撮像装置およびバーチャルスライド装置
【課題】簡素な装置構成で、染色色素のピーク波長に合わせたスペクトル情報の計測を精度良く行なうことができる。
【解決手段】Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１は、第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する。Ｅ染色用ＬＥＤ１０６２は、第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する。スペクトル取得素子１１４１は、Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１が発光する光を少なくとも透過する第１のカラーフィルタを有する第１の画素と、Ｅ染色用ＬＥＤ１０６２が発光する光を少なくとも透過する第２のカラーフィルタを有する第２の画素とを有する。制御部１１６は、Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１とＥ染色用ＬＥＤ１０６２とが同時に発光するように制御する。
【解決手段】Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１は、第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する。Ｅ染色用ＬＥＤ１０６２は、第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する。スペクトル取得素子１１４１は、Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１が発光する光を少なくとも透過する第１のカラーフィルタを有する第１の画素と、Ｅ染色用ＬＥＤ１０６２が発光する光を少なくとも透過する第２のカラーフィルタを有する第２の画素とを有する。制御部１１６は、Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１とＥ染色用ＬＥＤ１０６２とが同時に発光するように制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置およびバーチャルスライド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バーチャルスライド装置とは、病理標本などの標本が配置されている標本スライドを、撮像用カメラを用いて高倍率、高解像度で分割撮影し、その撮影した分割画像を張り合わせて標本スライド全体をデジタル画像化し、そしてこれをＰＣのモニタ上に表示を行なう装置で、あたかも実際の顕微鏡で標本を観察しているかのように操作ができる顕微鏡装置である。
【０００３】
バーチャルスライド装置は、細胞、組織診断といった病理学の分野などにおいて普及し始めている。バーチャルスライド装置には正確な病理診断を行なうために標本画像の忠実な色再現性と、迅速な診断を行なうために高速で画像を取得することが要求されている。
【０００４】
撮影画像の色再現性を向上させる方法として、被写体のＲＧＢカラー画像データと点計測した被写体のスペクトル情報（点計測スペクトル）とを用いて、ＲＧＢ３バンド画像の分光反射率の推定精度を向上させて、標本スライドのカラー画像の色再現性を向上させる方法が知られている（例えば、非特許文献１及び非特許文献２参照）。
【０００５】
図７は、従来知られている、点スペクトルを計測するスペクトル検出器を備えたバーチャルスライド装置の構成を示した概略図である。図示するバーチャルスライド装置１０００は、標本スライド１００１が載置されるステージ１００２と、標本スライド１００１を照明する光源１００４と、光源１００４の光を集光するコンデンサレンズ１００５と、標本スライド１００１に対向するように複数のレンズで構成された対物レンズ１００６と、対物レンズ１００６の光軸に沿って配置された結像レンズ１００７と、標本スライド１００１の像を撮影するカメラ１００８と、標本スライド１００１の点計測スペクトルを計測するスペクトル検出ユニット１００９とを備えている。
【０００６】
また、バーチャルスライド装置１０００は、標本スライド１００１からの光を分配してスペクトル検出ユニット１００９に導くビームスプリッタ１０１１を対物レンズ１００６の光軸上に備えている。また、顕微鏡装置１０００は、ビームスプリッタ１０１１からの光を集光し、スペクトル検出ユニット１００９に導くコンデンサレンズ１０１２を備えている。スペクトル検出ユニット１００９は、スペクトル検出センサ１０１０を備えている。また、バーチャルスライド装置１０００は、スペクトル検出ユニット１００９が検出するスペクトルデータに基づいて、カメラ１００８が撮影した標本スライド１００１の画像の処理を行う画像処理部１１１１を備えている。
【０００７】
図８は、従来知られているスペクトル検出センサ１０１０の構成を示した概略図である。図示する例では、スペクトル検出センサ１０１０は、９個の受光素子７０１−１〜７０１−９を備えている。受光素子７０１−１〜７０１−９の受光面側には、各々分光透過率の異なるカラーフィルタ７０２−１〜７０２−９が搭載されている。これにより、スペクトル検出センサ１０１０を備えたスペクトル検出ユニット１００９は、標本スライド１００１の点計測スペクトルを計測する。
【０００８】
バーチャルスライド装置１０００の撮像カメラ１００８は、標本スライド１００１に搭載された標本のＲＧＢ画像を取得する。また、スペクトル検出センサ１０１０を備えたスペクトル検出ユニット１００９は、標本の点計測スペクトルを計測する。画像処理部１１１１は、スペクトル検出ユニット１００９が計測したスペクトルデータを基に分光透過率の推定技術を用いて、撮像カメラ１００８が撮像した画像の色再現性の向上、および画像中の組織および細胞の特徴抽出を行なう。
【０００９】
また、異なる分光分布特性の発光を行なう複数の光源により順次照明された分光画像を取得し、これら分光画像データを基に標本画像の色再現性の良いカラー画像を生成するバーチャルスライド装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
なお、標本は光を殆ど吸収および散乱せず無色透明に近いため、観察に先立って色素による染色を施すのが一般的である。染色手法としては種々のものが提案されており、その総数は１００種類以上にも達するが、特に病理標本に関しては、色素として青紫色のヘマトキシリン（Ｈ）と赤色のエオシン（Ｅ）の２つを用いるヘマトキシリン−エオシン染色（以下、「ＨＥ染色」と称す）が標準的に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第７８６４３７９号明細書
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】「多点計測スペクトルを利用したカラー画像の色推定手法の実験的評価」、第５４回応用物理学会関係連合講演会講演予稿集、２００７年３月、ｐ．１０７１
【非特許文献２】「Ｐｉｅｃｅｗｉｓｅ Ｗｉｅｎｅｒ推定による多点測定スペクトルを利用した色再現」、第５５回応用物理学関係連合講演会講演予稿集、２００８年３月、ｐ１０５５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
通常、カラーフィルタ７０２−１〜７０２−９は、顔料系若しくは染料系の有機物であり、これらが受光素子７０１−１〜７０１−９（フォトダイオード）上に塗布されてスペクトル検出センサ１０１０が形成されている。
【００１４】
図９は、従来知られている顔料系若しくは染料系のカラーフィルタ７０２−１〜７０２−９が塗布された受光素子７０１−１〜７０１−９の分光感度特性を示している。曲線８０１は、カラーフィルタ７０２−１が塗布された受光素子７０１−１の分光感度特性を示している。曲線８０２は、カラーフィルタ７０２−２が塗布された受光素子７０１−２の分光感度特性を示している。曲線８０３は、カラーフィルタ７０２−３が塗布された受光素子７０１−３の分光感度特性を示している。曲線８０４は、カラーフィルタ７０２−４が塗布された受光素子７０１−４の分光感度特性を示している。曲線８０５は、カラーフィルタ７０２−５が塗布された受光素子７０１−５の分光感度特性を示している。曲線８０６は、カラーフィルタ７０２−６が塗布された受光素子７０１−６の分光感度特性を示している。曲線８０７は、カラーフィルタ７０２−７が塗布された受光素子７０１−７の分光感度特性を示している。曲線８０８は、カラーフィルタ７０２−８が塗布された受光素子７０１−８の分光感度特性を示している。曲線８０９は、カラーフィルタ７０２−９が塗布された受光素子７０１−９の分光感度特性を示している。
【００１５】
顔料系若しくは染料系のカラーフィルタ７０２−１〜７０２−９の減衰特性はなだらかである為、図９に示すように、隣接するスペクトル間の色分離性が悪いので、ＨＥ染色のスペクトル情報を精度よく分離して検出することは困難であった。なお、グレーティングや液晶チューナブルフィルタなどを用いて高分解能にスペクトル分離する分光装置があるが、グレーティングを用いる場合には、光学系が複雑となり大掛かりな装置となってしまう。また、液晶チューナブルフィルタを用いる場合には、所望する複数のスペクトル毎にフィルタ調整を行い、スペクトル信号を順次複数回検出を行うのでスペクトル信号検出に時間が掛かってしまう。そのため、高速で画像を取得することが要求されるバーチャルスライド装置への適用は不向きである。
【００１６】
また、特許文献１に開示されているバーチャルスライド装置では、各分光分布特性を有する照明毎に分光画像を取得する必要があるので、高速に高色再現された画像を取得することは困難であった。
【００１７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、簡素な装置構成で、染色色素のピーク波長に合わせたスペクトル情報の計測を精度良く行なうことができる撮像装置およびバーチャルスライド装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、第１の染色液および第２の染色液で染色された試料を撮影領域に提示するステージと、前記提示された試料を照らす照明部と、前記照明部を制御する制御部と、第１の受光面に結像された像を撮影する撮像素子と、第２の受光面に導入された光のスペクトル情報を取得するスペクトル取得素子と、前記提示された試料の像を前記第１の受光面に結像させ、前記提示された試料からの光を第２の受光面に導入する光学系と、を有し、前記照明部は、前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯と、前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯とを含む波長帯に発光波長帯を持つ発光スペクトルをもった撮像用光源と、前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する第１のスペクトル取得光源と、前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する第２のスペクトル取得光源と、を有し、前記スペクトル取得素子は、前記第１のスペクトル取得光源が発光する前記光を少なくとも透過する第１のカラーフィルタを有する第１の画素と、前記第２のスペクトル取得光源が発光する前記光を少なくとも透過する第２のカラーフィルタを有する第２の画素と、を有し、前記制御部は、前記第１のスペクトル取得光源と前記第２のスペクトル取得光源とが同時に発光するように制御することを特徴とする撮像装置である。
【００１９】
また、本発明の撮像装置において、前記照明部はさらに、前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれ、前記第１のスペクトル取得光源が発光する光の波長帯と一致しない波長帯の光を発光する第３のスペクトル取得光源と、前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれ、前記第２のスペクトル取得光源が発光する光の波長帯と一致しない波長帯の光を発光する第４のスペクトル取得光源と、を有し、前記制御部は、前記第１のスペクトル取得光源または前記第３のスペクトル取得光源と、前記第２のスペクトル取得光源または前記第４のスペクトル取得光源とが同時に発光するように制御することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の撮像装置において、前記第１の染色液はヘマトキシンであり、前記第２の染色液はエオシンであることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の撮像装置において、前記第１のカラーフィルタはローパスフィルタであり、前記第２のカラーフィルタはハイパスフィルタであることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の撮像装置において、前記スペクトル取得素子はさらに、前記第１のスペクトル取得光源が発光する前記光の波長帯と、前記第２のスペクトル取得光源が発光する前記光の波長帯とは異なる波長帯の光を少なくとも透過する第３のカラーフィルタを有する第３の画素を有することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、第１の染色液および第２の染色液で染色された試料を撮影領域に順次提示するステージと、前記提示された試料を照らす照明部と、前記照明部を制御する制御部と、第１の受光面に結像された像を撮影する撮像素子と、第２の受光面に導入された光のスペクトル情報を取得するスペクトル取得素子と、前記提示された試料の像を前記第１の受光面に結像させ、前記提示された試料からの光を第２の受光面に導入する光学系と、を有し、前記照明部は、前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯と、前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯とを含む波長帯に発光波長帯を持つ発光スペクトルをもった撮像用光源と、前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する第１のスペクトル取得光源と、前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する第２のスペクトル取得光源と、を有し、前記スペクトル取得素子は、前記第１のスペクトル取得光源が発光する前記光を少なくとも透過する第１のカラーフィルタを有する第１の画素と、前記第２のスペクトル取得光源が発光する前記光を少なくとも透過する第２のカラーフィルタを有する第２の画素と、を有し、前記制御部は、前記第１のスペクトル取得光源と前記第２のスペクトル取得光源とが同時に発光するように制御することを特徴とするバーチャルスライド装置である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、第１のスペクトル取得光源は、第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光し、第２のスペクトル取得光源は、第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する。また、スペクトル取得素子は、第１のスペクトル取得光源が発光する光を少なくとも透過する第１のカラーフィルタを有する第１の画素と、第２のスペクトル取得光源が発光する光を少なくとも透過する第２のカラーフィルタを有する第２の画素とを有する。また、制御部は、第１のスペクトル取得光源と第２のスペクトル取得光源とが同時に発光するように制御する。
【００２５】
これにより、第１のスペクトル取得光源および第２のスペクトル取得光源は、染色色素のピーク波長に合わせた光のみを試料に照射することができ、スペクトル取得素子は、染色色素のピーク波長に合わせた光のみに基づいたスペクトル情報を取得することができる。従って、試料のスペクトル情報の計測を精度良く行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるバーチャルスライド装置の構成を示した概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における主照明と補助照明との波長特性と、Ｈ染色色素とＥ染色色素との透過率とを示したグラフである。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるスペクトル取得素子の構成を示した概略図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるＨ染色検出用ローパスフィルタと、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタが透過する光の波長と、Ｈ染色色素とＥ染色色素との吸光度を示したグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態におけるバーチャルスライド装置が備える照明部の構成を示した概略図である。
【図６】ローパスフィルタと、バンドパスフィルタと、ハイパスフィルタとの吸光度と、第１の染色色素と、第２の染色色素と、第３の染色色素との吸光度を示したグラフである。
【図７】従来知られている、点スペクトルを計測するスペクトル検出器を備えたバーチャルスライド装置の構成を示した概略図である。
【図８】従来知られているスペクトル検出センサの構成を示した概略図である。
【図９】従来知られている顔料系若しくは染料系のカラーフィルタが塗布された受光素子の分光感度特性を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態におけるバーチャルスライド装置１の構成を示した概略図である。図示する例では、バーチャルスライド装置１は、ステージ１０２と、ステージ駆動部１０３と、照明部１０４と、コンデンサレンズ１０８と、対物レンズ１０９と、ハーフミラー１１０と、第１の結像レンズ１１１と、撮像部１１２と、第２の結像レンズ１１３と、スペクトル検出部１１４と、色情報処理部１１５と、制御部１１６とを備える。撮像部１１２は、撮像素子１１２１を備える。スペクトル検出部１１４は、スペクトル取得素子１１４１を備える。
【００２８】
ステージ１０２は、スライドガラス上に病理標本や生物組織などを載置した標本スライド１０１（標本、試料）を載置するための台である。ステージ１０２は、コンデンサレンズ１０８と対物レンズ１０９との間に配置されている。ステージ駆動部１０３は、ステージ１０２を水平及び垂直方向に駆動し、標本スライド１０１を、撮像部１１２の撮影領域に順次提示する。
【００２９】
照明部１０４は、主照明１０５（撮像用光源）と補助照明１０６とを有する。主照明１０５は、例えば白色ＬＥＤなどであり、撮像部１１２が標本スライド１０１の像を撮像するために用いる可視光を発生する光源である。補助照明１０６は、Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１（第１のスペクトル取得光源）とＥ染色用ＬＥＤ１０６２（第２のスペクトル取得光源）とを有する。Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１は、Ｈ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測するために用いる、発光スペクトルの半値幅が狭い狭帯域の光（波長λＨの光）を発生する光源である。Ｅ染色用ＬＥＤ１０６２は、Ｅ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測するために用いる、発光スペクトルの半値幅が狭い狭帯域の光（波長λＥの光）を発生する光源である。
【００３０】
コンデンサレンズ１０８は、照明部１０４の主照明１０５および補助照明１０６が発生した光を集光して標本スライド１０１に対して照射する。対物レンズ１０９は、複数のレンズで構成されており、標本スライド１０１に対向するように配置されている。また、対物レンズ１０９は、標本スライド１０１からの光束を集光させ、集光させた光をハーフミラー１１０に対して照射する。このように、対物レンズ１０９は、標本スライド１０１の透過像を拡大する。
【００３１】
ハーフミラー１１０は、対物レンズ１０９からの光の一部を透過し、一部を第２の結像レンズ１１３に対して照射する。ハーフミラー１１０が透過した光は第１の結像レンズ１１に対して照射される。
【００３２】
第１の結像レンズ１１１は、対物レンズ１０９の光軸に沿って配置されている。また、第１の結像レンズ１１１は、対物レンズ１０９が集光しハーフミラー１１０が透過した光を、撮像部１１２が備える撮像素子１１２１の撮像面上に結像させる。これにより、標本スライド１０１からの光は、撮像部１１２が備える撮像素子１１２１に導かれる。撮像部１１２が備える撮像素子１１２１は、標本スライド１０１からの光を受光し、受光した光を、受光した光の強度に応じた電気信号に光電変換する。撮像部１１２は、撮像素子１１２１が光電変換した電気信号に基づいて標本スライド１０１の画像データを生成する。
【００３３】
第２の結像レンズ１１３は、対物レンズ１０９が集光した光のうち、ハーフミラー１１０が反射した光を、スペクトル検出部１１４が備えるスペクトル取得素子１１４１の受光面上に結像させる。これにより、標本スライド１０１からの光は、スペクトル検出部１１４が備えるスペクトル取得素子１１４１に導かれる。スペクトル検出部１１４が備えるスペクトル取得素子１１４１はカラーフィルタを塗布された受光素子を備えており、標本スライド１０１からの光を受光し、受光した光の強度に応じた電気信号に光電変換する。スペクトル検出部１１４は、スペクトル取得素子１１４１が光電変換した電気信号に基づいて標本スライド１０１のスペクトル情報を検出する。
【００３４】
色情報処理部１１５は、スペクトル検出部１１４が検出した標本スライド１０１のスペクトル情報を用いて、撮像部１１２が生成した標本スライド１０１の画像データの色補正を行う。色情報処理部１１５は、色補正として、例えば、色再現性処理や染色均質化処理を行う。制御部１１６は、照明部１０４が備える主照明１０５と補助照明１０６の点灯を制御する。
【００３５】
なお、コンデンサレンズ１０８と、対物レンズ１０９と、ハーフミラー１１０と、第１の結像レンズ１１１と、第２の結像レンズ１１３とが、請求項に係る光学系に相当する。また、バーチャルスライド装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央演算処理装置）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、読み出し専用記憶装置）と、ＲＡＭ(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ランダムアクセスメモリ)と、外部記憶装置等とを含む、図示せぬコンピュータシステムを有している。そして、上述したステージ駆動部１０３と撮像部１１２とにより行なわれる処理の過程は、コンピュータシステムにより制御される。
【００３６】
次に、主照明１０５と補助照明１０６との波長特性と、Ｈ染色色素とＥ染色色素との吸光度とについて説明する。図２は、本実施形態における主照明１０５と補助照明１０６との波長特性と、Ｈ染色色素とＥ染色色素との吸光度とを示したグラフである。なお、図示するグラフは、主照明１０５が白色ＬＥＤであり、補助照明１０６が波長λＨの光を発生するＨ染色用ＬＥＤ１０６１と、波長λＥの光を発生するＥ染色用ＬＥＤ１０６２とを備える場合の波長特性を示している。
【００３７】
図示するグラフの横軸は波長を示している。また、図示するグラフの縦軸は、主照明１０５と補助照明１０６との放射強度と、Ｈ染色色素とＥ染色色素との吸光度を示している。また、曲線２０１は、主照明１０５が発生する光の各波長成分の強度を示している。また、曲線２０２は、Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１が発生する光の各波長成分の強度を示している。また、曲線２０３は、Ｅ染色用ＬＥＤ１０６２が発生する光の各波長成分の強度を示している。また、破線２０４は、Ｈ染色色素で吸収される光の各波長成分の吸光度を示している。また、破線２０５は、Ｅ染色色素で吸収される光の各波長成分の吸光度を示している。
【００３８】
図示するように、主照明１０５が発生する光の波長帯域は広い。また、Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１が発生する光の波長帯域と、Ｅ染色用ＬＥＤ１０６２が発生する光の波長帯域とは狭い。また、Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１が発生する光の波長のピークと、Ｈ染色色素で吸収される光の波長成分のピークとが一致（ほぼ一致）している。また、Ｅ染色用ＬＥＤ１０６２が発生する光の波長のピークと、Ｅ染色色素で吸収される光の波長成分のピークとが一致（ほぼ一致）している。
【００３９】
次に、スペクトル取得素子１１４１の構成について説明する。図３は、スペクトル取得素子１１４１の構成を示した概略図である。図示する例では、スペクトル取得素子１１４１は、Ｈ染色検出用ローパスフィルタを有する受光素子３０１（第１の画素）と、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタを有する受光素子３０２（第２の画素）と、各々分光透過率の異なるカラーフィルタを有する受光素子３０３〜３１２とを備える。Ｈ染色検出用ローパスフィルタと、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタとが透過する光の波長は図４に示す通りである。
【００４０】
図４は、本実施形態におけるＨ染色検出用ローパスフィルタと、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタが透過する光の波長と、Ｈ染色色素とＥ染色色素との吸光度を示したグラフである。図示するグラフの横軸は波長を示している。また、図示するグラフの縦軸は、透過率及び吸光度を示している。実線４０１は、Ｈ染色検出用ローパスフィルタの透過率を示している。実線４０２は、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタの透過率を示している。破線４０３は、Ｈ染色色素の吸光度を示している。また、破線４０４は、Ｅ染色色素の吸光度を示している。図示するように、Ｈ染色検出用ローパスフィルタは、Ｈ染色色素の波長の光を透過し、Ｅ染色色素の波長の光を吸収する。また、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタは、Ｅ染色色素の波長の光を透過し、Ｈ染色色素の波長の光を吸収する。
【００４１】
次に、バーチャルスライド装置１の動作手順について説明する。
（ステップＳ１０１）制御部１１６は主照明１０５をＯＮにし、補助照明１０６のＨ染色用ＬＥＤ１０６１とＥ染色用ＬＥＤ１０６２とをＯＦＦにする。このとき、撮像部１１２は、標本スライド１０１の画像を撮像し、スペクトル検出部１１４は、標本スライド１０１の点計測スペクトル情報を計測する。その後、ステップＳ１０２の処理に進む。
【００４２】
（ステップＳ１０２）制御部１１６は主照明１０５をＯＦＦにし、補助照明１０６のＨ染色用ＬＥＤ１０６１とＥ染色用ＬＥＤ１０６２とをＯＮにする。このとき、スペクトル検出部１１４は、Ｈ染色検出用ローパスフィルタを有する受光素子３０１で、Ｈ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測し、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタを有する受光素子３０２で、Ｅ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測する。その後、ステップＳ１０３の処理に進む。
【００４３】
（ステップＳ１０３）色情報処理部１１５は、ステップＳ１０１の処理で計測した標本スライド１０１の点計測スペクトル情報と、ステップＳ１０２の処理で計測したＨ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報とＥ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報とに基づいて、ステップＳ１０１の処理で撮像した標本スライド１０１の画像の色再現性処理および染色均質化処理を行う。その後、処理を終了する。
【００４４】
上述したとおり、本実施形態におけるバーチャルスライド装置１は、補助照明１０６としてＨ染色用ＬＥＤ１０６１とＥ染色用ＬＥＤ１０６２とを備える。ＬＥＤは発光スペクトルの半値幅が狭いので、Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１とＥ染色用ＬＥＤ１０６２とは、ＨＥ染色のスペクトルに対応した狭帯域の光のみを照射することができる。また、スペクトル検出部１１４は、Ｈ染色検出用ローパスフィルタを有する受光素子３０１と、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタを有する受光素子３０２とを備えている。そのため、Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１とＥ染色用ＬＥＤ１０６２とが同時に発光した場合においても、Ｈ染色検出用ローパスフィルタを有する受光素子３０１は、Ｈ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報のみを計測することができ、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタを有する受光素子３０２は、Ｅ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報のみを計測することができる。
【００４５】
従って、バーチャルスライド装置１は、簡素な装置構成で、点計測スペクトル情報に加え、染色色素のピーク波長に合わせたスペクトル情報の計測を精度良く行なうことができる。
【００４６】
また、バーチャルスライド装置１は、計測した点計測スペクトル情報と、染色色素のピーク波長に合わせたスペクトル情報とに基づいて、撮像部１１２が生成した標本スライド１０１の画像データの色再現性処理および染色均質化処理を行う。そのため、より高精度に標本スライド１０１を撮像した画像データの画像処理を行うことができる。例えば、標本スライド１０１が病理標本である場合、より高精度に、病理標本の組織および細胞の特徴抽出を行うことができる。
【００４７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態におけるバーチャルスライド装置２と第１の実施形態におけるバーチャルスライド装置１とで異なる構成は、照明部の構成のみである。他の構成は、第１の実施形態におけるバーチャルスライド装置１と同様の構成である。
【００４８】
図５は、本実施形態におけるバーチャルスライド装置２が備える照明部５０１の構成を示した概略図である。図示する例では、照明部５０１は、主照明１０５と、補助照明５０２とを有する。主照明１０５は、第１の実施形態の照明部１０５と同様である。補助照明５０２は、Ｈ染色用ＬＥＤ群５０３とＥ染色用ＬＥＤ群５０４とを有する。
【００４９】
Ｈ染色用ＬＥＤ群５０３は、第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１と、第２Ｈ染色用ＬＥＤ５０３２と、第３Ｈ染色用ＬＥＤ５０３３とを有する。第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１は、波長λＨの光を発生する光源である。第２Ｈ染色用ＬＥＤ５０３２は、波長λＨよりもΔλだけ短い波長λＨ−Δλの光を発生する光源である。第３Ｈ染色用ＬＥＤ５０３３は、波長λＨよりもΔλだけ長い波長λＨ＋Δλの光を発生する光源である。
【００５０】
Ｅ染色用ＬＥＤ群５０４は、第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１と、第２Ｅ染色用ＬＥＤ５０４２と、第３Ｅ染色用ＬＥＤ５０４３とを有する。第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１は、波長λＥの光を発生する光源である。第２Ｅ染色用ＬＥＤ５０４２は、波長λＥよりもΔλだけ短い波長λＥ−Δλの光を発生する光源である。第３Ｅ染色用ＬＥＤ５０４３は、波長λＥよりもΔλだけ長い波長λＥ＋Δλの光を発生する光源である。
【００５１】
この構成により、照明部５０１は、波長λＨおよび波長λＥの光と、波長λＨおよび波長λＥの光を中心に前後Δλずらした波長の光とを照射することができる。なお、ＬＥＤの発光波長はＬＥＤを構成する半導体のバンドギャップの大きさによって決定される。即ち、ＬＥＤを構成する半導体の材料によってバンドギャップの大きさは決定されるが、半導体への不純物ドーピングによって、ＬＥＤの発光波長を若干シフトすることができる（Δλずらすことができる）。
【００５２】
次に、バーチャルスライド装置２の動作手順について説明する。
（ステップＳ２０１）制御部１１６は、第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１と、第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１とをＯＮにし、主照明１０５と、第２Ｈ染色用ＬＥＤ５０３２と、第３Ｈ染色用ＬＥＤ５０３３と、第２Ｅ染色用ＬＥＤ５０４２と、第３Ｅ染色用ＬＥＤ５０４３とをＯＦＦにする。このとき、スペクトル検出部１１４は、Ｈ染色検出用ローパスフィルタを有する受光素子３０１で、Ｈ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測し、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタを有する受光素子３０２で、Ｅ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測する。その後、ステップＳ２０２の処理に進む。
【００５３】
（ステップＳ２０２）制御部１１６は、第２Ｈ染色用ＬＥＤ５０３２と、第２Ｅ染色用ＬＥＤ５０４２とをＯＮにし、主照明１０５と、第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１と、第３Ｈ染色用ＬＥＤ５０３３と、第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１と、第３Ｅ染色用ＬＥＤ５０４３とをＯＦＦにする。このとき、スペクトル検出部１１４は、Ｈ染色検出用ローパスフィルタを有する受光素子３０１で、Ｈ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測し、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタを有する受光素子３０２で、Ｅ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測する。その後、ステップＳ２０３の処理に進む。
【００５４】
（ステップＳ２０３）制御部１１６は、第３Ｈ染色用ＬＥＤ５０３３と、第３Ｅ染色用ＬＥＤ５０４３とをＯＮにし、主照明１０５と、第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１と、第２Ｈ染色用ＬＥＤ５０３２と、第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１と、第２Ｅ染色用ＬＥＤ５０４２とをＯＦＦにする。このとき、スペクトル検出部１１４は、Ｈ染色検出用ローパスフィルタを有する受光素子３０１で、Ｈ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測し、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタを有する受光素子３０２で、Ｅ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測する。その後、ステップＳ２０３の処理に進む。
【００５５】
（ステップＳ２０４）制御部１１６は、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０３の処理で計測したＨ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報のうち、最良のＨ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を判定する。そして、制御部１１６は、第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１と、第２Ｈ染色用ＬＥＤ５０３２と、第３Ｈ染色用ＬＥＤ５０３３のうち、最良のＨ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を取得した際に点灯したＨ染色用ＬＥＤを判定する。また、制御部１１６は、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０３の処理で計測したＥ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報のうち、最良のＥ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を判定する。そして、制御部１１６は、第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１と、第２Ｅ染色用ＬＥＤ５０４２と、第３Ｅ染色用ＬＥＤ５０４３とのうち、最良のＥ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を取得した際に点灯したＥ染色用ＬＥＤを判定する。なお、最良のスペクトル情報としては、例えば、信号強度が一番高い値とする。その後、ステップＳ２０５の処理に進む。
【００５６】
（ステップＳ２０５）制御部１１６は主照明１０５をＯＮにし、第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１と、第２Ｈ染色用ＬＥＤ５０３２と、第３Ｈ染色用ＬＥＤ５０３３と、第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１と、第２Ｅ染色用ＬＥＤ５０４２と、第３Ｅ染色用ＬＥＤ５０４３とをＯＦＦにする。このとき、撮像部１１２は、標本スライド１０１の画像データを生成し、スペクトル検出部１１４は、標本スライド１０１の点計測スペクトル情報を計測する。その後、ステップＳ２０６の処理に進む。
【００５７】
（ステップＳ２０６）制御部１１６は、ステップＳ２０４の処理で判定した、最良のＨ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を取得した際に点灯していたＨ染色用ＬＥＤ（第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１と、第２Ｈ染色用ＬＥＤ５０３２と、第３Ｈ染色用ＬＥＤ５０３３とのいずれか）と、最良のＥ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を取得した際に点灯していたＥ染色用ＬＥＤ（第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１と、第２Ｅ染色用ＬＥＤ５０４２と、第３Ｅ染色用ＬＥＤ５０４３とのいずれか）との２つのみをＯＮにし、その他の補助照明と主照明１０５とをＯＦＦにする。このとき、スペクトル検出部１１４は、Ｈ染色検出用ローパスフィルタを有する受光素子３０１で、Ｈ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測し、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタを有する受光素子３０２で、Ｅ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測する。その後、ステップＳ２０７の処理に進む。
【００５８】
（ステップＳ２０７）色情報処理部１１５は、ステップＳ２０５の処理で計測した標本スライド１０１の点計測スペクトル情報と、ステップＳ２０６の処理で計測したＨ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報とＥ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報とに基づいて、ステップＳ２０５の処理で生成した標本スライド１０１の画像データの色再現性処理および染色均質化処理を行う。その後、処理を終了する。
【００５９】
上述したとおり、本実施形態におけるバーチャルスライド装置２は、補助照明５０２として第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１と、第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１が発光する光の波長λＨの光を中心に前後Δλずらした波長の光を発光する第２Ｈ染色用ＬＥＤ５０３２と第３Ｈ染色用ＬＥＤ５０３３とを有する。また、バーチャルスライド装置２は、補助照明５０２として第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１と、第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１が発光する光の波長λＥの光を中心に前後Δλずらした波長の光を発光する第２Ｅ染色用ＬＥＤ５０４２と第３Ｅ染色用ＬＥＤ５０４３とを有する。
【００６０】
この構成により、染色液の固体ばらつきや、染色条件の違いや、病理標本の厚さの違いなどにより、ＨＥ染色のピーク波長が異なる場合においても、バーチャルスライド装置２は、ＨＥ染色のスペクトルに対応した狭帯域の光のみを照射することができる。従って、点計測スペクトル情報に加え、染色色素のピーク波長に合わせたスペクトル情報の計測をさらに精度良く行なうことができる。
【００６１】
また、バーチャルスライド装置２は、計測した点計測スペクトル情報と、染色色素のピーク波長に合わせたスペクトル情報とに基づいて、撮像部１１２が生成した標本スライド１０１の画像データの色再現性処理および染色均質化処理を行う。そのため、より高精度に標本スライド１０１の画像データの画像処理を行うことができる。
【００６２】
以上、この発明の第１の実施形態および第２の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００６３】
例えば、上述した実施形態では、染色液として、Ｈ染色色素とＥ染色色素とを用いる例について説明したが、これに限らない。例えば、用いる染色液の特性（吸光度）に応じて、補助照明の種類と、スペクトル取得素子の受光素子が有するフィルタの種類を変更することで、どのような染色液を用いた場合においても本発明を実現することができる。
【００６４】
また、上述した実施形態では、２種類の染色液を用いる例について説明したが、これに限らず、１種類もしくは３種類以上の染色液を用いるようにしてもよい。なお、２種類の染色液を用いる場合には、スペクトル取得素子の受光素子が有するフィルタとして、ハイパスフィルタとローパスフィルタを用いたが、３種類以上の染色液を用いる場合には、さらにバンドパスフィルタを用いる。
【００６５】
図６は、ローパスフィルタと、バンドパスフィルタと、ハイパスフィルタとの透過率と、第１の染色色素と、第２の染色色素と、第３の染色色素との吸光度を示したグラフである。図示するグラフの横軸は波長を示している。また、図示するグラフの縦軸は、透過率及び吸光度を示している。実線６０１は、ローパスフィルタの透過率を示している。実線６０２は、バンドパスフィルタの透過率を示している。実線６０３は、ハイパスフィルタの透過率を示している。破線６０４は、第１の染色色素の吸光度を示している。破線６０５は、第２の染色色素の吸光度を示している。破線６０６は、第３の染色色素の吸光度を示している。図示するように、ローパスフィルタは、第１の染色色素の波長の光を透過し、その他の染色色素の光を吸収する。また、バンドパスフィルタは、第２の染色色素の波長の光を透過し、その他の染色色素の光を吸収する。また、ハイパスフィルタは、第３の染色色素の波長の光を透過し、その他の染色色素の波長の光を吸収する。
【００６６】
このように、３種類以上の染色液を用いる場合には、さらにバンドパスフィルタを用いることで、染色色素のピーク波長に合わせたスペクトル情報の計測を精度良く行なうことができる。
【符号の説明】
【００６７】
１・・・バーチャルスライド装置、１０１・・・標本スライド、１０２・・・ステージ、１０３・・・ステージ駆動部、１０４，５０１・・・照明部、１０５・・・主照明、１０６，５０２・・・補助照明、１０８・・・コンデンサレンズ、１０９・・・対物レンズ、１１０・・・ハーフミラー、１１１・・・第１の結像レンズ、１１２・・・撮像部、１１３・・・第２の結像レンズ、１１４・・・スペクトル検出部、１１５・・・色情報処理部、１１６・・・制御部、３０１〜３１２・・・受光素子、５０３・・・Ｈ染色用ＬＥＤ群、５０４・・・Ｅ染色用ＬＥＤ群、１０６１・・・Ｈ染色用ＬＥＤ、１０６２・・・Ｅ染色用ＬＥＤ、１１２１・・・撮像素子、１１４１・・・スペクトル取得素子、５０３１・・・第１Ｈ染色用ＬＥＤ、５０３２・・・第２Ｈ染色用ＬＥＤ、５０３３・・・第３Ｈ染色用ＬＥＤ、５０４１・・・第１Ｅ染色用ＬＥＤ、５０４２・・・第２Ｅ染色用ＬＥＤ、５０４３・・・第３Ｅ染色用ＬＥＤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置およびバーチャルスライド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バーチャルスライド装置とは、病理標本などの標本が配置されている標本スライドを、撮像用カメラを用いて高倍率、高解像度で分割撮影し、その撮影した分割画像を張り合わせて標本スライド全体をデジタル画像化し、そしてこれをＰＣのモニタ上に表示を行なう装置で、あたかも実際の顕微鏡で標本を観察しているかのように操作ができる顕微鏡装置である。
【０００３】
バーチャルスライド装置は、細胞、組織診断といった病理学の分野などにおいて普及し始めている。バーチャルスライド装置には正確な病理診断を行なうために標本画像の忠実な色再現性と、迅速な診断を行なうために高速で画像を取得することが要求されている。
【０００４】
撮影画像の色再現性を向上させる方法として、被写体のＲＧＢカラー画像データと点計測した被写体のスペクトル情報（点計測スペクトル）とを用いて、ＲＧＢ３バンド画像の分光反射率の推定精度を向上させて、標本スライドのカラー画像の色再現性を向上させる方法が知られている（例えば、非特許文献１及び非特許文献２参照）。
【０００５】
図７は、従来知られている、点スペクトルを計測するスペクトル検出器を備えたバーチャルスライド装置の構成を示した概略図である。図示するバーチャルスライド装置１０００は、標本スライド１００１が載置されるステージ１００２と、標本スライド１００１を照明する光源１００４と、光源１００４の光を集光するコンデンサレンズ１００５と、標本スライド１００１に対向するように複数のレンズで構成された対物レンズ１００６と、対物レンズ１００６の光軸に沿って配置された結像レンズ１００７と、標本スライド１００１の像を撮影するカメラ１００８と、標本スライド１００１の点計測スペクトルを計測するスペクトル検出ユニット１００９とを備えている。
【０００６】
また、バーチャルスライド装置１０００は、標本スライド１００１からの光を分配してスペクトル検出ユニット１００９に導くビームスプリッタ１０１１を対物レンズ１００６の光軸上に備えている。また、顕微鏡装置１０００は、ビームスプリッタ１０１１からの光を集光し、スペクトル検出ユニット１００９に導くコンデンサレンズ１０１２を備えている。スペクトル検出ユニット１００９は、スペクトル検出センサ１０１０を備えている。また、バーチャルスライド装置１０００は、スペクトル検出ユニット１００９が検出するスペクトルデータに基づいて、カメラ１００８が撮影した標本スライド１００１の画像の処理を行う画像処理部１１１１を備えている。
【０００７】
図８は、従来知られているスペクトル検出センサ１０１０の構成を示した概略図である。図示する例では、スペクトル検出センサ１０１０は、９個の受光素子７０１−１〜７０１−９を備えている。受光素子７０１−１〜７０１−９の受光面側には、各々分光透過率の異なるカラーフィルタ７０２−１〜７０２−９が搭載されている。これにより、スペクトル検出センサ１０１０を備えたスペクトル検出ユニット１００９は、標本スライド１００１の点計測スペクトルを計測する。
【０００８】
バーチャルスライド装置１０００の撮像カメラ１００８は、標本スライド１００１に搭載された標本のＲＧＢ画像を取得する。また、スペクトル検出センサ１０１０を備えたスペクトル検出ユニット１００９は、標本の点計測スペクトルを計測する。画像処理部１１１１は、スペクトル検出ユニット１００９が計測したスペクトルデータを基に分光透過率の推定技術を用いて、撮像カメラ１００８が撮像した画像の色再現性の向上、および画像中の組織および細胞の特徴抽出を行なう。
【０００９】
また、異なる分光分布特性の発光を行なう複数の光源により順次照明された分光画像を取得し、これら分光画像データを基に標本画像の色再現性の良いカラー画像を生成するバーチャルスライド装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
なお、標本は光を殆ど吸収および散乱せず無色透明に近いため、観察に先立って色素による染色を施すのが一般的である。染色手法としては種々のものが提案されており、その総数は１００種類以上にも達するが、特に病理標本に関しては、色素として青紫色のヘマトキシリン（Ｈ）と赤色のエオシン（Ｅ）の２つを用いるヘマトキシリン−エオシン染色（以下、「ＨＥ染色」と称す）が標準的に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第７８６４３７９号明細書
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】「多点計測スペクトルを利用したカラー画像の色推定手法の実験的評価」、第５４回応用物理学会関係連合講演会講演予稿集、２００７年３月、ｐ．１０７１
【非特許文献２】「Ｐｉｅｃｅｗｉｓｅ Ｗｉｅｎｅｒ推定による多点測定スペクトルを利用した色再現」、第５５回応用物理学関係連合講演会講演予稿集、２００８年３月、ｐ１０５５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
通常、カラーフィルタ７０２−１〜７０２−９は、顔料系若しくは染料系の有機物であり、これらが受光素子７０１−１〜７０１−９（フォトダイオード）上に塗布されてスペクトル検出センサ１０１０が形成されている。
【００１４】
図９は、従来知られている顔料系若しくは染料系のカラーフィルタ７０２−１〜７０２−９が塗布された受光素子７０１−１〜７０１−９の分光感度特性を示している。曲線８０１は、カラーフィルタ７０２−１が塗布された受光素子７０１−１の分光感度特性を示している。曲線８０２は、カラーフィルタ７０２−２が塗布された受光素子７０１−２の分光感度特性を示している。曲線８０３は、カラーフィルタ７０２−３が塗布された受光素子７０１−３の分光感度特性を示している。曲線８０４は、カラーフィルタ７０２−４が塗布された受光素子７０１−４の分光感度特性を示している。曲線８０５は、カラーフィルタ７０２−５が塗布された受光素子７０１−５の分光感度特性を示している。曲線８０６は、カラーフィルタ７０２−６が塗布された受光素子７０１−６の分光感度特性を示している。曲線８０７は、カラーフィルタ７０２−７が塗布された受光素子７０１−７の分光感度特性を示している。曲線８０８は、カラーフィルタ７０２−８が塗布された受光素子７０１−８の分光感度特性を示している。曲線８０９は、カラーフィルタ７０２−９が塗布された受光素子７０１−９の分光感度特性を示している。
【００１５】
顔料系若しくは染料系のカラーフィルタ７０２−１〜７０２−９の減衰特性はなだらかである為、図９に示すように、隣接するスペクトル間の色分離性が悪いので、ＨＥ染色のスペクトル情報を精度よく分離して検出することは困難であった。なお、グレーティングや液晶チューナブルフィルタなどを用いて高分解能にスペクトル分離する分光装置があるが、グレーティングを用いる場合には、光学系が複雑となり大掛かりな装置となってしまう。また、液晶チューナブルフィルタを用いる場合には、所望する複数のスペクトル毎にフィルタ調整を行い、スペクトル信号を順次複数回検出を行うのでスペクトル信号検出に時間が掛かってしまう。そのため、高速で画像を取得することが要求されるバーチャルスライド装置への適用は不向きである。
【００１６】
また、特許文献１に開示されているバーチャルスライド装置では、各分光分布特性を有する照明毎に分光画像を取得する必要があるので、高速に高色再現された画像を取得することは困難であった。
【００１７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、簡素な装置構成で、染色色素のピーク波長に合わせたスペクトル情報の計測を精度良く行なうことができる撮像装置およびバーチャルスライド装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、第１の染色液および第２の染色液で染色された試料を撮影領域に提示するステージと、前記提示された試料を照らす照明部と、前記照明部を制御する制御部と、第１の受光面に結像された像を撮影する撮像素子と、第２の受光面に導入された光のスペクトル情報を取得するスペクトル取得素子と、前記提示された試料の像を前記第１の受光面に結像させ、前記提示された試料からの光を第２の受光面に導入する光学系と、を有し、前記照明部は、前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯と、前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯とを含む波長帯に発光波長帯を持つ発光スペクトルをもった撮像用光源と、前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する第１のスペクトル取得光源と、前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する第２のスペクトル取得光源と、を有し、前記スペクトル取得素子は、前記第１のスペクトル取得光源が発光する前記光を少なくとも透過する第１のカラーフィルタを有する第１の画素と、前記第２のスペクトル取得光源が発光する前記光を少なくとも透過する第２のカラーフィルタを有する第２の画素と、を有し、前記制御部は、前記第１のスペクトル取得光源と前記第２のスペクトル取得光源とが同時に発光するように制御することを特徴とする撮像装置である。
【００１９】
また、本発明の撮像装置において、前記照明部はさらに、前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれ、前記第１のスペクトル取得光源が発光する光の波長帯と一致しない波長帯の光を発光する第３のスペクトル取得光源と、前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれ、前記第２のスペクトル取得光源が発光する光の波長帯と一致しない波長帯の光を発光する第４のスペクトル取得光源と、を有し、前記制御部は、前記第１のスペクトル取得光源または前記第３のスペクトル取得光源と、前記第２のスペクトル取得光源または前記第４のスペクトル取得光源とが同時に発光するように制御することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の撮像装置において、前記第１の染色液はヘマトキシンであり、前記第２の染色液はエオシンであることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の撮像装置において、前記第１のカラーフィルタはローパスフィルタであり、前記第２のカラーフィルタはハイパスフィルタであることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の撮像装置において、前記スペクトル取得素子はさらに、前記第１のスペクトル取得光源が発光する前記光の波長帯と、前記第２のスペクトル取得光源が発光する前記光の波長帯とは異なる波長帯の光を少なくとも透過する第３のカラーフィルタを有する第３の画素を有することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、第１の染色液および第２の染色液で染色された試料を撮影領域に順次提示するステージと、前記提示された試料を照らす照明部と、前記照明部を制御する制御部と、第１の受光面に結像された像を撮影する撮像素子と、第２の受光面に導入された光のスペクトル情報を取得するスペクトル取得素子と、前記提示された試料の像を前記第１の受光面に結像させ、前記提示された試料からの光を第２の受光面に導入する光学系と、を有し、前記照明部は、前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯と、前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯とを含む波長帯に発光波長帯を持つ発光スペクトルをもった撮像用光源と、前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する第１のスペクトル取得光源と、前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する第２のスペクトル取得光源と、を有し、前記スペクトル取得素子は、前記第１のスペクトル取得光源が発光する前記光を少なくとも透過する第１のカラーフィルタを有する第１の画素と、前記第２のスペクトル取得光源が発光する前記光を少なくとも透過する第２のカラーフィルタを有する第２の画素と、を有し、前記制御部は、前記第１のスペクトル取得光源と前記第２のスペクトル取得光源とが同時に発光するように制御することを特徴とするバーチャルスライド装置である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、第１のスペクトル取得光源は、第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光し、第２のスペクトル取得光源は、第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する。また、スペクトル取得素子は、第１のスペクトル取得光源が発光する光を少なくとも透過する第１のカラーフィルタを有する第１の画素と、第２のスペクトル取得光源が発光する光を少なくとも透過する第２のカラーフィルタを有する第２の画素とを有する。また、制御部は、第１のスペクトル取得光源と第２のスペクトル取得光源とが同時に発光するように制御する。
【００２５】
これにより、第１のスペクトル取得光源および第２のスペクトル取得光源は、染色色素のピーク波長に合わせた光のみを試料に照射することができ、スペクトル取得素子は、染色色素のピーク波長に合わせた光のみに基づいたスペクトル情報を取得することができる。従って、試料のスペクトル情報の計測を精度良く行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるバーチャルスライド装置の構成を示した概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における主照明と補助照明との波長特性と、Ｈ染色色素とＥ染色色素との透過率とを示したグラフである。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるスペクトル取得素子の構成を示した概略図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるＨ染色検出用ローパスフィルタと、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタが透過する光の波長と、Ｈ染色色素とＥ染色色素との吸光度を示したグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態におけるバーチャルスライド装置が備える照明部の構成を示した概略図である。
【図６】ローパスフィルタと、バンドパスフィルタと、ハイパスフィルタとの吸光度と、第１の染色色素と、第２の染色色素と、第３の染色色素との吸光度を示したグラフである。
【図７】従来知られている、点スペクトルを計測するスペクトル検出器を備えたバーチャルスライド装置の構成を示した概略図である。
【図８】従来知られているスペクトル検出センサの構成を示した概略図である。
【図９】従来知られている顔料系若しくは染料系のカラーフィルタが塗布された受光素子の分光感度特性を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態におけるバーチャルスライド装置１の構成を示した概略図である。図示する例では、バーチャルスライド装置１は、ステージ１０２と、ステージ駆動部１０３と、照明部１０４と、コンデンサレンズ１０８と、対物レンズ１０９と、ハーフミラー１１０と、第１の結像レンズ１１１と、撮像部１１２と、第２の結像レンズ１１３と、スペクトル検出部１１４と、色情報処理部１１５と、制御部１１６とを備える。撮像部１１２は、撮像素子１１２１を備える。スペクトル検出部１１４は、スペクトル取得素子１１４１を備える。
【００２８】
ステージ１０２は、スライドガラス上に病理標本や生物組織などを載置した標本スライド１０１（標本、試料）を載置するための台である。ステージ１０２は、コンデンサレンズ１０８と対物レンズ１０９との間に配置されている。ステージ駆動部１０３は、ステージ１０２を水平及び垂直方向に駆動し、標本スライド１０１を、撮像部１１２の撮影領域に順次提示する。
【００２９】
照明部１０４は、主照明１０５（撮像用光源）と補助照明１０６とを有する。主照明１０５は、例えば白色ＬＥＤなどであり、撮像部１１２が標本スライド１０１の像を撮像するために用いる可視光を発生する光源である。補助照明１０６は、Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１（第１のスペクトル取得光源）とＥ染色用ＬＥＤ１０６２（第２のスペクトル取得光源）とを有する。Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１は、Ｈ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測するために用いる、発光スペクトルの半値幅が狭い狭帯域の光（波長λＨの光）を発生する光源である。Ｅ染色用ＬＥＤ１０６２は、Ｅ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測するために用いる、発光スペクトルの半値幅が狭い狭帯域の光（波長λＥの光）を発生する光源である。
【００３０】
コンデンサレンズ１０８は、照明部１０４の主照明１０５および補助照明１０６が発生した光を集光して標本スライド１０１に対して照射する。対物レンズ１０９は、複数のレンズで構成されており、標本スライド１０１に対向するように配置されている。また、対物レンズ１０９は、標本スライド１０１からの光束を集光させ、集光させた光をハーフミラー１１０に対して照射する。このように、対物レンズ１０９は、標本スライド１０１の透過像を拡大する。
【００３１】
ハーフミラー１１０は、対物レンズ１０９からの光の一部を透過し、一部を第２の結像レンズ１１３に対して照射する。ハーフミラー１１０が透過した光は第１の結像レンズ１１に対して照射される。
【００３２】
第１の結像レンズ１１１は、対物レンズ１０９の光軸に沿って配置されている。また、第１の結像レンズ１１１は、対物レンズ１０９が集光しハーフミラー１１０が透過した光を、撮像部１１２が備える撮像素子１１２１の撮像面上に結像させる。これにより、標本スライド１０１からの光は、撮像部１１２が備える撮像素子１１２１に導かれる。撮像部１１２が備える撮像素子１１２１は、標本スライド１０１からの光を受光し、受光した光を、受光した光の強度に応じた電気信号に光電変換する。撮像部１１２は、撮像素子１１２１が光電変換した電気信号に基づいて標本スライド１０１の画像データを生成する。
【００３３】
第２の結像レンズ１１３は、対物レンズ１０９が集光した光のうち、ハーフミラー１１０が反射した光を、スペクトル検出部１１４が備えるスペクトル取得素子１１４１の受光面上に結像させる。これにより、標本スライド１０１からの光は、スペクトル検出部１１４が備えるスペクトル取得素子１１４１に導かれる。スペクトル検出部１１４が備えるスペクトル取得素子１１４１はカラーフィルタを塗布された受光素子を備えており、標本スライド１０１からの光を受光し、受光した光の強度に応じた電気信号に光電変換する。スペクトル検出部１１４は、スペクトル取得素子１１４１が光電変換した電気信号に基づいて標本スライド１０１のスペクトル情報を検出する。
【００３４】
色情報処理部１１５は、スペクトル検出部１１４が検出した標本スライド１０１のスペクトル情報を用いて、撮像部１１２が生成した標本スライド１０１の画像データの色補正を行う。色情報処理部１１５は、色補正として、例えば、色再現性処理や染色均質化処理を行う。制御部１１６は、照明部１０４が備える主照明１０５と補助照明１０６の点灯を制御する。
【００３５】
なお、コンデンサレンズ１０８と、対物レンズ１０９と、ハーフミラー１１０と、第１の結像レンズ１１１と、第２の結像レンズ１１３とが、請求項に係る光学系に相当する。また、バーチャルスライド装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央演算処理装置）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、読み出し専用記憶装置）と、ＲＡＭ(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ランダムアクセスメモリ)と、外部記憶装置等とを含む、図示せぬコンピュータシステムを有している。そして、上述したステージ駆動部１０３と撮像部１１２とにより行なわれる処理の過程は、コンピュータシステムにより制御される。
【００３６】
次に、主照明１０５と補助照明１０６との波長特性と、Ｈ染色色素とＥ染色色素との吸光度とについて説明する。図２は、本実施形態における主照明１０５と補助照明１０６との波長特性と、Ｈ染色色素とＥ染色色素との吸光度とを示したグラフである。なお、図示するグラフは、主照明１０５が白色ＬＥＤであり、補助照明１０６が波長λＨの光を発生するＨ染色用ＬＥＤ１０６１と、波長λＥの光を発生するＥ染色用ＬＥＤ１０６２とを備える場合の波長特性を示している。
【００３７】
図示するグラフの横軸は波長を示している。また、図示するグラフの縦軸は、主照明１０５と補助照明１０６との放射強度と、Ｈ染色色素とＥ染色色素との吸光度を示している。また、曲線２０１は、主照明１０５が発生する光の各波長成分の強度を示している。また、曲線２０２は、Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１が発生する光の各波長成分の強度を示している。また、曲線２０３は、Ｅ染色用ＬＥＤ１０６２が発生する光の各波長成分の強度を示している。また、破線２０４は、Ｈ染色色素で吸収される光の各波長成分の吸光度を示している。また、破線２０５は、Ｅ染色色素で吸収される光の各波長成分の吸光度を示している。
【００３８】
図示するように、主照明１０５が発生する光の波長帯域は広い。また、Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１が発生する光の波長帯域と、Ｅ染色用ＬＥＤ１０６２が発生する光の波長帯域とは狭い。また、Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１が発生する光の波長のピークと、Ｈ染色色素で吸収される光の波長成分のピークとが一致（ほぼ一致）している。また、Ｅ染色用ＬＥＤ１０６２が発生する光の波長のピークと、Ｅ染色色素で吸収される光の波長成分のピークとが一致（ほぼ一致）している。
【００３９】
次に、スペクトル取得素子１１４１の構成について説明する。図３は、スペクトル取得素子１１４１の構成を示した概略図である。図示する例では、スペクトル取得素子１１４１は、Ｈ染色検出用ローパスフィルタを有する受光素子３０１（第１の画素）と、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタを有する受光素子３０２（第２の画素）と、各々分光透過率の異なるカラーフィルタを有する受光素子３０３〜３１２とを備える。Ｈ染色検出用ローパスフィルタと、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタとが透過する光の波長は図４に示す通りである。
【００４０】
図４は、本実施形態におけるＨ染色検出用ローパスフィルタと、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタが透過する光の波長と、Ｈ染色色素とＥ染色色素との吸光度を示したグラフである。図示するグラフの横軸は波長を示している。また、図示するグラフの縦軸は、透過率及び吸光度を示している。実線４０１は、Ｈ染色検出用ローパスフィルタの透過率を示している。実線４０２は、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタの透過率を示している。破線４０３は、Ｈ染色色素の吸光度を示している。また、破線４０４は、Ｅ染色色素の吸光度を示している。図示するように、Ｈ染色検出用ローパスフィルタは、Ｈ染色色素の波長の光を透過し、Ｅ染色色素の波長の光を吸収する。また、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタは、Ｅ染色色素の波長の光を透過し、Ｈ染色色素の波長の光を吸収する。
【００４１】
次に、バーチャルスライド装置１の動作手順について説明する。
（ステップＳ１０１）制御部１１６は主照明１０５をＯＮにし、補助照明１０６のＨ染色用ＬＥＤ１０６１とＥ染色用ＬＥＤ１０６２とをＯＦＦにする。このとき、撮像部１１２は、標本スライド１０１の画像を撮像し、スペクトル検出部１１４は、標本スライド１０１の点計測スペクトル情報を計測する。その後、ステップＳ１０２の処理に進む。
【００４２】
（ステップＳ１０２）制御部１１６は主照明１０５をＯＦＦにし、補助照明１０６のＨ染色用ＬＥＤ１０６１とＥ染色用ＬＥＤ１０６２とをＯＮにする。このとき、スペクトル検出部１１４は、Ｈ染色検出用ローパスフィルタを有する受光素子３０１で、Ｈ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測し、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタを有する受光素子３０２で、Ｅ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測する。その後、ステップＳ１０３の処理に進む。
【００４３】
（ステップＳ１０３）色情報処理部１１５は、ステップＳ１０１の処理で計測した標本スライド１０１の点計測スペクトル情報と、ステップＳ１０２の処理で計測したＨ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報とＥ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報とに基づいて、ステップＳ１０１の処理で撮像した標本スライド１０１の画像の色再現性処理および染色均質化処理を行う。その後、処理を終了する。
【００４４】
上述したとおり、本実施形態におけるバーチャルスライド装置１は、補助照明１０６としてＨ染色用ＬＥＤ１０６１とＥ染色用ＬＥＤ１０６２とを備える。ＬＥＤは発光スペクトルの半値幅が狭いので、Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１とＥ染色用ＬＥＤ１０６２とは、ＨＥ染色のスペクトルに対応した狭帯域の光のみを照射することができる。また、スペクトル検出部１１４は、Ｈ染色検出用ローパスフィルタを有する受光素子３０１と、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタを有する受光素子３０２とを備えている。そのため、Ｈ染色用ＬＥＤ１０６１とＥ染色用ＬＥＤ１０６２とが同時に発光した場合においても、Ｈ染色検出用ローパスフィルタを有する受光素子３０１は、Ｈ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報のみを計測することができ、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタを有する受光素子３０２は、Ｅ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報のみを計測することができる。
【００４５】
従って、バーチャルスライド装置１は、簡素な装置構成で、点計測スペクトル情報に加え、染色色素のピーク波長に合わせたスペクトル情報の計測を精度良く行なうことができる。
【００４６】
また、バーチャルスライド装置１は、計測した点計測スペクトル情報と、染色色素のピーク波長に合わせたスペクトル情報とに基づいて、撮像部１１２が生成した標本スライド１０１の画像データの色再現性処理および染色均質化処理を行う。そのため、より高精度に標本スライド１０１を撮像した画像データの画像処理を行うことができる。例えば、標本スライド１０１が病理標本である場合、より高精度に、病理標本の組織および細胞の特徴抽出を行うことができる。
【００４７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態におけるバーチャルスライド装置２と第１の実施形態におけるバーチャルスライド装置１とで異なる構成は、照明部の構成のみである。他の構成は、第１の実施形態におけるバーチャルスライド装置１と同様の構成である。
【００４８】
図５は、本実施形態におけるバーチャルスライド装置２が備える照明部５０１の構成を示した概略図である。図示する例では、照明部５０１は、主照明１０５と、補助照明５０２とを有する。主照明１０５は、第１の実施形態の照明部１０５と同様である。補助照明５０２は、Ｈ染色用ＬＥＤ群５０３とＥ染色用ＬＥＤ群５０４とを有する。
【００４９】
Ｈ染色用ＬＥＤ群５０３は、第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１と、第２Ｈ染色用ＬＥＤ５０３２と、第３Ｈ染色用ＬＥＤ５０３３とを有する。第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１は、波長λＨの光を発生する光源である。第２Ｈ染色用ＬＥＤ５０３２は、波長λＨよりもΔλだけ短い波長λＨ−Δλの光を発生する光源である。第３Ｈ染色用ＬＥＤ５０３３は、波長λＨよりもΔλだけ長い波長λＨ＋Δλの光を発生する光源である。
【００５０】
Ｅ染色用ＬＥＤ群５０４は、第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１と、第２Ｅ染色用ＬＥＤ５０４２と、第３Ｅ染色用ＬＥＤ５０４３とを有する。第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１は、波長λＥの光を発生する光源である。第２Ｅ染色用ＬＥＤ５０４２は、波長λＥよりもΔλだけ短い波長λＥ−Δλの光を発生する光源である。第３Ｅ染色用ＬＥＤ５０４３は、波長λＥよりもΔλだけ長い波長λＥ＋Δλの光を発生する光源である。
【００５１】
この構成により、照明部５０１は、波長λＨおよび波長λＥの光と、波長λＨおよび波長λＥの光を中心に前後Δλずらした波長の光とを照射することができる。なお、ＬＥＤの発光波長はＬＥＤを構成する半導体のバンドギャップの大きさによって決定される。即ち、ＬＥＤを構成する半導体の材料によってバンドギャップの大きさは決定されるが、半導体への不純物ドーピングによって、ＬＥＤの発光波長を若干シフトすることができる（Δλずらすことができる）。
【００５２】
次に、バーチャルスライド装置２の動作手順について説明する。
（ステップＳ２０１）制御部１１６は、第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１と、第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１とをＯＮにし、主照明１０５と、第２Ｈ染色用ＬＥＤ５０３２と、第３Ｈ染色用ＬＥＤ５０３３と、第２Ｅ染色用ＬＥＤ５０４２と、第３Ｅ染色用ＬＥＤ５０４３とをＯＦＦにする。このとき、スペクトル検出部１１４は、Ｈ染色検出用ローパスフィルタを有する受光素子３０１で、Ｈ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測し、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタを有する受光素子３０２で、Ｅ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測する。その後、ステップＳ２０２の処理に進む。
【００５３】
（ステップＳ２０２）制御部１１６は、第２Ｈ染色用ＬＥＤ５０３２と、第２Ｅ染色用ＬＥＤ５０４２とをＯＮにし、主照明１０５と、第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１と、第３Ｈ染色用ＬＥＤ５０３３と、第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１と、第３Ｅ染色用ＬＥＤ５０４３とをＯＦＦにする。このとき、スペクトル検出部１１４は、Ｈ染色検出用ローパスフィルタを有する受光素子３０１で、Ｈ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測し、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタを有する受光素子３０２で、Ｅ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測する。その後、ステップＳ２０３の処理に進む。
【００５４】
（ステップＳ２０３）制御部１１６は、第３Ｈ染色用ＬＥＤ５０３３と、第３Ｅ染色用ＬＥＤ５０４３とをＯＮにし、主照明１０５と、第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１と、第２Ｈ染色用ＬＥＤ５０３２と、第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１と、第２Ｅ染色用ＬＥＤ５０４２とをＯＦＦにする。このとき、スペクトル検出部１１４は、Ｈ染色検出用ローパスフィルタを有する受光素子３０１で、Ｈ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測し、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタを有する受光素子３０２で、Ｅ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測する。その後、ステップＳ２０３の処理に進む。
【００５５】
（ステップＳ２０４）制御部１１６は、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０３の処理で計測したＨ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報のうち、最良のＨ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を判定する。そして、制御部１１６は、第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１と、第２Ｈ染色用ＬＥＤ５０３２と、第３Ｈ染色用ＬＥＤ５０３３のうち、最良のＨ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を取得した際に点灯したＨ染色用ＬＥＤを判定する。また、制御部１１６は、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０３の処理で計測したＥ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報のうち、最良のＥ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を判定する。そして、制御部１１６は、第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１と、第２Ｅ染色用ＬＥＤ５０４２と、第３Ｅ染色用ＬＥＤ５０４３とのうち、最良のＥ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を取得した際に点灯したＥ染色用ＬＥＤを判定する。なお、最良のスペクトル情報としては、例えば、信号強度が一番高い値とする。その後、ステップＳ２０５の処理に進む。
【００５６】
（ステップＳ２０５）制御部１１６は主照明１０５をＯＮにし、第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１と、第２Ｈ染色用ＬＥＤ５０３２と、第３Ｈ染色用ＬＥＤ５０３３と、第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１と、第２Ｅ染色用ＬＥＤ５０４２と、第３Ｅ染色用ＬＥＤ５０４３とをＯＦＦにする。このとき、撮像部１１２は、標本スライド１０１の画像データを生成し、スペクトル検出部１１４は、標本スライド１０１の点計測スペクトル情報を計測する。その後、ステップＳ２０６の処理に進む。
【００５７】
（ステップＳ２０６）制御部１１６は、ステップＳ２０４の処理で判定した、最良のＨ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を取得した際に点灯していたＨ染色用ＬＥＤ（第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１と、第２Ｈ染色用ＬＥＤ５０３２と、第３Ｈ染色用ＬＥＤ５０３３とのいずれか）と、最良のＥ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を取得した際に点灯していたＥ染色用ＬＥＤ（第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１と、第２Ｅ染色用ＬＥＤ５０４２と、第３Ｅ染色用ＬＥＤ５０４３とのいずれか）との２つのみをＯＮにし、その他の補助照明と主照明１０５とをＯＦＦにする。このとき、スペクトル検出部１１４は、Ｈ染色検出用ローパスフィルタを有する受光素子３０１で、Ｈ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測し、Ｅ染色検出用ハイパスフィルタを有する受光素子３０２で、Ｅ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報を計測する。その後、ステップＳ２０７の処理に進む。
【００５８】
（ステップＳ２０７）色情報処理部１１５は、ステップＳ２０５の処理で計測した標本スライド１０１の点計測スペクトル情報と、ステップＳ２０６の処理で計測したＨ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報とＥ染色に特化したスペクトルのスペクトル情報とに基づいて、ステップＳ２０５の処理で生成した標本スライド１０１の画像データの色再現性処理および染色均質化処理を行う。その後、処理を終了する。
【００５９】
上述したとおり、本実施形態におけるバーチャルスライド装置２は、補助照明５０２として第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１と、第１Ｈ染色用ＬＥＤ５０３１が発光する光の波長λＨの光を中心に前後Δλずらした波長の光を発光する第２Ｈ染色用ＬＥＤ５０３２と第３Ｈ染色用ＬＥＤ５０３３とを有する。また、バーチャルスライド装置２は、補助照明５０２として第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１と、第１Ｅ染色用ＬＥＤ５０４１が発光する光の波長λＥの光を中心に前後Δλずらした波長の光を発光する第２Ｅ染色用ＬＥＤ５０４２と第３Ｅ染色用ＬＥＤ５０４３とを有する。
【００６０】
この構成により、染色液の固体ばらつきや、染色条件の違いや、病理標本の厚さの違いなどにより、ＨＥ染色のピーク波長が異なる場合においても、バーチャルスライド装置２は、ＨＥ染色のスペクトルに対応した狭帯域の光のみを照射することができる。従って、点計測スペクトル情報に加え、染色色素のピーク波長に合わせたスペクトル情報の計測をさらに精度良く行なうことができる。
【００６１】
また、バーチャルスライド装置２は、計測した点計測スペクトル情報と、染色色素のピーク波長に合わせたスペクトル情報とに基づいて、撮像部１１２が生成した標本スライド１０１の画像データの色再現性処理および染色均質化処理を行う。そのため、より高精度に標本スライド１０１の画像データの画像処理を行うことができる。
【００６２】
以上、この発明の第１の実施形態および第２の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００６３】
例えば、上述した実施形態では、染色液として、Ｈ染色色素とＥ染色色素とを用いる例について説明したが、これに限らない。例えば、用いる染色液の特性（吸光度）に応じて、補助照明の種類と、スペクトル取得素子の受光素子が有するフィルタの種類を変更することで、どのような染色液を用いた場合においても本発明を実現することができる。
【００６４】
また、上述した実施形態では、２種類の染色液を用いる例について説明したが、これに限らず、１種類もしくは３種類以上の染色液を用いるようにしてもよい。なお、２種類の染色液を用いる場合には、スペクトル取得素子の受光素子が有するフィルタとして、ハイパスフィルタとローパスフィルタを用いたが、３種類以上の染色液を用いる場合には、さらにバンドパスフィルタを用いる。
【００６５】
図６は、ローパスフィルタと、バンドパスフィルタと、ハイパスフィルタとの透過率と、第１の染色色素と、第２の染色色素と、第３の染色色素との吸光度を示したグラフである。図示するグラフの横軸は波長を示している。また、図示するグラフの縦軸は、透過率及び吸光度を示している。実線６０１は、ローパスフィルタの透過率を示している。実線６０２は、バンドパスフィルタの透過率を示している。実線６０３は、ハイパスフィルタの透過率を示している。破線６０４は、第１の染色色素の吸光度を示している。破線６０５は、第２の染色色素の吸光度を示している。破線６０６は、第３の染色色素の吸光度を示している。図示するように、ローパスフィルタは、第１の染色色素の波長の光を透過し、その他の染色色素の光を吸収する。また、バンドパスフィルタは、第２の染色色素の波長の光を透過し、その他の染色色素の光を吸収する。また、ハイパスフィルタは、第３の染色色素の波長の光を透過し、その他の染色色素の波長の光を吸収する。
【００６６】
このように、３種類以上の染色液を用いる場合には、さらにバンドパスフィルタを用いることで、染色色素のピーク波長に合わせたスペクトル情報の計測を精度良く行なうことができる。
【符号の説明】
【００６７】
１・・・バーチャルスライド装置、１０１・・・標本スライド、１０２・・・ステージ、１０３・・・ステージ駆動部、１０４，５０１・・・照明部、１０５・・・主照明、１０６，５０２・・・補助照明、１０８・・・コンデンサレンズ、１０９・・・対物レンズ、１１０・・・ハーフミラー、１１１・・・第１の結像レンズ、１１２・・・撮像部、１１３・・・第２の結像レンズ、１１４・・・スペクトル検出部、１１５・・・色情報処理部、１１６・・・制御部、３０１〜３１２・・・受光素子、５０３・・・Ｈ染色用ＬＥＤ群、５０４・・・Ｅ染色用ＬＥＤ群、１０６１・・・Ｈ染色用ＬＥＤ、１０６２・・・Ｅ染色用ＬＥＤ、１１２１・・・撮像素子、１１４１・・・スペクトル取得素子、５０３１・・・第１Ｈ染色用ＬＥＤ、５０３２・・・第２Ｈ染色用ＬＥＤ、５０３３・・・第３Ｈ染色用ＬＥＤ、５０４１・・・第１Ｅ染色用ＬＥＤ、５０４２・・・第２Ｅ染色用ＬＥＤ、５０４３・・・第３Ｅ染色用ＬＥＤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の染色液および第２の染色液で染色された試料を撮影領域に提示するステージと、
前記提示された試料を照らす照明部と、
前記照明部を制御する制御部と、
第１の受光面に結像された像を撮影する撮像素子と、
第２の受光面に導入された光のスペクトル情報を取得するスペクトル取得素子と、
前記提示された試料の像を前記第１の受光面に結像させ、前記提示された試料からの光を第２の受光面に導入する光学系と、
を有し、
前記照明部は、
前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯と、前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯とを含む波長帯に発光波長帯を持つ発光スペクトルをもった撮像用光源と、
前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する第１のスペクトル取得光源と、
前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する第２のスペクトル取得光源と、
を有し、
前記スペクトル取得素子は、
前記第１のスペクトル取得光源が発光する前記光を少なくとも透過する第１のカラーフィルタを有する第１の画素と、
前記第２のスペクトル取得光源が発光する前記光を少なくとも透過する第２のカラーフィルタを有する第２の画素と、
を有し、
前記制御部は、前記第１のスペクトル取得光源と前記第２のスペクトル取得光源とが同時に発光するように制御する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記照明部はさらに、
前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれ、前記第１のスペクトル取得光源が発光する光の波長帯と一致しない波長帯の光を発光する第３のスペクトル取得光源と、
前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれ、前記第２のスペクトル取得光源が発光する光の波長帯と一致しない波長帯の光を発光する第４のスペクトル取得光源と、
を有し、
前記制御部は、前記第１のスペクトル取得光源または前記第３のスペクトル取得光源と、前記第２のスペクトル取得光源または前記第４のスペクトル取得光源とが同時に発光するように制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の染色液はヘマトキシンであり、
前記第２の染色液はエオシンである
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１のカラーフィルタはローパスフィルタであり、
前記第２のカラーフィルタはハイパスフィルタである
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記スペクトル取得素子はさらに、前記第１のスペクトル取得光源が発光する前記光の波長帯と、前記第２のスペクトル取得光源が発光する前記光の波長帯とは異なる波長帯の光を少なくとも透過する第３のカラーフィルタを有する第３の画素
を有することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
第１の染色液および第２の染色液で染色された試料を撮影領域に順次提示するステージと、
前記提示された試料を照らす照明部と、
前記照明部を制御する制御部と、
第１の受光面に結像された像を撮影する撮像素子と、
第２の受光面に導入された光のスペクトル情報を取得するスペクトル取得素子と、
前記提示された試料の像を前記第１の受光面に結像させ、前記提示された試料からの光を第２の受光面に導入する光学系と、
を有し、
前記照明部は、
前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯と、前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯とを含む波長帯に発光波長帯を持つ発光スペクトルをもった撮像用光源と、
前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する第１のスペクトル取得光源と、
前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する第２のスペクトル取得光源と、
を有し、
前記スペクトル取得素子は、
前記第１のスペクトル取得光源が発光する前記光を少なくとも透過する第１のカラーフィルタを有する第１の画素と、
前記第２のスペクトル取得光源が発光する前記光を少なくとも透過する第２のカラーフィルタを有する第２の画素と、
を有し、
前記制御部は、前記第１のスペクトル取得光源と前記第２のスペクトル取得光源とが同時に発光するように制御する
ことを特徴とするバーチャルスライド装置。
【請求項１】
第１の染色液および第２の染色液で染色された試料を撮影領域に提示するステージと、
前記提示された試料を照らす照明部と、
前記照明部を制御する制御部と、
第１の受光面に結像された像を撮影する撮像素子と、
第２の受光面に導入された光のスペクトル情報を取得するスペクトル取得素子と、
前記提示された試料の像を前記第１の受光面に結像させ、前記提示された試料からの光を第２の受光面に導入する光学系と、
を有し、
前記照明部は、
前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯と、前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯とを含む波長帯に発光波長帯を持つ発光スペクトルをもった撮像用光源と、
前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する第１のスペクトル取得光源と、
前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する第２のスペクトル取得光源と、
を有し、
前記スペクトル取得素子は、
前記第１のスペクトル取得光源が発光する前記光を少なくとも透過する第１のカラーフィルタを有する第１の画素と、
前記第２のスペクトル取得光源が発光する前記光を少なくとも透過する第２のカラーフィルタを有する第２の画素と、
を有し、
前記制御部は、前記第１のスペクトル取得光源と前記第２のスペクトル取得光源とが同時に発光するように制御する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記照明部はさらに、
前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれ、前記第１のスペクトル取得光源が発光する光の波長帯と一致しない波長帯の光を発光する第３のスペクトル取得光源と、
前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれ、前記第２のスペクトル取得光源が発光する光の波長帯と一致しない波長帯の光を発光する第４のスペクトル取得光源と、
を有し、
前記制御部は、前記第１のスペクトル取得光源または前記第３のスペクトル取得光源と、前記第２のスペクトル取得光源または前記第４のスペクトル取得光源とが同時に発光するように制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の染色液はヘマトキシンであり、
前記第２の染色液はエオシンである
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１のカラーフィルタはローパスフィルタであり、
前記第２のカラーフィルタはハイパスフィルタである
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記スペクトル取得素子はさらに、前記第１のスペクトル取得光源が発光する前記光の波長帯と、前記第２のスペクトル取得光源が発光する前記光の波長帯とは異なる波長帯の光を少なくとも透過する第３のカラーフィルタを有する第３の画素
を有することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
第１の染色液および第２の染色液で染色された試料を撮影領域に順次提示するステージと、
前記提示された試料を照らす照明部と、
前記照明部を制御する制御部と、
第１の受光面に結像された像を撮影する撮像素子と、
第２の受光面に導入された光のスペクトル情報を取得するスペクトル取得素子と、
前記提示された試料の像を前記第１の受光面に結像させ、前記提示された試料からの光を第２の受光面に導入する光学系と、
を有し、
前記照明部は、
前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯と、前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯とを含む波長帯に発光波長帯を持つ発光スペクトルをもった撮像用光源と、
前記第１の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する第１のスペクトル取得光源と、
前記第２の染色液の吸収スペクトルの吸収波長帯に含まれる波長帯の光を発光する第２のスペクトル取得光源と、
を有し、
前記スペクトル取得素子は、
前記第１のスペクトル取得光源が発光する前記光を少なくとも透過する第１のカラーフィルタを有する第１の画素と、
前記第２のスペクトル取得光源が発光する前記光を少なくとも透過する第２のカラーフィルタを有する第２の画素と、
を有し、
前記制御部は、前記第１のスペクトル取得光源と前記第２のスペクトル取得光源とが同時に発光するように制御する
ことを特徴とするバーチャルスライド装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−３３８６（Ｐ２０１３−３３８６Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３５２００（Ｐ２０１１−１３５２００）
【出願日】平成２３年６月１７日（２０１１．６．１７）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１７日（２０１１．６．１７）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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