带有导轨系统、无扬声器音频系统和电磁辐射屏蔽的数字病理装置壳体的制作方法

带有导轨系统、无扬声器音频系统和电磁辐射屏蔽的数字病理装置壳体
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年8月6日提交的美国专利临时申请第62/883,574号的优先权，该申请在此通过引用并入本文，就好像全文阐述一样。此外，本技术涉及以下申请，这些申请均通过引用并入本文，如同全文阐述一样：
3.于2016年9月23日提交的国际专利申请第pct/us2016/053581号；
4.于2017年4月20日提交的国际专利申请第pct/us2017/028532号；
5.于2018年11月30日提交的国际专利申请第pct/us2018/063456号；
6.于2018年11月30日提交的国际专利申请第pct/us2018/063460号；
7.于2018年11月30日提交的国际专利申请第pct/us2018/063450号；
8.于2018年11月30日提交的国际专利申请第pct/us2018/063461号；
9.于2018年11月27日提交的国际专利申请第pct/us2018/062659号；
10.于2018年11月30日提交的国际专利申请第pct/us2018/063464号；
11.于2018年10月4日提交的国际专利申请第pct/us2018/054460号；
12.于2018年11月30日提交的国际专利申请第pct/us2018/063465号；
13.于2018年10月4日提交的国际专利申请第pct/us2018/054462号；
14.于2018年11月30日提交的国际专利申请第pct/us2018/063469号；
15.于2018年10月4日提交的国际专利申请第pct/us2018/054464号；
16.于2018年8月17日提交的国际专利申请第pct/us2018/046944号；
17.于2018年10月4日提交的国际专利申请第pct/us2018/054470号；
18.于2018年9月28日提交的国际专利申请第pct/us2018/053632号；
19.于2018年9月28日提交的国际专利申请第pct/us2018/053629号；
20.于2018年9月28日提交的国际专利申请第pct/us2018/053637号；
21.于2018年11月28日提交的国际专利申请第pct/us2018/062905号；
22.于2018年11月29日提交的国际专利申请第pct/us2018/063163号；
23.于2017年12月29日提交的国际专利申请第pct/us2017/068963号；
24.于2019年3月1日提交的国际专利申请第pct/us2019/020411号；
25.于2017年12月29日提交的美国专利申请第29/631,492号；
26.于2017年12月29日提交的美国专利申请第29/631,495号；
27.于2017年12月29日提交的美国专利申请第29/631,499号；和
28.于2017年12月29日提交的美国专利申请第29/631,501号。


背景技术：
技术领域
29.本发明总体上涉及一种数字病理装置，并且更具体地涉及一种与导轨系统、无扬
声器音频系统集成并且屏蔽来自数字病理装置的电磁辐射的壳体。
30.现有技术
31.数字病理学是基于图像的信息环境，其由允许管理从物理载玻片生成的信息的计算机技术实现。数字病理学部分地是通过虚拟显微术实现的，虚拟显微术是在物理载玻片上扫描样本并且创建可以在计算机显示器上存储、查看、管理和分析的数字载玻片图像的实践。利用对整个载玻片进行成像的能力，数字病理学领域爆发了，并且目前被认为是实现癌症和其他重要疾病的更好、更快、更便宜的诊断、预后和预测等的最有前途的诊断医学途径中的一个。
32.在病理学中，大量设备在实验室中被用于样品制备和处理。例如，组织处理器被用于固定和脱水生物样品(例如，参见us 7,722,811)，和嵌入器被用于将样品悬浮在石蜡块中(例如，参见us 9,671,322)。使用切片机(mictrotome)将石蜡块切成薄片，然后将切片放置在样品载玻片上(例如，参见us 7,273,000)。然后通过将载玻片浸入具有一种或多种试剂的溶液中来处理载玻片以染色其上的组织样品(组织样品在本文中也称为样本)(例如，参见us 6,821,072)。在染色之后，使用盖玻装置将盖玻片粘附在样本上的载玻片上(例如，us 6,821,072)。在染色和盖玻之后，载玻片即可通过显微镜观察或使用数字载玻片扫描器被扫描成数字载玻片(例如，参见7,133,543)。
33.病理学中涉及的各种系统中的每个通常是电子系统，并且因此这些系统产生必须被减轻的电磁辐射。这些系统通常也以某种方式自动化，并且因此具有用户接口和向操作员产生音频反馈的需要。此外，这些系统是复杂的实验室机器，并且需要定期维护，这需要接近系统的内部组件。因此，需要一种系统和方法，其能够克服在常规系统中发现的重大问题并且满足如上所述的市场需求。


技术实现要素：

34.因此，本文中描述了一种与数字病理装置(例如，组织处理器、包埋机、切片机、染色机、盖玻片和扫描器)一起使用的壳体系统，该装置包括传感器和闩锁(latch)系统以标识壳体何时处于打开位置。壳体系统被配置为沿着导轨系统滑动以允许接近装置的内部元件并且在关闭时牢固地闩锁。壳体系统在至少一侧包括至少一个开口，并且还包括施加到壳体的内表面的一部分的电磁屏蔽材料。壳体系统还包括无扬声器音频系统，该无扬声器音频系统包括一个或多个激励器，该一个或多个激励器接合壳体的未被电磁屏蔽材料覆盖的内表面。
35.在一个方面，一种数字病理装置包括底座，底座具有左侧、右侧、前侧、端侧和底面。底面的一部分被配置为接合数字病理装置被支撑在其上的表面。该数字病理装置还包括沿着底座的端侧向上延伸的背部和具有多个轴承组的轴承系统，至少一个左侧轴承组沿着底座的左侧定位并且至少一个右侧轴承组沿着底座的右侧定位。该数字病理装置还包括壳体，该壳体具有：具有左下边缘的左侧、具有右下边缘的右侧、具有前下边缘的前侧、以及连接左侧和右侧并且为壳体限定u形形状的顶侧。左下边缘、右下边缘和前下边缘基本上彼此平行。该数字病理装置还包括固定到壳体的左下边缘的左侧导轨和固定到壳体的右下边缘的右侧导轨。左侧导轨被配置为接合至少一个左侧轴承组，右侧导轨被配置为接合至少一个右侧轴承组。该数字病理装置还包括被配置为将壳体固定在关闭位置的闩锁系统和被
配置为确定壳体何时处于关闭位置以及壳体何时处于打开位置的传感器系统。此外，壳体的左侧导轨和右侧导轨被配置为分别沿着至少一个左侧轴承组和至少一个右侧轴承组滑动，以将壳体定位在关闭位置或打开位置。
36.在一个方面，一种数字病理装置包括具有顶面和底面的底座。顶面被配置为支撑多个电气和机械组件，并且底面被配置为接合数字病理装置被支撑在其上的表面。该数字病理装置还包括具有顶部和多个侧面的壳体。壳体被配置为接合底座并且覆盖多个电气和机械组件。多个电气和机械组件包括一个或多个无扬声器音频组件，其中每个无扬声器音频组件包括激励器，激励器被配置为在壳体与底座接合并且覆盖多个电气和机械组件时接触壳体。该数字病理装置还可以包括弹簧臂，该弹簧臂定位成使用预定的量的张力将激励器压成与壳体接触。该数字病理装置还可以包括处理器，该处理器被配置为控制激励器靠着壳体的表面振动以产生期望的声音。
37.在一个方面，一种数字病理装置包括具有顶面和底面的底座。顶面被配置为支撑多个电气组件，并且底面被配置为接合数字病理装置被支撑在其上的表面。该数字病理装置还包括具有顶部和多个侧面的壳体。壳体被配置为接合底座并且在关闭位置覆盖多个电气组件。壳体具有内表面和外表面，并且壳体的至少一侧包括一个或多个开口。该数字病理装置还包括仅施加到壳体的内表面的一部分的电磁屏蔽材料。
38.在阅读以下详细描述和附图之后，本发明的其他特征和优点对于本领域普通技术人员将变得更加明显。
附图说明
39.本发明的结构和操作将通过阅读以下详细描述和附图来理解，附图中的相同的附图标记指代相同的组件并且在附图中：
40.图1a是示出根据本发明的实施例的示例数字病理装置的透视图；
41.图1b是示出根据本发明的实施例的数字病理装置上的示例轴承组的透视图；
42.图1c是示出根据本发明的实施例的与数字病理装置上的轴承组接合的示例壳体的透视图；
43.图2a是示出根据本发明的实施例的具有导轨系统的示例壳体的透视图；
44.图2b是示出根据本发明的实施例的示例导轨系统的透视图；
45.图3a是示出根据本发明的实施例的示例闩锁系统和传感器系统的透视图；
46.图3b是示出根据本发明的实施例的锁定在关闭位置的示例壳体的透视图；
47.图3c是示出根据本发明的实施例的具有示例锁存系统和示例传感器系统的示例数字病理装置的透视图；
48.图3d是示出根据本发明的实施例的具有示例锁存系统和示例传感器系统的示例数字病理装置的透视图；
49.图4a是示出根据本发明的实施例的去除壳体的示例数字病理装置的透视图；
50.图4b是示出根据本发明的实施例的壳体处于打开位置的示例数字病理装置的透视图；
51.图4c是示出根据本发明的实施例的壳体处于关闭和锁定位置的示例数字病理装置的透视图；
52.图5a是示出根据本发明的实施例的在壳体处于打开位置的示例数字病理装置的示例用户接口安装件上支撑的示例无扬声器音频系统的透视图；
53.图5b是示出根据本发明的实施例的在壳体处于关闭和锁定位置的示例数字病理装置的示例用户接口安装件上支撑的示例无扬声器音频系统的透视图；
54.图6a是示出根据本发明的实施例的示例数字病理装置的透视图；
55.图6b是示出根据本发明的实施例的示例数字病理装置的透视图；
56.图7是示出根据本发明的实施例的示例数字病理装置壳体的透视图；
57.图8a是示出可以结合本文中描述的各种实施例使用的示例处理器使能设备550的框图；
58.图8b是示出具有单个线性阵列的示例线扫描相机的框图；
59.图8c是示出具有三个线性阵列的示例线扫描相机的框图；以及
60.图8d是示出具有多个线性阵列的示例线扫描相机的框图。
具体实施方式
61.本文中公开的实施例描述了一种数字病理装置(例如，组织处理器、嵌入器、切片机、染色机、盖玻片和扫描器)，该数字病理装置包括配置有导轨系统、无扬声器音频系统和电磁辐射屏蔽的壳体。在阅读了本说明书之后，本领域技术人员将清楚如何在各种替代实施例和替代应用中实现本发明。然而，尽管本文中将描述本发明的各种实施例，但应当理解，这些实施例仅以示例的方式呈现，而非限制。因此，各种替代实施例的详细描述不应当被解释为限制如所附权利要求中阐述的本发明的范围或广度。
62.图1a是示出根据本发明的实施例的示例数字病理装置10的透视图。在所示实施例中，装置10包括支撑装置10的底座15和配置有导轨30的壳体20，导轨30沿着一个或多个轴承(例如，轴承40)引导壳体以交替地打开壳体以暴露装置的内部组件用于操作员接近和/或维护并且关闭壳体以确保安全操作。
63.图1b是示出根据本发明的实施例的数字病理装置10上的示例轴承组40、50的透视图。在所示实施例中，轴承40、50包括上轴承40和下轴承50，上轴承40和下轴承50相对于彼此定位，使得当壳体从打开位置移动到关闭位置时，壳体的导轨30沿着预定路径被引导，反之亦然。在所示实施例中，轴承组40、50定位在装置10的前部附近，并且上轴承40的下表面与下轴承50的上表面之间的竖直距离与导轨30的厚度基本相同。
64.图1c是示出根据本发明的实施例的与数字病理装置10上的轴承组40、50接合的示例壳体20的透视图。在所示实施例中，导轨30的上表面接合上轴承40的下表面，类似地，导轨30的下表面接合下轴承50的上表面。有利地，当壳体20与在装置10的右侧和左侧的轴承组40、50接合时，壳体20被牢固地平衡并且能够从打开位置平滑地滚动到关闭位置，反之亦然。
65.图2a是示出根据本发明的实施例的具有导轨系统30的示例壳体20的透视图。在所示实施例中，导轨系统30包括固定到壳体20的左下边缘的左侧导轨30a和固定到壳体20的右下边缘的右侧导轨30b。导轨系统30还包括从导轨系统30向上延伸的粘合法兰60。粘合法兰60被配置为固定到壳体20并且增加导轨系统30与壳体20之间的连接的稳定性。所示实施例中还示出了固定到壳体20的内表面的第一闩锁部分70和第一传感器部分80。
66.图2b是示出根据本发明的实施例的示例导轨系统30的透视图。在所示实施例中，导轨系统30包括从左侧导轨30a向上延伸的粘合法兰60a和从右侧导轨30b向上延伸的粘合法兰60b。导轨系统30被配置为通过一个或多个紧固件和粘合剂固定到壳体20的下边缘。粘合法兰60a和60b可以通过紧固件和/或粘合剂中的一者或两者来固定。
67.图3a是示出根据本发明的实施例的示例闩锁系统75和示例传感器系统85的透视图。在所示实施例中，装置10包括底座的后部130，并且壳体20包括后边缘90。在所示实施例中，闩锁系统75包括第一闩锁部分70和第二闩锁部分110。两个闩锁部分70、110被配置为机械接合并且由此将壳体固定在关闭位置。在一个实施例中，闩锁系统75使用摩擦力将壳体固定在关闭位置。
68.在所示实施例中，传感器系统85包括第一传感器部分80和第二传感器部分120。两个传感器部分80、120被配置为在两个部分80、120在彼此的预定接近度内时生成信号或不生成信号。例如，当两个部分80、120处于彼此的预定接近度内时，传感器系统85可以生成指示壳体20处于关闭位置的信号。替代地，当两个部分80、120不在彼此的预定接近度内时，传感器系统85可以生成指示壳体20处于打开位置的信号。传感器系统85可以生成第一信号和第二信号以指示打开位置和关闭位置。替代地，传感器系统85生成的信号的存在可以指示打开位置或关闭位置中的一个，而传感器系统85生成的信号的不存在可以指示打开位置或关闭位置中的另一个。有利地，一个或多个处理器(诸如图8a的处理器555)可以被配置为监测由传感器系统85生成的信号(或信号的不存在)并且确定壳体是处于打开位置还是关闭位置，并且当壳体20从关闭位置转变到打开位置时采取措施，诸如停止装置10的任何移动部分的移动。
69.图3b是示出根据本发明的实施例的锁定在关闭位置的示例壳体20的透视图。在所示实施例中，闩锁系统75包括彼此接合以将壳体20固定在关闭位置的第一闩锁部分70和第二闩锁部分110。类似地，第一传感器部分80和第二传感器部分120在彼此的接近度内，使得监测传感器系统85的一个或多个处理器确定壳体20处于关闭位置。在一个实施例中，传感器系统85包括磁体80和磁传感器120，磁传感器120被配置为检测磁体80在某个接近度内的存在。
70.图3c是示出根据本发明的实施例的具有示例锁存系统75和示例传感器系统85的示例数字病理装置10的透视图。在所示实施例中，闩锁系统75和传感器系统85每个具有定位在底座的后部130上的两个部分中的一个部分，并且具有定位在壳体20上的两个部分中的另一部分。
71.图3d是示出根据本发明的实施例的具有示例锁存系统75和示例传感器系统85的示例数字病理装置10的透视图。所示实施例示出了包括闩锁系统75和传感器系统85的图3c中的系统的特写视图。
72.图4a是示出根据本发明的实施例的去除壳体的示例数字病理装置10的透视图。在所示实施例中，装置10包括用户接口安装件200，该用户接口安装件200进而支撑连接到弹簧臂220a的激励器安装件210，该弹簧臂220a被示出为处于伸展位置。弹簧臂220a支撑激励器230，激励器230被配置为与壳体20的内表面接合并且振动以产生声音。有利地，数字病理装置10的一个或多个处理器(诸如图8a的处理器555)被配置为在激励器230与壳体20的内表面接合时控制激励器230振动并且由此产生期望声音。
73.图4b是示出根据本发明的实施例的壳体20处于打开位置的示例数字病理装置10的透视图。在所示实施例中，用户接口安装件200支撑连接到弹簧臂220a的激励器安装件210，由于壳体20打开，该弹簧臂220a处于伸展位置。弹簧臂220a支撑励磁器230，在所示实施例中，励磁器230不与壳体20的内表面接合。
74.图4c是示出根据本发明的实施例的壳体20处于关闭和锁定位置的示例数字病理装置10的透视图。在所示实施例中，用户接口安装件200支撑连接到弹簧臂220b的激励器安装件210，该弹簧臂220b被示出为处于弯曲位置，使得激励器230利用预定量的张力被压靠在壳体20的内表面上。当激励器230与壳体20的内表面接合并且利用张力被压靠在内表面上时，激励器230振动以产生声音。有利地，当激励器230靠着壳体20的内表面振动时，激励器230将振动转移到壳体20的外表面的区域，该区域大于激励器230与壳体20的内表面之间的接触区域，从而产生宽频率响应音频信号。有利地，壳体20没有在壳体中切割的任何扬声器孔，而是壳体20具有围绕装置10的基本连续的表面。由于没有扬声器孔而促进的壳体的基本连续的表面用于减少由装置10的内部电子器件产生的电磁辐射。在所示实施例中，装置10的壳体20已经包括用于载玻片架转盘的持久开口，并且因此消除了常规扬声器的附加开口有助于减少从装置发射的电磁辐射。有利地，数字病理装置10的一个或多个处理器(诸如图8a的处理器555)被配置为在激励器230与壳体20的内表面接合时控制激励器230振动并且由此产生期望声音。
75.无扬声器音频系统的另一优点是，常规扬声器被安装到切入壳体中的孔，并且这些常规扬声器是电子设备并且需要电源和相关的电线来输送电力。将多根电线连接到壳体使打开壳体(例如用于维护)的能力复杂化。因此，无扬声器音频系统是有利的，因为它有助于简单地打开壳体20以提供对设备内部组件的访问。
76.图5a是示出根据本发明的实施例的在壳体20处于打开位置的示例数字病理装置10的示例用户接口安装件200上支撑的示例无扬声器音频系统的透视图。在所示实施例中，用户接口安装件200支撑连接到弹簧臂220a的激励器安装件210，该弹簧臂220a被示出为处于伸展位置，使得激励器230不被压靠在壳体20的内表面上。
77.图5b是示出根据本发明的实施例的在壳体20处于关闭和锁定位置的示例数字病理装置10的示例用户接口安装件200上支撑的示例无扬声器音频系统的透视图。在所示实施例中，用户接口安装件200支撑连接到弹簧臂220b的激励器安装件210，该弹簧臂220b被示出为处于弯曲位置，使得激励器230利用张力被压靠在壳体20的内表面上。
78.图6a是示出根据本发明的实施例的示例数字病理装置10的透视图。在所示实施例中，用户接口安装件200支撑连接到弹簧臂220b的激励器安装件210，该弹簧臂220b被示出为处于弯曲位置，使得激励器230利用张力被压靠在壳体20的内表面上。有利地，数字病理装置10的一个或多个处理器(诸如图5的处理器555)被配置为在激励器230与壳体20的内表面接合时控制激励器230振动并且由此产生期望声音。
79.图6b是示出根据本发明的实施例的示例数字病理装置10的透视图。在所示实施例中，用户接口安装件200支撑连接到弹簧臂220b的激励器安装件210，该弹簧臂220b被示出为处于弯曲位置，使得激励器230利用张力被压靠在壳体20的内表面上。在所示实施例中，有两个激励器230位于用户接口的左侧和右侧。有利地，该定位促进由无扬声器音频系统产生立体声音频。该定位还通过允许产生与触觉动作相对应的适当定向的声音来促进对操作
员的策略反馈。例如，如果操作员将载玻片架插入载玻片架转盘的特定一侧上的载玻片架槽中，则无扬声器音频系统可以引起装置的同一侧的激励器230产生声音作为对操作者的适当定向的策略反馈。
80.图7是示出根据本发明的实施例的示例数字病理装置壳体20的透视图。在所示实施例中，壳体20具有外表面和内表面。壳体的表面具有允许接近载玻片架转盘的永久开口400。当壳体处于关闭位置时，第二开口450允许用户访问用户接口(例如，触摸屏)。
81.在所示实施例中，壳体20被配置为覆盖数字病理装置的内部组件，并且这些元件包括生成电磁辐射的电子器件。这种辐射受工业排放标准的管制，并且电子设备通常包括某种电磁辐射屏蔽。通常，这种屏蔽采用导电涂料或其他涂层的形式，该导电涂料或其他涂层被施加到壳体的内表面，但这种导电涂料或其他涂层是昂贵的并且应用复杂。这些涂层还可以改变电磁屏蔽的有效性。有利地，本文所述的屏蔽织物的电磁屏蔽效果不变。
82.在所示实施例中，壳体20的内表面具有施加到其上的电磁屏蔽织物，以将来自装置10的辐射发射降低到可接受水平。可以使用的一种示例电磁屏蔽织物是shieldex nora dell-cr。在一个实施例中，通过在壳体20的内表面上喷涂接触粘合剂并且将屏蔽织物压到壳体20的粘合剂覆盖的内表面上，将屏蔽织物施加到壳体20的内表面。
83.示例实施例
84.在一个实施例中，一种数字病理装置包括底座，底座具有左侧、右侧、前侧、端侧和底面。底座的一部分被配置为接合数字病理装置被支撑在其上的表面。该装置还包括沿着底座的端侧向上延伸的背部和具有多个轴承组的轴承系统。至少一个左侧轴承组沿着底座的左侧定位并且至少一个右侧轴承组沿着底座的右侧定位。该装置还包括壳体，该壳体具有：具有下边缘的左侧、具有下边缘的右侧、具有下边缘的前侧、以及连接左侧和右侧并且为壳体限定u形状的顶侧，其中左侧下边缘、右侧下边缘和前侧下边缘基本彼此平行。该装置还包括固定到壳体的左侧下边缘的左侧导轨和固定到壳体的右侧的下边缘的右侧导轨。左侧导轨被配置为接合至少一个左侧轴承组并且右侧导轨被配置为接合至少一个右侧轴承组。该装置还包括具有机械闩锁的闩锁系统和被配置为确定壳体何时处于关闭位置以及壳体何时处于打开位置的传感器，其中壳体的左侧导轨和右侧导轨被配置为分别沿着至少一个左侧轴承组和至少一个右侧轴承组滑动，以将壳体定位在关闭位置或打开位置。
85.在一个实施例中，一种数字病理装置包括具有顶面和底面的底座。顶面被配置为支撑多个电气和机械组件，底面被配置为接合数字病理装置被支撑在其上的表面。该装置还包括具有顶部和多个侧面的壳体，该壳体被配置为接合底座并且覆盖多个电气和机械组件，其中多个电气和机械组件包括一个或多个无扬声器音频组件，每个无扬声器音频组件包括弹簧臂和连接到弹簧臂的激励器。当壳体与底座接合并且覆盖多个电气和机械组件时，弹簧臂定位成将激励器压成与壳体接触。
86.在一个实施例中，一种数字病理装置包括具有顶面和底面的底座，顶面被配置为支撑多个电气组件，底面被配置为接合数字病理装置被支撑在其上的表面。该装置还包括具有顶部和多个侧面的壳体，该壳体被配置为接合底座并且在关闭位置覆盖多个电气组件，其中壳体具有内表面和外表面，并且壳体的至少一侧包括一个或多个开口。该装置还包括仅被施加到壳体内的表面的一部分的电磁屏蔽材料。
87.在数字病理装置的一个实施例中，电磁屏蔽材料未施加到壳体的包括一个或多个
开口的至少一侧的内表面。在数字病理装置的一个实施例中，电磁屏蔽材料是织物并且通过粘合剂固定到壳体的内表面。在数字病理装置的一个实施例中，电磁屏蔽材料是shieldex nora dell-cr。
88.图8a是示出可以结合本文中描述的各种实施例使用的示例处理器使能设备550的框图。如本领域技术人员将理解的，也可以使用设备550的替代形式。在所示实施例中，设备550被呈现为数字成像设备(在本文中也称为扫描器系统或扫描系统)，该数字成像设备包括一个或多个处理器555、一个或多个存储器565、一个或多个运动控制器570、一个或多个接口系统575、一个或多个可移动平台580(每个可移动平台580支撑一个或多个载玻片585和一个或多个样品590)、对样品照明的一个或多个照明系统595、一个或多个物镜600(每个物镜600定义沿着光轴行进的光路605)、一个或多个物镜定位器630、一个或多个可选的落射式照明系统635(例如，被包括在荧光扫描器系统中)、一个或多个聚焦光学器件610、一个或多个线扫描相机615和/或一个或多个面扫描相机620(它们中的每个在样品590和/或载玻片585上限定单独的视场625)。扫描器系统550的各种元件经由一个或多个通信总线560通信耦合。虽然扫描器系统550的各种元件中的每个元件都可以有一个或多个，但为了下面描述中的简单，这些元件将以单数形式描述，除非需要以复数形式描述以传达适当信息。
89.一个或多个处理器555可以包括例如能够并行处理指令的中央处理单元(“cpu”)和单独的图形处理单元(“gpu”)，或者一个或多个处理器555可以包括能够并行处理指令的多核处理器。还可以提供附加的单独处理器来控制特定组件或执行特定功能，诸如图像处理。例如，附加处理器可以包括管理数据输入的辅助处理器、执行浮点数学运算的辅助处理器、具有适合快速执行信号处理算法的架构的专用处理器(例如，数字信号处理器)、从属于主处理器的从属处理器(例如，后端处理器)、用于控制线扫描相机615、平台580、物镜225和/或显示器(未示出)的附加处理器。这样的附加处理器可以是单独的离散处理器，或者可以与处理器555集成。在一个实施例中，处理器被配置为控制扫描台的移动并且控制传感器对的激活。处理器还被配置为接收和分析来自传感器对的信号以确定是否存在载玻片或平台，视情况而定。在一个实施例中，处理器被配置为如果确定载玻片的不正确位置，控制平台停止移动。
90.存储器565为可以由处理器555执行的程序提供数据和指令的存储。存储器565可以包括存储数据和指令的一个或多个易失性和持久性计算机可读存储介质，例如，随机存取存储器、只读存储器、硬盘驱动器、可移动存储驱动器等。处理器555被配置为执行存储在存储器565中的指令，并且经由通信总线560与扫描器系统550的各种元件通信以执行扫描器系统550的整体功能。
91.一个或多个通信总线560可以包括被配置为传送模拟电信号的通信总线560，并且可以包括被配置为传送数字数据的通信总线560。因此，经由一个或多个通信总线560来自处理器555、运动控制器570和/或接口系统575的通信可以包括电信号和数字数据两者。处理器555、运动控制器570和/或接口系统575还可以被配置为经由无线通信链路与扫描系统550的各种元件中的一个或多个通信。
92.运动控制系统570被配置为精确地控制和协调平台580和物镜600的xyz运动(例如，经由物镜定位器630)。运动控制系统570还被配置为控制扫描器系统550中任何其他移动部分的移动。例如，在荧光扫描器实施例中，运动控制系统570被配置为协调落射式照明
系统635中的光学滤光片等的移动。
93.接口系统575允许扫描器系统550与其他系统和人类操作员通过接口连接。例如，接口系统575可以包括用户接口以直接向操作员提供信息和/或允许来自操作员的直接输入。接口系统575还被配置为促进扫描系统550与直接连接的一个或多个外部设备(例如，打印机、可移动存储介质)或经由网络(未示出)连接到扫描器系统550的外部设备(诸如图像服务器系统、操作员站、用户站和管理服务器系统)之间的通信和数据传输。
94.照明系统595被配置为照明样品590的一部分。照明系统可以包括例如光源和照明光学器件。光源可以是可变强度卤素光源，可变强度卤素光源带有用于最大化光输出的凹面反射镜和用于抑制热量的kg-1滤光片。光源也可以是任何类型的弧光灯、激光或其他光源。在一个实施例中，照明系统595以透射模式照明样品590，使得线扫描相机615和/或面扫描相机620感测通过样品590透射的光能。替代地或组合地，照明系统595还可以被配置为以反射模式照射样品590，使得线扫描相机615和/或面扫描相机620感测从样品590反射的光能。总体而言，照明系统595被配置为适合于以任何已知的光学显微镜模式询问显微样品590。
95.在一个实施例中，扫描器系统550可选地包括落射式照明系统635以优化扫描器系统550以用于荧光扫描。荧光扫描是对包括荧光分子的样品590的扫描，荧光分子是可以吸收特定波长(激发)的光的光子敏感分子。这些光子敏感分子也发射更高波长的光(发射)。因为这种光致发光现象的效率很低，所以发射的光量往往很低。这种低量的发射光通常阻碍用于扫描和数字化样品590的常规技术(例如，透射模式显微镜)。有利地，在扫描器系统550的可选荧光扫描器系统实施例中，使用包括多个线性传感器阵列(例如，时间延迟积分(“tdi”)线扫描相机)的线扫描相机615通过将样品590的相同区域暴露于线扫描相机615的多个线性传感器阵列中的每个线性传感器阵列，增加了对线扫描相机的光的灵敏度。这在利用低发射光扫描微弱荧光样品时特别有用。
96.因此，在荧光扫描器系统实施例中，线扫描相机615优选地是单色tdi线扫描相机。有利地，单色图像在荧光显微镜中是理想的，因为它们可以更准确地表示来自样品上存在的各种通道的实际信号。如本领域技术人员将理解的，荧光样品590可以利用发射不同波长的光的多种荧光染料进行标记，这些荧光染料也被称为“通道”。
97.此外，由于各种荧光样品的低端和高端信号水平呈现宽波长光谱以供线扫描相机615感测，期望线扫描相机615可以感测的低端和高端信号水平同样宽。因此，在荧光扫描器实施例中，在荧光扫描系统550中使用的线扫描相机615是单色10位64线性阵列tdi线扫描相机。应当注意，线扫描相机615的各种位深度可以用于与扫描系统550的荧光扫描器实施例一起使用。
98.可移动平台580被配置用于在处理器555或运动控制器570的控制下进行精确的xy移动。可移动平台还可以被配置用于在处理器555或运动控制器570的控制下沿着z移动。可移动平台被配置为在由线扫描相机615和/或面扫描相机捕获图像数据期间将样品定位在期望位置。可移动平台还被配置为将样品590在扫描方向上加速到基本恒定速度，然后在线扫描相机615捕获图像数据期间保持基本恒定速度。在一个实施例中，扫描器系统550可以采用高精度并且紧密协调的xy网格以帮助将样品590定位在可移动平台580上。在一个实施例中，可移动平台580是基于线性电机的xy平台，其中在x轴和y轴上均采用高精度编码器。
例如，非常精确的纳米编码器可以被用于扫描方向上的轴上和垂直于扫描方向的方向上的轴上和在与扫描方向相同的平面上。该平台还被配置为支撑载玻片585，样品590被设置在载玻片585上。
99.样品590可以是可以通过光学显微镜检查的任何东西。例如，玻璃显微镜载玻片585经常用作样本的观察衬底，样本包括组织和细胞、染色体、dna、蛋白质、血液、骨髓、尿液、细菌、珠子、活检材料、或任何其他类型的生物材料或物质(死的或活的、染色或未染色、标记或未标记)。样品590也可以是任何类型的dna或dna相关材料的阵列，诸如沉积在任何类型的载玻片或其他衬底上的cdna或rna或蛋白质，包括通常称为微阵列的任何和所有样品。样品590可以是微量滴定板，例如96孔板。样品590的其他示例包括集成电路板、电泳记录仪、培养皿、薄膜、半导体材料、法医材料或机加工零件。
100.物镜600安装在物镜定位器630上，在一个实施例中，物镜定位器630可以采用非常精确的线性电机来沿着由物镜600限定的光轴移动物镜600。例如，物镜定位器630的线性电机可以包括50纳米编码器。在处理器555的控制下，使用运动控制器570以闭环方式协调和控制平台580和物镜600在xyz轴上的相对位置，处理器555采用存储器565来存储信息和指令，包括用于整个扫描系统550操作的计算机可执行程序化步骤。
101.在一个实施例中，物镜600是平面复消色差(“apo”)无限远校正物镜，其数值孔径对应于所需要的最高空间分辨率，其中物镜600适用于透射模式照明显微镜、反射模式照明显微镜和/或落射照明模式荧光显微镜(例如，olympus 40x，0.75na或20x，0.75na)。有利地，物镜600能够校正色差和球面像差。因为物镜600是无限远校正的，所以聚焦光学器件610可以在物镜600上方放置在光路605中，其中穿过物镜的光束变成准直光束。聚焦光学器件610将由物镜600捕获的光信号聚焦到线扫描相机615和/或面扫描相机620的光响应元件上，并且可以包括诸如滤光片、倍率变换透镜等光学组件。与聚焦光学器件610结合的物镜600为扫描系统550提供总放大率。在一个实施例中，聚焦光学器件610可以包含管透镜和可选的2x放大倍率变换器。有利地，2x放大率变换器允许原生20x物镜600以40x放大率扫描样品590。
102.线扫描相机615包括图像元素(“像素”)的至少一个线性阵列。线扫描相机可以是单色或彩色的。彩色线扫描相机通常具有至少三个线性阵列，而单色线扫描相机可以具有单个线性阵列或多个线性阵列。也可以使用任何类型的单个或多个线性阵列，无论是封装为相机的一部分还是定制集成到成像电子模块中。例如，也可以使用3线性阵列(“红绿蓝”或“rgb”)彩色线扫描相机或96线性阵列单色tdi。tdi线扫描相机通常通过对样本的先前成像区域的强度数据求和来在输出信号中提供实质上更好的信噪比(“snr”)，从而使snr的增加与积分级数的平方根成比例。tdi线扫描相机包括多个线性阵列，例如，tdi线扫描相机可用24、32、48、64、96或甚至更多个线性阵列。扫描器系统550还支持以多种格式制造的线性阵列，包括一些线性阵列具有512个像素、一些线性阵列具有1024个像素以及其他线性阵列具有多达4096个像素。类似地，具有各种像素大小的线性阵列也可以用于扫描器系统550。选择任何类型的线扫描相机615的突出要求是平台580的运动可以与线扫描相机615的线速率同步，使得平台580在样品590的数字图像捕获期间可以相对于线扫描相机615运动。
103.由线扫描相机615生成的图像数据被存储在存储器565的一部分中并且由处理器555处理以生成样品590的至少一部分的连续数字图像。连续数字图像可以进一步由处理器
555处理，并且修改后的连续数字图像也可以被存储在存储器565中。
104.在具有两个或更多个线扫描相机615的实施例中，线扫描相机615中的至少一个可以被配置为用作与被配置为用作成像传感器的线扫描相机615中的至少一个结合操作的聚焦传感器。聚焦传感器可以逻辑地定位在与成像传感器相同的光轴上，或者聚焦传感器可以相对于扫描器系统550的扫描方向逻辑地定位在成像传感器之前或之后。在至少一个线扫描相机615用作聚焦传感器的这样的实施例中，由聚焦传感器生成的图像数据被存储在存储器565的一部分中并且由一个或多个处理器555处理以生成聚焦信息以允许扫描器系统550调整样品590与物镜600之间的相对距离，以在扫描期间保持对样品的聚焦。此外，在一个实施例中，用作聚焦传感器的至少一个线扫描相机615可以被定向为使得聚焦传感器的多个个体像素中的每个沿着光路605定位在不同逻辑高度。
105.在操作中，扫描器系统550的各种组件和存储在存储器565中的编程模块使得能够自动扫描和数字化设置在载玻片585上的样品590。载玻片585被牢固地放置在用于扫描样品590的扫描器系统550的可移动平台580上。在处理器555的控制下，可移动平台580将样品590加速到基本恒定速度以供线扫描相机615感测，其中平台的速度与线扫描相机615的线速率同步。在扫描图像数据的条带之后，可移动平台580减速并且使样品590基本完全停止。可移动平台580然后垂直于扫描方向移动以定位样品590以用于扫描图像数据的后续条带，例如相邻条带。随后扫描附加条带，直到样品590的整个部分或整个样品590被扫描。
106.例如，在样品590的数字扫描期间，样品590的连续数字图像被获取作为组合在一起以形成图像条带的多个连续视场。多个相邻图像条带类似地组合在一起以形成部分或整个样品590的连续数字图像。样品590的扫描可以包括获取竖直图像条带或水平图像条带。样品590的扫描可以是从顶部到底部、从底部到顶部或这两者(双向)，并且可以从样品上的任何点开始。替代地，样品590的扫描可以是从左到右、从右到左或这两者(双向)，并且可以从样品上的任何点开始。此外，图像条带不必以相邻或连续方式获取。此外，样品590的结果图像可以是整个样品590的图像，或者只是样品590的一部分的图像。
107.在一个实施例中，计算机可执行指令(例如，编程模块和软件)被存储在存储器565中，并且当被执行时，使得扫描系统550能够执行本文所述的各种功能。在本说明书中，术语“计算机可读存储介质”用于指代用于存储计算机可执行指令并且将其提供给扫描系统550以供处理器555执行的任何介质。这些介质的示例包括存储器565以及例如经由网络(未示出)直接或间接地与扫描系统550通信耦合的任何可移动或外部存储介质(未示出)。
108.图8b示出了具有单个线性阵列640的线扫描相机，线性阵列640可以实现为电荷耦合器件(“ccd”)阵列。单个线性阵列640包括多个个体像素645。在所示实施例中，单个线性阵列640具有4096个像素。在替代实施例中，线性阵列640可以具有更多或更少像素。例如，线性阵列的常见格式包括512、1024和4096个像素。像素645以线性方式被布置以定义线性阵列640的视场625。视场的大小根据扫描器系统550的放大率而变化。
109.图8c示出了具有三个线性阵列的线扫描相机，每个线性阵列可以实现为ccd阵列。三个线性阵列组合以形成彩色阵列650。在一个实施例中，彩色阵列650中的每个个体线性阵列检测不同颜色强度，例如红色、绿色或蓝色。来自彩色阵列650中的每个个体线性阵列的彩色图像数据被组合以形成彩色图像数据的单个视场625。
110.图8d示出了具有多个线性阵列的线扫描相机，每个线性阵列可以实现为ccd阵列。
多个线性阵列组合以形成tdi阵列655。有利地，tdi线扫描相机可以通过对来自样本的先前成像区域的强度数据求和来在其输出信号中提供基本上更好的snr，从而使snr的增加与线性阵列数(也称为积分级)的平方根成正比。tdi线扫描相机可以包括更多种类的线性阵列，例如tdi线扫描相机的常见格式包括24、32、48、64、96、120或甚至更多线性阵列。
111.提供所公开的实施例的以上描述以使得本领域任何技术人员能够制造或使用本发明。对这些实施例的各种修改对于本领域技术人员来说将是很清楚的，并且本文中描述的一般原理可以应用于其他实施例而不脱离本发明的精神或范围。因此，应当理解，本文中呈现的描述和附图代表本发明的当前优选实施例，因此代表本发明广泛考虑的主题。还应当理解，本发明的范围完全包含对本领域技术人员而言可能变得很明显的其他实施例，因此本发明的范围不受限制。