JPH09113810A - 顕微鏡の自動焦点整合装置 - Google Patents
顕微鏡の自動焦点整合装置Info
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- JPH09113810A JPH09113810A JP27543695A JP27543695A JPH09113810A JP H09113810 A JPH09113810 A JP H09113810A JP 27543695 A JP27543695 A JP 27543695A JP 27543695 A JP27543695 A JP 27543695A JP H09113810 A JPH09113810 A JP H09113810A
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- focusing
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 顕微鏡ステージを走査しながら標本の異なる
部位を順次観察する場合に標本の厚さ等にバラツキがあ
っても正確にピント合わせを行なう。 【解決手段】 本発明は、標本像の合焦度を演算し対物
レンズの光軸に対して略垂直な平面内で走査可能なＸ−
Ｙステージ又は対物レンズを光軸方向に移動することに
より、標本に対して合焦を行なう顕微鏡の自動焦点整合
装置において、Ｘ−Ｙステージの光軸に対する位置を示
すＸ−Ｙ座標を検出するＸ−Ｙ座標検出手段（１５）
と、Ｘ−Ｙステージ等の光軸方向の移動可能範囲のう
ち、Ｘ−Ｙステージの複数の特定範囲に対する標本像の
合焦度演算範囲を設定する合焦度演算範囲設定手段（２
２）と、Ｘ−Ｙ座標に対応する合焦度演算範囲に基づい
て、Ｘ−Ｙステージ又は対物レンズを光軸方向に移動さ
せて標本に対して合焦を行なう合焦手段（１５，１６，
２０，２１）とを具備したことを特徴とする。
部位を順次観察する場合に標本の厚さ等にバラツキがあ
っても正確にピント合わせを行なう。 【解決手段】 本発明は、標本像の合焦度を演算し対物
レンズの光軸に対して略垂直な平面内で走査可能なＸ−
Ｙステージ又は対物レンズを光軸方向に移動することに
より、標本に対して合焦を行なう顕微鏡の自動焦点整合
装置において、Ｘ−Ｙステージの光軸に対する位置を示
すＸ−Ｙ座標を検出するＸ−Ｙ座標検出手段（１５）
と、Ｘ−Ｙステージ等の光軸方向の移動可能範囲のう
ち、Ｘ−Ｙステージの複数の特定範囲に対する標本像の
合焦度演算範囲を設定する合焦度演算範囲設定手段（２
２）と、Ｘ−Ｙ座標に対応する合焦度演算範囲に基づい
て、Ｘ−Ｙステージ又は対物レンズを光軸方向に移動さ
せて標本に対して合焦を行なう合焦手段（１５，１６，
２０，２１）とを具備したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡ステージの
標本に自動的にピント合わせを行なう顕微鏡の自動焦点
整合装置に関する。
標本に自動的にピント合わせを行なう顕微鏡の自動焦点
整合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、顕微鏡で標本を観察する場合、
対物レンズの焦点深度は浅く画像が見える光軸方向の範
囲が狭いので、顕微鏡用自動焦点整合装置では、第１ス
テップとしてステージまたは対物レンズを光軸方向に移
動させて、ある程度のコントラストが得られる位置を探
し、その後第２ステップとして、コントラスト等の合焦
度評価値を演算しながら合焦位置までステージまたは対
物レンズを移動させるという制御が行なわれている。
対物レンズの焦点深度は浅く画像が見える光軸方向の範
囲が狭いので、顕微鏡用自動焦点整合装置では、第１ス
テップとしてステージまたは対物レンズを光軸方向に移
動させて、ある程度のコントラストが得られる位置を探
し、その後第２ステップとして、コントラスト等の合焦
度評価値を演算しながら合焦位置までステージまたは対
物レンズを移動させるという制御が行なわれている。
【０００３】例えば、特開昭６４−５４４０８号公報に
よれば、載置台（ステージ）を所定回数を限定として予
め定められた一定距離ずつ移動させるとともに、各位置
でのコントラストを検出し、コントラストが予め定めた
しきい値以上となる位置を探索する。
よれば、載置台（ステージ）を所定回数を限定として予
め定められた一定距離ずつ移動させるとともに、各位置
でのコントラストを検出し、コントラストが予め定めた
しきい値以上となる位置を探索する。
【０００４】そして、該探索結果を基に載置台を予め定
めた一定距離ずつ移動して、コントラストが上記しきい
値以上となる範囲で、その中間位置でのコントラストが
最大となる連続した３位置を求め、それぞれの位置のコ
ントラストの値を用い加重平均演算により得られる位置
を焦点位置として位置合わせを行う自動焦点整合方法が
開示されている。
めた一定距離ずつ移動して、コントラストが上記しきい
値以上となる範囲で、その中間位置でのコントラストが
最大となる連続した３位置を求め、それぞれの位置のコ
ントラストの値を用い加重平均演算により得られる位置
を焦点位置として位置合わせを行う自動焦点整合方法が
開示されている。
【０００５】ところが、特開昭６４−５４４０８号公報
に示された従来技術においては、標本が対物レンズの焦
点深度範囲から大きくはずれて画像が見えていなくても
常に一定間隔でコントラスト演算を行なうので、画像検
出までに時間を要する結果、合焦時間が長くなってしま
う。
に示された従来技術においては、標本が対物レンズの焦
点深度範囲から大きくはずれて画像が見えていなくても
常に一定間隔でコントラスト演算を行なうので、画像検
出までに時間を要する結果、合焦時間が長くなってしま
う。
【０００６】特に、画像が暗い場合には、像のコントラ
ストを演算するためのイメージセンサの蓄積時間を長く
しなければならないので、合焦時間がさらに長くなると
いう欠点を有する。
ストを演算するためのイメージセンサの蓄積時間を長く
しなければならないので、合焦時間がさらに長くなると
いう欠点を有する。
【０００７】このような欠点を解消するものとして、特
願平６−１１１１７８号公報では、対物レンズにより形
成される標本像をＣＣＤイメージセンサ上に投影し、得
られた電気信号を所定の評価関数に従って演算し、この
演算結果に基づいて焦点状態を検出しつつ標本と対物レ
ンズの相対距離を調節することにより焦点調整を行う顕
微鏡自動焦点検出装置において、焦点状態を検出するた
めの評価関数を、第１ステップとして像の明るさを示す
関数とし、第２ステップで像のコントラスト等の合焦度
を示す関数に切換えて、合焦度が所定の値になるように
標本と対物レンズの相対距離を調節するようにした顕微
鏡自動焦点検出方法が開示されている。
願平６−１１１１７８号公報では、対物レンズにより形
成される標本像をＣＣＤイメージセンサ上に投影し、得
られた電気信号を所定の評価関数に従って演算し、この
演算結果に基づいて焦点状態を検出しつつ標本と対物レ
ンズの相対距離を調節することにより焦点調整を行う顕
微鏡自動焦点検出装置において、焦点状態を検出するた
めの評価関数を、第１ステップとして像の明るさを示す
関数とし、第２ステップで像のコントラスト等の合焦度
を示す関数に切換えて、合焦度が所定の値になるように
標本と対物レンズの相対距離を調節するようにした顕微
鏡自動焦点検出方法が開示されている。
【０００８】前述の特開昭６４−５４４０８号公報で
は、画像が見えていなくても常に一定間隔でコントラス
ト演算を行っていたのに対し、特願平６−１１１１７８
号公報では、画像の明るさと合焦度との対応に着目し、
画像が見えないうちは画像の明るさを示す評価関数によ
り焦点状態を検出し、画像の明るさが最大となる位置に
調整を行ない、画像が検出されてから評価関数を像のコ
ントラスト等の合焦度を示す関数に切換えて焦点状態を
検出するため、画像を検出するまでの時間が短縮され、
その結果、合焦時間を短かくすることが可能である。
は、画像が見えていなくても常に一定間隔でコントラス
ト演算を行っていたのに対し、特願平６−１１１１７８
号公報では、画像の明るさと合焦度との対応に着目し、
画像が見えないうちは画像の明るさを示す評価関数によ
り焦点状態を検出し、画像の明るさが最大となる位置に
調整を行ない、画像が検出されてから評価関数を像のコ
ントラスト等の合焦度を示す関数に切換えて焦点状態を
検出するため、画像を検出するまでの時間が短縮され、
その結果、合焦時間を短かくすることが可能である。
【０００９】画像の明るさの演算は、画像のコントラス
ト等の合焦度の演算に比べれば単純であり演算時間も短
かいが、対物レンズとステージの相対距離を調節しなが
ら、画像の明るさが最大となるように制御が行なわれる
ので、対物レンズまたはステージの移動速度を極端に大
きくすることはできず、画像検出までの時間の短縮化に
も限度がある。
ト等の合焦度の演算に比べれば単純であり演算時間も短
かいが、対物レンズとステージの相対距離を調節しなが
ら、画像の明るさが最大となるように制御が行なわれる
ので、対物レンズまたはステージの移動速度を極端に大
きくすることはできず、画像検出までの時間の短縮化に
も限度がある。
【００１０】上述の他に、標本をスライドガラス標本に
限定したものとして、特公平５−１６５６６号公報に示
された自動焦点装置がある。特公平５−１６５６６号公
報によれば、対物レンズのピント位置よりスライドガラ
ス厚、カバーガラス厚およびこれらを含むステージ等の
精度のバラツキを含む量だけ下方にステージの基準位置
を設定し、ステージが基準位置よりも下方にある場合に
は、まず、ステージを基準位置まで移動した後に、画像
のコントラスト等の合焦度演算を開始するようにしたの
で、スライドガラス標本に対しては画像の見えない部分
では合焦度演算を行なわないようになっており迅速なピ
ント合わせが可能である。
限定したものとして、特公平５−１６５６６号公報に示
された自動焦点装置がある。特公平５−１６５６６号公
報によれば、対物レンズのピント位置よりスライドガラ
ス厚、カバーガラス厚およびこれらを含むステージ等の
精度のバラツキを含む量だけ下方にステージの基準位置
を設定し、ステージが基準位置よりも下方にある場合に
は、まず、ステージを基準位置まで移動した後に、画像
のコントラスト等の合焦度演算を開始するようにしたの
で、スライドガラス標本に対しては画像の見えない部分
では合焦度演算を行なわないようになっており迅速なピ
ント合わせが可能である。
【００１１】しかしながら、スライドガラス標本以外の
標本、例えば、スライドガラスよりも厚みがある金属標
本等には対応できないので汎用性に欠けるという欠点を
有する。
標本、例えば、スライドガラスよりも厚みがある金属標
本等には対応できないので汎用性に欠けるという欠点を
有する。
【００１２】また、顕微鏡で標本を観察する場合は、目
的とする観察部位の全領域を一度に観察できる場合は少
なく、Ｘ−Ｙステージを走査しながら、標本の異なる小
領域を順次観察していくのが通常である。
的とする観察部位の全領域を一度に観察できる場合は少
なく、Ｘ−Ｙステージを走査しながら、標本の異なる小
領域を順次観察していくのが通常である。
【００１３】前述の３つの従来例においては、標本のあ
る一部分についての焦点調整を迅速、正確に行うことを
主眼としているが、このようにＸ−Ｙステージを走査し
ながら標本の異なる小領域を順次観察する場合の自動焦
点調整については、記述されていない。
る一部分についての焦点調整を迅速、正確に行うことを
主眼としているが、このようにＸ−Ｙステージを走査し
ながら標本の異なる小領域を順次観察する場合の自動焦
点調整については、記述されていない。
【００１４】特開昭６３−１６７３１３号公報では、Ｘ
−Ｙステージの走査によって生じる対物レンズとステー
ジ間の相対距離の変化によるピントずれに対する自動焦
点制御方法について記載されている。
−Ｙステージの走査によって生じる対物レンズとステー
ジ間の相対距離の変化によるピントずれに対する自動焦
点制御方法について記載されている。
【００１５】同公報によると、顕微鏡の対物レンズを上
下方向に駆動する対物レンズ駆動装置と、ステージを水
平方向に駆動するステージ駆動装置と、顕微鏡画像を光
電変換して得られた電気信号を用いて焦点信号を出力す
る自動焦点装置とを備えたものにおいて、顕微鏡を用い
て観察、測定をする前にあらかじめステージの任意の格
子点における合焦点位置を求めて記憶しておき、実際の
測定時には記憶されている近傍の合焦点位置より測定点
の合焦点位置を内挿し、対物レンズを、求めた近似合焦
点位置に高速移動させた後に自動焦点を行なうようにし
ている。
下方向に駆動する対物レンズ駆動装置と、ステージを水
平方向に駆動するステージ駆動装置と、顕微鏡画像を光
電変換して得られた電気信号を用いて焦点信号を出力す
る自動焦点装置とを備えたものにおいて、顕微鏡を用い
て観察、測定をする前にあらかじめステージの任意の格
子点における合焦点位置を求めて記憶しておき、実際の
測定時には記憶されている近傍の合焦点位置より測定点
の合焦点位置を内挿し、対物レンズを、求めた近似合焦
点位置に高速移動させた後に自動焦点を行なうようにし
ている。
【００１６】この例においては、標本の観察、測定を行
なう前にステージの任意の格子点における合焦点位置が
記憶されていることにより、実際の測定時には、測定点
の近傍の格子点より測定点における近似合焦点位置が求
められ、測定点の真の合焦点位置の近くから自動焦点処
理を実行することが可能であるため、ステージを水平方
向に走査しながら、標本の異なる領域を順次観察する場
合に有効な方法である。
なう前にステージの任意の格子点における合焦点位置が
記憶されていることにより、実際の測定時には、測定点
の近傍の格子点より測定点における近似合焦点位置が求
められ、測定点の真の合焦点位置の近くから自動焦点処
理を実行することが可能であるため、ステージを水平方
向に走査しながら、標本の異なる領域を順次観察する場
合に有効な方法である。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】特開昭６３−１６７３
１３号公報に示された従来例では、観察、測定の前にあ
らかじめステージの任意の格子点における合焦点位置を
求めて記憶するという初期動作を行なっている。
１３号公報に示された従来例では、観察、測定の前にあ
らかじめステージの任意の格子点における合焦点位置を
求めて記憶するという初期動作を行なっている。
【００１８】この初期動作の際には、参照すべき合焦点
位置データ等は存在しないため標本の一点における焦点
調整に時間を要する上に、この動作を格子点の数だけ行
なう必要があるので初期動作全体にかなりの時間がかか
る。
位置データ等は存在しないため標本の一点における焦点
調整に時間を要する上に、この動作を格子点の数だけ行
なう必要があるので初期動作全体にかなりの時間がかか
る。
【００１９】また、異なる標本を順次交換して観察、測
定を行なう場合、標本の厚みに全くバラツキがなければ
問題ないが、そのようなことは実際にはほとんどなく標
本を交換する度に初期動作を行わなければならないとい
う欠点を有する。
定を行なう場合、標本の厚みに全くバラツキがなければ
問題ないが、そのようなことは実際にはほとんどなく標
本を交換する度に初期動作を行わなければならないとい
う欠点を有する。
【００２０】さらに、標本の平面度が悪く、うねりがあ
る場合には、近似合焦点位置まで対物レンズを移動した
後に自動焦点動作を開始するのが必ずしも最適であると
は限らず、前回の合焦点位置から自動焦点動作を開始し
た方が処理が早い場合がある。
る場合には、近似合焦点位置まで対物レンズを移動した
後に自動焦点動作を開始するのが必ずしも最適であると
は限らず、前回の合焦点位置から自動焦点動作を開始し
た方が処理が早い場合がある。
【００２１】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、顕微鏡ステージを走査しながら標本の異なる部位を
順次観察する場合に、ステージの機械的精度や、標本の
厚み、平面度等にバラツキがあっても迅速かつ正確なピ
ント合わせを行なうことができる顕微鏡の自動焦点整合
装置を提供することにある。
で、顕微鏡ステージを走査しながら標本の異なる部位を
順次観察する場合に、ステージの機械的精度や、標本の
厚み、平面度等にバラツキがあっても迅速かつ正確なピ
ント合わせを行なうことができる顕微鏡の自動焦点整合
装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】従って、まず、上記目的
を達成するために請求項１に係る発明は、コントラスト
等の評価値により標本像の合焦度を演算し、対物レンズ
の光軸に対して略垂直な平面内で走査可能なＸ−Ｙステ
ージ又は対物レンズを光軸方向に移動することにより、
標本に対して合焦を行なう顕微鏡の自動焦点整合装置に
おいて、前記Ｘ−Ｙステージの光軸に対する位置を示す
Ｘ−Ｙ座標を検出するＸ−Ｙ座標検出手段と、前記Ｘ−
Ｙステージ又は前記対物レンズの光軸方向の移動可能範
囲のうち、前記Ｘ−Ｙステージの複数の特定範囲に対す
る標本像の合焦度演算範囲を設定する合焦度演算範囲設
定手段と、前記Ｘ−Ｙ座標検出手段にて検出されたＸ−
Ｙ座標に対応する前記合焦度演算範囲設定手段により設
定された合焦度演算範囲に基づいて、前記Ｘ−Ｙステー
ジ又は対物レンズを光軸方向に移動させて前記標本に対
して合焦を行なう合焦手段とを具備したことを特徴とす
る。
を達成するために請求項１に係る発明は、コントラスト
等の評価値により標本像の合焦度を演算し、対物レンズ
の光軸に対して略垂直な平面内で走査可能なＸ−Ｙステ
ージ又は対物レンズを光軸方向に移動することにより、
標本に対して合焦を行なう顕微鏡の自動焦点整合装置に
おいて、前記Ｘ−Ｙステージの光軸に対する位置を示す
Ｘ−Ｙ座標を検出するＸ−Ｙ座標検出手段と、前記Ｘ−
Ｙステージ又は前記対物レンズの光軸方向の移動可能範
囲のうち、前記Ｘ−Ｙステージの複数の特定範囲に対す
る標本像の合焦度演算範囲を設定する合焦度演算範囲設
定手段と、前記Ｘ−Ｙ座標検出手段にて検出されたＸ−
Ｙ座標に対応する前記合焦度演算範囲設定手段により設
定された合焦度演算範囲に基づいて、前記Ｘ−Ｙステー
ジ又は対物レンズを光軸方向に移動させて前記標本に対
して合焦を行なう合焦手段とを具備したことを特徴とす
る。
【００２３】また、請求項２に係る発明は、請求項１記
載の顕微鏡の自動焦点整合装置において、前記対物レン
ズの倍率を検出する倍率検出手段と、前記倍率検出手段
により検出された対物レンズの倍率に基づいて、前記合
焦度演算範囲設定手段にて設定された複数の合焦度演算
範囲を前記対物レンズの倍率に適合する合焦度演算範囲
に変換する合焦度演算範囲変換手段とを付加したことを
特徴とする。
載の顕微鏡の自動焦点整合装置において、前記対物レン
ズの倍率を検出する倍率検出手段と、前記倍率検出手段
により検出された対物レンズの倍率に基づいて、前記合
焦度演算範囲設定手段にて設定された複数の合焦度演算
範囲を前記対物レンズの倍率に適合する合焦度演算範囲
に変換する合焦度演算範囲変換手段とを付加したことを
特徴とする。
【００２４】さらに、請求項３に係る発明は、請求項１
記載の顕微鏡の自動焦点整合装置において、前記合焦手
段により合焦が行なわれた際のＸ−Ｙステージと対物レ
ンズとの光軸方向の相対位置を示すｚ座標を検出するｚ
座標検出手段と、前記ｚ座標検出手段により検出された
ｚ座標及びこのときのＸ−Ｙ座標検出手段により検出さ
れるＸ−Ｙ座標を逐次記憶する記憶手段と、前記記憶手
段により記憶された特定範囲に対応するＸ−Ｙ座標及び
ｚ座標に基づいて、合焦動作の都度、それぞれの特定範
囲に対応する予測合焦位置を算出する予測合焦位置算出
手段と、前記予測合焦位置算出手段により算出された予
測合焦位置に基づいて、新たに合焦度演算範囲を算出
し、合焦動作の都度、前記合焦度演算範囲設定手段によ
り設定された合焦度演算範囲に代えて、新たに算出され
た合焦度演算範囲を設定する合焦度演算範囲再設定手段
とを付加したことを特徴とする。
記載の顕微鏡の自動焦点整合装置において、前記合焦手
段により合焦が行なわれた際のＸ−Ｙステージと対物レ
ンズとの光軸方向の相対位置を示すｚ座標を検出するｚ
座標検出手段と、前記ｚ座標検出手段により検出された
ｚ座標及びこのときのＸ−Ｙ座標検出手段により検出さ
れるＸ−Ｙ座標を逐次記憶する記憶手段と、前記記憶手
段により記憶された特定範囲に対応するＸ−Ｙ座標及び
ｚ座標に基づいて、合焦動作の都度、それぞれの特定範
囲に対応する予測合焦位置を算出する予測合焦位置算出
手段と、前記予測合焦位置算出手段により算出された予
測合焦位置に基づいて、新たに合焦度演算範囲を算出
し、合焦動作の都度、前記合焦度演算範囲設定手段によ
り設定された合焦度演算範囲に代えて、新たに算出され
た合焦度演算範囲を設定する合焦度演算範囲再設定手段
とを付加したことを特徴とする。
【００２５】請求項１に係る発明は、合焦度演算範囲設
定手段によりＸ−Ｙステージ又は対物レンズの光軸方向
の移動可能範囲のうち、Ｘ−Ｙステージの複数の特定範
囲に対する標本像の合焦度演算範囲を設定し、合焦手段
により、Ｘ−Ｙ座標検出手段にて検出されたＸ−Ｙ座標
に対応する合焦度演算範囲設定手段により設定された合
焦度演算範囲に基づいて、Ｘ−Ｙステージ又は対物レン
ズを光軸方向に移動させて標本に対して合焦を行なうの
で、標本の厚みに変化があったり、ＸＹステージの精度
が悪くしても、合焦度演算範囲を小さくすることがで
き、合焦動作に要する時間を著しく短縮することができ
る。
定手段によりＸ−Ｙステージ又は対物レンズの光軸方向
の移動可能範囲のうち、Ｘ−Ｙステージの複数の特定範
囲に対する標本像の合焦度演算範囲を設定し、合焦手段
により、Ｘ−Ｙ座標検出手段にて検出されたＸ−Ｙ座標
に対応する合焦度演算範囲設定手段により設定された合
焦度演算範囲に基づいて、Ｘ−Ｙステージ又は対物レン
ズを光軸方向に移動させて標本に対して合焦を行なうの
で、標本の厚みに変化があったり、ＸＹステージの精度
が悪くしても、合焦度演算範囲を小さくすることがで
き、合焦動作に要する時間を著しく短縮することができ
る。
【００２６】請求項２に係る発明は、合焦度演算範囲変
換手段により、倍率検出手段により検出された対物レン
ズの倍率に基づいて、合焦度演算範囲設定手段にて設定
された複数の合焦度演算範囲を対物レンズの倍率に適合
する合焦度演算範囲に変換するので、対物レンズの倍率
に合わせて合焦度演算範囲が縮小され、その結果、合焦
動作に要する時間をさらに短縮することができる。
換手段により、倍率検出手段により検出された対物レン
ズの倍率に基づいて、合焦度演算範囲設定手段にて設定
された複数の合焦度演算範囲を対物レンズの倍率に適合
する合焦度演算範囲に変換するので、対物レンズの倍率
に合わせて合焦度演算範囲が縮小され、その結果、合焦
動作に要する時間をさらに短縮することができる。
【００２７】請求項３に係る発明は、予測合焦位置算出
手段により、記憶手段により記憶された特定範囲に対応
するＸ−Ｙ座標及びｚ座標に基づいて、合焦動作の都
度、それぞれの特定範囲に対応する予測合焦位置を算出
し、合焦度演算範囲再設定手段により、予測合焦位置算
出手段により算出された予測合焦位置に基づいて、新た
に合焦度演算範囲を算出し、合焦動作の都度、前記合焦
度演算範囲設定手段により設定された合焦度演算範囲に
代えて、新たに算出された合焦度演算範囲を設定するの
で、標本の厚みやステージの精度に合わせて、常に最適
な合焦度演算範囲が自動的に設定され、常に迅速かつ正
買な合焦動作を実現することができる。
手段により、記憶手段により記憶された特定範囲に対応
するＸ−Ｙ座標及びｚ座標に基づいて、合焦動作の都
度、それぞれの特定範囲に対応する予測合焦位置を算出
し、合焦度演算範囲再設定手段により、予測合焦位置算
出手段により算出された予測合焦位置に基づいて、新た
に合焦度演算範囲を算出し、合焦動作の都度、前記合焦
度演算範囲設定手段により設定された合焦度演算範囲に
代えて、新たに算出された合焦度演算範囲を設定するの
で、標本の厚みやステージの精度に合わせて、常に最適
な合焦度演算範囲が自動的に設定され、常に迅速かつ正
買な合焦動作を実現することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。 ＜第１の実施の形態＞図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る顕微鏡の構成を示す図である。同図において、
顕微鏡フレーム（以下単にフレームと略す）１の背面下
方に取付けられた光源２からの光はミラー３によって上
方に反射させられる。そして、このミラー３で反射した
反射光は、コンデンサレンズ４を通過してＸＹステージ
５上の標本Ｓに照射される。
実施の形態について説明する。 ＜第１の実施の形態＞図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る顕微鏡の構成を示す図である。同図において、
顕微鏡フレーム（以下単にフレームと略す）１の背面下
方に取付けられた光源２からの光はミラー３によって上
方に反射させられる。そして、このミラー３で反射した
反射光は、コンデンサレンズ４を通過してＸＹステージ
５上の標本Ｓに照射される。
【００２９】そして、標本Ｓを透過、回折した光が対物
レンズ６により集光された後、フレーム１の前側上方に
取付けられた鏡筒７内の図示しない分割プリズムによっ
て２分される。この二分割された光のうち、一方は、接
眼レンズ８へ導かれ、他方は鏡筒７をそのまま通過し
て、鏡筒７の上部に取付けられたセンサヘッド９へと導
かれる。
レンズ６により集光された後、フレーム１の前側上方に
取付けられた鏡筒７内の図示しない分割プリズムによっ
て２分される。この二分割された光のうち、一方は、接
眼レンズ８へ導かれ、他方は鏡筒７をそのまま通過し
て、鏡筒７の上部に取付けられたセンサヘッド９へと導
かれる。
【００３０】このセンサヘッド９内には、対物レンズ６
からの光束を２分するハーフミラー１０が設けられてお
り、ミラー１０で反射した光束は合焦度検出のためのイ
メージセンサ１１へと導かれ、ミラー１０を通過した光
束は、センサヘッド９の上部に取付けられた撮像手段１
２へと導かれるようになっている。
からの光束を２分するハーフミラー１０が設けられてお
り、ミラー１０で反射した光束は合焦度検出のためのイ
メージセンサ１１へと導かれ、ミラー１０を通過した光
束は、センサヘッド９の上部に取付けられた撮像手段１
２へと導かれるようになっている。
【００３１】なお、鏡筒７内の図示しない分割プリズム
およびセンサヘッド９内のハーフミラー１０は、光路に
対してそれぞれ独立して退避、挿入が可能である。ま
た、分割プリズムやハーフミラー１０の代わりに光束全
てを反射する全反射プリズムや全反射ミラーが光路に対
して挿入退避できるような構成であってもよい。
およびセンサヘッド９内のハーフミラー１０は、光路に
対してそれぞれ独立して退避、挿入が可能である。ま
た、分割プリズムやハーフミラー１０の代わりに光束全
てを反射する全反射プリズムや全反射ミラーが光路に対
して挿入退避できるような構成であってもよい。
【００３２】対物レンズ６は、電動レボルバ１３に取付
けられており、電動レボルバ駆動制御手段１４により図
示しない倍率の異なる複数の対物レンズへと電動切換が
可能となっている。
けられており、電動レボルバ駆動制御手段１４により図
示しない倍率の異なる複数の対物レンズへと電動切換が
可能となっている。
【００３３】１５は対物レンズ６の光軸に対するＸＹス
テージ５の位置を表すＸＹ座標を検出するＸＹ座標検出
手段であり、ここで検出されたＸＹ座標はＣＰＵ１６へ
と入力される。一方、１７はＣＰＵ１６からの制御によ
り適正なタイミングでイメージセンサ１１へ駆動パルス
を出力するイメージセンサ駆動回路である。
テージ５の位置を表すＸＹ座標を検出するＸＹ座標検出
手段であり、ここで検出されたＸＹ座標はＣＰＵ１６へ
と入力される。一方、１７はＣＰＵ１６からの制御によ
り適正なタイミングでイメージセンサ１１へ駆動パルス
を出力するイメージセンサ駆動回路である。
【００３４】イメージセンサ１１は入力された駆動パル
スに従ったタイミングで受光した画像を電気信号に変換
する。１８は、この電気信号に所定の処理を施すための
アナログ信号処理回路であり、処理後の信号を、コント
ラスト等の標本の合焦度を検出するための合焦度演算手
段１９に送る。
スに従ったタイミングで受光した画像を電気信号に変換
する。１８は、この電気信号に所定の処理を施すための
アナログ信号処理回路であり、処理後の信号を、コント
ラスト等の標本の合焦度を検出するための合焦度演算手
段１９に送る。
【００３５】合焦度演算手段１９では、所定の演算式に
従って合焦度が演算され、その結果がＣＰＵ１６に送ら
れるようになっている。また、２０は、ＸＹステージ５
を対物レンズ６の光軸に沿ってＺ方向に駆動し標本Ｓに
ピントを合わせるためのＺ駆動制御手段であり、ＣＰＵ
１６の指令により適切な速度で指定量の駆動を行うこと
によって標本Ｓにピントが合わされるようになってい
る。
従って合焦度が演算され、その結果がＣＰＵ１６に送ら
れるようになっている。また、２０は、ＸＹステージ５
を対物レンズ６の光軸に沿ってＺ方向に駆動し標本Ｓに
ピントを合わせるためのＺ駆動制御手段であり、ＣＰＵ
１６の指令により適切な速度で指定量の駆動を行うこと
によって標本Ｓにピントが合わされるようになってい
る。
【００３６】２１はＸＹステージ５の光軸方向位置を検
出するＺ座標検出手段である。２２は合焦動作開始の指
示やその他の設定を入力するための外部コントローラで
ある。
出するＺ座標検出手段である。２２は合焦動作開始の指
示やその他の設定を入力するための外部コントローラで
ある。
【００３７】この外部コントローラ２１には、合焦度演
算手段１９の合焦度演算範囲を設定してＣＰＵ１６に記
憶させるための合焦度演算範囲設定手段や、マニュアル
でピント合わせを行うためのパワーフォーカス指示手段
も含まれている。
算手段１９の合焦度演算範囲を設定してＣＰＵ１６に記
憶させるための合焦度演算範囲設定手段や、マニュアル
でピント合わせを行うためのパワーフォーカス指示手段
も含まれている。
【００３８】２３は、対物レンズ６の倍率を検知する倍
率検知手段であり、検知される倍率データはＣＰＵ１６
に入力されるようになっている。さらに、ＸＹステージ
５について図２を参照して説明する。図２は、ＸＹステ
ージ５を対物レンズ６の光軸上方よりみた図である。
率検知手段であり、検知される倍率データはＣＰＵ１６
に入力されるようになっている。さらに、ＸＹステージ
５について図２を参照して説明する。図２は、ＸＹステ
ージ５を対物レンズ６の光軸上方よりみた図である。
【００３９】同図において、３１は図示しない下ステー
ジに対しＹ方向に移動自在の上ステージ、３２はスライ
ドガラス標本を保持し、上ステージ３１上でＸ方向に移
動自在のクレンメルであり、２枚のスライドガラス標本
Ｓ1 およびＳ2 を保持できるようになっている。
ジに対しＹ方向に移動自在の上ステージ、３２はスライ
ドガラス標本を保持し、上ステージ３１上でＸ方向に移
動自在のクレンメルであり、２枚のスライドガラス標本
Ｓ1 およびＳ2 を保持できるようになっている。
【００４０】３３は操作ハンドルで、Ｘ方向移動用ハン
ドル（以下単にＸハンドルと称す）と、Ｙ方向移動用ハ
ンドル（以下単にＹハンドルと称す）とが同軸に構成さ
れており、Ｙハンドルを回転することにより上ステージ
３１が図示しない下ステージに対してＹ方向に移動し、
Ｘハンドルを回転することによりクレンメル３２が上ス
テージ３１に対してＸ方向に移動するので、標本Ｓ1 お
よびＳ2 が光軸位置０に対してＸＹ方向に移動し、標本
Ｓ1 およびＳ2 が光軸位置０に対してＸＹ方向に自在に
位置合わせできるようになっている。
ドル（以下単にＸハンドルと称す）と、Ｙ方向移動用ハ
ンドル（以下単にＹハンドルと称す）とが同軸に構成さ
れており、Ｙハンドルを回転することにより上ステージ
３１が図示しない下ステージに対してＹ方向に移動し、
Ｘハンドルを回転することによりクレンメル３２が上ス
テージ３１に対してＸ方向に移動するので、標本Ｓ1 お
よびＳ2 が光軸位置０に対してＸＹ方向に移動し、標本
Ｓ1 およびＳ2 が光軸位置０に対してＸＹ方向に自在に
位置合わせできるようになっている。
【００４１】そして、３４は上ステージ３１に対するク
レンメル３２のＸ方向位置を検出するべく上ステージ３
１に取付けられたＸ座標検出手段、３５は、図示しない
下ステージに対する上ステージ３１のＹ方向位置を検出
するべく下ステージに取付けられたＹ座標検出手段であ
る。
レンメル３２のＸ方向位置を検出するべく上ステージ３
１に取付けられたＸ座標検出手段、３５は、図示しない
下ステージに対する上ステージ３１のＹ方向位置を検出
するべく下ステージに取付けられたＹ座標検出手段であ
る。
【００４２】図示しない下ステージが光軸位置０に対し
て所定の位置に取付けられているので、その結果、これ
らＸ座標検出手段３４およびＹ座標検出手段３５の検出
結果により光軸位置０に対する標本Ｓ1 およびＳ2 のＸ
Ｙ方向位置が認識されることになる。なお、これらＸお
よびＹ座標検出手段は、それぞれ周知のリニアエンコー
ダ等で構成できる。
て所定の位置に取付けられているので、その結果、これ
らＸ座標検出手段３４およびＹ座標検出手段３５の検出
結果により光軸位置０に対する標本Ｓ1 およびＳ2 のＸ
Ｙ方向位置が認識されることになる。なお、これらＸお
よびＹ座標検出手段は、それぞれ周知のリニアエンコー
ダ等で構成できる。
【００４３】次に上述の如く構成された顕微鏡の動作に
ついて図３に示すフローチャートを参照して説明する。
外部コントローラ２２により、まず合焦動作を行うため
の初期設定を以下の手順で行なう。外部コントローラ２
２に含まれるパワーフォーカス指示手段からの指示によ
り、ＸＹステージ５をＺ方向にマニュアル駆動させ、Ｘ
Ｙステージ５の操作ハンドル３３を操作して標本Ｓ1 を
光軸位置０に移動させることにより、標本Ｓ1 に該略の
ピント合わせを行なう（ｓｔｅｐ１）。
ついて図３に示すフローチャートを参照して説明する。
外部コントローラ２２により、まず合焦動作を行うため
の初期設定を以下の手順で行なう。外部コントローラ２
２に含まれるパワーフォーカス指示手段からの指示によ
り、ＸＹステージ５をＺ方向にマニュアル駆動させ、Ｘ
Ｙステージ５の操作ハンドル３３を操作して標本Ｓ1 を
光軸位置０に移動させることにより、標本Ｓ1 に該略の
ピント合わせを行なう（ｓｔｅｐ１）。
【００４４】そして、標本Ｓ1 の範囲に対応したＹ座標
の始点ＹS1および終点ＹE1、さらに、このＹ座標範囲に
おける合焦度演算手段１９の演算範囲ΔＺαを外部コン
トローラ２２の入力手段により入力する。
の始点ＹS1および終点ＹE1、さらに、このＹ座標範囲に
おける合焦度演算手段１９の演算範囲ΔＺαを外部コン
トローラ２２の入力手段により入力する。
【００４５】同様に、操作ハンドル３３を操作して標本
Ｓ2 に該略のピント合わせを行ない、標本Ｓ2 の範囲に
対応したＹ座標の始点ＹS2および終点ＴE2さらに合焦度
演算手段１９の演算範囲ΔＺβを入力する。この操作に
より、標本Ｓ1 に対応するＹ座標範囲における合焦度演
算範囲は、 下限位置 ＺL1＝Ｚc1−ΔＺα … （１） 上限位置 ＺH1＝Ｚc1＋ΔＺα … （２） （ただしＺc1は標本Ｓ1 の該略ピント位置） 標本Ｓ2 に対応するＹ座標範囲における合焦度演算範囲
は 下限位置 ＺL2＝Ｚc2−ΔＺβ … （３） 上限位置 ＺH2＝Ｚc2＋ΔＺβ … （４） （ただしＺc2は標本Ｓ2 の該略ピント位置） と設定できる（ｓｔｅｐ２）。これら座標の関係を図４
に示す。
Ｓ2 に該略のピント合わせを行ない、標本Ｓ2 の範囲に
対応したＹ座標の始点ＹS2および終点ＴE2さらに合焦度
演算手段１９の演算範囲ΔＺβを入力する。この操作に
より、標本Ｓ1 に対応するＹ座標範囲における合焦度演
算範囲は、 下限位置 ＺL1＝Ｚc1−ΔＺα … （１） 上限位置 ＺH1＝Ｚc1＋ΔＺα … （２） （ただしＺc1は標本Ｓ1 の該略ピント位置） 標本Ｓ2 に対応するＹ座標範囲における合焦度演算範囲
は 下限位置 ＺL2＝Ｚc2−ΔＺβ … （３） 上限位置 ＺH2＝Ｚc2＋ΔＺβ … （４） （ただしＺc2は標本Ｓ2 の該略ピント位置） と設定できる（ｓｔｅｐ２）。これら座標の関係を図４
に示す。
【００４６】次に、実際の合焦動作について説明する。
まず、観察部位へステージを移動する（ｓｔｅｐ３）。
外部コントローラ２２により、合焦動作開始の指令が発
せられると（ｓｔｅｐ４）、ＸＹ座標検出手段１５で検
出（ｓｔｅｐ５）されたＸＹステージ５のＸＹ座標を参
照して、ＣＰＵ１６がそのＸＹ座標に対する合焦度演算
範囲を設定する（ｓｔｅｐ６）。
まず、観察部位へステージを移動する（ｓｔｅｐ３）。
外部コントローラ２２により、合焦動作開始の指令が発
せられると（ｓｔｅｐ４）、ＸＹ座標検出手段１５で検
出（ｓｔｅｐ５）されたＸＹステージ５のＸＹ座標を参
照して、ＣＰＵ１６がそのＸＹ座標に対する合焦度演算
範囲を設定する（ｓｔｅｐ６）。
【００４７】ここでは、Ｙ座標に応じて合焦度演算範囲
の下限位置をＺL1あるいはＺL2に設定する。そして、Ｚ
座標検出手段２１で検出（ｓｔｅｐ７）されたＺ座標
が、これら合焦度演算範囲の下限位置ＺL1あるいはＺL2
よりも下側（対物レンズ６と離れる方向を下側という）
にある場合は、ＣＰＵ１６がＺ駆動制御手段２０に指令
を出し、前述の下限位置ＺL1あるいはＺL2までＸＹステ
ージ５をＺ方向に駆動する（ｓｔｅｐ８、ｓｔｅｐ
９）。
の下限位置をＺL1あるいはＺL2に設定する。そして、Ｚ
座標検出手段２１で検出（ｓｔｅｐ７）されたＺ座標
が、これら合焦度演算範囲の下限位置ＺL1あるいはＺL2
よりも下側（対物レンズ６と離れる方向を下側という）
にある場合は、ＣＰＵ１６がＺ駆動制御手段２０に指令
を出し、前述の下限位置ＺL1あるいはＺL2までＸＹステ
ージ５をＺ方向に駆動する（ｓｔｅｐ８、ｓｔｅｐ
９）。
【００４８】ＸＹステージ５が前述の下限位置ＺL1ある
いはＺL2に達すると、ＣＰＵ１６の制御により、合焦度
演算（ｓｔｅｐ１０）と、所定量のＺ駆動とを１サイク
ルとしてこれを繰返すモードに入る。
いはＺL2に達すると、ＣＰＵ１６の制御により、合焦度
演算（ｓｔｅｐ１０）と、所定量のＺ駆動とを１サイク
ルとしてこれを繰返すモードに入る。
【００４９】このモードにおけるＸＹステージ５のＺ方
向駆動について図５を参照して説明する。このモードで
は、イメージセンサ１１の蓄積時間に応じた時間Δｔs
の間ＸＹステージ５を対物レンズ６の光軸方向に駆動せ
ずに、イメージセンサ１１からの電気信号をアナログ信
号処理回路１８を経由して合焦度演算手段１９で合焦度
評価値に変換するステップと、時間Δｔz の間ＸＹステ
ージ５を対物レンズ６の光軸方向にΔＺ1 だけ駆動する
ステップとが図５に示されるよう階段状に繰り返され
る。
向駆動について図５を参照して説明する。このモードで
は、イメージセンサ１１の蓄積時間に応じた時間Δｔs
の間ＸＹステージ５を対物レンズ６の光軸方向に駆動せ
ずに、イメージセンサ１１からの電気信号をアナログ信
号処理回路１８を経由して合焦度演算手段１９で合焦度
評価値に変換するステップと、時間Δｔz の間ＸＹステ
ージ５を対物レンズ６の光軸方向にΔＺ1 だけ駆動する
ステップとが図５に示されるよう階段状に繰り返され
る。
【００５０】そして、合焦度演算手段１９からＣＰＵ１
６に入力される合焦度評価値が所定の値になるとＣＰＵ
１６からの指令によりＸＹステージ５の駆動がこの合焦
位置Ｚf で停止されるとともに（ｓｔｅｐ１１、ｓｔｅ
ｐ１２）、外部コントローラ２２に設けられた表示部に
合焦完了の表示が行なわれる（ｓｔｅｐ１３）。
６に入力される合焦度評価値が所定の値になるとＣＰＵ
１６からの指令によりＸＹステージ５の駆動がこの合焦
位置Ｚf で停止されるとともに（ｓｔｅｐ１１、ｓｔｅ
ｐ１２）、外部コントローラ２２に設けられた表示部に
合焦完了の表示が行なわれる（ｓｔｅｐ１３）。
【００５１】また、所定時間ｔL の間上記のモードで合
焦動作を行っても合焦度評価値が所定の値とならない場
合には、ＣＰＵ１６からの指令によりＸＹステージ５の
駆動が停止されるとともに（ｓｔｅｐ１５、ｓｔｅｐ１
６）、外部コントローラ２２の表示部に非合焦の表示が
行なわれる（ｓｔｅｐ１７）。
焦動作を行っても合焦度評価値が所定の値とならない場
合には、ＣＰＵ１６からの指令によりＸＹステージ５の
駆動が停止されるとともに（ｓｔｅｐ１５、ｓｔｅｐ１
６）、外部コントローラ２２の表示部に非合焦の表示が
行なわれる（ｓｔｅｐ１７）。
【００５２】また、時間ｔL 以内であっても、合焦度評
価値が所定の値とならないままＸＹステージ５のＺ座標
が最初に設定した合焦度演算範囲の上限ＺH1あるいはＺ
H2に達した場合（ｓｔｅｐ１８、ｓｔｅｐ１９）にも、
ＣＰＵ１６からの指令によりＸＹステージ５の駆動が停
止され（ｓｔｅｐ１６）、外部コントローラ２２の表示
部に非合焦の表示が行なわれる（ｓｔｅｐ１７）。
価値が所定の値とならないままＸＹステージ５のＺ座標
が最初に設定した合焦度演算範囲の上限ＺH1あるいはＺ
H2に達した場合（ｓｔｅｐ１８、ｓｔｅｐ１９）にも、
ＣＰＵ１６からの指令によりＸＹステージ５の駆動が停
止され（ｓｔｅｐ１６）、外部コントローラ２２の表示
部に非合焦の表示が行なわれる（ｓｔｅｐ１７）。
【００５３】以上のように本実施の形態においては、Ｘ
Ｙステージ５のＸＹ座標により、合焦度演算手段１９の
演算範囲を可変できるようにしたので、ＸＹステージ５
上に異なる２枚のスライドガラス標本を載せて観察する
場合等標本のピント位置にバラツキがあった場合でも、
合焦点の演算範囲を適切に小さくできるので、ピント合
わせが迅速かつ正確に行なうことができる。
Ｙステージ５のＸＹ座標により、合焦度演算手段１９の
演算範囲を可変できるようにしたので、ＸＹステージ５
上に異なる２枚のスライドガラス標本を載せて観察する
場合等標本のピント位置にバラツキがあった場合でも、
合焦点の演算範囲を適切に小さくできるので、ピント合
わせが迅速かつ正確に行なうことができる。
【００５４】なお、上述の説明においては、図４に示さ
れるように合焦度演算範囲をＹ座標によってのみ変える
ようにしたが、もちろんＸ座標によっても変えることが
できる。
れるように合焦度演算範囲をＹ座標によってのみ変える
ようにしたが、もちろんＸ座標によっても変えることが
できる。
【００５５】また、本実施の形態の説明においては、Ｘ
Ｙステージを移動させる場合について説明したが、対物
レンズを移動することにより、焦点を合わせるようにし
てもよい。
Ｙステージを移動させる場合について説明したが、対物
レンズを移動することにより、焦点を合わせるようにし
てもよい。
【００５６】合焦度演算範囲の入力方法も座標の始点と
終点を指示する方法を採用したが、この方法に限ったも
のではない。また、本実施の形態においては、ＸＹステ
ージ５のＸＹ駆動操作は操作ハンドル３３による手動操
作としたが、アクチュエータを用いて電動駆動するタイ
プのものであってもよいのは当然のことである。 ＜第２の実施の形態＞次に本発明の第２の実施の形態に
係る顕微鏡について説明する。
終点を指示する方法を採用したが、この方法に限ったも
のではない。また、本実施の形態においては、ＸＹステ
ージ５のＸＹ駆動操作は操作ハンドル３３による手動操
作としたが、アクチュエータを用いて電動駆動するタイ
プのものであってもよいのは当然のことである。 ＜第２の実施の形態＞次に本発明の第２の実施の形態に
係る顕微鏡について説明する。
【００５７】本実施の形態においては、合焦度演算手段
１９の演算範囲を倍率検知手段２３によって検知される
対物レンズの倍率データに応じて可変とする。例えば、
対物レンズ６が４０倍〜１００倍のような高倍率の場合
を基準に観察者が合焦度演算範囲ΔＺαを入力した場
合、演算範囲は前述の第１の実施の形態において述べた
ように、 ＺL1＝Ｚc1−ΔＺα ≦ Ｚ ≦ ＺH1＝Ｚc1＋ΔＺα … （５） となるが、対物レンズ６を低倍率のものに切換えた場
合、ＣＰＵ１６により、低倍率の場合の合焦度演算範囲
を、 ΔＺα′＝ｋ・ΔＺα … （６） （ｋは対物レンズの焦点深度に比例した定数）と定め、
自動的に演算範囲を ＺL1′＝Ｚc1−ΔＺα′≦Ｚ≦ ＺH1＝Ｚc1＋ΔＺα′ … （７） と設定する。
１９の演算範囲を倍率検知手段２３によって検知される
対物レンズの倍率データに応じて可変とする。例えば、
対物レンズ６が４０倍〜１００倍のような高倍率の場合
を基準に観察者が合焦度演算範囲ΔＺαを入力した場
合、演算範囲は前述の第１の実施の形態において述べた
ように、 ＺL1＝Ｚc1−ΔＺα ≦ Ｚ ≦ ＺH1＝Ｚc1＋ΔＺα … （５） となるが、対物レンズ６を低倍率のものに切換えた場
合、ＣＰＵ１６により、低倍率の場合の合焦度演算範囲
を、 ΔＺα′＝ｋ・ΔＺα … （６） （ｋは対物レンズの焦点深度に比例した定数）と定め、
自動的に演算範囲を ＺL1′＝Ｚc1−ΔＺα′≦Ｚ≦ ＺH1＝Ｚc1＋ΔＺα′ … （７） と設定する。
【００５８】図６は、変換前後の合焦度演算範囲の関係
を示す図である。したがって、観察者は、倍率の異なる
対物レンズ毎に合焦度演算範囲を設定する必要がなく、
特定の倍率における演算範囲のみを入力するだけで、各
倍率の対物レンズに適した合焦度演算範囲を自動的に設
定できるため、操作の簡略化が計れるという利点を有す
る。
を示す図である。したがって、観察者は、倍率の異なる
対物レンズ毎に合焦度演算範囲を設定する必要がなく、
特定の倍率における演算範囲のみを入力するだけで、各
倍率の対物レンズに適した合焦度演算範囲を自動的に設
定できるため、操作の簡略化が計れるという利点を有す
る。
【００５９】なお、本実施の形態においては、合焦度演
算範囲を低倍率と高倍率とで分けるようにしたが、さら
に細かく対物レンズの倍率毎に演算範囲を設定するよう
に構成することで、さらに合焦動作の効率化が可能であ
ることは言うまでもない。 ＜第３の実施の形態＞次に、本発明の第３の実施の形態
にかかる顕微鏡の動作について、図７のフローチャート
を参照して説明する。上述の第１の実施の形態に係る顕
微鏡と本実施の形態に係る顕微鏡と異なる点は、合焦度
演算手段１９の合焦度演算範囲の設定方法にある。
算範囲を低倍率と高倍率とで分けるようにしたが、さら
に細かく対物レンズの倍率毎に演算範囲を設定するよう
に構成することで、さらに合焦動作の効率化が可能であ
ることは言うまでもない。 ＜第３の実施の形態＞次に、本発明の第３の実施の形態
にかかる顕微鏡の動作について、図７のフローチャート
を参照して説明する。上述の第１の実施の形態に係る顕
微鏡と本実施の形態に係る顕微鏡と異なる点は、合焦度
演算手段１９の合焦度演算範囲の設定方法にある。
【００６０】まず、標本Ｓ1 の適切な部位で該略のピン
トを合わせるために、外部コントローラ２２に設けられ
たパワーフォーカス指示手段の指示によりＸＹステージ
５をＺ方向にマニュアル駆動させる（ｓｔｅｐ３１）。
トを合わせるために、外部コントローラ２２に設けられ
たパワーフォーカス指示手段の指示によりＸＹステージ
５をＺ方向にマニュアル駆動させる（ｓｔｅｐ３１）。
【００６１】次に、ほぼピントが合ったことを確認した
ら、初期の合焦度演算範囲として、演算範囲中心値Ｚc
および演算範囲ΔＺαを外部コントローラ２２の操作に
より入力する。この操作により初期の合焦度演算範囲
は、 ＺL1＝ Ｚc −ΔＺα ≦ Ｚ ≦ ＺH1＝Ｚc ＋ΔＺα … （８） と設定される（ｓｔｅｐ３２）。
ら、初期の合焦度演算範囲として、演算範囲中心値Ｚc
および演算範囲ΔＺαを外部コントローラ２２の操作に
より入力する。この操作により初期の合焦度演算範囲
は、 ＺL1＝ Ｚc −ΔＺα ≦ Ｚ ≦ ＺH1＝Ｚc ＋ΔＺα … （８） と設定される（ｓｔｅｐ３２）。
【００６２】そして、標本Ｓ1 の観察したい部位を光軸
ｏ上に合わせるべくＸＹステージ５をＸＹ平面内で移動
し（ｓｔｅｐ３３）、合焦動作開始の指令を外部コント
ローラ２２によって与える（ｓｔｅｐ３４）。
ｏ上に合わせるべくＸＹステージ５をＸＹ平面内で移動
し（ｓｔｅｐ３３）、合焦動作開始の指令を外部コント
ローラ２２によって与える（ｓｔｅｐ３４）。
【００６３】合焦動作開始の指令が発せられると、ＣＰ
Ｕ１６はまず、今回の合焦動作が何回目の動作かを判断
する（ｓｔｅｐ３５）。１回目あるいは２回目の合焦動
作であれば、Ｚ座標検出手段２１で検出されるＺ座標
（ｓｔｅｐ３９）と初期設定された合焦度演算範囲ＺL
≧Ｚ≧ＺH とを比較し、現在のＺ座標が合焦度演算範囲
内にあることを確認して、合焦度の演算に移る（ｓｔｅ
ｐ４０、ｓｔｅｐ４２）。
Ｕ１６はまず、今回の合焦動作が何回目の動作かを判断
する（ｓｔｅｐ３５）。１回目あるいは２回目の合焦動
作であれば、Ｚ座標検出手段２１で検出されるＺ座標
（ｓｔｅｐ３９）と初期設定された合焦度演算範囲ＺL
≧Ｚ≧ＺH とを比較し、現在のＺ座標が合焦度演算範囲
内にあることを確認して、合焦度の演算に移る（ｓｔｅ
ｐ４０、ｓｔｅｐ４２）。
【００６４】現在のＺ座標が合焦度演算範囲外であれ
ば、ＸＹステージ５を演算範囲下限ＺL へ駆動（ｓｔｅ
ｐ４１）してから合焦度の演算を開始する。そして、第
１の実施の形態及び第２の実施形態において述べたよう
に、合焦度演算と所定量のＺ駆動とを１サイクルとして
これを繰返し行なうことにより（ｓｔｅｐ４３、４８、
５１、５２）、最終的に所定時間ｔL 内かつ合焦度演算
範囲内で合焦度評価値が所定の値となった場合にはＸＹ
ステージ５がその位置が停止し合焦が得られる（ｓｔｅ
ｐ４４、４５）。
ば、ＸＹステージ５を演算範囲下限ＺL へ駆動（ｓｔｅ
ｐ４１）してから合焦度の演算を開始する。そして、第
１の実施の形態及び第２の実施形態において述べたよう
に、合焦度演算と所定量のＺ駆動とを１サイクルとして
これを繰返し行なうことにより（ｓｔｅｐ４３、４８、
５１、５２）、最終的に所定時間ｔL 内かつ合焦度演算
範囲内で合焦度評価値が所定の値となった場合にはＸＹ
ステージ５がその位置が停止し合焦が得られる（ｓｔｅ
ｐ４４、４５）。
【００６５】１回目の合焦完了時の座標（ｘ1 ，ｙ1 ，
ｚ1 ）、そして２回目の合焦動作であればさらに２回目
の合焦完了時の座標（ｘ2 ，ｙ2 ，ｚ2 ）は順にＣＰＵ
１６内の合焦座標記憶手段に記憶される（ｓｔｅｐ４
６）。
ｚ1 ）、そして２回目の合焦動作であればさらに２回目
の合焦完了時の座標（ｘ2 ，ｙ2 ，ｚ2 ）は順にＣＰＵ
１６内の合焦座標記憶手段に記憶される（ｓｔｅｐ４
６）。
【００６６】一般に、顕微鏡で標本を観察する場合Ｘあ
るいはＹ座標のうち、一方は固定のまま、Ｘ方向あるい
はＹ方向にのみステージを移動しながら観察するケース
も少なくない。
るいはＹ座標のうち、一方は固定のまま、Ｘ方向あるい
はＹ方向にのみステージを移動しながら観察するケース
も少なくない。
【００６７】今、Ｙ座標を固定してＸ方向にＸＹステー
ジ５を移動している場合、すなわち前述の合焦座標（ｘ
1 ，ｙ1 ，ｚ1 ）、（ｘ2 ，ｙ2 ，ｚ2 ）において、ｙ
1 ＝ｙ2 である場合を考える。
ジ５を移動している場合、すなわち前述の合焦座標（ｘ
1 ，ｙ1 ，ｚ1 ）、（ｘ2 ，ｙ2 ，ｚ2 ）において、ｙ
1 ＝ｙ2 である場合を考える。
【００６８】３回目の合焦動作を行う場合、３回目の観
察部位のＸＹ座標（ｘ3 ，ｙ3 ）においてもｙ1 ＝ｙ2
＝ｙ3 であり、Ｘ方向に極端に大きな移動でなければ、
この３回目の観察部位における合焦完了時のＺ座標Ｚ3
は、前回の１回目、２回目の合焦座標（ｘ1 ，ｚ1 ）、
（ｘ2 ，ｚ2 ）を通る直線上に存在すると仮定し予測す
ることができる。
察部位のＸＹ座標（ｘ3 ，ｙ3 ）においてもｙ1 ＝ｙ2
＝ｙ3 であり、Ｘ方向に極端に大きな移動でなければ、
この３回目の観察部位における合焦完了時のＺ座標Ｚ3
は、前回の１回目、２回目の合焦座標（ｘ1 ，ｚ1 ）、
（ｘ2 ，ｚ2 ）を通る直線上に存在すると仮定し予測す
ることができる。
【００６９】即ち、予測合焦位置Ｚ3 ′は連立一次方程
式を解くことにより ｚ3 ′＝｛ｚ1 （ｘ3 −ｘ2 ）−ｚ2 （ｘ3 −ｘ1 ）｝／（ｘ1 −ｘ2 ） …（９） と求められる。
式を解くことにより ｚ3 ′＝｛ｚ1 （ｘ3 −ｘ2 ）−ｚ2 （ｘ3 −ｘ1 ）｝／（ｘ1 −ｘ2 ） …（９） と求められる。
【００７０】同様にして、Ｎ回目の予測合焦位置ＺN ′
は、その直前２回の記憶された合焦座標（ｘN-1 ，ｚ
N-1 ）、（ｘN-2 ，ｚN-2 ）を用いて次のように求めら
れる。 ｚN ′＝｛ｚN-2 （ｘN −ｘN-1 ） −ｚN-1 （ｘN −ｘN-2 ）｝／（ｘN-2 −ｘN-1 ） … （１０） 図８は、記憶された合焦位置と予測合焦位置との関係を
示す図である。
は、その直前２回の記憶された合焦座標（ｘN-1 ，ｚ
N-1 ）、（ｘN-2 ，ｚN-2 ）を用いて次のように求めら
れる。 ｚN ′＝｛ｚN-2 （ｘN −ｘN-1 ） −ｚN-1 （ｘN −ｘN-2 ）｝／（ｘN-2 −ｘN-1 ） … （１０） 図８は、記憶された合焦位置と予測合焦位置との関係を
示す図である。
【００７１】また、ＸＹステージ５をＸ方向にもＹ方向
にも移動させながら観察を行う場合には、直前３回の記
憶された合焦座標（ｘN-1 ，ｙN-1 ，ｚN-1 ）、（ｘ
N-2 ，ｙN-2 ，ｚN-2 ）、（ｘN-3 ，ｙN-3 ，ｚN-3 ）
を３次元空間上の平面を表す一般式 ａｘ＋ｂｙ＋ｃ＝ｚ … （１１） に代入して得られる連立一次方程式を周知の数値演算法
で解くことにより予測合焦位置ｚN ′が求められる。以
上のように予測合焦位置ＺN ′が求められたら、ＣＰＵ
１６に記憶されている合焦度演算範囲を消去し、新たに
合焦度演算範囲を ＺLN＝ＺN ′−ΔＺα ≦ Ｚ ≦ ＺHN＝ＺN ′＋ΔＺα … （１２） のように設定する。
にも移動させながら観察を行う場合には、直前３回の記
憶された合焦座標（ｘN-1 ，ｙN-1 ，ｚN-1 ）、（ｘ
N-2 ，ｙN-2 ，ｚN-2 ）、（ｘN-3 ，ｙN-3 ，ｚN-3 ）
を３次元空間上の平面を表す一般式 ａｘ＋ｂｙ＋ｃ＝ｚ … （１１） に代入して得られる連立一次方程式を周知の数値演算法
で解くことにより予測合焦位置ｚN ′が求められる。以
上のように予測合焦位置ＺN ′が求められたら、ＣＰＵ
１６に記憶されている合焦度演算範囲を消去し、新たに
合焦度演算範囲を ＺLN＝ＺN ′−ΔＺα ≦ Ｚ ≦ ＺHN＝ＺN ′＋ΔＺα … （１２） のように設定する。
【００７２】そして、現在のＺ座標を検出し、更新設定
された合焦度演算範囲ＺLN≦Ｚ≦ＺHNと比較し、１回
目、２回目と同様のステップでＣＰＵ１６が制御を行
い、合焦動作完了に到る。
された合焦度演算範囲ＺLN≦Ｚ≦ＺHNと比較し、１回
目、２回目と同様のステップでＣＰＵ１６が制御を行
い、合焦動作完了に到る。
【００７３】従って、本実施の形態においては、毎回の
合焦動作によって得られる合焦座標データを用いて次の
観察部位における予測合焦点位置を求め、この予測合焦
点位置に基づいて合焦度を演算する範囲を設定しこれを
合焦動作の都度更新するようにしたので、標本の厚みに
変化があったり、ステージが傾いていたりしても合焦度
演算範囲を小さくすることができ無駄な合焦度演算を行
なわずに合焦までに要する時間を短縮できる。
合焦動作によって得られる合焦座標データを用いて次の
観察部位における予測合焦点位置を求め、この予測合焦
点位置に基づいて合焦度を演算する範囲を設定しこれを
合焦動作の都度更新するようにしたので、標本の厚みに
変化があったり、ステージが傾いていたりしても合焦度
演算範囲を小さくすることができ無駄な合焦度演算を行
なわずに合焦までに要する時間を短縮できる。
【００７４】また、本実施の形態においては、予測合焦
位置を、直前の２回もしくは３回の合焦座標データを用
いて直線あるいは平面上の点として求めたが、３回以上
の合焦座標データを用いて２次曲線あるいは曲面上の点
として求めることも有効である。
位置を、直前の２回もしくは３回の合焦座標データを用
いて直線あるいは平面上の点として求めたが、３回以上
の合焦座標データを用いて２次曲線あるいは曲面上の点
として求めることも有効である。
【００７５】さらに、第１の実施の形態と同様に、ＸＹ
ステージをアクチュエータで駆動する電動ステージとし
て構成することも当然可能である。さらに、本実施の形
態においては、観察部位を移動する度に合焦動作開始の
指令を入力するようにしたが、ＣＰＵの制御により観察
部位を移動しながら適切な時間間隔で合焦動作を繰り返
すような連続型の焦点制御法に適用することも可能であ
る。
ステージをアクチュエータで駆動する電動ステージとし
て構成することも当然可能である。さらに、本実施の形
態においては、観察部位を移動する度に合焦動作開始の
指令を入力するようにしたが、ＣＰＵの制御により観察
部位を移動しながら適切な時間間隔で合焦動作を繰り返
すような連続型の焦点制御法に適用することも可能であ
る。
【００７６】
【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
ＸＹステージの座標を検出するＸＹ座標検出手段と、標
本像の合焦度を演算する範囲を設定する合焦度演算範囲
設定手段を設け、検出されるＸＹ座標に応じて合焦度演
算範囲を可変とするようにしたので、標本の厚みに変化
があったり、ＸＹステージの精度が悪くても、合焦度演
算範囲を小さくすることができ、合焦動作に要する時間
を著しく短縮することができる。
ＸＹステージの座標を検出するＸＹ座標検出手段と、標
本像の合焦度を演算する範囲を設定する合焦度演算範囲
設定手段を設け、検出されるＸＹ座標に応じて合焦度演
算範囲を可変とするようにしたので、標本の厚みに変化
があったり、ＸＹステージの精度が悪くても、合焦度演
算範囲を小さくすることができ、合焦動作に要する時間
を著しく短縮することができる。
【００７７】また、対物レンズの倍率を検知する倍率検
知手段を設け、合焦度演算範囲を対物レンズの倍率によ
って可変とするようにしたので、観察者の操作の簡略化
できる上に、対物レンズの倍率に合わせて合焦度演算範
囲がさらに縮小される結果合焦動作に要する時間をさら
に短縮することができる。
知手段を設け、合焦度演算範囲を対物レンズの倍率によ
って可変とするようにしたので、観察者の操作の簡略化
できる上に、対物レンズの倍率に合わせて合焦度演算範
囲がさらに縮小される結果合焦動作に要する時間をさら
に短縮することができる。
【００７８】さらに、合焦動作完了時の座標を逐次記憶
する合焦座標記憶手段を設け、直前の合焦座標を含む少
くとも２個の合焦座標データを用いて次の観察部位にお
ける予測合焦位置を求め、この予測合焦点位置を基に合
焦度演算範囲を設定し、これを合焦動作の都度更新する
ようにしたので、標本の厚みやステージの精度に合わせ
て常に最適な合焦度演算範囲が自動的に設定され、標本
の広範囲な領域に渡り、常に迅速かつ正確な合焦動作が
可能となる。
する合焦座標記憶手段を設け、直前の合焦座標を含む少
くとも２個の合焦座標データを用いて次の観察部位にお
ける予測合焦位置を求め、この予測合焦点位置を基に合
焦度演算範囲を設定し、これを合焦動作の都度更新する
ようにしたので、標本の厚みやステージの精度に合わせ
て常に最適な合焦度演算範囲が自動的に設定され、標本
の広範囲な領域に渡り、常に迅速かつ正確な合焦動作が
可能となる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る顕微鏡の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図２】同第１の実施の形態における顕微鏡のＸＹステ
ージの構成を示す図である。
ージの構成を示す図である。
【図３】同第１の実施の形態における顕微鏡の動作を説
明するためのフローチャートである。
明するためのフローチャートである。
【図４】同第１の実施の形態における顕微鏡の合焦度演
算範囲を示す図である。
算範囲を示す図である。
【図５】同第１の実施の形態における顕微鏡のＸＹステ
ージの駆動を説明するための図である。
ージの駆動を説明するための図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る顕微鏡の変換
前後の合焦演算範囲の関係を示す図である。
前後の合焦演算範囲の関係を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る顕微鏡の動作
を説明するフローチャートである。
を説明するフローチャートである。
【図８】同第３の実施の形態に係る顕微鏡の合焦位置と
予測合焦位置との関係を示す図である。
予測合焦位置との関係を示す図である。
１…顕微鏡フレーム、２…光源、３…ミラー、４…コン
デンサレンズ、５…ＸＹステージ、６…対物レンズ、７
…鏡筒、８…接眼レンズ、９…センサヘッド、１０…ハ
ーフミラー、１１…イメージセンサ、１２…撮像手
段、、１３…電動レボルバ、１４…電動レボルバ駆動制
御手段、１５…ＸＹ座標検出手段、１６…ＣＰＵ、１７
…イメージセンサ駆動回路、１８…アナログ信号処理回
路、１９…合焦度演算手段、２０…Ｚ駆動制御手段、２
１…Ｚ座標検出手段、２２…外部コントローラ、２３…
倍率検知手段、３１…上ステージ、３２…クレンメル、
３３…操作ハンドル、３４…Ｘ座標検出手段、３５…Ｙ
座標検出手段。
デンサレンズ、５…ＸＹステージ、６…対物レンズ、７
…鏡筒、８…接眼レンズ、９…センサヘッド、１０…ハ
ーフミラー、１１…イメージセンサ、１２…撮像手
段、、１３…電動レボルバ、１４…電動レボルバ駆動制
御手段、１５…ＸＹ座標検出手段、１６…ＣＰＵ、１７
…イメージセンサ駆動回路、１８…アナログ信号処理回
路、１９…合焦度演算手段、２０…Ｚ駆動制御手段、２
１…Ｚ座標検出手段、２２…外部コントローラ、２３…
倍率検知手段、３１…上ステージ、３２…クレンメル、
３３…操作ハンドル、３４…Ｘ座標検出手段、３５…Ｙ
座標検出手段。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年１２月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】請求項１に係る発明は、合焦度演算範囲設
定手段によりＸ−Ｙステージ又は対物レンズの光軸方向
の移動可能範囲のうち、Ｘ−Ｙステージの複数の特定範
囲に対する標本像の合焦度演算範囲を設定し、合焦手段
により、Ｘ−Ｙ座標検出手段にて検出されたＸ−Ｙ座標
に対応する合焦度演算範囲設定手段により設定された合
焦度演算範囲に基づいて、Ｘ−Ｙステージ又は対物レン
ズを光軸方向に移動させて標本に対して合焦を行なうの
で、標本の厚みに変化があったり、ＸＹステージの精度
が悪くても、合焦度演算範囲を小さくすることができ、
合焦動作に要する時間を著しく短縮することができる。
定手段によりＸ−Ｙステージ又は対物レンズの光軸方向
の移動可能範囲のうち、Ｘ−Ｙステージの複数の特定範
囲に対する標本像の合焦度演算範囲を設定し、合焦手段
により、Ｘ−Ｙ座標検出手段にて検出されたＸ−Ｙ座標
に対応する合焦度演算範囲設定手段により設定された合
焦度演算範囲に基づいて、Ｘ−Ｙステージ又は対物レン
ズを光軸方向に移動させて標本に対して合焦を行なうの
で、標本の厚みに変化があったり、ＸＹステージの精度
が悪くても、合焦度演算範囲を小さくすることができ、
合焦動作に要する時間を著しく短縮することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】請求項３に係る発明は、予測合焦位置算出
手段により、記憶手段により記憶された特定範囲に対応
するＸ−Ｙ座標及びｚ座標に基づいて、合焦動作の都
度、それぞれの特定範囲に対応する予測合焦位置を算出
し、合焦度演算範囲再設定手段により、予測合焦位置算
出手段により算出された予測合焦位置に基づいて、新た
に合焦度演算範囲を算出し、合焦動作の都度、前記合焦
度演算範囲設定手段により設定された合焦度演算範囲に
代えて、新たに算出された合焦度演算範囲を設定するの
で、標本の厚みやステージの精度に合わせて、常に最適
な合焦度演算範囲が自動的に設定され、常に迅速かつ正
確な合焦動作を実現することができる。
手段により、記憶手段により記憶された特定範囲に対応
するＸ−Ｙ座標及びｚ座標に基づいて、合焦動作の都
度、それぞれの特定範囲に対応する予測合焦位置を算出
し、合焦度演算範囲再設定手段により、予測合焦位置算
出手段により算出された予測合焦位置に基づいて、新た
に合焦度演算範囲を算出し、合焦動作の都度、前記合焦
度演算範囲設定手段により設定された合焦度演算範囲に
代えて、新たに算出された合焦度演算範囲を設定するの
で、標本の厚みやステージの精度に合わせて、常に最適
な合焦度演算範囲が自動的に設定され、常に迅速かつ正
確な合焦動作を実現することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年２月２６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３７】この外部コントローラ２２には、合焦度演
算手段１９の合焦度演算範囲を設定してＣＰＵ１６に記
憶させるための合焦度演算範囲設定手段や、マニュアル
でピント合わせを行うためのパワーフォーカス指示手段
も含まれている。
算手段１９の合焦度演算範囲を設定してＣＰＵ１６に記
憶させるための合焦度演算範囲設定手段や、マニュアル
でピント合わせを行うためのパワーフォーカス指示手段
も含まれている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５７】本実施の形態においては、合焦度演算手段
１９の演算範囲を倍率検知手段２３によって検知される
対物レンズの倍率データに応じて可変とする。例えば、
対物レンズ６が４０倍〜１００倍のような高倍率の場合
を基準に観察者が合焦度演算範囲ΔＺαを入力した場
合、演算範囲は前述の第１の実施の形態において述べた
ように、 ＺL1＝Ｚc1−ΔＺα ≦ Ｚ ≦ ＺH1＝Ｚc1＋ΔＺα … （５） となるが、対物レンズ６を低倍率のものに切換えた場
合、ＣＰＵ１６により、低倍率の場合の合焦度演算範囲
を、 ΔＺα′＝ｋ・ΔＺα … （６） （ｋは対物レンズの焦点深度に比例した定数）と定め、
自動的に演算範囲を ＺL1′＝Ｚc1−ΔＺα′≦Ｚ≦ ＺH1′＝Ｚc1＋ΔＺα′ … （７） と設定する。
１９の演算範囲を倍率検知手段２３によって検知される
対物レンズの倍率データに応じて可変とする。例えば、
対物レンズ６が４０倍〜１００倍のような高倍率の場合
を基準に観察者が合焦度演算範囲ΔＺαを入力した場
合、演算範囲は前述の第１の実施の形態において述べた
ように、 ＺL1＝Ｚc1−ΔＺα ≦ Ｚ ≦ ＺH1＝Ｚc1＋ΔＺα … （５） となるが、対物レンズ６を低倍率のものに切換えた場
合、ＣＰＵ１６により、低倍率の場合の合焦度演算範囲
を、 ΔＺα′＝ｋ・ΔＺα … （６） （ｋは対物レンズの焦点深度に比例した定数）と定め、
自動的に演算範囲を ＺL1′＝Ｚc1−ΔＺα′≦Ｚ≦ ＺH1′＝Ｚc1＋ΔＺα′ … （７） と設定する。
フロントページの続き (72)発明者 米山 貴 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 コントラスト等の評価値により標本像の
合焦度を演算し、対物レンズの光軸に対して略垂直な平
面内で走査可能なＸ−Ｙステージ又は対物レンズを光軸
方向に移動することにより、標本に対して合焦を行なう
顕微鏡の自動焦点整合装置において、 前記Ｘ−Ｙステージの光軸に対する位置を示すＸ−Ｙ座
標を検出するＸ−Ｙ座標検出手段と、 前記Ｘ−Ｙステージ又は前記対物レンズの光軸方向の移
動可能範囲のうち、前記Ｘ−Ｙステージの複数の特定範
囲に対する標本像の合焦度演算範囲を設定する合焦度演
算範囲設定手段と、 前記Ｘ−Ｙ座標検出手段にて検出されたＸ−Ｙ座標に対
応する前記合焦度演算範囲設定手段により設定された合
焦度演算範囲に基づいて、前記Ｘ−Ｙステージ又は対物
レンズを光軸方向に移動させて前記標本に対して合焦を
行なう合焦手段とを具備したことを特徴とする顕微鏡の
自動焦点整合装置。 - 【請求項２】 前記対物レンズの倍率を検出する倍率検
出手段と、 前記倍率検出手段により検出された対物レンズの倍率に
基づいて、前記合焦度演算範囲設定手段にて設定された
複数の合焦度演算範囲を前記対物レンズの倍率に適合す
る合焦度演算範囲に変換する合焦度演算範囲変換手段と
を付加したことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡の自
動焦点整合装置。 - 【請求項３】 前記合焦手段により合焦が行なわれた際
のＸ−Ｙステージと対物レンズとの光軸方向の相対位置
を示すｚ座標を検出するｚ座標検出手段と、 前記ｚ座標検出手段により検出されたｚ座標及びこのと
きのＸ−Ｙ座標検出手段により検出されるＸ−Ｙ座標を
逐次記憶する記憶手段と、 前記記憶手段により記憶された特定範囲に対応するＸ−
Ｙ座標及びｚ座標に基づいて、合焦動作の都度、それぞ
れの特定範囲に対応する予測合焦位置を算出する予測合
焦位置算出手段と、 前記予測合焦位置算出手段により算出された予測合焦位
置に基づいて、新たに合焦度演算範囲を算出し、合焦動
作の都度、前記合焦度演算範囲設定手段により設定され
た合焦度演算範囲に代えて、新たに算出された合焦度演
算範囲を設定する合焦度演算範囲再設定手段とを付加し
たことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡の自動焦点整
合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27543695A JP3631304B2 (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 顕微鏡の自動焦点整合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27543695A JP3631304B2 (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 顕微鏡の自動焦点整合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09113810A true JPH09113810A (ja) | 1997-05-02 |
| JP3631304B2 JP3631304B2 (ja) | 2005-03-23 |
Family
ID=17555499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27543695A Expired - Fee Related JP3631304B2 (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 顕微鏡の自動焦点整合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3631304B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2004514920A (ja) * | 2000-05-03 | 2004-05-20 | ダーク・ソーンクセン | 全自動迅速顕微鏡用スライドスキャナ |
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| JP2009223164A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Olympus Corp | 顕微鏡画像撮影装置 |
| US7755696B2 (en) | 2004-09-16 | 2010-07-13 | Fujitsu Semiconductor Limited | Image pickup device and focusing notification method |
| JP2011095500A (ja) * | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Olympus Corp | 顕微鏡装置および顕微鏡観察方法 |
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| WO2016031214A1 (en) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image acquisition apparatus and control method thereof |
| US9535243B2 (en) | 2000-05-03 | 2017-01-03 | Leica Biosystems Imaging, Inc. | Optimizing virtual slide image quality |
-
1995
- 1995-10-24 JP JP27543695A patent/JP3631304B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US9535243B2 (en) | 2000-05-03 | 2017-01-03 | Leica Biosystems Imaging, Inc. | Optimizing virtual slide image quality |
| JP2003098436A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-04-03 | Olympus Optical Co Ltd | 透過型顕微鏡装置 |
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| US7262908B2 (en) | 2002-07-30 | 2007-08-28 | Nikon Corporation | Microscope system |
| JP2004163499A (ja) * | 2002-11-11 | 2004-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 細胞の観察方法 |
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