상을 소정시간 지연하여 생성한 지연화상의 차를 취하여 얻은 윤곽신호로서 검출한다. 이 윤곽신호의 최대와 최소의 레벨차를 화상콘트라스트신호로 함으로써 노이즈의 혼입을 최대한 방지하는 것이 가능하게 된다. 이와 같은 화상콘트라스트신호를 각종 현미경 초점위치에서 생성하여 최대의 화상콘트라스트신호가 얻어진 곳을 초점맞춤위치로 한다.

Description

현미경 초점맞춤 검출방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING IN-FOCUS STATE OF MICROSCOPE}
본 발명은 광학현미경으로 시료를 관찰 또는 화상처리하는 경우의 자동초점맞춤(in-focus)을 행하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동초점맞춤을 달성하기 위한 시료의 화상콘트라스트 검출방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 예를 들어 미소치수 측정기, 선폭 측정기, 외관검사기 등에 실시할 수 있다. 측정 또는 검사대상물의 예로서는 하드디스크장치에 사용되는 입력/판독 자기헤드의 자극면이나 반도체집적 회로상의 회로패턴등을 포함한다. 종래 화상초점맞춤 검출은 검사대상물상의 측정부위의 고주파성분을 검출하여 행하고 있다. 구체적으로는 광학현미경으로부터의 상을 TV 카메라로 촬상하여 얻어진 화상상의 검사대상 부위의 모든 윤곽성분을 추출하여 추출한 윤곽성분의 총합을 가지고 초점검출신호로 하고 있다. 종래기술의 자동초점맞춤장치의 전형인 도 7에 나타내는 광학현미경에 있어서, 1은 XY 방향 이동시료대, 2는 시료, 3은 대물렌즈, 4는 결상렌즈, 5는 광전변환센서, 36은 화상처리장치, 7은 비디오 모니터, 8는 조명, 9는 빔스프리터, 40은 광학현미경, 13은 구동모터, 14는 현미경 상하이동기구(Z축방향으로 이동)이다. 상기 도면에 있어서, 시료대(1)에 탑재한 시료(2)를 광학현미경 (40)으로 관찰하면서 대물렌즈(3)를 거쳐 결상렌즈(4)의 결상면 위치에 배치한 텔레비젼카메라 등의 광전변환센서(5)로부터 영상신호를 출력하고, 이 영상신호의 윤곽성분을 처리장치(36)에서 처리하여 포커스성분신호로 하고, 구동모터(13)로 현미경 상하이동기구(14)를 상하이동시켜 화상콘트라스트신호가 최대로 되는 위치를 초점맞춤으로 함으로써 초점맞춤을 행한다. 자동초점제어의 예로서 도 8을 사용하여 설명한다. 도 8은 현미경 초점위치와 화상콘트라스트신호의 관계를 나타내는 도이다. 처음에 현미경 상하이동기구 Z축(14)를 이동시켜 ZO내지 Zm 사이에서 현미경초점방향(Zk)에 대한 화상콘트라스트신호(Fk)를 각각 얻는다. FO내지 Fm 내에서 최대치(Fmax)를 검출하고, Zm 내지 ZO을 향하여 정속도이동하여 Fk를 얻으면서 진행하여 Fk = Fmax인지의 여부를 감시하고 Fk = Fmax 코드로 된 위치에서 정지한다. 이 정지위치가 초점맞춤위치이다.
콘트라스트신호는 통상 영상신호의 고주파성분이 사용되나, 여기에는 노이즈성분이 포함된다. 이 노이즈성분이 있으면, 정확하게 초점맞춤을 얻을 수 없다. 통상은 노이즈클립을 설치하여 노이즈성분을 제거한다. 그런데 증폭율을 높게 하여 화상콘트라스트신호(F)를 얻을 때, 노이즈성분이 노이즈클립레벨을 넘어 화상콘트라스트신호(F)에 노이즈성분이 포함된다.
종래기술의 단점으로 상기 이유로부터 노이즈성분까지 화상콘트라스트성분으로서 포함됨으로 목적으로 하는 화상콘트라스트의 검출에 영향을 주는 일이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하여 노이즈의 영향을 받지 않는 화상콘트라스트검출법을 제공하고, 현미경에 가장 적합한 초점맞춤방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
또한 배율(대물렌즈)을 교환하였을 때와, 성분추출범위가 변화되었을 때 안정된 화상콘트라스트의 검출을 가능하게 하는 것을 다른 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 현미경장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 2는 도 1의 실시예를 설명하는 데 유용한 비디오 모니터화상을 나타내는 도,
도 3은 도 1의 실시예에 있어서의 윤곽성분 추출방법을 설명하는 데 유용한 파형도,
도 4는 도 1의 실시예에 있어서의 화상콘트라스트 검출방법을 설명하는 데 유용한 파형도,
도 5는 도 1의 실시예에 있어서의 윤곽성분 추출방법을 설명하는 데 유용한 다른 파형도,
도 6은 도 1의 실시예에 있어서의 콘트라스트신호생성방법을 설명하는 데 유용한 비디오 모니터화면을 나타내는 도,
도 7은 종래예의 현미경장치의 구성을 나타내는 도,
도 8은 초점맞춤위치 검출방법을 설명하는 데 유용한 도,
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 자동초점맞춤 검출방법의 플로우차트,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 자동초점맞춤 검출방법의 플로우차트이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 노이즈성분제거를 위하여 검출해야 할 윤곽성분으로서는 원화상(TV 카메라로부터의 원영상신호)과 그 원화상을 소정시간 지연시킨 지연화상(원영상신호의 지연신호)의 차를 취하여 생성한 윤곽성분만 으로 하고, 이 윤곽성분을 대표하는 윤곽성분신호의 최대레벨과 최소레벨의 차를 취하여 화상콘트라스트로 한 것이다.
본 발명은 또한 윤곽성분의 검출시에 현미경의 배율(사용대물렌즈에 의존함)에 의하여 지연시간을 적절하게 할 필요가 있기 때문에, 현미경의 배율(사용대물렌즈)에 대응한 지연시간을 프리세트하도록 한 것을 하나의 특징으로 한다.
이하 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 또한 동일한 부재에는 동일 참조번호를 붙인다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 현미경장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 상기 도면에 있어서, 1은 XY 방향 이동시료대, 2는 시료, 3은 대물렌즈, 4는 결상렌즈, 5는 광전변환센서 텔레비젼카메라, 6은 화상처리장치, 7은 비디오 모니터, 8은 파이버조명, 9는 빔스프리터, 10은 광학현미경, 11은 변배(變倍)기구, 12는 대피대물렌즈(standby objective lens), 13은 구동모터 또는 압전소자, 14는 현미경 상하기구(Z축방향으로 이동), 61은 지연회로, 62는 윤곽 A 생성회로, 63은 A/D변환회로, 64는 최대치 비교회로, 65는 최소치 비교회로, 66은 윤곽성분 C 생성회로, 67은 구동모터 또는 압전소자의 구동명령펄스발신기, 68은 화상콘트라스트의 판독, 구동명령펄스의 발생, 메모리(60)의 액세스제어, 그외 현미경장치의 전체적 제어 등도 행하는 중앙처리장치(이하 CPU), 69는 윤곽성분 C 생성회로(66)로부터의 화상콘트라스트신호(Fk)와 현미경 초점방향위치(Zk)를 저장하는 메모리이다. 지연회로 (61)에 프리세트된 지연시간은 대물렌즈(3)가 대피대물렌즈(12)로 변환되었을 때 등에 사용대물렌즈에 따라 적절한 지연시간이 되도록, CPU(68)로부터의 제어선(70)에 의하여 변환되거나 또는 재설정된다.
윤곽성분의 검출과정을 도 2를 사용하여 설명한다. 윤곽성분의 검출은 도 2에 나타내는 바와 같이 화면상에 지정된 주사선(지정라인)(Ln)의 시료(21)의 영상신호(S)(도 3참조)와 그 신호를 t 시간 위상지연시킨 지연신호(S1)를 차분회로로서 동작하는 윤곽 A 생성회로(62)에 입력하여 윤곽 A를 얻는다.
여기서 지연시간(t)은
(지연시간 t) : (수평방향 주사시간 Ht) = (광학분해능 α) : (수평방향시야 HW)
t = (Ht*α)/Hw 로 구한다.
수평방향시야(Hw)가 대물렌즈마다 다르기 때문에, t도 대물렌즈마다 다른 설정을 행한다.
예를 들어
(1) 대물렌즈 100배에서 결상렌즈 3.3배
TV카메라 2/3형 촬상사이즈 8 ×6mm의 경우, 시야는
로 수평 0.002424mm, 수직 0.001818mm이고,
수평방향으로 계산하면,
수평 Hw = 약 24㎛, 광학분해능 α= 0.3㎛, 수평방향 주사시간 Ht = 50㎲
로부터 t = 50 * 0.3/24 = 0.63㎲
이고, 지연시간 t = 0.63㎲가 된다.
(2) 대물렌즈 10배에서는
수평 Hw = 약 240㎛, 광학분해능 α= 0.5㎛, 수평방향 주사시간 Ht = 50㎲
로부터 t = 50*0.5/240 = 0.1㎲이고, 지연시간 t = 0.1㎲가 된다.
도 3에 나타내는 바와 같이 윤곽신호 A의 레벨의 최대와 최소의 차를 윤곽성분 C 라 한다.
이것을 실제의 노이즈성분을 포함하는 신호 A로 나타낸 것이 도 5이다. 또한 도 4에는 영상신호와 샘플링클록(SP)과 윤곽신호 A, 윤곽성분 C를 나타낸다. 이와 같이 윤곽신호 A를 충분히 좁은 샘플링클록(A)으로 A/D변환하고, 최대치 비교회로(64)에서 최대를, 최소치 비교회로(65)에서 최소 디지탈데이터를 얻어 윤곽신호 A가 끝나는 타이밍에서 최대(AM)와 최소(AI)의 차를 계산하여 윤곽성분 C를 얻는다. 이때 현미경 상하이동기구(14)는 소정의 현미경 정지위치중 하나의 정지위치에서 일시정지한다. 이 윤곽성분으로부터 최대와 최소의 차를 구함으로써 최대치와 최소치에 중첩한 노이즈성분 이외의 노이즈를 제거할 수 있다. 샘플링클록 (SP)의 주기는 수평주사시간 Ht/1000정도로서는 50ns 이하가 적당하다. 이와 같이 하여 현미경 상하이동기구(14)를 일시정지시키면서 진행하면서 각 정지위치에 있어서의 윤곽성분을 검출하여 윤곽성분의 최대치가 검출된 위치를 초점맞춤위치로 하여도 좋다.
이 실시예에서는 도 4에 나타내는 바와 같이, 또한 미리 시료상에 임의로 설정한 성분추출범위내의 각 일시정지위치에 있어서 각 주사라인으로 각각 윤곽성분 (Cn)을 구하고, 그들을 가산하여 화상콘트라스트(F)(도시 생략)로 한다.
더욱 상세하게 설명하면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 최대치와 최소치로 중첩한 노이즈성분을 완화하기 위하여 상기한 미리 설정한 성분추출범위내의 각 일시정지위치에 있어서 각 라인으로 각각 윤곽성분(C1 내지 Cn)을 구하고, 이들을 가산하여 콘트라스트신호(F)를 얻는다. 즉, F = C1 + C2 + ‥·+ Cn.
각 라인에서의 성분을 가산함으로써 랜덤인 노이즈성분을 적게 할 수 있고, 또한 성분추출범위내의 평균적인 화상콘트라스트성분를 얻을 수 있다.
이와 같이 하여 구해진 콘트라스트성분(F)에 의하여 최대의 콘트라스트성분 (F)을 얻을 수 있도록 구동제어회로(67)로부터 구동펄스가 발하여져 구동모터(13)를 구동한다. 자동초점제어의 일례는 도 8의 그것과 마찬가지다. 즉 처음에 현미경 상하이동기구(14)를 이동시켜 ZO내지 Zm의 사이에서 현미경 초점방향위치(Zk)에 대한 화상콘트라스트신호(Fk)를 얻어 메모리(69)에 각각 저장한다. 그리고 저장한 FO내지 Fm 내에서 최대치(Fmax)를 구한다. 이어서 Zm 내지 ZO을 향하여 정속도이동하여 새로운 Fk를 얻으면서 진행하여 Fk = Fmax 인지의 여부를 감시하여, Fk = Fmax가 된 위치에서 현미경 상하이동기구(14)를 정지시킨다. 이 정지위치가 초점맞춤위치이다. 이 정지위치에 있어서 현미경으로 시료의 확대상을 얻어 그것을 모니터(7)상에 표시한다.
도 9는 본 실시예에 의한 상기한 현미경 초점맞춤제어의 동작을 나타내는 플로우차트이다.
도 9에 있어서 최초로 성분추출범위를 설정한다(스텝 80). 이어서 k를 O에 설정하여 현미경 상하이동기구(즉 현미경 초점방향축)의 위치(Zk)를 현미경의 상하이동범위(ZO-Zm)의 하한(Z0)에 위치시킨다(스텝 82). 다음에 스텝 80에서 설정한 성분추출범위에 걸쳐 콘트라스트(Fk)(k = 0)를 구한다(스텝 84). 구체적으로는 스텝 84에 있어서 스텝 80에서 설정한 성분추출범위내의 모든 n개의 주사라인에 관하여 윤곽성분(C1 내지 Cn)을 추출하여 콘트라스트성분(F0)(= C1 + C2 +…+ Cn)을 구한다. 다음에 구한 콘트라스트성분(F0)을 Fk 저장메모리에 저장한다 (스텝 86). 스텝 84를 Z축이 상하이동범위의 상한(Zm)으로 이동할 때까지 반복한다(스텝 88, 90). Z축위치판정스텝 90에 있어서 Z축위치가 상한(Zm)에 있다고 판정되면, Fk 저장메모리내에서 F0 내지 Fm 내의 최대치(Fmax)를 구한다(스텝 92).
이상이 화상초점맞춤제어중 화상초점맞춤 검출처리부분이며, 이것을 이후 처리 1이라 하기로 한다. 이것에 계속되는 처리 2는 처리 1에서 검출한 Fmax에 의거하여 현미경을 실제로 초점맞춤위치에 위치를 부여하는 제어를 행하는 처리부분이다.
처리 2에 있어서, 먼저 Z축을 Zm-1의 위치로 이동함과 동시에 k = k-1에 설정한다(스텝 94). 그리고 그 위치에 있어서 콘트라스트성분(Fk)(k = k-1)을 취득한다(스텝 96). 이 스텝 96내의 처리는 스텝 84내의 그것과 동일하기 때문에 설명은 생략한다. 이어서 취득한 Fk와 Fmax를 비교한다(스텝 98). 만약 Fk와 Fmax가 같으면 Z축을 Zm-1의 위치에 고정하고(스텝 104), 초점맞춤위치에 위치를 부여하는 제어를 종료한다. 만약 같지 않으면 다음에 Z축위치가 Zm인지의 여부를 판정한다 (스텝 1O0). Z축위치가 Zm이 아니면 스텝 94로 되돌아간다. 이와 같이 하여 스텝 94, 96, 98, 100을 Fk = Fmax을 검출할 때까지 반복하나, Z축위치가 Zm에 오더라도 Fk = Fmax가 검출되지 않을 때는 검출에러가 발생하였다고 판정된다(스텝 102).
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 현미경 초점맞춤제어의 동작을 나타내는 플로우차트이다. 현미경장치의 구성은 도 1의 것와 동일하다. 이 실시예에 있어서는 처음에 현미경 상하이동기구(14)를 이동시켜 Z0 내지 Zm 사이에서 현미경 초점방향위치(Zk)에 대한 화상콘트라스트신호(Fk)를 얻으나, 그 한 중간에 전회의 Fk와 비교하여 Fk가 커져 있으면 메모리(69)에 그 때의 시료의 확대화상을 덮어씌워 저장한다. 최종적으로 메모리(69)에는 Fk가 최대가 되었을 때 즉, 초점맞춤위치의 화상이 저장되어 있다.
도 10에 있어서 최초로 도 9의 실시예와 동일한 스텝 80에서 성분추출범위를 설정한다. 이어서 k를 0으로 설정하여 현미경 상하이동기구(즉 현미경 초점방향축)의 위치(Zk)를 현미경의 상하이동범위(ZO-Zm)의 하한(ZO)에 위치를 부여함과 동시에 Z0에 있어서의 현미경촬상화상을 저장메모리(69)에 저장한다(스텝 82'). 다음에 도 9와 같이 스텝 84에서 설정한 성분추출범위에 걸쳐 콘트라스트(Fk)(k= 0)를 구한다. 다음에 구한 콘트라스트성분과 전회의 그것을 비교하여(스텝 200), 이번의 쪽이 전회보다 클 때는 이번의 촬상화상을 저장메모리(69)에 덮어씌워 저장하고 (스텝 202), 그렇지 않으면 k = k + 1로 설정하여 Z축을 다음위치로 이동한다(스텝 94). 그리고 Z축이 Zm에 이르렀다고 판정될 때까지(스텝 100), 스텝 84, 202, 94를 반복한다. 스텝 100에 있어서 Z축이 Zm에 이르렀다고 판정되면, Z축을 초점맞춤 검출처리 개시위치로 되돌린다(스텝 204).
이와 같이 본 실시예에서는 현미경 상하이동기구를 이동시켜 ZO 내지 Zm 사이에서 현미경 초점방향(Zk)에 대한 화상콘트라스트신호(Fk)를 얻으나, 그 한 중간에 전회의 Fk와 현재의 그것을 비교하여 현재의 Fk가 커져 있으면 저장메모리(69)에 현재의 화상을 덮어씌워 저장하기 때문에 최종적으로는 저장메모리(69)에는 Fk가 최대가 되었을 때, 즉 초점맞춤위치의 화상이 저장된다. 본 실시예에서는 도 9 실시예의 처리 2를 생략할 수 있고, 후단의 처리장치로 외관검사나 치수측정 등의 화상처리를 행하기 위한 화상제공이 더욱 빠르게 가능해진다라는 효과가 있다.
상기한 본 발명의 실시예에 따르면 여러가지의 이점을 얻을 수 있다. 예를 들어, 각 윤곽신호중에서의 최대와 최소의 차를 구함으로써, 최대치와 최소치로 중첩한 노이즈성분 이외의 노이즈를 제거할 수 있고, 목적으로 하는 최대콘트라스트의 윤곽성분만을 검출할 수 있기 때문에, 재현성이 뛰어난 화상콘트라스트의 검출을 할 수 있어 결과적으로는 재현성 있는 자동초점맞춤이 가능하다는 이점이 있다. 또한 성분추출범위내의 각 주사라인에서의 화상콘트라스트성분을 가산함으로써, 성분추출범위내의 평균적인 화상콘트라스트성분이 얻어지고, 결과로서 재현성 있는 자동초점맞춤을 할 수 있다는 이점도 얻어진다.
본 발명을 실시예에 관련하여 설명하였으나, 각종 변경이나 생략이 본 발명의 범위로부터 일탈하지 않고 할 수 있음은 당업자에게 이해될 것이다.
예를 들어, 도 1에 있어서의 화상처리장치의 요부는 개별회로블록으로 나타내었으나, 블록(61, 62, 64, 65, 66) 등은 소프트웨어로 실시할 수 있음은 분명할 것이다.

Claims (21)

  1. 광학현미경으로 잡힌 시료의 상을 광전변환센서로 영상신호로 변환하여 상기시료의 초점맞춤상태의 화상을 모니터상에 표시하는 현미경장치에 있어서 초점맞춤상태를 검출하는 방법으로서,
    상기 현미경을 현미경 초점방향을 따라 진행(stepping)시켜 순차 이동하는 단계；
    상기 진행단계에 있어서의 각 현미경 소정정지위치에서 상기 센서로부터 얻은 상기　시료의 원영상신호와 상기 원영상신호를 지연한 신호의 차를 취하여 상기 시료의 제 1 윤곽성분신호를 생성하는 단계;
    상기 제 1 윤곽성분신호의 진폭의 최대치와 최소치의 차를 검출하여 제 1 콘트라스트신호를 생성하는 단계;
    상기 제 l 콘트라스트신호에 의거하여 상기 시료의 상의 초점을 조정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 l 콘트라스트신호로부터 최대의 콘트라스트신호를 검출하여 상기 최대콘트라스트신호에 의거하여 상기 상의 초점을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 원영상신호를 지연한 신호의 지연시간은 상기 현미경의 대물렌즈에 의존하는 배율에 프리세트되어 있는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 지연시간은 이하의 식에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출방법.
    t = (Ht*α)/Hw
    단, t는 상기 지연시간, Ht는 상기 광전변환센서의 수평방향주사시간, α는 상기 현미경의 광학분해능, Hw는 상기 현미경의 수평방향시야이다.
  5. 광학현미경으로 잡은 시료의 상을 모니터상에 표시하는 방법으로서,
    상기 현미경을 상기 현미경의 초점방향을 따라 진행하여 순차 이동하는 단계;
    상기 현미경으로 잡은 상기 시료의 상을 광전변환센서로 영상신호로 변환하는 단계;
    상기 진행단계에 있어서의 각 현미경 소정정지위치에 상기 센서로부터 얻은 상기 시료의 원영상신호와 상기 원영상신호를 지연한 신호의 차를 취하여 상기 시료의 제 l 윤곽성분신호를 생성하는 단계;
    상기 제 l 윤곽성분신호의 진폭의 최대치와 최소치의 차를 대표하는 제 1 콘트라스트신호를 생성하는 단계;
    상기 제 1 콘트라스트신호에 의거하여 상기 상의 초점을 조정하는 단계;
    상기 초점맞춤상태에 있어서의 상기 시료의 상을 상기 모니터상에 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 콘트라스트신호로부터 최대의 콘트라스트신호를 검출하여 상기 최대 콘트라스트신호에 의거하여 상기 상의 초점을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 현미경이 상기 초점맞춤상태에 이르렀을 때, 상기 현미경으로 다시 상기 시료의 상을 찍고, 상기 찍은 시료의 상을 상기 모니터상에 표시하는 단계를 더 가지는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    현재의 현미경 정지위치에 있어서 생성된 제 l 콘트라스트신호와 전의 현미경 정지위치에 있어서 생성된 제 l 콘트라스트신호를 비교하여 현재의 현미경 정지위치에서의 상기 제 1 콘트라스트신호쪽이 전의 현미경정지위치에서의 상기 제 1 콘트라스트신호보다 클때, 메모리에 저장된 상기 시료의 영상신호를 현재의 현미경 정지위치에 있어서의 영상신호에 덮어쓰는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출방법.
  9. 광학현미경으로부터의 시료의 현미경상을 광전변환센서로 영상신호로 변환하여 상기 시료의 초점맞춤상태의 화상을 모니터상에 표시하는 현미경장치에 있어서 초점맞춤상태를 검출하는 방법으로서,
    현미경 상하이동기구를 진행하여 초점방향을 따라 상기 현미경을 순차 이동하는 단계;
    상기 진행단계에 있어서의 각 현미경 소정정지위치에서 상기 센서로부터 얻은 상기 시료의 원영상신호와 상기 원영상신호를 지연한 신호의 차를 취하여 상기 시료의 제 1 윤곽성분신호를 생성하는 단계;
    상기 제 1 윤곽성분신호의 진폭의 최대치와 최소치의 차를 대표하는 제 1 콘트라스트신호를 생성하는 단계;
    상기 제 l 콘트라스트신호로부터 최대콘트라스트신호를 검출하는 단계;
    상기 최대콘트라스트신호를 검출한 현미경정지위치에서의 상기 현미경 상하이동기구를 고정하여 초점맞춤상태를 달성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출장치.
  10. 복수의 대물렌즈 사이에서 대물렌즈를 교체하여 배율을 조정할 수 있는 광학현미경으로부터의 시료의 현미경상을 광전변환센서로 영상신호로 변환하여 상기 시료의 초점맞춤상태의 화상을 모니터상에 표시하는 현미경장치에 있어서 상기 현미경의 초점을 맞추는 방법으로서,
    현미경 상하이동기구를 초점방향을 따라 진행하여 상기 현미경을 순차 이동하는 단계;
    상기 진행단계에 있어서의 각 현미경 소정정지위치에 상기 센서로부터 얻은 상기 시료의 원영상신호와 상기 원영상신호를 지연한 신호의 차를 취하여 상기 시료의 제 1 윤곽성분신호를 생성하는 단계;
    상기 제 1 윤곽성분신호의 진폭의 최대치와 최소치의 차를 대표하는 제 1 콘트라스트신호를 생성하는 단계;
    상기 현미경정지위치에 있어서의 상기 제 1 콘트라스트신호로부터 최대콘트라스트신호를 검출하는 단계;
    상기 최대콘트라스트신호를 검출한 현미경정지위치에 상기 현미경 상하이동기구를 고정하여 초점맞춤상태를 달성하는 단계를 포함하여 이루어지며,
    상기 원영상신호를 지연한 신호의 지연시간은 사용대물렌즈에 따라 바뀌는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 지연시간은 이하의 식에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출장치.
    t = (Ht*α)/Hw
    단, t는 상기 지연시간, Ht는 상기 광전변환센서의 수평방향주사시간, α는 상기 현미경의 광학분해능, Hw는 상기 현미경의 수평방향시야이다.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 원신호와 지연신호의 차를 취하는 상기 단계를, 상기 진행단계에 있어서의 상기 각 현미경 소정정지위치에 있어서 상기 시료상에 둔(placed) 소정의 윤곽성분신호추출영역(contour component signal extraction area)에 걸쳐 복수회 반복하여 상기 각 현미경 소정정지위치에 대하여 복수의 제 2 윤곽성분신호를 생성하고;
    상기 최대치와 최소치의 차를 검출하는 단계는, 상기 제 2 윤곽성분신호의 각각에 관하여 그 진폭의 최대치와 최소치의 차를 검출하여 제 2 콘트라스트신호를 얻고, 상기 제 2 콘트라스트신호를 가산하여 상기 제 1 콘트라스트신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출방법.
  13. 제 5항에 있어서,
    상기 원신호와 지연신호의 차를 취하는 상기 단계를,
    상기 진행단계에 있어서의 각 현미경 소정정지위치에 있어서, 상기 시료상에 둔 소정의 윤곽성분추출영역에 걸쳐 복수회 반복하여 상기 각 현미경소정정지위치에 대하여 복수의 제 2 윤곽성분신호를 생성하고;
    상기 제 1 콘트라스트신호를 생성하는 단계는 상기 제 2 윤곽성분신호의 각각에 관하여 그 진폭의 최대치와 최소치의 차를 대표하는 제 2 콘트라스트신호를 생성하며, 상기 제 2 콘트라스트신호를 가산하여 상기 제 1 콘트라스트신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출방법.
  14. 광학현미경으로 잡은 시료의 상을 텔레비젼카메라로 촬상하여 영상신호로 변환하여 상기 시료의 초점맞춤상태의 화상을 모니터상에 표시하는 현미경장치에 있어서 초점맞춤상태를 검출하는 방법으로서,
    상기 현미경을 현미경 초점방향을 따라 진행시켜 순차 이동하는 단계;
    상기 진행단계에 있어서의 소정의 각 현미경 소정정지위치에 상기 텔레비젼 카메라로부터 얻은 각 수평 1라인의 원영상신호와 상기 수평라인의 상기 원영상신호를 지연한 영상신호의 차를 취하여 상기 시료의 윤곽성분신호를 생성하는 단계;
    상기 윤곽성분신호의 진폭의 최대치와 최소치의 차를 검출하여 각 수평 1라인마다 제 1 콘트라스트신호를 생성하는 단계;
    각 수평라인의 상기 제 l 콘트라스트신호를 가산하여 제 2 콘트라스트신호를 생성하는 단계;
    상기 제 2 콘트라스트신호에 의거하여 상기 상의 초점을 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제 2 콘트라스트신호로부터 최대콘트라스트신호를 검출하여 상기 최대콘트라스트신호에 의거하여 상기 상의 초점을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 시료상의 초점맞춤을 검출하는 범위를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출방법.
  17. 광학현미경을 포함하는 현미경장치에 있어서의 초점맞춤상태를 검출하는 장치로서,
    상기 현미경에 의하여 취해진 시료의 상을 영상신호로 변환하는 광전변환센서와;
    상기 영상신호를 표시하는 모니터와;
    상기 현미경을 상기 시료에 대하여 상기 현미경의 초점방향을 따라 진행하여 순차 이동하는 장치와;
    상기 현미경의 진행시 각 현미경 소정 정지위치에 있어서 상기 센서로부터 얻은 상기 시료의 상기 영상신호와 상기 영상신호를 지연한 신호의 차를 취하여 상기시료의 윤곽성분신호로서 출력하는 윤곽성분신호추출기와;
    상기 윤곽성분신호의 진폭의 최대치와 최소치의 차를 대표하는 제 1 콘트라스트신호를 출력하는 콘트라스트신호검출기와;
    상기 이동장치에 결합되어 상기 콘트라스트신호에 의거하여 상기 시료의 상의 초점을 조정하는 제어장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 광전변환센서는 텔레비젼카메라인 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출장치.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 제어장치는 상기 콘트라스트신호로부터 최대콘트라스트신호를 검출하여 상기 최대콘트라스트신호가 검출된 곳에서 상기 신호초점상태를 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출장치.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 영상신호를 지연한 신호의 지연시간은 상기 현미경의 사용대물렌즈에 의존하는 배율에 따라 프리세트되어 있는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 지연시간은 이하식에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 현미경 초점맞춤 검출장치.
    t = (Ht*α)/Hw
    단, t는 상기 소정시간, Ht는 상기 광전변환센서의 수평방향주사시간, α는 상기 현미경의 광학분해능, Hw는 상기 현미경의 수평방향시야이다.
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