【手続補正書】
【提出日】平成15年11月13日(2003.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】共焦点型顕微鏡の合焦装置及びその合焦方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に対して光源からの光を走査し、該走査に応じた試料像の共焦点検出を可能にした共焦点検出光学系を有する共焦点型顕微鏡において、
前記共焦点光学系より深い焦点深度を有し前記試料像を検出可能にした検出光学系と、
この検出光学系により検出される試料像により、この試料像上の任意の位置情報と前記試料の光軸方向の移動範囲の１回ごとの移動量を設定する設定手段と、
この設定手段に設定された１回の移動量に応じた移動ごとの前記共焦点光学系により検出された試料像について前記任意の位置情報に対応する画像データを記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された画像データから最大輝度に対応する合焦位置を演算する合焦位置演算手段とを具備したことを特徴とする共焦点型顕微鏡の合焦装置。
【請求項２】
記憶手段は、
前記任意の位置情報に対応する画像データと該画像データ近傍の画像データの平均値を記憶し、
合焦位置演算手段は、前記記憶手段に記憶された平均化された画像データから最大輝度に対応する合焦位置を演算することを特徴とする請求項１記載の共焦点型顕微鏡の合焦装置。
【請求項３】
さらに、前記設定手段に設定された１回の移動量に応じた移動ごとの前記共焦点光学系により検出された試料像について前記任意の位置情報に対応する画像データとともに予め設定された所定範囲の画像データを記憶する第２の記憶手段と、
この第２の記憶手段に記憶された画像データを所定の重み付けで処理して前記任意の位置情報に対応する画像データに置換える画像データ処理手段とを有し、
この画像データ処理手段により置換えられた画像データを前記任意の位置情報に対応する画像データとして前記記憶手段に記憶し、
該記憶手段に記憶された画像データから最大輝度に対応する合焦位置を演算することを特徴とする請求項１記載の共焦点型顕微鏡の合焦装置。
【請求項４】
さらに、前記共焦点光学系により検出された離散的なデータに対して、多項式演算を行う演算手段を有し、
この演算手段の演算結果から、最大輝度での合焦位置を求めることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の共焦点型顕微鏡の合焦装置。
【請求項５】
試料に対して光源からの光を走査し、該走査に応じた試料像の共焦点検出を可能にした共焦点検出光学系を有する共焦点型顕微鏡の合焦方法であって、
前記共焦点光学系より深い焦点深度の前記試料像を検出し、
この検出された試料像により、この試料像上の任意の位置情報と前記試料の光軸方向の移動範囲の１回ごとの移動量を設定し、
この設定された１回の移動量に応じた移動ごとの前記共焦点光学系により検出された試料像について前記任意の位置情報に対応する画像データを記憶し、
この記憶された画像データから最大輝度に対応する合焦位置を演算することを特徴とする共焦点型顕微鏡の合焦方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、共焦点型顕微鏡に適用される合焦装置及び合焦方法に関するものである。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
また、従来では、コントラスト値を利用しているので、観察範囲の中でコントラストの高い領域に合焦してしまい、これは観察したい場所に合焦するとは限らないという問題もあった。本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、安定した自動合焦を実現できる共焦点型顕微鏡の合焦装置及び合焦方法を提供することを目的とする。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、試料に対して光源からの光を走査し、該走査に応じた試料像の共焦点検出を可能にした共焦点光学系を有する共焦点型顕微鏡において、前記共焦点光学系より深い焦点深度を有し前記試料像を検出可能にした検出光学系と、この検出光学系により検出される試料像により、この試料像上の任意の位置情報と前記試料の光軸方向の移動範囲の１回ごとの移動量を設定する設定手段と、この設定手段に設定された１回の移動量に応じた移動ごとの前記共焦点光学系により検出された試料像について前記任意の位置情報に対応する画像データを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された画像データから最大輝度に対応する合焦位置を演算する合焦位置演算手段とにより構成している。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載において、さらに、前記設定手段に設定された１回の移動量に応じた移動ごとの前記共焦点光学系により検出された試料像について前記任意の位置情報に対応する画像データとともに予め設定された所定範囲の画像データを記憶する第２の記憶手段と、この第２の記憶手段に記憶された画像データを所定の重み付けで処理して前記任意の位置情報に対応する画像データに置換える画像データ処理手段とを有し、この画像データ処理手段により置換えられた画像データを前記任意の位置情報に対応する画像データとして前記記憶手段に記憶し、該記憶手段に記憶された画像データから最大輝度に対応する合焦位置を演算するようにしている。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項において、さらに、前記共焦点光学系により検出された離散的なデータに対して、多項式演算を行う演算手段を有し、この演算手段の演算結果から、最大輝度での合焦位置を求めるようにしている。
請求項５記載の発明は、試料に対して光源からの光を走査し、該走査に応じた試料像の共焦点検出を可能にした共焦点検出光学系を有する共焦点型顕微鏡の合焦方法であって、前記共焦点光学系より深い焦点深度の前記試料像を検出し、この検出された試料像により、この試料像上の任意の位置情報と前記試料の光軸方向の移動範囲の１回ごとの移動量を設定し、この設定された１回の移動量に応じた移動ごとの前記共焦点光学系により検出された試料像について前記任意の位置情報に対応する画像データを記憶し、この記憶された画像データから最大輝度に対応する合焦位置を演算するようにしている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
この結果、請求項１記載の発明によれば、予め共焦点光学系より深い焦点深度を有する検出光学系を用い、この検出光学系にて得られた試料像により、この試料像上の任意の位置情報と試料の光軸方向の移動範囲の１回ごとの移動量が設定され、この設定された１回の移動量に応じた移動ごとの共焦点光学系により検出された試料像について任意の位置情報に対応する画像データを記憶手段に記憶し、この記憶された画像データから最大輝度に対応する合焦位置を演算するようにしているので、合焦したい位置の画像データに複数点のデータを合焦候補として取り込むようになり、始めから１点の画像データのみを採用するのに比べ、合焦したい位置に対して精度の高い自動合焦を実現できる。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、請求項２記載の発明によれば、試料表面に凹凸があっても安定した光軸方向の輝度分布が得られ、安定した自動合焦を実現できる。
また、請求項３記載の発明によれば、段差のある試料の段部の境界部を指示したような場合でも、段差の上段または下段を安定的に検出できるようになり、安定した自動合焦を実現できる。
また、請求項４記載の発明によれば、共焦点光学系により検出された離散的なデータに対して、多項式演算を行う演算手段を有し、この演算手段の演算結果から、最大輝度での合焦位置を求めることができるようになり、安定した自動合焦を実現できる。
また、請求項５記載の発明によれば、試料に対して光源からの光を走査し、該走査に応じた試料像の共焦点検出を可能にした共焦点検出光学系を有する共焦点型顕微鏡の合焦方法であって、前記共焦点光学系より深い焦点深度の前記試料像を検出し、この検出された試料像により、この試料像上の任意の位置情報と前記試料の光軸方向の移動範囲の１回ごとの移動量を設定し、この設定された１回の移動量に応じた移動ごとの前記共焦点光学系により検出された試料像について前記任意の位置情報に対応する画像データを記憶し、この記憶された画像データから最大輝度に対応する合焦位置を演算するようにしているので、合焦したい位置の画像データに複数点のデータを合焦候補として取り込むようになり、始めから１点の画像データのみを採用するのに比べ、合焦したい位置に対して精度の高い自動合焦を実現できる。