JP3419112B2 - 顕微鏡 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、顕微鏡に関するもので
あり、更に詳しくは、顕微鏡における試料照明用光源の
輝度調整に関する。なお、ここにいう顕微鏡とは、微小
な試料の拡大像を得るための通常の顕微鏡の他、試料の
微小部分に赤外光を集光させて透過又は反射赤外光のス
ペクトルを測定するための赤外顕微鏡をも含むものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】顕微鏡において試料を観察しやすくする
ためには、試料照明用の光源の輝度を適切に設定する必
要があり、従来は、観察者が接眼レンズを覗きながら手
動により輝度を調整していた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、顕微鏡の接眼
レンズを覗きながら手動で輝度を調整するのは煩雑であ
る。また、顕微鏡による試料の観察や分析のための操作
の自動化が要望されており、オートフォーカス機能（自
動的に焦点を合わせる機能）を備えた顕微鏡が既に存在
するが、その要望に十分に応えるためには、焦点合わせ
のみならず輝度調整の自動化も必要である。さらに、オ
ートフォーカス機能を備えた従来の顕微鏡では、自動合
焦動作が輝度調整と無関係に行なわれるため、照明用の
光量が不足又は過剰となって試料の像のコントラストが
異常に低くなることがある。この場合、合焦位置を検出
することができず、又は合焦動作により設定されたステ
ージ位置（試料の位置）が合焦位置からずれるという問
題が生じる。 【０００４】本発明はこのような問題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、試料照
明用の光源の輝度を適切な値に自動的に設定することが
できる顕微鏡を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る顕微鏡では、 ａ）ステージに載置され所定の光源によって照明された
試料の像を生成する光学系と、 ｂ）光学系によって生成された前記像を表わす画像信号
を出力する撮像手段と、 ｃ）撮像手段から出力される画像信号に基づき、前記像
のコントラストの高さを示す値を算出する算出手段と、 ｄ）前記光源の輝度を変更する輝度変更手段と、 ｅ）前記ステージを光学系の光軸方向に移動させる移動
手段と、 ｆ）輝度変更手段によって前記輝度を変更すると共に移
動手段によって前記ステージを移動させ、前記輝度と前
記ステージ位置の種々の組み合わせにつき算出手段によ
って前記値を算出することにより、前記値が最大となる
前記輝度と前記ステージ位置との組み合わせを求め、求
められた組み合わせにおける前記輝度に前記光源を輝度
変更手段によって設定するとともに、その組み合わせに
おける前記ステージ位置に前記ステージを前記移動手段
によって移動させる制御手段と、を備えた構成としてい
る。 【０００６】 【作用】このような構成によると、ステージに載置され
て照明された試料の像が光学系によって生成され、その
像を表わす画像信号が撮像手段から出力される。制御手
段は、輝度変更手段によって試料を照明する光源の輝度
を変更すると共に移動手段によってステージを移動さ
せ、輝度とステージ位置の種々の組み合わせにつき算出
手段によって試料の像のコントラストの高さを示す値を
算出する。そして、この算出結果に基づき、その値が最
大となる、輝度とステージ位置との組み合わせを求め、
求められた組み合わせにおける輝度に前記光源を設定す
るとともに、その組み合わせにおけるステージ位置に前
記ステージを移動させる。ここで、算出手段によって算
出される値が最大となるステージ位置は合焦位置とみな
すことができる。したがって、上記動作により、合焦状
態における試料の像のコントラストが最も高くなるよう
に輝度が設定されることになる。 【０００７】 【実施例】図１は、本発明の一実施例である赤外顕微鏡
の要部の構成を示す図である。本赤外顕微鏡は、試料１
０を載せるステージ１１の上方に対物光学系１３を、下
方にコンデンサ光学系１２をそれぞれ備える。対物光学
系１３及びコンデンサ光学系１２はともにカセグレン型
反射鏡で構成され、図２に示すように、ステージ１１は
これら二つの光学系の間をステッピングモータを利用し
たステージ移動機構１８によって移動することができ
る。そして後述の合焦動作により、赤外スペクトル測定
を行なう際には、ステージ１１は赤外光が集光する位置
（図２におけるＺfの位置）まで移動する。この位置で
は対物光学系１３及びコンデンサ光学系１２が共に合焦
状態となるようになっている。これにより、試料１０で
反射した赤外光のスペクトルを測定する場合（反射型測
定の場合）は、対物光学系１３を通過した赤外光が試料
１０に集光し、試料１０で反射した赤外光が再び対物光
学系１３を通過した後に赤外光光学系（図示せず）によ
り検出器へ導かれ、検出器（図示せず）で検出される。
一方、試料１０を透過した赤外光を測定する場合（透過
型測定の場合）は、コンデンサ光学系１２を通過した赤
外光が試料１０に集光し、試料１０を透過した赤外光が
対物光学系１３を通過した後に同様に赤外光光学系によ
り検出器へ導かれ、検出器で検出される。 【０００８】赤外顕微鏡では、上記のように赤外光が集
光する位置までステージ１１を移動させるために、赤外
スペクトルの測定に先立ち、可視光を用いて焦点合わせ
が行なわれる。本実施例の赤外顕微鏡はオートフォーカ
ス機能を備えており、これによって上記の焦点合わせが
自動的に行なわれる。本実施例におけるオートフォーカ
ス機能を実現するための構成は、基本的には、本件出願
人が特開平６−１１８２９６号公報において開示した構
成と同様である。 【０００９】すなわち、上記焦点合わせでは、試料１０
からの光は、対物光学系１３を通過してミラー１４で反
射した後、ビデオカメラ１６へ入射する。ビデオカメラ
１６へ入射した光は電気信号に変換され、これにより、
試料１０の像に対応する輝度信号（画像信号）が得られ
る。この輝度信号は電気系ボードへ入力される。 【００１０】電気系ボードは、ビデオアンプ２１、Ａ／
Ｄコンバータ２２、スタチックＲＡＭ２４、ＤＭＡコン
トローラ２５、ＣＰＵ２６、モータドライバ２８、及び
これらを接続するデータバス等から構成される。ビデオ
カメラ１６からこの電気系ボードへ入力された輝度信号
は、まず、ビデオアンプ２１で増幅された後、Ａ／Ｄコ
ンバータ２２でデジタル信号に変換される。このデジタ
ル信号の値は試料１０の像に対応する画像データであ
り、この画像データはＤＭＡコントローラ２５によって
Ａ／Ｄコンバータ２２からスタチックＲＡＭ２４へ転送
され、そこに記憶される。ＣＰＵ２６は、１画面分の画
像データからその時点のステージ１１の位置（以下「ス
テージ位置」という）におけるコントラスト関数の値を
計算する。そしてＣＰＵ２６は、この計算結果に基づ
き、モータドライバ２８を介してステージ移動機構１８
に制御信号を供給し、合焦位置に向かってステージ１１
を移動させる。ここで、コントラスト関数はステージ位
置Ｚnの関数であり、本実施例では、ステージ１１上の
試料１０の像に対応する１画面分の画像データの最大値
と最小値との差をコントラスト関数の値としている。図
４はこのようなコントラスト関数の形状を示す図であ
る。後述のように、このコントラスト関数が最大となる
位置（図４におけるＺf）が合焦位置である。なお、コ
ントラスト関数として、試料１０の像のコントラストの
高さを示す他の関数を採用してもよい。 【００１１】本実施例の赤外顕微鏡では、上記の焦点合
わせと共に、試料１０を照明する光源（以下「照明用光
源」という）の輝度が自動的に調整される。この点が特
開平６−１１８２９６号公報において開示した赤外顕微
鏡と相違する。この輝度の自動調整のために本実施例で
は、図１に示すように、電気系ボード内のデータバスに
輝度調整用ドライバ１００が接続されている。ＣＰＵ２
６は、この輝度調整用ドライバ１００によって照明用光
源に供給される電圧を変えることにより輝度を調整す
る。 【００１２】以下、本実施例の赤外顕微鏡において焦点
合わせと共に行なわれる輝度調整のための動作の詳細を
図３に示すフローチャートに基づいて説明する。図３に
示すフローチャートにおいて、変数ｎは照明用光源の輝
度を変化させた回数を示し、Ｌ（ｎ）はｎ回変化させた
後の輝度の値を示す。ただし、Ｌ（０）は設定可能な輝
度の最小値Ｌminを示すものとする。本実施例では、以
下のようにしてＣＰＵ２６が、照明用光源の輝度Ｌを設
定可能な最小値Ｌminから所定の間隔で設定可能な最大
値Ｌmaxまで順に変化させながら、各輝度において焦点
合わせを行なう。 【００１３】まずステップＳ１０において、変数ｎ値を
０とし（初期化）、ステップＳ１２において、照明用光
源の輝度をＬ（ｎ）に設定する。この設定は前述の輝度
調整用ドライバ１００を介して行なわれる。輝度が設定
された後は、ステップＳ１４において焦点合わせが行な
われる。 【００１４】この焦点合わせでは、ＣＰＵ２６は、モー
タドライバ２８を介してステージ移動機構１８を制御す
ることにより、前述のコントラスト関数の値が最大とな
るように、すなわち輝度Ｌ（ｎ）における１画面分の画
像データ（この画像データは試料１０の像を表わす）の
最大値と最小値との差が最大となるように、ステージ１
１を移動させる。一般に、試料１０の位置が合焦位置に
あるとき試料１０の像のコントラストが最も高く、合焦
位置から離れるにつれてコントラストが低くなる。した
がって、照明用の光量が不足又は過剰となって試料１０
の像のコントラストが異常に低くなる等の例外的な状態
でない限り、前述のコントラスト関数の値が最大となる
ステージ位置が合焦位置であって、ステップＳ１４の実
行後は、通常、合焦状態となっている。 【００１５】ステップＳ１６では、ステップＳ１４の実
行後のコントラスト関数の値及びステージ１１の位置、
すなわち、現時点の輝度Ｌ（ｎ）におけるコントラスト
関数の最大値ＦＭＸ及びそのときのステージ１１の位置
Ｚf（図４参照）を、輝度Ｌ（ｎ）と共にスタチックＲ
ＡＭ２４に記憶する。 【００１６】次のステップＳ１８では、現時点の輝度Ｌ
（ｎ）が設定可能な最大値（以下「最大輝度」という）
Ｌmaxか否かを判定する。ここで最大輝度Ｌmaxでないと
判定された場合は、ステップＳ２４で変数ｎを１だけ増
加させた後、ステップＳ１２へ戻る。以降、Ｌ（ｎ）が
最大輝度Ｌmaxとなるまで、Ｓ１２→Ｓ１４→Ｓ１６→
Ｓ１８→Ｓ２４→Ｓ１２というループが繰り返し実行さ
れる。これにより、設定可能な範囲Ｌmin〜Ｌmaxの各輝
度において焦点合わせが行なわれ、その各輝度における
コントラスト関数の最大値（以下「最大コントラスト
値」という）ＦＭＸ及びそのときのステージ１１の位置
Ｚfが、対応する輝度Ｌ（ｎ）と共にスタチックＲＡＭ
２４に記憶されていく。 【００１７】ステップＳ１８において現時点の輝度Ｌ
（ｎ）が最大輝度Ｌmaxであると判定されると、ステッ
プＳ２０へ進む。ステップＳ２０では、上記のようにし
てスタチックＲＡＭ２４に記憶された各輝度における最
大コントラスト値ＦＭＸの中から最大のものを探す。そ
してステップＳ２２では、その最大の最大コントラスト
値と共に記憶されたステージ位置にステージ１１を移動
させ、その最大の最大コントラスト値と共に記憶された
輝度に照明用光源を設定する。例えば、ステップＳ２０
へ進んだ時点においてスタチックＲＡＭ２４に記憶され
ている輝度Ｌと最大コントラスト値ＦＭＸとの関係が図
５に示すようになったとすると、最大の最大コントラス
ト値はＦＭＸmaxであり、これに対応する輝度はＬfであ
る。したがって、この場合、ステップＳ２２において照
明用光源の輝度がＬfに設定される。このようにしてス
テップＳ２２において輝度が設定されると、輝度調整の
ための動作が焦点合わせの動作と共に終了する。 【００１８】以上からわかるように本実施例によれば、
図３のフローチャートの処理の実行後には、コントラス
ト関数の値を最大とするステージ位置Ｚfにおいて最大
コントラスト値（コントラスト関数の最大値）ＦＭＸが
最大となるように輝度が設定されている。したがって、
合焦状態における試料１０の像のコントラストが最も高
くなるように輝度が設定されることになり、この設定さ
れた輝度は、最も試料を観察しやすい輝度すなわち最適
な輝度と考えることができる。また、従来の自動合焦動
作は輝度調整と無関係に行なわれていたため、照明用光
量の不足又は過剰によって試料の像のコントラストが異
常に低くなった状態で焦点合わせが行なわれることがあ
ったが、本実施例によれば、最終的に、コントラストが
最も高くなる輝度Ｌfにおいて焦点合わせが行なわれ
る。したがって、常に精度良く合焦状態とすることがで
きる。 【００１９】 【発明の効果】本発明によれば、試料照明用の光源の輝
度が自動的に適切な値に設定されるため、顕微鏡による
試料の観察や赤外顕微測定を容易に効率よく行なうこと
ができる。また、輝度の自動調整と同時に自動合焦動作
も行なわれ、最終的に、試料の像のコントラストが十分
に高くなる輝度において焦点合わせが行なわれることに
なるため、常に精度良く合焦状態とすることができると
いう利点もある。
あり、更に詳しくは、顕微鏡における試料照明用光源の
輝度調整に関する。なお、ここにいう顕微鏡とは、微小
な試料の拡大像を得るための通常の顕微鏡の他、試料の
微小部分に赤外光を集光させて透過又は反射赤外光のス
ペクトルを測定するための赤外顕微鏡をも含むものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】顕微鏡において試料を観察しやすくする
ためには、試料照明用の光源の輝度を適切に設定する必
要があり、従来は、観察者が接眼レンズを覗きながら手
動により輝度を調整していた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、顕微鏡の接眼
レンズを覗きながら手動で輝度を調整するのは煩雑であ
る。また、顕微鏡による試料の観察や分析のための操作
の自動化が要望されており、オートフォーカス機能（自
動的に焦点を合わせる機能）を備えた顕微鏡が既に存在
するが、その要望に十分に応えるためには、焦点合わせ
のみならず輝度調整の自動化も必要である。さらに、オ
ートフォーカス機能を備えた従来の顕微鏡では、自動合
焦動作が輝度調整と無関係に行なわれるため、照明用の
光量が不足又は過剰となって試料の像のコントラストが
異常に低くなることがある。この場合、合焦位置を検出
することができず、又は合焦動作により設定されたステ
ージ位置（試料の位置）が合焦位置からずれるという問
題が生じる。 【０００４】本発明はこのような問題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、試料照
明用の光源の輝度を適切な値に自動的に設定することが
できる顕微鏡を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る顕微鏡では、 ａ）ステージに載置され所定の光源によって照明された
試料の像を生成する光学系と、 ｂ）光学系によって生成された前記像を表わす画像信号
を出力する撮像手段と、 ｃ）撮像手段から出力される画像信号に基づき、前記像
のコントラストの高さを示す値を算出する算出手段と、 ｄ）前記光源の輝度を変更する輝度変更手段と、 ｅ）前記ステージを光学系の光軸方向に移動させる移動
手段と、 ｆ）輝度変更手段によって前記輝度を変更すると共に移
動手段によって前記ステージを移動させ、前記輝度と前
記ステージ位置の種々の組み合わせにつき算出手段によ
って前記値を算出することにより、前記値が最大となる
前記輝度と前記ステージ位置との組み合わせを求め、求
められた組み合わせにおける前記輝度に前記光源を輝度
変更手段によって設定するとともに、その組み合わせに
おける前記ステージ位置に前記ステージを前記移動手段
によって移動させる制御手段と、を備えた構成としてい
る。 【０００６】 【作用】このような構成によると、ステージに載置され
て照明された試料の像が光学系によって生成され、その
像を表わす画像信号が撮像手段から出力される。制御手
段は、輝度変更手段によって試料を照明する光源の輝度
を変更すると共に移動手段によってステージを移動さ
せ、輝度とステージ位置の種々の組み合わせにつき算出
手段によって試料の像のコントラストの高さを示す値を
算出する。そして、この算出結果に基づき、その値が最
大となる、輝度とステージ位置との組み合わせを求め、
求められた組み合わせにおける輝度に前記光源を設定す
るとともに、その組み合わせにおけるステージ位置に前
記ステージを移動させる。ここで、算出手段によって算
出される値が最大となるステージ位置は合焦位置とみな
すことができる。したがって、上記動作により、合焦状
態における試料の像のコントラストが最も高くなるよう
に輝度が設定されることになる。 【０００７】 【実施例】図１は、本発明の一実施例である赤外顕微鏡
の要部の構成を示す図である。本赤外顕微鏡は、試料１
０を載せるステージ１１の上方に対物光学系１３を、下
方にコンデンサ光学系１２をそれぞれ備える。対物光学
系１３及びコンデンサ光学系１２はともにカセグレン型
反射鏡で構成され、図２に示すように、ステージ１１は
これら二つの光学系の間をステッピングモータを利用し
たステージ移動機構１８によって移動することができ
る。そして後述の合焦動作により、赤外スペクトル測定
を行なう際には、ステージ１１は赤外光が集光する位置
（図２におけるＺfの位置）まで移動する。この位置で
は対物光学系１３及びコンデンサ光学系１２が共に合焦
状態となるようになっている。これにより、試料１０で
反射した赤外光のスペクトルを測定する場合（反射型測
定の場合）は、対物光学系１３を通過した赤外光が試料
１０に集光し、試料１０で反射した赤外光が再び対物光
学系１３を通過した後に赤外光光学系（図示せず）によ
り検出器へ導かれ、検出器（図示せず）で検出される。
一方、試料１０を透過した赤外光を測定する場合（透過
型測定の場合）は、コンデンサ光学系１２を通過した赤
外光が試料１０に集光し、試料１０を透過した赤外光が
対物光学系１３を通過した後に同様に赤外光光学系によ
り検出器へ導かれ、検出器で検出される。 【０００８】赤外顕微鏡では、上記のように赤外光が集
光する位置までステージ１１を移動させるために、赤外
スペクトルの測定に先立ち、可視光を用いて焦点合わせ
が行なわれる。本実施例の赤外顕微鏡はオートフォーカ
ス機能を備えており、これによって上記の焦点合わせが
自動的に行なわれる。本実施例におけるオートフォーカ
ス機能を実現するための構成は、基本的には、本件出願
人が特開平６−１１８２９６号公報において開示した構
成と同様である。 【０００９】すなわち、上記焦点合わせでは、試料１０
からの光は、対物光学系１３を通過してミラー１４で反
射した後、ビデオカメラ１６へ入射する。ビデオカメラ
１６へ入射した光は電気信号に変換され、これにより、
試料１０の像に対応する輝度信号（画像信号）が得られ
る。この輝度信号は電気系ボードへ入力される。 【００１０】電気系ボードは、ビデオアンプ２１、Ａ／
Ｄコンバータ２２、スタチックＲＡＭ２４、ＤＭＡコン
トローラ２５、ＣＰＵ２６、モータドライバ２８、及び
これらを接続するデータバス等から構成される。ビデオ
カメラ１６からこの電気系ボードへ入力された輝度信号
は、まず、ビデオアンプ２１で増幅された後、Ａ／Ｄコ
ンバータ２２でデジタル信号に変換される。このデジタ
ル信号の値は試料１０の像に対応する画像データであ
り、この画像データはＤＭＡコントローラ２５によって
Ａ／Ｄコンバータ２２からスタチックＲＡＭ２４へ転送
され、そこに記憶される。ＣＰＵ２６は、１画面分の画
像データからその時点のステージ１１の位置（以下「ス
テージ位置」という）におけるコントラスト関数の値を
計算する。そしてＣＰＵ２６は、この計算結果に基づ
き、モータドライバ２８を介してステージ移動機構１８
に制御信号を供給し、合焦位置に向かってステージ１１
を移動させる。ここで、コントラスト関数はステージ位
置Ｚnの関数であり、本実施例では、ステージ１１上の
試料１０の像に対応する１画面分の画像データの最大値
と最小値との差をコントラスト関数の値としている。図
４はこのようなコントラスト関数の形状を示す図であ
る。後述のように、このコントラスト関数が最大となる
位置（図４におけるＺf）が合焦位置である。なお、コ
ントラスト関数として、試料１０の像のコントラストの
高さを示す他の関数を採用してもよい。 【００１１】本実施例の赤外顕微鏡では、上記の焦点合
わせと共に、試料１０を照明する光源（以下「照明用光
源」という）の輝度が自動的に調整される。この点が特
開平６−１１８２９６号公報において開示した赤外顕微
鏡と相違する。この輝度の自動調整のために本実施例で
は、図１に示すように、電気系ボード内のデータバスに
輝度調整用ドライバ１００が接続されている。ＣＰＵ２
６は、この輝度調整用ドライバ１００によって照明用光
源に供給される電圧を変えることにより輝度を調整す
る。 【００１２】以下、本実施例の赤外顕微鏡において焦点
合わせと共に行なわれる輝度調整のための動作の詳細を
図３に示すフローチャートに基づいて説明する。図３に
示すフローチャートにおいて、変数ｎは照明用光源の輝
度を変化させた回数を示し、Ｌ（ｎ）はｎ回変化させた
後の輝度の値を示す。ただし、Ｌ（０）は設定可能な輝
度の最小値Ｌminを示すものとする。本実施例では、以
下のようにしてＣＰＵ２６が、照明用光源の輝度Ｌを設
定可能な最小値Ｌminから所定の間隔で設定可能な最大
値Ｌmaxまで順に変化させながら、各輝度において焦点
合わせを行なう。 【００１３】まずステップＳ１０において、変数ｎ値を
０とし（初期化）、ステップＳ１２において、照明用光
源の輝度をＬ（ｎ）に設定する。この設定は前述の輝度
調整用ドライバ１００を介して行なわれる。輝度が設定
された後は、ステップＳ１４において焦点合わせが行な
われる。 【００１４】この焦点合わせでは、ＣＰＵ２６は、モー
タドライバ２８を介してステージ移動機構１８を制御す
ることにより、前述のコントラスト関数の値が最大とな
るように、すなわち輝度Ｌ（ｎ）における１画面分の画
像データ（この画像データは試料１０の像を表わす）の
最大値と最小値との差が最大となるように、ステージ１
１を移動させる。一般に、試料１０の位置が合焦位置に
あるとき試料１０の像のコントラストが最も高く、合焦
位置から離れるにつれてコントラストが低くなる。した
がって、照明用の光量が不足又は過剰となって試料１０
の像のコントラストが異常に低くなる等の例外的な状態
でない限り、前述のコントラスト関数の値が最大となる
ステージ位置が合焦位置であって、ステップＳ１４の実
行後は、通常、合焦状態となっている。 【００１５】ステップＳ１６では、ステップＳ１４の実
行後のコントラスト関数の値及びステージ１１の位置、
すなわち、現時点の輝度Ｌ（ｎ）におけるコントラスト
関数の最大値ＦＭＸ及びそのときのステージ１１の位置
Ｚf（図４参照）を、輝度Ｌ（ｎ）と共にスタチックＲ
ＡＭ２４に記憶する。 【００１６】次のステップＳ１８では、現時点の輝度Ｌ
（ｎ）が設定可能な最大値（以下「最大輝度」という）
Ｌmaxか否かを判定する。ここで最大輝度Ｌmaxでないと
判定された場合は、ステップＳ２４で変数ｎを１だけ増
加させた後、ステップＳ１２へ戻る。以降、Ｌ（ｎ）が
最大輝度Ｌmaxとなるまで、Ｓ１２→Ｓ１４→Ｓ１６→
Ｓ１８→Ｓ２４→Ｓ１２というループが繰り返し実行さ
れる。これにより、設定可能な範囲Ｌmin〜Ｌmaxの各輝
度において焦点合わせが行なわれ、その各輝度における
コントラスト関数の最大値（以下「最大コントラスト
値」という）ＦＭＸ及びそのときのステージ１１の位置
Ｚfが、対応する輝度Ｌ（ｎ）と共にスタチックＲＡＭ
２４に記憶されていく。 【００１７】ステップＳ１８において現時点の輝度Ｌ
（ｎ）が最大輝度Ｌmaxであると判定されると、ステッ
プＳ２０へ進む。ステップＳ２０では、上記のようにし
てスタチックＲＡＭ２４に記憶された各輝度における最
大コントラスト値ＦＭＸの中から最大のものを探す。そ
してステップＳ２２では、その最大の最大コントラスト
値と共に記憶されたステージ位置にステージ１１を移動
させ、その最大の最大コントラスト値と共に記憶された
輝度に照明用光源を設定する。例えば、ステップＳ２０
へ進んだ時点においてスタチックＲＡＭ２４に記憶され
ている輝度Ｌと最大コントラスト値ＦＭＸとの関係が図
５に示すようになったとすると、最大の最大コントラス
ト値はＦＭＸmaxであり、これに対応する輝度はＬfであ
る。したがって、この場合、ステップＳ２２において照
明用光源の輝度がＬfに設定される。このようにしてス
テップＳ２２において輝度が設定されると、輝度調整の
ための動作が焦点合わせの動作と共に終了する。 【００１８】以上からわかるように本実施例によれば、
図３のフローチャートの処理の実行後には、コントラス
ト関数の値を最大とするステージ位置Ｚfにおいて最大
コントラスト値（コントラスト関数の最大値）ＦＭＸが
最大となるように輝度が設定されている。したがって、
合焦状態における試料１０の像のコントラストが最も高
くなるように輝度が設定されることになり、この設定さ
れた輝度は、最も試料を観察しやすい輝度すなわち最適
な輝度と考えることができる。また、従来の自動合焦動
作は輝度調整と無関係に行なわれていたため、照明用光
量の不足又は過剰によって試料の像のコントラストが異
常に低くなった状態で焦点合わせが行なわれることがあ
ったが、本実施例によれば、最終的に、コントラストが
最も高くなる輝度Ｌfにおいて焦点合わせが行なわれ
る。したがって、常に精度良く合焦状態とすることがで
きる。 【００１９】 【発明の効果】本発明によれば、試料照明用の光源の輝
度が自動的に適切な値に設定されるため、顕微鏡による
試料の観察や赤外顕微測定を容易に効率よく行なうこと
ができる。また、輝度の自動調整と同時に自動合焦動作
も行なわれ、最終的に、試料の像のコントラストが十分
に高くなる輝度において焦点合わせが行なわれることに
なるため、常に精度良く合焦状態とすることができると
いう利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例である赤外顕微鏡の要部の
構成を示す図。 【図２】 前記実施例におけるステージの移動を示す
図。 【図３】 前記実施例における輝度調整のための処理を
示すフローチャート。 【図４】 前記実施例における合焦動作で使用するコン
トラスト関数を示す図。 【図５】 前記実施例における輝度調整のための処理に
よって得られる、各輝度における最大コントラスト値を
示す図。 【符号の説明】 １０ …試料 １１ …ステージ １２ …コンデンサ光学系（下部カセグレン） １３ …対物光学系（上部カセグレン） １６ …ビデオカメラ １８ …ステージ移動機構 ２６ …ＣＰＵ ２８ …モータドライバ １００…輝度調整用ドライバ
構成を示す図。 【図２】 前記実施例におけるステージの移動を示す
図。 【図３】 前記実施例における輝度調整のための処理を
示すフローチャート。 【図４】 前記実施例における合焦動作で使用するコン
トラスト関数を示す図。 【図５】 前記実施例における輝度調整のための処理に
よって得られる、各輝度における最大コントラスト値を
示す図。 【符号の説明】 １０ …試料 １１ …ステージ １２ …コンデンサ光学系（下部カセグレン） １３ …対物光学系（上部カセグレン） １６ …ビデオカメラ １８ …ステージ移動機構 ２６ …ＣＰＵ ２８ …モータドライバ １００…輝度調整用ドライバ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 21/00
G02B 7/28
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ａ）ステージに載置され所定の光源によ
って照明された試料の像を生成する光学系と、 ｂ）光学系によって生成された前記像を表わす画像信号
を出力する撮像手段と、 ｃ）撮像手段から出力される画像信号に基づき、前記像
のコントラストの高さを示す値を算出する算出手段と、 ｄ）前記光源の輝度を変更する輝度変更手段と、 ｅ）前記ステージを光学系の光軸方向に移動させる移動
手段と、 ｆ）輝度変更手段によって前記輝度を変更すると共に移
動手段によって前記ステージを移動させ、前記輝度と前
記ステージ位置の種々の組み合わせにつき算出手段によ
って前記値を算出することにより、前記値が最大となる
前記輝度と前記ステージ位置との組み合わせを求め、求
められた組み合わせにおける前記輝度に前記光源を輝度
変更手段によって設定するとともに、その組み合わせに
おける前記ステージ位置に前記ステージを前記移動手段
によって移動させる制御手段と、 を備えることを特徴とする顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26158894A JP3419112B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26158894A JP3419112B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08101343A JPH08101343A (ja) | 1996-04-16 |
| JP3419112B2 true JP3419112B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=17364011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26158894A Expired - Fee Related JP3419112B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3419112B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8111905B2 (en) | 2009-10-29 | 2012-02-07 | Mitutoyo Corporation | Autofocus video tool and method for precise dimensional inspection |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP26158894A patent/JP3419112B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08101343A (ja) | 1996-04-16 |
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