JPS61156214A - 顕微鏡分析を行なう方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 不発１！＃　ｆよ顕微鏡を通して見た・リンプル（旧ｒ
ｅ＜；ｉｍｅｌｌｓ）におい′Ｃコンピュータを用いた
相（１１作用の顕微鏡マツピング（＋１１ａ　ｐ　ｐ　
ｉ　ｎビ）に関する。

従来の技術及び発明は解決しようと孝−る問題点従来技
術における多数のコンピュータを用いた（００ｂｌｌｌ
ｌ１１．ｅｌ’　　ａｉｄ（ｉｄ）顕微鏡マツピング器
械は、オベレ・−夕が顕微鏡の接眼レンズをのぞくと外
、オペ【／−タが互に重なった２つのイメージ′を一緒
に見るＪう１、二、ビデオディスプレイのイメージを顕
微鏡月物レンズからの生のイメージと光学的に結合する
必要かある。ビデオディスプレイ１−のカーソル（ｃｕ
ｔ・ａｏｒ）は典型的に採作レバー又は他のグラフ式の
□ｚｒａｐｂ　ｉ　ｃ　）入力装置（Ｇｌｌ））を用い
てオペレータによって制御される。オペレータはカーソ
ルを見た→ノ゛ンプル上に移動し、・且つコープイネ−
１゛（ｃ　ｏ　ｏ　ｒ　ｄ　ｉ　ｏ　ｕ　１．　ｅ　）
をコンピュータ内に入れるためにボタンを押すことによ
ってコンピュータ内に情報をマツプ（Ｉｏ　ｕ　ｐ　）
することができる。−・Ｂ、現在の視野内に関心のある
Ｊべての特徴（ｆｃａｔｕｒ・Ｃ）が入れられると、オ
ペレータはステージを動かして、そしてマツピングを再
開する。これ等の１フイールドホツプス（１’ｉ（シｌ
ｄ　　ｈｏｐｓ）Ｊに関連１．たイ・連続性はサンプル
内のオペレータの方向感覚及びデータ収集の連続性を非
常に乱す。例えば、グラサー（Ｇｌ＋＋＋；ｅｒ）及び
パンデルルーｘ（＼／　ａｎ　　ｄｅｒ　　Ｉ−’（ｌ
ｏｌりのシステム（米国特許第４，２０２．＋１　：（
’／号）はコンビエ・−夕及び顕微鏡の相対的配置４を
使用しており、これでは使用者がグラフ式の入力装置（
にＩＩ））によって、ディスプレイ装置」二の１ブリン
キングＸ（ｂｌｉｎｋｉｎｇＸ　Ｎの位置を制御する。

［ブリンキングｘ−１の位置は様々に、使用者がマツピ
ングマークを発生したいと思うディスプレイ上の位Ｊ　
％又はディスプレイ装置の専用部分上に表示されるシス
テム制御指令の選択を表わすことができる。もしもスリ
！用者がマークを現在の視野の外側、サンプル内の位置
を越えて配ｔ６シようと思えば、使用者は最初に所望の
位置が視野内にもたらされるよう１．二顕微鏡ステーノ
を動かｒだめの指令を与えなければならない、それから
使用者は１ブリンキングＸ１＝３− をＩｌｌ心のある位置上にもらたすためにＧ　ｒ　Ｉ）
を繰作１２なげればならない。最後に、使用者は、ボタ
ンを押）−とに、１、って、又は・池の手段に、１：っ
て、システムが１ブリンキングＸ１の現在位１６を記録
すべきであることを指示しなければならない。このシス
テムはそのように行なわれ、そして同時にオペレータが
とった処置に対する指示としで→ノンプルと実質的に同
１時に適切なマークをディスプレイ１−に発生する。顕
微鏡的マツプ又はスケッチングの、二の方法は一般に１
可視フイールドバツクによる移動〃−ツルＹツビング（
＋ｏｏｖｉｎｇ　　ｃｕｒｓｏｒ　　ｍａｐ１＋ｉＢ　
　ｕ＋ｉ＋、ｌ＋　　ｖｉｓｕａｌ　　ｆｅｅｄｂａｃ
ｋ）Ｊと呼ばれる。当枝術にｊ５ける熟練者は、多くの
顕微鏡の視野を含むサンプル領域全体をマツプするため
に何回もサンプル領域全体を動かす必要があり、Ｎ、っ
上述の如くこれ等のステージの移動又は１フイールドホ
ツプス（ｆ　ｉ　（４１ｄ　　１１０１１８　）−１に
関連した不連続性と共にこの問題は非常に乱されること
を認めるであろう。

問題点を解決するための手段 ４一 本発明Ｃはこの問題はビデオカーソルを顕微鏡視野の中
心１こ常に固定し”（保ち、そ【２てステージをこのカ
ーソルの−１・ｔこ動かしめることによって克服１．て
いる。オペレータの１ベン（ｐｅｎ）、１のチップとし
てカーソルを考えると、オペレータは同時にカーソルが
′す°ンプル全体を自由に放浪しながら、カーソルの後
について行くビデオディスプレイ」二に生成された尤の
マツプの形の１インキ（ｉｎｋ）、Ｊを見る。視野を去
るマークは記憶され、これによってそれ等のマークを前
にマツプした領域に戻ると瞬間的に、且つ正確に再び表
示されることかでトる。

本発明それ自身はコンピュータを用いた顕微鏡のマツピ
ングシステムにおいて使用者のためにコンピュータ手段
及び顕微鏡を同時に相互に作用するための改良した方法
を含む。更に詳細には、本発明では、マツピングディス
プレイ装置及びサンプル（ａｐｃｃｉ＋＊ｅｎ）からの
イメージを重畳する顕微鏡が使用される。使用者はグラ
フ式の又は位置の情報をコンピュータに伝えるためにグ
ラフ式の入力装置Ｉ￥を便用“ゆる。この位置の情報入
力に応答して、コンピユー・夕はサンプルステージの位
置を本質的に同時に制御し、マツピングディスプレイ諷
ｍ　−１−の固定位置にマークを発生し、ディスプレイ
に対してｒｉｆｔ　ｌ？光発生たマークを動が【７、そ
して数字のしるしを生成ケる。−？ラビングディスプレ
イ＊　ｉｉ’ｆ十のマークの位置は顕微鏡の接眼レンズ
で使用者によって見られたと外のサンプルのイメージと
一緒に、ｌ：１．−：、）明らかに同時にマークが動く
ように動かされる。マツピングディスプレイ装ｊ６のｉ
＋ｆ祝窓を去るこれ等のマークはそれ等の正しい相対的
位置に保存され、そしてサンプルの前にマツプした位１
ａ′とマークの一致の条件によって必要なときにμｍび
表示される。数字のしるしはサンプルステージの履歴（
ｌ＋　１ｑｒｏｒ　ｉｃａ　ｌ　）軌道の使用者の選択
した部分の位置及び特性の正確な表現を含む。以下によ
り明らかにされている理由のために、使用者とコンピュ
ータ／顕微鏡システムとの開の相互作用のこの方法は本
発明では１町視フイールドバツクを備えた７ライイング
フイールドマツピング（ｆｌｙｉｎｇ　　ｆ’１ｅｌｄ
　　　＋＋＋ａｐｌ＋ｉｎｇ　　ｗｉｔ、ｌ＋　　　ｖ
ｉｓ＋＋ａｌ　　　ｆｅｃｄｌ）ａ＋二ｋ）、Ｊと１（
われる、。

動作におい゛（、マツピングディスプレイのイメージが
拡大されたサンプルのイメージ」、に重畳して使用者に
見えるようにドローイングチューブ（ｄｒａｗ目＋ＨＬ
ｕｌ＋（りがマツピングディスプレイ装置ｉ’／のイメ
ージを顕微鏡内に投射する。視野の中心に現われるビデ
オカーソル（小さな１・字の線］がモニターｌ二に表示
される。マツピングディスプレイ窓と呼ばれる２　０４
１３　Ｘ　２１）　４１３ビクセル（ｐｉｘｅｌ）ディ
　゛ノタルイメージメモリのＮＸＮビクセル部分がまた
モニタ、１．に表７７＜される。窓の大きさＮは典型的
には］、Ｂとｊ３１２ピクセルどの開であり、そし′Ｃ
選択された対物レンズの倍率に左右される。

ゲイジタルイメージメモリは２０４８行、２０４８縦列
のビクセルとして構成され、各々のビクセルが８ビツト
又は１バイｌの記憶を表わ釘。オペレータは′リンプル
のＸディメンションとＹディメンションとの開の１月１
の相応関係を規定し、そしてイメージメモリ内の各々の
ビクセルがサンプルに）５げるユニークなカーデシアン
（（、：ｕｒｌ、ｅ旧ａｎ）コープ゛イネ・−１・番、
：大」応４゛るＪ：う１こイ１をイメージメモリ内にア
ドレス［る。イメージメモリロケーション内に値を記憶
することはマークをマツピングディスプレイ」二に発生
することに対応している。

マツプするためには、オペレータはグラフ式のタブレッ
トのＩＩｆ生劃（側ｌ、ｙ、Ｉｕｓ）を操作し、グラフ
式のタブレットが出生側の運動の１１！離及び方向に関
する情報をコンピュータに送る。この入力を基礎としで
、；コンピュータは３つの最も重要なことをイｒなう。

第１には、コンピュータは顕′４＆鏡スデージを月応す
るノｊ向に動かす。第２に、コンピュータは、顕微鏡で
見たときのサンプルの生のイメージと完全に一致してデ
ィスプレイが動くように見、えるように、マツピングデ
ィスプレイ窓を人外なイメージメモリを通り駆動する。

第３に、コンピュータは再生針がオペレータによって押
されたかどうかを決定する。もしそうなら、コンピュー
タはそれから： ・ベクトルリスト１こおける現在のステージコープ−日
− イネートをコンピュータの主メモリ内に記録する。

・ディスプレイイメージメモリ内に値を記憶する。

・ディスプレイｊ二の線を、１ｉ１ｊにフィールドの中
心にあった位置から現在のフィールドの中心に引く。

すべてのデータが顕微鏡の光軸からどらえらねるので、
テ゛−夕はマツビングチ゛イスプレイ装置ｆｆ（又は光
学的システムにおいて幾イ１１１学的ゆｈｔみによる改
悪（ｃｏｒｒｕｐｔ　ｉｏｎ　）の影響を受けないこと
に注目亭−ることか重要である。１１Ｊ生針の運動とス
テーノ運動との間の相応関係は、あたかも使用者がヘリ
コプタ−にお（するように、サンプルの・イメージ−１
−を飛んでいるかのように感するようにａｍに選択され
る。それは使用者が、デイメ・ンションが１つの顕微鏡
の視野内で見ることができるディメンションよりもより
人きいサンプルのコンテキスト（ｃｏｎＬｅｘＬ）にお
いて非常に詳細なマツピングを行なうことができるとい
うこの事実である。

マツピングディスプレイ窓の大１のデイジタル制御は、
異なる倍率のいくつかの異なる顕微鏡の８物しンス゛の
下て゛マツピングディスプレイと生のイメージとの一致
を１丁能にする。いくつかの別個の形式の情報を、それ
等の間で明らかにメ別するためにマツピングマークの色
及び形状の特質を用いてマツプゆ−るために手段が設け
られている。

従来技術のノｊ法に優る本発明の主な利点は、ステーノ
を動か１７、それから単独の、且つ別々の動作としてマ
ツピングマークを発生する必要要件に関連した１；連続
性及び不正確さもなく、多くの顕微鏡の視野にｉ＋ｉり
延びているサンプルの領域内を運やかにマツプするその
能力にある。またマツピングの１動くカーソルｌｏｏｖ
ｉｎｇ　　ｃｕｒｓｏｒｌ　ｌ法と反対に、マツピング
の１フライイングフイールド（ｆｌｙｉ１１＆　　Ｆｉ
（！ｌｄ］法は、ディジタル化の点が光軸に対して固定
されたままであるという事実によって、ディスプレイ装
置又は光学的システムにおいて固有のゆがみによる幾何
学的データの改悪を避けるという、ことは理解されるで
あろう。

本発明の装置はデータを記憶するためのメモリをイＪ′
４るコンピュータと、グラフ式の情報をコンピュータ内
に手動で伝えるための手動制御グラフ式の入力装ｍ　（
Ｇ　１１−）　）と、位置制御される一１ンプルステー
ジと、視野（対物レンズ倍率）に対応するｉ＋（視窓を
有するマツピングディスプレイ装置と、そして光学的装
置がサンプルのイメージ及び前記類＠Ｍのｉ眼レンズに
おいてマツピングディスプレイ装置Ｉ￥によって生成さ
れたイメージの重なりを生ずる顕微鏡とを具備している
。

天施例 ＠ｉ図を参照して説明すると、例示の］］的のために選
択したスゲツチングシステムは、接１１レンズを有して
いる２つの標準型のビデオカメラ１４及び１６を取付け
るために変更されている超ワイドのオプテイフォト（Ｏ
ｐＬｉｐｈｏｔ）ヘッド１２を有している、典型的には
ニコンフルオフォト（Ｎｉｋ。

ｎ　　Ｆ　１ｕｏｐｌ＋ｏＬ）の顕微鏡１０を含んでい
る。ビデオカメラｉ　４１）’　Ａ　Ｇ　ｌ己／ＭＴＩ
モデル６８シリコンダイオードアレイビテ゛イコンであ
り、一方ビデＡカメラ１６は低い光レベルを感知するた
めのシリコン増感ターデツ）（ｌｉ’）管を有するｌ）
　Ａ　Ｇ１：７ＭＴｌコーポレーションモデル６６であ
る。

カメラ１４及び１６の出力はイメージプロセッサ１）１
ｆ典型的には３　Ｆｉ３−５１２ボード、２ＡＰ−５１
２ボード、及び算術論理ユニット（Ａ　Ｌ　［，１）ボ
ードを含んでいるイメーシングテクノロジイインコーポ
レーション（ｒ　＋＋ｏ＋ｇｉｎｇ　　ｉ’　ｅｃｌ＋
ｎｏｌｏｇｙ＋Ｉｎｃ、）のＩ＋”５１２システノ、の
アナログ／ディジタル（Ａ／Ｉ’））入力端子に接続さ
れる。イメージプロセラ→Ｆ　ｉ　Ｂは２２ビツトのデ
イジタルエクイブメント社（Ｄ　１ｇ１Ｌａｌ　　Ｅｑ
ｕｉｐＨ１ｅｎｔ　　Ｃｏ、　（１）　ＥＣ））のキュ
ーパス（Ｑ　　ｂｕｓ）２０を経てスケツチングシステ
ムの他の構成要素に連絡している。イメージプロセッサ
１８はデイノタルイメー・ジデータの入力及び出力の流
れをシンクロナイズするために機能して、アナログカメ
ラ出力情報をディジタル化し、そ１７てモニタ上で見る
ために処理したディジタルデータをアナログの形に変換
する。ビームスプリッタ−を有するドローイングチュー
ブ（ｄｒａｕ＋ｉＢ　　ｔｕｂｅ）２２が第１のマツピ
ングディス＝１２− プレイモニタ２４−１−に現われるイメージを顕微鏡バ
レル内に伝えで、初、大したサンプル及び８応４−るマ
ツピングデ・−夕の双方を同時に見えるようにする。第
２のディスプレイモニタ２６はモニタ２４にＪ：って写
し出された情報と同じ情報をディスプレイするのに使用
される。双方のディスプレイモニタ２４及び２６は高分
解能カラーモニタであり、１１メリカ＝菱電子インコー
ポレーシヨン（ＭｉＬＳｕｌ＋１ｓｈｉ　　　　　ト：
　　Ｉｅａｔｒｏｎｉｃｓ　　　　ｏｆ　　　　Ａｍｅ
ｒｉｃａ　　　　　Ｉ　　ｎｃ。

）のモデルＮｏ、：（９１９］、そして双方ともイメー
ジプロセッサ１乏５のデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）出
力端子の１つに接続される。トラッキングディスプレイ
モニタ２８、典型的には一モ洋インコ・−ボレーション
（Ｓ　ａｎｙｏ　　１　ｎｃ、）の白黒モニタが第２の
Ｉ’）　／　Ａ出力に接続される。このモニタはモニタ
２４及び２６」−に表示された連続的に変化するマツピ
ングデータに関係なく固定のままである完全な部分の低
い倍率の静止イメージを表示する。

更に、トラッキングディスプレイはサンプルのコンテキ
スト内の高倍率視野の瞬間的位置及び太きさをノ１＜１
ビデオマーカーをその１−にａ（機動る。

１１Ｉａ微鏡人テ・−シ組−ＮＴ体３０はニコンディア
７オ）（ＮＩＫＯＮ　　１）［Ａ１ＩＩＩＯｉ”　）ス
テージを具備しており１．二のに１こ２つのパーレイイ
ンストル−メントインコーポレーション（Ｂ　Ｕ　Ｒ１
，Ｅ　ｒ　Ｇ　ＩＩＩ　ｎ＋＋Ｌｒｕｍｅｎｔ　　Ｉ　
ｎｃ、　）のＩＷ−５０２インチウオーム（ｉｎｃｌ＋
ｗｏｒ＋ｌ１）Ｘ　ＩＹ　Ｉ　？イクロボジショナー及
びｌ・：　Ｎ−３’７２エンコーグ３４．３６が取付け
られている。、スデー・ノコントローラ：３８はセット
のポジショナ−及びＳ　’１”　Ｉ）データパスコ―に
Ｉ１０コードを有するエンコーダの双方のための閉ルー
プ制御を提供するためにインテルコーポレーション（Ｉ
ＮＴＩと１．、　　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）のモデｌ
しＮｏ、８０８５マイクロプロセツサを具備している。

このマイクロプロセッサはまたバス２０を経てホス１計
算槻システム４（）に連絡するようにプログラムされる
。インチ１ンオームマイクロ・ポジショナ−１こ１って
オペレータはステージをその全工程範囲を横切って急速
に、社つスムースに動かすことができる。典ノψ的な性
能は、各軸線」−に５０Ｂの範囲に頁り２軸線画方向に
絶対精度１．０マイクロメータ（μｌ１１）を生ｒる。

双方の軸線は、１μＩＩＩ直線光エンコーグ（ｌｉｎｅ
ａｒ　　ｏｐ目ｃａｌ　　ｅｎｃｏｒｄｅｒ）から得ら
れる位ｉＦ７　フィールドバックと共に、同時閉ループ
制御下にある。従って、ステージは１１１ｖの精度で、
−１１つバックラッシュなくその初期の（）“装置１．
二動かされ、１１．・ノ戻されることができる。ホスド
ブＵセッサとの通信は１秒当り少くと６１　！’＋　０
　：Ｊ　−ディネート幻の更新を支持する。

コンピュータシステム４０は、（ンーバスを含むＤｉ・
：Ｃ１，Ｓ　Ｉ　１１／２３と；２５６キロバイト（ｋ
　１）ｙｌ、ｃＬｔ、メモリと；１−）ＬＶ−１：ｌ　
Ｊカッド（ｑｕＩｌｄ）直列データインターフェースと
；データシステムデザインインコーポレーション（１’
）　ａｔａ　　Ｓ　ｙｓｌ、ｅｍｓｌ、）　ｅｑｉｇ＋
＋＋　１　ｎｃ、　）のモデルＮｏ、　ｌ’、）８１）
８　Ｂ　０，１／２メガバイト（Ｍｂｙｔｅ）７０ツビ
イデイスクを有４る：（（）メガバイトウィンチェスタ
−ディスクドライブと；シアアープ・−タブログクツイ
ンコーポレーション（Ｃｉｐｌ＋ｃｒ　　ｌ）　ｕｔ、
ａ　　ＩＩ’　ｒｏＪｕｃｔｓ　　Ｔ　ｎｃ、）のＭ　
８９１　、９１．ラック３２００ｂｐｉ〜ヤツシユスト
リー−ＶＪ　−（ｃａｃｌ＋ｅ　　ｓＬｒｅａｌｍｅｒ
）磁気テープドライブと；オキデー・タコ−ポレーショ
ン（ＯｋｉｄｕＬａ　　Ｃｏｒｐｏｒａｔ　ｉｏ＋＋　
）によって製造されたマイクロラインプリンター（Ｍｉ
ｃｒｏｌｉｎｃ　　ｐｒｉｎｔｅｒ）と；ヘラレットパ
ラカード（ｌＩｃｕｔＩｅ１．ｔ　　、１）ａｅｋａｒ
ｄ）’７４　’７５　Ａの６ベンプロツターと；そしで
Ｉ）　Ｅ　Ｃｌデイジタルエクイフ”メントコ−ポレー
ション（Ｄ　１ｌｉｔａｌ　　Ｅ　ｑｕ’１ｐＩ１１（
！ｏｔ、　　Ｃｏｒ１＋ｏｒａ１．１ｏｎ）］のモデル
Ｎｏ、ＤＲＶＩＩ、ステージコントローラに対する並列
インタフェースとを具備しでいる。

１’）　Ｅ　ＣモデルＮｏ、　Ｖ　ｉ”　１００端末ｙ
ｃ１１４２がコンピュータ４０に連絡しでおり、前記端
末装ｒｊ４２に、インターステートエレクＹロニクス（
Ｉ　ｎｔｃｒ＋＋ｌ：ａｔｅ　　１．５１ｅｃｔ、ｒｏ
ｎｉｃｓ）、フイギーインターナショナルインコーボン
ーション（Ｆ’　１Ｂｉｅ　　１ｎｔｅｒｎａ１．１ｏ
ｎａｌ　　ｌ−ＩＣ０）部のモデルＮ　ｏ、Ｖ　Ｉ？　
ｉ”　３００、ボイスデータエントリイユニット（Ｖｌ
）ｌ・：）４４が取付けられている。触知（Ｌａｃｔｉ
ｌｅ）入力が、グラフ式のタブレット４６、典型的にス
マグラフィックスコーポレーション（ＳｕＩＩＩｍａｇ
ｒａｐｂｉｃｓ　　Ｃｏｒｐｏｒｕｔｉｏｎ）の］ら生
針を有するモデルＮｏ１ＭＭ　１２０１によって提供さ
れる。スリーデイメンショナル（３−Ｊ））グラフ式の
（ｇｒｕ目。８）プ。セッサ４８、典型的にはレフシブ
−タコ−ポレーション（Ｌｅｘｉｄａｔａ　　（：ｏｒ
ｐｏｒａ’ｔｉｏｎ）のグラフィックスプロセッサが直
列２−１）データセラ）からの３−１）復元物（ｒｃｃ
ｏｎｓｌ、ｒｕｃｔｉｏｎ）を表示するのに使用される
。

イメージメモリ５０及びダイレクトメモリアクセス（Ｄ
ＭＡ）データムーバ＝　（＋ｎｏｖｅｒ）、：’シトロ
ーラ５２１イメーンアナリイテイクスコーポレーシヨン
（Ｉ＋ａａｇｅ　　Ａｎａｌｙｔｉｃ、ｓ　　Ｃｏｒｐ
ｏｒａｔｉｏｎ）のモデルＱＬ）５１２１は、ホストコ
ンピュータの１１０部分と直接バス２０」二で連絡する
回路にハードワイヤーされていて、イメージデータ処理
能力を改良し、社っモニター■二のイメージ情報のディ
スプレイを加速する。

イメージメモリ５０は４つのアドレスｎＨａなメモリボ
ードの積層を具備しており、各々は１メガバイト（１バ
イト当り８ピツ））容覗を有しており、全８ビツト／ビ
クセル５１解能な有する４メ〃バイ１、　、２０４８　
Ｘ　２０４８ビクセルイメージのための記憶！提供する
、。

イメージメモリ５０の容量が本発明における利、−１！
＋：に使用される。ｌ−７ライイングーフイールド（「
１ｙｉＢ　−ｆ　１ｃｌｄ）Ｊマツピングにおいて、こ
の容置は高分解能におけるサンプルの大きな仰域をカバ
ーできるグラフ式のマツピングデータのために利用「−
げ能である。メモリは横行及び縦列によって組織化され
るので、各々のメモリセルは、メモリ内のその位置によ
って、サンプル内にユニークなコープイネ−）　（ｃｍ
ｏｒｄｉｎａｔｅ）に割当て可能である。従ってマツピ
ングはサンプル上方のマツピングカーソル（Ｃ旧・：＋
ｏｒ）の軌跡に対応しているこれ等のメ早リセル位置に
割当てられた値を記憶することによって達成される。更
に、記憶された値は利用可能な８ピツ）（２５６値）か
ら割当てられることができ、そして・ンツピングディス
プレイモニタ２４」−のユニークなカラーに対応するよ
うに作られることができる。

データノ、−バコントローラ５２はソース（ｓｏｕｒｃ
（り位置からバス２０にのＩＪ的位ＩＮにデータの高速
移動がＣきる直接メモリアクセス（＋、）、ＭＡ）装置
ｎである。特定的１こ、それは２　＋１４１ｉ　Ｘ　２
　＜１４８ビクセルイメーノメモリ！ｊＯ内のＮＸＮビ
クセル・ン゛ンビングディスプレイ窓のパン、スクロー
ル及びズームの機能を果たす。これは本出願人の１７ラ
イイングパフイールド」マツピング構想において最も重
要であり、これはイメージメモリ５０に記憶されたマツ
ピング情報が急速な、且つ連続的な方法でマツピングデ
ィスプレイモニタ２４に利用６（能にせしめられる必要
がある。

トラッキングディスプレイモニタ２Ｆ＋は１×肘物レン
ス゛を通すビテ゛オカメラ１４（こ、）二ってとらえら
れたディジタル化したビデオイメージを表示する。次に
、このイメージは、明るさ及び利得を変化するため１．
二、Ｇ　Ｉ　＋’）によでオペレータ制御の下でイメー
ジブロセツ１ノ１８によって、コントラストを高められ
る、二とができる。マツピングシーケンスを開始すると
、イメージプロセラー１ノ１８は、トラッキング表示−
Ｌに重畳したビデオボックスを発生１７、その大外さ及
び位置がオペレータに上って見られた顕微鏡視野の火外
さ及び位置を７１（す。

これは対物レンズの倍率と共に視野の変化を反射するた
めにボックスの大きさを変化することによって達成され
、一方ボックスの中心位置はステージ位置と共に固定さ
れる。

１°７ライイングーフイールド（ｆ　ｌｙｉｎｇｆ　１
ｅｌｄ）Ｊマツピングシステムを作動するために、オペ
レータは初めにトラッキングディスプレイモニタ２８の
助けをかりて、関心のあるサンプル」二の視野に顕微鏡
１（）を位置づけする。オペレータはグラフ式のタブレ
ット及びグラフ式タブレットを作成する４Ｊｊ生針４６
、又は場合により端末ＶＣ置４２を用いてコン１０−ラ
３８を経てステージ組立体３０を位置づけすることによ
ってこれを行なう。一旦サンプルが所定の位置に置かれ
ると、オペレータはＶ　ｌ）　Ｅ：　４４又は端末装置
４２によって対物レンズの倍率及び型式、マツピングマ
ークのための色、そｌ、てマツピングがライン又は位置
のマークの形であるべきかどうかを特定、することがで
きる。

−２０＝ マツピングを開始するために、オペレータはグラ゛７式
の（ｓｒ・ａｐｌｉｅｓ）タブレット４６の再生針上の
ボタンを押す。それからオペレータが再生針をグラフ式
のタブレット−にに移動するに従って、Ｘ。

Ｙ：Ｊ−ディネート討（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ　　ｐａ
ｉｒ）入力の流れがコンピュータシステム４（）ｌこイ
云えられる。各々の新しいＸ、Ｙコーディネート対入力
を受けとると、コンピュータは次のことを１丁なう：・
マイクロステージをその現在の位置から指示された方向
１こ移動せしめる。

・マツピングディスプレイモニタ２４．２６」二のマー
クが、顕微鏡の接眼レンズを通ってオペレータによって
見られたときサンプルからのイメージと完全に一致しで
動くように見えるように、データム−バー５２をイメー
ジメモリ５０を通りマツピングディスプレイ窓を放浪（
ｒｏｉｉ＋ａ）せしめる。

・全サンプルのフンデキスト（ｃｏｎｔｅｘｔ、）にお
（する視野の現在の位１６を示、すためにトラッキング
ディスプレイ」二にマーカー位置を連続的に更新す・１
：メ七すによって提供さねるベクｌルリストにＩＶＪｆ
間的なステージコーデイ冬−１・を′連続的に記録し、
１１−ノ４メ〃バイトディジタルイメージメモリ５（）
内にマークを配置する。

Ｊ、！ＡＩ（１＝’□Ｖ）ノ最後のイン９　し／　７　
タル（ｉｎＣｒｃＩｌｌ（！ＩＩ　Ｌｕ　Ｉ　）センタ
ーから現在のセンターまでマツビングチ゛イスグレイ］
二に線を引く。

りえられた１ノンプルの一連の部分に対してマツプした
境界及び点−二よって、その結果はＺ・フーテ゛イネ−
１−によってカタログされ、そして異なる／、・コ・−
ディネート（＋＊を有する他の→）”ンブルからの類似
のデータと共に３−１）グラフ式のブロセツ→ノ・４８
に送られる、二とができる。、二のデータは初めの：）
−デイメンショナルに分けた構造体を表現動る本質的に
；３−デイメンショナルイメージとして表わされること
がでｂる。

第２Ａ図乃至第２に図はシステムの動作を例示Ｖるのに
便用されている。更に詳細には、第２八図、第２１３図
；第２ＣＩＪｌ、第２　Ｄ　ＩＸＩ；＃　２　］Ｅ図、
第２１−図；　ｆＩｓ　２　Ｇ　図、］（２Ｈ図；及ｆ
１７１２Ｉ図、第２Ｊ図の各々の対は各々の図示された
視野のドに刀くされた倍率における顕微鏡の視野及びそ
の視野のためのトラッキングディスプレイを表わしてい
る。

第２に図はマツピングディスプレイモニタ２６上で見ら
れる如ｂＦ記の典型的なマツピングシーケンスの動作か
ら得られたデータのディスプレイである。

接眼レンズ内を見ると、オペレータは第２Ａ図の如きイ
メージ゛を見て、そして１−どこだろう？］と尋ねる１
１倍Ｔ＄＋−変化することなく、オペレータは彼の１１
を接眼レンズから」二げて、そしてビデオボックス６０
によって輪郭が現われている彼の視野の位置及び範囲を
トラッキングモニタ２８（第２Ｂ図）」二にひょうじさ
れたイメーノ内で判る。それからオペレータは第２Ａ図
の右側ｆ刀の隅に見える特徴をマツプしようと決める。

グラフ式のタブレット４（ｉ、Ｉ−に１１１生針を、ｆ
ツノに、］１つ右に動かすこと１．二上って、視野はそ
れに従って移動４−る（１２＋Ｃ図）。それからマツビ
ングマータ機能を使用１す能にすることによって、マー
クが発生され、そ【、てマツピングディスプレイ上に点
６２として現ｔ）れ、そ］２て顕微鏡の視野内でサンプ
ルのイメージに重畳される。第２Ｄ図のビデオボックス
６（）′はまた視野（Ｆ−”　ＯＶ　）の新しいコーデ
ィネートに適合するために動かされたことに注目された
い。オペレータが輪郭をマツプｌ、続けるに従って、彼
はサンプル（ステージ）コーディネートに対して所定位
置に固定されたよよでり；る一連の点、又は線（線マツ
ピングモードにより）を作り出す。いかなる点でも、オ
ペレータは第２Ｅ図の小さい輪郭６４の如外細かい特徴
に追従できるように倍率を変化したい。オペレータはこ
れを行うとｂ１マツピングマークの位置は調整されで、
サンプルと整合を保ち、そしてトラッキングディスプレ
イ上のビデオボックス６０　”の大きさはより小さくな
る（第２Ｆパ図）。オベレ・−夕は遠く離れた特徴をマ
ツ′ｆ　Ｌ　Ｊ、うと選択したと外、彼はトラッキング
ディスプレイビデオボックス６６〜（第２１１図）を見
ながら彼の出生針を使用してその特徴上に視野を位置づ
（す［ること（こよっ−Ｃ自由にそうすることかで・き
、そしてマツピングを開始噛る。オペレータは選択した
方向に出生針を動かゆ−とき、山牛釘１：のボタンを押
すこと１こよって、ｊ：’ｆ＋　８　＋・・・・・・ビ
ｎ（第２　Ｃ；図）を発生−ｕしめる。オペレータがビ
デオボックス６０−”を初めのスケッチング位１６（第
２Ｊ図）に戻そうと思えば、オペレータはそのとｂ瞬間
的に最初の特徴のマツピングを山開することがで終るマ
ツピング期間が終ったとき、オペレータは検査したサン
プルから記録したデータ点のメモリから読出しを得られ
る。データ出力はノ１−トコビー形式であるか、又はマ
ツビングデイスブ１ノイモニタ」−に見えるように表示
されることができる（第２に図）、１−・連の１）′ン
ブルをマツプした部分から、公知の技術を用いてマツプ
した物体の３−１）形状を組立て、そしてその構造を分
析することができる。

各段落の先行する番号は第３Ａ図乃至第；（１１図に示
されたフローチャートの番号をイ・１したステンブに関
連する。

最初に第３Ａ図及びｔＩＳ３　Ｂ図を参照すると、マツ
ピングを開始する前の、サンプルを取けた各段階を終ｒ
した初期化手順である、 各−ブーツーブーＩＱ−０．−内部及び外部システムの
ポインタ及びレジスタはそれ等の止しい初期の状態に復
帰している。

ステップ１（）１乃至１０５１：二おいては、このシス
テムはオペレータによって低い倍率のビデオイメ・−ノ
を見るためにトラッキングテ゛イスプレイイメージとし
てとらえ、且つ最適化することができる。このイメ・−
ジはサンプルの実質的な部分を含んでいる。

人−Ｌ’７−／７．１−」−↓−低い倍率の顕微鏡対物
レンズを通りカメラ１４によって感知されｔこ生のビデ
オイメージをモニタ２８上に表示する。。

７−ｆ　ノー７：−１−±１−オペレータの指令に応答
して、サンプルイメージの所望の領域はトラッキングデ
ィスプレイ（ニタ２８の中心に合わされるような）ｊ向
にステージを駆動する。一旦中心に合われると、ステー
ジの位置はＸ及びＹオフセット値（■Ｘ０１・Ｉ・”、
ＩＹＯＩパ１・゛）を規定し、これ等の値は次のスブー
ジ位Ｉｆｔがベクトルリストに記録される前に次のステ
ージ位置に適用される。

ろデーツゾ１（λ；１．乃−６７−１．−ｇ−ｇ−リー
　トラッキングテ゛イスプレイ（ｉ”１））に７；（す
る統、目的ノイズを最少に）−るためにビデオレート（
ｖｉｄｅｏ　　ｒｕｌ、ｅｓ）’（’イメージディスプ
レイ化及びフレーム１μ均化を行なう。

４−テ、−ムプーＬ、、−，０、、，５−、−オペレー
タはトラッキングディスプレイ（’ｆｌ））イメージに
おけるイメージのコントラスト及び明るさを最適化せし
める。

各＝Ｌ２４ブ］μ、一旦−（ａ）顕微鏡対物レンズ（倍
率及び）（ｌ（式）；（ｂ）−？ラビングディスプレイ
２４　＊　２６と共に使用されるべきカラー１インキ１
及び（Ｃ）マークマツピングモード（第３１らは１、第
３Ｆ図）よりもむ１７ろ、ラインマツピングモード（第
３Ｃ図、第３１）図）。を含むセットのディフォル１シ
スデムパラメータを指定−４る。

各−フーＬ−７二−ＩＱ−７−第３　Ｂ図の流れグイア
ゲラムにおけるステップ１０７ａ乃至１０７ｆで更に詳
細に説明され”Ｃいる音声データエントリイ（Ｖｌ’）
ｌε）割込み・リービスルーチンを使用Ｉｌｌ能にする
。このルーチンによってオペレータはステップ１（）６
において確〜γされたディフォルト状態を第３に図にリ
ス）Ｐれたものの中から彼に利用ｉ１１能な選択を用い
て変化−ゆ゛ることがで終る。認識された発声に応答し
てＶ　Ｉ）　Ｅ　４４によって生じた特定のＡＳＣＩＩ
特性がリスＦしたパラメータの１つを表わすため規定さ
れる。

初期化後、システムは第３Ｃ図、及び第３Ｄ図のライン
マツピングモードにディフォルトする。

ステップ圀り　Ｑ　−Ｃｌ）Ｖ　４０からの要求に応答
１７て、ステージコントローラ３８は絶対Ｘ、Ｙステー
ジコーディネートに戻る。

人テップＡ毀−５ｉ−及び２−０　、Ｌ−ステージコー
ディネートとデイジタルメ毛リアドレスとの闇の予め決
定した関係にマツピングディスプレイイメージを一致す
るよ）にディジタルイメージメモリ５０内のマツピング
ディスプレイ窓の位置を調整するために、ｌＸ０ＦＦ及
びＩ　Ｙ　ＯＦ　Ｆ’を考慮してステージ位ｉ？ｌ　：
２−ディネートを適用する。、Ｐめ入れた任意のマツピ
ングマークは顕＊　１ｉｆｔ　ａ　ＩＩＫレンズを通り
見たときのサンプルのイメージにｊビ確に整合する。

ステップ３」」−Ｖ　Ｉ’）　Ｅ　４４を経て入った任
意のパラメータ変化の存在をチェックする。もし存在し
なければ、次に− ステップイー四４−−−−１ｌＩＪ生釧ｌ５ＷＩ及びＩ
ＴＯＧスイッチの現在の状態と−・緒に現在の再生針Ｘ
。

Ｙの位置に戻るグラフ式のタブレット４６を呼び出す。

ｌ５ＷＩの１．０状態はグラフ式のタブレット表面に対
する再生釦のチップ圧力によって制御され、これに反し
てＩ　ｉ”　ＯＧは論理的にｉ１丁変であり（「真１又
は「偽」）、その値は毎回ｌ５Ｗｒにスイッチされる（
オペレーターの人指し指のとどく範囲内の＋１ｊ生針の
バレル」二に置かれたスイッチが押される）。

スイッチＬＱ−５−ΔＸｌΔＹデータ対を得るために現
在の出生針の位置と予かしめ記録された再生針の位置と
の間の差を計算する。

スイッチ、５ｊ−０６タ再生針チツプが押されたかと）
かを決定争゛る、そしてもしそるなら、次に、ステップ
イ、曳−こメー△Ｘ、ΔＹ又は両方はステージを動かす
ために１−分に大きいか（それ等の絶月値は所定の最小
へＸ、ΔＹ↓りも大きければ）どうかを決定する。任意
の、」−記の２つのテストが失敗しても、アルゴリズム
が他のタブレツ）Ｍ出しのためｉこステップ２０：（の
頂部に戻る。つづり１′乙スステップー０−８−−オペ
レータがマツピングディスプレイ−［−の照明マーク、
又は１イン〜−１と共に現在のカーソル位置をマツプす
るのを望んでしするかどうかを決定するためＩＴＯＧの
状態をチェックする、この場合 ステップ１叉）−少シ２．立）Ｎ−次の１インキ」供給
を制御する、 ３７′イゾ−３，１−（１−Ｎ　Ｘ　Ｎビクセル（ｐｉ
ｘｅｌ）マ・ノビフグディスプレイ窓を、タブレットΔ
Ｘ、ΔＹにＪ：って特定された鼠及び方向にイメージメ
モリ５０を通り（ＤＭＡ５２によって制御される如く）
放浪せしめる。Ｎの大きさは選択された約物レンズじ依
存゛）る。

ステップｇ　１ｉ−一タブレットΔＸ、△Ｙに応答して
、サンプルステージをステーンコン）Ｉ：Ｉ−ラｚ（８
を経て動がφ、−カ ステップｇ　１−４−　従ってイメージプロセッサ１８
を経てモニタ２８」−に１’　Ｄビデオボックスを動か
す。１”　ｌ）ビデオボックスは、低い倍率の静止イメ
ージＦに表示される指示器であり、前記静止イメージは
イベレータにサンプルのコンテキストにおける彼の高倍
率顕微鏡視野の位ｔ６及び大きさを承引。

ステップｚ−ＩＨ＞−ΔＸｌΔＹ方向にマツピングディ
スプレイ窓の移動の結果と（７′Ｃ視野内−二マツビン
グディスプレイカーソルを１１Ｊび中心に合わす。

この修１１：、はイメージプロセツザ１）１によって達
成される。

ステップ３−１ｊ−乃至え１−）ｉ−−（ａ）ゼロベク
トル頂点（ＴＸ、ＴＹ、ｌコードニ（））、又はベクト
ルリストにおける１新しい」ベクトル頂点（Ｉ　Ｘ、Ｉ
　Ｙ。

１フード≠（））のいづれかを記録し、（ｂ）ベクトル
頂点３１− リストポインタを増分し、そして（ｃ）ステップ２０３
の１度曲に置かれた、接合点Ａ３に戻す１）！ｉに、マ
ツピングラインを発生するために設ける。ベクトル１コ
ード（Ｉ　ＣＯＤ　Ｅ　）パラメータは頂点を３つのカ
テゴリイの１つに分類する。

Ｉコード−（）　ゼロベクトル頂点（＊さ又は方向のな
い） （）≦−Ｉコード３−２　（ｌ　　ラインベクトル頂点
（起点又は終λ状） ２　ｏ　＜、−）コード−≦−４０マークライン又はマ
ークの色又１よ形状は特定のマツプした物体に関連する
範囲内のその位置によって更に規定される。

第３Ｃ図、第３Ｄ図のステップを通るリサイクル１（ν
闇は１秒に４０回と５０回との開である。

第ｚ（Ｅ図及び第３Ｆ図はマークマツピングモードアル
ゴリズムを包含しており、これは第３０図、１ｊＳ３Ｆ
）し１の゛マツピングモードアルゴリズムに殆んどの点
で＠似している。再生針チップがタブレツ１−（ＩＳＷ
Ｔによって制御される）に対して押され一：＋２− たときラインマツピングのための１゛インキ（ＴＮＫ）
−１の連続的な流れを制御するｌ５ＷＩ及びビ１゛０に
の使用とス・１照的に、ｌ５ＷＩ及びＩ　Ｓ　Ｗ　Ｚ、
はマークを生成”令゛るの賢こ使用される。

ステップ浜北、Ｃ２，−Ｉ　Ｓ　Ｗ　２’、とクラッチ
として作用１１丁能にケる。１ｓＷ７．が閉ｌ二！こと
き（真）、タブレットはその制御ＪＩｉ能から外され、
そして開いたと外、（偽）、制御は使用可能にされる。

ステップ各−焦ｊ〜乃Ａ辷３１１−一第３０図、第３１
）図のステップ２０？、及びステップ２１０乃至２１３
と同じである。

ステップ洛ｊ２−　再生針チップがタブレットに対して
押されたかどうかをテストする。もしそうであれば、ス
テップ：（１３がチップがタブレットから持ち−１−げ
られ、従ってｌ５ＷＩをｌ１ｉｈ１てしするかどうかを
テストする。もしそうであれば、ステップ各−１−−４
−マ・−りとし′Ｃ新エントリイを識別するＩコードと
共１″ニベクトルリスト内に新エントリ゛イを記憶→−
る。

ステップ月−足−ベクトルリストポインタを増分する、
イして ステップ：（Ｆ　Ｅ’Ｈ−ｉｆ４’刀なマツピング・ン
・−りをマツピングモニタ２４　＋　２６１−に発生φ
る、。

前に簡単に述べた第Ｓ（Ｇ図は利ｌ々のパ７メ・−夕を
特定−李るＡＳＣＴ　Ｔキー特性に応答するステップ４
００乃至４１１を含む。

適切な作動は選択された後、その流れはノー１ｔ１１に
送られ、それがらステップ４１２に送られる。

ステップ（↓−？−キー（ＫＥＹ）の値をリセットする
ので、システムは新コマンド特性をインタセプトユ“る
準備がなされる。

ステップ４−、ｊ　ｉ（−第３　Ｃ図のラインマツピン
グモード又１′Ｊｍ　：（Ｉ＞図のマークマツピングモ
ードのいづれかに流れを向ける。

ステップ４．　（１９、４１０の消去及びクイツトオペ
レーションがそれぞれ第３０図及び第３１図に現われて
いる。

Ｘ　テップ５−（Ｌ−焦−２つの消去ルーチン；ポイン
ト消去及びセグメント消去を備えている。１゛ポイント
（ｐｏｉｎｌ、）ｊはマツピングディスプレイスクリー
ンにに育込まれた１ｌｌ−マツピングマーク又はベクト
ル頂点のいづれかである。１セグメン１（ｓｅＨ＋ａｅ
ｎＥ）−１は論理ラインセグメン１を具（（ｉｆする連
続的なシーケンスの頂点、又は単一マークのいづれかで
ある。

冬−人゛ンー１．グ、、辱−庚↓−〕注恒ｐ−４−−ポ
イント消去ル−チンのためのステップを備えている、−
刀ろデーツー７°一式−（）恒、−５（、）−８（Σ−
５喝コλ−１−セグメント削除を備えている。

ｆｊｓ３７図のクイツトルーチンはディスク１−にデー
タを記憶し、１１．つＶ　Ｅ　Ｄ割込みをディスエーブ
ルするのに必要なステップ６　（１（１乃至６０３を備
えでいる。

本説明は特定的に光顕微鏡の実施態様を引き今に出した
か、本方法の主な、−χは電子顕微鏡、作図法、及び写
真影像作り（ｐｈｏｔｏ　　ｉ＋ｎａＨｉＢ）及び分析
の如き技術に適用でｂる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシステムの１実施ａ様のブロックグイ
アゲラムて゛ある。 第２Ａ図乃至＄２に図は本発明の方法の利点を例ボし−
（いるステージ上の物体の顕微鏡の図の概略的なグイア
ゲラムである。 第；（Ａ図乃至第３　Ｉ　Ｉ！１は本発明によるハード
ウェア構成要素を制御し、且つデータベースを処理する
ための７０−チャートを表わしでいる。 １０・・・・・顕微鏡 １２・・・・・オプテイフォトヘッド １４、、ｉ６・・・ビデオカメラ １Ｅ；・・・・・イメージプロセッサ ２８・φ・Φ・トラッキングディスプレイモニタ３０・
・・・・顕微鏡ステージ組立体 ：（８・・・俸・ステージコントローラ４０４＃・−・
コンピュータシステム ５０・・・・・イメージメモリ ５２・・・・・テ゛・−タムーバコントローラｖ ６（１、６＋１　″、　６０　”　、　６０　−・・ビ
デオポックｉＪｆｉ− Ｆｔ３．３Ｃ ラインマソピシブ七−ド Ｆｔ３．３Ｄ Ｆｔ５１．３Ｅ マー７７−７♂ング （−Ｖ′ 巳 ステージづ−テ７ネ ートセ新１奴１ グ をステージに堅合 マソビ〉２゛ｊンス７°レイ方−ソノｋ）３０２　　　
　　　　　　　　　ｐｔ（，１：にわずｏ３ ン一 キーｒ０７　　　　　　ε イエス “　　吠とし ζ タフ゛レットｐｔ叙ず ５θ５ｙｔＣ？、ΔＸ、ムＹ 濃 ｓｗｚ ｌ嘉 ３°７　　　　　禍 ス１１ 阜　　　　　十 Ｆｔ３．３Ｆ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、顕微鏡によって、位置制御されるステージ上に取付
   けられたサンプルのイメージを生ずるステップと、該生
   じたイメージを可視の窓を有するディスプレイ装置のイ
   メージに重ねるステップと、グラフ式の入力手段によっ
   てステージの位置を制御するステップとを含む顕微鏡分
   析を行なう方法において、 該グラフ式の入力装置によって制御されたときディスプ
   レイ装置の固定点からマークを発生するステップと； 該マークが発生されるときに、サンプルステージと共に
   光軸の瞬間的交差点に対応するＸ、Ｙコーデイネート軸
   対として該マークを規定するステップと；そして 該マークが重なったイメージに見られるようにステージ
   運動とはっきりと一致して動くように該マークがサンプ
   ルステージと一致して動くステップ； とを含むことを特徴とする方法。 ２、Ｘ、Ｙコーデイネートとして該マークの規定（ｄｅ
   ｆｉｎｉｔｉｏｎ）がデータベースをディジタルコンピ
   ュータに提供し、該コンピュータが該データベースを処
   理するようにプログラムされていて、該見たサンプルの
   イメージと該マークとの一致を保つ特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ３、更に、該顕微鏡に連結された第２のディスプレイ装
   置及びイメージセンサを含み、追加のステップが該第２
   のディスプレイ装置上にサンプルの実質的な部分を含む
   サンプルのディジタル化した静止ビデオイメージを表示
   すること、該第２のディスプレイ装置上に可視マーカー
   を発生すること、そして該可視マーカーの大きさ及び位
   置が顕微鏡視野の瞬間的な大きさ及び位置を指示するよ
   うに該可視マーカーを動かすことを含む特許請求の範囲
   第１項記載の方法。