對(duì)焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)了入射到第I攝像單元的光學(xué)圖像之前的光學(xué)圖像(前針)和焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)了入射到第I攝像單元的光學(xué)圖像之后的光學(xué)圖像(后針)進(jìn)行攝像。在該聚焦方法中，因?yàn)椴贿M(jìn)行焦點(diǎn)控制用的第2光路上的光的分支而能夠形成光路長差，所以抑制了為了獲得焦點(diǎn)位置的信息而必要的向第2光路的光量，從而能夠確保在由第I攝像單元進(jìn)行攝像的時(shí)候的光量。另外，在該聚焦方法中，通過相對(duì)于與入射到第I攝像單元的第I光學(xué)圖像相共軛的光學(xué)圖像所入射的區(qū)域使第2攝像單元的攝像面上的第I攝像區(qū)域的位置和第2攝像區(qū)域的位置位于攝像面上的試樣的掃描方向的跟前側(cè)，從而能夠以簡單的結(jié)構(gòu)先行取得焦點(diǎn)位置的偏移方向。
[0025]另外，作為光程差生成構(gòu)件優(yōu)選使用以重疊于攝像面的至少一部分的方式配置的平板構(gòu)件，由區(qū)域控制單元以避開由平板構(gòu)件的邊緣部分形成的第2光學(xué)圖像的影子的方式分別將第I攝像區(qū)域和第2攝像區(qū)域設(shè)定于重疊于平板構(gòu)件的區(qū)域和不重疊于平板構(gòu)件的區(qū)域。在此情況下，通過使用平板構(gòu)件從而光程差生成構(gòu)件的構(gòu)成能夠簡單化。另外，平板構(gòu)件的邊緣部分因?yàn)樾纬傻?攝像裝置的攝像面上的第2光學(xué)圖像的影子所以通過避開影子來設(shè)定第I攝像區(qū)域和第2攝像區(qū)域，從而能夠保證焦點(diǎn)位置的控制精度。
[0026]另外，作為光程差生成構(gòu)件優(yōu)選使用具有厚度沿著攝像面的面內(nèi)方向連續(xù)地變化的部分的構(gòu)件，由區(qū)域控制單元以重疊于光程差生成構(gòu)件的厚度不同的部分的方式設(shè)定第I攝像區(qū)域和第2攝像區(qū)域。在此情況下，通過調(diào)整第I攝像區(qū)域的位置和第2攝像區(qū)域的位置，從而能夠自如地調(diào)整前針與后針之間的間隔。由此，可以高精度地檢測試樣的焦點(diǎn)位置。
[0027]另外，圖像取得裝置優(yōu)選具備與試樣相對(duì)峙的物鏡、以及根據(jù)由焦點(diǎn)控制單元進(jìn)行的控制相對(duì)地控制相對(duì)于試樣的所述物鏡的位置的物鏡控制單元，由物鏡控制單元，在由焦點(diǎn)控制單元進(jìn)行的焦點(diǎn)位置的解析執(zhí)行中不進(jìn)行物鏡的驅(qū)動(dòng)，在由焦點(diǎn)控制單元進(jìn)行的焦點(diǎn)位置的解析非執(zhí)行中使物鏡相對(duì)于試樣在一個(gè)方向上移動(dòng)。在此情況下，因?yàn)樵诮裹c(diǎn)位置的解析中物鏡與試樣的位置關(guān)系不發(fā)生變化，所以能夠保證焦點(diǎn)位置的解析精度。
[0028]另外，優(yōu)選將由區(qū)域控制單元以與入射到第I攝像裝置的第I光學(xué)圖像相共軛的光學(xué)圖像所入射的區(qū)域與第I攝像區(qū)域之間的間隔、和與入射到第I攝像裝置的第I光學(xué)圖像相共軛的光學(xué)圖像所入射的區(qū)域與第2攝像區(qū)域之間的間隔不同的方式設(shè)定第I攝像區(qū)域的位置和第2攝像區(qū)域的位置作為技術(shù)特征。由此，能夠充分地確保第I攝像區(qū)域以及第2攝像區(qū)域中的曝光時(shí)間。
[0029]另外，優(yōu)選由區(qū)域控制單元，根據(jù)工作臺(tái)的掃描速度和第I攝像區(qū)域與第2攝像區(qū)域之間的間隔，設(shè)定從第I攝像區(qū)域中的攝像到第2攝像區(qū)域中的攝像為止的等待時(shí)間。由此，因?yàn)閬碜栽嚇拥南嗤恢玫墓馊肷涞降贗攝像區(qū)域和第2攝像區(qū)域，所以能夠高精度地實(shí)施焦點(diǎn)位置的控制。
[0030]發(fā)明的效果
[0031]根據(jù)本發(fā)明，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)先行取得焦點(diǎn)位置的偏移方向并且能夠高精度地檢測試樣的焦點(diǎn)位置。
【附圖說明】
[0032]圖1是表示構(gòu)成本發(fā)明所涉及的圖像取得裝置的宏觀圖像取得裝置的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖。
[0033]圖2是表示構(gòu)成本發(fā)明所涉及的圖像取得裝置的微觀圖像取得裝置的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖。
[0034]圖3是表示圖像取得裝置的功能性的結(jié)構(gòu)要素的方塊圖。
[0035]圖4是表示到達(dá)試樣的表面的距離與物鏡的焦距相一致的情況下的對(duì)比度值的解析結(jié)果的示意圖。
[0036]圖5是表示到達(dá)試樣的表面的距離大于物鏡的焦距的情況下的對(duì)比度值的解析結(jié)果的示意圖。
[0037]圖6是表示到達(dá)試樣的表面的距離小于物鏡的焦距的情況下的對(duì)比度值的解析結(jié)果的示意圖。
[0038]圖7是表示光程差生成構(gòu)件以及第2攝像裝置的一個(gè)例子的示意圖。
[0039]圖8是表示光程差生成構(gòu)件以及第2攝像裝置的其他的例子的示意圖。
[0040]圖9是表示光程差生成構(gòu)件以及第2攝像裝置的其他的例子的示意圖。
[0041]圖10是表示光程差生成構(gòu)件以及第2攝像裝置的其他的例子(正向)的示意圖。
[0042]圖11是表示光程差生成構(gòu)件以及第2攝像裝置的其他的例子(反向)的示意圖。
[0043]圖12是表示光程差生成構(gòu)件以及第2攝像裝置的其他的例子(正向)的示意圖。
[0044]圖13是表示光程差生成構(gòu)件以及第2攝像裝置的其他的例子(反向)的示意圖。
[0045]圖14是表示光程差生成構(gòu)件的變形例的示意圖。
[0046]圖15是表示相對(duì)于工作臺(tái)的掃描時(shí)間的物鏡與試樣的表面的距離的關(guān)系的示意圖。
[0047]圖16是表示由工作臺(tái)控制部進(jìn)行的工作臺(tái)的掃描方向的控制的示意圖。
[0048]圖17是表示由工作臺(tái)控制部進(jìn)行的工作臺(tái)的掃描速度的控制的示意圖。
[0049]圖18是表示圖像取得裝置的動(dòng)作的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050]以下，一邊參照附圖一邊對(duì)本發(fā)明所涉及的圖像取得裝置以及圖像取得裝置的聚焦方法的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0051]圖1是表示構(gòu)成本發(fā)明所涉及的圖像取得裝置的宏觀(macro)圖像取得裝置的一個(gè)實(shí)施方式的圖。另外，圖2是表示構(gòu)成本發(fā)明所涉及的圖像取得裝置的微觀(micro)圖像取得裝置的一個(gè)實(shí)施方式的圖。如圖1以及圖2所示，圖像取得裝置M由取得試樣S的宏觀圖像的宏觀圖像取得裝置M1、以及取得試樣S的微觀圖像的微觀圖像取得裝置M2所構(gòu)成。圖像取得裝置M是通過相對(duì)于由宏觀圖像取得裝置Ml取得的宏觀圖像設(shè)定例如線狀的多個(gè)分割區(qū)域40 (參照?qǐng)D9)并且由微觀圖像取得裝置M2以高倍率取得各個(gè)分割區(qū)域40并合成，從而生成虛擬(virtual)微觀圖像的裝置。
[0052]宏觀圖像取得裝置Ml如圖1所示具備載置試樣S的工作臺(tái)I。工作臺(tái)I是例如由步進(jìn)馬達(dá)(脈沖馬達(dá))或者壓電致動(dòng)器等的馬達(dá)或致動(dòng)器而在水平方向上進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的XY工作臺(tái)。由圖像取得裝置M進(jìn)行觀察的試樣S是例如細(xì)胞等的生物樣品，以被密封于載玻片的狀態(tài)被載置于工作臺(tái)I。通過在XY面內(nèi)驅(qū)動(dòng)該工作臺(tái)I從而能夠使相對(duì)于試樣S的攝像位置移動(dòng)。另外，工作臺(tái)I能夠在宏觀圖像取得裝置Ml與微觀圖像取得裝置M2之間往復(fù)，并且具有在兩個(gè)裝置之間搬送試樣S的功能。還有，工作臺(tái)I也可以分別被設(shè)置于宏觀圖像取得裝置Ml以及微觀圖像取得裝置M2的雙方。
[0053]在工作臺(tái)I的底面?zhèn)龋渲糜谐嚇覵照射光的光源2、以及將來自光源2的光聚光于試樣S的聚光透鏡3。光源2也可以以朝著試樣S斜地照射光的方式被配置。另外，在工作臺(tái)I的上面?zhèn)?，設(shè)置對(duì)來自試樣S的光學(xué)圖像進(jìn)行導(dǎo)光的導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)4、對(duì)試樣S的光學(xué)圖像進(jìn)行攝像的攝像裝置5。導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)4具有使來自試樣S的光學(xué)圖像成像于攝像裝置5的攝像面的成像透鏡6。另外，攝像裝置5例如是能夠取得二維圖像的區(qū)域傳感器。攝像裝置5取得經(jīng)導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)4入射到攝像面的試樣S的光學(xué)圖像的整體圖像，并存儲(chǔ)于后面所述的虛擬微觀圖像存儲(chǔ)部39。
[0054]微觀圖像取得裝置M2如圖2所示在工作臺(tái)I的底面?zhèn)染哂信c宏觀圖像取得裝置Ml相同的光源12以及聚光透鏡13。另外，在工作臺(tái)I的上面?zhèn)扰渲糜袑?duì)來自試樣S的光學(xué)圖像進(jìn)行導(dǎo)光的導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)14。對(duì)于使來自光源12的光照射于試樣S的光學(xué)系統(tǒng)來說，可以采用用于將激發(fā)光照射于試樣S的激發(fā)光照射光學(xué)系統(tǒng)或用于取得試樣S的暗視野圖像的暗視野照明光學(xué)系統(tǒng)。
[0055]導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)4具有與試樣S相對(duì)峙地配置的物鏡15、被配置于物鏡15的后段的分束器(光分支單元)16。在物鏡15設(shè)置有在垂直于工作臺(tái)I的載置面的Z方向上驅(qū)動(dòng)物鏡15的步進(jìn)馬達(dá)(脈沖馬達(dá))或者壓電致動(dòng)器等的馬達(dá)或致動(dòng)器。通過由這些驅(qū)動(dòng)單元來改變物鏡15的Z方向的位置，從而能夠調(diào)整試樣S的圖像取得中的攝像的焦點(diǎn)位置。還有，焦點(diǎn)位置的調(diào)整可以改變工作臺(tái)I的Z方向的位置，也可以改變物鏡15以及工作臺(tái)I的雙方的Z方向的位置。
[0056]分束器16是將試樣S的光學(xué)圖像向圖像取得用的第I光路LI和焦點(diǎn)控制用的第2光路L2分支的部分。該分束器16以相對(duì)于來自光源12的光軸成大約45度的角度被配置，在圖2中，通過分束器16的光路成為第I光路LI，在分束器16反射的光路成為第2光路。
[0057]在第I光路LI配置有使通過了分束器16的試樣S的光學(xué)圖像(第I光學(xué)圖像)成像的成像透鏡17、將攝像面配置于成像透鏡17的成像位置的第I攝像裝置(第I攝像單元)18。第I攝像裝置18是能夠取得由試樣S的第I光學(xué)圖像形成的一維圖像(第I圖像)的裝置，例如可以使用能夠TDI (Time Delay Integrat1n(時(shí)間延遲積分))驅(qū)動(dòng)的二維CCD傳感器或線傳感器。另外，如果是一邊以一定的速度控制工作臺(tái)I 一邊按順序取得試樣S的圖像的方式的話則第I攝像裝置18可以是CMOS傳感器或CCD傳感器等的能夠取得二維圖像的裝置。由第I攝像裝置18進(jìn)行攝像的第I圖像在按順序被保存于區(qū)域緩沖器等的暫時(shí)保存存儲(chǔ)器之后被壓縮并被輸出至后面所述的圖像生成部38。
[0058