(57)【要約】【課題】被写体を撮影する距離を容易に制御できるようにする。【解決手段】  ドライバ４２は、ステージコントローラ４３から制御信号が１パルス供給される度にモータ２４を制御し、ステージ２１の位置を予め定められた所定の距離移動させる。信号処理部４１のカウンタ５１は、ドライバ４２に供給される制御信号の１パルスを検知し、座標管理部５２は、カウンタ５１が１パルスを検知する度にステージ２１の座標値を更新し、その更新された座標値を記憶することにより、座標値を管理する。また、格納処理部５３は、ディジタルカメラ２３による撮影により得られ、供給された被写体の画像に、座標管理部５２により管理される、被写体の画像が得られた撮影時の座標値を関連付ける。本発明は、位置を変えて画像を撮影する装置に適用することができる。【選択図】図２
2006154451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を配置する配置部、前記配置部に配置された被写体を撮影する撮影部、および、前記撮影部または前記配置部の位置を移動させる駆動部を有する撮影装置に対して、前記駆動部を制御することにより、前記撮影部による前記被写体の撮影時における、前記撮影部と前記被写体との距離を制御する情報処理装置であって、
パルスの数によって、前記駆動部が前記撮影部または前記配置部の位置を移動させる距離を制御するパルスが１つ供給される度に前記撮影装置の前記駆動部を制御し、前記撮影部または前記配置部の位置を予め定められた所定の距離移動させる駆動部制御手段と、
前記駆動部制御手段に供給される前記パルスを検知する検知手段と、
前記検知手段により前記パルスが１つ検知される度に前記撮影装置の前記撮影部または前記配置部の座標値を更新し、その更新された座標値を記憶することにより、前記座標値を管理する管理手段と、
前記撮影装置の前記撮影部による撮影により得られ、供給された被写体の画像に、前記管理手段により管理される、前記被写体の画像が得られた撮影時の前記座標値を関連付ける関連付け手段と
を備えることを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記関連付け手段は、前記被写体の画像のデータの所定の位置に前記座標値のデータを格納することにより、前記被写体の画像に前記座標値を関連付ける
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記関連付け手段により前記座標値を関連付けられた前記被写体の画像を指定する指令である指定指令を受け付ける指定指令受付手段と、
前記指定指令受付手段により受け付けられた前記指定指令により指定された前記被写体の画像に関連付けられた前記座標値を取得する第１の座標値取得手段と、
前記管理手段により管理されている現在の前記座標値を取得する第２の座標値取得手段と、
前記第１の座標値取得手段により取得された、前記被写体の画像に関連付けられた座標値、および前記第２の座標取得手段により取得された前記現在の座標値に基づいて、前記撮影部または前記配置部の移動量を演算し、前記移動量に対応する前記パルスの数を算出する移動量演算手段と、
前記移動量演算手段により演算された前記移動量に対応する数のパルスを前記駆動部制御手段に供給する制御信号供給手段と
をさらに備え、
前記駆動部制御手段は、前記制御信号供給手段により供給された前記移動量に対応する数のパルスに基づいて、前記駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記撮影装置より供給された前記被写体の画像に基づいて、前記被写体の画像の合焦度を算出する合焦度算出手段をさらに備え、
前記関連付け手段は、前記被写体の画像に、さらに、前記合焦度算出手段により算出された前記合焦度を関連付ける
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項５】
被写体を配置する配置部、前記配置部に配置された被写体を撮影する撮影部、および、前記撮影部または前記配置部の位置を移動させる駆動部を有する撮影装置に対して、前記駆動部を制御することにより、前記撮影部による前記被写体の撮影時における、前記撮影部と前記被写体との距離を制御する情報処理装置の情報処理方法であって、
パルスの数によって、前記駆動部が前記撮影部または前記配置部の位置を移動させる距離を制御するパルスが１つ供給される度に前記撮影装置の前記駆動部を制御し、前記撮影部または前記配置部の位置を予め定められた所定の距離移動させる駆動部制御ステップと、
前記駆動部制御ステップの処理により供給される前記パルスを検知する検知ステップと、
前記検知ステップの処理により前記パルスが１つ検知される度に前記撮影装置の前記撮影部または前記配置部の座標値を更新し、その更新された座標値を記憶することにより、前記座標値を管理する管理ステップと、
前記撮影装置の前記撮影部による撮影により得られ、供給された被写体の画像に、前記管理ステップの処理により管理される、前記被写体の画像が得られた撮影時の前記座標値を関連付ける関連付けステップと
を含むことを特徴とする情報処理方法。
【請求項６】
被写体を配置する配置部、前記配置部に配置された被写体を撮影する撮影部、および、前記撮影部または前記配置部の位置を移動させる駆動部を有する撮影装置に対して、前記駆動部を制御することにより、前記撮影部による前記被写体の撮影時における、前記撮影部と前記被写体との距離を制御するプログラムであって、
パルスの数によって、前記駆動部が前記撮影部または前記配置部の位置を移動させる距離を制御するパルスが１つ供給される度に前記撮影装置の前記駆動部を制御し、前記撮影部または前記配置部の位置を予め定められた所定の距離移動させる駆動部制御ステップと、
前記駆動部制御ステップの処理により供給される前記パルスを検知する検知ステップと、
前記検知ステップの処理により前記パルスが１つ検知される度に前記撮影装置の前記撮影部または前記配置部の座標値を更新し、その更新された座標値を記憶することにより、前記座標値を管理する管理ステップと、
前記撮影装置の前記撮影部による撮影により得られ、供給された被写体の画像に、前記管理ステップの処理により管理される、前記被写体の画像が得られた撮影時の前記座標値を関連付ける関連付けステップと
を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項７】
被写体を配置する配置部、前記配置部に配置された被写体を撮影する撮影部、および、前記撮影部または前記配置部の位置を移動させる駆動部を有する撮影装置であって、
前記撮影部を制御して、前記配置部に配置された前記被写体を撮影する撮影制御手段と、
パルスの数によって、前記駆動部が前記撮影部または前記配置部の位置を移動させる距離を制御するパルスが１つ供給される度に前記駆動部を制御し、前記撮影部または前記配置部の位置を予め定められた所定の距離移動させる駆動部制御手段と、
前記駆動部制御手段に供給される前記パルスを検知する検知手段と、
前記検知手段により前記パルスが１つ検知される度に前記撮影部または前記配置部の座標値を更新し、その更新された座標値を記憶することにより、前記座標値を管理する管理手段と、
前記撮影制御手段により制御されて前記撮影部が行う撮影により得られた被写体の画像に、前記管理手段により管理される、前記撮影時の前記座標値を関連付ける関連付け手段と
を備えることを特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置および信号処理方法、撮影装置、並びにプログラムに関し、特に、撮影された画像に基づいて、被写体を撮影する距離を容易に制御できるようにした信号処理装置および信号処理方法、撮影装置、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡用のオートフォーカス装置においては、被写体までの距離を変えて撮影された被写体の画像に基づいて、最適なフォーカス位置を求める方法がある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このような顕微鏡用のオートフォーカス装置においては、例えば、被写体を載せたテーブルを一定の速度で移動させるとともに、カメラが被写体を連続して順次撮影し（例えば、１秒に５回撮影し）、その結果得られた撮影画像の中からピントが合っている撮影画像に対するテーブルの位置が最適なフォーカス位置として決定される。
【０００４】
しかしながら、カメラによる撮影時にテーブルが一定の速度で移動しているため、ピントが合っているとされた撮影画像に対するテーブルの位置を正確に求めたり、制御するのは困難であるという課題があった。
【０００５】
そこで、被写体を載せたテーブルを一定の距離だけ移動させて停止させ、カメラにより被写体を撮影させた後、再度、テーブルを一定の距離だけ移動させて停止させ、カメラにより被写体を撮影する処理を繰り返すことで、撮影画像とテーブルの位置の関係を正確に求める方法が提案されている。
【特許文献１】特許第２９７１８９２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、カメラによる撮影の度にテーブルを停止させる場合、迅速にフォーカス位置を検出したり、制御することは困難であるという課題があった。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、迅速かつ確実に被写体までの距離を制御できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の情報処理装置は、パルスの数によって、駆動部が撮影部または配置部の位置を移動させる距離を制御するパルスが１つ供給される度に撮影装置の駆動部を制御し、撮影部または配置部の位置を予め定められた所定の距離移動させる駆動部制御手段と、駆動部制御手段に供給されるパルスを検知する検知手段と、検知手段によりパルスが１つ検知される度に撮影装置の撮影部または配置部の座標値を更新し、その更新された座標値を記憶することにより、座標値を管理する管理手段と、撮影装置の撮影部による撮影により得られ、供給された被写体の画像に、管理手段により管理される、被写体の画像が得られた撮影時の座標値を関連付ける関連付け手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
関連付け手段は、被写体の画像のデータの所定の位置に座標値のデータを格納することにより、被写体の画像に座標値を関連付けるものとすることができる。
【００１０】
関連付け手段により座標値を関連付けられた被写体の画像を指定する指令である指定指令を受け付ける指定指令受付手段と、指定指令受付手段により受け付けられた指定指令により指定された被写体の画像に関連付けられた座標値を取得する第１の座標値取得手段と、管理手段により管理されている現在の座標値を取得する第２の座標値取得手段と、第１の座標値取得手段により取得された、被写体の画像に関連付けられた座標値、および第２の座標取得手段により取得された現在の座標値に基づいて、撮影部または配置部の移動量を演算し、移動量に対応するパルスの数を算出する移動量演算手段と、移動量演算手段により演算された移動量に対応する数のパルスを駆動部制御手段に供給する制御信号供給手段とをさらに備え、駆動部制御手段は、制御信号供給手段により供給された移動量に対応する数のパルスに基づいて、駆動部を制御するものとすることができる。
【００１１】
撮影装置より供給された被写体の画像に基づいて、被写体の画像の合焦度を算出する合焦度算出手段をさらに備え、関連付け手段は、被写体の画像に、さらに、合焦度算出手段により算出された合焦度を関連付けるものとすることができる。
【００１２】
本発明の情報処理方法は、パルスの数によって、駆動部が撮影部または配置部の位置を移動させる距離を制御するパルスが１つ供給される度に撮影装置の駆動部を制御し、撮影部または配置部の位置を予め定められた所定の距離移動させる駆動部制御ステップと、駆動部制御ステップの処理により供給されるパルスを検知する検知ステップと、検知ステップの処理によりパルスが１つ検知される度に撮影装置の撮影部または配置部の座標値を更新し、その更新された座標値を記憶することにより、座標値を管理する管理ステップと、撮影装置の撮影部による撮影により得られ、供給された被写体の画像に、管理ステップの処理により管理される、被写体の画像が得られた撮影時の座標値を関連付ける関連付けステップとを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明のプログラムは、パルスの数によって、駆動部が撮影部または配置部の位置を移動させる距離を制御するパルスが１つ供給される度に撮影装置の駆動部を制御し、撮影部または配置部の位置を予め定められた所定の距離移動させる駆動部制御ステップと、駆動部制御ステップの処理により供給されるパルスを検知する検知ステップと、検知ステップの処理によりパルスが１つ検知される度に撮影装置の撮影部または配置部の座標値を更新し、その更新された座標値を記憶することにより、座標値を管理する管理ステップと、撮影装置の撮影部による撮影により得られ、供給された被写体の画像に、管理ステップの処理により管理される、被写体の画像が得られた撮影時の座標値を関連付ける関連付けステップとを含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１４】
第１の本発明においては、パルスが１つ供給される度に撮影装置の駆動部が制御され、撮影部または配置部の位置が予め定められた所定の距離移動され、パルスが１つ検知される度に撮影装置の撮影部または配置部の座標値が更新され、座標値が管理される。また、撮影装置の撮影部による撮影により得られ、供給された被写体の画像に、被写体の画像が得られた撮影時の座標値が関連付けられる。
【００１５】
本発明の撮影装置は、撮影部を制御して、配置部に配置された被写体を撮影する撮影制御手段と、パルスの数によって、駆動部が撮影部または配置部の位置を移動させる距離を制御するパルスが１つ供給される度に駆動部を制御し、撮影部または配置部の位置を予め定められた所定の距離移動させる駆動部制御手段と、駆動部制御手段に供給されるパルスを検知する検知手段と、検知手段によりパルスが１つ検知される度に撮影部または配置部の座標値を更新し、その更新された座標値を記憶することにより、座標値を管理する管理手段と、撮影制御手段により制御されて撮影部が行う撮影により得られた被写体の画像に、管理手段により管理される、撮影時の座標値を関連付ける関連付け手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
第２の本発明においては、配置部に配置された被写体の撮影が制御され、パルスが１つ供給される度に駆動部が制御されて、撮影部または配置部の位置を予め定められた所定の距離移動され、パルスが１つ検知される度に撮影部または配置部の座標値が更新され、その更新された座標値が管理される。また、制御されて撮影部が行う撮影により得られた被写体の画像に、撮影時の座標値が関連付けられる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、被写体までの距離を制御することができる。特に、本発明によれば、迅速かつ確実に被写体までの距離を制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本明細書に記載の発明と、発明の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本明細書に記載されている発明をサポートする実施の形態が、本明細書に記載されていることを確認するためのものである。したがって、発明の実施の形態中には記載されているが、発明に対応するものとして、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が発明に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明以外の発明には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００１９】
更に、この記載は、本明細書に記載されている発明の全てを意味するものでもない。換言すれば、この記載は、本明細書に記載されている発明であって、この出願では請求されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により出現、追加される発明の存在を否定するものではない。
【００２０】
請求項１に記載の情報処理装置は、被写体を配置する配置部（例えば、図２のステージ２１）、前記配置部に配置された被写体を撮影する撮影部（例えば、図２のディジタルカメラ２３）、および、前記撮影部または前記配置部の位置を移動させる駆動部（例えば、図２のモータ２４）を有する撮影装置（例えば、図２の顕微鏡１１）に対して、前記駆動部を制御することにより、前記撮影部による前記被写体の撮影時における、前記撮影部と前記被写体との距離を制御する情報処理装置（例えば、図２の信号処理装置１２）であって、パルスの数によって、前記駆動部が前記撮影部または前記配置部の位置を移動させる距離を制御するパルスが１つ供給される度に前記撮影装置の前記駆動部を制御し、前記撮影部または前記配置部の位置を予め定められた所定の距離移動させる駆動部制御手段（例えば、図２のドライバ４２）と、前記駆動部制御手段に供給される前記パルスを検知する検知手段（例えば、図２のカウンタ５２）と、前記検知手段により前記パルスが１つ検知される度に前記撮影装置の前記撮影部または前記配置部の座標値を更新し、その更新された座標値を記憶することにより、前記座標値を管理する管理手段（例えば、図２の座標管理部５２）と、前記撮影装置の前記撮影部による撮影により得られ、供給された被写体の画像（例えば、撮影画像）に、前記管理手段により管理される、前記被写体の画像が得られた撮影時の前記座標値を関連付ける関連付け手段（例えば、図２の格納処理部５３）とを備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項２に記載の情報処理装置の前記関連付け手段（例えば、図２の格納処理部５３）は、前記被写体の画像のデータの所定の位置に前記座標値のデータ（例えば、座標値Ｚ）を格納することにより、前記被写体の画像に前記座標値を関連付けることを特徴とする。
【００２２】
請求項３に記載の情報処理装置は、前記関連付け手段により前記座標値を関連付けられた前記被写体の画像を指定する指令である指定指令を受け付ける指定指令受付手段（例えば、図１２のステップＳ１４８の処理を実行する図２の操作入力部６１）と、前記指定指令受付手段により受け付けられた前記指定指令により指定された前記被写体の画像に関連付けられた前記座標値（例えば、座標値Ｚ'）を取得する第１の座標値取得手段（例えば、図１２のステップＳ１５０の処理を実行する図２の移動指令部６２）と、前記管理手段により管理されている現在の前記座標値（例えば、座標値Ｚ）を取得する第２の座標値取得手段（例えば、図９のステップＳ１０１の処理を実行する図２の移動量演算部４５）と、前記第１の座標値取得手段により取得された、前記被写体の画像に関連付けられた座標値（例えば、座標値Ｚ'）、および前記第２の座標取得手段により取得された前記現在の座標値（例えば、座標値Ｚ）に基づいて、前記撮影部または前記配置部の移動量を演算し、前記移動量に対応する前記パルスの数（例えば、パルス数Ｎ）を算出する移動量演算手段（例えば、図９のステップＳ１０２の処理を実行する移動量演算部４５）と、前記移動量演算手段により演算された前記移動量に対応する数のパルスを前記駆動部制御手段に供給する制御信号供給手段（例えば、図９のステップＳ１０３に対応する図６のステップＳ５１の処理を実行する図２のステージコントローラ４３）とをさらに備え、前記駆動部制御手段は、前記制御信号供給手段により供給された前記移動量に対応する数のパルスに基づいて、前記駆動部を制御する（例えば、図４のステップＳ２２）ことを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載の情報処理装置は、前記撮影装置より供給された前記被写体の画像に基づいて、前記被写体の画像の合焦度を算出する合焦度算出手段（例えば、図２のピント値算出部４４）をさらに備え、前記関連付け手段は、前記被写体の画像に、さらに、前記合焦度算出手段により算出された前記合焦度を関連付けることを特徴とする。
【００２４】
請求項５に記載の情報処理方法は、被写体を配置する配置部（例えば、図２のステージ２１）、前記配置部に配置された被写体を撮影する撮影部（例えば、図２のディジタルカメラ２３）、および、前記撮影部または前記配置部の位置を移動させる駆動部（例えば、図２のモータ２４）を有する撮影装置（例えば、図２の顕微鏡１１）に対して、前記駆動部を制御することにより、前記撮影部による前記被写体の撮影時における、前記撮影部と前記被写体との距離を制御する情報処理装置（例えば、図２の信号処理装置１２）の情報処理方法であって、パルスの数によって、前記駆動部が前記撮影部または前記配置部の位置を移動させる距離を制御するパルスが１つ供給される度に前記撮影装置の前記駆動部を制御し、前記撮影部または前記配置部の位置を予め定められた所定の距離移動させる駆動部制御ステップ（例えば、図４のステップＳ２２）と、前記駆動部制御ステップの処理により供給される前記パルスを検知する検知ステップ（例えば、図６のステップＳ５２）と、前記検知ステップの処理により前記パルスが１つ検知される度に前記撮影装置の前記撮影部または前記配置部の座標値を更新し、その更新された座標値を記憶することにより、前記座標値を管理する管理ステップ（例えば、図６のステップＳ５３）と、前記撮影装置の前記撮影部による撮影により得られ、供給された被写体の画像（例えば、撮影画像）に、前記管理ステップの処理により管理される、前記被写体の画像が得られた撮影時の前記座標値を関連付ける関連付けステップ（例えば、図７のステップＳ６６）とを含むことを特徴とする。
【００２５】
請求項６に記載のプログラムは、被写体を配置する配置部（例えば、図２のステージ２１）、前記配置部に配置された被写体を撮影する撮影部（例えば、図２のディジタルカメラ２３）、および、前記撮影部または前記配置部の位置を移動させる駆動部（例えば、図２のモータ２４）を有する撮影装置（例えば、図２の顕微鏡１１）に対して、前記駆動部を制御することにより、前記撮影部による前記被写体の撮影時における、前記撮影部と前記被写体との距離を制御するプログラムであって、パルスの数によって、前記駆動部が前記撮影部または前記配置部の位置を移動させる距離を制御するパルスが１つ供給される度に前記撮影装置の前記駆動部を制御し、前記撮影部または前記配置部の位置を予め定められた所定の距離移動させる駆動部制御ステップ（例えば、図４のステップＳ２２）と、前記駆動部制御ステップの処理により供給される前記パルスを検知する検知ステップ（例えば、図６のステップＳ５２）と、前記検知ステップの処理により前記パルスが１つ検知される度に前記撮影装置の前記撮影部または前記配置部の座標値を更新し、その更新された座標値を記憶することにより、前記座標値を管理する管理ステップ（例えば、図６のステップＳ５３）と、前記撮影装置の前記撮影部による撮影により得られ、供給された被写体の画像（例えば、撮影画像）に、前記管理ステップの処理により管理される、前記被写体の画像が得られた撮影時の前記座標値を関連付ける関連付けステップ（例えば、図７のステップＳ６６）とを含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２６】
請求項７に記載の撮影装置は、被写体を配置する配置部（例えば、図２のステージ２１）、前記配置部に配置された被写体を撮影する撮影部（例えば、図２のディジタルカメラ２３）、および、前記撮影部または前記配置部の位置を移動させる駆動部（例えば、図２のモータ２４）を有する撮影装置（例えば、図２のオートフォーカスシステム１）であって、前記撮影部を制御して、前記配置部に配置された前記被写体を撮影する撮影制御手段（例えば、図２の顕微鏡１１）と、パルスの数によって、前記駆動部が前記撮影部または前記配置部の位置を移動させる距離を制御するパルスが１つ供給される度に前記駆動部を制御し、前記撮影部または前記配置部の位置を予め定められた所定の距離移動させる駆動部制御手段（例えば、図２のドライバ４２）と、前記駆動部制御手段に供給される前記パルスを検知する検知手段（例えば、図２のカウンタ５２）と、前記検知手段により前記パルスが１つ検知される度に前記撮影部または前記配置部の座標値を更新し、その更新された座標値を記憶することにより、前記座標値を管理する管理手段（例えば、図２の座標管理部５２）と、前記撮影制御手段により制御されて前記撮影部が行う撮影により得られた被写体の画像（例えば、撮影画像）に、前記管理手段により管理される、前記撮影時の前記座標値を関連付ける関連付け手段（例えば，図２の格納処理部５３）とを備えることを特徴とする。
【００２７】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
図１は、本発明を適用したオートフォーカスシステムの全体の構成例を示す図である。
【００２９】
このオートフォーカスシステム１においては、顕微鏡１１に信号処理装置１２が（ケーブルを介して）接続されている。また、信号処理装置１２には、パーソナルコンピュータ１３が（ケーブルを介して）接続されている。
【００３０】
顕微鏡１１には、主に、ステージ２１、レンズ２２、ディジタルカメラ２３、およびモータ（モータカプラ）２４が設けられている。被写体を配置する（載せる）ステージ２１は、モータ２４と接続されており、モータ２４の駆動に伴って図中上または下に移動する。すなわち、モータ２４は、ステージ２１の位置を、信号処理装置１２からの制御に基づいて移動させる。ディジタルカメラ２３は、レンズ２２を介して入射された被写体の光学像を撮影し、撮影して得られた画像（以下、撮影画像と称する）を信号処理装置１２に供給する。すなわち、ディジタルカメラ２３は、ステージ２１に配置された被写体を撮影する。なお、本実施の形態では、モータ２４が、ステージ２１を移動させるようにしたが、ディジタルカメラ２３を移動させて、ディジタルカメラ２３による被写体の撮影時における、ディジタルカメラ２３と被写体との距離を制御するようにしてもよい。
【００３１】
信号処理装置１２には、信号処理装置１２に対してユーザが指令を入力するためのコントローラ３１が接続されている。信号処理装置１２は、このコントローラ３１またはパーソナルコンピュータ１３に入力された、ユーザからの指令に基づいて、モータ２４を駆動させる制御信号をモータ２４に出力したり、ディジタルカメラ２３から供給される撮影画像を取得し、所定の処理を実行する。例えば、信号処理装置１２は、ディジタルカメラ２３から供給される撮影画像のデータに、ステージ２１の位置の座標を示す値である座標値Ｚを関連付けてパーソナルコンピュータ１３に供給する。また例えば、信号処理装置１２は、ディジタルカメラ２３から供給される撮影画像のデータに、その撮影画像の合焦度（ピント合い具合を値にしたピント値AFV（Auto Focus Value））を関連付けてパーソナルコンピュータ１３に供給する。
【００３２】
パーソナルコンピュータ１３は、ユーザからの指令を受け付け、その指令に基づく制御信号を信号処理装置１２に供給する。また、パーソナルコンピュータ１３は、信号処理装置１２から供給される、ステージ２１の座標値Ｚが関連付けられた撮影画像のデータを取得し、撮影画像を表示する。
【００３３】
なお、図１の顕微鏡１１は、汎用の顕微鏡であり、ディジタルカメラ２３とモータ（モータカプラ）２４を装着した状態である。
【００３４】
図２は、図１のオートフォーカスシステム１の機能的構成例を示すブロック図である。
【００３５】
顕微鏡１１には、ステージ２１、レンズ２２、ディジタルカメラ２３、およびモータ）モータカプラ）２４が設けられている。ステージ２１は、被写体を配置する。ディジタルカメラ２３は、レンズ２２を介して入射された被写体の光学像を撮影し、撮影して得られた撮影画像を信号処理部１２の信号処理部４１とピント値算出部４４に供給する。モータ２４はステージ２１と接続されており、ステージの位置を移動させる。具体的には、モータ２４は、信号処理装置１２から制御信号（パルス）を受け付け、駆動する。この制御信号は、所定の周波数の周期信号（パルス）であり、その周期数によって、モータ２４の駆動量が変化する。例えば、モータ２４に制御信号が１周期分供給される度に（パルスが１つ供給される度に）、ステージ２１の位置が予め定められた所定の距離だけ移動する。すなわち、モータ２４は、１周期分（１パルス）の制御信号に対して、一定量だけ駆動する。換言すれば、モータ２４の駆動量と、パルスの数（制御信号１周期分の数）とは、比例関係にある。このように、図２の例においては、ステージ２１とモータ２４により、ディジタルカメラ２３から被写体までの距離が制御される。
【００３６】
信号処理装置１２には、信号処理部４１、ドライバ４２、ステージコントローラ４３、ピント値算出部４４、および移動量演算部４５が設けられている。また、信号処理部４１には、カウンタ５１、座標管理部５２、および格納処理部５３がさらに設けられており、信号処理部４１内部では、それぞれデータの授受が可能である。
【００３７】
移動量演算部４５は、コントローラ３１またはパーソナルコンピュータ１３に入力された、ユーザからのステージ２１の移動の指令（すなわち、ディジタルカメラ２３からステージ２１までの距離の変更の指令）に基づいて、移動量を演算する。例えば、移動量演算部４５は、ユーザからのステージ２１の移動の指令に基づいて、ステージ２１の移動量を演算し、その移動量に対応する制御信号の周期数（パルス数Ｎ）を算出する。
【００３８】
ユーザが行う移動の指令には２種類あり、１つ目は、粗い（アバウトな）移動の指令（以下、粗移動の指令と称する）であり、２つ目は、細かい移動の指令（以下、微移動の指令と称する）である。粗移動は、被写体の撮影を初めて行う場合に指令され、微移動は、粗移動の指令に基づく撮影により一通り被写体の撮影が行われた後、さらに細かい位置を指定して撮影するとき等に指令される。より具体的には、粗移動の指令は、例えば、ステージ２１を１ｃｍ（センチメートル）上に移動させるような、パルスの数に誤差が生じる指令であり、微移動の指令は、例えば、ステージ２１の座標値（目標となる座標値Ｚ'）を指定するような、パルスの数に誤差が生じない指令である。
【００３９】
このような粗移動または微移動の指令に基づいて、移動量演算部４５は、ユーザにより指令された移動量が、ステージコントローラ４３が発生する制御信号の何周期分（何パルス）に該当するかを演算する（後述するパルス数Ｎを演算する）。また、移動量演算部４５は、演算した結果（必要なパルスの数Ｎ）を、ステージコントローラ４３に供給する。また、移動量演算部４５は、信号処理部４１の座標管理部５２から供給される現在のステージ２１の座標値Ｚと、ユーザにより指令されたステージ２１の座標値Ｚ'（すなわち、目的とするステージ２１の座標値Ｚ'）に基づいて、ステージ２１の移動量を演算する。
【００４０】
ステージコントローラ４３は、移動量演算部４５から供給された移動量の演算結果（パルス数Ｎ）に対応する数のパルスを（１パルスずつ）ドライバ４２と信号処理部４１に供給する。例えば、ステージコントローラ４３は、移動量演算部４５により演算された移動量に対応する周期数分の制御信号をドライバ４２に供給する。
【００４１】
ドライバ４２は、ステージコントローラ４３により供給された移動量に対応する数のパルスに基づいて、モータ２４を制御する。例えば、ドライバ４２は、所定の周波数の周期信号であり、その周期数（パルスの数）によって、モータ２４がステージ２１の位置を移動させ、距離を制御する制御信号が１周期分（１パルス）供給される度に顕微鏡１１のモータ２４を制御し、ステージ２１の位置を予め定められた所定の距離移動させる。すなわち、ステージコントローラ４３が発生するパルスの数と、モータ２４の駆動量は比例関係にある。
【００４２】
ピント値算出部４４は、ディジタルカメラ２３から供給されてきた撮影画像の輝度のクラス間分散値を算出し、算出した輝度のクラス間分散値をピント値（AFV）とする。このピント値は、撮影画像のピント合い具合を値で表わすものであり、その値が大きい値であるほど、ピントが合っている。
【００４３】
信号処理部４１は、ステージコントローラ４３からの制御信号、移動量演算部４５からの現在のステージ２１の位置（座標値）の問い合わせ、顕微鏡１１のディジタルカメラ２３から供給される撮影画像、またはピント値算出部４４から供給される撮影画像のピント値AFVを受け付け、これに対応する各種の処理を実行する。例えば、信号処理部４１のカウンタ５１は、ドライバ４２に供給される制御信号の１周期（パルス）を検知する。すなわち、カウンタ５１は、ステージコントローラ４３から供給される制御信号の１周期分（１パルス）を検出する。座標管理部５２は、カウンタ５１により制御信号の１周期（１パルス）が検知される度に顕微鏡１１のステージ２１の座標値を更新し、その更新された座標値を記憶することにより、その座標値を管理する。すなわち、座標管理部５２は、ステージ２１の座標を、ステージコントローラ４３からの制御信号に基づいて管理する。例えば、座標管理部５２は、カウンタ５１により１パルスが検出された場合に、ステージ２１の位置に対応する値である座標値Ｚを更新する。換言すれば、座標管理部５２は、現在のステージ２１の座標を保持している。
【００４４】
格納処理部５３は、顕微鏡１１のディジタルカメラ２３から供給された撮影画像を受け付け、撮影画像に、その撮影画像を撮影した時点における座標値Ｚ（座標管理部５２が保持している現在のステージ２１の位置を示す座標値Ｚ）を格納（付加）する。すなわち、格納処理部５３は、ディジタルカメラ２３による撮影により得られ、供給された被写体の画像に、座標管理部５２により管理される、被写体の画像が得られた撮影時の座標値を関連付ける。なお、格納処理部５３は、撮影画像のデータ（例えば、撮影画像の上部の横方向の１ライン分のデータを、座標値Ｚで置き換えることで、座標値Ｚを格納するようにしてもよいし、撮影画像そのものの上部に、数値を表す画像のデータを埋め込むことで、座標値Ｚを格納するようにしてもよい。すなわち、後段の座標値取得部６５や表示制御部６６が、撮影画像に格納された座標値Ｚを読み取り可能な形式であれば、どのような形式で格納が行われてもよい。また、格納処理部５３は、ピント値算出部４４から供給されるピント値AFVを取得し、これを、撮影画像に格納する。これにより、撮影された時点のステージ２１の位置を示す座標値が、撮影画像に関連付けられる。信号処理部４１は、格納処理部５３により座標値（撮影画像が撮影された時点における座標値）が格納された撮影画像を、パーソナルコンピュータ１３の画像取得部６３に供給する。
【００４５】
コントローラ３１は、例えば、ディジタルカメラ２３の移動に関する指令（粗移動の指令）を受け付ける。
【００４６】
パーソナルコンピュータ１３には、操作入力部６１、移動指令部６２、画像取得部６３、記憶部６４、座標値取得部６５、表示制御部６６、および表示部６７が設けられている。
【００４７】
操作入力部６１は、ユーザからの操作入力を受け付ける。操作入力部６１は、例えば、ユーザからのステージ２１の移動（被写体からディジタルカメラ２３までの距離の変更）に関する指令（粗移動の指令）を受け付け、受け付けた操作入力に対応する信号を、移動指令部６２に供給する。また、操作入力部６１は、ステージ２１の移動の指令として、信号処理装置１２により座標値が関連付けられた被写体の画像の指定を受け付ける。なお、実際には、操作入力部６１に、ステージ２１の移動を指令する操作（粗移動の指令と微移動の指令）以外の操作として、例えば、ディジタルカメラ２３による撮影の頻度、被写体への光量などの変更を指令する操作も入力されると考えられる。この場合には、これらの操作入力に対応する処理が適宜実行されるが、その処理の詳細については、直接本発明とは関係ないため、省略している。
【００４８】
移動指令部６２は、操作入力部６１から供給された操作入力に対応する信号に基づいて、ステージ２１の移動を指令する。例えば、ステージ２１の位置を１ｃｍ上に上げるような操作入力に対応する信号が供給された場合（すなわち、ユーザが粗移動の指令を行った場合）、ステージ２１を１ｃｍ上に上げる指令を、信号処理装置１２の移動量演算部４５に対して行う。また、例えば、ステージの位置２１を変更するために、画像が選択されたことを示す信号が供給された場合（すなわち、ユーザが微移動の指令として目的の画像を選択した場合）、移動指令部６２は、選択された画像に対応する座標値Ｚ'を、座標値取得部６５から取得し、取得した座標値Ｚ'と移動の指令とをあわせて信号処理装置１２の移動量演算部４５に供給する。また、例えば、ステージの位置２１を変更するために、座標値Ｚ'が入力されたことを示す信号が供給された場合（すなわち、ユーザが微移動の指令として目的の座標値Ｚ'を入力した場合）、移動指令部６２は、入力された座標値Ｚ'と移動の指令とをあわせて信号処理装置１２の移動量演算部４５に供給する。このように、移動指令部６２は、粗移動または微移動を、信号処理装置１２の移動量演算部４５に対して指令する。また、移動指令部６２は、微移動を指令する場合には、目的の座標値Ｚ'と移動の指令とをあわせて信号処理装置１２の移動量演算部４５に供給する。
【００４９】
これに対して、信号処理装置１２の移動量演算部４５は、移動量演算部４５から供給される移動の指令に基づいて、ステージの移動量に対応して、発生するパルス数Ｎを演算（算出）する。例えば、移動指令部６２により取得された、被写体の画像に関連付けられた座標値Ｚ'、および信号処理装置１２の座標管理部５２により取得された現在の座標値Ｚに基づいて、ステージ２１の移動量を演算し、移動量に対応するパルスの数Ｎを算出する。例えば、移動量演算部４５は、移動指令部６２から微移動として目的の座標値Ｚ'が供給されてきた場合、信号処理装置１２の座標管理部５２に管理されている現在のステージ２１の座標値Ｚを取得し、これらに基づいて、移動量を演算し、発生するパルス数Ｎ（必要なパルス数Ｎ）を算出する。
【００５０】
画像取得部６３は、信号処理部４１から供給される撮影画像（撮影画像に座標値およびピント値が格納された画像）を取得する。また、画像取得部６３は、取得した撮影画像（撮影画像に座標値が格納された画像）を、記憶部６４に供給する。記憶部６４は、画像取得部６３から供給された、座標値およびピント値が格納された撮影画像を記憶する。この記憶部６４は、例えば、バッファメモリである。
【００５１】
座標値取得部６５は、記憶部６４に記憶されている、座標値およびピント値が格納されている撮影画像を読み出し、この撮影画像から、座標値を取得する。また例えば、座標値取得部６５は、表示部６７に表示されている画像に対応する座標値を取得する。
【００５２】
表示制御部６６は、記憶部６４に記憶されている、座標値およびピント値が格納された撮影画像を読み出し、座標値およびピント値が格納されている撮影画像の表示部６７への表示を制御する。すなわち、表示制御部６６は、撮影画像を表示部６７へ表示するよう制御する。また、表示制御部６６は、撮影画像に格納されている座標値およびピント値を、撮影画像とともに表示部６７に表示するよう制御する。
【００５３】
図２をまとめると、以下のようになる。最初にユーザにより粗移動の指令が行われると、ステージコントローラ４３は、移動量演算部４５から供給される移動量（パルス数Ｎ）に基づいてパルスを順次発生する。ドライバ４２は、このパルスに基づいて顕微鏡１１のステージ２１を移動させる制御信号を発生する。また、信号処理部４１は、ステージコントローラ４３からのパルスを検出して、正確な座標を管理するとともに、撮影された時点におけるステージ２１の座標値Ｚを撮影画像に格納し、パーソナルコンピュータ１３に出力する。これにより、粗移動に基づいて撮影された撮影画像と、座標値とが表示部６７に表示される。次に、ユーザは、この表示部６７の表示を見て、より細かく撮影を行いたいものについて、微移動の指令を行う。この微移動の指令は、表示部６７に表示された画像を選択するものであってもよいし、表示部６７に表示された座標値を指定するものであってもよい。このユーザの微移動の指令に基づいて、移動指令部６２が目的の座標値Ｚ'を、微移動の指令とともに移動量演算部４５に供給する。そして、移動量演算部４５は、現在の座標値Ｚと目的の座標値Ｚ'に基づいて移動量を演算するとともに、移動量に対応するパルスの数Ｎを算出する。ステージコントローラ４３は、演算された結果の移動量に対応する数のパルス（Ｎパルス）を発生し、ドライバ４２に供給する。このように、信号処理部４１が、ステージコントローラ４３からのパルスを検出して、正確な座標を管理するとともに、撮影された時点における座標値Ｚを撮影画像に格納するようにしたので、より細かくステージ２１の位置を制御することができる。また、ステージ２１を移動させながら撮影を行った場合においても、ステージ２１の位置と撮影画像を、より、正確に関連付けることができる。さらに、撮影した時点における座標値を撮影画像に格納するようにしたので、撮影した時点におけるステージ２１の位置の再現を、容易に行うことができる。
【００５４】
すなわち、ステージコントローラ４３が発生する１パルス（１周期分の制御信号）の入力に対する、モータ２４の移動量は一定であるので、信号処理部４１のカウンタ５１がパルスを検出し、座標管理部５２が、カウンタ５１によりパルスが検出された場合に、現在のステージの座標値Ｚを更新することで、ステージ２１の座標値Ｚを正確に把握することができる。ディジタルカメラ２３は、ステージ２１の上に配置されている被写体を撮影し、撮影画像を得る。このとき、座標管理部５２が保持している座標値Ａと、ディジタルカメラ２３から供給された撮影画像は、ステージ２１の位置と座標値が対応している。そこで、信号処理部４１の格納処理部５３は、この座標値Ｚを、撮影画像に格納することで、ステージ２１の位置と撮影画像を確実に関連付ける。これにより、撮影画像とステージ２１の位置を容易に制御することができる。
【００５５】
次に、図２のオートフォーカスシステム１の各部（顕微鏡１１、信号処理装置１２、およびパーソナルコンピュータ１３）の処理について説明する。
【００５６】
最初に、図３と図４を参照して、図２の顕微鏡１１における処理について説明する。図３は、図２の顕微鏡１１における撮影処理を説明するフローチャートである。なお、この処理は、ユーザにより顕微鏡１１の電源がオンされたとき開始される。
【００５７】
ステップＳ１１において、ディジタルカメラ２３は、ステージ２１の上に載せられている被写体を撮影する。
【００５８】
ステップＳ１２において、ディジタルカメラ２３は、撮影して得られた画像である撮影画像を、信号処理装置１２に供給する。この撮影画像は、信号処理装置１２の信号処理部４１とピント値算出部４４とにより受け付けられる。
【００５９】
ステップＳ１３において、ディジタルカメラ２３は、撮影処理を終了するか否かを判定する。例えば、ユーザにより撮影処理の終了が指令された場合、または顕微鏡１１の電源をオフするような指令がされた場合に、ディジタルカメラ２３は、撮影処理を終了すると判定する。ステップＳ１３において、撮影処理を終了しないと判定された場合、処理はステップＳ１１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップＳ１３において、撮影処理を終了すると判定された場合、処理は終了される。
【００６０】
なお、ステップＳ１１におけるディジタルカメラ２３の撮影は、動画像の撮影（例えば、１秒間に３０回撮影）するようなものであってもよいし、静止画像の撮影（例えば、０．２秒に１回撮影）するようなものであってもよい。
【００６１】
図４は、図２の顕微鏡１１におけるステージ２１移動処理を説明するフローチャートである。なお、この処理は、ユーザにより顕微鏡１１の電源がオンされたとき開始される。また、図４の処理は、図３の処理と並行して実行される処理である。
【００６２】
ステップＳ２１において、モータ２４は、信号処理装置１２のドライバ４２から制御信号が供給されたか否かを判定し、制御信号が供給されるまで待機する。例えば、ユーザからステージ２１の位置の移動（すなわち、ディジタルカメラ２３から被写体までの距離の変更）が指令された場合に、所定の処理が実行されて、モータ２４に制御信号が（例えば、１パルスずつ）供給されてくるので、モータ２４は、この制御信号が供給されてくるまで処理を待機する。
【００６３】
ステップＳ２１において、制御信号が供給されたと判定された場合、処理はステップＳ２２に進み、モータ２４は、供給されてきた制御信号に基づいて駆動し、ステージ２１の位置を移動させる。モータ２４は、供給されてきたパルスの数に応じて、一定量だけ駆動することで、ステージ２１の位置を一定の量だけ移動させる。例えば、１パルスが（制御信号が１周期分）供給されてきた場合、モータ２４は、１パルスに対応する量だけ駆動し、ステージ２１を、一定の量だけ移動させる。なお、上述したように、このモータ２４の駆動量、すなわち、ステージ２１の移動量は、パルスの数に比例している。換言すれば、例えば、パルスが５つ供給されてきた場合、モータ２４は５パルスに対応する量だけ駆動し、ステージ２１を、１パルスに対応する移動量の、５倍の移動量を移動させる。
【００６４】
ステップＳ２３において、モータ２４は、ステージ移動処理を終了するか否かを判定する。例えば、ユーザにより顕微鏡１１の電源をオフするような指令がされた場合に、モータ２４は、ステージ移動処理を終了すると判定する。ステップＳ２３において、ステージ２１移動処理を終了しないと判定された場合、処理はステップＳ２１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップＳ２３において、撮影処理を終了すると判定された場合、処理は終了される。
【００６５】
図３と図４の処理により、被写体までの距離（ステージ２１までの距離）が順次変更されるとともに、ディジタルカメラ２３により順次撮影が行われる。すなわち、ディジタルカメラ２３は、被写体までの距離を変えて、順次撮影を行うことで、異なる位置から被写体を撮影した撮影画像を出力する。なお、撮影とステージ２１の移動を、同期させるようにしてもよいし、非同期とさせるようにしてもよい。
【００６６】
次に、図５乃至図９を参照して、図２の信号処理装置１２における処理について説明する。図５は、図２の信号処理装置１２における粗移動処理を説明するフローチャートである。なお、この処理は、図２の信号処理装置１２に粗移動の指令が供給されてきた場合に開始される。例えば、図２の信号処理装置１２の移動量演算部４５に、コントローラ３１またはパーソナルコンピュータ１３の移動指令部６２から、ユーザからの粗移動の指令に基づく信号が供給されてきたとき開始される。
【００６７】
ステップＳ３１において、移動量演算部４５は、パーソナルコンピュータ１３の移動指令部６２またはコントローラ３１から供給された粗移動の指令（例えば、ステージ２１を１ｃｍ上に上げる指令）に基づいて、移動量に対するパルス数Ｎを演算する。例えば、移動量演算部４５には、コントローラ３１または移動指令部６２から、所定の距離だけステージ２１を移動させるような粗移動の指令が供給されるので、移動量演算部４５は、その移動距離に対応するパルスの数Ｎを演算する。より具体的には、ユーザにより、ステージ２１を１ｃｍ上に移動させるような粗移動が指令された場合、移動量演算部４５は、１ｃｍ上に移動させるために必要となるパルスの数を演算し、これをＮパルス（例えば、Ｎ＝５０パルス）とする。移動量演算部４５は、演算結果（移動に必要なパルスの数Ｎ）を、ステージコントローラ４３に供給する。
【００６８】
ステップＳ３２において、ステージコントローラ４３は、移動量演算部４５から演算結果（指令された移動量だけ移動するために必要なパルス数Ｎ）を取得し、これまでに発生したパルスの数ｎをｎ＝０とする（ｎを初期化）。すなわち、必要なパルスＮに対して、まだパルスを発生していない（発生回数が０）であるので、ｎ＝０と設定する。
【００６９】
ステップＳ３３において、信号処理装置１２は、パルス発生処理を開始する。具体的には、ステージコントローラ４３が制御信号を１パルスずつ発生し、信号処理部４１のカウンタ５１がパルスを検出するとともに座標管理部５２が座標を管理し、ドライバ４２が１パルスに対応する量だけモータ２４を駆動させる制御信号を出力する。なお、この処理の詳細は、図６を参照して後述する。
【００７０】
ステップＳ３４において、信号処理装置１２は、格納処理を開始する。具体的には、撮影された時点における座標値を、撮影画像に格納し、パーソナルコンピュータ１３に出力する。なお、この処理の詳細は、図７を参照して後述する。この後、処理は（例えば、電源がオフされたとき）終了される。
【００７１】
なお、ステップＳ３３とステップＳ３４の処理は、並行して実行される。すなわち、パルスの発生処理と、撮影画像への座標値の格納の処理は、並行して実行される。
【００７２】
次に、図６のフローチャートを参照して、図５のステップＳ３３の処理において開始される、パルス発生処理の詳細を説明する。
【００７３】
ステップＳ５１において、ステージコントローラ４３は、１パルス（制御信号１周期分）を発生し、発生したパルスの数ｎをｎ＝ｎ＋１とする。すなわち、１回目のステップＳ５１の処理では、ｎ＝０であるので（図５のステップＳ３２でｎが初期化されたので）、ｎ＝０＋１＝１とする。換言すれば、パルスを１発生する毎に、ステージコントローラ４３は、ｎの数を１だけ加算する。ステージコントローラ４３により発生されたパルス（制御信号）は、ドライバ４２と信号処理部４１に供給される。
【００７４】
ステップＳ５２において、信号処理部４１のカウンタ５１は、ステージコントローラ４３からの制御信号に基づいて１パルスを検出する。
【００７５】
ステップＳ５３において、座標管理部５２は、座標を更新する。すなわち、ステップＳ５２の処理で、カウンタ５１によりパルスが検出されたので、座標管理部５２は、検出された１パルスに対応する距離に対する座標値（ステージ２１の位置）を更新する。例えば、１パルスの入力によって移動するステージ２１の移動量を１とした場合であって、現在の座標値が１００である場合、座標管理部５２は、１００＋１＝１０１を、現在の座標値Ｚとして保持する。
【００７６】
ステップＳ５４において、ドライバ４２は、ステップＳ５１の処理でステージコントローラ４３から発生されたパルスの数（１パルス）に対応する量だけモータ２４を駆動（回転）させるための制御信号を出力する。これに対して、上述した図４のステップＳ２１で、ドライバ４２から制御信号が供給されたと判定され、ステップＳ２２でステージ２１が移動される。すなわち、ステージコントローラ４３による１パルスの発生により、結果的に、ステージ２１が一定量だけ移動する。
【００７７】
ステップＳ５５において、ステージコントローラ４３は、Ｎ（必要なパルス数）＝ｎ（ステージコントローラ４３が発生したパルス数）であるか否かを判定する。すなわち、ステージコントローラ４３は、必要なパルス数（Ｎ）だけ発生したか否かを判定する。Ｎ＝ｎでないと判定された場合、処理はステップＳ５１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【００７８】
具体的には、２回目のステップＳ５１で、１パルスが発生されるとともにｎ＝１＋１＝２とされ、発生されたパルスがドライバ４２と信号処理部４１のカウンタ５１に供給される。カウンタ５１は、２回目のステップＳ５２で１パルスを検出すると、座標管理部５２が座標値を１０１＋１＝１０２とし（ステップＳ５３）、ドライバ４２が、ステップＳ５４で制御信号を発生した結果、ステージ２１が移動される。そして、再び、ステップＳ５５では、Ｎ＝ｎであるか否かが判定され、Ｎ＝ｎでないと判定された場合には、ステップＳ５１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。例えば、Ｎ＝５０である場合には、ステップＳ５１乃至ステップＳ５４の処理が５０回繰り返される。
【００７９】
なお、ステップＳ５１の処理で発生するパルスの数は、１パルスに限らず、例えば、数パルスずつ発生するようにしてもよい。例えば、１回のステップＳ５１の処理で、１０パルス発生するようにし、総パルス数ＮをＮ＝５０とした場合、ステップＳ５１乃至ステップＳ５４の処理は５回繰り返される。より具体的には、ステップＳ５１の処理では、ステージコントローラ４３により１０パルスが発生され、座標管理部５２は、座標値を１０ずつ加算する。
【００８０】
なお、ステップＳ５２およびステップＳ５３の処理と、ステップＳ５４の処理は、並行して実行してもよいし、その処理の順番を逆にして実行してもよい。
【００８１】
次に、図７のフローチャートを参照して、図５のステップＳ３４の処理において開始される、格納処理の詳細を説明する。
【００８２】
ステップＳ６１において、信号処理部４１は、撮影画像が供給されてきたか否かを判定し、供給されてくるまで待機する。具体的には、図３のステップＳ１２の処理により顕微鏡１１から撮影画像が供給されるので、図３のステップＳ１２の処理が実行されるまで処理は待機される。
【００８３】
ステップＳ６１において、撮影画像が供給されてきたと判定された場合、ステップＳ６２において、ピント値算出部４４は、顕微鏡１１から供給されてきた撮影画像を取得する。この処理で取得された撮影画像と、座標管理部５２が保持している座標値は対応しており、この座標値は、撮影が行われた時点における座標値である。
【００８４】
また、ステップＳ６３において、信号処理部４１は、顕微鏡１１から供給されてきた撮影画像を取得する。この撮影画像は、ステップＳ６２の処理でピント値算出部４４に取得された画像と同じ画像である。
【００８５】
ステップＳ６４において、ピント値算出部４４は、撮影画像のピント値AFVを算出し、ピント値を信号処理部４１に供給する。ピント値の算出方法については、図１４と図１５を参照して後述するが、この処理により、ピント値算出部４４は、撮影画像の輝度のクラス間分散値をピント値AFVとして算出し、ピント値を信号処理部４１に供給する。
【００８６】
ステップＳ６５において、信号処理部４１は、ピント値算出部４４から供給されるピント値AFVを取得する。
【００８７】
ステップＳ６６において、格納処理部５３は、座標値Ｚとピント値AFVを撮影画像に格納する。具体的には、格納処理部５３は、座標管理部５２が保持している現在のステージ２１の座標に対応する座標値Ｚを取得し、取得した座標値Ｚを、ステップＳ６３の処理で取得した撮影画像に格納するとともに、ステップＳ６５の処理で取得したピント値AFVを、撮影画像に格納する。ここで格納とは、撮影画像のデータ（実際のデータ）の一部に座標値Ｚとピント値AFVを置き換えることを示してもよいし、実際表示される撮影画像そのものに、座標値Ｚとピント値AFVが合成されて表示されるようなデータを入れることを示してもよい。これにより、撮影画像に対する座標値Ｚとピント値AFVが撮影画像に格納されるので、撮影画像に座標値Ｚとピント値AFVを関連付けることができる。この座標値Ｚは、撮影画像が撮影された時点における座標値Ｚを示す。
【００８８】
ステップＳ６７において、信号処理部４１は、座標値Ｚとピント値AFVを格納した撮影画像を、パーソナルコンピュータ１３に出力する。
【００８９】
ここまでの処理で、１枚の撮影画像に対応する座標値Ｚ（すなわち、撮影された時点におけるステージ２１の位置を示す値）とピント値AFV（その撮影画像のピントの合い具合を表す値）が、撮影画像に格納され、パーソナルコンピュータ１３に出力される。
【００９０】
このときパーソナルコンピュータ１３に出力される画像（撮影画像に座標値Ｚとピント値AFVを格納した画像）の例を図８に示す。
【００９１】
図８の画像９１は、例えば、ステップＳ６１乃至ステップＳ６７の処理が１回実行されることでパーソナルコンピュータ１３に出力される画像の例である。画像９１の左上の枠９２には、座標値Ｚが格納されており、座標値Ｚの右側（図８の画像９１の中上）の枠９３には、ピント値AFVが格納されている。また、画像９１の中央には、被写体の像９４が表示されている。図８の例の場合、被写体の像（撮影画像）９４に対する座標値Ｚは１であり、被写体の像（撮影画像）９４に対するピント値AFVは１０である。このように、信号処理装置１２は、撮影画像９４に、座標値Ｚとピント値AFVとを格納した画像９１を、パーソナルコンピュータ１３に出力する。
【００９２】
なお、撮影画像データの１列目（例えば、撮影画像のデータの先頭の１６ビットの部分）に、座標値Ｚとピント値AFVをディジタル値で格納して、画像９１とするようにしてもよいし、実際に、撮影画像そのものに、座標値Ｚとピント値AFVを数字として表示されるように（例えば、表示部６７に表示させた場合にその値が図８のように表示されるように）、格納してもよい。図８の例では、分かりやすくするために、後者の場合の画像を示している。
【００９３】
図７に戻って、ステップＳ６８において、信号処理部４１は、撮影画像が供給されてきたか否かを判定する。撮影画像が供給されてきたと判定された場合、処理はステップＳ６２に戻り、それ以降の処理が繰り返される。すなわち、撮影画像ピント値AFVが算出され、撮影した時点における座標値Ｚとピント値AFVが撮影画像に格納され（関連付けられ）、パーソナルコンピュータ１３に出力される。ステップＳ６８において、撮影画像が供給されてこないと判定された場合、処理は終了される。
【００９４】
図７の処理により、撮影画像に、撮影画像が得られた撮影時（撮影した時点）の座標値Ｚが関連付けられてパーソナルコンピュータ１３に送信される。また、撮影画像に、撮影画像のピント値が関連付けられてパーソナルコンピュータ１３に送信される。これにより、撮影した時点におけるステージ２１の位置を正確に管理することができる。
【００９５】
なお、ステップＳ６２とステップＳ６３の処理は、同時に実行してもよいし、その処理の順番を逆にして実行してもよい。
【００９６】
また、図６と図７の処理を並行して実行する場合、実際には、撮影時におけるステージ２１に対応する座標値Ｚと、撮影画像の取得のタイミングのタイムラグが生じる可能性があるので、例えば、被写体が撮影されたとき（例えば、図３のステップＳ１１の処理時）に、ディジタルカメラ２３が制御信号（トリガ）を、信号処理装置１２に出力するようにして、撮影した時点における座標値Ｚを保持しておいて、格納するようにしてもよい。
【００９７】
次に、図９のフローチャートを参照して、図２の信号処理装置１２における微移動処理を説明する。なお、この処理は、図２の信号処理装置１２に微移動の指令が供給されてきた場合に開始される。例えば、図２の信号処理装置１２の移動量演算部４５に、パーソナルコンピュータ１３の移動指令部６２から、ユーザからの微移動の指令に基づく信号（目的の座標値Ｚ'）が供給されてきたとき開始される。
【００９８】
すなわち、ユーザは、ステージ２１の微移動の指令を、パーソナルコンピュータ１３の表示部６７に表示された画像を見ながら操作入力部６１に入力する。例えば、ユーザは、表示部６７の表示を見ながら、微移動の指令として、目的位置に対応する座標値Ｚ'の入力か、目的位置に対応する画像を選択する入力を、操作入力部６１に対して行う。パーソナルコンピュータ１３の操作入力部６１に、ユーザからの微移動を指令する操作が入力されると、移動指令部６２が、目的の位置に対応する座標値Ｚ'を信号処理装置１２の移動量演算部４５に供給してくる。このとき、ユーザからの操作入力が、目的の画像の選択であった場合には、移動指令部６２が、その画像に対応する座標値Ｚ'を取得して、移動量演算部４５に供給する。すなわち、移動量演算部４５には、微移動の指令に対応する信号として、微移動の指令と、目的の位置に対応する座標値Ｚ'が供給されてくるので、これを受け付け、図９の処理を開始する。
【００９９】
ステップＳ１０１において、移動量演算部４５は、座標管理部５２から座標値Ｚを取得する。具体的には、座標管理部５２は現在のステージ２１の位置に対応する座標値Ｚを保持しているので、移動量演算部４５は、この座標値Ｚを取得する。
【０１００】
ステップＳ１０２において、移動量演算部４５は、取得した座標値Ｚ（現在のステージ２１の位置）と、目的の座標値Ｚ'（移動指令部６２から供給された目的のステージ２１の位置に対応する座標値Ｚ'）とに基づいて、移動量に対するパルス数Ｎを演算する。例えば、Ｚ＝１０００、Ｚ'＝１５００である場合、移動量演算部４５は、１５００−１０００＝５００を演算し、移動量に対するパルス数ＮをＮ＝５００とする。移動量演算部４５は、演算結果（移動に必要なパルスの数Ｎ）を、ステージコントローラ４３に供給する。
【０１０１】
ステップＳ１０３において、信号処理装置１２は、パルス発生処理を開始する。具体的には、ステージコントローラ４３が制御信号を１パルスずつ発生し、信号処理部４１のカウンタ５１がパルスを検出するとともに座標管理部５２が座標を管理し、ドライバ４２が１パルスに対応する量だけモータ２４を駆動させる制御信号を出力する。なお、この処理は、上述した図６の処理と同様である。
【０１０２】
ステップＳ１０４において、信号処理装置１２は、格納処理を開始する。具体的には、撮影された時点における座標値を、撮影画像に格納し、パーソナルコンピュータ１３に出力する。なお、この処理は、上述した図７の処理と同様である。この後、処理は（例えば、電源がオフされたとき）終了される。
【０１０３】
図９の処理により、ユーザにより指令されたステージ２１の位置をより細かく指定する指令（微移動の指令）に基づいて、目的のステージ２１の位置に対応する座標値Ｚ'と現在のステージ２１の位置に対応する座標値Ｚから、ステージ２１の位置を決定するための正確なパルス数Ｎを算出することができるので、容易、かつ、確実に、ステージ２１の位置を制御することができる。
【０１０４】
なお、ステップＳ１０３とステップＳ１０４の処理は、同時に実行してもよいし、その処理の順番を逆にして実行してもよい。
【０１０５】
図５乃至図７、並びに図９の処理により、ユーザからの粗移動の指令に基づいて、移動量に対応するパルス数Ｎが演算され（図５のステップＳ３２）、ステージコントローラ４３によりパルスが発生され（図６のステップＳ５１）、パルスが検出されて座標が管理される（図６のステップＳ５２，ステップＳ５３）とともに、ドライバ４２によりパルスの量に対応する量だけモータを駆動させる制御信号が発生される（ステップＳ５４）。そして、ドライバ４２による制御信号の発生により、上述した図４の処理、すなわち、ステージ２１の移動が行われる。また、図３の撮影処理が行われ、撮影画像が信号処理装置１２に供給される。そこで、信号処理装置１２のピント値算出部４４が、撮影画像のピント値AFVを算出し（図７のステップＳ６４）、格納処理部５３が、ピント値AFVと座標値Ｚ（撮影された時点におけるステージ２１の位置を示す座標値）を、撮影画像に格納し、撮影画像をパーソナルコンピュータ１３に出力する（ステップＳ６６，ステップＳ６７）。そして、この処理が、ユーザにより指令された移動量分だけ実行される。
【０１０６】
また、ユーザからの微移動の指令に基づいて、座標値Ｚと目的の座標値Ｚ'から移動量に対応するパルスの数Ｎが演算され（図９のステップＳ１０２）、ステージコントローラ４３によりパルスが発生され（図６のステップＳ５１）、ドライバ４２によりパルスの量に対応する量だけモータを駆動させる制御信号が発生され（図６のステップＳ５４）、パルスに基づいて座標値Ｚが更新される。そして、ドライバ４２による制御信号の発生により、上述した図４の処理、すなわち、ステージ２１の移動と被写体の撮影が行われる。また、図３の撮影処理が行われ、撮影画像が信号処理装置１２に供給される。そこで、信号処理装置１２のピント値算出部４４が、撮影画像のピント値AFVを算出し（図７のステップＳ６４）、格納処理部５３が、ピント値AFVと座標値Ｚを、撮影画像に格納し、撮影画像をパーソナルコンピュータ１３に出力する（図７のステップＳ６７）。そして、この処理が、ユーザにより指令された移動量分だけ実行される。
【０１０７】
これにより、ディジタルカメラ２３による撮影により得られ、供給された撮影画像に、撮影画像が得られた撮影時の座標値を関連付ける（撮影画像に座標値Ｚを格納する）ことができる。すなわち、撮影画像と、その撮影画像を取得した時点におけるステージ２１の位置とを、確実に関連付けることができ、もって、ステージ２１の位置の制御を容易に行うことができる。
【０１０８】
次に、図１０のフローチャートを参照して、コントローラ３１におけるステージ２１移動指令処理を説明する。なお、この処理は、ユーザにより、粗移動の指令が入力されたとき開始される。
【０１０９】
ステップＳ１２１において、コントローラ３１は、ユーザからのステージ２１の粗移動の指令を受け付ける。上述したように、この粗移動の指令は、例えば、ステージ２１の位置を１ｃｍだけ上に上げる、というような指令である。
【０１１０】
ステップＳ１２２において、コントローラ３１は、ステップＳ７１の処理で受け付けた指令に対応して、信号処理装置１２に、移動を指令する信号を出力する。この移動を指令する信号は、信号処理装置１２の移動量演算部４５に供給される。その後、処理は終了される。
【０１１１】
この処理により、コントローラ３１に入力されたユーザからの粗移動の指令が信号処理装置１２の移動量演算部４５に供給される。なお、本実施の形態では、コントローラ３１には、粗移動の指令のみが入力されるものとして（すなわち、微移動の指令は入力されないものとして）いるが、微移動の指令も入力されるものとしてもよい。
【０１１２】
次に、図１１と図１２のフローチャートを参照して、パーソナルコンピュータ１３における処理を説明する。なお、この処理は、パーソナルコンピュータ１３の電源がオンされたとき開始される。
【０１１３】
ステップＳ１４１において、操作入力部６１は、ユーザからステージ２１の粗移動が指令されたか否かを判定する。例えば、操作入力部６１は、受け付けたユーザからの操作入力がステージ２１の粗移動の指令であるか否かを判定する。ステップＳ１４１において、ステージ２１の粗移動が指令されたと判定された場合、操作入力部６１は、ユーザからのステージ２１の粗移動の指令に対応する信号を、移動指令部６２に供給する。
【０１１４】
ステップＳ１４２において、移動指令部６２は、信号処理装置１２の移動量演算部４５に粗移動を指令する（粗移動を指令する信号を供給する）。
【０１１５】
ステップＳ１４１において、ユーザからステージ２１の粗移動が指令されていないと判定された場合（例えば、ユーザが、コントローラ３１に対して粗移動の指令を入力した場合）、またはステップＳ１４２の処理の後、処理はステップＳ１４３に進む。
【０１１６】
ステップＳ１４３において、画像取得部６４は、信号処理装置１２から画像が供給されてきたか否かを判定し、供給されるまで待機する。この処理は、上述した図７のステップＳ６７の処理に対応する処理であり、信号処理装置１２により画像が出力され、パーソナルコンピュータ１３に供給された場合にYESと判定される。このとき供給される画像は、例えば、図８に示される画像９１、すなわち、座標値Ｚとピント値AFVが格納された撮影画像である。ステップＳ１４３において、画像が供給されてきたと判定された場合、ステップＳ１４４に進み、画像取得部６４は、画像（例えば、図８の画像９１）を取得する。
【０１１７】
ステップＳ１４５において、記憶部６４は、画像取得部６４により取得された画像を記憶する。ステップＳ１４６において、座標値取得部６５は、記憶部６４に記憶されている画像（例えば、図８の画像９１）を読み出し、画像から座標値Ｚ'を取得する。この座標値Ｚ'は、読み出した画像（例えば、図８の画像９１）が撮影された時点におけるステージ２１の位置に対する値である。
【０１１８】
ステップＳ１４７において、表示制御部６６は、記憶部６４に記憶されている画像（例えば、図８の画像９１）を読み出し、読み出した画像を表示部６７に表示させる。表示制御部６６は、例えば、図８の画像９１を表示部６６に表示させる。図８の画像９１には、撮影画像に座標値とピント値が含まれている。なお、画像のデータに、デジタルデータとして座標値Ｚ'とピント値AFV'が含まれていた場合には、表示制御部６６が、その座標値Ｚ'とピント値AFV'とを取得し、これを、表示する画像（数字）に変換するとともに、その数字の画像を、撮影画像に合成して表示するようにしてもよい。
【０１１９】
ステップＳ１４８において、操作入力部６１は、ユーザによりステージ２１の微移動が指令されたか否かを判定する。ステージ２１の微移動の指令は、ユーザが、表示部６６に表示された画像（例えば、図８の画像９１）を見て、操作入力部６１に、座標値Ｚ'を指定する操作、または図８の画像９１を選択する操作を入力した場合に指令することができる。すなわち、操作入力部６１は、ユーザにより、座標値Ｚ'を指定する入力か、画像を選択する操作入力が行われたか否かを判定する。ステップＳ１４８において、操作入力部６１が受け付けたユーザからの指令が、ステージ２１の微移動を指令するものであると判定された場合、操作入力部６１はこの指令に対する信号を移動指令部６２に供給し、処理をステップＳ１４９に進める。
【０１２０】
ステップＳ１４９において、移動指令部６２は、操作入力部６１が受け付けた微移動を指令する操作入力は、座標値Ｚ'であったか否かを判定する。上述したように、微移動の指令には、座標値Ｚ'を指定する操作と画像を選択する操作があるので、移動指令部６２は、その微移動の指令が、座標値Ｚ'を指定するものであったか否かを判定する。ステップＳ１４９において、受け付けた操作入力が座標値でないと判定された場合（すなわち、画像の選択であると判定された場合）、ステップＳ１５０において、移動指令部６２は、選択された画像の座標値Ｚ'を座標値取得部６５から取得する。座標値取得部６５は、上述したステップＳ１４６の処理で、表示部６７に表示させる画像に対する座標値Ｚ'を取得しているので、この座標値Ｚ'を、移動指令部６２に供給する。これにより、ユーザに選択された画像に対する座標値Ｚ'、すなわち、ステージ２１の位置を特定する情報を取得することができる。
【０１２１】
ステップＳ１５１において、移動指令部６２は、ステップＳ１５０の処理で取得した座標値Ｚ'を微移動の指令とともに信号処理装置１２の移動量演算部４５に供給する。
【０１２２】
ステップＳ１４９において、操作入力部６１が受け付けた操作入力が座標値Ｚ'であると判定された場合、処理はステップＳ１５２に進み、移動指令部６２は、入力された座標値Ｚ'を微移動の指令とともに信号処理装置１２の移動量演算部４５に供給する。
【０１２３】
ステップＳ１５１またはステップＳ１５２の処理により、パーソナルコンピュータ１３の移動指令部６２から、信号処理装置１２の移動量演算部４５に対して、微移動を指令する操作入力に対応する座標値Ｚ'が出力される。この座標値Ｚ'は、目的のステージ２１の位置に対応する座標値である。これに対して、信号処理装置１２では、移動量演算部４５が実行する図５のステップＳ３１の処理で、移動量に対するパルス数Ｎが算出され、図６の処理で、Ｎパルスが発生されて、それに対応して顕微鏡１１のステージ２１が移動される。すなわち、指定された画像または座標値Ｚ'に対する位置にステージ２１を移動するよう、確実に制御することができる。
【０１２４】
ステップＳ１５１またはステップＳ１５２の処理の後、処理はステップＳ１４３に戻り、それ以降の処理が繰り返される。すなわち、画像が受け付けられ、表示が行われ、微移動が指令されたときに、その指令に対応する座標値Ｚ'（目的のステージ２１の位置を特定するための値）が信号処理装置１２に供給される。
【０１２５】
また、ステップＳ１４８において、ユーザからステージ２１の微移動が指令されていないと判定された場合、処理はステップＳ１５３に進み、画像取得部６４は、次の画像が供給されてきたか否かを判定し、次の画像が供給されて来たと判定された場合、処理はステップＳ１４４に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップＳ１５３において、次の画像が供給されて来ないと判定された場合、処理は終了される。
【０１２６】
なお、表示制御部６６は、ステップＳ８８の処理の繰り返しにより記憶部６４に記憶された複数の画像を、縮小し、サムネイルとして順次表示させるようにしてもよい。例えば、表示制御部６６は、図１３に示されるような画像１０１−１乃至１０１−５を表示部６７にまとめて表示するよう制御してもよい。図１３の画像１０１−１乃至画像１０１−５の構成は、上述した図８の画像９１と同様である。図１３の例の場合、画像１０１−３のピント値が一番大きく、画像１０１−３は、これらの５つの画像の中で、最もピントが合っている画像とされている。
【０１２７】
図１３においては、画像１０１−１が最も時間的に早く撮影され、得られた画像であり、画像１０１−２が２番目、画像１０１−３が３番目、画像１０１−４が４番目、画像１０１−５が５番目にそれぞれ、撮影され、得られた画像である。ここで、表示部６７に表示される画像の数を５枚とすると、画像１０１−５の後に撮影され、得られた画像がパーソナルコンピュータ１３に入力された場合、１番目に撮影され、得られた画像である画像１０１−１は表示が削除され、新たに撮影された画像が表示される。
【０１２８】
ユーザは、例えば、図１３の画像１０１−３に含まれる撮影画像を撮影したときの、ステージ２１の位置を再現したいと思った場合（例えば、画像１０１−３を撮影したステージ２１の位置の付近で、撮影を行いたいと思った場合）、操作入力部６１に、この座標値Ｚ'の値を入力したり、画像１０１−３そのものを選択する操作を行う。この画像１０１−３に格納されている座標値Ｚ'が、ステージ２１の位置に対応しているので、ユーザは、容易、かつ正確にステージ２１の位置（パルスの数）が分かる。
【０１２９】
次に、図２のピント値算出部４４により算出されるピント値の算出方法の例を、図１４と図１５のフローチャートを参照して説明する。なお、図１４と図１５の処理においては、ピント値を、AFV（輝度平均に対する分散値）と称している。なお、このフローチャートは、上述した図７のステップＳ６４の処理においてピント値を算出する場合に、このAFVの演算が行われる。すなわち、ピント値算出部４４が、撮影画像を取得した後（図７のステップＳ６２の処理の後）に実行される。
【０１３０】
ステップＳ２０１において、ピント値算出部４４は、サンプリングされたフレームの画像の各画素の輝度成分のヒストグラムhist[i]を求める。具体的には、輝度レベルｉにおける面積（画素数）であるＡ（ｉ）が求められる（ｉ＝０乃至２５５）。
【０１３１】
ステップＳ２０２において、ピント値算出部４４は、全画素の輝度平均Ｕｔと全画素数Ｓｔ（輝度レベル２５５までの総面積（総画素数）Ｓｔ）を求める。
【０１３２】
ステップＳ２０３において、ピント値算出部４４は、ｋ＝０，Ｗｋ＝０，Ｕｋ＝０と初期設定する。
【０１３３】
ステップＳ２０４において、ピント値算出部４４は、Ｗｋ＝Ｗｋ＋hist[k]を演算する。この式の右辺は、直前の輝度ｋにおける値を表わしているが、ｋ＝０の場合、それより前の輝度は存在しないので、ステップＳ２０３の処理によりＷｋ＝０、ｋ＝０とされており、Ｗ０＝hist[０]×０（すなわち、Ｗ０＝Ａ（０））とされる。
【０１３４】
ステップＳ２０５において、ピント値算出部４４は、Ｕｋ＝Ｕｋ＋hist[k]×ｋを演算する。いまの場合、ステップＳ２０３の処理によりＵｋ＝０とされているので、Ｕ０＝hist[０]×０＝０とされる。
【０１３５】
ステップＳ２０６において、Ｗｋ＝０であるか否かが判定される。Ｗｋは輝度ｋ毎の画素数のｋまでにおける総和である。ステップＳ２０６において、Ｗｋ＝０であると判定された場合、処理はステップＳ２０７に進み、ピント値算出部４４は、ｄｋ（いまの場合、ｄｋ＝ｄ０）＝０と設定する。ｄｋは、ｋにおけるクラス間分散σB(k)2と等価であり、この値が０とされる。その後、処理はステップＳ２１０に進む。
【０１３６】
ステップＳ２１０において、ピント値算出部４４は、演算されたｄｋを記憶する。いまの例の場合、ステップＳ２０７の処理によりｄ０＝０とされたので、ｄ０＝０が記憶される。
【０１３７】
ステップＳ２１１において、ピント値算出部４４は、ｋ＝ｋ＋１と設定する。すなわち、ｋに１が加算される。いまの例の場合、ステップＳ２０３の処理によりｋ＝０とされていたので、この処理によりｋ＝１とされる。その後、処理はステップＳ２０４に戻り、それ以降の処理が繰り返される。すなわち、ｋ＝１の場合の演算が行なわれる。
【０１３８】
ステップＳ２０４において、ピント値算出部４４は、Ｗｋ＝Ｗｋ＋hist[k]を演算する。いまの例の場合、ステップＳ２１１の処理によりｋ＝１とされたので、Ｗ１＝Ｗ０＋hist[０]が演算される。その後、ステップＳ２０５において、ピント値算出部４４は、Ｕｋ＝Ｕｋ＋hist[k]×ｋを演算する。いまの例の場合、ｋ＝１とされるので、Ｕ１＝Ｕ０＋hist[0]が演算される。
【０１３９】
ステップＳ２０６において、ピント値算出部４４は、Ｗｋ＝０であるか否かを判定する。いまの場合、ステップＳ２０６により、Ｗ１＝Ｗ０＋hist[０]とされるので、hist[0]の値が０であれば、Ｗ１＝０となり、ステップＳ２０７で、再びｄ１＝０とされる。hist[0]の値が０でなければ、Ｗ１は０ではなくなるので、Ｗｋ＝０ではないと判定される。Ｗｋ＝０ではないと判定された場合、処理はステップＳ２０８に進む。
【０１４０】
ステップＳ２０８において、ピント値算出部４４は、Ｗｋ＝Ｓｔであるか否かを判定する。Ｓｔは総面積（全画素数）である。Ｗｋ＝Ｓｔとされる場合、エラーとなるので、この処理が行なわれる。Ｗｋ＝Ｓｔではないと判定された場合、ステップＳ２０９において、ピント値算出部４４は、ｄｋ＝（Ｕｔ×Ｗｋ−Ｕｋ）2／Ｗｋ（Ｓｔ−Ｗｋ）を演算する。すなわち、ピント値算出部４４は、ｋにおけるクラス間分散を求める。
【０１４１】
ステップＳ２０９の処理の後、または、ステップＳ２０７の処理の後、ステップＳ２１０において、ピント値算出部４４は、ｄｋを記憶する。具体的には、ｄｋは、ステップＳ２０９の処理により演算されたｄｋ、または、ステップＳ２０７の処理により設定されたｄｋ（＝０）とされる。いまの例の場合、ステップＳ２０９の処理により演算されたｄｋが記憶される。
【０１４２】
ステップＳ２１１において、ピント値算出部４４は、ｋ＝ｋ＋１と設定する。すなわち、ｋに１を加算する。いまの例の場合、前回のステップＳ２１１の処理によりｋ＝１とされていたので、この処理によりｋ＝２とされる。その後、処理はステップＳ２０４に戻り、それ以降の処理が繰り返される。すなわち、ｋ＝２における処理が行なわれ、同様の処理が、ステップＳ２０８においてＷｋ＝Ｓｔである（全画素についての処理が行なわれた）と判定されるまで繰り返される。
【０１４３】
ステップＳ２０８において、Ｗｋ＝Ｓｔであると判定された場合、ステップＳ２１２において、ピント値算出部４４は、ｄｋ＝０と設定する。
【０１４４】
ステップＳ２１３において、ピント値算出部４４は、ｄｋの値（いまの場合、ｄｋ＝０）を記憶する。
【０１４５】
ステップＳ２１４において、ピント値算出部４４は、記憶している複数のｄｋの中から、最大のｄｋの値（輝度のクラス間分散の最大値）を求める。このことは、ｋにおけるクラス間分散の閾値を求めることと等価である。
【０１４６】
ステップＳ２１５において、ピント値算出部４４は、最大のｄｋが得られるｋまでの画素数ＷｋをＡＬｐと設定する。
【０１４７】
ステップＳ２１６において、ピント値算出部４４は、ステップＳ２１５の処理により求めたＡＬｐと、全画素数Ｓｔが等しいか否か（ＡＬｐ＝Ｓｔであるか否か）を判定する。ＡＬｐと全画素数Ｓｔが等しい場合、処理はステップＳ２１７に進められる。
【０１４８】
ステップＳ２１６において、ＡＬｐ＝Ｓｔであると判定された場合、ステップＳ２１７において、ピント値算出部４４は、ＡＦＶｐ＝０と設定する。すなわち、その点において求められるAFVの値は０であるとされる。
【０１４９】
ステップＳ２１６において、ＡＬｐ＝Ｓｔではないと判定された場合、ステップＳ２１８において、ピント値算出部４４は、ＡＦＶｐ＝ＡＬｐ／（Ｓｔ−ＡＬｐ）を演算する。すなわち、その位置ｐにおけるAFVが求められる。
【０１５０】
図１４と図１５の処理により、閾値と閾値以下の面積を求めるようにして、AFV（ピント値）を算出することができる。
【０１５１】
以上のように、被写体を配置するステージ２１（配置部）、ステージ２１に配置された（載せられた）被写体を撮影するディジタルカメラ２３（撮影部）、および、ステージ２１の位置を移動させるモータ２４（駆動部）を有する顕微鏡１１に対して、モータ２４を制御することにより、ディジタルカメラ２３による被写体の撮影時におけるディジタルカメラ２３と被写体との距離を制御する信号処理装置１２において、モータ２４がステージ２１の位置を移動させる距離を制御する制御信号が１周期分供給される度に（パルスが１つ供給される度に）ディジタルカメラ２３のモータ２４を制御し、ステージ２１の位置を予め定められた所定の距離だけ移動させるドライバ４２と、ドライバ４２に供給される制御信号の１周期を検知するカウンタ５１と、カウンタ５１により制御信号の１周期が検知される度に顕微鏡１１のステージ２１の座標値を更新し、その更新された座標値を記憶することにより、座標値を管理する座標管理部５２と、顕微鏡１１のディジタルカメラ２３による撮影により得られ、供給された被写体の画像（撮影画像）に、座標管理部５２により管理される、被写体の画像が得られた撮影時の座標値を格納する格納処理部５３を設けるようにしたので、ステージ２１の位置の確実に制御することができる。また、撮影画像を取得したときのステージ２１の位置と撮影画像とを、正確に関連付けることができる。
【０１５２】
また、ステージ２１の位置を移動させながら、撮影した場合においても、ステージ２１の位置と撮影画像を、より正確に関連付けることができる。
【０１５３】
なお、本実施の形態では、格納処理部５３が、撮影画像に、撮影画像が得られた撮影時の座標値（ステージ２１の位置に対する値）を格納するようにしたが、関連付けるようにする（例えば、同じＩＤを付す）ようにしてもよいし、関連付けて記憶するようにしてもよい。
【０１５４】
さらに、本実施の形態では、モータ２４がテーブル２１の位置を移動させることで、ディジタルカメラ２３と被写体との距離を制御するようにしたが、モータ２４が、ディジタルカメラ２３の位置を移動させることで、ディジタルカメラ２３と被写体との距離を制御するようにしてもよい。
【０１５５】
また、本実施の形態では、パーソナルコンピュータ１３の表示部６７に、撮影画像に関連づけられた座標値Ｚ'を、撮影画像とともに表示させるようにしたが、少なくとも一方を表示させるようにしてもよい。
【０１５６】
さらに、微移動の指令では、目的の撮影画像に格納された座標値Ｚ'の指定によりステージ２１の位置の変更を指令するだけでなく、目的の撮影画像の指定を受け付けるようにし、指定された撮影画像の座標値を取得するようにしたので（座標値取得部６５）、ユーザは、より、見た目（撮影画像の見た目）でステージ２１の位置の移動の指令を判断することができる。
【０１５７】
また、移動量演算部４５は、目的の座標値Ｚ'と、現在の座標値Ｚに基づいて、ステージ２１の移動量を演算するとともに、移動量に対応する制御信号の周期数を算出し、ステージコントローラ４３が、演算された移動量に対応する周期数分の制御信号をドライバ４２に供給し、ドライバ４２が、供給された移動量に対応する周期数分の制御信号に基づいて、モータ２４を制御するようにしたので、より、ステージ２１の位置を正確に制御することができる。
【０１５８】
さらに、撮影画像に基づいて、被写体の画像の合焦度（ピント値）を算出するピント値算出部４４をさらに備え、格納処理部５３が、撮影画像に、さらに、合焦度（ピント値）を関連付けるようにしたので、例えば、表示部６７に表示する場合に、ピント値に対応するグラフなどもあわせて表示をすることができ、ユーザに、撮影画像のピントに関する情報を与えることができる。また、ユーザは、微移動の指令を容易に行うことができる。さらに、ユーザは、複数の撮影画像の合焦度が不明な場合においても、ピント値を見ることで、ピントの合い具合を参考にすることができる。
【０１５９】
また、表示制御部６６が、撮影画像とともに座標値Ｚ'の表示部６７への表示を制御するようにしたので、ユーザは、ステージ２１の位置の細かい移動の指定を行うことができる。
【０１６０】
さらに、ディジタルカメラ２３による撮影時にテーブル２１が一定の速度で移動していても、ピントが合っているとされた撮影画像に対するテーブル２１の位置を正確に求めたり、制御することができる。すなわち、迅速に撮影するとともに、テーブル２１の位置を正確に求めることができ、もって、被写体からディジタルカメラ２３までの位置を正確に制御することができる。
【０１６１】
また、専用のハードウェアを設けることなく、パーソナルコンピュータ１３で取り込んで上述した処理を実行することができるため、コストを抑えて、確実に被写体からディジタルカメラ２３までの位置を正確に制御することができる。
【０１６２】
さらに、モータカプラ（モータ２４）とディジタルカメラ２３とを、汎用の顕微鏡に装着するようにすれば、汎用の顕微鏡を利用することができるため、より、コストを抑えることができる。
【０１６３】
なお、座標値Ｚ'が表示部６７に表示されないようにしてもよい。この場合、ユーザは、目的とする画像を選択することで、その画像に対応する座標値Ｚ'が移動指令部６２により（座標値取得部６５を介して）取得されるので、この場合においても、ユーザは、細かい位置の指定を行うことができる。
【０１６４】
また、以上の例では、例えば、図７のステップＳ６６で説明したように、格納処理部５３が、座標値Ｚの他に、ピント値算出部４４により算出されたピント値AFVをも撮影画像に格納するようにしたが、座標値Ｚのみを撮影画像に格納するようにして、ピント値AFVは別途、パーソナルコンピュータ１３に供給するようにしてもよいし、信号処理装置１２の内部のメモリ（図示せぬ）に記憶しておくようにしてもよい。
【０１６５】
さらに、以上の例では、ユーザが微移動の指令を、座標値の入力か、画像の指定により行うようにしたが、ピント値の指定により指令するようにしてもよい。
【０１６６】
また、ピントが最も合っている撮影画像（ピント値が最大値である撮影画像）を撮影した位置に、ステージ２１を自動的に移動させるようにしてもよく、この場合についても、より、ステージ２１の位置を正確に制御することができる。
【０１６７】
さらに、以上の例では、モータカプラ（モータ２４）とディジタルカメラ２３とを、汎用の顕微鏡に装着するようにしたがモータとディジタルカメラを内蔵した顕微鏡を用いるようにしてもよい。
【０１６８】
なお、本発明は、位置を変えて画像を撮影する装置に適用することができる。また、信号処理装置に限らず、情報を処理する情報処理装置に適用することもできる。さらに、顕微鏡１１を、被写体を撮影する撮影装置としてもよい。
【０１６９】
また、本実施の形態では、ユーザが、表示部６７の表示を見ながら操作入力部６１に対して微移動の指令を入力するようにしたが、ユーザは、表示部６７の表示を見ながらコントローラ３１に微移動の指令を入力するようにしてもよい。
【０１７０】
なお、図２の信号処理装置１２の信号処理部４１を、顕微鏡１１に内蔵するようにしてもよい。この場合の例を図１６に示す。図中、図２と対応する部分については同一の符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので省略する。
【０１７１】
図１６と図２を比較するに、図１６の顕微鏡１１には、ステージ２１、レンズ２２、ディジタルカメラ２３、およびモータ２４の他に、信号処理部４１（カウンタ５１、座標管理部５２、格納処理部５３を含む信号処理部４１）、およびピント値算出部４４がさらに設けられている。また、図１６のパーソナルコンピュータ１３には、操作入力部６１、移動指令部６２、画像取得部６４、記憶部６４、座標値取得部６５、表示制御部６６、および表示部６７の他に、ドライバ４２とステージコントローラ４３がさらに設けられている。
【０１７２】
このような構成にした場合についても、上述した処理が実行され、撮影画像と、撮影時における被写体とディジタルカメラ２３との距離が関連づけられる。
【０１７３】
図１６の構成にした場合には、別途信号処理装置を設ける必要がなく、コストを抑えることができる。
【０１７４】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。この場合、上述した一連の処理は、図１７に示されるようなパーソナルコンピュータ２００により実行される。
【０１７５】
図１７において、CPU２０１は、ROM２０２に記憶されているプログラム、または、記憶部２０８からRAM２０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM２０３にはまた、CPU２０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなどが適宜記憶される。
【０１７６】
CPU２０１、ROM２０２、およびRAM２０３は、内部バス２０４を介して相互に接続されている。この内部バス２０４にはまた、入出力インターフェース２０５も接続されている。
【０１７７】
入出力インターフェース２０５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部２０６、CRT，LCDなどよりなるディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部２０７、ハードディスクなどより構成される記憶部２０８、並びに、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部２０９が接続されている。通信部２０９は、電話回線やCATVを含む各種のネットワークを介しての通信処理を行う。
【０１７８】
入出力インターフェース２０５にはまた、必要に応じてドライブ２１０が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリなどによりなるリムーバブルメディア２２１が適宜装着され、それから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部２０８にインストールされる。
【０１７９】
一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０１８０】
この記録媒体は、図１７に示されるように、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されているリムーバブルメディア２２１よりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM２０２や記憶部２０８が含まれるハードディスクなどで構成される。
【０１８１】
なお、本明細書において、コンピュータプログラムを記述するステップは、記載された順序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１８２】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表わすものである。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】本発明を適用したオートフォーカスシステムの全体の構成例を示す図である。
【図２】図１のオートフォーカスシステムの機能的構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の顕微鏡１１における撮影処理を説明するフローチャートである。
【図４】図２の顕微鏡１１におけるステージ移動処理を説明するフローチャートである。
【図５】図２の信号処理装置における粗移動処理を説明するフローチャートである。
【図６】図２の信号処理装置におけるパルス発生処理を説明するフローチャートである。
【図７】図２の信号処理装置における格納処理を説明するフローチャートである。
【図８】座標値とピント値が格納された画像の例を説明する図である。
【図９】図２の信号処理装置における微移動処理を説明するフローチャートである。
【図１０】図２のコントローラにおけるステージ移動指令処理を説明するフローチャートである。
【図１１】図２のパーソナルコンピュータにおける処理を説明するフローチャートである。
【図１２】図２のパーソナルコンピュータにおける処理を説明するフローチャートである。
【図１３】表示部に表示される画像の例を説明する図である。
【図１４】AFV演算処理を説明するフローチャートである。
【図１５】AFV演算処理を説明するフローチャートである。
【図１６】図１のオートフォーカスシステムの他の機能的構成例を示すブロック図である。
【図１７】パーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１８４】
１１  顕微鏡
１２  信号処理装置
１３  パーソナルコンピュータ
２４  モータ
４２  ドライバ
４３  ステージコントローラ
４５  移動量演算部
５１  カウンタ
５２  座標管理部
５３  格納処理部
６１  操作入力部
６５  座標値取得部
６６  表示制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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