JPH0821961A - 顕微鏡の自動焦点装置 - Google Patents
顕微鏡の自動焦点装置Info
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- JPH0821961A JPH0821961A JP15752894A JP15752894A JPH0821961A JP H0821961 A JPH0821961 A JP H0821961A JP 15752894 A JP15752894 A JP 15752894A JP 15752894 A JP15752894 A JP 15752894A JP H0821961 A JPH0821961 A JP H0821961A
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- focus
- image pickup
- microscope
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 顕微鏡の自動焦点合わせを高速に行う自動焦
点装置の提供。 【構成】 顕微鏡の光軸に対して垂直になる垂直位置
と、所定の角度θで傾斜する傾斜位置との２つの位置で
取付け角度を変化させることができる撮像面を有する撮
像装置１６と、傾斜位置における撮像面の受光分布に基
づき光軸上の合焦位置を計算する画像処理装置１９と、
この計算値に基づき鏡筒アクチュエータ１５を動作させ
る全体制御部とを備えている。
点装置の提供。 【構成】 顕微鏡の光軸に対して垂直になる垂直位置
と、所定の角度θで傾斜する傾斜位置との２つの位置で
取付け角度を変化させることができる撮像面を有する撮
像装置１６と、傾斜位置における撮像面の受光分布に基
づき光軸上の合焦位置を計算する画像処理装置１９と、
この計算値に基づき鏡筒アクチュエータ１５を動作させ
る全体制御部とを備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微小対象物の検査、位
置計測を顕微鏡光学系と画像処理装置により自動的に行
う自動計測検査装置において、最も時間を要する顕微鏡
の焦点合わせを高速に行う自動焦点装置に関するもので
ある。
置計測を顕微鏡光学系と画像処理装置により自動的に行
う自動計測検査装置において、最も時間を要する顕微鏡
の焦点合わせを高速に行う自動焦点装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の自動焦点装置は、顕微鏡に焦点合
わせ用の光学系やセンサーを別に設けたり、顕微鏡また
は対物レンズを軸方向に移動させながらその時の画像を
処理合焦度を評価することにより合焦位置を決定してい
た。以下図５を参照しながら、従来の自動焦点装置につ
いて説明する。
わせ用の光学系やセンサーを別に設けたり、顕微鏡また
は対物レンズを軸方向に移動させながらその時の画像を
処理合焦度を評価することにより合焦位置を決定してい
た。以下図５を参照しながら、従来の自動焦点装置につ
いて説明する。
【０００３】図５は、対物レンズを光軸方向に移動させ
ながら画像処理により合焦位置を検出する自動焦点装置
のブロック図である。６１は全体制御部、６２は顕微鏡
鏡筒、６３は対物レンズ、６４は対物レンズアクチュエ
ータ、６５はＣＣＤカメラ、６６は画像処理装置、６７
は同軸落射照明、６８は対象物である。
ながら画像処理により合焦位置を検出する自動焦点装置
のブロック図である。６１は全体制御部、６２は顕微鏡
鏡筒、６３は対物レンズ、６４は対物レンズアクチュエ
ータ、６５はＣＣＤカメラ、６６は画像処理装置、６７
は同軸落射照明、６８は対象物である。
【０００４】以上のように構成された自動焦点装置につ
いて以下その動作を説明する。同軸落射照明６７により
照明された対象物６８を対物レンズ６３、顕微鏡鏡筒６
２を通してＣＣＤカメラ６５により撮像し、上記画像信
号を画像処理装置６６に入力する。画像処理装置６６で
は、画像信号から画像の合焦度の評価値を計算し全体制
御部６１にデータを送る。次に全体制御部６１は対物レ
ンズアクチュエータ６４に対物レンズ６３の移動を指令
し、対物レンズアクチュエータ６４が対物レンズ６３を
光軸方向に移動させる。その後、再び、ＣＣＤカメラ６
５により対象物６８を撮像し、順次画像の合焦度の評価
値を計算する。その後、全体制御部６１は上記合焦度評
価値が最大となる対物レンズ６３の位置を求め、その位
置に対物レンズ６３を移動させる。
いて以下その動作を説明する。同軸落射照明６７により
照明された対象物６８を対物レンズ６３、顕微鏡鏡筒６
２を通してＣＣＤカメラ６５により撮像し、上記画像信
号を画像処理装置６６に入力する。画像処理装置６６で
は、画像信号から画像の合焦度の評価値を計算し全体制
御部６１にデータを送る。次に全体制御部６１は対物レ
ンズアクチュエータ６４に対物レンズ６３の移動を指令
し、対物レンズアクチュエータ６４が対物レンズ６３を
光軸方向に移動させる。その後、再び、ＣＣＤカメラ６
５により対象物６８を撮像し、順次画像の合焦度の評価
値を計算する。その後、全体制御部６１は上記合焦度評
価値が最大となる対物レンズ６３の位置を求め、その位
置に対物レンズ６３を移動させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、合焦度の評価値を求めるために対物レン
ズ６３を所定ストローク移動させる必要があるため、メ
カニカルな動作が発生し、処理に時間を要し、自動焦点
合わせを高速化できないという問題点を有していた。
うな構成では、合焦度の評価値を求めるために対物レン
ズ６３を所定ストローク移動させる必要があるため、メ
カニカルな動作が発生し、処理に時間を要し、自動焦点
合わせを高速化できないという問題点を有していた。
【０００６】本発明は、上記問題点に鑑み、自動焦点合
わせを高速に行う自動焦点装置を提供することを目的と
する
わせを高速に行う自動焦点装置を提供することを目的と
する
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、顕微鏡の光軸に対して垂直になる垂直位置
と、所定の角度で傾斜する傾斜位置との２つの位置で取
り付け角度を変化させることができる撮像面を有する撮
像装置と、撮像装置の映像信号を処理する画像処理装置
と、顕微鏡鏡筒を光軸方向に駆動する鏡筒アクチュエー
タと、撮像装置の撮像面を光軸に対して回転させる撮像
面回転アクチュエータと、鏡筒アクチュエータおよび撮
像面回転アクチュエータを制御する全体制御部と、対象
物を照明する照明装置とを備え、前記画像処理装置は、
傾斜位置における撮像面の受光量分布に基づき光軸上の
合焦位置を計算し、前記全体制御部はこの計算値に基づ
き鏡筒アクチュエータを動作させることを特徴とする。
するために、顕微鏡の光軸に対して垂直になる垂直位置
と、所定の角度で傾斜する傾斜位置との２つの位置で取
り付け角度を変化させることができる撮像面を有する撮
像装置と、撮像装置の映像信号を処理する画像処理装置
と、顕微鏡鏡筒を光軸方向に駆動する鏡筒アクチュエー
タと、撮像装置の撮像面を光軸に対して回転させる撮像
面回転アクチュエータと、鏡筒アクチュエータおよび撮
像面回転アクチュエータを制御する全体制御部と、対象
物を照明する照明装置とを備え、前記画像処理装置は、
傾斜位置における撮像面の受光量分布に基づき光軸上の
合焦位置を計算し、前記全体制御部はこの計算値に基づ
き鏡筒アクチュエータを動作させることを特徴とする。
【０００８】本発明において画像処理装置は次のように
構成されると好適である。
構成されると好適である。
【０００９】すなわち、画像処理装置は、撮像装置の映
像信号を２階調以上のデジタル映像信号に変換するＡ／
Ｄ変換部と、デジタル映像信号を記憶するフレームメモ
リと、フレームメモリのデータを処理する中央演算部と
を備え、前記中央演算部はフレームメモリに記憶された
映像データを分割する画面分割処理部と、各分割領域内
の合焦度評価値を計算する合焦度評価計算部と、合焦度
評価計算部で計算された各領域内の合焦度評価値から合
焦度評価値の極大となる領域を検出する極大位置検出部
と、前記撮像画面の傾きと合焦度評価値の極大となる位
置と、対物レン倍率とに基づいて光軸上の合焦位置に顕
微鏡鏡筒を移動させる移動量を計算する合焦位置計算部
とを備えるように構成すると好適である。
像信号を２階調以上のデジタル映像信号に変換するＡ／
Ｄ変換部と、デジタル映像信号を記憶するフレームメモ
リと、フレームメモリのデータを処理する中央演算部と
を備え、前記中央演算部はフレームメモリに記憶された
映像データを分割する画面分割処理部と、各分割領域内
の合焦度評価値を計算する合焦度評価計算部と、合焦度
評価計算部で計算された各領域内の合焦度評価値から合
焦度評価値の極大となる領域を検出する極大位置検出部
と、前記撮像画面の傾きと合焦度評価値の極大となる位
置と、対物レン倍率とに基づいて光軸上の合焦位置に顕
微鏡鏡筒を移動させる移動量を計算する合焦位置計算部
とを備えるように構成すると好適である。
【００１０】また顕微鏡鏡筒を光軸上の合焦位置に移動
させる量は次のようにして求めると好適である。
させる量は次のようにして求めると好適である。
【００１１】すなわち、撮像面の回転軸方向をｘ方向、
光軸方向をｚ方向、ｘ及びｚ方向に直角な方向をｙ方
向、撮像面上においてｘ方向に直角な方向をｗ方向と
し、撮像面のｙ方向に対する回転角をθとしたき、画面
分割処理部においてフレームメモリに記憶された映像デ
ータを分割する方法は、撮像面をｗ方向において等間隔
に分割してｘ方向に細長く延びる各領域に分割形成する
ことに相当するものであり、合焦度評価計算部では各領
域についてｘ方向に画像データの差の絶対値を計算し、
その総和を合焦度評価値とし、合焦位置計算部では、合
焦度評価値が極大となる領域の位置をΔＷ、対物レンズ
の倍率をＭとしたとき、顕微鏡鏡筒を光軸上の合焦位置
に移動させる移動量ΔＤを、 ΔＤ＝ＭΔＷｓｉｎθ として求めると、好適である。
光軸方向をｚ方向、ｘ及びｚ方向に直角な方向をｙ方
向、撮像面上においてｘ方向に直角な方向をｗ方向と
し、撮像面のｙ方向に対する回転角をθとしたき、画面
分割処理部においてフレームメモリに記憶された映像デ
ータを分割する方法は、撮像面をｗ方向において等間隔
に分割してｘ方向に細長く延びる各領域に分割形成する
ことに相当するものであり、合焦度評価計算部では各領
域についてｘ方向に画像データの差の絶対値を計算し、
その総和を合焦度評価値とし、合焦位置計算部では、合
焦度評価値が極大となる領域の位置をΔＷ、対物レンズ
の倍率をＭとしたとき、顕微鏡鏡筒を光軸上の合焦位置
に移動させる移動量ΔＤを、 ΔＤ＝ＭΔＷｓｉｎθ として求めると、好適である。
【００１２】更に、撮像面の傾斜位置での回転軸θは、
ＦＤを光学系の焦点深度、Ｗを撮像面のＷ方向の全長、
ＰＹを撮像面のＷ方向の画素数としたとき、 θ＝ａｒｃｓｉｎ（（ＦＤ／２）／（Ｗ／ＰＹ）） と設定されると、好適である。
ＦＤを光学系の焦点深度、Ｗを撮像面のＷ方向の全長、
ＰＹを撮像面のＷ方向の画素数としたとき、 θ＝ａｒｃｓｉｎ（（ＦＤ／２）／（Ｗ／ＰＹ）） と設定されると、好適である。
【００１３】
【作用】本発明は上記した構成によって、照明装置によ
り照明された対象物を、顕微鏡より拡大する。顕微鏡に
取り付けられた撮像装置によって撮像された顕微鏡画像
が映像信号として画像処理装置に入力され、Ａ／Ｄ変換
部でデジタルデータに変換された後、フレームメモリに
蓄えられる。
り照明された対象物を、顕微鏡より拡大する。顕微鏡に
取り付けられた撮像装置によって撮像された顕微鏡画像
が映像信号として画像処理装置に入力され、Ａ／Ｄ変換
部でデジタルデータに変換された後、フレームメモリに
蓄えられる。
【００１４】撮像装置は、撮像面回転アクチュエータに
より光軸に対して垂直な方向から少し傾いて置かれてい
る。その角度をθとする。例えば撮像装置がｙ方向に対
し角度θ傾いて取りつけられている場合を考えると、対
象物が光軸に対して垂直に置かれていても、撮像装置の
結像面のｙ方向の位置により、対象物と撮像装置の距離
が異なる。例えば、撮像装置のｙ方向のセンタ位置で丁
度焦点が合っている場合、撮像装置の結像面上のｙ方向
の位置がセンタよりΔＹ（Ｗ方向の位置がセンタよりΔ
Ｗ）離れると、撮像面と対象物の距離がΔＹｔａｎθ
（＝ΔＷｓｉｎθ）変化する事により撮像装置に映る画
像は焦点がボケた画像になる。
より光軸に対して垂直な方向から少し傾いて置かれてい
る。その角度をθとする。例えば撮像装置がｙ方向に対
し角度θ傾いて取りつけられている場合を考えると、対
象物が光軸に対して垂直に置かれていても、撮像装置の
結像面のｙ方向の位置により、対象物と撮像装置の距離
が異なる。例えば、撮像装置のｙ方向のセンタ位置で丁
度焦点が合っている場合、撮像装置の結像面上のｙ方向
の位置がセンタよりΔＹ（Ｗ方向の位置がセンタよりΔ
Ｗ）離れると、撮像面と対象物の距離がΔＹｔａｎθ
（＝ΔＷｓｉｎθ）変化する事により撮像装置に映る画
像は焦点がボケた画像になる。
【００１５】中央演算部の画面分割処理部では、フレー
ムメモリに記憶された画像をｗ方向に分割し、合焦度評
価計算部では各分割領域内の合焦度評価値を計算する。
極大位置検出部では合焦部の位置として合焦度評価計算
部で計算された各領域内の合焦度価値から合焦度評価値
が極大となる領域を検出する。合焦位置計算部では撮像
装置の撮像面の光軸に対する傾きと上記の極大位置検出
部で検出された合焦部の位置から光軸上の合焦位置を計
算する。
ムメモリに記憶された画像をｗ方向に分割し、合焦度評
価計算部では各分割領域内の合焦度評価値を計算する。
極大位置検出部では合焦部の位置として合焦度評価計算
部で計算された各領域内の合焦度価値から合焦度評価値
が極大となる領域を検出する。合焦位置計算部では撮像
装置の撮像面の光軸に対する傾きと上記の極大位置検出
部で検出された合焦部の位置から光軸上の合焦位置を計
算する。
【００１６】例えば、合焦度評価値が極大となる領域の
ｗ方向のセンタからの距離をΔＷ、撮像面の光軸に垂直
な角度からの傾きをθ、対物レンズの倍率をＭとする
と、 ΔＤ＝ＭΔＷｓｉｎθ を求め、画像処理装置からのデータを受け取った全体制
御部が鏡筒アクチュエータにこの距離ΔＤだけ顕微鏡鏡
筒を移動させるように指令することにより焦点を合わせ
ることができる。
ｗ方向のセンタからの距離をΔＷ、撮像面の光軸に垂直
な角度からの傾きをθ、対物レンズの倍率をＭとする
と、 ΔＤ＝ＭΔＷｓｉｎθ を求め、画像処理装置からのデータを受け取った全体制
御部が鏡筒アクチュエータにこの距離ΔＤだけ顕微鏡鏡
筒を移動させるように指令することにより焦点を合わせ
ることができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の一実施例の自動焦点装置につ
いて、図面を参照しながら説明する。
いて、図面を参照しながら説明する。
【００１８】図１は本発明の第一の実施例における自動
焦点装置のブロック図を示すものである。図１におい
て、１０は対象物、１１はハロゲン照明装置、１２はハ
ーフミラー、１３は１０倍対物レンズ、１４は顕微鏡鏡
筒、１５は鏡筒アクチュエータ、１６はＣＣＤカメラ
（撮像装置）、１７はエアシリンダーで構成されるＣＣ
Ｄカメラ回転用アクチュエータ（撮像面回転アクチュエ
ータ）、１８は全体制御用コンピュータ（全体制御
部）、１９は画像処理装置、２０は８ビットＡ／Ｄ変換
部、２１は８ビットフレームメモリ、２２はマイクロコ
ンピュータ（ＣＰＵ、中央演算部）である。
焦点装置のブロック図を示すものである。図１におい
て、１０は対象物、１１はハロゲン照明装置、１２はハ
ーフミラー、１３は１０倍対物レンズ、１４は顕微鏡鏡
筒、１５は鏡筒アクチュエータ、１６はＣＣＤカメラ
（撮像装置）、１７はエアシリンダーで構成されるＣＣ
Ｄカメラ回転用アクチュエータ（撮像面回転アクチュエ
ータ）、１８は全体制御用コンピュータ（全体制御
部）、１９は画像処理装置、２０は８ビットＡ／Ｄ変換
部、２１は８ビットフレームメモリ、２２はマイクロコ
ンピュータ（ＣＰＵ、中央演算部）である。
【００１９】以上のように構成された自動焦点装置につ
いて、以下図１を用いてその動作を説明する。
いて、以下図１を用いてその動作を説明する。
【００２０】図１において、対象物１０は照明装置１１
及びハーフミラー１２により明視野照明される。その映
像は対物レンズ１３により１０倍に拡大され、ＣＣＤカ
メラ１６で撮像される。ＣＣＤカメラ１６の映像信号は
画像処理装置１９に入力される。画像処理装置１９で
は、入力された映像信号が８ビットＡ／Ｄ変換部２０で
デジタル映像データに変換され、８ビットフレームメモ
リ２１に蓄えられる。ＣＰＵ２２は８ビットフレームメ
モリ２１に蓄えられたデジタル映像データを画像処理す
ることにより、合焦位置を計算する。
及びハーフミラー１２により明視野照明される。その映
像は対物レンズ１３により１０倍に拡大され、ＣＣＤカ
メラ１６で撮像される。ＣＣＤカメラ１６の映像信号は
画像処理装置１９に入力される。画像処理装置１９で
は、入力された映像信号が８ビットＡ／Ｄ変換部２０で
デジタル映像データに変換され、８ビットフレームメモ
リ２１に蓄えられる。ＣＰＵ２２は８ビットフレームメ
モリ２１に蓄えられたデジタル映像データを画像処理す
ることにより、合焦位置を計算する。
【００２１】ＣＣＤカメラ１６は、図１、図２に示すよ
うにＣＣＤカメラ回転用アクチュエータ１７により、光
軸（光軸方向をｚ方向とする。）に対して垂直に支持さ
れた状態（この方向をｙ方向とする。）と、垂直に支持
された状態より角度θ回転して支持された状態との２通
りの状態を取ることができるように構成されている。
うにＣＣＤカメラ回転用アクチュエータ１７により、光
軸（光軸方向をｚ方向とする。）に対して垂直に支持さ
れた状態（この方向をｙ方向とする。）と、垂直に支持
された状態より角度θ回転して支持された状態との２通
りの状態を取ることができるように構成されている。
【００２２】上記のθは式（１）により決定する。
【００２３】 θ＝ａｒｃｓｉｎ（（ＦＤ／２）／（Ｗ／ＰＹ）） …………… （１） ここで、ＦＤは光学系の焦点深度、Ｗは撮像面の幅方向
（撮像面が水平状態のときのｙ方向）ｗの全長、ＰＹは
撮像素子の幅方向ｗの画素数である。
（撮像面が水平状態のときのｙ方向）ｗの全長、ＰＹは
撮像素子の幅方向ｗの画素数である。
【００２４】図３は、ＣＰＵ２２の画像処理のフローを
示すフローチャートである。図３において、３１は画面
分割処理ステップ、３２は合焦度評価値計算ステップ、
３３は合焦度評価値の極大位置検出ステップ、３４は合
焦位置計算ステップである。
示すフローチャートである。図３において、３１は画面
分割処理ステップ、３２は合焦度評価値計算ステップ、
３３は合焦度評価値の極大位置検出ステップ、３４は合
焦位置計算ステップである。
【００２５】以下その処理内容を説明する。
【００２６】まず画面分割処理ステップ３１で画像デー
タを幅方向ｗに１ライン毎に分割する。次に合焦点評価
値計算ステップ３２では上記の１ライン毎に、差分デー
タを作成し、その絶対値を計算する。すなわち図４に示
すように、各分割領域１，２，……，Ｎ，Ｎ＋１，……
について、ｘ方向（図２のｚ、ｙのいずれにも直角な
方向、回転軸方向）に並ぶ画素の濃度データの差分デー
タを式（２）のようにして求め、次いで式（３）に示す
ようにして、差分データの絶対値和を計算する。
タを幅方向ｗに１ライン毎に分割する。次に合焦点評価
値計算ステップ３２では上記の１ライン毎に、差分デー
タを作成し、その絶対値を計算する。すなわち図４に示
すように、各分割領域１，２，……，Ｎ，Ｎ＋１，……
について、ｘ方向（図２のｚ、ｙのいずれにも直角な
方向、回転軸方向）に並ぶ画素の濃度データの差分デー
タを式（２）のようにして求め、次いで式（３）に示す
ようにして、差分データの絶対値和を計算する。
【００２７】
【数１】
【００２８】合焦度評価値の極大位置検出ステップ３３
では合焦度評価値計算ステップ３２で求められた各ライ
ン毎の差分データの絶対値を基に、ｗ方向に放物線近似
を行い、差分データの絶対値和の極大値とその時のｗの
値ΔＷを計算する。このΔＷの値が最も焦点が合ってい
る場所を示しているので、合焦位置計算ステップ３４で
上記のΔＷの位置を式（４）により合焦位置までの相対
位置に換算する。
では合焦度評価値計算ステップ３２で求められた各ライ
ン毎の差分データの絶対値を基に、ｗ方向に放物線近似
を行い、差分データの絶対値和の極大値とその時のｗの
値ΔＷを計算する。このΔＷの値が最も焦点が合ってい
る場所を示しているので、合焦位置計算ステップ３４で
上記のΔＷの位置を式（４）により合焦位置までの相対
位置に換算する。
【００２９】 ΔＤ＝１０×ΔＷｓｉｎθ …………… （４） 式（４）の１０は対物レンズ１３の倍率を示している。
【００３０】前記全体制御用コンピュータ１８は、鏡筒
アクチュエータ１５に指令することにより上記ΔＤだけ
現在位置よりも顕微鏡鏡筒１４を移動させることにより
光学系の焦点を合わせる。
アクチュエータ１５に指令することにより上記ΔＤだけ
現在位置よりも顕微鏡鏡筒１４を移動させることにより
光学系の焦点を合わせる。
【００３１】以上のように、本実施例によれば、撮像装
置に小型のＣＣＤカメラ１６を用い、上記撮像装置１６
の撮像面を光軸に対して回転させる撮像面回転アクチュ
エータ１７はエアシリンダを用い、光軸に対する撮像装
置１６の傾きを０度とθ度の２ケ所のみ設定する簡単な
構造とした。
置に小型のＣＣＤカメラ１６を用い、上記撮像装置１６
の撮像面を光軸に対して回転させる撮像面回転アクチュ
エータ１７はエアシリンダを用い、光軸に対する撮像装
置１６の傾きを０度とθ度の２ケ所のみ設定する簡単な
構造とした。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、撮像装置の撮像面の傾
斜角を０からθに変えるという簡単な操作によって、顕
微鏡の自動焦点合わせを高速に行うことができるという
効果を奏する。
斜角を０からθに変えるという簡単な操作によって、顕
微鏡の自動焦点合わせを高速に行うことができるという
効果を奏する。
【図１】本発明の実施例における自動焦点装置のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】同実施例の撮像装置の取り付け状態を説明する
図である。
図である。
【図３】同実施例の画像処理のフローを示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図４】同実施例の合焦度評価値の計算方法を説明する
図である。
図である。
【図５】従来例における自動焦点装置のブロック図であ
る。
る。
１０ 対象物 １１ 照明装置 １３ 対物レンズ １４ 顕微鏡鏡筒 １５ 鏡筒アクチュエータ １６ 撮像装置 １７ 撮像面回転アクチュエータ １８ 全体制御部 １９ 画像処理装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 7/28 Ｇ０３Ｂ 13/36 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ
Claims (4)
- 【請求項１】 顕微鏡の光軸に対して垂直になる垂直位
置と、所定の角度で傾斜する傾斜位置との２つの位置で
取り付け角度を変化させることができる撮像面を有する
撮像装置と、 撮像装置の映像信号を処理する画像処理装置と、 顕微鏡鏡筒を光軸方向に駆動する鏡筒アクチュエータ
と、 撮像装置の撮像面を光軸に対して回転させる撮像面回転
アクチュエータと、 鏡筒アクチュエータおよび撮像面回転アクチュエータを
制御する全体制御部と、 対象物を照明する照明装置とを備え、 前記画像処理装置は傾斜位置における撮像面の受光量分
布に基づき光軸上の合焦位置を計算し、前記全体制御部
はこの計算値に基づき鏡筒アクチュエータを動作させる
ことを特徴とする顕微鏡の自動焦点装置。 - 【請求項２】 画像処理装置は、撮像装置の映像信号を
２階調以上のデジタル映像信号に変換するＡ／Ｄ変換部
と、デジタル映像信号を記憶するフレームメモリと、フ
レームメモリのデータを処理する中央演算部とを備え、
前記中央演算部はフレームメモリに記憶された映像デー
タを分割する画面分割処理部と、各分割領域内の合焦度
評価値を計算する合焦度評価計算部と、合焦度評価計算
部で計算された各領域内の合焦度評価値から合焦度評価
値の極大となる領域を検出する極大位置検出部と、前記
撮像面の傾きと合焦度評価値の極大となる位置と、対物
レンズの倍率とに基づいて光軸上の合焦位置に顕微鏡鏡
筒を移動させる移動量を計算する合焦位置計算部とを備
えたことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡の自動焦点
装置。 - 【請求項３】 撮像面の回転軸方向をｘ方向、光軸方向
をｚ方向、ｘ及びｚ方向に直角な方向をｙ方向、撮像面
上においてｘ方向に直角な方向をｗ方向とし、撮像面の
ｙ方向に対する回転角をθとしたき、画面分割処理部に
おいてフレームメモリに記憶された映像データを分割す
る方法は、撮像面をｗ方向において等間隔に分割してｘ
方向に細長く延びる各領域に分割形成することに相当す
るものであり、合焦度評価計算部では各領域についてｘ
方向に画像データの差の絶対値を計算し、その総和を合
焦度評価値とし、合焦位置計算部では、合焦度評価値が
極大となる領域の位置をΔＷ、対物レンズの倍率をＭと
したとき、顕微鏡鏡筒を光軸上の合焦位置に移動させる
移動量ΔＤを、 ΔＤ＝ＭΔＷｓｉｎθ として求めることを特徴とする請求項２記載の顕微鏡の
自動焦点装置。 - 【請求項４】 撮像面の傾斜位置での回転軸θは、ＦＤ
を光学系の焦点深度、Ｗを撮像面のｗ方向の全長、ＰＹ
を撮像面のｗ方向の画素数としたとき、 θ＝ａｒｃｓｉｎ（（ＦＤ／２）／（Ｗ／ＰＹ）） と設定されることを特徴とする請求項１、２または３記
載の顕微鏡の自動焦点装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15752894A JPH0821961A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 顕微鏡の自動焦点装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15752894A JPH0821961A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 顕微鏡の自動焦点装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0821961A true JPH0821961A (ja) | 1996-01-23 |
Family
ID=15651642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15752894A Pending JPH0821961A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 顕微鏡の自動焦点装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0821961A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-07-08 JP JP15752894A patent/JPH0821961A/ja active Pending
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