用于单手控制显微镜功能的仪器的制作方法

专利名称：用于单手控制显微镜功能的仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制显微镜的仪器，并且特别涉及单手显微镜控制仪器。
背景技术：
在医疗行业中，实验室技术人员(如细胞学家)经常需要检查细胞样本中是否存 在特定类型的细胞。典型的细胞学技术是“早期子宫颈癌涂片(Pap smear)”检查，其包括 从女性的子宫颈刮取细胞并分析这些细胞，以检测是否存在异常细胞(这是子宫颈癌发生 的前兆)。细胞学技术还用于检测人体其他部位中的异常细胞和疾病。通常将所获得的细 胞样品放在溶液中，随后收集并转移至载玻片以进行放大观察。典型地，将定影液和染色液 施加于载玻片上的细胞(通常被称做细胞涂片)，以便于进行检查和为归档目的而保留样 本。使用显微镜检查制备好的样本，例如图IA至图IB中整体指示为100的显微镜，其 通常包括载物台110，该载物台附设于本体或框架101并具有用于支撑载有生物样本202的 样本载玻片200 (如图2所示)的上表面112。提供有一个或多个控制旋钮，以允许使用者 移动载物台110。如图1A-1B所示，显微镜100可以具有同轴控制旋钮120，该同轴控制旋 钮包括用于在一个方向(如“X”方向)上移动载物台110的第一旋钮121和用于在不同方 向(如“y”方向)上移动载物台Iio并与第一旋钮121同轴的第二旋钮122。光源130 (如 钨卤光源)位于载物台110下方，以用于对样本202照明。物镜140形成样本202的放大 图像，并且细胞学家可以通过接目镜150观察放大后的图像。可以使用另一同轴控制旋钮 160进行焦距调节以调整焦距，例如在“Z”方向上移动载物台110。典型的控制旋钮160包 括用于在“Z”方向精细调焦或微调载物台110的第一旋钮161以及用于粗略调焦的第二旋 钮162。显微镜构件的其他方面已在美国专利公开No. 2007/0139638 Al中进行了描述。也可以使用机械视觉装置和自动系统来获取并分析生物样本的图像。图3中所示 的一种已知的自动系统300包括自动成像显微镜或站点310、处理服务器320以及自动检查 站点330。一种已知的成像站点310包括照相机312，该照相机获取在由机动载物台314支 撑的载玻片200上并通过成像显微镜316或“成像观测镜”316观察的样本202的图像。照 相机312生成的图像数据318被提供给服务器320，该服务器包括一个或多个处理器321 至323 (其总体上被称为处理器321)以及用于处理图像数据318并储存被提供给检查站 点330的结果的存储器324。在一些自动筛选(screening)系统中，处理器321对每一样 本202内的正常的与异常或可疑的生物材料之间进行描绘。即，处理器321利用诊断信 息来确定最具相关性的生物目标和它们在载玻片200上的位置(如x-y坐标)。在一个 系统中，例如，服务器320处理图像数据318以识别图像数据318中的“关注目标(object of interest)，，(001)。001可以是样本202的单个细胞和细胞群的形式。一个或多个001 710可以在关注域(FOI，Filed of Interest)视野的限定的边界或区域内组织起来，其中 FOI可以由不同的几何形状定义，以便包括不同数量的001 710并基于(X，y)坐标识别。一种已知的自动系统识别22个FOI。001和FOI的其他方面在美国专利No. 7，083，106和 2004/0254738中进行了描述。处理器321可以构造成根据某些细胞或目标所具有的异常情况(诸如恶性肿瘤或 潜在恶性肿瘤)的风险程度来对识别的001进行归类。处理器321可以评估001的综合细 胞核或平均光密度，并且根据光密度值对001进行归类。00I/F0I信息可储存起来以便于 进行后续处理，即使用检查站点330来检查或分析。一种已知的检查显微镜336自动进行 到22个FOI位置，以使细胞学家可以检查每个FOI中的001。在一个自动系统中，检查站点 330包括用于操纵载玻片200的鼠标式操纵杆。例如，一个系统包括“NEXT”和“PREVIOUS” 键，用于操纵前一个和后一个F0I。在检查过程中，细胞学家可以对具有符合恶性肿瘤或潜 在恶性肿瘤的细胞特性的001进行电子标记，以便病理学家通过按下“MARK”键来进行进一 步检查，以识别具体的001 (例如利用(X，y)坐标)。“OBJECTIVE”键可以用于改变目标放 大倍数。在某些其他系统中，机动载物台被改造成装备到已知的显微镜上，例如，如图IA 至图IB所示，并且与图IA至图IB中示出的控制旋钮121、122相同或类似的同轴控制旋钮 可以用于定位载物台110。在某些已知的系统中，利用桌面鼠标/图形使用者界面以及由细 胞学家操作的脚踏开关来控制自动检查功能，以在不同的观察区或关注区域间推进。图4示出了用于自动显微镜的另一控制机构400，该控制机构包括底座410，从底 座410延伸的立式支承420、横向支承430、以及与一个或多个支承420、430相连的多个旋 转旋钮(rotary knob)441a-Co两个旋转旋钮441a、441b用于控制载物台在“χ”和“y”方向 上的运动，而第三旋转旋钮441c用于通过控制载物台在“ζ”方向上的运动而控制焦矩。对 于其他显微镜参数和设定值(诸如亮度)的控制使用底座410上的一个或多个按钮444a-d 完成。虽然用于控制显微镜的已知的自动筛选系统和构件大体都能有效地使用，但它们 仍具有改进空间。典型的检查显微镜构造为使得细胞学家在通过接目镜检查样本时其身体 以特定方式定位，以便具有特定的姿势，从而获得舒适的就座位置。在该位置，细胞学家经 常需要伸出手臂以提供支撑和正确的姿势，在持久检查期间这一点尤其重要。不过，已知的控制机构通常需要细胞学家使用位于不同位置上的不同控制构件。 在这种系统结构中，细胞学家或者可以在通过接目镜查看样本时在周围摸索以定位控制 件，或者也可能需要从目镜和样本上移开眼睛以确定控制件的位置，并操作这些控制件而 完成所需的调整，然后将他的或她的眼睛移回目镜以继续检查样本。例如，在一个包括分 离的载物台控制件和操纵杆/检查控制装置的已知系统中，细胞学家不得不从样本移开眼 睛，确定分离的载物台控制件和操纵杆类装置的位置，操作操纵杆，然后返回到目镜继续进 行样本检查。而且，某些细胞学家可能在使用自动系统提供的检查系统控制件时不太舒适。在 这些情况下，如果细胞学家观察到看似可疑的细胞并需要进一步检查时，他或她可能会将 载玻片从检查显微镜上移走，将载玻片放到例如如图IA至图IB所示的独立的手动显微镜 上，并使用图1所示的包括同轴(x，y)载物台和焦矩控制件的独立显微镜来检查这些样本。 利用这种方法，细胞学家可以避免使用不熟悉的检查控制件，但这是不方便的，它需要额外 的设备，需要细胞学家从自动检查观测仪器上移开眼睛并移动到另一显微镜上，并且增加了完成样本检查所需的时间。

发明内容
根据一个实施例，用于控制显微镜的单手仪器包括两个旋转控制器。第一旋转控 制器被构造为通过操作者的单手操作来调节显微镜载物台的位置。第二旋转控制器相对于 第一旋转控制器构造并布置成通过单手的伸出的手指的操作来在该手与第一旋转控制器 保持接触的同时检查生物样本的先前已识别的部分。根据另一实施例，用于控制显微镜的单手仪器包括与显微镜相连并邻近显微镜载 物台定位的两个旋转控制器。第一旋转控制器包括两个旋转控制元件。第一旋转控制元件 被构造为利用操作者单手的拇指操作来在第一方向移动显微镜载物台。第二旋转控制元件 与第一旋转控制元件同轴，并且被构造为利用单手食指的操作而在不同的第二方向上移动 显微镜载物台。第二旋转控制器是相对于第一旋转控制器构造和布置的控制器，其通过单 手的伸出的中指操作来在该手与第一旋转调节器保持接触的同时可控地检查生物样本的 先前已识别的部分。根据另一实施例构造的用于控制显微镜的单手仪器包括第一控制器和第二控制 器，第一控制器被构造为通过操作者单手操作来调节显微镜载物台的位置，第二控制器被 构造为通过单手的伸出的手指操作来在该手保持与第一控制器相接触的同时可控地检查 生物样本先前已识别的部分。另一替代性实施例涉及一种使用一只手控制显微镜的方法。该方法包括通过使 用单手转动第一控制器而调整显微镜载物台的位置，以及在该手与第一控制器保持接触的 同时使用该手的伸出的手指转动第二控制器来检查生物样本先前已识别的部分。另一实施例涉及一种使用一只手控制显微镜的方法，该方法包括通过使用单手 的拇指转动第一控制器的第一旋转控制元件而在第一方向上移动显微镜载物台，以及通过 使用单手的食指转动第一控制器的第二旋转控制元件而在不同于第一方向的第二方向上 移动显微镜载物台。该方法进一步包括在该手保持与第一控制器接触的同时，通过使用该 单手的伸出的中指转动第二控制器来对生物样本的先前已识别部分进行可控地检查。另一实施例涉及一种使用一只手控制显微镜的方法，该方法包括通过使用单手 操作第一控制器而调整显微镜载物台的位置，以及在该手与第一控制器保持接触的同时使 用该手的伸出的手指对生物样本先前已识别的部分进行检查。根据另外的可替代实施例，自动样本检查系统包括显微镜；处理装置，可操作地 连接至显微镜并与显示器相关联，该处理装置被构造为在显示器上向使用者展示多个图标 (icon)；以及单手控制仪器。单手控制仪器包括两个旋转控制器。第一旋转控制器被构造为 通过操作者的单手操作而调整显微镜载物台的位置；而第二旋转控制器相对于第一旋转控 制器构造和布置成通过单手的伸出的手指操作来选择在处理装置的显示器上显示的图标。一个附加的实施例涉及一种使用单手控制显微镜的方法，该方法包括将第一只 手放在第一控制器上；通过使用该第一只手转动第一控制器来调节显微镜载物台的位置； 将该第一只手放在第二控制器上；以及通过使用该第一只手转动第二控制器来对生物样本 的先前已识别部分进行检查。在一个或多个实施例中，第一和第二旋转控制器从显微镜上基本竖直地延伸，并可围绕基本平行的旋转轴线旋转。第一旋转控制器可以是包括两个旋转控制元件的同轴构 件。第一旋转控制元件被构造用于在第一方向上移动显微镜载物台，例如通过使用操作者 的手的拇指操作第一旋转控制元件来实现。第二旋转控制元件与第一旋转控制元件同轴， 可以被构造用于在不同于第一方向的第二方向上移动显微镜载物台，例如通过使用这只手 的至少一个手指对第二旋转控制元件进行操作来实现。在一个或多个实施例中，第二旋转控制器相对于第一旋转控制器构造和布置，用 于使用单手的伸出的食指进行操作，并且第一旋转控制器可以被构造为在使用操作者的手 的食指未伸出的情况下用该食指操作。而且，在一个或多个实施例中，第二旋转控制器可以 被构造为使用伸出的且不同于上述用于操作第一旋转控制器的至少一个手指的手指进行 操作。在一个或多个实施例中，被构造和布置成使用伸出的手指操作的第二旋转控制器 是滚轮或旋转编码器。在这种结构下，滚轮的位置决定了将样本的哪一个先前已识别部 分展示给操作者。操作者可以旋转滚轮以转过不同的部分或关注区域。进一步，在一个 或多个实施例中，单手控制仪器可以包括与第二旋转控制器相关联的开关，如滚轮。开关 被构造为由于受到由操作者伸出的手指施加的力进而使第二旋转控制器产生位移而触发 (actuation)，从而对生物样本的先前已识别部分进行电子标记。例如，第二旋转控制器和 开关可以被构造成使得开关由于第二旋转控制器的横向或竖直位移而触发。


现在参照附图，所有附图中相似的参考标号代表相应的部分，附图中图IA是已知的显微镜的正视图；图IB是已知的显微镜的侧视图；图2是已知的生物样本载玻片的透视图；图3示意性地示出了已知的生物样本成像和检查系统；图4示出了已知的显微镜控制机构；图5示出了根据本发明的一个实施例构造的单手显微镜控制仪器；图6示出了如何使用图5的实施例移动显微镜载物台；图7示出了如何通过伸出手指操作图5实施例的控制元件来控制检查观测仪器的 检查功能；图8示出了根据本发明另一实施例构造的单手显微镜控制仪器；图9是示出了根据本发明又一实施例的控制显微镜的方法的流程图；图10示出了如何使用图8的实施例移动显微镜载物台；图11示出了如何通过伸出手指操作图8实施例的控制元件来控制检查观测仪器 的检查功能；图12示出了在根据本发明的再一实施例中，使用者如何能对样本的一部分进行 电子标记；图13示出了生物样本的关注目标的例子；图14示出了如何使用本发明的实施例来滚过关注区域以观察图13所示的关注目 标；
图15示出了如何使用本发明的实施例来标记图13所示的生物样本的部分；图16示出了根据本发明的一个实施例构造的显微镜系统，其中聚焦控制器用一 只手操作，而载物台控制器与检查控制器用另一只手操作；图17示出了集成在一起的成像和检查系统，其中可以实施本发明的显微镜控制 实施例；图18示出了根据本发明的另一实施例构造的单手显微镜控制仪器，其允许使用 使用者的手的拇指和手指来操作控制元件以控制检查功能；图19示出了根据本发明的另一实施例构造的单手显微镜控制仪器，其中用于控 制检查功能的第二控制器至少部分地被包围而没有壳体；图20A示出了显微镜系统，其包括根据本发明又一实施例构造并且可操作地与计 算机连接的显微镜控制仪器；以及图20B示出了本发明的实施例可以如何用于滚过显示在图20A中的计算机上的图 标。
具体实施例方式参照图5，根据一个实施例构造的用于控制显微镜(例如图3所示的自动检查显微 镜336或其他类似的检查观测仪器)的仪器500包括多个独立的控制器510、520，例如载物 台控制器和检查控制器，多个独立的控制器彼此邻近地构造和设置，使得它们可由细胞学 家或使用者(总体上被称作“使用者”)的同一只手操作来控制不同的检查显微镜336的功 能。应当理解的是控制仪器500的实施例可以应用于各种自动检查显微镜，包括图3中整 体上示出的自动检查显微镜336和其他的自动检查观测仪器。为了便于解释，将参照检查 显微镜336以及与图IA至图IB中所示的显微镜100的构件相同或相似的构件来描述可以 用来单手地控制检查显微镜336的多项不同功能的仪器的实施例。在图5所示的实施例中，控制器510、520都通过控制接口 530连接至显微镜110。 每个控制器510可以具有其自身相关的控制接口，但为了便于解释和说明，仅以单一控制 接口 530作为参考来说明。第一控制器510可以通过控制接口 530可操作地连接于电机 540a-b或其他控制器，以移动载物台334。第二控制器520可以通过控制接口 530可操作 地连接于检查显微镜336(如处理器、存储器或其它组件)，以在使用者检查样本202的同时 控制检查显微镜336的检查功能。控制接口 530可以包括一个或多个电机、处理器、开关和 /或其他适当的构件以及电路(为了便于说明未示出)，以实现这些功能。某些控制构件可 以位于控制接口 530之内或之外。例如，如图5所示，用于移动载物台336的电机540a-b 显示成单独的外部构件，但它们也可以被包括在控制接口 530之内。进一步参照图6和图7，控制仪器500被构造成使得独立的控制器510、520彼此分 离并彼此独立，但是又彼此充分靠近，以便于使用者的一只手600可以操作第一控制器510 来移动载物台334，并且还可以操作第二控制器520来控制检查显微镜336的检查功能。为 此，如图6所示，两个控制器510、520被构造和定位成使得第一控制器510可以由合拢的 (closed)或部分合拢的手600操作，例如使用拇指610和/或一个或多个收缩(retract) 的或弯曲的手指620a-d。第二控制器520相对于第一控制器510构造和布置，以使得使用 者可以伸出他的或她的食指620a来操作第二控制器520。这可以在使用者的手600保持在第一控制器510上或与之保持接触时完成，第一控制器可以用作使用者的手600的“基础 (home)” 或“安置(rest)” 位置。在另一实施例中，第一控制器510和第二控制器520被布置成使得能伸出不同的 手指(例如手指620b)来操作第二控制器520。在另一替代性实施例中，可以伸出多个手指 (如手指620a-b)来操作第二控制器520。为了便于说明，以伸出食指620a的来操作第二 控制器520作为参考。如图6和7所示，使用者可以使用一只手600和选择伸出手600的食指620a的范 围来有利地控制检查显微镜336的不同功能和不同的控制器510、520。这有利地允许使用 者用单手600 (例如使用单个手指620a)在载物台控制器与检查控制器之间快速轻易地向 后和向前切换。这些优点可以在允许使用者继续看过目镜150而聚焦在观察样本202上时 实现。在一个实施例中，如图7和8所示，在使用不同的控制器510、520时，使用者的手600 的大体位置可以保持不变，除非在食指620a伸出来操作第二控制器520时以及在食指620a 不需操作第二控制器520而弯曲或收回时。 参照图8，根据一个实施例构造并在图5中整体示出的单手显微镜控制仪器800包 括体现为旋转控制器810、820形式的第一控制器510和第二控制器520。在一个实施例中， 载物台334的(X，y)位置可以通过转动旋转控制器810来控制，并且检查显微镜336的检 查功能可以通过转动旋转控制器820来控制。在图示的实施例中，第一旋转控制器810是包括第一旋转控制元件811和第二旋 转控制元件812的同轴旋转控制器。可以转动第一旋转控制元件811以在第一方向(如 “X”方向)上移动显微镜载物台334，并且可以转动与第一旋转控制元件811同轴的第二旋 转控制元件812以在不同方向(如“y”方向)上移动显微镜载物台334。在图示实施例中， 第二旋转控制器820包括单个可转动元件822，在一个实施例中，该可转动元件是滚轮。在 图示实施例中，第一控制器810和第二旋转控制器820从控制接口 830基本上竖直地延伸 并且基本上彼此平行。不过也可以以其他方式构造实施例，以便适应具体的系统结构、手的 尺寸以及位置。进一步参照图9和10，根据一个实施例的例如使用图8所示的控制仪器800控制 自动检查显微镜336的方法900包括在步骤905期间(必要时)，通过使用一只手转动第 一控制器810的第一旋转控制元件811而在第一方向(如“X”方向)上移动显微镜载物台 334，以及在步骤910期间(必要时)，通过使用同一只手转动第一控制器810的第二旋转控 制元件812而在不同的第二方向(如“y”方向)上移动显微镜载物台334。如图10所示， 可以使用合拢的或部分合拢的手600 (例如使用拇指610和/或弯曲的或收回的食指620a) 执行步骤905和910，以使载物台334位于在期望的位置中。参照图9，并且进一步参照图11，根据一个实施例，在步骤915期间，使用者的手 600的食指620a(例如基本上或完全地)伸出来接触合并操作第二旋转控制器820。在步 骤915期间和/或之后，使用者的手600可以保持在第一控制器810上或与之保持接触，如 作为安置位置或基础位置。在步骤920期间，使用者转动第二旋转控制器920来控制检查显微镜336的检查 功能。在一个实施例中，转动第二旋转控制器920，以顺序地滚过先前已识别的F0I，这些 FOI的坐标已在先前由处理器321识别。在该检查期间，使用者可以识别一个或多个需要由病理学家进一步详细分析的001。在这种情况下，在步骤925期间，并且进一步参照图12， 使用者可以向第二控制器820施加力，从而触发载物台930上的关联开关830，并且将开关 830的输出提供给适当的控制器或其他系统构件，以对载物台935上的关注001进行电子标 记，以便于病理学家做进一步检查。一种适当的可以用于这种目的的开关830是微型机械 开关。如图12所示，可以对样本202的001或其他部分进行电子标记的一种方式是通过 伸出的食指620a推动第二旋转控制器820，以触发关联开关830。在该实施例中，检查功能 通过旋转和非旋转运动部分地控制，即通过转动第二旋转控制器820来展示或滚过不同的 FOI，并且通过横向力以及由此导致的触发开关830的轻微移动来标记001以用于进一步检查。应当理解的是，虽然图12示出了第二旋转控制器820的明显可见的运动，但在实 际中，第二旋转控制器820的实际位移可能非常小。提供图12是为了总体上示出由食指 820a施加在第二旋转控制器820上的力(如横向力)可以为了标记001的目的而触发开关 830。在替代性实施例中，第二旋转控制器820和开关830可以被构造成使得所选001的电 子标记可以通过向第二旋转控制器820施加竖直力(如向上或向下的力)来触发开关830 并标记001而实现。图13至图15更具体地示出了控制检查功能以标记001的一个实施例。图13示出了附着在载玻片200上的生物样本202以及生物样本202的一部分或 001 1302，这些001由处理器321根据样本202的关联图像数据318来识别。所选的001 1302可以被组织到一个或多个FOI 1304中。服务器321可以被构造为根据(例如)某些 细胞或001 1302具有异常情况(诸如恶性肿瘤或潜在恶性肿瘤)的风险程度来识别001 1302，这些001 1302随后被组织到FOI中，如22个FOI 1304。图13示出了两个FOI 1304， 但是实际上根据需要可以有22个FOI或其他数量的FOI 1304。每个FOI 1304可以包括 一个或多个001 1302。在所示出的实施例中，一个FOI 1304包括数量为5至8个的001 1302，而另一个FOI 1304包括数量为16至18个的001 1302。FOI 1304的坐标从服务器320提供到检查显微镜336，该显微镜根据第二旋转控 制器820的旋转位置，而不是根据某些已知的自动检查系统中的操纵杆，前进到已识别的 FOI 1304的坐标。更具体地，参照图14，使用者可以通过沿顺时针(CW)和逆时针(CCW)方 向转动第二旋转控制器820而滚过这22个FOI 1304。在图示的例子中，其中第二旋转控制 器820当前处在检查第15号FOI 1304的位置上，顺时针方向转动第二旋转控制器820使 使用者往回步进通过前面的(PREV)FOI 1304，即第14、13、12号FOI 1304等等，而逆时针方 向转动第二旋转控制器820使使用者步进通过后面(NEXT)的FOI 1304，即第16、17、18号 FOI 1304等等。在另一实施例中，第二旋转控制器820被构造成在逆时针方向上转动第二 旋转控制器820来使使用者往回步进通过前面的(PREV)的F0I1304，而在顺时针方向上转 动第二旋转控制器820使使用者步进通过后面的(NEXT)FOI 1304。参照图14和15，在检查22个FOI 1304期间，使用者可以识别一个或多个FOI内 的需要更精确分析的某些001 1302。在图示例子中，第三和第六号FOI 1304包含这样的 001 1302。当然，实际上，可以识别其他FOI 1304中的不同号码的001 1302。在该特殊实 施例中，当第二旋转控制器820被可旋转地定位至观察第三号FOI 1304的位置时(即从图 14所示的当前位置顺时针旋转12棘齿(detent)或12个“棘爪(click) ”)，使用者可以通过伸出他的或她的食指620a并触发开关830而对该FOI 1304中的一个001 1302电子标记 上(M) 1402，例如上面参照图12所描述的。在图13和14所示的例子中，第3号FOI 1304 内的第5号001 1302被电子标记上1402。类似地，当第二旋转控制器820被可旋转地定位 至观察第16号FOI 1304的位置时(即从图14所示的例子的位置逆时针旋转一个棘齿或 一个“棘爪”)，使用者可以用类似的方式对第16号FOI 1304中的001 1302电子地标记上 (M)1402。根据一个实施例，第二旋转控制器820是滚轮或旋转编码器，如机械或光学旋转 编码器，其包括用于方向的正交输出(quadratureoutput)，该输出根据图14所示的第二旋 转控制器820的旋转位置而展示出22个FOI 1304中的一个。滚过各个FOI 1304可以包 括将第二旋转控制器820转动小于360度(例如图14所示)，大约等于360度或大于360 度。第二旋转控制器820针对每个FOI 1304旋转的度数基于，例如，FOI 1304的数量、第 二旋转控制器820的直径和其他的系统配置。第一和第二控制器810、820之间的距离充分大，使得滚轮控制器820不会干扰第 一旋转控制器810，但是该距离又足够小，以使得伸出的食指620a能够操作滚轮控制器820 并在控制器810、820之间移动。根据一个实施例，第二旋转控制器820采用滚轮的形式，该 滚轮直径为约1”，高度为约0. 25”。滚轮控制器820可以与第一旋转控制器810隔开约1. 5 至2. 0英寸。这些构件的尺寸和布置有助于当使用者的手600与第一控制器810保持接触 时对两个控制器810、820的操作，并且在食指620a基本上或完全伸出时为使用者提供舒适 的手指安置。系统构件的尺寸和布置可以根据需要进行调节，例如，以适应手的不同尺寸。滚轮控制器820可以被构造为在顺时针和逆时针方向上都包括的棘齿(detent， 擒纵装置)，以便向使用者提供触觉反馈，从而当滚轮控制器820已经旋转到后一个或前一 个位置以检查后一个或前一个FOI 1304时让使用者感觉到。在一个实施例中，滚轮控制器 820可以被构造为在每一旋转中包括16至32个棘齿。滚动或旋转滚轮控制器820所需的 力的大小可以是每棘爪或棘齿50至200克。标记1402的功能(例如施加横向力或竖直力 以触发开关830)可以使用可以提供用于触觉反馈的快动作功能(snap-action)的微型开 关来实现。例如，基于开关830的触发行程(actuator traveling)或被移动大约1至3毫 米的情况，施加至滚轮控制器820以触发开关830所需的力约为50至200克。当然，实施 例也可由其他结构的滚轮控制器820实现，并且上述的布置、尺寸和力都仅作为说明实施 例如何实现的示例而给出。虽然已经展示并描述了特定实施例，但是应当理解的是上述讨论无意对这些实施 例的范围进行限制。在不背离权利要求的范围的前提下可以进行各种变化和修改。例如，参照图16，虽然已经参照图3所示的检查站点330和检查显微镜336的例子 描述了实施例，而没有论述显微镜336的调焦，但实施例也可以与显微镜整合在一起并且 被布置为使得使用者的一只手(如左手(L))用于操控调焦控制器160 (如，载物台334的 “Z”位置)，而使用者的另一只手(如右手(R))用于操作控制仪器的实施例(如500、800)， 以便移动载物台334(在“X”和“y”方向)并如上所述地控制检查功能。因此，利用实施 例，细胞学家可以利用两只手控制三种不同的功能(调焦、载物台横向移动、检查功能)，而 无需为了保持聚焦在样本202上而从目镜150上移开眼睛。进一步参照图17，实施例可以在各种类型的成像和检查系统中实现，其中一个例子是集成成像/检查显微镜系统1700，其被构造为对样本进行成像并允许使用者检查作为 样本成像的结构而被识别出的FOI 1304。利用图17所示的系统1700，可以使用同一个显 微镜对单个生物样本进行成像和检查，一个载玻片200在一次操作中使用计算机1710、监 视器或显示器1720和相关联的控制组件1730。而且，虽然已经以如何在与载物台控制器510、810保持接触的同时利用使用者手 的基本上或完全伸出的食指620a操作第二控制器520、820作为参照来对一些实施例进 行了描述，但是在替代性实施例中，系统可以构造成使得用于控制检查功能的第二控制器 520、820可以与第一控制器510、810隔开充分大的距离，以使得第二控制器520、820可以被 使用者独立地操作。为此，第一控制器810与第二控制器820之间的距离D可以为约3至 4英寸。例如，在使用期间，使用者可以操作第一旋转控制器810(例如图10所示)，然后移 动他的或她的手600至第二旋转控制器820，如图10所示。利用这种结构，使用者可以利用 例如拇指610和食指620a操作第二旋转控制器820，同时使用者的手600可以与第一控制 器810接触，也可以不接触。进一步，虽然已经参照示出了整个第二控制器520、820均可被使用者接近(例如 整个第二控制器520、820都是暴露在外的)的附图描述了实施例，但是实际上，第二控制器 520、820也可以被罩或壳体1900覆盖或围住，如图19所示。滚轮或其他适当的第二控制 组件520、820可以通过壳体1900上的孔洞或窗口伸出或被接近，以便由使用者的手600操作。应当理解的是，也可以以不同于上述例子的各种其他方式实现实施例。例如，虽然 以形式为第二旋转控制器820的第二控制器作为参照对实施例进行了描述，但也可以使用 其他结构的控制器。例如，并非转动控制器820至不同的FOI 1304，第二控制器也可以构造 成使使用者的食指620可推动或以其他方式触发开关或其他触发装置，以使得每次控制器 820被触发时检查观测仪器336都展示下一个FOI 1304，或可以在控制器820被按下或触 发时连续地滚过FOI 1304，直到控制器820被松开或停止。此外，应当理解的是构件的具体尺寸作为实施例如何能够实现的例子被提供，实 际上，尺寸以及用于移动或触发某些构件的力可以改变。而且，虽然以伸出食指620a操作 第二旋转控制器820为参照描述了实施例，但其他伸出的手指以及不同数目的伸出的手指 也可以用于此目的，并且使用者的手可以在操作第二控制器520、820的同时与第一控制器 510,810保持接触，或是不保持接触。还可以在各种不同的样本处理系统中实现实施例，其可以使用不同数量的FOI 1304，或以其他方式聚集(group)或识别样本的部分或001 1302。而且，还可以在其他显微镜环境或应用中实现实施例。例如，参照图20A至20B，一 个系统2000可以包括检查站点330 (例如上面所述的)，该检查站点可操作地连接至包括显 示器、屏幕或监视器2011以及其他已知构件的处理构件或计算机2010。虽然监视器2011 作为计算机2010的组成部分示出，但监视器2011也可以是单独的构件或以某种方式与计 算机2010相关联。监视器2011上可以显示多个图标2012，并且当被使用者选中时，由此完 成的不同功能，这可以涉及使用检查显微镜336对样本的检查，也可以不涉及。在使用中，为了在监视器2011上滚动或高亮显示不同的图标2012，使用者可以伸 出食指620a来操作第二旋转控制器820。在所需的图标2012被高亮显示后，使用者可以选择该图标2012以完成相应的功能。在一个实施例中，图标2012可以表达样本202的一 部分，该部分可以通过使用第二控制器520高亮或选择相应的图标2012而被标记。为此， 使用者还可以使用独立的按键(未示出)、鼠标1813或其他适当的装置。使用第二控制器 520,820选择图标2012还可以控制其他的功能并服务于其他目的。以这种方式，适于与检 查显微镜336 —起使用的控制仪器800可以通过使用第二控制器520、820选择图标2012 而被用于选择和启动各种不同的功能，并且由此产生的功能可以与检查样本202相关，也 可以不相关。 因此，实施例意在覆盖包含在权利要求范围内的所有替代、修改以及等同物。
权利要求
一种用于控制显微镜的单手仪器，其特征在于，包括第一旋转控制器，其被构造为通过操作者的一单手操作来调整显微镜载物台的位置；以及第二旋转控制器，其相对于所述第一旋转控制器被构造并布置成，通过所述单手的伸出的手指操作第二旋转控制器来检查生物样本的先前已识别的部分，与此同时该手与所述第一旋转控制器保持接触。
2.根据权利要求1所述的仪器，其中，所述第一旋转控制器和所述第二旋转控制器基 本垂直于所述显微镜而延伸。
3.根据权利要求1所述的仪器，其中，所述第一旋转控制器和所述第二旋转控制器可 围绕基本平行的旋转轴线旋转。
4.根据权利要求1所述的仪器，其中，所述第一旋转控制器是同轴旋转控制器，包括第一旋转控制元件，其被构造成用于在第一方向上移动所述显微镜载物台；以及第二旋转控制元件，其与所述第一旋转控制元件同轴，并且被构造成用于在不同于所 述第一方向的第二方向上移动所述显微镜载物台。
5.根据权利要求4所述的仪器，其中，所述第一旋转控制元件被构造成通过所述单手 的拇指来操作，并且所述第二旋转控制元件被构造成通过所述单手的至少一个手指来操 作。
6.根据权利要求5所述的仪器，其中，所述第二旋转控制器被构造成通过与用于操作 所述第一旋转控制器的所述至少一个手指不同的伸出的手指来操作。
7.根据权利要求1所述的仪器，其中，所述第二旋转控制器被构造并布置成通过所述 单手的伸出的食指进行操作，并且其中所述第一旋转控制器还进一步被构造成通过操作者 的未伸出的食指进行操作。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的仪器，其中，所述第二旋转控制器是滚轮。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的仪器，进一步包括开关，其与所述第二旋转控制器相关联并被构造成由于操作者的伸出的手指移动所述 第二旋转控制器而被触发，从而对生物样本的先前已识别的部分进行电子标记。
10.根据权利要求9所述的仪器，其中，所述第二旋转控制器和所述开关被构造成使得 所述开关通过所述第二旋转控制器的横向位移和竖直位移之一或两者来触发。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的仪器，其中，所述第二旋转控制器是旋转编码器。
12.根据权利要求1所述的仪器，其中，所述第一旋转控制器附设于所述显微镜并邻近 于所述显微镜载物台设置，所述第一旋转控制器被构造成通过操作者的一单手的拇指进行 操作，以在第一方向上移动所述显微镜载物台，并且其中所述第二旋转控制器附设于所述 显微镜并邻近于所述载物台设置，所述第二旋转控制器相对于所述第一旋转控制器被构造 并布置成通过所述单手的伸出的中指来操作，以在所述单手与所述第一旋转控制器保持接 触的同时可控地检查生物标本的先前已识别的部分。
13.根据权利要求12所述的仪器，其中，所述第二旋转控制器是被构造并布置成以所 述单手的伸出的食指来操作的滚轮。
14.根据权利要求12所述的仪器，进一步包括开关，其与所述第二旋转控制器相关联，所述开关被构造成由于通过操作者的伸出的 中指使所述第二控制器位移而被触发，以标记所述生物样本的先前已识别的部分。
全文摘要
用于单手控制显微镜的仪器，包括第一旋转控制器(510)，该第一旋转控制器被设置用于通过使用者的一只手的操作来调节显微镜载物台的位置。第二旋转控制器(520)相对于第一旋转控制器被构造并布置，用于通过同一只手的伸出手指的操作而进行检查，如滚过生物样本先前已识鉴别的部分，与此同时使用者的第一只手可以与第一旋转控制器保持接触，也可以不保持接触。两个控制器(510，520)均连接至显微镜载物台。在这种方式下，使用者可以继续检查先前识别的样本部分而无需从显微镜移开眼睛。
文档编号G02B21/24GK101910906SQ200880123187
公开日2010年12月8日 申请日期2008年12月15日 优先权日2007年12月27日
发明者帕特里克·吉尼 申请人:西泰克公司