(57)【要約】【課題】高精度な合焦検出が可能で、且つ、その合焦検出に要する時間の短縮化も可能な合焦装置を提供する。【解決手段】微分干渉観察に使用される微分干渉用プリズムを合焦検出用光学系に含む合焦装置は、観察標本の測定面に照射される光を出射する光源と、測定面からの光を検出する光検出部と、光検出部の出力信号を基に測定面の合焦点近傍の誤差信号を検出する合焦検出部と、誤差信号の取得条件を変更する条件変更部とを備える。【選択図】図１
2015001564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微分干渉観察に使用される微分干渉用プリズムを合焦検出用光学系に含む合焦装置であって、
観察標本の測定面に照射される光を出射する光源と、
前記測定面からの光を検出する光検出部と、
前記光検出部の出力信号を基に前記測定面の合焦点近傍の誤差信号を検出する合焦検出部と、
前記誤差信号の取得条件を変更する条件変更部と、
を備えることを特徴とする合焦装置。
【請求項２】
前記微分干渉用プリズムのシアリング量を検出するシアリング量検出部を更に備え、
前記条件変更部は、前記シアリング量検出部により検出されたシアリング量を基に前記誤差信号の取得条件を変更する、
ことを特徴とする請求項１記載の合焦装置。
【請求項３】
前記微分干渉用プリズムのシアリング量と前記光検出部の出力信号に基づく信号の信号強度範囲との対応関係を示すテーブルを記憶する記憶部を更に備え、
前記条件変更部は、前記テーブルから、前記シアリング量検出部により検出されたシアリング量に対応する信号強度範囲を取得し、当該信号強度範囲が所定信号強度範囲である場合には、前記テーブルから、最大信号強度範囲に対応するシアリング量を取得し、前記微分干渉用プリズムのシアリング量を前記取得したシアリング量へ変更する、
ことを特徴とする請求項２記載の合焦装置。
【請求項４】
前記微分干渉用プリズムのシアリング量と前記光検出部の出力信号に基づく信号の信号強度範囲との対応関係を示す第１のテーブルと、前記光検出部の出力信号に基づく信号の信号強度範囲と誤差信号取得条件変更情報との対応関係を示す第２のテーブルとを記憶する記憶部を更に備え、
前記条件変更部は、前記第１のテーブルから、前記シアリング量検出部により検出されたシアリング量に対応する信号強度範囲を取得し、前記第２のテーブルから、前記信号強度範囲に対応する誤差信号取得条件変更情報を取得し、当該誤差信号取得条件変更情報を基に前記誤差信号の取得条件を変更する、
ことを特徴とする請求項２記載の合焦装置。
【請求項５】
前記観察標本の微分干渉観察画像を撮像する撮像部を更に備え、
前記条件変更部は、前記撮像部により撮像された微分干渉観察画像の色情報を基に前記誤差信号の取得条件を変更する、
ことを特徴とする請求項１記載の合焦装置。
【請求項６】
前記観察標本の微分干渉観察画像の色情報と前記光検出部の出力信号に基づく信号の信号強度範囲との対応関係を示す第１のテーブルと、前記光検出部の出力信号に基づく信号の信号強度範囲と誤差信号取得条件変更情報との対応関係を示す第２のテーブルとを記憶する記憶部を更に備え、
前記条件変更部は、前記第１のテーブルから、前記撮像部により撮像された前記観察標本の微分干渉観察画像の色情報に対応する信号強度範囲を取得し、前記第２のテーブルから、前記信号強度度範囲に対応する誤差信号取得条件変更情報を取得し、当該誤差信号取得条件変更情報を基に前記誤差信号の取得条件を変更する、
ことを特徴とする請求項５記載の合焦装置。
【請求項７】
前記合焦検出部は、最大積分時間の範囲内で前記光検出部の出力信号を積算する積分部を含み、
前記誤差信号取得条件変更情報は、前記最大積分時間の変更情報、前記積分部の出力信号のゲインの変更情報、及び前記光源から出射される光の出力条件の変更情報のうちのいずれか一つ以上の変更情報を含む、
ことを特徴とする請求項４又は６記載の合焦装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微分干渉観察に使用される微分干渉プリズムを合焦検出用光学系に含む合焦装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、合焦検出機構（例えばアクティブ型ＡＦ（Auto Focus）機構）と微分干渉観察機構とを備えた顕微鏡装置がある。このような顕微鏡装置では、合焦検出用光学系の一部が微分干渉観察用光学系の一部と共用され、その合焦検出用光学系の一部に微分干渉用プリズムが設けられる。そのため、微分干渉観察時における合焦検出機構による合焦検出時にも、光（この場合は合焦検出用の光）が微分干渉用プリズムを通過することになる。このような場合、合焦検出用の光が微分干渉用プリズムの複屈折の影響を受けることによって合焦検出用光検出器で受光される光量が減少し、その結果、合焦検出の速度や精度が低下して、場合によっては合焦検出できない虞があることが知られている。
【０００３】
このような問題に対し、例えば特許文献１に記載の合焦装置では、合焦されていないと判定された場合に、微分干渉用プリズムを光路外に駆動して合焦判定を行い、合焦された後、その合焦位置を保持して微分干渉用プリズムを光路内に戻すよう駆動することで、合焦検出を可能にしている。
【０００４】
近年では、上記の問題に対し、高精度な合焦検出が可能であることは勿論のこと、その合焦検出に要する時間の短縮化も強く望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１９９８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のような実情を踏まえ、本発明は、高精度な合焦検出が可能で、且つ、その合焦検出に要する時間の短縮化も可能な合焦装置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】
【０００７】
本発明の第１の態様は、微分干渉観察に使用される微分干渉用プリズムを合焦検出用光学系に含む合焦装置であって、観察標本の測定面に照射される光を出射する光源と、前記測定面からの光を検出する光検出部と、前記光検出部の出力信号を基に前記測定面の合焦点近傍の誤差信号を検出する合焦検出部と、前記誤差信号の取得条件を変更する条件変更部と、を備える合焦装置を提供する。
【０００８】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記微分干渉用プリズムのシアリング量を検出するシアリング量検出部を更に備え、前記条件変更部は、前記シアリング量検出部により検出されたシアリング量を基に前記誤差信号の取得条件を変更する、合焦装置を提供する。
【０００９】
本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記微分干渉用プリズムのシアリング量と前記光検出部の出力信号に基づく信号の信号強度範囲との対応関係を示すテーブルを記憶する記憶部を更に備え、前記条件変更部は、前記テーブルから、前記シアリング量検出部により検出されたシアリング量に対応する信号強度範囲を取得し、当該信号強度範囲が所定信号強度範囲である場合には、前記テーブルから、最大信号強度範囲に対応するシアリング量を取得し、前記微分干渉用プリズムのシアリング量を前記取得したシアリング量へ変更する、合焦装置を提供する。
【００１０】
本発明の第４の態様は、第２の態様において、前記微分干渉用プリズムのシアリング量と前記光検出部の出力信号に基づく信号の信号強度範囲との対応関係を示す第１のテーブルと、前記光検出部の出力信号に基づく信号の信号強度範囲と誤差信号取得条件変更情報との対応関係を示す第２のテーブルとを記憶する記憶部を更に備え、前記条件変更部は、前記第１のテーブルから、前記シアリング量検出部により検出されたシアリング量に対応する信号強度範囲を取得し、前記第２のテーブルから、前記信号強度範囲に対応する誤差信号取得条件変更情報を取得し、当該誤差信号取得条件変更情報を基に前記誤差信号の取得条件を変更する、合焦装置を提供する。
【００１１】
本発明の第５の態様は、第１の態様において、前記観察標本の微分干渉観察画像を撮像する撮像部を更に備え、前記条件変更部は、前記撮像部により撮像された微分干渉観察画像の色情報を基に前記誤差信号の取得条件を変更する、合焦装置を提供する。
【００１２】
本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記観察標本の微分干渉観察画像の色情報と前記光検出部の出力信号に基づく信号の信号強度範囲との対応関係を示す第１のテーブルと、前記光検出部の出力信号に基づく信号の信号強度範囲と誤差信号取得条件変更情報との対応関係を示す第２のテーブルとを記憶する記憶部を更に備え、前記条件変更部は、前記第１のテーブルから、前記撮像部により撮像された前記観察標本の微分干渉観察画像の色情報に対応する信号強度範囲を取得し、前記第２のテーブルから、前記信号強度度範囲に対応する誤差信号取得条件変更情報を取得し、当該誤差信号取得条件変更情報を基に前記誤差信号の取得条件を変更する、合焦装置を提供する。
【００１３】
本発明の第７の態様は、第４又は第６の態様において、前記合焦検出部は、最大積分時間の範囲内で前記光検出部の出力信号を積算する積分部を含み、前記誤差信号取得条件変更情報は、前記最大積分時間の変更情報、前記積分部の出力信号のゲインの変更情報、及び前記光源から出射される光の出力条件の変更情報のうちのいずれか一つ以上の変更情報を含む、合焦装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高精度な合焦検出が可能で、且つ、その合焦検出に要する時間の短縮化も可能な合焦装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１に係る合焦装置と微分干渉観察機構とを含む顕微鏡装置の構成例を示す図である。
【図２】実施例１に係るＡＦ制御部の構成例を示す図である。
【図３】シアリング量管理テーブル作成手順に従って作成されたシアリング量管理テーブルの一例を示す第１の図である。
【図４】シアリング量管理テーブル作成手順に従って作成されたシアリング量管理テーブルの一例を示す第２の図である。
【図５】シアリング量管理テーブル作成手順に従って作成されたシアリング量管理テーブルの一例を示す第３の図である。
【図６】シアリング量管理テーブル作成手順に従って作成されたシアリング量管理テーブルの一例を示す第４の図である。
【図７】微分干渉観察時に行われる実施例１に係るＡＦ動作を示すフローチャートの一例である。
【図８】実施例２に係る合焦装置と微分干渉観察機構とを含む顕微鏡装置の構成例を示す図である。
【図９】実施例２に係るＡＦ制御部の構成例を示す図である。
【図１０】誤差信号取得条件テーブルの一例を示す第１の図である。
【図１１】誤差信号取得条件テーブルの一例を示す第２の図である。
【図１２】微分干渉観察時に行われる実施例２に係るＡＦ動作を示すフローチャートの一例である。
【図１３】対物レンズの種別との対応関係も含む誤差信号取得条件テーブルの一例を示す第１の図である。
【図１４】対物レンズの種別との対応関係も含む誤差信号取得条件テーブルの一例を示す第２の図である。
【図１５】実施例３に係る合焦装置と微分干渉観察機構とを含む顕微鏡装置の構成例を示す図である。
【図１６】実施例３に係るＡＦ制御部の構成例を示す図である。
【図１７】色情報管理テーブル作成手順に従って作成された色情報管理テーブルの一例を示す図である。
【図１８】誤差信号取得条件テーブルの一例を示す図である。
【図１９】微分干渉観察時に行われる実施例３に係るＡＦ動作を示すフローチャートの一例である。
【図２０】対物レンズの種別との対応関係も含む誤差信号取得条件テーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。
＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例１に係る合焦装置と微分干渉観察機構とを含む顕微鏡装置の構成例を示す図である。
【００１７】
図１に示したように、顕微鏡装置１００は、顕微鏡本体２００と、ＰＣ（Personal computer）３００と、モニタ４００を含み、顕微鏡本体２００とＰＣ３００との間およびＰＣ３００とモニタ４００との間で信号の送受が可能なように構成されている。
【００１８】
顕微鏡本体２００は、光学系として、合焦検出用光学系と微分干渉観察用光学系を含み、その各々の一部が共用されている。
合焦検出用光学系は、ＡＦ（Auto Focus）用光源２０１と、ＰＢＳ（Polarization Beam Splitter）２０２と、λ／４板２０３と、ハーフミラー２０４、２０５と、ＤＩＣ（Differential Interference Contrast）プリズム（微分干渉用プリズム）２０６と、対物レンズ２０７と、ＰＤ（Photo Detector）２０８を含む。ＡＦ用光源２０１は、合焦検出用の光として、レーザ光（例えばＰ偏光のレーザ光）を出射する。なお、ＡＦ用光源２０１は、観察標本の測定面に照射される光を出射する光源の一例である。ＰＢＳ２０２は、入射した光のＰ偏光成分を透過し、Ｓ偏光成分を反射する。λ／４板２０３は、ＰＢＳ２０２からの光を円偏光に変換し、ハーフミラー２０４からの光を直線偏光に変換する。合焦検出用光学系としてのハーフミラー２０４は、入射した光を反射する。合焦検出用光学系としてのハーフミラー２０５は、入射した光を透過する。ＰＤ２０８は、二分割光検出器であって、ＰＢＳ２０２からの光を検出し、その検出結果をＡＦ制御部２２０へ出力する。なお、ＰＤ２０８は、観察標本の測定面からの光を検出する光検出部の一例である。
【００１９】
このような合焦検出用光学系において、ＡＦ用光源２０１から出射されたレーザ光（例えばＰ偏光のレーザ光）は、そのＰ偏光成分のみがＰＢＳ２０２を透過してλ／４板２０３により円偏光に変換された後、ハーフミラー２０４で反射されてハーフミラー２０５を透過し、ＤＩＣプリズム２０６、対物レンズ２０７を介して観察標本２０９に照射される。そして、観察標本２０９からの反射光は、対物レンズ２０７、ＤＩＣプリズム２０６を介した後、ハーフミラー２０５を透過してハーフミラー２０４で反射され、λ／４板２０３で直線偏光に変換されてＰＢＳ２０２によりＳ偏光成分のみが反射され、ＰＤ２０８に受光される。
【００２０】
一方、微分干渉観察用光学系は、観察用光源２１０と、ＰＯ（Polarizer）２１１と、ハーフミラー２０４、２０５と、ＤＩＣプリズム２０６と、対物レンズ２０７と、ＡＮ（Analyzer）２１２と、接眼部２１３を含む。観察用光源２１０は、観察用の光を出射する。ＰＯ２１１は、観察用光源２１０からの光を特定の偏光成分を有する光に変換する。微分干渉観察用光学系としてのハーフミラー２０５は、ＰＯ２１１からの光を反射し、ＤＩＣプリズム２０６からの光を透過する。微分干渉観察用光学系としてのハーフミラー２０４は、ハーフミラー２０５からの光を透過する。ＡＮ２１２は、ハーフミラー２０４からの光の特定の偏光成分だけを透過する。なお、ＰＯ２１１とＡＮ２１２との組み合わせにより、微分干渉観察に必要なクロスニコルが実現される。接眼部２１３は、ＡＮ２１２からの光をユーザ（観察者）の肉眼に導く。
【００２１】
このような微分干渉観察用光学系において、観察用光源２１０から出射された光は、ＰＯ２１１により、特定の偏光成分を有する光に変換された後、ハーフミラー２０５により反射され、ＤＩＣプリズム２０６、対物レンズ２０７を介して観察標本２０９に照射される。そして、観察標本２０９からの反射光は、対物レンズ２０７、ＤＩＣプリズム２０６を介した後、ハーフミラー２０５、２０４を透過し、更に、ＡＮ２１２により特定の偏光成分だけが透過された後、接眼部２１３によってユーザの肉眼に導かれる。
【００２２】
顕微鏡本体２００は、その他、ＡＦ用光源制御部２１４と、観察用光源制御部２１５と、シアリング量検出部２１６と、ＤＩＣプリズム駆動部２１７と、ステージ２１８と、ステージ駆動部２１９と、ＡＦ制御部２２０と、顕微鏡主制御部２２１を含む。ＡＦ用光源制御部２１４は、顕微鏡主制御部２２１の制御の下、ＡＦ用光源２０１の制御を行う。例えば、ＡＦ用光源２０１から出射されるレーザ光の出力、デューティ比等を制御する。観察用光源制御部２１５は、顕微鏡主制御部２２１の制御の下、観察用光源２１０の制御を行う。シアリング量検出部２１６は、ＤＩＣプリズム２０６のシアリング量を検出し、その検出結果をＡＦ制御部２２０へ出力する。なお、シアリング量とは、ＤＩＣプリズム移動可能範囲における原点位置からのＤＩＣプリズム位置の変位量のことをいう。このような定義は、ＤＩＣプリズム位置を変化させることによってシアー量が変化することによる。ＤＩＣプリズム駆動部２１７は、顕微鏡主制御部２２１の制御の下、ＤＩＣプリズム２０６を駆動する（移動させる）。ステージ２１８は、観察標本２０９が載置される。ステージ駆動部２１９は、顕微鏡主制御部２２１の制御の下、ステージ２１８をＸＹＺ方向に駆動する（移動させる）。なお、ＸＹ方向は、観察標本２０９が載置されるステージ面に平行であり、Ｚ方向は、そのステージ面に垂直な方向である。ＡＦ制御部２２０は、顕微鏡主制御部２２１の制御の下、ＡＦ動作等の制御を行う。なお、ＡＦ制御部２２０の構成の詳細については図２を用いて後述する。顕微鏡主制御部２２１は、顕微鏡本体２００の全体動作を制御する。
【００２３】
ＰＣ３００は、例えばキーボードやマウス等の操作部を含み、ユーザからの各種指示を受け付ける。また、ＰＣ３００は、モニタ４００の表示画面上に設けられたタッチパネルを介して、ユーザからの各種指示を受け付けることもできる。ＰＣ３００は、ユーザからの各種指示を受け付けると、例えば、対応する指示信号を顕微鏡主制御部２２１へ出力する。また、ＰＣ３００は、モニタ４００に各種情報の表示等も行う。
【００２４】
図２は、本実施例に係るＡＦ制御部２２０の構成例を示す図である。
図２に示したように、ＡＦ制御部２２０は、積分器２３１（積分器Ａ）と、積分器２３２（積分器Ｂ）と、信号処理部２３３と、記憶部２３４と、条件変更部２３５を含む。
【００２５】
積分器２３１は、設定されている最大積分時間の範囲内であってＳ／Ｎ比が最大となるような積分時間の間、２分割光検出器であるＰＤ２０８の一方（ＰＤＡ）の出力信号を積算する。積分器２３２は、設定されている最大積分時間の範囲内であってＳ／Ｎ比が最大となるような積分時間の間、２分割光検出器であるＰＤ２０８の他方（ＰＤＢ）の出力信号を積算する。なお、最大積分時間及びその最大積分時間の範囲内であってＳ／Ｎ比が最大となるような積分時間は、積分器２３１、２３２において同じ時間となる。積分器２３１、２３２は、最大積分時間の範囲内で光検出部の出力信号を積算する積分部の一例である。
【００２６】
信号処理部２３３は、ゲイン変更部２３６（ゲイン変更部Ａ）と、ゲイン変更部２３７（ゲイン変更部Ｂ）と、演算部２３８、２３９、２４０を含む。
ゲイン変更部２３６は、設定されているゲインに応じて、積分器２３１の出力信号の信号強度を変更する。ゲイン変更部２３７は、設定されているゲインに応じて、積分器２３２の出力信号の信号強度を変更する。なお、ゲインは、ゲイン変更部２３６、２３７において同じ値となる。
【００２７】
演算部２３８は、ゲイン変更部２３６の出力信号Ａとゲイン変更部２３７の出力信号Ｂとを用いてＡ−Ｂを演算する。演算部２３９は、ゲイン変更部２３６の出力信号Ａとゲイン変更部２３７の出力信号Ｂとを用いてＡ＋Ｂを演算する。なお、以下では、演算部２３９の演算結果信号をＡＦ信号又はＡＦ信号強度ともいう。演算部２４０は、演算部２３８の演算結果信号と演算部２３９の演算結果信号とを用いて（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）を演算する。なお、演算部２４０の演算結果信号は、観察標本２０９の測定面の合焦点近傍の誤差信号でもある。ＡＦは、ＡＦ制御部２２０において、その誤差信号から、それが０になるステージ２１８の位置（Ｚ方向位置）が合焦位置として検出され、その合焦位置へステージ２１８を移動させるための駆動信号が、顕微鏡主制御部２２１を介して、ステージ駆動部２１９へ出力されることによって、行われる。
【００２８】
記憶部２３４は、シアリング量管理テーブル２４１を記憶する。シアリング量管理テーブル２４１は、詳しくは後述するように、シアリング量管理テーブル作成手順に従って、シアリング量検出部２１６の出力信号とＡＦ信号とに基づいて作成される。なお、シアリング量管理テーブル２４１は、微分干渉用プリズムのシアリング量と光検出部の出力信号に基づく信号の信号強度範囲との対応関係を示すテーブルの一例である。
【００２９】
条件変更部２３５は、詳しくは後述するように、シアリング量管理テーブル２４１とシアリング量検出部２１６の出力信号に基づいて、誤差信号の取得条件として、ＤＩＣプリズム２０６のシアリング量を変更する。なお、シアリング量の変更は、ＤＩＣプリズム２０６のシアリング量を変更するための駆動信号が、顕微鏡主制御部２２１を介して、ＤＩＣプリズム駆動部２１７へ出力されることによって、行われる。
【００３０】
なお、ＡＦ制御部２２０において、少なくとも積分器２３１、２３２及び信号処理部２３３を含む構成は、光検出部の出力信号を基に観察標本の測定面の合焦点近傍の誤差信号を検出する合焦検出部の一例である。
【００３１】
次に、シアリング量管理テーブル作成手順について説明する。
なお、この手順は、原則として、一度実施されれば、その後に観察標本が変更されたとしても再実施は不要であるが、観察標本が変更される毎に実施するようにしてもよい。
【００３２】
シアリング量管理テーブル作成手順は、次の（１）〜（６）の手順で実施される。
（１）まず、ユーザは、ＰＣ３００を介して指示を行うことで、ＤＩＣプリズム２０６を光路から外し、その状態でステージ２１８に載置される観察標本２０９に対してＡＦを実行させ、ステージ２１８を合焦位置へ移動させる。これにより、ステージ２１８の位置は、後述の（４）の手順において取得されるＡＦ信号強度として、より大きな信号強度が得られる位置となる。
（２）続いて、ユーザは、ＰＣ３００を介して指示を行うことで、ＤＩＣプリズム２０６を光路に戻し、このときのＤＩＣプリズム２０６の位置を原点位置とさせる。
（３）続いて、ユーザは、ＰＣ３００を介してシアリング量管理テーブル作成指示を行うことで、ＡＦ信号強度取得動作を開始させる。なお、ＡＦ信号強度取得動作が開始すると、ＡＦ用光源２０１からのレーザ光の出射が開始され、ＡＦ制御部２２０では、観察標本２０９からの反射光を受光するＰＤ２０８の出力信号からＡＦ信号強度を取得する処理が開始される。
（４）続いて、ユーザは、ＰＣ３００を介して指示を行うことで、ＤＩＣプリズム２０６のシアリング量を一定量変化させる。すなわち、ＤＩＣプリズム２０６の位置を一定量移動させる。
（５）続いて、ユーザは、ＰＣ３００を介して指示を行うことで、シアリング量管理テーブル２４１へのデータ登録を開始させる。このデータ登録では、シアリング領域を手動又は自動により登録することができる。なお、シアリング領域は、所定の信号強度範囲によって規定されるものであり、例えば、取得されたＡＦ信号強度が最大信号強度（Ｐｅａｋ）のものをシアリング領域０、取得されたＡＦ信号強度がＰｅａｋ未満であって且つＰｅａｋの５０％以上のものをシアリング領域１、取得されたＡＦ信号強度がＰｅａｋの５０％未満のものをシアリング領域２とされる。ここで、最大信号強度（Ｐｅａｋ）とは、取得可能な最大のＡＦ信号強度を示す。このように、シアリング領域は、信号強度範囲によって規定されるものであることから、信号強度範囲ともいうことができる。なお、シアリング領域の数や各シアリング領域を規定する信号強度範囲は任意に変更可能である。
【００３３】
シアリング領域を手動登録するデータ登録では、現在のシアリング量（シアリング量検出部２１６により検出されたシアリング量）が自動登録されると共に、ユーザがＰＣ３００を介してシアリング領域を登録する。なお、この時点で取得されたＡＦ信号強度は、例えばモニタ４００に表示されており、ユーザは、それを基にシアリング領域の登録を行うことができる。
【００３４】
シアリング領域を自動登録するデータ登録では、ＤＩＣプリズム２０６のシアリング量が一定量変化すると、その時点のシアリング量、その時点で取得されたＡＦ信号強度、そのＡＦ信号強度が属するシアリング領域が自動登録される。
【００３５】
なお、これらの自動登録は、例えば、ＡＦ制御部２２０によって行われる。
（６）そして、上記の（４）、（５）を繰り返し、シアリング量が限界（最大）に達したら、自動的にシアリング量管理テーブル２４１の作成が終了する。或いは、ユーザがＰＣ３００を介して指示を行うことで、シアリング量管理テーブル２４１の作成が終了する。
【００３６】
これにより、シアリング領域が手動登録されて作成されたシアリング量管理テーブル２４１は、シアリング量とシアリング領域との対応関係を示すテーブルとなり、シアリング領域が自動登録されて作成されたシアリング量管理テーブル２４１は、シアリング量とＡＦ信号強度とシアリング領域との対応関係を示すテーブルとなる。
【００３７】
なお、このシアリング量管理テーブル作成手順では、例えば、ユーザがＰＣ３００を介してシアリング量管理テーブル作成指示を行うと、上記の（２）乃至（６）の手順が自動的に行われるようにしてもよい。
【００３８】
図３、図４、図５、図６は、シアリング量管理テーブル作成手順に従って作成されたシアリング量管理テーブル２４１の一例を示す図である。
図３に示したシアリング量管理テーブル２４１は、シアリング量管理テーブル作成手順において、シアリング領域が３つとされ、それが自動登録されて作成された例である。この例では、取得されたＡＦ信号強度が最大信号強度（Ｐｅａｋ）のものをシアリング領域０、取得されたＡＦ信号強度がＰｅａｋ未満であって且つＰｅａｋの５０％以上のものをシアリング領域１、取得されたＡＦ信号強度がＰｅａｋの５０％未満のものをシアリング領域２とされている。この場合、シアリング領域０の区間は、シアリング量＝２００となり、シアリング領域１の区間は、１００≦シアリング量＜２００、２００＜シアリング量＜４００、及び９００≦シアリング量≦１０００となり、シアリング領域２の区間は、０≦シアリング量＜１００及び４００≦シアリング量＜９００となる。
【００３９】
図４に示したシアリング量管理テーブル２４１は、シアリング量管理テーブル作成手順において、シアリング領域が２つとされ、それが手動登録されて作成された例である。この例では、取得されたＡＦ信号強度が最大信号強度（Ｐｅａｋ）の５０％以上のものをシアリング領域１、取得されたＡＦ信号強度がＰｅａｋの５０％未満のものをシアリング領域２とされている。この場合、シアリング領域１の区間は、１００≦シアリング量＜４００及び９００≦シアリング量≦１０００となり、シアリング領域２の区間は、０≦シアリング量＜１００及び４００≦シアリング量＜９００となる。
【００４０】
図５に示したシアリング量管理テーブル２４１は、シアリング量管理テーブル作成手順において、シアリング領域が２つとされ、それが自動登録されて作成された例である。図４に示したものと同様に、この例でも、取得されたＡＦ信号強度が最大信号強度（Ｐｅａｋ）の５０％以上のものをシアリング領域１、取得されたＡＦ信号強度がＰｅａｋの５０％未満のものをシアリング領域２とされている。この場合も、シアリング領域１の区間は、１００≦シアリング量＜４００及び９００≦シアリング量≦１０００となり、シアリング領域２の区間は、０≦シアリング量＜１００及び４００≦シアリング量＜９００となる。
【００４１】
図６に示したシアリング量管理テーブル２４１は、シアリング量管理テーブル作成手順において、シアリング領域が４つとされ、それが自動登録されて作成された例である。この例では、取得されたＡＦ信号強度が最大信号強度（Ｐｅａｋ）の５０％以上のものをシアリング領域１、取得されたＡＦ信号強度がＰｅａｋの５０％未満であって且つＰｅａｋの３０％以上のものをシアリング領域２とされ、取得されたＡＦ信号強度がＰｅａｋの３０％未満であって且つＰｅａｋの１０％以上のものをシアリング領域３とされ、取得されたＡＦ信号強度がＰｅａの１０％未満のものをシアリング領域４とされている。この場合、シアリング領域１の区間は、１００≦シアリング量＜４００及び９００≦シアリング量≦１０００となり、シアリング領域２の区間は、０≦シアリング量＜１００、４００≦シアリング量＜５００、及び８００≦シアリング量＜９００となり、シアリング領域３の区間は、５００≦シアリング量＜６００及び７００≦シアリング量＜８００となり、シアリング領域４の区間は、６００≦シアリング量＜７００となる。
【００４２】
次に、微分干渉観察時に行われるＡＦ動作について説明する。
図７は、そのＡＦ動作を示すフローチャートの一例である。
なお、本動作は、ユーザが微分干渉観察に適した干渉色にＤＩＣプリズム２０６のシアリング量を調整した後に、ユーザがＰＣ３００を介してＡＦ開始指示を行うことによって、開始する。ここで、シアリング量の調整は、例えば、ユーザがＰＣ３００を介してＤＩＣプリズム２０６の駆動指示を繰り返しながら行われる。また、本動作で使用されるシアリング量管理テーブル２４１は、一例として、図３に示したものとする。
【００４３】
図７に示したように、本動作が開始すると、ＡＦ制御部２２０は、シアリング量検出部２１６の出力信号を基に、ＤＩＣプリズム２０６の現在のシアリング量を取得し（Ｓ１１０）、それを例えば記憶部２３４に記憶する（Ｓ１２０）。
【００４４】
続いて、条件変更部２３５は、Ｓ１１０で取得されたシアリング量に対応するシアリング領域をシアリング量管理テーブル２４１から取得し（Ｓ１３０）、それがシアリング領域２であるか否かを判定する（Ｓ１４０）。なお、この判定は、Ｓ１１０で取得されたシアリング量に対応するＡＦ信号強度が最大信号強度（Ｐｅａｋ）の５０％未満であるか否かを判定するものでもある。
【００４５】
Ｓ１４０の判定において、その判定結果がＹｅｓの場合、条件変更部２３５は、シアリング量管理テーブル２４１からシアリング領域０に対応するシアリング量を取得し、ＤＩＣプリズム２０６のシアリング量を、その取得したシアリング量に変更する（Ｓ１５０）。これは、具体的には、その取得したシアリング量に変更するための駆動信号を、顕微鏡主制御部２２１を介して、ＤＩＣプリズム駆動部２１７へ出力することにより、行われる。
【００４６】
Ｓ１５０の後、又は、Ｓ１４０の判定結果がＮｏの場合、ＡＦ制御部２２０は、ＡＦを開始する（Ｓ１６０）。なお、このＡＦでは、積分器２３１、２３２における積分時間が、設定されている最大積分時間の範囲内であって且つＳ／Ｎ比が最大となるような時間にされる。そして、ＡＦ制御部２２０は、ＡＦを完了したか否かを判定し（Ｓ１７０）、その判定結果がＮｏの場合には本判定を繰り返す。
【００４７】
一方、Ｓ１７０の判定結果がＹｅｓの場合、条件変更部２３５は、Ｓ１４０の判定結果がＹｅｓであった場合に限り、Ｓ１２０で記憶されたシアリング量を読み出し、ＤＩＣプリズム２０６のシアリング量を、その読み出したシアリング量に戻す（Ｓ１８０）。これは、具体的には、その読み出したシアリング量に戻すための駆動信号を、顕微鏡主制御部２２１を介して、ＤＩＣプリズム駆動部２１７へ出力することにより、行われる。
【００４８】
そして、本動作が終了する。
以上、本実施例に係る合焦装置によれば、微分干渉観察時のＡＦ動作において、ＤＩＣプリズム２０６の影響によりＡＦ信号強度が低くなるような場合には、高精度な合焦検出を可能にする誤差信号が得られるように、ＤＩＣプリズム２０６のシアリング量が変更されてからＡＦが行われるようになることから、高精度な合焦検出が可能になる。また、このようなＡＦ動作では、光路から外れるほどのＤＩＣプリズム２０６の移動を伴わないので、ＤＩＣプリズムを光路から外す必要のある従来の合焦装置のＡＦ動作に比べて、合焦検出に要する時間を短縮することも可能になる。
【００４９】
なお、本実施例において、図７のＳ１５０では、例えば、シアリング量管理テーブル２４１から、ＡＦ信号強度が最大のものに対応するシアリング量を取得し、ＤＩＣプリズム２０６のシアリング量を、その取得したシアリング量に変更するようにしてもよい。図３に示したシアリング量管理テーブル２４１の代わりに、例えば、図５又は図６に示したシアリング量管理テーブル２４１を用いる場合にも、同様にして取得、変更するようにしてもよい。
【００５０】
また、本実施例において、図４又は図５に示したシアリング量管理テーブル２４１を用いて図７に示したＡＦ動作を行う場合には、図７のＳ１５０において、例えば、条件変更部２３５が、シアリング量管理テーブル２４１からシアリング領域１に対応するシアリング量を取得し、ＤＩＣプリズム２０６のシアリング量を、その取得したシアリング量に変更するようにしてもよい。ここで、シアリング量管理テーブル２４１にシアリング領域１に対応するシアリング量が複数ある場合には、そのいずれかのシアリング量を取得するようにしてもよいし、その複数のシアリング量の中から現在のシアリング量に最も近いシアリング量を取得するようにしてもよい。
【００５１】
また、本実施例において、図６に示したシアリング量管理テーブル２４１を用いて図７に示したＡＦ動作を行う場合には、図７のＳ１４０において、例えば、シアリング領域２、３、４の何れかに該当するか否かを判定するようにしてもよい。また、この場合、図７のＳ１５０において、例えば、上記と同様に、条件変更部２３５が、シアリング量管理テーブル２４１からシアリング領域１に対応するシアリング量を取得し、ＤＩＣプリズム２０６のシアリング量を、その取得したシアリング量に変更するようにしてもよい。ここで、シアリング量管理テーブル２４１にシアリング領域１に対応するシアリング量が複数ある場合には、そのいずれかのシアリング量を取得するようにしてもよいし、その複数のシアリング量の中から現在のシアリング量に最も近いシアリング量を取得するようにしてもよい。
【００５２】
また、本実施例において、図７に示したＡＦ動作では、例えば、Ｓ１３０、Ｓ１４０の処理を省くようにしてもよい。また、この場合に、Ｓ１５０の処理を、例えば、上記と同様に変更してもよい。
【００５３】
また、本実施例において、シアリング量管理テーブル２４１を、例えば、対物レンズの種別（倍率等）毎に、作成するようにしてもよい。この場合、例えば、図７のＳ１１０では、光路中の対物レンズの種別（倍率等）を検出する図示しない対物レンズ検出部の検出結果も取得し、その検出結果に応じて図７のＳ１３０で使用するシアリング量管理テーブル２４１を選択するようにしてもよい。
＜実施例２＞
実施例２では、実施例１で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付して説明する。
【００５４】
図８は、本発明の実施例２に係る合焦装置と微分干渉観察機構とを含む顕微鏡装置の構成例を示す図である。
図８に示した顕微鏡装置１００は、図１に示した顕微鏡装置１００に対して、ＤＩＣプリズム２０６が電動ではなく手動により駆動するよう構成されている点が異なる。具体的には、図８に示した顕微鏡装置１００は、ＤＩＣプリズム駆動部２１７の代わりにＤＩＣプリズム回転つまみ（以下単に回転つまみという）２５１を備えた点が、図１に示した顕微鏡装置１００と異なる。回転つまみ２５１は、ＤＩＣプリズム２０６を手動により駆動（移動）させるものであり、この回転つまみ２５１をユーザが回転させることによってＤＩＣプリズム２０６が移動する仕組みになっている。図８において、その他の構成要素については、実施例１と同様であるので、説明を割愛する。
【００５５】
図９は、本実施例に係るＡＦ制御部２２０の構成例を示す図である。
図９に示したＡＦ制御部２２０は、図２に示したＡＦ制御部２２０に対して、記憶部２３４が誤差信号取得条件テーブル２５２を更に記憶する点が異なると共に条件変更部２３５の動作が異なる。誤差信号取得条件テーブル２５２は、ＤＩＣプリズム２０６の影響によりＡＦ信号強度が低くなるような場合であっても高精度な合焦検出を可能にするための誤差信号取得条件に関する情報を含み、予め、関連する実験の結果等を基に作成されたテーブルである。具体的には、誤差信号取得条件テーブル２５２は、シアリング領域と、積分器２３１、２３２における最大積分時間の変更情報と、ゲイン変更部２３６、２３７におけるゲインの変更情報と、ＡＦ用光源２０１から出射されるレーザ光の出力条件の変更情報との対応関係を示すテーブルである。なお、誤差信号取得条件テーブル２５２は、光検出部の出力信号に基づく信号の信号強度範囲と誤差信号取得条件変更情報との対応関係を示すテーブルの一例である。本実施例に係る条件変更部２３５は、詳しくは後述するように、シアリング量管理テーブル２４１と誤差信号取得条件テーブル２５２とシアリング量検出部２１６の出力信号に基づいて、誤差信号の取得条件として、積分器２３１、２３２における最大積分時間、ゲイン変更部２３６、２３７におけるゲイン、ＡＦ用光源２０１から出射されるレーザ光の出力条件の何れか一つ以上を変更する。なお、レーザ光の出力条件の変更は、具体的には、それを変更するための制御信号が、顕微鏡主制御部２２１を介して、ＡＦ用光源制御部２１４へ出力されることで行われる。図９において、その他の構成要素については、実施例１と同様であるので、説明を割愛する。
【００５６】
図１０、図１１は、誤差信号取得条件テーブル２５２の一例を示す図である。
図１０に示した誤差信号取得条件テーブル２５２は、シアリング領域が２つとされた例である。この例において、シアリング領域１、２は、図４及び図５に示したシアリング量管理テーブル２４１のシアリング領域１、２に対応する。
【００５７】
図１１に示した誤差信号取得条件テーブル２５２は、シアリング領域が４つとされた例である。この例において、シアリング領域１、２、３、４は、図６に示したシアリング量管理テーブル２４１のシアリング領域１、２、３、４に対応する。
【００５８】
また、図１０、図１１に示した誤差信号取得条件テーブル２５２において、「（最大積分時間への）加算値」と「（最大積分時間への）係数」は、積分器２３１、２３２における最大積分時間の変更情報を示す。「（レーザパルスの）デューティ比」と「（レーザ出力への）係数」は、ＡＦ用光源２０１から出射されるレーザ光の出力条件の変更情報を示す。「（ＡＦ信号強度への）係数」は、ゲイン変更部２３６、２３７におけるゲインの変更情報を示す。これらのうち、「（最大積分時間への）加算値」と、「（最大積分時間への）係数」と、「（レーザパルスの）デューティ比」と、「（レーザ出力への）係数」は、誤差信号のＳ／Ｎ比の変更（Ｓ／Ｎ比のアップ）に寄与し、「（ＡＦ信号強度への）係数」は、誤差信号のゲインの変更（ゲインアップ）に寄与する。
【００５９】
図１０、図１１に示したように、誤差信号取得条件テーブル２５２では、信号強度範囲の低いシアリング領域になるほど、積分器２３１、２３２における最大積分時間が長くなり、ＡＦ用光源２０１から出射されるレーザ光の出力が増加し、ゲイン変更部２３６、２３７におけるゲインが増加するように、変更情報が設定されている。
【００６０】
なお、本実施例に係るシアリング量管理テーブル２４１は、実施例１で説明したとおりであり、本実施例でも、基本的に、実施例１で説明したシアリング量管理テーブル作成手順に従って作成される。但し、本実施例では、ＤＩＣプリズム２０６の駆動が電動ではなく手動で行われることから、実施例１で説明したシアリング量管理テーブル作成手順において電動で行われていたＤＩＣプリズム２０６の駆動が手動により行われるようになる。具体的には、実施例１で説明したシアリング量管理テーブル作成手順における（２）の手順に関し、本実施例では、ユーザが回転つまみ２５１を回転させることによって、ＤＩＣプリズム２０６の位置が原点位置にさせられる。また、（４）の手順に関し、本実施例では、ユーザが回転つまみ２５１を一定量回転させることによってＤＩＣプリズム２０６のシアリング量を一定量変化させる。その他の手順については、実施例１と同様である。
【００６１】
次に、微分干渉観察時に行われる本実施例に係るＡＦ動作について説明する。
図１２は、そのＡＦ動作を示すフローチャートの一例である。
なお、本動作も、実施例１と同様に、ユーザが微分干渉観察に適した干渉色にＤＩＣプリズム２０６のシアリング量を調整した後に、ユーザがＰＣ３００を介してＡＦ開始指示を行うことによって、開始する。但し、シアリング量の調整は、ユーザが回転つまみ２５１を回転させることによって行われる。また、本動作で使用されるシアリング量管理テーブル２４１と誤差信号取得条件テーブル２５２は、例えば、図５に示したシアリング量管理テーブル２４１と図１０に示した誤差信号取得条件テーブル２５２、又は、図６に示したシアリング量管理テーブル２４１と図１１に示した誤差信号取得条件テーブル２５２である。
【００６２】
図１２に示したように、本動作が開始すると、ＡＦ制御部２２０は、シアリング量検出部２１６の出力信号を基に、ＤＩＣプリズム２０６の現在のシアリング量を取得する（Ｓ２１０）。
【００６３】
続いて、条件変更部２３５は、Ｓ２１０で取得されたシアリング量に対応するシアリング領域をシアリング量管理テーブル２４１から取得し（Ｓ２２０）、そのシアリング領域に対応する変更情報を誤差信号取得条件テーブル２５２から取得する（Ｓ２３０）。
【００６４】
続いて、条件変更部２３５は、Ｓ２３０で取得した変更情報を用いて誤差信号の取得条件を変更する（Ｓ２４０）。具体的には、次の５つの変更方法の何れか一つ、又は、その一つ以上の組み合わせにより、誤差信号の取得条件を変更する。
【００６５】
変更方法１では、積分器２３１、２３２において、設定されている最大積分時間を、その最大積分時間に、誤差信号取得条件テーブル２５２から取得した（最大積分時間への）加算値を加えた新たな最大積分時間へ変更する。
【００６６】
変更方法２では、積分器２３１、２３２において、設定されている最大積分時間を、その最大積分時間に、誤差信号取得条件テーブル２５２から取得した（最大積分時間への）係数を乗じた新たな最大積分時間へ変更する。
【００６７】
変更方法３では、ＡＦ用光源２０１から出射されるレーザ光のデューティ比を、誤差信号取得条件テーブル２５２から取得した（レーザパルスの）デューティ比へ変更する。
変更方法４では、ＡＦ用光源２０１から出射されるレーザ光の出力を、誤差信号取得条件テーブル２５２から取得した（レーザ出力への）係数に応じて変更する。
【００６８】
変更方法５では、ゲイン変更部２３６、２４７において、設定されているゲインを、誤差信号取得条件テーブル２５２から取得した（ＡＦ信号強度への）係数に応じて変更する。
【００６９】
変更方法１、２によれば、積分器２３１、２３２における最大積分時間が長くなる。変更方法３、４によれば、ＡＦ用光源２０１から出力されるレーザ光の出力が増加する。変更方法５によれば、ゲイン変更部２３６、２３７におけるゲインが増加する。
【００７０】
なお、変更方法３及び又は４による変更は、その変更のための制御信号が、顕微鏡主制御部２２１を介して、ＡＦ用光源制御部２１４へ出力されることで行われる。
そして、Ｓ２４０の処理が終わると、ＡＦ制御部２２０は、ＡＦを開始する（Ｓ２５０）。なお、このＡＦでは、積分器２３１、２３２における積分時間が、設定されている最大積分時間の範囲内であって且つＳ／Ｎ比が最大となるような時間にされる。そして、ＡＦ制御部２２０は、ＡＦを完了したか否かを判定し（Ｓ２６０）、その判定結果がＮｏの場合には本判定を繰り返す。
【００７１】
一方、Ｓ２６０の判定結果がＹｅｓの場合、本動作が終了する。
以上、本実施例に係る合焦装置によれば、微分干渉観察時のＡＦ動作において、ＤＩＣプリズム２０６の影響によりＡＦ信号強度が低くなるような場合であっても高精度な合焦検出を可能にする誤差信号が得られるように、ＤＩＣプリズム２０６のシアリング量を基に、積分器２３１、２３２における最大積分時間、ゲイン変更部２３６、２３７におけるゲイン、及びＡＦ用光源２０１から出射されるレーザ光の出力条件の何れか一つ以上が変更されてからＡＦが行われるようになることから、高精度な合焦検出が可能になる。また、このようなＡＦ動作では、最大積分時間、ゲイン、及びレーザ光の出力条件の何れか一つ以上の変更は行われるものの、ＤＩＣプリズム２０６のシアリング量の変更は行われないので、合焦検出に要する時間のより一層の短縮化も可能になる。さらに、このようなＡＦ動作では、ＤＩＣプリズム２０６を電動で駆動する機構（実施例１のＤＩＣプリズム駆動部２１７）が不要であることから、安価に、このようなＡＦ動作を実現することができる。
【００７２】
なお、本実施例において、シアリング量管理テーブル２４１を、例えば、対物レンズの種別（倍率等）毎に、作成するようにしてもよい。
また、誤差信号取得条件テーブル２５２は、更に、対物レンズの種別との対応関係も含むテーブルとしてもよい。すなわち、誤差信号取得条件テーブル２５２は、シアリング領域と、対物レンズの種別と、積分器２３１、２３２における最大積分時間の変更情報と、ゲイン変更部２３６、２３７におけるゲインの変更情報と、ＡＦ用光源２０１から出射されるレーザ光の出力条件の変更情報との対応関係を示すテーブルとしてもよい。
【００７３】
図１３、図１４は、そのような対物レンズの種別との対応関係も含む誤差信号取得条件テーブル２５２の一例を示す図である。
図１３に示した誤差信号取得条件テーブル２５２は、シアリング領域が２つとされた例である。この例において、シアリング領域１、２は、図４及び図５に示したシアリング量管理テーブル２４１のシアリング領域１、２に対応する。なお、この例において、シアリング領域１では、対物レンズの種別（倍率）が何れであっても、最大積分時間の変更情報、ゲインの変更情報、レーザ光の出力条件の変更情報は固定となる。
【００７４】
図１４に示した誤差信号取得条件テーブル２５２は、シアリング領域が４つとされた例である。この例において、シアリング領域１、２、３、４は、図６に示したシアリング量管理テーブル２４１のシアリング領域１、２、３、４に対応する。なお、この例においても、シアリング領域１では、対物レンズの種別（倍率）が何れであっても、最大積分時間の変更情報、ゲインの変更情報、レーザ光の出力条件の変更情報は固定となる。
【００７５】
このように、シアリング量管理テーブル２４１を対物レンズの種別毎に作成し、誤差信号取得条件テーブル２５２が更に対物レンズの種別との対応関係も含むテーブルとした場合、例えば、図１２のＳ２１０では、光路中の対物レンズの種別（倍率等）を検出する図示しない対物レンズ検出部の検出結果も取得し、その検出結果に応じて、図１２のＳ２２０で使用するシアリング量管理テーブル２４１及びＳ２３０で使用する誤差信号取得条件テーブル２５２を選択するようにしてもよい。
【００７６】
また、本実施例において、ＤＩＣプリズム２０６の駆動を、実施例１と同様に、電動により駆動するように構成してもよい。この場合は、本実施例においても、実施例１で説明したシアリング量管理テーブル作成手順に従って、シアリング量管理テーブル２４１を作成することができる。
＜実施例３＞
実施例３では、実施例２で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付して説明する。
【００７７】
図１５は、本発明の実施例３に係る合焦装置と微分干渉観察機構とを含む顕微鏡装置の構成例を示す図である。
図１５に示した顕微鏡装置１００は、図８に示した顕微鏡装置１００に対して、接眼部２１３の代わりにカメラ２６１を備えると共にシアリング量検出部２１６が除かれている点が異なる。カメラ２６１は、観察標本２０９の微分干渉観察画像を撮像し、その画像情報をＡＦ制御部２２０及びＰＣ３００へ出力する。なお、カメラ２６１は、観察標本の微分干渉観察画像を撮像する撮像部の一例である。図１５において、その他の構成要素については、実施例２と同様であるので、説明を割愛する。
【００７８】
図１６は、本実施例に係るＡＦ制御部２２０の構成例を示す図である。
図１６に示したＡＦ制御部２２０は、図９に示したＡＦ制御部２２０に対して、シアリング量検出部２１６の出力信号の代わりにカメラ２６１の出力信号である画像情報が入力される点と、記憶部２３４がシアリング量管理テーブル２４１の代わりに色情報管理テーブル２６２を記憶する点と、条件変更部２３５の動作とが異なる。色情報管理テーブル２６２は、詳しくは後述するように、色情報管理テーブル作成手順に従って、演算部２３９の出力信号とカメラ２６１の出力信号（画像情報）とに基づいて作成される。なお、色情報管理テーブル２６２は、観察標本の微分干渉観察画像の色情報と光検出部の出力信号に基づく信号の信号強度範囲との対応関係を示すテーブルの一例である。本実施例に係る条件変更部２３５は、詳しくは後述するように、色情報管理テーブル２６２と誤差信号取得条件テーブル２５２とカメラ２６１の出力信号（画像情報）に基づいて、誤差信号の取得条件として、積分器２３１、２３２における最大積分時間、ゲイン変更部２３６、２３７におけるゲイン、ＡＦ用光源２０１から出射されるレーザ光の出力条件の何れか一つ以上を変更する。なお、レーザ光の出力条件の変更は、具体的には、それを変更するための制御信号が、顕微鏡主制御部２２１を介して、ＡＦ用光源制御部２１４へ出力されることで行われる。図１６において、その他の構成要素については、実施例２と同様であるので、説明を割愛する。
【００７９】
次に、色情報管理テーブル作成手順について説明する。
なお、この手順は、原則として、一度実施されれば、その後に観察標本が変更されたとしても再実施は不要であるが、観察標本が変更される毎に実施するようにしてもよい。
【００８０】
色情報管理テーブル作成手順は、次の（１）〜（６）の手順で実施される。
（１）まず、ユーザは、ＤＩＣプリズム２０６を光路から外し、ＰＣ３００を介して指示を行うことで、ステージ２１８に載置される観察標本２０９に対してＡＦを実行させ、ステージ２１８を合焦位置へ移動させる。これにより、ステージ２１８の位置は、後述の（４）の手順において取得されるＡＦ信号強度として、より大きな信号強度が得られる位置となる。
（２）続いて、ユーザは、ＤＩＣプリズム２０６を光路に戻した後、回転つまみ２５１を回転させて、ＤＩＣプリズム２０６の位置を原点位置にさせる。例えば、ユーザは、回転つまみ２５１を止まるまで反時計周りに回転させることで、それを行う。
（３）続いて、ユーザは、ＰＣ３００を介して色情報管理テーブル作成指示を行うことで、ＡＦ信号強度取得動作を開始させる。なお、ＡＦ信号強度取得動作が開始すると、ＡＦ用光源２０１からのレーザ光の出射が開始され、ＡＦ制御部２２０では、観察標本２０９からの反射光を受光するＰＤ２０８の出力信号からＡＦ信号強度を取得する処理が開始される。
（４）続いて、ユーザは、回転つまみ２５１を一定量回転させて、ＤＩＣプリズム２０６のシアリング量を一定量変化させる。
（５）続いて、ユーザは、ＰＣ３００を介して指示を行うことで、色情報管理テーブル２６２へのデータ登録を開始させる。このデータ登録では、シアリング領域を手動又は自動により登録することができる。なお、シアリング領域は、実施例１及び２と同様に、所定の信号強度範囲によって規定されるものであり、例えば、取得されたＡＦ信号強度が１０００以上のものをシアリング領域１、取得されたＡＦ信号強度が１０００未満のものをシアリング領域２とされる。
【００８１】
シアリング領域を手動登録するデータ登録では、現在の微分干渉観察画像の色情報（カメラ２６１の出力信号である画像情報の色情報）が自動登録されると共に、ユーザがＰＣ３００を介してシアリング領域を登録する。なお、この時点で取得されたＡＦ信号強度は、例えばモニタ４００に表示されており、ユーザは、それを基にシアリング領域の登録を行うことができる。
【００８２】
シアリング領域を自動登録するデータ登録では、一定時間（例えば上記（４）の後から一定時間）が経過すると、その時点で取得された微分干渉観察画像の色情報（カメラ２６１の出力信号である画像情報の色情報）、その時点で取得されたＡＦ信号強度、そのＡＦ信号強度が属するシアリング領域が自動登録される。なお、このデータ登録は、一定時間が経過すると行われるものであるが、その代わりに、例えば、所定のフレームレートで撮像するカメラ２６１から一定枚数分の画像情報が取得されると行われるようにしてもよい。
【００８３】
なお、これらの自動登録は、例えば、ＡＦ制御部２２０によって行われる。
（６）そして、上記の（４）、（５）を繰り返し、ユーザが回転つまみ２５１を最後まで回転させたなら、自動的に、色情報管理テーブル２６２の作成が終了する。或いは、ユーザがＰＣ３００を介して指示を行うことで、色情報管理テーブル２６２の作成が終了する。
【００８４】
これにより、シアリング領域が手動登録されて作成された色情報管理テーブル２６２は、色情報とシアリング領域との対応関係を示すテーブルとなり、シアリング領域が自動登録されて作成された色情報管理テーブル２６２は、色情報とＡＦ信号強度とシアリング領域との対応関係を示すテーブルとなる。
【００８５】
図１７は、色情報管理テーブル作成手順に従って作成された色情報管理テーブル２６２の一例を示す図である。
図１７に示した色情報管理テーブル２６２は、シアリング量管理テーブル作成手順において、シアリング領域が２つとされ、それが自動登録されて作成された例である。この例では、取得された微分干渉観察画像の色情報をＲＧＢの各値で表すとされ、また、取得されたＡＦ信号強度が１０００以上のものをシアリング領域１、取得されたＡＦ信号強度が１０００未満のものをシアリング領域２とされている。
【００８６】
図１８、誤差信号取得条件テーブル２５２の一例を示す図である。
図１８に示した誤差信号取得条件テーブル２５２は、シアリング領域が２つとされた例である。この例において、シアリング領域１、２は、図１７に示した色情報管理テーブル２６２のシアリング領域１、２に対応する。なお、誤差信号取得条件テーブル２５２の詳細は、実施例２で説明したとおりであるので、ここでは、その説明を割愛する。
【００８７】
次に、微分干渉観察時に行われる本実施例に係るＡＦ動作について説明する。
図１９は、そのＡＦ動作を示すフローチャートの一例である。
なお、本動作も、実施例１及び２と同様に、ユーザが微分干渉観察に適した干渉色にＤＩＣプリズム２０６のシアリング量を調整した後に、ユーザがＰＣ３００を介して指示（ＡＦ開始指示）を行うことによって、開始する。但し、シアリング量の調整は、ユーザが回転つまみ２５１を回転させることによって行われる。また、本動作で使用される色情報管理テーブル２６２と誤差信号取得条件テーブル２５２は、例えば、図１８に示した色情報管理テーブル２６２と図１７に示した誤差信号取得条件テーブル２５２である。
【００８８】
図１９に示したように、本動作が開始すると、ＡＦ制御部２２０は、観察標本２０９の微分干渉観察画像を撮像するカメラ２６１の出力信号を基に、現在の微分干渉観察画像の色情報を取得する（Ｓ３１０）。
【００８９】
続いて、条件変更部２３５は、Ｓ３１０で取得された色情報に対応するシアリング領域を色情報管理テーブル２６２から取得する（Ｓ３２０）。例えば、色情報をＲＧＢの各値で表すとしていた場合、ここでは、色情報管理テーブル２６２に登録されているＲＧＢの各値を中心とする一定の範囲内（例えばＲＧＢの各値の±１０の範囲内）に、Ｓ３１０で取得されたＲＧＢの各値が含まれていた場合に、それに対応するシアリング領域が取得される。なお、対応するシアリング領域が複数の異なるシアリング領域となる場合には、所定の優先順位に従って、その何れか一つが取得される。例えば、図１７に示した色情報管理テーブル２６２からシアリング領域１と２が取得された場合には、シアリング領域２が優先的に取得される。或いは、シアリング領域１が優先的に取得されてもよい。
【００９０】
このようにして色情報管理テーブル２６２からシアリング領域が取得されると、続いて、条件変更部２３５は、そのシアリング領域に対応する変更情報を誤差信号取得条件テーブル２５２から取得する（Ｓ３３０）。
【００９１】
続いて、条件変更部２３５は、Ｓ３３０で取得した変更情報を用いて誤差信号の取得条件を変更する（Ｓ３４０）。具体的には、５つの変更方法の何れか一つ、又は、その一つ以上の組み合わせにより、誤差信号の取得条件を変更する。なお、５つの変更方法については、実施例２で説明したとおりであるので、ここでは、その説明を割愛する。
【００９２】
そして、Ｓ３４０の処理が終わると、ＡＦ制御部２２０は、ＡＦを開始する（Ｓ３５０）。なお、このＡＦでは、積分器２３１、２３２における積分時間が、設定されている最大積分時間の範囲内であって且つＳ／Ｎ比が最大となるような時間にされる。そして、ＡＦ制御部２２０は、ＡＦを完了したか否かを判定し（Ｓ３６０）、その判定結果がＮｏの場合には本判定を繰り返す。
【００９３】
一方、Ｓ３６０の判定結果がＹｅｓの場合、本動作が終了する。
以上、本実施例に係る合焦装置によれば、微分干渉観察時のＡＦ動作において、ＤＩＣプリズム２０６の影響によりＡＦ信号強度が低くなるような場合であっても高精度な合焦検出を可能にする誤差信号が得られるように、微分干渉観察画像の色情報を基に、積分器２３１、２３２における最大積分時間、ゲイン変更部２３６、２３７におけるゲイン、及びＡＦ用光源２０１から出射されるレーザ光の出力条件の何れか一つ以上が変更されてからＡＦが行われるようになることから、高精度な合焦検出が可能になる。また、このようなＡＦ動作では、実施例２と同様に、最大積分時間、ゲイン、及びレーザ光の出力条件の何れか一つ以上の変更は行われるものの、ＤＩＣプリズム２０６のシアリング量の変更は行われないので、合焦検出に要する時間のより一層の短縮化も可能になる。さらに、このようなＡＦ動作では、ＤＩＣプリズム２０６を電動で駆動する機構（例えば実施例１のＤＩＣプリズム駆動部２１７）や、ＤＩＣプリズム２０６のシアリング量を検出する機構（例えば実施例１、２のシアリング量検出部２１６）が不要であることから、より安価に、このようなＡＦ動作を実現することができる。
【００９４】
なお、本実施例において、色情報管理テーブル２６２を、例えば、対物レンズの種別（倍率等）毎に、作成するようにしてもよい。
また、誤差信号取得条件テーブル２５２は、更に、対物レンズの種別との対応関係も含むテーブルとしてもよい。すなわち、誤差信号取得条件テーブル２５２は、シアリング領域と、対物レンズの種別と、積分器２３１、２３２における最大積分時間の変更情報と、ゲイン変更部２３６、２３７におけるゲインの変更情報と、ＡＦ用光源２０１から出射されるレーザ光の出力条件の変更情報との対応関係を示すテーブルとしてもよい。
【００９５】
図２０は、そのような対物レンズの種別との対応関係も含む誤差信号取得条件テーブル２５２の一例を示す図である。
図２０に示した誤差信号取得条件テーブル２５２は、シアリング領域が２つとされた例である。この例において、シアリング領域１、２は、図１７に示した色情報管理テーブル２６２のシアリング領域１、２に対応する。なお、この例において、シアリング領域１では、対物レンズの種別（倍率）が何れであっても、最大積分時間の変更情報、ゲインの変更情報、レーザ光の出力条件の変更情報は固定となる。
【００９６】
このように、色情報管理テーブル２６２を対物レンズの種別毎に作成し、誤差信号取得条件テーブル２５２が更に対物レンズの種別との対応関係も含むテーブルとした場合、例えば、図１９のＳ３１０では、光路中の対物レンズの種別（倍率等）を検出する図示しない対物レンズ検出部の検出結果も取得し、その検出結果に応じて、図１９のＳ３２０で使用する色情報管理テーブル２６２及びＳ３３０で使用する誤差信号取得条件テーブル２５２を選択するようにしてもよい。
【００９７】
また、本実施例において、ＤＩＣプリズム２０６の駆動を、実施例１と同様に、電動により駆動するように構成してもよい。この場合、色情報管理テーブル作成手順において手動で行われていたＤＩＣプリズム２０６の駆動を電動により行うことができる。具体的には、色情報管理テーブル作成手順における（２）、（４）の各々の手順において、ユーザは、ＰＣ３００を介して指示を行うことで、手動で行われていたＤＩＣプリズム２０６の駆動を電動により行うことができる。また、この場合は、ユーザがＰＣ３００を介して色情報管理テーブル作成指示を行うことで、（２）乃至（６）の手順が自動的に行われるようにすることもできる。
【００９８】
また、本実施例において、観察標本２０９の微分干渉観察画像の色情報は、ＲＧＢの形式の色情報に限らず、他の形式の色情報を用いるようにしてもよい。
以上、実施例１乃至３を説明した。各実施例では、顕微鏡本体２００として正立型顕微鏡を採用したが、倒立型顕微鏡を採用してもよい。
【００９９】
上述した実施例は、発明の理解を容易にするために本発明の具体例を示したものであり、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１００      顕微鏡装置
２００      顕微鏡本体
２０１      ＡＦ用光源
２０２      ＰＢＳ
２０３      λ／４板
２０４      ハーフミラー
２０５      ハーフミラー
２０６      ＤＩＣプリズム
２０７      対物レンズ
２０８      ＰＤ
２０９      観察標本
２１０      観察用光源
２１１      ＰＯ
２１２      ＡＮ
２１３      接眼部
２１４      ＡＦ用光源制御部
２１５      観察用光源制御部
２１６      シアリング量検出部
２１７      ＤＩＣプリズム駆動部
２１８      ステージ
２１９      ステージ駆動部
２２０      ＡＦ制御部
２２１      顕微鏡主制御部
２３１、２３２      積分器
２３３      信号処理部
２３４      記憶部
２３５      条件変更部
２３６、２３７      ゲイン変更部
２３８、２３９、２４０      演算部
２４１      シアリング量管理テーブル
２５１      回転つまみ
２５２      誤差信号取得条件テーブル
２６１      カメラ
２６２      色情報管理テーブル
３００      ＰＣ
４００      モニタ
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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