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公開番号2023078801
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-07
出願番号2021192084
出願日2021-11-26
発明の名称顕微鏡システム、及び、顕微鏡制御装置
出願人株式会社エビデント
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G02B 21/00 20060101AFI20230531BHJP(光学)
要約【課題】画質とスループットを高いレベルで両立するスキャン技術を提供する。
【解決手段】顕微鏡システム1は、光源101と、対物レンズ104と、ステージ103と、ステージ103に置かれた標本Sの像を撮像する2次元撮像素子170と、対物レンズ104とステージ103の間の距離を変更する焦準部150と、制御回路と、を備える。制御回路は、対物レンズ104の光軸と直交する方向にステージ103が移動している移動期間中に、その移動期間内で検出した合焦評価情報に基づいて焦準部150を制御する合焦制御と、2次元撮像素子170の露光期間を制御する露光制御と、を実行し、露光期間中と合焦評価情報を検出する合焦評価期間中とで異なる発光強度で光源101を発光させる発光制御を実行する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
光源と、
対物レンズと、
ステージと、
前記ステージに置かれた標本の像を撮像する２次元撮像素子と、
前記対物レンズと前記ステージの間の距離を変更する焦準装置と、
制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記対物レンズの光軸と直交する方向に前記ステージが移動している移動期間中に、当該移動期間内で検出した合焦評価情報に基づいて前記焦準装置を制御する合焦制御と、前記２次元撮像素子の露光期間を制御する露光制御と、を実行し、
前記露光期間中と前記合焦評価情報を検出する合焦評価期間中とで異なる発光強度で前記光源を発光させる発光制御を実行する
ことを特徴とする顕微鏡システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の顕微鏡システムにおいて、
前記制御回路は、
前記ステージの位置情報に基づいて、前記光源の発光強度を、前記合焦評価期間中の第１の発光強度よりも大きな第２の発光強度に変更し、
前記光源が前記第２の発光強度で発光している期間内に、前記露光期間を設定する
ことを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項３】
請求項２に記載の顕微鏡システムにおいて、
前記制御回路は、前記露光期間の終了に合わせて前記発光強度を前記第２の発光強度から前記第１の発光強度へ調光する
ことを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項４】
請求項３に記載の顕微鏡システムにおいて、
前記第１の発光強度は、前記第２の発光強度の１／１０以下である
ことを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の顕微鏡システムにおいて、
前記制御回路は、前記露光期間の長さである露光時間を、前記露光期間中の前記ステージの移動速度に基づいて設定する
ことを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項６】
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の顕微鏡システムにおいて、
前記制御回路は、前記露光期間の長さである露光時間を、前記露光期間中の前記ステージの移動速度と前記第２の発光強度とに基づいて設定する
ことを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の顕微鏡システムにおいて、
前記制御回路は、前記露光時間を、前記露光期間中の前記ステージの移動量が前記ステージ上に投影された前記２次元撮像素子の像における１／３画素よりも小さくなるように、設定する
ことを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の顕微鏡システムにおいて、
前記制御回路は、それぞれ前記露光期間であって時間方向に隣り合う第１の露光期間と第２の露光期間の間に、少なくとも１回前記合焦評価期間を設定する
ことを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項９】
請求項８に記載の顕微鏡システムにおいて、
前記合焦評価期間は、所定のサンプリング周期で設定され、
前記所定のサンプリング周期は、前記露光期間の長さである露光時間の１０倍以上である
ことを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９に記載の顕微鏡システムにおいて、
前記制御回路は、前記露光期間と重ならないように前記合焦評価期間を設定する
ことを特徴とする顕微鏡システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書の開示は、顕微鏡システム、及び、顕微鏡制御装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
病理診断における病理医の負担を軽減する技術の一つとして、ＷｈｏｌｅＳｌｉｄｅＩｍａｇｉｎｇが注目されている。ＷｈｏｌｅＳｌｉｄｅＩｍａｇｉｎｇとはスライドガラス上の検体全域をスキャンしてデジタル画像を作成する技術であり、複数の画像を取得してタイリングすることで顕微鏡の視野よりも広い領域を高い解像力で画像化することができる。
【０００３】
ＷｈｏｌｅＳｌｉｄｅＩｍａｇｉｎｇのスループットの向上には、ステージを停止することなく各撮影位置で撮影を行うノンストップ方式が有効である。その一方で、ステージを移動しながら撮影が行われると画像にブレを生じてしまう。このような技術的な課題に関連する技術は、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１には、露光期間内において瞬間的に光源を発光することで画像のブレを抑える技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６１５４２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、オートフォーカスを実行する余地がないため、フォーカスがあった状態で検体を撮影できるとは限らない。予め合焦位置を求めておくことで検体へのフォーカシングが可能となるが、スキャン前に行われる合焦位置を求める工程は、スループットの向上を妨げてしまう。
【０００６】
以上のような実情を踏まえ、本発明の一側面に係る目的は、画質とスループットを高いレベルで両立するスキャン技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る顕微鏡システムは、光源と、対物レンズと、ステージと、前記ステージに置かれた標本の像を撮像する２次元撮像素子と、前記対物レンズと前記ステージの間の距離を変更する焦準装置と、制御回路と、を備える。前記制御回路は、前記対物レンズの光軸と直交する方向に前記ステージが移動している移動期間中に、当該移動期間内で検出した合焦評価情報に基づいて前記焦準装置を制御する合焦制御と、前記２次元撮像素子の露光期間を制御する露光制御と、を実行し、前記露光期間中と前記合焦評価情報を検出する合焦評価期間中とで異なる発光強度で前記光源を発光させる発光制御を実行する。
【０００８】
本発明の一態様に係る顕微鏡制御装置は、光源と、対物レンズと、ステージと、前記ステージに置かれた標本の像を撮像する２次元撮像素子と、前記対物レンズと前記ステージの間の距離を変更する焦準装置と、を備える顕微鏡を制御する。前記顕微鏡制御装置は、制御回路を備え、前記制御回路は、前記対物レンズの光軸と直交する方向に前記ステージが移動している移動期間中に、当該移動期間内で検出した合焦評価情報に基づいて前記焦準装置を制御する合焦制御と、前記２次元撮像素子の露光期間を制御する露光制御と、を実行し、前記露光期間中と前記合焦評価情報を検出する合焦評価期間中とで異なる発光強度で前記光源を発光させる発光制御を実行する。
【発明の効果】
【０００９】
上記の態様によれば、画質とスループットを高いレベルで両立するスキャン技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１の実施形態に係る顕微鏡システムの構成の一例を示した図である。
ＷｈｏｌｅＳｌｉｄｅＩｍａｇｉｎｇについて説明するための図である。
顕微鏡システムで行われる処理のタイミングチャートの一例を示した図である。
ステージの移動速度の時間変化の一例を示した図である。
合焦評価情報の一例について説明するための図である。
ＡＦ用のセンサの配置の一例について説明するための図である。
ＡＦ用のセンサに含まれる前ピン用センサ領域と後ピン用センサ領域の配置について説明するための図である。
ＡＦ用のセンサの配置の別の例について説明するための図である。
ＡＦ用のセンサの配置の更に別の例について説明するための図である。
第２の実施形態に係る顕微鏡システムの構成の一例を示した図である。
ステージの移動方向と像面位相差検出用画素を有効化する領域の関係の一例を示した図である。
第３の実施形態に係る顕微鏡システムの構成の一例を示した図である。
顕微鏡装置及び顕微鏡制御装置を実現するためのコンピュータのハードウェア構成を例示した図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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