JPH0580247A - Microscope equipped with automatic focusing device - Google Patents

Microscope equipped with automatic focusing device

Info

Publication number
JPH0580247A
JPH0580247A JP7427292A JP7427292A JPH0580247A JP H0580247 A JPH0580247 A JP H0580247A JP 7427292 A JP7427292 A JP 7427292A JP 7427292 A JP7427292 A JP 7427292A JP H0580247 A JPH0580247 A JP H0580247A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
focusing
data
objective lens
focus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7427292A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07117639B2 (en
Inventor
Masami Kawasaki
正美 川崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP7427292A priority Critical patent/JPH07117639B2/en
Publication of JPH0580247A publication Critical patent/JPH0580247A/en
Publication of JPH07117639B2 publication Critical patent/JPH07117639B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Microscoopes, Condenser (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform automatic focusing in a short time. CONSTITUTION:A stage 72 is driven in the direction of an optical path through a stage driving part 72 until a CPU detects a focusing position based on the image pickup data of an image pickup element for focusing. The reference position 144 of the stage 73 is set slightly below the logical focus position of an objective 140. Position sensors 145 and 146, and 147 are installed at the upper-limit position 141 and lower-limit position 142 of the movement range of the stage 73, and the reference position 144. The stage 73 is moved to the reference position 144 at the time of focusing and moved up at every interval of 100mum, it is decided whether the image pickup data is focusing position or not, and the stage 73 is stopped at the focusing position.

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、自動焦点装置を備えた
顕微鏡に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a microscope with an autofocus device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来顕微鏡における自動焦点装置として
は、対物レンズと試料表面との距離をレーザー光線等で
測定することにより焦点合せを行なう方式や対物レンズ
先端部から試料面に向けてエアーを噴出させてその圧力
変化により距離を測定して焦点合せを行なう方式等が知
られている。しかしながらこれらの方式においては、特
に生物用顕微鏡の場合に例えばカバーガラスの厚さのバ
ラツキ等により合焦位置のずれが生じるため、正確な焦
点合せが困難となり、また対物レンズの同焦の違いによ
るバラツキも問題になる。
2. Description of the Related Art As an automatic focusing device in a conventional microscope, a method of focusing by measuring the distance between the objective lens and the sample surface with a laser beam or the like, or air is blown from the tip of the objective lens toward the sample surface. A method is known in which the distance is measured by the pressure change and the focus is adjusted. However, in these methods, especially in the case of a biological microscope, for example, a deviation of the focusing position occurs due to variations in the thickness of the cover glass, etc., which makes accurate focusing difficult, and also due to the difference in parfocality of the objective lens. Variation is also a problem.

【0003】さらに、撮像素子を用いた方式の顕微鏡の
場合には、複雑な顕微鏡操作により条件設定した後、撮
像素子に必要な条件を満たして初めて焦点合せが可能に
なるため、自動焦点方式とするには不適当であった。ま
た低倍率の対物レンズを使用した顕微鏡による写真撮影
を行なう場合には、物体側の被写界深度が深いため接眼
レンズを通して観察することにより焦点合せを行なうと
焦点がどこにあっても目の調節作用により焦点があって
いるように観察され、一方像側では焦点深度が浅いため
フィルム面においては良好なピント合せが行なわれ得な
いという欠点がある。
Further, in the case of a microscope using an image pickup device, after the conditions are set by a complicated microscope operation, the focusing can be performed only when the conditions required for the image pickup device are satisfied. Was unsuitable for. Also, when taking a picture with a microscope using a low-magnification objective lens, the depth of field on the object side is so deep that observing through an eyepiece causes focus adjustment regardless of where the focus is. Due to the action, the image is observed to be in focus, and on the other hand, there is a drawback that good focusing cannot be performed on the film surface because the depth of focus is shallow on the image side.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】又、顕微鏡の自動焦点
調整を行う場合、撮像素子で得られた光量に基づいてス
テージを上下動させて、合焦位置を検出して停止させる
ようになっているが、従来の装置では、任意位置にある
ステージを撮像素子の受光量に応じて単に上下動させて
調整するため、合焦位置にステージを持ち来すのに時間
がかかる欠点があった。しかもステージの駆動速度によ
ってはオーバーランを起こすので、合焦位置付近で前後
動させることになり、短時間で正確に合焦位置にステー
ジを停止させるのは困難でもあった。
Further, when the automatic focus adjustment of the microscope is performed, the stage is moved up and down based on the amount of light obtained by the image pickup device, and the focus position is detected and stopped. However, the conventional apparatus has a drawback that it takes time to bring the stage to the in-focus position because the stage at an arbitrary position is simply moved up and down according to the amount of light received by the image sensor. In addition, depending on the driving speed of the stage, an overrun occurs, so that the stage must be moved back and forth near the in-focus position, and it was difficult to accurately stop the stage at the in-focus position in a short time.

【0005】本発明は、このような問題点に鑑み、自動
焦点調整時に迅速且つ正確に合焦位置にステージを移動
及び停止できるようにした自動焦点装置を備えた顕微鏡
を提供することを目的とするものである。
In view of such problems, it is an object of the present invention to provide a microscope equipped with an automatic focusing device which can move and stop the stage to a focusing position quickly and accurately during automatic focusing. To do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明による自動焦点装
置を備えた顕微鏡は、撮像素子で受光された光量に基づ
いて焦準駆動部によってステージを上下動させ、合焦位
置でステージを停止させるようにした、自動焦点装置を
備えた顕微鏡において、対物レンズに対する理論的な合
焦位置より光路方向に若干ずれた位置を基準位置として
設定して記憶する手段と、焦点調整時にステージを基準
位置に移動させる基準位置移動手段と、この基準位置か
ら所定間隔毎に理論的な合焦位置方向にステージを移動
させる手段と、合焦位置でステージを停止させるステー
ジ停止手段とを備えたことを特徴とするものである。
A microscope equipped with an autofocus device according to the present invention moves a stage up and down by a focusing drive unit based on the amount of light received by an image pickup device, and stops the stage at a focus position. In a microscope equipped with such an autofocus device, means for setting and storing as a reference position a position slightly displaced from the theoretical focusing position with respect to the objective lens in the optical path direction, and the stage at the reference position during focus adjustment. A reference position moving unit for moving the stage, a unit for moving the stage in a theoretical focusing position direction at predetermined intervals from the reference position, and a stage stopping unit for stopping the stage at the focusing position. To do.

【0007】[0007]

【作用】焦点調整時にステージを基準位置まで移動さ
せ、撮像素子で得られた撮像データに基づいて所定間隔
づつ対物レンズの理論的な合焦位置方向にステージを移
動させ、撮像素子で得られるデータが合焦位置を検出し
た位置でステージを停止させる。
When the focus is adjusted, the stage is moved to the reference position, and the stage is moved in the theoretical focusing position direction of the objective lens at predetermined intervals based on the image pickup data obtained by the image pickup device. Stops the stage at the position where the focus position is detected.

【0008】[0008]

【実施例】以下図面に基づき本発明の概略について説明
する。図1は本発明の基礎となる顕微鏡の光学系を示し
ており、1は例えばハロゲンランプの如き光源、2はコ
レクターレンズ、3は光源1の色温度を変えずに調光す
るための複数枚のNDフィルターから成るNDフィルタ
ーユニット、4は視野絞り、5は開口絞り、6は光路中
に選択的に挿入され得る複数のユニット6a,6b,6
cから成るコンデンサーレンズ、7はステージ、8は各
々レボルバー9に取付けられたユニット8a,8b,8
cから成る対物レンズ、10,11は必要に応じて光路
を観察系または写真撮影系に切り換えるために光路中に
挿脱可能に配設されたビームスプリッタ、12は接眼光
学系、13は写真撮影用光路中に選択的に挿入され得る
複数のユニット13a,13b,13cから成る撮影レ
ンズ、14は写真撮影のために結像レンズ,フレアー等
の有害光除去用スリットを介して測光用受光素子15に
一定の割合で光量を分割するビームスプリッタ、16は
結像レンズ及びカメラ用シャッタ17を介してカメラ1
8のフィルム面にそして他の結像レンズを介してピント
検出用撮像素子19に光量を分割するビームスプリッ
タ、20は自動焦準用の光束分割チョッパである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The outline of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an optical system of a microscope which is the basis of the present invention. 1 is a light source such as a halogen lamp, 2 is a collector lens, 3 is a plurality of light sources for dimming without changing the color temperature of the light source 1. ND filter unit consisting of the ND filter, 4 is a field stop, 5 is an aperture stop, and 6 is a plurality of units 6a, 6b, 6 that can be selectively inserted in the optical path.
Condenser lens composed of c, 7 is a stage, and 8 are units 8a, 8b, 8 attached to a revolver 9, respectively.
The objective lens composed of c is a beam splitter which is detachably arranged in the optical path so as to switch the optical path to an observation system or a photography system, 12 is an eyepiece optical system, and 13 is a photography. A photo-taking lens composed of a plurality of units 13a, 13b, 13c that can be selectively inserted into the optical path for use, 14 is a photo-sensing light-receiving element 15 through a slit for removing harmful light such as an imaging lens and flare for taking a picture. A beam splitter 16 that splits the light amount at a fixed ratio to the camera 1 through an imaging lens and a camera shutter 17
A beam splitter that splits the amount of light to the image sensor 19 for focus detection on the film surface of 8 and another imaging lens, and 20 is a beam splitting chopper for automatic focusing.

【0009】次に図2には図1の光学系を有する顕微鏡
の制御システムのブロック図が示されている。21はピ
ント検出用撮像素子19の制御及びその出力信号を処理
する撮像信号処理回路、22は写真撮影の際にシャッタ
17を駆動しまたカメラ18のフィルム巻上げを行なう
駆動回路、23は受光素子15からの出力によりダイレ
クト測光を行なう測光回路、24は撮影レンズ13の倍
率選択を行なう切換駆動部、25はビームスプリッタ1
0,11の挿脱を行なう光路切換駆動部、26は対物レ
ンズ8を切り換える切換駆動部、27はステージ7を上
下動せしめる焦準駆動部、28はコンデンサーレンズ6
の切換えを行なう切換駆動部、29は開口絞り5及び視
野絞り4のための制御駆動部、30はNDフィルター3
の選択切換を行なう切換駆動部、31は光源1の調光を
行なう光源装置である。ここで各駆動部24乃至30は
同時に切換状態,制御状態等を検出し得るように構成さ
れている。32はCPU、33はマイクロコンピュータ
を含む自動露出演算制御部、34は写真撮影に必要なフ
ィルムデータまたはレリーズ等の操作ボタンを含む撮影
操作表示部、35は対物レンズデータ,フィルムデー
タ,自動焦準用データ等を記憶する記憶部で、必要に応
じてバッテリーによりバックアップされている。36は
各駆動部に対して必要な操作スイッチ,自動焦準用スイ
ッチ,対物レンズデータセットに必要な操作スイッチ等
を含む操作表示部である。
Next, FIG. 2 shows a block diagram of a control system of a microscope having the optical system of FIG. Reference numeral 21 is an image pickup signal processing circuit for controlling the focus detection image pickup element 19 and processing an output signal thereof, 22 is a drive circuit for driving the shutter 17 and film winding of the camera 18 during photography, and 23 is a light receiving element 15 A photometry circuit for performing direct photometry by the output from the device, a switching drive unit 24 for selecting the magnification of the taking lens 13, and a beam splitter 1
Optical path switching drive unit for inserting / removing 0 and 11; 26, switching drive unit for switching the objective lens 8; 27, focusing drive unit for vertically moving the stage 7; 28, condenser lens 6;
A switching drive unit for switching between the aperture stop 5 and the field stop 4, and 30 an ND filter 3.
A switching drive unit 31 for selectively switching the light source 1 and a light source device 31 for dimming the light source 1. Here, each of the drive units 24 to 30 is configured so as to be able to simultaneously detect the switching state, the control state, and the like. Reference numeral 32 is a CPU, 33 is an automatic exposure calculation control unit including a microcomputer, 34 is a shooting operation display unit including operation buttons such as film data or a release necessary for photographing, 35 is objective lens data, film data, for automatic focusing A storage unit for storing data and the like, which is backed up by a battery as necessary. An operation display unit 36 includes operation switches necessary for each drive unit, automatic focusing switches, operation switches necessary for the objective lens data set, and the like.

【0010】このように構成された顕微鏡に関して、次
にその動作を説明する。先づ電源が投入されると、CP
U32は対物レンズ切換駆動部26から光路中に挿入さ
れている対物レンズ8に関する信号が入力されることに
より該対物レンズについての倍率及び種別(開口数)を
記憶部35から読み出し、これらのデータから適正なコ
ンデンサーレンズ6を選定しコンデンサーレンズ切換駆
動部28を介してコンデンサーレンズ6の切換えを行な
い、同時に開口絞り5,視野絞り4の適正な絞り径を演
算し絞り制御駆動部を介して絞り径の設定を行なう。さ
らにCPU32は読み出した対物レンズデータに基づき
光源1の光量,NDフィルター3の組合せを選定し、光
源装置31,NDフィルター切換駆動部30を介して所
定の標準的な明るさに設定する。かくして、電源を投入
すると自動的に照明光は標準状態に設定され得る。ま
た、対物レンズ,撮影レンズ等を切換えた場合にも、こ
れらの切換情報がCPU32に入力され、同様に自動設
定が行なわれ得る。さらに、カメラのフィルムデータ
(ASA値等)が記憶部35に記憶されており、電源投
入と同時に撮影可能状態にあるフィルムのデータが記憶
部35から読み出され自動露出演算制御部33において
演算されて、撮影操作表示部34にて表示を行ない且つ
露出を決定する。一方、ピント検出用撮像素子19から
の撮像信号がCPU32に入力されると、CPU32は
そのとき光路中にある対物レンズデータに基づき該撮像
信号から合焦状態を演算判別し焦準駆動部27を介して
ステージ7を駆動し、かくして自動焦点合せが行なわれ
る。
The operation of the microscope thus constructed will be described below. When power is turned on first, CP
U32 receives a signal relating to the objective lens 8 inserted in the optical path from the objective lens switching drive unit 26, reads the magnification and type (numerical aperture) of the objective lens from the storage unit 35, and based on these data. A proper condenser lens 6 is selected, and the condenser lens 6 is switched through the condenser lens switching drive unit 28. At the same time, an appropriate aperture diameter of the aperture diaphragm 5 and the field diaphragm 4 is calculated, and the aperture diameter is supplied via the diaphragm control drive unit. Set. Further, the CPU 32 selects a combination of the light amount of the light source 1 and the ND filter 3 based on the read objective lens data, and sets it to a predetermined standard brightness via the light source device 31 and the ND filter switching driving unit 30. Thus, the illumination light can be automatically set to the standard state when the power is turned on. Further, even when the objective lens, the taking lens, etc. are switched, the switching information of these is input to the CPU 32, and the automatic setting can be similarly performed. Further, the film data (ASA value, etc.) of the camera is stored in the storage unit 35, and at the same time when the power is turned on, the data of the film ready to be photographed is read from the storage unit 35 and calculated by the automatic exposure calculation control unit 33. Then, the image is displayed on the photographing operation display unit 34 and the exposure is determined. On the other hand, when the image pickup signal from the focus detection image pickup device 19 is input to the CPU 32, the CPU 32 calculates and determines the in-focus state from the image pickup signal based on the objective lens data in the optical path at that time, and sets the focus drive unit 27. The stage 7 is driven via this, and thus automatic focusing is performed.

【0011】以上が本発明の概要であるが、次に本発明
の一実施例について図面に基づき詳しく説明する。図3
は本発明による顕微鏡の制御装置50を示しており、5
1はCPU、52はバッテリー53により電源遮断時に
バックアップされるRAM、54はプログラムメモリと
してのROM、55は演算精度及び時間短縮のために使
用される演算器、56は制御装置50のコントロールを
外部から行なう外部制御装置57のためのインターフェ
ース、58は写真撮影装置59のためのインターフェー
ス、60は光路切換,レボルバー等のすべての駆動部と
CPU51とのデータ及び信号の受渡しを行なうI/O
ポートである。61は自動焦点合せのための一次元イメ
ージセンサーを使用した撮像素子、62は撮像素子61
の駆動及び撮像信号処理回路、63はA/D変換器であ
る。64は操作スイッチ及び表示器を含む操作パネル
で、対物レンズに関するデータの入出力信号,各駆動部
への切換信号等をインターフェース65を介してI/O
ポート60に入出力する。
The above is the outline of the present invention. Next, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Figure 3
Shows a control device 50 of the microscope according to the present invention.
1 is a CPU, 52 is a RAM backed up by a battery 53 when the power is cut off, 54 is a ROM as a program memory, 55 is an arithmetic unit used for arithmetic accuracy and time reduction, and 56 is an external control of the control device 50. From the external control device 57, 58 is an interface for the photographing device 59, 60 is an I / O for exchanging data and signals between the CPU 51 and all the drive units such as optical path switching and revolver.
It is a port. 61 is an image sensor using a one-dimensional image sensor for automatic focusing, and 62 is an image sensor 61.
Drive and imaging signal processing circuit, and 63 is an A / D converter. Reference numeral 64 denotes an operation panel including operation switches and a display, which inputs / outputs signals relating to the objective lens, switching signals to each drive unit, and the like via the interface 65.
Input and output to the port 60.

【0012】66は撮影レンズ67を切換えるための駆
動部、68は観察系と写真撮影系に光路を切換えるビー
ムスプリッタ69の駆動部で、同時に光路が何れである
かを検出してその検出信号をCPU51に出力し得る。
70はレボルバー71を回転駆動させる対物レンズ切換
駆動部で、同時にレボルバー71の位置即ち光路に挿入
されている対物レンズを検出し得る。72はステージ7
3を上下動させて焦点合せを行なう焦準ステージ駆動
部、74はコンデンサーレンズ75を対物レンズの倍率
に応じて切換える切換駆動部、76は開口絞り77の絞
り径を制御する制御駆動部、78は視野絞り79の絞り
径を制御する制御駆動部、80は調光のために使用する
NDフィルターユニット81を切換えて透過光量比を調
整する切換駆動部、82は光源83を調光するための調
光回路、84は自動焦点合せのために使用される瞳分割
用チョッパ85のための駆動部である。
Reference numeral 66 is a drive unit for switching the taking lens 67, and 68 is a drive unit for a beam splitter 69 for switching the optical path between the observation system and the photographic system. At the same time, it is detected which optical path the optical path is and the detection signal is output. It can be output to the CPU 51.
Reference numeral 70 denotes an objective lens switching driving unit that rotationally drives the revolver 71, and can simultaneously detect the position of the revolver 71, that is, the objective lens inserted in the optical path. 72 is stage 7
A focusing stage drive unit for moving the lens 3 up and down for focusing, a switching drive unit 74 for switching the condenser lens 75 according to the magnification of the objective lens, a control drive unit 76 for controlling the aperture diameter of the aperture stop 77, and a reference numeral 78. Is a control drive unit for controlling the aperture diameter of the field stop 79, 80 is a switching drive unit for switching the ND filter unit 81 used for dimming to adjust the transmitted light amount ratio, and 82 is for dimming the light source 83. A dimming circuit, 84 is a drive for a pupil splitting chopper 85 used for automatic focusing.

【0013】図4は操作パネル64の一例を示してお
り、86は操作パネル、87は対物レンズの倍率及び種
別(SPLAN,SPLAN APO,DPLAN 等)を入力するためのスイ
ッチ、88は対物レンズの倍率表示器、89は対物レン
ズの種別表示器、90は光路を観察系,写真撮影光学系
等に切換えるためのスイッチ、91は使用状態に切換え
られている光路の種別を示す表示器、92,93は各々
視野絞り79,開口絞り77を手動により適当な絞り径
に調整するためのスイッチ、94は調光用のスイッチ、
95は撮影レンズ67の倍率切換スイッチ、96は撮影
レンズの倍率表示器、97は焦準ステージ駆動のための
スイッチ、98はレボルバー起動スイッチ、99は自動
焦点合せ起動スイッチである。
FIG. 4 shows an example of the operation panel 64, where 86 is the operation panel, 87 is a switch for inputting the magnification and type (SPLAN, SPLAN APO, DPLAN, etc.) of the objective lens, and 88 is the objective lens. Magnification indicator, 89 is an objective lens type indicator, 90 is a switch for switching the optical path to an observation system, a photographic optical system, etc., 91 is an indicator indicating the type of the optical path switched to the use state, 92, Reference numeral 93 is a switch for manually adjusting the field stop 79 and the aperture stop 77 to an appropriate stop diameter, 94 is a switch for dimming,
Reference numeral 95 is a magnification switching switch of the taking lens 67, 96 is a magnification display of the taking lens, 97 is a switch for driving the focusing stage, 98 is a revolver activation switch, and 99 is an automatic focusing activation switch.

【0014】本実施例は以上のように構成されており、
最初に対物レンズのデータセット及びそれに関連する動
作について説明する。ここで一例としてレボルバー71
の光路上に対物レンズSPLAN 10×が切換挿入さ
れている場合について説明すれば、操作パネル86上に
おいてスイッチ87により倍率10×,種別SPLAN
を選択しセット入力すると、この情報はインターフェー
ス65及びI/Oポート60を介してCPU51に入力
される。CPU51はレボルバー71の光路上の対物レ
ンズ位置を対物レンズ切換駆動部70により読み出し、
そのレボルバー位置と操作パネル86からの情報とによ
り対物データテーブル100(図5)を作成し、RAM
52に記憶させる。この対物データテーブル100は、
レボルバー位置データに対応して対物レンズの倍率及び
種別を含み、図5の場合六ヶ所のレボルバー位置に関し
て対物データテーブル100が作成されるようになって
いる。
This embodiment is constructed as described above,
First, the data set of the objective lens and its related operation will be described. Here, as an example, the revolver 71
In the case where the objective lens SPLAN 10 × is switched and inserted in the optical path of, the magnification is 10 ×, the type SPLAN is set by the switch 87 on the operation panel 86.
Is selected and set and input, this information is input to the CPU 51 through the interface 65 and the I / O port 60. The CPU 51 reads out the objective lens position on the optical path of the revolver 71 by the objective lens switching drive unit 70,
The objective data table 100 (FIG. 5) is created from the revolver position and the information from the operation panel 86, and the RAM is created.
52. This objective data table 100 is
Including the magnification and type of the objective lens corresponding to the revolver position data, in the case of FIG. 5, the objective data table 100 is created for the six revolver positions.

【0015】そしてCPU51は常に対物データテーブ
ル100をモニターして次の演算及び制御を行なう。即
ちCPU51は対物データテーブル100により図6の
テーブルからコンデンサーレンズ75の倍率を決定して
コンデンサーレンズ切換駆動部74へ切換データを出力
し、適正なコンデンサーレンズへの切換が行なわれる。
ここでコンデンサーレンズ70は対物レンズの倍率によ
って三段階に切換えられる。その後、さらに最良の観察
条件を設定するために、対物データテーブル100から
視野絞り79,開口絞り77の絞り径が決定されるが、
先づ視野絞り79の絞り径の求め方を説明する。視野絞
りの絞り径d1 は次式により演算される。 d1 =〔FNo.(視野数)/(対物レンズ倍率×FS投影倍率)〕×K1・・・・ ここで、FNo.(視野数)は図7のテーブルに示されて
いるように光路が観察系(Bi)であるか又は写真撮影
系(FK)光路における撮影レンズ67の倍率により決
まり、FS投影倍率は前出の図6のテーブルに示されて
いるようにコンデンサーレンズ75の倍率により決ま
る。またK1は視野に対する比率で、K1=1ならば
式で演算された値d1 は視野外接の絞り径を与えるが、
本実施例では対物レンズのデータセット時及び電源投入
時はK1=1として視野絞り79の絞り径d1 が決定さ
れるようになっており、従って光路が観察系であっても
写真撮影系であっても視野絞りは常に式により視野外
接の絞り径d1 に設定されることになる。
The CPU 51 constantly monitors the objective data table 100 to perform the next calculation and control. That is, the CPU 51 determines the magnification of the condenser lens 75 from the table of FIG. 6 according to the objective data table 100, outputs the switching data to the condenser lens switching drive unit 74, and switches to an appropriate condenser lens.
Here, the condenser lens 70 is switched in three stages depending on the magnification of the objective lens. After that, the aperture diameters of the field stop 79 and the aperture stop 77 are determined from the objective data table 100 in order to set the best observation condition.
First, how to determine the aperture diameter of the field stop 79 will be described. The diaphragm diameter d 1 of the field diaphragm is calculated by the following equation. d 1 = [FNo. (field number) / (objective lens magnification × FS projection magnification)] × K1 ... where FNo. (field number) is the optical path as shown in the table of FIG. It is determined by the magnification of the taking lens 67 in the optical path of the observation system (Bi) or the photography system (FK), and the FS projection magnification is determined by the magnification of the condenser lens 75 as shown in the table of FIG. .. Further, K1 is the ratio to the visual field, and if K1 = 1, the value d 1 calculated by the equation gives the diaphragm diameter circumscribing the visual field,
When the data set and at power-on of the objective lens in the present embodiment is adapted to stop diameter d 1 of the field stop 79 is determined as K1 = 1, therefore it is an optical path observation system in photography system Even if there is, the field diaphragm is always set to the diaphragm diameter d 1 circumscribing the field according to the formula.

【0016】次に開口絞り77の絞り径d2 は次式によ
り演算される。 d2 =NA×2×f×K2 ・・・・ ここでNAは図6のテーブルに示したように対物レンズ
の倍率及び種別により決まる開口値、fは同様に図6の
テーブルから求められるコンデンサーレンズ75の焦点
距離である。またK2は瞳径に対する比率で、K2=1
ならば式から得られた値d2 は瞳径の100%の絞り
径を与えるが、本実施例では対物レンズのデータセット
時及び電源投入時はK2=0.8として開口絞り77の
絞り径d 2 が観察時に最適とされている対物レンズの瞳
径の80%に初期設定されるようになっている。尚、図
6及び図7のテーブルはROM54に記憶されている。
ここで対物レンズがSPLAN 10×で光路が観察系
である場合、自動設定される各絞り径d1 ,d2 は以下
のように演算される。図6及び図7のテーブルよりFN
o.=28,FS投影倍率=0.133が得られ、またK
1=1とすれば、式より d1 =〔28/(10×0.133)〕×1≒21.1(mm) となり、同様にして図6のテーブルからNA=0.3,
f=12が得られ、またK2=0.8とすれば式か
ら、 d2 =0.3×2×12×0.8≒5.8(mm) が求められる。
Next, the aperture diameter d of the aperture stop 77.2Is
Is calculated. d2= NA × 2 × f × K2 ... where NA is the objective lens as shown in the table of FIG.
Similarly, the aperture value f determined by the magnification and type of
Focus of condenser lens 75 required from the table
It is a distance. K2 is the ratio to the pupil diameter, and K2 = 1
Then the value d obtained from the formula2Is an aperture of 100% of the pupil diameter
The diameter is given, but in this embodiment the objective lens data set
At the time of turning on the power and K2 = 0.8, the aperture stop 77
Aperture diameter d 2Of the objective lens that is most suitable for observation
The initial setting is 80% of the diameter. The figure
6 and the table of FIG. 7 are stored in the ROM 54.
Here, the objective lens is SPLAN 10 × and the optical path is the observation system.
If, then each aperture diameter is automatically set d1, D2Is the following
Is calculated as follows. From the tables of FIGS. 6 and 7, FN
o. = 28, FS projection magnification = 0.133, and K
If 1 = 1, then d1= [28 / (10 × 0.133)] × 1≈21.1 (mm), and similarly, from the table of FIG. 6, NA = 0.3,
If f = 12 is obtained, and if K2 = 0.8, then
Et d2= 0.3 × 2 × 12 × 0.8≈5.8 (mm) is obtained.

【0017】以上の演算はCPU51及び演算器55に
よって行なわれ、その演算結果により視野絞り制御駆動
部78及び開口絞り制御駆動部76を介して視野絞り7
9及び開口絞り77が前記絞り径d1 ,d2 に設定され
る。図8は視野絞り79または開口絞り77の制御を示
すブロック図であり、110はD/A変換器、111,
112はアンプ、113はモータ駆動回路、114はモ
ータ、115はギヤを介してモーダ114により開閉さ
れる絞り機構、116は絞り機構115の位置をギヤに
より検出するポテンショメータである。前述のように演
算された絞り径は、デジタル変換されるが、ここで8ビ
ットのデジタル変換を行なう場合、絞り径の範囲を0〜
34mmとすると、 D/Aデータ=視野絞り径×7.5 ∴D/Aデータ=〔FNo.(視野数)/(対物レンズ倍率×FS投影倍率)〕 ×K1×7.5 ・・・・ となるから、分解能は0.13mm/ビットとなる。
The above calculation is performed by the CPU 51 and the calculator 55, and depending on the calculation result, the field stop 7 is driven via the field stop control drive unit 78 and the aperture stop control drive unit 76.
9 and the aperture stop 77 are set to the stop diameters d 1 and d 2 . FIG. 8 is a block diagram showing the control of the field stop 79 or the aperture stop 77, 110 is a D / A converter, 111,
Reference numeral 112 is an amplifier, 113 is a motor drive circuit, 114 is a motor, 115 is an aperture mechanism opened and closed by the moder 114 via a gear, and 116 is a potentiometer that detects the position of the aperture mechanism 115 by the gear. The aperture diameter calculated as described above is digitally converted. When 8-bit digital conversion is performed here, the aperture diameter range is 0 to 0.
Assuming 34 mm, D / A data = field stop diameter × 7.5 ∴D / A data = [F No. (field number) / (objective lens magnification × FS projection magnification)] × K1 × 7.5 ... Therefore, the resolution is 0.13 mm / bit.

【0018】8ビットにデジタル変換されたデータはC
PU51からI/Oポート60を介してD/A変換器1
10に入力され、ここでアナログ信号に変換されアンプ
111により増幅されてモータ駆動回路113によって
モータ114を駆動する。従って絞り機構115が開閉
され得るが、その位置がポテンショメータ116により
常にモニターされアンプ112を介してアンプ111に
フィードバックされているので、所定の絞り径に制御さ
れ得る。
The data digitally converted to 8 bits is C
D / A converter 1 from PU 51 via I / O port 60
The signal is input to 10, where it is converted into an analog signal, amplified by an amplifier 111, and a motor drive circuit 113 drives a motor 114. Therefore, the diaphragm mechanism 115 can be opened and closed, but since its position is constantly monitored by the potentiometer 116 and fed back to the amplifier 111 via the amplifier 112, it can be controlled to a predetermined diaphragm diameter.

【0019】次に対物レンズデータセット時に観察に対
して最適な明るさにするための自動設定の動作について
説明する。観察光の像面における照度Lは次のように表
わされる。 L=LA×ND×AS×Ob×Bi (lx) ・・・・ ここで、NDは例えば図9に示されているような複数枚
(ここでは4枚)のNDフィルターND0,ND2,N
D3の組合せにより透過率を変更するようにしたNDフ
ィルターユニット120(実願昭57−34645号)
によって与えられる光量比で、各NDフィルターがモー
タ121により駆動されるカム122によりレバー12
3を示して光路に挿脱されることにより図10に示すよ
うに11段階に制御され、図9ではND0及びND2が
光路中に挿入されており、図10より光量比ND=1/
16が与えられている。ASは開口絞り77の明るさ比
で、瞳径の80%を標準値とすると明るさ比ASは、
0.82 =0.64となる。Biは図11に示されてい
るようにBi 100%の光路を1としたときの光量
比、Obは図12で示されているように対物レンズの倍
率及び種別から参照する光量比であり対物レンズSPLAN
10×を基準として1にとっている。LAは対物レンズ
SPLAN 10×,光量比ND=1,明るさ比AS=1,B
i 100%の光路における像面照度であり、本実施例
ではLA=189lxを定数として使用する。
Next, the automatic setting operation for setting the optimum brightness for observation when setting the objective lens data will be described. The illuminance L of the observation light on the image plane is expressed as follows. L = LA × ND × AS × Ob × Bi (lx) ... Here, ND is, for example, a plurality of (four here) ND filters ND0, ND2, N as shown in FIG.
ND filter unit 120 whose transmittance is changed by the combination of D3 (Actual Application No. 57-34645)
Each ND filter is driven by a motor 121 by a cam 122 driven by a motor 121 at a light amount ratio given by
10 is controlled in 11 steps by being inserted into and removed from the optical path as shown in FIG. 3, and ND0 and ND2 are inserted in the optical path in FIG. 9, and the light quantity ratio ND = 1 /
16 are given. AS is the brightness ratio of the aperture stop 77, and assuming that 80% of the pupil diameter is the standard value, the brightness ratio AS is
Of 0.8 2 = 0.64. As shown in FIG. 11, Bi is the light amount ratio when the optical path of Bi 100% is 1, and Ob is the light amount ratio referred to from the magnification and type of the objective lens as shown in FIG. Lens SPLAN
It is set to 1 based on 10x. LA is an objective lens
SPLAN 10 ×, light intensity ratio ND = 1, brightness ratio AS = 1, B
i is the image plane illuminance in the optical path of 100%, and LA = 189 lx is used as a constant in this embodiment.

【0020】この状態で像面照度Lを常に0.5〜1l
xの範囲に維持するには、 なる目標値により式から 従って、 ND=0.707 /( 189×0.64×Ob×Bi)= 5.84×10-3/( Ob ×Bi)・・・・ が得られ、NDフィルターの光量比の目標値が与えられ
る。
In this state, the image plane illuminance L is always 0.5 to 1 l.
To keep it in the x range, From the formula by the target value Therefore, ND = 0.707 / (189 * 0.64 * Ob * Bi) = 5.84 * 10 < -3 > / (Ob * Bi) ... is obtained, and the target value of the light amount ratio of the ND filter is given.

【0021】ところで、NDフィルターユニット120
は4枚のNDフィルターの組み合わせで構成されている
ので、式によるNDの目標値は21/4の分解能で与え
られなければならない。そこで式において21/4
底とする対数をとると、 log aND = -30 - log a Ob - log aBi ・・・・ となる。従って実際のNDフィルターの組合せを求める
ためには、図12のテーブルから対物レンズに対応して
log a Ob を求め、また図11のテーブルからlog a Bi
を求めて式よりlog a NDが得られる。かくしてこのlo
g a NDに対応して図13に示されているテーブルに基づ
き光量比NDが得られ、この光量比NDを与えるような
NDフィルターの制御が図10に従ってNDフィルター
切換駆動部80により行なわれる。尚、図10乃至図1
3のテーブルは必要に応じて読み出されるデータとして
ROM54に記憶されている。
By the way, the ND filter unit 120
Is composed of a combination of four ND filters, the target value of ND according to the formula must be given with a resolution of 2 1/4 . Therefore, taking the logarithm with the base of 2 1/4 in the equation, log aND = -30 -log a Ob -log aBi .... Therefore, in order to obtain the actual combination of ND filters, the table of FIG.
Find log a Ob, and log a Bi from the table in FIG.
Then, log a ND is obtained from the equation. Thus this lo
The light amount ratio ND is obtained based on the table shown in FIG. 13 corresponding to ga ND, and the ND filter control unit 80 controls the ND filter to give this light amount ratio ND according to FIG. 10 to 1
The table of No. 3 is stored in the ROM 54 as data to be read as needed.

【0022】ここで、対物レンズSPLAN 10×,
Bi20%の光路の場合には、図11及び図12よりlo
g a Bi=−9,log a Ob=0となり、式から log a ND= -30 - 0 - (-9) = - 21 が得られ、図13のテーブルよりND=1/32とな
り、図10のテーブルによれば、ND0及びND3が光
路に挿入されれば適正な明るさが得られる。従って、C
PU51はNDフィルター切換駆動部80に信号を出力
してNDフィルターND0及びND3を光路内に挿入せ
しめ、観察系の明るさが最適に而も一定に設定され得
る。
Here, the objective lens SPLAN 10 ×,
In the case of the optical path of Bi 20%, from FIG. 11 and FIG.
ga Bi = -9, log a Ob = 0, log a ND = -30-0-(-9) = -21 is obtained from the equation, and ND = 1/32 from the table of Fig. 13, which is shown in Fig. 10. According to the table, if ND0 and ND3 are inserted in the optical path, proper brightness can be obtained. Therefore, C
The PU 51 outputs a signal to the ND filter switching drive unit 80 to insert the ND filters ND0 and ND3 into the optical path so that the brightness of the observation system can be optimally set to be constant.

【0023】かくして、対物レンズのデータセット時の
一連の関連動作が行なわれるが、複数の対物レンズのデ
ータセットをする場合各対物レンズについて上記動作が
行なわれる。また一度セットされた対物レンズのデータ
は図5の対物データテーブル100としてレボルバー位
置と共にRAM52に記憶され、RAM52はバッテリ
ー53により電源遮断時にもバックアップされているの
で、最初に一回だけセット操作すればよい。さらに、対
物データテーブル100が記憶されているから、例えば
レボルバー71を切換えると、そのレボルバー位置が検
出され、対物データテーブル100により対物レンズの
倍率及び種別が読み出され、CPU51が前述の如く演
算し又はROMに記憶されたテーブルのデータを参照し
て自動的に最適なコンデンサーレンズ75,視野絞り7
9及び開口絞り77の絞り径,NDフィルターユニット
81の組合せを決定して各駆動部に信号を出力し自動設
定を行なう。尚、対物レンズの切換時だけでなく、観察
系(Bi)光路の切換,撮影レンズ67の切換等の場合
にも全く同様に上記自動設定が行なわれるので、観察者
は顕微鏡の複雑な操作から開放され且つ操作ミスのない
検鏡を行なうことができる。
In this way, a series of related operations at the time of setting the data of the objective lens are performed, but when performing the data setting of a plurality of objective lenses, the above operation is performed for each objective lens. Further, the data of the objective lens once set is stored in the RAM 52 as the objective data table 100 of FIG. 5 together with the revolver position, and the RAM 52 is backed up by the battery 53 even when the power is cut off. Good. Further, since the objective data table 100 is stored, for example, when the revolver 71 is switched, the revolver position is detected, the magnification and type of the objective lens are read out by the objective data table 100, and the CPU 51 calculates as described above. Alternatively, the optimum condenser lens 75 and field stop 7 are automatically referred by referring to the table data stored in the ROM.
9 and the aperture diameter of the aperture stop 77 and the combination of the ND filter unit 81 are determined, and a signal is output to each drive unit for automatic setting. Incidentally, not only when the objective lens is switched, but also when the observation system (Bi) optical path is switched, the photographing lens 67 is switched, etc., the above automatic setting is performed in exactly the same manner. It is possible to perform a speculum that is open and has no operational error.

【0024】以上のようにデータセット及びその関連動
作が行なわれた後に、自動焦点合せのための光学系バッ
クグラウンドデータが入力されるが、これはステージ7
3の試料面に何も置かない状態で撮像素子61に投影さ
れる像の照明ムラ及び光学系のムラ並びに撮像素子61
に固定的に存在するノイズパターンを自動焦点合せに対
して補正するために行なわれる。而もこの補正データ入
力シーケンスは、RAM52の対物データテーブル10
0により最適の投影像データとして入力するようにND
フィルターユニット81,視野絞り79,開口絞り77
のデータを設定する。瞳分割用チョッパ85により瞳分
割された二つの投影像データA,Bは撮像素子61によ
り図14の如く得られ、このデータが補正データとして
使用される。ここで、x軸は撮像素子のビットを、y軸
は撮像素子の各ビットの出力信号即ち光量を示してい
る。このデータに基づき各ビットの補正係数を求める
と、補正データA,Bに対する補正係数A′,B′は図
15のように表わされ、該補正係数A′,B′はRAM
52に入力して対物データテーブル100と対比させる
ことにより、レボルバー71に接続される対物レンズの
各々についての補正係数を順次RAM52に記憶させ
て、自動焦点合せの際に撮像素子61からの投影像デー
タが入力されるときには該投影像データを補正係数演算
して、投影像データの精度が向上せしめられる。
After the data set and its related operation are performed as described above, the optical system background data for automatic focusing is input, and this is the stage 7.
No. 3, the illumination unevenness of the image projected on the image pickup device 61 and the unevenness of the optical system, and the image pickup device 61
This is done to correct the noise pattern that is permanently present in the autofocus. In addition, this correction data input sequence is the same as the objective data table 10 of the RAM 52.
ND to input as optimum projection image data by 0
Filter unit 81, field stop 79, aperture stop 77
Set the data of. Two pieces of projection image data A and B obtained by pupil division by the pupil division chopper 85 are obtained by the image pickup device 61 as shown in FIG. 14, and this data is used as correction data. Here, the x-axis shows the bits of the image sensor, and the y-axis shows the output signal of each bit of the image sensor, that is, the light amount. When the correction coefficient for each bit is obtained based on this data, the correction coefficients A'and B'for the correction data A and B are expressed as shown in FIG. 15, and the correction coefficients A'and B'are stored in the RAM.
The correction coefficient for each of the objective lenses connected to the revolver 71 is sequentially stored in the RAM 52 by inputting the data to the objective data table 52 for comparison with the objective data table 100, and a projected image from the image pickup device 61 at the time of automatic focusing. When the data is input, the correction coefficient calculation is performed on the projection image data to improve the accuracy of the projection image data.

【0025】この補正データ入力シーケンスの後、ND
フィルター81,視野絞り79,開口絞り77は各々観
察に対して最良の条件を示すように決定された前述の値
に設定される。対物レンズのデータセット及びそれに関
連する動作は以上のように行なわれるが、これをまとめ
ると図16のフローチャートに示す通りである。
After this correction data input sequence, ND
The filter 81, the field stop 79, and the aperture stop 77 are set to the above-mentioned values determined so as to show the best conditions for observation. The data set of the objective lens and the operation related thereto are performed as described above, and are summarized as shown in the flowchart of FIG.

【0026】次に自動焦点合せについて説明する。図1
7は、自動焦点合せのための制御回路のブロック図であ
り、130はアンプ、131はサンプルホールド回路で
ある。撮像素子61に投影された像に対する撮像信号
は、アンプ130で増幅されサンプルホールド回路13
1を介してA/D変換器63により512ビットの画素
情報信号からデジタル信号に変換され、CPU51に入
力された後、RAM52内に記憶される。このとき、前
述した通り予めRAM52に記憶されている(対物レン
ズ切換駆動部70により検出された対物レンズに対応す
る)補正係数により演算器55で補正係数演算が行なわ
れてから、撮像信号はRAM52に記憶されるようにな
っている。またCPU51は、チョッパ駆動部84を介
して瞳分割用チョッパを駆動せしめることにより図18
に示すように光学系瞳位置をA,Bに分割切換するの
で、瞳位置A,Bに対する撮像素子61からの撮像信号
に基づき合焦算出のための演算が演算器55で行なわ
れ、その演算の結果ステージ73の移動量が求められ、
これがCPU51に入力されることにより、CPU41
は焦準ステージ駆動部72を介してステージ73を合焦
位置に駆動せしめる。
Next, automatic focusing will be described. Figure 1
7 is a block diagram of a control circuit for automatic focusing, 130 is an amplifier, and 131 is a sample hold circuit. The image pickup signal for the image projected on the image pickup device 61 is amplified by the amplifier 130, and is sampled and held by the sample hold circuit 13.
The 512-bit pixel information signal is converted into a digital signal by the A / D converter 63 via 1 and is input to the CPU 51 and then stored in the RAM 52. At this time, as described above, after the correction coefficient calculation is performed by the calculator 55 using the correction coefficient stored in the RAM 52 in advance (corresponding to the objective lens detected by the objective lens switching drive unit 70), the image pickup signal is stored in the RAM 52. It will be remembered in. In addition, the CPU 51 drives the chopper for pupil division via the chopper drive unit 84, so that the CPU shown in FIG.
Since the pupil position of the optical system is divided and switched to A and B as shown in, the calculation for the focus is performed by the calculator 55 based on the image pickup signal from the image pickup device 61 for the pupil positions A and B. As a result, the movement amount of the stage 73 is obtained,
By inputting this to the CPU 51, the CPU 41
Drives the stage 73 to the in-focus position via the focusing stage drive unit 72.

【0027】尚ここで瞳分割による焦点合せの光学的原
理を説明しておく。図18において、132は結像レン
ズ,133は結像レンズ132の前側で瞳の近傍に配設
された開口133aを有する遮光板、134は像面であ
り、遮光板133の開口133aが図18(a)の如く
位置Aにある場合、合焦時には像面3上に像Qが結像さ
れ、非合焦時には像Qに関して光軸Oに垂直方向にずれ
た像面134上の位置にボケた像Q1 ,Q2 が形成さ
れ、また遮光板133の開口133aが図18(b)の
如く位置Bにある場合、合焦時には像面3上に像Q′が
結像され、非合焦時には同様にボケた像Q1 ′,Q2
が形成される。
Here, the optical principle of focusing by pupil division will be described. 18, 132 is an imaging lens, 133 is a light blocking plate having an opening 133a disposed in front of the imaging lens 132 near the pupil, 134 is an image plane, and the opening 133a of the light blocking plate 133 is shown in FIG. In the case of the position A as shown in (a), the image Q is formed on the image plane 3 when the image is focused, and when the image is out of focus, the image Q is defocused in the position perpendicular to the optical axis O with respect to the image Q. When the images Q 1 and Q 2 are formed and the opening 133a of the light shielding plate 133 is located at the position B as shown in FIG. 18B, the image Q'is formed on the image plane 3 at the time of focusing, and the unfocused image is formed. When the lens is in focus, similarly blurred images Q 1 ′ and Q 2
Is formed.

【0028】かくして遮光板133の開口133aを位
置AからBまたはその逆に移動させたとき、合焦時の像
Q及びQ′は全く同一で移動しないが、非合焦時の像は
1 からQ1 ′へ又はその逆にもしくはQ2 からQ2
へ又はその逆に移動する。従って、像面134上に撮像
素子を配設して像の移動状態を検出することにより、合
焦か否か、また非合焦の場合前ピンか後ピンか、そして
その場合のピントのずれ量を知ることができる。この原
理に基づき、瞳分割用チョッパで分割された二つの瞳位
置に関する撮像信号は図19(a)において各々fA
B により示され、このfA ,fB から相関演算式 によりfA に対してfB をδだけずらした相関演算を行
ない、R(δ)の最小値を与えるδ′(図19(b)参
照)がこの場合の位相差となる。但し、ABS{α}は
αの絶対値を示す。尚図19にて斜線で示された部分の
面積は式でδ=0としたR(0)で表わされる。かく
して自動焦点合せはこのδ′を0にするように制御する
ことにより行なわれる。
Thus, when the opening 133a of the light shielding plate 133 is moved from the position A to the position B or vice versa, the images Q and Q'in focus are exactly the same, but the image in non-focus is Q 1. To Q 1 ′ or vice versa or Q 2 to Q 2
Move to or vice versa. Therefore, by arranging the image sensor on the image surface 134 and detecting the moving state of the image, whether the image is in focus, whether it is the front focus or the rear focus when out of focus, and the focus shift in that case. You can know the quantity. Based on this principle, the imaging signals for the two pupil positions divided by the pupil division chopper are f A ,
indicated by f B, this f A, the correlation operation expression from f B Thus, the correlation calculation is performed by shifting f B with respect to f A by δ, and δ ′ (see FIG. 19B) that gives the minimum value of R (δ) is the phase difference in this case. However, ABS {α} indicates the absolute value of α. The area of the shaded area in FIG. 19 is represented by R (0) where δ = 0 in the equation. Thus, automatic focusing is performed by controlling this δ'to zero.

【0029】図20は瞳分割用チョッパの一実施例を示
しており、135はチョッパで、回転軸136の周りに
回動可能に配設されていて、(a)の位置では瞳137
の下半分を通る光束のみが開口部135aを通過して撮
像素子に達し、(b)位置では瞳137の上半分を通る
光束のみがチョッパ135の外側を通って撮影素子に達
するようにして瞳分割が行なわれ得、瞳分割を行わない
場合には(c)の如く全体が瞳137の外側に退避せし
められる。さらに後述するコントラスト値を求める場合
には、チョッパ135は図20(a)又は(b)の位置
に設定されればよいが、この実施例では(a)の位置に
設定されるようになっている。また撮像素子は例えば5
12個の電荷蓄積モードで動作するフォトダイオードか
ら成るフォトダイオードアレイにより構成されていて、
その出力信号は入射光量(ft−Dd)×繰返し走査時
間(秒)に比例し図21に示す通りである。尚、この出
力信号は飽和点を有するため、撮像素子に対して適切な
光量が与えられるように、対物データテーブル100に
基づきCPU51が光源83のための調光回路82及び
NDフィルターユニットの切換駆動部80を制御すると
共に、撮像素子駆動回路61に適当な繰返し走査時間に
対する情報を与えることにより、最適な電荷蓄積時間に
設定され得る。
FIG. 20 shows an embodiment of a pupil division chopper, and 135 is a chopper, which is rotatably arranged around a rotation axis 136, and a pupil 137 at a position (a).
Only the light flux passing through the lower half of the pupil reaches the image sensor through the opening 135a, and at the position (b), only the light flux passing through the upper half of the pupil 137 passes through the outside of the chopper 135 and reaches the image sensor. The division can be performed, and when the pupil division is not performed, the whole is retracted to the outside of the pupil 137 as in (c). Further, when obtaining the contrast value described later, the chopper 135 may be set to the position of FIG. 20A or 20B, but in this embodiment, it is set to the position of FIG. There is. Further, the image sensor is, for example, 5
Comprised of a photodiode array consisting of 12 photodiodes operating in charge storage mode,
The output signal is proportional to the incident light amount (ft-Dd) × repetitive scanning time (second) and is as shown in FIG. Since this output signal has a saturation point, the CPU 51 switches the dimming circuit 82 for the light source 83 and the ND filter unit based on the objective data table 100 so that an appropriate amount of light is given to the image sensor. The optimum charge storage time can be set by controlling the unit 80 and giving information to the image pickup device drive circuit 61 about an appropriate repetitive scanning time.

【0030】ここで照明光学系の自動制御の説明につい
て簡単に述べたバックグラウンドデータ入力について図
22のフローチャートに従いさらに詳しく説明する。操
作パネル64により対物レンズのデータが入力される
と、対物レンズに応じたコンデンサーレンズ75,開口
絞り77,視野絞り79,NDフィルター81が最適に
切換及び制御されると同時にバックグラウンドデータの
入力シーケンスが開始される。先づ、ステージ73が焦
準ステージ駆動部72により理論的なピント位置より下
方に設定された基準位置に駆動せしめられる。この基準
位置は以下のように設定される。図23において、14
0は対物レンズ,141はステージ73の上限位置,1
42はステージ73の下限位置,143は理論的なピン
ト位置,144は基準位置で、ピント位置143よりス
ライドグラス73a及びカバーグラス73bの最大厚だ
け下方に在る。145,146,147は位置141,
142,144を検出するためのフォトセンサーの如き
位置センサーである。
The background data input, which has been briefly described for the automatic control of the illumination optical system, will be described in more detail with reference to the flowchart of FIG. When the data of the objective lens is input through the operation panel 64, the condenser lens 75, the aperture stop 77, the field stop 79, and the ND filter 81 corresponding to the objective lens are optimally switched and controlled, and at the same time, the background data input sequence is performed. Is started. First, the stage 73 is driven by the focusing stage drive unit 72 to a reference position set below the theoretical focus position. This reference position is set as follows. In FIG. 23, 14
0 is the objective lens, 141 is the upper limit position of the stage 73, and 1
42 is a lower limit position of the stage 73, 143 is a theoretical focus position, and 144 is a reference position, which is below the focus position 143 by the maximum thickness of the slide glasses 73a and the cover glasses 73b. Positions 141, 145, 146, 147
A position sensor such as a photo sensor for detecting 142 and 144.

【0031】従って、位置センサー147により検出が
行なわれたときに駆動部72を停止させれば、ステージ
73は基準位置144に停止せしめられ、カバーグラス
73b及びスライドグラス73aの厚さのバラツキによ
り実際のピント位置を与えるステージ73の位置は必ず
基準位置144の上方に在ることになる。またステージ
73が上限位置141または下限位置142に持ち来さ
れると、各センサー145,146がこれを検出して駆
動部72を停止せしめ、自動焦点合せの際には好ましく
は同時に非合焦の表示が行なわれ得る。かくしてステー
ジ73が基準位置に駆動せしめられると同時に、ビーム
スプリッタ16(図1及び図2参照)が切換駆動され
て、撮像素子19への光路が構成される。
Therefore, if the drive unit 72 is stopped when the position sensor 147 detects the position, the stage 73 is stopped at the reference position 144, and due to the variation in the thickness of the cover glass 73b and the slide glass 73a, the actual stage is stopped. The position of the stage 73 that gives the focus position of is always above the reference position 144. Further, when the stage 73 is brought to the upper limit position 141 or the lower limit position 142, the sensors 145 and 146 detect it and stop the drive unit 72, and at the time of automatic focusing, preferably at the same time unfocused. A display can be made. Thus, at the same time that the stage 73 is driven to the reference position, the beam splitter 16 (see FIGS. 1 and 2) is switched and driven, and the optical path to the image pickup device 19 is formed.

【0032】また対物レンズデータに基づき開口絞り7
7及び視野絞り79が各制御駆動部76及び78により
最適な絞り径に駆動され、さらに光源83のための調光
装置82及びNDフィルターユニット81のための切換
駆動部80が、撮像素子61に対して最適な光量を得る
ように制御される。同時に撮影レンズ67を5倍にする
ようにその駆動部66が制御される。尚、撮影レンズ6
7を5倍にするのは、撮像素子61上に結像された投影
像の分解能と撮像素子自体の分解能を整合させるためで
あり、撮影レンズの分解能Δxは、 Δx=ΔZ×NA=0.5λ/NA (但し ΔZ=λ/(2NA2 ) (焦点深度)) で表わされ、5倍拡大系の場合には、対物レンズ後側の
NAを一般的に0.04とすれば、5倍拡大系の像側で
はNA=0.008となり、λ≒0.5とすると、Δx
=31.25(μm)となる。ここで使用されている撮
像素子の各センサー間のピッチは28μmであるから、
この5倍拡大系による投影像に対して十分な撮像データ
分解能を得ることができる。
Further, based on the objective lens data, the aperture stop 7
7 and the field stop 79 are driven to the optimum stop diameters by the respective control drive units 76 and 78, and a dimmer 82 for the light source 83 and a switching drive unit 80 for the ND filter unit 81 are attached to the image sensor 61. On the other hand, it is controlled so as to obtain an optimum amount of light. At the same time, the drive unit 66 thereof is controlled so as to make the photographing lens 67 5 times larger. The taking lens 6
7 is made 5 times in order to match the resolution of the projected image formed on the image sensor 61 with the resolution of the image sensor itself, and the resolution Δx of the taking lens is Δx = ΔZ × NA = 0. 5λ / NA (where ΔZ = λ / (2NA 2 ) (depth of focus)), and in the case of a 5 × magnification system, if the NA behind the objective lens is generally 0.04, then On the image side of the double magnification system, NA = 0.008, and if λ≈0.5, then Δx
= 31.25 (μm). Since the pitch between the sensors of the image sensor used here is 28 μm,
Sufficient imaging data resolution can be obtained for the projection image by the 5 × magnification system.

【0033】かくして撮影レンズ67が5倍に切換えら
れた後、対物レンズデータから撮像素子61のダイナミ
ックレンジを有効に使うために適当な撮像素子電荷蓄積
時間が演算され、駆動及び撮像信号処理回路62にコン
トロールデータとして送られる。各駆動部66,68,
74,76,78,80,82が各々指定された状態に
作動したことをCPU51が確認した後、チョッパ駆動
部84により瞳分割用チョッパ85が第一の瞳分割位置
(例えば図20(a)の位置)Aに駆動せしめられ、こ
のときの撮像素子61からの撮像素子データがCPU5
1及び演算部55で演算処理され、各ビットの補正係数
としてRAM52に記憶される。次に該チョッパ85が
第二の瞳分割位置(例えば図20(b)の位置)Bに駆
動せしめられ、同様にしてこのときの補正係数がRAM
52に記憶される。これは、対物レンズを切換えた場合
各対物レンズに対して行なわれ得る。
After the taking lens 67 is thus switched to 5 ×, an appropriate image pickup device charge accumulation time is calculated from the objective lens data to effectively use the dynamic range of the image pickup device 61, and the driving and image pickup signal processing circuit 62 is calculated. Sent as control data. Each drive unit 66, 68,
After the CPU 51 confirms that the 74, 76, 78, 80, and 82 have respectively actuated to the designated states, the chopper driving section 84 causes the pupil division chopper 85 to move the pupil division chopper 85 to the first pupil division position (for example, FIG. 20A). Position A), and the image pickup device data from the image pickup device 61 at this time is the CPU 5
1 and arithmetic processing is performed by the arithmetic unit 55, and stored in the RAM 52 as a correction coefficient of each bit. Next, the chopper 85 is driven to the second pupil division position (for example, the position shown in FIG. 20B) B, and the correction coefficient at this time is similarly stored in the RAM.
Stored in 52. This can be done for each objective when the objectives are switched.

【0034】かくして補正係数がRAM52に入力され
た後、撮影レンズ67,光源83,NDフィルターユニ
ット81,開口絞り77,視野絞り79及びビームスプ
リッタ16は最初の位置または設定状態に復帰せしめら
れ、チョッパ85は光路外(図20(c)の位置)にハ
ネノケられる。
Thus, after the correction coefficient is input to the RAM 52, the taking lens 67, the light source 83, the ND filter unit 81, the aperture stop 77, the field stop 79 and the beam splitter 16 are returned to the initial position or the setting state, and the chopper. Reference numeral 85 indicates a spot outside the optical path (position in FIG. 20C).

【0035】以上のようにバックグラウンドデータ入力
のシーケンスが実行されることにより、この後行なわれ
る自動焦準の際に得られる試料像の撮像データがバック
グラウンドデータとして記憶された補正係数により演算
処理されて、より高い精度の自動焦点合せが可能にな
る。
By executing the background data input sequence as described above, the image pickup data of the sample image obtained during the subsequent automatic focusing is calculated by the correction coefficient stored as the background data. As a result, higher precision automatic focusing becomes possible.

【0036】次に自動焦点合せの動作を図24及び図2
5のフローチャートに従って対物レンズSPLAN 1
0×の場合について説明する。先づ自動焦点合せのため
の光学系の条件設定を行なう。操作パネル86のスイッ
チ99を押すと、CPU51は、その時どのような光路
であっても、各ビームスプリッタの切換状態をRAM5
2に記憶させると共に、光路切換駆動部によりビームス
プリッタ16(図1参照)を駆動することにより撮像素
子61に至る光路が形成される。また、その時の開口絞
り77及び視野絞り79の絞り値,NDフィルターユニ
ット81の切換状態,光源83の調光状態が各々RAN
52に記憶されると共に、バックグラウンドデータ入力
の際になされたように開口絞り77,視野絞り79,N
Dフィルターユニット81及び光源83は各々撮像素子
61上の投影像が最適となるように設定される。
Next, the operation of automatic focusing will be described with reference to FIGS.
Objective lens SPLAN 1 according to the flowchart of FIG.
The case of 0x will be described. First, the conditions of the optical system for automatic focusing are set. When the switch 99 on the operation panel 86 is pressed, the CPU 51 causes the RAM 5 to change the switching state of each beam splitter regardless of the optical path.
2, and the beam splitter 16 (see FIG. 1) is driven by the optical path switching drive unit to form an optical path to the image sensor 61. At that time, the aperture values of the aperture diaphragm 77 and the field diaphragm 79, the switching state of the ND filter unit 81, and the dimming state of the light source 83 are respectively RAN.
52, the aperture stop 77, the field stop 79, and N are stored as in the case of inputting the background data.
The D filter unit 81 and the light source 83 are set so that the projected image on the image sensor 61 is optimum.

【0037】即ち、対物データテーブル100に基づき
光路中に挿入されている対物レンズに従って、開口絞り
77の絞り径は式でK2=1としたときに得られる
(瞳径に対して100%の)絞り径,視野絞り79の絞
り径は式でK1=1としたときに得られる(視野外接
の)絞り径,NDフィルターユニット81及び光源83
は式から得られる像面照度 の係数0.707を1とするような値に、各々CPU5
1及び演算器55により演算されて、各駆動部及び調光
回路により設定される。さらに、撮像素子61に対する
投影像の分解能を上げるために、撮影レンズ67が5倍
に切換設定される。
That is, according to the objective lens inserted in the optical path based on the objective data table 100, the aperture diameter of the aperture stop 77 is obtained when K2 = 1 in the formula (100% of the pupil diameter). The diaphragm diameter and the diaphragm diameter of the field diaphragm 79 are obtained when K1 = 1 in the formula (circumscribing the field of view), the ND filter unit 81 and the light source 83.
Is the image plane illuminance obtained from the formula Each of the CPU5 has a value such that the coefficient 0.707 of 1 is set to 1.
1 and the calculator 55, and is set by each drive unit and the dimming circuit. Further, in order to increase the resolution of the projected image on the image pickup device 61, the taking lens 67 is set to 5 ×.

【0038】以上の設定が行なわれた後これをCPU5
1が確認すると、瞳分割用チョッパ85がチョッパ駆動
部84により第一の瞳分解位置(図20(a))Aに移
動せしめられ、同時にステージ73の位置が検出され
る。ステージ73が基準位置144より上方にあるとき
は、瞳分解位置Aにおける撮像データが撮像素子61か
らCPU51に入力され、CPU51はこの撮像データ
をバックグラウンドデータとしてRAM52に記憶され
ている補正係数により演算処理してfA を得、これをR
AM52に記憶すると共に、コントラスト値を演算す
る。ここでコントラスト値の演算は例えば図26により
次のように行なわれる。撮像素子61上の512ビット
のセンサーをa,b,c,d,eの五群に分け、f(x)
をxビット目の信号としxを4つおきに計算すれば、コ
ントラストCは で表わされる。これは、各々5ビット離れたセンサーの
信号の差の絶対値を4ビット毎に計算していることにな
る。
After the above settings are made, the CPU 5
1 confirms that the pupil division chopper 85 is moved to the first pupil decomposition position (FIG. 20 (a)) A by the chopper driving unit 84, and at the same time, the position of the stage 73 is detected. When the stage 73 is above the reference position 144, the image pickup data at the pupil decomposition position A is input from the image pickup device 61 to the CPU 51, and the CPU 51 calculates the image pickup data as background data by the correction coefficient stored in the RAM 52. Process and get f A , which is R
The contrast value is calculated while being stored in the AM 52. Here, the calculation of the contrast value is performed as follows with reference to FIG. 26, for example. The 512-bit sensor on the image sensor 61 is divided into five groups of a, b, c, d, and e, and f (x)
If x is the signal of the x-th bit and x is calculated every four, the contrast C becomes It is represented by. This means that the absolute value of the difference between the signals of the sensors, which are separated by 5 bits, is calculated every 4 bits.

【0039】従ってa群のコントラストCaは となる。同様にして各群のコントラストを演算して全体
のコントラスト値を演算する。
Therefore, the contrast Ca of the group a is Becomes Similarly, the contrast of each group is calculated to calculate the overall contrast value.

【0040】このようにして演算されたコントラスト値
が予め設定されたしきい値以下であるとき、そしてステ
ージ73が基準位置144より下方にある場合には、ス
テージ73がステージ駆動部72により基準位置144
に移動せしめられ、再び瞳位置Aにおける撮像データが
演算処理され、RAM52に記憶されると共にコントラ
スト値が演算される。ここでコントラスト値がしきい値
以下であれば、ステージ73が100μmだけ上方へ移
動せしめられ、このときのステージ73の位置が上限位
置141でないことを確認した後再び瞳位置Aにおける
撮像データが演算処理され、RAM52に記憶されると
共にコントラスト値が演算され、この動作はコントラス
ト値がしきい値以上になるまで繰返されるが、途中でス
テージ73がその上限位置141に達すると位置センサ
ー145によりこれが検出されることによって上記動作
は中断され、さらに操作パネル64上に非合焦の表示が
行なわれる。
When the contrast value calculated in this way is equal to or less than the preset threshold value, and when the stage 73 is below the reference position 144, the stage drive unit 72 moves the stage 73 to the reference position. 144
The image pickup data at the pupil position A is again calculated and stored in the RAM 52, and the contrast value is calculated. If the contrast value is equal to or less than the threshold value, the stage 73 is moved upward by 100 μm, and after confirming that the position of the stage 73 at this time is not the upper limit position 141, the imaging data at the pupil position A is calculated again. The processed value is processed and stored in the RAM 52, and the contrast value is calculated. This operation is repeated until the contrast value becomes equal to or higher than the threshold value. When the stage 73 reaches the upper limit position 141 in the middle, this is detected by the position sensor 145. By doing so, the above operation is interrupted, and a non-focus indication is displayed on the operation panel 64.

【0041】コントラスト値がしきい値以上になると、
瞳分割用チョッパ85がチョッパ駆動部84により第二
の瞳分割位置(図20(b))Bに移動せしめられ、瞳
分割位置Bにおける撮像データが撮像素子61からCP
U51に入力され、CPU51はこの撮像データを、バ
ックグラウンドデータ入力としてRAM52に記憶され
ている補正係数により演算処理してfB を得、先づRA
M52に記憶されたf A を読み出して演算器55により
式に示した相関演算を行ってR(δ)の最小値を与え
るδ′(位相差)を求め、この位相差δ′に基づき、ス
テージ73の移動量を決定してステージ駆動部72によ
りステージ73を移動せしめる。続いて再び瞳分割用チ
ョッパ85を駆動せしめて瞳位置A,Bにおける撮像デ
ータfA ,fB を演算してその相関演算によるR(δ)
の最小値を与えるδ′を求め、δ′が0になるまで相関
演算の動作は繰返される。δ′が0になることにより合
焦が確認され上記動作が中断され、操作パネル64上に
合焦の表示が行なわれる。
When the contrast value exceeds the threshold value,
The pupil division chopper 85 is moved to the second position by the chopper drive unit 84.
The pupil division position (Fig. 20 (b)) B of
The image pickup data at the division position B from the image pickup device 61 is CP.
U51 is input to the CPU 51, and the CPU 51 outputs this imaging data
Stored in RAM 52 as background data input
F is calculated by the correction coefficientBGet RA first
F stored in M52 AIs read out by the calculator 55
Perform the correlation operation shown in the formula to give the minimum value of R (δ)
Δ ′ (phase difference), and based on this phase difference δ ′,
The amount of movement of the stage 73 is determined, and the stage drive unit 72 determines
The stage 73 is moved. Then again for pupil division
By driving the hopper 85, the imaging data at the pupil positions A and B are
Data fA, FBAnd R (δ) by the correlation calculation
Δ ′ which gives the minimum value of
The operation of calculation is repeated. When δ ′ becomes 0, the sum
When the focus is confirmed, the above operation is interrupted, and the operation panel 64
The focus is displayed.

【0042】かくして操作パネル64上に合焦または非
合焦の表面が行なわれた後、自動焦点合せの動作の最初
にRAM52に記憶されたデータに基づいて、各光学系
要素は、自動焦点合せ以前の状態に復帰せしめられる。
即ち、瞳分割用チョッパ85は光路外(図20(c))
に退避せしめられ、撮影レンズ67が元の倍率に切換え
られ、開口絞り77,視野絞り79,NDフィルターユ
ニット及び光源83が元の制御及び切換状態に戻され
る。さらにビームスプリッタ16が光路内に挿入されて
写真撮影系の光路が構成される。以上で自動焦点合せの
動作が完了する。
Thus, after the in-focus or out-of-focus surface is made on the operation panel 64, each optical system element is automatically focused based on the data stored in the RAM 52 at the beginning of the automatic focusing operation. You can return to the previous state.
That is, the pupil division chopper 85 is located outside the optical path (FIG. 20 (c)).
The photographing lens 67 is switched to the original magnification, and the aperture stop 77, the field stop 79, the ND filter unit and the light source 83 are returned to the original control and switching states. Further, the beam splitter 16 is inserted into the optical path to form the optical path of the photography system. This completes the automatic focusing operation.

【0043】上述の如く、本実施例によれば、 1)焦点合せの操作が自動化されたことにより検鏡者の
操作が容易となり操作ミスが防止され且つ所要時間が短
縮され、また焦点合せの精度が向上する。 2)撮像データの補正係数がバックグラウンドデータと
してRAMに記憶されていることにより焦点合せ精度が
向上し、さらに該補正係数の入力が簡単に行なわれるこ
とにより操作性が向上する。 3)自動焦点合せの際に各光学系要素は自動的にこれに
適した状態に設定され、自動焦点合せ終了後は各光学系
要素は自動的にそれ以前の状態に復帰せしめられる。 4)自動焦点合せの際に絞り、明るさ等の光学的条件が
対物レンズデータに基づき最適値に演算され自動的に設
定されることにより、撮像データの精度が向上する。 5)自動焦点合せのために、対物レンズの理論的な合焦
位置の近傍にステージの基準位置を設けることにより、
焦点合せ時間が大幅に短縮され、特に高倍の対物レンズ
における焦点合せの場合に有効であって、ステージの位
置をモニターしながら自動焦点合せの動作が行なわれる
ので、撮像データ以外のデータを含めて自動焦点合せが
なされるため、合焦精度が向上する。 6)焦点合せのための演算処理として、相関演算式、コ
ントラスト値が併用されていることにより、処理時間が
短縮され且つ合焦精度が向上する。 という効果が得られ、極めて便利である。
As described above, according to the present embodiment, 1) the focusing operation is automated, which facilitates the operation by the microscope operator, prevents operation errors, shortens the required time, and enables focusing. Accuracy is improved. 2) Since the correction coefficient of the imaged data is stored in the RAM as the background data, the focusing accuracy is improved, and the operability is improved by easily inputting the correction coefficient. 3) At the time of automatic focusing, each optical system element is automatically set to a suitable state, and after the completion of automatic focusing, each optical system element is automatically returned to its previous state. 4) When automatic focusing is performed, optical conditions such as a diaphragm and brightness are calculated to be optimum values based on the objective lens data and automatically set, so that accuracy of imaging data is improved. 5) For automatic focusing, by providing the stage reference position near the theoretical focus position of the objective lens,
Focusing time is greatly shortened, which is particularly effective for focusing with a high-magnification objective lens, and the automatic focusing operation is performed while monitoring the stage position. Focusing accuracy is improved because automatic focusing is performed. 6) Since the correlation calculation formula and the contrast value are used together as the calculation process for focusing, the processing time is shortened and the focusing accuracy is improved. The effect is obtained, which is extremely convenient.

【0044】[0044]

【発明の効果】上述のように、本発明に係る自動焦点装
置を備えた顕微鏡は、焦点合わせの際、ステージの基準
位置を設けるようにしたから、焦点合せ時間を大幅に短
縮させることができ、特に高倍の対物レンズにおける焦
点合せの場合に有効であるという実用上重要な利点を有
する。
As described above, in the microscope equipped with the automatic focusing device according to the present invention, the reference position of the stage is provided during focusing, so that the focusing time can be greatly shortened. In particular, it has a practically important advantage that it is effective in the case of focusing in a high-magnification objective lens.

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

【図1】顕微鏡の光学系の一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an optical system of a microscope.

【図2】図1の顕微鏡のための本発明による制御システ
ムのブロック図である。
2 is a block diagram of a control system according to the invention for the microscope of FIG.

【図3】本発明による顕微鏡の一実施例の制御装置を示
す詳細なブロック図
FIG. 3 is a detailed block diagram showing a control device of an embodiment of a microscope according to the present invention.

【図4】図3の制御装置における操作パネルの一例を示
す正面図である。
4 is a front view showing an example of an operation panel in the control device of FIG.

【図5】対物データテーブルを示す図表である。FIG. 5 is a chart showing an objective data table.

【図6】対物レンズとコンデンサーレンズの対照を示す
図表である。
FIG. 6 is a chart showing a contrast between an objective lens and a condenser lens.

【図7】光路のFNo.(視野数)を示す図表である。FIG. 7 is a chart showing FNo. (Field number) of an optical path.

【図8】絞り制御のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of aperture control.

【図9】NDフィルターユニットの一例を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing an example of an ND filter unit.

【図10】NDフィルターの組合せによる光量比を示す
図表である。
FIG. 10 is a chart showing a light amount ratio depending on a combination of ND filters.

【図11】光路による光量比Biを示す図表である。FIG. 11 is a chart showing a light amount ratio Bi according to an optical path.

【図12】対物レンズによる光量比Obを示す図表であ
る。
FIG. 12 is a chart showing a light amount ratio Ob by an objective lens.

【図13】NDフィルターによる光量比NDを示す図表
である。
FIG. 13 is a chart showing a light amount ratio ND by an ND filter.

【図14】撮像素子上の投影像の補正データを示すグラ
フである。
FIG. 14 is a graph showing correction data of a projected image on an image sensor.

【図15】撮像素子上の投影像の補正係数を示すグラフ
である。
FIG. 15 is a graph showing a correction coefficient of a projected image on an image sensor.

【図16】対物レンズデータセット時の制御のフローフ
ャートである。
FIG. 16 is a flow chart of control when setting objective lens data.

【図17】自動焦点合せのための制御回路のブロック図
である。
FIG. 17 is a block diagram of a control circuit for automatic focusing.

【図18】瞳分割による焦点合せの原理を示す概略図で
ある。
FIG. 18 is a schematic diagram showing the principle of focusing by pupil division.

【図19】瞳分割による撮像データとその相関演算によ
る位相差を示すグラフである。
FIG. 19 is a graph showing imaging data by pupil division and a phase difference by its correlation calculation.

【図20】瞳分割用チョッパの一実施例を各作動状態に
て示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing an example of a pupil division chopper in each operating state.

【図21】撮像素子の出力を示すグラフである。FIG. 21 is a graph showing the output of the image sensor.

【図22】自動焦点合せのためのバックグラウンドデー
タ入力のフローチャートである。
FIG. 22 is a flowchart of background data input for automatic focusing.

【図23】ステージの基準位置を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing a reference position of a stage.

【図24】自動焦点合せのフローチャートの一部であ
る。
FIG. 24 is part of a flow chart for automatic focusing.

【図25】図24のフローチャートに接続される自動焦
点合せのフローチャートの一部である。
FIG. 25 is a portion of an autofocusing flow chart connected to the flow chart of FIG. 24.

【図26】コントラストを求めるときの各群を示す図で
ある。
FIG. 26 is a diagram showing each group when a contrast is obtained.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7・・・・ステージ、8・・・・対物レンズ、9・・・・レボルバ
ー、19・・・・撮像素子、21・・・・撮像信号処理回路、2
6・・・・対物レンズ切換駆動部、27・・・・焦準駆動部、3
2・・・・CPU、35・・・・記憶部、61・・・・撮像素子、6
2・・・・駆動及び撮像信号処理回路、70・・・・対物レンズ
切換駆動部、71・・・・レボルバー、72・・・・焦準ステー
ジ駆動部、73・・・・ステージ、135・・・・瞳分割用チョ
ッパ、100・・・・対物データテーブル、140・・・・対物
レンズ、141・・・・上限位置、142・・・・下限位置、1
43・・・・ピント位置、144・・・・基準位置、145,1
46,147・・・・位置センサー。
7 ...- Stage, 8 ...- Objective lens, 9 ... Revolver, 19-Imaging element, 21-Imaging signal processing circuit, 2
6 ... Objective lens switching drive unit, 27 ... Focusing drive unit, 3
2 ... CPU, 35 ... Storage unit, 61 ... Image sensor, 6
2 ... Drive and imaging signal processing circuit, 70 ... Objective lens switching drive unit, 71 ... Revolver, 72 ... Focusing stage drive unit, 73 ... Stage, 135. ... pupil division chopper, 100 ... objective data table, 140 ... objective lens, 141 ... upper limit position, 142 ... lower limit position, 1
43 ... Focus position, 144 ... Reference position, 145, 1
46,147 ... Position sensor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】撮像素子で受光された光量に基づいて焦準
駆動部によってステージを上下動させ、合焦位置でステ
ージを停止させるようにした、自動焦点装置を備えた顕
微鏡において、対物レンズに対する理論的な合焦位置よ
り光路方向に若干ずれた位置を基準位置として設定する
手段と、焦点調整時に前記ステージを該基準位置に移動
させる基準位置移動手段と、該基準位置から所定間隔毎
に前記理論的な合焦位置方向にステージを移動させる手
段と、合焦位置で前記ステージを停止させるステージ停
止手段とを備えたことを特徴とする自動焦点装置を備え
た顕微鏡。
1. A microscope equipped with an automatic focusing device, wherein a stage is moved up and down by a focusing drive unit based on the amount of light received by an image pickup device to stop the stage at a focus position, with respect to an objective lens. Means for setting a position slightly deviated from the theoretical focus position in the optical path direction as a reference position, reference position moving means for moving the stage to the reference position during focus adjustment, and the reference position at predetermined intervals from the reference position. A microscope equipped with an automatic focusing device, comprising: a means for moving the stage in a theoretical focusing position direction; and a stage stopping means for stopping the stage at the focusing position.
JP7427292A 1992-03-30 1992-03-30 Microscope with autofocus device Expired - Lifetime JPH07117639B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7427292A JPH07117639B2 (en) 1992-03-30 1992-03-30 Microscope with autofocus device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7427292A JPH07117639B2 (en) 1992-03-30 1992-03-30 Microscope with autofocus device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5317083A Division JPS59177508A (en) 1983-03-29 1983-03-29 Microscope provided with automatic focusing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0580247A true JPH0580247A (en) 1993-04-02
JPH07117639B2 JPH07117639B2 (en) 1995-12-18

Family

ID=13542318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7427292A Expired - Lifetime JPH07117639B2 (en) 1992-03-30 1992-03-30 Microscope with autofocus device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07117639B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002174779A (en) * 2000-12-08 2002-06-21 Nikon Corp Microscopic system and auxiliary method of determining magnification
JP2005128493A (en) * 2003-09-29 2005-05-19 Olympus Corp Microscope system
WO2005083490A1 (en) * 2004-02-27 2005-09-09 Hamamatsu Photonics K.K. Microscope and sample observing method
US7221502B2 (en) 2003-03-20 2007-05-22 Hamamatsu Photonics K.K. Microscope and sample observation method
US7312921B2 (en) 2004-02-27 2007-12-25 Hamamatsu Photonics K.K. Microscope and sample observation method
JP2008040154A (en) * 2006-08-07 2008-02-21 Olympus Corp Confocal laser scanning microscope
JP2011237818A (en) * 2003-09-29 2011-11-24 Olympus Corp Microscope system and observation method

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002174779A (en) * 2000-12-08 2002-06-21 Nikon Corp Microscopic system and auxiliary method of determining magnification
US7221502B2 (en) 2003-03-20 2007-05-22 Hamamatsu Photonics K.K. Microscope and sample observation method
JP2005128493A (en) * 2003-09-29 2005-05-19 Olympus Corp Microscope system
JP2011237818A (en) * 2003-09-29 2011-11-24 Olympus Corp Microscope system and observation method
WO2005083490A1 (en) * 2004-02-27 2005-09-09 Hamamatsu Photonics K.K. Microscope and sample observing method
US7110172B2 (en) 2004-02-27 2006-09-19 Hamamatsu Photonics K.K. Microscope and sample observation method
JPWO2005083490A1 (en) * 2004-02-27 2007-11-22 浜松ホトニクス株式会社 Microscope and sample observation method
US7312921B2 (en) 2004-02-27 2007-12-25 Hamamatsu Photonics K.K. Microscope and sample observation method
CN100388043C (en) * 2004-02-27 2008-05-14 浜松光子学株式会社 Microscope and sample observation method
US7576910B2 (en) 2004-02-27 2009-08-18 Hamamatsu Photonics K.K. Microscope and sample observation method
JP4584917B2 (en) * 2004-02-27 2010-11-24 浜松ホトニクス株式会社 Microscope and sample observation method
JP2008040154A (en) * 2006-08-07 2008-02-21 Olympus Corp Confocal laser scanning microscope

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07117639B2 (en) 1995-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0124241B1 (en) Microscope provided with automatic focusing device
JP3537205B2 (en) Microscope equipment
EP0510329B1 (en) Photographing apparatus for microscopes
US4643540A (en) Microscope provided with an automatically controlled illuminating optical system
JPH0516566B2 (en)
JPH0580247A (en) Microscope equipped with automatic focusing device
JPH0516565B2 (en)
JP5450965B2 (en) Imaging device
JPH09274129A (en) Automatic focusing device and camera
JP2675290B2 (en) Microscope with automatically controlled illumination optics
JP3695818B2 (en) Microscope focus detector
JP2634580B2 (en) Microscope with automatically controlled illumination optics
JPH09189850A (en) Automatic focusing microscope
JP3745034B2 (en) Microscope system
JPH08240774A (en) Microscope device
JP2607835B2 (en) Microscope with automatically controlled illumination optics
JP2974393B2 (en) Microscope image input device
JP2608249B2 (en) Microscope with automatically controlled illumination optics
JPH0574053B2 (en)
JP2002182118A (en) Microscope
JPS59172618A (en) Microscope equipped with automatic light metering type light source device
JP3163803B2 (en) Focus position detector
JP3076092B2 (en) Microscope with imaging device
JPH05165079A (en) Microscopic photographing device
JPH11194379A (en) Automatic focusing device and autofocusing camera

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19960604