JP6452348B2 - Microscope system and control method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、サンプルと対物レンズとの間の距離を変化させる焦準部を制御してサンプルに対する自動合焦制御を行う顕微鏡システム、及び、その制御方法に関する。   The present invention relates to a microscope system that performs automatic focusing control on a sample by controlling a focusing unit that changes a distance between a sample and an objective lens, and a control method thereof.

近年、顕微鏡は、生物分野の研究をはじめ工業分野の検査工程まで幅広く利用されている。顕微鏡を用いたサンプルの検査工程においては、検査時間を短縮するためにピント(焦点)合わせの効率化に対する要望が高まっている。   In recent years, microscopes have been widely used from biological research to industrial inspection processes. In a sample inspection process using a microscope, there is an increasing demand for improving the efficiency of focusing in order to shorten the inspection time.

上記背景から、焦準部を電動化しピント合わせを自動で行う、所謂AF(Auto Focus:自動合焦)装置を搭載して作業効率を高めることが主流となってきている。このようなAF装置は、サンプル表面へAF用の参照光を照射し、その反射光を検出して電動焦準部を制御し、AFを実施するものが多い。また、これらAF装置では、AF開始後に所定の範囲に対してピント位置をサーチし(以下「AFサーチ」という)、合焦位置の検出を1回だけ実施するAF(以下「ワンショットAF」という)や、AFサーチを実施し、ピント位置を検出した後もサンプル表面からAF可能な所定量以上の反射光量が得られ続ける限りサンプル表面にピントを合わせ続けるように焦準部を制御する追従型のAF(以下「トラックAF」という)が行われるのが一般的である。   In view of the above background, it has become mainstream to increase the working efficiency by mounting a so-called AF (Auto Focus) device that electrically operates the focusing unit and automatically performs focusing. Many of such AF apparatuses execute AF by irradiating the sample surface with AF reference light, detecting the reflected light, and controlling the electric focusing unit. In these AF devices, after starting AF, the focus position is searched for a predetermined range (hereinafter referred to as “AF search”), and the focus position is detected only once (hereinafter referred to as “one-shot AF”). ), And after tracking is performed and the focus position is detected, the focusing unit is controlled so that the focus is kept on the sample surface as long as a reflected light amount that is more than a predetermined amount can be obtained from the sample surface. AF (hereinafter referred to as “track AF”) is generally performed.

しかしながら、ユーザが急峻かつ大きな高低差のあるサンプルをXY方向(対物レンズの光軸に対して垂直方向)に移動させながら観察を行う場合には、次のような問題が生じ得る。ワンショットAFでは、上述のとおり、所定の範囲に対してのみピント位置のサーチが行われることから、ピント位置がAFサーチ範囲から外れている場合には、ピント位置近傍まで焦準部をマニュアル操作で駆動させてから再度AFを行う必要がある。そのため、複数の観察ポイントで当該作業を実施しなければならず、ユーザは労力を要する。また、トラックAFでは、ワンショットAFでの欠点に加え、追従動作中に追従動作を継続するためのAF可能な所定量以上の反射光量が得られない場合には、安全のため焦準部が停止することから、やはり再度AFを行う必要がある。特に、焦準部の駆動ストロークが長い顕微鏡では、このような問題が頻発する。   However, when the user performs observation while moving a steep and large sample in the XY direction (perpendicular to the optical axis of the objective lens), the following problem may occur. In the one-shot AF, as described above, the focus position is searched only within a predetermined range. If the focus position is out of the AF search range, the focusing unit is manually operated to the vicinity of the focus position. It is necessary to perform AF again after being driven by. Therefore, the operation must be performed at a plurality of observation points, and the user needs labor. In addition to the shortcomings of one-shot AF, in track AF, if the amount of reflected light beyond a predetermined amount that can be AF for continuing the tracking operation cannot be obtained during the tracking operation, the focusing unit is Since it stops, it is necessary to perform AF again. In particular, such a problem frequently occurs in a microscope with a long driving stroke of the focusing unit.

これに対し、AFの使い勝手を改善する次のような技術が知られている。
例えば特許文献1に記載の技術のように、AF開始後、合焦検出範囲外であればユーザによる焦準操作部のマニュアル操作を受け付けるが、合焦検出範囲内に入るとマニュアル操作から制御を取り戻してAFを再開するという技術(以下「アシストAF」という)が知られている。このアシストAFを、例えば、上述のワンショットAFやトラックAFと組み合わせると、そのワンショットAFやトラックAFでのAFサーチ失敗の場合や、トラックAF中にサンプルからAF可能な所定量以上の反射光量が得られなくなった場合に、AF装置による焦準部の制御は一旦停止するが、サンプルへの参照光の照射とその反射光の検出は継続し(この状態を「AF待機状態」という)、そして、サンプルからAF可能な所定量以上の反射光量が得られたらAF装置による焦準部の制御を再開する、という制御が可能になる。このような制御によれば、ユーザがピント位置付近まで焦準部をマニュアル操作で駆動させるだけで、AF装置に自動的にピント合わせを再開させることができるので、ユーザの焦準部操作とAF動作指示を繰り返すといった手間を省くことができる。
On the other hand, the following techniques for improving the usability of AF are known.
For example, as in the technique described in Patent Document 1, after the start of AF, if the user is out of the focus detection range, manual operation of the focusing operation unit by the user is accepted. A technique (hereinafter referred to as “assist AF”) for recovering and restarting AF is known. When this assist AF is combined with, for example, the above-described one-shot AF or track AF, the reflected light amount that exceeds a predetermined amount that can be AF from the sample during the track AF when the AF search fails in the one-shot AF or track AF. However, the control of the focusing unit by the AF device is temporarily stopped, but the irradiation of the reference light to the sample and the detection of the reflected light continue (this state is referred to as “AF standby state”), Then, when a reflected light amount that is greater than or equal to a predetermined amount that can be AF is obtained from the sample, it is possible to perform control such that the control of the focusing unit by the AF device is resumed. According to such control, the AF device can be automatically restarted only by the user manually driving the focusing unit up to the vicinity of the focus position. The trouble of repeating the operation instruction can be saved.

また、例えば特許文献2に記載の技術のように、標本と対物レンズを近接させる方向の近接方向速度と標本と対物レンズを遠ざける方向の遠方方向速度を各別に設定可能にすることで、オイル対物レンズ使用時における、オイルの粘性による対物レンズと標本の付着を防ぐという技術も知られている。さらに、例えば特許文献3に記載の技術のように、観察波長に対する対物レンズの焦点深度をもとに、標本を合焦判定範囲内に移動させる際の焦準移動速度を設定するという技術も知られている。   Further, for example, as in the technique described in Patent Document 2, the proximity speed in the direction in which the specimen and the objective lens are brought close to each other and the far direction speed in the direction in which the specimen and the objective lens are moved away can be set separately. There is also known a technique for preventing adhesion of an objective lens and a specimen due to oil viscosity when a lens is used. Furthermore, as in the technique described in Patent Document 3, for example, a technique for setting a focusing movement speed when moving a sample within the in-focus determination range based on the depth of focus of the objective lens with respect to the observation wavelength is also known. It has been.

特開2000―352661号公報JP 2000-352661 A 特開2002―350738号公報JP 2002-350738 A 特開2008―250238号公報JP 2008-250238 A

ロングストロークタイプの焦準部は、焦準部の駆動に高速性が要求される。しかしながら、焦準部の駆動を担うアクチュエータは急加速、急停止ができないため、所定の加減速動作が必要となる。従って、上述のアシストAFにおいて、AF待機状態に入ってからユーザがマニュアル操作で焦準部を駆動させてAF可能な所定量以上の反射光量が得られたとしても、駆動中の焦準部を停止させるための減速動作による焦準部のオーバーランにより、そのAF可能な所定量以上の反射光量が得られる範囲を超えてしまう虞がある。特に、高倍率な対物レンズほどAF可能な所定量以上の反射光量が得られる範囲が狭くなることから、このような現象が頻発する。そのため、アシストAFの操作性は必ずしも高いものとはいえなかった。   The long stroke type focusing unit is required to have high speed for driving the focusing unit. However, since the actuator responsible for driving the focusing unit cannot be accelerated or stopped suddenly, a predetermined acceleration / deceleration operation is required. Therefore, in the above-described assist AF, even if the user manually drives the focusing unit after entering the AF standby state to obtain a reflected light amount that is greater than a predetermined amount that can be AF, the driving focusing unit is There is a risk that the range over which a reflected light amount greater than a predetermined amount that can be AF is obtained may be exceeded due to overrun of the focusing portion due to the deceleration operation for stopping. In particular, such a phenomenon occurs frequently because the range in which the amount of reflected light that is greater than or equal to a predetermined amount that can be AF is narrowed with an objective lens having a high magnification. Therefore, it cannot be said that the operability of the assist AF is necessarily high.

以上のような実情を踏まえ、本発明は、アシストAFの操作性を高める顕微鏡システム及びその制御方法を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a microscope system that improves the operability of assist AF and a control method thereof.

本発明の第1の態様は、サンプルと対物レンズとの間の距離を変化させる焦準部と、前記焦準部を制御して前記サンプルに対する自動合焦制御を行う自動合焦制御部と、前記自動合焦制御部及び前記焦準部を制御する制御部と、自動合焦開始指示及び前記焦準部のマニュアル操作による駆動指示を入力する入力部と、を備え、前記制御部は、前記入力部により前記焦準部のマニュアル操作による駆動指示が入力され続けている間、前記焦準部の駆動速度を徐々に増加させるように制御し、前記制御部は、前記入力部により前記自動合焦開始指示が入力された後に、前記入力部により前記焦準部のマニュアル操作による駆動指示が入力され続けた場合には、前記焦準部の駆動速度を所定の駆動速度以下に制限して前記焦準部を制御し、前記制御部が、前記焦準部の駆動速度を前記所定の駆動速度以下に制限して前記焦準部を制御しているときに、前記自動合焦制御部による自動合焦制御により自動合焦が可能な状態になったときは、前記自動合焦制御部が、前記焦準部の駆動を停止させるように前記焦準部を制御した後に自動合焦制御を行う、顕微鏡システムを提供する。 A first aspect of the present invention includes a focusing unit that changes a distance between a sample and an objective lens, an automatic focusing control unit that controls the focusing unit to perform automatic focusing control on the sample, A control unit that controls the automatic focusing control unit and the focusing unit; and an input unit that inputs an automatic focusing start instruction and a driving instruction by manual operation of the focusing unit. While the drive instruction by the manual operation of the focusing unit is continuously input from the input unit, control is performed so that the driving speed of the focusing unit is gradually increased. When a driving instruction by manual operation of the focusing unit is continuously input by the input unit after the focusing start instruction is input, the driving speed of the focusing unit is limited to a predetermined driving speed or less. It controls the focusing unit, the control However, when the focusing unit is controlled by limiting the driving speed of the focusing unit to the predetermined driving speed or less, automatic focusing can be performed by the automatic focusing control by the automatic focusing control unit. A microscope system is provided in which, when the state is reached, the automatic focusing control unit performs automatic focusing control after controlling the focusing unit so as to stop driving of the focusing unit .

本発明の第2の態様は、第1の態様において、前記制御部は、前記入力部により前記自動合焦開始指示が入力された場合に、前記自動合焦制御部による自動合焦制御を行わせるように前記自動合焦制御部を制御し、前記自動合焦制御の結果が自動合焦失敗であった後に、前記入力部により前記焦準部の駆動指示が入力され続けた場合に、前記焦準部の駆動速度を前記所定の駆動速度以下に制限して前記焦準部を制御する、顕微鏡システムを提供する。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the control unit performs an automatic focusing control by the automatic focusing control unit when the automatic focusing start instruction is input by the input unit. The automatic focusing control unit is controlled so that after the result of the automatic focusing control is an automatic focusing failure, a driving instruction for the focusing unit is continuously input by the input unit, Provided is a microscope system that controls the focusing unit by limiting the driving speed of the focusing unit to be equal to or lower than the predetermined driving speed .

本発明の第の態様は、第1又は2の態様において、前記焦準部の駆動速度を記憶する記憶部を更に備え、前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記焦準部の駆動速度に基づいて、前記焦準部の駆動速度を前記所定の駆動速度以下に制限して前記焦準部を制御する、顕微鏡システムを提供する。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the third aspect further includes a storage unit that stores a driving speed of the focusing unit, and the control unit stores the focusing unit stored in the storage unit. A microscope system is provided that controls the focusing unit by limiting the driving speed of the focusing unit to the predetermined driving speed or less based on the driving speed of the focusing unit.

本発明の第の態様は、第1又は2の態様において、前記制御部は、前記入力部により入力された前記焦準部の駆動指示に対する前記焦準部の駆動量を変更することにより、前記焦準部の駆動速度を前記所定の駆動速度以下に制限して前記焦準部を制御する、顕微鏡システムを提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the control unit changes a driving amount of the focusing unit in response to a driving instruction of the focusing unit input by the input unit. Provided is a microscope system that controls the focusing unit by limiting the driving speed of the focusing unit to be equal to or lower than the predetermined driving speed.

本発明の第の態様は、第1乃至の何れか一つの態様において、前記焦準部の駆動指示は、前記距離を短くする方向又は長くする方向への前記焦準部の駆動指示である、顕微鏡システムを提供する。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the driving instruction of the focusing unit is a driving instruction of the focusing unit in a direction to shorten or lengthen the distance. Provide a microscope system.

本発明の第の態様は、サンプルと対物レンズとの間の距離を変化させる焦準部を制御して前記サンプルに対する自動合焦制御を行う顕微鏡システムの制御方法であって、前記顕微鏡システムに前記焦準部のマニュアル操作による駆動指示が入力され続けている間、前記焦準部の駆動速度を徐々に増加させるように制御し、前記顕微鏡システムに自動合焦開始指示が入力された後に、前記顕微鏡システムに前記焦準部のマニュアル操作による駆動指示が入力され続けた場合には、前記焦準部の駆動速度を所定の駆動速度以下に制限して前記焦準部を制御し、前記焦準部の駆動速度を前記所定の駆動速度以下に制限して前記焦準部を制御しているときに、前記自動合焦制御により自動合焦が可能な状態になったときは、前記焦準部の駆動を停止させるように前記焦準部を制御した後に自動合焦制御を行う、制御方法を提供する。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a control method for a microscope system that performs an automatic focusing control on the sample by controlling a focusing unit that changes a distance between the sample and the objective lens. While the drive instruction by manual operation of the focusing unit continues to be input, the driving speed of the focusing unit is controlled to gradually increase, and after the automatic focusing start instruction is input to the microscope system, When a driving instruction by manual operation of the focusing unit continues to be input to the microscope system, the focusing unit is controlled to a predetermined driving speed or less to control the focusing unit, and the focusing unit is controlled. When the focusing unit is controlled by limiting the driving speed of the quasi-part to the predetermined driving speed or less, when the auto-focusing control enables the automatic focusing, the focusing is performed. Stop driving Performing automatic focus control after controlling the focusing unit so as to provide a control method.

本発明によれば、アシストAFの操作性を高める顕微鏡システム及びその制御方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the microscope system which improves the operativity of assist AF, and its control method can be provided.

第1の実施形態に係る顕微鏡システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the microscope system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る顕微鏡操作部の外観構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of an external appearance structure of the microscope operation part which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る顕微鏡制御部の内部構成例を示す図である。It is a figure which shows the internal structural example of the microscope control part which concerns on 1st Embodiment. 内部記憶部にLUTとして記憶される焦準部の駆動速度パラメータの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the drive speed parameter of the focusing part memorize | stored as LUT in an internal memory part. AFユニットがAF待機状態に移行したことをCPUが認識した後の、第1の実施形態に係る顕微鏡システムの動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the microscope system which concerns on 1st Embodiment after CPU recognizes that AF unit changed to AF standby state. 第2の本実施形態に係る顕微鏡操作部の外観構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of an external appearance structure of the microscope operation part which concerns on 2nd this embodiment. 第2の実施形態に係る顕微鏡制御部の内部構成例を示す図である。It is a figure which shows the internal structural example of the microscope control part which concerns on 2nd Embodiment. AFユニットがAF待機状態に移行したことをCPUが認識すると共に設定されている焦準部の駆動量の感度がFINEになった後の、第2の実施形態に係る顕微鏡システムの動作の一例を示すフローチャートである。An example of the operation of the microscope system according to the second embodiment after the CPU recognizes that the AF unit has shifted to the AF standby state and the sensitivity of the set focusing unit driving amount becomes FINE. It is a flowchart to show.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る顕微鏡システムの構成例を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a microscope system according to the first embodiment of the present invention.

図1に示したように、本実施形態に係る顕微鏡システムは、マニュアルXYステージ101に載置されたサンプル102の光学拡大像を観察するシステムであって、顕微鏡本体100、顕微鏡操作部200、及び顕微鏡制御部300を含む。   As shown in FIG. 1, the microscope system according to the present embodiment is a system for observing an optically magnified image of a sample 102 placed on a manual XY stage 101, and includes a microscope body 100, a microscope operation unit 200, and A microscope control unit 300 is included.

顕微鏡本体100は、マニュアルXYステージ101、光源ユニット103、投光管ユニット104、対物レンズ105、焦準部106、AFユニット107、鏡筒ユニット108、及び接眼レンズ109を含む。   The microscope main body 100 includes a manual XY stage 101, a light source unit 103, a light projection tube unit 104, an objective lens 105, a focusing unit 106, an AF unit 107, a lens barrel unit 108, and an eyepiece lens 109.

マニュアルXYステージ101は、サンプル102が載置され、ユーザの手動操作によりXY方向(対物レンズ105の光軸に対して垂直方向)に移動する。
光源ユニット103は、サンプル102に照射する観察用の光を出射する。
The manual XY stage 101 has the sample 102 mounted thereon, and moves in the XY direction (perpendicular to the optical axis of the objective lens 105) by a user's manual operation.
The light source unit 103 emits observation light that irradiates the sample 102.

投光管ユニット104は、光源ユニット103から出射された観察用の光をサンプル102へ導いたり、そのときのサンプル102からの反射光を鏡筒ユニット108へ導いたりする。また、投光管ユニット104は、AFユニット107から出射されたAF用の光をサンプル102へ導いたり、そのときのサンプル102からの反射光をAFユニット107へ導いたりする。   The light projecting tube unit 104 guides the observation light emitted from the light source unit 103 to the sample 102 and guides the reflected light from the sample 102 at that time to the lens barrel unit 108. The light projecting tube unit 104 guides the AF light emitted from the AF unit 107 to the sample 102 and guides the reflected light from the sample 102 to the AF unit 107 at that time.

焦準部106は、サンプル102と対物レンズ105との間の距離を変化させる電動焦準部である。より詳しくは、焦準部106は、焦準モータ106a、焦準シャフト106b、及び焦準支持部106cを含み、焦準モータ106aの駆動による焦準シャフト106bの回転により焦準支持部106cが上下方向(対物レンズ105の光軸方向)に移動する。これにより、焦準支持部106cにより支持された対物レンズ105も上下方向に移動し、サンプル102と対物レンズ105との間の距離が変化する。なお、焦準モータ106aは、例えばステッピングモータである。また、焦準支持部106cは、その他、投光管ユニット104、光源ユニット103、AFユニット107、鏡筒ユニット108、及び接眼レンズ109をも支持する。   The focusing unit 106 is an electric focusing unit that changes the distance between the sample 102 and the objective lens 105. More specifically, the focusing unit 106 includes a focusing motor 106a, a focusing shaft 106b, and a focusing support unit 106c. The focusing support unit 106c is moved up and down by the rotation of the focusing shaft 106b driven by the focusing motor 106a. It moves in the direction (optical axis direction of the objective lens 105). As a result, the objective lens 105 supported by the focusing support portion 106c also moves in the vertical direction, and the distance between the sample 102 and the objective lens 105 changes. The focusing motor 106a is a stepping motor, for example. In addition, the focusing support unit 106c also supports the light projection tube unit 104, the light source unit 103, the AF unit 107, the lens barrel unit 108, and the eyepiece lens 109.

AFユニット107は、サンプル102へ照射するAF用の光を出射し、そのときのサンプル102からの反射光の光量を検出し、その検出結果に基づいて、焦準部106(焦準モータ106a)を制御してサンプル102に対するAF制御を行う。   The AF unit 107 emits AF light that irradiates the sample 102, detects the amount of reflected light from the sample 102 at that time, and based on the detection result, the focusing unit 106 (focusing motor 106a). To control AF for the sample 102.

鏡筒ユニット108は、光源ユニット103からの観察用の光が照射されたサンプル102からの反射光を接眼レンズ109へ導く。
顕微鏡操作部200は、各種のボタン等を備え、ユーザのボタン操作等に応じてAF開始指示や焦準部106の駆動指示等を顕微鏡制御部300に入力する。なお、顕微鏡操作部200の詳細は、図2を用いて後述する。
The lens barrel unit 108 guides the reflected light from the sample 102 irradiated with the observation light from the light source unit 103 to the eyepiece lens 109.
The microscope operation unit 200 includes various buttons and the like, and inputs an AF start instruction, a drive instruction for the focusing unit 106, and the like to the microscope control unit 300 in accordance with a user button operation or the like. Details of the microscope operation unit 200 will be described later with reference to FIG.

顕微鏡制御部300は、顕微鏡システムの全体動作を制御する。例えば、顕微鏡制御部300は、光源ユニット103の制御や、顕微鏡操作部200により入力されたAF開始指示や焦準部106の駆動指示に応じてAFユニット107や焦準部106(焦準モータ106a)を制御する。   The microscope control unit 300 controls the overall operation of the microscope system. For example, the microscope control unit 300 controls the light source unit 103, the AF start instruction input by the microscope operation unit 200, and the driving instruction of the focusing unit 106, and the focusing unit 106 (focusing motor 106a). ) To control.

図2は、顕微鏡操作部200の外観構成例を示す図である。
図2に示したように、顕微鏡操作部200は、AF開始ボタン201、焦準UPボタン202、及び焦準DOWNボタン203を含む。
FIG. 2 is a diagram illustrating an external configuration example of the microscope operation unit 200.
As shown in FIG. 2, the microscope operation unit 200 includes an AF start button 201, a focusing UP button 202, and a focusing DOWN button 203.

AF開始ボタン201は、AF(アシストAF)の開始指示を行うためのボタンである。このAF開始ボタン201の押下により、AF開始指示が、顕微鏡操作部200から顕微鏡制御部300に入力される。   The AF start button 201 is a button for instructing start of AF (assist AF). By pressing the AF start button 201, an AF start instruction is input from the microscope operation unit 200 to the microscope control unit 300.

焦準UPボタン202は、焦準支持部106cを上方向へ移動させるように焦準部106を駆動指示するためのボタンである。この焦準UPボタン202が押下されている間は、焦準支持部106cを上方向へ移動させるための焦準部106の駆動指示が継続して、顕微鏡操作部200から顕微鏡制御部300に入力される。なお、焦準UPボタン202は、サンプル102と対物レンズ105との間の距離を長くする方向へ焦準部106を駆動指示するためのボタンでもある。   The focusing UP button 202 is a button for instructing driving of the focusing unit 106 so as to move the focusing support unit 106c upward. While the focusing UP button 202 is being pressed, a driving instruction for the focusing unit 106 to move the focusing support unit 106c upward is input to the microscope control unit 300 from the microscope operation unit 200. Is done. The focusing UP button 202 is also a button for instructing driving of the focusing unit 106 in a direction in which the distance between the sample 102 and the objective lens 105 is increased.

焦準DOWNボタン203は、焦準支持部106cを下方向へ移動させるように焦準部106を駆動指示するためのボタンである。この焦準DOWNボタン203が押下されている間は、焦準支持部106cを下方向へ移動させるための焦準部106の駆動指示が継続して、顕微鏡操作部200から顕微鏡制御部300に入力される。なお、焦準DOWNボタン203は、サンプル102と対物レンズ105との間の距離を短くする方向へ焦準部106を駆動指示するためのボタンでもある。   The focusing DOWN button 203 is a button for instructing driving of the focusing unit 106 so as to move the focusing support unit 106c downward. While the focusing DOWN button 203 is pressed, a driving instruction for the focusing unit 106 to move the focusing support unit 106c downward is continued and input from the microscope operation unit 200 to the microscope control unit 300. Is done. The focusing DOWN button 203 is also a button for instructing to drive the focusing unit 106 in a direction to shorten the distance between the sample 102 and the objective lens 105.

図3は、顕微鏡制御部300の内部構成例を示す図である。
図3に示したように、顕微鏡制御部300は、CPU(Central Processing Unit)301、RAM(Random Access Memory)302、ROM(Read Only Memory)303、コマンドI/O(Input/Output)304、及び焦準制御部305を含む。
FIG. 3 is a diagram illustrating an internal configuration example of the microscope control unit 300.
As shown in FIG. 3, the microscope control unit 300 includes a CPU (Central Processing Unit) 301, a RAM (Random Access Memory) 302, a ROM (Read Only Memory) 303, a command I / O (Input / Output) 304, and A focusing control unit 305 is included.

CPU301は、制御プログラムに従って顕微鏡システムの全体動作を制御する。例えば、CPU301は、光源ユニット103の制御や、顕微鏡操作部200により入力されたAF開始指示や焦準部106の駆動指示に応じてAFユニット107や焦準部106(焦準モータ106a)を制御する。なお、CPU301と顕微鏡操作部200は、ボタン制御線により接続される。   The CPU 301 controls the entire operation of the microscope system according to the control program. For example, the CPU 301 controls the AF unit 107 and the focusing unit 106 (focusing motor 106a) according to the control of the light source unit 103, the AF start instruction input by the microscope operation unit 200, and the driving instruction of the focusing unit 106. To do. The CPU 301 and the microscope operation unit 200 are connected by a button control line.

RAM302は、CPU301による制御に必要なデータ等が一時的に格納される。
ROM303は、上記制御プログラム等が格納される。
コマンドI/O304は、CPU301、焦準制御部305、光源ユニット103、及びAFユニット107との間で、コマンド等の入出力を行う。なお、焦準制御部305、光源ユニット103、及びAFユニット107の各々とコマンドI/O304は、コマンド通信線により接続される。
The RAM 302 temporarily stores data necessary for control by the CPU 301.
The ROM 303 stores the control program and the like.
A command I / O 304 inputs and outputs commands and the like with the CPU 301, the focusing control unit 305, the light source unit 103, and the AF unit 107. Note that each of the focusing control unit 305, the light source unit 103, and the AF unit 107 and the command I / O 304 are connected by a command communication line.

焦準制御部305は、コマンドI/O304からのコマンドと、内部記憶部305aにLUT(Look-Up Table)として記憶されている焦準部106の駆動速度パラメータとに基づいて、焦準部106(焦準モータ106a)の駆動を制御する。なお、焦準制御部305と焦準部106(焦準モータ106a)は、モータ制御線により接続される。   The focusing control unit 305 is based on the command from the command I / O 304 and the driving speed parameter of the focusing unit 106 stored as an LUT (Look-Up Table) in the internal storage unit 305a. The drive of the (focusing motor 106a) is controlled. The focusing control unit 305 and the focusing unit 106 (focusing motor 106a) are connected by a motor control line.

図4は、内部記憶部305aにLUTとして記憶される焦準部106の駆動速度パラメータの一例を示す図である。
図4に示したように、LUTには、焦準部106の駆動速度パラメータとして、焦準支持部106cの初速度[μm/s]、到達速度[μm/s]、及び加減速時間[ms]の組み合わせが4種類、インデックス1乃至4として示されている。これにより、インデックスを指定することで、対応する組み合わせの駆動速度パラメータに従って焦準部106の台形駆動を行わせることが可能になっている。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the driving speed parameter of the focusing unit 106 stored as an LUT in the internal storage unit 305a.
As shown in FIG. 4, the LUT includes an initial speed [μm / s], an arrival speed [μm / s], and an acceleration / deceleration time [ms] as the driving speed parameters of the focusing unit 106. ] Are shown as 4 types and indexes 1 to 4. Thus, by specifying the index, the focusing unit 106 can be trapezoidally driven according to the corresponding combination of driving speed parameters.

また、LUTでは、インデックス1乃至4において、初速度[μm/s]は何れも同じであるが、到達速度[μm/s]及び加減速時間[ms]は、インデックス1乃至4の順に、増加するようになっている。これにより、ユーザが焦準UPボタン202又は焦準DOWNボタン203を押下し続けている間は、指定するインデックスを徐々に増加することで、焦準支持部106cの移動速度を徐々に増加させることができる。また、焦準支持部106cの移動速度の増加に伴って加減速時間も長くするようにしたことにより、いずれのインデックスにおいても台形駆動による加減速度が一定になるようになっている。   In the LUT, the initial speed [μm / s] is the same in indexes 1 to 4, but the arrival speed [μm / s] and acceleration / deceleration time [ms] increase in the order of indexes 1 to 4. It is supposed to be. As a result, while the user continues to press the focusing UP button 202 or the focusing DOWN button 203, the moving speed of the focusing support unit 106c is gradually increased by gradually increasing the designated index. Can do. In addition, since the acceleration / deceleration time is increased as the moving speed of the focusing support section 106c increases, the acceleration / deceleration speed by the trapezoidal drive is constant in any index.

なお、焦準支持部106cのオーバーランの移動量(移動中の焦準支持部106cが停止動作(減速動作)を開始してから実際に停止するまでの移動量)は、減速時間に比例する。従って、減速時間が短いほどオーバーランの移動量は小さくなる。   Note that the amount of overrun of the focusing support portion 106c (the amount of movement from when the moving focusing support portion 106c starts to stop (deceleration operation) until it actually stops) is proportional to the deceleration time. . Therefore, the amount of overrun movement decreases as the deceleration time is shorter.

このような構成を有する本実施形態に係る顕微鏡システムにおいて、焦準部106は、サンプルと対物レンズとの間の距離を変化させる焦準部の一例である。AFユニット107は、焦準部を制御してサンプルに対する自動合焦制御を行う自動合焦制御部の一例である。顕微鏡制御部300は、自動合焦制御部及び焦準部を制御する制御部の一例である。顕微鏡操作部200は、自動合焦開始指示及び焦準部の駆動指示を入力する入力部の一例である。内部記憶部305aは、焦準部の駆動速度を記憶する記憶部の一例である。   In the microscope system according to this embodiment having such a configuration, the focusing unit 106 is an example of a focusing unit that changes the distance between the sample and the objective lens. The AF unit 107 is an example of an automatic focusing control unit that controls a focusing unit to perform automatic focusing control on a sample. The microscope control unit 300 is an example of a control unit that controls the automatic focusing control unit and the focusing unit. The microscope operation unit 200 is an example of an input unit that inputs an automatic focusing start instruction and a focusing unit driving instruction. The internal storage unit 305a is an example of a storage unit that stores the driving speed of the focusing unit.

次に、本実施形態に係る顕微鏡システムの動作について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システムでは、顕微鏡制御部300の電源が投入されると、CPU301は、コマンドI/O304を介して光源ユニット103に光源点灯指示コマンドを送信する。このコマンドを受信した光源ユニット103は、光源を点灯して観察用の光を出射する。光源ユニット103から出射された光は、投光管ユニット104に導入され、図示しない照明光学系を介して対物レンズ105によりサンプル102上に集光される。そして、このときのサンプル102からの反射光は、再び対物レンズ105及び投光管ユニット104を介した後、更に、AFユニット107及び鏡筒ユニット108を介して接眼レンズ109に導かれる。これにより、ユーザは接眼レンズ109を通してサンプル102の光学拡大像の目視観察が可能になる。
Next, the operation of the microscope system according to this embodiment will be described.
In the microscope system according to the present embodiment, when the power of the microscope control unit 300 is turned on, the CPU 301 transmits a light source lighting instruction command to the light source unit 103 via the command I / O 304. Upon receiving this command, the light source unit 103 turns on the light source and emits observation light. The light emitted from the light source unit 103 is introduced into the light projecting tube unit 104 and is condensed on the sample 102 by the objective lens 105 through an illumination optical system (not shown). Then, the reflected light from the sample 102 at this time is guided again to the eyepiece lens 109 through the AF unit 107 and the lens barrel unit 108 after passing through the objective lens 105 and the light projection tube unit 104 again. As a result, the user can visually observe an optically magnified image of the sample 102 through the eyepiece lens 109.

ユーザは、サンプル102の光学拡大像の目視観察中に、サンプル102にピントを合わせたいと判断したら、顕微鏡操作部200のAF開始ボタン201を押下することにより、AF(アシストAF)の開始を指示することができる。   When the user determines to focus on the sample 102 during visual observation of the optically magnified image of the sample 102, the user instructs the start of AF (assist AF) by pressing the AF start button 201 of the microscope operation unit 200. can do.

ユーザがAF開始ボタン201を押下すると、顕微鏡操作部200によりAF開始指示がCPU301に入力される。AF開始指示が入力されたCPU301は、コマンドI/O304を介してAFユニット107にAF開始指示コマンドを送信する。このコマンドを受信したAFユニット107は、AFサーチを行い、その結果、サンプル102からの反射光の光量がAF開始閾値(AF可能な反射光量)未満であった場合には、AF待機状態に移行して、焦準部106の制御を一旦停止すると共に、AF失敗のコマンドレスポンスを、コマンドI/O304を介してCPU301に送信する。このコマンドレスポンスを受信したCPU301は、AFユニット107がAF待機状態に移行したことを認識する。   When the user presses the AF start button 201, an AF start instruction is input to the CPU 301 by the microscope operation unit 200. The CPU 301 to which the AF start instruction is input transmits an AF start instruction command to the AF unit 107 via the command I / O 304. Upon receiving this command, the AF unit 107 performs an AF search. As a result, if the amount of reflected light from the sample 102 is less than the AF start threshold (amount of reflected light that can be AF), the AF unit 107 shifts to an AF standby state. Then, the control of the focusing unit 106 is temporarily stopped, and a command response indicating AF failure is transmitted to the CPU 301 via the command I / O 304. The CPU 301 receiving this command response recognizes that the AF unit 107 has shifted to the AF standby state.

なお、AF待機状態に移行したAFユニット107は、焦準部106の制御は一旦停止するが、サンプル102へのAF用の光の照射とその反射光の検出は継続し、その反射光の光量がAF開始閾値以上になった場合には、後述するように、その旨を通知するコマンドレスポンスを、コマンドI/O304を介してCPU301に送信する。   The AF unit 107 that has shifted to the AF standby state temporarily stops the control of the focusing unit 106, but continues to irradiate the sample 102 with the AF light and detect the reflected light. When becomes greater than or equal to the AF start threshold, a command response notifying that is transmitted to the CPU 301 via the command I / O 304, as will be described later.

AFユニット107がAF待機状態に移行したことをCPU301が認識すると、本実施形態に係る顕微鏡システムは、次のような動作を行う。
図5は、その動作の一例を示すフローチャートである。
When the CPU 301 recognizes that the AF unit 107 has shifted to the AF standby state, the microscope system according to the present embodiment performs the following operation.
FIG. 5 is a flowchart showing an example of the operation.

図5に示したように、まず、CPU301は、焦準ボタン(焦準UPボタン202又は焦準DOWNボタン203)が押下されているか否かを判定する(S101)。ここで、S101の判定結果がNoの場合には、本判定を繰り返す。   As shown in FIG. 5, first, the CPU 301 determines whether or not the focusing button (focusing UP button 202 or focusing DOWN button 203) is pressed (S101). Here, when the determination result of S101 is No, this determination is repeated.

一方、S101の判定結果がYesの場合、CPU301は、焦準部106の駆動速度パラメータのインデックスを1に設定する(TBL=1)(S102)。そして、焦準部106の駆動速度パラメータのインデックスを1とし、焦準部106の駆動方向をS101で押下されていた焦準ボタンに応じた方向とする引数として、焦準部106の駆動を指示するコマンド(例えば「MOVE 1,駆動方向」)を、コマンドI/O304を介してAFユニット107に送信する。このコマンドを受信したAFユニット107は、AF待機状態にあるので、そのコマンドを、コマンドI/O304を介して焦準制御部305に送信する。このコマンドを受信した焦準制御部305は、そのコマンドに従って焦準部106の駆動を開始する(S103)。   On the other hand, when the determination result in S101 is Yes, the CPU 301 sets the index of the driving speed parameter of the focusing unit 106 to 1 (TBL = 1) (S102). Then, the driving speed parameter index of the focusing unit 106 is set to 1, and the driving of the focusing unit 106 is instructed as an argument with the driving direction of the focusing unit 106 as a direction corresponding to the focusing button pressed in S101. A command to be executed (for example, “MOVE 1, drive direction”) is transmitted to the AF unit 107 via the command I / O 304. The AF unit 107 that has received this command is in the AF standby state, and transmits the command to the focusing control unit 305 via the command I / O 304. The focusing control unit 305 that has received this command starts driving the focusing unit 106 in accordance with the command (S103).

また、CPU301は、その焦準部106の駆動開始と同時に、焦準部106の駆動速度を動的に変更するための動的速度変更用タイマをスタートする(S104)。
続いて、CPU301は、AFユニット107から、コマンドI/O304を介して、サンプル102からの反射光の光量がAF開始閾値以上になったことを通知するコマンドレスポンスを受信したか否かを判定する(S105)。
The CPU 301 starts a dynamic speed changing timer for dynamically changing the driving speed of the focusing unit 106 simultaneously with the start of driving of the focusing unit 106 (S104).
Subsequently, the CPU 301 determines whether or not a command response is received from the AF unit 107 via the command I / O 304 to notify that the amount of reflected light from the sample 102 is equal to or greater than the AF start threshold value. (S105).

ここで、S105の判定結果がNoの場合、CPU301は、S101で押下されていた焦準ボタンが継続して押下されているか否かを判定する(S106)。
ここで、S106の判定結果がYesの場合、CPU301は、動的速度変更用タイマがタイムアップしたか否かを判定する(S107)。ここで、その判定結果がNoの場合には、処理がS105に戻る。
If the determination result in S105 is No, the CPU 301 determines whether or not the focusing button that was pressed in S101 is continuously pressed (S106).
If the determination result in S106 is Yes, the CPU 301 determines whether or not the dynamic speed change timer has expired (S107). If the determination result is No, the process returns to S105.

一方、S107の判定結果がYesの場合、CPU301は、設定されているインデックスが2未満(TBL<2)であるか否かを判定する(S108)。
ここで、S108の判定結果がYesの場合、CPU301は、設定されているインデックスに1を加える(TBL=TBL+1)(S109)。
On the other hand, when the determination result in S107 is Yes, the CPU 301 determines whether or not the set index is less than 2 (TBL <2) (S108).
If the determination result in S108 is Yes, the CPU 301 adds 1 to the set index (TBL = TBL + 1) (S109).

S109の後、CPU301は、設定されているインデックス(すなわちS109で1を加えられたインデックス)を引数として、焦準部106の駆動速度の動的変更を指示するコマンド(例えば「SPEED インデックス」)を、コマンドI/O304を介してAFユニット107に送信する。このコマンドを受信したAFユニット107は、AF待機状態にあるので、そのコマンドを、コマンドI/O304を介して焦準制御部305に送信する。このコマンドを受信した焦準制御部305は、そのコマンドに従って焦準部106の駆動速度の動的変更を開始する(S110)。   After S109, the CPU 301 uses a set index (that is, the index added with 1 in S109) as an argument to issue a command (for example, “SPEED index”) that instructs dynamic change of the driving speed of the focusing unit 106. , And sent to the AF unit 107 via the command I / O 304. The AF unit 107 that has received this command is in the AF standby state, and transmits the command to the focusing control unit 305 via the command I / O 304. Upon receiving this command, the focusing control unit 305 starts dynamic change of the driving speed of the focusing unit 106 according to the command (S110).

S110の後、CPU301は、AFユニット107から、コマンドI/O304を介して、サンプル102からの反射光の光量がAF開始閾値以上になったことを通知するコマンドレスポンスを受信したか否かを判定する(S111)。   After S110, the CPU 301 determines whether or not a command response is received from the AF unit 107 via the command I / O 304 to notify that the amount of reflected light from the sample 102 has reached the AF start threshold value or more. (S111).

ここで、S111の判定結果がNoの場合、CPU301は、S106で押下されていた焦準ボタンが継続して押下されているか否かを判定する(S112)。
ここで、S112の判定結果がYesの場合、CPU301は、焦準制御部305から、コマンドI/O304、AFユニット107、及びコマンドI/O304を順に介して、焦準部106の駆動速度が動的変更されたことを通知するコマンドレスポンスを受信したか否かを判定する(S113)。
If the determination result in S111 is No, the CPU 301 determines whether or not the focusing button that was pressed in S106 is continuously pressed (S112).
Here, when the determination result in S112 is Yes, the CPU 301 moves the focusing speed of the focusing unit 106 from the focusing control unit 305 through the command I / O 304, the AF unit 107, and the command I / O 304 in order. It is determined whether or not a command response notifying that the target has been changed has been received (S113).

ここで、S113の判定結果がNoの場合には、処理がS111へ戻る。
一方、S113の判定結果がYesの場合、CPU301は、動的速度変更用タイマをリスタート(リセット及びスタート)し(S114)、その後、処理がS105に戻る。
If the determination result in S113 is No, the process returns to S111.
On the other hand, if the determination result in S113 is Yes, the CPU 301 restarts (resets and starts) the dynamic speed change timer (S114), and then the process returns to S105.

一方、S108の判定結果がNoの場合、CPU301は、AFユニット107から、コマンドI/O304を介して、サンプル102からの反射光の光量がAF開始閾値以上になったことを通知するコマンドレスポンスを受信したか否かを判定する(S115)。   On the other hand, if the determination result in S108 is No, the CPU 301 sends a command response from the AF unit 107 to notify that the amount of reflected light from the sample 102 is equal to or greater than the AF start threshold via the command I / O 304. It is determined whether or not it has been received (S115).

ここで、S115の判定結果がNoの場合、CPU301は、S106で押下されていた焦準ボタンが継続して押下されているか否かを判定する(S116)。
ここで、S116の判定結果がYesの場合には、処理がS115へ戻る。
Here, when the determination result in S115 is No, the CPU 301 determines whether or not the focusing button pressed in S106 is continuously pressed (S116).
If the determination result in S116 is Yes, the process returns to S115.

一方、S106の判定結果がNo、又は、S112の判定結果がNoの場合、CPU301は、動的速度変更用タイマをストップする(S117)。
一方、S116の判定結果がNoの場合、又は、S117の後、CPU301は、焦準部106の駆動停止を指示するコマンドを、コマンドI/O304を介してAFユニット107に送信する。このコマンドを受信したAFユニット107は、AF待機状態にあるので、そのコマンドを、コマンドI/O304を介して焦準制御部305に送信する。このコマンドを受信した焦準制御部305は、そのコマンドに従って焦準部106の駆動停止動作(減速動作)を開始する(S118)。
On the other hand, if the determination result in S106 is No or the determination result in S112 is No, the CPU 301 stops the dynamic speed change timer (S117).
On the other hand, if the determination result in S116 is No, or after S117, the CPU 301 transmits a command to stop driving the focusing unit 106 to the AF unit 107 via the command I / O 304. The AF unit 107 that has received this command is in the AF standby state, and transmits the command to the focusing control unit 305 via the command I / O 304. Upon receiving this command, the focusing control unit 305 starts a drive stop operation (deceleration operation) of the focusing unit 106 in accordance with the command (S118).

S118の後、CPU301は、焦準制御部305から、コマンドI/O304、AFユニット107、及びコマンドI/O304を順に介して、焦準部106が停止したことを通知するコマンドレスポンスを受信したか否かを判定する(S119)。   After S118, has the CPU 301 received from the focusing control unit 305 a command response notifying that the focusing unit 106 has stopped via the command I / O 304, the AF unit 107, and the command I / O 304 in order? It is determined whether or not (S119).

ここで、S119の判定結果がNoの場合には、本判定を繰り返す。
一方、S119の判定結果がYesの場合には、本フローが終了する。
一方、S105がYesの場合、又は、S111がYesの場合、CPU301は、動的速度変更用タイマをストップする(S120)。
Here, when the determination result of S119 is No, this determination is repeated.
On the other hand, if the determination result in S119 is Yes, this flow ends.
On the other hand, if S105 is Yes or if S111 is Yes, the CPU 301 stops the dynamic speed change timer (S120).

S120の後、又は、S115がYesの場合、焦準部106の制御権限がCPU301からAFユニット107に切り換わり、AFユニット107は、焦準部106の駆動停止を指示するコマンドを、コマンドI/O304を介して焦準制御部305に送信する。このコマンドを受信した焦準制御部305は、そのコマンドに従って焦準部106の駆動停止動作(減速動作)を開始する(S121)。   After S120 or when S115 is Yes, the control authority of the focusing unit 106 is switched from the CPU 301 to the AF unit 107, and the AF unit 107 sends a command to stop driving the focusing unit 106 to the command I / The data is transmitted to the focusing control unit 305 via O304. Upon receiving this command, the focusing control unit 305 starts a drive stop operation (deceleration operation) of the focusing unit 106 according to the command (S121).

S121の後、AFユニット107は、焦準制御部305から、コマンドI/O304を介して、焦準部106が停止したことを通知するコマンドレスポンスを受信したか否かを判定する(S122)。   After S121, the AF unit 107 determines whether or not a command response notifying that the focusing unit 106 has stopped is received from the focusing control unit 305 via the command I / O 304 (S122).

ここで、S122の判定結果がNoの場合には、本判定を繰り返す。
一方、S122の判定結果がYesの場合、AFユニット107は、AF制御を行い(S123)、本フローが終了する。
Here, when the determination result of S122 is No, this determination is repeated.
On the other hand, if the determination result in S122 is Yes, the AF unit 107 performs AF control (S123), and this flow ends.

このような動作により、AF待機状態では焦準部106の駆動速度パラメータがインデックス2までの駆動速度パラメータに制限されていたので、S121で開始した焦準部106の駆動停止動作による焦準支持部106cのオーバーランの移動量(減速時間による焦準支持部106cのオーバーランの移動量)が、AF可能な反射光量が得られる範囲を超えることはなく、S123のAF制御の結果がAF失敗になることはない。   With such an operation, since the driving speed parameter of the focusing unit 106 is limited to the driving speed parameter up to index 2 in the AF standby state, the focusing support unit by the driving stop operation of the focusing unit 106 started in S121. The amount of overrun 106c (the amount of overrun of the focusing support portion 106c due to the deceleration time) does not exceed the range in which the amount of reflected light that can be AF is obtained, and the AF control result in S123 results in an AF failure. Never become.

以上、本実施形態に係る顕微鏡システムによれば、AF待機状態においてユーザがマニュアル操作で焦準部106を駆動させる際の焦準部106の駆動速度を制限することにより、駆動中の焦準部106を停止させる際の、焦準支持部106cのオーバーランの移動量を抑制することができるので、AF再開時(焦準部106の駆動停止後のAF時)に再びAF失敗になることはなく、アシストAFの操作性を向上させることができる。   As described above, according to the microscope system of the present embodiment, the driving focusing unit 106 is limited by limiting the driving speed of the focusing unit 106 when the user manually drives the focusing unit 106 in the AF standby state. Since the movement amount of the overrun of the focusing support portion 106c when the 106 is stopped can be suppressed, the AF failure again occurs when the AF is restarted (at the time of AF after the driving of the focusing portion 106 is stopped). In addition, the operability of the assist AF can be improved.

<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態に係る顕微鏡システムは、第1の実施形態に係る顕微鏡システムに対して、構成及び動作の一部が異なる。そこで、ここでは、その異なる点を中心に、本実施形態に係る顕微鏡システムの説明を行う。なお、その説明では、第1の実施形態に係る顕微鏡システムと同一の構成要素については同一の符号を付して説明する。
<Second Embodiment>
The microscope system according to the second embodiment of the present invention differs from the microscope system according to the first embodiment in part of the configuration and operation. Therefore, here, the microscope system according to the present embodiment will be described focusing on the different points. In the description, the same components as those in the microscope system according to the first embodiment will be described with the same reference numerals.

図6は、本実施形態に係る顕微鏡操作部の外観構成例を示す図である。
図6に示したように、本実施形態に係る顕微鏡操作部400は、AF開始ボタン401、JOGハンドル402、JOG感度切換ボタン403、及びJOG感度インジケータ404(404a、404b)を含む。
FIG. 6 is a diagram illustrating an external configuration example of the microscope operation unit according to the present embodiment.
As shown in FIG. 6, the microscope operation unit 400 according to the present embodiment includes an AF start button 401, a JOG handle 402, a JOG sensitivity switching button 403, and a JOG sensitivity indicator 404 (404a, 404b).

AF開始ボタン401は、AF(アシストAF)の開始指示を行うためのボタンである。このAF開始ボタン401の押下により、AF開始指示が、顕微鏡操作部400から後述の本実施形態に係る顕微鏡制御部500に入力される。   The AF start button 401 is a button for instructing start of AF (assist AF). By pressing the AF start button 401, an AF start instruction is input from the microscope operation unit 400 to the microscope control unit 500 according to the present embodiment described later.

JOGハンドル402は、サンプル102と対物レンズ105との間の距離を長くする方向又は短くする方向へ焦準部106を駆動指示するための回転ハンドルである。このJOGハンドル402が回転操作されると、図示しないロータリエンコーダが回転し、その回転に応じたパルス信号が、顕微鏡操作部400から顕微鏡制御部500に入力される。   The JOG handle 402 is a rotary handle for instructing driving of the focusing unit 106 in a direction of increasing or decreasing the distance between the sample 102 and the objective lens 105. When the JOG handle 402 is rotated, a rotary encoder (not shown) is rotated, and a pulse signal corresponding to the rotation is input from the microscope operation unit 400 to the microscope control unit 500.

JOG感度切換ボタン403は、JOGハンドル402の回転操作に対する焦準部106の駆動量の感度(FINE/COARSE)を切換えるためのボタンである。このJOG感度切換ボタン403が押下される毎に、焦準部106の駆動量の感度切換指示が、顕微鏡操作部400から顕微鏡制御部500に入力される。   The JOG sensitivity switching button 403 is a button for switching the sensitivity (FINE / COARSE) of the driving amount of the focusing unit 106 with respect to the rotation operation of the JOG handle 402. Each time the JOG sensitivity switching button 403 is pressed, a sensitivity switching instruction for the driving amount of the focusing unit 106 is input from the microscope operation unit 400 to the microscope control unit 500.

JOG感度インジケータ404は、設定されている焦準部106の駆動量の感度を示すためのインジケータであって、例えばLED(Light Emitting Diode)等である。より詳しくは、JOG感度インジケータ404aは、設定されている焦準部106の駆動量の感度がCOARSEである場合に点灯し、FINEである場合に消灯するLEDである。また、JOG感度インジケータ404bは、設定されている焦準部106の駆動量の感度がFINEである場合に点灯し、COARSEである場合に消灯するLEDである。   The JOG sensitivity indicator 404 is an indicator for indicating the sensitivity of the set driving amount of the focusing unit 106, and is, for example, an LED (Light Emitting Diode). More specifically, the JOG sensitivity indicator 404a is an LED that is turned on when the sensitivity of the set focusing unit 106 is COARSE and is turned off when it is FINE. The JOG sensitivity indicator 404b is an LED that is turned on when the sensitivity of the set driving amount of the focusing unit 106 is FINE and is turned off when the focus is COARSE.

図7は、本実施形態に係る顕微鏡制御部500の内部構成例を示す図である。
図7に示したように、本実施形態に係る顕微鏡制御部500は、CPU501、RAM502、ROM503、コマンドI/O504、焦準制御部505、及びパルスI/O506を含む。
FIG. 7 is a diagram illustrating an internal configuration example of the microscope control unit 500 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 7, the microscope control unit 500 according to the present embodiment includes a CPU 501, a RAM 502, a ROM 503, a command I / O 504, a focusing control unit 505, and a pulse I / O 506.

CPU501は、制御プログラムに従って本実施形態に係る顕微鏡システムの全体動作を制御する。例えば、CPU501は、光源ユニット103の制御を行う。また、例えば、CPU501は、顕微鏡操作部200により入力された感度切換指示に応じて、設定されている焦準部106の駆動量の感度を切り換える。より詳しくは、設定されている感度がCOARSEであった場合には、それをFINEに切り換え、設定されている感度がFINEであった場合には、それをCOARSEに切り換える。また、例えば、CPU501は、設定されている感度に応じて、JOG感度インジケータ404a及び404bの一方を点灯し他方を消灯するようにJOG感度インジケータ404を制御する。また、例えば、CPU501は、顕微鏡操作部400により入力されたAF開始指示や、パルスI/O506に一時的に蓄積されているパルス数に応じて、AFユニット107や焦準部106(焦準モータ106a)を制御する。なお、CPU501と顕微鏡操作部400は、インジケータ制御線及びボタン制御線により接続される。   The CPU 501 controls the overall operation of the microscope system according to the present embodiment according to the control program. For example, the CPU 501 controls the light source unit 103. Further, for example, the CPU 501 switches the sensitivity of the set driving amount of the focusing unit 106 in accordance with the sensitivity switching instruction input by the microscope operation unit 200. More specifically, when the set sensitivity is COARSE, it is switched to FINE, and when the set sensitivity is FINE, it is switched to COARSE. Further, for example, the CPU 501 controls the JOG sensitivity indicator 404 so that one of the JOG sensitivity indicators 404a and 404b is turned on and the other is turned off according to the set sensitivity. Further, for example, the CPU 501 determines the AF unit 107 or the focusing unit 106 (focusing motor) according to the AF start instruction input from the microscope operation unit 400 or the number of pulses temporarily stored in the pulse I / O 506. 106a) is controlled. The CPU 501 and the microscope operation unit 400 are connected by an indicator control line and a button control line.

RAM502は、CPU501による制御に必要なデータ等が一時的に格納される。
ROM503は、上記制御プログラム等が格納される。
コマンドI/O504は、CPU501、焦準制御部505、光源ユニット103、及びAFユニット107との間で、コマンド等の入出力を行う。なお、焦準制御部505、AFユニット107、及び光源ユニット103の各々とコマンドI/O504は、コマンド通信線により接続される。
The RAM 502 temporarily stores data necessary for control by the CPU 501.
The ROM 503 stores the control program and the like.
The command I / O 504 inputs and outputs commands and the like with the CPU 501, the focusing control unit 505, the light source unit 103, and the AF unit 107. Note that each of the focusing control unit 505, the AF unit 107, and the light source unit 103 and the command I / O 504 are connected by a command communication line.

焦準制御部505は、コマンドI/O504からのコマンドに応じて、焦準部106(焦準モータ106a)の駆動を制御する。なお、焦準制御部505と焦準部106(焦準モータ106a)は、モータ制御線により接続される。   The focusing control unit 505 controls the driving of the focusing unit 106 (focusing motor 106a) in accordance with a command from the command I / O 504. The focusing control unit 505 and the focusing unit 106 (focusing motor 106a) are connected by a motor control line.

パルスI/O506は、顕微鏡操作部400により入力されたパルス信号(ロータリエンコーダの回転に応じたパルス信号)のパルス数を一時的に蓄積する。なお、パルスI/O506と顕微鏡操作部400は、パルス信号線により接続される。   The pulse I / O 506 temporarily accumulates the number of pulses of the pulse signal (pulse signal corresponding to the rotation of the rotary encoder) input by the microscope operation unit 400. The pulse I / O 506 and the microscope operation unit 400 are connected by a pulse signal line.

本実施形態に係る顕微鏡システムにおいて、焦準部106は、焦準モータ106aと図示しないギア機構等を含み、顕微鏡操作部400から顕微鏡制御部500に入力されるパルス信号の1パルス当たり焦準支持部106cを0.02[μm]移動するように構成されている。   In the microscope system according to the present embodiment, the focusing unit 106 includes a focusing motor 106a and a gear mechanism (not shown), and supports focusing per pulse of a pulse signal input from the microscope operation unit 400 to the microscope control unit 500. The unit 106c is configured to move by 0.02 [μm].

CPU501は、その焦準部106を制御する際に、設定されている焦準部106の駆動量の感度がFINEである場合には、パルスI/O506から取得したパルス数をそのまま使用して処理を行うが、設定されている焦準部106の駆動量の感度がCOARSEである場合には、パルスI/O506から取得したパルス数を、例えば2倍にして処理を行う。より詳しくは、CPU501は、焦準部106を制御する際に、パルスI/O506に一時的に蓄積されているパルス数を30[ms]間隔で取得し、下記式(1)を用いて、焦準支持部106cの移動時間が20[ms]になるように、焦準部106の駆動速度として焦準支持部106cの移動速度を算出し、矩形駆動により焦準部106を駆動させるように制御する。   When the CPU 501 controls the focusing unit 106 and the sensitivity of the set driving amount of the focusing unit 106 is FINE, the CPU 501 uses the number of pulses acquired from the pulse I / O 506 as it is. However, when the sensitivity of the set driving amount of the focusing unit 106 is COARSE, the number of pulses acquired from the pulse I / O 506 is doubled, for example. More specifically, when controlling the focusing unit 106, the CPU 501 acquires the number of pulses temporarily accumulated in the pulse I / O 506 at intervals of 30 [ms], and uses the following formula (1): The moving speed of the focusing support section 106c is calculated as the driving speed of the focusing section 106 so that the moving time of the focusing support section 106c is 20 [ms], and the focusing section 106 is driven by rectangular driving. Control.

移動速度[μm/ms]=0.02[μm/pls]*取得したパルス数[pls]/20[ms] (1)
なお、式(1)の「取得したパルス数」は、上述のとおり、設定されている焦準部106の駆動量の感度がFINEである場合には、パルスI/O506から取得したパルス数とされるが、それがCOARSEである場合には、パルスI/O506から取得したパルス数の2倍とされる。
Movement speed [μm / ms] = 0.02 [μm / pls] * Number of acquired pulses [pls] / 20 [ms] (1)
As described above, the “number of acquired pulses” in the expression (1) is the same as the number of pulses acquired from the pulse I / O 506 when the sensitivity of the set driving amount of the focusing unit 106 is FINE. However, if it is COARSE, it is twice the number of pulses acquired from the pulse I / O 506.

このような構成を有する本実施形態に係る顕微鏡システムにおいて、焦準部106は、サンプルと対物レンズとの間の距離を変化させる焦準部の一例である。AFユニット107は、焦準部を制御してサンプルに対する自動合焦制御を行う自動合焦制御部の一例である。顕微鏡制御部500は、自動合焦制御部及び焦準部を制御する制御部の一例である。顕微鏡操作部400は、自動合焦開始指示及び焦準部の駆動指示を入力する入力部の一例である。   In the microscope system according to this embodiment having such a configuration, the focusing unit 106 is an example of a focusing unit that changes the distance between the sample and the objective lens. The AF unit 107 is an example of an automatic focusing control unit that controls a focusing unit to perform automatic focusing control on a sample. The microscope control unit 500 is an example of a control unit that controls the automatic focusing control unit and the focusing unit. The microscope operation unit 400 is an example of an input unit that inputs an automatic focusing start instruction and a focusing unit driving instruction.

次に、本実施形態に係る顕微鏡システムの動作について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システムでは、顕微鏡制御部500の電源が投入されると、CPU501は、コマンドI/O504を介して光源ユニット103に光源点灯指示コマンドを送信する。このコマンドを受信した光源ユニット103は、光源を点灯して観察用の光を出射する。光源ユニット103から出射された光は、投光管ユニット104に導入され、図示しない照明光学系を介して対物レンズ105によりサンプル102上に集光される。そして、このときのサンプル102からの反射光は、再び対物レンズ105及び投光管ユニット104を介した後、更に、AFユニット107及び鏡筒ユニット108を介して接眼レンズ109に導かれる。これにより、ユーザは接眼レンズ109を通してサンプル102の光学拡大像の目視観察が可能になる。
Next, the operation of the microscope system according to this embodiment will be described.
In the microscope system according to the present embodiment, when the power of the microscope control unit 500 is turned on, the CPU 501 transmits a light source lighting instruction command to the light source unit 103 via the command I / O 504. Upon receiving this command, the light source unit 103 turns on the light source and emits observation light. The light emitted from the light source unit 103 is introduced into the light projecting tube unit 104 and is condensed on the sample 102 by the objective lens 105 through an illumination optical system (not shown). Then, the reflected light from the sample 102 at this time is guided again to the eyepiece lens 109 via the AF unit 107 and the lens barrel unit 108 after passing through the objective lens 105 and the light projection tube unit 104 again. As a result, the user can visually observe an optically magnified image of the sample 102 through the eyepiece lens 109.

また、CPU501は、焦準部106の駆動量の感度を初期値であるFINEに設定すると共に、JOG感度インジケータ404aを消灯させ、JOG感度インジケータ404bを点灯させる。これにより、設定されている焦準部106の駆動量の感度がFINEであることがユーザに通知される。   Further, the CPU 501 sets the sensitivity of the driving amount of the focusing unit 106 to the initial value FINE, turns off the JOG sensitivity indicator 404a, and turns on the JOG sensitivity indicator 404b. As a result, the user is notified that the sensitivity of the set driving amount of the focusing unit 106 is FINE.

ユーザは、JOGハンドル402の回転操作中に、サンプル102にピントを合わせにくいと感じたら、JOG感度切換ボタン403を押下することにより、焦準部106の駆動量の感度を自由に切り換えることができる。ユーザがJOG感度切換ボタン403を押下すると、顕微鏡操作部400により焦準部106の駆動量の感度切換指示がCPU501に入力される。この感度切換指示が入力されたCPU501は、設定されている焦準部106の駆動量の感度を切り換え、それに応じて、JOG感度インジケータ404a及び404bの一方を点灯させ他方を消灯させる。これにより、設定されている焦準部106の駆動量の感度が切り換えられたことがユーザに通知される。   If the user feels it is difficult to focus on the sample 102 during the rotation operation of the JOG handle 402, the user can freely switch the sensitivity of the driving amount of the focusing unit 106 by pressing the JOG sensitivity switching button 403. . When the user presses the JOG sensitivity switching button 403, the microscope operation unit 400 inputs a sensitivity switching instruction for the driving amount of the focusing unit 106 to the CPU 501. The CPU 501 to which this sensitivity switching instruction has been input switches the sensitivity of the set driving amount of the focusing unit 106, and accordingly, one of the JOG sensitivity indicators 404a and 404b is turned on and the other is turned off. Thereby, the user is notified that the sensitivity of the set driving amount of the focusing unit 106 has been switched.

また、ユーザは、サンプル102の光学拡大像の目視観察中に、サンプル102にピントを合わせたいと判断したら、顕微鏡操作部400のAF開始ボタン401を押下することにより、AF(アシストAF)の開始を指示することができる。   In addition, when the user determines to focus on the sample 102 during visual observation of the optically magnified image of the sample 102, the user starts the AF (assist AF) by pressing the AF start button 401 of the microscope operation unit 400. Can be instructed.

ユーザがAF開始ボタン401を押下すると、顕微鏡操作部400によりAF開始指示がCPU501に入力される。AF開始指示が入力されたCPU501は、コマンドI/O504を介してAFユニット107にAF開始指示コマンドを送信する。このコマンドを受信したAFユニット107は、AFサーチを行い、その結果、サンプル102からの反射光の光量がAF開始閾値(AF可能な反射光量)未満であった場合には、AF待機状態に移行して、焦準部106の制御を一旦停止すると共に、AF失敗のコマンドレスポンスを、コマンドI/O504を介してCPU501に送信する。このコマンドレスポンスを受信したCPU501は、AFユニット107がAF待機状態に移行したことを認識する。また、CPU501は、設定されている焦準部106の駆動量の感度がCOARSEである場合には、それをFINEに切り換えると共に、JOG感度インジケータ404aを消灯させ、JOG感度インジケータ404bを点灯させる。これにより、設定されている焦準部106の駆動量の感度がFINEに切り換えられたことがユーザに通知される。以降は、本フローが終了するまで、JOG感度切換ボタン403の操作は無効とされる。   When the user presses the AF start button 401, an AF start instruction is input to the CPU 501 by the microscope operation unit 400. The CPU 501 to which the AF start instruction is input transmits an AF start instruction command to the AF unit 107 via the command I / O 504. Upon receiving this command, the AF unit 107 performs an AF search. As a result, if the amount of reflected light from the sample 102 is less than the AF start threshold (amount of reflected light that can be AF), the AF unit 107 shifts to an AF standby state. Then, the control of the focusing unit 106 is temporarily stopped, and a command response indicating AF failure is transmitted to the CPU 501 via the command I / O 504. The CPU 501 that has received this command response recognizes that the AF unit 107 has shifted to the AF standby state. In addition, when the sensitivity of the driving amount of the focusing unit 106 that is set is COARSE, the CPU 501 switches it to FINE, turns off the JOG sensitivity indicator 404a, and turns on the JOG sensitivity indicator 404b. As a result, the user is notified that the sensitivity of the set driving amount of the focusing unit 106 has been switched to FINE. Thereafter, the operation of the JOG sensitivity switching button 403 is disabled until this flow is completed.

なお、AF待機状態に移行したAFユニット107は、焦準部106の制御は一旦停止するが、サンプル102へのAF用の光の照射とその反射光の検出は継続し、その反射光の光量がAF開始閾値以上になった場合には、後述するように、その旨を通知するコマンドレスポンスを、コマンドI/O504を介してCPU501に送信する。   The AF unit 107 that has shifted to the AF standby state temporarily stops the control of the focusing unit 106, but continues to irradiate the sample 102 with the AF light and detect the reflected light. When the value becomes equal to or greater than the AF start threshold value, a command response to that effect is transmitted to the CPU 501 via the command I / O 504 as described later.

AFユニット107がAF待機状態に移行したことをCPU501が認識すると共に、設定されている焦準部106の駆動量の感度がFINEになると、本実施形態に係る顕微鏡システムは、次のような動作を行う。   When the CPU 501 recognizes that the AF unit 107 has shifted to the AF standby state and the sensitivity of the set driving amount of the focusing unit 106 becomes FINE, the microscope system according to the present embodiment operates as follows. I do.

図8は、その動作の一例を示すフローチャートである。
図8に示したように、まず、CPU501は、パルスI/O506に一時的に蓄積されているパルス数を30[ms]周期で取得するためのパルス取得タイマをスタートする(S201)。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of the operation.
As shown in FIG. 8, first, the CPU 501 starts a pulse acquisition timer for acquiring the number of pulses temporarily stored in the pulse I / O 506 at a cycle of 30 [ms] (S201).

続いて、CPU501は、パルス取得タイマがタイムアップしたか否かを判定する(S202)。ここで、その判定結果がNoの場合には、本判定を繰り返す。
一方、S201の判定結果がYesの場合、CPU501は、パルスI/O506に一時的に蓄積されているパルス数を取得する(S203)。
Subsequently, the CPU 501 determines whether or not the pulse acquisition timer has expired (S202). Here, when the determination result is No, this determination is repeated.
On the other hand, if the determination result in S201 is Yes, the CPU 501 acquires the number of pulses temporarily accumulated in the pulse I / O 506 (S203).

続いて、CPU501は、S203で取得されたパルス数が0であるか否かを判定する(S204)。ここで、その判定結果がYesの場合、すなわち、JOGハンドル402が回転操作されていない場合には、処理がS201へ戻る。   Subsequently, the CPU 501 determines whether or not the number of pulses acquired in S203 is 0 (S204). If the determination result is Yes, that is, if the JOG handle 402 has not been rotated, the process returns to S201.

一方、S204の判定結果がNoの場合、すなわち、JOGハンドル402が回転操作された場合、CPU501は、上述の式(1)により、S203で取得されたパルス数を用いて、焦準部106の駆動速度を算出する(S205)。   On the other hand, when the determination result in S204 is No, that is, when the JOG handle 402 is rotated, the CPU 501 uses the number of pulses acquired in S203 according to the above-described equation (1). A driving speed is calculated (S205).

続いて、CPU501は、S205で算出された焦準部106の駆動速度と、焦準部106の駆動量(S203で取得したパルス数)を引数として、焦準部106の駆動を指示するコマンド(例えば「JOG_MOVE 駆動速度,駆動量」)を、コマンドI/O504を介してAFユニット107に送信する。なお、この場合に、焦準部106の駆動方向は、例えば、焦準部106の駆動量の正負符号により指示することができる。この場合、その正負符号は、対応するパルス数の元となったパルス信号に応じて付与される。このコマンドを受信したAFユニット107は、AF待機状態にあるので、そのコマンドを、コマンドI/O504を介して焦準制御部505に送信する。このコマンドを受信した焦準制御部505は、そのコマンドに従って焦準部106の駆動を開始する(S206)。   Subsequently, the CPU 501 uses the driving speed of the focusing unit 106 calculated in S205 and the driving amount (number of pulses acquired in S203) of the focusing unit 106 as arguments, and commands (instructed to drive the focusing unit 106). For example, “JOG_MOVE drive speed, drive amount”) is transmitted to the AF unit 107 via the command I / O 504. In this case, the driving direction of the focusing unit 106 can be indicated by, for example, the sign of the driving amount of the focusing unit 106. In this case, the positive / negative sign is given according to the pulse signal that is the source of the corresponding number of pulses. The AF unit 107 that has received this command is in the AF standby state, and transmits the command to the focusing control unit 505 via the command I / O 504. Upon receiving this command, the focusing control unit 505 starts driving the focusing unit 106 according to the command (S206).

続いて、CPU501は、AFユニット107から、コマンドI/O504を介して、サンプル102からの反射光の光量がAF開始閾値以上になったことを通知するコマンドレスポンスを受信したか否かを判定する(S207)。   Subsequently, the CPU 501 determines whether or not a command response is received from the AF unit 107 via the command I / O 504 to notify that the amount of reflected light from the sample 102 has reached the AF start threshold value or more. (S207).

ここで、S207の判定結果がNoの場合、CPU501は、焦準制御部505から、コマンドI/O504、AFユニット107、及びコマンドI/O504を順に介して、焦準部106の駆動が終了したことを通知するコマンドレスポンスを受信したか否かを判定する(S208)。   Here, when the determination result in S207 is No, the CPU 501 has finished driving the focusing unit 106 from the focusing control unit 505 through the command I / O 504, the AF unit 107, and the command I / O 504 in order. It is determined whether or not a command response for notifying is received (S208).

ここで、その判定結果がNoの場合には処理がS207へ戻り、Yesの場合には処理がS201へ戻る。
一方、S207の判定結果がYesの場合、焦準部106の制御権限がCPU501からAFユニット107に切り換わり、AFユニット107は、焦準部106の駆動停止を指示するコマンドを、コマンドI/O504を介して焦準制御部505に送信する。このコマンドを受信した焦準制御部505は、そのコマンドに従って焦準部106の駆動停止動作を開始する(S209)。なお、焦準部106の制御権限がCPU501からAFユニット107に切り換わると、以降、本フローが終了するまで、JOGハンドル402の回転操作は無効とされる。
If the determination result is No, the process returns to S207. If Yes, the process returns to S201.
On the other hand, if the determination result in S207 is Yes, the control authority of the focusing unit 106 is switched from the CPU 501 to the AF unit 107, and the AF unit 107 issues a command to stop driving the focusing unit 106 as a command I / O 504. To the focusing control unit 505. Upon receiving this command, the focusing control unit 505 starts driving stop operation of the focusing unit 106 according to the command (S209). When the control authority of the focusing unit 106 is switched from the CPU 501 to the AF unit 107, the rotation operation of the JOG handle 402 is invalidated thereafter until this flow is finished.

続いて、AFユニット107は、焦準制御部505から、コマンドI/O504を介して、焦準部106が停止したことを通知するコマンドレスポンスを受信したか否かを判定する(S210)。   Subsequently, the AF unit 107 determines whether or not a command response notifying that the focusing unit 106 has stopped is received from the focusing control unit 505 via the command I / O 504 (S210).

ここで、S210の判定結果がNoの場合には、本判定を繰り返す。
一方、S210の判定結果がYesの場合、AFユニット107は、AF制御を行い(S211)、本フローが終了する。
Here, when the determination result of S210 is No, this determination is repeated.
On the other hand, when the determination result in S210 is Yes, the AF unit 107 performs AF control (S211), and this flow ends.

このような動作により、AF待機状態では焦準部106の駆動量の感度がFINEに制限されていたので、S209で開始した焦準部106の駆動停止動作による焦準支持部106cのオーバーランの移動量が、AF可能な反射光量が得られる範囲を超えることはなく、S211のAF制御の結果がAF失敗になることはない。   By such an operation, the sensitivity of the driving amount of the focusing unit 106 is limited to FINE in the AF standby state. Therefore, the overrun of the focusing support unit 106c due to the driving stop operation of the focusing unit 106 started in S209. The amount of movement does not exceed the range in which the amount of reflected light that can be AF is obtained, and the result of AF control in S211 does not result in AF failure.

以上、本実施形態に係る顕微鏡システムによれは、第1の実施形態に係る顕微鏡システムと同様の効果を得ることができると共に、AF待機状態において、ユーザが、JOGハンドル402を回転操作する前に、AF再開時に再びAF失敗にならないようにするために焦準部106の駆動量の感度をFINEに切り換えるという手間を省くこともできる。   As described above, according to the microscope system according to the present embodiment, the same effect as that of the microscope system according to the first embodiment can be obtained, and before the user rotates the JOG handle 402 in the AF standby state. Therefore, it is possible to save the trouble of switching the sensitivity of the driving amount of the focusing unit 106 to FINE so that the AF failure does not occur again when the AF is resumed.

以上、第1及び第2の実施形態に係る顕微鏡システムについて説明したが、各実施形態に係る顕微鏡システムにおいては各種の変形が可能である。
例えば、第1の実施形態に係る顕微鏡システムにおいて、AF待機状態では、焦準部106の駆動速度パラメータがインデックス2までの駆動速度パラメータに制限されていたが、これに限定されるものではない。焦準部106の制御がCPU301からAFユニット107に切り換わった後の焦準部106の駆動停止動作による焦準支持部106cのオーバーランの移動量が、AF可能(AF再開可能)な反射光量が得られる範囲を超えないのであれば、他のインデックスまでの駆動速度パラメータに制限されてもよい。
Although the microscope systems according to the first and second embodiments have been described above, various modifications can be made in the microscope system according to each embodiment.
For example, in the microscope system according to the first embodiment, in the AF standby state, the driving speed parameter of the focusing unit 106 is limited to the driving speed parameter up to index 2, but is not limited thereto. The amount of overrun movement of the focusing support unit 106c due to the drive stop operation of the focusing unit 106 after the control of the focusing unit 106 is switched from the CPU 301 to the AF unit 107 is the amount of reflected light that can be AF (AF can be resumed). May be limited to the driving speed parameter up to another index as long as it does not exceed the range in which can be obtained.

また、各実施形態に係る顕微鏡システムは、アクティブAF方式によりAFを行う構成としたが、例えば、パッシブAF方式によりAFを行う構成としてもよい。この場合は、AFユニット107の代わりに、例えば、CCD(Charge Coupled Device)等の撮像素子を用いてコントラストAFを行う構成等を備えるようにしてもよい。   In addition, the microscope system according to each embodiment is configured to perform AF using the active AF method, but may be configured to perform AF using the passive AF method, for example. In this case, instead of the AF unit 107, for example, a configuration for performing contrast AF using an imaging element such as a CCD (Charge Coupled Device) may be provided.

以上、上述した各実施形態は、発明の理解を容易にするために本発明の具体例を示したものであり、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。   As mentioned above, each embodiment mentioned above shows the example of this invention, in order to make an understanding of invention easy, and this invention is not limited to the above-mentioned embodiment. The present invention can be variously modified and changed without departing from the concept of the present invention defined in the claims.

100 顕微鏡本体
101 マニュアルXYステージ
102 サンプル
103 光源ユニット
104 投光管ユニット
105 対物レンズ
106 焦準部
106a 焦準モータ
106b 焦準シャフト
106c 焦準支持部
107 AFユニット
108 鏡筒ユニット
109 接眼レンズ
200 顕微鏡操作部
201 AF開始ボタン
202 焦準UPボタン
203 焦準DOWNボタン
300 顕微鏡制御部
301 CPU
302 RAM
303 ROM
304 コマンドI/O
305 焦準制御部
305a 内部記憶部
400 顕微鏡操作部
401 AF開始ボタン
402 JOGハンドル
403 JOG感度切換ボタン
404(404a、404b) JOG感度インジケータ
500 顕微鏡制御部
501 CPU
502 RAM
503 ROM
504 コマンドI/O
505 焦準制御部
506 パルスI/O
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Microscope main body 101 Manual XY stage 102 Sample 103 Light source unit 104 Projection tube unit 105 Objective lens 106 Focusing part 106a Focusing motor 106b Focusing shaft 106c Focusing support part 107 AF unit 108 Lens barrel unit 109 Eyepiece 200 Microscope operation Section 201 AF start button 202 Focus UP button 203 Focus DOWN button 300 Microscope control section 301 CPU
302 RAM
303 ROM
304 Command I / O
305 Focus control unit 305a Internal storage unit 400 Microscope operation unit 401 AF start button 402 JOG handle 403 JOG sensitivity switching button 404 (404a, 404b) JOG sensitivity indicator 500 Microscope control unit 501 CPU
502 RAM
503 ROM
504 Command I / O
505 Focusing control unit 506 Pulse I / O

Claims (6)

サンプルと対物レンズとの間の距離を変化させる焦準部と、
前記焦準部を制御して前記サンプルに対する自動合焦制御を行う自動合焦制御部と、
前記自動合焦制御部及び前記焦準部を制御する制御部と、
自動合焦開始指示及び前記焦準部のマニュアル操作による駆動指示を入力する入力部と、
を備え、
前記制御部は、前記入力部により前記焦準部のマニュアル操作による駆動指示が入力され続けている間、前記焦準部の駆動速度を徐々に増加させるように制御し、
前記制御部は、前記入力部により前記自動合焦開始指示が入力された後に、前記入力部により前記焦準部のマニュアル操作による駆動指示が入力され続けた場合には、前記焦準部の駆動速度を所定の駆動速度以下に制限して前記焦準部を制御し、
前記制御部が、前記焦準部の駆動速度を前記所定の駆動速度以下に制限して前記焦準部を制御しているときに、前記自動合焦制御部による自動合焦制御により自動合焦が可能な状態になったときは、前記自動合焦制御部が、前記焦準部の駆動を停止させるように前記焦準部を制御した後に自動合焦制御を行う
ことを特徴とする顕微鏡システム。
A focusing section that changes the distance between the sample and the objective lens;
An automatic focusing control unit for controlling the focusing unit to perform automatic focusing control on the sample;
A control unit for controlling the automatic focusing control unit and the focusing unit;
An input unit for inputting an automatic focusing start instruction and a driving instruction by manual operation of the focusing unit;
With
The control unit controls to gradually increase the driving speed of the focusing unit while a driving instruction by manual operation of the focusing unit is continuously input by the input unit,
The control unit drives the focusing unit when the input unit continues to input a driving instruction by manual operation of the focusing unit after the automatic focusing start instruction is input by the input unit. Controlling the focusing unit by limiting the speed to a predetermined driving speed or less ,
When the control unit controls the focusing unit while limiting the driving speed of the focusing unit to be equal to or lower than the predetermined driving speed, automatic focusing is performed by automatic focusing control by the automatic focusing control unit. When the automatic focusing control unit controls the focusing unit to stop driving the focusing unit, the automatic focusing control unit performs automatic focusing control .
A microscope system characterized by that.
前記制御部は、前記入力部により前記自動合焦開始指示が入力された場合に、前記自動合焦制御部による自動合焦制御を行わせるように前記自動合焦制御部を制御し、前記自動合焦制御の結果が自動合焦失敗であった後に、前記入力部により前記焦準部の駆動指示が入力され続けた場合に、前記焦準部の駆動速度を前記所定の駆動速度以下に制限して前記焦準部を制御する、
ことを特徴とする請求項1記載の顕微鏡システム。
The control unit controls the automatic focusing control unit to perform automatic focusing control by the automatic focusing control unit when the automatic focusing start instruction is input by the input unit; After the result of focusing control is an automatic focusing failure, when the driving instruction for the focusing unit is continuously input from the input unit, the driving speed of the focusing unit is limited to the predetermined driving speed or less. And controlling the focusing unit,
The microscope system according to claim 1.
前記焦準部の駆動速度を記憶する記憶部を更に備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記焦準部の駆動速度に基づいて、前記焦準部の駆動速度を前記所定の駆動速度以下に制限して前記焦準部を制御する、
ことを特徴とする請求項1または2記載の顕微鏡システム。
A storage unit for storing the driving speed of the focusing unit;
The control unit controls the focusing unit by limiting the driving speed of the focusing unit to the predetermined driving speed or less based on the driving speed of the focusing unit stored in the storage unit.
The microscope system according to claim 1 or 2, wherein
前記制御部は、前記入力部により入力された前記焦準部の駆動指示に対する前記焦準部の駆動量を変更することにより、前記焦準部の駆動速度を前記所定の駆動速度以下に制限して前記焦準部を制御する、
ことを特徴とする請求項1または2記載の顕微鏡システム。
The control unit limits the driving speed of the focusing unit to the predetermined driving speed or less by changing a driving amount of the focusing unit in response to a driving instruction of the focusing unit input by the input unit. To control the focusing unit,
The microscope system according to claim 1 or 2, wherein
前記焦準部の駆動指示は、前記距離を短くする方向又は長くする方向への前記焦準部の駆動指示である、
ことを特徴とする請求項1乃至の何れか一項に記載の顕微鏡システム。
The driving instruction of the focusing unit is a driving instruction of the focusing unit in a direction to shorten or lengthen the distance.
The microscope system according to any one of claims 1 to 4 , wherein the microscope system is characterized in that
サンプルと対物レンズとの間の距離を変化させる焦準部を制御して前記サンプルに対する自動合焦制御を行う顕微鏡システムの制御方法であって、
前記顕微鏡システムに前記焦準部のマニュアル操作による駆動指示が入力され続けている間、前記焦準部の駆動速度を徐々に増加させるように制御し、
前記顕微鏡システムに自動合焦開始指示が入力された後に、前記顕微鏡システムに前記焦準部のマニュアル操作による駆動指示が入力され続けた場合には、前記焦準部の駆動速度を所定の駆動速度以下に制限して前記焦準部を制御し、
前記焦準部の駆動速度を前記所定の駆動速度以下に制限して前記焦準部を制御しているときに、前記自動合焦制御により自動合焦が可能な状態になったときは、前記焦準部の駆動を停止させるように前記焦準部を制御した後に自動合焦制御を行う
ことを特徴とする制御方法。
A control method of a microscope system that performs automatic focusing control on the sample by controlling a focusing unit that changes a distance between the sample and the objective lens,
While the drive instruction by manual operation of the focusing unit continues to be input to the microscope system, control to gradually increase the driving speed of the focusing unit,
After the automatic focusing start instruction is input to the microscope system, when the driving instruction by manual operation of the focusing unit is continuously input to the microscope system, the driving speed of the focusing unit is set to a predetermined driving speed. Control the focusing unit with the following restrictions :
When the focusing unit is controlled by limiting the driving speed of the focusing unit to be equal to or lower than the predetermined driving speed, when automatic focusing is enabled by the automatic focusing control, Performing automatic focusing control after controlling the focusing unit to stop the driving of the focusing unit ,
A control method characterized by that.
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