JPH065334B2 - 微小針用顕微鏡自動焦点装置 - Google Patents
微小針用顕微鏡自動焦点装置Info
- Publication number
- JPH065334B2 JPH065334B2 JP59063773A JP6377384A JPH065334B2 JP H065334 B2 JPH065334 B2 JP H065334B2 JP 59063773 A JP59063773 A JP 59063773A JP 6377384 A JP6377384 A JP 6377384A JP H065334 B2 JPH065334 B2 JP H065334B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microneedle
- micro needle
- video
- moving
- microscope
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/24—Base structure
- G02B21/241—Devices for focusing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、主としてバイオテクノロジの分野に用いら
れる微小針用顕微鏡自動焦点装置に関する。
れる微小針用顕微鏡自動焦点装置に関する。
（ロ）従来技術 従来、顕微鏡の微小針への焦点位置合せは、ディスプレ
イを見ながら手動操作で行なわれていた。
イを見ながら手動操作で行なわれていた。
しかし、このような焦点調節の仕方では、近年目ざまし
く発展してきたバイオテクノロジの分野において、細胞
内に侵入させ得るような微小針を、顕微鏡のステージに
対して保持したような状態で能率よく焦点合せをするこ
とは、著しく困難になり、従って正確に細胞の所定個所
へ微小針を侵入させることができないという不都合があ
った。
く発展してきたバイオテクノロジの分野において、細胞
内に侵入させ得るような微小針を、顕微鏡のステージに
対して保持したような状態で能率よく焦点合せをするこ
とは、著しく困難になり、従って正確に細胞の所定個所
へ微小針を侵入させることができないという不都合があ
った。
（ハ）目的 この発明はこれらの事情に鑑みてなされたものであり、
その主要な目的の一つは、顕微鏡の鏡筒下におかれた微
小針の先端部に対する焦点のずれを速やかに検出し、自
動的に焦点を合すことができる微小針用顕微鏡の自動焦
点装置を提供することにある。
その主要な目的の一つは、顕微鏡の鏡筒下におかれた微
小針の先端部に対する焦点のずれを速やかに検出し、自
動的に焦点を合すことができる微小針用顕微鏡の自動焦
点装置を提供することにある。
（ニ）構成 この発明は、顕微鏡の鏡筒下に位置してステージに対し
傾斜した状態に保持される微小針と、この微小針を移動
させる微小針移動手段と、微小針先端部附近をビデオ撮
像し、複数箇所からのビデオ信号を出力するビデオ撮像
手段と、出力された複数箇所からのビデオ信号の立上り
時間を比較演算して最も立上り時間が小さいビデオ信号
を選択演算し、選択されたビデオ信号の光軸方向に微小
針を移動させ、それらの各演算及び微小針の移動を、立
上り時間が予め設定した許容範囲内におさまるまで繰り
返し行い、かつビデオ撮像手段及び微小針移動手段に作
動を指令する制御手段とを備えた微小針用顕微鏡自動焦
点装置である。
傾斜した状態に保持される微小針と、この微小針を移動
させる微小針移動手段と、微小針先端部附近をビデオ撮
像し、複数箇所からのビデオ信号を出力するビデオ撮像
手段と、出力された複数箇所からのビデオ信号の立上り
時間を比較演算して最も立上り時間が小さいビデオ信号
を選択演算し、選択されたビデオ信号の光軸方向に微小
針を移動させ、それらの各演算及び微小針の移動を、立
上り時間が予め設定した許容範囲内におさまるまで繰り
返し行い、かつビデオ撮像手段及び微小針移動手段に作
動を指令する制御手段とを備えた微小針用顕微鏡自動焦
点装置である。
（ホ）実施例 以下図に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。な
お、これによってこの発明が限定されるものではない。
お、これによってこの発明が限定されるものではない。
第１図はこの発明の一実施例を示したもので、微小針用
顕微鏡自動焦点装置(1)は、顕微鏡(2)、微小針(3)、ビ
デオ撮像手段(4)、微小針移動手段(5)、および制御手段
(6)から主として(1)構成される。
顕微鏡自動焦点装置(1)は、顕微鏡(2)、微小針(3)、ビ
デオ撮像手段(4)、微小針移動手段(5)、および制御手段
(6)から主として(1)構成される。
微小針(3)は顕微鏡(2)の対物レンズ(7)とステージ(8)の
間で、先端部が水平方向から角度θ（例えば３０°）だ
け斜め下を向くように保持部材(9)に取付けられてい
る。ビデオ撮像手段(4)は微小針(3)の先端部をビデオ撮
影する装置で、顕微鏡(2)の接眼レンズ(10)の上方に設
置される。微小針(3)の先端部の複数箇所、例えば第2図
に示す如く、(A)、(B)２箇所から抽出され出力されたビ
デオ信号は、制御手段(6)に入力され、ここで第３図
(a)、(b)に示すような(A)、(B)２点についてのビデオ信
号の立上り時間(TA)と(TB)が比較される。（Ｖは電圧、
ｔは時間である）。ビデオ信号では焦点の合っている点
での立上り時間の方が焦点の合っていない点のそれより
小さくなることがわかっているから、第３図(a)、(b)で
(TB)＜(TA)であれば、先端部での焦点は(A)よりも(B)に
近いところにあることがわかる。それゆえ、制御手段
(6)に微小針先端の(A)点に焦点を合せるように設定して
あれば、この場合、制御手段(6)から微小針移動手段(5)
に微小針(3)を保持部材(9)とともに上方へ移動させる信
号が出される。
間で、先端部が水平方向から角度θ（例えば３０°）だ
け斜め下を向くように保持部材(9)に取付けられてい
る。ビデオ撮像手段(4)は微小針(3)の先端部をビデオ撮
影する装置で、顕微鏡(2)の接眼レンズ(10)の上方に設
置される。微小針(3)の先端部の複数箇所、例えば第2図
に示す如く、(A)、(B)２箇所から抽出され出力されたビ
デオ信号は、制御手段(6)に入力され、ここで第３図
(a)、(b)に示すような(A)、(B)２点についてのビデオ信
号の立上り時間(TA)と(TB)が比較される。（Ｖは電圧、
ｔは時間である）。ビデオ信号では焦点の合っている点
での立上り時間の方が焦点の合っていない点のそれより
小さくなることがわかっているから、第３図(a)、(b)で
(TB)＜(TA)であれば、先端部での焦点は(A)よりも(B)に
近いところにあることがわかる。それゆえ、制御手段
(6)に微小針先端の(A)点に焦点を合せるように設定して
あれば、この場合、制御手段(6)から微小針移動手段(5)
に微小針(3)を保持部材(9)とともに上方へ移動させる信
号が出される。
逆に(TA)＜(TB)の場合には、焦点は(B)点より(A)点に近
いことはわかるが、焦点が(A)点と(B)点の間にあるのか
微小針(3)の外側にあるのかわからないから、この場合
は、制御手段(6)から微小針移動手段(5)に上または下側
に移動させる信号が出され、移動後の(A)点についての
ビデオ信号の立上り時間の変化具合から、改めて微小針
(3)のその後の移動方向が決定される。例えば、移動後
の立上り時間(TA1)の方が移動前の(TA)より大きくなっ
た場合には、微小針(3)の移動方向が逆であったことが
制御手段(6)で判定され、微小針移動手段(5)に新ためて
反対方向の移動信号が出されて微小針(3)の設定点への
焦点位置合せが行われる。
いことはわかるが、焦点が(A)点と(B)点の間にあるのか
微小針(3)の外側にあるのかわからないから、この場合
は、制御手段(6)から微小針移動手段(5)に上または下側
に移動させる信号が出され、移動後の(A)点についての
ビデオ信号の立上り時間の変化具合から、改めて微小針
(3)のその後の移動方向が決定される。例えば、移動後
の立上り時間(TA1)の方が移動前の(TA)より大きくなっ
た場合には、微小針(3)の移動方向が逆であったことが
制御手段(6)で判定され、微小針移動手段(5)に新ためて
反対方向の移動信号が出されて微小針(3)の設定点への
焦点位置合せが行われる。
このような(A)点を焦点近くに移動させる操作指令は、
(A)点をｉ回移動させたときの立上り時間(TAi)が次式を
満足するまで繰り返し行われる。
(A)点をｉ回移動させたときの立上り時間(TAi)が次式を
満足するまで繰り返し行われる。
（Ｘ−α）＜ＴＡｉ＜（Ｘ＋α） ここに(X)はあらかじめ実験的にもとめておいたビデオ
信号の焦点があったときの立上り時間であり、αは焦点
の許容範囲を示す立上り時間についての許容量であっ
て、制御手段(6)に設定される値である。
信号の焦点があったときの立上り時間であり、αは焦点
の許容範囲を示す立上り時間についての許容量であっ
て、制御手段(6)に設定される値である。
微小針(3)の焦点を合せたい点について、ビデオ撮像手
段(4)から制御手段(6)に入力される立上り時間が上記関
係式を満たすように、制御手段(6)によって微小針移動
手段(5)を制御すれば、微小針(3)の所定の点に自動的に
焦点を合すことができる。かくして微小針(3)の先端部
の位置が正確に把握でき、その後の微小針(3)の移動を
正確に行なうことができる。特に細胞などの所定個所へ
微小針(3)の先端部を正確に侵入させることができる。
段(4)から制御手段(6)に入力される立上り時間が上記関
係式を満たすように、制御手段(6)によって微小針移動
手段(5)を制御すれば、微小針(3)の所定の点に自動的に
焦点を合すことができる。かくして微小針(3)の先端部
の位置が正確に把握でき、その後の微小針(3)の移動を
正確に行なうことができる。特に細胞などの所定個所へ
微小針(3)の先端部を正確に侵入させることができる。
上記実施例は、微小針(3)についてのビデオ信号の抽出
箇所が２箇所の場合であるが、抽出箇所を３箇所以上に
増やせば、焦点合せをするための微小針(3)の移動方向
が容易にわかるから、焦点合せに要する時間を短縮する
ことができる。
箇所が２箇所の場合であるが、抽出箇所を３箇所以上に
増やせば、焦点合せをするための微小針(3)の移動方向
が容易にわかるから、焦点合せに要する時間を短縮する
ことができる。
なお、微小針(3)の移動状態を見ながら研究を行う必要
がある場合には、ビデオ撮像手段(4)に第１図の仮想線
で示すようなディスプレイ手段（１１）を接続してもよ
い。
がある場合には、ビデオ撮像手段(4)に第１図の仮想線
で示すようなディスプレイ手段（１１）を接続してもよ
い。
（ヘ）効果 この発明は、顕微鏡の鏡筒下で斜めに保持された微小針
の先端部附近の複数箇所からビデオ信号を抽出し、それ
らの立上り時間の比較から微小針の移動方向を定めて焦
点合せするようにしたものであるから、微小針等の細長
い物体について、その先端への焦点合せを自動的にかつ
能率よく行うことができる。従ってこのような微小針の
焦点合せ、つまり微小針の初期設定のあとは、細胞を所
定位置に設定すれば、細胞に焦点を合せたあと、ただち
に微小針を所定位置に正確に移動させることができる。
の先端部附近の複数箇所からビデオ信号を抽出し、それ
らの立上り時間の比較から微小針の移動方向を定めて焦
点合せするようにしたものであるから、微小針等の細長
い物体について、その先端への焦点合せを自動的にかつ
能率よく行うことができる。従ってこのような微小針の
焦点合せ、つまり微小針の初期設定のあとは、細胞を所
定位置に設定すれば、細胞に焦点を合せたあと、ただち
に微小針を所定位置に正確に移動させることができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す機能説明図、第２図
は微小針先端部の２箇所からビデオ信号を抽出する要部
正面図、第３図(a)、(b)は第２図の２点(A)、(B)におけ
るビデオ信号の立上り時間を示したグラフである。 (1)……微小針用顕微鏡自動焦点装置、 (2)……顕微鏡、(3)……微小針、 (4)……ビデオ撮像手段、(5)……微小針移動手段、 (6)……制御手段、(8)……ステージ、 (11)……ディスプレイ手段、 （θ）……微小針の水平方向となす傾斜角。
は微小針先端部の２箇所からビデオ信号を抽出する要部
正面図、第３図(a)、(b)は第２図の２点(A)、(B)におけ
るビデオ信号の立上り時間を示したグラフである。 (1)……微小針用顕微鏡自動焦点装置、 (2)……顕微鏡、(3)……微小針、 (4)……ビデオ撮像手段、(5)……微小針移動手段、 (6)……制御手段、(8)……ステージ、 (11)……ディスプレイ手段、 （θ）……微小針の水平方向となす傾斜角。
Claims (1)
- 【請求項１】顕微鏡の鏡筒下に位置してステージに対し
傾斜した状態に保持される微小針と、この微小針を移動
させる微小針移動手段と、微小針先端部附近をビデオ撮
像し、複数箇所からのビデオ信号を出力するビデオ撮像
手段と、出力された複数箇所からのビデオ信号の立上り
時間を比較演算して最も立上り時間が小さいビデオ信号
を選択演算し、選択されたビデオ信号の光軸方向に微小
針を移動させ、それらの各演算及び微小針の移動を、立
上り時間が予め設定した許容範囲内におさまるまで繰り
返し行い、かつビデオ撮像手段及び微小針移動手段に作
動を指令する制御手段とを備えてなる微小針用顕微鏡自
動焦点装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59063773A JPH065334B2 (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | 微小針用顕微鏡自動焦点装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59063773A JPH065334B2 (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | 微小針用顕微鏡自動焦点装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60207109A JPS60207109A (ja) | 1985-10-18 |
| JPH065334B2 true JPH065334B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=13239021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59063773A Expired - Fee Related JPH065334B2 (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | 微小針用顕微鏡自動焦点装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065334B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5487241A (en) * | 1977-12-22 | 1979-07-11 | Toa Medical Electronics | Automatic focus adjusting device of microscope |
| JPS54158945A (en) * | 1978-06-05 | 1979-12-15 | Olympus Optical Co Ltd | Micro-manipulator |
| JPS5596291A (en) * | 1979-01-19 | 1980-07-22 | Olympus Optical Co | Microomanipulator |
| JPS58198010A (ja) * | 1982-05-14 | 1983-11-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 合焦装置 |
-
1984
- 1984-03-31 JP JP59063773A patent/JPH065334B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60207109A (ja) | 1985-10-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |