(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料台と、
該試料台に対して少なくとも1つの可動範囲に沿って移動するように、かつ少なくとも2つの自由度に沿って調節可能であるように構成されている、該試料台の上方に配置された上方アセンブリと、
該試料台上の物体の画像を取り込むように該試料台内に配置された撮像カメラ装置と
を含む、調節式撮像装置であって、
該上方アセンブリが、
第1のヒンジに機械的に結合した第1の端部を有していて、該第1のヒンジが調節式撮像装置の構造支持体にさらに結合している、光制御層と、
第2のヒンジに機械的に結合していて、該第2のヒンジが該光制御層にさらに結合しており、かつ該光制御層に対して少なくとも1つの可動範囲に沿って移動するように構成された、表示層と
を含む、前記調節式撮像装置。
【請求項２】
光制御層が、試料台に近接した光源を含む、請求項1記載の調節式撮像装置。
【請求項３】
表示層が表示画面および合焦制御部をさらに含み、該表示画面および合焦制御部が撮像カメラ装置に電気的に接続されている、請求項1記載の調節式撮像装置。
【請求項４】
上方アセンブリに機械的に結合しており、周囲光が試料台に入射することを阻止するように該上方アセンブリから延伸している、1つまたは複数の遮光部をさらに含む、請求項1記載の調節式撮像装置。
【請求項５】
光制御層が、周囲光が試料台に入射することを阻止するように該試料台を覆うように調節可能である、請求項1記載の調節式撮像装置。
【請求項６】
試料台内に撮像カメラ装置に近接して配置された有色光源をさらに含む、請求項1記載の調節式撮像装置。
【請求項７】
有色光源が任意の1つの時点または任意の1つの期間で単一の波長範囲のみの光を放射する、請求項6記載の調節式撮像装置。
【請求項８】
有色光源が特定の波長範囲において定時的または規則的な順序で光を放射する、請求項6記載の調節式撮像装置。
【請求項９】
表示層が所望の視野角に調節可能である、請求項1記載の調節式撮像装置。
【請求項１０】
合焦制御部が、撮像カメラ装置の高さを上昇または下降させるように動作可能である、請求項3記載の調節式撮像装置。
【請求項１１】
上方アセンブリが、試料台の表面へのアクセスを可能にするために該試料台に対して移動するように構成されている、請求項1記載の調節式撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本米国特許出願は、いずれも2013年5月1日に同時に出願された、「ADJUSTABLE DIGITAL MICROSCOPE DISPLAY」と題する米国仮特許出願第61/818,251号、「DIGITAL MICROSCOPE DISPLAY SCREEN APPLICATION」と題する米国仮特許出願第61/818,332号、「ADJUSTABLE DIGITAL MICROSCOPE FOCUSING CONTROLS」と題する米国仮特許出願第61/818,258号、および「DIGITAL MICROSCOPE VIEW CAMERA AND DISPLAY」と題する米国仮特許出願第61/818,340号のそれぞれに関する優先権を主張する。これらの各仮特許出願の開示全体があらゆる目的で参照により本出願に組み入れられる。
【０００２】
発明の分野
本発明は一般に顕微鏡システムに関する。特に、本発明は、調節式表示装置を有する顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
顕微鏡は、ライフサイエンス分野全体にわたる研究者にとって必須の手段である。従来の顕微鏡は使用するにはかさばっていて運びにくく、多くの場合では単純な作業向けには精巧すぎる。ライフサイエンスにおいては、顕微鏡に関連して、蛍光が、特定の波長での蛍光発光により生体分子を追跡または分析する非破壊的方法として使用される。生体化合物は蛍光マーカー(すなわち外的フルオロフォア)で標識することができ、蛍光マーカーは、特定の波長での光により励起される際に蛍光を発する小分子、タンパク質、または量子ドットでありうる。他の本来的または本質的に蛍光性の生体物質も、励起光によってトリガーされる際に反応して光を放射しうる。異なるマーカーが異なる波長の励起光に応答して蛍光を発する。
【０００４】
現代の実験室における研究者のそのような要求を満たしうる代替的な撮像機器の需要が近年増加していることから、LumaScope(Etaluma Inc.からの)およびFLoid(Life Technologies Corporationからの)などの製品が存在するようになり、これらの製品は小型デジタル撮像を可搬性および容易な使用といった予想される付随の利点と共に提供することができる。しかし、当分野に存在する製品は、研究者が要求する能力を依然として欠いている。
【発明の概要】
【０００５】
[本発明1001]
試料台と、
該試料台に対して少なくとも1つの可動範囲に沿って移動するように、かつ少なくとも2つの自由度に沿って調節可能であるように構成されている、該試料台の上方に配置された上方アセンブリと、
該試料台上の物体の画像を取り込むように該試料台内に配置された撮像カメラ装置と
を含む、調節式撮像装置。
[本発明1002]
上方アセンブリが、
第1のヒンジに機械的に結合した第1の端部を有していて、該第1のヒンジが調節式撮像装置の構造支持体にさらに結合している、光制御層と、
第2のヒンジに機械的に結合していて、該第2のヒンジが該光制御層にさらに結合しており、かつ該光制御層に対して少なくとも1つの可動範囲に沿って移動するように構成された、表示層と
を含む、本発明1001の調節式撮像装置。
[本発明1003]
光制御層が、試料台に近接した光源を含む、本発明1001の調節式撮像装置。
[本発明1004]
表示層が表示画面および合焦制御部をさらに含み、該表示画面および合焦制御部が撮像カメラ装置に電気的に接続されている、本発明1001の調節式撮像装置。
[本発明1005]
上方アセンブリに機械的に結合しており、周囲光が試料台に入射することを阻止するように該上方アセンブリから延伸している、1つまたは複数の遮光部をさらに含む、本発明1001の調節式撮像装置。
[本発明1006]
光制御層が、周囲光が試料台に入射することを阻止するように該試料台を覆うように調節可能である、本発明1002の調節式撮像装置。
[本発明1007]
試料台内に撮像カメラ装置に近接して配置された有色光源をさらに含む、本発明1001の調節式撮像装置。
[本発明1008]
有色光源が任意の1つの時点または任意の1つの期間で単一の波長範囲のみの光を放射する、本発明1007の調節式撮像装置。
[本発明1009]
有色光源が特定の波長範囲において定時的または規則的な順序で光を放射する、本発明1007の調節式撮像装置。
[本発明1010]
表示層が所望の視野角に調節可能である、本発明1002の調節式撮像装置。
[本発明1011]
合焦制御部が、撮像カメラ装置の高さを上昇または下降させるように動作可能である、本発明1004の調節式撮像装置。
[本発明1012]
上方アセンブリが、試料台の表面へのアクセスを可能にするために該試料台に対して移動するように構成されている、本発明1001の調節式撮像装置。
[本発明1013]
焦点面からデジタル画像を得るように構成されたデジタル撮像源と、
該デジタル撮像源に電気的に接続されており、かつ該デジタル撮像源からのデジタル画像を受け取るようにかつ該デジタル画像を表示するように構成された、表示画面と、
該デジタル撮像源に動作可能に接続されており、該デジタル撮像源の該焦点面を移動させるように構成された、制御機構と
を含む、デジタル画像表示装置。
[本発明1014]
デジタル撮像源の焦点面を移動させるための制御機構が回転式ダイヤルと、該回転式ダイヤルの回転に応答して移動粒度を変化させるモードボタンとを含み、該デジタル撮像源が該回転式ダイヤルの回転に応答して該焦点面を移動させるように構成されている、本発明1013のデジタル画像表示装置。
[本発明1015]
デジタル撮像源の焦点面を移動させるための制御機構が第1の合焦ボタンと、第2の合焦ボタンと、該第1および第2の合焦ボタンの動作に応答して移動粒度を変化させるモードボタンとを含み、該デジタル撮像源が該第1および第2の合焦ボタンの動作に応答して該焦点面を移動させるように構成されている、本発明1013のデジタル画像表示装置。
[本発明1016]
デジタル撮像源の焦点面を移動させるための制御機構が回転式ダイヤルと、第1の合焦ボタンと、第2の合焦ボタンとを含み、該回転式ダイヤルが、該デジタル撮像源の該焦点面を第1の移動粒度で変化させるように動作し、かつ該第1および第2の合焦ボタンが、該デジタル撮像源の該焦点面を該第1の移動粒度とは異なる第2の移動粒度で変化させるように動作する、本発明1013のデジタル画像表示装置。
[本発明1017]
デジタル撮像源の焦点面を移動させるための制御機構が回転式ダイヤルを含み、該回転式ダイヤルは第1の位置および第2の位置における動作が可能であり、これにより、該第1の位置における該回転式ダイヤルの動作が該デジタル撮像源の該焦点面を第1の移動粒度で変化させ、かつ該第2の位置における該回転式ダイヤルの動作が該デジタル撮像源の該焦点面を該第1の移動粒度とは異なる第2の移動粒度で変化させる、本発明1013のデジタル画像表示装置。
[本発明1018]
デジタル撮像源の焦点面を移動させるための制御機構が回転式ダイヤルを含み、該回転式ダイヤルは第1の位置、第2の位置、および第3の位置における動作が可能であり、これにより、該第1の位置における該回転式ダイヤルの動作が該デジタル撮像源の該焦点面を第1の移動粒度で変化させ、該第2の位置における該回転式ダイヤルの動作が該デジタル撮像源の該焦点面を該第1の移動粒度とは異なる第2の移動粒度で変化させ、かつ該第3の位置における該回転式ダイヤルの動作が該デジタル撮像源の該焦点面を該第1の移動粒度および該第2の移動粒度の両方とは異なる第3の移動粒度で変化させる、本発明1013のデジタル画像表示装置。
[本発明1019]
デジタル撮像源の焦点面を移動させるための制御機構が回転式ダイヤルを含み、該回転式ダイヤルは第1の位置および第2の位置の間のならびに第1の位置および第2の位置を含む任意の位置における動作が可能であり、これにより、該回転式ダイヤルの動作が該デジタル撮像源の該焦点面を該第1および第2の位置に対する合焦ダイヤルの位置に関連する移動粒度で変化させる、本発明1013のデジタル画像表示装置。
[本発明1020]
表示画面が、デジタル撮像源の焦点面を調節するように構成されたユーザー制御入力を受け取るように動作可能なユーザー制御インターフェースを提供する、本発明1013のデジタル画像表示装置。
[本発明1021]
デジタル撮像源の焦点面を移動させるための制御機構が、回転式ダイヤルと、第1の合焦ボタンと、第2の合焦ボタンと、該デジタル撮像源の該焦点面を調節するように構成されたユーザー制御入力を受け取る、表示画面上に設けられた操作可能なユーザー制御インターフェースとを含む、本発明1013のデジタル画像表示装置。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一態様の調節式デジタルディスプレイを有する顕微鏡の模式図を示す。
【図２】A.第1の構成の本発明の一態様の調節式デジタル顕微鏡ディスプレイの上方アセンブリの斜視図を示す。B.第2の構成の本発明の一態様の調節式デジタル顕微鏡ディスプレイの上方アセンブリの斜視図を示す。C.第3の構成の本発明の一態様の調節式デジタル顕微鏡ディスプレイの上方アセンブリの斜視図を示す。
【図３Ａ】本発明の様々な態様の合焦制御部を有する表示画面のブロック図表現である。
【図３Ｂ】本発明の様々な態様の合焦制御部を有する表示画面のブロック図表現である。
【図３Ｃ】本発明の様々な態様の合焦制御部を有する表示画面のブロック図表現である。
【図３Ｄ】本発明の様々な態様の合焦制御部を有する表示画面のブロック図表現である。
【図３Ｅ】表示画面用の合焦制御部を有する表示画面の代替ビューのブロック図表現である。
【図４】一態様のデジタル顕微鏡用の例示的なディスプレイユニットのブロック図を示す。
【図５】一態様の調節式ディスプレイを有するデジタル顕微鏡を使用するためのプロセスの例示的な流れ図を示す。
【図６】一態様の表示画面におけるグラフィカルユーザーインターフェースの例示的なスクリーンショットを示す。
【図７】開示される態様をその上で実行可能なデータ処理システムの例示的なブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
詳細な説明
本説明全体を通じて、解説を目的として、本発明の徹底的な理解を実現するために数多くの具体的な詳細が記載される。しかし、当業者には、本発明がいくつかのこれらの具体的な詳細なしに実施可能であることが明らかであろう。他の場合では、記載される態様の基礎的な原理を不明瞭にすることを避けるために、周知の構造およびデバイスをブロック図の形態で示す。
【０００８】
本発明は、顕微鏡システムの焦点を制御する能力を有する、試料のデジタル画像を表示する顕微鏡、およびデジタル顕微鏡システムの動作を制御するために使用されるソフトウェアに関する。さらに、本発明は、顕微鏡のコンパクトで多機能な使用を可能にする顕微鏡構造に関し、顕微鏡構造は、検出、蛍光、および撮像のために特定の波長の光への曝露を必要とする試料の遮光および光制御を行う。
【０００９】
本発明の調節式デジタル顕微鏡機器はいくつかの特徴を有し、これにより該機器は、該機器の効率および有用性を増加させるために理想的なものになる。一局面では、調節式デジタル顕微鏡機器は、いくつかの位置に調節するか、傾けるか、または折りたたむことが可能な上方アセンブリ構造を有する。上方アセンブリ構造は、顕微鏡の試料台上の物体からの画像および情報をユーザーに表示するデジタル表示画面を含む。一態様では、表示画面は、タッチスクリーン機能を有する液晶表示(「LCD」)画面でありうる。上方アセンブリ構造を調節する能力によって、いくつかの利点が可能になる。
【００１０】
第1に、上方アセンブリ構造を押すかまたは後ろに傾けることにより、試料台上での容易な試料交換を可能にすることができる。第2に、調節式表示画面は、例えば座位もしくは立位からのユーザーの視野角を調整すること、または外部光源からのグレアを解消することができる。第3に、上方アセンブリの構成要素は部分的または完全に折りたたまれ、かつオーニングとして作用し得、上方アセンブリが試料台を少なくとも部分的に覆い、かつ外部光が試料台に到達することを有効に阻止する。上方アセンブリ構造をこのように調節することでオーニングとして動作するというさらなる目的を果たすことによって、上方アセンブリ構造は、蛍光画像取得に必要な暗さを実現することができる。
【００１１】
また、本発明の調節式デジタル顕微鏡機器は、表示画面上にサムネイル領域を含みうる。サムネイル領域は、表示画面上にデジタル表示される相対的に小さな窓であり、これは画面上の様々な位置に示されうる。サムネイル領域は、使用される試料容器の種類を示す情報、該容器がリアルタイムで移動して回る際に撮像装置が向けられる場所(区域、もしくはより正確には地点)を示す情報、または見られる試料に関連する他の情報を含む、(現在または以前に)調査されている試料に関する情報を表示することができる。部分的には、ユーザーが試料台上の試料または容器を操作する際に、サムネイル領域は、サムネイル領域内で重ねられたポインタまたはインジケータの使用を通じて撮像場所の位置をユーザーに認識させ続けることに役立つ。また、サムネイル領域は、使用中の機器の状態、倍率、または見られる物体に入射する光の波長などの、調節式デジタル顕微鏡機器自体に関する情報を表示することができる。
【００１２】
別の局面では、調節式デジタル顕微鏡のディスプレイの制御は、パニング、ズーム、倍率、ならびに顕微鏡によって見られる焦点面の「粗制御」および「微制御」の両方を含む機能の直接制御を可能にする。制御部は表示画面上に存在しうるし、タッチにより動作可能でありうる。別の局面では、合焦制御部は、表示画面に隣接して、機械的ダイヤルならびに/または合焦ボタン(例えば、見られる焦点面の高さを増加および減少させる「アップ」および「ダウン」ボタン)の形態で設置されうる。表示画面上のまたは表示画面に隣接した制御部の存在は、他の構造によって妨害されない制御部の好都合な動作を可能にする。
【００１３】
機器の焦点面の粗調節および/または微調節を制御するように構成されたダイヤルおよび/または合焦ボタンを設けることができる。これらのデジタル制御部は、顕微鏡上での合焦制御に使用される従来の同軸ノブに対する改善を示す。ダイヤルおよび合焦ボタンは同時にまたは独立して作動しうるし、本発明の様々な態様は機械的ダイヤルおよび合焦ボタンの両方、またはこれら2つの制御機構のうち1つのみを含みうる。本発明の別の態様では、合焦制御部を粗増分と微増分との間で切り替えることができる別個のボタンまたは制御入力部が存在しうる。これらの制御部の機械的なダイヤリングおよび押下によって、焦点面内の物体を表示画面上に示される画像としてデジタル的に提示する電気信号を送信することができる。
【００１４】
本発明の多くの態様の調節式デジタル顕微鏡は、ワークフロー処理における著しい利点をユーザーに提供する。試料および/または試料容器を調節式デジタル顕微鏡の試料台上に容易に設置することができ、設置および方向づけの容易さは部分的には上方アセンブリの調節可能性が理由である。いったん観察下におかれると、試料は焦点面の高さを変化させることで試料容器内で発見可能になり、顕微鏡の画面上で見られる区域の場所は、表示画面内の画像に重ねられるサムネイル領域内で生成されるインジケータによって指定することができる。他の態様では、サムネイルは、表示画面内に存在するが、表示画面に表示される画像に重ねられていないということがある。
【００１５】
周囲光から場合によって遮光されている場合、観察中の試料を、試料に関連する特定のマーカーが蛍光を発するようにすることができる特定の波長の光(すなわち異なる色の光)に曝露することができる。次に、蛍光を発する試料の画像を、顕微鏡と結合したコンピュータ可読媒体またはメモリに取り込み、記憶させることができる。さらに、その後、画像を整理し、かつ/またはデジタル顕微鏡に取り込まれた他の画像とマージすることができる。一態様では、試料を異なる波長の光で励起させて異なるマーカーが蛍光を発するようにしている間に、画像を取り込む。また、同一試料の画像のマージは、同一画像において複数の蛍光マーカー(したがって関連する試料標的)を示す多色画像の創製を可能にする。さらに、顕微鏡によって取り込まれた画像に対して後処理機能を行うことができる。
【００１６】
さらに、本発明の複数の態様のデジタル顕微鏡では、観察された試料に関してデータを、タッチスクリーン上のソフトウェア生成キーボードおよび機能ボタンを通じて、かつ/または顕微鏡に電気的に接続された外部キーボードを通じて入力することができる。
【００１７】
図1は、本発明の一態様の調節式デジタル顕微鏡100の模式図である。調節式デジタル顕微鏡100は2つの主要領域、すなわち上方アセンブリ102および試料台104を有する。図示される態様では、上方アセンブリ102は垂直コア支持体115および上方アセンブリヒンジ112によって試料台104と結合している。上方アセンブリ102は、表示画面層ヒンジ110を介して光制御層または光源層108と結合した表示画面層106を含む。一態様では、光源層は発光ダイオード(「LED」)を光源として含む。他の光源および構成が本明細書に記載の技術の範囲内で可能である。図1において、上方アセンブリは、試料台の上方に配置されたオリエンテーションカメラ101と、遮光部114とを含む。試料台104は基部118を有しており、基部の上部は試料デッキ117を画定するものであり、試料デッキの上部は試料撮像区域116であり、そこでは様々な試料および容器をオリエンテーションカメラ101によって撮像しながら設置および操作することができる。本発明の複数の態様では、また本明細書において定義されるように、表示画面層ヒンジ110および上方アセンブリヒンジ112は、特定の構造要素を別の構造要素に対して回転または旋回させることを可能にする任意の構造(例えばボールソケットアセンブリ)でありうる。
【００１８】
表示画面層106および光源層108は、光源層108がそこに機械的に結合した上方アセンブリヒンジ112の回転軸の周りを回転式に移動しうる。上方アセンブリヒンジ112によって促進される上方アセンブリ102の可動範囲の方向を図1において要素109として示す。同様に、表示画面層106は、表示画面層106がそこに機械的に結合した表示画面層ヒンジ110の回転軸の周りを回転式に移動しうる。表示画面層ヒンジ112によって促進される表示画面層106の可動範囲の方向を図1において要素107として示す。本発明の代替態様では、上方アセンブリ102は試料台104に対して少なくとも1つの回転軸に沿って移動しうるものであり、各回転軸は別個の可動範囲を有する。同様に、本発明の一態様では、上方アセンブリ102は少なくとも2つの自由度に沿って、異なる軸に沿って、例えば、表示画面層ヒンジ110の回転軸と上方アセンブリヒンジ112の回転軸とによって画定される軸に沿って調節可能でありうる。
【００１９】
図1に示す本発明の態様では、遮光部114が光源層108の下方でかつ光源層108に機械的に接続された位置に存在し、したがって、そのデフォルト位置では、遮光部114は引っ込んだ位置に置かれ、試料台104上の物体を取り扱う上での障害とはならない。そのような引っ込んだ位置において、遮光部114は光源層108の下面のLEDなどの光源からの光を遮断することができる。遮光部を第1の遮光位置114'まで延伸させることができ、この延伸は、調節式デジタル顕微鏡100から前方への、すなわちユーザーの方への延伸、または調節式デジタル顕微鏡100の側面の方への延伸でありうる。2つ以上の遮光部114が存在することがあり、各遮光部は上方アセンブリ支持構造112から第1の延伸遮光位置114'まで異なる方向に延伸しうる。遮光部114は、上方アセンブリ支持構造112の下部に延伸しかつそこから引っ込むことで、必要に応じて周囲光を遮断することができる。
【００２０】
本発明の他の態様では、引っ込んだ位置にある際の1つまたは複数の遮光部114は、光源層108の構造枠内に存在しうるし、そこから周囲光遮断位置に延伸しうる。そのような態様では、光源層108の構造枠内に引っ込んだ位置に置かれた際の1つまたは複数の遮光部114は、例えば光源層108の高さまたは角度を上方アセンブリヒンジ112の回転軸に沿って変化させる際に、調節式デジタル顕微鏡100のより好都合な動作を可能にする。本発明のさらなる態様では、1つまたは複数の遮光部114をヒンジ(図示せず)によって光源層108に接続することができ、これにより、1つまたは複数の遮光部114を第2の延伸遮光位置114''に移動させることができ、これにより、周囲光が試料デッキ117および試料撮像区域116に入射することをより完全に阻止することができる。言い換えれば、調節式デジタル顕微鏡100の正面および側面に、すなわち第1の遮光位置114'に延伸しうる遮光部114は、第2の延伸遮光位置114''に折りたたまれることで、周囲光が試料デッキ117に到達することを部分的にまたは完全に取り囲んで阻止する垂直壁部を形成するようにさらに構成されうる。
【００２１】
オリエンテーションカメラ101は、光源層108の下面に、すなわち試料デッキ117に近接した側面に、やはり光源層108の下面に位置する光源(例えばLED)に対して中心側の位置に位置しうる。オリエンテーションカメラ101は、光源層108または垂直コア支持体115にマウントされ代替場所に位置しうるが、これは、光源層108の光源が、オリエンテーションカメラ101によって取り込まれた画像に、試料撮像区域116が照らされる角度による悪影響を与えないことが条件である。オリエンテーションカメラ101は、表示画面層106の表示画面およびサムネイル領域に電気的に接続されており、試料撮像区域116内の試料容器の存在および/または正体、ならびに試料撮像区域116内で撮像カメラ120が見ている場所に関する情報を与えるように機能する。オリエンテーションカメラ101は、試料台104上の物体のデジタル画像を表示画面層106のディスプレイに送るデジタル撮像取り込み装置でありうる。
【００２２】
オリエンテーションカメラ101は光源層108の光源との組み合わせで動作し、本発明の多くの態様では、光源はLEDであり、ここで好ましい態様では、光源層108は、光源層108の下面にマウントされた白色LEDである。光源層108の下面にマウントされたLEDが与える光は、試料デッキ117上のおよび/または試料撮像区域116内の物体をオリエンテーションカメラ101が撮像するための光を与える。この光は、遮光部114が延伸遮光位置114'または114''にあって、周囲光が試料デッキ117の区域に入ることが概して阻止される際に、必要でありうる。LED光または他の光源は、遮光部114が引っ込められる際に直ちにかつ自動的にオフになるように、また、遮光部114が延伸する際にのみ再び使用可能になるように構成されうる。
【００２３】
試料台基部118の内側では、撮像カメラ120が試料撮像区域116の下方に位置している。試料デッキ117は開口部または透明部を有し、開口部または透明部は、試料撮像区域116に位置する試料容器および試料の画像を撮像カメラ120が可視化しかつ取り込むことができるように配置される。撮像カメラ120は、表示画面層106の表示画面と電気的に結合しており、これにより、撮像カメラ120からの画像が表示画面上でユーザーに提示されうる。本発明の代替態様では、撮像カメラ120はさらに、表示画面層106のサムネイル領域に電気的に結合しうる。撮像カメラ120は、図1において要素124として示される移動方向に沿って上昇または下降しうるレンズ装置122を含む。
【００２４】
撮像カメラ120およびレンズ装置122は、表示画面層106上に存在する合焦制御部(図示せず)、および/または表示画面上に提示されるインターフェースを通じてアクセス可能な合焦制御ソフトウェアと電気的に結合している。表示画面層106の合焦制御部を通じてユーザーから受け取った制御入力に基づいて、レンズ装置は最小レンズ装置高さ122'まで試料撮像区域からより離れた位置に下降しうる。同様に、表示画面層106の合焦制御部を通じてユーザーから受け取った制御入力に基づいて、レンズ装置は最大レンズ装置高さ122''まで試料撮像区域により近い位置に上昇しうる。ステップモータまたは空気圧モータなどのモータ(図示せず)は、表示画面層106の合焦制御部と電気的に結合しており、基部118内に、さらには撮像カメラ120内に位置しうる。モータは、表示画面層106の合焦制御部からの入力に応答してレンズ装置122を上昇または下降させるように、レンズ装置に機械的に接続されている。
【００２５】
一態様では、レンズ装置122のレンズがプライムレンズ(すなわち固定焦点距離を有するレンズ)でありうることから、レンズ装置が最小レンズ装置高さ122'からレンズ装置可動範囲124を通じて最大レンズ装置高さ122''まで移動する際に、撮像カメラ120によって見られる焦点面は試料撮像区域116を通じて移動する。本発明の多くの態様では、レンズ装置122の位置と撮像カメラ120によって見られる焦点面の高さとを調節する制御部は、以下の図3A、図3B、図3C、および図3Dに記載の合焦制御部でありうる。そのような態様では、図3A〜図3Bの第1の合焦ボタン310の動作によって、モータは、レンズ装置を試料デッキ117に近い地点まで上昇させ、したがって焦点面の高さを試料撮像区域116を通じてさらに高く変化させる。レンズ装置122は最大高さ122''に到達して、試料デッキ117の下面、または試料撮像区域116に存在する任意の試料容器の下面と接触する前に上昇を停止する。同様に、図3A〜図3Bの第2の合焦ボタン312の動作によって、モータは、レンズ装置122を試料デッキ117からより離れた地点まで下降させ、したがって焦点面の高さを試料撮像区域116を通じてさらに低く変化させる。レンズ装置122は、最小高さ122'に到達して撮像カメラ120の物理的許容限度に基づいて下降を停止するように構成される。
【００２６】
同様に、図3C〜図3Dの合焦ダイヤル308は、レンズ装置122の高さを制御するように構成されうるし、特にレンズ装置122を最大高さ122''の上方または最小高さ122'の下方に強いることのないように構成されうる。図3C〜図3Dの合焦ダイヤル308は、合焦ダイヤル308に機械的に結合した物理的制約との組み合わせで構築することができ、この物理的制約によって、ダイヤルがその回転軸に沿って任意の1つの方向の遠方に回転しすぎることが防止され、したがって、レンズ装置が高すぎるかまたは低すぎる高さまで移動するように合焦ダイヤル(モータを介して)が方向づけることが防止される。別の態様では、合焦ダイヤル308はオペレーショナルソフトウェアとの組み合わせで構成することができ、これにより、レンズ装置122がその最大高さ122''または最小高さ122'に到達した時点で、レンズ装置122を移動させるモータは、レンズ装置122を上昇または下降させるさらなる命令をそれぞれ単純に無視する。
【００２７】
さらに、調節式デジタル顕微鏡100は、レンズ装置122がその最大高さ122''または最小高さ122'に接近中であるかまたはそれに到達した場合に、レンズ装置122の極端な位置に到達したことをユーザーに知らせる警告信号を発するようにも構成されうる。そのような警告は、機器中のスピーカーからの可聴ビープまたは他のそのような音であってもよく、表示画面304上に提示される可視キューであってもよく、可聴警告と可視警告との両方の組み合わせであってもよい。
【００２８】
さらに、有色光源126(例えば非白色光LED、あるいは有色光LED 126とも呼ばれる)が、基部118内に位置しうるし、かつ、有色光源126から放射される光が試料デッキ117中の開口部または透明部を通過して試料撮像区域116を照射するように配列されうる。有色光源126は赤色、橙色、黄色、緑色、青色、紫色、または他の波長の光を放射しうるし、有色光LED 126は任意の1つの時点または任意の1つの期間において1つの波長のみの光が放射されるように構成されうる。あるいは、有色光LED 126は、2つ以上の波長の光が同時に放射されるように構成されうる。さらに、有色光LED 126は、特定の波長の光が定時的および/または規則的な順序で放射されるように構成されうる。有色光LED 126は、調節式デジタル顕微鏡100の上および/または内側にある光源層108または他の場所の内側に存在する白色光LEDなどの白色光源と共同して使用されてもよい。特定の波長(または特定の色の光に固有の波長範囲)の光が有色光LED 126から放射される際に、試料撮像区域に位置する試料または試料容器中に存在するマーカーは、特定の波長の光に応答して蛍光を発することができる。撮像カメラ120によって取り込まれた試料撮像区域116内の物体の画像は、コンピュータ可読媒体上に記憶することができ、電気的に接続された表示画面上でユーザーに対して表示することができ、その後、画像のコントラストの管理、別々の画像のマージ、画像のクロッピング、および他の画像処理操作を含むがそれに限定されないソフトウェアで実行される撮像後処理に供してもよい。
【００２９】
また、調節式デジタル顕微鏡100は、データをそのメモリまたはコンピュータ可読媒体上に記憶しかつ外部源に送信するための機構を有しうる。データを送信するための機構は、調節式デジタル顕微鏡100とは独立して操作されるコンピュータシステムへの任意の有線または無線接続を通じてのものでありうる。また、調節式デジタル顕微鏡100は少なくとも1つのポートを有することができ、そこにコンピュータ可読媒体またはメモリデバイスを挿入することができ、その上に調節式デジタル顕微鏡100からのデータを保存することができる。一態様では、ポートは標準的なユニバーサルシリアルバス(「USB」)ポートである。そのようなポートは、調節式デジタル顕微鏡100上において、調節式デジタル顕微鏡100が使用中および/または非使用中である間にユーザーが容易にアクセス可能である場所に配置されうる。
【００３０】
図2A、図2B、および図2Cは、本発明の様々な態様の調節式デジタル顕微鏡200の上方アセンブリの様々な斜視図を示し、上方アセンブリは該顕微鏡の試料台の上方に位置している。図2A、図2B、および図2Cは、デバイスの動作の特定の局面をそれぞれ可能にする漸進的構成の上方アセンブリ200を示す。例示的態様では、上方アセンブリの主要な構成要素は、上方アセンブリを顕微鏡の残りに接続する上方アセンブリ支持体202、光源層204(光制御層)、および表示画面層206である。
【００３１】
上方アセンブリ支持体202は上方アセンブリヒンジ210に機械的に接続されており、上方アセンブリヒンジ210は光源層204の後縁に接続されている。光源層204の前縁は表示画面層ヒンジ208に機械的に接続されており、表示画面層ヒンジ208は表示画面層206の下縁に機械的に接続されている。したがって、図2A、図2B、および図2Cにおいて明らかなように、光源層204および表示画面層206は、上方アセンブリヒンジ210の回転軸に沿って互いに結合している間に移動しうる。同様に、表示画面層206は、表示画面層206の回転軸に沿って光源層204により近くにまたは光源層204からより遠くに移動しうる。
【００３２】
図2Aは、光源層204および表示画面層206がいずれも上方アセンブリ支持体202に対して上昇した位置にある構成の上方アセンブリ200を示す。図2Aは、光源層204に対して上昇した位置にある表示画面層206を示すが、表示画面層206および光源層204は、両層が上方アセンブリ支持体202に対して上昇した位置にある際に互いに近づきかつ/または接触するように、表示画面層206は表示画面層ヒンジ208の回転軸に沿って下方に折りたたまれてもよい。光源層204および表示画面層206は表示画面層ヒンジ208を介して互いに機械的に接続されており、さらに、表示画面層は上方アセンブリヒンジ210に機械的に接続されている。したがって、光源層204および表示画面層206は、上方アセンブリヒンジ210の回転軸に沿って共に移動することができ、したがって高さおよび角度に関して上方アセンブリヒンジ210の許容限度に従って調節することが可能である。LED光源(図示せず)は、試料台(図示せず)に近接した光源層204の側面に位置しており、この側面は光源層204の下面と呼ばれることがある。LED光源は、上方アセンブリ200の下方の試料台を照射するように様々な構成において設定された、単一のLED、LEDの列、またはLEDの他の配列でありうる。好ましい態様では、光源層204中のLED光源は白色光LEDである。本発明の他の態様では、異なる波長の光を生成するために光源層204の下面の代替光源を使用することができる。表示画面層206は、表示画面層206の枠の側面に位置する合焦制御ダイヤル212を含む。合焦制御ダイヤル212は、表示画面層206の主表面区域に垂直な中心軸を有しており、したがって、合焦制御ダイヤル212は表示画面層206の(調節可能な)軸に沿って回転するように動作可能である。合焦制御ダイヤル212の使用は、ユーザーに対して表示される画像を取り込むレンズおよびカメラの焦点距離の増加または減少を可能にする。この構成では、周囲光が試料台に入射しうるし、試料容器が試料台デッキ上におよび/または試料台デッキから容易に移動しうる。
【００３３】
図2Bは、光源層204が上方アセンブリ支持体202に対して下降した位置にあり、表示画面層206が光源層204に対して上昇した位置にある構成の上方アセンブリ200を示す。この構成では、試料台の上のカバーまたはオーニングとして作用する光源層204の存在によって、周囲光の相当な部分が試料台に入り込むことが阻止される。さらに、この構成では、表示画面層206は、ユーザーによって容易に見られ、操作される位置に存在しうる。光源層204の光源は試料台に入射する唯一の光を与えることができる。一局面では、光源層204は、蛍光画像取り込みなどの動作に必要な直接光に対する保護を行うオーニングの役割をするように機能するものであり、試料台と共に1つのピースとして移動しても、試料台の移動とは独立して静止したままであってもよい。
【００３４】
図2Cは、光源層204および表示画面層206がいずれも上方アセンブリ支持体202に対して下降した位置にある構成の上方アセンブリ200を示す。表示画面214および合焦制御ボタン216が、試料台から遠位の表示画面層の側面に存在する。表示画面214は、顕微鏡の1つまたは複数の画像取り込み構成要素から電気信号を受け取り、得られた1つの画像および/または複数の画像を表示する。本発明の複数の態様では、表示画面214は、提示されるデジタル画像の操作を可能にしうるタッチスクリーンであり、タッチスクリーンは、ラテックス手袋、ニトリル手袋、実験室において一般的に使用される他の手袋を着用するユーザー、または手袋を着用しないユーザーにより動作可能である。
【００３５】
合焦制御ボタン216は、ユーザーに対して表示される画像の焦点の増加または減少を可能にする。合焦制御ボタン216は合焦制御ダイヤル212とは独立して使用しても、それと一緒に使用してもよく、本発明の複数の態様では、両方のまたは一方のみの合焦制御構造が存在しうる。この構成では、合焦制御部はユーザーによって操作可能であり、機器は相対的にコンパクトなフォームファクターを有するが、上方アセンブリヒンジ210の許容限度は、上方アセンブリ200が試料台に向かって試料台デッキに平行な水平面の下方の位置まで移動することを可能にしない。さらに、この構成では、試料台の上のカバーとして作用する光源層204および表示画面層206の存在によって、周囲光の相当な部分が試料台に入り込むことが阻止される。したがって、光源層204および表示画面層206は、蛍光画像取り込みなどの動作に必要な直接光からの保護を行うオーニングの役割をするように機能するものであり、試料台と共に1つのピースとして移動しても、試料台の移動とは独立して静止したままであってもよい。
【００３６】
図2A、図2B、および図2Cに示すように、表示画面214は異なる角度で提示されるように調節可能であり、これにより表示画面214をユーザーが座位または立位で見ることが可能になる。表示画面層204を表示画面層ヒンジ208の回転軸に沿って傾けるか、折りたたむか、または他のやり方で調節することで調節する能力は、座位もしくは立位からのユーザーの視野角を調整すること、またはグレアを解消することを可能にする。同様に、表示画面層206および/または光源層204の角度を調節する能力は、これらの層、および上方アセンブリ200全体を、試料台上の試料容器(例えば試料「カセット」)の容易でかつ妨害されない交換を可能にするようにユーザーから離れた方に配置しかつ/または傾けることを可能にする。
【００３７】
さらに、表示画面層204を調節する能力は、周囲光が試料台に入射することを妨害可能なオーニングとしてのその使用を可能にする。本発明の複数の態様では、表示画面214は、容量性または誘導性の刺激またはトリガに応答性のタッチスクリーンでありうる。タッチスクリーンは、ユーザーとマルチタッチディスプレイ表面上に提示される画像とが相互作用することを可能にする。タッチスクリーンは、ユーザーがデジタル顕微鏡を直接制御することを可能にするものであり、制御としては取り込まれた画像の露光時間、画像全体にわたるパニング、および画像の倍率を増加または減少させることが挙げられるがそれに限定されない。
【００３８】
図3A、図3B、図3C、および図3Dは、表示画面層302(図2A、図2B、および図2Cの要素206)ならびに表示画面304(図2A、図2B、および図2Cの要素214)を合焦制御部と共に含む、表示画面層構成300のブロック図表現を示す。上記のように、表示画面304はLCDタッチスクリーンディスプレイでありうるが、本明細書に記載の他の態様はそのようには限定されず、他の種類のタッチスクリーンディスプレイデバイスを含みうる。
【００３９】
図3A〜図3Dの図示される態様では、表示画面304はサムネイル領域306(すなわち表示画面304上のソフトウェア生成インセット表示窓)を含み、顕微鏡によって取り込まれる画像にサムネイル領域を重ね合わせることで、単に特定の拡大画像のみからでは同定することが場合によっては困難なことがある、該拡大画像中のどこであるかに関する該ユーザーの認識を支援することができる。サムネイル領域306は、顕微鏡台上の試料に関するより大きな視野区域を与えることができる。サムネイル領域306に示される画像は、図1のカメラ101などのオリエンテーションカメラによって与えられ、オリエンテーションカメラは、試料台上の試料にユーザーを方向づけるためのより大きな視野区域を与える。一態様では、オリエンテーションカメラは広角視野カメラである。オリエンテーションカメラ101は、試料台の上方で、図1の光源層108の下面、すなわち試料デッキ117に近接した側面に配置されうる。オリエンテーションカメラ101は、必要な場合にはこのより大きな試料区域を見るためのさらなる照明と共に配置されてもよい。これを達成するために、オリエンテーションカメラ101を光源層108の下面の、光源に対して中心の場所に配置することができる。さらに、オリエンテーションカメラ101は表示画面304と電気連通しており、表示画面は、撮像カメラ120の顕微鏡レンズによって取り込まれて表示画面304上に示される画像の上にサムネイル領域306内でオリエンテーションカメラ101によって取り込まれた画像を表示するように動作可能である。
【００４０】
サムネイル領域306は、撮像区域116内の試料の場所をユーザーに示す。サムネイル領域306内で提示される画像は、試料容器内のある領域を、試料のより大きな画像内の該容器の現在の撮像区域に関してユーザーを方向づけるデジタル指示によって同定することができる。サムネイル領域306は、顕微鏡レンズ122によって与えられるより大きな倍率を使用する詳細な検査の前に、調査中の試料を移動させるかまたは交換する目的でユーザーがより大きな試料区域を見ることを可能にする。サムネイル領域306内のより大きな視野区域によって生成される画像は、ユーザーが顕微鏡レンズから拡大画像に切り替える前に表示画面304上に投影されてもよく、顕微鏡レンズからの拡大画像が表示画面304上に示されている間に同じ表示画面内の何らかの位置においてピクチャーインピクチャーモードで表示されてもよい。
【００４１】
さらに、サムネイル領域306は、サムネイル領域306内のポインタまたはインジケータを含むことができ、ポインタまたはインジケータは、試料のどの部分をユーザーが表示画面304内で観察しているかをユーザーが追跡することを支援するために使用することができる。ポインタまたはインジケータは、ソフトウェアによって、またはサムネイル領域306内に画像の中心をピンポイントで示す機械的マークを使用することで、1つまたは複数の構造、例えば矢印、十字線マーカー、ブルズアイ、有色ドット(基礎の画像もしくは図示と対照的な色を有する)、またはオリエンテーションカメラ101の画像に重ね合わせることができる任意のポインタもしくはインジケータで表すことができる。ポインタまたはインジケータは中実、半透明、または輪郭の形態を伴ってデジタル的に生成することができる。また、ポインタまたはインジケータをサムネイル領域306内で物理的に重ね合わせて、焦点に一貫して位置するように較正することができる。
【００４２】
また、サムネイル領域306は、試料台の撮像区域内の特定の容器および/または試料に関する情報を含みうる。サムネイル領域306は、容器の種類(すなわち容器がフラスコであるか、プレートであるか、一連の管であるか、それ以外であるか)などの情報を伝えることができ、試料または試料容器が試料台上で移動している際にリアルタイムで同時に更新することもできる。本発明のさらなる態様では、サムネイル領域306内で撮像される試料容器の表現は、(1) 画像取り込みデバイスによって取り込まれた試料容器の実際の画像、(2) 試料容器の図示表現(例えば試料容器の主要な構造要素を示すワイヤフレーム図)、または(3) 試料容器の実際の画像と図示表現とのハイブリッドでありうる。
【００４３】
表示画面304およびサムネイル領域306はいずれも、別々にまたは同時に、顕微鏡によって見られる試料および/または試料容器に関する情報を表示することができる。この情報としては(1) 画像が観察される時点(関連するタイムスタンプを伴う)、(2) 試料台区域を照射する光の波長および/または色、(3) 試料台区域を照射する光の強度、(4) 試料または試料容器に手動で割り当てられる(自動的にまたは個別的に)任意の名称、(5) 観察される試料容器の種類、(6) 試料容器内の見られる画像の場所、(7) 見られる画像を観察するために使用される顕微鏡の焦点面、(8) 画像の露光時間、(9) 見られる画像を観察するために使用される倍率、(10) 見られる試料および/または試料容器に関連する任意の他の情報、ならびに/あるいは(11) この情報の任意の組み合わせが挙げられるがそれに限定されない。
【００４４】
また、ユーザーは、顕微鏡の機器を表示画面上で直接、パニングおよびズーミングなどの機能を含むタッチによって制御することができる。表示画面層302上の合焦制御部および倍率制御部の場所は、片手で操作されるように設計することができ、これにより、他方の手を試料、または試料を保持する容器を操作することなどの他の作業に使用することが可能になる。また、表示画面層302上の合焦制御部は、該制御部を操作している間に快適な感触を示すように設計されている。本明細書において使用される、焦点の「微」制御とは、焦点面の高さを1ミクロン未満(＜1μm)増加または減少させることを意味し、焦点の「粗」制御とは、焦点面の高さを10ミクロン以上(≧10μm)増加または減少させることを意味する。さらに、本発明の調節式デジタル顕微鏡の合焦粒度は、「微」粒度もしくは「粗」粒度、または顕微鏡のユーザーの需要に関連して焦点面の高さを変化させるための他の粒度であるように構成されうる。
【００４５】
さらに、所定の「微」および「粗」合焦レベルの間の、および/またはそれを超えるかもしくはそれ未満である、合焦レベルを設定し、調節式デジタル顕微鏡が使用することができる。焦点面の高さが変化するに従って、レンズ装置およびカメラにより取り込まれ、表示画面304に送信されてその上で見られる、試料台中の試料および使用容器の画像が相応に変化する。この機能は、ユーザーが、試料を観察し、かつ試料の観察された焦点面の画像をカメラによって取り込むために、顕微鏡の焦点を試料容器および試料を通じて所望の場所および高さまで移動させることを可能にする。本発明の複数の態様では、焦点面の高さの制御を、本明細書に記載の機械的ボタンおよびダイヤルによって、また、表示画面304上に提示される制御部によって行うことができる。
【００４６】
図3Aは、本発明の一態様のブロック図表現を示し、合焦制御部、具体的には合焦ダイヤル308、第1の合焦ボタン310、および第2の合焦ボタン312を有する表示画面層302を示す。合焦制御部は、ユーザーが、試料台の下方のレンズおよびカメラによって見られる焦点面の場所(すなわち高さ)を改変することで、顕微鏡が見ている試料台上の物体(すなわち試料容器および試料)内の場所を調節することによって、表示画面304上に表示される画像を変化させることを可能にする。試料台の下方のレンズが固定焦点距離レンズでありうることから、レンズを移動させる際に、カメラが見る焦点面も相応に移動する。そのような態様では、調節式デジタル顕微鏡は、合焦ダイアル308が焦点面の高さを粗増分で制御することができるように、また、第1の合焦ボタン310および第2の合焦ボタン312が焦点面の高さを微増分で制御するように構成されうる。逆に、そのような態様では、調節式デジタル顕微鏡は、合焦ダイアル308が焦点面の高さを微増分で制御することができる一方で、第1の合焦ボタン310および第2の合焦ボタン312が焦点面の高さを粗増分で制御するように構成されうる。
【００４７】
図3Bは、本発明の一態様のブロック図表現であり、合焦制御部、具体的には第1の合焦ボタン310、第2の合焦ボタン312、および焦点モードスイッチボタン314を有する表示画面層302を示す。そのような態様では、第1の合焦ボタン310および第2の合焦ボタン312は焦点面の高さの増加または減少を制御することができ、一方、焦点モードスイッチボタン314は、第1の合焦ボタン310および第2の合焦ボタン312の使用により引き起こされる焦点面の高さの変化の程度を変化させることができる。焦点モードスイッチボタン314は、焦点面の高さの増加または減少に関して、粗増分と微増分とを交互に生じさせるか、または所定の粗増分および微増分の間の増分、それを超える増分、もしくはそれ未満の増分を交互に生じさせることができる。
【００４８】
図3Cは、本発明の一態様のブロック図表現であり、合焦制御部、具体的には合焦ダイヤル308および焦点モードスイッチボタン314を有する表示画面層302を示す。そのような態様では、合焦ダイヤル308は焦点面の高さの増加または減少を制御することができ、一方、焦点モードスイッチボタン314は、合焦ダイヤル308の使用により引き起こされる焦点面の高さの変化の程度を粗増分もしくは微増分、または所定の粗増分もしくは微増分の間の増分、それを超える増分、もしくはそれ未満の増分で変化させることができる。
【００４９】
図3Dは、本発明の一態様のブロック図表現であり、合焦制御部、具体的には、少なくとも第2の位置308'に移動可能な合焦ダイヤル(デフォルト位置にある)308を有する表示画面層302を示す。そのような態様では、合焦ダイヤル308は合焦面の高さの増加または減少を制御することができ、合焦ダイヤル308が合焦面の高さを粗増分もしくは微増分で変化させるか、または任意の他の移動粒度で変化させるかは、合焦ダイヤルがデフォルト位置308にあるかまたは第2の位置308'にあるかによって制御される。例えば、(デフォルト位置で)操作される際の合焦ダイヤル308によって、関連するカメラおよびレンズ装置が焦点面の高さを相対的に粗いスケールで変化させた後、合焦ダイヤルが第2の位置308'にある場合、該ダイヤルの操作によって、関連するカメラおよびレンズ装置は焦点面の高さを相対的に微細なスケールで変化させるであろう。さらに、合焦ダイヤルは3つ以上の機能的位置をとることができ、これにより、合焦ダイヤル308の使用によって引き起こされる焦点面の高さの変化の程度を所定の粗増分および微増分を含む、その間の、およびそれを超える増分で変化させることが可能になる。本発明の複数の態様では、合焦ダイヤル308は第3の位置で動作することができ、これにより、合焦ダイヤル308がデフォルトの第1の位置または第2の位置308'にある際の焦点面の高さの変化とは異なった焦点面の高さの変化が可能になる。同様に、合焦ダイヤル308は第1の位置と第2の位置308'との間の任意の位置で動作することができ、したがって、関連するカメラおよびレンズ装置の焦点面の高さの変化は、第1の位置および第2の位置に対する合焦ダイヤル308の位置に関連または比例する。
【００５０】
図3Eは、サムネイル領域306に関するさらなる詳細を伴う、表示画面層302、ならびに表示画面304用の合焦制御部308、310、および312を有する表示画面304のブロック図表現である。さらに、サムネイル領域306は、6つのウェル316を有する、デジタル顕微鏡機器によって見られる試料容器の例示的表現を示す。サムネイル領域306内に示される試料容器の表現は、デジタル顕微鏡上でオリエンテーションカメラによって取り込まれるライブ画像または記録画像でありうる。あるいは、サムネイル領域306内に示される試料容器の表現は、試料容器の最重要な特徴を強調する試料容器の表現(例えばワイヤフレーム図)でありうる。ポインタ318は、試料容器内のどの場所を表示画面304が表示しているかをユーザーに示す。ポインタは、ソフトウェア制御、または画像の中心をピンポイントで表示する機械的線によって、ビューカメラの画像上に重ね合わせることができる。ポインタ318は、デジタル顕微鏡機器の較正に基づいてサムネイル領域306上にデジタル的に重ね合わせることができる。ポインタ318は十字線、ドット、矢印、または任意の他の有用な形状で表すことができる。また、ポインタ318は、サムネイル領域306によって提示される画像と区別可能な色で提示することができる。
【００５１】
サムネイル領域は、図3A〜図3Eに示すピクチャーインピクチャーモードに加えて、フル画像プレビューモードで表示することもできる。このようにして、より大きな試料区域をいくつかの目的のために見ることができる(ピクチャーインピクチャーモードであれプレビューモードであれ)。より大きな視野区域は、デジタル顕微鏡の拡大レンズによって見られている場所に関して表示画面に示す通りにユーザーを方向づけるために役立つ。このより大きな区域を見ることは、ユーザーが顕微鏡レンズの拡大視野を使用して詳細な検査を行う前に試料を所望の場所に動かすことに役立つ。
【００５２】
図4は、一態様のデジタル顕微鏡用の例示的なディスプレイユニットのブロック図を示す。ディスプレイユニット400は、表示画面(図示せず)、および表示画面の操作を容易にするためのそれに結合した様々なプログラム可能モジュールを含む。図示される態様では、ディスプレイユニット400は、デジタル顕微鏡の試料台上の検査中の試料の画像を表示するためにデータおよび制御情報を表示画面に伝達するための表示モジュール407を含む。ディスプレイユニット400は、ユーザー制御インターフェース403を介してユーザー制御入力に基づいて制御動作を行うように構成された制御モジュール401を含む。ユーザー制御インターフェース403は、試料の表示画像に対して合焦機能を行うためのコマンド、および顕微鏡の撮像システム406を使用して画像を取り込むためのコマンドを少なくとも特定の態様において含むユーザー制御入力を受け取るように構成されている。
【００５３】
さらに、ディスプレイユニット400は、デジタル顕微鏡のカメラユニット406(例えば図1の撮像カメラ120およびレンズ122)からの撮像情報を受け取るように動作可能な制御モジュール401と結合した撮像インターフェース404を含む。さらに、ディスプレイユニット400は、検査中の試料に対するレンズ122の位置に関連する情報を含むデジタル顕微鏡のカメラユニット406からの配置情報を受け取るように動作可能な制御モジュール401と結合した配置インターフェース405を含む。さらに、制御モジュール401は、配置インターフェース405から受け取った配置情報および制御インターフェース403から受け取った制御情報に基づいて表示画面上の試料の画像を表示するように構成されうる。
【００５４】
さらに、制御モジュール401は、表示画面上に表示された試料の画像を、ユーザー制御インターフェース403において受け取るさらなるユーザー入力に基づいてメモリに取り込み、記憶させるように構成される。取り込まれた画像はメモリインターフェース408を使用してメモリ409に記憶させることができる。表示画面内の調査中の試料の画像に対して合焦機能を行うためのコマンドとしては、パニング機能およびズーミング機能を行うためのコマンド、ならびにパニング機能およびズーミング機能の粒度を調節するためのコマンドが挙げられる。一態様では、表示画面はタッチスクリーンLCDディスプレイであり、パニング機能およびズーミング機能は、ディスプレイユニットのタッチスクリーン上に位置する制御機能のユーザー選択によって生成されうる。他の態様では、パニング機能およびズーミング機能は、ユーザー選択可能な機械制御部、または機械制御部とタッチスクリーン上に表示される制御機能の選択のためのユーザー電気制御部との組み合わせから生成されうる。
【００５５】
他の態様では、制御モジュール401は、オリエンテーションカメラ411からオリエンテーションカメラインターフェース410を介してさらなる撮像情報を受け取るように構成されている。オリエンテーションカメラ411はデジタル顕微鏡の試料台上の検査中の試料の上方に配設されている。その場合、検査中の試料の画像の広角視野をデジタル顕微鏡の表示画面上に表示することができる。オリエンテーションカメラからの撮像情報は、検査中の試料に関してデジタル顕微鏡のカメラユニット406よりも大きな広角視野区域を与える。カメラユニットからの第1の撮像情報は、デジタル顕微鏡の試料台上の検査中の試料の拡大視野を含み、第2の撮像情報は、検査中の試料の俯瞰的視野を含む。一態様では、検査中の試料の拡大画像を見る前に、表示窓内で広角視野区域がプレビューモードで別に表示されうる。他の態様では、検査中の試料の拡大画像上に重ね合わせられた表示窓内で広角視野区域がピクチャーインピクチャーモードで表示されうる。さらに他の態様では、広角視野区域が検査中の試料のサムネイル画像として表示されうる。検査中の試料の撮像画像が変化するに従って、広角視野区域に表示される画像を含む表示画像上に表示される画像がリアルタイムで更新されうる。一態様では、ユーザー選択された試料容器の種類を検査中の試料を保持するために使用することができ、ユーザー選択された試料容器の種類に従って広角視野区域内の位置インジケータが調節される。検査中の試料に対するデジタル顕微鏡のカメラユニット406のレンズの場所を追跡することができ、追跡情報を表示画面上に表示することができる。また、デジタル顕微鏡によって取り込まれた画像に対して後処理機能を行うことができる。
【００５６】
図5は、一態様の調節式ディスプレイを有するデジタル顕微鏡を使用するためのプロセスの例示的な流れ図を示す。図示される態様では、プロセス500は、デジタル顕微鏡が電源を入れられて使用可能状態になる操作501で開始する。プロセス500は、撮像情報が図4の制御モジュール401などの表示画面用コントローラにおいて受け取られる操作502において継続する。少なくとも特定の態様では、撮像情報は、デジタル顕微鏡のカメラユニット406からの撮像情報、およびデジタル顕微鏡の試料台上の検査中の試料の上方に配設されたオリエンテーションカメラ411からの撮像情報を含む。プロセス500は、配置情報がコントローラにおいて受け取られるところで継続する(操作503)。一態様では、配置情報は、デジタル顕微鏡の試料台上の検査中の試料に対するカメラユニット406のレンズの位置を含む。
【００５７】
次に操作504において、ユーザー制御入力を受け取るように動作可能な制御インターフェースから制御情報が受け取られる。特定の態様では、制御情報は、デジタル顕微鏡の表示画面上に表示される検査中の試料の画像に関して合焦機能を行うためのコマンドを含む。合焦機能を行うためのコマンドとしては例えば、パニング機能およびズーミング機能、ならびにパニング機能およびズーミング機能の粒度を調節するためのコマンドを挙げることができる。一態様では、ディスプレイはタッチスクリーンディスプレイであり、パニングコマンドおよびズーミングコマンドは、タッチスクリーン上に位置するユーザー制御入力のユーザー選択によって生成される。パニング機能およびズーミング機能は、デジタル顕微鏡の機械制御部、またはタッチスクリーン上に表示される制御部などのデジタル制御部から生成することができる。あるいは、パニング機能およびズーミング機能は、機械制御部とタッチスクリーン上に表示される制御部などのデジタル制御部との組み合わせから生成することができる。次に、検査中の試料の画像を配置情報および制御情報に基づいてデジタル顕微鏡の表示画面上に表示することができる。
【００５８】
少なくとも特定の態様では、オリエンテーションカメラ411からの撮像情報は、検査中の試料に関してデジタル顕微鏡のカメラユニットよりも大きな広角視野区域を与える。カメラユニット406からの撮像情報は、デジタル顕微鏡の試料台上の検査中の試料の拡大視野を含み、オリエンテーションカメラ411からの撮像情報は、検査中の試料の俯瞰的視野を含む。一態様では、検査中の試料の拡大画像を見る前に、表示窓内で広角視野区域がプレビューモードで別に表示される。他の態様では、広角視野区域が検査中の試料のサムネイル画像として、または検査中の試料の拡大画像上に重ね合わせられた表示窓内でピクチャーインピクチャーモードで表示される。また、検査中の試料の第1の撮像情報が変化するに従って、広角視野区域がリアルタイムで更新されうる。
【００５９】
次に、検査中の試料の画像が配置情報および制御情報に基づいて表示されうるし(操作505)、表示された画像が、制御インターフェースにおいて受け取られたさらなるユーザー入力に基づいて取り込まれうる(操作506)。一態様では、ユーザー制御入力がタッチスクリーン上に表示される。次に、取り込まれた画像が、顕微鏡と結合したメモリに、今後の読み出しまたは後処理用に記憶されうる。一態様では、メモリは顕微鏡の内側に存在しうるし、制御モジュールまたは他のモジュールもしくは構成要素内に収容されうる。他の態様では、メモリは、顕微鏡と結合した、外部メモリ、コンピュータ可読記憶媒体、またはUSBメモリなどの他のメモリデバイスでありうる。これにより、例示的な一態様のプロセス500が完了する。
【００６０】
ディスプレイ内の調査中の試料の画像に対して合焦機能を行うためのユーザーコマンドとしては、パニング機能およびズーミング機能を行うためのコマンド、ならびにパニング機能およびズーミング機能の粒度を調節するためのコマンドを挙げることができる。一態様では、表示画面はタッチスクリーンディスプレイであり、パニング機能およびズーミング機能は、ディスプレイのタッチスクリーン上に位置する制御機能のユーザー選択によって生成される。他の態様では、パニング機能およびズーミング機能は機械制御部、または機械制御部とディスプレイのタッチスクリーン上に位置する制御機能のユーザー選択との組み合わせから生成されうる。
【００６１】
デジタル顕微鏡の撮像デバイスよりも大きな視野区域を与えるように適合されたデジタル顕微鏡のオリエンテーションカメラから、さらなる撮像情報が受け取られることがある。オリエンテーションカメラによって与えられるより大きな視野区域は、検査中の試料の拡大画像上に重ね合わせられた表示窓内でピクチャーインピクチャーモードで表示されうるし、または、検査中の試料の拡大画像を見る前にプレビューモードで別に表示されうる。さらに、オリエンテーションカメラによって与えられるより大きな視野区域は、検査中の試料の第1の撮像情報が変化するに従ってリアルタイムで更新されうる。さらに、ユーザーはまた、検査中の試料に使用される試料容器の種類を選択することができる。これに応答して、システムは、より大きな視野区域の位置をユーザー入力に基づいてリアルタイムで自動的に調節するように構成されうる。デジタル顕微鏡を使用して画像が取り込まれて記憶された後に、デジタル顕微鏡によって取り込まれた画像に対して画像処理機能を行うことができる。
【００６２】
本明細書に記載のデジタル顕微鏡は(1) 配置モード、(2) ライブ画像取り込みモード、(3) 画像処理モード、および(4) 設定モードを含むいくつかのモードで動作可能である。図6は、一態様の表示画面におけるグラフィカルユーザーインターフェースの例示的なスクリーンショットを示す。図示される態様では、グラフィカルユーザーインターフェース601は配置モード選択タブ602を含む。配置モードでは、ユーザーは、上記のズーミング制御およびパニング制御のユーザー入力に基づいて顕微鏡の拡大レンズ(例えば撮像カメラ120のレンズ装置122)を配置することができる。例えば、図3Eの表示画面304に関して、ユーザーは、デジタル顕微鏡の拡大レンズを配置するための入力を与えるために制御部308、310、および312を操作することができる。配置モードの間、オリエンテーションカメラを、視野の上方のインジケータ(例えば十字線)を伴う試料および/または試料容器のより大きな図を与えるために使用することができる。ユーザーは、拡大画像を適宜調節するための特定の制御を選択することができるし、オリエンテーションカメラによって与えられるより大きな視野を、試料の拡大視野内の適切な場所へのズーミングおよび/またはパニングを支援するために使用することができる。また、アイコンが(0, 0)位置において画像の中心を占めるように与えられる。
【００６３】
グラフィカルユーザーインターフェース601はライブモード選択タブ603をさらに含む。試料の画像の取り込みを開始するために試料および/または試料容器を正確な場所に配置した時点で、ユーザーはタブ603を選択することでライブ画像取り込みモードに入ることができる。一態様では、ユーザーディスプレイはタッチスクリーンであり、ユーザー選択可能な制御部はスクリーン自体の内側に出現しうる。他の態様では、様々なユーザー機械制御部、またはタッチスクリーンとユーザー機械制御部との組み合わせが設けられうる。一態様では、ユーザーがライブモードに入る際に、明視野チャネルが起動する(デフォルトで)。さらに、4つのチャネル用のアイコン606が起動し、ユーザーによって選択可能になる。ユーザーは、モーター駆動ステージを中心に置く(位置0, 0)ためのアイコンを押下することができる。ユーザーは、適切なボタン602を押下することで配置モードに戻ることができる。また、ユーザーは、適切なアイコン604を押下することで画像処理モードに戻ることができる。一態様では、画像処理モードは、ユーザー入力時に複数の画像をマージすることを含む。
【００６４】
ユーザーは適切なチャネル606を選択し、対応するチャネルインジケータがオンになる。ここで試料の画像は、選択されたチャネル606に対応する特定の波長の光で見られる。ユーザーは取得前調節を行うことができる。タッチスクリーン上をユーザーがスワイプした時点で、これは位置の変化に変換される。一態様では、この位置の変化によりモーター駆動ステージの移動が生じ、改変された位置を反映するように位置座標が更新される。次にユーザーは、現在ライブモードで表示されている試料の視野を、取り込みアイコン610を押下することで取り込むことができる。一態様では、取り込まれた画像をメモリに自動的に保存することができ、ユーザーは、各チャネル内の削除ボタン611を適宜押下することで所望に応じてそれを容易に削除することができる。ユーザーが「ライブモードに戻る」コマンドを押下するまで、取り込まれた画像は保持される。画像が開かれている間、ユーザーはエクスポートタブ608を使用してUSBスティックメモリなどの外部メモリに画像をエクスポートすることもできる。
【００６５】
ユーザーは、別のチャネルを選択することで、取り込まれた画像を見終えることができる。そのような場合では、ライブビュースクリーンが開かれ、新たに選択されたチャネルに対応する光源がオンになり、グラフィカルユーザーインターフェースの606に表示される。画像は取り込まれるとすぐに適切なチャネルを満たす。ユーザーが既に画像を含むチャネルをクリックすると、取り込まれた画像が開かれる。各チャネルは1つの画像を含みうる。
【００６６】
また、ユーザーは、タブ604を選択することで様々な画像処理作業を行うことができる。取り込まれた画像を含むチャネル用のチャネルアイコン606は、その画像のサムネイルで満たされる。ユーザーはチャネル606をクリックすると、選択されたチャネルに関して取得後調節を行うことができる。複数のチャネルが選択される場合、それらの調節はすべての選択されたチャネルに適用される。すべての選択されたチャネルを画像マージに使用することができる。画像マージ、および個々のチャネルからの画像をエクスポートすることができる。また、設定モードが提供され、ここでユーザーは設定タブ605を選択することで、日付および時間、またはサウンドのオンおよびオフなどの設定を入力することができる。
【００６７】
上記のシステムおよび方法において使用可能ないくつかのデバイス(およびそれらのデバイスの構成要素)の説明を以下に示す。これらのデバイスは、例えば上記のいずれかの機能に関連するデータを受け取るか、送信するか、処理するか、または記憶するために使用することができる。当業者が認識するように、以下に記載のデバイスは、以下の記載のいくつかの構成要素のみを有していてもよく、さらなる構成要素を有していてもよい。
【００６８】
図7は、開示される態様をその上で実行可能なデータ処理システムの例示的なブロック図を示す。態様は、ハンドヘルドデバイス、マイクロプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースのもしくはマイクロプロセッサプログラム可能なユーザー電子機器、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、または同様のシステムなどの様々なコンピュータシステム構成で実施可能である。態様は、有線または無線ネットワークを通じて連結された遠隔処理デバイスによって作業が行われる分散コンピューティング環境でも実施可能である。
【００６９】
図7は、記載の態様で使用可能なデータ処理システム700などのデータ処理システムの一例を示す。図7はデータ処理システムの様々な構成要素を示すが、そのような詳細が本明細書に記載の技術に関連性がないことから、図7が構成要素を相互接続する任意の特定の体系または様式を表すようには意図されていないことに留意されたい。また、より少ない構成要素またはおそらくはより多い構成要素を有するネットワークコンピュータまたは他のデータ処理システムを使用してもよいことが認識されよう。図7のデータ処理システムは例えばパーソナルコンピュータ(PC)、ワークステーション、タブレット、スマートフォン、もしくは他のハンドヘルド無線デバイス、または同様の機能を有する任意のデバイスでありうる。
【００７０】
図示するように、データ処理システム701はシステムバス702を含み、システムバスはマイクロプロセッサ703、読み取り専用メモリ(ROM)707、揮発性ランダムアクセスメモリ(RAM)705、および他の不揮発性メモリ706に結合している。図示される態様では、マイクロプロセッサ703はキャッシュメモリ704に結合している。システムバス702は、これら様々な構成要素を一緒に相互接続するように、かつ構成要素703、707、705、および706をディスプレイコントローラおよびディスプレイデバイス708ならびに入/出力(「I/O」)デバイス710などの周辺デバイスに相互接続するように適合されうる。I/Oデバイスの種類としてはキーボード、モデム、ネットワークインターフェース、プリンタ、スキャナ、ビデオカメラ、または当技術分野において周知の他のデバイスを挙げることができる。通常、I/Oデバイス710はI/Oコントローラ709を通じてシステムバス702に結合している。一態様では、I/Oコントローラ709は、USB周辺機器を制御するためのユニバーサルシリアルバス(「USB」)アダプタ、または他の種類のバスアダプタを含む。
【００７１】
RAM 705は、メモリ中のデータを再生または維持するために断続的に電源を必要とするダイナミックRAM(「DRAM」)として実現されうる。他の不揮発性メモリ706は磁気ハードドライブ、光磁気ドライブ、光学ドライブ、DVD RAM、または電源がシステムから取り外された後でデータを維持する他の種類のメモリシステムでありうる。図7は、不揮発性メモリ706がローカルデバイスとしてデータ処理システム中の残りの構成要素と結合していることを示すが、当業者は、記載される技術が、システムから遠隔の不揮発性メモリ、例えば、モデムまたはイーサネットインターフェースなどのネットワークインターフェース(図示せず)を通じてデータ処理システムと結合したネットワーク記憶デバイスを使用しうることを認識するであろう。
【００７２】
これらの態様を念頭に置けば、記載される技術の局面が少なくとも部分的にはソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはその任意の組み合わせで具現化されうることが、本説明から明らかであろう。また、態様が、データ処理システムに記憶されるデータを伴う様々なコンピュータ実行機能を使用しうることを理解すべきである。すなわち、これらの技術をコンピュータまたは他のデータ処理システム中で、メモリに記憶された命令の応答実行順序において実行することができる。様々な態様では、これらの技術を実行するために、ハードワイヤード回路を独立してまたはソフトウェア命令との組み合わせで使用することができる。例えば、記載される機能を、演算を行うためのハードワイヤードロジックを含む特定のハードウェア構成要素によって、またはカスタムハードウェア構成要素とプログラムコンピュータ構成要素との任意の組み合わせによって行うことができる。本明細書に記載の技術は、ハードウェア回路とソフトウェアとの任意の特定の組み合わせに限定されない。
【００７３】
また、態様は、コンピュータ可読媒体上に記録されたコンピュータコードの形態でありうる。また、コンピュータ可読媒体はコンピュータ命令を記憶するように適合されうるし、コンピュータ命令は、データ処理システム700などの、コンピュータまたは他のデータ処理システムによって実行される際に、該システムに本明細書に記載の技術に従って演算を実行させるように適合される。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ、ネットワークデバイス、タブレット、スマートフォン、または同様の機能を有する任意のデバイスなどのデータ処理デバイスによってアクセス可能な形態で情報を記憶する任意の機構を含みうる。コンピュータ可読媒体の例としては、情報をその上に記憶可能な任意の種類の有形製品、例えばハードドライブ、フロッピーディスク、DVD、CD-ROM、光磁気ディスク、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、フラッシュメモリおよびその等価物、磁気カードもしくは光学カード、または電子データを記憶するために好適な任意の種類の媒体が挙げられる。コンピュータ可読媒体は、分散的に記憶または実行可能なネットワーク結合コンピュータシステムにわたって分散していてもよい。
【００７４】
本調節式デジタル顕微鏡ディスプレイの局面を以下のように代替的に表現することができる。調節式撮像装置は、試料台と、試料台に対して少なくとも1つの可動範囲に沿って移動するように、かつ少なくとも2つの自由度に沿って調節可能であるように構成されている、試料台の上方に配置された上方アセンブリと、試料台上の物体の画像を取り込むように試料台内に配置された撮像カメラ装置とを含みうる。
【００７５】
複数の局面では、調節式撮像装置は上方アセンブリを含むことができ、上方アセンブリは、第1のヒンジに機械的に結合した第1の端部を有していて、さらに第1のヒンジが調節式撮像装置の構造支持体に結合している、光制御層と、第2のヒンジに機械的に結合していて、さらに第2のヒンジが光制御層に結合しており、かつ光制御層に対して少なくとも1つの可動範囲に沿って移動するように構成された、表示層とを含む。
【００７６】
複数の局面では、調節式撮像装置は、試料台に近接した光源を含む光制御層を含みうる。
【００７７】
複数の局面では、調節式撮像装置は表示層を含むことができ、表示層は表示画面および合焦制御部をさらに含み、表示画面および合焦制御部は撮像カメラ装置に電気的に接続されている。
【００７８】
複数の局面では、調節式撮像装置は1つまたは複数の遮光部をさらに含むことができ、遮光部は、上方アセンブリに機械的に結合しており、周囲光が試料台に入射することを阻止するように上方アセンブリから延伸している。
【００７９】
複数の局面では、調節式撮像装置は、周囲光が試料台に入射することを阻止するように試料台を覆うように調節可能な光制御層を含みうる。
【００８０】
複数の局面では、調節式撮像装置は、試料台内に撮像カメラ装置に近接して配置された有色光源を含みうる。
【００８１】
複数の局面では、調節式撮像装置は、任意の1つの時点または任意の1つの期間で単一の波長範囲のみの光を放射する、有色光源を含みうる。
【００８２】
複数の局面では、調節式撮像装置は、特定の波長範囲内において定時的または規則的な順序で光を放射する有色光源を含みうる。
【００８３】
複数の局面では、調節式撮像装置は、所望の視野角に調節可能な表示層を含みうる。
【００８４】
複数の局面では、調節式撮像装置は、撮像カメラ装置の高さを上昇または下降させるように動作可能な合焦制御部を含みうる。
【００８５】
複数の局面では、調節式撮像装置は、試料台の表面へのアクセスを可能にするために試料台に対して移動するように構成された上方アセンブリを含みうる。
【００８６】
複数の局面では、デジタル画像表示装置は、焦点面からデジタル画像を得るように構成されたデジタル撮像源と、デジタル撮像源に電気的に接続されており、デジタル撮像源からのデジタル画像を受け取るように、かつデジタル画像を表示するように構成された、表示画面と、デジタル撮像源に動作可能に接続されており、デジタル撮像源の焦点面を移動させるように構成された、制御機構とを含みうる。
【００８７】
複数の局面では、デジタル画像表示装置は、デジタル撮像源の焦点面を移動させるための制御機構を含むことができ、制御機構は、回転式ダイヤルと、回転式ダイヤルの回転に応答して移動粒度を変化させるモードボタンとを含み、デジタル撮像源は回転式ダイヤルの回転に応答して焦点面を移動させるように構成されている。
【００８８】
複数の局面では、デジタル画像表示装置は、デジタル撮像源の焦点面を移動させるための制御機構を含むことができ、制御機構は第1の合焦ボタンと、第2の合焦ボタンと、第1および第2の合焦ボタンの動作に応答して移動粒度を変化させるモードボタンとを含み、デジタル撮像源は第1および第2の合焦ボタンの動作に応答して焦点面を移動させるように構成されている。
【００８９】
複数の局面では、デジタル画像表示装置は、デジタル撮像源の焦点面を移動させるための制御機構を含むことができ、制御機構は回転式ダイヤルと、第1の合焦ボタンと、第2の合焦ボタンとを含み、回転式ダイヤルは、デジタル撮像源の焦点面を第1の移動粒度で変化させるように動作し、第1および第2の合焦ボタンは、デジタル撮像源の焦点面を第1の移動粒度とは異なる第2の移動粒度で変化させるように動作する。
【００９０】
複数の局面では、デジタル画像表示装置は、デジタル撮像源の焦点面を移動させるための制御機構を含むことができ、制御機構は回転式ダイヤルを含み、回転式ダイヤルは第1の位置および第2の位置における動作が可能であり、これにより、第1の位置における回転式ダイヤルの動作がデジタル撮像源の焦点面を第1の移動粒度で変化させ、第2の位置における回転式ダイヤルの動作がデジタル撮像源の焦点面を第1の移動粒度とは異なる第2の移動粒度で変化させる。
【００９１】
複数の局面では、デジタル画像表示装置は、デジタル撮像源の焦点面を移動させるための制御機構を含むことができ、制御機構は回転式ダイヤルを含み、回転式ダイヤルは第1の位置および第2の位置における動作が可能であり、これにより、第1の位置における回転式ダイヤルの動作がデジタル撮像源の焦点面を第1の移動粒度で変化させ、第2の位置における回転式ダイヤルの動作がデジタル撮像源の焦点面を第1の移動粒度とは異なる第2の移動粒度で変化させる。
【００９２】
複数の局面では、デジタル画像表示装置は、デジタル撮像源の焦点面を移動させるための制御機構を含むことができ、制御機構は回転式ダイヤルを含み、回転式ダイヤルは第1の位置、第2の位置、および第3の位置における動作が可能であり、これにより、第1の位置における回転式ダイヤルの動作がデジタル撮像源の焦点面を第1の移動粒度で変化させ、第2の位置における回転式ダイヤルの動作がデジタル撮像源の焦点面を第1の移動粒度とは異なる第2の移動粒度で変化させ、第3の位置における回転式ダイヤルの動作がデジタル撮像源の焦点面を第1の移動粒度および第2の移動粒度の両方とは異なる第3の移動粒度で変化させる。
【００９３】
複数の局面では、デジタル画像表示装置は、デジタル撮像源の焦点面を移動させるための制御機構を含むことができ、制御機構は回転式ダイヤルを含み、回転式ダイヤルは第1の位置および第2の位置の間のならびに第1の位置および第2の位置を含む任意の位置における動作が可能であり、これにより、回転式ダイヤルの動作がデジタル撮像源の焦点面を第1および第2の位置に対する回転式ダイヤルの位置に関連する移動粒度で変化させる。
【００９４】
複数の局面では、デジタル画像表示装置は、デジタル撮像源の焦点面を調節するように構成されたユーザー制御入力を受け取るように動作可能なユーザー制御インターフェースを与える、表示画面を含みうる。
【００９５】
複数の局面では、デジタル画像表示装置は、デジタル撮像源の焦点面を移動させるための制御機構を含むことができ、制御機構は回転式ダイヤルと、第1の合焦ボタンと、第2の合焦ボタンと、デジタル撮像源の焦点面を調節するように構成されたユーザー制御入力を受け取るように動作可能な、表示画面上に設けられたユーザー制御インターフェースとを含む。
【００９６】
本発明の局面は、デジタル顕微鏡用のディスプレイを制御する方法をさらに含む。本方法は、デジタル顕微鏡のカメラユニットから第1の撮像情報を受け取る段階、デジタル顕微鏡の試料台上の検査中の試料に対するカメラユニットのレンズの位置を含む配置情報を受け取る段階、ユーザー制御入力を受け取るように動作可能な制御インターフェースからの制御情報であって、デジタル顕微鏡の表示画面上に表示される検査中の試料の画像に関して合焦機能を行うためのコマンドを含む制御情報を受け取る段階、デジタル顕微鏡の試料台上の検査中の試料の上方に配設されたオリエンテーションカメラから第2の撮像情報を受け取る段階、および検査中の試料の画像を配置情報および制御情報に基づいてデジタル顕微鏡のディスプレイ上に表示する段階を含む。
【００９７】
上記方法は、オリエンテーションカメラから受け取った第2の撮像情報に基づいて検査中の試料のサムネイル画像を表示する段階をさらに含む。本方法は、制御インターフェースにおいて受け取られたさらなるユーザー入力に基づいて、ディスプレイ上に表示された画像を取り込む段階をさらに含む。本方法は、取り込まれた画像をデジタル顕微鏡内のメモリの場所に記憶させる段階をさらに含む。本方法は、検査中の試料に対するカメラユニットのレンズの場所を追跡し、追跡情報を表示画面上に表示する段階をさらに含む。ここで、合焦機能を行うためのコマンドとしては、パニング機能およびズーミング機能、ならびにパニング機能およびズーミング機能の粒度を調節するためのコマンドが挙げられる。ここで、ディスプレイはタッチスクリーンディスプレイであり、パニングコマンドおよびズーミングコマンドは、タッチスクリーンディスプレイ上に位置する特定のユーザー制御入力に対応する制御機能のユーザー選択によって生成される。ここで、パニング機能およびズーミング機能はデジタル顕微鏡の機械制御部とタッチスクリーンディスプレイ上に位置する制御入力のユーザー選択との組み合わせから生成される。ここで画像は、タッチスクリーンディスプレイ上に位置するさらなる制御入力のユーザー選択に基づいて取り込まれる。ここで、カメラユニットからの第1の撮像情報は、デジタル顕微鏡の試料台上の検査中の試料の拡大視野を含み、第2の撮像情報は、検査中の試料の俯瞰的視野を含む。ここで、表示画面上に表示される画像は、第1および第2の撮像情報に基づいてリアルタイムで更新される。
【００９８】
上記方法は、デジタル顕微鏡によって取り込まれた画像に対して画像処理機能を行う段階をさらに含む。本方法は、タッチスクリーンディスプレイ上に位置するさらなる制御入力に基づく、デジタル顕微鏡による画像取り込みの間に選択される波長の光を生成するための光源のユーザー選択を受け取る段階、および検査中の試料の画像がデジタル顕微鏡によって取り込まれると同時に、選択された光源を使用して選択された波長の光を生成する段階をさらに含む。ここで、選択される光源は、ユーザー制御入力に基づいて選択可能な複数の発光ダイオード(「LED」)光源のうちの1つである。
【００９９】
本発明の局面は、デジタル顕微鏡用のディスプレイシステムをさらに含み、ディスプレイシステムは、プロセッサ、ならびに、相互接続バスを介してプロセッサと結合したメモリであって、デジタル顕微鏡のディスプレイシステムを操作するためのモジュールおよび命令を記憶するように適合されたメモリを有する、コントローラと、コントローラと結合しており、デジタル顕微鏡のカメラユニットから第1の撮像情報を受け取るように構成された、撮像インターフェースと、コントローラと結合しており、デジタル顕微鏡の試料台上の検査中の試料に対するカメラユニットのレンズの位置を含む配置情報を受け取るように構成された、配置インターフェースと、コントローラと結合しており、デジタル顕微鏡の表示画面上に表示される検査中の試料の画像に関して合焦機能を行うためのコマンドを含む、ユーザー制御入力に基づく制御情報を受け取るように構成された、ユーザー制御インターフェースと、コントローラと結合しており、デジタル顕微鏡の試料台上の検査中の試料の上方に配設されたオリエンテーションカメラから第2の撮像情報を受け取るように構成された、オリエンテーションカメラと、表示画面と、検査中の試料の画像を配置情報および制御情報に基づいてデジタル顕微鏡の表示画面上に表示するように構成された、表示モジュールとを含む。
【０１００】
上記ディスプレイシステムでは、表示モジュールはさらに、オリエンテーションカメラから受け取った第2の撮像情報に基づいて検査中の試料のサムネイル画像を表示するように構成されている。ここで、検査中の試料の画像は、ユーザー制御インターフェースにおいて受け取られたユーザー入力に基づいて取り込まれる。ここでメモリはさらに、取り込まれた画像をデジタル顕微鏡内のメモリの場所に記憶させるように適合されている。ディスプレイシステムは、検査中の試料に対するカメラユニットのレンズの場所を追跡するように、かつ追跡情報を表示画面上に表示するように表示モジュールにコマンドを送るように構成された、追跡モジュールをさらに含む。ここで、合焦機能を行うためのコマンドとしては、パニング機能およびズーミング機能、ならびにパニング機能およびズーミング機能の粒度を調節するためのコマンドが挙げられる。ここで、ディスプレイスクリーンはタッチスクリーンであり、パニングコマンドおよびズーミングコマンドは、タッチスクリーン上に位置する特定のユーザー制御入力に対応する制御機能のユーザー選択によって生成される。ここで、パニング機能およびズーミング機能はデジタル顕微鏡の機械制御部とタッチスクリーン上に位置する制御入力のユーザー選択との組み合わせから生成される。ここで画像は、タッチスクリーンディスプレイ上に位置するさらなる制御入力のユーザー選択に基づいて取り込まれる。ここで、カメラユニットからの第1の撮像情報は、デジタル顕微鏡の試料台上の検査中の試料の拡大視野を含み、第2の撮像情報は、検査中の試料の俯瞰的視野を含む。ここで、表示画面上に表示される画像は、第1および第2の撮像情報に基づいてリアルタイムで更新される。ここで、デジタル顕微鏡によって取り込まれた画像に対して画像後処理機能が行われる。
【０１０１】
上記ディスプレイシステムは、デジタル顕微鏡による試験中の試料の画像取り込みの間に、複数の光源からの1つの光源のユーザー選択を受け取るためのタッチスクリーン上に位置するさらなるユーザー制御入力に基づいて、選択された波長の光を生成するように適合された、複数の光源をさらに含む。ここで、選択される光源は、ユーザー制御入力に基づいて選択可能な複数の発光ダイオード(「LED」)光源のうちの1つである。
【０１０２】
本発明の局面はデジタル顕微鏡をさらに含み、デジタル顕微鏡は、拡大レンズと、拡大レンズと結合しており、検査中の試料に関する第1の撮像情報を与えるように適合された、カメラユニットと、デジタル顕微鏡による検査のために試料をその上で受け取るように適合された、試料観察台と、試料観察台の上方に配設されており、検査中の試料に関する第2の撮像情報を与えるように適合された、オリエンテーションカメラと、検査中の試料の画像を第1の撮像情報および第2の撮像情報に基づいて表示するように構成された、表示画面とを含む。ここで、カメラユニットからの第1の撮像情報は、デジタル顕微鏡の試料台上の検査中の試料の拡大視野を含み、第2の撮像情報は、検査中の試料の俯瞰的視野を含む。ここで、オリエンテーションカメラからの第2の撮像情報は、検査中の試料に関してデジタル顕微鏡のカメラユニットよりも大きな視野区域を与える。ここで、より大きな視野区域は広角視野区域である。ここで、検査中の試料の拡大画像を見る前に、表示窓内でより大きな視野区域がプレビューモードで別に表示される。ここで、より大きな視野区域が検査中の試料のサムネイル画像として表示される。ここで、検査中の試料の拡大画像上に重ね合わせられた表示窓内でより大きな視野区域がピクチャーインピクチャーモードで表示される。ここで、検査中の試料の第1の撮像情報が変化するに従って、より大きな視野区域がリアルタイムで更新される。
【０１０３】
上記デジタル顕微鏡は、検査中の試料を保持するために使用される、ユーザー選択された試料容器の種類をさらに含み、ここで選択された試料容器の種類に従ってより大きな視野区域内の位置インジケータが調節される。
【０１０４】
本発明の局面は、デジタル顕微鏡を使用する方法をさらに含み、本方法は、デジタル顕微鏡の拡大レンズと結合したカメラユニットから検査中の試料に関する第1の撮像情報を受け取る段階、デジタル顕微鏡による検査のために試料を保持する試料観察台の上方に配設されたオリエンテーションカメラから第2の撮像情報を受け取る段階、ならびに検査中の試料の画像を第1の撮像情報および第2の撮像情報に基づいて表示するように構成された、表示画面を含む。ここで、カメラユニットからの第1の撮像情報は、試料台上の検査中の試料の拡大視野を含み、第2の撮像情報は、検査中の試料の俯瞰的視野を含む。ここで、オリエンテーションカメラからの第2の撮像情報は、検査中の試料に関してデジタル顕微鏡のカメラユニットよりも大きな視野区域を与える。ここで、より大きな視野区域は広角視野区域である。
【０１０５】
上記方法は、検査中の試料の拡大画像を見る前に、より大きな視野区域をプレビューモードで別に表示する段階をさらに含む。ここで、より大きな視野区域が検査中の試料のサムネイル画像として表示される。ここで、検査中の試料の拡大画像上に重ね合わせられた表示窓内でより大きな視野区域がピクチャーインピクチャーモードで表示される。ここで、検査中の試料の第1の撮像情報および第2の撮像情報が変化するに従って、より大きな視野区域がリアルタイムで更新される。本方法は、検査中の試料を保持するために使用される試料容器の種類のユーザー選択を受け取る段階、および選択された試料容器の種類に従ってより大きな視野区域内のインジケータの位置を自動的に調節する段階をさらに含む。
【０１０６】
上記の説明は例示的であって、制限的なものではなく、当業者には、本開示を検討した時点で、本発明の本質的な特徴を逸脱することなく、本発明を他の具体的な形態で具現化することができることが明らかになるであろう。例えば、上記の局面のいずれかを組み合わせて、局面のサブセットをそれぞれ有する1つまたはいくつかの異なる構成にすることができる。さらに、上記説明全体を通じて、解説を目的として、本発明の徹底的な理解を実現するために数多くの具体的な詳細が記載された。しかし、当業者には、これらの態様がいくつかのこれらの具体的な詳細なしに実施可能であることが明らかであろう。これらの他の態様は、本発明の真意および範囲内に含まれるように意図されている。したがって、本発明の範囲は、上記の説明を参照して決定されるべきではなく、代わりに、以下の係属中の請求項およびそれらの法的等価物の全範囲を参照して決定されるべきである。
【図１】
0006509820.tif 000002
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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