[發明專利]圖像獲取設備和載物臺控制方法

有效

• 申請號: 201410037816.1
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN103984361B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 鈴木文泰
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 余剛,吳孟秋

相關申請的交叉參考

本申請要求于2013年2月7日提交的日本優先權專利申請JP2013-022255的權益，其整體內容通過引用并入本文中。

技術領域

本技術涉及對數字顯微鏡設備中病理載玻片所放置在的載物臺的控制。

背景技術

在數字顯微鏡設備中，當獲取病理載玻片上的樣本圖像時，其上放置有病理載玻片的載物臺在X軸方向和Y軸方向上移動，以獲得期望位置的圖像。此外，載物臺在Z軸方向上移動以執行聚焦。

為將載物臺準確移動到期望位置，定位控制是重要的。為準確掌握載物臺位置，例如使用線性編碼器或旋轉編碼器。此外，為控制用于驅動載物臺的伺服電機、步進電機、線性電機等，使用各種裝置。

例如，日本專利申請特許公開No.2002-126964公開了這樣的技術，即驅動載物臺的伺服電機由來自位置傳感器和電流檢測單元的反饋信息控制。

此外，日本專利申請特許公開No.2007-80660公開了這樣的技術，即驅動載物臺的步進電機執行開環控制。

此外，日本專利申請特許公開No.2010-39004公開了這樣的技術，即驅動載物臺的線性電機通過由前饋控制和反饋控制組成的兩自由度控制系統而控制。

發明內容

在現有技術中使用步進電機的載物臺驅動控制中，線性編碼器的附接位置的優化和用于以高準確性高速度移動載物臺的定位控制的優化是不夠的。

鑒于上述情況，期望提供能夠優化載物臺移動的圖像獲取設備和載物臺控制方法。

根據本技術的實施例，提供了一種圖像獲取設備，包括：圖像拾取單元，該圖像拾取單元包括物鏡；載物臺；連接單元，其被設置到載物臺；位置檢測單元；以及控制單元。該載物臺被配置為確定病理載玻片在物鏡光軸方向上的位置，并且病理載玻片是圖像拾取單元的圖像拾取目標。移動機構通過連接單元連接到載物臺并且被配置為在光軸方向上移動載物臺。位置檢測單元被配置為針對載物臺上預設定的測量點，檢測載物臺在光軸方向上的位置。控制單元被配置為通過至少使用位置檢測單元的檢測結果來控制移動機構。

在本技術中，當移動載物臺（Z載物臺）時，Z載物臺在光軸方向上的位置的檢測不是基于連接Z載物臺和移動機構的連接單元，而是基于設置到Z載物臺的測量點。因此，能夠以高準確性檢測載物臺位置并且優化載物臺移動。

在本技術的實施例中的圖像獲取設備中，連接單元可在光軸方向上從載物臺突出。

在本技術的實施例中的圖像獲取設備中，移動機構可包括步進電機，以及控制單元可包括：位置計算單元，其被配置為計算每個單位時間內的移動目標位置作為序列，所述單位時間比將載物臺移動到圖像拾取位置所需的時間段更短，在該圖像拾取位置處獲得病理載玻片的圖像；差計算單元，其被配置為計算每個單位時間內移動目標位置和由位置檢測單元所檢測的位置之間的差；以及轉換單元，其被配置為將差轉換為步進電機的控制量。

在本技術中，在每個非常短的單位時間（例如1ms）內確定移動目標位置，并且在不需要穩定時間段的情況下檢測Z載物臺的位置，而不是花費時間（例如100ms）來移動Z載物臺到圖像拾取位置并且在等待穩定時間段（例如30ms）之后反饋Ｚ載物臺的檢測位置。因此，能夠縮短用于移動載物臺的控制時間段并且優化載物臺的移動。

在本技術的實施例中的圖像獲取設備中，移動機構可包括步進電機，以及控制單元可包括：位置計算單元，其被配置為計算每個單位時間內的移動目標位置作為序列，所述單位時間比將載物臺移動到圖像拾取位置所需的時間段更短，在該圖像拾取位置處獲得病理載玻片的圖像；第一差計算單元，其被配置為針對每個單位時間計算移動目標位置和前面周期的單位時間中的移動目標位置之間的差作為第一差；第一轉換單元，其被配置為將第一差轉換為步進電機的第一控制量；第二差計算單元，其被配置為針對每個單位時間計算在n周期之前的單位時間（n：預定的正整數）中的移動目標位置和由位置檢測單元檢測的位置之間的差作為第二差；第二轉換單元，其被配置為將第二差轉換為步進電機的第二控制量；以及合成單元，其被配置為將第一控制量和第二控制量合成從而將合成控制量輸出到移動機構。