WO2014061227A1 - 画像取得装置およびスライド傾き測定方法 - Google Patents

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WO2014061227A1
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WO
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measurement
slide
inclination
measurement point
slide glass
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/005965
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林　邦彦
龍 成澤
遊 広野
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ソニー株式会社
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    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
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    • G02—OPTICS
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    • G02B21/00—Microscopes
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    • G—PHYSICS
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    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements

Definitions

  • the present technology relates to an image acquisition device (scanner) and a slide tilt measurement method for correcting the tilt of a slide when imaging a specimen placed on a slide glass and generating a pathological image in the fields of medicine, pathology, living organisms, and the like. About.
  • a pathological diagnosis system In the field of medical treatment or pathology, etc., images of living cells, tissues, organs, etc. obtained by an optical microscope are digitized, and based on the digital images, doctors and pathologists examine the tissues, etc. A pathological diagnosis system has been proposed.
  • a virtual slide scanner (hereinafter abbreviated as “scanner”) is an apparatus for photographing a specimen placed on a slide glass and generating a digital image (virtual slide) in the system.
  • a large format refers to a large image sensor such as a 35 mm full size (about 36 mm ⁇ about 24 mm) or an APC-C size (about 23.7 mm ⁇ about 15.6 mm).
  • the slide glass warpage causes the same problem as the sample swell.
  • This warping is a phenomenon that occurs because shrinkage occurs when the embedding material to be filled between the slide glass and the cover glass is hardened during the creation of the slide.
  • the tilt of the specimen on the slide is calculated based on the signal indicating the in-focus state obtained by using the optical path difference prisms installed at three locations and the dedicated image sensor. (For example, refer to Patent Document 2).
  • an object of the present technology is to provide an image acquisition device and an inclination measurement method capable of measuring the inclination of a slide glass in a short time.
  • an image acquisition apparatus includes a stage on which a slide is placed with a specimen placed on a slide glass and covered with a cover glass, and a stage moving unit that moves the stage And a detection unit that detects the position of the specimen on the slide, and the slide glass that is placed on the stage is irradiated with laser light from the side opposite to the side on which the specimen is placed, and the slide
  • An optical angle measuring device capable of detecting the tilt of the glass, and the stage moving unit is controlled so that the laser beam is irradiated onto the position of the specimen on the slide, and the tilt is detected by the optical angle measuring device.
  • a control unit capable of detecting the tilt of the glass, and the stage moving unit is controlled so that the laser beam is irradiated onto the position of the specimen on the slide, and the tilt is detected by the optical angle measuring device.
  • the tilt can be measured in a short time.
  • the laser beam from the autocollimator is irradiated onto the specimen part of the slide and the light transmitted through the specimen part is weakened, so that the reflected light from the cover glass, which can disturb the measurement, can be suppressed.
  • the inclination can be measured accurately.
  • an image acquisition device further includes an inclination correction unit that corrects the inclination of the slide glass, and the control unit detects the detection in the inclination correction unit. It may be configured to correct the tilt.
  • the detection unit detects a target to be detected by switching from the position of the sample to the position of the label portion, and the control unit
  • the stage moving unit may be controlled so that the laser beam is irradiated to the back side of the label portion, and the tilt may be detected by the optical angle measuring device.
  • the laser beam from the optical angle measuring device (auto collimator) is irradiated from the back side to the label part on the slide, so that the tilt of the slide can be accurately detected without being disturbed by the reflected light from the cover glass. it can.
  • the detection unit detects the position of the label portion of the slide when the position of the sample cannot be detected
  • the control unit The configuration may be such that the stage moving unit is controlled so that the laser beam is irradiated to the back side of the label portion, and the optical angle measuring device detects the tilt.
  • an image acquisition device irradiates a measurement point set on the surface of the slide glass with laser light, and reflects reflected light from the surface of the slide glass.
  • a distance measuring device that receives light and measures the distance to the surface of the slide glass is further provided, and the control unit includes four corners of the peripheral region of the slide glass as a first corner and a second corner.
  • the tilt correction unit is controlled so as to calculate and correct the tilt in the first direction, and the second measurement point and the third measurement point set in the second direction corresponding to the other side are controlled.
  • the tilt correction unit may be controlled so as to calculate and correct the tilt of the slide glass in the second direction based on the measurement result of the distance measuring device.
  • the distance to the three points on the slide is measured using a distance measuring device, and the inclination of the slide is obtained. Since only three points are measured, the inclination can be measured in a short time.
  • the control unit when a measurement point that fails in the measurement of the distance occurs, the control unit at least in the fourth corner, A configuration may be adopted in which a new fourth measurement point is set and the distance measurement device executes a distance measurement with respect to the fourth measurement point.
  • the control unit fails in the measurement at the first measurement point, the third measurement point;
  • the fourth measurement point and the first corner are corrected.
  • a configuration may be employed in which the inclination in the first direction is calculated from the sixth measurement point to be corrected.
  • the distance measuring device is opposite to the side of the slide glass placed on the stage where the specimen is placed. It may be configured to measure the distance from the side.
  • an image acquisition device irradiates a measurement point set on the surface of the slide glass with laser light, and reflects reflected light from the surface of the slide glass.
  • a distance measuring device that receives light and measures the distance to the surface of the slide glass is further provided, and the control unit fails to detect the inclination on the back side of the label portion by the optical angle measuring device.
  • the distance measuring device may be configured to detect the inclination.
  • an inclination measurement using an optical angle measuring device is attempted.
  • the measurement on the lower side of the specimen is attempted. If the position of the specimen cannot be specified, the measurement on the label portion is attempted. If the measurement fails even at the label part, stop measuring with the autocollimator and measure with the distance measuring device. Therefore, it is possible to increase opportunities to appropriately measure the tilt of the slide.
  • an image acquisition device irradiates a measurement point set on the surface of the slide glass with laser light, and reflects reflected light from the surface of the slide glass.
  • the apparatus further comprises a distance measuring device that receives light and measures a distance to the surface of the slide glass, and the control unit detects the inclination by the optical angle measuring device, and further adds the inclination to the distance measuring device.
  • a configuration may be adopted in which detection is performed and the inclination correction unit corrects the inclination based on the average value of the detected inclinations.
  • a slide having a specimen interposed between the slide glass and the cover glass is placed on a stage, and the specimen on the slide is placed on the slide.
  • the position is detected, and the slide on the stage is irradiated with a laser beam from the optical angle measuring device to the detected position of the specimen from the side opposite to the side on which the specimen is placed. Detect the tilt of the glass.
  • the tilt of the slide glass can be measured in a short time.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a flow of processing for measuring the tilt by specifying the position of the specimen 12 on the slide 16.
  • 10 is a flowchart showing a flow of a combination of processing for measuring tilt when the position of the specimen 12 on the slide 16 is specified and processing for measuring tilt when the position cannot be specified.
  • FIG. It is a figure which shows a mode that the inclination of the slide 16 is measured using the four height measuring devices 20 from the lower side of the slide glass 11.
  • FIG. It is a figure which shows the conventional measuring method using a height measuring device. It is a figure showing the fundamental view of the measuring method in this art. It is a figure which shows a mode that a measurement point has a point which cannot be measured and a measurement point is newly provided.
  • the tilt When using an autocollimator, the tilt can be measured with high accuracy and accuracy at high speed. However, since the tilt at one point is measured, only the local tilt can be measured. May not be accurate and accurate measurement may not be possible.
  • this technology measures at least three heights, so it can calculate the average inclination of the slide glass, but it must measure at three locations. Therefore, the measurement time is longer than when an autocollimator is used.
  • either one of the autocollimator and the height measuring device may be used, or both of them may be used, and these methods may be switched and used based on user needs.
  • the measurement on one side fails, the measurement on the other side may be performed.
  • FIG. 1 is a diagram showing a state in which the tilt of the slide is measured by the autocollimator 10 from the lower side of the slide glass.
  • the autocollimator measures the tilt of the measurement surface by irradiating the surface to be measured with a laser beam and detecting the reflection angle of the reflected light. Therefore, as described above, compared to the method of measuring the height of at least three points and determining the tilt by combining the surfaces, the tilt is known by measuring only one point, and therefore, it is characterized in that it can be measured at high speed.
  • FIG. 2 is a diagram showing the state of front surface reflection and back surface reflection on the slide 16.
  • the laser light A emitted from the autocollimator 10 is reflected mainly on the lower surface of the slide glass 11 (surface reflected light A ′), and returns to the autocollimator 10. At that time, a part of the laser light passes through the slide glass 11, the specimen 12, the embedding material 13, and the cover glass 14 (laser light B), and is reflected by the upper surface of the cover glass 14 (back surface reflected light B ′). . Since the refractive indexes of the slide glass 11 and the embedding material 13 are almost the same, reflection at the boundary surface hardly occurs.
  • the intensity of the front surface reflected light A ′ is stronger than the intensity of the back surface reflected light B ′ (the amount of light is larger)
  • the position of the center point of the reflected light having the higher intensity is measured.
  • the inclination of the lower surface of the slide glass 11 can be measured.
  • the slide glass has a thickness of about 0.9 mm to 1.7 mm, whereas the cover glass has a thickness of about 0.1 mm to 0.2 mm. Therefore, the cover glass 14 is easily affected by the shrinkage when the embedding material is cured, and the cover glass 14 is highly likely to swell compared to the slide glass 11 as shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state in which the center of gravity of the spot is synthesized when the front surface spot and the back surface spot are detected in an overlapping manner.
  • the accurate inclination cannot be measured unless the position of the center of gravity of only the front surface spot is obtained.
  • both spots including the back surface spot are recognized as one, and the combined center of gravity is obtained. There was a problem that an error occurred.
  • a label is attached to the slide glass 11, a portion corresponding to the glass label is made into a frosted glass, and information is written there with a pen, or a printer is used. Print.
  • the label part 15 In the part-filed glass-like part (hereinafter referred to as the label part 15) to which these labels are attached, the back surface reflected light does not return even when the laser beam is applied from the lower side of the slide 16. Therefore, as shown in FIG. 7, it is possible to measure the tilt of the slide glass 11 using this feature.
  • FIG. 8 is a diagram showing a case where the inclination of the slide glass 11 in the label portion 15 is different from the inclination of the slide glass 11 in the portion where the specimen 12 is present.
  • the laser beam of the autocollimator 10 is irradiated to the position of the specimen 12 of the slide 16 and the inclination of the position is measured.
  • the laser beam is scattered by the specimen 12, it is possible to reduce the amount of light reflected from the back surface or to completely eliminate the amount of light. Even if it is not possible to completely eliminate the amount of back-surface reflected light, the amount of back-surface reflected light is certainly less than the amount of surface-reflected light, thus preventing the above-mentioned surface spot and back-surface spot from being confused and performing appropriate measurements. It can be performed.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the flow of processing for specifying the position of the specimen 12 on the slide 16 and measuring the tilt.
  • the scanner includes a thumbnail image capturing unit (imaging unit), a control unit, an image recognition unit (detection unit), a stage moving unit, a stage, an autocollimator 10 (optical angle measuring device), and an inclination correction unit. It has. These are not shown.
  • the thumbnail image capturing unit captures the entire slide 16 in accordance with an instruction from the control unit (step S1). This photographing is performed using transmitted light.
  • the image of the entire slide 16 taken here is called a thumbnail image.
  • the image recognizing unit calculates the coordinates of the portion having a high probability that the sample 12 exists from the thumbnail images in accordance with the instruction from the control unit (step S2).
  • the image recognizing unit detects the coordinates of the portion with the lowest luminance except for the edge portion of the slide 16 and the label portion 15 from the thumbnail image photographed using transmitted light. This is because it is considered that there is a high possibility that the specimen 12 exists in the portion with the lowest luminance.
  • the image recognition unit does not erroneously detect dust or the like, a predetermined threshold value is provided, and when a portion with luminance exceeding the threshold value is detected, the coordinates of the portion are set to a position where the probability that the specimen 12 exists is high. Perform the calculation.
  • the stage moving unit moves the stage on which the slide 16 is placed in accordance with an instruction from the control unit, and moves the position where the laser beam of the autocollimator 10 is irradiated to a position where the probability that the sample 12 exists is high. (Step S3).
  • the autocollimator 10 measures the inclination of the slide 16 according to the instruction of the control unit (step S4).
  • the amount of light reflected from the back surface is reduced, so that the inclination of the slide 16 can be accurately measured in a short time.
  • the inclination correction unit corrects the inclination of the slide 16, and an appropriate pathological image in which no blur is generated is taken.
  • a tilt correction method any of a method of tilting only the slide glass 11, correcting the tilt of the stage on which the slide 16 is placed, or correcting the tilt on the optical system side for imaging may be used.
  • the stage is moved as an emergency so that the laser beam irradiation position of the autocollimator 10 is below the label portion 15 and the tilt is measured.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a flow combining the process of measuring the tilt when the position of the specimen 12 on the slide 16 is specified and the process of measuring the tilt when the position cannot be specified.
  • the process from step S1 to S4 is the same as the above, description is abbreviate
  • step S5 After the processing of step S1 and step S2, that is, after the image recognition unit tries to detect a position where the sample 12 is highly likely to be present in the thumbnail image in step S2, the control unit determines whether the detection is successful. Is determined (step S5).
  • step S5 When it is determined in step S5 that the detection of the sample 12 has not been successful (No in step S5), the stage moving unit follows the instruction of the control unit and the laser beam of the autocollimator 10 below the label portion 15 of the slide 16 Is moved so as to be irradiated (step S6).
  • the autocollimator 10 measures the inclination of the slide 16 (step S7).
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which the inclination of the slide 16 is measured using the four height measuring devices 20 from the lower side of the slide glass 11.
  • four height measuring devices 20 are used. However, as described above, it is sufficient to measure at least three heights, and four height measuring devices 20 are necessarily required. is not.
  • the height can be measured using either method.
  • the non-contact type, particularly the optical height measuring device is preferable in that it has means for knowing the presence of dust at the measurement location. Use a height meter of the formula.
  • the laser beam emitted from the light emitting part is applied to the object to be measured according to the principle of triangulation, and the reflected light is received and measured by the light receiving part. Since the reflected light is attenuated or no reflected light is returned, it is possible to know the presence of dust.
  • FIG. 13 is a diagram showing a conventional measurement method using a height measuring instrument.
  • the area of the slide 16 excluding the label portion is measured uniformly, and the least square plane is calculated based on the obtained heights to obtain the inclination.
  • the height is measured at 15 measurement points, and the inclination of the slide 16 is corrected based on the measurement result. If the corrected inclination is within the reference value, the adjustment of the inclination is terminated. If the inclination does not fall within the reference value, the measurement at 15 locations is performed again.
  • the conventional method has high accuracy because there are many measurement points, but it requires measurement of 15 ⁇ N times (N is a natural number), and it is impossible to measure and correct the inclination in a short time. .
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a basic concept of a measurement method according to the present technology. The following description is based on this figure.
  • the present invention is not limited to this configuration, and the height measuring device 20 may be moved. Good.
  • the reason for setting the measurement points to at least three points is that if at least three points are measured, a plane equation for obtaining the inclination can be generated, and the measurement point of the slide 16 comes to the measurement position of the height measuring device 20 Considering the time for moving the stage and the measurement time at the measurement points, it is better that the number of measurement points is small.
  • three measurement points are provided at three corners of the four corners of the slide 16, respectively. This is because if the measurement points are provided at the outer corners of the slide 16, the distance between the measurement points becomes longer, and errors can be reduced when the inclination of the slide 16 is obtained.
  • the adjustment of the inclination of the slide 16 is performed by dividing the slide glass into the X axis direction and the Y axis direction with the long side direction of the slide glass as the X axis and the short side direction as the Y axis. It is preferable that a right triangle is formed on the glass surface, and two orthogonal sides of the right triangle are set to be parallel to one of the X axis and the Y axis. In the following description, it is assumed that the X axis, which is the long side direction of the slide glass, and the Y axis, which is the short side direction, coincide with the X axis and Y axis of the stage, respectively.
  • the height of three measurement points is measured together, and the plane inclination is not measured, but the height of only two measurement points is measured and linear interpolation is performed. Only one direction, for example, the X-axis direction is measured and corrected. Then, the inclination in the remaining orthogonal direction is measured and corrected.
  • the scanner includes a thumbnail image capturing unit (imaging unit), a control unit, an image recognition unit (detection unit), a stage moving unit, a stage, a height measuring device 20 (distance measuring device), and an inclination correcting unit. It has. These are not shown.
  • the control unit instructs the stage moving unit to move the stage so that the measurement position of the height measuring device 20 comes to the position of the measurement point 1 obtained by the image recognition of the thumbnail image.
  • the height measuring device 20 is made to measure the height.
  • the control unit instructs the stage moving unit to move the stage so that the measurement at the position of the measurement point 2 can be performed, and measures the height at the measurement point 2.
  • the position of the measurement point 2 is preferably a position where the line segment connecting the measurement point 1 and the measurement point 2 is parallel to the X axis.
  • control unit calculates an inclination in the X-axis direction from the two measured heights, and determines whether or not the inclination is within a reference value.
  • the reference value is a value that is determined in advance by checking an inclination at which no blurring occurs when the scanner uses a large image sensor.
  • the tilt correction unit corrects the tilt of the slide 16 so that it is within the reference value.
  • the tilt correction method tilts or tilts only the slide glass 11, corrects the tilt of the stage on which the slide 16 is mounted, or picks up an image. Any of the methods of correcting the tilt with or may be used.
  • the control unit causes the height measuring instrument 20 to measure the height of the measuring point 2 again, moves the stage so that the measurement can be performed at the position of the measuring point 3, and causes the height measuring instrument 20 to measure the height of the measuring point 3.
  • the position of the measurement point 3 is also preferably a position where the line segment connecting the measurement point 2 and the measurement point 3 is parallel to the Y axis.
  • control unit calculates an inclination in the Y-axis direction from the two measured heights, and determines whether or not the inclination is within a reference value. Then, the inclination correction unit corrects the inclination of the slide 16 so that the measured inclination falls within the reference value.
  • the height measurement needs to be performed at least three times, and the stage can be moved at least twice. Note that the number of times of height measurement and the number of stage movements increase every time the tilt correction is repeated.
  • the basic concept of the measurement method according to the present technology described above has a problem. Dirt, dust, fingerprints, dirt due to protrusion of the embedding material 13 are attached to the measurement point of the slide 16, and reflected light does not return properly even when light is applied to the measurement point from the height measuring device 20.
  • the height may not be measured normally due to insufficient light quantity. If the height cannot be measured at one measurement point, the number of effective measurement points becomes two or less, and the inclination of the plane cannot be measured.
  • the present technology adopts the following solutions. In other words, if at least one point cannot be measured at an appropriate height among the three points, a new measurement point is provided, and the plane is tilted by measuring three points. Find and correct.
  • Other measurement points to be newly provided may be provided at the fourth corner portion where the measurement points are not yet provided. Also in this case, as described above, it is preferable to provide new measurement points so that the three measurement points form a right triangle and two orthogonal sides are parallel to one of the X axis and the Y axis, respectively.
  • the inability to measure includes not only the case where the amount of reflected light from the measurement object is insufficient, but also the case where the height measuring device indicates an abnormal value as the height.
  • FIG. 15 is a diagram showing a state in which there are points that cannot be measured at measurement points and new measurement points are provided.
  • measurement is first attempted using the measurement points 1 to 3 in the outer peripheral portion of the region other than the label portion 15 of the slide 16. However, since there are points that cannot be measured among these measurement points, the measurement point 4 is provided at the upper right corner of the four corners of the slide 16 where no measurement point has been provided. Measurement is attempted using measurement points 2 to 4.
  • measurement point 2 to the measurement point 4 also include an unmeasurable point
  • a new measurement point 5 is provided at the lower right corner of the slide 16 on the inner circumference side from the measurement point 1. Then, measurement is attempted using measurement point 5.
  • a new measurement point 5 is provided in the lower right corner of the slide 16, it is provided on the inner peripheral side from the measurement point 1, but this is merely an example.
  • the position where the new measurement point is provided need not be limited to the inner circumference side at the same corner. As described in the point at the time of providing another measurement point, it may be a position where there is no influence of dust at an unmeasurable point.
  • the measurement point is such that the straight line connecting the two measurement points used for tilt measurement is parallel to the X-axis or Y-axis. Is preferably provided.
  • the measurement is started from the corner of the outer peripheral portion of the slide 16.
  • the distance between the measurement points becomes longer. This is because the error can be reduced when obtaining the slope of.
  • the measurement points are provided in the area of the slide 16 excluding the label portion 15.
  • the measurement points are set to include the area where the upper side of the slide glass 11 is the label portion 15. It doesn't matter.
  • the accuracy of the measured inclination of the slide 16 is inferior to the case where the measurement points are provided only in the region excluding the label portion 15.
  • the measurement points are provided while sequentially using the four corner portions of the slide 16.
  • only three corner portions where the measurement points are provided can be measured. If this occurs, a configuration may be adopted in which new measurement points are provided in the three corner portions. Even in this configuration, it is preferable that the positional relationship of the three points used for measurement is the arrangement of the right triangle.
  • the height is measured at a minimum of three locations, and only when there are points that cannot be measured due to dust, etc.
  • the inclination of the slide 16 can be measured and corrected by the number of measurements.
  • the measurement point N and the measurement point N + 1 are set so as to sequentially go to the inner peripheral side at the four corners of the area excluding the label portion 15 obtained by the image recognition of the thumbnail image.
  • the inclination is measured only in one direction by measuring the height at the measurement point N (N is a natural number) and the measurement point N + 1.
  • N is an odd number
  • the inclination in the X-axis direction is measured and corrected.
  • the relationship between the position of the slide 16 and the X and Y axes is as shown in FIG. (4)
  • N is an even number
  • the inclination in the Y-axis direction is measured and corrected.
  • FIG. 16 is a flowchart illustrating the flow of a specific example of the measurement method according to the present technology including a solution.
  • control unit sets N to an initial value 0 (step S11).
  • control unit determines whether the inclination in the X-axis direction and the inclination in the Y-axis direction are within the reference values (step S12). Since the slope value is not measured at first, it is determined that the slope is not within the reference value (No in step S12).
  • control unit increases the value of N by 1 to 1 and sets the number of retries to 0 (step S13).
  • control unit determines whether or not the value of N is an odd number (step S14). Initially, since N is 1 (Yes in step S14), the process proceeds to step S15.
  • step S15 the control unit first measures the height at the measurement point 1 using a height measuring device. Next, the stage moving unit is instructed, the height measuring device is moved to the measurement point 2, and the height is measured using the height measuring device. The inclination of the slide 16 in the X-axis direction is measured from the heights of the measurement points 1 and 2, and it is determined whether or not the measured inclination is within a reference value (step S15).
  • step S15 when the measured tilt is not within the reference value (No in step S15), the control unit increases the number of retries by 1 and corrects the tilt of the slide 16 using the tilt correction unit. And a control part measures height in the measurement point 2 using a height measuring device. Next, the stage moving unit is instructed, the height measuring device is moved to the measurement point 1, and the height is measured using the height measuring device. (Step S16).
  • control unit determines whether the measurement point N + 1 is not measurable (step S17).
  • control unit next determines whether the measurement point N is not measurable (step S18).
  • control unit next determines whether or not the number of retries has reached the maximum number of retries (step S19).
  • step S19 If the maximum number of retries has not been reached (Yes in step S19), the control unit returns to step S15 and determines whether the newly measured inclination in the X-axis direction is within the reference value (step S15).
  • step S15 when the inclination in the X-axis direction is within the reference value (Yes in step S15), the control unit returns the process to step S12.
  • step S12 the control unit determines whether the inclination in the X-axis direction and the inclination in the Y-axis direction are within a reference value (step S12). Since the value of the tilt in the Y-axis direction has not been measured yet, it is determined that the tilt is not within the reference value (No in step S12), and the process proceeds to step S13.
  • control unit increases the value of N by 1 to 2 and sets the number of retries to 0 (step S13).
  • control unit determines whether or not the value of N is an even number (step S14). Since N is 2 this time (Yes in step S14), the process proceeds to step S20.
  • step S20 to S24 Since the processing from step S20 to S24 is the same as the processing from step S15 to S19, description thereof will be omitted.
  • control unit When the measurement and correction are normally performed in steps S20 to S24, the control unit returns the process to step S12.
  • step S12 since the inclinations in the X-axis direction and the Y-axis direction are within the reference values (Yes in step S12), the control unit ends the process.
  • Step S16 or Step S21 after measuring the height at the measurement point N and the measurement point N + 1, if measurement at the measurement point N + 1 is not possible (Yes in Step S17 or Yes in Step S22), The controller increments the value of N by 2 in steps S25 and S13, and repeats the inclination measurement and correction processing.
  • step S13 the control unit increments the value of N by 1, and repeats the inclination measurement and correction processing.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining a method of measuring the inclination of the slide 16 having a severe curvature by approximating the inclination with a plurality of planes.
  • the control unit measures the height at the measurement point 1 and the measurement point 2. The two heights obtained by the measurement are linearly interpolated.
  • the control unit measures the height at the measurement point 3. If the difference between the height measured here and the height obtained by linear interpolation is within a predetermined reference value, it is determined that the curvature is not severe, and the height measuring instrument described above is used. The inclination of the slide 16 is measured and corrected by the conventional method. If the difference between the height measured here and the height obtained by linear interpolation exceeds a predetermined reference value, the process proceeds to the following process. (3) The control unit further measures the height at the measurement points 4 and 5. Then, the inclination of the plane 1 is obtained from the heights of the measurement points 1, 3 and 4.
  • the inclination of the plane 2 is obtained from the heights of the measurement points 2, 3, and 5. That is, the curvature of the slide 16 is divided into two regions from the measurement point 1 to the measurement point 3 and from the measurement point 3 to the measurement point 2 in the long side (X-axis) direction of the slide glass 11 to calculate the inclination. . (4) When imaging the specimen 12, the control unit performs imaging after correcting the area included in the plane 1 and the area included in the plane 2 to an optimum inclination.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining a method of measuring the inclination of the slide 16 having a severe curvature by approximating the inclination by a quadratic equation.
  • the control unit measures the height at measurement point 1, measurement point 2, and measurement point 3.
  • a control part calculates
  • the control unit measures the height at the measurement point 4 and performs linear interpolation using the height of the measurement point 3 to obtain the inclination in the Y-axis direction. Since the slide glass 11 hardly curves in the Y-axis direction, linear interpolation can be used.
  • control unit corrects the inclination by using the X-axis direction inclination obtained from the quadratic equation and the Y-axis direction inclination obtained by linear interpolation, and performs imaging. I do.
  • Equation (1) a format expressed by Equation (2)
  • Equation (2) a format expressed by Equation (3)
  • Equations (5), (6), and (7) are obtained.
  • Expressions (5 ′), (6 ′), and (7 ′) are obtained by modifying Expressions (5), (6), and (7).
  • Equation (3) Equation (3) from the obtained values of a and b.
  • FIG. 19 is a flowchart showing a flow when the autocollimator 10 and the height measuring device 20 are used in combination.
  • the inclination is first measured by the method using the autocollimator 10 having a short measurement time, and the inclination is measured using the height measuring device 20 only when the measurement with the autocollimator 10 is not successful. .
  • both the autocollimator and the height measuring instrument are used for tilt measurement. However, as described above, these are not necessarily used together, and can be used independently. Needless to say.
  • control unit uses the autocollimator 10 to measure the inclination of the specimen 12 on the slide 16 (step S11).
  • control unit determines whether or not the measurement at the sample 12 portion is successful (step S12).
  • the state in which the measurement at the specimen 12 has failed means that the position of the specimen 12 on the slide 16 cannot be specified, and, for example, the amount of reflected light from the slide 16 is insufficient and measurement cannot be performed. Including the case.
  • step S12 If the measurement is successful (Yes in step S12), the tilt of the slide is adjusted based on the measured tilt (step S13).
  • control unit performs measurement on the lower side of the label portion 15 of the slide 16 using the autocollimator 10 (step S14).
  • control unit determines whether or not the measurement at the label portion 15 is successful (step S15).
  • the state in which the measurement at the label portion 15 has failed is, for example, a case where the measurement cannot be performed because the amount of reflected light from the slide 16 is insufficient.
  • step S15 If the measurement is successful (Yes in step S15), the control unit adjusts the tilt of the slide based on the measured tilt (step S13).
  • control unit measures the tilt of the slide 16 using the height measuring device 20 (step S16).
  • control unit determines whether or not the measurement by the height measuring device 20 is successful (step S17).
  • the state in which the measurement by the height measuring device 20 fails is a state in which measurement points cannot be measured and three points cannot be measured.
  • control unit adjusts the tilt of the slide based on the measured tilt (step S13).
  • control unit adjusts the inclination of the slide 16 using the center value (step S18).
  • the above is the flow of the first method using a combination of an autocollimator and a height measuring instrument.
  • FIG. 20 is a flowchart showing another flow when the autocollimator and the height measuring device are used in combination.
  • the definition of the state in which the measurement has failed is the same as described above.
  • the inclination is measured using the autocollimator 10.
  • a major difference from the first method is that even if the measurement by the autocollimator 10 is successful, the inclination measurement by the height measuring device 20 is continuously performed.
  • control unit uses the autocollimator 10 to measure the inclination of the specimen 12 on the slide 16 (step S21).
  • control unit determines whether or not the measurement at the sample 12 portion is successful (step S22).
  • Step S22 Only when the measurement fails (No in Step S22), the control unit performs measurement on the lower side of the label portion 15 of the slide 16 using the autocollimator 10 (Step S23).
  • control unit measures the inclination of the slide 16 using the height measuring device 20 (step S24).
  • control unit determines whether or not two measurements are successful among the measurements performed using the autocollimator 10 and the height measuring instrument 20 (step S25).
  • control unit calculates the inclination by averaging the two measurement values obtained by the successful measurement, and adjusts the inclination (step S26).
  • control unit adjusts the tilt using one measurement value obtained by the successful measurement (step S28).
  • control unit adjusts the inclination to the center value (step S29).
  • this technique can also take the following structures.
  • An optical angle measuring device capable of detecting the tilt of the slide glass by irradiating a laser beam from the side opposite to the side on which the specimen is placed of the slide glass placed on the stage;
  • An image acquisition apparatus comprising: a control unit configured to control the stage moving unit so that the laser beam is irradiated to a position of the specimen on the slide, and to cause the optical angle measuring device to detect the tilt.
  • the image acquisition device according to (1) Further comprising an inclination correction unit for correcting the inclination of the slide glass;
  • the controller is An image acquisition apparatus that causes the inclination correction unit to correct the detected inclination.
  • the detector is Switch the target to be detected from the position of the specimen to the position of the label part,
  • the controller is An image acquisition apparatus that controls the stage moving unit so that the laser beam is irradiated to the back side of the label portion, and causes the optical angle measuring device to detect the tilt.
  • the image acquisition device is When the position of the specimen cannot be detected, the position of the label part of the slide is detected, The controller is An image acquisition apparatus that controls the stage moving unit so that the laser beam is irradiated to the back side of the label portion, and causes the optical angle measuring device to detect the tilt.
  • the image acquisition device according to (4) above, It further includes a distance measuring device that irradiates a laser beam to a measurement point set on the surface of the slide glass, receives reflected light from the surface of the slide glass, and measures the distance to the surface of the slide glass.
  • the controller is When the optical angle measuring device fails to detect the tilt behind the label portion, An image acquisition apparatus for causing the distance measuring device to detect the inclination.
  • the image acquisition device further includes a distance measuring device that irradiates a laser beam to a measurement point set on the surface of the slide glass, receives reflected light from the surface of the slide glass, and measures the distance to the surface of the slide glass.
  • the controller is In addition to the detection of the tilt by the optical angle meter, Let the distance measuring device detect the tilt, An image acquisition apparatus that causes the tilt correction unit to correct the tilt based on the average value of the detected tilt.
  • a stage on which a sample can be placed on a slide glass and covered with a cover glass A stage moving unit for moving the stage; An imaging unit for imaging the entire slide; A detection unit for detecting the position of the specimen from the captured image; A distance measuring device that irradiates a laser beam to a measurement point set on the surface of the slide glass, receives reflected light from the surface of the slide glass, and measures a distance to the surface of the slide glass;
  • the four corners of the peripheral area of the slide glass as the first corner, the second corner, the third corner, and the fourth corner, the first corner, the second corner, First measurement points, second measurement points, and third measurement points are set as three measurement points respectively corresponding to the vertices of a right triangle in the third corner, and two sides of the right triangle that are orthogonal to each other
  • the first direction of the slide glass based on the measurement result by the distance measuring device at the first measurement point and the second measurement point set in the first direction corresponding to one of the sides Control the tilt correction unit to calculate and correct the tilt
  • the image acquisition device is When a measurement point that fails to measure the distance occurs, An image acquisition apparatus that sets a new fourth measurement point at least in the fourth corner and causes the distance measurement device to measure the distance to the fourth measurement point.
  • the controller is When measurement at the first measurement point fails, the inclination in the first direction is calculated and corrected from the third measurement point and the fourth measurement point, When the measurement at the second measurement point fails, the inclination in the second direction is calculated from the fourth measurement point and the fifth measurement point newly set at the first corner. To correct, When measurement at the third measurement point fails, the inclination in the second direction is calculated from the fourth measurement point and a fifth measurement point newly set at the first corner.
  • the image acquisition apparatus that corrects and corrects the inclination in the first direction from the fifth measurement point and a sixth measurement point newly set at the second corner.
  • the distance measuring device is An image acquisition device for measuring a distance from a side of the slide glass placed on the stage opposite to a side on which the specimen is placed. (11) Place the slide with the specimen between the slide glass and cover glass on the stage, Detecting the position of the specimen on the slide; The position of the detected specimen is irradiated with laser light from an optical angle measuring device from the side opposite to the side on which the specimen is placed, and the inclination of the slide glass on the stage is detected. Yes Tilt measurement method.

Abstract

【課題】短時間でスライドガラスの傾きを測定できる画像取得装置およびスライド傾き測定方法を提供する。 【解決手段】画像取得装置は、スライドガラスに検体を載せカバーガラスで覆ったスライドを載置可能なステージと、前記ステージを移動させるステージ移動部と、前記スライド上での前記検体の位置を検出する検出部と、前記ステージに載置された前記スライドガラスの、前記検体が載っている側と反対の側からレーザ光を照射して前記スライドガラスの傾きを検出可能なオートコリメータと、前記レーザ光が前記スライドの前記検体の位置に照射されるように前記ステージ移動部を制御し、前記オートコリメータに前記傾きを検出させる制御部とを具備する。

Description

画像取得装置およびスライド傾き測定方法
　本技術は、医療、病理、生物等の分野において、スライドガラス上に載置された検体を撮像し病理画像を生成する際にスライドの傾きを補正する画像取得装置（スキャナ）およびスライド傾き測定方法に関する。
　医療または病理等の分野において、光学顕微鏡により得られた、生体の細胞、組織、臓器等の画像をデジタル化し、そのデジタル画像に基づき、医師や病理学者等がその組織等を検査したり、患者を診断したりする病理診断のシステムが提案されている。バーチャルスライドスキャナ（以下、スキャナと略す。）は、そのシステムにおいて、スライドガラス上に載置された検体を撮影し、デジタル画像（バーチャルスライド）を生成するための装置である。
　病理診断の現場では、デジタル画像の画質に加えて、撮影スピードも要求される。何故なら、一般的に大病院では一日1000～2000枚のスライドが作成され、診断される状況の中で、デジタル画像を生成するために用いられるスキャナでは、読み込みスピードとして、長くても１枚２～３分以内で取り込まないと、診断が遅れてしまい実用的ではない。従って、スキャナでは、画質の向上だけではなく、スキャンスピードを向上させることも重要な技術開発事項となっている。
　スキャンスピードを向上させる方法の１つとして、大判のイメージセンサを用いる方法がある。大判とは、３５ｍｍフルサイズ（約３６ｍｍ×約２４ｍｍ）やＡＰＣ－Ｃサイズ（約２３．７ｍｍ×約１５．６ｍｍ）などの大型イメージセンサのことをいう。
　例えば、スライドガラス上の検体が置かれた領域として、１５ｍｍ×１５ｍｍの領域を撮影する場合、１．３Ｍピクセル、１／３インチサイズのイメージセンサを用いると約２０００回の撮影を行わなければならない。しかし、２４Ｍピクセル、３５ｍｍフルサイズのイメージセンサを用いると、約１００回の撮影で済む。
　このように、大判イメージセンサを用いることは、スキャンスピードの高速化には有効である。しかし、その反面、大判イメージセンサを用いると、片ぼけの発生やオートフォーカスの難易度が高くなるという問題点が出てくる。片ぼけとは、１度に撮影する領域が大きくなると、スライド中の検体が数ミクロン程度、上下方向にうねっている場合、撮影領域のいずれかの隅で検体が焦点深度（例えば０．２から０．６ミクロン程度）の中に入らず、ぼけて見えてしまう現象のことである。
　また、検体のうねりと同様に、スライドガラスの反りも同じ問題を発生させる。この反りは、スライドの作成時、スライドガラスとカバーガラスの間に充填する包埋材が硬化する際に収縮が発生するために起こる現象である。
　反りの発生したスライドを適切に撮影する方法として、撮影時にスライドごと傾けて、両隅のフォーカス位置が焦点深度に収まるように調整する方法がある。（例えば、特許文献１参照）。この方法では、スライドの傾きの平均値を算出し、その値に基づいてスライドを傾ける。
　そのため、スライドの傾き量を正確に測定することが重要である。３５ｍｍフルサイズのイメージセンサを用いる場合、およそ０．０３度傾くと影響が出る。従って傾きの検出精度としては、さらに１桁高い精度が要求される。
　スライドの傾きを検出する方法の１つとして、３か所に設置された光路差プリズムと専用のイメージセンサを用いて得られた合焦状態を表す信号に基づき、スライド上の検体の傾きを算出する方法がある（例えば、特許文献２参照）。
特開２０１２－１３９９６号公報 特開２０１１－２２１２８０号公報
　特許文献２に示されている方法では、実際に撮影する画像から合焦状態を検出するので確実に傾きを検出できる反面、一度傾きを調整してから再度撮影し、十分にボケの無い状態であることを確認する。その為、撮影時間がかかるという問題点がある。
　以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、短時間でスライドガラスの傾きを測定できる画像取得装置および傾き測定方法を提供することにある。
　（１）上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像取得装置は、スライドガラスに検体を載せカバーガラスで覆ったスライドを載置可能なステージと、前記ステージを移動させるステージ移動部と、前記スライド上での前記検体の位置を検出する検出部と、前記ステージに載置された前記スライドガラスの、前記検体が載っている側と反対の側からレーザ光を照射して前記スライドガラスの傾きを検出可能な光学的角度測定器と、前記レーザ光が前記スライドの前記検体の位置に照射されるように前記ステージ移動部を制御し、前記光学的角度測定器に前記傾きを検出させる制御部とを具備する。
　本技術では、光学的角度測定器（オートコリメータ）を用いてスライドの１点のみを測定するので、短時間で傾きを測定することができる。また、オートコリメータからのレーザ光をスライドの検体部分に照射し検体部分を透過する光を弱めるので、測定を撹乱する要因となるカバーガラスからの反射光を抑えることができるので、オートコリメータを用いても正確に傾きを測定することができる。
　（２）上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像取得装置は、スライドガラスの前記傾きを補正する傾き補正部をさらに具備し、前記制御部は、前記傾き補正部に前記検出された傾きを補正させる構成でもよい。
　（３）上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像取得装置では、前記検出部は、検出する対象を前記検体の位置からラベル部分の位置に切り替えて検出し、前記制御部は、前記レーザ光が前記ラベル部分の裏側に照射されるように前記ステージ移動部を制御し、前記光学的角度測定器に前記傾きを検出させる構成でもよい。
　本技術では、光学的角度測定器（オートコリメータ）のレーザ光をスライドにあるラベル部分に裏側から照射するので、カバーガラスからの反射光による撹乱がなく、正確にスライドの傾きを検出することができる。
　（４）上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像取得装置では、前記検出部は、前記検体の位置を検出できないとき、前記スライドのラベル部分の位置を検出し、前記制御部は、前記レーザ光が前記ラベル部分の裏側に照射されるように前記ステージ移動部を制御し、前記光学的角度測定器に前記傾きを検出させる構成でもよい。
　本技術では、最初に、光学的角度測定器（オートコリメータ）のレーザ光を検体部分に照射するために、スライド上での検体の位置の検出を試みるが、検体の位置が検出できない場合、次善の策として、ラベル部分の裏側にレーザ光を照射する。それ故、スライドの傾きを検出できる機会を増やすことができる。
　（５）上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像取得装置は、前記スライドガラスの面に設定された測定点にレーザ光を照射し、前記スライドガラスの面からの反射光を受光して、前記スライドガラスの面までの距離を測定する距離測定器をさらに具備し、前記制御部は、スライドガラスの周縁領域の４つの隅部を第１の隅部、第２の隅部、第３の隅部および第４の隅部として、前記第１の隅部、第２の隅部、第３の隅部に直角三角形の頂点にそれぞれ対応する３つの測定点として、第１の測定点、第２の測定点および第３の測定点を設定し、前記直角三角形の互いに直交する２辺のうち一方の辺に対応する第１の方向に設定された前記第１の測定点および第２の測定点での前記距離測定器による測定結果をもとにスライドガラスの前記第１の方向の傾きを算出して補正するように傾き補正部を制御し、他方の辺に対応する第２の方向に設定された前記第２の測定点および第３の測定点での前記距離測定器による測定結果をもとにスライドガラスの前記第２の方向の傾きを算出して補正するように傾き補正部を制御する構成でもよい。
　本技術では、距離測定器を使ってスライド上の３点までの距離測定し、スライドの傾きを求める。３点のみの測定を行うので、短時間で傾きを測定することができる。
　（６）上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像取得装置では、前記制御部は、前記距離の測定に失敗した測定点が発生すると、少なくとも、前記第４の隅部に、新たな第４の測定点を設定し、この第４の測定点に対する距離の測定を距離測定器に実行させる構成でもよい。
　本技術では、３つの測定点での距離が分からないと傾きの補正ができないので、距離の測定に失敗した点がある場合は、新たに測定点を設けて３点分の測定を行う。それ故、スライドの傾きを測定できる機会を増やすことができる。
　（７）上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像取得装置では、前記制御部は、前記第1の測定点での測定に失敗したときは、前記第３の測定点と、前記第４の測定点とから前記第１の方向の傾きを算出して補正し、前記第２の測定点での測定に失敗したときは、前記第４の測定点と、前記第１の隅部に新たに設定する第５の測定点とから前記第２の方向の傾きを算出して補正し、前記第３の測定点での測定に失敗したときは、前記第４の測定点と、前記第１の隅部に新たに設定する第５の測定点とから前記第２の方向の傾きを算出して補正し、前記第５の測定点と、前記第２の隅部に新たに設定する第６の測定点とから前記第１の方向の傾きを算出して補正する構成でもよい。
　本技術では、距離の測定に失敗した点が３つの測定点のうちいずれで発生しても、新たに必要な数の測定点を設けて３点分の測定を行う。それ故、スライドの傾きを測定できる機会を増やすことができる。
　（８）上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像取得装置では、前記距離測定器は、前記ステージに載置された前記スライドガラスの、前記検体が載っている側と反対の側から距離を測定する構成でもよい。
　本技術では、距離を測定するために、スライドガラスの、検体が載っている側と反対の側からレーザ光を当てて測定を行うので、検体や包埋材、カバーガラス、ラベルに光路を邪魔されることなく、容易にスライドガラスまでの距離を測定し、スライドガラスの傾きを算出することができる。
　（９）上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像取得装置は、前記スライドガラスの面に設定された測定点にレーザ光を照射し、前記スライドガラスの面からの反射光を受光して、前記スライドガラスの面までの距離を測定する距離測定器をさらに具備し、前記制御部は、前記光学的角度測定器による前記ラベル部分の裏側での前記傾きの検出に失敗したとき、前記距離測定器に前記傾きの検出を行わせる構成でもよい。
　本技術では、まず光学的角度測定器（オートコリメータ）での傾き測定を試みる。最初に検体の下側での測定を試みるが、検体の位置が特定できない場合、次にラベル部分での測定を試みる。ラベル部分でも測定に失敗した場合、オートコリメータでの測定は諦め、距離測定器での測定を行う。それ故、スライドの傾きを適切に測定する機会を増やすことができる。
　（１０）上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像取得装置は、前記スライドガラスの面に設定された測定点にレーザ光を照射し、前記スライドガラスの面からの反射光を受光して、前記スライドガラスの面までの距離を測定する距離測定器をさらに具備し、前記制御部は、前記光学的角度測定器による前記傾きの検出に加え、前記距離測定器に前記傾きの検出を行わせ、前記検出された傾きの平均値により前記傾き補正部に前記傾きを補正させる構成でもよい。
　（１１）上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る傾き測定方法では、スライドガラスとカバーガラスとの間に検体を介在させたスライドをステージに載置し、前記スライドにおける前記検体の位置を検出し、前記検出された検体の位置に、前記スライドガラスの前記検体が載っている側と反対の側から光学的角度測定器よりレーザ光を照射して、前記ステージ上での前記スライドガラスの傾きを検出する。
　以上のように、本技術によれば、短時間でスライドガラスの傾きを測定できる。
スライドガラスの下側からオートコリメータ１０によりスライドの傾きを測定する様子を示す図である。 スライド１６における表面反射と裏面反射の様子を示す図である。 表面反射光Ａ’および裏面反射光Ｂ’の強度と位置の関係を示すグラフである。 大きくうねったカバーガラス１４により反射された裏面反射光Ｂ’の様子を示す図である。 表面スポットと裏面スポットとが重なって検出される場合に、スポットの重心が合成されてしまう様子を示す図である。 オートコリメータ１０をレーザ発射器１０Ａと検出器１０Ｂとに分離して、斜めから光を当てる方法を示す図である。 スライド１６のラベル部分１５の下側からオートコリメータ１０のレーザ光を照射して傾きを測定する様子を示す図である。 ラベル部分１５におけるスライドガラス１１の傾きと、検体１２がある部分のスライドガラス１１の傾きとが異なる場合を示した図である。 スライド１６の検体１２の下側からオートコリメータ１０のレーザ光を照射して傾きを測定する様子を示す図である。 スライド１６上の検体１２の位置を特定して傾きの測定を行う処理の流れを示すフローチャートである。 スライド１６上の検体１２の位置を特定した場合に傾きの測定を行う処理と特定できなかった場合に傾きの測定を行う処理とを組み合わせた流れを示すフローチャートである。 スライドガラス１１の下側から４個の高さ測定器２０を用いてスライド１６の傾きを測定する様子を示す図である。 高さ測定器を用いた従来の測定方法を示す図である。 本技術における測定方法の基本的な考え方を表した図である。 測定点に測定不能な点があり、新たに測定点を設けていく様子を示す図である。 解決策を含めた本技術による測定方法の具体例の流れを説明するフローチャートである。 湾曲がひどいスライド１６において傾きを複数の平面により近似して測定する方法を説明する図である。 湾曲がひどいスライド１６において傾きを２次方程式により近似して測定する方法を説明する図である。 オートコリメータと高さ測定器を組み合わせて用いる場合の流れを示すフローチャートである。 オートコリメータと高さ測定器を組み合わせて用いる場合の別の流れを示すフローチャートである。
　以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
　本技術では、スライドガラスの傾きを測定する方法として、２つの方法を説明する。１つの方法は、オートコリメータという傾き検出器を使う方法であり、もう一つの方法は、高さ測定器を使う方法である。
　オートコリメータを用いる場合、傾きを高精度で正確にかつ高速に測定することができる反面、１点での傾きを測定するので局所的な傾きしか測定できず、スライドの表面反射と裏面反射の区別がつかず正確な測定ができない場合があったりする。
　また、高さ測定器を用いる場合、本技術では最低３か所の高さを測定するので、スライドガラスの平均的な傾きを算出することができる反面、３か所の測定を行わなければならず、オートコリメータを用いる場合に比べ測定時間がかかってしまう。
　なお、３箇所において高さ測定を行う為には、３個の高さ測定器を用いる方法と、ステージを移動させて３か所において１個の高さ測定器により測定する方法とがある。前者は３か所同時並行で測定を行うことが出来るので後者に比べて１／３以下の測定時間で済むが、高さ測定器３個分のコストがかかる。後者は、コストは低くなるがステージを移動させて高さ測定器の測定位置にスライドの測定点３箇所を合わせて順次測定しなければならず測定時間がかかる。
　本技術に係るスキャナでは、オートコリメータと高さ測定器のうち、どちらか一方の方法を用いてもよいし、両方を備えたうえで、ユーザのニーズに基づいてこれらの方法を切り替えて用いたり、一方での測定に失敗した場合、もう一方での測定を行ったりしてもよい。
　以下の説明では、最初にオートコリメータを用いる方法について詳述し、次いで高さ測定器を用いる方法について詳述し、最後にオートコリメータと高さ測定器を組み合わせて用いる方法について詳述する。
　＜オートコリメータを用いる方法＞
　ここでは、オートコリメータを用いて顕微鏡のステージ上に載置されたスライドガラスの傾きを測定する方法について説明する。図１は、スライドガラスの下側からオートコリメータ１０によりスライドの傾きを測定する様子を示す図である。
　オートコリメータは、レーザ光を測定対象の面に照射し、その反射光の反射角度を検出することにより測定面の傾きの測定を行う。それ故、上記のとおり、最低３点の高さを測り面合成して傾きを求める方法に比べ、１点のみの測定で傾きが分るので、高速に測定できるという特徴がある。
　［表面反射と裏面反射の問題について］
　オートコリメータは、鏡などの反射体の表面の傾き測定には向いているものの、スライドガラスの様な透明な対象物であると、表面反射と裏面反射が検出されてしまうという問題がある。図２は、スライド１６における表面反射と裏面反射の様子を示す図である。
　オートコリメータ１０から射出されたレーザ光Ａは、主にスライドガラス１１の下側の表面において反射され（表面反射光Ａ’）、オートコリメータ１０に戻る。その際、一部のレーザ光がスライドガラス１１、検体１２、包埋材１３、カバーガラス１４を透過し（レーザ光Ｂ）、カバーガラス１４の上側の表面で反射する（裏面反射光Ｂ’）。スライドガラス１１と包埋材１３の屈折率はほぼ同じなので、その境界面での反射はあまり起こらない。
　通常は、図３に示すように、表面反射光Ａ’の強度が裏面反射光Ｂ’の強度より強い（光量が多い）ので、強度の強いほうの反射光の中心点の位置を測定することにより、スライドガラス１１下面の傾きを測定することができる。
　しかし、スライドガラス１１下側の表面にゴミや汚れがあったりすると、裏面反射光Ｂ’のほうが強くなり、間違って、カバーガラス１４側の傾きを測定してしまう可能性がある。
　一般的に、スライドガラスは０．９ｍｍから１．７ｍｍ程度の厚みがあるのに対して、カバーガラスは０．１ｍｍから０．２ｍｍ程度の厚みしかない。そのため、カバーガラス１４は包埋材の硬化時の収縮の影響を強く受けやすく、図４に示すように、スライドガラス１１に比べ大きくうねってしまう可能性が高い。
　そのため、裏面反射光Ｂ’のほうが強いと、カバーガラス１４の傾きを測定してしまい、スライド１６の傾きを適切に測定することはできないという問題があった。
　また、表面反射光Ａ’がオートコリメータ１０に戻って形成するスポット（表面スポット）と、同じく裏面反射光Ｂ’が形成するスポット（裏面スポット）とが重なる場合に、正確に表面スポットの重心が計算されず適切に傾きが計算されないという問題があった。
　図５は、表面スポットと裏面スポットとが重なって検出される場合に、スポットの重心が合成されてしまう様子を示す図である。本来ならば表面スポットのみの重心位置を求めなければ正確な傾きを測定できないが、この図にあるように、裏面スポットも含めた両方のスポットを１つと認識してしまい、合成された重心が求められてしまい誤差が生じるという問題があった。
　以上のような問題があるため、オートコリメータ１０を用いてスライド１６の傾きを測定する場合には、表面反射光のみを検出する必要がある。
　［表面反射光のみを利用する方法（その１）］
　表面反射光のみを検出する方法として、図６に示すように、オートコリメータ１０をレーザ発射器１０Ａと検出器１０Ｂとに分離して、斜めから光を当てる方法がある。この方法では、図に示すように、裏面反射光は反射位置がずれて表面反射光と分離されるので、表面反射光だけを抽出できる。
　しかし、レーザ発射器１０Ａと検出器１０Ｂとを分離しているため、より多くの設置スペースが必要となる点、光軸の調整が難しい点、被測定物までの距離に制限が加わる点などが問題となり、量産品には使用しづらい。そのため、本技術ではこの構成を採用しない。
　［表面反射光のみを利用する方法（その２）］
　次の表面反射光のみを利用する方法は、病理スライドの特徴を利用する方法である。
　病理スライドでは、患者名やその他の情報を示すために、スライドガラス１１にラベルを貼ったり、ガラスのラベルに相当する部分をすりガラス状にして、そこにペンで情報を記載したり、プリンタを用いて印刷したりする。
　これらラベルが貼られた部分やすりガラス状の部分（以下、ラベル部分１５という）では、スライド１６の下側からレーザ光を当てても裏面反射光は返ってこない。そのため、図７に示すように、この特徴を利用し、スライドガラス１１の傾きの測定を行うことが可能である。
　しかしながら、一部のスライドでは、ラベル部分１５におけるスライドガラス１１の傾きと、検体１２がある部分のスライドガラス１１の傾きとが異なる場合がある。図８は、ラベル部分１５におけるスライドガラス１１の傾きと、検体１２がある部分のスライドガラス１１の傾きとが異なる場合を示した図である。このような状態は、ラベル部分１５やその近傍には包埋材１３が無い為に包埋材１３の硬化時の収縮の影響をあまり受けないため、また、包埋材１３の硬化収縮が強いために発生する。
　このように、ラベル部分１５の下の傾きを測定する方法では、一部のスライドにおいて、検出したいスライド１６の傾きと実際に検出した傾きとに乖離が生じる場合があることを考慮しなければならない。
　［表面反射光のみを利用する方法（その３）］
　次の表面反射光のみを利用する方法も病理スライドの特徴を利用する方法である。
　この方法では、図９に示すように、オートコリメータ１０のレーザ光を、スライド１６の検体１２がある位置に照射し、その位置の傾きを測定する。
　この方法では、検体１２によりレーザ光が散乱するので、裏面反射の光量を減らしたり、光量を完全に無くしたりすることが可能となる。裏面反射光の光量を完全に無くすことが出来なくても、裏面反射光の光量が表面反射光の光量より確実に少ないことにより、上記の表面スポットと裏面スポットとの取り違えを防ぎ、適切な測定を行うことができる。
　この方法ではスライド１６上の検体１２の位置を正確に特定する必要がある。そのため、以下に述べる処理を行う。図１０は、スライド１６上の検体１２の位置を特定して傾きの測定を行う処理の流れを示すフローチャートである。
　なお、スキャナ（画像取得装置）は、サムネイル画像撮像部（撮像部）、制御部、画像認識部（検出部）、ステージ移動部、ステージ、オートコリメータ１０（光学的角度測定器）、傾き補正部を具備している。これらについては図示していない。
　まず、サムネイル画像撮像部が、制御部の指示に従い、スライド１６の全体を撮影する（ステップＳ１）。この撮影は、透過光を用いて行う。ここで撮影されたスライド１６全体の画像をサムネイル画像と呼ぶ。
　次に、画像認識部が、制御部の指示に従い、サムネイル画像の中から検体１２の存在する確率が高い部分の座標を算出する（ステップＳ２）。
　画像認識部では具体的な画像認識処理として、透過光を用いて撮影されたサムネイル画像から、スライド１６のエッジ部分およびラベル部分１５を除いて最も輝度が低い部分の座標を検出する。最も輝度が低い部分では、検体１２がある可能性が高いと考えられるためである。
　画像認識部は、ゴミなどを誤検出しないため、予め定められた閾値を設け、その閾値を超える輝度の部分を検出したときに、その部分の座標を検体１２の存在する確率が高い位置とする計算を行う。
　次に、ステージ移動部が、制御部の指示に従い、スライド１６が載ったステージの移動を行い、オートコリメータ１０のレーザ光が照射される位置を、検体１２の存在する確率が高い位置に移動させる（ステップＳ３）。
　最後に、オートコリメータ１０が、制御部の指示に従い、スライド１６の傾きを測定する（ステップＳ４）。
　以上のように、検体１２の存在する確率が高い部分にレーザ光を照射することにより、裏面反射の光量が低下するので、スライド１６の傾きを短時間で正確に測定する事が可能になる。
　なお、スライド１６の傾きが適切に測定された後、傾き補正部がスライド１６の傾きを補正して、片ぼけなどが発生していない適切な病理画像が撮影される。傾きの補正方法としては、スライドガラス１１のみを傾けたり、スライド１６が載置されたステージの傾きを補正したり、撮像する光学系側で傾きを補正したりする方法のいずれでもよい。
　［表面反射光のみを利用する方法（組み合わせ）］
　次に、上記の表面反射光のみを利用する方法（その２）と表面反射光のみを利用する方法（その３）の組み合わせについて説明する。
　この方法は、検体１２が脂肪細胞など色の薄いものであったり、検体の切り出しが薄かったり、染色が薄かったりという理由により、どうしてもサムネイル画像から検体１２の存在する確率が高い位置を特定できない場合に有効である。
　この方法では、検体１２の存在する確率が高い位置を特定できない場合、非常用としてオートコリメータ１０のレーザ光照射位置がラベル部分１５の下に来るようにステージを移動し傾きの測定を行う。
　図１１は、スライド１６上の検体１２の位置を特定した場合に傾きの測定を行う処理と特定できなかった場合に傾きの測定を行う処理とを組み合わせた流れを示すフローチャートである。なお、ステップＳ１からＳ４までの処理は上記と同じなので、説明を省略する。
　ステップＳ１およびステップＳ２の処理の後、すなわちステップＳ２において画像認識部がサムネイル画像に対して検体１２の存在する確率が高い位置の検出を試みた後、制御部は、検出が成功したか否かを判断する（ステップＳ５）。
　ステップＳ５において、検体１２の検出が成功しなかったと判断された場合（ステップＳ５のＮｏ）、ステージ移動部は、制御部の指示に従い、スライド１６のラベル部分１５の下にオートコリメータ１０のレーザ光が照射されるように、ステージの移動を行う（ステップＳ６）。
　次に、オートコリメータ１０が、スライド１６の傾きを測定する（ステップＳ７）。
　以上のように、検体１２の存在する確率が高い部分が見つからなかった場合でも、ラベル部分１５での傾き測定を行うので、適切な傾きを得られる機会を増加させることが出来る。
　以上、ここまで、オートコリメータ１０を用いて短時間でスライド１６の傾きを測定する方法について説明した。
　＜高さ測定器を用いる方法＞
　ここでは、高さ測定器を用いて顕微鏡のステージ上に載置されたスライドガラス１１の傾きを測定し補正する方法について説明する。図１２は、スライドガラス１１の下側から４個の高さ測定器２０を用いてスライド１６の傾きを測定する様子を示す図である。なお、この図では、４個の高さ測定器２０を用いているが、上述のとおり、最低３か所の高さを測定すればよく、必ずしも４個の高さ測定器２０が必要というわけではない。
　なお、高さ測定器には、接触式の測定器と非接触式の測定器とが存在し、理論的にはどちらの方式を使っても高さを測定できる。しかし、測定箇所にゴミなどがあったときにその存在を知る手段を具備しているという点で、非接触式、中でも光学式の高さ測定器が好ましいので、本技術では、この光学非接触式の高さ測定器を用いる。
　光学非接触式高さ測定器では、三角測量の原理により測定対象に、発光部から出射したレーザ光を当てその反射光を受光部にて受光し測定するので、測定箇所にゴミがある場合は反射光が減衰するか、もしくは反射光が全く返ってこなくなるため、ゴミの存在を知ることが可能である。
　［従来の測定方法］
　高さ測定器を用いる場合でも、本技術では短時間で測定できることを説明するために、まず、高さ測定器を用いた従来の測定方法について説明する。
　図１３は、高さ測定器を用いた従来の測定方法を示す図である。従来は、スライド１６のうち、ラベル部分を除いた領域に対して均等に測定を行い、得られたそれぞれの高さに基づき最小二乗平面を計算し、傾きを求めていた。この図では、１５箇所の測定点において高さを測定し、測定結果に基づき、スライド１６の傾きを修整する。修正した傾きが基準値以内であれば傾きの調整を終了する。傾きが基準値以内に入らなければ、再度１５箇所の測定を行う。このように、従来の方法では、測定点が多いので精度が高い一方、１５×Ｎ回（Ｎは自然数）の測定が必要であり、短時間での傾きの測定と補正は不可能であった。
　［本技術による測定方法（基本的な考え方）］
　次に、本技術では短時間で傾きを測定し補正できる理由を説明する。その理由は、測定点を最低３箇所に絞った点と、スライド１６のＸ軸方向およびＹ軸方向の傾きをそれぞれ独立して測定および補正する点にある。図１４は、本技術における測定方法の基本的な考え方を表した図である。この図に基づいて以下説明を行う。
　なお、以下の説明では、スキャナが備えている高さ測定器２０は１個である事を前提にしている。これは、高さ測定器２０を複数備える構成ではさらに短時間で傾きの測定ができるものの、コストが上がり現実的ではないためである。なお、３箇所の高さを測定するために以下の説明では、スライド１６が載置されたステージを移動させているが、この構成に限らず、高さ測定器２０のほうを移動させてもよい。
　測定点を最低３点とした理由は、最低３点を測定すれば傾きを求める平面の方程式を生成することができる事と、高さ測定器２０の測定位置にスライド１６の測定点が来るようにステージを移動させる時間や測定点での測定時間を考えると、測定点の数は少ないほうがよい事である。
　また、３つの測定点は、スライド１６に４つある隅の部分のうち、３つの隅の部分にそれぞれ設ける。これは、スライド１６の外側の隅に測定点を設けるほうが、測定点間の距離が長くなり、スライド１６の傾きを求める際に誤差を減らすことが出来るからである。
　また、スライド１６の傾きの調整は、スライドガラスの長辺方向をＸ軸、短辺方向をＹ軸として、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に分けて行うとして、測定点とする３点は、スライドガラス表面上において直角三角形を形成し、その直角三角形の直交する２辺がそれぞれＸ軸およびＹ軸のいずれか一方の軸と平行になるように設定されることが好ましい。なお、以下では、スライドガラスの長辺方向であるＸ軸と、短辺方向であるＹ軸とは、ステージのＸ軸、Ｙ軸とそれぞれ一致しているとして説明を行っている。
　なお、以下の処理では、測定点３点の高さをまとめて測定し、平面の傾きを測定するのではなく、測定点２点のみの高さを測定し直線補間することにより、平面の傾きの一方向、例えばＸ軸方向のみを測定し補正する。そして、直交する残りの方向での傾きを測定し補正する。
　なお、スキャナ（画像取得装置）は、サムネイル画像撮像部（撮像部）、制御部、画像認識部（検出部）、ステージ移動部、ステージ、高さ測定器２０（距離測定器）、傾き補正部を具備している。これらについては図示していない。
　まず、制御部は、ステージ移動部に指示し、サムネイル画像の画像認識により得られた測定点１の位置に高さ測定器２０の測定位置が来るようにステージを移動させ、測定点１において高さ測定器２０に高さの測定を行わせる。次いで、制御部は、ステージ移動部に指示し、測定点２の位置での測定ができるようにステージを移動させ、測定点２での高さを測定する。なお、測定点２の位置は、測定点１と測定点２を結ぶ線分がＸ軸と平行となる位置であることが好ましい。
　次に、制御部は、測定した２つの高さより、Ｘ軸方向の傾きを算出し、この傾きが基準値以内に収まっているか否かを判断する。基準値は、スキャナが大判のイメージセンサを用いる場合に、片ぼけなどが発生しない傾きを予め調べて定められた値である。
　測定された傾きが基準値以内に収まっていない場合は、収まるように、傾き補正部がスライド１６の傾きを補正する。なお、傾きの補正方法は、オートコリメータ１０を用いる上記の方法と同じく、スライドガラス１１のみを傾けたりチルトさせたり、スライド１６が載置されたステージの傾きを補正したり、撮像する光学系側で傾きを補正したりする方法のいずれでもよい。
　次に、制御部は、高さ測定器２０に測定点２の高さを再度測定させ、測定点３の位置で測定ができるようステージを移動させ、高さ測定器２０に測定点３の高さを測定させる。測定点３の位置も、測定点２と測定点３を結ぶ線分がＹ軸と平行となる位置であることが好ましい。
　そして、制御部は、測定した２つの高さより、Ｙ軸方向の傾きを算出し、この傾きが基準値以内に収まっているか否かを判断する。そして、測定された傾きが基準値以内に収まるように、傾き補正部がスライド１６の傾きを補正する。
　このように、本技術では、基本的には、最低３箇所の測定点において測定を行うので、高さ測定は最低３回で済み、ステージの移動は最低２回で済む。なお、高さ測定の回数およびステージ移動の回数は、傾き補正が繰り返される毎に増加していく。
　以上が本技術による測定方法の基本的な考え方である。
　［本技術の基本的な考え方に関する問題点］
　上記において説明した本技術による測定方法の基本的な考え方だけでは、問題点がある。スライド１６の測定点に、ゴミや埃、指紋、包埋材１３のはみ出しによる汚れなどが付着しており、高さ測定器２０からその測定点に光を当てても反射光が適切に戻らず、光量不足により正常に高さが測定できない場合がある点である。１つの測定点において高さが測定できないと、有効な測定点の個数が２個以下になり、平面の傾きを測定することが出来なくなってしまう。
　［本技術の問題点に対する解決策］
　上記の問題点に対し、本技術では、以下の解決策を採る。すなわち、最低３点の測定を行ううち、１点でも適切に高さの測定が行えなかった場合は、新たに別の測定点を設け、３点分の測定を行うことにより、平面の傾きを求め補正を行う。
　新たに設ける別の測定点は、まだ測定点を設けていない４つめの隅の部分に設ければよい。この場合も、上述のように、３つの測定点が直角三角形を形成し、直交する２辺がそれぞれＸ軸、Ｙ軸の一方と平行となるように、新たな測定点を設ける事が好ましい。
　もし、４つ目の測定点を設けても測定不能点がある場合は、最初の４つの測定点を結んでできる矩形よりも内周側に新たに測定点を設けて測定を続ける。
　別の測定点を設ける際のポイントは、測定不能であった点にはゴミなどが付着している事を想定し、そのゴミなどの影響が無いであろう位置に新たな測定点を設けることである。なお、測定不能とは、測定対象物からの反射光の光量が不足して測定できない場合に加え、高さ測定器が異常な値を高さとして示す場合も含む。
　図１５は、測定点に測定不能な点があり、新たに測定点を設けていく様子を示す図である。この図では、本技術による測定方法の基本的な考え方において説明したように、当初、スライド１６のラベル部分１５以外の領域の外周部において、測定点１から測定点３を用いて測定を試みる。しかし、これらの測定点の中に測定不能な点が存在していたので、次に、スライド１６の４隅のうちまだ測定点を設けていない右上の隅に測定点４を設け、スライド１６の測定点２から測定点４を用いて測定を試みる。
　測定点２から測定点４の中にも測定不能点が含まれていた場合、次に、スライド１６の右下隅、測定点１より内周側に、新たに測定点５を設け、測定点３から測定点５を用いて測定を試みる。
　なお、この図では、例えばスライド１６の右下隅に新たな測定点５を設ける場合に、測定点１より内周側に設けているが、これはあくまで例である。新たな測定点を設ける位置は、同じ隅において、内周側に限らなくてもよい。別の測定点を設ける際のポイントにおいて説明したように、測定不能点のゴミの影響が無いであろう位置であってもよい。
　但し、Ｘ軸方向の傾き成分やＹ軸方向の傾き成分を正確に測るためには、傾き測定に用いる２つの測定点を結んだ直線が、Ｘ軸またはＹ軸と平行になるように測定点を設けることが好ましい。
　同様にして、この図では、測定点８までを設けて測定をし直している。
　なお、本技術では、スライド１６の外周部の隅から測定を始めるが、これは、上述のとおり、スライド１６の外側の隅に測定点を設けるほうが、測定点間の距離が長くなり、スライド１６の傾きを求める際に誤差を減らすことが出来るからである。
　また、上記の説明では、スライド１６のうち、ラベル部分１５を除いた領域に測定点を設けているが、測定点は、スライドガラス１１の上側がラベル部分１５である領域を含んで設定されても構わない。但し、湾曲率が異なる２つの領域に亘って測定を行うので、測定されるスライド１６の傾きの精度は、ラベル部分１５を除いた領域のみに測定点を設ける場合に比べて劣る。
　また、上記の説明では、スライド１６の４つの隅の部分を順次使いながら測定点を設けていったが、この構成以外に、測定点を設ける隅の部分は３つだけに限り、測定不能点が発生した場合は、それら３つの隅の部分内において新たな測定点を設けていく構成でもよい。この構成でも、測定に用いる３点の位置関係が、上記の直角三角形の配置であることが好ましい。
　以上の解決策により、最低３箇所において高さを測定し、ゴミなどにより測定が不能な点が発生した場合のみ、測定不能な点に代わって追加して測定点を増やすので、必要最小限の測定回数でスライド１６の傾きを測定し補正することができる。
　［解決策を含めた本技術による測定方法の規則（具体例）］
　次に、上記において説明した解決策を含んだ、本技術によるスライド１６の傾き測定および補正の基本的な規則を説明する。
　（１）測定点Ｎおよび測定点Ｎ＋１は、サムネイル画像の画像認識により求められた、ラベル部分１５を除いた領域の四隅に、順次内周側にいくように設定していく。
　（２）傾きの測定は、測定点Ｎ（Ｎは自然数）と測定点Ｎ＋１における高さを測定して、一方向のみ行う。
　（３）Ｎが奇数の時は、Ｘ軸方向の傾きを測定、補正する。なお、スライド１６の位置とＸ軸、Ｙ軸の関係は、図１５に示すとおりとする。
　（４）Ｎが偶数の時は、Ｙ軸方向の傾きを測定、補正する。
　（５）Ｘ軸方向、Ｙ軸方向それぞれにおいて傾きが基準値以内に収まれば測定および補正を終了する。
　（６）傾きが基準値以内に収まらなければ、測定と補正を繰り返しリトライする。
　（７）傾きが基準値以内に収まらない場合でも、リトライ回数が最大リトライ回数を超えたら、Ｎを１だけ増やし、新たな測定点で測定と補正を行う。
　（８）測定点Ｎが測定不能の場合、Ｎを１だけ増やし、新たな測定点で測定と補正を行う。
　（９）測定点Ｎ＋１が測定不能の場合、Ｎを２だけ増やし、新たな測定点で測定と補正を行う。
　（１０）傾きが基準値以内に収まらない場合は、Ｎの値を増やしていくが、Ｎの値が、測定点限度値を超えたら、エラーとして測定および補正を終了する。
　以上が、問題の解決策を含めた本技術の測定方法の規則の具体例である。
　［解決策を含めた本技術による測定方法の流れ（具体例）］
　次に、上記において説明した解決策を含んだ、本技術によるスライド１６の傾き測定および補正の具体的な処理の流れを説明する。図１６は、解決策を含めた本技術による測定方法の具体例の流れを説明するフローチャートである。
　まず、制御部は、Ｎを初期値０に設定する（ステップＳ１１）。
　次に、制御部は、Ｘ軸方向の傾きおよびＹ軸方向の傾きが基準値以内であるかを判断する（ステップＳ１２）。最初は傾きの値が測定されていないので、傾きは基準値以内ではないと判断される（ステップＳ１２のＮｏ）。
　次に、制御部は、Ｎの値を１だけ増やして１とし、リトライ回数を０に設定する（ステップＳ１３）。
　次に、制御部は、Ｎの値が奇数であるか否かを判断する（ステップＳ１４）。最初、Ｎは１であるので（ステップＳ１４のＹｅｓ）、ステップＳ１５の処理に進む。
　ステップＳ１５では、まず制御部が、測定点１において、高さ測定器を用いて高さを測定する。次いでステージ移動部に指示し、高さ測定器を測定点２に移動させ、高さ測定器を用いて高さを測定する。測定点１および測定点２の高さからＸ軸方向のスライド１６の傾きを測定し、測定した傾きが基準値以内であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。
　ステップＳ１５において、測定した傾きが基準値以内ではない場合（ステップＳ１５のＮｏ）、制御部は、リトライ回数を１だけ増やすと共に、傾き補正部を用いて、スライド１６の傾きを補正する。そして、制御部が、測定点２において、高さ測定器を用いて高さを測定する。次いでステージ移動部に指示し、高さ測定器を測定点１に移動させ、高さ測定器を用いて高さを測定する。（ステップＳ１６）。
　次に、制御部は、測定点Ｎ＋１が測定不能であったかを判断する（ステップＳ１７）。
　測定点Ｎ＋１では適切に測定が行われた場合（ステップＳ１７のＮｏ）、制御部は、次に、測定点Ｎが測定不能であったかを判断する（ステップＳ１８）。
　測定点Ｎでは適切に測定が行われた場合（ステップＳ１８のＮｏ）、制御部は、次に、リトライ回数が最大リトライ回数に達したか否かを判断する（ステップＳ１９）。
　最大リトライ回数に達していない場合（ステップＳ１９のＹｅｓ）、制御部は、ステップＳ１５に戻って、新たに測定したＸ軸方向の傾きが、基準値以内であるかを判断する（ステップＳ１５）。
　ここで、ステップＳ１５において、Ｘ軸方向の傾きが基準値以内である場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、制御部は、処理をステップＳ１２に戻す。
　ステップＳ１２では、制御部は、Ｘ軸方向の傾きおよびＹ軸方向の傾きが基準値以内であるかを判断する（ステップＳ１２）。Ｙ軸方向の傾きの値はまだ測定されていないので、傾きは基準値以内ではないと判断され（ステップＳ１２のＮｏ）、ステップＳ１３の処理に進む。
　次に、制御部は、Ｎの値を１だけ増やして２とし、リトライ回数を０に設定する（ステップＳ１３）。
　次に、制御部は、Ｎの値が偶数であるか否かを判断する（ステップＳ１４）。今回、Ｎは２であるので（ステップＳ１４のＹｅｓ）、ステップＳ２０の処理に進む。
　ステップＳ２０からＳ２４までの処理は、ステップＳ１５からＳ１９までの処理と同様なので、説明は省略する。
　ステップＳ２０からＳ２４までにおいて、正常に測定および補正が行われた場合、制御部は、処理をステップＳ１２に戻す。
　ステップＳ１２では、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の傾きが基準値以内となるので（ステップＳ１２のＹｅｓ）、制御部は、処理を終了する。
　なお、ステップＳ１６またはステップＳ２１において、測定点Ｎおよび測定点Ｎ＋１における高さを測定した後、測定点Ｎ＋１での測定が測定不能であった場合（ステップＳ１７のＹｅｓ、またはステップＳ２２のＹｅｓ）、制御部は、ステップＳ２５およびステップＳ１３においてＮの値を２だけ増加さて、傾き測定および補正の処理を繰り返す。
　また、ステップＳ１６またはステップＳ２１において、測定点Ｎおよび測定点Ｎ＋１における高さを測定した後、測定点Ｎでの測定が測定不能であった場合（ステップＳ１８のＹｅｓ、またはステップＳ２３のＹｅｓ）、制御部は、ステップＳ１３においてＮの値を１だけ増加さて、傾き測定および補正の処理を繰り返す。
　以上が、上記において説明した問題点の解決策を含めた、本技術による測定方法の具体例の流れである。
　＜高さ測定器を用いる方法の発展例１＞
　次に、高さ測定器を用いる方法の発展例の１つとして、湾曲がひどいスライド１６において傾きを複数の平面により近似して測定する方法を説明する。
　図１７は、湾曲がひどいスライド１６において傾きを複数の平面により近似して測定する方法を説明する図である。
　（１）まず、制御部は、測定点１および測定点２において、高さの測定を行う。そして測定により得られた２つの高さを直線補間する。
　（２）次に、制御部は、測定点３において高さの測定を行う。
　ここで測定された高さと直線補間により得られる高さとの差が、予め定められた基準値以内である場合は、湾曲がひどくはないと判断して、上記において説明した高さ測定器を用いた方法によりスライド１６の傾きを測定し補正を行う。
　もし、ここで測定された高さと直線補間により得られる高さとの差が、予め定められた基準値を超えている場合は、以下の処理に進む。
　（３）制御部は、さらに測定点４および測定点５において高さの測定を行う。そして、測定点１、３、４の高さから、平面１の傾きを求める。また、測定点２、３、５の高さから平面２の傾きを求める。すなわち、スライド１６の湾曲を、スライドガラス１１の長辺（Ｘ軸）方向に、測定点１から測定点３までと、測定点３から測定点２までの２つの領域に分割し傾きを計算する。
　（４）制御部は、検体１２を撮影するとき、平面１に含まれる領域と、平面２に含まれる領域とで、それぞれ最適な傾きに補正したのち、撮影を行う。
　なお、上記の説明では、測定の際に、測定不能点が発生しない場合を説明した。もし、測定不能点が発生した場合は、上記の方法と同様に新たな想定点を設けて複数の平面の傾きを求めればよい。
　以上、スライド１６の湾曲がひどい場合に、湾曲を複数の平面により近似してスライド１６の傾きを測定し補正する発展例について説明した。
　＜高さ測定器を用いる方法の発展例２＞
　次に、高さ測定器を用いる方法の別の発展例として、湾曲がひどいスライド１６において傾きを２次方程式により近似して測定する方法を説明する。
　図１８は、湾曲がひどいスライド１６において傾きを２次方程式により近似して測定する方法を説明する図である。
　（１）まず、制御部は、測定点１、測定点２、および測定点３において高さを測定する。
　（２）次に、制御部は、得られた３つの高さから、後述する方法により近似する２次方程式を求める。この２次方程式は、Ｘ軸方向の傾きを補正する際に用いられる。
　（３）次に、制御部は、測定点４において高さを測定し、測定点３の高さも用いて直線補間を行い、Ｙ軸方向の傾きを求める。スライドガラス１１は、Ｙ軸方向に湾曲する事はほとんどないので、直線補間を用いることが出来る。
　（４）制御部は、スライド１１の検体１２を撮影する際、２次方程式から得られるＸ軸方向の傾きと、直線補間により得られるＹ軸方向の傾きとを用いて傾きを補正し、撮影を行う。
　［２次方程式の導出について］
　ここでは２次方程式の導出について説明を行う。
　まず、２次方程式の一般式の表現方法であるが、これには、以下に示すように、数式（１）で表す形式と、数式（２）で表す形式の２種類の形式がある。
　ｙ＝ｐ（ｘ－ｑ）２＋Ｒ　　（１）
　ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ　　（２）
　これら数式（１）および（２）より、ｐ、ｑ、ｒは、それぞれ数式（３）のように表される。このｑが求める値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　また、数式（２）より、誤差関数δを定義すると、数式（４）のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　そこで、ｉ＝１からＮまでのＮ回測定した合計をａ、ｂ、ｃでそれぞれ偏微分すると、数式（５）、（６）、（７）が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　数式（５）、（６）、（７）を変形して数式（５’）、（６’）、（７’）が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　数式（５’）、（６’）、（７’）を行列式化すると、数式（８）が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　ここで、数式（８）は、行列Ａ、ベクトルｕ、ｖを用いて単純化して表すとＡｕ＝ｖの形である。
　そこで、行列Ａが正則行列であるとすると、ｕ＝Ａ-1ｖとなり、ａ、ｂ、ｃが求まる。
　求められたａおよびｂの値から数式（３）によりｑを求めることができる。
　以上、２次方程式の導出について説明した。
　＜オートコリメータと高さ測定器を組み合わせて用いる方法（その１）＞
　ここでは、オートコリメータ１０と高さ測定器２０とを組み合わせて用いる最初の方法について説明する。図１９は、オートコリメータ１０と高さ測定器２０を組み合わせて用いる場合の流れを示すフローチャートである。
　この組み合わせ方法では、まず測定時間の短いオートコリメータ１０を用いた方法により傾きを測定し、オートコリメータ１０での測定がうまくいかなかった場合のみ、高さ測定器２０を用いて傾きの測定を行う。
　なお、以下の説明では、オートコリメータと高さ測定器の両方を傾き測定に用いているが、上述のとおり、これらは必ず一緒に用いなければならないものではなく、それぞれ単独で用いることができることは言うまでもない。
　まず、制御部は、オートコリメータ１０を用いて、スライド１６の検体１２の部分での傾き測定を行う（ステップＳ１１）。
　次に、制御部は、検体１２部分での測定が成功したか否かを判断する（ステップＳ１２）。なお、検体１２部分での測定が失敗した状態とは、スライド１６上での検体１２の位置が特定できなかった場合に加え、例えば、スライド１６からの反射光の光量が不足し測定が行えなかった場合も含んでいる。
　測定が成功した場合（ステップＳ１２のＹｅｓ）は、測定された傾きに基づいて、スライドの傾きを調整する（ステップＳ１３）。
　測定が失敗した場合（ステップＳ１２のＮｏ）、制御部は、オートコリメータ１０を用いて、スライド１６のラベル部分１５の下側での測定を行う（ステップＳ１４）。
　次に、制御部は、ラベル部分１５での測定が成功したか否かを判断する（ステップＳ１５）。なお、ラベル部分１５での測定が失敗した状態とは、例えば、スライド１６からの反射光の光量が不足し測定が行えなかった場合である。
　測定が成功した場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、制御部は、測定された傾きに基づいて、スライドの傾きを調整する（ステップＳ１３）。
　測定が失敗した場合（ステップＳ１５のＮｏ）、制御部は、高さ測定器２０を用いて、スライド１６の傾きの測定を行う（ステップＳ１６）。
　次に、制御部は、高さ測定器２０による測定が成功したか否かを判断する（ステップＳ１７）。なお、高さ測定器２０による測定が失敗する状態とは、測定点に測定不能点が混じり、３点の測定が行えない状態のことである。
　測定が成功した場合（ステップＳ１７のＹｅｓ）、制御部は、測定された傾きに基づいて、スライドの傾きを調整する（ステップＳ１３）。
　測定が失敗した場合（ステップＳ１７のＮｏ）、制御部は、中心値を用いて、スライド１６の傾きを調整する（ステップＳ１８）。
　以上が、オートコリメータと高さ測定器を組み合わせて用いる最初の方法の流れである。
　＜オートコリメータと高さ測定器を組み合わせて用いる方法（その２）＞
　ここでは、オートコリメータと高さ測定器を組み合わせて用いる次の方法について説明する。図２０は、オートコリメータと高さ測定器を組み合わせて用いる場合の別の流れを示すフローチャートである。なお、測定が失敗した状態の定義は上述のものと同じである。
　この組み合わせ方法でも、最初にオートコリメータ１０を用いて傾きの測定を行う。最初の方法との大きな違いは、オートコリメータ１０による測定が成功した場合でも、続けて高さ測定器２０による傾きの測定を行うことである。
　まず、制御部は、オートコリメータ１０を用いて、スライド１６の検体１２の部分での傾き測定を行う（ステップＳ２１）。
　次に、制御部は、検体１２部分での測定が成功したか否かを判断する（ステップＳ２２）。
　測定が失敗した場合（ステップＳ２２のＮｏ）のみ、制御部は、オートコリメータ１０を用いて、スライド１６のラベル部分１５の下側での測定を行う（ステップＳ２３）。
　次に、制御部は、高さ測定器２０を用いて、スライド１６の傾きを測定する（ステップＳ２４）。
　次に、制御部は、オートコリメータ１０および高さ測定器２０を用いて行った測定のうち、２つの測定が成功したか否かを判断する（ステップＳ２５）。
　成功した測定が２つである場合（ステップＳ２５のＹｅｓ）、制御部は、成功した測定により得られた２つの測定値を平均して傾きを算出し、傾きの調整を行う（ステップＳ２６）。
　成功した測定が１つである場合（ステップＳ２５のＮｏ、ステップＳ２７のＹｅｓ）、制御部は、成功した測定により得られた１つの測定値を用いて傾きの調整を行う（ステップＳ２８）。
　１つも測定が成功しなかった場合（ステップＳ２７のＮｏ）、制御部は、中心値に傾きの調整を行う（ステップＳ２９）。
　以上が、オートコリメータと高さ測定器を組み合わせて用いる次の方法の流れである。
　［本技術の別の構成］
　なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）
　スライドガラスに検体を載せカバーガラスで覆ったスライドを載置可能なステージと、
　前記ステージを移動させるステージ移動部と、
　前記スライド上での前記検体の位置を検出する検出部と、
　前記ステージに載置された前記スライドガラスの、前記検体が載っている側と反対の側からレーザ光を照射して前記スライドガラスの傾きを検出可能な光学的角度測定器と、
　前記レーザ光が前記スライドの前記検体の位置に照射されるように前記ステージ移動部を制御し、前記光学的角度測定器に前記傾きを検出させる制御部と　を具備した画像取得装置。
（２）
　前記（１）に記載の画像取得装置であって、
　スライドガラスの前記傾きを補正する傾き補正部をさらに具備し、
　前記制御部は、
　前記傾き補正部に前記検出された傾きを補正させる
　画像取得装置。
（３）
　前記（１）または（２）に記載の画像取得装置であって、
　前記検出部は、
　検出する対象を前記検体の位置からラベル部分の位置に切り替えて検出し、
　前記制御部は、
　前記レーザ光が前記ラベル部分の裏側に照射されるように前記ステージ移動部を制御し、前記光学的角度測定器に前記傾きを検出させる
　画像取得装置。
（４）
　前記（１）または（２）に記載の画像取得装置であって、
　前記検出部は、
　前記検体の位置を検出できないとき、前記スライドのラベル部分の位置を検出し、
　前記制御部は、
　前記レーザ光が前記ラベル部分の裏側に照射されるように前記ステージ移動部を制御し、前記光学的角度測定器に前記傾きを検出させる
　画像取得装置。
（５）
　前記（４）に記載の画像取得装置であって、
　前記スライドガラスの面に設定された測定点にレーザ光を照射し、前記スライドガラスの面からの反射光を受光して、前記スライドガラスの面までの距離を測定する距離測定器をさらに具備し、
　前記制御部は、
　前記光学的角度測定器による前記ラベル部分の裏側での前記傾きの検出に失敗したとき、
　前記距離測定器に前記傾きの検出を行わせる
　画像取得装置。
（６）
　前記（４）に記載の画像取得装置であって、
　前記スライドガラスの面に設定された測定点にレーザ光を照射し、前記スライドガラスの面からの反射光を受光して、前記スライドガラスの面までの距離を測定する距離測定器をさらに具備し、
　前記制御部は、
　前記光学的角度測定器による前記傾きの検出に加え、
　前記距離測定器に前記傾きの検出を行わせ、
　前記検出された傾きの平均値により前記傾き補正部に前記傾きを補正させる
　画像取得装置。
（７）
　スライドガラスに検体を載せカバーガラスで覆ったスライドを載置可能なステージと、
　前記ステージを移動させるステージ移動部と、
　前記スライドの全体を撮像する撮像部と、
　前記撮像された画像から前記検体の位置を検出する検出部と、
　前記スライドガラスの面に設定された測定点にレーザ光を照射し、前記スライドガラスの面からの反射光を受光して、前記スライドガラスの面までの距離を測定する距離測定器と、
　前記スライドガラスの周縁領域の４つの隅部を第１の隅部、第２の隅部、第３の隅部および第４の隅部として、前記第１の隅部、第２の隅部、第３の隅部に直角三角形の頂点にそれぞれ対応する３つの測定点として、第１の測定点、第２の測定点および第３の測定点を設定し、前記直角三角形の互いに直交する２辺のうち一方の辺に対応する第１の方向に設定された前記第１の測定点および第２の測定点での前記距離測定器による測定結果をもとに前記スライドガラスの前記第１の方向の傾きを算出して補正するように傾き補正部を制御し、
　他方の辺に対応する第２の方向に設定された前記第２の測定点および第３の測定点での前記距離測定器による測定結果をもとに前記スライドガラスの前記第２の方向の傾きを算出して補正するように傾き補正部を制御する制御部と
　を具備する画像取得装置。
（８）
　前記（７）に記載の画像取得装置であって、
　前記制御部は、
　前記距離の測定に失敗した測定点が発生すると、
　少なくとも、前記第４の隅部に、新たな第４の測定点を設定し、この第４の測定点に対する距離の測定を距離測定器に実行させる
　画像取得装置。
（９）
　前記（８）に記載の画像取得装置であって、
　前記制御部は、
　前記第1の測定点での測定に失敗したときは、前記第３の測定点と、前記第４の測定点とから前記第１の方向の傾きを算出して補正し、
　前記第２の測定点での測定に失敗したときは、前記第４の測定点と、前記第１の隅部に新たに設定する第５の測定点とから前記第２の方向の傾きを算出して補正し、
　前記第３の測定点での測定に失敗したときは、前記第４の測定点と、前記第１の隅部に新たに設定する第５の測定点とから前記第２の方向の傾きを算出して補正し、前記第５の測定点と、前記第２の隅部に新たに設定する第６の測定点とから前記第１の方向の傾きを算出して補正する
　画像取得装置。
（１０）
　前記（７）から（９）のうちいずれか１つに記載の画像取得装置であって、
　前記距離測定器は、
　前記ステージに載置された前記スライドガラスの、前記検体が載っている側と反対の側から距離を測定する
　画像取得装置。
（１１）
　スライドガラスとカバーガラスとの間に検体を介在させたスライドをステージに載置し、
　前記スライドにおける前記検体の位置を検出し、
　前記検出された検体の位置に、前記スライドガラスの前記検体が載っている側と反対の側から光学的角度測定器よりレーザ光を照射して、前記ステージ上での前記スライドガラスの傾きを検出する
　傾き測定方法。
　　１０…オートコリメータ
　　１１…スライドガラス
　　１２…検体
　　１３…包埋材
　　１４…カバーガラス
　　１５…ラベル部分
　　１６…スライド
　　２０…高さ測定器

Claims (11)

  1. 　スライドガラスに検体を載せカバーガラスで覆ったスライドを載置可能なステージと、
    　前記ステージを移動させるステージ移動部と、
    　前記スライド上での前記検体の位置を検出する検出部と、
    　前記ステージに載置された前記スライドガラスの、前記検体が載っている側と反対の側からレーザ光を照射して前記スライドガラスの傾きを検出可能な光学的角度測定器と、
    　前記レーザ光が前記スライドの前記検体の位置に照射されるように前記ステージ移動部を制御し、前記光学的角度測定器に前記傾きを検出させる制御部と
    　を具備した画像取得装置。
  2. 　請求項１に記載の画像取得装置であって、
    　スライドガラスの前記傾きを補正する傾き補正部をさらに具備し、
    　前記制御部は、
    　前記傾き補正部に前記検出された傾きを補正させる
    　画像取得装置。
  3. 　請求項２に記載の画像取得装置であって、
    　前記検出部は、
    　検出する対象を前記検体の位置からラベル部分の位置に切り替えて検出し、
    　前記制御部は、
    　前記レーザ光が前記ラベル部分の裏側に照射されるように前記ステージ移動部を制御し、前記光学的角度測定器に前記傾きを検出させる
    　画像取得装置。
  4. 　請求項２に記載の画像取得装置であって、
    　前記検出部は、
    　前記検体の位置を検出できないとき、前記スライドのラベル部分の位置を検出し、
    　前記制御部は、
    　前記レーザ光が前記ラベル部分の裏側に照射されるように前記ステージ移動部を制御し、前記光学的角度測定器に前記傾きを検出させる
    　画像取得装置。
  5. 　請求項２に記載の画像取得装置であって、
    　前記スライドガラスの面に設定された測定点にレーザ光を照射し、前記スライドガラスの面からの反射光を受光して、前記スライドガラスの面までの距離を測定する距離測定器をさらに具備し、
    　前記制御部は、前記スライドガラスの周縁領域の４つの隅部を第１の隅部、第２の隅部、第３の隅部および第４の隅部として、前記第１の隅部、第２の隅部、第３の隅部に直角三角形の頂点にそれぞれ対応する３つの測定点として、第１の測定点、第２の測定点および第３の測定点を設定し、前記直角三角形の互いに直交する２辺のうち一方の辺に対応する第１の方向に設定された前記第１の測定点および第２の測定点での前記距離測定器による測定結果をもとに前記スライドガラスの前記第１の方向の傾きを算出して補正するように傾き補正部を制御し、
    　他方の辺に対応する第２の方向に設定された前記第２の測定点および第３の測定点での前記距離測定器による測定結果をもとに前記スライドガラスの前記第２の方向の傾きを算出して補正するように傾き補正部を制御する
    　画像取得装置。
  6. 　請求項５に記載の画像取得装置であって、
    　前記制御部は、
    　前記距離の測定に失敗した測定点が発生すると、
    　少なくとも、前記第４の隅部に、新たな第４の測定点を設定し、この第４の測定点に対する距離の測定を距離測定器に実行させる
    　画像取得装置。
  7. 　請求項６に記載の画像取得装置であって、
    　前記制御部は、
    　前記第1の測定点での測定に失敗したときは、前記第３の測定点と、前記第４の測定点とから前記第１の方向の傾きを算出して補正し、
    　前記第２の測定点での測定に失敗したときは、前記第４の測定点と、前記第１の隅部に新たに設定する第５の測定点とから前記第２の方向の傾きを算出して補正し、
    　前記第３の測定点での測定に失敗したときは、前記第４の測定点と、前記第１の隅部に新たに設定する第５の測定点とから前記第２の方向の傾きを算出して補正し、前記第５の測定点と、前記第２の隅部に新たに設定する第６の測定点とから前記第１の方向の傾きを算出して補正する
    　画像取得装置。
  8. 　請求項７に記載の画像取得装置であって、
    　前記距離測定器は、
    　前記ステージに載置された前記スライドガラスの、前記検体が載っている側と反対の側から距離を測定する
    　画像取得装置。
  9. 　請求項４に記載の画像取得装置であって、
    　前記スライドガラスの面に設定された測定点にレーザ光を照射し、前記スライドガラスの面からの反射光を受光して、前記スライドガラスの面までの距離を測定する距離測定器をさらに具備し、
    　前記制御部は、
    　前記光学的角度測定器による前記ラベル部分の裏側での前記傾きの検出に失敗したとき、
    　前記距離測定器に前記傾きの検出を行わせる
    　画像取得装置。
  10. 　請求項４に記載の画像取得装置であって、
    　前記スライドガラスの面に設定された測定点にレーザ光を照射し、前記スライドガラスの面からの反射光を受光して、前記スライドガラスの面までの距離を測定する距離測定器をさらに具備し、
    　前記制御部は、
    　前記光学的角度測定器による前記傾きの検出に加え、
    　前記距離測定器に前記傾きの検出を行わせ、
    　前記検出された傾きの平均値により前記傾き補正部に前記傾きを補正させる
    　画像取得装置。
  11. 　スライドガラスとカバーガラスとの間に検体を介在させたスライドをステージに載置し、
    　前記スライドにおける前記検体の位置を検出し、
    　前記検出された検体の位置に、前記スライドガラスの前記検体が載っている側と反対の側から光学的角度測定器よりレーザ光を照射して、前記ステージ上での前記スライドガラスの傾きを検出する
    　スライド傾き測定方法。
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