[发明专利]图像取得装置和图像取得方法

说明书

技术领域

本发明涉及试样等的图像取得所使用的图像取得装置及其图像取得方法。

背景技术

作为图像取得装置，例如有将试样的摄像区域预先分割成多个区域，并在对各分割区域进行高倍率摄像后将它们进行合成的虚拟(virtual)显微镜装置。在这样的虚拟显微镜的图像取得中，以往，取得作为活体样品等试样的图像的时候的摄像条件，设定以试样的整个区域作为对象的焦点映射(mapping)，并一边进行基于焦点映射的焦点控制一边进行试样的图像的取得。

为了制作焦点映射，首先，使用具备宏观光学系统的图像取得装置来取得试样整体作为宏观图像。接着，使用所取得的宏观图像来设定试样的摄像范围，并且将摄像范围分割成多个分割区域，并对各分割区域设定焦点取得位置。在设定焦点取得位置之后，将试样移到具备宏观光学系统的图像取得装置，取得所设定的焦点取得位置中的焦点位置，并由这些焦点位置制作焦点映射。

然而，在制作这样的焦点映射时，存在处理需要时间这样的问题。另外，如果抑制所取得的焦点的间隔或者数目，则处理所需要的时间缩短，但是在该情况下存在聚焦精度下降这样的问题。因此，进行了一边取得焦点位置一边取得试样的高倍率图像的动态聚焦的开发。该方式是如下的方式，即，基于比入射到图像取得用的摄像装置的光像更前地匹配焦点的光像(前焦点(front focus))与更后地匹配焦点的光像(后焦点(rear focus))的光强度差或者对比度差来检测焦点位置相对于当前的物镜的高度的偏移方向，使物镜在抵消偏移的方向上移动来取得图像(例如参照专利文献1)。

另一方面，在不使用动态聚焦的现有的虚拟显微镜中，有如下方式，即取得相对于有厚度的试样的焦点位置不同的多个Z平面图像(在图16中由虚线表示的位置匹配焦点的平面的图像)的设置(Z叠层图像)。例如，在下述专利文献2中，公开了通过使物镜相对于试样台相对移动(例如使Z平面水平向下方行进)，从而取得Z叠层图像的方式。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-081211号公报

专利文献2：日本特开2008-500643号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

为了如上述的专利文献2那样使物镜相对于试样台相对移动来取得Z叠层，需要焦点映射等物镜的基准位置的信息。然而，由于在动态聚焦中不取得焦点映射，因此不具有这样的物镜的基准位置的信息。因此，在使用动态聚焦的情况下，单纯采用使物镜相对于试样台相对移动的方法来取得Z叠层图像是困难的。

本发明是为了解决上述技术问题而完成的，其目的在于提供在进行利用动态聚焦的图像取得的情况下能够容易取得Z叠层图像的图像取得装置及其图像取得方法。

解决技术问题的手段

为了解决上述技术问题，本发明所涉及的图像取得装置，其特征在于，具备：载台，其载置有试样；载台控制机构，其以规定的速度扫描载台；光源，其朝向试样照射光；导光光学系统，其包含将试样的光像向图像取得用的第1光路和焦点控制用的第2光路分支的光分支机构；第1摄像机构，其取得由向第1光路分支的第1光像得到的第1图像；第2摄像机构，其取得由向第2光路分支的第2光像得到的第2图像；焦点控制机构，其解析第2图像，并基于该解析结果控制由第1摄像机构进行的摄像的焦点位置；以及光路长度差变更机构，其基于规定的目标焦点间隔变更第1光路与第2光路的光路长度差，每当光路长度差变更机构变更光路长度差时，焦点控制机构控制焦点位置同时载台控制机构扫描载台，并且第1摄像机构取得第1图像，由此取得由试样的深度方向上的多个第1图像构成的Z叠层图像。

在该图像取得装置中，具备了变更第1光路与第2光路的光路长度差的光路长度差变更机构。由第1摄像机构进行的摄像的焦点位置根据由光路长度差变更机构变更的上述光路长度差，而在试样的深度方向上变化(移动)。因此，通过每当光路长度差变更机构基于规定的目标焦点间隔变更上述光路长度差时，焦点控制机构控制由第1摄像机构进行的摄像的焦点位置，同时载台控制机构扫描载台，并且第1摄像机构取得第1图像，由此能够容易取得由根据上述光路长度差的变更的试样的深度方向上的第1图像构成的Z叠层图像。再有，在该方法中，通过在变更上述光路长度差的基础上实施由焦点控制机构进行的动态聚焦，从而得到不是以与载台面平行的XY平面切开试样的图像而是沿着与试样的表面形状(起伏)大致相似的曲面切开试样的图像构成的Z叠层图像。