特許 7375007 サンプル領域を画像化するための顕微鏡システムおよび相応する方法

(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】

(24)【登録日】2023-10-27

(45)【発行日】2023-11-07

(54)【発明の名称】サンプル領域を画像化するための顕微鏡システムおよび相応する方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 21/36 20060101AFI20231030BHJP

   G02B 7/28 20210101ALI20231030BHJP

【ＦＩ】

G02B21/36

G02B7/28 J

【請求項の数】 29

(21)【出願番号】P 2021523368

(86)(22)【出願日】2019-10-29

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-17

(86)【国際出願番号】 EP2019079523

(87)【国際公開番号】W WO2020089223

(87)【国際公開日】2020-05-07

【審査請求日】2022-07-11

(31)【優先権主張番号】102018127076.3

(32)【優先日】2018-10-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】511079735

【氏名又は名称】ライカ マイクロシステムズ シーエムエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｌｅｉｃａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ ＣＭＳ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｅｒｎｓｔ－Ｌｅｉｔｚ－Ｓｔｒａｓｓｅ １７－３７， Ｄ－３５５７８ Ｗｅｔｚｌａｒ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(73)【特許権者】

【識別番号】516114695

【氏名又は名称】ライカ インストゥルメンツ （シンガポール） プライヴェット リミテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｌｅｉｃａ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ （Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ） Ｐｔｅ． Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】１２ Ｔｅｂａｎ Ｇａｒｄｅｎｓ Ｃｒｅｓｃｅｎｔ， Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ ６０８９２４， Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ

(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】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(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】シュテファン ファブリス

(72)【発明者】

【氏名】ヨージェフ アッティラ ゲンベシュ

【審査官】堀井 康司

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００４／０１０９１６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０７－３３３５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－００３８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００２７１８２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００６－０２３４７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ １９／００－２１／００

Ｇ０２Ｂ ２１／０６－２１／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

サンプルの少なくとも１つの領域を画像化するための顕微鏡システム（１００）であって、前記顕微鏡システム（１００）は、
観察ビーム路（１１８）において検出される、画像化されるべきサンプル領域の部分領域の顕微鏡画像化のための画像生成装置（１１０）と、
画像化されるべき前記部分領域を前記画像生成装置（１１０）の前記観察ビーム路（１１８）へ動かすように構成されている移動装置（１２０）と、
前記画像化されるべきサンプル領域に相応する移動領域（１３３）を少なくとも１つのユーザ入力によって定めるための、ディスプレイ（１３１）上に表示されるグラフィカルユーザインタフェース（１３０）と、
を有しており、
前記グラフィカルユーザインタフェースは、座標系（１３２）を表示し、表示されている前記座標系（１３２）への少なくとも１つの点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の入力後に、前記移動領域（１３３）が移動ボリュームの形態で定められているように構成されており、
前記顕微鏡システム（１００）は、さらに、制御装置（１４０）を有しており、前記制御装置（１４０）は、規定された前記移動ボリューム（１３３）に関連して、前記移動装置（１２０）が前記規定された移動ボリュームに相応する量の部分領域を前記観察ビーム路（１１８）へ順々に移動させ、前記部分領域がそれぞれ前記画像生成装置（１１０）によって画像化されるように、前記移動装置（１２０）を駆動制御し、
入力されるべき前記少なくとも１つの点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）のうちの少なくとも１つの点は、前記移動ボリュームのエッジ点を形成しており、
前記ユーザ入力は、表示されている前記座標系（１３２）にて前記ディスプレイ（１３１）上で直接的に行われる、
顕微鏡システム（１００）。

【請求項2】

入力されるべき前記少なくとも１つの点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、前記画像化されるべきサンプル領域上または前記画像化されるべきサンプル領域内に位置する、
請求項１記載の顕微鏡システム。

【請求項3】

前記グラフィカルユーザインタフェース（１３０）は、少なくとも３つの点（Ａ，Ｂ，Ｃ）を入力することによって、前記移動ボリューム（１３３）が規定されるように構成されており、前記３つの点（Ａ，Ｂ，Ｃ）は、前記移動ボリュームのエッジ点を形成している、
請求項１または２記載の顕微鏡システム。

【請求項4】

前記グラフィカルユーザインタフェース（１３０）は、表示される前記座標系（１３２）がデカルトｘ－ｙ－ｚ座標系であるように構成されている、
請求項１から３までのいずれか１項記載の顕微鏡システム。

【請求項5】

前記グラフィカルユーザインタフェース（１３０）は、
はじめに、前記グラフィカルユーザインタフェース（１３０）に表示されている前記座標系（１３２）において、第１の点および第２の点（Ａ，Ｂ）が共通面に入力されると、矩形の移動領域（１３４）が移動領域として規定され、
次に、前記グラフィカルユーザインタフェース（１３０）に表示されている同じ前記座標系（１３２）において、前記第１の点および前記第２の点（Ａ，Ｂ）を通る面の外側の第３の点（Ｃ）が入力されると、直方体形状の移動ボリューム（１３３）が移動領域として規定される、
ように構成されている、
請求項１から４までのいずれか１項記載の顕微鏡システム。

【請求項6】

前記グラフィカルユーザインタフェース（１３０）は、入力された前記第１の点、前記第２の点および／または前記第３の点（Ａ，Ｂ，Ｃ）が前記直方体形状の移動ボリューム（１３３）のエッジ点を形成するように構成されている、
請求項５記載の顕微鏡システム。

【請求項7】

前記グラフィカルユーザインタフェース（１３０）は、前記グラフィカルユーザインタフェース（１３０）に表示されている前記座標系（１３２）において、第１の点および第２の点（Ａ，Ｃ）が入力されると、直方体形状の移動ボリューム（１３３’’）が移動領域として規定されるように構成されており、
前記第１の点および／または前記第２の点が前記直方体形状の移動ボリュームの空間対角線の始点および終点を形成することによって、前記第１の点および／または前記第２の点が前記直方体形状の移動ボリュームのエッジ点を形成するように、前記直方体形状の移動ボリュームが規定される、
請求項１から４までのいずれか１項記載の顕微鏡システム。

【請求項8】

前記グラフィカルユーザインタフェース（１３０）は、前記規定された移動ボリューム（１３３）が前記座標系に表示されるように構成されている、
請求項１から７までのいずれか１項記載の顕微鏡システム。

【請求項9】

前記グラフィカルユーザインタフェース（１３０）は、前記画像化されるべき部分領域に相応するアプローチ点によって構成される面格子または空間格子（１３６）が、前記移動ボリューム（１３３’’’）が含まれている前記座標系に表示されるように構成されている、
請求項８記載の顕微鏡システム。

【請求項10】

前記グラフィカルユーザインタフェース（１３０）は、可能な最大移動領域（１３５）が前記座標系に表示されるように構成されている、
請求項１から９までのいずれか１項記載の顕微鏡システム。

【請求項11】

前記グラフィカルユーザインタフェース（１３０）は、既に画像化されているサンプル領域または部分領域が、前記移動ボリュームの前記規定の前または前記規定の間に表示されるように構成されている、
請求項１から１０までのいずれか１項記載の顕微鏡システム。

【請求項12】

前記グラフィカルユーザインタフェース（１３０）は、移動ボリューム（１３３）の事前に行われた規定後に、少なくとも１つのさらなる点（Ｄ）を入力することによって、変更された移動ボリューム（１３３’）が新たに規定されるように構成されている、
請求項１から１１までのいずれか１項記載の顕微鏡システム。

【請求項13】

前記グラフィカルユーザインタフェース（１３０）は、入力された、前記少なくとも１つのさらなる点（Ｄ）が、変更された前記移動ボリューム（１３３’）の新たなエッジ点を形成するように構成されている、
請求項１２記載の顕微鏡システム。

【請求項14】

前記観察ビーム路（１１８）へ動かされた前記部分領域はそれぞれ、前記画像生成装置（１１０）の焦点に配置されている、
請求項１から１３までのいずれか１項記載の顕微鏡システム。

【請求項15】

顕微鏡システム（１００）によってサンプルの少なくとも１つの領域を画像化するための方法であって、
前記顕微鏡システムの画像生成装置（１１０）の観察ビーム路（１１８）に位置する、画像化されるべきサンプル領域の部分領域を前記画像生成装置によって画像化し、
画像化されるべき前記部分領域を、前記顕微鏡システムの移動装置（１２０）によって前記画像生成装置の前記観察ビーム路へ動かし、
前記画像化されるべきサンプル領域に相応する移動領域（１３３）を、前記顕微鏡システムのディスプレイ（１３１）上に表示されるグラフィカルユーザインタフェース（１３０）での少なくとも１つのユーザ入力によって定め、
前記グラフィカルユーザインタフェースは、座標系（１３２）を表示し、前記座標系に少なくとも１つの点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を入力することによって、前記移動領域を移動ボリュームの形態で規定し、
規定された前記移動ボリューム内に所定量の部分領域が運び込まれ、前記画像生成装置によって画像化されるように、前記顕微鏡システムの制御装置（１４０）によって、前記規定された移動ボリュームに関連して、前記移動装置を駆動制御し、
入力されるべき前記少なくとも１つの点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）のうちの少なくとも１つの点は、前記移動ボリュームのエッジ点を形成しており、
前記ユーザ入力は、表示されている前記座標系（１３２）にて前記ディスプレイ（１３１）上で直接的に行われる、
方法。

【請求項16】

入力されるべき少なくとも１つの点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を、前記点が前記画像化されるべきサンプル領域上または前記画像化されるべきサンプル領域内に位置するように選択する、
請求項１５記載の方法。

【請求項17】

少なくとも３つの点（Ａ，Ｂ，Ｃ）を入力することによって、前記グラフィカルユーザインタフェースによって前記移動ボリュームを規定し、前記３つの点（Ａ，Ｂ，Ｃ）を、前記移動ボリュームのエッジ点として適用する、
請求項１５または１６記載の方法。

【請求項18】

デカルトｘ－ｙ－ｚ座標系を、表示される前記座標系として使用する、
請求項１５から１７までのいずれか１項記載の方法。

【請求項19】

はじめに、前記グラフィカルユーザインタフェースによって表示されている前記座標系において、第１の点および第２の点（Ａ，Ｂ）が共通面に入力されると、前記グラフィカルユーザインタフェースによって、矩形の移動領域を移動領域として規定し、
次に、前記グラフィカルユーザインタフェースにおいて表示されている同じ座標系において、前記第１の点および前記第２の点（Ａ，Ｂ）を通る面の外側の第３の点（Ｃ）が入力されると、移動領域として直方体形状の移動ボリュームを規定する、
請求項１５から１８までのいずれか１項記載の方法。

【請求項20】

前記グラフィカルユーザインタフェースによって、入力された前記第１の点、前記第２の点および／または前記第３の点（Ａ，Ｂ，Ｃ）を、前記直方体形状の移動ボリュームのエッジ点として割り当てる、
請求項１９記載の方法。

【請求項21】

表示されている前記座標系（１３２）において、第１の点および第２の点（Ａ，Ｃ）が入力されると、前記グラフィカルユーザインタフェースによって、直方体形状の移動ボリュームを移動領域として規定し、前記第１の点および／または前記第２の点が前記直方体形状の移動ボリュームの空間対角線の始点および終点を形成することによって、前記第１の点および／または前記第２の点を前記直方体形状の移動ボリュームのエッジ点として使用する、
請求項１５から１８までのいずれか１項記載の方法。

【請求項22】

前記グラフィカルユーザインタフェースによって、前記規定された移動ボリュームを前記座標系に表示する、
請求項１５から２１までのいずれか１項記載の方法。

【請求項23】

前記グラフィカルユーザインタフェースによって、前記画像化されるべき部分領域に相応するアプローチ点によって構成される面格子または空間格子を、前記移動ボリューム（１３３’’’）が含まれている前記座標系に表示する、
請求項２２記載の方法。

【請求項24】

前記グラフィカルユーザインタフェースによって、可能な最大移動ボリュームを前記座標系に表示する、
請求項１５から２３までのいずれか１項記載の方法。

【請求項25】

前記グラフィカルユーザインタフェースによって、既に画像化されているサンプル領域を、前記移動ボリュームの前記規定の前または前記規定の間に表示する、
請求項１５から２４までのいずれか１項記載の方法。

【請求項26】

前記グラフィカルユーザインタフェースによって、第１の移動ボリューム（１３３）の規定後に、少なくとも１つのさらなる点（Ｄ）を入力することによって、変更された移動ボリューム（１３３’）を新たに規定する、
請求項１５から２５までのいずれか１項記載の方法。

【請求項27】

前記グラフィカルユーザインタフェースによって、入力された、前記少なくとも１つのさらなる点（Ｄ）を、前記変更された移動ボリューム（１３３’）の新たなエッジ点として検出する、
請求項２６記載の方法。

【請求項28】

前記観察ビーム路（１１８）へ動かされた前記部分領域をそれぞれ、前記画像生成装置（１１０）の焦点に配置する、
請求項１５から２７までのいずれか１項記載の方法。

【請求項29】

プログラムコードを備えたコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムの実行時に、請求項１から１４までのいずれか１項記載の顕微鏡システム（１００）の計算ユニット上で、請求項１５から２８までのいずれか１項記載の方法が実施される、
コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、サンプルの少なくとも１つの領域を画像化するための顕微鏡システムに関する。この顕微鏡システムは、画像化されるべきサンプル領域の、観察ビーム路の焦点に位置する部分領域の顕微鏡画像化のための画像生成装置と、画像化されるべき部分領域を、画像生成装置の観察ビーム路の焦点に動かすように構成されている移動装置もしくはスキャン装置と、制御装置と、を有しており、制御装置は、規定されるべき移動領域（スキャン領域）に関連して、所定量の部分領域が、規定された移動領域内に運び込まれ、画像生成装置によって画像化されるように移動装置を駆動制御する。

【背景技術】

【0002】

このような顕微鏡システムは全般的に、先行技術から知られている。このような顕微鏡システムは例えば、サンプルもしくは画像化されるべきサンプル領域が、顕微鏡画像化がイメージング光学系の視野（英語で「ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ」）において検出することができる寸法を超えている場合に使用される。サンプルの一部の概観画像は、多くの場合、低い倍率で生成され得る。ここでユーザは、例えば、関心対象のサンプル領域を選択し、次にこのサンプル領域が、定められたパターンに従って運び出される、もしくはスキャンされる。ここでは、所定のスキャンパターンに従って、所定量の部分領域が運び込まれ、画像化されることによって、画像化されるべきサンプル領域が画像化される。次に、生成された画像が、適切な画像処理プログラムによって重ね合わされ、サンプル領域の全体的な画像（モザイク画像）を形成するためにまとめられる。通常、画像化されるべきサンプル領域は、ｘ方向、ｙ方向およびｚ方向に拡張するサンプルボリュームである。多くの場合、サンプル領域は、異なるｚ座標のもとで、複数のｘ－ｙ面においてスキャンされる。このために、顕微鏡システムは、通常、ｘ方向およびｙ方向に移動可能な顕微鏡ステージと、顕微鏡システムの観察ビーム路の焦点をｚ方向において変える、もしくは固定することができる焦点合わせ装置と、を有している。焦点を合わせるために、顕微鏡システムの対物レンズおよび／または上述の顕微鏡ステージはｚ方向に移動可能である。

【0003】

このような既知の顕微鏡システムにおいては、画像化されるべきサンプル領域もしくは割り当てられる移動領域（スキャン領域）の確定がしばしば困難であり、使い勝手がよくないことが判明している。これまで、例えば、スキャン領域は、それによってｘ方向、ｙ方向およびｚ方向においてスキャン領域を規定することができるスライダによって定められてきた。スキャン領域が過度に大きく選択される場合、サンプルが存在していない領域、または関心対象のサンプル領域が位置していない領域が画像化によって包含される。これらは両方とも、画像検出の労力および持続時間を増加させてしまう。スキャン領域が過度に小さく選択される場合、関心対象のサンプルボリュームが完全には画像化されない恐れが生じる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の課題は、画像化されるべきサンプル領域に相応する移動領域もしくはスキャン領域をより正確に、かつより使い勝手よく定めることを可能にすることである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上述の課題は、独立請求項の主題によって解決される。有利な構成は、各従属請求項および以降の説明から明らかになる。

【0006】

本発明による顕微鏡システムは、冒頭で述べた様式の顕微鏡システムである。サンプルの少なくとも１つの領域を画像化するために、顕微鏡システムは、画像化されるべきサンプル領域の、観察ビーム路の焦点に位置する部分領域の顕微鏡画像化のための画像生成装置を有している。このような画像生成装置は、例えば、少なくとも１つの顕微鏡対物レンズ、倍率チェンジャおよび／またはズームシステム、ならびに通常、後続に接続されているカメラを備えたチューブを含んでいる。チューブレス顕微鏡も知られている。例えば、顕微鏡画像がイメージセンサ上で直接的に画像化されていてよい。このようにして、観察ビーム路に位置する部分領域を既知の様式で、顕微鏡画像化することができる。さらに、顕微鏡システムは、画像化されるべき各部分領域を、上述の画像生成装置の観察ビーム路へ動かすように構成されている移動装置もしくはスキャン装置を有している。このために、サンプルを担う顕微鏡ステージが動かされる、かつ／または顕微鏡システムの焦点合わせ装置が相応に調節される。焦点を合わせるために、対物レンズおよび／または顕微鏡ステージは、焦点方向において移動可能である。このようにして、画像化されるべき部分領域を、すべての３つの空間方向に運び込むことができ、画像生成装置によって画像化することができる。有利には、観察ビーム路へ移動させられた部分領域は、画像生成装置の焦点に配置されている。

【0007】

本発明による顕微鏡システムはさらに、グラフィカルユーザインタフェースを有している。グラフィカルユーザインタフェースは、ディスプレイ上に示されており、画像化されるべきサンプル領域に相応する移動領域またはスキャン領域を、少なくとも１つのユーザ入力によって定めるために用いられる。

【0008】

「グラフィカルユーザインタフェース」は、ここでは、プログラムによって生成されたグラフィック表示として理解され得る。この上でユーザは、顕微鏡システムに指示を入力することができる。指示は顕微鏡システムの動作に変換される。ユーザによる入力は、例えばマウスポインタ（英語で「Ｃｕｒｓｏｒ」）を移動させ、所望の位置をクリックまたは選択することによって、表示内で直接的に行われる。ディスプレイがタッチセンシティブスクリーンまたは静電容量式スクリーン（英語で「Ｔｏｕｃｈｓｃｒｅｅｎ」）の場合、入力を、指で、またはスクリーンに適した入力ペンで行うことができる。

【0009】

グラフィカルユーザインタフェースは、座標系を表示し、座標系に少なくとも１つの点を入力することによって、移動領域が移動ボリュームの形態で規定されるように構成されている。この規定された移動ボリュームに関連して、顕微鏡システムの制御装置は、規定された移動ボリューム内に所定量の部分領域が運び込まれ、画像生成装置によって画像化されるように、移動装置を駆動制御する。換言すれば、移動ボリュームに相応する量の部分領域が観察ビーム路へ順々に移動させられ、これらの部分領域がそれぞれ画像化される。このようにして生成された、部分領域の画像は、画像化されるべきサンプル領域の画像化を実現するために、既知の様式で重ね合わされ、まとめられる。このボリューム内の部分領域の数および位置は、このような画像化の要求されている画質によって異なる。

【0010】

グラフィカルユーザインタフェースは、少なくとも、ユーザが所望のサンプル領域の画像化に相応する移動領域を定める、もしくは規定することができるように構成されている。このために、座標系がグラフィカルユーザインタフェース上に表示され、ユーザはその中で、１つまたは複数の点を入力することによって、移動ボリュームもしくはスキャンボリュームを規定することができる。このように規定された移動領域は、例えばアウトラインが定められた移動ボリュームの形態で、ユーザインタフェースによって表示される。規定された移動ボリュームの確認後に、例えば、各画像生成を伴うスキャンが実行される。このために、例えば、グラフィカルユーザインタフェースは計算ユニットと接続されていてよい。計算ユニットは、制御装置に与えられる信号を生成するように構成されている。しかし、そのような計算ユニットが、別個に、例えばディスプレイ内に、またはグラフィックカード上に設けられていてもよい。

【0011】

ここで、少なくとも１つの点、しかし、特にユーザによって入力されるべき各点が、画像化されるべきサンプル領域上または画像化されるべきサンプル領域内に位置するのは特に有利である。ここで、ユーザが、画像化されるべきサンプル領域のエッジ点を表す３つの点を順々に規定するのは特に合理的である。空間内のそのような点を少なくとも３つ選択することによって、相応するサンプルボリュームを選択することができ、相応する移動領域を移動ボリュームとして規定して、グラフィカルユーザインタフェースによって表示することができる。次に、スキャンが、各画像生成を伴い、規定された移動ボリューム内で実行される。

【0012】

一般性を制限することなく、以降では、表示される座標系がｘ方向、ｙ方向およびｚ方向のデカルト座標系であると仮定されるべきである。このような座標系において少なくとも３つの点を選択することによって（これらの点のうちの少なくとも１つの点が他の点と同じ面に位置していない場合）、３次元の移動ボリュームを規定することができる。同様に、一般性を制限することなく、移動ボリュームが直方体形状であると仮定されるべきである。当然、デカルト座標系において、少なくとも３つの点を定めることによって、別の移動ボリュームも規定される。さらに別の座標系、例えば球座標系または円筒座標系も基礎として使用できる。以降でｘ座標、ｙ座標、ｚ座標に言及する場合、全般的な本発明の概念が制限されるべきではない。同じことが、規定された移動ボリュームの形状に当てはまる。

【0013】

直方体形状の移動領域を規定する第１の有利な手法を以降で説明する。

【0014】

グラフィカルユーザインタフェースによって、表示されている座標系において、はじめに、共通のｘ－ｙ面に第１の点Ａと第２の点Ｂとが入力される。点Ａは、有利には、目下の焦点位置であり、点Ａは、規定された移動領域のエッジ点もしくは境界値を形成している。次に、顕微鏡ステージを移動させることによってサンプルがｘ－ｙ面内でさらに第２の境界値Ｂまで動かされる。ユーザは、例えばボタンを介したまたはマウスクリックによる適切な入力によってこれを確認する。グラフィカルユーザインタフェースは、事前に規定されている矩形の移動領域が規定されるように構成されており、ここで点Ａと点Ｂとがこのような移動領域のエッジ点もしくは境界値を形成している。点Ａと点Ｂとが相互に対向する、矩形の移動領域のコーナ点を形成するのは特に合理的である。矩形の移動領域の規定に基づいて、基本的には既に画像スキャンを実行することができるが、これは選択したｘ－ｙ面に限定されている。移動ボリュームを規定するために、ユーザは、同じ、表示されている座標系内に第３の点Ｃを入力する。この点は、点Ａおよび点Ｂを通るｘ－ｙ面の外側に位置する。有利には、グラフィカルユーザインタフェースは、入力された第３の点Ｃが、特に直方体形状の移動領域のエッジ点を形成するように構成されている。点Ｃは、例えば、点Ａおよび点Ｂにまたがる面の反対側にあり、かつこれに平行に延在する面に位置する。点Ｃは、有利には、画像化されるべきサンプル領域上または画像化されるべきサンプル領域内にある。この場合にも、点Ｃが直方体形状の移動領域のコーナに位置するのは合理的であり得る。例えば、ユーザは、点Ａまたは点Ｂのいずれかから開始して、サンプル領域をｚ方向に動かすことができ、これによって、点Ｃとして定める点に達することができる。定められた３つの点Ａ、ＢおよびＣに基づいて、グラフィカルユーザインタフェースは直方体形状の移動ボリュームを規定する。

【0015】

直方体形状の移動ボリュームの規定後に、顕微鏡システムの制御装置は、所定の様式で移動装置を駆動制御し、これによって規定されたサンプル領域がスキャンされる。例えば、はじめに、部分領域の画像がｘ－ｙ面において記録され、その後、このｘ－ｙ面に平行な面において記録され、迅速に、スキャンボリューム全体までスキャンされる。各スキャン位置で画像が生成され、さまざまなスキャン位置で記録された画像が重ね合わされて、サンプル領域の全体的な画像を形成するためにまとめられる。

【0016】

当業者には、座標系の空間に３つの点を入力することによって、別の所定の移動ボリュームも規定できることが明らかである。基本的に、このようなボディの３つのエッジ点を規定することによって、ほぼ任意の幾何学的ボディを設定することができる。ｘ－ｙ方向に移動可能な顕微鏡ステージと、ｚ方向に移動可能な焦点合わせ装置と、を備えた顕微鏡システムの実践では、直方体形状の移動ボリュームが通常は最も合理的である。

【0017】

さらに、指定された３つの点Ａ、ＢおよびＣすべてが、画像化されるべきサンプル領域内または画像化されるべきサンプル領域上に位置することは必ずしも必要ではない。

【0018】

例えば、直方体形状の移動領域の規定の上述の例において、点Ｃは、画像化されるべきサンプル領域のすべてのｚ座標が確実に検出される高さ（ｚ座標）にセットされてよい。このために、点Ｃは、サンプルが実際に延在しているのよりもわずかに高くセットされてよい。同じ考察が、完全に同様に点Ａおよび点Ｂに当てはまる。

【0019】

直方体形状の移動領域を規定する別の有利な手法を以降で説明する。

【0020】

このようなさらなる手法では、グラフィカルユーザインタフェースによって表示されている座標系に２つの点Ａおよび点Ｃのみを入力するだけでよい。このために、グラフィカルユーザインタフェースは、入力された２つの点を、直方体形状の移動領域のエッジ点と見なすように構成されている。有利には、２つの点Ａおよび点Ｃは、直方体形状の移動ボリュームの相互に反対側のコーナ点を規定し、より詳細には、これらは、直方体形状の移動ボリュームの空間対角線の始点と終点とを形成している。このような構成に対しても、より詳細な説明は、説明の最後の実施例に記載されている。

【0021】

最後に、直方体形状の移動領域、またはより全般的には、事前に規定されている任意の移動ボリュームを規定する、さらなる有利な手法を示す。このために、グラフィカルユーザインタフェースは、表示されている座標系に入力された点Ａから開始して、事前に規定されているボリュームアウトラインが座標系に表示され、これによって移動ボリュームが規定されるように、もしくはこれが移動ボリュームを規定するように構成されていてよい。例えば、直方体形状のボリュームアウトラインが座標系において表示されてよく、その１つのコーナには、例えば、入力された点Ａが位置付けされている。このような構成は、例えば、同じまたは類似の寸法のサンプル領域が時間的に連続して調べられるべきであり、移動ボリュームがほとんど変化しない場合に有意義である。このような場合には、このような移動ボリュームの唯一のコーナ点またはエッジ点（点Ａ）の設定が、その規定にとって十分であり得る。

【0022】

さらに、画像化されるべき部分領域に相応するアプローチ点によって構成される面格子または空間格子が、移動ボリュームが含まれている座標系に表示されるように、グラフィカルユーザインタフェースが構成されていてよい。例えば、直方体形状の空間格子が座標系に表示されてよく、座標系の１つのコーナには、例えば点Ａが位置付けされている。部分領域に相応するアプローチ点は、空間格子内にマークされている。

【0023】

全般的に、規定された移動ボリュームが座標系において、例えば、移動領域の境界を示すボリュームアウトラインまたは空間格子の形態で表示されるのは有利である。可能な最大移動ボリュームまたは最大移動領域が座標系に表示されるのも有意義であり得る。可能な最大移動ボリュームは、顕微鏡ステージおよび焦点合わせ装置のシステムパラメータによって、すなわち、ｘ方向、ｙ方向およびｚ方向における各最長移動経路によって定められている。このような構成では、ユーザは、可能な最大移動ボリュームの境界からユーザがどれだけ離れているかを見ることができる。

【0024】

しばしば、画像化されるべき、関心対象のサンプル領域を見つけるために、サンプルの部分領域の記録が既に行われる。この記録は、移動ボリュームの規定前に既に行われていても、移動ボリュームの規定中に行われていてもよい。そのような画像化またはｚ方向における、記録された画像シーケンスも、例えば、ユーザの移動ボリュームの規定を容易にするために、別個の表示領域に、または例えば半透明に、座標系にグラフィカルユーザインタフェースによって表示されてよい。

【0025】

有利な構成では、グラフィカルユーザインタフェースは、移動ボリュームの規定後に、少なくとも１つのさらなる点を入力することによって、移動ボリュームを修正もしくは新たに規定することができるように構成されている。例えば、規定された移動ボリュームの外側に位置する、さらなる点Ｄを選択および入力することによって、移動ボリュームを拡大することができ、他方で、規定された移動ボリューム内に位置する、さらなる点Ｄを入力することによって、このような移動ボリュームを縮小することができる。ここで、入力されたさらなる点Ｄが、新たに規定された、特に拡大されたもしくは縮小された移動ボリュームの新たなエッジ点を形成しているのは、特に合理的である。このような新たなエッジ点はここでは、特に、例えば直方体形状の移動領域の新たな縁の点またはコーナ点であってよい。このような構成では、表示されている、規定された移動ボリュームのエッジ点を選択もしくはクリックすることによって、移動ボリュームが、規定の様式で、特に直方体形状を維持しつつ、拡大または縮小され得るようにグラフィカルユーザインタフェースが構成されているのも合理的であり得る。移動ボリュームが要望に応じて修正されるとすぐに、ユーザは新たな点Ｄでの入力（例えば、クリックされたエッジ点の解放）によってこれを確認する。

【0026】

本発明はさらに、顕微鏡システムによってサンプルの少なくとも１つの領域を画像化するための方法に関し、顕微鏡システムの画像生成装置の観察ビーム路に位置する、画像化されるべきサンプル領域の部分領域は画像生成装置によって画像化され、画像化されるべき部分領域は、顕微鏡システムの移動装置によって画像生成装置の観察ビーム路へ動かされ、画像化されるべきサンプル領域に相応する移動領域は、顕微鏡システムのグラフィカルユーザインタフェースでの少なくとも１つのユーザ入力によって定められ、ユーザインタフェースは座標系を表示し、座標系に少なくとも１つの点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を入力することによって、移動領域が移動ボリュームの形態で規定され、規定された移動領域内に所定量の部分領域が運び込まれ、画像生成装置によって画像化されるように、顕微鏡システムの制御装置によって、規定された移動領域に関連して、移動装置が駆動制御される。

【0027】

本発明による方法、その構成および利点に関して、本発明による顕微鏡システムに関する説明を明示的に参照する。

【0028】

有利な実施形態によれば、入力されるべき少なくとも１つの点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）のうちの少なくとも１つの点は、このような点が、画像化されるべきサンプル領域上または画像化されるべきサンプル領域内に位置するように選択される。

【0029】

有利な実施形態によれば、少なくとも３つの点（Ａ，Ｂ，Ｃ）を入力することによって、グラフィカルユーザインタフェースによって移動ボリュームが規定され、ここでこれら３つの点（Ａ，Ｂ，Ｃ）は、移動ボリュームのエッジ点として使用される。

【0030】

さらなる有利な実施形態によれば、デカルトｘ－ｙ－ｚ座標系が、表示される座標系として使用される。

【0031】

さらなる有利な実施形態では、グラフィカルユーザインタフェースによって表示されている座標系において、第１の点および第２の点（Ａ，Ｂ）が共通面に入力されると、はじめに、グラフィカルユーザインタフェースによって、矩形の移動領域が移動領域として規定され、次に、第１の点および第２の点（Ａ，Ｂ）を通る面の外側の第３の点（Ｃ）が、同じ、表示されている座標系に入力されると、移動領域として直方体形状の移動ボリュームが規定される。最初に選択された面はここで、顕微鏡ステージのステージ表面に対して平行に位置するｘ－ｙ面であってよい。しかし、例えば、ｘｚ面またはｙｚ面が開始面として選択されてもよい。これらの面は、それぞれ顕微鏡ステージのステージ表面に垂直である。次に、第３の空間方向が第３の点（Ｃ）によって選択される。

【0032】

さらなる有利な択一的な実施形態では、入力された第１の点、第２の点および／または第３の点（Ａ，Ｂ，Ｃ）が、直方体形状の移動ボリュームのエッジ点としてグラフィカルユーザインタフェースによって使用される。さらなる有利な実施形態では、グラフィカルユーザインタフェースによって、直方体形状の移動ボリュームが移動領域として規定される。これは、表示されている座標系に第１の点および第２の点（Ａ，Ｃ）を入力することによって行われる。ここでこの第１の点および／または第２の点は、直方体形状の移動ボリュームのエッジ点として、特に、このような直方体ボリュームの空間対角線の始点および終点として使用される。

【0033】

さらなる有利な択一的な実施形態では、グラフィカルユーザインタフェースによって、面格子または空間格子が、画像化されるべき部分領域に相応するアプローチ点から、移動ボリュームが含まれている座標系に表示される。

【0034】

全般的に、グラフィカルユーザインタフェースによって、規定された移動ボリュームが座標系に表示されるのは合理的である。

【0035】

さらなる有利な実施形態では、グラフィカルユーザインタフェースによって、可能な最大移動ボリュームが座標系に表示される。

【0036】

さらなる有利な実施形態では、グラフィカルユーザインタフェースによって、既に画像化されているサンプル領域が表示される。このような既に画像化されているサンプル領域は、所望の移動ボリュームに対する選択点を入力する際に、ユーザによって参照点として用いられてよい。例えば、既に画像化されているサンプル領域が、半透明の面またはボリュームとして、座標系に示されてよい。

【0037】

さらなる有利な実施形態では、グラフィカルユーザインタフェースにおいて、第１の移動ボリュームの規定後に、少なくとも１つのさらなる点（Ｄ）を入力することによって、変更された移動ボリュームが新たに規定される、もしくは修正される。

【0038】

さらなる有利な実施形態では、グラフィカルユーザインタフェースによって、少なくとも１つのさらなる、入力された点（Ｄ）が、新たに規定された移動ボリュームの新たなエッジ点として使用される。

【0039】

最後に、本発明は、プログラムコードを備えたコンピュータプログラムに関し、コンピュータプログラムの実行時に、本発明による方法が、本発明による顕微鏡システムの計算ユニット上で実施される。さらに、本発明は、プログラムコードを備えたコンピュータプログラムが格納されている相応するコンピュータプログラム製品に関し、コンピュータプログラムの実行時に、本発明による方法が、本発明による顕微鏡システムの計算ユニット上で実施される。コンピュータプログラム自体が、ダウンロードまたはアップロードされてよい、またはコンピュータプログラム製品に保存または一時的に保存されていてよい。コンピュータプログラム製品として、既知のタイプのＵＳＢスティック、ＲＡＭメモリまたはＲＯＭメモリ等の揮発性または不揮発性の記憶媒体が考えられる。本発明による顕微鏡システムの上述の計算ユニットはここで、顕微鏡システムの制御装置またはこのような制御装置の一部であってよい。

【0040】

本発明のさらなる利点および構成は、説明および添付の図面から明らかになる。

【0041】

言うまでもなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上記の特徴および以降でさらに説明されるべき特徴は、指定された各組み合わせだけでなく、他の組み合わせまたは単独で使用することも可能である。

【0042】

本発明を、実施例に基づいて図面に概略的に示し、図面を参照して以降で説明する。

【図面の簡単な説明】

【0043】

【図1】第１の図において、本発明による顕微鏡システムのグラフィカルユーザインタフェースの少なくとも一部を概略的に示している。

【図2】さらなる図において、本発明による顕微鏡システムのグラフィカルユーザインタフェースの少なくとも一部を概略的に示している。

【図3】さらなる図において、本発明による顕微鏡システムのグラフィカルユーザインタフェースの少なくとも一部を概略的に示している。

【図4】さらなる図において、本発明による顕微鏡システムのグラフィカルユーザインタフェースの少なくとも一部を概略的に示している。

【図5】さらなる図において、本発明による顕微鏡システムのグラフィカルユーザインタフェースの少なくとも一部を概略的に示している。

【図6】択一的な実施形態における本発明による顕微鏡システムのグラフィカルユーザインタフェースの少なくとも一部を概略的に示している。

【図7】同様に択一的な実施形態における本発明による顕微鏡システムのグラフィカルユーザインタフェースの少なくとも一部を概略的に示している。

【図8】本発明による顕微鏡システムの実施形態を概略的に示している。

【図9】本発明による顕微鏡システムのさらなる実施形態を概略的に示している。

【発明を実施するための形態】

【0044】

図面は包括的に記載されており、同じ参照記号は同じ要素を示している。はじめに、説明されるべきユーザ入力によって、画像化されるべきサンプル領域に相応する移動領域もしくはスキャン領域を定めるためのグラフィカルユーザインタフェース１３０の実施形態を、図１～図５に基づいて記載する。グラフィカルユーザインタフェース１３０は、ディスプレイ１３１もしくはモニタもしくは表示システム上に示されており、座標系１３２は、グラフィカルユーザインタフェース１３０内のディスプレイ１３１上に表示される。この実施例では、これは、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を有するデカルト座標系である。１３５は、顕微鏡システムのｘ－ｙ顕微鏡ステージの最大位置と最小位置とによって設定されている、可能な最大移動領域を示している。これは、ｘ方向およびｙ方向においてシフト可能である。

【0045】

図２は、点Ａがユーザによって入力された後のグラフィカルユーザインタフェース１３０を示している。このような点Ａは目下の焦点位置であり、点Ａに割り当てられた、サンプルの部分領域の相応する画像は、例えば、グラフィカルユーザインタフェース１３０の別の（図示されていない）領域内に、または別の（図示されていない）、ディスプレイ１３１のディスプレイ領域上に、または別の（図示されていない）ディスプレイ上に示される。

【0046】

図３に示された、さらなるステップにおいて、ユーザは、同じｘ－ｙ面に第２の点Ｂを入力する。有利には（しかし強制的ではない）、点Ｂに相応する、サンプルの部分領域が、顕微鏡システムの画像生成装置の観察ビーム路の焦点に動かされ、相応する画像が生成される。このようにして、ユーザは、点Ｂが依然として、関心対象のサンプル領域にあるか、もしくは依然として、サンプル内にあるかをチェックすることができる。点Ａおよび点Ｂの座標は、次のように記述可能である：Ａ＝（ｘ_Ａ，ｙ_Ａ，ｚ_１）；Ｂ＝（ｘ_Ｂ，ｙ_Ｂ，ｚ_１）。ユーザによる確認後、はじめに、矩形の移動領域１３４がグラフィカルユーザインタフェース１３０において規定される。ここで、このような実施例における点Ａおよび点Ｂは、矩形の移動領域１３４の相互に反対側のコーナ点を形成している。矩形の移動領域１３４は、ｘ方向において、座標ｘ_Ａとｘ_Ｂとの間に延在し、ｙ方向において、座標ｙ_Ｂとｙ_Ａとの間に延在する。

【0047】

図４に示された、次のステップにおいて、同じ、示されている座標系１３２にさらなる点Ｃを入力することによって、スキャン領域が移動ボリューム１３３の形態で規定される。このために、点Ａおよび点Ｂを通るｘ－ｙ面の外側に位置する点Ｃだけが入力されるべきである。このような点Ｃを、自身の座標によって、Ｃ＝（ｘ_Ｃ，ｙ_Ｃ，ｚ_Ｃ）として表すことができる。矩形の移動領域１３４に対して平行に、ｘ－ｙ面が座標ｚ_Ｃの高さにおいてまたがり、そこから、直方体形状の移動ボリューム１３３がスキャンボリュームとして規定されるようにグラフィカルユーザインタフェース１３０は構成されている。図４に示された実施例では、点Ｃは、このような直方体形状の移動ボリューム１３３の縁に位置している。

【0048】

図５は、最後に、移動ボリューム１３３を修正する手法を示している。ここでは、図４に従ってはじめに規定された移動ボリューム１３３の外側に位置するさらなる点Ｄを入力することによって、新たな、変更された移動ボリューム１３３’が規定される。点Ｄは、座標（ｘ_Ｄ，ｙ_Ｄ，ｚ_Ｄ）によって表される。結果として生じる、拡張された移動ボリューム１３３’は、次のように、グラフィカルユーザインタフェース１３０において規定される。すなわち、移動ボリュームが、入力された点の最小のｘ値から入力された点の最大のｘ値へ、入力された点の最小のｙ値から入力された点の最大のｙ値へ、最後に、入力された点の最小のｚ値から、入力された点の最大のｚ値へ延在するように規定される。図５の実施例では、移動ボリューム１３３’は、ｘ方向において、ｘ_Ｄからｘ_Ｂまで延在し、ｙ方向において、ｙ_Ｂからｙ_Ｄまで延在し、ｚ方向において、ｚ_１からｚ_Ｄまで延在する。

【0049】

点Ｃおよび／または点Ｄを選択するときに、合理的には、サンプルの相応する各部分領域は、部分領域の相応する画像をユーザに表示するために、顕微鏡システムの画像生成装置の観察ビーム路の焦点へ動かされる。このようにして、例えば、点Ｄが依然として、関心対象の、画像化されるべきサンプル領域内の点に相応するか、もしくはサンプル内の点に相応するかを容易にチェックすることができる。

【0050】

グラフィカルユーザインタフェース１３０を介して移動ボリューム１３３もしくは１３３’を規定した後、サンプルスキャンが、例えば座標ｚ_１で開始される。次に、相応するｘ－ｙ矩形面がスキャンされる。これは、例えば列で、またはメアンダ状に行われる。この際に、サンプルの相応する部分領域の画像が、事前に定められている座標で記録される。続いて、平行するスキャン面において、別のｚ座標のもとで、同じ様式でスキャンが行われ、この際に画像が記録され、迅速に、座標ｚ_Ｄのもとで最後の矩形のスキャン領域まで達する。このような最後のスキャン面がスキャンされた後、記録された画像が処理されてよい。通常、ｘ－ｙ面の画像がまとめられてモザイク画像が形成され、したがって、関連する面において相応するサンプル面の画像が得られる。全体的に、このようにして、ｚスタック、すなわち、それ自体、相応するサンプルボリュームの３次元画像へ処理され得る画像の画像スタックが得られる。

【0051】

図６は、ユーザが、グラフィカルユーザインタフェース１３０に表示されている座標系１３２に第１の点Ａおよび第２の点Ｃを入力したときに、直方体形状の移動ボリュームを規定するためのさらなる選択肢を示している。ここで、点Ａおよび点Ｃは、直方体形状の移動ボリュームのエッジ点を形成しており、ここでは、基本原理をよりよく理解するために、直方体形状の移動ボリューム１３３’’の２つの、相互に反対側のコーナ点を形成している。したがって、点Ａおよび点Ｃは、移動ボリューム１３３’’を定める直方体の空間対角線の２つの終点を形成している。２つの点Ａおよび点Ｃは、上述の手順と同様に定められる。唯一、点Ａおよび点Ｃが同じｘ－ｙ面に位置していないということに留意されるべきである。なぜなら、そうでない場合には、２次元の矩形の移動領域が規定されるだけだからである。ここでも、点Ａおよび点Ｃが、画像化されるべきサンプル領域内または画像化されるべきサンプル領域上に位置しているのは合理的である。

【0052】

２つの点Ａおよび点Ｃを入力した後、顕微鏡システム１００の計算ユニットは、直方体形状の移動ボリューム１３３’’を計算し、それをグラフィカルユーザインタフェースに表示する。計算ユニットはまた、少なくとも部分的に、ユーザインタフェースの構成部分であってよい、または別個に、例えば、ディスプレイ装置またはグラフィックカード内に設けられていてよい、または最終的にそれ自体が、制御装置１４０または顕微鏡システム１００の別のコンポーネント内に配置されている、より包括的な計算ユニットの構成部分であってよい。点Ａおよび点Ｃの座標を、（ｘ_Ａ，ｙ_Ａ，ｚ_Ａ）もしくは（ｘ_Ｃ，ｙ_Ｃ，ｚ_Ｃ）で表すことができる。直方体形状の移動領域１３３’’は、ｘ方向において、ｘ_Ａからｘ_Ｃまで延在し、ｙ方向において、ｙ_Ｃからｙ_Ａまで延在し、ｚ方向において、ｚ_Ａからｚ_Ｃまで延在する。

【0053】

直方体形状の移動領域１３３’’の規定後、画像生成を伴うスキャンが、図１～図５に基づいて既に上で説明したのと同じ様式で行われる。

【0054】

図７は同様に、画像化されるべきサンプル領域に相応する移動領域１３３’’’を定めるための択一的な手法を示している。このような場合、グラフィカルユーザインタフェース１３０は次のように構成されている。すなわち、グラフィカルユーザインタフェース１３０上に表示されている座標系１３２に、ユーザによって唯一の点Ａが入力されることによって、空間格子もしくはボリュームアウトライン１３６が、点Ａから開始して、座標系１３２に表示され、それによって移動ボリューム１３３’’’が規定されるように構成されている。

【0055】

図７に示されている実施例では、所定の寸法の直方体形状の移動ボリューム１３３’’’が、所定の箇所で、ここでは点Ａから開始して、生成され、グラフィカルユーザインタフェース１３０においてディスプレイ１３１上に表示される。ユーザはここで、入力によって、提案された空間格子もしくはボリュームアウトライン１３６を確認することができ、これによって、このような空間格子１３６が直方体形状の移動ボリューム１３３’’’を決定する。ユーザが、図５示された実施例に類似した手順で、空間格子１３６の修正を行うことができるように設定されていてもよい。空間格子１３６の外側または内側に位置し、新たな移動ボリュームの新たなエッジ点またはコーナ点として規定されるさらなる点（図５における点Ｄに相応する）を入力することによってこれを行うことができる。同様に択一的に、空間格子１３６が、特定の箇所で、例えば、コーナ点でクリックされ、ドラッグによる既知のマウス制御によって拡大または縮小されてよい。

【0056】

択一または付加的に、表示されているボリュームアウトライン１３６が、空間格子として使用もしくは理解されてもよい。このような場合には、有利には、空間格子１３６において、画像化されるべき部分領域に相応するアプローチ位置が、格子点（図示されていない）として表示されてよい。このようにして、ユーザは、サンプル領域の画像化に使用される部分領域の配置に関する、迅速な俯瞰を得る。

【0057】

包括的で有利な実施形態では、座標系１３２に少なくとも１つの点Ａ、点Ｂ、点Ｃまたは点Ｄを入力した後、入力された点がグラフィックで強調表示される。これは、例えば、色が付けられていてよい、またはより太い点または点滅する点によるものでよい。

【0058】

適切な移動ボリューム１３３’’’の規定後に、画像記録を伴うスキャンが、上述の実施例と同様に行われる。

【0059】

図８および図９は、顕微鏡システム１００の具体的な実施形態の例を示している。従来技術からそれ自体が知られているコンポーネントは、ここで詳細に説明されるべきではないので、顕微鏡システム１００は極めて簡略化されて示されている。顕微鏡システム１００は、画像生成装置１１０、移動装置１２０、制御装置１４０ならびにグラフィカルユーザインタフェース１３０を有している。制御装置１４０は、計算ユニットを含んでいてよい。しかし、計算ユニットが、顕微鏡システム１００の別のコンポーネント内に配置されていてもよい。画像生成装置１１０は、図８において、コンポーネント、すなわち顕微鏡対物レンズ１１２およびカメラ１１１に基づいて示されている。グースネックライト１１４および対物レンズ１１２の周りにリングに案内されるリングライト１１３は、照明に使用される。グースネックライト１１４およびリングライト１１３を選択的に個別にまたは組み合わせて作動させることができる。これによって、任意の照明方向からの、任意の照明角度での照明が可能になる。これは、サンプルもしくは観察される対象物の構造をより明確に画像化するために、特殊なトポロジを有するサンプルおよび観察される対象物の場合に有利である。

【0060】

このような実施例では、移動装置１２０は、実質的に、３つすべての空間方向において移動可能なｘ－ｙ－ｚ顕微鏡ステージを有している。したがって、対物レンズ１１２のｚ方向におけるシフトを省くことができる。

【0061】

サンプルをｘ－ｙ面において移動させるため、ならびにｚ方向おいて移動することによってサンプルの部分領域に焦点を合わせるために、顕微鏡ステージ１２１が駆動制御される。サンプル自体は、顕微鏡ステージ１２１上のサンプルホルダ１２２上に配置されている。顕微鏡ステージ１２１は、制御装置１４０によって駆動制御される。図示されているように、制御装置１４０は、対物レンズ１１２、リングライト１１３、カメラ１１１およびグースネックライト１１４等の他のコンポーネントも駆動制御する。このようにして、照明ならびにカメラの所望されているパラメータを適切に調節することができる。スキャン領域の規定および画像生成を伴うその後のスキャンも、グラフィカルユーザインタフェース１３０と共に、制御装置１４０を介して制御される。このような実施例では、制御装置１４０は、グラフィカルユーザインタフェース１３０と無線で接続されており、適切な様式で、Ｗ-ＬＡＮ接続１４１（英語でＷｉＦｉ）が使用される。択一的に、当然、ケーブル接続も可能である。基本的に、Ｗ－ＬＡＮ接続は、グラフィカルユーザインタフェース１３０が、顕微鏡システム１００の残りのコンポーネントから空間的に分離されることを可能にする。このために、それは、例えばＷ－ＬＡＮによって顕微鏡システム１００と接続されているタブレットコンピュータのディスプレイ１３１上に示される。

【0062】

ディスプレイ１３１は、上で論じた実施例と同様に、グラフィカルユーザインタフェース１３０を示しており、ここには移動ボリュームを規定するための座標系が表示される。例えば、図１～図７に記載の表示が、ディスプレイ１３１上に表示される。図８から見て取れるように、ディスプレイ１３１は、グラフィカルユーザインタフェース１３０に加えて、さらなる、より大きな表示領域１３７を示しており、ここには合理的に、目下、画像生成装置１１０の焦点に位置している部分領域が画像化される。これによって、ユーザにとって、サンプルにおける操縦が容易になり、ひいては画像化されるべきサンプル領域の識別が容易になる。このようにして、ユーザは、例えば、図１～図４の実施例に従って、関心対象のサンプル領域を識別し、相応する移動ボリューム１３３を規定することができる。グラフィカルユーザインタフェース１３０における移動ボリューム１３３の規定後、制御装置１４０は、移動装置１２０の駆動制御によってスキャンを制御し、画像生成装置１１０を駆動制御することによって、これに同期した画像生成を制御する。ｘ－ｙ面をスキャンした後、処理された画像は、例えば表示領域１３７に示される。全体的な、規定されたｚ領域がスキャンされるまで、同じことがさらなるｘ－ｙ面に当てはまる。その後、画像化されたサンプル領域の３次元画像の計算を行うことができ、ここで同様に、表示領域１３７において、相応する３Ｄ表示が行われ得る。

【0063】

図９は、落射光照明および透過光照明の手法を備えた顕微鏡システム１００のさらなる実施形態を概略的に示している。ここでも、そのような顕微鏡システムのそれ自体が既知のコンポーネントは単に短く言及されるべきである。顕微鏡システム１００は、画像生成装置１１０、移動装置１２０、制御装置１４０ならびにグラフィカルユーザインタフェース１３０を有している。画像生成装置１１０は、重要なコンポーネントとして、ｚ方向に移動可能な顕微鏡対物レンズ１１５ならびに詳細に示されていない偏向要素およびレンズおよび観察ビーム路１１８に配置されているカメラ１１１を含んでいる。対物レンズ側に配置された落射光照明装置は１１６で示されており、その光は、半透過性のビームスプリッタを介して対物レンズ１１５へ向けられる。

【0064】

生成された照明ビーム路は、図示されていない偏向要素および対物レンズ１１５を介して、サンプルに導かれる。逆に、サンプルの部分領域の焦点から発せられる光は、対物レンズ１１５および観察ビーム路１１８の形態の他の図示されていない光学要素によって、カメラ１１１に導かれ、そこで部分領域の画像が生成される。サンプル自体は、ｘ－ｙ顕微鏡ステージ１２３上のサンプルホルダ１２２上に配置されている。顕微鏡ステージ１２３のｘ－ｙ位置調整およびｚ方向における対物レンズ１１５の焦点合わせ駆動が、ここで移動装置１２０として用いられる（方向ｘ、ｙ、ｚでの両矢印を参照）。

【0065】

さらに、透過光照明装置１１７が示されており、その光は、サンプルを通して照射され、その後、対物レンズ１１５に達する。透過光照明装置１１７は、サンプルホルダ１２２上のサンプルを照明する透過光照明ビーム路を生成するための、詳細には示されていないさらなるレンズを有しており、透過光は、対物レンズ１１５によって受容され、観察ビーム路１１８の形態でカメラ１１１へ導かれる。このようにして、サンプルを、ここに示されている顕微鏡システム１００によって、落射光照明および／または透過光照明で観察および画像化することができる。相応する画像生成は制御装置１４０を介して駆動制御され、制御装置１４０は、（少なくとも）透過光照明装置１１７のコンポーネント、顕微鏡ステージ１２３、カメラ１１１、落射光照明装置１１６、対物レンズ１１５の焦点合わせ駆動を駆動制御する。さらに、制御装置１４０は、ディスプレイ１３１もしくはグラフィカルユーザインタフェース１３０と、図示の場合では、ケーブル接続されている。当然、図８に関連して説明されたように、ここでも択一的に、Ｗ－ＬＡＮ接続が可能である。

【0066】

ここでも、グラフィカルユーザインタフェース１３０は、移動ボリュームを規定するための座標系１３２を表示する。そのような移動ボリュームを規定するための相応する表示および相応する手順は、図１～図７の実施形態に相応していてよい。グラフィカルユーザインタフェース１３０に加えて、ディスプレイ１３１はここでも、より大きな表示領域１３７を有しており、その上に、生成された各画像を表示することができる。例えば、ここには関心対象のサンプル領域の識別時に部分領域の画像が画像化されてよく、これによって、移動ボリュームを規定するための適切な点の選択が容易になる。移動領域を規定した後、図８に基づいて既に説明した手順で、画像生成を伴うスキャンが行われる。このために、例えば、対物レンズ１１５の焦点位置が固定されている場合、顕微鏡ステージ１２３は、画像化されるべきサンプル領域のｘ－ｙ面の画像が得られるまで、ｘ－ｙ方向において所定のパターンに従って動かされる。これは同様に、表示領域１３７に表示可能である。次に、対物レンズ１１５のｚ位置を変更して、さらなるｘ－ｙスキャンが行われる。このような方法は、移動ボリュームのｚ領域全体が処理されるまで繰り返される。結果として得られた画像スタック（ｚスタック）から３次元サンプル画像を計算することができ、これは、例えば同様に、表示領域１３７上に３Ｄ画像として示される。

【符号の説明】

【0067】

１００ 顕微鏡システム
１１０ 画像生成装置
１１１ カメラ
１１２ 対物レンズ
１１３ リングライト
１１４ グースネックライト
１１５ 対物レンズ
１１６ 落射光照明装置
１１７ 透過光照明装置
１１８ 観察ビーム路
１２０ 移動装置
１２１ ｘ－ｙ－ｚ顕微鏡ステージ
１２２ サンプルホルダ
１２３ ｘ－ｙ顕微鏡ステージ
１３０ グラフィカルユーザインタフェース
１３１ ディスプレイ
１３２ 座標系
１３３，１３３’，１３３’’，１３３’’’ 移動ボリューム、移動領域
１３４ 矩形の移動領域
１３５ 最大移動領域
１３６ 空間格子
１３７ 表示領域
１４０ 制御装置
１４１ Ｗ-ＬＡＮ接続
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】