CN110573926B

CN110573926B - 带有可随意使用的接头的可编程的显微镜控制单元、带有显微镜控制单元的显微镜系统和用于运行显微镜控制单元的方法

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Publication number: CN110573926B
Application number: CN201880028089.9A
Authority: CN
Inventors: 马库斯·韦伯; 罗伯特·梅因伯格
Original assignee: Leica Microsystems CMS GmbH
Current assignee: Leica Microsystems CMS GmbH
Priority date: 2017-04-28
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2023-02-17
Anticipated expiration: 2038-04-26
Also published as: CN110573926A; US20210116695A1; EP3602164A1; JP2020518027A; DE102017109252A1; WO2018197609A1; US11550137B2

Abstract

本发明涉及一种带有至少一个接头(101)的显微镜控制单元(100)，该接头可与一个或多个能电控制的显微镜组件(201、202、203、204、301、302、303、304)或者其它能电控制的组件连接，其中，所述至少一个接头(101)的至少一个接头参数可采用程序技术予以配置，其中，在所述显微镜控制单元(100)上提供至少一个带脚本指令的脚本，其中，所述至少一个接头(101)可借助所述脚本指令予以控制。本发明还涉及一种显微镜系统，其带有这种显微镜控制单元(100)和至少一个显微镜组件或其它能电控制的组件。

Description

带有可随意使用的接头的可编程的显微镜控制单元、带有显微镜控制单元的显微镜系统和用于运行显微镜控制单元的方法

本发明涉及一种带有至少一个接头的显微镜控制单元、一种带有这种显微镜控制单元的自动化的显微镜系统以及一种用于运行这种显微镜控制单元的方法，该接头可与一个或多个能电控制的显微镜组件或者其它能电控制的组件连接。

背景技术

自动化的显微镜通常是指带有一个或多个能电控制的组件的显微镜，其中例如把数字摄像机用作探测器，并且将图像显示在监视器上，或者例如光源是可控制的。这也可以是指以如下为特点的数字显微镜：其放弃用于在视觉上观察显微镜图像的管筒，而仅仅产生数字的显微镜图像，并将该显微镜图像显示在显示器或者监视器上。

这种自动化的显微镜通常具有显微镜控制单元，该显微镜控制单元包括电子-单元和控制程序，所谓的固件。在该固件中，对于每个应能电控制的显微镜组件都存在一个程序部分。这例如涉及到诸如摄像机、x/y-台、变焦机构、照明机构等组件。如果要把其它能控制的组件与显微镜连接起来，就必须分别改变固件，并且事后在已有的显微镜上改变该固件。在这种情况下，显微镜控制单元可以与输入设备例如旋钮、开关或触摸屏连接，但也可以与在通常的PC上的用户界面连接，该用户界面借助所谓的人机接口(英文HMI-Software表示human machine interface)运行。

例如，DE 10 2010 063 392 A1公开了一种数字显微镜，其放弃视觉观察，并且配备有图像检测装置和传感器显示屏，该图像检测装置被设计用于光学地且数字地检测物体且产生物体图像，该传感器显示屏被构造用于在显示区域中显示物体图像且用于检测在该显示区域中的输入，其中，显微镜被设计用来基于在传感器显示屏的显示区域中检测到的输入来改变显微镜上的机动化的和/或能电控制的显微镜组件的姿态。

特别地，现代的显微镜系统具有显微镜控制单元、与其连接的能电控制的显微镜组件和用于操作的计算机(PC)。该PC在此可以在一定限度内也用于在软件中向用户提供然后由显微镜控制单元予以执行的自动化的流程和边界条件以便选取。未提供的流程因此不能执行。

EP 1 426 754 A1涉及对图像摄取的控制，其中，控制单元控制对于图像摄取所需要的设备，并且计算机单元处理所摄取的图像的数据。为了提高图像摄取的速度、灵活性和可再现性，提出：把用于图像摄取的控制指令组合成至少一个脚本，并且将至少一个脚本由计算机单元传递至控制单元。

希望突破在设定的自动化的流程中的界限，且可使用任何能借助显微镜控制单元电控制的组件。

发明内容

根据本发明，提出具有独立权利要求的特征的一种带有至少一个接头的显微镜控制单元、一种带有这种显微镜控制单元的显微镜系统和一种用于运行这种显微镜控制单元的方法，该接头可与一个或多个能电控制的显微镜组件或者其它能电控制的组件连接。有利的设计是从属权利要求以及后续说明的主题。

在本发明的范畴内提出一种带有至少一个接头的显微镜控制单元，该接头可与一个或多个能电控制的显微镜组件或者其它能电控制的组件连接，其中，至少一个接头的至少一个接头参数可采用程序技术予以配置，其中，在显微镜控制单元上存储着至少一个带脚本指令的脚本，其中，至少一个接头可借助这些脚本指令予以控制。根据本发明的显微镜控制单元具有如下优点：至少一个接头可让使用者随意使用。术语“接头”是指一种电的接口，其可规定成输入至能电控制的组件和/或由能电控制的组件输出的电信号的输入端或输出端，这些组件布置在显微镜系统内部或外部。

“随意”尤其意味着，相关的接头并非用于预定的目的，而是可自由选择地应用，并且特别是也可在其功能或其协议中自由规定，从而借助相应的脚本指令可以有针对性地按先前规定的方式使用接头。通过这种方式，尤其可以由显微镜控制单元在执行脚本时控制任意能电控制的显微镜组件或其它与显微镜组合地工作的组件。

因而显微镜控制单元可以例如被设计用于借助脚本指令通过至少一个接头来控制一个或多个下述能电控制的显微镜组件的任意组合：

-机动化的XY-台；

-机动化的Z-驱动器，其用于调节物镜与样本之间的距离；

-带有光学组件的机动化的转盘，例如带有多个可有选择地插入到显微镜光路中的荧光过滤器-方块的入射光-转盘(英语：IL-Turret)；

-可电切换的光源；

-激光器；

-声光学的分光器(AOBS)；

-声光学的调制器(AOM)；

-数字摄像机；

-探测器，例如混合探测器或光电倍增器。

替代地或附加地，显微镜控制单元可以被设计用于借助脚本指令来控制其它的能电控制的组件。在此可考虑如下能电控制的组件，其可以与显微镜和利用该显微镜进行的试验相组合地工作。因此，显微镜周围的试验装置例如可能需要可控的气候室或者供水或排水或者供气或排气(例如抽空到一定的负压)。在这种情况下，例如可以由显微镜控制单元通过至少一个接头来控制能电控制的水泵或气泵或真空泵或能电控制的气候调控单元。

本发明提供了如下优点：显微镜的用户可以自己选取他想要在显微镜上使用和连接哪些能电控制的组件。对显微镜—其带有在一定程度上新适配于显微镜的显微镜组件—的这种随意配置和对这些显微镜组件的控制与如下无关地进行：这些显微镜组件在显微镜的制造时间点是否已知或者按照例程是否由显微镜控制单元的制造商的固件予以支持。先前解决方案的缺点因而在于，每个待控制的组件都必须固定地在显微镜控制单元中实施。因此，由于新使用的待电控制的组件，试验装置的每个最小扩展都导致了显微镜控制单元的变化。例如，具有新触发行为的新类型摄相机必定需要在厂方对显微镜控制单元进行更改。

因而，不同于通常的显微镜系统，在显微镜控制单元上运行的脚本范畴内不再只能使用预定的显微镜组件，而是可以在程序过程中使用任何新添加的显微镜组件或其它组件，只要它们可借助显微镜控制单元的至少一个接头予以控制。

优选地，借助脚本指令采用程序技术可配置至少一个接头的至少一个接头参数。通过这种方式，借助同一个脚本可以实现既配置接头，又配置其以后的控制。这对使用者特别友好。

替代地或附加地，可以按应用程序的形式，例如下述的编程设备或PC形式，提供配置环境。

至少一个采用程序技术可配置的接头参数优选包括至少一个参数，该参数将接头配置成：

-输入端或输出端；

-模拟或数字；

-电流接口或电压接口。

至少一个采用程序技术可配置的接头参数优选包括至少一个参数，该参数选自：

-通信协议；

-传输速率；

-信号幅度。

配置可以包括各参数的任意组合。

因而尤其可以规定，至少一个接头包括输入端，并且可随意选择地配置成模拟输入端或数字输入端。

替代地或附加地，也可以包含和配置特殊的设计成模拟输入端的接头和特殊的设计成数字输入端的接头。这种实施方式在制造中更简单。

相应的情况优选也适用于输出端。优选地，至少一个接头包括输出端，并且可随意选择地配置成模拟输出端或数字输出端。替代地或附加地，也可以包含和配置特殊的设计成模拟输出端的接头和特殊的设计成数字输出端的接头。

根据另一实施方式，至少一个接头包括所谓的通用输入/输出-接头(英文：GPIO-general purpose input/output)。于是涉及到如下接头：其特性可采用程序技术随意配置，而无关于作为输入端还是作为输出端。这种实施方式提供了很大的灵活性。

在一种有利的实施方式中，显微镜控制单元被设计用于能够准备预定的脚本指令组的脚本指令。这便于用户以后编程。优选地，脚本指令组也含有如下脚本指令：并未给这些脚本指令指配至少一个接头的功能，而是指配其它的功能，特别是程序流操作(比如等待、重复、空转等)、运算操作(比如累加、相乘等)。

在显微镜控制单元的另一有利的实施方式中，可由用户从脚本指令组中选取至少一个脚本的脚本指令，并且可由用户设定这些脚本指令的在脚本中的顺序。换句话说，用户可以使用指令组基本上随意地设计脚本。

在另一实施方式中，显微镜控制单元被设计用于传输数据地与用户-界面连接，通过该用户-界面可由用户从脚本指令组中选取至少一个脚本的脚本指令，并且通过该用户-界面可由用户设定这些脚本指令的在脚本中的顺序。

为此，显微镜控制单元可以如下设计：用户-界面构造成编程设备的基于硬件的输入-单元。

在显微镜控制单元的另一设计中可以规定，用户-界面构造成在单独的计算单元特别是PC上运行的应用程序的用户界面。应用程序尤其可以是用于显微镜系统的(纯粹的)编程环境或者操作程序。

为此，显微镜控制单元优选被设计用来传输数据地与PC连接。在该PC上尤其可以运行用作用户-界面的HMI-软件，其方式为，该软件设计成应用程序的用户界面。从那里把脚本传输至显微镜控制单元，借助该显微镜控制单元可操作显微镜系统。通过这种方式，对显微镜系统的编程和/或操作非常舒适且简单。同时，PC也可以用于对例如摄取的图像或任意测量值予以可视化。

在脚本汇总之后，脚本也可以存储在易失性存储器例如Cache-存储器中，或者存储在操作PC或显微镜控制单元的非易失性存储器中，或者存储在外部的存储器或服务器中。

显微镜控制单元的另一变型可以如下设计：脚本可作为文本-文件传输至显微镜控制单元。在此有利的是，脚本以文本形式例如ASCⅡ、ANSI或Unicode/UTF予以接收，因为这保证了很大的兼容性。

优选地，显微镜控制单元被设计用于快速地且对使用者友好地控制至少一个接头，其方式为，给该显微镜控制单元指配带有用于脚本的编译器的控制程序，该编译器把脚本指令转换为至少一个接头的功能。这提供了如下可行性：脚本舒适地以易懂的或可读的形式传输至显微镜控制单元，也就是说，作为文本脚本指令的序列。在传输之前的汇编步骤可以不执行，从而特别地不必为了不同的目标系统的汇编而调整编程设备。实现该优点是因为，在控制程序中含有的编译器并不是应用程序的组成部分。

在显微镜控制单元的一种设计中，控制程序存储在显微镜控制单元本身中。替代地，控制程序存储在显微镜控制单元外部的构件组中。

在显微镜控制单元的另一种设计中，它具有电子-单元，并且包括指配的控制程序，该控制程序带有用于脚本的编译器。

根据本发明的显微镜控制单元不仅允许明显更简单地使得至少一个接头的功能分配适配于新调整的能电控制的显微镜组件或试验装置的其它能电控制的组件。此外，通过省去汇编和借助于编译器使用脚本，在控制至少一个接头和与其连接的能电控制的显微镜组件或组件时可实现明显较高的速度。为此，在显微镜控制单元的另一设计中，脚本指令被转换为用于控制至少一个接头的实时-指令。

通过选取脚本指令，可实现对显微镜控制单元的至少一个接头的多种功能分配。因而可例如针对显微镜控制单元借助脚本指令确定用于至少一个接头的信道类型。

同样可行的是，在显微镜控制单元中借助脚本指令通过信道来提供至少一个变量和/或至少一个指令和/或至少一个脚本和/或至少一个功能块。

本发明的其它优点和设计可由说明书和附图得到。

不言而喻，前述特征和下面还要介绍的特征不仅可按分别给出的组合予以使用，而且可按其它组合来使用，或者单独使用，而不偏离于本发明的范围。

本发明借助实施例在附图中示意性地示出，并且将在下面参照附图予以介绍。

附图说明

图1以方框图示意性地示出一种根据本发明的优选实施方式的显微镜系统；

图2以另一示意图示意性地示出图1的显微镜系统；

图3以方框图示意性地示出在使用非根据本发明的显微镜系统时示范性的实验的流程；

图4以方框图示意性地示出在使用根据本发明的优选实施方式的显微镜系统时的实验的流程。

在图1和2中示意性地示出一种根据本发明的优选实施方式的显微镜系统。该显微镜系统具有根据本发明的优选实施方式的显微镜控制单元100，其带有在显微镜控制单元100上运行的脚本，该脚本用于输入端和输出端101形式的可随意使用的接头的使用，在此设计成操作-PC 10的人机接口(HMI)和多个显微镜组件200、300利用这些接头传递信号地连接。

这些显微镜组件可以例如划分成内部的显微镜组件300和外部的显微镜组件200。但这种划分对于本发明并不重要。内部的显微镜组件300的特点是，它们安装在显微镜基座1上或中，并且视为显微镜的一部分，比如入射光转盘(英语：IL-Turret)301、Z-驱动器302、物镜旋座303等，而例如把XY-台201、照明机构(必要时带有快门)202、摄像机203等视为外部的显微镜组件200。这些外部的显微镜组件虽然也可以安装在显微镜基座1上，但通常不视为“显微镜”的一部分。如果显微镜组件200、300分别具有可控制的促动器(例如电动机)，则它们在本发明的范畴内可以在显微镜控制单元100上运行的脚本中予以控制。该脚本包括所选取的脚本指令的序列，给这些脚本指令指配了显微镜控制单元100的输入端和输出端的功能。这些功能尤其包括读取功能和写入功能。

对这些显微镜组件200、300的控制因而通过也称为“显微镜-主控器”的显微镜控制单元100来进行。显微镜-主控器可以通过显微镜控制器、DSP(数字信号处理器)或FPGA(现场可编程门阵列)来实施。

这些组件部分地相对于其它组件具有关系。例如可能需要的是，在物镜旋座移动之前降低Z-驱动器，以便禁止物体与XY-台碰撞。为了保证工作可靠性而必定需要的关系称为关键的关系，并且优选固定地在显微镜-主控器中实施。也就是说，如果控制物镜旋座的移动，显微镜-主控器自动地也相应地控制Z-驱动器。这可以包括降低XY-台，随后转动物镜旋座和必要时接下来抬升XY-台。

采用根据本发明的一种优选实施方式的解决方案，可以实现(在外部和内部)随意地配置全部组件的控制和关系。这种配置优选通过HMI例如PC 10来进行，在那里把要使用的接头通报给要予以控制的组件，并且配置各接头相互间的关系。但这种配置完全也可以在部分运行时间内进行。

为了使用各个输入端和输出端(接头)，根据这里所述的优选实施方式，每个接头都得到明确的编号—信道编号。这些信道编号通过相应的脚本指令被指配给显微镜控制单元100的输入端和/或输出端。尤其可以给每个能电控制的显微镜-组件指配至少一个信道，其中，每个信道都在脚本中通过相应的脚本指令被配置为输入端和/或输出端，用于串行的或并行的处理。

通过这些信道编号，对脚本进行调取，该脚本被设计为显微镜控制单元即显微镜-主控器的控制程序的一部分。脚本采用信道编号规定了程序运行。可供使用的脚本指令固定地在显微镜-主控器100中实施，这里优选在显微镜-主控器100的控制程序上运行的编译器中实施，并且形成了初步的命令，例如“写入”、“读取”、“累加”或“相乘”，这些命令特别是用于处理规定的信道。供使用的命令组称为指令组/指示组。显微镜-主控器可以例如被设计用于能够处理一个或多个如下指令：给这些指令部分地指配了显微镜控制单元100的输入端和输出端的功能。

-NOP：不进行操作。该命令产生最小的延迟。

-SET CHANNEL：设置信道的值。

-WAIT CHANNEL：等待，直至达到设定的值。

-SET CHANNEL CONDITITIONAL：当满足条件时，设定信道的值。

-COPY CHANNEL VALUE：把一个信道的值复制到另一信道的值上。

-SET SCRIPT INSTRUCTION：把显微镜控制单元100的主处理器的指令计数器(英文：Instruction pointer)设至设定的值。

-LOOP SCRIPT：像设定那样频繁地重复当前的脚本。

-WAIT TIME：等待设定的时间。

-TIMESTAMP：产生时间戳。

-ADD CHANNEL：累加两个信道值，并将结果指配给一个信道。

-SUB CHANNEL：减去两个信道值，并将结果指配给一个信道。

显微镜控制单元100即显微镜-主控器在带有时间分度的计时器中执行脚本，其中，时间分度的时间区间可随意选取。这为显微镜控制单元100的运行的控制程序提供了实时能力。实时系统的特点是，计算操作(例如过程或任务)的结果保证在规定的时间区间内计算，即位于一定的时限之前。在实时系统中，为此例如在显微镜控制单元100的处理器上运行所谓的实时-工作系统，其调控不同的过程和任务。也已知一些替代的无需实时-工作系统的解决方案。这例如可以通过使用状态机(英文：Statemachine)和中断来实现。

根据这里所述的优选实施方式，脚本的数量以及其中规定的脚本指令的数量并不受限于或者仅仅受限于显微镜控制单元100即显微镜-主控器的存储空间。此外，例如通过由用户从PC 10输入来开始和停止脚本。根据这里所述的优选实施方式也可行的是，一个脚本从另一个脚本开始。脚本本身同样具有接口和要随意规定的信道编号，因此脚本可以像任何任意的其它信道一样来看待，其带有所有可用的操作。

显微镜控制单元100优选被设计用于提供不同的信道类型，比如一个或多个类型：“变量”、“硬件”、“指令”、“脚本”和“功能块”。信道类型的每个实例都分配有唯一的信道编号。下面介绍一些例子和定义：

-变量：变量可以写入和读取。

-硬件：硬件信道是任意模拟的或数字的输入端/或输出端。该类型的信道例如用于触发外部的组件。为了与外部的组件例如摄像机同步，例如规定了数字的输入硬件信道和数字的输出硬件信道。采用两个信道可以实施触发条件。

另一个例子是，产生任意的输出电压，以便由此控制外部的组件，例如光源。输出电压的值从脚本中设定。

-指令：指令描述了用来与组件通信的ASCⅡ-字符串。要采用的ASCⅡ-字符串在使用之前予以规定，并且可以具有静态的以及动态的部分，其中，动态的部分始终都指配给类型“变量”。动态的部分可以例如用来设定组件的位置。

因而例如使用字符串“76022位置”，以便设定物镜旋座的位置。在此，该位置可以是动态的或静态的。

静态位置的例子：

“76022 1”＝>把物镜旋座设定为位置1；

“76022 2”＝>把物镜旋座设定为位置2。

动态位置的例子：

“76022位置”＝>“位置”作为变量。在使用脚本中的指令时，将读取变量的值并将其用作位置说明。

-脚本：脚本由任意数量的顺序的用于信道处理的指令构成。

-功能块：功能块描述了各信道的关联，其中，功能可以是逻辑的，例如“与”或“或”，或者是算术的“相加”或“相乘”，以及是固定地规定的或可随意规定的LUT(查询表)。

为了借助在显微镜控制单元100即显微镜-主控器上运行的控制程序来进行示范性的实验，首先(在编程期间)选取要采用的组件和参数，并且配置时间序列。选取脚本指令和按所希望的顺序配置脚本指令，即设定脚本，例如通过PC 10在为此设置的输入-菜单中进行。该输入-菜单形成用户-接口，其设计成应用程序的用户界面，利用该用户界面可以从脚本指令组中选取所希望的脚本指令，并且在脚本中规定这些脚本指令的顺序。

在下面的例子中示出了由组件XY-台301、照明机构302和摄像机303构成的实验过程。该过程在实验中重复n次。该过程(按照配置/通报)例如包括如下步骤：

1.将XY-台定位

a)开始定位

b)等待，直至定位结束

2.设定照明强度

3.摄像机曝光

a)打开快门

b)触发信号传输至摄像机(优选与a)同时，以便避免抖动)

c)等待曝光时间

d)关闭快门

e)触发信号传输至摄像机(优选与d)同时，以便避免抖动)

4.等待，直至摄像机已将图像数据传输至PC

a)等待由摄像机传输至显微镜-主控器的触发信号

在根据本发明的一种优选实施方式的方法中，这意味着，控制程序按照脚本首先通报要使用的组件XY-台301、摄像机303和带快门的照明机构302，其方式为，编译器在控制程序中把脚本转换为输入端和输出端上的相应的(机器)指令，即接口上的指令。组件的接口或者信道编号例如可以如下：

1.XY-台：用于定位的命令；

2.照明机构：用于设定强度的命令；

3.快门：显微镜-主控器上的硬件-I/O，作为数字输出端；

4.摄像机-曝光：显微镜-主控器上的硬件-I/O，作为数字输出端；

5.摄像机-图像传输机构：显微镜-主控器上的硬件-I/O，作为数字输入端；

6.曝光时间：变量。

下面，用户在PC上通过用户-界面例如创建带有指令的脚本，以便处理时间序列。该脚本可以如下：

1.SET CH1，值0＝>取消用于XY-台-定位的命令；

2.WAIT CH1，值1＝>等待执行该命令；

3.SET CH2，值0＝>取消用于设定照明强度的命令；

4.WAIT CH2，值1＝>等待执行该命令；

5.SET CH3，值1＝>打开快门；

6.SET CH4，值1＝>开始摄像机-曝光；

7.WAIT Time，来自CH6的值＝>摄像机曝光，等待到时间耗尽；

8.SET CH3，值0＝>关闭快门；

9.SET CH4，值0＝>停止摄像机-曝光；

10.WAIT CH5，值1＝>等待到摄像机-图像传输结束；

11.Loop，100＝>前面的指示重复100次。

接下来，现在针对上述实验对非根据本发明的解决方案(图3)与根据本发明的优选实施方式的解决方案(图4)进行比较。

非根据本发明的解决方案

这种解决方案的缺点是，在显微镜-主控器上运行的控制程序中无法访问某些显微镜组件，比如XY-台控制机构、Z-驱动器、IL-转台。这些显微镜组件必须通过在PC上运行的应用程序予以控制，因而总体上无法进行实时实验。能电控制的组件的类型和数量在此受限于由显微镜系统或显微镜控制单元的制造商设定的固件。

开始循环

1.PC设定用于将XY-台移动至显微镜的命令

2.PC等待执行结束

3.PC设定用于将Z-驱动器移动至显微镜的命令

4.PC等待执行结束

5.PC设定用于将IL-转台移动至显微镜的命令

6.PC等待执行结束

7.PC取消用于开始实时实验的命令

＝>在显微镜中开始实时实验

a)显微镜-主控器移出

i)快门

ii)摄像机

b)显微镜-主控器执行结束

8.PC等待执行结束

结束循环

对于步骤1-8，需要时间T。

根据本发明的优选实施方式的解决方案

由于显微镜控制单元100即显微镜-主控器被设计用于执行带有脚本指令的脚本，并且借助编译器在显微镜控制单元100的控制程序中给这些脚本指令指配输入端和输出端的可选取的功能，所以现在可以在显微镜控制单元100上运行的控制程序的范畴内执行实验的全部步骤。

在实验之前，用户确定带有用于指配信道的脚本指令的脚本。在此例如在要采用的协议等方面也配置要使用的接头。由用户准备的脚本含有按所选顺序的所选取的脚本指令。通过控制程序的编译器，把脚本转换为用于配置接头的指令、用于确定显微镜控制单元100的输入端和输出端的信道的指令，进而转换为用于控制全部能电控制的组件的指令。由此作为实时实验开始执行。

1.PC把由用户准备的脚本传递至显微镜控制单元100即显微镜-主控器

2.显微镜-主控器启动编译器并执行脚本

3.显微镜-主控器启动编译器以便执行脚本

开始循环

a)脚本指令直接控制组件

i)移动XY-台

ii)移动Z-驱动器

iii)移动入射光-转盘(IL-转台)

iv)设定照明机构

v)摄像机曝光和快门控制

b)脚本向显微镜-主控器报告：执行结束

结束循环

4.取消向PC反馈

对于步骤1-3，需要时间T*，该时间明显短于非根据本发明的实验的时间T，这是由于先前所述的减少的责任变更所致。

因而不必要的是，PC在实验期间针对每个独立的实验步骤首先相继地计算对信道的指配，并且相继地产生当前的各个指令。因而每个后续的控制指令都分别在对先前的实验步骤结束予以反馈之后才由PC传递至显微镜控制单元100。在技术上来看，这导致PC与显微镜控制单元100之间的责任变更，由此浪费时间。有些实验具有多个独立的实验步骤，比如在xy-平面中多次改变台位置，通过移调z-驱动器来多次改变焦点位置，和/或伴随光源的接通和切断的多个曝光周期和相应地触发摄像机的摄像时间，对于这些实验，这累加成显著的时间损耗。

在根据本发明的显微镜控制单元100中，通过在实验之前可由用户随意配置的脚本，现在有脚本指令形式的指令实时地供显微镜控制单元100使用，进而供显微镜系统使用。这导致实验的明显更快的过程。通过在固件之外提供脚本，用户还可以将任意能电控制的组件集成到其实验中。

Claims

1.一种带有至少一个电的接头(101)的显微镜控制单元(100)，该接头可与一个或多个能电控制的显微镜组件(200、300)或者其它能电控制的组件连接，

其中，所述至少一个接头(101)的至少一个接头参数可采用程序技术予以配置，

其中，在所述显微镜控制单元(100)上提供至少一个带脚本指令的脚本，所述至少一个脚本具有接口，

其中，所述至少一个接头(101)可借助所述脚本指令予以控制；

其中所述至少一个接头提供多个信道编号的第一信道编号；以及

其中，所述至少一个脚本提供所述多个信道编号的第二信道编号。

2.如权利要求1所述的显微镜控制单元(100)，其中，所述至少一个接头参数可通过脚本指令采用程序技术予以配置。

3.如权利要求1所述的显微镜控制单元(100)，其中，所述至少一个接头参数包括至少一个参数，该参数将所述至少一个接头配置成输入端或输出端和/或配置成模拟的或数字的接头和/或配置成电流接口或电压接口。

4.如权利要求1所述的显微镜控制单元(100)，其中，所述至少一个接头参数包括通信协议和/或传输速率和/或信号幅度。

5.如权利要求1所述的显微镜控制单元(100)，其中，所述至少一个接头(101)可随意选择地配置成模拟输入端或数字输入端，和/或其中，所述至少一个接头(101)包括模拟输入端，和/或其中，所述至少一个接头(101)包括数字输入端。

6.如权利要求1所述的显微镜控制单元(100)，其中，所述至少一个接头(101)可随意选择地配置成模拟输出端或数字输出端，和/或其中，所述至少一个接头(101)包括模拟输出端，和/或其中，所述至少一个接头(101)包括数字输出端。

7.如权利要求1所述的显微镜控制单元(100)，该显微镜控制单元被设计用于借助脚本指令通过所述至少一个接头(101)来控制一个或多个能电控制的显微镜组件(200、300)或其它的能电控制的组件的任意组合。

8.如权利要求1所述的显微镜控制单元(100)，对于该显微镜控制单元产生脚本指令组，其中，可由用户从所述脚本指令组中选取至少一个脚本的脚本指令，并且可设定这些脚本指令的在脚本中的顺序。

9.如权利要求8所述的显微镜控制单元(100)，该显微镜控制单元被设计用于传输数据地与用户-界面连接，通过该用户-界面可由用户从所述脚本指令组中选取至少一个脚本的脚本指令，并且可设定这些脚本指令的在脚本中的顺序。

10.如权利要求9所述的显微镜控制单元(100)，其中，所述用户-界面构造成编程设备(10)的基于硬件的输入-单元，或者构造成在单独的计算单元上运行的应用程序的用户界面。

11.如权利要求1所述的显微镜控制单元(100)，其中，所述脚本可作为文本-文件传输至所述显微镜控制单元(100)。

12.如权利要求1所述的显微镜控制单元(100)，给该显微镜控制单元指配带有用于所述脚本的编译器的控制程序，该编译器把所述脚本指令转换为所述至少一个接头(101)的功能。

13.如权利要求12所述的显微镜控制单元(100)，其中，所述控制程序存储在所述显微镜控制单元(100)中，或者存储在所述显微镜控制单元(100)外部的构件组中。

14.如权利要求12所述的显微镜控制单元(100)，该显微镜控制单元具有电子-单元，并且包括指配的控制程序，该控制程序带有用于脚本的编译器。

15.如权利要求1所述的显微镜控制单元(100)，在该显微镜控制单元中，所述脚本指令被转换为实时-指令。

16.如权利要求1所述的显微镜控制单元(100)，在该显微镜控制单元中，借助所述脚本指令可确定用于所述至少一个接头(101)的信道类型。

17.如权利要求1-16中任一项所述的显微镜控制单元(100)，在该显微镜控制单元中，借助所述脚本指令通过信道来提供至少一个变量和/或至少一个指令和/或至少一个脚本和/或至少一个功能块。

18.一种显微镜系统，

带有根据前述权利要求中任一项的显微镜控制单元(100)，该显微镜控制单元传输数据地与一个或多个能电控制的显微镜组件(200、300)或者其它能电控制的组件连接。

19.一种用于运行带有至少一个接头(101)的显微镜控制单元(100)的方法，该接头可与一个或多个能电控制的显微镜组件(200、300)或者其它能电控制的组件连接，

其中，在所述显微镜控制单元(100)上存储至少一个带有脚本指令的脚本，所述至少一个脚本具有接口，

其中，采用程序技术配置所述至少一个接头的至少一个接头参数；

所述至少一个脚本提供所述多个信道编号的第二信道编号。

20.如权利要求19所述的方法，其中，运行根据权利要求2～17中任一项的显微镜控制单元(100)。