(57)【要約】【課題】より正確なスペクトルデータをより短時間に取得することができる。【解決手段】撮像部１０８はサンプル１０１から入射された光に応じた画像を撮像する。カラーセンサ１１０はサンプル１０１から入射された光のスペクトルデータを取得する。光源制御部１０５は、通常サンプリング期間に光源１０４を点灯させ、暗時サンプリング期間に光源１０４を消灯させる。補正部１１１は、通常サンプリング期間にカラーセンサ１１０が取得したスペクトルデータと、暗時サンプリング期間にカラーセンサ１１０が取得したスペクトルデータとに基づいて、撮像部１０８が撮像した画像の色を補正する。ステージ制御部１０３は、暗時サンプリング期間に、ステージ１０２と、対物レンズ１０６およびハーフミラー１０７との相対位置を移動させる。【選択図】図１
2013025023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプルを保持するステージと、
前記サンプルに光を照射する光源と、
前記サンプルから入射された光に応じた画像を撮像する撮像素子と、
前記サンプルから入射された光のスペクトルデータを取得するカラーセンサと、
前記サンプルからの光を前記撮像素子および前記カラーセンサに導く光学系と、
通常サンプリング期間に前記光源を点灯させ、暗時サンプリング期間に前記光源を消灯させる光源制御部と、
前記通常サンプリング期間に前記カラーセンサが取得した前記スペクトルデータと、前記暗時サンプリング期間に前記カラーセンサが取得した前記スペクトルデータとに基づいて、前記撮像素子が撮像した前記画像の色を補正するスペクトルデータ補正部と、
前記暗時サンプリング期間に、前記ステージと前記光学系との相対位置を移動させるステージ制御部と、
を備えるバーチャルスライド装置。
【請求項２】
前記暗時サンプリング期間の長さは、前記通常サンプリング期間の長さの（１／Ｎ）倍であり、
前記スペクトルデータ補正部は、前記通常サンプリング期間に前記カラーセンサが取得した前記スペクトルデータの値と、前記暗時サンプリング期間に前記カラーセンサが取得した前記スペクトルデータの値をＮ倍した値とを用いて前記撮像素子の像の色を補正し、
前記Ｎは１より大きい実数である
ことを特徴とする請求項１に記載のバーチャルスライド装置。
【請求項３】
前記ステージ制御部が前記ステージと前記光学系との相対位置を所定の回数移動させる毎に、前記暗時サンプリング期間を設ける
ことを特徴とする請求項１に記載のバーチャルスライド装置。
【請求項４】
前記ステージ制御部が前記ステージと前記光学系との相対位置を移動させる毎に、前記暗時サンプリング期間を設ける
ことを特徴とする請求項１に記載のバーチャルスライド装置。
【請求項５】
前記ステージ制御部が前記ステージと前記光学系との相対位置を移動させる毎に、前記暗時サンプリング期間を設け、
前記スペクトルデータ補正部は、前記暗時サンプリング期間に前記カラーセンサが取得した前記スペクトルデータを所定の取得回数毎に平均化し、当該平均化したスペクトルデータと、前記通常サンプリング期間に前記カラーセンサが取得した前記スペクトルデータとに基づいて、前記撮像素子が撮像した前記画像の色を補正する
ことを特徴とする請求項１に記載のバーチャルスライド装置。
【請求項６】
前記サンプルから入射された光に応じた全体画像を撮像する第２の撮像素子と、
前記サンプル全体からの光を前記全体撮像素子に導く第２の光学系と、
を備え、
前記第２の撮像素子が撮像した前記全体画像に基づいて、前記暗時サンプリング期間を設ける
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバーチャルスライド装置。
【請求項７】
前記第２の撮像素子は前記撮像素子と少なくとも一部を共有する
ことを特徴とする請求項６に記載のバーチャルスライド装置。
【請求項８】
前記第２の光学系は前記光学系と少なくとも一部を共有する
ことを特徴とする請求項６に記載のバーチャルスライド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーチャルスライド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
病理標本のスライド画像をデジタル撮像するバーチャルスライド装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７は、従来知られているバーチャルスライド装置の構成を示した概略図である。図示する例では、バーチャルスライド装置１０００は、サンプル１００１が載置されるステージ１００２と、ステージ１００２を水平方向と光軸方向とに駆動するステージ制御部１００３を備えている。また、バーチャルスライド装置１０００は、サンプル１００１を照明する光源１００４と、サンプル１００１に対向するように複数のレンズで構成された対物レンズ１００５と、サンプル１００１の像を撮像する撮像部１００６とを備えている。またバーチャルスライド装置１０００は、複数の画像を貼り合わせて１枚の画像を生成する際に、隣接する画像を特定する情報と、隣接する画像と重ね合わせる領域を特定する情報とを含む、貼り合わせ情報を生成する貼り合わせ情報生成部１００７と、複数の画像と貼り合わせ情報とを１つのファイルに格納する画像ファイル生成部１００８と、ステージ制御部１００３と撮像部１００６との制御を行う撮像制御部１００９とを備えている。
【０００４】
次に、バーチャルスライド装置１０００によるサンプル１００１の撮像方法について説明する。光源１００４の光が、ステージ１００２の上に載置されたサンプル１００１の所定領域と対物レンズ１００５とを透過して、撮像部１００６に入射する。撮像部１００６は、入射した光を光電変換し、サンプル１００１の所定領域の高倍率の画像を撮像する。続いて、撮像部１００６が所定領域に隣接する領域の高倍率の画像を撮像でき、かつ、隣接する所定領域の画像と重なる領域であるのりしろ部を持つように、ステージ制御部１００３はステージ１００２（サンプル１００１）を水平方向に移動させる。なお、撮像制御部１００９が、撮像部１００６とステージ制御部１００３との制御を行う。撮像制御部１００９の制御により撮像部１００６とステージ制御部１００３とが上記の処理を繰り返し行うことで、撮像部１００６は、サンプル１００１の所定領域毎に、のりしろ部を有する高倍率画像を撮像する。
【０００５】
撮像部１００６が、サンプル１００１の全ての所定領域の高倍率画像を撮像した後、貼り合わせ情報生成部１００７は、隣接する高倍率画像と、各高倍率画像ののりしろ部とを認識し、認識した結果に基づいて貼り合わせ情報を生成する。続いて、画像ファイル生成部１００８は、貼り合わせ情報生成部１００７が生成した貼り合わせ情報と、撮像部１００６が撮像した複数の高倍率画像とを１つのファイルに格納する。図示せぬ再生部は、貼り合わせ情報に基づいて、１つのファイルに格納された複数の高倍率画像を貼り合わせ、サンプル１００１全体を示す１枚の高倍率画像を生成し、液晶ディスプレイなどに表示する。上述した処理を行うことで、バーチャルスライド装置１０００は、サンプル１００１全体の高倍率画像を生成することができる。
【０００６】
また、ＲＧＢカメラに装着した小型分光計によって被写体のスペクトルを多点で計測し、その情報を用いてＲＧＢ画像からの色再現性を向上させる方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。従来知られている色再現性を向上させる方法を、従来知られているバーチャルスライド装置１０００に適用すれば、色の再現性を良くしつつサンプル１００１全体の高倍率画像を生成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２９２９９９号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】家富邦彦、村上百合、山口雅浩、大山永昭、「多点計測スペクトル情報を利用したカラー画像の色推定手法の実験的評価」、第５４回応用物理学関係連合講演会  講演予稿集、ｐ．１０７１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一般的に、カラーセンサの視野範囲は、ＲＧＢイメージセンサの画像エリア（撮像範囲）よりも小さい。図８は、従来知られているカラーセンサの視野範囲８０１と、ＲＧＢイメージセンサの画像エリア８０２との範囲を示した概略図である。図示する例では、カラーセンサの視野範囲８０１はφ４００μｍであり、ＲＧＢイメージセンサの画像エリア８０２は２０ｍｍ×２０ｍｍである。この例では、カラーセンサの視野範囲８０１は、ＲＧＢイメージセンサの画像エリア８０２の０．１３％程度とごく小さな領域である。そのため、カラーセンサに入射する光量はＲＧＢイメージセンサに入射する光量よりも少ない。従って、カラーセンサが出力するスペクトルデータの出力信号は、ＲＧＢイメージセンサの出力信号よりも微少な信号である。
【００１０】
微少な出力信号に基づいたスペクトルデータの精度を向上する手法の１つに、カラーセンサに光が入射しない状態（暗時状態）でカラーセンサが取得するスペクトルデータである暗時出力を用いて、被写体のスペクトルデータの補正を行う暗時出力の補正が知られている。なお、暗時出力はカラーセンサの積分時間や温度変動などで変動するため、できるだけ頻繁にカラーセンサを暗時状態にして暗時出力を取得しなければ、補正後のスペクトルデータの精度が劣化する可能性がある。
【００１１】
そこで、暗時出力を頻繁に取得するために、被写体のスペクトルデータを取得する期間とは別に、光源を消灯してカラーセンサの暗時出力を取得する期間を設けることが考えられる。しかし、従来のバーチャルスライド装置が備える光源は一般的にハロゲンランプ等であり、光源の点灯後に光量が安定まで時間がかかるため、光源の点灯および消灯を迅速に切り換えることができず、被写体のスペクトルデータとカラーセンサの暗時出力とを取得するために時間がかかるという問題があった。また、暗時出力の補正を行う場合には、上述したとおり、被写体のスペクトルデータの取得期間とは別に、光源を消灯して暗時出力を取得する必要があり、１スライドの撮影に必要な撮影時間が長くなるという問題がある。
【００１２】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、より正確なスペクトルデータをより短時間に取得することができるバーチャルスライド装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、サンプルを保持するステージと、前記サンプルに光を照射する光源と、前記サンプルから入射された光に応じた画像を撮像する撮像素子と、前記サンプルから入射された光のスペクトルデータを取得するカラーセンサと、前記サンプルからの光を前記撮像素子および前記カラーセンサに導く光学系と、通常サンプリング期間に前記光源を点灯させ、暗時サンプリング期間に前記光源を消灯させる光源制御部と、前記通常サンプリング期間に前記カラーセンサが取得した前記スペクトルデータと、前記暗時サンプリング期間に前記カラーセンサが取得した前記スペクトルデータとに基づいて、前記撮像素子が撮像した前記画像の色を補正するスペクトルデータ補正部と、前記暗時サンプリング期間に、前記ステージと前記光学系との相対位置を移動させるステージ制御部と、を備えるバーチャルスライド装置である。
【００１４】
また、本発明のバーチャルスライド装置において、前記暗時サンプリング期間の長さは、前記通常サンプリング期間の長さの（１／Ｎ）倍であり、前記スペクトルデータ補正部は、前記通常サンプリング期間に前記カラーセンサが取得した前記スペクトルデータの値と、前記暗時サンプリング期間に前記カラーセンサが取得した前記スペクトルデータの値をＮ倍した値とを用いて前記撮像素子の像の色を補正し、前記Ｎは１より大きい実数であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、前記ステージ制御部が前記ステージと前記光学系との相対位置を所定の回数移動させる毎に、前記暗時サンプリング期間を設けることを特徴とするバーチャルスライド装置である。
【００１６】
また、本発明は、前記ステージ制御部が前記ステージと前記光学系との相対位置を移動させる毎に、前記暗時サンプリング期間を設けることを特徴とするバーチャルスライド装置である。
【００１７】
また、本発明は、前記ステージ制御部が前記ステージと前記光学系との相対位置を移動させる毎に、前記暗時サンプリング期間を設け、前記スペクトルデータ補正部は、前記暗時サンプリング期間に前記カラーセンサが取得した前記スペクトルデータを所定の取得回数毎に平均化し、当該平均化したスペクトルデータと、前記通常サンプリング期間に前記カラーセンサが取得した前記スペクトルデータとに基づいて、前記撮像素子が撮像した前記画像の色を補正することを特徴とするバーチャルスライド装置である。
【００１８】
また、本発明は、前記サンプルから入射された光に応じた全体画像を撮像する第２の撮像素子と、前記サンプル全体からの光を前記全体撮像素子に導く第２の光学系と、を備え、前記第２の撮像素子が撮像した前記全体画像に基づいて、前記暗時サンプリング期間を設けることを特徴とするバーチャルスライド装置である。
【００１９】
また、本発明のバーチャルスライド装置において、前記第２の撮像素子は前記撮像素子と少なくとも一部を共有することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明のバーチャルスライド装置において、前記第２の光学系は前記光学系と少なくとも一部を共有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ステージはサンプルを保持する。また、光源はサンプルに光を照射する。また、撮像素子は、サンプルから入射された光に応じた画像を撮像する。また、カラーセンサは、サンプルから入射された光のスペクトルデータを取得する。また、光学系は、サンプルからの光を撮像素子およびカラーセンサに導く。また、光源制御部は、通常サンプリング期間に光源を点灯させ、暗時サンプリング期間に光源を消灯させる。また、スペクトルデータ補正部は、通常サンプリング期間にカラーセンサが取得したスペクトルデータと、暗時サンプリング期間にカラーセンサが取得したスペクトルデータとに基づいて、撮像素子が撮像した画像の色を補正する。また、ステージ制御部は、暗時サンプリング期間に、ステージと光学系との相対位置を移動させる。
【００２２】
これにより、ステージと光学系との相対位置を移動させている時間を用いて光源が点灯されていない時のスペクトルデータを取得することができるため、より正確なスペクトルデータをより短時間に取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるバーチャルスライド装置の構成を示した概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるバーチャルスライド装置が、複数のタイリング画像を撮像する際の動作タイミングを示した概略図である。
【図３】本発明の第２の実施形態におけるバーチャルスライド装置が、複数のタイリング画像を撮像する際の動作タイミングを示した概略図である。
【図４】本発明の第３の実施形態におけるバーチャルスライド装置の構成を示した概略図である。
【図５】本発明の第３の実施形態において、サンプルからの光量が少ないタイリング画像領域と、サンプルからの光量が多いタイリング画像領域との例を示した概略図である。
【図６】本発明の第３の実施形態におけるバーチャルスライド装置の動作手順を示したフローチャートである。
【図７】従来知られているバーチャルスライド装置の構成を示した概略図である。
【図８】従来知られているカラーセンサの視野範囲と、ＲＧＢイメージセンサの画像エリアとの範囲を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態におけるバーチャルスライド装置１の構成を示した概略図である。図示する例では、バーチャルスライド装置１は、全体制御部１００と、ステージ１０２と、ステージ制御部１０３と、光源１０４と、光源制御部１０５と、対物レンズ１０６と、ハーフミラー１０７と、撮像部１０８（撮像素子）と、ピンホール１０９と、カラーセンサ１１０と、補正部１１１（スペクトルデータ補正部）と、全体画像生成部１１２とを備える。
【００２５】
全体制御部１００は、バーチャルスライド装置１が備える各部の制御を行う。また、全体制御部１００は、サンプル１０１（試料）のスペクトルデータを取得する期間である通常サンプリング期間と、カラーセンサ１１０の暗時出力を取得する期間である暗時サンプリング期間とを設定する。
【００２６】
ステージ１０２は、サンプル１０１を載置するための台である。ステージ制御部１０３は、全体制御部１００の制御に基づいて、ステージ１０２を、撮像部１０８の撮像面と水平な方向及び垂直な方向（三次元方向）に駆動させる。光源１０４は、例えば白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等であり、サンプル１０１を照射する光を発生する。また、光源１０４は、点灯と消灯とを迅速に切り換えることができるものである。光源制御部１０５は、光源１０４の点灯および消灯を制御する。具体的には、光源制御部１０５は、通常サンプリング期間では光源１０４を点灯させ、暗時サンプリング期間では光源１０４を消灯させる。
【００２７】
対物レンズ１０６は、サンプル１０１の所定領域からの光束を集光させ、集光させた光をハーフミラー１０７に対して照射する。ハーフミラー１０７は、対物レンズ１０６からの光の一部をピンホール１０９の方向に反射し、一部を透過する。
【００２８】
撮像部１０８は受光面を備えており、ハーフミラー１０７が透過した光を受光する位置に配置されている。また、撮像部１０８は、受光した光を、受光した光の強度に応じた電気信号に光電変換する。この構成により、撮像部１０８は、サンプル１０１のタイリング画像（所定領域の画像、部分画像）を撮像することができる。なお、サンプル１０１からの光を撮像部１０８まで導く対物レンズ１０６とハーフミラー１０７とを光学系とする。
【００２９】
ピンホール１０９は、ハーフミラー１０７とカラーセンサ１１０との間に配置されており、ハーフミラー１０７からの光のうち、一部の領域の光を遮り、一部の領域の光を透過する。ピンホール１０９を透過した光は、カラーセンサ１１０に入射する。カラーセンサ１１０は、通常サンプリング期間に、サンプル１０１からの光のうち、ピンホール１０９を透過した光のスペクトルデータを取得する。また、カラーセンサ１１０は、暗時サンプリング期間に、カラーセンサ１１０に光が入射しない状態（暗時状態）でのスペクトルデータである暗時出力を取得する。
【００３０】
補正部１１１は、カラーセンサ１１０が通常サンプリング期間に取得するスペクトルデータの精度を向上させるために、暗時サンプリング期間に取得するスペクトルデータを用いて暗時出力の補正を行う。そして、補正部１１１は、暗時出力の補正を行ったスペクトルデータを用いて、撮像部１０８が撮像したサンプル１０１のタイリング画像の色補正を行う。全体画像生成部１１２は、撮像部１０８が撮像して補正部１１１が色補正した複数枚のタイリング画像それぞれに対して隣接するタイリング画像を認識し、さらに、隣接するタイリング画像同士ののりしろ部を認識し、認識した結果に基づいて全てのタイリング画像を貼り合わせて１枚の全体画像を生成する。
【００３１】
次に、バーチャルスライド装置１が複数枚のタイリング画像を撮像する際の動作タイミングについて説明する。図２は、本実施形態におけるバーチャルスライド装置１が複数枚のタイリング画像を撮像する際の動作タイミングを示した概略図である。図示する例では、１タイル目〜３タイル目のタイリング画像を撮像する際の動作タイミングを示している。なお、４タイル目以降のタイリング画像を撮像する際の動作タイミングについても、１タイル目〜３タイル目のタイリング画像を撮像する際の動作タイミングと同様の動作タイミングである。
【００３２】
各タイリング画像の撮像期間には、暗時サンプリング期間２０１と通常サンプリング期間２０２とが含まれる。暗時サンプリング期間２０１は、カラーセンサ１１０の暗時出力を取得する期間である。通常サンプリング期間２０２は、サンプル１０１のスペクトルデータを取得する期間である。なお、通常サンプリング期間２０２の長さは、撮像部１０８がタイリング画像を撮像する長さと同じ長さである。また、暗時サンプリング期間２０１と通常サンプリング期間２０２とは同じ長さである。よって、本実施形態では、全体制御部１００は、通常サンプリング期間２０２の長さを、タイリング画像の撮像期間の長さと同じ長さに設定し、暗時サンプリング期間２０１の長さを、通常サンプリング期間２０２の長さと同じ長さに設定する。
【００３３】
暗時サンプリング期間２０１では、光源制御部１０５は光源１０４を消灯させ、カラーセンサ１１０は、暗時出力を取得する。また、暗時サンプリング期間２０１内において、サンプル１０１の所望の領域のタイリング画像を撮影するために、ステージ制御部１０３はステージ１０２を駆動してサンプル１０１の位置を移動させる。また、ステージ制御部１０３は、ステージ１０２を駆動してサンプル１０１の位置を所望の位置まで移動させた後、ステージ１０２を静止させる。なお、暗時サンプリング期間２０１では、撮像部１０８は特に処理を行わない。
【００３４】
通常サンプリング期間２０２では、光源制御部１０５は光源１０４を点灯させ、カラーセンサ１１０は、サンプル１０１のスペクトルデータを取得する。また、通常サンプリング期間２０２では、撮像部１０８はサンプル１０１のタイリング画像を撮像する。なお、通常サンプリング期間２０２では、ステージ制御部１０３は特に処理を行わない。
【００３５】
上述したとおり、バーチャルスライド装置１は、暗時出力を取得している間にステージ１０２を駆動するため、暗時出力の取得のみに必要な時間をより短くすることができる。
【００３６】
なお、カラーセンサ１１０が通常サンプリング期間に取得するスペクトルデータの精度を向上させるために、暗時サンプリング期間に取得するスペクトルデータを用いて補正部１１１が暗時出力の補正を行うタイミングと、暗時出力の補正を行ったスペクトルデータを用いて、撮像部１０８が撮像したサンプル１０１のタイリング画像の色補正を補正部１１１が行うタイミングについては、どのようなタイミングで行ってもよい。例えば、タイリング画像の撮像を終了した後、他のタイリング画像を撮像している間に撮影済みのタイリング画像の色補正を行ってもよく、また、全てのタイリング画像の撮像を終了した後に、各タイリング画像の色補正を行ってもよい。
【００３７】
また、上述した例では、ステージを移動する毎に暗時サンプリング期間を設けているが、これに限らず、所定の回数ステージを移動する毎に、暗時サンプリング期間を設けるようにしてもよい。なお、タイリング画像の撮像の際に暗時サンプリング期間を設けず、暗時出力を取得していない場合は、直前の暗時サンプリング期間で取得した暗時出力を用いて暗時出力の補正を行うようにしてもよい。
【００３８】
また、複数の暗時出力の平均値を用いて、通常サンプリング期間に取得する各スペクトルデータの精度を向上させるようにしてもよい。例えば、各タイリング画像の撮像時に取得した全ての暗時出力の平均値を算出し、算出した暗時出力値を用いて各タイリング画像の撮像時に取得したスペクトルデータの精度を向上させるようにしてもよい。これにより、スペクトルデータを用いて色補正を行ったタイリング画像から全体画像を生成する際に、タイリング画像のつなぎ目をより目立たなくすることができる。また、複数枚ごとに暗時出力の平均値を算出し、算出した暗時出力値を用いて各タイリング画像の撮像時に取得したスペクトルデータの精度を向上させても良い。また、タイリング画像の行毎または列毎に暗時出力の平均値を算出し、算出した暗時出力値を用いて各タイリング画像の撮像時に取得したスペクトルデータの精度を向上させても良い。
【００３９】
また、全体画像生成部１１２が、複数のタイリング画像を貼り合わせて１枚の全体画像を生成するタイミングは、どのようなタイミングでもよい。例えば、全体画像生成部１１２は、補正部１１１が全てのタイリング画像の色補正を行った後すぐに全体画像を生成してもよい。また、図示せぬ表示部が全体画像を表示する直前に、全体画像生成部１１２は、全体画像を生成するようにしてもよい。また、各タイリング画像の色補正を行う前に、全体画像生成部１１２が１枚の全体画像を生成し、その後、補正部１１が全体画像の色補正を行うようにしてもよい。この場合、例えば、補正部１１は、各タイリング画像のスペクトルデータの平均値を用いて全体画像の色補正を行う。
【００４０】
上述したとおり、バーチャルスライド装置１は、タイリング画像を撮像する前に、サンプル１０１の位置合わせのためにサンプル１０１を載置したステージ１０２を移動させる必要があるが、本実施形態によれば、少なくとも、暗時出力を取得している間（暗時サンプリング期間）に、ステージ制御部１０３はステージ１０２を駆動してサンプル１０１の位置を移動させる。すなわち、バーチャルスライド装置１は、ステージ１０２の駆動時間を無駄にせずにカラーセンサ１１０の暗時出力を取得する。従って、バーチャルスライド装置１は、より正確なスペクトルデータをより短時間に取得することができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態におけるバーチャルスライド装置１の構成と、第１の実施形態におけるバーチャルスライド装置１の構成とは同様の構成である。本実施形態と第１の実施形態とで異なる点は、本実施形態では、サンプル１０１の位置合わせのためにサンプル１０１を載置したステージ１０２を移動させる時間内に暗時出力を取得する点である。
【００４２】
次に、バーチャルスライド装置１が複数のタイリング画像を撮像する際の動作タイミングについて説明する。図３は、本実施形態におけるバーチャルスライド装置１が複数のタイリング画像を撮像する際の動作タイミングを示した概略図である。図示する例では、１タイル目〜３タイル目のタイリング画像を撮像する際の動作タイミングを示している。なお、４タイル目以降のタイリング画像を撮像する際の動作タイミングについても、１タイル目〜３タイル目のタイリング画像を撮像する際の動作タイミングと同様の動作タイミングである。
【００４３】
各タイリング画像の撮像期間には、暗時サンプリング期間３０１と通常サンプリング期間３０２とが含まれる。また、各サンプリング期間において、バーチャルスライド装置１の各部が行う処理は第１の実施形態と同様である。本実施形態と第１の実施形態とで異なる点は、本実施形態では、ステージ制御部１０３がステージ１０２を駆動してサンプル１０１の位置を移動させる期間に暗時出力を取得する点である。すなわち、暗時サンプリング期間３０１の長さは、ステージ制御部１０３がステージ１０２を駆動してサンプル１０１の位置を移動させる期間の長さと同じ長さである。また、一般的に、撮像部１０８がタイリング画像を撮影する期間の長さよりも、サンプル１０１の位置合わせのためにステージ１０２を移動させる期間の長さの方が短い。よって、暗時サンプリング期間３０１の長さは、通常サンプリング期間３０２の長さよりも短い。図示する例では、通常サンプリング期間３０２の長さを「１」とした場合、暗時サンプリング期間３０１の長さは「１／Ｎ」である（Ｎは１より大きい実数）。
【００４４】
そのため、暗時サンプリング期間３０１で取得する暗時出力の積分時間は「１／Ｎ」であり、通常サンプリング期間３０２で取得するスペクトルデータの積分時間は「１」であり、各積分時間は異なる。しかしながら、暗時出力の補正を行う際には、暗時出力の積分時間とスペクトルデータの積分時間との条件が一致していなければならない。従って、本実施形態では、暗時補正に用いる暗時出力値は、カラーセンサ１１０が取得した暗時出力値をＮ倍した値を用いる。
【００４５】
なお、通常サンプリング期間に取得するスペクトルデータの精度を向上させるために、暗時サンプリング期間に取得するスペクトルデータを用いて補正部１１１が暗時出力の補正を行うタイミングと、暗時出力の補正を行ったスペクトルデータを用いて、撮像部１０８が撮像したサンプル１０１のタイリング画像の色補正を補正部１１１が行うタイミングについては、第１の実施形態と同様にどのようなタイミングもよい。また、全体画像生成部１１２が、複数のタイリング画像を貼り合わせて１枚の全体画像を生成するタイミングについても、第１の実施形態と同様に、どのようなタイミングでもよい。また、第１の実施形態と同様に、複数の暗時出力の平均値を用いて、通常サンプリング期間に取得する各スペクトルデータの精度を向上させるようにしてもよい。
【００４６】
上述したとおり、バーチャルスライド装置１は、タイリング画像を撮像する前に、位置合わせのためにサンプル１０１を載置したステージ１０２を移動させる必要があるが、本実施形態によれば、位置合わせのためにサンプル１０１を載置したステージ１０２を移動させる期間に、暗時出力を取得する。そして、暗時出力の補正を行う際には、暗時出力の積分時間とスペクトルデータの積分時間との条件を統一するために、カラーセンサ１１０が取得した暗時出力の値をＮ倍とした値を用いる。すなわち、バーチャルスライド装置１は、ステージ１０２の駆動時間を無駄にせずにカラーセンサ１１０の暗時出力を取得する。従って、バーチャルスライド装置１は、より正確なスペクトルデータをより短時間に取得することができる。
【００４７】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図面を参照して説明する。図４は、本実施形態におけるバーチャルスライド装置２の構成を示した概略図である。図示する例では、バーチャルスライド装置２は、全体制御部１００と、ステージ１０２と、ステージ制御部１０３と、光源１０４と、光源制御部１０５と、第１の対物レンズ２０６と、第２の対物レンズ２０７と、ハーフミラー１０７と、高倍率の画像を撮像する第１の撮像部２０８（撮像素子）と、低倍率の画像を撮像する第２の撮像部２０９（第２の撮像素子）と、ピンホール１０９と、カラーセンサ１１０と、補正部１１１と、全体画像生成部１１２と、領域判定部２１１とを備える。
【００４８】
全体制御部１００と、ステージ１０２と、ステージ制御部１０３と、光源１０４と、光源制御部１０５と、ハーフミラー１０７と、ピンホール１０９と、カラーセンサ１１０と、補正部１１１と、全体画像生成部１１２とは、第１の実施形態の各部と同様である。
【００４９】
第１の対物レンズ２０６は、サンプル１０１のタイリング画像を拡大して撮像するために用いる対物レンズであり、第２の対物レンズ２０７よりも拡大率が高い対物レンズである。第２の対物レンズ２０７は、サンプル１０１の全体画像を撮像するために用いる対物レンズであり、第１の対物レンズ２０６よりも拡大率が低い対物レンズである。また、一時点において、第１の対物レンズ２０６と第２の対物レンズ２０７とのどちらか一方を、サンプル１０１に対向するように配置することができる構成となっている。第１の対物レンズ２０６は、サンプル１０１に対向するように配置された場合、サンプル１０１の所定領域からの光束を集光させ、集光させた光をハーフミラー１０７に対して照射する。第２の対物レンズ２０７は、サンプル１０１に対向するように配置された場合、サンプル１０１の全体領域からの光束を集光させ、集光させた光をハーフミラー１０７に対して照射する。ハーフミラー１０７は、第１の対物レンズ２０６または第２の対物レンズ２０７からの光の一部をピンホール１０９の方向に反射し、一部を透過する。
【００５０】
第１の撮像部２０８は、第２の撮像部２０９よりも画素数が多く、受光した光の強度に応じた電気信号に光電変換することで高解像度の画像を撮像する。第２の撮像部２０９は、第１の撮像部２０８よりも画素数が少なく、受光した光の強度に応じた電気信号に光電変換することで低解像度の画像を撮像する。また、一時点において、第１の撮像部２０８と第２の撮像部２０９とのどちらか一方を、ハーフミラー１０７が透過した光を受光する位置に配置することができる構成となっている。本実施形態では、第１の対物レンズ２０６がサンプル１０１に対向するように配置された場合、第１の撮像部２０８は、ハーフミラー１０７が透過した光を受光する位置に配置される。また、第２の対物レンズ２０７がサンプル１０１に対向するように配置された場合、第２の撮像部２０９は、ハーフミラー１０７が透過した光を受光する位置に配置される。これにより、第１の撮像部２０８は、サンプル１０１のタイリング画像を高解像度で撮像することができ、第２の撮像部２０９は、サンプル１０１の全体画像を低解像度で撮像することができる。
【００５１】
なお、サンプル１０１のタイリング画像領域の光を第１の撮像部２０８まで導く光学系を第１の光学系とし、サンプル１０１の全体画像領域の光を第２の撮像部２０９まで導く光学系を第２の光学系とする。図示する例では、第１の光学系と第２の光学系とはハーフミラー１０７を共有している。
【００５２】
領域判定部２１１は、各タイリング画像領域のうち、光量が多い領域と光量が少ない領域とを判定する。本実施形態では、領域判定部２１１は、第２の撮像部２０９が撮像した１枚の全体画像の画素値を用いてタイリング画像領域毎に画素値の平均値を算出し、算出した平均値に基づいて、サンプル１０１からの光量が少ないタイリング画像領域と、サンプル１０１からの光量が多いタイリング画像領域とを判定する。例えば、算出した画素値の平均値が予め定められた閾値以上の場合、サンプル１０１からの光量が多いタイリング画像領域であると判定する。また、算出した画素値の平均値が予め定められた閾値未満の場合、サンプル１０１からの光量が少ないタイリング画像領域であると判定する。
【００５３】
なお、図示する例は、バーチャルスライド装置２は、第１の撮像部２０８と第２の撮像部２０９とを別々に備えているが、これに限らず、第２の撮像部２０９は、第１の撮像部２０８と一部または全てを共有するようにしてもよい。
【００５４】
また、図示する例では、バーチャルスライド装置２は、第１の撮像部２０８と第２の撮像部２０９とを備えているが、これに限らず、第１の撮像部２０８のみを備え、第１の対物レンズ２０６と第２の対物レンズ２０７との配置を換えることで、サンプル１０１のタイリング画像と、全体画像とを撮像するようにしてもよい。
【００５５】
次に、本実施形態において、暗時出力を取得するタイリング画像領域について説明する。カラーセンサ１１０が、サンプル１０１からの光量が少ないタイリング画像領域のスペクトルデータを取得した際の出力値と、サンプル１０１からの光量が多いタイリング画像領域のスペクトルデータを取得した際の出力値とを比較すると、サンプル１０１からの光量が少ないタイリング画像領域のスペクトルデータを取得した際の出力値の方が小さい。そのため、サンプル１０１からの光量が少ないタイリング画像領域のスペクトルデータを取得した際には、カラーセンサ１１０の暗時出力がスペクトルデータの精度に大きな影響を与える可能性が高い。
【００５６】
従って、本実施形態では、カラーセンサ１１０の暗時出力がスペクトルデータの精度に大きな影響を与える可能性が高いタイリング画像領域では、カラーセンサ１１０の暗時出力を取得して暗時補正を行う。また、カラーセンサ１１０の暗時出力がスペクトルデータの精度に大きな影響を与える可能性が低いタイリング画像領域では、カラーセンサ１１０の暗時出力を取得せず、暗時補正も行わない。これにより、バーチャルスライド装置２は、より正確なスペクトルデータをより短時間に取得することができる。
【００５７】
図５は、本実施形態において、サンプル１０１からの光量が少ないタイリング画像領域と、サンプル１０１からの光量が多いタイリング画像領域との例を示した概略図である。図示する例では、第１の撮像部２０８が撮像するタイリング画像領域５０１〜５１５と、第２の撮像部２０９が撮像する全体画像領域６０１とが示されている。また、サンプル１０１からの光量が少ないタイリング画像領域として、タイリング画像領域５０１，５０３，５０５，５０８，５０９，５１２が示されている。また、サンプル１０１からの光量が多いタイリング画像領域として、タイリング画像領域５０２，５０４，５０６，５０７，５１０，５１１，５１３〜５１５が示されている。本実施形態では、カラーセンサ１１０は、サンプル１０１からの光量が少ないタイリング画像領域の暗時出力を取得するため、タイリング画像領域５０１，５０３，５０５，５０８，５０９，５１２のみの暗時出力を取得する。
【００５８】
次に、バーチャルスライド装置２によるサンプル１０１の撮像手順について説明する。図６は、本実施形態におけるバーチャルスライド装置２の動作手順を示したフローチャートである。
（ステップＳ１０１）全体制御部１００は、第２の対物レンズ２０７をサンプル１０１に対向する位置に配置し、第２の撮像部２０９をハーフミラー１０７が透過した光を受光する位置に配置し、第２の対物レンズ２０７と第２の撮像部２０９とを用いて、サンプル１０１の全体画像を撮像する。その後、ステップＳ１０２の処理に進む。
（ステップＳ１０２）領域判定部２１１は、ステップＳ１０１の処理で第２の撮像部２０９が撮像したサンプル１０１の全体画像を用いて、サンプル１０１からの光量が少ないタイリング画像領域と、サンプル１０１からの光量が多いタイリング画像領域とを判定する。その後、ステップＳ１０３の処理に進む。
【００５９】
（ステップＳ１０３）全体制御部１００は、第１の対物レンズ２０６をサンプル１０１に対向する位置に配置し、第１の撮像部２０８をハーフミラー１０７が透過した光を受光する位置に配置する。その後、ステップＳ１０４の処理に進む。
（ステップＳ１０４）全体制御部１００は、第１の撮像部２０８がサンプル１０１の全てのタイリング画像領域のタイリング画像を撮像したか否かを判定する。第１の撮像部２０８はサンプル１０１の全てのタイリング画像領域のタイリング画像を撮像したと全体制御部１００が判定した場合にはステップＳ１０７の処理に進み、それ以外の場合にはステップＳ１０５の処理に進む。
【００６０】
（ステップＳ１０５）全体制御部１００は、第１の撮像部２０８が、まだ撮像していないタイリング画像領域のタイリング画像を撮像できるように、ステージ制御部１０３を制御してステージ１０２（サンプル１０１）を水平方向に移動させる。また、全体制御部１００は、ステージ１０２の移動中にサンプル１０１からの光量が少ないタイリング画像領域が第１の対物レンズ２０６の光軸上を通過する場合、暗時サンプリング期間３０１と設定し、光源１０４を消灯させ、カラーセンサ１１０に暗時出力を取得させる。カラーセンサ１１０は、取得した暗時出力を補正部１１１に対して出力する。なお、このときにカラーセンサ１１０が暗時出力を取得する領域は、例えば、図５に示したタイリング画像領域５０１，５０３，５０５，５０８，５０９，５１２である。その後、ステップＳ１０６の処理に進む。
【００６１】
（ステップＳ１０６）全体制御部１００は、通常サンプリング期間３０２と設定し、第１の撮像部２０８にタイリング画像を撮像させ、カラーセンサ１１０にスペクトル情報を取得させる。第１の撮像部２０８はタイリング画像を撮像し、撮像したタイリング画像を補正部１１１に対して出力する。また、カラーセンサ１１０は、スペクトル情報を取得し、取得したスペクトル情報を補正部１１１に対して出力する。なお、ステップＳ１０５の処理でカラーセンサ１１０が暗時出力を取得した場合には、補正部１１１は、スペクトルデータの暗時出力の補正を行い、カラーセンサ１１０が通常サンプリング期間に取得するスペクトルデータの精度を向上させる。また、ステップＳ１０５の処理でカラーセンサ１１０が暗時出力を取得していない場合には、補正部１１１は、スペクトルデータの暗時出力の補正を行わない。そして、補正部１１１は、スペクトルデータを用いて、撮像部１０８が撮像したサンプル１０１のタイリング画像の色補正を行う。その後、ステップＳ１０４の処理に戻る。
【００６２】
（ステップＳ１０７）全体画像生成部１１２は、ステップＳ１０６の処理で補正部１１１が色補正を行ったタイリング画像を貼り合わせて一枚の全体画像を生成する。その後、処理を終了する。
【００６３】
上述したとおり、カラーセンサ１１０が、サンプル１０１からの光量が少ないタイリング画像領域のスペクトルデータを取得した際の出力値と、サンプル１０１からの光量が多いタイリング画像領域のスペクトルデータを取得した際の出力値とを比較すると、サンプル１０１からの光量が少ないタイリング画像領域のスペクトルデータを取得した際の出力値の方が小さい。そのため、サンプル１０１からの光量が少ないタイリング画像領域のスペクトルデータを取得した際には、カラーセンサ１１０の暗時出力がスペクトルデータの精度に大きな影響を与える可能性が高い。
【００６４】
従って、本実施形態では、カラーセンサ１１０の暗時出力がスペクトルデータの精度に大きな影響を与える可能性が高いタイリング画像領域では、カラーセンサ１１０の暗時出力を取得して暗時補正を行う。また、カラーセンサ１１０の暗時出力がスペクトルデータの精度に大きな影響を与える可能性が低いタイリング画像領域では、カラーセンサ１１０の暗時出力を取得せず、暗時補正も行わない。これにより、バーチャルスライド装置２は、より正確なスペクトルデータをより短時間に取得することができる。
【００６５】
以上、この発明の第１の実施形態から第３の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００６６】
例えば、上述した実施形態では、ステージを移動させることでステージと光学系との相対位置を移動させているが、これに限らず、光学系を移動させることでステージと光学系との相対位置を移動させるようにしてもよく、ステージと光学系の両方を移動させることでステージと光学系との相対位置を移動させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１，２・・・バーチャルスライド装置、１００・・・全体制御部、１０１・・・サンプル、１０２・・・ステージ、１０３・・・ステージ制御部、１０４・・・光源、１０５・・・光源制御部、１０６・・・対物レンズ、１０７・・・ハーフミラー、１０８・・・撮像部、１０９・・・ピンホール、１１０・・・カラーセンサ、１１１・・・補正部、１１２・・・全体画像生成部、２０６・・・第１の対物レンズ、２０７・・・第２の対物レンズ、２０８・・・第１の撮像部、２０９・・・第２の撮像部、２１１・・・領域判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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