特許 6952891 ２×３および１×３スライド用のカルーセル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6952891

(24)【登録日】2021年9月30日

(45)【発行日】2021年10月27日

(54)【発明の名称】２×３および１×３スライド用のカルーセル

(51)【国際特許分類】

   G02B 21/34 20060101AFI20211018BHJP

   G01N 35/04 20060101ALI20211018BHJP

【ＦＩ】

   G02B21/34

   G01N35/04 E

【請求項の数】17

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2020-518680(P2020-518680)

(86)(22)【出願日】2018年10月4日

(65)【公表番号】特表2021-501349(P2021-501349A)

(43)【公表日】2021年1月14日

(86)【国際出願番号】US2018054462

(87)【国際公開番号】WO2019071042

(87)【国際公開日】20190411

【審査請求日】2020年8月27日

(31)【優先権主張番号】62/568,206

(32)【優先日】2017年10月4日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】503293765

【氏名又は名称】ライカ バイオシステムズ イメージング インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｌｅｉｃａ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｍａｇｉｎｇ， Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ニコラス ニューバーグ

(72)【発明者】

【氏名】プレンタッシュ ジェロセヴィッチ

【審査官】 森内 正明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１２１７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平４−２１９５０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１１−２７７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３１５９７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平１−１１２４６０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第５３６７４０１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第５７６８０３３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０３３７６２００（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 中国実用新案第２０１１４１９３８（ＣＮ，Ｙ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３５／００ − ３７／００

Ｇ０２Ｂ ２１／００ − ２１／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

デジタルスライドスキャン装置カルーセルであって、前記デジタルスライドスキャン装置カルーセルは、
下面、上面および外縁を有する基部と、
前記基部の上方に配置された複数の取り外し可能なラックスペーサと、
を備え、
前記基部の外縁は、上面視の視点において略円形であり、
それぞれの取り外し可能なラックスペーサは、左側面、右側面、外側面、内側面、上部および底部を有し、
それぞれの取り外し可能なラックスペーサは、前記基部に取り付けられるとともに、前記基部から取り外されるように構成され、
第１のラックスペーサと第２のラックスペーサを含む第１の隣接するラックスペーサの対は、前記基部、前記第１のラックスペーサの左側面および前記第２のラックスペーサの右側面により３辺を境界付けられた第１の１×３ラックスロットを画定し、
第３のラックスペーサと第４のラックスペーサを含む第２の隣接するラックスペーサの対は、前記基部、前記第３のラックスペーサの左側面および前記第４のラックスペーサの右側面により３辺を境界付けられた第１の２×３ラックスロットを画定する、
デジタルスライドスキャン装置カルーセル。

【請求項2】

前記第１の１×３ラックスロットを画定する前記第１のラックスペーサの前記左側面と前記第２のラックスペーサの前記右側面とは、実質的に平行である、
請求項１に記載のデジタルスライドスキャン装置カルーセル。

【請求項3】

前記第１の１×３ラックスロットは、上面視で前記基部の前記上面に略長方形の領域を画定する、
請求項２に記載のデジタルスライドスキャン装置カルーセル。

【請求項4】

前記第１の１×３ラックスロットは、１×３スライドラックを保持するように構成され、前記１×３スライドラックは、各々のサイズが１×３の複数のガラススライドを支持するように構成されている、
請求項３に記載のデジタルスライドスキャン装置カルーセル。

【請求項5】

前記第１のラックスペーサおよび前記第２のラックスペーサの各々は、略くさび形である、
請求項２に記載のデジタルスライドスキャン装置カルーセル。

【請求項6】

前記第１のラックスペーサおよび前記第２のラックスペーサは、前記基部に接続され、前記基部から上方に延びる、
請求項２に記載のデジタルスライドスキャン装置カルーセル。

【請求項7】

前記第１のラックスペーサは、前記基部の中央部分の近位の内部部分を含み、前記第１のラックスペーサの前記内部部分から前記第２のラックスペーサに向かって前記第１の１×３ラックスロットに延びる第１のラックストッパーをさらに含む、
請求項２に記載のデジタルスライドスキャン装置カルーセル。

【請求項8】

前記第２のラックスペーサは、前記基部の中央部分の近位の内部部分を含み、前記第２のラックスペーサの前記内部部分から前記第１のラックスペーサに向かって前記第１の１×３ラックスロットに延びる第２のラックストッパーをさらに含む、
請求項７に記載のデジタルスライドスキャン装置カルーセル。

【請求項9】

前記第１のラックストッパーおよび前記第２のラックストッパーは、前記第１の１×３ラックスロットに配置された１×３スライドラックと係合するように構成される、
請求項８に記載のデジタルスライドスキャン装置カルーセル。

【請求項10】

前記第１の２×３ラックスロットを画定する第３のラックスペーサの前記左側面と第４のラックスペーサの前記右側面は、実質的に平行である、
請求項１に記載のデジタルスライドスキャン装置カルーセル。

【請求項11】

前記第１の２×３ラックスロットは、上面視で前記基部の前記上面に略長方形の領域を画定する、
請求項１０に記載のデジタルスライドスキャン装置カルーセル。

【請求項12】

前記第１の２×３ラックスロットは、２×３スライドラックを保持するように構成され、前記２×３スライドラックは、各々のサイズが２×３の複数のガラススライドを支持するように構成されている、
請求項１１に記載のデジタルスライドスキャン装置カルーセル。

【請求項13】

前記第３のラックスペーサおよび前記第４のラックスペーサの各々は、略くさび形である、
請求項１０に記載のデジタルスライドスキャン装置カルーセル。

【請求項14】

前記第３のラックスペーサおよび前記第４のラックスペーサは、前記基部に接続され、前記基部から上方に延びる、
請求項１３に記載のデジタルスライドスキャン装置カルーセル。

【請求項15】

前記第３のラックスペーサは、前記基部の中央部分の近位の内部部分を含み、前記第３のラックスペーサの前記内部部分から前記第４のラックスペーサに向かって前記第１の２×３ラックスロットに延びる第３のラックストッパーをさらに含む、
請求項１０に記載のデジタルスライドスキャン装置カルーセル。

【請求項16】

前記第４のラックスペーサは、前記基部の中央部分の近位の内部部分を含み、前記第４のラックスペーサの前記内部部分から前記第３のラックスペーサに向かって前記第１の２×３ラックスロットに延びる第４のラックストッパーをさらに含む、
請求項１５に記載のデジタルスライドスキャン装置カルーセル。

【請求項17】

前記第３のラックストッパーおよび前記第４のラックストッパーは、前記第１の２×３ラックスロットに配置された２×３スライドラックと係合するように構成され、前記２×３スライドラックは、各々のサイズが２×３の複数のガラススライドを支持するように構成される、
請求項１６に記載のデジタルスライドスキャン装置カルーセル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年１０月４日に出願された米国仮特許出願第６２／５６８，２０６号の優先権を主張し、これは参照により全文が記載されているように本明細書に組み込まれる。

【0002】

本発明は、一般に、デジタルスライドスキャン装置に関し、より詳細には、様々なサイズのスライドラック（例えば、デジタル病理学用のスライドガラスを格納する１×３および２×３スライドラック）を支持するカルーセルに関する。

【背景技術】

【0003】

デジタル病理学は、物理的なスライドから生成された情報の管理を可能にするコンピュータ技術によって可能になる画像ベースの情報環境である。デジタル病理学は、部分的には、物理顕微鏡スライド上で標本をスキャンし、コンピュータモニターで、保存、表示、管理、および分析ができるデジタルスライド画像を作成するプラクティスであるバーチャルな顕微鏡検査によって可能とされている。デジタル病理学分野は、スライド全体を撮像する能力によって爆発的に発展し、現在、がんなどの重要な病気の診断、予後診断、および予測を、より良く、速く、安価に、実現する上で、診断医学の最も有望な手段の１つとみなされている。

【0004】

物理的なスライドガラスの大部分は７６×２６ｍｍ（１×３インチ）である。ただし、一部のスライドガラスは７６×５２ｍｍ（２×３インチ）である。これらの大きなスライドガラスは倍幅である。デジタルスライドスキャン装置は通常、一度に１つのスライドをスキャンする。一部のデジタルスライドスキャン装置は、デジタルスライドスキャン装置が数十または数百のスライドガラスを中断なしに連続して処理できるよう、１つ以上のスライドラックを保持するように変更されている。しかしながら、従来のデジタルスライドスキャン装置は、中断なしに、様々なサイズのスライドラックを保持したり、様々なサイズのスライドガラスをインターリーブスキャンしたりすることはできない。したがって、必要なのは、上記説明されたような従来のシステムにおいて発見されたそれらの重要な課題を解決するシステムおよび方法である。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

したがって、本明細書では、様々なサイズのスライドラックを保持するように構成されたデジタルスライドスキャン装置で使用するためのスライドラックカルーセルについて説明する。スライドラックカルーセルは、基部の上面から上方に延びる複数のスライドラックスペーサを支持するように構成された基部を含む。複数のスライドラックスペーサは、様々なサイズのスライドラックスペーサを含んでもよい。隣接するスライドラックスペーサ同士は、所定のサイズのスライドラックスロットを画定する。カルーセルの基部に取り付けられる複数のスライドラックスペーサの配置およびサイズに基づいて、複数のスライドラックスロットサイズをカルーセル上に選択的に構成することができる。したがって、スライドラックカルーセルの基部に、所望の数の１×３スライドラックスロットと所望の数の２×３スライドラックスロットを構成できる。

【0006】

一実施形態では、デジタルスライドスキャン装置カルーセルは、下面、上面、および外縁を有する基部を含み、基部の外縁は、上面視の視点において略円形である。カルーセルは、基部の上方に配置された複数のラックスペーサもまた含み、各ラックスペーサは、左側面、右側面、外側面、内側面、上部および底部を有する。第１のラックスペーサと第２のラックスペーサを含む第１の隣接するラックスペーサの対は、基部、第１のラックスペーサの左側面、および第２のラックスペーサの右側面により３辺を境界付けられた第１の１×３ラックスロットを画定する。さらに、第３のラックスペーサと第４のラックスペーサを含む第２の隣接するラックスペーサの対は、基部、第３のラックスペーサの左側面、および第４のラックスペーサの右側面により３辺を境界付けられた第１の２×３ラックスロットを画定する。

【0007】

本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および添付図面を検討した後、当業者にとってさらに容易に明らかになるであろう。

【0008】

本発明の構造および動作は、以下の詳細な説明および添付図面の検討から理解され、図面では、同一の参照符号は同一の部分を指す。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態によるラックスペーサコネクタを備えた例示的なスライドラックカルーセル基部を示す上面図である。

【図2】一実施形態による、取り外し可能なラックスペーサが基部に接続された例示的なスライドラックカルーセル基部を示す上面図である。

【図3】一実施形態による、スライドガラスを含む例示的な１×３スライドラックを示す上面図である。

【図4】一実施形態による、スライドガラスを含む例示的な２×３スライドラックを示す上面図である。

【図5】一実施形態による、スライドガラスを有する異なるサイズのスライドラックによって占有される様々なサイズのラックスロットを画定する異なるサイズのラックスペーサを有する例示的なスライドラックカルーセル基部を示す斜視図である。

【図6】図６Ａは、本明細書で説明される様々な実施形態と関連して使用されてもよい、実施例のプロセッサ使用可能デバイス５５０を例示するブロック図であり、図６Ｂは、単一の線形配列を有する実施例のラインスキャンカメラを例示するブロック図であり、図６Ｃは、３つの線形配列を有する実施例のラインスキャンカメラを例示するブロック図であり、図６Ｄは、複数の線形配列を有する実施例のラインスキャンカメラを例示するブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本明細書に開示される実施形態は、所望の数の１×３ラックスロットを所望の数の２×３ラックスロットと組み合わせて有するように構成可能なスライドラックカルーセルを提供する。この説明を読んだ後、当業者にとって、様々な代替的な実施形態および代替的な適用において発明をどのように実施することができるかが明らかになるであろう。しかし、本発明の様々な実施形態が本明細書で説明されるが、これらの実施形態は、例としてのみ提示され、限定ではないことが理解されよう。それ故、様々な代替的な実施形態のこの詳細な説明は、添付の特許請求の範囲に示された本発明の範囲または広さを限定するものと解釈されるべきではない。

【0011】

図１は、一実施形態によるラックスペーサコネクタ１１０を備えた例示的なスライドラックカルーセル基部１００を示す上面図である。図示の実施形態では、基部１００の上面１２０は、複数のラックスペーサを取り付けるように構成された複数のラックスペーサコネクタ１１０を有する。一実施形態では、カルーセル基部１００の周辺縁部１３０の形状は略円形である。一実施形態では、略円形の基部１００はリングの形態である。

【0012】

図２は、実施形態による１つ以上のコネクタ１１０によって基部１００に取り付けられた取り外し可能なラックスペーサ２１０を備えた基部１００を有する例示的なスライドラックカルーセル２００を示す上面図である。図示の実施形態では、各ラックスペーサ２１０は、第１の側面に第１のラックストッパー２４０を備え、第２の側面に第２のラックストッパー２４０を備える。単一のラックスペーサの第１および第２のラックストッパー２４０の各々は、異なるラックスロット（２２０、２３０）に面している。したがって、第１のラックスペーサ２１０の第１のラックストッパー２４０と第２のラックスペーサ２１０の第２のラックストッパー２４０は互いに向き合う。有利には、特定のラックスロット（２２０、２３０）の第１のラックストッパー２４０と第２のラックストッパー２４０との間の距離は、特定のラックスロット（２２０、２３０）の幅よりも小さく、それに応じて、特定のラックスロット（２２０、２３０）が保持するように構成されているラックスライドの幅よりも小さい。このようにして、対向する第１のラックストッパー２４０と第２のラックストッパー２４０の組み合わせは、スライドラックがスライドラックカルーセル２００の中心に向かってさらに移動することを防ぐ。

【0013】

有利には、複数のラックスペーサ２１０のうちの１つ以上は、異なるサイズを有し、カルーセル２００の基部１００から取り外されるように構成される。したがって、一対のラックスペーサ２１０は、１×３ラックスロット２２０または２×３ラックスロット２３０を画定することができる。

【0014】

図３は、一実施形態に係る、スライドガラス３１０を含む例示的な１×３スライドラック３００を示す上面図である。図示の実施形態では、スライドラック３００は、各々のサイズが１×３の複数のスライドガラス３１０を支持するように構成されている。スライドラック３００の幅は、スライドガラス３１０の１×３サイズよりわずかに大きい。これはスライドラック３００の上面図であるが、スライドラックの高さは様々であってよく、したがって、異なる１×３スライドラック３００は異なる最大数のスライドガラス３１０を保持するように構成できることを理解されたい。

【0015】

図４は、一実施形態に係る、スライドガラス４１０を含む例示的な２×３スライドラック４００を示す上面図である。図示の実施形態では、スライドラック４００は、各々のサイズが２×３である複数のスライドガラス４１０を支持するように構成されている。スライドラック４００の幅は、スライドガラス４１０の２×３サイズよりわずかに大きい。これはスライドラック４００の上面図であるが、スライドラック４００の高さは様々であってよく、したがって、異なる２×３スライドラック４００は異なる最大数のスライドガラス４１０を保持するように構成できることを理解されたい。

【0016】

図５は、一実施形態に係る、スライドガラスを有する異なるサイズのスライドラック（３００、４００）によって占有される異なるサイズのラックスロット（３５０、４５０）を画定する、異なるサイズのラックスペーサ５００を有する基部１００を有する例示的なスライドラックカルーセル２００を示す斜視図である。図示の実施形態では、カルーセル２００は、異なるサイズを有する複数のラックスペーサ５００を含む。ラックスペーサ５００は一般にくさび形である。隣接するラックスペーサ５００の各対の、対向する側面同士は、略平行であり、それにより、上面視の視点において略長方形のラックスロット（３５０、４５０）を画定する。カルーセル２００の図示の構成は、各々が１×３スライドラック３００を保持するように構成される複数の１×３サイズのラックスロット３５０と、各々が２×３スライドラック４００を保持するように構成される複数の２×３サイズのラックスロット４５０を含む。個々のスライドラック（３００、４００）は、１×３でも２×３でも、様々な高さを有し、異なる最大数のスライドガラスを収容できる。

【0017】

実施例
一実施形態では、カルーセルは、オペレータがカルーセルの少なくとも一部にアクセスできるように構成された開口部を備えたハウジングを有するデジタルスライドスキャン装置に展開されている。有利には、取り外し可能なラックスペーサが、ハウジングの開口部を通して挿入され、カルーセルの基部に取り付けられるように構成されている。また、取り外し可能なラックスペーサはカルーセルの基部から取り外し、ハウジングの開口部を通して取り除かれるように構成されている。このようにして、デジタルスライドスキャン装置のカルーセルは、必要に応じて異なるサイズのスライドラックを保持するように再構成できる。

【0018】

一実施形態では、デジタルスライドスキャン装置カルーセルは、下面、上面、および外縁を有する基部を含み、基部の外縁は、上面視の視点において略円形である。カルーセルは、また、基部に接続され、基部から上方に延びる複数のラックスペーサも含む。各ラックスペーサには、左側面、右側面、外側面、内側面、上部、下部がある。一対の隣接するラックスペーサは、特定のサイズのラックスロットを画定する。例えば、第１の隣接するラックスペーサの対は、基部、第１のラックスペーサの左側面、および第２のラックスペーサの右側面により３辺を境界付けられた第１の１×３ラックスロットを画定する、第１のラックスペーサと第２のラックスペーサを含む。さらに、第２の隣接するラックスペーサの対は、基部、第３のラックスペーサの左側面、および第４のラックスペーサの右側面により３辺を境界付けられた第１の２×３ラックスロットを画定する、第３のラックスペーサと第４のラックスペーサを含む。

【0019】

一実施形態では、第１の１×３ラックスロットを画定する第１のラックスペーサの左側面と第２のラックスペーサの右側面は実質的に平行である。例えば、第１のラックスペーサおよび第２のラックスペーサの各々は、略くさび形であってもよい。さらに、この実施形態では、第１の１×３ラックスロットは、上面視で略長方形である。また、この実施形態では、第１の１×３ラックスロットは、１×３スライドラックを保持するようにも構成される。

【0020】

一実施形態では、第１の２×３ラックスロットを画定する第３のラックスペーサの左側面と第４のラックスペーサの右側面は実質的に平行である。例えば、第１のラックスペーサおよび第２のラックスペーサの各々は、略くさび形であってもよい。さらに、この実施形態では、第１の２×３ラックスロットは、上面視で略長方形である。また、この実施形態では、第１の２×３ラックスロットは、２×３スライドラックを保持するようにも構成される

【0021】

図６Ａは、本明細書で説明される様々な実施形態と関連して使用されてもよい、実施例のプロセッサ使用可能デバイス５５０を例示するブロック図である。当業者によって理解されるように、デバイス５５０の代替的な形式もまた使用されてもよい。図示された実施形態では、デバイス５５０は、デジタル撮像デバイス（本明細書では、また、スキャンシステム、スキャンシステム、スキャン装置、デジタルスキャン装置、デジタルスライドスキャン装置などとも呼ばれる）として提示され、１つ以上のプロセッサ５５５、１つ以上のメモリ５６５、１つ以上のモーションコントローラ５７０、１つ以上のインタフェースシステム５７５、１つ以上の試料５９０を有する１つ以上のスライドガラス５８５をそれぞれ支持する１つ以上の可動ステージ５８０、試料を照明する１つ以上の照明システム５９５、光軸に沿って移動する光路６０５をそれぞれ画定する１つ以上の対物レンズ６００、１つ以上の対物レンズポジショナ６３０、１つ以上の任意選択の落射照明システム６３５（例えば、蛍光スキャンシステム）、１つ以上の焦点調節光学系６１０、並びに、それぞれが別々の視野６２５を試料５９０および／またはスライドガラス５８５上に画定する、１つ以上のラインスキャンカメラ６１５および／または１つ以上の追加カメラ６２０（例えば、ラインスキャンカメラまたはエリアスキャンカメラ）、を含む。スキャンシステム５５０の様々な要素は、１つ以上の通信バス５６０を介して通信可能に結合される。スキャンシステム５５０の様々な要素の各々は１つ以上であってもよいが、簡便さのため、これらの要素は、適切な情報を伝えるために複数で説明する必要がある場合を除き、本明細書では単数形で説明する。

【0022】

１つ以上のプロセッサ５５５は、例えば、命令を並列に処理することが可能な中央処理装置（「ＣＰＵ」）および別個のグラフィックプロセシングユニット（「ＧＰＵ」）を含んでもよく、または１つ以上のプロセッサ５５５は、命令を並列に処理することが可能なマルチコアプロセッサを含んでもよい。追加の別個のプロセッサも、特定の構成要素を制御し、または画像処理などの特定の機能を実行するために設けられてもよい。例えば、追加のプロセッサは、データ入力を管理する補助プロセッサ、浮動小数点演算を実行する補助プロセッサ、信号処理アルゴリズムの高速実行に適切なアーキテクチャを有する特殊目的プロセッサ（例えば、デジタルシグナルプロセッサ）、メインプロセッサに従属するスレーブプロセッサ（例えば、バックエンドプロセッサ）、ラインスキャンカメラ６１５、ステージ５８０、対物レンズ２２５、および／またはディスプレイ（図示せず）を制御する追加のプロセッサを含んでもよい。そのような追加のプロセッサは、別個の離散プロセッサであってもよく、またはプロセッサ５５５と統合されてもよい。

【0023】

メモリ５６５は、プロセッサ５５５によって実行されることができるプログラムに対してデータおよび命令の記憶をもたらす。メモリ５６５は、例えば、ランダムアクセスメモリ、読み取り専用メモリ、ハードディスクドライブ、リムーバブルストレージなどを含む、データおよび命令を記憶する１つ以上の揮発性および／または不揮発性のコンピュータ可読記憶媒体を含むことができる。プロセッサ５５５は、メモリ５６５に記憶された命令を実行し、通信バス５６０を介してスキャンシステム５５０の様々な要素と通信して、スキャンシステム５５０の全体的な機能を実行するように構成される。

【0024】

１つ以上の通信バス５６０は、アナログ電気信号を搬送するように構成された通信バス５６０およびデジタルデータを搬送するように構成された通信バス５６０を含んでもよい。したがって、１つ以上の通信バス５６０を介したプロセッサ５５５、モーションコントローラ５７０、および／またはインタフェースシステム５７５からの通信は、電気信号およびデジタルデータの両方を含んでもよい。プロセッサ５５５、モーションコントローラ５７０、および／またはインタフェースシステム５７５はまた、無線通信リンクを介して、スキャンシステム５５０の様々な要素のうちの１つ以上と通信するように構成されてもよい。

【0025】

動き制御システム５７０は、（例えば、Ｘ−Ｙ平面内の）ステージ５８０、および／または、（例えば、対物レンズポジショナ６３０を介し、Ｘ−Ｙ平面に直交するＺ軸に沿う）対物レンズ６００の、Ｘ、Ｙ、および／またはＺ運動を、正確に制御し連係させるように構成されている。動き制御システム５７０はまた、スキャンシステム５５０におけるいずれかの他の移動部分の移動を制御するように構成される。 例えば、蛍光発光スキャンの実施形態では、動き制御システム５７０は、落射照明システム６３５において光学フィルタなどの移動を連係するように構成される。

【0026】

インタフェースシステム５７５は、スキャンシステム５５０が他のシステムおよび人的操作と連動することを可能にする。例えば、インタフェースシステム５７５は、オペレータに情報を直接提供し、および／またはオペレータからの直接入力を可能にするユーザインタフェースを含んでもよい。インタフェースシステム５７５はまた、スキャンシステム５５０と、直接接続された１つ以上の外部デバイス（例えば、プリンタ、着脱可能記憶媒体）またはネットワーク（図示せず）を介してスキャンシステム５５０に接続された画像サーバシステム、オペレータステーション、ユーザステーション、および管理サーバシステムなどの外部デバイスとの間の通信およびデータ転送を促進するように構成される

【0027】

照明システム５９５は、試料５９０の一部を照射するように構成される。照明システムは、例えば、光源および照明光学系を含んでもよい。光源は、光出力を最大化するための凹面反射鏡と、熱を抑えるためのＫＧ−１フィルタを備えた可変強度ハロゲン光源で構成することができる。光源は、あらゆるタイプのアーク灯、レーザ、またはその他の光源を備えることもできる。光源はまた、いずれかのタイプのアークランプ、レーザ、または他の光源であってもよい。一実施形態では、照明システム５９５は、ラインスキャンカメラ６１５および／またはカメラ６２０が試料５９０を透過する光エネルギーを感知するように、透過モードで試料５９０を照明する。代わりに、または組み合わせて、照明システム５９５はまた、反射モードにおいて試料５９０を照射するように構成されてもよく、その結果、ラインスキャンカメラ６１５および／またはカメラ６２０は、試料５９０から反射された光エネルギーを検知する。照明システム５９５は、光学顕微鏡検査の任意の既知のモードでの顕微鏡試料５９０からのデータ取得に適するように構成されてもよい。

【0028】

一実施形態では、スキャンシステム５５０は任意選択で、蛍光発光スキャンのためにスキャンシステム５５０を最適化する落射照明システム６３５を含む。蛍光発光スキャンは、蛍光発光分子を含む試料５９０のスキャンであり、蛍光発光分子は、特定の波長（励起）で光を吸収することができる光子敏感分子である。それらの光子敏感分子はまた、より高い波長（放射）で光を放射する。このフォトルミネセンス現象の効率性が非常に低いことを理由に、放射される光の量が非常に少ないことが多い。この少ない量の放射される光は典型的には、試料５９０をスキャンおよびデジタル化するための従来の技術（例えば、透過モード顕微鏡検査）を妨げる。有利なことに、スキャンシステム５５０の任意選択の蛍光発光スキャンシステムの実施形態では、複数の線形センサ配列を含むラインスキャンカメラ６１５（例えば、時間遅延統合（「ＴＤＩ」）ラインスキャンカメラ）の使用は、ラインスキャンカメラ６１５の複数の線形センサ配列の各々に試料５９０の同一の領域を暴露することによって、ラインスキャンカメラの光への感度を増大させる。これは特に、放射された少ない光によりわずかな蛍光発光試料をスキャンするときに有益である。

【0029】

したがって、蛍光発光スキャンシステムの実施形態では、ラインスキャンカメラ６１５は好ましくは、モノクロＴＤＩラインスキャンカメラである。有利なことに、モノクロ画像は、それらが試料に存在する様々なチャネルからの実信号の更なる正確な表現を提供することを理由に、蛍光発光顕微鏡検査において理想である。当業者によって理解されるように、蛍光発光試料５９０は、異なる波長で光を放射する複数の蛍光染料によりラベル付けされることができ、異なる波長は、「チャネル」とも称される。

【0030】

さらに、最低の信号レベルおよび最高の信号レベルの様々な蛍光発光試料が、検知するラインスキャンカメラ６１５についての広いスペクトルの波長を提示することを理由に、ラインスキャンカメラ６１５が検知することができる最低の信号レベルおよび最高の信号レベルが同様に広いことが望ましい。したがって、蛍光発光スキャンの実施形態では、蛍光発光スキャンシステム５５０において使用されるラインスキャンカメラ６１５は、モノクロの１０ビットの６４個の線形配列ＴＤＩラインスキャンカメラである。ラインスキャンカメラ６１５についての様々なビット深度がスキャンシステム５５０の蛍光発光スキャンの実施形態による使用のために採用されることができることに留意されるべきである。

【0031】

可動ステージ５８０は、プロセッサ５５５またはモーションコントローラ５７０の制御下での正確なＸ−Ｙ移動のために構成される。可動ステージは、また、プロセッサ５５５またはモーションコントローラ５７０の制御下でＺ運動用に構成されてもよい。可動ステージは、ラインスキャンカメラ６１５および／またはエリアスキャンカメラによる画像データキャプチャ中に試料を所望の場所に配置するように構成されている。可動ステージはまた、試料５９０をスキャン方向に実質的に一定の速度まで加速し、その後、ラインスキャンカメラ６１５による画像データキャプチャ中に実質的に一定の速度を維持するようにも構成されている。一実施形態では、スキャンシステム５５０は、高精度で緊密に連係されたＸ−Ｙグリッドを使用して、可動ステージ５８０上の試料５９０の位置決めを支援することができる。一実施形態では、可動ステージ５８０は、Ｘ軸とＹ軸の両方で使用される高精度エンコーダを備えたリニアモータに基づくＸ−Ｙステージである。例えば、非常に正確なナノメートルエンコーダは、スキャン方向における軸上で、およびスキャン方向に垂直な方向における軸上で、且つスキャン方向と同一の平面上で使用することができる。ステージはまた、試料５９０がその上に配置されたスライドガラス５８５を支持するように構成される。

【0032】

試料５９０は、光学顕微鏡検査によって検査されてもよい、いずれかのものであることができる。例えば、顕微鏡スライドガラス５８５は、組織および細胞、染色体、ＤＮＡ、タンパク質、血液、骨髄、尿、バクテリア、気泡、生検材料、または死亡しもしくは生存しているかのいずれかであり、着色されもしくは着色されていないかのいずれかであり、ラベル付けされもしくはラベル付けされていないかのいずれかである、いずれかの他のタイプの生物材料を含む標本についての観察用の基板として頻繁に使用される。試料５９０はまた、マイクロ配列として一般的に知られているいずれかの試料および全ての試料を含む、いずれかのタイプのスライドまたは他の基板上に堆積されたいずれかのタイプのＤＮＡ、ｃＤＮＡもしくはＲＮＡなどのＤＮＡ関連材料、またはタンパク質の配列であってもよい。試料５９０はマイクロタイタープレート（例えば９６ウェルプレート）であってよい。試料５９０の他の例は、集積回路ボード、電気泳動レコード、ペトリ皿、フィルム、半導体材料、法医学材料、または機械加工部品を含む。

【0033】

対物レンズ６００は、一実施形態では、非常に正確なリニアモータを使用して、対物レンズ６００によって画定される光軸に沿って対物レンズ６００を移動させる対物レンズポジショナ６３０に取り付けられる。例えば、対物レンズポジショナ６３０のリニアモータは、５０ナノメートルのエンコーダを含んでもよい。Ｘ、Ｙ、および／またはＺ軸におけるステージ５８０および対物レンズ６００の相対位置は、情報と命令を記憶するためにメモリ５６５を使用するプロセッサ５５５の制御下で、モーションコントローラ５７０を使用して閉ループ方式で連係され制御され、命令は、スキャンシステム５５０全体の動作のための、コンピュータ実行可能な、プログラムされたステップを含む。

【0034】

一実施形態では、対物レンズ６００は、望ましい最高空間分解能に対応する開口数を有する平面アポクロマート（「ＡＰＯ」）無限補正対物レンズであり、対物レンズ６００は、透過モード照明顕微鏡検査、反射モード照明顕微鏡検査、および／または落射照明モード蛍光発光顕微鏡検査（例えば、Ｏｌｙｍｐｕｓ４０Ｘ、０．７５ＮＡもしくは２０Ｘ、０．７５ＮＡ）に適切である。有利なことに、対物レンズ６００は、色収差および球面収差を補正することが可能である。対物レンズ６００が無限に補正されることを理由に、焦点調節光学系６１０は、対物レンズ６００の上で光学経路６０５内に配置されることができ、対物レンズを通過する光ビームは平行光ビームとなる。焦点調節光学系６１０は、対物レンズ６００によって捕捉された光信号をラインスキャンカメラ６１５および／またはエリアスキャンカメラ６２０の光応答要素に集束させ、フィルタ、倍率変更レンズ、などの光学コンポーネントを含むことができる。焦点調節光学系６１０と組み合わされた対物レンズ６００は、スキャンシステム５５０の全体倍率を提供する。一実施形態では、焦点調節光学系６１０は、チューブレンズおよび任意選択の２Ｘの倍率変換器を包含してもよい。有利なことに、２Ｘの倍率変換器は、本来の２０Ｘの対物レンズ６００が４０Ｘの倍率で試料５９０をスキャンすることを可能にする。

【0035】

ラインスキャンカメラ６１５は、少なくとも１つの画素の線形配列（「ピクセル」）を含む。ラインスキャンカメラはモノクロまたはカラーであってよい。カラーラインスキャンカメラは典型的には、少なくとも３つの線形配列を有し、モノクロラインスキャンカメラは、単一の線形配列または複数の線形配列を有してもよい。カメラの一部としてパッケージ化され、または撮像電子モジュールにカスタム統合されているかに関わらず、いずれかのタイプの単数または複数の線形配列も使用することができる。 例えば、３つの線形配列（「赤−緑−青」すなわち「ＲＧＢ」）カラーラインスキャンカメラまたは９６個の線形配列モノクロＴＤＩも使用されてもよい。ＴＤＩラインスキャンカメラは典型的には、標本の前に撮像された領域から明度データを合計することによって、出力信号における大幅に良好な信号対雑音比（「ＳＮＲ」）をもたらし、統合ステージの数の平方根に比例したＳＮＲにおける増大を得る。ＴＤＩラインスキャンカメラは、複数の線形配列を含み、例えば、２４個、３２個、４８個、６４個、９６個、またはそれよりも多い偶数の線形配列を有するＴＤＩラインスキャンカメラが利用可能である。スキャンシステム５５０はまた、５１２個の画素を有するもの、１０２４個の画素を有するもの、および４０９６個もの画素を有するその他を含む、様々なフォーマットにおいて製造された線形配列を支持する。同様に、様々な画素サイズを有する線形配列も、スキャンシステム５５０において使用することができる。いずれかのタイプのラインスキャンカメラ６１５の選択のための突出した要件は、ステージ５８０の動きがラインスキャンカメラ６１５のライン速度と同期されることができ、その結果、試料５９０のデジタル画像の捕捉の間、ステージ５８０がラインスキャンカメラ６１５に対する動くことができることである。

【0036】

ラインスキャンカメラ６１５によって生成された画像データは、メモリ５６５の一部に記憶され、試料５９０の少なくとも一部の連続するデジタル画像を生成するようにプロセッサ５５５によって処理される。連続するデジタル画像はさらに、プロセッサ５５５によって処理されることができ、改正された連続するデジタル画像もメモリ５６５に記憶されることができる。

【0037】

２つ以上のラインスキャンカメラ６１５を備えた実施形態では、ラインスキャンカメラ６１５の少なくとも１つは、撮像センサとして機能するように構成された他のラインスキャンカメラ６１５の少なくとも１つと組み合わせて動作する焦点調節センサとして機能するように構成できる。焦点調節センサは、撮像センサと同じ光軸上に論理的に配置することができ、または焦点調節センサは、スキャンシステム５５０のスキャン方向に関して、撮像センサの前または後に論理的に配置することができる。焦点調節センサとして機能する少なくとも１つのラインスキャンカメラ６１５を備えたこのような実施形態では、焦点調節センサによって生成された画像データはメモリ５６５の一部に記憶され、１つ以上のプロセッサ５５５によって処理されて焦点情報を生成する。これにより、スキャンシステム５５０は、試料５９０と対物レンズ６００との間の相対距離を調整して、スキャン中に試料への焦点を維持することができる。さらに、一実施形態では、焦点調節センサとして機能する少なくとも１つのラインスキャンカメラ６１５は、焦点調節センサの複数の個々のピクセルの各々が光路６０５に沿って異なる論理的高さに配置されるように向けることができる。

【0038】

動作中、スキャンシステム５５０の様々な構成要素およびメモリ５６５に記憶されたプログラムされたモジュールは、スライドガラス５８５上に配置された試料５９０の自動スキャンおよびデジタル化を可能にする。スライドガラス５８５は、試料５９０をスキャンするためのスキャンシステム５５０の可動ステージ５８０上に固定して配置される。プロセッサ５５５の制御の下、可動ステージ５８０は、ラインスキャンカメラ６１５による検知のために実質的に一定の速度に試料５９０を加速させ、ステージの速度は、ラインスキャンカメラ６１５のライン速度と同期される。画像データのストライプをスキャンした後、可動ステージ５８０は、試料を減速させ、実質的に完全停止に至らせる。可動ステージ５８０は次いで、画像データの後続のストライプ、例えば、隣接するストライプのスキャンのために試料５９０を位置付けるようにスキャン方向に直交して移動する。追加のストライプはその後、試料５９０の全体部分または試料５９０全体がスキャンされるまでスキャンされる。

【0039】

例えば、試料５９０のデジタルスキャンの間、試料５９０の連続するデジタル画像は、画像ストライプを形成するように共に組み合わされた複数の連続する視野として取得される。複数の隣接する画像ストライプは同様に、試料５９０の一部または全体の連続するデジタル画像を形成するように共に組み合わされる。試料５９０のスキャンは、垂直画像ストライプまたは水平画像ストライプを取得することを含んでもよい。試料５９０のスキャンは、上から下、下から上、またはその両方（双方向）のいずれかであってもよく、試料上のいずれかのポイントにおいて開始してもよい。代わりに、試料５９０のスキャンは、左から右、右から左、またはその両方（双方向）のいずれかであってもよく、試料上のいずれかのポイントにおいて開始してもよい。加えて、画像ストライプが隣接する方式または連続する方式において取得される必要はない。さらに、試料５９０の結果として生じる画像は、試料５９０の全体または試料５９０の一部のみの画像であってもよい。

【0040】

一実施形態では、コンピュータ実行可能命令（例えば、プログラムされたモジュールおよびソフトウェア）がメモリ５６５に記憶され、実行されるとき、スキャンシステム５５０が本明細書で説明される様々な機能を実行することを可能にする。この説明では、用語「コンピュータ可読記憶媒体」は、プロセッサ５５５による実行のためのコンピュータ実行可能命令を記憶し、スキャンシステム５５０に提供するために使用されるいずれかの媒体を指すものとして使用される。それらの媒体の例は、メモリ５６５、および、例えば、ネットワーク（図示せず）を介して直接または間接的のいずれかでスキャンシステム５５０と通信可能に結合されたいずれかの着脱可能または外部記憶媒体（図示せず）を含む。

【0041】

図６Ｂは、電荷結合素子（「ＣＣＤ」）配列として実装されてもよい、単一の線形配列６４０を有するラインスキャンカメラを例示する。単一の線形配列６４０は、複数の個々の画素６４５を含む。例示される実施形態では、単一の線形配列６４０は、４０９６個の画素を有する。代替的な実施形態では、線形配列６４０は、さらに多くのまたはさらに少ない画素を有してもよい。例えば、線形配列の共通フォーマットは、５１２個、１０２４個、および４０９６個の画素を含む。画素６４５は、線形配列６４０についての視野６２５を定めるために線形方式において配列される。視野６２５のサイズは、スキャンシステム５５０の倍率に従って変化する。

【0042】

図６Ｃは、各々がＣＣＤ配列として実装されてもよい、３つの線形配列を有するラインスキャンカメラを例示する。３つの線形配列は、カラー配列６５０を形成するように組み合わせる。一実施形態では、カラー配列６５０内の各々の個々の線形配列は、異なる色明度、例えば、赤、緑、または青を検出する。カラー配列６５０内の各々の個々の線形配列からのカラー画像データは、カラー画像データの単一の視野６２５を形成するように組み合わされる

【0043】

図６Ｄは、各々がＣＣＤ配列として実装されてもよい、複数の線形配列を有するラインスキャンカメラを例示する。複数の線形配列は、ＴＤＩ配列６５５を形成するように組み合わせる。有利なことに、ＴＤＩラインスキャンカメラは、標本の前に撮像された領域から明度データを合計することによって、その出力信号における大幅に良好なＳＮＲをもたらし、線形配列（統合ステージとも称される）の数の平方根に比例したＳＮＲにおける増大を得る。ＴＤＩラインスキャンカメラは、より幅広い数の線形配列を含んでもよく、例えば、共通フォーマットのＴＤＩラインスキャンカメラは、２４個、３２個、４８個、６４個、９６個、１２０個、およびそれよりも多い偶数の線形配列を含む。

【0044】

開示される実施形態の上記説明は、いずれかの当業者が発明を作成または使用することを可能にするために提供される。それらの実施形態に対する様々な修正は、当業者にとって容易に明らかであり、本明細書で説明された一般的な原理は、本発明の精神または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用されることができる。よって、本明細書で提示される説明および図面は、本発明の現時点で好ましい実施形態を表し、したがって、本発明によって広く考慮される主題を表すことが理解されることになる。さらに、本発明の範囲は、当業者にとって明白なることができる他の実施形態を完全に包含し、したがって、本発明の範囲は限定されないことが理解されよう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】