(57)【要約】【課題】細胞種類、培養容器などの観察環境に左右されずに、高精度、高速に焦点評価値の極小位置を検出し、フォーカスレンズの焦点調節を行う観察装置および焦点調節方法を提供する。【解決手段】異なるフォーカス位置にて焦点評価値のピークを検出した場合に（フレームＮｏ．４とＮｏ．９に対応する焦点評価値）、複数のピークのフォーカス位置の間の焦点評価値の最小を検出し（フレームＮｏ．６に対応する焦点評価値）、複数のピークのうちの第１のピークと最小のフォーカス位置との第１の差と（フレームＮｏ．４とフレームＮｏ．６の間のレンズ位置間隔）、最小と第２のピークのフォーカス位置との第２の差（フレームＮｏ．６とフレームＮｏ．９の間のレンズ位置間隔）がそれぞれ所定の範囲内であるかに基づいて、真の合焦位置であるか否かを判断する。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を撮像する撮像部を有する観察装置において、
上記撮像部の出力する撮像信号に基づいて合焦度が高いほど大きい値を示す評価値を算出する評価値算出部と、
上記撮像部のフォーカス位置を変化させて上記撮像部により撮像動作を実行させ、上記評価値算出部により評価値を算出させ、上記評価値に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出する合焦位置検出部と、
を具備し、
上記合焦位置検出部は、異なるフォーカス位置にて上記評価値のピークを検出した場合に、上記複数のピークのフォーカス位置の間の上記評価値の最小を検出し、上記複数のピークのうちの第１のピークと上記最小のフォーカス位置との第１の差と、上記最小と上記複数のピークのうちの第２のピークのフォーカス位置との第２の差がそれぞれ所定の範囲内にある場合に、上記最小のフォーカス位置に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出する、
ことを特徴とする観察装置。
【請求項２】
上記合焦位置検出部は、上記第１の差と上記第２の差に対応する上記所定範囲は異ならせることを特徴とする請求項１に記載の観察装置。
【請求項３】
上記合焦位置検出部は、上記第１のピークの評価値と上記最小の評価値の第３の差と、上記第２のピークの評価値と上記最小の評価値の第４の差の少なくとも一方が所定値を越える場合に、上記最小のフォーカス位置に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の観察装置。
【請求項４】
上記合焦位置検出部は、上記第１のピークの評価値と上記最小の評価値の第３の差、および上記第２のピークの評価値と上記最小の評価値の第４の差の少なくとも一方を算出し、この算出された上記第３の差、または上記第４の差が所定値を越える場合に、上記最小のフォーカス位置に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の観察装置。
【請求項５】
上記合焦位置検出部は、上記第３の差と上記第４の差の少なくとも一方が第２の所定値より小さい場合は上記最小のフォーカス位置に基づくフォーカス位置の検出を行わないことを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の観察装置。
【請求項６】
上記合焦位置検出部は、上記第３の差と上記第４の差がそれぞれ異なる所定値を越える場合に、上記最小のフォーカス位置に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出することを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の観察装置。
【請求項７】
上記合焦位置検出部は、上記第３の差に応じて、上記第４の差に対応する上記異なる所定値を設定することを特徴とする請求項５に記載の観察装置。
【請求項８】
上記合焦位置検出部は、上記第１のピークの評価値を検出し、さらに上記最小の評価値を検出すると、上記第２のピークを検出する範囲を設定することを特徴とする請求項３または４に記載の観察装置。
【請求項９】
上記合焦位置検出部は、上記フォーカス位置を所定量ずつ変化させて上記撮像部により撮像動作を実行させて上記評価値検出部により評価値を算出させ、上記最小のフォーカス位置の前後のフォーカス位置の評価値を用いて補間することにより合焦となるフォーカス位置を検出することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の観察装置。
【請求項１０】
撮像部のフォーカス位置を変化させて撮像動作を実行させて、撮像信号を出力し、
上記撮像信号に基づいて合焦度が高いほど大きい値を示す評価値を算出し、
上記評価値に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出する、
焦点検出装置の焦点検出方法において、
異なるフォーカス位置にて上記評価値のピークを検出した場合に、上記複数のピークのフォーカス位置の間の上記評価値の最小を検出し、上記複数のピークのうちの第１のピークと上記最小のフォーカス位置との第１の差と、上記最小と上記複数のピークのうちの第２のピークのフォーカス位置との第２の差がそれぞれ所定の範囲内にある場合に、上記最小のフォーカス位置に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出する、
ことを特徴とする焦点検出方法。
【請求項１１】
さらに、上記第１のピークの評価値と上記最小の評価値の第３の差と、上記第２のピークの評価値と上記最小の評価値の第４の差の少なくとも一方が所定値を越える場合に、上記最小のフォーカス位置に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出することを特徴とする請求項１０に記載の焦点検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像部によって細胞等の試料の撮像を行い、取得した画像データに基づいてフォーカスレンズの焦点調節を行う観察装置および焦点調節方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡などの観察装置において、撮像素子で撮像された観察像を画像処理してコントラストを判定することによりオートフォーカス動作を行う装置、いわゆるコントラストＡＦ方式のオートフォーカス装置が知られている。このコントラストＡＦは、撮影レンズによって形成された被写体像のコントラスト値（焦点評価値）を算出し、この焦点評価値がピークとなるようにフォーカスレンズのピント位置を制御する方式である（特許文献１参照）。
【０００３】
また近年では、生化学、医療分野において、生体内から採取された細胞を培養・増殖させ、培養された細胞を試験に応用する研究が進められており、培養細胞状態の観察及び計測の自動化が進められている。このため、細胞に対する焦点調節の自動化も検討されている。しかし、無染色細胞のような透明物体に対しては、コントラストＡＦでは、ピントが合う位置で焦点評価値がピークとはならず、２つのコントラストピーク（ダブルピークと称する）間にある極小値となる。
【０００４】
上述の特許文献１ではこの現象に対応するため、焦点位置選択方法として、２つのピークを検出して、その中間位置を焦点位置とする方法、また、他の方法として、一方のコントラストピークを検出後、フォーカスレンズを至近側、無限側に駆動量を小さくしながら駆動し、至近側と無限側でコントラスト変化が無くなった位置を極小とする方法、またはピーク位置からフォーカスレンズを一方向に駆動し、コントラストの大小関係で極小を検出するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５２８９７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１では、コントラストの極小位置は２つのピーク間の中間位置あるという前提で検出している。しかし、観察環境によっては、極小位置は２つのピーク間の中間位置であるとは限らない。またフォーカスレンズ駆動を至近側、無限側に駆動させコントラスト変化が無くなる位置を検出する方法では、極小位置の検出に多くの時間を要してしまう。さらに、コントラストの大小関係で判定する方法では、コントラストの僅かな変化によって極小位置を誤判定してしまう可能性がある。
【０００７】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、細胞種類、培養容器などの観察環境に左右されずに、高精度、高速に焦点評価値の極小位置を検出し、フォーカスレンズの焦点調節を行う観察装置および焦点調節方法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】
【０００８】
上記目的を達成するため第１の発明に係る観察装置は、試料を撮像する撮像部を有する観察装置において、上記撮像部の出力する撮像信号に基づいて合焦度が高いほど大きい値を示す評価値を算出する評価値算出部と、上記撮像部のフォーカス位置を変化させて上記撮像部により撮像動作を実行させ、上記評価値算出部により評価値を算出させ、上記評価値に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出する合焦位置検出部と、を具備し、上記合焦位置検出部は、異なるフォーカス位置にて上記評価値のピークを検出した場合に、上記複数のピークのフォーカス位置の間の上記評価値の最小を検出し、上記複数のピークのうちの第１のピークと上記最小のフォーカス位置との第１の差と、上記最小と上記複数のピークのうちの第２のピークのフォーカス位置との第２の差がそれぞれ所定の範囲内にある場合に、上記最小のフォーカス位置に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出する。
【０００９】
第２の発明に係る観察装置は、上記第１の発明において、上記合焦位置検出部は、上記第１の差と上記第２の差に対応する上記所定範囲は異ならせる。
第３の発明に係る観察装置は、上記第１の発明において、上記合焦位置検出部は、上記第１のピークの評価値と上記最小の評価値の第３の差と、上記第２のピークの評価値と上記最小の評価値の第４の差の少なくとも一方が所定値を越える場合に、上記最小のフォーカス位置に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出する。
【００１０】
第４の発明に係る観察装置は、上記第１の発明において、上記合焦位置検出部は、上記第１のピークの評価値と上記最小の評価値の第３の差、および上記第２のピークの評価値と上記最小の評価値の第４の差の少なくとも一方を算出し、この算出された上記第３の差、または上記第４の差が所定値を越える場合に、上記最小のフォーカス位置に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出する。
【００１１】
第５の発明に係る観察装置は、上記第１の発明において、上記合焦位置検出部は、上記第３の差と上記第４の差の少なくとも一方が第２の所定値より小さい場合は上記最小のフォーカス位置に基づくフォーカス位置の検出を行わない。
第６の発明に係る観察装置は、上記第１の発明において、上記合焦位置検出部は、上記第３の差と上記第４の差がそれぞれ異なる所定値を越える場合に、上記最小のフォーカス位置に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出する。
第７の発明に係る観察装置は、上記第５の発明において、上記合焦位置検出部は、上記第３の差に応じて、上記第４の差に対応する上記異なる所定値を設定する。
【００１２】
第８の発明に係る観察装置は、上記第３または第４の発明において、上記合焦位置検出部は、上記第１のピークの評価値を検出し、さらに上記最小の評価値を検出すると、上記第２のピークを検出する範囲を設定する。
第９の発明に係る観察装置は、上記第１ないし第８の発明において、上記合焦位置検出部は、上記フォーカス位置を所定量ずつ変化させて上記撮像部により撮像動作を実行させて上記評価値検出部により評価値を算出させ、上記最小のフォーカス位置の前後のフォーカス位置の評価値を用いて補間することにより合焦となるフォーカス位置を検出する。
【００１３】
第１０の発明に係る焦点調節方法は、撮像部のフォーカス位置を変化させて撮像動作を実行させて、撮像信号を出力し、上記撮像信号に基づいて合焦度が高いほど大きい値を示す評価値を算出し、上記評価値に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出する、焦点検出装置の焦点検出方法において、異なるフォーカス位置にて上記評価値のピークを検出した場合に、上記複数のピークのフォーカス位置の間の上記評価値の最小を検出し、上記複数のピークのうちの第１のピークと上記最小のフォーカス位置との第１の差と、上記最小と上記複数のピークのうちの第２のピークのフォーカス位置との第２の差がそれぞれ所定の範囲内にある場合に、上記最小のフォーカス位置に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出する。
【００１４】
第１１の発明に係る観察装置は、上記第１０の発明において、上記第１のピークの評価値と上記最小の評価値の第３の差と、上記第２のピークの評価値と上記最小の評価値の第４の差の少なくとも一方が所定値を越える場合に、上記最小のフォーカス位置に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、細胞種類、培養容器などの観察環境に左右されずに、高精度、高速に焦点評価値の極小位置を検出し、フォーカスレンズの焦点調節を行う観察装置および焦点調節方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る細胞観察装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に一実施形態に係る細胞観察装置において、細胞を透過した光線の光路を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る細胞観察装置において、撮像部のレンズ位置と焦点評価値の関係の例（ピークが２つの場合）を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態に係る細胞観察装置において、撮影画像の例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態における細胞観察装置において、無染色細胞におけるコントラスト特性とレンズ位置の関係を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施形態における細胞観察装置において、無染色細胞におけるコントラスト特性とレンズ位置の関係を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態に係る細胞観察装置におけるコントラストＡＦの動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る細胞観察装置において、極小判定処理の一例を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る細胞観察装置において、不純物が有る場合の極小判定処理の一例を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る細胞観察装置における極小判定処理の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態に係る細胞観察装置における極小側ピーク更新の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の一実施形態に係る細胞観察装置における増加側ピーク更新の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の一実施形態に係る細胞観察装置における最小評価値更新の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の一実施形態に係る細胞観察装置における減少カウンタ更新の動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の一実施形態に係る細胞観察装置における増加カウンタ更新の動作を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の一実施形態に係る細胞観察装置における極小判定の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図を用いて、本発明の一実施形態として細胞観察装置に適用した例について説明する。本実施形態においては、試料を撮像する撮像部を有し、撮像部のフォーカス位置を変化させながら撮像部からの撮像信号を取得し、この撮像信号に基づき焦点評価値（コントラスト値）を算出して撮像部のフォーカス位置を制御する（例えば、図７のＳ１５、Ｓ１７参照）。
【００１８】
また、本実施形態における合焦位置の算出にあたって、異なるフォーカス位置にて焦点評価値のピークを検出した場合に（例えば、図８のフレームＮｏ．４とＮｏ．９に対応する焦点評価値）、複数のピークのフォーカス位置の間の焦点評価値の最小を検出し（例えば、図８のフレームＮｏ．６に対応する焦点評価値）、複数のピークのうちの第１のピークと最小のフォーカス位置との第１の差と（例えば、図８のフレームＮｏ．４とフレームＮｏ．６の間のレンズ位置間隔）、最小と第２のピークのフォーカス位置との第２の差（例えば、図８のフレームＮｏ．６とフレームＮｏ．９の間のレンズ位置間隔）がそれぞれ所定の範囲内であるかに基づいて、真の合焦位置であるか否かを判断する。
【００１９】
また、本実施形態における合焦位置の算出にあたって、異なるフォーカス位置にて焦点評価値のピークを検出した場合に、第１のピークの評価値と最小の評価値の第３の差（例えば、図８の減少側ピークの“Ｄ”と最小評価値“Ｆ”の差）と、第２のピークの評価値と最小の評価値の第４の差（例えば、図８の最小評価値“Ｆ”と増加側ピーク“Ｉ”の差）に基づいて、真の合焦位置であるか否かを判断する。
【００２０】
また、本実施形態における合焦位置の算出にあたって、焦点評価値の第１のピークを検出し（例えば、図８のフレームＮｏ．４）、さらに最小評価値を検出した際に（例えば、図８のフレームＮｏ．６）、第２のピークを検出する範囲を設定している（例えば、図８において極終了位置として増加カウンタを５に設定、また図１０のＳ３３参照）。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る細胞観察装置の電気的構成を示すブロック図である。光学系１はフォーカスレンズを含み、単焦点レンズまたはズームレンズであり、試料の光学像を形成する。この光学系１は、レンズ駆動用モータおよびレンズ駆動機構によって光学系１の光軸方向に移動し、細胞等の試料の像のピント合わせを行う。光学系１は、フォーカスのために構成する全群を一体的に光軸方向に移動させる全体繰り出しタイプであってもよい。図１には、光学系１の光軸上に絞りおよび機械式シャッタが示されていないが、これらを設けてもよく、また省略してもよい。
【００２２】
撮像素子２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサ等のイメージセンサであり、光学系１によって形成された像を光電変換することによって、撮像信号（画像信号）を生成する。撮像素子２は、撮像制御部５に接続されている。撮像制御部５は撮像制御回路を有し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９からの制御信号に従って、撮像素子２の電荷蓄積制御や撮像信号の読み出しの制御を行う。撮像素子２は、試料を撮像する撮像部として機能する。この撮像部は撮像信号を出力する。
【００２３】
撮像信号処理部３は、撮像信号処理回路を有し、撮像素子２から撮像信号を入力し、ＡＤ変換等の処理を行い、撮像データ（画像データ）をバス１８に出力する。この撮像データは、ＡＥ処理部６、画像処理部７、およびＡＦ処理部１０等に入力され、処理される。ＡＥ処理部６は、ＡＥ（自動露出制御）回路を有し、撮像データに基づいて、試料等の輝度を検出し、検出結果をＣＰＵ９に出力する。ＣＰＵ９は、輝度情報に基づいて、撮像素子２による撮像信号が適正となるように撮像の制御を行う。画像処理部７は、画像処理回路を有し、ＯＢ（Optical Black）減算処理、ホワイトバランス補正、同時化処理、エッジ強調処理、画像圧縮、画像伸張等、種々の画像処理を撮像データに施す。
【００２４】
ＡＦ処理部１０は、ＡＦ（自動焦点調節）回路を有し、領域設定部１１、抽出部１２、検出部１３を有する。領域設定部１１は、撮影画像の中で一部または全部の領域を焦点検出エリアとして設定する。この設定は、ユーザが手動で行ってもよく、また撮影画像を画像解析し、細胞等を検出すると、そのエリアを自動に焦点検出エリアとして設定するようにしてもよい。
【００２５】
抽出部１２は、フィルタ回路等を有し、領域設定部１１によって設定された焦点検出エリアにおける撮像データの中から特定の周波数の信号成分を抽出する。抽出部１２は、１つの焦点検出エリアに対して、１つまたは複数の高周波信号成分を抽出する。また高周波信号成分は、例えばデジタルハイパスフィルタによって抽出される。
【００２６】
検出部１３は、積算回路等の検出回路（評価値検出回路）を有し、抽出した信号成分を積算することによって焦点評価値（コントラストに相当）を算出する。この焦点評価値は、合焦度が高いほど大きな値となる。焦点評価値の算出にあたっては、複数の周波数毎に行う。検出部１３は、撮像部の出力する撮像信号に基づいて合焦度が高いほど大きい値を示す評価値を算出する評価値算出部として機能する。なお、「合焦度が高いほど大きい値」とは、合焦度に応じて値が変わればよい。例えば、基準値を大きな値とし、この基準値から合焦度を減算することによって評価値を算出する場合には、合焦度が高いほど小さな値となり、「合焦度が高いほど大きい値」には、このような場合の値も含まれる。また、正負を逆にした値でもよい。
【００２７】
検出部１３によって算出された焦点評価値は、ＣＰＵ９に出力され、ＣＰＵ９は、レンズ制御部４を介して、光学系１のフォーカスレンズの焦点調節を行う。なお、ＡＦ処理部１０における処理の内、領域設定部１１等の機能は、ＣＰＵ９およびプログラムによってソフトウエア的に実現するようにしてもよい。
【００２８】
レンズ制御部４は、レンズ制御回路を有し、ＣＰＵ９からのフォーカスレンズの駆動命令に基づいて、レンズ駆動用モータの駆動制御を行う。フォーカスレンズの駆動制御としては、スキャン駆動と、合焦駆動がある。スキャン駆動は、フォーカスレンズを初期位置に移動させ、この初期位置から端点や所定の目標位置までフォーカスレンズを移動させる駆動である。スキャン駆動を行いながら、撮像データを取得し、この取得した撮像データに基づいて焦点評価値（コントラスト値）を算出する。この焦点評価値に基づいて、合焦位置が算出される。合焦駆動は、スキャン駆動によって算出された合焦位置にフォーカスレンズを移動させる駆動である。この合焦駆動によって、光学系１は、細胞等の試料にピントを合わせることができる。
【００２９】
外部接続部１４は、細胞観察装置と外部装置（例えば細胞観察装置をコントロールするサーバー）とを接続するためのインターフェイスである。ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１７は、細胞等の試料を照明するための光源であり、ＬＥＤ駆動回路１６がＬＥＤ制御部１５からの制御信号に従って、ＬＥＤ１７の照明制御（発光開始、発光停止制御）を行う。ＬＥＤ制御部１５は、ＬＥＤ制御回路を有し、この制御回路によって照明制御を行ってもよく、またＣＰＵ９がＬＥＤ制御部１５の機能を有し、照明制御を行ってもよい。
【００３０】
ＣＰＵ９は、メモリ８に記憶されているプログラムに従って、細胞観察装置内の各部の制御を行う。ＣＰＵ９は、細胞観察装置の全体を制御するコントローラであり、ＣＰＵ９は、いわゆるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）の一部として配置される。このＡＳＩＣ内には、ＣＰＵの他、周辺回路を有する。周辺回路は、前述のレンズ制御回路、撮像制御回路、ＡＥ制御回路、画像処理回路、ＬＥＤ制御回路、ＡＦ処理回路等の全部または一部を有するようにしてもよい。
【００３１】
ＣＰＵ９等のコントローラは、撮像部のフォーカス位置を変化させて撮像部により撮像動作を実行させ、評価値算出部により評価値を算出させ、評価値に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出する合焦位置検出部として機能する。この合焦位置検出部は、異なるフォーカス位置にて評価値のピークを検出した場合に、複数のピークのフォーカス位置の間の評価値の最小を検出し（例えば、図８のフレーム６の位置、図１０のＳ２３等参照）、複数のピークのうちの第１のピーク（例えば、図８のフレーム４の位置）と最小のフォーカス位置との第１の差と、最小と複数のピークのうちの第２のピーク（例えば、図８のフレーム９の位置）のフォーカス位置との第２の差がそれぞれ所定の範囲内にある場合に（例えば、図１６のＳ８７、Ｓ９３参照）、最小のフォーカス位置に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出する。また、合焦位置検出部は、第１の差と第２の差に対応する所定範囲は同じでもよく、また異ならせてもよい。
【００３２】
また、合焦位置検出部は、第１のピークの評価値（例えば、図８のフレーム４の焦点評価値参照）と最小の評価値（例えば、図８のフレーム６の焦点評価値参照）の第３の差と、第２のピークの評価値（例えば、図８のフレーム９の評価値参照）と最小の評価値の第４の差の少なくとも一方が所定値（例えば、図８のＴｈ１〜Ｔｈ３参照）を越える場合に、最小のフォーカス位置に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出する。なお、合焦位置検出部は、第１のピークの評価値と最小の評価値の第３の差、および第２のピークの評価値と最小の評価値の第４の差の少なくとも一方を算出し、この算出された第３の差、または第４の差が所定値を越える場合に、最小のフォーカス位置に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出するようにしてもよい。
【００３３】
また、合焦位置検出部は、第３の差と第４の差の少なくとも一方が第２の所定値より小さい場合は最小のフォーカス位置に基づくフォーカス位置の検出を行わない（例えば、図８のＴｈ１〜Ｔｈ３参照）。また、合焦位置検出部は、第３の差と第４の差がそれぞれ異なる所定値を越える場合に、最小のフォーカス位置に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出するようにしてもよい。また、この場合には、合焦位置検出部は、第３の差に応じて、第４の差に対応する異なる所定値を設定するようにしてもよい。
【００３４】
また、合焦位置検出部は、第１のピークの評価値を検出し、さらに最小の評価値を検出すると、第２のピークを検出する範囲を設定する（例えば、図８において、極小終了位置として増加カウンタに“８”を設定、また図１０のＳ３３参照）。
【００３５】
また、合焦位置検出部は、フォーカス位置を所定量ずつ変化させて撮像部により撮像動作を実行させて評価値検出部により評価値を算出させ（例えば、図７のＳ５、Ｓ７参照）、最小のフォーカス位置の前後のフォーカス位置の評価値を用いて補間することにより合焦となるフォーカス位置を検出する（例えば、図７のＳ９、Ｓ１３等参照）
【００３６】
メモリ８は、電気的に書き換え可能な揮発性メモリおよび不揮発性メモリを含み、前述のプログラム以外に、撮像データや、細胞観察装置の種々の調整値等、種々のデータを記憶する。
【００３７】
次に、図２を用いて、焦点評価値がダブルピークとなる場合について説明する。破線は照明光Ｌを示し、照明光ＬはＬＥＤ１７の照射光が試料である細胞８１にほぼ平行光として照射される。この照射された照明光Ｌは細胞８１を透過する。なお、図２において、符号８１ｂは、撮像面位置（ｐ）における細胞８１の像を示す。また、細胞８１、８１ｂ中の交差斜線を施した部分は、細胞の核を示す。
【００３８】
照明光Ｌは細胞８１を透過する際に、細胞８１の形状が凸面形状となっているため、光線が屈折し集光効果が現われる。すなわち細胞８１を透過した照明光Ｌが光学系１により撮像面に結像する際に、ピント位置から外れると、光線に粗密（光線の不均等）が生じ、試料の像に粗の部分（暗い部分）と、密の部分（明るい部分）が生じてしまう。光線に粗密が発生する場合には、焦点評価値（コントラスト値）は、ベストピント位置（撮像面位置ｐに相当）の周囲にピークが生ずることになる。焦点評価値がダブルピークとなる場合については、図３を用いて後述する。
【００３９】
細胞８１および結像光学系としての光学系１を透過した光線は、ベストピント位置よりも手前側にある撮像面位置（ｒ）において、細胞境界付近の屈折率の低い領域での光線が密になり、一方、細胞内部の屈折率の高い領域において疎になる。このため細胞の境界付近は明るくなり、一方、細胞の境界の内部では暗くなる。ベストピント位置にある撮像面位置（ｐ）において光線密度は均等になり、このため細胞の観察画像は鮮明でかつ視認し易くなる。ベストピント位置より奥側にある撮像面位置（ｑ）において、細胞境界付近の屈折率の低い領域の光線が疎となり、一方細胞の境界の内部の屈折率の高い領域において密になる。このため、細胞の境界付近は暗くなり、一方細胞内部において明るくなる。
【００４０】
上述したように、撮像面位置によって、細胞境界付近の光線は粗密が異なっている。このため、撮像面位置（ｒ）における細胞８１ａの像は、図４（ｃ）に示すように、細胞８１の境界が白く、細胞の境界の内部が黒くなる。また、撮像面位置（ｐ）における細胞８１の像は、図４（ａ）に示すように、ピントの合った像となる。このため、この撮影画像は、ベストピント位置Ｐｂ（図２の位置ｐに相当）での画像であり、ピントが合った細胞８１を観察するに適している。また、撮像面位置（ｑ）における細胞８１の像は、図４（ｂ）に示すように、細胞８１の境界が黒く、細胞の境界の内部が白くなる。
【００４１】
図３は、図２に示すように、細胞８１の凸形状による集光効果によって、透過光束に粗密が発生する場合における、焦点評価値の変化を実線で示す。図３において、破線で示すラインは、集光効果がない場合の焦点評価値の変化を示す。
【００４２】
図３において、実線で示すラインは、集光効果がある場合の焦点評価値の変化を示す。光学系１のフォーカスレンズのレンズ位置Ｐｑと、レンズ位置Ｐｒにおいて、焦点評価値は極大値となり、またベストピント位置Ｐｂで焦点評価値は極小値となる。
【００４３】
図４は、図３のＰｑ、Ｐｂ、Ｐｒの各点における細胞の撮影画像を示す。前述したように、図４（ａ）に示す画像は、図３のＰｂ点での画像である。図４（ｂ）に示す画像は、図３のＰｑ点での画像であり、屈折率が高い領域が暗く、屈折率が低い領域が明るく結像された像（ポジティブまたはダークコントラストと呼ばれる）が形成される。図４（ｃ）に示す画像は、図３のＰｒ点での画像であり、屈折率が高い領域が明るく、屈折率が低い領域が暗く結像された像（ネガティブまたはブライトコントラストと呼ばれる）が形成される。
【００４４】
次に、図５および図６を用いて、無染色細胞におけるコントラスト特性とレンズ位置の関係を説明する。図５および図６の横軸はレンズ位置を、また縦軸はコントラスト（焦点評価値）を示す。
【００４５】
図５の実線Ａに示すコントラストは、レンズ位置Ｌｐ１、Ｌｐ２においてそれぞれピークとなり、レンズ位置Ｌｍ１において極小となりこの位置が極小位置となる。すなわち、この実線Ａに示す例は、特許文献１に示されるように、２つのコントラストのピークを検出し、その中間位置（Ｌｍ１）を焦点位置とすることにより、フォーカスレンズを合焦位置に駆動することができる。なお、レンズ位置Ｌｐ１からレンズ位置Ｌｍ１までのレンズ間隔（レンズ距離）と、レンズ位置Ｌｍ１からレンズ位置Ｌｐ２までのレンズ間隔（レンズ距離）は、同じレンズ間隔（レンズ距離）である。また、レンズ位置Ｌｐ１に対応するピークを、中間位置Ｌｍ１へは減少しながら近づくことから「減少側ピーク」と称し、レンズ位置Ｌｐ２に対応するピークを、中間位置Ｌｍ１から増加しながら近づくことから「増加側ピーク」と称する。
【００４６】
しかし、ダブルピークのコントラスト形状は、細胞の種類や測定環境により様々な形状となるため、２つのピークの中間位置が極小位置となるとは限らない。例えば、図５の実線Ｂに示す例では、実線Ａに示す例と同様に、レンズ位置Ｌｐ１、Ｌｐ３においてコントラストがピークとなっている。しかし、実線Ｂに示す例では、コントラストの極小値のレンズ位置はＬｍ２であり、実線Ａのレンズ位置Ｌｍ１と異なっている。すなわち、実線Ｂでは、コントラストの極小値がレンズ位置Ｌｐ１とＬｐ３の中間位置ではない。
【００４７】
また、ダブルピークのコントラスト形状は、２つのピークの間に１つの極小が出現するとは限らない。図６に示す例では、コントラスト値が、レンズ位置Ｌｐ１、Ｌｐ２、Ｌｐ３においてピーク値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３となり、またレンズ位置Ｌｍ１、Ｌｍ２において極小Ｍ１、Ｍ２となる。この例では、レンズ位置Ｌｍ２においてコントラスト値の真の極小値がＭ２となる。しかし、ピーク（Ｐ１）のレンズ位置Ｌｐ１からピーク（Ｐ２）のＬｐ２位置方向へ極小位置を検出していくと、レンズ位置Ｌｍ１において極小を検出することから、レンズ位置Ｌｍ１を誤って極小と判定し、偽極小を検出してしまう場合がある。
【００４８】
このように、特許文献１のように、至近側と無限側でコントラスト変化が無くなった位置を極小とする方法や、ピーク位置からフォーカスレンズを一方向に駆動し、コントラストの大小関係で極小を検出すると、偽極小位置Ｌｍ１を真の極小位置として誤検出してしまう。
【００４９】
次に、図７ないし図１６を用いて、本実施形態におけるＡＦ処理について説明する。図７は、ＡＦ処理を示すフローチャートであり、このフロー（後述する図１０ないし図１６に示すフローチャートも同様）は、ＣＰＵ９がメモリ８内に記憶されたプログラムコードに従って、細胞観察装置内の各部を制御することにより実行する。
【００５０】
図７に示すフローが開始すると、まず、前処理を行う（Ｓ１）。ここでは、ＣＰＵ９が、ＡＥ処理部６からの輝度情報に基づいて、ＡＦ用の露出制御値を設定し、撮像制御部５によって適正露光となるように露出制御を行う。また、領域設定部１１によって、焦点検出エリアを設定する。
【００５１】
前処理を行うと、次に、ＡＦ開始位置へ駆動する（Ｓ３）。ここでは、ＣＰＵ９は、レンズ制御部４を介して、光学系１のフォーカスレンズ位置を開始位置に移動させる。フォーカスレンズ位置は、フォーカスレンズをステッピングモータによって移動させる場合には、基準点からの入力パルス数によって検出する。またフォーカスレンズ位置を計測するエンコーダが設けられている場合には、エンコーダ出力に基づいて検出するようにしてもよい。本実施形態においては、焦点調節の対象である細胞等の試料は所定範囲内にあり、また外部接続部１４にて接続された外部装置から設定される指定範囲で行うため、指定された範囲の一方の端点から開始する。なお、外部接続装置から指定範囲のＡＦ開始位置および指定範囲の端点（到達点）の情報を入力しておく。また、外部接続装置に限らず、細胞観察装置において設定できるようにしてもよい。
【００５２】
フォーカスレンズをＡＦ開始位置へ駆動すると、次に、レンズスキャンを開始する（Ｓ５）。スキャン駆動は検出部１３によって焦点評価値を検波するための駆動である。ここでは、ＣＰＵ９は、レンズ制御部４を介して、光学系１のフォーカスレンズを所定速度で移動させる。
【００５３】
レンズスキャンを開始すると、次に、焦点評価値を取得する（Ｓ７）。ここでは、フォーカスレンズ駆動しながら、１フレーム分の撮像データを取得すると、領域設定部１１で設定されたフォーカスエリアの撮像データから、抽出部１２が指定された周波数帯域の周波数信号成分を抽出し、検出部１３が抽出した信号成分の撮像データを積算することによって焦点評価値（コントラストに相当）を算出する。なお、複数の周波数帯域が指定されている場合には、１つの焦点検出エリアに対し複数の周波数帯の焦点評価値が取得される。
【００５４】
焦点評価値の取得を行うと、次に、極小判定処理を行う（Ｓ９）。ここでは、ステップＳ７において取得した焦点評価値を用いて、コントラスト（焦点評価値）の極小を判定する。図５および図６を用いて説明したように、複数のピークが出現する場合があり、また複数の極小が出現する場合がある。このような状況においても、本実施形態においては、真の極小を検出するようにしている。この極小判定処理の詳しい動作については、図８ないし図１０を用いて後述する。
【００５５】
極小判定処理を行うと、次に、指定範囲端に到達したか否かについて判定する（Ｓ１１）。ここでは、外部接続装置１４から入力した指定範囲の端点に到達したか否かを判定する。すなわち、指定された範囲の端点、つまりスキャン開始位置と反対方向にある端点に到達したかを判定する。この判定の結果、到達していない場合には、ステップＳ７に戻り、焦点評価値の取得を続行する。
【００５６】
ステップＳ１１における判定の結果、指定範囲の端点に到達した場合には、レンズスキャンを停止する（Ｓ１３）。ＣＰＵ９は、指定範囲内において焦点評価値を取得したことから、フォーカスレンズのスキャン駆動を停止する。
【００５７】
続いて、焦点選択処理を行う（Ｓ１５）。前述したように、焦点評価値を取得するに当たって、複数の周波数帯毎に算出する場合がある。この場合には、このステップにおいて、複数の焦点評価値の中でいずれの周波数帯域のいずれのピークを、合焦位置として選択するかを判定する。焦点評価値を取得するにあたって、１つの周波数帯のみについて行っている場合には、焦点選択処理を省略してもよい。また、このステップでは、ステップ９において極小判定処理によって求められた最小のフォーカス位置（レンズ位置）の前後のフォーカス位置（レンズ位置）の評価値を用いて補間することにより合焦となるフォーカス位置（レンズ位置）を検出する。
【００５８】
焦点選択処理を行うと、次に、目標位置へレンズを駆動する（Ｓ１７）。ここでは、ＣＰＵ９は、レンズ制御部４を介して、ステップＳ１３において選択した合焦位置を目標位置として、フォーカスレンズを駆動する。目標位置までフォーカスレンズを駆動すると、ＡＦ処理の動作を終了する。
【００５９】
次に、図８および図９を用いて、ステップＳ９における極小判定の一例について説明する。図８および図９の上段に示すグラフは、レンズ位置の変化と、これに伴う焦点評価値（コントラスト）の変化を、時間の経過に沿って示す。
【００６０】
また図８および図９の下段に示す表は、各フレームＮｏ．に対応した下記の項目の値を示す。
減少側ピーク：減少量算出用の焦点評価値の最大値であり、図８ではフレームＮｏ．４に対応するレンズ位置における焦点評価値
増加側ピーク：増加量算出用の焦点評価値の最大値であり、図８ではフレームＮｏ．９に対応するレンズ位置における焦点評価値
最小評価値：極小検出期間中の焦点評価値の最小値であり、図８ではフレームＮｏ．６に対応するレンズ位置における焦点評価値
減少カウンタ：減少側ピークから最小評価値に達するまでのフレーム数カウンタ
増加カウンタ：最小評価値から増加側ピークに達するまでのフレーム数カウンタ
【００６１】
ＡＦ処理部１０の検出部１３は、撮像素子２から１フレーム分の画像データを入力すると、上述の現在評価値、減少側ピークおよび増加側ピークでの焦点評価値等の値を算出する。また、図８および図９中の現在評価値等に記載のＡ〜Ｎは、焦点評価値を表す。また、減少および増加カウンタの０〜７は、カウント値を表し、ＣＰＵとその周辺回路内のカウンタによってカウントされる。
【００６２】
極小検出期間、及びピークから最小、最小からもう一方のピークまでのそれぞれの距離は、図８および図９に示す例では、次のように規定（設定）している。極小の検出開始は、減少カウンタのカウント値が”１”となったフレームＮｏ．に対応するレンズ位置であり（例えば、図１４のＳ６５、図８のフレームＮｏ．５における減算カウンタ参照）、極小の検出終了位置は、増加カウンタのカウント値が極小検出終了規定値に達したフレームＮｏ．に対応するレンズ位置である（例えば、図１０のＳ３３、図９のフレームＮｏ．１０に対応する増加カウンタ参照）。増加カウンタのカウント値が極小検出終了規定値に達した場合は、極小検出処理を停止させる。また、減少側ピークから最小評価値まで、最小評価値から増加側ピークまでのそれぞれの距離（レンズ位置の間隔）は、減少カウンタおよび増加カウンタで設定（規定）している。
【００６３】
図８および図９に示す例では、距離の規定（距離規定値）は、減少カウンタおよび増加カウンタそれぞれ“４”とする。減少カウンタ値または増加カウンタ値が、距離規定値を越えた場合は、最小値を極小と判定しないものとする。また、極小判定の終了位置（極小検出終了規定値）は、図８に示す例では、増加カウンタを“５”に設定（規定）し、図９に示す例では、増加カウンタを“６”に設定（規定）している。なお、レンズ位置の間隔は、フォーカスレンズをステッピングモータによって駆動する場合には、印加パルス数の差によって表すことができる。なお、これらの値は例示であり、他の値を採用してもよい。
【００６４】
変化量閾値の設定は、図８に示す例では、次のように規定している。変化量は、減少側ピークから最小評価値までの減少量と、最小評価値から増加側ピークまでの増加量のことである。図８の下向きの矢印線は減少量閾値を示しており、上向きの矢印線は増加量閾値を示している。図８に示す例では変化量の閾値として３種類設定し、閾値の大きさはＴｈ３＞Ｔｈ２＞Ｔｈ１であり、閾値Ｔｈ１が最も小さい閾値である。
【００６５】
また、さらに、極小と判定できる変化量の規定としては、減少率が満たした閾値に応じて、増加率閾値を変更するようにしている。例えば、減少率閾値としてＴｈ１が設定されると、増加率閾値もＴｈ１が設定される。なお、図８に示す例では、増加量閾値の絶対値は減少量閾値の絶対値は同一であるが、増加量閾値と減少量閾値の絶対値を異なるように設定しても勿論かまわない。
【００６６】
図８において、フレームＮｏ.１〜６において、減少側ピーク設定、最小評価値設定、減少カウンタの設定、および減少率の算出を行う。具体的に説明する。まず、フレームＮｏ.１から４まで焦点評価値は連続して増加しており（図中、現在評価値はＡからＤに増加）、減少側ピークも更新される（図中、減少側ピークもＡからＤに更新）。
【００６７】
フレームＮｏ．４において焦点評価値はピークとなり、このピークを「減少側ピーク」と称す。フレームＮｏ．４からＮｏ．５で、焦点評価値が減少量閾値Ｔｈ１分より減少したのでピークと判定される。フレームＮｏ．５において焦点評価値は減少し、かつフレームＮｏ．４での減少カウンタは０であることから、フレームＮｏ．５において最小評価値として現在評価値（Ｅ）がセットされる。最小評価値がセットされると、減少カウンタは１にセットされ（図１４のＳ６５参照）、極小検出が開始される。
【００６８】
なお、減少率は、下記式（１）で算出する。
｛（減少側ピーク）−（最小評価値）｝／減少側ピーク  ・・・（１）
図８に示す例では、フレームＮｏ．５時点における減少率は、（Ｄ−Ｅ）／Ｄとなる。
【００６９】
フレームＮｏ．５において減少カウンタに１がセットされると、以降、極小検出完了まで減少カウンタはカウントアップされる。なお、減少側ピークの焦点評価値は、極小検出開始以降、極小検出終了するまで値の更新はしない（図８の例では極小検出の終了はフレームＮｏ．１１まで、“Ｄ”で更新されない）。図８ではフレームＮｏ.５の評価値（Ｅ）となり、また、フレームＮｏ.６では、評価値が最小評価値（Ｅ）よりも減少するため、最小評価値は（Ｆ）に更新される（図１３のＳ５５参照）。
【００７０】
次に、フレームＮｏ.７〜９では、増加カウンタの設定、増加側ピークの設定、および増加率の算出を行う。フレームＮｏ.７からフレームＮｏ.９まで焦点評価値が増加している。以下、具体的に説明する。フレームＮｏ.７は、フレームＮｏ.６から焦点評価値が増加するため、最小値（Ｆ）は更新されない。ここで、最小値であると判定されると、増加カウンタが１にセットされる（図１５のＳ７７参照）。以降、増加カウンタは最小値が更新されない限り、カウントアップされる。
【００７１】
増加側ピークは、増加カウンタが１にセットされた時点（フレームＮｏ．７）の焦点評価値が設定され、以降は現在の焦点評価値が増加側ピークよりも大きい場合に更新される。増加率は、増加カウンタ≠０の場合に演算する。増加率は次の下記式（２）で算出する。
｛（増加側ピーク）−（最小評価値）｝／最小評価値  ・・・・（２）
【００７２】
次に、フレームＮｏ．１１において、極小検出が終了となる。具体的に説明する。フレームＮｏ．９において、焦点評価値がピークに達し、フレームＮｏ．１０の焦点評価値はフレームＮｏ．９の焦点評価値よりも小さくなる。そして、フレームＮｏ.１１で、増加カウンタが極小検出終了規定値”５”に達したため、極小検出を完了し、極小判定を行う。この時点では、評価値等は以下のようになっている。
・減少側ピーク：（Ｄ）
・増加側ピーク：（Ｉ）
・最小評価値  ：（Ｆ）
【００７３】
上述の評価値等が求まると、減少側での極小判定を行う。減少側極小判定は、減少率の最大値と、減少率が最大となった時点の減少カウンタ値で判定する。最も大きい減少率は、図８に示す例では、フレームＮｏ.６の（Ｄ−Ｆ）／Ｄであり、この時点の減少カウンタは”２”である。また、この時の減少量閾値Ｔｈ１は満たしており、一方、閾値Ｔｈ２とＴｈ３は満たしていない。よって、減少側では、閾値Ｔｈ１を満たしている（最小評価値Ｆは、下向き矢印（閾値Ｔｈ２）の位置よりも下側にいない）。また、減少カウンタは”２”であり、距離規定値”４”以下を満たしているため、続いて増加側極小判定を行う。
【００７４】
続いて、増加側の極小判定を説明する。増加側極小判定は、増加率の最大値と、増加率が最大となった時点の増加カウンタ値で判定する。最も大きい増加率は、フレームＮｏ.９の（Ｉ−Ｆ）／Ｆであり、この時点の増加カウントは“３”であり、距離規定値“４”以下を満たしている。ここで、増加量の判定では、減少量の閾値がＴｈ１のみを越えているので、増加量はＴｈ１よりも大きいＴｈ２、またはＴｈ３を越えているか否かを判定する。
【００７５】
図８に示す例では、フレームＮｏ．９におけるピーク（Ｉ）は、最小値（Ｆ）を基準とした増加量閾値Ｔｈ２、Ｔｈ３を越えている（増加側ピークＩは、上向き矢印（閾値Ｔｈ２、Ｔｈ３）の位置よりも上側にある）。なお、減少量の閾値がＴｈ１のみを越えている場合、閾値Ｔｈ２を使用せずに、増加量はＴｈ１よりも大きいＴｈ３を越えていることを判定しても良い。
【００７６】
上述の減少側の極小判定および増加側の極小判定の両方において、図８に示す例は、それぞれの条件を満たしていることから、極小検出期間（フレームＮｏ．１〜１１）に検出した最小値（Ｆ）を極小値として、最終的に判定する。
【００７７】
次に、図９を用いて、図８とは異なる状況での極小判定の例を説明する。焦点評価値は、細胞によって極小となる以外に、死滅細胞や浮遊ゴミなどの不純物（透明ではない）によってもコントラストのピークが存在する場合もある。図９はこのような場合を示しており、不純物によるコントラストピークがフレームＮｏ.３（評価値Ｃ）に出現し、細胞による極小がフレームＮｏ.１１（評価値 Ｋ）に出現している。なお、図９の下部の表には、図８同様に、各フレームＮｏ.における項目を記載している。
【００７８】
図９における極小検出期間、及びピークから最小、最小からもう一方のピークまでのそれぞれの距離の規定値は、下記の通りである。
・極小の検出終了時の増加カウンタ値に対応する極小検出終了規定値を、“６”とする。
・距離の規定値は、減少／増加カウンタをそれぞれ“４”の距離規定値とする。
すなわち、極小の検出終了時の増加カウンタの極小検出終了規定値が、図８に示す例では“５”であったのに対して、図９に示す例では“６”である点が相違する。距離規定値は、図８と図９に示す例では同じである。
【００７９】
フレームＮｏ．１〜１０までの動作は、図８と同様の処理を行うとすると、フレームＮｏ．４において極小値の検出が開始され、フレームＮｏ．１０で増加カウンタが極小検出終了規定値（前述したように、極小検出終了規定値は“６”）に達するために、極小検出を終了する。この時点では、評価値は下記のようになっている。
・減少側ピーク  ：（Ｃ）
・増加側ピーク  ：（Ｉ）
・最小評価値    ：（Ｄ）
・減少量最大値  ：フレームＮｏ.４時点の減少量  （Ｃ−Ｄ）／Ｃ
・増加量最大値  ：フレームＮｏ.９時点の増加量  （Ｉ−Ｄ）／Ｄ
【００８０】
上述したように評価値が求まると、減少側の極小判定を行う。図９における減少側極小判定は、減少量最大値は閾値Ｔｈ１を満たしており、減少量が最大となった時点の減少カウンタが”１”で、距離規定値”４”以下を満たしている。
【００８１】
続いて、増加側の極小判定を行う。増加量最大値は閾値Ｔｈ３を越えている。しかし、増加量が最大となった時点（フレームＮｏ．９）の増加カウンタは”５”であり、距離規定値”４”以下を満たしていない。このため、最小値（Ｄ）は極小として判定されない。
【００８２】
次に、極小検出動作の初期化を行う。すなわち、フレームＮｏ.１０で極小検出は完了するが、スキャン継続中は常に極小検出を実施する。次の極小検出開始時には、図９の下表の太枠内のように、各値を初期化する。
【００８３】
具体的には、
・減少側ピーク  ： 増加カウンタ１〜極小検出終了までの焦点評価値最大値（評価値Ｉとなる）、
・増加側ピーク  ： 指定無し。図９の太枠内では”−”で示す、
・最小評価値    ： 極小検出終了時点の焦点評価値最小値（評価値Ｊとなる）、
・減少カウンタ  ： 極小検出終了時点の増加カウンタ値−増加側ピーク位置での増加カウンタ（６−５＝１）、
・増加カウンタ  ： ０とする。
【００８４】
フレームＮｏ．１０において初期化すると、次のフレームＮｏ.１１では、評価値が最小評価値（Ｊ）よりも減少するため、最小評価値は（Ｋ）に更新される。減少カウンタは初期化時点で”１”だったため、”２”に更新される。またフレームＮｏ.１１での減少率は（Ｉ−Ｋ）／ Ｉ となる。
【００８５】
次の、フレームＮｏ.１２では、フレームＮｏ.１１から評価値が増加するため、増加カウンタが１にセットされ、増加側ピークが（Ｌ）にセットされる。またこのフレームでの増加率は（Ｌ−Ｋ）／ Ｋ となる。以降、増加カウンタが極小検出終了規定値に達するまで（図９に示す例では、“６”）、極小検出を継続する。以降の処理は、図８にて説明した内容と同じであるため省略する。
【００８６】
図９に示すような状況下においては、従来例のようにレンズ位置によるコントラストの大小関係や、レンズ駆動を至近側、無限側に駆動させコントラスト変化が無くなる位置を検出する方法を採用すると、不純物のピーク（フレームＮｏ．３の評価値Ｃ）と、細胞のダブルピークの一方のピーク（フレームＮｏ．９の評価値Ｉ）間で、評価値（Ｄ）を極小と誤検出してしまう恐れがある。しかしながら、本実施形態のように、変化量に加えて、ピークと最小、最小とピーク間の距離の規定を設けることにより、種々の偽極小コントラスト形状となる場合であっても、正確に極小位置を検出することができる。
【００８７】
次に、図１０に示すフローチャートを用いて、ステップＳ９（図７参照）における極小判定処理の詳しい動作について説明する。このフローは、撮像素子２から１フレーム分の画像信号が出力されると、スタートする。
【００８８】
図１０の極小判定処理のフローが開始されると、まず、前回評価値が現在評価値よりも小さいか否かについて判定する（Ｓ２１）。ここでは、最新のフレームの画像信号から算出された現在の焦点評価値と、前回の焦点評価値を比較し、判定する。この判定のために、前回の焦点評価値はメモリに一時記憶しておく（後述するステップＳ３７参照）。
【００８９】
ステップＳ２１における判定の結果、前回評価値が現在評価値よりも小さい場合には、減少側ピークの更新を行う（Ｓ２５）。この場合は、図８におけるフレームＮｏ．１〜４のように、焦点評価値が徐々に増加している場合である。このときには、減少カウンタが０であれば、減少側ピークの更新を行い、前回の焦点評価値がより大きな焦点評価値に置き換える。この減少側ピーク更新の詳しい動作については、図１１を用いて後述する。
【００９０】
減少側ピークの更新を行うと、増加側ピークの更新を行う（Ｓ２７）。この場合は、図８におけるフレームＮｏ．６〜９のように、焦点評価値が徐々に増加している場合である。減少カウンタは最小評価値であることを検出すると“１”がセットされ、減算カウンタのカウントアップがなされる（図１４のＳ６５、Ｓ６７参照）。このステップでは、減少カウンタが０でないと判定されると、増加側ピークの更新を行い、前回の焦点評価値がより大きな焦点評価値に置き換える。この増加側ピーク更新の詳しい動作については、図１２を用いて後述する。
【００９１】
ステップＳ２１に戻り、このステップにおける判定の結果、前回評価値が現在評価値よりも小さくない場合には、最小評価値の更新を行う（Ｓ２３）。この場合は、図８におけるフレームＮｏ．５〜６、１０〜１１のように、焦点評価値が徐々に減少している場合である。この場合には、減少カウンタが０か否かに応じて、最小評価値を更新するか更新しないかを決定する。この最小評価値更新の詳しい動作については、図１３を用いて後述する。
【００９２】
ステップＳ２３において最小評価値の更新を行うと、またはステップＳ２７において増加側ピークの更新を行うと、次に、減少カウンタの更新を行う（Ｓ２９）。減少カウンタは、焦点評価値が減少側ピークに達するとカウント動作を開始する。このステップでは、減少カウンタが０であるか否か、および最小評価値が現在評価値と同じであるか否かに応じて、減少カウンタを１にするか、またはカウントアップするかのいずれかを実行する。この減少カウンタ更新の詳しい動作については、図１４を用いて後述する。
【００９３】
減少カウンタの更新を行うと、次に、増加カウンタの更新を行う（Ｓ３１）。増加カウンタは減少側ピークを過ぎ、焦点評価値が最小となると、カウントアップを開始する。このステップでは、増加カウンタが０であるか否か、減少カウンタが０でないか否か、および最小評価値が前回評価値と同じであるか否かに応じて、増加カウンタを１にするか、またはカウントアップするかのいずれかを実行する。この増加カウンタ更新の詳しい動作については、図１５を用いて後述する。
【００９４】
増加カウンタの更新を行うと、次に、極小検出が完了したか否かについて判定する（Ｓ３３）。極小検出は、上述したように、増加カウンタが極小検出終了規定値（図８に示す例では５、図９に示す例では９）に達したか否かに基づいて判定する。
【００９５】
ステップＳ３３における判定の結果、極小検出が完了した場合には、極小判定を行う（Ｓ３５）。ここでは、最大減少率、最大増加率、増加カウンタ値、減少カウンタ値等を用いて、図８および図９における判定基準に基づいて、検出範囲内での焦点評価値の最小値が、合焦位置に対応する極小であるか否かについて判定する。この極小判定の詳しい動作については、図１６を用いて後述する。
【００９６】
ステップＳ３５において極小判定を行うと、またはステップＳ３３における判定の結果、極小検出が完了していない場合には、次に、現在評価値を前回評価値として保存する（Ｓ３７）。前述したように、ステップＳ２１において、前回評価値と現在評価値を比較するための、現在評価値をメモリに保存する。現在評価値を保存すると、元のフローに戻る。
【００９７】
次に、図１１に示すフローチャートを用いて、ステップＳ２５（図１０参照）の減少側ピークの詳しい動作について説明する。減少側ピーク更新のフローに入ると、まず、減少カウンタが０か否かについて判定する（Ｓ４１）。この減少側ピーク更新のフローは、焦点評価値が増加傾向にある場合に実行される（例えば、図８のフレームＮｏ．１〜Ｎｏ．４、Ｎｏ．７〜Ｎｏ．９参照）。すなわち、焦点評価値が減少側のピークを超えるまでは、減少カウンタは０である。そして、減少カウンタは、焦点評価値が、減少側ピーク（例えば、図８のフレーム４参照）を超えるとカウントアップされる（後述する図１４のＳ６５、Ｓ６７参照）。したがって、減少カウンタが０の場合には、まだ減少側のピークに達していないことを意味する。
【００９８】
ステップＳ４１における判定の結果、減少カウンタが０の場合には、減少ピーク＝現在評価値に更新する（Ｓ４３）。前述したように、ステップＳ４１における判定の結果、焦点評価値は増加傾向にあることから、このステップでは、減少ピークを現在評価値に置き換える。
【００９９】
ステップＳ４３において現在評価値の更新を行うと、またはステップＳ４１における判定の結果、減少カウンタが０でなかった場合には、減少側ピーク更新のフローを終了し、元のフローに戻る。
【０１００】
次に、図１２に示すフローチャートを用いて、ステップＳ２７（図１０参照）の増加側ピークの詳しい動作について説明する。増加側ピーク更新のフローに入ると、まず、減少カウンタが０でないか否かについて判定する（Ｓ４５）。この増加側ピーク更新のフローは、図１１のフローの場合と同様、焦点評価値が増加傾向にある場合に実行される（例えば、図８のフレームＮｏ．１〜Ｎｏ．４、Ｎｏ．７〜Ｎｏ．９参照）。また、焦点評価値が減少側のピークを超えて、焦点評価値が最小となると、減少カウンタがカウントアップを開始する。したがって、増加側ピークの検出にあたっては、減少カウンタが０でない範囲で行う。
【０１０１】
ステップＳ４５における判定の結果、減少カウンタが０でない場合には、増加ピーク＝現在評価値に更新する（Ｓ４７）。前述したように、ステップＳ４５における判定の結果、焦点評価値は増加傾向にあることから、このステップでは、増加ピークを現在評価値に置き換える。
【０１０２】
ステップＳ４７において現在評価値の更新を行うと、またはステップＳ４５における判定の結果、減少カウンタが０の場合には、増加側ピーク更新のフローを終了し、元のフローに戻る。
【０１０３】
次に、図１３に示すフローチャートを用いて、ステップＳ２３（図１０参照）の最小評価値更新の詳しい動作について説明する。最小評価値更新のフローに入ると、まず、減少カウンタが０か否かについて判定する（Ｓ５１）。この最小評価値更新のフローは、焦点評価値が減少傾向にある場合に実行される（例えば、図８のフレームＮｏ．５〜Ｎｏ．６、Ｎｏ．１０〜Ｎｏ．１１参照）。また、減少カウンタが０の場合には、減少側ピークを超えて焦点評価値の最小に達していない場合である。一方、減少カウンタが０でない場合であっても、増加側ピークを超えてから、焦点評価値が減少傾向にある場合もある。
【０１０４】
ステップＳ５１における判定の結果、減少カウンタが０でない場合には、最小評価値＞現在評価値であるか否かについて判定する（Ｓ５３）。減少カウンタが０でないことから、減少側ピークまたは増加側ピークを超えてから、焦点評価値が減少傾向にある場合に、最小値の更新を行う。このステップでは、現在評価値が、最小評価値よりも小さいか否かを判定する。
【０１０５】
ステップＳ５１における判定の結果、減少カウンタが０の場合には、またはステップＳ５３における判定の結果、最小評価値が現在評価値よりも大きい場合には、最小評価値＝現在評価値に更新する（Ｓ５５）。この場合には、焦点評価値が、減少側のピークを過ぎている場合、または増加側ピークを過ぎている場合であることから、最小評価値を現在評価値に置き換える。
【０１０６】
ステップＳ５５において最小評価値の更新を行うと、またはステップＳ５３における判定の結果、最小評価値が現在評価値よりも大きくない場合には、最小評価値更新のフローを終了し、元のフローに戻る。
【０１０７】
次に、図１４に示すフローチャートを用いて、ステップＳ２９（図１０参照）の減少カウンタ更新の詳しい動作について説明する。減少カウンタ更新のフローに入ると、まず、減少カウンタが０か否かを判定する（Ｓ６１）。減少カウンタはデフォルト値が０であり、後述するステップＳ６５、Ｓ６６においてカウントアップされる。
【０１０８】
ステップＳ６１における判定の結果、減少カウンタが０の場合には、次に、現在フレームで最小値（最小評価値）が設定されたか否かについて判定する（Ｓ６３）。このステップでは、現在フレームにて、ステップＳ５５（図１３）を実施したか否かを判定する。ステップＳ５５（図１３）を実行した場合、Ｓ６３：ＹＥＳと判定し、実行しなかった場合は、ＮＯと判定する。
【０１０９】
ステップＳ６３における判定の結果、現在フレームで最小値がセットされた場合には、減少カウンタに１をセットする（Ｓ６５）。例えば、図８のフレームＮｏ．５、図９のフレームＮｏ．４に示すように、減少側のピーク（例えば、図８のフレームＮｏ．４、図９のフレームＮｏ．３の位置に相当）を超えた次のフレームにおいて、減少カウンタが１にセットされる。
【０１１０】
一方、ステップ６１における判定の結果、減少カウンタが０でない場合には、減少カウンタのカウントアップを行う（Ｓ６７）。焦点評価値が減少側のピークを超え最小値となると、ステップＳ６５において減少カウンタに１がセットされ、この後、ステップＳ６１における判定は、否（Ｎｏ）となる。以後、減少カウンタが０でない限り、減少カウンタはカウントアップする。例えば、図８のフレームＮｏ．５〜１１、図９のフレームＮｏ．４〜１０において、フレームＮｏが１つ増加するたびに、減少カウンタもカウントアップしている。
【０１１１】
ステップＳ６５において減少カウンタに１をセットすると、またはステップＳ６７において減少カウンタのカウントアップを行うと、またはステップＳ６３における判定の結果、現在フレームで最小値がセットされなかった場合には、減少カウンタ更新のフローを終了し、元のフローに戻る。
【０１１２】
次に、図１５に示すフローチャートを用いて、ステップＳ３１（図１０参照）の増加カウンタ更新の詳しい動作について説明する。増加カウンタ更新のフローに入ると、まず、増加カウンタが０か否かを判定する（Ｓ７１）。増加カウンタは減少側ピークを超え、さらに焦点評価値の最小の位置を超えると、カウントアップが開始される。
【０１１３】
ステップＳ７１における判定の結果、増加カウンタが０の場合には、次に、減少カウンタが０でないか否かについて判定する（Ｓ７３）。前述したように、焦点評価値が減少側のピークを超えると、減少カウンタはカウントアップを開始する。このステップでは、減少カウンタのカウントに基づいて判定する。
【０１１４】
ステップＳ７３における判定の結果、減少カウンタが０でない場合には、次に、最小評価値が前回評価値と同じであるか否かについて判定する（Ｓ７５）。減少カウンタが０でないことから、減少側ピークを超えている場合である。このステップでは、ステップＳ５５（図１３）において保存された最小評価値と、ステップＳ３７（図１０）において保存された前回フレームにて取得された焦点評価値（前回評価値）の比較結果に基づいて判定する。
【０１１５】
ステップＳ７５における判定の結果、最小評価値が前回評価値と同じであると、次に、増加カウンタに１をセットする（Ｓ７７）。ステップＳ７１、Ｓ７３、およびＳ７５の判定により、減少側ピークを超え、極小に位置に到達したので、このステップで増加カウンタに１をセットする。例えば、図８のフレームＮｏ７５、図９のフレームＮｏ．５に示すように、減少側のピークを越えた後の極小（例えば、図８のフレームＮｏ．６、図９のフレームＮｏ．４の位置に相当）を越えた次のフレームにおいて、増加カウンタが１にセットされる。
【０１１６】
一方、ステップ７１における判定の結果、増加カウンタが０でない場合には、増加カウンタのカウントアップを行う（Ｓ７９）。前述したように、ステップＳ７７において、焦点評価値が減少側のピークを超えた後の最小を超えると、増加カウンタが１にセットされる。この後、ステップＳ７１における判定は、否（Ｎｏ）となる。以後、増加カウンタが０でない限り、増加カウンタはカウントアップする。例えば、図８のフレームＮｏ．７〜１１、図９のフレームＮｏ．５〜１０において、フレームＮｏが１つ増加するたびに、増加カウンタもカウントアップしている。
【０１１７】
ステップＳ７７において増加カウンタに１をセットすると、またはステップＳ７９において増加カウンタのカウントアップを行うと、またはステップＳ７３における判定の結果、減少カウンタが０の場合、またはステップＳ７５における判定の結果、最小評価値＝前回評価値でなかった場合には、増加カウンタ更新のフローを終了し、元のフローに戻る。
【０１１８】
次に、図１６に示すフローチャートを用いて、ステップＳ３５（図１０参照）の極小判定の詳しい動作について説明する。極小判定のフローに入ると、まず、最大率減少率（Ｘ）を算出する（Ｓ８１）。最大減少率は、下記式より算出する。
最大減少率（Ｘ）＝（減少側ピーク − 最小評価値）／減少側ピーク  
例えば、図８に示す例では、Ｘ＝（Ｄ−Ｆ）／Ｄにより算出される。また図９に示す例において最初のピークでは、Ｘ＝（Ｃ−Ｄ）／Ｃにより算出され、次のピークでは、Ｘ＝（Ｉ−Ｋ）／Ｉにより算出される。
【０１１９】
最大減少率（Ｘ）を算出すると、次に、Ｘ≧変化率閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３のいずれか否かについて判定する（Ｓ８３）。ここでは、ステップＳ８１において算出した最大減少率（Ｘ）が３種類の減少率閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３のうち、少なくとも１つの閾値以上であるか否かについて判定する。例えば、図８に示す例では、減少側ピークにおける最大減少率（Ｘ）は、Ｘ＝（Ｄ−Ｆ）／Ｄであり、閾値Ｔｈ１よりは大きい。
【０１２０】
ステップＳ８３における判定の結果、最大減少率（Ｘ）が変化率閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３のいずれかより大きい場合には、次に、増加率閾値を決定する（Ｓ８５）。ここでは、ステップＳ８３における判定の際に、Ｘ以上の条件を満たした閾値に基づいて、増加率閾値を決定する。図８の説明においては、増加率閾値はＴｈ２またはＴｈ３と決定されている。
【０１２１】
続いて、Ｘ時点の減少カウンタ値≦減少カウンタ規定値（距離規定値）か否かを判定する（Ｓ８７）。Ｘ時点は、焦点評価値の減少率が最大となった時点であり、この時点における減少カウンタ値が距離規定値以下か否かを判定する。距離規定値は、フォーカスレンズの移動量（移動距離）に相当し、適宜、設定しておく。図８、および図９に示す例では距離規定値として４が設定されている。Ｘ時点の減少カウンタ値が減少カウンタ規定値（距離規定値）よりも大きい場合には、既に極小の検出を行う範囲を過ぎていることから、焦点評価値の最小値は極小として扱わない（後述するＳ９７参照）。
【０１２２】
ステップＳ８７における判定の結果、Ｘ時点の減少カウンタ値≦減少カウンタ規定値（距離規定値）であった場合には、最大増加率（Ｙ）を算出する（Ｓ８９）。最大増加率は、下記式より算出する。
最大増加率（Ｙ）＝（増加側ピーク − 最小評価値）／最小評価値  
例えば、図８に示す例では、Ｙ＝（Ｉ−Ｆ）／Ｆにより算出される。また図９に示す例において最初の増加側ピークは、Ｙ＝（Ｉ−Ｄ）／Ｄにより算出される。
【０１２３】
最大増加率（Ｙ）を算出すると、次に、Ｙ≧増加率閾値であるか否かについて判定する（Ｓ９１）。ここでは、ステップＳ８９において算出した最大増加率（Ｘ）が複数の減少率閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３のうち、ステップＳ８５において決定された閾値を用いて判定する。図８においては、増加率閾値はＴｈ２またはＴｈ３と決定されている。
【０１２４】
ステップＳ９１における判定の結果、Ｙ≧増加率閾値の場合には、次に、Ｙ時点の増加カウンタ値≦増加カウンタ規定値（距離規定値）か否かについて判定する（Ｓ９３）。Ｙ時点は、焦点評価値の増加率が最大となった時点であり、この時点における増加カウンタ値が増加カウンタ規定値（距離規定値）以下か否かを判定する。距離規定値は、フォーカスレンズの移動量（移動距離）に相当し、適宜、設定しておく。図８、および図９に示す例では距離規定値として４が設定されている。Ｙ時点の増加カウンタ値が増加カウンタ規定値（距離規定値）よりも大きい場合には、既に極小の検出を行う範囲を過ぎていることから、焦点評価値の最小値は極小として扱わない（後述するＳ９７参照）。
【０１２５】
ステップＳ９３における判定の結果、Ｙ時点の増加カウンタ値≦増加カウンタ規定値（距離規定値）の場合には、最小値を極小とする（Ｓ９５）。この場合には、増加率が最大となった時点の増加カウンタが、増加カウンタ規定値（距離規定値）以下であることから、焦点評価値の最小値を極小とする。
【０１２６】
一方、ステップＳ８３、Ｓ８７、Ｓ９１、Ｓ９３における判定の結果が否（Ｎｏ）であった場合には、焦点評価値の最小値は極小でないとする。
【０１２７】
ステップＳ９５またはＳ９７において最小値を極小とするか、極小としなかを決定すると、極小判定のフローを終了し、元のフローに戻る。なお、減少率、増加率の代わりに、減少量、増加量を使用してもよい。つまり、減少量は減少側ピークと極小値との差分、増加量は増加側ピークと極小値との差分を示す。変化率（減少率、増加率）は、ピークと極小値の差分よりも焦点評価値の大きさに影響を受けないので、より安定した検出が可能である。
【０１２８】
以上説明したように、本発明の一実施形態においては、焦点評価値のピークから最小、最小からもう一方のピークまでのそれぞれの距離（レンズ間隔）を計測し、それぞれの距離が距離規定値以内であり（図８および図９に示す例では、減少カウンタが４以下、増加カウンタが４以下、図１６のＳ８７、Ｓ９３参照）、かつ、変化量が規定以上である場合に（図８および図９に示す例では、Ｔｈ１〜Ｔｈ３）、その最小位置を極小位置と判断している（図１６のＳ９５参照）。このため、不純物等により偽極小が出現するような場合であっても、偽極小を極小と判定しないので、高精度、高速に焦点評価値の極小位置を検出し、フォーカスレンズの焦点調節を行うことができる。
【０１２９】
また、本発明の一実施形態においては、変化量として、ピークから最小位置までの最大減少量と、最小位置からもう一方のピークまでの最大増加量を用いて判定している（図８、図９のＴｈ１〜Ｔｈ３参照）。
【０１３０】
また、本発明の一実施形態においては、変化量には複数の閾値を設定し（Ｔｈ１〜Ｔｈ３）、一方の変化量が満たした閾値に応じて、もう一方の変化量閾値を変更している（図１６のＳ９１参照）。
【０１３１】
また、本発明の一実施形態においては、撮像部のフォーカス位置を変化させて撮像動作を実行させて、撮像信号を出力し（例えば、図７のＳ５参照）、撮像信号に基づいて合焦度が高いほど大きい値を示す評価値を算出し（例えば、図７のＳ７参照）、評価値に基づいて合焦となるフォーカス位置を検出している（例えば、図７のＳ９、Ｓ１７等参照）。この合焦となるフォーカス位置は、異なるフォーカス位置にて評価値のピークを検出した場合に、複数のピークのフォーカス位置の間の評価値の最小を検出し（例えば、図８のフレーム６の位置、図１０のＳ２３等参照）、複数のピークのうちの第１のピーク（例えば、図８のフレーム４の位置）と最小のフォーカス位置との第１の差と、最小と複数のピークのうちの第２のピーク（例えば、図８のフレーム９の位置）のフォーカス位置との第２の差がそれぞれ所定の範囲内にある場合に（例えば、図１６のＳ８７、Ｓ９３参照）、最小のフォーカス位置に基づいて検出している。
【０１３２】
なお、本発明の一実施形態においては、焦点評価値のピークから最小、最小からもう一方のピークまでのそれぞれの距離が規定以内であり、かつ変化量が規定以上であるか否かを判定して、最小位置を極小位置と判断している。しかし、多少精度が低下してもよければ、いずれか一方のみの判定基準で判断するようにしてもよい。
【０１３３】
また、本発明の一実施形態においては、変化量が規定以上であるか否かについて、減少側ピークと最小評価値の差、および増加側ピークと最小評価値の差の両方の差を用いて判断しているが、いずれか一方によって判断するようにしてもよい。
【０１３４】
また、本発明の一実施形態においては、変化量の閾値として３種類設定していた。しかし、これに限らず、１種類でもよく、２種類または４種類以上であってもよい。また、減少側と増加側で閾値の絶対値は同じ値を使用していたが、焦点評価値の特性の相違に応じて、減少側と増加側で異なる値を用いるようにしても勿論かまわない。
【０１３５】
また、本発明の各実施形態においては、撮影状態推定部１１５、撮影設定部１１７、フォーカス基準位置設定部１１９、画像処理部１０９、ＡＥ処理部１１１、ＡＦ処理部１１３を、マイクロコンピュータ１２１とは別体の構成としたが、各部の全部または一部をソフトウエアで構成し、マイクロコンピュータ１２１によって実行するようにしても勿論かまわない。
【０１３６】
また、本発明の一実施形態においては、レンズ制御部４によって光学系１を移動させて焦点調節を行っていた。しかし、これに限らず、撮像素子２を光学系１の光軸方向に移動させてフォーカスを調節してもよいし、細胞や細胞容器等の試料を光学系１の光軸方向に移動させてフォーカスを調節してもよい。
【０１３７】
また、本発明の一実施形態においては、撮像信号処理部３、レンズ制御部４、撮像制御部５、ＡＥ処理部６、画像処理部７、ＡＦ処理部１０、領域設定部１１、抽出部１２、検出部１３、外部接続部１４、ＬＥＤ制御部１５等を、ＣＰＵ９とはとは別体の構成とした。しかしこれに限らず、各部の全部または一部をソフトウエアで構成し、ＣＰＵ９によって実行するようにしても勿論かまわない。また、各部の全部または一部、およびＣＰＵ９の機能をヴェリログ（Verilog）によって記述されたプログラム言語に基づいて生成されたゲート回路等のハードウエア構成でもよく、またＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のソフトを利用したハードウエア構成を利用してもよい。これらは適宜組み合わせてもよいことは勿論である。
【０１３８】
また、本発明の一実施形態においては、焦点調節のための機器として、細胞観察装置を用いて説明したが、カメラ、医療用カメラ、顕微鏡等の科学機器用のカメラ等、焦点評価値に複数のピークが生ずるような対象を撮像する装置であれば、これに限られない。
【０１３９】
また、本明細書において説明した技術のうち、主にフローチャートで説明した制御に関しては、プログラムで設定可能であることが多く、記録媒体や記録部に収められる場合もある。この記録媒体、記録部への記録の仕方は、製品出荷時に記録してもよく、配布された記録媒体を利用してもよく、インターネットを介してダウンロードしたものでもよい。
【０１４０】
また、本発明の一実施形態においては、フローチャートを用いて、本実施形態における動作を説明したが、処理手順は、順番を変えてもよく、また、いずれかのステップを省略してもよく、ステップを追加してもよく、さらに各ステップ内における具体的な処理内容を変更してもよい。
【０１４１】
また、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等の順番を表現する言葉を用いて説明したとしても、特に説明していない箇所では、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【０１４２】
本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１４３】
１・・・光学系、２・・・撮像素子、３・・・撮像信号処理部、４・・・レンズ制御部、５・・・撮像制御部、６・・・ＡＥ処理部、７・・・画像処理部、８・・・メモリ、９・・・ＣＰＵ、１０・・・ＡＦ処理部、１１・・・領域設定部、１２・・・抽出部、１３・・・検出部、１４・・・外部接続部、１５・・・ＬＥＤ制御部、１６・・・ＬＥＤ駆動回路、１７・・・ＬＥＤ、８１・・・細胞、８１ｂ・・・細胞の像
【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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