显微镜及显微镜自动对焦方法技术

本发明专利技术提供一种显微镜及显微镜自动对焦方法。显微镜，包括：光学系统，用于放大检体；调焦装置，用于调节光学系统的焦点，使其对焦于检体；光学探测器，用于探测通过光学系统的光线；测焦装置，用于在光学系统相对于检体振动时，根据探测到的透过该光学系统的光线，估测光学系统对检体的聚焦位置；以及控制器，根据测焦装置测定的对焦位置控制调焦装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有自动对焦功能的显微镜及显微镜的自动对焦方法。
技术介绍
当将血液涂在载玻片上拍摄其标本中的血球时、当收集尿液中的沉淀物铺在平板上拍摄其标本中的沉淀物时、或拍摄细胞薄片染色制成的标本时都要使用自动显微镜。这种自动显微镜至少有能向XY方向自由移动的载物台和能放大敷于这个载物台载玻片上的血液细胞等检体的显微镜，它具有移动载物台检测观察对象的检测功能以及调节显微镜的透镜与载物台的相对位置、使透镜对焦载玻片上的检体的聚焦功能。这种自动显微镜一般都作为拍摄被显微镜放大的检体图像的手段使用，也附设能处理所拍图像获取所需分析信息(比如每类血球的数量等)的图像处理设备作为自动分析装置使用(比如请参照特开平7-20124号公报)。特开平7-20124号公报上记载了分类并计数血液细胞的血球的血液细胞分析仪，该分析仪包括放大敷于载玻片上的血液细胞的显微镜和拍摄该显微镜放大图像的彩色电视摄影机。将敷有血液的载玻片放在显微镜的载物台上，通过载物台驱动电路在XY方向移动载物台，以调整载物台上的载玻片位置，同时通过对焦驱动电路上下(Z方向)变换透镜的位置，用自动对焦系统调整聚焦位置。来自显微镜的图像被彩色电视摄影机拍摄，血液细胞的图像在RGB监视器上显示出来。在前述血液细胞分析仪中，靠移动载物台来调整载玻片的位置，但是依照惯性原理，调整位置后即使停止了载物台，该载物台还会发生余振，一旦在这个余振结束前进行自动对焦，就无法将透镜的焦点对准载玻片上的检体。为此，需要待机一段时间直至余振结束，再进行自动对焦。血液细胞分析要拍摄一定数量(比如100个)的白血球，如果做一个检体分析，每拍摄一次都要等待余振结束的话，仪器的处理速度会放慢。
技术实现思路
本专利技术的范围只由后附权利要求说明书所规定，在任何程度上都不受这一节
技术实现思路
的陈述所限。本专利技术旨在解决上述技术问题，提供一种显微镜以及自动对焦方法。其中本专利技术的上述技术目的是通过如下技术方案实现的本专利技术提供一种显微镜，包括用于放大检体的光学系统；用于将光学系统对焦该检体的调焦装置；用于探测透过该光学系统的光线的光学探测器；测焦装置，在上述光学系统相对于检体还在振动期间，根据光学探测器探测到的光线估测光学系统相对于检体的对焦位置；以及用于根据测焦装置测定的对焦位置控制调焦装置的控制器。其中由调焦装置移动所述光学系统。其中所述光学探测器包含一个有复数个象素的光传感器。其中所述光传感器包含线路传感器。其中所述测焦装置根据相邻的象素信号的强度不同，估测该光学系统对焦位置。其中所述光学探测器包含二个光传感器、其中一个光传感器与该光学系统之间的光程，其小于该光学系统对焦位置与该光学系统之间的光程；另一个光传感器与该光学系统之间的光程，其大于该光学系统对焦位置与该光学系统之间的光程。其中所述测焦装置根据一个光传感器的信号计算第一估值，根据另一个光传感器的信号计算第二估值，然后根据所述第一估值和第二估值估测该光学系统对焦位置。其中该测焦装置计算所述第一估值和第二估值之差的移动平均值，然后根据所述移动平均值估测该光学系统的对焦位置。其中所述控制器在所述光学系统相对于所述检体还在振动期间，始终控制所述调焦装置。本专利技术所提供的显微镜，还包括位于所述检体下的光源；其中所述光学探测器探测来自所述光源的透过所述光学系统的光线。本专利技术还提供一种分析仪，包括如前述的显微镜；以及用于根据所述显微镜放大的检体图像分析所述检体的分析部分。本专利技术进一步提供一种显微镜，包括用于放置检体的载物台；用于移动载物台的载物台移动机构；用于放大该载物台上的检体的光学系统； 用于使光学系统对焦到检体的调焦装置；以及控制器，用于控制调焦装置，使其在光学系统因载物台移动机构移动而相对于检体振动时开始调节光学系统的焦点对准检体。所述的显微镜，还包括测焦装置，用于在光学系统随载物台移动机构移动的检体而振动期间，估测光学系统相对于检体的位置；其中，控制器根据测焦装置测定的对焦位置控制调焦装置。以及组分检测装置，可在载物台移动期间检测检体的预定组分；其中载物台移动机构使组分检测装置检测的组分置于光学系统下。其中所述组分为白血球。其中载物台移动机构水平移动该载物台。本专利技术所提供的一种分析仪，包括如前述的显微镜；以及用于根据所述显微镜放大的检体图像分析所述检体的分析部分。本专利技术进一步提供一种显微镜自动对焦方法，包括将检体放置在用于放大检体的光学系统下；在该光学系统相对于检体振动中，估测光学系统聚焦检体的对焦位置；以及根据测定的光学系统的对焦位置，调节光学系统的焦点使其对焦于检体。探测透过光学系统的光线；其中，根据透过光学系统的被探测到的光线估测该光学系统的对焦位置。其中估测步骤中的光学系统的振动是由在放置步骤移动光学系统或检体而引起的。本专利技术提供一种分析方法，包括根据前述自动对焦法调节光学系统的焦点于检体上；获得放大的检体图像；以及根据获得的图像分析所述检体。附图说明图1为包括本专利技术的自动显微镜的一实施方式的血液试样分析仪的结构框图。图2为白血球检测原理示意图，分别表示(a)载玻片上的检体扫描图形，(b)线路传感器的视野及其周围的血球，(c)线路传感器的检测信号。图3为本专利技术的自动显微镜的一实施方式的主要部分斜视示意图。图4为二个对焦用传感器的配置示意图。图5为对焦用传感器取得的信号波形，其中(a)为在偏离对焦位置的传感器的信号波形，(b)为在对焦位置的传感器的信号波形。图6为二个对焦用传感器的差分积分值与光学系统移动量的关系图。其中差分积分值由对相邻像素的信号差做积分获得。图7为2个对焦用传感器的差分积分值之差与光学系统移动量的关系图。图8为载物台停止后的余振图。具体实施例方式下面将参照附图说明本专利技术的优选实施方式。本专利技术的第一方面提供一种显微镜，其包括用来放大检体的光学系统；调焦装置，用于使光学系统聚焦到检体上；光学探测器，用来探测穿过光学系统的光线；测焦装置，根据在光学系统还相对于检体在振动时光学探测器探测到的光线，估测面对检体放置的光学系统的对焦位置；以及控制器，用来根据测焦装置测定的对焦位置控制调焦装置。本专利技术的第二方面提供一种显微镜，其包括用于放置试样的载物台；用于移动载物台的载物台移动机构；用于放大载物台上的检体的光学系统；用于将光学系统焦点调整到检体上的调焦装置；用于控制调焦装置的控制器，当检体因载物台移动而振动、光学系统随之振动时，控制器会控制调焦装置开始对焦，使光学系统的焦点始终不离检体。本专利技术的第三方面提供一种显微镜的自动对焦法，其包括将一个检体放置在用于放大检体的光学系统下；在光学系统相对于检体还在振动时，估测光学系统对该检体的焦距；以及根据所测焦距调焦。图1为包含本专利技术一实施方式的自动显微镜的血液试样分析仪的结构框图。图1为了模块式地显示出仪器的结构，使之通俗易懂，传感器和载玻片盒等配置与实际略有不同。比如，在图1，WBC检测用传感器和自动对焦用传感器为上下配置，但实际上如后面出现的图3所示，两个传感器基本上配置在同一平面上。前述血液试样分析仪由以下部分构成自动显微镜A拍摄被自动对焦的血液检体放大图像；图像处理器B处理所拍图像、对血液中的白血球进行分类并对该白血球的每类进行计数；计算机(微机)C包括有与此图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显微镜，包括：　　　　用于放大检体的光学系统；　　　　用于将光学系统对焦该检体的调焦装置；　　　　用于探测透过该光学系统的光线的光学探测器；　　　　测焦装置，在上述光学系统相对于检体还在振动期间，根据光学探测器探测到的光线估测光学系统相对于检体的对焦位置；以及　　　　用于根据测焦装置测定的对焦位置控制调焦装置的控制器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：东马龙一，
申请(专利权)人：希森美康株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]