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TECHNISCHER BEREICH
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mikroskop, insbesondere ein Fluoreszenzmikroskop, beispielsweise für medizinische oder biologische Anwendungen. Besonders betrifft die vorliegende Erfindung ein Beleuchtungsmodul für ein Mikroskop, ein Verfahren zur Steuerung des Beleuchtungsmoduls und ein Mikroskop umfassend das Beleuchtungsmodul.
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HINTERGRUND
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Ein Mikroskop, als ein Instrument zur Vergrößerung eines mikroskopischen Objekts oder eines Teils des Objekts zur Ermöglichung einer Beobachtung durch einen Nutzer, wurde weitgehend in vielen Bereichen genutzt. Insbesondere ist es bekannt, ein Fluoreszenzmikroskop zur Beobachtung von Aktivitäten von Molekülen oder Zellen in der Medizin oder den Biowissenschaften zu benutzen. Ein Fluoreszenzmikroskop ist ein Mikroskop, das Fluoreszenzlicht zur Erzeugung von Bildern nutzt, wobei die zu beobachtende Probe von Licht mit einer spezifischen Wellenlänge oder eines Frequenzbereichs bestrahlt wird. Dieses Licht wird von fluoreszierenden Pigmenten in der Probe absorbiert, die ein Licht mit einer längeren Wellenlänge emittieren, welches hier als „Fluoreszenzlicht“ bezeichnet wird. Mittels eines Filters wird das emittierte Fluoreszenzlicht von dem viel stärkeren Beleuchtungslicht separiert und erzeugt ein Bild in dem Mikroskop. Zu diesem Zweck benötigt ein solches Mikroskop mehrere Lichtquellen, insbesondere Leuchtdioden, um eine Beleuchtung zu realisieren. Bezüglich verschiedener zu beobachtenden Objekten oder Änderungen der Anforderungen an die Beobachtung werden die mehreren Leuchtdioden dazu benötigt, um zu einigen Zeiten zusammen und zu einigen Zeiten einzeln oder teilweise erleuchtet zu werden.
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Für ein Mikroskop, insbesondere ein Fluoreszenzmikroskop, das mehrere Leuchtdioden umfasst, ist es üblicherweise bekannt, mehrere voneinander getrennte Steuereinheiten anzuordnen, um entsprechend die individuellen Leuchtdioden zu kontrollieren. Diese Steuereinheiten sind normalerweise unabhängig auf dem Körper des Mikroskops und umfassen Kabel, wie beispielsweise Datenkabel, Leistungsversorgungskabel und dergleichen zur Verbindung mit äußeren Steuer- oder Kontrollmitteln, wie beispielsweise einem PC. Diese Ausgestaltung neigt dazu, eine enorme Größe des ganzen Mikroskops und relativ hohe Kosten zu verursachen. Darüber hinaus könnte das Übermaß an Kabeln leicht zu Fehlern führen, wodurch die Wartung und Nutzung erschwert wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, die oben genannten Probleme im Stand der Technik dadurch zu lösen, ein neues Mikroskop und ein Verfahren, dieses Mikroskop zu nutzen und zu steuern, anzugeben.
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Auf der einen Seite stellt die vorliegende Erfindung ein Beleuchtungsmodul für ein Mikroskop bereit, das mehrere monochromatische Quellen, beispielsweise LEDs (Leuchtdioden), und eine Steuerungseinrichtung umfasst, wobei das Beleuchtungsmodul gänzlich in dem Mikroskop eingebaut ist, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, Zustände der mehreren monochromatischen Quellen zu kontrollieren, wobei die Steuerungseinrichtung ein Auswahl- und Schaltmodul zum Schalten der mehreren monochromatischen Quellen als Reaktion auf eine Nutzerhandlung umfasst. Das Mikroskop ist insbesondere ein Fluoreszenzmikroskop, das in den Bereichen der Medizin, Biologie, Chemie, Mineralogie, Gemmologie usw. genutzt werden kann.
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Der technische Ausdruck „eingebaut“ bezieht sich darauf, dass die Steuerungseinrichtung, insbesondere ein Hauptfunktionsteil der Steuerungseinrichtung, beispielsweise eine elektronische Komponenten tragende Leiterplatte, gänzlich innerhalb des Mikroskops, beispielsweise innerhalb des Körpers oder Gehäuses des Mikroskops, angeordnet oder integriert ist, sodass kein Abstand oder freiliegende Verbindungskabel zwischen der Steuerungseinrichtung und dem Körper oder Gehäuse des Mikroskops ist oder sind.
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Die vorliegende Erfindung integriert die Funktionssteuerung mehrerer LEDs auf eine Steuerungseinrichtung (insbesondere eine Leiterplatte) und platziert die LEDs sowie deren Steuerungseinrichtung innerhalb des Körpers oder Gehäuses des Mikroskops, sodass einerseits die Gesamtgröße des Mikroskops reduziert und auf der anderen Seite die Steuerung der mehreren LEDs, beispielsweise das Anschalten/Ausschalten oder das Umschalten oder die Helligkeitseinstellung oder dergleichen, komfortabler und zuverlässiger wird.
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Das Beleuchtungsmodul der vorliegenden Erfindung bildet ein Farbkodierungsbeleuchtungsmodul, das das Mikroskop mit den Vorteilen einer kompakten Struktur, einer komfortablen Bedienung oder Nutzung, einer hohen Zuverlässigkeit und niedrigen Kosten bereitstellt.
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Das Beleuchtungsmodul der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden vorteilhaften technischen Merkmale, die einzeln oder in jeder technisch möglichen Kombination angewandt werden können:
- - Das Auswahl- und Schaltmodul ist dazu eingerichtet, eine oder mehrere oder alle der mehreren monochromatischen Quellen auszuwählen, um eine vorab festgelegte Kombination/Kombinationen zu bilden;
- - das Auswahl- und Schaltmodul ist dazu eingerichtet, eine Reihenfolge für mehrere der vorab festgelegten Kombinationen festzulegen und ein Schalten und/oder einen Kreislauf im Zusammenhang mit der Reihenfolge als Reaktion auf die Handlung des Nutzers auszuführen;
- - die Steuerungseinrichtung umfasst einen Hauptfunktionsteil zum Ändern der Zustände der monochromatischen Quellen und ein einzelnes Bedienelement, das mit dem Hauptfunktionsteil wirkverbunden und für den Nutzer zugänglich ist;
- - die Steuerungseinrichtung umfasst ein Helligkeitseinstellungsmodul, das dazu eingerichtet ist, den Helligkeitswert jeder individuellen monochromatischen Quelle zu ändern;
- - die Steuerungseinrichtung umfasst ein Speichermodul, das dazu eingerichtet ist, den Helligkeitswert der individuellen monochromatischen Quelle zu speichern und den gespeicherten Helligkeitswert zur korrespondierenden monochromatischen Quelle zu übermitteln;
- - das Speichermodul ist dazu eingerichtet, den Helligkeitswert einer monochromatischen Quelle, nur wenn diese ausgeschaltet wird, zu speichern und den gespeicherten Wert an die monochromatische Quelle zu übermitteln, wenn diese wieder eingeschaltet wird;
- - die Steuerungseinrichtung umfasst ein Vergleichsmodul, das dazu eingerichtet ist, den Helligkeitswert der individuellen monochromatischen Quelle mit einem vorgegebenen Grenzwert zu vergleichen und das Anschalten der monochromatischen Quelle abzulehnen, wenn der von dem Speichermodul gespeicherte Helligkeitswert der monochromatischen Quelle kleiner als der vorgegebene Grenzwert ist;
- - das Bedienelement weist die Form eines Knopfes auf, der, wenn er gedrückt wird, ein Schalten zwischen unterschiedlichen monochromatischen Quellen und/oder unterschiedlichen vorbestimmten Kombinationen der monochromatischen Quellen bewirken kann;
- - das Bedienelement weist zusätzlich die Funktion eines Drehknopfes auf der Basis eines Knopfes auf, wobei der Knopf und der Drehknopf in einem einzelnen Bedienelement integriert und der Drehknopf zur Regulierung der Helligkeit der monochromatischen Quellen eingerichtet ist;
- - der Knopf ist dazu eingerichtet, den Zustand einer oder mehrerer monochromatischer Quellen jedes Mal, wenn er gedrückt wird, zu ändern;
- - der Drehknopf ist dazu eingerichtet, mit zwei unterschiedlichen Geschwindigkeiten gedreht zu werden, um den Helligkeitswert der zugehörigen monochromatischen Quelle mit zwei unterschiedlichen Geschwindigkeiten einzustellen;
- - der Knopf und/oder Drehknopf weist an der Endoberfläche Vertiefungen zur Aufnahme von Fingern des Nutzers auf;
- - der Knopf und/oder Drehknopf ist dicht an einem Einstellrad des mikroskopischen Beobachtungssystems des Mikroskops positioniert;
- - die monochromatische Quelle ist als LED ausgebildet;
- - die LED umfasst vier LEDs, die dazu eingerichtet sind, Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu emittieren;
- - bei den vier LEDs ist eine erste LED dazu eingerichtet, Licht mit einer Wellenlänge von 470nm zu emittieren, eine zweite LED ist dazu eingerichtet, Licht mit einer Wellenlänge von 365nm oder 380nm zu emittieren, eine dritte LED ist dazu eingerichtet, Licht mit einer Wellenlänge von 625nm zu emittieren und eine vierte LED ist dazu eingerichtet, Licht mit einer Wellenlänge von 505nm oder 665nm zu emittieren;
- - die monochromatische Quelle ist als ein Laser, als eine Xenonlampe mit einem Filter oder als eine Weißlichtquelle mit einem Filter ausgebildet;
- - mehrere Lichtquellenanzeiger sind zudem vorgesehen, die den mehreren monochromatischen Quellen zugeordnet sind, um den Zustand der korrespondierenden monochromatischen Quelle anzuzeigen;
- - die mehreren Lichtquellenanzeiger sind dazu eingerichtet, jeweils ein Licht mit einer unterschiedlichen Farbe zu emittieren; und
- - jede der mehreren Lichtquellenanzeiger ist dazu eingerichtet, auf zwei unterschiedlichen Arten zu beleuchten, insbesondere auf einer immer-an-Art und auf einer Blitz- oder Blink-Art.
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Dank der vorliegenden Erfindung wird es dem Nutzer ermöglicht, während der Zeit der Beobachtung der Probe auf dem Mikroskop zwischen unterschiedlichen LEDs oder Kanälen auf der Ebene des Körpers oder Gehäuses des Mikroskops umzuschalten, um eine Anpassung an unterschiedliche Zustände der Probe oder Anforderungen an die Beobachtung vorzunehmen, wodurch die Arbeitseffizienz des Nutzers extrem verbessert wird.
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Auf der anderen Seite gibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Beleuchtungsmoduls eines Mikroskops an, wobei das Beleuchtungsmodul mehrere monochromatische Quellen und eine Steuerungseinrichtung aufweist, wobei die Steuerungseinrichtung Zustände der mehreren monochromatischen Quellen steuert, wobei die Steuerungseinrichtung ein Auswahl- und Schaltmodul umfasst, das dazu genutzt wird, zwischen den mehreren monochromatischen Quellen als Antwort auf eine Bedienhandlung des Nutzers zu schalten. Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist das Beleuchtungsmodul gänzlich in das Mikroskop eingebaut, um es dem Nutzer zu ermöglichen, eine Zustandsvariation individueller monochromatischer Quellen auf dem Level des Mikroskops zu beeinflussen, während eine Beobachtung mit dem Mikroskop durchgeführt wird.
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Das Verfahren zur Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die nachfolgenden vorteilhaften Merkmale:
- - Eine oder mehrere oder alle der mehreren monochromatischen Quellen werden mittels des Auswahl- und Schaltmoduls ausgewählt, um eine vorbestimmte Kombination/Kombinationen zu bilden:
- - die vorbestimmte Kombination ist (die vorbestimmten Kombinationen sind) in einer Reihenfolge festgelegt und werden in Abhängigkeit dieser Abfolge mittels des Auswahl- und Schaltmoduls als Reaktion auf die Nutzerhandlung geschaltet und/oder zirkuliert;
- - die Steuerungseinrichtung weist ein einzelnes Bedienelement in Form eines Knopfes auf, wobei das Verfahren zur Steuerung ein Drücken des Knopfes zum Schalten zwischen unterschiedlichen monochromatischen Quellen und/oder vorbestimmten Kombinationen der unterschiedlichen monochromatischen Quellen umfasst;
- - das Bedienelement weist zusätzlich die Funktion eines Drehknopfes auf der Basis eines Knopfes auf, wobei der Knopf und der Drehknopf in dem einzelnen Bedienelement integriert und der Drehknopf zur Regulierung der Helligkeit der monochromatischen Quellen gedreht wird;
- - das Verfahren zu Steuerung umfasst ein Drehen des Drehknopfs, um den Helligkeitswert der individuellen monochromatischen Quelle einzustellen, insbesondere den Helligkeitswert der monochromatischen Quelle, die momentan eingeschaltet ist;
- - das Verfahren zu Steuerung umfasst ein Drehen des Drehknopfs mit einer ersten Geschwindigkeit, um den Helligkeitswert der zugeordneten monochromatischen Quelle stufenweise einzustellen;
- - das Verfahren zur Steuerung umfasst ein Drehen des Drehknopfs mit einer zweiten Geschwindigkeit, um den Helligkeitswert der zugehörigen monochromatischen Quelle rapide auf einen Maximalwert oder einen Minimalwert zu bringen;
- - das Verfahren zur Steuerung umfasst ein Speichern des Helligkeitswerts jeder individuellen monochromatischen Quelle, wenn dieses soeben abgeschaltet wurde, und das Übermitteln des gespeicherten Helligkeitswerts an die zugehörige individuelle monochromatische Quelle, wenn diese eingeschaltet wird;
- - das Verfahren zur Steuerung umfasst das Vergleichen des Helligkeitswertes einer individuellen monochromatischen Quelle mit einem vorgegebenen Grenzwert, wenn die individuelle monochromatische Quelle eingeschaltet werden soll, und das Ablehnen des Einschaltens der monochromatischen Quelle, wenn der Helligkeitswert kleiner als der vorgegebene Grenzwert ist; und
- - das Verfahren zur Steuerung umfasst das Anzeigen, welche monochromatische Quelle aktuell eingeschaltet ist, mittels Lichtquellenanzeigern mit Licht unterschiedlicher Farben, und das Darstellen des Helligkeitswerts der zugeordneten monochromatischen Quelle mittels eines Lichts in unterschiedlichen Zuständen.
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Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Mikroskop bereit, wobei das Mikroskop das zuvor genannte Beleuchtungsmodul und/oder ein Beleuchtungsmodul, das mittels des zuvor genannten Verfahrens gesteuert oder genutzt werden kann, umfasst.
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Das Mikroskop ist insbesondere ein Fluoreszenzmikroskop.
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Figurenliste
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Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden detailliert mit Bezug auf die Figuren beschrieben, wobei:
- 1 eine perspektivische Ansicht auf ein Mikroskop gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist; und
- 2 ein Diagramm betreffend die Anordnung der Leuchtdioden gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Bezugnehmend auf 1 umfasst das Mikroskop einen Rahmen 100 und ein mikroskopisches Beobachtungssystem, das an dem Gehäuse montiert ist. Das mikroskopische Beobachtungssystem kann eine Okularlinse 210, eine Objektivlinse 220, einen unterhalb der Objektivlinse 220 angeordneten Objekttisch 300 zum Tragen einer zu beobachtenden Probe und ein Beleuchtungsmodul 110 zur Beleuchtung der zu beobachtenden Probe auf dem Objekttisch umfassen. Im Besonderen kann das Beleuchtungsmodul 110 ein Farben kodierendes Beleuchtungsmodul sein.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Beleuchtungsmodul mehrere monochromatische Quellen, insbesondere LEDs, umfassen. Diese LEDs und ihre Steuerungseinrichtung sind in den Rahmen 100 des Mikroskops eingebaut. Das Beleuchtungsmodul 110 kann innerhalb eines Gehäuses des Mikroskops aufgenommen und benachbart zum mikroskopischen Beobachtungssystem über dem Rahmen 100 angeordnet sein. Es kann auch extern mit dem Mikroskop verbunden sein.
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Nun bezugnehmend auf 2 umfasst gemäß der bevorzugten Ausführungsform, die in dieser Figur dargestellt ist, das Beleuchtungsmodul vier LEDs 1, 2, 3 und 4 als LED-Lichter. Gewiss ist die Anzahl der LEDs nicht hierauf beschränkt, wobei mehrere oder weniger LEDs vorgesehen sein können. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind diese LEDs unabhängig voneinander und können mit einer spezifischen Reihenfolge und/oder einem spezifischen Kreislauf geschaltet werden. Der technische Ausdruck „schalten“ bedeutet, dass eine LED oder mehrere LEDs sukzessive eingeschaltet werden (d.h. aufleuchten) und, während die individuelle LED eingeschaltet wird, die LED(s), die zuvor eingeschaltet waren, ausgeschaltet (d.h. verdunkelt) oder nicht ausgeschaltet werden.
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Eine erste LED 1 ist dazu eingerichtet, Licht mit beispielsweise einer Wellenlänge von 470nm zu emittieren. Wie durch gestrichelte Linien in 2 illustriert ist, erreicht das von der ersten LED 1 emittierte Licht, nachdem es von einem Strahlaufweiter und einer der ersten LED 1 zugewandten Kollimatorlinse 13 beeinflusst wurde, einen Farbtrennfilter 10 durch einen Farbtrennfilter 9, und wird dann abgelenkt und verlässt das Beleuchtungsmodul 110 an dem Farbtrennfilter 10.
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Eine zweite LED 2 ist dazu eingerichtet, Licht mit beispielsweise einer Wellenlänge von 365nm oder 380nm zu emittieren. Wie durch gestrichelte Linien in 2 illustriert ist, wird das von der zweiten LED 2 emittiere Licht, nachdem es von einem Strahlaufweiter und einer der zweiten LED 2 zugewandten Kollimatorlinse 14 beeinflusst wurde, von dem Farbtrennfilter 9 zu dem Farbtrennfilter 10 umgelenkt und wird dann umgelenkt und verlässt das Beleuchtungsmodul 110 am Farbtrennfilter 10.
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Eine dritte LED 3 ist dazu eingerichtet, Licht mit beispielsweise einer Wellenlänge von 625nm zu emittieren. Wie durch gestichelte Linien in 2 illustriert ist, erreicht das von der dritten LED 3 emittierte Licht, nachdem es von einem Strahlaufweiter und einer der dritten LED 3 zugewandten Kollimatorlinse 15 beeinflusst wurde, den Farbtrennfilter 10 durch einen Farbtrennfilter 11 und verlässt dann das Beleuchtungsmodul 110 durch den Farbtrennfilter 10.
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Eine vierte LED 4 ist dazu eingerichtet, Licht mit beispielsweise einer Wellenlänge von 505nm oder 565nm zu emittieren. Wie durch gestrichelte Linien in 2 illustriert ist, erreicht das von der vierten LED 4 emittierte Licht, nachdem es von einem Strahlaufweiter und einer der vierten LED 4 zugewandten Kollimatorlinse 16 beeinflusst wurde, den Farbtrennfilter 11 und verlässt anschließend das Beleuchtungsmodul 110 durch den Farbtrennfilter 10.
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Bezüglich des obigen Beispiels kann der Farbtrennfilter 9 derart eingerichtet sein, dass ein Licht mit einer Wellenlänge von 470nm transmittiert und ein Licht mit einer Wellenlänge von 365nm oder 380nm abgelenkt, insbesondere in einem Winkel von 90° reflektiert, werden kann. Der Farbtrennfilter 10 kann derart eingerichtet sein, dass ein Licht mit einer Wellenlänge von 505nm oder 565nm sowie ein Licht mit einer Wellenlänge von 625nm transmittiert und das Licht mit der Wellenlänge von 470nm und das Licht mit der Wellenlänge von 365nm oder 380nm abgelenkt werden kann. Der Farbtrennfilter 11 kann derart eingerichtet sein, dass ein Licht mit der Wellenlänge von 625nm transmittiert und das Licht mit der Wellenlänge von 505nm oder 565nm abgelenkt werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die mehreren LEDs von ein und derselben Steuerungseinrichtung gesteuert. Zu diesem Zweck kann die Steuerungseinrichtung einen Hauptfunktionsteil zur Steuerung von Zuständen jeder individuellen LED umfassen, insbesondere eines Schaltens der jeweiligen Zustände. Der Hauptfunktionsteil kann aus einer die elektronischen Komponenten tragenden Leiterplatte ausgebildet sein, wobei die Leiterplatte mit der ersten bis vierten LED 1-4 über Kabel einer Schnittstelle 17 verbunden ist und von einer eingebauten Energiequelle mit Energie verssorgt wird.
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Ferner kann die Leiterplatte eine Erweiterungsschnittstelle aufweisen, um seine Funktionsmodule zu aktualisieren oder zu erweitern.
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Zurückkommend auf 1 kann die Steuerungseinrichtung ferner einen Drehknopf 18 umfassen, der mit dem Hauptfunktionsteil wirkverbunden ist. Der Drehknopf 18 ist derart angeordnet, dass er für einen Nutzer zugänglich ist und von diesem bedient werden kann, insbesondere kann er von dem Nutzer gedrückt und gedreht werden um entsprechend zwischen unterschiedlichen LEDs zu schalten und die Lichtintensität oder den Helligkeitswert der individuellen LED einzustellen.
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Zu diesem Zweck kann der Hauptfunktionsteil der Steuerungseinrichtung ein Helligkeitseinstellungsmodul zur Einstellung des Helligkeitswerts jeder individuellen LED aufweisen.
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Bevorzugt, wie in 1 illustriert ist, sind Vertiefungen 181, beispielsweise drei in dieser Figur dargestellte, im Wesentlichen runde Vertiefungen 181, an einer Endoberfläche des Drehknopfs 18 angeordnet, um Finger des Nutzers zur Ermöglichung der Vornahme des Drehens des Drehknopfs aufzunehmen.
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Weiterhin bezugnehmend auf 1 wird ferner bevorzugt, dass der Drehknopf 18 dicht an einem Einstellrad 400 des mikroskopischen Beobachtungssystems des Mikroskops positioniert ist, wobei das Einstellrad 400 beispielsweise ein Handrad zum Einstellen des Objekttisches 300 sein kann. Hierdurch wird es dem Nutzer ermöglicht, jede individuelle LED, während er eine Probe mit dem mikroskopischen Observationssystem beobachtet, einfach zu steuern, ohne dass er hierzu seine Hand erheblich bewegen muss.
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Ein Verfahren zur Nutzung oder Steuerung des Mikroskops der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden in Kombination mit den Beispielen beschrieben, die in den Figuren gezeigt sind. Allerdings sollte es derart verstanden werden, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht auf die gezeigten und beschriebenen Beispiele beschränkt ist.
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Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist hauptsächlich die Steuerung der Zustände, insbesondere der An- und Aus-Zustände, ausgewählter oder vorab festgelegter Kombinationen oder Gruppen der LEDs mittels der Steuerungseinrichtung, die in dem Mikroskop eingebaut oder darin integriert ist, sodass die Beobachtung einer Probe, die beispielsweise mittels mehrerer fluoreszierender Farbstoffe markiert ist, ermöglicht wird. Gemäß dem Verfahren wird es dem Nutzer des Mikroskops ermöglicht, die LEDs während der Beobachtung der Probe zu schalten oder einzustellen, ohne dass die Beobachtung zum Austauschen von LEDs unterbrochen wird, was den Bedienkomfort und die Arbeitseffizienz des Nutzers extrem verbessert.
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Insbesondere umfasst das Verfahren einen Schritt des mittels des Auswahl- und Schaltmoduls der Steuerungseinrichtung vorgenommenen Auswählens „zumindest einem Teil der LEDs“ aus allen LEDs, um eine vorab festgelegte Kombination von LEDs zu bilden, wobei diese Auswahl von „zumindest einem Teil der LEDs“ die Auswahl einer LED und die Auswahl mehrerer LEDs umfasst. Das Verfahren umfasst ferner einen Schritt, die mehreren vorab festgelegten Kombinationen in einer bestimmten Reihenfolge anzuordnen und zwischen den LEDs in der Vielzahl vorab festgelegter Kombinationen gemäß der Reihenfolge zu schalten. Das Auswahl- und Schaltmodul kann eine logische Kontrollkomponente, einen Speicherkreis, einen Schaltkreis und dergleichen auf der Leiterplatte umfassen. Das Schalten wird insbesondere in einer vorab festgelegten Reihenfolge und/oder Kreislauf ausgeführt, um verschiedene Bilder zu generieren, die beispielsweise von einer Kamera hinsichtlich unterschiedlicher Markierungen, insbesondere fluoreszierender Markierungen, beobachtet oder erfasst werden.
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Betrachtet man das Mikroskop aus 2 als Beispiel, dann kann der Nutzer alle der vier LEDs 1, 2, 3, 4 auswählen; ihre Schalt-Reihenfolge mittels des Hauptfunktionsteils, das heißt, relevanter Komponenten und Schaltkreise auf der Leiterplatte der Steuerungseinrichtung, festlegen; und individuelle LEDs in einer vorgegebenen Reihenfolge oder Kreislauf mittels eines Drucks auf das Bedienelement der Steuerungseinrichtung, nämlich dem Drehknopf 18, anschalten/abschalten. In diesem Fall kann jedes Mal eine LED geschaltet werden, wenn der Drehknopf 18 gedrückt wird.
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Zum Beispiel kann ein erster Druck auf den Drehknopf 18 das Einschalten der zweiten LED 2 bewirken, sodass das Licht mit einer Wellenlänge von 365nm oder 380nm auf die zu beobachtende Probe gestrahlt wird. Ein zweiter Druck auf den Knopf 18 kann bewirken, dass die erste LED 1 eingeschaltet wird, während die eingeschaltete, zweite LED 2 ausgeschaltet wird, sodass das Licht mit einer Wellenlänge von 470nm auf die zu beobachtende Probe gestrahlt wird. Ein dritter Druck auf den Drehknopf 18 kann bewirken, dass die vierte LED 4 eingeschaltet wird, während die eingeschaltete, erste LED 1 ausgeschaltet wird, sodass das Licht mit einer Wellenlänge von 505nm oder 565nm auf die zu beobachtende Probe gestrahlt wird. Ein vierter Druck auf den Drehknopf 18 kann bewirken, dass die dritte LED 3 eingeschaltet wird, während die eingeschaltete, vierte LED 4 ausgeschaltet wird, sodass das Licht mit einer Wellenlänge von 625nm auf die zu beobachtende Probe gestrahlt wird. Ein fünfter Druck auf den Drehknopf 18 kann bewirken, dass alle der ersten bis zur vierten LED 1, 2, 3, 4 eingeschaltet werden. Danach kann ein sechster Druck auf den Drehknopf 18 bewirken, dass allein die zweite LED 2 eingeschaltet wird, oder dass alle LEDs abgeschaltet werden, wodurch der nächste Kreislauf ausgeführt werden kann.
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Bei einer alternativen Ausführungsform kann der Nutzer die Nutzung eines Teils der LEDs auswählen. Beispielsweise kann der Nutzer nur die erste und dritte LED 1 und 3 auf dem Bedienfeld der Steuerungseinrichtung (beispielsweise ein Flüssigkristall-Touchpad, das dem Mikroskop, einem externen Computer, einer Bedienschnittstelle einer Smartkamera oder dergleichen zugeordnet ist) auswählen. In diesem Fall kann das Verfahren zum Nutzen oder Steuern mittels des Auswahl- und Schaltmoduls der Steuerungseinrichtung derart festgelegt werden, dass, wenn der Drehknopf 18 ein erstes Mal gedrückt wird, die erste LED 1 angeschaltet wird; wenn der Drehknopf 18 ein zweites Mal gedrückt wird, die dritte LED 3 eingeschaltet wird während die erste LED 1 abgeschaltet wird; wenn der Drehknopf 18 ein drittes Mal gedrückt wird, die erste LED 1 und die dritte LED 3 eingeschaltet werden; wenn der Drehknopf 18 ein viertes Mal gedrückt wird, die erste LED 1 und die dritte LED 3 ausgeschaltet werden und hierdurch für den nächsten Kreislauf vorbereitet werden, oder nur die erste LED 1 in dem eingeschalteten Zustand ist und damit der oben beschriebene Zyklus wiederholt wird.
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Bezüglich einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Helligkeit jeder individuellen LED 1, 2, 3, 4 einstellbar. Insbesondere wird die Einstellung der Helligkeit an eine spezifische LED übertragen, insbesondere derjenigen, die aktuell eingeschaltet ist, wobei die Einstellung der Helligkeit durch eine Drehung an dem Drehknopf 18 erreicht werden kann.
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Als eine alternative Ausführungsform kann die Kamera des Mikroskops automatisch die Beobachtungsparameter und die Aufnahme von Fotos steuern, wenn eine oder mehrere LEDs mittels dem Drücken des Drehknopfs 18 eingeschaltet wurden.
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Bevorzugt kann das Mikroskop der vorliegenden Erfindung mit einer Mehrzahl von Anzeigern ausgestattet sein, beispielsweise LED-Anzeigern in der Form von LED-Lichtern. Wie anhand der Bezugszeichen 5, 6, 7 und 8 in den 1 und 2 illustriert ist, können diese LED- Anzeiger derart angeordnet sein, dass sie von außerhalb des Mikroskops sichtbar sind, wobei sie in jedem Fall einer der LEDs 1, 2, 3 und 4 zugeordnet sind, sodass der aktuelle Status der zugehörigen LED angezeigt wird.
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Beispielsweise wird auf diese Art, wenn die erste LED 1 eingeschaltet wird, ein hiermit verbundener Anzeiger 5 ebenfalls aufleuchten; und wenn die erste LED 1 abgeschaltet wird, der LED-Anzeiger 5 ebenfalls abgeschaltet, sodass der aktuelle Einschalt- und/oder Ausschalt-Zustand der ersten LED 1 dem Nutzer angezeigt wird.
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Insbesondere wird bevorzugt, dass die LED-Anzeiger 5, 6, 7 und 8 derart ausgewählt werden, dass diese Licht mit verschiedenen Farben generieren, sodass es für den Nutzer einfacher zu erkennen ist, welche LED aktuell eingeschaltet ist.
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In diesem Fall können die LED-Anzeiger 5, 6, 7 und 8 derart gestaltet sein, ihre Art aufzuleuchten zu ändern, beispielsweise von einem permanenten Aufleuchten zu einem Blitzen/Blinken, falls sich der Helligkeitswert der entsprechenden LED 1, 2, 3, 4 dem Maximalwert annähert oder diesen erreicht, um die Aufmerksamkeit des Nutzers auf den Status der Helligkeit der LED zu lenken.
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Besonders bevorzugt kann der Drehknopf 18 dazu eingerichtet sein, mit zwei offensichtlich unterschiedlichen Geschwindigkeiten gedreht zu werden, sodass ein Helligkeitswert der zugeordneten LED in zwei unterschiedlichen Modi eingestellt werden kann. Insbesondere sind die beiden Geschwindigkeiten der Drehung eine erste Geschwindigkeit namens „niedrige Geschwindigkeit“ und eine zweite Geschwindigkeit namens „hohe Geschwindigkeit“. Die zwei Einstellungsmodi sind eine schrittweise Einstellung und eine rapide Einstellung.
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Der Helligkeitswert der korrespondierenden LED kann sich schrittweise ändern, wenn der Drehknopf 18 mit der niedrigen Geschwindigkeit gedreht wird, wie z.B. weniger als vier Umdrehungen pro Sekunde. Insbesondere kann, sobald der Drehknopf 18 im Uhrzeigersinn um einen Winkel gedreht wird, beispielsweise korrespondierend mit einem Impuls, der Helligkeitswert der korrespondierenden LED um ein Maß (ein Inkrement) erhöht werden; und sobald der Drehknopf 18 gegen den Uhrzeigersinn um einen Winkel gedreht wird, der Helligkeitswert der korrespondierenden LED um ein Maß (ein Dekrement) verringert werden. Das Maß kann beispielsweise den Bereich von 0-1024 haben, wobei 0 den minimalen Helligkeitswert der LED repräsentiert (an dieser Stelle ist die LED beispielsweise in einem ausgeschalteten oder nicht-beleuchteten Zustand), und 1024 den maximalen Helligkeitswert der LED repräsentiert.
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Der Helligkeitswert der korrespondierenden LED kann den Minimalwert oder den Maximalwert rapide erreichen, wenn der Drehknopf 18 mit der hohen Geschwindigkeit gedreht wird, beispielsweise mit mehr als vier Umdrehungen pro Sekunde. Insbesondere kann der Helligkeitswert der korrespondierenden LED den Maximalwert erreichen, wenn der Drehknopf 18 mit nicht mehr als zwei Umdrehungen im Uhrzeigersinn schnell gedreht wird. Der Helligkeitswert der korrespondierenden LED kann den Minimalwert erreichen, wenn der Drehknopf 18 mit nicht mehr als zwei Umdrehungen in Gegenuhrzeigersinn schnell gedreht wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Steuerungseinrichtung ein Speichermodul, das beispielsweise eine Speicherkomponente und zugehörige Schaltkreise, die auf der Leiterplatte angeordnet sind, umfasst. Das Speichermodul kann dazu eingerichtet sein, den Helligkeitswert jeder individuellen LED, gerade wenn sie ausgeschaltet wird, abzuspeichern, was der Fall ist, wenn der Drehknopf 18 gedrückt wird, und den gespeicherten Helligkeitswert als einen Standardwert an die korrespondierende LED zu übermitteln, wenn sie wieder eingeschaltet wird.
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In diesem Fall kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung die folgenden Schritte umfassen: Jede der LEDs 1, 2, 3, 4 wird mit dem gespeicherten Helligkeitswert eingeschaltet, wenn diese mittels Drücken des Drehknopfs 18 geschaltet werden. Der gespeicherte Helligkeitswert ist der Helligkeitswert der LED unmittelbar bevor diese abgeschaltet wird.
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Ferner umfasst die Steuerungseinrichtung des Mikroskops der vorliegenden Erfindung bevorzugt ein Vergleichsmodul, das beispielsweise auf der Leiterplatte angeordnete Komponenten umfasst, beispielsweise eine Steuereinheit, eine Vergleichsschaltung und dergleichen sowie die zugehörigen Schaltkreise, wobei das Vergleichsmodul dem Speichermodul zugeordnet ist. Das Vergleichsmodul kann dazu eingerichtet sein, den Helligkeitswert jeder individuellen LED mit einem vorgegebenen Grenzwert zu vergleichen, wenn die LED eingeschaltet ist und ein Einschalten oder Aufleuchten der LED zu verhindern, wenn der Helligkeitswert kleiner als der vorgegebene Grenzwert ist.
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In diesem Fall kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung einen Schritt umfassen, die LED nicht einzuschalten oder nicht aufzuleuchten, wenn ein vorgegebener Wert bzw. ein Standardwert der Helligkeit von einer oder mehrerer LEDs kleiner ist, als der vorgegebene Grenzwert. Beispielsweise, wenn vier LEDs 1, 2, 3, 4 wie oben beschrieben ausgewählt sind, allerdings der Helligkeitswert der LEDs 1, 3 kleiner ist als zugehörige vorgegebene Grenzwerte, wird LED 2 eingeschaltet, wenn der Drehknopf 18 ein erstes Mal gedrückt wird, und wird LED 4 eingeschaltet, wenn der Drehknopf 18 ein zweites Mal gedrückt wird, und werden beide LEDs 2, 4 eingeschaltet, wenn der Knopf 18 ein drittes Mal gedrückt wird.
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In einer alternativen Ausführungsform kann die LED durch einen Laser, einer Xenonlampe mit einem Filter oder einer Weißlichtquelle mit einem Filter ersetzt werden.
