JP2008519499A - 光学的に強化されたディジタル撮像システム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学的に強化されたディジタル撮像システムに関するものであり、特にディジタル的にズーム可能な画像を多経路で光学的に拡大するための改善されたシステム及び方法に関するものである。
多くの科学的及び光学的応用は、肉眼では見られないアイテムを見て操作することができることを個々のものに要求する。例えば、半導体製造は、種々の基板上に製造されたミクロン及びナノ規模の回路を検査しプローブ測定することができなければならない。同様に、生物学の研究者は、細胞、蛋白質、微小有機体、及び他の微細な要素を研究室内で見て操作することができなければならない。微細かつ計量的な応用は、これらを広める技術者、科学者及び開発者(集合的にエンドユーザと称する)と同じくらい一般化しかつ多様である。しかし、既存のツールはこれらのエンドユーザが望む特徴機能の多くを提供しない。
基になる複合顕微鏡のように、既存のディジタル撮像装置は、エンドユーザが一度に1つの対物レンズを通して物体を見ることを可能にするに過ぎない。従って、エンドユーザは光学拡大モードを手動で切り換えなければならず、例えば4倍、10倍、及び400倍の光学倍率の間を粗く遷移させる。これらの粗い倍率変化により、しばしば対象物体が視野から切り落とされ、時間のかかる物体位置への調整が必要になる。
本発明は、以下の図面を参照した実施例の詳細な説明を通してより完全に理解される。この説明中では、本発明の種々の実施例中の同様の要素を同じ番号で参照する。この詳細な説明中では、請求項に記載の発明を好適な実施例に関して説明する。しかし、本明細書に記載の方法及びシステムは単なる好適例であり、本発明の範囲を逸脱することなしに種々の変形を加え得ることは当業者にとって明らかである。
(a) 光学レンズ
(b) 照射源
(c) ディジタル撮像装置
(d) 発光ダイオードのアレイ
(e) 通信ハブ
(f) モータ
(g) プロセッサ
(h) 機械的マウント(架台、取り付け具)
(i) ビームスプリッタ、導波路、反射器(レフレクタ)、または他の光学素子
Claims (20)
- 範囲を拡張したディジタルズームを有する撮像システムであって、
第1画像を第1ディジタル撮像装置上に第1倍率で投射する第1光路と;
第2画像を第2ディジタル撮像装置上に第2倍率で投射する第2光路と
を具えた撮像システムにおいて:
前記システムが、前記第1光路を用いて前記第1画像を前記第1倍率と前記第2倍率との間でディジタル的にズームし、前記第2光路を用いて前記第2画像を前記第2倍率と第3倍率との間でディジタル的にズームするように構成されていることを特徴とする撮像システム。 - さらに、少なくとも1つの拡大された前記画像を視認用に提示するディスプレイを具えていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- エンドユーザが、離散したディジタル倍率のレベル及び複数の光路を切り換えることによって、拡大された前記画像の各々の間を連続的にズームすることができるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 拡大された前記画像の各々の中心を、指定ターゲット上または指定位置上に合わせるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記第1及び第2撮像装置が、同じ物理的装置内の異なる論理素子で構成されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- さらに、1つ以上の電子構成部品を具え、前記電子構成部品の各々が、その物理特性に関するデータを記憶するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記電子構成部品の各々が、当該電子構成部品の異常性、用法、設定及び構成から成るグループから選択したデータタイプのデータを記憶するように構成されていることを特徴とする請求項6に記載のシステム。
- 前記電子構成部品が、次の構成部品:
(a) 光学レンズ;
(b) 照射源;
(c) ディジタル撮像装置
(d) 発光ダイオードのアレイ;
(e) 通信ハブ;
(f) モータ;
(g) プロセッサ;
(h) 機械的マウント;
(i) ビームスプリッタ、導波路、反射器、または他の光学素子;
の1つ以上から成るグループから選択したものであることを特徴とする請求項6に記載のシステム。 - 撮像システム内で、拡張されたズーム範囲にわたる連続的な倍率を提供する方法において:
第1画像経路によって拡大した第1画像を提示するステップと;
前記第1画像内を、前記第1画像経路において提供される第1倍率及び第2画像経路において提供される第2倍率とを境界とする範囲内でディジタル的にズームするステップと;
前記ディジタル的にズームした第1画像が前記第2倍率に一致するか前記第2倍率を超えると、前記第2画像経路によって拡大した第2画像を提示するステップと
を具えていることを特徴とする連続倍率の提供方法。 - さらに、前記第2画像内を、前記第2倍率、及び第3画像経路において提供される第3倍率を境界とする範囲内でディジタル的にズームするステップを具えていることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記第1画像及び前記第2画像を同時に提示することを特徴とする請求項9に記載の方法。
- さらに、複数の画像を同じレベルの倍率または種々のレベルの倍率で提示するステップを具えていることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記第1画像及び前記第2画像の倍率がエンドユーザによって制御可能であることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記画像を提示するステップが、前記画像をエンドユーザに対して表示すること、前記画像を記述するデータをコンピュータシステムに対して出力すること、または前記画像を記述するデータを後の使用のために記憶することを含むことを特徴とする請求項9に記載の方法。
- さらに、前記拡大した画像の中心を指定ターゲット上または指定位置上に合わせるステップを具えていることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 画像中の障害物を仮想的に除去する方法において:
第1時点T0において、背景及び障害物の第1画像を記録するステップと;
第2時点T1において、前記背景及び前記障害物の第2画像を記録するステップと;
前記障害物または前記背景が前記第1時点T0と前記第2時点T1との間に移動して、前記背景の異なる部分が現れている場合に、前記障害物の各部分を、T0またはT1のいずれかにおいて現れていた前記背景の対応する部分に置き換えることによって複合画像を作成するステップと
を具えていることを特徴とする画像中の障害物除去方法。 - 画像から障害物を仮想的に除去するように構成されたディジタル画像編集システムにおいて:
第1時点T0において、背景及び障害物の第1画像を記録するステップと;
第2時点T1において、前記背景及び前記障害物の第2画像を記録するステップと;
前記障害物または前記背景が前記第1時点T0と前記第2時点T1との間に移動して、前記背景の異なる部分が現れている場合に、前記障害物の各部分を、T0またはT1のいずれかにおいて現れていた前記背景の対応する部分に置き換えることによって複合画像を作成するステップと
を実行することによって、画像から障害物を仮想的に除去するように構成されていることを特徴とするディジタル画像編集システム。 - 撮像する物体を照射する光源と;
前記物体の画像を第1ディジタル撮像装置上に第1光学倍率で投射する第1光路と;
前記物体の他の画像を第2ディジタル撮像装置上に第2光学倍率で投射する第2光路と
1つ以上の拡大された前記画像を表示するディスプレイと
を具えたディジタルズーム顕微鏡において:
前記顕微鏡が、前記第1光路を用いて前記物体を前記第1光学倍率と前記第2光学倍率との間でディジタル的にズームイン及びズームアウトし、前記第2光路を用いて前記物体を前記第2光学倍率と第3光学倍率との間でディジタル的にズームイン及びズームアウトするように構成されていることを特徴とするディジタルズーム顕微鏡。 - プローブと;
ステージと;
少なくとも2つの光路を含み、離散したディジタル倍率のレベル及び前記光路を切り換えることによって、前記ステージ上に配置された物体の拡大画像内の連続的なズームを提供するように構成された撮像システムと
を具えていることを特徴とするディジタル光プローブシステム。 - 前記光路の各々が、前記画像毎に異なる倍率を生成することを特徴とする請求項19に記載のシステム。
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