JPH1048511A - Autofocusing device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an autofocusing device whose operation state is confirmed and whose handleability is excellent. SOLUTION: At a constrast detection type autofocusing device 4, rough focusing operation is firstly performed, and when a peak value appears at a point other than both ends of the contrast curve of a video signal obtained, close focusing operation is continuously performed. When the peak value appears at the position (a) of the end of the contrast curve 96C1, a scanning range is shifted, and the rough focusing operation is repeatedly executed. Since the peak value P1 appears at the position other than both ends of the contrast curve 96C2 obtained, the contrast curve 97C2 so as to perform the close focusing operation is obtained. In the case that a difference Δ2 between the peak value and minimum value of a curve exceeds a previously set value Δ0, a lamp 43a informs that a focal point is detected, and in the case the difference is equal to or less than the value Δ, the lamp 43b informs that the focal point is not detected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、生物顕微鏡等によ
って得られる被検体の拡大像を写真撮影する顕微鏡写真
撮影システム等において写真撮影のためのフォーカス動
作を自動的にしかも精度良く行なうためのオートフォー
カス装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microscope for automatically and accurately performing a focusing operation for photographing in a microphotographing system for photographing an enlarged image of a subject obtained by a biological microscope or the like. The present invention relates to a focusing device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】生物顕微鏡写真の撮影を行なうためのシ
ステムとしては、光学顕微鏡に取り付けた写真撮影装置
のフォーカス動作を自動化するために、ＣＣＤカメラに
よるオートフォーカス装置を備えたものが知られてい
る。オートフォーカス装置を用いることにより、写真撮
影装置のフォーカス動作を目視による場合よりも精度良
く行ない、ボケの無い写真撮影を行なうことができる。2. Description of the Related Art As a system for taking photographs of biological microscopes, there is known a system provided with an auto-focusing device using a CCD camera in order to automate a focusing operation of a photographing device attached to an optical microscope. . By using the autofocus device, the focus operation of the photographing device can be performed with higher accuracy than in the case of visual observation, and photographing without blur can be performed.

【０００３】このようなオートフォーカス装置による写
真撮影装置のオートフォーカス動作は、光学顕微鏡で病
理標本等を撮影する場合等に便利である。すなわち、こ
の場合、標本の全体像を把握するための低倍率（弱拡
大）写真と、病変部を精査するための高倍率（強拡大）
写真を撮ることが多い。低倍率写真の撮影においては、
フォーカシングが難しく、目視で観察したときにははっ
きり見えていても、写真に撮影したものはボケでおり実
用に耐えないことが多い。低倍率対物レンズ使用時のフ
ォーカシングが難しいのは、写真撮影装置の光学系の焦
点深度が目視での焦点深度よりも浅いことが原因であ
る。[0003] The autofocusing operation of the photographing apparatus using such an autofocusing apparatus is convenient for photographing a pathological specimen or the like with an optical microscope. That is, in this case, a low-magnification (low-magnification) photograph for grasping the whole image of the specimen and a high-magnification (high-magnification) for closely examining the lesion.
I often take pictures. When taking low magnification photos,
Focusing is difficult, and even when clearly visible when observed visually, the photographed image is often blurred and unfit for practical use. The difficulty in focusing when using a low-magnification objective lens is due to the fact that the depth of focus of the optical system of the photographing device is shallower than the visual depth of focus.

【０００４】この点に鑑みて、本願人は、先に実願平５
−２５４７８号明細書において、顕微鏡における対物レ
ンズの倍率が１乃至４倍程度の低倍率の場合にも、写真
撮影装置のオートフォーカスを簡単に行なうためのオー
トフォーカス装置を備えた顕微鏡写真装置を提案してい
る。[0004] In view of this point, the applicant of the present application has previously described Japanese Utility Model Application
In the specification of Japanese Patent No. 25478, there is proposed a microscope photographic device provided with an autofocus device for easily performing autofocus of the photographic device even when the magnification of the objective lens in the microscope is about 1 to 4 times. doing.

【０００５】上記のオートフォーカス装置はコントラス
検出型のものである。図１３を参照してその動作の概要
を説明する。オートフォーカス装置では、光学顕微鏡お
よび写真撮影装置のレンズ光学系を介して形成される被
写体７の像を、ＣＣＤカメラ等の撮像素子５１を介して
取込み可能となっている。光学顕微鏡のステージを移動
させながら、一定のタイミングで映像信号を取込み、そ
の高周波成分の検出を行い、映像信号のコンラストを算
出する。ステージ移動はレンズ光学系をその遠点側と近
点側の間で走査したことに対応する。この走査により曲
線Ｃで示すようなコントラストカーブが得られる。最も
コントラストの高い値Ｐが得られた位置がフォーカスポ
イントであると判断する。そして、この状態が形成され
るように、レンズ光学系を移動する。[0005] The above auto-focusing apparatus is of a contrast detection type. An outline of the operation will be described with reference to FIG. In the autofocus device, an image of the subject 7 formed through an optical microscope and a lens optical system of a photographing device can be captured via an image sensor 51 such as a CCD camera. While moving the stage of the optical microscope, a video signal is taken in at a certain timing, its high frequency component is detected, and the contrast of the video signal is calculated. Stage movement corresponds to scanning of the lens optical system between its far point side and near point side. By this scanning, a contrast curve as shown by a curve C is obtained. It is determined that the position where the value P having the highest contrast is obtained is the focus point. Then, the lens optical system is moved so that this state is formed.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このコントラスト検出
型のオートフォーカス装置を備えたシステムは、例え
ば、生物顕微鏡写真を撮影するために、医療現場、大学
等において、医者、医学研究者等によって使用されてい
る。顕微鏡写真の撮影に当たっては、まず、使用者が接
眼レンズを覗き、手動でフレーミングを行なう。このよ
うに最初に目視によりフォーカス動作が行なわれるの
で、上述したようなフォーカス動作のための走査範囲内
に実際のフォーカスポイントが入っていない事態も発生
する。特に、このようなシステムの利用者は、画像処
理、光学分野に関しては一般に素人であるので、このよ
うな事態が発生しやすい。The system equipped with the contrast detection type autofocus device is used by doctors, medical researchers, etc. at medical sites, universities, etc., for example, to take biological micrographs. ing. In taking a micrograph, first, a user looks into an eyepiece and performs framing manually. As described above, since the focus operation is performed visually first, a situation may occur in which the actual focus point is not within the scanning range for the focus operation as described above. In particular, since users of such a system are generally unskilled in image processing and optical fields, such a situation is likely to occur.

【０００７】さらには、弱拡大対物レンズは焦点深度が
非常に深く、目視によるフォーカシングが困難である。
そのために、オートフォーカス装置の起動時において実
際のフォーカスポイントがかなり外れた位置にあり、当
該装置のコントラスト検出のための走査範囲に含まれな
い事態も発生しやすい。また、光学系の構成によっては
目視と写真撮影装置の焦点位置が一致しない場合もあ
る。[0007] Furthermore, the low-magnification objective lens has a very large depth of focus, and it is difficult to perform visual focusing.
For this reason, when the autofocus device is activated, the actual focus point is located at a position considerably deviated, and is likely not to be included in the scanning range for detecting the contrast of the device. Also, depending on the configuration of the optical system, the visual position and the focal position of the photographing device may not match.

【０００８】このような事態が発生すると、予め定めた
走査幅でコントラスト検出のための走査を行なっても、
両端以外の点にピーク値が現れるコントラストカーブが
得られない。このためオートフォーカス装置は、フォー
カスエラーとしてオートフォーカス動作を停止してしま
う。When such a situation occurs, even if scanning for detecting the contrast is performed with a predetermined scanning width,
A contrast curve in which peak values appear at points other than both ends cannot be obtained. Therefore, the autofocus device stops the autofocus operation as a focus error.

【０００９】本発明の課題は、オートフォーカス動作が
適切に行なわれた否かを正確に判別すると共に、その判
別結果を使用者に報知できるようにして、特に、顕微鏡
や写真撮影の経験に乏しい素人でも使い勝手のよいオー
トフォーカス装置を実現することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to accurately determine whether or not an autofocus operation has been properly performed, and to notify a user of the determination result. An object of the present invention is to realize an autofocus device that is easy to use even for amateurs.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、レンズ光学系を介して被写体の光像が
入力される撮像素子と、前記レンズ光学系を走査するこ
とにより前記撮像素子を介して時系列的に入力される被
写体の映像信号に含まれる高周波数成分から各映像信号
のコントラストを検出するコントラスト検出回路と、当
該コントラスト検出回路によりコントラストのピーク値
が検出された時点をフォーカスポイントであると判別し
て前記写真撮影装置のオートフォーカス動作を行うオー
トフォーカス装置において、前記オートフォーカス動作
によりフォーカスポイントが検出されたか否かを報知す
る報知手段を有し、前記オートフォーカス動作によっ
て、予め定めた走査範囲に渡って前記レンズ光学系を走
査する間に得られる映像信号のコントラストカーブに基
づきフォーカスポイントが検出されたか否かを判別し、
当該判別結果に基づき前記報知手段を駆動するようにし
ている。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an image pickup device to which a light image of a subject is input via a lens optical system, and scans the lens optical system. A contrast detection circuit for detecting a contrast of each video signal from a high frequency component included in a video signal of a subject input in a time series through the imaging device, and a time point when a peak value of the contrast is detected by the contrast detection circuit An auto-focusing device that performs an auto-focusing operation of the photographing device by determining that the auto-focusing operation is a focus point. Is obtained while scanning the lens optical system over a predetermined scanning range. Determine whether the focus point on the basis of the contrast curve of the image signal is detected,
The notification means is driven based on the determination result.

【００１１】この構成によれば、コントラストカーブに
基づきフォーカス動作が適切に行なわれたか否かを正確
に判断できる。また、使用者は、この報知手段によって
オートフォーカス動作の動作状態を確認できる。したが
って、オートフォーカス動作によりフォーカスポイント
が検出されずにその動作が停止してしまっているにも拘
わらず、使用者がそれを知らずにフォーカシングが完了
するのを待っているといった弊害を回避できる。With this configuration, it is possible to accurately determine whether or not the focus operation has been properly performed based on the contrast curve. Further, the user can confirm the operating state of the autofocus operation by using this notifying means. Therefore, it is possible to avoid a problem that the user waits for the focusing to be completed without knowing the fact that the operation has stopped without detecting the focus point due to the autofocus operation.

【００１２】ここで、コントラストカーブに基づくフォ
ーカス動作の適否の判別は、映像信号のコントラストカ
ーブの両端以外の点にピーク値が現れているか否かに基
づき行なえばよい。Here, the appropriateness of the focus operation based on the contrast curve may be determined based on whether or not a peak value appears at a point other than both ends of the contrast curve of the video signal.

【００１３】あるいは、コントラストカーブの最大値と
最小値の差が予め設定した値に比べて大きいか否かに基
づき行なえばよい。Alternatively, it may be performed based on whether or not the difference between the maximum value and the minimum value of the contrast curve is larger than a preset value.

【００１４】次に、本発明では、広い走査幅の範囲を走
査して精度良くフォーカスポイントを検出する動作を短
時間で行なうようにするために、第１の走査ピッチで第
１の走査幅の範囲に渡って映像信号のコントラスト検出
を行う粗フォーカス動作と、前記第１の走査ピッチより
も細かな第２の走査ピッチで前記粗フォーカス動作によ
って得られたコントラストのピーク値を含む第２の走査
幅の範囲に渡って映像信号のコントラスト検出を行なう
密フォーカス動作とを行い、当該密フォーカス動作によ
って得られた映像信号のコントラストのピーク値をフォ
ーカスポイントとして採用するようにしている。さら
に、前記粗フォーカス動作により得られる映像信号のコ
ントラストカーブの両端以外の点にピーク値が現れない
場合には、フォーカスポイントが検出されないものと判
断して、その旨を前記報知手段によって報知し、前記密
フォーカス動作を実行せずにオートフォーカス動作を停
止している。また、前記密フォーカス動作により得られ
る映像信号のコントラストカーブの最大値と最小値の差
が予め設定した値以下の場合には、フォーカスポイント
が検出されないものと判断して、その旨をを前記報知手
段によって報知するようにしている。Next, according to the present invention, in order to perform an operation of detecting a focus point with high accuracy by scanning a wide range of scanning width in a short time, the first scanning width of the first scanning width is used. A coarse focus operation for detecting a contrast of a video signal over a range, and a second scan including a peak value of the contrast obtained by the coarse focus operation at a second scan pitch finer than the first scan pitch A fine focus operation for detecting the contrast of the video signal is performed over the range of the width, and the peak value of the contrast of the video signal obtained by the fine focus operation is adopted as a focus point. Further, when no peak value appears at a point other than both ends of the contrast curve of the video signal obtained by the coarse focus operation, it is determined that the focus point is not detected, and the fact is notified by the notification unit, The auto focus operation is stopped without executing the fine focus operation. When the difference between the maximum value and the minimum value of the contrast curve of the video signal obtained by the fine focus operation is equal to or less than a preset value, it is determined that the focus point is not detected, and the notification is made to that effect. Notification is made by means.

【００１５】[0015]

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
の好適な実施の形態を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００１６】（全体構成）図１には、本発明が適用され
たオートフォーカス装置を備えた顕微鏡写真撮影システ
ムの全体構成を示してある。顕微鏡写真撮影システム１
は生物系の弱拡大（１乃至１０倍）対物レンズに使用条
件を限定し、オートフォーカス動作を最適化したもので
ある。また、操作を対物レンズの倍率に対応した４つの
オートフォーカス起動スイッチのみとして、操作の単純
化を図っている。さらに、弱拡大対物レンズは焦点深度
が非常に深く、正確なフォーカシングを行なうためには
コントラスト検出のための走査幅を広くとる必要があ
る。そこで、走査幅が広くても短時間でフォーカシング
を行なうことができるようにしている。さらにまた、精
度良くフォーカシングを行なうことができるようにして
いる。(Overall Configuration) FIG. 1 shows the overall configuration of a microscope photographing system provided with an autofocus apparatus to which the present invention is applied. Microscope photography system 1
In the figure, the conditions for use are limited to a low magnification (1 to 10 times) objective lens of a biological system, and the autofocus operation is optimized. Further, the operation is simplified by using only four auto focus start switches corresponding to the magnification of the objective lens. Further, the low-magnification objective lens has a very large depth of focus, and it is necessary to increase the scanning width for contrast detection in order to perform accurate focusing. Therefore, focusing can be performed in a short time even if the scanning width is wide. Furthermore, focusing can be performed with high accuracy.

【００１７】図１に示すように、顕微鏡写真撮影システ
ム１は、生物顕微鏡２と、ここに取り付けた写真撮影装
置３と、この写真撮影装置のフォーカシングを行なうた
めのオートフォーカス装置４から基本的に構成されてい
る。オートフォーカス装置４は、点線で模式的に示す信
号線５を介して、電気的に、写真撮影装置３に接続さ
れ、ここで得られる被写体の映像信号が取り込まれる。
また、オートフォーカス装置４は同様に点線で模式的に
示す信号線６を介して生物顕微鏡２のステージ２１の駆
動機構２２に接続され、当該駆動機構２２を駆動してフ
ォーカシングステージ２１を昇降させる。As shown in FIG. 1, a microscope photographing system 1 basically includes a biological microscope 2, a photographing device 3 attached thereto, and an autofocus device 4 for focusing the photographing device. It is configured. The autofocus device 4 is electrically connected to the photographing device 3 via a signal line 5 schematically indicated by a dotted line, and captures a subject video signal obtained here.
The autofocus device 4 is also connected to a drive mechanism 22 of a stage 21 of the biological microscope 2 via a signal line 6 schematically indicated by a dotted line, and drives the drive mechanism 22 to move the focusing stage 21 up and down.

【００１８】オートフォーカス装置４のケース前面は操
作パネル４１となっており、この操作パネル４１には、
４つのオートフォーカス起動スイッチ４２（４２（×
１）、４２（×２）、４２（×４）および４２（×１
０））が配列されている。また、オートフォーカス動作
によりフォーカスポイントが適正に検出されたか否かを
表示するためのフォーカス表示ランプ群４３（４３ａ、
４３ｂ）、映像信号の検出エラーが発生した場合に点灯
するエラー表示ランプ４４、および被写体の照明レベル
が適切であるか否かを表示するためのゲイン表示ランプ
群４５（４５ａ、４５ｂ、４５ｃ）が配列されている。
これらのスイッチあるいはランプがどのような場合に操
作あるいは点灯されるのかについては後述する。なお、
４６は電源ランプである。The front of the case of the autofocus device 4 is an operation panel 41.
The four auto focus activation switches 42 (42 (×
1), 42 (× 2), 42 (× 4) and 42 (× 1
0)) are arranged. Also, a focus display lamp group 43 (43a, 43a, 43b) for displaying whether or not the focus point has been properly detected by the autofocus operation.
43b), an error display lamp 44 which is turned on when a video signal detection error occurs, and a gain display lamp group 45 (45a, 45b, 45c) for displaying whether or not the illumination level of the subject is appropriate. Are arranged.
When these switches or lamps are operated or turned on will be described later. In addition,
46 is a power lamp.

【００１９】この顕微鏡写真撮影システム１を用いて、
写真を撮影するときは、ステージ２１に被写体７として
の試料を置き、対物レンズ２３として、４つの低倍率対
物レンズ（１、２、４および１０倍）のうちから一つを
選択し、しかる後に接眼部２３を用いて目視によりフォ
ーカシングと視野の決定を行なう。次に、フォーカシン
グビュワを取り外した後に取り付けたＣＣＤカメラ５１
を備えたオートフォーカス装置４を起動する。この起動
のためには、４個のオートフォーカス起動スイッチ４２
のうち、使用している対物レンズに対応したものを操作
すればよい。この結果、オートフォーカス装置４は、ス
テージの駆動機構２２を構成しているフォーカシングノ
ブ微動軸を駆動して、オートフォーカス動作を行なう。
これによりピントが合った後は、写真撮影装置３のフィ
ルムカメラ３１を操作して顕微鏡写真の撮影を行なう。Using this microscope photographing system 1,
When taking a photograph, a sample as the subject 7 is placed on the stage 21, and one of four low-magnification objective lenses (1, 2, 4, and 10 ×) is selected as the objective lens 23. Focusing and visual field determination are performed visually using the eyepiece 23. Next, the CCD camera 51 attached after removing the focusing viewer
Activate the auto-focusing device 4 provided with. For this activation, four auto focus activation switches 42
Of these, the one corresponding to the objective lens used may be operated. As a result, the auto-focusing device 4 performs the auto-focusing operation by driving the fine-adjustment axis of the focusing knob constituting the driving mechanism 22 of the stage.
After focusing is thereby performed, the film camera 31 of the photographing device 3 is operated to take a micrograph.

【００２０】図２には、本例の顕微鏡写真撮影システム
１のレンズ光学系および制御系の概略構成を示してあ
る。この図に示すように、レンズ光学系は、光学顕微鏡
２の側に組み込まれている対物レンズ２３と、ハーフミ
ラー２４および接眼レンズ２５を備えている。対物レン
ズ２３を介して得られる被写体試料７の拡大像は、ハー
フミラー２４を通過して写真撮影装置３の側の撮影レン
ズ３２に向かうと共に、ここで反射されて接眼レンズ２
５の側に向かう。撮影レンズ３２に向かった拡大像はこ
こを介して、写真フィルム３３の上に結像する。撮影レ
ンズ３２と写真フィルム３３の間の光路上にもハーフミ
ラー３４が配置されている。このハーフミラー３４で反
射された被写体像は、オートフォーカス装置４のＣＣＤ
カメラ５１の撮像素子５２で受光される。FIG. 2 shows a schematic configuration of a lens optical system and a control system of the microscope photographing system 1 of the present embodiment. As shown in this figure, the lens optical system includes an objective lens 23 incorporated on the optical microscope 2 side, a half mirror 24, and an eyepiece 25. An enlarged image of the subject sample 7 obtained through the objective lens 23 passes through the half mirror 24 to the photographing lens 32 on the photographing device 3 side, and is reflected there and reflected therefrom.
Head to side 5. The magnified image directed to the taking lens 32 forms an image on the photographic film 33 through this. A half mirror 34 is also arranged on the optical path between the taking lens 32 and the photographic film 33. The subject image reflected by the half mirror 34 is stored in the CCD of the autofocus device 4.
The light is received by the image sensor 52 of the camera 51.

【００２１】フォーカシングステージ２１の裏面側、図
においては下側には照明光源２６が配置されている。ス
テージ２１に乗せた被写体試料７は、照明光源２６によ
って照明される。An illumination light source 26 is disposed on the back side of the focusing stage 21, that is, on the lower side in the figure. The subject sample 7 placed on the stage 21 is illuminated by the illumination light source 26.

【００２２】一方、ＣＣＤカメラ５１で受光された被写
体試料７の映像信号は、例えば、ＮＴＳＣ方式の映像信
号として信号線５を介してオートフォーカス装置４に入
力される。オートフォーカス装置４の駆動制御回路８の
主要機能はマイクロコンピュータによって実現される機
能であり、ＣＰＵ８４の制御のもとに、ＲＡＭ８８をワ
ーキングエリアとして利用して、ＲＯＭ８７に格納され
ている制御プログラムを実行することにより達成され
る。On the other hand, the video signal of the subject sample 7 received by the CCD camera 51 is input to the autofocus device 4 via the signal line 5 as an NTSC video signal, for example. The main function of the drive control circuit 8 of the autofocus device 4 is a function realized by a microcomputer. Under the control of the CPU 84, the control program stored in the ROM 87 is executed using the RAM 88 as a working area. It is achieved by doing.

【００２３】この駆動制御回路８は、映像信号を一時的
に記憶保持するためのバッファ８１と、ここを介して映
像信号を受け取りそのコンラストを検出するコントラス
ト検出回路８２と、映像信号を受けて照明光源２６によ
る照明レベルを検出する照明レベル検出回路８３と、こ
れらの各部分の駆動制御を司るＣＰＵ８４を備えてい
る。これらの各部分の駆動は、映像信号の同期信号を基
にしてタイミングコントーラ８５から供給されるタイミ
ング信号に基づき行なわれる。また、操作部８６を備え
ており、この操作部８６は図１に示す各種のスイッチ４
２、ランプ４３乃至４６を備えている。この構成のオー
トフォーカス装置４の制御回路８は、入出力インタフェ
ース８９を介して、モータドライバ９に接続されてい
る。また、不図示のホストコンピュータの側にも接続可
能となっている。The drive control circuit 8 includes a buffer 81 for temporarily storing and holding the video signal, a contrast detection circuit 82 for receiving the video signal via the buffer 81 and detecting the contrast thereof, and an illumination for receiving the video signal. An illumination level detection circuit 83 for detecting the illumination level of the light source 26 and a CPU 84 for controlling the driving of these components are provided. The driving of these parts is performed based on a timing signal supplied from the timing controller 85 based on a synchronization signal of the video signal. An operation section 86 is provided. The operation section 86 is provided with various switches 4 shown in FIG.
2, lamps 43 to 46 are provided. The control circuit 8 of the autofocus device 4 having this configuration is connected to the motor driver 9 via the input / output interface 89. It can also be connected to a host computer (not shown).

【００２４】モータドライバ９は、光学顕微鏡２のフォ
ーカシングステージ２１の駆動機構２２の駆動源である
フォーカスモータ２７を駆動するものである。フォーカ
スモータ２７としてステッピングモータを採用してい
る。The motor driver 9 drives a focus motor 27 which is a driving source of a driving mechanism 22 of the focusing stage 21 of the optical microscope 2. A stepping motor is used as the focus motor 27.

【００２５】（制御系および動作概要）図３には、本例
の顕微鏡写真撮影システム１の制御系を、オートフォー
カス装置４の駆動制御回路８のＣＰＵ８４を中心に実現
される制御機能ブロックと共に示してある。この図を参
照して、本例のシステム１の制御系を更に詳しく説明す
る。(Overview of Control System and Operation) FIG. 3 shows a control system of the microphotographing system 1 of this embodiment together with control function blocks realized mainly by the CPU 84 of the drive control circuit 8 of the autofocus device 4. It is. With reference to this figure, the control system of the system 1 of the present example will be described in more detail.

【００２６】まず、オートフォーカス装置４が起動され
ると、すなわち、オートフォーカス起動スイッチ４２の
いずれかが操作されると、ＲＡＭ内あるいはＲＯＭ内に
予め格納されているオートフォーカス動作の制御パラメ
ータを記憶しているパラメータ記憶部９１から該当する
制御パラメータが出力される。本例では、後述するよう
に２段階オートフォーカス動作を行なうように構成され
ている。したがって、最初に行なわれる粗フォーカス動
作のための粗パラメータ群９２（後述のパルス数Ｊ１、
Ｓ１、第１の走査幅Ｗ１等）および、この粗フォーカス
動作に続いて実行される密フォーカス動作のための密パ
ラメータ群９３（後述のパルス数Ｊ２、Ｓ２、第２の走
査幅Ｗ２等）が出力される。First, when the autofocus device 4 is started, that is, when one of the autofocus start switches 42 is operated, the control parameters of the autofocus operation stored in advance in the RAM or the ROM are stored. The corresponding control parameter is output from the parameter storage unit 91 performing the control. In this example, a two-stage autofocus operation is performed as described later. Therefore, the rough parameter group 92 (the pulse number J1, which will be described later) for the coarse focus operation performed first,
S1, the first scanning width W1) and the fine parameter group 93 (the number of pulses J2, S2, the second scanning width W2, etc., which will be described later) for the fine focusing operation performed after the coarse focusing operation. Is output.

【００２７】オートフォーカス装置４のＣＰＵ８４は、
これらの制御パラメータ群に基づき、フォーカスモータ
２７の駆動を制御するモータ制御動作９４を実行する。
このモータ制御動作９４によって出力される駆動信号に
より、モータドライバ９を介してフォーカスモータ２７
が駆動されて、顕微鏡２のフォーカシングステージ２１
が光学系の光軸に沿って往復移動する。The CPU 84 of the autofocus device 4
A motor control operation 94 for controlling the driving of the focus motor 27 is executed based on these control parameter groups.
The drive signal output by the motor control operation 94 causes the focus motor 27 via the motor driver 9.
Is driven, and the focusing stage 21 of the microscope 2 is driven.
Reciprocates along the optical axis of the optical system.

【００２８】フォーカシングステージ２１を移動させな
がらＣＣＤカメラ５１を介して得られる映像信号は、バ
ッファ８１において、上記の制御パラメータ９２、９３
に含まれているサンプリングタイミングで１コマづつサ
ンプリングされる。サンプリングされた映像信号はバッ
ファ８１を介してコントラスト検出回路８２に供給され
る。The video signal obtained through the CCD camera 51 while moving the focusing stage 21 is stored in the buffer 81 in the control parameters 92 and 93 described above.
Are sampled frame by frame at the sampling timings included in. The sampled video signal is supplied to a contrast detection circuit 82 via a buffer 81.

【００２９】コントラスト検出回路８２では、映像信号
から高周波成分を抽出してそのコントラストを検出す
る。最初に実行される粗フォーカス動作時におけるステ
ージ２１の移動（即ち、光学系の走査）により検出され
た映像信号のコントラストは時系列的にＲＡＭに展開さ
れている粗フォーカス動作用コントラストメモリ９６に
記憶保持される。粗フォーカス動作の後に実行される密
フォーカス動作時において検出される映像信号のコント
ラストも、同様に、時系列的にＲＡＭに展開されている
密フォーカス動作用コントラストメモリ９７に記憶保持
される。The contrast detection circuit 82 extracts a high frequency component from the video signal and detects the contrast. The contrast of the video signal detected by the movement of the stage 21 (that is, scanning of the optical system) at the time of the first coarse focus operation is stored in the coarse focus operation contrast memory 96 developed in the RAM in time series. Will be retained. Similarly, the contrast of the video signal detected at the time of the fine focus operation performed after the coarse focus operation is also stored and retained in the fine focus operation contrast memory 97 developed in the RAM in a time-series manner.

【００３０】これらのメモリ９６、９７の内容に基づ
き、コントラストカーブ作成動作９８が実行されて、粗
フォーカス動作による映像信号のコントラストカーブ９
６Ｃと、密フォーカス動作による映像信号のコントラス
トカーブ９７Ｃが得られる。しかる後に、これらのコン
トラストカーブ９６Ｃ、９７Ｃの形状判定９９が実行さ
れる。A contrast curve creating operation 98 is executed based on the contents of these memories 96 and 97, and the contrast curve 9 of the video signal by the coarse focusing operation is obtained.
6C and a contrast curve 97C of the video signal by the fine focus operation are obtained. Thereafter, the shape determination 99 of these contrast curves 96C and 97C is executed.

【００３１】粗フォーカス動作により得られたコントラ
ストカーブ９６Ｃに基づく形状判定動作９９Ａでは、当
該コントラストカーブ９６Ｃのパターンを判別する。次
に、判別されたパターンに基づき、後述のオートフォー
カス再スタートを行なうか否かの判定動作１０１を行な
う。この判定動作１０１は、パターンに基づき、粗フォ
ーカス動作を再度行なうか否かを決定すると共に、粗フ
ォーカス動作を再度行なう場合には、その走査範囲の設
定を行なう。さらには、後述のフォーカス動作の確認表
示のための表示制御信号を出力して、フォーカスポイン
トが得られたか否かの表示を、表示ランプ４３を点滅す
ることにより行なう。In the shape determining operation 99A based on the contrast curve 96C obtained by the coarse focusing operation, the pattern of the contrast curve 96C is determined. Next, based on the determined pattern, a determination operation 101 as to whether or not to perform an autofocus restart described later is performed. This determination operation 101 determines whether or not to perform the coarse focus operation again based on the pattern, and sets the scan range when performing the coarse focus operation again. Further, a display control signal for a confirmation display of a focus operation, which will be described later, is output, and whether or not a focus point has been obtained is displayed by blinking a display lamp 43.

【００３２】粗フォーカス動作を再度行なう場合には、
モータ制御動作９４が実行されて、新たに設定された走
査範囲での粗フォーカス動作が実行される。When performing the coarse focus operation again,
The motor control operation 94 is executed, and the coarse focus operation in the newly set scanning range is executed.

【００３３】１回の粗フォーカス動作により明確なフォ
ーカスポイントが検出された場合には、密フォーカス動
作のための走査範囲設定動作１０２が実行される。この
走査範囲設定動作１０２により設定された走査範囲で密
フォーカス動作が実行されるように、モータ制御動作９
４が行なわれる。When a clear focus point is detected by one coarse focus operation, a scan range setting operation 102 for a fine focus operation is executed. The motor control operation 9 is performed so that the fine focus operation is performed in the scan range set by the scan range setting operation 102.
4 is performed.

【００３４】密フォーカス動作によって得られるコント
ラストカーブ９７Ｃに対しても形状判定動作９９Ｂが行
なわれる。また、形状判定動作９９Ｂによって、そのコ
ントラストの最大値と最小値の差も算出される。この形
状判定９９Ｂに基づき、フォーカスポイント位置検出動
作１０３が行なわれる。フォーカスポイントが検出され
ると、モータ制御動作９４が実行されて、フォーカスモ
ータ２７を駆動して、フォーカスステージ２１をフォー
カスポイントに向けて移動して、その位置に停止させ
る。The shape determination operation 99B is also performed on the contrast curve 97C obtained by the fine focus operation. The difference between the maximum value and the minimum value of the contrast is also calculated by the shape determination operation 99B. A focus point position detection operation 103 is performed based on the shape determination 99B. When the focus point is detected, a motor control operation 94 is executed to drive the focus motor 27, move the focus stage 21 toward the focus point, and stop at the position.

【００３５】なお、密フォーカス動作によって得られた
コントラストカーブ９７Ｃの形状判定動作９９Ｂの結果
は、ランプ４３を介して表示される。The result of the shape determination operation 99B of the contrast curve 97C obtained by the fine focus operation is displayed via the lamp 43.

【００３６】ここで、本例のオートフォーカス装置４に
おいては、その駆動制御回路８には照明レベル検出回路
８３が備わっている。この照明レベル検出回路８３で
は、映像信号レベル検出動作８３３を行なうと共に、映
像信号から抽出した高周波成分のレベル（振幅）検出動
作８３２を行い、これらのレベルの加算動作８３４を実
行する。そして、加算結果に基づき、照明レベルが適正
な範囲内であるか、その範囲よりも高いのか低いのかの
レベル比較動作８３５を実行する。この比較結果に基づ
き、ランプ４５を駆動する。Here, in the autofocus device 4 of the present embodiment, the drive control circuit 8 is provided with an illumination level detection circuit 83. The illumination level detection circuit 83 performs a video signal level detection operation 833, performs a level (amplitude) detection operation 832 of a high-frequency component extracted from the video signal, and performs an addition operation 834 of these levels. Then, based on the addition result, a level comparison operation 835 is performed to determine whether the illumination level is within an appropriate range, or is higher or lower than that range. The lamp 45 is driven based on the comparison result.

【００３７】次に、本例の顕微鏡写真撮影システム１の
主要部分の構成およびその動作を説明する。Next, the configuration and operation of the main part of the microscope photographing system 1 of the present embodiment will be described.

【００３８】（コントラスト検出処理）図４には、本例
のコントラスト検出回路８２の構成および動作を示して
ある。コントラスト検出処理は一般的に知られたもので
あるので、以下にその概要のみを説明する。(Contrast Detection Processing) FIG. 4 shows the configuration and operation of the contrast detection circuit 82 of this embodiment. Since the contrast detection processing is generally known, only the outline thereof will be described below.

【００３９】本例では、映像信号のコントラスト検出
を、アナログ回路からなるコントラスト検出回路８２に
よって行なっている。コントラスト検出回路８２によっ
て行なわれるコントスト検出方法は、映像信号の各走査
線毎のコントラスト成分のピーク検出処理を行なうこと
により、１画面分のコントラストを求めるものである。In this embodiment, the contrast detection of the video signal is performed by the contrast detection circuit 82 composed of an analog circuit. The contrast detection method performed by the contrast detection circuit 82 obtains the contrast for one screen by performing peak detection processing of a contrast component for each scanning line of a video signal.

【００４０】図４（Ａ）に示すように、映像信号は、バ
ッファアンプ８２１を介してゲート８２２に供給され
る。このゲート８２２およびアンプ８２３を介してハイ
パスフィルタ８２４に供給され、ここで、高周波成分の
みが抽出される。抽出された高周波成分はピーク検出回
路８２５に供給される。このピーク検出回路８２５にお
いて検出された高周波成分のピーク値はマルチプレクサ
８２６を介してＡ／Ｄ変換器８２７でデジタル値に変換
される。しかる後に、走査線毎のコントラスト信号とし
てＣＰＵ８４に供給される。ＣＰＵ８４では、走査線毎
のコントラスト信号を加算することにより、映像信号１
画面分のコンラスト値を演算する。演算された１画面分
のコントラスト値は、ＲＡＭ８８内に展開されているコ
ントラストメモリ９６あるいは９７に格納される。As shown in FIG. 4A, a video signal is supplied to a gate 822 via a buffer amplifier 821. The signal is supplied to a high-pass filter 824 via the gate 822 and the amplifier 823, where only high-frequency components are extracted. The extracted high frequency component is supplied to a peak detection circuit 825. The peak value of the high frequency component detected by the peak detection circuit 825 is converted into a digital value by the A / D converter 827 via the multiplexer 826. Thereafter, it is supplied to the CPU 84 as a contrast signal for each scanning line. The CPU 84 adds the contrast signal for each scanning line to obtain the video signal 1.
Compute the contrast value for the screen. The calculated contrast value for one screen is stored in the contrast memory 96 or 97 developed in the RAM 88.

【００４１】図４（Ｂ）にはＣＣＤカメラ５１の側から
供給される映像信号のうち、水平同期信号によって前後
が規定される１水平走査線分の映像信号波形の例を示し
てある。この映像信号は、ハイパスフィルタ８２４を介
して図４（Ｂ）に示すように高周波成分のみが抽出され
る。そして、ピーク検出回路８２５においては、抽出さ
れた高周波成分の最大および最小値の差、図において
は、の点との点の差が、コントラスト値として出力
される。このコントラスト値はデジタル値に変換されて
ＣＰＵ８４に供給される。FIG. 4B shows an example of a video signal waveform for one horizontal scanning line whose front and rear are defined by the horizontal synchronization signal among the video signals supplied from the CCD camera 51 side. As shown in FIG. 4B, only high-frequency components are extracted from the video signal via the high-pass filter 824. Then, in the peak detection circuit 825, the difference between the maximum value and the minimum value of the extracted high-frequency component, and in the figure, the difference between the point and the point is output as a contrast value. This contrast value is converted into a digital value and supplied to the CPU 84.

【００４２】なお、コントラスト検出方法としては、積
分処理を行なって、１走査線分の映像信号から高周波数
成分を積分してコントラストを求めてもよい。As a contrast detection method, an integration process may be performed to integrate a high frequency component from a video signal for one scanning line to obtain a contrast.

【００４３】（２段階オートフォーカス動作）前述した
ように、本例の顕微鏡写真撮影システム１は、生物系の
弱拡大（１乃至１０倍）対物レンズに使用条件を限定し
ている。弱拡大対物レンズは焦点深度が非常に深く、正
確なフォーカス動作を行なうためには、上記のようなコ
ントラスト検出のための走査範囲を広くとる必要があ
る。このために、通常のオートフォーカス動作では、コ
ントラストのサンプリングポイントが多くなり、フォー
カスポイントが得られるまでに時間が掛かってしまう。(Two-Step Autofocus Operation) As described above, the microphotographing system 1 of the present embodiment limits the conditions of use to a biologically weak (1 to 10 times) objective lens. The weakly magnifying objective lens has a very large depth of focus, and in order to perform an accurate focusing operation, it is necessary to widen a scanning range for the above-described contrast detection. For this reason, in a normal auto focus operation, the number of contrast sampling points increases, and it takes time until a focus point is obtained.

【００４４】本例のオートフォーカス装置４では、前述
のように、粗フォーカス動作と密フォーカス動作からな
る２段階オートフォーカス動作を行い、オートフォーカ
ス動作に必要な時間を短縮化している。すなわち、ま
ず、粗フォーカス動作を実行して、広い走査範囲を大ま
かに走査して大凡のフォーカスポイントを検出する。次
に、密フォーカス動作を実行して、大凡のフォーカスポ
イントを含む狭い走査範囲を密にサンプリングして正確
なフォーカスポイントを検出するようにしている。この
ような２段階オートフォーカス動作を行なうと、オート
フォーカス動作に必要なコントラストのサンプリングポ
イント数を全体として減らすことができ、迅速なオート
フォーカス動作を実現できる。In the autofocus device 4 of this embodiment, as described above, the two-stage autofocus operation including the coarse focus operation and the fine focus operation is performed, and the time required for the autofocus operation is reduced. That is, first, a rough focus operation is performed, and a broad scan range is roughly scanned to detect an approximate focus point. Next, a fine focus operation is performed, and a narrow scanning range including an approximate focus point is densely sampled to detect an accurate focus point. When such a two-step autofocus operation is performed, the number of contrast sampling points required for the autofocus operation can be reduced as a whole, and a quick autofocus operation can be realized.

【００４５】以下に、図５を主として参照して、本例の
２段階オートフォーカス動作を説明する。The two-step autofocus operation of this embodiment will be described below mainly with reference to FIG.

【００４６】まず、オートフォーカス装置４の操作パネ
ル４１に配列されているオートフォーカス起動スイッチ
４２の何れか一つが操作されると、それに対応する制御
パラメータ群が設定される。この後、オートフォーカス
装置４は、粗フォーカス動作を実行する。First, when any one of the auto-focus activation switches 42 arranged on the operation panel 41 of the auto-focus device 4 is operated, a control parameter group corresponding thereto is set. Thereafter, the autofocus device 4 performs a coarse focus operation.

【００４７】すなわち、図５（Ａ）に示すように、顕微
鏡２のステージ２１を初期位置ａに戻した後に、予め設
定されている第１の走査幅Ｗ１を規定する一方の端（初
期位置）ａから他方の端ｂの位置まで移動させる。ステ
ージ移動制御のための動作パラメータ群には、ステージ
移動の最小単位Ｊと、コントラストデータのサンプリン
グ数Ｓとが含まれている。これらの値ＪおよびＳは、ス
テッピングモータ２２の駆動パルスのパルス数で設定さ
れている。したがって、第１の走査幅Ｗ１はＪ１×Ｓ１
で求まるパルス数で設定されている。粗フォーカス動作
の時には、ステージ２１が最小単位Ｊ１だけ移動する毎
に、コントラストデータをサンプリングする動作がＳ１
回繰り返される。That is, as shown in FIG. 5A, after returning the stage 21 of the microscope 2 to the initial position a, one end (initial position) for defining the first scanning width W1 set in advance. Move from a to the position of the other end b. The operation parameter group for stage movement control includes the minimum unit J of stage movement and the number S of contrast data samples. These values J and S are set by the number of drive pulses of the stepping motor 22. Therefore, the first scanning width W1 is J1 × S1
Is set by the number of pulses determined by. At the time of the coarse focus operation, the operation of sampling contrast data is performed every time the stage 21 moves by the minimum unit J1.
Repeated times.

【００４８】ここで、フォーカス動作を精度良く行なう
ためには、ステージ移動の最小単位、すなわちステージ
の移動ピッチＪ１は、光学系の焦点深度の１／５から１
／１０以下に設定することが必要である。本例では、各
対物レンズの倍率に対応して、最適な値のＪ１が設定さ
れている。Here, in order to perform the focus operation with high precision, the minimum unit of the stage movement, that is, the stage movement pitch J1 should be 1/5 to 1 of the focal depth of the optical system.
/ 10 or less. In this example, an optimum value J1 is set in accordance with the magnification of each objective lens.

【００４９】図５（Ｂ）には、この粗フォーカス動作に
よって得られるコントラストカーブ９６Ｃの例を示して
ある。このような走査幅Ｗ１のほぼ中央にコントラスト
値のピーク値Ｐ１が現れる場合が典型的で理想的な例で
ある。この場合には、ステージ２１をまず、次に行なう
密フォーカス動作のための初期位置ｃまで移動させる。
また、ピーク値Ｐ１が得られたステージ位置Ｆ１を仮の
フォーカスポイントと断定して、この位置Ｆ１を含むよ
うに、予め設定された幅を有する第２の走査幅Ｗ２の範
囲を設定する。図示の例では、第２の走査幅Ｗ２は、コ
ントラストのピーク値Ｐ１を含む点ｄから点ｅまでの範
囲として設定される。さらに、密フォーカス動作を実行
するための動作パラメータとして、ステージ移動の最小
単位がＪ２に設定され、コントラストデータのサンプリ
ングポイント数がＳ２に設定される。したがって、第２
の走査幅Ｗ２はＪ２×Ｓ２で求まるパルス数で設定され
ている。FIG. 5B shows an example of a contrast curve 96C obtained by this coarse focusing operation. The case where the peak value P1 of the contrast value appears substantially at the center of the scanning width W1 is a typical and ideal example. In this case, the stage 21 is first moved to the initial position c for the next fine focus operation.
Further, the stage position F1 at which the peak value P1 is obtained is determined as a temporary focus point, and a range of a second scanning width W2 having a preset width is set so as to include the position F1. In the illustrated example, the second scanning width W2 is set as a range from the point d to the point e including the peak value P1 of the contrast. Further, as operation parameters for executing the fine focus operation, the minimum unit of stage movement is set to J2, and the number of contrast data sampling points is set to S2. Therefore, the second
Is set with the number of pulses determined by J2 × S2.

【００５０】ここで、ステージ移動の最小単位、すなわ
ちステージの移動ピッチＪ２は、フォーカス動作を精度
良く行なうために、光学系の焦点深度の１／５から１／
１０以下に設定することが必要である。本例では、各対
物レンズの倍率に対応して、最適な値のＪ２が設定され
ている。また、これらの値Ｊ２は、上記の粗フォーカス
動作時に設定される値Ｊ１よりも小さな値とされる。具
体的には、第１の走査幅Ｗ１はＣＣＤの焦点深度の５
倍、ステージの移動ピッチＪ１、即ち、サンプリングピ
ッチは１／５、第２の走査幅Ｗ２はＣＣＤの焦点深度の
２倍、ステージの移動ピッチＪ２、即ち、サンプリング
ピッチは１／１０に設定しているが、これらに限定する
ものではない。Here, the minimum unit of the stage movement, that is, the stage movement pitch J2, is 1/5 to 1/1 of the focal depth of the optical system in order to perform the focusing operation with high accuracy.
It is necessary to set it to 10 or less. In this example, an optimal value J2 is set according to the magnification of each objective lens. Further, these values J2 are set to values smaller than the value J1 set at the time of the coarse focusing operation. Specifically, the first scanning width W1 is 5 times the depth of focus of the CCD.
The stage movement pitch J1, ie, the sampling pitch, is set to 1/5, the second scanning width W2 is set to twice the depth of focus of the CCD, and the stage movement pitch J2, ie, the sampling pitch, is set to 1/10. But are not limited to these.

【００５１】図５（Ｄ）および（Ｅ）を比較すると分か
るように、密フォーカス動作での走査幅Ｗ２は走査幅Ｗ
１よりも大幅に狭いが、ステージ移動の最小単位Ｊ２は
粗フォーカス動作時の値Ｊ１に比べて小さい。したがっ
て、狭い範囲においてコントラストデータのサンプリン
グを密に行なうことができる。密フォーカス動作が実行
されると、例えば、図５（Ｃ）で示すコントラストカー
ブ９７Ｃが得られる。この図に示すように、得られたコ
ントラストカーブ９７Ｃの中央部分にコントラストのピ
ーク値Ｐ２が現れる場合が典型的で理想的な例である。
この場合には、ピーク値Ｐ２が得られた位置をフォーカ
スポイントＦ２であると断定する。そして、ステージ２
１をそのフォーカスポイントＦ２まで移動して止める。As can be seen by comparing FIGS. 5D and 5E, the scanning width W2 in the fine focus operation is
Although much smaller than 1, the minimum unit J2 of the stage movement is smaller than the value J1 at the time of the coarse focusing operation. Therefore, sampling of contrast data can be performed densely in a narrow range. When the fine focus operation is performed, for example, a contrast curve 97C shown in FIG. 5C is obtained. As shown in this figure, a case where a contrast peak value P2 appears at the center of the obtained contrast curve 97C is a typical and ideal example.
In this case, it is determined that the position at which the peak value P2 is obtained is the focus point F2. And stage 2
1 is moved to the focus point F2 and stopped.

【００５２】このようにしてピントが合った後は、写真
撮影装置３を操作して顕微鏡写真撮影を行なうことにな
る。After focusing in this manner, the photographing device 3 is operated to take a microscopic photograph.

【００５３】なお、密フォーカス動作によって得られる
コントラストカーブ９７Ｃにおいて、その両端以外の点
にピーク値Ｐ２が現れないときには、オートフォーカス
動作を停止する。オートフォーカス動作が停止した旨
は、表示ランプ４３（図１参照）を介して操作者に知ら
せる。操作者は、このランプ４３の点灯状態から、オー
トフォーカス動作が不調に終わったことを知った場合に
は、再度、接眼レンズを覗いて目視により大凡のフォー
カス動作を行い、再度、オートフォーカス動作を起動す
ればよい。When the peak value P2 does not appear at any point other than both ends of the contrast curve 97C obtained by the fine focus operation, the auto focus operation is stopped. The operator is notified that the autofocus operation has stopped via the display lamp 43 (see FIG. 1). When the operator learns from the lighting state of the lamp 43 that the autofocus operation has ended abnormally, he or she looks through the eyepiece lens again, performs a rough focus operation visually, and performs the autofocus operation again. Just start it.

【００５４】以上のように、本例の顕微鏡写真システム
１のオートフォーカス装置４は２段階オートフォーカス
動作を実行している。したがって、広い走査幅Ｗ１に渡
って密にコントラストデータをサンプリングしてフォー
カスポイントを検出する方法に比べて、極めて短い時間
でフォーカスポイントＦ２を検出できる。As described above, the autofocus device 4 of the microscope photography system 1 of the present embodiment executes a two-step autofocus operation. Therefore, the focus point F2 can be detected in an extremely short time as compared with a method of detecting the focus point by densely sampling contrast data over a wide scanning width W1.

【００５５】（オートフォーカス再スタート機能）ここ
で、上記のような粗フォーカス動作によって得られるコ
ントラストカーブ９６Ｃとしては、その走査幅Ｗ１の走
査範囲内にコントラストのピーク値Ｐ１が現れない場合
がある。すなわち、前述したように、顕微鏡写真の撮影
に当たっては、まず、操作者が接眼レンズを覗き、手動
でフレーミングを行なう。このように最初に目視により
フォーカス動作が行なわれるので、上述したような粗フ
ォーカス動作のための走査範囲内に実際のフォーカスポ
イントが入っていない事態も発生する。(Auto-focus restart function) Here, as the contrast curve 96C obtained by the coarse focusing operation as described above, there is a case where the peak value P1 of the contrast does not appear in the scanning range of the scanning width W1. That is, as described above, when taking a micrograph, first, an operator looks into the eyepiece and performs framing manually. As described above, since the focus operation is first performed visually, the actual focus point may not be within the scanning range for the coarse focus operation as described above.

【００５６】そこで、図６および図７に示すように、本
例のオートフォーカス装置４では、このような場合に、
走査範囲をシフトして再度、粗フォーカス動作を実行す
るようにしている。Therefore, as shown in FIGS. 6 and 7, the auto-focusing device 4 of the present embodiment, in such a case,
The scanning range is shifted, and the coarse focus operation is executed again.

【００５７】まず、図６に示す例は、第１回目の粗フォ
ーカス動作によって得られたコントラストカーブ９６Ｃ
１が、一方の端の位置ｂから他方の端の位置ａに向けて
単調増加している形状となっている場合である。この場
合には、大きいコントラスト値が得られた点ａに隣接さ
せて、再オートフォーカス動作用の走査範囲（点ａから
点ａ１の範囲）を設定する。この走査範囲の走査幅も第
１回目の粗フォーカス動作時と同様に第１の走査幅Ｗ１
に設定される。First, the example shown in FIG. 6 shows a contrast curve 96C obtained by the first coarse focusing operation.
No. 1 has a shape that monotonically increases from a position b at one end to a position a at the other end. In this case, the scanning range (the range from point a to point a1) for the re-autofocus operation is set adjacent to point a where a large contrast value is obtained. The scanning width of this scanning range is also the same as the first scanning width W1 as in the first coarse focusing operation.
Is set to

【００５８】再オートフォーカス動作は、まず、ステー
ジ２１を点ｂから点ａ１まで移動し、そこから逆方向に
ステージ２１をピッチＪ１で移動させながらコントスト
データのサンプリングを行なう。サンプリングポイント
数はＳ１である。この再オートフォーカス動作によっ
て、例えば、コントラストカーブ９６Ｃ２が得られる。
このコントラストカーブ９６Ｃ２には、その両端以外の
点にピーク値Ｐ１が現れている。In the re-autofocus operation, first, the stage 21 is moved from the point b to the point a1, and the control data is sampled while the stage 21 is moved at a pitch J1 in the reverse direction. The number of sampling points is S1. By the re-autofocus operation, for example, a contrast curve 96C2 is obtained.
In the contrast curve 96C2, peak values P1 appear at points other than both ends.

【００５９】したがって、この後は、前述したように２
段階オートフォーカス動作における密フォーカス動作を
実行する。この場合には、ピーク値Ｐ１が現れた第１の
フォーカスポイント位置Ｆ１を含む第２の走査幅Ｗ２の
走査範囲（点ｄ１から点ｅ１までの範囲）を設定し、こ
の範囲内で、ステージ２１をピッチＪ２で移動させなが
らコントラストデータのサンプリングを行なう。したが
ってこの場合のサンプリングポイント数はＳ２である。Therefore, thereafter, as described above, 2
The fine focus operation in the step auto focus operation is executed. In this case, the scanning range (the range from the point d1 to the point e1) of the second scanning width W2 including the first focus point position F1 where the peak value P1 appears is set. Is moved at the pitch J2 to sample contrast data. Therefore, the number of sampling points in this case is S2.

【００６０】この結果、例えば、コントラストカーブ９
７Ｃ２が得られる。このコントラストカーブ９７Ｃ２に
は、その両端以外の点にピーク値Ｐ２が現れているの
で、この値Ｐ２が現れる点がフォーカスポイントＦ２で
あると断定される。そして、このポイントＦ２に向けて
ステージ２１を移動して、その位置に停止させる。これ
によりフォーカス動作が終了する。As a result, for example, the contrast curve 9
7C2 is obtained. Since the peak value P2 appears at points other than both ends of the contrast curve 97C2, it is determined that the point at which this value P2 appears is the focus point F2. Then, the stage 21 is moved toward the point F2 and stopped at that position. Thus, the focus operation ends.

【００６１】なお、密フォーカス動作によって得られる
コントラストカーブ９７Ｃ２において、その両端以外の
点にピーク値Ｐ２が現れないときには、オートフォーカ
ス動作を停止する。オートフォーカス動作が停止した旨
は、表示ランプ４３（図１参照）を介して操作者に知ら
せる。操作者は、このランプ４３の点灯状態から、オー
トフォーカス動作が不調に終わったことを知った場合に
は、再度、接眼レンズを覗いて目視により大凡のフォー
カス動作を行い、再度、オートフォーカス動作を起動す
ればよい。When the peak value P2 does not appear at any point other than both ends of the contrast curve 97C2 obtained by the fine focus operation, the auto focus operation is stopped. The operator is notified that the autofocus operation has stopped via the display lamp 43 (see FIG. 1). When the operator learns from the lighting state of the lamp 43 that the autofocus operation has ended abnormally, he or she looks through the eyepiece lens again, performs a rough focus operation visually, and performs the autofocus operation again. Just start it.

【００６２】一方、図７には、上記の例とは逆に、粗フ
ォーカス動作によって得られたコントラストカーブ９６
Ｃ３が、点ａの側から点ｂに向けて単調増加した曲線と
なった場合である。この場合には、コントラスト値が大
きい点ｂの側に隣接して、オートフォーカス再スタート
のための走査範囲（点ｂから点ｂ１までの範囲）を設定
する。この場合にも走査幅は第１の走査幅Ｗ１である。On the other hand, FIG. 7 shows a contrast curve 96 obtained by the coarse focusing operation, contrary to the above example.
This is a case where C3 is a curve that monotonically increases from the point a to the point b. In this case, a scanning range (a range from point b to point b1) for restarting autofocus is set adjacent to the point b having a large contrast value. Also in this case, the scanning width is the first scanning width W1.

【００６３】この後は、上記の図６で説明した場合と同
様にして第２回目の粗フォーカス動作が実行される。こ
れにより、コントラストカーブ９６Ｃ４が得られた場合
には、そのフォーカス位置Ｆ１を含む第２の走査幅Ｗ２
の範囲（点ｄ２から点ｅ２までの範囲）が、密フォーカ
ス動作の走査範囲として設定される。密フォーカス動作
によってコントラストカーブ９７Ｃ３が得られると、そ
のピーク値Ｐ２が現れる位置Ｆ２がフォーカスポイント
と判断され、そこに向けてステージ２１が移動して、そ
の位置に停止する。Thereafter, the second coarse focusing operation is performed in the same manner as described with reference to FIG. Thus, when the contrast curve 96C4 is obtained, the second scanning width W2 including the focus position F1 is obtained.
(The range from point d2 to point e2) is set as the scanning range of the fine focus operation. When the contrast curve 97C3 is obtained by the fine focus operation, the position F2 where the peak value P2 appears is determined as the focus point, the stage 21 moves toward it, and stops at that position.

【００６４】この場合においても、密フォーカス動作に
よって得られるコントラストカーブ９７Ｃ３においてそ
の両端以外の点にピーク値Ｐ２が現れないときには、オ
ートフォーカス動作を停止する。オートフォーカス動作
が停止した旨は、表示ランプ４３（図１参照）を介して
操作者に知らせる。Also in this case, when the peak value P2 does not appear at any point other than both ends of the contrast curve 97C3 obtained by the fine focus operation, the auto focus operation is stopped. The operator is notified that the autofocus operation has stopped via the display lamp 43 (see FIG. 1).

【００６５】次に、本例のオートフォーカス再スタート
機能の変形例としては、次のような動作態様を挙げるこ
とができる。本例では、粗フォーカス動作を繰り返し行
なうようにしている。この代わりに、あるいは、これと
共に、密フォーカス動作も同様に走査範囲をシフトさせ
て繰り返し行なうようにすることができる。このような
制御動作は、例えば、粗フォーカス動作においてはコン
トラストのピーク値Ｐ１が検出されたのにも関わらず、
密フォーカス動作ではコントストのピーク値Ｐ２が検出
されない場合に有効である。このような場合、密フォー
カス動作の走査範囲をシフトさせることにより、ピーク
値Ｐ２を検出できる場合がある。Next, as a modified example of the auto focus restart function of this embodiment, the following operation modes can be mentioned. In this example, the coarse focus operation is repeatedly performed. Alternatively or together with this, the fine focus operation can be repeatedly performed by similarly shifting the scanning range. Such a control operation is performed, for example, in the coarse focus operation, although the peak value P1 of the contrast is detected.
The fine focus operation is effective when the peak value P2 of the contrast is not detected. In such a case, the peak value P2 may be detected by shifting the scanning range of the fine focus operation.

【００６６】また、オートフォーカス再スタート機能の
変形例としては、粗フォーカス動作、密フォーカス動作
の繰り返し実行回数を３回以上にするもの、または、２
回目以降の粗フォーカス動作、密フォーカス動作の走査
幅を異なる走査幅に設定するもの等を挙げることができ
る。As a modified example of the auto focus restart function, the number of repetitions of the coarse focus operation and the fine focus operation is set to three or more, or
One in which the scanning widths of the coarse focus operation and the fine focus operation after the first time are set to different scan widths can be exemplified.

【００６７】このようなオートフォーカス再スタート機
能に伴う走査幅、走査回数等の動作パラメータも、使用
される対物レンズの倍率に対応した値が使用できるよう
に、オートフォーカス起動スイッチ４２の操作に応じ
て、対応する動作パラメータを設定できるようにするこ
とも可能である。The operation parameters such as the scan width and the number of scans associated with the autofocus restart function are adjusted according to the operation of the autofocus start switch 42 so that a value corresponding to the magnification of the objective lens used can be used. Thus, it is also possible to set a corresponding operation parameter.

【００６８】（オートフォーカス停止機能）次に、本例
のオートフォーカス装置４によって実行されるオートフ
ォーカス停止機能を説明する。(Auto Focus Stop Function) Next, an auto focus stop function executed by the auto focus device 4 of this embodiment will be described.

【００６９】まず、本例のオートフォーカス装置４は、
図６、図７に示すオートフォーカス再スタート機能を次
のような場合には起動させず、オートフォーカス動作を
停止させる。すなわち、第１回目の粗フォーカス動作に
よって得られるコントラストカーブ９６Ｃ１あるいは９
６Ｃ３において、その最大値と最小値の差Δが予め設定
した値を越えていない場合には、オートフォーカス再ス
タートを行なわない。この場合には、実際のフォーカス
ポイントＦ２が、粗フォーカス動作の走査範囲から大幅
に外れているものと判断して、オートフォーカス動作を
停止する。First, the autofocus device 4 of the present embodiment
In the following cases, the autofocus restart function shown in FIGS. 6 and 7 is not activated, and the autofocus operation is stopped. That is, the contrast curve 96C1 or 9 obtained by the first coarse focusing operation.
In 6C3, if the difference Δ between the maximum value and the minimum value does not exceed a preset value, the auto focus restart is not performed. In this case, it is determined that the actual focus point F2 is significantly outside the scanning range of the coarse focus operation, and the auto focus operation is stopped.

【００７０】この場合、オートフォーカス動作が停止し
た旨を表示ランプ４３（図１参照）を介して操作者に知
らせる。操作者は、このランプ４３の点灯状態から、オ
ートフォーカス動作が不調に終わったことを知った場合
には、再度、接眼レンズを覗いて目視により大凡のフォ
ーカス動作を行い、再度、オートフォーカス動作を起動
すればよい。In this case, the operator is notified via the display lamp 43 (see FIG. 1) that the autofocus operation has been stopped. When the operator learns from the lighting state of the lamp 43 that the autofocus operation has ended abnormally, he or she looks through the eyepiece lens again, performs a rough focus operation visually, and performs the autofocus operation again. Just start it.

【００７１】このように、本例では、得られるコントラ
ストの変化が殆ど無い場合には、オートフォーカス動作
を停止する。As described above, in this example, when there is almost no change in the obtained contrast, the autofocus operation is stopped.

【００７２】また、本例では、オートフォーカス再スタ
ート機能が起動して、２回目の粗フォーカス動作を実行
して得られるコントラストカーブにおいてその両端以外
の点にピーク値が現れない場合にも、オートフォーカス
動作を停止している。図８を参照して説明すると、点ａ
から点ｂに渡って第１回目の粗フォーカス動作を行なう
ことにより、コントラストカーブ９６Ｃ４が得られたと
する。この場合、コントラストの最大値と最小値の差Δ
が予め設定した値を越える場合には、前述したオートフ
ォーカス再スタート機能が起動する。この結果、点ｂか
ら点ｂ１に到る走査範囲の粗フォーカス動作が実行され
る。この第２回目の粗フォーカス動作によって得られた
コントラストカーブ９６Ｃ５において、その両端位置
ｂ、ｂ１以外の点にピーク値が現れない場合には、オー
トフォーカス動作を停止して、ステージ２１をその初期
位置である点ａまで戻す。In this example, the auto focus restart function is activated, and even if no peak value appears at any point other than both ends of the contrast curve obtained by executing the second coarse focus operation, The focus operation has stopped. Referring to FIG. 8, the point a
It is assumed that the first rough focus operation is performed from point b to point b to obtain a contrast curve 96C4. In this case, the difference Δ between the maximum value and the minimum value of the contrast
If the value exceeds a preset value, the above-described auto focus restart function is activated. As a result, a rough focusing operation in the scanning range from point b to point b1 is performed. If no peak value appears at any point other than the end positions b and b1 in the contrast curve 96C5 obtained by the second coarse focus operation, the autofocus operation is stopped and the stage 21 is moved to its initial position. To point a.

【００７３】このように、本例では、ステージ２１を一
方向に移動させている場合に得られるコントラストカー
ブが単調減少カーブ、あるいは単調増加カーブであり、
走査範囲の開始位置と終了位置以外の点にピーク値が現
れない場合には、その方向にはフォーカスポイントが無
いものと判断してオートフォーカス動作を停止してい
る。特に、得えれるコントラストカーブが単調減少カー
ブの場合には、走査方向にフォーカスポイントが存在し
ないことは明らかである。したがって、本例によれば、
無駄なオートフォーカス動作を回避できる。As described above, in this example, the contrast curve obtained when the stage 21 is moved in one direction is a monotone decreasing curve or a monotone increasing curve.
If no peak value appears at any point other than the start position and end position of the scanning range, it is determined that there is no focus point in that direction, and the autofocus operation is stopped. In particular, when the obtained contrast curve is a monotonously decreasing curve, it is apparent that no focus point exists in the scanning direction. Therefore, according to this example,
Useless autofocus operation can be avoided.

【００７４】また、このようなオートフォーカス停止動
作は、ステージ２１の移動方向が、顕微鏡２の対物レン
ズ２３に接近する方向の場合に特に有効である。すなわ
ち、図８の場合に、点ａから点ｂ１に向かう方向が対物
レンズ２３への接近方向であるとすると、このようなス
テージ２１の移動が継続されると、ステージ２１の試料
７が対物レンズ２３に衝突して、これらが破損するおそ
れがある。しかし、本例では、このような一方向へのス
テージ２１の移動に限界を設けてあるので、このような
弊害を回避できる。Such an auto focus stop operation is particularly effective when the moving direction of the stage 21 is a direction approaching the objective lens 23 of the microscope 2. That is, in the case of FIG. 8, if the direction from the point a to the point b1 is the approaching direction to the objective lens 23, if such movement of the stage 21 is continued, the sample 7 of the stage 21 There is a possibility that these may be damaged by colliding with the. However, in the present embodiment, since such a movement of the stage 21 in one direction is limited, such an adverse effect can be avoided.

【００７５】上記のオートフォーカス停止動作に加え
て、本例では、前述したように、密フォーカス動作によ
って得られるコントラストカーブにおいてその両端以外
の点にピーク値Ｐ２が現れないときも、オートフォーカ
ス動作を停止する。この時も、オートフォーカス動作が
停止した旨が表示ランプ４３（図１参照）によって操作
者に報知される。In addition to the above-described auto focus stop operation, in this embodiment, as described above, even when the peak value P2 does not appear at any point other than both ends of the contrast curve obtained by the fine focus operation, the auto focus operation is performed. Stop. Also at this time, the operator is notified by the display lamp 43 (see FIG. 1) that the autofocus operation has stopped.

【００７６】ここで、密フォーカス動作は、前述したよ
うに、これに先立って行なわれる粗フォーカス動作によ
ってコントランストカーブの両端以外の位置にピーク値
が現れた場合に実行される。したがって、一般には、密
フォーカス動作によって得られるコントラストカーブに
はその中央部分にピーク値が現れる。この密フォーカス
動作においてフォーカスポイントが検出された否かの判
定は次のように行なうこともできる。Here, as described above, the fine focus operation is executed when a peak value appears at a position other than both ends of the transform curve due to the coarse focus operation performed before this. Therefore, in general, a peak value appears at the center of the contrast curve obtained by the fine focus operation. The determination as to whether or not a focus point has been detected in the fine focus operation can also be performed as follows.

【００７７】すなわち、図６（Ｂ）を参照して説明する
と、コントラストカーブ９７Ｃ２の最大値と最小値の差
Δ２が、予め定めた値Δ０を越える値である場合に、フ
ォーカスポイントが検出されたものと判断すればよい。More specifically, referring to FIG. 6B, when the difference Δ2 between the maximum value and the minimum value of the contrast curve 97C2 exceeds a predetermined value Δ0, a focus point is detected. It is sufficient to judge it.

【００７８】（フォーカス動作表示機能）次に、本例の
オートフォーカス装置４により実行されるフォーカス動
作表示機能を纏めて説明する。オートフォーカス装置４
の前面には表示ランプが配列されている。これらのう
ち、表示ランプ群４３がフォーカス動作の状態を表示す
るためのランプ群である。本例では、図１から分かるよ
うに、フォーカスポイントが検出された場合に表示され
るランプ４３ａと、フォーカスポイントが検出されない
場合に表示されるランプ４３ｂを備えている。ランプ表
示の意味を知らせるために、ランプ４３ａの下側には、
適切なフォーカス動作が行なわれた旨を意味する「ＪＵ
ＳＴ」なる文字が印刷されている。また、ランプ４３ｂ
の下側には、適切なフォーカス動作が行なわれなかった
旨を意味する「ＯＵＴ」なる文字が印刷されている。(Focus Operation Display Function) Next, the focus operation display function executed by the autofocus device 4 of this embodiment will be described. Autofocus device 4
Display lamps are arranged on the front of the device. Among these, the display lamp group 43 is a lamp group for displaying the state of the focus operation. In this example, as can be seen from FIG. 1, a lamp 43a is displayed when a focus point is detected, and a lamp 43b is displayed when no focus point is detected. In order to inform the meaning of the lamp display, below the lamp 43a,
“JU” means that the appropriate focus operation has been performed.
The letters "ST" are printed. Also, the lamp 43b
On the lower side, a character “OUT” indicating that an appropriate focus operation has not been performed is printed.

【００７９】図９には、コントラストカーブと、フォー
カス動作の適否との対応関係を示してある。この図にお
いて「ＪＵＳＴ」に対応するカーブが得られた場合には
ランプ４３ａが点灯する。「ＯＵＴ」に対応するカーブ
が得られた場合にはランプ４３ｂが点灯する。図９
（Ａ）に示すように、コントラストカーブにおいて両端
以外の点にピーク値が現われる場合にはフォーカスポイ
ントが検出されたものと判断される。換言すると、適切
なフォーカス動作が行なわれた旨の表示が行なわれる。FIG. 9 shows the correspondence between the contrast curve and the suitability of the focus operation. In this figure, when a curve corresponding to "JUST" is obtained, the lamp 43a is turned on. When a curve corresponding to “OUT” is obtained, the lamp 43b is turned on. FIG.
As shown in (A), when a peak value appears at a point other than both ends in the contrast curve, it is determined that the focus point has been detected. In other words, an indication that an appropriate focus operation has been performed is displayed.

【００８０】しかし、図９（Ｂ）に示すように、両端以
外の点にピーク値が現れるコントラストカーブが得られ
ても、そのピーク値と最小値の差Δが一定の差を越える
値でないときには、フォーカスポイントが検出されなか
ったものと判断される。また、図９（Ｃ）、（Ｄ）に示
すように、得られたコントラストカーブが全体として単
調増加あるいは単調減少している場合にもフォーカスポ
イントが検出されなかったものと判断される。これら図
９（Ｂ）乃至（Ｄ）の場合にはフォーカス動作が不調に
終わった旨の表示が行なわれる。However, as shown in FIG. 9B, even if a contrast curve in which a peak value appears at a point other than both ends is obtained, when the difference Δ between the peak value and the minimum value is not a value exceeding a certain difference. , It is determined that the focus point has not been detected. Also, as shown in FIGS. 9C and 9D, it is determined that the focus point has not been detected even when the obtained contrast curve is monotonically increasing or decreasing as a whole. In the cases of FIGS. 9B to 9D, a display indicating that the focus operation has ended abnormally is displayed.

【００８１】このように、本例のオートフォーカス装置
４では、その前面に配列したランプ４３（４３ａ、４３
ｂ）を用いて、フォーカス動作が適切に行なわれたか否
かを表示して操作者に報知している。したがって、操作
者は、ランプ表示から動作状態を直ちに理解できるので
便利である。特に、一般にモニター付きの金属顕微鏡と
異なり、本例のようなシステムでは、このような表示は
極めて有効である。As described above, in the autofocus device 4 of this embodiment, the lamps 43 (43a, 43a)
Using b), the operator is notified of whether or not the focus operation has been properly performed, thereby notifying the operator. Therefore, the operator can easily understand the operation state from the lamp display, which is convenient. In particular, unlike a metal microscope with a monitor in general, such a display is extremely effective in a system like this example.

【００８２】勿論、報知形態は、ランプ等の視覚報知の
他に、ブザー等を駆動する聴覚報知方式を採用してもよ
い。この場合には、観察中の操作者がフォーカス動作の
状態をそのままの姿勢で分かるという利点がある。Of course, as the notification mode, an auditory notification system for driving a buzzer or the like may be employed in addition to the visual notification of a lamp or the like. In this case, there is an advantage that the operator who is observing can recognize the state of the focus operation with the posture as it is.

【００８３】なお、本例のオートフォーカス装置４で
は、フォーカス動作の表示の他に、センサエラー表示も
行なうようになっている。図１に示すように装置４の前
面に配列したランプ４４はこのためにものである。ラン
プ４４は、何らかの原因で映像信号が途切れた場合、あ
るいは、ＣＣＤカメラ５１が装置４の本体側に接続され
ない場合に点灯して、その旨を操作者に知らせる。勿
論、この場合には、オートフォーカス起動スイッチ４２
を操作しても、オートフォーカス動作は起動されない。The autofocus device 4 of this embodiment is configured to display a sensor error in addition to the display of the focus operation. The lamps 44 arranged on the front of the device 4 as shown in FIG. 1 are for this purpose. The lamp 44 is turned on when the video signal is interrupted for some reason or when the CCD camera 51 is not connected to the main body of the device 4 to notify the operator of the fact. Of course, in this case, the auto focus activation switch 42
Does not activate the autofocus operation.

【００８４】（照明レベル検出回路８３）次に、本例の
オートフォーカス装置４に備わっている照明レベル検出
回路８３について説明する。(Illumination level detection circuit 83) Next, the illumination level detection circuit 83 provided in the autofocus device 4 of this embodiment will be described.

【００８５】対象となる試料被写体７の濃度が相対的に
低い場合は、映像信号は図１０（Ａ）に示すようにな
る。資料濃度が相対的に高い場合は、映像信号は図１０
（Ｂ）のようになる。映像信号の平均レベルあるいはピ
ークレベルに基づき被写体の明るさレベルを検出した場
合、前者の場合には「ＯＫ」となってしまい、後者の場
合には「ＮＧ」となってしまう。When the density of the target sample subject 7 is relatively low, the video signal is as shown in FIG. When the material density is relatively high, the video signal
(B). When the brightness level of the subject is detected based on the average level or peak level of the video signal, the result is “OK” in the former case and “NG” in the latter case.

【００８６】すなわち、図１０（Ａ）に示すような場合
には、明るさレベルは高いものの、コントラストが十分
ではない。従って、明るさレベルを更に高める必要があ
る。これに対して、図１０（Ｂ）に示す場合は、コント
ラストが十分であるのに、「ＮＧ」と判断されてしま
う。That is, in the case shown in FIG. 10A, the brightness level is high, but the contrast is not sufficient. Therefore, it is necessary to further increase the brightness level. On the other hand, in the case shown in FIG. 10B, “NG” is determined even though the contrast is sufficient.

【００８７】このような弊害を回避するためには、図１
１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、映像信号のピークホー
ルド値にその高周波成分を加算したものを試料被写体７
の明るさレベルとみなし、この明るさが常に設定範囲内
となるように、照明光源２６の光量を調整すればよい。In order to avoid such adverse effects, FIG.
As shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), a sample object 7
And the light amount of the illumination light source 26 may be adjusted such that the brightness always falls within the set range.

【００８８】照明レベル検出回路８３は、例えば、図１
２に示すように構成できる。この図において、８３１は
クランプ回路、８３２は高周波成分検出回路、８３３は
ピークホールド回路、８３４は加算回路、８３５は比較
回路、４５は表示ランプ群である。ピークホールド回路
８３３は、ダイオードＤ、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１、
オペアンプＯＰ１を備えている。加算回路８３４は抵抗
Ｒ２乃至Ｒ４、コンデンサＣ２、オペアンプＯＰ２、抵
抗Ｒ５およびＲ６を備えている。比較回路８３５は、コ
ンパレータＣＯＭ１およびＣＯＭ２、抵抗ＶＲ１、ＶＲ
２、Ｒ７〜Ｒ１０を備えている。表示ランプ群４５は、
図１に示すように、「ＵＮＤＥＲ」、「ＧＯＯＤ」、
「ＯＶＥＲ」が印刷されあランプ４５ａ、４５ｂおよび
４５ｃを備えている。The illumination level detection circuit 83 is, for example, as shown in FIG.
2 can be configured. In this figure, 831 is a clamp circuit, 832 is a high frequency component detection circuit, 833 is a peak hold circuit, 834 is an addition circuit, 835 is a comparison circuit, and 45 is a display lamp group. The peak hold circuit 833 includes a diode D, a capacitor C1, a resistor R1,
An operational amplifier OP1 is provided. The adding circuit 834 includes resistors R2 to R4, a capacitor C2, an operational amplifier OP2, and resistors R5 and R6. The comparison circuit 835 includes comparators COM1 and COM2, resistors VR1, VR
2, R7 to R10. The display lamp group 45
As shown in FIG. 1, "UNDER", "GOOD",
"OVER" is printed and includes lamps 45a, 45b and 45c.

【００８９】この構成の照明レベル検出回路８３では、
映像信号をクランプ回路８３１でクランプする。クラン
プした映像信号をピークホールド回路８３３に入力し
て、そのピークホールド出力を得る。また、高周波成分
検出回路８３２から映像信号の高周波成分を得て、加算
回路８３４において所定の比でピークホールド出力に加
算する。この加算出力（光検出レベル）を比較回路８３
５で、予め設定されている上限値および下限値と比較し
て、これらにより規定される範囲内であるか否かを判別
する。範囲内にあれば、ランプ４５ｂを点灯して、照明
レベルが適切である旨を表示する。しかるに、設定範囲
を上回っている場合、下回っている場合には、それぞ
れ、ランプ４５ａ、４５ｃを点灯して、その旨を表示す
る。In the illumination level detection circuit 83 having this configuration,
The video signal is clamped by the clamp circuit 831. The clamped video signal is input to a peak hold circuit 833 to obtain a peak hold output. Also, the high frequency component of the video signal is obtained from the high frequency component detection circuit 832 and added to the peak hold output at a predetermined ratio in the addition circuit 834. This added output (light detection level) is compared with a comparison circuit 83
In step 5, it is compared with a preset upper limit value and lower limit value to determine whether or not it is within a range defined by these. If it is within the range, the lamp 45b is turned on to indicate that the illumination level is appropriate. However, when the value exceeds the setting range or when the value falls below the setting range, the lamps 45a and 45c are turned on, respectively, to indicate the fact.

【００９０】照明レベルが不適切な場合には、オートフ
ォーカス機能は起動しない。使用者は、ランプ４５の表
示に基づき、照明光源２６の光量が適切であるか否かを
知ることができる。この表示に基づき、照明光源２６の
光量を手動調整すればよい。勿論、照明レベルの自動判
別結果に基づき、自動的に、照明光源２６の光量調整を
行なうようにしてもよい。If the illumination level is inappropriate, the auto focus function is not activated. The user can know whether or not the light amount of the illumination light source 26 is appropriate based on the display of the lamp 45. The light amount of the illumination light source 26 may be manually adjusted based on this display. Of course, the light amount of the illumination light source 26 may be automatically adjusted based on the result of the automatic determination of the illumination level.

【００９１】[0091]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のオートフ
ォーカス装置では、レンズ光学系を走査することにより
得られた映像信号のコントラストカーブに基づき、フォ
ーカス動作の適否を判別すると共に、その判別結果を、
操作パネルに配列したフォーカス動作が適切に行なわれ
たか否かを報知するためのランプ等の報知手段を介して
使用者に報知するようにしてある。したがって、本発明
によれば、オートフォーカス動作の適否を正確に判別す
ることできると共に、使用者の側も、報知手段によっ
て、オートフォーカス装置の動作状態を確認できるので
便利である。As described above, the autofocus device of the present invention determines whether or not the focus operation is appropriate based on the contrast curve of the video signal obtained by scanning the lens optical system, and the result of the determination. To
The user is notified via a notifying means such as a lamp for notifying whether or not the focus operation arranged on the operation panel has been properly performed. Therefore, according to the present invention, the suitability of the auto-focus operation can be accurately determined, and the user can conveniently check the operation state of the auto-focus device by the notification means.

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

【図１】本発明を適用した顕微鏡写真撮影システムの全
体構成を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an overall configuration of a microphotographing system to which the present invention is applied.

【図２】図１のシステムの光学系および制御系を示す概
略ブロック図である。FIG. 2 is a schematic block diagram showing an optical system and a control system of the system of FIG.

【図３】図１のシステムの制御系を、ソフトウエアによ
り実現される機能ブロック群と共に示す概略ブロック図
である。FIG. 3 is a schematic block diagram showing a control system of the system in FIG. 1 together with a functional block group realized by software.

【図４】（Ａ）はコントラスト検出回路の概略ブロック
図、（Ｂ）乃至（Ｄ）はそのコントラスト検出処理を示
すための信号図である。FIG. 4A is a schematic block diagram of a contrast detection circuit, and FIGS. 4B to 4D are signal diagrams showing the contrast detection processing.

【図５】２段階フォーカス動作を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a two-step focus operation.

【図６】オートフォーカス再スタート機能を示す説明図
である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an auto focus restart function.

【図７】オートフォーカス再スタート機能の別の態様を
示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing another mode of the auto focus restart function.

【図８】オートフォーカス停止機能を示す説明図であ
る。FIG. 8 is an explanatory diagram showing an auto focus stop function.

【図９】コントラストカーブとフォーカス動作適否の関
係を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a relationship between a contrast curve and whether or not a focus operation is appropriate.

【図１０】試料濃度の濃淡に起因した映像信号の信号レ
ベルの違いを示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a difference in signal level of a video signal caused by the density of a sample density.

【図１１】照明レベル検出回路の動作を示す説明図であ
る。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an operation of the illumination level detection circuit.

【図１２】照明レベル検出回路の回路例を示す回路図で
ある。FIG. 12 is a circuit diagram illustrating a circuit example of an illumination level detection circuit.

【図１３】コントラスト検出型のオートフォーカス装置
の動作を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing an operation of a contrast detection type autofocus device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 顕微鏡写真撮影システム ２ 光学顕微鏡 ２１ ステージ ２２ ステージ駆動機構 ２３ 対物レンズ ２６ 照明光源 ２７ フォーカスモータ ３ 写真撮影装置 ３１ フィルムカメラ ３３ フィルム ４ コントラスト検出型オートフォーカス装置 ４２ オートフォーカス起動スイッチ ４３ フォーカス動作の適否の表示ランプ群 ４４ センサエラー表示ランプ ４５ 照明レベル適否の表示ランプ群 ５１ ＣＣＤカメラ ７ 試料 ８ オートフォーカス装置の駆動制御回路 ８２ コントラスト検出回路 ８３ 照明レベル検出回路 ８４ ＣＰＵ ９１ 光学パラメータ指定部 ９２、９３ 制御パラメータ群 ９６ 粗フォーカス用コントラストメモリ ９７ 密フォーカス用コントラストメモリ ９６Ｃ、９６Ｃ１乃至９６Ｃ５ 粗フォーカス時のコ
ントラストカーブ ９７Ｃ、９７Ｃ１乃至９７Ｃ４ 密フォーカス時のコ
ントラストカーブ Ｐ１ 粗フォーカス動作によるコントラストのピーク値 Ｐ２ 密フォーカス動作によるコントラストのピーク値 Ｆ１ 粗フォーカス動作によるフォーカスポイント Ｆ２ 密フォーカス動作によるフォーカスポイント Ｗ１ 粗フォーカス動作の走査幅 Ｗ２ 密フォーカス動作の走査幅DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microscope photographing system 2 Optical microscope 21 Stage 22 Stage drive mechanism 23 Objective lens 26 Illumination light source 27 Focus motor 3 Photographing device 31 Film camera 33 Film 4 Contrast detection type autofocus device 42 Autofocus start switch 43 Suitability of focus operation Display lamp group 44 Sensor error display lamp 45 Illumination level propriety display lamp group 51 CCD camera 7 Sample 8 Driving control circuit of autofocus device 82 Contrast detection circuit 83 Illumination level detection circuit 84 CPU 91 Optical parameter specification sections 92, 93 Control parameters Group 96 contrast memory for coarse focus 97 contrast memory for fine focus 96C, 96C1 to 96C5 contrast curve 97C for coarse focus 97C1 to 97C4 Contrast curve at fine focus P1 Peak value of contrast by coarse focus operation P2 Peak value of contrast by fine focus operation F1 Focus point by coarse focus operation F2 Focus point by fine focus operation W1 Scan width of coarse focus operation W2 Fine Scan width of focus operation

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一柳 寿壮 長野県諏訪市大字中洲4600番地 日新工機 株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Tosou Ichiyanagi 4600 Nakasu Osu, Suwa-shi, Nagano Nisshin Koki Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 レンズ光学系を介して被写体の画像が入
力される撮像素子と、前記レンズ光学系を走査すること
により前記撮像素子を介して時系列的に入力される被写
体の映像信号に含まれる高周波数成分から各映像信号の
コントラストを検出するコントラスト検出回路と、当該
コントラスト検出回路によりコントラストのピーク値が
検出された時点をフォーカスポイントであると判別して
前記写真撮影装置のオートフォーカス動作を行うオート
フォーカス装置において、 前記オートフォーカス動作によりフォーカスポイントが
検出されたか否かを報知する報知手段を有し、前記オー
トフォーカス動作によって、予め定めた走査範囲に渡っ
て前記レンズ光学系を走査する間に得られる映像信号の
コントラストカーブに基づきフォーカスポイントが検出
されたか否かを判別し、当該判別結果に基づき前記報知
手段を駆動することを特徴とするオートフォーカス装
置。1. An imaging device to which an image of a subject is input via a lens optical system, and a video signal of the subject which is input in time series through the imaging device by scanning the lens optical system. A contrast detection circuit for detecting the contrast of each video signal from the high-frequency component to be detected, and determining the point at which the contrast peak value is detected by the contrast detection circuit as a focus point to perform an autofocus operation of the photographing apparatus. An autofocusing device that performs an autofocus operation. The autofocus operation includes a notification unit that notifies whether a focus point has been detected by the autofocus operation. The autofocus operation allows the lens optical system to be scanned over a predetermined scanning range. Focus point based on the contrast curve of the video signal There it is determined whether or not detected, auto-focus apparatus characterized by driving said informing means based on the determination result. 【請求項２】 請求項１において、予め定めた走査範囲
に渡って前記レンズ光学系を走査する間に得られる映像
信号のコントラストカーブの両端以外の点にピーク値が
現れない場合には、フォーカスポイントが検出されない
ものと判別して、当該判別結果を前記報知手段を介して
報知することを特徴とするオートフォーカス装置。2. The method according to claim 1, wherein when a peak value does not appear at a point other than both ends of a contrast curve of a video signal obtained during scanning of the lens optical system over a predetermined scanning range, focusing is performed. An autofocus apparatus, wherein it is determined that no point is detected, and the result of the determination is reported via the reporting means. 【請求項３】 請求項２において、更に、予め定めた走
査範囲に渡って前記レンズ光学系を走査する間に得られ
る映像信号のコントラストカーブの最大値と最小値の差
が予め設定した値以下の場合には、フォーカスポイント
が検出されないものと判別して、当該判別結果を前記報
知手段を介して報知することを特徴とするオートフォー
カス装置。3. The apparatus according to claim 2, wherein a difference between a maximum value and a minimum value of a contrast curve of a video signal obtained while scanning the lens optical system over a predetermined scanning range is equal to or less than a predetermined value. In the case of (1), an autofocus device is characterized in that it is determined that a focus point is not detected, and the result of the determination is notified via the notification means. 【請求項４】 請求項１において、第１の走査ピッチで
第１の走査幅の範囲に渡って映像信号のコントラスト検
出を行う粗フォーカス動作と、前記第１の走査ピッチよ
りも細かな第２の走査ピッチで前記粗フォーカス動作に
よって得られたコントラストのピーク値を含む第２の走
査幅の範囲に渡って映像信号のコントラスト検出を行な
う密フォーカス動作とを行い、当該密フォーカス動作に
よって得られた映像信号のコントラストのピーク値をフ
ォーカスポイントとして採用するようになっており、 前記粗フォーカス動作により得られる映像信号のコント
ラストカーブの両端以外の点にピーク値が現れない場合
には、フォーカスポイントが検出されない旨を前記報知
手段によって報知し、前記密フォーカス動作を実行せず
にオートフォーカス動作を停止するようになっており、 前記密フォーカス動作により得られる映像信号のコント
ラストカーブの最大値と最小値の差が予め設定した値以
下の場合には、フォーカスポイントが検出されない旨を
前記報知手段によって報知するようになっていることを
特徴とするオートフォーカス装置。4. A coarse focusing operation for detecting a contrast of a video signal over a range of a first scanning width at a first scanning pitch, and a second focusing operation finer than the first scanning pitch. And a fine focus operation for detecting a contrast of a video signal over a second scan width range including a peak value of the contrast obtained by the coarse focus operation at the scan pitch. The peak value of the contrast of the video signal is adopted as the focus point. If the peak value does not appear at any point other than both ends of the contrast curve of the video signal obtained by the coarse focus operation, the focus point is detected. Notifying that the focus is not performed by the notifying means, and performing the auto focus without executing the fine focus operation When the difference between the maximum value and the minimum value of the contrast curve of the video signal obtained by the fine focus operation is equal to or less than a preset value, the notification that the focus point is not detected is performed. An autofocus device characterized in that the notification is made by means.