JP2009520991A - Ｌｅｄ照明源を有する顕微鏡 - Google Patents

Abstract

パルス幅変調（ＰＷＭ）ＬＥＤ光源が、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いて細胞学的標本を照射するシステムおいて色彩と強度の調節を可能にする。ユーザは所望の光の色彩と強度を選択することができ、又は、所望の色彩と強度は電子工学的に算出することができる。赤色、青色及び緑色ＬＥＤのような、様々な色のＬＥＤを用いて、様々な色彩を、各ＬＥＤの衝撃係数を調節することにより、例えば、ＰＷＭコントローラを用いることにより、生成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、顕微鏡イメージングシステムに関し、特に染色した標本の拡大イメージを表示するシステムに関する。

細胞学は細胞の形態、構造及び機能の研究を取扱う生物学の部門である。実験室での設定に応用する際に、細胞学者、細胞検査技師及びその他の医学の専門家は、患者の状態の医学的診断を、患者の細胞の標本の視覚型試験に基づき行っている。代表的な細胞学的技術は、「パプ塗抹標本」試験であり、細胞は、子宮頚癌発症の前駆体である異常細胞の存在を検出するために女性の子宮頚部から掻爬され、分析される。細胞学的技術はヒトの体の他の部分の異常細胞や病気を検出するためにも用いられる。

分析用の細胞サンプルの収集は、一般的には、生検のような従来の外科病理学的方法よりも侵襲が少ないので、細胞学的技術は広く使用され、これによって、組織標本は、ばね付勢され移動可能なスタイレット、固定化したカニューレ等を有する特殊な生検針を用いて患者から摘出される。細胞サンプルは、例えば、領域を掻爬し又はかき出すこと、又は、胸腔、膀胱、脊髄管、又はその他の適した領域から体液を吸引する針を用いることなどを含む多様な技術によって、患者から取得できる。細胞サンプルはたいていは溶液内に置かれており、その後収集し、拡大して見るためにスライドガラスへ移される。固定液または染色液は、一般的に、試験を促進するために、及び、保存記録目的の標本を保護するために、たいていは細胞塗抹標本と呼ばれる、スライドガラス上の細胞に塗布される。

従来のマルチカラー染色法は、特定の細胞学的分析で細胞塗沫標本を染色するのに所望される。異なる色で標本の核と細胞質を染色するのに有利であり、標本の核の物質と細胞質の物質とを、視覚的にか、自動イメージング装置によるかのいずれかで、容易に識別することができる。ある染色法の実施では、細胞質は透明であり、核は透明ないし不透明である。この染色パターンによって、細胞学者は、例えば過剰に大きい、及び／又は、色の暗い核の物質によって示される形態学的に異常な細胞を識別することができる。更に、細胞学者は従来の染色法、特にＰａｐａｎｉｃｏｌａｕｓ染色の色の変化が、診断目的の眼精疲労を減らし、診断を助けるのに役立つことを知っている。

Ｐａｐａｎｉｃｏｌａｕｓ染色を含め、従来の染色法では自動システムが分析するのは困難である。自動イメージングシステムでは、核の従来の青いヘマトキシリン染色を伴う変化の程度と対比してしまうため、人間の目が識別するには簡単な従来の染色法での細胞質の色の変化が、容易に分析できない。その変化の対比が自動分析を困難にしている。

導入から約７年間、元のＰａｐａｎｉｃｏｌａｕｓ染色は、多くの修正を経てきた。現在、その染料、試薬、及び方法は、各実験室の好みに基づき大きく変化している。Ｐａｐａｎｉｃｏｌａｕｓのような染色法の標準化が、数年間で提案されてきたが、実験室がそのようにする動機がほとんどなかった。この可変性が、従来のパブ塗抹標本プレパラートの固有の問題のためか、イメージの取得及び分析に適さない核と細胞質との対比を生成する不十分な染色のためか、のいずれかにより、数多くのスライドを廃棄する現在のイメージング技術に影響を及ぼしている。

多くの研究者が、マルチカラーのＰａｐａｎｉｃｏｌａｕｓ染色を用いて染色された細胞の自動分析を達成する試みの中で、アルゴリズムを開発してきた。このような技術は、異なる色の光、フィルタ及びカラーテレビカメラのような、様々な役に立つ人工産物の使用を伴う。多くのものが、ハードウェア及びソフトウェアの点から高価な高レベルの精巧さを必要とする。

更に、選択される染色のタイプは、実験下での細胞、並びに診断される特定の奇形又は病気のタイプに依存する。この理由のために、様々な染色法が、様々な実験室の設定で使用され得る。

従来のマシンヴィジョン照明源は、タングステン−ハロゲン、ハロゲン化ナトリウム又はキセノン光源のような低効率な広帯域光源である。これらの光源はわずかな割合の入力エネルギを広帯域の光に変換している。従って効率は、狭帯域光源を必要とする細胞学のアプリケーションにおいては、かなり低下する。一般的にこれらのデバイスは、かなりの熱量を生成し、正確な波長を得るためのフィルタを必要とし、相対的に大きくなる。

改良された照明を提供し、色平衡と強度調節を可能にさせる。光の色彩と強度は、用いられる染色のタイプ、サンプル内の細胞のタイプ、及び検出された奇形／病気のタイプのような、システムの条件に合わせることができ、人間の細胞学者又はイメージングシステムによる治療を促進させることができる。

ある実施例によると、生物学的標本を観察する方法が、複数の独特の色彩群に配列された発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する光源で、前記生物学的標本を照射するステップと、前記照射された生物学的標本の拡大イメージを生成するステップと、を具えている。前記光源を最小化するために、前記複数のＬＥＤは、コンパクトＬＥＤモジュールを形成するために単一基板上に配列されたＬＥＤダイを具えることができる。前記方法は、例えば、色平衡又は光強度などの、前記光源により照射される所望の光学特性を選択するステップを更に具えることができる。前記所望の光学特性は、例えば、手入力又は自動入力に応じて選択することができる。所望の光学特性の選択は、例えば、生物学的標本で用いられる染色のタイプのような観察の条件に基づくことができる。例えば、前記光学特性をカスタマイズして、前記生物学的標本の別々に染色された部分を認識することができる。

前記方法は、複数の駆動信号を生成するステップを更に具えることができ、その各々が前記選択された光学特性に基づいた特性を有している。例えば、前記駆動信号の特性は、振幅又はパルス幅とすることができる。前記方法は、前記複数のＬＥＤ色彩群に前記各々の複数の駆動信号を供給するステップを更に具え、前記ＬＥＤ色彩群の光強度は、前記所望の光学特性をもたらすように個別に制御される。ある実施例において、前記ＬＥＤ色彩群の所望の光強度は、前記選択された光学特性に基づいて算出され、結果として前記駆動信号の特性を決定することができる。

別の実施例によると、生物学的標本を観察するためのシステムが、前記生物学的標本の拡大イメージを生成するのに構成される顕微鏡と、前記生物学的標本を照射するのに構成される光源と、を具えている。前記光源は、例えば、赤、青、緑等の複数の独特の色彩群に配列されたＬＥＤを有している。更に、前記光源を最小化するために、前記ＬＥＤは、コンパクトＬＥＤモジュールを形成するために単一基板上に配列されたＬＥＤダイを具えることができる。前記システムは、例えば、色平衡又は光強度などの、前記光源により照射される光に所望の特性をもたらすための情報を受けるよう入力デバイスを更に具えている。前記入力デバイスは、例えば前記所望の光学特性を選択するために構成されるユーザ入力デバイスにすることができる。前記システムは、例えば、前記生物学的標本に用いられる染色のタイプのような、観察の条件に基づく、前記所望の光学特性を算出するのに構成されるプロセッサを選択的に具えることができる。

前記システムは、前記複数のＬＥＤ色彩群に複数の駆動信号それぞれを供給するように構成された制御回路を更に具えることができ、その各々が前記入力デバイスから得られた前記情報に基づいた特性（例えば、振幅又はパルス幅）を有しており、前記ＬＥＤ色彩群の光強度は、前記所望の光学特性をもたらすために個別に制御される。前記駆動信号の前記特性がパルス幅の場合、前記制御回路は制御信号を調整するパルス幅を生成するために構成されるパルス幅変調コントローラと、前記制御信号に応じて前記各々の複数のＬＥＤ色彩群にパルス幅変調駆動信号を供給するために構成される駆動回路と、を具えている。

更に別の実施例によると、生物学的標本を観察する方法が、ＬＥＤを有する光源で前記生物学的標本を照射するステップと、前記照射された生物学的標本の拡大イメージを生成するステップと、を具えている。前記ＬＥＤは、複数の独特の色彩群に選択的に配列することができる。更に、前記光源を最小化するために、前記複数のＬＥＤは、コンパクトＬＥＤモジュールを形成するために単一基板上に配列されたＬＥＤダイを具えることができる。前記方法は、例えば、色平衡又は光強度などの、前記光源により照射される所望の光学特性を動的に選択するステップを更に具えることができる。前記所望の光学特性は、例えば、手入力又は自動入力に応じて選択することができる。所望の光学特性の選択は、例えば、生物学的標本で用いられる染色のタイプのような観察の条件に基づくことができる。例えば、前記光学特性をカスタマイズして、前記生物学的標本の別々に染色された部分を認識することができる。

前記方法は、各々が前記所望の光学特性に基づいたパルス幅を有する、１又はそれ以上のパルス幅変調駆動信号を生成するステップと、前記１又はそれ以上のパルス幅変調駆動信号を前記複数のＬＥＤに供給するステップと、を更に具え、前記ＬＥＤの光強度が前記所望の光学特性をもたらすように制御されている。ある実施例において、前記１又はそれ以上のパルス幅変調駆動信号は、前記複数のＬＥＤにそれぞれ供給される複数のパルス幅変調駆動信号を具え、結果として前記ＬＥＤの前記光強度は、前記所望の光学特性をもたらすように個別に制御することができる。前記ＬＥＤが複数の独特の色彩群に配置された場合、前記複数のパルス幅変調駆動信号は、前記複数のＬＥＤ色彩群にそれぞれ供給することができ、結果として、前記ＬＥＤ色彩群の前記光強度は、前記所望の光学特性をもたらすように個別に制御することができる。ある実施例において、各パルス幅変調信号に対するパルス幅は、前記選択された光学特性に基づいて算出される。

更に別の実施例によると、生物学的標本を観察するシステムが、前記生物学的標本の拡大イメージを生成するのに構成される顕微鏡と、前記生物学的標本を照射するのに構成される光源と、を具えている。前記光源は、例えば、赤、青、緑等の複数の独特の色彩群に配列されたＬＥＤを有している。更に、前記光源を最小化するために、前記ＬＥＤは、コンパクトＬＥＤモジュールを形成するために単一基板上に配列されたＬＥＤダイを具えることができる。前記システムは、例えば、色平衡又は光強度などの、前記光源により照射される所望の光学特性をもたらす情報を動的に受信するための入力デバイスを更に具えている。前記入力デバイスは、例えば前記所望の光学特性を選択するために構成されるユーザ入力デバイスにすることができる。前記システムは、例えば、前記生物学的標本に用いられる染色のタイプのような、観察の条件に基づく、前記所望の光学特性を算出するために構成されるプロセッサを選択的に具えることができる。

前記システムは、前記複数のＬＥＤに１又はそれ以上の駆動信号を供給するように構成された制御回路を具え、その各々が前記入力デバイスによって受信された前記情報に基づいた特性（例えば、振幅又はパルス幅）を有しており、前記ＬＥＤの光強度は、前記所望の光学特性をもたらすために制御される。ある実施例において、前記１又はそれ以上のパルス幅変調駆動信号は、前記複数のＬＥＤへそれぞれ供給される複数のパルス幅変調駆動信号を具え、その結果、前記ＬＥＤの前記光強度は、前記所望の光学特性をもたらすように個別に制御することができる。前記ＬＥＤが、複数の独特の色彩群に配列される場合、前記複数のパルス幅変調駆動信号は、前記複数のＬＥＤ色彩群へそれぞれ供給することができ、その結果、前記ＬＥＤ色彩群の前記光強度は、前記所望の光学特性をもたらすように個別に制御することができる。ある実施例において、前記制御回路は制御信号を調整するパルス幅を生成するために構成されるパルス幅変調コントローラと、前記制御信号に応じて前記各々の複数のＬＥＤ色彩群にパルス幅変調駆動信号を供給するために構成される駆動回路と、を選択的に具えることができる。

図１及び２には、本発明の一実施例によって構成された顕微鏡１０を示している。顕微鏡１０は、標本を固定する台１２と標本を照射する光源１４を含んでいる。更に下に詳述するように、光源１４によって照射される光の色平衡及び強度は調節することができる。このため、顕微鏡１０は照射光の色平衡及び強度を調節するための制御回路１６を更に含んでいる。顕微鏡１０は標本の拡大イメージを形成するために、標本から受け取る光を拡大する複数の対物レンズ１８と、対物レンズ１８に形成された拡大イメージを観察するために用いられる接眼レンズ２０を更に含んでいる。

顕微鏡１０は入力を受信する制御ステーション２２を更に含んでいる。制御ステーション２２は独立型の制御ステーションとして示されているが、制御ステーション２２は、数多くの方法で実装できる。例えば、制御ステーション２２は台１２、光源１４、及びレンズ１８、２０を有する同一構造内に構成することができる。光源制御回路１６は、示した実施例に、制御ステーション２２に組み込まれるように示しているが、これも同様に台１２、光源１４、及びレンズ１８、２０を有する同一構造内へ組み込むことができる。

ある実施例において、制御ステーション２２はユーザからの手入力を受信する。この場合、制御ステーション２２は、ノブ、ダイヤル、ボタン、キーボード、マウス等のような適切なユーザ入力デバイスを含んでいても良い。制御ステーション２２は、コンピュータ又はその他のユーザワークステーションに実装できるし、ユーザとのインタフェースとしてグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を含むこともできる。ユーザ入力は所望の色平衡及び強度を指定することができ、この場合、光源制御回路１６がユーザ指定の色と強度に合致するように、光源１４の色平衡と強度を調節する。また、ユーザ入力は例えば、標本で用いられる細胞のタイプ、検出された奇形／病気のタイプ、実験室内の環境条件などのような、１又はそれ以上の標本観察条件を指定することができる。この場合、光源制御回路１６は、観察条件に基づいて（例えば、ルックアップ表を参照することによって）所望の色平衡及び光強度を算出し、算出した色平衡と強度に合致するように光源の色平衡と強度を調節する。代替的に、標本観察条件は自動的に入力されるようにしてもよい。例えば、制御ステーション２２は、細胞学的標本を有するスライドに印刷された情報を読み取るために構成されたバーコードリーダ又はその他のコードリーダを装備することができる。制御ステーション２２は、部屋の周囲の光を計測するために構成されたセンサを装備することもできる。

制御ステーション２２に対する入力がどのように実装されても、光源１４によって照射される光の色平衡と強度は、標本の最適な観察条件を提供するように動的に調節される。例えば、細胞学的標本が提供された場合、緑に染色した細胞質内に青く染色した核を含むサンプルを観察したいかもしれない。この場合は、色平衡は緑色の光の量を増やすように調節することができる。色平衡を調節することは、このように細胞質と背景間のコントラストを最小化し、細胞学者が核をよりよく観察できるようにする。同様にして、光源の強度は暗色に染色した核内、あるいは細胞の強く密集した群内の構造の可視化を可能にすべく調節することができる。

情報の性質及び入力方法により、どのように光源制御回路１６が実装されるのかが定まる。例えば、ノブ、ボタン、ダイヤルが使用された場合、制御回路１６は１又はそれ以上の電位差計、又はその他の適切な回路要素を含むことができ、光源１４を制御するためにアナログ駆動信号を出力する。ＧＵＩが所望の色平衡及び光強度を指定するのに用いられる場合、制御回路１６は、所望の色平衡及び光強度を示すディジタル信号を、光源１４を制御するアナログ信号へと変換するために、ディジタル／アナログコンバータを含むことができる。観察条件が手入力か自動入力かのいずれかである場合、制御回路１６は観察条件に基づく所望の色平衡及び光強度を算出するプロセッサを含むことができる。光源制御回路１６の性質は、下に更に詳述されるように、使用される光源１４の性質にも依存する。

光源１４は、２又はそれ以上の色彩群の複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を都合良く含むことができる。このように、ＬＥＤの強度、又は少なくとも各々のＬＥＤ色彩群の集合的な強度は、人間が観察し、又はカメラでイメージングするために生物学的標本に提供された光の色平衡（すなわち、色合い）と強度を調節するように個別に制御することができる。このように、白色光を含め、可視又は一様な不可視スペクトル内にあるいずれの色も生成することができる。

図３Ａ−３Ｃには、ＬＥＤモジュールとして実装した光源１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃで示される）のいくつかの実施例を示している。ＬＥＤモジュール１４は複数のＬＥＤ２４（２４ｒ、２４ｂ、２４ｇとして示される）を含み、図３Ａ−３Ｃで明らかなように、円形、環状、矩形又はその他の構成のモジュールに変更することができ、互い違い形、直線形、環形又はその他の構成でモジュール内に分散させることができる。

図３Ａ−３Ｃに示した実施例において、ＬＥＤ２４は３つの色彩の光を出力する。例えば、ＬＥＤ２４ｒは赤色光を出力することができ、ＬＥＤ２４ｂは青色光を出力することができ、ＬＥＤ２４ｇは緑色光を出力することができる。代替的に、ＬＥＤ２４のダイは標本で用いられる染色法に対し、選択された特定の波長を出力することができる。さらに、ＬＥＤモジュール１４は、図３Ａ−３Ｃには３つの色彩群を含むように示されているが、その他の多数の色彩群を用いても良い。特に、本発明の実装は、２つの色彩群、若しくは４又はそれ以上の色彩群を有することができると考えられている。

図３Ａ−３Ｃに示されたＬＥＤのタイプは好ましくは高輝度ＬＥＤであり、単一、別々のＬＥＤの組合せ、又はカスタムマルチチップＬＥＤモジュールで実装される。ある環境においては、比較的小さなアパーチャを有する、カスタムマルチチップＬＥＤモジュールを用いることが好ましい。例えば、従来の顕微鏡はほとんど、約縦２ｍｍ横２ｍｍの寸法の光照射フィラメント用に設計されており、そのサイズは、一定の生物学的標本の照度を生成する光源から光を受け取るケーラー照明レンズシステムのアパーチャに適合する。レガシーシステムや設計を使用するためには、用いられる光源は大体直径で数ミリメータであることが有利である。しかし、その他の実装は、別々のＬＥＤの組合せのようなより大きな光源を含むことができる。

カスタムマルチチップＬＥＤが好ましい場合において、多数のＬＥＤダイは、密集した配置を生成する単一基板上に統合することができる。個々のレンズが各ダイ上に置かれ、これによって各ダイからの照射を狭い円錐内に収集することができる。例えば、六角パターンのレンズを用いることができる。高温伝導性を有するような基板を用いて、多数のＬＥＤダイを持つことができる。基板上の伝導パターンを用いて、電気接続用の基板にダイをワイヤボンドすることができる。この配置は大体半径数ミリメータにすることができ、光源を従来のシステム及び技術に用いることを可能にする。

どのようにＬＥＤ１４が実装されても、光源制御回路１６はモジュール１４により照射された光の色平衡及び強度を調節するために、ＬＥＤの色彩群を個別に制御するように構成される。特に、制御回路１６は各色のＬＥＤに対する相対的強度を調節している。例えば、図３Ａに示したモジュール１４では、赤色ＬＥＤダイは容量の２５％で作動すべきことが、緑色ＬＥＤダイは容量の２５％で作動すべきことが、青色ＬＥＤダイは容量の３５％で作動すべきことが算出される。次いで、制御回路１６は算出した容量でＬＥＤダイを制御するよう操作される。必要であれば、光源制御回路１６は所望の色平衡及び光強度に基づいたＬＥＤ群の強度を算出するためにプロセッサ（図示せず）を含んでいてもよい。

制御回路１６は、ＬＥＤ２４に対してアナログ駆動信号かディジタル駆動信号かのいずれかを提供できる。アナログ様式が用いられる場合、制御回路１６はＬＥＤの強度を制御するために、電圧及び／又は電流レベルを各ＬＥＤ２４又はＬＥＤ色彩群に出力することができる。すなわち、電圧及び／又は電流レベルが大きくなると、制御されるＬＥＤ１４又はＬＥＤ色彩群の強度も高くなる。アナログ様式を用いることができる一方、ディジタル様式はＬＥＤモジュール１４を制御するより効果的又は安価な手段を提供できる。例えば、制御回路１６は各ＬＥＤ１４又はＬＥＤ群に対してパルス幅変調方形波を出力することができる。各ＬＥＤ用のパルス幅は、モジュール１４の所望の色平衡及び光強度をもたらすのに必要なＬＥＤ色彩群の衝撃係数によって表わされる。例えば、赤色、緑色及び青色ＬＥＤ色彩群が用いられた場合、赤色ＬＥＤは、２５％の衝撃係数を有するパルス幅変調信号を提供され、緑色ＬＥＤは、２５％の衝撃係数を有するパルス幅変調信号を提供され、青色ＬＥＤは、３５％の衝撃係数を有するパルス幅変調信号を提供される。

図４には、ディジタル光源制御回路１６の例示的な実施例を示している。ディジタル制御回路１６はパルス幅変調（ＰＷＭ）コントローラ２６を含み、入力された電圧レベルに応じた調整制御信号を生成する。前述したように、このような電圧信号はプロセッサ又はディジタル／アナログコンバータから入力できる。これに応じて、異なる色彩のＬＥＤ群が、ＰＷＭコントローラ２６からの信号に基づいた光を出力する。

ＬＥＤモジュール１４の負荷要求が、ＰＷＭコントローラ２６の出力容量内にある場合、ＰＷＭコントローラからの出力信号は、直接的にＬＥＤ２４を駆動する駆動信号として用いることができる。しかし、ＬＥＤモジュール１４の負荷要求がＰＷＭコントローラの出力容量より大きい場合、ディジタル制御回路１６は、追加の駆動回路２８を含むこともできる。追加の駆動回路２８を用いて、例えば、ＰＷＭコントローラ２６の出力制御信号を増幅することができ、又は、別の方法で、ＰＷＭコントローラ２６の出力信号に基づいてＬＥＤ２４に駆動信号を提供することができる。

図５には、ＬＥＤモジュール１４によって照射される光を制御する方法が示されている。本方法において、ユーザは所望の色平衡（ステップ５００）と所望の色強度（ステップ５０２）を選択する。所望の光強度及び色平衡は、例えばノブ又はダイヤルのような物理的な選択手段を用いて選択することができ、あるいは、例えばグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を用いたコンピュータを通じて選択することができる。ユーザによって選択された色平衡及び光強度に基づいて、光源制御回路１６は所望のＬＥＤ色彩群の強度を算出し（ステップ５０４）、各色彩群に対して算出された強度をもたらす、ある特性（すなわち、アナログ処理の場合は電圧及び／又は電流の振幅、ディジタル処理の場合は衝撃係数）を有する駆動信号を生成する（ステップ５０６）。駆動信号に応じて、ＬＥＤモジュール１４は次いで、所望の色平衡及び強度で光を照射する（ステップ５０８）。

図６には、ＬＥＤモジュール１４によって照射される光を制御する別の方法が示されている。図６に示した方法は、色平衡と光強度はユーザ入力に基づいて選択せず、むしろ１又はそれ以上の標本観察条件の入力による（ステップ６００）ことを除けば、図５に示した方法に似ている。前述したように、観察条件は、例えばイメージングされる細胞のタイプ、用いられる染色法のタイプ、部屋の環境条件等を含むことができる。光源制御回路１６は次いで観察条件に基づき、所望の色平衡を算出し（ステップ６０２）、所望の光強度を算出する（ステップ６０４）。算出された色平衡及び光強度に基づいて、光源制御回路１６はＬＥＤ色彩群の相対強度を算出し（ステップ６０６）、各色彩群に対して算出された相対強度をもたらす、ある特性を有する駆動信号を生成し（ステップ６０８）、駆動信号に応じて、ＬＥＤモジュール１４が選択された色平衡及び強度で光を照射する（ステップ６１０）。

前述では、ユーザ制御と電子制御について別々の方法で記載しているが、ユーザ制御と電子制御の組合せが使用されうると考えられる。例えば、デフォルト設定が電子工学的に生成され、ユーザは標本をイメージングする際に設定を変更できる。別の例として、デフォルト設定はユーザによって選択され、設定は、標本の観察時に検出した条件に基づいて電子工学的に変更することができる。更に、上述した方法はＬＥＤ群用の単一の衝撃係数を算出し、ＬＥＤに単一の駆動信号を一定に提供するが、駆動信号はユーザの選択や検出した条件に基づいて、観察時に変更することができる。

更に、顕微鏡が細胞学者又はその他の人間の操作者に対しイメージを投射するように記載してきたが、標本の拡大イメージがカメラやその他の入力デバイスに送信され、イメージが、細胞学者によりコンピュータを介して分析され、及び／又は、後の観察のために保存されることが考えられる。このようなシステムにおいて、色平衡及び／又は強度は上述した条件のみならず、同様のその他の条件に基づいて電子工学的に算出される。例えば、色平衡及び／又は強度は、保存されたデータのデータ圧縮を促進するために、コンピュータプログラムによる分析を促進するために、又は、用いられるイメージングシステムのタイプに基づいて（例えば、紫外線光は、紫外線カメラやフィルムと組み合わせて用いることができる）調節することができる。

図は、本発明の実施例の設計と有用性を示し、同様の要素は共通の引用番号となっている。
図１は、ある実施例によって構成された顕微鏡の側面図である。 図２は、図１の顕微鏡の正面図である。 図３Ａ−Ｃは、図１の顕微鏡において照明源として用いられた典型的な発光ダイオード（ＬＥＤ）モジュールの平面図である。 図４は、図３ＡのＬＥＤモジュールを制御するのに用いられる制御回路のブロック図である。 図５は、図１の顕微鏡の照明源によって照射された光学特性を制御する一方法を示すフローチャートである。 図６は、図１の顕微鏡の照明源によって照射された光学特性を制御する一方法を示すフローチャートである。

Claims (20)

1. 生物学的標本を観察する方法であって、当該方法が：
   複数の独特の色彩群に配列された発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する光源で、前記生物学的標本を照射するステップと；
   前記照射された生物学的標本の拡大イメージを生成するステップと；
   前記光源により照射される所望の光学特性を選択するステップと；
   各々が前記選択された光学特性に基づいた特性を有している、複数の駆動信号を生成するステップと；
   前記複数のＬＥＤ色彩群に前記各々の複数の駆動信号を供給するステップと；
   を具え、前記ＬＥＤ色彩群の光強度が、前記所望の光学特性をもたらすように個別に制御されることを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、前記複数のＬＥＤが単一基板上に配列されたＬＥＤダイを具えることを特徴とする方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法において、前記所望の光学特性が色平衡を含むことを特徴とする方法。
4. 請求項３に記載の方法において、前記所望の光学特性が光強度を更に含むことを特徴とする方法。
5. 請求項１又は２に記載の方法において、前記所望の光学特性が手入力に応じて選択されることを特徴とする方法。
6. 請求項１又は２に記載の方法において、前記所望の光学特性が自動入力に応じて選択されることを特徴とする方法。
7. 請求項１又は２に記載の方法において、前記所望の光学特性が前記生物学的標本の観察条件に応じて選択されることを特徴とする方法。
8. 請求項７に記載の方法において、前記観察条件が前記生物学的標本に用いられる染色のタイプであることを特徴とする方法。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法において、前記駆動信号の特性は振幅であることを特徴とする方法。
10. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法において、前記駆動信号の特性はパルス幅であることを特徴とする方法。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法において、選択された光学特性に基づいて前記ＬＥＤ色彩群の所望の光強度を算出するステップと、前記算出された光強度に基づいて前記駆動信号の特性を決定するステップと、を具えることを特徴とする方法。
12. 生物学的標本を観察するためのシステムであって、当該システムが：
    前記生物学的標本の拡大イメージを生成するのに構成される顕微鏡と；
    前記生物学的標本を照射するのに構成される光源であって、複数の独特の色彩群に配列された発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する前記光源と；
    前記光源により照射される光に所望の特性をもたらすための情報を受けるよう構成される入力デバイスと；
    各々が前記入力デバイスから得られた前記情報に基づいた特性を有し、前記複数のＬＥＤ色彩群に各々の複数の駆動信号を供給するように構成された制御回路と；
    を具え、前記ＬＥＤ色彩群の光強度が前記所望の光学特性をもたらすように個別に制御されることを特徴とするシステム。
13. 請求項１２に記載のシステムにおいて、前記複数のＬＥＤが単一基板上に配列されたＬＥＤダイを具えることを特徴とするシステム。
14. 請求項１２又は１３に記載のシステムにおいて、前記所望の光学特性が色平衡を含むことを特徴とするシステム。
15. 請求項１４に記載のシステムにおいて、前記所望の光学特性が光強度を更に含むことを特徴とするシステム。
16. 請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記入力デバイスが、前記所望の光学特性を選択するために構成されたユーザ入力デバイスを具えることを特徴とするシステム。
17. 請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載のシステムが、前記所望の光学特性を算出するために構成されたプロセッサを更に具えることを特徴とするシステム。
18. 請求項１７に記載のシステムにおいて、前記プロセッサが観察条件に基づいて前記所望の光学特性を算出するために構成されることを特徴とするシステム。
19. 請求項１８に記載のシステムにおいて、前記観察条件が前記生物学的標本に用いられる染色のタイプであることを特徴とするシステム。
20. 請求項１２乃至１９のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記駆動信号の特性が振幅であることを特徴とするシステム。

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