JPH08234093A - Focusing device for optical instrument - Google Patents

Focusing device for optical instrument

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Publication number
JPH08234093A
JPH08234093A JP7059950A JP5995095A JPH08234093A JP H08234093 A JPH08234093 A JP H08234093A JP 7059950 A JP7059950 A JP 7059950A JP 5995095 A JP5995095 A JP 5995095A JP H08234093 A JPH08234093 A JP H08234093A
Authority
JP
Japan
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output signal
signal
light receiving
objective lens
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP7059950A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuhide Kawana
伸英 川名
Atsushi Matsuno
淳 松野
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH08234093A publication Critical patent/JPH08234093A/en
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  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

PURPOSE: To automatically set a parting boundary on light receiving elements at the focal position with respect to each objective lens of an optical instrument by comparing the value of a 1st output signal from a 1st light receiving part with the value of a 2nd output signal from a 2nd light receiving part at the time of focusing on a sample. CONSTITUTION: When an automatic setting start switch 30 is depressed in a focused state, information on the initial position of the parting boundary is inputted from a CPU 26 to an integrator 22, and in the integrator 22, integral signals L and L+R of the light receiving signal are generated for the parting boundary in default. A signal (R-L) generated by a 2nd subtractor 25 through a subtractor 23 and a sample/hold circuit 24 is inputted to the CPU 26. In the CPU 26, the parting boundary is moved by the amount of the prescribed number of elements of a CCD 12 in a direction R when the signal (R-L) is positive, and the parting boundary is moved by the amount of the prescribed number of elements of the CCD 12 in the direction L when the signal (R-L) is negative. Further, when the signal (R-L) is zero, the initial state is recognized by the CPU 26 as the position of the parting boundary at the focal 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】本発明は光学機器の焦点調節装置
に関し、特に顕微鏡装置の焦点調節装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focus adjusting device for an optical instrument, and more particularly to a focus adjusting device for a microscope device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の顕微鏡装置の焦点調節装置におい
て、合焦位置における分割境界線の設定方法として、い
わゆる半固定の方法がある。この半固定の方法によれ
ば、まず、特定の対物レンズに対して使用者が目視で焦
点合わせを行い、試料に対して対物レンズを合焦させ
る。次いで、対物レンズの光軸に関する一方の領域を介
して試料上にスリット像を投影し、他方の領域を介して
試料上のスリット像からの光をCCDのような受光素子
で受光する。
2. Description of the Related Art In a conventional focus adjusting device for a microscope, there is a so-called semi-fixed method as a method of setting a dividing boundary line at a focus position. According to this semi-fixed method, first, the user visually focuses on a specific objective lens to focus the objective lens on the sample. Then, a slit image is projected on the sample through one area of the optical axis of the objective lens, and light from the slit image on the sample is received by a light receiving element such as a CCD through the other area.

【0003】そして、CCDの出力を表示するオシロス
コープ等の測定器具の画面を見ながら、たとえば基台に
内蔵された調整装置を手動で調整する。こうして、合焦
位置における受光素子上の分割境界線を設定したり変更
したりする。なお、調整装置はたとえば複数のボリュー
ムから構成され、リボルバに取り付けられた各対物レン
ズに対してそれぞれ対応するボリュームを手動で調整す
る必要である。
Then, while looking at the screen of a measuring instrument such as an oscilloscope which displays the output of the CCD, for example, an adjusting device built in the base is manually adjusted. In this way, the division boundary line on the light receiving element at the focus position is set or changed. The adjusting device is composed of, for example, a plurality of volumes, and it is necessary to manually adjust the corresponding volume for each objective lens attached to the revolver.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このように、上述のよ
うな従来の顕微鏡装置の焦点調節装置では、温度変化に
より顕微鏡装置の鏡筒が熱膨張を起こしてハーフミラー
の角度が微妙に変化したり、リボルバの対物レンズを付
け替えたり、リボルバそのものを交換したりした際に、
その都度、測定器具の画面を見ながら手動で調整装置を
調整することにより合焦位置における分割境界線の設定
を行う必要があった。
As described above, in the conventional focus adjusting device for a microscope apparatus as described above, the lens barrel of the microscope apparatus causes thermal expansion due to temperature change, and the angle of the half mirror slightly changes. When changing the objective lens of the revolver, or replacing the revolver itself,
Each time, it was necessary to set the division boundary line at the in-focus position by manually adjusting the adjusting device while looking at the screen of the measuring instrument.

【0005】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、顕微鏡装置のような光学機器の各対物レンズ
に対して合焦位置における受光素子上の分割境界線の設
定を自動的に行うことのできる、焦点調節装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and automatically sets the dividing boundary line on the light receiving element at the in-focus position with respect to each objective lens of an optical apparatus such as a microscope apparatus. It is an object of the present invention to provide a focus adjusting device that can be used.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、対物レンズの光軸に関して2分
された一方の領域を介して試料上に光を照射する照射手
段と、分割境界線で分割された第1受光部と第2受光部
とを有し、前記光軸に関して2分された他方の領域を介
して前記試料上からの反射光を前記第1受光部と第2受
光部とで受光する受光手段とを備えた光学機器の焦点調
節装置において、前記試料上に焦点が合わせられた時の
前記第1受光部からの第1出力信号の値と前記第2受光
部からの第2出力信号の値とを比較する比較手段と、前
記第1出力信号の値と前記第2出力信号の値との比較結
果に基づいて、前記第1出力信号の値と前記第2出力信
号の値とが一致する位置に前記分割境界線を設定する設
定手段とを備えていることを特徴とする光学機器の焦点
調節装置を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, an irradiation means for irradiating a sample with light through one region divided into two parts with respect to the optical axis of the objective lens, and a division. A first light receiving portion and a second light receiving portion divided by a boundary line are provided, and reflected light from the sample is passed through the other region bisected with respect to the optical axis to the first light receiving portion and the second light receiving portion. In a focus adjusting device for an optical instrument, comprising a light receiving section and a light receiving section for receiving light by the light receiving section, the value of the first output signal from the first light receiving section and the second light receiving section when the sample is focused. Comparing means for comparing the value of the second output signal with the value of the first output signal based on the comparison result of the value of the first output signal with the value of the second output signal. A setting means for setting the division boundary line at a position where the value of the output signal matches Providing focusing device of the optical apparatus characterized by Rukoto.

【0007】本発明の好ましい態様によれば、前記比較
手段は、前記第1出力信号および前記第2出力信号を積
分する積分器をさらに有し、前記第1出力信号の積分値
と前記第2出力信号の積分値とを比較し、前記設定手段
は、前記第1出力信号の積分値と前記第2出力信号の積
分値とが一致する位置に前記分割境界線を設定する。
According to a preferred aspect of the present invention, the comparison means further includes an integrator for integrating the first output signal and the second output signal, and the integrated value of the first output signal and the second output signal. The setting means compares the integrated value of the output signal and sets the dividing boundary line at a position where the integrated value of the first output signal and the integrated value of the second output signal match.

【0008】[0008]

【作用】上述したように、本発明では、第1受光部から
の第1出力信号の値と第2受光部からの第2出力信号の
値とを比較し、第1出力信号の値と前記第2出力信号の
値とが一致する位置に分割境界線を設定する。具体的に
は、顕微鏡装置のような光学機器において、目視で試料
上に対物レンズを合焦させる。そして、合焦状態におけ
る受光手段からの出力信号に基づいて、第1出力信号の
積分値と前記第2出力信号の積分値とが一致する位置に
分割境界線を設定する。こうして、たとえばリボルバに
取り付けられた各対物レンズに対して、合焦位置におけ
る分割境界線の設定を自動的に行うことができる。
As described above, in the present invention, the value of the first output signal from the first light receiving portion and the value of the second output signal from the second light receiving portion are compared, and the value of the first output signal The division boundary line is set at a position where the value of the second output signal matches. Specifically, in an optical instrument such as a microscope device, the objective lens is visually focused on the sample. Then, based on the output signal from the light receiving means in the focused state, the division boundary line is set at a position where the integrated value of the first output signal and the integrated value of the second output signal match. In this way, the division boundary line at the in-focus position can be automatically set for each objective lens attached to the revolver, for example.

【0009】なお、各対物レンズに対して求めた分割境
界線の位置情報を、対物レンズの種類に応じて記憶手段
に記憶するのが好ましい。こうして、分割境界線の設定
を既に行った複数の対物レンズのうちある特定の対物レ
ンズが選択されて顕微鏡装置の光路中に配置された場
合、その特定の対物レンズに対してすでに求めた分割境
界線の位置情報に基づいて、対物レンズを試料上に自動
的に合焦させることができる。
It is preferable that the position information of the dividing boundary line obtained for each objective lens is stored in the storage means according to the type of the objective lens. In this way, when a specific objective lens is selected from the plurality of objective lenses for which the division boundary line has already been set and placed in the optical path of the microscope apparatus, the division boundary already obtained for that specific objective lens is selected. The objective lens can be automatically focused on the sample based on the position information of the line.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面に基づい
て説明する。図1は、本発明の実施例にかかる焦点調節
装置を搭載した顕微鏡装置の構成を概略的に説明する図
である。図1の顕微鏡装置は、試料などの物体面8を落
射照明するための落射照明光学系を備えている。落射照
明光学系において、観察用光源10から射出された照明
光は視野絞り11を照明する。視野絞り11を介した照
明光は、ハーフミラー6で反射され、対物レンズ7を介
して物体面8を落射照明する。落射照明された物体面8
からの光は、対物レンズ7、ハーフミラー6、ハーフミ
ラー5およびハーフミラー13を介して中間像を形成す
る。中間像からの光は、接眼レンズ14を介して結像面
15に達する。こうして、結像面15において物体面8
を拡大して観察することができる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the configuration of a microscope device equipped with a focus adjusting device according to an embodiment of the present invention. The microscope apparatus of FIG. 1 includes an epi-illumination optical system for epi-illuminating an object plane 8 such as a sample. In the epi-illumination optical system, the illumination light emitted from the observation light source 10 illuminates the field stop 11. Illumination light that has passed through the field stop 11 is reflected by the half mirror 6 and illuminates the object plane 8 by epi-illumination through the objective lens 7. Object surface 8 with epi-illumination
The light from the above forms an intermediate image via the objective lens 7, the half mirror 6, the half mirror 5, and the half mirror 13. The light from the intermediate image reaches the image plane 15 via the eyepiece lens 14. Thus, the object plane 8 at the image plane 15
Can be magnified and observed.

【0011】図1の顕微鏡装置はまた、合焦位置におけ
る分割境界線の設定を自動的に行うための焦点調節装置
を備えている。焦点調節装置において、専用光源1から
射出された赤外光は、長手方向がz方向に延びたスリッ
トが形成されたスリット板2を照明する。スリット板2
を通過した光は、光軸を通り且つz方向に延びたエッジ
を有する遮蔽板3を介した後、ハーフミラー4を透過し
てハーフミラー5に入射する。
The microscope apparatus shown in FIG. 1 also includes a focus adjusting device for automatically setting the division boundary line at the in-focus position. In the focus adjustment device, the infrared light emitted from the dedicated light source 1 illuminates the slit plate 2 having slits whose longitudinal direction extends in the z direction. Slit plate 2
After passing through the shield plate 3 having an edge extending in the z direction and passing through the optical axis, the light passes through the half mirror 4 and enters the half mirror 5.

【0012】ハーフミラー5で図中下方に反射された光
は、ハーフミラー6および対物レンズ7を介して物体面
8上にスリット像として結像する。こうして、スリット
板2を通過したスリット光は、対物レンズ7の光軸に関
して2分された一方の領域を介して物体面8に達する。
The light reflected downward in the figure by the half mirror 5 is imaged as a slit image on the object plane 8 via the half mirror 6 and the objective lens 7. In this way, the slit light that has passed through the slit plate 2 reaches the object plane 8 via one of the two areas divided in the optical axis of the objective lens 7.

【0013】物体面8上のスリット像からの光は、対物
レンズ7、ハーフミラー6およびハーフミラー5を介し
て、ハーフミラー4に入射する。ハーフミラー4で反射
された光は、CCDのような受光素子12に達する。こ
のように、物体面8上のスリット像からの光は、対物レ
ンズ7の光軸に関して2分された他方の領域(図中斜線
で示す)を介して受光手段であるCCD12に達する。
CCD12の出力は焦点調節装置の演算駆動手段9に入
力され、演算駆動手段9において合焦位置における分割
境界線の設定が自動的に行われるようになっている。
The light from the slit image on the object plane 8 enters the half mirror 4 via the objective lens 7, the half mirror 6 and the half mirror 5. The light reflected by the half mirror 4 reaches a light receiving element 12 such as a CCD. In this way, the light from the slit image on the object plane 8 reaches the CCD 12, which is the light receiving means, via the other region (indicated by diagonal lines in the figure) that is divided into two parts with respect to the optical axis of the objective lens 7.
The output of the CCD 12 is input to the arithmetic drive means 9 of the focus adjustment device, and the arithmetic drive means 9 automatically sets the division boundary line at the in-focus position.

【0014】図2は、図1の焦点調節装置の演算駆動手
段9の内部構成を示す図である。図2の演算駆動手段9
において、CCD12からの出力は、増幅器21を介し
て増幅された後、積分器22に入力される。なお、CC
D12からは図3(a)に示すような受光信号が出力さ
れる。そして、積分器22において、図3(b)に示す
ような受光信号の積分信号LおよびL+Rが生成され
る。図示のように、積分信号Lは、CCD走査開始点か
ら分割境界線(図中破線で示す)まで受光信号を積分し
た信号であり、積分信号L+RはCCD走査開始点から
CCD走査終了点まで受光信号を積分した信号である。
すなわち、信号Lは、分割境界線の左側の領域における
受光信号の積分値である。
FIG. 2 is a diagram showing the internal configuration of the arithmetic drive means 9 of the focus adjustment device of FIG. Arithmetic drive means 9 of FIG.
At, the output from the CCD 12 is amplified by the amplifier 21 and then input to the integrator 22. Note that CC
A light receiving signal as shown in FIG. 3A is output from D12. Then, in the integrator 22, integrated signals L and L + R of the light receiving signal as shown in FIG. 3B are generated. As shown in the figure, the integration signal L is a signal obtained by integrating the light receiving signal from the CCD scanning start point to the division boundary line (shown by the broken line in the figure), and the integration signal L + R receives light from the CCD scanning start point to the CCD scanning end point. It is a signal obtained by integrating the signal.
That is, the signal L is the integrated value of the received light signal in the area on the left side of the division boundary line.

【0015】積分器22からの積分信号L+Rは引算器
23に入力され、積分器22からの積分信号Lはサンプ
ルホールド回路24に入力される。サンプルホールド回
路24でサンプルホールドされた信号Lは、引算器23
に入力される。こうして、引算器23により、信号Rが
生成される。信号Rは、分割境界線の右側の領域におけ
る受光信号の積分値である。引算器23からの信号R
は、第2の引算器25に入力される。また、第2の引算
器25には、サンプルホールド回路24でサンプルホー
ルドされた信号Lが入力される。こうして、第2の引算
器25において2つの積分値の差を表す信号(R−L)
が生成される。
The integrated signal L + R from the integrator 22 is input to the subtractor 23, and the integrated signal L from the integrator 22 is input to the sample hold circuit 24. The signal L sampled and held by the sample and hold circuit 24 is added to the subtractor 23.
Is input to Thus, the subtractor 23 produces the signal R. The signal R is the integrated value of the received light signal in the area on the right side of the division boundary line. Signal R from the subtractor 23
Is input to the second subtractor 25. The signal L sampled and held by the sample and hold circuit 24 is input to the second subtractor 25. Thus, the signal (RL) representing the difference between the two integrated values in the second subtractor 25.
Is generated.

【0016】第2の引算器25で生成された信号(R−
L)は、CPU26に入力される。CPU26では、信
号(R−L)の符号に基づいて、分割境界線をCCD1
2の所定素子数分だけ所定の方向に移動させる。なお、
CPU26には、分割境界線の自動設定を開始させるた
めのスイッチ30、顕微鏡装置の光路中に配置された対
物レンズの種類を検出するためのセンサ28、リボルバ
に取り付けられた対物レンズ7を光軸に沿って移動させ
るためのリボルバ駆動部27、およびメモリ29が接続
されている。
The signal generated by the second subtractor 25 (R-
L) is input to the CPU 26. In the CPU 26, based on the sign of the signal (RL), the division boundary line is set to the CCD 1
2 is moved in a predetermined direction by a predetermined number of elements. In addition,
The CPU 26 includes a switch 30 for starting the automatic setting of the division boundary line, a sensor 28 for detecting the type of the objective lens arranged in the optical path of the microscope apparatus, and an objective lens 7 attached to the revolver for the optical axis. A revolver drive unit 27 for moving along and a memory 29 are connected.

【0017】以下、図4を参照して本実施例における分
割境界線の自動設定動作を説明する。まず、合焦位置に
おける分割境界線の自動設定に先立ち、観察者がマニュ
アル操作で顕微鏡装置の焦点を合わせる。すなわち、リ
ボルバを回転させて顕微鏡装置の光路に対物レンズを配
置する。そして、リボルバをひいては対物レンズを光軸
方向に移動させながら目視で焦点合わせを行って、対物
レンズを物体面に対して合焦させる。この合焦状態にお
いて、自動設定開始スイッチ30を押すと、CPU26
から積分器22に対して分割境界線の初期位置情報が入
力される。なお、分割境界線の初期位置として、たとえ
ばCCD12の中央の位置を採用することができる。
The automatic setting operation of the dividing boundary line in this embodiment will be described below with reference to FIG. First, before the automatic setting of the division boundary line at the in-focus position, the observer manually focuses the microscope device. That is, the revolver is rotated and the objective lens is arranged in the optical path of the microscope apparatus. Then, the objective lens is focused on the object plane by visual focusing while moving the revolver and then the objective lens in the optical axis direction. When the automatic setting start switch 30 is pressed in this focused state, the CPU 26
The initial position information of the dividing boundary line is input to the integrator 22 from. As the initial position of the dividing boundary line, for example, the central position of the CCD 12 can be adopted.

【0018】こうして、積分器22において、デフォル
トの境界分割線に対して受光信号の積分信号LおよびL
+Rが生成される。積分器22からの積分信号L+Rは
引算器23に入力され、積分器22からの積分信号Lは
サンプルホールド回路24に入力される。サンプルホー
ルド回路24でサンプルホールドされた信号Lは、引算
器23に入力される。こうして、引算器23により、信
号Rが生成される。引算器23からの信号Rは、第2の
引算器25に入力される。また、第2の引算器25に
は、サンプルホールド回路24でサンプルホールドされ
た信号Lが入力される。こうして、第2の引算器25に
おいて2つの積分値の差を表す信号(R−L)が生成さ
れる。
In this way, in the integrator 22, the integrated signals L and L of the received light signal with respect to the default boundary division line are obtained.
+ R is generated. The integrated signal L + R from the integrator 22 is input to the subtractor 23, and the integrated signal L from the integrator 22 is input to the sample hold circuit 24. The signal L sampled and held by the sample and hold circuit 24 is input to the subtractor 23. Thus, the subtractor 23 produces the signal R. The signal R from the subtractor 23 is input to the second subtractor 25. The signal L sampled and held by the sample and hold circuit 24 is input to the second subtractor 25. In this way, the second subtractor 25 generates a signal (RL) representing the difference between the two integrated values.

【0019】第2の引算器25で生成された信号(R−
L)は、CPU26に入力される。CPU26では、信
号(R−L)が正であれば分割境界線をCCD12の所
定素子数分だけRの方向(図3において右方向)に移動
させる。また、信号(R−L)が負であれば分割境界線
をCCD12の所定素子数分だけLの方向(図3におい
て左方向)に移動させる。さらに、信号(R−L)が零
であれば、CPU26は初期位置を合焦位置における分
割境界線の位置として認識する。
The signal (R-
L) is input to the CPU 26. If the signal (RL) is positive, the CPU 26 moves the division boundary line in the direction R (rightward in FIG. 3) by the predetermined number of elements of the CCD 12. If the signal (RL) is negative, the dividing boundary line is moved in the L direction (leftward in FIG. 3) by the predetermined number of elements of the CCD 12. Further, if the signal (RL) is zero, the CPU 26 recognizes the initial position as the position of the dividing boundary line at the in-focus position.

【0020】次いで、信号(R−L)が零でない場合、
移動した分割境界線の新しい位置情報がCPU26から
積分器22に入力される。積分器22では、新しい位置
に移動した分割境界線に対して、受光信号の積分信号L
およびL+Rを生成する。そして、引算器25で生成さ
れた信号(R−L)をCPU26にフィードバックす
る。このように、信号(R−L)が零になるまで、信号
(R−L)の符号にしたがってCPU26は分割境界線
を適宜移動させる。
Then, if the signal (RL) is non-zero,
The new position information of the moved division boundary line is input from the CPU 26 to the integrator 22. In the integrator 22, the integrated signal L of the received light signal is obtained with respect to the division boundary line moved to the new position.
And L + R. Then, the signal (RL) generated by the subtractor 25 is fed back to the CPU 26. Thus, the CPU 26 appropriately moves the division boundary line according to the sign of the signal (RL) until the signal (RL) becomes zero.

【0021】このように、信号(R−L)が零になるま
で分割境界線を移動させて、合焦位置における分割境界
線の位置を自動的に決定することができる。このように
求められた合焦位置における分割境界線の位置情報は、
センサ28によって検出された対物レンズ情報(倍率情
報)とともにメモリ29に記憶される。なお、リボルバ
に取り付けられた各対物レンズに対する合焦位置におけ
る分割境界線の設定は、各対物レンズを順次光路中に配
置して目視で合焦位置に位置決めした後、それぞれ自動
設定開始スイッチを押すだけで自動的に行われる。
As described above, the position of the dividing boundary line at the in-focus position can be automatically determined by moving the dividing boundary line until the signal (RL) becomes zero. The position information of the division boundary line at the in-focus position thus obtained is
It is stored in the memory 29 together with the objective lens information (magnification information) detected by the sensor 28. The division boundary line at the focusing position for each objective lens attached to the revolver is set by sequentially arranging each objective lens in the optical path and visually positioning at the focusing position, and then pressing the automatic setting start switch respectively. Just done automatically.

【0022】次に、図5を参照して各対物レンズの合焦
位置への自動位置決め動作(オートフォーカス動作)に
ついて説明する。上述のように、各対物レンズに対して
合焦位置における分割境界線の自動設定が終了した状態
で、リボルバを回転させて所望の対物レンズを選択した
場合を想定する。ある特定の対物レンズが顕微鏡装置の
光路中に配置され自動焦点調節モードに切り換えられる
と、センサ28がその対物レンズの種類を検知する。セ
ンサ28からの対物レンズの種類情報に基づいて、CP
U26はその対物レンズに対する合焦位置における分割
境界線の位置情報をメモリ29から読み出す。
Next, referring to FIG. 5, an automatic positioning operation (autofocus operation) of each objective lens to the in-focus position will be described. As described above, it is assumed that the revolver is rotated and a desired objective lens is selected in a state where the division boundary line at the focus position is automatically set for each objective lens. When a particular objective lens is placed in the optical path of the microscope system and switched to the autofocus mode, the sensor 28 detects the type of that objective lens. Based on the type information of the objective lens from the sensor 28, the CP
The U 26 reads out from the memory 29 the position information of the division boundary line at the in-focus position with respect to the objective lens.

【0023】CPU26は、メモリ29から読み出した
合焦位置における分割境界線の位置情報を積分器22に
入力する。こうして、積分器22において、合焦位置に
おける分割境界線の位置に対して受光信号の積分信号L
およびL+Rが生成される。積分器22からの積分信号
L+Rは引算器23に入力され、積分器22からの積分
信号Lはサンプルホールド回路24に入力される。サン
プルホールド回路24でサンプルホールドされた信号L
は、引算器23に入力される。こうして、引算器23に
より、信号Rが生成される。
The CPU 26 inputs the position information of the division boundary line at the focus position read from the memory 29 to the integrator 22. Thus, in the integrator 22, the integrated signal L of the received light signal with respect to the position of the division boundary line at the focus position is obtained.
And L + R are generated. The integrated signal L + R from the integrator 22 is input to the subtractor 23, and the integrated signal L from the integrator 22 is input to the sample hold circuit 24. Signal L sample-held by the sample-hold circuit 24
Is input to the subtractor 23. Thus, the subtractor 23 produces the signal R.

【0024】引算器23からの信号Rは、第2の引算器
25に入力される。また、第2の引算器25には、サン
プルホールド回路24でサンプルホールドされた信号L
が入力される。こうして、第2の引算器25において2
つの積分値の差を表す信号(R−L)が生成される。
The signal R from the subtractor 23 is input to the second subtractor 25. Further, the second subtractor 25 has a signal L sampled and held by the sample and hold circuit 24.
Is entered. Thus, in the second subtractor 25, 2
A signal (RL) representing the difference between the two integrated values is generated.

【0025】第2の引算器25で生成された信号(R−
L)は、CPU26に入力される。CPU26では、信
号(R−L)の符号(正負の符号)にしたがって対物レ
ンズを光軸に沿って所定距離だけ所定方向に移動させる
指令を、リボルバ駆動部27に出力する。すなわち、信
号(R−L)の符号が負であれば物体面を対物レンズか
ら遠ざける指令を、信号(R−L)の符号が正であれば
物体面を対物レンズに近づける指令を出力する。また、
信号(R−L)が零であれば、CPU26はリボルバ駆
動部27に指令を出力することなく、対物レンズの合焦
位置への自動位置決め動作が終了する。
The signal (R-
L) is input to the CPU 26. The CPU 26 outputs a command to the revolver drive unit 27 to move the objective lens in the predetermined direction along the optical axis according to the sign (positive or negative sign) of the signal (RL). That is, if the sign of the signal (RL) is negative, a command to move the object surface away from the objective lens is output, and if the sign of the signal (RL) is positive, the command to bring the object surface closer to the objective lens is output. Also,
If the signal (RL) is zero, the CPU 26 does not output a command to the revolver drive unit 27, and the automatic positioning operation of the objective lens to the in-focus position is completed.

【0026】次いで、信号(R−L)が零でなくCPU
26からリボルバ駆動部27に指令が出力された場合、
積分器22では、新たな位置に移動した対物レンズに対
するCCD12からの出力信号に基づいて合焦位置にお
ける分割境界線の位置に対して積分信号LおよびL+R
を生成する。そして、引算器25で生成された信号(R
−L)をCPU26にフィードバックする。このよう
に、信号(R−L)が零になるまで、信号(R−L)の
符号にしたがってCPU26は対物レンズの移動指令を
リボルバ駆動部27に出力する。
Next, when the signal (RL) is not zero, the CPU
26 outputs a command to the revolver drive unit 27,
In the integrator 22, based on the output signal from the CCD 12 for the objective lens that has moved to a new position, the integration signals L and L + R with respect to the position of the division boundary line at the in-focus position.
Generate Then, the signal (R
-L) is fed back to the CPU 26. In this manner, the CPU 26 outputs a command to move the objective lens to the revolver drive unit 27 according to the sign of the signal (RL) until the signal (RL) becomes zero.

【0027】こうして、信号(R−L)が零になるまで
対物レンズを移動させて、対物レンズを物体面に対して
自動的に合焦させることができる。なお、リボルバに対
して対物レンズの取り替えを行ったり、リボルバそのも
のを取り替えたりした場合には、取り替えた各対物レン
ズまたは取り替えたリボルバに取り付けられたすべての
対物レンズについて、それぞれ自動設定開始スイッチを
押して合焦位置における分割境界線の設定を自動的に行
う必要がある。
In this way, the objective lens can be moved until the signal (RL) becomes zero, and the objective lens can be automatically focused on the object plane. If you replace the objective lens for the revolver or replace the revolver itself, press the automatic setting start switch for each objective lens that was replaced or for all the objective lenses that were attached to the replaced revolver. It is necessary to automatically set the division boundary line at the focus position.

【0028】図6は、それぞれ倍率a、bおよびcを有
するa倍対物レンズ、b倍対物レンズおよびc倍対物レ
ンズについて、各分割境界線情報A、BおよびCの相対
位置関係を示す図である。このように、a倍対物レンズ
の分割境界線情報Aとb倍対物レンズの分割境界線情報
Bとの間、b倍対物レンズの分割境界線情報Bとc倍対
物レンズの分割境界線情報Cとの間、およびc倍対物レ
ンズの分割境界線情報Cとa倍対物レンズの分割境界線
情報Aとの間には、それぞれ相対的な位置関係が存在す
る。
FIG. 6 is a diagram showing the relative positional relationship of the division boundary line information A, B, and C for the a-fold objective lens, the b-fold objective lens, and the c-fold objective lens having magnifications a, b, and c, respectively. is there. Thus, between the division boundary line information A of the a-times objective lens and the division boundary line information B of the b-times objective lens, the division boundary line information B of the b-times objective lens and the division boundary line information C of the c-times objective lens. There is a relative positional relationship between each of the division boundary line information C of the c-times objective lens and the division boundary line information A of the a-times objective lens.

【0029】したがって、これらの相対位置関係を記憶
していれば、a倍対物レンズ、b倍対物レンズおよびc
倍対物レンズについてもう一度分割境界線の設定をし直
す場合に、すべての倍率対物レンズについて分割境界線
の自動設定をしなくてもよい。すなわち、3つの対物レ
ンズのうちの任意の1つの倍率対物レンズに対して分割
境界線の設定をし直し、他の倍率対物レンズについては
自動設定することなく記憶している相対位置関係とに基
づいて分割境界線情報を求めることができる。こうし
て、2度目以降の分割境界線の自動設定時間を短縮する
ことができる。
Therefore, if these relative positional relationships are stored, the a-fold objective lens, the b-fold objective lens, and the c-fold objective lens
When the division boundary line is set again for the double objective lens, it is not necessary to automatically set the division boundary line for all magnification objective lenses. That is, the division boundary line is set again for any one magnification objective lens among the three objective lenses, and for the other magnification objective lenses, it is based on the relative positional relationship stored without being automatically set. It is possible to obtain the division boundary line information. In this way, it is possible to shorten the automatic setting time of the division boundary line after the second time.

【0030】なお、上述の実施例において、対物レンズ
の光軸に関して2分された一方の領域を介して試料上ス
リット像を投影しているが、たとえばスポット光等の他
の形状を有する光を投影することもできる。また、上述
の実施例において、本発明の焦点調節装置を顕微鏡に適
用した例を示しているが、対物レンズを介して物体面を
検出する他の適当な光学機器に対して本発明の焦点調節
装置を適用することができる。
In the above-described embodiment, the slit image on the sample is projected through one of the two areas bisected with respect to the optical axis of the objective lens. However, for example, light having another shape such as spot light is projected. It can also be projected. Further, in the above-mentioned embodiment, an example in which the focus adjusting device of the present invention is applied to a microscope is shown, but the focus adjusting device of the present invention can be applied to other suitable optical equipment for detecting an object plane through an objective lens. The device can be applied.

【0031】[0031]

【効果】以上説明したように、本発明によれば、自動設
定開始スイッチを押すだけで、別に用意したオシロスコ
ープのような測定器具を使用することなく、光学機器の
各対物レンズに対して合焦位置における分割境界線の設
定を自動的に行うことができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to focus on each objective lens of the optical device by simply pressing the automatic setting start switch without using a separately prepared measuring instrument such as an oscilloscope. The division boundary line at the position can be set automatically.

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

【図1】本発明の実施例にかかる焦点調節装置を搭載し
た顕微鏡装置の構成を概略的に説明する図である。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a microscope device equipped with a focus adjusting device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の焦点調節装置の演算駆動手段の内部構成
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of a calculation driving unit of the focus adjustment device of FIG.

【図3】(a)は図2のCCD12から出力される受光
信号を、(b)は図2の積分器22において受光信号の
積分信号LおよびL+Rが生成される様子を示す図であ
る。
3A is a diagram showing a light receiving signal output from the CCD 12 of FIG. 2, and FIG. 3B is a diagram showing how the integrator 22 of FIG. 2 generates integrated signals L and L + R of the light receiving signal.

【図4】分割境界線の自動設定動作を説明する図であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating an automatic setting operation of a division boundary line.

【図5】各対物レンズの合焦位置への自動位置決め動作
について説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an automatic positioning operation of each objective lens to a focus position.

【図6】倍率a、bおよびcを有するa倍対物レンズ、
b倍対物レンズおよびc倍対物レンズについて、各分割
境界線情報A、BおよびCの相対位置関係を示す図であ
る。
FIG. 6 a-times objective with magnifications a, b and c,
It is a figure which shows the relative positional relationship of each division | segmentation boundary line information A, B, and C about a b-time objective lens and a c-time objective lens.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 専用光源 2 スリット板 3 遮蔽板 4 ハーフミラー 5 ハーフミラー 6 ハーフミラー 7 対物レンズ 8 物体面 9 演算駆動手段 10 観察用光源 11 視野絞り 12 CCD 13 ハーフミラー 14 接眼レンズ 15 結像面 21 増幅器 22 積分器 23 引算器 24 サンプルホールド回路 26 CPU 27 リボルバ駆動部 28 センサ 29 メモリ 1 Dedicated Light Source 2 Slit Plate 3 Shielding Plate 4 Half Mirror 5 Half Mirror 6 Half Mirror 7 Objective Lens 8 Object Surface 9 Calculation Driving Means 10 Observation Light Source 11 Field Stop 12 CCD 13 Half Mirror 14 Eyepiece 15 Image Forming Surface 21 Amplifier 22 Integrator 23 Subtractor 24 Sample and hold circuit 26 CPU 27 Revolver drive unit 28 Sensor 29 Memory

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対物レンズの光軸に関して2分された一
方の領域を介して試料上に光を照射する照射手段と、分
割境界線で分割された第1受光部と第2受光部とを有
し、前記光軸に関して2分された他方の領域を介して前
記試料上からの反射光を前記第1受光部と第2受光部と
で受光する受光手段とを備えた光学機器の焦点調節装置
において、 前記試料上に焦点が合わせられた時の前記第1受光部か
らの第1出力信号の値と前記第2受光部からの第2出力
信号の値とを比較する比較手段と、 前記第1出力信号の値と前記第2出力信号の値との比較
結果に基づいて、前記第1出力信号の値と前記第2出力
信号の値とが一致する位置に前記分割境界線を設定する
設定手段とを備えていることを特徴とする光学機器の焦
点調節装置。
1. An irradiation means for irradiating light onto a sample through one of the two areas bisected with respect to the optical axis of the objective lens, and a first light receiving section and a second light receiving section divided by a dividing boundary line. Focus adjustment of an optical device that includes a light receiving unit that receives reflected light from the sample through the other region that is bisected with respect to the optical axis by the first light receiving unit and the second light receiving unit. In the apparatus, comparing means for comparing the value of the first output signal from the first light receiving unit and the value of the second output signal from the second light receiving unit when the sample is focused on the sample; Based on the result of comparison between the value of the first output signal and the value of the second output signal, the dividing boundary line is set at a position where the value of the first output signal and the value of the second output signal match. A focus adjusting device for an optical instrument, comprising: setting means.
【請求項2】 前記比較手段は、前記第1出力信号およ
び前記第2出力信号を積分する積分器をさらに有し、前
記第1出力信号の積分値と前記第2出力信号の積分値と
を比較し、 前記設定手段は、前記第1出力信号の積分値と前記第2
出力信号の積分値とが一致する位置に前記分割境界線を
設定することを特徴とする請求項1に記載の光学機器の
焦点調節装置。
2. The comparing means further includes an integrator that integrates the first output signal and the second output signal, and calculates the integrated value of the first output signal and the integrated value of the second output signal. In comparison, the setting means sets the integrated value of the first output signal and the second value.
The focus adjusting device for an optical apparatus according to claim 1, wherein the division boundary line is set at a position where the integrated value of the output signal matches.
【請求項3】 複数の対物レンズの各々に対して設定さ
れた分割境界線の位置を、対物レンズの種類に応じてそ
れぞれ記憶するための記憶手段をさらに備えていること
を特徴とする請求項1または2に記載の光学機器の焦点
調節装置。
3. A storage unit is further provided for storing the positions of the division boundary lines set for each of the plurality of objective lenses according to the type of the objective lens. 3. The focus adjusting device for an optical instrument according to 1 or 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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