Integrat1n(時(shí)間延遲積分))驅(qū)動的二維CCD傳感器或線傳感器。另外，如果是一邊以一定的速度控制工作臺I 一邊按順序取得試樣S的圖像的方式的話則第I攝像裝置18也可以是CMOS傳感器或CCD傳感器等的能夠取得二維圖像的裝置。由第I攝像裝置18進(jìn)行攝像的第I圖像在按順序被保存于區(qū)域緩沖器等的暫時(shí)保存存儲器之后被壓縮并被輸出至后面所述的圖像生成部38。
[0057]另一方面，在第2光路L2配置有縮小在分束器16反射的試樣S的光學(xué)圖像(第2光學(xué)圖像)的視野調(diào)整透鏡19、第2攝像裝置(第2攝像單元)20。另外，在第2攝像裝置20的前段配置有使連續(xù)的光程差產(chǎn)生于第2光學(xué)圖像的光程差生成構(gòu)件21。視野調(diào)整透鏡19優(yōu)選以第2光學(xué)圖像以與第I光學(xué)圖像相同程度的大小成像于第2攝像裝置20的方式進(jìn)行構(gòu)成。
[0058]第2攝像裝置20是能夠取得由試樣S的第2光學(xué)圖像形成的二維圖像(第2圖像)的裝置，例如可以使用 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體))或CCD(Charge Coupled Device (電荷親合元件))等的傳感器。另外，也可以使用線傳感器。
[0059]第2攝像裝置20的攝像面20a以與垂直于第2光路L2的XZ面大致相一致的方式進(jìn)行配置。在該攝像面20a上如圖3所示設(shè)定有取得第2光學(xué)圖像的一部分圖像的第I攝像區(qū)域22k以及第2攝像區(qū)域22B。第I攝像區(qū)域22k以及第2攝像區(qū)域22B被設(shè)定為相對于伴隨著試樣S的掃描的攝像面20a上的第2光學(xué)圖像的移動方向(掃描方向:Z方向)成為垂直的方向。第I攝像區(qū)域22A和第2攝像區(qū)域22B具有規(guī)定的間隔而被設(shè)定，均以線狀取得第2光學(xué)圖像的一部分。由此，能夠?qū)⑴c由第I攝像裝置18取得的試樣S的第I光學(xué)圖像相同的區(qū)域的光學(xué)圖像作為第2光學(xué)圖像而在第I攝像區(qū)域22A以及第2攝像區(qū)域22B進(jìn)行取得。還有，也可以使用不同的線傳感器來設(shè)定第I攝像區(qū)域22A以及第2攝像區(qū)域22B。在此情況下，通過分別地控制各個(gè)線傳感器從而能夠縮短第I攝像區(qū)域22k以及第2攝像區(qū)域22B的設(shè)定所需要的時(shí)間。
[0060]光程差生成構(gòu)件21是具有厚度沿著第2攝像裝置20中的攝像面20a的面內(nèi)方向進(jìn)行變化的部分的玻璃構(gòu)件。在圖3所表示的例子中，光程差生成構(gòu)件21是以成為截面三角形的棱鏡狀并且頂部與攝像面20a的Z方向的中央部分大致相一致的方式進(jìn)行配置。因此，入射到攝像面20a的第2光學(xué)圖像其光路在攝像面20a上的Z方向的中央部分變得最長，光路越是朝著攝像面20a上的Z方向的兩端部分則變得越短。另外，光程差生成構(gòu)件21優(yōu)選以與第2攝像裝置20相對的面成為與第2攝像裝置的攝像面(受光面)20a相平行的方式進(jìn)行配置。由此，能夠減少由與第2攝像裝置20相對的面引起的光的折射，并且能夠確保在第2攝像裝置20進(jìn)行受光的光量。
[0061]由此，在第2攝像裝置20中，能夠根據(jù)第I攝像區(qū)域22k的位置和第2攝像區(qū)域22B的位置來取得焦點(diǎn)對準(zhǔn)了入射到第I攝像裝置18的第I光學(xué)圖像之前的光學(xué)圖像(前針(Pin))、以及焦點(diǎn)對準(zhǔn)了入射到第I攝像裝置18的第I光學(xué)圖像之后的光學(xué)圖像(后針)。在本實(shí)施方式中，例如以第I攝像區(qū)域22k成為前針并且第2攝像區(qū)域22B成為后針的方式設(shè)定第I攝像區(qū)域22A的位置和第2攝像區(qū)域22B的位置。前針與后針之間的聚焦差依賴于入射到第I攝像區(qū)域22k的第2光學(xué)圖像所通過的光程差生成構(gòu)件21的厚度tl以及折射率、與入射到第2攝像區(qū)域22B的第2光學(xué)圖像所通過的光程差生成構(gòu)件21的厚度t2以及折射率之差。
[0062]圖4是表示圖像取得裝置的功能性構(gòu)成要素的方塊圖。如同圖所示，圖像取得裝置M具備包括CPU、存儲器、通信接口、硬盤等的存儲部、鍵盤等的操作部31、監(jiān)視器32等的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，作為控制部33的功能性的構(gòu)成要素，具備焦點(diǎn)控制部34、區(qū)域控制部35、物鏡控制部36、工作臺控制部37、圖像生成部38、以及虛擬微觀圖像存儲部39。
[0063]焦點(diǎn)控制部34是解析在第2攝像裝置20取得的第2圖像并根據(jù)該解析結(jié)果來控制由第I攝像裝置18進(jìn)行的攝像的焦點(diǎn)位置的部分。更加具體來說，焦點(diǎn)控制部34，首先，在第2攝像裝置20中，求得在第I攝像區(qū)域22k中取得的圖像的對比度值與在第2攝像區(qū)域22B中取得的圖像的對比度值之差分。
[0064]在此，如圖5所示，在相對于試樣S的表面對準(zhǔn)物鏡15的焦點(diǎn)位置的情況下，在第I攝像區(qū)域22A中取得的前針的圖像對比度值與在第2攝像區(qū)域22B中取得的后針的圖像對比度值大致相一致，它們的差分值基本上成為零。
[0065]另一方面，如圖6所示，在到達(dá)試樣S的表面為止的距離大于物鏡15的焦點(diǎn)距離的情況下，在第2攝像區(qū)域22B中取得的后針的圖像對比度值大于在第I攝像區(qū)域22k中取得的前針的圖像對比度值，并且它們的差分值成為正值。在此情況下，焦點(diǎn)控制部34相對于物鏡控制部36，輸出在接近于試樣S的方向上驅(qū)動物鏡15的指示信息。
[0066]另外，如圖7所示，在到達(dá)試樣S的表面為止的距離小于物鏡15的焦點(diǎn)距離的情況下，在第2攝像區(qū)域22B中取得的后針的圖像對比度值小于在第I攝像區(qū)域22k中取得的前針的圖像對比度值，并且它們的差分值成為負(fù)值。在此情況下，焦點(diǎn)控制部34相對于物鏡控制部36，輸出在遠(yuǎn)離試樣S的方向上驅(qū)動物鏡15的指示信息。
[0067]區(qū)域控制部35是控制第2攝像裝置20的攝像面20a上的第I攝像區(qū)域22k的位置以及第2攝像區(qū)域22B的位置的部分。區(qū)域控制部35根據(jù)來自操作部31的操作，首先將第I攝像區(qū)域22k設(shè)定于被預(yù)先設(shè)定的位置，在進(jìn)行了第I攝像區(qū)域22k上的攝像之后，解除第I攝像區(qū)域22A的設(shè)定。接著，從第I攝像區(qū)域22A在Z方向(掃描方向)上具有規(guī)定的間隔來設(shè)定第2攝像區(qū)域22B，在進(jìn)行了第2攝像區(qū)域22B上的攝像之后，解除第2攝像區(qū)域22B的設(shè)定。
[0068]此時(shí)，從第I攝像區(qū)域22k上的攝像到第2攝像區(qū)域22B上的攝像為止的等待時(shí)間W根據(jù)第I攝像區(qū)域22A與第2攝像區(qū)域22B之間的間隔d和工作臺I的掃描速度v來進(jìn)行設(shè)定。例如，如果將等待時(shí)間W作為從第I攝像區(qū)域22A上的攝像開始到第2攝像區(qū)域22B上的攝像開始為止的時(shí)間Wl的話則能夠考慮第I攝像區(qū)域22A上的攝像的曝光時(shí)間el、自解除第I攝像區(qū)域22A的設(shè)定起至設(shè)定第2攝像區(qū)域22B為止的時(shí)間st并由Wl=d/v-el-st來進(jìn)行求取。
[0069]另外，如果將等待時(shí)間W作為從第I攝像區(qū)域22A上的攝像開始到第2攝像區(qū)域22B上的攝像結(jié)束為止的等待時(shí)間W2的話則能夠考慮自解除第I攝像區(qū)域22A的設(shè)定起至設(shè)定第2攝像區(qū)域22B為止的時(shí)間st并由W2 = d/v-st來進(jìn)行求取。另外，第I攝像區(qū)域22A與第2攝像區(qū)域22B之間的間隔d根據(jù)由光程差生成構(gòu)件21產(chǎn)生的光路長差來進(jìn)行設(shè)定。但是，該間隔d實(shí)際上對應(yīng)于試樣S的載片上的距離，最終有必要將間隔d轉(zhuǎn)換成第2攝像區(qū)域22B的像素?cái)?shù)。在將第2攝像裝置20的像素尺寸設(shè)為AFpsz并將倍率設(shè)為AFmag的情況下，對應(yīng)于間隔d的像素?cái)?shù)dpix由dpix = d+ (AFpsz/AFmag)來求得。
[0070]另外，區(qū)域控制部35根據(jù)來自操作部31的操作，能夠沿著攝像面20a的面內(nèi)的掃描方向(在此為Z方向)變更第I攝像區(qū)域22k的位置和第2攝像區(qū)域22B的位置中的至少一方。在此情況下，可以僅變更第I攝像區(qū)域22k的位置以及第2攝像區(qū)域22B的位置中的任意一方，也可以變更第I攝像區(qū)域22A的位置以及第2攝像區(qū)域22B的位置的雙方。另外，也可以在維持第I攝像區(qū)域22k與第2攝像區(qū)域22B之間的間隔d的狀態(tài)下變更第I攝像區(qū)域22A的位置以及第2攝像區(qū)域22B的位置的雙方。還有，在使用不同的線傳感器來設(shè)定第I攝像區(qū)域22k和第2攝像區(qū)域22B的情況下，區(qū)域控制部35變更各個(gè)線傳感器的位置。
[0071]通過變更第I攝像區(qū)域22k的位置和第2攝像區(qū)域22B的位置從而能夠使入射到第I攝像區(qū)域22A的第2光學(xué)圖像所通過的光程差生成構(gòu)件21的厚度tl、入射到