CN104111521A - 控制电动数码显微镜的控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及控制电动数码显微镜的控制装置及方法。控制装置包括至少一个第一模块（01），该第一模块在标本的检查过程中控制数码显微镜的硬件、软件及工作流。根据本发明，第一模块（01）包括具有力反馈、用于控制数码显微镜的功能的第一输入装置（02、16）。在根据本发明的方法中，数据输入经由第一输入装置实现，其中力反馈经由输入的成功或连续而产生。

Description

控制电动数码显微镜的控制装置及方法

技术领域

本发明涉及控制电动数码显微镜的控制装置及方法。

背景技术

取决于用途及特定应用，显微镜，特别是数码显微镜具有许多参数，这些参数作为操作和控制的一部分必须被改变、调整及监测。例如，在传统的光学显微镜中，优化观测的选项包括设定焦距、改变放大率、改变并选择对比度及照明方法、光线控制、物体位移以及进一步的功能。

根据现有技术，控制图像显示的装置及显微镜的许多用途是已知的。

在显微镜检查领域中，例如，DE10332468B4描述了一种包括目镜的显微镜，其中显微镜的操作参数和操作模式能够经由操作装置来设定。操作装置包括用于定位物体的同轴调节旋钮，以及用于设定灯亮度并变换物镜的转换器。操作装置与显微镜分开设置。具有操作界面的显示单元集成在显微镜镜座中。

DE102006010104A1描述了显微镜的模块化操作单元，包括期望和实际设置的显示单元，以及用于预先确定期望设置的操作元件。为此，可使用旋转变换器、键、滑动控制装置、滚轮和触控屏以及声信号输出。操作单元能够根据需要由单个模块装配而成。

根据US20110013010A1、US20110149387A1和DE102010063392A1，已知的显微镜系统是，例如，其中经由触控屏实现用户登录从而控制显微镜。

根据US5,557,456，已知一种控制电动显微镜载物台在笛卡尔坐标系三个轴线中的位置的控制装置。经由三个旋钮，能够在三个自由度上控制载物台以便能够正确地设定焦距和图像区段。

发明内容

本发明的目的是以一种方式设计数码显微镜的操作及控制，即，该显微镜是尽可能用户友好的且可适应于各自所需的条件，并且提供了其控制装置和方法。

根据本发明，本目的是通过具有权利要求1的特征、用于控制电动数码显微镜的控制装置，并通过使用这种根据权利要求9所述的控制装置来控制数码显微镜的方法来实现的。

优选地，根据本发明数码显微镜的控制装置具有模块化设计，用来在经由显微镜检查标本的过程中完全控制显微镜硬件、软件及工作流。显微镜载物台上不存在允许用户改变工作流的设置和参数的机械或电子元件。这通过模块化控制装置是唯一可行的。

控制装置包括至少一个第一输入装置以控制数码显微镜的功能（软件和硬件功能）。根据本发明，第一输入装置具有力反馈，其为用户提供了有关操作和设定细节的触觉信息，例如已达到停止时，设定速度以及进一步的信息。在显微镜的操作过程中，由于经由输入装置为用户提供了相关的力反馈（例如，设定放大率时），并且频繁调整时无需目视监测，因此用户能够更专注于观察标本。

控制装置用来控制整个显微镜硬件，包括光轴和标本的有关定位。能够选择不同的坐标系并执行指令。运动能够设定为，例如，笛卡尔坐标系中的平移运动、旋转或倾斜。

优选地，数码显微镜的某些软件功能也能够由用户通过控制装置动态地定义。

集成在显微镜中的图像处理单元的控制通过控制装置同样是可能的。

优选地，控制装置具有两个操作模式：

—数据获取模式：控制装置允许控制所有的显微镜硬件功能和数据获取。

这个模式需要用户和数据获取软件之间的相互作用。

—数据表示模式：控制装置作为输入装置来操作软件。

显微镜硬件功能的控制包括：

—控制标本载物台的X和Y位置；

—控制缩放设置（放大倍数）；

—控制物镜的焦距（标本载物台的Z位置或标本载物台和物镜之间的距离）；

—触发图像或视频记录或获取并控制记录的参数。

控制装置能够经由电缆或以无线方式连接至数码显微镜。优选地，在无线情况下，控制装置包括可再充电的电池。在本发明的各种实施方式中，输出装置和附加的输入装置能够集成在控制装置中。

控制装置包括至少上述不同的功能单元，其设置在第一模块中。

第一输入装置用来控制显微镜功能，至少在数据获取模式中。

在第一优选实施方式中，第一输入装置是具有力反馈的双旋转/压入操作旋钮，其中第一旋钮和第二旋钮共轴设置。在显微镜中这种不具有力反馈的双操作旋钮是常见的，为本领域的技术人员所知。

力反馈轮在现有技术的各种应用领域中被提及，例如，在US8,175,512B2或US8,154,537B2中。

关于双操作旋钮，例如，下轮用来设定标本载物台的X位置和/或物镜的焦距，而上轮用来设定标本载物台的Y位置和/或物镜的缩放区域。

由于用户直接地觉察到正在进行的输入，力反馈在极大程度上使操作变得容易，因此能够把注意力完全集中在查看图像上。

优选地，反馈功能经由软件定义，并且可以以用户特定的方式调整。

优选地，在X和Y位置的粗调过程中，微小的力反馈随着操作旋钮快速连续的转动而出现，而中度的力反馈在使用缓慢转动的细调过程中出现。优选地，一旦达到定位边界，旋钮不能够进一步转动。优选地，力反馈的设置能够经由软件实现。

设定缩放时，例如在转动旋钮时，取决于光学缩放或数字缩放是分段地还是连续地调节，可能出现分段式或连续的力反馈。

短暂的较高力反馈可能出现，例如，从预览转换成光学缩放、或者从光学缩放转换成数字缩放时。当处于最低放大率（完全的预览图像）或最高放大率时，反馈可能停止。

设定焦距时，类似于缩放设置可能出现力反馈，也就是说在转动旋钮时分段地或连续地出现。当达到沿Z向调节标本载物台的边界时，力反馈变成停止功能，以便旋钮不能进一步转动。

在这个实施方式中，第一模块可包括第二或附加的输入装置。例如，第二输入装置是键盘，触控显示器或多点触控板。

在替代的实施方式中，具有输入和/或输出装置的第二和附加模块能够连接至第一模块以便使控制装置的功能范围适应数码显微镜的具体特征和用户需求。这种连接能够借助于机械和/或磁性装置实现。第一模块和可选择的附加模块之间的数据交换能够无线或有线地实现。本领域的技术人员能够配置模块的机械和电子连接。

键盘能够作为附加的输入装置，例如，提供操作数码显微镜硬件和软件的功能，特别是软件中的文本输入。键盘能够连接至第一模块作为第二模块。

多点触控板也能够作为输入装置，于是其在软件操作和显微镜特定功能的操作中承担鼠标的作用。可行的功能选择就这一点而言取决于设定的操作模式。如果多点触控板作为第一输入装置，那么其也能够具有力反馈。

多点触控板能够用来执行，例如，以下列出的功能。

在数据获取模式中，对于软件操作，能够由一个手指滑动来进行光标移动，由一个手指点击来进行鼠标左键点击或左键双击，由2+1个手指轻拍（松开两个手指中的其中一个）进行鼠标右键点击，缩放功能由两个手指捏拉来实现，显微镜载物台的移动由三个手指滑动实现，发光强度的设置由横向滑动实现。

在数据表示模式中，优选地，显微镜硬件的控制是不用的。鼠标移动和鼠标点击、图像中缩放以及各种移动类似于上述功能是可行的。

在又一优选实施方式中，第一输入装置是具有力反馈的多点触控屏。例如，在1990年计算机协会（ACM），Margaret Minsky等的《Feeling and Seeing:Issuesin Force Display》，或在i-com Praxisberichte1/2010，Alexander Peters等的《Haptische Touchpad zur Infotainmentbedienung》（Haptic touch pad forinfotainment operation）中分析或提出了这种系统。在这个实施方式中，附加的输入和输入装置当然能够设置在第一或附加模块中。

同样，简单的触控屏能够作为输入装置。这种触控屏允许用户快速且容易地访问硬件和软件功能，其表现为图标似的旋钮或触控屏。优选地，用户能够从预先定义的列表中选择各自需要的功能。这种选择能够经由显微镜软件来访问。结果，基于应用的菜单也能够设计成各种功能的函数。这个函数的典型功能可能是：快照、即时影像、高动态范围（high dynamic range,HDR）模式、自动对焦（autofocus,AF）、扩展景深（extended depth of field,EDoF）模式、实时扩展景深（liveEDoF）模式、3D、拼接、最佳拍摄（BestShot）、亮视场照明（bright field illumination，BF），暗视场照明（dark field illumination，DF）、混合照明（mixed illumination，MixF）、分段照明、亮度控制等。

以下基于附图更加详细地描述根据本发明控制装置的优选实施方式及变形。

附图说明

图1示出控制装置的第一优选实施方式，其包括具有力反馈的旋转/压入操作旋钮；

图2示出控制装置的第二优选实施方式，其包括两个具有力反馈的旋转/压入操作旋钮；

图3示出包括多点触控屏的控制装置的第三优选实施方式；

图4示出控制装置的第四优选实施方式，其包括具有力反馈的多点触控屏；

图5示出包括多点触控屏的控制装置的第五优选实施方式，该多点触控屏具有对多点触控屏的各个区域的力反馈；以及

图6示出包括多点触控屏的控制装置的第六优选实施方式，该多点触控屏具有对多点触控屏的各个区域的力反馈。

具体实施方式

图1是根据本发明控制装置的第一优选实施方式的示意图。控制装置包括第一模块01，第一模块包括具有力反溃的旋转/压入操作旋钮02作为第一输入装置、作为第二输入装置的触控板03，以及作为输入/输出组合装置的触控显示器04。键盘06可移除地连接至第一模块01，以便键盘能够根据需要使用（图1.a）。

图1b以放大视图示出第一模块01，可选择连接第二操作旋钮07至第一模块01以代替键盘06（用虚线表示）。第二操作旋钮07可具有或不具有力反馈。例如，这种系统能够使用双手来设定缩放及标本载物台。

在这个实施方式中，触控显示器04包括七个区域08，其能够自由地指定可定义的快捷键及相应的图标。取决于操作模式及应用，触控显示器04上的表示会不同。

图1c以放大视图示出旋转/压入操作旋钮02。操作旋钮02包括下轮09和上轮11。优选地，下轮09具有压入功能（箭头12）。以这种方式，输入能够经由点击来确认，或者某些输入能够在按下的状态下经由转动来实现。根据这个图示，单个的上述力反馈形式不是显而易见的。当然，操作旋钮包括用于实现这种力反馈的执行机构。

图2示出控制装置的第二优选实施方式，包括两个具有力反馈的旋转/压入操作旋钮02。旋转/压入操作旋钮02能够都设置在第一模块01中（图2.a），或者设置在控制装置外部的两侧上（图2.b），控制装置还包括如上所述可移除的键盘06。操作旋钮02设置在所谓的侧模块13中。

在图3示出的第三优选实施方式中，多点触控屏14设置在第一模块01中，在这里多点触控屏14执行多点触控板功能，并能够表示具有必要的旋钮和/或控制等的情境菜单。这里，多点触控屏14承担输入/输出装置的功能。这里键盘06也设置在模块01的左侧。然而，或者（诸如为了左撇子用户），把侧模块13设置在多点触控屏14的左侧，而把键盘06设置在其右侧是可能的。

在图4和5示出的实施方式中，第一模块01包括作为第一输入装置、具有力反馈的多点触控屏16。在这个示范实施方式中，可自由定义的旋钮设置在这个屏上的区域17中，并且设置有经由软件执行的操作旋钮18。由于由软件执行，这个旋钮当然能够自由地设计成，例如双滑动控制、双旋转/压入旋钮等。这里力反馈能够在多点触控屏的任意位置处实现，也就是说，在区域17（虚拟旋钮）中、在虚拟操作旋钮18上，并且在不同情况下，力反馈基于应用经由软件实现。图4中的实施方式包括多点触控板03，其功能也通过图5示出的实施方式中的多点触控屏16经由软件定义实现。

在图6示出的控制装置的第六优选实施方式中，第一模块包括多点触控屏16，其具有对虚拟键盘19和虚拟旋钮17和18的力反馈。

不同的模块能够适应于各自的要求及客户需要。当然，输入/输出装置的进一步组合和实施以及软件变形是可能的以生产根据本发明的控制装置。

附图标记列表

01   第一模块

02   操作旋钮

03   触控板

04   触控屏

05   -

06   键盘

07   第二操作旋钮

08   区域

09   下轮

10   -

11   上轮

12   压入功能

13   侧模块

14   多点触控屏

15   -

16   具有力反馈的多点触控屏

17   虚拟旋钮

18   虚拟双旋转/压入操作旋钮

19   虚拟键盘

Claims (10)

1.一种控制电动数码显微镜的控制装置，包括至少一个第一模块（01），所述第一模块（01）在标本检查的过程中控制所述数码显微镜的硬件、软件和工作流，其特征在于：所述第一模块（01）包括具有力反馈、用于控制所述数码显微镜的功能的第一输入装置（02，16）。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述第一输入装置是具有旋转和/或压入功能、用于控制所述显微镜硬件的旋钮。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于：所述旋钮是共轴旋转/压入操作旋钮（02）。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述第一输入装置是具有力反馈的触控屏或多点触控屏（16）。

5.根据权利要求1-4中任一所述的控制装置，其特征在于：包括第二输入装置。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于：所述第二输入装置是键盘（06）。

7.根据权利要求5或6所述的控制装置，其特征在于：所述第二输入装置能够可拆卸地连接至所述第一模块（01）。

8.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于：所述第二输入装置是触控屏（04），其有效区域能够经由软件功能自由地定义。

9.根据权利要求1-7中任一所述的控制装置，其特征在于：包括显示装置。

10.一种控制数码显微镜的方法，其中所述数码显微镜的硬件功能、软件功能及工作流的控制通过经由第一输入装置的数据输入实现，力反馈通过所述输入的成功或连续而产生。