特表 2024-516261 液浸液を用いた顕微鏡システムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-04-12

(54)【発明の名称】液浸液を用いた顕微鏡システムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 21/00 20060101AFI20240405BHJP

【ＦＩ】

G02B21/00

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023566966

(86)(22)【出願日】2022-04-28

(85)【翻訳文提出日】2024-01-04

(86)【国際出願番号】 IB2022053972

(87)【国際公開番号】W WO2022229906

(87)【国際公開日】2022-11-03

(31)【優先権主張番号】63/180,693

(32)【優先日】2021-04-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/180,694

(32)【優先日】2021-04-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】516145747

【氏名又は名称】アイディア マシーン デベロップメント デザイン アンド プロダクション エルティーディー

【氏名又は名称原語表記】ＩＤＥＡ ＭＡＣＨＩＮＥ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＤＥＳＩＧＮ ＆ ＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮ ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】トゥルゲマン， シュロモ

(72)【発明者】

【氏名】シーファー， エイタン

(72)【発明者】

【氏名】プラン， イェール

(72)【発明者】

【氏名】ヴァイツハンドラー， シモン

(72)【発明者】

【氏名】シュワルツ， エフラム

(72)【発明者】

【氏名】アツェイ－プリ， アロン

【テーマコード（参考）】

2H052

【Ｆターム（参考）】

2H052AA09

2H052AB02

2H052AB03

2H052AC04

2H052AC05

2H052AC33

2H052AC34

2H052AD09

2H052AD20

2H052AD27

2H052AD33

2H052AF14

2H052AF25

(57)【要約】

（ｉ）液浸対物レンズを、オイルや水などの液体を液浸対物レンズに塗布できる場所まで移動させ、（ｉｉ）液体が塗布された液浸対物レンズを試料ホルダまで移動させ、試料の画像を取得するために使用することができる顕微鏡デバイスが提供される。対物レンズ上の液体が必要に応じて補充されるように、液体塗布プロセスを自動化することができる。デバイスは、走査を容易にするために自動的にレンズの焦点を合わせることができ、対物レンズを交換するように構成することができる。ハイコンテント／ハイスループット走査におけるこのようなデバイスの使用を含む他の実施形態も記載されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料ホルダ上に配置される試料を観察または撮像するための顕微鏡デバイスであって、
三次元配向を有する第１液浸対物レンズと、
前記試料ホルダを配置することができない第１の液体塗布場所、および前記試料ホルダを配置し得る前記第１の場所とは異なる第２の場所と、
前記第１液浸対物レンズから切り離され、前記第１の液体塗布場所に配置される装置と、
前記第１液浸対物レンズの前記三次元配向を変えることなく、前記第１液浸対物レンズを、第１液体塗布位置から、前記第１液体塗布位置とは異なるＸ座標およびＹ座標を有する第２走査位置まで、ＸＹＺ座標空間内で移動させるように構成された機構と、を備え、
前記装置は、前記第１液浸対物レンズが前記装置の下の前記第１液体塗布位置に配置されるときに、前記第１液浸対物レンズに液体を塗布するように構成され、
前記試料ホルダが前記第２の場所に配置されるときに、前記第１対物レンズ上の前記第２走査位置の液体が前記試料ホルダと接触する、顕微鏡デバイス。

【請求項2】

請求項１に記載の顕微鏡デバイスであって、コントローラを更に備え、
前記コントローラは、前記第１液浸対物レンズに液体を装填し、前記第２走査位置に配置した後、前記Ｚ軸に沿って前記試料ホルダに向かって移動させると、合焦Ｚ軸位置の決定を可能にする、顕微鏡デバイス。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の顕微鏡デバイスであって、
前記デバイスは、第１液浸対物レンズとは異なる第２液浸対物レンズを備え、
前記機構は、前記第１液浸対物レンズを第１保管場所に配置し、前記第２液浸対物レンズを第２保管場所から取り出し、前記第２液浸対物レンズを前記第１液体塗布位置および前記第２走査位置の少なくとも一方に移動させるようにさらに構成される、顕微鏡デバイス。

【請求項4】

請求項１～請求項３の何れか１つに記載の顕微鏡デバイスを提供するステップと、
前記第１液体塗布位置に配置された前記第１液浸対物レンズに液体を塗布するために前記装置を使用するステップと、
前記液体がその上に配置された前記第１液浸対物レンズを前記第２走査位置に移動させるステップと、を備える方法であって、
前記顕微鏡デバイスは、前記第２の走査場所において、試料を含む試料ホルダが前記顕微鏡デバイス内に配置される、方法。

【請求項5】

請求項４に記載の方法であって、
前記第２走査位置において、前記液体をその上に配置した前記第１液浸対物レンズと前記試料ホルダの表面との間の距離が、前記試料ホルダの表面から所定の距離である、方法。

【請求項6】

請求項５に記載の方法であって、
前記液体がその上に配置された前記第１液浸対物レンズを前記第２走査位置に移動させる前に、前記表面のＺ座標を、前記液体を塗布するために前記装置を使用する前に前記第１液浸対物レンズと交換される空気対物レンズを使用して決定する、方法。

【請求項7】

請求項５に記載の方法であって、
前記液体がその上に配置された第１液浸対物レンズを前記第２走査位置に移動させる前に、前記表面のＺ座標が、前記試料を走査するために使用される前記第１液浸対物レンズよりも低い倍率を有する第２液浸対物レンズを使用して決定され、
前記第２液浸対物レンズは、前記装置を使用して前記第１液浸対物レンズに液体を塗布するステップの前に、前記第１液浸対物レンズと交換される、方法。

【請求項8】

請求項５に記載の方法であって、
前記試料ホルダは、特定の型番の市販の試料プレートであり、
前記表面のＺ座標は、前記第１液浸対物レンズを前記第２走査位置に移動させる前に、顕微鏡デバイスの寸法と組み合わせて、プレートの下端からの前記特定の型番のプレートの底部の平均距離に基づいて決定される、方法。

【請求項9】

請求項４～請求項８の何れか１つに記載の方法であって、
前記液体がその上に配置された前記第１液浸対物レンズを前記第２走査位置に移動させた後、前記第１液浸対物レンズの合焦位置を決定するステップをさらに備える、方法。

【請求項10】

請求項９に記載の方法であって、
前記第１液浸対物レンズの前記合焦位置を決定した後、前記第１液浸対物レンズを前記第１液体塗布位置に戻すステップと、そこに液体を塗布するステップとをさらに備える、方法。

【請求項11】

請求項１０に記載の方法であって、
前記第１液浸対物レンズの前記合焦位置を決定した後に、前記試料を走査するステップをさらに備え、
前記戻すステップは、前記走査が、以下の（ａ）～（ｄ）のうち１つ以上を含む閾値に達することに応答して実行される、方法。
（ａ）前記第１液浸対物レンズが走査中にＸＹ平面内を移動した距離の関数として、前記第１液浸対物レンズから失われた液体
（ｂ）前記第１液浸対物レンズを試料ホルダから離れるようにＺ軸に沿って移動させた結果、前記第１液浸対物レンズから失われた液体
（ｃ）前記流体軸受の第１液浸対物レンズの測定された重量減少
（ｄ）前記第１液浸対物レンズ上の液体の測定された厚さ

【請求項12】

請求項１０または請求項１１に記載の方法であって、
前記第１液浸対物レンズを前記第１液体塗布位置に戻し、それに液体を塗布した後、前記第１液浸対物レンズを、（ａ）前記第２走査位置、または（ｂ）前記第１液体塗布位置とは異なるＸ座標およびＹ座標を有し、かつ前記第２走査位置とは異なる少なくとも１つのＸ座標またはＹ座標を有する第３位置の何れかに移動させるステップをさらに備え、
当該ステップでは、前記第１液浸対物レンズ上の前記第３位置の液体を、前記第２の場所に配置された試料ホルダと接触させることができる、方法。

【請求項13】

請求項４～請求項１２の何れか１つに記載の方法であって、前記第１液浸対物レンズを介して前記試料の複数の画像を取得するステップをさらに備える、方法。

【請求項14】

請求項１３に記載の方法であって、前記複数の画像を処理するステップをさらに備える、方法。

【請求項15】

請求項４～請求項１４の何れか１つに記載の方法であって、前記液体がオイルである、方法。

【請求項16】

請求項１５に記載の方法であって、前記オイルは炭化水素ベースのオイルである、方法。

【請求項17】

請求項１５に記載の方法であって、前記液体がシリコンオイルである、方法。

【請求項18】

請求項４～請求項１４の何れか１つに記載の方法であって、前記液体が水である、方法。

【請求項19】

請求項１～請求項３の何れか１つに記載の顕微鏡デバイスであって、前記液体がオイルである、顕微鏡デバイス。

【請求項20】

請求項１９に記載の顕微鏡デバイスであって、前記オイルが炭化水素ベースのオイルである、顕微鏡デバイス。

【請求項21】

請求項１９に記載の顕微鏡デバイスであって、前記液体がシリコンオイルである、顕微鏡デバイス。

【請求項22】

請求項１～請求項３の何れか１つに記載の顕微鏡デバイスであって、前記液体が水である、顕微鏡デバイス。

【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、２０２１年４月２８日に出願された米国仮出願第６３／１８０６９３号および第６３／１８０６９４号のパリ条約優先権およびその米国の利益を主張する。当該両仮出願の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本発明は、試料の正確な光学走査および撮像の分野に関し、より詳細には、対物レンズと試料の間の媒体として安定したオイルなどの適切な液浸液を使用する生物学的顕微鏡法に関する。

【背景技術】

【0003】

生物学的試料の観察に使用されるハイコンテント顕微鏡システムが当該技術分野において知られている。このような顕微鏡システムは、通常、静的で巨大な顕微鏡本体に基づいており、対物ターレット、照明ユニット、フィルターホイール、シャッター、カメラ、内部光学系などの光学ユニットへの複雑な接続を含む。任意の試料の走査を可能にするために、試料ホルダのＸ、Ｙ、Ｚ方向の移動を可能にするデバイスが顕微鏡本体に追加されている。これらの顕微鏡システムの撮像プロセスでは、光学系ユニットは静止したまま、試料を動かして、試料に沿った様々な場所で画像を撮影する。

【0004】

種々の自動走査システムが開発されており、試料と対物レンズが互いに相対的に移動し、対物レンズの焦点が自動的に合わされ、人間の介入なしに走査が行われるようになっている。そのようなシステムの中には、複数の異なる対物レンズ間で自動的に変更することもできるものもあり、例えば、その内容が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第９１７０４１２号には、そのようなシステムの１つが記載されている。

【0005】

このような自動走査システムは、空気環境で動作する対物レンズを用いた生物学的材料の走査には有用であるが、液浸顕微鏡法には不向きである。これは、特に、対物レンズと試料が互いに相対的に移動する際に液浸液が試料プレートに沿って広がり、液浸液を定期的に補充する必要があるという事実に起因する。液体を補充しようとするシステムが開発されているが（例えば、ＥＰ １７１７６２８ Ｂ１、ＤＥ ２０２０１７０００４７５ Ｕ１、ＵＳ ７３０４７９３ Ｂ２、ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｌｅｉｃａ－ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｌｉｇｈｔ－ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅｓ／ｐ／ｌｅｉｃａ－ｗａｔｅｒ－ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ－ｍｉｃｒｏ－ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ／、及びｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｍａｒｚｈａｕｓｅｒ．ｃｏｍ／ｅｎ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｌｉｑｕｉｄ－ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ．ｈｔｍｌを参照）、このようなシステムには、例えば、デザインにより対物レンズの重量が増加し、走査面積が減少し、顕微鏡システムのスループットが低下する等の種々の欠点が存在している。

【0006】

したがって、当該技術分野においては、液浸液を使用する自動ハイコンテント顕微鏡法のためのシステムおよび方法が必要とされている。

【図面の簡単な説明】

【0007】

本発明の実施形態は、以下の詳細な説明および図を参照することにより、より良く理解されるであろう。

【0008】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に従って使用するために適合させることができる顕微鏡システムの一実施形態の概略図である。

【0009】

【図2】図２は、本発明の実施形態に従った使用に適合するように構成され動作する装置の等角図である。

【0010】

【図3】図３は、本発明の実施形態に従って使用可能な、対物レンズホルダに取り付けられ、キネマティックベースに取り付けられた対物レンズの断面図である。

【0011】

【図4】図４は、図３の構成要素を上から見た分解等角図である。

【0012】

【図5】図５は、図３の構成要素を下から見た分解等角図である。

【0013】

【図6】図６は、図４および図５のキネマティックの等角図である。

【0014】

【図7】図７は、図３～図５の対物レンズユニットの下部が、図６のキネマティックベースのＶ字型溝にどのようにフィットするかを示す。

【0015】

【図8】図８は上方から見た等角図であり、対物レンズホルダに取り付けられた対物レンズと、それに取り付けられた磁石とを有するキネマティックベースを示している。

【図9】図９は下方から見た等角図であり、対物レンズホルダに取り付けられた対物レンズと、それに取り付けられた磁石とを有するキネマティックベースを示している。

【0016】

【図10-11】図１０および図１１は、本発明の実施形態に従って、対物レンズがどのように保管および交換され得るかを示す。

【0017】

【図12】図１２は、本発明の実施形態に係る、レンズ交換サブアセンブリの上方に配置された、液浸オイルカートリッジを有するオイル装填サブアセンブリの部分分解斜視図である。

【0018】

【図13】図１３は、本発明の実施形態に係るオイル装填サブアセンブリの分解図である。

【0019】

【図14A-14B】図１４Ａおよび図１４Ｂは、それぞれ、組み立てられたときの図１３のオイル装填サブアセンブリの斜視図および平面正面図である。

【図14C-14D】図１４Ｃおよび図１４Ｄは、それぞれ、組み立てられたときの図１３のオイル装填サブアセンブリの平面側面図および断面図である。

【0020】

【図15A-15B】図１５Ａおよび図１５Ｂは、図１３、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃ、および図１４Ｄのオイル装填サブアセンブリに液浸オイルカートリッジを挿入するステップを示す断面図である。

【図15C】図１５Ｃは、図１３、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃ、および図１４Ｄのオイル装填サブアセンブリに液浸オイルカートリッジを挿入するステップを示す断面図である。

【0021】

【図16A-16B】図１６Ａおよび図１６Ｂは、図１３、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃ、図１４Ｄ、図１５Ａ、図１５Ｂおよび図１５Ｃのオイル装填サブアセンブリ内のオイル流路を示す断面図である。

【0022】

【図17】図１７は、レンズ交換サブアセンブリの液浸オイル装填位置にある対物レンズを含む、図１～１１のレンズ交換アセンブリおよび図１２、１３、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃおよび１４Ｄのオイル装填サブアセンブリの斜視図である。

【0023】

【図18A-18B】図１８Ａおよび図１８Ｂは、それぞれ、図１７の構造における対物レンズへの液浸オイルの装填を示す正面図および側面図である。

【0024】

【図19A】図１９Ａは、対物レンズが観察面に対して相対的に移動する際の液浸オイルの広がりを示す。

【図19B】図１９Ｂは、対物レンズが観察面に対して相対的に移動する際の液浸オイルの広がりを示す。

【図19C】図１９Ｃは、対物レンズが観察面に対して相対的に移動する際の液浸オイルの広がりを示す。

【0025】

【図20】図２０は、本発明の実施形態に係る、オイル液浸レンズを用いて試料を走査し、オイル液浸レンズ上に液浸オイルを再装填する方法の概要を示すフローチャートである

【0026】

【図21A】図２１Ａは、本発明の実施形態に係る、オイルを装填したオイル液浸レンズの焦点を生物学的試料に自動的に合わせる方法の概要を示すフローチャートである。

【図21B】図２１Ｂは、本発明の実施形態に係る、オイルを装填したオイル液浸レンズの焦点を生物学的試料に自動的に合わせる方法の概要を示すフローチャートである。

【0027】

【図22A】図２２Ａは、本発明の実施形態に係る、試料を走査する方法の概要を示すフローチャートである。

【図22B】図２２Ｂは、本発明の実施形態に係る、試料を走査する方法の概要を示すフローチャートである。

【図23】図２３は、本発明の実施形態に係る試料を走査する方法の概要を示すフローチャートである。

【0028】

【図24】図２４は、本発明の別の実施形態に係るオイル装填サブアセンブリの斜視図である。

【0029】

【図25】図２５は、本発明の別の実施形態に係る液浸オイルカートリッジの断面図である

【0030】

【図26A-26B】図２６Ａおよび２６Ｂは、図２５の液浸オイルカートリッジを図２４のオイル装填サブアセンブリに挿入するステップの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明の実施形態に従った使用に適合するように構成され動作する装置１０を概略的に示すブロック図である図１を参照する。装置１０にはホルダ１２が含まれており、これは試料プレート１３、例えば、生物学的試料を保持するために一般的に使用され、下面１３Ａと上面１３Ｂを有する６、２４、９６、３８４、または１５３６ウェルプレートを保持するように構成され得る。このプレートは、当該技術分野で知られているように、観察される１つまたは複数の試料を含む。ホルダ１２はまた、顕微鏡スライド、ペトリ皿、または、目的の１つまたは複数の波長の電磁放射に対して透明な底部を有する他の基材を保持するように構成され得る。参考までに、それ自体は装置の一部ではない試料プレート１３はＸＹ平面内に存在しており、その下面１３Ａを介して、そこに含まれる試料が、以下に説明される装置１０の構成要素に対向するようになる。

【0032】

リニアＸＹＺスキャナ１６の一部であるターレットレス対物レンズ、すなわち単一の対物レンズ１４は、レンズが試料ホルダに対向するように（また、試料プレート１３が存在する場合には、試料プレート１３の下面１３Ａに対向するように）配置され、対物レンズ１４の光軸は、試料ホルダに対してＺ軸に沿っている。「リニアＸＹＺスキャナ」とは、対物レンズ１４を互いに直交する３方向に移動させるように構成され動作する機構を意味し、「Ｚ」方向は光軸に沿った移動を示すために使用される。このようなスキャナ自体は、例えば、２００１年６月１９日に出願された「コンパクト・リニア・スキャナ・システム」と題されたイスラエル特許第１４３８３６号または米国特許第６８５０３６２号から、当該技術分野において公知であり、これらの両方の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。簡単のため、ＸＹＺスキャナ１６の構成要素の一部のみが図１に示されているが、この構成要素のより詳細な説明は後述されることが理解されよう。図１に示されているＸＹＺスキャナの構成要素の中には、ミラー１８およびミラー２０があり、これらは、ＸＹＺスキャナが逆の顕微鏡構成で動作するように配置されている場合などに、対物レンズ１４の光軸に沿って光を方向転換させ、照明ユニット２２からの光および自動焦点合わせユニット２４からの光を対物レンズ１４を通して反射するように協働する。ミラー１８は、対物レンズ１４と共にＸ方向及びＹ方向に移動するように構成され動作し、ミラー２０は、光が対物レンズ１４の光軸に沿って移動できるようにするために、対物レンズ１４およびミラー１８と共にＸ方向に移動するように構成され動作する。ミラー１８およびミラー２０はまた、照明ユニット２２または自動焦点合わせユニット２４からの反射入射光、または試料の蛍光から生じる光を含む試料から受けた光を、対物レンズ１４の光軸に沿って、試料から離れるように反射する。

【0033】

図１に示すように、装置１０は自動焦点合わせユニット２４も備える。非液浸対物レンズ、すなわちオイルや水を使用しない対物レンズの焦点合わせのための自動焦点合わせユニット自体は、当該技術分野で知られている。図１に示すように使用する場合、自動焦点合わせユニットは、好ましくは、高分解能、高スループットの顕微鏡の用途で使用可能な自動焦点合わせユニットであり、例えば、「自動焦点合わせ方法およびデバイス」と題され、２００３年３月１３日に出願されたＰＣＴ特許公開ＷＯ ０３／０７７００８、または同題の米国特許第７１０９４５９号に記載されている自動焦点合わせユニットおよび方法であり、これらの両方の内容は参照により本明細書に組み込まれる。

【0034】

図１において、自動焦点合わせユニット２４は、１つまたは複数の試料を運ぶ媒介物が透過する波長、例えば６３５ｎｍのレーザー光ビームを照射し、レーザー光ビームはビーム分割デバイス（ダイクロイックフィルタ２６）によって対物レンズ１４の光軸上に反射され、対物レンズ１４を通ってミラー１８および２０を反射し、試料ホルダ内の媒介物に照射される。その後、同じ経路で反射され、ダイクロイックフィルタ２６で反射されて自動焦点合わせユニットに戻り、そこでセンサ（図示せず）により感知され、必要に応じてＺ軸に沿って対物レンズの焦点を調整するようにプログラムされたコントローラ（図示せず）が動作する。自動焦点合わせユニット２４が蛍光ラベルを含む試料と共に使用される場合、自動焦点合わせ光の波長は、試料の蛍光応答を誘発しないように選択され得るが、これは、典型的には画像キャプチャプロセスが開始する前に自動焦点合わせプロセスが完了するため、一般に重要ではない。例えばオイル液浸レンズなどを使用する場合、同様のプロセスを採用することができるが、以下に詳述するように、オイルの使用を考慮して一定の変更を伴う。

【0035】

図１には、照明ユニット２２も示されている。照明ユニット２２は、水銀ランプ、ＬＥＤランプ、レーザー、または他の適切な放射源のような照明源（図示せず）を含む。必要に応じて、照明ユニット２２はコリメート光学系を含む。試料が１つ以上の蛍光プローブなどを含む場合には、対物レンズ１４の光軸上に励起光を反射するように、適当なビーム分割デバイスが配置される。このビーム分割デバイスは、照明ユニットによって生成された励起波長の光を反射するが、他の波長の光、特に試料中の蛍光プローブの蛍光によって生成された光を通過させるクワッドフィルタ２８とし得る。照明ユニット２２は、複数の波長の電磁放射線を発生するように構成されてもよく、または、例えば観察される試料に複数の蛍光プローブが採用される場合、対物レンズ１４の光軸上への励起光の反射と、試料中の蛍光プローブによって発生する波長の光、例えば対象とする波長の光の通過を確実にするために適切なビーム分割デバイスも採用されるのであれば、複数の波長の電磁放射線を発生させるために複数の照明ユニットが採用されてもよいことが理解されよう。また、図１では自動焦点合わせユニット２４が照明ユニット２４と対物レンズ１４の間に配置されているが、対象の波長の光のみが画像キャプチャデバイス３０を通過することを確実にするために光学系が設けられるならば、原理的には照明ユニット２２と自動焦点合わせユニット２４の位置を逆にし得ることが理解されよう。

【0036】

図１に示すように、試料から反射された光もしくは試料から（蛍光により）発生した光、または試料が上面１３ｂ側から照明されている場合は試料を透過した光は、対物レンズ１４の光軸に沿って進み、ダイクロイックフィルタ２６およびクワッドフィルタ２８を通過した後、１つまたは複数の画像キャプチャデバイス３０によって検出される。図１は、このような３つの画像キャプチャデバイス、すなわち３つのＣＣＤカメラ３０、３０'および３０"が存在し、ビーム分割デバイス２６および２８を通過した後、ＣＣＤカメラに入射する前に光がチューブレンズ３２を通過し、折り返しミラー３４で反射し、ＲＧＢプリズム３６で分割された後、試料中の蛍光プローブの発光帯域以外のすべての光をフィルタで除去する発光フィルタ３８、３８'および３８"を通過する配置を示している。図１では、発光フィルタ３８は赤色光を、発光フィルタ３８'は緑色光を、発光フィルタ３８"は青色光を通過させる。プリズム３６はＲＧＢプリズム以外のものであってもよく、フィルタ３８、３８'、３８"は結果として異なる波長範囲でフィルタをかけ得ることが理解されよう。

【0037】

図１に示すシステムの動作は、自動焦点合わせユニット、照明ユニット、およびＸＹＺスキャナの動作を制御するように集合的にプログラムされた１つまたは複数のコントローラ（図示せず）によって制御される。画像キャプチャデバイスによって得られた画像を分析するための分析ユニット（図示せず）も提供されてもよく、これは、１つまたは複数のコントローラの一部であってもよく、または別々のユニットであってもよく、また、１つまたは複数のコントローラへのフィードバックを提供するように構成されてもよい。さらに、当業者には理解されるであろうが、キーボード、光学式または磁気式ストレージリーダおよび／またはライタ、プリンタ、およびプラズマディスプレイまたはＬＣＤディスプレイなどのディスプレイデバイスなどの入力デバイスおよび／または出力デバイス、ならびにストレージデバイスも提供され得る。

【0038】

本発明の実施形態に従って、図１に示す配置の変形を採用し得ることは、当業者には理解されよう。オイル液浸レンズを使用する際に自動焦点合わせ方法を実施するための、そのような変形例の少なくとも１つを以下に説明する。

【0039】

図１に示すようなＸＹＺスキャナは、本発明の実施形態に係る装置に組み込むことができる。例えば、本発明の実施形態に従った使用に適合させることができるように構成され動作する装置８１０の一部を等角図で示す図２を参照されたい。装置８１０は、９６ウェル試料プレート８１３を保持する試料ホルダ８１２を含む。試料プレート８１３は、対物レンズ８１４の光軸に垂直な平面内にあり、対物レンズ８１４はスキャナ８１６の一部であり、３つの互いに直交する方向、すなわちＸ、ＹおよびＺ方向に移動可能である。スキャナ８１６は、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能なミラーマウント８１９に取り付けられたミラー８１８と、Ｘ方向に移動可能なミラーマウント８２１に取り付けられたミラー８２０とを含む。

【0040】

図２はまた、自動焦点合わせユニット８２４と、自動焦点合わせユニットからの光をダイクロイックフィルタ８２６に、またはその逆に導くミラー８２７を示す。ダイクロイックフィルタ８２６は、自動焦点合わせユニット８２４からの光を対物レンズ８１４の光軸に導く。また、光ファイバケーブル８２２ａとコリメーション光学系８２２ｂの束と、照明ユニットからの光を対物レンズ８１４の光軸に反射するように配置されたクワッドフィルタ８２８とを含む、照明ユニット８２２の一部も示されている。試料から反射した光、または試料プレート内の蛍光（例えば蛍光プローブの蛍光）によって発生し、クワッドフィルタ８２８によってフィルタリングされなかった光は、チューブレンズ８３２によって焦点合わせされ、折り返しミラー８３４によってカメラ８３０に反射される。フィルターホイール８３７は、カメラ８３０に入る光をフィルタリングするために選択できるフィルタ８３８、８３８'、および８３８"を含む。

【0041】

本発明のいくつかの実施形態によれば、装置は、対物レンズの交換を容易にするカップリング機構を備えているが、この機構は他の光学機器にも採用できることが理解されよう。次に、このような機構の一実施形態を示す図３～図９を参照する。図３、図８および図９に示すように、対物レンズ１０１０が対物レンズベース１０２０に恒久的に取り付けられている。対物レンズ１０１０と対物レンズベース１０２０は、ともに対物レンズユニット１０６０を形成する。対物レンズユニット１０６０は、キネマティックベース１０４０に取り付けられている。本発明のいくつかの実施形態によれば、キネマティックベース１０４０は、これから説明するように、レンズ３３８のような対物レンズを含む対物ユニット１０６０がその上に静止し得るように、ＸＹＺスキャナのＺ軸構成要素の上部に恒久的に取り付けられてもよく、代わりに、キネマティックベースがＸＹＺスキャナのＺ軸構成要素の上部の一部として形成されてもよい。

【0042】

これから説明するように、図に示す対物レンズベース１０２０とキネマティックベース１０４０との間の取り付けは、５０ナノメートル以上の範囲の位置決め精度を提供する特定のキネマティックマウント構成を使用する。対物レンズベース１０２０は、複数のカップリングボール１０３０（図３～９には、そのようなボールが３つ示されている）を含み、所定の位置にセットされた後、対物レンズ１０１０の光軸に対するカップリングボール１０３０の空間位置が高精度となるように機械加工される。カップリングボール１０３０は、高い剛性（例えば５３～５８ ＲＣ ＳＳ以上の硬度）及び適切な直径、例えば３～３．５ｍｍを有する。カップリングボール１０３０の各々は、ボールの直径の３０～４０％が対物レンズベース１０２０の下面から下方に突出するように、対物レンズベース１０２０の下面に形成された穴１０２０ａのうちの１つの所定の位置に保持される。穴１０２０ａは、対物レンズベース１０２０に部分的にのみ貫通し、それにより一端が閉じた円柱を形成してもよく、対物レンズベース１０２０の底部を完全に貫通してもよい。穴１０２０ａの各々は、そこに配置されたカップリングボール１０３０との干渉直径公差を有し、それによりボールを所定の位置にしっかりと保持する。対物レンズベース１０２０は１７－４ＰＨのような強磁性鋼で作られている。

【0043】

図に示されているように、キネマティックベース１０４０は一般に環状のリング形状であり、その上側にはＶ字形の溝１０４０ａの形態のいくつかの窪みを有する。カップリングボール１０３０と溝１０４０ａの間隔は、図７に簡略化して示すように、カップリングボールが溝のうちの３つに収まるような間隔である。キネマティックベース１０４０は、キネマティックベース１０４０がレンズユニット１０６０の脱着の動作を繰り返す間に取り付け精度を維持するように、表面硬度が３９ＲＣ以上になるように熱処理された１７－４ＰＨ等の高性能の強磁性鋼で構築されてもよい。キネマティックベース１０４０が必要な表面硬度を有することを確実にするために、以下の製造プロセスが観察される：（ａ）最終的な溝１０４０ａの研削プロセスのために５０ミクロンを残して最終寸法に部品を製造する、（ｂ）熱硬化処理を行う、（ｃ）Ｖ字形の溝１０４０ａを最終寸法まで研削する。

【0044】

図に示すように、キネマティックベース１０４０には、その周囲に略等間隔に３つの穴１０４０ｂが貫通して形成されている。各穴１０４０ｂには磁石１０５０が挿入され、接着されている。磁石１０５０は、部品が近接している場合に、対物レンズユニット１０６０との間に磁気付着力を生じさせる。この付着力は、キネマティックカップリングに印加される付着力のバランスをとることによって、対物レンズを所定の位置に配置するとともに、光学系が高加速度で移動する間、対物レンズユニット１０６０を所定の位置に維持する。磁石は必ずしも対物レンズベース１０６０と接触する必要はなく、また、例えば図９に見られるように、穴１０４０ｂを通って突出する必要さえないことが理解されよう。したがって、本願において、このような磁石が強磁性表面と対向する表面内に「設置される」と記載されている場合、磁石は、直接物理的に接触する必要なく磁気引力が働くので、「設置される」表面から突出していてもよく、「設置される」表面内に埋め込まれていてもよく、「設置される」表面より下であってもよい。

【0045】

カップリング機構の特定の実施形態が図３～図９に示されているが、そこに示されているものに対する変形が可能であることが理解されよう。これは、ボール１０３０および溝１０４０ａの集合的な効果は、対物ユニット１０６０をＸＹ平面内に正確に位置決めすることと、対物ユニット１０６０のＸＹ平面内および負のＺ方向への運動を制限することとの両方であり、磁力の付加は対物ユニットの正のＺ方向への運動を制限し、これらの効果は、原理的には他の配置で実現可能だからである。したがって、例えば、より多くのまたはより少ない穴１０４０ｂ、およびそれに応じて、より多くのまたはより少ない磁石を用いることができ、磁石をレンズ対物ユニットの底部およびキネマティックベース内に設置することができ、または、磁石をレンズ対物ユニットの底部内にのみ設置することができる。同様に、窪みとボールの位置を逆にし、対物ユニット１０６０の底面に溝などの窪みを設け、キネマティックベースの上面にそこから突出するボールを設けることがき、対物ユニットとキネマティックベースの両方に窪みとボールを設けることもでき、または、キネマティックベースに２つの溝と突出部を設け、対物ユニット１０６０の底部に２つの対応する突出部と対応する溝を設けることもできる。

【0046】

さらに、窪みはＶ字形の溝以外の形状であってもよく、例えば、１つ以上の窪みは、その中で静止しているボール１０３０に対して、Ｖ字形の溝のような２つの接触点ではなく、３つの接触点を提供するウェルの形状であってもよい。このような１つのウェルを、単一のＶ字形の溝とキネマティックベースの表面、および十分な強度を持つ適切に配置された磁石を組み合わせることで、３つのＶ字型の溝と同じ効果を得ることができる。さらに、それらの窪みに収まるボール形状以外の突起を用いてもよい。したがって、当業者であれば、例えば、図では複数のボール１０３０が穴に保持されることが示されているが、他の構造配置が可能であり、例えば、丸頭釘が使用されてもよいことを理解するであろう。

【0047】

窪みの相対的な位置も、図３～図９に示したものとは異なっていてもよい。窪みは、対向ピースからの突起がそこに嵌合するための方法が１つのみ存在するように配置されてもよく、したがって、対物ユニットがキネマティックベース上の所定の位置にセットされる唯一の方法を提供する。あるいは、例えば対物レンズユニットに関して上述したように、（突起を有するピースが平面上に確実に収まるようにするため）３つの突起を使用してもよい。しかし、（例えばキネマティックベースに関して上述したように）反対側に３つまたは６つのＶ字形の溝が存在する代わりに、例えば後述するレンズ交換器のような対物レンズ交換器で使用する場合に、レンズユニットの配置を容易にするために、より多数の等間隔で放射状に配向されたＶ字形の溝（例えば９個または１２個）を用いてもよい。

【0048】

さらに、図３～図９は、対物レンズ１０１０と対物レンズベース１０２０とから形成される対物ユニット１０６０を示しているが、対物レンズ１０１０は、例えば、対物レンズ１０１０の底部が強磁性材料から作られ、そこから突出するカップリングボール１０３０を有するように機械加工される場合、対物レンズベース１０２０の必要性をなくす方法で形成されてもよいことが理解されよう。本明細書または特許請求の範囲において、対物レンズが「それに関連する」表面を有すると記載されている場合、そのような表面は、対物レンズアセンブリ自体の表面であってもよく、図３～図９に示されているような、対物レンズが取り付けられているレンズホルダまたはベースの表面であってもよいことが理解されよう。

【0049】

上記のカップリング機構により、対物レンズの光学デバイスへの挿抜を繰り返し行うことが可能となり、対物レンズを用いて高精度な観察を行うのに十分な精度が得られる。したがって、本明細書に記載の機構は、レンズの交換が可能であるため、光学デバイス内での多数の対物レンズの使用を容易にする。図に示されているデバイスの場合、これは、対物レンズ全体の重量でＸＹＺスキャナに負担をかけることなく達成することができるため、ＸＹＺスキャナに対物レンズの完全なセットの重さを負担させる場合に使用できるよりも高い加速が容易になり、ＸＹＺスキャナに対物レンズの完全なセットの重さを負担させる場合に達成できるよりも短いセトリング時間が可能になる。代わりに、対物レンズは装置内の別の場所に保管し、倍率を変えたいときに必要に応じて交換してもよい。さらに、複数の対物レンズを搭載したターレットが知られているが、そのようなターレット内の対物レンズは、使用する対物レンズはＺ軸に沿って焦点経路と整列するが、使用しない対物レンズはＺ軸に対して確度をなすように配置されるため、１つのオイル液浸レンズを別のオイル液浸レンズに交換すると、ターレットが回転してレンズが垂直から離れた角度に移動する際に、オイルが失われることになる。したがって、図１０および図１１に示すように、レンズ交換サブアセンブリ１０００は、複数のステーション１０７０に複数の対物ユニット１０６０を保持するマガジン１０８０を含む。マガジン１０８０内の各対物ユニット１０６０は、ＸＹＺスキャナ１０９０のＺ軸と略整列し、ＸＹＺスキャナ１０９０の上部に取り付けられているキネマティックベース１０４０の平面と略垂直であり、さらに、各対物ユニット１０６０の底部から突出しているボールカップリング１０３０は、後述するように、ＸＹＺスキャナを上昇させて対物ユニットに接触させたときに、キネマティックベースのＶ字形の溝１０４０ａに係合するように配置されている。各ステーション１０７０は一対のアーム１０７２を含み、隣接するアームの各対が対物ユニット１０６０を保持できるようになっている。図１０及び図１１に示すように、マガジン１０８０は３つの対物ユニット１０６０を保持するが、原理的には、光学デバイスは、より多くのこのような対物ユニットを保持するように設計されてもよい。

【0050】

対物レンズを交換するためにカップリング機構がどのように使用され得るかを説明するために、図１０に示されているように、スキャナ１０９０には当初対物ユニットが取り付けられておらず、少なくとも１つの対物ユニット１０６０がマガジン１０８０の１つのステーション１０７０に装填されていると仮定する。スキャナ１０９０は、まず、選択された対物ユニット１０６０の下を移動できるように十分に低いＺ位置に移動される。次に、ＸＹＺステージは、ステーション１０７０に静止している選択された対物レンズの光軸が、ＸＹＺスキャナ１０９０上で使用するために配置された対物レンズに要求される光軸と略一致する位置までＸＹ平面内で移動される。次に、Ｚステージは、選択された対物レンズユニット１０６０の下部に接触するように上方に移動される。この結果、カップリングボール１０３０は溝１０４０ａに静止する。磁石１０５０が、強磁性体でできており、そのため磁石に引き寄せられる対物ユニット１０６０の底部に近接する結果、カップリングボール１０３０は溝内に落ち着き、そこに保持される。図３～図１１に示されているように、カップリングボールとＶ字形の溝が十分な精度（例えば公差５０ｎｍ以内）で機械加工される場合、約１２０°の間隔の３つのカップリングボールと、キネマティックベースの中心から半径方向に配向され、カップリングボールが収まるＶ字形の溝を使用すると、対物レンズの光軸が十分な精度で設定され、さらに校正することなく対物レンズを使用することが可能になる。Ｚステージはさらに上方に移動され、対物ユニット１０６０をアーム１０７２から十分に持ち上げる。その後、ＸＹステージをステーション１０７０から移動させてもよい。これで、光学系は、選択された対物レンズを使用して動作する準備が整った。

【0051】

同様のプロセスは、第１対物レンズから第２対物レンズに変更する際にも繰り返される。スキャナは、オープンステーション１０７０に移動され、上述と逆の順序で動作して、第１対物レンズユニット１０６０をステーション１０７０に配置する。次に、ＸＹＺステージはマガジン１０８０の別のステーションに移動し、第１対物レンズについて上述した方法と類似の方法で第２対物レンズを装填する。

【0052】

ＸＹＺスキャナの動きは自動化され得、適切なモータ及びそのような目的のためにプログラムされたマイクロプロセッサによる制御によって自動化が行われ得ることが理解されよう。

【0053】

また、図１０および図１１では、対物レンズの光学系内外への移動を容易にするデバイスとしてＸＹＺ光学スキャナ１０９０が示されているが、記載されている方法は、ＸＹＺ光学スキャナでの使用に限定されるものではなく、モータ、エンコーダ、センサ、サーボコントローラまたは他の自動化要素の組み合わせによって制御される移動光学要素を有する任意のシステムで使用できることが理解されよう。さらに、移動光学系がすべての対物ユニットに到達できない場合には、問題の特定のレンズが光学系に到達可能な位置に存在するようにマガジン１０８０を移動させるために、二次運動システム（図示せず）を使用してもよい。

【0054】

図３～図１１に関して本明細書で説明するレンズ交換サブアセンブリ１０００は、液浸対物レンズを使用して生物学的試料の自動化されたハイコンテントまたはハイスループットスクリーニングを実行するのに特に有利である。しかしながら、本発明のいくつかの実施形態において、装置またはデバイスはレンズ交換サブアセンブリを有さず、単一の対物レンズのみを使用し、装置またはデバイスはＸ方向および／またはＹ方向に十分に大きいことが理解されるであろう。（ａ）対物レンズは、その３次元方向（ピッチ、ロール、ヨーなどの観点、３次元配向）を維持しながらＺ軸に沿って試料ホルダから離れるように移動でき、ＸＹ平面内でオイル補充位置まで移動でき、次に、オイルを補充した後、ＸＹ平面内の同じ場所に戻すことができ、Ｚ方向に再び焦点を合わせた後、中断された場所から走査を継続することができる、（ｂ）ＸＹＺ座標空間での方向を維持しながら、試料ホルダは、オイルの補充を容易にするために、走査のためにその静止位置から移動でき、その後走査が中断された場所と同じところに戻すことができるため、Ｚ方向で対物レンズの焦点を再調整した後、走査を中断されたところから継続することができる、または、（ｃ）（ａ）と（ｂ）の両方を組み合わせることもできる。

【0055】

生物学的試料の液浸走査の課題の1つは、対物レンズ上の液体を定期的に補充する必要があることである。これは、対物レンズと試料ホルダの間の相対的な動きによって、液浸液の層が試料を適切に観察するには不十分なところまで液浸液が広がってしまうので、対物レンズが試料ホルダ（マルチウェルプレート、シャーレ、試料軸受スライドなど）の表面に近接または接触しながら、対物レンズが試料に対して相対的に移動する環境で走査する場合に特に重要である。そのため、走査は、液浸液を絶対に補充する必要がある前に対物レンズが移動できる距離に制限される。

【0056】

上述の背景の議論で述べたように、オイルを補充するための従来技術のシステムは、様々な欠点を抱えている。例えば、それらは対物レンズ自体に追加のアイテムを配置する必要があり、それにより対物レンズアセンブリの重量及び有効サイズが増加する。これにより、走査可能な試料の領域が減少し、レンズ自体が試料ホルダに近づけられる程度が制限される可能性がある。さらに、これが手動で行われる場合、人間のユーザはシステムの動作を停止し、対物レンズに液浸液を手動で補充しなければならない。どちらも、手動で、または特別に設計された装置の支援を伴って行われる。これは、システムの動作を大幅に遅らせ、人間のオペレータの定期的な注意を必要とする。そのため、エラーも起こりやすい。さらに、液浸液を手動で補充する必要があるため、互いに長距離に配置された多くの場所を走査する大規模なスクリーニングセッションの実施が制限されるか、または妨げられる。

【0057】

対物レンズへの液浸オイルを手動で塗布する場合の別の課題は、人間のオペレータが塗布するオイルの量が少なすぎて、その結果、顕微鏡システムが頻繁に停止することである。あるいは、人間のオペレータがオイルを塗布しすぎて、対物レンズの動作中に、例えば人間のオペレータが走査場所に液浸液を塗布する場所など、対物ユニットからオイルがこぼれてしまう可能性がある。さらなる問題は、合焦位置からレンズを移動させないようにするために、これまでは、対物レンズを試料ホルダの表面に隣接した場所（例えば、マルチウェルプレートの底部に近い位置）に置いたままオイルを補充する必要があり、レンズにオイルを補充するために操作する余地がほとんどなかったことである。

【0058】

本発明の実施形態によれば、図１２～図１９Ｂに関して後述するように、顕微鏡システムの一部を形成するレンズ交換サブアセンブリは、対物レンズを自動的に移動させることができ、対物レンズが試料の下に配置されない固定位置が存在することを確実にする。このような固定位置の存在により、レンズ交換アセンブリのマガジンの所定の位置の真上に、本明細書で後述する本発明の液浸液装填サブアセンブリを構築することが容易になる。後述するように、本発明の実施例によれば、使用時には、液浸対物レンズは定期的にレンズ交換アセンブリのマガジンの所定の位置に移動し、オイルが液体装填サブアセンブリから自動的に対物レンズに塗布された後、走査プロセスを継続するために、システムによって対物レンズは自動的に走査位置に戻る。

【0059】

以下に説明する液浸液サブアセンブリおよびその使用プロセスは、合成炭化水素ベースのオイル、水、グリセロール、シリコンオイルなどの任意の適切な液浸液と共に使用するのに適しており、本明細書の開示の範囲は、顕微鏡法、特に生物学的試料の顕微鏡法に適したすべてのタイプの液浸液を含むように解釈されるべきであることが理解される。しかしながら、簡潔かつ明確にするために、以下の開示は、専ら合成炭化水素ベースの液浸オイル、すなわち、オイル対物レンズ、液浸オイルの装填などに関する。

【0060】

次に、本発明の実施形態に係る、レンズ交換サブアセンブリ４００の上方に配置された液浸オイルカートリッジ３００を有するオイル装填サブアセンブリ２００の部分分解図である図１２を参照する。レンズ交換サブアセンブリ４００は、構造および動作において、本明細書で上述したレンズ交換サブアセンブリ１０００と実質的に類似している。図示のように、レンズ交換サブアセンブリ４００は、対物レンズを保持するための複数の位置を有するレンズ保持マガジン４１０を含み、ここでは３つの位置として示されている。マガジン４１０の最も左の位置４１２は、図３～図９に関して本明細書で説明した対物レンズユニットと同様のオイル液浸対物レンズユニット５００を一時的に収容するものとして図示されている。最も左の位置４１２は、オイル装填サブアセンブリ２００のオイル出口が、オイル装填位置４１２の上方、対物ユニット５００の対物レンズ上にオイルを滴下する位置に配置されるように、オイル装填位置となるように予め定められる。本明細書でさらに詳細に説明する液浸オイルカートリッジ３００は、本明細書で説明するように、オイル装填サブアセンブリ２００の対応するウェルの上方に配置され、そこに挿入されるように適合される。位置４１２がオイル装填のために確保されているため、図示のようなレンズ交換サブアセンブリ４００は、位置４１２の右側の他の２つの位置に格納され得る２つのレンズ間の交換を実行し得ることが理解されよう。また、レンズ交換サブアセンブリ４００は、より多くのレンズ間の交換を容易にするために、追加の位置で形成されてもよいことが理解されよう。あるいは、前述したように、原理的には、レンズ交換サブアセンブリはなくてもよい。例えば、走査を試料の一部のみに制限しないように、試料から十分に離れたオイル装填位置を提供するための十分なスペースが装置内にある場合などである。

【0061】

オイル装填位置４１２は、試料を走査するレンズの走査経路の外側に常に位置するように選択される。

【0062】

いくつかの実施形態では、レンズ交換サブアセンブリ４００のオイル装填位置４１２は、対物ユニット５００がその位置に配置されたときに対物ユニット５００の重量を決定するための秤量機構を含んでもよい。例えば、秤量機構は、対物ユニット５００がオイル装填位置４１２に配置されたときに、ベースライン重量を得るか、または、風袋引きを行うことができる。このように、秤量機構は、例えば、液浸オイル塗布後の対物ユニットの重量変化を特定することができる。秤量機構に関連するコントローラは、液浸オイルの特性に基づいて、対物ユニット５００にどれだけの液浸オイルが塗布されたか、およびオイルの追加塗布が必要かどうかを決定することができる。

【0063】

秤量機構は、対物ユニット５００を秤量するための任意の適切な機構であってよい。いくつかの実施形態では、秤量機構は、レンズ交換サブアセンブリ４００のフレーム構造４０２に取り付けられる可撓性リーフ４２０を含んでもよい。一対の可撓性アーム４２２がリーフ４２０から延在し、これらのアームは、対物レンズユニットが位置４１２にあるとき、対物レンズユニット５００がアーム４２２に寄りかかるように対物レンズユニット５００の周りに配置されている。各アーム４２２の１つまたは複数の表面、例えばアームの自由領域に取り付けられるが、いくつかの実施形態では、リーフ４２０の近くおよび／またはフレーム構造４０２の近くに、薄い平らなひずみゲージ（明示的に示されていない）が存在する。ひずみゲージの各々は、アーム４２２の下方に位置する薄くて平坦な電子カード（明示的に図示せず）に（例えば、図示しない細いワイヤによって）電気的に接続される。（１つまたは複数の）電子カードは、ひずみゲージと（１つまたは複数の）カード間の接続の長さを最小にするように配置され得る。（１つまたは複数の）電子カードはプロセッサ（図示せず）に電気的に結合される。ひずみゲージと電子カードを使用することで、アーム４２２のたわみと、例えば電子カードにも配置されているホイートストンブリッジを使用して測定される回路の電気抵抗の変化との相関付けが可能になり、対物ユニット５００の重量、すなわち対物レンズに塗布される液浸オイルの質量の変化を計算できることが理解されよう。したがって、アーム４２２は、ひずみゲージとともに、対物レンズユニットに塗布される液浸オイルの量を示す信号を提供するための信号提供器を形成する。液浸オイルの密度が既知であれば、添加される浸液浸オイルの量の計算が容易になる。例えば、対物レンズに液浸オイルを塗布するたびに、対物レンズに塗布される液浸オイルの量を繰り返し計算することができ、したがって、十分な量の液浸オイルが塗布されたか否かをリアルタイムで識別することができる。したがって、秤量機構に関連するコントローラは、対物ユニットの重量に関連する情報に基づいて、液浸オイルを塗布するためのポンプの動作が開始および停止されるように、本明細書で後述するオイル装填サブアセンブリ２００のオイルポンプと機能的に関連付けられ得る。

【0064】

いくつかの実施形態では、オイル装填サブアセンブリ２００から対物レンズユニット５００上に滴下した液浸オイル、または対物レンズがオイル装填位置に配置されていない間に流出する可能性のある液浸オイルのオーバーフローを回収するために、オーバーフロートレイ（明示的に図示せず）がマガジン４１０の下、または、少なくともオイル装填位置４１２の下に配置されてもよい。また、図５の対物レンズベース１０２０のようなレンズ用ホルダの存在は、対物レンズからオイルが流出した場合に、オイル用のトラップを提供し得ることも理解されよう。

【0065】

あるいは、オイル装填サブアセンブリから放出される一滴のオイルの平均量を校正することによって、添加されるオイルの量を計算することができ、レンズに塗布される滴下数は、例えば、滴がビームを遮るたびに信号を提供するセンサに接続された光ビームによって、または落下するオイルの滴を検出しカウントする自動画像解析プログラムに結合されたカメラによって、添加されるオイルの量を計算するためにカウントすることができる。あるいは、対物レンズ上のオイルが補充されるたびに、オイルリザーバから除去されたオイルの量を計算し、例えばリザーバ内の重量の変化を測定することによって、レンズに塗布されるオイルの量を計算することができる。

【0066】

添加されたオイルの量が、重量の直接測定によって決定されるか、または滴の数をカウントすることによって決定されるかにかかわらず、添加されたオイルの総量、したがってレンズにさらに塗布するためにアセンブリに残っているオイルの総量は、計算され、任意でスクリーンまたは他の出力デバイスに表示することができる。

【0067】

次に、本発明の実施形態に係るオイル装填サブアセンブリ２００の分解図である図１３、並びに、構築され、その中に配置された液浸オイルカートリッジ３００を有するときのオイル装填アセンブリ２００の、それぞれ斜視図、平面正面図、平面側面図、および断面図である図１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、および１４Ｄを参照する。このようなカートリッジは、その中に含まれるオイルまたは他の液体と著しく相互作用しないか、またはその劣化につながらない任意の適切な材料で作られ得る。図１３～図１８Ｂに示す実施形態において、カートリッジは、好ましくは、アルミニウムなどの金属製である。図２４～図２６Ｂに示す実施形態では、カートリッジはプラスチック製であることが好ましい。

【0068】

図示されるように、オイル装填サブアセンブリ２００は、オイル観察開口部２１４と流体連通する中央オイル溜め２１２、およびポンプ入口導管２１７（図１４Ｄ参照）で終端するポンプシート穴２１６を有する本体部２１０を含む。図１４Ｄに見られるように、オイル流導管２１８が、オイル溜め２１２のベースおよび隣接するポンプ入口導管２１７から延在し、本体部２１０の端部で終端しており、オイル流導管はストッパ２２０によって封止されている。観察窓２２２がオイル観察開口部２１４内に配置され、オイル観察開口部２１４を封止する。図１４Ｂに明瞭に見られるように、観察窓２２２は、略円形の透明部２２４を含み、オペレータがオイル装填サブアセンブリ２００のオイルレベルを観察することを可能にし、本明細書でさらに詳細に説明されるように、液浸オイルカートリッジ３００がいつ交換されなければならないかを決定することを可能にする。これの変形において、窓は、使用者がオイル面を直接観察していないときに窓から光が入らないようにするためのカバーを備えてもよく、または、オイル装填サブアセンブリ２００が、観察開口部２１４も窓２２２も備えないことが可能である。

【0069】

カートリッジ穿刺要素２３０は、中央オイル溜め２１２内に設置され、ネジやボルトなどの締結具２３２によってそこに取り付けられる。しかし、締結具２３２は、はんだ付け、接着などの任意の他の適切な取り付け機構に置き換えてもよい。カートリッジ穿刺要素２３０は、ベース２３４および穿刺ピン２３６を含み、そこを通って長手方向に延在する中空チャネル２３８を有し、チャネルは、穴２３９（図１５Ｂ～図１５Ｃ参照）を含み、鋭い先端で終端する。図１４Ａ～図１４Ｄに示すように、液浸オイルカートリッジ３００が中央オイル溜め２１２に設置されると、中空チャネル２３８は、中央オイル溜め２１２と流体連通するとともに、オイル流導管２１８とも流体連通する（図１４Ｄおよび図１６Ａ参照）。

【0070】

ダイアフラムポンプ２５０は、その入口２５２がポンプ入口導管２１７内に収まり、その出口導管２５４が本体部２１０から下方に延在するように、ポンプシート穴２１６内に配置される。ダイアフラムポンプ２５０は、オイル流導管２１８から、出口導管２５４を通って出口導管の下に配置された物品（使用時は液浸オイル対物レンズ）上にオイルを吸引するように適合される。

【0071】

オイル装填サブアセンブリ２００は、レンズ交換サブアセンブリ４００の上方に、本体部２１０の底部側に取り付けられ、顕微鏡システムの他の構成要素にオイル装填サブアセンブリ２００を取り付けるために適合されたベースマウント２６０をさらに含む。バックマウント２６５は、中央オイル溜め２１２の後方で、本体部２１０に取り付けられる。ベースマウント２６０およびバックマウント２６５の両方は、ネジ、ボルトなどの締結具２６８によって本体部２１０に接続されてもよい。しかし、接着、はんだ付けなど、他の任意の適切な接続方法が本発明の範囲内にあるとみなされる。

【0072】

次に、オイル装填サブアセンブリ２００への液浸オイルカートリッジ３００の挿入ステップの断面図である図１５Ａ、図１５Ｂおよび図１５Ｃを参照する。図１５Ａに見られるように、液浸オイルカートリッジ３００は、第１内径を有する中空３０４を定義し、リップ３０６で終端する略円筒形の壁部３０２で形成されたハウジング３０１を含む。その一端において、リップ３０６から遠位で、壁部３０２は略横方向の肩部３１０まで延在し、この肩部３１０は、壁部の内径を狭めて第２内径を有する略円筒形の中空のネック部３１２を形成する。ネック部３１２の第２内径は、壁部３０２の第１内径よりも小さくてもよい。ネック部３１２の端部において、肩部３１０より遠位では、ネック部３１２の壁の厚さが減少し、第２内径より大きい第３内径を有する第１チャンバを定義している。第１チャンバは環状の肩部３１６を含み、リップ３１８で終端している。その外面に、ネック部は、中央オイル溜め２１２の内周の対応する溝および／または突起２１９とスナップフィット係合するように適合された、スナップフィット係合用の突起および／または溝３１９を含む。

【0073】

略環状の横壁３２０は、リップ３０６とネック部３１２との間に配置され、ネック部３１２よりもリップ３０６にかなり近い場所で、壁部３０２から半径方向内向きに延在する。環状の横壁３２０は、壁部３０２と実質的に同心であるカウル部３２２において半径方向内側で終端する。環状の横壁３２０とリップ３０６との間の容積は、第２チャンバを定義する。ネック部３１２によって定義された中空、壁部３０２によって定義された中空、およびカウル部３２２の中空を介して、第１チャンバと第２チャンバとの間に流体流路が存在する。

【0074】

穿刺ピストン３３０がハウジング３０１内に配置される。穿刺ピストン３３０は、略円形のベース３３２を含み、そこから中央シャフト３３４が延在し、このシャフトは、１つまたは複数の点を含み得る尖ったエッジ３３６で終端する。エッジ３３６に近いシャフト３３４の上部では、シャフト３３４は中空３３８を定義し、中空３３８をシャフト３３４を取り囲む環境と接続する１つ以上の穴３４０を含む。シャフト３３４の残りは非中空である。

【0075】

図１５Ａに図示される、液浸オイルカートリッジ３００の初期の閉じた動作方向では、ナイロンまたはアルミニウム箔などの、オイルに対して不活性な材料であり得る第１シール３５０が、第１チャンバ内に配置され、環状の肩部３１６に係合する。穿刺ピストン３３０のベース３３２は、シャフト３３４がネック部３１２、壁部３０２、およびカウル部３２２によって定義された中空を通って延在するように、ネック部３１２の中空内に配置され、第１シール３５０に係合する。尖ったエッジ３３６は、環状の横壁３２０の端部を越えて延在せず、それと面一であってもよい。第２シール３５２は、ナイロンやアルミ箔などのオイルに対して不活性な材料であってもよく、第２チャンバ内に配置され、横壁３２０に係合する。したがって、液浸オイルカートリッジ３００の閉じた動作方向において、カートリッジは密封され、オイルがその中に配置される（明瞭化のために、オイルは図１５Ａには示されていない）。

【0076】

カートリッジ３００内の液浸オイルを使用するために、使用者は、第１シール３５０が中央オイル溜め２１２およびその中に配置された穿刺要素２３０の方を向くように、カートリッジを矢印３６０の方向に動かす。

【0077】

図１５Ｂを参照すると、使用者がオイル液浸カートリッジ３００を中央オイル溜め２１２に押し込むと、その穿刺要素２３０、特に穿刺ピン２３６が第１シール３５０を貫通して穿刺し、穿刺ピストン３３０のベース３３２を第２シール３５２に向かって押すことがわかる。その結果、穿刺ピストン３３０の全体が壁部３２０に向かって矢印３６２の方向に移動し、シャフト３３４の尖ったエッジ３３６が第２シール３５２を貫通して穿刺する。オイル液浸カートリッジ３００のスナップフィット係合用の突起および／または溝３１９は、中央オイル溜め２１２の内周の対応する溝および／または突起２１９と係合し、カートリッジがオイルウェル内にスナップフィットされることを確実にする。この向きでは、図１５Ｃに示されるように、シール３５０および３５２が穿孔され、空気がオイル液浸カートリッジ３００に流入し、オイルがカートリッジから流出することができる。したがって、オイルは、カートリッジから、穿刺ピストン３３０のベース３３２の周囲に流れ出し、穿刺要素２３０のチャネル２３８および穴２３９を通って、中央オイル溜め２１２に流れ込む。

【0078】

次に、オイル装填サブアセンブリ２００内のオイル流路を示す断面図である図１６Ａおよび図１６Ｂをさらに参照する。図示されるように、図１５Ａ～図１５Ｃに示される液浸オイルカートリッジ３００の封止解除後、オイルは、中央オイル溜め２１２から、オイル流導管２１８を経由して、ポンプ入口導管２１７に流れる。ほこりや他の物質がオイルを汚染する可能性を低減するために、オイルカートリッジ３００は、オイルをオイル溜め２１２に放出するように配置され、穿刺された後、そのままにされてもよく、あるいは、装置は、オイルカートリッジ３００が取り外されたときにオイル溜め２１２を覆うカバー（図示せず）を備えてもよいことが理解されるであろう。

【0079】

例えばコントローラから受信した入力または信号に応じたダイアフラムポンプ２５０の動作により、図１６Ａに示すように、ポンプは、ポンプ入口導管２１７に設置された入口２５２を介してオイルをポンプに引き込む。その後、ダイアフラムポンプ２５０に引き込まれたオイルは、図１６Ｂに示すように、ポンプの出口導管２５４を介してポンプから滴下される。動作中、本明細書でさらに詳しく後述するように、オイルが対物レンズ上に滴下するように、オイル液浸対物レンズユニットが出口導管２５４の下に配置される。

【0080】

次に、対物レンズユニット５００が液浸オイル装填位置４１２に配置されたレンズ交換サブアセンブリ４００およびオイル装填サブアセンブリ２００の斜視図である図１７を参照する。さらに、ぞれぞれ、図１７の構造における対物レンズへの液浸オイルの装填の正面図および側面図である図１８Ａおよび図１８Ｂを参照する。

【0081】

図示のように、液浸オイルカートリッジ３００は、レンズ交換サブアセンブリ４００の上方に取り付けられるオイル装填サブアセンブリ２００に設置される。オイル液浸レンズ５０２を含む対物レンズユニット５００は、ダイアフラムポンプの出口導管２５４がオイル液浸レンズ５０２の真上にあるように、レンズ交換サブアセンブリのオイル装填位置４１２に配置される。図１８Ａに見られるように、ダイアフラムポンプ２５０の動作をトリガする適切な制御信号を受信すると、液浸オイルの滴５０４が出口導管２５４から液浸レンズ５０２上に放出される。いくつかの実施形態では、オイルの滴は２０～３０μｌのオイルを含む。滴は、液浸オイルの表面張力により、レンズ上にマウンド５０６として残る。いくつかの実施形態では、レンズユニット５００は、例えばレンズ交換サブアセンブリ２００の動きによって、レンズ５０２が出口導管２５４の出口開口部に近接するように、上昇させ得る。これにより、放出されたオイルがレンズに直接滴下され、無駄にならないことを確実にし得る。

【0082】

いくつかの実施形態では、各オイル装填の際に、レンズユニット５００に複数のオイルの滴を塗布してもよい。十分な量のオイルがレンズユニット５００に塗布されると、レンズユニットは、例えば図１０及び図１１に関して本明細書で上述したように、その走査場所に戻されてもよい。本明細書でさらに詳細に後述するように、レンズ上に滴下されるオイルの量は、例えば、レンズによって既に実行された動きを考慮して予想されるオイルの広がりに基づいて推定されてもよく、または、例えば、本明細書で上述したような秤量機構によって推定されてもよい。

【0083】

次に、顕微鏡システムの使用中、対物レンズユニットが観察面に対して相対的に移動する際の液浸オイルの広がりを示す図１９Ａ、図１９Ｂ、および図１９Ｃを参照する。

【0084】

図１９Ａおよび図１９Ｂに見られるように、マルチウェルプレート６００はプレートホルダ６０２内に配置される。マルチウェルプレートは、下面６０４と、各々が生物学的試料を含む複数のウェル６０６を有する。オイル液浸レンズユニット５００が下面６０４の下に配置され、最初はウェル６０６ａ内の第１試料を走査するように位置決めされる。図の拡大部分に見られるように、レンズユニット５００に液浸オイルを装填した後の初期段階であるこの段階では、レンズユニット５００のレンズ上に配置されたオイルの滴は、レンズユニットが下面６０４に近接することによって広がり、オイル層６１０を形成する。余分なオイルは、対物レンズユニットの傾斜したエッジ５１０に流れ、対物レンズユニットの上部の円周溝５１２に引っかかる可能性がある。液浸オイルの表面張力は、オイルおよび余分なオイルが、片側では対物ユニットと、反対側ではプレートと係合したままとなることを確実にする。後述するように、オイルは通常、マルチウェルプレートまたは他の試料保持容器の底部と同じ屈折率を有するように調合される。多くの場合、底部はガラス製である。

【0085】

図１９Ｂは、レンズユニット５００がプレート６００に沿って移動し、ウェル６０６ｂおよび６０６ｃを走査し、ウェル６０６ｄに到達した後を示す。この段階で、オイル層６１０の厚さは、図１９Ａに図示された厚さに対して減少している。これは、対物レンズの動きによって、プレートの下面６０４に沿って液浸オイルが広がったためである。本明細書でさらに詳細に後述するように、顕微鏡システムまたは本明細書で上述したＸＹＺ運動のコントローラのような対物ユニットに関連するコントローラは、対物ユニットの運動距離が閾値に達し、その時点で液浸オイルが薄く広がりすぎると予想されることを判断し、対物ユニットをオイル装填位置に戻してそこに追加のオイルを塗布するように対物ユニットの動作を制御するように構成され得る。

【0086】

図１９Ｃは、レンズユニット５００の上部に配置されたオイルの滴の５つの異なる状態を示す。図示されるように、通常、レンズユニットにオイルを塗布した直後に生じる初期段階（ｉ）では、オイルの表面張力に基づいて、オイルの滴はドームを形成する。実際のところ、この時、オイルの滴は実際に滴の形をしている。

【0087】

（ｉｉ）では、レンズユニットはプレートの表面６０４に近づくが、まだ表面に沿って広がっていない。この時、滴はプレートの下面とレンズユニットの上面の間に垂直に伸びている。この構成は、プレートからオイルの滴を除去する間に、プレートに近づくとき、またはレンズユニットがプレートに対して下降するときに生じる可能性がある。

【0088】

（ｉｉｉ）では、レンズユニットは表面６０４に近づき、オイルの滴はレンズユニットの領域を囲むプレートの一部に沿って広がっている。しかし、オイルは依然としてレンズユニットの領域にのみ含まれている。いくつかの実施形態では、（ｉｉｉ）に示すようなオイルの滴の構成は、図２１Ａ及び図２１Ｂに関して後述するように、初期走査高さに相当する高さであってもよい。

【0089】

画像（ｉｖ）は、本明細書で詳しく後述するように、対物レンズの焦点を合わせた後の、プレートの初期領域またはウェルの走査中のオイルの構成を示す。図示されるように、オイルは（ｉｉｉ）に対してより広がっているが、依然として対物レンズの上方にのみ位置し、実質的に対物レンズと同心である。レンズユニットが移動した後、例えば、ウェルの別のフィールド、または別のウェルを走査するために、いくつかのオイルは対物レンズによって以前に走査されたプレートの一部に残り、いくつかのオイルは対物レンズとともに新しい領域に移動し、その結果、対物レンズの真上に配置されていない領域にもオイルが広がり、（ｖ）に示すように、対物レンズはプレートに対して右に移動し、オイルは対物レンズの上方および左側に広がる。

【0090】

図２０は、本発明の実施形態に係る、オイル液浸レンズを使用して試料を走査し、オイル液浸レンズ上に液浸オイルを再装填する方法の概要を示すフローチャートである。以下の説明は、下面６０４を有し、各ウェルが生物学的試料が配置される上面を有する、図１９Ａおよび図１９Ｂに示されるプレート６００に関して提供される。しかしながら、本開示は、下面および上面を有する任意の他の試料運搬構造にも同様に関連する。

【0091】

図２０に見られるように、最初のセットアップステップ７００で、プレート６００の下面６０４のＺ軸の場所が近似される。近似値は保存され、プレート全体の走査のためのプレート高さの近似値として使用される。このような近似ステップは、チェックされた各々の個々のプレートに対して実行されてもよく、複数のプレートまたは試料のキャリアに対して１回実行されてもよい。

【0092】

いくつかの実施形態では、プレートの下面のＺ軸の場所の近似は、迅速なレーザー走査を使用して実行されてもよく、計画された走査のいくつかの場所でプレートの下面を特定する。いくつかの他の実施形態では、複数の焦点、例えば３または４つの焦点が、レーザー走査を用いて、プレート又はプレートの領域について決定されてもよく、プレートの下面の近似平面が、複数の焦点に基づいて決定される。

【0093】

以下に説明するように、プレートの下面の近似高さは、その後のプレートの焦点合わせ動作の基礎として使用され、この動作は、本明細書で説明するように、レーザービーム反射の最大信号の探索を使用して行われる。この初期近似が行われ得る方法には、いくつかの方法がある。選択肢の１つは、空気対物レンズを使用してプレート下面の近似高さを決定し、その後、実際の焦点合わせと走査のためにオイル液浸対物レンズに切り替えるという方法である。別の選択肢は、特定の製造業者の特定の型番のプレートの底部の平均距離がプレートの下端から所定の距離だけ上になること、および、装置の寸法を知りながら、プレートおよび装置の構造に基づいて高さを決定するという方法である。いくつかの実施形態では、プレートの下面の高さの初期近似は、試料の走査に使用するオイル液浸対物レンズよりも低い倍率を有するオイル液浸対物レンズによって実行されてもよく、その後、実際の走査のために高い倍率のオイル液浸対物レンズに切り替えてもよい。

【0094】

第２セットアップステップ７０２では、プレートまたはスライドの１つまたは複数の走査領域が、例えばユーザーインターフェースを使用して定義され、本明細書に記載されるように、対物レンズのＸＹＺ運動を制御するコントローラに提供される。第３セットアップステップ７０４において、オイル液浸対物レンズによって、その上にオイルを補充する前に失われ得るオイルの最大閾値量が決定される。この量は、以下に記載されるように、対物レンズの総移動に従って、重量損失によって、またはオイルの厚さによって追跡することができる。いくつかの実施形態では、レンズに塗布されたオイルの量に従って、オイル補給の各例の後にこの閾値を動的に調整するようにシステムをプログラムすることができる。

【0095】

セットアップステップ７００、７０２および７０４は、図２０において特定の順序で記載されているが、生物学的試料の走査が開始される前に実行されるのであれば、異なる順序で実行してもよい。

【0096】

走査の開始前にも実行されるステップ７０６では、対物ユニットがレンズ交換アセンブリのオイル装填位置に置かれ、本明細書で説明するように、初期量のオイルがオイル装填サブアセンブリから対物レンズ上に滴下される。例えば、ダイアフラムポンプに関連するコントローラは、対物レンズが正しい位置にあるとき、対物レンズ上に液浸オイルを滴下するようにポンプに信号を提供する。

【0097】

いくつかの実施形態では、初期オイル量は、本明細書に記載されるように後の段階で装填される後続オイル量よりも多い。

【0098】

いくつかの実施形態では、対物レンズに装填されるオイルの正確な量は、本明細書に記載されるような秤量システムを用いて決定される。いくつかの他の実施形態では、対物レンズ上に装填されるオイルの量は、対物レンズに塗布されるオイルの滴の数、既知の値であるポンプによって吸引される液浸オイルの各滴の体積、および吸引されるオイルの所望の体積に基づいて近似される。

【0099】

ステップ７０８では、コントローラは、ステップ７０２で決定されたように、走査のための適切なＸＹ位置にレンズを移動させるために、オイルを装填した対物レンズのＸＹＺ運動を制御する。走査を開始するとき、ＸＹ位置は走査を開始すべき位置である。本明細書で後述するように、後の対物レンズ上でのオイルの補充の繰り返しの後、ＸＹ位置は、液浸オイルを補充するために走査を停止したＸＹ位置、または次のＸＹ位置である。ステップ７１０では、コントローラは、ステップ７００で確立されたプレートの下面の近似的なＺ軸の場所から典型的には数ミクロンである所定の初期走査高さまで、対物レンズを上昇させる。所定の高さは、図１９Ａに示されるように、対物レンズ上のオイルの滴がプレートの底面に広がるように、プレートの下面に十分に近くなるように選択される。

【0100】

対物レンズが試料に対して焦点を結ぶプレートからの距離は、ステップ７１２で、例えば図２１に関して後述する方法を用いて自動的に計算され、対物レンズは焦点距離に移動される。対物レンズが確立された焦点距離に到達すると、ステップ７１４で試料の走査が開始される。

【0101】

走査中、対物レンズは、図１９Ａおよび図１９Ｂに関して本明細書で上述したように、異なる位置の間で試料またはプレート６００に対して相対的に移動される。対物レンズによって横断される距離は、例えば、それに関連するコントローラによって、オイルが塗布された対物レンズがプレートの表面と接触しているときの移動と、対物レンズがプレートと接触していないときの移動の両方を含めて、追跡される。コントローラは、そのような動きの結果として対物レンズから失われるオイルの量、および対物レンズがプレートと接触しないようにＺ軸に沿って下げられるときに失われるオイルの量を計算するように構成することができる。いくつかの実施形態では、コントローラはまた、対物レンズがプレートに沿って移動されるか、またはプレートとの接触が取り除かれるときに失われるオイルの量に対するプレート材料の違いの影響を考慮する。その代わりに、またはそれに加えて、失われたオイルの量は、オイルを塗布された対物レンズのオイルを塗布された時からの重量変化を監視することによって、および／または、対物レンズ上のオイルの厚さを検査することによって、例えばカメラを用いて、またはレーザーを用いて測定することによって、追跡され得る。

【0102】

連続的または周期的に発生する可能性のあるステップ７１６において、コントローラは、対物レンズの移動の結果として失われたオイルの量が、ステップ７０４で確立された最大閾値量よりも大きいかどうかを確認する。横断距離が最大閾値オイル損失より小さい場合、走査はステップ７１４で継続される。

【0103】

そうでなければ、失われたオイルの計算された量が、最大閾値量に等しいかまたはそれよりも大きい場合、ステップ７１８において、対物レンズはプレート６００に対して下降させられ、ＸＹ平面において、オイル装填位置まで移動させられる。次いで、補充量のオイルがオイルの初期量よりも少なくてもよいことを除いて、実質的にステップ７０６に関して上述したように、ステップ７２０では、対物レンズ上に補充量のオイルが装填される。本明細書で上述したように、対物レンズ上のオイルの滴を補充するために必要なオイルの量は、例えば、秤量機構に基づいて計算されてもよく、対物レンズによって横断される距離に基づいて、または任意の他の関連するパラメータに基づいて近似されてもよい。その後、フローはステップ７０８に戻り、対物レンズを走査位置に戻し、試料の走査を継続する。

【0104】

次に、本発明の実施形態に係る、生物学的試料にオイル液浸レンズの焦点を自動的に合わせる方法の実施形態の概要を示すフローチャートである図２１Ａ、図２１Ｂおよび図２１Ｃを参照する。図２１Ａ～図２１Ｃの方法は、プレートの下面の近似的なＺ軸の場所から、典型的には数ミクロンの初期走査高さが既知であることを前提としている。初期走査高さは、典型的には、例えば図２０のステップ７００で確立されたプレート下面の高さに基づく。この自動焦点合わせは、オイル補充後を含め、レンズが異なるＸＹ位置に再配置されるたびに実行される。

【0105】

初期走査高さは、オイル対物レンズ上に配置されたオイルの滴が、オイル対物レンズとプレートの下面に係合し、その間に広がることが知られている高さである。上述したように、典型的には、オイルは、プレートの下面が構成されている材料と同じ屈折率を有するように調合されており、この材料はガラスであることが多い。このようにして、光がオイルとマルチウェルプレートの材料の間を通過するときに不要な反射や屈折がないように、すなわち、オイルがレンズとプレートの底部の両方に接触するように、液浸オイルおよび初期走査高さが選択される。したがって、対物レンズからオイルおよびプレート材料を介して試料に光ビームが通過する際、光はプレート材料と試料の材料の間の移行部で一度だけ屈折する。これは、ウェルの上面で発生する。

【0106】

図２１Ａに目を向けると、焦点合わせプロセスの初期ステップ７５０において、対物レンズは、オイルがプレートの下面に接触するように、すでに知られている所定の初期高さまで運ばれることが分かる。これは図２０のステップ７１０に相当する。オイルと表面の相互作用を安定させるため、方法の次のステップに進む前に、所定の時間、例えば５００ミリ秒から２０００ミリ秒の遅延を待つ。ステップ７５２では、対物レンズから照射されたレーザー信号の反射を測定する。

【0107】

ステップ７５４で、対物レンズはＺ軸に沿って、プレートの下面に近い別の高さに移動され、ステップ７５６で、新しい位置でのレーザー信号の反射が測定される。新しいＺ軸の高さでの反射値が記録される。このプロセスは、基本的に連続的に繰り返される。測定値は、焦点距離に達するまで増加し、その後減少し始めると予想される。

【0108】

ステップ７５８では、コントローラは、収集された反射データを評価し、過去数回の反復にわたって測定された信号の反射に減少があったかどうかを評価する。減少していない場合、新しいＺ軸位置で信号を測定するすために、フローはステップ７５４に戻る。しかし、測定された反射が減少した場合は、ステップ７６０では、信号が最大であったＺ軸位置に対物レンズを移動させる。Ｚ軸に沿ったこの位置は、試料に対する対物レンズの焦点距離とみなされる。

【0109】

いくつかの実施形態では、減衰は、レーザー信号の０．１Ｖの連続的な減衰であれば、十分に有意であるとみなされる。

【0110】

図２１の方法は、新しい試料またはプレートを走査するたびに、また液浸オイルを補充後に、試料の焦点距離を求めるために使用される。

【0111】

いくつかの実施形態では、例えば、プレートの新しいフィールドに移動するとき、または対物レンズが単一の位置に静止し続け、（例えば、所定の位置からのドリフトの問題を回避するために）同じ位置で長時間撮像するとき、対物レンズの焦点を確実に合わせるために同様のプロセスが使用される。しかし、新しいフィールドに移動する場合や、対物レンズが長い間単一の位置に静止し続けるときに再計算する場合は、以前の焦点距離は既知である。したがって、この状況では、ステップ７５２において、対物レンズは「既知の焦点距離±所定の探索範囲」の範囲内の高さの間で移動される。ここでも、焦点距離は、最大信号が得られる点に決定される。

【0112】

図２１Ｂに目を向けると、焦点合わせプロセスの初期ステップ７７０において、対物レンズは、オイルがプレートの下面に接触するように、既知の所定の初期高さまで運ばれることが分かる。これは図２０のステップ７１０に相当する。オイルと表面の相互作用が安定するように、方法の次のステップに進む前に、所定の時間、例えば５００ミリ秒から２０００ミリ秒の遅延を待つ。ステップ７７２では、対物レンズをＺ軸に沿って予め決められた距離だけ移動させながら、対物レンズを介して放射されたレーザー信号の反射を繰り返し測定する。Ｚ軸に沿った予め決められた距離は、測定された信号の反射が、対物レンズのＺ軸の運動の間にピークに達し、その後減少すると予想されるように選択される。

【0113】

ステップ７７４では、ステップ７７２で取得された、全測定にわたって収集された信号ピークの最も良くフィッティングされたガウス（または多項式）曲線が、ピーク最大値を決定するために計算され、対物レンズは、ガウス（または多項式）曲線が最大であったＺ軸位置に移動される。Ｚ軸に沿ったこの位置は、試料に対する対物レンズの焦点距離とみなされる。

【0114】

ステップ７７６では、対物レンズがステップ７７４で決定された焦点距離に移動され、走査が開始される。走査の一部として、領域の走査が完了するまで、または最大走査時間が経過するまで、焦点位置で試料の画像が撮影される。

【0115】

ステップ７７８では、コントローラは、領域の走査が完了したかどうかを評価する。領域の走査が完了した場合、対物レンズは下降し、ステップ７８０で新しいＸＹ位置に移動する。その後、フローは、新しい場所での対物レンズの再焦点合わせのために、ステップ７７０に戻る。

【0116】

そうでない場合、領域の走査が完了していないと、ステップ７８２では、コントローラは、最大走査時間が経過したかどうかを評価する。最大走査時間が経過していない場合、フローはステップ７７６に戻り、走査が継続される。最大走査時間が経過した場合、フローは、対物レンズの焦点を再度合わせ、走査プロセス中に対物レンズまたは試料のドリフトがなかったことを確実にするために、ステップ７７２に戻る。しかし、新しいフィールドに移動する場合や、長時間同じ位置に留まったりする場合には、以前の焦点距離は既知である。したがって、この状況では、ステップ７７２において、対物レンズは「既知の焦点距離±所定の探索範囲」の範囲内の高さの間で移動される。ここでも、焦点距離は、最大信号が得られる点に決定される。

【0117】

いくつかの実施形態では、減衰は、レーザー信号における０．１Ｖの連続的な減衰であれば、十分に有意であるとみなされる。

【0118】

図２１Ｂの方法は、新しい試料またはプレートを走査するたびに、また液浸オイルの補充後に、試料の焦点距離を求めるために使用される。

【0119】

次に、本発明の実施形態に係る走査方法並びに画像の処理および解析の概要を示すフローチャートである図２２Ａ、図２２Ｂおよび図２３を参照する。図２２Ａのフローチャートは、本発明のいくつかの実施形態による走査プロセスの概要を示す。最初に、サイズ（例えば、特定のサイズより大きいおよび／または小さい物体を無視する）、形状（非円形物体または非半円形物体を無視する）、強度等のユーザ定義パラメータに従って、対象物の第１走査動作が実行される。このようにして得られた走査画像は、関心のある対象物やその特徴を特定するために処理される。この処理は、当該技術分野で現在知られている、または将来開発される可能性のある画像処理アルゴリズムを使用して実行され得る。次に、画像処理結果は、同じ領域の更なる走査動作を実行するための最適なパラメータを決定するために、予め定義された規則に従って分析される。この分析結果に基づいて、同じ対象物の新たな画像を取得するための走査のために、新たなパラメータが定義される。その後、新しい走査パラメータを使用して、少なくとも１つの第２走査動作が実行される。したがって、例えば、システムは、それぞれ直径６ｍｍの９６個のウェルを有する生物学的試料プレートを走査し得る。走査中、画像処理アルゴリズムは、プレートに存在する各生細胞を認識する。２つ以上の細胞が一緒に付着している場合、または、あるサイズより大きい個々の細胞が存在する場合、システムはこれを、より高倍率の光学系を使用してさらに観察すべき異常な事象として記録してもよい。上述したような対物レンズ交換器があれば、そのような観察を容易にするためにレンズを交換することができる。次に、システムは、高倍率スキャンの適切な画質を定義するパラメータを決定する。いくつかの実施形態では、画像処理は、第１走査動作がまだ実行されている間に実行され、この場合、解析結果は、新たに定義されたパラメータに従って、走査の動作にリアルタイムで影響を与えることができる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの第２走査動作は、第１走査動作よりも高倍率で行われる。本方法が上述のような対物レンズ交換器を備える装置と共に利用されるいくつかの実施形態において、より高倍率での第２走査動作は、対物レンズ交換器を用いてより高倍率の対物レンズに交換し、その後、より高倍率で関心のある領域を走査することによって行われる。

【0120】

図２２Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に係る走査プロセスのフローチャートである。走査の最初の段階では、定義された場所の低倍率画像が取得される。このプロセスは、複数の定義された場所の画像が取得されるまで繰り返される。取得直後、走査画像の各々は画像処理・解析モジュールに転送され、画像処理・解析モジュールは最初の画像を受け取ると画像の処理および解析を開始する。このモジュールは、光学デバイスの全体的な動作を制御するソフトウェアに組み込まれてもよく、別のソフトウェアアプリケーションまたはコンピュータに置かれてもよい。処理・解析モジュールは、処理および解析の結果を使用して、初期走査によって特定された対象物およびその特性に従って、関心のある領域に関する情報を含む場所マトリックスの生成を開始する。このようにして、低倍率走査の完了後すぐに、場所マトリックスを完成させ得る。あるいは、全ての処理と解析が完了した後に、場所マトリックスを生成してもよい。この場所マトリックスに基づき、第２段階の走査が実行され、その間に特定の関心のある場所の高倍率画像が取得される。

【0121】

図２３は、本発明のいくつかの実施形態に係る画像処理および解析プロセスのフローチャートである。画像処理の初期段階では、以下のステップが実行される。低倍率画像を取得し、得られたデータにローパスフィルタを適用し、得られたデータにハイパスフィルタを適用し、Ｗａｔｅｒｓｈｅｄ変換を実行する。これらの画像処理ステップに基づき、オブジェクトおよびオブジェクトの属性／特性が検出され、抽出される。次に、ユーザパラメータ／属性／特性を用いて関連するオブジェクトが選択され、オブジェクト中心（Ｌ［Ｃｘ，Ｃｙ］）が抽出される。次に、選択されたオブジェクトの高倍率画像が得られ、そこからオブジェクト間の３Ｄ変換マトリックス（Ｍ）が作成され、利用される。

【0122】

図２４は、本発明の別の実施形態に係る、オイル装填サブアセンブリ１２００を示す斜視図である。オイル装填サブアセンブリ１２００は、図１３～図１４Ｄのオイル装填サブアセンブリ２００と実質的に類似しており、同様の番号は同様の要素を表す。簡潔にするために、以下の説明では、オイル装填サブアセンブリ１２００とオイル装填サブアセンブリ２００との区別に焦点を当てる。

【0123】

図示されるように、オイル装填サブアセンブリ１２００は、本体部１２１０を含み、この本体部１２１０は、図１４Ｄに関して本明細書で上述したように、オイル観察開口部と流体連通し得る中央オイル溜め１２１２、およびポンプ入口導管で終端するポンプシート穴を含む。図１４Ｄに示されるものと同様に、オイル流導管は、ポンプ入口導管に隣接するオイル溜め１２１２のベースから延在し、本体部１２１０のエッジで終端し、ここで、オイル流導管はストッパによって封止される。図１４Ｂに関して本明細書で上述したような観察窓は、上述のようにこのような窓は必須ではないものの、オイル観察開口部内に配置されてもよく、オイル観察開口部を封止してもよい。

【0124】

カートリッジ穿刺要素１２３０は中央オイル溜め１２１２内に着座しており、締結具、はんだ付け、接着などの任意の適切な取り付け機構によってそれに取り付けられてもよい。カートリッジ穿刺要素１２３０は、ベース１２３４と中央穿刺ピン１２３６を含み、この中央穿刺ピンは、それを通って長手方向に延在する中空チャネル１２３８を有し、このチャネルは鋭利な先端で終端し、カートリッジ穿刺要素１２３０の側面に形成された穴１２３９と流体連通している。一対の周辺穿刺ピン１２４０は、ベース１２３４のエッジから延在し、互いに実質的に平行であってもよい。各穿刺ピン１２４０は、実質的に平面であり、その長手方向の長さの大部分について第１厚さを有する。各穿刺ピン１２４０のベース１２３４から遠位の端部は、穿刺ピンの端部付近に肩部１２４２が形成されるように、第１厚さよりも小さい第２厚さを有する。各穿刺ピン１２４０は、鋭い先端１２４４で終端する。

【0125】

図２６Ａおよび図２６Ｂに関して後述するように、液浸オイルカートリッジ１３００が中央オイル溜め１２１２に設置される場合、中央穿刺ピン１２３６の中空チャネル１２３８は、図１４Ｄおよび図１６Ａに示されるのと同様の方法で、オイル流導管と同様に中央オイル溜め１２１２と流体連通している。

【0126】

ダイアフラムポンプ１２５０は、ポンプ１２５０の入口がポンプ入口導管内に着座するように、ポンプシート穴内に配置され、ポンプの出口導管１２５４（図２６Ａおよび図２６Ｂを参照）は、図１３～図１４Ｄに示されるものと実質的に類似して、本体部１２１０から下方に延在する。ダイアフラムポンプ２５０を参照して本明細書で上述したように、ダイアフラムポンプ１２５０は、オイル流導管からポンプ出口導管を通って、ポンプ出口導管の下に配置された物品にオイルを吸引するように適合され、この物品は、使用時には、液浸オイル対物レンズである。

【0127】

オイル装填サブアセンブリ１２００はさらに、本体部１２１０の底部側に取り付けられ、レンズ交換サブアセンブリ４００の上方で顕微鏡システムの他の構成要素にオイル装填サブアセンブリ１２００を取り付けるために適合された、ベースマウント１２６０を含む。バックマウント１２６５は、中央オイル溜め１２１２の後方で、本体部１２１０に取り付けられる。ベースマウント１２６０およびバックマウント１２６５の両方は、締結具、接着、はんだ付けなどの任意の適切な接続方法によって本体部１２１０に接続され得る。

【0128】

次に、本発明の別の実施形態に係る液浸オイルカートリッジ１３００の断面図である図２５をさらに参照する。

【0129】

図２５に見られるように、液浸オイルカートリッジ１３００は、略円筒形のハウジング１３０１を含む。ハウジング１３０１は、ベース１３０２を含み、そこから、第１の幅を有し、第１内径ｄ１を有する第１チャンバ１３０５を定義する第１円筒壁部１３０４が延在する。第２円筒壁部１３０６は、第１円筒壁部１３０４から延在する。第２壁部分１３０６は、第１の幅よりも小さい第２の幅を有する。第２壁部１３０６の外面は、第１壁部１３０４の外面と面一であり、内部肩部１３０８は、壁部１３０４および１３０６の内面間に形成される。第３円筒壁部１３１０は、第２円筒壁部１３０６から延在する。第３壁部１３１０は、第２の幅よりも小さい第３の幅を有し、カートリッジ１３００のネック部を形成する。第３壁部１３１０の内部表面は、第２壁部１３０６の内部表面と面一であり、外部肩部１３１２は壁部１３１０および１３０６の外部表面の間に形成される。第３円筒壁部１３１０は、ベース１３０２から遠位のリップ１３１４で終端する。第２壁部１３０６および第３壁部１３１０は、一緒になって、第２内径ｄ２を有する第２チャンバ１３１５を定義する。第２チャンバ１３１５は、第１チャンバ１３０５と流体連通している。

【0130】

いくつかの実施形態では、第３壁部１３１０の、外部肩部１３１２の遠位側の外面は、中央オイル溜め１２１２の内周の対応する溝および／または突起とスナップフィット係合するように適合された、スナップフィット係合用の突起および／または溝を含み得る。

【0131】

略円筒形のオイル容器１３２０はハウジング１３０１内に配置され、中空１３２１を定義する。オイル容器１３２０の第１端部１３２２は第１チャンバ１３０５内に配置され、ベース１３０２の内面に係合する。オイル容器１３２０の第２端部１３２４は、オイル容器１３２０の大部分が第２チャンバ１３１５内に配置されるように、リップ１３１４と実質的に面一である。オイル容器１３２０は、第２チャンバ１３１５と流体連通している一方で、第２端部１３２４よりも第１端部１３２２に近い複数の穴１３２６を含む。円筒形の隙間１３３０が、第２チャンバ１３１５内で、ハウジング１３０１とオイル容器１３２０の間に形成される。

【0132】

略円筒形の押し付け要素１３４０は、隙間１３３０内でオイル容器１３２０に配置され、オイル容器に対して長手方向に移動可能である。押し付け要素１３４０の第１端部１３４２は、オイル容器１３２０の第１端部１３２２により近く配置されるように適合され、押し付け要素の第２端部１３４４は、オイル容器の第２端部１３２４により近く配置されるように適合される。円筒形の押し付け要素１３４０は、オイル容器１３２０の穴１３２６と半径方向に整列するように適合された複数の穴１３４６を含む。穴１３４６と穴１３２６の長手方向の整列は、本明細書でさらに詳細に後述するように、オイル容器１３２０に対する押し要素１３４０の位置に依存する。

【0133】

押し付け要素１３４０の第１端部１３４２は、隙間１３３０内に配置された環状のＯリング１３５０を押し付けるように適合される。図２６Ａおよび図２６Ｂに関してさらに詳細に説明されるように、Ｏリング１３５０は、穴１３２６の下に配置されるとき、中空１３２１と隙間１３３０との間に流体経路が存在しないように隙間１３３０を封止する。対照的に、図２５に示されるように、Ｏリング１３５０が肩１３０８に対して横たわるように押され、穴１３２６および１３４６が互いに整列されると、流体経路が、穴１３２６および１３４６を介して、隙間１３３０と中空１３２１の間に形成される。

【0134】

カートリッジ１３００の保管動作方向では、封止ホイル１３６０（図２６Ａを参照）、または他のシールが、ハウジング１３０１のリップ１３１４およびオイル容器１３２０の第２端部１３２４に対して配置され、カートリッジ内のオイルを封止する。保管方向では、Ｏリング１３５０は、穴１３２６の下に配置され、中空１３２１と隙間１３３０の間に流体経路が存在しないように隙間１３３０を封止する。

【0135】

次に、図２５の液浸オイルカートリッジ１３００を図２４のオイル装填サブアセンブリ１２００に挿入するステップの断面図である図２６Ａおよび図２６Ｂをさらに参照する。

【0136】

図２６Ａに見られるように、カートリッジ１３００は保管方向にあり、ハウジング１３０１のリップ１３１４、オイル容器１３２０の第２端部１３２４、および押し付け要素１３４０の第２端部１３４４はすべて互いに面一であり、封止ホイル１３６０に対して配置される。保管方向では、Ｏリング１３５０は、穴１３２６の下方で、押し付け要素１３４０の第１端部１３４２に対して配置される。Ｏリングは、中空１３２１と隙間１３３０の間に流体経路が存在しないように隙間１３３０を封止する。オイル１３６５は、オイルの高さが穴１３２６より上に延在しないように、中空１３２１内に配置される。

【0137】

カートリッジ１３００をオイル装填サブアセンブリ１２００に装填するために、カートリッジ１３００は、中央ピン１２３６が封止ホイル１３６０を穿刺して中空１３２１に入るまで、矢印１３７０の方向に、中央オイル溜め１２１２に向かって動かされる。この初期取り付けステップでは、Ｏリング１３５０は穴１３２６の下に残っており、中空１３２１と隙間１３３０の間の流体経路は遮断されたままである。

【0138】

カートリッジ１３００が矢印１３７０の方向に移動され続けると、周辺穿刺ピン１２４０の先端１２４４が、隙間１３３０の近傍で、ホイル１３６０の周辺を穿刺する。周辺穿刺ピン１２４０の肩部１２４２は、押し付け要素１３４０の第２端部１３４４に係合し、カートリッジが下げ続けられるにつれて、肩部１２４２によって第２端部１３４４に加えられる圧力は、押し付け要素１３４０をハウジング１３０１のベース１３０２に向けて動かし、今度はＯリング１３５０を肩部１３０８に向けて押し付ける。

【0139】

図２６Ｂに見られるように、カートリッジ１３００の設置動作方向では、周辺穿刺ピン１２４０および押し付け要素１３４０の肩部１２４２は、Ｏリング１３５０を押し付け、肩部１３０８に対して静止する。この配置では、押し付け要素１３４０の穴１３４６は、中央オイル溜め１２１２、隙間１３３０、オイル容器１３２０の中空１３２１、および中央穿刺要素１２３６のチャネル１２３８の間に流体経路が存在するように、オイル容器１３２０の穴１３２６と整列している。この配置では、オイルは容器１３２０から中央オイル溜め１２１２に流出することができ、システムの動作は実質的に本明細書で上述したように継続する。

【0140】

本明細書に記載されているようなオイルまたは他の液体の吐出装置も、共焦点顕微鏡と組み合わせて利用できることが理解されよう。さらに、照明光源は必ずしも従来のレーザーである必要はなく、発光ダイオード（ＬＥＤ）またはＬＥＤの組み合わせもしくはアレイであってもよい。その結果、本明細書に記載されるようなオイルまたは他の液体の吐出装置を備える顕微鏡またはスキャナは、光活性化局在化顕微鏡法（ＰＡＬＭ）（例えば、Ｂｅｔｚｉｇ， Ｅ． ｅｔ ａｌ．，「Ｉｍａｇｉｎｇ ｉｎｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ａｔ ｎａｎｏｍｅｔｅｒ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ」， Ｓｃｉｅｎｃｅ ３１３， １６４２－１６４５ （２００６）を参照）、または確率的光学再構築顕微鏡法（ＳＴＯＲＭ）（例えば、Ｒｕｓｔ， Ｍ． Ｊ．， Ｂａｔｅｓ， Ｍ． ＆ Ｚｈｕａｎｇ， Ｘ．， 「Ｓｕｂ－ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ－ｌｉｍｉｔ ｉｍａｇｉｎｇ ｂｙ ｓｔｏｃｈａｓｔｉｃ ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ （ＳＴＯＲＭ）」， Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｔｈｏｄｓ ３， ７９３－７９５ （２００６））を参照）などの既知の技術に従って処理できる画像を得るために、ハイコンテントイメージング（ＨＣＩ、ハイコンテントスクリーニングとも呼ばれる）において使用され得る。一実施形態では、本明細書に記載されるようなオイル吐出装置を備える取得デバイスを使用して得られる画像は、Ｇｕｓｔａｆｓｓｏｎ ｅｔ ａｌ．，「Ｆａｓｔ ｌｉｖｅ－ｃｅｌｌ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｆｌｕｏｒｏｐｈｏｒｅ ｎａｎｏｓｃｏｐｙ ｗｉｔｈ ＩｍａｇｅＪ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｕｐｅｒ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｒａｄｉａｌ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓ」、Ｎａｔｕｒｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ７：１２４７１（２０１６年８月１２日公開）に記載されるように、超解像動径ゆらぎ（ＳＲＲＦ）に従って処理することができる。このような処理は、ｈｔｔｐｓ：／／ｈｅｎｒｉｑｕｅｓｌａｂ．ｇｉｔｈｕｂ．ｉｏ／ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ／ＮａｎｏＪ－ＳＲＲＦ／で自由に利用できるＩｍａｇｅＪソフトウェアプラグインを使用して実行され得る。本明細書に記載の装置および方法が、対物レンズへのオイル（または他の液体）の自動吐出を容易にするという事実は、この装置は、自動走査、自動焦点合わせ、自動対物レンズ交換、レンズ液浸媒体の自動吐出、および関心のある対象物の自動検出という、完全に自動化された画像取得において組み合わせることができるということを意味する。

【0141】

特に定義しない限り、本明細書で使用される全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野における通常の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載の方法と類似または同等の方法を本発明の実施または試験に使用することができるが、好適な方法が本明細書に記載されている。

【0142】

本明細書で言及されるすべての刊行物、特許出願、特許、およびその他の文献は、参照によりその全体が組み込まれる。矛盾が生じた場合は、定義を含む特許明細書が優先する。さらに、材料、方法、および実施例は例示に過ぎず、限定を意図するものではない。

【0143】

本発明は本明細書において特に示され上述されたものに限定されないことが、当業者には理解されよう。むしろ、本発明の範囲は、実施形態で例示したような同じ機能を果たす部品の一般的な組み合わせによって定義され、本明細書で上述した種々の特徴の組み合わせおよび部分的な組み合わせの両方、並びに前述の記載を読んだ後の当業者に思い浮かぶであろうそれらの変形および修正を含む。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10-11】

【図12】

【図13】

【図14A-14B】

【図14C-14D】

【図15A-15B】

【図15C】

【図16A-16B】

【図17】

【図18A-18B】

【図19A】

【図19B】

【図19C】

【図20】

【図21A】

【図21B】

【図22A】

【図22B】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26A-26B】

【国際調査報告】