緊湊型顯微鏡系統(tǒng)及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于放大和捕獲一個(gè)或更多個(gè)樣品的圖像的設(shè)備，以及一種用于更換物鏡的設(shè)備。還公開(kāi)了用于使用所述設(shè)備的方法和其他實(shí)施方案。
【專(zhuān)利說(shuō)明】緊湊型顯微鏡系統(tǒng)及方法
[0001]本申請(qǐng)要求以下美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益:在2011年I月12日提交并且名稱(chēng)為“緊湊型顯微鏡系統(tǒng)”的USSN61/431891，和在2011年6月27日提交并且名稱(chēng)為“用于高精度自動(dòng)化的物鏡更換器的系統(tǒng)和方法”的USSN61/501283。這些應(yīng)用的內(nèi)容經(jīng)引用并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及樣品的精確光學(xué)掃描和成像的領(lǐng)域，更具體地涉及生物顯微鏡。
【背景技術(shù)】
[0003]當(dāng)前用于觀察生物樣品的顯微鏡系統(tǒng)通常基于靜態(tài)和巨大的顯微鏡體。當(dāng)前的顯微鏡設(shè)計(jì)包括與光學(xué)單元諸如物鏡轉(zhuǎn)輪、照明單元、濾光輪、遮光器、攝像機(jī)、內(nèi)部光學(xué)器件及其他單元的復(fù)雜連接。為了能夠掃描給定樣品，使得樣品架能夠在X、Y和Z方向運(yùn)動(dòng)的裝置加入到顯微鏡體中，并且通常由顯微鏡制造商之外的供應(yīng)商提供。這樣的顯微鏡系統(tǒng)大、重且不靈活，包括使操作和維護(hù)復(fù)雜和昂貴的多個(gè)控制接口。在這些顯微鏡系統(tǒng)的成像過(guò)程中，樣品移動(dòng)以沿著樣品在不同的位置捕獲圖像，而光學(xué)單元是靜態(tài)的。由于為了在最短的時(shí)間內(nèi)覆蓋大量的成像位置，樣品架可能需要進(jìn)行具有高水平加速度的運(yùn)動(dòng)，因此該工作模式可能會(huì)不利地影響所獲圖像的精度和質(zhì)量，并且可能在活細(xì)胞試驗(yàn)中具有決定性的影響。生物試驗(yàn)中的樣品移動(dòng)可能會(huì)影響其結(jié)果并且提供這些結(jié)果的不正確解釋。
[0004]此外，在用于生物應(yīng)用的傳統(tǒng)顯微鏡系統(tǒng)中，具有多個(gè)樣品的大面積的掃描是耗時(shí)的任務(wù)，所獲圖像中的許多可能很少包含或者不包含有用的數(shù)據(jù)。在目前用于高內(nèi)容篩選的顯微鏡系統(tǒng)中，由系統(tǒng)光學(xué)器件成像的視場(chǎng)在100到500微米乘以100到500微米的級(jí)別，取決于所用光學(xué)器件的放大率?？稍跇?biāo)準(zhǔn)樣品保持微板中成像的整個(gè)面積在7000平方毫米的級(jí)別。因此，從單個(gè)微板中可獲得圖像的數(shù)目為成千上萬(wàn)個(gè)；在可接受的時(shí)幀內(nèi)試圖獲得所有那些圖像是不可行的。處理這個(gè)問(wèn)題的典型方法是進(jìn)行某種微板區(qū)域的統(tǒng)計(jì)抽樣。然而，在任何這樣的方法中，大部分區(qū)域未被采樣，許多獲得的圖像包含無(wú)用的數(shù)據(jù)。
[0005]本發(fā)明實(shí)施方案的簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，提供一種用于放大和捕獲一個(gè)或更多個(gè)樣品的圖像的設(shè)備，所述設(shè)備包括:
[0007]固定的樣品架；
[0008]線性光學(xué)掃描器，具有單個(gè)光輸入軸并且所述掃描器相對(duì)于所述固定的樣品架移動(dòng)，光學(xué)掃描器具有(a)可沿著三個(gè)通常相互正交的軸移動(dòng)的物鏡，(b)將入射的電磁輻射反射到物鏡和反射從物鏡入射的電磁輻射并且可以沿著所述軸的第一軸和第二軸與所述物鏡一致地移動(dòng)的第一反射鏡和(c)將入射電磁福射反射到第一反射鏡和反射從第一反射鏡入射的電磁輻射并且可以沿著第一軸與所述第一反射鏡一致地移動(dòng)的第二反射鏡；
[0009]自動(dòng)聚焦單元，其沿著所述光輸入軸朝著樣品架引導(dǎo)第一波長(zhǎng)的入射電磁輻射并且匯聚沿著所述光輸入軸接收的處于所述波長(zhǎng)的反射光；[0010]照明單元，其沿著所述掃描器的光輸入軸朝著所述樣品架引導(dǎo)第二波長(zhǎng)的電磁輻射；
[0011]用于從所述樣品架中獲取沿著光輸入軸傳輸?shù)膱D像的電磁輻射捕獲單元，所述電磁輻射捕獲單元包括至少一個(gè)傳感器；和
[0012]沿著所述光輸入軸放置的鏡筒透鏡，所述鏡筒透鏡將第三波長(zhǎng)的電磁輻射聚焦于所述電磁輻射捕獲單元上。
[0013]在一些實(shí)施方案中，自動(dòng)聚焦單元包括沿著光輸入軸放置并且將來(lái)自自動(dòng)聚焦單元的第一波長(zhǎng)的電磁輻射反射到光輸入軸上以及將來(lái)自光輸入軸的第一波長(zhǎng)的電磁輻射反射到自動(dòng)聚焦單元的自動(dòng)聚焦輸入濾波器。在一些實(shí)施方案中，照明單元包括沿著光輸入軸放置的并且朝著所述樣品架將來(lái)自照明單元的具有第二波長(zhǎng)的電磁輻射反射到光輸入軸上的照明輸入濾波器，所述照明輸入濾波器相對(duì)于所述樣品架遠(yuǎn)離自動(dòng)聚焦輸入濾波器放置。在一些實(shí)施方案中，從掃描器返回的第三波長(zhǎng)的電磁輻射通過(guò)兩個(gè)輸入濾波器。在一些實(shí)施方案中，第二波長(zhǎng)和第三波長(zhǎng)為相同的波長(zhǎng)。在一些實(shí)施方案中，第二波長(zhǎng)和第三波長(zhǎng)為不同的波長(zhǎng)。在一些實(shí)施方案中，照明單元朝著樣品架引導(dǎo)幾種第二波長(zhǎng)的輻射，并且所述鏡筒透鏡將幾種第三波長(zhǎng)的電磁輻射聚焦于所述至少一個(gè)傳感器上。在一些實(shí)施方案中，幾種第三波長(zhǎng)中的至少一種不同于所有的幾種第二波長(zhǎng)。在一些實(shí)施方案中，所有幾種第三波長(zhǎng)不同于幾種第二波長(zhǎng)。
[0014]在一些實(shí)施方案中，電磁輻射捕獲單元包括至少兩個(gè)CXD攝像機(jī)。在一些實(shí)施方案中，電磁輻射捕獲單元包括至少三個(gè)CCD攝像機(jī)。
[0015]在一些實(shí)施方案中，設(shè)備進(jìn)一步包括選自(a)至少一個(gè)棱鏡，(b)至少一個(gè)反射鏡，(C)至少一個(gè)濾波器，和(d)其組合的濾波裝置，所述濾波裝置布置為將不同波長(zhǎng)的電磁輻射引導(dǎo)到每個(gè)所述CCD攝像機(jī)。在一些實(shí)施方案中，電磁輻射捕獲單元包括配備有多個(gè)傳感器的單個(gè)CCD攝像機(jī)和將不同波長(zhǎng)的入射電磁輻射引導(dǎo)到每個(gè)所述傳感器上的裝置。
[0016]在一些實(shí)施方案中，物鏡是無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡。在一些實(shí)施方案中，無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡固定連接到光學(xué)掃描器。在一些實(shí)施方案中，無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡可拆卸地連接到光學(xué)掃描器。在一些實(shí)施方案中，無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡經(jīng)由用于在光學(xué)儀器中將物鏡可拆卸地保持在預(yù)定位置中的機(jī)構(gòu)可拆卸地連接到光學(xué)掃描器。在一些實(shí)施方案中，物鏡具有在樣品架近端的第一表面和與其相關(guān)的在樣品架遠(yuǎn)端的第二表面，用于在光學(xué)儀器中將物鏡可拆卸地保持在預(yù)定位置中的機(jī)構(gòu)包括:運(yùn)動(dòng)底座，所述運(yùn)動(dòng)底座限定貫穿它的孔，所述運(yùn)動(dòng)底座在其面對(duì)與物鏡相關(guān)的第二表面的表面上已經(jīng)限定了以下中的至少一種:(a)多個(gè)凹部，和(b)多個(gè)突出物；與物鏡相關(guān)的第二表面具有以下中的至少一種:(a)可與運(yùn)動(dòng)底座的面對(duì)表面上的凹部對(duì)齊的多個(gè)突出物，和(b)可與運(yùn)動(dòng)底座的面對(duì)表面上的突出物對(duì)齊的多個(gè)凹部；其中運(yùn)動(dòng)底座的面對(duì)表面和與物鏡相關(guān)的第二表面中的至少一個(gè)由鐵磁性材料制成，機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括以下中的至少一種:(a)當(dāng)運(yùn)動(dòng)底座的面對(duì)表面由鐵磁性材料制成時(shí)安裝在與物鏡相關(guān)的第二表面內(nèi)的多個(gè)磁體，和(b)當(dāng)與物鏡相關(guān)的第二表面由鐵磁性材料制成時(shí)安裝在運(yùn)動(dòng)底座的面對(duì)表面內(nèi)的多個(gè)磁體，以使得當(dāng)多個(gè)突出物與多個(gè)凹部對(duì)齊并與其接近時(shí)，物鏡的光軸與運(yùn)動(dòng)底座中的孔對(duì)齊，并且多個(gè)磁體足夠靠近鐵磁性材料以相對(duì)于所述運(yùn)動(dòng)底座將物鏡保持在所述預(yù)定位置中。
[0017]在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動(dòng)底座包含凹部，與物鏡相關(guān)的第二表面包含突出物。在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動(dòng)底座中的凹部處于V形槽的形式，所述V形槽的軸通常垂直于限定在運(yùn)動(dòng)底座中的孔對(duì)齊。在一些實(shí)施方案中，V形槽基本上橫跨運(yùn)動(dòng)底座的寬度。在一些實(shí)施方案中，與物鏡相關(guān)的第二表面具有限定于其中的多個(gè)圓柱井，并且從與物鏡相關(guān)的第二表面突出的突出物是通過(guò)圓柱井的壁保持在其位置并且從其中突出的圓球。
[0018]在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動(dòng)底座包含突出物，與物鏡相關(guān)的第二表面包含凹部。在一些實(shí)施方案中，與物鏡相關(guān)的第二表面中的凹部處于V形槽的形式，所述V形槽的軸通常垂直于物鏡的光軸對(duì)齊。在一些實(shí)施方案中，V形槽基本上橫跨與所述物鏡相關(guān)的第二表面的寬度。在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動(dòng)底座的面對(duì)表面具有限定于其中的多個(gè)圓柱井，并且從所述面對(duì)表面突出的突出物是通過(guò)圓柱井的壁保持在其位置并且從其中突出的圓球。
[0019]在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動(dòng)底座基本上為圓環(huán)形。
[0020]在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動(dòng)底座的面對(duì)表面由鐵磁性材料制成，并且多個(gè)磁體安裝在與物鏡相關(guān)的第二表面內(nèi)。在一些實(shí)施方案中，與物鏡相關(guān)的第二表面由鐵磁性材料制成，并且多個(gè)磁體安裝在運(yùn)動(dòng)底座的上表面內(nèi)。
[0021]在一些實(shí)施方案中，物鏡安裝在具有相對(duì)表面并且限定貫穿透鏡座的孔的透鏡座上，所述透鏡座的相對(duì)表面中的第一個(gè)適于保持物鏡，使得透鏡的光軸與限定為貫穿所述透鏡座的所述孔對(duì)齊，所述透鏡座的相對(duì)表面中的第二個(gè)是所述與物鏡相關(guān)的第二表面。
[0022]在一些實(shí)施方案中，設(shè)備包括多個(gè)無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡，所述多個(gè)無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡中的每一個(gè)可以可拆卸地連接到適于一次保持單個(gè)無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡的光學(xué)掃描器。在一些實(shí)施方案中，設(shè)備包括用于移出一個(gè)無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡并且用不同的無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡替換它的機(jī)構(gòu)。
[0023]因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，提供一種用于在光學(xué)儀器中將物鏡可拆卸地保持在預(yù)定位置中的機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)包括:運(yùn)動(dòng)底座，所述運(yùn)動(dòng)底座限定貫穿它的孔，所述運(yùn)動(dòng)底座在其面對(duì)物鏡的第一表面上已經(jīng)限定了以下中的至少一種:(a)多個(gè)凹部，和(b)多個(gè)突出物；和物鏡，所述物鏡具有面對(duì)所述運(yùn)動(dòng)底座的所述第一表面的與物鏡相關(guān)的下表面，所述下表面具有以下中的至少一種:(a)可與運(yùn)動(dòng)底座的第一表面上的凹部對(duì)齊的多個(gè)突出物，和(b)可與運(yùn)動(dòng)底座的第一表面上的突出物對(duì)齊的多個(gè)凹部；其中運(yùn)動(dòng)底座的上表面和與物鏡相關(guān)的下表面中的至少一個(gè)由鐵磁性材料制成，所述機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括以下中的至少一種:(a)當(dāng)運(yùn)動(dòng)底座的第一表面由鐵磁性材料制成時(shí)安裝在與物鏡相關(guān)的下表面內(nèi)的多個(gè)磁體，和(b)當(dāng)與物鏡相關(guān)的下表面由鐵磁性材料制成時(shí)安裝在運(yùn)動(dòng)底座的第一表面內(nèi)的多個(gè)磁體，使得當(dāng)所述多個(gè)突出物與所述多個(gè)凹部對(duì)齊并且與其接近時(shí)，物鏡光軸與運(yùn)動(dòng)底座中的孔對(duì)齊，并且多個(gè)磁體足夠靠近鐵磁性材料以相對(duì)于所述運(yùn)動(dòng)底座將物鏡保持在所述預(yù)定位置中。
[0024]在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動(dòng)底座的第一表面包含凹部，與物鏡相關(guān)的下表面包含突出物。在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動(dòng)底座中的凹部處于V形槽的形式，所述V形槽的軸通常垂直于限定在運(yùn)動(dòng)底座中的孔對(duì)齊。在一些實(shí)施方案中，V形槽基本上橫跨所述運(yùn)動(dòng)底座的寬度。在一些實(shí)施方案中，與物鏡相關(guān)的下表面具有限定于其中的多個(gè)圓柱井，并且從與物鏡相關(guān)的下表面突出的突出物是通過(guò)圓柱井的壁保持在其位置中并且從其中突出的圓球。
[0025]在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動(dòng)底座包含突出物，并且與物鏡相關(guān)的下表面包含凹部。在一些實(shí)施方案中，與物鏡相關(guān)的下表面中的凹部處于V形槽的形式，所述V形槽的軸通常垂直于物鏡的光軸對(duì)齊。在一些實(shí)施方案中，V形槽基本上橫跨與物鏡相關(guān)的下表面的寬度。在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動(dòng)底座的第一表面具有限定于其中的多個(gè)圓柱井，并且從所述第一表面突出的突出物是通過(guò)圓柱井的壁保持在其位置中并且從其中突出的圓球。
[0026]在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動(dòng)底座基本上為圓環(huán)形。
[0027]在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動(dòng)底座的第一表面由鐵磁性材料制成,并且多個(gè)磁體安裝在與物鏡相關(guān)的下表面內(nèi)。在一些實(shí)施方案中，與物鏡相關(guān)的下表面由鐵磁性材料制成，并且多個(gè)磁體安裝在運(yùn)動(dòng)底座的第一表面內(nèi)。
[0028]在一些實(shí)施方案中，物鏡安裝在具有相對(duì)表面并且限定貫穿透鏡座的孔的透鏡座上，透鏡座相對(duì)表面的第一個(gè)適于保持物鏡，使得透鏡的光軸與限定為貫穿所述透鏡座的所述孔對(duì)齊，透鏡座相對(duì)表面的第二個(gè)是所述與物鏡相關(guān)的下表面。
[0029]在一些實(shí)施方案中，物鏡是無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡。
[0030]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，還提供一種包括用于在光學(xué)儀器中將物鏡可拆卸地保持在預(yù)定位置中的機(jī)構(gòu)的設(shè)備。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)設(shè)備包括多個(gè)無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)設(shè)備進(jìn)一步包括用于將第一無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡從運(yùn)動(dòng)底座中移出并且用第二無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡替換它的裝置。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)設(shè)備進(jìn)一步包括用于將第一無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡從運(yùn)動(dòng)底座中移出并且用第二無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡替換它的更換器。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)設(shè)備選自掃描器和顯微鏡。
[0031]詳細(xì)說(shuō)明
[0032]從以下的詳細(xì)描述以及參照附圖會(huì)更好地理解本發(fā)明的實(shí)施方案，其中:
[0033]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的示意圖；
[0034]圖2是適合于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案使用的XYZ掃描器的分解透視圖，示出了 XYZ掃描器的四個(gè)單元；
[0035]圖3是圖2中所示XYZ掃描器X軸單元的分解圖；
[0036]圖4示出圖3的完全組裝的X軸單元；
[0037]圖5是圖2中XYZ掃描器的Y軸單元在其組裝的X軸單元的XY支架上方的位置中的分解圖；
[0038]圖6示出了圖3和圖5的完全組裝的X軸單元和Y軸單元；
[0039]圖7是圖2中XYZ掃描器的Z軸單元相對(duì)于完全組裝的X軸單元和Y軸單元的分解圖；
[0040]圖8是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案構(gòu)造和操作的設(shè)備的等距視圖；
[0041]圖9A、9B和10是概述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案用于掃描樣品的方法的流程圖；
[0042]圖11是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案安裝在物鏡座并且連接到運(yùn)動(dòng)底座的物鏡的橫截面圖；
[0043]圖12是從上方觀看的圖11中部件的分解等距視圖；
[0044]圖13是從下方觀看的圖11中部件的分解等距視圖；
[0045]圖14是圖12和13的運(yùn)動(dòng)的等距視圖；
[0046]圖15示出了圖11到13中物鏡單元的下部是如何適配到圖14運(yùn)動(dòng)底座的V形槽中的；
[0047]圖16和17是分別從上方和下方示出安裝在物鏡座內(nèi)的物鏡和具有與運(yùn)動(dòng)底座相連的磁體的運(yùn)動(dòng)底座的等距視圖；和[0048]圖18和19示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案可以如何存儲(chǔ)和更換物鏡。
[0049]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，圖1是示意性示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案構(gòu)造和操作的設(shè)備10的框圖。設(shè)備10包含可配置為保持包含待觀察的一個(gè)樣品或多個(gè)樣品的樣品板13，例如通常用于保持生物樣品并且分別具有底面13a和頂面13b的6-、24-、96-、384_或1536-孔板的夾持器12,如在本領(lǐng)域中已知的。夾持器12還可配置為保持顯微鏡載玻片、皮氏培養(yǎng)皿(petri dish)或具有對(duì)于感興趣波長(zhǎng)的電磁輻射透明的底部的另外基底。作為參照，本身不是所述設(shè)備一部分的樣品板13位于XY平面中，以使得通過(guò)其底面13a，其中所含的樣品會(huì)相對(duì)于以下將描述的設(shè)備10的部件。作為線性XYZ掃描器16 —部分的無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡，即單物鏡14，布置使得透鏡面向樣品架(且當(dāng)樣品板13存在時(shí)，面對(duì)樣品板13的底面13a)，物鏡14的光軸相對(duì)于樣品架沿著Z軸定位。通過(guò)“線性XYZ掃描器”表示構(gòu)造和操作為在三個(gè)相互垂直的方向移動(dòng)物鏡14的機(jī)構(gòu),其中“Z”方向用來(lái)表不沿著光軸的移動(dòng)。這樣的掃描器本身在本領(lǐng)域中是已知的，例如在2001年6月19日提交并且名稱(chēng)為“緊湊型線性掃描系統(tǒng)”的以色列專(zhuān)利143836號(hào)或美國(guó)專(zhuān)利6850362號(hào)中，其內(nèi)容通過(guò)引用并入本文。應(yīng)理解，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在圖1中僅示出XYZ掃描器16的一些部件；該部件更詳細(xì)的描述如下。圖1中所示XYZ掃描器的部件中有反射鏡18和20，它們一起工作以沿著物鏡14的光軸重定向光，例如當(dāng)XYZ掃描器布置為在倒置的顯微鏡配置中操作時(shí)，通過(guò)物鏡14反射來(lái)自照明單元22和來(lái)自自動(dòng)聚焦單元24的光。反射鏡18構(gòu)造和操作為在X和Y方向與物鏡14一起移動(dòng)，反射鏡20構(gòu)造和操作為在X方向與物鏡14和反射鏡18 —起移動(dòng)，以確保光能夠沿著物鏡14的光軸傳播。反射鏡18和20還沿著物鏡14的光軸并且遠(yuǎn)離所述樣品反射從樣品中接收的光，包括來(lái)自照明單元22或自動(dòng)聚焦單元24的反射的入射光，或由樣品的突光產(chǎn)生的光。
[0050]如圖1中所示,設(shè)備10還包括自動(dòng)聚焦單元24。自動(dòng)聚焦單元本身在本領(lǐng)域中是已知的。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的使用，自動(dòng)聚焦優(yōu)選為可在高分辨率、高通量的顯微應(yīng)用中使用的自動(dòng)聚焦單元，例如在名稱(chēng)為“自動(dòng)聚焦方法和裝置”并在2003年3月13日提交的PCT申請(qǐng)公開(kāi)W003/077008或相同名稱(chēng)的美國(guó)專(zhuān)利7109459號(hào)中所描述的自動(dòng)聚焦單元和方法，兩者的內(nèi)容通過(guò)引用并入本文。在圖1中，自動(dòng)聚焦單元24發(fā)射一定波長(zhǎng)，例如635nm的激光束，在所述波長(zhǎng)下支撐所述樣品的載體是透明的，所述激光束接著被分束裝置(二向色濾光片26)反射到物鏡14的光軸上，通過(guò)物鏡14反射離開(kāi)反射鏡18和20并且到樣品架中的載體上。然后它沿著相同的路徑被反射回來(lái)，被二向色濾光片26反射回來(lái)并進(jìn)入自動(dòng)聚焦單元中，在那里被傳感器(未示出)和必要時(shí)編程為沿著所述Z軸調(diào)節(jié)物鏡焦點(diǎn)的控制器(未示出)感測(cè)到。當(dāng)自動(dòng)聚焦單元24與含有熒光標(biāo)記的樣品一起使用時(shí)，自動(dòng)聚焦光的波長(zhǎng)可選擇為使得不引起樣品中的熒光響應(yīng)，然而這一般不是關(guān)鍵的，因?yàn)橥ǔＷ詣?dòng)聚焦過(guò)程在圖像捕獲過(guò)程開(kāi)始之前完成。
[0051]圖1中還示出照明單元22。照明單元22包括一個(gè)照明光源(未示出)，如汞燈、LED燈或其它合適的輻射源。必要時(shí)，照明單元22包括準(zhǔn)直光學(xué)器件。在樣品包含一個(gè)或更多個(gè)熒光探針等的情況下，合適的分束裝置布置使得將激發(fā)光反射到物鏡14的光軸上。該分束裝置可以是四路濾波器28，其反射由照明單元產(chǎn)生的激發(fā)波長(zhǎng)的光，但是允許其他波長(zhǎng)的光，尤其是由樣品中熒光探針的熒光所產(chǎn)生的光通過(guò)。應(yīng)當(dāng)理解，如果例如在被觀察的樣品中使用多個(gè)熒光探針，那么照明單元22可配置為產(chǎn)生一個(gè)以上波長(zhǎng)的電磁輻射，或者可使用一個(gè)以上的照明單元以產(chǎn)生一個(gè)以上波長(zhǎng)的電磁輻射，條件是還使用合適的分束裝置以確保所述激發(fā)光到物鏡14的光軸上的反射以及感興趣波長(zhǎng)的光，例如由樣品中的熒光探針產(chǎn)生的熒光的通過(guò)。此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然圖1示出了位于照明單元24和物鏡14之間的自動(dòng)聚焦單元24，但是原則上照明單元22和自動(dòng)聚焦單元24的位置可以互換，條件是提供合適的光學(xué)器件以確保僅僅感興趣波長(zhǎng)的光通過(guò)到達(dá)圖像捕獲裝置30。
[0052]如圖1中所示，被反射離開(kāi)樣品或由樣品(通過(guò)熒光)所產(chǎn)生的光，或者如果從頂面13b的一側(cè)照亮樣品，通過(guò)樣品傳輸?shù)墓?，沿著物鏡14的光軸傳播并且在被一個(gè)或更多個(gè)圖像捕獲裝置30感測(cè)到之前穿過(guò)二向色濾光片26和四路濾波器28。圖1描述了一種布置，其中存在三個(gè)這樣的圖像捕獲裝置，即三個(gè)CXD攝像機(jī)30、30’和30〃，并且其中光在通過(guò)分束裝置26和28之后但是撞擊到CXD攝像機(jī)上之前，通過(guò)鏡筒透鏡32，反射離開(kāi)折疊反射鏡34并且在通過(guò)濾出除了樣品中熒光探針發(fā)射帶之外所有光的濾光片38、38’和38〃之前被RGB棱鏡36分開(kāi)；在圖1中，38允許紅光的通行，38’允許綠光的通行，38〃允許藍(lán)光的通行。應(yīng)當(dāng)理解，棱鏡36可以不同于RGB棱鏡，濾波器38、38’和38〃由此可以在不同波長(zhǎng)范圍內(nèi)濾波。
[0053]圖1中所示系統(tǒng)的操作由統(tǒng)一編程為控制自動(dòng)聚焦單元、照明單元、和XYZ掃描器移動(dòng)的操作的一個(gè)或更多個(gè)控制器(未示出)控制。還可以提供用于分析由所述圖像捕獲裝置獲得的圖像的分析單元(未示出)，所述圖像捕獲裝置也可能是一個(gè)或更多個(gè)控制器的一部分或者可能是一個(gè)單獨(dú)的單元，并且可配置為提供反饋給一個(gè)或更多個(gè)控制器。此外，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，還可以提供輸入和/或輸出裝置，例如鍵盤(pán)、光學(xué)或磁存儲(chǔ)閱讀器和/或?qū)懭肫鳌⒋蛴C(jī)、顯示裝置(諸如等離子或液晶顯示器(LCD))以及存儲(chǔ)裝置。
[0054]本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案可使用圖1中所示布置的變體。
[0055]現(xiàn)在將參考圖2到7，所述圖取自IL143836并且說(shuō)明適合根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案使用的XYZ掃描器系統(tǒng)，具有如以下將解釋的一些修改。應(yīng)當(dāng)理解，雖然圖2到7描述了當(dāng)在本發(fā)明的實(shí)施方案中使用時(shí)有利于物鏡移動(dòng)的特定機(jī)構(gòu)，但是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案為了該相同的目的可以使用其他機(jī)構(gòu)。圖2示出了適合根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案使用的XYZ掃描器系統(tǒng)的三個(gè)單元=X軸單元100、Y軸單元200和Z軸單元300。圖2未示出第四單元，攝像機(jī)單元400，其在IL143836的發(fā)明中是任選的。IL143836攝像機(jī)單元400示出為物理地連接到XYZ掃描器；在本發(fā)明的實(shí)施方案中，攝像機(jī)單元或多個(gè)攝像機(jī)單元優(yōu)選為不物理連接到XYZ掃描器系統(tǒng)，而是優(yōu)選處于遠(yuǎn)離XYZ掃描器系統(tǒng)的位置，如在下文和上文所描述的。
[0056]圖3說(shuō)明X軸單元100、示出了底盤(pán)構(gòu)件102，直線電動(dòng)機(jī)106的定子104固定連接到其底部。這樣的電動(dòng)機(jī)在市場(chǎng)上能買(mǎi)得到而且可能是例如電磁的、壓電陶瓷的或甚至導(dǎo)螺桿型的。垂直的肋狀件113聯(lián)接到電動(dòng)機(jī)106的轉(zhuǎn)子108，所述肋狀件113從XY支架114，即沿著X軸移動(dòng)并且支撐Y軸單元200的支架(圖5)向下(在附圖的情況下)突出。支架114具有水平構(gòu)件116和垂直構(gòu)件118。滑塊110固定連接到水平構(gòu)件116，所述滑塊架在安裝在底盤(pán)構(gòu)件102底面上的導(dǎo)軌112上。水平構(gòu)件116支撐柱120，安裝X反射鏡124(功能上對(duì)應(yīng)于圖1中的反射鏡20)的塊122連接到所述柱120。通過(guò)提供兩個(gè)槽126、126’，塊122呈現(xiàn)出可彈性變形，由此在調(diào)整螺釘(未示出)的輔助下，反射鏡124可以繞著兩個(gè)相互垂直的軸傾斜以有利于對(duì)齊和校準(zhǔn)。[0057]在圖3中還可以看到線性編碼器讀取頭128，其固定連接到底盤(pán)構(gòu)件102并且與連接到肋狀件113的編碼器標(biāo)尺條(未示出)協(xié)作。還看到限制滑塊110的X移動(dòng)并且固定連接到底盤(pán)構(gòu)件102的兩個(gè)機(jī)械止動(dòng)件130、132。在底盤(pán)構(gòu)件102后壁中的開(kāi)孔134作為激光光束101的入口，如圖2中所示(其未示出使該光束向反射鏡124反射的光學(xué)構(gòu)件)，然而應(yīng)當(dāng)理解，整個(gè)設(shè)備的設(shè)計(jì)可以使得所述激光束可來(lái)自其他地方，以使得底盤(pán)構(gòu)件102中開(kāi)孔134的存在是不必要的。圖4示出了完全組裝的X軸單元。
[0058]圖5是Y軸單元200在其位于組裝的X軸單元的XY支架114上方的位置中的分解圖。應(yīng)理解，在功能和結(jié)構(gòu)上，Y軸單元200都基本上與X軸單元100類(lèi)似。直線電動(dòng)機(jī)204，包括其定子206和轉(zhuǎn)子208，安裝在XY支架114的水平構(gòu)件116上，如同在其上架著滑塊210的導(dǎo)軌212。YZ支架214固定連接到滑塊210，所述YZ支架214的水平構(gòu)件216支撐柱220，其包括安裝在反射鏡安裝體226中的Y反射鏡224 (功能上對(duì)應(yīng)于圖1中的反射鏡 18 )。
[0059]如圖7中所示，YZ支架214的垂直構(gòu)件218用于Z軸單元300的連接。還看到線性編碼器讀取頭228，其在組裝體中連接到垂直的XY支架構(gòu)件118。應(yīng)理解，由于分解圖的性質(zhì)，編碼器228好像在YZ支架214的下方，而在組裝體中它顯然位于支架214的上方，如在圖6中完全組裝的X軸單元100和Y軸單元200的說(shuō)明中所看出的。
[0060]圖7是Z軸單元300的分解圖，以其與完全組裝的X軸單元100和Y軸單元200的關(guān)系顯示。直線電動(dòng)機(jī)304安裝在Y支架構(gòu)件218上(圖5和6)，如同導(dǎo)軌312。為了純粹技術(shù)的原因，Z支架設(shè)計(jì)為兩部分:垂直的槽形構(gòu)件318，和板形水平構(gòu)件316。在組裝體中，部分316和318兩者都通過(guò)螺桿接合。構(gòu)件318通過(guò)其法蘭中的一個(gè)與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子308連接，并且通過(guò)其腹板與滑塊310連接。還示出了聚焦透鏡338，其焦距不受無(wú)失真成像考慮的限制。系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)層次如下:直線電動(dòng)機(jī)104移動(dòng)所有三個(gè)單元；直線電動(dòng)機(jī)204移動(dòng)Y軸單元200和Z軸單元300，直線電動(dòng)機(jī)304僅移動(dòng)Z軸單元300，這里移動(dòng)系統(tǒng)的這些階段中的每一個(gè)在它們各自的附圖中示出。
[0061]例如圖2到7中所示出的XYZ掃描器可以并入根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的設(shè)備中，如示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案構(gòu)造和操作的設(shè)備810的等距視圖部分的圖8中所示。設(shè)備810包含保持96-孔樣品板813的樣品架812。樣品板813位于垂直于物鏡814的光軸的平面中，所述物鏡814是掃描器816的一部分并且可在三個(gè)相互正交的方向，即X、Y和Z方向移動(dòng)。掃描器816包括安裝在可在X和Y方向移動(dòng)的反射鏡安裝體819中的反射鏡818，和安裝在可在X方向移動(dòng)的反射鏡安裝體821中的反射鏡820。圖8還示出自動(dòng)聚焦單元824，和將來(lái)自于自動(dòng)聚焦單元的光引導(dǎo)到二向色濾光片826和將來(lái)自于二向色濾光片826的光引導(dǎo)到自動(dòng)聚焦單元的反射鏡827 ;二向色濾光片826將來(lái)自自動(dòng)聚焦單元824的光引導(dǎo)到物鏡814的光軸。還示出包括成捆的光纜822a和準(zhǔn)直光學(xué)器件822b的照明單元822和布置為將來(lái)自照明單元的光反射到物鏡814光軸的四路濾波器828的部分。反射離開(kāi)所樣品或樣品板中的熒光(例如熒光探針的熒光)所產(chǎn)生的并且未被四路濾波器828過(guò)濾的光接著由鏡筒透鏡832聚焦并且由折疊反射鏡834反射到攝像機(jī)830 ;濾光輪837包含可供選擇以過(guò)濾進(jìn)入攝像機(jī)830的光的濾波器838、838’和838”。
[0062]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，設(shè)備配有耦合結(jié)構(gòu)以有利于物鏡的變化，然而應(yīng)當(dāng)理解該機(jī)構(gòu)可使用于其他的光學(xué)儀器中?，F(xiàn)在參照?qǐng)D11到17，其示出這種機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方案。如圖11、16和17中所示，物鏡1010永久地安裝在物鏡座1020上。物鏡1010和物鏡座1020 —起形成物鏡單元1060。物鏡單元1060連接到運(yùn)動(dòng)底座1040。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，運(yùn)動(dòng)底座1040可以永久地安裝在XYZ掃描器的Z軸部件之上，使得包含物鏡，例如透鏡338的物鏡單元1060可位于其上，正如現(xiàn)在將要描述的；或者；運(yùn)動(dòng)底座形成為XYZ掃描器的Z軸部件頂部的一部分。正如現(xiàn)在將要描述的，物鏡座1020和運(yùn)動(dòng)底座1040之間的連接，如附圖中所示出的，使用提供在50納米范圍內(nèi)或更好的定位精度的特定的運(yùn)動(dòng)安裝結(jié)構(gòu)。物鏡座1020包含多個(gè)耦合球1030 (在圖11到17中描述了三個(gè)這種球)并且被加工為使得在設(shè)置在其位置后，耦合球1030相對(duì)于物鏡光軸的空間位置具有高精度。耦合球1030具有高的剛度(例如53到58RC SS或者更高的硬度)并且具有合適的直徑，例如3到3.5mm。每個(gè)耦合球1030都保持在形成于物鏡座1020下表面中的孔1020a中的一個(gè)孔內(nèi)的其位置中以使得球直徑的30-40%向下突出物鏡座1020的下表面?？?020a可僅部分地穿入物鏡座1020中，以由此形成具有一個(gè)封閉端部的圓柱體，或者它們可完全貫穿物鏡座1020的底部。每個(gè)孔1020a與放置于其中的耦合球1030具有干擾直徑公差，由此將球穩(wěn)固地保持在其位置。物鏡座1020由鐵磁鋼例如17-4PH制成。
[0063]如在附圖中所示出的，運(yùn)動(dòng)底座1040 —般為圓環(huán)形，并且具有以V形槽1040a的形式形成于其上側(cè)的若干凹部。耦合球1030和槽1040a的間隔為使得耦合球適配于三個(gè)槽中，如在圖15中以簡(jiǎn)化的形式所示出的。運(yùn)動(dòng)底座1040還可以由高性能鐵磁鋼例如17-4PH建成，熱處理所述鐵磁鋼以達(dá)到39RC或者更高的表面硬度，以使得運(yùn)動(dòng)底座1040會(huì)在透鏡單元1060循環(huán)的加載和卸載操作中保持連接精度。為了確保運(yùn)動(dòng)底座1040具有所需的表面硬度，遵守如下制造過(guò)程:Ca)將部件加工成為最后的槽1040a磨削加工留出50微米的最終尺寸；(b)進(jìn)行熱硬化加工；(c)將V槽1040a磨削到最終尺寸。
[0064]如附圖中所示，運(yùn)動(dòng)底座1040形成為具有穿過(guò)它并且在底座周?chē)笾戮鶆蜷g隔開(kāi)的三個(gè)孔1040b。磁體1050插入到每個(gè)孔1040b中并且粘合在其位置。磁體1050與物鏡單元1060 —起在部件緊密靠近時(shí)產(chǎn)生磁性附著力。該附著力既通過(guò)平衡施加于運(yùn)動(dòng)耦合上的附著力將物鏡定位在其位置，又在所述光學(xué)系統(tǒng)以高加速度移動(dòng)時(shí)使物鏡單元1060維持在其位置。應(yīng)理解，磁體不一定必須接觸到物鏡座1060，如在圖17中可看到的，甚至也不需要穿過(guò)孔1040b。因此，在該應(yīng)用中，當(dāng)陳述這樣的磁體“安裝在”與鐵磁性表面相對(duì)的表面中時(shí)，磁體可從它們所安裝的表面中伸出、或者嵌入在其中或甚至在其下方，這是因?yàn)榇判砸Φ淖饔貌恍枰苯拥奈锢斫佑|。
[0065]雖然耦合機(jī)構(gòu)的具體實(shí)施方案已經(jīng)在圖11到17中示出，但是應(yīng)當(dāng)理解，其中所示耦合機(jī)構(gòu)的變化是可能的。這是因?yàn)榍?030和槽1040a的共同作用是既將物鏡單元1060精確地定位在XY平面中，又將物鏡單元1060的移動(dòng)限制在XY平面和負(fù)Z軸方向中，磁力的添加將物鏡單元的移動(dòng)限制在正Z軸方向中，這些作用原則上可以利用其他布置來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，可使用例如更多或更少的孔1040b和相應(yīng)地更多或更少的磁體，并且磁體可安裝在透鏡物鏡單元的底部以及運(yùn)動(dòng)底座內(nèi)，或者磁體可僅安裝在在透鏡物鏡單元的底部?jī)?nèi)。相似地，凹部和球的位置可以互換，以使得物鏡單元1060的底部包含凹部，例如槽，運(yùn)動(dòng)底座的上表面具有從其中突出的球，或者物鏡單元和運(yùn)動(dòng)底座兩者都可具有凹部和球，或者運(yùn)動(dòng)底座可具有兩個(gè)槽和一個(gè)突出物，物鏡單元1060的底部可具有兩個(gè)相應(yīng)的突出物和一個(gè)相應(yīng)的槽。此外，凹部可以是除了 V形槽之外的形狀，例如一個(gè)或更多個(gè)凹部可以是為位于其中的球1030提供三個(gè)接觸點(diǎn)而不是像在V形槽中的兩個(gè)接觸點(diǎn)的井的形狀。一個(gè)這樣的井，結(jié)合單個(gè)V形槽和運(yùn)動(dòng)底座的表面以及適當(dāng)定位的具有足夠強(qiáng)度的磁體，可以具有與三個(gè)V形槽相同的效果。此外，可使用除了球形之外的適配到那些凹部中的突出物。因此，例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，雖然在附圖中示出多個(gè)球1030保持在孔中，但是其他構(gòu)造布置是可能的，例如可使用圓頭釘。凹部的相對(duì)位置還可以不同于圖11到17中所示出的:凹部可布置為使得對(duì)于來(lái)自相對(duì)部分的突出物只有一種方式以適配于其中，從而提供將物鏡單元設(shè)置在運(yùn)動(dòng)底座上的位置中的僅一種方式。或者，可使用三個(gè)突出物(以確保部分與突出物位于一個(gè)平面中)，例如以上關(guān)于物鏡單元所描述的，不過(guò)不使用在相對(duì)部分中呈現(xiàn)的三個(gè)或六個(gè)V形槽(例如以上對(duì)運(yùn)動(dòng)底座所描述的)，而是可以使用較大量的均勻間隔、徑向取向的V形槽，例如9或12個(gè)，以有利于透鏡單元的更容易放置，例如當(dāng)在像以下描述的透鏡更換器的物鏡更換器中使用時(shí)。此外，雖然圖11到17示出了由物鏡1010和物鏡座1020所形成的物鏡單元1060，但是應(yīng)當(dāng)理解，物鏡1010可以以避免需要物鏡座1020的方式形成，例如如果物鏡1010的底部由鐵磁性材料制成并且被加工為具有從其中突出的耦合球1030。應(yīng)當(dāng)理解，在說(shuō)明書(shū)或權(quán)利要求中陳述物鏡具有“與其相關(guān)”的表面時(shí)，這樣的表面可以是物鏡組件本身的表面，或者它可以是在其上安裝物鏡的透鏡架或底座的表面，例如圖11到17中所示的。
[0066]上述耦合機(jī)構(gòu)使得物鏡能夠反復(fù)地插入到并且移出所述光學(xué)裝置，具有足夠的精度以使得能夠利用物鏡獲得高精度的觀察。因此，由于透鏡可以在進(jìn)與出之間切換，所以本文所描述的機(jī)構(gòu)有利于多重物鏡在光學(xué)裝置中的使用；在圖中所示裝置的情況下，這可以完成而不需要使得XYZ掃描器負(fù)擔(dān)物鏡的全部配套物的重量，由此相比于如果XYZ掃描器承受整套物鏡的重量時(shí)所能采用的加速度和所能獲得的穩(wěn)定時(shí)間，有利于更高的加速度和更快的穩(wěn)定時(shí)間。替代地物鏡可存儲(chǔ)在設(shè)備中的其他地方并且在其需要改變放大率時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)換。因此，如圖18和19中所示，倉(cāng)1080將多個(gè)物鏡單元1060保持在多個(gè)臺(tái)1070中。倉(cāng)1080中的每個(gè)物鏡單元1060大致與XYZ掃描器1090的Z軸對(duì)齊并且大致與連接到XYZ掃描器1090上部的運(yùn)動(dòng)底座1040的平面垂直，并且此外，從每個(gè)物鏡單元1060底部突出的球耦合1030放置為使得當(dāng)XYZ掃描器提升以接觸物鏡單元時(shí)，它們會(huì)在運(yùn)動(dòng)底座中配合V形槽1040a，如以下所描述的。每個(gè)臺(tái)1070包括一對(duì)臂1072，使得每對(duì)鄰近的臂可以保持物鏡單元1060。雖然如圖18和19中所示，倉(cāng)1080保持三個(gè)物鏡單元1060，原則上光學(xué)裝置可設(shè)計(jì)為保持更多這樣的物鏡單元。
[0067]為了說(shuō)明如何可以采用耦合機(jī)構(gòu)來(lái)更換物鏡，假設(shè)掃描器1090開(kāi)始沒(méi)有與其連接的物鏡單元，如在圖18中所示出的，并且至少一個(gè)物鏡單元1060裝載在一個(gè)臺(tái)1070上。掃描器1090首先移動(dòng)到足夠低以使其能夠在選擇的物鏡單元1060下面移動(dòng)的Z位置。XYZ載物臺(tái)接著在XY平面內(nèi)移動(dòng)到一個(gè)位置，在該位置中位于臺(tái)1070中的所選物鏡的光軸大致與物鏡一旦放置在XYZ掃描器1090上使用時(shí)將需要的光軸對(duì)齊。Z載物臺(tái)然后向上移動(dòng)以接觸所選物鏡單元1060的下部。這使得耦合球1030位于槽1040a中。磁體1050與由鐵磁性材料制成并且由此吸引磁體的物鏡單元1060底部的接近導(dǎo)致耦合球1030穩(wěn)定在槽中并且被保持在那里。如圖11到19中所描述的，當(dāng)耦合球和V形槽被加工為具有足夠的精度(例如，在50nm的公差內(nèi))時(shí)，以大約120°間隔的三個(gè)耦合球和從運(yùn)動(dòng)底座的中心徑向取向并且耦合球適配于其中的V形槽的使用導(dǎo)致物鏡光軸設(shè)置為具有足夠精度以使得能夠使用所述物鏡而無(wú)需進(jìn)一步的校準(zhǔn)。Z載物臺(tái)進(jìn)一步向上移動(dòng)，足夠?qū)⑽镧R單元1060提升離開(kāi)臂1072。XY載物臺(tái)接著可移動(dòng)出臺(tái)1070?，F(xiàn)在光學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)準(zhǔn)備好利用所選物鏡進(jìn)行操作。
[0068]當(dāng)從第一物鏡改變到第二物鏡時(shí)，重復(fù)相似的過(guò)程。掃描器移動(dòng)到打開(kāi)的臺(tái)1070并且，以與上述順序相反的順序進(jìn)行操作，將第一物鏡單元1060放置在臺(tái)1070中。XYZ載物臺(tái)接著移動(dòng)到不同的臺(tái)并且以與以上對(duì)第一物鏡所描述的方式相似的方式裝載第二物鏡。
[0069]應(yīng)了解，XYZ掃描器的移動(dòng)可以是自動(dòng)化的，通過(guò)適當(dāng)?shù)碾妱?dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)并且由已經(jīng)為這樣的目的編程的微處理器控制。
[0070]還應(yīng)當(dāng)理解，雖然在圖18和19中，示出XYZ光學(xué)掃描器1090作為有助于物鏡轉(zhuǎn)移到和離開(kāi)光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)備，但是所描述的方法不限于與XYZ光學(xué)掃描器一起使用，其可以用于具有由電動(dòng)機(jī)、編碼器、傳感器、伺服控制器或其他自動(dòng)化元件的組合進(jìn)行控制的移動(dòng)光學(xué)元件的任何系統(tǒng)中。此外，在其中移動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)不能達(dá)到所有物鏡單元的情況下，可使用二級(jí)移動(dòng)系統(tǒng)(未示出)以移動(dòng)倉(cāng)1080，使得所涉及的具體透鏡處于光學(xué)系統(tǒng)能達(dá)到的位置中。
[0071]現(xiàn)在參照?qǐng)D9A、9B和10，其示出了概述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的掃描方法以及圖像處理和分析的流程圖。圖9A中的流程圖概述根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的掃描過(guò)程。首先，根據(jù)用戶(hù)限定的參數(shù)，例如尺寸(例如忽略大于和/或小于特定尺寸的對(duì)象)、形狀(忽略非圓形的對(duì)象或非半圓形的對(duì)象)、強(qiáng)度等，執(zhí)行目標(biāo)的第一掃描操作。然后處理這樣獲得的掃描圖像以識(shí)別感興趣的對(duì)象及其特性；該處理可利用目前在本領(lǐng)域中已知的或未來(lái)可以開(kāi)發(fā)出的圖像處理算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。然后根據(jù)用于確定執(zhí)行相同區(qū)域的進(jìn)一步掃描操作的最佳參數(shù)的預(yù)定規(guī)則，分析所述圖像處理結(jié)果。基于該分析的結(jié)果，為掃描以獲取相同目標(biāo)的新圖像限定新的參數(shù)。接著利用新的掃描參數(shù)執(zhí)行至少一次第二掃描操作。因此，例如系統(tǒng)可掃描具有每個(gè)孔直徑為6_的96個(gè)孔的生物樣品板。在掃描期間，圖像處理算法識(shí)別存在于板中的每個(gè)活細(xì)胞；如果兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)胞連接在一起，或者如果有大于一定尺寸的單個(gè)細(xì)胞，系統(tǒng)可將它記錄為應(yīng)該利用更高放大率的光學(xué)器件進(jìn)一步觀察的不尋常事件；如果存在物鏡更換器，例如上述的物鏡更換器，透鏡可以更換以有利于這樣的觀察。系統(tǒng)然后確定限定用于高放大率掃描的合適圖像質(zhì)量的參數(shù)。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)?shù)谝粧呙璨僮饕廊辉谶\(yùn)行時(shí)執(zhí)行圖像處理，在這種情況下，分析結(jié)果可能會(huì)影響根據(jù)新定義參數(shù)實(shí)時(shí)掃描的操作。在一些實(shí)施方案中，以比第一掃描操作高的放大率進(jìn)行至少一次第二掃描操作；在一些實(shí)施方案中，其中結(jié)合配有如上所述物鏡更換器的設(shè)備使用本方法，通過(guò)利用物鏡更換器更換到更高放大率的物鏡然后以更高放大率掃描感興趣的區(qū)域，來(lái)執(zhí)行更高放大率的第二掃描操作。
[0072]圖9B是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的掃描過(guò)程的流程圖。在掃描的第一階段，獲取限定位置處的低放大率圖像；重復(fù)該過(guò)程，直到獲得多個(gè)限定位置處的圖像。一旦獲得后，每個(gè)掃描圖像被傳遞到圖像處理和分析模塊，其一旦接收第一圖像就開(kāi)始圖像處理和分析；該模塊可以并入控制光學(xué)裝置整體操作的軟件或可以位于不同軟件應(yīng)用或計(jì)算機(jī)。處理和分析模塊使用處理和分析的結(jié)果以根據(jù)由最初掃描識(shí)別出的對(duì)象及其特性開(kāi)始產(chǎn)生包括關(guān)于感興趣區(qū)域的信息的位置矩陣。位置矩陣從而可以在低放大率掃描完成后不久完成。或者，位置矩陣可以在所有處理和分析完成后產(chǎn)生?；谠撐恢镁仃?，進(jìn)行掃描的第二階段，在此期間獲取在指定的感興趣位置處的高放大率圖像。
[0073]圖10是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的圖像處理和分析過(guò)程的流程圖。在圖像處理的第一階段，執(zhí)行以下步驟:獲取低放大率的圖像，將低通濾波器應(yīng)用于所獲得的數(shù)據(jù)，將高通濾波器應(yīng)用于所獲得的數(shù)據(jù)，和執(zhí)行分水嶺變換?；谶@些圖像處理步驟，檢測(cè)和提取對(duì)象和對(duì)象的屬性/特性。然后，利用用戶(hù)參數(shù)/屬性/特性選擇相關(guān)的對(duì)象，并且提取對(duì)象中心(L[Cx，Cy])。然后獲得所選對(duì)象的高放大率圖像，從而由此創(chuàng)建對(duì)象(M)間的3D變換矩陣，然后使用所選對(duì)象的高放大率圖像。
[0074]除非另有定義，本文中所使用的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常所理解的意思相同的意思。盡管相似于或等同于本文中所描述的那些方法的方法可使用于本發(fā)明的實(shí)踐或試驗(yàn)中，但是本文中描述了合適的方法。
[0075]本文所提及的所有出版物、專(zhuān)利申請(qǐng)、專(zhuān)利和其它參考文獻(xiàn)通過(guò)引用的方式整體并入。在發(fā)生沖突的情況下，將以專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)，包括定義，為準(zhǔn)。另外，材料、方法和實(shí)施例只是說(shuō)明性的，而不是意在限制。
[0076]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于上文中已具體示出和描述的內(nèi)容。而本發(fā)明的范圍由與實(shí)施例中所例示的執(zhí)行相同功能的部件的一般組合所限定，并且包括上文所述各種特征的組合和子組合兩者以及本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了上述說(shuō)明后所想到的其變體和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種用于放大和捕獲一個(gè)或更多個(gè)樣品的圖像的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 固定的樣品架； 線性光學(xué)掃描器，具有單個(gè)光輸入軸并且所述掃描器相對(duì)于所述固定的樣品架移動(dòng)，所述光學(xué)掃描器具有: Ca)物鏡，其可沿著三個(gè)通常相互正交的軸移動(dòng)， (b)第一反射鏡，其將入射的電磁輻射反射到所述物鏡和反射從所述物鏡入射的電磁輻射，并且可以沿著所述軸的第一軸和第二軸與所述物鏡一致地移動(dòng)，和 (C)第二反射鏡，其將入射電磁輻射反射到所述第一反射鏡和反射從所述第一反射鏡入射的電磁輻射，并且可以沿著所述第一軸與所述第一反射鏡一致地移動(dòng)； 自動(dòng)聚焦單元，其沿著所述光輸入軸朝著所述樣品架引導(dǎo)第一波長(zhǎng)的入射電磁輻射并且匯聚沿著所述光輸入軸接收的處于所述第一波長(zhǎng)的反射光； 照明單元，其沿著所述掃描器的光輸入軸朝著所述樣品架引導(dǎo)第二波長(zhǎng)的電磁輻射；用于從所述樣品架中獲取沿著所述光輸入軸傳輸?shù)膱D像的電磁輻射捕獲單元，所述電磁輻射捕獲單元包括至少一個(gè)傳感器；和 沿著所述光輸入軸放置的鏡筒透鏡，所述鏡筒透鏡將第三波長(zhǎng)的電磁輻射聚焦于所述電磁輻射捕獲單元上。
2.權(quán)利要求1所述的設(shè)備 ，其中所述自動(dòng)聚焦單元包括沿著所述光輸入軸放置的并且將來(lái)自所述自動(dòng)聚焦單元的所述第一波長(zhǎng)的電磁輻射反射到所述光輸入軸上以及將來(lái)自所述光輸入軸的所述第一波長(zhǎng)的電磁輻射反射到所述自動(dòng)聚焦單元的自動(dòng)聚焦輸入濾波器。
3.權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中所述照明單元包括沿著所述光輸入軸放置的并且將來(lái)自于所述照明單元的所述第二波長(zhǎng)的電磁輻射朝著所述樣品架反射到所述光輸入軸上的照明輸入濾波器，所述照明輸入濾波器為相對(duì)于所述樣品架遠(yuǎn)離所述自動(dòng)聚集輸入濾波器放置。
4.權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中從所述掃描器返回的第三波長(zhǎng)的電磁輻射通過(guò)兩個(gè)輸入濾波器。
5.權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述第二波長(zhǎng)和第三波長(zhǎng)為相同的波長(zhǎng)。
6.權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述第二波長(zhǎng)和第三波長(zhǎng)為不同的波長(zhǎng)。
7.權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述照明單元朝著所述樣品架引導(dǎo)幾種第二波長(zhǎng)的輻射，并且所述鏡筒透鏡將幾種第三波長(zhǎng)的電磁輻射聚焦于所述至少一個(gè)傳感器上。
8.權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述幾種第三波長(zhǎng)中的至少一種不同于所有的所述幾種第二波長(zhǎng)。
9.權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所有所述幾種第三波長(zhǎng)中不同于所述幾種第二波長(zhǎng)。
10.權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述電磁輻射捕獲單元包括至少兩個(gè)CCD攝像機(jī)。
11.權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述電磁輻射捕獲單元包括至少三個(gè)CXD攝像機(jī)。
12.權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備進(jìn)一步包括選自以下的濾波裝置:(a)至少一個(gè)棱鏡 (b)至少一個(gè)反射鏡 (C)至少一個(gè)濾波器，和 (d)其組合 所述濾波裝置布置為將不同波長(zhǎng)的電磁輻射引導(dǎo)到每個(gè)所述CCD攝像機(jī)。
13.權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述電磁輻射捕獲單元包括配備有多個(gè)傳感器的單個(gè)CCD攝像機(jī)和將不同波長(zhǎng)的入射電磁輻射引導(dǎo)到每個(gè)所述傳感器上的裝置。
14.權(quán)利要求1到13中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述物鏡是無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡。
15.權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡固定連接到所述光學(xué)掃描器。
16.權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡可拆卸地連接到所述光學(xué)掃描器。
17.權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡經(jīng)由用于在光學(xué)儀器中將物鏡可拆卸地保持在預(yù)定位置中的機(jī)構(gòu)而可拆卸地連接到所述光學(xué)掃描器。
18.權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述物鏡具有在所述樣品架近端的第一表面和與其相關(guān)的在所述樣品架遠(yuǎn)端的第二表面，所述用于在光學(xué)儀器中將物鏡可拆卸地保持在預(yù)定位置中的機(jī)構(gòu)包括: 運(yùn)動(dòng)底座，所述運(yùn)動(dòng)底座限定貫穿它的孔，所述運(yùn)動(dòng)底座在其面對(duì)與物鏡相關(guān)的第二表面的表面上已經(jīng)限定了以下中的至少一種:(a)多個(gè)凹部，和(b)多個(gè)突出物； 所述與物鏡相關(guān)的第二表面具有以`下中的至少一種:(a)可與所述運(yùn)動(dòng)底座的面對(duì)表面上的凹部對(duì)齊的多個(gè)突出物，和(b)可與所述運(yùn)動(dòng)底座的面對(duì)表面上的突出物對(duì)齊的多個(gè)凹部； 其中所述運(yùn)動(dòng)底座的面對(duì)表面和所述與物鏡相關(guān)的第二表面中的至少一個(gè)由鐵磁性材料制成， 所述機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括以下中的至少一種:(a)當(dāng)所述運(yùn)動(dòng)底座的面對(duì)表面由鐵磁性材料制成時(shí)安裝在所述與物鏡相關(guān)的第二表面內(nèi)的多個(gè)磁體，和(b)當(dāng)所述與物鏡相關(guān)的第二表面由鐵磁性材料制成時(shí)安裝在所述運(yùn)動(dòng)底座的面對(duì)表面內(nèi)的多個(gè)磁體， 以使得當(dāng)所述多個(gè)突出物與所述多個(gè)凹部對(duì)齊并與其接近時(shí)，物鏡的光軸與所述運(yùn)動(dòng)底座中的孔對(duì)齊，并且所述多個(gè)磁體足夠靠近所述鐵磁性材料以相對(duì)于所述運(yùn)動(dòng)底座將所述物鏡保持在所述預(yù)定位置中。
19.權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中所述運(yùn)動(dòng)底座包含凹部，所述與物鏡相關(guān)的第二表面包含突出物。
20.權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述運(yùn)動(dòng)底座中的凹部處于V形槽的形式。
21.權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述V形槽的軸通常垂直于限定于所述運(yùn)動(dòng)底座中的孔對(duì)齊。
22.權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中所述V形槽基本上橫跨所述運(yùn)動(dòng)底座的寬度。
23.權(quán)利要求19到22中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述與物鏡相關(guān)的第二表面具有限定于其中的多個(gè)圓柱井，并且從所述與物鏡相關(guān)的第二表面突出的突出物是通過(guò)所述圓柱井的壁保持在其位置并且從其中突出的圓球。
24.權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中所述運(yùn)動(dòng)底座包含突出物，并且所述與物鏡相關(guān)的第二表面包含凹部。
25.權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述與物鏡相關(guān)的第二表面中的凹部處于V形槽的形式。
26.權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述V形槽的軸通常垂直于所述物鏡的光軸對(duì)齊。
27.權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述V形槽基本上橫跨所述與物鏡相關(guān)的第二表面的寬度。
28.權(quán)利要求24到27中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述運(yùn)動(dòng)底座的面對(duì)表面具有限定于其中的多個(gè)圓柱井，并且從與所述面對(duì)表面突出的突出物是通過(guò)所述圓柱井的壁保持在其位置并且從其中突出的圓球。
29.權(quán)利要求18到28中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述運(yùn)動(dòng)底座基本上為圓環(huán)形。
30.權(quán)利要求18到29中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述運(yùn)動(dòng)底座的面對(duì)表面由鐵磁性材料制成，并且多個(gè)磁體從所述與物鏡相關(guān)的第二表面向下突出。
31.權(quán)利要求18到30中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述與物鏡相關(guān)的第二表面由鐵磁性材料制成，并且多個(gè)磁體從所述運(yùn)動(dòng)底座的面對(duì)表面向上突出。
32.權(quán)利要求18到31中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述物鏡安裝在具有相對(duì)表面并且限定貫穿透鏡座的孔的透鏡座上。所述透鏡座的所述相對(duì)表面中的第一個(gè)適于保持所述物鏡，使得所述透鏡的光軸與限定為貫穿所述透鏡座的所述孔對(duì)齊，所述透鏡座的所述相對(duì)表面中的第二個(gè)是所述與物鏡相關(guān)的第二表面。
33.權(quán)利要求18到32中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，包括多個(gè)無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡，所述多個(gè)無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡中的每一個(gè)可以可拆卸地連接到適于一次保持單個(gè)無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡的光學(xué)掃描器。
34.權(quán)利要求33所述的設(shè)備，包括用于移出一個(gè)無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡并且用不同的無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡替換它的機(jī)構(gòu)。
35.一種用于在光學(xué)儀器中將物鏡可拆卸地保持在預(yù)定位置中的機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)包括: 運(yùn)動(dòng)底座，所述運(yùn)動(dòng)底座限定貫穿它的孔，所述運(yùn)動(dòng)底座在其面對(duì)所述物鏡的第一表面上已經(jīng)限定了以下中的至少一種:(a)多個(gè)凹部，和(b)多個(gè)突出物；和 物鏡，所述物鏡具有面對(duì)所述運(yùn)動(dòng)底座的所述第一表面的與物鏡相關(guān)的下表面，所述下表面具有以下中的至少一種:(a)可與所述運(yùn)動(dòng)底座的第一表面上的凹部對(duì)齊的多個(gè)突出物，和(b)可與所述運(yùn)動(dòng)底座的第一表面上的突出物對(duì)齊的多個(gè)凹部； 其中所述運(yùn)動(dòng)底座的第一表面和所述與物鏡相關(guān)的下表面中的至少一個(gè)由鐵磁性材料制成， 所述機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括以下中的至少一種:(a)當(dāng)所述運(yùn)動(dòng)底座的第一表面由鐵磁性材料制成時(shí)安裝在所述與物鏡相關(guān)的下表面內(nèi)的多個(gè)磁體，和(b)當(dāng)所述與物鏡相關(guān)的下表面由鐵磁性材料制成時(shí)安裝在所述運(yùn)動(dòng)底座的第一表面內(nèi)的多個(gè)磁體， 使得當(dāng)所述多個(gè)突出物與所述多個(gè)凹部對(duì)齊并與其接近時(shí)，所述物鏡光軸與所述運(yùn)動(dòng)底座中的孔對(duì)齊，并且所述多個(gè)磁體足夠靠近所述鐵磁性材料以相對(duì)于所述運(yùn)動(dòng)底座將所述物鏡保持在所述預(yù)定位置中。
36.權(quán)利要求35所述的機(jī)構(gòu)，其中所述運(yùn)動(dòng)底座的第一表面包含凹部，所述與物鏡相關(guān)的下表面包含突出物。
37.權(quán)利要求36所述的機(jī)構(gòu)，其中所述運(yùn)動(dòng)底座中的凹部處于V形槽的形式。
38.權(quán)利要求37所述的機(jī)構(gòu)，其中所述V形槽的軸通常垂直于限定在所述運(yùn)動(dòng)底座中的孔對(duì)齊。
39.權(quán)利要求38所述的機(jī)構(gòu)，其中所述V形槽基本上橫跨所述運(yùn)動(dòng)底座的寬度。
40.權(quán)利要求36到40中任一項(xiàng)所述的機(jī)構(gòu)，其中所述與物鏡相關(guān)的下表面具有限定于其中的多個(gè)圓柱井，并且從所述與物鏡相關(guān)的下表面突出的突出物是通過(guò)所述圓柱井的壁保持在其位置中并且從其中突出的圓球。
41.權(quán)利要求35到40中任一項(xiàng)所述的機(jī)構(gòu)，其中所述運(yùn)動(dòng)底座包含突出物，并且所述與物鏡相關(guān)的下表面包含凹部。
42.權(quán)利要求41所述的機(jī)構(gòu)，其中所述與物鏡相關(guān)的下表面中的凹部處于V形槽的形式。
43.權(quán)利要求42所述的機(jī)構(gòu)，其中在所述與物鏡相關(guān)的下表面中的V形槽的軸通常垂直于所述物鏡的光軸對(duì)齊。
44.權(quán)利要求43所述的機(jī)構(gòu)，其中在所述與物鏡相關(guān)的下表面中的V形槽基本上橫跨所述與物鏡相關(guān)的下表面的寬度。
45.權(quán)利要求41到44中任一項(xiàng)所述的機(jī)構(gòu),其中所述運(yùn)動(dòng)底座的第一表面具有限定于其中的多個(gè)圓柱井，并且從所述第一表面突出的突出物是通過(guò)所述圓柱井的壁保持在其位置中并且從其中突出的圓球。
46.權(quán)利要求35到45中任一項(xiàng)所述的機(jī)構(gòu)，其中所述運(yùn)動(dòng)底座基本上為圓環(huán)形。
47.權(quán)利要求35到46中任一項(xiàng)所述的機(jī)構(gòu)，其中所述運(yùn)動(dòng)底座的上表面由鐵磁性材料制成，并且多個(gè)磁體從所述與物鏡相關(guān)的下表面向下突出。
48.權(quán)利要求35到47中任一項(xiàng)所述的機(jī)構(gòu)，其中所述與物鏡相關(guān)的下表面由鐵磁性材料制成，并且多個(gè)磁體從所述運(yùn)動(dòng)底座的上表面向上突出。
49.權(quán)利要求35到48中任一項(xiàng)所述的機(jī)構(gòu),其中所述物鏡安裝在具有上表面和下表面并且限定貫穿透鏡座的孔的透鏡座上，所述透鏡座的上表面適于保持所述物鏡，使得所述透鏡的光軸與限定為貫穿所述透鏡座的所述孔對(duì)齊，所述透鏡座的下表面是所述與物鏡相關(guān)的下表面。
50.權(quán)利要求35到49中任一項(xiàng)所述的機(jī)構(gòu)，其中所述物鏡是無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡。
51.一種光學(xué)設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求35到50中任一項(xiàng)所述的用于在光學(xué)儀器中將物鏡可拆卸地保持在預(yù)定位置中的機(jī)構(gòu)。
52.權(quán)利要求51所述的光學(xué)設(shè)備，其中所述光學(xué)設(shè)備包括多個(gè)無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡。
53.權(quán)利要求52所述的光學(xué)設(shè)備，其中所述光學(xué)設(shè)備進(jìn)一步包括用于將第一無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡從所述運(yùn)動(dòng)底座中移出并且用第二無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡替換它的裝置。
54.權(quán)利要求52所述的光學(xué)設(shè)備，其中所述光學(xué)設(shè)備進(jìn)一步包括用于將第一無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡從所述運(yùn)動(dòng)底座中移出并且用第二無(wú)轉(zhuǎn)輪物鏡替換它的更換器。
55.權(quán)利要求51到54中任一項(xiàng)所述的光學(xué)設(shè)備,其中所述光學(xué)設(shè)備選自掃描器和顯微鏡。
56.一種用于掃描樣品的方法，包括:根據(jù)用戶(hù)定義的參數(shù)，執(zhí)行目標(biāo)的第一掃描操作以獲得掃描圖像； 處理所述掃描圖像以識(shí)別感興趣的對(duì)象及其特性；根據(jù)預(yù)定規(guī)則分析圖像處理結(jié)果，以確定執(zhí)行相同區(qū)域進(jìn)一步掃描操作的最佳參數(shù)；基于分析的結(jié)果，限定用于掃描所述目標(biāo)的新參數(shù)；并且利用新的掃描參數(shù)，執(zhí)行第二掃描操作。
57.權(quán)利要求56所述的方法，其中所述圖像處理在所述第一掃描操作已經(jīng)完成之前開(kāi)始。
58.權(quán)利要求56或57所述的方法，其中以比所述第一掃描操作高的放大率執(zhí)行所述第二掃描操作。
59.權(quán)利要求58所述的方法，其中利用根據(jù)權(quán)利要求49所述的設(shè)備進(jìn)行掃描，并且通過(guò)利用所述物鏡更換器更換到更高放大率的物鏡然后以更高放大率掃描感興趣的區(qū)域，來(lái)以更高放大率執(zhí)行第二掃描操作。
【文檔編號(hào)】G02B21/36GK103597397SQ201280012125
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月12日
【發(fā)明者】什洛莫·圖爾格曼, 奧代德·安妮, 艾坦·謝夫, 羅伊·拉瓦芙, 雅艾爾·巴蘭, 莫迪凱·布雷斯特爾, 亞歷克斯·埃弗羅斯, 尤瓦拉爾·利朗 申請(qǐng)人:Idea機(jī)器顯影設(shè)計(jì)及生產(chǎn)有限公司