JPH10311942A - 顕微鏡用自動焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、各種検鏡法に応じて合焦時間及び合
焦精度を最適化する。 【解決手段】被写体Ｓに対して明視野検鏡法又は蛍光検
鏡法いずれか１つの検鏡法に切り替え、被写体Ｓの光像
を対物レンズ３を通してＣＣＤセンサ１７に結像し、こ
のＣＣＤセンサ１７から出力される電気信号をＡＧＣ２
０を通して増幅した後、この電気信号に基づいて被写体
Ｓと対物レンズ３との相対距離を可変して合焦動作する
場合、ＣＰＵ２４に、光路検出器２５により識別された
検鏡法、例えば明視野検鏡法と識別された場合、ＣＣＤ
センサ１７の蓄積時間の制限を解除するとともにＡＧＣ
２０のゲインの制御範囲を制限し、かつ蛍光検鏡法と識
別された場合、ＣＣＤセンサ１７の電荷蓄積時間を制限
するとともにＡＧＣ２０のゲインの制限を解除する機能
を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば明視野検鏡
法や蛍光検鏡法に切り替えて被検体の観察を行う顕微鏡
に適用した顕微鏡用自動焦点検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、カメラに適用される焦点検出装
置は、被写体から撮影レンズを通過した光束による入射
光を光電変換素子により電気信号に変換し、この電気信
号に対して所定の処理を施すことによって撮影レンズの
焦点状態を検出することが一般的に行われている。

【０００３】このような焦点検出の技術として例えば特
開昭５７−７２１１４号公報には、光電変換素子から出
力される電気信号のダイナミックレンジが小さいことか
ら、処理系のレンジを満たしていないときには、電気信
号に処理を施すか又は入射光量を増大させる方法が記載
されている。このうち入射光量を一定とした場合には、
増幅回路により電気信号を増幅することによりそのダイ
ナミックレンジを処理系のレンジに適合させている。こ
の場合、増幅回路による増幅率は、入射光量により無条
件に変化するため、増幅率が高くなるとともにＳＮ比が
小さくなってしまう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術のように被写体の輝度により光電変換素子から出力さ
れる電気信号を処理系のレンジに一致するように増幅回
路により増幅を行うと、例えば顕微鏡の焦点検出装置に
適用した場合に不利となることがある。

【０００５】すなわち、顕微鏡では、検鏡法として明視
野検鏡法、偏光検鏡法及び微分干渉検鏡法があるが、こ
れら検鏡法の場合に通常用いる標本は明暗がはっきりし
ておらず、処理系に入力する光電変換素子からの電気信
号のＳＮ比が低下し、合焦精度が低くなる虞がある。

【０００６】合焦精度を維持するためには、処理系に入
力される電気信号のＳＮ比を高めることが不可欠な要因
であるが、上記技術のように処理系に入力する電気信号
のダイナミックレンジが処理系のダイナミックレンジに
対して小さい場合、処理系のダイナミックレンジに一致
するようにオートゲインコントロール（以下、ＡＧＣと
称する）により電気信号の増幅を行うと、このゲインの
増大に伴って電気信号に含まれるノイズの比率も増大す
る。

【０００７】このようなノイズ比率の増大は、光電変換
素子から出力される電気信号に含まれるノイズによる合
焦位置の精度の低下を招き、そのために上記技術を明視
野検鏡法、偏光検鏡法又は微分干渉検鏡法を用いた顕微
鏡に適用すると、不利となる。

【０００８】一方、特開平４−３２６３１６号公報に
は、明視野検鏡法と蛍光検鏡法とを可能とする顕微鏡用
写真撮影装置が記載されているが、このうち例えば蛍光
検鏡法の顕微鏡では、通常用いられている被写体の特性
から被写体の明暗ははっきりしているので、被写体の明
るいところすなわち蛍光部分に合焦する場合にはＳＮ比
が高いので、光電変換素子から出力される電気信号のＡ
ＧＣのゲインを高くしても合焦精度の低下は発生しにく
い。このような場合、ＡＧＣにのるノイズの影響は、明
視野検鏡法に比べて小さい。

【０００９】しかしながら、蛍光検鏡法では、被写体の
褪色性から迅速な合焦速度が求められるので、光電変換
素子からの出力タイミング（蓄積時間）を明視野検鏡法
に合わせ、かつ自動焦点検出のために処理系のダイナミ
ックレンジに光電変換素子からの電気信号のレンジを適
合した場合、蛍光検鏡法を用いて観察を行うには、光電
変換素子からの出力タイミングが長すぎる。

【００１０】このため、明視野検鏡用の光電変換素子を
蛍光顕微鏡に適用した場合、焦点検出時間が長くなり、
不利となる。ところが、蛍光検鏡法で最適とした光電変
換素子の出力タイミングを明視野検鏡法に適用すると、
焦点検出時間は短くなるが、自動焦点検出のために処理
系のダイナミックレンジに光電変換素子から出力される
電気信号のレンジを適合させる場合には、増幅回路によ
る増幅率の増大に伴い電気信号に含まれるノイズの比率
が増大し、不利となる。そこで本発明は、各種検鏡法に
応じて合焦時間及び合焦精度を最適化できる顕微鏡用自
動焦点検出装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、被写
体の観察にいずれか１つの検鏡法に切り替える機構を備
え、被写体の光像を対物レンズを通して蓄積型の光電変
換素子に結像し、この光電変換素子の出力信号をオート
ゲインコントロールを通して増幅した後、この出力信号
に基づいて被写体と対物レンズとの相対距離を可変して
合焦動作する顕微鏡用自動焦点検出装置において、検鏡
法を識別する検鏡法識別手段と、この検鏡法識別手段に
より識別された検鏡法に応じて光電変換素子の蓄積時間
の制御範囲を変化させる蓄積時間制御手段と、検鏡法識
別手段により識別された検鏡法に応じてオートゲインコ
ントロールのゲインの制御範囲を変化させるゲイン制限
手段と、を備えた顕微鏡用自動焦点検出装置である。

【００１２】請求項２によれば、請求項１記載の顕微鏡
用自動焦点検出装置において、蓄積時間制御手段は、検
鏡法識別手段により明視野検鏡法と識別された場合に解
除される。

【００１３】請求項３によれば、請求項１記載の顕微鏡
用自動焦点検出装置において、ゲイン制限手段は、検鏡
法識別手段により蛍光検鏡法と識別された場合に解除さ
れる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は顕微鏡用自動焦点
検出装置を適用した顕微鏡の全体構成図である。ステー
ジ１上には、被写体Ｓである標本が載置されている。こ
のステージ１は、駆動回路２の駆動によって対物レンズ
３の光軸方向（イ）に昇降する構成となっている。な
お、このステージ１には、光路用開口部１ａが形成され
ている。

【００１５】被写体Ｓに対する明視野検鏡法と蛍光検鏡
法とを行うために、明視野検鏡用の透過用光源４と蛍光
検鏡用の蛍光光源５とが備えられている。このうち透過
用光源４から放射される透過照明光の光路上には、レン
ズ６及びミラー７が配置され、さらにこのミラー７の反
射光路上にレンズ８が配置されている。

【００１６】又、蛍光光源５は、例えば紫外線ランプで
あり、この蛍光光源５から放射される蛍光照明光の光路
上には、各レンズ９、１０及びキューブ１１が配置さ
れ、このキューブ１１の反射光路上に上記対物レンズ３
が配置されている。

【００１７】これら透過用光源４又は蛍光光源５のいず
れかの光源によって得られる被写体Ｓからの光束の光路
上には、対物レンズ３、キューブ１１、光路分岐部材１
２、ミラー１３及び結像レンズ１４が配置されている。

【００１８】このうち光路分岐部材１２は、被写体Ｓか
らの光束を結像レンズ１４側と接眼レンズ１５側との２
光路に分岐する光学部材である。結像レンズ１４の光路
上には、分割プリズム１６を介してＣＣＤセンサ１７が
配置されている。分割プリズム１６は、入射した光束を
２分割し、結像レンズ１４の出射面からＣＣＤセンサ１
７の受光面に至るまでの光路長を異ならして２つの光束
が平行な状態でＣＣＤセンサ１７の受光面に入射させる
光学部材である。そして、結像レンズ１４を含む結像光
学系の予定結像面に対する前後の光学系に共役な位置、
すなわち前側共役面と後側共役面とにＣＣＤセンサ１７
の受光面を一致させている。

【００１９】このＣＣＤセンサ１７は、タイミングジャ
ネレータ１８から出力される読み出しタイミング信号を
受けて、被写体像（被写体Ｓの像）の入射光量（前ピン
像、後ピン像）と蓄積時間に応じた電圧を持つアナログ
の電気信号を出力する機能を有している。

【００２０】このＣＣＤセンサ１７の出力端子には、ア
ナログ処理部１９を介してＡＧＣ２０、Ａ／Ｄ変換器２
１、メモリ２２が接続されている。このうちアナログ処
理部１９は、ＣＣＤセンサ１７から出力される電気信号
に対して前ピン像、後ピン像とで別々にフィルタ処理等
のアナログ処理を施す機能を有している。

【００２１】メモリ２２には、Ａ／Ｄ変換器２１により
ディジタル化された電気信号（以下、ディジタル信号と
称する）が前ピン像、後ピン像とで別々に格納されるも
のとなっている。

【００２２】演算回路２３は、メモリ２２に格納されて
いる被写体像の前ピン像と後ピン像との各ディジタル信
号を読み出し、これらディジタル信号を用いて前ピン像
と後ピン像との各コントラスト値を算出し、かつこれら
コントラスト値から被写体Ｓの合焦度を示すデフォーカ
ス量を算出してＣＰＵ２４に送出する機能を有してい
る。

【００２３】一方、光路検出器２５は、被写体Ｓを観察
する場合、蛍光用光源５の点灯又は消灯の状態によっ
て、透過用光源４又は蛍光用光源５のいずれかを用いて
いるかを検出して検鏡法を識別し、その識別した検鏡法
をＣＰＵ２４に知らせる検鏡法識別手段としての機能を
有している。

【００２４】ＣＰＵ２４は、Ａ／Ｄ変換器２１からのデ
ィジタル信号を取り込み、被写体像の電気信号がアナロ
グ処理部１９のダイナミックレンジに適合しているかを
監視し、被写体像の電気信号がアナログ処理部１９のダ
イナミックレンジに適合していない場合、ＣＣＤセンサ
１７での電荷蓄積時間をレンジに適合する電荷蓄積時間
とする命令をタイミングジェネレータ１８に送信し、か
つＡＧＣ２０のゲインをレンジに適合するゲインとする
命令をＡＧＣ２０に送信する機能を有している。

【００２５】この場合、ＣＰＵ２４は、光路検出器２５
により識別された検鏡法に応じてＣＣＤセンサ１７の蓄
積時間の制御範囲を変化させる、すなわち明視野検鏡法
と識別された場合、ＣＣＤセンサ１７の蓄積時間の制限
を解除する蓄積時間制御手段としての機能を有してい
る。

【００２６】又、ＣＰＵ２４は、光路検出器２５により
識別された検鏡法に応じてＡＧＣ２０のゲインの制御範
囲を変化させる、すなわち蛍光検鏡法と識別された場
合、ＡＧＣ２０のゲインの制限を解除するゲイン制限手
段としての機能を有している。

【００２７】又、ＣＰＵ２４は、演算回路２３により算
出されたディフォーカス量を受け、このディフォーカス
量に基づいて被写体Ｓの合焦位置へ移動させるためのス
テージ１の移動量及び移動方向の信号を算出して駆動回
路２に送信する機能を有している。

【００２８】なお、ＣＰＵ２４には、外部コントローラ
２６が接続され、例えば自動焦点検出の開始信号がＣＰ
Ｕ２４に入力するものとなっている。次に上記の如く構
成された装置の作用について図２及び図３に示す合焦制
御フローチャートに従って説明する。 (a) 明視野検鏡法の場合 外部コントローラ２６からＣＰＵ２４に自動焦点検出の
信号が入力すると、ＣＰＵ２４は、ステップ＃１におい
て自動焦点検出を開始し、次のステップ＃２において光
路検出器２５による検鏡法の識別結果を受けて明視野検
鏡法であるか否かを判断する。

【００２９】明視野検鏡法の場合、透過用光源４が点灯
し、蛍光用光源５が消灯するので、光路検出器２５は、
蛍光用光源５の消灯から明視野検鏡法であることを識別
し、その識別結果をＣＰＵ２４に送信する。

【００３０】従って、ＣＰＵ２４は、ステップ＃２にお
いて光路検出器２５の識別結果から明視野検鏡法と判断
し、次のステップ＃３においてＡＧＣ２０のゲインをノ
イズの増大を抑える比較的低倍に制限し、かつ次のステ
ップ＃４においてＣＣＤセンサ１７の電荷蓄積時間の制
限を解除する。

【００３１】このように明視野検鏡法の場合、透過用光
源４から放射された透過照明光は、レンズ６からミラー
７で反射し、レンズ８を通して被写体Ｓに照射される。
このときの被写体Ｓからの光束は、対物レンズ３、キュ
ーブ１１を通って光路分岐部材１５に入射し、ここで光
束の一部が接眼レンズ１５に分岐される。さらに光路分
岐部材１５を透過した光束は、ミラー１３で反射して結
像レンズ１４に導かれる。

【００３２】この結像レンズ１４を透過した光束は、分
割プリズム１６で２光路に分岐され、これら２つの光束
が平行な状態でＣＣＤセンサ１７の受光面に入射する。
ここで、結像レンズ１４の出射面からＣＣＤセンサ１７
の受光面に至るまでの光路長が異なり、かつ結像レンズ
１４を含む結像光学系の予定結像面に対する前後の光学
系に共役な位置、すなわち前側共役面と後側共役面とに
ＣＣＤセンサ１７の受光面が一致しているので、ＣＣＤ
センサ１７に予定結像面から共役な２位置に被写体像
（前ピン像、後ピン像）が投影される。これらの２つの
被写体像は、合焦位置になったときに同一形状となる。

【００３３】このＣＣＤセンサ１７は、投影された前ピ
ン像、後ピン像の入射光量と電荷蓄積時間に応じた電圧
を持つアナログの電気信号を出力する。このＣＣＤセン
サ１７から出力された電気信号は、アナログ処理部１９
により前ピン像、後ピン像とで別々にフィルタ処理等の
アナログ処理が施され、Ａ／Ｄ変換器２１によりディジ
タル化されて前ピン像、後ピン像とで別々にメモリ２２
に格納される。

【００３４】演算回路２３は、メモリ２２に格納された
被写体像の前ピン像と後ピン像との各ディジタル信号を
読み出し、これらディジタル信号を用いて前ピン像と後
ピン像との各コントラスト値を算出し、かつこれらコン
トラスト値から被写体Ｓの合焦度を示すデフォーカス量
を算出してＣＰＵ２４に送出する。

【００３５】次にＣＰＵ２４は、ステップ＃５におい
て、ＣＣＤセンサ１７の前ピン像と後ピン像とのアナロ
グの電気信号を読み込み、次のステップ＃６においてＣ
ＣＤセンサ１７から出力される電気信号がアナログ処理
部１９のダイナミックレンジに適合しているか否かをチ
ェックする。

【００３６】このチェックの結果、ＣＣＤセンサ１７か
ら出力される電気信号がアナログ処理部１９のダイナミ
ックレンジに適合していなければ、ＣＰＵ２４は、ステ
ップ＃７に移って、ＣＣＤセンサ１７での電荷蓄積時間
をレンジに適合する電荷蓄積時間とする命令をタイミン
グジェネレータ１８に送信し、次のステップ＃８でＡＧ
Ｃ２０のゲインをレンジに適合するゲインとする命令を
ＡＧＣ２０に送信する。

【００３７】このようなＣＣＤセンサ１７の電荷蓄積時
間とＡＧＣ２０のゲインの制御は、ＣＣＤセンサ１７か
ら出力される電気信号がアナログ処理部１９のダイナミ
ックレンジに適合するまで繰り返される。

【００３８】そして、ダイナミックレンジに適合する
と、ＣＰＵ２４は、ステップ＃６から＃９に移り、演算
回路２３により算出されたデフォーカス量を受けて合焦
か否かをチェックし、非合焦と判断した場合には、ステ
ップ＃１０に移り、ディフォーカス量に基づいて被写体
Ｓの合焦位置へ移動させるためのステージ１の移動量及
び移動方向の信号を算出して駆動回路２に送信する。そ
して、この動作が合焦と判断されるまで繰り返される。

【００３９】このとき、ＡＧＣ２０のゲインの制御範囲
が制限されているので、ＣＣＤセンサ１７から出力され
る電気信号をアナログ処理部１９のダイナミックレング
に適合させるために、ＡＧＣ２０のみならずＣＣＤセン
サ１７の電荷蓄積時間の制御を行うことで、Ａ／Ｄ変換
器２１に入力する電気信号のＳＮ比が大きくなる。 (b) 蛍光検鏡法の場合 上記ステップ＃１において、検鏡法が蛍光検鏡法と認識
されると、ＣＰＵ２４は、ステップ＃２からステップ＃
１１に移り、ＣＣＤセンサ１７の最大蓄積時間を明視野
検鏡法の最大蓄積時間よりも所定量だけ短く制限し、か
つ次のステップ＃１２においてＡＧＣ２０のゲインの制
限を解除する。

【００４０】このように蛍光検鏡法の場合、蛍光用光源
５から放射された蛍光照明光は、各レンズ９、１０から
キューブ１１で反射し、対物レンズ３を通して被写体Ｓ
に照射される。

【００４１】このときの被写体Ｓからの光束は、上記同
様に、対物レンズ３、キューブ１１、光路分岐部材１５
を透過し、ミラー１３で反射して結像レンズ１４に導か
れる。そして、この結像レンズ１４を透過した光束は、
分割プリズム１６で２光路に分岐され、これら２つの光
束が平行な状態でＣＣＤセンサ１７の受光面に入射す
る。

【００４２】このＣＣＤセンサ１７は、投影された前ピ
ン像、後ピン像の入射光量と電荷蓄積時間に応じた電圧
を持つアナログの電気信号を出力する。このＣＣＤセン
サ１７から出力された電気信号は、アナログ処理部１９
により前ピン像、後ピン像とで別々にフィルタ処理等の
アナログ処理が施され、Ａ／Ｄ変換器２１によりディジ
タル化されて前ピン像、後ピン像とで別々にメモリ２２
に格納される。

【００４３】演算回路２３は、メモリ２２に格納された
被写体像の前ピン像と後ピン像との各ディジタル信号を
読み出し、これらディジタル信号を用いて前ピン像と後
ピン像との各コントラスト値を算出し、かつこれらコン
トラスト値から被写体Ｓの合焦度を示すデフォーカス量
を算出してＣＰＵ２４に送出する。

【００４４】次にＣＰＵ２４は、ステップ＃１３におい
て、ＣＣＤセンサ１７の前ピン像と後ピン像とのアナロ
グの電気信号を読み込み、次のステップ＃１４において
ＣＣＤセンサ１７から出力される電気信号がアナログ処
理部１９のダイナミックレンジに適合しているか否かを
チェックする。

【００４５】このチェックの結果、ＣＣＤセンサ１７か
ら出力される電気信号がアナログ処理部１９のダイナミ
ックレンジに適合していなければ、ＣＰＵ２４は、ステ
ップ＃１５に移って、ＣＣＤセンサ１７での電荷蓄積時
間をレンジに適合する電荷蓄積時間とする命令をタイミ
ングジェネレータ１８に送信し、次のステップ＃１６で
ＡＧＣ２０のゲインをレンジに適合するゲインとする命
令をＡＧＣ２０に送信する。

【００４６】このようなＣＣＤセンサ１７の電荷蓄積時
間とＡＧＣ２０のゲインの制御は、ＣＣＤセンサ１７か
ら出力される電気信号がアナログ処理部１９のダイナミ
ックレンジに適合するまで繰り返される。

【００４７】そして、ダイナミックレンジに適合する
と、ＣＰＵ２４は、ステップ＃１４から＃１７に移り、
演算回路２３により算出されたデフォーカス量を受けて
合焦か否かをチェックし、非合焦と判断した場合には、
ステップ＃１８に移り、ディフォーカス量に基づいて被
写体Ｓの合焦位置へ移動させるためのステージ１の移動
量及び移動方向の信号を算出して駆動回路２に送信す
る。そして、この動作が合焦と判断されるまで繰り返さ
れる。

【００４８】このとき、検鏡法が蛍光検鏡法の場合、Ｃ
ＣＤセンサ１７から出力される電気信号をアナログ処理
部１９のダイナミックレンジに適合させる際、ＣＣＤセ
ンサ１７の最大蓄積時間を明視野検鏡法の最大蓄積時間
に対して制限を行っているので、ＡＧＣ２０のゲイン
は、明視野検鏡法の場合よりも高倍まで必要とされる場
合もあり得る。

【００４９】従って、ＣＣＤセンサ１７の最大蓄積時間
が短くても、ＣＣＤセンサ１７から出力される電気信号
をアナログ処理部１９のダイナミックレンジに適合させ
得るだけのＡＧＣ２０のゲインの大きさが必要となる。

【００５０】又、ＡＧＣ２０のゲインの制限の解除を行
うと、蛍光検鏡法の場合、明視野検鏡法に比べてコント
ラスト比が大きいために自動焦点検出精度の低下は最小
限に抑えられる上、自動焦点検出時間が短くなる。

【００５１】例えば、合焦時間をｔ、明視野検鏡法での
ＣＣＤセンサ１７の蓄積時間をＴ_int とすると、明視野
検鏡法で用いる標本と同程度の輝度を持った蛍光標本に
対して１／ｎの蓄積時間により合焦処理をすると、蛍光
検鏡法での合焦時間ｔは、 ｔ＝Ｗ＋Ｔ_int ／ｎ …(1) となる。ここで、Ｗは処理系での処理時間を示しており
検鏡法によらずほぼ一定である。

【００５２】これにより、蛍光検鏡法における最も重要
な自動焦点検出性能である自動焦点検出時間が短くな
る。なお、この場合、ＡＧＣ２０の制御範囲ｄＧは、明
視野検鏡時のそれをＲとすると、 ｄＧ＝ｎＲ …(2) となる。

【００５３】このように上記一実施の形態においては、
光路検出器２５により識別された検鏡法、例えば明視野
検鏡法と識別された場合、ＣＣＤセンサ１７の蓄積時間
の制限を解除するとともにＡＧＣ２０のゲインの制御範
囲を制限するので、ＣＣＤセンサ１７から出力される電
気信号をアナログ処理部１９のダイナミックレンジに適
合させるために、ＡＧＣ２０のみならずＣＣＤセンサ１
７の電荷蓄積時間の制御を行うことで、Ａ／Ｄ変換器２
１に入力する電気信号のＳＮ比を大きくでき、明視野検
鏡時における最も重要な自動焦点検出性能である自動焦
点検出精度を向上できる。

【００５４】このようなＣＣＤセンサ１７の蓄積時間の
制限を解除するとともにＡＧＣ２０のゲインの制御範囲
を制限する制御は、明視野検鏡法に限らず、通常用いる
被写体Ｓの明暗のはっきりしない検鏡法、例えば偏光検
鏡法や微分干渉検鏡法に適用しても同様な効果を得るこ
とができる。

【００５５】又、蛍光検鏡法と識別された場合、ＣＣＤ
センサ１７の電荷蓄積時間を制限するとともにＡＧＣ２
０のゲインの制限を解除するようにしたので、蛍光検鏡
法の場合、明視野検鏡法に比べてコントラスト比が大き
いために自動焦点検出精度の低下は最小限に抑えられる
上、自動焦点検出時間が短くなる。

【００５６】このようなＣＣＤセンサ１７の電荷蓄積時
間を制限するとともにＡＧＣ２０のゲインの制限を解除
する制御は、蛍光検鏡法に限らず、通常用いる被写体Ｓ
の明暗のはっきりしている検鏡法に適用しても同様な効
果を得ることができる。

【００５７】なお、本発明は、上記一実施の形態に限定
されるものでなく次の通り変形してもよい。例えば、上
記一実施の形態では顕微鏡に適用した場合について説明
したが、自動焦点検出を行うカメラ等に適用してもよ
い。

【００５８】

【発明の効果】以上詳記したように本発明の請求項１〜
３によれば、各種検鏡法に応じて合焦時間及び合焦精度
を最適化できる顕微鏡用自動焦点検出装置を提供でき
る。又、本発明の請求項２によれば、光電変換素子の蓄
積時間の制限を解除するとともにＡＧＣのゲインの制御
範囲を制限することで、光電変換素子から出力される電
気信号のＳＮ比を大きくでき、明視野検鏡時における最
も重要な自動焦点検出性能である自動焦点検出精度を向
上できる顕微鏡用自動焦点検出装置を提供できる。

【００５９】又、本発明の請求項３によれば、光電変換
素子の電荷蓄積時間を制限するとともにＡＧＣのゲイン
の制限を解除することで、蛍光検鏡法の場合、明視野検
鏡法に比べてコントラスト比が大きいために自動焦点検
出精度の低下は最小限に抑えられる上、自動焦点検出時
間が短くできる顕微鏡用自動焦点検出装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる顕微鏡用自動焦点検出装置を適
用した顕微鏡の第１の実施の形態を示す構成図。

【図２】同装置の明視野検鏡法の場合の合焦制御フロー
チャート。

【図３】同装置の蛍光検鏡法の場合の合焦制御フローチ
ャート。

【符号の説明】

１…ステージ、 Ｓ…被写体、 ２…駆動回路、 ３…対物レンズ、 ４…透過用光源、 ５…蛍光光源、 １４…結像レンズ、 １６…分割プリズム、 １７…ＣＣＤセンサ、 １８…タイミングジャネレータ、 １９…アナログ処理部、 ２０…ＡＧＣ（オートゲインコントロール）、 ２１…Ａ／Ｄ変換器、 ２２…メモリ、 ２３…演算回路、 ２４…ＣＰＵ、 ２５…光路検出器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体の観察にいずれか１つの検鏡法に
   切り替える機構を備え、前記被写体の光像を対物レンズ
   を通して蓄積型の光電変換素子に結像し、この光電変換
   素子の出力信号をオートゲインコントロールを通して増
   幅した後、この出力信号に基づいて前記被写体と前記対
   物レンズとの相対距離を可変して合焦動作する顕微鏡用
   自動焦点検出装置において、 前記検鏡法を識別する検鏡法識別手段と、 この検鏡法識別手段により識別された検鏡法に応じて前
   記光電変換素子の蓄積時間の制御範囲を変化させる蓄積
   時間制御手段と、 前記検鏡法識別手段により識別された検鏡法に応じて前
   記オートゲインコントロールのゲインの制御範囲を変化
   させるゲイン制限手段と、を具備したことを特徴とする
   顕微鏡用自動焦点検出装置。
2. 【請求項２】 前記蓄積時間制御手段は、前記検鏡法識
   別手段により明視野検鏡法と識別された場合に解除され
   ることを特徴とする請求項１記載の顕微鏡用自動焦点検
   出装置。
3. 【請求項３】 前記ゲイン制限手段は、前記検鏡法識別
   手段により蛍光検鏡法と識別された場合に解除されるこ
   とを特徴とする請求項１記載の顕微鏡用自動焦点検出装
   置。