(57)【要約】  デジタルスライド走査装置の中のスライドラックの保護下で複数のスライドガラスを同時に搬送する、スライドラックグリッパ装置が提供される。スライドラックグリッパ装置は、処理のためにスライドラックカルーセルから走査ステージに複数のスライドガラスを搬送する。スライドラックグリッパは、基部に取り付けられたフィンガマウントを第１のリニア軸に沿って動かすように構成された、基部に取り付けられた第１のモータを含む。また、スライドラック装置は、フィンガマウントに取り付けられ、フィンガマウントに取り付けられた対向するグリッパフィンガを第２のリニア軸に沿って動かすように構成された第２のモータも含む。また、第２のモータは、個々のグリッパフィンガを第３のリニア軸に沿って動かして、グリッパフィンガを互いに向かっておよび互いから離して移動させてスライドラックを把持または解放するように構成される。
2021503098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライドラックグリッパ装置であって、前記スライドラックグリッパ装置は、
基部と、
前記基部に取り付けられ、第１のリニア軸に沿って移動するように構成されたフィンガマウントと、
前記基部に取り付けられ、前記フィンガマウントを前記第１のリニア軸に沿って動かすように構成された第１のモータと、
前記フィンガマウントに取り付けられ、第２のリニア軸および第３のリニア軸に沿って移動するように構成された複数のグリッパフィンガと、
前記フィンガマウントに取り付けられ、前記第２のリニア軸に沿って前記複数のグリッパフィンガを動かすように構成された第２のモータと、
を備え、
各グリッパフィンガは、スライドラック係合面を備え、第１のグリッパフィンガの前記スライドラック係合面は、前記第３のリニア軸に沿って第２のグリッパフィンガの前記スライドラック係合面に対向し、
前記第２のモータは、前記第１のグリッパフィンガおよび前記第２のグリッパフィンガを、前記第３のリニア軸に沿って反対方向で動かして、スライドラックを把持または解放するようにさらに構成される、
スライドラックグリッパ装置。
【請求項２】
前記第１のグリッパフィンガの前記スライドラック係合面は、前記スライドラックの第１の側面から延在する１つ以上のスライドラック突起部に係合するように構成された１つ以上のフィンガ突起部を備える、
請求項１に記載のスライドラックグリッパ装置。
【請求項３】
前記第１のグリッパフィンガの前記１つ以上のフィンガ突起部は、前記第１のスライドラックが前記カルーセル内で斜めに配置されるとき、前記スライドラックの前記第１の側面から延在する前記１つ以上のスライドラック突起部を把持するように構成される、
請求項２に記載のスライドラックグリッパ装置。
【請求項４】
前記第２のグリッパフィンガの前記スライドラック係合面は、前記スライドラックの第２の側面から延在する１つ以上のスライドラック突起部に係合するように構成された１つ以上のフィンガ突起部を備える、
請求項２に記載のスライドラックグリッパ装置。
【請求項５】
前記第１のグリッパフィンガの前記１つ以上のフィンガ突起部は、前記第１のスライドラックが前記カルーセル内で斜めに配置されるとき、前記スライドラックの前記第１の側面から延在する前記１つ以上のスライドラック突起部を把持するように構成される、
請求項４に記載のスライドラックグリッパ装置。
【請求項６】
前記複数のグリッパフィンガのそれぞれは、そのそれぞれのスライドラック係合面に１つ以上のフィンガ突起部を備え、前記１つ以上のフィンガ突起部は、前記スライドラックの側面から延在する１つ以上のスライドラック突起部に係合するように構成される、
請求項１に記載のスライドラックグリッパ装置。
【請求項７】
前記複数のグリッパフィンガのそれぞれの前記１つ以上のフィンガ突起部は、前記第１のスライドラックが前記カルーセル内で斜めに配置されるとき、前記スライドラックの前記側面から延在する前記１つ以上のスライドラック突起部を把持するように構成される、
請求項６に記載のスライドラックグリッパ装置。
【請求項８】
前記第１のリニア軸は、前記第２のリニア軸および前記第３のリニア軸に直交する、
請求項１に記載のスライドラックグリッパ装置。
【請求項９】
前記第２のリニア軸は、前記第１のリニア軸および前記第３のリニア軸に直交する、
請求項１に記載のスライドラックグリッパ装置。
【請求項１０】
前記第３のリニア軸は、前記第１のリニア軸および前記第２のリニア軸に直交する、
請求項１に記載のスライドラックグリッパ装置。
【請求項１１】
各リニア軸は、他の２つのリニア軸に直交する、
請求項１に記載のスライドラックグリッパ装置。
【請求項１２】
前記スライドラックグリッパ装置は、前記第２のリニア軸に沿って延在し、１つ以上のスライドガラスをスライドラック内に固定するように構成されたスライドリテーナをさらに備える、
請求項1に記載のスライドラックグリッパ装置。
【請求項１３】
前記スライドラックグリッパ装置は、スライドラックカルーセルからのスライドラックの除去後に、スライドラックを支持するように構成されたスライドラックプラットフォームをさらに備える、
請求項1に記載のスライドラックグリッパ装置。
【請求項１４】
前記スライドラックグリッパ装置は、前記フィンガマウントに固定された１つ以上のスライドラックセンサをさらに備え、前記スライドラックセンサは、スライドラックの存在を検知するように構成される、
請求項１に記載のスライドラックグリッパ装置。
【請求項１５】
方法であって、前記方法は、
複数のスライドラックを、デジタルスライドスキャナ装置と動作可能に結合されたスライドラックカルーセル内に保管するステップであって、各スライドラックが複数のスライドガラスを支持するステップと、
第１のスライドガラスを前記デジタルスライドスキャナ装置の走査ステージに搬送するステップと、
を含み、
前記搬送するステップは、
スライドラックグリッパのフィンガマウントに取り付けられた第１のグリッパフィンガおよび前記フィンガマウントに取り付けられた第２のグリッパフィンガを、直線グリッパフィンガ把持軸に沿って、前記第１のグリッパフィンガのスライドラック係合面と、前記第２のグリッパフィンガのスライドラック係合面と、の間の所定の距離に動かすことと、
前記第１のグリッパフィンガを前記第１のスライドを支持する第１のスライドラックの第１の側面上の第１のラックスペーサ凹部に配置するために、および、前記第２のグリッパフィンガを前記第１のスライドラックの第２の側面上の第２のラックスペーサ凹部に配置するために、前記フィンガマウントを第１の直線フィンガマウント軸に沿って動かすことと、
前記第１のグリッパフィンガおよび前記第２のグリッパフィンガが、前記第１のスライドラックのそれぞれの第１の側面および第２の側面に配置された後に、前記第１のグリッパフィンガおよび前記第２のグリッパフィンガを互いに向けて、前記直線グリッパフィンガ把持軸に沿って動かして、前記第１のグリッパフィンガの前記スライドラック係合面を前記第１のスライドラックの第１の面と接触させ、前記第２のグリッパフィンガの前記スライドラック係合面を前記第１のスライドラックの第２の面と接触させることと、
前記第１のグリッパフィンガおよび前記第２のグリッパフィンガの前記それぞれのスライドラック係合面と、前記第１のスライドラックの前記第１の面および第２の面と、の間の接触の後に、前記フィンガマウントを前記第１の直線フィンガマウント軸に沿って動かして、前記第１のスライドラックを前記スライドラックカルーセルから取り除くことと、
前記第１のスライドラックを前記スライドラックカルーセルから取り除いた後に、前記第１のスライドラックを前記走査ステージに向けて搬送することと、
によって行われる、
方法。
【請求項１６】
前記２つ以上のグリッパフィンガを前記グリッパフィンガ把持軸に沿って動かすことは、前記２つ以上のグリッパフィンガを互いに向かって動かすことを含む、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記２つ以上のグリッパフィンガを前記グリッパフィンガ把持軸に沿って動かすことは、前記２つ以上のグリッパフィンガを互いから離して動かすことを含む、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
１つ以上の一連の命令を記憶した非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記１つ以上の一連の命令は、１つ以上のプロセッサに、
複数のスライドラックを、デジタルスライドスキャナ装置と動作可能に結合されたスライドラックカルーセル内に保管するステップであって、各スライドラックが複数のスライドガラスを支持するステップと、
第１のスライドガラスを前記デジタルスライドスキャナ装置の走査ステージに搬送するステップと、
を実行させ、
前記搬送するステップは、
スライドラックグリッパのフィンガマウントに取り付けられた第１のグリッパフィンガおよび前記フィンガマウントに取り付けられた第２のグリッパフィンガを、直線グリッパフィンガ把持軸に沿って、前記第１のグリッパフィンガのスライドラック係合面と、前記第２のグリッパフィンガのスライドラック係合面と、の間の所定の距離に動かすことと、
前記第１のグリッパフィンガを前記第１のスライドを支持する第１のスライドラックの第１の側面上の第１のラックスペーサ凹部に配置するために、および、前記第２のグリッパフィンガを前記第１のスライドラックの第２の側面上の第２のラックスペーサ凹部に配置するために、前記フィンガマウントを第１の直線フィンガマウント軸に沿って動かすことと、
前記第１のグリッパフィンガおよび前記第２のグリッパフィンガが、前記第１のスライドラックのそれぞれの第１の側面および第２の側面に配置された後に、前記第１のグリッパフィンガおよび前記第２のグリッパフィンガを互いに向けて、前記直線グリッパフィンガ把持軸に沿って動かして、前記第１のグリッパフィンガの前記スライドラック係合面を前記第１のスライドラックの第１の面と接触させ、前記第２のグリッパフィンガの前記スライドラック係合面を前記第１のスライドラックの第２の面と接触させることと、
前記第１のグリッパフィンガおよび前記第２のグリッパフィンガの前記それぞれのスライドラック係合面と、前記第１のスライドラックの前記第１の面および第２の面と、の間の接触の後に、前記フィンガマウントを前記第１の直線フィンガマウント軸に沿って動かして、前記第１のスライドラックを前記スライドラックカルーセルから取り除くことと、
前記第１のスライドラックを前記スライドラックカルーセルから取り除いた後に、前記第１のスライドラックを前記走査ステージに向けて搬送することと、
によって行う、
非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１９】
２つ以上のグリッパフィンガを前記グリッパフィンガ把持軸に沿って動かすことは、前記２つ以上のグリッパフィンガを互いに向かって動かすことを含む、
請求項１８に記載の媒体。
【請求項２０】
２つ以上のグリッパフィンガを前記グリッパフィンガ把持軸に沿って動かすことは、前記２つ以上のグリッパフィンガを互いから離して動かすことを含む、
請求項１８に記載の媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１７年１１月３０日に出願された米国仮特許出願第６２／５９３，１３５号の優先権を主張するものであり、完全に記載されているかのように参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、概してデジタルスライド走査装置に関し、具体的には、デジタルスライド走査装置による処理のためにカルーセルから走査ステージにスライドガラスをバルク搬送する内部スライドラックグリッパ装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
デジタルパソロジーは、物理的なスライドから生成される情報の管理を可能にするコンピュータ技術により可能にされる画像ベースの情報環境である。デジタルパソロジーは、物理的なスライドガラス上で検体を走査し、記憶、観察、管理、およびコンピュータモニタ上での分析が可能であるデジタルスライド画像を作成する技法である仮想顕微鏡法により部分的に可能になる。スライドガラス全体を撮像する機能により、デジタルパソロジーの分野は爆発的に拡大し、現在では、がん等の重要な病気のより良く、より迅速、かつより安価な診断、予後診断、および予測をも達成するために診断医学の最も有望な達成方法の１つと見なされている。
【０００４】
一部のデジタルスライド走査装置は、デジタルスライド走査装置が中断することなく数十または数百のスライドガラスを順次処理できるように複数のスライドラックを保持するように改良されてきた。しかしながら、個々のスライドガラスをスライドラックから走査ステージに搬送することは、依然として重要な課題のままである。したがって、必要なのは、上記に説明する従来のシステムにおいて発見されたこれらの重要な課題を克服するシステムおよび方法である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
したがって、本明細書に説明するのは、バルクで、かつデジタルスライド走査装置の中のスライドラックの保護下でスライドガラスを搬送するスライドラックグリッパ装置である。スライドラックグリッパは、基部に取り付けられ、第１のモータがフィンガマウントを第１の直線フィンガマウント軸に沿って動かすように、基部に固定されたフィンガマウントに動作可能に結合された第１のモータを含む。また、スライドラックグリッパ装置は、フィンガマウントにより支持され、フィンガマウントに動作可能に結合され、第２の直線グリッパフィンガ軸に沿って対向するグリッパフィンガを動かすように構成された第２のモータも含む。また、第２のモータは、第３のリニア軸に沿って個々のグリッパフィンガを動かして、グリッパフィンガを互いに向かっておよび互いから離して移動させて、スライドラックを把持または解放するように構成されてもよい。
【０００６】
一実施形態では、方法は、デジタルスライドスキャナ装置と動作可能に結合されたスライドラックカルーセルに複数のスライドラックを保管することであって、各スライドラックが複数のスライドガラスを支持する、保管することと、スライドラックグリッパのフィンガマウントに取り付けられた第１のグリッパフィンガおよびフィンガマウントに取り付けられた第２のグリッパフィンガを、直線グリッパフィンガ把持軸に沿って、第１のグリッパフィンガのスライドラック係合面と第２のグリッパフィンガのスライドラック係合面との間の所定の距離に動かすこと、ならびに第１のグリッパフィンガを第１のスライドを支持する第１のスライドラックの第１の側面上の第１のラックスペーサ凹部に配置するために、および第２のグリッパフィンガを第１のスライドラックの第２の側面上の第２のラックスペーサ凹部に配置するために、フィンガマウントを第１の直線フィンガマウント軸に沿って動かすことによって、第１のスライドガラスをデジタルスライドスキャナ装置の走査ステージに搬送することを含む。第１のグリッパフィンガおよび第２のグリッパフィンガが第１のスライドラックのそれぞれの第１の側面および第２の側面に配置された後に、方法は、第１のグリッパフィンガおよび第２のグリッパフィンガを直線グリッパフィンガ把持軸に沿って互いに向かって動かして、第１のグリッパフィンガのスライドラック係合面を第１のスライドラックの第１の面と接触させ、第２のグリッパフィンガのスライドラック係合面を第１のスライドラックの第２の面と接触させることを含む。第１のグリッパフィンガおよび第２のグリッパフィンガのそれぞれのスライドラック係合面と、第１のスライドラックの第１の面および第２の面との間の接触の後に、方法は、第１のスライドラックをスライドラックカルーセルから取り除くために、フィンガマウントを第１の直線フィンガマウント軸に沿って動かすこと、および第１のスライドラックをスライドラックカルーセルから取り除いた後に、第１のスライドラックを走査ステージに向けて搬送することを含む。
【０００７】
一実施形態では、スライドラックグリッパ装置は、基部と、基部に取り付けられ、第１のリニア軸に沿って移動するように構成されたフィンガマウントと、基部に取り付けられ、フィンガマウントを第１のリニア軸に沿って動かすように構成された第１のモータと、フィンガマウントに取り付けられ、第２のリニア軸および第３のリニア軸に沿って移動するように構成された複数のグリッパフィンガであって、各グリッパフィンガが、スライドラック係合面を含み、第１のグリッパフィンガのスライドラック係合面が第３のリニア軸に沿って第２のグリッパフィンガのスライドラック係合面に対向する、複数のグリッパフィンガと、フィンガマウントに取り付けられ、第２のリニア軸に沿って複数のグリッパフィンガを動かすように構成された第２のモータであって、第１のグリッパフィンガおよび第２のグリッパフィンガを第３のリニア軸に沿って反対方向に動かして、スライドラックを把持または解放するようにさらに構成された第２のモータとを含む。
【０００８】
本発明の他の特徴および利点は、以下の発明を実施するための形態および添付図面を再考した後、当業者にとってさらに容易に明らかになる。
【０００９】
本発明の構造および動作は、以下の発明を実施するための形態および添付図面を再考することから理解され、図面では同一の参照符号は同一の部分を指す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１Ａは、本発明の一実施形態によるラックスペーサを有する例示的なスライドラックカルーセル、およびスライドガラスを有するスライドラックを示す斜視図である。図１Ｂは、本発明の一実施形態によるスライドラックカルーセル基部の片側の例示的な断面を示す側面図である。
【図２】一実施形態による第１の製造業者からのスライドガラスを有する例示的な１ｘ３スライドラックを示す上面図である。
【図３】本発明の一実施形態による第１の製造業者からのスライドガラスを有する例示的な２ｘ３スライドラックを示す上面図である。
【図４】本発明の一実施形態による第２の製造業者からのスライドガラスを有する例示的な１ｘ３スライドラックを示す上面図である。
【図５】本発明の一実施形態による第２の製造業者からのスライドガラスを有する例示的な２ｘ３スライドラックを示す上面図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態による例示的なスライドラックグリッパ装置を示す斜視図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態によるカルーセル内のスライドラックに向かってグリッパフィンガを動かす例示的なスライドラックグリッパ装置を示す斜視図である。
【図６Ｃ】本発明の一実施形態によるスライドラックプラットフォーム上に配置されたスライドラックと係合したグリッパフィンガを有する例示的なスライドラックグリッパ装置を示す斜視図である。
【図７】図７Ａは、本明細書に説明するさまざまな実施形態と関連して使用してよい例示的なプロセッサ使用可能デバイス５５０を示すブロック図である。図７Ｂは、単一のリニアアレイを有する例示的なライン走査カメラを示すブロック図である。図７Ｃは、３つのリニアアレイを有する例示的なライン走査カメラを示すブロック図である。図７Ｄは、複数のリニアアレイを有する例示的なライン走査カメラを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書に開示される特定の実施形態は、異なるサイズのスライドラックをスライドラックカルーセルから取り除き、デジタル走査装置によるさらなる処理のために取り除いたスライドラックを配置するスライドラックグリッパを提供する。また、スライドラックグリッパは、処理した異なるサイズのスライドラックを取得し、処理したスライドラックをスライドラックカルーセルに挿入する。この説明を読んだ後には、さまざまな代替実施形態および代替応用例において本発明をどのように実施するのかが当業者に明らかになる。しかしながら、本発明のさまざまな実施形態が本明細書で説明されるが、これらの実施形態が、制限ではなく例としてのみ提示されることが理解される。したがって、さまざまな代替実施形態のこの発明を実施するための形態は、添付の特許請求の範囲に記載される本発明の範囲または広さを限定すると解釈されるべきではない。
【００１２】
１．スライドラックカルーセルの例
図１Ａは、本発明の一実施形態によるラックスペーサ２０を有する例示的なスライドラック３０カルーセル１０、およびスライドガラス４０を有するスライドラック３０を示す斜視図である。示される実施形態では、カルーセル１０は、カルーセル基部５０の上面に取り付けられ、カルーセル基部５０の上面から上方に延在する複数のラックスペーサ２０を含む。一実施形態では、各ラックスペーサ２０は、オペレータの手がスライドラック３０をカルーセル１０に挿入し、カルーセル１０から取り除くことを可能にする、および／またはスライドラック３０グリッパの部分が、スライドラック３０をカルーセル１０に挿入し、カルーセル１０から取り除くことを可能にするように構成されたラックスペーサ凹部６０を含む。隣接する複数のラックスペーサ２０は、スライドラック３０がおもにカルーセル基部５０の上面に載るように、スライドラック３０を中に配置できるラックスロット７０を画定する。一実施形態では、カルーセル基部５０の上面は、カルーセル基部５０の外部領域からカルーセル基部５０の中心領域に向かって下方に傾斜する。スライドガラス４０は、スライドラック３０内でさまざまなスロットを占有し、一実施形態では、スライドガラス４０は、有利なことにカルーセル基部５０の上面の角度およびスライドラック３０の対応する角度に従って斜めに配置される。さらに、カルーセル１０は、複数のラックスペーサ２０のそれぞれの上部に固定される中心リングを含む。
【００１３】
図１Ｂは、本発明の一実施形態によるスライドラック３０カルーセル基部５０の片側の例示的な断面を示す側面図である。示される実施形態では、カルーセル基部５０の上面の一部分は平坦である。上面のこの部分は、カルーセル基部５０の上面の外周に近い。さらに、カルーセル基部５０の上面の異なる部分は、θ°の角度で傾斜している。有利なことに、カルーセル基部５０の上面の少なくとも一部分は傾斜しており、角度θ°の度は１〜１０°の範囲に及ぶ、または４５°までさらに高くなる場合がある。有利なことに、スライドラック３０が基部５０の傾斜した上面９０に配置されるとき、スライドラック３０の任意の誘発される振動または他の移動は、スライドラック３０ストッパがスライドラック３０のさらなる移動を防ぐカルーセル１０の中心に向かって偏向される。さらに、スライドラック３０内の個々のスライドは、振動に誘発される移動または他の移動も経験し、個々のスライドが配置されるスライドラック３０の傾いた位置も、個々のスライドの移動が、スライドラック３０の端部がスライドラック３０のさらなる移動を防ぐ、カルーセル１０の中心に向かって偏向されるように個々のスライドを斜めに配置する。
【００１４】
２．スライドラック３０の例
図２は、一実施形態による第１の製造業者からのスライドガラス２１０を有する例示的な１ｘ３スライドラック２００を示す上面図である。示される実施形態では、１ｘ３のスライドラック２００は、１ｘ３スライドラック２００の側面から外向きに延在する１つ以上のスライドラック突起部２２０を含む。
【００１５】
図３は、本発明の一実施形態による第１の製造業者からのスライドガラス２６０を有する例示的な２ｘ３スライドラック２５０を示す上面図である。示される実施形態では、２ｘ３のスライドラック２５０は、２ｘ３スライドラック２５０から外向きに延在する１つ以上のスライドラック突起部２７０を含む。
【００１６】
図４は、本発明の一実施形態による第２の製造業者からのスライドガラス３１０を有する例示的な１ｘ３スライドラック３００を示す上面図である。示される実施形態では、１ｘ３のスライドラック３００は、１ｘ３スライドラック３００の側面から外向きに延在する１つ以上のスライドラック突起部３３０を含む。
【００１７】
図５は、本発明の一実施形態による第２の製造業者からのスライドガラス３６０を有する例示的な２ｘ３スライドラック３５０を示す上面図である。示される実施形態では、２ｘ３のスライドラック３５０は、２ｘ３スライドラック３５０から外向きに延在する１つ以上のスライドラック突起部３７０を含む。
【００１８】
３．グリッパ装置の例
図６Ａは、本発明の一実施形態による例示的なスライドラックグリッパ装置４００を示す斜視図である。示されている実施形態では、スライドラックグリッパ装置４００は、基部に取り付けられる（本明細書ではグリッパモータと呼ぶ）第１のモータ４１０を含む。基部４２０は、基部４２０から上方に延在するフィンガマウント４３０を支持する。グリッパモータ４１０は、フィンガマウント４３０を直線フィンガマウント４３０軸に沿って移動させるように構成され、直線フィンガマウント４３０軸により、フィンガマウント４３０は、複数のスライドラック３０を収容するカルーセルに向かっておよびカルーセルから離れて移動する。
【００１９】
フィンガマウント４３０は、（本明細書ではフィンガモータと呼ぶ）第２のモータ４４０を支持する。フィンガモータ４４０は、スライドラック３０をカルーセル１０の中に挿入するための、またはカルーセル１０内のスライドラック３０に係合し、スライドラック３０をカルーセル１０から取り除くためのグリッパフィンガ４５０の高さを適切に配置するために、直線グリッパフィンガ４５０高さ軸に沿ってグリッパフィンガ４５０を移動させるように構成される。また、フィンガモータ４４０は、グリッパフィンガ４５０を直線グリッパフィンガ４５０把持軸に沿って移動させるように構成される。有利なことには、グリッパフィンガ４５０を直線グリッパフィンガ４５０把持軸に沿って移動させるとき、各グリッパフィンガ４５０は、グリッパフィンガ４５０間の距離を増加または減少させるために、他のグリッパフィンガ４５０に向かってまたは他のグリッパフィンガ４５０から離れて移動する。各グリッパフィンガ４５０はスライドラック３０係合面を含み、各スライドラック３０係合面は、スライドラック３０の側面から延在する１つ以上の対応するスライドラック３０突起部に係合するように構成された１つ以上のフィンガ突起部４６５を含む。一実施形態では、スライドラック３０はスライドラック３０内で斜めに配置され、１つ以上のフィンガ突起部４６５は、スライドラック３０が斜めに配置されるときも、スライドラック３０の側面から延在する１つ以上の対応するスライドラック３０突起部に係合するように構成される。
【００２０】
また、フィンガマウント４３０は、２つのグリッパフィンガ４５０の間に配置され、グリッパフィンガ４５０の上方および下方のグリッパフィンガ４５０高さ軸に沿って延在するスライドリテーナ４７０も支持する。一実施形態では、スライドリテーナ４７０の長さは、少なくともスライドラック３０の高さと同じくらいである。より正確な長さは、スライドラック３０の中の最上部のスライドガラス４０からスライドラック３０の中の最下部のスライドガラス４０までの範囲の長さであってよい。スライドリテーナ４７０は、搬送中にスライドラック３０内にスライドガラス４０を保持するように構成される。例えば、スライドリテーナは、スライドラック３０カルーセル１０からのスライドラック３０の除去中に、およびスライドラック３０カルーセル１０の中へのスライドラック３０の挿入中に、スライドガラス４０がスライドラック３０から出てしまうのを防ぐ。
【００２１】
また、フィンガマウント４３０は、グリッパフィンガ４５０の間のスライドラック３０の存在を検知するように配置され、構成される１つ以上のスライドラックセンサ４８０も支持する。一実施形態では、プロセッサは、スライドラック３０のタイプ（例えば、製造業者およびサイズ）を決定し、決定されたタイプのスライドラック３０が支持されるかどうかを判断するためにスライドラックセンサ４８０（複数可）からの信号（複数可）を分析する。
【００２２】
図６Ｂは、本発明の一実施形態による、グリッパフィンガ４５０をカルーセル内のスライドラック３０に向かって動かす例示的なスライドラック３０グリッパ装置を示す斜視図である。示される実施形態では、グリッパモータ４１０は、グリッパフィンガ４５０およびスライドリテーナ４７０を支持するフィンガマウント４３０をカルーセル１０に向かって動かす。グリッパフィンガ４５０の高さは、グリッパモータ４１０がフィンガマウント４３０をカルーセル１０の近位に配置するときに把持されるスライドラック３０のどちらかの側面上のそれぞれのラックスペーサ凹部６０の中にグリッパフィンガ４５０を配置するために、必要に応じて、フィンガモータ４４０により調整される。スライドリテーナ４７０の高さは、搬送中にスライドラック３０内のスライドガラス４０のすべてを固定するために同様に配置される。
【００２３】
一実施形態では、プロセッサは、カルーセル基部５０の傾斜した上面９０部分に配置されるスライドラック３０を把持するためにグリッパ装置を制御する。グリッパ装置は、最初にスライドラック３０を所定の把持圧力の１００％未満で把持し、平らな上面１００部分を有するカルーセル基部５０の領域にカルーセル１０の中から一定の距離、スライドラック３０を引っ張るように制御される。この位置で、プロセッサは、所定の把持圧力の１００％でスライドラック３０を把持し、次いでカルーセル１０の中からの残りの経路、スライドラック３０を引っ張って、デジタルスライド走査装置によるさらなる処理のためにスライドラック３０をスライドラックプラットフォーム４９０の上に配置するためにグリッパ装置を制御する。
【００２４】
図６Ｃは、本発明の一実施形態による、スライドラックプラットフォーム４９０上に配置されたスライドラック３０と係合したグリッパフィンガ４５０を有する例示的なスライドラック３０グリッパ装置を示す斜視図である。示される実施形態では、スライドラックプラットフォーム４９０上に位置するスライドラック３０は、スライドラック３０カルーセル１０から取り除かれたばかりであるか、またはスライドラック３０カルーセル１０の中に挿入されるところかのどちらかである。スライドラック３０のスロット内にスライドガラス４０は示されていないが、スライドリテーナ４７０は、搬送中にスライドラック３０内にスライドガラス４０を固定するために配置される。示されている実施形態に図示するように、グリッパフィンガ４５０の係合面上のフィンガ突起部４６５は、スライドラック３０の側面突起部と係合して、スライドラック３０をカルーセル１０の中に挿入するとき、またはスライドラック３０をカルーセル１０から取り除くときに、対向するグリッパフィンガ４５０の間にスライドラック３０をしっかりと固締する。
【００２５】
有利なことには、デジタルスライド走査装置によるスライドラック３０内のスライドの処理後、スライドラック３０はスライドラックプラットフォーム４９０に戻される。グリッパ装置のグリッパフィンガ４５０は、スライドラックプラットフォーム４９０上に水平に配置されるスライドラック３０を把持するように構成される。特に、グリッパフィンガ４５０は、スライドラック３０カルーセル基部５０の傾斜した上面９０部分に斜めに配置されるスライドラック３０を把持するように構成され、スライドラックプラットフォーム４９０の平らな表面上に水平に配置されるスライドラック３０を把持するようにも構成される。
【００２６】
４．例示的な実施形態
一実施形態では、デジタルスライドスキャナ装置のスライドラック３０グリッパ装置は、基部および基部４２０に取り付けられたフィンガマウント４３０を含む。フィンガマウント４３０は、フィンガマウント４３０軸と呼ぶ場合がある第１のリニア軸に沿って移動するように構成される。また、スライドラック３０グリッパ装置は、基部４２０に取り付けられ、フィンガマウント４３０を第１のリニア軸に沿って動かすように構成された第１のモータ４１０を含む。また、スライドラック３０グリッパ装置は、フィンガマウント４３０に取り付けられた複数のグリッパフィンガ４５０も含む。グリッパフィンガ４５０は、第２のリニア軸と第３のリニア軸に沿って移動するように構成される。第２のリニア軸は、グリッパフィンガ４５０高さ軸と呼ばれる場合があり、第３のリニア軸は、グリッパフィンガ４５０把持軸と呼ばれる場合がある。本実施形態では、各グリッパフィンガ４５０はスライドラック３０係合面を含み、第１のグリッパフィンガ４５０のスライドラック３０係合面は、第３のリニア軸に沿って第２のグリッパフィンガ４５０のスライドラック３０係合面に対向する。また、スライドラック３０グリッパ装置は、フィンガマウント４３０に取り付けられ、複数のグリッパフィンガ４５０を第２のリニア軸に沿って動かすように構成され、第１のグリッパフィンガ４５０および第２のグリッパフィンガ４５０を第３のリニア軸に沿って反対方向で動かして、スライドラック３０を把持または解放するようにさらに構成された第２のモータ４４０も含む。
【００２７】
一実施形態では、グリッパフィンガ４５０のスライドラック３０係合面は、スライドラック３０の第１の側面から延在する１つ以上のスライドラック３０突起部に係合するように構成された１つ以上のフィンガ突起部４６５を含む。この同じ実施形態では、第２のグリッパフィンガ４５０のスライドラック３０係合面は、スライドラック３０の第２の側面から延在する１つ以上のスライドラック３０突起部に係合するように構成された１つ以上のフィンガ突起部４６５を含む。一実施形態では、複数のグリッパフィンガ４５０のそれぞれは、そのそれぞれのスライドラック３０係合面上に１つ以上のフィンガ突起部４６５を含む。有利なことには、一実施形態では、複数のグリッパフィンガ４５０のそれぞれの１つ以上のフィンガ突起部４６５は、第１のスライドラック３０がカルーセル１０内で斜めに配置されるときスライドラック３０の側面から延在する１つ以上のスライドラック３０突起部を把持するように構成される。
【００２８】
一実施形態では、第１のリニア軸は、第２のリニア軸および第３のリニア軸に直交する。一実施形態では、第２のリニア軸は、第１のリニア軸および第３のリニア軸に直交する。一実施形態では、第３のリニア軸は、第１のリニア軸および第２のリニア軸に直交する。一実施形態では、各リニア軸は、他の２つのリニア軸に直交する。
【００２９】
一実施形態では、第１のスライドをスライドラック３０カルーセル１０からデジタルスライド走査装置内でスライド走査ステージに搬送する方法は、複数のスライドラック３０をスライドラック３０カルーセル１０に保管することを含む。スライドラック３０カルーセル１０は、デジタルスライドスキャナ装置と統合される、および／または動作可能に結合される。有利なことには、各スライドラック３０は複数のスライドガラス４０を支持し、第１のスライドは、スライドラック３０カルーセル１０内の第１のスライドラック３０により支持される。
【００３０】
さらに、方法は、スライドラック３０グリッパのフィンガマウント４３０に取り付けられた第１のグリッパフィンガ４５０、およびフィンガマウント４３０に取り付けられた第２のグリッパフィンガ４５０を、直線グリッパフィンガ４５０把持軸に沿って、第１のグリッパフィンガ４５０のスライドラック３０係合面と第２のグリッパフィンガ４５０のスライドラック３０係合面との間の所定の距離に動かすことによって、第１のスライドガラス４０をデジタルスライドスキャナ装置の走査ステージに搬送することを含む。また、方法は、第１のグリッパフィンガ４５０を第１のスライドを支持する第１のスライドラック３０の第１の側面上の第１のラックスペーサ凹部６０に配置するために、および第２のグリッパフィンガ４５０を第１のスライドラック３０の第２の側面上の第２のラックスペーサ凹部６０内に配置するために、フィンガマウント４３０を第１の直線フィンガマウント４３０軸に沿って動かすことも含む。第１のグリッパフィンガ４５０および第２のグリッパフィンガ４５０が、第１のスライドラック３０のそれぞれの第１の側面および第２の側面上に配置された後に、方法は、第１のグリッパフィンガ４５０および第２のグリッパフィンガ４５０を互いに向かって、直線グリッパフィンガ４５０把持軸に沿って動かして、第１のグリッパフィンガ４５０のスライドラック３０係合面を第１のスライドラック３０の第１の面と接触させ、第２のグリッパフィンガ４５０のスライドラック３０係合面を第１のスライドラック３０の第２の面と接触させることも含む。
【００３１】
第１のグリッパフィンガおよび第２のグリッパフィンガ４５０のそれぞれのスライドラック３０係合面と、第１のスライドラック３０の第１の面および第２の面との間の接触の後に、方法は、フィンガマウント４３０を第１の直線フィンガマウント４３０軸に沿って動かして、第１のスライドラック３０をスライドラック３０カルーセル１０から取り除くことも含む。そして、第１のスライドラック３０をスライドラック３０カルーセル１０から取り除いた後に、方法は、第１のスライドラック３０を走査ステージに向けて搬送することも含む。
【００３２】
一実施形態では、２つ以上のグリッパフィンガ４５０をグリッパフィンガ４５０把持軸に沿って動かすことは、２つ以上のグリッパフィンガ４５０を互いに向かって動かすことも含む。一実施形態では、２つ以上のグリッパフィンガ４５０をグリッパフィンガ４５０把持軸に沿って動かすことは、２つ以上のグリッパフィンガ４５０を互いから離して動かすことを含む。
【００３３】
５．デジタルスライド走査装置の例
本明細書に説明されるさまざまな実施形態は、図７Ａ〜図７Ｄに関連して説明するようなデジタルパソロジー走査装置を使用し、実施し得る。
【００３４】
図７Ａは、本明細書で説明するさまざまな実施形態と関連して使用してよい例示的なプロセッサ使用可能デバイス５５０を示すブロック図である。デバイス５５０の代替形式も当業者によって理解されるように使用してよい。示される実施形態では、デバイス５５０は、１つ以上のプロセッサ５５５、１つ以上のメモリ５６５、１つ以上のモーションコントローラ５７０、１つ以上のインタフェースシステム５７５、１つ以上の試料５９０を有する１つ以上のスライドガラス５８５をそれぞれが支持する１つ以上の可動ステージ５８０、試料を照明する１つ以上の照明システム５９５、光学軸に沿って移動する光学経路６０５をそれぞれが画定する１つ以上の対物レンズ６００、１つ以上の対物レンズポジショナ６３０、（例えば、蛍光スキャナシステムに含まれる）１つ以上の任意選択の落射照明システム６３５、１つ以上のフォーカシング光学系６１０、そのそれぞれが試料５９０および／またはスライドガラス５８５上の別個の視野６２５を画定する１つ以上のライン走査カメラ６１５および／または１つ以上のエリア走査カメラ６２０を含む、（デジタルスライド走査装置、デジタルスライドスキャナ、スキャナ、スキャナシステム、またはデジタル撮像デバイス等とも呼ぶ）デジタル撮像デバイスとして提示される。スキャナシステム５５０のさまざまな要素は、１つ以上の通信バス５６０を介して通信で結合される。スキャナシステム５５０のさまざまな要素のそれぞれの１つ以上がある場合があるが、説明を簡単にするために、これらの要素は、適切な情報を伝達するために複数形で説明する必要がある場合を除いて単数形で説明する。
【００３５】
１つ以上のプロセッサ５５５が、例えば、命令を並列に処理できる中央処理装置（「ＣＰＵ」）および別々のグラフィックスプロセシングユニット（「ＧＰＵ」）を含む場合もあれば、１つ以上のプロセッサ５５５が、命令を並列に処理できるマルチコアプロセッサを含む場合もある。また、追加の別々のプロセッサが、特定の構成要素を制御する、または画像処理等の特定の機能を実行するために提供されてもよい。例えば、追加のプロセッサは、データ入力を管理する補助プロセッサ、浮動小数点演算を実行する補助プロセッサ、信号処理アルゴリズムの高速実行に適切なアーキテクチャを有する特殊目的プロセッサ（例えば、デジタルシグナルプロセッサ）、メインプロセッサに従属するスレーブプロセッサ（例えば、バックエンドプロセッサ）、ライン走査カメラ６１５、ステージ５８０、対物レンズ２２５、および／またはディスプレイ（図示せず）を制御する追加のプロセッサを含んでもよい。係る追加のプロセッサは、別々の離散プロセッサである場合もあれば、プロセッサ５５５と統合されている場合もある。
【００３６】
メモリ５６５は、プロセッサ５５５によって実行できるプログラムのためのデータおよび命令の記憶装置を提供する。メモリ５６５は、例えば、ランダムアクセスメモリ、読み取り専用メモリ、ハードディスクドライブ、取り外し可能記憶ドライブ等を含む、データおよび命令を記憶する１つ以上の揮発性および／または不揮発性のコンピュータ可読記憶媒体を含んでよい。プロセッサ５５５は、メモリ５６５に記憶される命令を実行し、スキャナシステム５５０の全体的な機能を実施するために、通信バス５６０を介してスキャナシステム５５０のさまざまな要素と通信するように構成される。
【００３７】
１つ以上の通信バス５６０は、アナログ電気信号を伝達するように構成される通信バス５６０を含んでよく、デジタルデータを伝達するように構成される通信バス５６０を含んでよい。したがって、１つ以上の通信バス５６０を介したプロセッサ５５５、モーションコントローラ５７０、および／またはインタフェースシステム５７５からの通信は、電気信号とデジタルデータの両方を含んでよい。また、プロセッサ５５５、モーションコントローラ５７０、および／またはインタフェースシステム５７５は、無線通信リンクを介して、走査システム５５０のさまざまな要素のうちの１つ以上と通信するように構成されてもよい。
【００３８】
モーションコントロールシステム５７０は（例えば、対物レンズポジショナ６３０を介して）ステージ５８０および対物レンズ６００のＸＹＺの移動を正確に制御および調整するように構成される。また、モーションコントロールシステム５７０は、スキャナシステム５５０における任意の他の移動部分の移動を制御するようにも構成される。例えば、蛍光発光スキャナの実施形態では、モーションコントロールシステム５７０は、落射照明システム６３５において光学フィルタ等の移動を調整するように構成される。
【００３９】
インタフェースシステム５７５は、スキャナシステム５５０が他のシステムおよび人間のオペレータと連動することを可能にする。例えば、インタフェースシステム５７５は、情報をオペレータに直接的に提供する、および／またはオペレータからの直接入力を可能にするためにユーザインタフェースを含んでよい。インタフェースシステム５７５はまた、走査システム５５０と、直接的に接続される１つ以上の外部デバイス（例えば、プリンタ、取り外し可能記憶媒体等）またはネットワーク（図示せず）を介してスキャナシステム５５０に接続される画像サーバシステム、オペレータステーション、ユーザーステーション、および管理サーバシステム等の外部デバイスとの間の通信およびデータ転送を促進するように構成される。
【００４０】
照明システム５９５は、試料５９０の一部分を照明するように構成される。照明システム５９５は、例えば、光源および照明光学系を含んでよい。光源は、光出力を最大化する凹型反射ミラーおよび熱を抑制するＫＧ−１フィルタを有する可変強度ハロゲン光源であり得る。また、光源は、任意のタイプのアークランプ、レーザー、または他の光源であってもよい。一実施形態では、照明システム５９５は、ライン走査カメラ６１５および／またはエリア走査カメラ６２０が試料５９０を透過する光エネルギーを検知するように、透過モードで試料５９０を照明する。代替的にまたは追加的に、照明システム５９５は、ライン走査カメラ６１５および／またはエリア走査カメラ６２０が試料５９０から反射される光エネルギーを検知するように、反射モードで試料５９０を照明するように構成されてもよい。全体的に、照明システム５９５は、光学顕微鏡検査の任意の既知のモードでの顕微鏡の試料５９０の検査に適切であるように構成される。
【００４１】
一実施形態では、スキャナシステム５５０は、任意選択で、蛍光走査のためにスキャナシステム５５０を最適化するための落射照明システム６３５を含む。蛍光発光走査は、蛍光発光分子を含む試料５９０の走査であり、蛍光発光分子は、特定の波長で光を吸収する（励起）ことができる光子敏感分子である。また、これらの光子敏感分子はより高い波長で光を放射する（発光）。このフォトルミネセンス現象の効率は非常に低いため、放射される光の量は多くの場合非常に少ない。この少ない量の放射光は、通常、試料５９０を走査およびデジタル化するための従来の技術（例えば、透過モード顕微鏡検査）を妨げる。有利なことに、スキャナシステム５５０の任意選択の蛍光発光スキャナシステムの実施形態では、複数のリニアセンサアレイを含むライン走査カメラ６１５（例えば、時間遅延統合（「ＴＤＩ」）ライン走査カメラ）の使用は、ライン走査カメラ６１５の複数のリニアセンサアレイのそれぞれに試料５９０の同一の領域を暴露することによって、ライン走査カメラの光への感度を増大させる。これは特に、少ない放射光でわずかな蛍光発光試料を走査するときに役立つ。
【００４２】
したがって、蛍光発光スキャナシステムの実施形態では、ライン走査カメラ６１５は、好ましくは白黒ＴＤＩライン走査カメラである。有利なことに、白黒画像は、それらが試料に存在するさまざまなチャネルからの実信号のより正確な表現を提供するため、蛍光発光顕微鏡検査において理想である。当業者により理解されるように、蛍光発光試料５９０は、「チャネル」とも呼ぶ異なる波長で光を放射する複数の蛍光染料によりラベル付けされる場合がある。
【００４３】
さらに、最低の信号レベルおよび最高の信号レベルのさまざまな蛍光発光試料が、ライン走査カメラ６１５が検知するために広いスペクトルの波長を提示するため、ライン走査カメラ６１５が検知できる最低の信号レベルおよび最高の信号レベルが同様に広いことが望ましい。したがって、蛍光発光スキャナの実施形態では、蛍光発光走査システム５５０で使用されるライン走査カメラ６１５は、白黒１０ビット６４リニアアレイＴＤＩライン走査カメラである。ライン走査カメラ６１５のためのさまざまなビット深度が、走査システム５５０の蛍光発光スキャナの実施形態とともに使用するために利用できることに留意されたい。
【００４４】
可動ステージ５８０は、プロセッサ５５５またはモーションコントローラ５７０の制御下での正確なＸーＹ軸移動のために構成される。また、可動ステージは、プロセッサ５５５またはモーションコントローラ５７０の制御下でのＺ軸での移動のために構成されてもよい。可動ステージは、ライン走査カメラ６１５および／またはエリア走査カメラによる画像データ取り込み中に試料を所望の位置に配置するように構成される。また、可動ステージは、走査方向で実質的に一定の速度に試料５９０を加速させ、次いで、ライン走査カメラ６１５による画像データ取り込み中に実質的に一定の速度を維持するように構成される。一実施形態では、スキャナシステム５５０は、可動ステージ５８０上の試料５９０の位置を補助するために、高精度および密接に調整されたＸ−Ｙグリッドを利用してよい。一実施形態では、可動ステージ５８０は、Ｘ軸とＹ軸の両方で利用される高精度エンコーダを備えるリニアモータベースのＸ−Ｙステージである。例えば、非常に正確なナノメートルエンコーダは、走査方向の軸上で、および走査方向に垂直な方向の軸上で、かつ走査方向と同一平面上で使用される場合がある。また、ステージは、試料５９０がその上に配置されるスライドガラス５８５を支持するように構成される。
【００４５】
試料５９０は、光学顕微鏡検査によって検査され得る任意のものであってよい。例えば、顕微鏡スライドガラス５８５は、組織および細胞、染色体、ＤＮＡ、タンパク質、血液、骨髄、尿、バクテリア、気泡、生検材料、または死亡しもしくは生存している、着色されているもしくは着色されていない、ラベル付けされているもしくはラベル付けされていないかのどちらかである任意の他のタイプの生物材料または生物学的物質を含む標本のための観察用基板として頻繁に使用される。また、試料５９０はまた、マイクロアレイとして一般的に知られているありとあらゆる試料を含む、任意のタイプのスライドまたは他の基板上に配置されるｃＤＮＡ、ＲＮＡ、もしくはタンパク質等の任意のタイプのＤＮＡまたはＤＮＡ関連材料のアレイであってもよい。試料５９０は、例えば、９６ウェルプレート等のマイクロタイタープレートであってよい。試料５９０の他の例は、集積回路基板、電気泳動レコード、ペトリ皿、フィルム、半導体材料、フォレンジック材料、および機械加工部品を含んでもよい。
【００４６】
対物レンズ６００は、対物レンズポジショナ６３０上に取り付けられ、対物レンズポジショナ６３０は、一実施形態では、対物レンズ６００によって画定された光学軸に沿って対物レンズ６００を移動させる非常に緻密なリニアモータを利用してよい。例えば、対物レンズポジショナ６３０のリニアモータは、５０ナノメートルのエンコーダを含んでよい。ＸＹＺ軸でのステージ５８０と対物レンズ６００との相対位置は、走査システム５５０の全体的な動作のためのコンピュータ実行可能なプログラムされたステップを含む、情報および命令を記憶するためのメモリ５６５を利用するプロセッサ５５５の制御下で、モーションコントローラ５７０を使用し、閉ループ方式で調整および制御される。
【００４７】
一実施形態では、対物レンズ６００は、所望の最も高い空間分解能に相当する開口数を有する平面アポクロマート（「ＡＰＯ」）無限補正対物レンズであり、対物レンズ６００は、透過モード照明顕微鏡検査、反射モード照明顕微鏡検査、および／または落射照明モード蛍光顕微鏡検査（例えば、Ｏｌｙｍｐｕｓ  ４０Ｘ、０．７５ＮＡまたは２０Ｘ、０．７５ＮＡ）に適している。有利なことに、対物レンズ６００は、色収差および球面収差を補正できる。対物レンズ６００は無限補正されるため、フォーカシング光学系６１０は、対物レンズを通過する光線が平行光線となる対物レンズ６００上方の光学経路６０５内に配置される場合がある。フォーカシング光学系６１０は、対物レンズ６００によって取り込まれた光信号をライン走査カメラ６１５および／またはエリア走査カメラ６２０の光応答性素子の上にフォーカシングさせ、フィルタ、倍率変換器レンズ等の光学部品を含む場合がある。フォーカシング光学系６１０と結合された対物レンズ６００は、走査システム５５０に総合倍率を提供する。一実施形態では、フォーカシング光学系６１０は、チューブレンズおよび任意選択の２Ｘ倍率変換器を含んでよい。有利なことに、２Ｘ倍率変換器は、本来の２０Ｘ対物レンズ６００が４０Ｘの倍率で試料５９０を走査できるようにする。
【００４８】
ライン走査カメラ６１５は、画像素子（「ピクセル」）の少なくとも１つのリニアアレイを含む。ライン走査カメラは、白黒またはカラーであってよい。カラーライン走査カメラは、通常少なくとも３つのリニアアレイを有する。一方、白黒ライン走査カメラは、単一のリニアアレイまたは複数のリニアアレイを有する場合がある。カメラの一部として実装されるのか、それとも撮像電子モジュールにカスタム統合されるのかに関わらず、任意のタイプの単数または複数のリニアアレイも使用できる。例えば、３リニアアレイ（「赤−緑−青」すなわち「ＲＧＢ」）カラーライン走査カメラまたは９６リニアアレイ白黒ＴＤＩも使用されてよい。ＴＤＩライン走査カメラは、通常、標本の以前に撮像された領域から強度データを合計することによって、出力信号で実質的により良好な信号対雑音比（「ＳＮＲ」）をもたらし、統合ステージの数の平方根に比例するＳＮＲの増大を生じさせる。ＴＤＩライン走査カメラは、多数のリニアアレイを含む。例えば、ＴＤＩライン走査カメラは２４、３２、４８、６４、９６、またはそれ以上のリニアアレイでも利用可能である。また、スキャナシステム５５０は、５１２個のピクセルを有するもの、１０２４個のピクセルを有するもの、および４０９６個のピクセルと同数のピクセルを有する他を含む、さまざまなフォーマットで製造されるリニアアレイを支持する。同様に、スキャナシステム５５０では、さまざまなピクセルサイズを有するリニアアレイも使用できる。任意のタイプのライン走査カメラ６１５の選択のための顕著な要件は、ステージ５８０が、試料５９０のデジタル画像の取り込み中にライン走査カメラ６１５に対して動くことができるように、ステージ５８０の動きをライン走査カメラ６１５のライン速度と同期できることである。
【００４９】
ライン走査カメラ６１５によって生成された画像データは、メモリ５６５の一部分に記憶され、試料５９０の少なくとも一部分の連続デジタル画像を生成するためにプロセッサ５５５によって処理される。連続デジタル画像は、プロセッサ５５５によってさらに処理される場合があり、処理された連続デジタル画像はメモリ５６５に記憶される場合もある。
【００５０】
２つ以上のライン走査カメラ６１５を有する一実施形態では、ライン走査カメラ６１５の少なくとも１つは、撮像センサとして機能するように構成される少なくとも１つのライン走査カメラ６１５と組み合わせて動作するフォーカシングセンサとして機能するように構成される場合がある。フォーカシングセンサは撮像センサと同じ光軸に論理的に配置される場合もあれば、フォーカシングセンサは、スキャナシステム５５０の走査方向に関して撮像センサの前または後に論理的に配置されてもよい。フォーカシングセンサとして機能する少なくとも１つのライン走査カメラ６１５を有する一実施形態では、フォーカシングセンサによって生成された画像データは、メモリ５６５の一部分に記憶され、１つ以上のプロセッサ５５５によって処理されて焦点情報を生成し、スキャナシステム５５０が、試料５９０と対物レンズ６００との間の相対距離を調整して、走査中に試料に対する焦点を維持することを可能にする。さらに、一実施形態では、フォーカシングセンサとして機能する少なくとも１つのライン走査カメラ６１５は、フォーカシングセンサの複数の個々のピクセルのそれぞれが、光学経路６０５に沿って異なる論理的な高さに配置されるように配向されてよい。
【００５１】
動作中、スキャナシステム５５０のさまざまな構成要素およびメモリ５６５に記憶されたプログラムされたモジュールは、スライドガラス５８５に配置される試料５９０の自動的な走査およびデジタル化を可能にする。スライドガラス５８５は、試料５９０を走査するためのスキャナシステム５５０の可動ステージ５８０にしっかりと配置される。プロセッサ５５５の制御下、可動ステージ５８０は、ライン走査カメラ６１５による検知のために実質的に一定の速度に試料５９０を加速させ、ステージの速度は、ライン走査カメラ６１５のライン速度と同期される。画像データのストリップを走査した後、可動ステージ５８０は、試料５９０を減速させ、実質的に完全停止に至らせる。可動ステージ５８０は次いで、画像データの後続のストリップ、例えば、隣接するストリップの走査のために試料５９０を位置付けるように走査方向に直角に移動する。追加のストリップはその後、試料５９０の全体部分または試料５９０の全体が走査されるまで走査される。
【００５２】
例えば、試料５９０のデジタル走査の間、試料５９０の連続デジタル画像は、画像ストリップを形成するように互いに結合される複数の連続する視野として取得される。複数の隣接する画像ストリップは、同様に互いに結合されて、試料５９０の一部分または試料５９０全体の連続デジタル画像を形成する。試料５９０の走査は、垂直画像ストリップまたは水平画像ストリップを取得することを含んでよい。試料５９０の走査は、上から下、下から上、または両方（双方向）のいずれかであってよく、試料の任意の点で開始してよい。代わりに、試料５９０の走査は、左から右、右から左、またはその両方（双方向）のいずれかであってもよく、試料の任意の点で開始してよい。加えて、画像ストリップが隣接してまたは連続して取得される必要はない。さらに、試料５９０の結果として生じる画像は、試料５９０全体または試料５９０の一部分のみの画像であってもよい。
【００５３】
一実施形態では、コンピュータ実行可能命令（例えば、プログラムされたモジュールまたは他のソフトウェア）はメモリ５６５に記憶され、実行されると、走査システム５５０が本明細書に説明するさまざまな機能を実行できるようにする。この説明では、用語「コンピュータ可読記憶媒体」は、コンピュータ実行可能命令を記憶し、プロセッサ５５５による実行のために走査システム５５０に提供するために使用される任意の媒体を指すために使用される。これらの媒体の例は、メモリ５６５、および直接的または間接的（例えば、ネットワークを介して）のいずれかで走査システム５５０と通信で結合された任意の取り外し可能記憶媒体または外部記憶媒体（図示せず）を含む。
【００５４】
図７Ｂは、電荷結合素子（「ＣＣＤ」）アレイとして実装されてよい単一のリニアアレイ６４０を有するライン走査カメラを示す。単一のリニアアレイ６４０は、複数の個々のピクセル６４５を含む。示される実施形態では、単一のリニアアレイ６４０は、４０９６個のピクセルを有する。代替実施形態では、リニアアレイ６４０は、より多くのまたはより少ないピクセルを有する場合がある。例えば、リニアアレイの共通フォーマットは、５１２個、１０２４個、および４０９６個のピクセルを含む。ピクセル６４５は、リニアアレイ６４０のための視野６２５を画定するためにリニア方式で配置される。視野のサイズは、スキャナシステム５５０の倍率に従って変化する。
【００５５】
図７Ｃは、それぞれがＣＣＤアレイとして実装されてよい３つのリニアアレイを有するライン走査カメラを示す。３つのリニアアレイは結合して、カラーアレイ６５０を形成する。一実施形態では、カラーアレイ６５０のそれぞれの個々のリニアアレイは、異なる色の強度（例えば、赤、緑、または青）を検出する。カラーアレイ６５０のそれぞれの個々のリニアアレイからのカラー画像データが結合されて、カラー画像データの単一の視野６２５を形成する。
【００５６】
図７Ｄは、それぞれがＣＣＤアレイとして実装されてよい複数のリニアアレイを有するライン走査カメラを示す。複数のリニアアレイは結合して、ＴＤＩアレイ６５５を形成する。有利なことに、ＴＤＩライン走査カメラは、標本の以前に撮像された領域から強度データを合計することによって、その出力信号での実質的により良好なＳＮＲを提供し、（統合ステージとも呼ぶ）リニアアレイの数の平方根に比例するＳＮＲの増大を生じさせる。ＴＤＩライン走査カメラは、より多くのさまざまな数のリニアアレイを含む場合がある。例えば、ＴＤＩライン走査カメラの共通フォーマットは、２４個、３２個、４８個、６４個、９６個、１２０個、およびよりに多くのリニアアレイも含む。
【００５７】
開示された実施形態の上記説明は、当業者が本発明を作成または使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態に対するさまざまな修正は当業者にとって容易に明らかとなり、本明細書に説明する一般的な原理は、本発明の精神または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用できる。よって、本明細書に提示する説明および図面は、本発明の現時点で好ましい実施形態を表し、したがって、本発明によって広く意図される主題を表すことを理解されたい。さらに、本発明の範囲は、当業者にとって明白になり得る他の実施形態を完全に包含し、したがって本発明の範囲は限定されないことを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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