【手続補正書】
【提出日】平成27年5月18日(2015.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の撮像素子により被撮像物を撮像する撮像方法であって、
前記被撮像物の面形状を複数の領域に分割するステップと、
前記複数の領域の夫々の面形状を平面で近似し、前記平面の傾き量を求めるステップと、
前記複数の領域の中で前記平面の傾き量が許容範囲にある領域からなるｍ個のグループを作成するグループ分けステップと、
前記ｍ個のグループの中のグループｋ（ｋは１〜ｍの中から選択される整数）に属する全ての前記平面の傾き量が焦点深度内になるように前記被撮像物を保持するステージを傾ける傾斜ステップと、
前記複数の撮像素子のうち前記グループｋに属する領域に対応する撮像素子に前記被撮像物を撮像させる撮像ステップと、
前記ｋが１からｍの全ての値をとるように傾斜ステップと撮像ステップを繰り返すステップと、
を有することを特徴とする撮像方法。
【請求項２】
前記複数の領域の夫々は、前記被撮像物を前記複数の撮像素子の撮像面に結像する撮像光学系の倍率で換算した前記複数の撮像素子の夫々の大きさに対応することを特徴とする請求項１に記載の撮像方法。
【請求項３】
前記被撮像物を前記複数の撮像素子の撮像面に結像する撮像光学系の光軸に直交する方向を第１の方向と第２の方向として、前記平面の傾き量を前記第１の方向の傾きと前記第２の方向の傾きの座標で表した場合、前記グループ分けステップは、半径ｂの円の内部にある点を１つのグループとすることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像方法。
【請求項４】
半径ｂは、許容フォーカス誤差と、前記撮像素子の大きさと、前記被撮像物を前記撮像素子の撮像面に結像する撮像光学系の倍率とによって定まることを特徴とする請求項３記載の撮像方法。
【請求項５】
前記グループｋに属する前記領域に対応する前記撮像素子を、前記被撮像物を前記撮像素子の撮像面に結像する撮像光学系の光軸方向のフォーカスオフセット量だけ移動するステップを更に有することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の撮像方法。
【請求項６】
前記フォーカスオフセット量は、前記グループｋに属する前記平面に基づいて決まる量であることを特徴とする請求項５に記載の撮像方法。
【請求項７】
前記傾斜ステップは、前記グループｋに属する前記領域に対応する前記撮像素子を更に傾けることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の撮像方法。
【請求項８】
前記被撮像物の面形状を計測装置によって取得するステップを更に有することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の撮像方法。
【請求項９】
前記傾斜ステップが傾ける傾き量はグループｋに属する全ての前記平面の傾き量の平均値または重み付け平均値によって決定されることを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の撮像方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
被撮像物の面形状を複数の領域に分割するステップと、
前記複数の領域の夫々の面形状を平面で近似し、前記平面の傾き量を求めるステップと、
前記複数の領域の中で前記平面の傾き量が許容範囲にある領域からなるｍ個のグループを作成するステップと、 
前記ｍ個のグループの中のグループｋ（ｋは１〜ｍの中から選択される整数）に属する全ての前記平面の傾き量が焦点深度内になるように前記被撮像物を保持するステージを傾けるステップと、
前記複数の撮像素子のうち前記グループｋに属する領域に対応する撮像素子に前記被撮像物を撮像させるステップと、
前記ｋが１からｍの全ての値をとるように傾斜ステップと撮像ステップを繰り返すステップと、を実行させるためのプログラム。
【請求項１１】
被撮像物を保持するステージと、
前記被撮像物を撮像する複数の撮像素子と、
前記ステージの駆動と各撮像素子の撮像を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記被撮像物の面形状を複数の領域に分割し、前記複数の領域の夫々の面形状を平面で近似し、前記平面の傾き量を求め、前記複数の領域の中で前記平面の傾き量が許容範囲にある領域からなるｍ個のグループを作成し、前記ｍ個のグループの中のグループｋ（ｋは１〜ｍの中から選択される整数）に属する全ての前記平面の傾き量が焦点深度内になるように前記ステージを傾け、前記複数の撮像素子のうち前記グループｋに属する領域に対応する撮像素子に前記被撮像物を撮像させ、前記ｋが１からｍの全ての値をとるように前記ステージの傾斜と前記撮像素子による撮像を繰り返すことを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記ｍ個のグループの中のグループｋ（ｋは１〜ｍの中から選択される整数）に属する全ての前記平面の傾き量が焦点深度内になるように前記ステージと前記グループｋに対応する前記撮像素子を更に傾けることを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記被撮像物の面形状を計測する計測装置を有することを特徴とする請求項１１または１２に記載の撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】撮像方法、プログラム、および撮像装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、標本の顕微鏡画像を撮像する撮像方法、プログラム、および撮像装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０９８３５１号公報
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の撮像方法は、複数の撮像素子により被撮像物を撮像する撮像方法であって、前記被撮像物の面形状を複数の領域に分割するステップと、前記複数の領域の夫々の面形状を平面で近似し、前記平面の傾き量を求めるステップと、前記複数の領域の中で前記平面の傾き量が許容範囲にある領域からなるｍ個のグループを作成するグループ分けステップと、前記ｍ個のグループの中のグループｋ（ｋは１〜ｍの中から選択される整数）に属する全ての前記平面の傾き量が焦点深度内になるように前記被撮像物を保持するステージを傾ける傾斜ステップと、前記複数の撮像素子のうち前記グループｋに属する領域に対応する撮像素子に前記被撮像物を撮像させる撮像ステップと、前記ｋが１からｍの全ての値をとるように傾斜ステップと撮像ステップを繰り返すステップと、を有する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
ｚ＝Ｂ１ｘ+Ｂ２ｙ＋Ｂ３   （１）
この平面は分割された小領域ごとに求められ、小領域の番号をｉ（ｉ＝１〜ｎ）とすると、次式のようになる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
ｚ＝Ｂ１（ｉ）ｘ＋Ｂ２（ｉ）ｙ＋Ｂ３（ｉ）（ｉ＝１、…、ｎ）    （２）
係数Ｂ１（ｉ）、Ｂ２（ｉ）、Ｂ３（ｉ）は小領域ごとに求められ、ｉ＝６４（個）の小領域に対応してそれぞれ得られる。傾きが小さいので、Ｂ１、Ｂ２はそれぞれｘ方向（第１の方向）の傾き量、ｙ方向（第２の方向）の傾き量と近似できる。これによって、各領域の面形状を平面で近似し、平面の傾き量を求めることができる。Ｂ３はフォーカスオフセットである（Ｓ２０４）。ここで、グループ番号ｋをｋ＝０に設定し（Ｓ２０５）、グループ設定するたびにｋを1ずつ増やし、ｋ＋１とおく（Ｓ２０６）。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
この円の内部に入る点をグループ分けし、ｍ個のグループｋ（ｋ＝１、２、…、ｍ）とする（Ｓ２０９）。このグループ分けステップは、複数の領域の中で平面の傾き量が所定の範囲（許容範囲）にある領域からなるｍ個のグループを作成することである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
次に、グループ化された点を除き、グループ化されていないものを抽出する（Ｓ２１０）。そして、グループ化されていない点に対し、同様な処理を繰り返す。グループ化されていない点がなくなるまで、Ｓ２０６からＳ２１０の処理を繰り返してｍ個のグループを作成する（Ｓ２１１）。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
もちろん、グループ分けで重複する部分に含まれる傾き散布の集合はグループ番号の小さい番号のグループに属したままでもよい。どちらもフォーカス残差は殆ど同じである。なお、グループ化の方法は特にこの方法に限定せず、グループの数ｍがなるべく少なくなるように（好ましくは最小になるように）グループ分けを行う。傾き散布の頻度の大きい部分からグループ分けを行ってもよい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
次に、グループ番号ｋをｋ＝０と設定し（Ｓ２１２）、ｋ＝１、２、…、ｍの傾き平均値とオフセットを求める。
グループｋについて、ｋをｋ＋１とし、順次以下のステップを進める（Ｓ２１３）。撮像素子３０６に与えるオフセット量は上述のものを（倍率）２倍したものである（Ｓ２１４）。即ち、あるグループｋに属する小領域ｉにおいて、各グループ内に属する点の傾きを代表する傾きをＢ０１（ｋ）、Ｂ０２（ｋ）、倍率をβとし、小領域ｉ内部の標本点ｊ＝１、…、ｎｊの面形状マップから、フォーカスオフセット量ｆ（ｉ）は次のようになる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
ｆ（ｉ）＝β２Σｊ（ｚｊ−Ｂ０１（ｋ）ｘｊ−Ｂ０２（ｋ）ｙｊ）/ｎｊ （３）
先ほどの例でグループ内の傾きの代表値を示すと、平均値である図７（Ｄ）に示す白丸のようになる。次に各グループを代表する傾きＢ０１（ｋ）、Ｂ０２（ｋ）でステージを傾ける（Ｓ２１５）。Ｓ２１５は、ｍ個のグループの中のグループｋ（ｋは１〜ｍの中から選択される整数）に属する全ての平面の傾き量が焦点深度内になるように、被撮像物を搭載したステージを傾ける傾斜ステップであるが、後述するように、撮像素子を更に傾けてもよい。即ち、傾斜ステップは、試料３０３と撮像素子３０６の撮像面Ｂを相対的に傾ければ足りる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
グループに属する撮像素子３０６のみオフセット量ｆ（ｉ）だけ光軸方向に動かす（Ｓ２１６）。Ｓ２１５、Ｓ２１６は同時に並行に行ってもよい。そして、グループ内の撮像素子３０６のみ撮像を行い、撮像データを取り込む（Ｓ２１７）。Ｓ２１７は、グループｋに属する領域ｉに対応する複数の撮像素子に試料３０３を撮像させる撮像ステップである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
例えば、１回目の撮像では、グループｋ＝１のグループに属する撮像素子３０６をオフセット量だけ光軸方向に駆動され、ステージはグループｋ＝１の代表傾きで傾けられる。その後、グループに属する撮像素子３０６のみが撮像を行い、撮像データを伝送する。このようにして、グループｋ＝７まで同様な処理を繰り返す。つまり、ｋが１からｍの全ての値をとるように傾斜ステップと撮像ステップを繰り返す（Ｓ２１８）。これにより、標本の面上の全ての点の結像位置が撮像素子３０６の焦点深度内で撮像を行うことができる。これは非常にうねりが大きい例であるが、うねりの小さいものは１つのグループ、即ち１回の撮像で全視野を撮像できる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
例えば、撮像素子３０６を駆動するユニットを小型化して１５ｍｒａｄまで傾きを駆動する場合、１５ｍｒａｄ以下の傾きは撮像素子３０６を傾けることによって合焦させることができる。１５ｍｒａｄより大きい傾きが必要な場合、ステージ３０２は必要な傾き角から倍率換算して１．５ｍｒａｄ差し引いたものを傾ける。即ち、小領域ｉの、撮像素子３０６の傾き角ＢＳ１（ｉ）、ＢＳ２（ｉ）は、光学系の倍率をβ、撮像素子３０６の標本上での駆動範囲をα（＞０）とすると、次式が成立する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
（Ｂ１（ｉ））２+（Ｂ２（ｉ））２≦（α）２のとき、      （４）
ＢＳ１（ｉ）＝Ｂ１（ｉ）・β、ＢＳ２（ｉ）＝Ｂ２（ｉ）・β
（Ｂ１（ｉ））２+（Ｂ２（ｉ））２＞（α）２のとき、
ＢＳ１（ｉ）＝α・ｃｏｓθ（ｉ）・β、ＢＳ２（ｉ）＝α・ｓｉｎθ（ｉ）・β
撮像素子３０６の傾き角ＢＳ１、ＢＳ２は傾き補正に必要な角度で、それぞれＸ方向の傾き、Ｙ方向の傾きである。また、新しい傾き角Ｂ１’、Ｂ２’は次式で与えられる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
ｆ（ｉ）＝β２Σｊ｛ｚｊ−（Ｂ０１（ｋ）＋ＢＳ１（ｉ）/β）ｘｊ−（Ｂ０２（ｋ）＋ＢＳ２（ｉ）/β）ｙｊ｝/ｎｊ        （６）
グループを代表する傾きＢ０１、Ｂ０２でステージ３０２を傾ける（Ｓ２１９）。グループに属する撮像素子３０６のみ撮像素子３０６の光軸方向へのオフセット量の駆動に加えて、撮像素子３０６の傾きＢＳ１、ＢＳ２を駆動する（Ｓ３０３）。Ｓ２１９、Ｓ３０３はどちらを先に行ってもよく、同時に行うのが望ましい。次に、グループ内の撮像素子３０６のみ撮像を行い、撮像データを取り込む（Ｓ２１７）。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３Ｂ】
2013246334.tif 000001
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３Ｃ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３Ｃ】
2013246334.tif 000002