JP2022514980A - デジタル顕微鏡システム、デジタル顕微鏡システムを操作するための方法およびコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

デジタル顕微鏡システムは、物体の目標領域を画像化するための複数のカメラシステムであって、各カメラシステムが、前記カメラシステムの光軸に沿って位置合わせされるデジタルカメラおよび結像光学系を含み、これらのカメラシステムの光軸は互いに平行である、複数のカメラシステムと、物体が配置される顕微鏡ステージと、位置決めデバイスと、コントローラと、を含み、コントローラは、位置決めデバイスを制御するように構成されており、これによって、複数のカメラシステムおよび顕微鏡ステージは、カメラシステムのうちのいずれか１つを物体の目標領域と選択的に位置合わせするために、カメラシステムの光軸に対して相互に直交して移動する。

Description

本発明は、デジタル顕微鏡システム、デジタル顕微鏡システムを操作するための方法およびその方法を実行するためのプログラムコードを備えたコンピュータプログラムに関する。

複数のカメラシステムを含むデジタル顕微鏡システムが公知である。例えば、複数のカメラシステムは、物体の異なる目標領域を画像化するか、または単一の目標領域を異なる倍率に基づいて画像化するために使用することができる。通常、カメラシステムは、並んで配置されており、その結果、物体がそれらに沿って画像化されるカメラシステムの光軸も同様に並んで延在する。そのような光軸の横方向のオフセットにより、異なるカメラシステムによって生成された物体画像には遠近差が発生する。これらの遠近差を画像処理によって補正することも考えられるが、そのような補正は、限られた範囲で、多大な計算労力をかけてしか達成することはできない。

上記のような遠近差により、従来のデジタル顕微鏡システムは、例えば、個々のカメラ画像を単一の全体画像に重ね合わせる場合などの使用に制限される。

したがって、本発明の課題は、高い画像品質で物体の画像化を可能にするデジタル顕微鏡システムを提供することである。

前述の課題を解決するために、デジタル顕微鏡システムが提供され、該デジタル顕微鏡システムは、物体の目標領域を画像化するための複数のカメラシステムであって、各カメラシステムが、前記カメラシステムの光軸に沿って位置合わせされるデジタルカメラおよび結像光学系を含み、これらのカメラシステムの光軸は互いに平行である、複数のカメラシステムと、物体が配置される顕微鏡ステージと、位置決めデバイスと、コントローラと、を含み、コントローラは、位置決めデバイスを制御するように構成されており、これによって、複数のカメラシステムおよび顕微鏡ステージは、カメラシステムのうちのいずれか１つを物体の目標領域と選択的に位置合わせするために、カメラシステムの光軸に対して相互に直交して移動する。

上記の実施形態によれば、物体の目標領域を画像化するために現在使用されるシステムとして，複数のカメラシステムのうちの１つを選択的に活動化させるために、カメラシステムと顕微鏡ステージとの間で相対的なシフト移動が実行される。カメラシステムが移動する場合、この移動は、個々のカメラシステムを相互に移動させることなく、複数のカメラシステムが１つのユニットとして横方向に移動するように実行される。したがって、デジタル顕微鏡システムは、個々のカメラシステム間で連続的に切り替えるときに、個々のカメラシステムによって生成された画像間のいかなる遠近差も回避できるように容易に制御することができる。したがって、カメラシステムによって生成された個々の画像を、遠近歪みのない画像全体に重ね合わせることが可能である。その結果、デジタル顕微鏡システムは、高画質で物体の画像化を可能にする。

好適には、デジタル顕微鏡システムは、複数のカメラシステムを含む顕微鏡ヘッドを含み、ここで、位置決めデバイスは、顕微鏡ヘッドを、カメラシステムの光軸に直交して移動させるように構成されている。カメラシステムが統合された顕微鏡ヘッドを提供することにより、個々のカメラシステムを活動化させるための横方向のシフト移動に関してデジタル顕微鏡システムの容易な制御が可能になる。

好適な実施形態では、カメラシステムの光軸は、共通の平面上に配置され、位置決めデバイスは、カメラシステムを前記平面に沿って移動させるように構成されている。この実施形態では、カメラシステムは、カメラシステムと顕微鏡ステージとの間の相対的な移動が発生する横方向に並べて配置されている。したがって、コンパクトで省スペースの構成が達成される。

好適には、デジタル顕微鏡システムは、複数の倍率変更システムによって提供される複数の倍率サブレンジから構成される全倍率範囲を有する。したがって、カメラシステムの総数に依存して、広い倍率範囲を達成することができる。これに関して、前述のサブレンジは、広く拡張された倍率範囲に限定されることを意味するものではない。むしろ、サブレンジは、離散的な、すなわち固定された倍率値をカバーするものとして理解されてもよい。

好適には、カメラシステムの少なくとも１つは、倍率変更システムを含む。そのようなカメラシステムは、例えば、単一の倍率を提供する固定倍率光学系を含む別のカメラシステムと組み合わせてもよい。

好適な実施形態では、倍率変更システムはズームシステムを含む。

そのようなズームシステムは、各カメラシステムの結像光学系によって形成される光学ズームシステムを含むことができる。この光学ズームシステムは、物体の目標領域を高画質で画像化させ得る。

付加的または代替的に、ズームシステムは、各デジタルカメラによって形成されるデジタルズームシステムを含むことができる。そのようなデジタルズームシステムは、倍率を変更するためのさらなる光学要素を必要としないため、目標領域のサイズの高速でかつ低コストの調整を可能にする。

さらに、倍率変更システムは、結像光学系によって形成される固定倍率光学系を含むことができる。

特定の実施形態では、複数のカメラシステムのうちの１つのカメラシステムの倍率変更システムは、光学ズームシステムを含むことができ、複数のカメラシステムのうちの別のカメラシステムの倍率変更システムは、デジタルズームシステムを含むことができる。光学ズームシステムとデジタルズームシステムとを組み合わせることで、デジタル顕微鏡システムの特に柔軟な使用が可能になる。例えば、一方では、デジタルズームシステムは、自身が光学要素のいずれかの機械的な移動を必要としないので、各倍率範囲内で迅速なズームインおよびズームアウトに使用されてよい。他方では、光学ズームシステムは、画質に関して高い基準を満たすズーム操作に使用されてよい。

好適には、コントローラは、目標領域が画像化されることに基づく画像化パラメータを指定するユーザー入力を受信し、画像化パラメータに基づいて目標領域と位置合わせされる複数のカメラシステムのうちの１つを選択し、選択されたカメラシステムを目標領域に位置合わせするための位置決めデバイスを制御するようにさらに構成されている。画像化パラメータは、目標領域が画像化されることに基づく画像解像度および倍率のうちの１つを含むことができる。この実施形態によれば、ユーザーは、所望の画像化パラメータを設定するだけでよく、その後、コントローラは、画像化パラメータに従って目標領域の画像を生成するのに適したカメラシステムのうちの１つを自動的に選択する。例えば、コントローラは、現在活動化されているカメラシステムが画像化パラメータに基づいて画像化を実行することができないか、または実行するための少なくとも最良のオプションではないことを決定した場合、コントローラは、位置決めデバイスに画像化パラメータに基づいて画像を生成するのに適した別のカメラシステムを位置合わせさせる。特に、ユーザーは、自身で適切なカメラシステムを選択する必要がないため、デジタル顕微鏡システムの操作が容易になる。

好適な実施形態では、コントローラは、複数のカメラシステムの光軸のうちのいずれか１つを物体の予め定められた目標位置と選択的に位置合わせするための位置決めデバイスを制御するようにさらに構成され、目標位置は、選択されたカメラシステムに関係なく同じである。この目標位置は、目標領域の中心であってもよい。したがって、デジタル顕微鏡システムのユーザーは、単一で不変の目標位置を参照して、異なるカメラシステムによって生成された画像を観察することができる。

好適な実施形態では、カメラシステムは、設定に従って目標領域を表すデジタル画像データを生成するように構成され、前記設定は、複数のカメラシステムのうちのどのカメラシステムが物体と位置合わせされるかを決定する。コントローラは、設定に従って生成されたデジタル画像データに対応するモニター画像データを生成するようにさらに構成することができ、モニター画像データは、モニター画像として表示されるように構成される。コントローラは、ユーザー入力に応じて設定を変更するように構成されてよい。コントローラは、ユーザー入力に応じて、変更されていない設定に従って生成されたデジタル画像データを格納し、変更された設定を考慮に入れた、格納されたデジタル画像データに対するデジタル画像処理の実行によるシミュレーションモニター画像データの生成により、変更された設定に従ってモニター画像データを更新する際の遅延を補償するように構成されてもよい。シミュレーションモニター画像データは、遅延中にシミュレーションモニター画像として表示されるように構成される。

前述の設定は、それに限定されることなく、上記の画像化パラメータによって定義されてよい。いずれの場合でも、設定は、複数のカメラシステムのどれが目標領域を画像化するために活動化されるかを直接的または間接的に定義することができる。上記実施形態によれば、シミュレーションモニター画像は、設定変更のためのユーザー入力を受信した時点と、設定の変更が実際に完了した時点と、の間の遅延中に表示することができる。このため、デジタル画像処理は、変更されていない設定に基づいて生成されたデジタル画像データに対して実行され、ここで、デジタル画像処理は、ユーザー入力によって変更された新しい設定を考慮に入れる。したがって、設定の変更がまだ完了していない時点で、変更された設定を反映するモニター画像を表示することができる。その結果、ユーザーは、応答性が高く直感的に認識されるやり方でデジタル顕微鏡システムを操作することができる。特に、ユーザーは、デジタル顕微鏡システムの対応する反応をモニターで直接観察しながら、異なるカメラシステム間で直感的に切り替えることができる。換言すれば、ユーザーのアクションに応じるシステムの反応は、例えばハードウェアと画像転送の待ち時間に起因する特定の遅延を示すので、モニター画像は、遅延中にデジタル的にシミュレートされる。例えば、使用が第１のカメラシステムから第２のカメラシステムに切り替わるとき、第１のカメラシステムによって生成された現在のデジタル画像は凍結され、すなわち、第１のステップで保管され、カメラシステムの切り替えがまだ完了していない限り、画像のデジタル的な拡大バージョンもしくは縮小バージョンがモニター上に表示される。したがって、カメラシステムを変更するためのデジタル顕微鏡システムの操作はこの時点ではまだ完了していないが、ユーザーは、設定の変更に起因するモニター画像の近似をすでに観察することができる。一定の時間が経過した後、顕微鏡ハードウェアが、変更された設定に対応するカメラシステムの変更を実際に完了すると、モニター上に表示されるシミュレーションモニター画像は、変更された設定に対応するライブ画像に置き換えられる。

この実施形態のさらなる利点は、カメラシステムの変更に関して待ち時間を短縮するためのどのような付加的労力も回避することに見ることができる。そのような労力は、しばしば費用のかかる開発やハードウェアコストにかかわるからである。

好適には、コントローラは、デジタル画像データを生成することを目的としたカメラシステムを変更するためにモニター上でリアルタイムナビゲーションを可能にするように構成されたリアルタイム画像データとして、シミュレーションモニター画像データを、ユーザー入力に応じて生成するように構成されている。したがって、ユーザーは、応答性が高くて直感的なやり方でデジタル顕微鏡システムを操作することが可能である。

別の態様によれば、デジタル顕微鏡システムを操作するための方法が提供され、該方法は、物体を、第１のカメラシステムの光軸上で位置決めするステップと、物体を、第１のカメラシステムを用いて画像化するステップと、位置決め信号を受信するステップと、物体を、位置決め信号に従って第２のカメラシステムの光軸上で位置決めするステップと、物体を、第２のカメラシステムを用いて画像化するステップと、を含む。

本発明の別の態様によれば、コンピュータプログラムがプロセッサ上で実行されるときに、上記の方法を実行するためのプログラムコードを備えたコンピュータプログラムが提供される。

以下では、好適な実施形態が、図面を参照して説明される。

本発明の実施形態によるデジタル顕微鏡システムを示す図であり、複数のカメラシステムのうちの第１のカメラシステムが、物体の目標領域を画像化するために活動化されている。 図１に示されるデジタル顕微鏡システムを示す図であり、複数のカメラシステムのうちの第２のカメラシステムが、目標領域を画像化するために活動化されている。 さらなる任意のコンポーネントを備えた、図１および図２に示されるデジタル顕微鏡システムを示す図である。 図１～図３に示されるデジタル顕微鏡システムを操作するための例示的な方法を示すフローチャートである。

図１は、本発明の一実施形態によるデジタル顕微鏡システム１００を示す図である。

デジタル顕微鏡システム１００は、顕微鏡ステージ１１２上に配置された物体１１０の目標領域１０８を画像化するように構成された複数のカメラシステム１０２，１０４，１０６を含む。カメラシステム１０２，１０４，１０６の各々は、デジタルカメラ１１４，１１６，１１８ならびに各カメラシステム１０２，１０４，１０６の光軸Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３に沿って位置合わせされた結像光学系１２０，１２２，１２４を含む。カメラシステム１０２，１０４，１０６は、光軸Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３が互いに平行になるように配置されている。カメラシステム１０２，１０４，１０６は、顕微鏡ヘッド１２６に含まれてよい。

デジタル顕微鏡システム１００は、デジタル顕微鏡システム１００の全体的な操作を制御するように構成されたコントローラ１２８をさらに含む。特に、コントローラ１２８は、選択されたカメラシステムが物体１１０の目標領域１０８を画像化するように複数のカメラシステム１０２，１０４，１０６のうちの１つを選択的に活動化する機能を果たす。このために、コントローラ１２８は、位置決めデバイス１３０を制御し、それによって、複数のカメラシステム１０２，１０４，１０６および顕微鏡ステージ１１２が、カメラシステム１０２，１０４，１０６のいずれかを物体１１０の目標領域１０８と選択的に位置合わせするために、カメラシステム１０２，１０４，１０６の光軸Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３に対して相互に直交して一体的に動くように構成されている。特に、コントローラ１２８は、位置決めデバイス１３０を制御し、それによって、選択されたカメラシステムの光軸が物体１１０の予め定められた目標位置と位置合わせされるように構成されている。ここで、この目標位置は、複数のカメラシステムのどれが現在選択されているか、すなわち活動化されているかに関係なく同じ位置である。

図１に示される実施形態によれば、位置決めデバイス１３０は、カメラシステム１０２，１０４，１０６の光軸Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３に直交する方向に顕微鏡ヘッド１２６を移動させるように構成されている。しかしながら、カメラシステム１０２，１０４，１０６と顕微鏡ステージ１１２との間の相対移動は、顕微鏡ヘッド１２６ではなく、顕微鏡ステージ１１２を横方向に動かすことによって達成されてもよい。

カメラシステム１０２，１０４，１０６の光軸Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３は、共通の平面上に配置されてもよい。本実施形態によれば、この共通の平面は、図１の描画平面に平行である。したがって、位置決めデバイス１３０は、顕微鏡ステージ１１２に対して前記共通の平面に沿ってカメラシステム１０２，１０４，１０６を一体的に移動させるように構成されている。

図１の例では、物体１１０の目標領域１０８のデジタル画像を生成するために第１のカメラシステム１０２が活動化されている（図１の左方から右方に見た場合）。対照的に、図２は、第２のカメラシステム１０４が目標領域１０８を画像化するために選択された状態を示す。図１の状態から図２の状態に切り替えるために、コントローラ１２８は、カメラシステム１０４の光軸Ｏ２が第１のカメラシステム１０２の光軸Ｏ１ではなく目標領域１０８と位置合わせされるように、位置決めデバイス１３０に、顕微鏡ヘッド１２６を顕微鏡ステージ１１２に対して横方向にシフトさせる。特に、第２のカメラシステム１０４の光軸Ｏ２は、カメラシステムが切り替わる前に第１のカメラシステムの光軸Ｏ１が位置合わせされたのと同じ目標位置に位置合わせされる。各カメラシステムの光軸がそれと位置合わせされる目標位置は、目標領域１０８の中心であってもよい。

デジタル顕微鏡システム１００は、好適には、複数の倍率サブレンジからなる全倍率範囲を提供するために使用されてよく、ここで、これらのサブレンジは、複数のカメラシステム１０２，１０４，１０６に関連付けられる。この目的のために、図１および図２に示されるカメラシステム１０２，１０４，１０６の少なくとも１つは、倍率変更システムを、すなわち、ユーザー設定に従って、可変である倍率に基づき物体１１０の目標領域１０８を画像化するように構成されたシステムを含むことができる。特に、各倍率変更システムは、ズームシステムを含むことができる。例えば、図１および図２に示される実施形態では、カメラシステム１０２，１０４，１０６に含まれる結像光学系１２０，１２２，１２４は、別個のズームサブレンジを提供する別個の光学ズームシステムを形成することができ、ここで、これらのズームサブレンジは、複合ズーム範囲にマージされる。

上記の例示的な構成は、ユーザー入力を介してコントローラ１２８によって受信された画像化パラメータに基づいて、カメラシステム１０２，１０４，１０６のうちの１つを自動的に選択するために使用されてよい。例えば、ユーザーは、それに基づいて目標領域１０８が画像化されるべき画像解像度および倍率のうちの１つを指定することができ、コントローラ１２８は、受信された画像化パラメータに基づいて、複数のカメラシステムのうちのどのカメラシステムが目標領域１０８と位置合わせされるべきかを決定する。次いで、コントローラは、選択されたカメラシステムの光軸を物体１１０の目標領域１０８と一致させるために、位置決めデバイス１３０にカメラヘッド１２６を横方向にシフトさせる。

代替的な実施形態では、倍率変更システムは、各デジタルカメラ１１４，１１６，１１８によって形成されるデジタルズームシステムを含むことができる。これに関して、デジタルカメラ１１４，１１６，１１８は、効果的なズーム機能を達成するために高解像度カメラとして形成されてよい。そのようなデジタルズーム構成は、上記の光学ズーム構成と同じように使用されてよい。

さらに、そのズーム機能に関して、図１および図２に示されるデジタル顕微鏡システム１００は、各結像光学系１２０，１２２，１２４によって形成される光学ズームシステムと、各デジタルカメラ１１４，１１６，１１８によって形成されるデジタルズームシステム１１４，１１６，１１８と、の両方を含むハイブリッド構成を形成することもできる。したがって、図１および図２に示される実施形態によれば、カメラシステム１０２，１０４，１０６のうちの１つは、光学ズーム機能を提供することができるが、別のカメラシステムは、デジタルズーム機能を提供することができる。

さらなる例示的な構成では、カメラシステム１０２，１０４，１０６のうちの少なくとも１つは、各結像光学系１２０，１２２，１２４によって形成される固定倍率光学系を含むことができる。そのような構成では、カメラシステムは、単一の固定倍率かまたはズーム倍率を提供するために使用されてよい。後者の構成では、各カメラシステム１０２，１０４，１０６に含まれるデジタルカメラ１１４，１１６，１１８は、上記のように、デジタルズームシステムを形成することができる。

図３は、さらなるオプションのコンポーネントを含むことができるデジタル顕微鏡システム１００の全体的な構成を示している。

図１および図２ですでに示されているように、デジタル顕微鏡システム１００は、顕微鏡ヘッド１２６、顕微鏡ステージ１１２、位置決めデバイス１３０およびコントローラ１２８を含む。コントローラ１２８は、メモリ３３４をさらに含むプロセッサ３３２に含まれてよい。プロセッサ３３２は、コンピュータシステム３３６に属しており、このコンピュータシステム３３６は、モニター３３８と、例えばキーボード３４０およびコンピュータマウスなどのポインティングデバイス３４２を含んだ入力デバイスと、をさらに含む。入力デバイスは、モニター３３８の画面に統合されたタッチスクリーン３４４をさらに含むことができる。

すでに上述したように、コントローラ１２８は、デジタル顕微鏡システム１００の全体的な操作を制御するように構成されている。この目的のために、コントローラ１２８は、デジタル顕微鏡システム１００の個々のコンポーネント、特に顕微鏡ヘッド１２６、モニター３３８、キーボード３４０およびコンピュータマウス３４２に接続されている。さらに、コントローラ１２８は、個々のカメラシステム１０２，１０４，１０６間の切り替えのために、顕微鏡ステージ１１２と顕微鏡ヘッド１２６との間の相対的な移動を可能にする位置決めデバイス１３０に接続されている。顕微鏡ヘッド１２６と顕微鏡ステージ１１２との間の横方向の移動は、図１の双方向矢印によって示されている。

顕微鏡ヘッド１２６によって画像化される物体１１０の目標領域１０８は、変更可能な設定によって決定される。そのような変更可能な設定は、顕微鏡ステージ１１２に対する顕微鏡ヘッド１２６の横方向の位置を含むことができる。代替的または付加的に、この設定は、上記のような画像化パラメータ、例えば画像解像度および倍率のうちの１つを含むことができる。原則として、前述の設定は、複数のカメラシステム１０２，１０４，１０６のうちのどのカメラシステムが物体１１０の目標領域１０８と選択的に位置合わせされるかを決定する。

顕微鏡ヘッド１２６の設定は、入力デバイス、すなわち、本発明ではキーボード３４０、コンピュータマウス３４２およびタッチスクリーン３４４のうちの少なくとも１つを操作するユーザーによって実行されるユーザー入力に応じて、コントローラ１２８によって変更される。本明細書では、コントローラ１２８によって実行される設定の変更には一定の時間がかかることを想定している。換言すれば、ユーザー入力がコントローラ１２８によって受信される時間と、設定の変更が完了する時間と、の間には遅延が存在しており、そのため、物体１１０を新たな設定に従って画像化することができることが想定されている。

本実施形態によれば、ユーザーは、前述の遅延にもかかわらず、カメラシステム１０２，１０４，１０６のうちの１つを選択することに関して、モニター３３８上でリアルタイムナビゲーションを実行することができる。したがって、現在、目標領域１０８と位置合わせされているカメラシステム１０２，１０４，１０６は、目標領域１０８を表すデジタル画像データを生成する。次いで、コントローラ１２８は、現在の設定に従ってカメラシステム１０２，１０４，１０６によって生成されたデジタル画像データに対応するモニター画像データを生成する。このモニター画像データは、モニター画像の形態でモニター３３８上に表示されるように構成されたデータを表す。

カメラシステム１０２，１０４，１０６が、別のカメラシステムによって変更されなければならないことを直接的または間接的に示すユーザー入力をコントローラ１２８が受信した場合、コントローラ１２８は、変更されていない設定に従って生成されたデジタル画像データをプロセッサ３３２のメモリ３３４に格納する。換言すれば、コントローラ１２８は、変更されていない設定に基づいたデジタル画像を凍結する。

ユーザー入力を受信した後、コントローラ１２８は、設定の変更を開始し、すなわち、コントローラ１２８は、新しいカメラシステム１０２，１０４，１０６を設定に従って目標領域１０８と位置合わせするために、顕微鏡ステージ１１２に対して顕微鏡ヘッド１２６を横方向にシフトするように位置決めデバイス１３０の制御を開始する。本実施形態では、設定の変更には、ユーザー入力の受信から始まって設定の更新の完了まで、すなわちカメラシステムの切り替え完了までの間に遅延が伴うことを想定している。次いで、コントローラ１２８は、ユーザー入力に従って生成されるモニター画像の近似を表すシミュレーションモニター画像データを生成するために、変更された設定を考慮に入れて、メモリ３３４に格納された画像データに対してデジタル処理を実行する。次いで、シミュレーションモニター画像がモニター３３８上に表示され、このシミュレーションモニター画像は、以前に生成されたシミュレーションモニター画像データによって表される。したがって、モニター画像データが、変更された設定に従って更新されるときに生じる遅延の間に、シミュレーションモニター画像データがモニター３３８上に表示される。換言すれば、シミュレーションモニター画像を表示することは、前述した遅延を補償するのに役立つ。

その後、設定の変更が完了したかどうかを決定する。設定の変更がまだ完了していない場合、すなわち遅延がまだ続いている場合は、シミュレーションモニター画像が引き続きモニター３３８上に表示される。他方、設定の変更が完了したことが決定された場合は、顕微鏡ヘッド１２６が、ユーザー入力に基づいて変更された設定に従って、新しいデジタル画像データを生成する。次いで、コントローラ１２８は、新たに生成されたデジタル画像データに対応する更新されたモニター画像データを生成する。最終的に、更新されたモニター画像がモニター３３８上に表示される。

上記のプロセスの結果として、デジタル顕微鏡システム１００のコントローラ１２８は、デジタル画像データを生成すべきカメラシステム１０２，１０４，１０６へ切り替えるためにモニター３３８上でリアルタイムナビゲーションを可能にするように構成されたリアルタイム画像データとしてユーザー入力に応じてシミュレーションモニター画像データを生成する。

上記で説明したように、デジタル顕微鏡システム１００は、カメラシステム１０２，１０４，１０６のうちの１つを、物体１１０の目標領域１０８と選択的に位置合わせするように構成されている。デジタル顕微鏡システム１００を対応的に動作させる方法の原理は、図４に示される以下のフローチャートによって例示されている。

本方法は、ステップＳ２によって開始され、このステップＳ２では、物体１１０の目標領域１０８、特に物体１１０の前述した不変の目標位置が、カメラシステムのうちの１つのカメラシステムの光軸上、例えば第１のカメラシステム１０２の第１の光軸Ｏ１上に配置される。このため、第１のカメラシステム１０２がまだ目標領域１０８と位置合わせされていない場合には、コントローラ１２８は、位置決めデバイス１３０に顕微鏡ヘッド１２６を、顕微鏡ステージ１１２に関して対応する横方向位置に移動させる。

続いて、ステップＳ４では、第１のカメラシステム１０２が、対応するデジタル画像データを生成することによって、物体１１０の目標領域１０８を画像化する。

次いで、ステップＳ６では、コントローラ１２８が、ユーザー入力に基づく位置決め信号を受信することが想定される。

次いで、ステップＳ８では、コントローラ１２８は、位置決めデバイス１３０に目標領域１０８を、ステップＳ６で受信された位置決め信号に従って、別のカメラシステムの光軸、例えば第２のカメラシステム１０４の光軸に対して位置決めさせる。この目的のために、位置決めデバイス１３０は、顕微鏡ヘッド１２６を横方向にシフトし、それによって、第１のカメラシステム１０２は、目標領域１０８から外され、第２のカメラシステム１０４は、目標領域１０８と一致するように、すなわち第２の光軸Ｏ２が物体１１０の目標位置と位置合わせされるようにもたらされる。

最終的にステップＳ１０では、第２のカメラシステム１０４が、対応するデジタル画像データを生成することによって、目標領域１０８を画像化する。

上記の実施形態によれば、デジタル顕微鏡システム１００は、３つのカメラシステム１０２，１０４，１０６を含む。言うまでもないが、カメラシステムの総数は、３つとは異なる場合もある。

いくつかの態様を装置の文脈において説明してきたが、これらの態様が、対応する方法の説明も表していることが明らかであり、ここではブロックまたは装置がステップまたはステップの特徴に対応している。同様に、ステップの文脈において説明された態様は、対応する装置の対応するブロックまたは項目または特徴の説明も表している。ステップの一部または全部は、例えば、プロセッサ、マイクロプロセッサ、プログラマブルコンピュータまたは電子回路等のハードウェア装置（またはハードウェア装置を使用すること）によって実行されてもよい。いくつかの実施形態では、極めて重要なステップのうちのいずれか１つまたは複数が、そのような装置によって実行されてもよい。

一定の実装要件に応じて、本発明の実施形態は、ハードウェアまたはソフトウェアで実装され得る。この実装は、非一過性の記録媒体によって実行可能であり、非一過性の記録媒体は、各方法を実施するために、プログラマブルコンピュータシステムと協働する（または協働することが可能である）、電子的に読取可能な制御信号が格納されている、デジタル記録媒体等であり、これは例えば、フロッピーディスク、ＤＶＤ、ブルーレイ、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭおよびＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはＦＬＡＳＨメモリである。したがって、デジタル記録媒体は、コンピュータ読取可能であってもよい。

本発明のいくつかの実施形態は、本明細書に記載のいずれかの方法が実施されるように、プログラマブルコンピュータシステムと協働することができる、電子的に読取可能な制御信号を有するデータ担体を含んでいる。

一般的に、本発明の実施形態は、プログラムコードを備えるコンピュータプログラム製品として実装可能であり、このプログラムコードは、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行されるときにいずれかの方法を実施するように作動する。このプログラムコードは、例えば、機械可読担体に格納されていてもよい。

別の実施形態は、機械可読担体に格納されている、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためのコンピュータプログラムを含んでいる。

したがって、換言すれば、本発明の実施形態は、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されるときに本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためのプログラムコードを備えたコンピュータプログラムである。

したがって、本発明の別の実施形態は、プロセッサによって実行されるときに本明細書に記載のいずれかの方法を実施するために、格納されているコンピュータプログラムを含んでいる記録媒体（またはデータ担体またはコンピュータ読取可能な媒体）である。データ担体、デジタル記録媒体または被記録媒体は、典型的に、有形である、かつ／または非一過性である。本発明の別の実施形態は、プロセッサと記録媒体を含んでいる、本明細書に記載されたような装置である。

したがって、本発明の別の実施形態は、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためのコンピュータプログラムを表すデータストリームまたは信号シーケンスである。データストリームまたは信号シーケンスは例えば、データ通信接続、例えばインターネットを介して転送されるように構成されていてもよい。

別の実施形態は、処理手段、例えば、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するように構成または適合されているコンピュータまたはプログラマブルロジックデバイスを含んでいる。

別の実施形態は、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するために、インストールされたコンピュータプログラムを有しているコンピュータを含んでいる。

本発明の別の実施形態は、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためのコンピュータプログラムを（例えば、電子的にまたは光学的に）受信機に転送するように構成されている装置またはシステムを含んでいる。受信機は、例えば、コンピュータ、モバイル機器、記憶装置等であってもよい。装置またはシステムは、例えば、コンピュータプログラムを受信機に転送するために、ファイルサーバを含んでいてもよい。

いくつかの実施形態では、プログラマブルロジックデバイス（例えばフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）が、本明細書に記載された方法の機能の一部または全部を実行するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイは、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためにマイクロプロセッサと協働してもよい。一般的に、有利には、任意のハードウェア装置によって方法が実施される。

１００ デジタル顕微鏡システム
１０２ カメラシステム
１０４ カメラシステム
１０６ カメラシステム
１０８ 目標領域
１１０ 物体
１１２ 顕微鏡ステージ
１１４ デジタルカメラ
１１６ デジタルカメラ
１１８ デジタルカメラ
１２０ 結像光学系
１２２ 結像光学系
１２４ 結像光学系
１２６ 顕微鏡ヘッド
１２８ コントローラ
１３０ 位置決めデバイス
３３２ プロセッサ
３３４ メモリ
３３６ コンピュータシステム
３３８ モニター
３４０ キーボード
３４２ コンピュータマウス
３４４ タッチスクリーン
Ｏ１ 光軸
Ｏ２ 光軸
Ｏ３ 光軸

Claims (17)

1. デジタル顕微鏡システム（１００）であって、前記デジタル顕微鏡システム（１００）は、
   物体（１１０）の目標領域（１０８）を画像化するための複数のカメラシステム（１０２，１０４，１０６）と、
   前記物体（１１０）が配置される顕微鏡ステージ（１１２）と、
   位置決めデバイス（１３０）と、
   コントローラ（１２８）と、
   を含み、
   各カメラシステム（１０２，１０４，１０６）は、前記カメラシステム（１０２，１０４，１０６）の光軸（Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３）に沿って位置合わせされるデジタルカメラ（１１４，１１６，１１８）および結像光学系（１２０，１２２，１２４）を含み、前記カメラシステム（１０２，１０４，１０６）の前記光軸（Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３）は、互いに平行であり、
   前記コントローラ（１２８）は、前記位置決めデバイス（１３０）を制御するように構成されており、これによって、前記複数のカメラシステム（１０２，１０４，１０６）および前記顕微鏡ステージ（１１２）は、前記カメラシステム（１０２，１０４，１０６）のうちのいずれか１つを前記物体（１１０）の前記目標領域（１０８）と選択的に位置合わせするために、前記カメラシステム（１０２，１０４，１０６）の前記光軸（Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３）に対して相互に直交して移動する、
   デジタル顕微鏡システム（１００）。
2. 前記デジタル顕微鏡システムは、前記複数のカメラシステム（１０２，１０４，１０６）を含む顕微鏡ヘッド（１２６）を含み、前記位置決めデバイス（１３０）は、前記顕微鏡ヘッド（１２６）を、前記カメラシステム（１０２，１０４，１０６）の前記光軸（Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３）に直交して移動させるように構成されている、
   請求項１記載のデジタル顕微鏡システム（１００）。
3. 前記カメラシステム（１０２，１０４，１０６）の前記光軸（Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３）は、共通の平面上に配置され、前記位置決めデバイス（１３０）は、前記カメラシステム（１０２，１０４，１０６）を前記平面に沿って移動させるように構成されている、
   請求項１または２記載のデジタル顕微鏡システム（１００）。
4. 前記デジタル顕微鏡システムは、複数の倍率変更システムによって提供される複数の倍率サブレンジから構成される全倍率範囲を有する、
   請求項１から３までのいずれか１項記載のデジタル顕微鏡システム（１００）。
5. 前記カメラシステム（１０２，１０４，１０６）のうちの少なくとも１つは、倍率変更システム（１１４，１１６，１１８，１２０，１２２，１２４）を含む、
   請求項１から４までのいずれか１項記載のデジタル顕微鏡システム（１００）。
6. 前記倍率変更システムは、ズームシステム（１１４，１１６，１１８，１２０，１２２，１２４）を含む、
   請求項５記載のデジタル顕微鏡システム（１００）。
7. 前記ズームシステムは、前記結像光学系（１２０，１２２，１２４）によって形成されるズーム光学系を含む、
   請求項６記載のデジタル顕微鏡システム（１００）。
8. 前記ズームシステムは、前記デジタルカメラ（１１４，１１６，１１８）によって形成されるデジタルズームシステムを含む、
   請求項６または７記載のデジタル顕微鏡システム（１００）。
9. 前記倍率変更システムは、前記結像光学系（１２０，１２２，１２４）によって形成される固定倍率光学系を含む、
   請求項８記載のデジタル顕微鏡システム（１００）。
10. 前記複数のカメラシステム（１０２，１０４，１０６）のうちの１つのカメラシステムの倍率変更システムは、光学ズームシステムを含み、前記複数のカメラシステム（１０２，１０４，１０６）のうちの別のカメラシステムの倍率変更システムは、デジタルズームシステムを含む、
    請求項５から９までのいずれか１項記載のデジタル顕微鏡システム（１００）。
11. 前記コントローラ（１２８）は、
    前記目標領域（１０８）が画像化されることに基づく画像化パラメータを指定するユーザー入力を受信し、
    前記画像化パラメータに基づいて前記目標領域（１０８）と位置合わせされる前記複数のカメラシステム（１０２，１０４，１０６）のうちの１つを選択し、
    前記選択されたカメラシステム（１０２，１０４，１０６）を前記目標領域（１０８）に位置合わせするための前記位置決めデバイス（１３０）を制御する、
    ようにさらに構成されている、
    請求項１から１０までのいずれか１項記載のデジタル顕微鏡システム（１００）。
12. 前記画像化パラメータは、画像解像度および倍率のうちの１つを含む、
    請求項１１記載のデジタル顕微鏡システム（１００）。
13. 前記コントローラ（１２８）は、前記複数のカメラシステム（１０２，１０４，１０６）の前記光軸（Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３）のうちのいずれか１つを前記物体（１１０）の予め定められた目標位置と選択的に位置合わせするための前記位置決めデバイス（１３０）を制御するようにさらに構成され、前記目標位置は、前記選択されたカメラシステム（１０２，１０４，１０６）に関係なく同じである、
    請求項１から１２までのいずれか１項記載のデジタル顕微鏡システム（１００）。
14. 前記目標位置は、前記目標領域（１０８）の中心である、
    請求項１３記載のデジタル顕微鏡システム（１００）。
15. 前記カメラシステム（１０２，１０４，１０６）は、設定に従って前記目標領域（１０８）を表すデジタル画像データを生成するように構成され、前記設定は、前記複数のカメラシステム（１０２，１０４，１０６）のうちのどのカメラシステムが前記物体（１１０）と位置合わせされるかを決定し、
    前記コントローラ（１２８）は、前記設定に従って生成されたデジタル画像データに対応するモニター画像データを生成するように構成され、前記モニター画像データは、モニター画像として表示されるように構成され、
    前記コントローラ（１２８）は、ユーザー入力に応じて前記設定を変更するように構成され、
    前記コントローラ（１２８）は、
    ユーザー入力に応じて、変更されていない設定に従って生成されたデジタル画像データを格納し、変更された設定を考慮に入れた、格納されたデジタル画像データに対するデジタル画像処理の実行によるシミュレーションモニター画像データの生成により、変更された設定に従ってモニター画像データを更新する際の遅延を補償するように構成され、前記シミュレーションモニター画像データは、遅延中にシミュレーションモニター画像として表示されるように構成される、
    請求項１から１４までのいずれか１項記載のデジタル顕微鏡システム（１００）。
16. デジタル顕微鏡システム（１００）を操作するための方法であって、前記方法は、
    物体（１１０）の目標領域（１０８）を、第１のカメラシステム（１０２）の光軸（Ｏ１）上で位置決めするステップと、
    前記目標領域（１０８）を、前記第１のカメラシステム（１０２）を用いて画像化するステップと、
    位置決め信号を受信するステップと、
    前記目標領域を、前記位置決め信号に従って第２のカメラシステム（１０４）の光軸（Ｏ２）上で位置決めするステップと、
    前記目標領域（１０８）を、前記第２のカメラシステム（１０４）を用いて画像化するステップと、
    を含む方法。
17. コンピュータプログラムがプロセッサ上で実行されるときに、請求項１６記載の方法を実行するためのプログラムコードを備えたコンピュータプログラム。

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