JPH08286116A - Microscopic photographing device - Google Patents

Microscopic photographing device

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Publication number
JPH08286116A
JPH08286116A JP11128395A JP11128395A JPH08286116A JP H08286116 A JPH08286116 A JP H08286116A JP 11128395 A JP11128395 A JP 11128395A JP 11128395 A JP11128395 A JP 11128395A JP H08286116 A JPH08286116 A JP H08286116A
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JP
Japan
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photographing
microscope
image
optical system
image pickup
Prior art date
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Pending
Application number
JP11128395A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masamitsu Kubonai
正光 久保内
Hideyuki Kondo
秀幸 近藤
Masao Yajima
正男 矢島
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.)
Nidec Instruments Corp
Original Assignee
Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd filed Critical Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Priority to JP11128395A priority Critical patent/JPH08286116A/en
Publication of JPH08286116A publication Critical patent/JPH08286116A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide a microscopic photographing device capable of automatically photographing a good microscopic photograph in focus even in the case an objective lens has a low magnification of about 1 to 4, and also capable of automatically focusing while visually confirming the situation of the visual field and the focusing situation. CONSTITUTION: The image of a sample 0 is photographed on the film 16A of the camera 16 by a microscopic optical system constituted of the objective lens 10 and a photographic lens 12, and a half mirror 14. And also, a luminous flux is partly separated by the half mirror 14 so as to be guided to a CCD camera 20 through the relay lens 18 and the half mirror 30, then, in response to the output, a motor 24 is driven in an automatic focusing device 22 so as to execute an automatic focusing operation of the microscopic optical system. Besides, the luminous flux is partly separated again by the half mirror 30, then, guided to an eyepiece 36, so that the situation of the visual field and the focusing situation are visually confirmed.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、顕微鏡で観察する試料
被写体を写真撮影するために使用される顕微鏡用撮影装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microscope photographing device used for photographing a sample subject to be observed with a microscope.

【0002】[0002]

【従来の技術】顕微鏡用撮影装置は、例えば、医学用標
本試料等の撮影に関連して、従来から種々のものが知ら
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various microscope image pickup devices are known in relation to image pickup of medical specimen samples and the like.

【0003】従来、顕微鏡用撮影装置は、撮影者が目視
により手動でピント合わせを行い、その後、上記顕微鏡
用撮影装置により写真撮影を行っていた。例えば、図3
に示すような顕微鏡用撮影装置は、撮影者がフォーカシ
ングビューワ50を通してステージ54上に載置した試
料被写体53に図示しないつまみを使用してピント合わ
せを行っていた。すなわち、目視でピントを合わせる際
は、試料被写体53の撮影視野を決めたのち、撮影フィ
ルム56へ結像する光束の一部を撮影フィルム56の直
前で分岐し、撮影者の目にピントが合うように視度調整
されたフォーカシングビューワ50(倍率4倍程度)を
用いてフォーカシングを行う。フォーカシング完了後、
図3の上方に設置されている写真撮影装置55を用いて
試料被写体53の写真撮影を行っていた。
Conventionally, in a microscope photographing device, a photographer manually manually focuses and then photographs are taken by the microscope photographing device. For example, in FIG.
In the microscope image capturing apparatus as shown in (1), the photographer uses the focusing viewer 50 to focus on the sample subject 53 placed on the stage 54 using a knob (not shown). That is, when focusing visually, after deciding the photographing field of view of the sample subject 53, a part of the light flux imaged on the photographing film 56 is branched just before the photographing film 56, and the photographer's eyes are in focus. Focusing is performed using the focusing viewer 50 (magnification of about 4 times) whose diopter is adjusted as described above. After focusing is complete,
A photograph of the sample subject 53 was taken by using the photograph taking device 55 installed in the upper part of FIG.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、顕微鏡光学系
の倍率が1〜4倍程度と低倍率である場合には、目視の
焦点深度が(非常に)深くなり、フォーカシングが難し
くなる。そこで、焦点深度を浅くするためにフォーカシ
ング望遠鏡51を用い、目視の光学系の倍率を高くして
いた。しかしなお、目視でピントが合っていると判断し
ても、実際に撮影してみるとピントが十分に合っていな
い写真になる場合が多かった。
However, when the magnification of the microscope optical system is as low as 1 to 4 times, the visual depth of focus becomes (very) deep, which makes focusing difficult. Therefore, in order to make the depth of focus shallow, the focusing telescope 51 is used to increase the magnification of the visual optical system. However, even if it is visually determined that the subject is in focus, when the photographer actually shoots the image, the photograph is often out of focus.

【0005】これは、上記のような工夫にも係わらず、
撮影フィルムの焦点深度より目視の焦点深度が深いこと
が原因である。たとえば、従来の上記顕微鏡用撮影装置
の場合には、対物レンズ52の倍率を4.0倍(N.A.
=0.13)、写真撮影レンズの倍率を3.3倍、フォ
ーカシングビューワ50の倍率を3.9倍、フォーカシ
ング望遠鏡51の倍率を4.0倍としたとき、後述詳細
に説明するが、式DF=n・(ε/m)・(1/N.
A.)によって焦点深度DFを求めると、目視での焦点
深度が44.6μm、撮影フィルムの焦点深度が26.
6μmとなり、依然として、撮影フィルムの焦点深度よ
り目視の焦点深度が深くなっている。この発明は、上述
した事情に鑑みてなされたものであって、顕微鏡光学系
の倍率が1〜4倍程度と低倍率の場合でも、ピントの合
った良好な写真を撮影することができ、更に、観察者が
目視にて焦点合わせ状況を同時に確認することもできる
新規な顕微鏡用撮影装置を提供することを目的とする。
In spite of the above measures, this is
This is because the visual depth of focus is deeper than the depth of focus of the photographic film. For example, in the case of the conventional microscope image pickup apparatus, the magnification of the objective lens 52 is 4.0 (NA).
= 0.13), the magnification of the photographing lens is 3.3 times, the magnification of the focusing viewer 50 is 3.9 times, and the magnification of the focusing telescope 51 is 4.0 times. DF = n ・ (ε / m) ・ (1 / N.
When the depth of focus DF is obtained by A.), the visual depth of focus is 44.6 μm, and the depth of focus of the photographic film is 26.
The depth is 6 μm, and the visual depth of focus is still deeper than the depth of focus of the photographic film. The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to take a good photograph in focus even when the magnification of the microscope optical system is as low as about 1 to 4 times. An object of the present invention is to provide a novel microscope imaging device that allows an observer to visually check the focusing state at the same time.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明に係わる顕微鏡で観察する試
料被写体を写真撮影するために使用される顕微鏡用撮影
装置は、上記試料被写体を写真撮影する写真撮影手段
と、上記試料被写体の像を拡大させるとともに上記写真
撮影手段にセットされた撮影フィルム面に結像させる顕
微鏡光学系と、上記顕微鏡光学系から上記撮影フィルム
面に到る光路から光束の一部を分離させ、分離された光
束による上記試料被写体の像を観察可能とする観察用光
学系と、この観察用光学系のために上記分離された光束
の一部を更に分離させ、分離された光束による上記被写
体の像を撮像する撮像手段と、この撮像手段から出力す
る撮像信号に基づき、上記試料被写体の像を上記撮影フ
ィルム面にピントを合わせるオートフォーカス手段とを
有し、上記撮像手段における焦点深度を上記写真撮影手
段における焦点深度より浅くしている。
In order to achieve such an object, a microscope photographing device used for photographing a sample subject to be observed by a microscope according to a first aspect of the present invention, Photographing means for taking a picture, a microscope optical system for enlarging an image of the sample subject and for forming an image on a photographing film surface set in the photographing means, and an optical path from the microscope optical system to the photographing film surface. And a part of the separated light flux for the observation optical system, which is capable of observing the image of the sample subject by the separated light flux. , An image pickup means for picking up an image of the subject by the separated luminous flux, and an image of the sample subject on the basis of an image pickup signal output from the image pickup means. And a automatic focusing means to I, and the depth of focus of the imaging means is shallower than the depth of focus of the photographing means.

【0007】また、請求項2記載の発明に係わる顕微鏡
撮影装置は、顕微鏡で観察する試料被写体を写真撮影す
るために使用される顕微鏡用撮影装置であって、上記試
料被写体を写真撮影する写真撮影手段と、上記試料被写
体を写真撮影する写真撮影手段と、上記試料被写体の像
を拡大させるとともに上記写真撮影手段にセットされた
撮影フィルム面に結像させる顕微鏡光学系と、上記顕微
鏡光学系から上記撮影フィルム面に到る光路から光束の
一部を分離させ、分離された光束による上記試料被写体
の像を撮像する撮像手段と、この撮像手段のために上記
分離された光束の一部を更に分離させ、分離された光束
による上記被写体の像を観察可能とする観察用光学系
と、上記撮像手段から出力する撮像信号に基づき、上記
試料被写体の像を上記撮影フィルム面にピントを合わせ
るオートフォーカス手段とを有し、上記撮像手段におけ
る焦点深度が上記写真撮影手段における焦点深度より浅
くしている。
A microscope photographing apparatus according to a second aspect of the present invention is a microscope photographing apparatus used for photographing a sample subject to be observed with a microscope, and is a photograph photographing the sample subject. Means, a photographing means for photographing the sample subject, a microscope optical system for enlarging an image of the sample subject and for forming an image on a photographing film surface set in the photographing means, and the microscope optical system An image pickup means for separating a part of the light flux from the optical path reaching the photographic film surface and for picking up an image of the sample subject by the separated light flux, and further separating a part of the light flux separated by the image pickup means. Then, the image of the sample subject is raised based on the observation optical system that allows the image of the subject to be observed by the separated light flux and the image pickup signal output from the image pickup means. And a automatic focusing means to focus the imaging film surface, the depth of focus of the imaging means is shallower than the depth of focus the photographing means.

【0008】さらに請求項3記載の発明に係わる顕微鏡
撮影装置は、請求項1又は2記載の発明に係わる装置に
おいて、撮像手段の分解能をε1、撮影手段の分解能を
ε2、撮像手段が有する結像光学系の倍率をm1、撮影手
段が有する結像光学系の倍率をm2としたとき、撮像手
段の(ε1/m1)の値を撮影手段の(ε2/m2)値以下
の値としたことである。
Further, a microscope photographing apparatus according to a third aspect of the present invention is the apparatus according to the first or second aspect of the invention, wherein the image pickup means has a resolution ε 1 , the image pickup means has a resolution ε 2 , and the image pickup means has the same. Assuming that the magnification of the imaging optical system is m 1 and the magnification of the imaging optical system of the photographing means is m 2 , the value of (ε 1 / m 1 ) of the imaging means is (ε 2 / m 2 ) of the photographing means. The value is less than or equal to the value.

【0009】さらに、請求項4記載の発明に係わる顕微
鏡撮影装置は、請求項3記載の発明に係わる装置におい
て、撮像手段の結像光学系の倍率m1を撮影手段の倍率
2より高くしている。
Further, in the microscope photographing apparatus according to the invention of claim 4, in the apparatus according to the invention of claim 3, the magnification m 1 of the image forming optical system of the image pickup means is set higher than the magnification m 2 of the photographing means. ing.

【0010】また請求項5記載の発明に係わる顕微鏡撮
影装置は、請求項3記載の発明に係わる装置において、
撮像手段の分解能ε1を撮影手段の分解能ε2より高くし
ている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a microscope photographing apparatus according to the third aspect of the invention.
The resolution ε 1 of the image pickup means is set higher than the resolution ε 2 of the image pickup means.

【0011】また請求項6記載の発明に係わる顕微鏡撮
影装置は、請求項3記載の発明に係わる装置において、
撮像手段の分解能ε1を撮影手段の分解能ε2より高くす
るとともに、撮像手段の結像光学系の倍率m1を撮影手
段の倍率m2より高くしている。
According to a sixth aspect of the invention, there is provided a microscope photographing apparatus according to the third aspect of the invention.
The resolution ε 1 of the image pickup means is set higher than the resolution ε 2 of the image pickup means, and the magnification m 1 of the imaging optical system of the image pickup means is set higher than the magnification m 2 of the image pickup means.

【0012】[0012]

【作用】顕微鏡光学系の倍率をm、開口数をN.A.、屈
折率をn、分解能をεとし、撮像素子や撮影フィルムの
最小錯乱円としてこのεを用いると、焦点深度:DFは
周知のように、 DF=n・(ε/m)・(1/N.A.) で表される。
When the magnification of the microscope optical system is m, the numerical aperture is NA, the refractive index is n, the resolution is ε, and this ε is used as the minimum circle of confusion of the image sensor or the film, the depth of focus: DF As is well known, it is represented by DF = n · (ε / m) · (1 / NA).

【0013】ここで、屈折率n及び開口数N.A.は、顕
微鏡に使用される対物レンズ及び使用条件により決まる
ので、(ε/m)を調節し、上記撮像手段の焦点深度を
上記撮影手段の焦点深度と同じあるいは浅く調整してい
る。換言すれば、撮像手段の(ε1/m1)の値を撮影手
段の(ε2/m2)以下の値となるように調整する。
Here, since the refractive index n and the numerical aperture NA are determined by the objective lens used in the microscope and the usage conditions, (ε / m) is adjusted and the depth of focus of the image pickup means is taken as described above. The depth of focus is adjusted to be equal to or shallower than the depth of focus. In other words, the value of (ε 1 / m 1 ) of the image pickup means is adjusted to be the value of (ε 2 / m 2 ) or less of the image pickup means.

【0014】上記(ε/m)を調整して、上記撮像手段
の焦点深度を上記撮影手段の焦点深度以下とする方法と
しては、撮像手段の倍率m1を撮影手段の倍率m2より高
くする方法がある。逆に、撮像手段の分解能ε1を撮影
手段の分解能ε2より高くする方法もある。また、上記
(ε/m)の両者の値を調整して行う方法もある。要す
るに、上記(ε/m)のどちらかの要因が上記撮像手段
の焦点深度を上記撮影手段の焦点深度より深くする方向
の値となった場合には、もう一方の要因をより以上に上
記撮像装置の焦点深度を浅くするように調整し、全体と
しての焦点深度を浅くするのである。
As a method of adjusting the above (ε / m) so that the depth of focus of the image pickup means is equal to or less than the depth of focus of the image pickup means, the magnification m 1 of the image pickup means is made higher than the magnification m 2 of the image pickup means. There is a way. On the contrary, there is also a method of making the resolution ε 1 of the image pickup means higher than the resolution ε 2 of the image pickup means. There is also a method of adjusting both values of the above (ε / m). In short, when one of the factors (ε / m) has a value in the direction in which the depth of focus of the image pickup unit is made deeper than the depth of focus of the image pickup unit, the other factor is further extracted. The depth of focus of the device is adjusted to be shallow, and the depth of focus as a whole is made shallow.

【0015】なお、「倍率」とは、光学系によって生ず
る物体の像の大きさと、物体の大きさの比と定義されて
おり、倍率の高→低とは、倍率mの数値が大→小として
表現される。また、「分解能」とは、カメラ、顕微鏡、
目などで2点間または2線間を見分けうる能力と定義さ
れており、分解能の高→低とは、分解能εの数値が小→
大として表現される。
The "magnification" is defined as the ratio of the size of the image of an object produced by the optical system to the size of the object. High-to-low magnification means that the numerical value of the magnification m is large to small. Is expressed as Also, "resolution" means a camera, a microscope,
It is defined as the ability to distinguish between two points or between two lines with the eyes. High resolution → low resolution means small numerical value of resolution ε →
Expressed as large.

【0016】[0016]

【実施例】以下、具体的な実施例を説明する。図1にお
いて、符号0は、顕微鏡を用いて観察される試料被写体
を示す。試料被写体0は、ケーラー照明と呼ばれる顕微
鏡光学系の反対側に設けられた照明手段11により、顕
微鏡光学系に向かって照明される。顕微鏡光学系は、対
物レンズ10と写真撮影用レンズ12とから構成されて
おり、試料被写体0の像を拡大させている。また、写真
撮影用レンズ12は、拡大された試料被写体0の像を、
写真撮影手段(例えば、スチールカメラ)16にセット
された撮影フィルム16Aのフィルム面上に結像させて
いる。
EXAMPLES Specific examples will be described below. In FIG. 1, reference numeral 0 indicates a sample subject observed with a microscope. The sample subject 0 is illuminated toward the microscope optical system by the illumination means 11 provided on the opposite side of the microscope optical system called Koehler illumination. The microscope optical system is composed of an objective lens 10 and a lens 12 for photographing, and magnifies the image of the sample subject 0. In addition, the lens 12 for taking a photograph displays the magnified image of the sample subject 0.
An image is formed on the film surface of the photographing film 16A set on the photographing means (for example, still camera) 16.

【0017】対物レンズ10から撮影フィルム16Aの
フィルム面に到る光路内には、ハーフミラー14が設け
られており、ハーフミラー14により光束の一部を分離
させている。分離された光束は、一部はリレーレンズ1
8、ハーフミラー30、接眼レンズ36を介して観察者
により観察ができるようになっており、また一部はハー
フミラー30により更に分離されたのち、結像レンズ3
2を介して、CCDカメラ20の受光面上に試料被写体
0の像を結像している。すなわち、CCDカメラ20は
「撮像手段」を構成しており、試料被写体0の像を撮像
する。この場合、ハーフミラー30はリレーレンズ18
の前に配置してもよい。結像レンズ32は、試料被写体
0の像をCCDカメラ20に拡大結像させ、目的とする
箇所のオートフォーカスが達成でき、一方、接眼レンズ
36を介して観察者はスチールカメラ16とほぼ同じ視
野を観察することができる。
A half mirror 14 is provided in the optical path from the objective lens 10 to the film surface of the photographic film 16A, and the half mirror 14 separates a part of the light beam. Part of the separated light flux is the relay lens 1
8, the half mirror 30 and the eyepiece 36 can be used for observation by an observer, and a part thereof is further separated by the half mirror 30 and then the imaging lens 3
An image of the sample subject 0 is formed on the light receiving surface of the CCD camera 20 via the image pickup device 2. That is, the CCD camera 20 constitutes “imaging means” and captures an image of the sample subject 0. In this case, the half mirror 30 is the relay lens 18
May be placed in front of. The imaging lens 32 magnifies the image of the sample subject 0 on the CCD camera 20 to achieve autofocus at a desired position, while the observer can view the same field of view as the still camera 16 via the eyepiece lens 36. Can be observed.

【0018】CCDカメラ20の出力信号は、オートフ
ォーカス装置22に送られ、オートフォーカス装置22
に入力した信号は、画像信号としてディスプレイ26に
出力し、CCDカメラ20の撮像画像をディスプレイ2
6に表示している。それと同時に、オートフォーカス装
置22は入力信号に基づき、モータ24を駆動して、顕
微鏡光学系のオートフォーカス制御を行う。後述するオ
ートフォーカス制御方法は、ホストコンピュータ等であ
る制御装置28にプログラムとして内蔵され、プログラ
ム処理により実施される。
The output signal of the CCD camera 20 is sent to the autofocus device 22, and the autofocus device 22 receives the output signal.
The signal input to is output to the display 26 as an image signal, and the image captured by the CCD camera 20 is displayed on the display 2.
It is displayed in 6. At the same time, the autofocus device 22 drives the motor 24 based on the input signal to perform autofocus control of the microscope optical system. The autofocus control method described later is incorporated as a program in the control device 28 such as a host computer, and is implemented by a program process.

【0019】なお、上記プログラムは、オートフォーカ
ス装置22に内蔵され、プログラム処理される場合もあ
る。これらオートフォーカス装置22、モータ24、制
御装置28は「オートフォーカス手段」を構成する。オ
ートフォーカス制御は、試料被写体0のピントの合った
像がCCDカメラ20の受光面上に結像するように行わ
れるが、このとき自動的に、試料被写体0のピントの合
った像が撮影フィルム16Aに結像するようになってい
る。上記のようなオートフォーカス制御は公知の制御方
法を利用できるが、概略説明すると次のとおりである。
The above program may be incorporated in the autofocus device 22 and processed by the program. The autofocus device 22, the motor 24, and the control device 28 constitute "autofocus means". The auto-focus control is performed so that a focused image of the sample subject 0 is formed on the light receiving surface of the CCD camera 20, and at this time, the focused image of the sample subject 0 is automatically taken. The image is formed on 16A. A publicly-known control method can be used for the above-described autofocus control, but a brief description is as follows.

【0020】撮像手段としてのCCDカメラ20から得
られる画像信号を微分または差分の計算を行って得られ
る信号、すなわちコントラスト信号を用い、コントラス
ト信号が最大値となる対物レンズ10と試料被写体0と
の距離(作動距離)の位置を検出してピント位置を決定
することによって行われるオートフォーカス制御方法を
用いている。通常、対物レンズ10を含む光学系の移動
の方式によって全スキャン方式、ピーク停止方式及び山
登り方式がある。全スキャン方式とは、光学系を十分に
前ピントの位置から十分に後ピントの位置まで移動させ
てみて、得られたコントラスト信号の強度が最大となる
位置を記憶しておき、光学系をその位置に戻す方式であ
る。
A signal obtained by performing differential or difference calculation on an image signal obtained from a CCD camera 20 as an image pickup means, that is, a contrast signal is used, and the objective lens 10 and the sample subject 0 having the maximum contrast signal. The autofocus control method is performed by detecting the position of the distance (working distance) and determining the focus position. Generally, there are a full scan method, a peak stop method, and a hill climbing method depending on the method of moving the optical system including the objective lens 10. The full scan method is to move the optical system sufficiently from the front focus position to the rear focus position sufficiently, and store the position where the intensity of the obtained contrast signal is maximum, and the optical system It is a method of returning to the position.

【0021】ピーク停止方式とは、撮影レンズを前ピン
トの位置から移動させ、得られたコントラスト信号の強
度が極大値をとると判定した位置で撮影レンズを停止す
る方式である。山登り方式とは、撮影レンズを最初任意
の一方向に移動させ、得られたコントラスト信号の強度
を移動の前後で比較し、移動後得られたコントラスト信
号の強度が増加すれば同方向に移動させ、逆に、移動後
得られたコントラスト信号の強度が減少すれば逆方向に
移動させ、その後の移動中に強度が最大となる位置に撮
影レンズを停止させる方式である。
The peak stop system is a system in which the taking lens is moved from the front focus position and the taking lens is stopped at the position where the intensity of the obtained contrast signal has the maximum value. The hill climbing method is to move the taking lens in one arbitrary direction first, compare the intensity of the obtained contrast signal before and after the movement, and move it in the same direction if the intensity of the obtained contrast signal increases. Conversely, when the intensity of the contrast signal obtained after the movement is decreased, the contrast signal is moved in the opposite direction, and the photographing lens is stopped at a position where the intensity is maximized during the subsequent movement.

【0022】すなわち、対物レンズ10と写真撮影用レ
ンズ12とにより構成される「顕微鏡光学系」におい
て、撮影用フィルム16Aのフィルム面と光学的に共役
な「対物レンズ側物体面」は、対物レンズ10、写真撮
影用レンズ12、リレーレンズ18、結像レンズ32に
より構成される光学系において、CCDカメラ20の受
光面と光学的に共役な対物レンズ側物体面と合致してお
り、オートフォーカス制御は上記対物レンズ側物体面が
試料被写体0に一致するように行われるのである。上記
実施例においてはモータ24によって光学系、即ち、顕
微鏡全体を移動させ、対物レンズ10と試料被写体0と
の間隔を変えるように構成したが、光学系を移動させる
代わりに試料被写体0を載せたステージ37を移動させ
るようにしてもよい。
That is, in the "microscope optical system" composed of the objective lens 10 and the photographing lens 12, the "objective lens side object plane" optically conjugate with the film surface of the photographing film 16A is the objective lens. In the optical system composed of 10, the lens 12 for photographing, the relay lens 18, and the image forming lens 32, the light receiving surface of the CCD camera 20 coincides with the object surface on the objective lens side that is optically conjugate, and autofocus control is performed. Is performed so that the object plane on the objective lens side coincides with the sample subject 0. In the above embodiment, the motor 24 is used to move the optical system, that is, the entire microscope to change the distance between the objective lens 10 and the sample subject 0. However, instead of moving the optical system, the sample subject 0 is placed. The stage 37 may be moved.

【0023】オートフォーカス制御により、試料被写体
0のピントの合った像が撮影用フィルム16Aのフィル
ム面に結像したら、写真撮影装置16により撮影を行え
ばよい。なお、図中に破線で示すように、ハーフミラー
30aと接眼レンズ36aとを設け、目視により試料を
観察するようにしても良い。この場合も、試料被写体0
のピントの合った像が撮影フィルム16Aのフィルム面
上に結像したとき、接眼レンズ36aの視野内でも、試
料被写体0にピントが合うようにしておくのである。
When a focused image of the sample subject 0 is formed on the film surface of the photographic film 16A by the autofocus control, the photographic device 16 may take a picture. As shown by a broken line in the figure, a half mirror 30a and an eyepiece lens 36a may be provided to visually observe the sample. Also in this case, the sample subject 0
When the focused image is formed on the film surface of the photographic film 16A, the sample subject 0 is brought into focus even in the visual field of the eyepiece lens 36a.

【0024】つぎに、上記実施例において、対物レンズ
10の倍率を4倍、開口数N.A.を0.13、写真撮影
用レンズ12の倍率を3.3倍とし、リレーレンズ1
8、結像レンズ32の倍率を1.0倍とし、撮影手段と
してはCCDカメラ20に1/3インチ型(水平解像度
380本)を用いた場合の例をつぎに示す。
Next, in the above embodiment, the magnification of the objective lens 10 is set to 4 times, the numerical aperture NA is set to 0.13, the magnification of the photographic lens 12 is set to 3.3 times, and the relay lens 1 is used.
8. The following is an example of the case where the magnification of the imaging lens 32 is 1.0 and the CCD camera 20 is a 1/3 inch type (horizontal resolution: 380) as a photographing means.

【0025】このとき対物レンズ10と写真撮影用レン
ズ12による撮影光学系における像側の最小錯乱円の径
を30μm(解像度20本/mm)とした場合の焦点深
度DFfilmは26.6μmとなる。なお、屈折率nは、
試料のカバーガラスの屈折率1.52を用いた。対物レ
ンズ10、写真撮影用レンズ12、リレーレンズ18、
結像レンズ32による「撮像光学系」における像側の最
小錯乱円の径εはCCD素子の水平方向長をL、水平解
像度をK(TV本)とすると、 ε(CCD)=(3L)/(2K) となるので、CCDカメラにおける焦点深度DF
CCDは、 DFCCD=[n・(3L)]/[(2mK)・(1/N.
A.)] となり、DFCCD=17.1μmとなる。
At this time, the depth of focus DF film is 26.6 μm when the diameter of the image side minimum circle of confusion in the photographic optical system of the objective lens 10 and the photographic lens 12 is 30 μm (resolution 20 lines / mm). The refractive index n is
A cover glass refractive index of 1.52 was used for the sample. Objective lens 10, photo-taking lens 12, relay lens 18,
The diameter ε of the minimum confusion circle on the image side in the “imaging optical system” by the imaging lens 32 is ε (CCD) = (3L) /, where L is the horizontal length of the CCD element and K (TV lines) is the horizontal resolution. (2K), so the depth of focus of the CCD camera DF
CCD is DF CCD = [n ・ (3L)] / [(2mK) ・ (1 / N.
A.)], and DF CCD = 17.1 μm.

【0026】DFCCDはDFfilmの1/2程度となり、
オートフォーカス手段としてのオートフォーカスシステ
ムでピントを合わせば、常に、フィルム面上にピントの
合った像を得ることができる。ちなみに、このときの図
1で示すビューワ系での焦点深度DFeyeは、Bereyの
式より、εeyeを目の分解能λを波長とすると、 DF=n・[(εeye/N.A.)・(250/m)+1/2・
(λ/(N.A.)2)] となり、εeye=1.4μm、λ=550nmとする
と、 DFeye=44.6μm となり、[0003]項で述べたように、DFeyeはD
Ffilmの2倍程度となり、目視でピントを合わせても、
写真ではピントが合わない場合が多くなる。
DF CCD is about 1/2 of DF film,
If an autofocus system as an autofocus means is used for focusing, it is possible to always obtain a focused image on the film surface. By the way, the depth of focus DFeye in the viewer system shown in FIG. 1 at this time is DF = n · [(εeye / NA.) · (250 / M) +1/2 ・
(λ / (NA) 2 )], and εeye = 1.4 μm and λ = 550 nm, DFeye = 44.6 μm, so that DFeye is D
It is about twice as much as F film, and even if you focus visually
In many cases, the photos are out of focus.

【0027】このような条件において、5人の撮影者が
目視観察系による目視でピント合わせを一人につき20
回ずつ実施したときのピントのずれの標準偏差は9.5
μmであった。これに対し、オートフォーカス制御によ
るピント合わせを100回実施したときのピントのずれ
の標準偏差は2.3μmであった。
Under these conditions, five photographers perform visual focusing with a visual observing system to focus 20 persons per person.
The standard deviation of the focus shift when it is carried out once each is 9.5.
μm. On the other hand, the standard deviation of the focus shift was 2.3 μm when the autofocus control performed 100 times of focusing.

【0028】すなわち、実施例において、オートフォー
カス制御により目視によるよりもずっと精度のよいピン
ト合わせを実現することができる。なお、実施例では、
撮像手段における結像倍率mを結像レンズ18の倍率を
1よりも高くする、あるいは、撮像手段としてのCCD
カメラ20の分解能εを高くし、(ε/m)の数値を大
きくし、撮像手段の焦点深度を浅くした。さらに、撮像
手段にピントのあった試料被写体の像が結像したとき
に、ピントの合った試料被写体の像が確実に結像するよ
うに調節してもよい。
That is, in the embodiment, it is possible to realize focusing with much higher accuracy than by visual observation by autofocus control. In the example,
The imaging magnification m in the image pickup means is set so that the magnification of the imaging lens 18 is higher than 1, or the CCD as the image pickup means
The resolution ε of the camera 20 is increased, the value of (ε / m) is increased, and the depth of focus of the image pickup means is reduced. Further, when the image of the sample subject which is in focus on the image pickup means is formed, the image of the sample subject which is in focus may be adjusted so as to be surely formed.

【0029】また、実施例において、ハーフミラー30
aおよび接眼レンズ32aは無くても良いし、ディスプ
レイ26は確認用であり、結像レンズ18の倍率が1.
0倍となっているので省略することも可能である。ま
た、実施例では、CCDカメラの分解能ε1を撮影フィ
ルムの分解能ε2より小さくし、m1,m2は同一として
いるが、同一でなくてもよい。結像レンズ18の倍率を
高くした場合は、CCDカメラの分解能ε1が低い(す
なわち安価なCCDカメラ)ものを使用できるというメ
リットがある。また、撮像手段の倍率m1を高く、分解
能ε1を高くして、オートフォーカス精度を改善するこ
ともできる。
Also, in the embodiment, the half mirror 30 is used.
a and the eyepiece lens 32a may be omitted, the display 26 is for confirmation, and the magnification of the imaging lens 18 is 1.
Since it is 0 times, it can be omitted. In the embodiment, the resolution ε 1 of the CCD camera is set smaller than the resolution ε 2 of the photographic film and m 1 and m 2 are the same, but they may not be the same. When the magnification of the imaging lens 18 is increased, there is an advantage that a CCD camera having a low resolution ε 1 (that is, an inexpensive CCD camera) can be used. Further, the autofocus accuracy can be improved by increasing the magnification m 1 of the image pickup means and the resolution ε 1 .

【0030】図2は本発明の他の実施例で、リレーレン
ズ18、ハーフミラー30、結像レンズ32を介してC
CDカメラ20に結像させる光束を、ハーフミラー30
により更に分離させ、この分離した光を接眼レンズ36
を介して観察者により観察できるようになっており、そ
の他の構成は図1と同様である。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, in which a relay lens 18, a half mirror 30, and an imaging lens 32 are used to
The half mirror 30 projects the light flux that is focused on the CD camera 20.
And further separate the separated light by the eyepiece lens 36.
The image can be observed by an observer through the, and other configurations are the same as those in FIG.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、上記撮像手段における焦点深度が上記写真撮影手
段における焦点深度より浅くしているので、顕微鏡光学
系の倍率が低い場合、例えば、1〜4倍程度でも、目視
によるよりも高い精度でピントの合った良好な写真を撮
影することができる。また観察者が目視にて焦点合わせ
状況を同時に観察することができる。
As is apparent from the above description, in the present invention, since the depth of focus in the image pickup means is shallower than the depth of focus in the photography means, when the magnification of the microscope optical system is low, for example, Even with about 1 to 4 times, it is possible to take a good photograph in focus with higher accuracy than by visual observation. Also, the observer can visually observe the focusing state at the same time.

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

【図1】本発明の一実施例を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の従来例を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a conventional example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

0 試料被写体 10 対物レンズ 12 写真撮影用レンズ 14 ハーフミラー 16 写真撮影装置 16A 撮影フィルム 18 リレーレンズ 0 Sample subject 10 Objective lens 12 Photographic lens 14 Half mirror 16 Photographing device 16A Photographic film 18 Relay lens

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 顕微鏡で観察する試料被写体を写真撮影
するために使用される顕微鏡用撮影装置であって、 上記試料被写体を写真撮影する写真撮影手段と、 上記試料被写体の像を拡大させるとともに上記写真撮影
手段にセットされた撮影フィルム面に結像させる顕微鏡
光学系と、 上記顕微鏡光学系から上記撮影フィルム面に到る光路か
ら光束の一部を分離させ、分離された光束による上記試
料被写体の像を観察可能とする観察用光学系と、 この観察用光学系のために上記分離された光束の一部を
更に分離させ、分離された光束による上記被写体の像を
撮像する撮像手段と、 この撮像手段から出力する撮像信号に基づき、上記試料
被写体の像を上記撮影フィルム面にピントを合わせるオ
ートフォーカス手段とを有し、 上記撮像手段における焦点深度が上記写真撮影手段にお
ける焦点深度より浅いことを特徴とした顕微鏡撮影装
置。
1. A microscope photographing device used for photographing a sample subject to be observed with a microscope, comprising: a photographing means for photographing the sample subject; and enlarging an image of the sample subject. A microscope optical system for forming an image on a photographing film surface set in a photographing means, and a part of a light beam is separated from an optical path from the microscope optical system to the photographing film surface, and the sample light is separated from the sample subject by the separated light beam. An observing optical system capable of observing an image, an image pickup means for further separating a part of the separated light beam for the observation optical system, and picking up an image of the subject by the separated light beam, And an autofocus means for focusing the image of the sample subject on the photographic film surface based on an image pickup signal output from the image pickup means. A microscope photographing apparatus characterized in that a point depth is shallower than a focal depth in the photographing means.
【請求項2】 顕微鏡で観察する試料被写体を写真撮影
するために使用される顕微鏡用撮影装置であって、 上記試料被写体を写真撮影する写真撮影手段と、 上記試料被写体の像を拡大させるとともに上記写真撮影
手段にセットされた撮影フィルム面に結像させる顕微鏡
光学系と、 上記顕微鏡光学系から上記撮影フィルム面に到る光路か
ら光束の一部を分離させ、分離された光束による上記試
料被写体の像を撮像する撮像手段と、 この撮像手段のために上記分離された光束の一部を更に
分離させ、分離された光束による上記被写体の像を観察
可能とする観察用光学系と、 上記撮像手段から出力する撮像信号に基づき、上記試料
被写体の像を上記撮影フィルム面にピントを合わせるオ
ートフォーカス手段とを有し、 上記撮像手段における焦点深度が上記写真撮影手段にお
ける焦点深度より浅いことを特徴とした顕微鏡撮影装
置。
2. A photographing device for a microscope used for photographing a sample subject to be observed with a microscope, comprising: a photographing means for photographing the sample subject, and enlarging an image of the sample subject. A microscope optical system for forming an image on a photographing film surface set in a photographing means, and a part of a light beam is separated from an optical path from the microscope optical system to the photographing film surface, and the sample light is separated from the sample subject by the separated light beam. An image pickup means for picking up an image, an observation optical system for further separating a part of the separated light flux for the image pickup means, and making it possible to observe the image of the subject by the separated light flux, and the image pickup means. An autofocus means for focusing the image of the sample subject on the photographic film surface based on an image pickup signal output from A microscope photographing apparatus characterized in that the degree is shallower than the depth of focus of the photographing means.
【請求項3】 請求項1又は2記載の顕微鏡撮影装置に
おいて、 撮像手段の分解能をε1、写真撮影手段の分解能をε2
被写体から撮像手段までの結像光学系の倍率をm1、被
写体から撮影手段までの結像光学系の倍率をm2とした
とき、 撮像手段の(ε1/m1)の値を撮影手段の(ε2/m2
値以下の値とした顕微鏡撮影装置。
3. The microscope photographing apparatus according to claim 1 , wherein the resolution of the imaging means is ε 1 , the resolution of the photography means is ε 2 ,
When the magnification of the imaging optical system from the subject to the imaging means is m 1 and the magnification of the imaging optical system from the subject to the imaging means is m 2 , the value of (ε 1 / m 1 ) of the imaging means is the imaging means. Of (ε 2 / m 2 )
Microscopic imaging device with a value less than or equal to the value.
【請求項4】 請求項3記載の顕微鏡撮影装置におい
て、 被写体から撮像手段までの結像光学系の倍率m1を被写
体から写真撮影手段の倍率m2より高くした顕微鏡撮影
装置。
4. The microscope photographing apparatus according to claim 3, wherein the magnification m 1 of the imaging optical system from the subject to the imaging means is higher than the magnification m 2 of the subject to the photographing means.
【請求項5】 請求項3記載の顕微鏡撮影装置におい
て、 撮像手段の分解能ε1を撮影手段の分解能ε2より高くし
た顕微鏡撮影装置。
5. The microscope imaging apparatus according to claim 3, wherein the resolution ε 1 of the imaging means is higher than the resolution ε 2 of the imaging means.
【請求項6】 請求項3記載の顕微鏡撮影装置におい
て、 撮像手段の分解能ε1を撮影手段の分解能ε2より高くす
るとともに、 撮像手段の結像光学系の倍率m1を撮影手段の倍率m2
り高くした顕微鏡撮影装置。
6. The microscope photographing apparatus according to claim 3, wherein the resolution ε 1 of the image pickup means is higher than the resolution ε 2 of the image pickup means, and the magnification m 1 of the imaging optical system of the image pickup means is the magnification m of the image pickup means. A microscope imaging device that is higher than 2 .
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