CN103189779A - 显微镜自动扫描切片系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显微镜自动扫描切片系统。该系统包括一个简单的自动聚焦单元，它提供了无空回的微调焦装置；聚焦单元包括一个至少一个可以支撑成像系统的细长的坚硬的臂；头部至少可以与臂的一端固定；聚焦单元还包括一个细长的、坚硬的、类似于平行的，并与所述至少一个臂分离的杠杆；所述杠杆摆动式地装配在铰链上，第一端部与聚焦单元头部连接，同时另一端部是自由状态。聚焦单元还包括固定到马达的凸轮的驱动机构。固定在马达的凸轮是偏心的,与杠杆的第二端部始终接触。当凸轮旋转运动时，驱动杠杆与至少一个臂的另一个端部连接的聚焦单元，从而产生一个近似于垂直的双向运动。扫描切片系统还包括一个可以驱动支撑聚焦单元在Y方向上连续往返运动的扫描底座，和一个使切片架在X方向上连续移动的扫描轨道，直到完成最后一张切片的扫描。本发明的扫描系统适合自动化筛选或预先筛选标本。

Description

显微镜自动扫描切片系统

相关申请的交叉参考

本申请要求2010年10月22日提交的美国临时申请第61/455,502号的优先权。

技术领域

本发明涉及一种用于自动扫描显微镜上切片的方法和装置，更具体地说，它涉及到一个适合用于自动筛选或预先筛选标本的带有聚焦单元的自动扫描切片系统。

背景技术

传统的显微镜切片扫描系统包括带有切片架的自动装载机和用于扫描切片的马达驱动的扫描（X-Y）底座。通常情况下，马达驱动的X-Y显微镜底座包括一个移动切片到显微镜物镜的两个正交轴（X和Y）上，以使切片处于精确位置，并可能在第三轴（Z）提供自动聚焦的装置。这种系统还可以配备切片定位底座，以便保证切片的连续，和在扫描结束后将它们移去和存储。

现有技术的切片扫描系统很笨重，而且占用相当大的空间。此外，这样的系统昂贵、不稳定，而且复杂，需要精密的排出直线和装载切片的接口和显微镜。这种现有技术的扫描系统的聚焦包括一种螺钉或齿条与小齿轮的聚焦调节，这会导致聚焦单元出现空隙和滞后。切片从装载机输送到显微镜有时会失败，从而导致系统停止和在传输过程中损坏切片。在大多数现有技术的切片扫描系统中，切片是堆叠存储的，所提供切片标签的能见度很低。此外，使用堆叠存储的切片系统，因为切片的标签不是清晰可见的，所以通过手动检索特定的切片不是一项简单的任务。

因此，就需要一种简单、稳定和低成本并且减少现有技术问题的切片扫描装置。这可以通过以下来实现集传统的装载/显微镜设置，并结合切片扫描系统所有功能为一体的简单设备。

在阅读完本说明书和附图后，现有技术的其他局限性将变得显而易见。

发明内容

本发明公开一种自动扫描多张切片的系统。

一方面，本发明提供的是一种自动扫描切片的系统。扫描系统包括一个马达驱动的扫描轨道，以支持和移动在X方向具有多张切片的切片架。马达驱动的扫描轨道具有一个用于勾住切片架的固定装置和用于使切片架的位置在扫描轨道上，并且在一个方向沿着X轴移动直到切片架中的最后一张切片被扫描为止的驱动装置。

自动扫描切片系统进一步包括一个马达驱动的聚焦单元，在Z方向上下移动和提供在不同聚焦层面上的多个图像。聚焦单元是一个前端用于支撑聚焦管的金属块，和至少一个刚性臂与所述前端垂直。所述臂具有第一端部和第二端部，第一端部与所述前端接合。聚焦单元进一步包括一个细长的坚硬的杠杆和驱动机构，杠杆摆动式地装配在铰链上，驱动机构与杠杆始终接触。杠杆的一端与聚焦单元的前端连接，而另一端是自由状态。所述杠杆基本上与臂是平行的，并至少与一个臂隔开。传动装置的杠杆向下弯曲后至少与一个臂接合，使至少一个臂和聚焦单元的前端近似于垂直的运动。聚焦单元是由一个在Y方向上随着切片的长度前后移动的马达驱动的扫描底座的台面所支撑。扫描系统进一步包括用于照亮切片上的目标对象而产生照明光束的照明系统和至少一个用于检测多个图像的图像检测系统。

在另一个方面中，一种照明系统是设置成与扫描底座相连接并与扫描底座在Y方向上一起移动。

在又一个方面，所述的是一个自动聚焦单元。聚焦单元包括一个支撑聚焦管的主体的前端和至少一个细长的臂与所述前端垂直。至少一个臂的一端与前端接合。聚焦单元进一步包括一个细长的杠杆摆动式地装配在一个铰链上并与一个被固定到马达上的凸轮驱动机构连接。杠杆的一端与聚焦单元连接，而另一端是自由状态。所述杠杆基本上与臂是平行的，并至少与一个臂隔开。凸轮始终与杠杆接触，以至于当马达使所述凸轮旋转时它保证至少一个臂在两个方向垂直移动，接着使聚焦单元的前端双向垂直移动。

在除了以上所描述的方面和实施方式外，通过参照附图和对下面详细描述的研究，更多方面和实施方式将变得一目了然。

附图说明

考虑到下面结合附图的具体描述，本发明的上述和其他特征，其本质和各种优点将更加明显，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的切片扫描仪的构造示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的装有5张切片的切片架的构造示意图；

图3是根据本发明的一个实施例的驱动机构切片扫描轨道的构造示意图；

图3a是根据本发明的一个实施例的驱动机构切片扫描轨道的固定装置的构造示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的聚焦单元的侧视图；

图5是一个带有透明盖的聚焦单元的聚焦机构内部的构造示意图；

图6是根据本发明的一个实施例的扫描底座机械装置的构造示意图；

图6a是用高电镀移去的切片扫描机构，在装载之前通过弹簧阻止被别的插头运作的俯视图；

图7是根据本发明的一个实施例的展示通过辅助摄像机看到照片的切片扫描仪的俯视图；

图8是根据本发明的一个实施例的切片架接收器的构造示意图。

具体实施方式

下面的附图和说明中描述了具体的实施方式，以指导那些本领域技术人员如何最佳模式的制造和使用本发明的技术。然而，在本领域中的技术人员将理解，下面描述的特征可以组合成不同的方式，使本发明形成多种不同的形式。

如图1所示，本发明提供的是一种显微镜自动扫描切片系统10。系统10可以包括一个用于支撑切片扫描系统其它部件的基座11，切片架分配器12，一个扫描轨道18，扫描底座20，切片架接收器22和一个聚焦单元24。显微镜自动扫描切片系统10进一步包括：照明系统（图中未出示），用于照亮正被扫描的目标对象和图像检测系统（摄像机26和/或辅助摄像机28），以提供被照射的目标对象的多个图像。

切片架分配器12设计成能够装载多个切片架14。切片架14堆叠放置在切片架分配器12里。在一个实施例中，每个切片架14被放置于切片架分配器里的相应位置，使每个切片架14能够不占用相邻的切片架14的情况下独立摆放。所述切片架分配器12的尺寸可容纳若干切片架14。例如，如果一个堆加一个，切片架分配器12可容纳十个切片架14。在另一个实施例中，不同数量的切片架能装在切片架分配器12里。

每个切片架14能够水平放置多个切片16。图2为切片架14的构造示意图。切片架14包括一个矩形框架210，其具有两个相对的侧壁212和214、和两个臂端216和218。切片架14进一步包括一个具有多个槽222的基座220。每个槽222都已经设计好了，使底座上的槽上面的切片16上的目标对象被扫描。槽222之间由纵向弹性杠杆224隔开。切片架14能够水平放置多个切片16。在一个切片架14的切片16数目可以有所不同，这取决于切片架14的大小和尺寸。例如，切片架14可以包含六张切片16。在另一实施例中，比6张更大或更小的一组切片可以放置在一个切片架14里。常用技术的一种将理解成，任何能够用在本发明的切片扫描系统10的现有切片架设计都落入本发明的保护范围。

通过多个纵、横向弹性杠杆224使切片16牢牢地固定在切片架14内。弹性杠杆224可以从所述底座向上突出，并且设计为可以牢固的放置更长和/或更短的切片16。

通过按压切片与基座220的接触处，可以偏转杠杆224来使切片16能够插入到切片架14里。一旦插入，切片16通过弹性杠杆224就牢牢的固定住了。常用技术的一种将理解成，通过使用各种的按压，插入或任何其它设计弹性杠杆来使切片16牢牢的固定在切片架分配器12内的都落入本发明的保护范围。

在一个实例中，切片架14的框架210有一个识别标签，例如通过使用类似检测系统来识别切片的条形码，或光学字符阅读器。在另一种实现方式中，每一个切片16可以装一个识别标签，例如，能够用于识别特别的切片16的条形码。每一个切片和它的标签在任何时候都完全可见。切片架堆叠放置并且与放置在传统的切片储存系统里使用大约相同的空间。

切片架分配器12可连接到切片扫描轨道18，使切片架14能够从切片架分配器12里面拉出来，并放置到扫描轨道18上。图3描述的是带有驱动装置310的扫描轨道18。驱动装置310能够从切片架分配器12里拉出切片架14，并且使切片架在X方向上从靠近切片架分配器12端部朝着切片架接收器22（图1）端部移动。

在一个实施方式中，扫描轨道18可以是壳体形状的方管312，用来指引切片架14和作为驱动装置310的外罩。驱动装置310包括一个马达318和由马达318驱动的同步带316。具体实施方式中，马达318可以是一个步进电机。固定在皮带上的固定装置是一个弹簧钩320，如图3a。弹簧钩320用于勾住切片架分配器12底部的切片架，并把切片架从切片架分配器12中拉出来，然后放置于扫描轨道18上。弹簧钩320具有足够的弹性，以根据其返回行程在切片架14下偏斜。所述弹簧钩320勾住切片架分配器12底部的切片架14，并把切片架从切片架分配器12中拉出，然后放置在扫描轨道18上。在扫描的开始阶段，扫描轨道18使切片架中的第一个切片的位置在系统10的物镜下。这可以理解成，任何其他能够用于牢牢的勾住，并在扫描结束后放开切片架14的都可以代替弹簧钩320。

同步带的位置是由两个限位开关314和315决定。当弹簧钩320勾住切片架分配器12底部的切片架14时，限位开关314确定位置。限位开关315（启动开关）决定了在扫描系统10物镜下的扫描轨道18上的第一个切片扫描过程的开始位置。一个或多个按压板簧322使切片架14与扫描轨道18接触。扫描轨道18进一步包括一个槽324，使照明光束穿过槽324，照亮切片上的目标对象。轨道驱动装置310实现的是使切片架在一个方向上直线运动。在一个实施例中，可以由一个控制器（图中未出示）控制扫描轨道的速度。在X方向上的运动速度是按操作过程的需求，然后通过马达318转动的频率来控制。

在起始位置，限位开关314触发驱动装置，使弹簧钩320勾住切片架分配器12底部的切片架14，并将其从切片架分配器12中拉出来。一旦第一个切片的位置在系统10物镜下，开关315就打开扫描程序的开始电源。扫描轨道18不断的推进切片架14，一步一步的，直到最后一个切片架里面的切片完全被扫描。然后，驱动装置310反向运动离开扫描切片架14的位置和弹簧钩320从切片架分配器12的底部拉出下一个切片架，并使第一个切片在扫描物镜下准备扫描。同时，下一个切片架就把前一个扫描完成的切片架推到切片接收器22里。在X方向上的扫描轨道18的总距离取决于从开始扫描的限位开关315预编程设定的数目。在一个实例中，驱动机构310包括用来确定在X方向上扫描轨道18的距离的极限位置限位开关。同时，限位开关能够使钩320来放开已经被扫描的切片架和使钩回到他开始的位置。

如图4，描述的是聚焦单元24。聚焦单元24包括一个可以被切断或制造并在一个模具中形成前端410的金属块400和至少一个刚性臂420与所述前端410垂直。聚焦单元24能够提供一个平行垂直运动和放大运动数倍的杠杆。所述前端410可支撑一个聚焦管510（参见图5）。图4是具有两个刚性臂420的聚焦单元24。本技术将理解成，金属400被切断形成或多或少的刚性臂，都落入本发明的保护范围。

每个臂420具有第一端部426和第二端部428，并且第一端部与所述前端410垂直。当向臂420的第二端部428施压时，它会稍微向下弯曲。当臂420的第二端部428稍微向下时，聚焦单元24的前端410会向上移动，使聚焦管510近似于垂直的运动，反之亦然；当臂420的第二端部428返回它的起始位置时，所述前端410（和聚焦管510）相应地向下移动。

金属块400进一步包括一个被空隙435与臂420隔开的坚硬的杠杆430。杠杆430有两个端部，其中第一端部432通过连接装置450连接到所述前端，而另一端部434是自由状态。杠杆430摆动式地装配在铰链（销）460上，其设计和位置用于确定杠杆比率和放大倍率。杠杆比率取决于沿杠杆430长度的铰链460的位置。在具体实施中，该比率可以是1：5。在另一个实施方式中，该比率可以是1：10。本技术将理解成，根据沿杠杆430长度的铰链460的位置使用更大或更小的杠杆。

在一个实施方式中，前端410，臂420和杠杆430能够分不同的部分制造，最终组合形成金属块400。

聚焦单元24进一步包括一个驱动机构，以实现一个聚焦管510的垂直运动（Z方向）。驱动机构440包括组合到马达（图中未出示）的滚轮或凸轮480。凸轮480是与杠杆430始终接触的。在一些实施例中凸轮480是偏心的。任何其他几何形状或形式的凸轮都能用于实现杠杆430的垂直运动。通过弹簧（偏压装置）不断的朝同一个方向推杠杆430的第一端部432，使杠杆430和凸轮480之间始终接触。凸轮480通过马达驱动的旋转形成的推压力来驱动，推压力的大小取决于凸轮480离杠杆430的位置。在此力量下，杠杆的第二端部434弯曲推动臂420上的第二端部428，这样使前端410做无空回的垂直运动。在一个实施例中，凸轮480以大约1000的增量移动。在另一个实施例中，增量可能是更大或更小。在一个实施例中，通过控制器能够控制和同步聚焦单元24在Z-方向上的垂直运动。垂直运动的范围取决于凸轮/滚轮480的半径、铰链460的位置和凸轮480到杠杆的第二端部434接触的点。所述凸轮480可直接作用于杠杆430的第二端部434，或者通过一个固定的或可调节的从动件485作用于杠杆430上。本技术将理解成，外形表面不同的几何形状的凸轮480都落入本发明保护范围。

在操作过程中，执行聚焦功能的聚焦管510，由聚焦单元24的前端410支撑。聚焦管由臂420支撑，做平行运动。通过与铰链460摆动杠杆430来控制运动。通过铰链460的位置和凸轮480与杠杆的第二端部434接触的点来调整杠杆运动的范围。通过上下移动聚焦管，提供在不同的聚焦层面上产生的不同图像。

如图5所示，聚焦单元24包括金属块400和聚焦管510。在一个实施方式中，聚焦管510能够提前手动聚焦和锁定在切片的中间位置，以至于用于观察的小区域出现在视场中。穿过厚切片聚焦（和任何不同的切片的垂直位置，覆盖玻璃位置等）是对杠杆430和臂420弯曲来完成的。

聚焦单元24是通过扫描底座20来支撑的。扫描底座20能够在Y方向上扫描切片。扫描底座20与聚焦单元24一起沿扫描的距离前后移动（通常为25毫米，但也有可能更多。）。通常情况下，常规的扫描底座使用导向螺杆来实现在Y方向上的运动。图6和6a是扫描底座20的示意图。通过直接安装的马达620上的销610使扫描底座20在Y方向运动。在一个实施例中，销610可以是一个偏心销。任何其他的几何形状的销610都可以使用。正弦曲线可以被预先转换成直线运动。沿着切片的长度运行的距离取决于马达620上的限位开关。扫描底座在Y方向上运行距离是由从限位开关预先编好的步骤的数量决定。在一个实施例中，额外的限位开关能够用于决定扫描底座20在Y方向上的行程极限位置开关。

被扫描的对象在切片16上并且通过照明系统（图中未出示）来照明，照明系统包括一个光源和照明光学系统。光源包括发光二极管（LED），灯（氙气灯，电弧灯，卤灯）或激光。在一个实施例中，光源是一个LED，可以直接连接到扫描底座20，并可以与扫描底座20一起移动。扫描底座20与LED一起在Y方向不断的前后移动、扫描切片上面的目标对象，同时扫描轨道18在X方向上连续滑动。同时，聚焦单元24在Z方向上下移动聚焦管510，使在不同对焦层面提供不同的图像。在X、Y、Z方向上的运动和运动速度是根据操作的需要和马达震动频率来控制的，例如：驱动扫描轨道18的马达318，聚焦单元的驱动马达和扫描底座马达620。

光源提供一种能够穿过照明光学系统和槽324到在槽324上面并且在物镜下的切片的光束。槽324位于所述光源的前面，并与物镜对准。一个物镜镜头收集从切片传送和/或反射来的背景光源。背景光源可以被图像检测器检测，如主摄像机26（图1），提供了切片上目标对象的一个小区域的图像（小于总面积）。通常情况下，图像检测器26是一个电荷耦合器件（CCD）阵列或其他光学成像阵列并提供小区域的多倍像素图像。

在一个实施方式中，从切片传送和/或反射的背景光源能对分光镜起作用，分光镜能将背景光源的一部分传送到主摄像机26上，同时将另一部分反射到第二个辅助的摄像机28上。辅助摄像机28被安装在与主聚焦管相同支撑架的同一线上，并且记录切片16上所登记的标记720（图7）的位置。每张切片都有鲜明的标记，通常是十字形，在一个玻璃的固定位置上。标记720显示切片（切片的边缘）的位置和/或扫描目标对象特定特征的位置。当切片被放置在扫描位置时，登记的标记就会出现在辅助摄像机28的视场中。标记720的位置在摄像机的中心位置，然后扫描轨道18的驱动装置310纠正扫描开始位置，以补偿误差。此信息与切片数据一起被存储，并用来准确定位切片图像中的任何特征。这对如果需要在相同或不同的系统中重新检查切片，是非常重要的。在另一个实施例中，第二个摄像机可以作为区域摄像机用于定位切片上的目标对象的边缘，或用于代替操作目镜。在其他的实施例中，目标对象的边缘能够位于摄像机的三分之一区域处（图中未出示）。

每个切片架14的最后行进过程是从轨道18被推到接收器22里。图8所示的是切片接收器22。接收器是通过平行四边形的板簧来保持平衡，板簧根据每个切片架的重量而倾斜，每个切片架之间保持在一个切片架厚度的距离。切片架14可以在扫描操作过程中移除。切片架14能够在不打断扫描过程的情况下从接收器22中移除。一旦接收器22满了，接收器驱动限位开关（图中未出示）来停止扫描。

在一种操作方法中，切片架14堆叠放置在扫描轨道18尾部的切片架分配器12中。当扫描系统10开启扫描指示，弹簧钩320把切片架分配器中底部的切片架14从切片架分配器12中拉出，然后把第一张切片放在物镜下。聚焦管510能够提前手动聚焦和锁定在切片的中间位置。扫描轨道18使切片保持在X方向上，同时扫描底座20沿着切片长度的方向不断的前后移动。同时，聚焦管510在Z方向上上下移动，并且提供在不同对焦层面的图像。当第一张切片被扫描后，马达318使第二张切片前进到物镜下。当最后一张切片完成扫描，马达318移开已完成扫描的切片架14回到他初始位置，然后弹簧钩320从切片架分配器12底部拉出下一个切片架。当扫描轨道18放置新的切片架14时，扫描完成的切片架就被推到切片架接收器22里。

在一个实施例中，切片扫描器10被所有控制它功能的电子控制器控制。所述控制器与扫描计算机连接，并响应计算机的指令。所述控制器控制和同步扫描轨道18的速度、扫描底座20和聚焦管510以实现自动扫描多张切片。所有其他的操作参数，比如：扫描距离，切片架的顺序，照明的强度和频率等等，都能够通过控制器来编程和控制。在启动对焦时，扫描底座和跟踪驱动器都移动到“HOME”的起始位置。

本发明所述的特别元素，实施案例和实际应用都已经公开，也都被理解，公开的范围也不限于此，对本发明中的技术进行的任何修改都不脱离本发明的保护范围，特别是所述的照明系统。举例来说：本发明所公开的任何方法或过程，技术或者操作组成的方法/过程都能够以任何合适的排列顺序实现，也不限于任何特定的公开顺序。在各种实施例中，元件和部件可以有不同的配置或排列，组合，和/或消除。上述的各种特征和操作流程可以彼此独立地使用，或者可以以各种方式结合。所有可能的组合方式和子组合方式都将落入本发明的保护范围内。参考本公开的所有方面“一些实施例中”“一个实施例”，或类似的，就意味着实施例中所描述与实施方式有联系的都包含在至少一个实施方式中突出的特征，结构，步骤，操作或特点。因此，出现的短语“在一些实施例中”，“在一个实施例中”，或类似的，在所有本公开中不一定都指相同的实施例，可能参考一个或多个相同或不同的实施例。实际上，这里所描述的新颖的方法和系统可能包含其他各种形式；此外，各种不同的省略，添加，置换，相当，重排，和改变本公开所描述的具体实施方式，都不脱离本发明所描述的主旨。

实施例的各个方面和优点都已经在适当位置描述。可以理解为，根据任何特定的实施例，未必所有这些方面或优点都可以实现。因此，应该认识到，不同的实施例可能通过一种方法就可以实现或者最优化所述的某优点或者一组优点，也有可能没必要实现所述的其他方面或者优点。

这里所用的条件语言，比如：“能”，“可能”，“应该”，“例如”和类似的词，除非另有特别说明，否则在文中使用过的范围内理解，通常是用于传达某些实施例中包括而其他实施例中不包括的某些特征，元件和/或步骤。因此，这些条件语言不是用于暗指一个或者多个实施例都需要的特征、元素和/或步骤，或者一个或多个实施例中必须包括用于确定的逻辑，有或没有操作者输入或者提示，这些特征、元素和/或步骤是否都包括，或者都体现在任何特定的实施例中。在任何特定实施例，没有单个特征或一组特征是必可缺少的。术语“包括”，“包含”，“具有”和类似这样的词是同义词，在可修改的方法中都用为包含地，且不排除额外的元素、特征、行为、操作等。同时，术语“或”使用在其包含的形式（而不是它的独有的形式）使用时，例如，连接元素列表，术语“或”是指一个，一些或所有的列表中的元素。

此处所描述的比如：示例计算、模拟、结果、图形、价值和实施例中的参数是为了说明和不限制公开的实施例。与本发明所描述解释说明的例子相比，其他实施例可以通过不同地设置和/或操作。

Claims (17)

1.显微镜自动扫描切片系统，该系统包括：

照明系统，用于照亮切片上的目标对象，并产生一个背景光源；

切片架分配器，可放多个切片架，切片架堆叠放置在切片架分配器里；

一个马达驱动的扫描轨道，具有第一端部和第二端部，其中第一端部与切片分配器连接，扫描轨道设计成从切片架分配器中拉出切片架到扫描轨道上，并使这个切片架在X轴的方向移动；

一个聚焦单元，提供无空回的微调焦，聚焦单元主体的前端可支撑成像系统；聚焦单元具有至少一个细长的坚硬的臂与所述前端垂直，所述臂具有第一端部和第二端部，其中臂的第一端部与前端连接；聚焦单元具有一个细长的坚硬杠杆摆动式地装配在铰链上，杠杆具有第一端部和第二端部，其中杠杆的第一端部与聚焦单元主体的前端连接，杠杆的另一端部是自由状态；聚焦单元具有驱动机构，同时驱动机构与杠杆始终接触，驱动机构可驱动杠杆使得至少一个臂和聚焦单元的前端，近似于垂直的运动，其中头部的垂直运动的比例是通过铰链沿着杠杆的长度和杠杆与驱动机构接触的点的位置进行调整的；

马达驱动的扫描底座，扫描底座的台面用来支撑聚焦单元，扫描底座具有驱动机构使扫描底座与聚焦单元一起在Y方向上前后运动；

切片架接收器，切片架接收器与所述扫描轨道第二端部连接，用于接收扫描完成后的切片架；

至少一个图像检测器，图像检测器捕获所述的背景光源和产生多个图像；以及

控制器，用于驱动扫描轨道、扫描底座、聚焦单元，并控制他们协同工作，以实现自动扫描多张切片。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述照明系统与扫描底座连接，并与扫描底座一起移动。

3.根据权利要求1和2所述的系统，其中所述照明系统包括一个光源和照明光学系统。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述扫描轨道进一步包括一个驱动装置，驱动装置具有一个马达和一个同步带，固定装置连接到同步带，其特征在于，固定装置具有勾住切片架分配器底部的切片架的功能，其在整个扫描操作的过程中始终勾住切片架，并在扫描结束后放开切片架。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述的扫描轨道的驱动装置进一步包括限位开关，一个限位开关用来定位切片架被勾住的位置，另一个限位开关用来定位扫描初始位置。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述扫描轨道的驱动装置进一步包括一个极限位置限位开关。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述聚焦单元的驱动机构包括马达和固定到马达上的凸轮，该凸轮与杠杆的第二端部始终接触。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述聚焦单元进一步包括一个与杠杆的第二端部相连接的凸轮从动件，其中所述的驱动机构的凸轮从动件可间接地驱动杠杆的第二端部。

9.根据权利要求7所述的系统，其中所述凸轮表面外形是一个不规则几何形状。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述聚焦单元进一步包括一个偏压装置，其在一个固定方向作用在杠杆的第一端部。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述图像检测器，至少包括两个检测器，使在各种聚焦层面产生多个图像，以记录切片位置或在切片上物体的特定特征的位置和/或检测切片上的目标对象的边缘。

12.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统的图像检测器，至少包括三个检测器。

13.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器是一个电子控制器，用于控制扫描距离、切片架的顺序和照明系统的强度或频率中的至少一个。

14.一种聚焦单元提供无空回的微调焦装置，其中，聚焦单元包括：

聚焦单元主体的前端可支撑聚焦管；至少一个细长的坚硬的臂与所述前端垂直，所述臂具有有第一端部和第二端部，其中第一端部与所述前端连接；一个细长的坚硬杠杆摆动式地装配在铰链上，杠杆具有第一端部和第二端部，其中第一端部与聚焦单元前端连接，另一端部是自由状态；以及

驱动机构的凸轮固定到马达上，凸轮与杠杆的第二端部保持接触，使杠杆形成垂直运动，驱动机构可驱动杠杆使得至少一个臂和聚焦单元的前端，近似于垂直的运动，其中，头部的垂直运动的比例是通过铰链沿着杠杆的长度和杠杆与驱动机构接触的点的位置进行调整的。

15.根据权利要求14所述的聚焦单元，其中所述的凸轮表面外形是一个不规则几何形状。

16.根据权利要求14所述的聚焦单元，进一步包括一个与杠杆的第二端部相连接的凸轮从动件，其中凸轮从动件可间接地驱动杠杆。

17.根据权利要求14所述的聚焦单元，所述聚焦单元进一步包括一个偏压装置，其在一个固定方向作用在杠杆的第一端部，使得凸轮和杠杆之间始终保持接触。

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