CN110168424B - 载片成像设备 - Google Patents

Abstract

一种载片成像设备，其包括副本保持器移动系统和成像系统。副本保持器移动系统包括可移动台，该可移动台被配置成沿着第一和第二载片移动轴线相对于成像系统移动，其中，成像系统被配置成在图像形成过程期间形成安装在位于可移动台上的该/每个成像位置中的载片上的样品的图像，该图像形成过程包括使可移动台沿着第一和第二载片移动轴线相对于成像系统移动。副本保持器移动系统还包括副本保持器，该副本保持器被配置成安装到可移动台，其中，副本保持器被配置成在多个分度位置中的每一者中安装到可移动台。

Description

载片成像设备

技术领域

本发明涉及载片成像设备，例如用于在数字病理学中使用的载片成像设备。

背景技术

载片成像设备是被配置成形成安装在载片上的样品的图像的成像设备。由现代载片成像设备形成的图像通常是数字图像，因此此类图像可被称为“数字载片”。通常，安装在载片上的样品是生物标本，诸如组织样品。通常，载片是玻璃载片。

通常，载片成像设备用于数字病理学中，数字病理学可以被理解为基于图像的信息环境，该信息环境允许管理从数字载片生成的信息。

在载片成像设备能够（例如，通过扫描过程）形成覆盖载片的大部分表面（如果不是全部的话）的图像的情况下，载片成像设备可被称为“全载片成像”设备。

载片成像设备可使用2D相机或行扫描检测器来形成安装在载片上的样品的图像。

例如，载片成像设备的示例描述于US6522774、EP00534247B1、US6640014B1、US6711283B1、US9116035、WO2013017855和US8712116中。

图1(a)示出了用于在载片成像设备中使用的示例成像系统10。图1(a)的成像系统10包括行扫描检测器14并且根据已知的原理操作。

更详细地，图1(a)的成像系统10包括成像透镜12，该成像透镜被配置成将源自安装在载片80上的样品的光聚焦到行扫描检测器14上。行扫描检测器14通常包括像素的线性阵列。

在成像系统10中，行扫描检测器14被配置成从样品的长形区域82获取1D图像数据，该长形区域沿着条带（swathe）宽度轴线（x轴线）延伸。条带宽度轴线垂直于扫描长度轴线（y轴线）。

图1(b)示出了在载片成像设备中用于与图1(a)的成像系统10一起使用的示例副本保持器移动系统20。

副本保持器移动系统20包括可移动台30和副本保持器60。可移动台30被配置成沿着扫描长度轴线（y轴线）和条带宽度轴线（x轴线）移动。副本保持器60被配置成安装到可移动台30。副本保持器60包括呈槽62形式的多个孔口，每个槽62被配置成松弛地保持相应的载片80。可移动台30的顶表面30a包括多个金属载片支撑销（图1(b)中未示出），所述金属载片支撑销定位成使得当副本保持器60安装在可移动台30上时，由副本保持器60上的槽62松弛地保持的该/每个载片80被三个金属载片支撑销支撑。

优选的是，接触载片80的金属载片支撑销的顶表面是共面的，使得成像系统10能够在载片80通过可移动台30移动时更容易地保持对安装在被载片支撑销支撑的载片80上的样品的聚焦。

在使用中，保持多个载片80的副本保持器60安装到可移动台30。可移动台30且因此由安装到可移动台30的副本保持器60保持的每个载片80沿着扫描长度轴线（y轴线）和沿着条带宽度轴线（x轴线）移动，使得成像系统能够形成安装在每个载片80上的样品的图像。

更详细地，成像系统10被配置成将安装在每个载片80上的相应样品的图像形成为多个条带，其中，每个条带由一组扫描线形成，每条扫描线使用扫描线检测器14从样品表面上的沿着条带宽度轴线延伸的相应长形区域82获取，其中，每组扫描线在使用副本保持器移动系统20沿着扫描长度轴线（y轴线）（例如，沿图1(a)中被标记为16的方向）相对于扫描线检测器14移动载片80时被获取。在已获取一个条带之后，沿着条带宽度轴线（x轴线）（例如，沿图1(a)中被标记为15的方向）移动载片80，以允许通过沿着扫描长度轴线（y轴线）移动载片80来获取另外的条带。可通过沿与图1(a)中被标记为16的方向相反的方向沿着扫描长度轴线移动载片80来获取该另外的条带，例如使得在图像形成过程期间，沿着蛇形路径移动载片80。

通常，从安装在载片80上的样品获取的单个条带可在载片80的表面处例如沿着条带宽度轴线（x轴线）具有大约1 mm的宽度并且沿着扫描长度方向（y轴线）具有2 mm和60 mm之间的长度。可以组合多个条带以生成比单个条带的宽度（例如，大约1 mm）更宽的图像。

可例如通过沿着成像轴线13移动成像透镜12来调整图1(a)的成像系统10的焦点设置。载片支撑销中的缺陷、搁置在载片支撑销上的载片80中的缺陷、或者安装在载片80上的不均匀样品在获取样品的数字图像时会导致失去焦点。因此，在获取条带期间，可以动态地调整成像系统10的焦点设置，以沿着扫描长度轴线（y轴线）使样品沿着样品的长度保持焦点对准。适合于在沿着扫描长度轴线移动载片80时测量和动态地调整成像系统10的焦点设置以使样品沿着样品的长度保持焦点对准的技术描述于文献中，参见例如US7485834、WO2013/017855和US2014/0071438。

实施上文参考图1(a)和图1(b)所描述的原理的示例载片成像设备是由Leica(TM)销售的SCN400载片扫描仪。可以在

上找到描述SCN400载片扫描仪的操作的视频。

本发明人已观察到实施上文参考图1(a)和图1(b)所描述的原理的载片成像设备的一些挑战。

例如，本发明人已观察到，可以由副本保持器60保持的载片80越多，载片成像设备就需要越宽，以便允许副本保持器60移动到可以由成像系统10形成安装在每个载片80上的样品的图像的位置中。例如，与仅保持两个载片的副本保持器相比，保持六个载片的副本保持器60通常需要更宽的载片成像设备以便适应副本保持器的移动。

本发明人还观察到，副本保持器60通常被手动地安装到可移动台30上。这项工作会是需要手巧的，因为载片80可由副本保持器60松弛地保持且因此会掉落，并且用户的手可能在副本保持器安装过程期间损坏载片成像设备的一个或多个部件。

鉴于以上考虑，已设计出本发明。

发明内容

本发明的第一方面可提供一种载片成像设备，包括：

副本保持器移动系统；以及

成像系统；

其中，副本保持器移动系统包括：

可移动台，其被配置成沿着第一和第二载片移动轴线相对于成像系统移动，其中，可移动台的顶表面包括多个载片支撑销，所述多个载片支撑销被配置成将一个或多个载片支撑在可移动台上的一个或多个成像位置中，其中，成像系统被配置成在图像形成过程期间形成安装在位于可移动台上的该/每个成像位置中的载片上的样品的图像，该图像形成过程包括使可移动台沿着第一和第二载片移动轴线相对于成像系统移动；

副本保持器，其被配置成安装到可移动台，其中，副本保持器包括多个孔口，每个孔口被配置成保持相应的载片；

其中，副本保持器被配置成在多个分度位置中的每一者中安装到可移动台，所述多个分度位置包括：

第一分度位置，其中由副本保持器保持的载片的第一子集被载片支撑销支撑在一个或多个成像位置中；

第二分度位置，其中由副本保持器保持的载片的第二子集被载片支撑销支撑在一个或多个成像位置中。

以这种方式，通过在分度位置之间移动副本保持器，由副本保持器保持的载片的不同子集可以在不同时间位于（一个或多个）成像位置中。这可允许由副本保持器保持的所有载片均被成像，即使由副本保持器保持的载片的数目大于成像位置的数目。具有较小数目的成像位置是有用的，因为它允许成像设备更小巧，这是由于可以需要可移动平台的较小范围的移动以允许成像系统形成位于该/每个成像位置中的该/每个载片的图像。

从上文的讨论可以得出，用于将载片保持在副本保持器中的孔口的数目可大于可移动台上的成像位置的数目。

术语“副本保持器”、“保持器”和“载片保持器”在本文中可互换使用。因此，术语“副本保持器”的实例可在本文中用“保持器”或“载片保持器”代替。

第一和第二载片移动轴线应是不平行的，并且可以相对于彼此垂直。为避免任何疑问，在图像形成过程期间，可移动台可在与它沿着第二载片移动轴线移动时的不同时间沿着第一载片移动轴线相对于成像系统移动。可移动台还将有可能同时沿着第一和第二载片移动轴线两者移动。

第一和第二载片移动轴线优选地平行于成像系统的成像平面。成像系统的成像平面可被限定为由成像系统从中获取的图像被认为是焦点对准的平面。通常可针对任何成像系统来限定此类平面。

副本保持器和可移动台可各自具有一个或多个分度构造，所述一个或多个分度构造可被配置成彼此合作（例如，副本保持器上的一个或多个分度构造可被配置成与可移动台上的一个或多个分度构造合作）以便起到当副本保持器在每个分度位置中安装到可移动台时固定副本保持器相对于可移动台的位置的作用。

一个或多个分度构造可包括例如形成在可移动台上的一个或多个销和形成在副本保持器中的一个或多个对应的孔、或者形成在副本保持器上的一个或多个销和形成在可移动台中的一个或多个对应的孔。

分度位置的数目可等于用于将载片保持在副本保持器中的孔口的数目除以可移动台上的成像位置的数目。载片的每个子集中的载片数目可等于可移动载物台上的成像位置的数目。

副本保持器移动系统可包括：第一马达，其被配置成沿着第一载片移动轴线移动可移动台；以及第二马达，其被配置成沿着第二载片移动轴线移动可移动台。

副本保持器移动系统优选地被配置成执行分度过程，其中副本保持器从分度位置中的一者移动到分度位置中的另一者。

副本保持器移动系统可包括：分度臂，其用于保持副本保持器；以及分度马达，其被配置成沿着相对于第一和第二载片移动轴线两者不平行的分度轴线来移动分度臂。

其中副本保持器从分度位置中的一者移动到分度位置中的另一者的分度过程可包括：由分度马达沿着分度轴线移动分度臂以及由第一和第二马达沿着第一和第二载片移动轴线移动可移动台。

分度轴线可垂直于第一和第二载片移动轴线两者。第一和第二载片移动轴线可彼此垂直。

副本保持器移动系统优选地被配置成执行副本保持器装载过程，其中副本保持器从预定的副本保持器装载位置移动以在分度位置中的一者中安装于可移动台上。

其中副本保持器从预定的副本保持器装载位置移动以在分度位置中的一者中安装于可移动台上的副本保持器装载过程可包括：由分度马达沿着分度轴线移动分度臂以及由第一和/或第二马达沿着第一和/或第二载片移动轴线移动可移动台。

以这种方式，可以使用相同的三个马达来执行副本保持器装载过程，这三个马达可以用于执行上文所描述的分度过程。

副本保持器和可移动台可各自具有一个或多个接合构造，所述一个或多个接合构造可被配置成彼此接合（例如，副本保持器上的一个或多个接合构造可被配置成与可移动台上的一个或多个接合构造合作），使得可移动台能够在副本保持器装载过程期间将副本保持器拉离预定的副本保持器装载位置。

接合构造可包括例如形成在可移动台上的一个或多个销和位于副本保持器的底表面上的唇缘。

载片成像设备可包括壳体。壳体可收容成像系统和副本保持器移动系统两者。

壳体可包括槽，其中，副本保持器被配置成通过将其至少部分地推入该槽中而放入预定的副本保持器装载位置中。

副本保持器移动系统可包括止挡元件以用于在将副本保持器推入槽中时阻止副本保持器被推过预定的副本保持器装载位置。止挡元件可安装在分度臂（例如，分度臂的主体）上。

副本保持器移动系统可包括一个或多个副本保持器引导表面以用于在将副本保持器推入槽中和/或从槽中拉出时引导该副本保持器。副本保持器引导表面可形成在分度臂上。副本保持器引导表面可包括着陆区域以供副本保持器搁置在上面。

副本保持器移动系统优选地被配置成执行副本保持器卸载过程，其中副本保持器从在分度位置中的一者中安装于可移动台上移动到预定的副本保持器卸载位置。

其中副本保持器从在分度位置中的一者中安装于可移动台上移动到预定的副本保持器卸载位置的副本保持器卸载过程可包括：由分度马达沿着分度轴线移动分度臂以及由第一和/或第二马达沿着第一和/或第二载片移动轴线移动可移动台。

以这种方式，可以使用相同的三个马达来执行副本保持器卸载过程，这三个马达可以用于执行上文所描述的分度过程。

可移动台可具有推压表面，该推压表面被配置成面向副本保持器，使得在副本保持器卸载过程期间该推压表面能够将副本保持器推向预定的副本保持器卸载位置。

其中副本保持器从在分度位置中的一者中安装于可移动台上移动到预定的副本保持器卸载位置的副本保持器卸载过程可包括：推压表面通过槽将副本保持器至少部分地推出去。

本发明的第二方面可提供根据本发明的第一方面的载片成像设备，其中，省略了副本保持器。

本发明还包括所述方面和所描述的优选特征的任何组合，除了此类组合是明显不允许的或明确避免的情况。

为避免任何疑问，与物体有关的形容词“顶部”和“底部”的使用可反映当物体用于载片成像设备中时的预期/优选取向，并且不应解释为始终需要该物体的特定取向，除非明确陈述为如此。因此，形容词“顶部”和“底部”可用术语“第一”和“第二”代替。

附图说明

下文参考附图讨论了这些提议的示例，在附图中：

图1(a)示出了用于在载片成像设备中使用的示例成像系统。

图1(b)示出了在载片成像设备中用于与图1(a)的成像系统一起使用的示例复制保持器移动系统。

图2示出了示例载片成像设备，其包括成像系统和副本保持器移动系统。

图3(a)至图3(h)更详细地示出了图2的副本保持器移动系统。

图4(a)至图4(c)更详细地示出了属于图3(a)至图3(h)的副本保持器移动系统的分度臂。

图5(a)至图5(j)示出了由图3(a)至图3(h)的副本保持器移动系统执行的示例分度过程。

图6(a)至图6(h)示出了由图3(a)至图3(h)的副本保持器移动系统执行的示例装载过程。

图7(a)至图7(i)示出了由图3(a)至图3(h)的副本保持器移动系统执行的示例卸载过程。

具体实施方式

图2示出了示例载片成像设备100，其包括成像系统110和副本保持器移动系统120。

例如，成像系统110可与图1(a)中所示的成像系统10相同。

图3(a)至图3(h)更详细地示出了图2的副本保持器移动系统120。

如图3(a)至图3(g)中所示，副本保持器移动系统120包括可移动台130和副本保持器150。副本保持器移动系统还包括分度臂170，下文更详细地描述了该分度臂。

为清楚起见，图3(a)至图3(f)以及图3(h)示出了在没有由副本保持器150保持的载片80的情况下的副本保持器移动系统120。

图3(g)示出了由副本保持器150保持的载片80，其中，相应样品85安装在每个载片80上。

如例如在图3(a)和图3(h)中所示，可移动台130是包括中间板131a和底板131b的三板系统中的顶板。

副本保持器移动系统120包括第一马达（未示出），该第一马达被配置成使可移动台130沿着第一载片移动轴线（本文中称为扫描长度轴线（y轴线））相对于成像系统110移动。在该示例中，第一马达被配置成通过驱动第一移动机构（未示出）使可移动台130沿着扫描长度轴线移动。副本保持器移动系统120包括第二马达（未示出），该第二马达被配置成使可移动台130沿着第二载片移动轴线（本文中称为条带宽度轴线（x轴线））相对于成像系统110移动。在该示例中，第二马达被配置成通过驱动第二移动机构（未示出）使中间板131a且因此使可移动台130沿着条带宽度轴线（x轴线）移动。

在该示例中，底板131b不相对于成像系统110移动。

第一和第二移动机构（以及甚至下文所讨论的第三移动机构）可各自分别包括例如导螺杆、线性马达系统或压电驱动器。当然，可同等地构想用于在可移动台130和成像系统110之间提供此类相对移动的其他移动机构。

如例如在图3(a)中所示，可移动台130的顶表面130a包括多个载片支撑销132。

如例如在图3(b)中所示，该示例的载片支撑销132包括以下几组载片支撑销132：

·第一组三个载片支撑销132a，其用于将由副本保持器150保持的载片支撑在可移动台上的第一非成像位置中；

·第二组三个载片支撑销132b，其用于将由副本保持器150保持的载片支撑在可移动台上的第二非成像位置中；

·第三组三个载片支撑销132c，其用于将由副本保持器150保持的载片支撑在可移动台上的第一成像位置中；

·第四组三个载片支撑销132d，其用于将由副本保持器150保持的载片支撑在可移动台上的第二成像位置中；

·第五组三个载片支撑销132e，其用于将由副本保持器150保持的载片支撑在可移动台上的第三非成像位置中；

·第六组三个载片支撑销132f，其用于将由副本保持器150保持的载片支撑在可移动台上的第四非成像位置中。

因此，载片支撑销132被配置成将一个或多个载片80支撑在可移动台130上的两个成像位置中，其中，成像系统110被配置成在图像形成过程期间形成安装在位于可移动台130上的每个成像位置中的载片80上的样品的图像，该图像形成过程涉及可移动台130沿着扫描长度轴线和条带宽度轴线相对于成像系统110移动。下文更详细地描述了该图像形成过程。

成像系统110未被配置成形成安装在位于可移动台130上的非成像位置中的任一者中的载片80上的样品的图像。这允许使载片成像设备100变得更小巧，因为成像位置彼此接近并且落在可移动台130的小表面区域内所以可以通过可移动台130的较小范围的移动而成像。

用于将载片80支撑在成像位置中的至少载片支撑销（即，第三组和第四组中的载片支撑销132c至132d）优选地具有用于支撑载片80的共面顶表面140a，使得在如下文所描述的图像形成过程期间成像系统110能够在载片80通过可移动台130移动时更容易地保持对安装在被载片支撑销132c至132d支撑的载片80上的样品的聚焦。

用于将载片支撑在非成像位置中的载片支撑销132a至132b、132e至132f也可具有用于支撑载片80的共面顶表面140a，不过这不太重要，因为如上所述，成像系统未被配置成形成安装在位于非成像位置中的任一者中的载片80上的样品的图像。

可移动台130的顶表面130a不是平坦的，并且在一端处包括形成突出部分（ledge）133的台阶，该突出部分具有顶表面133a以及推压表面133b，下文将更详细地描述其功能。

载片支撑销132a至132f的这些组中的每一者布置有用于支撑载片80的一端的单个销以及用于支撑同一载片80的相对端的一对销。

如上文所限定的六组载片支撑销132a-132f中的每一者被配置成支撑典型的病理载片，该病理载片可具有75 mm × 25 mm（3英寸×1英寸）的长度和宽度尺寸。

除了上文所限定的六组之外，载片支撑销132还包括第七组载片支撑销，其包括大载片支撑销132g以及来自第三组载片支撑销132c的单个销和来自第四组载片支撑销132d的单个销。

大载片支撑销132g略高于第一组至第六组载片支撑销132a至132f中的载片支撑销。如果使用能够保持大载片的副本保持器来代替图3(e)至图3(f)中所示的副本保持器150，则这允许具有大于典型病理载片的宽度尺寸的大载片被第七组载片支撑销支撑。

虽然被第七组载片支撑销支撑的大载片将倾斜成与被上文所限定的六个组中的一者支撑的典型病理载片成一定角度（由于载片支撑销132g较高），但是它将是径直的以便成像系统110相应地将其成像平面倾斜成使得其可以形成安装在大载片上的样品的图像。此类技术在本领域中是已知的。

可移动台130的顶表面130a包括分度构造，在该示例中，所述分度构造具有分度销134的形式。下文更详细地描述了这些分度构造的功能。

突出部分133的顶表面133a（其是可移动台130的顶表面130a的一部分）包括接合构造，在该示例中，所述接合构造具有副本保持器接合销136的形式。下文更详细地描述了这些接合构造的功能。如下文将更详细地描述的，这些副本保持器接合销136被配置成接合副本保持器150上的对应的接合构造，使得可移动台130能够在副本保持器装载过程期间将副本保持器150拉离预定的副本保持器装载位置。

图3(e)和图3(f)进一步详细地示出了副本保持器150。

图3(e)示出了副本保持器150，其中顶表面150a面向上且底表面150b面向下。图3(f)示出了副本保持器150，其中底表面150b面向上。

副本保持器150包括具有槽152a至152f形式的六个孔口，每个槽152a至152f被配置成松弛地保持相应的载片，使得当顶表面150a面向上时载片能够搁置在每个槽152a至152f中，但是如果底表面150b面向上，则载片将掉落。

如从图3(f)可以看出，副本保持器150的底表面150b在其周边处具有唇缘152。如下文更详细地描述的，该唇缘152被配置成与副本保持器接合销136接合，使得可移动台130能够在副本保持器装载过程期间将副本保持器150拉离预定的副本保持器装载位置。

如从图3(f)还可以看出，唇缘152包括切口153，所述切口被配置成在下文更详细地描述的预装载过程期间允许形成在可移动台130上的副本保持器接合销136穿过切口153（并因此穿过唇缘152）。

图3(g)示出了副本保持器150，其中载片80松弛地保持在副本保持器150的每个孔口中。

副本保持器150被配置成在三个分度位置中的每一者中安装到可移动台130，这三个分度位置包括：

·第一分度位置，其中由副本保持器150的第一孔口152a和第二孔口152b保持的两个载片的第一子集被载片支撑销132c至132d支撑在第一和第二成像位置中；

·第二分度位置，其中由副本保持器150的第三孔口152c和第四孔口152d保持的两个载片的第二子集被载片支撑销132c至132d支撑在第一和第二成像位置中；

·第三分度位置，其中由副本保持器150的第五孔口152e和第六孔口152f保持的两个载片的第三子集被载片支撑销132c至132d支撑在第一和第二成像位置中。

副本保持器150包括分度构造，在该示例中，所述分度构造具有从副本保持器150的顶表面150a延伸到底表面150b的分度孔154的形式。可移动台130上的分度销134被配置成与分度孔154合作（通过延伸到分度孔154中）以便起到当副本保持器150在第一至第三分度位置中的每一者中安装到可移动台130时固定副本保持器150相对于可移动台130的位置的作用。

图3(h)示出了安装到第三分度位置的副本保持器150。

副本保持器150可在第一至第三分度位置中的任一者中安装到可移动台130，例如通过用户手动地在相关的分度位置中将副本保持器150放置在可移动台130上。然而，副本保持器150优选地经由下文所描述的装载和/或分度过程在第一至第三分度位置中的任一者中安装到可移动台130。

副本保持器150可从可移动台130上的第一至第三分度位置中的任一者卸下，例如，通过用户手动地从可移动台130移除副本保持器150。然而，副本保持器150优选地经由下文所描述的卸载和/或分度过程从可移动台130上的第一至第三分度位置中的任一者卸下。

成像系统110被配置成在图像形成过程期间形成安装在位于可移动台130上的每个成像位置中的载片80上的样品的图像，该图像形成过程包括使可移动台130沿着扫描长度轴线（y轴线）和条带宽度轴线（x轴线）相对于成像系统110移动。

在多个载片80由副本保持器150的槽152a至152f保持并且副本保持器150在第一至第三分度位置中的一者中安装到可移动台130的情况下，可执行图像形成过程。副本保持器150可经由下文所描述的装载过程在分度位置中的一者中安装到可移动台130。

在图像形成过程期间，成像系统110可形成安装在第一和第二成像位置中的每个载片80上的相应样品的图像。如果成像系统10被用作载片成像设备100中的成像系统110，则每个图像可形成为多个条带，其中，每个条带由一组扫描线形成，每条扫描线使用扫描线检测器14从样品表面上的沿着条带宽度轴线（x轴线）延伸的相应长形区域82获取，其中，每组扫描线在使用副本保持器移动系统120沿着扫描长度轴线（y轴线）（例如，沿图1(a)中被标记为16的方向）相对于扫描线检测器14移动载片80时被获取。在已获取一个条带之后，可沿着条带宽度轴线（x轴线）（例如，沿图1(a)中被标记为15的方向）移动载片80，以允许通过沿着扫描长度轴线（y轴线）移动载片80来获取另外的条带。可通过沿与图1(a)中被标记为16的方向相反的方向沿着扫描长度轴线移动载片80来获取该另外的条带，例如使得在图像形成过程期间，沿着蛇形路径移动载片80。

在图像形成过程期间且甚至在获取单个条带期间，可例如通过沿着成像轴线13移动成像透镜12来调整图1(a)的成像系统10的焦点设置。用于在沿着扫描长度轴线移动载片80时测量和动态地调整聚焦以使样品沿着样品的长度保持焦点对准的技术描述于文献中，见例如US7485834、WO2013/017855和US2014/0071438。

如图4(a)至图4(c)中所示，副本保持器移动系统120的分度臂170包括主体172和经由枢轴174a枢转地安装到主体172的止挡元件174。

如从图4(a)和图4(b)可以看出，止挡元件174可以在如图4(b)中所示的打开位置和如图4(a)中所示的闭合位置之间旋转。

分度臂170还具有用于在分度操作期间保持副本保持器150的口部176，下文将更详细地描述该分度操作。

副本保持器移动系统120还具有分度马达（未示出），该分度马达被配置成例如通过驱动第三移动机构（例如，包括导螺杆（未示出））沿着分度轴线（z轴线）移动分度臂170。在该示例中，分度轴线（z轴线）、扫描长度轴线（y轴线）和条带宽度轴线（x轴线）相互垂直，但在所有实施例中情况不必如此。

分度臂的主体172在图4(c)中示出，为清楚起见，从该附图中省略了止挡元件174和枢轴174a。

如从图4(c)可以看出，分度臂170的主体172的顶表面172a和形成在该顶表面上的侧壁172b提供了副本保持器引导表面172a、172b以用于在将副本保持器150推入槽178中和/或从槽178中拉出（例如，由用户进行）时引导该副本保持器。顶表面172a提供了着陆区域（landing area）以用于在将副本保持器150推入槽178中和/或从槽178中拉出时供该副本保持器搁置在上面。

槽178可被包括在载片成像设备100的壳体（未示出）中，其中，副本保持器150被配置成通过将其至少部分地推入槽178中而被放入预定的副本保持器装载位置中。

止挡元件174可被配置成当其旋转到图4(a)中所示的闭合位置时在副本保持器150被推入槽178时阻止该副本保持器被推过预定的副本保持器装载位置。止挡元件174还可以被配置成当其旋转到图4(b)所示的打开位置时，允许副本保持器150被可移动台130拉过预定的副本保持器装载位置。

第一马达、第二马达和分度马达可被配置成移动可移动台130和分度臂170以执行本文中被称为分度过程、装载过程、卸载过程的三个过程。

现在将参考图5至图7来描述这些过程，这些图使用副本保持器移动系统120的图解表示来示出这些过程。

分度过程

在分度过程中，副本保持器150从分度位置中的起始位置移动到分度位置中的新位置。

现在将参考图5(a)至图5(j)来描述分度过程，该分度过程示出了副本保持器150从第二分度位置移动到第一分度位置。可示出类似的过程以用于将副本保持器150从任何分度位置移动到任何其他（例如，相邻）分度位置。

分度过程以如下步骤开始：在分度位置中的起始位置中将副本保持器150安装到可移动台130并且使分度臂170与副本保持器150脱离（即，不保持），例如在下文所描述的装载过程结束时为这种情况。

在该示例中，分度过程可包括以下步骤：

·如果必要的话，沿着分度轴线移动分度臂170，使得分度臂170的口部176与副本保持器150齐平，如由图5(a)所图示的。

·沿着扫描长度轴线将可移动台130移向分度臂170以将副本保持器150接合在分度臂170的口部176中，使得副本保持器150可以被分度臂170的口部176支撑，如由图5(a)和图5(b)所图示的那样。

·沿着分度轴线移动分度臂170以将副本保持器150抬离可移动台130并摆脱分度销134，如由图5(b)和图5(c)所图示的那样。

·沿着条带宽度轴线移动可移动台130，使得副本保持器150位于新的分度位置（其在该示例中是第一分度位置）的正上方，如由图5(d)和图5(e)所图示的那样。

·沿着分度轴线移动分度臂170以将副本保持器150降低到可移动台130上，由此在新的分度位置中将副本保持器150安装到可移动台130，如由图5(f)和图5(g)所图示的那样。当副本保持器150在新的分度位置中安装到可移动台130时，分度销134和对应的分度孔154有助于正确地固定副本保持器150相对于可移动台130的位置。

·沿着扫描长度轴线将可移动台130从分度臂170移开，以使副本保持器150与口部176脱离，如由图5(g)和图5(h)所图示的那样。

一旦已执行分度过程，就可以开始图像形成过程，以形成安装在新近定位于每个成像位置中的载片80上的样品的图像。

图5(d)至图5(e)以及图5(i)至图5(j)将可移动台示为具有附加的几组载片支撑销132，使得不管副本保持器150处于哪个分度位置中，载片支撑销132均可以支撑由副本保持器150保持的所有载片。为避免任何疑问，该特征是可选的。

装载过程

在装载过程中，副本保持器150从预定的副本保持器装载位置移动，以在分度位置中的预定一者中安装于可移动台130上。

现在将参考图6(a)至图6(h)来描述示例装载过程。

在该示例中，装载过程以如下步骤开始：沿着分度轴线将分度臂170的顶表面172a定位成与可移动台130的突出部分133的顶表面133a齐平，沿着扫描长度轴线将可移动台130定位成使得突出部分位于止挡元件174下方，并且止挡元件174处于其闭合位置中。

在该示例中，预定的副本保持器装载位置使副本保持器150搁置在分度臂170的顶表面172a上，其中副本保持器150向上推靠止挡元件174，如由图6(a)和图6(b)所图示的那样。如从图6(b)可以看出，在副本保持器150处于预定的副本保持器装载位置中的情况下，形成在可移动台130的突出部分133上的副本保持器接合销136位于副本保持器150下面。

副本保持器150可在预装载过程期间通过将其至少部分地推入槽178中（如由图6(a)中的箭头所指示）而被放入副本保持器装载位置中，其中，副本保持器150的前端能够凭借包括在副本保持器150的底表面150b上的唇缘152中的切口153而被推过接合销136。止挡元件174在旋转到其闭合位置的情况下在副本保持器150被推入槽178中时阻止该副本保持器被推过预定的副本保持器装载位置。

在该示例中，载片成像设备的壳体中的槽178沿着分度轴线定位成与可移动台130（该可移动台自身无法沿着分度轴线移动）上的突出部分133对准，并且沿着条带宽度轴线定位成与分度臂（该分度臂自身无法沿着条带宽度轴线移动）上的副本保持器引导表面172a、172b对准，以促进预装载过程。

可使用安装在分度臂170上的传感器来执行可选的对准检查，以确保在执行装载过程之前副本保持器150相对于分度臂170上的副本保持器引导表面172a、172b不偏斜或不以其他方式在预定的副本保持器装载位置之外。

在该示例中，装载过程可包括以下步骤：

·沿着条带宽度轴线（x轴线）移动可移动台130一小段距离，使得每个副本保持器接合销136位于副本保持器150的底表面150b上的唇缘152后面，如由图6(b)和图6(c)所图示的那样。

·将止挡元件174旋转到打开位置，以允许副本保持器150被可移动台130拉离预定的副本保持器装载位置并拉向成像系统110。

·沿着扫描长度轴线（y轴线）将可移动台130从分度臂170移开，副本保持器接合销136与副本保持器150的底表面150b上的唇缘152接合，使得可移动台130将副本保持器150拉离预定的副本保持器装载位置并拉向成像系统110，直到副本保持器150的后端落座于分度臂的顶表面172a上，如由图6(c)和图6(d)所图示的那样。

·沿着分度轴线（z轴线）移动分度臂170，以使副本保持器150与副本保持器接合销136脱离并且将副本保持器150抬离可移动台130，如由图6(d)和图6(e)所图示的那样。此时，可通过两个相对的引导脊（未示出）来防止副本保持器150从分度臂170的顶表面172a掉下来，这两个引导脊位于分度臂的顶表面上的侧壁172b的顶部处，并且当副本保持器150搁置在分度臂170的顶表面172a上时部分地延伸遍及副本保持器150的顶表面150a。这些引导脊与引导表面172a、172b一起可以被视为在分度臂170的顶部处提供槽。

·沿着扫描长度轴线（y轴线）将可移动台130移向分度臂170，使得副本保持器150位于预定的分度位置（其在该示例中是第二分度位置）的正上方，如由图6(e)和图6(f)所图示的那样。注意，在该示例中，可移动台130和副本保持器150上的特征（例如，载片支撑销132、接合销136和切口153）以及槽176被配置成使得不需要可移动台130沿着条带宽度轴线（x轴线）的附加移动以将副本保持器150定位在分度位置中的一者的正上方。然而，在其他示例中，此时可存在沿着条带宽度轴线（x轴线）移动可移动台130的附加步骤，以便使副本保持器150位于预定的分度位置的正上方。

·沿着分度轴线移动分度臂170以将副本保持器150降低到可移动台130上，由此在预定的分度位置中将副本保持器150安装到可移动台130，如由图6(f)和图6(g)所图示的那样。当副本保持器150在预定的分度位置中安装到可移动台130时，分度销134和对应的分度孔154有助于正确地固定副本保持器150相对于可移动台130的位置。

·沿着扫描长度轴线将可移动台130从分度臂170移开，以使副本保持器150与分度臂的引导表面172a、172b脱离，如由图6(g)和图6(h)所图示的那样。

一旦已执行装载过程，就可以开始图像形成过程，以形成安装在位于每个成像位置中的载片80上的样品的图像。

卸载过程

在卸载过程中，副本保持器150从在分度位置中的预定一者中安装于可移动台130上移动到预定的副本保持器卸载位置。

现在将参考图7(a)至图7(i)来描述示例卸载过程。

在该示例中，卸载过程以如下步骤开始：在分度位置中的预定一者（其在该示例中是第二分度位置）中将副本保持器150安装到可移动台130，使分度臂170与副本保持器150脱离（即，不保持）并且使分度臂170的引导表面172a、172b与副本保持器150对准，例如在上文所描述的装载过程结束时为这种情况。

卸载过程可包括以下步骤：

·将可移动台130移向分度臂170，使得副本保持器150的后端搁置在分度臂170的顶表面172a上，如由图7(a)和图7(b)所图示的那样。

·沿着分度轴线移动分度臂170以将副本保持器150抬离可移动台130并摆脱分度销134，如由图7(b)和图7(c)所图示的那样。此时，可通过两个相对的引导脊来防止副本保持器150从分度臂170的顶表面172a掉下来，这两个引导脊位于分度臂170的顶表面上的侧壁172b顶部处，如上文所描述的那样。

·沿着扫描长度轴线移动可移动台130，使得副本保持器150的前端位于可移动台130的突出部分133上方，如由图7(c)和图7(d)所图示的那样。

·如果必要的话，沿着条带宽度轴线（x轴线）移动可移动台130一小段距离，使得每个副本保持器接合销136沿着条带宽度轴线（x轴线）与副本保持器150的底表面150b上的唇缘152中的切口153对准，如由图7(e)和图7(f)所图示的那样。该移动在副本保持器150已移动到预定的副本保持器卸载位置时允许将副本保持器150拉出载片扫描设备100（例如，由用户进行）。注意，如果副本保持器接合销136并未沿着条带宽度轴线（x轴线）与切口153对准，则副本保持器接合销136和在副本保持器150的底表面150b上的唇缘152之间的接合可防止用户从预定的副本保持器卸载位置将副本保持器150拉出载片扫描设备。

·沿着分度轴线（z轴线）移动分度臂170，以将副本保持器150降低到可移动台130的突出部分133上，如由图7(g)和图7(h)所图示的那样。

·沿着扫描长度轴线（y轴线）将可移动台130移向分度臂170，使得可移动台的推压表面133b推动副本保持器150跨越分度臂170的顶表面172a并且通过载片成像设备100的壳体中的槽178将副本保持器至少部分地推出去到达预定的副本保持器卸载位置，如由图7(h)和图7(i)所图示的那样。

一旦已执行卸载过程，用户就可以通过将副本保持器150从壳体中的槽178中拉出来而移除该副本保持器。

当在本说明书和权利要求书中使用时，术语“包括（comprises/comprising）”、“包括（including）”及其变体意味着包括指定的特征、步骤或整体。这些术语将不被解释为排除其他特征、步骤或整体存在的可能性。

在前面的说明书、或后面的权利要求、或附图中所公开的特征以其特定形式或以用于执行所公开的功能的装置或用于获得所公开的结果的方法或过程的方式来表达，这些特征可视情况而定单独地或以此类特征的任何组合的方式用来以其多种形式实现本发明。

虽然已结合上文所描述的示例性实施例描述了本发明，但是当给出本公开时，许多等同的修改和变化对于本领域技术人员将是明显的。因此，上文所阐述的本发明的示例性实施例被认为是说明性的而非限制性的。在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可对所描述的实施例进行各种改变。

为避免任何疑问，本文中所提供的任何理论解释均被提供用于提高读者的理解的目的。发明人不希望受这些理论解释中的任一者的约束。

上文提到的所有参考均通过引用并入。

Claims (11)

1.一种载片成像设备，包括：

副本保持器移动系统；以及

成像系统；

其中，所述副本保持器移动系统包括：

可移动台，其被配置成沿着第一和第二载片移动轴线相对于所述成像系统移动，其中，所述可移动台的顶表面包括多个载片支撑销，所述多个载片支撑销被配置成将一个或多个载片支撑在所述可移动台上的一个或多个成像位置中，其中，所述成像系统被配置成在图像形成过程期间形成安装在位于所述可移动台上的所述每个成像位置中的载片上的样品的图像，所述图像形成过程包括使所述可移动台沿着所述第一和第二载片移动轴线相对于所述成像系统移动；

副本保持器，其被配置成安装到所述可移动台，其中，所述副本保持器包括多个孔口，每个孔口被配置成保持相应的载片；

其中，所述副本保持器被配置成在多个分度位置中的每一者中安装到所述可移动台，所述多个分度位置包括：

第一分度位置，其中由所述副本保持器保持的所述载片的第一子集被所述载片支撑销支撑在所述一个或多个成像位置中；

第二分度位置，其中由所述副本保持器保持的所述载片的第二子集被所述载片支撑销支撑在所述一个或多个成像位置中。

2.根据权利要求1所述的载片成像设备，其中，所述副本保持器移动系统包括：第一马达，其被配置成沿着所述第一载片移动轴线移动所述可移动台；以及第二马达，其被配置成沿着所述第二载片移动轴线移动所述可移动台。

3.根据权利要求1或2所述的载片成像设备，其中，所述副本保持器移动系统被配置成执行分度过程，其中所述副本保持器从所述分度位置中的一者移动到所述分度位置中的另一者。

4.根据权利要求3所述的载片成像设备，其中：

所述副本保持器移动系统包括：分度臂，其用于保持所述副本保持器；以及分度马达，其被配置成沿着相对于所述第一和第二载片移动轴线两者不平行的分度轴线来移动所述分度臂；并且

其中所述副本保持器从所述分度位置中的一者移动到所述分度位置中的另一者的所述分度过程包括：由所述分度马达沿着所述分度轴线移动所述分度臂以及由所述第一和第二马达沿着所述第一和第二载片移动轴线移动所述可移动台。

5.根据权利要求4所述的载片成像设备，其中：

所述副本保持器移动系统被配置成执行副本保持器装载过程，其中所述副本保持器从预定的副本保持器装载位置移动以在所述分度位置中的一者中安装于所述可移动台上；并且

其中所述副本保持器从预定的副本保持器装载位置移动以在所述分度位置中的一者中安装于所述可移动台上的所述副本保持器装载过程包括：由所述分度马达沿着所述分度轴线移动所述分度臂以及由所述第一和/或第二马达沿着所述第一和/或第二载片移动轴线移动所述可移动台。

6.根据权利要求5所述的载片成像设备，其中，所述副本保持器和所述可移动台各自具有一个或多个接合构造，所述一个或多个接合构造可被配置成彼此接合使得所述可移动台能够在所述副本保持器装载过程期间将所述副本保持器拉离所述预定的副本保持器装载位置。

7.根据权利要求6所述的载片成像设备，其中，所述接合构造包括形成在所述可移动台上的一个或多个销和位于所述副本保持器的底表面上的唇缘。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的载片成像设备，其中：

所述副本保持器移动系统被配置成执行副本保持器卸载过程，其中所述副本保持器从在所述分度位置中的一者中安装于所述可移动台上移动到预定的副本保持器卸载位置；并且

其中所述副本保持器从在所述分度位置中的一者中安装于所述可移动台上移动到预定的副本保持器卸载位置的所述副本保持器卸载过程包括：由所述分度马达沿着所述分度轴线移动所述分度臂以及由所述第一和/或第二马达沿着所述第一和/或第二载片移动轴线移动所述可移动台。

9.根据权利要求8所述的载片成像设备，其中，所述可移动台具有推压表面，所述推压表面被配置成面向所述副本保持器，使得在所述副本保持器卸载过程期间所述推压表面能够将所述副本保持器推向所述预定的副本保持器卸载位置。

10.根据任一前述权利要求所述的载片成像设备，其中，所述副本保持器和所述可移动台各自具有一个或多个分度构造，所述一个或多个分度构造被配置成彼此合作以便起到当所述副本保持器在每个分度位置中安装到所述可移动台时固定所述副本保持器相对于所述可移动台的位置的作用。

11.根据权利要求10所述的载片成像设备，其中，所述分度构造包括形成在所述可移动台上的一个或多个销和形成在所述副本保持器中的一个或多个对应的孔、或者形成在所述副本保持器上的一个或多个销和形成在所述可移动台中的一个或多个对应的孔。

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