[发明专利]摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及取得对象物（object）的图像的摄像装置，例如数字显微镜。

背景技术

近些年来，已经关注这样的摄像装置：其获取整个样本的外形信息以及细胞组织的细节作为计算机化图像，并将计算机化图像显示在监视器上以供观察。

这种类型的摄像装置的特征在于，对象物的尺寸相比于观察对象物必需的物镜的分辨率（<1μm）较大（几毫米到几十毫米）。因此，为了形成具有高分辨率和宽广视场（field of view）的图像，有必要通过将由具有狭窄视场但具有高分辨率的物镜摄取的对象物不同部分的图像进行合并来取得一个整体图像。

然而，当对于对象物的各部分测量散焦并进行聚焦时，花费很多时间来取得一个整体图像。因此，PTL1公开了在保持样本（对象物）的载玻片的三个以上的点处进行聚焦以取得载玻片的倾斜，并且，通过计算来推定这三个以上的点以外的点处的焦点位置。PTL2公开了事先取得其中存在样本的区域，测量该区域中三个基准点处的焦点位置，并根据包括这三个点的平面方程来计算任意位置处的焦点位置。

在PTL1和PTL2中，包括对象物的表面上的三个点的平面方程根据这三个点处的焦点位置取得。然而，实际样本的表面不总是平坦的。为此原因，通过PTL1和PTL2中所描述的方法取得的图像可能由于任意位置处的焦点位置大大偏离实际焦点位置而是模糊的，或者，可能由于再次进行聚焦而花费更多的时间。

引用列表

专利文献

PTL1日本专利No.4332905

PTL2日本专利特开No.2004-191959

发明内容

根据本发明一方面的摄像装置包括：测量部，被配置为测量对象物的表面形状；摄像部，被配置为取得由多个摄像元件在摄像光学系统的像面上形成的对象物的不同区域的图像；焦点位置检测单元，被配置为检测对象物的焦点位置，在该焦点位置处，对象物的焦点位置检测点被聚焦在所述像面上；以及焦点位置确定单元，被配置为基于焦点位置检测单元的检测结果和测量部的测量结果来确定在与对象物的焦点位置检测点不同的点处的对象物的焦点位置。摄像部基于焦点位置确定单元的确定结果、在图像被聚焦在所述多个摄像元件上的状态下摄取对象物的不同区域的图像。

附图说明

图1示出根据第一和第二实施例的摄像装置的整体构造。

图2示出样本部。

图3示出样本位置、摄像区域和照相机样本基准点之间的关系。

图4A和4B示出夏克哈特曼（Shack-Hartmann）波前传感器。

图5A和5B示出夏克哈特曼波前传感器中的成像点的位置。

图6示出样本位置、摄像区域和传感器样本基准点之间的关系。

图7示出传感器样本基准点和不同点处的表面形状数据。

图8A和8B示出像面上的样本图像。

图9A、9B和9C示出聚焦传感器单元的结构以及聚焦的原理。

图10A、10B和10C示出照明光和散射光的光路。

图11示出取得焦点位置所采用的照明方法。

图12示出根据焦点位置的摄像元件的高度调节。

图13A到13H示出通过多个摄像操作获取整体图像。

图14示出样本聚焦过程。

图15A和15B示出照相机样本基准点、倾斜检测点以及聚焦传感器之间的关系。

图16示出样本聚焦过程。

图17示出根据第三实施例的摄像装置的总体构造。

图18示出样本聚焦过程。

图19示出包括多个聚焦传感器的摄像部。

图20示出根据第四实施例的摄像装置的总体构造。

图21示出样本聚焦过程。

具体实施方式

下面将介绍根据本发明的实施例的摄像装置。

第一实施例

图1示意性地示出根据本发明第一实施例的摄像装置1。参照图1，摄像装置1包括：主摄像系统10，其用作以高分辨率和宽广视场摄取图像的摄像部；以及，测量光学系统20，其用作对将要观察的样本的表面形状和位置进行测量的测量部。