專利名稱：圖像獲取裝置和圖像獲取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像獲取裝置和圖像獲取方法。例如，本發(fā)明優(yōu)選地應(yīng)用于組織切片 的觀察領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
到目前為止，在病理學(xué)領(lǐng)域中使用的諸如組織切片等的生物樣本被固定在顯微鏡 載片上，并且將預(yù)定的染色施加到生物樣本上。通常，如果生物樣本的保持時間變長，則生 物樣本自身劣化，并且施加到生物樣本上的染色發(fā)生褪色等。因此，通過顯微鏡的生物樣本 的可見性退化。而且，生物樣本有時用于除了諸如醫(yī)院等機構(gòu)之外的機構(gòu)的診斷，這些機構(gòu) 制作生物樣本。在該情況下，生物樣本通常通過郵件發(fā)送和接收，因此傳送花費一定時間。在這些情況下，已經(jīng)提出了關(guān)于將生物樣本存儲為圖像數(shù)據(jù)的裝置的方案(例 如，參考日本未審查的專利申請公開第2003-222801號)。而且，在疾病診斷中，使用通過以預(yù)定的放大倍率放大生物樣本來產(chǎn)生高精度的 生物樣本圖像。因此，已經(jīng)提出了以下的關(guān)于產(chǎn)生高精度生物樣本圖像的顯微鏡裝置的方 案(例如，參考日本未審查的專利申請公開第2009-63656號)。在該顯微鏡裝置中，包括生 物樣本的區(qū)域被分割為多個小區(qū)域，以預(yù)定的放大倍率放大小區(qū)域，獲取小區(qū)域的圖像，并 且將多個被分割出的小圖像組合為高精度的生物樣本圖像。
發(fā)明內(nèi)容
順便提及，在上述的顯微鏡裝置中，通常，為了不產(chǎn)生大的亮度差異，在獲取多個 分割圖像時的曝光時間分別保持恒定。然而，即使將恒定電流施加到向生物樣本照射光的光源，發(fā)光強度也根據(jù)光源自 身的溫度而不同。例如，如圖1所示，用于光源的鹵素?zé)粼陂_始發(fā)光后由于鹵素?zé)糇陨淼牡?溫而立即輸出更高的強度，隨著燈溫度的升高而降低強度，并且在經(jīng)過預(yù)定時間后進入熱 平衡狀態(tài)，輸出恒定的強度。在這種情況下，在顯微鏡裝置中，從光源發(fā)射的光的強度隨時間而不同，并且因此 即使曝光時間保持恒定，對于每個分割圖像，成像裝置的曝光量也會發(fā)生變化。因此，例如，如圖2所示，在顯微鏡裝置中，難以保持分割圖像DP的亮度值恒定。因 此，在通過連接分割圖像DP而產(chǎn)生的生物樣本圖像SP中，分割圖像DP的接合處變得明顯。 特別地，由于圖像在完全不同的時間獲取，所以上下分割圖像DP之間的接合處變得更加明
Mo 因此，如圖3A所示，通常，在顯微鏡裝置中，為了獲取分割圖像，在光源開始發(fā)光后經(jīng)過預(yù)定的時間達(dá)到熱平衡狀態(tài)的時刻Ts時開始成像裝置的曝光，并且在經(jīng)過一定時 間后的時刻Te停止曝光。這里，在圖3A中，CXD(電荷耦合器件)傳感器用作成像裝置。利 用CCD傳感器，可以同時對所有像素開始以及結(jié)束曝光。因此，使用這種方法可以減小多個分割圖像之間的亮度差異。然而，這種方法中， 需花費時間來直到光源達(dá)到熱平衡狀態(tài)，因此成像時間不利地變長。而且，在使用CMOS (互補金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器作為成像裝置的情況下， CMOS圖像傳感器沿著像素陣列依次為每行開始以及結(jié)束曝光，因此，如圖3B所示，存在成 像時間變得更長的問題。在這點上，如圖3B所示，時刻Tsl表示首先開始曝光的行的曝光 開始時刻，以及時刻Ts2表示最后開始曝光的行的曝光開始時刻。而且，Tel表示對應(yīng)于時 刻Tsl的行的曝光結(jié)束時刻，并且Te2表示對應(yīng)于時刻Ts2的行的曝光結(jié)束時刻。考慮到上述問題而做出了本發(fā)明。期望提出一種圖像獲取裝置和圖像獲取方法， 其能夠縮短成像時間期間，并且減小分配給成像對象的小區(qū)域的圖像之間的亮度差異。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提供了一種圖像獲取裝置，包括成像裝置，在其上形成 分配給成像區(qū)域的小區(qū)域的圖像；檢測部，檢測從光源照射到小區(qū)域上的光的強度；積分 部，對由檢測部檢測的光的強度進行積分；如果從光源發(fā)光的時間點起、通過積分部積分的 光的強度的積分值大于預(yù)定閾值，則光源控制部停止光源的發(fā)光；曝光控制部，在光源發(fā)光 前開始成像裝置的曝光，并且在光源發(fā)光停止后停止成像裝置的曝光；以及圖像獲取部，從 成像裝置獲取小區(qū)域的圖像作為分割圖像。而且，根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，提供了一種圖像獲取方法，該方法包括以下步 驟檢測從光源照射到分配給成像區(qū)域的小區(qū)域上的光的強度；對由檢測步驟檢測的光的 強度進行積分；如果從光源發(fā)光的時間點起、通過積分步驟積分的光的強度的積分值大于 預(yù)定閾值，則控制光源以停止光源的發(fā)光；控制曝光以在光源發(fā)光前開始在其上形成小區(qū) 域的圖像的成像裝置的曝光，并且在光源發(fā)光停止后停止成像裝置的曝光；以及從成像裝 置獲取小區(qū)域的圖像作為分割圖像。因此，在成像裝置曝光時可以從光源發(fā)射一定量的光，從而使得當(dāng)獲得多個分割 圖像時可以保持成像裝置的曝光量恒定。而且，根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，提供了一種圖像獲取裝置，包括成像裝置，在 其上形成分配給成像區(qū)域的小區(qū)域的圖像；檢測部，檢測從光源照射在小區(qū)域上的光的強 度；積分部，對由檢測部檢測的光的強度進行積分；光源控制部，從光源發(fā)光使得發(fā)光的開 始和結(jié)束之間的時間間隔恒定；曝光控制部，在通過光源控制部使光源發(fā)光前開始成像裝 置的曝光，并且在通過光源控制部停止光源發(fā)光后停止成像裝置的曝光；圖像獲取部，從成 像裝置獲取小區(qū)域的圖像作為分割圖像；校正部，校正分割圖像的亮度值使得在獲取分割 圖像時通過積分部積分的光的強度的積分值相同；以及圖像生成部，通過組合由校正部校 正的分割圖像而生成一個圖像。而且，根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，提供了一種圖像獲取方法，該方法包括以下步 驟檢測從光源照射在分配給成像區(qū)域的小區(qū)域上的光的強度；對由檢測步驟檢測的光的 強度進行積分；控制光源發(fā)光使得發(fā)光的開始和結(jié)束之間的時間間隔恒定；控制曝光以在 通過控制光源的步驟使光源發(fā)光前開始成像裝置的曝光，并且在通過控制光源的步驟停止 光源發(fā)光后停止成像裝置的曝光；從成像裝置獲取小區(qū)域的圖像作為分割圖像；校正分割圖像的亮度值使得在獲取分割圖像時通過積分步驟積分的光的強度的積分值相同；以及通 過組合由校正步驟校正的分割圖像而生成一個圖像。因此，校正分割圖像的亮度值，使得在成像裝置曝光時從光源發(fā)射的光的強度的 積分值相同，因此可以減小分割圖像之間的亮度差異。如上所述，通過本發(fā)明，在成像裝置曝光時可以從光源發(fā)射一定量的光，使得在獲 得多個分割圖像時可以保持成像裝置的曝光量恒定。因此，可以獲得這樣的圖像獲取裝置 和圖像獲取方法，其可以縮短成像時間期間，并且可以減小分配給成像對象的小區(qū)域的圖 像之間的亮度差異。而且，通過本發(fā)明，校正了分割圖像的亮度值，使得在成像裝置曝光時從光源發(fā)射 的光的強度的積分值相同，從而使得當(dāng)獲得多個分割圖像時可以保持成像裝置的曝光量恒 定。因此，可以獲得這樣的圖像獲取裝置和圖像獲取方法，其能夠縮短成像時間期間，并且 可以減小分配給成像對象的小區(qū)域的圖像之間的亮度差異。
圖1是示出了鹵素?zé)舻牧炼茸兓那€圖；圖2是示出了現(xiàn)有技術(shù)的生物樣本圖像的示意圖；圖3是示出了現(xiàn)有技術(shù)的光強度和曝光時間之間的關(guān)系的曲線圖；圖4是示出了生物樣本圖像獲取裝置的示意圖；圖5是示出了根據(jù)第一實施方式的光源單元和光源控制部的構(gòu)造的示意圖；圖6是示出了 LED的強度變化的曲線圖；圖7是示出了控制光源的時序圖的示意圖；圖8是示出了數(shù)據(jù)處理部的構(gòu)造的示意圖；圖9是示出了執(zhí)行根據(jù)第一實施方式的生物樣本獲取處理的CPU的功能構(gòu)造的示 意圖；圖10是示出了分配給生物樣本的小區(qū)域的示意圖；圖11是示出了根據(jù)第一實施方式的光強度和曝光時間之間的關(guān)系的曲線圖；圖12是示出了根據(jù)第一實施方式的生物樣本圖像獲取處理步驟的流程圖；圖13是示出了根據(jù)第二實施方式的光源單元和光源控制部的構(gòu)造的示意圖；圖14是示出了執(zhí)行根據(jù)第二實施方式的生物樣本獲取處理的CPU的功能構(gòu)造的 示意圖；圖15是示出了根據(jù)第二實施方式的生物樣本圖像獲取處理步驟的流程圖；圖16是示出了執(zhí)行根據(jù)另一實施方式的生物樣本獲取處理的CPU的功能構(gòu)造的 示意圖；圖17是示出了根據(jù)另一實施方式的生物樣本圖像獲取處理步驟的流程圖；圖18是示出了根據(jù)另一實施方式的光強度和曝光時間之間的關(guān)系⑴的曲線圖； 以及圖19是示出了根據(jù)另一實施方式的光強度和曝光時間之間的關(guān)系⑵的曲線圖。
具體實施例方式以下將給出執(zhí)行本發(fā)明的方式的描述。在這方面，將以下列順序給出描述。1.第一實施方式2.第二實施方式3.其他實施方式1.第一實施方式1. 1生物樣本圖像獲取裝置的構(gòu)造圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的生物樣本圖像獲取裝置1。生物樣本圖像獲取 裝置1包括顯微鏡10和數(shù)據(jù)處理部20。顯微鏡10具有可以在其上放置包括諸如組織切片、細(xì)胞或染色體等的生物高分 子的生物樣本SPL的平面，并且具有可在與該平面平行或垂直的方向(在χ軸、y軸和ζ軸 方向)上移動的鏡臺(在下面被稱作可移動鏡臺)11。在該實施方式中，生物樣本SPL通過預(yù)定的固定方法固定在顯微鏡載片SG上，并 且根據(jù)需要對生物樣本SPL染色。染色不僅包括以HE (蘇木精-曙紅，Hematoxylin-Eosin) 染色、吉姆薩染色(Giemsa stain)或巴氏染色(Papanicolaou stain)等為代表的普通染 色，還包括諸如FISH(熒光原位雜化，F(xiàn)luorescence In-Situ Hybridization)、免疫酶技術(shù) 等的熒光染色。光學(xué)系統(tǒng)12設(shè)置在顯微鏡10中的可移動鏡臺11的平面的一側(cè)，并且光源單元13 設(shè)置在可移動鏡臺11的平面的另一側(cè)。顯微鏡10可通過改變模式以明視野模式或暗視野 模式獲取生物樣本SPL的圖像。在明視野模式中，光源單元13在光源控制部30(圖5)的控制下發(fā)光，通過在可移 動鏡臺11上形成的孔將光照射到設(shè)置在可移動鏡臺11的平面的一側(cè)的生物樣本SPL上， 以作為照明光。顯微鏡10通過光學(xué)系統(tǒng)12的物鏡12A和成像透鏡12B以預(yù)定的放大倍率放大通 過照明光獲得的生物樣本SPL的圖像的一部分。并且顯微鏡10在CMOS圖像傳感器14的 成像面上形成由物鏡12A和成像透鏡12B放大的圖像。在這點上，在明視野模式中，在顯微鏡10中，可以從物鏡12A和成像透鏡12B之間 的光路移除分色鏡12C和發(fā)射濾光片12D。順便提及，在顯微鏡10的預(yù)定位置上設(shè)置激發(fā)光源系統(tǒng)15和激發(fā)濾光片16。在 暗視野模式中，在顯微鏡10中，當(dāng)激發(fā)光源系統(tǒng)15發(fā)光時，通過由激發(fā)濾光片16僅透射在 發(fā)射的光中具有用于熒光染色的激發(fā)波長的光而產(chǎn)生的激發(fā)光被設(shè)置在物鏡12A和成像 透鏡12B之間的分色鏡12C反射，并被引導(dǎo)至物鏡12A。并且，在顯微鏡10中，激發(fā)光通過 物鏡12A被聚焦在設(shè)置在可移動鏡臺11上的生物樣本SPL上。如果已經(jīng)對固定在顯微鏡載片SG上的生物樣本SPL施加了熒光染色，則熒光染 料通過激發(fā)光發(fā)光。通過發(fā)光而獲得的光(在下面也被稱作顯色光(color development light))經(jīng)由物鏡12A透射通過分色鏡12C。顯色光通過設(shè)置在分色鏡12C和成像透鏡12B 之間的發(fā)射濾光片12D到達(dá)成像透鏡12B。顯微鏡10通過物鏡12A放大顯色光的圖像，并且通過發(fā)射濾光片12D吸收除顯色 光以外的光(在下面也被稱作其他光)。顯微鏡10通過成像透鏡12B放大失去了其他光的顯色光的圖像，并且在CMOS圖像傳感器14的成像面上形成圖像。另一方面，數(shù)據(jù)處理部20使用CMOS圖像傳感器14產(chǎn)生生物樣本SPL的整體圖像 (在下面也被稱作生物樣本圖像)，并且將圖像存儲為預(yù)定格式的數(shù)據(jù)(在下面也被稱作樣 本數(shù)據(jù))。以這種方式，生物樣本圖像獲取裝置1可以將設(shè)置在顯微鏡載片SG上的生物樣本 SPL存儲為微觀狀態(tài)的圖像。因此，與存儲顯微鏡載片SG本身的情況相比較，生物樣本圖像 獲取裝置1可以長時間存儲生物樣本SPL而不會劣化諸如固定、染色等的狀態(tài)。1. 2光源單元和光源控制部的構(gòu)造 接下來，將使用圖5給出光源單元13和控制光源單元13的光源控制部30的描述。光源單元13的構(gòu)造包括輸出白光的白色LED(發(fā)光二極管)13A、將從白色LED 13A發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為基本平行的光線的聚光器13B、以及測量從白色LED 13A發(fā)射的光的強 度的光檢測器13C。如圖6所示，白色LED 13A具有這樣一種特性，即如果施加恒定電流，則由于LED 自身的低溫使LED在開始發(fā)光之后立即輸出更高的強度，隨著LED溫度的升高而降低強度， 并且在經(jīng)過預(yù)定時間后進入熱平衡狀態(tài)，輸出恒定的強度。當(dāng)LED驅(qū)動器35向白色LED 13A提供電流時，白色LED 13A發(fā)射在一定范圍內(nèi)擴 散的光。聚光器13B將從白色LED 13A發(fā)射的擴散的光中照射在自身上的光轉(zhuǎn)換為平行光 線，并且照射到生物樣本SPL上。光檢測器13C設(shè)置在從白色LED 13A發(fā)射的擴散的光中，不會阻擋照射到聚光器 13B的光路、并被照射到從白色LED 13A發(fā)射的部分?jǐn)U散的光的位置上。并且，當(dāng)光檢測器13C接收到從白色LED 13A發(fā)射的部分?jǐn)U散的光時，光檢測器 13C檢測照射光的強度，并且將根據(jù)光強度的光強度信號Sl發(fā)送至積分器32。另一方面，光源控制部30(圖5)包括系統(tǒng)控制器31、積分器32、比較器33、與 (AND)電路34以及LED驅(qū)動器35。系統(tǒng)控制器31具有計算機構(gòu)造，包括CPU、存儲各種程序等的ROM和用作CPU的工 作存儲器的RAM，其總體控制光源控制部30的各個部分31 35。當(dāng)數(shù)據(jù)處理部20向光源控制部30提供電子閃光指令SS時，光源控制部30根據(jù) 圖7所示的時序圖控制射向生物樣本SPL的光。具體地，當(dāng)數(shù)據(jù)處理部20向系統(tǒng)控制部31提供電子閃光指令SS時，系統(tǒng)控制部 31將復(fù)位信號S2發(fā)送至積分器32。而且，系統(tǒng)控制器31將表示預(yù)定閾值的閾值信號S4發(fā)送至比較器33。此外，系統(tǒng)控制器31將用于指示白色LED 13A輸出光的發(fā)光指令S6輸出至與電 路34。以比白色LED 13A應(yīng)輸出光的時間期間長且比輸出下一個復(fù)位信號S2的時間期間 短的時間期間輸出發(fā)光指令S6。當(dāng)積分器32接收到復(fù)位信號S2時，積分器32響應(yīng)于復(fù)位信號S2復(fù)位到此刻為 止已經(jīng)積分的積分值。積分器32根據(jù)從光檢測器13C提供的光強度信號Sl從復(fù)位的時間 點開始積分光強度，并且將表示積分值的積分值信號S3發(fā)送至比較器33。比較器33比較通過從系統(tǒng)控制器31提供的閾值信號S4表示的閾值和通過從積 分器32提供的積分值信號S3表示的積分值。如果積分值小于閾值，則比較器33將使白色LED 13A輸出光的輸出信號S5發(fā)送至與電路34。如果積分值不小于閾值，則比較器33不 將使白色LED 13A輸出光的輸出信號S5發(fā)送至與電路34。如果向與電路34提供了來自比較器33的輸出信號S5和來自系統(tǒng)控制器31的發(fā)光 指令信號S6，則與電路34將用于使白色LED13A發(fā)光的發(fā)光指令信號S7發(fā)送至LED驅(qū)動器35。如果與電路34向LED驅(qū)動器35提供了發(fā)光指令信號S7，則LED驅(qū)動器35對白色 LED 13A施加恒定電流，使得白色LED 13A發(fā)光。以這種方式，當(dāng)向光源控制部30提供來自數(shù)據(jù)處理部20的電子閃光指令SS時， 光源控制部30控制白色LED 13A發(fā)光直到通過光檢測器13C測量的光的強度的積分值達(dá) 到閾值。并且，當(dāng)通過光檢測器13C測量的光的強度的積分值達(dá)到閾值時，為了使白色LED 13A停止發(fā)光，光源控制部30停止向白色LED13A提供電流。從而，對于在每次從數(shù)據(jù)處理部20提供電子閃光指令SS時，光源控制部30都可 以保持從白色LED 13A通過聚光器13B發(fā)射到CMOS圖像傳感器14上的光量。順便提及，系統(tǒng)控制器31被允許獲得從與電路34輸出的發(fā)光指令信號S7,并且基 于發(fā)光指令信號S7將表示終止向白色LED13A提供電流的發(fā)光結(jié)束信號輸出至數(shù)據(jù)處理部 20。1.3數(shù)據(jù)處理部的構(gòu)造接下來，將給出數(shù)據(jù)處理部20的構(gòu)造的描述。如圖8所示，數(shù)據(jù)處理部20具有其 中的各種硬件連接至執(zhí)行控制的CPU(中央處理單元)21的構(gòu)造。具體地，通過總線28連接ROM(只讀存儲器)22、用于CPU21的工作存儲器RAM(隨 機存取存儲器)23、輸入根據(jù)使用者的操作的指令的操作輸入部24、接口部25、顯示部26以 及存儲部27。ROM 22存儲用于執(zhí)行各種處理的程序。顯微鏡10 (圖4)連接至接口部25。液晶顯示器、EL(電致發(fā)光)顯示器或等離子體顯示器等可用于顯示部26。而且， 以硬盤、半導(dǎo)體存儲器或光盤等為代表的磁盤可用于存儲部27?？梢允褂弥T如USB(通用串 行總線)存儲器、CF (壓縮閃存卡)存儲器等的便攜式存儲器。CPU 21將多個存儲在ROM 22中的程序中與從操作輸入部24給出的指令相對應(yīng) 的程序加載到RAM 23，并且根據(jù)所加載的程序適當(dāng)控制顯示部26和存儲部27。而且，CPU 21通過接口部25適當(dāng)控制顯微鏡10的各個部分。1.4生物樣本圖像獲取處理的具體內(nèi)容當(dāng)CPU 21接收來自操作輸入部24的獲取生物樣本SPL的圖像的指令時，CPU 21 將對應(yīng)于獲取的指令的程序加載至RAM 23。如圖9所示，CPU 21根據(jù)對應(yīng)于生物樣本SPL的圖像的獲取指令的程序而用作移 動控制部41、曝光控制部42、電子閃光控制部43、圖像獲取部44、圖像生成部45以及數(shù)據(jù) 記錄部46。例如，如圖10所示，移動控制部41將生物樣本SPL的成像區(qū)域(在下面也被稱作 樣本區(qū)域)冊分配給多個小區(qū)域AR以匹配物鏡12A和成像透鏡12B的放大倍率。在這點 上，圖10中，小區(qū)域AR沒有彼此重疊。然而，部分相鄰的區(qū)域可能重疊。移動控制部41移動可移動鏡臺11，使得通過CMOS圖像傳感器14成像的區(qū)域變?yōu)槎鄠€小區(qū)域AR中例如左上的小區(qū)域AR。在移動控制部41執(zhí)行移動使得左上小區(qū)域AR變?yōu)槌上駞^(qū)域之后，曝光控制部42 使CMOS圖像傳感器14開始曝光。在曝光控制部42使CMOS圖像傳感器14開始曝光之后，優(yōu)選在開始曝光的時間 點，電子閃光控制部43輸出電子閃光指令SS至光源控制部30。當(dāng)通過電子閃光控制部43 提供電子閃光指令SS時，如上所述，光源控制部30使白色LED 13A發(fā)射一定量的光。在電子閃光控制部43輸出電子閃光指令SS后，系統(tǒng)控制器31提供發(fā)光結(jié)束信 號，優(yōu)選在提供發(fā)光結(jié)束信號的時間點，曝光控制部42停止CMOS圖像傳感器14的曝光。圖像獲取部44為每條掃描線依次讀出CMOS圖像傳感器14的每個像素的電信號， 并且獲得作為結(jié)果而獲得的小區(qū)域AR的生物樣本SPL部位的圖像作為分割圖像。因此，如圖11所示，在CMOS圖像傳感器14的所有像素的曝光開始之后，曝光控制 部42和電子閃光控制部43使白色LED 13A發(fā)光。并且，在曝光控制部42和電子閃光控制 部43使白色LED 13A發(fā)射一定量的光之后，曝光控制部42和電子閃光控制部43停止CMOS 圖像傳感器14的所有像素的曝光。在這點上，在圖11中，時刻Ts3表示首先開始曝光的掃描線的曝光開始時刻，以及 時刻Ts4表示最后開始曝光的掃描線的曝光開始時刻。而且，時刻Te3表示對應(yīng)于時刻Ts3 的掃描線的曝光結(jié)束時刻，以及時刻Te4表示對應(yīng)于時刻Ts4的掃描線的曝光結(jié)束時刻。移動控制部41使圖像獲取部44讀出CMOS圖像傳感器14的電信號，并且同時移 動可移動鏡臺11使得通過CMOS圖像傳感器14成像的下一區(qū)域變?yōu)槔缱笊闲^(qū)域AR的 右邊的小區(qū)域AR。曝光控制部42和電子閃光控制部43使CMOS圖像傳感器14開始曝光，并且將電 子閃光指令SS輸出至光源控制部30以使白色LED 13A發(fā)射一定量的光。從那之后，曝光 控制部42和電子閃光控制部43結(jié)束CMOS圖像傳感器14的曝光。而且，圖像獲取部44從 CMOS圖像傳感器14獲取分割圖像。以這種方式，移動控制部41將通過CMOS圖像傳感器14成像的區(qū)域依次從最左上 端的小區(qū)域AR移動至最右上端。接下來，移動控制部41向下移動一行，并且依次從右端向 左端移動。以這種方式，移動控制部41為各行交替地沿相反的方向移動成像區(qū)域直到獲得 對應(yīng)于所有小區(qū)域AR的分割圖像。曝光控制部42、電子閃光控制部43以及圖像獲取部44以與上述相同的方式運行， 并且每當(dāng)通過移動控制部41將成像區(qū)域移動至一個小區(qū)域AR時獲取小區(qū)域AR中的分割 圖像。圖像生成部45組合通過圖像獲取部44獲得的多個分割圖像以生成生物樣本圖像。當(dāng)生成生物樣本圖像時，數(shù)據(jù)記錄部46產(chǎn)生包括表示全部生物樣本圖像或能夠 恢復(fù)生物樣本圖像的圖像的一部分的圖像信息的樣本數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)記錄部46對樣本數(shù)據(jù)增加指示關(guān)于生物樣本圖像的識別信息的數(shù)據(jù)，并且 將具有該數(shù)據(jù)的樣本數(shù)據(jù)記錄至存儲部27。識別信息包括例如生物樣本SPL的信息，諸如受檢者姓名、受檢者性別、受檢者年 齡以及獲取日期等。數(shù)據(jù)記錄部46在諸如給出生物樣本SPL的數(shù)據(jù)存儲指令的時刻、應(yīng)該設(shè)置顯微鏡載片SG的時刻等的預(yù)定時刻，通知應(yīng)輸入識別信息。而且，如果在創(chuàng)建生物樣本數(shù)據(jù)時沒有獲得識別信息，則數(shù)據(jù)記錄部46給出應(yīng)該 輸入識別信息的警告。在這點上，例如，通過聲音或通過GUI (圖形用戶界面)畫面等給出 應(yīng)該輸入識別信息的通知或警告。1. 5生物樣本圖像獲取的處理步驟接下來，將根據(jù)圖12所示的流程圖給出上述的生物樣本圖像獲取處理步驟的描 述。實際上，CPU 21從開始步驟進入程序RTl，并且前進至下一步SPl。在步驟SPl中， CPU 21向多個小區(qū)域AR分配樣本區(qū)域PR，并且移動可移動鏡臺11使得通過CMOS圖像傳 感器14成像的區(qū)域是第一個(左上)小區(qū)域AR，并且處理前進至下一步驟SP2。在步驟SP2中，CPU 21開始CMOS圖像傳感器14的曝光，并且處理前進至下一步 馬聚SP3 ο在步驟SP3中，CPU 21將電子閃光指令SS輸出至光源控制部30以使白色LED 13A 發(fā)光，然后在下一步驟SP4中，獲得從白色LED 13A發(fā)射的光的強度的積分值，并且處理前 進至下一步驟SP5。在步驟SP5中，當(dāng)積分值變?yōu)殚撝狄陨蠒r，CPU 21使光源控制部30結(jié)束白色LED 13A的發(fā)光，并且處理前進至下一步驟SP6。在步驟SP6中，CPU 21結(jié)束CMOS圖像傳感器14的曝光，并且處理前進至下一步 驟 SP7。在步驟SP7中，CPU 21為每行依次讀出CMOS圖像傳感器14的每個像素的電信號， 作為結(jié)果獲得了分割圖像，并且處理前進至下一步驟SP8。在步驟SP8中，CPU 21判定是否所有的小區(qū)域AR已經(jīng)成像。如果獲得否定結(jié)果， 則意味著仍存在需要成像的小區(qū)域AR，因此處理前進至下一步驟SP9。在步驟SP9中，CPU 21移動可移動鏡臺11使得通過CMOS圖像傳感器14成像的 區(qū)域變?yōu)橄乱粋€小區(qū)域AR，并且處理返回至步驟SP2。CPU 21重復(fù)步驟SP2至步驟SP9直到在步驟SP8中獲得肯定的結(jié)果。當(dāng)獲得肯定 的結(jié)果時，意味著已經(jīng)獲得對應(yīng)于所有小區(qū)域AR的分割圖像，并且處理前進至步驟SP10。在步驟SPlO中，CPU 21組合分割圖像以生成生物樣本圖像，然后在下一步驟SPll 中，將包括生物樣本圖像的樣本數(shù)據(jù)存儲至存儲部27，并且處理進入下一步驟從而結(jié)束處理。1.6操作和優(yōu)點在生物樣本圖像獲取裝置1的上述構(gòu)造中，來自白色LED 13A的光照射在分別地 分配給包括要成像的生物樣本SPL的樣本區(qū)域PR的小區(qū)域AR上。在生物樣本圖像獲取裝置1中，光檢測器13C檢測從白色LED13A發(fā)射的光的強 度，通過積分器32對光的強度進行積分，并且在積分值變?yōu)殚撝狄陨蠒r結(jié)束白色LED 13A 的發(fā)光。在生物樣本圖像獲取裝置1中，在白色LED 13A發(fā)光之前開始CMOS圖像傳感器14 的曝光，并且在結(jié)束白色LED 13A的發(fā)光之后結(jié)束CMOS圖像傳感器14的曝光。在生物樣本圖像獲取裝置1中，從CMOS圖像傳感器14獲取小區(qū)域AR的圖像作為分割圖像。從而，在生物樣本圖像獲取裝置1中，當(dāng)分別地獲得全部分割圖像時，從白色LED 13A發(fā)射的光量可以保持恒定。因此，在每個小區(qū)域AR都成像時都可以保持CMOS圖像傳感 器14的曝光量恒定。因此，在生物樣本圖像獲取裝置1中，當(dāng)獲得所有小區(qū)域AR的分割圖像時，將這些 分割圖像別組合為一張生物樣本圖像，即使白色LED 13A的光強度發(fā)生變化，也可以減少 所有分割圖像間的亮度差異。而且，在生物樣本圖像獲取裝置1中，并非必須在白色LED 13A進入熱平衡狀態(tài)后 開始成像，并且因此可以將成像時間縮短所述時間量。順便提及，在使用為每行執(zhí)行開始曝光、結(jié)束曝光以及讀出電信號的諸如CMOS圖 像傳感器14的成像裝置的情況下，每行的開始曝光、結(jié)束曝光以及讀出電信號產(chǎn)生時間差
已然而，在生物樣本圖像獲取裝置1中，在白色LED 13A發(fā)光之前開始CMOS圖像傳 感器14的所有像素的曝光，并且在白色LED13A停止發(fā)光之后停止CMOS圖像傳感器14的 所有像素的曝光。從而，在生物樣本圖像獲取裝置1中，在使用為每行執(zhí)行開始曝光、結(jié)束曝光以及 讀出電信號的諸如CMOS圖像傳感器14的成像裝置的情況下，可以為每行獲得沒有亮度差 異的分割圖像。順便提及，在生物樣本圖像獲取裝置1中，考慮這樣一種方法，其中，白色LED 13A 始終發(fā)光，并且通過打開和關(guān)閉設(shè)置在光的光路上的機械快門而保持CMOS圖像傳感器14 的曝光量恒定。在這種方法中，通常由于機械快門的使用壽命是從10萬次到100萬次，所以如果 以一分鐘內(nèi)獲取數(shù)百張分割圖像的生物樣本圖像獲取裝置1使用這種方法，則機械快門大 約在3天內(nèi)就達(dá)到使用壽命。相反，在生物樣本圖像獲取裝置1中，通過白色LED 13A的發(fā)光控制而保持CMOS 圖像傳感器14的曝光量恒定，因此，它在可維護性和經(jīng)濟效率上比設(shè)置機械快門的情況更 有優(yōu)勢。而且，對于另一種方法，考慮了這樣一種方法，其中，為了保持CMOS圖像傳感器14 的曝光量恒定，而通過所謂的APC(自動功率控制)將白色LED 13A控制在恒定的強度。通過這種方法，可以比白色LED 13A進入熱平衡狀態(tài)的時間期間更短的時間保持 光強度恒定。然而，在這種方法中需要將控制頻段設(shè)計為高頻段，使得APC可以充分響應(yīng)電 子閃光發(fā)射時間。具體地，在使用具有諸如PWM(脈寬調(diào)制)方法等的高效輸出形式的LED 驅(qū)動器的情況下，LED電流的控制頻段被PWM載波頻率所限制，因此難以實現(xiàn)具有高響應(yīng)速 度的APC。相反，在生物樣本圖像獲取裝置1中，從白色LED 13A發(fā)射的光量保持恒定。因此， 不需要等待從白色LED 13A發(fā)射的光的強度變?yōu)楹愣ǎ⑶页上衿陂g可以縮短該等待的期 間。而且，即使LED電流通過PWM方法而發(fā)生脈動，光量也可以適當(dāng)?shù)乇３趾愣?。利用上述配置，在生物樣本圖像獲取裝置1中，在白色LED 13A發(fā)光前，對于樣本 區(qū)域I3R所分配的小區(qū)域AR，開始CMOS圖像傳感器14的曝光。而且，在生物樣本圖像獲取裝置1中，在白色LED 13A發(fā)射了一定量的光之后，結(jié)束CMOS圖像傳感器14的曝光以獲得 分割圖像。從而，在生物樣本圖像獲取裝置1中，可以保持CMOS圖像傳感器14的曝光量恒定 而不需要等待白色LED 13A進入熱平衡狀態(tài)。因此，可以縮短成像時間，并且減小分割圖像 之間的亮度差異。2.第二實施方式在第二實施方式中，光源控制部和CPU的功能構(gòu)造不同于第一實施方式。在這點 上，生物樣本圖像獲取裝置1和數(shù)據(jù)處理部20的構(gòu)造與第一實施方式的相同，并將省略其 描述。2. 1光源單元和光源控制部的構(gòu)造如圖13所示，其中，關(guān)于圖5的相應(yīng)部分，給出相同的參考標(biāo)號，光源控制部60包 括系統(tǒng)控制器31、積分器32以及LED驅(qū)動器35。系統(tǒng)控制器31適當(dāng)控制積分器32和LED 驅(qū)動器35。當(dāng)LED驅(qū)動器35向白色LED 13A提供電流時，白色LED 13A發(fā)射在一定范圍內(nèi)擴 散的光。當(dāng)從白色LED 13A發(fā)射的擴散的光的一部分照射在光檢測器13C上時，光檢測器 13C測量照射光的強度，并且將根據(jù)光強度的光強度信號Sl發(fā)送至積分器32。當(dāng)數(shù)據(jù)處理部20向系統(tǒng)控制器31提供電子閃光指令SS時，系統(tǒng)控制器31向積 分器32發(fā)送復(fù)位信號S2。當(dāng)積分器32接收復(fù)位信號S2時，積分器32響應(yīng)于復(fù)位信號S2復(fù)位到此刻為止 已經(jīng)積分的積分值。積分器32從復(fù)位的時間點起、對根據(jù)從光檢測器13C提供的光強度信 號Sl的光強度進行積分。在系統(tǒng)控制器31將復(fù)位信號S2發(fā)送至積分器32之后，在從發(fā)光開始至發(fā)光結(jié)束 的一定時間期間(一直被設(shè)置為相同的時間間隔)內(nèi)，系統(tǒng)控制器31向LED驅(qū)動器35輸 出用于使白色LED 13A發(fā)光的發(fā)光指令信號S11。當(dāng)系統(tǒng)控制器31向LED驅(qū)動器35提供發(fā)光指令信號Sll時，LED驅(qū)動器35對白 色LED 13A施加恒定電流一定的時間期間，使得白色LED 13A發(fā)光一定的時間期間。積分器32從復(fù)位的時間點開始、對從白色LED 13A發(fā)射的光的強度進行一定時間 期間的積分，并且將表示積分值(作為結(jié)果所獲得的)的積分值信號S3發(fā)送至系統(tǒng)控制器 31。以這種方式，當(dāng)向光源控制部30提供來自數(shù)據(jù)處理部20的電子閃光指令SS時， 光源控制部控制白色LED 13A發(fā)光一定時間期間，并且光源控制部30獲得在那段時間內(nèi)從 白色LED 13A發(fā)射的光的強度的積分值。2. 2生物樣本圖像獲取處理的具體內(nèi)容當(dāng)CPU 21接收來自操作輸入部24的生物樣本SPL的圖像的獲取指令時，CPU 21 將對應(yīng)于所獲得的指令的程序加載到RAM 23中。如圖14所示，CPU 21根據(jù)對應(yīng)于生物樣本SPL的圖像的獲取指令的程序而用作 移動控制部41、曝光控制部42、電子閃光控制部43、圖像獲取部44、圖像校正部47、圖像生 成部45以及數(shù)據(jù)記錄部46。移動控制部41向多個小區(qū)域AR分配樣本區(qū)域冊，并且移動可移動鏡臺11使得通過CMOS圖像傳感器14成像的區(qū)域變?yōu)槎鄠€小區(qū)域AR中例如左上的小區(qū)域AR。在移動控制部41執(zhí)行移動使得左上小區(qū)域AR變?yōu)槌上駞^(qū)域之后，曝光控制部42 使CMOS圖像傳感器14開始曝光。在曝光控制部42使CMOS圖像傳感器14開始曝光之后，優(yōu)選在CMOS圖像傳感器 14開始曝光的時間點，電子閃光控制部43將電子閃光指令SS輸出至光源控制部60。當(dāng)通 過電子閃光控制部43提供電子閃光指令SS時，光源控制部60使白色LED 13A發(fā)光一定的 時間期間。在通過光源控制部60結(jié)束白色LED 13A的發(fā)光后，曝光控制部42優(yōu)選在發(fā)光結(jié) 束的時間點結(jié)束CMOS圖像傳感器14的曝光。圖像獲取部44為每行依次讀出CMOS圖像傳感器14的每個像素的電信號，并且獲 得左上小區(qū)域AR的生物樣本SPL部分的圖像(作為結(jié)果而獲得的)作為分割圖像。此時，當(dāng)獲取部44獲得左上小區(qū)域AR的分割圖像時，獲取部44獲得表示通過白 色LED 13A照射一定時間期間的光的強度的積分值的積分值信號S3。當(dāng)獲得分割圖像時，移動控制部41將可移動鏡臺11移動到下一個小區(qū)域AR。并 且，曝光控制部42、電子閃光控制部43、圖像獲取部44在每當(dāng)移動控制部41將可移動鏡臺 11移動到任何小區(qū)域AR時通過以上述相同的方式起作用而獲得小區(qū)域AR的分割圖像和積 分值信號S3。圖像校正部47計算用于將通過積分值信號S3表示的積分值與預(yù)定值相匹配的 倍率，并且將計算的倍率和對應(yīng)于積分值的分割圖像的亮度值相乘以校正分割圖像的亮度值。圖像校正部47以相同的方式為所有分割圖像校正亮度值。而且，圖像校正部47 執(zhí)行畸變校正以校正所有分割圖像的畸變。圖像生成部45組合通過圖像校正部47校正的分割圖像以生成生物樣本圖像。當(dāng) 生成生物樣本圖像時，數(shù)據(jù)記錄部46產(chǎn)生包括表示全部生物樣本圖像或能夠恢復(fù)生物樣 本圖像的圖像的一部分的圖像信息的樣本數(shù)據(jù)。2. 3生物樣本圖像獲取的處理步驟接下來，將根據(jù)圖15所示的流程圖給出上述的生物樣本圖像獲取處理步驟的描 述。實際上，CPU 21從開始步驟進入程序RT2，并且前進至下一步SP21。在步驟SP21 中，CPU 21向多個小區(qū)域AR分配樣本區(qū)域PR，并且移動可移動鏡臺11使得通過CMOS圖像 傳感器14成像的區(qū)域是第一個成像區(qū)域AR，并且處理前進至下一步驟SP22。在步驟SP22中，CPU 21開始CMOS圖像傳感器14的曝光，并且處理前進至下一步 馬聚SP23 ο在步驟SP23中，CPU 21將電子閃光指令SS輸出至光源控制部60以通過恒定電 流使白色LED 13A發(fā)光一定的時間期間，并且處理前進至下一步驟SP24。在步驟SP24中，CPU 21結(jié)束CMOS圖像傳感器14的曝光，并且處理前進至下一步 馬聚SP25 ο在步驟SP25中，CPU 21為每行依次讀取CMOS圖像傳感器14的每個像素的電信 號，作為結(jié)果獲得了分割圖像，而且獲得對應(yīng)于分割圖像的積分值信號S3，并且處理前進至下一步驟SP26。在步驟SP26中，CPU 21確定是否所有的小區(qū)域AR已經(jīng)成像。如果獲得否定結(jié)果， 則意味著仍存在要成像的小區(qū)域AR，因此處理前進至下一步驟SP27。在步驟SP27中，CPU 21移動可移動鏡臺11使得通過CMOS圖像傳感器14成像的 區(qū)域變?yōu)橄乱粋€小區(qū)域AR，并且處理返回至步驟SP22。CPU 21重復(fù)步驟SP22至步驟SP27直到在步驟SP26中獲得肯定的結(jié)果。當(dāng)獲得 肯定的結(jié)果時，意味著已經(jīng)獲得對應(yīng)于所有小區(qū)域AR的分割圖像和積分值信號S3，并且處 理前進至步驟SP28。在步驟SP28中，CPU 21計算用于將通過積分值信號S3 (分別對應(yīng)于全部分割圖 像)表示的積分值與預(yù)先設(shè)置的預(yù)定值相匹配的倍率，將各倍率與各分割圖像的亮度值相 乘以校正分割圖像的亮度值，并且處理前進至下一步驟SP29。在步驟SP29中，CPU 21對經(jīng)過亮度值校正的分割圖像執(zhí)行畸變校正。在下一步 驟SP30中，CPU 21將分割圖像組合成為生物樣本圖像，并且處理前進至下一步驟SP31。在步驟SP31中，CPU 21將包括生物樣本圖像的樣本數(shù)據(jù)存儲至存儲部27，并且處 理前進至下一步驟以結(jié)束處理。2. 4操作和優(yōu)點在生物樣本圖像獲取裝置1的上述構(gòu)造中，來自白色LED 13A的光在分別地分配 給包括要成像的生物樣本SPL的樣本區(qū)域ra的小區(qū)域AR上照射一定的時間期間。在生物樣本圖像獲取裝置1中，光檢測器13C檢測從白色LED13A發(fā)射的光的強 度，通過積分器32從發(fā)光的時間點開始對光強度進行積分。在生物樣本圖像獲取裝置1中，在白色LED 13A發(fā)光之前開始CMOS圖像傳感器14 的曝光，并且在結(jié)束白色LED 13A的發(fā)光之后結(jié)束CMOS圖像傳感器14的曝光。并且，在生物樣本圖像獲取裝置1中，從CMOS圖像傳感器14獲取小區(qū)域AR的圖 像作為分割圖像，并且獲得對應(yīng)于每個分割圖像的積分值。并且，在生物樣本圖像獲取裝置1中，校正分割圖像的亮度值使得積分值恒定，并 且將校正的分割圖像組合成生物樣本圖像。因此，在生物樣本圖像獲取裝置1中，當(dāng)小區(qū)域AR成像時可以保持CMOS圖像傳感 器14的曝光時間恒定，并且使用對應(yīng)于此時的曝光量的積分值來校正分割圖像的亮度值。 因此，可以減小分割圖像之間的亮度差異。而且，在生物樣本圖像獲取裝置1中，沒有必要在白色LED 13A進入熱平衡狀態(tài)后 開始成像，因此可以將成像時間縮短該時間量。此外，在生物樣本圖像獲取裝置1中，即使在使用為每行執(zhí)行開始曝光、結(jié)束曝光 以及讀出電信號的諸如CMOS圖像傳感器14的成像裝置的情況下，也可以為每行獲得沒有 亮度值差異的分割圖像。而且，在生物樣本圖像獲取裝置1中，白色LED 13A的發(fā)光時間保持恒定，因此可 以始終保持白色LED 13A的發(fā)光時間和CMOS圖像傳感器14的曝光時間恒定。因此，在生物樣本圖像獲取裝置1中，與第一實施方式中將曝光量控制為一定量 的情況相比較，可移動鏡臺11的移動控制、白色LED 13A的發(fā)光控制、以及CMOS圖像傳感 器14的曝光控制的定時對于每個小區(qū)域AR沒有變化。因此，在生物樣本圖像獲取裝置1中，可以容易地制定用于移動控制、發(fā)光控制以及曝光控制的定時。順便提及，作為用于校正亮度值的方法，考慮這樣一種方法，其中，分別計算多個 分割圖像的亮度值的平均值，并且校正多個分割圖像的亮度值使得所述平均值相同。然而， 通過這種方法，所有分割圖像的亮度值的平均值變得相同。因此，通過該方法，存在難以以與用相同的曝光量獲取多個分割圖像的情況相同 的方式來校正亮度值的情況。例如，存在亮度值對于包括生物樣本SPL的部分和對于不包 括生物樣本SPL的部分等變?yōu)橄嗤那闆r。因此，通過該方法，產(chǎn)生了分割圖像DP的接合 處變得明顯的問題。相反，在生物樣本圖像獲取裝置1中，校正分割圖像的亮度值使得積分值恒定。因 此，可以以與用相同曝光量獲取多個分割圖像的情況相同的方式校正亮度值，并且因此分 割圖像的接合處變得不明顯。利用上面的配置，在生物樣本圖像獲取裝置1中，在白色LED13A發(fā)光前開始對樣 本區(qū)域I3R所分配的小區(qū)域AR進行CMOS圖像傳感器14的曝光。而且，在生物樣本圖像獲 取裝置1中，在白色LED 13A發(fā)光一定時間期間后結(jié)束CMOS圖像傳感器14的曝光以獲得 分割圖像。在生物樣本圖像獲取裝置1中，校正分割圖像的亮度值，使得從白色LED 13A發(fā)射 的光的強度的積分值相同，然后將分割圖像組合成生物樣本圖像。從而，生物樣本圖像獲取 裝置1可以縮短成像時間，并且減小分割圖像之間的亮度差異。3.其他實施方式在這點上，在上述第一實施方式中，已給出了在明視野模式中從光源單元13發(fā)射 到所有小區(qū)域AR上的光量恒定的情況的描述。然而，本發(fā)明不限于此，并且可以使在暗視 野模式中發(fā)射的激發(fā)光的量恒定。在這種情況下，暗視野模式中的生物樣本圖像獲取裝置設(shè)置有光檢測器，該光檢 測器測量從激發(fā)光源系統(tǒng)發(fā)射的激發(fā)光的強度；以及光源控制部，接收從光檢測器發(fā)送的 光強度信號，并控制激發(fā)光源系統(tǒng)。而且，激發(fā)光源系統(tǒng)可以包括設(shè)置一個發(fā)射具有多種波長的激發(fā)光的激發(fā)光源的 情況，或設(shè)置各自發(fā)射一種激發(fā)波長的多個激發(fā)光源的情況。對于一個實例，將給出設(shè)置多個激發(fā)光源的情況的描述。代替激發(fā)光源系統(tǒng)15和 光源控制部30，生物樣本圖像獲取裝置100 (圖4)設(shè)置有如圖16所示的激發(fā)光源系統(tǒng)80 和光源控制部90。在這點上，在這種情況下，假設(shè)生物樣本SPL已經(jīng)進行了熒光染色。激發(fā)光源系統(tǒng)80包括光源單元81和82、反射鏡83以及分色鏡84。光源單元81 和82分別包括發(fā)射具有不同波長的激發(fā)光源LED 81A和82A、聚光器81B和82B、以及光檢 測器81C和82C。光源控制部90包括系統(tǒng)控制器91、積分器92、比較器93、與電路94、LED驅(qū)動器 95、積分器96、比較器97、與電路98以及LED驅(qū)動器99。系統(tǒng)控制器91總體控制光源控制 部90的各個部分91 99。當(dāng)LED驅(qū)動器95向激發(fā)光源LED 81A提供電流時，激發(fā)光源LED 81A發(fā)射在一定 范圍內(nèi)擴散的光。聚光器81B將從激發(fā)光源LED 81A發(fā)射的擴散的光中照射到自身的光轉(zhuǎn) 換為平行光線，并且平行光在反射鏡83上發(fā)生反射。從反射鏡83反射的光透射通過分色鏡81，并且通過激發(fā)濾光片16、分色鏡12C以及物鏡12A照射在生物樣本SPL上。當(dāng)LED驅(qū)動器99向激發(fā)光源LED 82A提供電流時，激發(fā)光源LED 82A發(fā)射在一定 范圍內(nèi)擴散的光。聚光器82B將從激發(fā)光源LED 82A發(fā)射的擴散的光中照射到自身的光轉(zhuǎn) 換為平行光線，并且平行光線在分色鏡84上發(fā)生反射。從分色鏡84反射的光通過激發(fā)濾 光片16、分色鏡12C以及物鏡12A照射到生物樣本SPL上。當(dāng)光檢測器81C和82C分別接收從激發(fā)光源LED 81A和82A發(fā)射的擴散的光的一 部分時，光檢測器81C和82C檢測照射光的強度，并且分別將根據(jù)光強度的光強度信號S21 和S31發(fā)送至積分器92和96。當(dāng)數(shù)據(jù)處理部20向系統(tǒng)控制器91提供電子閃光指令SS時，系統(tǒng)控制器91分別 將復(fù)位信號S22和S32發(fā)送至積分器92和96。而且，系統(tǒng)控制器91分別將表示預(yù)定閾值 的閾值信號S24和S34發(fā)送至比較器93和97。此外，系統(tǒng)控制器91分別將復(fù)位信號S22和S32發(fā)送至積分器92和96，然后輸出 用于指示激發(fā)光源LED 81A和82A輸出光的發(fā)光指令S26和S36。以比激發(fā)光源LED 81A 和82A應(yīng)輸出光的時間期間更長的時間期間來設(shè)置發(fā)光指令S26和S36。當(dāng)積分器92接收復(fù)位信號S22時，積分器92復(fù)位積分值，積分器92從復(fù)位的時 間點開始對根據(jù)從光檢測器81C提供的光強度信號S21的光強度進行積分，并且將表示積 分值的積分值信號S23發(fā)送至比較器93。比較器93比較由閾值信號S24表示的閾值和由積分值信號S23表示的積分值。如 果積分值小于閾值，則比較器93將使激發(fā)光源LED 81A輸出光的輸出信號S25發(fā)送至與電 路94。如果向與電路94提供來自比較器93的輸出信號S25和來自系統(tǒng)控制器91的發(fā) 光指令信號S26，則與電路94將用于使激發(fā)光源LED 81A發(fā)光的發(fā)光指令信號S27發(fā)送至 LED驅(qū)動器95。如果與電路94向LED驅(qū)動器95提供發(fā)光指令信號S27，則LED驅(qū)動器95向激發(fā) 光源LED 81A施加恒定電流，使得激發(fā)光源LED 81A發(fā)光。另一方面，當(dāng)積分器96接收復(fù)位信號S32時，積分器96復(fù)位積分值，積分器96從 復(fù)位的時間點開始對根據(jù)從光檢測器82C提供的光強度信號S31的光強度進行積分，并且 將表示積分值的積分值信號S33發(fā)送至比較器97。比較器97比較由閾值信號S34表示的閾值和由積分值信號S33表示的積分值。如 果積分值小于閾值，則比較器97將使激發(fā)光源LED 82A輸出光的輸出信號S35發(fā)送至與電 路98。如果向與電路98提供來自比較器97的輸出信號S35和來自系統(tǒng)控制器91的發(fā) 光指令信號S36，則與電路98將用于使激發(fā)光源LED 82A發(fā)光的發(fā)光指令信號S37發(fā)送至 LED驅(qū)動器98。如果與電路97向LED驅(qū)動器99提供發(fā)光指令信號S37，則LED驅(qū)動器99向激發(fā) 光源LED 82A施加恒定電流，使得激發(fā)光源LED 82A發(fā)光。當(dāng)CPU 21從操作輸入部24接收生物樣本SPL的圖像的獲取指令時，CPU 21將對 應(yīng)于獲得的指令的程序加載至RAM 23，并且根據(jù)圖17所示的流程圖執(zhí)行處理。實際上，CPU 21從開始步驟進入程序RT3，并且前進至下一步SP41。在步驟SP41中，CPU 21向多個小區(qū)域AR分配樣本區(qū)域PR，并且移動可移動鏡臺11使得通過CMOS圖像 傳感器14成像的區(qū)域是第一個成像區(qū)域AR，并且處理進入下一步驟SP42。在步驟SP42中，CPU 21開始CMOS圖像傳感器14的曝光，并且處理前進至下一步 驟 SP43。在步驟SP43中，CPU 21將電子閃光指令SS輸出至光源控制部90以使激發(fā)光源 LED 8IA和82A發(fā)光，并且處理前進至下一步驟SP44。在步驟SP44中，CPU 21使光源控制部90獲得分別從激發(fā)光源LED 8IA和82A發(fā) 射的光的強度的積分值，并且處理前進至下一步驟SP45。在步驟SP45中，當(dāng)積分值變?yōu)殚撝狄陨蠒r，CPU 21使光源控制部90依次結(jié)束激 發(fā)光源LED 81A和82A的發(fā)光，并且處理前進至下一步驟SP46。在步驟SP46中，在所有的激發(fā)光源LED 81A和82A結(jié)束發(fā)光后，CPU 21結(jié)束CMOS 圖像傳感器14的曝光，并且處理前進至下一步驟SP47。在步驟SP47中，CPU 21為每行依次讀取CMOS圖像傳感器14的每個像素的電信 號，獲得分割圖像作為結(jié)果，并且處理前進至下一步驟SP48。在步驟SP48中，CPU 21判定是否所有的小區(qū)域AR已經(jīng)成像。如果獲得否定結(jié)果， 則意味著仍存在要成像的小區(qū)域AR，因此處理前進至下一步驟SP49。在步驟SP49中，CPU 21移動可移動鏡臺11使得通過CMOS圖像傳感器14成像的 區(qū)域變?yōu)橄乱粋€小區(qū)域AR，并且處理返回至步驟SP42。CPU 21重復(fù)步驟SP42至步驟SP49直到在步驟SP48中獲得肯定的結(jié)果。當(dāng)獲得 肯定的結(jié)果時，意味著已經(jīng)獲得了對應(yīng)于所有小區(qū)域AR的分割圖像，并且處理前進至步驟 SP50。在步驟SP50，CPU 21將分割圖像組合成為生物樣本圖像，然后在下一步驟SP51將 包括生物樣本圖像的樣本數(shù)據(jù)存儲至存儲部27，并且處理前進至下一步驟以結(jié)束處理。以這種方式，如圖18所示，在生物樣本圖像獲取裝置100中，在激發(fā)光源LED 8IA 和82A發(fā)光前，開始CMOS圖像傳感器14的曝光。并且在生物樣本圖像獲取裝置100中，在 激發(fā)光源LED 81A和82A都結(jié)束發(fā)光之后，結(jié)束CMOS圖像傳感器14的曝光。在這點上，在圖18中，時刻Ts5表示首先開始曝光的行的曝光開始時刻，時刻Ts6 表示最后開始曝光的行的曝光開始時刻。而且，時刻Te5表示對應(yīng)于時間Ts5的行的曝光 結(jié)束時刻，時間Te6表示對應(yīng)于時刻Ts6的行的曝光結(jié)束時刻。而且，在圖18中，實線和單 點劃線表示分別從不同的激發(fā)光源LED 81A和82A發(fā)射的光強度。從而，在生物樣本圖像獲取裝置100中，在設(shè)置多個激發(fā)光源LED的情況下，激發(fā) 光源LED可以發(fā)出具有各自的波長的恒定光量的光。而且，在生物樣本圖像獲取裝置100中，可以保持CMOS圖像傳感器14的曝光量恒 定而不必等待激發(fā)光源LED進入熱平衡狀態(tài)。因此，可以縮短成像期間，并且減小生物樣本 圖像的亮度差異。而且，在生物樣本圖像獲取裝置100中，在等待直到激發(fā)光源LED進入熱平衡狀態(tài) 的情況下，沒有保持生物樣本SPL暴露于激發(fā)光，因此可以限制對生物樣本SPL染色的熒光 染料的褪色。而且，在上述第二實施方式中，已經(jīng)給出了在明視野模式中從光源單元13向所有小區(qū)域AR發(fā)光的發(fā)光時間保持恒定的情況的描述。然而，本發(fā)明不限于此，并且在暗視野 模式中向所有小區(qū)域AR發(fā)射激發(fā)光的發(fā)光時間也可以保持恒定。此外，在上述第一和第二實施方式中，已經(jīng)給出了使用LED作為光源的情況的描 述。然而，本發(fā)明不限于此，并且汞燈或鹵素?zé)粢部梢杂米鞴庠础４送?，在上述第一和第二實施方式中，已?jīng)給出了 CMOS圖像傳感器14用作成像裝 置的情況的描述。本發(fā)明不限于此，并且CXD可以用作成像裝置。如果在第一實施方式中使用CCD代替CMOS圖像傳感器14，則如圖19所示，在白色 LED 13A發(fā)光前開始C⑶的曝光，而在白色LED 13A結(jié)束發(fā)光之后結(jié)束C⑶的曝光。因此， 即使在使用C⑶的情況下，也可以縮短成像期間，并且減小分割圖像間的亮度差異。在這點 上，在圖19中，時刻Ts7表示曝光開始時刻，時刻Te7表示曝光結(jié)束時刻。此外，在上述第一實施方式中，已經(jīng)描述了在白色LED 13A結(jié)束發(fā)光之后結(jié)束 CMOS圖像傳感器14的曝光的情況。本發(fā)明不限于此。如果給出從白色LED 13A發(fā)射的光 量變?yōu)楹愣ǖ陌l(fā)光時間期間，則設(shè)置比發(fā)光時間還要長的曝光時間，并且CMOS圖像傳感器 14可以以該曝光時間曝光。具體地，如果給出從白色LED 13A發(fā)射的光量變?yōu)楹愣ǖ陌l(fā)光時間為例如30ms至 50ms之間的值，則CMOS圖像傳感器14的所有行曝光的曝光時間設(shè)置為例如70ms。在這種情況下，在生物樣本圖像獲取裝置1中，與改變CMOS圖像傳感器14的曝光 時間相比較，更容易控制CMOS圖像傳感器14。因此，在生物樣本圖像獲取裝置1中，可以在 預(yù)定的定時控制可移動鏡臺11、白色LED 13A以及CMOS圖像傳感器14，因此可以執(zhí)行總體 控制。此外，已經(jīng)描述了在上述第一實施方式中，通過硬件實現(xiàn)光源控制部30的系統(tǒng)控 制器31、積分器32、比較器33、與電路34以及LED驅(qū)動器35。本發(fā)明不限于此。還可以通 過系統(tǒng)控制器31或CPU 21中的軟件實現(xiàn)積分器32、比較器33、與電路34以及LED驅(qū)動器 35。而且，已經(jīng)描述了在上述第二實施方式中，通過硬件實現(xiàn)光源控制部60的系統(tǒng)控 制器31、積分器32以及LED驅(qū)動器35。本發(fā)明不限于此?？梢酝ㄟ^系統(tǒng)控制器31或CPU 21中的軟件實現(xiàn)積分器32和LED驅(qū)動器35。而且，已經(jīng)描述了在上述光源控制部90中，通過硬件實現(xiàn)系統(tǒng)控制器91、積分器 92、比較器93、與電路94、LED驅(qū)動器95、積分器96、比較器97、與電路98以及LED驅(qū)動器 99。本發(fā)明不限于此。頁可以通過系統(tǒng)控制器31或CPU 21中的軟件實現(xiàn)積分器92、比較 器93、與電路94、LED驅(qū)動器95、積分器96、比較器97、與電路98以及LED驅(qū)動器99。此外，已經(jīng)描述了在上述第一和第二實施方式中，設(shè)置物鏡12A和成像透鏡12B。 本發(fā)明不限于此。也可以僅設(shè)置物鏡12A。而且，為了使倍率改變，可以對物鏡12A使用旋 轉(zhuǎn)端頭(nose-piece)等。此外，在上述第一和第二實施方式中，通過生物樣本圖像獲取處理獲得的樣本數(shù) 據(jù)存儲在存儲部27中。存儲部27不限于設(shè)置在數(shù)據(jù)處理部20中的情況，也可以設(shè)置在數(shù) 據(jù)處理部20的外部。而且，用于存儲部27的數(shù)據(jù)通信介質(zhì)不限于總線28，并且例如可以使 用諸如局域網(wǎng)、因特網(wǎng)、數(shù)字衛(wèi)星廣播等的有線或無線通信介質(zhì)。此外，已經(jīng)描述了在上述第一實施方式中，設(shè)置CMOS圖像傳感器14作為成像裝置，設(shè)置光檢測器13C作為檢測部，設(shè)置積分器32作為積分部，設(shè)置光源控制部30作為光 源控制部，設(shè)置曝光控制部42作為曝光控制部，以及設(shè)置圖像獲取部44作為圖像獲取部。 然而，在本發(fā)明中，可以設(shè)置具有不同構(gòu)造的成像裝置、檢測部、積分器、光源控制部、曝光 控制部以及圖像獲取部。此外，已經(jīng)描述了在上述第二實施方式中，設(shè)置CMOS圖像傳感器14作為成像裝 置，設(shè)置光檢測器13C作為檢測部，設(shè)置積分器32作為積分部，設(shè)置光源控制部30作為光 源控制部，設(shè)置曝光控制部42作為曝光控制部，設(shè)置圖像獲取部44作為圖像獲取部，設(shè)置 圖像校正部47作為校正部，以及設(shè)置圖像生成部45作為圖像生成部。然而，在本發(fā)明中，可 以設(shè)置具有不同構(gòu)造的成像裝置、檢測部、積分器、光源控制部、曝光控制部、圖像獲取部、 校正部以及生成部。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)設(shè)計要求和其他因素，可以進行各種修改、組合、 子組合和變形，只要它們在所附權(quán)利要求書或其等同物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像獲取裝置，包括成像裝置，在所述成像裝置上形成分配給成像區(qū)域的小區(qū)域的圖像； 檢測部，檢測從光源照射在所述小區(qū)域上的光的強度； 積分部，對由所述檢測部檢測的光的強度進行積分；光源控制部，如果從所述光源發(fā)光的時間點起、通過所述積分部積分的光的強度的積 分值大于預(yù)定閾值，則所述光源控制部停止所述光源的發(fā)光；曝光控制部，在所述光源發(fā)光前開始所述成像裝置的曝光，并且在所述光源的發(fā)光停 止后停止所述成像裝置的曝光；以及圖像獲取部，從所述成像裝置獲取所述小區(qū)域的圖像作為分割圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像獲取裝置，其中，所述成像裝置沿著像素陣列開始依次為每行進行曝光，并且以曝光開始的順序 依次為每行停止曝光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像獲取裝置，還包括移動控制部，移動在所述成像裝置上形成有圖像的所述小區(qū)域， 其中，所述移動控制部在所述曝光控制部停止曝光的時間點將在所述成像裝置上形成 有圖像的區(qū)域移動至另一小區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像獲取裝置，其中，所述檢測部分別檢測從多個光源發(fā)出的光的強度，所述積分部分別對由所述檢 測部檢測的來自所述多個光源的光的強度進行積分，以及所述光源控制部控制所述多個光源同時發(fā)光，并且依次停止從所述光源發(fā)光的時間點 起、通過所述積分部積分的光的強度的積分值大于預(yù)定閾值的所述光源的發(fā)光，以及曝光控制部，在所述多個光源發(fā)光前開始所述成像裝置的曝光，并且在所述多個光源 的發(fā)光全部停止后停止所述成像裝置的曝光。
5.一種圖像獲取方法，所述方法包括以下步驟檢測步驟，檢測從光源照射在分配給成像區(qū)域的小區(qū)域上的光的強度； 積分步驟，對由所述檢測步驟檢測的光的強度進行積分；光源控制步驟，如果從所述光源發(fā)光的時間點起、通過所述積分步驟積分的光的強度 的積分值大于預(yù)定閾值，則控制所述光源以停止所述光源的發(fā)光；曝光控制步驟，控制曝光，以在所述光源發(fā)光前開始其上形成有所述小區(qū)域的圖像的 成像裝置的曝光，并且在所述光源的發(fā)光停止后停止所述成像裝置的曝光；以及 圖像獲取步驟，從所述成像裝置獲取所述小區(qū)域的圖像作為分割圖像。
6.一種圖像獲取裝置，包括成像裝置，在所述成像裝置上形成分配給成像區(qū)域的小區(qū)域的圖像； 檢測部，檢測從光源照射在所述小區(qū)域上的光的強度； 積分部，對由所述檢測部檢測的光的強度進行積分； 光源控制部，從所述光源發(fā)光使得發(fā)光的開始和結(jié)束之間的時間間隔恒定； 曝光控制部，在通過所述光源控制部使所述光源發(fā)光前開始所述成像裝置的曝光，并 且在通過所述光源控制部停止所述光源的發(fā)光后停止所述成像裝置的曝光； 圖像獲取部，從所述成像裝置獲取所述小區(qū)域的圖像作為分割圖像；校正部，校正所述分割圖像的亮度值使得在獲取所述分割圖像時通過所述積分部積分 的光的強度的積分值相同；以及圖像生成部，通過組合由所述校正部校正的所述分割圖像而生成一個圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像獲取裝置，其中，所述成像裝置沿著像素陣列開始依次為每行進行曝光，并且以曝光開始的順序 依次為每行停止曝光。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像獲取裝置，還包括移動控制部，移動在所述成像裝置上形成有圖像的所述小區(qū)域， 其中，所述移動控制部在所述曝光控制部停止曝光的時間點將在所述成像裝置上形成 有圖像的區(qū)域移動至另一小區(qū)域。
9.一種獲取圖像的方法，所述方法包括以下步驟檢測步驟，檢測從光源照射在分配給成像區(qū)域的小區(qū)域上的光的強度； 積分步驟，對由所述檢測步驟檢測的光的強度進行積分； 光源控制步驟，控制所述光源發(fā)光使得發(fā)光的開始和結(jié)束之間的時間間隔恒定； 曝光控制步驟，控制曝光，以在通過所述光源控制步驟使所述光源發(fā)光前開始所述成 像裝置的曝光，并且在通過所述光源控制步驟停止所述光源的發(fā)光后停止所述成像裝置的 曝光；圖像獲取步驟，從所述成像裝置獲取所述小區(qū)域的圖像作為分割圖像； 校正步驟，校正所述分割圖像的亮度值使得在獲取所述分割圖像時通過所述積分步驟 積分的光的強度的積分值相同；以及圖像生成步驟，通過組合由所述校正步驟校正的所述分割圖像而生成一個圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種圖像獲取裝置及圖像獲取方法，該圖像獲取裝置包括成像裝置，在其上形成分配給成像區(qū)域的小區(qū)域的圖像；檢測部，檢測從光源照射在小區(qū)域上的光的強度；積分部，對由檢測部檢測的光的強度進行積分；如果從光源發(fā)光的時間點起、通過積分部積分的光的強度的積分值大于預(yù)定閾值，則光源控制部停止發(fā)光；曝光控制部，在光源發(fā)光前開始成像裝置的曝光，并且在光源的發(fā)光停止后停止成像裝置的曝光；以及圖像獲取部，從成像裝置獲取小區(qū)域的圖像作為分割圖像。
文檔編號G02B21/36GK101995652SQ20101025064
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月17日
發(fā)明者山腰隆道, 木島公一朗 申請人:索尼公司