JPH04112212U - Image processing device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 この考案は、小型化し、かつ既存のものに対
して大幅な改造をせずに自動焦点調整装置を設けられる
ようにすることを目的とする。
【構成】 この考案は、対物レンズ２と鏡筒３とを有
し、この鏡筒に対物レンズ２が取付けられる画像処理装
置において、鏡筒と対物レンズ２との間に取付けられ対
物レンズ２のみを光軸方向に移動させるアクチュエータ
１２と、鏡筒および対物レンズを通して被写体を撮像し
て画像信号を出力する撮像装置と、この撮像装置からの
画像信号により合焦位置を検出してアクチュエータ１２
を制御することによりピント合わせを行う自動合焦装置
９とを備えたものである。
(57) [Summary] [Purpose] The purpose of this invention is to miniaturize the device and to be able to install an automatic focus adjustment device without making major modifications to the existing device. [Structure] This invention has an objective lens 2 and a lens barrel 3, and in an image processing device in which the objective lens 2 is attached to the lens barrel, only the objective lens 2 is attached between the lens barrel and the objective lens 2. an actuator 12 that moves the object in the optical axis direction; an imaging device that images a subject through a lens barrel and an objective lens and outputs an image signal; and an actuator 12 that detects a focus position using the image signal from this imaging device
The camera is equipped with an automatic focusing device 9 that performs focusing by controlling the .
Description
【０００１】0001
本考案は顕微鏡等の画像処理装置に関する。 The present invention relates to an image processing device such as a microscope.
【０００２】0002
一般に、対物レンズおよび鏡筒を有する光学系を持つ顕微鏡等の画像処理装置 においては、ピント合わせを手動で行うように構成されており、また、ピント合 わせを自動的に行う自動焦点調整装置を設けたものがある。この自動焦点調整装 置では上記光学系および撮像装置を一体に構成してこれらをアクチュエータによ り光軸方向へ駆動するようにし、上記撮像装置により上記光学系を介して被写体 を撮像して上記撮像装置からの画像信号により自動合焦装置にて合焦位置を検出 して上記アクチュエータを制御することによりピント合わせを行っている。 Generally, image processing devices such as microscopes have an optical system that has an objective lens and a lens barrel. is configured to manually adjust the focus, and Some cameras are equipped with an automatic focus adjustment device that automatically adjusts the focus. This automatic focus adjustment device In this system, the optical system and imaging device described above are integrated and are operated by an actuator. The imaging device captures the object through the optical system. The automatic focusing device detects the in-focus position using the image signal from the above imaging device. Focusing is performed by controlling the actuator.
【０００３】 図８は自動焦点調整装置を有する顕微鏡の一例を示す。 顕微鏡本体１は対物レンズ２及び鏡筒３を有し、観察者は被写体支持台４上に セットした被写体５を顕微鏡本体１によりその接眼部から観察することができる 。テレビジョンカメラからなる撮像装置６は顕微鏡本体１と一体に設けられ、顕 微鏡本体１の対物レンズ２及び鏡筒３を介して被写体支持台４上の被写体５を撮 像して画像信号を出力する。また、顕微鏡本体１は移動機構７により光軸方向へ 移動可能に支持され、ステッピングモータ８により移動機構７が駆動されて顕微 鏡本体１およびテレビジョンカメラ６が光軸方向へ移動する。自動合焦装置９は テレビジョンカメラ６からの画像信号により顕微鏡本体１の合焦位置を検出して ステッピングモータ８を制御することによりピント合わせを行う。0003 FIG. 8 shows an example of a microscope with an automatic focus adjustment device. The microscope body 1 has an objective lens 2 and a lens barrel 3, and an observer stands on a subject support 4. The set object 5 can be observed from the eyepiece of the microscope body 1. . An imaging device 6 consisting of a television camera is provided integrally with the microscope main body 1, and is The object 5 on the object support base 4 is photographed through the objective lens 2 and lens barrel 3 of the microscope body 1. image and output an image signal. In addition, the microscope body 1 is moved in the optical axis direction by the moving mechanism 7. The microscope is supported movably, and a moving mechanism 7 is driven by a stepping motor 8. The mirror body 1 and the television camera 6 move in the optical axis direction. The automatic focusing device 9 The in-focus position of the microscope body 1 is detected based on the image signal from the television camera 6. Focusing is performed by controlling the stepping motor 8.
【０００４】0004
上記画像処理装置にあっては、自動焦点調整装置を設ける場合には光学系１お よび撮像装置６を一体に構成してこれらをアクチュエータ８により光軸方向へ駆 動するようにするので、大型になる。しかも、自動焦点調整装置を持たない既存 の画像処理装置に対して自動焦点調整装置を設ける場合には既存の画像処理装置 を大幅に改造しなければならず、自動焦点調整装置を持たない既存の画像処理装 置に対して自動焦点調整装置を設けることが容易には実現できなかった。 In the above image processing device, when an automatic focus adjustment device is provided, the optical system 1 or and an imaging device 6, which are driven in the optical axis direction by an actuator 8. Because it moves, it becomes large. Moreover, existing cameras do not have an automatic focus adjustment device. When installing an automatic focus adjustment device for an image processing device, the existing image processing device This would require major modifications to the existing image processing equipment, which does not have an automatic focus adjustment device. It has not been easy to provide an automatic focus adjustment device for the device.
【０００５】 本考案は上記欠点を改善し、小型化できると共に、既存のものに対して大幅な 改造をせずに自動焦点調整装置を設けることができる画像処理装置を提供するこ とを目的とする。[0005] This invention improves the above-mentioned drawbacks, can be made smaller, and is significantly larger than existing ones. To provide an image processing device that can be equipped with an automatic focus adjustment device without modification. aimed to.
【０００６】[0006]
上記目的を達成するため、本考案は、対物レンズと鏡筒とを有し、この鏡筒に 前記対物レンズが取付けられる画像処理装置において、前記鏡筒と前記対物レン ズとの間に取付けられ前記対物レンズのみを光軸方向に移動させるアクチュエー タと、前記鏡筒および前記対物レンズを通して被写体を撮像して画像信号を出力 する撮像装置と、この撮像装置からの画像信号により合焦位置を検出して前記ア クチュエータを制御することによりピント合わせを行う自動合焦装置とを備えた ものである。 In order to achieve the above object, the present invention has an objective lens and a lens barrel. In an image processing device to which the objective lens is attached, the lens barrel and the objective lens an actuator installed between the objective lens and the objective lens that moves only the objective lens in the optical axis direction; image the subject through the lens barrel and objective lens and output an image signal. an imaging device that detects the focus position based on the image signal from the imaging device, and Equipped with an automatic focusing device that performs focusing by controlling the actuator. It is something.
【０００７】[0007]
アクチュエータは対物レンズのみを光軸方向に移動させ、撮像装置が鏡筒およ び対物レンズを通して被写体を撮像して画像信号を出力する。この撮像装置から の画像信号により自動合焦装置が合焦位置を検出してアクチュエータを制御する ことによりピント合わせを行う。 The actuator moves only the objective lens in the optical axis direction, and the imaging device moves the lens barrel and It images the object through the lens and objective lens and outputs an image signal. From this imaging device The automatic focusing device detects the in-focus position using the image signal and controls the actuator. Adjust the focus by adjusting the focus.
【０００８】[0008]
図１は本考案の一実施例の一部を示す。 この実施例は顕微鏡の例であり、前述の顕微鏡において、対物レンズ２のみを 光軸方向に移動させてピント合わせを行うようにしたものである。前述した顕微 鏡本体１は対物レンズ２と鏡筒３との間に駆動機構１０を取付けられ、顕微鏡本 体１の鏡筒３と前述のテレビジョンカメラからなる撮像装置６は図示しないフレ ームに固定される。駆動機構１０は鏡筒取付ネジ１１，アクチュエータ１２，保 持筒１３および対物レンズ取付ネジ１４を同軸的に設けて一体に構成したもので あり、鏡筒取付ネジ１１と対物レンズ取付ネジ１４との間にアクチュエータ１２ の上部および下部が取付けられている。保持筒１３はアクチュエータ１２の外側 に被せられ、アクチュエータ１２を保持している。アクチュエータ１２は図２に 示すように複数の電歪素子１２1，１２2，１２3・・・を積層して筒状に形成さ れ、コントローラ１５から信号電圧が印加されることにより軸方向に伸縮する。 鏡筒取付ネジ１１および対物レンズ取付ネジ１４は筒状に形成され、鏡筒取付ネ ジ１１が鏡筒３の下部に螺着されて対物レンズ取付ネジ１４に対物レンズ２の上 部が螺着される。被写体支持体４上にセットされている被写体５からの光は対物 レンズ２により平行光とされ、対物レンズ取付ネジ１４，アクチュエータ１２お よび鏡筒取付ネジ１１の内部を通過して鏡筒３に入射する。コントローラ１５は 自動合焦装置９の出力信号をアクチュエータ１２の駆動に適した信号電圧に変換 してアクチュエータ１２に印加し、アクチュエータ１２がその信号電圧の印加に より光軸方向に伸縮して対物レンズ２を光軸方向に移動させることでピント合わ せが行われる。この場合、鏡筒３は図示しないフレームに固定されているので、 アクチュエータ１２が伸縮しても移動しない。また、顕微鏡本体１は無限長光学 系となっており、即ち対物レンズ２と鏡筒３との間では光が平行光になり、アク チュエータ１２を付加することによる光路長の変化への影響はない。FIG. 1 shows a part of an embodiment of the present invention. This embodiment is an example of a microscope, in which focusing is performed by moving only the objective lens 2 in the optical axis direction in the above-mentioned microscope. The aforementioned microscope body 1 has a drive mechanism 10 attached between the objective lens 2 and the lens barrel 3, and the lens barrel 3 of the microscope body 1 and the imaging device 6 consisting of the aforementioned television camera are fixed to a frame (not shown). . The drive mechanism 10 has a lens barrel mounting screw 11, an actuator 12, a holding tube 13, and an objective lens mounting screw 14 that are coaxially provided and are integrally configured. The upper and lower parts of the actuator 12 are attached to the actuator 12 . The holding cylinder 13 is placed over the outside of the actuator 12 and holds the actuator 12. As shown in FIG. 2, the actuator 12 is formed into a cylindrical shape by stacking a plurality of electrostrictive elements 12 1 , 12 2 , 12 3 . . . , and expands and contracts in the axial direction by applying a signal voltage from the controller 15. do. The lens barrel mounting screw 11 and the objective lens mounting screw 14 are formed in a cylindrical shape, and the lens barrel mounting screw 11 is screwed into the lower part of the lens barrel 3, and the upper part of the objective lens 2 is screwed into the objective lens mounting screw 14. . Light from the subject 5 set on the subject support 4 is made into parallel light by the objective lens 2, passes through the objective lens mounting screw 14, actuator 12, and lens barrel mounting screw 11, and enters the lens barrel 3. do. The controller 15 converts the output signal of the automatic focusing device 9 into a signal voltage suitable for driving the actuator 12 and applies it to the actuator 12, and the actuator 12 expands and contracts in the optical axis direction due to the application of the signal voltage, and the objective lens 2 Focusing is performed by moving the lens in the optical axis direction. In this case, since the lens barrel 3 is fixed to a frame (not shown), it does not move even if the actuator 12 expands or contracts. In addition, the microscope main body 1 has an infinite length optical system, that is, the light becomes parallel light between the objective lens 2 and the lens barrel 3, and the addition of the actuator 12 does not affect the change in optical path length. .
【０００９】 図３は上記自動合焦装置９の構成を示す。 テレビジョンカメラ６からの映像信号はゲート回路１６において走査線設定部 １７からの信号により特定の走査線部分が選択的に通過し、高域通過フィルタ（ ＨＰＦ）１８により高周波成分のみが取り出される。このＨＰＦ１８の出力信号 はピークホールド回路１９によりピークが検出されて保持されることにより高周 波成分の量が検出され、このピークホールド回路１９の出力信号は被写体５に対 する顕微鏡本体１のピントが合ったときに最大になってピントがずれるに従って 低下する。[0009] FIG. 3 shows the configuration of the automatic focusing device 9. As shown in FIG. The video signal from the television camera 6 is sent to the scanning line setting section in the gate circuit 16. A signal from 17 selectively passes a specific scan line portion, and a high-pass filter ( HPF) 18 extracts only high frequency components. The output signal of this HPF18 The peak is detected and held by the peak hold circuit 19, resulting in a high frequency. The amount of wave component is detected, and the output signal of this peak hold circuit 19 is applied to the subject 5. When the microscope body 1 is in focus, it reaches the maximum value, and as the focus shifts, the descend.
【００１０】 上記実施例によれば、既存の顕微鏡本体１を有する顕微鏡に対して対物レンズ ２と鏡筒３との間に駆動機構１０を取付けてこの駆動機構１０により対物レンズ ２を移動させることによりピント合わせを自動的に行うようにしたので、既存の ものに対して大幅な改造をせずに自動焦点調整装置を設けることができる。しか も、駆動機構１０により対物レンズ２のみを移動させるので、小型化を計ること ができる。0010 According to the above embodiment, the objective lens for the microscope having the existing microscope body 1 is A drive mechanism 10 is installed between the lens barrel 2 and the lens barrel 3, and the objective lens is moved by this drive mechanism 10. Since focusing is done automatically by moving 2, the existing An automatic focus adjustment device can be provided without major modification to the object. deer Also, since only the objective lens 2 is moved by the drive mechanism 10, miniaturization can be achieved. I can do it.
【００１１】 本考案の他の実施例では上記実施例において、筒状のアクチュエータ１２の代 りに図４に示すような複数の円弧状のアクチュエータ１２ａ，１２ｂが用いられ 、このアクチュエータ１２ａ，１２ｂはそれぞれ複数の電歪素子１２ａ1，１２ ａ2，１２ａ3・・・、１２ｂ1，１２ｂ2，１２ｂ3・・・を積層して円弧状に形 成したものであって同一円周上に配置される。また、本考案の他の実施例では上 記実施例において、筒状のアクチュエータ１２の代りに図５に示すような複数の アクチュエータ１２ｃ〜１２ｆが用いられ、このアクチュエータ１２ｃ〜１２ｆ はそれぞれ複数の電歪素子１２ｃ1〜１２ｆ1，１２ｃ2〜１２ｆ2，１２ｃ3〜１ ２ｆ3・・・を積層して円柱状に形成したものであって同一円周上に配置される 。さらに、本考案の他の実施例では図６，図７に示すように上記実施例において 、筒状のアクチュエータ１２の代りに複数のアクチュエータ１２ｇ，１２ｈ及び 拡大カム機構２０ｇ，２０ｈが用いられ、複数のアクチュエータ１２ｇ，１２ｈ は同一円周上に配置される。アクチュエータ１２ｇ，１２ｈは複数の電歪素子を 積層して柱状に形成したものであって拡大カム機構２０ｇ，２０ｈにより挾まれ 、拡大カム機構２０ｇ，２０ｈが鏡筒取付ネジ１１と対物レンズ取付ネジ１４と の間に配設される。アクチュエータ１２ｇ，１２ｈはコントローラ１５から信号 電圧が印加されて伸縮し、拡大カム機構２０ｇ，２０ｈがアクチュエータ１２ｇ ，１２ｈの伸縮を拡大して対物レンズ２を光軸方向に駆動する。なお、上記実施 例において、アクチュエータは電歪素子以外のピエゾ素子等により構成してもよ い。また、本考案は顕微鏡以外の画像処理装置に同様に適用することができる。In another embodiment of the present invention, in place of the cylindrical actuator 12 in the above embodiment, a plurality of arc-shaped actuators 12a and 12b as shown in FIG. A plurality of electrostrictive elements 12a 1 , 12a 2 , 12a 3 . . . , 12b 1 , 12b 2 , 12b 3 . . . are stacked to form an arc shape and arranged on the same circumference. . Furthermore, in another embodiment of the present invention, a plurality of actuators 12c to 12f as shown in FIG. The elements 12c 1 to 12f 1 , 12c 2 to 12f 2 , 12c 3 to 12f 3 , . . . are stacked to form a columnar shape and arranged on the same circumference. Furthermore, in another embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 6 and 7, a plurality of actuators 12g, 12h and an enlarged cam mechanism 20g, 20h are used instead of the cylindrical actuator 12 in the above embodiment, and a plurality of The actuators 12g and 12h are arranged on the same circumference. The actuators 12g, 12h are formed into columnar shapes by stacking a plurality of electrostrictive elements, and are sandwiched between magnifying cam mechanisms 20g, 20h, which are connected to the lens barrel mounting screw 11 and the objective lens mounting screw 14. will be placed between the The actuators 12g and 12h expand and contract when a signal voltage is applied from the controller 15, and the magnifying cam mechanisms 20g and 20h magnify the expansion and contraction of the actuators 12g and 12h to drive the objective lens 2 in the optical axis direction. Note that in the above embodiments, the actuator may be composed of a piezo element or the like other than the electrostrictive element. Furthermore, the present invention can be similarly applied to image processing devices other than microscopes.
【００１２】0012
【考案の効果】 以上のように本考案によれば、対物レンズと鏡筒とを有し、この鏡筒に前記対 物レンズが取付けられる画像処理装置において、前記鏡筒と前記対物レンズとの 間に取付けられ前記対物レンズのみを光軸方向に移動させるアクチュエータと、 前記鏡筒および前記対物レンズを通して被写体を撮像して画像信号を出力する撮 像装置と、この撮像装置からの画像信号により合焦位置を検出して前記アクチュ エータを制御することによりピント合わせを行う自動合焦装置とを備えたので、 既存のものに対して大幅な改造をせずに自動焦点調整装置を設けることができる 。しかも、鏡筒を移動させずに対物レンズのみを移動させるので、小型化を計る ことができる。[Effect of the idea] As described above, the present invention includes an objective lens and a lens barrel, and the lens barrel has the objective lens and the lens barrel. In an image processing device to which an objective lens is attached, a connection between the lens barrel and the objective lens is provided. an actuator that is installed between and moves only the objective lens in the optical axis direction; A camera that images a subject through the lens barrel and the objective lens and outputs an image signal. An imaging device and an image signal from the imaging device detect the focus position and actuate the actuator. Equipped with an automatic focusing device that adjusts the focus by controlling the An automatic focus adjustment device can be installed without making major modifications to existing ones. . Moreover, since only the objective lens is moved without moving the lens barrel, it can be made smaller. be able to.
【図１】本考案の一実施例の一部を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a part of an embodiment of the present invention.
【図２】同実施例のアクチュエータを示す斜視図であ
る。FIG. 2 is a perspective view showing the actuator of the same embodiment.
【図３】同実施例の自動合焦装置を示すブロック図であ
る。FIG. 3 is a block diagram showing an automatic focusing device of the same embodiment.
【図４】本考案の他の実施例におけるアクチュエータを
示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an actuator in another embodiment of the present invention.
【図５】本考案の他の実施例におけるアクチュエータを
示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing an actuator in another embodiment of the present invention.
【図６】本考案の他の実施例におけるアクチュエータお
よび拡大カム機構を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an actuator and an enlarged cam mechanism in another embodiment of the present invention.
【図７】同実施例の一部を示す概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a part of the same embodiment.
【図８】従来の顕微鏡の一例を示す概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a conventional microscope.
２ 対物レンズ ９ 自動合焦装置 １１ 鏡筒取付ネジ １２ アクチュエータ １３ 保持筒 １４ 対物レンズ取付ネジ １５ コントローラ 2 Objective lens 9 Automatic focusing device 11 Lens barrel mounting screw 12 Actuator 13 Holding tube 14 Objective lens mounting screw 15 Controller
Claims (1)
記対物レンズが取付けられる画像処理装置において、前
記鏡筒と前記対物レンズとの間に取付けられ前記対物レ
ンズのみを光軸方向に移動させるアクチュエータと、前
記鏡筒および前記対物レンズを通して被写体を撮像して
画像信号を出力する撮像装置と、この撮像装置からの画
像信号により合焦位置を検出して前記アクチュエータを
制御することによりピント合わせを行う自動合焦装置と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。1. An image processing device comprising an objective lens and a lens barrel, the objective lens being attached to the lens barrel, wherein the objective lens is attached between the lens barrel and the objective lens, and only the objective lens is aligned with the optical axis. an actuator that moves in a direction, an imaging device that images a subject through the lens barrel and the objective lens and outputs an image signal, and controls the actuator by detecting a focus position based on the image signal from the imaging device. An image processing device comprising an automatic focusing device that performs focusing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1690191U JPH04112212U (en) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | Image processing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1690191U JPH04112212U (en) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | Image processing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04112212U true JPH04112212U (en) | 1992-09-30 |
Family
ID=31903763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1690191U Pending JPH04112212U (en) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | Image processing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04112212U (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6244708A (en) * | 1985-08-23 | 1987-02-26 | Hitachi Ltd | Focusing mechanism |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP1690191U patent/JPH04112212U/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6244708A (en) * | 1985-08-23 | 1987-02-26 | Hitachi Ltd | Focusing mechanism |
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