JP2893061B2 - Automatic focus adjustment device for microscope - Google Patents

Automatic focus adjustment device for microscope

Info

Publication number
JP2893061B2
JP2893061B2 JP18296190A JP18296190A JP2893061B2 JP 2893061 B2 JP2893061 B2 JP 2893061B2 JP 18296190 A JP18296190 A JP 18296190A JP 18296190 A JP18296190 A JP 18296190A JP 2893061 B2 JP2893061 B2 JP 2893061B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
focus
observation
optical system
scanning
focusing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP18296190A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0469609A (en
Inventor
明広 深尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp filed Critical Omron Corp
Priority to JP18296190A priority Critical patent/JP2893061B2/en
Publication of JPH0469609A publication Critical patent/JPH0469609A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2893061B2 publication Critical patent/JP2893061B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> この発明は、顕微鏡における光学系の焦点を自動調整
するための顕微鏡の自動焦点調整装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microscope automatic focus adjustment device for automatically adjusting the focus of an optical system in a microscope.

<従来の技術> 従来の顕微鏡は、XYZの各方向へ移動可能なステージ
を備え、このステージの背後に照明用の光源を、真上に
光学系を、それぞれ位置させたもので、ステージ上に観
測対象であるスライドガラスを固定し、光学系の焦点調
整を行って観測を行うものである。
<Conventional technology> A conventional microscope has a stage that can move in each of the XYZ directions, and a light source for illumination is positioned behind the stage, and an optical system is positioned directly above the stage. The observation is performed by fixing the slide glass to be observed and adjusting the focus of the optical system.

第9図に示す光学系1は、対物レンズ2とビームスプ
リッタ3とを含み、光路長さが異なる2個の光路4,5にC
CDラインセンサ6,7が配置される。図中、破線は各CCDラ
インセンサ6,7の合焦位置を示し、一方のCCDラインセン
サ6は合焦位置に対し距離−lだけ離れた位置に、他方
のCCDラインセンサ7は合焦位置に対し距離+lだけ離
れた位置に、それぞれ光軸と垂直に配置される。
The optical system 1 shown in FIG. 9 includes an objective lens 2 and a beam splitter 3, and has two optical paths 4, 5 having different optical path lengths.
CD line sensors 6 and 7 are arranged. In the figure, broken lines indicate the in-focus positions of the CCD line sensors 6 and 7, one of the CCD line sensors 6 is located at a distance -1 from the in-focus position, and the other is the in-focus position. Are arranged perpendicular to the optical axis at positions separated by a distance + l from the optical axis.

各CCDラインセンサ6,7で得た画像信号は、第10図に示
す構成の焦点検出回路17に与えられる。
The image signals obtained by the respective CCD line sensors 6 and 7 are supplied to a focus detection circuit 17 having the configuration shown in FIG.

同図の焦点検出回路17は、各CCDラインセンサ6,7から
の映像信号を微分処理する微分回路8,9と、各微分回路
8,9による微分出力を整流する整流回路10,11と、各整流
回路10,11による整流出力をタイミング制御回路14によ
る制御下で積分処理する積分回路12,13とを含んでい
る。
The focus detection circuit 17 shown in the figure includes differentiating circuits 8 and 9 for differentiating video signals from the CCD line sensors 6 and 7, and differentiating circuits.
Rectifier circuits 10 and 11 for rectifying the differential outputs of the rectifier circuits 8 and 9 and integration circuits 12 and 13 for integrating the rectified outputs of the rectifier circuits 10 and 11 under the control of the timing control circuit 14.

第11図に示すタイムチャートでは、AがCCDラインセ
ンサ6,7からの映像信号を、Bが微分回路8,9による微分
出力を、Cが整流回路10,11による整流出力を、Eが積
分回路12,13による積分出力を、それぞれ示している。
またDはタイミング回路14が出力するゲート信号であっ
て、このゲート信号Dがオンする期間のみ積分処理が行
われる。
In the time chart shown in FIG. 11, A indicates the video signal from the CCD line sensors 6 and 7, B indicates the differential output from the differential circuits 8 and 9, C indicates the rectified output from the rectifier circuits 10 and 11, and E indicates the integrated output. The integrated outputs from the circuits 12 and 13 are shown respectively.
D is a gate signal output from the timing circuit 14, and integration processing is performed only during a period when the gate signal D is turned on.

第10図に戻って、A/D変換器15は各積分回路12,13の積
分出力をディジタル量に変換してCPU16へ与える。CPU16
は両積分出力の差を求め、その値がゼロとなるようステ
ージをZ方向へ駆動させて対物レンズ2に対するスライ
ドガラスの距離(以下「対物距離」という)を変化さ
せ、焦点位置合わせを行う。
Returning to FIG. 10, the A / D converter 15 converts the integrated output of each of the integrating circuits 12 and 13 into a digital quantity and supplies the digital quantity to the CPU 16. CPU16
Calculates the difference between the two integrated outputs, drives the stage in the Z direction so that the value becomes zero, changes the distance of the slide glass with respect to the objective lens 2 (hereinafter referred to as “objective distance”), and adjusts the focus position.

第12図は、対物距離dに対する各積分回路12,13によ
る積分出力の出力a,bの変化状況を示している。
FIG. 12 shows how the outputs a and b of the integration output by the integration circuits 12 and 13 change with respect to the objective distance d.

図中、dFは合焦位置であって、各積分回路12,13によ
る積分出力の出力レベルa,bが一致し、その差はゼロで
ある。図中、破線で示す曲線18は、出力レベルa,bの差
(a−b)を示すもので、a−b>0であれば対物距離
dを小さくする方向に合焦位置dFが存在し、a−b<0
であれば対物距離dを大きくする方向に合焦位置dFが存
在する。
In the figure, d F is a focus position, output level a of the integrator output by each integrating circuit 12, 13, b is consistent, the difference is zero. In the figure, curve 18 indicated by a broken line, the output level a, shows the difference between b (a-b), there is in-focus position d F in a direction to reduce the object distance d if a-b> 0 And ab <0
Focus position d F is present in a direction to increase the object distance d long.

上記構成において、まずステージ上に観測対象である
スライドガラスを載せて固定した後、スライドガラスの
フロスト部を利用て上記焦点検出回路17により合焦位置
を求めかつ合焦動作を実行した後、光学系1に対しステ
ージをXY軸方向に移動させて走査し、観測したい物体
(以下、(観測希望物体」という)を検出したとき、そ
の位置にて再度焦点調整を行って観測希望物体の観測を
行うものである。
In the above configuration, first, a slide glass to be observed is placed and fixed on a stage, and then a focus position is obtained by the focus detection circuit 17 using a frost portion of the slide glass, and a focus operation is performed. The stage is moved in the XY axis direction with respect to the system 1 and scanning is performed. When an object to be observed (hereinafter referred to as “object to be observed”) is detected, the focus is adjusted again at that position to observe the object to be observed. Is what you do.

<発明が解決しようとする問題点> しかしながらこのような焦点調整方法の場合、スライ
ドガラス上での観測希望物体の出現が少ないとき、ステ
ージが傾いていたり、スライドガラスが歪んでいたりす
ると、走査中に光学系1が合焦位置からずれ、観測希望
物体が検出できなくなるという問題がある。
<Problems to be Solved by the Invention> However, in the case of such a focus adjustment method, when the appearance of the object to be observed on the slide glass is small, if the stage is tilted or the slide glass is distorted, scanning is performed. In addition, there is a problem that the optical system 1 is displaced from the in-focus position, and the object to be observed cannot be detected.

この発明は、上記問題に着目してなされたもので、観
測希望物体の出現が少なく、しかもステージが傾いてい
たり、スライドガラスが歪んでいたりしても、観測希望
物体の検出を可能とした顕微鏡の自動焦点調整装置を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problem, and has a small number of appearance of an object to be observed, and a microscope capable of detecting an object to be observed even when the stage is tilted or the slide glass is distorted. It is an object of the present invention to provide an automatic focusing device.

<問題点を解決するための手段> この発明は、顕微鏡における光学系の焦点を自動調整
するための自動焦点調整装置であって、観測対象の一部
分を光学系で拡大して観測する観測手段と、観測手段か
らの観測信号を処理して前記光学系の合焦位置を検出し
て合焦動作する焦点調整手段と、観測対象に対し前記光
学系を相対移行させて走査する走査手段と、観測手段か
らの観測信号に基づき焦点調整が可能な物体を検出して
検出信号を出力する物体検出手段と、所定の走査範囲毎
に合焦回数を計数する計数手段と、物体検出手段による
検出動作に応じて前記焦点調整手段による合焦動作を実
行させ、計数手段による計数値が設定値に達したとき前
記合焦動作を禁止する制御手段とを備えたものである。
<Means for Solving the Problems> The present invention relates to an automatic focus adjustment device for automatically adjusting the focus of an optical system in a microscope, and an observation means for enlarging and observing a part of an observation target with an optical system. Focusing means for processing an observation signal from the observation means to detect a focus position of the optical system to perform a focusing operation; scanning means for relatively moving the optical system to an object to be scanned for scanning; Object detection means for detecting a focus-adjustable object based on an observation signal from the means and outputting a detection signal; counting means for counting the number of times of focusing for each predetermined scanning range; and detection operation by the object detection means. Control means for causing the focus adjustment means to execute a focusing operation in response thereto, and prohibiting the focusing operation when the count value of the counting means reaches a set value.

<作用> 物体検出手段が焦点調整が可能な物体を検出したと
き、焦点調整手段はその都度、自動的に合焦動作を実行
するので、ステージの傾きやスライドガラスの歪に起因
する焦点ずれが発生しても、それが極力補正されるた
め、観測希望物体の検出が可能となる。しかも所定の走
査範囲において、合焦回数が設定値に達すると、合焦動
作が禁止されるので、焦点調整が可能な物体が多数存在
していても、頻繁な合焦動作による観測作業の遅れを防
止でき、円滑な観測を実現できる。
<Operation> Each time the object detection unit detects an object whose focus can be adjusted, the focus adjustment unit automatically performs a focusing operation each time, so that the focus shift caused by the tilt of the stage or the distortion of the slide glass may occur. Even if it occurs, it is corrected as much as possible, so that the object desired to be observed can be detected. In addition, when the number of times of focusing reaches a set value in a predetermined scanning range, the focusing operation is prohibited. Therefore, even if there are many objects that can be adjusted in focus, the observation work is delayed due to frequent focusing operations. Can be prevented, and smooth observation can be realized.

<実施例> 第1図は、この発明の一実施例にかかる顕微鏡の自動
焦点調整装置の全体構成を示すもので、観測部38,焦点
検出回路32,Z軸駆動部33,XY軸駆動部34,モータコントロ
ーラ35,物体検出回路36,CPU37などを含んでいる。
<Embodiment> Fig. 1 shows the overall configuration of an automatic focus adjusting device for a microscope according to an embodiment of the present invention, and includes an observation unit 38, a focus detection circuit 32, a Z-axis driving unit 33, and an XY-axis driving unit. 34, a motor controller 35, an object detection circuit 36, a CPU 37, and the like.

前記観測部38は、第2図に示すような構成の光学系21
と、ステージ22と、2個のCCDラインセンサ30,31とを含
んでいる。
The observation unit 38 includes an optical system 21 having a configuration as shown in FIG.
, A stage 22, and two CCD line sensors 30, 31.

ステージ22は、XYZの各方向へ移動可能な構成となっ
ており、その上面に観測対象であるスライドガラス23が
固定可能である。このステージ22のZ軸方向の駆動はZ
軸駆動部33が、XY軸方向の駆動はXY軸駆動部34が、それ
ぞれ担当するもので、ステージ22をZ軸方向に駆動する
ことにより焦点調整が、またステージ22をXY軸方向に駆
動することにより観測部38によるスライドガラス23の走
査が、それぞれ実現される。ステージ22の背後には照明
用の光源24が位置し、また真上には光学系21の対物レン
ズ25が位置する。
The stage 22 is configured to be movable in each direction of XYZ, and a slide glass 23 to be observed can be fixed on an upper surface thereof. The drive of the stage 22 in the Z-axis direction is Z
The axis driving unit 33 is responsible for driving in the XY axis direction by the XY axis driving unit 34. The focus adjustment is performed by driving the stage 22 in the Z axis direction, and the stage 22 is driven in the XY axis direction. Accordingly, the scanning of the slide glass 23 by the observation unit 38 is realized. A light source 24 for illumination is located behind the stage 22, and an objective lens 25 of the optical system 21 is located directly above.

この光学系21は2個のビームスプリッタ26,27を含
み、光路長さが異なる2個の光路28,29にCCDラインセン
サ30,31がそれぞれ配置される。図中、破線は各CCDライ
ンセンサ30,31の合焦位置を示し、一方のCCDラインセン
サ30はこの合焦位置に対し距離−lだけ離れた位置に、
他方のCCDラインセンサ31は合焦位置に対し距離+lだ
け離れ位置に、それぞれ光軸と垂直に配置される。なお
図中、39は接眼レンズである。
The optical system 21 includes two beam splitters 26 and 27, and CCD line sensors 30 and 31 are respectively arranged on two optical paths 28 and 29 having different optical path lengths. In the figure, the broken lines indicate the in-focus position of each of the CCD line sensors 30, 31, and one of the CCD line sensors 30 is located at a position separated by a distance -l from the in-focus position.
The other CCD line sensor 31 is disposed at a position apart from the in-focus position by a distance + l and perpendicular to the optical axis. In the drawing, reference numeral 39 denotes an eyepiece.

各CCDラインセンサ30,31で得た画像の映像信号は焦点
検出回路32に与えられ、また一方のCCDラインセンサ30
で得た映像信号は物体検出回路36にも与えられる。なお
焦点検出回路32は、第10図に示した従来例と同様の回路
構成であり、ここではその説明を省略する。
A video signal of an image obtained by each of the CCD line sensors 30 and 31 is supplied to a focus detection circuit 32, and one CCD line sensor 30
The video signal obtained in is also supplied to the object detection circuit 36. Note that the focus detection circuit 32 has the same circuit configuration as the conventional example shown in FIG. 10, and a description thereof will be omitted.

前記物体検出回路36は、第3図にそのタイムチャート
のみを示すが、CCDラインセンサ30からの映像信号Aを
パルス幅Tのゲート信号により通過させるゲート回路
と、ゲート回路を通過した映像信号Aを微分処理する微
分回路と、微分回路の微分出力Bが所定のしきい値THを
越えるとき物体検出信号SをCPU37へ出力する比較回路
と、後記するCPU37の内部カウンタnの計数値が所定の
設定値に達したとき、前記物体検出信号Sの出力を規制
するゲート回路とを含むものである。
FIG. 3 shows only a time chart of the object detection circuit 36. The object detection circuit 36 has a gate circuit that allows the video signal A from the CCD line sensor 30 to pass through a gate signal having a pulse width T, and a video signal A that has passed through the gate circuit. A differentiating circuit, a comparing circuit that outputs an object detection signal S to the CPU 37 when the differential output B of the differentiating circuit exceeds a predetermined threshold value TH, and a count value of an internal counter n of the CPU 37 to be described later is a predetermined value. A gate circuit for regulating the output of the object detection signal S when the set value is reached.

CPU37は、物体検出回路36より物体検出信号Sを入力
すると、焦点検出回路32に対し合焦点の検出を実行させ
る共に、モータコントローラ35を介してZ軸駆動部33の
駆動を制御してステージ22をZ軸方向に移動させ、合焦
動作を実行させる。
When the object detection signal S is input from the object detection circuit 36, the CPU 37 causes the focus detection circuit 32 to execute the detection of the in-focus point, and controls the driving of the Z-axis drive unit 33 via the motor controller 35, thereby controlling the stage 22. Is moved in the Z-axis direction to execute a focusing operation.

またCPU37は、モータコントローラ35を介してXY軸駆
動部34の駆動を制御してステージ22をXY軸方向に移動さ
せ、これにより観測系38によるスライドガラス23の走査
を実行させる。
Further, the CPU 37 controls the driving of the XY-axis driving unit 34 via the motor controller 35 to move the stage 22 in the XY-axis direction, thereby causing the observation system 38 to scan the slide glass 23.

第4図は、スライドガラス23の構成とその走査方法を
具体的に示している。
FIG. 4 specifically shows a configuration of the slide glass 23 and a scanning method thereof.

スライドガラス23は、観測領域42と、文字などが記入
されるフロスト部41とから成るもので、前記観測領域42
が観測部38により走査されて観測希望物体の検出および
観測が実行される。
The slide glass 23 includes an observation area 42 and a frost portion 41 on which characters and the like are written.
Are scanned by the observation unit 38, and the detection and observation of the observation desired object are executed.

この観測領域42は走査に際して複数の矩形状のブロッ
ク43に区画される。各ブロック43はX方向の幅Lが光学
系21の視野、すなわちCCDラインセンサ30,31の長さに応
じて決まり、Y方向の幅Hは任意の所定値に設定され
る。
This observation area 42 is partitioned into a plurality of rectangular blocks 43 during scanning. In each block 43, the width L in the X direction is determined according to the field of view of the optical system 21, that is, the length of the CCD line sensors 30, 31, and the width H in the Y direction is set to an arbitrary predetermined value.

図中、破線の矢印44は各ブロック43の走査順序を示す
もので、ステージ22をY方向に沿って移動させて最初の
一列の各ブロック43を走査した後、ステージ22をX方向
に沿って幅Lだけ移動させてつぎの一列の各ブロック43
を前記と反対方向に走査し、以下同様に走査を進めるも
のである。
In the figure, a broken arrow 44 indicates the scanning order of each block 43. After the stage 22 is moved along the Y direction to scan the first row of each block 43, the stage 22 is moved along the X direction. Each block 43 in the next row is moved by the width L.
Is scanned in the opposite direction to that described above, and the scanning proceeds in the same manner.

第5図は、各ブロック43毎のCPU37による焦点調整の
制御手順を示している。
FIG. 5 shows a control procedure of the focus adjustment by the CPU 37 for each block 43.

同図のステップ1(図中「ST1」で示す)において、C
PU37は合焦回数を計数する内部カウンタnをクリアした
後、モータコントローラ35を介してXY駆動部34を駆動し
てステージ22を移行させることにより対象とするブロッ
ク43につき観測部38による走査を開始させる。
In step 1 (shown as “ST1” in the figure) of FIG.
After clearing the internal counter n that counts the number of times of focusing, the PU 37 drives the XY drive unit 34 via the motor controller 35 and shifts the stage 22 to start scanning by the observation unit 38 for the target block 43. Let it.

ある走査位置において、物体検出回路36が焦点調整が
可能な物体を検出して物体検出信号をCPU37へ出力した
とき、ステップ2が“YES"となり、CPU37は現走査位置
を合焦位置として一旦記憶した後、つぎのステップ3で
この合焦位置が前回の合焦位置から設定距離Kだけ離れ
ているか否かを判断する。
When the object detection circuit 36 detects an object whose focus can be adjusted at a certain scanning position and outputs an object detection signal to the CPU 37, step 2 becomes "YES", and the CPU 37 temporarily stores the current scanning position as the in-focus position. After that, in the next step 3, it is determined whether or not this in-focus position is apart from the previous in-focus position by the set distance K.

第7図は、現走査中のブロック43を拡大して例示した
もので、図中、P1〜P4はCCDラインセンサ30の走査位置
を示している。なお同図は細胞を表し、46が核、47が血
球、48が分裂中の観測希望物体である。
Figure 7 is an illustration to enlarge the block 43 in the current scan, in the figure, P 1 to P 4 indicates the scanning position of the CCD line sensor 30. The figure shows cells, 46 is a nucleus, 47 is a blood cell, and 48 is a dividing object to be observed.

いま前回の合焦位置がP1であるとし、今回、焦点調整
を実行しようとする位置がP2であるとすると、両者間の
距離y1は設定距離Kより小さいから、ステップ3の判定
が“NO"となり、ステップ4以下の合焦動作がスキップ
されると共に、今回の合焦位置データの記憶内容はクリ
アされる。また今回、焦点調整を実行しようとする位置
がP3であるとすると、両者間の距離y2は設定距離Kより
大きいから、ステップ3の判定が“YES"となってステッ
プ4へ進み、CPU37は焦点検出回路32に対し焦点検出を
実行させると共に、モータコントローラ35を介してZ軸
駆動部33の駆動を制御してステージ22をZ軸方向に移動
させ、合焦動作を実行させる。
Now the previous focus position is P 1, time, when the position to be executed the focus adjustment is to be P 2, the distance y 1 between them from the smaller set distance K, the determination in Step 3 The result is "NO", the focusing operation from step 4 on is skipped, and the stored content of the current focusing position data is cleared. The time, when the position to be executed the focus adjustment is to be P 3, the distance y 2 therebetween proceeds from a larger set distance K, to step 4 becomes the determination of Step 3 is "YES", CPU 37 Controls the focus detection circuit 32 to perform focus detection, and controls the drive of the Z-axis drive unit 33 via the motor controller 35 to move the stage 22 in the Z-axis direction to execute a focusing operation.

その結果、合焦が行われると、ステップ5が“YES"と
なり、つぎのステップ6で前記カウンタnの内容がイン
クリメントされ、続くステップ7でカウンタnの内容が
設定値Nに達したか否かが判断される。もしその判定が
“NO"であれば、ステップ9を経てステップ2へ戻り、
前記と同様の手順が実行される。
As a result, when focusing is performed, step 5 becomes "YES", the content of the counter n is incremented in the next step 6, and whether or not the content of the counter n has reached the set value N in the following step 7 Is determined. If the determination is "NO", the process returns to step 2 via step 9;
The same procedure as described above is performed.

もしステップ7の判定が“YES"であれば、CPU37は物
体検出回路36に対し物体検出信号の出力を禁止すること
により、そのブロック43の走査完了に至るまで合焦動作
の実行が規制される(ステップ8)。
If the determination in step 7 is "YES", the CPU 37 inhibits the output of the object detection signal to the object detection circuit 36, thereby restricting the execution of the focusing operation until the scanning of the block 43 is completed. (Step 8).

上記の手順において、もしカウンタnの内容がゼロの
ままそのブロック43の走査が完了した場合、そのブロッ
ク43には焦点調整が可能な物体が存在していなかった
か、或いはステージ22の傾きなどに起因して焦点がずれ
ているかのいずれかであると考えられ、この場合は第6
図に示す手順に従って合焦点の探索が実行される。
In the above procedure, if the scanning of the block 43 is completed while the content of the counter n is zero, there is no object that can be adjusted in the focus in the block 43, or the block 43 is caused by the inclination of the stage 22 or the like. Is out of focus.
The search for the focal point is executed according to the procedure shown in the figure.

第8図は、最初のブロック43aの各破線位置で合焦動
作が実行されたが、つぎのブロック43bでは合焦動作が
行われないままつぎのブロック43cへ走査が移行した状
態を示している。
FIG. 8 shows a state in which the focusing operation is performed at each broken line position of the first block 43a, but the scanning is shifted to the next block 43c without performing the focusing operation in the next block 43b. .

まず第6図のステップ10では、カウンタnの内容がゼ
ロか否かを判定する。第8図の例ではステップ10の判定
は“YES"であるから、ステップ11へ進み、CPU37はモー
タコントローラ35を介してZ軸駆動部33を駆動し、対物
距離を一定の範囲内で所定ピッチH0ずつ変化させ、各位
置で物体検出回路36が焦点調整が可能な物体を検出する
か否かをチェックし、物体検出信号を入力すれば、焦点
検出回路32に対し合焦点を検出させ、合焦動作を実行さ
せる。
First, at step 10 in FIG. 6, it is determined whether or not the content of the counter n is zero. In the example of FIG. 8, since the determination in step 10 is "YES", the process proceeds to step 11, in which the CPU 37 drives the Z-axis driving unit 33 via the motor controller 35 to set the objective distance within a predetermined range within a predetermined pitch. by H 0 is changed, the object detection circuit 36 at each position is checked whether to detect objects that may focus adjustment, by entering the object detection signal, to detect the focal point to the focus detection circuit 32, Execute the focusing operation.

その結果、合焦が行われなかったか、或いは合焦が行
われたが合焦回数がいまだ所定回数に到達していない場
合には、ステップ12は“NO"となり、CPU37はモータコン
トローラ35を介してXY軸駆動部34を駆動し、走査位置を
第8図中、Q0からQ1へ所定ピッチY0だけ移行させた後、
前記と同様、対物距離を一定の範囲内で所定ピッチH0
つ変化させて焦点調整の可能な物体の検出および合焦動
作を実行させる。
As a result, if focusing has not been performed, or if focusing has been performed but the number of times of focusing has not yet reached the predetermined number, step 12 is “NO”, and the CPU 37 transmits the After driving the XY axis driving unit 34 to shift the scanning position from Q 0 to Q 1 in FIG. 8 by a predetermined pitch Y 0 ,
Similarly to the above, by changing the object distance within a certain range by a predetermined pitch H 0 to execute the detection and focusing operation of possible objects of the focus adjustment.

かくして合焦回数が所定回数に到達した場合はステッ
プ12が“YES"となり、或いはピッチY0毎の移行距離が所
定の距離Rに達した場合はステップ13が“YES"となり、
走査位置をブロック43Cの最初の位置Q0に戻した後、再
度、通常の走査を開始する(ステップ14)。
Thus, if the number of times of focusing has reached the predetermined number, step 12 becomes “YES”, or if the transition distance for each pitch Y 0 has reached the predetermined distance R, step 13 becomes “YES”,
After returning the scanning position to the first position Q 0 of the block 43C, again it starts normal scanning (step 14).

<発明の効果> この発明は上記の如く、物体検出手段が焦点調整が可
能な観測物体を検出したとき、焦点調整手段がその都
度、自動的に合焦動作を実行するから、ステージの傾き
やスライドガラスの歪に起因する焦点ずれが発生して
も、それを極力補正し得、観測希望物体の検出が可能と
なる。しかも所定の走査範囲において、合焦回数が設定
値に達した場合は合焦動作を禁止するから、焦点調整が
可能な物体が多数存在していても、頻繁な合焦動作によ
る観測作業の遅れを防止でき、円滑な観測を実現できる
という効果を奏する。
<Effect of the Invention> As described above, according to the present invention, when the object detection means detects an observation object whose focus can be adjusted, the focus adjustment means automatically performs a focusing operation each time, so that the tilt of the stage and the Even if the focus shift occurs due to the distortion of the slide glass, it can be corrected as much as possible, and the object desired to be observed can be detected. In addition, when the number of times of focusing has reached a set value in a predetermined scanning range, the focusing operation is prohibited. Therefore, even if there are a large number of objects whose focus can be adjusted, the observation work is delayed due to frequent focusing operations. This is effective in that the observation can be performed and smooth observation can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の一実施例の全体構成を示すブロック
図、第2図は観測部の構成を示す説明図、第3図は物体
検出回路の動作を示すタイムチャート、第4図はスライ
ドガラスの構成とその走査方法を示す説明図、第5図お
よび第6図は焦点調整の手順を示すフローチャート、第
7図は走査中のブロックを拡大して示す説明図、第8図
はブロック毎の焦点調整の実行状態を示す説明図、第9
図は顕微鏡の光学系を示す説明図、第10図は焦点検出回
路の構成を示すブロック図、第11図は焦点検出回路の動
作を示すタイムチャート、第12図は対物距離に対する積
分出力の変化を示す説明図である。 21…光学系、22…ステージ 30,31…CCDラインセンサ 32…焦点検出回路、33…Z軸駆動部 34…XY軸駆動部 35…モータコントローラ 36…物体検出回路、37…CPU 38…観測部
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of an observation unit, FIG. 3 is a time chart showing the operation of an object detection circuit, and FIG. FIG. 5 and FIG. 6 are flowcharts showing a procedure of focus adjustment, FIG. 7 is an explanatory diagram showing a block being scanned in an enlarged manner, and FIG. FIG. 9 is an explanatory view showing an execution state of focus adjustment of FIG.
FIG. 10 is an explanatory view showing the optical system of the microscope. FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the focus detection circuit. FIG. 11 is a time chart showing the operation of the focus detection circuit. FIG. 21 ... Optical system, 22 ... Stage 30,31 ... CCD line sensor 32 ... Focus detection circuit, 33 ... Z axis drive unit 34 ... XY axis drive unit 35 ... Motor controller 36 ... Object detection circuit, 37 ... CPU 38 ... Observation unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 7/28 G03B 3/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G02B 7/28 G03B 3/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】顕微鏡における光学系の焦点を自動調整す
るための自動焦点調整装置であって、 観測対象の一部分を光学系で拡大して観測する観測手段
と、 観測手段からの観測信号を処理して前記光学系の合焦位
置を検出して合焦動作する焦点調整手段と、 観測対象に対し前記光学系を相対移行させて走査する走
査手段と、 観測手段からの観測信号に基づき焦点調整が可能な物体
を検出する物体検出手段と、 所定の走査範囲毎に合焦回数を計数する計数手段と、 物体検出手段による検出動作に応じて前記焦点調整手段
による合焦動作を実行させ、計数手段による計数値が設
定値に達したとき前記合焦動作を禁止する制御手段とを
備えてなる顕微鏡の自動焦点調整装置。
An automatic focus adjustment device for automatically adjusting the focus of an optical system in a microscope, comprising: an observation unit for enlarging and observing a part of an object to be observed by an optical system; and an observation signal from the observation unit. Focus adjusting means for detecting a focus position of the optical system to perform focusing operation; scanning means for moving the optical system relative to an object to be scanned for scanning; and focus adjusting based on an observation signal from the observation means. Object detecting means for detecting an object capable of detecting, counting means for counting the number of times of focusing for each predetermined scanning range, focusing operation by the focus adjusting means in response to the detecting operation by the object detecting means, and counting An automatic focus adjusting device for a microscope, comprising: a control unit for prohibiting the focusing operation when a count value of the unit reaches a set value.
JP18296190A 1990-07-10 1990-07-10 Automatic focus adjustment device for microscope Expired - Fee Related JP2893061B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18296190A JP2893061B2 (en) 1990-07-10 1990-07-10 Automatic focus adjustment device for microscope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18296190A JP2893061B2 (en) 1990-07-10 1990-07-10 Automatic focus adjustment device for microscope

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0469609A JPH0469609A (en) 1992-03-04
JP2893061B2 true JP2893061B2 (en) 1999-05-17

Family

ID=16127363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18296190A Expired - Fee Related JP2893061B2 (en) 1990-07-10 1990-07-10 Automatic focus adjustment device for microscope

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2893061B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4434376B2 (en) * 1999-09-24 2010-03-17 オリンパス株式会社 Microscope image transfer system

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0469609A (en) 1992-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7231143B2 (en) Manual focus device and autofocus camera
JPH0630319A (en) Autofocus device
JPH10161013A (en) Environment recognition device and camera provided therewith
JP2007225808A (en) Autofocus unit and digital camera
JP2753495B2 (en) Camera zoom lens automatic zooming device
JPH11190816A (en) Optical device and focusing point selecting method
JPH04242208A (en) Optical instrument provided with lens position controller
JPH11190864A (en) Image pickup device provided with swing mechanism, image pickup method and storage medium
JP2893061B2 (en) Automatic focus adjustment device for microscope
JP3290606B2 (en) Autofocus device for microscope
JPH11337814A (en) Optical device
JPH09189850A (en) Automatic focusing microscope
JPH0658212B2 (en) Three-dimensional coordinate measuring device
JPH0580247A (en) Microscope equipped with automatic focusing device
JP3222155B2 (en) Automatic focus adjustment device
JP3382321B2 (en) Optical equipment
KR20160121718A (en) Auto focusing apparatus and the method using multi cameras
JP3403451B2 (en) Automatic focusing device for microscope
JPH0254522B2 (en)
JP2989921B2 (en) microscope
JP3403447B2 (en) microscope
JP2912649B2 (en) Automatic focusing device
JPH09127403A (en) Automatic focus detector
JPH07318787A (en) Automatic zoom device
JPH07284003A (en) Image pickup device

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080305

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100305

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees