JPS63167313A - 自動焦点制御方法 - Google Patents

自動焦点制御方法

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JPS63167313A
JPS63167313A JP61313824A JP31382486A JPS63167313A JP S63167313 A JPS63167313 A JP S63167313A JP 61313824 A JP61313824 A JP 61313824A JP 31382486 A JP31382486 A JP 31382486A JP S63167313 A JPS63167313 A JP S63167313A
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JP
Japan
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point
focusing
stage
objective lens
microscope
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JP61313824A
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English (en)
Inventor
Riyouhei Yabe
矢辺　良平
Hajime Matsushita
松下　甫
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/24—Base structure
    • G02B21/241—Devices for focusing

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動焦点制御方法に係り、特に顕微鏡を用いた
パターン認識による細胞自動分類装置に好適な自動焦点
制御方法に関するものである。
〔従来の技術〕
従来の自動焦点制御は、ある一点における自動焦点を正
確、迅速に行うことを重点において検討されていた。し
かし、高倍率（１００倍）の対物レンズを用いた場合、
その焦点深度は約０．２μＩと非常に浅くなり、顕微鏡
ステージ移動にともなうステージの上下方向のずれに対
する補正については配慮されていなかった。なお、この
種の制御方法に関連するものとして、例えば、特開昭５
９−９４７１１号公報、特開昭５９−１００４０６号公
報等が挙げられる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術は、顕微鏡ステージを駆動することによる
対物レンズと顕微鏡ステージ間の相対距離の変化による
焦点のボケに対する自動焦点の制御に関して配慮がなさ
れておらず、自動焦点を行うのに時間を要したり、極端
な場合は、自動焦点を実行できないという問題があった
。
本発明の目的は、顕微鏡ステージと対物レンズの相対距
離のずれを補正することにより、迅速、かつ、正確に自
動焦点を行うことができる自動焦点制御方法を提供する
ことにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、顕微鏡を用いて観察、測定をする前にあら
かじめ顕微鏡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うことにより達成するようにした。
〔作用〕
制御装置は、あらかじめ顕微鏡ステージの任意の格子点
において実際の標本を架設した状態で自動焦点処理を行
い、各点における対物レンズの合焦点位置を記憶する。
一度この処理を実行すると、各格子点における対物レン
ズの合焦点位置が記憶されるので、以降の標本では、測
定点の近傍の格子点より、８１ＩＩ定点の合焦点位置を
内挿できるので、測定点の真の合焦点位置の近傍より自
動焦点処理を実行することが可能となる。
〔実施例〕
以下本発明の制御方法の一実施例を第１図〜第４図を用
いて詳細に説明する。
第１図は本発明の自動焦点制御方法の一実施例を説明す
るための細胞自動分類装置の一例を示すブロック図であ
る。第１図において、顕微鏡１には光電変換器２および
テレビカメラ３が取り付けられており、顕微鏡１のステ
ージ上に置かれた標本５上に散在する細胞の顕微鏡画像
を光電変換器２、テレビカメラ３に入力する。光電変換
器２から出力された電気信号は、自動焦点装置４に入力
され１合焦点（焦点のピントの一番合ったところ）から
のずれに反比例した焦点信号が出力される。
制御袋ｆｉ８はマイクロコンピュータを内蔵しており、
この焦点信号より対物レンズ駆動装置６を制御して、自
動焦点処理を実行する。自動焦点処理が終了すると、テ
レビカメラ３により、細胞の顕微鏡画像の濃度信号が画
像処理装置１７に入力され。
画像処理装置！７は制御装置ｌ！８に細胞の特徴パラメ
ータを出力し、制御装置８はこれを基に細胞の分類を行
う６分類が終了すると、ステージ駆動装置９によりステ
ージを移動させ１次の視野内の細胞の分類を続行するか
、または、細胞検出袋Ｗ１１０により対象とする細胞が
検出されるまでステージを移動し１分類を続行する。
分類を実行するにあたり、最初に以下に示す手順でステ
ージ上の各格子点の合焦点位置を記憶する。第２図に示
すように、標本上に任意の間隔ｄ（ｄはステージの精度
に応じて決定し、Ｘ方向。
Ｙ方向で必ずしも同じでなくてよい）の格子点をとり、
各格子点における合焦点の対物レンズの位［Ｚ　（ｌ　
ｔ　ｊ）を制御袋Ｗ１８のマイクロコンピュータのメモ
リに記憶する。
上記のようにして求められた合焦点位置行列を用いて、
実際に測定を行う場合の手順を以下に述べる。
測定すべき点が第３図に示すＰ点であった場合、その近
傍の格子点で、原点に一番近い格子点からのＸ、Ｙ方向
の距離をΔＸ、Δｙとすると、Ｐ点の位置での合焦点近
似点を次の（１）式で算出する。
Ｚ（Ｐ）＝（（ｄ−Δｘ）・Ｚｚ＋Δｘ−Ｚｚ）／　ｄ
　−（１）ここに、 Ｚｘ＝（（ｄ−Δｙ）・Ｚ（ｘｐｊ）＋Δｙ−Ｚ（ｉ、
ｊ＋１））／ｄＺｚ＝（（ｄ−Δｙ）・ｚ（ｉ＋１．ｊ
）＋Δｙ−Ｚ（ｉ＋１．ｊ＋１））／ｄこのｚ　（ｐ）
の値の位置に対物レンズを移動し、この位置より自動焦
点処理を実行することにより。
真の合焦点の近傍より自動焦点処理が実行可能となり、
自動焦点処理時間が短縮できる。また、ステージを長い
距離移動した場合、ステージ移動にともない焦点位置が
大幅にずれて自動焦点の実行が不可能になることも防止
可能である。
なお、第４図は本発明の方法の一実施例を示すフローチ
ャートである。
以上述べた実施例では、ステージ移動後に対物レンズを
移動させているが、パルスモータを用いてステージを移
動させるような場合、１パルス移動毎に（１）式を用い
てステージと同時に対物レンズを移動させることも可能
である。
また、合焦点近似点の算出は、（１）式の線形近似だけ
でなく、条件に応じて多項式等の近似を用いることもも
ちろん可能である。
本実施例によれば、自動焦点処理を短時間で正確に行う
ことができる。なお、本実施例によるステージは、従来
のものより平滑性においてラフでよく、製作作業が格段
に楽になるという利点がある。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、顕微鏡を用いた
自動焦点制御において、顕微鏡ステージのゆがみを補正
することにより、高速、かつ、正確に自動焦点処理を行
うことができ、高倍率の対物レンズを用いても高精度の
ステージを用いる必要がなく９機構系を安価なものにで
きるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の自動焦点制御方法の一実施例を説明す
るための細胞自動分類装置の一例を示すブロック図、第
２図は補正用格子点の概念図、第３図は補正方法を示す
概念図、第４図は本発明の方法の一実施例を示すフロー
チャートである。 １・・・顕微鏡、２・・・光電変換器、３・・・テレビ
カメラ、４・・・自動焦点装置、５・・・椋本、６・・
・対物レンズ駆動装置、７・・・画像処理装置、８・・
・制御装置、９・・・県１区 ｑ　　−−−ステージ、！３［！ヤ「畏貫帛７ｚ 第３区

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、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、前記顕微鏡のステージを水平方向に駆動
    するステージ駆動装置と、前記顕微鏡光量を光電変換し
    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、前記顕微鏡を用いて観
    察、測定をする前にあらかじめ前記顕微鏡ステージの任
    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、前記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うよ
    うにすることを特徴とする自動焦点制御方法。
JP61313824A 1986-12-27 1986-12-27 自動焦点制御方法 Pending JPS63167313A (ja)

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