Arbeitsprinzip Autofokus (PDF Download)

Eine punktförmige Lichtquelle wird über das Abtastobjektiv auf die Oberfläche der Probe projeziert. Das reflektierte Licht wird vom selben Objektiv eingesammelt und vom Kollimator wieder zu einem Brennpunkt vereint.
Der zurücklaufende Lichtweg wird vom Strahlteiler ausgekoppelt. Unter dem Einfluß der Zylinderlinse wird der Brennpunkt in zwei zueinander orthogonale Brennlinien aufgespalten. Der Detektor ist mittig zwischen die nominale Position der Brennlinien positioniert. Befindet sich die Oberfläche exakt im Fokus, entsteht auf dem Detektor ein Kreis. Abweichungen von der Fokussierung ergeben eine Ellipse, deren Orientierung und Exzentrizität ein Maß für die Defokussierung nach Betrag und Richtung darstellt.
Die Formabweichung wird über die unterschiedliche Stromverteilung in den vier Quadranten der Photodiode ausgewertet und einem Regelkreis zugeführt. Der Regelkreis bewirkt mittels Verstellung der Objektivlinse die Nachführung des Fokus auf der Probenoberfläche. Die Nachführbewegung des Objektivs wird über einen Glasmaßstab ermittelt und als Meßwert ausgegeben.