JPH0527154A - Automatic focusing device - Google Patents

Automatic focusing device

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JPH0527154A
JPH0527154A JP3186361A JP18636191A JPH0527154A JP H0527154 A JPH0527154 A JP H0527154A JP 3186361 A JP3186361 A JP 3186361A JP 18636191 A JP18636191 A JP 18636191A JP H0527154 A JPH0527154 A JP H0527154A
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image sensor
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dimensional
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Abstract

PURPOSE:To make the best use of the high speed and the versatility of a one- dimensional image sensor and a two-dimensional, image sensor to the maximum by properly and selectively using output from the one-dimensional image sensor and the two-dimensional image sensor. CONSTITUTION:When a video signal is not inputted in a video signal input part 35, a control part 34 performs autofocusing based on image information inputted in the one-dimensional image sensor part 31. At such a time, front focus and rear focus images are inputted in the sensor part 31, and dark current noise is cancelled in terms of the output from the image sensor which is photoelectrically converted by a correction circuit 5, and the balance of the output of the front focus image and the rear focus image is adjusted by a variable gain amplifier 6. Meanwhile, in the case that the video signal from the two-dimensional image sensor part 30 is inputted in the input part 35, autofocusing is performed first based on the output from the sensor part 31, and autofocusing is performed based on two-dimensional video information inputted in the input part 35 when focusing is impossible as a result.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は顕微鏡等の自動焦点調整
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic focusing device for a microscope or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、顕微鏡等を中心に構成されるシス
テムにおいては、TVカメラによる顕微鏡像の観察が増
加している。そして、それらのシステムにおける自動焦
点調整装置は、2次元イメ−ジセンサとしてのTVカメ
ラのビデオ信号を利用したものと、専用の焦点検出用イ
メ−ジセンサを使用したものに大別される。
2. Description of the Related Art In recent years, in a system mainly composed of a microscope or the like, observation of a microscope image by a TV camera is increasing. The automatic focus adjusting devices in those systems are roughly classified into those using a video signal of a TV camera as a two-dimensional image sensor and those using a dedicated image sensor for focus detection.

【0003】前者のシステムの一例として特開昭64−
54408号がある。これは山登り方式を改善したもの
であり、顕微鏡等を中心に構成されるシステムにおいて
は、図4に示すような構成を有する。また、後者のシス
テムは図5に示すような構成を有し、TVカメラとこれ
に接続されたモニタとで構成される顕微鏡TVカメラシ
ステムと、イメ−ジセンサ部と制御部とから構成される
自動焦点調整装置とはそれぞれ独立したシステムとして
構成されている。このようなシステムの自動焦点調整装
置としての先行例としては、特開昭53−50851号
と特開昭55−106421号がある。
As an example of the former system, Japanese Patent Laid-Open No. 64-64-
There is 54408 issue. This is an improvement of the hill-climbing method, and a system mainly composed of a microscope has a configuration as shown in FIG. The latter system has a configuration as shown in FIG. 5, and is a microscope TV camera system including a TV camera and a monitor connected to the TV camera, and an automatic system including an image sensor unit and a control unit. The focus adjusting device is configured as an independent system. Prior art examples of automatic focus adjusting devices for such a system include JP-A-53-50851 and JP-A-55-106421.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記したTVカメラの
ビデオ信号を利用した山登り方式のオートフォーカスシ
ステムにおいては、(1)合焦度検出に際し、合焦位置
が前ピン、後ピン側のどちらにあるかが、一ケ所で得ら
れる情報からは判断できず何ケ所かの合焦度検出値より
方向を判断するので合焦位置を検出するまでの所要時間
が比較的長い。(2)TVカメラにはモニタに映像を良
好に写すためにCCDを使用した撮像部が構成されてい
るが、CCDを使用したTVカメラはオートフォーカス
用としての観点から見ると以下のような問題を有してい
る。 (a)顕微鏡等の高精細画像の全空間周波数にわたる情
報をサンプリングしきれない場合がある。
In the hill-climbing autofocus system using the video signal of the TV camera described above, (1) when the focus degree is detected, the focus position is either on the front pin side or the rear pin side. However, since it cannot be determined from the information obtained at one place and the direction is determined from the focus degree detection values at several places, the time required to detect the focus position is relatively long. (2) The TV camera has an image pickup unit that uses a CCD in order to capture a good image on the monitor, but the TV camera that uses a CCD has the following problems from the viewpoint of autofocusing. have. (A) In some cases, information over all spatial frequencies of a high-definition image of a microscope or the like cannot be sampled.

【0005】(b)開口率が低く、暗い物体に対するオ
ートフォーカスの場合、出力信号のS/Nレベルをオー
トフォーカスに使用するのに十分確保できない場合があ
る。 (c)フレーム周波数(フィールド周波数)が一定であ
り、このことは高速のオ−トフォ−カスに適さない。
(B) In the case of autofocusing on a dark object with a low aperture ratio, there are cases where the S / N level of the output signal cannot be sufficiently secured to be used for autofocusing. (C) The frame frequency (field frequency) is constant, which is not suitable for high-speed autofocus.

【0006】また、前記した専用の焦点検出用イメ−ジ
センサを使用したシステムは、一般に光路差方式と呼ば
れているが、調整のしやすさ、コストの面から1次元イ
メ−ジセンサとしてのリニアセンサが使用される場合が
多い。しかしながら、リニアセンサを用いた場合、
(a)リニアセンサ部以外に物体が存在する場合、リニ
アセンサに物体像が結像せず合焦不能となる。(b)リ
ニアセンサの画素配列方向に、物体像が空間周波数成分
をもたない時は合焦不能となる等の欠点がある。
The system using the dedicated image sensor for focus detection is generally called an optical path difference method, but it is a linear one-dimensional image sensor in view of ease of adjustment and cost. Often sensors are used. However, when using a linear sensor,
(A) When an object is present other than the linear sensor unit, the object image is not formed on the linear sensor, and focusing is impossible. (B) When the object image does not have a spatial frequency component in the pixel array direction of the linear sensor, there is a drawback that focusing becomes impossible.

【0007】本発明の自動焦点調整装置はこのような課
題に着目してなされたもので、その目的とするところ
は、1次元イメ−ジセンサの出力と2次元イメ−ジセン
サの出力とを適宜選択的に使用することによって、1次
元イメ−ジセンサの高速性と2次元イメ−ジセンサの汎
用性とを最大限に生かすことができる自動焦点調整装置
を提供することにある。
The automatic focus adjusting device of the present invention has been made in view of such a problem, and its purpose is to appropriately select the output of the one-dimensional image sensor and the output of the two-dimensional image sensor. The purpose of the present invention is to provide an automatic focus adjusting device that can maximize the high speed of a one-dimensional image sensor and the versatility of a two-dimensional image sensor.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の自動焦点調節装置は、結像光学系と、こ
の結像光学系の予定結像面の近傍の2つの物体像をそれ
ぞれ撮像する2つの1次元イメ−ジセンサと、結像面の
物体像を撮像する2次元イメ−ジセンサと、前記1次元
及び2次元イメ−ジセンサに物体像を投影するための光
学系と、前記2次元イメ−ジセンサからの出力信号を受
ける映像信号入力部と、前記映像信号入力部に前記2次
元イメ−ジセンサからの出力信号が供給されているかど
うかに応じて、前記2つの1次元イメージセンサからの
出力信号と前記2次元イメ−ジセンサからの出力信号の
一方または両方に基づいて前記結像光学系の合焦度を検
出して焦点調整を行う制御手段とを具備する。
In order to achieve the above object, an automatic focusing apparatus according to the present invention comprises an image forming optical system and two object images in the vicinity of a planned image forming plane of the image forming optical system. Two one-dimensional image sensors for respectively picking up images, a two-dimensional image sensor for picking up an object image on an image plane, and an optical system for projecting the object image on the one-dimensional and two-dimensional image sensors. A video signal input unit for receiving an output signal from the two-dimensional image sensor, and the two one-dimensional images depending on whether the output signal from the two-dimensional image sensor is supplied to the video signal input unit. A control means for detecting the degree of focus of the imaging optical system and adjusting the focus based on one or both of the output signal from the sensor and the output signal from the two-dimensional image sensor.

【0009】[0009]

【作用】すなわち、本発明においては、映像信号入力部
に2次元イメ−ジセンサからの出力信号が供給されてい
るかどうかに応じて、2つの1次元イメージセンサから
の出力信号と2次元イメ−ジセンサからの出力信号の一
方または両方に基づいて結像光学系の合焦度を検出して
焦点調整を行うものである。
That is, according to the present invention, the output signals from the two one-dimensional image sensors and the two-dimensional image sensor are determined according to whether the output signals from the two-dimensional image sensors are supplied to the video signal input section. The focus adjustment is performed by detecting the degree of focus of the imaging optical system based on one or both of the output signals from the.

【0010】[0010]

【実施例】図2は本発明の自動焦点調整装置を顕微鏡に
適用した場合のシステム構成図である。図において、本
発明の自動焦点調整装置は2次元イメ−ジセンサ部(T
Vカメラ)30と、1次元イメージセンサ部31と、映
像信号入力部35と制御部34と、ステージ上下駆動部
33とから構成される。図2では、1次元イメージセン
サ部31と制御部34とが別個に構成されているが、こ
れらを同一ユニットとしても何ら変わりはない。また、
1次元イメ−ジセンサ部31としてはリニアセンサが用
いられる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 2 is a system configuration diagram when the automatic focusing apparatus of the present invention is applied to a microscope. In the figure, the automatic focus adjustment device of the present invention is a two-dimensional image sensor unit (T
V camera) 30, a one-dimensional image sensor unit 31, a video signal input unit 35, a control unit 34, and a stage vertical drive unit 33. In FIG. 2, the one-dimensional image sensor unit 31 and the control unit 34 are configured separately, but there is no difference even if these are the same unit. Also,
A linear sensor is used as the one-dimensional image sensor unit 31.

【0011】顕微鏡32に取り付けられた2次元イメ−
ジセンサ部30の出力信号は映像信号入力部35に入力
されており、同時にモニタ36にも映像信号入力部35
を介して出力されている。図2ではステージ上下駆動部
33によってステ−ジを上下に移動して顕微鏡32の結
像光学系と物体との相対距離を可変しているが、顕微鏡
32の結像光学系、又はその一部を上下駆動しても何ら
変わりはない。以下に、図1を参照して本発明の第1の
実施例にかかる自動焦点調整装置の詳細な構成を説明す
る。
A two-dimensional image attached to the microscope 32.
The output signal of the image sensor unit 30 is input to the video signal input unit 35, and at the same time, the monitor 36 also receives the video signal input unit 35.
Is output via. In FIG. 2, the stage vertical drive unit 33 moves the stage up and down to change the relative distance between the imaging optical system of the microscope 32 and the object. However, the imaging optical system of the microscope 32, or a part thereof. There is no difference even if you drive up and down. Hereinafter, the detailed configuration of the automatic focus adjusting device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0012】1は結像光学系であり、31は予定結像面
近傍の2つの物体像を撮像する1次元イメージセンサで
ある。投影光学系4a,4bは物体からの光線を受けて
1次元イメージセンサ部31に2つの物体像を投影する
ものであり、ハーフミラーとミラー、又はプリズムなど
によって構成される。補正回路5は、1次元イメージセ
ンサ部31の出力について、固定パターン雑音、暗電流
成分などを補正する回路であり、第1タイミングコント
ロ−ラ10からのクロック信号に同期して各画素に対し
て補正を行う。可変ゲインアンプ6は第1タイミングコ
ントロ−ラ10からのコントロール信号によってゲイン
をコントロールする。第1A/Dコンバータ7は第1タ
イミングコントロ−ラ10からのクロック信号に同期し
てA/D変換を行う。ドライバ8は第1タイミングコン
トロ−ラ10からのクロック信号を受けて1次元イメー
ジセンサ部31をドライブ可能な信号に変換して1次元
イメージセンサ部31に供給する。
Reference numeral 1 is an image forming optical system, and 31 is a one-dimensional image sensor for picking up two object images in the vicinity of the planned image forming surface. The projection optical systems 4a and 4b receive light rays from an object and project two object images on the one-dimensional image sensor unit 31, and are configured by a half mirror and a mirror, a prism, or the like. The correction circuit 5 is a circuit that corrects fixed pattern noise, dark current component, and the like for the output of the one-dimensional image sensor unit 31, and synchronizes each pixel with the clock signal from the first timing controller 10. Make a correction. The variable gain amplifier 6 controls the gain by the control signal from the first timing controller 10. The first A / D converter 7 performs A / D conversion in synchronization with the clock signal from the first timing controller 10. The driver 8 receives the clock signal from the first timing controller 10, converts the one-dimensional image sensor unit 31 into a drivable signal, and supplies it to the one-dimensional image sensor unit 31.

【0013】メモリ回路9は高速で読み出される映像信
号を一時蓄積するものである。蓄積動作は第1タイミン
グコントロ−ラ10からのクロック信号に同期して行わ
れる。
The memory circuit 9 temporarily stores a video signal read at high speed. The accumulation operation is performed in synchronization with the clock signal from the first timing controller 10.

【0014】投影光学系4cは物体からの光線を分割し
て2次元イメ−ジセンサ部30に投射する。2次元イメ
−ジセンサ部30からの映像信号は映像信号入力部35
に入力され以下の処理がなされる。すなわち、この映像
信号はゲート回路16、同期分離回路14に入力され
る。ゲート回路はTVカメラの撮像面中の合焦度評価用
サンプリングエリアを決定するためのものである。そし
てサンプリングエリア内の映像信号はHPF17によっ
て高域の周波数成分のみとなり、次の検波回路18で振
幅検波される。振幅検波された信号は第2A/Dコンバ
−タ19によってA/D変換され、データラッチ積算回
路20によって、1フィールド分の合焦度評価値が生成
される。
The projection optical system 4c splits the light beam from the object and projects it on the two-dimensional image sensor unit 30. The video signal from the two-dimensional image sensor unit 30 is a video signal input unit 35.
And the following processing is performed. That is, this video signal is input to the gate circuit 16 and the sync separation circuit 14. The gate circuit is for determining the focus area evaluation sampling area in the image pickup surface of the TV camera. Then, the video signal in the sampling area becomes only the high frequency component by the HPF 17, and the amplitude is detected by the next detection circuit 18. The amplitude-detected signal is A / D converted by the second A / D converter 19, and the data latch integration circuit 20 generates a focus evaluation value for one field.

【0015】第2タイミングコントローラ15は制御部
34よりサンプリングエリア設定のためのデータを受
け、同時に、同期分離回路14より水平垂直同期信号を
受けてサンプリングエリア設定のためのゲート制御信号
を生成しゲート回路16に送る。 又、同時に、第2A
/Dコンバータ19、データラッチ積算回路20、さら
に2次元イメ−ジセンサ部30を駆動するためのドライ
バ−21にタイミング信号を送る。そして、1フィール
ド分の焦点評価値が生成されると、第2タイミングコン
トローラ15より制御部34に割込み信号を出力する。
The second timing controller 15 receives data for setting a sampling area from the control unit 34 and, at the same time, receives a horizontal / vertical sync signal from the sync separation circuit 14 to generate a gate control signal for setting a sampling area and gate the gate. Send to circuit 16. At the same time, the second A
A timing signal is sent to the / D converter 19, the data latch integration circuit 20, and the driver-21 for driving the two-dimensional image sensor unit 30. When the focus evaluation value for one field is generated, the second timing controller 15 outputs an interrupt signal to the control unit 34.

【0016】制御部34は、第1、第2タイミングコン
トローラ10,15の制御や、メモリ回路9より画像デ
ータを読み出し、合焦評価の演算を行ったり、データラ
ッチ積算回路20よりTVカメラ入力による合焦評価値
を読み込み、モータドライバー12に制御信号を送りモ
ータ13によって焦点調整を行う。
The control unit 34 controls the first and second timing controllers 10 and 15, reads image data from the memory circuit 9 and performs focus evaluation calculation, and inputs data from the data latch integration circuit 20 to a TV camera. The focus evaluation value is read, a control signal is sent to the motor driver 12, and the focus is adjusted by the motor 13.

【0017】すなわち、制御部34は映像信号入力部3
5に映像信号がきていない場合は、1次元イメージセン
サ部31に入力される画像情報をもとに、自動焦点調整
を行う。このとき、1次元イメージセンサ部31には前
ピン、後ピン像が入力されており、光電変換されたイメ
ージセンサ出力は補正回路5によって暗電流ノイズなど
がキャンセルされ、可変ゲインアンプ6によって前ピン
像出力、後ピン像出力のバランスを調整する。このよう
に前処理が施された信号を用いて、前ピン、後ピン信号
それぞれから隣接画素差分の和などの合焦評価値を求
め、それらの差より自動焦点調整を行う。
That is, the control unit 34 controls the video signal input unit 3
If there is no video signal at 5, automatic focus adjustment is performed based on the image information input to the one-dimensional image sensor unit 31. At this time, the front pin image and the rear pin image are input to the one-dimensional image sensor unit 31, the dark current noise and the like are canceled by the correction circuit 5 in the photoelectrically converted image sensor output, and the front pin image is output by the variable gain amplifier 6. Adjust the balance between image output and rear pin image output. Using the signals thus preprocessed, a focus evaluation value such as the sum of adjacent pixel differences is obtained from each of the front-focused and rear-focused signals, and automatic focus adjustment is performed based on the difference.

【0018】一方、映像信号入力部35に2次元イメ−
ジセンサ(TVカメラ)30からの映像信号が入力され
ている場合は、最初のステップとして映像信号入力部3
5に映像信号がきていない場合と同様に、1次元イメー
ジセンサ部31の出力によって自動焦点調整を行う。そ
して、その結果、合焦不能となった場合は、第2ステッ
プとして映像信号入力部35に入力される2次元の映像
情報を使って自動焦点調整を行う。これより、最初のス
テップで自動合焦調整が終了した場合は最も高速に合焦
動作を完了することができるとともに、1次元イメージ
センサ部31上に対象物体が結像しない場合や、1次元
イメージセンサ部31上の対象物体の情報が非常に少な
い場合でも、第2ステップを実行することによって自動
合焦ができるようになる。
On the other hand, a two-dimensional image is input to the video signal input section 35.
When the video signal from the digital sensor (TV camera) 30 is input, the video signal input unit 3 is used as the first step.
Similarly to the case where the video signal does not come to 5, automatic focus adjustment is performed by the output of the one-dimensional image sensor unit 31. Then, as a result, if the focusing becomes impossible, as the second step, the automatic focus adjustment is performed using the two-dimensional image information input to the image signal input unit 35. As a result, when the automatic focusing adjustment is completed in the first step, the focusing operation can be completed at the highest speed, and when the target object does not form an image on the one-dimensional image sensor unit 31 or the one-dimensional image. Even if the information of the target object on the sensor unit 31 is very small, the automatic focusing can be performed by executing the second step.

【0019】また、上記した実施例において、1次元イ
メ−ジセンサからの評価値でデフォ−カス方向を判断
し、2次元イメ−ジセンサによってデフォ−カス量を判
断してもよい。図3は本発明の第2の実施例の構成図で
あり、映像信号入力部の構成をデジタル化し高機能にし
たものである。
In the above embodiment, the defocus direction may be judged by the evaluation value from the one-dimensional image sensor, and the defocus amount may be judged by the two-dimensional image sensor. FIG. 3 is a configuration diagram of the second embodiment of the present invention, in which the configuration of the video signal input section is digitized to have a high function.

【0020】図3において、図1と同様のゲート回路1
6を通過したサンプリングエリア内の映像信号は第2タ
イミングコントローラ15からのタイミング信号に応答
して第2A/Dコンバータ19によってA/D変換さ
れ、DSP用メモリ24に画像データとして、蓄積され
る。DSP(デジタルシグナルプロセッサ)22は、第
2タイミングコントローラ15からのタイミング信号に
応答して画像データの蓄積を認識し、DSP用メモリ2
4よりデータをロードし、合焦度の評価値を演算する。
In FIG. 3, a gate circuit 1 similar to that in FIG.
The video signal in the sampling area that has passed 6 is A / D converted by the second A / D converter 19 in response to the timing signal from the second timing controller 15, and is stored in the DSP memory 24 as image data. The DSP (digital signal processor) 22 recognizes the accumulation of the image data in response to the timing signal from the second timing controller 15, and the DSP memory 2
The data is loaded from No. 4, and the evaluation value of the focus degree is calculated.

【0021】制御部34は、デュアルポートRAM23
を介して、DSP22が演算した合焦度評価値をロード
する。第1実施例とは異なり、2次元の画像データがD
SP用メモリ24に蓄積されるので、映像信号の走査方
向のみではなく、縦、横、斜め方向の画像の空間周波数
成分について、コントラストなどの評価ができることに
なる。
The control unit 34 includes a dual port RAM 23.
The focus degree evaluation value calculated by the DSP 22 is loaded via. Unlike the first embodiment, the two-dimensional image data is D
Since it is stored in the SP memory 24, it is possible to evaluate the contrast and the like not only in the scanning direction of the video signal but also in the spatial frequency components of the image in the vertical, horizontal, and diagonal directions.

【0022】これによって、第1実施例の2ステップ方
式で合焦動作を行った場合、2ステップ目で、物体像が
空間周波数成分をもたずリニアセンサで合焦が困難であ
る物体でも合焦可能となる。なぜなら、第1実施例では
2次元イメ−ジセンサ(TVカメラ)30の走査方向と
1次元イメ−ジセンサ(ラインセンサ)31のピッチ方
向がほぼ一致しているからである。
As a result, when the focusing operation is performed by the two-step method of the first embodiment, at the second step, even if the object image has no spatial frequency component and is difficult to focus with the linear sensor, the object is focused. It becomes possible to focus. This is because in the first embodiment, the scanning direction of the two-dimensional image sensor (TV camera) 30 and the pitch direction of the one-dimensional image sensor (line sensor) 31 are substantially the same.

【0023】以下に、本発明の第3実施例を説明する。
第3実施例においては、顕微鏡の対物倍率が変換された
場合や、検鏡法が変えられる場合などについての適用例
であり、その構成は第1実施例と同様である。
The third embodiment of the present invention will be described below.
The third embodiment is an application example in the case where the objective magnification of the microscope is changed or the microscope method is changed, and the configuration thereof is the same as that in the first embodiment.

【0024】顕微鏡の対物倍率が低倍〜高倍にわたって
変化されうる場合、前ピン、後ピン用のセンサー間の光
路差は一種類で対応するのは困難であり、低〜中倍用
に、光路差を設定し、高倍では山登りサーチ方式を行う
ことが、オートフォーカスの適用範囲を広げる一つの解
決策であると考えられる。よって高倍においては正確に
結像面にあるTVカメラの出力信号をもとに合焦動作を
行い、低〜中倍ではイメージセンサの出力を使用するこ
とが有効である。又、検鏡法によって標本分布の特性が
顕著なものがあり、例えば、蛍光検鏡で標本分布が非常
に粗い場合は、最初から映像信号を使ってオートフォー
カスをかけることによって、第1、第2実施例の2ステ
ップ方式で行った場合の第1ステップにおける合焦不能
によるロスタイムを軽減できる。
When the objective magnification of the microscope can be changed from low magnification to high magnification, it is difficult to deal with the difference in the optical path between the sensors for the front pin and the rear pin with one kind, and for the low to medium magnification, the optical path is different. Setting a difference and performing a hill-climbing search method at high magnification is considered to be one solution for expanding the range of application of autofocus. Therefore, it is effective to perform the focusing operation accurately based on the output signal of the TV camera on the image plane at high magnification and to use the output of the image sensor at low to medium magnification. In addition, there are some characteristics of the sample distribution that are remarkable by the microscopic method. For example, when the sample distribution is very rough with a fluorescence microscope, the first and When the two-step method of the second embodiment is used, it is possible to reduce the loss time due to the inability to focus in the first step.

【0025】以上の説明から明らかなように、本発明の
実施例によれば、光路差方式の自動焦点調整装置に映像
信号入力を可能とすることにより、以下のような効果が
ある。
As is apparent from the above description, according to the embodiment of the present invention, the video signal can be input to the optical path difference type automatic focus adjusting device, and the following effects can be obtained.

【0026】(1) 光路差方式ではセンサとしてリニ
アセンサが用いられることが多いが、例えば、a)リニ
アセンサ上に物体像がないと合焦不能となったり、b)
リニアセンサの画素配列方向に物体像が空間周波数成分
をもたないとき合焦不能となるといった従来の問題点を
解決することができる。
(1) In the optical path difference method, a linear sensor is often used as a sensor. For example, a) it becomes impossible to focus without an object image on the linear sensor, or b).
It is possible to solve the conventional problem that the object image cannot be focused when the object image has no spatial frequency component in the pixel array direction of the linear sensor.

【0027】(2) 一般にリニアセンサなどは可視光
線の受光が中心であるので、可視域外の波長を受光する
場合、センサーとしては、安定動作は望めない。しかし
ながら、不可視画像を可視化するTVカメラシステムの
出力を本装置の映像信号入力に入力すれば、例えば赤外
線や紫外線などによる不可視画像に対しても合焦動作が
可能となる。
(2) Generally, a linear sensor or the like mainly receives visible light, and therefore, when receiving a wavelength outside the visible range, stable operation of the sensor cannot be expected. However, if the output of the TV camera system that visualizes the invisible image is input to the video signal input of the present apparatus, the focusing operation can be performed on the invisible image due to infrared rays or ultraviolet rays.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、1
次元イメ−ジセンサの出力と2次元イメ−ジセンサの出
力とを適宜選択的に使用することによって、1次元イメ
−ジセンサの高速性と2次元イメ−ジセンサの汎用性と
を最大限に生かすことができる自動焦点調整装置を提供
することができる。
As described above in detail, according to the present invention, 1
By appropriately and selectively using the output of the two-dimensional image sensor and the output of the two-dimensional image sensor, the high speed of the one-dimensional image sensor and the versatility of the two-dimensional image sensor can be maximized. It is possible to provide an automatic focus adjustment device that can be used.

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

【図1】本発明の第1実施例にかかる自動焦点調整装置
の構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of an automatic focus adjustment device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の自動焦点調整装置を顕微鏡に適用した
場合のシステム構成図。
FIG. 2 is a system configuration diagram when the automatic focusing device of the present invention is applied to a microscope.

【図3】本発明の第2実施例にかかる自動焦点調整装置
の構成図。
FIG. 3 is a configuration diagram of an automatic focus adjustment device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】従来の自動焦点調整装置を適用した場合のシス
テム構成図。
FIG. 4 is a system configuration diagram when a conventional automatic focus adjustment device is applied.

【図5】従来の自動焦点調整装置を適用した場合のシス
テム構成図。
FIG. 5 is a system configuration diagram when a conventional automatic focus adjustment device is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30…2次元イメ−ジセンサ部(TVカメラ部)、31
…1次元イメ−ジセンサ部、32…顕微鏡、33…ステ
−ジ上下駆動部、34…制御部、35…映像信号入力
部、36…モニタ。
30 ... Two-dimensional image sensor section (TV camera section), 31
1-dimensional image sensor section, 32 microscope, 33 stage up / down drive section, 34 control section, 35 video signal input section, 36 monitor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 5/232 Z 9187−5C 7811−2K G02B 7/11 D ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI Technical display location H04N 5/232 Z 9187-5C 7811-2K G02B 7/11 D

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 結像光学系と、 この結像光学系の予定結像面の近傍の2つの物体像をそ
れぞれ撮像する2つの1次元イメ−ジセンサと、 結像面の物体像を撮像する2次元イメ−ジセンサと、 前記1次元及び2次元イメ−ジセンサに物体像を投影す
るための光学系と、 前記2次元イメ−ジセンサからの出力信号を受ける映像
信号入力部と、 前記映像信号入力部に前記2次元イメ−ジセンサからの
出力信号が供給されているかどうかに応じて、前記2つ
の1次元イメージセンサからの出力信号と前記2次元イ
メ−ジセンサからの出力信号の一方または両方に基づい
て前記結像光学系の合焦度を検出して焦点調整を行う制
御手段とを具備したことを特徴とする自動焦点調整装
置。
1. An imaging optical system, two one-dimensional image sensors for respectively capturing two object images near a planned imaging surface of the imaging optical system, and an object image on the imaging surface. A two-dimensional image sensor, an optical system for projecting an object image on the one-dimensional and two-dimensional image sensors, a video signal input unit for receiving an output signal from the two-dimensional image sensor, and the video signal input Based on one or both of the output signals from the two one-dimensional image sensors and the output signals from the two-dimensional image sensors, depending on whether the output signal from the two-dimensional image sensor is supplied to the unit. And a control means for performing focus adjustment by detecting a focus degree of the imaging optical system.
【請求項2】 前記2つの1次元イメージセンサの受光
部を同一半導体基板上に形成したことを特徴とする請求
項1記載の自動焦点調整装置。
2. The automatic focus adjusting device according to claim 1, wherein the light receiving portions of the two one-dimensional image sensors are formed on the same semiconductor substrate.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002365518A (en) * 2001-06-04 2002-12-18 Fuji Photo Optical Co Ltd Device for detecting focusing state of photographic lens
JP2003101867A (en) * 2001-09-19 2003-04-04 Olympus Optical Co Ltd Image pickup device
JP2009247020A (en) * 2009-07-28 2009-10-22 Fujinon Corp Auto-focus device for photographing lens

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57101808A (en) * 1980-12-17 1982-06-24 Hitachi Denshi Ltd Automatic focusing system
JPH02118609A (en) * 1988-08-20 1990-05-02 Carl Zeiss:Fa Automatically focusing method and apparatus for microscope

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57101808A (en) * 1980-12-17 1982-06-24 Hitachi Denshi Ltd Automatic focusing system
JPH02118609A (en) * 1988-08-20 1990-05-02 Carl Zeiss:Fa Automatically focusing method and apparatus for microscope

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002365518A (en) * 2001-06-04 2002-12-18 Fuji Photo Optical Co Ltd Device for detecting focusing state of photographic lens
JP2003101867A (en) * 2001-09-19 2003-04-04 Olympus Optical Co Ltd Image pickup device
JP2009247020A (en) * 2009-07-28 2009-10-22 Fujinon Corp Auto-focus device for photographing lens

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