[发明专利]图像获取设备和载物台控制方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2013年2月7日提交的日本优先权专利申请JP2013-022255的权益，其整体内容通过引用并入本文中。

技术领域

本技术涉及对数字显微镜设备中病理载玻片所放置在的载物台的控制。

背景技术

在数字显微镜设备中，当获取病理载玻片上的样本图像时，其上放置有病理载玻片的载物台在X轴方向和Y轴方向上移动，以获得期望位置的图像。此外，载物台在Z轴方向上移动以执行聚焦。

为将载物台准确移动到期望位置，定位控制是重要的。为准确掌握载物台位置，例如使用线性编码器或旋转编码器。此外，为控制用于驱动载物台的伺服电机、步进电机、线性电机等，使用各种装置。

例如，日本专利申请特许公开No.2002-126964公开了这样的技术，即驱动载物台的伺服电机由来自位置传感器和电流检测单元的反馈信息控制。

此外，日本专利申请特许公开No.2007-80660公开了这样的技术，即驱动载物台的步进电机执行开环控制。

此外，日本专利申请特许公开No.2010-39004公开了这样的技术，即驱动载物台的线性电机通过由前馈控制和反馈控制组成的两自由度控制系统而控制。

发明内容

在现有技术中使用步进电机的载物台驱动控制中，线性编码器的附接位置的优化和用于以高准确性高速度移动载物台的定位控制的优化是不够的。

鉴于上述情况，期望提供能够优化载物台移动的图像获取设备和载物台控制方法。

根据本技术的实施例，提供了一种图像获取设备，包括：图像拾取单元，该图像拾取单元包括物镜；载物台；连接单元，其被设置到载物台；位置检测单元；以及控制单元。该载物台被配置为确定病理载玻片在物镜光轴方向上的位置，并且病理载玻片是图像拾取单元的图像拾取目标。移动机构通过连接单元连接到载物台并且被配置为在光轴方向上移动载物台。位置检测单元被配置为针对载物台上预设定的测量点，检测载物台在光轴方向上的位置。控制单元被配置为通过至少使用位置检测单元的检测结果来控制移动机构。

在本技术中，当移动载物台（Z载物台）时，Z载物台在光轴方向上的位置的检测不是基于连接Z载物台和移动机构的连接单元，而是基于设置到Z载物台的测量点。因此，能够以高准确性检测载物台位置并且优化载物台移动。

在本技术的实施例中的图像获取设备中，连接单元可在光轴方向上从载物台突出。

在本技术的实施例中的图像获取设备中，移动机构可包括步进电机，以及控制单元可包括：位置计算单元，其被配置为计算每个单位时间内的移动目标位置作为序列，所述单位时间比将载物台移动到图像拾取位置所需的时间段更短，在该图像拾取位置处获得病理载玻片的图像；差计算单元，其被配置为计算每个单位时间内移动目标位置和由位置检测单元所检测的位置之间的差；以及转换单元，其被配置为将差转换为步进电机的控制量。

在本技术中，在每个非常短的单位时间（例如1ms）内确定移动目标位置，并且在不需要稳定时间段的情况下检测Z载物台的位置，而不是花费时间（例如100ms）来移动Z载物台到图像拾取位置并且在等待稳定时间段（例如30ms）之后反馈Ｚ载物台的检测位置。因此，能够缩短用于移动载物台的控制时间段并且优化载物台的移动。

在本技术的实施例中的图像获取设备中，移动机构可包括步进电机，以及控制单元可包括：位置计算单元，其被配置为计算每个单位时间内的移动目标位置作为序列，所述单位时间比将载物台移动到图像拾取位置所需的时间段更短，在该图像拾取位置处获得病理载玻片的图像；第一差计算单元，其被配置为针对每个单位时间计算移动目标位置和前面周期的单位时间中的移动目标位置之间的差作为第一差；第一转换单元，其被配置为将第一差转换为步进电机的第一控制量；第二差计算单元，其被配置为针对每个单位时间计算在n周期之前的单位时间（n：预定的正整数）中的移动目标位置和由位置检测单元检测的位置之间的差作为第二差；第二转换单元，其被配置为将第二差转换为步进电机的第二控制量；以及合成单元，其被配置为将第一控制量和第二控制量合成从而将合成控制量输出到移动机构。