CN105388606A - 插座、适配器以及组装夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种插座、适配器以及组装夹具。插座包括:第1基材(110),其包括模块设置部(112)和电连接部(130),所述模块设置部载置包括拍摄元件和被拍摄体的模块,所述电连接部将所述拍摄元件与外部装置电连接;第2基材(150),其包括开口部(152);以及卡合部,其在所述第1基材和所述第2基材夹着载置于所述模块设置部的所述模块的条件下对所述第1基材和所述第2基材进行卡合,在所述第1基材和所述第2基材夹着载置于所述模块设置部的所述模块的条件下所述卡合部将所述第1基材和所述第2基材卡合时,所述电连接部与所述拍摄元件电连接,所述被拍摄体接受通过所述开口部的来自光源的照明光。
Description
技术领域
本发明涉及插座(socket)、适配器(adapter)以及组装夹具。
背景技术
以往以来,为了观察生物组织等中的微观构造而使用光学显微镜。光学显微镜利用透过了观察对象的光或反射出的光。观察者观察由透镜放大后的像。拍摄由显微镜的透镜放大后的像并在显示器上显示的数码显微镜也是已知的。通过利用数码显微镜,能够实现多人同时观察、远程观察等。
近年来,通过CIS(ContactImageSensing)方式观察微观构造的技术正受到关注。在CIS方式的情况下,观察对象靠近图像传感器的拍摄面而配置。作为图像传感器,一般使用在拍摄面内呈行列状排列有大量光电变换部的2维图像传感器。光电变换部典型地是在半导体层或半导体基板形成的光电二极管,接受入射光而生成电荷。
由图像传感器取得的图像通过大量像素来规定。各像素由包括1个光电变换部的单位区域来划分。因此,2维图像传感器的分辨能力(分辨率)通常依赖于拍摄面上的光电变换部的排列间距或排列密度。在本说明书中,有时将由光电变换部的排列间距决定的分辨能力称作图像传感器的“固有分辨能力”。由于各个光电变换部的排列间距短至可视光的波长程度,所以难以进一步提高固有分辨能力。
有人提出了实现超过图像传感器的固有分辨能力的分辨能力的技术。专利文献1公开了一种使用使被拍摄体的成像位置移动而得到的多个图像来形成该被拍摄体的图像的技术。
现有技术文献
专利文献1:日本特开昭62-137037号公报
发明内容
本发明提供一种使得实现超过图像传感器的固有分辨能力的分辨能力的图像形成系统的更灵活的运用成为可能的插座、适配器、组装夹具。
本发明的非限定性的例示的一技术方案可提高实现超过图像传感器的固有分辨能力的分辨能力的高分辨能力化技术的实用性。本发明的一技术方案的附加的益处和优点将会根据本说明书和附图而变得明了。该益处和/或优点可通过本说明书和附图所公开的各种技术方案和特征独立地提供,并非为了得到1个以上的益处和/或优点而需要所有的技术方案和特征。
本发明的一技术方案的插座是用于将拍摄元件和被拍摄体一体化而成的模块以可装卸的方式连接于图像取得装置的插座,具备:第1基材,其具有模块设置部和电连接部,所述模块设置部构成为载置所述模块,所述电连接部将处于载置于所述模块设置部的状态的所述模块的所述拍摄元件与所述图像取得装置电连接;第2基材,其在所述模块载置于所述第1基材的所述模块设置部时与所述模块相对,具有构成为使光入射到所述被拍摄体的开口部;以及卡合部,其以将所述模块保持于所述第1基材与所述第2基材之间的方式将所述第2基材固定于所述第1基材。此外,这些概括或具体的技术方案可以通过系统、方法来实现,也可以通过装置、系统、方法的任意组合来实现。
根据本发明,实现超过图像传感器的固有分辨能力的分辨能力的高分辨能力化的技术的实用性得到提高。
附图说明
图1A是示意性示出被拍摄体2的一部分的平面图。
图1B是将与图1A所示的区域的拍摄相关的光电二极管抽出并示意性示出的平面图。
图2A是示意性示出透过被拍摄体2而入射到光电二极管4p的光线的方向的剖视图。
图2B是示意性示出所着眼的6个光电二极管4p的排列例的平面图。
图2C是示意性示出由6个光电二极管4p取得的6个像素Pa的图。
图3A是示意性示出使光线从与第1方向不同的第2方向入射的状态的剖视图。
图3B是示意性示出所着眼的6个光电二极管4p的排列的平面图。
图3C是示意性示出由6个光电二极管4p取得的6个像素Pb的图。
图4A是示意性示出使光线从与第1方向和第2方向不同的第3方向入射的状态的剖视图。
图4B是示意性示出所着眼的6个光电二极管4p的排列的平面图。
图4C是示意性示出由6个光电二极管4p取得的6个像素Pc的图。
图5A是示意性示出使光线从与第1方向、第2方向以及第3方向不同的第4方向入射的状态的剖视图。
图5B是示意性示出所着眼的6个光电二极管4p的排列的平面图。
图5C是示意性示出由6个光电二极管4p取得的6个像素Pd的图。
图6是示出从4张子图像Sa、Sb、Sc以及Sd合成的高分辨能力图像HR的图。
图7是示意性示出以使得通过了被拍摄体2的相邻的2个区域的光线入射到互不相同的的光电二极管的方式调整的照射方向的剖视图。
图8A是示意性示出模块的截面构造的一例的图。
图8B是示出从图像传感器4侧观察图8A所示的模块M时的外观的一例的平面图。
图9是用于说明模块的制作方法的一例的图。
图10A是示出取得子图像时的照射角度的例子的剖视图。
图10B是示出以与图10A所示的照射角度不同的照射角度照射被拍摄体的方法的例子的剖视图。
图11是示出使用了图像取得装置的拍摄的一例的图。
图12是示意性示出使台320相对于基准面倾斜角度θ时的入射到被拍摄体的光线的方向的变化的图。
图13A是示出本发明的实施方式的插座的一例的立体图。
图13B是图13A所示的插座100a的侧视图。
图13C是示出在第1基材110与第2基材150之间保持有模块M的状态的插座100a的俯视图。
图14是用于说明被拍摄体单元100u相对于图像取得装置300的台320的装填方法的图。
图15是图13A所示的插座100a的仰视图。
图16A是示出图像取得装置300的例示的外观的立体图。
图16B是示出在图16A所示的图像取得装置300中关闭了盖部326的状态的立体图。
图17A是插座100a的示意性剖视图。
图17B是图13C中的A-A线剖视图。
图17C是具有连接于弹性部件117的上面电极136的插座100f的示意性剖视图。
图17D是示出使用图17C所示的插座100f将模块M保持于第1基材110与第2基材150之间的状态的剖视图。
图18A是示出形成有表示模块M的正确设置方向的标记的模块设置部的例子的平面图。
图18B是在拍摄元件7的背面电极5B侧的表面中的与模块设置部112的标记对应的位置形成有标记的模块Mm的平面图。
图19A是示出组件5相对于透明板8的朝向倾斜配置的模块的例子的平面图。
图19B是从与模块设置部112的平坦部114垂直的方向观察保持于第1基材110与第2基材150之间的状态下的模块M和模块设置部112的平面图。
图20A是在第1基材110b的底面110B具有突出部124的插座100b的侧视图。
图20B是图20A所示的插座100b的仰视图。
图20C是示出构成为图20A和图20B所示的插座100b可相对于其装卸的台320b的结构的例子的立体图。
图21A是在第1基材110c的底面110B具有脚部126的插座100c的侧视图。
图21B是图21A所示的插座100c的仰视图。
图22是示出在第2基材150d具有滤色器安装部158的插座100d的平面图。
图23是示出本发明的实施方式的图像形成系统的结构例的概略图。
图24是示出本发明的实施方式的适配器和安装有适配器的状态下的插座的立体图。
图25是将被拍摄体单元200u和插座100e分离而示出的立体图。
图26A是将图25所示的压紧器具250从支撑板210分离而示出的平面图。
图26B是图26A中的B-B线剖视图。
图27A是示意性示出在支撑板210中载置模块M侧的支撑面212s的平面图。
图27B是图27A所示的支撑板210的示意性侧视图。
图27C是示意性示出图27A所示的支撑板210的支撑面212s的相反侧的面(背面)212b的平面图。
图28A是示出从图27A所示的支撑板210去除了上部板216的状态的平面图。
图28B是图27A中的C-C线剖视图。
图28C是示出将被拍摄体单元200u装配于模块设置部112e、将第2基材150e固定于第1基材110e的状态的剖视图。
图29是示出组装夹具的一例的外观的立体图。
图30是用于说明组装夹具500的使用方法的立体图。
图31是用于说明组装夹具500的使用方法的立体图。
图32是用于说明组装夹具500的使用方法的立体图。
图33A是示出折翼550旋转的状态的侧视图。
图33B是示出折翼550反转的状态的侧视图。
图34是用于说明组装夹具500的使用方法的立体图。
图35A是示出在板设置部512g的上面具有限制模块的配置的方向的引导构造的组装夹具500g的立体图。
图35B是示出在透明板8的背面8b具有2根槽部8g的模块Mg的平面图。
图36是示出以板设置部512g的突出部513嵌入透明板8的槽部8g的方式将模块Mg放置于板设置部512g的状态的立体图。
图37是示出CCD图像传感器的截面构造和被拍摄体的相对的透过率Td的分布的例子的图。
图38A是示出背面照射型CMOS图像传感器的剖面构造和被拍摄体的相对的透过率Td的分布的例子的图。
图38B是示出背面照射型CMOS图像传感器的剖面构造和被拍摄体的相对的透过率Td的分布的例子的图。
图39是示出光电变换膜层叠型图像传感器的剖面构造和被拍摄体的相对的透过率Td的分布的例子的图。
标号说明
100a、100b、100c、100d、100e、100f插座
100u被拍摄体单元
110、110b、110c、110e第1基材
112、112e模块设置部
113突出部
114平坦部
116突出部
124、124c突出部
130电连接部
150、150d、150e第2基材
152、152e开口部
156按压部
190爪
200适配器
200u被拍摄体单元
210支撑板
212s支撑面
214平坦部
216上部板
222开口部
230台
250压紧器具
252开口部
250f压紧器具250的表面
250b压紧器具250的背面
290爪
300图像取得装置
310光源
320、320b台
330台驱动机构
400图像处理装置
500组装夹具
510底板
513突出部
514支撑板保持部
518壁部
550折翼
552开口部
1000图像形成系统
具体实施方式
首先,参照图1A~图6,对本发明的实施方式中的拍摄的原理进行说明。在本发明的实施方式中,使用通过改变照明光的照射角度执行多次摄影而得到的多个图像,形成分辨能力比这多个图像各自的分辨能力高的图像(以下,称作“高分辨能力图像”)。此处,例示CCD(ChargeCoupledDevice:电荷耦合元件)图像传感器来进行说明。此外,在以下的说明中,关于实质上具有相同功能的构成要素,有时附上共同的附图标记并省略说明。
参照图1A和图1B。图1A是示意性示出被拍摄体2的一部分的平面图,图1B是将图像传感器4的光电二极管4p中与图1A所示的区域的拍摄相关的光电二极管抽出并示意性示出的平面图。在此处说明的例子中,在图1B中示出了6个光电二极管4p。此外,为了参考,在图1B中图示了表示彼此正交的x方向、y方向以及z方向的箭头。z方向表示拍摄面的法线方向。在图1B中,还图示了表示在xy面内从x轴朝向y轴旋转45°的方向即u方向的箭头。在其他附图中,有时也图示出表示x方向、y方向、z方向或u方向的箭头。
图像传感器4中的光电二极管4p以外的构成要素由遮光层覆盖。图1B中,影线区域表示由遮光层覆盖的区域。CCD图像传感器的拍摄面上的1个光电二极管的受光面的面积(S2)比包括该光电二极管的单位区域的面积(S1)小。受光面积S2相对于像素的面积S1的比例(S2/S1)称作“开口率”。此处,假设开口率为25%而进行说明。
图2A示意性示出透过被拍摄体2而入射到光电二极管4p的光线的方向。图2A示出使光线从与拍摄面垂直的方向(第1方向)入射的状态。图2B是示意性示出所着眼的6个光电二极管4p的排列例的平面图,图2C是示意性示出由6个光电二极管4p取得的6个像素Pa的图。多个像素Pa各自具有表示入射到各个光电二极管4p的光的量的值(像素值)。在该例子中,由图2C的像素Pa构成图像Sa(第1子图像Sa)。第1子图像Sa具有被拍摄体2整体中例如位于图2B所示的6个光电二极管4p的正上方的区域A1、A2、A3、A4、A5以及A6(参照图1A)的信息。
从图2A可知,此处,被拍摄体2的图像使用透过被拍摄体2的实质上平行的光线来取得。在被拍摄体2与图像传感器4之间不配置用于成像的透镜。从图像传感器4的拍摄面到被拍摄体2的距离典型地为1mm以下,例如可设定为1μm左右。
图3A示出使光线从与图2A所示的第1方向不同的第2方向入射的状态。图3B示意性示出所着眼的6个光电二极管4p的排列,图3C示意性示出由6个光电二极管4p取得的6个像素Pb。由图3C的像素Pb构成图像Sb(第2子图像Sb)。第2子图像Sb具有被拍摄体2整体中与区域A1、A2、A3、A4、A5以及A6不同的区域B1、B2、B3、B4、B5以及B6(参照图1A)的信息。如图1A所示,区域B1是例如与区域A1的右侧相邻的区域。
通过比较图2A和图3A可理解到,通过适当设定光线对被拍摄体2的照射方向,能够使透过了被拍摄体2的不同区域的光线入射到光电二极管4p。其结果,第1子图像Sa和第2子图像Sb能够包括与被拍摄体2中的不同位置对应的像素信息。
图4A示出使光线从与图2A所示的第1方向和图3A所示的第2方向不同的第3方向入射的状态。图4A所示的光线相对于z方向向y方向倾斜。图4B示意性示出所着眼的6个光电二极管4p的排列,图4C示意性示出由6个光电二极管4p取得的6个像素Pc。由图4C的像素Pc构成图像Sc(第3子图像Sc)。如图所示,第3子图像Sc具有被拍摄体2整体中的图1A所示的区域C1、C2、C3、C4、C5以及C6的信息。如图1A所示,此处,区域C1是例如与区域A1的上侧相邻的区域。
图5A示出使光线从与图2A所示的第1方向、图3A所示的第2方向以及图4A所示的第3方向不同的第4方向入射的状态。图5A所示的光线相对于z方向向在xy面内与x轴成45°角的方向倾斜。图5B示意性示出所着眼的6个光电二极管4p的排列,图5C示意性示出由6个光电二极管4p取得的6个像素Pd。由图5C的像素Pd构成图像Sd(第4子图像Sd)。第4子图像Sd具有被拍摄体2整体中的图1A所示的区域D1、D2、D3、D4、D5以及D6的信息。如图1A所示,此处,区域D1是例如与区域C1的右侧相邻的区域。
图6示出从4张子图像Sa、Sb、Sc以及Sd合成的高分辨能力图像HR。如图6所示,高分辨能力图像HR的像素数或像素密度是4张子图像Sa、Sb、Sc以及Sd各自的像素数或像素密度的4倍。
例如,着眼于被拍摄体2中的图1A所示的区域A1、B1、C1以及D1的框。从此前的说明可知,图6所示的子图像Sa的像素Pa1不具有上述框整体的信息,而是具有区域A1的信息。因此,子图像Sa可以说是缺少了区域B1、C1以及D1的信息的图像。各个子图像的分辨能力与图像传感器4的固有分辨能力相等。
但是,通过使用具有与被拍摄体2中的不同位置对应的像素信息的子图像Sb、Sc以及Sd,如图6所示,能够补全子图像Sa中所缺少的信息,形成具有框整体的信息的高分辨能力图像HR。在该例子中,得到了图像传感器4的固有分辨能力的4倍的分辨能力。高分辨能力化(超分辨率)的程度依赖于图像传感器的开口率。在该例子中,由于图像传感器4的开口率是25%,所以通过来自4个不同方向的光照射能够实现最大4倍的高分辨能力化。在将N设为2以上的整数时,若图像传感器4的开口率近似等于1/N,则能够实现最大N倍的高分辨能力化。
这样,通过以被拍摄体为基准从多个不同照射方向依次照射平行光来进行被拍摄体的拍摄,能够增加从被拍摄体“空间性地”采样的像素信息。通过合成所得到的多个子图像,能够形成分辨能力比多个子图像各自的分辨能力高的高分辨能力图像。此外,在上述例子中,图6所示的子图像Sa、Sb、Sc以及Sd具有被拍摄体2中的互不相同的区域的像素信息,不具有重叠。但是,也可以在不同子图像间具有重叠。
另外,在上述例子中,通过了被拍摄体2中相邻的2个区域的光线都入射到同一光电二极管。但是,照射方向的设定不限于该例子。例如,如图7所示,也可以调整照射方向,以使得通过了被拍摄体2的相邻的2个区域的光线分别入射到不同的光电二极管。只要知道被拍摄体中光线通过的区域与透过光线所入射的光电二极管之间的相对配置,就能形成高分辨能力图像。照射方向不限于参照图2A~图5A说明的第1~第4方向。
接着,对本发明的实施方式中所使用的模块的结构进行说明。在本发明的实施方式中,使用具有被拍摄体和图像传感器一体化而成的构造的模块。
图8A示意性示出模块的截面构造的一例。在图8A所示的模块M中,被拍摄体2配置于图像传感器4的拍摄面4A侧。在图8A所例示的结构中,由封入剂6覆盖的被拍摄体2被夹在图像传感器4与透明板(典型地是玻璃板)8之间。作为透明板8,例如可以使用一般的载片玻璃。此外,在参照的图中,各要素被示意性表示,各要素的实际大小和形状不一定与图中所显示的大小和形状一致。在以下参照的附图中也是同样的。
另外,在图8A所例示的结构中,图像传感器4固定于组件(package)5。图8B示出从图像传感器4侧观察图8A所示的模块M时的外观的一例。如图8B所示,组件5的形状典型地是长方形(或正方形)。如图8A和图8B所示,组件5在与透明板8相反的一侧的面具有背面电极5B。背面电极5B经由形成于组件5的未图示的布线图案与图像传感器4电连接。即,能够经由背面电极5B取出图像传感器4的输出。在本说明书中,将组件和图像传感器一体化而成的构造物称作“拍摄元件”。
被拍摄体2可以是生物组织的薄片(典型地具有数十μm以下的厚度)。具有生物组织的薄片作为被拍摄体2的模块可在病理诊断中加以利用。如图8A所示,模块M与在利用光学显微镜进行的观察中支撑被拍摄体(典型地是生物组织的薄片)的显微镜标本不同,具备取得被拍摄体的图像的图像传感器。也可以将这样的模块称作“电子显微镜标本”。通过使用如图8A所示那样具有被拍摄体2和拍摄元件7一体化而成的构造的模块M,可得到能够固定被拍摄体2与图像传感器4之间的配置这一优点。
参照图9,对具有如图8A和图8B所示的构造的模块的制作方法的一例进行说明。此处,例示生物组织的薄片(组织切片)作为被拍摄体2。
首先,如图9所示,将组织切片A02载置于透明板8。透明板8可以是在利用光学显微镜观察样品时所使用的载片玻璃。以下,例示载片玻璃作为透明板8。载片玻璃典型地具有如下尺寸:厚度为1mm,长边方向的长度为76mm,短边方向的长度为26mm。接着,按每个透明板8将组织切片A02浸于染色液Ss,从而对组织切片A02进行染色。接着,在透明板8上添加封入剂6,从而利用封入剂6来覆盖通过对组织切片A02进行染色而得到的被拍摄体2。封入剂6具有保护被拍摄体2的功能。接着,将拍摄元件7以图像传感器4的拍摄面与被拍摄体2相对的方式配置在被拍摄体2上。这样,可得到模块M。模块M按拍摄的每个对象来制作。例如,若进行10片组织切片的观察,则准备10个模块M。
在使用模块M来取得被拍摄体2的图像时,经由透明板8向被拍摄体2照射照明光。透过了被拍摄体2的照明光入射到图像传感器4。由此,可得到被拍摄体2的图像。通过一边改变光源与被拍摄体的相对配置一边依次执行拍摄,能够在照射时改变角度而取得多个不同的图像。例如,如图10A所示,在图像传感器4的正上方配置光源310。然后,若在从图像传感器4的拍摄面4A的法线方向对被拍摄体2照射平行化的光CL的状态下进行拍摄,则可得到与图2C所示的子图像Sa同样的子图像。另外,如图10B所示,若在使模块M倾斜的状态下对被拍摄体2照射平行化的光CL来进行拍摄,则可得到与图3C所示的子图像Sb(或图4C所示的子图像Sc)同样的子图像。这样,通过一边改变模块M相对于光源的姿势一边依次执行拍摄,能够应用参照图1A~图6说明的原理而得到高分辨能力图像。
在本发明的实施方式中,使用具有光源和可动台的图像取得装置(数字转换器)来进行被拍摄体的拍摄。图11示出使用了图像取得装置的拍摄的一例。在图11所示的例子中,在图像取得装置300的台320安装有插座100a,由该插座100a保持模块M。插座100a是图像取得装置300所使用的插座的一例。插座100a的构造将在后面详细叙述。对保持于插座100a的模块M照射从光源310出射的照明光。从光源310出射的光典型地是平行化的光。但是,在向被拍摄体入射的光实质上可视为平行光的情况下,从光源310出射的光也可以不是平行化的光。如后面详细说明那样,在本发明的实施方式中,图像取得装置经由插座接受图像传感器的输出。
图像取得装置300的台320连结于使台320的姿势变化的台驱动机构330。台驱动机构330例如包括测角机构、旋转机构等,使台320相对于图像取得装置主体300B的倾斜和/或关于通过台320的中心的轴的旋转角变化。在图11所例示的结构中,台320是圆盘状。在图示的例子中,由于模块M由安装于台320的插座100a保持,所以随着台320的姿势的变化,模块M的姿势也变化。因此,通过使台320的姿势变化,能够使相对于被拍摄体的照射方向变化。例如,将台320相对于基准面不倾斜时的照明光的入射方向设为图像传感器的拍摄面的法线方向。如图12所示,设为使台320相对于基准面(典型地是水平面)倾斜角度θ。此时,若台320相对于基准面的倾斜与模块M相对于基准面的倾斜(也可以说是透明板8的倾斜)之间的关系(例如,平行)在台320的姿势的变化前后保持一定,则可以说向被拍摄体入射的光线的方向也倾斜角度θ。此外,图12中,虚线N表示图像传感器的拍摄面的法线。
这样,通过使模块M与图像取得装置300的台320一起改变姿势,能够以被拍摄体为基准从多个不同的照射方向依次对被拍摄体照射照明光。以被拍摄体为基准的照射方向例如由图像传感器的拍摄面的法线与向被拍摄体入射的入射光线所成的角(天顶角)和在拍摄面上设定的基准方位与入射光线向拍摄面的射影所成的角(方位角)的组合来表示。
以下,对本发明的实施方式的概要进行说明,并接着对本发明的实施方式进行详细说明。
作为本发明的一技术方案的插座具备:第1基材,其包括模块设置部和电连接部,所述模块设置部载置包括拍摄元件和被拍摄体的模块,所述电连接部将所述拍摄元件和外部装置电连接;第2基材,其包括开口部;以及卡合部,其在所述第1基材和所述第2基材夹着载置于所述模块设置部的所述模块的条件下,对所述第1基材和所述第2基材进行卡合,在所述第1基材和所述第2基材夹着载置于所述模块设置部的所述模块的条件下所述卡合部对所述第1基材和所述第2基材进行了卡合时,所述电连接部与所述拍摄元件电连接,所述被拍摄体接受通过了所述开口部的来自光源的照明光。
所述第1基材和所述第2基材可以包括可使用聚醚酰亚胺或聚碳酸酯的区域,所述区域可以与所述模块接触。
所述电连接部可以在所述第1基材的与设置有模块设置部的面相反的面具有多个底面电极。
所述模块设置部可以具有接受所述拍摄元件的凹部。
所述模块设置部可以包括表示所述模块的设置方向的标记。
所述模块设置部可以能够相对于所述第1基材装卸。
所述开口部在所述第2基材的第1面上的面积可以比与所述开口部在与所述第1面相反的面即第2面上的面积小,在所述第1基材和所述第2基材夹着载置于所述模块设置部的所述模块的条件下所述卡合部对所述第1基材和所述第2基材进行了卡合时,所述第1面与所述模块之间的距离可以比所述第2面与所述模块之间的距离小。
所述模块可以还具有透明板,所述被拍摄体可以位于所述拍摄元件与所述透明板之间。
所述模块设置部可以具有平坦部,所述平坦部在所述第1基材和所述第2基材夹着载置于所述模块设置部的所述模块的条件下所述卡合部对所述第1基材和所述第2基材进行了卡合时与所述透明板接触。
所述插座可以还包括第1按压部和设置于所述第2基材的第2按压部,在所述第1基材和所述第2基材夹着载置于所述模块设置部的所述模块的条件下所述卡合部对所述第1基材和所述第2基材进行了卡合时,所述第1按压部可以按压所述透明板的第1面,所述第2按压部可以按压与所述第1面相反的面,所述第2按压部的按压力可以比所述第1按压部的按压力大。
所述第1按压部的按压力和所述第2按压部的按压力可以是使得所述透明板与所述拍摄元件的间隔不比预定间隔大的按压力。
本发明的一技术方案的适配器具备:支撑板,其包括载置模块的支撑面,所述模块包括拍摄元件和被拍摄体;和压紧器具,其在所述模块载置于所述支撑板的条件下将所述模块夹在所述支撑板和所述压紧器具之间。
所述适配器可以安装于插座,所述插座包括:第1基材,其包括载置所述模块的模块设置部;和第2基材,其包括开口部,在所述第1基材和所述第2基材夹着载置于所述模块设置部的所述模块的条件下所述卡合部对所述第1基材和所述第2基材进行了卡合时,所述压紧器具可以收容于所述开口部。
本发明的一技术方案的组装夹具具备:底板,其具有载置支撑板的第1保持部;壁部,其从所述底板向上方垂直延伸;以及可动部,其具有与壁部垂直的旋转轴,且以能够在与所述底板垂直的方向上滑动的方式连结于所述底板,且具有可供压紧器具插入的第2保持部,所述组装夹具具有第1状态和第2状态,所述第1状态是所述底板和所述可动部平行的状态,所述第2状态是所述可动部绕所述旋转轴从所述第1状态旋转了90°以上且180°以下的角度的状态,所述可动部具有在所述第1状态和所述第2状态的任一状态下所述第1保持部和所述第2保持部相重叠的配置。
本发明的一技术方案的插座将拍摄元件和被拍摄体一体化而成的模块以能够装卸的方式与图像取得装置连接。插座具备第1基材、第2基材以及卡合部。第1基材具有模块设置部和电连接部,模块设置部构成为载置模块,电连接部将处于载置于模块设置部的状态的模块的拍摄元件与图像取得装置电连接。第2基材在模块载置于第1基材的模块设置部时与模块相对。第2基材具有构成为使光入射到被拍摄体的开口部。卡合部以在第1基材与第2基材之间保持模块的方式将第2基材固定于第1基材。
在某技术方案中,第1基材和第2基材中与模块接触的区域由聚醚酰亚胺或聚碳酸酯形成。
在某技术方案中,电连接部在第1基材的底面具有多个底面电极。
多个底面电极各自可以是销电极。
在某技术方案中,第1基材的底面具有突出部。底面电极也可以配置于突出部的侧面。
在某技术方案中,第1基材的底面具有从底面延伸且比底面电极长的多个脚部。
在某技术方案中,模块设置部具有接受模块的拍摄元件的凹部。凹部可以具有与模块的拍摄元件匹配的形状。
在某技术方案中,在模块设置部形成有表示模块的设置方向的标记。
在某技术方案中,模块设置部能够相对于第1基材的主体装卸。
在某技术方案中,第2基材的开口部的侧面具有锥形状。第2基材的开口部的开口面积可以沿着第2基材的厚度方向而朝向与模块相对的侧变小。
在某技术方案中,模块具有透明板,且具有在拍摄元件的拍摄面上依次层叠有被拍摄体和透明板的层叠构造。
在某技术方案中,模块设置部具有构成为与模块的透明板接触的平坦部。
在某技术方案中,在模块保持于第1基材与第2基材之间的状态下从与模块设置部的平坦部垂直的方向观察时,透明板的形状是长方形,且平坦部的沿着透明板的短边方向的长度比透明板的短边的长度大。
在某技术方案中,模块设置部具有按压处于保持于第1基材与第2基材之间的状态的模块的透明板的第1基材侧的主面的第1按压部,第2基材具有按压处于保持于第1基材与第2基材之间的状态的模块的透明板的第2基材侧的主面的第2按压部。第2按压部的按压力可以比第1按压部的按压力大。
在某技术方案中,第1按压部的按压力和第2按压部的按压力被调节成使得透明板与拍摄元件的间隔不大于预定间隔。
本发明的另一技术方案的适配器是在上述任一插座中使用的模块的适配器。适配器具备支撑板和压紧器具。支撑板具有构成为载置模块的支撑面和构成为将模块的拍摄元件与插座的电连接部电连接的孔或电极。压紧器具是与支撑板结合而使用、与支撑板一起夹持模块的压紧器具。压紧器具具有在与支撑板结合时与支撑板的支撑面相对的相对面,在支撑面与相对面的间隔被限制在预定范围内的状态下将模块固定于支撑板。
在某技术方案中,压紧器具具有在与支撑板一起夹持模块的状态下位于拍摄元件的上方的开口部。压紧器具的开口部的侧面具有锥形状,压紧器具的开口部的开口面积可以沿着压紧器具的厚度方向而朝向与模块相对的一侧变小。
在某技术方案中,压紧器具在模块保持于第1基材与第2基材之间的状态下位于第2基材的开口部内。
在某技术方案中,支撑板和压紧器具中与模块接触的区域由聚醚酰亚胺或聚碳酸酯形成。
在某技术方案中,支撑板具有接受模块的拍摄元件的凹部。凹部可以具有与模块的拍摄元件匹配的形状。
在某技术方案中,在支撑板形成有表示模块的设置方向的标记。
在某技术方案中,支撑板在支撑面具有在从支撑面突出的方向上被赋予了弹性力的按压部。
在某技术方案中,模块具有透明板,且具有在拍摄元件的拍摄面上依次层叠有被拍摄体和透明板的层叠构造。
在某技术方案中,支撑板具有构成为与模块的透明板接触的平坦部。
在某技术方案中,在模块保持于第1基材与第2基材之间的状态下从与支撑板的平坦部垂直的方向观察时,透明板的形状是长方形,且平坦部的沿着透明板的短边方向的长度比透明板的短边的长度大。
本发明的另一技术方案的被拍摄体单元具备上述任一插座和以透明板与插座的第2基材相对的方式保持于插座的第1基材与第2基材之间的层叠体。层叠体是具有拍摄元件、被拍摄体以及透明板且拍摄元件的拍摄面上依次层叠有被拍摄体和透明板的层叠体。
本发明的另一技术方案的被拍摄体单元具备上述任一适配器和以透明板与压紧器具相对的方式固定于支撑板与压紧器具之间的层叠体。层叠体是具有拍摄元件、被拍摄体以及透明板且在拍摄元件的拍摄面上依次层叠有被拍摄体和透明板的层叠体。
本发明的另一技术方案的图像形成系统具备上述任一被拍摄体单元、图像取得装置、以及图像处理装置。图像取得装置具有构成为以可装卸的方式与被拍摄体单元连接的台、使台的姿势变化的台驱动机构、以及光源。图像取得装置以被拍摄体为基准从多个不同的照射方向依次对被拍摄体照射从光源出射的照明光。图像处理装置通过合成改变照明光的照射方向而取得的多个图像,来形成分辨能力比多个图像各自的分辨能力高的被拍摄体的高分辨能力图像。
本发明的另一技术方案的组装夹具是用于上述任一适配器的组装的组装夹具。组装夹具具备:底板,其具有构成为载置支撑板的第1保持部;壁部,其从底板向上方垂直延伸;以及可动部,其具有与壁部垂直的旋转轴,且以能够在与底板垂直的方向上滑动的方式连结于底板,且具有构成为可供压紧器具插入的第2保持部。组装夹具具有第1状态和第2状态,第1状态是底板和可动部平行的状态,第2状态是可动部绕旋转轴从第1状态旋转了90°以上且180°以下的角度的状态。可动部具有在第1状态和第2状态的任一状态下第1保持部和第2保持部相重叠的配置。
本发明的另一技术方案的模块是保持于上述任一插座的模块,具有拍摄元件、被拍摄体以及透明板,且被拍摄体和透明板在拍摄元件的拍摄面上依次层叠。
在某技术方案中,在拍摄元件形成有表示模块相对于模块设置部的设置方向的标记。
本发明的另一技术方案的模块是固定于上述任一适配器的模块,具有拍摄元件、被拍摄体以及透明板,且被拍摄体和透明板在拍摄元件的拍摄面上依次层叠。
在某技术方案中,在拍摄元件形成有表示模块相对于支撑板的设置方向的标记。
以下,一边参照附图,一边对本发明的实施方式进行详细说明。此外,附图中出现的各部分的形状只不过是例示,能够进行各种变形。
<插座和被拍摄体单元>
图13A示出本发明的实施方式的插座的一例。图13B是图13A所示的插座100a的侧视图。如图13A所示,插座100a概括而言具有:第1基材110,其设置有载置模块的模块设置部112;第2基材150,其构成为能够与第1基材110结合;以及卡合部,其将第2基材150固定于第1基材110。
在图13A所例示的结构中,模块设置部112具有平坦部114和突出部116。如后所述,此处,突出部116在从平坦部114的上面114s突出的方向上被赋予了弹性力。此外,本说明书中“上面”这一用语用于指定构造物中的特定的面,并非意在通过使用该用语来限定构造物的朝向。以下,关于“表面”、“背面”以及“底面”等用语也是同样的。在图示的例子中,在突出部116形成有凹部118。如后面详细说明那样,模块以拍摄元件位于凹部118内的方式载置于模块设置部112。
第1基材110具有将处于载置于模块设置部112的状态的模块的拍摄元件与图像取得装置电连接的电连接部130。在本发明的实施方式中,图像取得装置经由第1基材110所具有的电连接部130接受图像传感器的输出。第1基材110的电连接部130与模块之间的电连接方法将在后面进行叙述。此处,构成电连接部130的一部分的孔131形成于凹部118的内侧。另外,构成电连接部130的一部分的底面电极132设置于第1基材110的底面110B。在图13B所例示的结构中,底面电极132是销电极。
在图13A所例示的结构中,在第2基材150形成有连结第2基材150的表面150f和背面150b的开口部152。开口部152形成于如下位置:在第2基材150与第1基材110相对时,开口部152与模块设置部112的凹部118相对。另外,在图13A所例示的结构中,在第2基材150的背面150b侧设置有从背面150b突出的按压部156。此处,按压部156包括3个弹簧,各弹簧的端部从背面150b突出。在图示的例子中,以隔着开口部152的方式设置有2个按压部156。
在图示的例子中,作为卡合部,爪190连接于第2基材150。此处,爪190以能够绕旋转轴RS2旋转的方式连结于第2基材150。另外,在图示的例子中,第2基材150通过铰链192以能够旋转的方式连结于第1基材110。通过使第2基材150绕旋转轴RS1旋转,爪190的顶端嵌入设置于第1基材110的孔部120(参照图13B)。若在将前述模块M载置于模块设置部112的状态下使第2基材150绕旋转轴RS1旋转而使爪190的顶端嵌入孔部120,则能够在将模块M保持于第1基材110与第2基材150之间的状态下固定第1基材110和第2基材150。
图13C是示出在第1基材110与第2基材150之间保持有模块M的状态下的插座100a的俯视图。以下,有时将在第1基材110与第2基材150之间保持模块从而模块和插座一体化的构造物称作“被拍摄体单元”。例如,若根据被拍摄体的数量准备被拍摄体单元100u,则通过从图像取得装置300按每个插座100a更换模块M,能够变更拍摄的对象。也可以在插座100a固定于图像取得装置300的台320的状态下进行模块M的更换。
如参照图9所说明,在将组织切片A02作为观察的对象时,典型地,在模块M的制作中使用封入剂6。封入剂6的干燥一般需要较长时间(60分钟以上)。在封入剂6干燥之前,透明板8与拍摄元件7的拍摄面之间的距离容易变化。
根据本发明的实施方式,能够将封入剂6处于未干燥的状态的模块M夹在第1基材110和第2基材150之间。因此,能够在模块M夹在第1基材110与第2基材150之间的状态下使封入剂6干燥。即,能够在透明板8与拍摄元件7的拍摄面之间的距离受到限制的状态下使封入剂6干燥,能够抑制透明板8与拍摄元件7的拍摄面之间的距离的变化。另外,由于模块M保持于第1基材110与第2基材150之间,所以即使封入剂6未干燥,也能够将模块M以被拍摄体单元100u的形式放置在桌子上等。因此,模块M的管理变得容易。
另外,由于处于透明板8与拍摄元件7的拍摄面之间的距离受到限制的状态,所以即使使被拍摄体单元100u倾斜,透明板8与拍摄元件7的拍摄面之间的距离的变化也小。因此,根据本发明的实施方式,即使封入剂6未干燥也能够执行拍摄。
通过在将模块M夹在第1基材110与第2基材150之间的状态下将第2基材150固定于第1基材110,可抑制模块M在第1基材110与第2基材150之间的移动而实现模块M的可靠的保持。尤其是,在模块M的制作中使用了封入剂6(参照图9)的情况下,若未干燥的封入剂6附着于模块M,则模块M可能会在第1基材110与第2基材150之间滑动而导致模块M移动。若在模块M的姿势的变化前后模块M移动,则可能无法拍摄期望的区域而无法得到高分辨能力图像。根据本发明的实施方式,能够抑制这样的不良情况的产生。
第1基材110和第2基材150例如可以由树脂材料形成。此外,作为封入剂6(参照图9),有时使用含有二甲苯的封入剂。在使用了这样的封入剂时,根据构成插座的材料,有可能因封入剂的附着而产生插座的变色和/或溶解这样的不良情况。若第1基材110和第2基材150中至少与模块M接触的区域由聚醚酰亚胺(作为一例是ULTEM(注册商标))形成,则能够抑制这样的不良情况,是有益的。此外,根据本发明人所进行的实验,在使用了由聚碳酸酯形成的第1基材110和第2基材150的情况下,没有确认到由封入剂的附着引起的变色和/或溶解这样的不良情况。因此,作为第1基材110和第2基材150的材料,也可以使用聚碳酸酯。在使用聚醚酰亚胺或聚碳酸酯作为第1基材110和第2基材150的材料时,也能够确保与图像取得装置300的连接侧即第2基材150所需的耐热性,是有益的。与模块M接触的区域也可以是包括平坦部114和突出部116的模块设置部112、以及背面150b。
在图13C所示的被拍摄体单元100u中,第2基材150与模块M相对。此时,开口部152位于模块M的图像传感器4上。另外,如参照图8A所说明,在模块M中,在拍摄元件7的拍摄面4A上依次层叠有被拍摄体2和透明板8。因此,能够经由开口部152和模块M的透明板8对被拍摄体照射照明光。
在图示的例子中,开口部152的侧面具有锥形状,开口部152的开口面积沿着第2基材150的厚度方向而朝向第2基材150的背面150b侧变小。即,在图示的例子中,第2基材150的表面150f侧的开口面积AP1大于背面150b侧的开口面积AP2(参照图13B)。因而,即使在通过使图像取得装置300的台320倾斜而改变了保持于插座100a的模块M的姿势的情况下,也能可靠地向被拍摄体进行照射(参照图11)。此外,开口部152的侧面的形状不限于锥形状。例如,若开口面积具有足够的大小,则开口部152的侧面也可以与第2基材150的表面150f和背面150b垂直(AP1=AP2)。但是,通过将开口部152的侧面设为锥形状而使背面150b侧的开口面积AP2接近图像传感器4的拍摄面的面积,可抑制照明光向图像传感器4的拍摄面的外侧的部分入射。由此,与使开口部152的侧面与第2基材150的表面150f和背面150b垂直的情况相比,可抑制杂散光的产生而抑制子图像的画质的劣化。开口部152不限于贯通孔,也可以由光透过性的材料(例如透明树脂)填充。
参照图14,对被拍摄体单元100u相对于图像取得装置300的台320的装填方法进行说明。如图14所示,被拍摄体单元100u装填于在图像取得装置300的台320设置的安装部324。此时,被拍摄体单元100u以插座100a的底面电极132插入安装部324的插口322的方式装填于台320。通过将底面电极132插入插口322,可确立保持于插座100a的模块M中的拍摄元件与图像取得装置300之间的电连接。因此,图像取得装置300能够以被拍摄体单元100u为媒介而取得表示被拍摄体的图像的信息(图像信号或图像数据)。
另外,通过被拍摄体单元100u装填于台320的安装部324,可使插座100a的底面110B(在图14中未图示)与安装部324的上面紧贴。由此,插座100a相对于台320的配置固定,能够使台320和插座100a的配置在台320的姿势的变化前后保持一定。典型地,模块设置部112的平坦部114与台320大致平行(参照图13B)。
图15示出图13A所示的插座100a的底面。在图示的例子中,在形成于第1基材110的底面110B的凹部122的内侧配置有底面电极132。此外,底面电极132的大小、根数以及配置只不过是例示。在图示的例子中,底面电极132以沿着四边形的4边的方式配置。但是,底面电极132的配置不限于该例子,例如,也可以以沿着四边形的4边中相对的2边的方式配置底面电极132。另外,例如也可以将底面电极132配置成非对称。通过将底面电极132配置成非对称,能够将插座100a相对于图像取得装置300的台320的装填方向限制为预定方向。即,在插座100a朝向预先决定的正确方向时能够进行插座100a的装填。此外,如图15所例示,也可以在第1基材110的底面设置切口110c,并且与切口110c对应地在台320的安装部324设置定位销(参照图14),从而将插座100a的装填方向限制为预定方向。
图16A示出图像取得装置300的例示的外观。图16A示出在台320装填有插座100a的状态。如参照图14所说明,台320具有安装部324,构成为插座可装卸。如参照图11所说明,图像取得装置300具有台驱动机构330(在图16A中未图示),能够使台320的姿势变化。若将保持于插座的模块装填于台320,则能够使模块与台320一起改变姿势。因此,图像取得装置300能够通过使台320的姿势变化而从多个不同的照射方向照射被拍摄体。此外,通过使光源310在图像取得装置300内移动或者使多个光源依次点亮,也能够从多个不同的照射方向照射被拍摄体。例如,也可以通过将台320的姿势的变化和光源310的移动相组合来使照射方向变化。
在图16A所例示的结构中,图像取得装置主体300B示出了可开闭的盖部326。通过关闭盖部326,能够在图像取得装置300的内部形成暗室(参照图16B)。
此处,参照图17A和图17B,对第1基材110的电连接部130与模块M之间的电连接方法的例子进行说明。
图17A和图17B示意性示出插座100a的截面。图17A和图17B是图13C中的A-A线剖视图。但是,在图17A中,将在第1基材110与第2基材150之间未保持模块M的状态下的第1基材110和第2基材150分离而示出。
在图17A所例示的结构中,模块设置部112的突出部116连接于在形成于第1基材110的空洞(凹部)123内配置的弹性部件117。由此,对突出部116赋予了朝向图中上方的弹性力。此处,使用弹簧作为弹性部件117。弹性部件117的结构不限于该例子。如图所示,在模块M未载置于模块设置部112的状态下,突出部116的顶部116t从平坦部114的上面114s朝向图中上方突出。
另外,在图17A所例示的结构中,在第1基材110的空洞123内配置有上面电极136。该上面电极136构成电连接部130的一部分。上面电极136配置于在突出部116的凹部118形成的孔131内。上面电极136具有与底面电极132之间的电连接。在模块M未载置于模块设置部112的状态下,上面电极136的顶端不从凹部118的表面突出。
参照图17B。如图所示,模块M以透明板8的主面中固定有拍摄元件7一侧的主面8b(以下,有时称作“透明板8的背面8b”)与平坦部114的上面114s相对的方式载置于模块设置部112。此外,将透明板8的面中与检查材料接触的面及其背侧的面称作主面,将其他的面称作侧面。此时,如图所示,拍摄元件7配置于突出部116的凹部118内。凹部118典型地具有与拍摄元件7匹配的形状。例如,在拍摄元件7的组件的外形是正方形的情况下,从模块设置部112的平坦部114的法线方向观察时的凹部118的形状典型地是正方形。此处,“与拍摄元件7匹配的形状”是指能够收容拍摄元件7的组件、且通过收容组件而决定模块的设置方向的形状。决定设置方向的形状是指如下形状:例如,在拍摄元件7的组件与凹部118的底面接触的状态下,维持组件与底面的接触而约束组件的旋转移动、并行移动等在同一平面内的移动。换言之,组件的侧面与凹部118的侧壁118w无需平行,且无需相互紧贴。凹部118的形状也无需是与组件的外形相似的形状。也可以在组件的侧面与凹部118的侧壁118w之间形成有间隙。突出部116的顶部116t(参照图17A)位于拍摄元件7的外侧,与透明板的背面8b相对。
如图17B所示,在第2基材150固定于第1基材110的状态下,透明板8的主面中未固定拍摄元件7一侧的主面8f(以下,有时称作“透明板8的表面8f”)和第2基材150的按压部156接触。由此,按压部156朝向图中下方按压透明板8,透明板8的背面8b被压附于平坦部114。另外,通过突出部116的顶部116t与透明板8的背面8b接触,突出部116朝向图中下方被按下。此时,上面电极136的顶端从凹部118的表面突出而与拍摄元件7的背面电极5B接触。由此,模块M的拍摄元件7和第1基材110的电连接部130电连接。
这样,通过从第2基材150侧按压透明板8的表面8f,能够使透明板8的背面8b可靠地与平坦部114接触。即,能够固定透明板8相对于第1基材110的配置,使插座100a和模块M的配置在插座100a的姿势的变化前后保持一定。这意味着,在将被拍摄体单元100u装填于台230并使台230的姿势发生了变化时,在台320的姿势的变化前后,能够使台320相对于基准面的倾斜与模块M相对于基准面的倾斜之间的关系(例如,平行)保持一定。因此,通过例如将台230的倾斜角度控制为期望的角度,能够实现期望的照射方向。
另外,通过从第2基材150侧按压透明板8的表面8f,可抑制模块设置部112上的透明板8的移动和/或透明板8与拍摄元件7的拍摄面之间的距离的变化。
如上所述,在将组织切片A02作为观察的对象时,典型地,使用封入剂6。若未干燥的封入剂6附着于模块,则模块可能会在第1基材110与第2基材150之间滑动而导致模块移动。若在模块的姿势的变化前后模块滑动,则拍摄元件7的背面电极5B与上面电极136的顶端有可能分离而失去拍摄元件7与第1基材110的电连接部之间的电连接。另外,若封入剂6未干燥,则在使模块倾斜时透明板8与拍摄元件7的拍摄面之间的距离有时会变化。若在模块的姿势的变化前后透明板8与拍摄元件7的拍摄面之间的距离变化,则可能会在多个子图像间产生画质差异而无法得到鲜明的高分辨能力图像。
通过将模块的透明板8压附于模块设置部112的平坦部114,可抑制这样的不良情况的产生。例如,可抑制拍摄元件7与电连接部130之间的连接不良的产生。
进而,通过从第2基材150侧按压透明板8的表面8f,能够适度压溃夹在透明板8与拍摄元件7之间的被拍摄体而使被拍摄体的厚度大致均一。如图17B所示,在模块M保持于第1基材110与第2基材150之间的状态下,拍摄元件7由上面电极136支撑。因此,通过在拍摄元件7由上面电极136支撑的状态下按压透明板8的表面8f,能够减小透明板8与拍摄元件7的拍摄面之间的距离。由此,可适度压溃被拍摄体而使被拍摄体的厚度大致均一,可抑制由被拍摄体内的厚度不均引起的散焦所导致的模糊。通过减小透明板8与拍摄元件7的拍摄面之间的距离,还可得到逐出在制作模块M时混入到封入剂6(参照图9)的气泡的效果。通过抑制气泡向封入剂6中混入,能够抑制被拍摄体(检查材料)的干燥,因此,可防止被拍摄体(检查材料)的劣化。此外,从图17B可知,若透明板8的背面8b与平坦部114接触,则透明板8不会进一步移动,因此,被拍摄体不会被完全压溃。
此外,不是必须在第2基材150设置按压部156。只要第2基材150的背面150b能够适度地按压透明板8的表面8f,就能得到上述效果。
在第1基材110设置有被赋予了弹性力的按压部(此处是突出部116)、且在第2基材150设置有被赋予了弹性力的按压部(此处是按压部156)的情况下,第1基材110侧的按压力和第2基材150侧的按压力被调整为适当的大小关系。例如,通过调整第1基材110侧的按压力和第2基材150侧的按压力以使得透明板8与拍摄元件7的间隔不大于预定间隔,可降低被拍摄体内的厚度不均。
也可以设定成按压部156的按压力比突出部116的按压力大。在按压透明板8的背面8b的突出部116的按压力与由按压部156实现的按压力相比极端地大的情况下,透明板8的背面8b与平坦部114有时会分离而无法使透明板8与拍摄元件7的拍摄面之间的距离接近。或者,拍摄元件7的背面电极5B与上面电极136的顶端有可能分离而失去拍摄元件7与第1基材110的电连接部之间的电连接。通过使按压部156的按压力比突出部116的按压力大,可抑制这样的不良情况的产生。
电连接部130也可以包括被赋予了弹性力的可移动电极。在图17C所例示的插座100f中,上面电极136与支撑于第1基材110的弹性部件117e(例如弹簧)连接。即,在图示的例子中,对上面电极136赋予了朝向图中上方的弹性力。
图17D示出使用图17C所示的插座100f在第1基材110与第2基材150之间保持模块M的状态。通过对上面电极136赋予朝向拍摄元件7的背面电极5B的方向的弹性力,可实现拍摄元件7与电连接部130之间的可靠的电连接。
此时,若将在第2基材150中朝向第1基材110的方向施加的力的大小设为P1,将按压部156的弹性力的大小设为P2,将弹性部件117e的弹性力的大小设为P3,则这些弹性力之和不超过被拍摄体(检查材料)产生破坏的力的大小P4是有益的。即,在P4>P1+P2+P3成立时是有益的。另外,若P2与P3之和超过P1,则会解除第2基材150相对于第1基材110的固定,因此,在P1>P2+P3成立时是有益的。
如上所述,模块M以拍摄元件7配置于突出部116的凹部118内的方式载置于模块设置部112。此时,若将模块M以错误设置方向载置于模块设置部112,则根据拍摄元件7的背面电极5B的配置的设定,无法将拍摄元件7和第1基材110的电连接部130(参照图17B)连接。或者,若在模块M以错误设置方向载置于模块设置部112的状态下连接拍摄元件7和电连接部130,则可能会产生非意图的电短路而导致拍摄元件7损伤。
于是,如图18A所示,若例如在模块设置部112形成表示模块M的正确设置方向的标记,则可防止拍摄元件7的损伤,所以是有益的。在图18A所示的例子中,在模块设置部112的突出部116形成有112m作为表示模块M的正确设置方向的标记。标记也可以通过形成凹部来设置。标记的形态不限于该例子,也可以是印刷、印字、彩色、凸部的形成或者其组合等,可以任意设定。
若在模块设置部112形成标记的同时也在模块M形成与模块设置部112的标记对应的标记,则是有益的。在图18B所示的模块Mm中,在拍摄元件7的背面电极5B侧的表面中与模块设置部112的标记对应的位置施加了圆形的彩色5m。在该例子中,若将模块Mm从图18B所示的状态翻过来并以彩色5m和模块设置部112的凹部112m重叠的方式将模块Mm载置于模块设置部112,则能够将模块Mm以正确设置方向载置于模块设置部112。
也可以使图像取得装置300检测模块的设置方向,在检测到错误设置方向的情况下向图像取得装置300的用户通知错误。另外,电连接部130也可以包括短路防止电路。
如图18B所示,也可以在透明板8设置方向显示部9。方向显示部9可以通过在透明板8贴附带有颜色的识别带或者设置可印字的部分来形成。例如,也可以预先决定插座的基准方向,并预先设定如下规则:以透明板8的方向显示部9位于插座的左侧的方式将模块Mm载置于模块设置部112。
如参照图9所说明,在模块M的制作中,在由封入剂6覆盖的被拍摄体2上配置拍摄元件7。在配置拍摄元件7时,尤其是在通过手工作业进行该工序的情况下,如图19A所示,组件5的朝向相对于透明板8的朝向容易倾斜。换言之,在从透明板8的主面的法线方向观察时,透明板8的长边经常会与组件5(例如正方形)的边中最靠近该长边的边不平行。
于是,如图19B所示,在从与模块设置部112的平坦部114垂直的方向观察时,沿着透明板8(此处是长方形)的短边方向测得的平坦部114的长度(在图19B中是箭头W1所示的长度)比透明板8的短边的长度(在图19B中是箭头W2所示的长度)大是有益的。此处,“平坦部114的沿着透明板8的短边方向的长度”是指从与平坦部114垂直的方向观察时的平坦部114的边中与处于保持于第1基材110与第2基材150之间的状态的模块M的透明板8的长边所成的角(图19B所示的角δ(δ<90°))最小的边和与该边相对的边之间的距离。若满足W1>W2的关系,则即使组件5的朝向相对于透明板8的朝向倾斜,也能在模块设置部112上倾斜设置模块M,由此,能够将模块M和插座的电连接部适当连接。
<插座的变形例>
参照图20A~图22,对插座的变形例进行说明。
图20A和图20B示出在第1基材110b的底面110B设置有突出部124的插座100b。图20C示出构成为图20A和图20B所示的插座100b可相对于其进行装卸的台320b的例示的结构。在图20A和图20B所例示的结构中,底面电极134配置于突出部124的侧面。另外,在图20C所例示的结构中,在装填插座100b的台320b的安装部324设置有台侧插座328。如图所示,在台侧插座328内侧的与插座100b的底面电极134对应的位置配置有台侧电极328t。通过以将第1基材110b的突出部124插入台侧插座328的方式将插座100b装填于台320b,可达成插座100b相对于台320b的固定以及底面电极134与台侧电极328t之间的电连接。
通过在第1基材110b的底面110B形成突出部124并在突出部124的侧面配置构成电连接部130的一部分的底面电极134,插座相对于台的装卸变得更加容易。另外,在该例子中,由于底面电极134支撑于突出部124,所以与将销电极插入于插口的情况相比,可降低与插座的装卸相伴的电极的损伤(弯折、弯曲等)。
图21A和图21B示出在第1基材110c的底面110B设置有脚部126的插座100c。在图21A和图21B所例示的结构中,在第1基材110c的底面110B形成有从底面110B垂直延伸的脚部126。如图21B所示,此处,以包围突出部124c的方式在底面110B形成有板状的4个脚部126。
通过在第1基材110c的底面110B设置脚部126,能够使装填于台的插座的姿势更加稳定。另外,也容易将插座稳定放置在例如桌子上等。从抑制底面电极134的损伤的观点来看,将脚部126的高度(在图21A中是箭头H2所示的长度)设为比底面电极134的长度或突出部的突出量(在图21A中是箭头H1所示的长度)大是有益的。脚部126的形状不限于板状,例如也可以是棒状。
在图21B所例示的结构中,从与底面110B垂直的方向观察时的突出部124c的形状是五边形。这样,通过将从与底面110B垂直的方向观察时的突出部的形状设为对称性比长方形低的形状,能够限制插座相对于台的装填方向。根据这样的结构,能够防止将插座以错误装填方向装填于台。
图22示出在第2基材150d设置有滤色器安装部158的插座100d。在图22所例示的结构中,作为滤色器安装部158,在第2基材150d的表面150f形成有具有圆形轮廓的凹部。如图所示,在该凹部的中心部形成有开口部152。通过设置这样的滤色器安装部158,能够将ND(NeutralDensity:中性密度)滤色器、彩色滤色器等光学滤色器安装于插座。根据这样的结构,能够在靠近被拍摄体的位置配置光学滤色器,能够将扩展(広がり)小的光利用于拍摄。
除了上述改变以外,还可以进行各种改变。例如,也可以取代在第2基材150设置爪而在第1基材110设置爪,并在第2基材150设置与设置于第1基材110的爪对应的孔部。也可以将第1基材110和第2基材150设为可分离。
<图像形成系统>
参照图23,对本发明的实施方式的图像形成系统的结构例和动作进行说明。
图23示出本发明的实施方式的图像形成系统的结构例的概略。图23所示的图像形成系统1000具有上述的被拍摄体单元100u和图像取得装置300、以及图像处理装置400。此外,在图23中,为了避免复杂,省略了被拍摄体单元100u和图像取得装置300的一部分要素的图示。
图像形成系统1000中的图像处理装置400可由通用或专用的计算机来实现。图像处理装置400通过有线或无线的方式连接于图像取得装置300。图像处理装置400也可以经由例如因特网等网络连接于图像取得装置300。也可以构成为在与图像取得装置300分开的场所设置的图像处理装置400经由互联网从图像取得装置300接受子图像的数据,执行高分辨能力图像的形成。图像处理装置400既可以是与图像取得装置300分开的装置,也可以搭载于图像取得装置300。图像处理装置400可以是具备作为控制装置的功能的装置,该控制装置供给用于控制图像取得装置300的各部分的动作的各种指令。
参照图23,对图像形成系统1000的动作进行说明。图像取得装置300通过使台驱动机构330动作来使台320的姿势变化,从而使装填于台320的被拍摄体单元100u的姿势变化。另外,将来自光源310的照明光照射到被拍摄体单元100u的被拍摄体2。透过了被拍摄体2的光入射到拍摄元件7的图像传感器。由此,能够通过拍摄元件7取得从期望的方向被照射照明光的状态的被拍摄体的图像。由拍摄元件7取得的表示被拍摄体的图像的信息经由插座100a的第1基材110所具备的电连接部130被输送到台320。电连接部130包括电极、电路元件等。接收到表示被拍摄体的图像的信息的图像取得装置300将被拍摄体的图像数据(子图像的数据)输送到图像处理装置400。然后,反复执行上述步骤。即,在图像取得装置300使台320的姿势再次变化后,取得被拍摄体的图像。此时得到的子图像的数据从图像取得装置300被输送到图像处理装置400。这样,在照射时改变照射角度而取得的不同的多个图像数据(子图像的数据)被输送到图像处理装置400。
图像处理装置400接受由图像取得装置300取得的多个子图像的数据,执行高分辨率化的处理。详细而言,图像处理装置400使用参照图1A~图6所说明的原理对多个子图像进行合成,形成分辨能力比子图像各自的分辨能力高的被拍摄体的高分辨能力图像。
<适配器>
在此前的说明中,例示了利用第1基材和第2基材夹着直接载置于模块设置部的模块从而固定模块的结构。但是,如以下所说明,也可以将载置模块M的部分设为可从第1基材卸下。
图24示出本发明的实施方式的适配器和安装有适配器的状态的插座。图24所示的适配器200具有支撑板210和压紧器具250。如图24所示,模块M在保持于适配器200的状态下安装于插座100e。以下,有时将模块和适配器一体化的构造物与模块和插座一体化的构造物同样地称作“被拍摄体单元”。
图24所示的插座100e与此前说明的插座同样地具有第1基材110e、第2基材150e以及作为卡合部的爪190。此处,第2基材150e的开口部152e的侧面与第2基材150e的表面150f和背面150b垂直。通过从图示的状态使第2基材150e绕旋转轴RS1旋转而将爪190嵌入第1基材110e的孔部120,能够将第2基材150e固定于第1基材110e。通过将第2基材150e固定于第1基材110e,载置于第1基材110e的模块设置部(在图24中未图示)的被拍摄体单元200u被固定在第1基材110e与第2基材150e之间。即,模块M被保持于第1基材110e与第2基材150e之间。在第2基材150e与模块M相对的状态下,压紧器具250位于第2基材150e的开口部152e内。从与第2基材150e的表面150f垂直的方向观察在第1基材110e与第2基材150e之间保持有模块M的状态下的被拍摄体单元200u和插座100e时的外观与图13C所示的外观大致同样。因此,此处,省略在第1基材110e与第2基材150e之间保持有模块M的状态下的被拍摄体单元200u和插座100e的外观的图示。
图25将被拍摄体单元200u和插座100e分离而示出。在图25所例示的结构中,在第1基材110e的模块设置部112e形成有突出部113,在突出部113的周围设置有4个销115。如图所示,在突出部113的上面配置有构成电连接部130的一部分的上面电极136。此处,上面电极136是销电极。如后所述,通过上面电极136的顶端与模块M的拍摄元件7所具有的背面电极接触,拍摄元件7和电连接部130电连接。此外,销115用于被拍摄体单元200u相对于第1基材110e的定位。被拍摄体单元200u相对于第1基材110e的定位的方法不限于该例子。销115的形状、配置以及数量也不限于图示的例子。
如后面详细说明那样,被拍摄体单元200u中的适配器200通过压紧器具250与支撑板210结合而在支撑板210与压紧器具250之间保持模块M。在图示的例子中,在压紧器具250形成有2个爪290,压紧器具250通过这些爪290与支撑板210结合。如图所示,在压紧器具250形成有开口部252,开口部252在保持有模块M的状态下位于拍摄元件7的图像传感器4上。因此,能够经由开口部252对被拍摄体照射照明光,利用透过了被拍摄体的光而由拍摄元件7取得被拍摄体的图像。
以下,参照图26A~图28C,对适配器200的详细构造进行说明。
图26A将图25所示的压紧器具250从支撑板210分离而示出。图26A示出了在压紧器具250与支撑板210之间保持有模块M的状态下从与不与模块M相对一侧的面垂直的方向观察时的压紧器具250的表面250f。在图示的例子中,压紧器具250是大致长方形状。
图26B是图26A中的B-B线剖视图。如图所示,此处,开口部252的侧面是锥形状,开口部252的开口面积在压紧器具250的厚度方向上从压紧器具250的表面250f朝向压紧器具250的背面250b变小。即,此处满足AP1>AP2的关系。由此,即使在图像取得装置300内使被拍摄体单元200u的姿势变化,也能对模块中的被拍摄体可靠地进行光照射。另外,还可抑制杂散光的产生。开口部252不限于贯通孔,也可以由光透过性的材料(例如透明树脂)填充。
如图所示,爪290沿着从压紧器具250的表面250f朝向压紧器具250的背面250b的方向延伸。通过爪290将支撑板210嵌入,能够在压紧器具250与支撑板210之间夹着模块M的状态下将压紧器具250固定于支撑板210。此外,压紧器具250不是必须可从支撑板210分离。例如,也可以如在插座100e中通过铰链连结第1基材110e和第2基材150e那样,通过铰链将压紧器具250与支撑板210连结。
在压紧器具250与支撑板210之间保持有模块M的状态下,压紧器具250的背面250b与模块M相对。换言之,在压紧器具250与支撑板210之间保持有模块M的状态下,压紧器具250的背面250b与模块M的透明板8的表面8f接触。在该例子中,压紧器具250的背面250b与支撑板210的支撑面212s(参照后述的图27A)的间隔由爪290的长度决定。因此,适配器200能够在压紧器具250的背面250b与支撑板210的支撑面212s的间隔被限制在预定范围内的状态下保持模块M。换言之,可将拍摄元件7的拍摄面与被拍摄体的间隔和被拍摄体的厚度之和设为预定范围内。这样,适配器200除了模块M的保持之外,还具有限制被拍摄体与图像传感器的关系的功能。通过使用适配器200,可得到适度压溃被拍摄体而使被拍摄体的厚度大致均一的效果,可抑制由被拍摄体内的厚度不均引起的散焦所导致的模糊。另外,还可得到逐出在制作模块M时混入到封入剂6(参照图9)的气泡的效果。
图27A示意性示出在支撑板210中载置模块M一侧的支撑面212s。在图27A所例示的结构中,支撑板210包括形成有平坦部214的下部板210b和上部板216。如图27A所示,此处,下部板210b是大致长方形状,在长方形的4个边中相对的2边形成有接受压紧器具250的爪290的切口220。另外,在图示的例子中,在下部板210b形成有定位孔215。定位孔215形成在下部板210b中与第1基材110e的模块设置部112e的销115(参照图25)对应的位置。在向第1基材110e的模块设置部112e设置被拍摄体单元200u时,在下部板210b的定位孔215插入模块设置部112e的销115。由此,被拍摄体单元200u被装配于模块设置部112e的预定位置。通过将销115和定位孔215的配置设为非对称,能够限制模块被拍摄体单元200u相对于设置部112e的装配方向,能够防止以错误装配方向装配被拍摄体单元200u。
如后所述,下部板210b的平坦部214在支撑板210与压紧器具250之间保持有模块M的状态下与模块M的透明板8的背面8b接触。此外,如图27A示意性所示,在从与平坦部214垂直的方向观察时,沿着透明板8(此处是长方形)的短边方向测得的平坦部214的长度(在图27A中是箭头W3所示的长度)典型地比透明板8的短边的长度(在图27A中是箭头W2所示的长度)大。在如该例子这样满足W3>W2的关系时,基于与参照图19B说明的理由同样的理由,是有益的。即,即使组件5的朝向相对于透明板8的朝向倾斜,也能在支撑板210上倾斜设置模块M。
图27B示意性示出图27A所示的支撑板210的侧面。如图27B所示,在支撑面212s未载置模块M的状态下,上部板216的上面从平坦部214的上面突出。如后所述,对上部板216沿着从支撑面212s突出的方向(图27B中的上方)赋予了弹性力,上部板216以能够沿着图27B中的上下方向移动的方式支撑于下部板210b。此外,本说明书中的“下部”和“上部”这一用语并非意在限定构造物的朝向。
如图27A所示,在该例子中,在上部板216的中央部形成有接受模块M的凹部218。另外,在凹部218的内侧设置有孔138。如后面详细说明那样,孔138与图25所示的上面电极136对应地设置,与上面电极136一起构成电连接部130的一部分。
上部板216的凹部218典型地具有与拍摄元件7匹配的形状,在向支撑面212s设置模块M时,以拍摄元件7配置于上部板216的凹部218内的方式将模块M载置于支撑板210。也可以在支撑板210形成有表示模块M的正确设置方向的标记。在图示的例子中,在上部板216的凹部218的内侧形成有标记212m。由此,可抑制在将模块M以错误设置方向载置于支撑板210的状态下因模块M与图像取得装置300电连接而产生拍摄元件7的损伤。形成标记212m的位置不限于上部板216的凹部218的内侧。例如,也可以在上部板216的凹部218的外侧形成标记212m。也可以在支撑板210形成表示被拍摄体单元200u相对于模块设置部112e的装配方向的标记。也可以在拍摄元件7形成表示模块M相对于支撑板210的设置方向的标记(参照图18B)。
图27C示意性示出与图27A所示的模块支撑部212的支撑面212s相反侧的面(背面)212b。在图27C所例示的结构中,在下部板210b形成有露出上部板216的开口部222。如图所示,在上部板216形成有凹部219,孔138位于该凹部219的内侧。在被拍摄体单元200u载置于模块设置部112e的状态下,模块设置部112e的突出部113(参照图25)位于凹部219内。
图28A示出从图27A所示的支撑板210除去了上部板216的状态。图28B是图27A中的C-C线剖视图。
在此处说明的例子中,如图28B所示,下部板210b具有接受上部板216的凹部223,在凹部223的内侧形成有悬臂224。图28B所示,在下部板210b的凹部223插入了上部板216的状态下,上部板216由下部板210b的悬臂224支撑。由此,对上部板216赋予朝向压紧器具250的背面250b(参照图26B)的方向的弹性力。在支撑板210与压紧器具250之间保持有模块M的状态下,通过被赋予了弹性力的上部板216将模块M向压紧器具250的背面250b按压,从而能够更稳定地保持模块M。
如上所述,在向支撑面212s设置模块M时,以拍摄元件7配置于上部板216的凹部218内的方式将模块M载置于支撑板210。在压紧器具250与支撑板210结合而在支撑板210与压紧器具250之间保持有模块M的状态下,模块M的透明板8的背面8b按压上部板216。由此,悬臂224变形,上部板216被按下。若被透明板8按下的上部板216的上面的高度与平坦部214的高度一致,则模块M的透明板8的背面8b与平坦部214接触。
进而,若将被拍摄体单元200u装配于模块设置部112e并将第2基材150e固定于第1基材110e,则如图28C所示,第2基材150e将模块M的透明板8朝向第1基材110e按压。由此,模块M的透明板8的背面8b被压附于平坦部214,可实现透明板8与平坦部214的更可靠的接触。因此,能够使插座100e与模块M的配置在插座100e的姿势的变化前后保持一定。即,在将保持被拍摄体单元200u的插座100e装填于图像取得装置300的台320并使台320的姿势发生了变化时,在台320的姿势的变化前后,能够将台320相对于基准面的倾斜与模块M相对于基准面的倾斜之间的关系(例如,平行)保持一定。在第2基材150e具有被赋予了弹性力的按压部(此处为按压部156)的情况下,上部板216的按压力和第2基材150e侧的按压力被调整为适当的大小关系。
另外,在第2基材150e将模块M的透明板8朝向第1基材110e按压的状态下,第1基材110e的上面电极136的顶端从在被拍摄体单元200u中的支撑板210的上部板216设置的孔138突出。由此,上面电极136的顶端与模块M的拍摄元件7的背面电极5B接触,可确立拍摄元件7与第1基材110e的电连接部130之间的电连接。此外,在取代孔138而在上部板216的凹部218形成了贯通电极的情况下,也可得到与上述同样的效果。孔138无需形成为与上面电极136相同数量,例如,也可以在上部板216的凹部218形成单一的孔,该孔具有比配置有上面电极136的部分的整体面积大的开口面积。
这样,也可以将载置模块M的部分设为可从第1基材卸下。即使在如上述例子那样由可相对于插座100e进行装卸的适配器200保持模块M的形态下,也能将台320相对于基准面的倾斜与模块M相对于基准面的倾斜之间的关系(例如,平行)保持一定。另外,通过由适配器200保持模块,模块M的处理变得容易。
如上所述,在模块M的制作中有时会使用封入剂6,在封入剂6干燥之前,透明板8与拍摄元件7的拍摄面之间的距离容易变化。另外,在使模块M倾斜时,透明板8与拍摄元件7的拍摄面之间的距离有时会变化,因此,封入剂6未干燥的模块不适合子图像的拍摄。
通过在支撑板210与压紧器具250之间夹着模块M并将压紧器具250与支撑板210结合,能够限制压紧器具250与支撑板210之间的空间。因此,通过将适配器200装配于模块M,能构在限制透明板8与拍摄元件7的拍摄面之间的距离的同时使封入剂6干燥。另外,由于限制了透明板8与拍摄元件7的拍摄面之间的距离,所以即使封入剂6未干燥,也能执行子图像的拍摄,在拍摄后拍摄元件7不会从透明板8剥离。进而,在直到封入剂6干燥为止的期间,能够不使用专用的支架等地将被拍摄体单元200u放置于图像取得装置300的外侧。此外,从抑制由封入剂6的附着引起的变色和/或溶解这一不良情况的观点来看,支撑板210和压紧器具250中至少与模块M接触的区域由聚醚酰亚胺(例如ULTEM(注册商标))或聚碳酸酯形成是有益的。
在对多个被拍摄体进行拍摄的情况下,准备与被拍摄体的数量对应的被拍摄体单元200u。此时,将插座安装于图像取得装置300的台320,更换被拍摄体单元200u即可。从此前的说明可知,与更换模块与插座一体化的被拍摄体单元的情况相比,更换模块与适配器一体化的被拍摄体单元更加容易。因此,能够顺利地执行拍摄,作业效率提高。此外,模块M的规格可根据所使用的图像传感器的规格而不同。因而,也可以将适配器200中的支撑板210的支撑面212s的形状设为与模块M的规格对应的形状,将相反侧的面的形状设为共同。这样,能够使用共同的插座而利用规格不同的多个种类的模块。
<组装夹具>
接着,参照图29~图36,对可应用于上述适配器200的组装的组装夹具的结构和动作的一例进行说明。
图29示出组装夹具的一例的外观。图29所示的组装夹具500概括而言具有底板510和以可相对于底板510移动的方式安装于底板510的大致板状的折翼550。在图示的状态下,底板510与折翼550平行。在底板510的上面设置有从上面突出的2个板设置部512,在这2个板设置部512之间形成有支撑板保持部514。在支撑板保持部514与支撑板210的定位孔215对应地设置有销516。
图29所例示的结构中,在折翼550形成有可供压紧器具250插入的开口部552。在折翼550的内部埋入有球塞554,球塞554的顶端从开口部552的侧面向开口部552的内侧突出。
在图示的例子中,在底板510安装有从底板510朝向上方延伸的2个壁部518。在2个壁部518的彼此相对的面设置有导轨520。另外,在折翼550形成有与折翼550的主面垂直地延伸的2个臂558。从各个臂558突出有未图示的轴,这些轴的顶端嵌入于壁部518的导轨520。由此,折翼550以能够绕轴RS4旋转的方式连结于壁部518。在各个臂558埋入有2个球塞560a和560b,这些球塞的顶端突出。此外,在各个臂558中,上述轴、球塞560a以及球塞560b呈直线配置。
以下,对组装夹具500的使用方法进行说明。
首先,如图30所示,将支撑板210以支撑面212s朝向上方的方式放置于支撑板保持部514。此时,通过支撑板保持部514的销516插入支撑板210的定位孔215来固定支撑板210的位置。另外,将压紧器具250以压紧器具250的背面250b朝向上方的状态插入折翼550的开口部552。此时,球塞554的顶端按压压紧器具250的侧面,防止压紧器具250的脱落。
接着,如图31所示,在支撑板210上配置模块M。此时,由板设置部512支撑模块M的透明板8。
接着,如图32和图33A所示,使折翼550绕轴RS4旋转。在该例子中,折翼550绕轴RS4翻转180°。由此,如图33B所示,球塞560a和560b依次嵌入壁部518的导轨520。在使折翼550绕轴RS4翻转了180°的状态下,压紧器具250的爪290朝向模块M。此时,底板510的支撑板保持部514和折翼550的开口部552相对。此外,若将用于使底板510的支撑板保持部514和折翼550的开口部552相对的折翼550的旋转角度的范围设定为90°以上且180°以下,则容易进行作业。
在折翼的旋转角度为180°的情况下,将压紧器具250与支撑板210结合的作业变得容易。这是因为,能够使压紧器具250从上向下移动来将压紧器具250和支撑板210结合。
在折翼的旋转角度为90°的情况下,将压紧器具250插入折翼550的开口部552的作业变得容易。这是因为,能够使压紧器具250从跟前向里移动来将压紧器具250插入开口部552。
在折翼550的旋转角度为0°的情况下,将压紧器具250插入折翼550的开口部552的作业变得容易。这是因为,能够在使压紧器具250的背面250朝向上方的状态下将压紧器具250插入折翼550的开口部552。
然后,如图33B和图34所示,使折翼550朝向模块M下降。由于臂558的轴、球塞560a以及球塞560b呈直线配置,所以能够沿着导轨520垂直按下折翼550。由此,压紧器具250的爪290嵌入支撑板210的切口220,支撑板210和压紧器具250结合。若抬起折翼550,则压紧器具250从折翼550的开口部552分离,可得到图25所示的被拍摄体单元200u。
通过使用具备上述结构的组装夹具500,能够更容易地在支撑板210与压紧器具250之间固定模块M。另外,因为能够使压紧器具250垂直地接近支撑板210的支撑面212s而将压紧器具250与支撑板210结合,所以能够抑制在支撑板210与压紧器具250结合时对被拍摄体施加剪切应力。即,被拍摄体不会从倾斜方向被压附于拍摄元件7,因此,能够抑制气泡向封入剂6的混入和/或透明板8与拍摄元件7的拍摄面之间的距离不均。
此外,也可以在板设置部的上面形成规制模块的配置的方向的引导构造。在图35A所例示的组装夹具500g中,在2个板设置部512g的上面各形成有2个长方体状的突出部513。此时,可以使用具有形成有与突出部513对应的凹部的透明板的模块。在图35B所例示的模块Mg中,在透明板8的背面8b形成有2根槽部8g。在图示的例子中,槽部8g沿着长方形状的透明板8的长边形成。
如图36所示,通过以板设置部512g的突出部513嵌入透明板8的槽部8g的方式将模块Mg放置于板设置部512g,能够将模块Mg以预定的方向配置在支撑板210上。换言之,能够防止模块Mg的朝向相对于支撑板210的朝向倾斜。因此,能够防止在支撑板210与压紧器具250的结合时爪290与透明板碰撞而导致的压紧器具250的破损。另外,由于模块Mg的朝向不会相对于支撑板210的朝向倾斜,所以即使在沿透明板8的短边方向测得的平坦部214的长度W3(参照图27A)与透明板8的短边的长度W2大致相等的情况下,也能将被拍摄体单元200u可靠地安装于第1基材110e。当然,突出部513的形状、数量以及配置不限于图35A所示的例子。也可以取代突出部而设置例如与透明板8的外形对应的形状的凹部。另外,在透明板8的背面8b形成的构造只要是与板设置部的引导构造对应的形状即可,不限于槽部。
在参照图35A~图36说明的结构中,相对于支撑板210的朝向限制了模块Mg的朝向。因此,若在板设置部512g上载置透明板8,则相对于支撑板210的朝向的拍摄元件7的朝向也确定。此时,即使在模块Mg中组件5的朝向相对于透明板8的朝向倾斜,只要支撑板210中的接受模块M的凹部218(参照图27A)足够大,就能够在凹部218内配置拍摄元件7。
<模块中的图像传感器>
图像传感器4不限于CCD图像传感器,也可以是CMOS(ComplementaryMetal-OxideSemiconductor:互补金属氧化物半导体)图像传感器或其他图像传感器(作为一例是后述的光电变换膜层叠型图像传感器)。CCD图像传感器和CMOS图像传感器既可以是表面照射型也可以是背面照射型。以下,对图像传感器的元件构造与向图像传感器的光电二极管入射的光的关系进行说明。
图37示出CCD图像传感器的截面构造和被拍摄体的相对透过率Td的分布的例子。如图37所示,CCD图像传感器概括而言具有基板80、基板80上的绝缘层82、以及配置在绝缘层82内的布线84。在基板80形成有多个光电二极管88。在布线84上形成遮光层(在图37中未图示)。此处,省略了晶体管等的图示。在以下的附图中也省略晶体管等的图示。此外,概括而言,表面照射型CMOS图像传感器中的光电二极管附近的截面构造与CCD图像传感器中的光电二极管附近的截面构造大致同样。因而,此处,省略表面照射型CMOS图像传感器的截面构造的图示和说明。
如图37所示,在照明光从拍摄面的法线方向入射的情况下,透过了被拍摄体中处于光电二极管88的正上方的区域R1的照射光入射到光电二极管88。另一方面,透过了被拍摄体中处于布线84上的遮光层的正上方的区域R2的照射光入射到图像传感器的遮光区域(形成有遮光膜的区域)。因此,在从拍摄面的法线方向进行了照射的情况下,可得到表示被拍摄体中处于光电二极管88的正上方的区域R1的图像。
为了取得表示处于遮光膜的正上方的区域的图像,从相对于拍摄面的法线方向倾斜的方向进行照射以使得透过了区域R2的光入射到光电二极管88即可。此时,根据照射方向,透过了区域R2的光中的一部分有时会被布线84遮挡。在图示的例子中,通过由影线表示的部分的光线不会到达光电二极管88。因而,在倾斜入射的情况下,像素值有时会稍微下降。但是,由于并非透过光全部被遮挡,所以能够使用此时得到的子图像形成高分辨能力图像。
图38A和图38B示出背面照射型CMOS图像传感器的截面构造和被拍摄体的相对透过率Td的分布的例子。如图38A所示,在背面照射型CMOS图像传感器中,即使在倾斜入射的情况下,透过光也不会被布线84遮挡。但是,可能会因透过了被拍摄体中与想要进行拍摄的区域不同的其他区域的光(在图38A和后述的图38B中是以粗箭头BA示意性示出的光)入射到基板80而产生噪声,从而导致子图像的品质劣化。如图38B所示,这样的劣化能够通过在基板的形成有光电二极管的区域以外的区域上形成遮光层90来降低。
图39示出具备由有机材料或无机材料形成的光电变换膜的图像传感器(以下,称作“光电变换膜层叠型图像传感器”)的截面构造和被拍摄体的相对透过率Td的分布的例子。如图39所示,光电变换膜层叠型图像传感器概括而言具有基板80、设置有多个像素电极的绝缘层82、绝缘层82上的光电变换膜94、以及光电变换膜94上的透明电极96。如图所示,在光电变换膜层叠型图像传感器中,取代在半导体基板形成的光电二极管而在基板80(例如半导体基板)上形成有进行光电变换的光电变换膜94。光电变换膜94和透明电极96典型地形成于拍摄面的整个面。此处,省略了保护光电变换膜94的保护膜的图示。
在光电变换膜层叠型图像传感器中,因光电变换膜94中的入射光的光电变换而产生的电荷(电子或正孔)由像素电极92收集。由此,可得到表示入射到光电变换膜94的光的量的值。因此,在光电变换膜层叠型图像传感器中,可以说在拍摄面中包括1个像素电极92的单位区域相当于1个像素。在光电变换膜层叠型图像传感器中,即使在与背面照射型CMOS图像传感器同样地倾斜入射的情况下,透过光也不会被布线遮挡。
如参照图1A~图6所说明,在高分辨能力图像的形成中,使用表示由被拍摄体的不同部分构成的像的多个子图像。然而,在典型的光电变换膜层叠型图像传感器中,由于在拍摄面的整个面形成有光电变换膜94,所以即使在例如垂直入射的情况下,也可能会因透过了被拍摄体的期望的区域以外的区域的光而在光电变换膜94中产生光电变换。若此时产生的多余的电子或者正孔被引入像素电极92,则可能无法得到适当的子图像。因此,选择性地将在像素电极92和透明电极96相重叠的区域(在图39中标注有网点的区域)中产生的电荷引入像素电极92是有益的。
在图39所例示的结构中,与各个像素电极92对应地在像素内设置有伪电极(dummyelectrode)98。在取得被拍摄体的像时,在像素电极92与伪电极98之间施加适当的电位差。由此,能够将在像素电极92与透明电极96相重叠的区域以外的区域产生的电荷引入伪电极98,选择性地将在像素电极92与透明电极96相重叠的区域产生的电荷引入像素电极92。此外,通过透明电极96或光电变换膜94的图案化也能得到同样的效果。在这样的结构中,可以说像素电极92的面积S3相对于像素的面积S1的比例(S3/S1)相当于“开口率”。
如已经说明那样,在将N设为2以上的整数时,若图像传感器4的开口率近似等于1/N,则能够实现最大N倍的高分辨能力化。换言之,在开口率小的情况下更有利于高分辨能力化。在光电变换膜层叠型图像传感器中,通过调整像素电极92的面积S3,能够调整相当于开口率的比例(S3/S1)。该比例(S3/S1)例如被设定在10%~50%的范围。比例(S3/S1)处于上述范围内的光电变换膜层叠型图像传感器可用于超分辨率。
此外,从图37和图38B可知,在CCD图像传感器和表面照射型CMOS图像传感器中,与被拍摄体相对的表面不是平坦的。例如,在CCD图像传感器中,在该表面存在阶梯差。另外,在背面照射型CMOS图像传感器中,要想取得用于形成高分辨能力图像的子图像,需要在拍摄面上设置图案化的遮光层,与被拍摄体相对的表面不是平坦的。
与此相对,从图39可知,光电变换膜层叠型图像传感器的拍摄面是大致平坦的面。因此,即使在拍摄面上配置有被拍摄体的情况下,也几乎不会产生由拍摄面的形状引起的被拍摄体的变形。换言之,通过使用光电变换膜层叠型图像传感器取得子图像,可观察被拍摄体的更详细的构造。
本说明书中说明的上述各种技术方案只要不产生矛盾就能相互组合。
本发明的实施方式的插座、适配器以及被拍摄体单元能够应用于利用了实现超过由图像传感器的像素尺寸决定的分辨能力的分辨能力的高分辨能力化技术的图像形成系统。高分辨能力图像例如在病理诊断的场合下提供有益的信息。
Claims (14)
1.一种插座,具备:
第1基材,其包括模块设置部和电连接部,所述模块设置部载置包括拍摄元件和被拍摄体的模块,所述电连接部将所述拍摄元件和外部装置电连接;
第2基材,其包括开口部;以及
卡合部,其在所述第1基材和所述第2基材夹着载置于所述模块设置部的所述模块的条件下,对所述第1基材和所述第2基材进行卡合,
在所述第1基材和所述第2基材夹着载置于所述模块设置部的所述模块的条件下所述卡合部对所述第1基材和所述第2基材进行了卡合时,所述电连接部与所述拍摄元件电连接,所述被拍摄体接受通过了所述开口部的来自光源的照明光。
2.根据权利要求1所述的插座,
所述第1基材和所述第2基材包括可使用聚醚酰亚胺或聚碳酸酯的区域,所述区域与所述模块接触。
3.根据权利要求1或2所述的插座,
所述电连接部在所述第1基材的与设置有模块设置部的面相反的面具有多个底面电极。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的插座,
所述模块设置部具有接受所述拍摄元件的凹部。
5.根据权利要求4所述的插座,
所述模块设置部包括表示所述模块的设置方向的标记。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的插座,
所述模块设置部能够相对于所述第1基材装卸。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的插座,
所述开口部在所述第2基材的第1面上的面积比与所述开口部在与所述第1面相反的面即第2面上的面积小,
在所述第1基材和所述第2基材夹着载置于所述模块设置部的所述模块的条件下所述卡合部对所述第1基材和所述第2基材进行了卡合时,所述第1面与所述模块之间的距离比所述第2面与所述模块之间的距离小。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的插座,
所述模块还具有透明板,
所述被拍摄体位于所述拍摄元件与所述透明板之间。
9.根据权利要求8所述的插座,
所述模块设置部具有平坦部,所述平坦部在所述第1基材和所述第2基材夹着载置于所述模块设置部的所述模块的条件下所述卡合部对所述第1基材和所述第2基材进行了卡合时与所述透明板接触。
10.根据权利要求8或9所述的插座,
所述插座还包括第1按压部和设置于所述第2基材的第2按压部,
在所述第1基材和所述第2基材夹着载置于所述模块设置部的所述模块的条件下所述卡合部对所述第1基材和所述第2基材进行了卡合时,所述第1按压部按压所述透明板的第1面,所述第2按压部按压与所述第1面相反的面,
所述第2按压部的按压力比所述第1按压部的按压力大。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的插座,
所述第1按压部的按压力和所述第2按压部的按压力是使得所述透明板与所述拍摄元件的间隔不大于预定间隔的按压力。
12.一种适配器,具备:
支撑板,其包括载置模块的支撑面,所述模块包括拍摄元件和被拍摄体;和
压紧器具,其在所述模块载置于所述支撑板的条件下将所述模块夹在所述压紧器具和所述支撑板之间。
13.根据权利要求12所述的适配器,
所述适配器安装于包括第1基材和第2基材的插座,所述第1基材包括载置所述模块的模块设置部,所述第2基材包括开口部,
在所述第1基材和所述第2基材夹着载置于所述模块设置部的所述模块的条件下所述卡合部对所述第1基材和所述第2基材进行了卡合时,所述压紧器具收容于所述开口部。
14.一种组装夹具,具备:
底板,其具有载置支撑板的第1保持部;
壁部,其从所述底板向上方垂直延伸;以及
可动部,其具有与所述壁部垂直的旋转轴,且以能够在与所述底板垂直的方向上滑动的方式连结于所述底板,且具有可供压紧器具插入的第2保持部,
所述组装夹具具有第1状态和第2状态,所述第1状态是所述底板和所述可动部平行的状态,所述第2状态是所述可动部绕所述旋转轴从所述第1状态旋转了90°以上且180°以下的角度的状态,
所述可动部具有在所述第1状态和所述第2状态的任一状态下所述第1保持部和所述第2保持部相重叠的配置。
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