CN102213826A - 镜台控制设备、镜台控制方法和显微镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了镜台控制设备、镜台控制方法和显微镜。一种镜台控制设备，包括：位置检测部，根据包括其上设置有样本并被安放到镜台上的支撑板的范围的图像，检测支撑板相对于由设置在镜台中的凸部限定的基准位置的位置偏离；以及镜台控制部，当检测到支撑板相对于基准位置的位置偏离时，从检测时间点的位置在对应于位置偏离的方向上以压出速度按压镜台，并以慢于压出速度的返回速度将镜台返回到检测时间点的位置，其中，镜台被控制为在支撑板的表面方向上移动以使样本在成像元件的成像范围内。

Description

镜台控制设备、镜台控制方法和显微镜

技术领域

本发明涉及镜台控制设备、镜台控制方法和显微镜，并且适合应用于例如观察生物样本的领域。

背景技术

在根据需要经受染色的组织切片等被处理为可检查状态并固定至标本载玻片(preparation slides)之后保持生物样本。通常，当保持周期延长时，由于组织切片的劣化、褪色等，显微镜中关于生物样本的可见性变差。此外，还在创建样本的医院等之外的机构诊断组织样本，生物样本的发送和接收通常由邮递来执行，需要一定的时间。

考虑到这些情况，提出了将生物样本成像并保存为图像数据的设备(例如，日本未审查专利申请公开第2003-222801号)。

在这种设备中，提出了生物样本获取系统，其顺序地将设置在显微镜外部设置的盒中的多个标本载玻片加载到显微镜并执行成像(例如，日本专利申请第2009-244736号)。

在该生物样本图像获取系统中，臂体自动地将成像目标的标本载玻片从盒安放到显微镜的镜台上，并且当完成成像时，臂体将标本载玻片从镜台再次收纳到盒中。

发明内容

顺便提及，由于支撑生物样本的支撑板(诸如标本载玻片)的玻璃载波片和盖片在尺寸、生物样本的厚度、包埋剂的厚度和超出量、粘附位置、标签的尺寸和超出量等方面不同，所以存在许多的不确定因素。

在这种支撑板被自动加载到镜台的情况下，例如，臂体在标签与臂体接触的状态下将支撑板安放到镜台上，从而将支撑板安放到偏离镜台上的预定基准位置的位置上。

通常，当支撑板偏离基准位置时，生物样本图像获取系统判断发生了支撑板的加载错误，并停止自动成像的动作。

在这种情况下，由于此后难以执行支撑板中的生物样本的成像，所以生物样本图像获取系统报告发生了加载错误，并且需要操作者再次将支撑板加载到显微镜上。

此外，存在以下问题，例如，在自动成像在晚上开始且在第二天早上确定其结果的情况下，在第二天早上了解到发生成像错误的操作者不得不在之后重新开始自动成像，从而生物样本的自动成像的效率变得尤其低下。

期望提供可以特别有效地对样本进行成像的镜台控制设备、镜台控制方法和显微镜。

根据本发明的一个实施方式，提供了一种镜台控制设备，包括：位置检测部，根据包括其上设置有样本并被安放到镜台上的支撑板的范围的图像，检测支撑板相对于由设置在镜台中的凸部限定的基准位置的位置偏离；以及镜台控制部，当检测到支撑板相对于基准位置的位置偏离时，从检测时间点的位置在对应于位置偏离的方向上以压出速度按压镜台，并以慢于压出速度的返回速度将镜台返回到检测时间点的位置，其中，镜台被控制为在支撑板的表面方向上移动以使样本在成像元件的成像范围内。

在该镜台控制设备中，当支撑板被安放而偏离镜台中的基准位置时，通过移动支撑板以滑动凸部的上部，支撑板可以接近基准位置。

此外，根据本发明的另一实施方式，提供了一种镜台控制方法，包括以下步骤：根据包括其上设置有样本并被安放到镜台上的支撑板的范围的图像，检测支撑板相对于由设置在镜台中的凸部限定的基准位置的位置偏离；以及当检测到支撑板相对于基准位置的位置偏离时，从检测时间点的位置在对应于位置偏离的方向上以压出速度按压镜台，并以慢于压出速度的返回速度将镜台返回到检测时间点的位置，其中，镜台被控制为在支撑板的表面方向上移动以使样本在成像元件的成像范围内。

在该镜台控制方法中，当支撑板被安放而偏离镜台中的基准位置时，通过移动支撑板以滑动凸部的上部，支撑板可以接近基准位置。

此外，根据本发明的又一实施方式，提供了一种显微镜，包括：镜台，该镜台上安放有具有设置于其上的样本的支撑板，并且该镜台被控制为在支撑板的表面方向上移动以使样本在成像元件的成像范围内；凸部，设置在镜台中，并将支撑板限定在镜台中的基准位置；位置检测部，根据包括支撑板的范围的图像，检测支撑板相对于基准位置的位置偏离；以及镜台控制部，当检测到支撑板相对于基准位置的位置偏离时，从检测时间点的位置在对应于位置偏离的方向上以压出速度按压镜台，并以慢于压出速度的返回速度将镜台返回到检测时间点的位置。

在该显微镜中，当支撑板被安放而偏离镜台中的基准位置时，通过移动支撑板以滑动凸部的上部，支撑板可以接近基准位置。

根据本发明的实施方式，可以实现镜台控制设备、镜台控制方法和显微镜，其中，当支撑板被安放而偏离镜台中的基准位置时，通过移动支撑板以滑动凸部的上部，支撑板可以接近基准位置，这可以特别且有效地对样本进行成像。

附图说明

图1是示出根据本发明实施方式的生物样本图像获取系统的结构的示意图；

图2是示出镜台的结构(1)的示意图；

图3是示出镜台的结构(2)的示意图；

图4是示出总控制部(generalization control portion)的功能结构的示意图；

图5A和图5B是示出镜台的状态(1)的示意图；

图6A和图6B是示出标准图像的示意图；

图7是示出加载之后的缩略像的示意图；

图8A和图8B是示出差分图像(differential image)的示意图；

图9A～图9C是示出镜台的状态(2)的示意图；

图10A和图10B是示出镜台的状态(3)的示意图；

图11是示出自动加载处理序列的流程图；以及

图12是示出自动卸载处理序列的流程图。

具体实施方式

以下，将描述用于执行本发明的实施方式(以下称为实施方式)。此外，以以下顺序进行描述：

1.实施方式

2.其他实施方式

1.实施方式

1-1.生物样本图像获取系统的结构

图1示出了根据本发明实施方式的生物样本图像获取系统1。生物样本图像获取系统1包括自动加载器10和显微镜20。

生物样本图像获取系统1用于基于设置在显微镜20中的总控制部60的控制一个一个地顺序将存储在自动加载器10中的多个标本载玻片PRT传送和加载到显微镜20。此外，生物样本图像获取系统1用于通过显微镜20自动地对设置在所加载的标本载玻片PRT上的生物样本SPL进行成像并保存所获取的图像。

1-2.自动加载器的结构

在自动加载器10中，设置了其中存储有多个标本载玻片PRT的标本载玻片盒11。此外，在标本载玻片盒11的附近设置抓取标本载玻片PRT的臂体12，臂体12可以通过臂体驱动机构13上下(在Z轴方向上)移动。

实际上，设置在自动加载器10中的自动加载器驱动控制部14基于设置在显微镜20中的总控制部60的控制来驱动臂体驱动结构13。结果，臂体12从下表面支撑包括将被成像的生物样本SPL的期望的标本载玻片PRT，并将其安放在设置在显微镜20中的镜台21上。

此外，当从显微镜20提供具有设置在其上的完成了成像的生物样本SPL的标本载玻片PRT时，自动加载器10将其与具有设置在其上的还没有执行成像的生物样本SPL的标本载玻片PRT区别开来，并将其容纳在标本载玻片盒11中。

这里，标本载玻片PRT被构造使得由组织切片形成的生物样本SPL被包埋剂(embedding agent)固定并被玻璃载玻片和盖片夹置。此外，根据需要通过预定的染色方法对生物样本SPL进行染色。

如图5B所示，通常，其上写有关于生物样本SPL的信息的纸标签LB被附接到盖片的上表面。

1-3.显微镜的结构

显微镜20包括：缩略像成像部30，对作为其上设置有生物样本SPL的标本载玻片PRT的整个图像的缩略像进行成像；以及扩大像成像部40(expansion image imaging portion)，对生物样本SPL的扩大像进行成像。

在显微镜20中，设置了具有小于标本载玻片PRT的开口部的镜台21，并且标本载玻片PRT被设置在开口部上。此外，在显微镜20中，相对于镜台21设置了镜台驱动机构22。下文中，镜台21中设置标本载玻片PRT的表面将被称为标本载玻片设置表面(preparation slide disposition surface)。

镜台驱动机构22在垂直于与镜台表面平行的方向(X-Y轴方向)的方向(Z轴方向)上驱动镜台21。

如图2所示，镜台21包括：Y移动台24，其被设置为在Y轴方向上相对于固定至显微镜20的支撑台23移动；X移动台25，其被设置为在X轴方向上在Y移动台24的上表面上移动；以及安放台26，被固定至X移动台25的上表面，并且其上安放有标本载玻片PRT。

在缩略像成像部30(图1)中，在相对于镜台21的标本载玻片设置表面的表面侧设置缩略像照明光源31。

缩略像照明光源31可以以切换方式辐射照明经受一般染色的生物样本SPL的光(下文中也称为明视场照明光)以及照明经受特殊染色的生物样本SPL的光(下文中也称为暗视场照明光)。然而，缩略像照明光源31可以仅辐射明视场照明光或暗视场照明光中的任意一种。此外，在缩略像成像部30中，单独设置标签光源(未示出)，其利用光照明粘附至标本载玻片PRT的标签LB。

在镜台21的标本载玻片设置表面上方的一侧，设置了缩略像相机32。在缩略像相机32中，设置了预定倍率的物镜33，其将镜台表面上安放标本载玻片PRT的预设基准位置的法线设置为光轴。在物镜33的上方设置形成由物镜33会聚的图像的缩略像成像元件34。

同时，在扩大像成像部40中，在镜台21的标本载玻片设置表面相对的表面侧，设置了辐射明视场照明光的扩大像照明光源41。此外，在不同于扩大像照明光源41的位置(例如，标本载玻片设置表面侧)处，设置了辐射暗视场照明光的光源(未示出)。

在扩大像照明光源41和镜台21之间，设置了会聚透镜42，其将标本载玻片设置表面中的基准位置的法线设定为光轴。

在镜台21的标本载玻片设置表面侧上设置扩大像相机43，并且在扩大像相机43中，设置了物镜44，其将镜台表面中的基准位置的法线设定为光轴。在物镜44上设置其上形成由物镜44扩大的图像的扩大像成像元件45。

作为显微镜20中的控制系统，经由数据通信通路分别将镜台驱动控制部61连接至镜台驱动机构22照明控制部62连接至缩略像照明光源31和扩大像照明光源41，缩略像成像控制部63连接至缩略像成像元件34，以及扩大像成像控制部64连接至扩大像成像元件45。

这些控制系统是包括CPU(中央处理单元)、ROM(只读存储器)、作为CPU的工作存储器的RAM(随机存取存储器)、运算电路等的计算机。

镜台驱动控制部61驱动并控制镜台驱动机构22，并且在获取缩略像时，镜台驱动控制部61在镜台表面方向(X轴-Y轴方向)上移动镜台21，使得生物样本SPL位于缩略像成像位置(其为缩略像照明光源31和物镜33之间的镜台21的基准位置的法线变为物镜33的光轴的位置)。此外，镜台驱动控制部61在Z轴方向上移动镜台21，使得物镜33的焦点与标本载玻片RPT匹配。

照明控制部62在缩略像照明光源31中设定基于获取明视场图像的模式(以下称为明视场模式)或获取暗视场图像的模式(以下称为暗视场模式)的参数，从而从缩略像照明光源31辐射照明光。

当从缩略像照明光源31辐射照明光时，经由镜台21的开口部用照明光辐射整个生物样本SPL。

缩略像成像控制部63在缩略像成像元件34中设定基于明视场模式或暗视场模式的参数，并且获取形成在缩略像成像元件34的成像表面上的包括整个标本载玻片PRT的缩略像的数据。

实际上，例如，如图5B所示，当标本载玻片PRT被安放在镜台21上时，缩略像成像控制部63获取图7所示的缩略像(其为缩略像成像范围ASN中的图像)的数据。

这里，缩略像成像范围ASN是包括整个标本载玻片PRT(其上设置有生物样本SPL)的矩形范围。

结果，显微镜20可以保存包括标签LB的整个标本载玻片PRT的缩略像，由此可以识别标签LB的描述内容。此外，由于由医生等利用油性笔书写的标记、符号等也可以同时被记录在标本载玻片PRT上，所以当医生等使用缩略像执行检索时可以容易地以此为目标来识别它们。

当对缩略像成像时，缩略像成像控制部63根据像素区域的像素位置和镜台21的坐标位置之间的关系来计算生物样本SPL相对于镜台21的位置，所述像素示出了例如基于亮度值从所获取的缩略像中提取的生物样本SPL。

总控制部60基于生物样本SPL相对于所计算的镜台21的位置将扩大像的成像范围分配给生物样本SPL。可以分配成像范围，使得所有生物样本SPL都包括在某个图像范围中并且成像范围的数量变得最小。

以这种方式，由于显微镜20基于缩略像计算生物样本SPL相对于镜台21的位置，所以可以提高成像效率而不对生物样本SPL没有设置在标本载玻片PRT中的区域的扩大像进行成像。

此外，通过对作为包括标签LB的标本载玻片PRT的整个图像的缩略像进行成像并保存其以对应于扩大像，显微镜20能够使医生等识别对应于扩大像的生物样本SPL的整个图像，这使得可以容易地进行扩大像的数据的管理。

同时，镜台驱动控制部61(图1)驱动并控制镜台驱动机构22，当获取扩大像时，在镜台表面方向(X轴-Y轴方向)上移动镜台21，使得生物样本SPL位于扩大像成像位置(其是会聚透镜42和物镜44之间镜台21的基准位置的法线变成会聚透镜42的光轴的位置)上。

此外，镜台驱动控制部61驱动并控制镜台驱动机构22，并且在镜台表面的垂直方向(Z轴方向(即，组织切片的内部方向))上移动镜台21，使得将被分配至光会聚部(light concentration portion)的生物样本SPL的部分与物镜44的焦点相匹配。

照明控制部62在扩大像照明光源41或未示出的光源中设定基于明视场模式或暗视场模式的参数，并从扩大像照明光源41或未示出的光源中辐射照明光。

当从扩大像照明光源41或未示出的光源中辐射照明光时，照明光通过聚焦透镜42会聚在镜台21的标本载玻片设置表面的基准位置上。在物镜44的图像形成表面上，在标本载玻片PRT的生物样本SPL中，将被聚焦透镜42会聚的光会聚部的图像被扩大和形成，并且扩大的图像通过物镜44作为目标图像被形成在扩大像成像元件45的成像表面上。

扩大像成像控制部64在扩大像成像元件45中设定基于明视场模式或暗视场模式的参数，并获取将形成在扩大像成像元件45的成像表面上的生物样本SPL部分的扩大像的数据。

结果，显微镜20将生物样本SPL分为多个图像区域，并且可以以对应方式保存对所划分成像区域进行扩大和成像的扩大像和上述缩略像。

顺便提及，对显微镜20和自动加载器10进行控制的总控制部60存在于显微镜20中，并且总控制部60经由数据通信通路分别连接至镜台驱动控制部61、照明控制部62、缩略像成像控制部63、扩大像成像控制部64和自动加载器驱动控制部14。总控制部60是包括CPU、ROM、RAM、运算电路、HDD(硬盘驱动器)等的计算机。

在总控制部60中，在ROM和HDD中存储将标本载玻片PRT从自动加载器10加载到显微镜20的镜台21中的程序(以下也称为自动加载处理程序)和获取缩略像和扩大像的程序。此外，在总控制部60中，包括将标本载玻片PRT从显微镜20的镜台21卸载到自动加载器10的程序(以下也称为自动卸载处理程序)的各种程序被存储在ROM和HDD中。

总控制部60将与存储在ROM和HDD中的各种程序中的执行命令相对应的程序展开到RAM，并根据所展开的程序适当地控制镜台驱动控制部61、照明控制部62、缩略像成像控制部63、扩大像成像控制部64和自动加载器驱动控制部14。

1-4.镜台的结构

顺便提及，如图3所示，在镜台21的安放台26的上表面上，在长边的两端附近，具有近似于圆柱形状的保持突起部71A和71B突出而与开口部27的X1侧的长边隔开预定距离。此外，在安放台26的上表面上，具有近似于圆柱形状的保持突起部71C突出而与开口部27的Y2侧的短边隔开预定距离。

保持突起部71A～71C被配置为使得当标本载波片PRT被安放在安放台26的基准位置上时，保持突起部71A、71B和71C分别与X1侧表面和Y2侧表面(它们是标本载玻片PRT的相邻侧面)接触，以将标本载波PRT控制和定位在基准位置上。

此外，在安放台26上，在开口部27中通过与保持突起部71A和71B相邻的长边和与保持突起部71C相邻的短边所形成的角度(X1-Y2角)的对角(X2-Y1角)侧设置抑制部(suppression portion)72。

抑制部72与安放在镜台21的基准位置上的标本载玻片PRT的X2-Y1角接触，并通过在X1-Y2角方向上施加偏压力来将标本载玻片PRT抑制在基准位置。

此外，保持突起部71A～71C的上端部具有去顶圆锥形状，使得在圆周方向上切除角部，并具有所谓的锥形的(taper，逐渐变细的)形状。为此，即使标本载玻片PRT被安放于在X1轴方向或Y2轴方向上稍微偏离基准位置的位置上，保持突起部71A～71C也可以通过使其滑动并落入安放台26来将标本载玻片PRT返回到基准位置。

1-5.自动加载处理

在获取包括缩略像和扩大像的生物样本图像时接收到执行标本载玻片PRT的自动加载处理程序的指令的情况下，总控制部60将自动加载程序展开到RAM以执行自动加载处理。

如图4所示，根据自动加载程序，总控制部60用作镜台控制部81、缩略像获取部82、差分图像创建部83、位置检测部84和自动加载器控制部85。

在对标本载玻片PRT进行成像之前，镜台控制部81经由镜台驱动控制部61和镜台驱动机构22(图1)将镜台21移动至缩略像成像位置。

如示出了从上方看去此时镜台21的状态的图5A所示，标本载玻片PRT没有被安放在镜台21上，并且抑制部72位于即使在标本载玻片PRT安放在其上时也不与标本载玻片PRT接触的位置(以下也称为非抑制位置)。

缩略像获取部82(图4)经由缩略像成像控制部63通过缩略像成像元件34(图1)对图5A所示的缩略像成像范围ASN的图像进行成像，在将缩略像加载到HDD中之前获取并记录缩略像。这里，主要地，缩略像是对包括整个标本载玻片PRT的图像进行成像的图像，但是在该阶段对镜台21进行成像。

顺便提及，在总控制部60的HDD中，如图6A所示，存储加载前的标准图像，该标准图像是预先对安放标本载玻片PRT之前镜台21中的缩略像成像范围ASN进行成像的图像。

差分图像创建部83(图4)通过执行记录在HDD中的加载前的标准图像以及加载前的缩略像的图像处理来创建差分图像。

位置检测部84判断差分图像是否为0数据，即，加载前的标准图像是否等于加载前的缩略像。此时，当加载前的标准图像等于加载前的缩略像时，这表明镜台21位于缩略像成像位置(其是缩略像应该被成像的适当位置)，并且先前执行成像的标本载玻片PRT没有保留在镜台21中。

以这种方式，总控制部60在将标本载玻片PRT安放在镜台21之前判断标本载玻片PRT是否保留在镜台21上，从而防止了将标本载玻片PRT进一步加载到其上预先安放有标本载玻片PRT的镜台21，从而损坏标本载玻片PRT的情况。

接下来，自动加载器控制部85经由自动加载器驱动控制部14(图1)和臂体驱动机构13来驱动臂体12，从而将标本载玻片PRT安放在镜台21上。

如示出了从上方看去此时的镜台21的状态的图5B所示，标本载玻片PRT被安放在镜台21上。此外，抑制部72通过镜台控制部81(图4)的控制在X1方向上从非抑制位置旋转并与标本载玻片PRT接触，从而将标本载玻片PRT抑制到基准位置中(以下，在安放标本载玻片PRT时抑制部72与标本载玻片PRT接触的位置也称为抑制位置)。

缩略像获取部82(图4)经由照明控制部62驱动缩略像照明光源31(图1)，并利用照明光从缩略像照明光源31照明整个生物样本SPL。

此外，缩略像获取部82经由缩略像成像控制部63通过缩略像成像元件34对图5B所示的包括整个标本载玻片PRT的缩略像成像范围ASN的图像进行成像，获取图7所示加载后的缩略像并将其记录在HDD中。

顺便提及，在总控制部60的HDD中，除上述加载前的标准图像之外，还存储了加载后的标准图像，该加载后的标准图像是对预先将图6B所示抑制部72移动到抑制位置的状态下的镜台21中的缩略像成像范围ASN进行成像的图像。

差分图像创建部83(图4)通过执行记录在HDD中的加载后的标准图像和加载后的缩略像的图像处理来创建图8A所示的差分图像DFP1。

位置检测部84基于差分图像DFP1判断标本载玻片PRT是否处于基准位置RP。在图8A中，标本载玻片PRT的外围处于与基准位置RP相同的位置。

当标本载玻片PRT处于基准位置RP时，镜台控制部81(图4)经由镜台驱动控制部61和镜台驱动机构22将镜台21移动到扩大成像位置。

接下来，总控制部60经由扩大像成像控制部64通过扩大像成像元件45对标本载玻片PRT中的生物样本SPL进行成像，获取扩大像并将其记录在HDD中。

以这种方式，总控制部60判断标本载玻片PRT是否处于基准位置RP，并且当标本载玻片PRT处于基准位置RP时，总控制部60执行扩大像的获取。

顺便提及，如图9A所示，当标本载玻片PRT被安放在镜台21上时，标本载玻片PRT在表面方向上(例如，在一些情况下为X1轴方向)偏离基准位置RP。在这种情况下，标本载玻片PRT的X1侧的端部如图9B所示位于保持突起部71A上。

如图8B所示，差分图像创建部83(图4)通过记录在HDD中的加载后的标准图像和加载后的缩略像的图像处理来创建差分图像DFP2。在差分图像DFP2中，标本载玻片PRT在X1方向上偏离基准位置RP。

位置检测部84基于差分图像DFP2判断标本载玻片PRT在X1方向上偏离基准位置RP。

以这种方式，在标本载玻片PRT偏离镜台21的基准位置RP的情况下，当将镜台21移动到扩大像成像位置时，存在标本载玻片PRT从镜台21落下并损坏的可能性。

相反，总控制部60通过移动镜台21执行位置修正以将标本载玻片PRT返回至基准位置RP。

实际上，镜台控制部81经由镜台驱动控制部61和镜台驱动机构22将抑制部72移动到非抑制位置。接下来，如图9C所示，镜台控制部81在一个方向上快速地将镜台从移动初始位置(镜台21的当前位置)移动到移动结束位置(在标本载玻片PRT的位置偏离方向(X1方向)上与基准位置RP隔开预定距离(例如1cm))。

此时，镜台控制部81以压出速度移动镜台21，其中，压出速度是生成超过保持突起部71A和标本载玻片PRT之间的接触点的摩擦力以及标本载玻片PRT与镜台21之间的接触点的摩擦力的力的速度。结果，镜台控制部81使得标本载玻片PRT在保持突起部71A上滑动以在X2方向(基准位置RP)上移动标本载玻片PRT。

接下来，镜台控制部81以慢于压出速度的返回速度(例如，压出速度1/2的速度)在一个方向上将处于移动结束位置的镜台21移动到移动初始位置。

以这种方式，通过比压出速度慢地将镜台21移动到移动初始位置，镜台控制部81防止了标本载玻片PRT从基准位置RP后退，标本载玻片PRT不会在X1方向上移动。

接下来，镜台控制部81将抑制部72移动到抑制位置，差分图像创建部83如上所述创建差分图像，并且位置检测部84基于差分图像再次判断标本载玻片PRT是否偏离基准位置RP。

此时，当位置检测部84判断标本载玻片PRT仍然在X1方向上偏离基准位置RP时，如图9C所示，镜台控制部81通过再次在X1方向上移动镜台21来在X2方向(去往基准位置RP的方向)上移动标本载玻片PRT。

接下来，差分图像创建部83如上所述创建差分图像，并且位置检测部84基于差分图像再次判断标本载玻片PRT是否偏离基准位置RP。

以这种方式，即使执行两次标本载玻片PRT的位置修正，但是当位置检测部84还检测到标本载玻片PRT的位置偏离时，由于标本载玻片PRT的位置修正比较难且存在对下一标本载玻片PRT进行成像的必要性，所以镜台控制部81停止标本载玻片PRT的位置修正，并且强制性地从镜台21去除标本载玻片PRT。

实际上，如图10A所示，通过将抑制部71移动到非抑制位置并在Y2方向上移动镜台21，镜台控制部81使得固定至显微镜20的刷子90的前端部与标本载玻片PRT接触并将其从镜台21的Y1端部(其中没有设置保持突起部)移除。

标本载玻片PRT通过落在移除盘(exclusion tray)(未示出)上而从镜台21被去除。此外，由于移除盘上有软垫，所以不会损坏标本载玻片PRT。

1-6.自动卸载处理

在总控制部60在将执行扩大像的成像的标本载玻片PRT卸载到自动加载器10的时候接收到执行标本载玻片PRT的自动卸载处理的指令的情况下，总控制部60将自动卸载程序展开到RAM以执行自动卸载处理。

类似于执行图4所示自动加载程序时的功能，总控制部60根据自动卸载程序用作镜台控制部81、缩略像获取部82、差分图像创建部83、位置检测部84和自动加载器控制部85。

镜台控制部81在卸载标本载玻片PRT之前经由镜台驱动控制部61和镜台驱动机构22将镜台21移动到缩略像成像位置。

接下来，类似于上述自动加载处理，缩略像获取部82对加载后的缩略像进行成像，差分图像创建部83基于加载后的缩略像和加载后的标准图像创建差分图像，并且位置检测部84基于差分图像判断标本载玻片PRT是否偏离基准位置RP。

这里，当标本载玻片PRT偏离基准位置RP时，镜台控制部81执行类似于上述自动加载处理的标本载玻片PRT的位置修正。

同时，当标本载玻片PRT位于基准位置RP时，自动加载器控制部85通过驱动臂体12将标本载玻片PRT从镜台21卸载到标本载玻片盒11。

接下来，类似于上述自动加载处理，缩略像获取部82对加载前的缩略像进行成像，并且差分图像创建部83基于加载前的缩略像和加载前的标准图像创建差分图像。位置检测部84基于差分图像判断标本载玻片PRT是否保留在镜台21中。

以这种方式，总控制部60在卸载标本载玻片PRT之后确认标本载玻片PRT可靠地从镜台21卸载。结果，总控制部60可以防止下一个成像目标标本载玻片PRT被加载到保留有标本载玻片PRT保留镜台21上(这会损坏标本载玻片PRT)。

1-7.自动加载处理序列

接下来，将基于图11所示的流程图描述上述自动加载处理的序列。

实际上，总控制部60进入自动加载处理序列RT1的开始步骤并转移到下一步骤SP1。在步骤SP1中，总控制部60控制镜台驱动控制部61，将镜台21移动到缩略像成像位置并转移到下一步骤SP2。

在步骤SP2中，总控制部60控制缩略像成像控制部63，获取通过缩略像成像部30成像的缩略像(实际上为镜台21的图像)，并且转移到下一步骤SP3。

在步骤SP3中，总控制部60创建加载前的标准图像和在步骤SP2中获取的缩略像之间的差分图像，并且转移到下一步骤SP4。

在步骤SP4中，总控制部60基于差分图像判断镜台21是否处于缩略像成像位置以及标本载玻片PRT是否保留在镜台21中。

这里，当获得否定结果时，这表示标本载玻片PRT没有被加载到镜台21上，此时，总控制部60转移到步骤SP12并强制性地从镜台21去除标本载玻片PRT。此后，总控制部60转移到步骤SP9，结束自动加载处理序列RT1，并执行下一标本载玻片PRT的加载。

同时，当在步骤SP4中获得肯定结果时，这表示标本载玻片PRT可以被安放在镜台21上，并且此时，总控制部60转移到步骤SP5。

在步骤SP5中，总控制部60控制自动加载器驱动控制部14，将标本载玻片PRT安放在镜台21上，并转移到下一步骤SP6。

在步骤SP6中，总控制部60控制缩略像成像控制部63，获取通过缩略像成像部30成像的缩略像，并转移到下一步骤SP7。

在步骤SP7中，总控制部60创建加载后的标准图像和在步骤SP6中获取的缩略像之间的差分图像，并转移到下一步骤SP8。

在步骤SP8中，总控制部60基于差分图像判断标本载玻片PRT是否被安放在基准位置。这里，当获得肯定结果时，总控制部60转移到步骤SP9，结束自动加载处理序列RT1，然后执行扩大像的成像。

同时，当在步骤SP8中获得否定结果时，这表示由于标本载玻片PRT没有被安放在基准位置RP中，所以需要执行位置修正，此时，总控制部转移到步骤SP10。

在步骤SP10中，总控制部60判断位置修正次数是否小于预定阈值。这里，当获得肯定结果时，这表示由于位置修正次数没有超过阈值，所以执行当前安放的标本载玻片PRT的位置修正，此时，总控制部转移到步骤SP11。

在步骤SP11中，总控制部60执行上述标本载玻片PRT的位置修正，然后返回到步骤SP6以再次执行缩略像的成像，并判断标本载玻片PRT是否移动到基准位置RP。

同时，当在步骤SP10中获得否定结果时，这表示由于位置修正次数超过阈值，所以当前安放的标本载玻片PRT没有进行扩大像的成像，进行下一标本载玻片PRT的成像。

此时，总控制部60转移到步骤SP12，以强制性地从镜台21去除标本载玻片PRT，然后转移到步骤SP9以结束自动加载处理序列RT1，然后执行下一标本载玻片PRT的加载。

1-8.自动卸载处理序列

接下来，将基于图12所示的流程图描述上述自动卸载处理的序列。

实际上，总控制部60进入自动卸载处理序列RT2的开始步骤并转移到下一步骤SP21。在步骤SP21中，总控制部60控制镜台驱动控制部61，将镜台21移动到缩略像成像位置并转移到下一步骤SP22。

在步骤SP22中，总控制部60控制缩略像成像控制部63，获取通过缩略像成像部30成像的缩略像，并且转移到下一步骤SP23。

在步骤SP23中，总控制部60创建加载后的标准图像和在步骤SP22中获取的缩略像之间的差分图像，并且转移到下一步骤SP24。

在步骤SP24中，总控制部60基于差分图像判标本载玻片PRT是否处于基准位置。

这里，当获得肯定结果时，这表示标本载玻片PRT可以从镜台21卸载，并且此时总控制部60转移到步骤SP25以将标本载玻片PRT从镜台21卸载到标本载玻片盒11中，然后转移到下一步骤SP26。

在步骤SP26中，总控制部60控制缩略像成像控制部63，获取通过缩略像成像部30成像的缩略像，并且转移到下一步骤SP27。

在步骤SP27中，总控制部60创建加载前的标准图像和在步骤SP26中获取的缩略像之间的差分图像，并且转移到下一步骤SP28。

在步骤SP28中，总控制部60基于差分图像判断标本载玻片PRT是否保留在镜台21中。这里，当获得肯定结果时，总控制部60转移到步骤SP29，并结束自动卸载处理序列RT2。此后，总控制部60执行自动加载处理序列RT1(图11)，并执行变为下一成像目标的标本载玻片PRT的加载。

同时，当在步骤SP28中获得否定结果时，这表示标本载玻片PRT保留在镜台21中。

此时，总控制部60转移到步骤SP32，以强制性地从镜台21去除标本载玻片PRT，然后转移到步骤SP29以结束自动卸载处理序列RT2，然后执行下一标本载玻片PRT的加载。

同时，当在步骤SP24中获得否定结果时，这表示由于标本载玻片PRT没有安放在基准位置RP，所以需要执行位置修正，此时，总控制部60转移到步骤SP30。

在步骤SP30中，总控制部60判断位置修正次数是否等于或小于预定阈值。这里，当获得肯定结果时，这表示由于位置修正次数没有超过阈值，所以执行当前安放的标本载玻片PRT的位置修正，并且此时总控制部60转移到步骤SP31。

在步骤SP31中，总控制部60执行上述标本载玻片PRT的位置修正，然后返回到步骤SP22以再次执行缩略像的成像，并判断标本载玻片PRT是否移动到基准位置RP。

同时，当在步骤SP30获得否定结果时，这表示由于位置修正次数超过阈值，所以当前安放的标本载玻片PRT不会经受位置修正且不会被卸载到标本载玻片盒11，加载下一标本载玻片PRT。

此时，总控制部60转移到步骤SP32，以强制性地从镜台21去除标本载玻片PRT，然后转移到步骤SP9以结束自动卸载处理序列RT2，然后执行下一标本载玻片PRT的加载。

1-9.操作和效果

在上述结构中，在显微镜20的镜台21的上表面上，设置了保持突起部71A～71C，当标本载玻片PRT被安放到基准位置RP上时，其侧面与标本载玻片PRT接触。结果，显微镜20可以将标本载玻片PRT限定和定位于镜台21中的基准位置。

此外，由于保持突起部71A～71C的前端部具有锥形形状，所以即使在标本载玻片PRT稍微偏离基准位置而落在保持突起部71A～71C上时，保持突起部71A～71C也可以通过使标本载玻片PRT滑动并落在安放台26中来使标本载玻片PRT返回到基准位置RP。

此外，当标本载玻片PRT偏离基准位置RP时，显微镜20以快的压出速度从移动初始位置到移动结束位置(其是相对于标本载玻片PRT的基准位置RP的位置偏离方向)按压镜台21。结果，显微镜20可以在基准位置RP方向上移动标本载玻片PRT，从而执行位置修正。

此外，如果显微镜20仅振动镜台21，即，返回速度与压出速度基本上相等，则存在首先在基准位置RP方向上移动了的标本载玻片PRT再次在从基准位置RP后退的方向上移动的担心。

同时，在本发明的本实施方式中，显微镜20以慢于压出速度的返回速度将位于移动结束位置的镜台21返回到移动初始位置。结果，显微镜20可以防止标本载玻片PRT从基准位置RP后退。

以这种方式，显微镜20用于在标本载玻片PRT引起基准位置RP中的位置偏离时修正该位置。为此，可以有效地执行标本载玻片PRT的成像而不会由于发生位置偏离而导致的加载错误而停止生物样本SPL的自动成像。

此外，在即使执行了预定次数的标本载玻片PRT的位置修正而标本载玻片PRT也没有移动到基准位置RP的情况下，通过从镜台21排除标本载玻片PRT，显微镜20可以继续下一成像目标的标本载玻片PRT的成像。

以这种方式，通过限定包括位置修正时间的对一片标本载玻片PRT进行成像所必需的时间，显微镜20可以对存储在标本载玻片盒11中的整个标本载玻片PRT进行成像。

此外，当标本载玻片PRT偏离基准位置RP时，还可以考虑显微镜20将镜台21倾斜以执行标本载玻片PRT的位置修正。然而，在这种情况下，镜台21的上下方向上必须有一定的空间。

同时，在根据本实施方式的显微镜20中，由于通过在镜台表面方向上移动镜台21来执行标本载玻片PRT的位置修正，所以在上下方向上不需要新空间。为此，在显微镜20中，可以利于部件布局而不会加大设备结构。

此外，根据本实施方式的显微镜20可以在平行于镜台表面的方向(X轴-Y轴方向)上驱动镜台21，以移动缩略像成像位置和扩大像成像位置。

显微镜20通过驱动可以在平行于镜台表面的方向上自然移动的镜台21来执行标本载玻片PRT的位置修正。

为此，显微镜20可以执行位置修正而不会使其结构复杂化，诸如单独地设置用于执行标本载玻片PRT的位置修正的驱动机构。

此外，显微镜20基于加载标本载玻片PRT之前和之后的差分图像来判断标本载玻片PRT的位置。

为此，与仅基于加载标本载玻片PRT之后的缩略像的情况相比，显微镜20可以精确地检测标本载玻片PRT的位置偏离而不依赖于除标本载玻片PRT之外的图像(镜台21等)。

这里，通过自然地成像并保持包括LB的标本载玻片PRT的整个图像以对应于扩大像，缩略像相机32提高了成像的效率并易于管理扩大像数据。

在本实施方式中，显微镜20基于通过缩略像相机32成像的缩略像判断标本载玻片PRT相对于镜台21的位置。

为此，显微镜20可以判断标本载玻片PRT相对于镜台21的位置而不会使其结构复杂化，诸如单独设置用于判断标本载玻片PRT相对于镜台21的位置的相机。

根据上述结构，显微镜20根据包括标本载玻片PRT(具有设置于其上的生物样本SPL)的缩略像检测标本载玻片PRT相对于通过设置在镜台21中的保持突起部71A～71C限定的基准位置RP的位置偏离。

当检测到标本载玻片PRT相对于基准位置RP的位置偏离时，显微镜20以压出速度在对应于位置偏离的方向上从移动开始位置(检测时检测点的位置)按压镜台21，并以慢于压出速度的返回速度将镜台21返回到移动开始位置。

为此，当标本载玻片PRT在偏离镜台21中的基准位置RP的状态下被安放时，显微镜20可以通过使标本载玻片PRT在保持突起部的上部上滑动并移动来使得标本载玻片PRT接近基准位置RP。结果，显微镜20可以非常有效地对生物样本SPL进行成像。

2.其他实施方式

此外，在上述实施方式中，描述了当执行标本载玻片PRT的位置修正时将镜台21移动到与移动初始位置隔开1cm的移动结束位置的情况。本发明的实施方式可以采用各种移动距离，诸如2cm，但不限于此。简而言之，标本载玻片PRT可以在保持突起部的上部上滑动并在基准位置RP方向上移动。

此外，在差分图像中，可以根据相对于基准位置RP的位置偏离量来改变镜台21的移动距离，例如，标本载玻片PRT相对于基准位置RP的位置偏离量越大，镜台21移动的距离就越长。

此外，可以根据相对于基准位置RP的位置偏离量来改变镜台21的压出速度，例如，标本载玻片PRT相对于基准位置RP的位置偏离量越大，镜台21从移动初始位置到移动结束位置移动的越快。

在这种情况下，当位置偏离越大、压出速度越快的同时返回速度没有改变时，可以防止标本载玻片PRT从基准位置RP后退。

同时，在上述实施方式中，描述了镜台21位于移动结束位置并以为压出速度的1/2的返回速度移动到移动初始位置的情况。

本发明可以采用各种返回速度，例如压出速度的1/3等，但不限于此。简而言之，标本载玻片PRT可以不在保持突起部的上部上滑动并且可以不从基准位置RP后退。

此外，在上述实施方式中，描述了当标本载玻片PRT在X1方向(一轴方向)上偏离基准位置RP时，通过在X1方向(一轴方向)上移动镜台21来执行标本载玻片PRT的位置修正的情况。

本发明不限于此，例如，当标本载玻片PRT在X1方向和垂直于X1方向的Y2方向上偏离基准位置RP(即，标本载玻片PRT落在保持突起部71A～71C上)时，镜台21可以在两轴方向上移动，诸如在X1方向和Y2方向之间的中间方向上移动。

此外，当在两轴方向上移动时，镜台21可以通过各种移动方法来移动，诸如在X1方向上移动移动镜台21之后在Y2方向上移动镜台21。

此外，在上述实施方式中，描述了执行两次标本载玻片PRT的位置修正的情况。本发明不限于此，如果次数没有大大影响多个标本载玻片PRT中的生物样本图像的自动获取的时间，则可以以任意次数来执行位置修正，例如三次等。

此外，在上述实施方式中，描述了保持突起部71A～71C的上端部具有锥形形状的情况。本发明不限于此，保持突起部71A～71C的上端部可以不具有锥形形状，而是简单地具有圆柱状。此外，例如，保持突起部71A～71C可以具有各种形状，诸如圆锥形状或四角锥形状。

此外，在上述实施方式中，描述了在镜台21的安放台26的上表面上的X1侧处设置两个保持突起部71A和71B以及在其Y2侧处设置一个保持突起部71C的情况。

本发明不限于此，安放台26的上表面上的X1侧的保持突起部的数量可以增加到三个，相反，该数量可以减小为一个并且可以以任何数量来设置。以这种方式，还可以以任意数量来设置Y2侧的保持突起部的数量。

此外，可以在安放台26的上表面上的X2侧或Y1侧处设置保持突起部。此外，保持突起部不限于基本为圆柱的形状，而是例如可以在安放台26的X1侧处设置在Y轴方向上延伸的保持突起部。这同样适用于安放台26中的Y2侧、X2侧和Y1侧。简而言之，保持突起部可以相对于镜台21具有凸状，其可以将标本载玻片PRT限定和定位于基准位置。

此外，在上述实施方式中，描述了缩略像相机32物理地设置在处于缩略像成像位置中的标本载玻片PRT正上方的情况。

本发明不限于此，例如，通过将缩略像相机32设置在处于缩略像成像位置的标本载玻片PRT的侧面处并在标本载玻片PRT和缩略像相机32之间设置反射镜来将缩略像引导至缩略像成像元件。简而言之，缩略像相机32可以光学地设置在处于缩略像成像位置的标本载玻片PRT的正上方。

此外，在上述实施方式中，描述了通过缩略像相机32来成像加载前的缩略像和加载后的缩略像的情况。

本发明不限于此，并且可以单独设置对加载前的缩略像和加载后的缩略像进行成像的相机。简而言之，在标本载玻片PRT安放在处于缩略像成像位置的镜头21上之后而在镜台21开始移动到扩大像成像位置之前，显微镜20可以确认标本载玻片PRT是否安放在基准位置RP上。

此外，在上述实施方式中，描述了通过相对于固定至显微镜20的刷子90移动镜台21来强制性地去除标本载玻片PRT的情况。

本发明不限于此，例如，可以通过各种方法来强制性地从镜台21去除标本载玻片PRT，诸如通过预定的驱动单元移动刷子90而不需要移动镜台21。此时，期望标本载玻片PRT不被损坏。

此外，在上述实施方式中，描述了设置辐射明视场照明光的扩大像照明光源41和辐射暗视场照明光的光源(未示出)的情况。本发明不限于此，可以仅设置可以切换明视场照明光和暗视场照明光的扩大像照明光源41或光源(未示出)中的一个。此外，可以在扩大像照明光源41内设置辐射具有不同波长区域的照明光的多个光源元件。类似地，可以在光源(未示出)内设置辐射具有不同波长区域的照明光的多个光源元件。

此外，在上述实施方式中，描述了包括整个标本载玻片PRT(具有设置在其上的生物样本SPL)的矩形范围为缩略像成像范围ASN的情况。本发明不限于此，如果范围包括整个生物样本SPL，则可以不包括整个标本载玻片PRT。此外，除矩形状范围之外，范围可以包括各种形状，诸如圆形。简而言之，范围可以包括整个生物样本SPL，并且仅以可以检测到标本载玻片PRT相对于基准位置RP的位置偏离的程度包括标本载玻片PRT。

此外，在上述实施方式中，描述了生物样本SPL由组织切片形成的情况，但本发明不限于此，生物样本SPL可以为诸如细胞或染色体的生物高分子。此外，固定至标本载玻片PRT的样本不限于生物样本SPL，而是例如可以为诸如电子部件的对象，其被成像并且其中保存其图像。

此外，在上述实施方式中，描述了通过在玻璃载玻片和盖片之间夹置生物样本SPL来构成标本载玻片PRT。本发明不限于此，可以省略盖片。此外，例如，可以通过由除玻璃之外的物质(诸如塑料)形成的支撑板来支撑样本。

此外，在上述实施方式中，描述了总控制部60根据预先存储在ROM和HDD中的程序执行上述自动加载处理和自动卸载处理的情况。

本发明不限于此，总控制部60可以根据从存储介质安装的应用程序或者从互联网下载的应用程序以及通过各种其他路径安装的应用程序来执行上述自动加载处理和自动卸载处理。

此外，在上述实施方式中，描述了通过作为镜台的镜台21、作为凸部的保持突起部71A～71C、作为位置检测部的位置检测部84以及作为镜台控制部的镜台控制部81构成作为显微镜的显微镜20的情况。

本发明不限于此，可以通过具有各种其他结构的镜台、凸部、位置检测部和镜台控制部来构成显微镜。

本申请包含于2010年4月7日向日本专利局提交的日本优先专利申请JP 2010-088939的主题，其全部内容结合于此作为参考。

本领域的技术人员应该理解，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、再组合和改变，它们均在所附权利要求或其等同替换的范围内。

Claims (9)

1.一种镜台控制设备，包括：

位置检测部，根据包括支撑板的范围的图像，检测所述支撑板相对于由设置在镜台中的凸部限定的基准位置的位置偏离，其中，所述支撑板上设置有样本并且所述支撑板被安放在所述镜台上；以及

镜台控制部，当检测到所述支撑板相对于所述基准位置的位置偏离时，从检测时间点的位置在对应于位置偏离的方向上以压出速度按压所述镜台，并以慢于所述压出速度的返回速度将所述镜台返回到所述检测时间点的位置，其中，所述镜台被控制为在所述支撑板的表面方向上移动以使所述样本在成像元件的成像范围内。

2.根据权利要求1所述的镜台控制设备，

其中，所述镜台控制部基本上在一个方向上将所述镜台移动到与所述检测时间点的位置隔开预定移动距离的位置。

3.根据权利要求1所述的镜台控制设备，

其中，根据包括所述支撑板的范围的图像，所述位置检测部检测所述支撑板相对于所述基准位置的位置偏离，其中，所述图像用于在获取分配给所述样本的一部分的扩大像时确定分配给所述样本的范围。

4.根据权利要求1所述的镜台控制设备，

其中，在所述镜台控制部将所述支撑板返回到所述检测时间点的位置之后，所述位置检测部再次检测所述支撑板相对于所述基准位置的位置偏离，并且

其中，当再次检测到所述支撑板相对于所述基准位置的位置偏离时，所述镜台控制部以所述压出速度从所述检测时间点的位置在对应于位置偏离的方向上按压所述镜台，并且以慢于所述压出速度的返回速度将所述镜台返回到所述检测时间点的位置。

5.根据权利要求1所述的镜台控制设备，

其中，所述镜台控制部根据位置偏离量改变所述压出速度而不改变所述返回速度。

6.根据权利要求1所述的镜台控制设备，

其中，所述镜台控制部根据位置偏离量改变从所述检测时间点的位置的移动距离。

7.根据权利要求1所述的镜台控制设备，

其中，所述凸部具有锥形形状的上部表面。

8.一种镜台控制方法，包括以下步骤：

根据包括支撑板的范围的图像，检测所述支撑板相对于由设置在镜台中的凸部限定的基准位置的位置偏离，其中，所述支撑板上设置有样本并且所述支撑板被安放在所述镜台上；以及

当检测到所述支撑板相对于所述基准位置的位置偏离时，从检测时间点的位置在对应于位置偏离的方向上以压出速度按压所述镜台，并以慢于所述压出速度的返回速度将所述镜台返回到所述检测时间点的位置，其中，所述镜台被控制为在所述支撑板的表面方向上移动以使所述样本在成像元件的成像范围内。

9.一种显微镜，包括：

镜台，在所述镜台上安放有具有设置于其上的样本的支撑板，并且所述镜台被控制为在所述支撑板的表面方向上移动以使所述样本在成像元件的成像范围内；

凸部，设置在所述镜台中，并将所述支撑板限定在所述镜台中的基准位置；

位置检测部，根据包括所述支撑板的范围的图像，检测所述支撑板相对于所述基准位置的位置偏离；以及

镜台控制部，当检测到所述支撑板相对于所述基准位置的位置偏离时，从检测时间点的位置在对应于位置偏离的方向上以压出速度按压所述镜台，并以慢于所述压出速度的返回速度将所述镜台返回到所述检测时间点的位置。

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