CN113167991A - 用于在样本总成上自动地求取位置的方法和相应的显微镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在显微镜(1)的物体空间中自动地求取样本总成(40)上的多个位置(P1‑P8)的方法以及一种相应的显微镜(1)，该显微镜包括规定了光学轴线(8)的显微镜物镜(10)，其中，由测量光束机构(19)产生测量光束(30)，并且使得该测量光束朝向所述样本总成(40)，由产生输出信号的探测器(28)来检测被所述样本总成(40)反射的测量光束(32、32')，其中，使得所述样本总成(40)在垂直于所述光学轴线(8)的至少一个方向上移动，其中，根据所述移动，借助所述探测器(28)的在沿着所述至少一个方向移动期间产生的输出信号，求取所述样本总成上的所述多个位置(P1‑P8)。

Description

用于在样本总成上自动地求取位置的方法和相应的显微镜

技术领域

本发明涉及一种用于在显微镜的物体空间中自动地求取样本总成上的位置的方法以及一种相应的显微镜。本发明特别是涉及在显微术中在保持机构尤其可移调的情况下自动地识别样本载体的空间位置。

背景技术

为了检查特别是生物的样本，由现有技术已知有竖直的以及倒置式的显微镜。这些显微镜通常具有在垂直于显微镜光学轴线的平面中可移动的x-y-显微镜台，该光学轴线比如通过显微镜物镜规定。该显微镜台具有坐标系，通过该坐标系可抵达任何任意的位置。以此方式可以抵达某些点和/或规定某些区域，在这些点要进行样本检查，在这些区域之内要抵达或扫描样本。相应的点或区域通常由用户输入，其中，为此大多通过观察显微图像来进行目检。在使用已知的保持机构(保持器)—其中，物体载体(英文为“slide”)或通常样本载体处于固定的位置—时，也可以自动地抵达位置和/或进行区域扫描。

在采用通用型保持器作为保持机构时，其带有可移调的框架，用于接纳不同的样本载体，特别是载玻片、皮氏培养皿或多孔板等，无法抵达样本载体上的规定的位置，这是因为，由于保持器可移调，在显微镜台-坐标系与样本载体的位置之间不存在固定的关系。由于缺少这种关系，用户必须在视觉上把样本载体移动至所希望的位置。用户的这种手动干预大多耗费时间，并且会很麻烦。对于封闭式系统—其中，用户与样本载体不存在或者只有有限的视觉接触—，这种手动的定位更加麻烦且容易出错，如果并非完全不可行的话。

在这种背景下，希望自动地求取在样本总成例如保持机构和/或样本载体上的位置，以便能够基于所求取的位置进行定位，和/或确定用于随后的显微检查的样本区域。

发明内容

本发明提出根据独立权利要求的用于在显微镜的物体空间中自动地求取在样本总成上的多个位置的方法以及相应的显微镜。有利的设计可由相应的从属权利要求和后续说明得到。

根据本发明的方法用于在显微镜的物体空间中自动地求取在样本总成上和/或中的位置，其中，显微镜包括规定了光学轴线的显微镜物镜。待求取的位置尤其是指形成样本总成的部件的边界点，即例如部件的参照某个方向的边缘点、起始点或终点。为了求取这种位置，由显微镜的测量光束机构产生测量光束，并且该测量光束朝向样本总成，由产生输出信号的探测器来检测被样本总成反射的测量光束。样本总成在垂直于光学轴线的至少一个方向上移动。根据这种移动，借助探测器的在沿着所述至少一个方向移动期间产生的输出信号，求取样本总成上的位置。

由探测器产生的输出信号尤其至少也在样本总成中的高度变化方面是敏感的(下面也叫“对高度敏感的探测信号”)。因而如果样本总成的某些部件具有不同的高度，即在平行于光学轴线的z-方向上的延展度，则若在样本总成的移动期间测量光束在不同高度的这些部件上被反射，探测信号发生变化。替代地或附加地，探测信号可以对样本总成中的材料变化敏感(下面也叫“对材料敏感的探测信号”)。在这种情况下，如果在样本总成移动期间测量光束在不同材料的部件上被反射，则探测信号改变。这特别是在如下时候是有利的：在样本总成内部虽然z-方向上的延展度未发生变化，但例如即使在嵌入硅树脂等中的工业样本情况下，折射率也改变了。在这种情况下可行的是，探测具有相同折射率或相同反射率的样本区域。通常，探测信号既对高度敏感，又对材料敏感，从而既可探测在z-方向上的延展度变化，又可探测在折射率方面的变化。

有利地，在存在的信号边沿方面分析由探测器产生的输出信号，以便确定样本总成上的多个位置。例如在所提及的对高度和/或材料敏感的探测信号情况下，当输入参数比如样本总成上的高度或材料沿移动方向变化时，通常始终都出现信号边沿。于是可以给这种信号边沿上的某个点指配在移动方向上的相应位置，进而指配在样本总成上的相应位置。

有利的是，测量光束机构产生定向的测量光束，并且平行于光学轴线把该测量光束经由转向部件输入到显微镜中，使得测量光束通过显微镜物镜射到样本总成上。在样本总成上反射之后，反射的测量光束优选通过显微镜物镜射到转向部件上，并且从那里射到探测器上，其中，这优选涉及到同一个转向部件。

根据本发明被检查的样本总成有益地包括一个或多个下述部件：用于样本载体的保持机构，其中，这种保持机构通常称为保持器或保持框架；和/或样本载体，其中，它在此可以是指物体载体(英文为“slide”)、载玻片、皮氏培养皿(英文为“Petri dish”)、细胞培养系统(英文为“cell cultivation system”)、腔式物体载体系统(英文为“chamberedcoverglass system”)、多孔板(英文为“multiwell plate”)和/或盖玻片，包括腔式盖玻片系统在内(英文为“chambered coverglass system”)，和/或样本。样本总成于是例如可以是装有物体载体(slide)的保持器或保持框架，其中，在物体载体上放置了薄的生物样本，该样本本身位于盖玻片下面。不言而喻，也可以缺少个别的所述部件。对于这种样本总成，可以借助根据本发明的方法，在样本总成沿着一个方向移动时，特别是确定这些部件的相应的边界点，即保持器的和/或物体载体的和/或盖玻片的和/或有时样本的在该方向上的起始点和终点。在下述可选的其它设计中也可行的是，以可靠的方式求取样本的和/或样本区域的边界点。

有利地，在使用三角测量的自动聚焦机构情况下采用本发明。这种三角测量的自动聚焦机构产生通常通过显微镜物镜指向样本区域的自动聚焦测量光束，其中，在那里反射的测量光束又通过显微镜物镜被供应给自动聚焦探测器。该探测器产生输出信号，该输出信号在显微镜物镜与样本区域之间的间距改变时发生变化，因而在上面规定的意义下对高度敏感。这种自动聚焦机构通常用于在利用显微镜检查样本之前或期间设定和/或保持焦点。

为了便于理解，下面在不限制通用性的情况下，结合这种三角测量的自动聚焦机构详述本发明。这种三角测量的自动聚焦机构本身例如由US 5 136 149 B1已知，并且将借助所附的图1予以详述。需要说明，图1仅仅描述了这种自动聚焦机构2的基本原理。一种有利的改进例如由申请人的德国专利文献DE 10 2010 030 430 B4已知。关于细节、工作方式和结构，具体参见所提及的出版物。如图1中所示，自动聚焦光源19经过布置，从而在自动聚焦测量光束30转向并且其穿过显微镜物镜10之后，倾斜地或斜向地射到物体平面16上。对位置敏感的自动聚焦探测器28探测入射的光束32的侧向偏移，如下所述。自动聚焦机构还包括用于使得物镜10在光学轴线8的方向(z-方向)上移动的马达27。替代地或附加地，物体平面16也可以在光学轴线8的方向上移动。

对于根据图1的自动聚焦机构2，测量光束30通过分光器20在点A转向物镜，转向的光束30通过该物镜以角度α倾斜地或斜向地在点C射到物体平面16上。反射的测量光束32经过物镜10又到达分光器20，并且在那里在点B转向到探测器28中。该探测器的输出信号与光束32的射入地点有关，从而由此确定该地点。

在失焦情况下，即在物体平面16移动至平面16'(或者待成像的点从平面16移位至平面16')的根据图1的当前例子中，测量光束30在反射点D才反射，该反射点相比于点C不仅在光学轴线8的方向上移动，而且相对于该光学轴线横向地或侧向地移动。如由图1可见，在分光器20中射到点B'上的相应的反射光束32'，在不同的地点到达探测器28，因而提供了相比于焦点位置改变了的信号。通过这种方式，可以测得失焦的程度，并且通过受自动聚焦机构2控制的马达27又得到补偿，该马达使得物镜透镜10移动。图1还示出了显微镜1的镜筒透镜12以及图像平面14。关于图1的其它介绍处于下面的附图说明中。

由自动聚焦机构的探测器28产生的输出信号因而与显微镜物镜10与物体平面16之间的间距有关，因此在上面规定的意义下“对高度敏感”。这利用本发明的当前有利的实施方式来求取样本总成上的位置。如果带有在z-方向上具有不同延展度/高度的部件的样本总成在样本空间中位于图1中所示的样本平面16的位置，则根据部件的在z-方向上的延展度/高度而定，自动聚焦机构的探测器28提供不同的输出信号。同时，探测信号通常也在上面规定的意义下对材料敏感。在样本总成沿着垂直于光学轴线8的方向移动时，所产生的输出信号因而产生对高度敏感的并且通常也对材料敏感的曲线，如通过自动聚焦机构将看到。于是由此可以特别是确定样本总成的部件在移动方向上的边界点或起始点和终点。需要强调，本发明因而并不将可能存在的自动聚焦机构用于其本来的设定或保持焦点的目的，而是用于完全不同的特别是确定样本总成上的位置的目的。

换句话说，三角测量的在显微镜的通常工作中用来把焦点设定和/或保持到所希望的样本平面上的自动聚焦机构可以用于求取样本总成上的位置，其方式为，相应地分析由自动聚焦机构的探测器产生的输出信号。在显微镜的通常工作中，这些输出信号表明了在显微镜物镜与所选的参照物体平面之间的间距变化，从而自动聚焦机构为了补偿这种间距变化而使得显微镜物镜和/或物体平面相应地移动。相反，在本发明的当前实施方式中，探测器的所产生的对高度和/或材料敏感的输出信号在真正的显微镜工作之前被用来求取在沿某个方向移动的样本总成上的某些位置。为此，例如可以在样本总成移动期间获取所产生的输出信号，并且分析由此得到的曲线。如下所述，该曲线可以与样本总成的在移动方向上的高度曲线和/或材料曲线相关。

为了使得样本总成沿至少一个方向移动，有利地采用了显微镜的在x-方向和/或y-方向上移动的x-y-显微镜台。例如，样本总成可以在不同的y-坐标分别沿x-方向移动。通过这种方式可以产生多个在x-方向上伸展的曲线，这些曲线可以组成二维的曲线图。

在采用x-y-显微镜台时，可以把该显微镜台的某些x-y-坐标指配给在样本总成上的所求取的位置。通过这种方式可以实现，在以后的时间点，特别是在显微地检查期间，又抵达所求取的位置。此外有益的是，借助样本总成上的所求取的位置，确定用于利用显微镜进行样本检查的样本区域(也叫“工作区域”)。在开篇提到的样本总成—其包括保持器、物体载体、样本和盖玻片—情况下，可以规定盖玻片的区域作为用于样本检查的有益的工作区域。因此，为了样本检查，可以按有益的方式排除位于盖玻片之外的区域。下面介绍另一种把工作区域限定到位于盖玻片下面的样本上的可行方案。

有利的是，对于已知的样本总成为了确定样本区域或工作区域而待求取的位置的数量已按如下方式减少：考虑该已知的样本总成的事先存储的尺寸或造型。用户可以在数据库中通常由存储器例如选出他可以采用哪种保持框架来接纳样本载体(载玻片、皮氏培养皿或波形板)。数据库提供保持框架的尺寸，该保持框架带有样本接纳部的固定轴。通过这些信息可以有益地限定样本载体的可能的位置。根据本发明的方法于是可以有益地仅在已经限定的区域以内用来求取所用的样本载体的边界点。

在另一有利的设计中，借助显微镜的光学分析机构，在样本总成沿一个方向移动期间，产生并分析亮度和/或对比度信号。特别地，为此可以借助显微镜的图像产生机构，在样本总成沿一个方向移动期间，获取显微的图像，并且在亮度和/或对比度变化方面分析所获取的图像。在产生所述曲线或所述曲线图期间，可以并行地借助光学分析机构的相应信号来获取亮度和/或对比度值，但也可以特别是借助显微镜的图像产生机构即通常借助摄像机来获取图像。在亮度和/或对比度变化方面分析所获取的信号或图像，有益地通过所获取的信号或图像与一个或多个参比信号或图像的比较来进行。如果存在亮度变化，该信息就附加地与探测器的在移动方向上的相关输出信号相关联，和/或与显微镜台的相关的x-y-坐标相关联。通过这种方式，例如当沿移动方向在空的玻璃-物体载体之后出现样本时可以记录亮度变化。这种亮度变化的相关地点于是相应于样本的在检查的移动方向上的起始点。该信息可以被考虑用于确定工作区域，以便通过这种方式能够识别出在物体载体上的样本，并且把工作区域限制到样本上。相关地也可以有益的是，通过这种分析来确定样本的分别在所述的移动方向上的尺寸。在二维地扫描/移动样本时，可以通过这种方式来确定样本的在x-y-平面中的延展度。

特别有利的是，自动聚焦机构的探测器的在样本总成沿着至少一个方向移动期间产生的输出信号被用来表明样本总成的曲线(一维地)或曲线图(二维地)。这种设计已经在上面提到过了，并且将具体地结合实施例予以详述。

本发明还涉及一种显微镜，其被设计用于实施根据本发明的方法。

根据本发明的显微镜包括：显微镜物镜，其规定了光学轴线；测量光束机构，其用于产生指向于样本总成的测量光束；和探测器，其用于检测被样本总成反射的测量光束，其中，探测器产生输出信号；还有移动机构，其用于使得样本总成沿着至少一个垂直于光学轴线的方向移动；还有确定机构，其用于自动地求取样本总成上的多个位置。在此，确定机构经过设计，从而借助探测器的在样本总成沿至少一个方向移动期间产生的输出信号，根据移动来确定样本总成上的位置。

关于根据本发明的显微镜的设计和优点，全面地参见结合相应的根据本发明的方法所做的说明。

有利地，显微镜包括特别是数据库形式的存储器，用于存储已知的样本总成的尺寸。相关地也参见结合根据本发明的方法所做的说明。

有利地，根据本发明的显微镜包括：用于在样本总成移动期间产生和分析亮度和/或对比度信号的光学分析机构，尤其为用于在样本总成移动期间产生显微图像的图像产生机构的形式；以及图像分析机构，用于分析所产生的图像的亮度和/或对比度变化。关于这种设计，也参见结合根据本发明的方法所做的说明。

有利地，根据本发明的显微镜的确定机构经过设计，从而给样本总成上的所求取的位置指配显微镜台的某些x-y-坐标，该显微镜台形成了显微镜的移动机构。确定机构还有利地经过设计，从而借助所求取的位置来确定用于样本检查的工作区域。此外，确定机构可以有利地经过设计，从而为了确定工作区域，在亮度和/或对比度变化方面考虑对光学分析机构的获取信号或图像产生机构的获取图像予以分析，和/或在亮度和/或对比度变化方面通过分析所获取的信号或图像来确定位于样本总成上的样本的尺寸。

最后，本发明涉及一种带有程序代码的计算机程序，在指配给根据本发明的显微镜的计算单元上执行该计算机程序时，实施根据本发明的方法。此外，本发明涉及一种相应的计算机程序产品，其具有存储于其上的带程序代码的计算机程序，在指配给根据本发明的显微镜的计算单元上执行该计算机程序时，实施根据本发明的方法。计算机程序本身可以下载或上传，或者存储或暂存在计算机程序产品上。作为计算机程序产品，考虑采用易失性或非易失性的存储介质，比如已知类型的U盘、RAM或ROM存储器。所提及的计算单元可以是显微镜的控制机构，或者是该控制机构的一部分。根据本发明的显微镜的所述确定机构可以是该计算单元的和/或所述控制机构的组成部分。

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在分别给出的组合中采用，而且可在其它的组合中采用，或者可单独采用，而不偏离于本发明的范畴。

附图说明

本发明借助实施例在附图中被示意性地示出，并将在下面参照附图予以介绍。

图1示意性地示出根据本发明的显微镜的一种实施方式；

图2示出在一种可能的实施方式中在显微镜的物体空间内样本总成沿一个方向移动时根据本发明的显微镜的自动聚焦机构的探测器的输出信号；

图3示意性地示出一种用于产生样本总成的曲线图的可行方案；

图4示意性地示出样本总成的一种实施方式，其可以确定可能的工作范围。

具体实施方式

这些附图将统一介绍。相同的标号表示相同的或同类的部件。根据图1的实施方式已在上面介绍过，用来解释三角测量的自动聚焦机构的结构和工作方式，其中，现在要详述本发明的采用这种自动聚焦机构的一种有利的实施方式。三角测量的自动聚焦机构在整体上用2标出。它包括至少一个用于产生测量光束30的自动聚焦光源19、用于使得测量光束30朝向物体平面16转向的分光器20以及探测器28，在物体平面16上反射的测量光束32射到该探测器上。按照上面已介绍的方式，可以由探测器28探测到物体平面16向16'移动，因为反射的测量光束32移动到反射的测量光束32'中。在显微镜1的正常工作中，物体平面的这种移动通过如下方式予以补偿：自动聚焦机构2控制马达27，该马达使得显微镜物镜10沿z-方向适当移动，从而物镜10与物体平面之间的间距保持不变。替代地或附加地，在物体平面16例如通过可沿z-方向移动的显微镜台可沿z-方向移动的情况下，物体平面16沿z-方向进行移动。

图1中所示的显微镜1除了具有这些已经介绍的部件外，还具有移动机构3，用于使得位于物体平面16上的样本总成(图1中未示出)在至少一个垂直于光学轴线8的方向上移动。该移动机构3可以是x-y-显微镜台。x-y-方向在图1中被相应地标出。显微镜1还包括确定机构4，用于自动地求取在样本总成上的位置P1～P8(参见图2)，其中，确定机构4经过设计，从而这些位置借助自动聚焦机构2的探测器28的输出信号予以确定，这些输出信号是在样本总成沿一个方向移动期间产生的。为此，确定机构4与探测器28连接，用于信号传递，其中，该连接可以有线地或无线地进行。

确定样本总成上的位置有益地在显微镜1开始正常工作之前进行，特别是用于针对该正常工作确定合适的工作范围，即用于样本检查的样本区域。确定样本总成上的位置因而在指定用于设定或保持焦点的自动聚焦机构2的工作之前进行。在自动求取样本总成上的位置期间，自动聚焦机构2因而并非被设计用来基于在一个方向上扫描的样本总成，比如通过机动地移动显微镜物镜10来补偿自动聚焦-测量光束30的在z-方向上的可能的移动。确切地说，采用由自动聚焦机构2的探测器28产生的输出信号来自动地求取在测量的样本总成上的显著位置。这将在考虑图2的情况下予以详述。

图2示意性地示出图1中所示的自动聚焦机构2的探测器28的在样本总成沿一个方向移动时产生的输出信号或输出信号的时间曲线。例如，在分析自动聚焦机构2的输出信号期间，为此使得图1的x-y-显微镜台3在x-方向上沿着样本总成的长边(参见图4)移动。在图2所示的例子中，样本总成包括保持框架，在该保持框架内部固定着样本载体，其中，在样本载体上安置了盖玻片。待检查的样本通常位于样本载体与盖玻片之间。

只要在显微镜物镜10与物体平面16之间没有物体，探测器28就不输出信号。一旦在样本总成进一步移动时可移调的保持框架的边缘移动经过物镜10，探测器28就接收到信号，并且基于出现的高度变化和/或材料变化而输出相应的输出信号(第一边沿)，这样就知道了保持框架的边缘位置。在图2中，P1表示样本总成例如沿x-方向移动的起始点，P2表示保持框架的第一边缘。P3表示样本载体的起始端(第二边沿)，该样本载体在所示情况下具有粘接的玻璃面。P4表示盖玻片的起始端(第三边沿)，P5表示其末端(第四边沿)。P6表示样本载体的终点和保持框架的起始点(第五边沿)。P7表示保持框架的终点(第六即最后的边沿)，此外，由于缺少测量光束30的反射，探测器28不产生输出信号。最后，P8表示移动区域结束。位置P1～P8可以与相关的台坐标组合地存储起来，并且被解释为样本总成的(一维的)曲线。对曲线的分析允许推断出样本总成的位置，但也允许推断出样本总成的特性，因为样本总成的表面特性影响到反射的测量光束32的信号强度，进而也影响到探测器28的输出信号的信号强度。

如果指定了图2的横坐标或将其换算为台坐标，则在台坐标中，由图2中所示的曲线得到，保持框架的位置在P2和P7之间，物体载体的位置在P3和P6之间，以及盖玻片的位置在P4和P5之间。用于随后的显微检查的工作区域现在可以被确定到P4与P5之间的最里面的区域或者该区域的子区域上。随后，在所确定的工作区域内部进行显微的检查，其中，为此把自动聚焦机构2又供应给其最初的使用目的。如果台位于工作区域上，则在z-方向上进行焦点矫正，为此利用自动聚焦机构2来调控先前矫正的z-值，该值位于显微镜1的焦点区域中，并且随后以盖玻片的厚度予以矫正。这种做法本身是已知的。显微镜1可以是如图1中所示的直立式显微镜，但也可以是倒置式显微镜。后者的显微镜通常用于检查薄的生物样本。

在按上述求取样本总成的曲线期间，可以采用有利的方式通过显微镜1的图像产生机构5来获取并行的图像，如图1中示意性地示出。代替图像，仅仅获取亮度曲线和/或对比度曲线就可以足够了。图像产生机构5的摄像机17在此以其光敏感的探测面示意性地布置在显微镜1的图像平面14中。所产生的图像借助图像分析机构6特别是针对亮度变化予以检查。可以分别相比于先前的图像或者对照参比图像来确定变化。如果存在亮度变化，则该信息附加地与相应的台位置和探测器28的输出信号的相关值关联起来。在这种做法中，例如样本的起始端可以在样本总成移动期间在盖玻片的区域内部，即例如在根据图2的位置P4和P5的区域内部被探测到。采用相同的方式，样本的末端可以在盖玻片的区域内部被探测到。以这种方式得到样本的在移动方向上的尺寸。该信息也可以应用到待确定的工作区域上，用于样本检查。

现在图3示出了一种有利的扩展，用于在整个样本总成上或在该样本总成的主要部分上创建曲线图。样本总成本身用40标出。它在该实施例中也由保持机构或保持框架41、样本载体或物体载体42和盖玻片43构成。在盖玻片43与物体载体42之间设置了待检查的样本。感兴趣的样本点用X标出(兴趣点)。在不限制通用性的情况下，样本总成40的长边可以规定为x-方向，样本总成40的与该长边垂直的短边可以规定为y-方向。在图3中绘出了自动聚焦机构2的探测器28的输出信号的在不同的位置沿y-方向获取的曲线。在样本载体42内部获取的曲线相应于结合图2介绍的曲线。作为位置，在该区域之外获取的曲线仅仅表明保持框架的起始端和末端，相应于图2的点P2和P3或P6和P7。通过在y-方向上的细致的测量，可以按此方式得到两维的曲线图，由该曲线图可以获得盖玻片43的在两个方向(x、y)上的边界点。用于在以后检查样本的工作区域于是可以保持在这些边界点之内。通过附加的图像获取或者获取亮度曲线，如上所述，也可以按此方式求取样本的边界，并且相应地确定用于以后的显微检查的工作区域。

最后，图4示出样本总成40的一种实施方式，其比如导致结合图2和3介绍的曲线。样本总成40也包括作为保持机构的保持框架41、作为样本载体的物体载体42和位于物体载体42上的盖玻片(在此未示出)。保持框架41的可移调的接纳件用44标出。通过可移调的接纳件44，可以沿着样本总成40的较长的纵向边对样本载体42进行定位。相应地标出了样本载体42的可能的位置45。

如果样本总成40的尺寸是已知的，则可以把这些尺寸存储在存储器中，或者更好地存储在数据库中。由该数据库，用户可以选出保持机构41的或者更普遍地样本总成40的类型，用户为了接纳样本载体42(载玻片、皮氏培养皿或波形板)而采用该类型。该数据库提供了样本总成40的尺寸和固定轴。利用该信息，已经可以限制物体载体42的可能的位置45。显微镜台然后可以移动至起始位置P1，该起始位置位于样本载体42的较小的边的中间，且位于可能的位置区域45的较长的边的左边缘上。随后进行测量，如借助图2和/或图3所述。在确定工作区域之后，可以开始真正的显微的检查。

本发明以特殊的方式适合于规定工作区域，特别是如果在视觉上确定该工作区域不可行或者太麻烦。

附图标记清单

1 显微镜

2 自动聚焦机构

3 移动机构、x-y-显微镜台

4 确定机构

5 图像产生机构

6 图像分析机构

8 光学轴线

10 显微镜物镜

12 镜筒透镜

14 图像平面

16、16' 物体平面

17 摄像机

19 测量光束光源、自动聚焦光源

20 分光器

27 马达

28 探测器、自动聚焦-探测器

30 测量光束、自动聚焦-测量光束

32、32' 反射的测量光束

40 样本总成

41 保持机构、保持框架

42 样本载体、物体载体

43 盖玻片

44 可移调的接纳件

45 可能的位置

A、B、B'、C、D 点

x、y、z 空间方向

α 角度

Claims (27)

1.一种用于在显微镜(1)的物体空间中自动地求取样本总成(40)上的多个位置(P1-P8)的方法，该显微镜包括规定了光学轴线(8)的显微镜物镜(10)，其中，由测量光束机构(19、20)产生测量光束(30)，并且使得该测量光束朝向所述样本总成(40)，由产生输出信号的探测器(28)来检测被所述样本总成(40)反射的测量光束(32、32')，

其中，使得所述样本总成(40)在垂直于所述光学轴线(8)的至少一个方向上移动，

其中，根据所述移动，借助所述探测器(28)的在沿着所述至少一个方向移动期间产生的输出信号，求取所述样本总成上的所述多个位置(P1-P8)。

2.如权利要求1所述的方法，其中，在存在的信号边沿(50-56)方面分析由所述探测器(28)产生的输出信号，以便确定所述样本总成(40)上的所述多个位置(P1-P8)。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，通过至少一个在所述样本总成(40)中含有的部件(41、42、43)的边界点来规定所述多个位置(P1-P8)。

4.如权利要求3所述的方法，其中，至少一个在所述样本总成(40)中含有的所述部件选自于包括用于样本载体的保持机构(41)、样本载体(42)、盖玻片(43)、样本的一组。

5.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其中，为了使得所述样本总成(40)在至少一个方向上移动，所述显微镜(1)的x-y-显微镜台(3)在x-方向和/或y-方向上移动。

6.如权利要求5所述的方法，其中，把所述样本总成(40)上的所求取的位置(P1-P8)指配给所述显微镜台(3)的某些x-y-坐标。

7.如权利要求1～6中任一项所述的方法，其中，借助所述样本总成(40)上的所求取的位置(P1-P8)来确定用于样本检查的样本区域。

8.如权利要求7所述的方法，其中，对于已知的样本总成(40)为了确定所述样本区域而待求取的位置(P1-P8)的数量按如下方式减少：考虑已知的所述样本总成(40)的事先存储的尺寸。

9.如权利要求1～8中任一项所述的方法，其中，借助所述显微镜(1)的光学的分析机构(5、6)，在所述样本总成(40)的移动期间，产生并分析亮度和/或对比度信号。

10.如权利要求9所述的方法，其中，在所述样本总成(40)的移动期间，借助所述显微镜(1)的电子的图像产生机构(5)，获取显微的图像，并且借助所述显微镜(1)的图像分析机构(6)在亮度和/或对比度变化方面分析所述图像。

11.如权利要求9或10所述的方法，只要引用权利要求7，其中，为了确定所述样本区域，考虑对所述亮度和/或对比度信号的分析。

12.如权利要求9～11中任一项所述的方法，其中，通过对所述亮度和/或对比度信号的分析来确定位于所述样本总成(40)上的样本的尺寸。

13.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，由所述探测器(28)的在所述样本总成(40)沿着所述至少一个方向移动期间产生的输出信号，创建所述样本总成的曲线或曲线图。

14.如权利要求1～13中任一项所述的采用三角测量的自动聚焦机构(2)的方法，其中，所述测量光束机构(19、20)包括所述自动聚焦机构(2)的自动聚焦光源(19)，并且采用由该自动聚焦光源产生的自动聚焦测量光束作为测量光束(30)，且采用所述自动聚焦机构(2)的自动聚焦探测器作为探测器(28)。

15.如权利要求14所述的方法，其中，在为了检查样本区域而求取所述多个位置(P1-P8)之后，通过分析所述自动聚焦机构(2)的探测器(28)的输出信号来设定和/或保持样本总成(40)与显微镜物镜(10)之间的焦点距离。

16.一种显微镜(1)，带有：

显微镜物镜(10)，其规定了光学轴线(8)；

测量光束机构(19、20)，其用于产生指向于样本总成(40)的测量光束(30)；和

探测器(28)，其用于检测被所述样本总成(40)反射的测量光束(32、32')，其中，所述探测器(28)产生输出信号；

移动机构(3)，其用于使得所述样本总成(40)沿着至少一个垂直于所述光学轴线(8)的方向移动；和

确定机构(4)，其用于自动地求取所述样本总成(40)上的多个位置(P1-P8)，其中，所述确定机构(4)经过设计，从而根据所述移动，借助所述探测器(28)的在所述样本总成沿着所述至少一个方向移动期间产生的输出信号，确定所述样本总成上的所述多个位置(P1-P8)。

17.如权利要求16所述的显微镜(1)，其中，所述样本总成(40)包括一个或多个如下部件(41、42、43)：用于样本载体的保持机构(41)、样本载体(42)、盖玻片(43)、样本。

18.如权利要求16或17所述的带有三角测量的自动聚焦机构(2)的显微镜(1)，其中，所述测量光束机构(19、20)包括所述自动聚焦机构(2)的自动聚焦光源(19)，并且由该自动聚焦光源产生的自动聚焦测量光束形成所述测量光束(30)，其中，所述探测器(28)包括所述自动聚焦机构(2)的自动聚焦探测器。

19.如权利要求16～18中任一项所述的显微镜(1)，其中，所述移动机构(3)被设计成x-y-显微镜台。

20.如权利要求19所述的显微镜(1)，其中，所述确定机构(4)经过设计，从而把所述样本总成(40)上的所求取的位置(P1-P8)指配给所述显微镜台(3)的某些x-y-坐标。

21.如权利要求16～20中任一项所述的显微镜(1)，其中，所述显微镜(1)包括用于存储已知的样本总成(40)的尺寸的存储器。

22.如权利要求16～21中任一项所述的显微镜(1)，其中，所述确定机构(4)经过设计，从而借助所求取的位置(P1-P8)来确定用于样本检查的样本区域。

23.如权利要求16～22中任一项所述的显微镜(1)，其中，所述显微镜具有光学的分析机构(5、6)，该分析机构被设计用于在所述样本总成(40)的移动期间产生并分析亮度和/或对比度信号。

24.如权利要求23所述的显微镜(1)，其中，所述光学的分析机构包括：所述显微镜(1)的电子的图像产生机构(5)，用于在所述样本总成(40)的移动期间产生显微的图像；以及图像分析机构(6)，用于分析所产生的图像的亮度和/或对比度变化。

25.如引用权利要求22的权利要求23或24所述的显微镜(1)，其中，所述确定机构(4)经过设计，从而为了确定所述样本区域，考虑对所述亮度和/或对比度信号的分析，和/或，通过对所述亮度和/或对比度信号的分析来确定位于所述样本总成(40)上的样本的尺寸。

26.一种带有程序代码的计算机程序，在指配给根据权利要求16～25中任一项所述的显微镜(1)的计算单元上执行该计算机程序时，实施根据权利要求1～15中任一项所述的方法。

27.一种计算机程序产品，具有存储于其上的带程序代码的计算机程序，在指配给根据权利要求16～25中任一项所述的显微镜(1)的计算单元上执行该计算机程序时，实施根据权利要求1～15中任一项所述的方法。

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