(57)【要約】【課題】迅速かつ正確なオートフォーカス処理を実行することができる顕微鏡を提供すること。【解決手段】ステージ上に載置されたサンプルからの光を対物レンズによって集光し、この集光した光をもとにサンプルの像を撮像することによって観察用の画像データを生成する顕微鏡であって、サンプルを照明する照明光を出射する光源と、サンプルからの光を受光する複数の画素を有し、サンプルの像を撮像する撮像素子と、複数の画素を、隣接する画素からなる所定数の画素群に分割し、該分割した画素群を一つの画素とみなしてサンプルの像を自動的に合焦する制御を行うとともに、画素群を構成する画素の数に応じて、撮像素子の露光制御を行う制御部と、を備えた。【選択図】図１
2014085599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージ上に載置されたサンプルからの光を対物レンズによって集光し、この集光した光をもとに前記サンプルの像を撮像することによって観察用の画像データを生成する顕微鏡であって、
前記サンプルを照明する照明光を出射する光源と、
前記サンプルからの光を受光する複数の画素を有し、前記サンプルの像を撮像する撮像素子と、
前記複数の画素を、隣接する画素からなる所定数の画素群に分割し、該分割した画素群を一つの画素とみなして前記サンプルの像を自動的に合焦する制御を行うとともに、前記画素群を構成する画素の数に応じて、前記撮像素子の露光制御を行う制御部と、
を備えたことを特徴とする顕微鏡。
【請求項２】
前記制御部は、前記撮像素子の露光時間または前記光源の明るさのいずれかを変更して露光制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項３】
前記制御部は、前記合焦前の露光時間または前記合焦前の前記光源の明るさを、前記画素群を構成する画素の数で除算し、該除算により得られた商を用いて前記合焦を行うことを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡。
【請求項４】
前記制御部は、当該顕微鏡で設定される観察法に応じて、露光制御を行なうか否かを判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の顕微鏡。
【請求項５】
前記制御部は、前記対物レンズの倍率に応じて、露光制御を行なうか否かを判断することを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡。
【請求項６】
前記光源と前記サンプルとの間に設けられ、該光源の明るさを調整可能な光学フィルタと、
前記照明光の絞りを調整する光学絞りと、
をさらに備え、
前記制御部は、前記撮像素子の露光時間、光源の明るさ、前記光学フィルタおよび前記光学絞りのうち、いずれかを変更して露光制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察対象のサンプルの像を結像し、この像を撮像する機能を有する顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、顕微鏡の分野では、オートフォーカス（ＡＦ）機能を有するデジタルカメラ等の撮像装置を搭載し、撮像装置が撮像した画像を表示部で表示する構成を有するものが知られている。撮像装置のＡＦ処理では、ＣＣＤ等の撮像素子における隣接画素を比較してコントラスト演算を行い、そのコントラスト演算値が最大となる位置を合焦位置とする方法（コントラストＡＦ）が実用化されている。
【０００３】
顕微鏡観察におけるコントラストＡＦでは、電気制御によって上下方向に移動するステージなどの焦準部の位置（以下、Ｚ位置と呼ぶ）を変えながら撮像を行った後、ＣＰＵなどの制御部からＺ位置情報を取得し、そのＺ位置情報を画像の位置情報として登録し、コントラスト演算の結果からコントラスト値が最大となる合焦位置を探す山登り法が広く実用化されている。この山登り法におけるコントラスト演算では、隣接画素の差分または隣接画素の差分の自乗を画素全体または指定した範囲で平均化することによって算出するのが一般的である。
【０００４】
コントラストＡＦの一例として、ステージをＡＦ開始位置から細かいピッチで移動させながら、コントラストＡＦを行う技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。この技術では、コントラストＡＦを高速化するために、ステージの駆動ピッチが大きい粗フォーカス動作（以下、Roughスキャンと呼ぶ）と、ステージの駆動ピッチが小さい密フォーカス動作（以下、Fineスキャンと呼ぶ）との２種類のＡＦ処理を行う。より具体的に、この技術では、Roughスキャンで大まかな合焦位置を見つけた後に、Fineスキャンで正確な合焦位置を見つけている。この技術では、撮像装置が撮像した画像データを取得してコントラスト演算を行っているため、ＡＦ速度は、撮像間隔（以下、フレームレートと呼ぶ）によって決まってしまう。近年撮像素子は、顕微鏡画像の画質を上げるために画素数が多くなる傾向にあり、画素数に応じてデータ転送時間も多くなる。そのため、フレームレートを速くすることが出来ず、ＡＦに時間を要してしまうという問題がある。
【０００５】
ＡＦ処理時間を短縮するための技術として、撮像素子の複数の画素をひとまとめにして、このまとめた画素群を一つの画素とみなしてデータサイズを小さくし、フレームレートを上げる技術（ビニング機能）が知られている。ビニング機能では、複数の画素を一つの画素とみなすため、受光面積を大きくして、撮像素子の感度を上げることができる。
【０００６】
しかしながら、このビニング機能を使用した場合、単位受光画素あたりの受光量が増大して輝度値が大きくなる。これにより、ビニング機能の実行前後での自動露出（ＡＥ）調整に時間を要し、その結果、ＡＦ処理にも時間を要してしまう場合があった。
【０００７】
上述したＡＦ処理時間の問題を解決するために、現在のフレームレートに応じて照明の光量や露光時間を定める技術が開示されている（例えば、特許文献２を参照）。この技術によれば、迅速にＡＦ処理を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１９７７８４号公報
【特許文献２】特開２００８−１３９７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、一般的な撮像装置の場合、撮像時間間隔は、以下の二つの条件（Ａ）、（Ｂ）のいずれかを満たす必要がある。
（Ａ）露光時間＜撮像時間間隔、かつ撮像データのデータ転送時間＜露光時間
（Ｂ）撮像データのデータ転送時間＜撮像時間間隔、かつ露光時間＜撮像データのデータ転送時間
ここで、図９は、従来の同期信号、カメラシャッタ信号およびデータ転送信号の各信号の出力タイミング（条件（Ａ））を示すタイムチャートである。また、図１０，１１は、従来の同期信号、カメラシャッタ信号およびデータ転送信号の各信号の出力タイミング（条件（Ｂ））を示すタイムチャートである。図９〜１１において、フレーム同期信号は撮像時間間隔に対応し、カメラシャッタ信号の出力期間は露光時間に対応し、データ転送信号の出力期間は撮像データのデータ転送時間に対応している。また、括弧内の番号は、それぞれのフレーム番号に対応している。
【００１０】
特許文献２では、露光時間によって撮像時間間隔が制約される条件（Ａ）の場合はフレームレートに応じた光源制御や露光時間制御が有効である。
【００１１】
しかしながら、受光する光量が大きく、データ転送時間がカメラシャッタ時間（露光時間）より長くなる条件（Ｂ）となる場合、同じフレームレートにおいて露光時間と撮像時間間隔との比が異なったとしてもこの差異が考慮されることなく、フレームレートに応じた光源制御や露光時間制御が行なわれる。これにより、露光時間と撮像時間間隔との比によって、得られる輝度値にも差が生じるため、適切な輝度値でＡＦ処理を行うことができないという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、迅速かつ正確なオートフォーカス処理を実行することができる顕微鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる顕微鏡は、ステージ上に載置されたサンプルからの光を対物レンズによって集光し、この集光した光をもとに前記サンプルの像を撮像することによって観察用の画像データを生成する顕微鏡であって、前記サンプルを照明する照明光を出射する光源と、前記サンプルからの光を受光する複数の画素を有し、前記サンプルの像を撮像する撮像素子と、前記複数の画素を、隣接する画素からなる所定数の画素群に分割し、該分割した画素群を一つの画素とみなして前記サンプルの像を自動的に合焦する制御を行うとともに、前記画素群を構成する画素の数に応じて、前記撮像素子の露光制御を行う制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記制御部は、前記撮像素子の露光時間または前記光源の明るさのいずれかを変更して露光制御を行うことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記制御部は、前記合焦前の露光時間または前記合焦前の前記光源の明るさを、前記画素群を構成する画素の数で除算し、該除算により得られた商を用いて前記合焦を行うことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記制御部は、当該顕微鏡で設定される観察法に応じて、露光制御を行なうか否かを判断することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記制御部は、前記対物レンズの倍率に応じて、露光制御を行なうか否かを判断することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記光源と前記サンプルとの間に設けられ、該光源の明るさを調整可能な光学フィルタと、前記照明光の絞りを調整する光学絞りと、をさらに備え、前記制御部は、前記撮像素子の露光時間、光源の明るさ、前記光学フィルタおよび前記光学絞りのうち、いずれかを変更して露光制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、サンプルを照明する照明光を出射する光源と、サンプルからの光を受光する複数の画素を有し、サンプルの像を撮像する撮像素子と、複数の画素のうち、所定数の画素ごとに分割し、該分割した画素を一つの画素とみなしてサンプルの像を自動的に合焦するオートフォーカスを行う制御部と、を備え、制御部が、所定数に応じて、撮像素子の露光制御を行うようにしたので、迅速かつ正確なオートフォーカス処理を実行することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡の全体構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡が行うＡＦ処理を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡が行う合焦処理を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡が行う合焦処理を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡の全体構成を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡の記憶部が記憶するデータの一例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡が行うＡＦ処理を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２の変形例にかかる顕微鏡の記憶部が記憶するデータの一例を示す図である。
【図９】図９は、従来の同期信号、カメラシャッタ信号およびデータ転送信号の各信号の出力タイミングを示すタイムチャートである。
【図１０】図１０は、従来の同期信号、カメラシャッタ信号およびデータ転送信号の各信号の出力タイミングを示すタイムチャートである。
【図１１】図１１は、従来の同期信号、カメラシャッタ信号およびデータ転送信号の各信号の出力タイミングを示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡の全体構成を示す模式図である。同図に示す顕微鏡１は、オートフォーカス（ＡＦ）機能を有しており、顕微鏡架台２、ステージ３、投光管４、撮像装置５、制御装置６、表示装置７を備える。
【００２３】
顕微鏡架台２は、ステージ３を固定して支持するステージ支持部２１と、投光管４を上下動可能に支持する投光管支持部２２と、投光管４の上下動を制御する駆動モータ制御部２３とを有する。
【００２４】
駆動モータ制御部２３は、制御装置６から送られてくるモータ駆動量に基づいて、投光管４が有する駆動モータ４５を駆動させることにより、投光管４および撮像装置５を上下動させる。
【００２５】
投光管４は、結像光学系４１と、光源４２と、光源制御部４３と、ハーフミラー４４と、駆動モータ４５と、を有する。投光管４は、対物レンズ８を保持する。
【００２６】
光源４２から出射した光（照明光）は、ハーフミラー４４で反射して対物レンズ８を経由してステージ３に載置されたサンプルＳｐへ照射される。これに対し、サンプルＳｐによって反射された光は、対物レンズ８からハーフミラー４４を経由し、結像光学系４１を通過して撮像素子５１で集光されて電気信号へ光電変換される。
【００２７】
駆動モータ４５は、投光管４および撮像装置５を駆動する駆動手段の機能を有する。以下、投光管４および撮像装置５をまとめて「ヘッド部」という。
【００２８】
撮像装置５は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ等の撮像素子５１と、撮像素子５１が取得した信号に対してＡ／Ｄ変換等の信号処理を施す信号処理部５２と、撮像装置５（撮像素子５１および信号処理部５２）の動作を制御する撮像制御部５３とを有する。
【００２９】
制御装置６は、入力部６１と、コントラスト演算部６２と、記憶部６３と、制御部６４とを有する。コントラスト演算部６２は、撮像装置５から画像データを受信し、該画像データのコントラスト値を算出するコントラスト演算を行う。
【００３０】
記憶部６３は、顕微鏡１の動作を制御するプログラム（アプリケーションソフトウェア）を記憶する。また、記憶部６３は、撮像処理にかかる情報（フレームレート、露光時間（シャッタ速度）、光源４２の明るさ（ゲイン）など）や、ＡＦ処理にかかる情報（ビニング数（ｎ×ｎ）など）を記憶する。記憶部６３は、例えばフラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体メモリや、ＨＤＤ、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の記録媒体および該記録媒体を駆動する駆動装置等によって実現される。
【００３１】
制御部６４は、ＣＰＵ等を用いて構成され、顕微鏡１全体の動作を統括的に制御する。制御部６４は、サンプルＳｐの像を自動的に合焦するオートフォーカスを行う。制御部６４は、コントラスト演算部６２による演算結果の最大値および該最大値をとるときのＺ座標等を記憶部６３に書き込んで記憶させる。制御部６４は、光源制御部４３に対して光源４２の明るさを調整するための指示信号を送信する。
【００３２】
表示装置７は、顕微鏡画像等を表示するモニタ画面と、顕微鏡操作用ＧＵＩタッチパネルとを有する。タッチパネルは、モニタ画面上に積層され、外部からの接触位置に応じた入力信号を受け付ける。
【００３３】
以上の構成を有する顕微鏡１では、タッチパネルを介してオートフォーカス（ＡＦ）処理を行う旨の指示が入力部６１に入力された場合、制御部６４の制御のもと、ＡＦ処理を実行する。図２は、本実施の形態１にかかる顕微鏡１が行うＡＦ処理を示すフローチャートである。
【００３４】
まず、制御部６４は、オートフォーカス（ＡＦ）処理を行う旨の指示が入力されると、ビニング機能をオンにする（ステップＳ１０１）。このとき、制御部６４は、記憶部６３を参照して、ビニング機能にかかるビニング数（ｎ×ｎ）を取得する。
【００３５】
続いて、制御部６４は、記憶部６３を参照して、現在設定されている露光時間を取得する（ステップＳ１０２）。制御部６４は、ビニング数（ｎ×ｎ）、および現在設定されている露光時間Ｔ１を取得すると、Ｔ１／（ｎ×ｎ）＞Ｔ０であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。ここで、Ｔ０は、最小露光時間であって、顕微鏡１において設定可能な最短の露光時間である。
【００３６】
制御部６４は、Ｔ１／（ｎ×ｎ）＞Ｔ０が成り立つと判断すると（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に移行して、露光時間を、Ｔ１／（ｎ×ｎ）に設定する。
【００３７】
これに対し、制御部６４は、Ｔ１／（ｎ×ｎ）＜Ｔ０であると判断すると（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ステップＳ１０５に移行し、現在設定されている光源の明るさＢ０を取得して、光源の明るさをＢ０／（ｎ×ｎ）に設定する。
【００３８】
制御部６４は、ステップＳ１０４またはステップＳ１０５において、露光時間または光源の明るさを再設定すると、記憶部６３を参照して現在設定されているフレームレートを取得する（ステップＳ１０６）。
【００３９】
制御部６４は、フレームレートを取得後、後述する合焦処理を行う（ステップＳ１０７）。その後、合焦処理が完了すると、制御部６４は、ビニング機能をオフし（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０４またはステップＳ１０５における設定前の露光時間または光源の明るさに戻して処理を終了する（ステップＳ１０９）。
【００４０】
ここで、図２のステップＳ１０７における合焦処理について図３，４を参照して説明する。図３は、本実施の形態１にかかる顕微鏡が行う合焦処理を示すフローチャートである。図４は、本実施の形態１にかかる顕微鏡が行う合焦処理を説明する図である。
【００４１】
制御部６４は、駆動モータ制御部２３に対して信号を送り、ヘッド部が予め決まっている開始位置に移動するように駆動モータ４５を駆動する（ステップＳ２０１）。ヘッド部は、例えば、駆動モータ４５の駆動によって、ＡＦ範囲／２の距離を、Near方向に向かって移動する。
【００４２】
次に、制御部６４は、駆動モータ制御部２３に対して、予め決まっている粗サーチピッチで駆動モータ４５を駆動する指示信号を出力する（ステップＳ２０２）。ヘッド部は、駆動モータ４５の駆動により、粗サーチピッチでFar方向に移動する。
【００４３】
続いて、制御部６４は、撮像装置５が撮像した画像データを取得し（ステップＳ２０３）、コントラスト演算を行う（ステップＳ２０４）。これにより、粗サーチによるコントラスト曲線ＣＡを得る。このとき、制御部６４は、上述したステップＳ１０６で取得したフレームレートを用いて画像データを取得する。
【００４４】
その後、制御部６４は、サーチ終了条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ２０５）。サーチ終了条件の条件式は、以下の式（１）で与えられる。
コントラスト演算のピーク値×１／２＞現在のコントラスト値    ・・・（１）
なお、左辺の１／２の代わりに１より小さい別の値を適用してもよい。また、サーチ終了条件として式（１）を適用する代わりに、例えばピーク値を超えてから所定回数連続してコントラスト演算の値が小さくなった場合にサーチを終了するようにしてもよい。
【００４５】
ステップＳ２０５でサーチ条件が成立する場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、制御部６４はステップＳ２０６へ移行する。一方、ステップＳ２０５でサーチ条件が成立しない場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、制御部６４はステップＳ２０２へ戻る。
【００４６】
ステップＳ２０６において、制御部６４は、検出したピーク位置（検出ピーク位置）からNear方向へ所定距離Ｄｐ戻した位置である微サーチ開始位置を算出する（ステップＳ２０６）。
【００４７】
続いて、制御部６４は、駆動モータ制御部２３に信号を送り、駆動モータ４５を駆動させて、ステップＳ２０６で算出した微サーチ開始位置にヘッド部を移動させる（ステップＳ２０７）。
【００４８】
その後、制御部６４は、駆動モータ制御部２３に対して信号を送信し、予め決まっている微サーチピッチで駆動モータ４５を駆動させる（ステップＳ２０８）。この後、制御部６４は、撮像装置５が撮像した画像データを取得し（ステップＳ２０９）、コントラスト演算を行う（ステップＳ２１０）。これにより、微サーチによるコントラスト曲線ＣＢを得る。このとき、制御部６４は、上述したステップＳ１０６で取得したフレームレートを用いて画像データを取得する。
【００４９】
続いて、制御部６４は、上記式（１）のサーチ終了条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ２１１）。判定の結果、サーチ終了条件が成立する場合（ステップＳ２１１：Ｙｅｓ）、ヘッド部を検出ピーク位置へ移動させ（ステップＳ２１２）、一連の合焦処理を終了する。一方、ステップＳ２１１でサーチ条件が成立しない場合（ステップＳ２１１：Ｎｏ）、制御部６４はステップＳ２０８へ戻る。
【００５０】
上述した本実施の形態１によれば、ＡＦ処理において、ビニング機能を用いて合焦処理を行うとともに、ビニング数に応じて露光時間または光源の明るさを低減するようにしたので、ビニング機能をオンした場合のコントラスト値（輝度値）の増大を抑制し、迅速かつ正確なオートフォーカス処理を実行することができる。
【００５１】
なお、上述した本実施の形態１では、露光時間および光源の明るさを露出制御の対象として説明したが、露光時間（シャッタ速度）および光源の明るさ（ゲイン）のほか、光量を制御する光学フィルタの挿抜、光学絞りの制御などが挙げられ、これらのうちの少なくとも一つを適用する。なお、光量を制御する光学フィルタは、ビニング数に応じて性能の異なるフィルタを選択する。
【００５２】
また、上述した本実施の形態１では、設定されている露光時間または光源の明るさに対して、ビニング数を除算して低減するものとして説明したが、ビニング数に応じた露光時間または光源の明るさの低減であれば、例えばビニング数を除算した後、所定の係数を乗算するものであっても適用可能である。
【００５３】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡１ａの全体構成を示す模式図である。なお、図１等で説明した構成と同一の構成要素には、同一の符号が付してある。実施の形態２にかかる顕微鏡１ａでは、上述した制御装置６に代えて、記憶部６３ａと、制御部６４ａとを有する制御装置６ａを備える。
【００５４】
記憶部６３ａは、顕微鏡１ａの動作を制御するプログラム（アプリケーションソフトウェア）を記憶する。また、記憶部６３ａは、撮像処理にかかる情報（フレームレート、露光時間（シャッタ速度）、光源４２の明るさ（ゲイン）など）や、ＡＦ処理にかかる情報（ビニング数（ｎ×ｎ）など）のほか、露光制御データ６３１を記憶する。
【００５５】
図６は、本実施の形態２にかかる顕微鏡１ａの記憶部６３ａが記憶するデータの一例を示す図である。記憶部６３ａが記憶する露光制御データ６３１は、例えば図６に示すテーブルであって、観察法に対して露光制御を行うか否かの情報が対応付けされている。図６のテーブルでは、観察法が明視野観察法（ＢＦ：Bright  Field  microscopy）および微分干渉観察法（ＤＩＣ：Differential  Interference  Contrast  microscopy）である場合は、露光制御を行い、観察法が暗視野観察法（ＤＦ：Dark  Field  microscopy）および簡易偏光観察法（ＰＯ：Ｐolarizing  microscope）である場合は、露光制御を行わないような対応付けがなされている。
【００５６】
制御部６４ａは、上述したテーブルを参照して、ＡＦ処理時における露光制御を行なうか否かを判断して、ＡＦ処理を実行する。図７は、本実施の形態２にかかる顕微鏡１ａが行うＡＦ処理を示すフローチャートである。
【００５７】
まず、制御部６４ａは、オートフォーカス（ＡＦ）処理を行う旨の指示が入力されると、ビニング機能をオンにする（ステップＳ３０１）。このとき、制御部６４ａは、記憶部６３ａを参照して、ビニング機能にかかるビニング数（ｎ×ｎ）を取得する。
【００５８】
続いて、制御部６４ａは、記憶部６３ａを参照して、現在設定されている露光時間を取得する（ステップＳ３０２）。制御部６４ａは、ビニング数（ｎ×ｎ）および露光時間を取得すると、制御部６４ａは、記憶部６３ａのテーブルに対して現在の観察法に対する露光制御設定のオン／オフ情報を取得し、オン／オフを判断する（ステップＳ３０３）。
【００５９】
制御部６４ａは、現在の観察法に対する露光制御設定がオンの場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、記憶部６３ａが記憶する露光制御データ６３１を参照して露光制御を行うと判断し、ステップＳ３０４に移行する。その後、制御部６４ａは、Ｔ１／（ｎ×ｎ）＞Ｔ０であるか否かを判断する（ステップＳ３０４）。ここで、最小露光時間は、顕微鏡１ａにおいて設定可能な最短の露光時間である。
【００６０】
制御部６４ａは、Ｔ１／（ｎ×ｎ）＞Ｔ０が成り立つと判断すると（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０５に移行して、露光時間を、（現在設定されている露光時間）／（ｎ×ｎ）に設定する。
【００６１】
これに対し、制御部６４ａは、Ｔ１／（ｎ×ｎ）＜Ｔ０であると判断すると（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、ステップＳ３０６に移行して、光源の明るさを、Ｂ０／（ｎ×ｎ）に設定する。
【００６２】
一方、ステップＳ３０３において、制御部６４ａは、現在の観察法に対する露光制御設定がオフの場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、記憶部６３ａが記憶する露光制御データ６３１を参照して露光制御を行わないと判断し、ステップＳ３０７に移行する。
【００６３】
制御部６４ａは、ステップＳ３０５またはステップＳ３０６において、露光時間もしくは光源の明るさを再設定、またはステップＳ３０３において露光制御を行わないと判断すると、記憶部６３ａを参照して現在設定されているフレームレートを取得する（ステップＳ３０７）。
【００６４】
制御部６４ａは、フレームレートを取得後、上述した合焦処理を行う（ステップＳ３０８）。その後、合焦処理が完了すると、制御部６４ａは、ビニング機能をオフし（ステップＳ３０９）、ステップＳ３０５またはステップＳ３０６における設定前の露光時間または光源の明るさに戻して処理を終了する（ステップＳ３１０）。なお、露光制御を行っていない場合は、露光時間または光源の明るさは変更しないか、または設定値が設定されている場合はその設定値に変更する。
【００６５】
上述した本実施の形態２によれば、ＡＦ処理において、ビニング機能を用いて合焦処理を行うとともに、ビニング数に応じて露光時間または光源の明るさを低減するようにしたので、ビニング機能をオンした場合のコントラスト値（輝度値）の増大を抑制し、迅速かつ正確なオートフォーカス処理を実行することができる。
【００６６】
また、上述した本実施の形態２によれば、観察法によって露光制御を行なうか否かを判断してＡＦ処理を行うようにしたので、暗視野観察法のように散乱光を受光するようなＳ／Ｎの小さい観察法の場合に、ノイズの影響を抑制してオートフォーカス処理を実行することができる。
【００６７】
図８は、本実施の形態２の変形例にかかる顕微鏡１ａの記憶部６３ａが記憶するデータの一例を示す図である。上述した実施の形態２では、観察法に応じて露光制御を行うか否かが対応付けられていたが、各観察法において、使用する対物レンズ８の倍率に応じて露光制御を行うようにしてもよい。例えば、図８に示すテーブルでは、観察法がＤＦの場合は倍率に関わらず露光制御を行わないが、観察法がＢＦの場合、倍率が×１〜×４においては露光制御を行い、倍率が×１６の場合、露光制御を行わないように設定されている。このように、同一の観察法において、倍率に応じたＳ／Ｎに応じて露光制御を行うか否かを設定できるものであってもよい。
【００６８】
この変形例のほか、サンプルに応じて露光制御の要否を設定してもよい。
【００６９】
また、上述した実施の形態では、正立型の顕微鏡を例に説明したが、例えば、ＡＦ処理を行ってサンプルのサンプル像を撮像する倒立型の顕微鏡、サンプルを撮像する撮像機能および画像を表示する表示機能を備えた撮像装置、例えば、ビデオマイクロスコープ等であっても、本発明を適用することができる。
【００７０】
以上のように、本発明にかかる顕微鏡は、迅速かつ正確なオートフォーカス処理を実行することに有用である。
【符号の説明】
【００７１】
１，１ａ  顕微鏡
２  顕微鏡架台
３  ステージ
４  投光管
５  撮像装置
６，６ａ  制御装置
７  表示装置
８  対物レンズ
２１  ステージ支持部
２２  投光管支持部
２３  駆動モータ制御部
４１  結像光学系
４２  光源
４３  光源制御部
４４  ハーフミラー
４５  駆動モータ
５１  撮像素子
５２  信号処理部
５３  撮像制御部
６１  入力部
６２  コントラスト演算部
６３，６３ａ  記憶部
６４，６４ａ  制御部
６３１  露光制御データ
Ｓｐ  サンプル
【図１】
2014085599.tif 000003
【図２】
2014085599.tif 000004
【図３】
2014085599.tif 000005
【図４】
2014085599.tif 000006
【図５】
2014085599.tif 000007
【図６】
2014085599.tif 000008
【図７】
2014085599.tif 000009
【図８】
2014085599.tif 000010
【図９】
2014085599.tif 000011
【図１０】
2014085599.tif 000012
【図１１】
2014085599.tif 000013