CN110603472A - 显微镜系统和用于显微镜系统中的流程的时间控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于显微镜系统中的流程的时间控制的方法，该显微镜系统包括多个显微镜模块，这些显微镜模块被配置为用于实施不同的进程，在本发明中规定由中央时钟发生器将时钟信号提供给所有的显微镜模块，并且利用时钟调制电路调制时钟信号以产生限定的时钟数。显微镜模块通过时钟数定义用于实施进程的开始时刻，并且一旦达到时钟数就实施该进程。此外还描述了对应的显微镜系统。

Description

显微镜系统和用于显微镜系统中的流程的时间控制的方法

技术领域

一方面，本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的、用于显微镜系统中的流程的时间控制的方法。

第二方面，本发明涉及一种根据权利要求12的前序部分的显微镜系统。

背景技术

在用于显微镜系统中的流程的时间控制的通用的方法中，该显微镜系统包括多个显微镜模块，其被配置为用于实施不同的进程。

以对应的方式，通用的显微镜系统包括多个显微镜模块，其被配置为用于实施不同的进程。

显微镜系统，诸如激光扫描显微镜，是包括多个模块(以下称为显微镜模块)的分布式系统。这对模块之间数据传输有很高的要求。尤其是传输的带宽应当尽可能高，传输质量应当尽可能好并且传输的等待时间应该尽可能低。

已知的显微镜系统不能令人满意地满足不断增长的、对传输速率和时间精度的要求，尤其是在可用的像素时钟特别短的情况下。

通常，各个模块有自己的时钟发生器。这些时钟发生器独立于其他模块的时钟发生器进行工作。为了在模块之间进行通信，通常使用同步信号。如果模块接收到同步信号，则该时刻被标明并且可以将其用于同步流程：例如，一旦接收到同步信号，模块就可以发送数据。然而，模块无法合理地预测同步信号何时出现。因此，模块必须准备待发送的数据，然后等待直至接收到同步信号。由此形成较长的未使用的时间段。

参考图1更详细地解释现有技术的这些问题。图1沿水平时间轴t示出了持续时间1，其表示像素持续时间1(英语：pixel length，像素长度)。像素持续时间1可以表示显微镜系统应当在其内部记录采样点(像素)的持续时间。为此，在扫描显微镜中必须将扫描镜调节到采样点。为此，必须在像素持续时间内将控制信号传输到扫描镜。同步信号可以预先给定像素持续时间开始的开始时刻0。在理想情况下，对应的显微镜模块应当从该时刻起产生用于扫描镜的控制信号并且将其转发到该扫描镜。但是在此形成引起延迟2的传输延迟和计算持续时间。只有像素持续时间1的、延迟2之后剩余的部分可被用于信号3。为了产生尽可能快的图像记录，像素持续时间1应当尽可能短。然而，由于延迟2，迄今不能实现非常短的像素持续时间1。

例如在DE 10 2011 055 639 B4中描述了传统的显微镜系统。在此，使用同步器，该同步器同步不同模块的数据，如尤其在本文件第[0087]段中所说明的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种显微镜系统和一种用于运行显微镜系统的方法，其特别有效地协调显微镜系统的显微镜模块的待实施的进程，并且能够实现显微镜模块之间有效的通信。

该技术问题通过具有权利要求1的特征的方法以及通过具有权利要求12的特征的显微镜系统来解决。

根据本发明的显微镜系统和根据本发明的方法的有利的变形方案是从属权利要求的内容，并且另外在下面的描述中进行阐述。

在上述方法中，中央时钟发生器将时钟信号提供给所有的显微镜模块。在将时钟信号发送到显微镜模块之前，利用时钟调制电路调制该时钟信号以产生限定的时钟数。即，时钟信号具有规定恒定频率的时钟的基本频率，并且附加地调制时钟数信息。通过该时钟数信息可以区分依次发送的时钟/节拍。由此，显微镜模块不仅可以确定节拍的时刻，而且显微镜模块更可以知道在此是哪个节拍。现在，显微镜模块通过时钟数定义用于实施进程的开始时刻，并且一旦达到时钟数就实施该进程。

以对应的方式，上述类型的显微镜系统附加地包括中央时钟发生器，该中央时钟发生器被配置为用于向显微镜模块输出时钟信号。显微镜系统还包括时钟调制电路，该时钟调制电路被配置为用于调制时钟信号以产生限定的时钟数。显微镜模块被配置为用于通过时钟数来定义用于实施进程的开始时刻，并且一旦达到时钟数就实施进程。

如果已知由模块实施进程的预期的持续时间以及到模块或从模块的相关的线路延迟，则可以定义用于这种进程的将来的结束时刻。然后，可以使用对将来的结束时刻的了解，以便据此来计划或实施另外的进程。

有利地，显微镜模块可以确定将来的进程的开始时刻，其中不同的显微镜模块的进程之间的时间关系是已知的。为此需要中央时钟发生器，因为否则每个模块将具有自己的局部时钟，这些局部时钟的关系彼此之间是未知的。在现有技术的这种情况下，不同的模块将不会同步运行，并且仅在模块接收到同步信号的时刻才短暂地相互配合不同的局部时钟。反之，在本发明中，通过中央时钟发生器，不同的模块总是以彼此已知的关系同步地运行。在这种情况下，模块能够区分时钟信号的不同的节拍也很重要。不需要能够彼此区分所有的节拍，而是如果在一定数量的节拍之后出现标明的节拍就足够了，其中所标明的节拍彼此不同。

例如，时钟信号可以是交替地具有高信号电平和低信号电平的数字信号。时钟信号的基本频率可以由上升沿(即从低信号电平到高信号电平的过渡)之间的时间间隔确定。现在可以通过改变下降沿的时刻将时钟数信息调制到时钟信号中。因此，从上升沿到下降沿的时刻可以是两个连续的上升沿之间的总持续时间的可变的百分比，例如10％、20％、30％等。这种可变的时刻可以总是在特定数量的、具有固定持续时间的节拍之后在上升沿和下降沿之间使用，例如，用于每五个下降沿。当然，针对时钟信号的基本频率也可以使用下降沿，并改变上升沿的时刻。

替换地，也可以通过幅度调制来进行时钟信号的调制。尽管这可以很容易地实施，但这可能会影响质量。因此优选地，如上所述，时钟调制电路被配置为，通过改变时钟上升沿之间的间隔来调制时钟信号，而该时钟调制电路使时钟下降沿之间的间隔恒定。替换地，时钟调制电路调制时钟下降沿之间的间隔，而该时钟调制电路使时钟上升沿之间的间隔恒定。从具有恒定间隔的沿中可以提取出时钟频率/基本频率，而可变的沿间隔对信息进行编码。该信息传输不会影响时钟的质量。特别地，这不会导致或者几乎不会导致抖动(频率抖动)，并且时钟信号的噪声保持不受影响。

时钟数信息例如可以标记第一时钟。模块计数所有后续的时钟。由此，这能够使模块可以及时开始为将来计划的程序。例如，如果模块应当在第20个时钟发送控制命令,并且模块为计算控制命令需要12个时钟，则模块在第8个时钟开始计算程序。由此可以实现重要的时间优势。在这方面，相比于根据现有技术的同步存在显著的区别：在那里，模块不能预测何时接收到同步信号，并且因此无法预先确定何时应当开始计算程序。在现有技术中，从同步信号开始，模块继续独立地、即异步地工作；由此，同步信号不能合理地、例如在8个时钟之后开始计算程序并且随后发出在限定的时钟时刻被另外的模块接收的控制命令。

传统的、具有共同的时钟的系统仅使用该信号来同步该系统的进程。对于该系统的进程的工作、计算和时钟，该系统分别使用自己的较快的时钟。这两个时钟域，即较快的时钟和共同的时钟在多数时间中是彼此异步的，并且仅被偶尔地校正，其中出现不利的抖动。

优选地，中央时钟发生器的时钟信号除了用于传送统一的时钟和时钟信号之外，还用于传送其他信息。因此，优选地，时钟调制电路被配置为，用于调制来自时钟发生器的时钟信号，以便编入附加的信息。时钟发生器和时钟调制电路也可以由共同的电子电路构成。每个显微镜模块的时钟输入电路可以被配置为，用于读取在时钟信号中编入的信息。该信息可以是任何数据流，例如是用于显微镜模块的控制信息，诸如重置命令或全局异步重置命令、握手信号、警报或模块运行的起点和终点。有利地，以此可以在时钟信号中传输数据，而不必为此使用数据线。也可以在时钟信号中编码和传输用于进行同步的信息。

虽然用于显微镜模块之间的通信的中央时钟是统一的，但在显微镜模块内部可以使用另外的时钟频率。特别地，显微镜模块的内部时钟频率可以不同于另外的显微镜模块的内部时钟频率。为此，显微镜模块中的至少一个可以被配置为，用于根据接收到的时钟信号构成具有另外频率的时钟，并且将该时钟用作局部的模块时钟，即用作内部的时钟频率。因此，可以将接收到的时钟信号分频为较低的频率，然后将该较低的频率用作局部的模块时钟。例如，为了以较低的频率运行廉价的组件，例如FPGA，这通常是合理的。根据所使用的FPGA的类型，模块可以以极大降低的不同的时钟频率进行工作。反之，对于具有高性能组件的显微镜模块可以产生更高的局部的模块时钟，该局部的模块时钟也可以高于中央时钟。换言之，不同的显微镜模块可以被配置为，用于根据分别接收到的时钟信号构成不同的时钟，并且将其用作相应的局部的模块时钟。这些不同的时钟虽然频率不同，但在其相位上相同。在这方面，相对于传统的显微镜系统存在决定性的差异。通过将显微镜模块配置为，用于将中央时钟发生器的时钟信号或从中导出的时钟用作内部时钟，有利地，除了单个振荡周期之外，所有的显微镜模块可以是同步的。由此可以在良好的信号质量下进行高数据传输。

对于显微镜模块的进程，显微镜模块不必使用单个的、统一的时钟频率。更确切地说，显微镜模块中的至少一个根据局部的模块时钟导出不同的时钟制度(Taktregime)，该时钟制度在其时钟频率上不同。现在，对应的显微镜模块以不同的时钟制度实施不同的进程。这意味着，以第一时钟制度实施第一进程，并且以第二时钟制度实施第二进程。应当将时钟制度理解为特定的时钟。时钟制度的区别在于其基本频率。由此，模块可以根据电子电路预先给定合适的时钟制度。

不同的显微镜模块可以以不同的局部的模块时钟进行工作，但是可以根据不同的局部的模块时钟导出相同的时钟制度，不同的显微镜模块利用该时钟制度分别实施一个或多个进程。由此，不同模块的进程可以容易地彼此相互作用，此外模块不需要相同的局部的模块时钟。

原则上，所有的时钟制度可以直接根据局部的模块时钟导出。然而，替换地，显微镜模块中的至少一个还可以根据该显微镜模块的局部的模块时钟导出至少一个时钟制度，利用该时钟制度显微镜模块实施进程，并且根据时钟制度导出时钟子制度(Takt-Unterregime)，利用该时钟子制度显微镜模块实施另外的进程。由此，根据时钟制度构成时钟子制度，并且经由该时钟子制度，时钟子制度还与局部的模块时钟以及中央时钟发生器的时钟信号精确相关。

显微镜模块中的至少一个可以被配置为，用于将显微镜模块的时钟子制度中的一个在特定的运行时间之后与该显微镜模块的时钟制度中的一个同步。因此，直接与时钟制度进行同步，而不与局部的模块时钟或中央时钟发生器的时钟信号进行同步。由此，可以有利地降低用于实施进程的复杂性。同样地，有利地可以将时钟制度与局部的模块时钟同步，而在此不需要改变与该时钟制度相关的子制度。

至少一个显微镜模块还可以被配置为，用于借助包含在时钟信号中的时钟数来确定接通和断开不同的时钟制度的时刻。在此，时钟制度可以在时间上重叠，并且可以具有彼此之间不同的开始时刻和停止时刻。每个时钟制度可以获得标识符，即标识，在该时钟制度完成工作之后(即达到停止时刻时，或者如果之前没有确定停止时刻，则在属于时钟制度的进度结束时)再次释放该标识，并且可以将其用于新的时钟制度。

特别地，为了简单的电缆连接，可以将多个显微镜模块串联连接。为了便于理解，下面描述了示例：其中多个显微镜模块中的至少一个第一和第二显微镜模块串联连接。中央时钟发生器将时钟信号发送到第一显微镜模块。该第一显微镜模块将时钟信号传递到第二显微镜模块。由此，第一和第二显微镜模块不同时接收时钟信号，而是依次具有时间偏移地进行接收。对于上述的实施，这种时间偏移是有问题的，在该实施中传输时钟数信息，通过该时钟数信息，所有的模块应当可以识别特定的时刻(即相同的时钟数)。例如，第一与第二模块之间的时间偏移可以是大约三个时钟。如果第二模块现在接收到指示第一时钟的时钟数信息，则第一模块已经计数了三个时钟。为了考虑这种时间偏移，第一和/或第二显微镜模块可以包括其中存储有预定的时间偏移值的数据存储器，该时间偏移值用作时间偏移的量度。时间偏移值可能已被预先计算或测量，并且固定地存储在模块中的一个中。为了考虑时间偏移，现在可以将第一和/或第二显微镜模块配置为，用于将对应于时钟数信息中的一个的时钟数改变时间偏移值(或由此导出的参量)。在上面提到的、具有对应于三个时钟的时间偏移值的示例中，第一模块将对应于时钟数信息的时钟数减少三。具体地，即在接收到指示第一时钟的时钟数信息时，第一模块从中导出存在第负二时钟(-2.Takt)。三个节拍之后，两个模块中的时钟数为一。由此，第一和第二模块在每个时刻都计数相同的时钟数。如果模块应当在特定的时钟数实施特定的进程，则优选地时钟数在所有所涉及的模块中一致。例如，如果模块应当在第五十个时钟数时向另外的模块发送控制命令，则第五十个时钟数在两个模块中对应于同一时刻。

下面与图1相比较来描述本发明的优点。在根据图1的传统的传输中，必须等待同步信号，该同步信号在显微镜模块未知的时刻到达。只有从该时刻开始才可以进行传输和可能的计算，由此形成不能用于实际数据传输的延迟，如图1的示例中用于扫描镜控制的数据，该数据必须在像素持续时间1内到达。在本发明中，可以通过用于所有显微镜模块的共同的时钟来避免未被使用的延迟：由此，可以预测位于将来的时刻，并且可以适当地执行为此的流程。因此，可以考虑计算持续时间和传输延迟，使得显微镜模块例如足够早地发送例如用于扫描镜的控制数据，使得该控制数据在像素持续时间1的开始时、而不是在延迟2之后才到达扫描镜的模块。由此，本发明的中央时钟发生器允许显微镜模块之间的更快且更高效的通信。

多个显微镜模块可以依次布置在总线上。特别地，然后不由中央时钟发生器向每个显微镜模块直接提供时钟信号。更确切地说，将时钟信号从显微镜模块转发到下个显微镜模块。为了转发时钟信号，显微镜模块中的至少一些可以具有时钟输入电路和时钟输出电路。经由时钟输入电路可以接收时钟信号，并且经由时钟输出电路可以将时钟信号、特别是经处理形式的时钟信号输出到显微镜模块中的另一个。为此，时钟输入电路可以被配置为，用于处理接收到的时钟信号，然后才经由时钟输出电路输出。为了进行处理，例如可以使用放大器和/或滤波器。

时钟输入电路或跟随该时钟输入电路的电路可以被合适地配置为，用于特别地通过锁相环(英语：phase-locked loop,PLL)提取时钟信号的载波频率。例如，可以仅经由时钟信号的上升沿或仅经由时钟信号的下降沿来确定载波频率。

显微镜模块使用时钟信号作为内部时钟的特征可以如下进行理解：内部时钟在其频率和相位上进行调整，使其与时钟信号的载波频率一致。显微镜模块使用根据时钟信号导出的时钟作为内部时钟的特征可以被理解为，将内部时钟调整为相对于内部时钟的特定的频率关系以及尤其是特定的相位，例如调整为该频率的四分之一。

原则上，显微镜模块可以是具有电子构件的显微镜的任意组件或与显微镜相互作用的任意电子组件。示例性地，可以从以下显微镜模块的组中选择显微镜模块中的至少一些：激光扫描模块、光谱仪模块、多光子检查模块、滤波器控制模块(其例如将滤光器引入或移出光路)、图像记录模块(其例如可以包括一个或多个照相机或光探测器)、用于发射光的光源模块或可视化模块(其可以包括屏幕)。

作为附加的装置特征进行描述的本发明的特性也应被理解为根据本发明的方法的变形，反之亦然。特别地，该方法变形由显微镜系统的所描述的特性的常规使用得出。

原则上产生具有特定频率、通常恒定频率的振荡的任何电子电路可以被视为时钟发生器。调制电路和时钟发生器可以由共同的电子电路构成或也可以在空间上彼此分离地构成。

附图说明

下面参照所附的示意图来描述本发明的另外的优点和特征。在此，附图中：

图1示出了现有技术的显微镜的模块之间的有延迟的数据传输的示意图；

图2示出了根据本发明的显微镜系统的示意图；

图3示出了根据图2的显微镜系统的显微镜模块之间以及内部的时钟信号的示意图；

图4示出了显微镜模块以何种方式根据时钟信号导出不同的局部的模块时钟和时钟制度的示意图；

图5示出了显微镜模块以何种方式接通和断开时钟制度和时钟子制度的示意图；

图6示出了根据本发明的另外的显微镜系统的示意图。

附图中，相同且相同作用的组成部分通常以相同的附图标记表示。

具体实施方式

图2示出了根据本发明的显微镜系统100的实施例。该显微镜系统包括作为主要组件的多个显微镜模块20、30以及中央时钟发生器10。

原则上，显微镜模块20、30可以是光学显微镜的、包括电子构件的任意组成部分。例如，模块20可以是激光扫描单元，并且模块30可以是包括例如多个激光器及其控制器的光源单元。

模块20、30彼此进行通信和/或与中央计算单元(未示出)进行通信。数据通信的时刻必须相互配合。例如，应当在时间上相互配合地控制模块的扫描镜和另外的模块的光源。

在现有技术中，这些模块以彼此独立的、异步的时钟频率进行工作。在将来的进程中，由此可能在时间上难以相互配合。通常使用同步信号，该同步信号被发送到模块。同步信号例如可以是信号中的上升沿。如果模块接收到同步信号，则该模块可以将接收时刻标识为共同已知的时刻。现在可以同时实施进程。但是，不能精确地计划将来的进程，因为从接收到同步信号开始，不同的模块又再次彼此独立地、异步地继续运行。

这在根据本发明的显微镜系统100的模块20、30中被避免。为此，使用由中央时钟发生器10产生的、统一的中央时钟。该中央时钟发生器输出时钟信号11，该时钟信号被传导到所有的显微镜模块20、30。

在所示示例中，时钟发生器10将时钟信号11发送到第一模块20，第一模块将时钟信号转发到第二模块30。

模块20包括时钟输入电路21，利用该时钟输入电路接收输入的时钟信号11。经由放大器电路22(也可以将其视为时钟输入电路21的一部分)将时钟信号11放大，并且经由时钟输出电路23在导线28上将其输出到下一个模块30。

此外，还将时钟信号11从时钟输入电路21提供给频率确定电路24，例如锁相环24，该锁相环确定时钟信号11的载波频率。频率确定电路24也可以被视为是时钟输入电路21的一部分。

此外，模块20还包括时钟分频电路25，该时钟分频电路可以根据时钟信号11的载波频率导出另外的时钟，例如，具有时钟信号11的载波频率的一半频率的时钟。该导出的时钟被用作用于模块20的组件27的内部时钟26或模块时钟26。组件27例如可以包括FPGA。时钟分频电路25被设计为，使得该时钟分频电路输出的时钟26适合于该模块的FPGA。

模块30以与模块20相同的方式构建，并且在组件27的设计上与模块20不同。根据组件27的类型，可以与模块20的时钟分频电路不同地构建模块30的时钟分频电路，使得模块20、30输出不同的内部时钟。但是，这些内部时钟彼此之间存在已知的关系，因为这两个内部时钟都是根据中央时钟发生器10的相同的时钟信号11导出的。

时钟信号11也用于数据传输。为此，将数据流调制到时钟信号11中。参考图3对此进行更详细地描述，图3在最上面的一行示出了时钟信号11。第二行示出了经调制的时钟信号12。在此，时钟信号的下降沿的时刻被调制以传输信息。所示出的情况是，在图左侧的第一节拍的下降沿被延迟到两个上升沿之间的持续时间的90％。模块20、30将下降沿的时刻表现为信息。在这种信息中至少包含时钟数信息，由此可以区分彼此不同的节拍。此外，可以通过下降沿的时刻传输附加的信息，诸如控制命令，例如作为重置命令或者作为例如将时钟计数器读数重置为零。

反之，上升沿在经调制的时钟信号12中具有恒定的时间间隔，使得可以从中确定载波频率或基本频率。

根据图3的第三行的信号13指示了根据时钟信号11或12导出的时钟，该时钟的频率对应于时钟信号11的频率的1/4。这例如可以对应于用于像素的图像记录的持续时间。下一行的信号14具有比时钟信号11小128倍的频率。因为针对所示的示例仅分析上升沿的时刻(并且由此高或低电平的持续时间并不重要)，所以不会约128倍更长地保持信号14的高电平；然而，仅在128个节拍之后(即在时钟信号11的128个上升沿之后)才跟随有下一个时刻，在该时刻为了信息编码要么存在上升沿要么不存在上升沿。信号14例如可以对应于线的图像记录的持续时间。反之，根据图3的最下面一行的信号15应当表示整个图像(英语：frame，帧)的图像记录的持续时间，并且例如可以总计65536个节拍。因为再次只有是否存在上升沿是重要的，而高电平的持续时间是不重要的，因此在所示的示例中再次仅使用短脉冲。

通过可以以时钟来计数进程的持续时间(例如，65536个节拍用于图像记录)，可以在时间上精确地控制将来的进程。例如，始终可以在65536个节拍之后将用于光源的更改命令发送到光源的模块。

现在参考图4更详细地描述各个模块对中央时钟发生器的时钟信号11的使用。将例如480MHz的时钟信号11提供给显微镜模块20、30、40和50。显微镜模块20由此形成局部的模块时钟16。局部的模块时钟16可以具有与时钟信号11不同的基本频率；在所示的示例中，局部的模块时钟16具有与时钟信号11相同的频率。反之，显微镜模块30根据时钟信号11形成局部的模块时钟17，该局部的模块时钟17的频率与时钟信号11不同，并且可以为例如240MHz。以对应的方式，显微镜模块40和50形成具有不同频率的局部的模块时钟18和19，在所示的示例中这些频率为120MHz和60MHz。如果例如在模块16至19中使用了品质上不同的、以不同的频率最佳工作的组件，则这些不同的局部的模块时钟16至19是有意义的。

根据局部的模块时钟，模块20、30、40、50形成不同的时钟制度。在所示的示例中，模块20、30、40、50中的多个分别形成时钟制度A和时钟制度C。时钟制度A具有特定的基本频率，在示例中为4MHz，并且模块20、30、40、50也形成时钟制度A，尽管它们具有不同的局部的模块时钟。为此，如图4所说明的，在模块20中，局部的模块时钟16的120个节拍与时钟制度A相对应。反之，在模块30中，局部的模块时钟17的60个节拍与时钟制度A相对应。时钟制度C具有与时钟制度A不同的时钟频率，在所示的示例中为100kHz。再次在图4中说明，局部的模块时钟16至19的多少个节拍与时钟制度C的节拍相对应。优选地，将时钟信号11分频为局部的模块时钟16至19，使得时钟信号11分别是局部的模块时钟16至19中的每一个的整数倍。同样地，将局部的模块时钟16至19分频为时钟制度，使得相应的局部的模块时钟16至19分别是每个时钟制度的整数倍。由此，确保了所有的时钟制度的节拍总是与时钟信号的节拍一致并且与相应的局部的模块时钟的节拍一致，由此可以容易地进行通信和同步。

两个时钟制度A和C分别可以根据相应的局部的模块时钟16至19导出。然而替换地，仅时钟制度A也可以直接根据相应的局部的模块时钟16至19导出，而时钟制度C根据时钟制度A导出。这参考图5更详细地描述。这里在水平方向上绘制了时间轴t，其时间单位以局部的模块时钟的节拍给出。在特定的时刻(在示例中，时钟0)，模块开始时钟制度A和C。这两个时钟制度A和C的区别在于其时钟频率。在所有的时钟制度中实施进程，特别是计算、数据处理或通信，例如控制命令的输出。在一定数量的节拍之后，在示例中为22个节拍，开始时钟制度B。时钟制度B是根据时钟制度A的节拍导出的，并且再次具有与其余时钟制度不同的时钟频率。在一定数量的节拍之后，在示例中是在123个时钟之后，重新同步时钟制度C，为此使用时钟制度B的节拍。时钟制度C在一定数量的时钟之后，在示例中在第202个时钟处终止。当进程已完成或可以借助时钟制度C的开始预先确定了进程时，可能是这种情况。时钟制度C的终止以其最后的节拍同时开始新的时钟制度D，该时钟制度D再次可以具有与其余时钟制度不同的时钟频率。时钟制度D在所示的示例中一直运行到第321个时钟，而时钟制度A继续运行直到第444个节拍。不同的时钟制度的时钟可以低于或高于局部的模块时钟。

图6中示出了根据本发明的显微镜系统100的替换的实施方式。该实施类似于图2中所示的显微镜系统100，其中具有相同功能的组件具有一致的附图标记，并且为此在图2中给出的解释也适用于图6的实施例。作为相对于图2的主要区别，在图6中，时钟信号11不通过显微镜模块20以转发到下一个显微镜模块30。更确切地说，为时钟信号11设置导线，从导线分别进行到不同的显微镜模块20、30的解耦。从导线到显微镜模块20的解耦可以通过相应的显微镜模块20的定向耦合器21A进行。定向耦合器21A将时钟信号11的信号分量引导到相应的显微镜模块20中，而时钟信号11的未耦合的剩余信号分量在不穿过显微镜模块20的情况下继续到达下一个显微镜模块30。由此减小了由于时钟信号11的导线的时间延迟。在此，仅针对显微镜模块20内部使用的时钟信号，而不针对传导到下一个显微镜模块30的时钟信号11的分量，由放大器电路22进行对耦合到模块20的时钟信号分量的信号放大。因此，模块20不包括时钟输入电路和时钟输出电路，然而也可以如图2所描述的进行设计，特别地，该模块可以包括频率确定电路和其余在那里所描述的组件。

在该实施中，用于时钟信号11的导线由导线终端40终止。

代替定向耦合器21A，也可以使用多点总线(Multidrop-Bus)或多点拓扑(Multidrop-Topologie)来传导时钟信号11：时钟信号11从中央时钟发生器10发出并且被发送到多个/所有的显微镜模块20、30、40、50。将寻址地址编入到时钟信号11中，该寻址地址表示特定的显微镜模块20。此外，编入与寻址地址相关联的数据。显微镜模块20、30、40、50接收时钟信号11并读取寻址地址，其中仅寻到地址的显微镜模块20处理编入的数据。以这种方式，可以经由时钟信号11针对性地控制特定的显微镜模块20、30、40、50。

有利地，时钟制度形式的模块可以为该模块的不同的组件确定合适的时钟频率。通过相互之间参考时钟制度，可以以简单的方式实现同步，并且确保在不同时钟制度的进程之间存在先前已知的时间上的关系。

附图标记列表

10 时钟发生器

11 时钟信号

12 经调制的时钟信号

13 导出的时钟

14、15 信号

16至19 局部的模块时钟

20 显微镜模块

21 时钟输入电路

21A 定向耦合器

22 放大器电路

23 时钟输出电路

24 频率确定电路

25 时钟分频电路

26 局部的模块时钟

27 模块的组件

30、40、50 显微镜模块

100 显微镜系统

A、B、C、D 时钟制度

Claims (13)

1.一种用于对显微镜系统中的流程进行时间控制的方法，

其中，所述显微镜系统包括多个显微镜模块(20，30)，所述显微镜模块被配置为用于实施不同的进程，

其特征在于，

由中央时钟发生器(10)将时钟信号(11)提供给所有的显微镜模块(20，30)，

利用时钟调制电路对所述时钟信号(11)进行调制，以产生定义的时钟数，

所述显微镜模块(20，30)通过所述时钟数来定义实施进程的开始时刻，并且一旦达到所述时钟数，就实施进程。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述显微镜模块(20，30)中的至少一个显微镜模块被配置为，用于根据接收到的所述时钟信号(11)，形成具有不同的频率的时钟，并且将所述时钟用作局部的模块时钟(26)。

3.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于，

不同的显微镜模块(20，30，40，50)被配置为，用于根据分别接收到的所述时钟信号，形成不同的时钟，并且将其用作相应的局部的模块时钟(16，17，18，19)。

4.根据权利要求2或3所述的方法，

其特征在于，

所述显微镜模块(20，30)中的至少一个显微镜模块根据所述局部的模块时钟，导出不同的时钟制度(A，C)，所述时钟制度在其时钟频率上不同，并且

对应的显微镜模块(20，30)以所述不同的时钟制度(A，C)实施不同的进程。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，

其特征在于，

不同的显微镜模块(20，30)以不同的局部的模块时钟(16，17)工作，但是根据所述不同的局部的模块时钟，导出相同的时钟制度(A)，所述不同的显微镜模块利用所述时钟制度分别实施一个或多个进程。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述显微镜模块(20，30)中的至少一个显微镜模块根据其局部的模块时钟(26)，导出至少一个时钟制度(A)，所述显微镜模块利用所述时钟制度实施进程，并且

所述显微镜模块(20，30)根据所述时钟制度(A)，导出时钟子制度(B)，利用所述时钟子制度实施另外的进程。

7.根据权利要求6所述的方法，

其特征在于，

所述显微镜模块(20，30)中的至少一个显微镜模块在特定的运行时间之后，将其时钟子制度中的一个，与其时钟制度中的一个同步。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述至少一个显微镜模块(20，30)借助包含在时钟信号(11)中的时钟数，确定接通和断开不同的时钟制度(A，B，C，D)的时刻。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述时钟调制电路通过以下方式对时钟信号(11)进行调制：

-所述时钟调制电路对时钟上升沿之间的间隔进行调制，同时所述时钟调制电路使时钟下降沿之间的间隔恒定，或

-所述时钟调制电路对时钟下降沿之间的间隔进行调制，同时所述时钟调制电路使时钟上升沿之间的间隔恒定。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述时钟调制电路对时钟信号(11)进行调制，以编入附加的信息，

所述显微镜模块(20，30)、尤其是相应的显微镜模块(20，30)的时钟输入电路(21)读取在时钟信号中编入的附加的信息。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，

其特征在于，

多个显微镜模块(20，30)中的至少一个第一和第二显微镜模块(20，30)串联连接，使得所述中央时钟发生器(10)将所述时钟信号发送到所述第一显微镜模块(20)，并且所述第一显微镜模块将所述时钟信号传递到所述第二显微镜模块(30)，由此，所述第一和第二显微镜模块(20，30)以时间偏移的方式接收所述时钟信号，

第一和/或第二显微镜模块(20，30)包括存储有预定的时间偏移值的数据存储器，所述时间偏移值用作时间偏移的量度，

为了考虑时间偏移，所述第一和/或第二显微镜模块(20，30)以所述时间偏移值改变经由所述时钟信号接收到的时钟数。

12.一种显微镜系统，具有多个显微镜模块(20，30)，所述显微镜模块被配置为用于实施不同的进程，

其特征在于，

所述显微镜系统包括中央时钟发生器(10)，所述中央时钟发生器被配置为，用于向所述显微镜模块(20，30)输出时钟信号(11)，

所述显微镜系统包括时钟调制电路，所述时钟调制电路被配置为，用于对所述时钟信号(11)进行调制，以产生定义的时钟数，

所述显微镜模块(20，30)被配置为，用于通过所述时钟数来定义实施进程的开始时刻，并且一旦达到所述时钟数，就实施进程。

13.根据权利要求12所述的显微镜系统，

其特征在于，

从以下显微镜模块的组中选择显微镜模块(20，30)中的至少一些：

-激光扫描模块，

-光谱仪模块，

-多光子检查模块，

-滤波器控制模块，

-图像记录模块，

-光源模块，

-可视化模块。